CN1130011A - 分配无线通信信道的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在准传输中断移动无线通信系统中的分配无线通信信道的方法，包括基站，通过无线通信信道与基站通信的一个第一移动台以及至少一个其它的需要无线通信信道的移动台，在这种方法中：一个无线通信信道被保持(310)保留给有第一移动台参与的通话，上述无线通信信道被分配给(320)第一移动台来用于它的通话处理的持续时间，第一移动台终止(330)它的通话处理，上述无线通信信道在一个预定的时间内保留给上述通话。为了加速新的通话处理的分配，检查(340)上述无线通信信道是否仍可以被保留给上述通话，如果上述无线通信信道仍可以(342)被保持保留给上述通话，依赖于无线通信信道的话务负载的用于通话处理的超时时间(Ts)被计算(370)，上述信道在对应于所计算的超时时间的时间内被保持保留，在此之后无线通信信道被释放(380)，而且，如果所述无线通信信道可以不再(34)保持保留给上述通话，上述无线通信信道被释放(380，381)。

Description

分配无线通信信道的方法

本发明涉及一个准传输中继(trunked)移动通信系统中的分配无线通信信道的方法，此系统包括基站和一个通过无线通信信道与基站通信的第一移动台，以及至少一个需要无线通信信道的其它的移动台。在这个方法中一个无线通信信道被保持留给一个有第一移动台参与的通话。上述无线通信信道被分配给第一移动台用于它的通话处理的持续期间，这个第一移动台终止它的通话处理，上述无线通信信道在一个预定时间内被保持保留给上述通话。

一个通话是指两个或更多用户之间的信息的完全交换。一个通话，顺序地，可以包括一个或更多的通话处理(话音单元)。在一个半双工通话中这些处理是连续的。一个通话处理一般是指与一个通话过程中的完全单向信息传输相关的所有功能。

在一个中继无线通信系统中，几个用户群，甚至几个用户组织分享一个公用信道组。在一个传输中继(trunk)过程中，一组同时的通话分享一个确定的通信信道组，以至于对每一个通话来说，一个通信信道被分别地分配给每一个通话处理，即每一个这组中的按键式通话开关的接通。当通话开关被释放并且一方停止讲话时，在通话处理的末端的通信信道立即被重新分配。在各通话处理之间，参与通话的移动无线通信台移位到控制信道上的监听状态。如果一个通话继续，信道可以仅以一个小的信号发射而被分配是传输中继的典型特征。

由于传输中继，四个以上的通话原则上可以被允许同时地处于一个4信道通信系统之中。

在这种中继无线通信系统之中，一个消息中继过程通常被使用于在一个通话的全部通话持续时间内被一直分配给这个通话的通话信道之中，其中这个通话可以包括几个单独的通话处理，即多个终端装置上按键式通话开关的接通。仅当通话明显地被终止或可能的时间监控期满时通信信道才被重新分配或释放，当消息中继原理被应用时，同时通话的数目被限定为通话信道的数目。

本发明涉及一个中继无线通信系统，这种系统至少包括一些通信信道，一个所谓的传输中继过程被应用，其中同时通话的数目可以超过可利用的通信信道的数目，以至对一个通话来说，一个通信信道被分别地分配给每一个通话处理，即按键式通话开关的每一个接通。当一方释放按键式通话开关停止讲话时，在通话处理未端的通信信道立即被重新分配。在各通话处理之间，参与通话的移动台MS转到一个控制信道。在与国际申请PCT/FI 93/00500号相应的芬兰专利申请925,430号中，与传输中继相似的操作被揭示出来，一种传输中继的形式是所谓的准传输中继，这种形式在其它方面与传统的传输中继相似，但是信道的再分配在通话处理的未端被延迟了一小段时间，即在释放按键式通话开关之后。在这个“延迟时间”期间，通信信道的分配可以被重新使用于一个作为同一通话的一部分的一个新的通话处理。准传输中继在例如美国专利4,646,345的描述中被揭示。

现有技术方法的程序所下所述。当用户按下他的无线电话或移动台的按键式通话开关时，电话向用户想要与之通话的中继通信系统控制器发送信号。或是通信系统(一个通话已被先前建立，即通话处理已经发生)，或是该无线电话(用户B的号码通过由无线电话向通信系统发送信号而被传送)知道用户想与哪里建立联系，并且它是在群呼的情况下通过播叫用户B或多个用户B、通过分配无线通信信道而被建立的，并且如果通话的各方处于不同的交换台的地区之内，则需要在交换台之间和其它连接之间搜索中继电路。另外，无线电话被控制在分配的无线通信信道上。既然所有资源的分配过程需要几秒钟的时间，特别是在几个交换台之间通话的情况下更是如此，因此，在前述通话相互作用结束之后保持保留联系一段时间是很有益的，虽然他们不是被用来传送语音，一方或各方在群呼的情况下可能会想说点儿什么作为前述通话处理的应答。它按照上面所描述的所谓的准传输中继方法运行。一个正常的传输中继方法没有延迟时间。在现有技术实现想法中，用于通信信道分配的延迟时间已被一个固定参数固定或决定。

在那种情况下，如果前述通话处理已跟随它前面的一个很长时间，那么通话资源即无线通信信道和传输连接已经被释放，并且他们的再分配已经持续了至少一秒钟。由于当用户A已经把他的话说到该信道上时联系还没有被建立起来，所以可以导致通话处理的开始的衰落。这种情况可能是很关键的，即在一个警察行动的形势下，一个要被说出的完全的通话是“停火(cease fire)”，通话处理的该部分通过无线通信信道和通信系统，通话从它的开始被截掉，从而射手听到的是“开火(fire)”。

本发明的目的是实现一个移动通信系统和一个通信信道分配方法，这个方法运用准传输中继原理并可以避免现有技术所产生的问题。

本发明的目的是实现一个方法，该方法是在最后通话处理的终止时间的延迟时间之后无线通信信道已经被释放的这种情况下的通话建立，从而能够避免现有技术的准传输中继的问题，即分配通话处理或无线通信信道的缓慢。

这个用于在准传输中继移动通信系统中分配无线通信信道的新颖的方法通过本发明的方法得以实现，其特征在于：检测是否上述无线通信信道可以仍然被保持保留给上述通话，如果上述无线通信信道仍然保留给上述通话，依赖于无线通信信道的话务负载的通话处理的超时(time—out)时间被计算，并且，上述信道被保留给计算出来的超时时间的持续期。在这之后，无线通信信道被释放。另一方面，如果上述无线通信信道可以不再保留给上述通话，该信道被释放。

本发明基于这样一个想法：一个通话终止之后的超时时间依赖于系统的无线通信信道的话务负载，在这个超时时间内，信道还供某个通话处理使用。

这基于一个想法：如果释放的信道资源不立即再被使用，释放它们是不必要的。在现有的解决办法中，因为超时时间与资源的分配无关，无线通信信道经常地被完全释放，并且，当一个移动台参与的呼叫要求一个通话处理时，需要再分配无线通信信道。

然而，基于本发明，即使没有其他话务负载，在一段不定的时间内保持通话是不必要的。当无线通信传播路径的干扰或外围地区的粗劣的接收水平将导致传输信号的部分损失。在本发明的方法中，无线电话过了一会儿自动寻回到控制信道。

根据本发明的方法，尽管在前一次通话处理之后的一个新的通话处理不会立即跟上，但是通过在以前的通话处理之后延长在释放连接之前的时间，可利用的连接容量被用来加速接通新的通话处理。如果连接被释放，为了一个呼叫重新建立的连接需要一个比为了进行通话而改变新参与者更长的时间。

与基于固定超时时间的系统相比，这种在准传输中继移动通信系统中分配无线通信信道的方法的优点是：无线通信信道和其他的资源不允许被用光，但是他们被保持在备用状态，用于以一个新的通话处理来继续同一个通话。这是一个传输中继系统和一个传统无线通信系统的居中的形式：如果传输中继不再使用，资源将被保留给一个通话的全部持续时间。如果资源没有其他的合适的用户，并且通话处理的间隔短于最长时间监控，它们也是根据本发明进行工作的方法。

在下文中，参考附图本发明将被更加详细地描述，其中：

图1显示了一个本发明可以被应用于其中的无线通信系统，

图2是一个移动台即一个移动无线通信台的一般方框图。

图3表示了本发明的一个方法的操作的流程图。

图1显示了一个中继无线电话系统，其中被系统覆盖的地理区域被分为较小的无线通信区或无线通信网元C₁、C₂和C₃，C₁、C₂和C₃可以是相互分开的，它们可以互相限定或是在周边地区重叠。每一个网元C₁、C₂、C₃包括至少一个固定的、典型的多信道的无线通信收发设备BS，该设备被称作基站。所有的基站BS被固定的传输线(比如通信电缆)连接到一个移动交换台MX或一个控制基站BS的操作的中继系统控制器。基站BS通过一个无线通信连接与在系统之内无线信道之上(即分配给系统的频率或时隙)自由移动的用户移动台MS进行通信。

依赖于无线通信系统的移动台MS可以具有任何形式：图2图解地示出了一个本发明可以被应用在其中的移动台或一个电话用户台MS。MS包括一个与天线27相连的无线通信收发机21、与一个扬声器25相连的接收机以及一个与麦克风26相联的发射机。MS被一个微处理器22控制，它处理通过收发机21被发射的和接收的信号。用户台MS包括一个按键式通话开关S1，即当通话时，开关被用户触发(关上)。微处理器22检查按键式开关S1的接通状态，从而初始化对建立通话处理进行的测量。当微处理器22检测到按键式开关S1被释放时，它初始化用于终止通话处理的必要的测量。

图3表示了本发明的一个方法的操作的流程图。在阶段310无线通信信道CH被保持保留给有第一移动台MS1参与的通话。当移动台的一个用户要开始一个新的通话处理时，他按下311一个按键式通话开关并且移动台向移动通信系统发射一个通话处理请求。结果，在阶段320上述无线通信信道在上述移动台MS1的通话处理的持续时间被分配给上述(第一)移动台。在这之后，第一移动台终止它的通话处理并且释放它的按键式通话开关330。接下来，时间监控331 Tmin被设定并立即开始操作，并且无线通信信道CH被用来保持保留给上述通话的预定时间Tmin。然后，或是时间监控Tmin期满或是一个新的通话开始390。如果时间监控期满332先于新的呼叫的开始，这种方法将进入终止阶段340。在那里将被检查无线通信信道CH是否可以仍然保持保留给进行的通话。这些检查对应于检查340保留给上述通话的信道是否必须被释放。这些检查在下面将被说明。如果上述无线通信信道可以仍然保持保留给342进行的通话，即信道不必为了新的通话使用而被释放，依赖于无线通信信道的话务负载的时间监控T_s的值被计算370，并且指示出在一个新的时间监控T_s的值必须被计算出来之前上述信道可以被保持保留给上述通话多长时间。换句话说，如果信道CH没有被释放334，上述信道CH在对应于一个新的再计算的时间监控T_s的时间被保持370保留，直到在阶段332时间监控期满。接下去的本发明的方法操作与前面阐述的同样。然而，如果上述无线通信信道不再341被保持保留给上述通话，即信道被释放341，那么本方法的操作直接转到阶段380，并且上述无线通信信道被释放给其他通话使用或连接需要381，超时时间(TOT)是在终止上述通话处理之后直到决定释放该信道的连续被计算出的时间监控值T_s的总和。

再有，如果一个新的通话390先于时间监控终止的开始，检查上述信道是否必须为了一个新的通话的使用而被释放，并且如果392如此，本方法的操作进入阶段380。可是，如果信道不被释放393，信道仍然保持399保留给该通话。

在阶段340中，检查无线通信信道是否仍然可以保持保留给上述通话，该检查将这样实施：检查是否仍有空闲的、上述移动台进行通信所需要使用的在基站上的可用的无线通信信道。如果有空闲的无线通信信道即可用的频率或时隙，上述无线通信信道可以仍然被保持保留给上述通话。另一方面，如果没有空闲信道可以利用，上述信道不再保持保留给上述通话。

在阶段340中，检查上述无线通信信道是否可以仍然保持保留给已建立的通话，这种检查执行地可以用这样的方法执行：保持的通话的优先等级与等待空闲无线通信信道的其他呼叫的优先等级相比较，作为优先等级的比较结果，如果上述通话的优先等级高于等待空闲无线通信信道的其它呼叫的优先等级，上述无线通信信道可以仍保持保留给上述通话使用。

另一方面，在完全的比较之后，如果上述通信信道的优先等级低于等待空闲无线通信信道的呼叫的优先等级，上述无线通信信道不再保持保留给上述通话使用。

在阶段340中，当判断一个信道是否被释放时，上述建立的通话的优先等级和一个需要一个信道的可能的新的通话的优先等级可能被考虑到。这样，如果那个需要信道的新的呼叫的优先等级高，那么信道被释放341，并且，如果进行通话的优先等级高于那个需要一个信道的新的呼叫的优先等级，信道CH仍保持保留给进行的通话，并且一个新的时间监控T_s的值被计算。因此，当时间监控T_s的一个新值被计算出来时，在每一个本方法的实现循环上，一个现存的通话的优先等级可以以一种适当的方法同时被降低，这样一个新的呼叫的优先等级更容易地超过现有通话的优先等级，在这种情况下，上述信道随后被释放，并且上述信道被分配给新的通话使用。

在本发明的一个实施例中，阶段340中上述无线通信信道是否可以仍被保持保留给上述通话使用的检查是在移动台通话处理终止时初始化的时间监控T_s期满之后执行的。

在一个无线电话系统中，当超时时间(TOT：超时时间)在被描述的方法的阶段370中被计算时，下面的参数作为影响因素被考虑：P_c通话的实际优先等级(0…Pmax)Pmax通话的最大优先等级Rtot无线通信信道的总分配率(0…100％)Ltot中继电路的总分配率(0…100％)Rp无线通信信道分配率，考虑到要求通话的优先级等于或高于正在进行的通话的优先等级。(0…100％)Lp中继电路的分配率，考虑到要求通话的优先级等于或高于正在进行的通话的优先等级(0…100％)Tmax无线电话的时间监控，它强制到一个控制信道上。

Tmin通话处理的呼叫时间，它可以由参数设定。

在时间Tmin之后通话处理终止后的呼叫时间长度第一次被计算出来。如果资源队列是系统的一部分，检查是否有队列被用于通话使用的资源以及是否队列中新的通话的优先等级高于终止的通话处理的优先等级或是高于作为上述通话处理的一部分的现在进行的通话处理的优先等级。如果一个通话或一个通话处理可以通过释放资源来执行，资源被分配给新的通话使用，而不再保留给原始通话。另一方面，如果没有非常重要的用户需要资源，资源不被释放，资源、例如无线通信信道仍保留给原始的已建立的通话使用。

判断资源是否分配给了新的通话还是保留给原始通话，通话的优先等级在这种方法中如此被考虑进去，使得在时间监控T_s后释放资源被再检查。在新的检查或计算以后如果资源仍不需要被释放，一个计算优先等级P被减1，或是被某个其他的在系统中被用作优先等级参数的值减。通话Pc的实际优先等级被设定为计算的优先等级P的初值。时间监控的时间Ts基于通话优先等级P、实现的超时时间Tw和最大超时时间Tmax来被决定，因此，时间监控值可由下述公式计算：Ts＝(Tmax*0.9－Tw)/P或Ts＝(Tmax*0.9－Tw)/2

一个或几个时间监控值Ts组成一个完全的超时时间，所示的第一个公式考虑到建立的通话的优先等级，它被一个除数P指示出。因为一个整数2被用作除数，所以后面的公式为优先等级低的通话使用的资源的分配更慢。系统0.9用在公式中用来保证在无线电话的时间监控期满之前连接总是被释放的。

除了时间监控的期满之外，在建立一个新的通话处理或一个新的通话时，必须计算资源是否可以在一个通话处理之后通过从保留的通信信道释放而被得到且用于一个新的通话。

附图以及根据附图的介绍只是为了说明本发明的想法。本发明的分配无线通信信道的方法的细节可以在所附的权利要求范围之内变化。虽然发明结合中继无线通信系统被很详细地描述，本发明可以被用在其他类型的移动通信系统中。

Claims (10)

1.一种在准传输中继移动无线通信系统(参见图1)中的分配无线通信信道的方法，包括基站(BS)、通过无线通信信道与基站通信的一个第一移动台(MS1)以及至少一个其它的需要无线通信信道的移动台(MS2)，在这种方法中：

一个无线通信信道被保持(310)保留给有第一移动台(MS1)参与的通话。

上述无线通信信道被分配(320)给第一移动台(MS1)来用于它的通话处理的持续时间。

第一移动台(MS1)终止它的通话处理(330)，

上述无线通信信道在一个预定的时间内被保持(331)保留给上述通话，其特征在于：

检查(340)上述无线通信信道是否可以仍然被保持保留给上述通话，

如果上述无线通信信道可以(342)仍然被保留给上述通话，计算通话处理(Ts)的超时时间，它依赖于无线通信信道的话务负载，并且保持(370，332)上述信道给计算出的超时时间(Ts)的持续时间，接下来这个无线通信信道被释放(380)，以及

如果上述无线通信信道可以(341)不再保持保留给上述通话，则释放上述无线通信信道(380，381)。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：执行检查(340)：通过检查是否仍有可用的空闲的无线通信信道来判断上述无线通信信道是否仍然被保持保留给上述通话。如果有可利用的空闲无线通信信道，声明上述无线通信信道可以仍然被保持保留给上述通话，如果没有，声明上述信道不再保留给上述通话。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：执行检查(340)：通过比较第一移动台参与的上述通话的优先等级与其他等待空闲无线通信信道的其它呼叫的优先等级，判断上述无线通信信道是否还被保持保留给上述通话。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：由于上述比较的结果，如果上述通话的优先等级高于等待空闲的无线通信信道的呼叫的优先等级，声明上述无线通信信道仍然被保持保留给上述通话使用。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于：由于上述比较的结果，如果上述通话的优先等级低于等待空闲无线通信信道的某个呼叫的优先等级，声明上述无线通信信道不再保留给上述通话使用。

6.如权利要求3，4或5所述的方法，其特征在于：上述无线通信信道是否可以仍然被保持保留给上述通话的检查是在第一移动台的通话处理终止时初始化的时间监控期满之后进行的。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：根据下面的公式计算上述时间监控值：

             Ts＝(Tmax*0.9－Tw)/P其中，Ts＝时间监控的总时间，

  Tmax＝强制到一个控制信道上的移动台的时间监控的持

续时间，

Tw＝被实现的超时时间，

P＝呼叫的优先等级。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于：根据下面的公式计算上述时间监控值：

       Ts＝(Tmax*0.9－Tw)/2其中，Ts＝时间监控的总时间，

  Tmax＝强制到一个控制信道上的移动台的时间监控的持

续时间，

Tw＝被实现的超时时间。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于：在预定最小超时时间之后的第一移动台(MS1)的通话处理的终止之后计算上述超时时间。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于：计算上述超时时间依赖于上述通话处理的优先等级的话务负载。

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