CN108207014A - 多通道通信系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通信技术领域，具体公开了一种多通道通信系统及其方法。本系统在正常通信时，两个信道可一起执行最大比合并分集接收，提高了系统传输可靠性；而在满足切换条件时，则控制其中的一个信道与源基站保持通信，另一个信道扫描邻小区并建立同步，由此可大大缩短同步时间，并减小切换时延。

Description

多通道通信系统及其方法

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，具体涉及一种多通道通信系统及其方法。

背景技术

采用小区制、蜂窝组网的无线蜂窝通信网络是构建大规模无线移动通信系统的基础。该类通信网络的主要特征是终端的可移动性、以及并具有越区切换和跨本地网自动漫游等。相应的，如何成功并快捷地完成小区切换，是无线蜂窝移动通信系统设计的重要方面之一。

在第一代模拟蜂窝移动通信系统和第二代GSM数字蜂窝移动通信系统中都采用硬切换技术，也就是常说的“先断后连”。而第三代(3G)蜂窝移动通信系统在兼容已有的切换技术的情况下，引入了新的切换技术：例如，在WCDMA、CDMA2000通信系统中，其同频相邻小区间可采用宏分集的软切换技术，也就是常说的“先连后断”；再例如，在TD-SCDMA系统中，则采用接力切换技术。一般而言，异频相邻小区间以及不同载波的小区内的切换可以采用硬切换技术，同频相邻小区间以及相同载波的小区内的切换可以采用软切换技术，而接力切换技术在同频相邻小区间和异频相邻小区间都可以使用。

硬切换是在不同频率的基站或覆盖小区之间的切换。当一移动终端从一个基站转移到另一个基站时，由于其在每一个时刻只能与其中的一个基站进行通信，因此该移动终端先要断开同源基站的连接，再与目标基站建立连接。硬切换的优点是控制方案简单，但是切换的过程中约有200ms时间的短暂中断，容易产生掉话现象。

软切换是发生在同一频率的两个不同基站之间的切换。当移动终端进入切换过程时,其与源基站和目标基站都有信道保持着联系，一直到移动终端进入目标基站覆盖区并测出与目标基站之间的传输质量已经达到指标要求时,才把与源基站之间的联系信道切断。与硬切换相比，软切换具有提高切换成功率、减小上行链路干扰、提高系统容量、扩大小区覆盖范围等优点。但是在取得上述优点的同时，软切换也有占用信道资源较多、信令复杂导致系统负荷加重、增加下行链路干扰等缺点，而且软切换也只能用于同频切换。

接力切换是一种介于硬切换和软切换之间的切换方式。在切换之前，目标基站已经获得移动终端比较精确的位置信息，因此，在切换过程中移动终端断开与源基站的连接之后，能迅速切换到目标基站。通常，在接力切换中，基站是通过精确定位技术来获得移动终端比较精确的位置信息。位置信息包括方向和距离两个要素。在TD-SCDMA中，使用智能天线可以获得移动终端信号的到达方向；使用同步CDMA技术，上下行同一频率，可以较为精确地确定移动终端离基站的距离。智能天线和同步CDMA技术使得TD-SCDMA使用接力切换方式成为可能。接力切换与上述两种切换方式都不相同，它利用开环预同步和功率控制，在切换过程中首先将上行链路转移到目标基站，而下行链路仍与原基站保持通信，经过短暂时间的分别收发过程后，再将下行链路转移到目标基站，完成接力切换。

在上述三种切换方法中，硬切换只能用于异频切换，而且会造成短暂的通信中断；软切换占用信道资源较多，信令复杂导致系统负荷加重，增加下行链路干扰，而且只能用于同频切换；接力切换需要依赖于精确定位技术。在低速移动环境下切换发生频率不高时，现有的切换技术尚可满足无线蜂窝移动通信系统对切换时延的要求。然而，在高速移动环境下，切换频繁、且切换时间要求短，这就要求无线蜂窝移动通信系统必须具有快速切换的功能，相应的。也就要求移动终端既要保持与源基站的通信，同时又要扫描目标基站，现有的各类移动终端难以满足要求，因此，如何解决这一难题，实已成为本领域技术人员关注的重点。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种能大大降低切换时延的多通道通信系统。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

多通道通信系统，包括：

信道，设置有多个且分别能够独立地与基站进行通信；

控制模块，用于控制各信道的工作模式；

输送模块，用于将来自基站的信息输送给用户；

输入模块，用于供用户输入控制指令或输入需要信道发送的信息；

供电模块，用于向各信道、控制模块、输送模块和输入模块提供电源；

拟合模块，当所述控制模块控制至少两个信道都与同一基站通信时，将该至少两个信道中来自于同一基站的信号进行拟合。

作为优选，还包括比较模块，根据信道所接收的信号比较判断是否符合基站切换条件，并当符合基站切换条件时触发所述控制模块调整各信道的工作模式。

作为优选，所述基站切换条件包括以下至少一项：

射频信号强度是否超过预设强度；

载波信号与干扰信号的平均功率的比值是否超过预设比值；

自身与当前基站的距离是否超过预设距离。

作为优选，所述工作模式包括与基站正常通信模式、执行与基站切换相关作业的模式、以及休眠模式。

本发明还提供了一种多通道通信方法，包括如下步骤：

步骤一、由多通道通信系统向基站发送通信请求；

步骤二、所述基站接受所述多通道通信系统的通信请求后，所述多通道通信系统的控制模块控制至少一个信道与所述基站进行正常的通信；

步骤三、根据与所述基站通信的信号是否符合基站切换条件比较判断是否需要进行基站切换，如果否，则继续与所述基站进行正常通信，如果是，则所述控制模块控制至少一个信道与所述基站继续进行正常通信、并控制至少另一个信道执行与基站切换相关的作业；

步骤四、当执行基站切换作业的信道与新的基站建立通信后，所述控制模块控制与原基站进行通信的各信道停止通信。

与现有技术相比，本发明具有至少以下有益效果：可以在一个信道保持与原基站正常通信的情况下，而采用另一信道进行临基站的扫描同步等与切换相关的作业，因此可大大降低切换时延。

附图说明

图1是本发明多通道通信系统的系统示意图；

图2是本发明多通道通信方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。

如图1所示，多通道通信系统，包括：

信道，设置有多个(本实施例中以两个为例，当然其可以为三个及以上)且分别能够独立地与基站进行通信；

控制模块，用于控制各信道的工作模式；其中，工作模式包括但不限于：1)休眠模式；2)与基站正常通信模式；3)执行与基站切换相关作业的模式等。例如，所述控制模块可控制信道1和一基站进行正常通信，而控制信道2处于休眠状态；而当设备需要进行基站切换时，其也可以控制信道1保持和该基站的正常通信，但控制信道2执行和基站切换相关的作业，例如，扫描临近的基站、建立和临近的基站的通信作业等等；此外，所述控制模块可控制信道2和一基站进行正常通信，而控制信道1处于休眠状态；而当设备需要进行基站切换时，其也可以控制信道2保持和该基站的正常通信，但控制信道1执行和基站切换相关的作业；

输送模块，用于将来自基站的信息输送给用户；其可以显示或者播放等方式提供给用户。例如，当所述控制模块控制信道1与基站进行正常通信，则所述输送模块的输入信号来自所述信道1的输出信号，而如果所述控制模块控制信道2与基站进行正常通信，则所述输送模块的输入信号来自所述信道2的输出信号；其可以为显示屏、音频播放器等；

输入模块，用于供用户输入控制指令或输入需要信道发送的信息；其可以为输入键盘、触摸屏等；

供电模块，用于向各信道、控制模块、输送模块和输入模块提供电源；

拟合模块，当所述控制模块控制至少两个信道都与同一基站通信时，将该至少两个信道中来自于同一基站的信号进行拟合。

另外，还包括比较模块，根据信道所接收的信号比较判断是否符合基站切换条件，并当符合基站切换条件时触发所述控制模块调整各信道的工作模式。其中，所述基站切换条件包括但不限于：1)射频信号强度是否超过预设强度；2)载波信号与干扰信号的平均功率的比值(即载干比)是否超过预设比值；3)通讯设备自身与当前基站的距离是否超过预设距离等。

参考图2，多通道通信方法，包括如下步骤：

步骤一、由多通道通信系统向基站发送通信请求，以便与基站通信；

步骤二、所述基站接受所述多通道通信系统的通信请求后，所述多通道通信系统的控制模块控制至少一个信道与所述基站进行正常的通信；

步骤三、根据与所述基站通信的信号是否符合基站切换条件比较判断是否需要进行基站切换，如果否，则继续与所述基站进行正常通信，如果是，则所述控制模块控制至少一个信道与所述基站继续进行正常通信、并控制至少另一个信道执行与基站切换相关的作业；其中，所述与基站切换相关的作业包括扫描附近的基站、并建立与目标基站的同步等等；

步骤四、当执行基站切换作业的信道与新的基站建立通信后，所述控制模块控制与原基站进行通信的各信道停止通信。

综上所述，本发明在正常通信时，两个信道可一起执行最大比合并分集接收，提高了系统传输可靠性；而在满足切换条件时，则控制其中的一个信道与源基站保持通信，另一个信道扫描邻小区并建立同步，由此可大大缩短同步时间，并减小切换时延。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域内的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (5)

1.多通道通信系统，其特征在于，包括：

信道，设置有多个且分别能够独立地与基站进行通信；

控制模块，用于控制各信道的工作模式；

输送模块，用于将来自基站的信息输送给用户；

输入模块，用于供用户输入控制指令或输入需要信道发送的信息；

供电模块，用于向各信道、控制模块、输送模块和输入模块提供电源；

拟合模块，当所述控制模块控制至少两个信道都与同一基站通信时，将该至少两个信道中来自于同一基站的信号进行拟合。

2.如权利要求1所述的多通道通信系统，其特征在于：还包括比较模块，根据信道所接收的信号比较判断是否符合基站切换条件，并当符合基站切换条件时触发所述控制模块调整各信道的工作模式。

3.如权利要求2所述的多通道通信系统，其特征在于：所述基站切换条件包括以下至少一项：

射频信号强度是否超过预设强度；

载波信号与干扰信号的平均功率的比值是否超过预设比值；

自身与当前基站的距离是否超过预设距离。

4.如权利要求1所述的多通道通信系统，其特征在于：所述工作模式包括与基站正常通信模式、执行与基站切换相关作业的模式、以及休眠模式。

5.多通道通信方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、由多通道通信系统向基站发送通信请求；

步骤二、所述基站接受所述多通道通信系统的通信请求后，所述多通道通信系统的控制模块控制至少一个信道与所述基站进行正常的通信；

步骤三、根据与所述基站通信的信号是否符合基站切换条件比较判断是否需要进行基站切换，如果否，则继续与所述基站进行正常通信，如果是，则所述控制模块控制至少一个信道与所述基站继续进行正常通信、并控制至少另一个信道执行与基站切换相关的作业；

步骤四、当执行基站切换作业的信道与新的基站建立通信后，所述控制模块控制与原基站进行通信的各信道停止通信。