CN103179645B - 一种省电的高信道利用率的无线通讯系统设计方法 - Google Patents

一种省电的高信道利用率的无线通讯系统设计方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种省电的高信道利用率的无线通讯系统设计方法，首先请求终端发射请求CSBK帧，此帧带有目标地址及其业务类型，之后中转台解码此帧并将发射请求信息上传给位置服务器，位置服务器根据目标终端的位置信息计算出发射功率级别，下发请求应答命令帧给中转台，此帧带有发射功率级别及其工作模式，中转台下发此应答命令帧给请求终端及其目标终端，请求终端根据此信息切换发射功率，开始本次业务。在能正确获取终端位置的基础上，通过软件方面的创新设计，动态的调整终端的工作模式，来充分利用信道资源，在一台中转台的情况下增加一路直通通话。并动态的调整发射功率，从而最大限度的提高待机时间，起到省电的效果。

Description

一种省电的高信道利用率的无线通讯系统设计方法
技术领域
本发明涉及一种省电的高信道利用率的无线通讯系统设计方法。背景技术
DMR(Digital Mobile Radio)无线通信标准是欧洲通信标准协会推出的一种数字集群标准。由于其显著的技术优势，使其成为对讲机发展的一个主要趋势。所以，本文的设计基于DMR数字系统。
在现今节约能源消耗已成为全球的时代焦点情形下，在专网领域，通讯终端的待机时间成为了有力的竞争指标。怎样充分有效的利用信道资源提高接通率更是专网领域的关注点和竞争力。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种省电的高信道利用率的无线通讯系统设计方法。
为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：一种省电的高信道利用率的无线通讯系统设计方法，包括无线通信子系统和GIS软件子系统，其中无线通信子系统包括DMR终端和具有GPS数据接收功能的中转台，DMR终端包括目标终端和请求终端；GIS软件子系统由位置服务器组成；首先将位置服务器和中转台配置好，并正确连接，调试使其可以相互通信，此时当请求终端开始发射时，首先发射请求CSBK帧，此帧带有目标地址及其业务类型，之后中转台解码此帧并将发射请求信息上传给位置服务器，位置服务器根据目标终端的位置信息计算出发射功率级别，下发请求应答命令帧给中转台，此帧带有发射功率级别及其工作模式，中转台下发此应答命令帧给请求终端及其目标终端，请求终端根据此信息切换发射功率，开始本次业务。
进一步的，所述DMR终端内置有GPS接收模块，通过该GPS接收模块从地球轨道全球卫星定位系统准确的接收信号。
进一步的，所述DMR终端有开机自动注册功能，开机时主动发送注册请求在位置服务器上进行注册。
进一步的，所述DMR终端有自动同步功能，同一中转台下的所有注册过的终端可以同步到对应的中转台。
进一步的，所述DMR终端具有能够解码中转台模式切换命令功能，并能够切换到相应的模式进行直通或中转的发射。
进一步的，所述DMR终端具有能够解码中转台下发的发射功率切换的命令，并能够根据切换码调整到相应的发射功率级别进行发射的功能。
进一步的，所述中转台具有与位置服务器通信的功能，主要通过有线接口实现，将从终端提取的GPS数据，通过该接口发送到位置服务器上。
本发明省电的高信道利用率的无线通讯系统设计方法，在能正确获取终端位置的基础上，通过软件方面的创新设计，动态的调整终端的工作模式(直通和中转模式的切换)，来充分利用信道资源，在一台中转台的情况下增加一路直通通话。并动态的调整发射功率，从而最大限度的提高待机时间，起到省电的效果。
附图说明
图1为本发明省电的高信道利用率的无线通讯系统设计方法的流程图。具体实施方式
请参阅图1所示，本发明的一种省电的高信道利用率的无线通讯系统设计方法，主要适用于ETSI制定的DMR专业无线通信标准领域，用于省电并提高信道利用率。本发明也可进一步扩展到所有专业无线通讯领域。无线通讯系统包括无线通信子系统和GIS软件子系统，其中无线通信子系统包括DMR终端和具有GPS数据接收功能的中转台，DMR终端包括目标终端和请求终端；GIS软件子系统由位置服务器组成；各部分的特点描述如下：
无线通信子系统
a)DMR终端
1.该终端(DMR手持机、DMR车台、DMR中转台等)内置有GPS接收模块，通过该GPS接收模块从地球轨道全球卫星定位系统(GPS)准确的接收信号。
2.该终端有开机自动注册功能(开机时主动发送注册请求在位置服务器上进行注册)。
3.该终端有自动同步功能。同一中转台下的所有注册过的终端可以同步到对应的中转台。
4.该终端具有向中转台申请发射的功能。
5.该终端具有能够解码中转台模式切换命令功能，并能够切换到相应的模式进行直通或中转的发射。
6.该终端具有能够解码中转台下发的发射功率切换的命令，并能够根据切换码调整到相应的发射功率级别进行发射的功能。
b)具有GPS数据接收功能的中转台
1.具有提取GPS数据的功能。
2.具有与位置服务器通信的功能(主要通过有线接口实现，比如USB、串口、网口、E1等)，将从终端提取的GPS数据，通过该接口发送到位置服务器上。
3.具有正常中转台转发语音、数据等功能，GPS功能的增加不影响中转台已有功能的使用。
4.具有接收位置服务器的命令而向终端请求上拉GPS数据的功能。
5.具有获取自身GPS数据的能力(内置GPS接收模块)。
6.具有解码终端发来的申请发射的能力，并把发射请求上传给位置服务器的功能。
7.具有根据位置服务器的命令而向终端发射模式切换帧的功能。
8.具有根据位置服务器的命令而向终端发射功率切换帧的功能。
GIS软件子系统
a)位置服务器
1.显示覆盖区域的地图的功能。
2.显示终端在地图上的位置的功能。
3.显示终端经过的轨迹的功能。
4.对终端进行注册的功能。
5.与多个GPS数据接收机通信的功能(主要通过有线接口实现，比如USB、网口、串口、E1等)。
6.具有对已经注册终端按优先级请求GPS数据的功能。
7.具有根据终端的位置判断终端的工作模式的功能。
8.具有根据终端的位置判断终端的发射功率的功能。
首先将位置服务器和中转台配置好，并正确连接，调试使其可以相互通信，此时当请求终端开始发射时，首先发射请求CSBK帧，此帧带有目标地址及其业务类型，之后中转台解码此帧并将发射请求信息上传给位置服务器，位置服务器根据目标终端的位置信息计算出发射功率级别，下发请求应答命令帧给中转台，此帧带有发射功率级别及其工作模式，中转台下发此应答命令帧给请求终端及其目标终端，请求终端根据此信息切换发射功率，开始本次业务。
中转台根据获取到得每个终端的GPS位置信息，动态的调整相应终端的工作模式(直通和中转模式的切换)，以提高中转台的有效利用率。例如：中转台通过GPS信息计算出通话双方距离较近，不需要中转，则通知通话双方自动切换到直通模式。这样可以把中转资源留给其他距离比较远的通话使用。即达到了一台中台可以带两路中转通话及其一路直通通话。中转台根据获取到得每个终端的GPS位置信息，计算通话方的空间距离，动态的调整参与通话的发射方的发射功率，最大限度的提高待机时间。
工作中，为了最大限度的提高接通率并充分利用信道资源，终端发射时需要注意的事项：
1)当终端写频软件将终端配置成正常模式时则按照DMR协议流程进行相应的业务，当配置成GPS省电模式时则按照本文的设计进行相应的业务。
2)当终端在GPS省电模式时发送完发射请求后未能在规定时间内收到中转台的确认命令则可根据收到的信号的强度即RSSI的值自动进行功率级别的调整。
3)当终端解码出发射请求的应答命令切换为直通模式进行发射时，如果检测到信道繁忙则自动切换为中转模式在中转信道，按照默认的功率等级进行相应的业务。
4)目标终端在呼叫挂起时间内回呼，则按照当前的工作模式及其默认的发射功率进行发射。
5)请求终端及其目标终端在结束本次业务后自动恢复为默认的工作模式及其功率级别。
位置服务器的实现过程是：收到某个终端的发射请求时，根据目的地址查询到所有目的终端的位置，并计算出直通模式是否能够到达。如果直通能够到达所有目标终端则计算出所需的功率级别，与中转发射需要的功率级别之间对比，在省电与信道效率之间进行一个权衡后裁决出使用的工作模式和功率级别下发到中转台。需要注意的事项是：
1)要关注到所有的目标终端的位置，如果没有相关终端的GPS信息，可以先下发上拉GPS信息的命令，得到GPS信息后再进行模式和功率的裁决。
2)如果没有在规定时间内没有收到目标终端的GPS信息则直接下发中转模式，高功率的应答给请求终端。
3)要尽量减少发射请求应答的响应时间，缩短请求终端的介入时间。
4)请求终端请求的业务目标地址是单个终端时，裁决后需要模式切换为直通时应答帧可能被发射两次，分别是给请求应答的终端应答和供目标终端切换工作模式。
本发明省电的高信道利用率的无线通讯系统设计方法，在能正确获取终端位置的基础上，通过软件方面的创新设计，动态的调整终端的工作模式(直通和中转模式的切换)，来充分利用信道资源，在一台中转台的情况下增加一路直通通话。并动态的调整发射功率，从而最大限度的提高待机时间，起到省电的效果。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (1)

1.一种省电的高信道利用率的无线通讯系统设计方法，包括无线通信子系统和GIS软件子系统，其中无线通信子系统包括DMR终端和具有GPS数据接收功能的中转台，DMR终端包括目标终端和请求终端；GIS软件子系统由位置服务器组成；其特征在于：首先将位置服务器和中转台配置好，并正确连接，调试使其可以相互通信，此时当请求终端开始发射时，首先发射请求CSBK帧，此帧带有目标地址及其业务类型，之后中转台解码此帧并将发射请求信息上传给位置服务器，位置服务器根据目标终端的位置信息计算出发射功率级别，下发请求应答命令帧给中转台，此帧带有发射功率级别及其工作模式，中转台下发此应答命令帧给请求终端及其目标终端，请求终端根据此信息切换发射功率，开始本次业务，所述DMR终端内置有GPS接收模块，通过该GPS接收模块从地球轨道全球卫星定位系统准确的接收信号，所述DMR终端有开机自动注册功能，开机时主动发送注册请求在位置服务器上进行注册，所述DMR终端有自动同步功能，同一中转台下的所有注册过的终端可以同步到对应的中转台，所述DMR终端具有能够解码中转台模式切换命令功能，并能够切换到相应的模式进行直通或中转的发射，所述DMR终端具有能够解码中转台下发的发射功率切换的命令，并能够根据切换码调整到相应的发射功率级别进行发射的功能，所述中转台具有与位置服务器通信的功能，主要通过有线接口实现，将从终端提取的GPS数据，通过该接口发送到位置服务器上。
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