CN105191473A - 用于以直接模式复用信道频率的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

在具有多个直接模式业务信道的直接模式双向射频通信系统中，第一直接模式订户单元(DMSU)监视预配置的直接模式控制信道(DMCC)，该DMCC是由系统中空闲的全部DMSU所监视的信道，并且该信道被时分为包括业务信道状态时隙(TCSS)的时隙，每个TCSS与通信系统中的另一物理直接模式业务信道(DMTC)相关联。响应于检测到发起新呼叫的请求，DMSU选择在其上传送呼叫的第一DMTC，在与所选择的DMTC相关联的DMCC的下一TCSS期间传送指示第一DMSU对在所选择的DMTC上传送新呼叫的意向的报头，并且随后切换至所选择的DMTC并且传送新呼叫。

Description

用于以直接模式复用信道频率的方法和设备
背景技术
在现有技术中公知多种双向无线电通信系统。图1是图示出典型的常规无线电系统101以及集群无线电系统103的框图。在常规无线电系统101中，使多个订户单元形成通话组。每个通话组被永久地分配给单独信道用于通信。因此，每个通话组是由一个信道来服务的。反之，集群无线电系统103及其订户单元对于几乎无限数目的通话组使用信道池。因此，全部通话组是由全部信道来服务的。集群无线电系统103利用并非全部通话组同时需要通信信道的可能性来工作。根据每小时的呼叫以及每次呼叫的持续时间对关于典型用户呈现给系统多少负载进行估算。对于业务负载而言，既然全部通话组是由全部信道来服务的，则需要较少的信道。将此与系统上的用户数目以及可接受的服务质量(QoS)相结合，确定需要多少集群信道以令人满意地为该数目的用户服务。利用给定数目的信道，与常规无线电系统相比，能够适应更多数目的通话组。因此，集群无线电系统的主要目的在于有效利用信道以允许较多用户在较少数目的不同信道上进行许多通话。
如图2所视，常规的集群无线电系统201使用通常被称为控制信道205的专有或专属信道，用于处理呼叫请求并且用于针对呼叫将特定业务信道(CH’s1-3)分配给特定订户单元群。基础结构控制器207控制经由控制信道中继器在控制信道205上广播的内容。有时是指基础结构控制器207的其他术语包括集群控制器、现场控制器、资源分派器、信道分派器、控制器以及其他同类术语。基础结构控制器207连续地、周期地或者间歇地使得控制信道中继器在控制信道205上广播控制信号，以便订户单元能够定位控制信道205、在控制信道205上传送新呼叫请求并且为新呼叫请求监视它们可能有兴趣加入的控制信道205。
为了开始群呼叫(即一对多呼叫)，订户单元经由在控制信道205上的传输来向基础结构控制器207请求为其使用而分派业务信道，并且基础结构控制器207在控制信道205上传送回告知群中对呼叫感兴趣的订户单元切换至为该呼叫所分配的业务信道的指令。当订户单元开始个人呼叫(即一对一呼叫)时，可以进行类似的过程。在如图2所阐明的示例中，订户单元1和2在其中之一已经在控制信道205上传送请求之后已经被分配业务信道CH1来传送呼叫业务，并且订户单元3、4、5和6在其中之一已经在控制信道205上传送请求之后已经被分配业务信道CH3来传送呼叫业务。
在其他类型的集群系统中，控制信道205可以被切换至用于新请求的呼叫的业务信道，并且指令对新呼叫不感兴趣的全部订户单元移至新信道，该新信道将成为用于剩余订户单元的新控制信道。
集群无线电系统201的一个缺陷在于，基础结构控制器207以及控制信道中继器必需保持对信道分配的控制并且控制信道中继器必需连续地、周期地或者间歇地在控制信道205上广播控制信号，从而订户单元才能查出控制信道205并且从而可能提供对业务信道分配的集中控制。
附图说明
在不同视图中同样的附图标记是指相同或功能类似的元件并且结合下文具体实施方式一起并入说明书并构成其一部分的附图用来进一步图示出各种实施例并且解释全部根据本发明的各种原理以及优势。
图1是图示出常规无线电系统以及集群无线电系统的现有技术框图。
图2是图示出已分配业务信道的集群无线电系统的现有技术框图。
图3是根据实施例运行的图示性的数字式常规直接模式无线通信系统的框图。
图4是图示出可以用于图3的数字式常规直接模式无线通信系统中的示例时分多址(TDMA)直接模式业务信道的传输图。
图5是根据实施例可在图3的数字式常规直接模式无线通信系统中运行的直接模式无线订户单元(SU)的框图。
图6是根据实施例的TDMA直接模式控制信道的时序图。
图7是根据实施例使用图6的TDMA直接模式控制信道以及相关联的TDMA直接模式控制信道的直接模式呼叫启动的时序图。
图8A和8B阐明根据实施例图示出直接模式订户单元用于使用图7的TDMA直接模式控制信道以及相关联的TDMA直接模式业务信道来参与并发起新直接模式呼叫所使用的过程的流程图。
本领域技术人员可领会的是，附图中的元素出于简单清晰的目的而被图示并且未必按比例绘制。例如，附图中的某些元素的尺寸可以相对于其他元素而被放大以有助于提高对本发明的实施例的理解。
在附图中已在适当处由习用符号代表装置以及方法组成部分，仅示出与理解本发明的实施例相关的特定细节，以免使对于得益于本文所述优势的本领域普通技术人员显而易见的细节混淆本公开内容。
具体实施方式
鉴于前述内容，将会有利的是，提供一种能够将更有效的信道分派以及基于基础结构的集群系统的信道复用特征应用于其中没有可用来保持集中的控制信道并且为所请求的呼叫断定、分配以及分派业务信道的集中式基础结构的直接模式系统的方法和设备。
在一个实施例中，一种方法包括通过第一直接模式订户单元来监视预配置的直接模式控制信道，直接模式控制信道是由系统中空闲的全部直接模式订户单元所监视的信道，并且该信道被时分为包括多个业务信道状态时隙的多个时隙，每个业务信道状态时隙与通信系统中的另一物理直接模式业务信道相关联。响应于检测到发起新直接模式呼叫的请求，第一直接模式订户单元选择在其上传送新直接模式呼叫的第一特定直接模式业务信道。第一直接模式订户单元然后在与所选择的直接模式业务信道相关联的直接模式控制信道的下一业务信道状态时隙期间传送指示第一直接模式订户单元对在所选择的直接模式业务信道上传送新直接模式呼叫的意向的报头。随后，第一直接模式订户单元切换至所选择的直接模式业务信道并且在所选择的直接模式业务信道上传送新直接模式呼叫。
在另一实施例中，直接模式双向RF订户单元包括收发器以及处理器。该处理器被配置成经由收发器监视预配置的直接模式控制信道，该直接模式控制信道是由系统中空闲的全部直接模式订户单元所监视的信道，并且该信道被时分为包括多个业务信道状态时隙的多个时隙，每个业务信道状态时隙与通信系统中的另一物理直接模式业务信道相关联。处理器被进一步配置成响应于检测到发起新直接模式呼叫的请求：选择在其上传送新直接模式呼叫的第一特定直接模式业务信道，并且经由收发器并且在与所选择的直接模式业务信道相关联的直接模式控制信道的下一业务信道状态时隙期间传送指示第一直接模式订户单元对在所选择的直接模式业务信道上传送新直接模式呼叫的意向的报头。处理器被进一步配置成随后切换至所选择的直接模式业务信道并且经由收发器在所选择的直接模式业务信道上传送新直接模式呼叫。
下面将更加详细地论述上述实施例中的每个实施例，以可以实行实施例的系统的示例网络以及设备架构开始，随后从系统角度论述直接模式控制信道定时以及直接模式呼叫建立，并且然后从直接模式订户单元的角度论述直接模式呼叫参与以及呼叫发起。下面参照附图在具体实施方式中阐明符合本公开的其他优势和特征。
I.网络和设备架构
现参照图3，图示出包括根据实施例运行的多个订户单元(SU)的数字式常规直接模式无线通信系统300的示例。SU305-1至305-5在诸如频率314和324的直接模式射频上互相通信，而没有通过包括例如中继器或者基站的任何基础结构来通信。本领域的普通技术人员可领会的是，在某些实施例中，频率还能够在其上具有中继器，但无线电设备305不会使用这些中继器(例如，中继器可能属于不同系统，或者无线电设备以脱网工作模式运行)。
如在此所使用的SU能够是用于获取直接模式无线通信服务的移动和/或固定的终端装备。例如，SU能够是移动式无线电设备(即便携式无线电设备、移动站、订户单元、移动订户)或者能够是固定站(即固定式控制站、基站以及诸如有线控制台和分组数据转换机的任何支持装备)。每个SU都有能力使用如在此进一步所述的诸如TDMA的技术而直接与一个或多个其他SU通信，其中将指定的时间段分成为个人通信所分配的时隙并且系统中的每个射频(RF)都携载时隙，由此每个时隙都被称为“信道”。在TDMA的情况下，可以单独通过时间或者通过时间和频率的结合来分开业务信道。在FDMA的情况下，可以只通过频率来分开业务信道，并且在CDMA通信中，可以单独通过扩频码或者通过码和频率的结合来分开业务信道。
在下文中为便于描述实施例，将数字式常规直接模式无线通信系统300假定为按照ETSI-DMR标准的双时隙TDMA通信系统。因此，在下述的实施例中，由于有两个时隙，因而在每个射频上有两个可用于携载系统的业务的信道。时隙是物理信道的基本定时。例如，在符合针对基于中继器的通信的ETSI-DMR标准的一个实施例中，时隙具有三十毫秒(30ms)的长度并且被编号为“1”或“2”。当然，在其他实施例中，能够使用不同的时隙比以及不同的隙长。
图4图示符合ETSI-DMR标准的示例双时隙TDMA通信的时序图400。时隙1402包括1.25ms的保护间隔410、412以及包括同步隙416的27.5ms的有效负载期间414。时隙2404同样包括1.25ms的保护间隔420、422以及包括同步隙426的27.5ms的有效负载期间424。如图4所示，时隙1和2然后以交织方式重复，包括第二时隙1406由与在时隙1402中所用的同一直接模式呼叫401使用以及另一时隙2408由与在时隙2404中所用的同一直接模式呼叫403使用，以交织方式重复直至一个或两个呼叫结束。时隙1402和2404共同形成第一帧432，并且时隙1406和2408共同形成第二帧434。
图5是根据某些实施例在图3的系统300内运行的诸如SU305-1的直接模式SU的示例功能性框图。诸如SU305-2至305-5的其他直接模式SU可以包含相同或相似结构。如图3所示，SU500包括通信单元502，其耦接至处理单元503的公共数据和地址总线517。SU500还可以包括输入单元(例如，键盘、定点设备等)506以及显示屏505，各自耦接成与处理单元503通信。
处理单元503可以包括带有相关联的代码只读存储器(ROM)512的编码器/解码器511，该代码ROM512用于存储用于编码和解码可以在SU500的直接模式通信范围内在其他无线电设备之间被传送或者接收的语音、数据、控制或者其他信号的数据。处理单元503可以进一步包括通过公共数据和地址总线517而耦接至编码器/解码器511、字符ROM514、随机存取存储器(RAM)504以及静态存储器516的微处理器513。
通信单元502可以包括可配置成与诸如SU305-2至305-5的其他直接模式SU直接通信的RF接口509。通信单元502可以包括一个或多个无线收发器308，诸如DMR收发器、APCOP25收发器、TETRA收发器、蓝牙收发器、可能按照IEEE802.11标准(例如，802.11a、802.11b、802.11g、802.11n)运行的Wi-Fi收发器、可能按照IEEE802.16标准运行的WiMAX收发器和/或可配置成经由无线网络通信的其他相似类型的无线收发器。收发器508还耦接至组合式调制器/解调器510，其耦接至编码器/解码器511。
微处理器513具有用于耦接至输入单元506以及显示屏505的端口。字符ROM514存储用于解码和/或编码可以由SU500传送或接收的诸如控制消息和/或数据或者语音消息的数据的代码。根据图6-8中的一幅或多幅图以及对应文字，静态存储器516可以存储用于微处理器513的操作码，所述操作码当被执行时，监视被时分为包括多个业务状态时隙的多个时隙的预配置的直接模式控制信道，每个业务信道状态时隙都与通信系统中的另一物理直接模式业务信道相关联，并且响应于检测到请求发起新直接模式呼叫：选择在其上传送新直接模式呼叫的第一特定直接模式业务信道，在与所选择的直接模式业务信道相关联的直接模式控制信道的下一时隙期间传送指示第一直接模式订户单元要在所选择的直接模式业务信道上传送呼叫的意向的报头，并且随后切换至所选择的直接模式业务信道并传送新直接模式呼叫。举例而言，静态存储器516可以包括例如硬盘驱动器(HDD)、诸如高密度光盘(CD)驱动器或数字多功能光盘(DVD)驱动器的光盘驱动器、固态驱动器(SSD)、闪存驱动器或者带驱动器。
II.直接模式订户单元的呼叫发起和参与过程
图6-7从系统角度阐明示例直接模式控制信道和业务信道的时序图以及呼叫建立过程，并且图8A和8B阐明可以由直接模式SU用于使用图6-7的示例直接模式控制以及业务信道定时来参与并发起新直接模式呼叫所使用的过程。当然，能够在图8A和8B中所公开的步骤之前、之后或者之间另外添加在此并未公开的附加步骤，并且能够在其他实施例中实现其它控制信道和业务信道时隙比以及其他类型的业务信道。应将图8B中以虚线轮廓绘制的步骤理解为可选的步骤。而且，虽然图6-8的描述符合ETSI-DMR的时隙定时和结构，但能够附加或备选地使用其他协议以及其他时隙定时和结构。
图6图示出符合本公开的实施例的直接模式控制信道602的示例时序图600。如图所示，直接模式控制信道602可以是具有2:1时隙比的TDMA信道。在该示例中，假定的是，除直接模式控制信道602之外，在通信系统中有五个其他不同的直接模式TDMA业务信道可用(业务信道1-5)，在其上可以进行语音和/或数据通信(点对点或群)，每个直接模式TDMA业务信道还具有2:1的时隙比(例如，时隙1和2)并且由此每业务信道支持两次呼叫。因此，控制信道602对应地包括五个业务信道状态帧TCSF1608、TCSF2612、TCSF3616、TCSF4620、TCSF5626，其中每个状态帧都包括第一业务信道状态时隙和第二业务信道状态时隙。每个业务信道状态帧都与通信系统中可用于语音和/或数据通信的对应物理业务信道相关联。
因此，TCSF1608包括其中广播关于当前使用或者意向使用通信系统中的物理第一业务信道(TC1)的第一时隙的通告的第一业务信道状态时隙609以及其中广播关于当前使用或者意向使用通信系统中的物理第一业务信道(TC1)的第二时隙的通告的第二业务信道状态时隙610。同理，TCSF2612、TCSF3616、TCSF4620和TCSF5626包括其中可以广播关于当前使用或者意向使用这些业务信道(TC2-5)的物理业务信道时隙的通告的第一和第二业务信道状态时隙(相应地，613和614、617和618、622和624、628和630)。
当然，同样能够使用可能在直接模式控制信道结构和定时方面需要变化的其他类型的直接模式业务信道。例如，在包括多于或者少于五个直接模式TDMA业务信道的系统中，在直接模式控制信道上可能需要更多或者更少的TCSF帧。此外，在使用具有不同于2:1的时隙比的直接模式TDMA业务信道的系统中，控制信道上的每个TCSF帧都可以包括多于或者少于两个的业务信道状态时隙。此外，在使用诸如FDMA业务信道的其他类型的经划分的业务信道的系统中，直接模式控制信道上的每个TCSF帧都可以仅包括一个时隙。在CDMA业务信道的情况下，直接模式控制信道取决于每个CDMA频率上所支持的码的数目可以包括在每可用的CDMA频率的单一TCSF帧以及在每个TCSF帧中的一个时隙。其他示例同样可行。
直接模式控制信道602可以附加地并且可选地包括一个或多个控制信令帧，诸如包括控制信令块(CSBK)时隙605和606的CSBK帧604。在某些实施例中，CSBK始终在CSBK帧的第一时隙(图6中的时隙1605)中被传送并且也在CSBK帧的任何其他时隙(图6中的时隙2606)中被传送，以有助于使直接模式SU时间对准至所传送的CSBK(例如，在不必包括时隙的时隙#的情况下，其在CSBK本身中被传送)。CSBK时隙605和/或606可以被用于在直接模式SU之间传送信令以支持例如非占空呼叫建立(OACSU)私人呼叫、呼叫警报、无线电检查、无线电启用/禁用以及远程监视等。包括一个或多个业务信道状态帧并且可选地包括一个或多个CSBK帧的直接模式控制信道超帧以时分的方式重复。例如，在图6中图示包括CSBK帧604以及业务信道状态帧TCSF1608-TCSF5626的第一超帧，连同第二超帧(在图6中并未完全图示出)的起点的第一CSBK帧632(包括第一和第二CSBK时隙634、636)。
图7阐述图6的直接模式控制信道602如何可以被用于选择并通告将在特定直接模式业务信道的特定时隙(在该示例中的直接模式业务信道5702的时隙1)上所进行的新直接模式呼叫的示例时序图700。如图7所示，在某些实施例中，直接模式TDMA业务信道可以被时间对准至直接模式控制信道(例如，业务信道的每个帧的时隙1均被时间对准至控制信道的每个帧的时隙1)。当然，在其他实施例中，直接模式业务信道无需被时间对准至直接模式控制信道。
假定在该示例中，正空闲并且监视直接模式控制信道602的直接模式SU的用户在TCSF1606的时隙1期间按下其无线电设备上的一键通话(PTT)按钮。响应于检测到对开始新直接模式呼叫的请求，SU选取在其上要进行新直接模式呼叫的第一直接模式业务信道并且如图7中的箭头710所示切换至所选取的第一直接模式业务信道。在该示例中，出于如参照图8A和8B具体所述的诸多因素，假定SU选取直接模式业务信道5702。在切换至所选择的直接模式业务信道5702之后，SU在第一时间段D1712内针对指示另一直接模式SU对直接模式业务信道5702的使用或者使用意向的任何业务来监视直接模式业务信道5702。第一时间段D1712可以是例如三个时隙长度(例如，约90ms)。
出于该示例的目的，假定在第一时间段D1712期间并未查找到这种业务，则SU继续在第二时间段D2714内在直接模式业务信道5702上传送，以便保留直接模式业务信道5702供其使用并且通告切换至直接模式业务信道5702的其他潜在直接模式SU，该SU意向使用该直接模式业务信道5702用于新直接模式呼叫。例如，SU可以在直接模式业务信道5702上传送无声音频。第二时间段D2714可以是例如三个时隙长度(例如，约90ms)，但在任何情况下都应持续直至与直接模式业务信道5702相关联的直接模式控制信道602的下一时隙之前的切换时间。换言之，SU应尽可能长时间地在直接模式业务信道上继续传送以保持信道被保留，但是必须考虑到其返回直接模式控制信道以及准备在对应于直接模式业务信道5702的TCSF帧的对应业务信道状态时隙的起点传送新直接模式呼叫报头所花费的切换时间。
在该示例中，正好在其中SU必须通告将在直接模式业务信道5702的时隙1上开始其新直接模式呼叫的TCSF5614的时隙1的下一次出现之前，SU停止在直接模式业务信道5702的时隙1上传送并且如箭头716所示切换回直接模式业务信道602。然后，在TCSF5614的时隙1的起点，SU广播通知在直接模式业务信道5702的时隙1上开始新呼叫的意向的报头。报头可以指示新直接模式呼叫所指向的目标通话群，可以指示识别新直接模式呼叫所指向的单个无线电的单独的无线电标识符，或者提供哪些其他直接模式SU应加入直接模式业务信道5702的时隙1上的新直接模式呼叫的另一些指示。在某些实施例中，报头可以包括会在哪一直接模式业务信道(在本例中以及哪一时隙)上通信新直接模式呼叫的指示符，而在其他实施例中，SU可以依赖于接受方SU对特定业务信道状态时隙以及在其中传送报头的帧(例如，在该示例中与直接模式业务信道5702的时隙1相关联的TCSF5614的时隙1)的知识来识别将传送新直接模式呼叫的特定直接模式业务信道(在本例中以及时隙)。
接收报头的其他直接模式SU的每个个都能够确定其是否对新直接模式呼叫感兴趣，并且如果感兴趣，则切换至所指示或者所确定的直接模式业务信道(在本例中的直接模式业务信道5702的时隙1)来接收新直接模式呼叫。在将报头在TCSF5614的时隙1中传送之后，如图7中的箭头718所示，SU切换回直接模式业务信道5702，并且在随后直接模式业务信道5702的下一时隙1的起点(在图7中的时间720所指示)开始在直接模式业务信道5702的时隙1上传送新直接模式呼叫。例如，SU可以开始将语音或数据广播至在直接模式业务信道5702的时隙1上进行接收的一个或多个接收的其他直接模式SU。
尽管在图7中并未单独图示，但直接模式SU的呼叫终止以类似于呼叫发起的方式而被实现。具体地，传送的SU首先在与该SU曾在其上进行传送的直接模式业务信道5702相关联的直接模式控制信道602的下一业务信道状态时隙之前切换回直接模式控制信道602一定切换时间，并且在下一业务信道状态时隙中传送呼叫终止符消息。在直接模式控制信道602上传送呼叫终止符消息之后，SU切换回直接模式业务信道5702并且还在业务信道5702(在本例中，其时隙1)上传送呼叫终止符消息。在业务信道5702上传送呼叫终止符消息之后，业务信道5702上的其他直接模式SU能够在呼叫停滞时间段期间回话。希望回话的其他直接模式SU中的任何一个通过如图7的时段D2所阐明的在业务信道5702上传送而开始过程，并且之后如图7中所阐明的继续类似的呼叫建立过程。
图8A和8B阐明根据本公开的实施例图示出直接模式SU用于使用图7的TDMA直接模式控制信道以及TDMA直接模式业务信道来参与并发起新直接模式呼叫所使用的过程的流程图。当然，能够对其他类型的业务信道实施类似的步骤。
在图8A的步骤802，SU监视预配置的直接模式控制信道，该直接模式控制信道被时分为包括多个业务信道状态时隙的多个时隙，每个业务信道状态时隙都与通信系统中单独的物理直接模式业务信道相关联，大概类似于图6和图7的直接模式控制信道602。在步骤804，SU确定另一直接模式SU是否已将新呼叫通告在直接模式控制信道的当前业务信道状态时隙中传送或者其是否已经检测到新直接模式呼叫请求。如果均否，则SU返回步骤802并监视直接模式控制信道的下一业务信道状态时隙并且重新确定其是否已经检测到新直接模式呼叫请求。
在步骤804，如果SU确定另一SU已将新呼叫通告在直接模式控制信道的当前业务信道状态时隙中传送，则处理继续至步骤806，其中SU确定SU是否对在新呼叫通告中所指示的直接模式呼叫感兴趣。例如，SU可以处理在新呼叫通告中所包括的目标通话群标识符或者目标无线电标识符并且确定其自身的无线电标识符是否匹配目标无线电标识符或者其是否被与目标通话群标识符相关联或者由目标通话群标识符所识别的通话群所订用或者是其一员。在其他实施例中，SU还可以确定新呼叫通告是否指示其是应加入的“全体呼叫”或者“紧急呼叫”，尽管缺少通话群或者无线电标识符匹配。如果SU确定对新直接模式呼叫不感兴趣，则处理返回至步骤802。然而，如果SU确定对新直接模式呼叫感兴趣，则处理继续至步骤808，其中直接模式SU确定将在其上广播新直接模式呼叫的直接模式业务信道。如前所述，该信息可以被嵌入新呼叫通告内或者可以由SU基于接收新呼叫通告的定时来隐式地确定(例如，针对已知的业务信道状态帧控制信道定时确定新呼叫通告在哪一业务信道状态时隙以及帧数中被接收，诸如图7中所阐明的)。
在步骤810，SU切换至与新直接模式呼叫相关联的直接模式业务信道并且开始接收新直接模式呼叫。接收新直接模式呼叫可以包括接收语音帧、解码语音帧以及经由诸如图5的SU500的扬声器520的输出换能器来重放已从语音帧解码的音频。在步骤812，SU在与直接模式控制信道上的直接模式业务信道相关联的业务信道状态时隙以及直接模式业务信道本身中之一或二者上检测对新直接模式呼叫的终止消息。假定在呼叫停滞期间没有由其他直接模式SU的回话，则处理继续返回至步骤802并且SU返回至直接模式控制信道。
返回至步骤804，另一方面，如果检测到新直接模式呼叫请求，则处理继续至图8B的步骤820。新直接模式呼叫请求可以经由诸如图5的SU500的输入506的输入而被检测并且可以相当于在SU上的一键通话(PTT)按钮的所检测到的按压。其他类型的动作同样能够使SU检测到新呼叫请求，包括声控式新直接模式呼叫请求、触控敏感输入或显示图标的所检测到的激活或者指示用户期望将新直接模式呼叫传送至特定通话群或单独无线电设备的某些其他输入行为。
在步骤820，SU选择在其上进行新直接模式呼叫的直接模式业务信道。可以通过许多方式来确定对切换至哪一直接模式业务信道的选取(至少在最初阶段)以及对业务的检查，包括事先监视直接模式控制信道并且从直接模式业务信道池中随机选出SU尚未在其上见证任何对应活动的直接模式业务信道(经由监视对应的业务信道状态时隙)。在其他实施例中，SU可以最初从信道池中选出在某一预定的跟踪时间段中已经是利用最少的业务信道的直接模式业务信道。在又一实施例中，SU可以最初从信道池中选出已见过在直接模式控制信道的对应业务信道状态时隙上所传送的最近呼叫终止消息的直接模式业务信道。同样存在选择最初直接模式业务信道的其他方式。
在可选的步骤822，SU从直接模式控制信道切换至所选择的直接模式业务信道并且在第一时间段内监视指示另一SU的使用或意向使用所选择的直接模式业务信道的任何业务。如果在第一时间段期间发现指示另一SU的使用或意向使用所选择的直接模式业务信道的业务，则处理继续至可选的步骤826，其中SU选择新直接模式业务信道来在其上传送新直接模式呼叫并且继续返回至步骤822。
另一方面，如果在第一时间段期间并未发现指示另一SU的使用或意向使用所选择的直接模式业务信道的业务，则处理从步骤824继续至可选的步骤828，其中SU开始在所选择的直接模式业务信道上进行传送，以便保留直接模式业务信道并且防止其他直接模式SU选择该直接模式业务信道。SU继续在直接模式业务信道上传送直至与直接模式业务信道相关联的直接模式控制信道的下一时隙之前的切换时间。换言之，SU可以尽可能长时间地在直接模式业务信道上继续传送以保持信道被保留，但是必须考虑到其返回直接模式控制信道以及准备在直接模式控制信道上的TCSF帧(对应于直接模式业务信道)的下一对应时隙的起点传送新呼叫报头所花费的切换时间。例如，SU可以在直接模式控制信道上的TCSF帧(对应于直接模式业务信道)的下一对应时隙之前的一个时隙停止在直接模式业务信道上传送并且切换至直接模式控制信道(参见以上关于图7所阐明的示例)。在其他实施例中，SU可以在直接模式控制信道上的TCSF帧(对应于直接模式业务信道)的下一对应时隙之前的一个时隙之前或之后切换回直接模式控制信道。在可选的步骤830，SU在直接模式控制信道上的TCSF帧(对应于直接模式业务信道)的下一对应时隙处或之前切换回直接模式控制信道。
在步骤832，SU在直接模式控制信道上的TCSF帧(对应于所选择的直接模式业务信道)的下一对应业务信道状态时隙期间传送新直接模式呼叫报头。例如，如果即将在业务信道5的时隙1上传送新直接模式呼叫，则SU在与业务信道5的时隙1相关联的控制信道的业务信道状态时隙期间传送新直接模式呼叫报头。报头可以是例如链路控制语音报头或者数据报头。在一个实施例中，将在其上广播新直接模式呼叫的时隙和/或直接模式业务信道的身份填充到呼叫报头的字段中。因此，将在其上广播新直接模式呼叫的时隙和/或直接模式业务信道的身份(如在报头中阐明的)可以匹配在其中传送报头的控制信道的业务信道状态时隙。在其他实施例中，将在其上广播新直接模式呼叫的时隙和/或直接模式业务信道的身份并未被公开于报头中，而是SU可以依靠在其中传送报头的特定时隙，以向正接收的其他直接模式SU传达将在哪一时隙和/或业务信道上广播新直接模式呼叫。此外，在报头中所识别的还可以是对于新直接模式呼叫的目标，诸如对于私人呼叫的无线电标识符或者对于群呼叫的通话群标识符等等。报头还可以通过与SU相关联的无线电标识符值来识别源SU。同样可以包括其他信息，包括加密或解密信息、优先级信息、服务质量信息、安全信息、呼叫是语音呼叫还是数据呼叫、或者其他类型的信息。
可以根据直接模式控制信道时隙分配的预配置知识、所选择的直接模式业务信道(并且可能是时隙)的身份以及为获悉在直接模式通信系统中正使用的时隙定时而对直接模式控制信道进行的先前监视来确定SU传送呼叫报头的定时。换言之，在监视步骤802期间，SU监视直接模式控制信道上的传输并且遵循由信道上的最近传输所指示的最新时隙结构。
在某一实施例中，并且在由于SU尚未在直接模式控制信道上看出传输或者由于自SU已在直接模式控制信道上看出指示时隙定时的传输以来已过去阈值时间段(诸如1、10、30或60分钟)而没有已知时隙定时的情况下，SU可以对于其他直接模式SU传送并提供控制信道的定时等待预定的时间段(如此相当于三个直接模式控制信道超帧或者1080ms)。如果没有这种传输，则SU可以通过仅仅在识别其正被传送中的业务信道状态时隙的直接模式业务信道上传送语音报头来创建新定时，由此提供用于通信系统中的其他直接模式无线电的新直接模式业务信道定时。
在步骤834，SU切换至所选择的直接模式业务信道并且开始传送新直接模式呼叫。当SU正在直接模式业务信道上传送时，其他直接模式SU禁止回话直至SU传送呼叫终止消息。
此外，在步骤834，并且在一个实施例中，SU可以周期性丢弃语音帧并且返回至直接模式控制信道来在对应的业务信道状态时隙(与正在其上传送呼叫的所选择的直接模式业务信道相关联)上重新广播呼叫报头而非传送已丢弃的语音帧，以便向可能已错过SU的第一次广播的呼叫报头的其他直接模式SU提供后期进入的能力。SU然后能够返回至所选择的直接模式业务信道并且重新开始广播呼叫的语音帧。对呼叫感兴趣的后期进入的直接模式SU然后能够切换至所选择的直接模式业务信道并且正接收与呼叫相关联的音频和/或数据。在还一实施例中，并且为了同样支持后期进入，SU可以周期性地返回至直接模式控制信道来在与正在其上传送呼叫的所选择的直接模式业务信道相关联的对应业务信道状态时隙的相邻业务信道状态时隙上重新广播呼叫报头(但在与所选择的直接模式业务信道相关联的同一业务信道状态帧内)，以便向可能已错过SU的第一次广播的呼叫报头的其他直接模式SU提供后期进入的能力。例如，就图6而言，如果SU在直接模式业务信道5的时隙1上传送直接模式呼叫(并且已初始在业务信道状态帧626的业务信道状态时隙1628上广播呼叫报头)，则其可以周期性返回至直接模式控制信道并且在返回至直接模式业务信道5来广播直接模式呼叫中的下一音频帧之前在业务信道状态帧626的业务信道状态时隙2630上重新广播呼叫报头。因此，在直接模式业务信道5上无需丢弃音频。
在步骤836，并且响应于检测到新直接模式呼叫的结束(例如，可能响应于检测到用户诸如经由图5的SU500的输入506释放PTT按钮输入)，SU经由在直接模式业务信道的关联业务信道状态时隙以及所选择的直接模式业务信道本身上的传输而终止新直接模式呼叫。更具体地，SU首先在与所选择的直接模式业务信道相关联的直接模式控制信道的下一业务信道状态时隙之前的切换时间切换回直接模式控制信道，并且在对应的业务信道状态时隙(与所选择的直接模式业务信道相关联)中传送呼叫终止符消息。在直接模式控制信道状态时隙上传送呼叫终止符消息之后，SU切换回所选择的直接模式业务信道并且还在所选择的直接模式业务信道上传送呼叫终止符消息。在直接模式控制信道以及所选择的直接模式业务信道上传送呼叫终止符消息之后，SU继续至步骤802，切换回直接模式控制信道并且开始对于新呼叫通告或者回话呼叫通告等等监视直接模式控制信道。
III.结论
根据前述内容，公开了用于复用直接模式信道频率的方法和设备，其允许将更有效的信道分派以及基于基础结构的集群系统的信道复用特征应用于其中没有可用来为所请求的呼叫断定、分配以及分派业务信道的集中式基础结构的直接模式系统。因此，能够提供更加稳健和适应性强的通信系统，提高直接模式无线电通信系统的通信能力。同样可能有其他优点和优势。
在前述的说明书中已经描述了特定实施例。然而，本领域的普通技术人员领会到，在不脱离如以下权利要求书中所阐明的发明范围的情况下，能够作出各种修改和变化。因此，说明书和附图被视为说明而非限制性意义，并且全部这些修改均旨在被包括在本教导的范围内。
优点、优势、对问题的解决方案以及可能使得任何优点、优势或解决方案出现或者变得更为显著的任何要素都不被理解为任意或全部权利要求的关键、必要或者基本的特征或要素。本发明仅通过所附的权利要求而被限定，包括在本申请待决期间所作的任何修改以及所提出的这些权利要求的所有等同物。
此外，在该文件中，诸如第一和第二、上和下等关系术语可能仅被用来区分一个实体或动作与另一实体或动作，而无需要求或暗示这种实体或动作之间的任何实际这种关系或者顺序。术语“包括”、“具有”、“包含”、“含有”或其任何其他变化均旨在涵盖非排他性包含，使得包括、具有、包含、含有一列要素的过程、方法、物品或装置，不仅包括这些要素而可能包括其他并非明确列出或者这种过程、方法、物品或装置所固有的要素。前面有“包括……一”、“具有……一”、“包含……一”、“含有……一”的要素在没有更多限定的情况下不排除在包括、具有、包含、含有该要素的过程、方法、物品或装置中存在附加的相同元素。除非文中另有明确说明，否则术语“一”被定义为一个或多个。术语“大体上”、“基本上”、“大概”、“大约”或其任何其他版本被定义为如本领域的普通技术人员所理解的接近于，并且在一个非限定的实施例中术语被定义成在10％内，在另一实施例中在5％内，在又一实施例中在1％内并且在还一实施例中在0.5％内。如本文所使用的术语“耦接”被定义为连接，但不必直接式并且不必机械式连接。以某一方式“被配置”的设备或结构至少以该方式被配置，但可能还以并未列出的方式被配置。
将领会的是，一些实施例可能由诸如微处理器、数字信号处理器、定制处理器和现场可编程门阵列(FPGA)的一个或多个通用或者专用的处理器(或“处理设备”)以及控制一个或多个处理器联同某些非处理器电路来执行本文所述方法和/或装置的一些、大部分或全部功能的唯一存储的程序指令(包括软件和固件)组成。替选地，一些或全部功能能够由没有已存储的程序指令的状态机或者在一个或多个专用集成电路(ASIC)中而被实现，其中每个功能或者某些功能的一些组合被实现为定制逻辑。当然，能够使用两种方案的组合。
此外，实施例能够被实现为计算机可读存储介质，其具有存储于其上的计算机可读代码，用于编程计算机(例如，包括处理器)来执行如本文所述以及所要求保护的方法。这种计算机可读存储介质的示例包括但不限于硬盘、CD-ROM、光存储设备、磁存储设备、ROM(只读存储器)、PROM(可编程只读存储器)、EPROM(可擦可编程只读存储器)、EEPROM(电可擦可编程只读存储器)以及闪速存储器。另外，可以预期的是，普通技术人员尽管可能付出巨大努力并且受到例如可用时间、当前技术以及经济考虑激发有许多设计选择，但在本文中所公开的概念和原理的指导下，以最少的试验就很容易能够生成这种软件指令和程序以及IC。
提供本公开的摘要以允许读者快速确定本技术公开的本质。其提交理解成其并不会被用来解释或者限制权利要求书的范围或者含义。此外，在前述的具体实施方式中，能够看出为了精简本公开而在各种实施例中将各种特征聚组在一起。本公开的方法不被解释为反映所要求保护的实施例需要比每个权利要求中明确陈述的更多的特征的意图。相反，如以下权利要求所反映的，发明的主题在于少于单一公开的实施例的全部特征。因此，以下的权利要求由此并入具体实施方式，其中每个权利要求独立作为单独要求保护的主题。

Claims (21)

1.在具有多个直接模式业务信道以及多个直接模式订户单元的直接模式双向射频(RF)通信系统中，一种方法，包括：
由第一直接模式订户单元来监视预配置直接模式控制信道，所述直接模式控制信道是由所述系统中空闲的全部直接模式订户单元所监视的信道，并且所述直接模式控制信道被时分为包括多个业务信道状态时隙的多个时隙，每个业务信道状态时隙与所述通信系统中的另一物理直接模式业务信道相关联；以及
响应于检测到发起新直接模式呼叫的请求：
由所述第一直接模式订户单元选择第一特定直接模式业务信道，在所述第一特定直接模式业务信道上将要传送所述新直接模式呼叫；
在与所选择的直接模式业务信道相关联的所述直接模式控制信道的下一业务信道状态时隙期间，由所述第一直接模式订户单元传送报头，所述报头指示所述第一直接模式订户单元在所选择的直接模式业务信道上传送新直接模式呼叫的意向；以及
随后切换至所选择的直接模式业务信道，并且在所选择的直接模式业务信道上传送所述新直接模式呼叫。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述新直接模式呼叫是群呼叫，并且传送所述新直接模式呼叫包括：在所选择的直接模式业务信道上，将语音和/或数据广播至多个其他直接模式订户单元。
3.如权利要求1所述的方法，其中，所述报头是链路控制语音报头，并且其中所述链路控制语音报头被填充有信息，所述信息将用于传送所述报头的所述业务信道状态时隙识别为与所选择的直接模式业务信道相关联。
4.如权利要求1所述的方法，其中，选择所述第一特定直接模式业务信道包括：
由所述第一直接模式订户单元选择初始直接模式业务信道；
由所述第一直接模式订户单元切换至所述初始直接模式业务信道，并且在第一预定时间段内，针对指示另一直接模式订户单元使用或者意向使用所述初始直接模式业务信道的任何业务而监视所述初始直接模式业务信道；以及
响应于在所述第一预定时间段内未能检测到在所述初始直接模式业务信道上的任何指示业务：
由所述第一直接模式订户单元选择所述初始直接模式业务信道作为所选择的直接模式业务信道，并且由所述第一直接模式订户单元在第二时间段内在所述初始直接模式业务信道上传送，以便为所述新直接模式呼叫保留所述初始直接模式业务信道；以及
在到达与所述初始直接模式业务信道相关联的所述直接模式控制信道的所述下一业务信道状态时隙的时间之前，由所述第一直接模式订户单元切换回所述直接模式控制信道。
5.如权利要求1所述的方法，其中，选择所述第一特定直接模式业务信道包括：
由所述第一直接模式订户单元选择初始直接模式业务信道；
由所述第一直接模式订户单元切换至所述初始直接模式业务信道，并且在第一预定时间段内，针对指示另一直接模式订户单元使用或者意向使用所述初始直接模式业务信道的任何业务而监视所述初始直接模式业务信道；
响应于检测到在所述初始直接模式业务信道上的指示业务，由所述第一直接模式订户单元选择与所述第一初始直接模式业务信道不同的第二初始直接模式业务信道；
由所述第一直接模式订户单元切换至所述第二初始直接模式业务信道，并且在所述第一预定时间段内，针对指示另一直接模式订户单元已经使用或者意向使用所述第二初始直接模式业务信道的任何业务而监视所述第二初始直接模式业务信道；以及
响应于在所述第一预定时间段内未能检测到在所述第二初始直接模式业务信道上的任何指示业务：
由所述第一直接模式订户单元选择所述第二初始直接模式业务信道作为所选择的直接模式业务信道，并且由所述第一直接模式订户单元在第二时间段内在所述第二初始直接模式业务信道上传送，以便为所述新直接模式呼叫保留所述第二初始直接模式业务信道；以及
在到达与所述第二初始直接模式业务信道相关联的所述直接模式控制信道的所述下一业务信道状态时隙的时间之前，由所述第一直接模式订户单元切换回所述直接模式控制信道。
6.如权利要求1所述的方法，其中，监视所述直接模式控制信道进一步包括：对任何其他直接模式订户单元的传输进行监视，并且响应于检测到来自第一传送直接模式订户单元的报头传输，识别所述报头被传送的定时，以及解码所述报头传输以识别所述报头传输在哪一直接模式控制信道时隙期间被传送，并且将在所述第一直接模式订户单元的直接模式控制信道定时调整成与所述传输对准。
7.如权利要求6所述的方法，进一步包括：
使用所调整的直接模式控制信道定时以及直接模式控制信道时隙分配的预配置知识，来确定何时传送所述报头，所述报头指示所述第一直接模式订户单元在所选择的直接模式业务信道上传送所述呼叫的意向。
8.如权利要求1所述的方法，其中：
监视所述直接模式控制信道进一步包括：对任何其他直接模式订户单元的传输进行监视，并且未能检测到指示所述直接模式通信系统的直接模式控制信道定时的任何传输；以及
在与所选择的直接模式业务信道相关联的所述直接模式控制信道的下一业务信道状态时隙期间、由所述第一直接模式订户单元传送报头、所述报头指示所述第一直接模式订户单元在所选择的直接模式业务信道上传送新直接模式呼叫的意向包括：任意选择时间来传送所述报头，所述报头被填充有信息，所述信息将用于传送所述报头的所述业务信道状态时隙识别为与所选择的直接模式业务信道相关联。
9.如权利要求1所述的方法，其中，所述多个时隙进一步包括控制信令块时隙。
10.如权利要求1所述的方法，其中，每个业务信道状态时隙与所述通信系统中的另一物理频分多址(FDMA)业务信道相关联。
11.如权利要求1所述的方法，其中，每个业务信道状态时隙与所述通信系统中的另一物理时分多址(TDMA)业务信道相关联。
12.如权利要求1所述的方法，进一步包括：
在完成所述新直接模式呼叫之后，继续针对第二新直接模式呼叫通告而监视所述直接模式控制信道，并且响应于检测到第二新呼叫报头，根据所述第二新呼叫报头的定时以及所述第二新呼叫报头的内容中的一个确定第二新呼叫将在哪个第二特定直接模式业务信道上被传送，并且切换至所述第二特定直接模式业务信道来接收所述第二新直接模式呼叫，所述第二新呼叫报头用于通告是所述第一直接模式订户单元感兴趣的第二新呼叫。
13.一种直接模式双向射频(RF)订户单元，包括：
收发器；以及
处理器，所述处理器被配置成：
经由所述收发器，监视预配置直接模式控制信道，所述直接模式控制信道是由所述系统中空闲的全部直接模式订户单元所监视的信道，并且所述直接模式控制信道被时分为包括多个业务信道状态时隙的多个时隙，每个业务信道状态时隙与所述通信系统中的另一物理直接模式业务信道相关联；以及
响应于检测到发起新直接模式呼叫的请求：
选择用于传送所述新直接模式呼叫的第一特定直接模式业务信道；
经由所述收发器并且在与所选择的直接模式业务信道相关联的所述直接模式控制信道的下一业务信道状态时隙期间，传送报头，所述报头指示所述第一直接模式订户单元在所选择的直接模式业务信道上传送新直接模式呼叫的意向；以及
随后切换至所选择的直接模式业务信道并且经由所述收发器在所选择的直接模式业务信道上传送所述新直接模式呼叫。
14.如权利要求13所述的订户单元，其中，所述新直接模式呼叫是群呼叫，并且其中所述处理器被配置成：通过经由所述收发器在所选择的直接模式业务信道上将语音和/或数据广播至多个其他直接模式订户单元，来传送所述新直接模式呼叫。
15.如权利要求13所述的订户单元，其中，所述报头是链路控制语音报头，并且其中所述链路控制语音报头被填充有信息，所述信息将用于传送所述报头的所述业务信道状态时隙识别为与所选择的直接模式业务信道相关联。
16.如权利要求13所述的订户单元，其中，所述处理器被配置成通过以下方式选择所述第一特定直接模式业务信道：
选择初始直接模式业务信道；
经由所述收发器切换至所述初始直接模式业务信道，并且经由所述收发器在第一预定时间段内针对指示另一直接模式订户单元使用或者意向使用所述初始直接模式业务信道的任何业务而监视所述初始直接模式业务信道；以及
响应于在所述第一预定时间段内未能检测到在所述初始直接模式业务信道上的任何指示业务：
选择所述初始直接模式业务信道作为所选择的直接模式业务信道，并且经由所述收发器在第二时间段内在所述初始直接模式业务信道上传送，以便为所述新直接模式呼叫保留所述初始直接模式业务信道；以及
在到达与所述初始直接模式业务信道相关联的所述直接模式控制信道的下一业务信道状态时隙的时间之前，经由所述收发器切换回所述直接模式控制信道。
17.如权利要求13所述的订户单元，其中，所述处理器被配置成通过以下方式选择所述第一特定直接模式业务信道：
选择初始直接模式业务信道；
经由所述收发器切换至所述初始直接模式业务信道，并且经由所述收发器针对指示另一直接模式订户单元使用或者意向使用所述初始直接模式业务信道的任何业务而监视所述初始直接模式业务信道；
响应于检测到在所述初始直接模式业务信道上的指示业务，选择不同于所述第一初始直接模式业务信道的第二初始直接模式业务信道；
经由所述收发器切换至所述第二初始直接模式业务信道，并且经由所述收发器针对指示另一直接模式订户单元已经使用或者意向使用所述第二初始直接模式业务信道的任何业务而监视所述第二初始直接模式业务信道；以及
响应于在所述第一预定时间段内未能检测到在所述第二初始直接模式业务信道上的任何指示业务：
选择所述第二初始直接模式业务信道作为所选择的直接模式业务信道，并且经由所述收发器在第二时间段内在所述第二初始直接模式业务信道上传送，以便为所述新直接模式呼叫保留所述第二初始直接模式业务信道；以及
在到达与所述第二初始直接模式业务信道相关联的所述直接模式控制信道的下一业务信道状态时隙的时间之前，经由所述收发器切换回所述直接模式控制信道。
18.如权利要求13所述的订户单元，其中，所述处理器进一步被配置成：
针对任何其他直接模式订户单元的传输而监视所述直接模式控制信道，并且响应于检测到来自第一传送直接模式订户单元的报头传输，识别所述报头被传送的定时，以及解码所述报头传输，以识别所述报头传输在哪个直接模式控制信道时隙期间被传送，并且将直接模式控制信道定时调整成与所述传输对准。
19.如权利要求18所述的订户单元，其中，所述处理器进一步被配置成：
使用所调整的直接模式控制信道定时以及直接模式控制信道时隙分配的预配置知识，来确定何时经由所述收发器传送所述报头，所述报头指示所述订户单元在所选择的直接模式业务信道上传送所述呼叫的意向。
20.如权利要求13所述的订户单元，其中，所述处理器进一步被配置成：
针对任何其他直接模式订户单元的传输而监视所述直接模式控制信，并且响应于未能检测到指示所述直接模式通信系统的直接模式控制信道定时的任何传输：
经由所述收发器传送所述报头，所述报头指示所述第一直接模式订户单元在任意所选择的时间在所选择的直接模式业务信道上传送所述呼叫的意向，所述报头被填充有信息，所述信息将用于传送所述报头的所述业务信道状态时隙识别为与所选择的直接模式业务信道相关联。
21.如权利要求13所述的订户单元，其中，所述处理器进一步被配置成：
在完成所述新直接模式呼叫之后，继续经由所述收发器针对第二新直接模式呼叫通告而监视所述直接模式控制信道，并且响应于检测到第二新呼叫报头，根据所述第二新呼叫报头的定时以及所述第二新呼叫报头的内容中的一个确定第二新呼叫将在哪个第二特定直接模式业务信道上被传送，并且切换至所述第二特定直接模式业务信道来接收所述第二新直接模式呼叫，所述第二新呼叫报头用于通告是所述第一直接模式订户单元感兴趣的第二新呼叫。
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