CN110636591B - 一种短波接入网快速选频建链与话音业务传输方法 - Google Patents

Abstract

本发明适用于短波通信技术领域，提供一种短波接入网快速选频建链与话音业务传输方法，快速选频建链接入通信是指远端无线用户之间或远端无线用户与有线用户之间依托接入节点进行接入转信而实现的有无线结合的通信联络模式，具体根据有无事先规划频率，采用对应的快速选频建链技术方案，充分发掘快速选频建链优势，远端无线用户通过自动选择信道质量较好的固定台站接入节点接入，可以达到快速建链效果。

Description

一种短波接入网快速选频建链与话音业务传输方法

技术领域

本发明属于短波通信技术领域，尤其涉及一种短波接入网快速选频建链与话音业务传输方法。

背景技术

短波通信主要依靠电离层反射进行传播，能够实现无中继远距离通信，具有机动性强、网络重构快捷和抗毁性强等特点，广泛应用于军事、远洋、渔业、救灾、气象、外交等领域。同时，它也是应急和保底通信的一种重要手段。

电离层本身是一种时变的传输媒介，存在着多径干扰、时间选择性衰落、多普勒频移等复杂的因素，这导致传统的点对点短波通信无法获得良好的通信质量。现代短波通信主要采用接入网组网模式，接入网包括分布在不同地域的接入节点(固定台站)和控制中心。这些接入节点通过有线方式相互连接，并连接至控制中心。远端无线用户通过短波链路以无线方式接入短波接入网，实现与其它远端无线用户或后方有线用户的话音与数据通信。

现有短波接入网中，远端无线用户通过异步模式(如导航音模式)或同步模式(如美军3G-ALE模式)入网，但存在建链速度慢、建链成功率不高等问题。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种短波接入网快速选频建链与话音业务传输方法，旨在解决现有导航音、3G-ALE等短波接入方式建链速度慢、建链成功率不高的技术问题。

本发明采用如下技术方案：

当无事先规划频率时，所述快速选频建链方法包括下述步骤：

S10、节点业务控制服务指定接入节点中空闲的接入单元进入定频守候，同时远端无线用户侧的用户接入控制器同样进入定频守候，这里定频守候是指根据本站地址信息和当前时间计算出下一扫描时隙所处的频率号，并切换到所对应的频率上进行定频守候；

S11、当远端无线用户的用户接入控制器接收到请求建链后，选择默认频率图案进行上行频点快速粗探；

S12、处于工作状态的接入单元收到粗探呼叫后，向节点业务控制服务上报粗探接收结果；

S13、节点业务控制服务根据各接入单元上报的粗探接收结果确定接入节点，并形成频率细探方案；

S14、节点业务控制服务调度控制已确定接入节点的接入单元向远端无线用户发送粗探应答，并将频率细探方案下发到该远端无线用户；

S15、接入单元粗探应答完毕则进行细探频率集设置，然后在该频率集定频守候；同时，远端无线用户收到频率细探方案后自动完成细探频率集设置；

S16、远端无线用户向接入节点侧的接入单元发起上行频率细探，接入单元生成上行选频结果；

S17、接入节点侧的接入单元向远端无线用户发起下行频率细探，同时告知远端无线用户上行选频结果，远端无线用户生成下行频率细探结果；

S18、远端无线用户将生成的下行频率细探结果以及接收到的上行选频结果综合，挑选较优频率与接入节点侧接入单元握手，将最终选频结果发送给接入单元；

S19、接入节点侧的接入单元收到握手信息后，完成快速选频建链；

当有事先规划频率时，所述快速选频建链方法包括下述步骤：

S20、节点业务控制服务将各接入节点已规划的接入单元在规划频率集定频守候，同时远端无线用户侧的用户接入控制器也在规划频率集定频守候；

S21、当远端无线用户的用户接入控制器接收到请求建链后，则发起上行频率细探；

S22、各已规划的接入单元进行细探接收，并向节点业务控制服务上报接收结果；

S23、节点业务控制服务根据接收结果确定合适的接入单元作为远端无线用户的接入设备，并确定上行选频结果；

S24、节点业务控制服务调度已确定的接入单元向远端无线用户发送下行频率细探，并将上行选频结果下发到远端无线用户；远端无线用户同时生成下行频率细探结果；

S25、远端无线用户将生成的下行频率细探结果以及接收到的上行选频结果综合，挑选较优频率与接入节点侧接入单元握手，将最终选频结果发送给接入单元；

S26、接入节点侧的接入单元收到握手信息后，完成快速选频建链。

一种短波接入网话音业务传输方法，该话音业务传输方法是指远端无线用户向后方有线用户发起语音呼叫请求并进行话音业务传输，过程如下：

S30、远端无线用户和接入节点采用所述快速选频建链方法进行无线建链；

S31、远端无线用户以数据包的形式向接入节点发起语音呼叫请求；

S32、接入节点将语音呼叫请求转发到节点业务控制服务；

S33、节点业务控制服务向与后方有线用户连接的短波业务控制器发起语音呼叫请求；

S34、节点业务控制服务返回回铃音应答到接入节点的接入单元；

S35、接入节点的接入单元将回铃音应答转发给远端无线用户；

S36、当后方有线用户摘机时，短波网络控制器转发摘机命令到节点业务控制服务；

S37、节点业务控制服务转发摘机命令到短波业务控制器的网络话声码器服务，网络话声码器服务建立RTP语音连接；

S38、节点业务控制服务返回摘机命令到接入节点的接入单元；

S39、接入节点的接入单元将摘机命令转发给远端无线用户；

S310、远端无线用户和后方有线用户双方开始通话。

一种短波接入网话音业务传输方法，该话音业务传输方法是指远端无线用户一向远端无线用户二发起语音呼叫请求并进行话音业务传输，过程如下：

S40、远端无线用户一和接入节点一采用所述快速选频建链方法进行无线建链；

S41、远端无线用户一以数据包的形式向接入节点一发起语音呼叫请求；

S42、接入节点一将语音呼叫请求转发到节点业务控制服务；

S43、节点业务控制服务向短波业务控制器发送语音呼叫请求，语音呼叫请求中包含声码话资源的IP地址与端口；

S44、节点业务控制服务返回回铃音应答到接入节点一的接入单元；

S45、接入节点一的接入单元将回铃音应答转发给远端无线用户一；

S46、短波网络控制器转发语音呼叫请求到节点业务控制服务；

S47、节点业务控制服务向网络化声码器服务申请声码话资源，获取到声码话的IP地址与端口；

S48、节点业务控制服务控制远端无线用户二和接入节点二采用所述快速选频建链方法进行无线建链；

S49、节点业务控制服务转发语音呼叫请求到接入节点二的接入单元；

S410、接入节点二的接入单元将语音呼叫请求转发给远端无线用户二；

S411、当远端无线用户二摘机时，以数据包的形式发送摘机命令至接入节点二；

S412、接入节点二将摘机命令转发至节点业务控制服务；

S413、节点业务控制服务转发摘机命令到短波业务控制器的网络话声码器服务，网络话声码器服务建立RTP语音连接；

S414、短波业务控制器返回摘机命令到节点业务控制服务；

S415、节点业务控制服务返回摘机命令到接入节点一的接入单元；

S416、接入节点一的接入单元将摘机命令转发给远端无线用户一；

S417、远端无线用户一和远端无线用户二双方开始通话。

一种短波接入网话音业务传输方法，该话音业务传输方法是指后方有线用户向远端无线用户发起语音呼叫请求并进行话音业务传输，过程如下：

S51、后方有线用户发起语音呼叫请求，短波业务控制器转发语音呼叫请求到节点业务控制服务；

S52、节点业务控制服务控制远端无线用户与接入节点采用所述快速选频建链方法进行无线建链；

S53、节点业务控制服务转发语音呼叫请求到接入节点的接入单元；

S54、接入节点的接入单元将语音呼叫请求转发给远端无线用户；

S55、当远端无线用户摘机时，以数据包的形式发送摘机命令至接入节点的接入单元；

S56、接入节点的接入单元将摘机命令转发到节点业务控制服务；

S57、节点业务控制服务转发摘机命令到短波业务控制器的网络话声码器服务，网络话声码器服务建立RTP语音连接；

S58、后方有线用户和远端无线用户双方开始通话。

本发明的有益效果是：本发明在短波接入网中，根据有无事先规划频率，采用对应的快速选频建链技术方案，充分发掘快速选频建链优势，远端无线用户通过自动选择信道质量较好的固定台站接入节点接入，可以达到快速建链效果。

附图说明

图1是当无事先规划频率时，快速选频建链方法的交互流程图；

图2是当有事先规划频率时，快速选频建链方法的交互流程图；

图3是实施例二提供的短波接入网话音业务传输方法的交互流程图；

图4是实施例三提供的短波接入网话音业务传输方法的交互流程图；

图5是实施例四提供的短波接入网话音业务传输方法的交互流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。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。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

实施例一：

短波通信为克服可通窗口未知和传输信道快衰落影响，在完成一次通信任务过程中，通常分为选频建链和话音业务传输两个步骤。快速选频建链的主要目标是完成通信两点间的快速频率选择，业务传输则是在选定的频率上完成数据或话音的传输。远端无线用户(即现场用户)的接入控制器和接入节点侧的接入单元平时无业务时会自动统计历史通信数据，并且结合本地频谱的实时监测结果形成默认粗探方案(包含本站当前可用频段、步进、频率个数等参数)。当远端无线用户进行数据服务接入或进行话音主叫时，首先需要进行无线链路的建立。

快速选频建链接入通信是指远端无线用户之间或远端无线用户与有线用户之间依托接入节点进行接入转信而实现的有无线结合的通信联络模式。对于快速选频建链，本实施例分为无事先规划频率和有事先规划频率两种情况。

如图1所示，对于无事先规划频率，快速选频建链方法包括下述步骤：

S10、节点业务控制服务指定接入节点中空闲的接入单元进入定频守候，同时远端无线用户侧的用户接入控制器同样进入定频守候，这里定频守候是指根据本站地址信息和当前时间计算出下一扫描时隙所处的频率号，并切换到所对应的频率上进行定频守候。

节点业务控制服务会将同一接入节点的不同接入单元配置为工作状态和空闲(只接收)状态。当远端无线用户的用户接入控制器和接入节点侧的接入单元空闲时能根据本站地址信息和当前时间计算出下一扫描时隙所处的频率号，并切换到所对应的频率上进行定频守候。

S11、当远端无线用户的用户接入控制器接收到请求建链后，选择默认频率图案进行上行频点快速粗探；

S12、处于工作状态的接入单元收到粗探呼叫后，向节点业务控制服务上报粗探接收结果；

S13、节点业务控制服务根据各接入单元上报的粗探接收结果确定接入节点，并形成频率细探方案；

S14、节点业务控制服务调度控制已确定接入节点的接入单元向远端无线用户发送粗探应答，并将频率细探方案下发到该远端无线用户；

S15、接入单元粗探应答完毕则进行细探频率集设置，然后在该频率集定频守候；同时，远端无线用户收到频率细探方案后自动完成细探频率集设置；

S16、远端无线用户向接入节点侧的接入单元发起上行频率细探，接入单元生成上行选频结果；

S17、接入节点侧的接入单元向远端无线用户发起下行频率细探，同时告知远端无线用户上行选频结果，远端无线用户生成下行频率细探结果；

S18、远端无线用户将生成的下行频率细探结果以及接收到的上行选频结果综合，挑选较优频率与接入节点侧接入单元握手，将最终选频结果发送给接入单元；

S19、接入节点侧的接入单元收到握手信息后，完成快速选频建链。

如图2所示，当有事先规划频率时，所述快速选频建链方法包括下述步骤：

S20、节点业务控制服务将各接入节点已规划的接入单元在规划频率集定频守候，同时远端无线用户侧的用户接入控制器也在规划频率集定频守候；

S21、当远端无线用户的用户接入控制器接收到请求建链后，则发起上行频率细探；

S22、各已规划的接入单元进行细探接收，并向节点业务控制服务上报接收结果；

S23、节点业务控制服务根据接收结果确定合适的接入单元作为远端无线用户的接入设备，并确定上行选频结果；

S24、节点业务控制服务调度已确定的接入单元向远端无线用户发送下行频率细探，并将上行选频结果下发到远端无线用户；远端无线用户同时生成下行频率细探结果；

S25、远端无线用户将生成的下行频率细探结果以及接收到的上行选频结果综合，挑选较优频率与接入节点侧接入单元握手，将最终选频结果发送给接入单元；

S26、接入节点侧的接入单元收到握手信息后，完成快速选频建链。

远端无线用户通过快速选频建链方式接入到短波接入网后，可发起话音业务。发起方式有三种，远端无线用户向后方有线用户发起、一个远端无线用户向另一远端无线用户发起、后方有线用户向远端无线用户发起，下面分成三个实施例具体说明。

实施例二：

本实施例提供了一种短波接入网话音业务传输方法，该话音业务传输方法是指远端无线用户向后方有线用户发起语音呼叫请求并进行话音业务传输，如图3所示，过程如下：

S30、远端无线用户和接入节点采用快速选频建链方法进行无线建链；

S31、远端无线用户以数据包的形式向接入节点发起语音呼叫请求；

S32、接入节点将语音呼叫请求转发到节点业务控制服务；

S33、节点业务控制服务向与后方有线用户连接的短波业务控制器发起语音呼叫请求；这里发起语音呼叫请求前，节点业务控制服务的网络控制服务还要进行策略选择，并将语音呼叫请求发送至节点业务控制服务的节点业务适配服务，节点业务适配服务根据协议进行适配及路由选择；

S34、节点业务控制服务返回回铃音应答到接入节点的接入单元；

S35、接入节点的接入单元将回铃音应答转发给远端无线用户；

S36、当后方有线用户摘机时，短波网络控制器转发摘机命令到节点业务控制服务；

S37、节点业务控制服务转发摘机命令到网络话声码器服务，网络话声码器服务建立RTP语音连接；

S38、节点业务控制服务返回摘机命令到接入节点的接入单元；

S39、接入节点的接入单元将摘机命令转发给远端无线用户；

S310、远端无线用户和后方有线用户双方开始通话。

实施例三：

本实施例提供了一种短波接入网话音业务传输方法，该话音业务传输方法是指远端无线用户一向远端无线用户二发起语音呼叫请求并进行话音业务传输，如图4所示，过程如下：

S40、远端无线用户一和接入节点一采用快速选频建链方法进行无线建链；

S41、远端无线用户一以数据包的形式向接入节点一发起语音呼叫请求；

S42、接入节点一将语音呼叫请求转发到节点业务控制服务；

S43、节点业务控制服务向短波业务控制器发送语音呼叫请求，语音呼叫请求中包含声码话资源的IP地址与端口；

S44、节点业务控制服务返回回铃音应答到接入节点一的接入单元；

S45、接入节点一的接入单元将回铃音应答转发给远端无线用户一；

S46、短波网络控制器转发语音呼叫请求到节点业务控制服务；发送前，节点业务控制服务向网络化声码器服务申请声码话资源，获取到声码话的IP地址与端口；

S47、节点业务控制服务向网络化声码器服务申请声码话资源，获取到声码话的IP地址与端口；

S48、节点业务控制服务控制远端无线用户二和接入节点二采用快速选频建链方法进行无线建链；

S49、节点业务控制服务转发语音呼叫请求到接入节点二的接入单元；

S410、接入节点二的接入单元将语音呼叫请求转发给远端无线用户二；

S411、当远端无线用户二摘机时，以数据包的形式发送摘机命令至接入节点二；

S412、接入节点二将摘机命令转发至节点业务控制服务；

S413、节点业务控制服务转发摘机命令到短波业务控制器的网络话声码器服务，网络话声码器服务建立RTP语音连接；

S414、短波业务控制器返回摘机命令到节点业务控制服务；

S415、节点业务控制服务返回摘机命令到接入节点一的接入单元；

S416、接入节点一的接入单元将摘机命令转发给远端无线用户一；

S417、远端无线用户一和远端无线用户二双方开始通话。

实施例四：

本实施例提供了一种短波接入网话音业务传输方法，该话音业务传输方法是指后方有线用户向远端无线用户发起语音呼叫请求并进行话音业务传输，如图5所示，过程如下：

S51、后方有线用户发起语音呼叫请求，短波业务控制器转发语音呼叫请求到节点业务控制服务；

S52、节点业务控制服务控制远端无线用户与接入节点采用快速选频建链方法进行无线建链；

S53、节点业务控制服务转发语音呼叫请求到接入节点的接入单元；

S54、接入节点的接入单元将语音呼叫请求转发给远端无线用户；

S55、当远端无线用户摘机时，以数据包的形式发送摘机命令至接入节点的接入单元；

S56、接入节点的接入单元将摘机命令转发到节点业务控制服务；

S57、节点业务控制服务转发摘机命令到短波业务控制器的网络话声码器服务，网络话声码器服务建立RTP语音连接；

S58、后方有线用户和远端无线用户双方开始通话。

上述实施例二至实施例四中，当双方通话结束后，需要挂机。对于远端无线用户，用户挂机过程如下：

(1)远端无线用户与接入节点进行拆链。

(2)接入节点上报拆链命令到节点业务控制服务。

(3)节点业务控制服务判断拆链的用户的当前状态，发送挂机命令道短波业务控制器。

(4)远端无线用户挂机。

对于后方有线用户，用户挂机过程如下：

(1)短波业务控制器转发后方有线用户挂机命令到节点业务控制服务。

(2)节点业务控制服务判断拆链的业务的状态并且发送拆链命令到挂机用户对应的接入控制器中。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种短波接入网快速选频建链方法，其特征在于：

当无事先规划频率时，所述快速选频建链方法包括下述步骤：

S10、节点业务控制服务指定接入节点中空闲的接入单元进入定频守候，同时远端无线用户侧的用户接入控制器同样进入定频守候，这里定频守候是指根据本站地址信息和当前时间计算出下一扫描时隙所处的频率号，并切换到所对应的频率上进行定频守候；

S11、当远端无线用户的用户接入控制器接收到请求建链后，选择默认频率图案进行上行频点快速粗探；

S12、处于工作状态的接入单元收到粗探呼叫后，向节点业务控制服务上报粗探接收结果；

S13、节点业务控制服务根据各接入单元上报的粗探接收结果确定接入节点，并形成频率细探方案；

S14、节点业务控制服务调度控制已确定接入节点的接入单元向远端无线用户发送粗探应答，并将频率细探方案下发到该远端无线用户；

S15、接入单元粗探应答完毕则进行细探频率集设置，然后在该频率集定频守候；同时，远端无线用户收到频率细探方案后自动完成细探频率集设置；

S16、远端无线用户向接入节点侧的接入单元发起上行频率细探，接入单元生成上行选频结果；

S17、接入节点侧的接入单元向远端无线用户发起下行频率细探，同时告知远端无线用户上行选频结果，远端无线用户生成下行频率细探结果；

S18、远端无线用户将生成的下行频率细探结果以及接收到的上行选频结果综合，挑选较优频率与接入节点侧接入单元握手，将最终选频结果发送给接入单元；

S19、接入节点侧的接入单元收到握手信息后，完成快速选频建链；

当有事先规划频率时，所述快速选频建链方法包括下述步骤：

S20、节点业务控制服务将各接入节点已规划的接入单元在规划频率集定频守候，同时远端无线用户侧的用户接入控制器也在规划频率集定频守候；

S21、当远端无线用户的用户接入控制器接收到请求建链后，则发起上行频率细探；

S22、各已规划的接入单元进行细探接收，并向节点业务控制服务上报接收结果；

S23、节点业务控制服务根据接收结果确定合适的接入单元作为远端无线用户的接入设备，并确定上行选频结果；

S24、节点业务控制服务调度已确定的接入单元向远端无线用户发送下行频率细探，并将上行选频结果下发到远端无线用户；远端无线用户同时生成下行频率细探结果；

S25、远端无线用户将生成的下行频率细探结果以及接收到的上行选频结果综合，挑选较优频率与接入节点侧接入单元握手，将最终选频结果发送给接入单元；

S26、接入节点侧的接入单元收到握手信息后，完成快速选频建链。

2.一种短波接入网话音业务传输方法，其特征在于，该话音业务传输方法是指远端无线用户向后方有线用户发起语音呼叫请求并进行话音业务传输，过程如下：

S30、远端无线用户和接入节点采用如权利要求1所述快速选频建链方法进行无线建链；

S31、远端无线用户以数据包的形式向接入节点发起语音呼叫请求；

S32、接入节点将语音呼叫请求转发到节点业务控制服务；

S33、节点业务控制服务向与后方有线用户连接的短波业务控制器发起语音呼叫请求；

S34、节点业务控制服务返回回铃音应答到接入节点的接入单元；

S35、接入节点的接入单元将回铃音应答转发给远端无线用户；

S36、当后方有线用户摘机时，短波网络控制器转发摘机命令到节点业务控制服务；

S37、节点业务控制服务转发摘机命令到短波业务控制器的网络话声码器服务，网络话声码器服务建立RTP语音连接；

S38、节点业务控制服务返回摘机命令到接入节点的接入单元；

S39、接入节点的接入单元将摘机命令转发给远端无线用户；

S310、远端无线用户和后方有线用户双方开始通话。

3.一种短波接入网话音业务传输方法，其特征在于，该话音业务传输方法是指远端无线用户一向远端无线用户二发起语音呼叫请求并进行话音业务传输，过程如下：

S40、远端无线用户一和接入节点一采用如权利要求1所述快速选频建链方法进行无线建链；

S41、远端无线用户一以数据包的形式向接入节点一发起语音呼叫请求；

S42、接入节点一将语音呼叫请求转发到节点业务控制服务；

S43、节点业务控制服务向短波业务控制器发送语音呼叫请求，语音呼叫请求中包含声码话资源的IP地址与端口；

S44、节点业务控制服务返回回铃音应答到接入节点一的接入单元；

S45、接入节点一的接入单元将回铃音应答转发给远端无线用户一；

S46、短波网络控制器转发语音呼叫请求到节点业务控制服务；

S47、节点业务控制服务向网络化声码器服务申请声码话资源，获取到声码话的IP地址与端口；

S48、节点业务控制服务控制远端无线用户二和接入节点二采用如权利要求1所述快速选频建链方法进行无线建链；

S49、节点业务控制服务转发语音呼叫请求到接入节点二的接入单元；

S410、接入节点二的接入单元将语音呼叫请求转发给远端无线用户二；

S411、当远端无线用户二摘机时，以数据包的形式发送摘机命令至接入节点二；

S412、接入节点二将摘机命令转发至节点业务控制服务；

S413、节点业务控制服务转发摘机命令到短波业务控制器的网络话声码器服务，网络话声码器服务建立RTP语音连接；

S414、短波业务控制器返回摘机命令到节点业务控制服务；

S415、节点业务控制服务返回摘机命令到接入节点一的接入单元；

S416、接入节点一的接入单元将摘机命令转发给远端无线用户一；

S417、远端无线用户一和远端无线用户二双方开始通话。

4.一种短波接入网话音业务传输方法，其特征在于，该话音业务传输方法是指后方有线用户向远端无线用户发起语音呼叫请求并进行话音业务传输，过程如下：

S51、后方有线用户发起语音呼叫请求，短波业务控制器转发语音呼叫请求到节点业务控制服务；

S52、节点业务控制服务控制远端无线用户与接入节点采用如权利要求1所述快速选频建链方法进行无线建链；

S53、节点业务控制服务转发语音呼叫请求到接入节点的接入单元；

S54、接入节点的接入单元将语音呼叫请求转发给远端无线用户；

S55、当远端无线用户摘机时，以数据包的形式发送摘机命令至接入节点的接入单元；

S56、接入节点的接入单元将摘机命令转发到节点业务控制服务；

S57、节点业务控制服务转发摘机命令到短波业务控制器的网络话声码器服务，网络话声码器服务建立RTP语音连接；

S58、后方有线用户和远端无线用户双方开始通话。

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