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Title:
METHOD FOR DISTRIBUTING CHANNELS FOR INTERPHONE, COMMUNICATION METHOD, SYSTEM AND INTERPHONE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/026441
Kind Code:
A1
Abstract:
A method for distributing channels for interphone, a communication method, a system and an interphone are provided. The method for distributing channels for interphone includes: according to the subnet the interphone belongs to, acquiring the corresponding subnet resource information, determining a control channel and service channels that can be used by the interphone; the number of service channels is more than or equal to 2; different subnets correspond to different channel resources; and waiting on the control channel in the case of standby. A communication method and a system for interphone, as well as an interphone are also provided by the invention. The technical solutions of the invention improve the spectrum utilization efficiency, resolve the channel interference, shorten the time needed to set up a call, and reduce the probability of call collision.

Inventors:
YIN, Ruihua (HYT Tower, Beihuan RD. Hi-Tech Industrial Park North, Nanshan Distric, Shenzhen Guangdong 7, 518057, CN)
尹瑞华 (中国广东省深圳市南山区高新技术产业园北区北环路好易通大厦, Guangdong 7, 518057, CN)
YU, Bingyan (HYT Tower, Beihuan RD. Hi-Tech Industrial Park North, Nanshan Distric, Shenzhen Guangdong 7, 518057, CN)
Application Number:
CN2010/076629
Publication Date:
March 10, 2011
Filing Date:
September 03, 2010
Export Citation:
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Assignee:
HYTERA COMMUNICATIONS CORP., LTD. (HYT Tower, Beihuan RD. Hi-Tech Industrial Park North, Nanshan Distric, Shenzhen Guangdong 7, 518057, CN)
海能达通信股份有限公司 (中国广东省深圳市南山区高新技术产业园北区北环路好易通大厦, Guangdong 7, 518057, CN)
YIN, Ruihua (HYT Tower, Beihuan RD. Hi-Tech Industrial Park North, Nanshan Distric, Shenzhen Guangdong 7, 518057, CN)
尹瑞华 (中国广东省深圳市南山区高新技术产业园北区北环路好易通大厦, Guangdong 7, 518057, CN)
International Classes:
H04Q5/24
Foreign References:
CN101180899A2008-05-14
CN101765029A2010-06-30
CN101491122A2009-07-22
CN1767670A2006-05-03
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
SHENZHEN STANDARD PATENT & TRADEMARK AGENT LTD. (Room 810-815, Yinzuo International Building No. 1056 Shennan Boulevard,Futian, Shenzhen, Guangdong 0, 518040, CN)
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Claims:
权 利 要 求

1、 一种为对讲机分配信道的方法, 其特征在于, 包括:

根据对讲机所属的子网, 获取对应的子网资源信息, 确定所述对讲机可以 使用的控制信道及业务信道; 所述业务信道数量大于等于 2; 不同子网对应不 同信道资源;

待机时, 守候在所述控制信道上。

2、 根据权利要求 1所述的为对讲机分配信道的方法, 其特征在于, 还包 括:

搜索空闲子网; 将搜索到的空闲子网设置为所述对讲机所属的子网; 和 /或, 将预定的子网设置为所述对讲机所属的子网。

3、 根据权利要求 1或 2所述的为对讲机分配信道的方法, 其特征在于, 还包括:

发起呼叫时, 搜索所述业务信道, 寻找空闲业务信道;

通过所述控制信道发送呼叫建立请求指令,所述呼叫建立请求指令携带有 所述空闲业务信道编号, 用于通知被呼叫者切换到所述空闲业务信道建立通 信;

进入所述空闲业务信道与所述被呼叫者建立通信;

释放所述空闲业务信道, 返回所述控制信道继续等待。

4、 根据权利要求 3所述的为对讲机分配信道方法, 其特征在于, 所述释 放所述空闲业务信道包括:

在所述对讲机 PTT按键松开后, 释放所述空闲业务信道;

或, 在所述对讲机 PTT按键松开且预设的呼叫复位时间已到后, 释放所 述空闲业务信道;

或, 在所述通信结束后, 释放所述空闲业务信道。

5、 根据权利要求 1或 2所述的为对讲机分配信道方法, 其特征在于, 还 包括: 从所述控制信道接收到呼叫建立请求指令后,从所述接收到的呼叫建立请 求指令中获取指定业务信道编号;

进入所述指定业务信道, 与发起呼叫者建立通信。

6、 根据权利要求 1或 2所述的为对讲机分配信道方法, 其特征在于, 所 述控制信道及空闲信道为相互之间无三阶互调干扰和 /或无邻道干扰的信道。

7、 一种对讲机, 其特征在于, 包括:

设定单元, 用于根据对讲机所属的子网, 获取对应的子网信道资源信息, 确定所述对讲机可以使用的控制信道及业务信道;所述业务信道数量大于等于 2; 不同子网对应不同信道资源;

待机处理单元, 用于在待机时, 守候在所述设定单元确定的控制信道上。

8、 根据权利要求 7所述的对讲机, 其特征在于, 还包括:

子网搜索单元,用于搜索空闲子网; 将搜索到的空闲子网设置为所述对讲 机所属的子网;

和 /或, 子网设定单元, 用于将预定的子网设置为所述对讲机所属的子网。

9、 根据权利要求 7或 8所述的对讲机, 其特征在于, 还包括:

呼叫发起单元, 用于在发起呼叫时, 搜索所述业务信道, 寻找空闲业务信 道; 通过所述控制信道发送呼叫建立请求指令,所述呼叫建立请求指令携带有 所述空闲业务信道编号, 用于通知被呼叫者切换到所述空闲业务信道建立通 信;

第一通话建立单元, 用于在所述呼叫发起单元发送呼叫建立请求指令后, 进入所述空闲业务信道与所述被呼叫者建立通信;

信道释放单元,用于释放所述空闲业务信道,返回所述控制信道继续等待。

10、根据权利要求 9所述的对讲机,其特征在于,所述信道释放单元包括: 第一信道释放单元, 用于在所述对讲机 PTT按键松开后, 释放所述空闲 业务信道, 返回所述控制信道继续等待;

或, 第二信道释放单元, 用于在所述对讲机 PTT按键松开且预设的呼叫 复位时间已到后, 释放所述空闲业务信道, 返回所述控制信道继续等待; 或,第三信道释放单元,用于在所述通信结束后,释放所述空闲业务信道, 返回所述控制信道继续等待。

11、 根据权利要求 7或 8所述的对讲机, 其特征在于, 还包括:

第二通话建立单元,用于从所述控制信道接收到呼叫建立请求指令后, 从 所述接收到的呼叫建立请求指令中获取指定业务信道编号;进入所述指定业务 信道, 与发起呼叫者建立通信。

12、 一种应用于对讲机的通信方法, 其特征在于, 包括:

将不同信道划分为 2个以上子网, 不同子网包含不同信道, 每一个子网包 含控制信道及大于等于 2个业务信道;

为对讲机设置所属子网, 所述所属子网相同的对讲机属于同一个用户单 位;

所述对讲机根据所属子网, 获取对应的子网资源信息, 确定所述对讲机的 控制信道及业务信道;

所述对讲机在待机时, 守候在所述控制信道上; 在发起呼叫时, 搜索所述 对讲机的业务信道, 在空闲业务信道上建立通信。

13、 一种应用于对讲机的通信系统, 其特征在于, 包括:

2个以上对讲机, 每一个对讲机属于一个子网, 所述子网包含控制信道及 大于等于 2个业务信道, 不同子网包含不同信道;

属于同一子网的对讲机在待机时, 守候在所述同一子网的控制信道上, 发 起呼叫时,搜索所述同一子网的业务信道,在搜索到的空闲业务信道上建立通

Description:
为对讲机分配信道的方法、 通信方法、 系统和对讲机 技术领域

本发明涉及 LMR (Land Mobile Radio,陆地移动无线电设备,简称 LMR, ) 陆地移动无线通信领域, 更具体地说, 涉及一种为对讲机分配信道的方法、通 信方法、 系统和对讲机。 背景技术

在我国经济飞速发展的今天, 对讲机作为一种灵活、方便、 快捷的信息沟 通手段, 日益受到人们的重视, 市场虽然兴旺, 但是相当混乱, 存在假冒伪劣 产品充斥市场、 专业对讲机管理失控、 电波秩序混乱、 给社会治安带来隐患等 问题。

当前中低端对讲机频率使用方面突出问题:

①对讲机之间的相互干扰问题严重。 目前普遍存在不规范频谱使用, 甚至 跨段使用, 容易被其他设备干扰以及干扰其它专用频段无 线设备工作。

②频谱使用效率低。由于没有统一的管理,用 户按自己意愿设置通信频率, 导致部分频段拥堵不堪, 部分又非常宽松, 频段的使用效率不高; 又常规的通 信对讲机, 无论是否进行呼叫, 都强制占用该信道, 不允许其它组的用户使用 该信道, 信道的使用效率不高。

目前市场上的通信解决方案主要为常规通信方 式,也是目前商业用户主要 使用的通信方式, 即通用的点对点通信模式, 使用一个频点, 主要以组呼的方 式进行通信。如图 1所示, 同一区域内的任何一台对讲机终端, 如果在满足同 一射频载波、 同一亚音信令的条件下,任何机器按 PTT (Push to talk,一键通, 简称 PTT)发起呼叫, 区域内任何在接收范围内的对讲机都可以建立 呼叫, 完 成通信; 常规通信具有价格低廉,操作简单,使用方便 优势;但是也具有明显 的缺点, 随着对讲机终端用户数量日益增长, 频谱资源使用越来越紧张, 信号 干扰成为困扰终端用户最大的技术问题。

现有技术如 ETSI (欧洲电信标准化协会, European Telecommunications Standards Institute) 的 DSRR (Digital Short Range Radio ) (I-ETS 300 168)、 中 国的无中心对讲机等存在呼叫建立时间过长和 耗电的缺陷,从而限制了以上技 术的发展和推广。 如图 2所示, 目前国内的无中心对讲机指的是基于 《900M 无中心多信道选址通信系统体制》标准, 设计和开发的对讲机设备, 这种无中 心对讲机一般存在以下缺点:

1、 呼叫建立时间长。 由于共享 2M频段范围共 1个控制信道和 159个业 务信道, 当业务量大的时候, 搜索空闲信道的时间将大大增加, 呼叫建立所需 要的时间非常长。

2、呼叫碰撞率高。 由于无中心的呼叫建立指令都在唯一的控制信 道发送, 那么当呼叫频繁时, 很容易发生碰撞, 导致呼叫失败。

3、信道状态误判率高。 由于信道间干扰存在, 以及通话过程停顿的存在, 扫描空闲信道的时候很容易出现误判,将繁忙 的信道判为空闲或者空闲的信道

4、 电池使用时间短。 由于无中心的呼叫建立指令都在唯一的控制信 道发 送,那么在呼叫范围内的终端将需要接收到每 个指令, 那么处于接收状态的时 间将大大增加, 工作时间的增加将直接影响电池的使用寿命。 发明内容

本发明要解决的技术问题在于, 针对上述现有技术的频谱使用效率过低、 抗干扰能力差、呼叫建立时间长等缺点, 提供一种应用于对讲机的自选址通信 方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是: 构造一种为对讲机分配信道 的方法, 其特征在于, 包括:

根据对讲机所属的子网, 获取对应的子网资源信息, 确定所述对讲机可以 使用的控制信道及业务信道; 所述业务信道数量大于等于 2; 不同子网对应不 同信道资源;

待机时, 守候在所述控制信道上。

本发明还提供一种对讲机, 包括:

设定单元, 用于根据对讲机所属的子网, 获取对应的子网信道资源信息, 确定所述对讲机可以使用的控制信道及业务信 道;所述业务信道数量大于等于

2; 不同子网对应不同信道资源;

待机处理单元, 用于在待机时, 守候在所述设定单元确定的控制信道上。 本发明还提供一种应用于对讲机的通信方法, 包括:

将不同信道划分为 2个以上子网, 不同子网包含不同信道, 每一个子网包 含控制信道及大于等于 2个业务信道;

为对讲机设置所属子网, 所述所属子网相同的对讲机属于同一个用户单 位;

所述对讲机根据所属子网, 获取对应的子网资源信息, 确定所述对讲机的 控制信道及业务信道;

所述对讲机在待机时, 守候在所述控制信道上; 在发起呼叫时, 搜索所述 对讲机的业务信道, 在空闲业务信道上建立通信。

本发明还提供一种应用于对讲机的通信系统, 包括:

2个以上对讲机, 每一个对讲机属于一个子网, 所述子网包含控制信道及 大于等于 2个业务信道, 不同子网包含不同信道;

属于同一子网的对讲机在待机时, 守候在所述同一子网的控制信道上,发 起呼叫时,搜索所述同一子网的业务信道,在 搜索到的空闲业务信道上建立通 信。

本发明技术方案的有益效果是,根据对讲机所 属的子网,获取对应的子网 资源信息, 并确定可以使用的控制信道及业务信道; 不同子网对应不同信道资 源, 这样操作使得该子网内的对讲机与其它子网的 对讲机互不干扰, 各个子网 之间使用不同的信道资源,避免了不同子网之 间的信道干扰, 同时也避免了信 道资源管理混乱的问题,防止用户集中使用部 分频段导致通信拥堵和频段使用 效率低下, 也就是说减少了呼叫碰撞的概率。子网内的对 讲机在待机时都守候 在控制信道上, 避免了业务信道资源的浪费, 提高了信道利用效率。而且通过 子网的划分,同一子网内的对讲机在呼叫时只 需确定本子网内可以使用的业务 信道即可, 无需搜索所有的信道资源, 缩短了呼叫建立时间。

综上, 本发明的通信方法和对讲机具有以下优点:

①提高了频谱利用率;

②解决了信道干扰;

③缩短了呼叫建立时间;

④延迟电池使用时间;

⑤减少了呼叫碰撞的概率。 附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说 明, 附图中:

图 1是常规对讲机通信方式示意图;

图 2是无中心对讲机通信方式示意图;

图 3 示出了依据本发明一优选实施例的为对讲机分 配信道的方法流程示 意图;

图 4是依据本发明一实施例的应用于对讲机的通 方法的流程示意图; 图 5是自选址通信呼叫方式示意图;

图 6是子网频率配置图;

图 7是频率复用示意图;

图 8是 Zone内信道配置方法示意图;

图 9是自选址呼叫实现流程示意图;

图 10是频率分区复用实例图;

图 11是 Zone内信道分配实例图;

图 12是 Zone内自动配置空闲信道的流程示意图;

图 13是通话过程结束释放业务信道的呼叫流程示 图; 图 14是 PTT松开即释放信道的呼叫流程示意图;

图 15是依据本发明一实施例的对讲机呼叫过程示 图;

图 16是依据本发明另一实施例的对讲机呼叫过程 意图;

图 17是依据本发明另一实施例的对讲机呼叫过程 意图;

图 18是依据本发明一实施例的对讲机结构示意图

图 19是依据本发明一实施例的对讲机结构示意图

图 20是依据本发明另一实施例的对讲机结构示意 ;

图 21是依据本发明一实施例的应用于对讲机的通 方法流程

图 22是依据本发明一实施例的应用于对讲机的通 系统结构 具体实施方式

为使对本发明的结构特征及所达成的功效有更 进一步的了解与认识,用以 较佳的实施例及附图配合详细的说明, 说明如下:

本发明提出的一种为对讲机分配信道的方法实 施例,支持例如但不限于语 音业务和数据业务。本发明提出的一种为对讲 机分配信道的方法实施例流程图 如图 3所示, 方法 300包括:

步骤 301、 根据对讲机所属的子网, 获取对应的子网资源信息, 确定所述 对讲机可以使用的控制信道及业务信道; 所述业务信道数量大于等于 2; 不同 子网对应不同信道资源;

步骤 302、 待机时, 守候在所述控制信道上。

在本发明提出的一种为对讲机分配信道的方法 实施例中,由于信道资源被 分配给不同子网,对讲机可以使用所属子网分 配到的信道资源, 使得该子网内 的对讲机与其它子网的对讲机互不干扰, 各个子网之间使用不同的信道资源, 避免了不同子网之间的信道干扰, 同时也避免了信道资源管理混乱的问题, 防 止用户集中使用部分频段导致通信拥堵和频段 使用效率低下,也就是说减少了 呼叫碰撞的概率。子网内的对讲机在待机时都 守候在控制信道上,避免了业务 信道资源的浪费, 提高了信道利用效率。而且通过子网的划分, 一子网内的对 讲机在呼叫时只需确定本子网内可以使用的业 务信道即可,无需搜索所有的信 道资源, 缩短了呼叫建立时间。

本发明提出的另一种为对讲机分配信道的方法 实施例中,可以直接使用出 场设定的子网作为其所属的子网来使用, 也可以配置对讲机所属的子网信息, 配置方法有两种:

第一种、 搜索空闲子网; 将搜索到的空闲子网设置为对讲机所属的子网 ; 用户在使用对讲机时, 出厂时的设置有可能与附近已使用子网重复, 此时可以 先搜索子网, 寻找空闲子网, 再将搜索到的空闲子网设置为所述对讲机所属 的 子网;

第二种、将预定的子网设置为对讲机所属的子 网; 用户也可以根据已知的 信息自己设定使用某一个子网,对讲机将用户 预定的子网设置为自身所属的子 网。

本发明提出的另一种为对讲机分配信道的方法 实施例中,还提供了对讲机 发起呼叫的方法:

发起呼叫时, 搜索所述业务信道, 寻找空闲业务信道;

通过所述控制信道发送呼叫建立请求指令,所 述呼叫建立请求指令携带有 所述空闲业务信道编号, 用于通知被呼叫者切换到所述空闲业务信道建 立通 信;

进入所述空闲业务信道与所述被呼叫者建立通 信;

释放所述空闲业务信道, 返回所述控制信道继续等待。关于对讲机发起 呼 叫的方法的具体描述还可参考图 15。

其中释放所述空闲业务信道的方法有三种:

一、 在所述对讲机 PTT按键松开后, 释放所述空闲业务信道; 二、 在所述对讲机 PTT按键松开且预设的呼叫复位时间已到后, 释 放所述空闲业务信道;

三、 在通信结束后, 释放所述空闲业务信道。

关于释放业务信道的相关内容可参考图 16-17。 发起呼叫的对讲机希望建立通信的被呼叫方( 同一子网内的一个或多个对 讲机)从控制信道接收到呼叫建立请求指令后 ,就从该接收到的呼叫建立请求 指令中获取指定业务信道编号; 从而进入该指定业务信道, 与发起呼叫者建立 通信。

在本发明中, 对讲机使用分配给其所属子网(Zone)的信道资 与该子网 内的至少一个其它对讲机进行通信; 其中,所述子网的所有对讲机构成一用户 单位, 每一用户单位对应的子网分配有不同的编号, 且每一子网分配有不同的 信道资源。

当用户单位之间的距离超过由对讲机的发射功 率所决定的再用距离 S (S>0) 时, 可以重复使用相同的子网编号, 其中相同的子网编号对应相同的 频率集合。

在本发明实施例中,可以采用信道间隔方法将 分配给每一子网的频率资源 分割为多个信道,所分割的多个信道代表一个 频率集合, 再将多个信道中的一 个信道设置控制信道, 其余信道设置为业务信道。本发明另一实施例 的为对讲 机分配信道方法中频率资源处理 (即信道资源的处理) 过程如下所示:

A、 对于 N (N>0) MHz的频率资源, 采用 M (M>0) kHz信道间隔, 将 该频率资源分割成 NX 1000/M个信道, 每一信道表示一个频点。

B、 为每一子网 Zone分配 L个信道, 每一子网的 L个信道代表一个频率 集合, 该 N MHz的频率资源划分为 N X 1000/M/L (L>0) 个子网 Zone, 为每 个用户单位分配的子网 Zone编号为 0~NX 1000/M/L-1,子网 Zone的编号与为 该子网 Zone分配的频率集合一一对应。

在本发明一实施例中, 子网频率配置还包括: 当用户单位之间的距离超过 再用距离 S (S>0) 时, 能够重复使用相同的子网编号, 其中, 相同的子网编 号对应相同的频率集合, 其中, 再用距离 S由对讲机的发射功率决定。

在本发明一实施例中, 为每一子网 Zone分配的所述频率集合为无三阶互 调干扰和 /或无邻道干扰的频率集合, 不同的用户单位使用不同的无三阶互调 干扰和 /或无邻道干扰的频率集合。 采用这样的频率集合使得信道状态误判概 率大大降低, 防止将繁忙的信道判为空闲或者空闲信道判为 繁忙。 图 15是依据本发明一实施例的对讲机呼叫过程 1500示意图。

步骤 1501中, 守候在控制信道上的欲向其所属子网内的至少 一个被呼叫 对讲机发起呼叫的对讲机, 自动在业务信道中搜索空闲的业务信道; 发起呼叫 的方法包括例如由用户按下 PPT按键来实现。

步骤 1502中, 切换至控制信道并发送呼叫指令至被呼叫对讲 机以便通知 被呼叫对讲机切换至所述搜索到的空闲的业务 信道上;

步骤 1503中, 与被呼叫对讲机在所述业务信道上进行通信;

步骤 1504中, 通信结束后, 释放所述业务信道并切换至控制信道上等待 下一次呼叫。

图 16是依据本发明另一实施例的对讲机呼叫过程 1600示意图。其中步骤 1601-1603与图 15中的 1501-1503—致, 区别在于步骤 1604-1606。

在步骤 1604中, 当检测到用于发起呼叫的已启用的 PPT按键处于停止使 用状态时,判断与被呼叫对讲机之间的通话是 否结束或者预设的呼叫复位时间 是否已到; 若是, 则进入步骤 1605; 若否, 则进入步骤 1606。

在步骤 1605中, 发送通话结束指令至被呼叫对讲机或者自动结 束本次呼 叫,发起呼叫的对讲机和被呼叫对讲机释放所 述业务信道并切换至控制信道上 等待下一次呼叫。

在步骤 1606中, 则发起呼叫的对讲机与被呼叫对讲机仍占用所 述业务信 道继续本次呼叫, 双方继续在业务信道上通信。

图 17是依据本发明另一实施例的对讲机呼叫过程 1700示意图。其中步骤 1701-1703与图 15中的 1501-1503一致, 区别在于步骤 1704-1705。

在步骤 1704中, 发起呼叫的对讲机检测到用于发起呼叫的已启 用的 PPT 按键处于停止使用状态时,则发送通话结束指 令至被呼叫对讲机或者自动结束 本次呼叫。

在步骤 1705中, 发起呼叫的对讲机和被呼叫对讲机释放所述业 务信道并 切换至控制信道上等待下一次呼叫。 下文再结合具体实例对本发明的技术方案进行 详细阐述。

图 4是依据本发明一实施例的应用于对讲机的通 方法的流程示意图,应 用于对讲机的通信方法包括子网频率配置 401和自动配置空闲信道 402。其中 子网频率配置的方法可依照图 3所示来进行。 而自动配置空闲信道 402包括: 在每个子网 Zone内统一信道管理, 根据业务需要自动分配空闲信道。

如图 4、 5所示, 本发明通过采用子网频率配置技术和自动配置 空闲信道 技术, 并且支持语音业务和数据业务, 以解决常规移动通信出现的上述问题。 子网频率配置技术指集中频率资源, 统一配置, 每个用户单位选定一个带编号 的子网 Zone,每个子网 Zone包含一个无三阶互调干扰和无邻道干扰的 率集 合, 不同的用户单位使用不同的无三阶互调干扰和 无邻道干扰的频率集合; 自 动配置空闲信道技术指在每个子网 Zone内统一信道管理, 根据业务需要自动 分配空闲信道。

(一) 子网频率配置

( 1 )以下部分将重点阐述如何将频点资源进行配 ,使得用户能合理的 使用, 并尽可能的避免干扰和呼叫碰撞问题, 一般按以下步骤进行子网频率配 置:

1.以 N (N>0) MHz的频率资源, 在该 N (N>0) MHz的频率使用范围内, 采用 M (M>0) kHz窄带技术, 将该频谱资源分割成 N*1000/M个信道, 每个 信道表示一个频点。

以下采用 N MHz为 1MHz频率资源、 1MHz频点、 M kHz为 6.25kHz信 道间隔技术 (M kHz也可以使用 12.5KHZ或 25KHz或其他信道间隔技术) 、 160个信道等具体数字方便本发明进行举例说明 , 但本发明并不限定于这些具 体的数字, 还可以设定其他数字的频率资源等等。

2.每个子网 Zone分配无三阶互调干扰和无邻道干扰的 L个信道 (L>0, 本发明不限定信道的数目) , 那么上述 160 个信道可分配给一定区域块的 N=160/L个用户单位 Zone使用, 每个 Zone采用信道编号进行标记 (如 Zone 其中, L值由爱尔兰公式计算得出, 该值由用户总量, 平均呼叫话务量, 平均呼叫时间及呼损率共同决定, 具体计算可参考后面实例说明。

3.每个子网 Zone编号对应一个无三阶互调干扰和无邻道干 的频率集合, 同时无三阶互调干扰和无邻道干扰的频率集合 内部采用信道编号进行标记,一 旦 Zone编号确定, Zone内各信道频点也随之确定, 即 Zone内各信道编号对 应固定的频点。

关于无三阶互调干扰无、 无邻道干扰频率集合的说明:

产生三阶互调干扰的频率是: fx=fi + -fk, 或者 fx=2fi _ g。 其中 fi、 fj , fk是频率集合 (fl , f2 , ……, fL) 的任意三个频率。 如果在集合中存在另 外一个频率 fx使得上式成立,那么我们称该频率集合有三 互调干扰的,反之, 则该频率集合为无三阶互调干扰频率集合。

产生邻道干扰的频率是: fi -g=lCPS ( l个信道间隔), 即在频率集合(fl , f2 , ……, fL ) 中存在任意两个频率 fi 、 3之差等于一个信道间隔, 那么我们 称该频率集合是有邻道干扰的, 反之, 则该频率集合为无邻道干扰频率集合。

既满足无三阶互调干扰、又满足无邻道干扰的 频率集合,称之为无三阶互 调干扰、 无邻道干扰频率集合。

4.当用户单位之间的距离超过再用距离 S (S>0, 再用距离 S 由对讲机的 发射功率决定) , 可以重复使用相同的子网 Zone编号, 如图 7所示。 其中, 白色背景为区域 1, 斜线背景为区域 2, 相同背景属于同一片区域, 相同的子 网 Zone编号使用相同的无三阶互调干扰和无邻道 扰的频率集合,子网 Zone 的再用距离为 S公里, 超过该距离可以复用相同的 Zone编号。

(2 ) 关于一个子网 Zone能提供的话务量及用户数目的说明。

计算过程:

1、 根据呼损率8%, 信道数量 L (业务信道数目为 L-1 ) , 查爱尔兰表可 得到每个 Zone的总话务容量为 Y (L-l, B) 。

2、 根据在时间 T内, 终端用户的平均呼叫次数 n以及呼叫的平均占用时 间 S , 可以得到每个用户的平均话务量 y=n*S/T。 3、 根据在总话务量 Y以及每个终端用户的平均话务量 a, 可以得到系统 容量 N= Y/y

=Y (L-l, B ) / (n*S/T)。

4、 假设呼损率 10%, 平均话务量为 0.033 (平均每个用户 5分钟呼叫一 次, 每次呼叫持续时间 10s) , 那么信道数量 L与 Zone用户容量的关系如下 表:

表 1 信道数与系统容量关系

(二) 自动配置空闲信道

以下部分将重点阐述如何将进行通话信道配置 及通话方式选择。

( 1 ) Zone内通信采用自动配置空闲信道技术, 具体操作 1200按以下步 骤进行, 如图 12所示:

步骤 1201、 将每个子网 (Zone) 的 L个信道划分为 1个控制信道和 L-1 个业务信道, 参见图 8所示。 图 8中, 示出了 Zone 0、 Zone 1 , Zone 2, Zone 3、 Zone 4、 Zone 5、 Zone 6、 Zone 7、 Zone 8、 Zone 9、 Zone 10、 · · ·、 Zone N-l、 Zone N o 例如子网 Zone 0中, 有 L个信道 ch0、 chl、 ch2、 ch3、 ch4、 ch5、 ch6、 · · ·、 chL-1 , chO设置为控制信道, 其余 L-1个信道 chl~chL-l 设置为业务信道。为了描述方便,假设每一 Zone的 chO为控制信道, chl~chL-l 续在控制信道上等待呼叫。

步骤 1204、 如果子网 Zone中的对讲机用户发起呼叫, 则该对讲机自动在 chl~chL-l个业务信道中搜索一个空闲信道。

步骤 1205、 返回控制信道发送指令通知被呼叫对讲机切换 到搜索到的该 搜索到的空闲信道上进行通信。

步骤 1206、 通信结束后, 收发双方同时返回到控制信道 chO继续守候。

(2) 自选址呼叫实现方法:

自选址呼叫通话呼叫方式分为两种: ①通话过程结束释放业务信道; ② PTT松开即释放业务信道。

A、 下面以通话过程结束释放业务信道为例说明呼 叫流程 1300, 如图 13 所示:

守候在控制信道的对讲机, 当用户按下呼叫按键 (Push to talk, —键通, 简称 PTT) ) 发起呼叫时, 将按下面步骤启动:

步骤 1301, 扫描用户单位内所有业务信道, 直到找到一条空闲业务信道, 确定该业务信道编号;

步骤 1302, 发起呼叫建立请求, 在建立请求指令中携带该信道编号; 步骤 1303, 呼叫对讲机和被呼叫对讲机共同进入该指定业 务信道; 步骤 1304, 呼叫对讲机和被呼叫对讲机在指定业务信道上 进行通信交互 (例如语音呼叫信息传输) ;

步骤 1305, PPT松开后判断通话是否结束或预设的呼叫复位 时间是否已 到。 若通话没有结束或呼叫复位时间未到则进入步 骤 1306, 若已结束或到达 复位时间则进入步骤 1307,

步骤 1306, 仍占用该业务信道继续呼叫过程;

下一次按下 PTT不需要扫描空闲信道, 直接在该业务信道语音传输, 从 而节省了呼叫重新建立的时间, 不影响用户的正常通话, 也减少了通信的复杂 度。

步骤 1307, 如果通话结束或者预设的呼叫复位时间已到, 则呼叫对讲机 主动发出通话结束指令或者自动结束本次呼叫 ;具体呼叫复位时间的设置可依 据实际需要来设定;

步骤 1308, 呼叫发起方和被呼叫方释放业务信道后共同返 回控制信道上 守候。

B、 下面以 PTT松开即释放信道为例说明呼叫流程:

如图 9和图 14所示, 守候在控制信道的呼叫终端, 一旦用户 A和 C按下 PTT发起呼叫, 那么呼叫处理中心将按下面步骤启动。

步骤 1401, 扫描 Zone内所有业务信道, 直到找到一条空闲业务信道, 确定该业务信道编号。

步骤 1402, 发起呼叫建立请求, 在建立请求指令中携带该信道编号。 步骤 1403, 呼叫发起者和被呼叫者共同进入业务信道。

步骤 1404, 启动呼叫信息传输。

步骤 1405、 释放 PTT完成本次呼叫, 返回控制信道守候。

下面以图 9中的用户 A为例来详细描述(其中控制信道标识为 CCH,业 务信道标识为 TCH) : 用户 A按下 PTT后, 发起对用户 B和 F的组呼, 先扫 描 Zone内的所有业务信道, 确定空闲业务信道为 TCH 1, 在控制信道 CCH 中发起组呼指令, 通知用户 B和 F同时进入业务信道 TCH 1, 从而启动呼叫 信息传输。 在松开 PPT后, 也即本次呼叫完成后, 用户 A、 B、 F返回控制信 道 CCH。

对于用户 C, 发起对用户 D和 E的组呼, 先扫描 Zone内的所有业务信 道, 确定空闲业务信道为 TCH 2, 在控制信道 CCH中发起组呼指令, 通知用 户 D和 E同时进入业务信道 TCH 2,从而启动呼叫信息传输。在松开 PPT后, 也即本次呼叫完成后, 用户 C、 D、 E返回控制信道 CCH。

详细描述一个或多个运用此通信方法的具体实 例。

以深圳即将推行的免费公众频段为例进行说明 本发明的主要优点和功能。 ( 1 ) 假设免费公众频段为 1MHz频率, 同时采用 6.25K窄带技术, 那么 1MHz频点共能提供 160个通话信道。 假设每 10个信道组成一个子网 Zone, 那么 1MHz频点一共能提供 160/10=16个 Zone, 即在保证不会相互干扰的前 提下, 某通信区域 (比如 2公里的通信范围) 内能够提供给 16个用户单位使 用。 其中, 白色背景为区域 1, 斜线背景为区域 2, 相同背景属于同一片区域, 相同的子网 Zone名使用相同的频率段, Zone的再用距离为例如但不限于 2公 里, 超过该距离可以复用相同的 Z 0 ne。 这里的具体数值仅为描述之便之用, 并不作为对本发明的限制。

在超出例如 2公里的通信范围后,那么该 16个 Zone又可以被复用, 即又 可以供给 16个用户单位使用上述的 1MHz频段内容。 如图 10所示。

以此类推, 通过分区和复用, 1MHz的免费频点能很好的供用户使用, 并 且不会相互干扰。

(2 )以其中的 1个用户单位 ZoneO说明组内工作情况。如图 11所示, 将 子网 ZoneO的 10个信道分为一个控制信道 chO (信道 0 )和 9个业务信道 chl~ch9

(信道 1〜信道 9 ) 。 首先, 用户单位内所有对讲机都在控制信道 chO守候, 呼 叫发起方首先在 chl~ch9搜索一个空闲业务信道,然后返回控制 道向被呼叫 者发送指令通知一起转到该空闲业务信道进行 通话,通话结束后所有对讲机返 回控制信道 chO继续守候。

(3 ) 本例子中的用户单位能提供的话务量及用户数 目的说明。

计算说明:

1、 Zone内信道数量为 10 (业务信道数目为 9 ) , 假设可接受的呼损率为 10%, 那么查爱尔兰公式可知, 一个 Zone能提供的系统业务 Y=Y (9, 10 ) =6.546Erl。

2、假设每 5分钟每个终端用户的平均呼叫一次,每次呼 持续时间为 10s, 那么可以得到每个用户的平均话务量 y=10s/(5*60s)=0.033Erl。

3、 所以系统能够容纳的终端用户数量 N=Y/y=6.546Erl/0.033Erl 196, 即 大约每个 Zone能够提供 196个对讲机这样的系统容量。

图 18是依据本发明一实施例的对讲机 1800结构示意图。 对讲机 1800包 括设定单元 1801、 待机处理单元 1802。 设定单元 1801, 用于根据对讲机所属的子网, 获取对应的子网信道资源 信息, 确定所述对讲机可以使用的控制信道及业务信 道; 所述业务信道数量大 于等于 2; 不同子网对应不同信道资源。

待机处理单元 1802, 用于在待机时, 守候在所述设定单元确定的控制信 道上。

图 19是依据本发明一实施例的对讲机 1900结构示意图。 除了图 18中包 含的设定单元 1801、待机处理单元 1802外, 还包括子网搜索单元 1803、 子网 设定单元 1804。 子网搜索单元 1803, 用于搜索空闲子网; 将搜索到的空闲子 网设置为所述对讲机所属的子网。 子网设定单元 1804, 用于将预定的子网设 置为所述对讲机所属的子网。

图 19中, 虽然示出了子网搜索单元 1803和子网设定单元 1804, 但实际 使用中, 二者可选择其一, 也可二者均有, 本发明对此不做限制, 图 19所示 仅为示意, 并不用于限制本发明。

图 20是依据本发明另一实施例的对讲机 2000结构示意图。 对讲机 2000 除了包含图 19 中的单元外, 还包括呼叫发起单元 1805、 第一通话建立单元 1806、 信道释放单元 1807。

呼叫发起单元 1805, 用于在发起呼叫时, 搜索所述业务信道, 寻找空闲 业务信道; 通过所述控制信道发送呼叫建立请求指令, 所述呼叫建立请求指令 携带有所述空闲业务信道编号,用于通知被呼 叫者切换到所述空闲业务信道建 立通信;

第一通话建立单元 1806, 用于在所述呼叫发起单元 1805发送呼叫建立请 求指令后, 进入所述空闲业务信道与所述被呼叫者建立通 信;

信道释放单元 1807, 用于释放所述空闲业务信道, 返回所述控制信道继 续等待。

图 20中, 信道释放单元 1807包括第一信道释放单元 (未示出), 用于在 所述对讲机 PTT按键松开后, 释放所述空闲业务信道, 返回所述控制信道继 续等待。 在本发明另一实施例中, 信道释放单元 1807包括第二信道释放单元 (未示出), 用于在所述对讲机 PTT按键松开且预设的呼叫复位时间已到后, 释放所述空闲业务信道,返回所述控制信道继 续等待。在本发明另一实施例中, 信道释放单元 1807包括第三信道释放单元(未示出),用于 所述通信结束后, 释放所述空闲业务信道, 返回所述控制信道继续等待。

其中, 第一信道释放单元、第二信道释放单元、第三 信道释放单元可全部 包含在对讲机中, 也可部分包含在对讲机中。当对讲机中包含其 中的两个或全 部时,用户可依据需要进行设置,选择第一信 道释放单元、第二信道释放单元、 第三信道释放单元中的一个来完成信道释放动 作。

在本发明有一实施例中, 图 18-20中的对讲机还可包括第二通话建立单元

(未示出), 用于从所述控制信道接收到呼叫建立请求指令 后, 从所述接收到 的呼叫建立请求指令中获取指定业务信道编号 ; 进入所述指定业务信道, 与发 起呼叫者建立通信。

图 21示出了依据本发明一实施例的应用于对讲机 通信方法 2100流程示 意图, 包括:

步骤 2101, 将不同信道划分为 2个以上子网, 不同子网包含不同信道, 每一个子网包含控制信道及大于等于 2个业务信道;

步骤 2102, 为对讲机设置所属子网, 所述所属子网相同的对讲机属于同 一个用户单位;

步骤 2103, 所述对讲机根据所属子网, 获取对应的子网资源信息, 确定 所述对讲机的控制信道及业务信道;

步骤 2104, 所述对讲机在待机时, 守候在所述控制信道上; 在发起呼叫 时, 搜索所述对讲机的业务信道, 在空闲业务信道上建立通信。

在本发明一实施例中, 应用于对讲机的通信方法 2100中对讲机使用的控 制信道及空闲信道为相互之间无三阶互调干扰 和 /或无邻道干扰的信道。

图 22示出了依据本发明一实施例的应用于对讲机 通信系统 2200结构示 意图, 通信系统 2200包括 2个以上对讲机(对讲机 1、 对讲机 2、 …、 对讲机 n, 其中 n>2 ), 每一个对讲机属于一个子网, 所述子网包含控制信道及大于等 于 2个业务信道, 不同子网包含不同信道; 属于同一子网的对讲机在待机时, 守候在所述同一子网的控制信道上, 发起呼叫时,搜索所述同一子网的业务信 道,在搜索到的空闲业务信道上建立通信。对 讲机之间具体的通信方法或通信 过程参见上文以及图 1-21所述。 此处不再赘述。

通信系统 2200中, 假设对讲机 1和对讲机 2属于同一子网 1, 对讲机 n 属于另一子网 2, 对讲机 1 向对讲机 2发起呼叫时, 双方可以按照图 21及其 描述进行通信。 对讲机 n可以与同属于子网 2的其它对讲机进行通信。

在本发明一实施例中, 应用于对讲机的通信系统 2200使用控制信道及空 闲信道为相互之间无三阶互调干扰和 /或无邻道干扰的信道。

本发明实施例提供的对讲机的具体使用方式可 参考上文方法实施例的描 述。

以下根据上述内容说明本发明是如何通过频率 配置和信道配置达到发明 预定目的。

( 1 ) 频率配置

1、 用户单位与用户单位之间避免干扰。 各个用户单位之间使用不同的无 三阶互调干扰和无邻道干扰频率集合,通信将 不会相互碰撞, 从而有效的避免 用户单位间的信道干扰。

2、 用户单位内互不干扰。 同一用户单位内的用户使用按无三阶互调干扰 和无邻道干扰频率划分的互不干扰的信道, 保证通话质量。

3、 提高信道使用效率。 一个用户单位内可以分配多个信道, 例如上文实 施例中, 一用户单位总共拥有 9个通话信道, 这对于一般中低端用户即便在经 常使用的情况下也是够用的, 既能保证通话效率, 也能提高信道使用效率, 避 免信道的浪费。

4、 减小呼叫延时。 使用该方法, 每个用户单位使用一个 Zone, 例如上文 实施例中,用户单位的总业务信道数最大为 9,即使在信道最最繁忙的情况下, 也只需要搜索 9个信道, 时延大大减小。

5、避免呼叫碰撞。划分子网 Zone后, 控制信道数目增加, 每个控制信道 的对应的业务量减少, 那么将减少呼叫碰撞的几率。

(2 ) 信道配置

1、 提高信道使用效率。 由于每个通信组的通话信道为非固定的, 即与业 务信道非一对一的关系, 在每次通话结束后可以马上释放信道给其他通 话小 组。

2、 Zone内部避免干扰。 自动搜索空闲信道, 避开以及使用或者干扰的信 道, 提高呼叫效率, 避免干扰和被干扰。

3、 有效的避免空闲信道误判的几率。 使用 "PTT松开即释放业务信道" 作为自选址呼叫实现方法,所有的对讲机在不 进行的接收和发射的时刻都将返 回控制信道守候, 能有效的避免 "通话过程结束释放业务信道"这种方式在通 话信道的通话间隙的误判操作。

采用本发明实施例可以从技术上解决频点资源 冲突和干扰问题。解决当前 对讲机用户面临的最大问题, 且频谱利用率高, 符合国际频谱资源使用规范和 潮流, 即可满足终端对讲机从模拟到数字的过渡, 又极大程度的符合用户使用 习惯, 满足用户快速呼叫建立要求。

本发明使得属于不同用户单位的对讲机分配在 不同子网内,同一用户单位 的对讲机在同一子网内通信, 与其它子网的对讲机互不干扰, 各个子网之间使 用不同的频率资源,避免了不同子网之间的信 道干扰, 同时也避免了频率资源 管理混乱的问题,防止用户集中使用部分频段 导致通信拥堵和频段使用效率低 下, 也就是说减少了呼叫碰撞的概率。 另外, 对讲机建立呼叫时只需要搜索本 子网内的频率资源即可, 无需搜索所有频率资源, 因此, 缩短了呼叫建立的时 间。 综上, 本发明的通信方法和对讲机具有以下优点: ①提高了频谱利用率; ②解决了信道干扰; ③缩短了呼叫建立时间; ④延迟电池使用时间; ⑤减少了 呼叫碰撞的概率。另外,采用无三阶互调干扰 和无邻道干扰的频率集合能够防 止将繁忙的信道判为空闲或者空闲信道判为繁 忙,使得信道状态误判概率大大 降低。

最后应说明的是, 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非 限制,尽 管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明, 本领域的普通技术人员应当理 解, 可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替 换, 而不脱离本发明技术方 案的精神和范围, 其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。