ТЕРРИТОРИАЛЬНАЯ СИСТЕМА ГРУППОВОЙ РАДИОСВЯЗИ И СПОСОБ ЕЕ РАБОТЫ Российский патент 1999 года по МПК H04J3/00 H04Q7/20 

Изобретение относится к системам групповой радиосвязи (СГР), представляющим собой системы связи с радиоканалами общего пользования, а именно к местным СГР, обслуживающим сети связи для близкорасположенных абонентов, и территориальным СГР, обслуживающим значительные территории, а также к способу работы таких систем. В системах радиосвязи, описываемых ниже, информация о всей совокупности подвижных абонентов обрабатывается совместно в базе данных, а местная сеть связи для управления множеством подвижных абонентов и территориальная сеть, предназначенная для соединения множества местных сетей и совместного управления ими, объединены таким образом, что подвижные абоненты имеют возможность получить услуги связи в любой точке территориальной сети, при этом обеспечиваются назначение категории обслуживания и управление уровнем передаваемого сигнала.

На фиг.1 представлена структурная схема известной местной СГР, на фиг.2 - взаимодействие известных местных СГР.

Структурная схема известной местной СГР, показанной на фиг. 1, включает в себя коммутатор A10, телефонную сеть общего пользования PSTN, радиотелефонные тракты R₁...R_m, канал управления СС и подвижные абоненты 1...m. Радиотелефонные тракты обеспечивают передачу и прием телефонных сигналов и данных для подвижных абонентов и резервируются каналом управления СС. Канал управления служит для передачи телефонных сигналов и данных, поступающих от подвижных абонентов, на коммутатор A10 по кабелю или в СВЧ диапазоне радиоволн, а также для передачи телефонных сигналов и данных, поступающих от коммутатора A10, соответствующему подвижному абоненту. Канал управления СС резервирует радиотелефонные тракты R₁...R_m для соответствующих подвижных абонентов и передает различные данные, такие как информация о местонахождении подвижных абонентов, на коммутатор A10. Коммутатор А10 управляет каналом управления СС и радиотелефонными трактами R₁...R_m, используя различные данные, поступающие от подвижных абонентов 1...m, таким образом, чтобы сделать возможным установление связи между соответствующим подвижным абонентом и телефонной сетью общего пользования.

На фиг.2 показаны три расположенные в непосредственной близости друг от друга местные СГР A100, A200, A300.

Рассмотрим организацию связи между известной местной СГР и рядом других местных СГР.

Местные СГР A100, A200, A300 обслуживают только тех подвижных абонентов, которые зарегистрированы в данной системе, и не обеспечивают услуг связи для переместившихся в их зону обслуживания подвижных абонентов, относящихся к другим местным СГР. Поэтому подвижный абонент, зарегистрированный в одной из местных СГР, может получить услуги связи только в пределах зоны обслуживания этой местной СГР. Кроме того, выходная мощность радиотелефонных трактов соответствующей местной СГР поддерживается одинаковой только с учетом потребностей подвижных абонентов, относящихся к данной системе, без учета влияния на другие местные СГР.

Соответственно, в множестве местных СГР А100, А200, А3ОО возможны лишь установление телефонных соединений и обмен данными между соответствующими местными системами, но не может быть создана единая территориальная СГР для всей совокупности местных СГР A100, A200, A300.

Так как такая местная СГР не может обеспечить регулировку мощности сигнала в каналах связи между подвижными абонентами и радиотелефонными трактами нескольких местных СГР, то не могут быть предотвращены взаимные помехи в перекрывающихся частях зон обслуживания соответствующих местных СГР и существует вероятность частого прерывания связи вблизи границ этих зон обслуживания. Когда подвижный абонент, зарегистрированный в какой-либо местной СГР, перемещается в зону обслуживания другой местной СГР, в которой он не зарегистрирован, и запрашивает предоставления услуг связи, другая местная СГР не предоставляет их. Кроме того, если требования в услугах связи превышают предельную емкость местной СГР, для расширения ее емкости необходимы значительные затраты.

Для устранения указанных недостатков предлагается территориальная СГР и способ ее работы, в которой несколько местных СГР соединены так, чтобы получить возможность управления ими как единой территориальной СГР, потоки данных о всех подвижных абонентах соответствующих местных СГР и все данные о соответствующих местных СГР обрабатываются в базе данных, объединение местной СГР с другими местными СГР в территориальную СГР структурировано так, что услуги связи могут быть предложены подвижным абонентам в любой точке зоны обслуживания территориальной СГР, выходная мощность соответствующих базовых станций регулируется так, чтобы предотвратить взаимные помехи и обеспечить тем самым связь даже вблизи границы зоны обслуживания соответствующей местной СГР, контроллер коммутатора СГР снабжен запасным радиотелефонным каналом для предотвращения критических ситуаций.

Достижение цели данного изобретения обеспечивается территориальной СГР, содержащей местные СГР, служащие для предоставления подвижным абонентам, находящимся в заданной зоне, избирательных услуг радиосвязи с соответствующим уровнем сигнала и для выдачи необходимой информации об уровне радиосигнала и обслуживании подвижных абонентов по первой отдельной линии, память для хранения информации от соответствующих местных СГР, поступающей по первой отдельной линии, контроллер местных СГР для накопления в памяти для информации от местных СГР данных, поступающих по первой отдельной линии, а также для обработки полученной информации и для выдачи команд местным СГР по отдельной линии для управления уровнем сигнала определенного радиотелефонного тракта и для обслуживания определенного подвижного абонента.

Кроме того, для функционирования территориальной СГР предлагается способ управления уровнем сигнала базовой станции, при котором:
периодически или непериодически проверяют уровень радиотелефонного сигнала всех базовых станций в системе групповой радиосвязи и преобразуют уровень сигнала в численную информацию,
обнаруживают и анализируют взаимные помехи между всеми базовыми станциями и при сильных помехах регулируют уровень сигнала базовой станции для устранения помех.

Также для функционирования территориальной системы групповой радиосвязи предлагается способ предоставления связи при передвижении абонентов и предоставления категории обслуживания, при котором:
если подвижный абонент перемещается в зону обслуживания одной из местных систем групповой радиосвязи, входящих в территориальную систему групповой радиосвязи, и запрашивает услуги связи, запрос принимают и решают, могут ли услуги связи быть предоставлены,
подвижному абоненту предоставляют услуги связи через базовую станцию и выдают указание об определении сферы услуг,
осуществляют передачу информации о возможности обеспечения связи и возможной сфере услуг с базовой станции подвижному абоненту и предоставляют услуги связи, если обслуживание невозможно, информируют об этом базовую станцию и осуществляют передачу этой информации с базовой станции подвижному абоненту.

Указанная цель и преимущества данного изобретения будут пояснены на основе предпочтительного варианта его осуществления со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг.1 изображает структурную схему известной местной СГР,
фиг.2 - взаимодействие известных местных СГР,
фиг.3 - структурную схему местной СГР, выполненной в соответствии с предложенным изобретением,
фиг. 4 - структурную схему территориальной СГР, выполненной в соответствии с предложенным изобретением,
фиг. 5 - блок-схему алгоритма управления уровнем сигнала базовой станции в территориальной СГР, выполненной согласно предложенному изобретению,
фиг.6 - блок-схему алгоритма предоставления услуг связи и назначения категории обслуживания при перемещении подвижных абонентов территориальной СГР, выполненной согласно предложенному изобретению.

На структурной схеме фиг.3 показаны телефонная сеть PSTN общего пользования, коммутатор 10 системы групповой радиосвязи, базовые станции RE₁.. RE_m и подвижные абоненты 1...m.

Базовые станции, за которыми закреплено некоторое число подвижных абонентов, представляют этим закрепленным подвижным абонентам избирательный радиотелефонный тракт с заданным уровнем радиосигнала, а также передают информацию о предоставлении радиотелефонного тракта и уровне сигнала по второй отдельной линии. Коммутатор системы групповой радиосвязи служит для управления указанными базовыми станциями в соответствии с результатами анализа поступающей от них информации и указаниями контроллера местных систем групповой радиосвязи, поступающими по первой отдельной линии, а также для предоставления избирательного обслуживания и для изменения уровня сигнала в радиотелефонном тракте.

Базовые станции RE₁. ..RE_m содержат радиотелефонные тракты R₁...R_m для предоставления связи определенному подвижному абоненту под управлением контроллеров RC₁...RC_m радиотрактов, обеспечивая передачу телефонного сигнала и данных от определенного подвижного абонента на коммутатор 10 и передачу телефонного сигнала и данных от коммутатора 10 соответствующему подвижному абоненту. Базовая станция содержит также контроллеры RC₁...RC_m радиотрактов, соединенные с разъемами P₁. ..P_m коммутатора 10 и служащие для управления радиотелефонными трактами R₁...R_m c помощью коммутатора 10 с тем, чтобы определить, какому подвижному абоненту следует предоставить связь и по какому радиотелефонному тракту, а также для передачи такой информации как местоположение, стоимость или категория обслуживания подвижного абонента, обслуживаемого базовой станцией, на коммутатор 10.

Для совместного управления соответствующими базовыми станциями RE₁...RE_m коммутатор 10 снабжен линейным соединителем ОС для подключения к телефонной сети общего пользования, соединителями P₁...P_m для подключения базовых станций RE₁. ..RE_m и памятью 20 с информацией от базовых станций, служащей для хранения данных о местоположении или стоимости обслуживания подвижных абонентов 1. . .m, поступающих из контроллеров RC₁...RC_m соответствующих базовых станций RE₁. . . RE_m, и информации о категориях обслуживания подвижных абонентов 1...m, разрешенных для соответствующих базовых станций RE₁...RE_m.

Как показано на фиг.4, территориальная СГР, в которую входит ряд местных СГР, таких как изображенная на фиг.3, включает в себя устройство 100 управления системой, контроллер 200 местных СГР, память 300 с информацией от местных СГР и местные системы S₁...S_n.

Соответствующие местные СГР S₁...S_n подключены к контроллеру 200 через коммутатор 10. Коммутатор 10 передает различные данные из памяти 20 контроллеру 200 и управляет обеспечением уровня сигнала или услугами соответствующих базовых станций RE₁...RE_m под управлением контроллера 200.

Контроллер 200 накапливает в памяти 300 информацию о местоположении, категориях обслуживания и стоимости обслуживания всех подвижных абонентов, обслуживаемых коммутаторами 10 соответствующих местных систем S₁...S_n, и информацию об уровнях передаваемых сигналов в каналах связи между всеми базовыми станциями и подвижными абонентами, и с учетом этой информации управляет коммутаторами соответствующих местных СГР S₁... S_n так, чтобы услуги связи и категория обслуживания предоставлялись в соответствии с изменением местоположения для всех подвижных абонентов и осуществлялось управление уровнями передаваемых сигналов в каналах связи между всеми ретрансляционными станциями и подвижными абонентами.

Устройство 100 управления системой хранит программу, обеспечивающую функционирование территориальной системы в целом, с тем чтобы всей территориальной СГР можно было управлять путем изменения программы, осуществляемого пользователем устройства 100 управления системой.

Далее, в соответствии с предложенным изобретением и со ссылками на фиг.5 и 6 поясняется способ управления уровнем сигнала базовой станции в территориальной СГР, обеспечивающей услуги связи при перемещении подвижных абонентов и категорию обслуживания.

Процесс управления уровнем сигнала базовой станции в территориальной СГР поясняется фиг. 3, 4 и 5. На шаге S₁ соответствующие базовые станции RE₁... RE_m вcex местных систем S₁...S_n, подключенных к контроллеру 200 местных СГР, непрерывно принимают информацию об уровне сигнала, отношении сигнал/шум или коэффициенте успешных вызовов для подвижных абонентов, относящихся к соответствующим базовым станциям RE₁. . .RE_m. Полученные данные накапливаются в контроллерах RC₁...RC_m и передаются коммутатору 10.

На шаге S₂ коммутатор 10 анализирует переданную ему информацию и обрабатывает данные о помехах для соответствующих базовых станций RE₁...RE_m. Обработанные данные накапливаются в памяти 20 и анализируются, так что если взаимные помехи между базовыми станциями RE₁...RE_m превысят заданную величину, об этом немедленно сообщается контроллеру 200 местных СГР по отдельному каналу. В остальных случаях контроллеру 200 сообщается информация об уровне сигналов базовых станций RE₁...RE_m.

На шаге S₃ контроллер 200 сравнивает и анализирует информацию об уровнях сигналов, периодически или непериодически поступающую от коммутаторов 10 соответствующих местных СГР, и накапливает полученные результаты вычислений в памяти 300. На основе этих результатов базовая станция, для которой создаются сильные помехи, посылает команду для управления уровнем сигнала коммутатору соответствующей местной СГР.

На шаге S₄ коммутатор 10, получивший команду управления уровнем сигнала, выдает указание о регулировке этого уровня соответствующей базовой станции, которая регулирует уровень сигнала для соответствующего подвижного абонента. После этого, на шаге S₅ информация об уровне сигнала, установленном базовой станцией, передается соответствующему коммутатору СГР. Коммутатор обрабатывает эту информацию и направляет ее в контроллер 200. Контроллер 200 в соответствии с предложенной информацией определяет, регулируется уровень сигнала базовой станции или нет.

Далее поясняется процесс обеспечения услуг связи при перемещении подвижных абонентов и назначения категории обслуживания в соответствии с фиг.3, 4 и 5.

На шаге S₁, когда подвижный абонент 1 выходит из зоны обслуживания местной СГР S₁, в которой он постоянно зарегистрирован, и запрашивает регистрацию у базовой станции RE_m местной СГР S_n, т.е. запрашивает временный регистрационный номер для получения услуг связи с помощью базовой станции RE_m, базовая станция RE_m направляет коммутатору СГР запрос о временном регистрационном номере для подвижного абонента совместно с информацией о порядковом и идентификационном номере базовой станции.

На шаге S₂ коммутатор СГР, анализируя данные из памяти с информацией от базовых станций, на основе порядкового и идентификационного номера базовой станции RE_m и прежнего регистрационного номера подвижного абонента 1 определяет, обслуживался ли подвижный абонент соответствующей базовой станцией. Если решено, что подвижный абонент не обслуживался, то коммутатор местной СГР S_n сообщает контроллеру 200 информацию о запросе базовой станцией RE_m временного регистрационного номера по отдельному каналу. При этом информация о запросе временного регистрационного номера включает в себя порядковый и идентификационный номер базовой станции и идентификационный номер коммутатора СГР. На шаге S₄ контроллер 200 сравнивает информацию о запросе временного регистрационного номера с данными, хранящимися в памяти 300, анализирует ее и определяет, можно оказать услуги связи подвижному абоненту 1, запрашивающему временный регистрационный номер у базовой станции RE_m, или нет.

На шаге S₅, если принято решение, что подвижный абонент может быть обслужен, контроллер 200 назначает приемлемую категорию обслуживания для подвижного абонента 1 с временным регистрационным номером так, чтобы она отличалась от категории обслуживания подвижного абонента, ранее обслуживаемого базовой станцией RE_m. Эти данные сохраняются в памяти 300 и одновременно передаются коммутатору местной СГР S_n.

На шаге S₆ коммутатор СГР получает и запоминает новый разрешенный номер и категорию обслуживания в памяти с информацией от базовых станций. Далее коммутатор СГР информирует базовую станцию RE₁, которая контролировала подвижного абонента 1 до изменения его местоположения, о перемещении подвижного абонента 1, а также сообщает временный регистрационный номер и категорию обслуживания подвижного абонента 1 базовой станции RE_m. Информация об этом сообщении передается контроллеру 200. На шаге S₇ базовая станция RE_m сообщает подвижному абоненту 1 временный регистрационный номер и категорию обслуживания и оказывает услуги связи. Если на шаге S₂ принимается решение о том, что подвижный абонент обслуживался базовой станцией местной СГР S_n, то коммутатор местной СГР S_n сам назначает временный регистрационный номер и категорию обслуживания и хранит их в памяти с информацией от базовых станций. Об этом сообщается базовой станции RE_m и контроллеру 200. На шаге S₈ базовая станция RE_m сообщает подвижному абоненту 1 категорию обслуживания и временный регистрационный номер и начинает обслуживание. На шаге S₉ если на шаге S₄ подвижный абонент 1 не может быть обеспечен услугами связи, об этом сообщается коммутатору СГР. В этом случае коммутатор СГР сообщает об этом базовой станции RE_m и базовая станция сообщает подвижному абоненту 1 о том, что предоставление услуг связи невозможно.

В соответствии с приведенным выше описанием, настоящее изобретение обеспечивает иерархическое построение территориальной СГР, объединяющей несколько местных СГР с их подвижными абонентами, базовыми станциями, коммутаторами СГР и контроллерами местных СГР, систематическую обработку различной информации о всех подвижных абонентах, базовых станциях и коммутаторах в базе данных таким образом, чтобы, регулируя уровень радиосигналов соответствующих местных СГР, предотвратить взаимные помехи, создаваемые соответствующими базовыми станциями, и предложение услуг связи подвижным абонентам, находящимся в любой точке зоны обслуживания территориальной СГР, чем достигается упорядоченная, рациональная и результативная работа сети связи.

Несмотря на то, что данное изобретение было рассмотрено на конкретном примере предпочтительного варианта его выполнения, очевидно, что возможны любые модификации и изменения, касающиеся формы и деталей изобретения, не затрагивающие его сущности.

Изобретение относится к системам групповой радиосвязи (СГР) с радиоканалами общего пользования. Достигаемый технический результат - обеспечение иерархического построения территориальной СГР, объединяющей местные СГР, а также регулировка уровня их сигналов для предотвращения взаимных помех и предложение услуг подвижным абонентам. Территориальная СГР состоит из местных систем с подвижными абонентами, которая включает в себя базовые станции, содержащие радиотелефонные тракты, контроллеры радиотрактов, а также коммутатор для подключения базовых станций к сети общего пользования и передачи информации от базовых станций, занесенных в память, что обеспечивает наличие данных о местоположении или стоимости обслуживания подвижных абонентов, поступающих из контроллеров соответствующих базовых станций. 3 с. и 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Территориальная система групповой радиосвязи, содержащая память для хранения информации, поступающей от местных систем групповой радиосвязи по первой отдельной линии, контроллер местных систем групповой радиосвязи, соединенный с указанной первой отдельной линией и указанной памятью, для подачи информации, поступающей по первой отдельной линии, в указанную память, для анализа накопленной информации и для выдачи указаний об управлении уровнем сигнала в конкретном радиотелефонном канале и предоставлении обслуживания определенному подвижному абоненту по первой отдельной линии и множество местных систем групповой радиосвязи, каждая из которых содержит множество базовых станций, за каждой из которых закреплено заранее заданное число подвижных абонентов, причем указанные базовые станции предоставляют этим закрепленным подвижным абонентам избирательный радиотелефонный канал с заданным уровнем радиотелефонного сигнала и выдают информацию о предоставлении радиотелефонного канала и уровне радиотелефонного сигнала по второй отдельной линии, и коммутатор системы групповой радиосвязи, соединенный с указанными первой и вторыми отдельными линиями, для управления указанными базовыми станциями в соответствии с результатами анализа поступающей от них информации и указанием контроллера местных систем групповой радиосвязи, поступающим по первой отдельной линии, а также для предоставления избирательного радиотелефонного обслуживания и для изменения уровня сигнала в радиотелефонном канале по указанным вторым отдельным линиям. 2. Территориальная система групповой радиосвязи по п.1, отличающаяся тем, что базовые станции содержат радиотелефонные тракты для подачи сигнала радиотелефонного канала с заданным уровнем подвижным абонентам, закрепленным за этой базовой станцией, контроллеры радиотелефонных каналов для выдачи информации об уровне сигнала в радиотелефонном канале, о состоянии радиотелефонного канала, регистрационных номерах и категориях обслуживания закрепленных за базовой станцией подвижных абонентов и для управления радиотелефонными каналами с обеспечением заданного уровня сигнала для заданного подвижного абонента под управлением коммутатора системы групповой радиосвязи. 3. Территориальная система групповой радиосвязи по п.1 или 2, отличающаяся тем, что коммутатор системы групповой радиосвязи содержит линейный соединитель для соединения с телефонной сетью общего пользования, соединители базовых станций для соединения с соответствующими контроллерами радиотелефонных каналов базовых станций через вторую отдельную линию и память для хранения информации, поступающей от базовых станций по второй отдельной линии. 4. Территориальная система групповой радиосвязи по одному из пп.1-3, отличающаяся тем, что она содержит устройство управления системой, соединенное с контроллером местных систем групповой радиосвязи, хранящее программу работы местной системы групповой радиосвязи и управляющее контроллером местных систем радиосвязи в соответствии с этой программой. 5. Способ работы территориальной системы групповой радиосвязи, включающий периодическую или непериодическую проверку уровня радиотелефонного сигнала всех базовых станций в местных системах групповой радиосвязи и преобразование измеренного уровня радиотелефонного сигнала в численную информацию, отличающийся тем, что обнаруживают помехи между всеми базовыми станциями путем анализа полученной информации и сообщения контроллеру местных систем групповой радиосвязи, посылают команды для устранения помех посредством анализа информации о помехах для местных систем групповой радиосвязи и регулируют уровень радиотелефонного сигнала базовой станции, где помехи велики, с помощью этих команд. 6. Способ работы территориальной системы групповой радиосвязи, при котором, если подвижный абонент перемещается в зону обслуживания одной из местных систем групповой радиосвязи, входящих в территориальную систему групповой радиосвязи, и запрашивает услуги связи, запрос принимают и решают, могут ли услуги связи быть предоставлены, и если решают, что услуги связи могут быть предоставлены, то их предоставляют подвижному абоненту через базовую станцию, отличающийся тем, что указанное решение принимают на основе сравнения информации запроса о временной регистрации с данными, хранящимися в памяти местной системы, а при указанном предоставлении услуг связи подвижному абоненту назначают вместе с временным регистрационным номером допустимую категорию обслуживания так, чтобы она отличалась от категории обслуживания абонента, ранее обслуживаемого этой базовой станцией, причем через указанную базовую станцию информируют подвижного абонента о том, что обслуживание возможно, и о возможной категории обслуживания, а если услуги связи не могут быть предоставлены, то информируют об этом базовую станцию и через базовую станцию информируют об этом подвижного абонента.