CN101090509A - 一种数字无中心通信系统的终端脱网直呼方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种数字无中心通信系统的终端脱网直呼方法，它使得终端在没有网络覆盖的情况下在一定距离内实现脱网直呼，满足了特定场合的对讲通信需要，并具有数据通信的功能。其技术方案为：该终端脱网直呼方法包括：将频谱资源划分为多个频点，在所述多个频点中定义控制频点和业务频点，其中所述控制频点分配有同步信道、寻呼信道和控制信道，所述业务频点分配有业务信道；确定调制方式；划分帧和时隙，设定所述帧的结构，用于不同用户时分复用一个频点；采用时分多址模式，用户对话占用一个频点上的一个时隙；根据上述配置设定终端电台脱网直呼的处理步骤。本发明应用于数字无中心通信系统的终端通信领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种通信系统中的终端呼叫方法，尤其涉及一种数字无中心通信系统中终端的脱网直呼方法。
背景技术
目前，现有的无中心通信系统，即对讲机系统多是模拟制式的，其缺点是频谱利用率低，系统容量小，并且业务种类单一，只能用于传输语音，不利于数据传输的实现。
而当前已有的GSM通信系统，克服了上述的种种缺点，然而它是一种有中心的蜂窝移动通信系统，必须有一个中心节点，即基站。所有在本区域内的移动台只能与本地的基站直接通信，基站属于接入网的一部分，接入网与核心网相连接，核心网再与其他部分的接入网通信，最终与另外一端的终端相连接。即采用的是终端<->接入网<->核心网<->接入网<->终端的模式。因此，移动台之间不能够直接相互通话，必须依赖中心节点来完成。而在某些特定的环境下，比如偏远地区、地下隧道、江河湖海，移动运营商没有或没法进行基站建设，因而GSM系统的移动台之间将无法进行通信联络。但这些环境又往往是特殊企业的职员、远足者、紧急救援等需要进行实时通信的地方，且一般通信距离不需要很远，从几十米到几公里即可。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题，提供了一种数字无中心通信系统的终端脱网直呼方法，它使得终端在没有网络覆盖的情况下在一定距离内实现脱网直呼，满足了特定场合的对讲通信需要，并具有数据通信的功能。
本发明的技术方案为：一种数字无中心通信系统的终端脱网直呼方法，其中，所述方法包括：将频谱资源划分为多个频点，在所述多个频点中定义控制频点和业务频点，其中所述控制频点分配有同步信道、寻呼信道和控制信道，所述业务频点分配有业务信道；确定调制方式；划分帧和时隙，设定所述帧的结构，用于不同用户时分复用一个频点；采用时分多址模式，用户对话占用一个频点上的一个时隙；根据上述配置设定终端电台脱网直呼的处理步骤。
上述的数字无中心通信系统的终端脱网直呼方法，其中，对于频谱资源的划分，是在915.1MHz～916.9MHz的频段上，以200kHz为带宽等分成9个频段，所述9个频点的中心频率分别是915+0.2×n MHz，其中n表示1～9的自然数。
上述的数字无中心通信系统的终端脱网直呼方法，其中，所述调制方式与GSM的调制方式相同，为GMSK调制，调制速率为270kHz。
上述的数字无中心通信系统的终端脱网直呼方法，其中，所述业务信道包括语音业务信道、数据业务信道和业务结束指示信道。
上述的数字无中心通信系统的终端脱网直呼方法，其中，还采用半双工模式，用户对话时分交替进行对讲。
上述的数字无中心通信系统的终端脱网直呼方法，其中，在划分帧和时隙的过程中，帧号和同步都由主呼电台确定。
上述的数字无中心通信系统的终端脱网直呼方法，其中，所述同步信道所指示的时间位置为所述业务信道的起止帧和时隙。
上述的数字无中心通信系统的终端脱网直呼方法，其中，所述终端电台脱网直呼的处理步骤包括：
(1)主呼电台在发起呼叫时，先监听当前各业务频点，选取一个空闲的业务频点和时隙位置，然后在控制频点上连续发送至少一次同步信道、寻呼信道和控制信道；
(2)处于待机状态的被呼电台周期性的监听控制频点上是否有同步信道，如果有同步信道，则接收对应的寻呼信道和控制信道以判断被呼电台是否正在被呼叫，如果是则主呼电台与被呼电台进入通信状态，否则被呼电台回到待机状态；
(3)主呼电台和被呼电台都进入通信状态后，主呼电台和被呼电台在所述业务频点和时隙上发送业务信道，并通过每次发送完业务信道后立即发送一个业务结束指示信号来实现主呼电台与被呼电台之间的半双工通信。
上述的数字无中心通信系统的终端脱网直呼方法，其中，步骤(3)中的半双工通信包括以下步骤：
(3.1)初始时主呼电台发送信息，被呼电台接收信息；
(3.2)被呼电台检测到业务结束指示信号后立即转入到发送状态，主呼电台则切换到接收状态；
(3.3)重复上述步骤，主呼电台和被呼电台在发送状态和接收状态之间轮流切换直至通信结束；
(3.4)通信结束后自动拆除业务信道，主呼电台和被呼电台进入待机状态。
上述的数字无中心通信系统的终端脱网直呼方法，其中，步骤(3.3)中，还包括如果主呼电台或被呼电台在信息发送完毕后没有收到对方的回应，则保持设定的时间以维持通信状态；如果在所述设定的时间内一直没有收到有效的回应，则转到待机状态。
本发明的技术方案对比现有技术有如下的有益效果：本发明借助现有的GSM终端作为对讲机电台，无需另外增加射频和硬件设备就可拓展到无中心无线通信领域，具有很低的开发成本。
附图说明
图1是本发明一个实施例的帧结构示意图。
图2是本发明一个实施例的控制频点上信道格式的示意图。
图3是本发明一个实施例的终端电台的状态示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
借鉴GSM系统的技术来构建数字无中心通信系统的终端脱网直呼方法。将频谱资源划分为多个频点，根据国家无线电管理委员会的规定，无中心多信道选址移动通信系统使用频段为915.0125～916.9875MHz，在本发明的一个实施例中，在915.1MHz～916.9MHz的频段上，以200kHz为带宽等分成9个频段，所述9个频点的中心频率分别是915+0.2×n MHz，其中n表示1～9的自然数。比如，以上述方式划分的第5个频段为915.9～916.1MHz，其中心频点为916MHz。这样，现有GSM终端的RF模块就可以非常方便地设定在这些频点上。
在这些频点中选定控制频点和业务频点。在本实施例中，将其中一个频点定义为控制频点，其他频点都作为业务频点。其中控制频点是本系统的公用频点，同步信道、寻呼信道和控制信道都只出现在控制频点上，而业务频点主要用来传输业务信道，业务信道包括语音业务信道、数据业务信道和业务结束指示信道等。
设定好系统的调制方式，与GSM相同，可采用GMSK调制，其调制速率为270kHz。
还需进行帧和时隙的划分，类似GSM系统，将每一帧分为8个时隙。图1示出了帧结构的一个实施例。如图1所示，一帧被划分成8个时隙，帧号和同步都由主呼电台决定。时隙的划分主要用于不同用户时分复用一个共同的业务频点。如图1所示的划分理论上一个业务频点可以支持8个业务信道同时工作，即满足8对用户的对讲。
采用时分多址和半双工的模式，即每个业务频点上都分为帧、时隙结构，用户对话占用一个频点上的一个时隙，时分交替进行对讲。
将终端电台划分为3种状态：寻呼状态、通信状态和待机状态。终端电台之间的通信步骤可由图3所示的电台状态示意图示出。当处于待机状态3的终端电台需要呼叫其他电台时，从待机状态3进入寻呼状态1，此时该终端电台称为主呼电台。当主呼电台进入寻呼状态1时，先监听当前各业务频点，选取一个空闲的业务频点和时隙位置，然后在控制频点上连续发送多次同步信道、寻呼信道和控制信道，待发送完毕后即进入通信状态2。上述同步信道、寻呼信道和控制信道在控制频点上的格式请参见图2所示，其中同步信道包含同步信号，寻呼信道包含一个或多个被寻呼的电台呼号编码，控制信道包含预约信令、指示约定通信的业务频点号、时隙号等信息。同步信道所指示的时间位置为业务信道的起始帧和时隙，帧号约定为0，时隙也为0。
当主呼电台寻呼完毕后，其他电台均处于待机状态3，在待机状态3时电台大多数处于休眠中以节省耗电，并以约定的周期T1醒来，监听控制频点上有无同步信道，每次监听的时间长度为T2。如果有同步信道，则接收寻呼信道和控制信道，以判断是否有其他电台在呼叫本台。如果在控制频点上发现自身被呼叫则进入通信状态2，该电台也称为被呼电台，否则仍然处于待机状态3。
当主呼电台和被呼电台都进入通信状态2后，主呼电台和被呼电台在上述的业务频点和时隙上发送业务信道。初始时，主呼电台发送信息，被呼电台接收信息。当主呼电台发送完业务信道之后立即发送一个业务结束指示信号(在这里即为业务结束指示信道)，当被呼电台检测到该业务结束指示信号后立即回应给主呼电台并发送信息，同时主呼电台切换到接收信息。如有需要则重复上述的步骤，主呼电台和被呼电台在发送和接收之间轮流切换直至通信结束。通信结束后自动拆除业务信道，主呼电台和被呼电台都从通信状态2转入待机状态3。
值得注意的是，如果主呼电台或被呼电台在发送业务结束指示信号后并没有收到对方的回应，会保持一定的时间以维持通信状态2。如果在一定的时间内一直无法收到对方有效的回应，则从通信状态2转入待机状态3。
上述实施例是提供给本领域普通技术人员来实现或使用本发明的，本领域普通技术人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。
Claims (10)
1 一种数字无中心通信系统的终端脱网直呼方法，其特征在于，所述方法包括：
将频谱资源划分为多个频点，在所述多个频点中定义控制频点和业务频点，其中所述控制频点分配有同步信道、寻呼信道和控制信道，所述业务频点分配有业务信道；
确定调制方式；
划分帧和时隙，设定所述帧的结构，用于不同用户时分复用一个频点；
采用时分多址模式，用户对话占用一个频点上的一个时隙；
根据上述配置设定终端电台脱网直呼的处理步骤。
2 根据权利要求1所述的数字无中心通信系统的终端脱网直呼方法，其特征在于，对于频谱资源的划分，是在915.1MHz～916.9MHz的频段上，以200kHz为带宽等分成9个频段，所述9个频点的中心频率分别是915+0.2×n MHz，其中n表示1～9的自然数。
3 根据权利要求1所述的数字无中心通信系统的终端脱网直呼方法，其特征在于，所述调制方式与GSM的调制方式相同，为GMSK调制，调制速率为270kHz。
4 根据权利要求1所述的数字无中心通信系统的终端脱网直呼方法，其特征在于，所述业务信道包括语音业务信道、数据业务信道和业务结束指示信道。
5 根据权利要求1所述的数字无中心通信系统的终端脱网直呼方法，其特征在于，还采用半双工模式，用户对话时分交替进行对讲。
6 根据权利要求1所述的数字无中心通信系统的终端脱网直呼方法，其特征在于，在划分帧和时隙的过程中，帧号和同步都由主呼电台确定。
7 根据权利要求1所述的数字无中心通信系统的终端脱网直呼方法，其特征在于，所述同步信道所指示的时间位置为所述业务信道的起止帧和时隙。
8 根据权利要求1所述的数字无中心通信系统的终端脱网直呼方法，其特征在于，所述终端电台脱网直呼的处理步骤包括：
(1)主呼电台在发起呼叫时，先监听当前各业务频点，选取一个空闲的业务频点和时隙位置，然后在控制频点上连续发送至少一次同步信道、寻呼信道和控制信道；
(2)处于待机状态的被呼电台周期性的监听控制频点上是否有同步信道，如果有同步信道，则接收对应的寻呼信道和控制信道以判断被呼电台是否正在被呼叫，如果是则主呼电台与被呼电台进入通信状态，否则被呼电台回到待机状态；
(3)主呼电台和被呼电台都进入通信状态后，主呼电台和被呼电台在所述业务频点和时隙上发送业务信道，并通过每次发送完业务信道后立即发送一个业务结束指示信号来实现主呼电台与被呼电台之间的半双工通信。
9 根据权利要求8所述的数字无中心通信系统的终端脱网直呼方法，其特征在于，步骤(3)中的半双工通信包括以下步骤：
(3.1)初始时主呼电台发送信息，被呼电台接收信息；
(3.2)被呼电台检测到业务结束指示信号后立即转入到发送状态，主呼电台则切换到接收状态；
(3.3)重复上述步骤，主呼电台和被呼电台在发送状态和接收状态之间轮流切换直至通信结束；
(3.4)通信结束后自动拆除业务信道，主呼电台和被呼电台进入待机状态。
10 根据权利要求9所述的数字无中心通信系统的终端脱网直呼方法，其特征在于，步骤(3.3)中，还包括如果主呼电台或被呼电台在信息发送完毕后没有收到对方的回应，则保持设定的时间以维持通信状态；如果在所述设定的时间内一直没有收到有效的回应，则转到待机状态。
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