CN101291543B - 数字无中心自集群系统的同频自动转发方法 - Google Patents

Abstract

一种数字无中心自集群移动通信系统的同频自动转发方法，通过设计一种自动转发台，根据主、被叫之间的通信距离，实现同频自动转发。步骤包括：自动转发台接收来自主叫电台在控制信道上的呼叫信令；该自动转发台把频率调谐到呼叫信令指定的业务信道上，准备接收应答信令；如果该自动转发台在规定的时间内没有接收到被叫电台的应答信令，则转发台自动启动转发功能，进行同频转发；否则，如果该自动转发台在规定的时间内接收到被叫电台的应答信令，则不必进行转发。本发明提高了通信信道的频谱利用率，有效地扩大了无中心电台的覆盖范围，减少电波盲区，提高用户的呼通率，改善通话质量。

Description

数字无中心自集群系统的同频自动转发方法

技术领域

本发明涉及一种移动通信技术，尤其涉及一种数字无中心自集群移动通信系统的同频自动转发方法。 

背景技术

数字无中心自集群移动通信系统，以下简称数字无中心，是一种不采用交换控制中心的集中控制，而由各数字无中心自集群电台分别设定无线通信链路的分散控制的移动通信系统，它使用单工对讲工作方式，工作频率在915～917MHz。当采用信道间隔为25kHz的通常方式时，系统共有80个信道；当采用信道间隔为12.5kHz的窄带方式时，系统共有158个信道；无论采用通常方式还是窄带方式，第一个信道ch1都作为控制信道，所有的呼叫信令必须通过控制信道进行发送，其余信道(ch2～ch80或ch2～ch158)为业务信道，所有的业务信道供用户共同选用，并按被呼用户地址发出选择呼叫信令以建立通信。数字无中心电台的发射功率小于3W，通信距离一般不超过3公里。数字无中心系统支持单呼、组呼、全呼等语音业务和数据业务，既适用于家庭、办公室、建筑工地、车站、游乐场所、大型酒店、厂矿企业等小范围内的通信，也可用于车队、货场、油田、灌区等要求覆盖范围比较大的区域或是地区应急及临时通信网。 

由于数字无中心电台的发射功率小于3W，且工作在900MHz频段，因此单个电台的通信距离是有限的，在开阔地电台间的通信距离最多达到5km，在城市地区或电波阻挡比较严重的地方，电台的通信距离将缩短到1～2km，特别是在地下车库等区域，经常出现通信盲区。为了更好的利用数字无中心系统，满足各行各业对数字无中心系统通信范围的需求，必须扩大无中心系统的通信范围，减少或消除电波盲区，提高用户的呼通率。 

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种数字无中心系统的同频自动转发方法。 

一种数字无中心自集群移动通信系统的同频自动转发方法，包含： 

步骤1：使用至少一个自动转发台将收信频率调谐到控制信道所在的频率； 

步骤2：所述自动转发台接收并存储主叫电台在所述控制信道上发出的呼叫信令； 

步骤3：所述自动转发台将收信频率调谐到该呼叫信令所指定的业务信道n上，准备接收来自被叫电台发出的应答信号； 

步骤4：所述自动转发台在接收到的呼叫信令中加上自动转发标志，并通过所述控制信道把带有自动转发标志的呼叫信令转发给被叫电台； 

步骤5：所述转发成功后，即当所述被叫电台接收到所述转发的呼叫信令，并且所述自动转发台接收到来自被叫电台的应答信令时，所述自动转发台再一次将频率调谐到业务信道n上； 

步骤6：所述主叫电台和所述被叫电台通过所述自动转发台转发业务信息。 

步骤3进一步包括：如果在设定的时间Topen内所述自动转发台没有接收到所述被叫电台的应答信令，该自动转发台自动启动转发功能，主叫电台与被叫电台之间的通信通过该自动转发台进行同频自动转发；如果在所述设定的时间Topen内接收到被叫电台的应答信令，该自动转发台不进行业务信息的转发，主叫电台和被叫电台之间的通信直接经业务信道相互传输，而不通过该自动转发台进行转发。 

所述自动转发方法其特征还在于，所述设定的时间Topen是指在正常情况下，从被叫电台接收到所述自动转发台转送的呼叫信令开始，到所述自动转发台接收到被叫电台的应答信令为止，所用的最小时间。所述设定的时间Topne由被叫电台处理呼叫信令的时间和被叫电台将应答信令传输到所述自动转发台所用的时间两部分组成。 

所述自动转发方法其特征还在于，步骤4进一步包括：如果所述自动转发台在指定时间内没有接收到被叫电台的应答信令，该转发台的转发无效，该转发台向主叫电台发送被叫无应答信令；如果该转发台在指定 时间内接收到被叫电台的应答信令，该转发台的转发有效。 

所述自动转发方法其特征还在于，步骤6进一步包括：数字无中心主叫电台、被叫电台和所述自动转发台都采用2时隙的帧结构，所述数字无中心主叫电台、被叫电台采用单工通信方式，只在规定的时隙内进行发送或接收；所述自动转发台采用时分双工的通信方式，在其中一个时隙接收主叫电台发来的业务信息，在另一个时隙把该主叫电台发来的业务信息转发出去，或者在其中一个时隙接收被叫电台发来的业务信息，在另一个时隙把该被电台发来的业务信息转发出去，从而实现了同频自动转发。 

一种数字无中心自集群移动通信系统的同频自动转发装置，其特征在于，所述同频自动转发装置设计了一种用于同频自动转发技术的自动转发台，该自动转发台包括：至少一个收信机；至少一个发信机；单片机微控制单元MCU；至少一套基带处理单元；一个频率合成器；以及至少一个开关环行器。 

所述自动转发台的所述收信机用于接收来自主、被叫电台的呼叫信令、应答信令和业务信息；所述发信机用于发送主、被叫电台发送的呼叫信令、应答信令和业务信令；所述MCU负责所有的控制功能、信令的产生及组帧和解帧功能；基带处理单元负责业务信息的译码和编码等功能；所述开关/环行器主要负责时分双工通信发送和接收支路的导通和断开。 

所述自动转发装置具有如下连接关系：当所述自动转发台工作时，从天线接收到的信号经所述开关/环行器进入收信机，并由频率合成器进行下变频和解调处理后传送给MCU；再由MCU进行解帧处理从而将业务信息和信令信息分开；分离后的信令信息由MCU对其进行处理，业务信息则被送入基带处理单元，并由基带处理单元进行业务信息的处理；所述基带处理单元对业务信息进行译码等处理后重新编码并送给MCU，由MCU在所述业务信息中加入所述信令信息并重新组帧，把重新组帧的信号送给发信机进行调制和射频RF处理，最后经过开关/环行器由天线发送出去。 

本发明的优点在于：能够在同一个频率上实现业务信息的转发，提 高了频率利用率；能够根据两个无中心电台之间的距离，自适应的开启或关闭转发功能，有效的扩大电台的覆盖范围，减少电波盲区，提高用户的呼通率，改善通话质量。 

附图说明

图1为本发明所述的数字无中心自集群通信系统的自动转发台的组成框图； 

图2为本发明所述的数字无中心自集群通信系统的自动转发方法工作流程图； 

图3为本发明所述的数字无中心自集群通信系统中，自动转发台的同频自动转发工作原理图。 

具体实施方式

为了使本发明的技术方案和优点更加清楚，以下结合附图及实施例，对本发明的技术内容进一步进行详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。 

实施例1.如图1所示，本发明的一个实施例中，自动转发台包括：至少一个收信机；至少一个发信机；一个单片微控制单元(MCU-MicroController Unit)；至少两个基带处理单元；至少一个频率合成器；以及至少一个开关/环行器。 

实施例2.如图2所示的本发明度自动转发方法的工作流程图，在一个实施例中，自动转发台的收信机在控制信道守候，当收信机接收到来自主叫电台发送的呼叫信令后，自动转发台首先将收信机的工作频率调谐到数字无中心通信系统控制信道ch1所在的频率，即915.0125MHz上。自动转发台接收并存储主叫电台在控制信道上发出的呼叫信令。然后，该自动转发台将收信机工作频率调谐到该呼叫信令所指定的业务信道n(n为2～80或2～158间的任一正整数)上，准备进行应答信令的接收。同时计时开始，所计时间为t，并判断转发台是否接收到应答信号。 

实施例3.如图2所示的本发明的工作流程图，定义一个设定的时间Topen，在一个实施例中，定义设定的时间Topen＞(被叫电台设置应答信令时间+应答信令在距离D内的传输时间)。如果在该设定的时间Topen 内，也就是说当t＜Topen时，自动转发台没有接收到被叫电台的应答信令，该自动转发台自动启动转发功能，主电台和被叫电台之间的通信通过转发台进行转发；如果在该设定的时间Topen内自动转发台接收到被叫电台的应答信令，该自动转发台不进行业务信息的转发，主叫电台与被叫电台之间的通信不通过自动转发台转发。 

实施例4.在一个实施例中，要求设定的时间Topen大于被叫电台处理呼叫信令的时间和被叫电台将应答信令传输到所述自动转发台所用的时间之和。设置转发标识，如果转发标志＝1，那么转发台收到的应答信令是对转发台转发的呼叫信令的应答；否则，如果转发标识＝0，那么转发台收到的应答信令是对主叫电台直接发送给被叫电台的呼叫信令的应答。当转发台收到应答信令后，由转发标志来对应答信令的类型进行判断。当转发标识＝1时，表明转发台是在t＞Topen条件下收到应答信令，即该应答信令是被叫电台收到由转发台转发的呼叫信令进行的应答；否则，当转发标识＝0时，表明转发台是在t＜Topen条件下收到应答信令，即该应答信令是被叫电台收到由主叫电台直接发送的呼叫信令进行的应答，此时不需要转发台进行业务信息的转发，也就是说，此时主叫电台和被叫电台可以直接通信，无需转发电台进行转发。另外，被叫电台接收到呼叫信号的时间可以这样估算，假设通信距离为5km，则传输需要的时间为5000/300000000＝16.7us，处理信令需要的时间与MCU的主频有关，一般远小于1ms，所以被叫电台收到呼叫信令的时间也是远小于1ms的。 

实施例5.自动转发台启动自动转发功能时，在呼叫信令中加上自动转发标志，并在控制信道ch1上选择任意一个时隙把带有自动转发标识的呼叫信令发送给被叫电台。 

实施例6.在一个实施例中，如果在设定的时间Topen内自动转发台没有接收到被叫电台的应答信令，表明被叫电台不在自动转发台的覆盖范围内，或者被叫电台没有开机或不在控制信道内，自动转发台的转发无效，转发台向主叫电台发送被叫无应答信令；如果在设定的时间Topen内接收到被叫电台的应答信令，表示被叫电台在转发台的覆盖范围内，转发台的转发有效。 

实施例7.如图3所示的本发明的转发原理简易图，当转发有效时，自 动转发台重新将频率调谐到主叫电台指定的业务信道上，并采用时分全双工的通信方式，如图3所示，该转发台的转发过程为：电台1在第一个时隙发送信息(TX)，转发台在第一个时隙接收信息(RX)，紧接着转发台在第二个时隙转发信息(TX)，电台2在第二个时隙接收信息(RX)；或者，按相反顺序进行信息接收、发送或转发。 

上述仅为本发明的较佳实施例，并不用来限定本发明的实施范围。也就是说，任何依照本发明的权利要求范围所做的同等变化与修改，皆为本发明的权利要求范围所涵盖。 

Claims (5)

1.一种数字无中心自集群移动通信系统的同频自动转发方法，其特征在于，包括： 

步骤1：使用至少一个自动转发台将收信频率调谐到控制信道所在的频率； 

步骤2：所述自动转发台接收并存储主叫电台在所述控制信道上发出的呼叫信令； 

步骤3：所述自动转发台将收信频率调谐到该呼叫信令所指定的业务信道n上，准备接收来自被叫电台发出的应答信号； 

步骤4：所述自动转发台在接收到的呼叫信令中加上自动转发标志，并通过所述控制信道把带有自动转发标志的呼叫信令转发给被叫电台； 

步骤5：所述转发成功后，即当所述被叫电台接收到所述转发的呼叫信令，并且所述自动转发台接收到来自被叫电台的应答信令时，所述自动转发台再一次将频率调谐到业务信道n上并将应答信令转发给主叫电台； 

步骤6：所述主叫电台和所述被叫电台通过所述自动转发台转发业务信息。 

2.根据权利要求1所述的一种自动转发方法，其特征在于，步骤3进一步包括：如果在设定的时间Topen内所述自动转发台没有接收到所述被叫电台的应答信令，该自动转发台自动启动转发功能，主叫电台与被叫电台之间的通信通过该自动转发台进行同频自动转发；如果在所述设定的时间Topen内接收到被叫电台的应答信令，该自动转发台不进行信息的转发，主叫电台和被叫电台之间的通信直接经业务信道相互传输，而不通过该自动转发台进行转发。 

3.根据权利要求2所述的一种自动转发方法，其特征在于，所述设定的时间Topen是指在正常情况下，从被叫电台接收到主叫电台直接发送的呼叫信令开始，到所述自动转发台接收到被叫电台的应答信令为止，所用的最小时间，所述设定的时间Topen由被叫电台处理呼叫信令的时间和被叫电台将应答信令传输到所述自动转发台所用的时间两部分组成。 

4.根据权利要求1所述的一种自动转发方法，其特征在于，步骤4进一步包括：如果所述自动转发台在指定时间内没有接收到被叫电台的应答信令，该转发台的转发无效，该转发台向主叫电台发送被叫无应答信令；如果该转发台在指定时间内接收到被叫电台的应答信令，该转发台的转发有效。

5.根据权利要求1所述的一种自动转发方法，其特征在于，步骤6进一步包括：数字无中心主叫电台、被叫电台和所述自动转发台都采用2时隙的帧结构，所述数字无中心主叫电台、被叫电台采用单工通信方式，只在规定的时隙内进行发送或接收；所述自动转发台采用时分双工的通信方式，在其中一个时隙接收主叫电台发来的业务信息，在另一个时隙把该主叫电台发来的业务信息转发出去，或者在其中一个时隙接收被叫电台发来的业务信息，在另一个时隙把该被叫电台发来的业务信息转发出去，从而实现了同频自动转发。 

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