集群系统控制方法

摘要

本发明涉及一种无线通信集群系统控制方法。根据该控制方法，当用作电话通信信道的多个信道(f2-fn)都在被使用时，将正常用作控制信道的信道(f1)用作电话通信信道。例如，信道(fn)已适合不仅能够作为电话通信信道工作，而且能够作为控制信道工作。当利用信道(fn)的电话通信完成时，将信道(fn)建立为控制信道，代替信道(f1)。以此方式，能够降低集群系统中容纳的无线单元所消耗的电流，并能够显著地减少集群操作不起作用的时间段。

权利要求

1.一种集群系统控制方法，该集群系统通过利用控制信道的与无线单元的控制信号通信，执行无线单元与其他通信方之间的交换，从而允许在无线单元与其他通信方之间利用所选择的电话通信信道的通信信号通信，该控制方法包括步骤：在当从无线单元请求新的电话通信信道时全部电话通信信道都被占用的情况下，执行用于将控制信道用作电话通信信道的电话通信信道生成处理；

在当控制信道用作电话通信信道时如果被占用的电话通信信道的预定电话通信信道被释放的情况下，执行用于将该释放的预定电话通信信道设置作为新的控制信道的控制信道切换处理，并利用全部信道通知多个无线单元该释放的预定电话通信信道目前作为新的控制信道；以及当原先设置的控制信道被用作电话通信信道并且设置了新的控制信道的情况下，将表示被用作新的控制信道的所述电话通信信道的使用状态和相邻信道的使用状态的信息以重叠方式插入到经所述原先设置的控制信道的所述下行链路通信而发送的信息中，从而通过与使用所述原先设置的控制信道的无线中继设备连接的集群控制装置，将所述控制信道的使用状态通知当前进行电话呼叫的无线单元，以执行控制信道使用状态通知处理。

说明书

集群系统控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种在无线通信系统中使用的集群系统(trunkingsystem)控制方法。

背景技术

[0002] 关于宽频率带宽集群的无线通信系统，利用控制信道和电话通信信道的模拟集群系统已描述于日本专利No.2724917说明书1中。在根据这一专利文件的模拟集群系统中，当所有电话通信信道都被占用时，将用于进行控制信号通信的控制信道用作电话通信信道，从而所有无线中继信道都被分配为电话通信信道。然而，上述专利文件的模拟集群系统具有以下问题。

[0003] 具体地说，当所有电话通信信道都被占用时，使用控制信道作为电话通信信道，因此出现暂时不存在控制信道的情况。在这种情况中，具有控制信道的无线中继设备所容纳的无线单元不可能等到控制信号。因此，无线单元将频繁地进行扫描操作，因而增加了电流消耗。

[0004] 另外的问题是，当控制信道切换到电话通信信道时，在使用该信道的站点中，在上述信道的电话通信完成之前不能够进行集群操作。

[0005] 本发明的目的是使在控制信道和电话通信信道之间的切换更有效，和降低无线单元中的电流消耗，并同时减少集群操作不起作用的时间段。

发明内容

[0006] 为实现本发明的上述目的，根据本发明第一方面，提供一种集群系统控制方法，该集群系统通过利用控制信道与无线单元的控制信号通信，执行在无线单元与其他通信方之间的交换，并从而允许无线单元与其他通信方之间利用所选择的电话通信信道的通信信号通信。在该控制方法中，进行下述操作：在当从无线单元请求新的电话通信信道时而所有电话通信信道都被占用的情况下，执行用于将控制信道用作电话通信信道的电话通信信道生成处理；以及在当在控制信道用作电话通信信道时任何被占用的电话通信信道被释放的情况下，执行用于将该释放的电话通信信道设置作为新的控制信道的控制信道切换处理，并利用全部信道通知多个无线单元该释放的电话通信信道目前作为新的控制信道。

[0007] 为实现上述目的，根据本发明第二方面，提供一种集群系统控制方法，该集群系统通过利用控制信道的与无线单元的控制信号通信，在无线单元与其他通信方之间执行交换，并从而允许在无线单元与其他通信方之间利用所选择的电话通信信道的通信信号通信。在该控制方法中，执行以下操作：在当从无线单元请求新的电话通信信道时所有电话通信信道都被占用的情况下，执行用于将控制信道用作电话通信信道的电话通信信道生成处理；以及在当控制信道用作电话通信信道时有任何被占用的电话通信信道被释放的情况下，执行控制信道切换处理，其用于将使用该控制信道执行发送到无线单元/从无线单元接收的通信，切换到该释放的电话通信信道，并释放该控制信道，以便能够将其用于控制信号的发送和接收。

[0008] 在根据本发明第一和第二方面的集群系统控制方法中，当控制信道用作电话通信信道时，优选地执行控制信道使用状态通知处理，其将表示当前用作控制信道的该电话通信信道的可用性的信息，结合在利用该控制信道发送/接收的电话通信信号中，并执行发送。

[0009] 在根据本发明第一方面的集群系统控制方法中，当所有电话通信信道都被占用时，将控制信道用作电话通信信道。然后，当出现空闲的电话通信信道时，将该电话通信信道用作控制信道。因而，缩减了其中不存在用于发送/接收控制信号的控制信道的时间段，并降低了无线单元电流消耗，同时减少了不能进行集群操作的时间段。

[0010] 在根据本发明第二方面的集群系统控制方法中，当全部电话通信信号都被占用时，将控制信道用作电话通信信道。然后，当出现空闲电话通信信道时，利用该空闲电话通信信道，来发送和接收已利用该控制信道进行通信的通信信号。因而，缩减了其中不存在用于发送/接收控制信号的控制信道的时间段，并降低了无线单元电流消耗，同时减少了不能够进行集群操作的时间段。

附图说明

[0011] 图1是示出根据本发明第一实施例的集群系统的结构图；

[0012] 图2是示出概略的使用状态通知处理的流程图；

[0013] 图3是示出包含电话通信信号的帧格式的图；

[0014] 图4是使用状态通知处理的顺序图；以及

[0015] 图5是示出根据本发明第二实施例的电话通信信道切换处理的流程图。

具体实施方式

[0016] 将参考附图详细说明本发明的实施例。

[0017] [第一实施例]

[0018] 图1是示出根据本发明第一实施例的集群系统的结构图。

[0019] 该集群系统包括多个集群控制装置10-1、10-2、...、和10-n(n是大于等于2的自然数)。

[0020] 集群控制装置10-1至10-n经控制总线彼此连接。

[0021] 无线中继设备20-1、...、和20-n分别连接到集群控制装置10-1至10-n。

[0022] 在该集群系统中，利用控制信道进行与多个无线单元31、32、33、34、35、36和37的控制信号通信，从而进行无线单元与其他通信方的交换。

[0023] 无线中继设备20-1至20-n的每一个都是对在由移动通信单元等构成的无线单元31、32、33、34、35、36和37与集群控制装置10-1、10-2、...、和10-n之间的通信进行中继的装置，并包括执行例如4值调制/解调的无线发射机/接收机，以及话音编码器和话音解码器。

[0024] 在与无线单元31至37通信中无线中继设备20-1使用信道f1。该信道f1用作发送/接收控制信号的控制信道，但也用作发送/接收电话通信信号的电话通信信道。正常用作控制信道的该信道f1，其登记有无线单元31至37。无线单元31至37利用信道f1扫描控制信号。

[0025] 在与无线单元31至37的通信中无线中继设备20-2至20-(n-1)分别使用信道f2至f(n-1)。信道f2至f(n-1)用作发送/接收通信信号的电话通信信道。

[0026] 在与无线单元31至37的通信中无线中继设备20-n使用信道fn。类似于信道f1，信道fn用作发送/接收电话通信信号的电话通信信道，但也可以用作发送/接收控制信号的控制信道。

[0027] 下面将说明该集群系统的操作。

[0028] 当无线单元31至37的任意一个与其他通信方之间的通信开始时，在无线中继设备20-1与无线单元31至37的任意一个之间发送/接收控制信号。在该控制信号通信中，信道f1用作控制信道。在无线单元31至37与其他通信方之间的通信开始之后，选择并使用信道f2至f(n-1)或信道fn，并且在无线中继设备20-2至20-n与无线单元31至37之间发送/接收电话通信信号，从而将电话通信信号发送到其他通信方/从其他通信方接收电话通信信号。在此情况下，信道fn用作电话通信信道。

[0029] 当信道f2至f(n-1)和fn用作电话通信信道，且变为被占用时，无线中继设备20-1的信道f1设置为电话通信信道，利用信道f1，将电话通信信号发送到无线中继设备31至37或从无线中继设备31至37接收电话通信信号。因此，即使在没有进行进一步的设备投资时，也能够增加可用电话通信信道的数目。请注意，将信道f1设置为电话通信信道的电话通信信道生成处理是已知技术，因而此处省略了对其详细说明。

[0030] 当通过利用信道f1作为电话通信信道来发送/接收电话通信信号时，在利用无线中继设备20-n的信道fn的通信完成时，这由集群控制装置10-1至10-n来检测，fn将用作控制信道。更具体的，通过使用f1至fn的全部信道，将例如从现在起信道fn将用作控制信道这样的信息通知给无线单元31至37。无线单元31至37保持这一信息，并使用信道fn作为控制信道代替信道f1，直到被提供了后来的信息。因此就在从信道fn释放之后开始，根据控制信号的集群操作变为可能。

[0031] 当在此时之前用作控制信道的信道f1被用作电话通信信道时，集群控制装置20-1将表示作为控制信道的信道fn的使用状态和相邻信道的使用状态的信息，以重叠的方式插入到经信道f1的下行链路通信而发送的信息中，从而将该信息通知当前进行电话呼叫的无线单元。当完成这种使用状态通知处理之后，已经在使用信道f1的无线单元能够进行到另一信道的快速切换。将参考图2至图4说明概略的该使用状态通知处理。

[0032] 图2是示出概略的该使用状态通知处理的流程图。图3是示出包含电话通信信号的帧格式的图。图4是使用状态通知处理的顺序图。

[0033] 集群控制装置10-1从无线中继设备20-1接收包含电话通信信号的帧(步骤ST1)。

[0034] 在将电话通信信号下行发送到无线单元31至37中，发送帧由同步帧、附加信息帧和音频帧等构成，如图3中所示。集群控制装置10-1确定是否是控制信道fn及相邻信道的使用状态的更新定时。如果不是更新定时(步骤ST2：否)，那么将正常信息设置在附加信息帧中(步骤ST3)。

[0035] 如果是控制信道fn及相邻信道的使用状态的更新定时(步骤ST2：是)，那么集群控制装置10-1经其他集群控制装置10-2至10-n获取控制信道fn及相邻信道的使用状态(步骤ST4)。

[0036] 集群控制装置10-1确定是否信道fn被占用，并且如果没有被占用(步骤ST5：否)则执行步骤ST3。如果信道fn被占用(步骤ST5：是)，集群控制装置10-1确定是否信道fn当前用作控制信道(步骤ST6)。

[0037] 如果信道fn当前没有用作控制信道(步骤ST6：否)，则集群控制装置10-1执行步骤ST3。如果信道fn当前用作控制信道(步骤ST6：是)，集群控制装置10-1将表示该控制信道的使用状态和相邻信道的使用状态的信息，插入到该发送帧的附加信息中(步骤ST7)。

[0038] 当步骤ST3或步骤ST7完成时，集群控制装置10-1将发送帧从无线中继设备20-1发送到当前使用信道f1的无线单元(要与之通信的无线单元)(步骤ST8)。

[0039] 如图4所示，当重复步骤ST1至ST8时，周期性地将用作控制信道的信道fn的使用状态和相邻信道的使用状态提供到与之通信的无线单元。

[0040] 如上所述，根据本实施例，将已用作控制信道的信道f1，用作电话通信信道，而当信道fn释放时，将该信道fn设置为控制信道。因此，可以防止其中不存在控制信道的状态持续很长时间，从而允许降低无线单元31至37中浪费的电流消耗，并且同时允许缩减其中不能进行集群操作的时间段。

[0041] [第二实施例]

[0042] 根据上述第一实施例，将已用作控制信道的信道f1用作电话通信信道，并且当信道fn释放时，该信道fn被固定地设置为控制信道。

[0043] 根据第二实施例，当信道f1用作电话通信信道时，执行电话通信信道切换处理，从而将电话通信信道切换到信道fn，而控制信道再次回到信道f1(参看图5)。

[0044] 图5是示出根据本发明第二实施例的电话通信信道切换处理的流程图。

[0045] 在其中全部电话通信信道都被占用时，在此时之前已经是控制信道的信道f1变为电话通信信道，且信道f1执行电话通信信号的发送/接收。当经集群控制装置10-n检测信道fn已释放时，集群控制装置10-1执行下面的步骤ST11至ST16。

[0046] 首先，集群控制装置10-1收集信道f1的状态(步骤ST11)，并确定信道f1是否被占用(步骤ST12)。如果信道f1没有被占用(步骤ST12：否)，则停止使用信道f1(步骤ST13)。具体的说，停止将其用作电话通信信道。

[0047] 如果信道f1被占用(步骤ST12：是)，则在步骤ST14中确定信道f1是否已用作控制信道。如果是(步骤ST14：是)，则停止信道f1作为电话通信信道的使用(步骤ST15)。

[0048] 如果信道f1还未用作控制信道(步骤ST14：否)，集群控制装置10-1执行从利用信道f1的通信到利用信道fn的通信的切换(步骤ST16)。

[0049] 在步骤ST15或步骤ST16之后，集群控制装置10-1将信道f1设置为发送/接收控制信号的控制信道(步骤ST17)。

[0050] 如上所述，根据本实施例，当信道fn释放时，已经正在利用信道f1作为电话通信信道的通信被切换到信道fn，而信道f1再次恢复为控制信道。因此，当信道fn释放时，再次存在控制信道，从而能够防止其中不存在控制信道的状态持续很长时间。因此，能够降低在无线单元31至37中所花费的电流消耗，并且同时能够降低其中不能执行集群操作的时间段。

[0051] 工业可应用性

[0052] 可以实现无线通信集群系统，其能够降低容纳的无线单元中的消耗电流，且同时能够缩减不能进行集群操作的时间段，该系统可以用于宽带无线通信网络中。