CN1124559A - 控制直接方式信道上的用户站 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于控制在无线系统中在直接方式信道上操作的用户站(MS1)的方法和无线电系统，所述的无线电系统包括一个无线电网络(SwMi)，该网络具有至少一个基站(BS)和多个用户站(MS1)，并具有至少一个中继站(RS)，中继站在上述至少一个基站(BS)和在直接方式信道上操作的用户站(MS1)之间传送业务。为了控制在直接方式信道上操作的用户站，在中继站(RS)覆盖区内的直接方式信道上操作的那些用户站的标识符信息被保持在上述中继站(RS)中。

Description

控制直接方式信道上的用户站
本发明涉及用以控制无线电系统中工作在直接方式信道上的用户站(MS1)的方法，所述的无线电系统包括一个无线电网络。该网络具有至少一个基站和多个用户站，以及至少一个中继站，用于在上述至少一个基站与工作在直接方式信道上的用户站之间传送业务。
本发明还涉及移动电话系统的领域。移动电话系统中的一个用户例如一部移动电话机或是某种其他通信装置也即是一个用户站，该用户站可通过该系统和由无线电网络的基站所维持的业务信道在该无线电网络中登记。
在移动电话系统中，除了系统信道之外，所谓的直接方式信道也可用于与无线电系统连接，也就是采用直接方式操作。使用直接方式操作的用户站不直接与无线电网络或它的基站进行通信。直接方式信道是频率，移动电话或其他通信装置能以该频率相互直接地通信，而不必通过该系统。
直接方式信道典型地应用于例如一组便携式移动电话机的场合在距离基站远得不能使用系统信道的距离内相互通信。
使用直接方式信道的另一个重要途径是在系统的服务区内的某一部分内，例如无线电网络的某一个点状部分内，在系统业务量增加得很快时，可用以增大容量。
直接方式信道指直接或单工信道、或单工连接。直接方式信道通常是并非整个系统使用的信道。它例如可以是一种系统信道宽度的信道，例如12.5KHz或25KHz的信道。在直接方式信道上操作的移动电话机之间，发射台必须将其发射机调谐到该信道上，并且发送话音或数据信息。被设定为直接方式操作的其他移动电话机必须将它们的接收机调谐到同一信道上才能直接收听到发射的信息。
直接方式信道上的操作可以利用模拟或数字调制原理。在信道上发送信息的移动电话机还可以发送信令信息，例如有关信道的使用权和优先权的信息，或者信道上的分组操作信息。在直接方式信道上可以执行加密，也可以发送普通的话音。
使用直接方式操作的用户站在直接方式信道上与其他用户站进行通信而不必与无线电网络的基站直接连接。
一种形式的直接方式信道是配备有中继站的直接方式信道，这种直接方式信道除了用户站之外还有一个独立的中继站，这个中继站使用直接方式信道在用户站之间传送业务。在这种情况下，直接方式信道上的业务是按照半双工原理进行的。这样，使用直接方式操作的用户站也可以通过中继站与无线电网络进行通信。中继站是由两个彼此连接的无线电装置构成的一台设备。中继站把在直接方式信道上发送的信息消息发送给指定的网络单元，例如发送给无线电网络的基站，这些基站再把信息消息进一步发送给无线电网的交换中心，并且进而发送给设在无线电网络中的数据库。
在现有技术的解决方案中存在一个问题，例如当一个用户站例如移动电话机或其他通信装置在直接方式信道上开始操作时，该用户所登记的那个无线电网络或是系统没有收到关于如何把信息消息发送给用户的信息。因此无线电网络无法到达已经切换到直接方式操作、即在直接方式信道上工作的用户站。
在现有技术的解决方案中存在的另一个问题是：当用户站开始在直接方式信道上工作时，无线电网络或移动通信系统就丧失了对用户站的操作进行控制的能力，也就是说，无线电网络不能命令已切换到直接方式信道的用户站按照无线电网络要求的方式来操作。
现有技术的解决方案中存在的再一个问题是：当用户站已切换到直接方式信道上进行通信，并且无线电网络不能知道该用户站的位置时，即使该用户站已经移动到该系统之外，无线电网络仍会在其服务区内的系统信道上对该用户进行无效的寻呼。因此，在执行不必要的用户寻呼时，无线电网络的基站、无线电传播路径、电信资源以及交换中心不必要地被加载。
现有技术的解决方案的又一个问题是：它们不能提供对工作在直接方式信道上的移动电话机进行识别的可能性。因此就可能出现这样的情况，那些未得到无线电系统允许其工作在某条直接方式信道的用户站也可以在这一直接方式信道上工作。这些非授权用户站可能会造成很大的保密危险，特别是对于PMR系统(PMR＝专用移动无线电)。
本发明的目的就是要解决与现有技术方案有关的上述问题。
本发明的目的还在于使其有可能控制那些已切换到直接方式操作的用户站，并且在无线电网络的覆盖区内或是在工作在直接方式信道上的用户站附近通过无线电网络到达该用户站。
这种在无线电系统中对工作在直接方式信道上的用户站进行控制的新型方法是通过本发明的方法来实现的，其特征是，在一个中继站的覆盖区内工作的用户站的标识符信息被保存在上述中继站中。
本发明还涉及一种无线电系统，它包括一个具有至少一个基站以及用户站的无线电网络，并且该无线电网络还包括至少一个中继站，用于在至少一个基站与工作在直接方式信道上的用户站之间传送业务。本发明的无线电系统的特征在于，上述中继站包括一个数据库，它包含在该中继站的覆盖区内工作在直接方式信道上的那些用户站的标识符，以及用于把上述用户站的标识符保存在上述数据库中的装置。
本发明还涉及一种工作在无线电系统的直接方式信道上的用户站，上述无线电系统包括一个无线电网络，无线电网络具有至少一个基站，用户站，以及至少一个中继站，用于在至少一个基站和工作在直接方式信道上的用户站之间传送业务，上述用户站包括一个收发信单元，一个控制单元，以及一个用户接口。本发明的用户站还包括一个对无线电系统中继站发出的标识符确认消息做出响应的装置，用于把上述用户站的标识符发送给上述中继站。
本发明的原理是在无线电系统的一个中继站中保存一个数据库，把上述中继站覆盖区内工作在直接方式信道上的那些用户站，即移动站的标识符存储在上述数据库中。为了建立从无线电网络到这些用户站的连接，也要存储上述用户站所使用的直接方式信道的标识符。用户站和直接方式信道的这种信息可以通过在直接方式信道上监听用户站的操作来收集，或是通过在直接方式信道上向用户站发送标识符确认消息来收集。如果需要时，可以把收集的数据发送给已提出请求的网络单元，例如发送给无线电网络的用户数据库或是连接到无线电网络的终端设备，例如一个控制点(指令和控制点；分配器)。
这种类型的用于控制在直接方式信道上操作的用户站的方法的优点是无线电系统以及用户站按照本发明的操作方式使该系统从中继站获得在网络中的直接方式信道上操作的无线电话机的位置数据，中继站已经在其数据库中收集了所需的数据。如果系统或其用户需要发送信息或是启动与在直接方式信道上的操作无线电话机有关的功能，就可以利用这种信息。此外，系统可以利用这一信息得出不值得在系统呼叫信道上向无线电话机转发呼叫和其他系统业务的结论。
本发明的另一个优点是，无线电系统中的任何网络单元，例如用户数据库及分配器等等都可以获得有关哪些无线电话机工作在哪些直接方式信道的信息。因此，这种功能还可以对覆盖区内工作在同一直接方式信道上的非法或非授权的无线电话机进行定位。经过定位之后，可以执行必要的测量，以便消除非法的用户站。
结合以下附图详细地说明本发明。
图1示出本发明的无线电系统的操作方式；
图2示出本发明所需的信令的消息图；
图3示出本发明无线电系统中的一个用户站的方框图；
图4示出本发明无线电系统中的一个中继站的方框图。
本发明的功能主要是由中继站控制的。本发明的目的是收集到中继站的有关直接方式信道用户的数据，并通过无线电传播路径发送给系统以便进一步利用。这种数据可以在系统内部作为无线电话机定位文件的一部分来使用，也可以发送给指定的用户例如一个分配器。
图1示出本发明的无线电系统的操作方式。本发明涉及的无线电系统包括一个无线电网络，无线电网络具有交换中心、基站BS、无线电话机MS1—MS4、以及中继无线电话机RS，这种无线电系统具有蜂窝结构。在这个系统中，系统信道通常是用来传送业务的，在图1中用符号f2和f3表示这些系统信道，它们通常是一些频率对。信道也可以是由频率和时隙构成的。直接方式操作(DMO)通常是使用一个频率进行的单工业务，在这种情况下采用频率f1。这样，每个用户站，例如一个移动站轮流在一条直接方式信道上进行传输，而在一个用户站进行传输的同时，其他用户站在收听。
在图1中，中继无线电设备或中继站RS(中继器)在无线电系统和不受系统影响的直接方式操作DMO之间实现连接。如果中继无线电设备即中继站RS在系统和直接方式信道之间操作，也可以在基站的覆盖区内使用本发明的功能。
本发明的功能主要是由中继站RS控制的。在本发明中，中继站RS收集有关直接信道用户的数据，并通过无线传播路径将其发送给系统以便进一步利用。这种数据例如可以包括工作在直接方式信道上的用户站的标识符，或包括这些用户站工作的直接方式信道的标识符。当然，也可以在中继站收集其他数据。在中继站收集的数据可以在系统内作为无线电话系统的定位文件的一部分来使用，或是可以发送给指定的用户，例如某个用户组或群体的分配器。
图2示出了本发明所需的信令的消息流程图。在该图中，不同的阶段I—VI被虚线分开了。图2中的阶段I—II代表了在中继站中由不同的网络单元启动的本发明的功能。阶段III—IV表示在中继无线电设备中已启动了这种功能时，向不同的网络单元传输的收集数据。阶段V—VI表示本发明的功能被启动之后的实际的数据收集过程
在阶段I，连接到无线电系统的终端设备CP(例如一个电话机、控制点或分配器)启动本发明的数据收集功能，通过系统向中继站发送一个数据保持启动消息201，也就是“dmo—用户—询问”消息。连接到本发明的无线电网络的控制点(例如＝分配器或固定的控制点)包括用以通过发送数据保持启动消息201起动，上述中继站RS中在直接方式信道上操作的用户站MS1—MS4的标识符保持的装置221。当收集到有关操作在或出现在直接方式信道上的无线电话的数据时(按照这个图中阶段V和VI所示的方式)，中继站RS利用“dmo—用户—响应”消息202向所需的网络单元发送数据。接收该数据的网络单元可以是已请求中继站起动数据收集的网络单元，也是其他网络单元。接收该数据的网络单元将它从中继站RS接收到的数据存储在自己的数据库中。
阶段II示出与阶段I中相似的功能，区别仅是这时启动者是无线电系统SwMi的本身应用，它需要使用直接方式操作的有关无线电话机的数据。为此，无线电网络的实体相应消息201，数据保持启动消息203，即“dmo—用户—询问”消息。这种应用亦即无线电网络SwMi的实体具有其本身的地址，如同分享信令的其他用户所具有的那样。这种应用通常是一个用户定位数据库。本发明的无线电网络包括用以通过发送数据保持启动消息203来起动在上述中继站RS中在直接方式信道上操作的用户站MS1—MS4的标识符保持的装置220。该装置220可以设在无线电网络的交换中心或在其基站BS中。当中继站已收集到所需的数据时，它就利用“dmo—用户—响应”消息204将收集的数据发送给所需的网络单元。接收该数据的网络单元可以是已请求中继站起动数据收集的那个网络单元，或是其他网络单元。
在阶段III，本发明的功能是在该实际的中继站RS启动的，然后从直接方式信道上收集数据，这由图1中的符号DMO和信道/频率f1指示。数据收集功能的启动可以按照所需的间隔自动地发生，或根据某些其他标准或随机的发生。当中继站已收集到所需的数据时，中继站RS就利用“dmo—用户—指示”消息205将其发送给所需的地址，并且接收机使用“dmo—用户—指示—ack”消息206确认该数据的接收。该数据例如可以发送给具有已启动了数据收集过程的分配器的一个控制点。
图2的阶段IV中，数据收集功能在实际的中继电站RS中被启动，并且这种数据收集功能与阶段III中大体上相同。其区别仅是如阶段II中所示的那样把数据发送给系统应用。这种功能通常要和其他功能联系在一起来执行，例如与阶段I和III相关联，或是由某种其他的脉冲来产生。为此，例如当中继站RS已收集到所需的数据时，中继站RS就利用“dmo—用户—指示”消息207将其发送给所需的地址，并且接收机使用“dmo—用户—指示—ack”消息208来确认数据的接收。
图2的阶段V示出一种被动的数据收集方法。在这种方法中，中继电站的无线电设备RS在直接方式信道DMO，f1(图1)上收听用户站MS1—MS4(图1)的业务209，并且从传输中收集用户标识符数据或其他所需的信息。如果该业务仅在短时间内被收听，则出现在直接方式信道上操作的移动站的一部分在此间已没有发送任何信息，因而就不能获得有关这些用户站的信息。另一方面，如果希望无人具有检测在直接方式信道上操作的用户站的观测情况的最小可能性，即收集用户站的标识符，则这种机构是较好的。当某一无线电设备在直接方式信道上收送出发送信息时，如果这个无线电设备的标识符数据在一个表中没有的话，则可将它收集在该表中。该表的内容以“dmo—用户—指示”或消息“dmo—用户—响应”发送给它的目的地，如以上的阶段I、II、III和IV所示的。
图2中的阶段VI示出一种主动的数据收集方法。在这种方法中，中继站的无线电设备RS利用一个总标题(global title)在所需的直接方式信道上发送标识符确认消息210，在本文中，这个消息被描述为“传送—id”消息。位于一条直接方式信道上的所有无线电话机即移动站响应向中继站发送的上述消息，发送它们的直接方式信道用户号码，这些号码可以与系统方面使用的号码相同或是不同。传输可在“id—响应”消息211中进行。标识符数据被收集在一个表中。该表的内容在“dmo—用户—响应”消息202、204或在“dmo—用户—指示”消息205、207中被发送到它们的目的地。
在数据收集方法中选择采用被动(阶段V)还是主动(阶段VI)方法是通过“dmo—用户—询问”消息201、203中的一个参数来执行的。这种功能在中继站无线电设备中启动时，数据收集方法的选择可以利用中继站无线电设备的按钮拨号方式来执行。
图3示出了在一个直接方式信道上操作的一种典型的用户站500，即由用户使用的一部无线电话机。收发信机(TX/RX)501的作用是调谐到在各种特定情况下使用的无线电信道上。天线502连接到收发信机501上，这个天线与无线传播路径RP相关连。尽管其他频率也可以采用，但通常是使用60至1000MHz(VHF和UHF范围)范围内的射频。在无线电传播路径RP上，可以利用模拟调制，通常是使用相位调制。其他类型的调制也可以使用。信令例如可以采用音频副载波(FFSK)来发送。在无线电传输路径上的传输也可以是数字的。
用户接口505包括电声转换装置，典型的是一个耳机506和一个话筒507，以及可任选地包括按钮，用于始发和结束一个呼叫和用于拨号。因无线电传播路径RP上的传输在中继系统中特别是在直接方式信道上最好是单向的，故用户接口通常还具有一个按动通话按钮，在发送时必须按下该按钮。图3中未示出这个按动通话按钮。
控制单元503的任务是控制用户站的操作。控制单元503连接到用户接口505上，从接口接收例如用于开始和结束呼叫的脉冲。控制单元503还可以通过用户接口505向用户提供关于无线电话机和/或无线电话系统的操作的声音或可视信号。
控制单元503连接到收发信机TX/RX501上。收发信机使用的信道是由控制单元503确定时，亦即把收发信机501调谐到由控制单元503确定的信道上亦即一个射频和一个适当的时隙。本发明的用户站可以调谐到直接方式信道上。利用控制单元503还使收发信机501开机。控制单元503通过收发信机501接收和发送信令信息。在直接方式信道上操作的本发明的用户站500，即MS1(图1和2)是往往用于一个无线电系统中，该系统包括一个无线电网络，该网络具有至少一个基站和多个用户站；以及至少一个中继站，用于在至少一个基站与在直接方式信道上操作的多个用户站之间传送业务。这个用户站相应地包括收发信机单元501、控制单元503和用户接口505。用户站还可包括一个存储装置504。
用户站500，亦即本发明中的MS1，还包括一个响应无线电系统的中继站发送的标识符确认消息、把上述用户站的标识符发送给上述中继站RS(图1和2的)装置509。
图4示出本发明无线电系统中的一个中继站的方框图。其内应用了本发明的无线电系统，它包括一个无线电网络，该网络具有至少一个基站(图1，BS)和多个用户站，以及至少一个中继站RS，400″，它用于在至少一个基站与在直接方式信道上操作的用户站之间传送业务。这些网络单元如图1和2中所示，而图3示出了本发明的用户站的细节。中继站包括一个或多个收发信机单元TX/RX，即401至404，中继站通过它们与无线电网络和在直接方式信道上操作的用户站相通信。中继站的操作是由控制装置405控制的，并且如果需要的话，中继站的用户在需要时可以通过用户接口411控制中继站的操作。在中继站内，其不同单元以及控制单元与用户接口之间的数据是由数据传输装置411例如一条数据传输总线来发送的。本发明无线电系统的中继站“RS，400”包括一个数据库“412，DB”，它包含了在该中继站的覆盖区内在直接方式信道上操作的那些用户站(MS1—MS4)的标识符，以及用于把上述用户站的标识符保持在上述数据库“412，DB”中的装置407。请注意，在数据库“412，DB”中也可以保持与中继站的覆盖区内工作的任何用户站有关的数据，与这些用户站的用户有关的数据，或是与直接方式信道有关的数据。
本发明的中继站中的装置407用于在数据库中保持在中继站覆盖区内在直接方式信道上操作的那些用户站的标识符，它被安排得在数据库“412，DB”中保持上述那些用户站操作的直接方式信道的标识符。
本发明的中继站“RS，400”还包括用于从接收的信号中收集在直接方式信道f1上操作的用户站MS1—MS4的标识符并且用于把收集到的用户站标识符存储在中继站RS中的数据库“412，DB”内的装置408。
本发明的中继站还可以包括用于向在直接方式信道上操作的用户站MS1—MS4发送一个标识符确认消息210以向在直接方式信道上操作的用户站查询那些在直接方式信道f1上操作的用户站MS1—MS4的标识符的装置409。
本发明的中继站“RS，400”还可以包括用于起动保持在直接方式信道上操作的那些用户站的标识符的装置410。
本文中的附图和描述仅是为了表达本发明的构思。在其细节中，关于本发明的用于控制在直接方式信道上操作的用户站的方法和该无线电系统以该用户站都可以在权利要求书的范围内做出修改。尽管在上文中主要是结合无线电电话系统来说明本发明的，但本发明同样也可以用于其他类型的移动通信系统中。

Claims (17)

1.一种用以在无线电系统中控制在直接方式信道(f1)上操作的用户站(MS1—MS4)的方法，所述的无线电系统包括一个无线电网络(SwMi)，该网络具有至少一个基站(BS)和多个用户站(MS1—MS4)，并且还有至少一个中继站(RS)，用于在上述至少一个基站(BS)和在直接方式信道(f1)上操作的用户站(MS1—MS4)之间传送业务，其特征在于，关于在中继站(RS；400)覆盖区内在直接方式信道上操作的用户站的标识符的信息被保持(407)在上述中继站(RS)中。
2.按照权利要求1的方法，其特征在于，所述的用户站所使用的直接方式信道(f1)的标识符数据被保持(407)在上述中继站(RS；400)中。
3.按照权利要求1或2的方法，其特征在于，所述的中继站(RS；400)在直接方式信道上收听用户站的操作，
所述的中继站从上述用户站的传输中收集(209；408)用户站的标识符，及
把收集到的在上述直接方式信道上操作的那些用户站的标识符存储在中继站的数据库(412，DB)中。
4.按照权利要求1或2的方法，其特征在于，所述的中继站(RS；400)通过发送一个标识符确认消息(210)，向在其覆盖区内在直接方式信道(f1)上操作的用户站(MS1—MS4)查询这些用户站的标识符，及
响应由中继站执行的查询，用户站(MS1—MS4)将它们的标识符发送(211)给中继站，中继站把标识符存储在其内的数据库(412，DB)中。
5.按照权利要求1或2的方法，其特征在于，所述的中继站(RS；400)独立地起动(410)上述数据的保持。
6.按照权利要求1、2或5的方法，其特征在于所述的无线电网络(SwMi)通过向中继站发送一个数据保持启动消息(203)，起动(220)在中继站(RS；400)中上述数据的保持。
7.按照权利要求1、2、5或6的方法，其特征在于，连接到上述无线电网络的一个终端设备(CP)通过向中继站(RS；400)发送一个数据保持起动消息(201)起动在上述中继站中保持上述数据。
8.按照权利要求6的方法，其特征在于，保持(407)在中继站(RS；400)中的上述数据再被发送(207)给无线电网络(SwMi)。
9.按照权利要求7的方法，其特征在于，保持(407)在中继站(RS；400)中的上述数据再被发送(205)给连接到无线电网络的终端设备(CP)。
10.一种无线电系统，它包括一个无线电网络(SwMi)，该网络具有至少一个基站(BS)和多个用户站(MS1—MS4)，以及至少一个中继站(RS；400)，用于在至少一个基站(BS)和在直接方式信道(f1)上操作的用户站(MS1—MS4)之间传送业务，其特征在于：
上述中继站(RS；400)包括一个数据库(412，DB)，它含有在该中继站的覆盖区内在直接方式信道上操作的那些用户站(MS1—MS4)的标识符，及
用于把上述用户站的标识符保持在上述数据库(412，DB)中的装置(407)。
11.按照权利要求10的无线电系统，其特征在于，用于把中继站(RS；400)的覆盖区内在直接方式信道(f1)上操作的用户站的标识符保持在数据库(DB)中的上述装置(407)被安排用于把上述用户站MS1—MS4)所使用的那些直接方式信道的标识符保持在数据库中。
12.按照权利要求10或11的无线电系统，其特征在于，上述中继站(RS；400)包括用于从接收到的信号中收集工作在直接方式信道上的用户站(MS1—MS4)的标识符并把收集到的用户站的标识符存储在由中继站保持(407)的数据库(412，DB)中的装置(408)。
13.按照权利要求10或11的无线电系统，其特征在于，上述中继站(RS；400)包括通过向直接方式信道上操作的用户站发送一个标识符确认消息(210)来查询在直接方式信道(f1)上操作的用户站(MS1—MS4)的标识符的装置(409)。
14.按照权利要求10到13的无线电系统，其特征在于，上述中继站(RS；400)包括用于启动在直接方式信道上操作的用户站(MS1—MS4)的标识符的保持(407)的装置(410)。
15.按照权利要求10到14的无线电系统，其特征在于，所述的无线电网络(SwMi)包括通过发送一个数据保持启动消息(203)，起动在上述中继站(RS；400)中保持(407)直接方式信道上操作的那些用户站(MS1—MS4)的标识符的装置(220)。
16.按照权利要求10到15的无线电系统，其特征在于，连接到上述无线电网络(SwMi)的终端设备(CP)包括通过发送一个数据保持启动消息(201)起动上述中继站中保持(407)直接方式信道上操作的用户站的标识符的装置(221)。
17.一种用户站(MS1—MS4；500)，在无线电系统的一个直接方式信道(f1)上操作，所述的无线电系统包括一个无线电网络(SwMi)，该网络具有至少一个基站(BS)和多个用户站(MS1—MS4)，以及至少一个中继站(RS；400)，中继站用于在至少一个基站(BS)和直接方式信道上操作的用户站(MS1—MS4)之间传送业务，上述用户站包括：
一个收发信机单元(501)，
一个控制单元(503)，
一个用户接口(505)，
其特征在于，所述的用户站(500)还包括一个响应无线电系统发出的标识符确认消息(210)、把上述用户站(500)的标识符发送给上述中继站(RS；400)的装置(509)。
CNB951901389A 1994-03-03 1995-02-28 控制直接方式信道上的用户站 Expired - Fee Related CN1144485C (zh)

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