專(zhuān)利名稱(chēng)：干線(xiàn)無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)中通用的頻率指配協(xié)議的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及的通信系統(tǒng)，尤其涉及工作于含有未指配頻率對(duì)頻帶的干線(xiàn)無(wú)線(xiàn)電通信系統(tǒng)。
許多干線(xiàn)無(wú)線(xiàn)電通信系統(tǒng)至少提供出一個(gè)控制信道和兩個(gè)或兩個(gè)以上的用戶(hù)信道。每個(gè)信道包含一對(duì)頻率，即一個(gè)輸入頻率和一個(gè)輸出頻率。在此，輸入信息傳送到系統(tǒng)控制器，而輸出信息由系統(tǒng)控制器發(fā)送。系統(tǒng)控制器接收到工作于輸入控制頻率上的各用戶(hù)的信道指配請(qǐng)求后，調(diào)整用戶(hù)信道的使用，并發(fā)送一個(gè)工作在輸出控制頻率上的信道指配碼。
在這樣的系統(tǒng)中，信道指配碼由輸出信令字(OSW)(即系統(tǒng)控制器在輸出控制頻率上發(fā)送的一個(gè)字)中的10比特字段組成。信道指配碼一般只標(biāo)識(shí)所指配的發(fā)送頻率。由于在許多國(guó)家和頻帶中發(fā)送和接收頻率對(duì)的預(yù)指配是已知的，所以接收用戶(hù)根據(jù)信道指配碼采用一種簡(jiǎn)單的算法，就可計(jì)算出指配的發(fā)送和接收頻率。這種方法允許對(duì)系統(tǒng)加入新信道，而并不同時(shí)要求對(duì)所有的用戶(hù)重編程序。
在美國(guó)，這種協(xié)議在現(xiàn)行的800和900兆赫頻帶內(nèi)進(jìn)行，這是干線(xiàn)射頻通信。目前可提供的和允許使用的頻帶。在這類(lèi)頻帶內(nèi)，信道指配規(guī)劃標(biāo)識(shí)出具體的頻率對(duì)，要求在發(fā)送和接收頻率間有一個(gè)固定的偏移，并又在該頻帶內(nèi)提供出固定的信道間隔。上述輸出信令字比特字段有足夠的余地供這類(lèi)頻帶內(nèi)適當(dāng)數(shù)量信道置換應(yīng)用。此外，知道發(fā)送或接收頻率后，根據(jù)這類(lèi)頻帶內(nèi)給定的固定頻率偏移，可計(jì)算出另一個(gè)頻率。
然而，干線(xiàn)射頻通信現(xiàn)在移到了另一些頻段，包括甚高頻段(VHF)和特高頻段(UHF)。在這些頻段內(nèi)，發(fā)送和接收頻率間的固定偏移并不存在。此外，在整個(gè)給定的頻帶內(nèi)未曾提供固定的信道間隔。還有，在一個(gè)頻帶內(nèi)，能有效使用的信道數(shù)超過(guò)了現(xiàn)行10比特信道字段內(nèi)有效的信道置換數(shù)。
在這些頻段內(nèi)，對(duì)于使用10比特信道字段的現(xiàn)行干線(xiàn)通信系統(tǒng)，要求提供出合適的信道指配。
采用此處公布的本發(fā)明的措施，實(shí)際上可滿(mǎn)足這種需求及其它需求。依照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其系統(tǒng)控制器傳送出標(biāo)識(shí)發(fā)送和接收頻率的信息。而后，各用戶(hù)可各別處理此標(biāo)識(shí)信息，借此分別確定和使用所指配的發(fā)送和接收頻率。
在一個(gè)實(shí)施例中標(biāo)識(shí)信息在兩個(gè)輸出信令字里傳送，第一個(gè)字包含發(fā)送頻率信息，第二個(gè)字包含接收頻率信息。這兩個(gè)字是成對(duì)傳送的。
在另一個(gè)實(shí)施例中，包含接收頻率信息的第二個(gè)字能根據(jù)原始信道許可狀態(tài)不時(shí)地單獨(dú)傳送，以允許已丟失原始信道許可狀態(tài)信息的用戶(hù)再安排一次實(shí)時(shí)通信。
在本發(fā)明的又一實(shí)施例中，向各用戶(hù)提供一個(gè)存有信息的存儲(chǔ)器。這存儲(chǔ)信息可包含一個(gè)或多個(gè)基本頻率，與每一基本頻率相對(duì)應(yīng)的信道數(shù)，以及與每一基本頻率相對(duì)應(yīng)的信道間隔值。
根據(jù)接收的標(biāo)識(shí)信息(它包括有一個(gè)信道號(hào)數(shù)碼)，用戶(hù)將它與存儲(chǔ)的信道號(hào)數(shù)相比較，以識(shí)別哪一個(gè)存儲(chǔ)的信道號(hào)數(shù)兼具有(A)小于或等于中央單元傳送的信道號(hào)數(shù)碼;(B)大于存儲(chǔ)的所有其它信道號(hào)數(shù)，而這些號(hào)數(shù)也小于或等于信道號(hào)數(shù)碼。于是，用戶(hù)單元從接收的信道號(hào)數(shù)碼中減去識(shí)別出的存儲(chǔ)的信道號(hào)數(shù)，得到一個(gè)差值。將它與識(shí)別出的信道號(hào)數(shù)的信道間隔值相乘，得到一個(gè)乘積。然后，將對(duì)應(yīng)于識(shí)別出的信道號(hào)數(shù)的基本頻率與此乘積相加，得到一個(gè)指配頻率。如此，重復(fù)這一處理，可得到另一個(gè)指配頻率。


圖1是該系統(tǒng)的方框圖;
圖2是輸出信令字的信道指配格式;
圖3是信道許可協(xié)議方面的輸入和輸出信息定時(shí)圖;
圖4是信道許可程序的流程圖;
圖5是信道譯碼程序的流程圖。
參看圖1，數(shù)字10概括地表示一個(gè)干線(xiàn)無(wú)線(xiàn)電通信系統(tǒng)。系統(tǒng)(10)通常包括多個(gè)用戶(hù)單元(12和14)(此處，“用戶(hù)單元”指移動(dòng)用戶(hù)、便攜式用戶(hù)或固定點(diǎn)用戶(hù))、干線(xiàn)轉(zhuǎn)發(fā)器(16)和系統(tǒng)控制器(20)。在沒(méi)有進(jìn)行通話(huà)或其它通信時(shí)，用戶(hù)單元(12和14)對(duì)支持控制信道的轉(zhuǎn)發(fā)器(18)的輸出頻率作監(jiān)測(cè)。
通常，在系統(tǒng)中的一組用戶(hù)單元之間發(fā)出通信呼叫時(shí)，請(qǐng)求通信的用戶(hù)單元(12)在控制信道轉(zhuǎn)發(fā)器(18)的輸入頻率上發(fā)送一個(gè)稱(chēng)為輸入信令字(1SW)的數(shù)據(jù)包。輸入信令字一般包含請(qǐng)求通信用戶(hù)單元的獨(dú)有標(biāo)識(shí)(ID)碼(它由一個(gè)組群標(biāo)識(shí)碼、一個(gè)個(gè)體標(biāo)識(shí)碼和一個(gè)子群標(biāo)識(shí)碼組成，子群標(biāo)識(shí)碼示明請(qǐng)求通信用戶(hù)單元所希望對(duì)話(huà)的用戶(hù)單元組，輸入信令字也可包含一個(gè)獨(dú)有呼叫型碼，它示明通信呼叫是一種請(qǐng)求型呼叫(例如，并非電話(huà)連絡(luò)呼叫)。系統(tǒng)控制器(20)對(duì)請(qǐng)求進(jìn)行譯碼，向監(jiān)測(cè)輸出控制信道的所有用戶(hù)單元發(fā)送出一個(gè)合適的信道許可輸出信令字(信道許可輸出信令字格式和信道許可協(xié)議方面的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明見(jiàn)下面)。信道許可輸出信令字將請(qǐng)求通信用戶(hù)單元(12)轉(zhuǎn)移到供發(fā)送和接收用的、指定的通話(huà)信道上。這樣，建立起了組群或子群呼叫對(duì)話(huà)。
在Lynk、Jr.等人的題為“有優(yōu)先權(quán)的傳輸干線(xiàn)多信道通信系統(tǒng)”的第4，012，597號(hào)美國(guó)專(zhuān)利和Ablay的題為“雙向連絡(luò)干線(xiàn)無(wú)線(xiàn)電通信系統(tǒng)”的第4，672，601號(hào)美國(guó)專(zhuān)利中，可以找到干線(xiàn)射頻通信方面的其它信息。
參看圖2，系統(tǒng)控制器(20)用兩個(gè)字發(fā)送一個(gè)信道許可指配碼，即第一個(gè)字(22)和第二個(gè)字(24)。第一個(gè)字(22)包括一個(gè)16比特字段的請(qǐng)求通信用戶(hù)單元(12)個(gè)體標(biāo)識(shí)碼，一個(gè)區(qū)分組群標(biāo)識(shí)碼與個(gè)體標(biāo)識(shí)碼的1比特字段，以及一個(gè)10比特發(fā)段的發(fā)送信道號(hào)數(shù)碼。發(fā)送信道號(hào)數(shù)碼可以是0與379之間的任一號(hào)數(shù)。第二個(gè)字(24)包括一個(gè)16比特字段的、呼叫對(duì)象用戶(hù)單元的組群標(biāo)識(shí)碼。一個(gè)區(qū)分組群標(biāo)識(shí)碼與個(gè)體標(biāo)識(shí)別碼的1比特字段，以及一個(gè)10比特字段的接收信道號(hào)數(shù)碼，接收信道號(hào)數(shù)碼可以是380與759之間的任一號(hào)數(shù)。
下面要詳細(xì)說(shuō)明，這兩個(gè)字(22和24)通常成對(duì)地發(fā)送，不過(guò)，在某些情況下第二個(gè)字(24)可單獨(dú)發(fā)送。在Zdunek的題為“干線(xiàn)無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)通信”的第4，692，945號(hào)美國(guó)專(zhuān)利中，可找到有關(guān)這兩個(gè)信令字的其它信息。
參看圖3和圖4，現(xiàn)在來(lái)說(shuō)明信道許可程序。當(dāng)一個(gè)用戶(hù)單元(12)企求建立一條通信鏈路時(shí)，請(qǐng)求通信用戶(hù)單元(12)在輸入控制頻率上發(fā)送一個(gè)信道請(qǐng)求輸入信令字(圖3中的26)，它由系統(tǒng)控制器(20)接收(圖4中的28)。然后，系統(tǒng)控制器(20)識(shí)別可用的頻率(圖4中的30)。為了便于說(shuō)明，假定有請(qǐng)求時(shí)各信道均可利用。如果各信道均不能利用，則系統(tǒng)控制器(20)通常必須對(duì)請(qǐng)求通信用戶(hù)單元給出一個(gè)回答信號(hào)，表明現(xiàn)時(shí)無(wú)法提供服務(wù)。
然后，系統(tǒng)控制器(20)對(duì)頻率信息進(jìn)行編碼，以形成信道許可指配。(圖4中的32)，并用一個(gè)字對(duì)來(lái)傳送信道許可(圖4中的34)。這個(gè)字對(duì)(圖3中的A.)由第一個(gè)字(圖3中的22)和第二個(gè)字(圖3中的24)組成，它們包含了相應(yīng)的發(fā)送和接收信道號(hào)數(shù)碼，下文將詳述。而后，系統(tǒng)控制器(20)重復(fù)傳送該字對(duì)(圖4中的36，也即圖3中的字母“B”)。
同時(shí)，系統(tǒng)控制器充分注意到可能發(fā)生的其它的系統(tǒng)需求(圖4中的38)。然后，假設(shè)一個(gè)預(yù)定時(shí)間(圖3中的T，例如650毫秒)尚未結(jié)束(圖4中的40)，而系統(tǒng)控制器就產(chǎn)生另一個(gè)字對(duì)(22和24)的傳送(圖3中的字符“C”)。于是，當(dāng)預(yù)定時(shí)間(T)結(jié)束時(shí)，系統(tǒng)控制器只是不時(shí)地傳送第二個(gè)字(圖4中的42，即圖3中的字符“E”)，以使無(wú)論因什么原因已回到控制信道的用戶(hù)單元能找著和轉(zhuǎn)到當(dāng)時(shí)的通信中。當(dāng)然，第二個(gè)字(24)的再傳送將與隨系統(tǒng)運(yùn)行情況而定的其它輸出信令字(圖3中的44)交錯(cuò)地進(jìn)行。
通常，第一個(gè)和第二個(gè)字至少首先以預(yù)定的次數(shù)(例如2次)成對(duì)傳送，但不大于最大預(yù)定次數(shù)(例如4次)，它們都在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行。
參看圖5，如上所述，監(jiān)測(cè)輸出控制頻率的用戶(hù)單元接收到兩個(gè)字的信道許可信息(46)。然后對(duì)第一個(gè)字(22)正確地譯碼，根據(jù)熟知的先有技術(shù)進(jìn)行分析，以確定出發(fā)送信道號(hào)數(shù)碼。借助這種信息，用戶(hù)能識(shí)別出相應(yīng)的發(fā)送頻率組群(48)。特別是，每個(gè)用戶(hù)在存儲(chǔ)器內(nèi)已存有如下面表1所示的信息表。
表1信道基本頻率(兆赫)信道間隔(千赫)000402.000025100410.000025250416.750020表1中，存儲(chǔ)有三個(gè)信道號(hào)數(shù)(000、100和250)。每個(gè)信道號(hào)數(shù)有一個(gè)所屬的基本頻率(例如，信道號(hào)數(shù)000的基本頻率為402.0000兆赫)，此外，每個(gè)信道號(hào)數(shù)有一個(gè)與之相應(yīng)的信道間隔(例如，信道號(hào)數(shù)000的信道間隔為25千赫)。
借助這信息，用戶(hù)單元將存儲(chǔ)的信道號(hào)數(shù)與接收的發(fā)送信道號(hào)數(shù)碼進(jìn)行比較，從存儲(chǔ)的信道號(hào)數(shù)中所有等于或小于發(fā)送信道號(hào)數(shù)碼的全體中找出最大的一個(gè)，就可識(shí)別相應(yīng)的發(fā)送頻率組群(48)。例如，如果用戶(hù)單元接收到的發(fā)送信道號(hào)數(shù)碼是“61”，則選擇出的將是存儲(chǔ)在表中的信道號(hào)數(shù)“000”。而若發(fā)送信道號(hào)數(shù)碼是“101”，則選擇出的是存儲(chǔ)的信道號(hào)數(shù)“100”。
根據(jù)從存儲(chǔ)器中選擇出的信道號(hào)數(shù)的相應(yīng)信息，用戶(hù)單元可按如下的算法進(jìn)行計(jì)算FTX＝FB+(NC-NB)×Fchs
式中，F(xiàn)TX-發(fā)送頻率;
FB-存儲(chǔ)在表中的基本頻率;
NC-接收的發(fā)送信道號(hào)數(shù)碼;
NB-存儲(chǔ)在表中的信道號(hào)數(shù);
Fchs-存儲(chǔ)在表中的信道間隔值。
例如，如果接收的發(fā)送信道號(hào)數(shù)碼是“61”，則由上面給出的值FTX＝402.0000+(061-000)×25千赫＝403.5250兆赫。
以同樣的方式，用戶(hù)單元可對(duì)第二個(gè)字(24)進(jìn)行譯碼，確定出接收信道號(hào)數(shù)碼，然后用上述的相同程序識(shí)別出相應(yīng)的接收頻率組群(52)。而后，通過(guò)相同的算法，用戶(hù)可確定出接收頻率(FRX)。于是，用戶(hù)能用計(jì)算得的發(fā)送和接收頻率進(jìn)行所需的通信。
采用這種協(xié)議和算法，在一個(gè)目標(biāo)頻帶內(nèi)可指配380個(gè)信道中的任意一個(gè)。由于一個(gè)典型的系統(tǒng)通常最多有20個(gè)信道，所以，可將這380個(gè)置換信道集聚在現(xiàn)行系統(tǒng)指配信道的周?chē)?。于是，每?dāng)一個(gè)新的信道加到系統(tǒng)中時(shí)，不需要對(duì)用戶(hù)單元編程序。此外，這種協(xié)議對(duì)于具有不同信道間隔指配的各種頻帶也有效。并將完全適應(yīng)于任意的成對(duì)頻率。
權(quán)利要求
1.一個(gè)具有下列部分的通信系統(tǒng)多個(gè)用戶(hù)單元；一個(gè)系統(tǒng)控制器，用以對(duì)上述用戶(hù)單元中的至少若干個(gè)指配使用的發(fā)送和接收通信頻率；此系統(tǒng)控制器至少對(duì)上述用戶(hù)單元中的若干個(gè)發(fā)送標(biāo)識(shí)信息，而上述用戶(hù)單元中的至少若干個(gè)應(yīng)用此標(biāo)別信息來(lái)確定指配的發(fā)送和接收通信頻率；上述通信系統(tǒng)的特征在于至少構(gòu)成和配置一個(gè)上述的系統(tǒng)控制器用以為每一個(gè)上述的發(fā)送和接收通信頻率傳送上述的標(biāo)識(shí)信息；至少構(gòu)成和配置上述的若干個(gè)用戶(hù)單元各別處理上述標(biāo)識(shí)信息以各別確定出上述指配的發(fā)送和接收通信頻率。
2.一種向用戶(hù)單元指配以發(fā)送和接收通信頻率的方法，其特征在于下面的步驟A)對(duì)上述用戶(hù)單元傳送一個(gè)包含標(biāo)識(shí)信息的第一消息，它與上述的發(fā)送通信頻率相關(guān)聯(lián);B)對(duì)上述用戶(hù)單元傳送一個(gè)包含標(biāo)識(shí)信息的第二消息，它與上述的接收通信頻率相關(guān)聯(lián);C)由上述用戶(hù)單元接收上述的第一和第二消息;D)由上述用戶(hù)單元處理上述的第一和第二消息，以確定出上述的發(fā)送和接收通信頻率。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其步驟D的特征又在于下面的步驟D1)在一個(gè)存儲(chǔ)器內(nèi)提供出ⅰ)至少一個(gè)基本頻率;ⅱ)對(duì)應(yīng)于上述每一基本頻率的一個(gè)信道號(hào)數(shù);ⅲ)對(duì)應(yīng)于上述每一基本頻率的一個(gè)信道間隔值;D2)處理上述第一信息字以得到一個(gè)發(fā)送頻率碼;D3)識(shí)別上述信道號(hào)數(shù)中哪一個(gè)是ⅰ)小于或等于上述發(fā)送效率碼;ⅱ)大于所有其它信道號(hào)數(shù)，又小于或等于上述發(fā)送頻率碼;D4)從上述發(fā)送頻率碼中減去上述識(shí)別出的信道號(hào)數(shù)，以得出一個(gè)差值;D5)將上述差值乘以與上述識(shí)別出的信道號(hào)數(shù)相對(duì)應(yīng)的基本頻率所屬的上述信道間隔值，得出一個(gè)乘積;D6)將對(duì)應(yīng)于上述識(shí)別出的信道號(hào)數(shù)的基本頻率與上述的乘積相加，以確定出上述發(fā)送通信頻率。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其步驟D的特征可在于下面的步驟D1)選擇出上述第一和第二消息中一個(gè);D2)將上述選出的消息與存儲(chǔ)的信息相比較，以識(shí)別出信道組群;D3)將與上述識(shí)別出的信道組群相對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)信息和上述選出的消息中的信息進(jìn)行處理，以識(shí)別出指配的通信頻率;D4)選擇出上述第一和第二消息中先前未選擇過(guò)的那一個(gè)，作為上述選出的消息，并重復(fù)步驟B和C以識(shí)別出另一個(gè)指配的通信頻率。
5.一種對(duì)信道指配消息進(jìn)行譯碼的方法，其特征在于下面的步驟A)在一個(gè)存儲(chǔ)器內(nèi)提供出ⅰ)至少一個(gè)基本頻率;ⅱ)對(duì)應(yīng)于上述每一基本頻率的一個(gè)信道號(hào)數(shù);ⅲ)對(duì)應(yīng)于上述每一基本頻率的一個(gè)信道間隔值;B)識(shí)別上述信道號(hào)數(shù)中哪一個(gè)是ⅰ)小于或等于上述信道指配消息;ⅱ)大于所有其它信道號(hào)數(shù)，又小于或等于上述信道指配消息;C)從上述信道指配消息中減去上述識(shí)別出的信道數(shù)，以得出一個(gè)差值;D)將上述差值乘以與上述識(shí)別出的信道號(hào)數(shù)相對(duì)應(yīng)的基本頻率所屬的上述信道間隔值，得出一個(gè)乘積;E)將對(duì)應(yīng)于上述識(shí)別出的信道號(hào)數(shù)的基本頻率與上述的乘積相加，以確定出指配的頻率。
6.一種對(duì)信道指配消息進(jìn)行譯碼的方法，其特征在于，信道指配消息由包含有發(fā)送頻率信息的第一消息和包含有接收頻率信息的第二消息組成，該方法包含下列步驟A)選擇出上述第一和第二消息中的一個(gè);B)將上述選出的消息與存儲(chǔ)的信息相比較，以識(shí)別出信道組群;C)將與上述識(shí)別出的信道組群相對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)信息和上述選出的消息中的信息進(jìn)行處理，以識(shí)別出指配的頻率;D)選擇出上述第一和第二消息中先前未選擇過(guò)的那一個(gè)。作為上述選出的消息，并重復(fù)步驟B和C以識(shí)別出另一個(gè)指配的頻率。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種以?xún)蓚€(gè)信令字方式向請(qǐng)求通信用戶(hù)提供信道指配信息的干線(xiàn)通信系統(tǒng)，兩個(gè)信令字包含了發(fā)送頻率和接收頻率方面?zhèn)€別的和特有的信息。這種發(fā)送和接收頻率信息以編碼的形式給出，用戶(hù)參照存儲(chǔ)信息的表并配合以簡(jiǎn)單的算法，可對(duì)碼字進(jìn)行譯碼。
文檔編號(hào)H04W84/08GK1035925SQ8910103
公開(kāi)日1989年9月27日 申請(qǐng)日期1989年3月2日 優(yōu)先權(quán)日1988年3月2日
發(fā)明者格倫勃·加里·威廉, 莫娜·米切爾·蒂莫西·阿倫, 茨頓科·肯尼思·約翰 申請(qǐng)人:莫托羅拉公司