TWI488527B - 使用在分時多工存取系統的通訊方法及相關的行動裝置與基地台 - Google Patents

Description

使用在分時多工存取系統的通訊方法及相關的行動裝置與基地台

本發明係指一種分時多工存取系統的通訊機制，尤指一種使用於分時多工存取系統的行動裝置及基地台。

一般而言，現有的分時多工存取(Time Division Multiple Access,TDMA)系統係以點對點(point to point)傳輸的通訊為主，若為達到點對多點(point to multi-point)之群組通訊(例如群組語音通訊)的目的，實作上必需使用較多個數的時槽(Time Slot)而浪費數倍的頻寬。整體系統會因為較多時槽被佔用而無法獲得有效的提升，且因為增加一群組通訊的成員就需要額外增加佔用多個以上的時槽，因此也無法讓較多群組通訊成員共同參與群組通訊，以實作上來說，現有的分時多工存取系統實不符合目前的需求。

因此，本發明的目的之一在於提供一種使用於分時多工存取系統的行動裝置及基地台，不需佔用分時多工存取系統中的過多時槽，即可有效達到群組通訊的效果，切合目前的需求。

依據本發明之實施例，其係揭露一種使用在一分時多工存取系統的通訊方法。該通訊方法包含有：偵測該分時多工存取系統之一基地台所規範的複數個時槽，以判斷該分時多工存取系統是否具有對應於一共波通訊的一時槽；以及當該分時多工存取系統具有該時槽，使用一第一行動裝置經由該時槽廣播一資訊訊號。

依據本發明之實施例，其係揭露一種使用在一分時多工存取系統的通訊方法，其中一第一行動裝置與一第二行動裝置係位於一基地台的訊號覆蓋範圍內。該通訊方法包含有：偵測該基地台所規範的複數個時槽，以判斷該分時多工存取系統是否具有對應於一共波通訊的至少一時槽；使用該基地台接收該第一行動裝置經由該至少一時槽所廣播的一資訊訊號；以及使用該基地台經由該至少一時槽廣播該資訊訊號至該第二行動裝置。

依據本發明之實施例，其係揭露一種使用在一分時多工存取系統的行動裝置。該行動裝置包含有一控制單元與一傳輸單元，控制單元係用以偵測該分時多工存取系統之一基地台所規範的複數個時槽，以判斷該分時多工存取系統是否具有對應於一共波通訊的一時槽，傳輸單元係耦接至控制單元並用以於該分時多工存取系統具有該時槽時，經由該時槽廣播一資訊訊號。

依據本發明之實施例，其係揭露一種使用在一分時多工存取系統的基地台，其中一第一行動裝置與一第二行動裝置係位於該基地台的訊號覆蓋範圍內。基地台包含有一控制電路、一接收電路與一傳輸電路，控制電路係用以偵測該分時多工存取系統所規範的複數個時槽，以判斷該分時多工存取系統是否具有對應於一共波通訊的至少一時槽，接收電路係耦接於控制電路並用以依據控制電路的結果來接收第一行動裝置經由該至少一時槽所廣播的一資訊訊號，以及傳輸電路係耦接於控制電路並用以依據控制電路的結果經由該至少一時槽廣播該資訊訊號至第二行動裝置。

本發明之實施例的主要優點在於，運用有限的頻寬即可提供使多個使用者能夠進行即時語音通訊的服務，較習知技術更能符合使用者的需求，尤以對於一臨時佈建的網路環境來說，更能切合用戶的需要。

請參照第1圖，第1圖是本發明第一實施例之分時多工存取(Time Division Multiple Access,TDMA)系統的示意圖，該分時多工存取系統包含有(但不限於)兩行動裝置100A、100B與一基地台105，該兩行動裝置100A、100B皆係位於基地台105的訊號覆蓋範圍內106，亦即該兩行動裝置100A、100B係位於同一細胞(cell)中，該兩行動裝置100A、100B可分別利用不同的時槽(Time Slot)與基地台105進行資料傳輸(上傳或下載)，該兩行動裝置100A、100B至少分別包含有下述相同的裝置元件與結構，在此僅舉出行動裝置100A為例，行動裝置100A包含有一控制單元110與一傳輸單元115，控制單元110係用來偵測基地台105所規範的複數個時槽S₁ ~S_N ，以判斷該分時多工存取系統是否具有對應於一共波通訊的至少一時槽S_n ，其中N係為大於1的正整數並代表時槽的個數，傳輸單元115耦接至控制單元110並用以於該分時多工存取系統具有該至少一時槽S_n 時，經由時槽S_n 廣播一資訊訊號M_info (例如聲音、語音訊息或資料訊息)至其他的行動裝置(例如行動裝置100B)。在本實施例中，該分時多工存取系統係規範使用時槽S_n 來進行共波的語音通訊(此並非本發明的限制)，位在基地台105所對應之細胞內的複數個行動裝置係於時槽S_n 的時間點進行共波語音通訊，該些行動裝置的語音通訊將使用相同的頻率，該分時多工存取系統係使用半雙工的通訊方式進行語音通訊，在時槽S_n 的時間點時，欲開啟語音通話的行動裝置會主動廣播語音，而其他的行動裝置則會收聽目前是否有任何行動裝置正在廣播語音及其所廣播的語音內容，之後，原先收聽語音的行動裝置若變成發話端而欲主動廣播語音，則可在下一碼框(TDMA frame)的時槽S_n 之時間點時進行語音廣播，以使其他行動裝置可收聽到語音訊息。

於此，行動裝置100A係主動發話廣播，且行動裝置100A的訊號強度係可有效到達行動裝置100B，換言之，行動裝置100B在無干擾下可有效收聽到行動裝置100A所發出的語音訊息M_info ，如果因為訊號干擾而造成行動裝置100B收聽不清，則行動裝置100B可於下一碼框的相同時槽S_n 時主動發話，告知行動裝置100A前一次通話時並未收聽清楚，使行動裝置100A明暸在下一次的碼框之時槽S_n 時需再次發出語音訊息M_info 至行動裝置100B，而行動裝置100A的訊號強度可有效到達行動裝置100B但卻發生收聽不清的情況，例如是受到其他行動裝置同時主動發話所影響，或是其他裝置使用到共波通訊所使用的頻率而造成干擾。藉由上述的語音通訊操作，本實施例之行動裝置100A僅需利用本身的無線通訊(Radio Communication)技術進行廣播即可進行群組的語音通訊，而不需連接至基地台105以及後續的骨幹網路(Backbone Network)，因此實不需透過基地台105，就可達到在分時多工存取系統下行動裝置100A、100B能夠進行語音通訊的效果。需注意的是，行動裝置100A、100B仍具有接收語音訊息的電路單元以收聽外來行動裝置所發出的語音訊息。

另外，如果前述的行動裝置100A、100B之間的訊號強度彼此無法有效到達(亦即訊號太弱)，例如行動裝置100A與100B恰好位於或移動至基地台105之訊號覆蓋範圍106的兩側時，則行動裝置100A、100B之間的語音通話亦可透過基地台105的轉送來完成，換言之，基地台105可作為行動裝置100A、100B之間之語音通訊的中繼器(Relay)。請參照第2圖，第2圖是本發明第二實施例之分時多工存取系統的示意圖。如第2圖所示，行動裝置100A、100B之間由於距離較遠而致使之間的訊號強度較弱或是無法接收訊號，因此使得當行動裝置100A主動發話時行動裝置100B收聽不清或是行動裝置100B無法直接接收到行動裝置100A所廣播的語音訊息M_info 時，行動裝置100A、100B之間的語音通訊係可改由透過基地台105的轉達來完成，換句話說，當行動裝置100A廣播語音訊息M_info 時，行動裝置100A的傳輸單元115係經由前述的時槽S_n 之時間點廣播語音訊息M_info 以使語音訊息M_info 傳送至基地台105，接著基地台105會先暫存語音訊息M_info 並於另一時槽時再次廣播語音訊息M_info ，以使行動裝置100B收聽到語音訊息M_info 。本實施例的好處是，無論兩行動裝置移動至任何地點，只要該兩行動裝置仍屬於同一基地台所對應的細胞內且可與基地台進行資料上傳與下載，該兩行動裝置即可有效地進行語音通訊。

請參照第3圖，第3圖是第2圖所示之基地台105的方塊示意圖。如第3圖所示，基地台105包含有一控制電路305、一接收電路310與一傳輸電路315，控制電路305係用來偵測該分時多工存取系統所規範之複數個時槽S₁ ~S_N ，以判斷該分時多工存取系統是否具有對應於一共波通訊的一第一時槽S與一第二時槽S’，接收電路310係耦接於控制電路305並依據控制電路305的結果來接收行動裝置100A經由時槽S所廣播的一資訊訊號M_info ，傳輸電路315係耦接於控制電路305並依據控制電路305的結果經由時槽S’廣播資訊訊號M_info 至行動裝置100B，第一時槽S與第二時槽S’可為不同碼框的相同時槽、同一碼框的不同的時槽或是不同碼框的不同時槽，例如，第一、第二時槽S、S’可以是某一碼框的同一時槽S_n 、不同碼框的相同時槽S_n 或是不同碼框的不同時槽S_n 、S_m ，換句話說，基地台105可於前一個碼框的時槽S_n 接收到行動裝置100A的語音訊息M_info ，之後於同一碼框的的時槽S_m 、下一個碼框的時槽S_n 或下一個碼框的時槽S_m 時，再將所接收的語音訊息M_info 廣播至行動裝置100B，因此，即便行動裝置100A、100B本身無法直接進行語音訊號傳輸，然而只要透過基地台105的轉達就可完成行動裝置100A、100B之間的群組語音通訊。

請參照第4圖，第4圖是本發明第三實施例之分時多工存取系統的示意圖。如第4圖所示，分時多工存取系統中包含有基地台105與至少三個行動裝置400A、400B、400C，其中行動裝置400A、400B、400C皆位於基地台105的訊號覆蓋範圍106內，而行動裝置400A與400C係恰好移動至基地台105之訊號覆蓋範圍106的兩側而使兩行動裝置400A、400C之直接傳輸的訊號強度相當微弱(亦即彼此訊號無法有效到達)，因此需要一電子裝置作為中繼器來輔助語音通訊的傳輸，在本實施例中，行動裝置400B係被用來作為一中繼器，用以將行動裝置400A所發出的語音訊息轉達至行動裝置400C，以建立行動裝置400A、400C之間的語音通訊，實作上，行動裝置400A~400C之內部元件與結構皆相同，為避免過於說明過於冗長在此僅以行動裝置400B為例加以深入說明，行動裝置400B包含有一控制單元410、一傳輸單元415與一接收單元420，控制單元410係用以偵測該分時多工存取系統之一基地台105所規範之複數個時槽S₁ ~S_N ，以判斷該分時多工存取系統是否具有對應於一共波通訊的時槽S_n ，傳輸單元415係耦接至控制單元410並用以於該分時多工存取系統具有時槽S_n 時，經由時槽S_n 廣播一資訊訊號M_info ，以及接收單元420係耦接至傳輸單元415與控制單元410，並用以於行動裝置400B經由時槽S_n 廣播資訊訊號M_info 之前，先經由對應於共波通訊之時槽S_n 接收行動裝置400A所廣播的資訊訊號M_info (例如語音訊息)，以使語音訊息M_info 再經由行動裝置400B廣播至行動裝置400C，其中行動裝置400A~400C皆位於同一基地台105的訊號覆蓋範圍106內。也就是，以語音通訊來說，行動裝置400B作為收話端，會在前一碼框的時槽S_n 接收行動裝置400A(發話端)的語音訊息M_info ，接著，行動裝置400B會變成發話端並於下一碼框的時槽S_n 廣播所收到的語音訊息M_info ，因此，行動裝置400C可有效收聽到行動裝置400A的語音訊息。此外，行動裝置400B在成為發話端時也可於同一碼框的不同時槽或是不同碼框之不同時槽的時間點來廣播語音訊息M_info ，凡此設計變型皆屬於本發明的範疇。

請參照第5圖，第5圖是本發明第四實施例之分時多工存取系統的示意圖。如第5圖所示，分時多工存取系統中包含有基地台105A、105B與至少三個行動裝置500A、500B、500C，其中行動裝置500A、500B、500C的元件與操作皆與第4圖所示之行動裝置500A、500B、500C相同，在此不另贅述。如第5圖所示，基地台105A、105B的訊號覆蓋範圍106A、106B彼此有一部分重疊，而行動裝置500B係位於或移動至兩基地台105A、105B之部分重疊的訊號覆蓋範圍內，換言之，在分時多工存取系統下，雖然基地台105A、105B的訊號彼此並未同步，然而，行動裝置500B由於係同時位於基地台105A、105B之重疊的訊號覆蓋範圍內，因此行動裝置500B皆可分別與基地台105A、105B的訊號進行同步，由於行動裝置500B可分別與兩基地台105A、105B進行訊號同步，所以行動裝置500B可作為行動裝置500A、500C之語音通訊的中繼器，以轉達分別屬於不同基地台105A、105B之行動裝置500A、500C的語音通話，在本實施例中，行動裝置500A係位於基地台105A的訊號覆蓋範圍106A內而其訊號強度可有效到達行動裝置500B，此外，行動裝置500C係位於基地台105B的訊號覆蓋範圍106B內而其訊號強度可有效到達行動裝置500B，當行動裝置500A廣播語音訊息M_info ，行動裝置500B會接收其所廣播的語音訊息M_info ，接著再廣播語音訊息M_info ，以使行動裝置500C能夠接收到行動裝置500A所發出的語音訊息M_info ，而行動裝置500C也可以成為主動的發話端而廣播語音訊息M_info ’，此時行動裝置500B會接收其所廣播的語音訊息M_info ’，接著再廣播語音訊息M_info ’，以使行動裝置500A能夠接收到行動裝置500C所發出的語音訊息M_info ’，因此雙向的語音通訊並無問題。

值得注意的是，行動裝置500A、500C的語音通訊亦可經由基地台105A、105B來達成，請參照第6圖，第6圖是本發明第五實施例之分時多工存取系統的示意圖。如第6圖所示，行動裝置500A廣播語音訊息M_info ，基地台105A接收其所廣播的語音訊息M_info ，之後再廣播語音訊息M_info 至行動裝置500B，而行動裝置500B會接收基地台105A所廣播的語音訊息M_info ，接著再廣播語音訊息M_info 至基地台105B，基地台105B接收行動裝置500B所廣播的語音訊息M_info ，之後再廣播語音訊息M_info 至行動裝置500C，反之亦然，行動裝置500C傳送語音訊息M_info ’至行動裝置500A，也會經由基地台105B、行動裝置500B以及基地台105A的轉送，使語音訊息M_info ’間接地傳送至行動裝置500A。因此，即便在本實施例中行動裝置500A、500B的直接訊號強度彼此無法有效到達以及行動裝置500B、500C的直接訊號強度也彼此無法有效到達，行動裝置500A、500C之間仍可達到雙向的語音通訊。

對於群組語音通訊的安全性而言，只要將語音內容進行加密，而屬於同一群組之行動裝置才共享解密時所需的金鑰，即可避免其他並非是相同群組的電子裝置惡意地擷取該語音內容，因此，本發明之實施例的概念實可有效地應用在多個不同群組之資訊/語音通訊的操作中。另外，前述實施例利用對應於共波通訊時的時槽進行語音的共波通訊，係佔用較少的時槽進行語音通訊，整體的系統效能係較佳，因此，也可同時讓較多的行動裝置參與群組通訊。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

100A、100B、400A~400C、500A~500C．．．行動裝置

105、105A、105B．．．基地台

106、106A、106B．．．基地台的訊號覆蓋範圍

110、410．．．控制單元

115、415．．．傳輸單元

305．．．控制電路

310．．．接收電路

315．．．傳輸電路

420．．．接收單元

第1圖為本發明第一實施例之分時多工存取系統的示意圖。

第2圖為本發明第二實施例之分時多工存取系統的示意圖。

第3圖為第2圖所示之基地台的方塊示意圖。

第4圖為本發明第三實施例之分時多工存取系統的示意圖。

第5圖為本發明第四實施例之分時多工存取系統的示意圖。

第6圖為本發明第五實施例之分時多工存取系統的示意圖。

100A、100B．．．行動裝置

105．．．基地台

106．．．基地台的訊號覆蓋範圍

110．．．控制單元

115．．．傳輸單元

Claims (10)

1. 一種使用在一分時多工存取(TDMA)系統之通訊方法，包含有：偵測該分時多工存取系統之一基地台所規範之複數個時槽(Time Slot)，以判斷該分時多工存取系統是否具有對應於一共波通訊之一時槽；當該分時多工存取系統具有該時槽，使用一第一行動裝置經由該時槽廣播一資訊訊號；以及於使用該第一行動裝置經由該時槽廣播該資訊訊號之前，使用該第一行動裝置經由對應於該共波通訊之時槽接收一第三行動裝置所廣播之該資訊訊號，以使該資訊訊號再經由該第一行動裝置廣播至至少一第二行動裝置，其中該第一行動裝置及該第三行動裝置係位於同一基地台之訊號覆蓋範圍，以及該第一行動裝置及該第二行動裝置係位於同一基地台之訊號覆蓋範圍。
2. 如申請專利範圍第1項所述之通訊方法，其中該資訊訊號係由該第一行動裝置直接傳送至該至少一第二行動裝置。
3. 如申請專利範圍第1項所述之通訊方法，其另包含有：使用該第一行動裝置經由該時槽廣播該資訊訊號到該基地台，以使該資訊訊號經由該基地台再廣播至該至少一第二行動裝置。
4. 如申請專利範圍第1項所述之通訊方法，其中該至少一第二行動裝置及該第三行動裝置係位於同一基地台之訊號覆蓋範圍內。
5. 如申請專利範圍第1項所述之通訊方法，其中該至少一第二行動裝置及該第三行動裝置係分別位於不同基地台之訊號覆蓋範圍內。
6. 一種使用在一分時多工存取系統之行動裝置，包含有：一控制單元，用以偵測該分時多工存取系統之一基地台所規範之複數個時槽(time slot)，以判斷該分時多工存取系統是否具有對應於一共波通訊之一時槽；一傳輸單元，耦接至該控制單元，用以於該分時多工存取系統具有該時槽時，經由該時槽廣播一資訊訊號；以及一接收單元，用以於該行動裝置經由該時槽廣播該資訊訊號之前，先經由對應於該共波通訊之時槽接收一第一特定行動裝置所廣播之該資訊訊號，以使該資訊訊號再經由該行動裝置廣播至至少一第二特定行動裝置，其中該行動裝置及該第一特定行動裝置係位於同一基地台之訊號覆蓋範圍，以及該行動裝置及該第二特定行動裝置係位於同一基地台之訊號覆蓋範圍。
7. 如申請專利範圍第6項所述之行動裝置，其中該行動裝置之該傳 輸單元係直接將該資訊訊號傳送至該至少一第二特定行動裝置。
8. 如申請專利範圍第6項所述之行動裝置，其中該行動裝置之該傳輸單元係經由該時槽廣播該資訊訊號到該基地台，以使該資訊訊號經由該基地台再廣播至該至少一第二特定行動裝置。
9. 如申請專利範圍第6項所述之行動裝置，其中該第一特定行動裝置及該至少一第二特定行動裝置係位於同一基地台之訊號覆蓋範圍內。
10. 如申請專利範圍第6項所述之行動裝置，其中該第一特定行動裝置及該至少一第二特定行動裝置係分別位於不同基地台之訊號覆蓋範圍內。