專利名稱：用于建立移動(dòng)蜂窩通信系統(tǒng)內(nèi)的兩個(gè)或多個(gè)用戶設(shè)備之間的直接無線電通信的過程和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
在移動(dòng)電信領(lǐng)域中，本發(fā)明涉及了解其中移動(dòng)終端所位于的無線電 環(huán)境和基于這一了解做出決策的能力。更具體地，它涉及通過使用感 知無線電技術(shù)在構(gòu)成蜂窩系統(tǒng)一部分的終端之間建立直接無線電通信 的可能性。
背景技術(shù)：
感知無線電在研究開發(fā)領(lǐng)域是一個(gè)相對(duì)新的概念(首先由皇家技術(shù)
學(xué)院的Joseph Mitola在2000年5月8日在"Cognitive Radio. An Integrated Agent Architecture for Software Defined Radio Dissertation";然而，它已經(jīng)引起了工業(yè)界的興趣并且毫無疑問地將 出現(xiàn)在未來的電信系統(tǒng)中。感知無線電基于這樣的事實(shí)，即用戶的通 信設(shè)備能夠了解它所位于的無線電環(huán)境并且使用這一 了解做出決策 (例如，它是否可以發(fā)射，以及當(dāng)發(fā)射時(shí)它應(yīng)當(dāng)使用什么最佳頻語以 便不產(chǎn)生干擾)。關(guān)于這一思想的方面之一是當(dāng)前的無線電通信系統(tǒng) 沒有充分利用可用于它們的整個(gè)頻鐠，即給定任何時(shí)刻和地點(diǎn)(在為 該系統(tǒng)所授權(quán)的地理區(qū)域內(nèi))，極有可能是存在可用于比正在進(jìn)行的 通信(發(fā)射/接收)更多的通信的頻譜。例如，這將允許提供有感知無 線電智能的用戶設(shè)備來掃描這一點(diǎn)上的頻率并且使用那些空閑(即未 被系統(tǒng)使用)的頻率。
另外，用戶設(shè)備之間的直接無線電通信是已知的概念并且用于商業(yè) 技術(shù)方案中，無論是在完全獨(dú)立的系統(tǒng)(例如步話機(jī))中還是作為存 在于蜂窩系統(tǒng)中的功能(例如，TETRA)。正是基于這樣的事實(shí)，即如 果移動(dòng)用戶設(shè)備從無線電的角度來說可以相互"看到，，對(duì)方的話則它 們可以相互直接進(jìn)行通信。最典型的通信是語音通信，通常遵循半雙 工模式(每次僅一個(gè)人可以講話)。如果這個(gè)直接無線電通信發(fā)生在 蜂窩系統(tǒng)中，則它可能專有地由終端來處理，而不需要網(wǎng)絡(luò)的介入， 或者它可能由蜂窩系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(比如基站)輔助或者由蜂窩系統(tǒng)
4的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(比如基站)控制。這一通信在物理層中是直接的，即無
線電信號(hào)從一個(gè)設(shè)備到另一個(gè)設(shè)備；因此，不應(yīng)當(dāng)混淆涉及較高層中
的直接通信的其他概念，比如舉例來說在IP層中流行的"對(duì)等"通信 (其中物理信號(hào)實(shí)際上穿越一個(gè)用戶設(shè)備和另 一 個(gè)用戶設(shè)備之間的許 多中間節(jié)點(diǎn))。
PTT (—鍵通)概念最初涉及半雙工線路中的通信方法，包含4姿下4要 鈕并且保持它以能夠發(fā)射(即，講話)并且釋放它以能夠接收(即， 收聽)，其是最老的移動(dòng)電話協(xié)議之一。最近，術(shù)語PTT(—鍵通)被 使用更多涉及存在于移動(dòng)電話中的功能并且與由移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商提供的業(yè) 務(wù)有關(guān)，使得所描述的動(dòng)作被模仿；例如，在訂閱該業(yè)務(wù)的一組用戶 中，其中一個(gè)用戶(每次僅一個(gè)人)可以通過按下他或她的移動(dòng)終端 的PTT按鈕來講話而其他人將通過他們的電話的耳機(jī)即刻聽到他或者 她的講話。在工業(yè)上這一業(yè)務(wù)的普遍實(shí)現(xiàn)，稱作PoC (基于蜂窩的一4定 通)，現(xiàn)在正處于標(biāo)準(zhǔn)化過程中，基于分組傳輸(GPRS、 UMTS)和SIP 和RTP協(xié)議。
中繼技術(shù)的概念通常與其他概念比如自建網(wǎng)絡(luò)(自構(gòu)網(wǎng)絡(luò)、專有網(wǎng) 絡(luò)、網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)等等)的概念結(jié)合。這是一個(gè)很寬泛的概念，其當(dāng)前正 處于很熱情的研究中。對(duì)于這里所描述的本發(fā)明最有關(guān)的方面涉及擴(kuò) 大覆蓋以使得實(shí)現(xiàn)從無線電的觀點(diǎn)來說相互看不到對(duì)方的用戶之間能 夠通信的可能性。舉例來說，如果有一個(gè)用戶A的移動(dòng)設(shè)備，其中用 戶A位于另一個(gè)用戶B的范圍內(nèi)，同時(shí)有一個(gè)第三設(shè)備C,也在B的范 圍內(nèi)，但是這樣以來A和C不能看到對(duì)方(即，在兩者之間不能是直 接無線電通信)，于是通過使用中繼技術(shù)，B可以是A和C之間的橋接， 這樣以來他們可以相互講話(從而存在直接無線電信號(hào)A-B部分和另 一 B-C部分)。這一中繼可以從筒單重復(fù)物理信號(hào)直到暗含尋址和路
由的更復(fù)雜的算法。
有幾種系統(tǒng)，這樣的系統(tǒng)包括在蜂窩系統(tǒng)內(nèi)的移動(dòng)終端之間直接通 信的思想，在蜂窩終端的單個(gè)設(shè)備中結(jié)合步話機(jī)或者一般的或者"通 用的"步話機(jī)設(shè)備的概念。
因此，舉例來說，公開號(hào)為W0 98/35515的PCT專利申請(qǐng)描述了在
具有特定頻率的移動(dòng)終端之間直接通信的思想，或者德國(guó)專利申請(qǐng)DE 10006688涉及一種結(jié)合GSM和DECT的系統(tǒng)。關(guān)于商業(yè)技術(shù)方案，可能提到了 TETRA無線電通信系統(tǒng)，它包括終端之間，以及配備有MOTOtalk 離網(wǎng)數(shù)字步話機(jī)功能的摩托羅拉終端(其將常規(guī)的蜂窩電話和常規(guī)的 步話機(jī)結(jié)合)直接的直接模式。
然而，它們與下面將解釋的本發(fā)明都不一樣。區(qū)別本發(fā)明的關(guān)鍵點(diǎn) 在于結(jié)合了感知無線電技術(shù)和利用了移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商的空閑頻譜資源(即， 在許可證下屬于后者)
在現(xiàn)有文獻(xiàn)中，當(dāng)說到在一個(gè)系統(tǒng)中使用感知無線電技術(shù)這樣用戶 設(shè)備可以使用在該系統(tǒng)中檢測(cè)到的空閑無線電資源的可能性時(shí)，假定 所述設(shè)備將作為系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備來工作(例如，GSM移動(dòng)臺(tái)將繼續(xù)成為 GSM移動(dòng)臺(tái)，或者4G終端將是按照4G系統(tǒng)中的終端的功能如何凈皮定義 的終端)，但是對(duì)于其他使用來說并非如此，比如在本發(fā)明中描述的 直接無線電通信。
我們都知道，在移動(dòng)電話領(lǐng)域中縮寫詞和首字母縮寫詞被頻繁使用。 下面提供了在整個(gè)這個(gè)說明書中使用的首字母縮寫詞/術(shù)語的術(shù)語表 -ARFCN:絕對(duì)無線電頻率信道號(hào) -BCCH:廣播控制信道 -BSC:基站控制器 -BTS:基地收發(fā)信臺(tái) -CCDC:蜂窩感知直接通信 -CDM:碼分復(fù)用 -FDM:頻分復(fù)用 -FR:全速率
-GMSK:高斯最小移頻鍵控 -GSM:全球移動(dòng)通信系統(tǒng) -GPRS:通用分組無線電業(yè)務(wù) -HLR:歸屬位置寄存器 -R&D:研究和開發(fā) -IP:互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議 -OTA:空中下載 -SCH:同步信道 -SIM:訂戶身份模塊 -MSC:移動(dòng)交換中心-PTT: —鍵通
-RTP:實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議
-SDCCH:獨(dú)立專用控制信道
-SMS:短消息業(yè)務(wù)
-SIP:會(huì)話發(fā)起協(xié)議
-TCH:業(yè)務(wù)信道
-TDM:時(shí)分復(fù)用
-TETRA:陸地集群無線電
-TS:時(shí)隙
-UMTS:通用移動(dòng)電信系統(tǒng)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及分別根據(jù)權(quán)利要求1和12的在移動(dòng)蜂窩通信系統(tǒng)內(nèi)的兩 個(gè)或多個(gè)用戶設(shè)備之間建立直接無線電通信的過程和系統(tǒng)。在從屬權(quán) 利要求中限定了該過程和該系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施例。
本發(fā)明主要基于結(jié)合"感知無線電"和"移動(dòng)終端之間的直接無線 電通信"的概念。其次并且可選地，根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施例，后者 還可以結(jié)合"一鍵通"和"中繼技術(shù)"的概念或者機(jī)制。
所提出的發(fā)明的一般表述是，在移動(dòng)蜂窩通信系統(tǒng)內(nèi)，優(yōu)選地以運(yùn) 營(yíng)商控制的方式，用戶設(shè)備單獨(dú)地或者通過網(wǎng)絡(luò)幫助，使用感知無線 電技術(shù)在某 一 時(shí)間上在他們所位于的地方利用由所述運(yùn)營(yíng)商所提供的 該移動(dòng)系統(tǒng)的空閑頻譜資源來在它們之間建立直接無線電通信。
因此，本發(fā)明的第 一方面涉及用于在移動(dòng)蜂窩通信系統(tǒng)內(nèi)的兩個(gè)或 多個(gè)用戶設(shè)備之間建立直接無線電通信的過程，所述兩個(gè)或多個(gè)用戶 設(shè)備使用同一運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)，該過程包括
-使用感知無線電技術(shù)來檢測(cè)可用于其中所述至少兩個(gè)用戶設(shè)備所 位于的特定區(qū)域內(nèi)的無線電通信的頻譜資源，
其特征在于該過程還包括
-從所述可用資源中選擇至少 一 個(gè)資源，所述資源是與所述兩個(gè)或多 個(gè)用戶設(shè)備共有的運(yùn)營(yíng)商的資源，并且
-在所述兩個(gè)用戶之間使用所述檢測(cè)的運(yùn)營(yíng)商的空閑資源來建立直 接無線電鏈路。依靠本發(fā)明，用戶設(shè)備(移動(dòng)終端)因此使用由感知無線電技術(shù)為 操作所檢測(cè)的空閑資源，該操作盡管它可能由運(yùn)營(yíng)商所認(rèn)證，但是它
不是該系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)操作(例如，該移動(dòng)臺(tái)將不當(dāng)作GSM移動(dòng)臺(tái)而是當(dāng) 作步話機(jī))。
換言之，本發(fā)明旨在使用運(yùn)營(yíng)商許可的頻譜-而不是在確定時(shí)間和地 點(diǎn)上使用它-來在訂閱所述運(yùn)營(yíng)商的兩個(gè)用戶設(shè)備之間建立直接無線 電通信。
依靠使用感知無線電技術(shù)，用戶設(shè)備被允許了解它的無線電環(huán)境， 這樣它檢測(cè)和選擇用戶所訂閱的蜂窩系統(tǒng)中的空閑資源，并且可以隨 著無線電環(huán)境變化而動(dòng)態(tài)改變那個(gè)資源選擇。
優(yōu)選地，除了所述資源是空閑之外，所述資源還是不干擾運(yùn)營(yíng)商的 正常業(yè)務(wù)的資源，即依靠一些感知無線電技術(shù)，在蜂窩系統(tǒng)中存在空 閑信道或者資源-即那些沒有被使用的信道或者資源被檢測(cè)到，-為了 建立直接無線電鏈路，使用這樣的資源，如果用戶設(shè)備使用它的話它 不影響系統(tǒng)的正常工作(即，它不引起干擾)。
優(yōu)選地，這個(gè)發(fā)明中所描述的直接無線電鏈路以運(yùn)營(yíng)商控制的方式 來建立?？赡艿目刂品椒ǖ囊恍├訉⑹怯嗛喌臈l件或者條款(例 如，登記業(yè)務(wù)、使用限制等等)、對(duì)于在用戶終端和/或在用戶的身份 卡中所引入的那個(gè)影響的特定機(jī)制(例如GSM系統(tǒng)中的SIM卡)、或 者與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的信令，如果存在與它的通信并且在本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)中使
用輔助模式的話。
使用感知無線電技術(shù)用于了解無線電環(huán)境可以通過用戶設(shè)備自己 (獨(dú)立地)或者通過網(wǎng)絡(luò)輔助來實(shí)現(xiàn)。也可以人工地(通過用戶的介 入)或者自動(dòng)地(沒有用戶的介入)來實(shí)現(xiàn)。
優(yōu)選地包括控制機(jī)制，這樣當(dāng)無線電環(huán)境改變時(shí)檢測(cè)到它，并且正 在被使用的資源被釋放并且它被變成新的空閑資源。
根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，該過程包括創(chuàng)建CCDC組，該組由所述兩個(gè)或多個(gè) 用戶設(shè)備所組成。換言之，本發(fā)明的過程優(yōu)選地使用管理算法用于創(chuàng) 建一組CCDC用戶(即，基于蜂窩系統(tǒng)的空閑資源通過使用直接無線電 通信進(jìn)行相互通信的用戶)，協(xié)調(diào)那些在同一CCDC組的用戶中選擇和 使用的空閑資源(在動(dòng)態(tài)地創(chuàng)建該組時(shí)和創(chuàng)建該組之后，當(dāng)至少一個(gè) 成員的無線電環(huán)境改變時(shí)，其迫使切換空閑資源)，以及當(dāng)在兩組的一些成員之間存在地理重疊時(shí)協(xié)調(diào)在不同組用戶之間使用的資源。
本發(fā)明可選地包括使用任何中繼技術(shù)，依靠一個(gè)或幾個(gè)無線電跳轉(zhuǎn)，
使同一 CCDC組的兩個(gè)用戶置于通信中，即使這些用戶沒有位于直接無 線電范圍中。作為應(yīng)用(可選地)中繼技術(shù)(也涉及專有網(wǎng)絡(luò)、自建 網(wǎng)絡(luò)等等的概念)的結(jié)果，可以提供在本發(fā)明的過程的基本操作上的 改進(jìn)。
PTT模式還可以優(yōu)選地包括在CCDC組的用戶終端中，這樣它們具有 PTT用戶的體驗(yàn)，包含按壓和保持PTT按鈕來講話、釋放按鈕來通過揚(yáng) 聲器來收聽。此外，如果CCDC組的任何成員與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，則 可選地可以添加任何機(jī)制，其允許包括在CCDC用戶的移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商的蜂 窩PTT業(yè)務(wù)中，即它們使用基于空閑資源的直接無線電通信。因此， 同一PTT組可以具有與CCDC組的移動(dòng)用戶(其位于確定區(qū)域) 一樣多 的標(biāo)準(zhǔn)移動(dòng)用戶(其可以在不同地理區(qū)域中找到)。
本發(fā)明的過程還可以包括使得CCDC用戶能夠使用緊急郵件 (emergency post)進(jìn)行通信。
本發(fā)明的第二方面涉及用于在移動(dòng)蜂窩通信系統(tǒng)內(nèi)的兩個(gè)或多個(gè)用 戶設(shè)備之間建立直接無線電通信的系統(tǒng)，所述兩個(gè)或多個(gè)用戶設(shè)備使 用同一運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)，包括
-感知無線電裝置，用來檢測(cè)可用于其中所述至少兩個(gè)用戶設(shè)備所位 于的特定區(qū)域內(nèi)的無線電通信的頻譜資源，
-所述兩個(gè)或多個(gè)用戶設(shè)備具有蜂窩系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)通信模式和直接無 線電通信模式或者步話機(jī)模式，
其特征在于該系統(tǒng)還包括
-用于從所述可用資源中選擇至少一個(gè)資源的裝置，所述資源是與所 述兩個(gè)或多個(gè)用戶設(shè)備共有的運(yùn)營(yíng)商的資源，并且
-在所述兩個(gè)用戶之間使用所述檢測(cè)的運(yùn)營(yíng)商的空閑資源來建立直 接無線電鏈路的裝置。
蜂窩系統(tǒng)中的空閑資源的數(shù)量反比于該區(qū)域中的基站(延伸地來說 為潛在用戶)的密度。因此，在城市或者半城市環(huán)境中，很難找到空 閑資源，即，沒有被占用并且可以被獲得和使用而不干擾系統(tǒng)的資源； 它們是這樣的區(qū)域，即其中移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商使用已經(jīng)達(dá)到最大的頻譜。相 反，在鄉(xiāng)下或者無人居住的區(qū)域，很有可能可以找到空閑資源；可以說移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商具有額外的或者多余的頻譜。
本發(fā)明覆蓋了在城市環(huán)境(例如，在城市中)或者半城市環(huán)境中(如 在鄉(xiāng)下環(huán)境中)使用空閑頻譜的兩種情況，假定執(zhí)行這樣的算法，即 該算法動(dòng)態(tài)搜索間隙或者空閑信道并且使用它們而不干擾系統(tǒng)(而不
降低容量)。然而，觀察到最有興趣的應(yīng)用將是在鄉(xiāng)下或者無人居住 的環(huán)境中。


下面將簡(jiǎn)要地描述 一 系列附圖，這些附圖將幫助理解本發(fā)明，
并且
圖1示出了終端如何可以沖企測(cè)和選擇空閑資源。
圖2是工作在直接無線電模式(CCDC)中的一組終端的示意圖。 圖3描繪了本發(fā)明的具體終端的功能框圖，所述終端具有標(biāo)準(zhǔn)GSM 模式和直接無線電模式。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了終端如何可以檢測(cè)和選擇空閑資源在這個(gè)例子中，運(yùn) 營(yíng)商的頻譜的頻率在該區(qū)域中不被使用并且其使用不干擾網(wǎng)絡(luò)的工 作。
首先，它包括發(fā)現(xiàn)蜂窩系統(tǒng)中的空閑信道或者資源-即，那些不正^皮 使用的并且如果移動(dòng)設(shè)備使用它們的話優(yōu)選地不影響系統(tǒng)的正確工作 (即它們不引起干擾)的空閑信道或者資源。蜂窩系統(tǒng)主要使用三種 類型的資源復(fù)用頻率的(FDM)、時(shí)間的(TDM)以及碼的(CDM)。 被稱為資源或者信道的通常是它們的組合。
在GSM系統(tǒng)中，信道對(duì)應(yīng)頻率和時(shí)隙(TS)的組合。每個(gè)頻率包含 在900、 1800(歐洲)或者850、 1800(美國(guó))頻帶中的兩對(duì)200KHz+200KHz 的載波。此外，對(duì)于每個(gè)頻率，時(shí)間被劃分為連續(xù)的段或者幀(每幀 4.615ms),這樣每幀具有八個(gè)時(shí)隙用于建立可區(qū)分的通信(見圖1， 元件1 )。因此，"GSM信道"的例子將是由頻率ARFCN=11 ( 892. 2MHz 上行鏈路載波+937. 2MHz下行鏈路載波)以及時(shí)隙TS=3 (幀中存在的8 個(gè)時(shí)隙中的時(shí)隙號(hào)4-因?yàn)镚SM系統(tǒng)從0到7計(jì)數(shù)它們)構(gòu)成的那個(gè)信 道。上行鏈路載波用于從終端10到基站20的通信，而下行鏈路載波用于從基站20到移動(dòng)終端10的通信(根據(jù)圖1中所示的計(jì)數(shù))。在 GSM系統(tǒng)中，這個(gè)在時(shí)間上劃分成幀和時(shí)隙要求基站和終端之間的"時(shí) 鐘"同步，這樣使得它們關(guān)于何時(shí)每幀和每個(gè)時(shí)隙開始^f皮準(zhǔn)確地調(diào)整。 依靠感知無線電技術(shù)執(zhí)行空閑信道或者資源的存在和從中選擇它們 中的一個(gè)。在這個(gè)情況中最直接的方案包含移動(dòng)設(shè)備搜索那個(gè)移動(dòng)系 統(tǒng)的整個(gè)頻譜，并且具體地搜索提供業(yè)務(wù)的運(yùn)營(yíng)商的已知頻率，以侵_ 看到存在于廣播中的信號(hào)電平。然后選擇該一個(gè)/幾個(gè)沒有活動(dòng)的信道 (見圖1中的元件2)。如前所述，為了考慮實(shí)際上空閑的資源，除了 在那時(shí)沒有信道的占用之外，必須確保當(dāng)它被占用時(shí)它不將影響系統(tǒng) 的工作(如何確保這一點(diǎn)將特別取決于每個(gè)系統(tǒng))。
術(shù)::匕如舉例來說，那些基于搜索頻率、、基)數(shù)據(jù);、'i于網(wǎng)^備的幫
助等等的感知無線電技術(shù)。
在GSM系統(tǒng)的情況中，由GSM移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商使用的典型的頻率規(guī)劃劃 分可用頻率的規(guī)劃成為兩類那些被認(rèn)為是總是存在于廣播中的頻率 (因?yàn)榛臼褂盟鼈儊戆l(fā)射或者播送信息，例如BCCH),以及那些根 據(jù)那時(shí)在那個(gè)地方上存在用戶通信而可以存在于或者不存在于廣纟番中 的頻率(例如用于SMS的SDCCH和用于語音呼叫的TCH)。在搜索對(duì)應(yīng) 運(yùn)營(yíng)商的GSM頻率(其是整個(gè)GSM的子組)中，在第二組的頻率中缺
乏信號(hào)電平?jīng)]有提供這樣的保證，即這個(gè)頻率實(shí)際上在這個(gè)區(qū)域中是 空閑的；相反，在第一組的頻率中缺乏信號(hào)(來自現(xiàn)在BCCH頻率的呼 叫)表明在使用它的區(qū)域中沒有基站并且擴(kuò)展地說，它可用于新的通 信而不干擾蜂窩系統(tǒng)的正確操作。作為參考值，它將被視作"空白 (clean)"并且在任何BCCH頻率上可用，該BCCH頻率的無線電信號(hào) 電平小于-110dBm，其將確保不僅那個(gè)頻率而且它的鄰近頻率沒有正祐: 這個(gè)區(qū)域中的基站所使用(見圖1的元件2)。如果幾個(gè)可用，則將尋皮 選擇的最佳BCCH頻率將是其中搜索被上下最大數(shù)量的其他空白頻率所 環(huán)繞的那個(gè)頻率(假定用戶可以移動(dòng)和改變他或者她的無線電環(huán)境)。 極端情況是GSM覆蓋的整個(gè)缺乏，其中所有BCCH頻率將是空白的和空 閑的。從基站傳輸廣播信息，如前所述的，總是被包含在兩個(gè)組成BCCH 頻率的下行鏈路載波中。而且，它僅占用GSM幀中存在的八個(gè)時(shí)隙的 時(shí)隙TS-O中(見圖1的元件3),盡管如果搜索持續(xù)足夠長(zhǎng)的時(shí)間，檢測(cè)那個(gè)信號(hào)也將沒有問題(實(shí)際上，因?yàn)閹掷m(xù)僅4. 615ms,這;[艮容 易做到)。很基本的掃描將僅檢測(cè)信號(hào)電平，而有點(diǎn)更高級(jí)的但同樣 簡(jiǎn)單的掃描可以進(jìn)一步與基站同步并且為其中信號(hào)被檢測(cè)到的那些頻 率讀取它的廣播信息(SYSTEM INFORMATION系統(tǒng)信息)。
如前所述，本發(fā)明的最感興趣的應(yīng)用是在鄉(xiāng)下或者無人居住的環(huán)境 中。在這種情況中，本發(fā)明的一些應(yīng)用例子可以是
a) 在探險(xiǎn)家或登山運(yùn)動(dòng)員之間的步話機(jī)業(yè)務(wù)(例如，在高山地區(qū)、 叢林、沙漠等等)，在他們之間并且還可選地從緊急角度，其中之一 具有直接的無線電可見度；
b) 在森林或無人居住的地區(qū)提供通信給旅行者、獵人、童子軍等等 的休閑業(yè)務(wù)；
c) 在具有極少或者無覆蓋的地區(qū)中機(jī)動(dòng)車之間的通信業(yè)務(wù)，比如參 與劃船比賽的船只、集會(huì)中的全地面機(jī)動(dòng)車、小型飛機(jī)等等。
在所有這些情況下，依靠本發(fā)明，假定運(yùn)營(yíng)商不能使用它的網(wǎng)絡(luò)提 供業(yè)務(wù)，則運(yùn)營(yíng)商允許它的用戶能夠在他們之間，并且可選地與移動(dòng) 網(wǎng)絡(luò)(如果該組的至少一個(gè)成員具有覆蓋的話)或者與緊急郵件(其
機(jī)制例二^移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、、i"線電話、;線電:等^)建立直接無線電通 信。這種情形反映在圖2中，它是工作在直接無線電模式中的一組終 端10、 10'、 10〃的示意圖。在這種情況中，CCDC組由四個(gè)用戶構(gòu)成， 都使用ARFCN=11，在人工或者自動(dòng)合并(pooling)之后，使用PTT協(xié) 議來判定誰講話誰收聽。在圖2中所示的情況中，四個(gè)用戶中，終端 IO的用戶在講話，而終端1(K在收聽；同樣，終端10〃在收聽，^f旦是 同時(shí)在中繼模式中，這樣終端之一 l(K可能實(shí)際上正在收聽。另外在這 個(gè)CCDC組之間可以存在與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的通信，在直接 f莫式中以及標(biāo)準(zhǔn)語 音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)下給它提供幫助。
本發(fā)明可以在其中被使用的區(qū)域中沒有系統(tǒng)的覆蓋的情況下和在當(dāng) 存在至少一個(gè)基站(通常其可以可選地提供某種類型的幫助給移動(dòng)設(shè) 備來幫助它的感知無線電任務(wù)和直接無線電通信業(yè)務(wù))的覆蓋時(shí)的情 況下來實(shí)現(xiàn)。如果對(duì)于CCDC組的任一成員存在網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)(因?yàn)榇嬖谔?供覆蓋的基站)，本發(fā)明將允許在它的用戶設(shè)備中使用下列模式的通 信僅直接無線電模式、僅與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)模式、或者同時(shí)兩種模式(見圖2的元件4;也見圖3)。
另一種典型的缺乏覆蓋的情況是在室內(nèi)區(qū)域，比如洞穴或深淵(例 如，本發(fā)明使得能夠進(jìn)行在一組洞穴學(xué)者之間的通信)。然而，這個(gè) 例子也出現(xiàn)在城市(例如，車庫(kù)、地下室)，于是用戶室內(nèi)已經(jīng)占用 的空閑資源在用戶 一 出去到外面時(shí)可能干擾蜂窩系統(tǒng)的業(yè)務(wù)。因此， 本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例還包括控制機(jī)制，它 一才企測(cè)到無線電環(huán)境改變時(shí) 就允許資源空閑(并且可選地切換到另一個(gè)資源)。這被應(yīng)用于改變 無線電環(huán)境的任何情況中，即不僅是離開室內(nèi)的情況，而且例如在其 他情況下，比如例如車輛穿過足夠長(zhǎng)的距離，這樣它們的區(qū)域的基站 改變。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，使用特定的移動(dòng)終端，其允許不僅是蜂 窩系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)通信模式而且允許直接無線電通信模式。直接無線電通 信模式將實(shí)際上是標(biāo)準(zhǔn)模式的簡(jiǎn)化 一些資源比如純無線電傳輸和接 收資源，將被重復(fù)使用并且標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)的許多協(xié)議(主要是信令和管理 協(xié)議)不將需要，假定它們被設(shè)計(jì)為與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交互；相反將需要簡(jiǎn) 單的直接無線電通信控制協(xié)議(見圖3)。
可選地，因?yàn)榕c本發(fā)明有關(guān)的業(yè)務(wù)之一是群語音通信業(yè)務(wù)，自然包 括移動(dòng)終端中的PTT體驗(yàn)(即，按壓和保持PTT按鈕來講話，并且釋 放按鈕來通過耳機(jī)收聽)。這允許將用戶設(shè)備基于當(dāng)前的PTT移動(dòng)終 端。此外，在網(wǎng)絡(luò)側(cè)，如果在這個(gè)區(qū)域存在來自基站的覆蓋，則本發(fā) 明允許基于運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)將直接無線電模式與PTT業(yè)務(wù)相結(jié)合。換言 之，本發(fā)明使得一組PTT業(yè)務(wù)用戶能夠包括通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)通信的用戶和 依靠直接無線電模式通信的用戶。在登山運(yùn)動(dòng)員的例子中，可能想象 PTT用戶在山上，他進(jìn)而又與附近的另一個(gè)用戶(與其的通信為直接無 線電模式)和與另一遠(yuǎn)方用戶(與其的通信是通過蜂窩系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)) 進(jìn)行群語音通信。盡管所組合的蜂窩步話機(jī)終端已經(jīng)在現(xiàn)有技術(shù)發(fā)明 中被提出，但是仍然有所不同，因?yàn)樵谶@個(gè)發(fā)明中所提出的終端包括 認(rèn)知無線電智能來識(shí)別它的無線電環(huán)境和使用移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商的許可頻譜 中的空閑頻率(見圖3)。
在GSM系統(tǒng)的情況下，適合于本發(fā)明的終端包括標(biāo)準(zhǔn)GSM模式和直 接無線電模式(或者步話機(jī)模式)，從技術(shù)實(shí)現(xiàn)的角度看，它是標(biāo)準(zhǔn) 模式的簡(jiǎn)化，共享某些它的資源比如鍵盤、顯示器、接觸器(contact )、
13SIM卡、無線電子系統(tǒng)(天線、放大器和濾波器、發(fā)射機(jī)和接收機(jī)GMSK 調(diào)制、編解碼器等等)并且除去了其他的比如更高層機(jī)制(呼叫控制、 移動(dòng)性管理等等)，即那些關(guān)于與基站和網(wǎng)絡(luò)對(duì)話的部分。 一些特征 在步話機(jī)模式中是可選地，并且可以被包括或者不包括，其取決于特 定實(shí)現(xiàn)，例如功率控制、加密等等。
圖3示出了在終端的可能實(shí)現(xiàn)的示意圖中的所有這些概念。這個(gè)終 端將保存GSM系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議堆棧(元件200 )并且將另外具有用于直 接無線電模式的特定協(xié)議堆棧(元件201)。具體地，信令層面中的標(biāo) 準(zhǔn)GSM堆棧，如可以在GSM系統(tǒng)的任何技術(shù)^見范中發(fā)現(xiàn)的，從上到下 包含以下層Radio (無線電)、LAPDm ( Dra信道上的鏈路接入?yún)f(xié)議)、 RR (無線電資源管理)、MM (移動(dòng)性管理)以及CC/SS/SMS (呼叫控制 /增補(bǔ)業(yè)務(wù)/短消息業(yè)務(wù))。相比而言，直接無線電模式的協(xié)議堆棧將 更加簡(jiǎn)單，因?yàn)閷⒉恍枰狦SM較高層；具體地，如圖3所示，從下到 上具有以下層Radio (元件100) 、 MACd (用于直接才莫式的介質(zhì)接入 控制，例如時(shí)隙的管理-元件101)以及CCd (用于直接模式的連接控 制，例如感知無線電程序、在組的成員之間的頻率共同分擔(dān)過程等等-元件102)。在兩個(gè)協(xié)議堆棧的較低層上，存在公共的元件，其將在終 端的最佳實(shí)現(xiàn)的情況下被重復(fù)使用；具體地，整個(gè)無線電層以及介質(zhì) 接入功能性的一部分(換言之，標(biāo)準(zhǔn)GSM模式中的LMPm和RR層的一 部分和直接模式中的MACd層的一部分)將在終端中獨(dú)特地實(shí)現(xiàn)，共享 硬件和軟件資源(元件202 )。
繼續(xù)圖3的說明，在每個(gè)模式的協(xié)議堆棧上，存在模式切換功能(元 件103)，其將要么專有地要么同時(shí)地允許選擇兩個(gè)工作模式之一。然 后有該終端的工作系統(tǒng)(元件104)，并且在其上是輸入/輸出設(shè)備(比 如鍵盤、顯示器、PTT按鈕、揚(yáng)聲器或麥克風(fēng)-元件105)、存儲(chǔ)設(shè)備 (內(nèi)存、數(shù)據(jù)庫(kù)、SIM卡中的文件-元件106)、以及可以由兩個(gè)工作 模式模糊地、專有地或者同時(shí)地使用的該終端的任何其他資源(元件 107)。
很基本的工作模式是直接模式下的一組用戶的移動(dòng)終端全部在同一 資源或者信道上發(fā)射和接收。在標(biāo)準(zhǔn)GSM中，終端在上行鏈路頻率上 并在一定的時(shí)隙中發(fā)射，并在成對(duì)的下行鏈路頻率上(位于45MHz以 上)在另一不同的時(shí)隙(該時(shí)隙由兩個(gè)或多個(gè)時(shí)隙分隔開)中(為了能夠同時(shí)發(fā)射和接收)接收或者收聽；這些頻率和時(shí)隙值在呼叫的建 立中由網(wǎng)絡(luò)選擇并且被傳送到移動(dòng)臺(tái)。在本發(fā)明的基本實(shí)現(xiàn)中，CCDC 組的所有移動(dòng)終端可以在同一載波上發(fā)射和接收(如果有的話，依靠 任何機(jī)制或者在網(wǎng)絡(luò)的幫助下由它們建立)，使用PTT機(jī)制作為控制 信道的裝置(半雙工模型)。在更高級(jí)的實(shí)現(xiàn)中，同步機(jī)制可以在同 一CCDC組的終端之間添加，這樣它們可以繼續(xù)^使用GSM系統(tǒng)的該幀和
時(shí)隙結(jié)構(gòu)，并且這樣它們因此需要單個(gè)載波和時(shí)隙，為其他組釋放同 一頻率的其他時(shí)隙。
本發(fā)明還可以可選地包括運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)中的修改，即它允許"自動(dòng)" 工作模式(其中終端使用它們自己的資源以及如果該區(qū)域有基站的話
使用來自基站的標(biāo)準(zhǔn)信息)和"輔助"工作模式(其中為本發(fā)明特別 修改的網(wǎng)絡(luò)向它們提供特定信息)。
對(duì)于GSM的情況，這個(gè)輔助模式將要求本發(fā)明包括在BTS、BSC和MSC 節(jié)點(diǎn)的軟件中的較小修改(例如，系統(tǒng)信息(SYSTEM INFORMATION) 消息中的變化或者用于網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)終端之間的對(duì)話的新協(xié)議，其中該 移動(dòng)終端將要使用步話機(jī)模式)。這個(gè)新的軟件可以僅在其中運(yùn)營(yíng)商 想要提供這種類型的業(yè)務(wù)的區(qū)域中(例如，鄉(xiāng)下地區(qū))被裝載(圖2 的元件5 )。
該系統(tǒng)優(yōu)選地包括(直接或者間接的)由移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商提供給用戶的 業(yè)務(wù)的監(jiān)控和控制機(jī)制，其可以是a) SIM卡和它包含的信息；b)移 動(dòng)終端，例如該業(yè)務(wù)使用的特定記錄(日志)、特定綜合算法等等；c) 網(wǎng)絡(luò)，具有非修改網(wǎng)絡(luò)中的標(biāo)準(zhǔn)記錄(自動(dòng)模式)或者為本發(fā)明修改 的網(wǎng)絡(luò)中的特定記錄和特定算法(輔助模式)；d) HLR中和運(yùn)營(yíng)商的 提供系統(tǒng)中的用戶訂閱。
此夕卜，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，后者使用中繼技術(shù)(圖2的元件6)。 在最基本的模式中，通信可以僅發(fā)生在位于共有無線電范圍下的那些 用戶設(shè)備之間(例如，A看到B, C看到B， A和C不能相互看到，那么 A不能直接收聽到C說的話并且反之亦然)。結(jié)合中繼技術(shù)的改進(jìn)操作 允許該組的所有用戶相互通信，這樣一些用戶設(shè)備可以是基于一或多 次跳轉(zhuǎn)向目的地轉(zhuǎn)發(fā)信號(hào)的橋路(每跳包含直接無線電通信)。這些 技術(shù)可以從僅在所有到達(dá)設(shè)備的物理層中的中繼(例如，如果B中繼 它從A接收到的信號(hào)，由此它也到達(dá)C， C在它的范圍內(nèi))延伸到較高層(例如，0SI模型的層2、 3)中的智能算法，其將包含設(shè)備之間的 一些類型的尋址和協(xié)議應(yīng)用(例如，路由表格維護(hù))。重要的是要強(qiáng) 調(diào)無線電通信在相互可以看到的移動(dòng)終端之間總是直接的，而在4支高 層上，在相互看不到的移動(dòng)終端之間存在端到端的通信。本發(fā)明打算 考慮在用戶到組的通信(例如，典型的是具有PTT體驗(yàn)的語音呼叫) 和用戶到用戶的通信(對(duì)于組中的其他用戶沒有可見性)兩種情況。 它也打算考慮語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。
在GSM系統(tǒng)的情況中，假定CCDC組中的所有移動(dòng)臺(tái)在同一頻率上在 同一時(shí)隙中發(fā)射和接收，在它們之間實(shí)現(xiàn)同步機(jī)制，可以添加^艮簡(jiǎn)單 的中繼機(jī)制，使得每個(gè)移動(dòng)臺(tái)在 一 個(gè)時(shí)隙中中繼在不同于前者的另一 個(gè)時(shí)隙中到達(dá)它的無論哪一種信號(hào)(并且通過GSM系統(tǒng)典型的發(fā)射和 接收限制，兩個(gè)或多個(gè)時(shí)隙與第一個(gè)時(shí)隙分隔開)。
最后，本發(fā)明還包括其他實(shí)現(xiàn)變型，其也在本發(fā)明所解釋的一般概 念內(nèi)，比如舉例來說
-用于檢測(cè)和選擇空閑資源的算法自動(dòng)地或者通過網(wǎng)絡(luò)輔助； -用于檢測(cè)和選擇空閑資源的算法人工(用戶介入，例如從列表中 選擇)、自動(dòng)(設(shè)備執(zhí)行它而不需要用戶的介入)或者混合的；
-在同一組的用戶內(nèi)用于共同分擔(dān)空閑資源的算法人工(例如，都 選擇它們列表上的同一個(gè))或者自動(dòng)地(例如，通過藍(lán)牙通信將所有 設(shè)備放在一起幾秒)；
-用于防止所選資源與位于同 一 區(qū)域內(nèi)的其他組用戶沖突的算法； -在每個(gè)用戶中用于隨著無線電環(huán)境改變動(dòng)態(tài)地改變(或者消除)資 源和用于維護(hù)與其他用戶通信的算法；
-在設(shè)備中用于功率控制的算法，其允許節(jié)省電池和降低干擾； -用于保留空閑信道或者資源的算法，其允許與存在于該區(qū)域內(nèi)的緊 急郵件通信；
-用于使得能夠從一個(gè)設(shè)備中繼到另 一個(gè)設(shè)備的算法；等等。 應(yīng)該看到，這些和其他算法允許各種變例或者特定實(shí)現(xiàn)方案而不改
變這里所提出的本發(fā)明的 一般概念。
在GSM系統(tǒng)的例子中本發(fā)明的很基本且易于實(shí)現(xiàn)的實(shí)施方式將如下
所示
-具有標(biāo)準(zhǔn)模式和直接模式的終端(步話機(jī))，包括PTT按鈕(見圖3)。兩種模式都專有地工作(一個(gè)或者另一個(gè)但不是同時(shí))。
-用戶人工選擇模式，標(biāo)準(zhǔn)的或者直接的。
-直接模式中僅語音業(yè)務(wù)(非數(shù)據(jù))。
-語音通信中的獨(dú)有固定編解碼器，例如GSM FR16Kbps。
-無功率控制?？偸鞘褂靡苿?dòng)臺(tái)的最大功率(例如，1W)來確保最大 可能的覆蓋。
-由網(wǎng)絡(luò)輔助的模式?jīng)]有被實(shí)現(xiàn)；在終端中全部是自動(dòng)的。 -終端執(zhí)行運(yùn)營(yíng)商的BCCH頻率的搜索(由一些機(jī)制所已知，例如終 端中的小型數(shù)據(jù)庫(kù)或者SIM卡，其可以依靠0TA功能性由運(yùn)營(yíng)商更新) 并且它在顯示器上向用戶呈現(xiàn)那些空閑的，這樣用戶人工地選擇一個(gè)。 如果沒有，則它向用戶表明該業(yè)務(wù)不可用。用于確定可用性的標(biāo)準(zhǔn)將 是在那個(gè)頻率上測(cè)量信號(hào)電平小于-llOdBm。必須考慮到每個(gè)GSM頻率 實(shí)際上是一對(duì)下行鏈路頻率和上行鏈路頻率。在這個(gè)實(shí)現(xiàn)中，前者 僅被使用來檢測(cè)基站，在直接模式中不能由終端所使用，而后者(上 行鏈路部分)是在直接模式下用于通信的那個(gè)。不使用下行鏈路部分 的判定，即使它也是可用的，犧牲CCDC系統(tǒng)的容量，但是作為交換它 極大地簡(jiǎn)化了實(shí)現(xiàn)，即終端的實(shí)現(xiàn)和干擾檢測(cè)機(jī)制的實(shí)現(xiàn)。在任何一 種情況下，對(duì)于下行鏈路部分(來檢測(cè)GSM基站)和對(duì)于上行鏈路部 分(來檢測(cè)該區(qū)域中的其他GSM移動(dòng)臺(tái)，兩者都在標(biāo)準(zhǔn)模式下，只有 存在基站時(shí)它們才將存在，并且在CCDC直接模式下，即使沒有基站它 也可能存在)必須執(zhí)行搜索。
-CCDC組的用戶必須相互協(xié)商來全部人工地選擇同一頻率(例如， ARFCN=11),并且終端將自動(dòng)地取出與這個(gè)頻率相關(guān)聯(lián)的上行鏈路載 波。
-在終端之間沒有同步機(jī)制；因此它們不能使用時(shí)間復(fù)用(即，劃分 成時(shí)隙)。
-移動(dòng)終端在同一頻率(人工選擇的頻率)上發(fā)射和接收(可選地， 在半雙工模式下，依靠PTT協(xié)議)。
-沒有中繼，每個(gè)終端可以僅對(duì)那些具有它的直接無線電范圍的終端 講話或者收聽它們(這樣播送消息到整個(gè)組不由該實(shí)現(xiàn)所確保，而是
它由用戶自身負(fù)責(zé))。
-終端執(zhí)行規(guī)則的定期搜索來檢測(cè)無線電環(huán)境中的變化。如果用戶的終端確定當(dāng)前用于步話機(jī)模式下的BCCH頻率可能干擾網(wǎng)絡(luò)(一在那個(gè) 頻率的下行鏈路部分中檢測(cè)到信號(hào)電平大于-11 OdBm,其就通知這一近 似給GSM基站)，然后它向用戶表明它必須放棄它或者切換到另一空 閑頻率。在這種情況中該實(shí)現(xiàn)不包括在其余用戶中的頻率更新機(jī)制； 這也由用戶自身負(fù)責(zé)。該終端打算考慮兩種不同的門限信號(hào)電平用于 檢測(cè)使用的BCCH頻率(即，該頻率隨著用戶的移動(dòng)從空白變?yōu)橛删W(wǎng)絡(luò) 所占用)第一最低門限(在實(shí)際頻率的下行鏈路部分中為-110dBm) 是有用的，用于向用戶表明他或者她必須改變頻率，依靠聲音通信允 許他或者她的時(shí)間與其余用戶協(xié)調(diào)；第二最高門限(對(duì)于實(shí)際頻率的 下行鏈路部分為-95dBm)將與那個(gè)頻率的限定損失的表示相關(guān)聯(lián)，因 為移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)將對(duì)直接模式具有優(yōu)先權(quán)。
-在同 一地理區(qū)域內(nèi)存在幾個(gè)組的情況下，這個(gè)實(shí)現(xiàn)不包括用于防止 它們從所有那些可用資源中選擇同一資源(即，同一頻率)的任何機(jī) 制。這是留給其他組(即，第二組用戶，其一旦到達(dá)區(qū)域和構(gòu)建成組， 將檢測(cè)到正在由第 一組使用的上行鏈路載波中的活動(dòng)并且它們的終端 將不顯示它為其中可用選擇中的一個(gè))的檢測(cè)機(jī)制的可能性(因?yàn)榇?在幾種可能的選擇)，最后是口頭交互和在各組用戶之間的共同分擔(dān)。
基于這個(gè)基本實(shí)現(xiàn)，從用戶的角度看其給業(yè)務(wù)提供了重大的限制以 及系統(tǒng)容量的無效率，可能執(zhí)行更復(fù)雜的實(shí)現(xiàn)(在這里所描述的本發(fā) 明的一般保護(hù)范圍內(nèi))，增加用于解決這些限制中每一個(gè)的改進(jìn)。
舉例來說，系統(tǒng)容量(其被理解為CCDC組的數(shù)量，所述CCDC組可 以在同 一 區(qū)域中共存而不相互干擾)通過在終端之間增加同步機(jī)制可 以極大地提高(實(shí)際上，乘以7)。這將允許重復(fù)使用系統(tǒng)劃分成任何 GSM終端所準(zhǔn)備的幀和時(shí)隙。在同 一組的成員之間和在不同組之間獲得 同步的方式將適應(yīng)于已經(jīng)在GSM基站和移動(dòng)臺(tái)之間使用的過程。至此， 每個(gè)上行鏈路載波(其是CCDC終端所使用的那些)的時(shí)隙TS=0將被 保留，并且與基站的SCH機(jī)制類似的SCH機(jī)制將在它上裝配用于在終 端之間建立時(shí)鐘的目的，并且其全部關(guān)于每個(gè)幀和時(shí)隙何時(shí)開始和結(jié) 束來進(jìn)行協(xié)調(diào)。使用這個(gè)過程的實(shí)現(xiàn)，每個(gè)CCDC組將使用頻率和時(shí)隙， 例如ARFCN-ll (上行鏈路載波)和時(shí)隙TS-3。最多達(dá)7組可以共享同 一頻率(時(shí)隙TS=1直至TS=7 )。用于提高系統(tǒng)容量的另一不同方法包 含允許CCDC組也能夠使用頻率下行鏈路(不僅是上行鏈路)載波。在這種情況中，搜索BCCH頻率來檢測(cè)基站的存在必須不僅考慮信號(hào)電平 而且考慮同步和i,碼至少一個(gè)有效廣播消息(SYSTEM INFORMATION) 用于能夠區(qū)分基站傳輸與CCDC終端傳輸?shù)哪康摹?一旦這個(gè)方面得到解 決，則CCDC系統(tǒng)的容量將乘以2。
關(guān)于系統(tǒng)的范圍，如果不是單個(gè)無線電跳轉(zhuǎn)而是兩個(gè)或多個(gè)是可能 的，即處于收聽狀態(tài)(根據(jù)PTT模式)的每個(gè)終端專用于中繼它接收 的信號(hào)，則系統(tǒng)的范圍被顯著地提高。如果在前面段落中所提到的同 步機(jī)制存在的話則這將以相對(duì)簡(jiǎn)單的方式成為可能。至此，每個(gè)CCDC 組必須存在不是一個(gè)時(shí)隙而是兩個(gè)時(shí)隙(例如，TS4和TS-5),這樣 前者(TS-1)用于直接傳輸在PTT模式下所說的，后者(TS=5)用于 由那些正在收聽的用戶來中繼一然而，應(yīng)當(dāng)注意，由于GSM要求，兩 者都必須由2個(gè)或更多時(shí)隙來分隔開，這樣終端可以在接收和發(fā)射之 間適當(dāng)切換。于是，該機(jī)制包含處于收聽PTT模式下的終端定期檢查 在兩個(gè)時(shí)隙(TS4和TS-5 )中接收的信號(hào)電平。如果前者較大(TS-1 ), 那么它將通過那個(gè)時(shí)隙專用于接收并且通過后者(TS=5)專用于中繼 那個(gè)同一信號(hào)，因?yàn)樗悄軌蛑苯邮章犝l在講話的那個(gè)終端。相反， 如果通過后一時(shí)隙(TS-5)所接收的信號(hào)更大，那么該終端將專用于 通過這樣的時(shí)隙接收并且不將中繼任何東西，因?yàn)樗莵碜灾v話方的 原始信號(hào)依靠中繼到達(dá)的終端?？紤]GSM頻率中的每個(gè)無線電跳轉(zhuǎn)并 且最大功率可以是幾千米(例如，5或10km),這相當(dāng)?shù)卦黾恿?CCDC 組的總體覆蓋。此外，這將以降低系統(tǒng)容量為代價(jià)來獲得，因?yàn)椴皇?每載波7組；現(xiàn)在卩又3組可以共存(例如，^使用時(shí)隙對(duì)1和5， 2和6, 3和7 )。
最后，該業(yè)務(wù)對(duì)用戶的其他限制將通過增加以下技術(shù)來解決數(shù)據(jù) 業(yè)務(wù)、功率控制、自動(dòng)感知無線電技術(shù)(無用戶的人工介入)用于選 擇BCCH頻率和時(shí)隙以及由于無線電環(huán)境而引起的動(dòng)態(tài)改變、在一組內(nèi) 的自動(dòng)共同分擔(dān)機(jī)制和用于防止相互沖突的機(jī)制、中繼機(jī)制(其依靠 跳轉(zhuǎn)來確保對(duì)整個(gè)組的最大可能的廣播并且還提供用戶到用戶的通信 等等)。
19
權(quán)利要求
1. 用于在移動(dòng)蜂窩通信系統(tǒng)內(nèi)的兩個(gè)或多個(gè)用戶設(shè)備之間建立直接無線電通信的過程，所述用戶訂閱同一運(yùn)營(yíng)商，該過程包括-使用感知無線電技術(shù)來檢測(cè)可用于其中所述至少兩個(gè)用戶設(shè)備所位于的特定區(qū)域內(nèi)的無線電通信的頻譜資源，其特征在于該過程還包括-從所述可用資源中選擇至少一個(gè)資源，所述資源是與所述兩個(gè)或多個(gè)用戶設(shè)備共有的運(yùn)營(yíng)商的資源，并且-在所述兩個(gè)用戶之間使用所述檢測(cè)的運(yùn)營(yíng)商的空閑資源來建立直接無線電鏈路。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的過程，其特征在于除了所述資源是空閑之 外，所述資源還是不干擾運(yùn)營(yíng)商的正常業(yè)務(wù)的資源。
3. 根據(jù)以上任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的過程，其特征在于所述直接無線 電鏈路在運(yùn)營(yíng)商的控制下來建立。
4. 根據(jù)以上任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的過程，其特征在于它包括檢測(cè)到 無線電環(huán)境改變并且切換到新的空閑資源。
5. 根據(jù)以上任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的過程，其特征在于通過用戶設(shè)備 單獨(dú)地或者在網(wǎng)絡(luò)的幫助下執(zhí)行使用感知無線電技術(shù)。
6. 根據(jù)以上任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的過程，其特征在于它還包括構(gòu)建 由所述兩個(gè)或多個(gè)用戶設(shè)備形成的CCDC組。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的過程，其特征在于它還包括使用中繼技術(shù) 用于使同一 CCDC組的兩個(gè)用戶置于通信中，即使這些用戶沒有位于直 接無線電范圍中。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6-7的任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的過程，其特征在于它 還包括包含依靠一鍵通PTT在同一 CCDC組的用戶之間的通信。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6-8的任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的過程，其特征在于它 還包括使用緊急郵件建立CCDC用戶的通信。
10. 根據(jù)以上任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的過程，其特征在于所述用戶設(shè) 備工作在標(biāo)準(zhǔn)模式下、工作在直接無線電通信模式下或者同時(shí)工作在兩種模式下。
11. 根據(jù)權(quán)利要求6-10的任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的過程，其特征在于 它還包括如果CCDC組的至少一個(gè)成員與運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信并且可以使用兩個(gè)模式同時(shí)工作的話，在由運(yùn)營(yíng)商提供的一組PTT(或者PoC) 業(yè)務(wù)內(nèi)包括CCDC組的用戶。
12.用于在移動(dòng)蜂窩通信系統(tǒng)內(nèi)的兩個(gè)或多個(gè)用戶設(shè)備之間建立直 接無線電通信的系統(tǒng)，所述用戶訂閱同一運(yùn)營(yíng)商，包括-感知無線電裝置，用來檢測(cè)可用于其中所述至少兩個(gè)用戶設(shè)備所位 于的特定區(qū)域內(nèi)的無線電通信的頻譜資源，-所述兩個(gè)或多個(gè)用戶設(shè)備具有蜂窩系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)通信模式和直接無線電通信模式或者步話機(jī)模式， 其特征在于該系統(tǒng)還包括-用于從所述可用資源中選擇至少 一 個(gè)資源的裝置，所述資源是與所 述兩個(gè)或多個(gè)用戶設(shè)備共有的運(yùn)營(yíng)商的資源，并且-在所述兩個(gè)用戶之間使用所述檢測(cè)的運(yùn)營(yíng)商的空閑資源來建立直 接無線電鏈路的裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于在移動(dòng)蜂窩通信系統(tǒng)內(nèi)的兩個(gè)或多個(gè)用戶設(shè)備之間建立直接無線電通信的過程，所述用戶訂閱同一運(yùn)營(yíng)商，該過程包括使用感知無線電技術(shù)來檢測(cè)可用于其中所述至少兩個(gè)用戶設(shè)備所位于的特定區(qū)域內(nèi)的無線電通信的頻譜資源，其特征在于該過程還包括從所述可用資源中選擇至少一個(gè)資源，所述資源是與所述兩個(gè)或多個(gè)用戶設(shè)備共有的運(yùn)營(yíng)商的資源，并且在所述兩個(gè)用戶之間使用所述檢測(cè)的運(yùn)營(yíng)商的空閑資源來建立直接無線電鏈路。本發(fā)明還涉及用于在移動(dòng)蜂窩通信系統(tǒng)內(nèi)的兩個(gè)或多個(gè)用戶設(shè)備之間建立直接無線電通信的系統(tǒng)。
文檔編號(hào)H04W72/08GK101438605SQ200780013269
公開日2009年5月20日 申請(qǐng)日期2007年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月13日
發(fā)明者D·阿爾莫多瓦埃雷斯, F·J·魯比奧安德烈斯, J·E·卡巴列羅埃雷羅 申請(qǐng)人:沃達(dá)方集團(tuán)有限公司