數字無中心通信系統多方通話的信道輪詢接入方法

2023-06-23 17:26:56

專利名稱：數字無中心通信系統多方通話的信道輪詢接入方法
技術領域：
本發明涉及一種無線通信系統的信道接入方法，尤其涉及一種在以半雙工模式工作的數字無中心通信系統進行多方通話時，利用切換指示信道(SICH)來進行信道輪詢接入的方法。

背景技術：
數字無中心通信系統主要是基於TDD的數字通信系統實現的，該系統具有一定的時隙結構，典型的通信實現方式是半雙工的。
由於數字無中心系統只為每組通話電臺分配一個業務頻點和一個時隙，因此，多方通話過程中同一時刻最多只能有一個電臺接入該業務頻點，這就需要對多個電臺的接入請求進行仲裁，但是，由於無中心系統沒有中心節點的控制，終端間是直接聯通的，給信道接入帶來了困難，需要設計適當的機制，使各個電臺都能夠公平、高效地接入信道。


發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種數字無中心通信系統多方通話的信道輪詢接入方法，該方法可使進行多方通話的多個電臺公平、高效地實現信道的接入；克服因多個電臺隨機發起對信道接入的請求時可能帶來的競爭、碰撞和阻塞。
為解決上述技術問題，本發明提供一種方法，包括以下步驟 (1)主呼電臺檢測各業務頻點的狀態，選擇一個合適的業務頻點和時隙，然後於適當時刻在控制頻點上向各被呼電臺廣播呼叫請求； (2)主呼電臺廣播完呼叫請求後，立即轉到指配的業務頻點上，準備接收被呼電臺發來的信息； (3)各被呼電臺從休眠狀態中周期性地被喚醒，以接收控制信道上的呼叫請求，當檢測到與自身相對應的呼叫後，立即轉到呼叫請求中指配的業務頻點和時隙，並廣播切換指示信道，表示已收到呼叫請求； (4)主呼電臺在指配的業務頻點上，若較長時間沒有接收到各被呼電臺的反饋信息，則認為本次呼叫失敗；若接收到任一被呼電臺發送的切換指示信道，則取得指配信道的主控權，向各被呼電臺先廣播業務信道，然後再廣播一個含有電臺鍊表的切換指示信道； (5)各收端電臺接收到切換指示信道後，判斷該切換指示信道中指定的下一回合的發端電臺是否為其自身，若不是，則繼續作為收端電臺接收信息；若是，則立即取得信道的主控權，先廣播業務信道，之後再廣播一個包含電臺鍊表的切換指示信道； (6)重複執行步驟(5)，直至整個通話過程結束。
本發明由於採用了上述技術方案，得到了以下技術效果，即實現了利用數字無中心系統的SICH(切換指示信道)，使參與多方通話的多個電臺，能夠按照一定的規則輪流接入信道，因此公平、高效地實現了業務信道的多方接入，有效地克服了多個電臺隨機發起對信道的接入請求時，可能帶來的競爭、碰撞和阻塞問題。



下面結合附圖與具體實施方式
對本發明作進一步詳細的說明 圖1是本發明所述數字無中心通信系統多方通話的信道輪詢接入方法的流程圖； 圖2是控制頻點上的呼叫請求幀格式示意圖； 圖3是各被呼電臺對呼叫請求的應答順序的示意圖； 圖4是電臺在業務頻點上的信息發送的示意圖。

具體實施例方式 根據國家無線電管理委員會的規定，數字無中心移動通信系統使用頻段為915.0125～916.9875MHz，為實現與現有GSM移動臺射頻模塊較好的兼容性，可以200khz的帶寬將該頻段等分為9個頻點，每個頻點上又以4.615ms的幀長分作8個時隙(時隙編號0～7)，每時隙0.577ms。將所述9個頻點再分成1個控制頻點和8個業務頻點，其中，所述控制頻點主要用於傳輸FCCH(頻率校準信道)、SCH(同步信道)、PCH(尋呼信道)、CCH(控制信道)等信息；所述業務頻點則主要用於傳輸TCH(業務信道)、SICH(切換指示信道)等信息。
在數字無中心通信系統中，收、發電臺之間的一次完整的通話可能會包含多個回合的交互。所述一個「回合」特指通話過程中業務頻點主控權的一次變化，比如，A電臺作為發端就是一個回合，當A電臺轉讓信道主控權並改由其它電臺作為發端時，則稱作通話的又一個回合。
本發明中，當在數字無中心通信系統中進行多方通話時，主呼電臺廣播完畢TCH後，再廣播一個含有電臺鍊表的SICH給各被呼電臺。該電臺鍊表承載的信息包括a、當前回合的發端電臺，b、下一回合發端電臺，c、參與本次多方通話的所有電臺。這樣，就可以輪詢方式使所有參與多方通話的電臺都有機會佔用信道，作為發端電臺發送信息。
如圖1所示，當在數字無中心系統中進行多方通話時，本發明所述的信道輪詢接入方法具體包括以下步驟 (1)主呼電臺首先檢測8個業務頻點的狀態，選擇一個合適的業務頻點和時隙，然後於適當時刻在控制頻點上向各被呼電臺廣播呼叫請求。
(2)主呼電臺廣播完呼叫請求後，立即轉到指配的業務頻點上，準備接收被呼電臺發來的信息。
(3)各被呼電臺平時都處於低功耗休眠狀態，在特定的時刻，周期性地被喚醒並檢測控制頻點，搜索是否有與自身相對應的呼叫。若無，則返回到低功耗休眠狀態，等待下一個周期再被喚醒；若有，則立即轉到主呼電臺呼叫請求中指配的業務頻點和時隙，並按照約定的格式廣播發送SICH，表示已收到呼叫請求。
(4)主呼電臺在指配的業務頻點上，若較長時間沒有接收到各被呼電臺的反饋信息，則認為本次呼叫失敗，屏幕提示「呼叫失敗」的信息；若接收到任一被呼電臺發送的SICH，則取得指配信道的主控權，向各被呼電臺廣播TCH，開始首回合通信。廣播完畢TCH後，再廣播一個包含電臺鍊表的SICH轉讓信道的主控權，指定某個被呼電臺為下一回合的發端電臺。
(5)各收端電臺接收到SICH後，判斷該SICH中指定的下一回合的發端電臺是否為自身。若不是，則繼續作為收端電臺接收信息；若是，則立即取得信道的主控權，先廣播一個SICH，然後再廣播TCH，開始本回合的通話。廣播完TCH，再廣播一個含有電臺鍊表的SICH，轉讓信道的主控權，指定某個電臺為下一回合的發端電臺。
(6)如果前一回合SICH中指定的本回合發端電臺較長時間沒有響應，則認為該電臺無法到達，將其從電臺鍊表中刪除；然後電臺鍊表中的後繼電臺取得信道主控權，並向各電臺廣播TCH，開始本回合的通話。廣播完TCH，再廣播SICH轉讓信道的主控權，指定某個電臺為下一回合的發端電臺。
(7)重複執行步驟(5)～(6)，直至整個通話過程結束。
下面通過三個具體的實施例來說明本發明所述的方法 實施例一，當參與多方通話的所有電臺都可以到達，並且彼此之間全聯通時，本發明所述方法的執行步驟如下 (11)主呼電臺A首先選擇某個合適的業務頻點和時隙，然後於適當時刻在控制頻點上向各被呼電臺B、C、D廣播呼叫請求，呼叫請求的幀格式如圖2所示，其中PCH包含B、C、D的電臺號碼。廣播完畢後，主呼電臺立即轉到指配的業務頻點和時隙上等待接收被呼電臺發來的信息。
(12)各被呼電臺周期性地從低功耗休眠狀態中醒來，檢測到相對應的呼叫請求後，立即轉到主呼電臺呼叫請求中指配的業務頻點和時隙，並按照約定的格式依次廣播發送SICH，以表示已收到呼叫請求。本實施例中，呼叫請求發送完畢之後，第1幀由電臺B廣播SICH，第2幀由電臺C廣播SICH，第3幀由電臺D廣播SICH，如圖3所示。
(13)主呼電臺在指配的業務頻點和時隙上，連續接收i幀數據(其中，i是多方通話中被呼電臺的數目，在本實施例中i＝3)，即接收全部可以到達的被呼電臺的SICH應答，此時，主呼電臺提示類似「多方通話A發，B、C、D收」的信息。
(14)第i+1幀，主呼電臺開始向各被呼電臺廣播TCH，開始首回合通信。發送完畢TCH後，再發送一個包含電臺鍊表的SICH轉讓信道的主控權，指定某個被呼電臺為下一回合的發端電臺，如圖4所示。其中，本實施例是指定電臺B為下一回合的發端電臺，此時的電臺鍊表如表1所示。
表1 (15)各電臺接收到SICH後，判斷SICH中指定的下一回合的發端電臺是否為自身。若不是(本實施例中電臺C、D執行此流程)，則繼續作為收端電臺接收信息；若是(本實施例中電臺B執行此流程)，則立即取得信道的主控權，先廣播一個SICH，表示已佔用信道主控權，然後再廣播發送TCH，開始本回合的通話。發送完TCH，再發送一個包含電臺鍊表的SICH轉讓信道的主控權，指定某個電臺為下一回合的發端電臺，如圖4所示。其中，本實施例是指定電臺C為下一回合的發端電臺，此時的電臺鍊表如表2所示。
表2 (16)下一回合，電臺A、B、D作為收端電臺接收信息；電臺C取得信道的主控權，先廣播一個SICH，然後廣播發送TCH，再發送一個包含電臺鍊表的SICH轉讓信道的主控權，指定電臺D為下一回合的發端電臺，此時的電臺鍊表如表3所示。
表3 (17)下一回合，電臺A、B、C作為收端電臺接收信息；電臺D取得信道的主控權，先廣播一個SICH，然後廣播發送TCH，再發送一個包含電臺鍊表的SICH轉讓信道的主控權，指定電臺A為下一回合的發端電臺，此時的電臺鍊表如表4所示。
表4 (18)下一回合，電臺B、C、D作為收端電臺接收信息；電臺A取得信道的主控權，先廣播一個SICH，然後廣播發送TCH，再發送一個包含電臺鍊表的SICH轉讓信道的主控權，指定電臺B為下一回合的發端電臺，此時的電臺鍊表如表1所示。
如此循環，重複執行步驟(15)～(18)，直至整個通話過程結束。
實施例二，若主呼電臺發起呼叫請求時，某被呼電臺無法到達，比如電臺C因關機或距離太遠，致使信號無法到達，則其步驟如下 (21)同步驟(11) (22)呼叫請求發送完畢之後，第1幀由電臺B廣播SICH，第2幀由於電臺C無法到達而保持空閒，第3幀由電臺D廣播SICH。
(23)主呼電臺在指配的業務頻點和時隙，連續接收i幀數據(其中i是多方通話中被呼電臺的數目，在本實施例中i＝3)，即接收全部可以到達的被呼電臺的SICH應答。由於電臺C無法到達，因此，主呼電臺提示類似「多方通話A發，B、D收」的信息。
(24)第i+1幀，主呼電臺開始向各被呼電臺廣播TCH，開始首回合通信。廣播完畢TCH後，再廣播一個含有電臺鍊表的SICH轉讓信道的主控權，指定電臺B為下一回合的發端電臺，電臺鍊表如表5所示。
表5 (25)各電臺接收到SICH後，判斷SICH中指定的下一回合的發端電臺是否為自身。由於指定的不是電臺D，則電臺D繼續作為收端電臺接收信息；指定的是電臺B，則電臺B立即取得信道的主控權，先廣播一個SICH，表示已佔用信道主控權，然後再廣播TCH，開始本回合的通話。廣播完TCH，再廣播一個含有電臺鍊表的SICH轉讓信道的主控權，指定D為下一回合的發端電臺，電臺鍊表如表6所示。
表6 (26)下一回合，電臺A、B作為收端電臺接收信息；電臺D取得信道的主控權，先廣播一個SICH，然後廣播TCH，最後再廣播一個包含電臺鍊表的SICH轉讓信道的主控權，指定電臺A為下一回合的發端電臺，電臺鍊表如表7所示。
表7 (27)下一回合，電臺B、D作為收端電臺接收信息；電臺A取得信道的主控權，先廣播一個SICH，然後廣播TCH，最後再廣播一個包含電臺鍊表的SICH轉讓信道的主控權，指定電臺B為下一回合的發端電臺，電臺鍊表如表5所示。
如此循環，重複執行步驟(25)～(27)，直至整個通話過程結束。
實施例三，假設某電臺在多方通話結束之前就中途退出，則需要將該電臺從電臺鍊表中刪除，比如電臺C由於移動到距離較遠的地方、信號被遮擋或者因電池耗盡而突然關機等原因而導致無法到達時，其執行步驟如下 (31)同步驟(11)～(15)；也可以是執行完步驟(11)～(18)，又在步驟(15)～(18)上重複了若干次循環後，再次執行完步驟(15)。
(32)這時發生電臺C無法到達的情況。各電臺等待較長一段時間(比如10幀，46.15ms)後，由電臺鍊表中的後續電臺(本鍊表中C的後續電臺是D)取代其作為本回合的發端電臺。即電臺A、B作為收端電臺接收信息；電臺D取得信道的主控權，先廣播一個SICH，宣布佔用信道，然後廣播TCH，開始本回合通信。廣播完TCH，再廣播一個含有電臺鍊表的SICH轉讓信道的主控權，指定電臺A為下一回合的發端電臺，電臺鍊表格式如表7所示，此時已將判斷為不可到達的電臺C從該鍊表中刪除。
隨後按照前面幾個實施例類似的方法執行，直至整個通話過程結束。
各實施例執行過程中，電臺根據SICH中電臺鍊表信息的指示，獲得業務頻點的主控權後，也可以不必先廣播一個SICH再廣播TCH，而直接廣播TCH給其它電臺；電臺鍊表中的序號可以是各電臺在PCH中的次序，也可以是電臺號碼的某種排列次序。
應理解，上述關於一些參數的表示或者具體數值只是為了描述方便，並不用來限制本發明。
權利要求
1.一種數字無中心通信系統多方通話的信道輪詢接入方法，包括以下步驟
(1)主呼電臺檢測業務頻點的狀態，選擇一個合適的業務頻點和時隙，然後於適當時刻在控制頻點上向各被呼電臺廣播呼叫請求；
(2)主呼電臺廣播完呼叫請求後，立即轉到指配的業務頻點上，準備接收被呼電臺發來的信息；
(3)各被呼電臺從休眠狀態中周期性地被喚醒，以接收控制信道上的呼叫請求，當檢測到與自身相對應的呼叫後，立即轉到呼叫請求中指配的業務頻點和時隙，並廣播發送切換指示信道，表示已收到呼叫請求；
其特徵在於，還包括步驟
(4)主呼電臺在指配的業務頻點上，若較長時間沒有接收到各被呼電臺的反饋信息，則認為本次呼叫失敗；若接收到任一被呼電臺發送的切換指示信道，則取得指配信道的主控權，向各被呼電臺先廣播業務信道，然後再廣播一個含有電臺鍊表的切換指示信道；
(5)各收端電臺接收到切換指示信道後，判斷該切換指示信道中指定的下一回合的發端電臺是否為其自身，若不是，則繼續作為收端電臺接收信息；若是，則立即取得信道的主控權，先廣播業務信道，之後再廣播一個包含電臺鍊表的切換指示信道；
(6)重複執行步驟(5)，直至整個通話過程結束。
2.根據權利要求1所述的數字無中心通信系統多方通話的信道輪詢接入方法，其特徵在於，通話過程中，若某電臺無法到達，則將該電臺從電臺鍊表中刪除。
3.根據權利要求1所述的數字無中心通信系統多方通話的信道輪詢接入方法，其特徵在於，通話過程中，若電臺鍊表中指定的本回合發端電臺較長時間沒有響應，則認為該電臺無法到達，將其從電臺鍊表中刪除，而電臺鍊表中的後繼電臺取得信道主控權，並向各收端電臺廣播業務信道，開始本回合的通話。
4.根據權利要求1或3項所述的數字無中心通信系統多方通話的信道輪詢接入方法，其特徵在於，當一電臺取得信道的主控權後，在廣播業務信道前，先廣播一個切換指示信道信息，表示已取得信道的主控權。
5.根據權利要求1到3中任意一項所述的數字無中心通信系統多方通話的信道輪詢接入方法，其特徵在於，所述電臺鍊表中包括當前回合的發端電臺、下一回合的發端電臺和參與本次多方通話的所有電臺。
6.根據權利要求5所述的數字無中心通信系統多方通話的信道輪詢接入方法，其特徵在於，電臺鍊表中電臺的序號按各個電臺在尋呼信道中的次序排列，或按電臺號碼次序排列。
全文摘要
本發明公開了一種數字無中心通信系統多方通話的信道輪詢接入方法，包括以下步驟主呼電臺選擇一合適的業務頻點和時隙，然後於適當時刻在控制頻點上向各被呼電臺廣播呼叫請求；主呼電臺若接收到任一被呼電臺發送的切換指示信道，則取得指配信道的主控權，先向各被呼電臺廣播業務信道，然後再廣播一個含有電臺鍊表的切換指示信道；各收端電臺判斷該切換指示信道中指定的下一回合的發端電臺是否為其自身，若不是，則繼續作為收端電臺接收信息；若是，則取得信道的主控權，先廣播業務信道，然後再廣播一個含有電臺鍊表的切換指示信道；重複執行前一步驟，直至整個通話過程結束。解決了多個電臺進行通話時可能帶來的競爭、碰撞和阻塞等問題。
文檔編號H04L12/56GK101123488SQ200610029999
公開日2008年2月13日 申請日期2006年8月11日 優先權日2006年8月11日
發明者鄧紅超, 嚴 張, 夏 李, 林敬東 申請人:展訊通信(上海)有限公司