CN111464996B - 一种基于网络的dect资源协调方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于网络的DECT资源协调方法和系统，属于DECT领域。针对现有技术中存在的问题DECT漫游系统中对信道资源的收集处理只依靠各个基站本身，只通过无线传递的惯性方式，容易造成系统冲突以及系统干扰严重时同步不稳定的问题，本发明提供了一种基于网络的DECT资源协调方法和系统，基站通过网络标记邻近基站，相邻基站间互相发送自身的资源信息，基站根据接收到的资源信息判断对应信道是否空闲，手柄切换基站时通过邻近基站的资源信息选择有空闲资源的基站，提升漫游系统资源使用效率，降低资源冲突概率；基站同步时，在无线传递的基础上，增加利用网络同时传递信道变更信息，改善基站间同步的可靠性，提升系统抗干扰能力。

Description

一种基于网络的DECT资源协调方法和系统

技术领域

本发明涉及DECT领域，更具体地说，涉及一种基于网络的DECT资源协调方法和系统。

背景技术

DECT系统，也就是数字增强无绳通信系统，是由欧洲电信标准协会制定的标准，在DECT漫游系统中，通常包含多个Base和多个手柄，漫游系统是DECT集群，手柄能够在多个Base间漫游的DECT系统。Base是DECT系统中的设备固定端，类似手机的基站，手柄是一种连接Base的无线设备，类似手机，也称作Handset或简写为HS。

Base间需要进行时钟同步，需要使用空闲信道发送Dummy，Dummy为Base发送广播信号的信道；手柄需要使用空闲信道建立通话等等。而这一切，通常都是通过各个Base去独立完成，通过Base接收空中数据，完成时钟同步；通过定期检测空中信道资源，避免信道资源冲突；以及实现冲突处理。

现有技术DECT漫游系统中Base信道资源收集处理，只依靠各个Base本身，无线信息，如Dummy位置信息，只通过无线传递的惯性方式，会产生以下问题：

(1)各个Base只能依靠自己检查空中信道资源，才能识别冲突；无法提前感知其他邻近Base的信道资源使用情况。

(2)DECT漫游系统中的手柄，只能接收当前连接的Base的信道资源情况以及通过自己检测到的信道资源使用情况，无法提前知道其他Base的信道资源使用情况。因此，无法避开那些已经没有空闲资源的Base，浪费时间尝试。

(3)Base间需要进行时钟同步，Slave Base是通过Master Base的Dummy信道接收同步信息的，Master Base是主基站，特指提供时钟同步源的Base，也就是提供Dummy信号的Base，Slave Base是从基站，特指同步到Master的Base。若Master Base由于干扰等因素，需要变更Dummy信道，只能通过旧的Dummy信道通知Slave Base，让其切换到新的信道接收同步信息。而通过旧Dummy通知变更消息只维持640ms，若干扰比较严重，导致Slave Base没有接收到变更信息，则Slave Base就会没办法维持数据接收，就会导致掉线问题。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题DECT漫游系统中对信道资源的收集处理只依靠各个基站本身，无线信息只通过无线传递的惯性方式，容易造成系统冲突，浪费尝试时间以及系统干扰严重时同步不够稳定的问题，本发明提供了一种基于网络的DECT资源协调方法和系统，能够提升漫游系统资源使用效率，降低资源冲突概率，提升系统抗干扰能力。

2.技术方案

本发明的目的通过以下技术方案实现。

首先对本发明所涉及的名词进行解释：

DECT：数字增强无绳通信(Digital Enhanced Cordless Telecommunications)；

Base：DECT设备固定端，类似手机的基站；

手柄：一种连接Base的无线设备，类似手机，也称为Handset或简称HS；

Slot：DECT时分方向上的时间片，在某个频率上的一个slot，就表示一个信道；

漫游系统：DECT集群，手柄能够在多个Base间漫游的DECT系统；

Dummy：Base发送广播信号的信道；

Traffic：Base和手柄间建立的空中连接；

Master：这里特指提供时钟同步源的Base，即提供Dummy信号的Base；

Slave：这里特指同步到Master的Base；

RSSI：接收的无线电信号强度指示(Received Signal Strength Indication)；

RFPI：Radio Fixed Part Identity，无限电固定端口身份，类似MAC地址，由基站发出，可被所有DECT便携式终端识别，提供有关PABX(PAPI)身份和接入权限以及基站(RPN)的信息；

同步级别：指提供时钟同步信息的Base的优先级，最高优先级的Base不必同步其他Base，系统内所有其他Base都与之同步。

一种基于网络的DECT的资源协调方法，应用于DECT漫游系统，基站通过网络选择标记邻近基站，邻近基站间互相发送自身的资源信息，基站根据接收到的信息选择信道或同步基站信息。本发明利用网络，搜索收集任意一个基站及其邻近基站的可用资源，提供给基站和手柄，降低资源冲突概率，提升资源使用效率；本发明还通过网络，提升基站间的时钟同步的抗干扰能力，提升基站间同步的可靠性。

更进一步的，基站通过检查信道对周围基站进行搜索，基站根据接收的信号强度判断搜索到的是否为邻近基站。基站搜索邻近基站，对一个个信道的依次检查搜索收集周围的基站，通过信道中的地址信息判断有哪些基站在信道中发送数据，进而判断两个基站是否属于同一个DECT漫游系统。

更进一步的，手柄在同一个漫游系统的基站间漫游，手柄漫游基站互为邻近基站。通过基站搜索到的邻近基站的信号强度，以及手柄在不同基站之间漫游的情况，能够明确哪些基站是在某个基站的周围，从而收集这些基站的资源，通过网络发送给该基站。

更进一步的，基站间发送的信息包括信道资源和同步信道信息。信道资源提供基站信道占用情况，避免冲突。

更进一步的，基站根据接收到的信息判断对应信道是否空闲，基站使用新信道时同时判断自身信道资源以及邻近基站的信道资源，选择使用空闲信道；手柄通过所连基站接收漫游系统中资源信息。基站利用信道资源和同步信道信息，避免使用已占用信道，出现资源冲突。

更进一步的，基站周期性通过广播发送状态信息至邻近基站；当基站的信道资源发生状态变化，改变的状态信息通过广播发送至邻近基站。基站周期性通过广播发送状态信息，且基站之间的信息发送是双向的，当基站搜索邻近基站时，同时接收该邻近基站的资源信息，当确认邻近基站的信道资源状态发生变化，又会将改变的状态信息在漫游系统中广播发送。

更进一步的，信道资源状态的变化包括信道位置变化和信道占用变化。

更进一步的，连接在基站上的手柄接收该基站发送的资源信息，当手柄切换基站时通过邻近基站的信息选择有空闲资源的基站。手柄只能在一个基站上接收数据，通常也只能知道当前连接基站的资源情况，若手柄需要切换基站时，由于不知道其他基站资源情况，手柄所连基站通过广播提供给手柄相应信息，手柄利用这些信息切换基站，避免建立连接时误用已占用信道导致资源冲突，同时手柄也可以通过对应信息，决定切换基站时，要切换到哪个基站，避免不必要的切换尝试，提升资源使用效率。

更进一步的，同步时，邻近基站中信号最好的基站为主基站，主基站的同步级别高于从基站的同步级别，基站同步时其他基站记录为潜在主基站；当主基站无法继续同步时，通过网络在潜在主基站中选择信号最好的基站作为主基站继续同步。

基站通过空中数据完成同步后，二者的信道就是同步的，当主基站Master Base的Dummy发生变更后，只需要通过网络通知给从基站Slave Base，就能保证即使空中Dummy信道存在严重干扰，数据无法传达给从基站Slave Base时，依然能够让从基站Slave Base及时的切换到干净信道继续接收主基站Master Base的Dummy。

由于干扰等原因，从基站Slave Base可能会丢失与主基站Master Base的同步，此时利用网络，从基站Slave Base能够迅速获取当前主基站Master Base的信道，并尝试恢复，若不能恢复，将通过网络请求其他基站Base的Dummy代为替代主基站Master Base，从而使同步更可靠。

由于对于同一个基站Base，无法同时使用Slot相同的信道，Slot是DECT时分方向上的时间片，在某个频率上的一个slot，就表示一个信道；但不同的基站Base则可以同时使用。因此，存在主基站Master Base建立一个Dummy的slot与从基站Slave Base的某个Traffic使用相同slot的问题，Traffic为Base和手柄间建立的空中连接。这时候，将导致从基站Slave Base无法接收主基站Master Base的数据，若这期间主基站Master Base的Dummy变更位置，则从基站Slave Base无法知晓，但利用网络，则能够将变更通知给从基站Slave Base。另外从基站Slave Base也能够请求主基站Mater Base按自身的空闲位置建立Dummy，从而避免冲突。

主基站的同步级别高于从基站。本发明保留原来通过无线传递Dummy变更信息的方法，增加利用网络同时传递Dummy变更信息，二者同时发送信息给从基站Slave Base，从基站Slave Base只要接收来自无线或者网络任意一个数据，都能改变到更新的位置接收数据，极大改善基站间同步的可靠性，提升系统的抗干扰能力。

一种DECT漫游系统，包括若干基站和若干手柄，手柄在基站之间漫游，系统使用所述的一种基于网络的DECT的资源协调方法。基站通过网络选择标记邻近基站，邻近基站间互相发送自身的信息，基站根据接收到的信息进行信道的选择以及基站信息的同步，提升漫游系统资源使用效率，降低资源冲突概率，提升系统抗干扰能力，提高系统可靠性。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)利用网络实现多个基站之间的空中资源协调，能够让某个基站收集其邻近基站的信道资源使用情况，解决了DECT漫游系统基站间无法提前知晓邻近基站的信道资源使用情况，从而避免使用已经被邻近基站使用的信道资源，避免冲突的问题；

(2)利用网络实现多个基站空中资源与手柄协调，手柄得以通过连接的基站得知当前连接基站其邻近基站的信道资源使用情况，从而避免尝试已经没有空闲信道资源的基站，解决了DECT漫游系统中手柄无法知晓当前连接基站之外的其他基站的信道资源使用情况，从而避免冲突；提高了切换的效率。

(3)利用网络大幅增强了DECT漫游系统基站间时钟同步的抗干扰性和可靠性。主基站Master Base通过网络将Dummy信道变更信息通知给从基站Slave Base，不必担心无线干扰导致从基站Slave Base无法接收进而系统掉线中断等问题，还可以在主基站MasterBase发生断电等异常时，通过网络及时切换到替代主基站Master Base接收同步信息，从而避免系统掉线产生的系统不稳定等问题。

本发明基于网络的DECT空中资源，包括信道资源和同步信道信息等，充分利用网络连接的特性，将信息孤岛连通，以便充分利用各个基站收集的信息资源；以及扩展了无线信息传递的方式，让一些不必实时从空中无线接收的信息，能利用网络传输，提升DECT漫游系统资源使用效率，降低资源冲突概率，提升系统可靠性和抗干扰能力。

附图说明

图1为本发明信道资源协调的原理示意图；

图2为本发明实施例1信道资源协调通信交互流程图；

图3为本发明信道协调抗干扰原理示意图；

图4为本发明实施例2信道协调抗干扰通信交互流程图。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体的实施例，对本发明作详细描述。

实施例1

在一个DECT漫游系统中，包括若干个基站Base和若干个手柄HS，手柄HS在多个基站Base之间漫游。

图1为本实施例信道资源协调的原理示意图，本实施例中基站Base和手柄HS能够收集任意一个基站Base及其周围的基站Base的可用资源进行协调，资源协调方法如下：

基站Base通过网络选择标记邻近基站，邻近基站间互相发送自身的信息，基站Base根据接收到的信息选择信道；某一个基站Base开机启动时，将一个个信道依次检查，搜索到周围基站Base，若某个信道通过了系统的CRC校验，能正确接收到数据，那么基站Base在该信道上保持接收一段时间。CRC为循环冗余码校验，在通信中运用于固定数据组的控制码，使接收机能逐个检验数据组的正确传输。

基站Base通过检查信道对周围基站Base进行搜索，通过接收其中的RFPI(RadioFixed Part Identity)数据，识别出在这个信道在发送数据的基站，判断识别到的基站与本基站Base是否属于同一个DECT漫游系统，RFPI数据相当于基站Base在信道中的地址信息。

基站根据接收的信号强度判断搜索到的是否是邻近基站。若搜索到的基站Base和当前基站Base属于同一个DECT漫游系统，继续判断其接收的信号强度提示RSSI(ReceivedSignal Strength Indication)值，若接收的RSSI值达到一定阈值，如-70dBm，就认为这些基站Base与本基站Base属于邻近基站，将通过网络发送信息将各自的资源情况发给对方，互相之间标记成邻近基站，RSSI阈值的大小根据不同DECT漫游系统的需求调整。

基站根据接收到的信息选择手柄：当手柄HS在两个基站Base之间发生漫游，则这两个基站Base互相之间也被标记成邻近基站，互相发送各自的资源情况给对方；基站间发送的信息包括信道资源和同步信道信息。

基站根据接收到的信息判断对应信道是否空闲，基站使用新的信道传输数据时同时判断自身信道资源以及邻近基站的信道资源，选择使用空闲信道。基站Base持续接收各个邻近基站Base的资源数据，正常运行过程中，基站Base会通过硬件，利用存储的各个邻近基站的资源情况，持续接收所有空闲信道的RSSI值，通过判断RSSI阈值，以及对应信道上是否有信号，就能知道哪些信道是被占用，避免使用不可用的信道。

当基站Base的信道资源发生状态变化，改变的状态信息通过广播发送给其邻近基站。一旦某个Base的信道资源使用状态发生变化，那么它会将这些信息通过广播发送给其邻近基站；信道资源状态的变化包括信道位置变化和信道占用变化，如信道Dummy位置发生变化，信道使用已满等状态变化。

某个基站Base若要使用新的信道，将同时判断自身检测的信道情况以及邻近基站的信道信息，避免使用那些被占用的信道。

连接在基站上的手柄接收该基站发送的资源信息，当手柄切换基站时通过邻近基站的信息选择有空闲资源的基站。若有手柄连接在基站Base上，基站Base会定期将自身以及邻近基站的信息发送给手柄，手柄HS若要使用新的信道，同样会基于自身检测的信道情况，以及邻近基站的信道情况，将邻近基站的空中资源数据发送给手柄，避免使用那些被占用的信道。特别是当手柄HS要切换基站Base，可以通过检测要切换基站Base邻近基站的信息，判断要切换基站Base以及其邻近基站是否还有空闲资源，若要切换基站Base及其邻近基站均没有空闲资源，则手柄HS不必尝试切换到该基站Base，直接检查其他基站Base的信道情况。

如图2所示信道资源协调通信交互流程图，系统协调时使用私有协议Near BaseInfo在空中资源变更通知时使用，可用于基站Base间通知资源变更情况，也可以用于基站Base广播通知手柄邻近基站的资源情况，RPN是用于标志系统内基站Base的ID，Status用于标明这个基站Base是否还有空闲信道，Dummy Channel用于指出基站Base的Dummy信道的位置。

本实施例在同一个DECT漫游系统中，基站Base和手柄HS无法知晓其他基站的信道资源使用情况无法识别冲突，资源利用率低时，收集任一个基站Base及其邻近基站的可用资源，提供给基站Base和手柄HS，降低资源冲突概率，提升资源使用效率。

实施例2

本实施例在实施例1的基础上，利用网络提升基站间的时钟同步的抗干扰能力，提升基站间同步的可靠性。基站同步信息时，相邻基站中信号最好的基站为主基站，主基站的同步级别高于从基站的同步级别，基站同步时其他基站记录为潜在主基站；若当前主基站无法继续同步时，在潜在主基站中选择信号最好的基站作为主基站继续同步信息，与传统的通过空中旧信道传输数据方式相比，本实施例中即使出现空中干扰，仍然能利用网络锁定新的信道位置进行数据接收，且在当前主基站无法继续同步时，及时从潜在主基站中选择一个同步，避免了同步过程中掉线中断，系统抗干扰能力增强，提高了系统的稳定性。

如图3所示为信道协调抗干扰原理示意图，主基站Master Base和从基站SlaveBase关联，当主基站Master Base无法使用时，通过网络，主基站Master Base发送Dummy变更信息给从基站Slave Base，区别于现有技术信息通过空中的旧信道传递，即使空中干扰导致从基站Slave Base无法通过空中接收到新的Dummy位置信息，利用网络传输依然能够锁定到新的Dummy位置进行数据接收，避免掉线；在从基站Slave Base无法与主基站MasterBase同步时，在潜在主基站中选择信号最好的基站作为主基站Master Base继续同步，避免掉线。

从基站Slave Base请求替代Base替代主基站Master Base提供同步信息，主要步骤如下：

基站Base通过网络选择标记邻近基站，相邻基站间互相发送自身数据，基站Base根据接收到的信息同步基站数据。从基站Slave Base在开机或者掉线重新查找主基站Master Base时，会记录能提供同步信息的基站Base，并选择其中信号最好的基站Base作为主基站Master Base，在同一个DECT漫游系统中，基站Base的同步级别比自身高的将被记录在列表内，未被设定为主基站Master Base的其他基站Base为潜在主基站Master Base，在当前主基站Master Base因为断电等原因无法使用的时候替代当前主基站Master Base，为本基站Base提供同步信息，系统的抗干扰性抗提高。

主基站Master Base保留原来通过无线传递Dummy变更信息的方法，增加利用网络同时传递Dummy变更信息，二者同时发送信息给从基站Slave Base，从基站Slave Base只要接收来自无线或者网络任意一个数据，都能改变到更新的位置接收数据。因此，即使无线由于干扰导致从基站Slave Base无法正常接收，仍可以通过网络保证数据正确接收，请求主基站Master Base使用自身的空闲通道建立信道Dummy。若主基站Master Base的信道Dummy位置与从基站Slave Base的信道Traffic冲突，从基站Slave Base尝试切换信道Traffic，并跟随。若信息同步期间主基站Master Base的信道Dummy发生改变，从基站Slave Base依然通过网络接收变更，继续跟随。

若由于主基站Master Base断电等原因，导致从基站Slave Base无法继续通过当前主基站Master Base接收数据，则从基站Slave Base可以从潜在列表中选择一个信号最好的基站Base，通过网络请求其Dummy信道信息，从而能切换到新的主基站Master Base，继续保持同步，避免掉线中断，提高了系统的稳定性。

本实施例解决了当DECT漫游系统中的主基站Master Base的信道Dummy变更信息由于干扰无法被从基站Slave Base正常接收，将导致从基站Slave Base掉线时的问题，极大改善基站Base间同步的抗干扰能力，提高系统可靠性。

如图4所示信道协调抗干扰通信交互流程图，系统协调时使用私有协议DummyInfo，可用于主基站Master Base通知从基站Slave Base位置信息，RPN是用于标志系统内Base的ID，Status用于表明这个Base是否还有空闲信道，Dummy Channel用于指出Base的Dummy信道的位置。

以上示意性地对本发明创造及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，在不背离本发明的精神或者基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。附图中所示的也只是本发明创造的实施方式之一，实际的结构并不局限于此，权利要求中的任何附图标记不应限制所涉及的权利要求。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本专利的保护范围。此外，“包括”一词不排除其他元件或步骤，在元件前的“一个”一词不排除包括“多个”该元件。产品权利要求中陈述的多个元件也可以由一个元件通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

Claims (8)

1.一种基于网络的DECT资源协调方法，其特征在于，应用于DECT漫游系统，基站通过网络选择标记邻近基站，邻近基站间互相发送自身的信息，基站根据接收到的信息选择信道或同步基站信息；基站间发送的信息包括信道资源和同步信道信息；基站根据接收到的信息判断对应信道是否空闲，基站使用新信道时同时判断自身信道资源以及邻近基站的信道资源，选择使用空闲信道；手柄通过所连基站接收漫游系统中资源信息；

基站Base利用存储的各个邻近基站的资源情况，持续接收所有空闲信道的RSSI值，通过判断RSSI阈值，以及对应信道上是否有信号，判断哪些信道是被占用，避免使用不可用的信道。

2.根据权利要求1所述的一种基于网络的DECT资源协调方法，其特征在于，基站通过检查信道对周围基站进行搜索，基站根据接收的信号强度判断搜索到的是否为邻近基站。

3.根据权利要求2所述的一种基于网络的DECT资源协调方法，其特征在于，手柄在同一个漫游系统的基站间漫游，手柄漫游基站互为邻近基站。

4.根据权利要求1所述的一种基于网络的DECT资源协调方法，其特征在于，基站周期性通过广播发送状态信息至邻近基站；当基站的信道资源发生状态变化，改变的状态信息通过广播发送至邻近基站。

5.根据权利要求4所述的一种基于网络的DECT资源协调方法，其特征在于，信道资源状态的变化包括信道位置变化和信道占用变化。

6.根据权利要求1所述的一种基于网络的DECT资源协调方法，其特征在于，连接在基站上的手柄接收该基站发送的资源信息，当手柄切换基站时通过邻近基站的信息选择有空闲资源的基站。

7.根据权利要求1所述的一种基于网络的DECT资源协调方法，其特征在于，同步时，邻近基站中信号最好的基站为主基站，主基站的同步级别高于从基站的同步级别，基站同步时其他基站记录为潜在主基站；当主基站无法继续同步时，通过网络在潜在主基站中选择信号最好的基站作为主基站继续同步。

8.一种DECT漫游系统，包括若干基站和若干手柄，手柄在基站之间漫游，其特征在于，所述系统使用任意如权利要求1-7所述的一种基于网络的DECT资源协调方法。

Images