專利名稱：集群系統控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種在無線通信系統中使用的集群系統(trunkingsystem)控制方法。
背景技術：
關于寬頻率帶寬集群的無線通信系統，利用控制信道和電話通信信道的模擬集群系統已描述于日本專利No.2724917說明書1中。在根據這一專利文件的模擬集群系統中，當所有電話通信信道都被占用時，將用于進行控制信號通信的控制信道用作電話通信信道，從而所有無線中繼信道都被分配為電話通信信道。然而，上述專利文件的模擬集群系統具有以下問題。
具體地說，當所有電話通信信道都被占用時，使用控制信道作為電話通信信道，因此出現暫時不存在控制信道的情況。在這種情況中，具有控制信道的無線中繼設備所容納的無線單元不可能等到控制信號。因此，無線單元將頻繁地進行掃描操作，因而增加了電流消耗。
另外的問題是，當控制信道切換到電話通信信道時，在使用該信道的站點中，在上述信道的電話通信完成之前不能夠進行集群操作。
本發(fā)明的目的是使在控制信道和電話通信信道之間的切換更有效，和降低無線單元中的電流消耗，并同時減少集群操作不起作用的時間段。

發(fā)明內容
為實現本發(fā)明的上述目的，根據本發(fā)明第一方面，提供一種集群系統控制方法，該集群系統通過利用控制信道與無線單元的控制信號通信，執(zhí)行在無線單元與其他通信方之間的交換，并從而允許無線單元與其他通信方之間利用所選擇的電話通信信道的通信信號通信。在該控制方法中，進行下述操作在當從無線單元請求新的電話通信信道時而所有電話通信信道都被占用的情況下，執(zhí)行用于將控制信道用作電話通信信道的電話通信信道生成處理；以及在當在控制信道用作電話通信信道時任何被占用的電話通信信道被釋放的情況下，執(zhí)行用于將該釋放的電話通信信道設置作為新的控制信道的控制信道切換處理，并利用全部信道通知多個無線單元該釋放的電話通信信道目前作為新的控制信道。
為實現上述目的，根據本發(fā)明第二方面，提供一種集群系統控制方法，該集群系統通過利用控制信道的與無線單元的控制信號通信，在無線單元與其他通信方之間執(zhí)行交換，并從而允許在無線單元與其他通信方之間利用所選擇的電話通信信道的通信信號通信。在該控制方法中，執(zhí)行以下操作在當從無線單元請求新的電話通信信道時所有電話通信信道都被占用的情況下，執(zhí)行用于將控制信道用作電話通信信道的電話通信信道生成處理；以及在當控制信道用作電話通信信道時有任何被占用的電話通信信道被釋放的情況下，執(zhí)行控制信道切換處理，其用于將使用該控制信道執(zhí)行發(fā)送到無線單元/從無線單元接收的通信，切換到該釋放的電話通信信道，并釋放該控制信道，以便能夠將其用于控制信號的發(fā)送和接收。
在根據本發(fā)明第一和第二方面的集群系統控制方法中，當控制信道用作電話通信信道時，優(yōu)選地執(zhí)行控制信道使用狀態(tài)通知處理，其將表示當前用作控制信道的該電話通信信道的可用性的信息，結合在利用該控制信道發(fā)送/接收的電話通信信號中，并執(zhí)行發(fā)送。
在根據本發(fā)明第一方面的集群系統控制方法中，當所有電話通信信道都被占用時，將控制信道用作電話通信信道。然后，當出現空閑的電話通信信道時，將該電話通信信道用作控制信道。因而，縮減了其中不存在用于發(fā)送/接收控制信號的控制信道的時間段，并降低了無線單元電流消耗，同時減少了不能進行集群操作的時間段。
在根據本發(fā)明第二方面的集群系統控制方法中，當全部電話通信信號都被占用時，將控制信道用作電話通信信道。然后，當出現空閑電話通信信道時，利用該空閑電話通信信道，來發(fā)送和接收已利用該控制信道進行通信的通信信號。因而，縮減了其中不存在用于發(fā)送/接收控制信號的控制信道的時間段，并降低了無線單元電流消耗，同時減少了不能夠進行集群操作的時間段。


圖1是示出根據本發(fā)明第一實施例的集群系統的結構圖；圖2是示出概略的使用狀態(tài)通知處理的流程圖；圖3是示出包含電話通信信號的幀格式的圖；圖4是使用狀態(tài)通知處理的順序圖；以及圖5是示出根據本發(fā)明第二實施例的電話通信信道切換處理的流程圖。
具體實施例方式
將參考附圖詳細說明本發(fā)明的實施例。
圖1是示出根據本發(fā)明第一實施例的集群系統的結構圖。
該集群系統包括多個集群控制裝置10-1、10-2、...、和10-n(n是大于等于2的自然數)。
集群控制裝置10-1至10-n經控制總線彼此連接。
無線中繼設備20-1、...、和20-n分別連接到集群控制裝置10-1至10-n。
在該集群系統中，利用控制信道進行與多個無線單元31、32、33、34、35、36和37的控制信號通信，從而進行無線單元與其他通信方的交換。
無線中繼設備20-1至20-n的每一個都是對在由移動通信單元等構成的無線單元31、32、33、34、35、36和37與集群控制裝置10-1、10-2、...、和10-n之間的通信進行中繼的裝置，并包括執(zhí)行例如4值調制/解調的無線發(fā)射機/接收機，以及話音編碼器和話音解碼器。
在與無線單元31至37通信中無線中繼設備20-1使用信道f1。該信道f1用作發(fā)送/接收控制信號的控制信道，但也用作發(fā)送/接收電話通信信號的電話通信信道。正常用作控制信道的該信道f1，其登記有無線單元31至37。無線單元31至37利用信道f1掃描控制信號。
在與無線單元31至37的通信中無線中繼設備20-2至20-(n-1)分別使用信道f2至f(n-1)。信道f2至f(n-1)用作發(fā)送/接收通信信號的電話通信信道。
在與無線單元31至37的通信中無線中繼設備20-n使用信道fn。類似于信道f1，信道fn用作發(fā)送/接收電話通信信號的電話通信信道，但也可以用作發(fā)送/接收控制信號的控制信道。
下面將說明該集群系統的操作。
當無線單元31至37的任意一個與其他通信方之間的通信開始時，在無線中繼設備20-1與無線單元31至37的任意一個之間發(fā)送/接收控制信號。在該控制信號通信中，信道f1用作控制信道。在無線單元31至37與其他通信方之間的通信開始之后，選擇并使用信道f2至f(n-1)或信道fn，并且在無線中繼設備20-2至20-n與無線單元31至37之間發(fā)送/接收電話通信信號，從而將電話通信信號發(fā)送到其他通信方/從其他通信方接收電話通信信號。在此情況下，信道fn用作電話通信信道。
當信道f2至f(n-1)和fn用作電話通信信道，且變?yōu)楸徽加脮r，無線中繼設備20-1的信道f1設置為電話通信信道，利用信道f1，將電話通信信號發(fā)送到無線中繼設備31至37或從無線中繼設備31至37接收電話通信信號。因此，即使在沒有進行進一步的設備投資時，也能夠增加可用電話通信信道的數目。請注意，將信道f1設置為電話通信信道的電話通信信道生成處理是已知技術，因而此處省略了對其詳細說明。
當通過利用信道f1作為電話通信信道來發(fā)送/接收電話通信信號時，在利用無線中繼設備20-n的信道fn的通信完成時，這由集群控制裝置10-1至10-n來檢測，fn將用作控制信道。更具體的，通過使用f1至fn的全部信道，將例如從現在起信道fn將用作控制信道這樣的信息通知給無線單元31至37。無線單元31至37保持這一信息，并使用信道fn作為控制信道代替信道f1，直到被提供了后來的信息。因此就在從信道fn釋放之后開始，根據控制信號的集群操作變?yōu)榭赡堋?br> 當在此時之前用作控制信道的信道f1被用作電話通信信道時，集群控制裝置20-1將表示作為控制信道的信道fn的使用狀態(tài)和相鄰信道的使用狀態(tài)的信息，以重疊的方式插入到經信道f1的下行鏈路通信而發(fā)送的信息中，從而將該信息通知當前進行電話呼叫的無線單元。當完成這種使用狀態(tài)通知處理之后，已經在使用信道f1的無線單元能夠進行到另一信道的快速切換。將參考圖2至圖4說明概略的該使用狀態(tài)通知處理。
圖2是示出概略的該使用狀態(tài)通知處理的流程圖。圖3是示出包含電話通信信號的幀格式的圖。圖4是使用狀態(tài)通知處理的順序圖。
集群控制裝置10-1從無線中繼設備20-1接收包含電話通信信號的幀(步驟ST1)。
在將電話通信信號下行發(fā)送到無線單元31至37中，發(fā)送幀由同步幀、附加信息幀和音頻幀等構成，如圖3中所示。集群控制裝置10-1確定是否是控制信道fn及相鄰信道的使用狀態(tài)的更新定時。如果不是更新定時(步驟ST2否)，那么將正常信息設置在附加信息幀中(步驟ST3)。
如果是控制信道fn及相鄰信道的使用狀態(tài)的更新定時(步驟ST2是)，那么集群控制裝置10-1經其他集群控制裝置10-2至10-n獲取控制信道fn及相鄰信道的使用狀態(tài)(步驟ST4)。
集群控制裝置10-1確定是否信道fn被占用，并且如果沒有被占用(步驟ST5否)則執(zhí)行步驟ST3。如果信道fn被占用(步驟ST5是)，集群控制裝置10-1確定是否信道fn當前用作控制信道(步驟ST6)。
如果信道fn當前沒有用作控制信道(步驟ST6否)，則集群控制裝置10-1執(zhí)行步驟ST3。如果信道fn當前用作控制信道(步驟ST6是)，集群控制裝置10-1將表示該控制信道的使用狀態(tài)和相鄰信道的使用狀態(tài)的信息，插入到該發(fā)送幀的附加信息中(步驟ST7)。
當步驟ST3或步驟ST7完成時，集群控制裝置10-1將發(fā)送幀從無線中繼設備20-1發(fā)送到當前使用信道f1的無線單元(要與之通信的無線單元)(步驟ST8)。
如圖4所示，當重復步驟ST1至ST8時，周期性地將用作控制信道的信道fn的使用狀態(tài)和相鄰信道的使用狀態(tài)提供到與之通信的無線單元。
如上所述，根據本實施例，將已用作控制信道的信道f1，用作電話通信信道，而當信道fn釋放時，將該信道fn設置為控制信道。因此，可以防止其中不存在控制信道的狀態(tài)持續(xù)很長時間，從而允許降低無線單元31至37中浪費的電流消耗，并且同時允許縮減其中不能進行集群操作的時間段。
根據上述第一實施例，將已用作控制信道的信道f1用作電話通信信道，并且當信道fn釋放時，該信道fn被固定地設置為控制信道。
根據第二實施例，當信道f1用作電話通信信道時，執(zhí)行電話通信信道切換處理，從而將電話通信信道切換到信道fn，而控制信道再次回到信道f1(參看圖5)。
圖5是示出根據本發(fā)明第二實施例的電話通信信道切換處理的流程圖。
在其中全部電話通信信道都被占用時，在此時之前已經是控制信道的信道f1變?yōu)殡娫捦ㄐ判诺溃倚诺纅1執(zhí)行電話通信信號的發(fā)送/接收。當經集群控制裝置10-n檢測信道fn已釋放時，集群控制裝置10-1執(zhí)行下面的步驟ST11至ST16。
首先，集群控制裝置10-1收集信道f1的狀態(tài)(步驟ST11)，并確定信道f1是否被占用(步驟ST12)。如果信道f1沒有被占用(步驟ST12否)，則停止使用信道f1(步驟ST13)。具體的說，停止將其用作電話通信信道。
如果信道f1被占用(步驟ST12是)，則在步驟ST14中確定信道f1是否已用作控制信道。如果是(步驟ST14是)，則停止信道f1作為電話通信信道的使用(步驟ST15)。
如果信道f1還未用作控制信道(步驟ST14否)，集群控制裝置10-1執(zhí)行從利用信道f1的通信到利用信道fn的通信的切換(步驟ST16)。
在步驟ST15或步驟ST16之后，集群控制裝置10-1將信道f1設置為發(fā)送/接收控制信號的控制信道(步驟ST17)。
如上所述，根據本實施例，當信道fn釋放時，已經正在利用信道f1作為電話通信信道的通信被切換到信道fn，而信道f1再次恢復為控制信道。因此，當信道fn釋放時，再次存在控制信道，從而能夠防止其中不存在控制信道的狀態(tài)持續(xù)很長時間。因此，能夠降低在無線單元31至37中所花費的電流消耗，并且同時能夠降低其中不能執(zhí)行集群操作的時間段。
工業(yè)可應用性可以實現無線通信集群系統，其能夠降低容納的無線單元中的消耗電流，且同時能夠縮減不能進行集群操作的時間段，該系統可以用于寬帶無線通信網絡中。
權利要求
1.一種集群系統控制方法，該集群系統通過利用控制信道的與無線單元的控制信號通信，執(zhí)行無線單元與其他通信方法之間的交換，從而允許在無線單元與其他通信方之間利用所選擇的電話通信信道的通信信號通信，該控制方法包括步驟在當從無線單元請求新的電話通信信道時全部電話通信信道都被占用的情況下，執(zhí)行用于將控制信道用作電話通信信道的電話通信信道生成處理；以及在當控制信道用作電話通信信道時任何被占用的電話通信信道被釋放的情況下，執(zhí)行用于將該釋放的電話通信信道設置作為新的控制信道的控制信道切換處理，并利用全部信道通知多個無線單元該釋放的電話通信信道目前作為新的控制信道。
2.一種集群系統控制方法，該集群系統通過利用控制信道的與無線單元的控制信號通信，執(zhí)行在無線單元與其他通信方之間的交換，并從而允許在無線單元與其他通信方之間利用所選擇的電話通信信道的通信信號通信，該控制方法包括步驟在當從無線單元請求新的電話通信信道時所有電話通信信道都被占用的情況下，執(zhí)行用于將控制信道用作電話通信信道的電話通信信道生成處理；以及在當控制信道用作電話通信信道時任何被占用的電話通信信道被釋放的情況下，執(zhí)行控制信道切換處理，其用于將使用該控制信道執(zhí)行發(fā)送到無線單元/從無線單元接收的通信，切換到該釋放的電話通信信道，并釋放該控制信道，以便能夠將其用于控制信號的發(fā)送和接收。
3.根據權利要求1或2所述的集群系統控制方法，其中當控制信道用作電話通信信道時，執(zhí)行控制信道使用狀態(tài)通知處理，其將表示當前用作控制信道的該電話通信信道的可用性的信息，結合在利用該控制信道發(fā)送/接收的電話通信信號中，并執(zhí)行發(fā)送。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無線通信集群系統控制方法。根據該控制方法，當用作電話通信信道的多個信道(f2－fn)都在被使用時，將正常用作控制信道的信道(f1)用作電話通信信道。例如，信道(fn)已適合不僅能夠作為電話通信信道工作，而且能夠作為控制信道工作。當利用信道(fn)的電話通信完成時，將信道(fn)建立為控制信道，代替信道(f1)。以此方式，能夠降低集群系統中容納的無線單元所消耗的電流，并能夠顯著地減少集群操作不起作用的時間段。
文檔編號H04W84/08GK1891001SQ200480036949
公開日2007年1月3日 申請日期2004年12月7日 優(yōu)先權日2003年12月10日
發(fā)明者立川克彥 申請人:株式會社建伍