专利名称：在时分多址通信系统中高效地同步至期望时隙的方法
技术领域：
本公开大体上涉及双向无线通信系统，并且更具体地涉及时分多址(TDMA)通信系统上的时隙同步。
交叉引用本申请为摩托罗拉公司共同所有，并与以下美国专利申请同时提交f示 H % "Method for Trunking Radio Frequency Resources", Ιψ β]
No. 12/331，180的专利申请，并且通过引用将其整体合并到本文中(律师签号(attorney docket number)CMl1832NBH)；标题为“Method for Selecting a Channel to be Monitored by Subscriber Units that are Idle in a Communication System”，序列号为 No. 12/331，167 的专利申请，并且通过引用将其整体合并到本文中(律师签号CM12118)；标题为 “Method of Communicating which Channel is to be Monitored by Subscriber Units that are Idle in a Communication System，，，序列号为 No. 12/331，137的专利申请，并且通过引用将其整体合并到本文中(律师签号CM12111)；以及标题为“Method for Ending a Call Session in a Communications System，，， 序列号为No. 12/331，155的专利申请，并且通过引用将其整体合并到本文中(律师签号 CM12112)。
背景技术：
欧洲电信标准协会-数字移动无线电(ESTI-DMR)标准(ETSI TS 102 361-1)描述了 TDMA空中接口协议。在订户单元被允许在TDMA信道上进行接收或者传送之前，必须保证其与期望时隙同步。为此，ETSI-DMR标准提供了告知接收设备要接收的下一个时隙是时隙1还是时隙2的TDMA信道(TC)位。用前向纠错(FEC)奇偶校验位(例如，使用汉明 (Hamming) (7. 4)码)来保护TC位以及相对于本公开不具有特别重要性的其它协议位，以改善在存在不可避免的信道损害的情况下进行正确接收的概率；然而，该协议不提供可以使得接收设备能够确定是否已经正确地接收到TC位的任何检错奇偶校验位(例如，循环冗余校验或校验和)。因此，检验单个TC位为接收设备提供随后是哪个时隙的指示，但是其关于已经正确地识别了时隙具有受限的置信度。检查多个相邻TC位，并注意其是否交替地指示时隙1和时隙2，能够为接收设备提供关于时隙的正确、不正确或不确定识别的认知(insight)，但检查多个TC位要求附加的时间，因为其仅在信道上被周期性地提供(例如，每30ms)。接收设备可能需要接收4至 8个相邻TC位(相应地，在与频率同步之后120至240ms)，以便以高置信度将时隙识别为时隙1或时隙2，并且如果注意到交替的时隙1-时隙2模式中的错误，则可能需要接收更多的TC位。此时间量可能是限制性的，并限制要求接收设备频繁地改变信道的系统中的性能。此类系统的示例是要求接收设备通过顺序地逐个处理(st印through)或扫描一系列信道来搜索感兴趣的呼叫活动的系统。根据ETSI-DMR标准，在公共指配信道(CACH)中传送TC位。由转发器来传送 CACH，并且CACH位于时隙1与时隙2的传输之间。ETSI-DMR标准还提供直接模式(或脱网(talk-around))传输，其中，订户单元可以在没有转发器的帮助的情况下进行通信；然而，ETSI-DMR标准每次仅允许一个订户单元在频率上以直接模式进行传送，这留下相当大的一部分的信道未被占用。由于在直接模式传输中不存在转发器，所以不存在用于识别信道上的时隙的CACH消息。传送订户单元不能提供CACH信息，因为必须预留两个时隙之间的2. 5ms的“保护时间”，以保证两个传送订户单元不会由于诸如基准振荡器的漂移和传播延迟的因素导致相互干扰。
附图用于图示各种实施例，并解释都依照本公开的各种原理和优点。图1图示依照本公开的实施例的示例性无线通信场景的框图；图2图示依照本公开的实施例，传送设备如何使用与时隙相关联的不同同步模式来在时隙1和时隙2中传送突发的示例性方法的流程图；图3图示依照本公开的实施例，接收设备如何高效地同步至期望时隙的第一示例性方法的流程图；图4图示依照本公开的实施例，接收设备如何高效地同步至期望时隙的第二示例性方法的流程图；图5图示依照本公开的实施例，传送设备如何使用与休息时隙(rest timeslot) 和非休息时隙相关联的不同同步模式来传送突发的示例性方法的流程图；图6图示依照本公开的实施例，接收设备如何高效地同步至休息时隙的示例性方法的流程图；图7图示依照本公开的实施例的两个直接模式传输的简单时序图；图8图示依照本公开的实施例，订户单元如何确定其是否被允许传送直接模式传输的第一示例性方法的流程图；图9图示依照本公开的实施例，传送直接模式传输的一个订户单元的示例的简单框图；以及图10图示依照本公开，在不同的时隙中在相同的频率上传送直接模式传输的两个订户单元的示例的简单框图。技术人员将认识到，出于简单和明了的目的来图示图中的元件，并且不一定按比例对其进行绘制。例如，图中的某些元件的尺寸可能相对于其它元件被放大以帮助改善对本公开的实施例的理解。
具体实施例方式本公开公开了一种用于在TDMA通信系统中高效地同步至期望时隙的方法。在基于转发器的传输中，本公开减少了接收设备同步至期望时隙所需的时间，由此消除了如上在背景技术中描述的对CACH消息中的TC位进行可靠的解码所需的额外时间。在基于转发器的传输中，传送设备选择与期望时隙(即，将在其中进行传送的时隙)相关联的同步模式，该同步模式跟与系统中相同频率上的其它时隙相关联的同步模式互斥，并且在某些实施例中跟与TDMA系统中跨多个频率的其它时隙相关联的同步模式互斥。一旦进行了选择， 传送设备在适当时传送嵌入了所选的同步模式的突发。如果接收设备检测到同步模式，则接收设备在确信其正在同步至期望时隙的情况下立即与该时隙同步，或者能够立即调整其时序以便对期望时隙进行解码，而不需要额外的时间以对CACH中的TC位进行可靠的解码。应注意的是所使用的位数可以确定接收设备已同步至期望时隙的置信度水平。例如，假设同步模式包括48位的位序列，并且在一个时隙中使用的同步模式与在其它时隙中使用的同步模式互斥。换言之，基于48位同步字的不正确的时隙识别的概率比基于已解码汉明(7，4)码的不正确的时隙识别的概率小得多。还应注意的是，当在互斥的同步模式之间有增加数目的位不同以允许信道错误不影响期望时隙的识别时，接收设备已同步至期望时隙的置信度水平也增加。很明显，在同步模式中所使用的位数和互斥的同步模式之间的不同位的数目是系统设计选择的问题，并且绝不应限制本发明的精神和范围。在直接模式传输中，本公开通过使用彼此互斥的与TDMA系统中的一频率上的时隙相关联的同步模式来识别时隙，以便改善谱效率。在直接模式传输中，传送订户单元选择与期望时隙相关联的同步模式，该同步模式跟与系统中相同频率上的其它时隙相关联的同步模式互斥，并且在某些实施例中，其跟与TDMA系统中跨多个频率的其它时隙相关联的同步模式互斥。结果，多于一个的订户单元可以同时在一频率上以直接模式进行传送，而不与该频率上的其它传输相干扰，由此利用整个信道带宽。例如，在具有2 1时隙结构 (slotting structure)的TDMA通信系统中，如果对分离的时隙使用与它们相应的互斥的同步模式在所述分离的时隙中，在12. 5kHz的RF信道带宽上同时地传送两个直接模式传输，则实现了 6. 25e的谱效率(即，两个用户正在同时使用12. 5kHz的RF信道带宽)。在直接模式传输中，接收订户单元搜索与其期望时隙相关联的同步模式。如果接收订户单元检测到同步模式，则接收订户单元在确信其正在同步至期望时隙的情况下，立即同步至该时隙。现在转到附图，并更详细地描述本公开。现在参考图1，示出了具有系统110、系统120和系统130的无线通信场景100的示例，由此，系统包括可选地由系统控制器(未示出)来管理的无线电频率、转发器(也称为基站)和订户单元(也称为移动站等)的许多通信资源。订户单元向转发器发送通信，从转发器接收通信。在一个实施例中，一个系统控制器(未示出)可以与例如转发器24的转发器相关联，或者一个系统控制器(未示出)可以与例如系统110的各个系统相关联。在任一种情况下，系统控制器管理例如系统110的系统的操作。在另一实施例中，系统(例如，系统110)不包含系统控制器，且要求订户单元可协作地对系统进行操作。系统110包括多个小区，各个小区具有通常位于小区的中心处的转发器3、5、7、9、11、13 ；以及全部在分配给系统110的无线电频率上进行通信的多个订户单元12、14、16、18、20、22。系统110中的订户单元12、14、16、18、20、22在与系统110中的转发器3、5、7、9、11、13相关联的所有无线电频率上进行操作。系统120包括多个小区，各个小区具有通常位于小区中心处的转发器26、28、30，以及全部在分配给系统120的无线电频率上进行通信的多个订户单元34、36、38。系统120的订户单元34、36、38可以包括与转发器26、28、30相关联的所有无线电频率。此外，订户单元36可以在与系统110、系统120和系统130中的转发器相关联的所有无线电频率上进行操作，因为订户单元36足够接近于全部的三个系统110、120、130。系统130包括具有转发器M的小区，以及全部在分配给系统130的无线电频率上进行通信的订户单元32、40。在另一实施例中，例如，相互非常接近的订户单元12、22可以在不通过转发器进行通信的情况下，在直接模式无线电频率上相互通信。订户单元12、22在所有直接模式无线电频率上进行操作。转发器优选地包括用于向和从订户单元进行数据/控制和语音信息的通信的固定装置，以便促进无线通信场景100中的订户之间的通信。订户单元优选地包括能够使用在本文中进一步描述的TDMA系统来与转发器或另一订户单元进行通信的移动或便携式设备(诸如车载或手持式无线电或无线电电话)，其中，指定时间段被划分成用于各个独立通信的分配时隙。如本领域中已知的，系统中的各个无线电频率携载时隙，由此，各个时隙已知为“信道”。为了便于描述本公开的实施例，除非另外说明，无线通信场景100假设各个系统是双时隙TDMA通信系统；因此，在下述实施例中，由于存在两个时隙，所以在各个无线电频率上存在两个信道可用于携载系统业务。然而，需要注意的是，TDMA通信系统也可以具有其它时隙比(slotting ratio)，并且其仍然在本公开的精神和范围内。因此，本公开可适用于具有为η 1的时隙比的任何TDMA通信系统，其中，η是大于1的整数。通过参考图2，从传送设备的角度开始讨论。图2图示依照本公开，传送设备如何在时隙1和时隙2中传送嵌入了与不同时隙相关联的不同同步模式的突发，使得接收设备能够高效地同步至期望时隙。在操作中，传送设备已知与频率上的各个时隙相关联的一组同步模式，并且在本实施例中，与频率上的各个时隙相关联的各组同步模式彼此之间互斥， 这意味着一组中的同步模式不能在另一组中。并且，在某些实施例中，一组内的同步模式之间也能够是互斥的。传送设备准备在时隙1中进行传送(例如，如果传送设备是转发器，则转发器可以例如将CACH中的TC位设置为“0 ”，其指示依照ETSI-DMR标准，下一个时隙是时隙1 ；或者，转发器可以通过向有效负荷施加检错奇偶校验位、向有效负荷施加前向纠错奇偶校验位、添加嵌入的控制信令、或执行交错来简单地形成待传送的突发等)(在步骤205 处)。一旦准备在时隙1中进行传送，则传送设备从与时隙1相关联的一组同步模式中选择同步模式(在步骤210处)。根据系统设计，与时隙相关联的一组同步模式可以仅包括一个同步模式(例如， SyncjSl或Sync_TS2)，或者可以包括例如在传输的源和/或有效负荷类型之间存在区别的多个同步模式。例如，假设本示例中的各组同步模式包括在源和有效负荷类型之间存在区别的多个同步模式。因此，一旦准备在时隙1中进行传送，则传送设备通过确定时隙1的有效负荷类型(例如，语音、数据或控制)来选择同步模式(在步骤210处)。因此，在本示例中，如果时隙1的有效负荷类型是数据或控制，则传送设备从与时隙1相关联的一组同步模式中选择数据同步模式(例如，BS_Sourced_Data_TSl = DFF57D75DF5D16)。然而，如果时隙1的有效负荷类型是语音，则传送设备从与时隙1相关联的一组同步模式中选择语音同步模式(例如，BS_Sourced_Voice_TSl = 755FD7DF75F716)。一旦选择了与时隙1相关联的同步模式，则传送设备在适当时传送已嵌入了所选的与时隙1相关联的同步模式的突发，以及相对于本公开而言不是特别重要的其它信息 (在步骤215处)。应注意的是，并不总是适合于在正在由传送设备传送的突发中嵌入同步模式。例如，如果时隙1正在携载语音传输，则依照ETSI DMR TS 102 361-1超帧规则，每六个传输突发中才嵌入该与时隙1相关联的语音同步模式。一旦传送设备在步骤215处在时隙1中传送突发，则传送设备准备在时隙2中进行传送(例如，如果传送设备是转发器，则转发器可以例如将CACH中的TC位设置为“1”， 其指 示依照ETSI-DMR标准，下一个时隙是时隙2 ；或者转发器可以通过向有效负荷施加检错奇偶校验位、向有效负荷施加前向纠错奇偶校验位、添加嵌入的控制信令、或执行交错来简单地形成待传送的突发等)(在步骤220处)。一旦准备在时隙2中进行传送，则传送设备从与时隙2相关联的一组同步模式中选择同步模式(在步骤225处)。为了使用上述示例，传送设备通过确定时隙2的有效负荷类型来选择与时隙2相关联的同步模式组(在步骤225处)。因此，在本示例中，如果时隙2的有效负荷类型是数据或控制，则传送设备选择与时隙2相关联的数据同步模式(例如，BS_Sourced_Data_TS2 = DD7FF5D757DD16)。然而， 如果时隙2的有效负荷类型是语音，则传送设备选择与时隙2相关联的语音同步模式(例如，BS_Sourced_Voice_TS2 = 77D55F7DFD7716)。一旦用于时隙2的适当同步模式被选择， 则传送设备在适当时传送已嵌入了所选的与时隙2相关联的同步模式的突发，以及相对于本公开而言不是特别重要的其它信息(在步骤230处)。需要注意的是，在整个本公开中，所说明的各组同步模式可以是一个同步模式或更多同步模式的组。例如，如在图2中的上述示例中所述，组中的同步模式可以在数据/控制和语音之间没有区别。许多示例描述了具有用于语音突发和数据/控制突发的分离的同步模式、和/或具有用于源自于转发器的语音突发和源自于订户单元的语音突发的分离的同步模式、和/或具有用于源自于转发器的数据突发和源自于订户单元的数据突发的分离的同步模式等的同步模式的组。因此，与时隙相关联的一组中的同步模式可以具有在源和 /或有效负荷类型之间不存在区别的与时隙相关联的一个同步模式，或者可以具有在数据、 控制和/或语音之间存在区别的多个同步模式，或者可以具有在突发的源(例如，从转发器传送的突发对比从订户单元传送的突发)之间存在区别的多个同步模式等等。不应将整个本公开中描述的这些示例理解为对本公开的范围进行限制。现在通过参考图3，来将讨论转移至接收设备的角度。图3图示在TDMA通信系统中接收设备如何高效地同步至期望时隙的一个实施例。在操作中，选择用于接收设备的信道(在步骤305处)。所选信道包括期望频率和期望时隙的属性。用于接收设备的信道选择可以以多种方式中的一个发生，例如但不限于以下各项(1)其中，接收设备的用户经由信道选择器开关来选择信道；(2)其中，接收设备的用户激活扫描特征，且接收设备顺序地从扫描列表中选择信道；(3)其中，系统资源分配器在空中向接收设备指示将使用哪个信道(例如，经由信道许可消息、系统信道状态消息等)；或者⑷，其中，传送设备告知接收设备哪个时隙当前是休息时隙(或信道)或哪个时隙(或信道)具有可能感兴趣的呼叫活动 (例如，系统信道状态消息)。在由摩托罗拉公司开发并授予摩托罗拉公司的题为“Method for Trunking Radio Frequency Resources” 的美国专利申请 No. 12/331，180 中公开了休息时隙(或空闲信道)的概念，通过引用，将其整体地并入本文。—旦确定了用于接收设备的信道选择，则接收设备调谐至与所选信道相关联的期望频率(在步骤310处)，并开始搜索与期望时隙相关联的(一个或多个)同步模式(在步骤315和320或315和335处)。例如，如果用于接收设备的信道选择具有时隙1作为其属性之一，则接收设备搜索传送设备与时隙1相关联的同步模式(例如，与时隙1相关联的同步模式的组可以包括 BS_Sourced_Data_TSl、BS_Sourced_Voice_TSl、SU_Sourced_ Data_TSl、SU_Sourced_Voice_TSl 或 Sync_Pattern_TSl 中的至少一个)。然而，如果用于接收设备的信道选择具有时隙2作为其属性之一，则接收设备搜索传送设备与时隙2相关联的同步模式(例如，与时隙2相关联的同步模式的组可以包括BS_S0Urced_Data_TS2、BS_ Sourced_Voice_TS2>SU_Sourced_Data_TS2、SU_Sourced_Voice_TS2 或 Sync_Pattern_TS2 中的至少一个)。需要注意的是，与期望时隙相关联的同步模式的组和与期望频率上的任何其它时隙相关联的各组同步模式之间是互斥的。根据系统配置，可以存在其中频率上的各组同步模式彼此之间可以是互斥的其它实施例；在其它实施例中，TDMA系统中的各组同步模式之间可以是互斥的。因此，如果信道选择中的期望时隙是时隙1，则接收设备搜索与时隙1相关联的同步模式(在步骤320处)。接收设备针对同步模式来搜索期望频率，直至检测到与时隙1相关联的同步模式中的一个(在步骤325处)。需要注意的是，当接收设备在期望频率上检测到与时隙1相关联的同步模式中的一个时，接收设备在确信其正在同步至期望时隙的情况下立即同步至其中检测到同步模式的时隙。然后，接收设备根据已知技术将突发解码(在步骤330处)。结果，消除了对将CACH中的TC位可靠地解码的附加处理的需要，并消除了订户单元由于TC位损坏而导致同步至不正确时隙的风险，由此实现了净时间的节省，以及接收设备已同步至期望时隙的高得多的置信度。返回至步骤315，如果信道选择中的期望时隙是时隙2，则接收设备搜索与时隙2 相关联的同步模式(在步骤335处)。接收设备针对同步模式来搜索期望频率，直至检测到与时隙2相关联的同步模式中的一个(在步骤340处)。再次地，需要注意的是，一旦接收设备在频率上检测到与时隙2相关联的同步模式中的一个(在步骤340处)，则接收设备在确信其正在同步至期望时隙的情况下立即同步至该时隙。如上所述，然后，接收设备根据已知技术对突发进行解码(在步骤330处)。在某些情况下，传送设备可以仅每360ms传送用于特定时隙的同步模式一次(例如，如在语音超帧中)。依照ETSI DMR TS 102 361-1超帧规则，超帧结构在本领域中是一般已知的，并且在本公开中将不会进行详细的讨论。因此，如果接收设备没有检测到与期望时隙相关联的同步模式中的一个，则其可能必须在能够发生检测之前等待另一360ms。同样地，使用如图4所示的替换实施例来同步至期望时隙对于接收设备而言可能是有利的。在本实施例中，如上文在图3中的步骤305和310处所述，选择用于接收设备的信道，并且该接收设备调谐至与所选信道相关联的期望频率(在步骤405和410处)。然而，在本实施例中，接收设备开始在期望频率上搜索与多个时隙中的各个时隙相关联的同步模式(在步骤 415处)。换言之，接收设备同时地针对与多个时隙中的任何一个(例如，时隙1或时隙2) 相关联的同步模式中的一个来搜索期望频率，直至检测到同步模式中的一个为止(在步骤 420处)。一旦接收设备在期望频率上检测到同步模式中的一个(在步骤420处)，则确定与所检测的同步模式相关联的时隙。因此，如果与所检测的同步模式相关联的时隙是时隙 1，则接收设备沿着步骤425的方向继续该处理流程；如果与所检测的同步模式相关联的时隙是时隙2，则接收设备沿着步骤440的方向继续该处理流程。一旦接收设备同步至与所检测的同步模式相关联的时隙(在步骤425或440处)，则其将与其信道检测相关联的时隙和与所检测的同步模式相关联的时隙(即，接收设备当前正在与之同步的时隙)相比较(在步骤430或440处)。如果时隙匹配，则接收设备立即知道其已在步骤425或440处同步至期望时隙，并根据已知技术对期望时隙进行解码。然而，如果时隙不匹配，则接收设备立即认识到其已在步骤425或440处同步至不正确的时隙，并相应地调整时序以对期望时隙进行解码(在步骤435处)。例如，在本实施例中，由于传送设备每30ms传送突发，且TDMA时隙结构是2 1，所以接收设备将其时序调整30ms (在步骤440处)以便根据已知技术开始对期望时隙进行解码。应注意的是，如果期望时隙不同于被同步的时隙，则对期望时隙进行解码所需的时序调整可以基于TDMA系统的时隙比 (即，η 1时隙结构中的η) 和多个时隙中的各个时隙的持续时间的认识来进行。可以基于同步时隙数和期望时隙数来进一步调整时序。例如，如果TDMA时隙结构是4 1，时隙持续时间是20ms，同步时隙是时隙1且期望时隙是时隙4，则要求-20ms或+60ms的时序调整以与期望时隙对准，从而依照已知技术对期望时隙进行解码。到目前为止，接收设备已经先验地知道要监视哪个频率和时隙，以便检测同步模式。现在讨论当接收设备没有先验地知道期望频率和期望时隙时，接收设备如何高效地同步至期望时隙。图5图示依照本公开的实施例，传送设备如何使用与休息时隙和非休息时隙相关联的不同同步模式来传送突发的示例性方法的流程图。在由摩托罗拉公司开发并授予摩托罗拉公司的题为“Method for Trunking Radio Frequency Resources”的美国专利申请 No. 12/331，180中公开了休息时隙(或空闲信道)的概念，通过引用，将其整体地并入本文。 需要注意的是，在本实施例中，与用于系统的当前休息时隙相关联的同步模式跟与TDMA系统中的各个其它时隙(即，非休息时隙)相关联的各组同步模式互斥。在操作中，传送设备知道与休息时隙相关联的第一组同步模式和与TDMA系统中的各个其它时隙(即，非休息时隙)相关联的第二组同步模式，其中，第一组同步模式和第二组同步模式是互斥的。传送设备准备在时隙1中进行传送(在步骤505处)。一旦准备在时隙1中进行传送，则传送设备确定时隙1是否是用于TDMA系统的当前休息时隙(在步骤510处)。如果时隙1不是用于TDMA系统的当前休息时隙，则传送设备选择选自第二组同步模式的同步模式(在步骤515处)。在一个实施例中，第二组同步模式可以仅包括一个模式 (例如，SynC_N0n_Rest_TS)。在另一实施例中，第二组同步模式可以包括在有效负荷类型和源等之间存在区别的同步模式。因此，在用于本实施例的示例中，传送设备基于时隙1的有效负荷类型(例如，语音、数据或控制)来选择同步模式；如果时隙1的有效负荷类型是数据或控制，则传送设备选择数据同步模式(例如，BS_Sourced_Data = DFF57D75DF5D16)，并且如果时隙1的有效负荷类型是语音，则传送设备选择语音同步模式(例如，BS_Sourced_ Voice = 755FD7DF75F716)。返回至步骤510，如果时隙1是用于TDMA系统的当前休息时隙，则传送设备选择选自第一组同步模式的同步模式(在步骤520处)。再次地，在一个实施例中，第一组同步模式可以仅包括一个模式(例如，SynC_Rest_TS)。在另一实施例中，第一组同步模式可以包括在有效负荷类型和源等之间存在区别的同步模式。因此，为了继续用于本实施例的示例，如果时隙1的有效负荷类型是数据或控制，传送设备选择休息时隙数据同步模式(例如，BS_Sourced_Data_Rest_TS = DD7FF5D757DD16)；然而，如果时隙 1 的有效负荷类型是语音，则传送设备选择休息时隙语音同步模式(例如，BS_Sourced_Voice_Rest_TS = 755D55F7DFD7716)。一旦针对时隙1选择了适当的同步模式，则传送设备在适当时在时隙1中传送已嵌入了所选同步模式的突发(在步骤525处)，并准备在下一个时隙，在这种情况下为时隙 2，中进行传送(在步骤530处)。如上所述，一旦准备在下一个时隙中进行传送，则传送设备针对时隙2在步骤 530-550处重复步骤510-525的处理流程。在TDMA通信系统的η 1时隙结构中将该处理流程重复η次。需要注意的是，在本实施例中，虽然与休息时隙相关联的同步模式仍是相同的，但被系统识别为当前休息时隙的时隙和频率可以改变。换言之，在任何给定时间，在给定系统中仅存在一个休息时隙。因此，随着系统中的频率基于转发器的运行和/或故障而变得可用或不可用，或者随着系统中的频率基于所检测的同信道用户的存在或不存在而变得可用或不可用，或随着系统中的频率上的时隙变得忙碌和/或空闲，被识别为系统的当前休息时隙的时隙和频率可以动态地改变。换言之，在第一时间的休息时隙不同于来自第二时间的休息时隙。还需要注意的是，与休息时隙相关联的同步模式跟与TDMA系统中的时隙(即，非休息时隙)相关联的其它同步模式互斥；与非休息时隙相关联的同步模式彼此之间可以是也可以不是互斥的。继续前进，图6图示依照本公开的实施例，接收设备如何同 步至休息时隙的示例性方法的流程图。在操作中，接收设备调谐至TDMA系统中的频率(在步骤605处)。接收设备可以以多种方式来确定要调谐到的频率，例如但不限于当接收设备具有候选休息时隙的列表，或通常为具有时隙的列表时，接收设备从列表中顺序地选择对应于时隙的频率。在接收设备调谐至一频率之后，其开始搜索传送设备与休息时隙相关联的同步模式(例如 BS_Sourced_Data_Rest_TS 和 BS_Sourced_Voice_Rest_TS ；或简单地 Rest_TS_ Sync)(在步骤610处)。接收设备搜索频率，直至检测到与休息时隙相关联的同步模式中的一个(在步骤615处)，或直至定时器到期(在步骤620处)，其中，取两者中较快的一个。 如果接收设备在定时器到期之前在频率上检测到与休息时隙相关联的同步模式中的一个， 则因为休息时隙在正在传送与休息时隙相关联的同步模式的系统中是唯一信道，所以接收设备在确信已检测到休息时隙的情况下立即同步至该时隙(在步骤625处)。然而，如果接收设备在定时器到期之前未检测到与休息时隙相关联的同步模式中的一个，则接收设备调谐至系统中的另一频率(在步骤605处)，并重复该处理流程。到目前为止，图2和5中的示例图示的是转发器作为传送设备；然而，当订户单元是传送设备时，本公开也是适用的。在基于转发器的系统中，当传送设备是正在传送至转发器的订户单元时，订户单元在适当时，在被传送至转发器的突发中嵌入用于适当时隙的适当同步模式(例如，Sync_Pattern_TSl或Sync_Pattern_TS2)。这允许转发器验证引入传输的确是在正确的时隙上。另外，这使得能够在不要求订户单元首先同步至下行链路(即， 从转发器到订户单元的信息流)的情况下，向转发器传送信号并在下行链路不活动时确定正确的时隙。转发器下行链路常常是不活动的，以使得能够实现频率在许多实体之间的共享使用。现在讨论依照本公开的直接模式传输。在直接模式传输期间，当传送订户单元直接向接收订户单元进行传送时，传送订户单元选择与其将在其中进行传送的时隙相关联的适当同步模式，以便改善谱效率。图7图示直接相互通信的订户单元的简单时序图。如所示，当前正在由两个传送订户单元在分离的时隙中，在单个频率上(例如，具有用于6. 25e 的谱效率的2 ITDMA时隙结构的12. 5kHz信道带宽)传送两个传输。传送订户单元1在适当时，在其传输中传送具有与时隙1相关联的嵌入式同步模式的突发；传送订户单元3在适当时，在其传输中传送具有与时隙2相关联的嵌入式同步模式的突发。一旦分别由接收订户单元2和4检测到同步模式，则接收订户单元2和4立即知道其已经同步至其期望时隙。现在依照本公开，参考图8、9、10和11来更详细地描述直接模式。通常，现在假设传送订户单元先验地知道其中对其进行分配的频率和时隙(在下文中称为频率F1和期望时隙)。在操作中，传送订户单元尝试在期望时隙中在频率F1上发起传输(例如，通过激活即按即通(PTT)功能等)(在步骤805处)。传送订户单元搜索频率F1上的载波存在(在步骤810处)。如果传送订户单元未检测到频率F1上的载波存在(在步骤810处)，则其开始在适当时，在其传输中传送嵌入了与期望时隙相关联的适当同步模式(在步骤815处)。 然而，如果传送订户单元在频率F1上检测到载波存在(在步骤810处)，则其开始在该频率上搜索与所述多个时隙中的各个相关联的同步模式，其中，频率F1上的所述多个时隙中的各个具有与之相关联的一组同步模式，并且各组同步模式之间是互斥的(在步骤820处)。如果在频率F1上检测到与期望时隙相关联的同步模式中的一个(在步骤825处)， 则因为假设期望时隙正在忙碌，所以传送订户单元拒绝其传输(在步骤830处)。然而，如果在频率F1中未检测到与期望时隙相关联的任何同步模式(在步骤825处)，则传送订户单元确定在频率F1上是否检测到与非期望时隙中的一个相关联的同步模式中的一个(在步骤835处)。因此，如果未检测到与多个时隙(即，(一个或多个)期望时隙和非期望时隙)中的任何一个相关联的同步模式(在步骤835处)，则传送订户单元拒绝其传输(在步骤830 处)。如果未检测到与任何时隙相关联的同步模式则传送订户单元拒绝传输的原因之一是， 鉴于在步骤810处其在频率上检测到载波存在，则可以假设在频率上存在其不能检测的传输。然而，由于传送订户单元因为未检测到同步模式而不能辨别哪个时隙正在携载现有传输，所以拒绝其传输，以避免与频率上的现有传输相干扰。例如，模拟信号不传送同步模式， 但是可以在频率上进行传送。然而，如果在频率F1上未检测到与期望时隙相关联的同步模式，但是检测到与其它非期望时隙中的任何一个相关联的同步模式中的至少一个(在步骤835处)，则传送订户单元同步至与所检测的同步模式中的一个相关联的时隙(在步骤840处)。一旦被同步，传送订户单元调整时序(在步骤845处)，以便在适当时使用与期望时隙相关联的同步模式中的一个来在期望时隙中从其传输中传送突发(在步骤815处)。依照本发明的一个实施例， 时序的调整允许传送订户单元在不与正在频率F1上的任何其它时隙中被传送的传输相干扰的情况下，在期望时隙中进行传送。例如，如果非期望时隙依照ETSI DMR TS 102 361-1 超帧规则而正在携载语音传输，则传送订户单元同步至非期望时隙，并将其时序调整30ms， 这是超帧中的各个突发的持续时间。
为了进一步说明，现在让我们参考图3、8、9和10来描述特定示例。出于以下示例的目的，假设各个订户单元先验地知道在其中对其进行分配的频率和时隙，及其所隶属的通话组。现在还假设订户单元1是被分配给频率F1、具有2 1 TDMA时隙结构的12. 5kHz 信道带宽和时隙1的传送订户单元，并且其隶属于通话组A。在操作中，当订户单元1尝试在时隙1中，在频率F1上发起传输时(在步骤805 处)，其开始在频率F1上搜索载波存在(在步骤810处)。在本示例中，订户单元1在频率 F1上未检测到载波存在(在步骤810处)，因此其在适当时，开始在其传输中传送嵌入了与时隙1相关联的适当同步模式的突发(在步骤815处)。在本示例中，如图9所示，现在假设订户单元1-4在彼此的通信范围内。现在假设对于该示例而言，订户单元2被分配给频率F1和时隙1，并隶属于通话组A ；订户单元3被分配给频率F1和时隙2，并隶属于通话组B ；以及订户单元4被分配给频率F1和时隙1，并隶属于通话组C。在操作中，订户单元2、3和4选择其对应的信道(在步骤305处)并调谐至频率F1 (即，与其所选信道相关联的频率)(在步骤310处)。在本示例中，由于订户单元 1正在频率F1上进行传送，所以订户单元2、3和4检测到载波存在(在步骤315处)。结果，订户单元2、3和4识别与其对应信道相关联的其期望时隙(在步骤315处)，并针对与其期望时隙相关联的同步模式对频率F1进行搜索(在步骤320或335处，根据其分配的时隙)。仅搜索与期望时隙相关联的同步模式，以防止订户单元与非期望时隙同步，因为用于时隙的同步模式是互斥的(即，分配给频率F1上的时隙1的订户单元没有不当地与频率F1 上的时隙2同步，并且分配给频率F1上的时隙2的订户单元没有不当地与频率F1上的时隙 1同步)。在本示例中，订户单元2检测该频率上的同步模式(在步骤325处)，并因为检测到了同步模式，所以在确信已检测到其期望时隙的情况下立即同步至该时隙(在步骤330 处)。订户单元2开始根据已知技术来对时隙1进行解码。由于由订户单元1在时隙1中传送的传输用于通话组A，并且因为订户单元2隶属于通话组A，所以订户单元2继续整体地解码并处理该传输。然而，订户单元3不从频率F1上检测到该同步模式(在步骤340处)，因为其仅搜索与时隙2相关联的同步模式，而与时隙2相关联的同步模式跟与时隙1相关联的同步模式组互斥。如此，订户单元3不与时隙1同步(因为订户单元3被分配给时隙2，所以时隙 1已经是用于订户单元3的非期望时隙)，并连续地针对与时隙2相关联的同步模式中的一个对频率进行搜索(在步骤335处)。订户单元4检测频率F1上的同步模式(在步骤325处)，并且因为检测到了同步模式，所以在确信其已检测到期望时隙的情况下立即同步至时隙1。订户单元4依照已知技术对该传输进行解码，然而，因为订户单元4不是传输所预期的接收者(订户单元4不隶属于通话组A)，所以其放弃该传输(即，不向用户提供音频)。然而，订户单元4在接收到预期用于通话组C的后续传输的情况下，继续对时隙中的传输进行解码。现在向示例添加一个变化。假设订户单元3现在想变成传送订户设备并尝试发起传输。继续本示例，订户单元3尝试在时隙2中在频率F1上发起传输(在步骤805处)，并开始在频率F1上搜索载波存在(在步骤810处)。在本示例中，订户单元3检测载波存在 (即，来自订户单元1的传输的RF能量)(在步骤810处)。结果，订户单元3在频率上搜索与多个时隙(即，时隙1和时隙2)中的各个相关联的同步模式，其中，与时隙1相关联的同步模式和与时隙2相关联的同步模式是互斥的(在步骤820处)。在本示例中，订户单元3在频率F1上未检测到与时隙2相关联的任何同步模式 (在步骤825处)，但是检测到与时隙1相关联的同步模式中的一个(在步骤835处)，则假设时隙1当前正在忙碌，且时隙2当前是空闲的。结果，订户单元3同步至时隙1(在步骤 840处)，并调整时序(在步骤845处)，以便在不与在时隙1中传送的传输相干扰的情况下，在适当时，在时隙2中从其传输中传送嵌入与时隙2相关联的适当同步模式的突发(在步骤815处)。因此，鉴于订户单元1在时隙1中传送直接模式传输，并且同时地，订户单元3在时隙2中传送直接模式传输，所以在具有2 1 TDMA时隙结构的12. 5kHz信道带宽上，实现了 6. 25e的谱效率，并且相当一部分的信道带宽不再不必要地被置于未占用状态。现在参考图10，最后假设订户单元5已移动至订户单元1-4的通信范围内。还假设订户单元5被分配给频率F1和时隙2，并隶属于通话组B。订户单元5选择其对应的信道 (在步骤305处)，并调谐至与其所选信道相关联的频率(在步骤310处)。在本示例中，订户单元5检测频率F1上的载波存在(在步骤315处)。订户单元5识别与其对应信道相关联的其期望时隙(在步骤320处)，并针对与其期望时隙，即，与时隙2相关联的同步模式来搜索频率(在步骤335处)。在本示例中，订户单元5检测频率上的同步模式，结果，同步至时隙2。因为检测到了同步模式，并因此根据已知技术来开始对时隙2进行解码，所以即使存在在时隙1和时隙2中传送的传输，订户单元5也立即知道其已经检测到并被同步至期望时隙。由于由订户3在时隙2中传送的传输用于通话组B，并且因为订户单元5隶属于通话组B，所以订户单元5继续整体地对传输进行解码。在前述说明书中，已经描述了本公开的特定实施例。然而，本领域的普通技术人员认识到在不脱离如以下权利要求书所阐述的本公开的范围的情况下，可以对其进行各种修改和变更。因此，应将说明书和附图视为说明性而不是限制性的，并且所有此类修改意图被包括在本公开的范围内。例如，接收设备可以在搜索(一个或多个)同步模式(在步骤320、 335、415或610)之前，可选地搜索频率上的载波(能量)存在。如果实现了可选特征，则接收设备搜索频率上的载波存在，直至检测到为止。如各流程图和以上描述所述的，如果检测到载波存在，则接收设备开始搜索(一个或多个)同步模式。此可选特征的优点是其节省接收设备的电池寿命，因为其不搜索空闲信道上的同步模式。换言之，载波(能量)检测处理通常要求比诸如同步模式的用于检测数据模式的相关处理少的每秒百万条指令(MIPS)； 而更高的MIPS会转换成电池上的更高电流消耗。并且，可以存在在系统中实现的可选第一搜索定时器，其监视接收设备在选择不同的信道之前以多长时间连续地在特定频率上搜索载波存在。因此，接收设备搜索频率上的载波存在，直至检测到为止，或者直至可选第一搜索定时器到期为止，其中，取两者中较快的一个。如果可选第一搜索定时器在检测到载波存在之前到期，则接收设备返回至相应处理流程的开头处，并重新开始该处理。此可选第一搜索定时器一般在接收设备的用户激活扫描特征，和接收设备顺序地从扫描列表中选择信道 (也称为常规扫描法)时实现。另外，可以实现可选第二搜索定时器。当接收设备开始搜索同步模式时，可以实现在经历了预定时间量之后到期的可选第二搜索定时器。因此，接收设备连续地搜索频率直至其检测到同步模式中的一个为止，或者直至可选第二搜索定时器到期为止，其中，取两者中较快的一个。如果可选第二搜索定时器在检测到同步模式中的一个之前到期，则接收设备返回至处理流程的开头处，并重新开始该处理。同样地，本公开公开了一种在具有多个时隙的TDMA系统中的方法，所述方法包括步骤调谐至系统中的频率；在频率上搜索期望的一组同步模式，其中，所述期望的一组同步模式与在系统中使用的其它同步模式互斥；以及如果在频率上检测到属于所期望的一组同步模式的同步模式中的一个，则同步至在其中检测到同步模式的时隙。
本公开还公开了一种在具有多个时隙的TDMA系统中的方法，所述方法包括步骤 了解与期望时隙相关联的第一组同步模式和与TDMA系统中的各个其它时隙相关联的第二组同步模式，其中，第一组同步模式与第二组同步模式互斥；准备在时隙中进行传送；确定时隙是否是当前期望时隙；以及如果时隙是当前期望时隙，则选择选自第一组同步模式的同步模式；否则，选择选自第二组同步模式的同步模式；以及在时隙中传送已嵌入了所选的同步模式的突发。本公开进一步公开了一种在具有多个时隙的TDMA系统中的方法，所述方法包括步骤选择具有期望频率和期望时隙的信道，其中，各个时隙具有与之相关联的一组同步模式；调谐至期望频率；在期望频率上搜索与期望时隙相关联的同步模式，其中，与期望时隙相关联的该组同步模式跟与期望频率上的任何其它时隙相关联的各组同步模式互斥；以及如果在期望频率上检测到与期望时隙相关联的同步模式中的一个，则同步至期望时隙。更近一步地，本公开公开了一种在具有多个时隙的TDMA系统中的方法，所述方法包括步骤选择具有期望频率和期望时隙的信道，其中，各个时隙具有与之相关联的一组同步模式，并且各组同步模式之间是互斥的；调谐至期望频率；在期望频率上搜索与多个时隙中的各个相关联的同步模式；如果在期望频率上检测到同步模式中的一个，则同步至与所检测的同步模式相关联的时隙；以及如果期望时隙不跟与所检测的同步模式相关联的时隙匹配，则调整时序以对期望时隙进行解码。本公开还公开了一种在具有多个时隙的TDMA系统中的方法，所述方法包括步骤 尝试在期望频率和期望时隙上发起传输；检测期望频率上的载波存在；在期望频率上搜索与所述多个时隙中的各个相关联的同步模式，其中，期望频率上的所述多个时隙中的各个具有与之相关联的一组同步模式，并且各组同步模式之间是互斥的；如果在期望频率上检测到与期望时隙相关联的同步模式中的一个，则拒绝传输；如果在期望频率上未检测到与所述多个时隙中的任何一个相关联的同步模式，则拒绝传输；以及如果在期望频率上未检测到与期望时隙相关联的同步模式，但在期望频率上检测到与任何其它时隙相关联的同步模式中的至少一个，则同步至与所检测的同步模式中的一个相关联的时隙，并调整时序，以便使用与期望时隙相关联的同步模式中的一个在期望时隙中对传输进行传送。本公开进一步公开了一种在具有多个时隙的TDMA系统中的方法，所述方法包括步骤了解与频率上的各个时隙相关联的一组同步模式，其中，与频率上的各个时隙相关联的各组同步模式之间是互斥的；准备在时隙中进行传送；选择与时隙相关联的同步模式； 以及传送已嵌入了所选的同步模式的突发。已经用附图中的惯用符号适当地表示了所述装置构件和方法步骤，附图仅示出与理解本公开的实施例有关的那些特定细节，从而避免由于对于受益于本文描述的本领域的技术人员来说显而易见的细节而使得本公开含糊难懂。在本公开中，诸如第一和第二、顶部和底部等的关系术语可以仅仅用来将一个实体或动作与另一实体或动作区别开，而不一定要求或暗示此类实体或动作之间的任何实际此类关系或顺序。术语“包括”、“包含”或其任何变体意图覆盖非排他性包括，使得包括一系列元素的过程、 方法、制品和装置不仅包括那些元素，而且可以包括未明确列出的或为此类过程、方法、制品或装置所固有的其它元素。“包括…”前的元素，在没有更多约束的情况下，不排除包括该元素的过程、方法、制品或装置中的附加相同元素的存在。
仅仅由所附权利要求来定义本发明，包括在本申请的未决期间进行的任何修改以及所公开的那些权利要求的所有等价物。
权利要求
1.一种在具有多个时隙的时分多址(TDMA)系统中的方法，所述方法包括步骤 调谐至所述系统中的频率；在所述频率上搜索期望的一组同步模式，其中，所述期望的一组同步模式与在所述系统中使用的其它同步模式互斥；以及如果在所述频率上检测到属于所述期望的一组同步模式的同步模式中的一个，则同步至在其中检测到所述同步模式的时隙。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述TDMA系统具有为η 1的时隙比，并且η是大于1的整数。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，各组同步模式中的同步模式的数目为至少一个。
4.一种在具有多个时隙的时分多址(TDMA)系统中的方法，所述方法包括步骤了解与期望时隙相关联的第一组同步模式和与所述TDMA系统中的各个其它时隙相关联的第二组同步模式，其中，所述第一组同步模式与所述第二组同步模式互斥； 准备在时隙中进行传送；确定所述时隙是否是用于所述TDMA系统的当前期望时隙；以及如果所述时隙是所述当前期望时隙，则选择选自所述第一组同步模式的同步模式；否则，选择选自所述第二组同步模式的同步模式；以及在所述时隙中传送已嵌入了所选择的同步模式的突发。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，第一时间的所述当前期望时隙不同于第二时间的所述当前期望时隙。
6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述各个其它时隙具有与之相关联的一组同步模式，并且各组同步模式彼此之间是互斥的。
7.一种在具有多个时隙的时分多址(TDMA)系统中的方法，所述方法包括步骤选择具有期望频率和期望时隙的信道，其中，各个时隙具有与之相关联的一组同步模式；调谐至所述期望频率；在所述期望频率上搜索与所述期望时隙相关联的同步模式，其中，与所述期望时隙相关联的所述一组同步模式跟与所述期望频率上的任何其它时隙相关联的各组同步模式互斥；以及如果在所述期望频率上检测到与所述期望时隙相关联的同步模式中的一个，则同步至所述期望时隙。
8.根据权利要求7所述的方法，进一步包括在所述搜索的步骤之前检测所述期望频率上的载波存在的步骤。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，各组同步模式中的同步模式的数目为至少一个。
10.一种在具有多个时隙的时分多址(TDMA)系统中的方法，所述方法包括步骤选择具有期望频率和期望时隙的信道，其中，各个时隙具有与之相关联的一组同步模式，并且各组同步模式彼此之间是互斥的； 调谐至所述期望频率；在所述期望频率上搜索与多个时隙中的各个相关联的同步模式； 如果在所述期望频率上检测到同步模式中的一个，则同步至与所检测的同步模式相关联的时隙；以及如果所述期望时隙不跟与所检测的同步模式相关联的时隙匹配，则调整时序以对所述期望时隙进行解码。
11.根据权利要求10所述的方法，进一步包括在所述搜索的步骤之前检测所述期望频率上的载波存在的步骤。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，所述TDMA系统具有为η 1的时隙比，并且η 是大于1的整数，并且其中，基于所述TDMA系统的所述时隙比和所述多个时隙中的各个时隙的持续时间来进一步调整所述时序。
13.根据权利要求10所述的方法，其中，各组同步模式中的同步模式的数目为至少一个。
14.一种在具有多个时隙的时分多址(TDMA)系统中的方法，所述方法包括步骤 尝试在期望频率和期望时隙上发起传输；检测所述期望频率上的载波存在；在所述期望频率上搜索与所述多个时隙中的各个时隙相关联的同步模式，其中，所述期望频率上的所述多个时隙中的各个时隙具有与之相关联的一组同步模式，并且各组同步模式彼此之间是互斥的；如果在所述期望频率上检测到与所述期望时隙相关联的同步模式中的一个，则拒绝所述传输；如果在所述期望频率上未检测到与所述多个时隙中的任何一个相关联的同步模式，则拒绝所述传输；以及如果在所述期望频率上未检测到与所述期望时隙相关联的同步模式，但在所述期望频率上检测到与任何其它时隙相关联的同步模式中的至少一个，则同步至与所检测的同步模式中的一个相关联的时隙，并调整时序以便使用与所述期望时隙相关联的同步模式中的一个，在所述期望时隙中传送所述传输。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述TDMA系统具有为η 1的时隙比，并且η 是大于1的整数，并且其中，基于所述TDMA系统的时隙比和所述多个时隙中的各个时隙的持续时间来进一步调整所述时序。
16.根据权利要求14所述的方法，其中，所述TDMA系统具有为η 1的时隙比，并且η 是大于1的整数。
17.根据权利要求14所述的方法，其中，各组同步模式中的同步模式的数目为至少一个。
18.一种在具有多个时隙的时分多址(TDMA)系统中的方法，所述方法包括步骤了解与一频率上的各个时隙相关联的一组同步模式，其中，与所述频率上各个时隙相关联的各组同步模式彼此之间是互斥的； 准备在一时隙中进行传送； 选择与所述时隙相关联的同步模式；以及传送已嵌入了所选的同步模式的突发。
19.权利要求18的方法，进一步包括步骤了解与所述系统中的所有各组同步模式互斥的、与休息时隙相关联的一组同步模式；在所述选择的步骤之前确定所述时隙是否是休息时隙；以及如果所述时隙是休息时隙，则选择与所述休息时隙相关联的同步模式；否则，从与所述时隙相关联的所述一组同步模式中选择同步模式。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述TDMA系统具有为η 1的时隙比，并且η 是大于1的整数。
全文摘要
本发明减少了接收设备同步至期望时隙所需的时间。在操作中，传送设备选择与期望时隙相关联的同步模式，该同步模式跟与系统中的相同频率上的其它时隙相关联的同步模式至少互斥。一旦进行了选择，传送设备在适当时传送嵌入了所选的同步模式的突发。如果接收设备检测到同步模式，则在确信其正在同步至期望时隙的情况下立即与该时隙同步。使用与在相同频率上的其它时隙相关联的同步模式至少互斥的与期望时隙相关联的同步模式还改善了直接模式传输中的谱效率，由此允许多于一个的订户单元在不与频率上的其它传输相干扰的情况下，在频率上以直接模式同时进行传送。
文档编号H04B7/212GK102171955SQ200980139630
公开日2011年8月31日 申请日期2009年9月25日 优先权日2008年10月3日
发明者大卫·G·维亚特罗夫斯基, 托马斯·B·博恩, 迪彭德拉·M·乔杜里 申请人:摩托罗拉解决方案公司