一種具有對講功能的移動終端及其實現方法
2023-05-21 04:02:36
專利名稱：一種具有對講功能的移動終端及其實現方法
技術領域：
本發明涉及無線通信領域，尤其是涉及一種具有對講功能的移動終端及 其實現方法。
背景技術：
無線對講機具有不需要網絡支持，直接實現終端與終端之間進行通信的 優點。同時隨著無線通信網絡的發展，移動終端已經成為日常生活中不可或 缺的必須品，然而在某些特殊情況下，人們希望能利用移動終端實現終端之 間的直接通信，但是沒有網絡的支持，這種需求就得不到滿足。在地震災害 中，移動等通信網絡被毀壞，在這種情況下，現在一般使用的是衛星電話或 對講機等專業設備，但這些設備一般普通人無法獲得，造成被困人員無法求 救，人們也無法形成有效的救援行動.與之相對應的是，在緊急情況下，普 通人最可能擁有的通信工具是移動終端手機，但是由於行動網路的破壞，人 們空有移動終端也不能進行求救，導致地震造成的傷害大大增加。但是如果 被困的人員在網絡無法支持的情況下，手上的移動終端能夠與外界的移動終 端直接進行對講通信，那樣會給救援人員帶來多大的幫助，必將能使更多的 人及時獲救。
在很多場合需要對講通信時，因為沒有對講機，只能通過移動終端一個 一個撥號，進行單獨的通倌聯繫，不能進行廣播通信。比如車隊自駕遊，往如果移動終端具有對講功能，便可以很方便的進行必要的通信聯繫，又不會 造成無線幹擾。
中國發明專利申請號為200710130032.3， 200410058540.1的專利申請
都提出了一種具有對講機功能的移動終端，但是都是採用在原有移動終端的 基礎上增加對講機功能模塊實現對講機功能，功耗比較大，實現成本也比較高。
中國實用新型專利申請號為03224410.X的專利申請提出了一種具有對 講機功能的手機實用新型專利申請，描述了該移動終端具有一個對講機功能 按鈕，按下該按鈕就可以實現對講功能，沒有描述具體的實現方法， 一般技 術人員無法實現。
另外美國專利申請號為09/096210的專利申請也提出了 一種在DECT(歐
規無線通信規範)中實現手機直接互通的方法，但是該方法只是實現兩個終 端之間的通信，並不能實現對講機的廣播通信.
本發明提出了 一種直接利用現有移動終端實現對講機功能，不需要增加 額外的硬體，實現成本比較4氐，
發明內容
本發明所要解決的技術問題是在現有移動終端的基礎上，不增加任何硬 件，通過預先約定尋呼消息幀結構和相應的業務信道幀結構，實現移動終端 之間的對講功能，主要是為了保障求助等應急通信功能.
本發明揭示了一種在移動終端上實現對講功能的方法，在現有普通移動終端的基礎上，不增加任何硬體，實現對講功能。移動終端根據預定義的尋 呼消息幀結構以及相應的業務信道幀結構發送尋呼消息和業務信息，接收終 端檢測尋呼消息，搜索同步信息，並根據同步信息選擇在業務信道上接收業 務信息。
所述的尋呼消息幀中具有同步信息，同步信息包括幀號，群組號，信道 指示，加密指示，語音數據指示信息，用來使接收終端與發送終端進行同步， 建立對講連接.
接收終端間隔一定的幀數來檢測尋呼消息，該間隔幀數小於尋呼消息幀 數， 一旦檢測到尋呼消息，就讀取其中的同步信息，如果讀取到同步信息， 則在約定的業務信道上讀取業務信息。
所述的移動終端為GSM終端或者CDMA終端，對其他制式的移動終端採 用類似的方法也可以實現。 附困說明
圖1是GSM移動終端本發明的尋呼消息幀結構圖； 圖2是GSM移動終端本發明的業務信道幀結構圖； 圖3是TD-SCDMA移動終端本發明的尋呼消息幀結構圖； 圖4是TD-SCDMA移動終端本發明的業務信道幀結構圖。
其體實施方式
本發明提出了一種具有對講機功能的移動終端，在現有GSM/CDMA移動終端中實現對講機功能，對於其他制式的移動終端，具有類似的方法，不再 詳述。
首先以GSM移動終端為例來描述本發明的實現方法.GSM系統有完備的 網絡和終端的同步、建立通信的方法，同時有完備的語音編碼、語音傳送、 信令傳送的方法。
本發明完全沿用GSM的信號格式，使得兩部GSM移動終端之間可以不通 過網絡直接通信，也就是說不需要移動基站的服務，GSM手機之間可以進行 直接對講或直接數據通信，以及多部GSM手機之間的對講操作。
目前的GSM移動終端一般都支持850/900/1800/1900四頻，如表1:
850 mHz900 mHz1800 mHz1900 mHz
GSM終端發824~849 mHz880>915mHz1710-1785 mHz185(M910 mHz
GSM終端收869-894 mHz925-960 mHz1抑5-1880 mHz1930-1990 mHz
表1
從表1中我們可以看出880 mHz - 894 mHz及化50-1880 mHz是GSM
終端既可以收又可以發的頻段，本發明就利用這兩個頻段實現GSM移動終端 之間直接通信，即在這個頻段範圍內，GSM手機本身的硬體已經支持，從而 不需要增加任何硬體成本，就可以採用這些頻段來進行收發對講通信.
為了在GSM終端之間建立對講通信機制，本發明提出了一種尋呼信息的 幀結構，該尋呼消息使得收發雙方能取得同步，同時加入尋址功能，使接收 終端可以判斷自己是否為被尋呼的目標終端。圖1是可以實現本發明的尋呼
10消息的一個例子，圖中0-220每個方塊表示一個GSM信號幀，每幀有8個時隙， 其中O號幀是用來進行載波偵聽的幀，1, 2號幀空閒，以用來進行載波偵聽， 判斷是否可能是對講的尋呼消息，接收終端首先進行一次能量探測，分析能 量變化，如果發現有能量突發，則判斷可能存在對講尋呼消息，從而進行下 一步操作。其中1， 2號幀空閒有利於減少載波偵聽錯誤的概率.
從3號幀開始到220號幀，其中雙號幀帶有同步突發序列，而單號幀帶有 頻率校正序列，為了兼顧接通時間和電源消耗，這裡選擇了221幀的尋呼消 息幀結構，如果定義的更長則接通時間就會更長，如果定義的短，則待機終 端檢測對講尋呼更頻繁，導致更耗電.同時由於GSM尋呼周期一般為102幀， 定義本發明的尋呼消息幀結構有利於在收兩次GSM尋呼後收一次對講尋呼， 使移動終端更省電。當然尋呼消息幀數可以根據需要自行設定，由於不影響 實現，本發明選擇了221幀的尋呼消息為例來進行說明，後面有關業務信道 的定義，以及檢測尋呼消息間隔的定義也是據此進行相應的定義，業內一般 技術人員可以根據本發明自行設定以上參數。
同步突發中攜帶的信息包括
Frame Number:幀號，用於雙方幀同步。
Group ID:群組號，由用戶在界面設定，當用戶發起群組呼叫時，Group
ID-1，2.......，200;當用戶發起廣播呼叫時，Group ID = 0;當用戶發起定
向呼叫時，Group ID = 255; Group ID = 201,202,……，253,254，預留。
Channel ID:信道指示，共有32個預製的業務信道(帶跳頻)，由發送方
ii終端隨機選擇。
Cipher:加密指示，由發送方呼叫界面設定，O表示不加密，1表示加密。加密密鑰，由通信雙方事先商定並通過mmi界面設定。
VD:語音數據指示，Voice or Data， Voice時為0， Data時為1。
以上尋呼消息為例，待機終端在約定好的頻率上每隔204幀接收尋呼消息，接收尋呼消息的方法就是GSM移動終端同步基站的方法，此處不開展詳述，這裡採用每隔204幀接收尋呼消息是因為GSM採用102幀搜一次網絡尋呼，採用204幀便於實現，對於不同尋呼消息幀長度的定義，待機終端接收尋呼消息的間隔不同，只要保證間隔短於尋呼消息的持續時間即可，也就是說這裡定義的204幀的間隔可以變化，只要保證間隔短於尋呼消息的持續時間，這樣做的目的是保證尋呼消息能被待機終端收到.
待機終端除了正常的GSM工作之外，每204幀在控制信道上進行一次能量探測，分析能量變化，如果發現有能量變化，馬上搜索同步突發，如果搜索到同步突發，並根據同步突發信息，進入接收狀態或繼續待機。
GSM終端之間建立通信的流程如下
主呼終端選擇對講模式，設定所要呼叫的組號，按照定義的尋呼消息發出尋呼；
待機終端收到尋呼消息，根據同步信息內群組號判斷自己是否為被尋呼的目標終端，如果是，則變為接收終端，否則繼續待機；
主呼終端發出尋呼後變為發送終端，並按照自己選擇的業務信道，上業務信道發送語音/數據.
接收終端根據尋呼消息中的業務信道指示，上業務信道接收語音/數據。本發明的業務信道定義如下，以下是跟上面尋呼消息匹配的業務信道的
一個例子
業務信道從221楨開始，為GSM26復頓結構，即尋呼結束就開始業務信道，如圖2,其中
T: Traffic Channel Frame,傳送N - Normal Burst。
I:空閒。
發送終端發送完畢，停止在業務信道上發送信號，接收終端發現沒有信號，停止接收，雙方均回到待機終端狀態，等待下一次通信的建立。
由以上描述可知，本發明沿用GSM的信號格式，使得兩部GSM移動終端之間可以不通過網絡直接通信，從而可以進行直接對講或直接數據通信。本發明不需要增加硬體設備，就可以實現GSM移動終端之間直接通信功能，本發明具有低成本、低功耗的優點。
以下以TD-SCDMA終端為例來描述本發明的方法，在TD-SCDMA移動終端上，使得TD-SCDMA移動終端之間可以直接通信，實現對講功能和直接簡訊功能
TD-SCDMA系統有完備的網絡和終端的同步、建立通信的方法，同時有完備的語音編碼、語音傳送、信令傳送的方法。
本發明完全沿用TD-SCDM A的信號格式，使得兩部TD-SCDM A移動終端
13之間可以不通過網絡直接通信，從而可以進行直接對講或直接數據通信。
首先在採用的頻段上，因為TD-SCDMA上下行使用同一個頻段，所以收發同頻完全不成問題。
為了在TD-SCDMA終端之間建立對講通信機制，本發明提出了 一種尋呼信息的幀結構尋呼消息，該尋呼消息使得收發雙方能取得同步，同時加入尋址功能，使得可以判斷自己是否為被尋呼的目標終端。圖3是可以實現本發明的尋呼消息的 一個例子
圖中0-59每個方塊表示一個信號幀，每幀有4個子幀，每個子幀分為7個時隙和一個DwPTS+GP。 DwPTS採用TD-SCDMA系統定義的信號格式，TSO中發送的突發採用TD-SCDMA中的系統突髮結構，TS1-TS6中空閒。在DwPTS中傳送SYNCLDL， TDS-CDMA系統共有32個SYNCLDL，本發明任意選用其中四個，命名為SYNC_DL_A， SYNC—DL_B, SYNC_DL_C，SYNC_DL_D,分別在糾i，糾i+1,糾i+2,糾i+3子幀中傳送，這樣在待機端才能定位斜j,糾j+1，糾i+2，糾i+3，即塊邊界。
子幀糾i -糾i+3的4個TS0所攜帶的數據中包含子幀斜i+3的子幀號SFN(SubFrame Number)及Group ID、 Channel ID、 Cipher ID、擴頻碼、擾碼等。
以上尋呼消息為例，待機終端在約定好的頻率上每隔50楨接收尋呼消息，接收尋呼消息的方法就是TD-SCDMA移動終端同步基站的方法，此處不開展詳述，不同尋呼消息定義，待機終端接收尋呼消息的間隔不同，只要保證間隔短於尋呼消息的持續時間即可，也就是說這裡定義的50幀的間隔可以變化，只要保證間隔短於尋呼消息的持續時間，這樣做的目的是保證尋呼消息能被待機終端收到。
TD-SCDM A終端之間建立通信的流程如下
主呼終端選擇對講模式，設定呼叫群組號，按照定義的尋呼消息發出尋
呼；
待機終端收到尋呼消息，根據同步信息內群組號判斷自己是否為被尋呼的目標終端，如果是，則變為接收終端，否則繼續待機；
主呼終端發出尋呼後變為發送終端，並按照自己選擇的業務信道，上業務倌道發送語音/數據；
接收終端根據尋呼消息中的業務信道指示，上業務信道接收語音/數據。
以下是跟上面尋呼消息匹配的業務信道的一個例子業務信道從60幀開始，如圖4:
TSO中傳送TD-SCDMA中的系統突髮結構，TS1-TS6中空閒，語音或數據通過TSO傳送。
發送終端發送完畢，停止在業務信道上發送信號，接收終端發現沒有信號，停止接收，雙方均回到待機終端狀態，等待下一次通信的建立。
由以上描述可知，本發明沿用TD-SCDMA的信號格式，使得兩部TD-SCDMA移動終端之間可以不通過網絡直接通信，從而可以進行直接對講或直接數據通信，本發明不需要增加硬體設備，就可以實現TD-SCDMA移動終端之間直接通信功能。本發明具有低成本、低功耗的優點。呼叫方式由廣播呼叫，群組呼叫和定向呼叫，根據群組號設置的不同，進行 不同的工作模式。業務包括語音和數據業務.與半雙工採用全速率語音編碼 不同的是，在進行全雙工語音業務時語音編碼採用半速率語音編碼，同時業 務信道變為兩條半速率業務信道， 一條用於起呼端向被呼端傳送語音，另一 條用於被呼端向主呼端傳送語音。
為了避免人們將本發明擴大應用，可以設置多種啟動這種移動終端對講
功能的限制方法，例如只有在檢測多次無線網絡信號(GSM/CDMA)失敗的 情況下啟動對講功能，或者是在運營商營業部開通智慧卡(SIM卡等)對講 功能後才擁有實現對講通信的功能，或者直接在移動終端上設置啟動對講模 式的按鍵或菜單等等方法。
在移動終端間直接通信的對講模式中，為了減少功耗損失，接收終端在 連續三次接收信號質量最差的情況下，判斷物理鏈路失敗，重新回到待機狀 態。
本發明不需要增加額外的硬體，就能夠使普遍使用的移動終端具有應急 通信的功能，在特殊的情況下，必將產生巨大的社會效應。
1權利要求
1.一種在移動終端上實現對講功能的方法，在現有普通移動終端的基礎上，不增加任何硬體，實現對講功能，其特徵在於發送終端啟動對講模式，在對講尋呼消息中發布同步信息，在對講業務信道上發布業務信息；接收終端檢測尋呼消息，搜索同步信息；接收終端根據同步信息選擇在業務信道上接收業務信息或繼續待機。
2. 如權利要求1所迷的一種在移動終端上實現對講功能的方法，其特徵 在於所述的移動終端是GSM移動終端.
3. 如權利要求2所述的一種在移動終端上實現對講功能的方法，其特徵 在於所述尋呼消息幀中具有栽波偵聽突發，頻率校正突發和同步突發，所 述的同步突發用來發送所述的同步信息。
4. 如權利要求3所述的一種在移動終端上實現對講功能的方法，其特徵 在於所述的同步信息包括幀號，群組號，信道指示，加密指示，語音數據 指示信息。
5. 如權利要求2所述的一種在移動終端上實現對講功能的方法，其特徵 在於所述的尋呼消息幀為221幀復幀結構.
6. 如權利要求2所迷的一種在移動終端上實現對講功能的方法，其特徵 在於所述的接收終端間隔固定的幀數來檢測尋呼消息.
7. 如權利要求6所迷的一種在移動終端上實現對講功能的方法，其特徵在於所述的固定的幀數小於所述的尋呼消息幀數.
8. 如權利要求6所述的一種在移動終端上實現對講功能的方法，其特徵 在於所述的固定的幀數為204幀。
9. 如權利要求2所述的一種在移動終端上實現對講功能的方法，其特徵 在於所述的業務信道是從第221幀開始的26復幀結構.
10. 如權利要求2所述的一種在移動終端上實現對講功能的方法，其特 徵在於所述移動終端使用880mHz-894mHz及1850-1880 mHz頻段來 進行對講通信。
11. 如權利要求1所述的一種在移動終端上實現對講功能的方法，其特 徵在於所述的移動終端是TD-SCDMA移動終端。
12. 如權利要求11所述的一種在移動終端上實現對講功能的方法，其特 徵在於所述的尋呼消息幀有60個信號幀，每個信號幀有4個子幀，每個子 幀分為7個時隙TS0 — TS6和一個DwPTS+GP。
13. 如權利要求12所述的一種在移動終端上實現對講功能的方法，其特 徵在於所述的DwPTS採用TD-SCDMA系統定義的信號格式，TSO中發送的 突發採用TD-SCDMA中的系統突髮結構，TS1-TS6中空閒，
14. 如權利要求12所述的一種在移動終端上實現對講功能的方法，其特 徵在於所迷信號幀的4個TS0所攜帶的數據中包含子幀號，群組號、信道指 示，加密指示，擴頻碼，擾碼。
15. 如權利要求11所述的一種在移動終端上實現對講功能的方法，其特徵在於所述的待機終端在約定好的頻率上每隔50信號幀接收尋呼消息，
16. 如權利要求11所述的一種在移動終端上實現對講功能的方法，其特 徵在於所述的業務信道從第60信號幀開始，TSO中傳送TD-SCDMA中的系 統突髮結構，TS1-TS6中空閒，業務信息通過TSO傳送。
17. —種具有對講功能的移動終端，在現有普通移動終端的基礎上，不 增加任何硬體，實現對講功能，其特徵在於所述的移動終端具有用於對講 的尋呼消息與相應的業務信道。
18. 如權利要求17所述的一種具有對講功能的移動終端，其特徵在於 所述的移動終端為GSM終端.
19. 如權利要求18所述的一種具有對講功能的移動終端，其特徵在於 所述的尋呼消息幀中具有栽波偵聽突發，頻率校正突發和同步突發，所述的 同步突發用來發送所述的同步信息。
20. 如權利要求19所述的一種具有對講功能的移動終端，其特徵在於 所述的同步突發信息包括幀號，群組號，信道指示，加密指示，語音數據指 示信息。
21. 如權利要求18所述的一種具有對講功能的移動終端，其特徵在於 所述的尋呼消息幀為221幀。
22. 如權利要求18所述的一種具有對講功能的移動終端，其特徵在於 所述的移動終端間隔固定的幀數來檢測尋呼消息。
23. 如權利要求22所述的一種具有對講功能的移動終端，其特徵在於所述的固定的幀數小於所述的尋呼消息幀數.
24. 如權利要求22所述的一種具有對講功能的移動終端，其特徵在於 所述的固定的幀數為204幀。
25. 如權利要求18所述的一種具有對講功能的移動終端，其特徵在於 所述的業務信道是從第221幀開始的26復幀結構。
26. 如權利要求17所述的一種具有對講功能的移動終端，其特徵在於 所述的移動終端為TD-SCDMA終端.
27. 如權利要求26所述的一種具有對講功能的移動終端，其特徵在於 所述的尋呼消息幀有60個信號幀，每個信號幀有4個子幀，每個子幀分為7個 時隙TS0 - TS6和一個DwPTS+GP。
28. 如權利要求27所述的一種具有對講功能的移動終端，其特徵在於 所述的DwPTS採用TD-SCDMA系統定義的信號格式，TSO中發送的突發採用 TD-SCDMA中的系統突髮結構，TS1-TS6中空閒。
29. 如權利要求27所述的一種具有對講功能的移動終端，其特徵在於 所述信號幀的4個TS0所攜帶的數據中包含子幀號，群組號、信道指示，加密 指示，擴頻碼，擾碼。
30. 如權利要求26所述的一種具有對講功能的移動終端，其特徵在於 所述的移動終端在約定好的頻率上每隔50信號幀接收尋呼消息。
31. 如權利要求26所述的一種具有對講功能的移動終端，其特徵在於 所述的業務信道從第60信號幀開始，TSO中傳送TD-SCDMA中的系統突髮結構，TS1-TS6中空閒，業務信息通過TSO傳送，
32.如權利要求17所述的一種具有對講功能的移動終端，其特徵在於 所述的移動終端對講功能具有全雙工和半雙工兩種工作方式，所述的全雙工 工作模式採用半速率語音編碼，所述的半雙工釆用全速率語音編碼。
全文摘要
本發明揭示了一種具有對講功能的移動終端及其實現方法，在現有技術的移動終端基礎上不需要增加任何硬體設備，移動終端根據預定義的尋呼消息幀結構以及相應的業務信道幀結構發送尋呼消息和業務信息，接收終端每間隔一定的幀數檢測一次尋呼消息，檢測到尋呼消息後搜索同步信息，並根據同步信息選擇在業務信道上接收業務信息，從而實現對講通信，成本低，使用方便。
文檔編號H04M1/725GK101656778SQ200810041889
公開日2010年2月24日 申請日期2008年8月20日 優先權日2008年8月20日
發明者莊嘉宜, 嚴 張, 夏 李, 林敬東, 顧祥新 申請人:展訊通信(上海)有限公司