CN111031497B - 一种解决窄带数字集群系统干扰串音的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种解决窄带数字集群系统干扰串音的方法，对现有PDT网络优化起到很好的作用，能提供良好的业务感知，保证优质语音通话质量的同时还能避免干扰、串音等情况，提高网络系统的质量。

Description

一种解决窄带数字集群系统干扰串音的方法
技术领域
本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种解决窄带数字集群系统干扰串音的方法。
背景技术
PDT标准是具有中国自主知识产权的窄带集群通信标准，着眼未来数字对讲技术发展之方向，可满足多数集群通信行业用户的需求。PDT标准充分考虑了中国国情，借鉴国际上的成熟标准技术并进行了创新设计，遵循高性价比、安全保密、大区制、可扩展和向后兼容的五大原则，有效解决了多种应急通信网融合通信的问题。
PDT系统采用频率和时间分割的方法划分信道。频率分割是在给定的350MHzˉ390MHz频段内按12.5kHz信道间隔和10MHz收发间隔划分载波信道。进一步地，PDT系统分成若干个射频载波，每个射频载波再按照时间分为符号、帧和时隙。一个PDT突发由数据流调制的一段射频载波构成，代表了一个时隙的物理信道。逻辑信道是两方或多方之间通信的逻辑通道，逻辑信道可以分为两类：a)承载语音和数据信息的业务信道；b)承载信令的控制信道。
通用突发结构：每个突发都可能包含一个同步字(SYNC)，需要时也可以承载嵌入信令(embedded signaling)。一个符号约等于208微秒，每个符号等于2比特。每个突发包括两个108比特的有效载荷区和一个48比特同步字或嵌入信令区。每个突发的总时长为30ms，其中有效的264比特内容的时长是27.5ms，可以承载216比特的60ms压缩语音。通用突发结构如图1所示。
终端语音声码器使用20ms语音编码(72比特语音编码帧)，每个突发可以携带3个72比特语音编码帧(包括前向纠错)，再加上一个位于语音突发中间位置的48比特帧同步字或嵌入信令，就构成了一个264比特的语音突发帧。
语音传输以6个突发组成的超帧(360ms)为基本单位。超帧中的语音突发依次用字母A到F表示。其中，突发A是超帧的起始帧，携带语音同步字；突发B到F则携带嵌入信令。在通话时间内不断重复完整的TDMA超帧，如图2所示。
我国公安目前使用P95频段，共4MHz频率、320对频点，为各省、自治区、直辖市公安厅、局科信部门规划和使用的频率。按照无三阶互调关系进行了分类，保证每个基站使用的频点无三阶互调，不会导致互调分量进入接收机。当前PDT协议只规定了PDT终端的邻道抑制，存在PDT终端邻道外抑制度差的问题。如果两个基站配置的频点相邻时，比如如下基站1和基站2频点配置：
ο基站1：242 262 302 347 390 458 494 527
ο基站2：263 284 321 378 404 446 484
基站1使用262频点且同时基站2使用263频点时，基站1下的终端1在262频点以满功率发射的语音信号可能会被基站2使用263频点时接收解码出来。如果基站2已经分配263频点做业务，且已经为该频点上的载波的语音业务分配了话权，由于PDT系统基站会直接透传语音用户面，因此基站并不会对超帧中的语音携带进行解码来判断是否是需要转发的数据，此时基站2将会错误接收终端1的信号并转发给核心网和本站下行，造成群组的串音和干扰，造成用户体验差。
话权授权是在核心网分配，并且会在一次通话中保持只对一个基站下发授权，该基站收到授权表示主讲终端在本站范围内。其它参与呼叫的基站相应为非授权基站。同时，由于一些非法终端进行发射，存在同频干扰导致的基站错误转发语音场景，也需要一并优化。
当前PDT基站的机制是一旦分配了某频点，且在该载波上分配出去了主讲话权，就会在该频点持续接收载波的信号并且进行转发，造成其它站做业务时信号互调，故意干扰信号或者泄露过来的串音。
当前PDT协议机制中，终端主讲越区到参与站时，会直接默认获得话权，目标基站会直接对该上行数据进行转发，等到该次主讲发射完毕才会在目标基站进行注册，此时目标基站才会知道有新终端越区过来。或者，由于网络延时或者其它因素，需修改PTT释放回收机制。系统需要感知用户面是否存在，主讲所在的基站可以判断出是否有空口语音接收或网络侧转发的语音，一旦达到一定时间没有收到语音数据，则由主讲所在基站通知核心网进行话权释放，以免长时间无人讲话占用话权。
当前基站机制只要分配出去了主讲话权，就会持续在上行接收信号并转发，并不判断信号来源，如果非话权终端的信号，可能会错误的进行转发而造成串音。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种解决窄带数字集群系统干扰串音的方法，对现有PDT网络优化起到很好的作用，能提供良好的业务感知，保证优质语音通话质量的同时还能避免干扰、串音等情况，提高网络系统的质量。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种解决窄带数字集群系统干扰串音的方法，具体流程如下：
终端在基站下注册；
终端在基站下发送话权申请P_MAINT(MK＝MK_PTTON)申请PTT；基站授权后，基站本地保存本次话权申请的终端号码，并将该授权通过结果下发给终端，同时在业务信道下行间隔发送组呼维护信息P_PROTECT(PK＝TX_GR)；
收到话权授权通过结果的终端在业务信道上发送连续语音超帧，业务信道转发该语音超帧到本地下行信道；基站通过对应的业务信道接收到语音超帧后，判断自身是否为主叫站；
当本基站是主叫站时，规则a和规则b中的任意一种：
a、直接转发至网络侧；
b、如果收到的上行的连续语音超帧中含有语音头超帧Voice_LC_Header，当Voice_LC_Header里的主叫号码和该业务信道之前下行的P_PROTECT(PK＝TX_GR)里面的主叫号码一致，则转发后续语音至网络侧；当语音头超帧Voice_LC_Header里的主叫号码和该业务信道之前下行的P_PROTECT(PK＝TX_GR)里面的主叫号码不一致，后续不再转发，并释放本次主讲话权；
如果收到的上行的连续语音超帧中没有语音头超帧Voice_LC_Header，暂时转发语音超帧给网络侧，同时等待两个连续的语音超帧均通过其CRC校验，此时解析其中嵌入式信令，如果任一个语音超帧中的嵌入式信令中主叫号码与P_PROTECT(PK＝TX_GR)主叫号码一致，则转发后续语音帧，否则停止转发，并释放本次主讲话权；
当本基站是非主叫站时：
如果收到的上行的连续语音超帧中含有语音头超帧Voice_LC_Header，当语音头超帧Voice_LC_Header里的主叫号码和该业务信道之前下行的P_PROTECT(PK＝TX_GR)里面的主叫号码一致，转发后续语音至网络侧，直到本次授权结束；当Voice_LC_Header里的主叫号码和该业务信道之前下行的P_PROTECT(PK＝TX_GR)里面的主叫号码不一致，后续不再转发，直到本次授权结束；
如果收到的上行的连续语音超帧中没有语音头超帧Voice_LC_Header，暂时转发语音超帧给网络侧，同时等待两个连续的语音超帧均通过其CRC校验，此时解析其中嵌入式信令，如果任一个语音超帧中的嵌入式信令中主叫号码与P_PROTECT(PK＝TX_GR)主叫号码一致，则转发后续语音帧，否则停止转发，直到本次授权结束。
进一步地，当终端越区切换到新的基站并同步到新分配的业务信道上时，按如下两种方式中的任一种进行：
1)首先发送语音头超帧Voice_LC_Header，新的基站判断自身是否为主叫站，如果是，则连续转发语音；否则丢弃用户面不进行转发，直到本次话权结束；
2)首先发送话权申请P_MAINT(MK＝MK_PTTON)申请PTT授权，新的基站对其进行话权授予后才向网络侧或本站转发语音；如果授权未通过，则丢弃用户面不进行转发，直到本次话权结束。
更进一步地，终端在业务信道下行信号变弱的情况下启动背景扫描过程，从而切换到新的基站并同步到新分配的业务信道上。
更进一步地，基站判断自身是否为主叫站的过程如下：
如果基站收到下行的P_PROTECT(PK＝TX_GR)，判断其和最近一次接收的话权申请P_MAINT(MK＝MK_PTTON)的主叫号码是否为同一个号码，如果是判断为主叫站，否则判断为非主叫站；
如果基站收到终端的语音头超帧Voice_LC_Header，但之前未收到下行的P_PROTECT(TX_GR)(默认授权)，则认为是主叫站。
本发明的有益效果在于：本发明对现有PDT网络优化起到很好的作用，能提供良好的业务感知，保证优质语音通话质量的同时还能避免干扰、串音等情况，提高网络系统的质量。
附图说明
图1为现有的通用突发结构示意图；
图2为现有的语音传输示意图；
图3为本发明实施例1方法中基站判断是否转发语音至网络侧的流程示意图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明作进一步的描述，需要说明的是，本实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围并不限于本实施例。
实施例1
本实施例提供一种解决窄带数字集群系统干扰串音的方法，具体流程如下：
终端在基站下注册；
终端在基站下发送话权申请P_MAINT(MK＝MK_PTTON)申请PTT；基站授权后，基站本地保存本次话权申请的终端号码，并将该授权通过结果下发给终端，同时在业务信道下行间隔发送组呼维护信息P_PROTECT(PK＝TX_GR)；
收到话权授权通过结果的终端在业务信道上发送连续语音超帧，业务信道转发该语音超帧到本地下行信道；基站通过对应的业务信道接收到语音超帧后，判断自身是否为主叫站；如图3所示；
当本基站是主叫站时，规则a和规则b中的任意一种：
a、直接转发至网络侧；
b、如果收到的上行的连续语音超帧中含有语音头超帧Voice_LC_Header，当Voice_LC_Header里的主叫号码和该业务信道之前下行的P_PROTECT(PK＝TX_GR)里面的主叫号码一致，则转发后续语音至网络侧；当语音头超帧Voice_LC_Header里的主叫号码和该业务信道之前下行的P_PROTECT(PK＝TX_GR)里面的主叫号码不一致，后续不再转发，并释放本次主讲话权；
如果收到的上行的连续语音超帧中没有语音头超帧Voice_LC_Header，暂时转发语音超帧给网络侧，同时等待两个连续的语音超帧均通过其CRC校验，此时解析其中嵌入式信令，如果任一个语音超帧中的嵌入式信令中主叫号码与P_PROTECT(PK＝TX_GR)主叫号码一致，则转发后续语音帧，否则停止转发，并释放本次主讲话权；
当本基站是非主叫站时：
如果收到的上行的连续语音超帧中含有语音头超帧Voice_LC_Header，当语音头超帧Voice_LC_Header里的主叫号码和该业务信道之前下行的P_PROTECT(PK＝TX_GR)里面的主叫号码一致，转发后续语音至网络侧，直到本次授权结束；当Voice_LC_Header里的主叫号码和该业务信道之前下行的P_PROTECT(PK＝TX_GR)里面的主叫号码不一致，后续不再转发，直到本次授权结束；
如果收到的上行的连续语音超帧中没有语音头超帧Voice_LC_Header，暂时转发语音超帧给网络侧，同时等待两个连续的语音超帧均通过其CRC校验，此时解析其中嵌入式信令，如果任一个语音超帧中的嵌入式信令中主叫号码与P_PROTECT(PK＝TX_GR)主叫号码一致，则转发后续语音帧，否则停止转发，直到本次授权结束。
需要说明的是，终端在获得授权后，会在业务信道合适时间发送语音头超帧Voice_LC_Header，其后时隙紧跟着发送语音超帧，直到本次语音超帧发送完成后，发送语音结尾帧。语音头超帧格式特殊，其中包括有主叫号码，终端也可以只是发起语音超帧。
进一步地，当终端越区切换到新的基站并同步到新分配的业务信道上时，按如下两种方式中的任一种进行：
1)首先发送语音头超帧Voice_LC_Header，新的基站判断自身是否为主叫站，如果是，则连续转发语音；否则丢弃用户面不进行转发，直到本次话权结束；
2)首先发送话权申请P_MAINT(MK＝MK_PTTON)申请PTT授权，新的基站对其进行话权授予后才向网络侧或本站转发语音；如果授权未通过，则丢弃用户面不进行转发，直到本次话权结束。
需要说明的是，终端在业务信道下行信号变弱的情况下启动背景扫描过程，从而切换到新的基站并同步到新分配的业务信道上。
更进一步地，基站判断自身是否为主叫站的过程如下：
如果基站收到下行的P_PROTECT(PK＝TX_GR)，判断其和最近一次接收的话权申请P_MAINT(MK＝MK_PTTON)的主叫号码是否为同一个号码，如果是判断为主叫站，否则判断为非主叫站；
如果基站收到终端的语音头超帧Voice_LC_Header，但之前未收到下行的P_PROTECT(TX_GR)(默认授权)，则认为是主叫站。
实施例2
本实施例旨在提供基于实施例1方法的更具体的实例。具体过程如下：
1、终端A在基站B下进行注册；
2、终端A在基站B下发送话权申请P_MAINT(MK＝MK_PTTON)申请PTT授权；基站B授权后，本地保存话权申请的用户号码为终端A的号码，并将该授权通过结果下发给终端A，同时在业务信道下行间隔发送组呼维护信息P_PROTECT(PK＝TX_GR)；收到话权授权的终端A在业务信道上发送连续的语音超帧；
3、基站B在对应业务信道上接收到连续语音超帧后，如果检查到本地保存的话权申请用户号码和下行发送的组呼维护信息P_PROTECT(TX_GR)中的用户号码均为终端A，则基站B将状态信息维持在主叫基站；或者，基站B收到空口终端A的语音头超帧Voice_LC_Header，但之前未收到对应该业务呼叫的下行的P_PROTECT(TX_GR)(默认授权)，则基站B状态维持为主叫站。
基站B为主叫站期间，在业务信道收到终端A的语音超帧，则其向网络侧转发，直到话权变更。
实施例3
本实施例旨在提供基于实施例1方法的更具体的另一实例。具体过程如下：
1、终端A和终端B在基站B下进行注册。
2、终端A在基站B下发送话权申请P_MAINT(MK＝MK_PTTON)；基站B授权后，本地保存话权申请用户号码为终端A，并将该授权通过下发给终端A，同时在业务信道下行间隔发送组呼维护信息P_PROTECT(TX_GR)；
3、收到话权授权的终端A在业务信道上发送连续的语音超帧；在终端A话权授权期间，由于某种原因，终端B也在该业务信道上发送语音超帧；基站B在对应业务信道上接收到连续的终端B发射语音超帧后，检查到本地保存的话权申请用户号码和下行发送的组呼维护信息中的用户号码均为终端A，和终端B的号码不一致，则基站发现转发用户面非话权用户数据面，则停止转发并收回话权。
对于本领域的技术人员来说，可以根据以上的技术方案和构思，给出各种相应的改变和变形，而所有的这些改变和变形，都应该包括在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种解决窄带数字集群系统干扰串音的方法，其特征在于，具体流程如下：
终端在基站下注册；
终端在基站下发送话权申请P_MAINT(MK＝MK_PTTON)申请PTT；基站授权后，基站本地保存本次话权申请的终端号码，并将该授权通过结果下发给终端，同时在业务信道下行间隔发送组呼维护信息P_PROTECT(PK＝TX_GR)；
收到话权授权通过结果的终端在业务信道上发送连续语音超帧，业务信道转发该语音超帧到本地下行信道；基站通过对应的业务信道接收到语音超帧后，判断自身是否为主叫站；
当本基站是主叫站时，如果收到的上行的连续语音超帧中含有语音头超帧Voice_LC_Header，当Voice_LC_Header里的主叫号码和该业务信道之前下行的P_PROTECT(PK＝TX_GR)里面的主叫号码一致，则转发后续语音至网络侧；当语音头超帧Voice_LC_Header里的主叫号码和该业务信道之前下行的P_PROTECT(PK＝TX_GR)里面的主叫号码不一致，后续不再转发，并释放本次主讲话权；
如果收到的上行的连续语音超帧中没有语音头超帧Voice_LC_Header，暂时转发语音超帧给网络侧，同时等待两个连续的语音超帧均通过其CRC校验，此时解析其中嵌入式信令，如果任一个语音超帧中的嵌入式信令中主叫号码与P_PROTECT(PK＝TX_GR)主叫号码一致，则转发后续语音帧，否则停止转发，并释放本次主讲话权；
当本基站是非主叫站时：
如果收到的上行的连续语音超帧中含有语音头超帧Voice_LC_Header，当语音头超帧Voice_LC_Header里的主叫号码和该业务信道之前下行的P_PROTECT(PK＝TX_GR)里面的主叫号码一致，转发后续语音至网络侧，直到本次授权结束；当Voice_LC_Header里的主叫号码和该业务信道之前下行的P_PROTECT(PK＝TX_GR)里面的主叫号码不一致，后续不再转发，直到本次授权结束；
如果收到的上行的连续语音超帧中没有语音头超帧Voice_LC_Header，暂时转发语音超帧给网络侧，同时等待两个连续的语音超帧均通过其CRC校验，此时解析其中嵌入式信令，如果任一个语音超帧中的嵌入式信令中主叫号码与P_PROTECT(PK＝TX_GR)主叫号码一致，则转发后续语音帧，否则停止转发，直到本次授权结束。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当终端越区切换到新的基站并同步到新分配的业务信道上时，按如下两种方式中的任一种进行：
1)首先发送语音头超帧Voice_LC_Header，新的基站判断自身是否为主叫站，如果是，则连续转发语音；否则丢弃用户面不进行转发，直到本次话权结束；
2)首先发送话权申请P_MAINT(MK＝MK_PTTON)申请PTT授权，新的基站对其进行话权授予后才向网络侧或本站转发语音；如果授权未通过，则丢弃用户面不进行转发，直到本次话权结束。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，终端在业务信道下行信号变弱的情况下启动背景扫描过程，从而切换到新的基站并同步到新分配的业务信道上。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，基站判断自身是否为主叫站的过程如下：
如果基站收到下行的P_PROTECT(PK＝TX_GR)，判断其和最近一次接收的话权申请P_MAINT(MK＝MK_PTTON)的主叫号码是否为同一个号码，如果是判断为主叫站，否则判断为非主叫站；
如果基站收到终端的语音头超帧Voice_LC_Header，但之前未收到下行的P_PROTECT(TX_GR)(默认授权)，则认为是主叫站。
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