CN101036401A

CN101036401A - Cdma集群通信系统中发送反向信令的方法

Info

Publication number: CN101036401A
Application number: CNA2004800441511A
Authority: CN
Inventors: 方惠英; 刘学敏; 张万帅; 杨嘉安
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: Caltta Technologies Co ltd
Priority date: 2004-12-29
Filing date: 2004-12-29
Publication date: 2007-09-12
Anticipated expiration: 2024-12-29
Also published as: WO2006069483A1; ATE534247T1; EP1843606A1; EP1843606A4; PL1843606T3; CN100551096C; EP1843606B1

Abstract

本发明涉及一种CDMA集群通信系统中发送反向信令的方法，包括CDMA集群系统中建立PTT群组呼叫；调度系统发送广播信道指配消息，将所有非说话用户的反向业务信道的长码掩码设置为相同；非说话用户在需要发送反向信令时，开启反向发射功率并发送所述反向信令，并等待时间内等待由基站返回的证实消息；当收到所述证实消息后，发出发送成功提示；当未收到所述证实消息，则重新发送反向信令的操作步骤。本发明通过将非说话用户反向信道的长码掩码设置为相同，有效地解决CDMA制式集群通信系统的反向资源限制问题，可有效地防止反向信令发送的碰撞，提高CDMA制式集群通信系统反向信令发送的可靠性。

Description

CDMA集群通信系统中发送反向信令的方法技术领域

本发明涉及一种 CDMA集群通信系统中发送反向信令的方法，尤其是一种在 CDMA制式的移动集群通信系统中，使扇区下同一群组内所有非说话用户能够通过建立的共享反向信道发送反向业务信令的方法，属于通讯技术领域。

背景技术

集群通信系统是指多用户共享一组无线信道，并动态使用这些信道的专用移动通信系统。其主要应用在对指挥、调度功能要求较高的企事业、公安、警察以及军队等部门。

目前的集群通信策略是：当一个群组内同时只有一个用户说话时，群组内前向发送的用户数据是相同的，即群组内用户在同一小区内共享前向信道。当群组用户呼叫或讲话时，只要按住 PTT ( Push To Talk )键，便可以和群組内的其他用户进行通话，而此时，同一小区下的群组内用户（包括非说话用户）分别建立了各自的用于发送信令消息的反向信道。

上这种仅仅共享前向业务信道的集群通信系统通常能够满足各小区内有限群组用户数量的群组呼叫业务。对于公安、消防、大型集会、军事调度等指挥调度系统，由于其在某一区域范围内集中了大量的用户（单小区下聚集成千上万的同一群组用户），而这种大容量群组小区域范围集中的调度系统，通常只为少数高优先级成员向全体群组成员发送指挥信息，而其他非说话群组用户可能只在反向信道发送话权申请等短信令，且需要发送话权申请等雉信令的用户数不会很多。因此，如果按照通常的方法，要为同一扇区下群组内成千上万个用户建立各自的反向信道，去满足这种无限容量群组用户的組呼业务（也可称为广播组呼业务）的需要，无疑将浪费大量的空中信道资源以及物理资源。也就是说，反向资源的限制，致使同一扇区下群组内成千上万个用户无法建立各自的反向信道。

解决上述反向资源的限制问题，可以采用使所有非说话用户共享同一反向信道的策略。但是，当同一扇区下群组内有多个非说话用户利用共享一条反向业务信道来发送话权申请等反向信令时，多个非说话用户的信令发送有可能在相同时刻，从而可能导致信令碰撞现象使信令发送失败。

综上所述，如何在 CDMA制式的集群通信系统中使非说话用户能够利用共享反向信道发送反向信令，是满足大型集群通信系统通讯要求的一个重要问题。

发明内容

本发明的目的在于针对上述集群通信系统中无限容量的组呼业务对空中信道资源、物理资源的浪费问题，以及当采用群组内所有非说话用户共享同一条反向业务信道发送反向信令时，容易发生信令碰撞而导致发送失败的现象，提供一种 CDMA集群通信系统中发送反向信令的方法，该方法使所有非说话用户共享同一反向信道并采取 AL0HA策略使同一扇区下同一群组内非说话用户能够共享反向信道并有效解决了信令碰撞的问题。

为实现上述目的，本发明所采用的一种 CDMA集群通信系统中发送反向信令的方法，包括以下步骤：

步骤 1、 CDMA集群系统中的说话用户发起 PTT群组呼叫，调度系统判定所述群组大小是否达到广播组呼的建立要求， "是" ，则发送广播组呼业务请求；

步骤 2、所述调度系统通过基站向调度区范围各扇区内属于该群组的所有非说话用户发送广播信道指配消息，所述广播信道指配消息中包括将所有非说话用户的反向业务信道的长码掩码设置为相同的信息，用于使各扇区下同一群组的所有非说话用户享有同一条共享反向业务信道；

步骤 3、所述扇区内处于空闲状态的非说话用户收到所述广播信道指配消息后将其状态转至活动状态并关闭其反向发射功率；

步驟 4、所述非说话用户需要在所述共享反向业务信道发送所述反向信令时，开启所述反向发射功率并发送所述反向信令；所述反向发射功率为反向发射功率初始值，其数值由开环功控决定；

步骤 5、所述非说话用户发送完所述反向信令后，关闭所述反向发射功率，并打开定时器，在等待时间内等待由所述基站返回的证实消息；

步骤 6、所述非说话用户在所述等待时间内收到所述证实消息后，发出发送成功提示，结束所述反向信令的发送；若未收到所述证实消息，则重新发送所述反向信令后执行步驟 5。

本发明通过上述各项操作步骤，将同一扇区属于 PTT群组下的所有非说话用户的反向务信道的长码掩码设置为相同，使所有非说话用户能够通过一条反向共享信道来传送同一扇区下属于该群组内的非说话用户的诸如反向话权申请等短信令，这样无论小区下集中了多少同一群組的组呼用户，在基站侧仅仅多占用了一条反向业务信道资源，大大节省了系统的空中资源和物理资源。当非说话用户需要在共享反向业务信道发送反向信令时，通过开启反向发射功率，就可以发送反向信令。为防止因反向信令发生碰撞，导致发送失败，非说话用户在发送反向信令后关闭反向发射功率，打开定时器，等待一段时间，在没有收到返回的证实消息时，可以自动重新发送反向信令。

由于同一时刻有可能存在多个非说话用户利用共享反向业务信道发送反向信令，即使等待一段时间后再发，也有可能出现信令碰撞，故此，本发明采取 ALOHA策略，其具体为：当非说话用户发送反向信令后，使其等待一段时间，在未收到返回证实消息的情况下，通过等待一个随机产生的间隔时隙后重新发送反向信令。由于每个发送反向信令的非说话用户所产生的间隔时隙的相同几率很小，因此，可以通过等待间隔时隙的方法将不同的非说话用发送反向信令的时刻分开，使所有非说话用户得以分时利用共享的反向业务信道。为防止发生非说话用户因发送信令而过长时间的占用共享反向信道，本发明还可以通过非说话用户中预设的允许在一次操作中重复发送反向信令的最大次数，对非说话用户反向信令的发送过程进行控制，其具体方法为：重新发送所述反向信令后，累计发送次数，将所述发送次数与所述最大次数进行比较；当所述发送次数等于所述最大次数时，所述非说话用户在所述等待时间内未收到所述返回的证实消息，则发出发送失败的提示并结束所述反向信令的发送；当所述发送次数小于所述最大次数时，返回上述步骤 5 继续执行。

通过以上技术方案可知，本发明通过将扇区下同一群组内非说话用户反向业务信道的长码掩码设置为相同，使所有扇区下同一群组内非说话用户能够共享反向业务信道来传送非说话用户的反向信令，可以有效地解决 CDMA制式集群通信系统支持广播组呼业务存在的反向资源限制问题，可以有效地防止反向共享信道上信令发送的碰撞，提高 CDMA制式集群通信系统采用反向共享信道支持广播组呼业务的反向信令发送的可靠性。 CDMA制式集群通信系统. 将 CDMA技术与专用调度通信技术结合起来，采用半双工的通信方式，实现了快速接续，支持一对多的群组呼叫方式。

以下，通过具体实施方式并结合附图对本发明作进一步的详细说明。附图说明

图 1 为本发明所述集群通信系统中小区内共享反向信道的示意图。

图 2为本发明所述非说话用户发送反向信令实施例的处理流程图。

图 3为图 2所示实施例中非说话用户发送反向信令的过程示意图。具体实施方式

图 1所示为本发明所提供一个基于 CDMA制式的蜂窝集群通信系统中小区内共享反向信道的示意图。在该 CDMA制式的蜂窝集群系统中，为支持广播 N2004/001569

5

組呼业务，在前向链路上，群组内用户共享前向信道。所述前向信道包括了前向业务信道和前向控制信道。所述前向业务信道包含了前向基本信道和前向补充信道，这些信道用来传送前向语音和信令。在反向链路上，为群组内说话用户 11建立专用的反向信道 1 , 用于传送说话用户的反向语音和信令，群组内各扇区下非说话用户 22建立共享反向业务信道 2 , 用于传送非说话用户的诸如话权申请等短信令。

共享反向业务信道的建立方法是：首先，由 CDMA集群系统内说话用户 11 发起 PTT群组呼叫，调度系统判定群组大小是否达到广播组呼建立要求，如果否达，则发送广播组呼业务请求；然后，调度系统通过基站 3 向调度区下各扇区所有非说话用户 22发送广播信道指配消息。在发送广播信道指配消息的操作中，需要发送用于将扇区内所有非说话用户 22反向业务信道的长码掩码设置为相同的信息。

当发送广播信道指配消息后，扇区内处于空闲状态的非说话用户 22收到广播信道指配消息，通过将长码掩码设置为相同的信息，使所有非说话用户 22 享有同一条共享反向业务信道 2。所有非说话用户 1 将其状态由空闲 ( Idle )转至活动（Act ive )状态，并关闭其反向发射功率。

当非说话用户 22需要通过共享反向业务信道 2发送反向信令时，可以开启反向发射功率（此时的反向发射功率可定义为反向发射功率初始值，其数值由开环功控决定），在完成反向信令的发送后，关闭反向发射功率，打开定时器，在一定的时间内等待由基站返回的证实消息，在等待时间内收到证实消息，则发出发送成功提示并结束反向信令的发送，如果未收到证实消息，则重新发送反向信令，并继续等待。

非说话用户 22的等待时间可以是默认值，也可以通过收到的广播信道指配消息中的等待时间参数信息进行设定。

在基站 3所发送的广播信道指配消息中，还可以包括向非说话用户 22发送最大次数的信息。最大次数为允许非说话用户 22重发信令的最大次数。广播信道指配消息中还可以包括向非说话用户发送功率增加步长的预设值信息。功率增加步长预设值用于非说话用户 2²在重发信令时，结合发射功率初始值和发送次数值计算新的反向发射功率。

另外，由于同一时刻有可能存在多个非说话用户利用共享反向业务信道发送反向信令，即使等待一段时间后再发，也有可能出现信令碰撞，故此，可以采取 ALOHA策略：当非说话用户发送反向信令后，并等待一段时间后，未收到返回证实消息，通过其终端存储的优先级参数计算重新发送反向信令的最大延迟时隙，并且在 0-该最大延迟时隙之间随机产生一个间隔时隙，非说话用户 22在等待这个间隔时隙后，重新发送反向信令。这样，由于每个发送反向信令的非说话用户 22所产生的间隔时隙的相同几率狼小，因此，可以通过等待间隔时隙的方法将不同的非说话用户发送反向信令的时刻分开，使所有非说话用户得以分时利用共享的反向业务信道。

以下 , 是采用本发明所提供的方法建立共享反向业务信道并利用该共享反向业务信道发送反向信令的一个较佳实施例的具体过程，参见图 2 所示流程。

步 301中， CDMA制式蜂窝集群通信发起群组呼叫建立广播组呼业务。步骤 302 中，通过基站发出的广播组呼信道指配消息后建立反向业务信道，使处于 Idle状态的非说话用户转至 Active状态，并关闭反向信道发射功率。

步驟 303中，非说话用户的初始化反向信令重发次数为 0。

当某个非说话用户需要通过共享反向业务信道发送反向信令时，通过步骤

304判定当前非说话用户同一反向信令发送次数有没有超过最大次数（ ,,Λ 若超过，则执行步骤 312 , 否则，执行步骤 305。

在步骤 305 中，该非说话用户开启反向发射功率 A/ 发送反向信令。非说话用户发送完反向信令后关闭反向发射功率。上述发射功率 Psig l ^ 向导频信道发射功率（反向发射功率），反向基本信道发射功率在反向导频发射功率基础上的调整具体为：

^Signal ⁼ ^outloop _PC ^{+ W X} ^ up _ Step

其中， Poiitl。。_P-PC 开环功控决定的反向发射功率初始值， Pup—step 为重新发送反向信令的功率增加步长预设值，为反向信令发送次数。当该非说话用户的同一反向信令为第一次发送，则设 n = 0。此时 Psigml -Pout loop— PC , 即为反向发射功率初始值。

在步骤 306 , 非说话用户启动定时器，通过一个等待时长，等待基站返回的证实消息。在等待时间内，非说话用户收到基站发来的证实消息，则转至步骤 311; 若没有收到基站发来的证实消息，则转至步骤 307;

在步骤 307中，非说话用户根据预先设定的优先级参数计算重新发送反向信令的最大延迟时隙 SP—BK0FF,

SP_BKOFF = U + l， P= 0,l...., _max

其中， L_x为群组内所有用户的最高优先级，为当前非说话用户的优先级。

步骤 308中，非说话用户在 0和最大延迟时隙范围内随机产生一个间隔时隙 ST。

步骤 309中，反向信令的发送次数加 1。

步骤 310中，非说话用户等待间隔时隙 <5T后，执行步骤 304。

步骤 311中，非说话用户发出发送成功提示音，显示反向信令已成功发送。步骤 312中，非说话用户发出发送失败提示音，显示反向信令发送失败。步骤 313中，非说话用户结束一次反向信令发送。

本实施例中，非说话用户在共享反向业务信道中发送反向信令的策略如图 3所示的过程示意。

在共享反向业务信道的建立中，反向业务信道被划分为定长的时隙 Τ, 该时隙 Τ由前缀帧（可以为 1帧）和反向信令消息帧（可以为 3-4帧）組成。当非说话用户需要在共享反向业务信道上发送反向信令（如非说话用户按下 PTT键，发送话权申请信令）时，釆用图中所示过程。

首先，在发送反向信令时，非说话用户打开反向发射功率，以开环功控决定的初始的发射功率值 PQ发送反向信令，同时非说话用户启动定时器（等待时长等待基站发送返回的证实消息。如果非说话用户在时间内收到基站发送的返回证实消息，表示反向信令发送成功，非说话用户发出发送成功提示。如果非说话用户在时间内没有收到基站发送返回的证实消息，非说话用户在延迟个间隔时隙后，重新打开发射功率，以新的发射功率

PNmax-l重发信令。重发信令的新的发射功率 PNmax- 1等于开环功控决定的初始的发射功率 PQ加上功率增加量，功率增加量由功率增加步长预设值和发送次数决定。

新的发射功率 =反向发射功率初始值 +功率增加量；

功率增加量 =发送次数 X功率增加步长的预设值。

当反向信令累计发送次数达到后，非说话用户在 ϋ时间内仍未收到基站发送的证实消息，非说话用户发出发送失败提示。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

权利要求

1、一种 CDMA 集群通信系统中发送反向信令的方法，其特征在于包括以下步驟：

步骤 1、 CDMA集群系统中的说话用户发起 PTT群组呼叫，调度系统判定所述群组大小是否达到广播组呼的建立要求， "是" ，则发送广播組呼业务请求；

步驟 2、所述调度系统通过基站向调度区范围各扇区内属于该群組的所有非说话用户发送广播信道指配消息，所述广播信道指配消息中包括将所有非说话用户的反向业务信道的长码掩码设置为相同的信息，用于使各扇区下同一群组的所有非说话用户享有同一条共享反向业务信道；

步骤 3、所述扇区内处于空闲状态的非说话用户收到所述广播信道指配消息后将其状态转至活动状态并关闭其反向发射功率；

步骤 4、所述非说话用户需要在所述共享反向业务信道发送反向信令时，开启所述反向发射功率并发送所述反向信令；所述反向发射功率为反向发射功率初始值，其数值由开环功控决定；

步驟 5、所述非说话用户发送完所述反向信令后，关闭所述反向发射功率，并打开定时器，在等待时间内等待由所述基站返回的证实消息；

步驟 6、所述非说话用户在所述等待时间内收到所述证实消息后，发出发送成功提示，结束所述反向信令的发送；若未收到所述证实消息，则重新发送所述反向信令后执行步骤 5。
2、根据权利要求 1所述的 CDMA集群通信系统中发送反向信令的方法，其特征在于所述步骤 1 中的向调度区范围各扇区内所有非说话用户发送广播信道指配消息包括向所述非说话用户发送等待时间参数信息，该等待时间参数信息用于设定所述非说话用户在发送反向信令之后等待所述证实消息所需的等待时间。
3、根据权利要求 1所述的 CDMA集群通信系统中发送反向信令的方法，其特征在于所述步骤 2 中的向调度区范围各扇区内所有非说话用户发送广播信道指配消息包括向所述非说话用户发送最大次数的信息；所述最大次数为允许所述非说话用户重新发送所述反向信令的最大次数；

所述步骤 6 中，当所述非说话用户重新发送所述反向信令后，累计发送次数，将所述发送次数与所述最大次数进行比较；当所述发送次数等于所述最大次数时，所述非说话用户在所述等待时间内未收到所述返回的证实消息，则发出发送失败的提示并结束所述反向信令的发送；当所述发送次数小于所述最大次数时，返回步驟 5。
4、根据权利要求 1、 2或 3所述的 CDMA集群通信系统中发送反向信令的方法，其特征在于所述步骤 6 中，当所述非说话用户在所述等待时间内未收到所述返回的证实消息时，还执行以下步骤：

步骤 61、所述非说话用户通过其终端存储的优先级参数计算重新发送所述反向信令的最大延迟时隙；

步骤 62、所述非说话用户在 0与所述最大延迟时隙的数值之间随机产生一个间隔时隙；

步骤 63、所述非说话用户在等待所述间隔时隙^开启所述反向发射功率并重新发送所述反向信令后，返回步骤 5。
5、根据权利要求 4所述的 CDMA集群通信系统中发送反向信令的方法，其特征在于所述步骤 2 中的向调度区范围各扇区内所有非说话用户发送广播信道指配消息还包括向所述非说话用户发送功率增加步长预设值的信息；所述步驟 63中，在重新发送所述反向信令时，所述非说话用户根据所述功率增加步长预设值、所述反向发射功率初始值和所述发送次数，在计算并设定新的反向发射功率后，重新发送所述反向信令；

所述新的反向发射功率等于所述反向发射功率初始值与功率增加量之和；所述功率增加量等于所述发送次数乘以所述功率增加步长的预设值。