CN1346579A - 在集群通信系统中提供公平接入的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种在集群通信系统中提供公平接入的方法和装置。准许进行发送是基于可变级优先级方案的。系统中每个成员的可变优先级是基于过去已发生的事件发生数的。在第一实施例中,把事件发生数定义为成员已被拒绝进行发送的次数。成员所积累的拒绝数越多,相应的优先级变得越高。在第二实施例中,优先级是基于从网成员最后被授权发送特权时起所经过的时间量的。当成员最后被授予发送特权时和当前接入请求之间的时间差越大,可变优先级变得越高。

Description

在集群通信系统中提供公平接入的方法和装置

                    发明背景

I.发明领域

本发明总的涉及集群通信系统，尤其涉及一种用于对所有在系统中运行的成员提供公平接入按键通话通信系统的方法和装置。

II.现有技术的描述

多年来，一点对多点的通信系统被用来在中央位置和系统的多个用户之间进行通信。例如，卡车、出租车、公交车和其它车辆中已采用陆地移动无线电(LMR)调度系统，以便在中央调度中心和一辆或多辆相应的车队车辆之间传递调度信息。可以针对车队中的特定车辆进行通信，或同时对所有车辆进行通信。

另一例一点对多点的通信系统是集群或按键通过系统。这种系统使得一群每人都有无线通信装置的人员能够和集群中的其它成员进行通信。一般情况下，集群系统依赖于单个频率或无线通信装置在其上接收通信的专用信道。每次只有一个成员可以把信息发送给其它成员。然而，所有成员可以收听专用的传播信道，以接收来自正在发送的单个成员的通信。通常，希望与系统中的其它成员进行通信的成员通过按下他们各自通信装置上的按键通话按钮而发出接入请求，这使得他们能够单独接入专用信道。因此，把这些系统称为按键通话通信系统。

按键通话系统通常用于户外，因为这时有一群人或一组成员需要以“一点对多点”的方式相互进行通信。按键通话系统的例子包括工作集群(workgroup)通信、保密通信、工地通信以及局部军事通信。通常，将希望相互进行通信的人群称为“网”，有时，把网的每个成员称为“网成员”。

在典型的按键通话系统中，使用有时称之为传播信道的专用信道，同时发送从一个成员到网的多个其它成员的通信。专用信道可以包括单个信道或频率，或一组受控制器管理的信道以模拟单个信道。在每种情况下，在任何给定时刻，只有一个成员可以把话音和/或数据通信发送到其它成员用户。如果在另一个成员进行发送的同时，其它成员试图在传播信道上发送话音和/或数据，则在两个竞争通信之间将产生干扰，结果使其它网成员接收到可理解的话音和/或数据。

许多按键通话系统使用仲裁系统，在任何给定时刻限制只有一个网成员接入传播信道而防止成员之间发生干扰。通常，使仲裁系统位于中央设备、基站、或传递网成员之间进行通信的其它通信设备处。仲裁系统一般包括数字计算机，它监测来自成员的接入请求信号的发送。根据网成员按下位于无线通信装置上的按键通话按钮而产生接入请求信号。在网成员开始发送之前，把接入请求信号从无线通信装置发送到仲裁系统。

通常，如果当前没有其它成员使用传播信道，则仲裁系统将允许一个请求成员在传播信道上发送信息。如果当一个成员请求接入时传播信道正处于使用状态，则仲裁系统可以拒绝接入请求的成员。这种仲裁配置的一个问题是成功捕获传播信道的概率保持恒定，而无论某一特定成员是否已经被拒绝多少次。因此，虽然反复地试图接入，但希望把重要信息传递给其它成员的一个成员无法增加他的或她的机会来实现传播信道的接入。

现有仲裁系统的另一个问题是，如果许多成员用户不断地请求接入信道，则某些成员可能从未得到在传播信道上进行发送的机会。事实上，当请求接入传播信道的成员数目增加时，任何一个网成员被拒绝接入的机会成比例地增加。

某些仲裁系统通过把优先级代码提供给每个成员而试图克服这些问题。通常，预先把优先级代码分配给成员用户并保持不变。当第一成员在传播信道上进行发送，而具有更高优先级代码的第二成员把接入请求信号发送到仲裁系统时，仲裁系统可以断开第一成员的较低优先级发送，而允许第二成员进行更高优先级的发送。这种优先级方案的问题在于，具有较高优先级的成员用户可能控制通信系统，而阻止了较低优先级的用户接入传播系统。

我们现在需要的是一种仲裁系统，这种仲裁系统能够真正公平地访问按键通话通信系统，而且不会出现现有优先级方案中的固有问题。

发明概述

本发明是一种提供在集群通信系统中的公平接入的方法和装置。根据本发明的原理，发送许可(又称为发送优先权)是基于可变级优先方案的。系统中，每个成员的可变优先级是基于许多过去已经发生的事件的。在第一实施例中，把事件发生定义为拒绝某一成员进行发送。每次拒绝某一成员进行发送时，就相对于其它成员增加与该成员相关联的可变优先级。另一方面，每次拒绝某一成员的发送特权时，就改变可变优先级代码来反映该成员所增加的优先级。

在第二实施例中，把事件发生定义为从最后授予网成员以发送特权的时间起的预定时间周期(一般是1秒)的推移。因此，事件发生的数目成为从最后授予成员以发送特权开始所经过的时间。这保证在较长时间周期里已被授予发送特权的网成员得到后续请求特权的机会较大。最后授予网成员以发送特权和当前接入请求之间的时间差越大，可变优先级就更大。另一方面，根据从最后授予成员以发送特权开始所经过的时间来改变可变优先级代码。

可以独立地使用上述实施例，或彼此组合，以提供为特定通信系统的需要而定制的仲裁系统。

附图简述

从下面结合附图的详细描述中，对本发明的特性、目的和优点将更为明了，在所有的附图中，用相同的标记所表示的意义相同。其中，

图1是在其中使用本发明的典型按键通话系统的示例；

图2示出在图1的按键通话系统中使用的典型的远程单元；

图3示出仲裁系统的功能元件和话务控制器；

图4是说明本发明方法的流程图；

图5是根据本发明第一实施例的流程图，说明用于确定可变优先级代码的步骤；以及

图6是本发明第二实施例的流程图，说明用于确定可变优先级代码的步骤。

较佳实施例的详述

本发明是一种在集群通信系统中提供公平接入的装置和方法。准许进行发送是基于可变级优先级方案的。在一个实施例中，集群通信系统中的每个成员的优先级根据该成员已经请求的次数和已经被仲裁系统拒绝进行发送的次数而改变。在第二个实施例中，根据从最后准许成员进行发送起所经过的时间而改变成员的优先级。当基本上同时，或交替地有两个或多个成员请求接入时，当在第二成员保留发送特权的同时而第一成员希望取代第二成员时，使用成员的优先级来确定应该把发送准许(发送特权)提供给哪个成员。

虽然本发明的原理是针对无线集群或按键通话通信系统来描述的，但是可以理解，也可以把本发明用于有线通信系统，或无线系统和有线系统的组合。此外，可以把本发明用于各种非电话，包括陆地移动无线(LMR)系统、步谈机或数据通信网络。此外，应该理解，本发明可以应用于话音和数据两者。

图1描绘的是典型无线按键通话系统(又称为网传播系统、调度系统或一点对多点通信系统)。应该理解，图1中示出的部件只是表示一种类型的无线通信系统，而其它通信系统为了得到相同的结果可能使用不同的部件。因此，本发明并非仅限于图1中示出的系统。此外，本发明并非仅限于无线通信系统。这里所描述的发明原理同样可以应用于有线按键通话系统或包括有线成员和无线成员两者的混合系统。

图1所示的广播系统中，网成员使用分配给系统每个成员的无线通信装置相互通信。术语“网”表示一组成员用户，并授权予每个成员用户在通信系统中相互通信。通常，中央数据库包含标识特定网的成员的信息。在同一通信系统中可以有一个以上的网进行在运行。例如，可以规定第一网具有10个成员，而规定第二网具有20个成员。第一网的10个成员可以相互通信，但是一般不与第二网的成员进行通信。在另一些情况下，不同网的成员能够监测一个以上的网的成员之间的通信，但是只能够把信息发送到他们自己的网中的成员。

图1中示出无线通信装置，或远程单元是单元100a、100b和100n，使每个网成员得到一个远程单元。远程单元识别符上的符号a、b和n分别相应于第一网成员、第二网成员和第n网成员，表示在通信系统中有数目为“n”的成员。虽然图1中只示出3个远程单元，但是应该理解，按键通话系统最少可以有2个远程单元，或最多可以有100个远程单元或更多。

再参考图1，把从远程单元100a到100n的通信发送到基站110a至110n，并从基站100a到100n发出通信信号，这表示1到“n”个基站中含有这种无线通信系统。基站在本技术领域中是众所周知，它是用来在远程单元之间以及在远程单元和中央设备(如移动电话交换局(MTSO)102和/或基站控制器(BSC，未示出))之间中继无线通信信号的。每个基站110提供一个覆盖区，其范围从基站所在的位置起到几英里的半径内。远程单元在每个基站的覆盖区中移动，要往返于远程单元传递的通信信号一般是通过最靠近远程单元的特定基站来选择路由的。

传统按键通话系统的定义特征是一次只有一个成员可以把信息发送到其它成员。这是基于这样的事实，即，所有远程单元通常使用单个频率或信道进行发送和接收。例如，考虑使用步谈机的简单的按键通话系统。在这种系统中，步谈机相互直接通信而不需要基站或其它中央通信管理器。发送和接收两者使用专用的信道，在专用信道中，发送和接收占用不同的时隙。如果第一用户正使用专用信道，则其它希望发送的用户都要等到第一用户结束发送。否则，在基本上同时发送的两个用户之间将产生干扰。

在更复杂的按键通话系统中，诸如在图1示出的一个系统中，成员通过一个或多个基站相互通信而不是直接通信。在这种复杂的系统中经常使用一个仲裁系统来保证在任何给定时刻只有一个成员可以向其它成员进行发送。在这种系统中用于发送和接收的专用信道的概念也可能是不同的。例如，在这种系统中，“传播信道”只允许一个成员与其它成员进行通信，而不是一个专用频率(在其上进行发送)。

例如，在一个典型的码分多址(CDMA)系统中，每个成员一般使用共同的频率与一个或多个基站进行通信，每个成员使用唯一的调制码以区分彼此的发送和接收。通常，每个成员与一个或多个基站建立前向链路和反向链路，前者用于描述从基站到远程单元的信道，而后者用于描述从远程单元到基站的信道。当一个成员希望把消息发送给网的其它成员时，消息是在对于发送远程单元来说是唯一的反向链路上发送到基站的。然后在多个前向链路上把消息再发送到其它成员中的每一个，网中的每个成员有一条前向链路，或者，由所有成员监测的单条前向链路上发送消息。如果两个或多个成员试图同时向其它成员发送，则仲裁系统只选择发送其一，把它再发送给其它成员。

再来看图1，MTSO 120提供电路，用于使工作于不同基站覆盖区中的远程单元之间，和通过公共交换电话网(如在图1中示出的PSTN 130)的远程站和陆线电话用户之间通过选择路由进行通信。或者，可以把MTSO 120连接到计算机网络160，以提供在通信系统中的远程单元和连接到计算机网络160的各种已知的计算装置(如个人计算机、主计算机、数字摄像机、电子邮件系统、远程控制装置等)之间的通信。

MTSO 120可以包括一交换机，或如本技术领域中众所周知的移动交换中心(MSC)，以及基站控制器(BSC)(两者都未示出)。MSC提供与PSTN 130的接口，而BSC提供使基站之间发生通信所必需的硬件和软件。MTSO 120一般还提供通信系统中的其它功能，诸如计费服务和数据服务。

如在图1中所示，可以把通信管理器140连接到PSTN 130，或连接到数据网络160，以提供在现有点对点无线通信系统中的按键通话通信。通信管理器140提供话务控制器(将在后文中描述)，当要求传播通信时，使用所述话务控制器使一个网成员能够同时与其它网成员进行通信。此外，仲裁系统150也可以驻留在通信管理器140中，所述仲裁系统150控制哪个成员可以持有发送特权。在题为“在公共交换电话网中提供用于专用通信系统的方法和装置”的美国专利申请08/595,566中揭示了在现有无线通信系统中工作的通信管理器的例子，该专利已转让给本发明的受让人，并在此引用作为参考。

可以使仲裁系统150位于通信管理器140中，或可以使它位于MTSO 120处，或位于基站110a到110n中的任何一个基站处。还可以把它连接到数据网160，用于接收数据包形式的通信信号。数据网络160的一个例子是互联网，互联网中的数据是用诸如众所周知的TCP/IP协议之类的预定协议的计算机之间来交换的。将往返于远程单元的通信转换成适合于在数据网160上传输的数据包。成员可以把诸如电话或计算机之类的通信装置连接到数据网160，并和其它成员进行通信。仲裁系统150的主要功能是每次把发送特权赋予一个成员。

图2示出典型的远程单元100，它包括天线200、显示器210、键220、扬声器230、耳机240和按键通话开关250。远程单元100可以是采用一个或多个数字和/或模拟技术的无线电话、陆地移动无线电(LMR)、步谈机、数据计算装置或允许进行无线通信的任何一种装置。通常，使用远程单元100来发送和接收网成员之间的话音通信。此外，远程单元100还能够把点对点通信提供给使用无线或有线通信装置的通信系统的其它无线或有线用户，或提供给与特定网中操作的一组成员不相关联的通信装置。

除了话音通信之外，还可以配备远程单元100，通过与诸如便携式或固定计算机系统、位置报告系统或计费读出系统之类的任何一种数据处理装置组合而发送和接收数据通信。可以用接口连接电缆把远程单元100连接到这样一种数据发生装置，接口连接电缆的一端连接到数据处理装置，而另一端连接到远程单元100上的通信端口(未示出)。另一方面，可以把远程单元100所必需的内部元件集成到数据处理装置中，以形成适合于在集成的封装中发送和接收数据和/或话音通信的单个单元。在任何一种情况下，可以用远程单元100把数据从数据发生装置发送到一个或多个网成员，或发送到一个或多个非网成员。

当用作话音通信装置时，网成员使用键220把数据输入到远程单元100内，数据通常包括第二通信装置的一个识别号，如电话号，所述第二通信装置属于网成员希望与他进行通信的一个人的。采用按键220和显示器210来选择各种通信选项。例如，如果有一个成员希望与网的所有成员进行通信，则可以使用键220从显示器210可看到的任选菜单来选择这种选项。还可以使用键220来选择网成员的子集，以网成员希望与之通信的成员代替所有网成员。可以使用键220与显示器210访问远程单元100的其它操作功能，如耳机240工作的音量、信息(如成员名字和相关的电话号码或通过远程单元100发生或接收的有关过去通信的各种信息)的存储和取得。

当某一网成员希望把话音或数据发送给其它网成员时，在允许发生发送之前，该成员首先必须搜索仲裁系统同意和准许。通常，成员通过按压远程单元100上的按键通话(PTT)开关来请求准许进行发送接入请求。然而，在其它实施例中，可以产生接入请求而无需使用PTT 250，例如，采用口述命令、在显示器210上可看到的菜单或现有的键220的组合。在按下PTT开关250时，远程单元100产生通话请求信号，最终把该信号发送到仲裁系统，这将在下面进行讨论。如果没有其它网成员持有发送特权，则由仲裁系统授权进行发送，并根据发送网成员已经选择与谁进行通信而授权请求的网成员开始把话音和/或数据发送到其它网成员或非一网成员。如果当仲裁系统接收到通话请求信号时另一网成员正在进行发送，或者如果仲裁系统接收到第二接入请求的同时接收到第一接入请求信号，或在其它情况下，则根据仲裁方法，在前一种情况下拒绝到传播信道的接入，并且在后一种情况下仲裁系统必须作出决定将准许哪个成员发送。

图3示出仲裁系统150和话务控制器308的功能部件。处理器300接收从在按键通话系统中的远程单元来的接入请求信号。处理器300一般是数字计算装置，如个人计算机、主计算机、或简单地是一个微处理器，例如，来自加利福尼亚的Santa Clara的Intel公司的任何一个80X86微处理器。

接入请求信号至少包括识别始发请求的远程单元的信息。其它信息也可以与接入请求一起发送，包括发送请求的日期和时间、当作出请求时远程单元的位置、当前的通信是针对谁的或分配给远程单元的当前优先级。通信系统中的远程单元可以使用控制信道、寻呼信道、话务信道或通过通常为本技术领域中众所周知用于发送消息的任何手段来发送接入请求信号。因此，本发明不限于把接入请求传递到处理器300的方法。

处理器300根据接收到的接入请求信号，确定是否授权向请求的成员发送特权。如果当前没有传播系统的其它成员正在进行发送，则处理器300一般通过采用与接收接入请求信号所使用的相同通信形式，向远程单元发送确认消息，向请求的远程单元发送特权。在程单元处，确认消息的形式可以是可听的、可视的或有触觉的提示。在数据传输的情况下，确认消息可以简单地触发数据传输的开始，成员用户可以或无需采取任何干预行动。

当向某一成员授予发送特权时，除了确认消息之外，处理器300还发送一个或多个命令或控制信号到话务控制器308，指挥它把请求成员的输入发送通过选择路由传递到广播系统的其它成员。根据从处理器300接收到的命令或信号，话务控制器308有能力把来自广播系统的任何一个成员的发送连接到广播系统的一个或多个其它成员。在本技术领域中众所周知的话务控制器308可以是一个具体的开关或一个用于提供成员之间分组数据交换的处理器。

如果在接收接入请求消息时广播系统的第二成员正在进行发送，或者如果处理器300在基本相同的时间里接收到两个或多个接入请求消息，则仲裁系统必须确定把发送特权授予哪个请求成员。在上述每一种情况中，将每个成员的优先级相互比较，以确定哪个成员应当接受发送特权。这可以通过把可变优先级代码分配给按键通话通信系统的每个成员和比较成员之间的代码而实现，或可以直接通过比较已经对每个成员记录的一个或多个以前的事件、或事件的发生来实现。

例如，在本发明的第一实施例中，将事件发生定义为一个成员已经请求和已经被拒绝发送特权的次数。可以将这个数字与竞争成员的拒绝次数进行比较，拒绝次数较多的成员比其它成员和被授予发送特权具有较高的优先级。在第二实施例中，将事件发生定义为从相应的成员最后被授予发送特权起所经过的时间周期，一般，该时间周期等于1秒。将事件发生的次数或经过的时间与其它成员的经过的时间进行比较，具有最长经过时间的成员具有较高优先级，并被授予发送特权。

如果使用可变优先级代码来比较成员之间的优先级，则可根据如上所述一个或多个事件发生来确定可变优先级代码，所述可变优先级代码也可以按照固定优先级来确定是预先分配给特定网的每个成员的，这表示成员相互间的相对通话优先级。例如，在为军事操作而设计的按键通话系统中，由于接收从高级军官发出的通信的重要性，将军可能有比无官职者有较高的固定优先级。通常在远程单元首次向广播系统注册登记时，把广播系统中每个成员的固定/可变优先级代码存储在存储器302中，而且可以以整数或非整数形式来表示。存储器302可以是能够存储和取得信息(通常是数字数据形式)的任何一种装置。存储器302可以包括硬驱动系统、随机存取存储器(RAM)以及磁带驱动系统等。

每个成员的固定和/或可变优先级代码仅是两种类型的数据，可以把这些数据存储在与广播系统的每个成员相关联的存储器302中。也可以把各种其它类型的数据和成员的可变优先级代码存储在一起。把每种类型的数据存储在一个字段中，把与任何一个成员相关联的所有字段的组合称为数据记录。存储器302中的每个记录可以包括这些其它类型的数据，包括可变优先级代码、成员名字、移动识别号(MIN)、描述成员当前是否向广播系统注册登记、仲裁系统对成员的接入请求拒绝的次数、最后一次授予成员发送特权到目前时间所消逝的时间、授予发送特权的时间、以及发生发送拒绝的时间。下面将更详细地讨论这些数据类型。

如果与第一成员请求准许进行发送相关联的优先级低于与当前正在进行发送的第二成员相关联的优先级，如存储在存储器302中，则处理器300拒绝第一成员进行发送。这样，可以说第二成员当前持有仲裁系统授予的发送特权，并可以把发送特权的拒绝称为发送拒绝。在另一个实施例中，如果与请求成员相关联的优先级等于或低于与当前正在进行发送的成员相关联的的优先级，则拒绝请求成员进行发送。

一般使用与成员把接入请求发送到处理器300所使用的相同的协议，把来自处理器300的发送拒绝传递到请求成员。发送拒绝可以取发送到与请求准许的成员相关联的远程单元的拒绝消息的形式。在另一个实施例中，不发送拒绝消息；仲裁系统只授权发送许可。根据接收到的拒绝消息，远程单元可以以可视地、可闻地或可触觉的形式，提醒该成员，他的请求已经被拒绝。

如果与第一成员请求准许进行发送相关联的优先级高于与当前正在进行发送的第二成员相关联的优先级，如存储在存储器302中，则处理器300授予第一成员，准许其进行发送，并从第二成员撤回。在另一个实施例中，如果与请求成员相关联的优先级等于或高于与当前正在进行发送的成员相关联的的优先级，则授权请求成员，准许其进行发送。

在请求成员被准许进行发送时，处理器300使用上述协议，通过向该成员发送撤回消息，而从第二成员撤回准许。撤回消息可以以可视地、可闻地或可触觉的方式，提醒成员立即撤回发送特权。在接收到撤回消息之后，可以允许远程单元继续在一般数量级为数秒的预定时间周期内进行发送。在另一种实施例中，一旦远程单元接收到撤回消息，则立即停止发送特权。

如上所述，在已经从第二远程单元撤回发送特权之后，或与其同时，处理器300通过把确认消息发送到远程单元而提醒请求成员已经授权准许其进行发送了。

每次处理器300拒绝一个成员的发送特权时，在存储器302中与被拒绝授予特权的成员相关联的一个变量就递增。把该变量称为拒绝计数。还可以记录发生发送拒绝的时间。使用拒绝计数来确定特定成员已经请求和被拒绝进行发送的次数。如果使用可变优先级代码来比较优先级，则还根据此时的预定方案，调节与成员相关联的可变优先级代码。例如，每次对成员被拒绝进行发送，那么与该成员相关联的拒绝计数就递增预定数量，一般递增1。在一个使用可变优先级代码的系统中，与已经被拒绝接入的成员相关联的可变优先级代码就增加。

如在本技术领域中众所周知的那样，可以用无数种方法来构成计数器304，包括分立数字元件，或采用软件。另一方面，处理器300在每次发生发送拒绝时，可以使拒绝计数递增预定值而无需采用计数器304。在使用可变优先级代码的系统中，根据对于成员的每个发送拒绝，一般把该成员的可变优先级代码调节得较高一些，以致该成员更有可能在下一次搜索到准许时得到准许进行发送。

在本发明的另一个实施例中，每次授权成员进行发送时，把事件也存储在与该成员相关联的记录中。这样，根据发送授权，可以使拒绝计数递减一个预定量，该量一般等于发送拒绝已经发生时的预定量。如果使用可变优先级代码，则然后可以使与成员相关联的可变优先级代码减少一个预定量，该预定量正比于已经授权该成员进行发送的次数。另一方面，每次授权该成员进行发送时，拒绝计数或该可变优先级代码复位到预定量，所述预定量代表最初分配给广播系统的大多数或全部成员的缺省值或正常优先级。也可以把授权准许进行发送的时间记录在相应于已经授予发送特权的成员的记录中。

可以采用定时器306和上述方法，把存储在存储器302中的发送拒绝或授权的次数限制在预定的时间周期内。例如，如果第一成员请求但被拒绝进行发送，则可以把发送拒绝的时间存储在存储器302中与第一成员相关联的记录中。如果已经从记录拒绝的时间起经过了预定时间周期，则处理器300可以定期减少存储在存储器302中的发送拒绝数。例如，取在给定日期具有已经3次被拒绝进行发送的第一按键通话成员，第一次发送拒绝发生在上午10：05，第二次发生在上午11：35，以及第三次发生在下午1：24。如果预定时间周期是120分钟，并且处理器300在下午1：30时检查存储器302，则将从存储器302消除在上午11：30之前记录的任何拒绝。在所给出的例子中，将从存储器302中的特定成员的记录中除去在10：05时的发送拒绝。在另一个实施例中，将不从存储器302中除去发送拒绝，但是以“老”拒绝作为标识来替代。这个实施例的优点是，可以知道在成员的使用期中广播系统的任何成员已经得到的拒绝的总数为多少。此外，如果为了某些原因在以后的时间里增加预定时间周期，则为了计算可变优先级代码，可以包括稍老的拒绝。在上述例子中，如果把预定时间周期从120分钟增加到210分钟，则在10：05时的发送拒绝不再是“老”的了，而在预定时间周期期间里拒绝总数将从2增加到3。

在本发明的第二实施例中，可以单独使用定时器306来计算在广播系统中的成员的优先级。在这个实施例中，当一个成员请求并被授权进行发送时，把准许进行发送的时间存储在相应于接收到该准许的成员的记录中。然后，根据从最后一次成员被准许进行发送起所经过的时间，而改变每个成员的优先级。例如，如果处理器300接收3个同时的发送请求，一个发送请求来自第一成员，一个来自第二成员，而另一个来自第三成员，则处理器300计算接收到接入请求的时间和当每个请求成员最后被准许进行发送时的时间之间的时间差。时间差越大，优先级就变得越大。例如，在使用可变优先级代码的系统中，对于从最后一次成员被准许进行发送起已经经过的每一分钟，处理器300可能对该成员的可变优先级代码增加一个预定量。然后，比较请求成员的可变优先级代码，具有最高可变优先级代码的成员接收发送准许。或者，在上述例子中，处理器300可以简单地比较3个经过的时间，并选择未曾持有广播信道的时间量最长的成员。不打算以这些例子来限制处理器300可以根据经过的时间来调节优先级的许多方法。可以采用其它的方法，包括使用经过的时间和给定成员已经获得的发送拒绝或授权的数目的组合来调节请求成员的优先级。

图4是详细说明本发明方法的流程图。所述方法从步骤400开始，处理器300接收来自按键通话系统的一个或多个成员的单个接入请求消息或多个同时接入请求消息。在步骤402中，处理器300确定是否有成员当前正持有发送特权。如果广播系统中没有其它网成员当前正持有发送特权，则在步骤404中，处理器300接着确定是否接收到一个以上的接入请求消息。如果只接收到一个接入请求消息，则处理器300准许请求成员进行发送，如步骤406所示。此外，处理器300可以把确认消息发送到已被准许进行发送的远程单元，通知请求成员已被准许进行发送，并且可以把话音或数据发送到按键通话系统的其它成员。一般，采用把接入请求消息传递到处理器300相同类型的信令方法，把确认消息发送到远程单元，虽然也可以使用其它方法。在远程单元处，确认请求可以取可闻、可视或可触觉的提示形式。在数据传输的情况下，确认消息可以简单地触发数据传输的开始，成员用户可以或无需采取任何干预行动。

除了在上述步骤406中处理器300采取的动作之外，处理器300把一个或多个控制信号发送到话务控制器308，以使已被授予发送特权的成员的发送通过选择路由传递到网的其它成员。

根据在步骤406中对请求成员的准许，处理器300用有关授权的信息，更新在存储器302中与请求成员相关联的记录，如步骤408所示。这种信息可以包括给出发送特权的时间或所被授权成员的可变优先级代码的调节，如果在系统中使用可变优先级代码测量优先级的话。

在步骤402中，如果处理器300确定另外的成员正在使用广播信道，或在步骤404中已经接收到一个以上的接入请求消息，处理器300接着执行步骤408，这时，则在该步骤中，从每个所接收的接入请求消息和从成员当前持有的发送特权，来确定成员识别代码。如上所述，通过远程单元发送的每个接入请求消息至少包括一般是识别代码形式的识别信息，所述识别代码唯一地识别广播系统中的成员。可以使用本技术领域中用于发送数据的许多众所周知的技术中的任何一种技术来发送识别信息。例如，在根据电信工业标准(TIA)IS-95A的码分多址(CDMA)通信系统中，可以以一般在信令信道或话务信道上发送的一个或多个数据“帧”的形式，发送包括识别信息的接入请求消息。识别信息的形式可以是数字或字母-数字序列。

一旦处理器300已经识别来自请求成员的每个识别代码，并且如果合适的话，可以在存储器302中取得持有发送特权的当前成员、相应于识别代码的当前优先级，如果在系统中使用优先级代码的话。如果情况是这样，则在步骤410中，处理器300对请求成员的优先级进行相互比较，并对相应于持有发送特权的当前成员的优先级进行比较。在使用可变优先级代码的系统中，简单地把请求成员的优先级代码相互比较，以确定具有最高优先级的成员。否则，可以通过比较每个成员请求和被拒绝授予发送特权的次数，通过比较从当成员最后被授予发送特权时起所经过的时间来确定相对优先级。

在步骤412中，处理器300对具有最高优先级的成员授予进行发送的许可。通过处理器300把拒绝消息发送到其余的请求成员。如果正从当前持有发送特权的一个成员撤回广播信道，则从处理器300发送撤回消息，向该成员提示广播特权的丢失即将来临。处理器300还把一个或多个控制信号发送到话务控制器308，以允许从已经接收发送特权的成员通过选择路由发送到网的其它成员。

在步骤404中，处理器300调节与上述步骤相关联的成员的优先级。在图5和6中示出步骤414的细节，这将在下面进行更详细的描述。应该理解，也可以在处理器300处比较优先级之前完成优先级的调节。

图5是根据本发明的第一实施例的流程图，详述用于提示优先级的步骤。在步骤500中，处理器300从相应于已被拒绝进行发送的成员的存储器302取得记录。在步骤502中，处理器300通过递增拒绝计数来修改记录使之包括当前发送拒绝。增量可以是线性的、指数的或任何其它形式的。在另一个实施例中，如果一个成员被准许进行发送，则递增授权计数。

在步骤504中，处理器300记录产生发送拒绝(或在另一个实施例中是授权)的时间。在步骤506中，处理器300根据一个或多个预先选择的参数、标准或因素、较佳的是一个预定时间周期，任选地调节拒绝(授权)计数。其它例子包括根据当给出发送拒绝(授权)或给出拒绝(授权)的时间时在广播系统中的成员的位置而进行修改。在一个基于时间的修改中，把已经记录在存储器302中之后超过预定时间量的，通过处理器300给出的拒绝(授权)从拒绝计数中除去。例如，如果预定时间周期是90分钟，则在当前拒绝之前已经记录了超过90分钟的任何拒绝(授权)要从拒绝计数拒绝(授权)计数中除去。

在步骤506中已经修改拒绝(授权)之后，如果在系统中使用可变优先级代码，则在步骤508中确定与当前成员相关联的可变优先级代码。否则，不采取进一步的动作，成员的优先级直接根据拒绝(授权)计数。一般，根据预定的格式对每个发送拒绝(授权)增加(减少)可变优先级代码。在一个实施例中，可变优先级代码简单地等于拒绝计数。当一个成员被拒绝进行发送时，相关联的拒绝计数，以及相应地，可变优先级代码都增加1。在另一个实施例中，拒绝计数和授权计数的可变优先级代码是不同的。

在另一个实施例中，可变优先级代码和拒绝计数是两个不同的变量，可变优先级代码是根据拒绝计数产生的。例如，对于第一发送拒绝，可变优先级代码可以增加一个因子1，对于第二拒绝，增加因子2，依此类推。或者，可以从当前可变优先级代码、拒绝计数和预分配给每个成员的固定优先级代码得到可变优先级代码。例如，采取一个优先级方案，在该方案中，把为0的一个初始可变优先级代码分配给广播系统的每个成员，并把为1的固定优先级代码分配给大多数成员。然而，可能认为在该例子中的某些成员要比其它成员重要得多，因此，系统可以要求给予这些成员更频繁的发送特权。这些成员的固定优先级代码可以比分配给较不重要成员的优先级代码大，例如1.5。在该系统中，对于每个发送拒绝，成员的可变优先级代码可以增加固定优先级代码的值。例如，在一种军事应用中，诸如将军之类的高级官员可以具有固定优先级代码1.5，而无官职人员具有的固定优先级代码为1.0。对于将军登记的每个发送特权的拒绝，他的可变优先级代码可以增加1.5，与之相比，无官职人员只增加1.0。在这种类型的系统中，将军的可变优先级代码，因此，他接受准许进行发送的机会将比无官职人员增加的更快。当然，根据固定优先级代码、当前可变优先级代码和拒绝数目来调节可变优先级的许多其它变更也是可能的。

图6是根据本发明第二实施例的流程图，详述用于确定可变优先级代码的步骤。在该实施例中，根据从成员最后被准许进行发送时起所经过的时间来调节每个成员的优先级。在这种系统中，不经常请求准许进行发送的成员将比经常请求准许进行发送的那些成员得到更高的优先级。

在步骤600中，处理器300从与已经被拒绝发送特权的成员相关联的存储器302确定数据记录，它包括当授权该成员进行发送时的最后时间的指示，称为授权时间。然后，可以把每个成员的授权时间直接和其它成员的授权时间进行比较以确定谁具有更高优先级。具有较早授权时间的成员将比在较晚时间被授权发送特权的成员具有更高的优先级。在另一个实施例中，在步骤602中，处理器300计算拒绝的当前时间和被准许进行发送的最后时间之间的时间差。如果在数据记录中未曾记录以前发送特权授权时间，则可以把时间差设置成预定值，例如10分钟，表示当把准许成员进行发送的时间之间的平均时间。预定值可以是固定的或可变的。在可变值的情况下，处理器300可以任选地计算所有成员已经能够成功地接受发送特权的平均时间，计算是在预定的时间间隔内执行的。另一方面，可以使用其它的预定方法来确定预定值。

存储在步骤602中计算的时间差作为在步骤600中得到的记录的一部分。如果需要，在步骤604中，处理器300可以修改时间差。例如，根据成员的固定、或当前、或优先级可以增加或减少时间差。对于具有较高优先级的成员可以增加时间差，而对于具有较低优先级的成员可以减少时间差。可以根据诸如请求成员的位置或已经被拒绝进行发送的次数等其它预先选择的参数、因素或标准来进行修改。

在步骤606中，如果在系统中使用可变优先级代码，则使用在步骤602中计算的时间差来计算可变优先级代码，而且，如果合适，则在步骤604进行。通常，可变优先级代码相应当于时间差。时间差越大，可变优先级代码越高，反之亦然。可以使用众多方法中的任何一种方法来计算可变优先级代码。例如，可变优先级代码可以简单地等于以秒表示的时间差。或者，可以把可变优先级代码表示为整数、等于以分钟表示的时间差。例如，如果时间差是4分钟28秒，则可变优先级代码可以等于4。另一方面，无可变优先级代码可以使用。这时，处理器300简单地比较试图得到准许进行发送的竞争成员之间的时间差。具有最大时间差的成员被准许进行发送。

提供上述较佳实施例是为了使熟悉本领域技术的人员可以制造或使用本发明。熟悉本领域技术的人员将能明了这些实施例的各种修改形式，可以把这里所规定的一般原理应用到其它的实施例而不需要进行发明创造。因此，本发明并非仅限于这里所示出的实施例，而应当从最大的范围来理解这里所揭示的原理和新颍特征。

Claims (27)

1.一种向集群通信系统的成员提供公平接入的方法，其特征在于，它包含下列步骤：

把可变优先级代码分配给所述集群通信系统的每一个所述成员；

根据至少一个预定事件调节至少一个所述可变优先级代码；以及

根据所述可变优先级代码，同意向所述成员中的一个成员发送特权。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预定事件中之一是成员已经请求所述发送特权和已经被拒绝所述发送特权的次数。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预定事件中之一是从请求发送特权的成员最后一次被同意所述发送特权时起所经过的时间周期数。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，调节至少一个所述可变优先级代码的步骤包括下列步骤：

对第一成员产生一个发送否定；以及

使相应于所述第一成员的第一可变优先级代码增加一个预定值。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，增加所述第一可变优先级代码的步骤包括把预定值加到所述第一可变优先级代码的步骤。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，它还包括下列步骤：

把固定优先级代码分配给所述集群通信系统的每一个所述成员；

其中，所述预定值等于相应于所述第一成员的第一固定优先级代码。

7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，增加所述第一可变优先级代码的步骤包括把所述第一可变优先级代码乘以预定值的步骤。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，它还包括下列步骤：

把固定优先级代码分配给所述集群通信系统的每一个所述成员；

其中，所述预定值等于相应于所述第一成员的第一固定优先级代码。

9.如权利要求4所述的方法，其特征在于，它还包括，如果从产生所述发送拒绝的时间起已经经过预定的时间周期，则减少所述第一可变优先级代码的步骤。

10.如权利要求4所述的方法，其特征在于，产生所述发送拒绝的步骤包括下列步骤：

接收来自所述第一成员的接入请求；

确定第二成员当前持有所述发送特权，所述第二成员具有比所述第一优先级代码大的相应的第二可变优先级代码；以及

增加相应于所述第一成员的拒绝计数。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，它还包括这样一个步骤，即，通知所述第一成员，所述接入请求已经被拒绝。

12.如权利要求4所述的方法，其特征在于，产生所述发送拒绝的步骤还包含下述步骤：

在基本上相同的时间里，至少接收来自所述第一成员的第一接入请求和来自所述第二成员的第二接入请求；

把所述第一可变优先级代码和相应于所述第二成员的第二可变优先级代码进行比较；

确定所述第一可变优先级代码低于所述第二可变优先级代码；以及

增加相应于所述第一成员的拒绝计数。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，它还包括这样一个步骤，即，通知所述第一成员，所述第一接入请求已经被拒绝。

14.如权利要求1所述的方法，其特征在于，同意所述发送特权的步骤包括下列步骤：

配置话务控制器，把来自已经被同意所述发送特权的第一成员的发送连接到所述传播系统的至少一个其它成员；以及

把确认消息发送到所述第一成员。

15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，它还包含把相应于所述第一成员的第一可变优先级代码调节到缺省值的步骤。

16.如权利要求14所述的方法，其特征在于，它还包含把相应于所述第一成员的第一可变优先级代码减少一个预定值的步骤。

17.一种向集群通信系统的成员提供公平接入的装置，其特征在于，它包含：

存储器，用于存储相应于所述集群通信系统的每一个所述成员的事件发生数；

处理器，用于接收来自第一成员的第一接入请求；用于从相应于所述第一成员的所述存储器取得第一事件发生数；用于从相应于所述第二成员的所述存储器取得第二事件发生数；用于将第一事件发生数和第二事件发生数进行比较；以及用于根据所述比较，向所述第一成员和第二成员中的一个授予发送特权。

18.如权利要求17所述的装置，其特征在于，它还包含：

定时器，用于提供一个已被授予发送特权的授权时间；

所述存储器还用于存储相应于至少一个已被授予所述发送特权的所述成员的所述授权时间。

19.如权利要求17所述的装置，其特征在于，所述事件发生数定义为相应成员已经请求和已被拒绝授予所述发送特权的次数。

20.如权利要求17所述的装置，其特征在于，所述事件发生数定义为从相应成员已被授予所述发送特权起所经过的时间周期数。

21.如权利要求20所述的装置，其特征在于，所述时间周期中的一个时间周期等于1秒。

22.一种对集群通信系统提供公平接入的方法，其特征在于，它包含下列步骤：

接收来自所述集群通信系统的第一成员的第一接入请求和来自所述集群通信系统的第二成员的第二接入请求；

获取相应于所述第一成员的第一事件发生数，并获取相应于所述第二成员的第二事件发生数；

将所述第一事件发生数和所述第二事件发生数进行比较；以及

根据所述比较把发送特权授予一个成员。

23.如权利要求22所述的方法，其特征在于，所述第二接入请求和所述第一接入请求基本发生在相同时间。

24.如权利要求22所述的方法，其特征在于，所述第二接入请求发生在所述第一成员当前持有所述发送特权之后。

25.如权利要求22所述的方法，其特征在于，把事件发生数定义为相应成员已经请求和已被拒绝授予所述发送特权的次数。

26.如权利要求22所述的方法，其特征在于，把所述事件发生数定义为从相应成员已被授予所述发送特权时起所经过的时间周期数。

27.如权利要求26所述的方法，其特征在于，所述时间周期中的一个时间周期等于1秒。

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