用于本地设备间高速本地连接的系统和方法

专利名称：用于本地设备间高速本地连接的系统和方法
技术领域：
各种构成涉及无线通信，特别涉及用于两个无线设备之间的直接高速 数据传输的系统和方法。
背景技术：
对于移动用户而言，无线连接已经使新的移动生活方式充满了便利。 用户的移动性和不断增加的信息传播正在刺激对更大的移动存储能力的需 求。例如，移动电话正在成为电话号码、图形图像、音频和/或视频文件以 及其它类型信息的个人存储设备。消费者将很快会需求用于备份所存储的 信息和/或与其它设备交换所存储的信息的方式。例如，互联使得信息可以 在个人电脑、个人数字录像机、MP3播放器、数码摄像机、数码相机、高 清电视(例如，HDTV)、机顶盒(STB)、游戏系统、个人数字助理(PDA) 和蜂窝电话之间以及其它设备间共享。然而，当前几乎不存在用于从移动 设备备份信息或用于与其它设备共享这种信息的方便选择。
因此，需要一种能满足本地连接的要求而不增加无线设备复杂性的方法。

发明内容
提供一种运行在始发端无线设备上用于在无线网络中建立对等信道的 方法。对等信道用于直接与目标无线设备通信。对等信道从无线网络管理 器获得。随后，通过对等信道，数据可直接传输到目标无线设备。对等信道可以用于使时分双工(TDD)和频分双工(FDD)的无线设备彼此通信。 对等信道在时分双工(TDD)网络中可以是通信信道，而在频分双工(FDD) 网络中可以是上行链路信道，其中，通信信道和上行链路信道可以使用基 本相同的频率和分配的时隙，以方便能进行TDD和能进行FDD的无线设 备间的互操作性。对等信道在用于接收和发送的频分双工(FDD)无线设 备中可以是上行链路信道。始发端无线设备可以是蜂窝电话，而目标无线 设备可以包括以下设备中的一个计算机、蜂窝电话、个人数字助理、音 频设备、视频设备、照相机、显示设备、打印机或数字存储设备。对直接 对等信道的请求可以识别目标无线设争。
在一个实例中，获得潜在的目标无线设备的列表，并且从该列表中选 择目标无线设备。
在另一个实例中，执行可用信道的扫描，以识别一个或多个可用的信 道。为直接对等信道请求一个或多个所识别的信道中的至少一个。
始发端无线设备可以使用目标无线设备来备份数据。始发端无线设备 可以接收来自于目标无线设备的对已经接收到所传输的数据的确认。然后 通知网络管理器对等信道可以被释放。在一个构成中，可以将一个或多个 信道汇总在对等信道中，以增加对等信道的带宽。对等信道可以是用于始 发端无线设备与目标无线设备之间进行短程通信的本地通信链路。
还提供一种无线通信装置，包括(a)存储设备，(b)无线收发信机， 和/或(c)耦合到存储设备和无线收发信机的处理器。在一个实例中，处理 器可以用于(1)请求用于直接与目标无线设备通信的对等信道，(2)从 无线网络管理器获得对等信道，和/或(3)通过对等信道将数据直接传输到 目标无线设备。处理器还可以用于识别一个或多个潜在的目标无线设备， 从潜在的目标无线设备中可以选择目标无线设备。对等信道可以用于使时 分双工(TDD)和频分双工(FDD)无线设备能彼此通信。例如，对等信 道在时分双工(TDD)网络中可以是通信信道，在频分双工(FDD)网络 中可以是上行链路信道，通信信道和上行链路信道可以使用基本相同的频 率和分配的时隙，以方便能进行TDD和能进行FDD无线设备之间的互操 作性。
无线收发信机还可以包括分集接收机链，该分集接收机链用于当运行
12在对等模式时在上行链路信道频率上进行接收，否则在下行链路信道频率
上进行接收。无线收发信机可以用于在频分双工(FDD)网络上通信。因 此，收发信机可以包括(a)调谐到在上行链路频率上进行发射的发射机 电路，(b)调谐到在下行链路频率上进行接收的第一分集接收机电路，和/ 或(c)依据运行模式可调整到要么在上行链路频率上要么在下行链路频率 上进行接收的第二分集接收机电路。
因此，提供一种无线通信设备，其包括(a)用于请求与目标无线设 备直接进行通信的对等信道的模块；(b)用于从无线网络管理器获得对等 信道的模块；(c)用于通过对等信道将数据直接传输到目标无线设备的模 块；(d)用于在上行链路信道频率上进行发射的模块；(e)用于当运行在 对等模式时在上行链路信道频率上进行接收，否则在下行链路信道频率上 进行接收的模块；(f)用于从目标无线设备接收已经接收到所传输的数据的 确认的模块；和/或(g)用于通知网络管理器对等信道可以被释放的模块。
还提供一种处理设备，其包括处理电路，用于(a)请求与目标无线 设备直接进行通信的对等信道；(b)从无线网络管理器获得对等信道；和/ 或(c)通过对等信道将数据直接传输到目标无线设备。对等信道可以是用 于与目标无线设备进行短程通信的本地通信链路，其中，该对等链路由频 率和时隙进行定义。
机器可读介质具有一个或多个运行在始发端无线设备上用于在无线网 络中建立对等信道的指令，当处理器执行指令时促使处理器(a)请求与 目标无线设备直接通信的对等信道；(b)从无线网络管理器获得对等信道; 和/或通过对等信道将数据直接传输到目标无线设备。为了完成该任务，可 以获得潜在的目标无线设备的列表，并且从该列表中选择目标无线设备。 另一特征规定扫描可用信道，以识别一个或多个可用的信道。然后，为直 接对等信道请求一个或多个所识别的#道中的至少一个。
还提供一种运行在目标无线设备上用于在无线网络中通过对等信道进 行通信的方法。从网络管理器接收与始发端无线设备建立对等信道的邀请。 向网络管理器发送接受该邀请的回复。然后，可以通过对等信道直接从始 发端设备接收数据。在本地接收到的数据可以存储在本地，并且可以向始 发端无线设备发送已接收到数据的确认。当目标无线设备是频分双工设备时，接收机可以用于在上行链路频率上进行接收。对等信道可以用于使时
分双工(TDD)和频分双工(FDD)无线设备能利用特定频率上分配的时 隙彼此通信。
还提供一种处理设备，其包括处理电路，用于(a)从网络管理器接 收与始发端无线设备建立对等信道的邀请；(b)向网络管理器发送接受该 邀请的回复；(c)在对等信道上侦听；和/或(d)通过对等信道直接从始发 端无线设备接收数据。对等信道可以是用于与目标无线设备进行短程通信 的本地通信链路，并且该对等链路可以由频率和时隙进行定义。
因此，提供一种无线通信设备，包括(a)用于从网络管理器接收与 始发端无线设备建立对等信道的邀请的模块；(b)用于向网络管理器发送 接受邀请的回复的模块；(c)用于通过对等信道直接从始发端设备接收数 据的模块；(d)用于对接收到的数据进行本地存储的模块；(e)用于向始 发端无线设备发送己经接收到数据的确认的模块；和/或(f)用于当无线通 信设备是频分双工设备时，将无线通信设备进行接收的频率从下行链路信 道频率调整到上行链路信道频率的模块。
还提供一种机器可读介质，其具有一个或多个运行在目标无线设备上 用于在无线网络中通过对等信道进行通信的指令，当处理器执行指令时促 使处理器(a)从网络管理器接收与始发端无线设备建立对等信道的邀请;
(b)向网络管理器发送接受该邀请的回复；(C)在对等信道上侦听；(d) 通过对等信道直接从始发端无线设备接收数据；(e)对接收到的数据进行 本地存储；(f)向始发端无线设备发送已经接收到数据的确认；和/或(g) 当无线通信装置是频分双工设备时，将无线收发信机的接收机调整到在上 行链路信道频率上进行接收。
还提供一种可调整到在上行链路频率上进行接收的无线电收发信机， 其包括U)调谐到在上行链路频率上进行发射的发射机电路；(b)调谐 到在下行链路频率上进行接收的第一分集接收机电路；和/或(C)依据运行 模式可调整到或者在上行链路频率上或者在下行链路频率上进行接收的第 二分集接收机电路。此外，第一天线可以耦合到发射机电路以从发射机电 路发射信号，第一天线还可以耦合到第一分集接收机电路，以便为第一分 集接收机电路接收信号。第二天线可以耦合到第二分集接收机电路，以便
14为第二分集接收机电路接收信号。
还提供一种运行在无线网络管理器装置上用于在无线设备间建立对等 信道的操作方法。接收对始发端无线设备与目标无线设备之间的对等链路 的请求。为对等链路分配信道，并且向始发端和目标无线设备通知所分配 的信道。可以向目标无线设备通知始发端无线设备对对等链路的请求。然 后，确定目标无线设备是否愿意接受与始发端无线设备的对等链路。可以 向始发端无线设备通知目标无线设备是否己经接受对等链路。对等链路可
以由频率和时隙进行定义。例如，频率在时分双工(TDD)网络中可以是 通信信道，而在频分双工(FDD)网络中可以是上行链路信道，以方便能 进行TDD和能进行FDD无线设备之间的互操作性。可以获得始发端设备 附近可用的和可达的无线设备的列表，并且可以向始发端无线设备发送该 无线设备的列表，从该列表中能选择目标无线设备。列表中的无线设备可 以通过使用来自无线设备的射频(RF)签名来识别，以根据地理位置对它 们进行分组。
另一实现提供一种网络管理器设备，其包括(a)与网络中的无线设 备进行通信的无线通信电路；和(b)耦合到无线通信电路的处理电路。该 处理电路可以用于(1)接收对始发端无线设备与目标无线设备之间的对 等链路的请求；(2)为对等链路分配信道；(3)向始发端和目标无线设备 通知所分配的信道；(4)向目标无线设备通知始发端无线设备对对等链路 的请求；(5)确定目标无线设备是否愿意接受与始发端无线设备的对等链 路；(6)向始发端无线设备通知目标无线设备已经接受对等链路；(7)接 收用于指示对等链路可以被释放的消息；和/或(8)为对等链路释放信道。


图1是示出可以在所管理的无线通信网络中实现两个无线设备之间的 直接本地连接的构成示例的方框图。
图2示出频分双工(FDD)网络的上行链路信道和下行链路信道的实例。
图3示出时分双工(TDD)网络内上行链路信道和下行链路信道的实例。图4示出两个无线设备之间的对等链路的一个实例。 图5示出用于实现两个无线设备之间的对等通信链路的请求-响应方法 的实例。
图6示出用于实现两个无线设备之间的对等通信链路的对等列表方法 的实例。
图7是示出可以用于通过对等链路进行通信的移动设备实例的方框图。 图8是示出用于通过对等信道进行通信的始发端无线设备的功能部件 实例的方框图。
图9示出运行在始发端移动设备上用于建立并通过对等信道发送数据 的方法的实例。
图10是示出用于通过对等信道进行通信的目标无线设备1000的功能 部件实例的方框图。
图11示出运行在目标移动设备上用于通过对等信道接收数据的方法的 实例。
图12是示出适用于通过对等信道进行接收的能进行FDD的移动设备 的通信电路实例的方框图。
图13是示出用于方便两个或两个以上移动设备之间的直接对等链路的 网络管理器的功能部件的实例的方框图。
图14示出运行在网络管理器设备上用于建立对等信道的方法的实例， 其中通过对等信道，两个或两个以上的移动设备可以直接通信。
具体实施例方式
在以下的描述中，给出具体细节，以提供对实例和构成的透彻理解。 然而，本领域的普通技术人员应当理解，没有这些具体细节也可以实施这 些实例和构成。例如，为了避免不必要的细节模糊这些实例和构成，方框 图中可能没有示出电路。
而且，可以注意到，可以将实例和构成描述成如流程图、作业图、结 构图或方框图所示的过程。尽管流程图可以将操作描述成有序的过程，但 是许多操作可以并行或同时执行。此外，可以重新排列操作的顺序。当过 程的操作完成时，过程结束。过程可以对应于方法、函数、步骤、子例程、子程序等等。当过程对应于函数时，它的结束对应于该函数返回至调用函 数或主函数。
此外，存储介质可以表示一个或多个用于存储数据的设备，包括只读
存储器(ROM)、随机访问存储器(RAM)、磁盘存储介质、光存储介质、 闪速存储设备和/或用于存储信息的其它机器可读介质。术语"机器可读介 质"包括，但不限于，便携式的或固定的存储设备、光存储设备、无线信 道，和能够存储、包含或携带指令和/或数据的各种其它介质。
此外，可以通过硬件、软件、固件、中间件、微代码或它们的结合来 实现实例和构成。当用软件、固件、中间件或微代码来实现时，可以将用 于执行必要的任务的程序代码和代码段存储在诸如存储介质或其它存储模 块的机器可读介质中。处理器可以执行必要的任务。代码段可以表示步骤、 函数、子程序、程序、例程、子例程、模块、软件包、类，或者指令、数 据结构或程序语句的组合。代码段可以通过传递和/或接收信息、数据、自 变量、参数或存储内容，耦合到另一代码段或硬件电路中。可以经由合适 的手段，包括存储器共享、消息传递、令牌传递和网络传输等等，来传递、 转发或发送信息、自变量、参数、数据等等。
一个特征提供了用于促进两个无线设备之间的数据传输的系统和方 法，以在不需要多媒体服务器的情况下支持本地连接。通过重新利用通常 用于经由基站的远距离通信的通信频带来建立两个无线设备之间的通信， 以在两个无线设备之间建立本地(短程)高速链路。通过避免对额外硬件 的需要以实现短程链路，这种通信频带的双重使用也提高了频谱效率。通 过向基站发送建立两个无线设备之间的信道的请求，来建立这种对等(P2P) 短程通信的模式。 一旦建立或保留信道，两个无线设备就可以直接通信。
另一特征用于使用单一的频率来使得时分双工(TDD)和频分双工 (FDD)的无线设备通过对等链路彼此通信。即，对等链路由FDD网络的 上行链路信道定义，FDD网络的上行链路信道的频率与TDD网络的传输信 道的频率基本相同。在对等信道中可以使用时隙，以在TDD和减FDD无 线设备间发送信息。
这里所使用的术语"无线设备"和"移动设备"，是指具有无线通信接 口的设备。
17图1是示出可以在所管理的无线通信网络中实现两个无线设备之间的
直接本地连接的构成示例的方框图。用户设备UE1 102和UE2 104可以以 被管理的模式(经由网络管理器106)或以对等的模式进行操作。在被管理 的模式中，到达/来自UEl 102或UE2 104的通信穿过网络管理器106，网 络管理器106可以分配通信信道(例如，频率和/或时隙)、验证用户设备和 /或处理到达/来自用户设备的通信。术语"网络管理器"是指网络基础设备 (例如，基站、NodeB、网络控制器等)，其在移动设备之间建立通信、分 配信道等。
在对等的模式中，两个无线设备(即，点)彼此共享资源和信息，它 们具有同等的能力和责任，并且它们既不特别是客户端也不特别是服务器。 始发端设备UE1 102请求网络管理器106与目标设备UE2 104建立信道(例 如，频率和/或时隙)。网络管理器106分配信道(例如，频率和/或时隙)， 并且向目标设备UE2 104和域始发端用户设备UE1 102通知，已经为它们 之间的本地通信保留了所分配的信道/时隙。所分配的信道可以在授权的通 信频谱内，该授权的通信频谱典型地用于所管理的通信中(例如，经由网 络管理器106的广域网通信)。然后，始发端设备UE1 102可以向目标设备 UE2 104传输信息(例如，语音通信、数据、文件等)，反之亦然。UE1 102 和UE2 104之间的通信一旦完成，就由UE1 102和/或UE2 104向网络管理 器106发送消息，以放弃所分配的信道(例如，所分配的频率和/或时隙)。
应该注意到，UE1 102和UE2 104间的高速本地连接可以在网络管理 器106使用频谱的其它部分向广域网中其它设备UE3 108提供所管理的通 信(例如，语音和/或数据应用)的同时运行。BP，重用网络正常使用的频 带以建立对等链路/信道。
对等链路一旦建立、分配或保留，设备UE1和UE2就可以共享诸如数 据或文件传输或交换的资源。例如，始发端设备UE1 102可以设法在目标 设备UE2 104上备份信息。目标设备UE2 104要么接受要么拒绝备份信息 的请求。如果接受了备份请求，始发端设备UE1 102就向目标设备UE2 104 发送要备份的信息，该信息保存在目标设备UE2 104上。另一个实例中， 预定协议可以存在于始发端设备102和目标设备UE2 104之间，用于允许 始发端设备UE1 102向目标设备UE2 104备份信息。在其它实例中，其它类型的数据可以在无线设备UE1 102和UE2 104之间经由对等链路进行传 输。
在一个实例中，对等链路用于无线设备UE1和UE2间的本地或短程通 信。即，对等链路允许相距从几英寸到几百英尺的无线设备进行通信。相 比之下，至蜂窝网络设备(例如，基站，节点B等)的通信链路可以在超 过几英里的距离上操作。因为对等链路是本地的，所以当通过对等链路与 另一设备进行通信时，无线设备能够减小它的发射功率电平。此外，因为 对等链路是本地的，所以网络管理器106可以在地理上分离的区域同时重 用用于多个对等链路的同一个频率/时隙信道。即，只要通过第一对等信道 通信的无线设备在地理上远离通过第二对等信道进行通信的无线设备，那 么第一和第二对等信道就可以运行在基本相同的频率和/或时隙上。
无线设备UE1 102和UE2 104间的本地连接会话或高速链路可以以多 种协议实现，例如，包括高速下行链路分组接入(HSDPA)协议或lx演进 数据优化(EVDO)协议。假定信道状况有利，传输速率可以接近最大理论 值，同时来自于两个无线设备UE1 102和UE2 104的发射功率较低。这有 助于将干扰和/或网络管理器106 (例如，NodeB或基站)上资源利用的影 响最小化。因为两个设备相对于它们分别与网络管理器106的距离来说彼 此非常接近，所以在网络管理器106 (例如，Node B或基站)处可见的以 及由对等链路引起的干扰是最小的。
这种方法可以使用无线设备UE1 102和UE2 104中现有的无线电硬件 来实现，因此，没有必要向无线设备UE1 102禾n/或UE2 104增加额外的无 线电设备。
图1示出的对等运行模式可以以各种通信架构和/或方案来实现。例如， 频分双工(FDD)和时分双工(TDD)是用在无线网络中的两种最普遍的 双工方案。
为了使得TDD和FDD无线设备彼此通信，将对等信道定义为能进行 FDD设备的上行链路信道，和/或能进行TDD设备的传输信道，其中，FDD 上行链路信道和TDD传输信道都使用基本相同的频率和时隙。
图2示出频分双工(FDD)网络的上行链路信道和下行链路信道的实 例。FDD过去已经用于语音应用，并通过使用两种不同的无线电信道支持双向无线电通信。在使用FDD的无线系统中，将一个频率202典型地用作 下行链路信道，以将信息从通信管理器(例如，本地基站)发送到移动设 备。将第二频率204典型地用作上行链路信道，以将信息从移动设备发送 到通信管理器(例如，NodeB或基站)。由于该配对频率，所以在两个方向 同时发送是可能的。典型地，将下行链路信道208和上行链路信道210分 别分配在下行链路频带和上行链路频带内。为了缓解上行链路信道传输和 下行链路信道传输之间的自我干扰，将频率分离的最低数量保持在两个所 分配的信道202和204之间。
图3示出时分双工(TDD)网络内上行链路信道和下行链路信道的实 例。在使用TDD的无线系统中，将单一频率306分成时隙TS1、 TS2、 TSn， 每个时隙定义一个用于在下行链路和上行链路两个方向上发送信号的信 道。例如，可以将每个TS时隙分配给不同的无线设备，用于与那个无线设 备之间的通信。还可以将每个时隙分成上行链路信道302和下行链路信道 304。此外，可以按照期望调整(即，增加或减小)上行链路信道302和下 行链路信道304的大小(例如，时间分配)。
根据一个实现，可以建立对等链路/信道，以使得FDD和TDD无线设 备彼此通信。例如，网络管理器可以分配对等信道，以便TDD频率306 (图 3)与FDD上行链路频率204 (图2)基本相同。这样，能进行TDD的无 线设备在所分配的通信信道(即，频率306上的TSn时隙)上进行通信， 而能进行FDD的无线设备使用它的上行链路信道210 (即，在频率204上) 来彼此通信。
该对等链路还允许两个或两个以上能进行TDD的无线设备通过信道频 率306彼此通信。同样，两个或两个以上能进行FDD的无线设备可以通过 上行链路信道频率206彼此通信。g卩，FDD设备使用上行链路信道202， 以通过直接对等链路发送和接收信息。
图4示出两个无线设备404和406之间的对等链路402的一个实例。 建立对等链路402，以便本地TDD信道频率与FDD上行链路信道频率基本 相同。然后，使用一个或多个时隙TSp2P在无线设备404和406之间通信。 在这个实例中，设备A404可以发起到设备B406的数据传输。如果设备B 406是能进行FDD的设备，那么可以重新配置，以使用时隙在FDD上行链
20路频率(而不是下行链路频率)上侦听或接收。设备B 406 —旦接收到数 据，就可以通过对等链路402回复确认消息。
在可替换的实现中，可以替代建立对等链路，以便本地TDD信道频率 与FDD下行链路信道频率基本相同。在这个实现中，能进行FDD的设备 可以重新配置为使用时隙在FDD下行链路频率(而不是上行链路频率)上 进行发送。
可以使用各种方法在所管理的通信网络中建立对等链路。
图5示出用于实现两个无线设备之间的对等通信链路的请求-响应方法 的实例。始发端设备502向网络控制器504发送对等链路请求508，其包括 始发端无线设备ID和目标无线设备ID。然后，网络控制器504为该对等链 路分配信道510。然后，将具有始发端设备ID和所分配的信道的邀请消息 发送到目标无线设备512。目标设备506接受邀请514，并且开始侦听所分 配的对等信道516。网络控制器504向始发端无线设备502发送对等链路己 经建立的确认消息518。该确认消息还可以向始发端设备502提供所分配的 对等信道。然后，始发端设备502可以通过向目标设备发送信息来启动对 等链路上的会话520。然后，目标设备506发送用于指示信息是否已成功传 输的确认消息522。始发端设备502可以向网络控制器504发送用于指示传 输完成的消息524。
在一些实现中，还可以从目标设备506向始发端设备502传输数据。 例如， 一旦始发端设备502已经发起对等链路，并且该对等链路己经建立， 那么目标设备506就可以向始发端502发送数据。可选择地，始发端设备 502可以从目标设备506请求数据，然后，目标设备506就通过对等链路发 送所请求的数据。因此，对等链路可以用于单向数据传输(例如，从始发 端设备到目标设备或从目标设备到始发端设备)和/或两个或两个以上设备 间的双向数据传输。
图6示出用于实现两个无线设备之间的对等通信链路的对等列表方法 的实例。在这种方法中，始发端设备602从网络控制器604请求对等链路 608。网络控制器604获得附近所有可用的和可达的无线设备的列表610。 网络控制器604还为对等链路分配信道612。基于由网络控制器604采集的 定位信息，将该列表发送到始发端设备602。例如，网络控制器604可以比较来自于不同无线设备的射频签名，并且根据这些设备的地理信息将它们 分组在一起。将与始发端设备的射频签名最匹配的一组无线设备发送到始
发端设备614。
然后，始发端设备602从接收到的列表中选择目标无线设备，并且将 其发送到网络控制器616。然后，将具有始发端设备ID和所分配的信道的 邀请消息发送到目标无线设备618。目标设备606接受该邀请，以与始发端 设备602建立对等链路620,并且开始侦听所分配的对等信道622。网络控 制器604向始发端设备602发送对等链路已经建立的确认消息624。然后， 始发端设备602通过向目标设备发送信息，来启动对等链路上的会话626。 一旦从始发端设备602接收到信息，目标设备606就可以发送用于指示信 息是否已经成功接收的确认消息628。始发端设备602可以向网络控制器 604发送用于指示传输完成的消息630。
一个特征规定始发端设备为对等信道请求特定的频率。因为对等信道 与网络中的其它无线设备共享通信频谱，所以始发端设备可以扫描信道(例 如，时隙或上行链路频率)以识别没有干扰的频率。然后，可以从网络管 理器请求一个或多个所识别的频率，以建立对等会话。
可选择地，始发端设备可以扫描或检测所有的信道以识别那些可用的 信道。然后，将可用的信道与对对等信道的请求一起报告给网络管理器。 网络管理器检查所报告的可用信道资源的可用性，并且指导始发端和目标 设备使用所分配的频率信道。
还有一个特征规定将要汇总的多个信道。始发端设备可以汇总信道， 以增加对等链路的带宽，从而提高数据的传输速率。
图1、 4和5所描述的系统和方法还可以使网络控制器能监视每个对等 信道会话的长度，从而使服务提供商能对这种会话向用户收费。例如，网 络管理器知道何时分配和释放对等信道以及对等会话中所涉及的设备。
图7是示出可以用于通过对等链路进行通信的移动设备实例的方框图。 移动设备700可以作为始发端设备(例如，请求对等信道的设备)和/或目 标设备(例如，从始发端设备接收数据的设备)来操作。移动设备700包 括耦合到数据存储设备704和通信电路706的处理电路702。处理电路702 可以用于启动对等信道(即，当作为始发端设备操作时)，或接受建立对等信道的邀请(即，当作为目标设备操作时)。例如，当作为始发端设备操作
时，存储在存储设备704中的数据可以经由通信电路702从移动设备700 发送到目标设备。
图8是示出用于通过对等信道进行通信的始发端无线设备800的功能 部件实例的方框图。始发端无线设备800包括信道请求器802，用于请求 与目标无线设备直接通信的对等信道；信道接收机806，用于从无线网络管 理器获得对等信道；和数据发射机804，用于通过对等信道直接向目标无线 设备传输数据。此外，在始发端无线设备800用于FDD操作的情况下，它 包括频率调整器808，用于调整它的接收频率，以当运行在对等模式时，在 上行链路信道频率上进行接收，否则在下行链路信道频率上进行接收。确 认接收器810可以从目标无线设备接收已经接收到所传输的数据的确认， 并且信道释放器812通知网络管理器可以释放对等信道。
因此，提供一种无线通信设备，包括(a):用于请求与目标无线设备 直接进行通信的对等信道的模块；(b)用于从无线网络管理器获得对等信 道的模块；和(c)用于通过对等信道将数据直接传输到目标无线设备的模 块。此外，该无线通信设备还包括(d)用于在上行链路信道频率上进行 发射的模块；和(e)用于当运行在对等模式时在上行链路信道频率上进行 接收，否则在下行链路信道频率上进行接收的模块。该无线通信设备还包 括(f)用于从目标无线设备接收已经接收到所传输的数据的确认的模块； 和(g)用于通知网络管理器对等信道可以被释放的模块。
图9示出运行在始发端移动设备上用于建立并通过对等信道发送数据 的方法的实例。始发端移动设备可以扫描可用的信道900，并且识别一个或 多个可用的信道902。此外，它可以获得一个或多个潜在的目标设备的列表 904。然后，从无线网络管理器请求与目标设备的对等信道906。然后，从 无线网络管理器获得对等信道908。在一些实现中， 一个或多个信道可以汇 总到对等信道以增加系统带宽。 '
通过对等信道将数据传输到目标设备910。获得或接收目标设备己经接 收到数据的确认912。然后，发送请求以释放或终止对等信道914。
图10是示出用于通过对等信道进行通信的目标无线设备1000的功能 部件实例的方框图。目标无线设备1000包括邀请接收机1002，用于从网络管理器接收与始发端无线设备建立对等信道的邀请；发射机1004，用于 向网络管理器发送接受邀请的回复；和数据接收机1006，用于通过对等信
道直接从始发端设备接收数据。目标无线设备1000还包括存储设备1008， 用于本地存储接收到的数据；和确认发射机1010，用于向始发端无线设备 发送已经接收到数据的确认。此外，在目标移动设备1000用于FDD操作 的情况下，它还包括频率调整器1012，用于将目标移动设备进行接收的频 率从下行链路信道频率调整到上行链路信道频率。
因此，提供一种无线通信设备，包括(a)用于从网络管理器接收与 始发端无线设备建立对等信道的邀请的模块；(b)用于向网络管理器发送 接受邀请的回复的模块；和(c)用于通过对等信道直接从始发端设备接收 数据的模块。此外，该无线通信设备包括(d)用于对接收到的数据进行 本地存储的模块；和(e)用于向始发端无线设备发送已经接收到数据的确 认的模块。此外，在目标移动设备1000用于FDD操作的情况下，它还包 括用于将目标移动设备进行接收的频率从下行链路信道频率调整到上行链 路信道频率的模块。
图11示出运行在目标移动设备上用于通过对等信道接收数据的方法的 实例。从网络管理器接收与始发端设备建立对等信道的邀请1102。向网络 管理器发送接受该邀请的回复1104。然后，获得对等信道信息1106。可选 择地，在目标移动设备是能进行FDD的情况下，设置它的接收机以在它的 FDD上行链路信道频率上进行接收1108。然后，目标移动设备侦听对等信 道lllO。从始发端设备通过对等信道接收数据1112，并存储在本地1114。 向始发端设备发送已经接收到数据的确认1116。
图12是示出适用于通过对等信道进行接收的能进行FDD的移动设备 的通信电路实例的方框图。该通信电路包括发射机链1202和分集接收机链 1204和1206。
发射机链1202包括正交调制器1208，其利用来自于上行链路振荡器的 上行链路频率1210，调制接收到的基带信号I/QBB 1203。上行链路滤波器 1212滤波从正交调制器1208获得的信号。然后，该信号由功率放大器1214 放大，并被发送到双工器1216，信号从双工器1216经过天线1218发射。
为了更好地接收可能采用不同路径的信号，使用具有两个接收机链1204和1206以及两个对应天线1218和1220的分集接收机架构。第一接收 机链1204从双工器1216接收信号，使用下行链路滤波器1222对它滤波， 使用线性放大器1224对滤波后的信号进行放大，并且利用来自于下行链路 振荡器1228的下行链路频率使用正交解调器1226对它解调，以获得接收 到的基带信号I/QBB 1213。
因为能进行FDD的移动设备不在上行链路频率上进行接收，因此第二 接收机链1206重新配置为在下行链路频率1228和上行链路频率1210上进 行接收。这是由开关1230、 1232和1234来完成，其中，这些开关使第二 接收机链1206要么在上行链路频率上进行接收(当运行在对等模式时)， 要么在下行链路频率上(当运行在FDD模式时)进行接收。当运行在对等 模式时，信号1220在天线2上接收，通过上行链路滤波器1236 (用于允许 上行链路频率通过)滤波，由线性放大器1238放大，并且由正交解调器1240 利用来自于上行链路振荡器1210的上行链路频率解调，以获得基带信号I/Q BB 1233。可选择地，当运行在FDD模式时，在天线2上接收的信号1220， 通过下行链路滤波器1242 (用于允许上行链路频率1210通过)滤波，由线 性放大器1238放大，并且由正交解调器1040利用来自于下行链路振荡器 1210的下行链路频率解调，以获得基带信号I/QBB 1233。因此，依据运行 模式，可将第二接收机链1206调谐到上行链路频率或者下行链路频率。
在一些实现中，由运行在对等模式的移动设备发射的波形类似于来自 于基站或节点B的下行链路波形。这样一来，就没有必要改变用于接收的 移动设备对通过对等信道接收到的信号的处理方式。典型地，增加发射波 形产生部分被认为比改变移动设备的接收部分简单。在可替换的实现中， 可以通过配置移动设备来产生和接收这种波形来替代使用其它类型的波 形。
因此，通过重用现有的无线电设备和所分配的频谱以实现对等链路， 可以不需要额外的无线电设备，有效使用上行链路频谱，并且重用现有的 硬件。
图13是示出用于促进两个或两个以上移动设备之间的直接对等链路的 网络管理器1300的功能部件的实例的方框图。网络管理器1300包括耦合 到无线通信电路1304和信道分配器1306的处理电路1302。网络管理器1300可以是基站、网络控制器、其它网络基础设备或它们的结合。处理电路1302 可以用于从无线通信电路1304接收用于请求始发端无线设备和目标无线设 备之间的对等链路的消息。处理电路1302从信道分配器1306获得信道(例 如， 一个或多个可用的频率和/或时隙)，并且将其分配给对等链路。在各种 实现中，网络管理器可以如针对图l、 5和/或6所描述的那样操作。
图14示出运行在网络管理器设备(例如，基站、NodeB)上用于建立 对等信道的方法的实例，通过该信道，两个或两个以上移动设备可以直接 通信。接收对始发端无线设备与目标无线设备之间的对等链路的请求1402。 由网络管理器向目标无线设备通知始发端无线设备对对等链路的请求 1404。网络管理器确定目标无线设备是否己经接受与始发端无线设备的对 等链路1406。即，网络管理器可以从目标无线设备接收接受消息或拒绝消 息。如果接收到拒绝消息，网络管理器就将拒绝通知给始发端无线设备 1407。否则，如果目标无线设备接受与始发端无线设备的对等链路，就为 该对等链路分配一个或多个信道1408。然后，向始发端和目标无线设备通 知用于该对等链路的所分配的信道1410。
一旦始发端和目标无线设备使用完该对等链路，网络管理器就接收到 用于指示该对等链路可以被释放的消息1412。然后，网络管理器就释放用 于对等链路的信道1414，以便还可以重用它们。
图1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10、 11、 12、 13和/或14示出的一个 或多个步骤和功能，可以重新安排和/或结合成单个步骤或以若干步骤具体 实现，而不偏离本发明。可以增加额外的部件和/或步骤，而不偏离本发明。 图l、 4、 7、 8、 10、 12和/或13示出的装置、设备和/或部件可以用于执行 图5、 6、 9、 11和/或14示出的方法、特征或步骤。
前述的实例和构成仅仅是实例，而不应理解为是对本发明的限制。实 例和构成的描述旨在说明而非限制权利要求书的范围。照此，本教导可以 容易地应用于其它类型的装置，并且多种替换、修改和变形对本领域的技 术人员而言是显而易见的。
权利要求
1、一种运行在始发端无线设备上用于在无线网络中建立对等信道的方法，包括请求与目标无线设备直接通信的对等信道；从无线网络管理器获得所述对等信道；并且通过所述对等信道将数据直接传输到所述目标无线设备。
2、 如权利要求1所述的方法，其中，所述对等信道用于使时分双工 (TDD)和频分双工(FDD)无线设备彼此通信。
3、 如权利要求2所述的方法，其中，所述对等信道在时分双工(TDD) 网络中是通信信道，而在频分双工(FDD)网络中是上行链路信道，所述 通信信道和上行链路信道使用基本相同的频率和分配的时隙，以促进能进 行TDD与能进行FDD的无线设备间的互操作性。
4、 如权利要求l所述的方法，其中，所述对等信道在频分双工(FDD) 无线设备中是上行链路信道，并且既用于接收又用于发送。
5、 如权利要求l所述的方法，其中，所述始发端无线设备是蜂窝电话。
6、 如权利要求l所述的方法，其中，所述目标无线设备包括以下设备 中的一个计算机、蜂窝电话、个人数字助理、音频设备、视频设备、照 相机、显示设备、打印机或数字存储设备。
7、 如权利要求l所述的方法，其中，对直接对等信道的请求标识所述 目标无线设备。
8、 如权利要求l所述的方法，还包括 获得潜在目标无线设备的列表；并且从所述列表中选择所述目标无线设备。
9、 如权利要求l所述的方法，还包括 扫描可用的信道；识别一个或多个可用的信道；并且为所述直接对等信道请求所述一个或多个所识别的信道中的至少一个。
10、 如权利要求1所述的方法，其中，所述始发端无线设备使用所述 目标无线设备来备份数据。
11、 如权利要求l所述的方法，还包括从所述目标无线设备接收已经接收到所传输的数据的确认；并且 通知所述网络管理器能释放所述对等信道。
12、 如权利要求1所述的方法，还包括 将一个或多个信道汇总到所述对等信道中，以增加带宽。
13、 如权利要求1所述的方法，.其中，所述对等信道是用于所述始发 端无线设备和所述目标无线设备之间的短程通信的本地通信链路。
14、 一种无线通信装置，包括' 存储设备；无线收发信机；耦合到所述存储设备和所述无线收发信机的处理器，所述处理器用于: 请求与目标无线设备直接通信的对等信道； 从无线网络管理器获得所述对等信道；并且 通过所述对等信道将数据直接传输到所述目标无线设备。
15、 如权利要求14所述的装置，其中，所述对等信道用于使时分双工(TDD)和频分双工(FDD)无线设备彼此通信。
16、 如权利要求14所述的装置，其中，所述对等信道在时分双工(TDD) 网络中是通信信道，而在频分双工(FDD)网络中是上行链路信道，所述 通信信道和上行链路信道使用基本相同的频率和分配的时隙，以促进能进 行TDD与能进行FDD的无线设备间的互操作性。
17、 如权利要求14所述的装置，其中，所述无线收发信机包括 分集接收机链，用于当运行在对等模式时在上行链路信道频率上进行接收，否则在下行链路信道频率上进行接收。
18、 如权利要求14所述的装置，其中，所述无线收发信机用于在频分 双工(FDD)网络上通信，所述收发信机还包括调谐到在上行链路频率上进行发射的发射机电路； 调谐到在下行链路频率上进行接收的第一分集接收机电路；和 依据运行模式可调整到要么在所述上行链路频率上要么在所述下行链 路频率上进行接收的第二分集接收机电路。
19、 如权利要求14所述的装置，其中，所述处理器还用于 识别一个或多个潜在的目标无线设备，其中，从所述潜在的目标无线设备中选择所述目标无线设备。
20、 一种无线通信设备，包括用于请求与目标无线设备直接通信的对等信道的模块； 用于从无线网络管理器获得所述对等信道的模块；和 用于通过所述对等信道将数据直接传输到所述目标无线设备的模块；
21、 如权利要求20所述的无线通信设备，还包括 用于在上行链路信道频率上进行发射的模块；和 用于当运行在对等模式时在所述上行链路信道频率上进行接收，否则在下行链路信道频率上进行接收的模块。
22、 如权利要求20所述的无线通信设备，还包括 用于从所述目标无线设备接收已经接收到所传输的数据的确认的模块；和用于通知所述网络管理器所述对等信道能被释放的模块。
23、 一种处理设备，包括 处理电路，用工请求与目标无线设备直接通信的对等信道； 从无线网络管理器获得所述对等信道；和 通过所述对等信道将数据直接传输到所述目标无线设备。
24、 如权利要求23所述的处理设备，其中，所述对等信道是与所述目 标无线设备进行短程通信的本地通信链路。
25、 如权利要求24所述的处理设备，其中，所述对等链路由频率和时 隙进行定义。
26、 一种机器可读介质，具有一个或多个运行在始发端无线设备上用 于在无线网络中建立对等信道的指令，当处理器执行所述指令时促使所述 处理器请求与目标无线设备直接通信的对等信道； 从无线网络管理器获得所述对等信道；并且 通过所述对等信道将数据直接传输到所述目标无线设备。
27、 如权利要求26所述的机器可读介质，还具有一个或多个当由处理 器执行时促使所述处理器执行以下步骤的指令获得潜在目标无线设备的列表；并且 从所述列表中选择所述目标无线设备。
28、 如权利要求26所述的机器可读介质，还具有一个或多个当由处理 器执行时促使所述处理器执行以下步骤的指令扫描可用的信道；识别一个或多个可用的信道；并且为所述直接对等信道请求所述一个或多个所识别的信道中的至少一个。
29、 一种运行目标无线设备上用于在无线网络中通过对等信道进行通 信的方法，包括从网络管理器接收与始发端无线设备建立对等信道的邀请； 向所述网络管理器发送接受所述邀请的回复；并且 通过所述对等信道直接从所述始发端设备接收数据。
30、 如权利要求29所述的方法，还包括 对所接收到的数据进行本地存储；并且向所述始发端无线设备发送已经接收到所述数据的确认。
31、 如权利要求29所述的方法，还包括当所述目标无线设备是频分双工设备时，配置接收机以在上行链路信 道频率上进行接收。
32、 如权利要求29所述的方法，其中，所述对等信道用于使时分双工 (TDD)和频分双工(FDD)无线设备通过使用特定频率上分配的时隙彼此通信。
33、 一种无线通信设备，包括用于从网络管理器接收与始发端无线设备建立对等信道的邀请的模块； ，用于向所述网络管理器发送接受所述邀请的回复的模块；和用于通过所述对等信道直接从所述始发端设备接收数据的模块。
34、 如权利要求33所述的无线通信设备，还包括 用于对所接收到的数据进行本地存储的模块；和 用于向所述始发端无线设备发送己经接收到所述数据的确认的模块。
35、 如权利要求33所述的无线通信设备，还包括 用于当所述无线通信设备是频分双工设备时，将所述无线通信设备进行接收的频率从下行链路信道频率调整到上行链路信道频率的模块。
36、 一种处理设备，包括处理电路，用于从网络管理器接收与始发端无线设备建立对等信道的邀请； 向所述网络管理器发送接受所述邀请的回复； 侦听所述对等信道；并且通过所述对等信道直接从所述始发端无线设备接收数据。
37、 如权利要求36所述的处理设备，其中，所述对等信道是与所述目 标无线设备进行短程通信的本地通信链路。
38、 如权利要求36所述的处理设备，其中，所述对等链路由频率和时 隙进行定义。
39、 一种机器可读介质，具有一个或多个运行在目标无线设备上用于 在无线网络中通过对等信道进行通信的指令，当处理器执行所述指令时促 使所述处理器从网络管理器接收与始发端无线设备建立对等信道的邀请； 向所述网络管理器发送接受所述邀请的回复； 侦听所述对等信道；并且通过所述对等信道直接从所述始发端设备接收数据。
40、 如权利要求39所述的机器可读介质，还具有一个或多个当由处理 器执行时促使处理器执行以下步骤的指令对所接收到的数据进行本地存储；并且 向所述始发端无线设备发送已经接收到所述数据的确认。
41、 如权利要求39所述的机器可读介质，还具有一个或多个当由处理 器执行时促使处理器执行以下步骤的指令当所述无线通信装置是频分双工设备时，调整所述无线收发信机的接 收机以在上行链路信道频率上进行接收。
42、 一种无线电收发信机，包括 调谐到在上行链路频率上进行发射的发射机电路； 调谐到在下行链路频率上进行接收的第一分集接收机电路；和 依据运行模式可调整到要么在所述上行链路频率上要么在所述下行链路频率上进行接收的第二分集接收机电路。
43、 如权利要求42所述的无线电收发信机，还包括-耦合到所述发射机电路以从所述发射机电路发射信号的第一天线，所述第一天线还耦合到所述第一分集接收机电路，以便接收用于所述第一分 集接收机电路的信号；和耦合到所述第二分集接收机电路以便接收用于所述第二分集接收机电 路的信号的第二天线。
44、 一种运行在无线网络管理器装置上用于在无线设备之间建立对 等信道的方法，包括接收对始发端无线设备与目标无线设备之间的对等链路的请求； 为所述对等链路分配信道；并且 将所分配的信道通知给所述始发端和目标无线设备。
45、 如权利要求44所述的方法，还包括将所述始发端无线设备对对等链路的请求通知给所述目标无线设备；并且确定所述目标无线设备是否愿意接受与所述始发端无线设备的所述对
46、 如权利要求45所述的方法，还包括向所述始发端无线设备通知所述目标无线设备已经接受所述对等链路。
47、 如权利要求44所述的方法，其中，所述对等链路由频率和时隙 定义。
48、 如权利要求47所述的方法，其中，所述频率在时分双工(TDD) 网络中是通信信道，而在频分双工(FDD)网络中是上行链路信道，以促 进能进行TDD与能进行FDD的无线设备间的互操作性。
49、 如权利要求44所述的方法，还包括 获得始发端设备附近可用的和可达的无线设备的列表；并且 向所述始发端无线设备发送所述无线设备的列表，从该列表中能选择所述目标无线设备。
50、 如权利要求49所述的方法，还包括通过使用来自于所述无线设备的射频(RF)签名识别所述列表中的所 述无线设备，以根据地理位置对它们进行分组。
51、 如权利要求44所述的方法，还包括 接收用于指示所述对等链路能被释放的消息；并且 释放所述对等链路的所述信道。
52、 一种网络管理器设备，包括无线通信电路，通过该电路与网络中的无线设备进行通信；和 处理电路，耦合到所述无线通信电路，所述处理电路用于接收对始发端无线设备与目标无线设备之间的对等链路的请求； 为所述对等链路分配信道；'以及 将所分配的信道通知所述始发端和目标无线设备。
53、 如权利要求52所述的设备，其中，所述处理电路还用于 向所述目标无线设备通知所述始发端无线设备对对等链路的请求； 确定所述目标无线设备是否愿意接受与所述始发端无线设备的所述对等链路；向所述始发端无线设备通知所述目标无线设备已经接受所述对等链路；接收用于指示所述对等链路能被释放的消息；并且 释放所述对等链路的所述信道。
全文摘要
为了支持高速本地连接同时缓解对多媒体服务器的需求，本发明提供一种设备和方法，以促进至少两个无线设备之间的直接高速数据传输。在频分双工(FDD)系统的情况下，通过使用授权频谱的上行链路频带，并在时分双工(TDD)系统的情况下，通过使用相同的频带，建立无线设备之间的短程高速链路，从而提高频谱效率。
文档编号H04W76/02GK101513114SQ200780031872
公开日2009年8月19日 申请日期2007年7月2日 优先权日2006年6月30日
发明者S·S·索利曼 申请人:高通股份有限公司