CN101313499B - 通过接收/发射同步进行的群呼叫管理 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种同收发信机(120)通信的方法。在一种配置中，同收发信机通信的方法可以在无系统群环境中进行。可以从移动收发信机(110)接收同步信息(150)，用于与移动收发信机同步。同步信息可以包括定时偏移和频率偏移。可以保持同步，直到满足预定条件，例如，预定量的群不活动状态。

Description

通过接收/发射同步进行的群呼叫管理
相关申请的交叉引用
不适用。
技术领域
本发明涉及无线通信协议，更具体涉及多个无线收发信机之间的传输同步。
背景技术
无线收发信机，诸如移动通信设备，有时使用半双工通信模式。通过使用半双工模式，无线收发信机可以发射和接收，但是不能同时发射和接收。当多个无线收发信机在群环境中通信时，一个或多个无线收发信机可以接收另一无线收发信机发射的信号。但是，希望在任何给定时间只有一个收发信机发射，以避免发射冲突。发射冲突会打断通信。在具有诸如无线基站的中央控制器的通信系统中，中央控制器通常提供定时信号，以保持收发信机同步，由此防止发射冲突发生。
在无系统的呼叫环境中，这是一种不具有诸如基站的中央控制器的呼叫环境，无线收发信机典型地需要在每次发射的开始彼此进行同步。该同步过程消耗时间和功率，由此降低了电池寿命。而且，在群呼叫中，还存在着给群中哪个成员授权发射用群信道的问题。参与群呼叫的无线收发信机时常随机地进行发射。这样，发射冲突会不时出现，有时会产生多个同步信号。当产生多个同步时，参与群的某些成员可以与特定收发信机进行同步，而其他成员可以与另一收发信机进行同步。结果，群会被分成多个子群，每个子群具有其自己的同步。这样，不存在实际有效的方法来在中央控制器不可用时在参与群呼叫的无线收发信机之间提供同步。
发明内容
根据本发明的实施例涉及一种同收发信机通信的方法。在一种配置中，同收发信机通信的方法是在无系统群环境中进行的。同步信息可以接收自移动收发信机并且用于与该移动收发信机同步。该同步信息可包括定时偏移和频率偏移。同步可以一直保持到满足预定的条件，例如，预定量的群不活动状态。
该方法还可包括发射传输请求的步骤。该传输请求可包括在与移动收发信机同步的时隙中传送的前同步(preamble)。该传输请求还可包括同步信息。可以随机地选取同步的时隙来发射传输请求。
该方法还可包括如下步骤：发射同步信息到至少一个收发信机，以及保持与该收发信机同步，直到满足预定条件，诸如预定量的群不活动状态。同步信息可包括定时偏移和频率偏移。而且，包括前同步的传输请求可以从该收发信机接收。该传输请求可以在同步时隙中接收。
该方法还可包括发射同步信息到第二收发信机的步骤，该同步信息建立与第二收发信机的群同步。可以在发射同步信息到至少一个收发信机的步骤之后再发射该同步信息到第二收发信机。例如，第二收发信机可以是还没有与群同步的收发信机。
附图说明
图1是根据这里公开的发明配置的无线呼叫群的示例示意图。
图2是根据这里公开的发明配置，表示发射无线收发信机和接收无线收发信机之间的交换的示例帧序列。
图3是根据这里公开的发明配置，图示说明通过接收/发射同步提供群呼叫管理的方法的流程图。
图4是根据这里公开的发明配置的示例发射定时图。
具体实施方式
根据本发明的实施例涉及一种方法和装置，用于便利在诸如无系统群呼叫环境中的无线收发信机之间的同步。具体地，第一收发信机可以在一个或多个帧中发射同步信息至群的其他成员。在收发信机使用跳频扩频(FH-SS)协议操作的情况中，同步信息可以规定可由所述群中其他成员使用以保持与第一收发信机同步的时间偏移和跳频种子(frequency hopping seed)。收发信机可以这样保持同步，直到满足预定条件。例如，可以保持同步，直到检测到无群活动状态已经持续了预定的挂起时间(hang time)量。如这里所定义的，挂起时间是指在群不活动状态(即没有检测到进一步群活动状态)的期间群保持同步的这样的时间段。例如，挂起时间可以是群内终止传输之后六秒钟的时间段。重要的是，如果群中另一设备在挂起时间期满之前开始发射，群可以保持所建立的同步，直到检测到另一个超过挂起时间的群不活动状态的时间段。但是，应该理解，持续预定时间量的群不活动状态并不是保持同步的唯一预定条件。
参看图1，示出了无线收发信机(收发信机)的示例群100。群100可以包括：任何多个收发信机。例如，群100可以包括：第一收发信机110、第二收发信机120、第三收发信机130和第四收发信机140。收发信机110、120、130、140可以是发射和接收RF通信数据的收发信机。例如，收发信机110、120、130、140可以是移动收发信机，例如移动无线电装置、蜂窝电话或任何其他移动通信设备。收发信机可以支持全双工或半双工通信服务。
在操作中，如果群内没有其他收发信机在发射，则收发信机110、120、130、140可以处于扫描模式，其中收发信机110、120、130、140扫描寻找另一收发信机所发射的前同步。当希望第一收发信机110建立群内呼叫时，第一收发信机110可以发射包括前同步和同步信息150的传输请求。收发信机120、130、140可以检测前同步并且使用同步信息来与第一收发信机110同步。
参看图2，示出了帧序列200，其表示收发信机100(发射机)和收发信机120、130、140(接收机)在建立呼叫时的帧交换。发射机可以通过发射前同步210来开始序列。前同步210可以是以接收机能检测到的特定RF频率所发射的音(tone)。前同步210可以用于同步发射机与接收机之间的传输定时。例如，在收发信机使用FH-SS协议操作的情况中，前同步210可以用于确定跳频集。
可以发射多个前同步210，每个都以不同的预定频率发射。在当前的例子中，可以发射三个前同步210。接收机可以继续扫描预定频率以寻找前同步210，直到检测到前同步210之一。例如，如果发射第一和第二前同步所用的频率在使用中，则接收机可能不会检测到第一和第二前同步。但是，如果发射第三前同步所用的频率没有被另一发射设备所使用中的话，接收机就可以检测到第三前同步。
一旦检测到前同步210，接收机可以扫描寻找由发射机产生的相关联的同步帧220。同步帧220可以由接收机使用来使定时和频率与发射机同步。在发射前同步210的每一个频率上都可以发射同步帧220。这样，与前同步检测相同，如果发射第一和第二同步帧所用的频率正在使用的话，接收机可能不会检测到第一和第二同步帧。但是，如果发射第三同步帧所用的频率没有被另一发射设备所使用中的话，接收机就可以检测到第三同步帧。
同步帧220可以包括：专用标识、群标识以及其他信息。在收发信机使用SS-FH协议操作的情况中，同步帧可以包含时间偏移和跳频种子。跳频种子可以是随机数发生器中用来生成可被发射机和接收机用来通信的新通信频率的初始值。为了确保发射机和接收机保持同步，发射机和接收机可以使用相同的随机数生成算法。当群内试图建立呼叫的收发信机可发射前同步和同步帧时，时间偏移可以识别时隙。
在接收同步帧之后，接收机可以发射确认(ACK)帧230到发射机，其向发射机通知接收机已准备好接收数据。在接收到ACK帧230之后，发射机可以发射标识帧240和语音/数据帧250。标识帧240可包含主叫标识信息。语音/数据帧250可包含语音和/或数据。
图3中显示了图示说明通过接收/发射同步提供群呼叫管理的方法的示例流程图300。在步骤305开始，呼叫群中的收发信机可以监测前同步。参看判定框310和步骤315，如果接收到前同步，则收发信机可以接收和解码与前同步相关联的同步帧。注意到，同步帧内是群标识。群标识识别出发射设备所关联的群。参看判定框320，如果群标识不匹配于与收发信机相关联的群，则收发信机可以继续监测前同步。但是，如果同步帧确实包含了正确的群标识，则收发信机可以与发射设备同步，如步骤325所示，并且发送确认(ACK)传输，如步骤330所示。收发信机随后可以开始接收处理，如步骤335所示。进行到步骤365和判定框370，收发信机可以保持同步，直到检测到没有群活动状态的时间已经持续了预定的挂起时间。一旦挂起时间期满且没有群活动状态已持续了预定的时间量，收发信机可以再次开始监测前同步，如步骤305所示。
参看步骤340，如果收发信机不处于接收模式且收发信机的操作者在收发信机上按下一键通(PTT)按钮的话，收发信机可以发射包括前同步和同步帧的传输请求。在收发信机还没有与群同步的情况中，同步帧可以包含用来建立群同步的同步信息。这可以是呼叫群挂起时间期满或收发信机在初始同步后加入群的情况。在收发信机在初始同步后加入群的情况中，其他成员可以与新收发信机重新同步，只要呼叫群内的另一收发信机当前不在发射中。
但是，如果收发信机是原始的群成员并且已经与群同步了的话，该同步信息可以与已经为群所建立的同步模式相匹配。注意到，前同步和同步帧可以在与群同步的时隙中发射。值得注意的是，用于发射前同步和同步帧的确切的同步时隙可以是随机选择的。例如，如果群的两个成员同时按下各自收发信机上的PTT按钮，每个收发信机都可以随机地选择发射用的同步时隙。这样的随机时隙选择显著降低了两个收发信机在同一时隙中发射前同步/同步帧的风险，而这一风险通常被称为发射冲突。
值得注意的是，同步信息可以由试图加入群并与群同步的收发信机所使用。例如，如果群呼叫进行中，而具有相同群标识的新收发信机开机或者进入群内发射收发信机的广播范围，则该新收发信机可以检测正在由发射收发信机发射的前同步和同步帧。前同步和同步帧可以被该新收发信机用来与群同步。
参看判定框350，如果收发信机从另一设备接收到ACK，则收发信机可以开始其传输序列，如步骤355所示。进行到步骤360和365，当传输序列完成时收发信机可以停止发射，并与群保持同步。参看判定框370，一旦没有群活动状态已经持续了预定的时间量的话，收发信机可以再次开始监测前同步，如步骤305所示。
参看图4，示出了示例定时图400，其图示说明了用于前同步和同步帧传输的随机时隙选择。例如，假定第一、第二、第三和第四收发信机是同步的，挂起时间没有期满，且在第一、第三和第四收发信机上同时按下PTT按钮。三个收发信机中的每个随后在随机同步时隙中发射前同步和同步帧，如所标注到的那样。在这个例子中，第一收发信机随机地选择第一和第六时隙，第三收发信机选择了第四和第九时隙，而第四收发信机选择了第三和第八时隙。如果第二收发信机检测到在第一时隙中发射的第一收发信机的前同步和同步帧，则第二收发信机可以发送ACK到第一收发信机并开始接收传输。由于第二收发信机已经响应了第一收发信机，因此，第二收发信机可以忽略掉第三和第四收发信机。相应地，第三和第四收发信机将不会接收到ACK。在发射了预定数量的前同步/同步帧而没有接收到ACK之后，第三和第四收发信机可以切换到扫描模式，以开始监测由另一设备(诸如第一收发信机)发射的前同步。在接收到来自第一收发信机的前同步/同步帧之后，第三和第四收发信机随后可以发送ACK并开始从第一收发信机接收传输。此外，可以保持同步，直到没有群活动状态已经持续了预定的时间段。
尽管图示说明和描述了本发明的优选实施例，应该清楚，本发明并非如此限定。本领域技术人员将可以进行许多修改、变化、变形、替换和等同，而不背离在权利要求中所述的本发明的精神和范围。例如，本发明并不限定于无系统群环境，即本发明可以适用于包含基站或任何其他固定网络设备的系统。

Claims (7)

1.一种同收发信机通信的方法，包括如下步骤：
在不具有可用中央控制器的群呼叫中，接收来自移动收发信机的同步信息，该移动收发信机是群的一部分；
使用所述同步信息与所述移动收发信机同步；以及
保持与所述移动收发信机同步，直到所述群内传输终止之后的预定时间段内没有检测到群活动，使得如果所述群中的另一设备在所述预定时间段期满之前开始发射，则所述群保持已建立的同步，直到检测到另一个超过预定时间量的群不活动的时间段。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述的接收同步信息的步骤包括接收定时偏移和频率偏移。
3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：发射包括前同步的传输请求的步骤，所述传输请求在与所述移动收发信机同步的时隙中被发射。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述的传输请求进一步包括同步信息。
5.根据权利要求3所述的方法，进一步包括随机地选择同步时隙的步骤。
6.一种同收发信机通信的方法，包括如下步骤：
在不具有可用中央控制器的群呼叫中，发射同步信息到多个收发信机，所述同步信息建立与所述多个收发信机的群同步，所述多个收发信机用于形成群；以及
保持与所述多个收发信机的同步，直到所述群内传输终止之后的预定时间段内没有检测到群活动，使得如果所述群中的所述收发信机之一在所述预定时间段期满之前开始另一传输，则所述群保持已建立的同步，直到检测到另一个超过预定时间量的群不活动的时间段。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述的发射同步信息的步骤包括发射定时偏移和频率偏移。
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