[发明专利]用于时分多址无线通信系统中的直接通信的方法和装置

说明书

本发明涉及时分多址(TDMA)无线通信系统，更具体地涉及TDMA无线通信系统手持机之间的通信。

无线通信是话音和数据移动通信网的主要部分。经过十多年的研究和开发以后，各种技术标准正被转用到商用产品和网络，例如，第二代无绳电话(CT2)、欧洲数字无绳电话(DECT)、以及集群移动电话(GSM)，正如以下文章所描述的：W.H.W.Tuttlebee,CordlessPersonal Communications，(无绳个人通信)，IEEE通信杂志，1992年12月，第42-53页。

许多无线电通信网利用TDMA方案，它允许多个手持机和单个基台通信，基台通常有一个连到外部通信网的接口。然而，当今大部分TDMA系统都有缺点。大多数系统都工作在基台-手持机模式，其中手持机必须利用基台及其物理通道来和其它手持机通信，即使它们处在互相可直接到达的范围之内也是如此。基台-手持机模式把过重的负担加到基台，并使手持机在没有基台时就成为无用的。某些无线通信系统，例如无线局域网(LAN)利用标准LAN技术提供了手持机之间的直接通信，但在起始通信建立时并不使用基台信道。

最近，日本个人手持电话系统(PHS)已被开发。PHS允许当手持机之间的通信不能通过基台进行时，手持机可进行直接通信。发起端手持机和目的端手持机之间的直接通信的建立是使用不稳定的周期性信道扫描。发起端手持机先在通信信道中检测到空闲的发送和接收时隙，并在空闲的发送时隙呼叫目的端手持机。目的端手持机周期性地扫描所有信道，搜索由发起端手持机发送的呼叫信号。在检测到呼叫信号之后，目的端手持机在接收时隙发送一个应答信号。然后在发送和接收时隙期间，手持机之间就开始通信。然而，由于手持机为了与一个发起端手持机进行连接而对系统的全部信道进行常规的扫描，消耗了大量功率，这样一种方法是不经济的。

当无线通信系统扩展到包括处在互相直接到达范围内的更多的手持机时，在这些手持机间进行直接通信的要求也可能更迫切。例如，以下这些应用(如计算机之间的无线式文件转移、远距离摹仿、无线式名片交换、以及无绳电话系统)都将需要手持机间的直接通信。在这些通信中，无线通信系统必须在手持机之间有效地传递话音和数据。

因此，本发明的一个目的是提供用于在TDMA无线通信系统的手持机之间话音和数据有效通信的方法。

本发明的进一步目的是提供这样一种在手持机之间直接通信的方法，它能节省手持机在建立直接通信链路时所消耗的功率和时间。

本发明的另一个目的是提供这样一种在手持机之间直接通信的方法，它并不与为手持机与基台通信所制定的标准协议相抵触。

本发明附加的目的和优点在参阅以下的描述后将变得很明显，其中显然部分地可从描述中得出，或者可从本发明实践中了解到。

为了达到按照本发明的用途所确定的目的，正如此处所体现和描述的，一种用于TDMA无线通信系统手持机之间直接通信的方法包括以下步骤：控制第一用户台定位到基台信道；将第一用户台在基台信道内同步到第一预定时期，在此时期内基台不在发送数据也不在接收数据；以及控制第一用户在基台信道上在该第一预定时期内发送第一呼叫信号。同时，控制第二用户台定位到该基台信道；将第二用户台在基台信道内同步到第一预定时期和第二预定时期，在这些时期内基台不在发送数据也不在接收数据；以及控制第二用户台在一旦接收到第一呼叫信号后就在基台信道上在第二预定时期内发送第一应答信号。在第一用户台接收到第一应答信号之后，就在未占用的信道上在第一用户台和第二用户台之间进行以后的通信。基台信道可以是TDMA/TDD(时分多址/时分双工)信道，或TDMA/FDD(时分多址/频分双工)信道。对于TDMA/TDD通信系统最好第一预定时期包括在基台发送和接收之间的翻转时间(turn-around time)，以及第二预定时期包括在基台接收和发送之间的翻转时间。

为了在未占用信道上建立通信，第一用户台被控制成定位到未占用信道上，并在此未占用信道上在第三预定时期发送第二呼叫信号。同时，第二用户台被控制成定位到未占用信道上，并在此未占用信道上同步到第三预定时期和第四预定时期，它在一旦接收到第二呼叫信号后，就在此未占用信道上在第四预定时期内发送第二应答信号。在第一用户台接收到第二应答信号之后，第一和第二用户台就在此未占用信道上交换数据。未占用信道可以是TDMA/TDD信道或TDMA/FDD信道。