多種通信方式協(xié)同通信的智能手機(jī)架構(gòu)及系統(tǒng)實現(xiàn)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了多種通信方式協(xié)同通信的智能手機(jī)架構(gòu)和系統(tǒng)實現(xiàn)方法，針對現(xiàn)有通信的單一通信方式提高了資源的有效利用，提高了通信的穩(wěn)定性和實時性。多種通信方式協(xié)同通信的智能手機(jī)，包括相應(yīng)的數(shù)據(jù)發(fā)送/接收架構(gòu)，所述數(shù)據(jù)發(fā)送/接收架構(gòu)包括依次相連的數(shù)據(jù)發(fā)送/接收相關(guān)硬件、各個通信方式控制中心、數(shù)據(jù)檢測/分配模塊、業(yè)務(wù)分割/合成模塊、通信方式部署中心、各個通信方式質(zhì)量優(yōu)先級寄存器、各個通信方式速率優(yōu)先級寄存器；現(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)增加相關(guān)信令來支持多種通信方式協(xié)同通信。通過上述方案，本發(fā)明充分利用智能手機(jī)擁有的通信資源，達(dá)到了提高通信的實時性、穩(wěn)定性和實現(xiàn)對現(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)兼容的目的，具有很高的實用價值和推廣價值。
【專利說明】多種通信方式協(xié)同通信的智能手機(jī)架構(gòu)及系統(tǒng)實現(xiàn)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于無線通信【技術(shù)領(lǐng)域】，采用智能手機(jī)現(xiàn)有的多種通信方式(如LTE網(wǎng)絡(luò)，CDMA網(wǎng)絡(luò)，W1-Fi無線網(wǎng)絡(luò)，GSM網(wǎng)絡(luò)等)進(jìn)行協(xié)同通信，能夠很好的提高用戶的通信質(zhì)量、通信速率和通信的實時性。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)在的智能手機(jī)越來越多的具有不止一種的通信方式，比如同時擁有GSM網(wǎng)絡(luò)、CDMA網(wǎng)絡(luò)、W1-Fi無線網(wǎng)絡(luò)，甚至即將興起的LTE網(wǎng)絡(luò)。傳統(tǒng)的一次通信多采用其中某一種通信方式，沒有很好的利用各種通信方式的優(yōu)勢，本發(fā)明采用的多種通信方式協(xié)同通信的架構(gòu)可以很好的利用各個通信方式的優(yōu)勢，從而提高用戶端的通信的可靠性和實時性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]結(jié)合智能手機(jī)現(xiàn)有的各種通信方式進(jìn)行協(xié)同通信的部署，這種通信方案可以實現(xiàn)的場景包括:
[0004]某種通信方式性能不好的時候可以和對方協(xié)商，請求用另外一種通信方式進(jìn)行通信或用信道質(zhì)量好的通信方式來傳輸信令，信息傳輸速率好的通信方式來傳輸數(shù)據(jù)等多種通信方案。
[0005]當(dāng)某信道質(zhì)量突然變得很差的時候，用戶來不及和對方協(xié)商切換通信方式，可以通過原通信方式或新的通信方式通知基站臨時把原通信方式的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到新的通信方式上。
[0006]當(dāng)運行某種實時性要求高的應(yīng)用(如網(wǎng)游)時，可以利用多種通信方式進(jìn)行業(yè)務(wù)分開傳輸，比如一種通信方式用來傳送語音，另一種通信方式用來傳送互動信令，第三種通信方式用來高速率傳送業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)等。為了實現(xiàn)上述的通信方案，需要多方面的支持，包括終端、蜂窩系統(tǒng)及信令和服務(wù)器端等，下面為了實現(xiàn)這種通信方案進(jìn)行了包括智能終端、蜂窩系統(tǒng)及信令和服務(wù)器在內(nèi)的三方的改動。
[0007]智能終端架構(gòu)的改動:為了實現(xiàn)多種通信方式協(xié)同通信，需要增加用于決定采用哪種通信方案的處理中心，可以內(nèi)嵌到手機(jī)的CPU中，也可以單獨開發(fā)一個芯片專門處理。本發(fā)明提出的一種智能終端架構(gòu)對應(yīng)于本發(fā)明改動的部分如圖1。圖1中的通信方式1、通信方式2、通信方式η等表示各個通信方式的控制中心，比如智能手機(jī)的多個SIM卡槽、W1-Fi控制部分等；圖1中的通信方式部署中心用來決定采用哪種或哪幾種通信方式，它是根據(jù)檢測/分配模塊檢測到的各個通信方式相關(guān)信息、各個通信方式質(zhì)量優(yōu)先級寄存器、各個通信方式速率優(yōu)先級寄存器以及業(yè)務(wù)分割/合成模塊得到的各個通信方式的信令決定采用哪種或哪幾種通信方式，此外通信方式部署中心向用戶提供了設(shè)置接口，根據(jù)具體情況(比如某個通信方式廉價，可以設(shè)置高優(yōu)先級)來手動設(shè)置相關(guān)參數(shù)，同時通信方式部署中心接受并參考上層應(yīng)用的通信方式要求；數(shù)據(jù)發(fā)送/接收相關(guān)硬件是各種通信方式工作時需要用到的相關(guān)硬件，如有沖突的硬件可以在各個通信方式間進(jìn)行協(xié)同進(jìn)行時分復(fù)用等；數(shù)據(jù)檢測/分配模塊一方面檢測各個通信方式的是否存在、信道質(zhì)量等相關(guān)信息、接收各個通信方式收到的數(shù)據(jù)并向上層傳送，另一方面根據(jù)通信方式部署中心向各個通信方式控制中心分配不同的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)；業(yè)務(wù)分割/合成模塊一方面接收下層傳來的各個通信方式收到的數(shù)據(jù)，并根據(jù)通信方式部署中心配置進(jìn)行數(shù)據(jù)合成傳給上層，若解析到和通信方式部署有關(guān)的信令則需要傳給通信方式部署中心，另一方面該模塊接收上層傳輸?shù)臄?shù)據(jù)并根據(jù)通信方式部署中心進(jìn)行業(yè)務(wù)分割。
[0008]具有多種通信方式協(xié)同通信的智能手機(jī)的通信流程會增加一些新的功能，比如在LTE系統(tǒng)中用戶I欲建立和用戶2的通信鏈路，兩者之間可以增加通信方式協(xié)同通信的協(xié)商，來決定采用哪種或哪幾種通信方式協(xié)同通信來達(dá)到最優(yōu)，此時用戶I發(fā)起的通信連接建立流程如圖2。這只是建立過程的流程圖，如果通信雙方其中一方的通信方式發(fā)生變化可以再次要求對方進(jìn)行協(xié)商。
[0009]蜂窩系統(tǒng)及信令的改變:上述通信流程是通信雙方都正常時建立連接的流程圖，但對于正處于通信中的用戶，如果突然檢測到信道質(zhì)量不滿足通信要求，來不及和另一用戶或者服務(wù)器協(xié)商新的通信方式，則需要及時通知基站把當(dāng)前通信方式的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到另一個可靠的通信方式，這種通信方式在工程上代價高，但用于緊急狀態(tài)還是可以接受的。為了實現(xiàn)上述功能，現(xiàn)有蜂窩系統(tǒng)只需要設(shè)置一些命令格式來支持上述的通信方式，即增加對請求通信方式切換的信令支持。比如，現(xiàn)在用戶A正在通過通信方式I來進(jìn)行通信，當(dāng)用戶A檢測到通信方式I信道質(zhì)量比較差的時候，可以通過通信方式I通知基站要求更換到通信方式2，基站把原本發(fā)送到通信方式I的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給通信方式2 ;另一方面，用戶A可能因為現(xiàn)有通信方式I信道質(zhì)量太差無法進(jìn)行信息發(fā)送轉(zhuǎn)而通過通信方式2來通知基站更換到通信方式2，這時候基站應(yīng)該首先詢問通信方式1，如果通信方式I回復(fù)同意切換或者沒回應(yīng)則認(rèn)為通信方式I同意轉(zhuǎn)換到通信方式2。下面以LTE系統(tǒng)為例介紹上述信令流程:
[0010]通信方式切換方式一:如圖3，假設(shè)用戶A正在用LTE進(jìn)行通信，檢測到LTE信道質(zhì)量不滿足通信要求，利用原通信方式(即LTE系統(tǒng))請求基站將通信方式切換到通信方式2。
[0011]步驟一、用戶A處于RRC_C0NNECTED狀態(tài)，檢測到LTE信道質(zhì)量不滿足信道要求，觸發(fā)類似Detach信令過程；
[0012]步驟二、用戶A觸發(fā)Detach過程后，向eNBl發(fā)送UL NAS Transfer消息，包括NAS層Detach request信息和切換到通信方式2請求的信息；
[0013]步驟三、eNBl收到Detach信令后一方面請求MME、S-Gff釋放現(xiàn)有的鏈路，一方面把原本發(fā)送給通信方式I的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到通信方式2所在的網(wǎng)絡(luò)，比如CDMA網(wǎng)等。
[0014]步驟四、通信方式2所在的網(wǎng)絡(luò)收到數(shù)據(jù)后，尋呼通信方式2，建立通信方式2和eNBl鏈路后進(jìn)行正常通信，直到通信方式I或通信方式2請求撤銷這種連接。
[0015]通信方式切換方式二:如圖4，假設(shè)用戶A正在用通信方式I進(jìn)行通信，檢測到現(xiàn)有通信方式不滿足通信要求，利用新的通信方式(即LTE系統(tǒng))請求基站將通信方式切換到通信方式2 (LTE系統(tǒng))。
[0016]第一步、用戶A通過PRACH信道隨機(jī)接入到eNB2后，經(jīng)過一些信令建立起穩(wěn)定的連接；
[0017]第二步、之后用戶A首先請求通信方式I所在基站進(jìn)行通信方式切換(實現(xiàn)這一過程，一方面通信方式I所在基站必須對通信方式2進(jìn)行通信方式I的身份認(rèn)證，提高通信安全；另一方面需要骨干網(wǎng)信令的支持，允許通信方式2尋呼通信方式I所在基站并請求通信方式切換)
[0018]第三步、通信方式I所在基站收到上述的請求后，首先尋呼通信方式1，詢問是否同意通信方式切換，如果通信方式I同意切換或者不回應(yīng)(此時基站認(rèn)為通信方式I信道質(zhì)量很差)，則基站把發(fā)給通信方式I的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給通信方式2，直到通信方式I或通信方式2請求撤銷這種連接。
[0019]服務(wù)器架構(gòu)的改變:智能手機(jī)不僅和手機(jī)通信，有時候還需要從各種服務(wù)器下載數(shù)據(jù)(比如上網(wǎng)服務(wù)器，網(wǎng)游服務(wù)器等)，這時候服務(wù)器也必須能夠識別本發(fā)明提出的多種通信方式協(xié)同通信模式，這時候服務(wù)器的架構(gòu)也需要做些改動，圖2是改動后的服務(wù)器的架構(gòu)。服務(wù)器的架構(gòu)和本發(fā)明提出的智能手機(jī)架構(gòu)相似，但通信方式判斷比較簡單，主要是根據(jù)檢測到的通信模式來決定發(fā)送模式。其中，服務(wù)器具有通信方式1、通信方式2等共m個通信方式，這些通信方式接口集中連接到數(shù)據(jù)檢測/分配模塊，并且可以控制數(shù)據(jù)發(fā)送/接收相關(guān)硬件；數(shù)據(jù)檢測/分配模塊一方面接收并探測各個通信方式的信號，把哪些通信方式處于活躍狀態(tài)發(fā)送給通信模式控制器，另一方面接收上層數(shù)據(jù)后根據(jù)通信模式控制器來分配各個業(yè)務(wù)在哪些通信方式上傳送；業(yè)務(wù)分割/合成模塊一方面接收數(shù)據(jù)檢測/分配模塊采集到的各個業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)并根據(jù)通信模式控制器的設(shè)置進(jìn)行合成，并把合成后的完整信息發(fā)送給上層，另一方面接受上層發(fā)來的數(shù)據(jù)后根據(jù)通信模式控制器進(jìn)行分割，得到不同的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)；通信模式控制器主要功能是決定采用正常通信模式還是多種通信方式協(xié)同通信的模式并指示用哪幾種通信方式，服務(wù)器一般處于被動接收請求狀態(tài)，但通信模式控制也向服務(wù)器高層提高了接口，用于可能用到的主動廣播狀態(tài)。
[0020]與現(xiàn)有通信方式相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0021](I)本發(fā)明利用多種通信方式協(xié)同通信來進(jìn)行通信，能夠充分利用各個通信方式的優(yōu)勢，提高通信質(zhì)量和通信速率，具有很高的實用價值和推廣價值，符合人們需求和技術(shù)發(fā)展趨勢，適合大規(guī)模推廣應(yīng)用。
[0022](2)本發(fā)明提出了智能手機(jī)間進(jìn)行多種通信方式協(xié)同通信的協(xié)商，使多種通信方式協(xié)同通信的方式達(dá)到最優(yōu)化，另外在緊急情況下提出了解決方案，提高了服務(wù)質(zhì)量，符合人們需求和通信發(fā)展趨勢。
[0023](3)本發(fā)明對現(xiàn)有的蜂窩系統(tǒng)進(jìn)行了一些信令的改變，來支持本發(fā)明提及的多種通信方式協(xié)同通信功能，不需要修改現(xiàn)有蜂窩系統(tǒng)的硬件部分，引入到現(xiàn)有蜂窩系統(tǒng)很方便，適合大規(guī)模推廣應(yīng)用。
【專利附圖】

【附圖說明】:
[0024]圖1具有多種通信方式協(xié)同通信功能的智能手機(jī)架構(gòu)對應(yīng)部分的結(jié)構(gòu)圖
[0025]圖2具有多種通信方式協(xié)同通信功能的智能手機(jī)鏈接建立流程
[0026]圖3利用原有通信方式請求通信方式切換流程
[0027]圖4利用新的通信方式請求通信方式切換流程
[0028]圖5具有多種通信方式協(xié)同通信功能的服務(wù)器架構(gòu)對應(yīng)部分的結(jié)構(gòu)圖【具體實施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，本發(fā)明的實施方法包括但不限于下列實施例。
[0030]實施例1
[0031]假設(shè)用戶I具有GSM和CDMA兩種通信方式而用戶2具有GSM、CDMA和LTE，用戶I需要和用戶2進(jìn)行通信。用戶I具有如圖1的智能手機(jī)架構(gòu)，數(shù)據(jù)檢測/分配模塊檢測到GSM、CDMA通信方式的存在，并假設(shè)檢測到CDMA信道質(zhì)量好、GSM通信速率高，數(shù)據(jù)檢測/分配模塊把上述檢測到的信息發(fā)給通信方式部署中心；通信方式部署中心根據(jù)數(shù)據(jù)檢測/分配模塊的信息在通信方式質(zhì)量優(yōu)先級寄存器中把CDMA置于首位，在通信方式速率優(yōu)先級寄存器中把GSM置于首位，此外用戶并沒有預(yù)置各個優(yōu)先級。用戶I首先通過默認(rèn)的通信方式(比如GSM網(wǎng))接入到該網(wǎng)絡(luò)對應(yīng)的基站，基站通知核心網(wǎng)尋呼用戶2，核心網(wǎng)經(jīng)過查詢，將這種尋呼發(fā)送到用戶2對應(yīng)的基站并通知用戶2。用戶I和用戶2建立穩(wěn)定的連接后，用戶I發(fā)起多種通信方式協(xié)同通信協(xié)商的請求，并附上自己認(rèn)為最優(yōu)的協(xié)同方式，假設(shè)CDMA用來傳信令，GSM用來發(fā)送數(shù)據(jù)；用戶2收到多種通信方式協(xié)同通信協(xié)商的請求后，比較自己最優(yōu)的協(xié)同方式和用戶I最優(yōu)的協(xié)同方式，表示可以采用用戶I的最優(yōu)協(xié)同方式，則發(fā)確認(rèn)信息給用戶I。如果用戶2不認(rèn)同這種最優(yōu)協(xié)同方式，則選擇一種折中的方案通知給用戶I。用戶2在發(fā)送確認(rèn)信息給用戶I的同時，通知用戶I 一定時間后按照既定的通信方式進(jìn)行通信。收到確認(rèn)信息后的用戶I和用戶2要在真正傳輸數(shù)據(jù)前進(jìn)行原有網(wǎng)絡(luò)的注銷和新網(wǎng)絡(luò)的連接等準(zhǔn)備，等到既定時間后用戶I和用戶2按照協(xié)商好的通信方式進(jìn)行通信，即通過CDMA傳輸信令，通過GSM傳輸數(shù)據(jù)。
[0032]實施例2
[0033]假設(shè)用戶I具有CDMA、LTE和W1-Fi三種通信方式，網(wǎng)游服務(wù)器也同時具有這三種通信方式接入點，用戶I要連接網(wǎng)游服務(wù)器進(jìn)行實時性要求高的游戲。首先，用戶I的數(shù)據(jù)檢測/分配模塊檢測到這三種通信方式的存在，并假設(shè)檢測到CDMA信道質(zhì)量好、LTE和W1-Fi通信速率高，數(shù)據(jù)檢測/分配模塊把上述檢測到的信息發(fā)給通信方式部署中心；通信方式部署中心根據(jù)數(shù)據(jù)檢測/分配模塊的信息在通信方式質(zhì)量優(yōu)先級寄存器中把CDMA置于首位，在通信方式速率優(yōu)先級寄存器中把LTE置于首位，W1-Fi置于第二位，但用戶鑒于自己的W1-Fi網(wǎng)絡(luò)的費用低，便把W1-Fi整體優(yōu)先級置于第一位。用戶I想連接到網(wǎng)游服務(wù)器，則配置CDMA從網(wǎng)游服務(wù)器下載控制信息，配置W1-Fi下載數(shù)據(jù)量大的數(shù)據(jù)包業(yè)務(wù)，配置LTE從網(wǎng)游服務(wù)器下載語音信息。網(wǎng)游服務(wù)器的數(shù)據(jù)檢測/分配模塊檢測到三種通信方式傳送，并檢測到各個通信方式的業(yè)務(wù)請求，便通知通信模式控制器這種業(yè)務(wù)分配情況。通信模式控制器保存數(shù)據(jù)檢測/分配模塊傳來的信息，并控制服務(wù)器上層數(shù)據(jù)先進(jìn)行業(yè)務(wù)分割再傳給數(shù)據(jù)檢測/分配模塊，數(shù)據(jù)檢測/分配模塊根據(jù)通信模式判斷器來分配各個業(yè)務(wù)給不同的通信方式。
【權(quán)利要求】
1.具有多種通信方式協(xié)同通信功能的智能手機(jī)，包括實現(xiàn)多種通信方式協(xié)同通信的智能手機(jī)架構(gòu)，其特征在于，所述智能手機(jī)架構(gòu)包括依次相連的數(shù)據(jù)發(fā)送/接收相關(guān)硬件、各個通信方式控制中心、數(shù)據(jù)檢測/分配模塊、業(yè)務(wù)分割/合成模塊、通信方式部署中心、各個通信方式質(zhì)量優(yōu)先級寄存器、各個通信方式速率優(yōu)先級寄存器。
2.具有多種通信方式協(xié)同通信功能的智能手機(jī)通信流程，對于具體的一次數(shù)據(jù)發(fā)送包括以下步驟: (1)數(shù)據(jù)檢測/分配模塊首先檢測具有的各個通信方式并測量各個通信方式性能，把相關(guān)信息傳送給通信方式部署中心； (2)通信方式部署中心根據(jù)第一步的信息、用戶的預(yù)置以及用戶上層應(yīng)用的要求，設(shè)置各個通信方式質(zhì)量優(yōu)先級寄存器和各個通信方式速率優(yōu)先級寄存器，并決定使用哪個或哪幾個通信方式來進(jìn)行通信； (3)通信方式部署中心根據(jù)第二步得到的通信方式部署，控制業(yè)務(wù)分割/合成模塊進(jìn)行業(yè)務(wù)的分割；通信方式部署中心根據(jù)第二步得到的通信方式部署，控制數(shù)據(jù)檢測/分配模塊進(jìn)行業(yè)務(wù)的分配，把各個業(yè)務(wù)通過不同的通信方式發(fā)送出去。
3.具有多種通信方式協(xié)同通信功能的智能手機(jī)通信流程，對于具體的一次數(shù)據(jù)接收包括以下步驟: (1)數(shù)據(jù)接收之前通信方式部署中心已經(jīng)存儲了本次數(shù)據(jù)接收相應(yīng)的通信方式部署，或者是數(shù)據(jù)發(fā)送時設(shè)定的通信方式部署，或者是通信雙方事先協(xié)商好的通信方式部署； (2)數(shù)據(jù)接收/發(fā)送相關(guān)硬件接收到數(shù)據(jù)后，上傳到數(shù)據(jù)檢測/分配模塊，后者繼續(xù)把數(shù)據(jù)上傳送到業(yè)務(wù)分割/合成模塊； (3)業(yè)務(wù)分割/合成模塊根據(jù)通信方式部署中心的配置，來決定如何把業(yè)務(wù)合成完整的數(shù)據(jù)，并把完整的數(shù)據(jù)上傳給用戶上層應(yīng)用。
4.具有多種通信方式協(xié)同通信功能的智能手機(jī)通信流程，權(quán)利要求1中提及的通信方式部署中心，其特征在于，可以根據(jù)數(shù)據(jù)測量/分配模塊的各個通信方式的信道信息、用戶上層應(yīng)用要求、用戶預(yù)置值，設(shè)置各個通信方式質(zhì)量優(yōu)先級存儲器、各個通信方式速率優(yōu)先級存儲器的信息。
5.具有多種通信方式協(xié)同通信功能的智能手機(jī)通信流程，權(quán)利要求1中提及的業(yè)務(wù)分割/合成模塊，其特征在于，可以根據(jù)通信方式部署中心實現(xiàn)各個業(yè)務(wù)的分割和合成，分割或合成語音業(yè)務(wù)、控制信息、大數(shù)據(jù)包業(yè)務(wù)等。
6.多種通信方式協(xié)同通信中提出的緊急情況下通信方式切換，其特征在于，滿足緊急情況下對通信穩(wěn)定性的需要，對現(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)信令改動小，兼容現(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)。
7.實現(xiàn)多種通信方式協(xié)同通信對應(yīng)的通信網(wǎng)絡(luò)信令流程，其特征在于，與現(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)的信令流程兼容，對現(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)改動小，適合推廣。
【文檔編號】H04W88/06GK103731938SQ201210388904
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2012年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月15日
【發(fā)明者】張凌移, 田高輝 申請人:張凌移