CN101160766A - 基于码分多址的集群移动通信系统的信道共享方法 - Google Patents

Abstract

一种基于码分多址的集群移动通信系统的信道共享方法，包括以下步骤：基站子系统为一个群组内的所有移动终端分配一个前向共享语音信道；基站子系统为所述群组内同一小区下的所有移动终端分配一个前向共享信令信道；基站子系统为所述群组内的说移动终端分配一个反向专用语音信道；基站子系统为所述群组内同一小区下的所有听移动终端分配一个反向共享信令信道。采用本发明的信道共享方法，可以有效地利用集群通信系统的通话特征和CDMA制式的码分资源，在保障集群移动通信系统通话性能的前提下，大大降低对信道资源的需求，减少了空中信道的干扰，提高了系统的容量。

Description

基于码分多址的集群移动通信系统的信道共享方法 技术领域

本发明涉及釆用码分多址（CDMA )制式的集群移动通信系统， 具体 地说， 涉及这样的集群移动通信系统中的信道共享方法。 背景技术

CDMA蜂窝移动通信系统采用的码分多址技术是一种以宽带扩频技 术为基础的多址接入方式， 是在移动通信中常用的一种多址调制技术， 它 具有频谱效率高、 抗干扰和不易侦听等特点。 在第三代移动通信标准中提 出的 CDMA2000、 WCDMA和 TD-SCDMA三种制式都釆用了码分多址技 术， 可以使第三代移动通信系统具有更大的容量和更高的数据速率。

集群通信系统是指多个用户共享一组无线信道， 并动态使用这些信道 的专用调度移动通信系统， 它是一种指挥和调度系统， 在对指挥和调度功 能要求较高的企业、 工矿、 油田、 农场、 公安、 警察以及军队等部门有十 分广泛的应用。

现有的集群移动通信系统将蜂窝通信系统与集群通信系统相结合， 可 以既拓展蜂窝通信系统的业务范围， 又使集群通信系统摆脱了专用调度通 信系统在功能和区域方面的局限性。 目前的集群移动通信系统按照接入方 式可以分为时分多址 TDMA和码分多址 CDMA两种制式。 而在第三代通 信技术已经日臻成熟的今天，蜂窝通信系统采用 TDMA制式会存在不能向 第三代通信系统平滑演进、 容量受限和数据吞吐量低等缺陷， 无法满足日 益增长的通信需求。 而采用 CDMA制式， 则可使蜂窝通信系统具有宽带 扩频空中接口， 可以满足第三代无线通信系统的需求， 不但提供传统的话 音业务， 而且能够提供高速的分组数据业务。 因此， 将 CDMA蜂窝通信 系统与集群通信系统相结合， 既可以提高集群系统用户在单个小区内的个 数， 又可以在高速分组数据业务的基础上开发更多的具有集群系统特点的 新业务。 然而， 如果集群移动通信系统只是在传统 CDMA蜂窝通信系统的基 础上简单叠加集群通信系统而成， 也就是说， 为集群系统的群组内每个用 户分配完全独立的前反向业务信道， 则会对整个集群移动通信系统的容量 和稳定性产生很大影响。

中国专利申请 CN 1545352A《用于共享信道的长码掩码实现方法》 中 公开了一种共享信道的方法， 该方法通过分配相同的 Walsh码、 相同的数 据包偏置和相同的长码掩码， 使同一小区内相同群组的前向补充信道可同 时以相同的格式发送相同的内容， 从而达到降低前向发射功率， 提高前向 容量的目的。 该方法主要是从功率的角度来实现信道共享， 但在信道资源 上， 依然是为每个用户分配独立的前反向业务信道， 并没有实现真正意义 上的信道共享。 如果单小区内一个群組有 100个用户， 则在实现如集群呼 叫的集群业务时， 需要占用前反向各 100个信道， 这样导致信道资源的浪 费比较严重， 尤其是反向的信道资源， 同时还增加了小区干扰， 使单小区 下的用户容量受到限制， 并进而影响到整个系统的接入容量。 发明内容

本发明正是基于上述技术问题提出的， 其目的在于提供一种基于码分 多址的集群移动通信系统的信道共享方法，可以充分利用有限的无线资源， 以使单小区可支持更多的群组， 提高单小区下用户的容量。

本发明的一种基于码分多址的集群移动通信系统的信道共享方法， 所 述集群移动通信系统包括集群调度子系统、 基站子系统和移动终端， 其中 移动终端可分为一个发送语音数据包的说移动终端和多个接收语音数据包 的听移动终端， 所述方法包括以下步驟：

基站子系统为一个群组内的所有移动终端分配一个前向共享语音信 道；

基站子系统为所述群组内同一小区下的所有移动终端分配一个前向共 享信令信道；

基站子系统为所 ^组内的说移动终端分配一个反向专用语音信道； 基站子系统为所述群组内同一小区下的所有听移动终端分配一个反向 共享信令信道。

优选地， 所述所有移动终端通过软切换的方式共享一个前向共享语音 信道。

优选地， 所述同一小区下的所有听移动终端通过随机发送和时分的方 式共享一个反向共享信令信道。

优选地，所述方法还包括： 当所述说移动终端要转换为听移动终端时， 释放原有的反向专用语音信道， 建立与所属小区其它听移动终端相同的反 向共享信令信道。

优选地，所述方法还包括： 当某个听移动终端要转换为说移动终端时， 释放原有的反向共享信令信道， 建立反向专用语音信道。

采用本发明的信道共享方法， 可以有效地利用集群通信系统的通话特 征和 CDMA制式的码分资源， 在保障集群移动通信系统通话性能的前提 下， 大大降低对信道资源的需求， 减少了空中信道的干扰， 提高了系统的 容量。 附图说明

图 1是根据本发明的一个实施例的信道共享方法的流程图；

图 2是图 1所示信道共享方法在建立集群呼叫的过程中的示意图； 图 3是图 1所示信道共享方法在说移动终端释放话权过程中的示意图； 图 4是图 1所示信道共享方法在听移动终端申请话权过程中的示意图。 具体实施方式

相信通过以下结合附图对本发明实施例的详细描述， 可以更清楚地了 解本发明的上述和其它目的、 特征和优点。

本发明的信道共享方法的核心思想是： 根据集群移动通信系统的通话 特征， 即在某一时刻， 一个群组内只有一个移动终端能获得话权， 发送反 向语音数据包， 而该群组内其它移动终端都没有话权， 只能接收前向语音 数据包， 这样， 对于该群组内的所有移动终端， 集群移动通信系统中的基 站子系统只需要分配前反向各两个信道资源即可实现集群业务。 这四个信 道资源包括前反向语音信道和前反向信令信道，分别是前向共享语音信道、 反向专用语音信道、 前向共享信令信道和反向共享信令信道， 群组内所有 的移动终端可以根据各自的状态， 共享这四个信道资源。

图 1 是根据本发明的一个实施例的信道共享方法的流程图。 基于

CDMA的集群移动通信系统一般包括： 集群调度子系统 DSS, 负责集群呼 叫的管理和调度； 基站子系统 BSS， 主要完成无线接入功能和分配信道资 源等； 移动终端 MS, 根据集群呼叫的特征可以分为两类： 一类是取得话 权、 发送语音数据包的说移动终端 MS一 T, 一类是多个接收语音数据包的 听移动终端 MS_L* (用 *表示有多个）。

在步骤 101 , 基站子系统为一个群组内的所有移动终端分配一个前向 共享语音信道， 即在该群组内， 无论移动终端是否在同一个小区都共享一 个前向共享语音佶道， 所有移动终端通过该前向共享语音信道接收语音数 据包。 对于位于不同小区的移动终端， 可以通过软切换的方式使用该前向 共享语音信道。

在步骤 105， 基站子系统为该群组内同一小区下的所有移动终端分配 一个前向共享信令信道， 通过该前向共享信令信道， 向位于本小区的同一 群组的移动终端发送本小区相关的信令消息。

通过上述两个步骤， 在前向链路上， 对群组内的所有移动终端实现信 道资源的分配。

在步骤 110, 基站子系统为该群组内的说移动终端分配一个反向专用 语音信道。 由于在反向链路上只有一个移动终端能发送语音数据包（即只 有一个用户说话）， 因此该说移动终端独占该反向专用语音信道，用于传输 反向语音数据包。 这些反向语音数据包就是在前向共享语音信道上传送的 前向语音数据包。

在步骤 115， 基站子系统为该群组内同一小区下的听移动终端分配一 个反向共享信令信道， 用于该小区下的所有听移动终端发送反向信令。 该 小区下的所有听移动终端可以通过随机发送和时分的方式来共享该反向共 享信令信道。

通过上述两个步骤， 在反向链路上对群组内的所有移动终端实现信道 资源的分配。

对于本领域的技术人员来说， 很容易知道本实施例的信道共享方法的 上迷各步骤之间没有明显的先后顺序， 可以同时执行。 .

通过以上描述， 可以看出， 采用本实施例的信道共享方法， 可以有效 地利用信道资源， 针对一个群组， 在一个小区下， 无论移动终端的数量有 多少， 只需要前反向各两个空中信道资源就足够了。 在前向， 所有移动终 端都接收基站信号， 因而前向的语音和信令信道都是共享的； 在反向， 说 移动终端占用反向语音信道， 听移动终端共享使用一个反向信令信道。 说 移动终端专用反向语音信道， 可以保证其它移动终端的信号不会千扰说移 动终端的语音信号。

图 2是在基于 CDMA的集群移动通信系统中建立集群呼叫的流程示 意图， 其中应用了本发明的信道共享方法。 在本实施例中， 假设群组的所 有移动终端位于同一个小区下。

在步骤 201，某个说移动终端（ MS—T )发起组呼呼叫，基站子系统( BSS ) 接收到该说移动终端的起呼消息后， 向集群调度子系统（DSS )发送业务 请求消息（步骤 202 )。 在步骤 203， 集群调度子系统向基站子系统指派业 务。 基站子系统通过资源分配， 在基站侧建立相应的信道资源， 包括前向 共享语音信道、 反向专用语音信道、 前向共享信令信道和反向共享信令信 道（步骤 204 )。

然后在步骤 205中， 基站子系统向该说移动终端发送起呼响应消息， 并且将前向共享语音信道、 反向专用语音信道和前向共享信令信道的资源 信息告诉该说移动终端。 说移动终端收到上述消息后， 根据资源信息建立 前向共享语音信道、 反向专用语音信道和前向共享信令信道， 实现与基站 子系统之间的通信（步骤 206 )。

基站子系统在向说移动终端发送起呼响应消息的同时，在步骤 207中， 向群组内的多个听移动终端发送寻呼消息， 将前向共享语音信道、 前向共 享信令信道和反向共享信令信道的资源信息告诉这些听移动终端。 在步骤

208, 听移动终端根据收到的资源信息建立前向共享语音信道、前向共享信 令信道和反向共享信令信道， 实现与基站子系统之间的通信。

在步骤 209, 说移动终端通过反向专用语音信道向基站子系统发送话 权请求消息， 请求发送语音数据包， 基站子系统收到后， 将该话权请求消 息转发给集群调度子系统（步驟 210 )。 然后， 集群调度子系统发送授权消 息到基站子系统， 授权该说移动终端发送语音数据包， 即允许该用户说话 (步骤 211 )。 在步骤 212, 基站子系统将授权消息通过前向共享语音信道 转发给说移动终端， 该说移动终端获得授权后， 即开始通过反向专用语音 信 il^L送反向语音数据包， 由基站子系统将其转发给集群调度子系统（步 骤 213 )。 集群调度子系统把接收到的语音数据包再分发给基站子系统， 由 基站子系统通过前向共享语音信道转发给听移动终端， 从而实现语音信号 从说移动终端到听移动终端的传递。

通过以上描述可知， 对于说移动终端， 其所需的信道资源包括： 前向 共享语音信道、反向专用语音信道和前向共享信令信道；对于听移动终端， 其所需的信道资源包括： 前向共享语音信道、 前向共享信令信道和反向共 享信令信道； 而且， 在基站侧， 说移动终端和听移动终端的信道资源中的 前向共享语音信道是同一个语音信道， 前向共享信令信道也是同一个信令 信道。 也就是说， 说移动终端和听移终端的信道资源的区别就在于反向信 道资源， 说移动终端建立的是反向专用语音信道， 而听移动终端建立的是 反向共享信令信道。

图 3是说移动终端释放话权的流程示意图。 如图 3所示， 在步骤 301， 说移动终端通过反向专用语音信道发送反向语音数据包， 由基站子系统再 转发给集群调度子系统。 集群调度子系统把接收到的语音数据包分发给基 站子系统， 基站子系统再通过前向共享语音信道转发给听移动终端 （步骤 302 )。 当用户不再说话时， 在步骤 303, 说移动终端通过反向专用语音信 道向基站子系统发送释放话权的消息， 基站子系统向集群调度子系统转发 该释放话权消息（步骤 304 )。 集群调度子系统向基站子系统返回 "接受释 放话权"的响应消息后（步骤 305 )， 由基站子系统通过前向共享语音信道 转发给说移动终端 （步骤 306 )。 在步骤 307, 说移动终端收到响应消息之 后， 释放原有的反向专用语音信道， 根据通过前向共享信令信道获取的反 向共享信令信道的资源信息， 建立反向共享信令信道， 从而从说移动终端 转换为听移动终端。

当原说移动终端释放话权之后， 如果没有新的移动终端获得话权， 则 此时所有的移动终端都是听移动终端， 在反向上没有反向专用语音信道的 信号。

图 4是听移动终端申请话权的流程示意图。 如图 4所示， 在步骤 401， 当某个用户想要说话时， 该听移动终端通过反向共享信令信道向基站子系 统发送话权请求消息， 然后基站子系统再将此话权请求消息转发给集群调 度子系统（步骤 402 )。在步骤 403中， 集群调度子系统向基站子系统发送 授权消息， 授权该听移动终端发送语音数据包， 即允许该用户说话， 然后 基站子系统在步骤 404中将该授权消息通过前向共享语音信道转发给该听 移动终端。 在步骤 405中， 该听移动终端获得授权后， 释放原有的反向共 享信令信道， 并根据通过前向共享信令信道获取的反向专用语音信道的资 源信息， 建立反向专用语音信道， 成为新的说移动终端。 当信道建立成功 后， 该新的说移动终端开始通过反向专用语音信道发送反向语音数据包， 由基站子系统将这些语音数据包转发给集群调度子系统（步骤 406 )。 集群 调度子系统把接收到的语音数据包再分发给基站子系统， 由基站子系统通 过前向共享语音信道转发给听移动终端 （步骤 407 )。

虽然以上实施例描述的是在一个群组的所有移动终端处于同一个小区 下时应用信道共享方法的情况， 但是同样适用于一个群組的移动终端处于 不同小区下的情况， 此时， 不同小区下的移动终端的前向共享信^ H言道和 反向共享信^ Ht道是不相同的，只有前向共享语音信道是同一个语音信道。 当移动终端在移动时， 根据搜索获得的邻区导频强度， 以及从前向共享信 令信道中获得的邻区信道资源， 确定是否执行软切换。 例如， 处在 A小区 下的移动终端搜索到 B小区的导频强度 4艮高， 则进行软切换， 加入 B小区 的前向共享语音信道， 这样， 移动终端合并 A小区和 B小区前向共享语音 信道的信号， 实现了分集增益， 提高了前向语音信号的质量。 工业应用性

本发明可应用于采用 CDMA制式的集群移动通信系统。

Claims (1)

1. 权利 要 求

   1.一种基于码分多址的集群移动通信系统的信道共享方法， 所述集群 移动通信系统包括集群调度子系统、 基站子系统和移动终端， 其中移动终 端可分为一个发送语音数据包的说移动终端和多个接收语音数据包的听移 动终端， 其特征在于， 所述方法包括以下步骤：

   基站子系统为一个群组内的所有移动终端分配一个前向共享语音信 道；

   基站子系统为所述群组内同一小区下的所有移动终端分配一个前向共 享信令信道；

   基站子系统为所述群组内的说移动终端分配一个反向专用语音信道； 基站子系统为所述群组内同一小区下的所有听移动终端分配一个反向 共享信令信道。

   2.根据权利要求 1所述的信道共享方法， 其特征在于， 所述所有移动 终端通过软切换的方式共享一个前向共享语音信道。

   3.根据权利要求 1所述的信道共享方法， 其特征在于， 所述同一小区 下的所有听移动终端通过随机发送和时分的方式来共享一个反向共享信令 信道。

   4.根据权利要求 1所述的信道共享方法， 其特征在于， 所述方法还包 括： 当所述说移动终端要转换为听移动终端时， 幹放原有的反向专用语音 信道， 建立与所属小区其它听移动终端相同的反向共享信令信道。

   5.根据权利要求 1所述的信道共享方法， 其特征在于， 所述方法还包 括： 当某个听移动终端要转换为说移动终端时， 释放原有的反向共享信令 信道.， 建立反向专用语音信道。