在数字移动无线电系统中跟踪信道定时消息和支持信道扫描的方法和装置制造方法

在数字移动无线电系统中跟踪信道定时消息和支持信道扫描的方法和装置制造方法
【专利摘要】一种用于使得无线电能够跟踪信道定时和支持信道扫描的方法和装置。在通信信道上操作(610)的非主导无线电设备，在信道定时从主导无线电设备传播到在通信信道上操作的非主导无线电设备期间确定扩散时段。非主导无线电设备在扩散时段期间实施(620)第一扫描样式，以利用从主导无线电设备发送的定时信号来扫描用于具有的控制定时消息的CT指定信道。第一扫描样式涉及在每隔一个其他扫描间隔期间扫描所述CT指定信道，并且在CT指定信道上未使用扫描间隔期间扫描非优先级信道和优先级信道。
【专利说明】在数字移动无线电系统中跟踪信道定时消息和支持信道扫描的方法和装置
【技术领域】
[0001]本公开通常涉及数字移动无线电(DMR)通信，更具体而言，涉及允许在直接模式中操作的无线电设备跟踪信道定时和支持信道扫描。
【背景技术】
[0002]响应于改善无线电通信系统效率的需要，数字移动无线电(DMR)通信标准建立用于个人移动无线电通信的协议和其他系统需求。在此提及的任何DMR标准或规格可以通过联系在法国的 Sophia-Antipolis Cedex06921 的 route des Lucioles650 的 ETSI 秘书处(ETSISecretariat, 650, route des Lucioles, 06921Sophia_Antipolis Cedex, FRANCE)的欧洲电信标准协会(ETSI)来获得。本文中所使用的无线电设备可以是用于获得DMR服务的任何移动和/或固定终端装置。DMR标准支持在单一无线电信道上的同步和独立呼叫。具体而言，根据该标准，12.5千赫(kHz)带宽无线电信道被划分成两个交替时隙。每个时隙用作单独通信路径(有时也称为信道或逻辑信道)，这与用于两个或多个无线电的无线电信道(物理信道)不同。在无线电信道上操作的每个无线电根据例如时分多址(TDMA)协议在被分配的时隙上通信。
[0003]为了避免这些无线电设备在相同物理信道(即，相同射频(RF)信道)但是不同时隙传输之间的干扰，每个无线电设备应该意识到用于物理信道的公共“信道定时”或“时隙结构”。如在此所使用的，将信道定时限定为定时基准，该定时基准限定用于构成物理信道的一个或多个时隙的边界。ETS1-DMR标准当前描述用于基础设施的装置，诸如中继器，以将公共信道定时提供给在中继器模式中操作的无线电设备。因此，当这些无线电设备以中继器模式操作时，在无线电信道的两个TDMA时隙上可以支持两个不同的非干扰呼叫。
[0004]ETS1-DMR标准也允许无线电设备以脱网功能或直接模式操作。在脱网功能或直接模式中，任何无线电设备可以与一个或多个其他无线电设备通信，而不需要任何额外的基础设施(例如基站或中继器)。这些无线电设备以脱网功能模式(在无线电设备主要使用中继器和偶尔无中继器通信的系统中)或直接模式(在无线电设备排他地通信而没有中继器的系统中)操作。在当前标准中，当这些无线电设备在脱网功能或直接模式中操作时一个时隙被使用并且另一个被闲置，这样效率非常低下，因为可用带宽仅用于一半可用时间。使得留下一个时隙未使用的当前解决方法提供为当在直接模式或脱网功能模式(本文称为在6.25e TDMA直接模式中操作或简称为在直接模式中操作)中操作时使用两种时隙(也已知为2:1TDMA)。
[0005]为了将与请求信道定时的无线电设备相关联的信道流量最小化，在无线电信道(任一时隙中)上操作的一个无线电设备被选择为信道定时主导器。信道定时主导器间歇地将在至少一个信道定时(CT)消息中的定时信号发射到在无线电信道上操作的其他无线电设备。在无线电信号上操作的其他无线电设备基于从定时主导器发射的定时信号调整它们的传输时钟。能够接收从定时主导器发射的定时信号的这些无线电设备也将定时信号扩散或传播到在RF信道上操作的其他无线电设备，这可以导致通过主导器或其他无线电设备触发的时钟调整。6.25e TDMA直接模式特征需要所有直接模式无线电设备监视用于CT消息的预定义无线电信道，并且合作地限定和保持(随时间)TDMA信道结构，以与无线电信道上的所有传输一起使用。
[0006]然而，这些无线电设备也可以实施扫描特性。扫描特性允许无线电设备在扫描时根据预定顺序通过监视一组特定信道(频率和时隙)，检查在无线电的唯一扫描列表中的多个信道上的活动。实施扫描特性的无线电设备因此不能持续地监视用于CT消息的预定义无线电信道，以参加TDMA信道定时的管理。
[0007]因此，需要一种用于允许以直接模式操作的无线电设备跟踪信道定时和支持信道扫描的方法和装置。
【专利附图】

【附图说明】
[0008]相同参考符号指的是整个单独视图中相同或功能相似的元件的附图和下文详细描述一起，合并在说明书中并且形成该说明书的一部分，并且用来进一步说明包括所要求保护的本发明的概念，并且解释那些实施例的各种原理和益处。
[0009]图1是根据一些实施例的具有单独通信路径的无线电信道的框图。
[0010]图2是根据一些实施例在信标间隔期间怎样发射定时消息的图。
[0011]图3a-图3f是根据一些实施例在扩散窗和扩散窗之外期间实施扫描样式的框图。
[0012]图4是根据一些实施例在传输延迟之后怎样设置扩散窗的图。
[0013]图5是根据一些实施例图示典型无线电设备的组件的框图。
[0014]图6是根据一些实施例使得无线电设备能够跟踪信道定时和支持信道扫描的方法的流程图。
[0015]本领域的技术人员将明白，附图中的这些元件为了简单和清楚而示出，并不一定按比例绘制。例如，附图中的一些元件的尺寸可以相对于其他元件而被夸大，以有助于促进对本发明的实施例的理解。
[0016]在附图中以常规符号适当地表示该装置和方法组件，仅示出了与理解本发明实施例有关的那些特定细节，以便使得对于受益于本文中的描述的本领域的技术人员而言显而易见的那些细节不混淆。
【具体实施方式】
[0017]一些实施例针对用于使得无线电装置能够跟踪信道定时和支持信道扫描的方法和装置。在通信信道上操作的非主导无线电设备确定扩散时段，在该扩散时段期间信道定时将从主导无线电设备传播到在通信信道上操作的非主导无线电设备。非主导无线电设备在扩散时段期间实施第一扫描样式，以利用从主导无线电设备发送的定时信号来扫描用于控制定时消息的CT指定信道。第一扫描样式涉及在交替扫描间隔期间扫描CT指定的信道，以及在CT指定信道上未使用扫描间隔期间扫描非优先级信道、优先级信道和可选的用户选择信道。非主导无线电设备也可以使用与第一扫描样式不同的第二扫描样式，在扩散时段之外，扫描非优先级信道、优先级信道和可选的CT指定信道或用户选择信道。
[0018]图1图示了根据一些实施例的具有单独通信路径的数字移动无线电(DMR)信道。如本领域的技术人员所知，DMR信道是12.5千赫(kHz)带宽无线电信道，其中被分配的无线电设备可以使用例如时分多址(TDMA)协议进行同步和独立呼叫。每个无线电设备能够使用其中将指定的时间段划分成用于独立通信的分配时隙的TDMA技术，来直接与一个或多个其他无线电设备通信。在一些实施例中，一个或多个无线电设备进一步能够与诸如中继器(未示出)的基础设施通信。系统中的每个射频(RF)承载时隙，其中每个时隙被称为“信道”。虽然图1示出了 DMR无线电信道，但是应该注意的是，这仅是在实施例中可以使用的无线电信道的一个示例。
[0019]在图1中，DMR无线电信道101被划分成两个交替时隙102和104，其每个在两个或多个无线电设备之间用作单独通信路径(逻辑信道)，其中DRM无线电信道101的时隙102和104可以支持两个不同的非干扰呼叫。如此处所使用的无线电设备可以是用于获得DMR服务的移动的和/或固定端设备。例如，无线电设备可以是移动无线电设备(诸如便携式无线电设备、移动站、移动电话、移动数据终端、个人数字助理(PAD)、膝上型笔记本、双向无线电设备、手机)，或者可以是固定站(诸如固定控制站、基站、和诸如有线控制台和分组数据交换机的任何支持装备)。
[0020]如图1中所示，无线电设备106和110被配置成在时隙102上通信，并且无线电设备108、112、114和116被配置成在时隙104上通信。虽然下文讨论针对被分成两个时隙的DMR无线电信道(2:1TDMA)，但是本教导可以应用到诸如4:1TDMA或6:1TDMA的其他布置中。在图1中示出的布置中，每个通信路径在无线电信道带宽12.5kHz中有一半时间是活动的。这使得无线电设备106-116能够利用现有被许可的12.5kHz带宽信道操作，同时使得DRM无线电信道101的容量加倍。也应该注意的是，虽然该讨论针对使用TDMA协议，但是一些实施例可以使用频分多址(FDMA)协议或另一相似协议。
[0021]在一个说明性实施中，无线电设备106-116以6.25e2:1TDMA直接模式操作(即，每个物理信道两个时隙102和104、每个时隙长度是30ms)，其中6.25e操作指的是6.25千赫(kHz)等价频谱效率(其中，一个12.5kHz TDMA带宽信道支持两个通信信道)。无线电设备106-116也可以因此在本文被称为直接模式无线电设备。上文示出的TDMA时隙长度、时隙比例和信道带宽决不意在限制本教导的范围，并且这些教导适用于其他时隙比例和信道带宽。
[0022]在每个无线电信道中，一个无线电设备被选择为主导无线电设备(在此也称为定时主导器)。主导无线电设备将信道定时(CT)消息发射到在无线电信道上操作的其他无线电设备。主导无线电设备发射遵循它的DMR TDMA时隙对齐的CT消息。在无线电信道上操作的每个无线电设备包括TDMA时隙定时器和同步算法，其中，主导无线电设备的时隙对齐通过它的TDMA时隙定时器和同步算法保持。例如，TDMA时隙定时器和无线电同步算法确定用于时隙102和时隙104的定时边界。当在无线电信道上操作的其他无线电设备从主导无线电设备接收CT消息时，在其他无线电设备的每个中的同步算法用于确定在每个CT消息中间存在的同步样式定时。在其他无线电设备的每个中的同步样式定时被传递到关联的TDMA时隙定时器。在其他无线电设备的每个中的TDMA时隙定时器将接收到的同步样式定时与预期的同步样式定时相比较。如果在接收到的同步样式定时和期望的同步样式定时之间存在区别，则在其他无线电设备的每个中的TDMA时隙定时器调整它的定时，以匹配主导无线电设备的定时。[0023]在实施例中，无线电设备106-116在“宽阔”区域上操作，其中至少一个无线电设备具有不与系统中的另一无线电设备的传输范围重叠的传输范围。同样地，每个无线电设备106-116的特征在于，世代数目或值提供无线电离定时主导器有多远的指示。如上所述，定时主导器建立用于无线电信道的信道定时。因此，定时主导器是在被分配第零(O)世代数目识别符的所给物理信道(无线电信道)上操作的仅有无线电设备。换言之，定时主导器发挥与层-1时钟相似的作用，其意义并非基于接收到的消息调整它的时钟，除了可能当定时主导器首先结合系统时。然而，其他无线电设备调整它们的时钟，以便尽可能与定时主导器的时钟保持同步。
[0024]使用任何适当的选择处理，针对所给物理信道选择第零(O)世代无线电设定时主导器。适当的选择规则可以包括例如将具有最高标识(ID)的无线电设备选择为主导器，将具有最低ID的无线电设备选择为主导器、或者将具有最高调配优先级属性的无线电设备选择为主导器，仅举几个参数为例。相对于第零(O)世代无线电确定与物理信道相关联的所有其他世代数目。更具体而言，分配第一(I)世代标识符的无线电设备是可以从定时主导器直接接收CT消息的那些无线电设备。分配第二(2)世代标识符的无线电设备是从第一 (I)世代无线电设备可以直接接收CT消息的那些无线电设备。分配第三(3)世代标识符的无线电设备是从第二(2)世代无线电设备可以直接接收CT消息的那些无线电设备等。通常，分配第N+1世代标识符的无线电设备是可以从第N世代无线电设备直接接收传输并且不能从具有低于第N世代的标识符的任何无线电设备直接接收传输的那些无线电设备。因此，用于无线电设备的更高世代数目或值(或更简单地称为更高世代)指示，该无线电设备比具有更低世代的无线电设备离定时主导器更远。
[0025]根据实施例，为了获得从定时主导器发射的CT消息，每个直接模式非主导无线电设备被配置成，仅扫描用于从定时主导器发射的CT消息的CT指定信道。应该注意的是，CT消息可以是通过其他非主导无线电设备(具有大于零的世代值的无线电设备)接收和重传(传播)的CT消息。在一些实施例中，CT指定信道是在每个非主导无线电设备上经由信道模式选择器开关通过无线电设备的操作所选择的选择信道。在另一实施例中，CT指定信道是通过无线电的操作者或系统管理者所指定的另一信道(不同于选择信道或最终登陆信道)。
[0026]在实施例中，如果无线电设备106被选择为定时主导器，则每个非主导无线电设备108-116仅跟踪用于从无线电设备106直接发射或通过其他非主导无线电设备108-116传播的它的CT指定信道。因此，当非主导无线电设备在CT指定信号上发射时，必须在CT指定信道上接收来自无线电设备106的CT消息，以避免“隐藏节点问题”(即，其中节点对网络中的其他节点是不可见的，并且两个或多个节点试图同时发射数据，导致在接收无线电设备处产生干扰)。
[0027]从定时主导器(例如无线电设备106)发射的CT消息可以是一个或多个CT控制信令块(CSBK)消息。在一些实施例中，定时主导器定期地，例如每二百七十(270)秒，发射通告信道定时的CT CSBK信标。主导无线电设备发射CT CSBK信标期的时段被称为信标间隔。接收CT CSBK信标的其他无线电设备(例如无线电设备108-116)重传作为CT CSBK受迫传播的CT CSBK信标。当RF信道清除所有其他传输(在任一时隙中)时，仅发射CTCSBK信标和受迫传播。因此，可以延迟CT CSBK信标和受迫传播的传输，并且当传输应该发生时，CT CSBK信标和受迫传播的传输可能不发生在预定义信标间隔中的特定时间。
[0028]因此，在每个信标间隔开始创建扩散窗。当信道定时从定时主导器传播到信道上的其他无线电设备时，并且当CT CSBK信标或受迫传播将最可能在CT指定信道上时，扩散窗(在此也称为扩散期)是在每个信标间隔的开始的预定义时段。因此，在每个信标间隔的扩散窗期间，具有启用扫描特性的无线电设备、或作为“扫描”的无线电设备被配置成“主动地”扫描用于CT CSBK信标的CT指定信道或在CT指定信道上的受迫传播。在实施例中，主动扫描装置，在扩散时段期间，无线电设备在每隔一个其他扫描间隔期间访问/扫描CT指定信道(意指该无线电设备在CT指定信道和通过无线电扫描列表所识别的其他信道之间交替地扫描)。在其他实施例中，主动扫描装置，在扩散时段期间，无线电设备在每隔第三个或第四个扫描间隔期间访问/扫描CT指定信道。无论如何，在扩散期期间，无线电设备比其在扩散期之外更加频繁地访问/扫描CT指定信道。
[0029]考虑下文实例，如果无线电设备当前被配置成扫描四个同等优先级的信道，则无线电设备一个信道接着另一个信道地扫描信道，并且整个信标间隔期间重复扫描样式。因此，无线电设备将扫描信道一(I)，随后信道二(2)、信道三(3)、信道四(4)，并且该无线电设备将在整个信标间隔期间重复该扫描样式。根据实施例，在扩散时段期间，无线电设备主动地扫描CT指定信道。其意思为，在使用上述示例的扩散时段期间，无线电设备扫描信道一(I)，随后CT指定信道、然后信道二(2)、然后CT指定信道等。应该注意的是，CT指定信道可以或者不可以是四个同等优先级扫描信道之一(例如:信道3可以与CT指定信道相同)。无线电设备重复主动扫描样式直至扩散时段期满。这最大化了非主导无线电设备108-116将接收信道定时的可能性，因为CT CSBK信标或受迫传播在扩散时段期间将最有可能在CT指定信道上。在扩散时段之外，无线电设备被配置成返回典型扫描样式，其中无线电设备可以将CT指定信道作为正常同等优先级信道扫描(即，如果同等优先级信道之一与CT指定信道相同，然后其继续被扫描，否则其在扩散时段之外不被扫描)。
[0030]为了确保CT CSBK信标和受迫传播突发由无线电设备108-116拾取，则延长CT CSBK信标和受迫传播突发的持续时间。例如，CT CSBK信标和受迫传播突发的持续时间可以从单一 27.5毫秒传输突发延伸到占据六百(600)毫秒的十(10)突发传输。可以通过插入具有例如预定数目的前导CSBK、CT CSBK信标或CT CSBK受迫传播突发的前缀来延伸该持续时间。应该注意的是，用于创建前导CSBK的协议可以通过联系在法国的 Sophia-Antipolis Cedex06921 的 route des Lucioles650 的 ETSI 秘书处(ETSISecretariat, 650, route des Lucioles, 06921Sophia_Antipolis Cedex, FRANCE)的欧洲电信标准协会(ETSI)来获得，并且可以在ETSI TS102361-2中定义。也应该注意的是，该前缀可以是任何数目的突发；然而为良好性能提供十(10)个突发。本领域的普通技术人员将进一步注意的是，基于在扫描无线电的扫描列表中所假定的信道数目，前缀的持续时间通常比标准已知扫描前导的持续时间短，这可以是数秒持续时间。预定义前缀的精确计算值取决于例如在另一扫描列表成员上的不合格信道活动的概率、确定活动不合格所需要的时间量、或者当在CT指定信道上存在时接收CT CSBK信标或受迫传播的期望概率，仅举几个参数为例。在任何情形下，CT CSBK信标和受迫传播突发的持续时间利用充足前导延伸，以引起无线电设备108-116的注意，并不插入太多前导以因过大的传输而堵塞了信道。
[0031]在每个CT消息中提供同步时期字段(同步时期)，以指示主导无线电设备106的同步时期。同步时期指示从当主导无线电设备最后发射CT消息以刷新信道定时开始的消逝期。如果CT CSBK信标传输因为例如信道忙碌而延迟时，则发射的同步时期值被调整，以反映该延迟量。这允许无线电设备108-116确定下一信标间隔的开始并且确定在每个信标间隔的扩散窗。
[0032]在扩散窗的开始，如果扫描，则主导无线电设备将随时停止扫描并且将CT CSBK信标发射到第一世代无线电设备，以用于进一步传播到更高世代的无线电设备。当无线电设备接收原始CT CSBK信标或受迫传播突发时，其暂停扫描并且启动随机推迟定时器(也称为随机推迟窗)。当随机推迟定时器期满或者如果它接收相等(或更好)质量的另一 CTCSBK突发而取消随机推迟定时器时，该无线电设备发射原始CT CSBK受迫传播突发。
[0033]为了确定新近接收的CT CSBK是否具有同等(或更佳)质量，该无线电设备检查包含在新近接收到的CT CSBK内的参数，以获得用于参数的值，诸如CT CSBK的源标识符、主导器ID、同步时期和世代，并且将这些参数的值和原始CT CSBK信标或受迫传播突发中的参数的值相比较。这假定原始CT CSBK和新近接收的CT CSBK都具有非零主导器ID。当主导器ID为零时，这意味着主导器不可知并且进行不同类别的比较。如果无线电设备正执行将更好或优选的主导器ID定义为具有更大值的主导器ID的规则，如果新近接收的主导器ID或源标识符的值大于原始CT CSBK中的主导器ID或源标识符的值，则新近接收的CTCSBK被确定为具有更佳质量。相反，如果新近接收的主导器ID或源标识符的值小于原始CT CSBK中的主导器ID或源标识符的值，则新近接收的CT CSBK被确定为具有较差质量。然而，如果新近接收的主导器ID或源标识符的值等于原始CT CSBK主导器ID或源标识符的值时，则新近接收的主导器ID或源标识符(但是不一定为CT CSBK)被确定为具有同等质量，并且例如同步时期参数的另一参数也被检查，以确定新近接收的CT CSBK是否具有同等(或更好)质量。
[0034]如果无线电设备也执行将更好或优选的同步时期定义为具有更小值的同步时期的规则，如果新近接收的同步时期的值小于在原始CT CSBK中的同步时期的值，则将新近接收的CT CSBK确定为具有更佳质量。另一方面，如果新近接收的同步时期的值大于原始CTCSBK的同步时期的值，则新近被接收的CT CSBK被确定为具有更差质量。如果新近接收的同步时期的值等于原始CT CSBK的同步时期的值，则将新近接收的同步时期(但不一定是CT CSBK)确定为具有与原始CT CSBK相等的质量，诸如世代参数的另一参数也被检查，以确定新近接收的CT CSBK是否具有同等(或更佳)质量。
[0035]如果该无线电设备进一步被配置成执行其将更佳或优选世代定义为具有更小值的规则，如果新近接收的世代的值小于原始CT CSBK的世代的值，则新近接收的CT CSBK被理解为具有更佳质量。如果新近接收的世代的值大于原始CT CSBK的世代的值，则新近接收的CT CSBK被理解为具有更差质量。如果新近接收的世代的值等于原始CT CSBK的世代的值，则新近接收的世代以及因此整个CT CSBK被确定为具有同等质量。
[0036]本领域的普通技术人员应该注意的是，上文描述和比较的参数是可以用于确定CTCSBK的质量的CT CSBK中的参数的示例。上文未描述的其他参数也可以用于确定CT CSBK的质量。在参数的这些比较的任何阶段(第一主导器ID/源ID、第二同步时期、第三世代)，如果确定新近接收的CT CSBK比原始CT CSBK具有更佳质量或者如果新近接收的CT CSBK被确定具有与原始CT CSBK相等的质量，则随机推迟定时器被取消并且CT CSBK受迫传播不被发射。因此，取决于通过无线电设备正在执行的规则，如果在新近接收CT CSBK中的参数，例如主导器ID、同步时期和/或世代值被认为与原始CT CSBK的参数同等或更佳，则新近接收的CT CSBK信标或受迫传播突发被确定为具有与先前接收的CT CSBK同等或更佳质量。在取消随机推迟定时器或发射CT CSBK受迫传播突发之后，取决于无线电设备是否在扩散窗中扫描，该无线电设备恢复主动扫描或正常扫描。如果该无线电设备仍在扩散窗内，则该无线电设备使用主动扫描，否则该无线电设备使用正常扫描。
[0037]图2是根据一些实施例在信标间隔期间怎样发射定时消息的框图。图2中的无线电设备通过世代值Gtl-Gy识别，其中Gtl为定时主导器并且Gy为离定时主导器最远的(多个)无线电设备。第G1-Gy世代无线电设备被配置成在扩散时段期间主动地扫描CT指定信道。图2示出三个信标间隔202-206，每个具有分别被定义为扩散窗0-2的扩散窗。如上文所示，每个扩散窗是在信标间隔202-206开始的预定义时段。在实施例中，每个信标间隔202-206被定义为大约二百七十(270)秒并且每个扩散窗被定义为大约信标间隔202-206的第一个六十(60)秒。扩散窗的精确持续时间主要通过预期世代数目(从主导无线电设备跳离)并且通过随机推迟窗的大小确定。在扩散窗期间，第G1-Gy世代无线电设备在每个其他扫描间隔期间，至少每隔一个其他(即每第二)扫描数，主动扫描该信道。这有效地将比用户定义的优先级信道更高的优先级给予CT指定信道。
[0038]如上文所述，除了在扩散窗0-2期间执行主动扫描，第G1-Gy世代无线电设备可以实施需要每个无线电设备不断地检查无线电的扫描列表中的多个信道上的活动的扫描特征。例如，每个无线电设备匕-^可以需要不断扫描直至在它的独特扫描特别中的十六个信道。因此，在实施例中实施的扫描样式允许这些无线电设备监视用于信道定时的CT指定信道，并且实施扫描特征。
[0039]图3A-图3F是根据一些实施例在扩散窗期间和之外实施的扫描样式的框图。具体而言，图3A、3B和3C示出扩散窗之外的扫描样式，并且图3D、图3E和图3F示出扩散窗内的扫描样式。在图3D、3E和3F中，将CT指定信道表示为(CTDC)。在图3A-3F中，非优先级信道被表示为(NP)并且优先级信道被表示为(P)。CT指定信道也可以是非优先级信道、优先级一(I)信道(最高用户指定优先级)、或者优先级2信道(第二最高的用户指定优先级)。应该注意的是，在其他实施例中可以定义优先级的额外级别。在一些实施例中，假定在被访问信道上没有发现活动，每个信道被访问或扫描大约五十(50)至一百(100)毫秒。在图3A、3B和3C中示 出的样式中，存在四种非优先级信道(NP1-NP4)，其每个可以在无线电的独特扫描列表中，并且其之一可以是CT指定信道。
[0040]在图3A中示出的样式中，无线电设备以连续方式重复地扫描非优先级信道。因此，无线电设备扫描NP1、然后NP2、NP3和NP4，并且在每个信标间隔期间重复扫描样式。
[0041]比较图3A的样式和图3D中示出的样式，在每个信标间隔的扩散时段期间，无线电设备主动地扫描CT指定信道。具体而言，无线电设备在每隔一个其他扫描间隔期间访问/扫描CT指定信道，以获得CT消息。应该注意的是，CT指定信道可以是语音指定传输信道。因此，该无线电设备扫描NP1、然后CTDC、然后NP2、然后CTDC等。在扩散窗之外，该无线电设备返回图3A的扫描样式，即，以用于剩余的信标间隔的连续方式重复地扫描非优先级信道。
[0042]在图3B中示出的示例中，无线电设备被配置成扫描四个非优先级信道(NP1-NP4)和优先级信道(PD。例如，该优先级信道可以是调度器信道。该无线电设备在每隔一个其他扫描间隔期间扫描优先级信道。因此，该无线电设备扫描NP1、然后P1、然后NP2、然后Pl等，并且在每个信标间隔上重复扫描样式。
[0043]将图3B的样式与图3E中所示的样式相比较，该无线电设备被配置成扫描NP1-NP4、Pl和CT指定信道。在每个信标间隔的扩散窗期间，该无线电设备在每隔一个其他扫描间隔期间扫描CT指定信道。因此，该无线电设备扫描NP1、然后CTDC、然后P1、然后CTDC、然后NP2、然后CTDC、然后PU CTDC等。在扩散窗之外，该无线电设备返回到图3B的扫描样式，即，在每隔一个其他扫描间隔期间重复地扫描优先级信道。
[0044]在另一示例中，在图3C中，无线电设备扫描四个非优先级信道(NP1-NP4)和两个优先级信道(Pl和P2)。该无线电设备在每隔一个其他扫描间隔期间交替优先级信道的扫描。因此，无线电设备扫描NP1、然后P1、然后NP2、然后P2、然后NP3、然后Pl等，并且在每个信标间隔上重复扫描样式。
[0045]将图3C中的样式和图3F中示出的样式进行比较，除了 NP1-NP4和P1-P2，无线电设备也扫描CT指定信道。因此，在每个信标间隔的扩散窗期间，无线电设备扫描NP1，然后CTDC，然后P1、然后CTDC、然后NP2、然后CTDC、然后P2、CTDC等。在扩散窗之外，无线电设备返回图3C的扫描样式，即，在每隔一个其他扫描间隔期间交替优先级信道的扫描。
[0046]在图3A、3B和3C中所示的样式中，假定在被访问的信道上没有发现活动，在数百毫秒期间该无线电设备可以检查CT消息一次。另一方面，在图3D、3E和3F中示出的样式中，假定在被访问信道上没有发现活动，大约每隔九十(90)毫秒无线电设备检查CT消息。在图3d、3e和3f中实施的主动扫描技术不期望将检查优先级信道的比率减半，但是期望增加在CT指定信道上检查CT CSBK消息的比率。因此，在一些实施例中，仅在扩散窗期间执行主动扫描技术。通过将主动扫描技术与非主动扫描技术组合，非主导无线电设备被允许适当地监视用于信道定时的CT指定信道，并且实施该扫描特征。
[0047]图4是根据一些实施例在传输延迟之后怎样设置扩散窗的框图。如上文所述，由于繁忙信道条件导致可能延迟CT CSBK信标传输。如果延迟发生并且主导无线电设备的同步时期值等于信标间隔的长度，则主导无线电设备的同步时期的值在调度时间(例如，在信标间隔的末端)被重新设置为零。在CT CSBK信标传输时，主导无线电设备的同步时期计数器的值被包括在CT CSBK信标中。典型地，具有同步时期值零的CT CSBK信标被发射。然而，如果CT CSBK信标的传输延迟D秒，则发射的同步时期计算器将被设置成指示D秒，如图4中的环区域中所示。这使得非主导无线电设备总是能够确定扩散窗的位置。
[0048]如果无线电设备(第一无线电设备)在预定义时间周期不接收CT CSBK信标或受迫传播，例如，对于两个信标间隔(在实施例中其多达五百四十(540)秒)，当已知其他无线电设备为主动扫描时，第一无线电设备在扩散窗期间发射对于定时的CT CSBK请求。这增加了接收响应的可能性。第一无线电设备进行不具有当前已知扫描前导的第一 CT CSBK请求并且如果没有接收到响应时，第一无线电设备进行具有当前已知扫描前导的第二 CT CSBK请求。在一些实施例中，第一无线电设备通告在CT CSBK请求中它的世代值。当第二无线电设备接收CT CSBK请求时，它在对CT CSBK请求做出响应之前启动随机推迟定时器。如果在第二无线电的随机推迟定时器期满之前第三无线电设备对CT CSBK请求响应，则如果第三无线电设备与第二无线电设备是相同或更低世代，则第二无线电设备可以停止它的随机推迟定时器并且将不尝试对CT CSBK请求做出响应。
[0049]图5是根据一些实施例的图示典型无线电设备的组件的示意图。根据本发明的实施例，该无线电设备包括用户接口 502，诸如键盘、显示器或触摸传感器；处理器504，该处理器504控制无线电设备的操作特征；存储器506，该存储器506存储例如数据和计算机程序代码组件；和无线联网通信接口 508，该无线联网通信接口 508使得无线电设备能够与其他无线电设备无线地通信。用户接口 502、存储器506和通信接口 508每个操作地连接到处理器504。本领域的技术人员将明白的是，存储器502可以包括各种类型的存储器，诸如随机接入存储器(例如静态随机存取存储器(SRAM))、只读存储器(例如，可编程只读存储器(PROM))、电可擦可编程只读存储器(EPROM)、或混合存储器(例如FLASH)，如本领域众所周知。处理器504接入存储器502中的计算机可用介质，该介质包括计算机可读程序代码组件，该计算机可读程序代码组件被配置成使得无线电设备执行在此所描述的功能。
[0050]图6是使得直接模式无线电设备能够跟踪信道定时并且支持信道扫描的方法的流程图。在图610中，在通信信道上操作的非主导无线电设备确定扩散时段，在所述扩散时段期间，信道定时从主导无线电设备传播到在通信信道上操作的非主导无线电设备。在620中，非主导无线电设备在扩散时段期间实施第一扫描样式，以利用从主导无线电设备发送的定时信号来扫描用于控制定时消息的CT指定信道。第一扫描样式涉及在交替间隔期间扫描CT指定信道，并且在CT指定信道上未使用扫描间隔期间扫描非优先级信道和优先级信道。在630中，在扩散时段之外，非主导无线电设备使用与第一扫描样式不同的第二扫描样式来扫描CT指定信道、非优先级信道和优先级信道。在640，一旦接收到控制定时消息，则非主导无线电设备暂停扫描控制定时消息并且启动随机推迟定时器。在650，非主导无线电设备将控制定时消息发射到更高世代无线电设备，在随机推迟定时器期满之后，或者一旦接收到同等控制定时消息期满之前，取消随机推迟定时器。在660中，非主导无线电设备恢复用于控制定时消息的通信信道的扫描，并且一个或多个非主导无线电设备使用定时信号以便同步在通信信道上进行的传输。
[0051]在上文描述中，已经描述了特定实施例。然而，本领域的技术人员应该理解的是，在不脱离下文权利要求中所述的本发明的范围的情形下可以进行各种修正和更改。因此，该说明书和附图应当被认为是说明性而非限制性的，并且所有这些修改旨在包括在本发明的范围内。
[0052]益处、优势、问题解决方案和可能导致任何益处、优势或问题解决方案发生或变得更为显著的任何一个或多个要素不应被理解为权利要求的任何一项或全部的关键、必需或必要的特征或要素。本发明仅由随附权利要求限定，随附的权利要求包含在本申请的待审间所做的任何修改以及如所发布的那些权利要求的所有等效内容。
[0053]此外，在该文件中，诸如第一和第二、顶部和底部等相关术语，可以仅用于对一个实体或动作和另一实体或动作进行区别，而不是必然地要求或暗指在这些实体或动作之间的任何实际的这种关系和顺序。术语“包括”、“包含”、“具有”、“有”、“含有”、或其任何其他变体，旨在涵盖非排他性包含，使得包括、具有、包含、含有一系列元素的处理、方法、条例或装置不仅包含那些元素、而且可以包含未明确列出或者这种处理、方法、条例或装置中固有的其他元素。在没有更多限制的情形下，通过“包括……”、“具有……”、“包含……”、“含有……”进行描述的元件不排除包括、具有、包含、含有该元件的处理、方法、条例或装置中的额外等同元件的存在。术语“一”和“一个”定义为一个或多个，除非在此明确表述。术语“基本上”、“实质上”、“近似地”、“大约”或其任何其他版本被定义为本领域技术人员所理解的接近，并且在一个非限制性实施例中，该术语定义为10%以内，在另一实施例中为5%以内，在另一实施例内为1%以内，并且在另一实施例内为0.5%以内。此处使用的“耦合”被定义为连接，但是不必要直接地并且不必物理地连接。以特定方式“配置的”设备或结构以至少该方式来配置，但是还可以以没有列出的其他方式来配置。
[0054]将理解的是，一些实施例可以由一个或多个通用或专用处理器构成(“处理设备”)，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)和独特的被存储程序指令(包括软件和固件两者)，程序指令控制一个或多个处理器连同非处理器电路实施在本文中描述的方法和/或装置的一些、大部分或所有功能。替代地，一些或所有功能可以通过不具有存储的程序指令的状态机或者一个或多个专用集成电路(ASIC)来实施，其中，每个功能或这些功能的某些组合可以被实施为定制逻辑。当然，可以使用两种方法的组合。
[0055]此外，实施例可以被实施为计算机可读存储介质，计算机可读存储介质具有在其上被存储的计算机可读代码，以用于将计算机(例如，包括处理器)编程，以执行本文中所描述和所要求保护的方法。这样的计算机可读存储介质的示例包括但不限于硬盘、⑶-ROM、光存储设备、磁存储设备、ROM (只读存储器)、PR0M(可编程只读存储器)、EPROM (可擦可编程只读存储器)、EEPR0M(电可擦可编程只读存储器)和闪速存储器。此外，本领域的技术人员所预期的是，虽然通过例如可用时间、当前技术、和经济利益激发可能的重大努力和许多设计选择，但是当通过本文中所描述的概念和原理来指导时，将能够利用最少实验容易地产生这些软件指令和程序以及1C。
[0056]提供了本公开的摘要以允许读者快速知晓本技术公开的特征。应该理解的是，提交的本发明不用于解释或限制这些权利要求的范围或含义。此外，在上文【具体实施方式】中，可以看出，在各种实施例中将各种特征组合在一起，以用于精简本公开的目的。本公开的该方法不被解释为反映要求保护的实施例需要比每个权利要求中明确列举的内容更多的特征的意图。相反，如所附权利要求所反映的，发明的主旨在于少于单个公开实施例的所有特征。因此，这里将随附权利要求并入到【具体实施方式】中，其中每个权利要求本身作为独立要求保护的主题。
【权利要求】
1.一种用于使以直接模式操作的无线电设备能够跟踪信道定时并且支持信道扫描的方法，包括: 由在通信信道上操作的非主导无线电设备确定(610)扩散时段，在所述扩散时段期间，信道定时要从主导无线电设备被传播到在所述通信信道上操作的非主导无线电设备； 由所述非主导无线电设备在所述扩散时段间实施(620)第一扫描样式，以利用从所述主导无线电设备发送的定时信号来扫描用于控制定时消息的信道定时CT指定信道，其中第一扫描样式涉及在交替扫描间隔期间扫描所述CT指定信道，以及在所述CT指定信道上未被使用的扫描间隔期间扫描非优先级信道、优先级信道以及可选的用户选择信道；以及
在所述扩散时段之外，由所述非主导无线电设备使用与第一扫描样式不同的第二扫描样式，来扫描(630)所述非优先级信道、所述优先级信道和可选的所述CT指定信道或所述用户选择信道， 其中，一个或多个非主导无线电设备使用所述定时信号来同步(660)在所述通信信道上进行的传输。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括: 一旦接收到所述定时信号，则由所述非主导无线电设备启动(640)随机定时器； 在所述随机定时器期满之后，由所述非主导无线电设备将所述定时信号重传(650)到同等或更高世代的一个或多个其他非主导无线电设备，或者在一旦接收到同等控制定时消息时，在期满之前取消所述随机定时器；以及 恢复用于所述控制定时消息的所述通信信道的扫描(660)。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，利用世代值来识别所述主导无线电设备和在所述通信信道上操作的每个非主导无线电设备，其中，具有更高世代值的非主导无线电设备比具有更低世代值的非主导无线电设备离所述主导无线电设备更远。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述CT指定信道是由所述非主导无线电设备使用的语音指定发射信道。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述控制定时消息包括扩展前缀。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述控制定时消息包括同步时期字段，所述同步时期字段用于指示从所述主导无线电设备最后发射所述控制定时消息以来的流逝时段，其中，所述同步时期字段的值被调整，以反映所述控制定时消息的传输中的延迟。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，从所述主导无线电设备发送的所述定时信号是通告所述主导无线电设备的所述定时的控制信号块消息。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述主导无线电设备在信标间隔期间通告所述定时信号一次，并且所述扩散时段是在所述信标间隔开始处的预定义时段。
9.根据权利要求2所述的方法，其中，通过与在所述通信信道上操作的非主导无线电设备相关联的预期世代的数目和通过用于所述随机定时器的所述长度，来确定所述扩散时段的持续时间。
10.根据权利要求1所述的方法，进一步包括: 由所述非主导无线电设备确定在预定义时段内未接收到所述控制定时消息； 由所述非主导无线电设备发射对于所述控制定时消息的请求；以及 由所述非主导无线电设备接受所述控制定时消息，所述控制定时消息被包括在来自具有低于或等于世代值的另一非主导无线电设备的响应消息中。
11.根据权利要求10所述的方法，进一步包括:最初发送不具有扫描前导的所述请求。
12.根据权利要求1所述的方法，进一步包括: 由所述非主导无线电设备从另一非主导无线电设备接收对于所述控制定时消息的请求； 启动随机定时器；以及 如果未从同等或更低世代的另一无线电设备发送响应，则一旦所述随机定时器期满，就对所述请求做出响应。
13.一种在直接模式中操作的无线电设备，所述无线电设备被配置成跟踪信道定时并且支持信道扫描，所述无线电设备包括: 确定组件(504)，所述确定组件(504)被配置成确定扩散时段，在所述扩散时段期间，信道定时要从主导无线电设备被传播到在通信信道上操作的非主导无线电设备； 扫描组件(508)，所述扫描组件(508)被配置成在所述扩散时段期间实施第一扫描样式，以利用从所述主导无线电设备发送的定时信号来扫描用于控制定时消息的CT指定信道，其中第一扫描样式涉及在交替扫描间隔期间扫描所述CT指定信道，以及在所述CT指定信道上未被使用的扫描间隔期间扫描非优先级信道、优先级信道和可选的用户选择信道；以及 所述扫描组件进一步被配置成:在所述扩散时段之外，使用与第一扫描样式不同的第二扫描样式来扫描所述非优 先级信道、所述优先级信道和可选的所述CT指定信道或者所述用户选择信道， 其中，所述非主导无线电设备使用所述定时信号来同步在所述通信信道上进行的传输。
14.一种被配置成使以直接模式操作的无线电设备能够跟踪信道定时并且支持信道扫描的系统，所述系统包括: 主导无线电设备(106)，所述主导无线电设备(106)在通信信道上操作；以及至少一个非主导无线电设备(108-116)，所述至少一个非主导无线电设备(108-116)在所述通信信道上操作， 其中，所述非主导无线电设备被配置成:确定扩散时段，在所述扩散时段期间，信道定时要从主导无线电设备被传播到在通信信道上操作的非主导无线电设备， 其中，所述非主导无线电设备被配置成:在所述扩散时段期间实施第一扫描样式，以利用从所述主导无线电设备发送的定时信号来扫描用于控制定时消息的CT指定信道，其中第一扫描样式涉及在交替扫描间隔期间扫描所述CT指定信道，以及在所述CT指定信道上未被使用的扫描间隔期间扫描非优先级信道、优先级信道和可选的用户选择信道， 其中，所述非主导无线电设备被配置成:在所述扩散时段之外，使用与第一扫描样式不同的第二扫描样式来扫描所述非优先级信道、所述优先级信道和可选的所述CT指定信道或所述用户选择信道，以及 其中，非主导无线电设备使用所述定时信号来同步在所述通信信道上进行的传输。
【文档编号】H04W56/00GK103636268SQ201280030533
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2012年6月12日 优先权日:2011年6月22日
【发明者】大卫·G·维亚特罗夫斯基, 约翰·P·贝尔蒙特, 迪彭德拉·M·乔杜里, 钟月贞 申请人:摩托罗拉解决方案公司