無線電話系統中信道轉換控制方式的製作方法
2023-05-06 11:38:46 6
專利名稱：無線電話系統中信道轉換控制方式的製作方法
技術領域：
本發明涉及在網格狀的汽車電話系統等的無線電話系統中、無線基地局的控制信道的轉換控制方式。
與固定在電話亭和辦公場所中、用電線和電話局連接的電話機不同，都知道汽車等的移動機是要通過無線中繼的基地局進行通話的汽車電話系統。這種汽車電話系統即使在移動時也能與作為目標的對方掛電話、並且，因為可在汽車開始時呼叫對方，所以作為有效的機器引起工作繁忙的企業家注目並加以利用。
汽車電話系統是「汽車電話網絡」和普通的「電話線路網絡」有機地組合而成的。目前，都採用「網格方式」的汽車電話系統。在該方式中，選定某一定的區域為一網格、將該區域無間隙地進行排列。為該區域分別配置無線基地局(CellSite)，使在該區域行駛的汽車可不斷地依靠無線通訊聯絡。無線通訊聯絡通常以800兆赫為限度加以實施，與上位的汽車電話交換局(MobileTelephoneSwitchingOffice)有線連結而構成「汽車電話網絡」。
圖7表示網格方式的汽車電話系統的一個實例。
移動端機5相互間以及這些端機與辦公場所等有線連接的固定電話之間的通話，是通過無線基地局2、3、4及汽車電話交換局1而實現的。電話交換局1既與一般的電話線路相連接，又用信號線50、51、52與無線基地局2、3、4進行有線連接。這些基地局2、3、4分別設置在一定的服務區域56、57、58內，在這些對應區域內移動端機5之間採用無線方式進行呼叫、應答和通話的中繼。為此，在各基地局2、3、4設置了天線53、54、55。還有，在圖7中只是代表性地展示出基地局2、3、4，圖上未示出的無間隙地劃分的每一個區域中設置有其他的無線基地局，與電話交換局1均有線路連接。
圖8示出了把由基地局2提供服務的一定區域進一步劃分並進行發送接收的情況。
基地局2的天線53是由三個定向天線61、62、63構成的。這些天線61至63各自以無線基地局2為中心，將服務區域56進一步分成三份，分別負責各為120度的區域64、65、66的發送和接收。
從移動端機呼叫掛出的通話以及向移動端機呼叫的通話都是通過電話交換局1，無線基地局2～4而實施對通話對方的呼叫、應答、通話的。該基地局2～4各自用呼叫、應答共用信道、應答專用信道等的控制信道用無線方式進行移動端機各機間的呼叫、應答的連絡後，由電話交換局1所指定的通話信道來中繼移動端機和又一方電話間的通話。
已知汽車電話系統備有兩種控制信道即從移動端機發出呼叫或只進行應答專用的應答專用信道，以及能夠共同使用這種應答信道功能和向移動端機發出呼叫時使用的呼叫信道功能的呼叫/應答共用信道。在該系統中，從無線基地局向移動端機發出呼叫時只使用上述的呼叫/應答共用信道，至於從移動端機向無線基地局發出呼叫時由於既使用應答專用信道又使用呼叫/應答共用信道，所以在移動端機數量多時、往上的(即，向基地局的)通信量很多的情況下變成很有利。
在這些先有技術系統中，當發生幹擾、幹擾波和電路障礙等，使上述共用信道的數據接收功能發生障礙的情況下，由於在該信道的數據發送接收成為不可能，因此使該信道的發送功能和接收功能全部中止了。
但是，在不具有應答專用信道，當只備置呼叫/應答共用信道的系統中某無線基地局發生上述障礙時，在屬於該障礙局服務範圍的區域內就引起服務完全中止的問題。另外，即使在同一服務區域內設置了多個共用信道時，一方面只要有1個信道的功能中止便會降低汽車電話服務質量，另一方面如果設置多個共用信道會使費用提高。
並且，即使在設置有上述應答專用信道和共用信道的系統中，由於應答專用信道處於不能使用的狀態，所以也不能向移動端機發出呼叫。
另外，美國專利申請書第4，434，506號公開了在這種控制信道出現障礙時、使用轉換作為控制信道的一個通話信道的汽車電話系統。但是，在該系統中當然不能避免會減少同時可能使用的通話信道。
本發明的目的是消除上述先有技術的問題，在組合有呼叫/應答共用信道和應答專用信道的無線電話系統中，提供控制信道轉換控制方式，使得即使發生上述那種共用信道的接收功能障礙時，也能繼續提供服務。
為實現上述目的，本發明的無線電話系統在多個行動電話端機與無線基地局之間進行控制信息發送、接收的控制信道，是由從所述端機的發出呼叫和根據該端機的應答進行信息的發送、接收作為應答信道專用的應答專用信道，以及既可用作向所述端機發出呼叫的呼叫信道又可用作所述應答信道的呼叫/應答共用信道所構成的，其中在所述基地局設置有在所述呼叫/應答共用信道中檢測信息接收功能障礙的障礙檢測裝置，以及在該障礙檢測裝置檢出所述障礙時，將所述呼叫/應答共用信道因為呼叫信道的功能而作為呼叫專用信道進行使用的控制信道的控制裝置，其特徵在於就所述障礙發生時而言，用所述呼叫專用信道只進行從所述基地局到所述端機發出呼叫時的信息發送，用所述應答專用信道來發送、接收與向所述端機發出呼叫以外的操作有關信息。
圖1展示本發明一實施例的方塊圖，圖2展示移動端機的一個實例的方塊圖，圖3展示從無線基地局向移動端機發送消息的一實例圖，圖4(A)和(B)分別展示正常時和發生障礙時控制信道的配置結構，圖5是說明無線基地局信道裝置動作的程序框圖，圖6是說明無線基地局處理機動作的程序框圖，圖7展示網格方式汽車電話系統的概要圖，圖8是圖7中區域結構的詳細實例圖。
圖中1為汽車電話交換局，2、3、4為無線基地局，5為移動端機，20為主處理機，21、22為通話用信道裝置，23、24為控制用信道裝置，230、241……為數據發送控制部分，236、242……為數據接收控制部分。
參照圖1，在本發明的一實施例中，交換局1含有網絡開關10，在該開關10中收容著中繼線15～18，控制開關10的轉換控制部分11，控制呼叫處理的呼叫處理控制部分12、控制各無線基地局2～4的基地局控制部分13，以及用於各無線基地局2～4發送、接收與呼叫處理有關的信息及與控制基地局有關信息的消息發送、接收控制部分14。中繼線18與一般公用電話網進行連接。中繼線15與通往無線基地局2的通話線路進行連接。中繼線16、17分別連接到其他的無線基地局3、4。
由於無線基地局2、3、4都是同樣結構的，所以以基地局2為例加以說明。基地局2配置有通過交換局1的消息發送、接收控制部分14和由控制信息線連接的主處理機20，通過中繼線15和通話線路而連接的多個通話用信道裝置21～22，二個控制用信道裝置23、24，以及天線53。控制用信道裝置23、24和通話用信道裝置21～22通過數據線與主處理機20進行連接並接受控制的同時，通過信號線與天線53連接。
由於控制用信道裝置23、24可以是同樣結構的，因此以信道裝置23為例詳細地加以說明。信道裝置23在這裡執行呼叫/應答共用信道功能，備置有數據發送控制部分230和數據接收控制部分236以及發送/接收共用器235。數據發送控制部分230備置有與主處理機20連接、從該處理機20接收控制數據的控制數據接收部分231，給移動端機5發送、後面將說明的按一定數據格式輸出的控制數據的發送數據控制部分232，將該發送數據進行調製的調製部分233，以及發信機234。另外，數據接收控制部分236備置有通過共用器235接收由天線53所接收數據的收信機240、將接收的信號進行解調的解調部分239、對解調後的接收數據進行判斷的接收數據控制部分238，以及將基於所接收數據的信息通知給主處理機20的控制數據發送部分237。在這裡控制用信道裝置23是作為呼叫/應答共用信道，數據發送控制部分230以發送頻率T1進行發送，數據接收控制部分236以接收頻率R1進行接收而進行操作的。同時，信道裝置24作為應答專用信道，數據發送控制部分241以發送頻率T2進行發送，數據接收控制部分242以接收頻率R2進行接收而進行操作的。
另外，在圖2中示出移動端機5的細節。該移動端機5配置有天線70，發送接收共用器71，解調接收波的接收解調部分74，用以從解調波接收控制數據的數據接收部分77，檢測有無接收波的檢測部分75，控制移動端機5整體的控制部分78，用於將必須發送的數據及聲音信號進行調製、通過共用器71從天線70進行發送的發送調製部分72，將必須發送到無線基地局的控制數據組合輸出到發送調製部分72的數據發送部分76，根據控制部分78的指示使調製部分72及解調部分74的頻率加以變化的合成器73，根據來自控制部分78的指示，將與調製部分72及解調部分74連接的聲音信號線分別與送話器80、揚聲器81通斷的轉換部分79，鍵延長器/表示器83，以及鍵延長器/表示器控制器82。
本實施例是美國的電子工業協會EIA(ElectronicIndustriesAssociation)規格的系統，從無線基地局2～4往各移動端機5的控制數據都是依據該EIA的規格CIS-3-A和CIS-3-D的OHM(系統參數附加消息)進行發送的。該OHM通過天線70，共用器71，接收解調器74和數據接收部分77而輸入到控制部分78，控制部分78控制各部分。
在上述的OHM所發送的第1字Word1(40比特)，第2字word2(40比特)中，如圖3所示，Word2的第10～第14比特的5個比特是與呼叫信道數有關的信息「N-1」，第16比特是表示控制信道結構的信息「CPA」，第17～第23比特的7個比特是與應答信道數有關的信息「CMAX-1」(在這裡只說明與本發明直接有關的信息)。即，CPA＝1時，在該實施例的系統中表示正常狀態，表示存在呼叫/應答共用信道。另外，CPA＝0時，在本系統中表示有上述的障礙狀態，這時說明呼叫專用信道和應答專用信道是分開的。又，N表示該系統中的呼叫信道數，N-1表示從作為起始呼叫信道所定義的信道來看的總呼叫信道數。同時，CMAX表示該系統中的應答信道數，CMAX-1表示從作為起始應答信道所定義的信道來看的總應答信道數。現為了易於理解地進行說明，作為實例假定起始呼叫信道KO為第301信道，起始應答信道為K4，N＝10，CMAX＝20，在服務區域56的應答專用信道、呼叫/應答共用信道分別為K1、K2。還有，作為在相互鄰近服務區域控制信道使用了不同的頻率。
下面，說明在如上構成的系統中與障礙發生有關操作。
圖1中，控制用信道裝置230具有如上所述發送頻率T1、接收頻率R1的呼叫/應答共用信道功能。同時，控制用信道裝置236具有如上所述發送頻率T2、接收頻率R2的應答專用信道功能。在所述信道裝置230中，假如呼叫信道向移動端機5進行呼叫時，只使用發送頻率T1。
此時，當信道裝置230的發送、接收功能處於正常工作狀態時，在OHM(圖3)中CPA為1。在移動端機5側根據收到的該OHM可將事先規定好的起始呼叫信道KO起的(N-1)個範圍內的信道作為呼叫信道來使用，另外，從起始應答信道K4起(CMAX-1)個範圍內識別出可使用的信道作為應答信道。每隔幾赫茲對各信道進行設定。因此，頻率T1、R1、T2、R2分別處於圖4(A)所示位置。當各移動端機5需要使用呼叫信道和應答信道時，就掃描各自所規定範圍內的信道，檢測自身所處區域的控制信道並加以使用。在圖4(A)實例中，由於起始呼叫信道KO和起始應答信道K4都是301信道，所以從301至310信道(即，KO+(N-1)＝301+(10-1)＝310)為止是在呼叫時可使用的信道，301至320信道(即，KO+(CMAX-1)＝301+(20-1)＝320)為止都是在應答時可使用的信道。即，301～310成為呼叫/應答共用信道，311～320信道成為應答專用信道。
下面參照圖5、圖6對在頻率R1方面發生了幹擾波時的處理加以說明。在信道裝置23的接收數據控制部分238，如果識別出接收到載波(步S1)就檢查有無接收數據(步S2)。雖然接收到一定時間載波但沒有接收到數據時(步S3)，由於接收到幹擾波，一邊認為是障礙，一邊通過控制數據發送部分237報告給主處理機20(步S4、S5)。還有，步S4是報告完障礙為避免再次給主處理機20報告障礙的處理。
參照圖6，對報告發生障礙時主處理機20的處理加以說明。處理機20一接收來自信道裝置23的消息，就判定它是否與障礙有關連的消息(步S11)。在該消息正是表示發生障礙的情況下(步S12)，處理機20對呼叫/應答共用信道的數據接收功能識別是否發生了障礙。這時，共用信道由於在接收頻率R1處有幹擾波，所以起不到作為進行數據發送接收的應答信道的作用。但是，由於數據發送控制部分230的發送功能還是正常的，因此仍可使用發送頻率T1呼叫移動端機5。那樣，處理機20使數據接收控制部分236的操作中止，使信道裝置23由具有頻率T1、R1的作為呼叫/應答共用信道的操作，轉換成只具有發送頻率T1的作為呼叫專用信道的操作(步S13～S15)。
也就是說，將無線基地局2的控制信道的結構，從呼叫/應答共用信道和應答專用信道的結構變更成呼叫專用信道(T1)和應答專用信道(T2、R2)的結構。這時，為了把這個變更用新的OHM通知移動端機5，處理機20將CPA、CMAX-1的值分別變換並通知發送數據控制部分232。參照圖4(B)對該處理(步S14、S15)加以詳細說明同時就首先把CPA設定為O。更進一步，由於移動端機5可使用的應答信道的範圍改變、新CMAX-1值取由舊(CMAX-1)-N而得到的值，通過已成為呼叫專用信道裝置23通知移動端機5。具體說來，新的CMAX-1就變成19-10＝9。接收了該OHM的移動端機5的控制部分78，從CPA變成O獲知呼叫信道和應答信道已變換為分開結構。由此，呼叫專用信道的範圍從301信道～310信道沒有變化，應答專用信道的範圍識別變成從最終呼叫信道(即310信道)的下面的311信道(KO+(N-1)+1)至320信道(即，KO+(N-1)+1+新(CMAX-1)＝301+(10-1)+1+9＝320)的範圍。在基地局2提供服務的區域56中，由該控制信道結構繼續提供服務。也就是說，若就往移動端機5的引入為例，呼叫是在呼叫專用信道(T1)進行的，與該呼叫相對應，被呼叫端機在應答專用信道(T2/R2)進行應答，至於從移動端機5發出呼叫，只使用應答專用信號(T2/R2)發送發出呼叫信號。還有，基地局2中的主處理機20由於發生障礙轉換變更了控制信道結構，通過信號線50、消息發送/接收控制部分14報告基地局控制部分。
參照圖5、圖6說明從系統發生障礙狀態恢復原狀時的操作。在接收數據控制部分238中，沒有接收到幹擾波的載波後(步S1)，而且在一定期間未接收載波的場合(步S6)，判斷幹擾波消失、障礙、修復，就報告主處理機20已恢復(步S7，S8)。
對主處理機20來說，收到該恢復報告(步S11、S12)，將控制信道結構恢復為原來的呼叫/應答共用信道和應答專用信道的結構。為此，將OHM的CPA，CMAX-1的值按原來進行恢復為發送給移動端機5而進行處理(步S16～S18)。
以上的說明是就無線基地局2而言加以說明的，但對其他的無線基地局來說每個局也都進行同樣的控制信道轉換控制。
同時，在圖5中雖對由於產生幹擾波的障礙進行了說明，但發生裝置障礙的場合，依靠主處理機20周期性地檢查數據接收控制部分236的狀態的方法，接收數據控制部分238一邊檢測收信機240和解調部分239的異常、一邊向主處理機報告發生障礙等，本發明能夠用如上所述的手段加以實施。
如採用如上所說明的本發明，由於具有能夠將呼叫/應答共用信道轉換為呼叫專用信道的結構形式，所以即使呼叫/應答共用信道的數據接收功能發生障礙，也不會中止無線基地局的功能，仍能提供汽車電話服務。另外，由於具有多個呼叫/應答共用信道，因此在無線基地局中可防止降低汽車電話的服務質量。
權利要求
1.無線電話系統，在該系統中多個移動端機與無線基地局之間進行控制信息的發送、接收的控制信道，是由從所述端機的發出呼叫和根據該端機的應答進行信息的發送接收而作為專門用於應答信道的應答專用信道，以及向所述端機發出呼叫的呼叫信道和所述應答信道之間使用那一個都可能的呼叫/應答共用信道所構成的，在所述基地局備置有在所述呼叫/應答共用信道中檢測信息接收功能障礙的障礙檢測裝置，以及在該障礙檢測裝置檢出所述障礙時，將所述呼叫/應答共用信道固定為呼叫信道的功能，作為呼叫專用信道使用的控制信道的控制裝置，控制信道轉換控制方式的特徵在於就所述障礙發生時來說，用所述呼叫專用信道只進行從所述基地局到所述端機發出呼叫時的信息發送，用所述應答專用信道進行向所述端機呼叫以外與動作有關信息的發送、接收。
2.在權利要求1中所記載的無線電話系統中控制信道的轉換控制方式，其特徵在於所述信道控制裝置在所述障礙發生時將與轉換所控制的新控制信道結構有關的信息依靠所述呼叫專用信道通知所述端機。
3.在權利要求2中所記載的無線電話系統中控制信道的轉換控制方式，其特徵在於所述檢測裝置檢出了所述障礙的恢復時，所述信道控制裝置將所述呼叫專用信道恢復為所述呼叫/應答共用信道，隨著該障礙的恢復將控制信道結構的恢復原狀通知所述端機。
全文摘要
本發明的無線電話系統在多個行動電話端機與無線基地局之間的控制信道由應答專用信道以及呼叫/應答共用信道所構成。在所述呼叫/應答共用信道中檢出有障礙發生時，具有能夠將呼叫/應答共用信道轉換為呼叫專用信道的結構形式，用所述呼叫專用信道只進行從所述基地局到所述端機發出呼叫時的信息發送，用所述應答專用信道進行向所述端機發出呼叫以外與動作有關信息的發送和接收。
文檔編號H04Q7/38GK1042279SQ8910800
公開日1990年5月16日 申請日期1989年10月14日 優先權日1988年10月14日
發明者田中昌治, 塩月博文, 勝岡泳貴 申請人:日本電氣株式會社