CN1039616C - 在无线电系统中控制用户话机的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及在无线电系统中对正在直接方式信道(102，103)上通信的用户话机(MS1，MS2)进行控制的方法。为了在所需的时刻将用户话机引导到所需的信道，无线电系统(MX)向处于直接方式信道的用户话机(MS1)发送(101)一条通信信息消息(104)，该消息为用户话机(MS1)确定无线电系统(MX)与该用户话机(MS1)通信的时刻和所占信道的标识符，所述用户话机存储该消息并根据它工作。

Description

在无线电系统中控制用户话机的方法
本发明涉及对无线电系统中在直接方式信道上通信的用户话机进行控制的方法，该无线电系统包括至少一个经信道通信的基地站和用户话机以及与基地站连接的、用于在用户话机之间建立电信连接的无线电系统的至少一个交换机。
本发明属于中继无线电话系统领域。中继系统是利用公用的无线电信道将某公司特定的无线电网络业务提供给若干机构的独立的无线电网络。中继系统包括控制交换机，基地站和无线电话，并一般具有蜂窝结构，每个网孔包括一个或几个无线电信道，这些信道的一个或几个用于发送信号，其他的信道用作业务信道。呼叫建立、登记等经过信号信道进行。业务信道用于语音传输和交换数据连接。除这些所谓的系统信道之外，连同无线电系统可以使用所谓的直接方式信道，这些信道是无线电话不经过系统而直接相互通信所用的频率。
直接方式信道一般用于例如当几个手持无线电话离基地站一定距离而不能使用系统信道时相互间通信的情况。这种情况一般用于人口稀少地区的无线电系统，在那里，无线电覆盖是为安装在汽车里的并具有高的发射功率的无线电话而建立的。手持无线电话具有低的传输功率，因此由无线电话发送的信号不能到达基地站。由于某些经济原因，用为手持无线电话提供覆盖的基地站的密集网络来覆盖边缘区域一般是不切实际的。在这样的边缘区域发生的操作中，通过利用直接方式信道的手持电话，工作队等之间的内部通信成为可能。
直接方式信道的另一重要应用在于，当系统业务在系统业务范围的某些部分(如某些点—形状的部分)迅速增长时，能够增加容量。这样一种需要一般产生在官方封闭的无线电网络中，其中并不是在经济上切合实际地建立基地站容量，以便为专门事件提供需要的信道。
术语“直接”或“单工”信道或单工连接用作直接方式信道。一个直接方式信道是一个系统一般根本不用的信道。它不是一对频率，而只是一个例如12,5kHz或25kHz的信道，具有该系统的信道的宽度。在直接方式信道上工作的无线电话的发送方将其发射机调谐到该信道并发射语音或数据信息。设置在利用直接方式信道状态的另一无线电话已将其接收机调谐到相同的信道，因此直接听到一条消息。
在直接方式信道上，能够以模拟调制或数字调制工作。一个在该信道上发送的无线电话也能发送信号信息，如访问权和优先级信息或在该信道工作的一组的信息。可以在直接方式信道上实现加密，或者传输明码语音。
当根据现有技术的无线电系统(如无线电话系统)希望与正在与其他用户话机在直接方式信道上通信的用户话机通信时，该无线电系统无能力在所述用户话机与无线电系统之问提供通信。例如，这样的一种通信可以是建立无线电话连接、呼叫建立或例如数据信息传输或更新用户话机的位置。在根据现有技术的解决方案中，在处于直接方式信道的用户话机与无线电系统之间提供通信的仅有能力是处于直接方式信道的用户话机的用户执行用户的一种所谓双监视操作。这是指用户在预定间隔手动改变一次信道，并同时监听基地站的传输，用户将被无线电话告知该用户话机的用户应该调谐其无线电话以便监听无线电系统(特别足其基地站)的传输的时刻和信道。
这样一种过程的问题是，当用户话机的用户在直接方式信道上通信时，希望从无线电系统接收一条与该无线电系统将何时以及在哪一信道发送涉及该用户话机的信息有关的信息，该用户话机的用户必须手动改变信道，并必须监听该无线电系统的传输，以及必须记住该无线电系统向处于直接方式信道的用户话机发送信息的时刻。自然，这种由用户本人在所需的精确时间手动地改变信道是要求准确性的困难任务，该任务的成功性是不确定的。
根据现有技术的解决方案的另一问题是，在收到关于无线电系统可能向用户话机发射信息或连接呼叫的时刻和所占信道的信息之后，用户话机的用户本人必须在那些时刻在正确的信道上手动地执行对无线电系统的监听。这当然是非常麻烦的，因为用户必须记住必要的时刻和所占信道的标识符，以遵守该时间并在位确时刻调谐其无线电话以监听预定的信道。通常必须重复地执行这一操作，对于用户是非常费力的。
现有技术的解决方案的另一问题是，用户话机必须徒劳地扫描用户假设无线电系统或其基地站为该用户话机发送信息所占用的信道。
本发明的目的在于消除现有技术解决方案的问题，即，本发明的目的在于提供一种方法和结构，根据这种方法和结构，正在直接方式信道上通信的用户话机的用户，在万一无线电系统向所述用户话机发送信息时，不必不时地调谐其无线电话以便监听无线电系统的发射。
在无线电系统中对在直接方式信道上通信的用户话机进行控制的这种新颖的方法是利用根据本发明的方法实现的，根据本发明的方法的特征在于下述方法步骤：无线电系统向处于直接方式信道的用户话机发送一个通信信息消息，该消息为用户话机确定无线电系统与处于直接方式信道的用户话机通信的时刻及所占信道的标识符，所述用户话机将所述接收到的通信信息消息中所含的信息存储在其存储器中，在直接方式信道上通信的用户话机在由通信信息消息所确定的所述时刻改变到将要使用的信道并在所述信道上与无线电系统通信。
本发明还涉及一种无线电系统，包括至少一个基地站，用户话机和该无线电系统的一个交换机。
本发明的无线电系统的特征在于：它包括用于形成通信信息消息并在直接方式信道上将所述消息发送到所需的用户话机的装置，该消息告诉用户话机该无线电系统与处于直接方式信道的用户话机通信的时刻和所占信道的标识符。
本发明还涉及无线电系统的一种用户话机，包括：一个存储装置，一个收发信机，一个用户接口和一个用于对该用户话机的操作进行控制的控制器。
本发明的用户话机的特征在于：所述存储装置被设计来存储用户话机所收到的通信信息消息中所含的关于无线电系统与处于直接方式信道的用户话机通信的时刻和所占信道的信息；其特征还在于：所述用户话机还包括用于在强制控制或用户控制下、调谐用户话机的收发信机、以便在通信信息消息所指示的时刻和信道上与无线电系统通信的装置。
本发明基于的思想是：无线电话系统利用通信信息消息向在直接方式信道上通信的无线电话(即用户话机)通知可以向所述用户话机发送信息的时刻和所占信道。然后，该用户话机可以自动转换，以便在通信信息消息所确定的这些时刻对无线电话系统(一般是其基地站)的发射进行短时间的监听。
在无线电系统中对在直接方式信道上通信的用户话机进行控制的这种方法、该无线电系统和用户话机的优点在于：通过实现本发明的方法，如果需要，可以将整个无线电系统的业务提供给在直接方式信道上通信的用户话机，因为根据本发明，如果在直接方式信道上通信的用户话机在基地站的覆盖范围之内，则该用户话机将能够监听无线电系统的信号，并能够接收无线电系统所发送的信息。
本发明的一个优点在于：用户话机能够自动转换，以便在所需的时刻监听无线电系统所需的信道，因为无线电系统发送通信信息消息，并且该消息的内容存储在用户话机的存储器中。于是，用户话机的用户不必作任何判定，或者不必执行任何操作，因为用户话机以这样的方式自动工作，使得用户话机的无线电话部件在所需的时刻开始监听无线电系统所需的信道。
本发明的另一优点是只有当无线电系统正在向特定用户话机发送信息时该用户话机才能实际监听无线电系统的发射，因为根据本发明的用户话机知道何时应监听无线电系统的发射。于是由无线电系统向用户话机发送的信息的接收比根据现有技术的结构安全。根据这一事实，只有当无线电系统向希望从无线电系统接收信息的用户话机实际发送信息时，所述用户话机才必须监听无线电系统的消息。于是，用户话机在直接方式信道上的通信受到较少干挠，因为只有当无线电系统向用户话机实际发送时，该用户话机才监听无线电系统的发射就足够了。
本发明的另一个优点是用户话机能够较容易地发现表示给它的信息，因为该用户话机知道何时以及在哪个信道上发送所述信息。因此，本发明的这一优点使得用户话机不必徒劳地搜索将要对其发送的信息。
下面参照附图对本发明作详细说明。
图1示出了当向在直接方式信道上通信的用户话机发送通信信息消息的情况下根据本发明的结构的功能框图，
图2示出了当已经收到通信信息消息的用户话机开始与无线电系统通信的情况下根据本发明的结构的功能框图，
图3示出了根据本发明的通信信息消息的框图，
图4示出了根据本发明的用户话机的框图，
图1示出了当无线电系统(一般是基地站BS1)向正在直接方式信道102、103上与其他用户话机MS2、MS3通信的用户话机MS1发送通信信息消息104(图3)时的情况下根据本发明的结构的功能框图。利用通信信息消息104(图3)，无线电系统告诉正在直接方式信道上通信的用户话机MS1至少是该无线电系统试图向该用户话机发送某些信息的时刻和所占的信道。例如，该信息可以是一条输入呼叫、一条输出呼叫、一个信号消息、一个数据消息或某些其他消息。在无线电系统和用户话机之间发送所述通信信息消息一般经过基地站BS1进行。在基地站与用户话机之间也可以有一个转发站，该转发站能够例如与无线电系统的基地站和处于直接方式信道的用户话机进行通信。通信信息消息104一般由无线电系统的交换机发送，该交换机包括用于形成通信信息消息并在直接方式信道上将所述通信信息消息发送到所需的用户话机的装置101，该消息告诉用户话机该无线电系统与处于直接方式信道的用户话机通信的时刻和所占信道的标识符。这些装置101一般在无线电系统的交换机中实现，但它们也可以在无线电系统的其他地方实现。所述装置101可以例如通过软件在交换机的控制部件中实现。当直接方式信道上没有其他通信量时，可将所述通信信息消息104(图3)发送到用户话机MS1。另一方面，可与直接方式信道上的其他通信量同时将通信信息消息在直接方式信道上发送到用户话机。用户话机MS1在收到通信信息消息104之后，向无线电系统(MX，BS1)发送一个确认消息105。
根据本发明无线电系统还可以包括一个数据库DB，该数据库管理与每个用户话机MS1、MS2、MS3在哪个直接方式信道上进行通信有关的信息。根据该信息，将一条通信信息消息104经所需的直接方式信道发送到用户话机(比如MS1)。无线电系统能够从数据库DB读取与用户话机正在哪个直接方式信道上通信有关的信息，通信信息消息将被发送到该用户话机。另外，数据库DB可含有与经过哪个基地站值得向所述用户话机MS1发送信息有关的信息。使用数据库使得发送通信信息消息特别有效，因为通信信息消息可以在直接方式信道上或在由所述用户话机监听的另一信道上直接发送到正确的用户话机。于是，不需要徒劳地寻呼用户话机，并且所述通信信息消息必须仅从那些基地站而且在由所述用户话机可能监听的那些信道上发送。
图2示出在已经收到通信信息消息104(图1)的用户话机MS1已经开始与无线电系统通信的情况下根据本发明的结构的功能框图。用户话机MS1在收到通信信息消息后，将用户话机将要与无线电系统通信所占的信道和时间的信息内容存储起来。然后，用户话机经过一定时间后在准确的时刻将其无线电部件调谐到通信信息消息所指的信道。用户话机MS1在信道201上与无线电系统通信，该信道可以是基地站或者甚至是直接方式站的某些业务信道或控制信道，如果在无线电系统的基地站与用户话机之间有一个转发站的话。同时，其他用户话机MS2、MS3在直接方式信道103上相互通信。
图3示出通信信息消息的块结构。通信信息消息的块41包括消息的特定标识符，该标识符告诉接收机所收到的消息是通信信息消息。块42包括该消息的一个接收机或一组接收机或几个接收机的标识符。块43包括一个基地站的标识符，接收通信信息消息的用户话机希望通过该基地站与无线电系统通信。块44包括通信信息消息的优先级信息，它告诉由通信信息消息所指定的所需的连接建立(即通信)的重要性。由用户话机收到的通信信息消息(图3)中所含的优先级与用户话机在直接方式信道上已参加的呼叫的优先级进行比较。如果通信信息消息中所含的优先级高于用户话机在直接方式信道上已参加的呼叫的优先级，则用户话机的收发信机在通信信息消息所指的时间和信道上在强制控制下被调谐以与无线电系统通信。例如，可以与用户话机建立一个电话连接或一个短消息连接。另外，通信信息消息(图3)可以包括一个字段45，它是所述通信信息消息涉及的业务的标识符。通信信息消息和建立其内所含的连接的请求或命令可以实际上仅涉及某些预定的业务，如只有语音连接业务或短消息业务或某些其他组合的业务。该通信信息消息也可以包括其他字段46，例如，与已经收到通信信息消息的用户话机应该何时监视无线电系统的发射有关的信息。例如，该信息可以是在何时之后应改变信道的时间。该信息也可以是某些其他时间定义，例如由时钟指明的精确时间。应注意到，这些时间可以多于一个。块47可以是用户话机希望与无线电系统通信所占的信道的标识符。
图4示出根据本发明用户话机的框图。该图示出了一般的用户话机，即用户所使用的无线电话的结构。收发信机(TX/TX)501的目的是用于每次所使用的无线电信道。该无线电信道可以是无线电系统的基地站的业务信道或控制信道，或者是一个直接方式信道。收发信机501上连接有一个天线502，它与无线电传播路径RP接触。一般使用60与1000MHz之间的无线电频率(VHF和UHF范围)。也可使用其他频率。在无线电传播路径RP上可使用模拟调制，调制方法通常是相位调制。为传送一个信号，例如一个公用信道信号，例如可以使用一个语音频率的副载波(FFSK)。无线电传播路径的传送也可以是数字的。
一个用户部件505可以包括电声转换装置，一般是一个听筒手柄506和一个话筒508，也可能是用户接口507上的键盘，用于开始、结束和选择一次呼叫。因为中继系统的无线电传播路径RP上的呼叫更好是单工的，所以多数情况下用户部件也包括一个在讲话时要被按下的语音键。然而，该通信也可是双工传送。
控制器503的目的是控制用户话机的工作。控制器503与用户部件505连接，并从其接收命令(如开始和结束呼叫的命令)。通过用户部件505或用户接口507，控制器503也可给用户以与无线电话和/或无线电话系统的工作有关的听觉或视觉信号。
控制器503与收发信机TX/RX501连接。收发信机所用的信道由控制器503确定，这是指收发信机501被调谐到控制器503所确定的信道，即无线电频率。收发信机501也在控制器503的控制下切换。控制器503通过收发信机501接收和发射信号消息，即呼叫消息。
与控制器503连接的存储装置504包括固定数据和可变数据。固定数据例如是用户话机的单个用户号码、用户话机所属组的号码以及属于该系统的无线电信道。可变数据是用户话机的瞬时状态，例如空闲状态、呼叫建立状态、呼叫状态等等，以及例如与该话机被调谐到哪个信道有关的信息。根据本发明的用户话机的存储装置504被设置来存储用户话机所收到的通信信息消息104(图3)中所含的信息，该信息是关于无线电系统与处于直接方式信道的用户话机通信的时刻46或所占的信道47或基地站的信息。所述通信信息消息也可包含要存储到存储装置504中的其他信息。该信息的例子结合图3的描述给出。
另外，图4所示的用户话机包括用于在强制控制或用户控制下调谐用户话机的收发信机501以便在通信信息消息所指的时刻和信道上与无线电系统通信的装置509。已经能够将这些装置设置在无线电部件的控制部分503中，它们也可位于无线电部件的其他地方。
图4所示的用户话机另外包括用于对用户话机所收到的通信信息消息(图3)中所含优先级  与该用户话机在直接方式信道上已参加的呼叫的优先级进行比较、并在通信消息的优先级高于用户话机在直接方式信道上已参加的呼叫的优先级的情形下、在强制控制下调谐用户话机的收发信机501以便在通信信息消息所指的时刻和信道上与无线电系统通信的装置510。已经能够将这些装置设置在无线电部件的控制部分503中，它们也可位于无线电部件的其他地方。
所涉及的附图和描述目的仅在于说明本发明的思想。关于细节，根据本发明的用于在无线电系统中对在直接方式信道上通信的用户话机进行控制的方法，无线电系统和用户话机可以在权利要求的范围内变化。即使本发明只是结合中继无线电系统描述的，但本发明也可结合其他类型的无线电系统使用，如常规移动电话系统。

Claims (13)

1.一种在无线电系统中对正在直接方式信道上通信的用户话机(MS1，MS2)进行控制的方法，该无线电系统包括至少一个经信道通信的基地站(BS1)和用户话机(MS1，MS2，MS3)以及与基地站(BS1)连接的、用于在用户话机(MS1，MS2，MS3)之间建立电信连接的无线电系统的至少一个交换机(MX)，
该方法的特征在于下列方法步骤：
无线电系统(MX)向处于直接方式信道的用户话机(MS1)发送一个通信信息消息(104)，该消息为用户话机(MS1)确定无线电系统(MX)与处于直接方式信道的用户话机(MS1)通信的时刻(46)及所占信道的标识符，
所述用户话机(MS1)将所述接收到的通信信息消息(104，)中所含的信息(42至47)存储在其存储器(504)中，
在直接方式信道上通信的用户话机(MS1)在由通信信息消息(104)所确定的所述时刻(46)改变到将要使用的所述信道(47)并在所述信道(47)上与无线电系统(MX；BS1)通信。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于：
所述无线电系统(MX)维护一个数据库(DB)，其中存储着与处于直接方式信道的每个用户话机(MS1，MS2，MS3)正在哪个直接方式信道(102，103)上通信和/或正在哪个基地站的覆盖范围内通信有关的信息，以及
当无线电话系统(MX)发送所述通信信息消息(104)时利用该信息。
3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于：当在所述直接方式信道(102，103)上没有其他通信量时，将所述通信信息消息(104)发送到所述用户话机(MS1)。
4.根据权利要求1或2的方法，其特征在于：在直接方式信道上将所述通信信息消息(104)与直接方式信道(102，103)上的其他通信同时地发送到所述用户话机(MS1)。
5.根据权利要求1或2的方法，其特征在于：用户话机(MS1)在收到所述通信信息消息(104)之后向无线电系统发送一条确认消息(105)。
6.根据权利要求1或2的方法，其特征在于：所述通信信息消息(104)含有其本身的标识符、一个所需接收机或几个接收机的信息以及基地站的标识符和/或以后用户话机将与无线电系统通信所用的信道的标识符。
7.根据权利要求6的方法，其特征在于：所述通信信息消息(104)还含有一个优先级信息，该优先级信息告诉在无线电系统与用户话机之间将要建立的连接(201)相对于用户话机(MS1)较早的连接的重要性。
8.根据权利要求6的方法，其特征在于：所述通信信息消息也含有所述通信信息消息涉及的服务的标识符。
9.根据权利要求7的方法，其特征在于：所述通信信息消息也含有所述通信信息消息涉及的服务的标识符。
10.一种无线电系统，包括：
至少一个基地站(BS1)，
通过无线电与基地站连接的用户话机(MS1，MS2，MS3)，
无线电系统的至少一个交换机(MX)，与基地站(BS1)连接，用于建立用户话机(MS1，MS2，MS3)之间的电信连接，
其特征在于：
该系统包括用于形成通信信息消息(104)并将所述消息(104)在直接方式信道上发送到所需的用户话机(MS1)的装置(101)，该通信信息消息告诉用户话机(MS1)以无线电系统(MX)与处于直接方式信道的用户话机(MS1)通信的时刻和所占的信道的标识符。
11.根据权利要求10的无线电系统，其特征在于：该系统还包括一个数据库(DB)，该数据库维护着与处于直接方式信道的每个用户话机(MS1，MS2，MS3)正在哪个直接方式信道上通信和/或正在哪个基地站的覆盖范围内通信有关的信息，根据该信息，将通信信息消息(104)经所需的直接方式信道发送到所述用户话机。
12.无线电系统的一种用户话机，包括：
一个存储装置(504)，
一个收发信机(501)，
一个用户接口(507)，
一个用于对该用户话机的操作进行控制的控制器(503)，
其特征在于：所述存储装置(504)被设计来存储用户话机所收到的通信信息消息(104)中所含的关于无线电系统(MX)与处于直接方式信道的用户话机(MS1)通信的时刻和所占信道的信息；其特征还在于：
所述用户话机还包括用于在强制控制或用户控制下、调谐用户话机的收发信机(501)、以便在通信信息消息(104)所指示的时刻和信道上与无线电系统(MX)通信(202)的装置(509)。
13.根据权利要求12的用户话机(MS1)，其特征在于：用户话机另外包括用于对用户话机(MS1)所收到的通信信息消息(104)中所含优先级与该用户话机(MS1)在直接方式信道上已参加的呼叫的优先级进行比较、并在通信信息消息(104)中所含的优先级高于用户话机(MS1)在直接方式信道上已参加的呼叫的优先级的情形下、在强制控制下调谐用户话机的收发信机(501)以便在通信信息消息(104)所指的时刻和信道上与无线电系统(MX)通信的装置(510)。
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