Td－scdma系統支持集群業務的方法及設備的製作方法
2023-05-18 03:27:06 2
專利名稱：Td－scdma系統支持集群業務的方法及設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及移動通信技術領域，具體涉及一種TD-SCDMA系統支持集群業務的方法及設備。
背景技術：
數字集群技術廣泛應用於公安、交通、武警、司法、部隊、消防、民航、電力、油田、廠礦、急救中心等指揮調度部門。數字集群系統一般採用單工、半雙工或者全雙工的通信形式，需要解決普通移動業務和集群特色業務的融合問題。
利用TD-SCDMA(時分-同步碼分多址)技術實現數字集群應用時，一般針對數字集群應用開發專用的TD-SCDMA數字集群系統，此時專用的TD-SCDMA數字集群系統既要負責接續數字集群應用中的集群特色業務，同時又要負責接續數字集群應用中的普通電話互聯業務。由於TD-SCDMA的物理層幀結構中包含6個業務TS(時隙)，每個業務TS既可以支持集群特色業務，也可以支持普通電話互聯業務，甚至可以同時支持兩種業務。
當TD-SCDMA數字集群系統同時接續上述兩類業務時，TD-SCDMA數字集群系統的終端和基站將在一個頻點上支持上述兩類不同特性的業務通信，此時集群特色業務和普通電話互聯業務將利用業務時隙中同樣的無線信道資源，要求TD-SCDMA數字集群系統採用統一的無線資源管理過程同時管理兩類業務，而且無線信道的物理層需要採用統一的機制。
這種管理方式將使得管理過程非常複雜，例如，接納控制的管理、無線信道的分配在實現上都比較繁雜和不可控。因為集群特色業務使用的無線信道不要求上行和下行的對稱，而普通電話互聯業務卻需要使用成對的無線信道資源。而且，當無線信道的物理層需要採用統一的機制時限制了物理層機制的靈活性，集群特色業務一般要求基站系統全向覆蓋，而普通電話互聯業務允許基站系統採用波束賦形技術。
TD-SCDMA技術實現採用了智能天線原理，智能天線的本質使其容易應用於普通電話互聯業務，而不適用於集群特色業務。因此如果在一個頻點上同時支持兩種業務勢必要求TD-SCDMA專用數字集群系統的基站同時處理使用智能天線和不使用智能天線兩種完全不同的情況。而這種同時處理機制會使系統尤其是基站的處理過程很複雜，也會給系統的性能帶來許多不確定、不可靠因素。
發明內容
本發明的目的是提供一種TD-SCDMA系統支持集群業務的方法，以克服現有技術通過一個TD-SCDMA頻點支持兩類具有不同特性的業務，使得無線資源管理複雜和不可控的缺點，基於現有的TD-SCDMA系統提供集群業務和普通移動通信業務時，減輕系統無線資源管理的負擔，保證系統實現不同業務的性能。
本發明的另一個目的是提供一種TD-SCDMA系統支持集群業務的基站及終端，在現有的TD-SCDMA系統上實現對數字集群業務的支持。
為此，本發明提供如下的技術方案一種TD-SCDMA系統支持集群業務的方法，所述TD-SCDMA系統包括終端、基站和網絡設備，所述方法包括步驟A、分別設定普通移動通信業務頻點和集群業務頻點；B、當所述終端發起普通移動業務請求時，所述基站通過普通移動通信業務頻點與所述終端建立通信連接；C、當所述終端發起集群業務請求時，所述基站通過集群業務頻點與所述終端建立通信連接。
優選地，所述終端通過登記方式實現普通移動通信業務與集群業務工作模式的切換。
優選地，所述終端分別通過不同的收發信機發起普通移動業務請求和集群業務請求。
優選地，所述基站分別通過不同的收發信機在所述普通移動通信業務頻點和所述集群業務頻點與所述終端建立通信連接。
可選地，所述系統採用智能天線進行普通移動業務。
可選地，所述系統採用智能天線或者普通天線進行集群業務。
一種TD-SCDMA系統支持集群業務的基站，包括基站無線收/發信機，工作於第一預定頻點，用於建立與所述系統終端的普通移動通信業務連接；基站集群收/發信機，工作於第二預定頻點，用於建立與所述系統終端的集群業務連接；基站控制單元，分別與所述基站無線收/發信機和所述基站集群收/發信機相連，用於根據接收的所述終端的信號控制所述基站無線收/發信機和所述基站集群收/發信機調諧到所述第一預定頻點和所述第二預定頻點上；基站天線單元，分別與所述基站無線收/發信機和所述基站集群收/發信機相連，用於收發無線信號。
所述基站天線單元包括智能天線，與所述基站無線收/發信機相連，用於以天線陣列的方式收發無線信號；普通天線，與所述基站集群收/發信機相連，用於以單天線方式收發無線信號。
所述基站控制單元包括
基帶處理單元，用於處理所述基站的基帶信號；基站控制器接口單元，用於完成與基站控制器的物理連接。
可選地，所述基站控制單元還包括操作維護接口單元，用於將所述基站控制單元的操作維護信息傳遞給基站的操作維護臺。
可選地，所述基站控制單元還包括高層協議處理單元，用於完成基站應用部分的協議處理。
一種TD-SCDMA系統支持集群業務的終端，包括終端無線收/發信機，工作於第一預定頻點，用於建立與所述系統基站的普通移動通信業務連接；終端集群收/發信機，工作於第二預定頻點，用於建立與所述系統基站的集群業務連接；用戶接口單元，用於接收用戶的控制命令；終端控制單元，分別與所述用戶接口單元和所述終端無線收/發信機及所述終端集群收/發信機相連，用於根據所述用戶接口單元接收的控制命令控制所述終端無線收/發信機和所述終端集群收/發信機調諧到所述第一預定頻點和所述第二預定頻點上；終端天線單元，分別與所述終端無線收/發信機和所述終端集群收/發信機相連，用於收發無線信號。
所述用戶接口單元包括鍵盤，用於控制所述終端發起普通移動通信業務；PTT按鍵，用於控制所述終端發起集群業務。
由以上本發明提供的技術方案可以看出，本發明基於現有的TD-SCDMA系統，利用一個新的頻點來開展數字集群業務，並在基站和終端上分別通過不同的收發信機支撐普通移動通信業務和集群通信業務。為了使系統達到更好的收發性能，根據不同業務特性，對不同業務還可使用不同的天線。比如，對於普通移動通信業務，採用智能天線的空分多址(SDMA)技術，利用信號在傳輸方向上的差別，將同頻率或同時隙、同碼道的信號區分開來，最大限度地利用有限的信道資源。與無方向性天線相比較，其上、下行鏈路的天線增益大大提高，降低了發射功率電平，提高了信噪比，有效地克服了信道傳輸衰落的影響。同時，由於天線波瓣直接指向用戶，減小了與本小區內其它用戶之間，以及與相鄰小區用戶之間的幹擾，而且也減少了移動通信信道的多徑效應。對於集群業務，由於接聽方所處的地理範圍可能很大，因此可以使用全向天線。
由於採用不同的頻點分別支持普通移動通信業務和集群通信業務，因此在提供集群業務和普通通信業務時可以採用不同的物理層機制，簡化了系統的設計和系統無線資源管理，避免了系統同時支持兩種不同業務引起的系統性能波動，保證了不同業務的質量。
圖1是現有TD-SCDMA數字移動通信系統的結構示意圖；圖2是本發明方法的實現流程圖；圖3是本發明方法中終端在多頻點系統下的工作流程圖；圖4是本發明TD-SCDMA系統支持集群業務的基站結構框圖；圖5是本發明基站的第一實施例結構框圖；圖6是本發明基站的第二實施例結構框圖；圖7是本發明TD-SCDMA系統支持集群業務的終端結構框圖。
具體實施例方式
本發明的核心在於利用TD-SCDMA數字移動通信系統與集群通信系統的特點，分別採用不同的收發信機，將其調諧到相應的頻點來提供普通移動通信業務和集群通信業務，從而在TD-SCDMA數字移動通信系統上開展集群業務。
本技術領域人員知道，集群特色業務和普通電話互聯業務不同點主要體現參與方所進行的通信方式不同，集群特色業務要求組呼/組播，接聽方所處的地理範圍可能很大，而普通電話互聯業務的接聽方一般為單個成員，其所處地理位置相對狹小。因此，針對提供不同業務的收發信機，還可以採用不同的天線，更好地滿足不同業務的收發需求，提高系統性能。
為了使本技術領域的人員更好地理解本發明方案，下面結合附圖和實施方式對本發明作進一步的詳細說明。
參照圖1，圖1是現有TD-SCDMA數字移動通信系統結構示意圖在TD-SCDMA數字移動通信系統中，主要包括三個組成部分用戶終端S1、基站S2、網絡設備S3。
其中，基站在TD-SCDMA系統中為Node B及其輔助設備，如直放站中繼設備，負責在用戶終端與網絡設備之間建立通信連接；網絡設備S3主要包括無線網絡控制器、移動交換中心、GPRS支撐節點、特殊應用伺服器等，負責完成數字移動通信業務的處理，如呼叫處理、移動性管理、籤約信息的存儲等功能。
本發明即是在圖1所示的現有TD-SCDMA系統基礎上，使其同時支持數字集群業務。
參照圖2，圖2示出了本發明方法的實現流程，包括以下步驟步驟201分別設定普通移動通信業務頻點和集群業務頻點。
比如，設定無線收發信機的調諧頻率在100-2500MHz之間，普通移動通信業務頻點和集群業務頻點分別佔用不同的1.6MHz的帶寬。既可能是同一頻段，例如2GHz頻段附近的兩個獨立頻點，也可能是兩個頻段，例如2GHz和450MHz上的兩個獨立頻點。還可以將集群業務頻點進行分離，即可以利用兩個或者多個頻點來支撐不同類型的集群業務，例如一個頻點支持單呼，另一個支持組呼。
步驟202當終端發起普通移動業務請求時，基站通過普通移動通信業務頻點與終端建立通信連接。
步驟203當終端發起集群業務請求時，基站通過集群業務頻點與終端建立通信連接。
終端可以通過登記的方式實現普通移動通信業務與集群業務工作模式的切換。
與不同的頻點相適應，終端可以通過不同的收發信機發起普通移動業務請求和集群業務請求。同樣地，基站也可以通過不同的收發信機在所述普通移動通信業務頻點和所述集群業務頻點與所述終端建立通信連接。
為了保證系統進行不同業務時的性能，可以採用智能天線收發普通移動業務信號；採用智能天線或者普通天線收發集群業務信號。
在本發明系統中，終端的工作流程如圖3所示步驟301終端開機發起登記過程。
步驟302用戶根據終端的提示來選擇是登記到普通移動通信系統，還是登記到集群移動通信系統。根據用戶的選擇，將分別進入到相應的步驟。
如果用戶選擇登記到集群應用伺服器，則工作在集群頻點，即進到步驟303終端登記到集群業務模式。
如果用戶選擇登記到普通移動通信系統，則工作在普通TD-SCDMA系統頻點，即進到步驟304終端登記到普通移動業務模式。
在不同的業務模式下，分別在步驟305和步驟307中判斷是否有業務請求。
如果沒有業務請求，則進到步驟306終端駐留於空閒模式。
如果在集群模式下有業務請求，此時終端只能發起集群呼叫請求，不能發起普通移動業務請求。此時，進到步驟308系統與終端利用集群頻點支撐業務連接。
如果在普通移動業務模式下有業務請求，此時終端只能發起普通移動業務請求，不能發起集群呼叫請求。此時，進到步驟309系統與終端利用普通頻點支撐業務連接。
不同業務結束後，均轉到步驟310終端判斷用戶是否進行登記。
如果用戶不選擇登記，則直接轉到步驟306終端駐留於空閒模式。
如果用戶選擇登記，則跳轉到步驟302判斷用戶選擇要登記的工作模式。
為了實現對不同業務信息採用不同的頻點進行收發的處理，本發明還提供了相應的基站和終端設備，使得在現有的TD-SCDMA系統上，通過簡單的設計，使系統同時支持普通移動通信業務和數字集群業務。
圖4示出了本發明TD-SCDMA系統支持集群業務的基站的結構框圖該基站包括工作於第一預定頻點的基站無線收/發信機404，工作於第二預定頻點的基站集群收/發信機403，基站控制單元405，基站天線單元400。
其中，基站無線收/發信機404用於建立與系統終端的普通移動通信業務連接；基站集群收/發信機403用於建立與系統終端的集群業務連接；與基站無線收/發信機404和基站集群收/發信機403相連的基站控制單元405用於根據接收的終端的信號控制基站無線收/發信機和基站集群收/發信機調諧到第一預定頻點和第二預定頻點上。
基站無線收/發信機404支撐集群移動通信信道的調諧，而基站集群收/發信機403支撐普通移動通信信道的調諧。
基站無線收/發信機404和基站集群收/發信機403可以採用同一組天線，比如，通過改進的智能天線技術，利用一組波束來覆蓋整個小區，每個波束髮射獨立的下行物理信道，集群群組用戶可以通過選擇其中某一組波束接聽。
基站無線收/發信機404和基站集群收/發信機403也可以採用不同的天線，如圖中所示與基站無線收/發信機404相連的智能天線402和與基站集群收/發信機403相連的普通天線401。
普通天線401和智能天線402支持的調諧頻率一般在100-2500MHz之間。401支持的調諧頻點為C，402支持的調諧頻點為D，頻點C和頻點D分別佔用不同的1.6MHz的帶寬，這兩個頻點既可能是同一頻段，例如2GHz頻段附近的兩個獨立頻點，也可能是兩個頻段例如2GHz和450MHz上的兩個獨立頻點。基站也可能將頻點C進行分離，即可以利用兩個或者多個頻點來支撐不同類型的集群業務，例如一個頻點支持單呼，另一個支持組呼等，具體應用可與終端相對應。
基站控制單元405包括基帶處理單元41和基站控制器接口單元42。其中，基帶處理單元41用於處理基站的基帶信號；基站控制器接口單元42用於完成與基站控制器的物理連接。
基站控制單元405控制基站無線收/發信機403和基站集群收/發信機403工作的無線信道，即可以指令收發信機調諧到哪個時隙上，並經由收發信機發射和接收信令信息。
為了便於對基站的管理，參見圖5所示本發明TD-SCDMA系統支持集群業務的基站的第一實施例結構框圖，基站控制單元405還包括操作維護接口單元43，用於將基站控制單元405的操作維護信息傳遞給基站的操作維護臺。
為了實現與基站控制器高層應用部分的通信，參見圖6所示本發明TD-SCDMA系統支持集群業務的基站的第二實施例結構框圖，基站控制單元405還包括高層協議處理單元44，用於完成基站應用部分的協議處理。
圖7示出了本發明TD-SCDMA系統支持集群業務的終端的結構框圖該終端包括工作於第一預定頻點的終端無線收/發信機704，工作於第二預定頻點的終端集群收/發信機703，終端控制單元705，用戶接口單元706，終端天線單元700。
其中，終端無線收/發信機704用於建立與系統基站的普通移動通信業務連接；終端集群收/發信機703用於建立與系統基站的集群業務連接。用戶接口單元706接收用戶的控制命令；分別與用戶接口單元706、終端無線收/發信機704和終端集群收/發信機703相連的終端控制單元705用於根據用戶接口單元接收的控制命令控制終端無線收/發信機704和終端集群收/發信機703調諧到第一預定頻點和第二預定頻點上。
終端無線收/發信機704支撐集群移動通信信道的調諧，而終端集群收/發信機703支撐普通移動通信信道的調諧。
終端無線收/發信機704和終端集群收/發信機703可以採用同一組天線，也可以採用不同的天線，如圖中所示與終端無線收/發信機704相連的天線702和與終端集群收/發信機703相連的天線701。
天線701和天線702支持的調諧頻率一般在100-2500MHz之間。天線701支持的調諧頻點為A，天線702支持的調諧頻點為B，頻點A和頻點B分別佔用不同的1.6MHz的帶寬，這兩個頻點既可能是同一頻段例如2GHz頻段附近的兩個獨立頻點，也可能是兩個頻段例如2GHz和450MHz上的兩個獨立頻點。終端也可能將頻點B進行分離，即可以利用兩個或者多個頻點來支撐不同類型的集群業務，例如一個頻點支持單呼，另一個支持組呼等，具體應用可與基站相對應。
同樣，終端控制單元705也包括基帶處理單元，處理終端側的基帶信號。
用戶接口單元706包括用於控制終端發起普通移動通信業務鍵盤71和用於控制終端發起集群業務的PTT按鍵72。
除此之外，還包括耳機和麥克風(圖中未示出)等實現無線通話的必備部件。
雖然通過實施例描繪了本發明，本領域普通技術人員知道，本發明有許多變形和變化而不脫離本發明的精神，希望所附的權利要求包括這些變形和變化而不脫離本發明的精神。
權利要求
1.一種TD-SCDMA系統支持集群業務的方法，所述TD-SCDMA系統包括終端、基站和網絡設備，其特徵在於，所述方法包括步驟A、分別設定普通移動通信業務頻點和集群業務頻點；B、當所述終端發起普通移動業務請求時，所述基站通過普通移動通信業務頻點與所述終端建立通信連接；C、當所述終端發起集群業務請求時，所述基站通過集群業務頻點與所述終端建立通信連接。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述終端通過登記方式實現普通移動通信業務與集群業務工作模式的切換。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，所述終端分別通過不同的收發信機發起普通移動業務請求和集群業務請求。
4.根據權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，所述基站分別通過不同的收發信機在所述普通移動通信業務頻點和所述集群業務頻點與所述終端建立通信連接。
5.根據權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，所述系統採用智能天線進行普通移動業務。
6.根據權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，所述系統採用智能天線或者普通天線進行集群業務。
7.一種TD-SCDMA系統支持集群業務的基站，其特徵在於，包括基站無線收/發信機，工作於第一預定頻點，用於建立與所述系統終端的普通移動通信業務連接；基站集群收/發信機，工作於第二預定頻點，用於建立與所述系統終端的集群業務連接；基站控制單元，分別與所述基站無線收/發信機和所述基站集群收/發信機相連，用於根據接收的所述終端的信號控制所述基站無線收/發信機和所述基站集群收/發信機調諧到所述第一預定頻點和所述第二預定頻點上；基站天線單元，分別與所述基站無線收/發信機和所述基站集群收/發信機相連，用於收發無線信號。
8.根據權利要求7所述的基站，其特徵在於，所述基站天線單元包括智能天線，與所述基站無線收/發信機相連，用於以天線陣列的方式收發無線信號；普通天線，與所述基站集群收/發信機相連，用於以單天線方式收發無線信號。
9.根據權利要求7所述的基站，其特徵在於，所述基站控制單元包括基帶處理單元，用於處理所述基站的基帶信號；基站控制器接口單元，用於完成與基站控制器的物理連接。
10.根據權利要求9所述的基站，其特徵在於，所述基站控制單元還包括操作維護接口單元，用於將所述基站控制單元的操作維護信息傳遞給基站的操作維護臺。
11.根據權利要求9所述的基站，其特徵在於，所述基站控制單元還包括高層協議處理單元，用於完成基站應用部分的協議處理。
12.一種TD-SCDMA系統支持集群業務的終端，其特徵在於，包括終端無線收/發信機，工作於第一預定頻點，用於建立與所述系統基站的普通移動通信業務連接；終端集群收/發信機，工作於第二預定頻點，用於建立與所述系統基站的集群業務連接；用戶接口單元，用於接收用戶的控制命令；終端控制單元，分別與所述用戶接口單元和所述終端無線收/發信機及所述終端集群收/發信機相連，用於根據所述用戶接口單元接收的控制命令控制所述終端無線收/發信機和所述終端集群收/發信機調諧到所述第一預定頻點和所述第二預定頻點上；終端天線單元，分別與所述終端無線收/發信機和所述終端集群收/發信機相連，用於收發無線信號。
13.根據權利要求12所述的終端，其特徵在於，所述用戶接口單元包括鍵盤，用於控制所述終端發起普通移動通信業務；PTT按鍵，用於控制所述終端發起集群業務。
全文摘要
本發明公開了一種TD－SCDMA系統支持集群業務的方法及設備，所述方法包括分別設定普通移動通信業務頻點和集群業務頻點；當終端發起普通移動業務請求時，基站通過普通移動通信業務頻點與終端建立通信連接；當終端發起集群業務請求時，基站通過集群業務頻點與終端建立通信連接。TD－SCDMA系統支持集群業務的基站設備包括基站無線收/發信機，基站集群收/發信機，基站控制單元，基站天線單元；終端設備包括終端無線收/發信機，終端集群收/發信機，終端控制單元，用戶接口單元。利用本發明，可以基於現有的TD－SCDMA系統設備開展數字集群業務，簡化了系統設計，同時保證兩種不同業務的系統性能。
文檔編號H04Q7/32GK1870782SQ20051007191
公開日2006年11月29日 申請日期2005年5月23日 優先權日2005年5月23日
發明者王學龍, 顏堯平 申請人:大唐移動通信設備有限公司