CN101946530B - Dect电信系统中的信道分配 - Google Patents

Abstract

本发明描述了用于数字无线电通信的方法，其在第二数量A个用户之间通过第一数量K个信道起作用。所有A个所述用户都能够在同一个接听信道上接听。有限数量的B个信道用于输出话音通信。在这些信道上的所述通信传输给所述接听信道上的所有A个用户。采用所述方法的通信装置包括至少一个固定基站(1)和至少A个手机(2)。

Description

DECT电信系统中的信道分配

技术领域

本发明涉及用于在第二数量A个用户之间通过第一数量K个信道进行数字无线电通信的方法。

本发明还涉及通信装置。

背景技术

无线电话可以应用于许多不同的实际应用中。例如，无线电话可用于家庭中，以克服电话线对电话听筒的限制。无线电话也可以出现在工业和军事应用中。在后两种情况中，常常会出现这样的情况，即若干人各自的通信装置或手机都接通相同的基站，以有助于在持有手机的这些人之间进行会话。

无线通信采用的一个标准是DECT(数字增强无绳通信)。该标准于1992年制定，从那时起已经过多次修订。该系统的范围为室内约50m、室外约300m。DECT系统以10ms长的时间窗口工作，该时间窗口继而被分成24个时隙，即更短的定义明确的时间间隔。这些时隙中一半可用于发送，另一半可用于接收。该系统还使用10种不同的频率，因此可以建立起最多120个信道的系统。在实施过程中，不同频率被用于由系统决定的“频率选购”，因此瞬间处于最佳接收状态的频率就会被首先选用。因此，实际上有12个不同的信道，这意味着到目前为止可以将最多12个手机和充当系统神经中枢的同一个基站接通。基站逐一检查每个信道，并将可能的信号重新发射给接通手机的所有其他信道。现有系统本身的工作状况令人满意，并且经过预先试验可以一体化到(例如)听力保护装置内，并适合在小范围通信中使用。然而，使用上述标准工作的当前系统具有某些缺点。由于基站发射高达12倍的相同信号，该工作模式需要相当大的能量。当基站由电池供电时，该缺点尤为严重。

由于每个基站最多可以和12个手机一起使用，因此可以在该群组内彼此自由通信的群组规模受到限制。

问题结构

在现有标准的框架范围内，本发明旨在发展现有技术，以使得更多的手机可以接通到同一基站，同时减少系统消耗的能量。

解决方案

如果以介绍方式间接表示的方法具有以下特征：所有A个用户都能够听同一个接听信道，同时有限数量的B个信道用于输出在接听信道上发送到所有A个用户的语音通信；则可以实现形成本发明基础的目标。

就通信装置而言，如果使用根据上述公开内容的方法，并且包括至少一个固定基站和至少A个手机，则可以实现本发明的目标。

附图说明

本发明现在将结合附图进行更详细地描述。在附图中：

图1为包括基站和多个手机的系统的示意图；

图2a为时间窗口和频率的简图；

图2b为示出时间窗口序列的示意图；v以及

图3为系统内所包括的信道的简图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的通信系统的示意图，该系统采用DECT标准。该系统包括基站1和多个手机2。基站1和手机2通过无线电波3彼此通信，无线电波在从基站1到手机2的方向或相反的方向上传输。根据DECT标准EN300175，无线电波使用1880至1900MHz的频带内的10种不同的频率。虽然根据本发明的装置和方法是新型的，但仍然与现有的DECT标准兼容。在频率数量和频带与该标准相同的情况下，该系统还采用长度为10ms的时间窗口，并且每个时间窗口内采用12个用于发射的时隙和12个用于接收的时隙。总体而言，信道的数量K为12。

根据本发明的系统和方法的新型特征在于，接通到基站1的所有手机2都在听同一信道，而不是像之前那样每个手机都有自己的接听信道。对于从手机2输出的通信，即当手机2的用户希望发射讲话时，不会因为此目的而为每个手机2分配固定的信道。相反，根据需要会将数量B的话音信道分配给用户。当系统启动时，将第一信道分配给第一个用户，第二信道分配给第二个用户，依此类推，直到数量B的所有可用话音信道都已被分配。在优选实施例中，这会涉及9个不同的话音信道。当额外的用户(即第B+1个用户)希望使用话音信道时，拥有话音信道但一直未使用的时间最长的用户将失去其话音信道。该话音信道会转而分配给新的讲话者。然而，一直未使用并失去话音信道的用户仍然可以在共享的接听信道上接听所有通信，并且在任何时候希望使用话音信道时，都将可以得到话音信道，在这种情况下，在该时点一直未使用的时间最长的另一个用户将失去其话音信道。

尽管从原理上讲这属于根据DECT标准的现有技术问题，但为了完整起见，下文将描述系统内的信道结构。

图2a为示出系统实现时间窗口6的方式的示意图，其中时间窗口被分成多个时隙7，并且在不同频率上进行发射。频率对应于图中的横排4，并且在优选实施例中，频率数为10。可用来以数字形式传输信息(如声音)的一系列时隙对应于竖排5。在一个优选实施例中，时隙7的数量为12，并且一个时间窗口6的长度为10ms。图2a示出了用作发射信道的12个时隙7，其后是用于接收的12个时隙7。10ms长的时间窗口6一个接一个地反复出现。应当看到，尽管表示一个信道的时隙7只占时间窗口6总长度的一部分，因此也极其短，但在该信道内可以极其紧凑地发射数字信息，例如以数字形式储存的声音。因此，在比时隙7更长的时间内采集的声音的音质会非常好。

时间窗口6为10ms长，并包含12个用于发射或接收的时隙7。系统本身根据预定的标准在不同频率间跳跃，通过这种方式，将会使用此时传输状态最佳的频率。因此，用户不需要单独进行任何活动频率调节，就足以在基站1处检测到手机2。

与频率不同，所分配的时隙7将在较长的时间内保持同一用户，原因是时隙7对应于同一信道。仅当所有信道都已分配给用户，同时又有额外的用户希望使用信道讲话时，一直未使用的时间最长的用户才会失去其信道，而只能在共享的汇总信道上接听。

图2b示出了彼此相连的多个时间窗口6的示意图。每个时间窗口6都包含多个时隙7，每个时隙对应于一个信道。由于系统本身会追踪频率变化，图2b中没有考虑频率。

每个时隙7通常对应于相同的信道，在图2b中，每个时间窗口6中左起第二个时隙7对应于不活动信道。每个时间窗口6中左起第三个时隙7对应于在三个时间窗口6之后已经完成的会话。在前两个时间窗口6中，左起第五个时隙7具有内容，而在第三和第四个时间窗口6中的对应信道上，该时隙为静音。

图3示出了可用于向基站1发射讲话的信道8、9a、9b、9c和输出信道9a、9b、9c(包括但不限于汇总信道9a和应急信道9b)的功能示意图。在图3的示意图中，没有考虑时间窗口层面上的系统结构，而是把重点放在用户认识系统的方式上。

在优选实施例中，输入的话音信道8的数量为9，可以供9个不同用户同时使用。基站1对输入信号(即输入信道8上的讲话)进行汇总，并在单个信道9a上发射汇总的信号，汇总的信号可由系统内所有用户接听，也就是说不光任何时候进入话音信道8的用户可以接听。共享的接听信道9a也分别称为汇总信道或会议信道。由于基站1的发射只发生在一个信道上，而不是发生在每个用户的信道上，根据优选实施例的发射意味着会比到目前为止可能存在的情况大幅降低能耗。

如果需要，手机2可以连续不停地访问话音信道8。一直未使用的时间最长的用户会被正在讲话的用户“挤掉”，之后只能访问输出信道9a和9b，直到该用户再次希望讲话为止。

该系统(即基站1)会自动处理输入话音信道8的分配，用户只需要通过按按钮(一键通，PTT)等方式或直接开始讲话(声控讲话功能)发出要讲话的信号即可。自动处理话音信道并且持续窃听汇总信道9a上所听到的所有其他用户，使得所有用户都感到可以不停访问接听信道和话音信道，即“全双工”(full duplex)。

应急信道9b为基站1的所有用户所共用，但只能单向通信，也就是说，用户只能在该信道上接听。在许多情况下，应急信道9b为彼此并联工作的多个基站1所共用。前提条件是，这些基站的位置足够接近，以使得它们可以同步，也就是说，基站必须在彼此的范围以内。当基站相互建立联系时，位于彼此范围内的两个基站经过预先试验将自动进行同步。每个基站1的用户被分在不同组内，并且通常不会彼此通信。应急信道9b同时到达所有用户，因此适于传输必须立即传播的紧急消息(即火警、爆炸危险提示等)。

最后，图3示出了额外的输出信道9c，该信道为技术信道，主要用作“移交”信道，即当一个用户从一个第一基站1的区域向另一个基站1的区域移动时，用于移交会话的信道。

替代实施例的具体实施方式

上文已经分别结合多个输入信道8和多个输出信道9a、9b以及9c描述了本发明。双向使用的多个信道8、9a、9b和9c可以自然变化。

相应地，还可以想到，本发明也可以适用于DECT标准以外的一些其他电话标准，这些标准已通过介绍方式提及。

解决向用户分配信道问题的另一种方法是完全关闭不再使用的每一个输出话音信道。因此，所有可用的输出话音信道都将关闭，并且当新用户想要讲话时，其中一个可用信道将启用。本发明的该变型的优点是，实际上不使用的话音信道被彻底关闭，因此不需要用电。这样也没必要使用任何算法来确定哪个用户的未使用时间最长并且应该没收该用户的信道。然而，一个缺点是启用话音信道需要一定时间(通常约0.5至2s)，这在某些情况下会带来不便。

可以对多个输入话音信道8重新编程，使其成为输出信道。这些额外的输出信道可以和上述汇总信道9a一样使用。这样在不脱离本发明范围的情况下可以建立子组，每个子组都可以访问同一基站上的汇总信道。

本发明可以在不脱离权利要求的范围的前提下进行改进。

Claims (7)

1.一种用于在第二数量A个用户之间通过第一数量K个信道(8、9a、9b、9c)进行数字无线电通信的方法，所述方法的特征在于所述K个信道包括单个接听信道(9a)和B个输出话音信道，其中所有A个用户都允许在与第一基站单元(1)相关联的同一个接听信道(9a)上接听，当所述A个用户发送语音时，所述A个用户中的每一个被分配给所述B个输出话音信道中的一个信道，其中当所述B个输出话音信道中每个可用的输出话音信道被分配给一个用户时，所述A个用户中另外的发送语音的用户将被分配给不活动时间最长的用户所占用的信道，并且所述第一基站与处在彼此范围内的其它基站自动同步，从而针对所述A个用户将所述K个信道中的一个信道建立为由多个基站单元所共用的信道(9b)，其中所述第一基站对在输出话音信道上接收到的输入信号进行汇总，并将汇总的信号发射到所述单个接听信道(9a)上。

2.根据权利要求1所述的方法，所述方法的特征在于称为应急消息的紧急消息在≥A的较多用户共用的一个信道(9b)上传输。

3.根据权利要求2所述的方法，所述方法的特征在于用于应急消息的所述信道(9b)从首先彼此同步的两个或更多个固定基站或站点传输。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，所述方法的特征在于B≤A。

5.一种采用根据权利要求1至4中任一项所述的方法的通信装置，所述通信装置的特征在于，所述通信装置包括至少一个固定基站(1)和至少A个手机(2)。

6.根据权利要求5所述的通信装置，所述通信装置的特征在于，所述通信装置包括至少两个可以彼此同步的固定基站(1)。

7.根据权利要求6所述的通信装置，所述通信装置的特征在于所述手机(2)中的至少一个具有语音控制功能。

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