數字無中心通信系統的跳頻通信方法
2023-11-03 05:00:57 2
專利名稱：數字無中心通信系統的跳頻通信方法
技術領域：
本發明涉及一種無線通信系統的物理信道復用方法，尤其涉及一種數 字無中心通信系統的業務信道跳頻通信方法。
背景技術：
在現有的數字無中心通信系統中，沒有中心節點的控制，終端間可以 實現直接通信。因此，無中心通信系統中，結構、通話信令流程、終端狀 態的設計將影響到整個系統的性能。
目前，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，其典型的通信實現模式是半雙 工的。整個通信過程中，收、發電臺始終佔用某一頻點上的特定時隙進行 通信，當該被佔用的頻點處於頻率選擇性衰落位置時，將會對正常的通信 帶來較大的損害，甚至造成完全無法正常通信，因此需要採取適當的措施 加以克服。
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系統中跳頻通信方 法，該方法可緩解頻率選擇性衰落對電臺正常通信所造成的影響，提高通 信效率。
為解決上述技術問題，本發明提供一種數字無中心通信系統的跳頻通
信方法，包括以下步驟
(1) 將數字無中心通信系統的使用頻段劃分成多個頻點，每個頻點 又分成多個時隙，並將所述頻點又分為控制頻點和業務頻點兩種；
(2) 將所有的業務頻點劃分為一個或多個跳頻序列集合；
(3) 主呼電臺檢測各個業務頻點的狀態，通過比較，選擇一組信道 質量相對較好的跳頻序列集合，並指配到該跳頻序列集合中的一個業務頻 點與一個時隙；
(4) 主呼電臺和所指配業務頻點取得時隙同步之後，於控制頻點上 向被呼電臺發起呼叫請求；
(5) 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，準備接受被呼電臺發來的信息；
(6) 被呼電臺接收到主呼電臺的呼叫請求後，也轉到主呼電臺呼叫 請求所指配的業務頻點和時隙上，並向主呼電臺發送指配成功信息或直接 與主呼電臺開始通話；
(7) 主呼電臺和被呼叫電臺在所指配的頻點和時隙上進行半雙工或全 雙工通信，其中不同的通話幀以跳頻的方式循環使用所選擇的跳頻序列集 合中的各個業務頻點，直至通信結束。
本發明由於採用了上述技術方案，得到了以下技術效果，即有效地緩 解了頻率選擇性衰落對電臺正常通信所造成的影響，起到了 一定的頻率分 集作用。
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 附圖是根據本發明的一個示例性跳頻通信過程的示意圖。
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。在一個實施例中，為了實現與現有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，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(如，業務頻點編號0 7)，其中，所述控制頻 點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， 所述業務頻點則主要用於傳輸用戶通話語音、數據等數據信息。
因此，本發明所述的跳頻通信方法包括以下步驟
(1) 將全部的業務頻點劃分為一個或多個跳頻頻點序列的集合；
(2) 將控制信道和業務信道各自分配在控制頻點和業務頻點上，其 中的控制信道包含有跳頻指示信令；
(3) 主呼電臺首先檢測8個業務頻點的狀態，通過比較，選擇一個 信道質量相對較好的跳頻序列集合，並指配該跳頻序列集合中一個業務頻 點和一個時隙；
(4) 主呼電臺在和業務頻點取得時隙同步之後，於控制頻點上向被 呼電臺發起呼叫請求，所述呼叫請求的內容包括同步信號、被呼電臺編號、 跳頻指示、指配的業務頻點號和時隙等；
(5) 主呼電臺發送完畢呼叫請求後，立即轉到所指配的業務頻點和 時隙上，準備接收被呼電臺的發來的信息；
(6) 被呼電臺大部分時間處於低功耗休眠狀態，會周期性地被喚醒 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，並在該指配的時隙上向主呼電 臺發送信道指配成功信息或者直接與主呼電臺開始通話；若無，則返回到 低功耗休眠狀態，等待下一個周期再被喚醒；
(7) 主呼電臺在所指配的業務頻點和時隙上，若較長時間沒有接收 到被呼電臺的信息，則認為本次呼叫失敗，主呼電臺屏幕顯示呼叫失敗的 信息；若接收到被呼電臺的信道指配成功信息或者通話信息，說明被呼電 臺在正確接收到主呼電臺的呼叫請求之後，已經成功取得了呼叫請求中指 配的業務頻點和時隙，則主、被呼電臺佔用該指配的時隙開始進行第一幀 的半雙工或全雙工通話；
(8) 在後續幀(每幀長度與GSM系統相同，為4.615ms)時刻，主 呼電臺和被呼電臺以跳頻的方式循環使用所選擇的跳頻序列集合中的各 個業務頻點，並在所述業務頻點相應的時隙上進行通信，直至整個通信過 程結束；
(9) 通話結束，雙方電臺釋放信道。 參照附圖，下面通過一個具體的實施例來詳細說明本發明的跳頻通信
方法
根據跳頻增益儘量高、鄰信道幹擾儘量低的原則，可以將8個業務頻 點分成一個或多個跳頻序列集合。在該實施例中定義全部的8個業務頻點
為2個跳頻序列集合{0, 2， 4， 6}和{1， 3， 5, 7}。假設A為主呼電臺， B為被呼電臺。主呼電臺首先檢測全部的8個業務頻點，如果通過比較， 認為U， 3, 5， 7}集合中業務頻點的信道質量較好，則選擇改組跳頻序列 集合。然後，主呼電臺在和業務頻點取得時隙同步之後，於控制頻點上連 續佔用各時隙向被呼電臺發起呼叫請求，該呼叫請求中包含有同步信號、 被呼電臺編號、跳頻指示、指配的業務頻點(比如3號頻點)和時隙(比 如1號時隙)等信息。主呼電臺將該呼叫請求發送完畢後，立即轉到所指 配的業務頻點和時隙，即3號頻點的1號時隙上，準備接收被呼電臺的發 來的信息。
被呼電臺周期性地從低功耗休眠狀態中醒來，監測控制頻點，發現有 與自身對應的呼叫請求時，立即轉到主呼電臺呼叫請求中所指配的業務頻 點和時隙，即3號頻點的1號時隙上。
被呼電臺在該指配的業務頻點和時隙上向主呼電臺發送信道指配成 功信息或者直接開始通話，由此開始了雙方的第1幀通信；
主呼電臺在所指配的業務頻點和時隙上，接收到被呼電臺的信道指配 成功信息或者通話信息後，開始與被呼電臺進行通信；
第2幀時刻，主、被呼電臺跳頻到5號頻點上的第1時隙，繼續通信;
第3幀時刻，主、被呼電臺跳頻到7號頻點上的第1時隙，繼續通信;
第4幀時刻，主、被呼電臺跳頻到1號頻點上的第1時隙，繼續通信;
第5幀時刻，主、被呼電臺跳頻到3號頻點上的第1時隙，繼續通信;
按照跳頻頻點序列，如此循環，直至通信結束，釋放信道。
在該組主呼電臺A、被呼電臺B通信期間，若有其它電臺也要發起呼
叫，比如C電臺欲呼叫D電臺，則C電臺可以選擇業務頻點U)， 2， 4， 6}， 也可以選擇業務頻點U， 3， 5， 7}。
若選擇{0， 2， 4， 6}，則兩組業務頻點彼此之間時隙可以同步，也可 以不同步；若選擇U， 3， 5， 7}，因為至少己經有電臺A、 B正在使用該 組頻點，所以，新接入的電臺必須與在用電臺保持時隙同步。
主呼電臺只要連續監測跳頻頻點集合U， 3, 5， 7}中的任何一個頻點 32個時隙(18.5ms)，即可確定該組頻點的全部32個業務信道哪些空閒、 哪些目前正在被使用，進而與在用電臺取得時隙同步，然後在控制頻點上 向被呼電臺發起呼叫請求。
值得注意的是，在上述實施例中，關於頻點分配、被呼電臺對指配頻 點的監測時間等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；在定義跳頻頻點集合時，全部的8個業務頻點可以分為 l組、2組或者更多組，各組之間的頻點號不能重複，每組內若干個頻點 的跳頻次序可以靈活定義；屬於同一跳頻頻點集合裡面的各業務頻點之 間，定時必須同步，而不同的跳頻頻點集合彼此之間，定時可以同步也可 以異步;被呼電臺搜索到與自身對應的呼叫後也可以直接在指配的業務頻 點和時隙上與主呼電臺開始通信，而不必發送信道指配成功信息。
權利要求
1、一種數字無中心通信系統的跳頻通信方法，包括以下步驟(1)將數字無中心通信系統的使用頻段劃分成多個頻點，每個頻點又分成多個時隙，並將所述頻點又分為控制頻點和業務頻點兩種；其特徵在於，還包括步驟(2)將所有的業務頻點劃分為一個或多個跳頻序列集合；(3)主呼電臺檢測各個業務頻點的狀態，通過比較，選擇一組信道質量相對較好的跳頻序列集合，並指配到該跳頻序列集合中的一個業務頻點與一個時隙；(4)主呼電臺和所指配業務頻點取得時隙同步之後，於控制頻點上向被呼電臺發起呼叫請求；(5)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，準備接受被呼電臺發來的信息；(6)被呼電臺接收到主呼電臺的呼叫請求後，也轉到主呼電臺呼叫請求所指配的業務頻點和時隙上，並向主呼電臺發送指配成功信息或直接與主呼電臺開始通話；(7)主呼電臺和被呼叫電臺在所指配的頻點和時隙上進行半雙工或全雙工通信，其中不同的通話幀以跳頻的方式循環使用所選擇的跳頻序列集合中的各個業務頻點，直至通信結束。
2、 根據權利要求1所述的數字無中心通信系統的跳頻通信方法，其 特徵在於，將所述數字無中心通信系統的使用頻段劃分成9個頻點，其中 l個為控制頻點，8個為業務頻點；並且每個頻點劃分為8個時隙。
3、 根據權利要求l所述的數字無中心通信系統的跳頻通信方法，其特 徵在於，在執行所述步驟(3)之前，還需將控制信道和業務信道各自分配 在控制頻點和業務頻點上，其中所述控制信道包含有跳頻指示信令。
4、 根據權利要求l所述的數字無中心通信系統的跳頻通信方法，其特 徵在於，所述被呼電臺一般處於低功耗休眠狀態，會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請求；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，並在所述時隙上向所述主呼電 臺發送信道指配成功信息或者直接與主呼電臺開始通話；若無，則返回到 低功耗休眠狀態，等待下一個周期再被喚醒。
5、 根據權利要求l所述的數字無中心通信系統的跳頻通信方法，其特 徵在於，所述呼叫請求的內容至少包括同步信號、被呼電臺編號、跳頻指 示、指配的業務頻點號和時隙。
6、 根據權利要求l所述的數字無中心通信系統的跳頻通信方法，其特 徵在於，所述主呼電臺在與被呼電臺開始進行半雙工或全雙工通信前，還 需判斷在所述指配的業務頻點上，是否較長時間沒有接收到被呼電臺的信 息，若是則認為本次呼叫失敗；否則，即若接收到被呼電臺的信道指配成 功消息或者通話信息，則主、被呼電臺開始進行通信。
7、 根據權利要求l所述的數字無中心通信系統的跳頻通信方法，其特 徵在於，執行完步驟(7)後主呼電臺和被呼電臺還需釋放信道。
8、 根據權利要求l所述的數字無中心通信系統的跳頻通信方法，其特 徵在於，當劃分為多個跳頻序列集合時，每個跳頻序列集合中的業務頻點 的頻點號不能重複，且其跳頻次序可任意定義。
9、根據權利要求1或8所述的數字無中心通信系統的跳頻通信方法，其 特徵在於，屬於同一組跳頻序列集合中的業務頻點的定時必須同步，而不 屬於同一組跳頻序列集合中的業務頻點的定時為同步或異步。
全文摘要
本發明公開了一種數字無中心通信系統的跳頻通信方法，包括以下步驟將業務頻點劃分為一個或多個跳頻序列集合；主呼電臺檢測各個業務頻點的狀態，選擇一個信道質量相對較好的跳頻序列集合；主呼電臺和所指配業務頻點取得時隙同步之後，於控制頻點上向被呼電臺發起呼叫請求並轉到所指配的業務頻點和時隙上；被呼電臺接收到主呼電臺的呼叫請求後，也轉到主呼電臺呼叫請求所指配的業務頻點和時隙上；主呼電臺和被呼叫電臺在所指配的頻點和時隙上進行通信，其中不同的通話幀以跳頻的方式循環使用所選擇跳頻序列集合中的各個業務頻點，直至通信結束。該方法可緩解頻率選擇性衰落對電臺正常通信所造成的影響，提高通信效率。
文檔編號H04M9/02GK101110607SQ20061002900
公開日2008年1月23日 申請日期2006年7月17日 優先權日2006年7月17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