專利名稱：在無(wú)線電通信系統(tǒng)中把控制信道指定為話音/數(shù)據(jù)信道的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地講涉及大區(qū)域集群無(wú)線電通信系統(tǒng)，具體地講涉及通過(guò)有效地分配有限的資源來(lái)增加這種系統(tǒng)的效率。
大區(qū)域集群無(wú)線電通信系統(tǒng)足已公知的了。這種系統(tǒng)典型地包括遠(yuǎn)程，發(fā)射機(jī)地點(diǎn)，例如服務(wù)于該系統(tǒng)中的多個(gè)用戶單元或無(wú)線電設(shè)備的中繼器。用戶單元可以是便攜無(wú)線電臺(tái)，移動(dòng)無(wú)線電臺(tái)，控制臺(tái)或無(wú)線電話機(jī)。
典型地，集群無(wú)線電系統(tǒng)的范圍從每地點(diǎn)兩個(gè)中繼器到每地點(diǎn)20個(gè)中繼器。在有20個(gè)中繼器的系統(tǒng)中，其中19個(gè)中繼器可以是專用的話音/數(shù)據(jù)(以下稱為“話音”)信道，而一個(gè)中繼器是專用的控制信道，它發(fā)送控制信號(hào)到系統(tǒng)中的無(wú)線電臺(tái)/或從系統(tǒng)中的無(wú)線電臺(tái)接收控制信號(hào)。一些系統(tǒng)使用全部可用的信道作為話音信道;這些系統(tǒng)的控制功能典型地是或者使用連接中繼器的硬接線網(wǎng)絡(luò)或者以一些話音信道上的非聲頻控制信息來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在任一種情況下，該控制業(yè)務(wù)降低了系統(tǒng)的效率，其主要目的是提供在其用戶單元之間的話音通信。
作為該問(wèn)題的第一個(gè)例子，考慮具有兩個(gè)話音信道(104，106)和一個(gè)控制信道(102)的小型的，低密度的系統(tǒng)100(示于

圖1A中)。當(dāng)用戶的數(shù)量相對(duì)小(例如100-300)時(shí)，兩個(gè)有效話音信道足以維持用戶可接受的服務(wù)等級(jí)。但是，隨著有效用戶單元數(shù)量的增加，需要給系統(tǒng)增加話音信道容量。對(duì)這樣的小系統(tǒng)增加額外的話音信道可能是對(duì)該問(wèn)題的一個(gè)費(fèi)用很高的解決方法。由此，用戶必須與降低系統(tǒng)的效率共存，直到它們能增加話音通信的額外中繼器為止。
作為第二個(gè)例子，考慮具有很多話音信道和一個(gè)控制信道，如圖1B所示的系統(tǒng)150那樣大的，高密度系統(tǒng)。當(dāng)這種多信道系統(tǒng)的用戶數(shù)相對(duì)小(例如3000-5000)時(shí)，一個(gè)控制信道足以維持用戶可接受的服務(wù)等級(jí)。但是，隨著有效用戶單元數(shù)目增加時(shí)，可能需要增加該系統(tǒng)的控制信道容量。增加另外的固定控制信道來(lái)服務(wù)用戶數(shù)量的臨時(shí)增加，像小系統(tǒng)的例子一樣，是對(duì)該問(wèn)題的費(fèi)用很高的解決方法。因此，用戶必須與降低系統(tǒng)效率共存，直到增加另外的專用控制信道可能費(fèi)用是合理時(shí)為止。
因此，需要集群無(wú)線電系統(tǒng)，根據(jù)需要使用現(xiàn)有的硬件該系統(tǒng)提供臨時(shí)的話音或控制信道的容量。這樣的系統(tǒng)允許在控制和通信資源之間進(jìn)行動(dòng)態(tài)分配，同時(shí)對(duì)該系統(tǒng)中的用戶單元提供可接受的通信服務(wù)等級(jí)。
本發(fā)明包括臨時(shí)的利用控制信道作為話音/數(shù)據(jù)信道的方法。在收到來(lái)自多個(gè)用戶單元中的一個(gè)用戶單元的通信信道請(qǐng)求后，控制器確定當(dāng)前的負(fù)荷狀況。如果所有話音信道都忙，則控制器在適當(dāng)時(shí)指定當(dāng)前的控制信道作為話音信道。
圖1A是現(xiàn)有技術(shù)公知的低密度集群無(wú)線電通信系統(tǒng)的簡(jiǎn)化的圖解表示。
圖1B是現(xiàn)有技術(shù)公知的高密度集群無(wú)線電通信系統(tǒng)的簡(jiǎn)單的圖解表示。
圖2A是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例描述中央控制器操作的簡(jiǎn)化流程圖。
圖2B是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例描述圖2A的話音信道在控制中(VOC)確定程序的更詳細(xì)的流程圖。
圖2C是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例描述圖2A的VOC操作程序的更詳細(xì)的流程圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例描述用戶單元操作的簡(jiǎn)化流程圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例描述中央控制器操作的簡(jiǎn)化流程圖。
圖5A是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例描述多個(gè)控制信道結(jié)構(gòu)的啟動(dòng)/去啟動(dòng)使用的算法的簡(jiǎn)化流程圖。
圖5B是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例表示控制信道業(yè)務(wù)和要求處理這些業(yè)務(wù)量的控制信道數(shù)之間關(guān)系的圖解表示。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例描述用于呼叫處理的控制器操作的簡(jiǎn)化流程圖。
圖7是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例描述用戶登記操作的簡(jiǎn)化流程圖。
圖8A是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例描述用戶呼叫發(fā)送操作的簡(jiǎn)化流程圖。
圖8B是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例描述用戶呼叫接收操作的簡(jiǎn)化流程圖。
圖1A表示一個(gè)簡(jiǎn)化的，圖解表示的小集群無(wú)線電通信系統(tǒng)100，它的結(jié)構(gòu)是公知的。所示的中繼器地點(diǎn)包括單個(gè)控制信道102和兩個(gè)話音信道104，106。這里，控制信道102用于控制去到/來(lái)自話音信道104，106的接入。所有三個(gè)信道都是由中央控制器101，例如莫托羅拉部件T5315號(hào)(所謂startsiteTM)控制的。另外，還應(yīng)指出，本發(fā)明的最佳實(shí)施例將用一個(gè)系統(tǒng)來(lái)描述，該系統(tǒng)使用在射頻(RF)信道(即頻率對(duì))上頻率調(diào)制(FM)，但是類似的通信可以是，而且經(jīng)常是使用其它的信令技術(shù)，例如時(shí)分復(fù)用(TDM)，頻分復(fù)用(FDM)等進(jìn)行的。
用戶單元108-112(以下稱為“無(wú)線電臺(tái)”)可以是便攜無(wú)線電臺(tái)，移動(dòng)無(wú)線電臺(tái)，控制臺(tái)或無(wú)線電話機(jī)，而且是代表系統(tǒng)100中的所有的無(wú)線電臺(tái)(這些無(wú)線電臺(tái)例如可以是莫托羅拉部件D27KGA5JC2AK號(hào)(所謂SpectraTM)或D35MWA5GC6AK號(hào)(所謂MaxtracTM))。無(wú)線電臺(tái)109和111可經(jīng)過(guò)話音信道106進(jìn)行通信，而無(wú)線電臺(tái)110和112可經(jīng)過(guò)話音信道104進(jìn)行通信。無(wú)線電臺(tái)108是空閑的，在這情況下，它可監(jiān)視控制信道102，等待參加通信。在這樣的小系統(tǒng)中，例如在少于200個(gè)用戶中分配的話音信道只兩個(gè)，該控制信道102在大多數(shù)時(shí)間好像是空閑的。本發(fā)明試圖利用控制信道空閑時(shí)間來(lái)提供附加的話音通信能力的優(yōu)點(diǎn)。這是通過(guò)在話音業(yè)務(wù)大和最小控制業(yè)務(wù)期間允許控制信道臨時(shí)作為話音信道來(lái)實(shí)現(xiàn)的。控制信道變換為話音信道的一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)是不需要購(gòu)買另外的硬件部件(例如收發(fā)信機(jī))來(lái)適應(yīng)特定復(fù)蓋地區(qū)增加的話音通信要求。
圖2A表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例描述中央控制器101的操作的流程圖200。當(dāng)從無(wú)線電臺(tái)收到話音信道請(qǐng)求(203)時(shí)中央控制器操作201開(kāi)始。然后進(jìn)入決定(205)，它確定所有的話音信道是否當(dāng)前忙。如果所有的話音信道(例如104，106)當(dāng)前不忙，即至少有一個(gè)話音信道可用，則中央控制器101經(jīng)過(guò)當(dāng)前控制信道102發(fā)出(207)正常信道許可的出境信號(hào)字(0SW)，并繼續(xù)等待信道請(qǐng)求。如果發(fā)現(xiàn)所有的話音信道是忙的，則中央控制器101嘗試確定(209)是否應(yīng)進(jìn)入所謂的“話音信道在控制中”(Voice-on-Control)(以下稱為“VOC”)方式。然后進(jìn)入判定(211)，確定后面敘述的VOC標(biāo)志是否已由確定程序置位(209)。如果VOC標(biāo)志沒(méi)有置位，例如中央控制器101已經(jīng)確定在這時(shí)進(jìn)入VOC方式是不適當(dāng)?shù)?，則中央控制器在控制信道上發(fā)出(213)正常忙0SW，并返回等待隨后的話音信道請(qǐng)求。如果VOC標(biāo)志置位，則中央控制器進(jìn)入(215)VOC操作方式。上述序列代表本發(fā)明的最佳實(shí)施例，但是應(yīng)懂的在需要附加的話音信道時(shí)可無(wú)條件地進(jìn)入VOC方式。后面敘述的確定程序209用于保證該系統(tǒng)沒(méi)有控制信道的時(shí)間最小，使得系統(tǒng)總性能保持相對(duì)于時(shí)間相對(duì)地穩(wěn)定。
在VOC操作215完成之后，該操作在后面敘述，中央控制器產(chǎn)生(217)現(xiàn)有呼叫的信道指定更新和忙(例如重復(fù)代表有效呼叫的0SW和在方框207，203發(fā)出的忙，這些重復(fù)是為后來(lái)加入者的)。然后中央控制器101在重新指定的控制信道上產(chǎn)生(219)“發(fā)送1SW”的0SW并返回到正常操作。發(fā)出“發(fā)送1SW”的0SW通知系統(tǒng)中有排隊(duì)請(qǐng)求的所有用戶單元在重新指定的控制信道上發(fā)送它們。
圖2B表示VOC確定程序209的詳細(xì)流程圖230。這個(gè)程序用于確定該系統(tǒng)的當(dāng)前狀態(tài)是否保證消除控制信道。如果確定為了適應(yīng)話音呼叫該系統(tǒng)能經(jīng)受住臨時(shí)的控制信道的丟失，則這個(gè)程序找出發(fā)出該呼叫的最好的候選信道。該程序通過(guò)清除(231)VOC標(biāo)志(該標(biāo)志簡(jiǎn)單地可以是駐留在中央控制器計(jì)算機(jī)硬件的RAM地址中的二進(jìn)制信息)開(kāi)始初始化處于錯(cuò)誤方式的該程序。VOC標(biāo)志值將確定VOC方式是“接入”(on)或“斷開(kāi)”(cff)，二進(jìn)制1是接入，而二進(jìn)制0是斷開(kāi)。接著，該程序測(cè)試(232)只有控制信道的業(yè)務(wù)百分?jǐn)?shù)是否大于預(yù)定的閾值百分?jǐn)?shù)(即在給定的時(shí)間期間在控制信道上出現(xiàn)的事務(wù)處理總數(shù)的百分?jǐn)?shù))。典型地，“只有控制信道(CC-only)業(yè)務(wù)的百分?jǐn)?shù)表明控制信道事務(wù)處理比話音呼叫更重要，而且控制信道不應(yīng)被去掉。該閾值應(yīng)根據(jù)歷史性能設(shè)定在一個(gè)等級(jí)，它代表保持可接受的系統(tǒng)性能水平的只有控制信道的最大業(yè)務(wù)百分?jǐn)?shù)。在優(yōu)選的實(shí)施例中，該閾值設(shè)定約為63%，根據(jù)要求的系統(tǒng)性能這個(gè)百分?jǐn)?shù)可以變化。
回到判定232，如果CC-only事務(wù)處理百分?jǐn)?shù)大于預(yù)定的閾值，則控制信道轉(zhuǎn)換被延時(shí)了(234)。在該優(yōu)選的實(shí)施例中，這個(gè)延時(shí)等于平均呼叫長(zhǎng)度(ACL)，典型地為5-7秒的數(shù)量級(jí)(ACL的測(cè)量在集群工業(yè)中是公知的)。轉(zhuǎn)換延時(shí)等于當(dāng)前系統(tǒng)的ACL的數(shù)量給予該系統(tǒng)在轉(zhuǎn)換控制信道之前尋找可用話音信道的合理的機(jī)會(huì)。如果只有控制信道的百分?jǐn)?shù)不大于預(yù)定的閾值，那么它選擇(236“最有效”的話音信道，即已支持呼叫最長(zhǎng)時(shí)間的話音信道。然后到達(dá)判定(238)，它確定在選擇的話音信道上該呼叫的長(zhǎng)度是否大于系統(tǒng)的當(dāng)前ACL。如果不大于，則控制信道轉(zhuǎn)換被延時(shí)(240)一個(gè)預(yù)定的時(shí)間，在優(yōu)選的實(shí)施例中該時(shí)間是該系統(tǒng)目前的ACL。轉(zhuǎn)換延時(shí)這個(gè)數(shù)量預(yù)料每個(gè)當(dāng)前的話音呼叫都是相對(duì)新的，因而，如果當(dāng)前有效控制信道被變換為話音操作時(shí)將不提供新的候選的控制信道。
在適當(dāng)?shù)难訒r(shí)已發(fā)生之后，就到達(dá)(242)判定，它確定是否有可用的話音信道(即在前面討論的延時(shí)期間空閑)去接收話音呼叫而不必去掉該控制信道。如果話音信道可用，則控制器指定(246)話音信道請(qǐng)求給新空閑的話音信道。然后在退出該程序之前(250)，該控制器清除(248)VOC標(biāo)志。
現(xiàn)在回到判定238，如果選擇的呼叫長(zhǎng)度大于平均呼叫長(zhǎng)度，那么VOC標(biāo)志被置位(244)，在退出該程序之前(250)控制器得到下一個(gè)最高優(yōu)先級(jí)的請(qǐng)求。類似地，如果沒(méi)有可用的話音信道(正如判定242所確定的)，則VOC標(biāo)志被置位(244)，在退出該程序之前(250)控制器得到下一個(gè)最高優(yōu)先級(jí)的請(qǐng)求。
圖2C表示描述VOC操作260的詳細(xì)流程圖215。當(dāng)決定進(jìn)入VOC方式時(shí)，中央控制器廣播(262)VOC狀態(tài)0SW(在控制信道上發(fā)送的通知無(wú)線電臺(tái)控制信道就要去掉的特定信號(hào))。然后控制器經(jīng)過(guò)許可0SW的標(biāo)準(zhǔn)信道指定(264)當(dāng)前控制信道(該信道可以是任何可控制的信道，即裝備用于編碼和解碼控制信令的必要的硬件/軟件的通信信道)給請(qǐng)求的無(wú)線電臺(tái)用作臨時(shí)的話音信道。中央控制器變換(266)先前的控制信道為低速數(shù)據(jù)(LSD)生成以利于話音業(yè)務(wù)(例如150比特/秒的亞音頻數(shù)據(jù)率)。LSD信號(hào)然后在所有的話音信道上發(fā)送(268)，該信號(hào)表示VOC方式已被啟動(dòng)。
這時(shí)，圖1A所示的系統(tǒng)100實(shí)際上沒(méi)有控制信道，在該信道上給隨后的話音業(yè)務(wù)分配話音信道。因此，希望減小該系統(tǒng)處于這個(gè)狀態(tài)的時(shí)間，以致于可以容納進(jìn)來(lái)的請(qǐng)求。于是，中央控制器尋找重新指定變換的話音信道或另一個(gè)可控制的話音信道作為控制信道的第一個(gè)機(jī)會(huì)。為了做到這一點(diǎn)，達(dá)到(270)判定，它確定在任何話音信道上是否已檢測(cè)到傳輸結(jié)束(EOT)(集群傳輸操作在1988年11月22日頒發(fā)給Lynk，Jr.等人的美國(guó)專利重新頒發(fā)號(hào)32787中敘述，引用在此供參考)。如果在任何話音信道上還沒(méi)有檢測(cè)到EOT，則該程序環(huán)回并繼續(xù)監(jiān)視話音信道，檢驗(yàn)這個(gè)EOT狀況。如果已檢測(cè)到EOT，達(dá)到判定(272)，它確定這個(gè)特定的話音信道是否是可控制的。如果不是可控制的，則控制器始發(fā)(274)一個(gè)消息成衰落，定時(shí)器(它也在美國(guó)重新頒發(fā)號(hào)No.32789關(guān)于消息中繼操作中敘述)。在優(yōu)選的實(shí)施例中，使用消息定時(shí)器保證傳輸不是這樣短的期間，以致它產(chǎn)生問(wèn)題，如在另一個(gè)用戶單元響應(yīng)之前結(jié)束呼叫。
然后該程序測(cè)試(276)以確定另一個(gè)無(wú)線電臺(tái)是否已啟動(dòng)(即開(kāi)始傳輸)。如果另一個(gè)無(wú)線電臺(tái)正始發(fā)呼叫，例如按下他/她的無(wú)線電臺(tái)的PTT按鈕，則該程序環(huán)回到判定270，尋找EOT。如果該系統(tǒng)對(duì)于新用戶是空閑的，例如沒(méi)有新的無(wú)線電臺(tái)已啟動(dòng)，則達(dá)到判定(277)，它確定消息定時(shí)器是否已期滿。如果沒(méi)有期滿，程序環(huán)回到判定276，尋找另一個(gè)單元啟動(dòng)。在消息定時(shí)器已期滿之后，中央控制器101發(fā)送(278)群斷開(kāi)(例如300比特/秒碼型)，結(jié)束目前的呼叫。然后程序回到判定270，檢驗(yàn)另一個(gè)EOT狀況。
再參見(jiàn)判定272，如果確定新的空閑話音信道是可控制的，那么中央控制器將它指定(280)為控制信道。這時(shí)，中央控制器的所謂“最新用戶隊(duì)列”被更新(282)，根據(jù)它們的呼叫什么時(shí)間結(jié)束該隊(duì)列給用戶優(yōu)先級(jí)。在優(yōu)選的實(shí)施例中，這是保證經(jīng)過(guò)EOT最近結(jié)束他的呼叫的用戶給予最高優(yōu)先級(jí)，在請(qǐng)求時(shí)可以得到下一個(gè)可用話音信道。然后“結(jié)束VOC”狀態(tài)信號(hào)(通知無(wú)線電臺(tái)控制信道被重新指定的特定信號(hào))在所有的話音信道上被發(fā)出(284)并退出該程序(286)。
圖3表示描述無(wú)線電臺(tái)或用戶單元操作302的簡(jiǎn)化流程圖300，如在優(yōu)選的可用的VOC實(shí)施例中那樣。該無(wú)線電臺(tái)連續(xù)監(jiān)視當(dāng)前控制信道(由通話組1D指定的)，以便與系統(tǒng)100保持通信。因此，達(dá)到判定(304)，它確定用戶單元是否仍在接收0SW。如果該單元不再接收0SW(即指明它可能超出范圍或“丟失”)，然后丟失定時(shí)器啟動(dòng)。這個(gè)延時(shí)(例如在該優(yōu)選的實(shí)施例中為200毫秒)用于適應(yīng)特定復(fù)蓋地區(qū)中正常的，瞬時(shí)的信號(hào)衰落，以致于該無(wú)線電臺(tái)不過(guò)早地離開(kāi)控制信道。然后達(dá)到判定(310)以確定丟失定時(shí)器是否已期滿。如果沒(méi)有期滿，則程序環(huán)回并繼續(xù)檢驗(yàn)在當(dāng)前控制信道上接收的0SW。如果定時(shí)器已期滿，則無(wú)線電臺(tái)掃描(326)可控制的話音信道(例如從存儲(chǔ)在無(wú)線電臺(tái)的存儲(chǔ)器中的輸入表)，尋找控制信號(hào)。然后到達(dá)判定(328)以確定在被掃描的話音信道上是否已檢測(cè)到VOCLSD信號(hào)(參見(jiàn)圖2C的268)。檢驗(yàn)之后，如果無(wú)線電臺(tái)不檢測(cè)VOCLSD，則在返回到正常操作之前該用戶掃描(332)正?？刂菩诺辣怼Ｈ绻诒粧呙璧脑捯粜诺郎弦褭z測(cè)到VOCLSD，則無(wú)線電臺(tái)進(jìn)入(330)VOC方式。
返回到判定304，如果無(wú)線電臺(tái)仍然在接收0SW，則達(dá)到判定(306)以確定是否收到VOC狀態(tài)0SW。如果沒(méi)有收到，則無(wú)線電臺(tái)以正常方式處理(308)0SW，并繼續(xù)尋找其它的0SW。如果已收到VOC狀態(tài)0SW，則無(wú)線電臺(tái)進(jìn)入(312)VOC方式。這時(shí)，到達(dá)判定(314)，它確定該無(wú)線電臺(tái)是否已指定給呼叫(即新指定的控制信道把0SW許可傳送給這單元，或它的會(huì)話組)。如果是這樣，則無(wú)線電臺(tái)未靜噪(316)正常話音信道信令的音頻，而掃描(318)可控制話音信道表。如果指定的控制信道沒(méi)有以這個(gè)單元或它的會(huì)話組作為目標(biāo)，則掃描(318)可控制話音信道表。在程序的這一點(diǎn)，曾丟失的無(wú)線電臺(tái)(即它通過(guò)檢測(cè)(328)VOCLSD信號(hào)連接)也掃描(318)可控制話音信道表。
在掃描時(shí)，到達(dá)判定(320)以確定是否已找到可控制信道。如果未找到，則到達(dá)判定(322)以確定無(wú)線電臺(tái)上的按下-講話(PTT)按扭是否已按下。如果PTT還沒(méi)有占用，則無(wú)線電臺(tái)回到掃描操作(318)。如果PTT已按下，則1SW請(qǐng)求在無(wú)線電臺(tái)的內(nèi)部緩沖器(例如RAM)中排隊(duì)(324)，在這時(shí)間之后用戶單元回到掃描操作318。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，排隊(duì)的請(qǐng)求分等級(jí)或分優(yōu)先級(jí)，使得緊急請(qǐng)求被給予比正常話音通信請(qǐng)求更高的優(yōu)先級(jí)。
一旦已重新指定控制信道，即在判定320發(fā)現(xiàn)可控制信道，則無(wú)線電臺(tái)發(fā)送(334)排隊(duì)的緊急或其它預(yù)定優(yōu)先類型的請(qǐng)求。這允許高優(yōu)先級(jí)的請(qǐng)求最先的機(jī)會(huì)得到較早的資源，而不必明確地通知發(fā)送它們。這時(shí)，無(wú)線電臺(tái)監(jiān)視(336)新指定的控制信道，尋找“發(fā)送1SW”的0SW(用于通知無(wú)線電臺(tái)VOC方式已結(jié)束而且排隊(duì)請(qǐng)求在控制信道上被發(fā)送的特定信號(hào))。然后到達(dá)判定(338)以確定“發(fā)送1SW”是否已收到。如果沒(méi)有收到，則無(wú)線電臺(tái)繼續(xù)監(jiān)視(336)當(dāng)前控制信道，檢驗(yàn)VOC方式不用的指示。如果收到“發(fā)送1SW”的0SW，則無(wú)線電臺(tái)在回到正常操作之前從它的內(nèi)部緩沖器發(fā)送(340)所有剩下的排隊(duì)請(qǐng)求(例如待發(fā)送的非緊急請(qǐng)求)。
圖4表示簡(jiǎn)化的流程圖400，說(shuō)明在用戶單元或無(wú)線電臺(tái)登記期間中央控制器操作。當(dāng)中央控制器在一條有效的控制信道如控制信道“A”或“B”上接收登記請(qǐng)求(401時(shí)程序開(kāi)始。應(yīng)該注意，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，中央控制器利用數(shù)據(jù)庫(kù)跟蹤該系統(tǒng)的每個(gè)用戶正在使用的特定控制信道。在另一個(gè)實(shí)施例中，可能沒(méi)有任何跟蹤的數(shù)據(jù)庫(kù)而且所有的信令是在所有的有效控制信道上重復(fù)地進(jìn)行。因此，當(dāng)收到登記請(qǐng)求時(shí)，中央控制器從該無(wú)線電臺(tái)可適用的數(shù)據(jù)庫(kù)部分檢索(403)有單元1D的無(wú)線電臺(tái)的控制信道信息。如果登記請(qǐng)求來(lái)自可接受的控制信道(即或者只是有效的控制信道或者與從數(shù)據(jù)庫(kù)檢索的控制信道相同的控制信道)，則控制器發(fā)送一個(gè)證實(shí)0SW(409)，而且登記過(guò)程完成(411)。在中央控制器中有數(shù)據(jù)庫(kù)的情況下，而且請(qǐng)求來(lái)自控制信道而不是被檢索的(在403中)，那么中央控制器引導(dǎo)(407)該單元到正確的控制信道。然后發(fā)送(409)證實(shí)0SW而且該單元的登記完成。
圖5A表示簡(jiǎn)化的流程圖500，描述啟動(dòng)/去啟動(dòng)過(guò)程，它確定什么時(shí)候在該系統(tǒng)有一條以上的控制信道在使用。僅僅從單條控制信道開(kāi)始，中央控制器估計(jì)特定有效控制信道502的負(fù)荷情況。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，控制信道業(yè)務(wù)負(fù)荷是以稱為“每秒的新0SW數(shù)”(NOPS)的參數(shù)測(cè)量的。這個(gè)參數(shù)在本技術(shù)領(lǐng)域是公知的，而且一般地講是在任何時(shí)間點(diǎn)的控制信道負(fù)荷良好的指示。(圖5B表示在優(yōu)選的實(shí)施例中如何從一個(gè)控制信道到兩個(gè)控制信道進(jìn)行判定的圖解表示，反之亦然。橫坐標(biāo)505表示每秒的新0SW的數(shù)目，而縱坐標(biāo)507表示系統(tǒng)的控制信道在使用的數(shù)目。正如在圖線501所示的，一旦NOPS定額達(dá)到上限負(fù)荷閾值，如27時(shí)，通知控制信道要求增加控制信道的數(shù)量。當(dāng)以兩條控制信道工作時(shí)，該算法確定什么時(shí)候回到使用單條控制信道是可行的，即在下限負(fù)荷閾值。在優(yōu)選的實(shí)施例中，當(dāng)NOPS的數(shù)目減少到12時(shí)，在點(diǎn)503出現(xiàn)這情況。參考號(hào)509指示在優(yōu)選實(shí)施例中定額間距用于保證在一定的操作時(shí)間期間該系統(tǒng)在一條和兩條控制信道之間不會(huì)觸發(fā)(toggle)。所謂“滯后”效應(yīng)可被變化(即增加或減少定額間距509)以優(yōu)化系統(tǒng)性能。
回到圖5A，如果單條控制信道的負(fù)荷大于27NOPS(504)，那么就不需要增加到兩條控制信道而且程序繼續(xù)估計(jì)(502)負(fù)荷業(yè)務(wù)。另一方面如果負(fù)荷大于27，則中央控制器啟動(dòng)第二控制信道(506)。這樣做之后，控制器引導(dǎo)(508)任何空閑的單元到第二控制信道，例如控制信道B。對(duì)于有數(shù)據(jù)庫(kù)的那些系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫(kù)然后被劃分(510)以指示哪些單元和單元組在哪些控制信道。然后控制器估計(jì)(512)雙控制信道表決業(yè)務(wù)，即使用平均的NOPS作為標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)保持使用第二控制信道直到負(fù)荷業(yè)務(wù)變得低于12NOPS(514)，在這時(shí)間之后使用B信道的單元被引導(dǎo)(516)到A信道。這個(gè)引導(dǎo)典型地使用標(biāo)準(zhǔn)的0SW信令實(shí)現(xiàn)。最后，在中央控制器有數(shù)據(jù)庫(kù)的情況下，消除數(shù)據(jù)庫(kù)劃分(518)，而且系統(tǒng)中的所有單元被指示為使用相同的專用的控制信道。
中央控制器的呼叫處理操作在圖6中使用簡(jiǎn)化的流程圖600進(jìn)行概述。在等待(601)和接收信道請(qǐng)求之后，中央控制器不是發(fā)出信道許可就是發(fā)出信道忙0SW(605)。在控制器沒(méi)有數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)施例中，這個(gè)0SW在該請(qǐng)求進(jìn)入的控制信道上發(fā)送。對(duì)在中央控制器中使用數(shù)據(jù)庫(kù)的那些系統(tǒng)，在發(fā)出響應(yīng)0SW(605)之前，如果還沒(méi)在指定的控制信道上，該中央控制器引導(dǎo)(603)請(qǐng)求的無(wú)線電臺(tái)到合適的控制信道上。在用戶答應(yīng)該呼叫之后，中央控制器確定該呼叫是否仍然在進(jìn)行(607)。這可以使用公知的EOT信令進(jìn)行，在接收該信令之后程序結(jié)束(613)。在呼叫期間，中央控制器在與請(qǐng)求相關(guān)的控制信道上重復(fù)地發(fā)送(609)這呼叫的0SW。這些重復(fù)的0SW用于收集后來(lái)的加入者，而其它的無(wú)線電臺(tái)可能與該控制信號(hào)暫時(shí)失去通信。在沒(méi)有數(shù)據(jù)庫(kù)的系統(tǒng)中，中央控制器發(fā)送(611)指示呼叫請(qǐng)求來(lái)源的話音信道信號(hào)(即哪個(gè)信道發(fā)出該請(qǐng)求)。這個(gè)非音頻信令用于使會(huì)話組單元一起保持在相同的控制信道而不必單獨(dú)地存儲(chǔ)每個(gè)單元的控制信道。
圖7表示用戶登記操作的簡(jiǎn)化流程圖700。當(dāng)電源接通(702)或群加入(groupoffiliation)變化時(shí)，用戶(無(wú)線電臺(tái))發(fā)送(704)一個(gè)登記請(qǐng)求1SW。如果該無(wú)線電臺(tái)重定向(706)則無(wú)線電臺(tái)轉(zhuǎn)到正確的控制信道頻率(708)如果沒(méi)有重定向到新的控制信道，或轉(zhuǎn)到正確控制信道之后，無(wú)線電臺(tái)等待它已收到的證實(shí)0SW(710)。一旦收到之后，用戶登記程序完成(712)。如果沒(méi)有收到證實(shí)0SW，該無(wú)線電臺(tái)只是重發(fā)一個(gè)登記請(qǐng)求(704)，并再次嘗試登記。
圖8A表示用戶無(wú)線電臺(tái)的呼叫發(fā)送操作的簡(jiǎn)化流程圖800。在傳送PTT0SW(801)之后，無(wú)線電臺(tái)檢驗(yàn)看看是否已重定向(803)。如果是這樣，無(wú)線電臺(tái)轉(zhuǎn)到(805)正確的控制信道。如果沒(méi)有重定向或在轉(zhuǎn)到正確的控制信道之后，該無(wú)線電臺(tái)尋找忙或者許可的0SW。如果無(wú)線電臺(tái)接收忙0SW(807)，它繼續(xù)監(jiān)視控制信道尋找信道許可。類似地，如果沒(méi)有收到許可(809)，則該無(wú)線電臺(tái)繼續(xù)監(jiān)視尋找忙或許可。在優(yōu)選的實(shí)施例中，無(wú)線電臺(tái)將尋找忙0SW或許可0SW4秒長(zhǎng)，如果系統(tǒng)正確地工作，認(rèn)為這是合適的。在4秒定時(shí)器期滿之后，無(wú)線電臺(tái)停止傳輸?shù)呐Σ⑼Ｖ沽恕Ｒ坏┦盏叫诺涝S可，無(wú)線電臺(tái)轉(zhuǎn)到(811)許可的話音信道并發(fā)送它的消息。然后繼續(xù)發(fā)送消息直到按下-講話按鈕釋放(813)為止，它表明呼叫傳輸完成(815)。
圖8B表示無(wú)線電臺(tái)中呼叫接收操作的簡(jiǎn)化流程圖850。當(dāng)收到(851)新呼叫的許可時(shí)，無(wú)線電臺(tái)轉(zhuǎn)到指定的話音信道(853)并監(jiān)視該信道。在另一個(gè)實(shí)施例中(無(wú)控制器數(shù)據(jù)庫(kù))，在從話音信道收到非音頻的呼叫之后，無(wú)線電臺(tái)接收返回的控制信道1D。這就保證無(wú)線電臺(tái)重定向之后從會(huì)話組中的重定向的無(wú)線電臺(tái)使它與在其會(huì)話組中的所有其它無(wú)線電臺(tái)發(fā)生聯(lián)系。呼叫繼續(xù)(857)直到和收到EOT時(shí)為止，在此之后音頻電路被靜噪(859)。然后根據(jù)接收(855)的非音頻1D(對(duì)于無(wú)數(shù)據(jù)庫(kù)的系統(tǒng))，在接收操作完成(863)之前無(wú)線電臺(tái)轉(zhuǎn)到合適的控制信道(861)，或者轉(zhuǎn)到始發(fā)請(qǐng)求的控制信道(對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)的系統(tǒng))。
權(quán)利要求
1.在具有有限數(shù)量話音信道的無(wú)線電通信系統(tǒng)中的中央控制器中，中央控制器通過(guò)一個(gè)發(fā)送控制信號(hào)的控制信道分配話音信道，轉(zhuǎn)換當(dāng)前的控制信道用作話音/數(shù)據(jù)信道，以保持系統(tǒng)中多個(gè)無(wú)線電臺(tái)的通信服務(wù)的預(yù)定等級(jí)的方法，改進(jìn)的方法包括下述步驟從多個(gè)無(wú)線電臺(tái)的一個(gè)請(qǐng)求者中接收話音信道請(qǐng)求信號(hào)；確定是否所有的話音信道都是忙的；以及響應(yīng)于所述的確定步驟，指定當(dāng)前的控制信道作為臨時(shí)的話音信道。
2.權(quán)利要求1的方法，其中所述指定步驟進(jìn)一步包括在所述的當(dāng)前的控制信道上廣播話音信道在控制中(VOC)狀態(tài)信號(hào)的步驟。
3.權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括重新指定新的控制信道的步驟。
4.權(quán)利要求3的方法，還包括在所述新的控制信道上發(fā)送指示信號(hào)，在所述新的控制信道發(fā)送入境信號(hào)字(1SW)的步驟。
5.權(quán)利要求1的方法，還包括確定系統(tǒng)目前負(fù)荷狀態(tài)的步驟。
6.權(quán)利要求5的方法，進(jìn)一步包括將當(dāng)前負(fù)荷狀況與負(fù)荷閥值比較的步驟，負(fù)荷閥值代表通信服務(wù)使用當(dāng)前的控制信道而被保持在預(yù)定等級(jí)的通信業(yè)務(wù)的最大等級(jí)。
7.在具有有限數(shù)量話音信道的無(wú)線電通信系統(tǒng)中使用的無(wú)線電臺(tái)中，該系統(tǒng)還具有一個(gè)動(dòng)態(tài)控制信道配置，無(wú)線電臺(tái)接收來(lái)自中央控制器的出境信號(hào)字(0SW)向中央控制器發(fā)送入境信號(hào)字(1SW)，0SW和1SW用來(lái)便于進(jìn)入有限數(shù)量的話音信道，一種適應(yīng)控制信道配置變化的方法，該方法包括下述步驟接收一個(gè)表明當(dāng)前的控制信道已被指定為話音信道的一個(gè)第一指示信號(hào);響應(yīng)于所述第一指示信號(hào)，給后續(xù)的請(qǐng)求1SW排隊(duì);將所述排隊(duì)的1SW發(fā)送到中央控制器。
8.權(quán)利要求7的方法，其中所述的排隊(duì)步驟進(jìn)一步包括按優(yōu)先序?qū)λ龊罄m(xù)的請(qǐng)求1SW排列的步驟。
9.權(quán)利要求7的方法，進(jìn)一步包括接收表明一個(gè)新的控制信道被重新指定的第二指示信號(hào)的步驟。
10.權(quán)利要求9的方法，其中的發(fā)送步驟還包括響應(yīng)于第二指示信號(hào)，通過(guò)所述新的控制信道發(fā)射所述排隊(duì)的請(qǐng)求1SW的步驟。
全文摘要
一種轉(zhuǎn)換當(dāng)前的控制信道用作通訊(話音/數(shù)據(jù))信道的方法(215)，以便將無(wú)線電通信系統(tǒng)中的服務(wù)保持在預(yù)定的等級(jí)，使用了一個(gè)中央控制器(101)在多個(gè)用戶單元(108—112)中分配有限數(shù)量的通信信道。在從多個(gè)用戶單元(108—112)中的一個(gè)接收(203)到通信信道請(qǐng)求后，控制器(101)確定(205)是否所有通信信道都是忙的。然后，控制器臨時(shí)地將當(dāng)前的控制信道轉(zhuǎn)換(215)成通信信道。
文檔編號(hào)H04W72/04GK1072547SQ9211263
公開(kāi)日1993年5月26日 申請(qǐng)日期1992年10月28日 優(yōu)先權(quán)日1991年11月21日
發(fā)明者格瑞·W·格瑞波, 瑞福爾·J·達(dá)茲, 羅伯特·阿達(dá)姆茲克, 羅賓·C·羅伯斯, 密查爾·D·薩蘇塔 申請(qǐng)人:莫托羅拉公司