數字無中心通信系統的時隙同步方法

2023-10-05 09:50:04

專利名稱：數字無中心通信系統的時隙同步方法
技術領域：
本發明涉及一種無線通信系統的同步方法，特別是涉及一種數字無中 心通信系統的時隙同步方法。
技術背景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。為了實現與現有GSM (全球移動通信系統) 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， 參見圖1)，每時隙0.577ms。各頻點的中心頻率分別是915+0. 2X(n+l) MHz，其中n表示0 8的整數，比如，以上述方式劃分的第4個頻段為 915. 9 916. lMHz，其中心頻點為916MHz。數字無中心通信系統全部的9個頻點可以分作1個控制頻點(比如8 號頻點)和8個業務頻點(業務頻點編號0 7)，控制頻點上主要用於傳 輸同步信號、尋呼號碼、業務類型、頻點指配等控制信息，業務頻點則主 要用於傳輸用戶通話語音、數據等業務信息。數字無中心通信系統主要是基於TDD (時分雙工)的數字通信系統實現的，該系統具有一定的時隙結構，為了確保系統的容量和性能，同一頻 點上的多個時隙需要有良好的時隙同步；當系統中的一組通話用戶佔用的 頻點數目多於一個時，這些頻點彼此之間也需要保持時隙同步。但是，由
於無中心系統沒有中心節點的控制，終端間可以實現直接通聯，因而也就 沒有一個統一的定時基準，這給時隙同步帶來了困難。 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的時隙同 步方法，它可以實現時隙同步。為解決上述技術問題，本發明數字無中心通信系統的時隙同步方法是 採用如下技術方案實現的主呼電臺首先檢測8個業務頻點的狀態，選擇 合適的業務接入頻點和時隙，然後與所選擇的業務頻點取得定時同步，並 在適當的時刻於控制頻點上向被呼電臺發起呼叫請求，並指配到選擇好的 業務頻點和時隙，被呼電臺收到該呼叫後立即轉到相應的業務頻點和時隙 開始與主呼電臺進行通信，通信結束，雙方電臺釋放信道。採用本發明實現無中心系統的時隙同步，不需要統一的授時基準，也 不依賴於某個中心節點。並且實現簡單、複雜度低、延遲小、靈活性好， 不僅能夠實現一個頻點內部各時隙之間的同步，也能夠很方便地實現整個 系統多個頻點之間的時隙同步。


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l是現有的數字無中心通信系統的時隙幀結構；圖2是採用本發明方法的一個呼叫單位中的信道類型與結構示意圖; 圖3是採用本發明方法的一次呼叫請求中的信道類型與結構示意圖; 圖4是採用本發明方法的時隙同步示意圖一； 圖5是採用本發明方法的時隙同步示意圖二。
具體實施例方式
本發明數字無中心通信系統的時隙同步方法，包括以下步驟
步驟一、主呼電臺首先檢測8個業務頻點的狀態，選擇一個信道質量 較好的業務頻點。
步驟二、若前述選擇的業務頻點上已有部分時隙正在被其它電臺使 用，則主呼電臺首先與該時隙取得時隙同步，然後需在特定的時刻於控制 頻點上向被呼電臺發起呼叫請求，並指配到該業務頻點的某時隙；若前述 選擇的業務頻點上全部時隙都未被使用，則主呼電臺可在隨機時刻於控制 頻點上向被呼電臺發起呼叫請求，並指配到該業務頻點的某時隙。
其中，呼叫請求的內容包括同步信號、尋呼號碼、全雙工通信指示碼、 指配的頻點號和時隙號等。
步驟三、呼叫請求發送完畢後，主呼電臺轉到所指配的業務頻點和時 隙上，準備接收被呼電臺發來的信息。
步驟四、被呼電臺大部分時間處於低功耗休眠狀態，只是周期性地被 喚醒，檢測控制頻點，搜索是否有與自身相對應的呼叫，若有，則立即轉 到呼叫請求中指配的業務頻點和時隙，並向主呼電臺發送"信道指配成功 響應"或直接開始通話；若無，則返回到低功耗休眠狀態，等待下一周期 再被喚醒。
步驟五、主呼電臺接收到被呼電臺在指配的業務頻點和時隙上發來的 "信道指配成功響應"或通話信息後，開始與被呼臺進行全雙工或半雙工 通信。
步驟六、通話結束，雙方電臺釋放信道。不同的業務頻點彼此之間定時可以同步也可以異步。 實施例一步驟一、主呼電臺首先檢測8個業務頻點的狀態，選擇一個信道質量 較好的業務頻點。步驟二、若前述選擇的業務頻點上全部的8個時隙都未被使用，則主呼電臺可在隨機時刻tl，於控制頻點上向被呼電臺發起呼叫請求(參見圖4)。一次呼叫請求可以包含M個呼叫單位，每個呼叫單位佔用16個時隙， 包含有頻率校準信道FCCH、同步信道SCH、尋呼信道PCH、控制信道CCH (參見圖2、圖3)。呼叫請求中包含有指配的頻點和時隙信息，比如指配 到第s時隙(其中，s是0 7的整數，並定義起始時刻與SCH起始時刻 相差4. 615ms整數倍的時隙為0號時隙。圖4中s = 0)。其中，該呼叫 請求的時間長度為MX2X4.615ms，同步信道SCH與其所在呼叫單位起 始時刻FCCH的時間距離為2X0. 577ms。步驟三、呼叫請求發送完畢後，主呼電臺轉到所指配的業務頻點和時 隙上，準備接收被呼電臺發來的信息。其中，指配時隙起始時刻t2的計 算方法是t2 = tl + MX2X4. 615 + 2X0.577 + sXO. 577ms。步驟四、被呼電臺大部分時間處於低功耗休眠狀態，只是周期性地被 喚醒，檢測控制頻點，搜索是否有與自身相對應的呼叫，若有，則立即轉 到呼叫請求中指配的業務頻點和時隙，即t2 t2+0.577ms的時隙，並向 主呼電臺發送"信道指配成功響應"或直接開始通話。步驟五、後續幀時刻，主呼和被呼電臺佔用時隙的起始時刻為t 二 t2+ nX4.615ms (其中，幀編號n = 0、 1、 2、 3，…，為整數)。 步驟六、通話結束，雙方電臺釋放信道。 實施例二第一步、主呼電臺首先檢測8個業務頻點的狀態，選擇一個信道質量 較好的業務頻點；第二步、若前述選擇的業務頻點上已有一個時隙正在被其它電臺使 用，則主呼電臺首先鎖定該時隙的起始時刻tO，與該時隙取得時隙同步， 然後才可以於控制頻點上向被呼電臺發起呼叫請求(參見圖5)。呼叫請求的結構與前述實施例一相同，呼叫請求的發起時刻為tl二 t0 + nX4. 615 - 0. 577ms (n是大於0的整數，表示延遲了 n幀才發起 呼叫請求)。假設指配到第s時隙(圖5中s = 0)。第三步、呼叫請求發送完畢後，主呼電臺轉到所指配的業務頻點和時 隙上，準備接收被呼電臺發來的信息。其中，指配時隙起始時刻t2的計算方法前述實施例一相同。第四步、被呼電臺大部分時間處於低功耗休眠狀態，只是周期性地被 喚醒，檢測控制頻點，搜索是否有與自身相對應的呼叫，若有，則立即轉 到呼叫請求中指配的業務頻點和時隙，即t2 t2+0. 577ms的時隙，並向主呼電臺發送"信道指配成功響應"或直接開始通話。第五步、後續幀時刻，主呼和被呼電臺佔用時隙的起始時刻為t = t2 + nX4. 615ms (其中，幀編號n = 0、 1、 2、 3，…，為整數)；第六步、通話結束，雙方電臺釋放信道。
權利要求
1、一種數字無中心通信系統的時隙同步方法，其特徵在於主呼電臺首先檢測8個業務頻點的狀態，選擇合適的業務接入頻點和時隙，然後與所選擇的業務頻點取得定時同步，並在適當的時刻於控制頻點上向被呼電臺發起呼叫請求，並指配到選擇好的業務頻點和時隙，被呼電臺收到該呼叫後立即轉到相應的業務頻點和時隙開始與主呼電臺進行通信，通信結束，雙方電臺釋放信道。
2、 根據權利要求1所述的數字無中心通信系統的時隙同步方法，其 特徵在於若所選擇的業務頻點上已有部分時隙正在被其它電臺使用，則主呼電 臺首先與該時隙取得時隙同步，然後需在特定的時刻於控制頻點上向被呼 電臺發起呼叫請求，並指配到該業務頻點的某時隙；若所選擇的業務頻點 上全部時隙都未被使用，則主呼電臺可在隨機時刻於控制頻點上向被呼電 臺發起呼叫請求，並指配到該業務頻點的某時隙。
3、 根據權利要求1或2所述的數字無中心通信系統的時隙同步方法，其特徵在於所述呼叫請求的內容包括同步信號、尋呼號碼、全雙工通信 指示碼、指配的頻點號和時隙號。
4、 根據權利要求1或2所述的數字無中心通信系統的時隙同步方法，其特徵在於所述被呼電臺大部分時間處於低功耗休眠狀態，只是周期性地被喚 醒，檢測控制頻點，搜索是否有與自身相對應的呼叫，若有，則立即轉到 呼叫請求中指配的業務頻點和時隙，並向主呼電臺發送"信道指配成功響應"或直接開始通話；若無，則返回到低功耗休眠狀態，等待下一周期再 被喚醒。
5、 根據權利要求4所述的數字無中心通信系統的時隙同歩方法，其 特徵在於:所述主呼電臺接收到被呼電臺在指配的業務頻點和時隙上發來 的"信道指配成功響應"或通話信息後，開始與被呼臺進行全雙工或半雙工通信。
6、 根據權利要求1或2所述的數字無中心通信系統的時隙同步方法，其 特徵在於不同的業務頻點彼此之間定時可以同步也可以異步。
7、 根據權利要求1或2所述的數字無中心通信系統的時隙同步方法， 其特徵在於 一次呼叫請求可以包含M個呼叫單位，每個呼叫單位佔用 16個時隙，包含有頻率校準信道FCCH、同步信道SCH、尋呼信道PCH、控 制信道CCH;呼叫請求中包含有指配的頻點和時隙信息，其中，該呼叫請 求的時間長度為MX2X4.615ms，同步信道SCH與其所在呼叫單位起始 時刻FCCH的時間距離為2X0. 577ms。
8、 根據權利要求1或2所述的數字無中心通信系統的時隙同步方法， 其特徵在於呼叫請求發送完畢後，主呼電臺準備接收被呼電臺發來的信息時，其中，指配時隙起始時刻t2的計算方法是t2 = tl + MX2X4. 615 + 2X0.577 + sXO. 577ms tl為發起呼叫請求的時刻。
9、 根據權利要求8所述的數字無中心通信系統的時隙同步方法，其 特徵在於主呼和被呼電臺佔用時隙的起始時刻為t = t2 + nX4.615ms; 其中，幀編號11 = 0、 1、 2、 3，…，為整數，t2為指配時隙起始時刻。
全文摘要
本發明公開了一種數字無中心通信系統的時隙同步方法，主呼電臺首先檢測8個業務頻點的狀態，選擇合適的業務接入頻點和時隙，然後與所選擇的業務頻點取得定時同步，並在適當的時刻於控制頻點上向被呼電臺發起呼叫請求，並指配到選擇好的業務頻點和時隙，被呼電臺收到該呼叫後立即轉到相應的業務頻點和時隙開始與主呼電臺進行通信，通信結束，雙方電臺釋放信道。本發明可以實現時隙同步。
文檔編號H04B7/26GK101114866SQ20061002937
公開日2008年1月30日 申請日期2006年7月26日 優先權日2006年7月26日
發明者嚴 張, 夏 李, 林敬東, 鄧紅超 申請人:展訊通信(上海)有限公司