專利名稱：利用蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)提供陸地移動(dòng)無線電內(nèi)容的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及陸地移動(dòng)無線電設(shè)備，并更具體地，涉及利用蜂窩數(shù)據(jù) 網(wǎng)絡(luò)提供陸地移動(dòng)無線電內(nèi)容的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
陸地移動(dòng)無線電設(shè)備可用于提供例如陸地移動(dòng)無線電設(shè)備的不同移動(dòng)單 元之間的通信。例如公共安全無線電通信(例如警察機(jī)關(guān)、消防隊(duì)等)的陸
地移動(dòng)無線電頻帶通信一般在VHF、 UHF、 700MHz和800MHz頻帶中可用。 這些頻帶中的每一個(gè)的一部分由聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)分配用于公共安全 通信服務(wù)，并也被稱為公共安全頻帶。也可利用私有陸地移動(dòng)無線電服務(wù) (PLMRS)來提供這些通信。
蜂窩網(wǎng)絡(luò)也提供例如蜂窩電話的不同移動(dòng)用戶之間的通信。這些蜂窩網(wǎng) 絡(luò)繼續(xù)增強(qiáng)，并允許一組持續(xù)增長的應(yīng)用可用于用戶。例如，這些蜂窩網(wǎng)絡(luò) 現(xiàn)在提供即按即通話(Push-to-talk: PTT)服務(wù)，該服務(wù)提供直接連接能力。 由此，蜂窩電話用戶可請求按照雙路無線電或"步談機(jī)"類型通信與另一蜂 窩電話用戶的直接連接通信鏈路。作為另一示例，這些蜂窩網(wǎng)絡(luò)提供了高速 數(shù)據(jù)服務(wù)，例如通用分組無線電服務(wù)(GPRS)、 GSM演進(jìn)的增強(qiáng)數(shù)據(jù)速率 (EDGE )、演進(jìn)數(shù)據(jù)優(yōu)化(EV-DO )和通用移動(dòng)電話服務(wù)(UMTS )。
可用于例如嚴(yán)格任務(wù)(mission critical)無線網(wǎng)絡(luò)(例如公共安全應(yīng)用) 的提供例如增強(qiáng)呼叫或語音特征的增強(qiáng)服務(wù)或特征的已知系統(tǒng)使用例如PTT 服務(wù)的商用蜂窩服務(wù)，以加強(qiáng)或替換傳統(tǒng)LMR系統(tǒng)。利用專用網(wǎng)關(guān)設(shè)備提供 這些系統(tǒng)，該專用網(wǎng)關(guān)設(shè)備通過翻譯和/或變換要在網(wǎng)絡(luò)之間(例如從LMR 網(wǎng)絡(luò)到蜂窩網(wǎng)絡(luò))傳遞的數(shù)據(jù)或語音通信，而使能具有PTT能力的LMR系 統(tǒng)和蜂窩網(wǎng)絡(luò)之間的某些互操作性能力。
在陸地移動(dòng)無線電(LMR)產(chǎn)業(yè)中，也正在提供新技術(shù)，包括使用數(shù)字 通信代替模擬通信。另外，LMR系統(tǒng)現(xiàn)在正使用分組交換代替電路交換，例 如，使用因特網(wǎng)協(xié)議(IP)和通過IP傳輸語音(VoIP),來使能高度可升級
和節(jié)省成本的LMR網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)造。
傳統(tǒng)地，LMR網(wǎng)絡(luò)已用于提供例如公共安全通信的嚴(yán)格任務(wù)應(yīng)用。除了 提供非常高級的系統(tǒng)可用性之外，LMR網(wǎng)絡(luò)被主要設(shè)計(jì)為支持PTT服務(wù)，例 如操作的調(diào)度模式。在LMR網(wǎng)絡(luò)中，PTT服務(wù)通常被配置為用于與定義的或 預(yù)定的工作組結(jié)合操作。為了通信的目的，工作組還可被組織為談話組(talk groups )。在操作中，無線電用戶和調(diào)度員通過4耍鍵啟動(dòng)談話組上的PTT。 LMR 網(wǎng)絡(luò)被配置為使得工作組的所有成員接收在某一談話組上廣播的通信。
除了 PTT服務(wù)之外，LMR網(wǎng)絡(luò)還可包括支持各種嚴(yán)格任務(wù)應(yīng)用的特征 集。例如，在公共安全應(yīng)用中，LMR網(wǎng)絡(luò)例如提供多個(gè)應(yīng)急服務(wù)，以允許發(fā) 生麻煩的用戶通過單一按鈕按壓調(diào)用應(yīng)急報(bào)警能力。LMR網(wǎng)絡(luò)還提供各種優(yōu) 先權(quán)和優(yōu)先購買權(quán)(preemption)服務(wù)。當(dāng)存在不足資源或不充分系統(tǒng)容量來 處置所有并發(fā)PTT調(diào)用時(shí)，這些服務(wù)提供對最重要通信的系統(tǒng)訪問。
這些LMR系統(tǒng)使用專用LMR空中鏈路協(xié)議來在LMR無線電設(shè)備和 LMR下部結(jié)構(gòu)之間進(jìn)行無線通信。用于通過例如公共蜂窩網(wǎng)絡(luò)的公共網(wǎng)絡(luò)提 供例如PTT的LMR特征或通信的已知系統(tǒng)例如利用終端/無線電裝置中的 VoIP協(xié)議而翻譯或變換數(shù)據(jù)或通信。由此，這些系統(tǒng)需要附加控制和設(shè)備來 實(shí)現(xiàn)互連，由此向整體系統(tǒng)添加復(fù)雜性和成本。

發(fā)明內(nèi)容
通過提供一種用于傳遞陸地移動(dòng)無線電(LMR)內(nèi)容的方法而提供該方 案。該方法包括經(jīng)由LMR網(wǎng)絡(luò)和蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的至少一個(gè)傳遞LMR內(nèi) 容。該方法還包括當(dāng)經(jīng)由蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳遞LMR內(nèi)容時(shí)，利用分組交換協(xié) 議來封裝LMR內(nèi)容。
還通過提供一種無線通信系統(tǒng)而提供該方案，該系統(tǒng)包括分組交換陸地 移動(dòng)無線電(LMR)下部結(jié)構(gòu)，配置為經(jīng)由LMR網(wǎng)絡(luò)和蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的 至少一個(gè)而與多個(gè)LMR單元通信。該無線通信系統(tǒng)還包括接口 ，配置為處理 所接收的利用分組交換協(xié)議封裝的LMR內(nèi)容。
還通過提供一種在載波中包括的數(shù)字信號而提供該方案，該數(shù)字信號包 括陸地移動(dòng)無線電(LMR)數(shù)據(jù)部分和分組交換協(xié)議封裝部分。


現(xiàn)在將參考附圖通過示例來描述本發(fā)明，其中
圖1是根據(jù)本發(fā)明示范實(shí)施例構(gòu)造的陸地移動(dòng)無線電(LMR)通信系統(tǒng) 的方框圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明示范實(shí)施例構(gòu)造的圖1的LMR通信系統(tǒng)的LMR單元
的方框圖。
圖3是圖示了根據(jù)本發(fā)明示范實(shí)施例的協(xié)議棧的方框圖。 圖4是根據(jù)本發(fā)明示范實(shí)施例的用于控制LMR通信系統(tǒng)中的LMR內(nèi)容 的傳遞的方法的流程圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明示范實(shí)施例的用于處理LMR內(nèi)容的方法的流程圖。
圖7是示出了根據(jù)本發(fā)明示范實(shí)施例的格式化后的LMR內(nèi)容的方框圖。 圖8是示出了通信覆蓋區(qū)的根據(jù)本發(fā)明示范實(shí)施例構(gòu)造的LMR通信系統(tǒng) 的方框圖。
圖9是示出了數(shù)據(jù)流的根據(jù)本發(fā)明示范實(shí)施例構(gòu)造的LMR通信系統(tǒng)的方框圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的各種實(shí)施例包括用于利用蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)提供例如LMR服務(wù)的 陸地移動(dòng)無線電(LMR )內(nèi)容的系統(tǒng)。該LMR內(nèi)容保留LMR應(yīng)用層，不是 利用具有LMR傳輸協(xié)議的LMR頻帶，而是利用蜂窩分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上的 蜂窩頻帶來傳遞LMR內(nèi)容。
應(yīng)該注意，當(dāng)這里提到LMR內(nèi)容時(shí)，其一般指的是任何類型或種類LMR 語音和/或數(shù)據(jù)內(nèi)容，并可定義特定LMR服務(wù)、操作、控制等。例如，LMR 內(nèi)容可包括但不限于語音數(shù)據(jù)、應(yīng)急信號數(shù)據(jù)、與選擇特定談話組相關(guān)的控 制數(shù)據(jù)、用于在無線電單元和服務(wù)器之間傳輸?shù)腖MR數(shù)據(jù)、重新編程數(shù)據(jù)(例 如，軟件升級數(shù)據(jù))等。
具體來說，如圖1所示，無線通信系統(tǒng)，并更具體地，根據(jù)本發(fā)明各種 實(shí)施例構(gòu)造的LMR通信系統(tǒng)20提供多個(gè)LMR單元22或LMR終端之間的 通信。LMR單元22之間的通信是經(jīng)由LMR網(wǎng)絡(luò)24或蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)26提供 的。每一 LMR單元22被配置為利用LMR網(wǎng)絡(luò)24和蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)26之一 提供與例如其他LMR單元22的通信。特別是，每一 LMR單元22被配置為
例如基于可用網(wǎng)絡(luò)、可用帶寬、覆蓋區(qū)、通信信號強(qiáng)度等而在LMR網(wǎng)絡(luò)24 和蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)26之一之間切換。任選地，或在另一實(shí)施例中，LMR網(wǎng)絡(luò) 24和蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)26之一之間的切換是基于通信類型或內(nèi)容的。由此，除 了通過LMR網(wǎng)絡(luò)24提供通信之外，可使用蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)26的無線數(shù)據(jù)服務(wù) 來支持LMR應(yīng)用層協(xié)議的通信和/或傳輸。
各種實(shí)施例使得端到端LMR服務(wù)覆蓋在蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)26的頂部，由此 允許例如實(shí)現(xiàn)這些蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)26的服務(wù)區(qū)中的嚴(yán)格任務(wù)LMR系統(tǒng)。為了 提供該功能和利用蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)26傳遞LMR內(nèi)容，例如LMR無線電設(shè)備 的LMR單元22中的每一個(gè)具有蜂窩無線電調(diào)制解調(diào)器裝置，以允許在LMR 單元22和分組交換LMR下部結(jié)構(gòu)之間操作端到端LMR應(yīng)用層協(xié)議和服務(wù)。
更具體地，并且如圖2所示，LMR單元22包括多個(gè)模塊或組件，配置 為經(jīng)由LMR網(wǎng)絡(luò)24或蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)26提供通信。具體來說，LMR單元22 包括與LMR傳輸模塊32相連的LMR應(yīng)用模塊30，用于配置語音和/或數(shù)據(jù)， 以利用LMR發(fā)射機(jī)/接收機(jī)34經(jīng)由(具有一個(gè)或多個(gè)LMR基站46 )的LMR 網(wǎng)絡(luò)24進(jìn)行通信，這些LMR發(fā)射機(jī)/接收機(jī)34可以為分離單元或提供為單 一收發(fā)機(jī)。LMR應(yīng)用模塊30、 LMR傳輸模塊32和LMR發(fā)射機(jī)/接收機(jī)34 一般定義了 LMR單元22的LMR通信部分40。 LMR單元22還包括LMR封 裝模塊36,用于封裝語音和/或數(shù)據(jù)，以利用蜂窩無線電調(diào)制解調(diào)器38經(jīng)由 蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)26進(jìn)行通信。LMR應(yīng)用模塊30、 LMR封裝模塊36和蜂窩無 線電調(diào)制解調(diào)器38 —般定義了 LMR單元22的蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信部分42。
LMR單元22可包括附加組件，例如已知的用于傳送和接收信號的天線 (未示出)。另外，例如，LMR單元22可包括濾波器(未示出)，例如用于 對LMR單元22接收和傳送的信號分別進(jìn)行濾波的接收濾波器和傳送濾波器。 LMR單元22還可包括例如用于在LMR通信部分40和蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信部 分42之間切換的開關(guān)(未示出)或其他控制器。
在操作中，LMR系統(tǒng)20可利用例如LMR空中鏈路協(xié)議的不同已知協(xié)議 來提供經(jīng)由LMR網(wǎng)絡(luò)24的通信。例如，這些空中鏈路協(xié)議包括項(xiàng)目25( Project 25 ) ( TIA 102 )和ETSI TETRA標(biāo)準(zhǔn)等。這些LMR空中鏈路協(xié)議規(guī)定用于在 LMR單元22和LMR網(wǎng)絡(luò)24 (具體為LMR基站46 )之間進(jìn)行信息交換的 格式和過程。應(yīng)該注意，當(dāng)(多個(gè))基站46是更大系統(tǒng)的一部分時(shí)，(多個(gè)) 基站46與交換設(shè)備(未示出)互連，以在系統(tǒng)的不同部分之間(例如向其他
LMR基站或調(diào)度控制臺(tái))路由選擇語音和數(shù)據(jù)。
如已知的，LMR基站46將通過空中鏈路接收的語音、數(shù)據(jù)和控制信息 處理(例如操縱)為適于在LMR網(wǎng)絡(luò)24中通信(例如傳輸?shù)浇粨Q設(shè)備)的 替換格式。例如，所接收的離散語音、數(shù)據(jù)和控制傳送可象已知的一樣封裝 在TCP/IP或UDP/IP分組中，并通過IP網(wǎng)絡(luò)在(多個(gè))LMR基站46和交換 設(shè)備之間傳遞得到的IP分組。
LMR單元22還利用例如通用分組無線電服務(wù)(GPRS )、 GSM演進(jìn)的增 強(qiáng)數(shù)據(jù)速率(EDGE )、演進(jìn)數(shù)據(jù)優(yōu)化(EV-DO )、通用移動(dòng)電話服務(wù)(UMTS )、 和802.16標(biāo)準(zhǔn)等的不同已知協(xié)議來經(jīng)由蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)26提供通信。這些蜂 窩協(xié)議規(guī)定用于在LMR單元22 (具體為蜂窩無線電調(diào)制解調(diào)器38和蜂窩數(shù) 據(jù)網(wǎng)絡(luò)26)之間的信息交換的格式和過程。
例如，可提供具有基站(未示出)的蜂窩塔(未示出)，用于接收并處理 來自LMR單元22的信號，例如將所接收的語音、數(shù)據(jù)和控制信息操縱為適 于在蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)26內(nèi)通信(例如，基于所接收的數(shù)據(jù)分組的IP地址而傳 輸?shù)铰酚善骱头?wù)器(未示出))的替換格式。例如，在蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)26內(nèi) 對所接收的封裝信號進(jìn)行解封和適當(dāng)路由選擇。
由此，提供了從LMR網(wǎng)絡(luò)24或蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)26到分組交換LMR下部 結(jié)構(gòu)41的數(shù)據(jù)通信。應(yīng)該注意，LMR內(nèi)容和LMR網(wǎng)絡(luò)可基于不同空中《連路 協(xié)議來配置。為了利用LMR單元22提供經(jīng)由LMR網(wǎng)絡(luò)24或蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò) 26的通信，如圖3所示劃分用于和這些網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)通信的通信協(xié)議棧。 具體來說，并且針對利用LMR網(wǎng)絡(luò)24與LMR單元22的通信，將LMR協(xié) 議棧60劃分為多層，在示范實(shí)施例中，是具有LMR應(yīng)用層62和LMR傳輸 層64的兩層協(xié)議棧?？赏ㄟ^例如LMR應(yīng)用模塊30和LMR傳輸模塊32 (兩 者在圖2中示出)分別提供應(yīng)用層62和LMR傳輸層64。 LMR應(yīng)用層62 #皮 配置為提供語音、數(shù)據(jù)和控制信息的解釋和處理，而LMR傳輸層64被配置 為通過傳送介質(zhì)提供語音、數(shù)據(jù)和控制信息的交付。如這里所述，LMR空中 鏈路協(xié)議定義了 LMR應(yīng)用層62和LMR傳輸層64兩者。
在該兩層協(xié)議棧模型中，LMR網(wǎng)絡(luò)24 (圖2中示出)中的LMR基站46 (圖2中示出)和交換設(shè)備從LMR通信部分40 (圖2中示出)接收內(nèi)容， 并將LMR應(yīng)用層62的內(nèi)容傳遞到不同的傳輸層。具體來說，并且如圖3所 示，如已知的，利用LMR內(nèi)容封裝66在LMR基站46 (圖2中示出)處封
裝應(yīng)用層62的內(nèi)容。在示范實(shí)施例中，在利用傳輸協(xié)議傳遞的傳輸數(shù)據(jù)報(bào)(特
別是分組交換傳輸數(shù)據(jù)報(bào)68)中封裝離散傳送單元。 一旦接收到封裝后的數(shù) 據(jù)報(bào)，就可恢復(fù)(特別是解封)應(yīng)用層內(nèi)容。
此外，該兩層協(xié)議棧模型使得能夠利用例如蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信部分42(圖 2中示出)在非LMR無線網(wǎng)絡(luò)上交付LMR應(yīng)用層服務(wù)。具體來說，蜂窩數(shù) 據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信部分42被配置為提供LMR應(yīng)用層62，不使用LMR傳輸層64, 而使用無線蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)26 (圖2中示出)的傳輸服務(wù)。特別是，以分組交 換傳輸數(shù)據(jù)報(bào)68的方式使用LMR封裝層70,使得無線蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)26利 用合適傳輸協(xié)議與交換設(shè)備通信，由此交付和LMR通信部分40相同的LMR 應(yīng)用層服務(wù)。具體來說，分組交換LMR下部結(jié)構(gòu)41(圖2中示出)利用LMR 應(yīng)用層交換72傳遞與分組交換傳輸數(shù)據(jù)報(bào)68結(jié)合的LMR應(yīng)用服務(wù)。
應(yīng)該注意，各種實(shí)施例不限于兩層協(xié)議棧，并且可按照期望或需要將附 加層提供給多層協(xié)議棧。例如，可提供例如批(bulk)加密層的不同會(huì)話層。 此外，例如，可提供RTP層。
本發(fā)明的各種實(shí)施例用于利用LMR網(wǎng)絡(luò)和非LMR無線網(wǎng)絡(luò)(特別是無 線蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò))來控制LMR通信系統(tǒng)中的LMR內(nèi)容的通信。具體來說， 圖4中示出了控制LMR內(nèi)容的通信的方法100,并且該方法100包括在102 處確定傳遞LMR內(nèi)容所要使用的網(wǎng)絡(luò)。在示范實(shí)施例中，確定是利用LMR 網(wǎng)絡(luò)還是利用蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)來傳遞LMR內(nèi)容。該確定可基于手動(dòng)選擇，例如 基于使用哪個(gè)網(wǎng)絡(luò)的用戶輸入選擇?？衫缋肔MR單元22 (圖2中示出) 上的按鈕或開關(guān)來進(jìn)行選擇。作為選擇或隨意地，使用哪個(gè)網(wǎng)絡(luò)的確定可以 是自動(dòng)的。例如，用于傳遞LMR內(nèi)容的網(wǎng)絡(luò)的選擇可以基于特定網(wǎng)絡(luò)上的數(shù) 據(jù)業(yè)務(wù)量或可用帶寬、傳送優(yōu)先級、通信類型或內(nèi)容(例如，語音或應(yīng)急廣 播信號、應(yīng)急通信或PTT請求)、LMR單元的信號強(qiáng)度、LMR單元的地理位 置、用戶偏好等。
在102處進(jìn)行了傳遞LMR內(nèi)容所使用的網(wǎng)絡(luò)的確定之后，在104處基于 所確定的使用的網(wǎng)絡(luò)來選擇通信方法。例如，可以從通信數(shù)據(jù)率的范圍中(手 動(dòng)或自動(dòng))選擇出通信的速度或波特率。另外，可選擇用于建立和連接到所 確定的網(wǎng)絡(luò)的設(shè)立過程。例如，如果要使用LMR網(wǎng)絡(luò)，則可執(zhí)行LMR網(wǎng)絡(luò) 通信設(shè)立例程，其中經(jīng)由LMR單元中的LMR發(fā)射機(jī)/接收機(jī)而在LMR單元 和LMR網(wǎng)絡(luò)之間建立通信鏈路。如果要使用蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，則可執(zhí)行蜂窩數(shù)
據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)立例程，其中經(jīng)由LMR單元的蜂窩無線電調(diào)制解調(diào)器而在LMR 單元和蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)之間建立通信鏈路。該設(shè)立例程可包括已知的用于建立 無線通信鏈路的任何合適的處理。
所以，在106處，基于所確定的網(wǎng)絡(luò)和所選擇的通信方法來配置用于通 信的LMR內(nèi)容。例如，如果要使用LMR網(wǎng)絡(luò)來傳遞LMR內(nèi)容，則選4奪其 中配置或格式化LMR內(nèi)容的特定LMR標(biāo)準(zhǔn)的選4奪。具體來說，選擇其中配 置定義LMR內(nèi)容的語音和/或數(shù)據(jù)有效載荷的LMR標(biāo)準(zhǔn)。這可包括例如選擇 用于該通信方法的項(xiàng)目25 ( TIA 102 )或ETSI TETRA標(biāo)準(zhǔn)之一。此外，并且 例如，可選擇所有權(quán)格式，例如OpenSky M/A-COM所有權(quán)格式、NetworkFirst 或EDACS系統(tǒng)所有權(quán)4各式。
此外并且例如，如果要利用蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳遞LMR內(nèi)容，則選擇其中配 置或格式化LMR內(nèi)容的特定無線蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的選擇。具體來說，選擇 其中配置定義LMR內(nèi)容的語音和/或數(shù)據(jù)有效載荷的無線蜂窩標(biāo)準(zhǔn)。這可包 括例如選擇通用分組無線電服務(wù)(GPRS)、 GSM演進(jìn)的增強(qiáng)數(shù)據(jù)速率 (EDGE )、演進(jìn)數(shù)據(jù)優(yōu)化(EV-DO )、通用移動(dòng)電話服務(wù)(UMTS )或802.11 系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)之一。
另外，并且如以上結(jié)合圖3更詳細(xì)地描述的，取決于傳遞LMR內(nèi)容所要 使用的網(wǎng)絡(luò)，可使用特定協(xié)議棧。此外，如果要利用LMR網(wǎng)絡(luò)傳遞LMR內(nèi) 容，則向該LMR數(shù)據(jù)有效載荷添加LMR協(xié)議報(bào)頭。如果要利用蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng) 絡(luò)傳遞LMR內(nèi)容，則添加分組交換協(xié)議報(bào)頭。如以下更詳細(xì)地描述的，如果 要利用蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳遞LMR內(nèi)容，則封裝LMR內(nèi)容，例如在向或從蜂窩 數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳遞之前用因特網(wǎng)協(xié)議(IP)包裝來封裝的IP。下面結(jié)合圖5來更 詳細(xì)地描述用于封裝數(shù)據(jù)的方法。
再次參考圖4，在106處配置了 LMR內(nèi)容之后，在108處傳遞所配置的 LMR內(nèi)容。例如，如果LMR內(nèi)容被配置為利用LMR網(wǎng)絡(luò)傳遞，則可使用 LMR發(fā)射機(jī)和接收機(jī)來傳遞LMR內(nèi)容。如果LMR內(nèi)容被配置為利用蜂窩 數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳遞，則可使用蜂窩無線電調(diào)制解調(diào)器來傳遞LMR內(nèi)容。應(yīng)該注意， 該蜂窩無線電調(diào)制解調(diào)器可被配置為在單一操作模式下操作或可被配置為在 多個(gè)模式下操作。在另一實(shí)施例中，可提供多于一個(gè)蜂窩無線電調(diào)制解調(diào)器， 每一蜂窩無線電調(diào)制解調(diào)器可被配置為在單一操作模式下操作或可被配置為 在多個(gè)操作模式下操作。
在例如通過該網(wǎng)絡(luò)的基站傳遞和接收LMR內(nèi)容之后，在110處處理該
LMR內(nèi)容，以確定動(dòng)作。例如，這可包括確定是將語音數(shù)據(jù)傳遞到談話組還 是將應(yīng)急信號或PTT請求發(fā)布到談話組。例如，如果利用蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳遞 LMR內(nèi)容，則可首先確定封裝的數(shù)據(jù)報(bào)的IP目的地址，并然后利用網(wǎng)絡(luò)中 的路由器將其傳遞到該位置用于處理。
在替換實(shí)施例中，如圖6所示，可結(jié)合蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)26 (圖2中示出) 來提供分組交換協(xié)議接口 120?？商峁┓纸M交換協(xié)議接口 120例如作為單獨(dú) 單元(例如孤立模塊)、用于與蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的服務(wù)器相連的卡、或用于下 載到蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的服務(wù)器的軟件。分組交換協(xié)議接口 120包括處理器 122，用于處理所接收的分組交換封裝后的LMR內(nèi)容，以便傳遞到例如分組 交換LMR下部結(jié)構(gòu)41 (圖2中示出)。具體來說，并且如結(jié)合圖4和5更詳 細(xì)地描述的那樣，處理器可接收如圖7所示格式化的LMR內(nèi)容。LMR內(nèi)容 一般包括LMR數(shù)據(jù)部分和分組交換協(xié)議封裝部分。特別是，LMR內(nèi)容130 可包括分組交換協(xié)議才艮頭132、 LMR協(xié)議報(bào)頭134和LMR數(shù)據(jù)136,例如 LMR數(shù)據(jù)有效載荷。
LMR內(nèi)容130從本質(zhì)上封裝，例如封裝在IP包裝中。處理器122例如 通過去除分組交換協(xié)議報(bào)頭132而解封LMR內(nèi)容130，并可將解封后的LMR 內(nèi)容130存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器124中。LMR內(nèi)容130然后可由處理器122進(jìn)一步處 理，以確定要執(zhí)行的動(dòng)作或LMR內(nèi)容130所要傳遞到的分組交換LMR下部 結(jié)構(gòu)中的地址。本質(zhì)上， 一旦解封了 LMR內(nèi)容130,就將LMR內(nèi)容130配 置為在分組交換LMR下部結(jié)構(gòu)或LMR網(wǎng)絡(luò)中傳遞。LMR內(nèi)容130的傳遞 的控制可由控制器126控制，該控制器126可包括用于將LMR內(nèi)容130路由 選擇到例如LMR網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的目的地的路由器128。應(yīng)該注意，可重新封裝LMR 內(nèi)容，以便在LMR網(wǎng)絡(luò)或蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中傳送。
現(xiàn)在參考圖5和用于處理LMR內(nèi)容的方法150，在152處，確定是否要 利用LMR網(wǎng)絡(luò)傳遞LMR內(nèi)容。如果在152處確定要利用LMR網(wǎng)絡(luò)傳遞LMR 內(nèi)容，則在154處，將LMR內(nèi)容傳遞到LMR網(wǎng)絡(luò)。這可包4舌基于與LMR 內(nèi)容結(jié)合提供的LMR協(xié)議報(bào)頭將LMR內(nèi)容傳遞到LMR網(wǎng)絡(luò)的基站。其后， 在156處封裝LMR內(nèi)容，例如封裝在這里描述的由空中鏈路協(xié)議定義的包裝 中，并因此在158處被路由選擇。例如，可被配置為數(shù)據(jù)報(bào)的封裝后的LMR 內(nèi)容可在分組交換LMR下部結(jié)構(gòu)中被路由選擇。
在LMR內(nèi)容的目的地處，在160處處理(例如解封)LMR內(nèi)容，并然 后在162處基于處理的數(shù)據(jù)確定動(dòng)作。例如，可在162處確定要傳送應(yīng)急信 號還是要將LMR內(nèi)容進(jìn)一步路由選擇到另 一基站。然后在164處(例如，在 分組交換LMR下部結(jié)構(gòu)中)執(zhí)行對應(yīng)動(dòng)作。
如果在152處確定不利用LMR網(wǎng)絡(luò)傳遞LMR內(nèi)容，則在166處對LMR 內(nèi)容進(jìn)行封裝以便傳遞。例如，在示范實(shí)施例中，LMR封裝模塊36 (圖2 中示出)實(shí)現(xiàn)LMR封裝層70 (圖3中示出)，以在例如IP包裝的包裝中封 裝LMR內(nèi)容。然后在168處利用蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳遞封裝后的LMR內(nèi)容。這 可包括在170處在蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中路由選擇封裝后的LMR內(nèi)容。在172處， 例如基于來自IP包裝的IP地址來將LMR內(nèi)容傳遞到分組交換下部結(jié)構(gòu)。
然后在目的地處處理該LMR內(nèi)容，這可包括解封LMR內(nèi)容并在162處 確定動(dòng)作。例如，可確定是傳送應(yīng)急信號，還是將LMR進(jìn)一步路由選擇到另 一基站。然后在164處例如在分組交換LMR下部結(jié)構(gòu)中4丸行對應(yīng)動(dòng)作。
由此，本發(fā)明各種實(shí)施例提供了利用LMR網(wǎng)絡(luò)或非LMR無線網(wǎng)絡(luò)(例 如蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò))傳遞LMR內(nèi)容。如果要利用蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳遞LMR內(nèi)容， 則在傳送之前將LMR內(nèi)容封裝在分組交換協(xié)議中。例如，如圖9所示，LMR 通信系統(tǒng)200 —般包括多個(gè)蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)基站202和多個(gè)LMR網(wǎng)絡(luò)基站204。 所述多個(gè)蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)基站202和多個(gè)LMR網(wǎng)絡(luò)基站204中的每一個(gè)分別具 有對應(yīng)蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信覆蓋區(qū)206和LMR網(wǎng)絡(luò)通信覆蓋區(qū)208。蜂窩數(shù)據(jù) 網(wǎng)絡(luò)通信覆蓋區(qū)206和LMR網(wǎng)絡(luò)通信覆蓋區(qū)208可在某些位置重疊。這里描 述的本發(fā)明的各種實(shí)施例允許LMR單元210(例如移動(dòng)單元或車輛中的LMR 無線電設(shè)備)取決于例如L MR單元210的位置和對應(yīng)可用覆蓋區(qū)而經(jīng)由蜂窩 數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)或LMR網(wǎng)絡(luò)通信。更具體地，與所述多個(gè)蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)基站202 中的每一個(gè)和多個(gè)LMR網(wǎng)絡(luò)基站204中的每一個(gè)對應(yīng)的通信塔(未示出)允 許這里所述的無線通信。
此外，如圖9所示，分組交換下部結(jié)構(gòu)41中的控制器212可被配置為控 制這里描述的來自多個(gè)蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)基站202和多個(gè)LMR網(wǎng)絡(luò)基站204的通 信?？刂破骺商幚韽腖MR網(wǎng)絡(luò)24和/或蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)26接收的多個(gè)數(shù)據(jù)分 組，以確定這里所述的某些數(shù)據(jù)分組的適當(dāng)動(dòng)作或路由選擇過程。
例如這里的LMR通信系統(tǒng)20或控制器的各種實(shí)施例或組件可實(shí)現(xiàn)為與 LMR通信系統(tǒng)20分離或集成在一起的一個(gè)或多個(gè)計(jì)算才幾系統(tǒng)的一部分。該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可包括計(jì)算機(jī)、輸入裝置、顯示單元和例如用于接入因特網(wǎng)的接 口。計(jì)算機(jī)可包括微處理器。微處理器可連接到通信總線。計(jì)算機(jī)還可包括
存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)器可包括隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)和只讀存儲(chǔ)器(ROM)。計(jì) 算機(jī)系統(tǒng)還可包括存儲(chǔ)裝置，其可以是硬盤驅(qū)動(dòng)器或例如軟盤驅(qū)動(dòng)器、光盤 驅(qū)動(dòng)器等的可去除存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)器。該存儲(chǔ)裝置還可以是用于將計(jì)算機(jī)程序或其 他指令裝載到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的其他類似部件。
如這里使用的，術(shù)語"計(jì)算機(jī)"可包括任何基于處理或基于微處理器的 系統(tǒng)，包括利用微控制器、精簡指令集電路(RISC)、特定用途集成電路 (ASIC)、邏輯電路、或能夠運(yùn)行這里描述的功能的任何其他電路或處理器 的系統(tǒng)。以上示例僅是示范性的，并由此不意欲以任何方式限制術(shù)語"計(jì)算 機(jī)"的定義和/或含義。
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行在一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)元件中存儲(chǔ)的指令集，以便處理輸入 數(shù)據(jù)。如果期望或需要，存儲(chǔ)元件也可存儲(chǔ)數(shù)據(jù)或其他信息。存儲(chǔ)元件可以 是信息源的形式或處理機(jī)中的物理存儲(chǔ)元件的形式。
指令集可包括指示作為處理機(jī)的計(jì)算機(jī)執(zhí)行例如本發(fā)明各種實(shí)施例的方 法和處理的特定操作的各種命令。指令集可以是軟件程序的形式。軟件可以 是例如系統(tǒng)軟件或應(yīng)用軟件的各種形式。此外，軟件可以是分離軟件的集合、 更大程序中的程序模塊或程序模塊的一部分的形式。軟件還可包括面向?qū)ο?程序設(shè)計(jì)形式的模塊化程序設(shè)計(jì)。處理機(jī)對輸入數(shù)據(jù)的處理可以響應(yīng)于用戶 命令、或響應(yīng)于先前處理的結(jié)果、或響應(yīng)于另一處理機(jī)作出的請求。
如這里使用的，術(shù)語"軟件，，和"固件"是可互換的，并包括在存儲(chǔ)器 中存儲(chǔ)的由計(jì)算機(jī)運(yùn)行的任何計(jì)算機(jī)程序，存儲(chǔ)器包括RAM存儲(chǔ)器、ROM 存儲(chǔ)器、EPROM存儲(chǔ)器、EEPROM存儲(chǔ)器、和非易失性RAM (NVRAM ) 存儲(chǔ)器。以上存儲(chǔ)器類型僅是示范性的，并由此不限制可用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程 序的存儲(chǔ)器的類型。
應(yīng)該注意，本發(fā)明的各種實(shí)施例還可提供不同和/或附加的功能性。例如， 可執(zhí)行端到端加密，由此消除居間加密設(shè)備的使用，并消除這樣的居間設(shè)備 訪問加密密鑰所遭遇的安全風(fēng)險(xiǎn)。此外，本發(fā)明的各種實(shí)施例可提供端到端 數(shù)字語音編碼，由此消除居間譯碼設(shè)備的使用，并因此消除當(dāng)將一種數(shù)字語 音格式變換為另 一格式時(shí)所遭遇的保真度損失。
另外，本發(fā)明的各種實(shí)施例可提供嚴(yán)格任務(wù)功能，例如PTT、掃描、利
用優(yōu)先購買權(quán)的優(yōu)先權(quán)調(diào)用、應(yīng)急報(bào)警和通知、內(nèi)容掃描和跟蹤、導(dǎo)航、調(diào) 度和GPS定位。該嚴(yán)格任務(wù)功能可以在不同的嚴(yán)格任務(wù)應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)，包括但 不限于公共安全、公用事業(yè)和公共運(yùn)輸業(yè)。
權(quán)利要求
1.一種用于傳遞陸地移動(dòng)無線電(LMR)內(nèi)容(130)的方法，所述方法包括經(jīng)由LMR網(wǎng)絡(luò)(24)和蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(26)中的至少一個(gè)傳遞(108)LMR內(nèi)容(130)；和當(dāng)經(jīng)由蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(26)傳遞LMR內(nèi)容時(shí)，利用分組交換協(xié)議封裝(106)LMR內(nèi)容(130)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括使用多層協(xié)議棧(60),用于傳遞 LMR內(nèi)容(130)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中該兩層協(xié)議棧(60)包括LMR應(yīng)用層 (62 )和LMR傳輸層(64 )。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括自動(dòng)確定(104)是經(jīng)由LMR網(wǎng)絡(luò)(24) 還是經(jīng)由蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(26)傳遞LMR內(nèi)容(130)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其中該分組交換協(xié)議包括因特網(wǎng)協(xié)議(IP)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其中該蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)包括公共載波網(wǎng)和專用 網(wǎng)中的至少一個(gè)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其中該封裝是在經(jīng)由蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(26)傳 遞LMR內(nèi)容之前#1行的。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括執(zhí)行多個(gè)LMR單元(22)之間的端 到端加密。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括執(zhí)行多個(gè)LMR單元(22)之間的端 到端數(shù)字編碼。
10. —種無線通信系統(tǒng)，包括分組交換陸地移動(dòng)無線電(LMR)下部結(jié)構(gòu)(41)，配置為經(jīng)由LMR網(wǎng) 絡(luò)(24)和蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(26)中的至少一個(gè)與多個(gè)LMR單元(22)通信； 和接口 (120)，配置為處理所接收的利用分組交換協(xié)議封裝的LMR內(nèi)容 (130)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10的無線通信系統(tǒng)，還包括多個(gè)蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信 覆蓋區(qū)(206)，配置為經(jīng)由蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(26)提供通信；和多個(gè)LMR網(wǎng)絡(luò) 通信覆蓋區(qū)(208 )，配置為經(jīng)由LMR網(wǎng)絡(luò)(24)提供通信。
12. 根據(jù)權(quán)利要求IO的無線通信系統(tǒng)，其中該分組交換下部結(jié)構(gòu)(41 ) 被配置為利用多層協(xié)議棧(60)傳遞LMR內(nèi)容(130)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求10的無線通信系統(tǒng)，其中該LMR內(nèi)容(130)被配置 為利用項(xiàng)目25 (TIA102)和ETSITETRA空中鏈路協(xié)議之一進(jìn)行通信。
14. 根據(jù)權(quán)利要求10的無線通信系統(tǒng)，其中該LMR內(nèi)容(130)被配置 為利用OpenSkyM/A-COM所有權(quán)格式、NetworkFirst和EDACS系統(tǒng)所有權(quán) 才各式之一進(jìn)4亍通4言。
15. 根據(jù)權(quán)利要求10的無線通信系統(tǒng)，其中該LMR內(nèi)容(130)被配置 為利用通用分組無線電服務(wù)(GPRS)、 GSM演進(jìn)的增強(qiáng)數(shù)據(jù)速率(EDGE)、 演進(jìn)數(shù)據(jù)優(yōu)化(EV-DO)、通用移動(dòng)電話服務(wù)(UMTS)和802.10系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)之 一進(jìn)行通信。
16. 根據(jù)權(quán)利要求10的無線通信系統(tǒng)，其中該LMR內(nèi)容(130)包括嚴(yán)格任務(wù)數(shù)據(jù)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求10的無線通信系統(tǒng)，其中該LMR內(nèi)容和該LMR網(wǎng) 絡(luò)(24)是基于不同空中鏈路協(xié)議配置的。
18. —種在載波中包括的數(shù)字信號，包括 陸地移動(dòng)無線電(LMR)數(shù)據(jù)部分(136);和 分組交換協(xié)議封裝部分(132)。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18的在載波中包括的數(shù)字信號，其中該分組交換協(xié)議 封裝部分(132);故配置為利用具有LMR應(yīng)用層(62)和LMR傳輸層(64) 的多層協(xié)議棧(60)來傳遞。
20. 根據(jù)權(quán)利要求18的在載波中包括的數(shù)字信號，其中該分組交換協(xié)議 封裝部分(132)被配置為利用蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(26)來傳遞。
全文摘要
提供了一種利用蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(26)提供陸地移動(dòng)無線電(LMR)內(nèi)容(130)的系統(tǒng)和方法。該方法包括經(jīng)由LMR網(wǎng)絡(luò)(24)和蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(26)中的至少一個(gè)傳遞LMR內(nèi)容(130)。該方法還包括當(dāng)經(jīng)由蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(26)傳遞LMR內(nèi)容時(shí)，利用分組交換協(xié)議封裝LMR內(nèi)容(130)。
文檔編號H04W84/08GK101180900SQ200680017401
公開日2008年5月14日 申請日期2006年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月17日
發(fā)明者丹尼斯·M·馬丁內(nèi)斯, 約翰·沃恩 申請人:M/A-Com公司