SE523722C2 - Metod och anordning för ett gruppsamtal i ett trådlöst kommunikationsssytem - Google Patents

Description

lO l5 20 n šzz 722 Emedan dessa system tillhandhåller användbar gruppkommunika- tion, tvingar de kommunikationen att vara något likriktad i det att endast en abonnent ”äger” samtalet vid varje tidpunkt.

Det vill säga, naturligare gruppkommunikation i vilken det finns flera samtidiga talare och flera lyssnare är inte möj- lig, eftersom endast en abonnentenhet kan skicka vid varje tidpunkt. Även om ett antal prioriteringsmetoder finns idag för att tillåta att högprioritetsanvändare, eller användare med högprioritetstrafik (dvs. nödsamtal), deklareras som äga- ren av ett gruppsamtal, ar kommunikation fortfarande begränsad till konfigurationer med en enda talare/flera lyssnare.

Nuvarande telefonitjänster tillhandahåller konferenssamtal i vilka flera talare och flera lyssnare samtidigt kan delta i ett samtal. Konferenssamtal kan förlängas till nuvarande tråd- lösa system genom att allokera en separat ingående kanal eller tidslucka till varje potentiell talare och en separat utgående kanal eller tidslucka för potentiella lyssnare. Vidare skulle separata fullduplexkanaler (ingående och utgående resurser) kunna allokeras till varje abonnentenhet i samtalsgruppen.

Emedan dessa tillvägagångssätt fungerar, är de högst ineffek- tiva när det gäller resursanvändning. T. ex. är det inte ovan- ligt att i organisationer för allmän säkerhet ha samtalsgrup- per som innefattar upp till hundra abonnentenheter. Uppenbar- ligen skulle upprättandet av ett gruppkonferenssamtal som an- vänder separata ingående och/eller utgående resurser för upp till hundra separata abonnentenheter kräva kommunikationsre- surser utöver kapaciteten hos de flesta kommunikationssystem.

En lösning till ovannämnda problem tillhandahålls av Grube et al. i US-patentet nr 6005848 med titeln METHOD AND APPARATUS FOR A TALKGROUP CALL IN A WIRELESS CDMA SYSTEM, Överlåten till innehavaren av föreliggande uppfinning och inkorporerad genom hänvisning häri. Såsom beskrivs i Grube et al., tilldelas en 71194; 01-11-23 lO 15 20 szá 722 subsamtalsgrupp i samtalsgruppen åtminstone en ingående kod, med hela samtalsgruppen tilldelad en utgående kod. Medlemmar i subsamtalsgruppen kan samtidigt skicka röstinformation genom att använda den ingående koden (koderna). Röstinformationen från talarna summeras och utsänds till alla användare i sam- talsgruppen. Emedan ovannämnda teknik tillhandahåller en na- turligare konversation mellan användare, är en nackdel med detta tillvägagångssätt att de individer som aktivt talar får sina röster utsända till sig, vilket kan vara irriterande för talaren.

Således existerar ett behov av duplexkommunikation mellan med- lemmar i en samtalsgrupp i trådlösa kommunikationssystem som tillåter flera användare att samtidigt sända ut till samtals- gruppen, och ändå inte tillåter en aktiv talare att höra sin röst sändas ut.

Kort beskrivning av ritningarna Figur 1 visar ett blockdiagram över ett trådlöst kommunika- tionssystem i enlighet med föreliggande uppfinning.

Figur 2 visar ett flödesdiagram över metoden för användning av en fast infrastruktur i enlighet med föreliggande uppfinning.

Figur 3 visar en tabell som kan inkorporeras vid upprättandet av ett gruppsamtal i enlighet med föreliggande uppfinning.

Figur 4 visar ett blockdiagram över arbetssättet i det trådlö- sa kommunikationssystemet i figur l i enlighet med föreliggan- de uppfinning.

Figur 5 visar ett flödesdiagram över en metod för användning av en abonnentenhet i enlighet med föreliggande uppfinning. 71194; 01-11-23 lO 15 20 '525-*722 Figur 6 visar ett blockdiagram över arbetssättet för det tråd- lösa kommunikationssystemet i figur l i enlighet med en alter- nativ utföringsform av föreliggande uppfinning.

Figur 7 visar ett blockdiagram över tidluckefördelningen i det trådlösa TDMA-kommunikationssystemet i figur 6.

Beskrivning av en föredragen utföringsform Föreliggande uppfinning tillhandahåller generellt duplexkommu- nikation.inom samtalsgruppen där en talares röst inte sänds ut till talaren. En subsamtalsgrupp med abonnentenheter, som ut- gör en del av samtalsgruppen, tilldelas åtminstone en ingående kod. Samtalsgruppen tilldelas utgående koder. Medlemmar i sub- samtalsgruppen kan samtidigt skicka röstinformation genom att använda åtminstone en ingående kod, vilken röstinformation summeras och återsänds till samtalsgruppen genom att använda de utgående koderna. Röstinformation summeras så att en indi- viduell talare mottar summerad röstinformation utan den indi- viduella abonnentens röstinnehåll. Abonnentenheter i samtals- gruppen, men inte innefattade i subsamtalsgruppen, (sub- lyssnargrupp), tillåts sända röstinformation endast efter be- gäran, och mottagning, av ytterligare en ingående kod.

Föreliggande uppfinning omfattar en metod för den fasta infra- strukturen att upprätta ett gruppsamtal. Metoden innefattar stegen att från en första abonnentenhet av ett flertal abon- nentenheter motta en begäran för ett gruppsamtal, vilken begä- ran innefattar en identitet för den första abonnentenheten och en identitet för en samtalsgrupp, identifiera, baserat på identiteten för samtalsgruppen, en samtalsgrupp med abonnent- enheter som innefattar åtminstone två abonnentenheter av fler- talet abonnentenheter, identifiera, baserat på identiteten av den första abonnentenheten, en subtalargrupp med abonnentenhe- ter i samtalsgruppen, och tilldela en utgående tidslucka i en 71194; 01-11-23 10 15 20 sås 722 frekvenskanal till abonnenterna i sublyssnargruppen. I den fö- redragna utföringsformen av föreliggande uppfinning tilldelas ett flertal utgående tidsluckor i en frekvenskanal på ett en- entydigt sätt till abonnenter i subtalargruppen om det finns flera än en talare, och åtminstone en ingående tidslucka i frekvenskanalen tilldelas på ett en-entydigt sätt till subta- largruppen.

Föreliggande uppfinning omfattar dessutom en metod för den fasta infrastrukturen att upprätta ett gruppsamtal. Metoden innefattar stegen att motta ingående taldata från ett flertal abonnentenheter inom en samtalsgrupp, varvid den ingående tal- data innefattar röstdata från en första abonnent. Den ingående taldata summeras för att producera en första summerad röstda- ta. Slutligen skickas den summerade taldata till abonnenter inom samtalsgruppen utan att skicka den summerade taldata till den första abonnenten.

Föreliggande uppfinning omfattar dessutom en metod som inne- fattar stegen att ta emot ingående röstdata från ett flertal abonnentenheter inom en samtalsgrupp, varvid den ingående tal- data innefattar röstdata från en första abonnent, skicka de först summerade röstdata till sublyssnargruppen, vari den först summerade taldata innefattar en summering av ett flertal abonnentenheter som aktivt sänder ingående tal, och slutligen upphöra att skicka taldata till abonnenter i subtalargruppen.

Föreliggande uppfinning kan närmare beskrivas med hänvisning till figurerna 1-5. Figur 1 visar ett blockdiagram över ett trådlöst kommunikationssystem 100 i enlighet med föreliggande uppfinning. I den föredragna utföringsformen av föreliggande uppfinning utnyttjar kommunikationssystemet 100 nästa genera- tions CDMA-arkitektur såsom beskrivs i cdma2000 International Telecommunication Union-Radio communication (ITU-R) Radio 71194; 01-11-23 »;-.;, 10 15 20 > 523 722 Transmission Technology (RTT) Candidate Submission-dokumentet, men i alternativa utföringsformer kan kommunikationssystemet 100 utnyttja andra analoga eller digitala cellulåra kommunika- tionssystemsprotokoll såsom, men inte begränsat till, nästa generations GSM-protokoll (Global System for Mobile Communica- tions), eller CDMA-systemprotokollet såsom beskrivs i ”Personal Station-Base Station Compatibility Requirements for (CDMA) 1.8 to 2.0 GHz Code Division Multiple Access Personal Communication Systems” (American National Standards Institute (ANSI)J-STD-008).

Det trådlösa kommunikationssystemet 100 innefattar ett flertal abonnentenheter 104-109 anordnade i åtminstone en samtalsgrupp 101 i trådlös kommunikation med en fast infrastruktur 103.

Samtalsgruppen 101 innefattar vidare en subtalargrupp 102 och en sublyssnargrupp 130. I det visade exemplet innefattas abon- nentenheterna som identifieras med hänvisningsbeteckningarna 104-106 i samtalsgruppen 101 och subtalargruppen 102, medan abonnentenheterna som identifieras genom hänvisningsbeteck- ningarna 107-109 innefattas i sublyssnargruppen. I den före- dragna utföringsformen år varje abonnentenhet 104-109 fysiskt i stånd till duplexkommunikation. Emellertid, såsom beskrivs närmare i detalj nedan, är endast de abonnentenheter som inne- fattas i subtalargruppen logiskt tillåtna att engageras i dup- lexkommunikation relativt samtalsgruppen 101.

Såsom är känt i CDMA-system tillhandahålls kommunikationskana- lerna 117-125 effektivt genom användning av spridningskoder.

Såsom beskrivs närmare i detalj nedan, används utgående koder för att effektivt tillhandahålla utgående kommunikationskana- ler 117-122 till varje abonnentenhet i samtalsgruppen 101.

Dessutom används ingående koder (tre används i exemplet som visas i figur 1) för att effektivt tillhandahålla ingående 71194; 01-11-23 >».., vnh. lO 15 20 tšzs 722 kommunikationskanaler 123-125 till varje abonnentenhet i sub- talargruppen 102.

Fasta infrastrukturen 103 innefattar de element som normalt erfordras för att stödja kommunikation inom det trådlösa sy- stemet 100 och överensstämmer, i den föredragna utföringsfor- men, med en paketbaserad CDMA-arkitektur. Mer specifikt inne- fattar den fasta infrastrukturen 103 en växel 110 i kommunika- tion med en kontroller 111, som i sin tur är i kommunikation med bastransceiverstationer (BTS:er) 112-113. Växeln 110 (ofta refererad till som en Mobile Switching Center eller MSC), kon- troller (ofta refererad till som en Base Station Controller eller BSC) det. en kontroller och kan kommunicera med annan utrustning, 111 och BTS:er 112-113 är alla väl kända inom omrä- I praktiken kommunicerar typiskt växeln 110 med flera än som inte visas. För enkelhets skull har den fasta infrastrukturen 103 begrànsats sàsom visas i figur 1. Den fasta infrastruktu- ren 103 kan även eventuellt innefatta en meddelandekontroller (dispatch controller) 114 som är i kommunikation med BTS:erna 112-113. En lämplig meddelandekontroller 114 är Dispatch Ap- plication Processor som används i ”iDEN” trådlösa kommunika- tionssystem tillverkade av Motorola, Inc. Administrationen av gruppsamtalsbehandling hanteras företrädesvis av kontrollern 111 eller av meddelandekontrollern 114 om den används. Dessut- om kan funktionen för gruppsamtalshanteringen distribueras_ge- nom den fasta infrastrukturen 103, såsom beskrivs nedan.

Figur 2 visar ett flödesdiagram över en metod som kan användas i den fasta infrastrukturen 103. Även om metoden som beskrivs i figur 2 generellt är implementerad genom den fasta infra- strukturen 103, utförs metoden företrädesvis av kontrollern 111 eller meddelandeprocessorn 114 om den används. Dessutom kan funktionaliteten som visas i figur 2 vara distribuerad över hela den fasta infrastrukturen 103. Generellt implemente- 71194; 01-11-23 10 15 20 m... 1,14» S25 722 ras metoden som illustreras i figur 2 genom lagrade mjukvaru- rutiner som exekveras av plattformerna i vilken mjukvaran är lagrad.

I steg 202 mottar den fasta infrastrukturen 103 en begäran för ett gruppsamtal frän en abonnentenhet i samtalsgruppen 101.

Den begärande abonnentenheten kan vara en av abonnentenheterna 104-106 innefattade i subtalargruppen 102, eller den kan vara en av abonnentenheterna 107-109 som inte är en medlem av sub- talargruppen 102. Oavsett vilket innefattar begäran en identi- fiering av den begärande abonnentenheten och en identifiering av samtalsgruppen till vilken kommunikation skall upprättas. I steg 204 bestämmer den fasta infrastrukturen 103 genom att an- vända en tabell och identifieringarna av samtalsgruppen och den begärande abonnentenheten, vilka abonnentenheter inom sam- talsgruppen 101 som ska upprättas som duplexdeltagare i grupp- samtalet, dvs. de abonnentenheter innefattade i subtalargrup- pen 102. Tabellen som används för detta syfte beskrivs vidare med hänvisning till figur 3.

Figur 3 visar en tabell 300 som kan användas av den fasta infrastrukturen 103 dä den upprättar ett gruppsamtal. Tabell 300 innefattar en serie med ingàngar 301-303 som korrelerar identifieringarna av samtalsgrupperna 301 med identifieringar- na av de begärande abonnentenheterna 302 och subtalargrupperna som motsvarar varje begärande abonnentenhet 303. En fördel med denna struktur är att genom att ändra ingàngarna i tabell 300 kan ett flertal konfigurationer för subtalargrupper tillhanda- hållas pà en dynamisk basis. Med hänvisning till exemplet som visas i figur 3 innefattar samtalsgruppen som identifieras som TG 001 abonnentenheter identifierade som SU 001, SU 002, SU 003, SU 004, SU 008 och SU 009. Således, då abonnentenheten SU 003 begär ett gruppsamtal innefattas abonnentenheterna SU 001, SU 002, SU 003, SU 004, SU 008 och SU 009 i samtalsgruppen och 71194; 01-11-23 lO 15 20 . 'Å 25 V30 523 722 abonnentenheterna SU 001 och SU 008 upprättas som duplexsubta- largruppmedlemmar. Alternativt, då någon av abonnentenheterna SU 002, SU 004 eller SU 009 begär ett gruppsamtal innefattas abonnentenheterna SU 001, SU 002, SU 003, SU 004, SU 008 och SU 009 i samtalsgruppen, och endast abonnentenhet SU 001 upp- rättas som en duplexsubtalargruppmedlem.

Data som matas in till duplexsubtalargruppingångarna 303 kan matas in av en systemadministratör, eller de kan matas in au- tomatiskt som en dynamisk funktion av olika händelser. Ett sätt för att genomföra dynamiska uppdateringar av subgruppin- gångarna 303 är att kontinuerligt lagra identiteter för abon- nentenheter som nyligen har engagerats i kommunikation med den begärande abonnentenheten. Det vill säga, då en-till-en- kommunikation med en given enhet upprättas, kan subtalargrupp- ingångar uppdateras att innefatta identiteten eller identite- terna för de abonnentenheter som deltog i en sådan en-till-en- kommuni-kation. Alternativt kan varje abonnentenhet som begär att läggas till till ett gruppsamtal initierat av den begäran- de enheten (vilket beskrivs i närmare detalj nedan) läggas till lämplig subtalargruppingàng. Tidsfönstret för en sådan ”nylig" kommunikation är en fråga om designval och kan baseras på en absolut tid (t. ex. endast abonnentenheter som har kom- municerat de senaste X minuterna) eller sekvens (t. ex. endast de senaste X abonnentenheterna som har kommunicerat). En annan metod är att uppdatera subtalargruppingångarna 303 baserat på de relativa prioriteterna för abonnentenheter inom samtals- gruppen. Således innefattar subtalargruppen, för varje given abonnentenhet, endast de abonnentenheter inom samtalsgruppen som har en prioritet åtminstone lika hög som den givna enhe- ten. Då prioriteter för abonnentenheter ändras kan subtalar- gruppingångarna 303 på motsvarande sätt uppdateras. Ytterliga- re en annan metod är att uppdatera subtalargruppingångarna 303 71194; 01-11-23 mm, 10 15 20 30 523 722 10 baserat pà placeringar av abonnentenheter relativt varandra.

Således, då en given abonnentenhet uppdaterar sin nuvarande placering uppdateras subtalargruppen som motsvarar den abon- nentenheten så att den innefattar endast de abonnentenheter som finns inom ett förutbestämt avstånd (t. ex. en mil) från den givna abonnentenheten. Naturligtvis kan andra metoder vara uppenbara för en fackman inom området. Dessutom kan även andra utföringsformer, som åstadkommer samma resultat som tabell 300, användas.

En abonnent kan dynamiskt växla mellan subtalargruppen och sublyssnargruppen. Om en abonnent begär att få bli del av sub- lyssnargruppen, tilldelas en ny ingående och utgående kanal till denna abonnent. Abonnenten växlar sedan från sublyssnar- gruppen till subtalargruppen. I syfte att spara RF-resurser så frigörs, om en abonnent som är i subtalargruppen begär att en- dast lyssna, den ingående och den utgående kanalen för denna abonnent och den utgående kanalen i sublyssnargruppen tillde- las abonnenten. Abonnenten växlar sedan från subtalargruppen till sublyssnargruppen.

Med hänvisning till figur 2 tilldelar den fasta infrastruktu- ren 103 ett flertal utgående och ingående koder till sub- lyssnargruppen respektive subtalargruppen då sublyssnargruppen 130 och subtalargruppen 102 har bestämts. I den föredragna ut- föringsformen av föreliggande uppfinning tilldelas de använ- darna i sublyssnargruppen 130 en enda utgående kanal för fler- qanvändare (multicast). Emellertid tilldelas de användarna i subtalargruppen 102 var och en en unik kanal för utgående sändning. Om det endast finns en abonnent/talare i subtalgrup- pen finns det inget behov av att tilldela en utgående kanal till denna abonnent/talare. I detta syfte bestämmer den fasta infrastrukturen 103 i steg 206 ett flertal utgående koder för användning i samtalsgruppen 101 och åtminstone en ingående kod 71194; 01-11-23 lO 15 20 722 il 523 för användning i subtalargruppen 102. Den fasta infrastruktu- ren 103 kan bestämma en enda ingående kod som ska användas av separata ingående subtalargruppen 102 eller, företrädesvis, koder som tilldelas varje medlem i subtalargruppen 102. De ut- gående koderna används för att skapa utgående kanaler 117-122 (ofta refererade till som en nedlänk eller framåtkanal) till varje abonnentenhet i samtalsgruppen 101. Den åtminstone en ingående kanalen används (ofta refererad till som en upplänk eller nedåtkanal) för medlemmarna i subtalargruppen 102. Den utgående koden och den åtminstone en ingående koden meddelas. samtalsgruppen 101 i steg 208. Detta meddelande kan åstadkom- mas genom användning av en kontrollkanal baserad på en PN-kod som är känd av varje abonnentenhet, vilken kontrollkanal över- vakas av abonnentenheterna.

I den föredragna utföringsformen av föreliggande uppfinning liknar gruppsamtalet ett iDEN-meddelandesamtal om det maximala abonnentantalet i subtalargruppen är 1. Detta kräver endast en ingående kanal och en utgående kanal. Om det maximala abon- nentantalet i subtalargruppen är lika med antalet i samtals- gruppen liknar gruppsamtalet det med full duplex- konferenssamtal. Detta kräver N ingående kanaler och N utgåen- de kanaler, där N är abonnentantalet i samtalsgruppen. Om emellertid det maximala abonnentantalet, M, i subtalargruppen är mellan 1 och N, identifieras gruppsamtalet som ett M-master meddelandesamtal. Denna design erfordrar M ingående och M+1 utgående kanaler.

Då kodtilldelningen har gjorts kan endast de abonnentenheter som innefattas i subtalargruppen 102 göra ingående sändningar till gruppsamtalet. Följaktligen mottar, i steg 210, meddelan- dekontrollern 114 strömmar av talinformation från en eller flera abonnentenheter i subtalargruppen 102. Talströmmarna skickas till meddelandekontrollern via basstationerna 112-113. 71194; 01-11-23 1;|4; 10 15 20 25 525 722 12 Under antagandet att de àtminstone tvä abonnentenheterna inom subtalargruppen 102 tilldelades unika ingàende koder kan strömmen av talinformation mottagen av den fasta infrastruktu- ren 103 anlända samtidigt, dvs. pà ett sätt representativt för normal gruppliknande kommunikation. De enheterna inom subta- largruppen 102 som för närvarande inte sänder tal kommer att såsom är känt inom omràdet. I steg 212 sända ett tomt mönster, summerar den fasta infrastrukturen 103 (meddelandekontrollern 114) strömmarna av talinformation för att producera summerad talinformation. Olika summeringstekniker kan användas innefat- tande, men inte begränsat till, konferensbryggor eller aritme- tisk addering inom en signalprocessor. Om strömmarna med tal- information är i en form som inte är lämplig för summering, t. ex. komprimerat digitalt tal, kan àtminstone en interim kodomvandlare erfordras för att omvandla strömmen av talinfor- mation till ett format som kan summeras enkelt, sàsom är känt inom omrâdet. Det skall noteras att dä en Enhanced Variable Rate Coder (EVRC) används kombineras endast tvà signaler, ef- tersom en EVRC-talkodare endast kan koda ett maximum pà tvà människors tal. Om flera än tvà människors tal summeras till- sammans är patch-informationen bortom begränsningarna för dä en EVRC-talkodare används summe- EVRC-talkodaren. Således, ras endast de tvä talsignalerna med högst energi. I den före- dragna utföringsformen av föreliggande uppfinning görs en be- stämning av vart den resulterande summerade signalen skall' skickas, och om den resulterande signalen ska skickas till en nuvarande talare inom subgrupp 102 avlägsnas talet från den individuella talaren fràn den resulterande summerade signalen (steg 213). Om den resulterande signalen skall skickas till en abonnentenhet som för närvarande inte talar, avlägsnas i steg 213 ingen talsignal fràn den summerade signalen. 71194; 01-11-23 lO 15 20 525 722 13 Oavsett vilken summeringsmetod som används skickas den summe- rade talinformationen sedan av den fasta infrastrukturen 103 genom användning av en utgående kod. Eftersom den utgående ko- den används kan endast abonnentenheten som använder den speci- fika koden vara i stånd att motta och återproducera den summe- rade talinformationen. Eftersom den summerade talinformationen är representativ för ett flertal talare, åstadkommes mer rea- listiska gruppkommunikationer. Dessutom avlägsnas varje indi- viduell användares röst från deras utgående signal, vilket förhindrar att användarens röst sänds ut till dem.

Föreliggande uppfinning förutser att det kan vara nödvändigt för abonnentenheter som för närvarande inte är medlemmar i subtalargruppen 102, och därför inte i stånd att skicka talin- formation, att begära möjligheten att sända. Således bestäm- merden fasta infrastrukturen 103, i steg 214, huruvida några abonnentenheter i sublyssnargruppen har skickat en begäran att tala. Begäran att tala skickas på en kanal baserat på en kod annan än den för de ingående koderna tilldelade subtalargrup- (dvs. identifiering av samtalsgruppen 101 och en identifiering av pen 102 en kontrollkanal). Begäran att tala innefattar abonnentenheten som begär att få tala. Om en sådan begäran mottas bestämmer den fasta infrastrukturen ytterligare en in- gående kod, som företrädesvis är unik från den tidigare till- delade ingående koden (koderna) i steg 2l6. Den ytterligare ingående koden meddelas sedan till den begärande enheten i steg 208, och gruppsamtalet fortgår som tidigare, men med tillägget att den begärande enheten är en talare i samtalet.

Såsom beskrivits ovan kan tabellen, som diskuterades med hän- visning till figur 3, uppdateras så att den innefattar den be gärande enheten (dvs. enheten som tilldelades den ytterligare ingående koden) i subtalargruppens ingång som används för att upprätta det aktuella gruppsamtalet. Arbetssättet hos en abon- 71194; 01-11-23 10 15 20 523 722 14 nentenhet, förutom stegen 214 och 216, diskuteras med hänvis- ning till figur 5 nedan.

Under antagande att ingen begäran för att få tala har motta- gits i steg 214 bestämmer den fasta infrastrukturen 103 i steg 218 huruvida en abonnent/talare i subtalargruppen kräver att endast få lyssna i stället för att tala. Om en abonnent/talare i subtalargruppen kräver att endast få lyssna frigörs de ingå- ende och utgäende kanalerna för denna abonnent, och den utgå- ende kanalen för sublyssnargruppen tilldelas abonnenten i steg 220. Abonnenten flyttas från subtalargruppen till sublyssnar- gruppen.

Den fasta infrastrukturen 103 bestämmer sedan (steg 222) huru- vida gruppsamtalet har avslutats. Det inses att olika tekniker kan användas för att detektera slutet av ett gruppsamtal.

T. ex. kan en time-out-timer användas efter att alla enheterna har slutat sända antingen tomma mönster eller talinformation.

Alternativt kan en detektering av att alla abonnentenheterna i subtalargruppen 102 har avslutat användas. Oavsett, under an- tagandet att gruppsamtalet har avslutats, av-tilldelar den fasta infrastrukturen 103 den utgående koden och ingående ko- der i steg 224. I likhet med steg 208 kan av-tilldelningen av de ingående och utgående koderna genomföras över en kontroll- accesskanal genom användning av kända PN-koder.

Arbetssåttet hos föreliggande uppfinning kan närmare beskrivas med hänvisning till figur 4. I figur 4 innefattar den fasta infrastrukturen 103 en mottagare 409 som tillhandahåller sepa- rata strömmar med talinformation 410-411 baserat på sändningar från medlemmarna i subtalargruppen 102, summerare 412 och 415 som summerar strömmarna med talinformation 410-411, och en sändare 414 som sänder summerad talinformation 413 till sam- talsgruppen 101 genom att använda utgående koder 415 (benämnda 71194; 01-11-23 lO 15 20 ,;|-| kod A, D och E). Sändningarna fràn medlemmarna i subtalargrup- pen 102 är baserade pà ingàende koder 416-417 (benämnda ”kod B” och ”kod C”). I den föredragna utföringsformen av förelig- gande uppfinning är summerarna 412 och 415 en del av meddelan- dekontrollern 114 som finns externt till basstationerna 112- ll3.

Sàsom visas i figur 4 har var och en av abonnentenheterna 104- 109 en mängd gemensamma element. Mer specifikt är ett kon- troll- och processorelement 401, som typiskt innefattar en el- ler flera processoranordningar (t. ex. mikroprocessorer, digi- tala signalprocessorer osv.), kopplat till ett minne 402. Kon- troll- och processorelementet 401 är kopplat till en sändare 403, en mottagare 404, en högtalare 405, en mikrofon 406 och en inmatningsanordning 407. Vart och ett av dessa element är välkända inom omrädet. Under styrning av mjukvarualgoritmer lagrade i minnet 402, genomför kontroll- och processorelemen- tet 401 de uppgifter som erfordras för operationen av abon- nentenheten. Mottagare 404 används för att motta tilldelningar av utgående och/eller ingående koder för användning i grupp- samtal, och därefter för att motta av-tilldelningar av utgåen- de och/eller ingäende koder. Dessutom behandlas, i alla abon- nentenheterna som innefattas i samtalsgruppen 101, summerad talinformation 413, modulerad i enlighet med utgående koder 415 och mottagen via mottagare 404, och tillhandahålls högta- laren 405. Pä detta sätt kan abonnentenheter, som innefattas i samtalsgruppen 101, övervaka den utgående kommunikationen som motsvarar gruppsamtalet. Inmatningsanordningen 407, som kan innefatta ett tangentbord, menydriven bildskärm eller liknande anordning, tilläter användare att skicka begäran för att tala.

I duplexabonnentenheter (dvs. medlemmar i subtalargruppen 102) behandlas tal som inmatas genom mikrofonen 406 och tillhanda- hàlls som en ström av talinformation till sändare 403 för 71194; 01-11-23 10 15 20 u 525 722 16 sändning baserad på en ingående kod 416-417. Duplexabonnenten- heterna använder även ett röstaktiverat omkopplingselement (VOX) 408 så att en kontinuerlig ström av talinformation (då tal fångas upp av mikrofonen 406) eller ett tomt mönster (då tal inte fångas upp av mikrofonen 406) skickas.

I exemplet i figur 4 används två unika ingående koder, kod B och kod C, av abonnentenheten i subtalargruppen 102 för att skicka strömmar av talinformation 410-411. I praktiken används de ingående koderna, kod B och/eller kod C, inte endast för att skicka ingående talinformation utan kan även användas för att skicka kontrollinformation om sändningseffekt så att den fasta infrastrukturen 103 känner till statusen för den utgåen- de koden. Dvs. den fasta infrastrukturen 103 kan justera utgå- ende sänd effekt relativt de utgående koderna i syfte att upp- rätthålla kommunikation. Dessutom används ett flertal utgående för att skicka den resulterande koder 425-427 (kod A, D och E) summerade talinformationen. I praktiken används de utgående koderna inte endast för att skicka summerad talinformation 413, utan kan även användas för att skicka kontrollinforma- tion, såsom ingående kodtilldelningar och effektregle- ringsinformation till medlemmar i subtalargruppen 102.

Såsom beskrivits ovan kan flera abonnentenheter som är medlem- mar i subtalargruppen 102 skicka tal samtidigt till den fasta infrastrukturen 103. I den föredragna utföringsformen av före- liggande uppfinning mottas talsignalerna av mottagaren 404 och skickas till processor 418. Processorn 418 kan skicka alla ko- derna till summeraren 412, men emellertid då en EVRC-talkodare används skickas endast de två talsignalerna med högst energi från processor 418 att summeras av summeraren 412. Det resul- terande summerade talet skickas sedan till en andra summerare 415, där en individuell talsignal avlägsnas från den summerade signalen 413. I den föredragna utföringsformen av föreliggande 71.194; 01-11-23 10 15 20 ...av »»,-» 523 722 17 uppfinning skickar kontroll- och processorenheten 418 en indi- viduell talsignal till summeraren 415 så att den kan avlägsnas från den summerade signalen 413 även om den individuella tal- signalen har den högsta talenergin. Den individuella talsigna- len som skickas till summeraren 415 bestäms genom vart resul- terande signal 419 skickas. Om t. ex. en signal som utnyttjar en specifik kod (kod D) skickas till abonnenten 104 sä skickas talsignalen från abonnenten 104 till summeraren 415 och av- lägsnas från signalen 413. Den resulterande signalen (signal 419) sprids sedan med en specifik kod (kod D) och skickas till abonnenten 104. Resultatet är en signal mottagen av abonnenten 104 som är en kombinerad signal av alla samtidiga talare (el- ler de två högsta) utan att skicka en signal från den ingående kanalen i abonnentenheten 104.

Således, i enlighet med den föredragna utföringsformen av fö- religgande uppfinning mottar en specifik talare i subgrupp 102 en utgående signal som innefattar det kombinerade talet för alla talare i subtalargruppen 102, emellertid är rösten från den specifika talaren avlägsnad från den utgående signalen. De enheterna 107-109 i sublyssnargruppen kommer att motta en kom- binerad signal med alla talare utan att något tal avlägsnats från signalen 413. Detta åstadkommes genom att processorenhe- ten 418 inte skickar någon signal till summeraren 415 då en sändning till enheterna 107-109 är önskad.

Såsom beskrivits ovan kan en abonnentenhet i sublyssnargruppen skicka en begäran att fä tala till den fasta infrastrukturen 103 i syfte att delta i gruppsamtalet. Arbetssättet hos en abonnentenhet i detta syfte visas närmare i figur 5. I steg 502 mottar en abonnentenhet en tilldelning av en utgående kod relativt ett gruppsamtal. Såsom beskrivits ovan skickas ty- piskt en sådan tilldelning över en kontrollaccesskanal upprät- tad genom användningen av en känd kod. 71194; 01-11-23 10 15 20 5525 722 ie I steg 504 kan abonnentenheten eventuellt övervaka utgående kommunikation som relaterar till gruppsamtalet. Detta steg år valfritt i det att en användare av en abonnentenhet kan välja att inte övervaka gruppsamtalet, eller i det att utgående kom- munikation behöver inte vara omedelbart förestående efter mot- tagandet av den utgående kodtilldelningen. Oavsett vilket de- tekterar abonnentenheten, i steg 506, behovet att sända en be- gäran att få tala, vilken begäran riktas till gruppsamtalet.

Efter sändning av begäran att få tala till fasta infrastruktu- ren 103 i steg 508, mottar abonnentenheten därefter en till- delning av en ytterligare ingående kod från den fasta infra- strukturen 103, och en ytterligare utgående kod om det finns flera än en talare i subtalargruppen, i steg 510. Då den har mottagit tilldelningen kan abonnentenheten, i steg 512, börja skicka en ytterligare ström av talinformation genom användning av den ingående koden, och motta en ytterligare ström av tal- information genom användning av den utgående koden om det finns flera än en talare. På detta sätt kan varje given abon- nentenhet förbli en endast lyssnande deltagare eller, om så önskas, ändra sin status för att bli en aktiv deltagare (dvs. en talare) i gruppsamtalet.

Figur 6 visar ett blockdiagram över arbetssättet hos det tråd- lösa kommunikationssystemet i figur 1 i enlighet med en alter- nativ utföringsform av föreliggande uppfinning. I den alterna- tiva utföringsformen av föreliggande uppfinning utnyttjar kom- munikationssystemet 100 ett systemprotokoll för en tidsuppde- lad multipelaccess (TDMA). Den alternativa utföringsformen kommer att beskrivas nedan med kommunikationssystem 100, som företrädesvis är ett iDEN® system kommersiellt tillgängligt Basstationerna 112-113 innefattar företrä- (EBTS), och tillhanda- från Motorola, Inc. desvis ”iDEN” Enhanced Base Transceiver Sites som är kommersiellt tillgängliga från Motorola, Inc. 71194; 01-11-23 10 15 20 S23 722 19 håller åtminstone meddelandekommunikationstjänster till abon- nentenheterna 104-109. Kommunikationsenheterna 104-109 inne- fattar företrädesvis tvåvägsradio eller radiotelefonanordning- ”iDEN” mobila eller bärbara radion. ar, såsom Motorola I figur 6 innefattar den fasta infrastrukturen 103 en mottaga- re 609 som tillhandahåller separata strömmar med talinforma- tion 610-611 baserat på sändningar från medlemmarna i subta- largruppen 102, summerare 612 som summerar strömmarna av tal- information 610-611, en växel 615 och en sändare 614 som sän- der summerad talinformation 613 till samtalsgrupp 101 genom användning av utgående kanaler 615 (benämnda kanal A, D och E). Till skillnad från den föredragna utföringsformen där en CDMA-systemarkitektur används, innefattar kanaler i den alter- nativa utföringsformen en specifik fre- kvens/tidsluckekombination. Sändningarna från medlemmarna i subtalargruppen 102 är baserade på ingående kanalerna 616-617 (benämnda ”kanal B” och ”kanal C”).

Såsom visas i figur 6 har var och en av abonnentenheterna 104- 109 en mängd gemensamma element. Mer specifikt är ett kon- troll- och processorelement 601, som typiskt innefattar en el- ex. mikroprocessorer, digi- 602. ler flera processoranordningar (t. tala signalprocessorer etc.), kopplat till ett minne Kon- troll- och processorelementet 601 är kopplat till en sändare 603, en mottagare 604, en högtalare 605, en mikrofon 606, en inmatningsanordning 607 och tidsuppdelade växlar 608 och 609.

Vart och ett av dessa element är väl kända inom området. Under styrning av mjukvarualgoritmer lagrade i minnet 602 genomför kontroll- och processorelementet 601 de uppgifter som erford- ras för operationen av abonnentenheten. Mottagaren 604 används för att motta tilldelningar av utgående och/eller ingående ka- naler för användning i gruppsamtal och därefter för att motta av-tilldelningar av de utgående och/eller ingående kanalerna. 71194; 01-11-23 ...v 66-. 6.. lO 15 20 .*25 :_V30 S23 722 20 Dessutom behandlas i alla abonnentenheterna innefattade i sam- talsgruppen 101, summerad talinformation 613, modulerad i en- lighet med utgående kanalerna 615 och mottagen via mottagaren 604, och tillhandahålls högtalaren 605. På detta sätt kan abonnentenheter som innefattas i samtalsgruppen 101 övervaka den utgående kommunikationen som motsvarar gruppsamtalet. In- matningsanordningen 607, som kan innefatta ett tangentbord, menydriven bildskärm eller liknande anordning, tillåter använ- daren att skicka en begäran att få tala. I duplexabonnentenhe- terna (dvs. medlemmar i subtalargruppen 102) behandlas tal som inmatas genom mikrofonen 606 och tillhandahålls som en ström av talinformation till sändaren 603 för sändning baserat på en ingående kanal 616-617. Duplexabonnentenheterna använder även ett röstaktiverat växlingselement (VOX) 608 så att en kontinu- erlig ström av talinformation (då tal fångas upp av mikrofonen 606) eller ett tomt mönster (då tal inte fångas upp av mikro- fonen 606) skickas. f I exemplet i figur 6 används två unika ingående kanaler, kanal B och kanal C, av abonnentenheterna i subtalargruppen 102 för att skicka strömmar med talinformation 610-611. I praktiken används de ingående kanalerna, kanal B och/eller kanal C, inte endast för att skicka ingående talinformation utan kan även användas för att skicka effektregleringsinformation så att den fasta infrastrukturen 103 känner till statusen för den utgåen- de kanalen. Det vill säga, den fasta infrastrukturen 103 kan justera utgående utsånd effekt relativt utgående kanaler i syfte att kvarhålla kommunikation. Dessutom används ett fler- för att tal utgående kanaler 625-627 (kanalerna A, D och E) skicka den resulterande summerade talinformationen.

Såsom beskrivits ovan kan flera abonnentenheter, som är med- lemmar i subtalargruppen 102, samtidigt skicka tal till den fasta infrastrukturen 103. I den föredragna utföringsformen av 71194; 01-11-23 10 15 20 523 722 21 föreliggande uppfinning mottas talsignaler från mottagaren 604 Och skickas till processorn 618. Processorn 618 kan skicka alla kanalerna till summeraren 612, men emellertid då en EVRC- talkodare används kan endast de tvä talsignalerna med högst energi skickas från processorn 618 för att summeras i summera- ren 612. Det resulterande summerade talet skickas sedan till växeln 615 där den summerade signalen 613 antingen skickas till sändaren 414 eller också inte, baserat pä nuvarande tala- re och vart den resulterande signalen 619 skickas. Om t. ex. en signal som utnyttjar en specifik kanal (kanal D) skickas till abonnenten 104, så skickas inte talsignalen fràn abonnen- ten 104 genom växeln 615 till sändare 614. Resultatet är en signal mottagen av abonnenten 104 som inte har ljudkomponenter då abonnenten 104 talar.

Således, i enlighet med den föredragna utföringsformen av fö- religgande uppfinning, mottar en specifik abonnent i subgrup- pen 102 en utgäende signal som innefattar det kombinerade ta- let fràn alla talare i subtalargruppen 102, emellertid dä en specifik abonnent talar, skickar växeln 615 inte den kombine- rade signalen 413, vilket resulterar i att inga hörbara signa- ler mottas av abonnenten. De enheterna 107-109 i sublyssnar- gruppen kommer att motta en kombinerad signal av alla talare, där växeln 615 skickar den kombinerade signalen 613.

I syfte att spara RF-resurser använder sändnings- och mottag- ningsoperationerna olika tidsluckor. T. ex., med hänvisning till figur 7, dä ett iDEN-system gör ett samtal använder en mobil ingående ram 702 en tid (t. ex. tidslucka 3), och dess utgående ram 701 använder likasà samma tidslucka (t. ex. tids- lucka 3). I den föredragna utföringsformen av föreliggande uppfinning tilldelas den utgående tidsluckan (lucka 3) i den ingående ramen 702 en tidslucka fördröjd efter den ingàende (lucka 3). Eftersom de ingäende och utgående tidsluckan (701) 71194; 01-11-23 10 15 20 :25 .,,ï3o lny»- 52si722 22 tidsluckorna skiljer i tid undviks RF-duplexers i mobilerna genom att använda tidsomkopplarna 608 och 609.

Då en mobil gör ett 2-master (flera än en talare) meddelande- telefonsamtal, tillhör uppringaren subtalargruppen 102 initi- alt (uppringaren definieras som den första mastern). Uppringa- ren tilldelas en av de ingående tidsluckornå (t. ex. tidslucka 3) från den fasta infrastrukturen 103. Den utgående tidsluckan (lucka 3) med samma ingående lucknummer som andra uppringda som tillhör sublyssnargruppen 103, tilldelas likaså av den fasta infrastrukturen 103. Då en av lyssnarna i sublyssnar- gruppen 130 kräver att få tala och dess begäran medges från den fasta infrastrukturen 103, flyttas lyssnaren från sub- lyssnargruppen 130 till subtalargruppen 101. I den föredragna utföringsformen av föreliggande uppfinning tilldelas ett par med ingående och utgående tidsluckor (t. ex. tidslucka 4) till den nya talaren (den andra talaren år definierad som den andra mastern). I syfte att ge den första talaren (första mastern) lyssningsmöjligheter tilldelas samma utgående tidslucka (lucka 3) som den ingående tidsluckan till den första talaren (första (tidslucka 2) annan än den- En ny utgående tidslucka (tidslucka 3) mastern). samma utgående tidsluckan måste tilldelas sub- lyssnargruppen 130.

Om den första talaren (första mastern) slutar tala frigörs dess ingående och utgående tidsluckor (TX/RX tidslucka 3). ben utgående tidsluckan (Rx tidslucka 4) för den andra talaren (andra mastern) frigörs också. I syfte att spara resurser för andra samtal ändras det ingående tidsluckenumret (TX tidslucka nr 4) för den andra talaren till samma utgående tidsluckenum- mer för sublyssnargruppen 130. Sedan (här tidsluckenummer 2) benämns den andra talaren (andra mastern) som den första tala- ren (första mastern). 71194; 01-11-23 lO 15 20 '523i722 23 Om N deltagare önskar tala krävs N par med sändnings- och mot- tagningstidsluckor plus en eller flera mottagningstids- luckor, där N är medlemsantalet i subtalargruppen 103. I iDEN- systemet finns det endast sex tidsluckor i en frekvenskanal.

Om N är större än 5 mäste några av deltagarna i subtalargrup- pen 103 omplaceras till andra frekvenskanaler, eftersom en ut- gående tidslucka mäste reserveras för sublyssnargruppen 130.

I det traditionella iDEN meddelandegruppsamtalet finns en övervakningsmod. Om en deltagare har prioriteten av en överva- kare kan dess tal fràn en av de ingående tidsluckorna bytas ut mot nuvarande meddelandetalarens tal för att skickas till lyssnarna i sublyssnargruppen 130. I föreliggande uppfinning summeras övervakarens tal och de nuvarande talarnas tal till alla lyssnare i sublyssnargruppen.

Föreliggande uppfinning tillhandahåller generellt en metod och en anordning för duplexkommunikation inom samtalsgrupper. Ge- nom användningen av en effektiv CDMA eller TDMA systemresurs- allokeringsmetod tillåter föreliggande uppfinning en subtalar- grupp med abonnentenheter att tala i ett trådlöst duplexkonfe- renssamtal medan andra medlemmar, potentiellt i en mycket stor samtalsgrupp, kan lyssna och, om så önskas, delta i samtalet.

Pà detta sätt kan en naturligare gruppliknande kommunikation åstadkommas utan att lägga en onödig belastning på användning- en av de trådlösa kommunikationsresurserna.

Ehuru föreliggande uppfinning har beskrivits med hänvisning till vissa föredragna utföringsformer kan ett antal modifie- ringar och variationer göras av en fackman inom området inom ramen för föreliggande uppfinning. T. ex., även om en föredra- gen utföringsform beskrevs ovan med subtrahering av en indivi- duell användares röstsignal från en summerad signal kan andra tekniker användas för att konstruera en summerad signal utan 71194; 01-11-23 523 722 ß) ÅÄ den individuella användarens tal. T. ex., i stället för att subtrahera en abonnents talsignal i summeraren 415, kan, i en alternativ utföringsform, summeraren 415 elimineras och pro- cessorenheten 418 skickar helt enkelt inte abonnentens talsig- nal till summeraren 412 då den resulterande summerade signalen ska skickas till abonnenten. 71194; Ol-ll-23

Claims (10)

10 15 525 722 IU lfl Patentkrav

1. l. En metod i ett trådlöst kommunikationssystem, som inne- fattar ett flertal abonnentenheter i trådlös kommunikation med en fast infrastruktur, för den fasta infrastrukturen att upp- rätta ett gruppsamtal, varvid metoden innefattar stegen att: motta frän en första abonnentenhet av ett flertal abon- nentenheter, en begäran för ett gruppsamtal, varvid begä- ran innefattar en identitet för den första abonnentenhe- ten och en identitet för en samtalsgrupp; identifiera, baserat pà identiteten för samtalsgruppen, en samtalsgrupp med abonnentenheter som innefattar åtmin- stone tvà abonnentenheter av flertalet abonnentenheter; identifiera, baserat pà identiteten för den första abon- nentenheten, en subtalargrupp med abonnentenheter i sam- talsgruppen; tilldela en utgående tidslucka i en frekvenskanal till abonnenter i en sublyssnargrupp; tilldela ett flertal utgående tidsluckor i frekvenskana- len pà ett en-entydigt sätt till abonnenter i subtalar- gruppen om det finns flera än en talare; och tilldela, pà ett en-entydigt sätt, àtminstone en ingående tidslucka i frekvenskanalen till subtalargruppen.

2. Metod enligt krav l, varvid steget att identifiera sam- talsgruppen vidare innefattar ett steg att indexera en tabell i enlighet med identiteten för samtalsgruppen för att välja en ingång som är unikt associerad med identiteten för samtals- gfllppên . 71194; Ol-ll-23 10 15 20 523 722

3. Metod enligt krav 2, varvid steget att identifiera subta- largruppen vidare innefattar ett steg att indexera ingången i enlighet med identiteten för den första abonnentenheten.

4. Metod enligt krav 3, vidare innefattande steget att iden- tifiera subtalargruppen som innefattar lagrade identiteter för abonnentenheter i samtalsgruppen som nyligen har engagerats i kommunikation med den första abonnentenheten.

5. Metod enligt krav 3, vidare innefattande steget att iden- tifiera subtalargruppen som innefattar lagrade identiteter för abonnentenheter i samtalsgruppen som har en prioritetsnivà åt- minstone lika hög som den första abonnentenheten.

6. Metod enligt krav 3, vidare innefattande steget att iden- tifiera subtalargruppen som innefattar lagrade identiteter för abonnentenheter i samtalsgruppen som har placeringar inom ett förutbestàmt avstånd från den första abonnentenheten.

7. Metod enligt krav 1, vidare innefattande stegen att: motta, baserat på åtminstone en ingående tidslucka i en frekvenskanal, strömmar med talinformation från abonnent- enheter i subtalargruppen; summera strömmarna med talinformation för att producera summerad talinformation; och sända, baserat på den utgående tidsluckan i en frekvens- kanal, den summerade talinformationen till samtalsgrup- pen.

8. Metod enligt krav 7, vidare innefattande ett steg att av- tilldela den utgående tidsluckan i en frekvenskanal och den åtminstone en ingående tidsluckan i en frekvenskanal då grupp- samtalet har avslutats. 71194; 01-11-23 -..Nu lO 15

9. Metod enligt krav 7, '523'722 27 vidare innefattande stegen att: motta, från en andra abonnentenhet i samtalsgruppen men inte i subtalargruppen, en begäran att få tala; tilldela ytterligare en ingående tidslucka i en frekvens- kanal till den andra abonnentenheten; motta, baserat på den ytterligare ingående tidsluckan i en frekvenskanal, en ytterligare ström av talinformation från den andra abonnentenheten; och summera strömmarna med talinformation och den ytterligare strömmen av talinformation för att producera en summerad talinformation.

10. Metod enligt krav 7, vidare innefattande ett steg att av- tilldela den utgående tidsluckan i en frekvenskanal, den åt- minstone en ingående tidsluckan i en frekvenskanal och den yt- terligare ingående tidsluckan i en frekvenskanal då ett grupp- samtal har avslutats. 71194; 01-11-23