专利名称：干线无线电系统中通用的频率指配协议的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及的通信系统，尤其涉及工作于含有未指配频率对频带的干线无线电通信系统。
许多干线无线电通信系统至少提供出一个控制信道和两个或两个以上的用户信道。每个信道包含一对频率，即一个输入频率和一个输出频率。在此，输入信息传送到系统控制器，而输出信息由系统控制器发送。系统控制器接收到工作于输入控制频率上的各用户的信道指配请求后，调整用户信道的使用，并发送一个工作在输出控制频率上的信道指配码。
在这样的系统中，信道指配码由输出信令字(OSW)(即系统控制器在输出控制频率上发送的一个字)中的10比特字段组成。信道指配码一般只标识所指配的发送频率。由于在许多国家和频带中发送和接收频率对的预指配是已知的，所以接收用户根据信道指配码采用一种简单的算法，就可计算出指配的发送和接收频率。这种方法允许对系统加入新信道，而并不同时要求对所有的用户重编程序。
在美国，这种协议在现行的800和900兆赫频带内进行，这是干线射频通信。目前可提供的和允许使用的频带。在这类频带内，信道指配规划标识出具体的频率对，要求在发送和接收频率间有一个固定的偏移，并又在该频带内提供出固定的信道间隔。上述输出信令字比特字段有足够的余地供这类频带内适当数量信道置换应用。此外，知道发送或接收频率后，根据这类频带内给定的固定频率偏移，可计算出另一个频率。
然而，干线射频通信现在移到了另一些频段，包括甚高频段(VHF)和特高频段(UHF)。在这些频段内，发送和接收频率间的固定偏移并不存在。此外，在整个给定的频带内未曾提供固定的信道间隔。还有，在一个频带内，能有效使用的信道数超过了现行10比特信道字段内有效的信道置换数。
在这些频段内，对于使用10比特信道字段的现行干线通信系统，要求提供出合适的信道指配。
采用此处公布的本发明的措施，实际上可满足这种需求及其它需求。依照本发明的一个实施例，其系统控制器传送出标识发送和接收频率的信息。而后，各用户可各别处理此标识信息，借此分别确定和使用所指配的发送和接收频率。
在一个实施例中标识信息在两个输出信令字里传送，第一个字包含发送频率信息，第二个字包含接收频率信息。这两个字是成对传送的。
在另一个实施例中，包含接收频率信息的第二个字能根据原始信道许可状态不时地单独传送，以允许已丢失原始信道许可状态信息的用户再安排一次实时通信。
在本发明的又一实施例中，向各用户提供一个存有信息的存储器。这存储信息可包含一个或多个基本频率，与每一基本频率相对应的信道数，以及与每一基本频率相对应的信道间隔值。
根据接收的标识信息(它包括有一个信道号数码)，用户将它与存储的信道号数相比较，以识别哪一个存储的信道号数兼具有(A)小于或等于中央单元传送的信道号数码;(B)大于存储的所有其它信道号数，而这些号数也小于或等于信道号数码。于是，用户单元从接收的信道号数码中减去识别出的存储的信道号数，得到一个差值。将它与识别出的信道号数的信道间隔值相乘，得到一个乘积。然后，将对应于识别出的信道号数的基本频率与此乘积相加，得到一个指配频率。如此，重复这一处理，可得到另一个指配频率。
图1是该系统的方框图;
图2是输出信令字的信道指配格式;
图3是信道许可协议方面的输入和输出信息定时图;
图4是信道许可程序的流程图;
图5是信道译码程序的流程图。
参看图1，数字10概括地表示一个干线无线电通信系统。系统(10)通常包括多个用户单元(12和14)(此处，“用户单元”指移动用户、便携式用户或固定点用户)、干线转发器(16)和系统控制器(20)。在没有进行通话或其它通信时，用户单元(12和14)对支持控制信道的转发器(18)的输出频率作监测。
通常，在系统中的一组用户单元之间发出通信呼叫时，请求通信的用户单元(12)在控制信道转发器(18)的输入频率上发送一个称为输入信令字(1SW)的数据包。输入信令字一般包含请求通信用户单元的独有标识(ID)码(它由一个组群标识码、一个个体标识码和一个子群标识码组成，子群标识码示明请求通信用户单元所希望对话的用户单元组，输入信令字也可包含一个独有呼叫型码，它示明通信呼叫是一种请求型呼叫(例如，并非电话连络呼叫)。系统控制器(20)对请求进行译码，向监测输出控制信道的所有用户单元发送出一个合适的信道许可输出信令字(信道许可输出信令字格式和信道许可协议方面的进一步详细说明见下面)。信道许可输出信令字将请求通信用户单元(12)转移到供发送和接收用的、指定的通话信道上。这样，建立起了组群或子群呼叫对话。
在Lynk、Jr.等人的题为“有优先权的传输干线多信道通信系统”的第4，012，597号美国专利和Ablay的题为“双向连络干线无线电通信系统”的第4，672，601号美国专利中，可以找到干线射频通信方面的其它信息。
参看图2，系统控制器(20)用两个字发送一个信道许可指配码，即第一个字(22)和第二个字(24)。第一个字(22)包括一个16比特字段的请求通信用户单元(12)个体标识码，一个区分组群标识码与个体标识码的1比特字段，以及一个10比特发段的发送信道号数码。发送信道号数码可以是0与379之间的任一号数。第二个字(24)包括一个16比特字段的、呼叫对象用户单元的组群标识码。一个区分组群标识码与个体标识别码的1比特字段，以及一个10比特字段的接收信道号数码，接收信道号数码可以是380与759之间的任一号数。
下面要详细说明，这两个字(22和24)通常成对地发送，不过，在某些情况下第二个字(24)可单独发送。在Zdunek的题为“干线无线电系统通信”的第4，692，945号美国专利中，可找到有关这两个信令字的其它信息。
参看图3和图4，现在来说明信道许可程序。当一个用户单元(12)企求建立一条通信链路时，请求通信用户单元(12)在输入控制频率上发送一个信道请求输入信令字(图3中的26)，它由系统控制器(20)接收(图4中的28)。然后，系统控制器(20)识别可用的频率(图4中的30)。为了便于说明，假定有请求时各信道均可利用。如果各信道均不能利用，则系统控制器(20)通常必须对请求通信用户单元给出一个回答信号，表明现时无法提供服务。
然后，系统控制器(20)对频率信息进行编码，以形成信道许可指配。(图4中的32)，并用一个字对来传送信道许可(图4中的34)。这个字对(图3中的A.)由第一个字(图3中的22)和第二个字(图3中的24)组成，它们包含了相应的发送和接收信道号数码，下文将详述。而后，系统控制器(20)重复传送该字对(图4中的36，也即图3中的字母“B”)。
同时，系统控制器充分注意到可能发生的其它的系统需求(图4中的38)。然后，假设一个预定时间(图3中的T，例如650毫秒)尚未结束(图4中的40)，而系统控制器就产生另一个字对(22和24)的传送(图3中的字符“C”)。于是，当预定时间(T)结束时，系统控制器只是不时地传送第二个字(图4中的42，即图3中的字符“E”)，以使无论因什么原因已回到控制信道的用户单元能找着和转到当时的通信中。当然，第二个字(24)的再传送将与随系统运行情况而定的其它输出信令字(图3中的44)交错地进行。
通常，第一个和第二个字至少首先以预定的次数(例如2次)成对传送，但不大于最大预定次数(例如4次)，它们都在预定的时间内进行。
参看图5，如上所述，监测输出控制频率的用户单元接收到两个字的信道许可信息(46)。然后对第一个字(22)正确地译码，根据熟知的先有技术进行分析，以确定出发送信道号数码。借助这种信息，用户能识别出相应的发送频率组群(48)。特别是，每个用户在存储器内已存有如下面表1所示的信息表。
表1信道基本频率(兆赫)信道间隔(千赫)000402.000025100410.000025250416.750020表1中，存储有三个信道号数(000、100和250)。每个信道号数有一个所属的基本频率(例如，信道号数000的基本频率为402.0000兆赫)，此外，每个信道号数有一个与之相应的信道间隔(例如，信道号数000的信道间隔为25千赫)。
借助这信息，用户单元将存储的信道号数与接收的发送信道号数码进行比较，从存储的信道号数中所有等于或小于发送信道号数码的全体中找出最大的一个，就可识别相应的发送频率组群(48)。例如，如果用户单元接收到的发送信道号数码是“61”，则选择出的将是存储在表中的信道号数“000”。而若发送信道号数码是“101”，则选择出的是存储的信道号数“100”。
根据从存储器中选择出的信道号数的相应信息，用户单元可按如下的算法进行计算FTX＝FB+(NC-NB)×Fchs
式中，FTX-发送频率;
FB-存储在表中的基本频率;
NC-接收的发送信道号数码;
NB-存储在表中的信道号数;
Fchs-存储在表中的信道间隔值。
例如，如果接收的发送信道号数码是“61”，则由上面给出的值FTX＝402.0000+(061-000)×25千赫＝403.5250兆赫。
以同样的方式，用户单元可对第二个字(24)进行译码，确定出接收信道号数码，然后用上述的相同程序识别出相应的接收频率组群(52)。而后，通过相同的算法，用户可确定出接收频率(FRX)。于是，用户能用计算得的发送和接收频率进行所需的通信。
采用这种协议和算法，在一个目标频带内可指配380个信道中的任意一个。由于一个典型的系统通常最多有20个信道，所以，可将这380个置换信道集聚在现行系统指配信道的周围。于是，每当一个新的信道加到系统中时，不需要对用户单元编程序。此外，这种协议对于具有不同信道间隔指配的各种频带也有效。并将完全适应于任意的成对频率。
权利要求
1.一个具有下列部分的通信系统多个用户单元；一个系统控制器，用以对上述用户单元中的至少若干个指配使用的发送和接收通信频率；此系统控制器至少对上述用户单元中的若干个发送标识信息，而上述用户单元中的至少若干个应用此标别信息来确定指配的发送和接收通信频率；上述通信系统的特征在于至少构成和配置一个上述的系统控制器用以为每一个上述的发送和接收通信频率传送上述的标识信息；至少构成和配置上述的若干个用户单元各别处理上述标识信息以各别确定出上述指配的发送和接收通信频率。
2.一种向用户单元指配以发送和接收通信频率的方法，其特征在于下面的步骤A)对上述用户单元传送一个包含标识信息的第一消息，它与上述的发送通信频率相关联;B)对上述用户单元传送一个包含标识信息的第二消息，它与上述的接收通信频率相关联;C)由上述用户单元接收上述的第一和第二消息;D)由上述用户单元处理上述的第一和第二消息，以确定出上述的发送和接收通信频率。
3.根据权利要求2所述的方法，其步骤D的特征又在于下面的步骤D1)在一个存储器内提供出ⅰ)至少一个基本频率;ⅱ)对应于上述每一基本频率的一个信道号数;ⅲ)对应于上述每一基本频率的一个信道间隔值;D2)处理上述第一信息字以得到一个发送频率码;D3)识别上述信道号数中哪一个是ⅰ)小于或等于上述发送效率码;ⅱ)大于所有其它信道号数，又小于或等于上述发送频率码;D4)从上述发送频率码中减去上述识别出的信道号数，以得出一个差值;D5)将上述差值乘以与上述识别出的信道号数相对应的基本频率所属的上述信道间隔值，得出一个乘积;D6)将对应于上述识别出的信道号数的基本频率与上述的乘积相加，以确定出上述发送通信频率。
4.根据权利要求2所述的方法，其步骤D的特征可在于下面的步骤D1)选择出上述第一和第二消息中一个;D2)将上述选出的消息与存储的信息相比较，以识别出信道组群;D3)将与上述识别出的信道组群相对应的存储信息和上述选出的消息中的信息进行处理，以识别出指配的通信频率;D4)选择出上述第一和第二消息中先前未选择过的那一个，作为上述选出的消息，并重复步骤B和C以识别出另一个指配的通信频率。
5.一种对信道指配消息进行译码的方法，其特征在于下面的步骤A)在一个存储器内提供出ⅰ)至少一个基本频率;ⅱ)对应于上述每一基本频率的一个信道号数;ⅲ)对应于上述每一基本频率的一个信道间隔值;B)识别上述信道号数中哪一个是ⅰ)小于或等于上述信道指配消息;ⅱ)大于所有其它信道号数，又小于或等于上述信道指配消息;C)从上述信道指配消息中减去上述识别出的信道数，以得出一个差值;D)将上述差值乘以与上述识别出的信道号数相对应的基本频率所属的上述信道间隔值，得出一个乘积;E)将对应于上述识别出的信道号数的基本频率与上述的乘积相加，以确定出指配的频率。
6.一种对信道指配消息进行译码的方法，其特征在于，信道指配消息由包含有发送频率信息的第一消息和包含有接收频率信息的第二消息组成，该方法包含下列步骤A)选择出上述第一和第二消息中的一个;B)将上述选出的消息与存储的信息相比较，以识别出信道组群;C)将与上述识别出的信道组群相对应的存储信息和上述选出的消息中的信息进行处理，以识别出指配的频率;D)选择出上述第一和第二消息中先前未选择过的那一个。作为上述选出的消息，并重复步骤B和C以识别出另一个指配的频率。
全文摘要
本发明涉及一种以两个信令字方式向请求通信用户提供信道指配信息的干线通信系统，两个信令字包含了发送频率和接收频率方面个别的和特有的信息。这种发送和接收频率信息以编码的形式给出，用户参照存储信息的表并配合以简单的算法，可对码字进行译码。
文档编号H04W84/08GK1035925SQ8910103
公开日1989年9月27日 申请日期1989年3月2日 优先权日1988年3月2日
发明者格伦勃·加里·威廉, 莫娜·米切尔·蒂莫西·阿伦, 茨顿科·肯尼思·约翰 申请人:莫托罗拉公司