CN101114866A - 数字无中心通信系统的时隙同步方法 - 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时隙同步方法，主呼电台首先检测8个业务频点的状态，选择合适的业务接入频点和时隙，然后与所选择的业务频点取得定时同步，并在适当的时刻于控制频点上向被呼电台发起呼叫请求，并指配到选择好的业务频点和时隙，被呼电台收到该呼叫后立即转到相应的业务频点和时隙开始与主呼电台进行通信，通信结束，双方电台释放信道。本发明可以实现时隙同步。
Description
技术领域
本发明涉及一种无线通信系统的同步方法，特别是涉及一种数字无中心通信系统的时隙同步方法。
背景技术
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。为了实现与现有GSM(全球移动通信系统)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0～7，参见图1)，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(业务频点编号0～7)，控制频点上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，业务频点则主要用于传输用户通话语音、数据等业务信息。
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，为了确保系统的容量和性能，同一频点上的多个时隙需要有良好的时隙同步；当系统中的一组通话用户占用的频点数目多于一个时，这些频点彼此之间也需要保持时隙同步。但是，由于无中心系统没有中心节点的控制，终端问可以实现直接通联，因而也就没有一个统一的定时基准，这给时隙同步带来了困难。
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通信系统的时隙同步方法，它可以实现时隙同步。
为解决上述技术问题，本发明数字无中心通信系统的时隙同步方法是采用如下技术方案实现的：主呼电台首先检测8个业务频点的状态，选择合适的业务接入频点和时隙，然后与所选择的业务频点取得定时同步，并在适当的时刻于控制频点上向被呼电台发起呼叫请求，并指配到选择好的业务频点和时隙，被呼电台收到该呼叫后立即转到相应的业务频点和时隙开始与主呼电台进行通信，通信结束，双方电台释放信道。
采用本发明实现无中心系统的时隙同步，不需要统一的授时基准，也不依赖于某个中心节点。并且实现简单、复杂度低、延迟小、灵活性好，不仅能够实现一个频点内部各时隙之间的同步，也能够很方便地实现整个系统多个频点之间的时隙同步。
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：
图1是现有的数字无中心通信系统的时隙帧结构；
图2是采用本发明方法的一个呼叫单位中的信道类型与结构示意图；
图3是采用本发明方法的一次呼叫请求中的信道类型与结构示意图；
图4是采用本发明方法的时隙同步示意图一；
图5是采用本发明方法的时隙同步示意图二。
具体实施方式
本发明数字无中心通信系统的时隙同步方法，包括以下步骤：
步骤一、主呼电台首先检测8个业务频点的状态，选择一个信道质量较好的业务频点。
步骤二、若前述选择的业务频点上已有部分时隙正在被其它电台使用，则主呼电台首先与该时隙取得时隙同步，然后需在特定的时刻于控制频点上向被呼电台发起呼叫请求，并指配到该业务频点的某时隙；若前述选择的业务频点上全部时隙都未被使用，则主呼电台可在随机时刻于控制频点上向被呼电台发起呼叫请求，并指配到该业务频点的某时隙。
其中，呼叫请求的内容包括同步信号、寻呼号码、全双工通信指示码、指配的频点号和时隙号等。
步骤三、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，准备接收被呼电台发来的信息。
步骤四、被呼电台大部分时问处于低功耗休眠状态，只是周期性地被唤醒，检测控制频点，搜索是否有与自身相对应的呼叫，若有，则立即转到呼叫请求中指配的业务频点和时隙，并向主呼电台发送“信道指配成功响应”或直接开始通话；若无，则返回到低功耗休眠状态，等待下一周期再被唤醒。
步骤五、主呼电台接收到被呼电台在指配的业务频点和时隙上发来的“信道指配成功响应”或通话信息后，开始与被呼台进行全双工或半双工通信。
步骤六、通话结束，双方电台释放信道。
不同的业务频点彼此之间定时可以同步也可以异步。
实施例一：
步骤一、主呼电台首先检测8个业务频点的状态，选择一个信道质量较好的业务频点。
步骤二、若前述选择的业务频点上全部的8个时隙都未被使用，则主呼电台可在随机时刻t1，于控制频点上向被呼电台发起呼叫请求(参见图4)。
一次呼叫请求可以包含M个呼叫单位，每个呼叫单位占用16个时隙，包含有频率校准信道FCCH、同步信道SCH、寻呼信道PCH、控制信道CCH(参见图2、图3)。呼叫请求中包含有指配的频点和时隙信息，比如指配到第s时隙(其中，s是0～7的整数，并定义起始时刻与SCH起始时刻相差4.615ms整数倍的时隙为0号时隙。图4中s＝0)。其中，该呼叫请求的时间长度为：M×2×4.615ms，同步信道SCH与其所在呼叫单位起始时刻FCCH的时间距离为：2×0.577ms。
步骤三、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，准备接收被呼电台发来的信息。其中，指配时隙起始时刻t2的计算方法是：t2＝t1+M×2×4.615+2×0.577+s×0.577ms。
步骤四、被呼电台大部分时间处于低功耗休眠状态，只是周期性地被唤醒，检测控制频点，搜索是否有与自身相对应的呼叫，若有，则立即转到呼叫请求中指配的业务频点和时隙，即t2～t2+0.577ms的时隙，并向主呼电台发送“信道指配成功响应”或直接开始通话。
步骤五、后续帧时刻，主呼和被呼电台占用时隙的起始时刻为：t＝t2+n×4.615ms(其中，帧编号n＝0、1、2、3，…，为整数)。
步骤六、通话结束，双方电台释放信道。
实施例二：
第一步、主呼电台首先检测8个业务频点的状态，选择一个信道质量较好的业务频点；
第二步、若前述选择的业务频点上已有一个时隙正在被其它电台使用，则主呼电台首先锁定该时隙的起始时刻t0，与该时隙取得时隙同步，然后才可以于控制频点上向被呼电台发起呼叫请求(参见图5)。
呼叫请求的结构与前述实施例一相同，呼叫请求的发起时刻为：t1＝t0+n×4.615-0.577ms(n是大于0的整数，表示延迟了n帧才发起呼叫请求)。假设指配到第s时隙(图5中s＝0)。
第三步、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，准备接收被呼电台发来的信息。
其中，指配时隙起始时刻t2的计算方法前述实施例一相同。
第四步、被呼电台大部分时间处于低功耗休眠状态，只是周期性地被唤醒，检测控制频点，搜索是否有与自身相对应的呼叫，若有，则立即转到呼叫请求中指配的业务频点和时隙，即t2～t2+0.577ms的时隙，并向主呼电台发送“信道指配成功响应”或直接开始通话。
第五步、后续帧时刻，主呼和被呼电台占用时隙的起始时刻为：t＝t2+n×4.615ms(其中，帧编号n＝0、1、2、3，…，为整数)；
第六步、通话结束，双方电台释放信道。
Claims (9)
1.一种数字无中心通信系统的时隙同步方法，其特征在于：主呼电台首先检测8个业务频点的状态，选择合适的业务接入频点和时隙，然后与所选择的业务频点取得定时同步，并在适当的时刻于控制频点上向被呼电台发起呼叫请求，并指配到选择好的业务频点和时隙，被呼电台收到该呼叫后立即转到相应的业务频点和时隙开始与主呼电台进行通信，通信结束，双方电台释放信道。
2.根据权利要求1所述的数字无中心通信系统的时隙同步方法，其特征在于：
若所选择的业务频点上已有部分时隙正在被其它电台使用，则主呼电台首先与该时隙取得时隙同步，然后需在特定的时刻于控制频点上向被呼电台发起呼叫请求，并指配到该业务频点的某时隙；若所选择的业务频点上全部时隙都未被使用，则主呼电台可在随机时刻于控制频点上向被呼电台发起呼叫请求，并指配到该业务频点的某时隙。
3.根据权利要求1或2所述的数字无中心通信系统的时隙同步方法，其特征在于：所述呼叫请求的内容包括同步信号、寻呼号码、全双工通信指示码、指配的频点号和时隙号。
4.根据权利要求1或2所述的数字无中心通信系统的时隙同步方法，其特征在于：
所述被呼电台大部分时间处于低功耗休眠状态，只是周期性地被唤醒，检测控制频点，搜索是否有与自身相对应的呼叫，若有，则立即转到呼叫请求中指配的业务频点和时隙，并向主呼电台发送“信道指配成功响应”或直接开始通话；若无，则返回到低功耗休眠状态，等待下一周期再被唤醒。
5.根据权利要求4所述的数字无中心通信系统的时隙同步方法，其特征在于：所述主呼电台接收到被呼电台在指配的业务频点和时隙上发来的“信道指配成功响应”或通话信息后，开始与被呼台进行全双工或半双工通信。
6.根据权利要求1或2所述的数字无中心通信系统的时隙同步方法，其特征在于：不同的业务频点彼此之间定时可以同步也可以异步。
7.根据权利要求1或2所述的数字无中心通信系统的时隙同步方法，其特征在于：一次呼叫请求可以包含M个呼叫单位，每个呼叫单位占用16个时隙，包含有频率校准信道FCCH、同步信道SCH、寻呼信道PCH、控制信道CCH；呼叫请求中包含有指配的频点和时隙信息，其中，该呼叫请求的时间长度为：M×2×4.615ms，同步信道SCH与其所在呼叫单位起始时刻FCCH的时间距离为：2×0.577ms。
8.根据权利要求1或2所述的数字无中心通信系统的时隙同步方法，其特征在于：呼叫请求发送完毕后，主呼电台准备接收被呼电台发来的信息时，其中，指配时隙起始时刻t2的计算方法是：
t2＝t1+M×2×4.615+2×0.577+s×0.577ms
t1为发起呼叫请求的时刻。
9.根据权利要求8所述的数字无中心通信系统的时隙同步方法，其特征在于：主呼和被呼电台占用时隙的起始时刻为：t＝t2+n×4.615ms；其中，帧编号n＝0、1、2、3，…，为整数，t2为指配时隙起始时刻。
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