CN113796157A - 数字移动无线电系统中的扩展范围直接模式增强信道接入 - Google Patents

Abstract

数字移动无线电系统中用于扩展范围直接模式增强信道接入的系统和方法。一种用于操作便携式通信设备的示例方法(400)包括接收传输请求，并且响应于接收到该请求，传输包括标识该设备的源标识符(255)的单个传输脉冲串，并且启动增强信道接入定时器。所述方法(400)包括，当定时器到期而没有从由接收空闲脉冲串和接收脉冲串组成的群接收到至少一个时，基于所述请求来传输信号。所述方法(400)包括：当接收到包括第二源标识符(255)的接收脉冲串时，同时定时器未到期，则响应于接收到接收脉冲串，将所述源标识符(255)与所述第二源标识符(255)进行比较。所述方法(400)包括，响应于确定所述第二源标识符(255)与所述源标识符(255)匹配，传输所述信号。

Description

数字移动无线电系统中的扩展范围直接模式增强信道接入

相关申请的交叉引用

本申请涉及并要求2019年5月9日提交的美国临时专利申请序列No.62/845,392(代理人案卷号PAT24207-US-PRV)的35U.S.C.119(e)项下的权益，其标题为“COLLISIONDETECTION FOR EXTENDED RANGE DIRECT MODE ENHANCED CHANNEL ACCESS(扩展范围直接模式增强信道接入的冲突检测)”，其全部内容通过引用并入本文。

背景技术

公共安全和其他组织使用便携式通信设备(例如，便携式双向无线电)来促进其成员之间的通信。语音和数据通信被编码并在无线电之间无线传输。然而，便携式双向无线电的无线范围有限。为了扩展这些设备的范围，参与通信网络的设备通过中继器(例如，单频中继器)传输它们的信号，该中继器在更大的范围内重复信号。

附图说明

附图与下面的详细描述一起被结合在说明书中并形成说明书的一部分，用于进一步说明包括所要求保护的发明的概念的实施例，并解释这些实施例的各种原理和优点，其中在各个视图中相同的附图标记指代相同或功能相似的元件。

图1示出了根据一些实施例的无线通信系统。

图2示意性地示出了根据一些实施例的便携式通信设备。

图3示意性地示出了根据一些实施例的单频中继器。

图4是示出根据一些实施例的用于操作图2的便携式通信设备的方法的流程图。

图5是示出根据一些实施例的用于操作图3的单频中继器的方法的状态图。

图6是示出根据一些实施例的用于操作图3的单频中继器来检测冲突的方法的流程图。

本领域技术人员将理解，附图中的元件是为了简单和清楚而示出的，不一定是按比例绘制的。例如，图中一些元件的尺寸可能相对于其他元件被放大，以帮助提高对本发明实施例的理解。

在附图中，装置和方法组件在适当的地方由传统符号表示，仅示出了与理解本发明的实施例相关的那些具体细节，以免由于受益于本文描述的本领域普通技术人员容易明白的细节而模糊本公开。

具体实施方式

如上所述，公共安全和其他组织使用便携式通信设备(例如，便携式双向无线电、融合设备或数据终端)来支持其操作。一些便携式通信设备以直接模式彼此通信(即，从一个便携式通信设备传输的无线信号被一个或多个其他便携式通信设备直接接收)。

一些便携式通信设备可以通过单频中继器操作，该单频中继器使用具有入站时隙和出站时隙的单频来扩展便携式通信设备的范围。这种便携式通信设备以直接模式传输它们的信号。如果中继器在附近(即，足够近以接收信号)，中继器将在与便携式通信设备相同的频率上但在更大的范围内，重传来自传输便携式通信设备的信号。因为在这样的网络中，便携式通信设备和中继器使用不同的时隙在相同的频率上传输，所以接收便携式通信设备可以从传输便携式通信设备和中继器这两者都接收信号。因此，接收便携式通信设备包括用于在几乎同时接收的多个信号之间进行选择的接收算法。接收便携式通信设备选择较好的接收信号，并将其用于传输的剩余部分。因此，一些便携式通信设备可以以直接模式接收传输(例如，语音或数据传输)，其他便携式通信设备以单频中继器模式接收相同的传输。

多个便携式通信设备使用单频中继器会导致操作期间中出现竞争情况。例如，一个用户可能会传输询问问题的消息，而许多用户可能希望用答案来回应。由于多个用户同时传输他们的答案，这可能导致一群设备接收一次传输，而另一群设备接收另一次传输，从而导致通信受损。例如，两个用户可能会同时尝试分别向网络的其他用户传输不同的消息。因此，一些用户接收一条消息，而其他用户接收另一条消息。然而，传输的用户认为他们的消息通过了整个网络，并且没有一个群意识到它错过了一条消息。为了确保无线通信网络的用户之间的有效通信，期望所有接收用户同时接收相同的传输。

为了解决这个问题，一些通信网络使用增强信道接入来限制对中继器的接入。使用增强信道接入，当便携式通信设备的用户尝试传输消息时(例如，通过激活一键通话按钮)，便携式通信设备传输包括便携式通信设备的源标识符的传输脉冲串，并监听回复。当中继器接收到该传输脉冲串时，它重复该传输脉冲串。如果便携式通信设备接收到它的重复传输脉冲串，它确定它已经捕捉了中继器并继续用户的传输。如果便携式通信设备没有接收到它自己的重复传输脉冲串，或者另一个便携式通信设备的重复传输脉冲串，则它确定它没有捕捉到中继器并且拒绝用户的传输。

当两个或更多个便携式通信设备同时发送传输脉冲串时，会导致冲突。来自便携式通信设备的两个或更多个传输之间的冲突可能导致中继器接收到强得足以被检测到的射频信号。然而，由于冲突传输，信号包含损坏的数据。因为中继器无法解码损坏的数据，所以它不会重传信号。因此，产生冲突的便携式通信设备将不会接收到响应于其传输的传输脉冲串。使用增强信道接入操作的便携式通信设备无法确定接收其重复传输脉冲串的失败是由于未能捕捉中继器还是冲突造成的。因此，他们将继续其传输。这可能导致网络内的不同的群的便携式通信设备接收多个直接模式传输，这是增强信道接入想要解决的问题之一。在具有大量设备的通信系统中(例如，在单个网络上操作的数千个无线电设备)，这种冲突更有可能发生，并可能导致通信受损和网络资源的低效使用。发送和接收数据流量也可能导致这种冲突的发生率增加，因为与语音传输相比，数据传输可能非常频繁和短暂，也会导致通信受损和网络资源的低效使用。因此，本文提供了用于扩展范围直接模式增强信道接入的系统和方法，以支持数字移动无线电系统中存在或不存在中继器的通信。

其中，本文提供的一些实施例使用空闲脉冲串的传输(通过中继器)和接收(通过便携式通信设备)来解决冲突。例如，在一些实施例中，便携式通信设备可以在用传输脉冲串启动传输之后接收空闲脉冲串。该空闲脉冲串向便携式通信设备指示中继器没有接收到并且没有成功解码由便携式通信设备传输的传输脉冲串(例如，因为传输脉冲串与另一个传输脉冲串冲突)。然而，因为便携式通信设备已经接收到空闲脉冲串，所以它知道中继器存在，并且将继续尝试经由中继器与另一个传输脉冲串通信，而不是继续进行直接模式传输。然而，如果便携式通信设备未能接收到传输脉冲串或空闲脉冲串，则它可以确定不存在中继器并且继续进行传输。使用这样的实施例，便携式通信设备能够在中继器和直接模式这两者中都动态地通信，同时减少不同的同时传输的情况。这反过来又减少了通信中断，并且使得能更高效地利用网络及其各自的计算资源。

一个示例实施例提供了一种便携式通信设备。便携式通信设备包括收发器和耦合到收发器的电子处理器。电子处理器被配置成接收传输请求。电子处理器被配置成响应于接收到传输请求，控制收发器传输包括标识便携式通信设备的源标识符的单个传输脉冲串，并启动增强信道接入定时器。电子处理器被配置成，当增强信道接入定时器到期而收发器没有从由空闲脉冲串和接收脉冲串组成的群接收到至少一个时，控制收发器基于传输请求传输信号。电子处理器被配置成当收发器接收到包括第二源标识符的接收脉冲串时，而同时增强信道接入定时器还没有到期。电子处理器被配置成响应于接收到接收脉冲串，将源标识符与第二源标识符进行比较。电子处理器被配置成响应于确定第二源标识符与源标识符匹配，控制收发器基于传输请求传输信号。

另一示例实施例提供了一种用于操作便携式通信设备的方法。该方法包括接收传输请求。该方法包括：响应于接收到传输请求，传输包括标识便携式通信设备的源标识符的单个传输脉冲串，并启动增强信道接入定时器。该方法包括，当增强信道接入定时器到期而没有从由接收空闲脉冲串和接收脉冲串组成的群中接收到至少一个时，基于传输请求来传输信号。该方法包括：当接收到包括第二源标识符的接收脉冲串时，而同时增强信道接入定时器没有到期，响应于接收到接收脉冲串，将源标识符与第二源标识符进行比较。该方法包括，响应于确定第二源标识符与源标识符匹配，基于传输请求来传输信号。

另一示例实施例提供了一种无线通信系统。该系统包括接收器、发射器和耦合到接收器和发射器的电子处理器。电子处理器被配置成在接收模式下操作。电子处理器被配置成在接收模式下操作时，在接收器处检测第一冲突。电子处理器被配置成响应于检测到第一冲突，启动信标持续时间定时器。电子处理器被配置成，当信标持续时间定时器没有到期时，在信标模式下操作。电子处理器被配置成在信标模式下操作时，控制发射器周期性地传输空闲脉冲串。电子处理器被配置成在接收器处检测第二冲突。电子处理器被配置成响应于检测到第二冲突，重启信标持续时间定时器，并且当信标持续时间定时器到期时，在接收模式下操作。

为了便于描述，本文呈现的一些或所有示例设备和系统用其每个组件的单个示例来示出。一些示例可能没有描述或说明设备和系统的所有组件。其他示例实施例可以包括更多或更少的每个所示组件，可以组合一些组件，或者可以包括附加或替代组件。

图1是示例无线通信系统100的框图。图1示出了其中可以实现实施例的网络配置的一个示例；其他配置也是可能的。在所示的示例中，系统100包括第一便携式通信设备102、第二便携式通信设备104和单频中继器(SFR)106。应当理解，系统100是作为示例提供的，并且在一些实施例中，系统100包括附加组件。例如，系统100可以包括多个便携式通信设备、多个单频中继器或其组合。具体而言，应当理解，尽管图1仅示出了两个便携式通信设备，但是系统100可以包括几十个、几百个或几千个便携式通信设备。

本文根据传输语音传输的便携式通信设备(例如，双向无线电设备)来描述实施例。应当注意，所呈现的实施例也可以应用于用于传输数据或语音及数据的组合的便携式或移动通信设备。例如，系统100的一些实施例可以包括一个或多个数据终端(例如，用于遥测或其他数据传输的数据调制解调器)。本文描述的方法也可以应用于传输和接收数据通信、语音通信或这两者的组合的设备。

在所示实施例中，系统100是陆地移动无线电(LMR)网络。LMR系统是基于地面的无线通信系统，通常被联邦、州、地方、部落和地区应急响应人员、公共工程公司，甚至军方用来支持语音和低速数据通信。这种系统通常包括：手持便携式双向无线电设备；移动双向无线电设备；用于发送和接收遥测、定位和其他类型数据的数据调制解调器；基站；网络；和中继器。LMR系统提供双向无线电通信，通常在VHF、UHF、700MHz和800MHz频段，例如，根据公共安全通信官员协会(APCO)“项目25”(P25)双向无线电通信协议实施。在一些实施例中，系统100可以根据由欧洲电信标准协会(ETSI)定义的数字专用移动无线电(dPMR)标准、也由ETSI定义的数字移动无线电(DMR)标准以及其他可能性来操作，并且可以在其上提供多媒体广播多播服务(MBMS)、单站点对多点(SC-PTM)服务或任务关键型一键通话(MCPTT)服务。

本文参照图2更具体地描述的第一便携式通信设备102结合了组件(例如，硬件和软件)以允许经由一个或多个通信模态的通信。例如，第一便携式通信设备102和第二便携式通信设备可以使用单工信道彼此直接通信，并且与其他便携式通信设备(未示出)直接通信。第一便携式通信设备102和第二便携式通信设备也可以使用单频中继器106相互通信以及与其他便携式通信设备(未示出)通信。

本文参照图3更具体地描述的单频中继器106在单工信道上接收例如来自第一便携式通信设备102的射频信号，提高信号功率，并在单工信道上重传信号。例如，第一便携式通信设备102向单频中继器106传输标识其自身并请求重传的脉冲串(例如，指示语音传输请求的DMR语音报头，或指示数据传输请求的控制信令块(CSBK)前导)。单频中继器106重传接收到的脉冲串，以通知第一便携式通信设备102它已经捕捉到了中继器，并且可以开始发送其传输，以便由单频中继器106放大和重传。

如本领域技术人员将理解的，图1是简化图，并且无线网络比图1中描绘的示意性元件更复杂。

图2示意性地示出了第一便携式通信设备102的一个示例实施例。在所示实施例中，第一便携式通信设备102包括电子处理器205、存储器210、输入/输出接口215、基带处理器220、收发器225、天线230、麦克风235、扬声器240和人机界面243(包括显示器245和一键通话(PTT)选择机构250)。图示的组件以及其他各种模块和组件通过或借由能够实现它们之间通信的一个或多个控制或数据总线彼此耦合。鉴于本文提供的描述，使用控制和数据总线在各种模块和组件之间进行互连和信息交换对于本领域技术人员来说是显而易见的。在一些实施例中，第一便携式通信设备102在不同于图2所示的配置中包括更少或额外的组件。所示实施例可用于发送语音通信、数据通信或这两者的组合。

电子处理器205获得并提供信息(例如，从存储器210和/或输入/输出接口215)，并通过执行一个或多个软件指令或模块来处理信息，所述软件指令或模块能够存储在例如存储器210的随机存取存储器(“RAM”)区或存储器210的只读存储器(“ROM”)或另一非暂时性计算机可读介质(未示出)中。软件可以包括固件、一个或多个应用、程序数据、过滤器、规则、一个或多个程序模块以及其他可执行指令。电子处理器205被配置成从存储器210中检索并尤其执行与本文描述的控制过程和方法相关的软件等。存储器210可以包括一个或多个非暂时性计算机可读介质，并且包括程序存储区和数据存储区。如本文所述，程序存储区和数据存储区可以包括不同类型存储器的组合。在图示的实施例中，存储器210尤其存储源标识符255和重试计数器260(这两者都在本文中详细描述)。

输入/输出接口215被配置成接收输入并提供系统输出。输入/输出接口215从第一便携式通信设备102内部和外部的设备(例如，通过一个或多个有线和/或无线连接)获得信息和信号，并向其提供信息和信号。

电子处理器205被配置成控制基带处理器220和收发器225以向第一便携式通信设备102传输射频信号和从第一便携式通信设备102接收射频信号(例如，用音频或其他数据编码的射频信号)。基带处理器220对收发器225发送和接收的数字数据(包括数字化音频信号)进行编码和解码。在一个示例实施例中，收发器225被配置成使用天线230向例如单频中继器106传输DMR无线电信号和从单频中继器106接收DMR无线电信号。

电子处理器205、基带处理器220和收发器225可以包括各种数字和模拟组件(例如，数字信号处理器、高频带滤波器、低频带滤波器等)，为了简洁起见，本文不描述这些组件，并且这些组件可以用硬件、软件或两者的组合来实现。在一些实施例中，收发器225是组合的发射器-接收器组件。在其他实施例中，收发器225包括单独的发射器和接收器组件，或者可以由单独的发射器和接收器组件代替。

麦克风235是能够感测声音、将声音转换成电信号并将电信号传输到电子处理器205的换能器。电子处理器205处理从麦克风235接收的电信号以产生音频信号，该音频信号可以经由收发器225传输到其他设备。扬声器240是用于由从电子处理器205接收的电信号(例如，从接收的音频信号生成的)中再现声音的换能器。在一些实施例中，麦克风235、扬声器240或这两者可以与其他组件集成在单个外壳中(例如，在便携式手持无线电中)。在一些实施例中，麦克风235、扬声器240或这两者存在于经由有线或无线连接而连接到第一便携式通信设备102的附件设备(例如，远程扬声器麦克风(RSM)或耳机)中。

HMI 243包括显示器245和一键通话选择机构250。

显示器245是合适的显示器，例如，液晶显示器(LCD)触摸屏，或者有机发光二极管(OLED)触摸屏。在一些实施例中，第一便携式通信设备102实现图形用户界面(GUI)(例如，由电子处理器205根据存储在存储器210中的指令和数据生成，并呈现在显示器245上)，其使得用户能够与第一便携式通信设备102交互并控制第一便携式通信设备102。

一键通话选择机构250允许第一便携式通信设备102的用户发起到一个或多个其他通信设备的一键通话(包括PTX)通信。在一些实施例中，一键通话选择机构250是机械按钮、按键、开关或旋钮。在一些实施例中，一键通话选择机构250被提供为呈现在显示器245上的图形用户界面(例如，虚拟按钮)的一部分。

第一便携式通信设备102可以实现陆地移动无线电(LMR)标准或协议，诸如ETSI数字移动无线电(DMR)，或其他LMR无线电协议或标准。第二便携式通信设备104包括如上所述的类似组件，并且被配置成类似于第一便携式通信设备102。

图3示意性地示出了单频中继器106的一个示例实施例。在示出的实施例中，单频中继器106是电子通信设备，其包括发射器302、接收器304、中继器控制器306、交换机308和天线310，它们与其他各种模块和组件一起，通过或借由实现它们之间通信的一个或多个控制或数据总线彼此耦合。为了便于描述，图3所示的单频中继器106包括单个发射器302、接收器304、中继器控制器306、交换机308和天线310。替代实施例可以包括更多或更少的这些组件中的每一个，可以组合一些组件，或者可以包括其他替代组件。一些实施例包括执行多种功能例如收发器和收发天线的组件，而不是单独的传输和接收组件。

单频中继器106被配置成使用陆地移动无线电(LMR)标准或协议(诸如ETSI数字移动无线电(DMR)或其他LMR无线电协议或标准)，与第一便携式通信设备102和第二便携式通信设备104进行射频通信。单频中继器106被配置成使用单工信道(即，使用传输和接收时隙使用相同的频率进行传输和接收)来传输(使用发射器302)和接收(使用接收器304)。中继器控制器306被配置成经由天线310、交换机308和接收器304从例如第一便携式通信设备102接收无线通信信号。交换机308是一种电子设备，其使得传输和接收射频信号能够在去往和来自天线310、发射器302和接收器304的单个信号路径中行进。交换机308在传输时隙期间将射频电源与接收器304隔离，以便不超过接收器304的最大输入电平。在替代实施例中，使用经由水平和/或垂直分离具有适当隔离的分离传输接收天线。中继器控制器306如本文所述进行操作，以放大并经由发射器302、交换机308和天线310向例如第二便携式通信设备104(以及附属于单频中继器106的其他双向无线电)重传(例如，以90ms的延迟)接收到的无线通信信号。

在一个示例实施例中，中继器控制器306是微控制器，其至少包括电子处理器(例如，数字信号处理器)、存储器和输入/输出接口(例如，包括数据端口)。电子处理器执行存储在存储器中的计算机可读指令(“软件”)以控制本文描述的单频中继器106。

图4示出了用于操作便携式通信设备的示例方法400。尽管方法400是结合本文所述的系统100来描述的，但是方法400可以与其他系统和设备一起使用。此外，方法400可以与所提供的特定示例不同地被修改或执行。

作为示例，方法400被描述为由第一便携式通信设备102，特别是电子处理器205来执行。然而，在一些实施例中，方法400的部分或全部可以由其他设备执行。第一便携式通信设备102中还可以包括执行方法400的全部或一部分的附加电子处理器。为了便于描述，根据第一便携式通信设备102和单频中继器106来描述方法400。然而，方法400可以应用于跨多个中继器操作的数百或数千个设备。

在框402处，方法400开始于第一便携式通信设备102接收到传输请求。例如，传输请求可以是语音传输的一键通话请求(经由人机界面接收)。在一些实施例中，传输请求可以是传输数据的请求(例如，由电子处理器205请求的自动数据传输或用户发起的传输数据的请求)。应当注意，方法400的描述假设第一便携式通信设备102在空闲模式下操作，因此省略了某些步骤，例如，确定信道是忙碌还是空闲。

响应于接收到传输请求，在框404处，电子处理器205在验证信道自由并且没有正在进行的传输之后，控制收发器225传输包括标识便携式通信设备的源标识符的单个传输脉冲串，并且在框406处，启动增强信道接入定时器。在一些实施例中，传输脉冲串例如是数字移动无线电(DMR)语音报头或控制信令块(CSBK)前导。增强信道接入定时器用于跟踪传输脉冲串的传输和任何后续射频信号的接收(如果有的话)之间的时间。在一些实施例中，增强信道接入定时器被设置在100ms和300ms之间。例如，当增强信道接入定时器设置为200ms时，它从0ms开始并且在200ms过去后到期。

在框408处，电子处理器205确定增强信道接入定时器是否已经到期。当增强信道接入定时器到期而收发器225没有接收到接收脉冲串(在框410处)或空闲脉冲串(在框412处)时，电子处理器205确定不存在中继器，并且基于传输请求来控制收发器225传输信号。例如，如果请求是一键通话激活，则收发器225传输编码的语音消息。

当收发器225接收到包括第二源标识符的接收脉冲串时(在框410处)，同时定时器没有到期(在框410)，电子处理器205响应于接收到接收脉冲串，在框416处将源标识符与第二源标识符进行比较。电子处理器响应于确定第二源标识符与源标识符不匹配(在框416处)，在框418拒绝传输请求。例如，响应于一键通话传输请求，电子处理器205可以使用扬声器240、显示器245上的视觉指示器或向第一便携式通信设备102的用户指示传输请求被拒绝的一些其他输出来生成音频信号。在一些实施例中，电子处理器205控制收发器225接收基于第二源标识符的信号，直到呼叫挂起时间定时器到期为止。

如上所述，在框416处，电子处理器205响应于确定第二源标识符与源标识符匹配，在框414处，电子处理器控制收发器基于传输请求来传输信号。

在框412处，当第一便携式通信设备102接收到空闲脉冲串时，同时增强信道接入定时器没有到期(在框408处)，电子处理器205响应于在框420处接收到空闲脉冲串，确定重试计数器是否超过重试阈值。重试阈值指示便携式通信设备在拒绝传输请求之前将发送的传输脉冲串的最大数量。在一些实施例中，电子处理器205可能会接收到干扰或一些其他损坏的传输，并且响应于接收到这样的信号，在框420处，确定重试计数器是否超过重试阈值。

响应于确定重试计数器超过重试阈值(在框420处)，电子处理器205在框418处拒绝传输请求。

响应于确定重试计数器没有超过重试阈值(在框420处)，电子处理器205控制收发器225传输第二传输信号脉冲串(在框422处)，递增重试计数器(在框424处)，并重启增强信道接入定时器(在框406处)。

图5是示出了用于结合便携式通信设备操作单频中继器的示例方法500的状态图，该便携式通信设备被配置成根据本文描述的方法400操作。尽管方法500是结合本文所述的系统100来描述的，但是方法500可以与其他系统和设备一起使用。此外，方法500可以与所提供的特定示例不同地被修改或执行。

举例来说，方法500被描述为由单频中继器106执行，特别是由中继器控制器306的电子处理器执行。然而，在一些实施例中，方法500的部分或全部可以由其他设备执行。执行方法500的全部或一部分的附加电子处理器也可以包括在单频中继器106中。为了便于描述，根据第一便携式通信设备102、第二便携式通信设备104和单频中继器106来描述方法500。然而，方法500可以应用于跨多个中继器操作的数百或数千个设备。

在框502处，方法500开始于单频中继器106在休眠状态502下操作。休眠状态是一种接收模式，在这种模式下，接收器正在监听传输，而发射器不处于活动状态。

单频中继器106在三种情况之一退出休眠状态502。

在一种情况下，电子处理器205从便携式通信设备接收到传输脉冲串，如本文参考图4所述。在接收到传输请求之后，中继器控制器306控制发射器302重发脉冲串，启动预留定时器，重传来自便携式通信设备的脉冲串，并进入预留状态506。如果预留定时器到期，在从具有预留的便携式通信设备接收到传输之前，中继器控制器306解除锁定，启动信标定时器，并重新进入休眠状态502。

如果接收器304在预留时间到期之前接收到来自便携式通信设备的传输，则中继器控制器306进入重复状态508并重复接收到的传输。当接收到的传输结束时，中继器控制器306启动呼叫挂起时间定时器，并且从重复状态508移动到呼叫挂起时间状态510。当处于呼叫挂起时间状态510时，中继器仍然被预留直到呼叫挂起时间定时器到期为止。如果在呼叫挂起时间定时器到期之前接收到另一个传输脉冲串，则中继器控制器306控制发射器302重传该脉冲串，启动预留定时器，并进入预留状态506。如果在呼叫挂起时间定时器到期之前没有接收到任何东西，中继器控制器306返回休眠状态502。

使得单频中继器106退出休眠状态的第二种情况是当中继器控制器306检测到在接收器处的冲突时(例如，使用本文描述的方法600)。中继器控制器306响应于检测到冲突，启动信标持续时间定时器。当信标持续时间定时器没有到期时，单频中继器106进入信标状态504。当在信标状态(本文也称为信标模式)操作时，中继器控制器306控制发射器以周期性地传输空闲脉冲串。在一些实施例中，空闲脉冲串是数字移动无线电空闲消息，每个消息包括嵌入的同步码字(sync pattern)。空闲脉冲串使得系统100中的所有便携式通信设备能够以相同的时隙定时进行传输。例如，在一些实施例中，便携式通信设备被配置成传输它们的传输脉冲串，该传输脉冲串从最后接收的空闲脉冲串偏移30ms。

当信标持续时间定时器到期时，中继器控制器306解除发射器302的锁定，退出信标状态504，并重新进入休眠状态502。然而，如果在信标状态504中，接收到传输脉冲串，中继器控制器306控制发射器302退出信标状态504，重传脉冲串，启动预留定时器，并进入预留状态506。如果在信标状态504中，中继器控制器306在接收器304处检测到冲突，则中继器控制器306重启信标持续时间定时器，并保持在信标状态504(继续传输周期性空闲脉冲串)，直到信标持续时间定时器到期为止。

使得单频中继器106退出休眠状态502的第三种情况是当信标定时器到期时。信标定时器跟踪信标间隔。在一些实施例中，信标定时器在0和300秒之间。当信标定时器到期时，中继器控制器306启动信标持续时间定时器，并进入信标状态504。

如本文参考图4和图5所述，单频中继器106被配置成检测冲突并作为响应传输空闲脉冲串。图6是示出单频中继器106被用来检测冲突的示例方法600的流程图。尽管方法600是结合本文所述的系统100来描述的，但是方法600可以与其他系统和设备一起使用。此外，方法600可以与所提供的特定示例不同地被修改或执行。

举例来说，方法600被描述为由单频中继器106执行，特别是由中继器控制器306的电子处理器执行。然而，在一些实施例中，方法600的部分或全部可以由其他设备执行。执行方法600的全部或一部分的附加电子处理器也可以包括在单频中继器106中。为了便于描述，根据第一便携式通信设备102、第二便携式通信设备104和单频中继器106来描述方法600。然而，方法600可以应用于跨多个中继器操作的数百或数千个设备。

在框602处，方法600开始于经由接收器304接收包括同步码字和数据部分的射频信号的单频中继器。

在框604处，中继器控制器306确定同步码字是否是数字移动无线电同步码字。当同步码字不是数字移动无线电模式时(在框606处)，中继器控制器306在框608处确定接收到的射频信号不是冲突的结果(可以是例如噪声)，并且在接收器304处继续监听更多的射频信号。

在框610处，响应于确定同步码字是数字移动无线电同步码字(在框604处)，中继器控制器306确定数据部分的数据类型。例如，中继器控制器306可以解码信号的数字数据部分以识别数据类型。

在框612处，中继器控制器306将解码的数据部分与多个已知数据类型进行比较，以确定数据类型是否是多个已知数据类型之一。在一些实施例中，多个已知数据类型包括数字移动无线电(DMR)语音报头、控制信令块(CSBK)前导和其他DMR数据类型。

来自便携式通信设备的两个或更多个传输之间的冲突导致强到足以被接收和解码的射频信号，但是由于冲突传输而包含损坏的数据。为了区分由冲突引起的信号与太弱而不能传送其数据的信号(例如，来自超出范围或被阻挡的便携式通信设备)，使用冲突阈值。冲突阈值是RSSI值。冲突阈值被设置使得具有RSSI值低于冲突阈值的射频信号太弱而不会是来自单频中继器106范围内的便携式通信设备的两个或更多个传输之间的冲突的结果。类似地，具有RSSI值低于冲突阈值的射频信号强到足以成为来自单频中继器106范围内的便携式通信设备的两个或更多个传输之间的冲突的结果。因此，响应于确定数据类型不是多个已知数据类型中的一个(在框614处)，中继器控制器306将射频信号的接收到的信号强度指示(RSSI)值与冲突阈值进行比较。

在框616处，当射频信号的RSSI值没有超过冲突阈值时，中继器控制器306在框620处确定接收到的射频信号不是冲突的结果(并且可能是例如噪声)，并且继续在接收器304处监听更多的射频信号。

在框616处，当RSSI值超过冲突阈值时，中继器控制器306指示检测到冲突(例如，通过设置标志、使用软件中断、向中继器控制器306的适当软件例程发送冲突检测消息等)。如本文所述，响应于检测到冲突，中继器控制器306传输空闲脉冲串。

响应于确定数据类型是多个已知数据类型之一(在框612处)，在框622处，中继器控制器306对接收到的信号的数据部分执行循环冗余校验(CRC)。

当在框624处CRC成功时(指示数据没有被破坏)，中继器控制器306在框626处确定接收到的射频信号不是冲突的结果并且接收到的射频信号被正确解码。然后，根据中继器控制器306的通常操作处理接收到的射频信号(例如，其被重传)。

响应于循环冗余失败(在框624处)，中继器控制器306在框628处将射频信号的接收到的信号强度指示值与冲突阈值进行比较。当接收到的信号强度指示值超过冲突阈值时(在框630处)，中继器控制器306在框632处指示检测到冲突(例如，通过设置标志、使用软件中断、向中继器控制器306的适当软件例程发送冲突检测消息等)。如本文所述，响应于检测到冲突，中继器控制器306传输空闲脉冲串。

当射频信号的RSSI值没有超过冲突阈值时(在框630处)，中继器控制器306在框634处确定接收到的射频信号不是冲突的结果(并且可能是例如噪声)，并且在接收器304处继续监听更多的射频信号。

在前述说明书中，已经描述了具体实施例。然而，本领域的普通技术人员理解，在不脱离如所附权利要求所述的本发明的范围的情况下，可以进行各种修改和变化。因此，说明书和附图被认为是说明性的，而不是限制性的，并且所有这些修改都旨在包括在本教导的范围内。

益处、优点、问题的解决方案以及可能使得任何益处、优点或解决方案出现或变得更加显著的任何元素不应被解释为任何或所有权利要求的关键的、必需的或必要的特征或元素。本发明仅由所附权利要求限定，包括在本申请未决期间做出的任何修改以及所发布的那些权利要求的所有等同物。

此外，在本文档中，诸如第一和第二、顶部和底部等关系术语可以仅用于区分一个实体或动作与另一个实体或动作，而不一定要求或暗示这些实体或动作之间的任何实际的这种关系或顺序。术语“包括”、“包含”“具有”、“有”、“包含有”“包包括有”、“含有”、“包含有”或其任何其他变体旨在涵盖非排他性的包含，使得包括、具有、包含、含有所列元素的过程、方法、物品或装置不仅包含那些元素，还可以包含未明确列出的或这些过程、方法、物品或装置固有的其他元素。以“包括……一”、“具有……一”、“包括……一”、“含有……一”开头的元素不排除在包括、具有、包含、含有该元素的过程、方法、物品或装置中存在额外的相同元素。术语“一”和“一个”被定义为一个或多个，除非在此另外明确说明。术语“大致”、“基本上”、“大概”、“大约”或其任何其他形式被定义为接近本领域普通技术人员所理解的，并且在一个非限制性实施例中，该术语被定义为在10％以内，在另一个实施例中在5％以内，在另一个实施例中在1％以内，在另一个实施例中在0.5％以内。这里使用的术语“耦合”被定义为连接，尽管不一定是直接连接，也不一定是机械连接。以某种方式“配置”的设备或结构至少是以这种方式配置的，但是也可以以未列出的方式配置。

应当理解，一些实施例可以包括一个或多个通用或专用处理器(或“处理设备”)，例如微处理器、数字信号处理器、定制处理器和现场可编程门阵列(FPGA)以及唯一存储的程序指令(包括软件和固件)，其控制一个或多个处理器结合某些非处理器电路来实现这里描述的方法和/或装置的一些、大部分或全部功能。替代地，一些或所有功能可以由没有存储程序指令的状态机实现，或者在一个或多个专用集成电路(ASIC)中实现，其中每个功能或某些功能的一些组合被实现为定制逻辑。当然，可以结合使用这两种方法。

还应当理解，尽管某些示例将组件描述为逻辑上分离的，但是这种描述仅仅是为了说明的目的。在一些实施例中，所示的组件可以被组合或分成单独的软件、固件和/或硬件。不管它们如何组合或划分，这些组件可以在同一计算设备上执行，或者可以分布在通过一个或多个网络或其他合适的通信手段连接的不同计算设备中。

此外，一个实施例可以被实现为计算机可读存储介质，其上存储有计算机可读代码，用于对计算机(例如，包括处理器)进行编程以执行这里描述和要求保护的方法。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(可擦除可编程只读存储器)、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)和闪存。此外，可以预期的是，普通技术人员，尽管可能付出了巨大的努力和许多由例如可用时间、当前技术和经济考虑所驱动的设计选择，当得到这里公开的概念和原理的引导时，将能够以最少的实验容易地生成这样的软件指令和程序以及IC。

提供本公开的摘要是为了允许读者快速确定技术公开的性质。提交本申请是基于这样的理解，即本申请将不用于解释或限制权利要求的范围或含义。此外，在前面的详细描述中，可以看出，出于简化公开的目的，各种特征在各种实施例中被组合在一起。该公开方法不应被解释为反映了所要求保护的实施例需要比每个权利要求中明确陈述的特征更多的特征的意图。相反，如所附权利要求所反映的，发明主题在于少于单个公开实施例的所有特征。因此，所附权利要求由此被结合到详细描述中，每个权利要求独立地作为单独要求保护的主题。

Claims (20)

1.一种便携式通信设备，包括：

收发器；以及

电子处理器，所述电子处理器被耦合到所述收发器，并且被配置用于：

接收传输请求；

响应于接收到所述传输请求，控制所述收发器以传输包括标识所述便携式通信设备的源标识符的单个传输脉冲串，并且启动增强信道接入定时器；

当所述增强信道接入定时器到期而所述收发器没有从由空闲脉冲串和接收脉冲串组成的群中接收到至少一个时，控制所述收发器以基于所述传输请求来传输信号；并且

当在所述增强信道接入定时器没有到期的情况下所述收发器接收到包括第二源标识符的接收脉冲串时，

响应于接收到所述接收脉冲串，将所述源标识符与所述第二源标识符进行比较；以及

响应于确定了所述第二源标识符与所述源标识符匹配，控制所述收发器以基于所述传输请求来传输所述信号。

2.根据权利要求1所述的便携式通信设备，其中，所述电子处理器还被配置用于：

在所述增强信道接入定时器没有到期的情况下，接收空闲脉冲串；

响应于接收到所述空闲脉冲串，确定重试计数器是否超过重试阈值；

响应于确定了所述重试计数器没有超过所述重试阈值，控制所述收发器传输第二传输信号脉冲串，递增所述重试计数器，并且重启所述增强信道接入定时器；以及

响应于确定了所述重试计数器超过所述重试阈值，拒绝所述传输请求。

3.根据权利要求1所述的便携式通信设备，其中，所述电子处理器还被配置用于：

响应于确定了所述第二源标识符与所述源标识符不匹配，拒绝所述传输请求。

4.根据权利要求3所述的便携式通信设备，其中，所述电子处理器还被配置用于：

响应于确定了所述第二源标识符与所述源标识符不匹配，控制所述收发器以接收基于所述第二源标识符的信号，直到呼叫挂起时间定时器到期。

5.根据权利要求1所述的便携式通信设备，其中，所述电子处理器还被配置用于：

控制所述收发器以第一频率传输所述单个传输脉冲串；

控制所述收发器以所述第一频率接收所述接收脉冲串；以及

控制所述收发器以所述第一频率基于所述传输请求来传输所述信号。

6.根据权利要求1所述的便携式通信设备，其中，

所述收发器被配置用于：以信标间隔来接收多个接收空闲脉冲串；以及

所述电子处理器还被配置用于：控制所述收发器，以传输从所述多个接收空闲脉冲串中最后接收到的所述接收空闲脉冲串偏移30ms的所述单个传输脉冲串。

7.根据权利要求6所述的便携式通信设备，其中，

所述多个接收空闲脉冲串是多个数字移动无线电空闲消息，每个所述数字移动无线电空闲消息包括嵌入的同步码字。

8.根据权利要求1所述的便携式通信设备，其中，所述电子处理器被配置用于：

通过控制所述收发器以传输从由语音报头和控制信令块(CSBK)前导组成的群中选择的一个，来控制所述收发器以传输单个传输脉冲串。

9.根据权利要求1所述的便携式通信设备，还包括：

人机界面；

其中，所述电子处理器被耦合到所述人机界面，并且被配置用于经由所述人机界面接收所述传输请求。

10.一种用于操作便携式通信设备的方法，所述方法包括：

接收传输请求；

响应于接收到所述传输请求，传输包括标识所述便携式通信设备的源标识符的单个传输脉冲串，并且启动增强信道接入定时器；

当所述增强信道接入定时器到期而没有从由接收空闲脉冲串和接收脉冲串组成的群接收到至少一个时，基于所述传输请求来传输信号；并且

当在所述增强信道接入定时器没有到期的情况下接收到包括第二源标识符的接收脉冲串时，

响应于接收到所述接收脉冲串，将所述源标识符与所述第二源标识符进行比较；以及

响应于确定了所述第二源标识符与所述源标识符匹配，基于所述传输请求来传输所述信号。

11.根据权利要求10所述的方法，还包括：

在所述增强信道接入定时器没有到期的情况下，接收空闲脉冲串；

响应于接收到所述空闲脉冲串，确定重试计数器是否超过重试阈值；

响应于确定了所述重试计数器没有超过所述重试阈值，传输第二单个传输脉冲串，递增所述重试计数器，并且重启所述增强信道接入定时器；以及

响应于确定了所述重试计数器超过所述重试阈值，拒绝所述传输请求。

12.根据权利要求10所述的方法，还包括：

响应于确定了所述第二源标识符与所述源标识符不匹配，拒绝所述传输请求。

13.根据权利要求12所述的方法，还包括：

响应于确定了所述第二源标识符与所述源标识符不匹配，接收基于所述第二源标识符的信号，直到呼叫挂起时间定时器到期。

14.根据权利要求10所述的方法，其中，

对所述单个传输脉冲串进行的传输包括：以第一频率传输所述单个传输脉冲串；

对所述接收脉冲串进行的接收包括：以所述第一频率接收所述接收脉冲串；以及

基于所述传输请求来传输所述信号包括：以所述第一频率传输所述信号。

15.根据权利要求10所述的方法，还包括：

以信标间隔来接收多个接收空闲脉冲串；以及

传输从所述多个接收空闲脉冲串中的最后接收到的接收空闲脉冲串偏移30ms的所述单个传输脉冲串。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，对多个接收空闲脉冲串的接收包括：

接收多个数字移动无线电空闲消息，每个所述数字移动无线电空闲消息包括嵌入的同步码字。

17.根据权利要求10所述的方法，其中，传输单个传输脉冲串包括：

传输从由语音报头和控制信令块(CSBK)前导组成的所述群中选择的一个。

18.一种无线通信系统，所述系统包括：

接收器；

发射器；以及

电子处理器，所述电子处理器被耦合到所述接收器和所述发射器，并且被配置用于：

在接收模式下操作；

当在所述接收模式下操作时，

在所述接收器处检测第一冲突；

响应于检测到所述第一冲突，启动信标持续时间定时器；

在所述信标持续时间定时器没有到期的情况下，在信标模式下操作；

当在所述信标模式下操作时，

控制所述发射器以便周期性地传输空闲脉冲串；

在所述接收器处检测第二冲突；

响应于检测到所述第二冲突，重启所述信标持续时间定时器；以及

当所述信标持续时间定时器到期时，在所述接收模式下操作。

19.根据权利要求18所述的无线通信系统，其中，所述电子处理器被配置用于通过以下方式检测所述第一冲突或所述第二冲突：

经由所述接收器，接收包括同步码字和数据部分的射频信号；

确定所述同步码字是否是数字移动无线电同步码字；

响应于确定所述同步码字是数字移动无线电同步码字，确定所述数据部分的数据类型；

确定所述数据类型是否是多个已知数据类型之一；

响应于确定所述数据类型是多个已知数据类型之一，对所述数据部分执行循环冗余校验；

响应于所述循环冗余失败，将针对所述射频信号的被接收到的信号强度指示值与冲突阈值进行比较；以及

当所述被接收到的信号强度指示值超过所述冲突阈值时，指示出检测到冲突。

20.根据权利要求19所述的系统，其中，所述电子处理器还被配置用于通过以下方式检测所述第一冲突或所述第二冲突：

响应于确定所述数据类型不是多个已知数据类型之一，将针对所述射频信号的所述被接收到的信号强度指示值与冲突阈值进行比较；以及

当所述被接收到的信号强度指示值超过所述冲突阈值时，指示出检测到冲突。

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