CN101110607B - 数字无中心通信系统的跳频通信方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数字无中心通信系统的跳频通信方法，包括以下步骤：将业务频点划分为一个或多个跳频序列集合；主呼电台检测各个业务频点的状态，选择一个信道质量相对较好的跳频序列集合；主呼电台和所指配业务频点取得时隙同步之后，于控制频点上向被呼电台发起呼叫请求并转到所指配的业务频点和时隙上；被呼电台接收到主呼电台的呼叫请求后，也转到主呼电台呼叫请求所指配的业务频点和时隙上；主呼电台和被呼叫电台在所指配的频点和时隙上进行通信，其中不同的通话帧以跳频的方式循环使用所选择跳频序列集合中的各个业务频点，直至通信结束。该方法可缓解频率选择性衰落对电台正常通信所造成的影响，提高通信效率。

Description

数字无中心通信系统的跳频通信方法 

技术领域

本发明涉及一种无线通信系统的物理信道复用方法，尤其涉及一种数字无中心通信系统的业务信道跳频通信方法。 

背景技术

在现有的数字无中心通信系统中，没有中心节点的控制，终端间可以实现直接通信。因此，无中心通信系统中，结构、通话信令流程、终端状态的设计将影响到整个系统的性能。 

目前，数字无中心通信系统主要是基于TDD(时分双工)的数字通信系统实现的，该系统具有一定的时隙结构，其典型的通信实现模式是半双工的。整个通信过程中，收、发电台始终占用某一频点上的特定时隙进行通信，当该被占用的频点处于频率选择性衰落位置时，将会对正常的通信带来较大的损害，甚至造成完全无法正常通信，因此需要采取适当的措施加以克服。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种数字无中心系统中跳频通信方法，该方法可缓解频率选择性衰落对电台正常通信所造成的影响，提高通信效率。 

为解决上述技术问题，本发明提供一种数字无中心通信系统的跳频通信方法，包括以下步骤：

(1)将数字无中心通信系统的使用频段划分成多个频点，每个频点又分成多个时隙，并将所述频点又分为控制频点和业务频点两种； 

(2)将所有的业务频点划分为多个跳频序列集合； 

(3)主呼电台检测各个业务频点的状态，通过比较，选择一组信道质量相对较好的跳频序列集合，并指配到该跳频序列集合中的一个业务频点与一个时隙； 

(4)主呼电台和所指配业务频点取得时隙同步之后，于控制频点上向被呼电台发起呼叫请求；所述呼叫请求的内容至少包括同步信号、被呼电台编号、跳频指示、指配的业务频点号和时隙； 

(5)呼叫请求发送完毕后，主呼电台转到所指配的业务频点和时隙上，准备接受被呼电台发来的信息； 

(6)被呼电台接收到主呼电台的呼叫请求后，也转到主呼电台呼叫请求所指配的业务频点和时隙上，并向主呼电台发送指配成功信息或直接与主呼电台开始通话； 

(7)主呼电台和被呼叫电台在所指配的频点和时隙上进行半双工或全双工通信，其中不同的通话帧以跳频的方式循环使用所选择的跳频序列集合中的各个业务频点，直至通信结束。 

本发明由于采用了上述技术方案，得到了以下技术效果，即有效地缓解了频率选择性衰落对电台正常通信所造成的影响，起到了一定的频率分集作用。 

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明： 

附图是根据本发明的一个示例性跳频通信过程的示意图。

具体实施方式

根据国家无线电管理委员会的规定，数字无中心移动通信系统使用频段为915.0125～916.9875MHz。在一个实施例中，为了实现与现有GSM移动台射频模块较好的兼容性，可以200khz的带宽将该频段等分为9个频点，每个频点上又以4.615ms的帧长分作8个时隙(时隙编号0～7)，每时隙0.577ms，各频点的中心频率分别是915+0.2×(n+1)MHz，其中n表示0～8的整数。比如，以上述方式划分的第4个频段为915.9～916.1MHz，其中心频点为916MHz。 

数字无中心通信系统全部的9个频点可以分作1个控制频点(比如8号频点)和8个业务频点(如，业务频点编号0～7)，其中，所述控制频点主要用于传输同步信号、寻呼号码、业务类型、频点指配等控制信息，所述业务频点则主要用于传输用户通话语音、数据等数据信息。 

因此，本发明所述的跳频通信方法包括以下步骤： 

(1)将全部的业务频点划分为一个或多个跳频频点序列的集合； 

(2)将控制信道和业务信道各自分配在控制频点和业务频点上，其中的控制信道包含有跳频指示信令； 

(3)主呼电台首先检测8个业务频点的状态，通过比较，选择一个信道质量相对较好的跳频序列集合，并指配该跳频序列集合中一个业务频点和一个时隙； 

(4)主呼电台在和业务频点取得时隙同步之后，于控制频点上向被呼电台发起呼叫请求，所述呼叫请求的内容包括同步信号、被呼电台编号、跳频指示、指配的业务频点号和时隙等；

(5)主呼电台发送完毕呼叫请求后，立即转到所指配的业务频点和时隙上，准备接收被呼电台的发来的信息； 

(6)被呼电台大部分时间处于低功耗休眠状态，会周期性地被唤醒并检测控制频点，搜索是否有与自身相对应的呼叫。若有，则立即转到主呼电台呼叫请求中指配的业务频点和时隙，并在该指配的时隙上向主呼电台发送信道指配成功信息或者直接与主呼电台开始通话；若无，则返回到低功耗休眠状态，等待下一个周期再被唤醒； 

(7)主呼电台在所指配的业务频点和时隙上，若较长时间没有接收到被呼电台的信息，则认为本次呼叫失败，主呼电台屏幕显示呼叫失败的信息；若接收到被呼电台的信道指配成功信息或者通话信息，说明被呼电台在正确接收到主呼电台的呼叫请求之后，已经成功取得了呼叫请求中指配的业务频点和时隙，则主、被呼电台占用该指配的时隙开始进行第一帧的半双工或全双工通话； 

(8)在后续帧(每帧长度与GSM系统相同，为4.615ms)时刻，主呼电台和被呼电台以跳频的方式循环使用所选择的跳频序列集合中的各个业务频点，并在所述业务频点相应的时隙上进行通信，直至整个通信过程结束； 

(9)通话结束，双方电台释放信道。 

参照附图，下面通过一个具体的实施例来详细说明本发明的跳频通信方法： 

根据跳频增益尽量高、邻信道干扰尽量低的原则，可以将8个业务频点分成一个或多个跳频序列集合。在该实施例中定义全部的8个业务频点 为2个跳频序列集合：{0，2，4，6}和{1，3，5，7}。假设A为主呼电台，B为被呼电台。主呼电台首先检测全部的8个业务频点，如果通过比较，认为{1，3，5，7}集合中业务频点的信道质量较好，则选择改组跳频序列集合。然后，主呼电台在和业务频点取得时隙同步之后，于控制频点上连续占用各时隙向被呼电台发起呼叫请求，该呼叫请求中包含有同步信号、被呼电台编号、跳频指示、指配的业务频点(比如3号频点)和时隙(比如1号时隙)等信息。主呼电台将该呼叫请求发送完毕后，立即转到所指配的业务频点和时隙，即3号频点的1号时隙上，准备接收被呼电台的发来的信息。 

被呼电台周期性地从低功耗休眠状态中醒来，监测控制频点，发现有与自身对应的呼叫请求时，立即转到主呼电台呼叫请求中所指配的业务频点和时隙，即3号频点的1号时隙上。 

被呼电台在该指配的业务频点和时隙上向主呼电台发送信道指配成功信息或者直接开始通话，由此开始了双方的第1帧通信； 

主呼电台在所指配的业务频点和时隙上，接收到被呼电台的信道指配成功信息或者通话信息后，开始与被呼电台进行通信； 

第2帧时刻，主、被呼电台跳频到5号频点上的第1时隙，继续通信； 

第3帧时刻，主、被呼电台跳频到7号频点上的第1时隙，继续通信； 

第4帧时刻，主、被呼电台跳频到1号频点上的第1时隙，继续通信； 

第5帧时刻，主、被呼电台跳频到3号频点上的第1时隙，继续通信； 

按照跳频频点序列，如此循环，直至通信结束，释放信道。 

在该组主呼电台A、被呼电台B通信期间，若有其它电台也要发起呼 叫，比如C电台欲呼叫D电台，则C电台可以选择业务频点{0，2，4，6}，也可以选择业务频点{1，3，5，7}。 

若选择{0，2，4，6}，则两组业务频点彼此之间时隙可以同步，也可以不同步；若选择{1，3，5，7}，因为至少已经有电台A、B正在使用该组频点，所以，新接入的电台必须与在用电台保持时隙同步。 

主呼电台只要连续监测跳频频点集合{1，3，5，7}中的任何一个频点32个时隙(18.5ms)，即可确定该组频点的全部32个业务信道哪些空闲、哪些目前正在被使用，进而与在用电台取得时隙同步，然后在控制频点上向被呼电台发起呼叫请求。 

值得注意的是，在上述实施例中，关于频点分配、被呼电台对指配频点的监测时间等一些参数的表示或者具体数值，只是为了描述方便，并不用来限制本发明；在定义跳频频点集合时，全部的8个业务频点可以分为1组、2组或者更多组，各组之间的频点号不能重复，每组内若干个频点的跳频次序可以灵活定义；属于同一跳频频点集合里面的各业务频点之间，定时必须同步，而不同的跳频频点集合彼此之间，定时可以同步也可以异步；被呼电台搜索到与自身对应的呼叫后也可以直接在指配的业务频点和时隙上与主呼电台开始通信，而不必发送信道指配成功信息。

Claims (8)

1.一种数字无中心通信系统的跳频通信方法，包括以下步骤：

(1)将数字无中心通信系统的使用频段划分成多个频点，每个频点又分成多个时隙，并将所述频点又分为控制频点和业务频点两种；

其特征在于，还包括步骤：

(2)将所有的业务频点划分为多个跳频序列集合；

(3)主呼电台检测各个业务频点的状态，通过比较，选择一组信道质量相对较好的跳频序列集合，并指配到该跳频序列集合中的一个业务频点与一个时隙；

(4)主呼电台和所指配业务频点取得时隙同步之后，于控制频点上向被呼电台发起呼叫请求；所述呼叫请求的内容至少包括同步信号、被呼电台编号、跳频指示、指配的业务频点号和时隙；

(5)呼叫请求发送完毕后，主呼电台转到所指配的业务频点和时隙上，准备接受被呼电台发来的信息；

(6)被呼电台接收到主呼电台的呼叫请求后，也转到主呼电台呼叫请求所指配的业务频点和时隙上，并向主呼电台发送指配成功信息或直接与主呼电台开始通话；

(7)主呼电台和被呼叫电台在所指配的频点和时隙上进行半双工或全双工通信，其中不同的通话帧以跳频的方式循环使用所选择的跳频序列集合中的各个业务频点，直至通信结束。

2.根据权利要求1所述的数字无中心通信系统的跳频通信方法，其特征在于，将所述数字无中心通信系统的使用频段划分成9个频点，其中 1个为控制频点，8个为业务频点；并且每个频点划分为8个时隙。

3.根据权利要求1所述的数字无中心通信系统的跳频通信方法，其特征在于，在执行所述步骤(3)之前，还需将控制信道和业务信道各自分配在控制频点和业务频点上，其中所述控制信道包含有跳频指示信令。

4.根据权利要求1所述的数字无中心通信系统的跳频通信方法，其特征在于，所述被呼电台一般处于低功耗休眠状态，会周期性地被唤醒并检测控制频点，搜索是否有与自身相对应的呼叫请求；若有，则立即转到主呼电台呼叫请求中指配的业务频点和时隙，并在所述时隙上向所述主呼电台发送信道指配成功信息或者直接与主呼电台开始通话；若无，则返回到低功耗休眠状态，等待下一个周期再被唤醒。

5.根据权利要求1所述的数字无中心通信系统的跳频通信方法，其特征在于，所述主呼电台在与被呼电台开始进行半双工或全双工通信前，还需判断在所述指配的业务频点上，是否较长时间没有接收到被呼电台的信息，若是则认为本次呼叫失败；否则，即若接收到被呼电台的信道指配成功消息或者通话信息，则主、被呼电台开始进行通信。

6.根据权利要求1所述的数字无中心通信系统的跳频通信方法，其特征在于，执行完步骤(7)后主呼电台和被呼电台还需释放信道。

7.根据权利要求1所述的数字无中心通信系统的跳频通信方法，其特征在于，当划分为多个跳频序列集合时，每个跳频序列集合中的业务频点的频点号不能重复，且其跳频次序可任意定义。

8.根据权利要求1或7所述的数字无中心通信系统的跳频通信方法，其特征在于，属于同一组跳频序列集合中的业务频点的定时必须同步，而不 属于同一组跳频序列集合中的业务频点的定时为同步或异步。 

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