专利名称：通过便携式无线电系统的移动式无线电系统的远程控制的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种移动式/便携式无线电系统。具体地说，本发明涉及ー种包括全功能便携式无线电设备的系统，该全功能便携式无线电设备也可远程控制分离的移动式无线电设备。
背景技术：
陆地移动式无线电(LMR)系统在全世界广泛使用。这些系统常常由消防、警察、及其它急救人员组织用于在组织成员之间进行通信。LMR系统也由许多商业组织用来派遣车辆和人员，并且用来与车辆和人员进行通信。LMR系统常常包括ー个或多个中心派遣办公室，但个人也可彼此通信而无需派遣办公室的帮助。
LMR系统典型地在使用该系统的组员之间提供单点对多点(point-to-multipoint)通信。信道由用户选择，以确定LMR装置将工作的无线电频率。传送和接收可以发生在同一频率下。可选择地，选中信道可以定义分离的传送和接收频率。按下在无线电设备上的对讲(PTT)按钮，以打开在选中信道上的通信。用户然后可在选中信道上发送消息，该消息典型地为话音的形式。正在监听选中信道的任何组员将接收到该消息。消息也可为用键盘或双音多频(DTMF)小键盘输入的数据的形式。一个或多个中继器常常包括在通信系统中，以允许在宽广地理区域上分布的用户彼此通信。中继器接收信号，并且将它以较高功率重发，因而增大通信系统的范围。尽管常常使用中继器，但LMR设备也可在“脱网(talk-around)”模式下工作，该模式允许两个或更多个装置进行通信而无需使用中继器。更现代的系统使用允许多个用户和组共享单ー频道的中继(trunking)协议。在中继系统中，中继器或基站提供控制信道，各个装置监视该控制信道，以确定在任何给定瞬时监视和发送哪些频段。该协议允许多个对话组共享同一频段，而不会彼此干扰。在车辆中安装的LMR设备通常被称作移动式无线电设备。因为移动式无线电设备由车辆的电カ系统供电，所以电池寿命一般不是问题。因此，移动式无线电设备可在高功率级下发送。移动式无线电设备一般还具有巨大天线，该巨大天线直接附到车辆上，以改进发送和接收效率。移动式无线电设备也可以包括提高发送和接收可靠性的多个天线(例如，分集式天线结构)。然而，因为移动式无线电设备固定在车辆中，所以它们当用户不在车辆中吋，不能由用户(例如，警官)使用。由各个用户可携帯的LMR设备被称作便携式无线电设备。便携式无线电设备的尺寸使得容易由用户携帯。便携式无线电设备典型地由小型可充电电池供电。相应地，电池寿命是ー个问题，并且便携式无线电设备一般被设计成在比移动式无线电设备低的功率下发送。另外，由于尺寸约束条件，便携式无线电设备典型地具有比移动式无线电设备小的天线，并且很少容纳多个天线。便携式无线电设备的工作范围因此一般比移动式无线电设备的工作范围更受限制。为了克服与便携式LMR设备相关联的范围限制，已经开发了多种技木。有时使用简单的RF中继器。通常安装在车辆中的中继器放大被发送到便携式无线电设备和从其发送的RF信号。该系统具有如下优点它增大便携式无线电设备的范围。另外，便携式无线电设备可通过有线接ロ连接到移动式无线电设备，以利用移动式无线电设备的较高功率的发射器。尽管这些系统克服了便携式无线电设备的ー些限制，但它们要求用户物理上接近移动式无线电设备以改变诸如信道号和RF功率级的參数。Kenwood (便携式、移动式及固定位置无线电设备的制造商)已经引进了ー种称作SkyCommand的无线电系统,该无线电系统允许便携式无线电设备远程控制高频(HF)无线电设备。然而，便携式无线电设备仅包括单个无线电接ロ，对于独立通信和HF无线电设备的远程控制都使用该单个无线电接ロ。因而，便携式无线电设备或者必须用作远程控制，或者必须用作独立无线电设备，并且在两种操作模式之间不能无缝地切換。另外，在便携式无线电设备与HF无线电设备之间的通信链路仅包括基本安全特征，如连续音频编码静噪系统(Continuous Tone-Coded Squelch System) (CTCSS)的使用。
程控制单元离车辆较近时，这些単元与移动式无线电设备通信。这向用户提供有限水平的移动性，并且允许用户即使不在车辆中时也能通信。然而，这些远程控制为了工作必须靠近车辆。当远程控制単元离移动式无线电设备太远时，用户不能通信。这对于需要离开移动式无线电设备的区域以完成他们的任务的用户是ー种显著限制。
发明内容
因此，在技术中有对于这样的无线电系统的需要该无线电系统提供鲁棒的安全性，当用户在移动式无线电设备附近时，允许用户利用移动式无线电设备的增大传输范围，但即使当用户远离移动式无线电设备时，也允许用户无缝地保持他的或她的通信能力。本发明满足这些和其它需求。根据本发明的ー个方面，提供ー种无线电通信系统，该无线电通信系统包括至少一个便携式无线电设备和移动式无线电设备。该便携式无线电设备是全功能手持式无线电设备，该全功能手持式无线电设备还起对于移动式无线电设备的远程控制的作用。便携式无线电设备包括控制器，例如，微处理器；RF接ロ ；本地无线接ロ ；及输入/输出装置，例如，扬声器和麦克风。类似地，移动式无线电设备还包括控制器；RF接ロ ；本地无线接ロ ；及输入/输出装置。便携式无线电设备可或者按独立模式或者按远程模式工作。当按独立模式工作时，便携式无线电设备是自包含(self contained)全功能无线电设备。便携式无线电设备的控制器从用户取得输入，并且使用便携式无线电设备的RF接ロ将这些输入发送到其它LMR装置。例如，声频数据可以使用麦克风记录，并且被发送到其它LMR装置。类似地，通过便携式无线电设备的RF接ロ从其它LMR装置接收的数据呈现给用户。例如，从另ー个LMR装置接收的声频数据可以通过扬声器呈现给用户。便携式无线电设备也能够按远程模式工作。为了按远程模式工作，便携式无线电设备首先经本地无线接ロ建立对于移动式无线电设备的无线链路。建立对于移动式无线电设备的无线链路可以包括验证过程。另外，一旦建立连接，就可以加密经无线链路在移动式
无线电设备与便携式无线电设备之间的传送的数据。无线链路可以使用filiietooth 协议而建立，Blueteeth 协议提供验证和加密特征。一旦建立了无线链路，便携式无线电设备就可与移动式无线电设备通信，以远程控制与移动式无线电设备相关联的參数。例如，移动式无线电设备可能能够修改移动式无线电设备用来经移动式无线电设备的RF接ロ发送数据的信道。另外，便携式无线电设备可使用移动式无线电设备的更大功率的RF接ロ来发送由便携式无线电设备的用户提供的数据。由移动式无线电设备的RF接ロ接收的数据也可经无线链路转发到便携式无线电设备，以呈现给便携式无线电设备的用户。典型地，当在远程模式中时，便携式无线电设备禁用其自己的RF接ロ以保存电力。因为便携式无线电设备的本地无线接ロ典型地使用比便携式无线电设备的RF接ロ小的功率，所以通过远程控制移动式无线电设备，便携式无线电设备既可增大其传输范围，又可延长可用通话时间。 即使当移动式无线电设备正在由便携式无线电设备远程控制时，移动式无线电设备的用户可能仍然能够使用移动式无线电设备的RF接ロ来发送和接收数据。这允许移动式无线电设备的用户与便携式无线电设备的用户共享移动式无线电设备的RF接ロ。由移动式无线电设备的用户经移动式无线电设备的RF接ロ发送到其它LMR装置的数据也可以经无线链路发送到便携式无线电设备，以允许便携式无线电设备的用户监视由便携式无线电设备的用户进行的传输。另外，多个便携式无线电设备可以建立对于移动式无线电设备的无线链路，以允许多个便携式无线电设备同时共享移动式无线电设备的RF接ロ。
參照如下附图将描述实施例，在这些附图中，相似附图标记贯穿全部附图代表相似物品，并且在这些附图中图I是根据本发明实施例的通信系统的方框图，该通信系统包括移动式无线电设备和便携式无线电设备；图2是根据本发明实施例的便携式无线电设备的高级方框图；图3是根据本发明实施例的移动式无线电设备的高级方框图；及图4是包括根据本发明的另ー个实施例的至少两个无线电设备的通信系统的方框图。
具体实施例方式參照附图描述本发明，其中，相似附图标记贯穿全部附图用来指示相似或等效元素。附图没有按比例画出，并且它们仅仅为了说明本发明而提供。下面參照用于示例的示范用途描述本发明的几个方面。应该理解，为了提供本发明的充分理解，叙述多个具体细节、关系、及方法。然而，本领域的技术人员将容易地认识到，可实践本发明，而不用一个或多个具体细节或者借助其它方法。在其它实例中，没有详细表示熟知结构或操作，以避免使本发明模糊。本发明不受动作或事件的示例排序的限制，因为ー些动作可以按不同顺序发生和/或与其它动作或事件同时地发生。此外，为了实施按照本发明的方法，不需要全部的示例动作或事件。现在參照图1，提供有按照本发明实施例的通信系统的方框图。如图I所示，通信系统100包括移动式无线电设备300、便携式无线电设备200以及中继器120。中继器120可以是简单无线中继器，它仅仅放大从LMR装置接收的RF信号；或者更复杂的中继器或提供中继功能的基站。移动式无线电设备300典型地安装在车辆中，并且或者由车辆的主电池或者由分离的辅助电源供电。便携式无线电设备200典型地是手持式装置，该手持式装置由小型可充电或一次性电池供电。系统工作不要求中继器120，因为便携式无线电设备200和移动式无线电设备300都能在没有中继器的使用的情况下与其它LMR装置通信。便携式无线电设备200和移动式无线电设备300也可与基站(图中未示出)通信。与基站的通信可通过中继器120进行，或者在没有中继器的使用的情况下进行。便携式无线电设备200使用便携式RF接ロ 285与中继器120和其它LMR装置通信。类似地，移动式无线电设备300使用移动式RF接ロ 385与中继器120和其它LMR装置通信。便携式和移动式无线电设备200、300可以被配置成，按模拟或数字模式与Project 25 (P25)无线电设备通信。短语“Project 25 (P25)”，如这里使用的，是指由 Association of Public Safety Communications Officials International (APCO)、 National Association of State Telecommunications Directors (NASTD)、选择的Federal Agencies 及 National Communications System(NCS)产生的一组系统标准。系统标准的P25组一般定义能够服务于Public Safety and Government organizations的需要的数字无线电通信系统构造。便携式和移动式无线电设备200、300 —般也被配置成使用RF接ロ 285、385按模拟方式与非P25无线电设备通信。便携式和移动式无线电设备200、300可以用在“脱网”模式中。“脱网”模式允许在两个LMR装置之间进行通信，而无需在两个装置之间的任何介入设备(例如，中继器)。便携式和移动式无线电设备200、300也可用在常规模式中，其中，两个或更多个LMR装置通过中继器120进行通信而没有中继。便携式和移动式无线电设备200、300可进ー步用在中继模式中，其中，由中继器120将业务自动地分配给ー个或多个语音信道。便携式和移动式无线电设备200、300可以在单个频段中工作，或者可选择地在多个频段中工作。例如，RF接ロ 285、385可以被配置成支持在如下频段中的模拟调频(FM)通信和 P25 调制(数字 C4FM)通信30-50MHz 甚高频(VHF) LOw (LO)频段；136_174MHz VHFHigh (Hi)频段；380-520MHz超高频(UHF)频段；及762-870MHz频段。便携式和移动式无线电设备200、300也可以在其它频段中和借助于其它调制方案工作。移动式无线电设备300可以在移动式RF接ロ 385上支持与便携式无线电设备200在便携式RF接ロ 285上支持的相同的操作模式和频段。可选择地，移动式无线电设备300可以支持由便携式无线电设备200支持的模式和频段的子集或超集(superset)。移动式无线电设备300和便携式无线电设备200也可以通过本地无线链路150彼此通信。移动式和便携式无线电设备200、300分别通过移动式本地无线接ロ 305和便携式本地无线接ロ 205与本地无线链路105相互作用。在示范实施例中，经本地无线链路150
在移动式无线电设备300与便携式无线电设备200之间的通信使用Bluetooth 协议完
成。B丨uetooth 非常适于用在本地无线链路150中，因为它极为完全，由于它采用几个数
据加密层和用户验证措施。Bhietooth 也提供近似300米的范围。然而，备选技术可以用于本地无线链路150。例如，移动式无线电设备300和便携式无线电设备200可以使用短距离无线技术(如无线通信标准的802. XX 族，包括Wi-Fi和ZigBee )彼此通信。可选
择地,可以使用较长距离无线技术,如 WiMax、CDMA-1X、UMTS/HSDPA、GSM/GPRS、TDMA/EDGE、EV/DO。这些技术的细节和为实施使用这些技术的发射器和接收器而要求的硬件，对于本领域的技术人员是熟知的，并因而不再更详细地描述。便携式无线电设备200可或者按“独立模式”或者按“远程模式”工作。在独立模式中，便携式无线电设备200表现得像全功能手持式无线电设备。具体地说，便携式无线电设备200使用便携式RF接ロ 285直接与中继器120和其它LMR装置通信。相反，在远程模式中，便携式无线电设备200使用本地无线链路150起对于移动式无线电设备300的远程控制的作用。当在远程模式中时，便携式无线电设备200使用更大功率的移动式RF接ロ385，将数据发送到中继器120或另ー个LMR装置和从中继器120或另ー个LMR装置接收数据。因为移动式无线电设备300典型地具有它可用的较大功率，和较大和较高效的天线，所以便携式无线电设备200通过使用移动式无线电设备的较大功率RF接ロ发送和接收数据， 可显著地増大其范围。当便携式无线电设备200在远程模式中时，便携式无线电设备200使用本地无线链路150将控制參数发送到移动式无线电设备300。例如，便携式无线电设备200可以远程控制由移动式无线电设备300使用的当前信道号或RF输出功率级。类似地，便携式无线电设备200可从移动式无线电设备300检索状态信息。比如，便携式无线电设备200可检索当前设定信道号、设定输出功率级、及移动式无线电设备的电池电カ的当前状态。当在远程模式中时，使用本地无线链路150将声频数据从便携式无线电设备200发送到移动式无线电设备300。便携式无线电设备200可采用ー个或多个编码器，以将模拟声频信号在传送到移动式无线电设备300之前编码。便携式无线电设备200也可经本地无线链路150将其它数据，如从键盘输入的数据，传送到移动式无线电设备300。便携式无线
电设备200可以加密传送到移动式无线电设备300的数据。例如，Bluetooth 协议使用
协议对发送的数据加密。移动式无线电设备300如有必要则解密数据，并且使用移动式RF接ロ 385将数据发送到中继器120，或发送到其它LMR装置。类似地，当便携式无线电设备200在远程模式中时，移动式无线电设备300将在移动式RF接ロ 385上接收的数据经本地无线链路150转发到便携式无线电设备200。为了保存电池电力，当在远程模式中吋，便携式无线电设备200可以禁用其便携式RF接ロ 285。使用本地无线链路150发送所需要的功率一般显著地小于使用便携式RF接ロ 285发送所需要的功率。因而，当在远程模式中时，便携式无线电设备200通过利用移动式无线电设备的较大功率RF接ロ可实现较大范围，而仍然使用比当在独立模式中时小的功率。这导致便携式无线电设备200可用的较长通话时间。便携式无线电设备200可以手动进入远程模式。例如，便携式无线电设备200可以装有开关，以将模式手动设置到独立或远程模式。便携式无线电设备200也可以具有可选择的自动模式选择选项。当启动自动模式选择能力时，便携式无线电设备200自动地确定哪种模式(即独立或远程模式)是最佳的。每当经本地无线链路150在便携式无线电设备200与移动式无线电设备300之间建立可接受通信链路时，便携式无线电设备200可以进入远程模式。便携式无线电设备200也可以测量与本地无线链路相关联的信号质量，以确定是否自动地进入或退出远程模式。为了确定信号质量，便携式无线电设备200可以监视与无线链路相关联的信号強度或其它信号质量指示，如信噪比(SNR)、比特差错率(BER)、帧差错率(FER)、及包差错率(PER)。可选择地，便携式无线电设备200可以与移动式无线电设备300协商，以确定在任何给定时刻哪种模式最好。例如，如果移动式无线电设备300报告它在其RF接ロ 385上正在接收的信号比由便携式无线电设备的RF接ロ 285接收的信号弱，则便携式无线电设备200可以不进入远程模式。例如，如果移动式无线电设备300是在停泊在车库中的车辆中时，这可能发生。现在參照图2，提供有按照本发明实施例的便携式无线电设备200的更详细方框图。便携式无线电设备200典型地是小型装置，其尺寸使得容易由用户携帯。便携式无线电设备200由可更换或可充电电池供电。便携式无线电设备200包括控制器210。控制器210可以包括ー个或多个微处理器、微控制器、专用集成电路(ASIC)及可编程装置，如现场可编程门阵列(FPGA)或复合可编程逻辑装置(CPLD)。控制器210也可以具有到存储器235的访问。存储器235可以包括易失性存储器，如静态或动态RAM ;和非易失性存储器，如铁电存储器、磁阻存储器、闪速存储器或硬盘驱动器。存储器235可以用来存储程序指令(例如，软件代码)、校准信息、及由控制器210要求的其它信息。控制器210也可以连接到ー个或多个外部I/O接ロ 220。外部I/O接ロ的例子包括用于USB、串行、以太网、及火线(Firewire)的端ロ。这样的接ロ对于本领域的技术人员是熟知的，并因而这里不再更详细地描述。用户可通过外部I/O接ロ 220与控制器210相互作用，以升级软件代码并且向控制器210和从控制器210发送信息。存储器235可包括计算机可读存储介质，在该计算机-可读存储介质上存储有被配置成实现这里描述的ー个或多个方法、过程或功能的ー个或多个指令集(例如，软件代码)。包含指令的计算机可读介质也可以经外部I/o接ロ 220之一连接到控制器210。指令也可完全或至少部分地驻留在控制器210内。控制器210可以执行程序指令，以进行分配给控制器210的功能。可选择地，这里描述的方法、过程或功能可使用专用硬件工具实施。因而，示范系统适用于软件、固件、及硬件实现。便携式无线电设备200也包括用户控制装置230。用户控制装置230可以包括用户可用来与控制器210相互作用的按钮、开关及旋钮。用户控制装置230典型地包括PTT按钮238、信道选择器、频段选择器、DTMF小键盘、及用户可定义键。用户控制装置230也可以包括可用来输入待存储或发送的文本数据的键盘。将状态信息提供给用户的用户显示器240也包括在便携式无线电设备200中。用户显示器240可以包括IXD显示器、LED、及其它指示装置。用户显示器240也可以输出由便携式无线电设备200从另ー个LMR装置或移动式无线电设备300接收到的文本数据。还包括扬声器270和麦克风280。尽管在图2中示例为单个麦克风280和扬声器270，但多个扬声器和麦克风可以包括在便携式无线电设备200中。扬声器270经数模转换器(DAC) 265连接到控制器210。DAC 265将由控制器210提供的数字数据转换成模拟信号，以由扬声器270输出。类似地，麦克风280连接到模数转换器(ADC)275。ADC 275将麦、克风280的模拟输出转换成数字数据。控制器210接收由麦克风280产生的数字数据。RF接ロ 285包括激励器250、输出功率放大器290、接收器260、输入功率放大器295及天线245。有实施RF接ロ 285的多种不同的可能方法。尽管图2仅示例了单个天线245，但如在技术中熟知的那样，可以使用分离的发射和接收天线。多个发射和/或接收天线也可以用来提供分集式发射和接收、和/或波束成型。激励器250、接收器260、功率放大器290、295、及天线245中的每ー个对于本领域的技术人员是熟知的。因而，这里不再更详细地描述这些元件。然而，提供RF接ロ 285构造的简短讨论，以帮助读者理解本发明。激励器250典型地包括调制器和本地振荡器(未示出)。激励器250的功能是将数据调制到从本地振荡器导出的RF信号上。待调制的数据由控制器210提供给激励器250。携帯数据的RF信号使用输出功率放大器290放大，并且被发送到天线245。RF信号由此被广播到中继器120和其它LMR装置。 接收器260典型地包括解调器和第二本地振荡器(未示出)。RF信号从天线245接收，并且由输入功率放大器295放大。放大的输入RF信号然后由接收器260使用第二本地振荡器解调。数据由此从输入RF信号中提取。提取的数据被提供给控制器210。控制器210设置本地振荡器的频率和功率放大器290、295的増益。本地振荡器的频率典型地由便携式无线电设备200设定的信道定义。如果便携式无线电设备200使用同一频率发送和接收数据，则RF接ロ可以只包括由激励器250和接收器260共享的单个本地振荡器(未不出)。本地无线接ロ 205包括本地通信模块225和天线215。本地通信模块225提供用来经本地无线链路150与移动式无线电设备300通信的无线通信接ロ。在示范实施例中，
本地通信模块225提供使用 iMuetooth 协议的接ロ。当便携式无线电设备200在独立模式中时，便携式控制器210取得由用户通过便携式用户控制装置230和便携式麦克风280输入的数据，并且使用该数据驱动便携式RF接ロ 285。例如，如果用户使用用户控制装置230选择具体信道，则控制器210使用该信息将激励器250修改成在与选中信道相对应的频率下产生RF输出信号。类似地，如果用户对着麦克风280讲话，则数字声频数据由ADC 275创建，由控制器210编码，并且被发送到激励器250，以传送到中继器120或其它LMR装置。从接收器260接收的数据也呈现给用户，或者作为通过扬声器270播出的声频，或者作为经用户显示器240呈现给用户的信息。便携式无线电设备200可以手动进入远程模式。例如，用户控制装置230可以包括专用开关，该专用开关用来将模式手动地设置成独立或远程模式。可选择地，控制器210可以检测PTT按钮238的按钮按压样式，并且如果检测到预定按钮按压样式，则进入远程模式。例如，如果用户双击PTT按钮238，即如果用户快速连续地按压PTT按钮238两次，则可以进入远程模式。也可以使用按压PTT按钮238的其它样式。例如，如果快速连续地按压PTT按钮238两次，然后保持按下一段时间，则可进入远程模式。而且，当PTT按钮按预定样式按压给定次数吋，PTT按钮238可以用来退出远程模式，即进入本地模式。如以上描述的那样，便携式无线电设备200也可以包括可选择自动模式选择能力，借此模式在远程和独立之间由控制器210自动地切換。自动模式选择选项可以通过按预定样式将PTT按钮238按压多次而启动。例如，通过三击PTT按钮238可以启动可选择自动模式选择选项。也可以使用启动自动模式选择选项的其它方法，如专用开关的使用。当前模式的指示可以提供在便携式无线电设备的用户显示器240上。可选择地，可以通过扬声器270将声音指示提供给用户，作为模式已经改变的指示。例如，在进入远程模式和独立模式中的每ー个时，不同的可听音调可经扬声器270输出给用户。如果启动自动模式选择选项，则又一种音调可以供给用户。当在远程模式中时，控制器210 —般部分地或完全地禁用RF接ロ 285。这样做是为了节省电池功率。当在远程模式中时，由用户经用户控制装置230提供的数据不发送到RF接ロ 285。作为代替，该控制信息使用本地通信模块225经本地无线链路150发送到移动式无线电设备300。按这种方式，便携式无线电设备200的用户可远程地控制与移动式RF接ロ 385相关联的參数，如功率和信道号。 从麦克风280接收的声频数据也使用本地通信模块225经本地无线链路150发送到移动式无线电设备300。在声频数据传送到移动式无线电设备300之前，声频数据可以由控制器210编码成为使用移动式RF接ロ 385传送所需要的形式。例如，控制器210可以使用由P25标准定义的改进多带激励(Improved Multiband Excitation) (IMBE)声码器将声频数据编码。可选择地，最后的编码步骤可以由移动式无线电设备300进行。例如，控制
器210可以使用由Bluetooth 标准定义的连续可变斜率增量调制(CVSD)将声频数据编
码，以将语音数据发送到移动式无线电设备300。在这种情况下，移动式无线电设备300将声频数据解码和转换成为使用移动式RF接ロ 385传输所要求的形式。当便携式无线电设备200在远程模式中时，移动式无线电设备300转发从移动式RF接ロ 385接收的数据，并且将它经本地无线链路150提供给便携式无线电设备200。该数据在便携式无线电设备200处由本地通信模块225接收。如果数据包括声频数据，则声频数据由控制器210解码，并且提供给扬声器270，该扬声器270将声频数据作为声音而输出。类似地，用户显示器240将关于移动式无线电设备的RF接ロ 385的状态信息提供给用户。状态信息由移动式无线电设备300经本地通信模块225提供。使用本地通信模块225发送和接收的数据的ー些或全部可以加密。例如，
Bluetoeth 提供使用muet00th 协议发送的数据的加密。然而，数据可以由控制器210使用对于本领域的技术人员熟知的技术进一歩加密。当便携式无线电设备200在远程模式中时，用户控制装置230可以控制与便携式无线电设备200和移动式无线电设备300都相关联的參数。例如，便携式无线电设备200的用户可以控制移动式无线电设备300被设定的RF信道、和在便携式无线电设备200上的扬声器270的音量。类似地，用户显示器240可以提供用于移动式无线电设备300和便携式无线电设备200两者的状态信息。在一个实施例中，便携式无线电设备200当在远程模式中时，按透明模式操作。在这个实施例中，对于诸如信道号的參数进行的变化，既对于移动式无线电设备300又对于便携式无线电设备200进行。按这种方式，如果便携式无线电设备200在本地和远程模式之间切换，则用户不需要将便携式无线电设备200上的信道号设置成与移动式无线电设备300的信道号相匹配。在其它实施例中，即使当在远程模式中时，也独立地控制与便携式RF接ロ 285和移动式RF接ロ 385相关联的參数的控制。现在參照图3，提供按照本发明实施例的移动式无线电设备300的更详细方框图。移动式无线电设备300的结构与便携式无线电设备200的结构相似。移动式无线电设备300可以嵌在车辆的仪表盘中。可选择地，移动式无线电设备300可以嵌在安装在车辆中的分离单元或多个单元中。移动式无线电设备300可以由车辆的电池供电。可选择地，分离的、典型巨大的电源可以提供在移动式无线电设备300的车辆中。如便携式无线电设备200，移动式无线电设备300包括控制器310。控制器310可以包括ー个或多个微处理器、微控制器、专用集成电路(ASIC)及可编程装置，如现场可编程门阵列(FPGA)或复合可编程逻辑装置(CPLD)。控制器310也可以具有对于存储器335的访问。存储器335可以包括易失性存储器，如静态或动态RAM;和非易失性存储器，如铁电存储器、磁阻存储器、闪速存储器、或硬盘驱动器。存储器335可以用来存储程序指令(例如，软件代码)、校准信息、及由控制器310要求的其它信息。控制器310也可以连接到ー个或多个外部I/O接ロ 320。外部I/O接ロ的例子包括用于USB、串行、以太网及火线(Firewire)的端ロ。这样的接ロ对于本领域的技术人员是熟知的，因而这里不再更详细地描述。用户可通过外部I/O接ロ 320与控制器310相互作用，以升级软件代码并且向和从控制器310传送信息。移动式外部I/O接ロ 320之一也可以用来连接到便携式外部I/O接ロ 220之一，以在移动式无线电设备300与便携式无线电设备200之间传送数据和/或给便携式无线电设备200的电池充电。存储器335可包括计算机可读存储介质，在该计算机可读存储介质上存储有ー个或多个指令集(例如，软件代码)，这些指令集被配置成实施ー个或多个这里描述的方法、过程或功能。包含指令的计算机可读介质也可以经外部I/o接ロ 320之一连接到控制器310。指令也可完全或至少部分地驻留在控制器310内。控制器310可以执行程序指令，以完成分配给控制器310的功能。可选择地，这里描述的方法、过程或功能可使用专用硬件工具实施。因而，示范系统适用于软件、固件、及硬件实现。移动式无线电设备300还包括用户控制装置330。用户控制装置330可以包括用户可用来与控制器310相互作用的按钮、开关及旋钮。用户控制装置330典型地包括PTT按钮、信道选择器、频段选择器、DTMF小键盘及用户可定义键。全键盘也可以包括在用户控制装置330中。用户显示器340也包括在移动式无线电设备300中。用户显示器340可以包括IXD显示器、LED、及其它指示装置。扬声器370和麦克风380也包括在移动式无线电设备300中。尽管在图3中被示例为单个麦克风380和扬声器370，但多个扬声器和麦克风可以包括在移动式无线电设备300中。扬声器370经数模转换器(DAC)365连接到控制器310。扬声器370可以是移动式无线电设备300的一部分。可选择地，如在图3中示例的那样，移动式无线电设备300可以经车辆的声频系统将声频提供给用户。在这种情况下，DAC 365通过车辆声频系统接ロ 366连接到车辆的声频系统。否则，DAC 365将由控制器310提供的数字样本转换成模拟样本，以由扬声器370输出。类似地，麦克风380连接到模数转换器(ADC) 375。ADC 375将麦克风380的模拟输出转换成数字数据。控制器310接收由麦克风380产生的数字数据。
移动式无线电设备300也可以包括手持式単元331。手持式単元331可以包括手持式控制装置332，如PTT按钮。手持式单元331也可以包括手持式显示器341，如IXD显示器或LED指示器。麦克风380可以 包括在手持式単元331中。手持式単元331可以经有线或无线接ロ连接到控制器310。RF接ロ 385包括激励器350、输出功率放大器390、接收器360、输入功率放大器395及天线345。尽管图3仅示例了单个天线345，如在技术中熟知的那样，可以使用分离的发射和接收天线。多个发射和/或接收天线也可以用于更复杂的系统中，以提供分集式发射和接收和/或波束成形。存在实施RF接ロ 385的许多不同的可能方法。激励器350、接收器360、功率放大器390、395及天线345中的每ー个对于本领域的技术人员是熟知的。因而，这里不再更详细地描述这些元件。然而，提供RF接ロ 385构造的简短讨论，以帮助读者理解本发明。激励器350典型地包括调制器和本地振荡器(未示出)。激励器350的作用是将数据调制到从本地振荡器导出的RF信号上。数据由控制器310提供给激励器350。携帯数据的RF信号使用输出功率放大器390放大，并且被发送到天线345。RF信号由此广播到中继器120和其它LMR装置。接收器360典型地包括解调器和第二本地振荡器(未示出)。RF信号从天线345接收，并且由输入功率放大器395放大。放大的输入RF信号然后由接收器360使用第二本地振荡器解调。数据由此从输入RF信号中提取。输入数据被提供给控制器310。控制器310设置本地振荡器的频率和功率放大器390、395的増益。本地振荡器的频率典型地由移动式无线电设备300被设定的信道定义。如果移动式无线电设备使用同一频率发送和接收数据，则RF接ロ可以只包括单个本地振荡器(未示出)，该单个本地振荡器由激励器350和接收器360共享。本地无线接ロ 305包括本地通信模块325和天线315。本地通信模块325提供用来经本地无线链路150与便携式无线电设备200通信的无线通信接ロ。在示范实施例中，本地通信模块325提供使用；Bluetooth ·协议的接ロ。可以使用其它无线协议，只要由移动式无线电设备300使用的协议与由便携式无线电设备200使用的协议兼容。当便携式无线电设备200在独立模式中时，便携式控制器310取得由用户通过移动式用户控制装置330和移动式麦克风380输入的数据，并且使用该数据驱动移动式RF接ロ 385。例如，如果用户使用用户控制装置330改变RF输出功率，则控制器310使用该信息修改输出功率放大器390的增益水平。类似地，如果用户对着麦克风380讲话，则数字声频数据由ADC 375创建，被控制器310编码，并且被发送到激励器350，以传送到中继器120或其它LMR装置。从接收器360接收的数据也呈现给用户，或者作为通过扬声器370播出的声频，或者作为经用户显示器340呈现给用户的信息。相反，当便携式无线电设备200在远程模式中时，移动式控制器310允许便携式无线电设备200使用移动式无线电设备的RF接ロ 385。在允许该操作之前，便携式无线电设备200必须首先连接到移动式无线电设备300。该连接经本地无线链路150实现。便携式本地通信模块225和移动式本地通信模块325首先协商连接。协商过程典型地包括验证过程，该验证过程防止未授权的装置连接到移动式无线电设备300。协商过程也保证，移动式无线电设备300和便携式无线电设备200正确地配对，即，便携式无线电设备200连接到正确的移动式无线电设备300。便携式无线电设备200可以与不同的便携式无线电设备200一起使用。相应地，协商过程可被配置成允许不同的移动式无线电设备/便携式无线电设备配对。B丨uetooth 协议提供可用来将移动式无线电设备300配对到便携式无线电设备200的鲁棒的协商和连接方法。另外，移动式控制器310和便携式控制器210在建立连接之后可以向彼此传送另外的数据，以提供进ー步的安全性。包括安全性特征的无线连接的协商是本领域熟知的，并且这里不再进一步详细地描述。当便携式无线电设备200经本地无线链路150连接到移动式无线电设备300、并且便携式无线电设备200在远程模式中吋，从移动式RF接ロ 385接收的数据使用本地通信模块325经本地无线链路150转发到便携式无线电设备200。从RF接ロ 385接收的数据也可以经移动式用户显示器340和移动式扬声器370输出。这允许位于车辆中的用户监视来自中继器120或其它LMR装置的接收通信。类似地，当便携式无线电设备200经本地无线链路150连接到移动式无线电设备300、并且便携式无线电设备200在远程模式中时，移动式控制器310将从便携式无线电设备200经移动式本地通信模块325接收的数据转发到移动式RF接ロ 385，以供传输。该数 据也可以经移动式用户显示器340和移动式扬声器370或车辆声频系统输出，由此允许车辆中的用户监视由便携式无线电设备200发送的通信。从便携式无线电设备200经本地通信模块325接收的数据也可以用来设定与移动式RF接ロ 385相关联的參数，如信道和输出功率级。即使当连接到在远程模式中的便携式无线电设备200时，移动式无线电设备300可以允许位于车辆中的用户使用移动式RF接ロ发送和接收数据。这允许位于车辆中的用户和位于离车辆一段距离处的使用便携式无线电设备200的用户有效地共享移动式RF接ロ。在这种情况下，移动式麦克风380和移动式用户控制装置330可用来将数据提供给移动式控制器310，该数据可使用移动式RF接ロ 385被发送。该数据也可经本地无线链路150发送到便携式无线电设备200，以允许便携式无线电设备200的用户监视由移动式无线电设备300发送的通信。在某些实施例中，移动式无线电设备300可同时与多个便携式无线电设备200配对。这些实施例允许多个远程用户共享移动式RF接ロ 385。在这些实施例中，便携式无线电设备200中的每ー个不能修改与移动式RF接ロ 385相关联的所有參数。例如，便携式无线电设备能够使用移动式RF接ロ 385发送和接收信息，但不能改变信道号。便携式无线电设备200也可以经本地无线链路150与键盘显示単元(KeyboardDisplay Unit) (KDU)(未示出)配对。KDU包括键盘和显示器，该键盘和显示器可用来输入
和显示文本数据。KDU可以使用Bluetooth 协议连接到移动式无线电设备300。kdu由
此可通过使用B丨uetooth 协议加密数据而将文本数据安全地发送到移动式无线电设备300。现在參照图4，提供有按照本发明另一个实施例的通信系统400的方框图。通信系统至少包括两个重发无线电设备420、421。重发无线电设备420、421分别包括RF接ロ485、486,RF天线445、446，本地接ロ 405、406，及本地天线415、416。重发无线电设备420、421中的每ー个可以包括与以前描述的移动式无线电设备300相同的元件和特征。然而，重发无线电设备420、421不必位于车辆中。重发无线电设备421、420可以位于固定位置，并且由交流电カ网供电。第一重发无线电设备420和第二重发无线电设备421经本地无线链路450安全地彼此配对。在一个实施例中，Bluetooth 切、议用来安全地配对两个重发无线电设备420、421。第一重发无线电设备420在第一 RF频率下经其RF接ロ 485从第一装置410接收RF信号。第一重发无线电设备420解码在RF信号中编码的数据，并且使用本地接ロ 405经本地无线链路450将数据发送到第二重发无线电设备421。经本地无线链路450发送的数据可以被加密。第二重发无线电设备421从其本地接ロ 406接收解码数据，并且使用其RF 接ロ 486将信息重发到第二装置411。典型地，该重发发生在与第一 RF频率不同的RF频率下。系统由此允许数据在按不同RF频率操作的两个装置之间安全地传送。系统可以是双向的，也允许从第二装置411到第一装置410的传输。该系统的示范应用是在军事应用中的黑侧(black side)重发。这里公开和要求保护的全部设备、方法及算法可鉴于本公开形成和执行，而不用过多实验。尽管就优选实施例而论已经描述了本发明，但对于本领域的技术人员，显然的是，对于设备、方法及方法的步骤顺序可以施加变更，而不脱离本发明的概念、精神及范围。更明确地说，将显然的是，一定元件可以被添加到这里描述的元件、与这里描述的元件相结合、或者替代这里描述的元件，同时实现相同或相似的結果。对于本领域的技术人员，显然全部这样的替代和修改都被认为在所限定的本发明的精神、范围及概念内。
权利要求
1.ー种无线电通信系统，包括 便携式无线电设备，包括便携式控制器，该便携式控制器通信地耦接到 便携式RF接ロ，用于无线电信号的传输和接收， 便携式本地无线接ロ， 便携式用户输入装置，包括对讲按钮，以及 便携式用户输出装置；以及 移动式无线电设备，包括移动式控制器，该移动式控制器通信地耦接到 移动式RF接ロ，用于无线电信号的传输和接收，以及 移动式本地无线接ロ， 其中，便携式本地无线接ロ和移动式本地无线接ロ操作以建立便携式无线电设备与移动式无线电设备之间的无线链路，并且 其中，便携式控制器操作以从便携式用户输入装置收集用户输入数据，并且将用户输出数据提供给便携式用户输出装置以供输出，并且 其中，便携式控制器能够按本地模式工作，并且当按本地模式工作时，便携式控制器操作以 检测对讲按钮的按钮按压样式，并且如果按钮按压样式与预定样式相匹配，则开始按远程模式工作； 控制与便携式RF接ロ相关联的至少ー个參数； 将收集的用户输入数据提供给便携式RF接ロ以供调制和传输；以及从便携式RF接ロ接收用户输出数据，用户输出数据由便携式RF接ロ从便携式RF接ロ接收的RF信号中抽取， 其中，便携式控制器能够按远程模式工作，并且当按远程模式工作时，便携式控制器操作以 检测对讲按钮的第二按钮按压样式，并且如果第二按钮按压样式与第二预定样式相匹配，则开始按本地模式工作； 至少部分地禁用便携式RF接ロ ；以及 将至少一个远程控制參数提供给便携式本地无线接ロ，以便经无线链路传输到移动式本地无线接ロ，以及 其中，当便携式控制器正在按远程模式工作时，移动式本地无线接ロ操作以接收由移动式无线接ロ发送的至少ー个控制參数，并将接收的至少ー个控制參数提供给移动式控制器，并且移动式控制器操作以基于接收的至少ー个控制參数控制与移动式RF接ロ相关联的至少ー个參数。
2.根据权利要求I所述的无线电通信系统，其中，当便携式控制器正在按远程模式エ作时，便携式控制器进ー步操作以 将收集的用户输入数据提供给便携式本地无线接ロ，以便经无线链路传输到移动式本地无线接ロ ；并且 从便携式本地无线接ロ接收用户输出数据，用户输出数据已经由便携式本地无线接ロ经无线链路从移动式本地无线接ロ接收，以及 其中，当便携式控制器正在按远程模式工作时，移动式本地无线接ロ进ー步操作以接收由便携式本地无线接ロ发送的收集的用户输入数据，并将接收的收集的用户输入数据提供给移动式控制器，并且移动式控制器操作以 将接收的收集的用户输入数据提供给移动式RF接ロ以供调制和传输； 从移动式RF接ロ接收用户输出数据，用户输出数据是经由移动式RF接ロ从由移动式RF接ロ接收的RF信号中抽取的；以及 将用户输出数据提供给移动式本地无线接ロ，以便经无线链路传输到便携式本地无线接ロ。
3.根据权利要求2所述的无线电通信系统，其中，移动式无线电设备进ー步包括 移动式用户输入装置，通信地耦接到移动式控制器；和 移动式用户输出装置，通信地耦接到移动式控制器； 其中，当便携式控制器正在按本地模式工作时，移动式控制器操作以 从移动式用户输入装置收集移动式用户输入数据； 将收集的移动式用户输入数据提供给移动式RF接ロ以供传输； 从移动式RF接ロ接收移动式用户输出数据，移动式用户输出数据是由移动式RF接ロ从移动式RF接ロ接收的RF信号中抽取的；以及 将接收的移动式用户输出数据提供给移动式用户输出装置以供输出。
4.根据权利要求2所述的无线电通信系统，其中，移动式无线电设备进ー步包括移动式用户输出装置，该移动式用户输出装置通信地耦接到移动式控制器，并且 其中，当便携式控制器正在按远程模式工作时，移动式控制器进ー步操作以将用户输出数据提供给移动式用户输出装置，以供输出。
5.根据权利要求3所述的无线电通信系统，其中，当便携式控制器正在按远程模式エ作时，移动式控制器操作以 从移动式用户输入装置收集移动式用户输入数据； 将收集的移动式用户输入数据提供给移动式RF接ロ以供传输；以及 将用户输出数据提供给移动式用户输出装置以供输出。
6.根据权利要求I所述的无线电通信系统，其中，预定按钮按压样式是双击。
7.根据权利要求I所述的无线电通信系统，其中，如果在便携式无线电设备与远程无线电设备之间建立无线链路，则便携式控制器自动选择性地按远程模式工作。
8.根据权利要求I所述的无线电通信系统，其中，如果在便携式无线电设备与远程无线电设备之间建立的无线链路中断，则便携式控制器自动选择性地按本地模式工作。
9.根据权利要求I所述的无线电通信系统，其中，便携式控制器基干与在便携式无线电设备与移动式远程无线电设备之间建立的无线链路相关联的信号质量，自动动态地确定是按本地模式还是按远程模式工作。
10.一种移动式无线电设备，包括移动式控制器，该移动式控制器通信地耦接到移动式RF接ロ、移动式本地无线接ロ、移动式用户输入装置、以及移动式用户输出装置， 其中，移动式本地无线接ロ操作以验证来自便携式无线电设备的连接请求，并且如果验证是成功的，则在移动式无线电设备与便携式无线电设备之间建立无线链路，以及 其中，移动式本地无线接ロ进ー步操作以经无线链路从便携式无线电设备接收便携式用户输入数据和至少ー个控制參数，并且其中，移动式控制器操作以 基于接收的至少ー个控制參数，控制与移动式RF接ロ相关联的至少ー个參数； 将接收的便携式用户输入数据提供给移动式RF接ロ以供调制和传输； 从移动式用户输入装置收集移动式用户输入数据； 将收集的移动式用户输入数据提供给移动式RF接ロ，以供传输； 从移动式RF接ロ接收用户输出数据，该用户输出数据是由移动式RF接ロ从由移动式RF接ロ接收的RF信号中抽取的； 将用户输出数据提供给移动式用户输出装置，以供输出；以及 将用户输出数据提供给移动式本地无线接ロ，以便经无线链路传输到便携式本地无线接ロ。
全文摘要
一种无线电通信系统(100)，包括便携式无线电设备(200)和移动式无线电设备(300)，所述便携式无线电设备(200)被配置成，远程控制移动式无线电设备(300)。便携式无线电设备(200)可按独立模式工作，在该独立模式中，移动式无线电设备(300)使用便携式无线电设备的RF接口(285)与其它无线电装置通信。便携式无线电设备(200)可按远程模式工作，在该远程模式中，便携式无线电设备(200)操作以在便携式无线电设备(200)与移动式无线电设备(300)之间建立无线链路，由此远程控制移动式无线电设备(300)，并且使用移动式无线电设备的RF接口(385)与其它无线电装置通信。
文档编号H04W88/04GK102648660SQ201080050593
公开日2012年8月22日 申请日期2010年11月1日 优先权日2009年11月9日
发明者D·辛特伯格, D·马茨, E·范·尼斯 申请人:哈里公司