專利名稱：一種數(shù)字無中心通信系統(tǒng)的終端脫網(wǎng)直呼方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通信系統(tǒng)中的終端呼叫方法，尤其涉及一種數(shù)字無中心通信系統(tǒng)中終端的脫網(wǎng)直呼方法。
背景技術(shù)：
目前，現(xiàn)有的無中心通信系統(tǒng)，即對講機(jī)系統(tǒng)多是模擬制式的，其缺點(diǎn)是頻譜利用率低，系統(tǒng)容量小，并且業(yè)務(wù)種類單一，只能用于傳輸語音，不利于數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)。
而當(dāng)前已有的GSM通信系統(tǒng)，克服了上述的種種缺點(diǎn)，然而它是一種有中心的蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)，必須有一個(gè)中心節(jié)點(diǎn)，即基站。所有在本區(qū)域內(nèi)的移動(dòng)臺只能與本地的基站直接通信，基站屬于接入網(wǎng)的一部分，接入網(wǎng)與核心網(wǎng)相連接，核心網(wǎng)再與其他部分的接入網(wǎng)通信，最終與另外一端的終端相連接。即采用的是終端<->接入網(wǎng)<->核心網(wǎng)<->接入網(wǎng)<->終端的模式。因此，移動(dòng)臺之間不能夠直接相互通話，必須依賴中心節(jié)點(diǎn)來完成。而在某些特定的環(huán)境下，比如偏遠(yuǎn)地區(qū)、地下隧道、江河湖海，移動(dòng)運(yùn)營商沒有或沒法進(jìn)行基站建設(shè)，因而GSM系統(tǒng)的移動(dòng)臺之間將無法進(jìn)行通信聯(lián)絡(luò)。但這些環(huán)境又往往是特殊企業(yè)的職員、遠(yuǎn)足者、緊急救援等需要進(jìn)行實(shí)時(shí)通信的地方，且一般通信距離不需要很遠(yuǎn)，從幾十米到幾公里即可。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決上述問題，提供了一種數(shù)字無中心通信系統(tǒng)的終端脫網(wǎng)直呼方法，它使得終端在沒有網(wǎng)絡(luò)覆蓋的情況下在一定距離內(nèi)實(shí)現(xiàn)脫網(wǎng)直呼，滿足了特定場合的對講通信需要，并具有數(shù)據(jù)通信的功能。
本發(fā)明的技術(shù)方案為一種數(shù)字無中心通信系統(tǒng)的終端脫網(wǎng)直呼方法，其中，所述方法包括將頻譜資源劃分為多個(gè)頻點(diǎn)，在所述多個(gè)頻點(diǎn)中定義控制頻點(diǎn)和業(yè)務(wù)頻點(diǎn)，其中所述控制頻點(diǎn)分配有同步信道、尋呼信道和控制信道，所述業(yè)務(wù)頻點(diǎn)分配有業(yè)務(wù)信道；確定調(diào)制方式；劃分幀和時(shí)隙，設(shè)定所述幀的結(jié)構(gòu)，用于不同用戶時(shí)分復(fù)用一個(gè)頻點(diǎn)；采用時(shí)分多址模式，用戶對話占用一個(gè)頻點(diǎn)上的一個(gè)時(shí)隙；根據(jù)上述配置設(shè)定終端電臺脫網(wǎng)直呼的處理步驟。
上述的數(shù)字無中心通信系統(tǒng)的終端脫網(wǎng)直呼方法，其中，對于頻譜資源的劃分，是在915.1MHz～916.9MHz的頻段上，以200kHz為帶寬等分成9個(gè)頻段，所述9個(gè)頻點(diǎn)的中心頻率分別是915+0.2×n MHz，其中n表示1～9的自然數(shù)。
上述的數(shù)字無中心通信系統(tǒng)的終端脫網(wǎng)直呼方法，其中，所述調(diào)制方式與GSM的調(diào)制方式相同，為GMSK調(diào)制，調(diào)制速率為270kHz。
上述的數(shù)字無中心通信系統(tǒng)的終端脫網(wǎng)直呼方法，其中，所述業(yè)務(wù)信道包括語音業(yè)務(wù)信道、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道和業(yè)務(wù)結(jié)束指示信道。
上述的數(shù)字無中心通信系統(tǒng)的終端脫網(wǎng)直呼方法，其中，還采用半雙工模式，用戶對話時(shí)分交替進(jìn)行對講。
上述的數(shù)字無中心通信系統(tǒng)的終端脫網(wǎng)直呼方法，其中，在劃分幀和時(shí)隙的過程中，幀號和同步都由主呼電臺確定。
上述的數(shù)字無中心通信系統(tǒng)的終端脫網(wǎng)直呼方法，其中，所述同步信道所指示的時(shí)間位置為所述業(yè)務(wù)信道的起止幀和時(shí)隙。
上述的數(shù)字無中心通信系統(tǒng)的終端脫網(wǎng)直呼方法，其中，所述終端電臺脫網(wǎng)直呼的處理步驟包括(1)主呼電臺在發(fā)起呼叫時(shí)，先監(jiān)聽當(dāng)前各業(yè)務(wù)頻點(diǎn)，選取一個(gè)空閑的業(yè)務(wù)頻點(diǎn)和時(shí)隙位置，然后在控制頻點(diǎn)上連續(xù)發(fā)送至少一次同步信道、尋呼信道和控制信道；(2)處于待機(jī)狀態(tài)的被呼電臺周期性的監(jiān)聽控制頻點(diǎn)上是否有同步信道，如果有同步信道，則接收對應(yīng)的尋呼信道和控制信道以判斷被呼電臺是否正在被呼叫，如果是則主呼電臺與被呼電臺進(jìn)入通信狀態(tài)，否則被呼電臺回到待機(jī)狀態(tài)；(3)主呼電臺和被呼電臺都進(jìn)入通信狀態(tài)后，主呼電臺和被呼電臺在所述業(yè)務(wù)頻點(diǎn)和時(shí)隙上發(fā)送業(yè)務(wù)信道，并通過每次發(fā)送完業(yè)務(wù)信道后立即發(fā)送一個(gè)業(yè)務(wù)結(jié)束指示信號來實(shí)現(xiàn)主呼電臺與被呼電臺之間的半雙工通信。
上述的數(shù)字無中心通信系統(tǒng)的終端脫網(wǎng)直呼方法，其中，步驟(3)中的半雙工通信包括以下步驟
(3.1)初始時(shí)主呼電臺發(fā)送信息，被呼電臺接收信息；(3.2)被呼電臺檢測到業(yè)務(wù)結(jié)束指示信號后立即轉(zhuǎn)入到發(fā)送狀態(tài)，主呼電臺則切換到接收狀態(tài)；(3.3)重復(fù)上述步驟，主呼電臺和被呼電臺在發(fā)送狀態(tài)和接收狀態(tài)之間輪流切換直至通信結(jié)束；(3.4)通信結(jié)束后自動(dòng)拆除業(yè)務(wù)信道，主呼電臺和被呼電臺進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。
上述的數(shù)字無中心通信系統(tǒng)的終端脫網(wǎng)直呼方法，其中，步驟(3.3)中，還包括如果主呼電臺或被呼電臺在信息發(fā)送完畢后沒有收到對方的回應(yīng)，則保持設(shè)定的時(shí)間以維持通信狀態(tài)；如果在所述設(shè)定的時(shí)間內(nèi)一直沒有收到有效的回應(yīng)，則轉(zhuǎn)到待機(jī)狀態(tài)。
本發(fā)明的技術(shù)方案對比現(xiàn)有技術(shù)有如下的有益效果本發(fā)明借助現(xiàn)有的GSM終端作為對講機(jī)電臺，無需另外增加射頻和硬件設(shè)備就可拓展到無中心無線通信領(lǐng)域，具有很低的開發(fā)成本。


圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的幀結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的控制頻點(diǎn)上信道格式的示意圖。
圖3是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的終端電臺的狀態(tài)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
借鑒GSM系統(tǒng)的技術(shù)來構(gòu)建數(shù)字無中心通信系統(tǒng)的終端脫網(wǎng)直呼方法。將頻譜資源劃分為多個(gè)頻點(diǎn)，根據(jù)國家無線電管理委員會的規(guī)定，無中心多信道選址移動(dòng)通信系統(tǒng)使用頻段為915.0125～916.9875MHz，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在915.1MHz～916.9MHz的頻段上，以200kHz為帶寬等分成9個(gè)頻段，所述9個(gè)頻點(diǎn)的中心頻率分別是915+0.2×n MHz，其中n表示1～9的自然數(shù)。比如，以上述方式劃分的第5個(gè)頻段為915.9～916.1MHz，其中心頻點(diǎn)為916MHz。這樣，現(xiàn)有GSM終端的RF模塊就可以非常方便地設(shè)定在這些頻點(diǎn)上。
在這些頻點(diǎn)中選定控制頻點(diǎn)和業(yè)務(wù)頻點(diǎn)。在本實(shí)施例中，將其中一個(gè)頻點(diǎn)定義為控制頻點(diǎn)，其他頻點(diǎn)都作為業(yè)務(wù)頻點(diǎn)。其中控制頻點(diǎn)是本系統(tǒng)的公用頻點(diǎn)，同步信道、尋呼信道和控制信道都只出現(xiàn)在控制頻點(diǎn)上，而業(yè)務(wù)頻點(diǎn)主要用來傳輸業(yè)務(wù)信道，業(yè)務(wù)信道包括語音業(yè)務(wù)信道、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道和業(yè)務(wù)結(jié)束指示信道等。
設(shè)定好系統(tǒng)的調(diào)制方式，與GSM相同，可采用GMSK調(diào)制，其調(diào)制速率為270kHz。
還需進(jìn)行幀和時(shí)隙的劃分，類似GSM系統(tǒng)，將每一幀分為8個(gè)時(shí)隙。圖1示出了幀結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施例。如圖1所示，一幀被劃分成8個(gè)時(shí)隙，幀號和同步都由主呼電臺決定。時(shí)隙的劃分主要用于不同用戶時(shí)分復(fù)用一個(gè)共同的業(yè)務(wù)頻點(diǎn)。如圖1所示的劃分理論上一個(gè)業(yè)務(wù)頻點(diǎn)可以支持8個(gè)業(yè)務(wù)信道同時(shí)工作，即滿足8對用戶的對講。
采用時(shí)分多址和半雙工的模式，即每個(gè)業(yè)務(wù)頻點(diǎn)上都分為幀、時(shí)隙結(jié)構(gòu)，用戶對話占用一個(gè)頻點(diǎn)上的一個(gè)時(shí)隙，時(shí)分交替進(jìn)行對講。
將終端電臺劃分為3種狀態(tài)尋呼狀態(tài)、通信狀態(tài)和待機(jī)狀態(tài)。終端電臺之間的通信步驟可由圖3所示的電臺狀態(tài)示意圖示出。當(dāng)處于待機(jī)狀態(tài)3的終端電臺需要呼叫其他電臺時(shí)，從待機(jī)狀態(tài)3進(jìn)入尋呼狀態(tài)1，此時(shí)該終端電臺稱為主呼電臺。當(dāng)主呼電臺進(jìn)入尋呼狀態(tài)1時(shí)，先監(jiān)聽當(dāng)前各業(yè)務(wù)頻點(diǎn)，選取一個(gè)空閑的業(yè)務(wù)頻點(diǎn)和時(shí)隙位置，然后在控制頻點(diǎn)上連續(xù)發(fā)送多次同步信道、尋呼信道和控制信道，待發(fā)送完畢后即進(jìn)入通信狀態(tài)2。上述同步信道、尋呼信道和控制信道在控制頻點(diǎn)上的格式請參見圖2所示，其中同步信道包含同步信號，尋呼信道包含一個(gè)或多個(gè)被尋呼的電臺呼號編碼，控制信道包含預(yù)約信令、指示約定通信的業(yè)務(wù)頻點(diǎn)號、時(shí)隙號等信息。同步信道所指示的時(shí)間位置為業(yè)務(wù)信道的起始幀和時(shí)隙，幀號約定為0，時(shí)隙也為0。
當(dāng)主呼電臺尋呼完畢后，其他電臺均處于待機(jī)狀態(tài)3，在待機(jī)狀態(tài)3時(shí)電臺大多數(shù)處于休眠中以節(jié)省耗電，并以約定的周期T1醒來，監(jiān)聽控制頻點(diǎn)上有無同步信道，每次監(jiān)聽的時(shí)間長度為T2。如果有同步信道，則接收尋呼信道和控制信道，以判斷是否有其他電臺在呼叫本臺。如果在控制頻點(diǎn)上發(fā)現(xiàn)自身被呼叫則進(jìn)入通信狀態(tài)2，該電臺也稱為被呼電臺，否則仍然處于待機(jī)狀態(tài)3。
當(dāng)主呼電臺和被呼電臺都進(jìn)入通信狀態(tài)2后，主呼電臺和被呼電臺在上述的業(yè)務(wù)頻點(diǎn)和時(shí)隙上發(fā)送業(yè)務(wù)信道。初始時(shí)，主呼電臺發(fā)送信息，被呼電臺接收信息。當(dāng)主呼電臺發(fā)送完業(yè)務(wù)信道之后立即發(fā)送一個(gè)業(yè)務(wù)結(jié)束指示信號(在這里即為業(yè)務(wù)結(jié)束指示信道)，當(dāng)被呼電臺檢測到該業(yè)務(wù)結(jié)束指示信號后立即回應(yīng)給主呼電臺并發(fā)送信息，同時(shí)主呼電臺切換到接收信息。如有需要?jiǎng)t重復(fù)上述的步驟，主呼電臺和被呼電臺在發(fā)送和接收之間輪流切換直至通信結(jié)束。通信結(jié)束后自動(dòng)拆除業(yè)務(wù)信道，主呼電臺和被呼電臺都從通信狀態(tài)2轉(zhuǎn)入待機(jī)狀態(tài)3。
值得注意的是，如果主呼電臺或被呼電臺在發(fā)送業(yè)務(wù)結(jié)束指示信號后并沒有收到對方的回應(yīng)，會保持一定的時(shí)間以維持通信狀態(tài)2。如果在一定的時(shí)間內(nèi)一直無法收到對方有效的回應(yīng)，則從通信狀態(tài)2轉(zhuǎn)入待機(jī)狀態(tài)3。
上述實(shí)施例是提供給本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來實(shí)現(xiàn)或使用本發(fā)明的，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可在不脫離本發(fā)明的發(fā)明思想的情況下，對上述實(shí)施例做出種種修改或變化，因而本發(fā)明的保護(hù)范圍并不被上述實(shí)施例所限，而應(yīng)該是符合權(quán)利要求書提到的創(chuàng)新性特征的最大范圍。
權(quán)利要求
1 一種數(shù)字無中心通信系統(tǒng)的終端脫網(wǎng)直呼方法，其特征在于，所述方法包括將頻譜資源劃分為多個(gè)頻點(diǎn)，在所述多個(gè)頻點(diǎn)中定義控制頻點(diǎn)和業(yè)務(wù)頻點(diǎn)，其中所述控制頻點(diǎn)分配有同步信道、尋呼信道和控制信道，所述業(yè)務(wù)頻點(diǎn)分配有業(yè)務(wù)信道；確定調(diào)制方式；劃分幀和時(shí)隙，設(shè)定所述幀的結(jié)構(gòu)，用于不同用戶時(shí)分復(fù)用一個(gè)頻點(diǎn)；采用時(shí)分多址模式，用戶對話占用一個(gè)頻點(diǎn)上的一個(gè)時(shí)隙；根據(jù)上述配置設(shè)定終端電臺脫網(wǎng)直呼的處理步驟。
2 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字無中心通信系統(tǒng)的終端脫網(wǎng)直呼方法，其特征在于，對于頻譜資源的劃分，是在915.1MHz～916.9MHz的頻段上，以200kHz為帶寬等分成9個(gè)頻段，所述9個(gè)頻點(diǎn)的中心頻率分別是915+0.2×n MHz，其中n表示1～9的自然數(shù)。
3 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字無中心通信系統(tǒng)的終端脫網(wǎng)直呼方法，其特征在于，所述調(diào)制方式與GSM的調(diào)制方式相同，為GMSK調(diào)制，調(diào)制速率為270kHz。
4 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字無中心通信系統(tǒng)的終端脫網(wǎng)直呼方法，其特征在于，所述業(yè)務(wù)信道包括語音業(yè)務(wù)信道、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道和業(yè)務(wù)結(jié)束指示信道。
5 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字無中心通信系統(tǒng)的終端脫網(wǎng)直呼方法，其特征在于，還采用半雙工模式，用戶對話時(shí)分交替進(jìn)行對講。
6 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字無中心通信系統(tǒng)的終端脫網(wǎng)直呼方法，其特征在于，在劃分幀和時(shí)隙的過程中，幀號和同步都由主呼電臺確定。
7 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字無中心通信系統(tǒng)的終端脫網(wǎng)直呼方法，其特征在于，所述同步信道所指示的時(shí)間位置為所述業(yè)務(wù)信道的起止幀和時(shí)隙。
8 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字無中心通信系統(tǒng)的終端脫網(wǎng)直呼方法，其特征在于，所述終端電臺脫網(wǎng)直呼的處理步驟包括(1)主呼電臺在發(fā)起呼叫時(shí)，先監(jiān)聽當(dāng)前各業(yè)務(wù)頻點(diǎn)，選取一個(gè)空閑的業(yè)務(wù)頻點(diǎn)和時(shí)隙位置，然后在控制頻點(diǎn)上連續(xù)發(fā)送至少一次同步信道、尋呼信道和控制信道；(2)處于待機(jī)狀態(tài)的被呼電臺周期性的監(jiān)聽控制頻點(diǎn)上是否有同步信道，如果有同步信道，則接收對應(yīng)的尋呼信道和控制信道以判斷被呼電臺是否正在被呼叫，如果是則主呼電臺與被呼電臺進(jìn)入通信狀態(tài)，否則被呼電臺回到待機(jī)狀態(tài)；(3)主呼電臺和被呼電臺都進(jìn)入通信狀態(tài)后，主呼電臺和被呼電臺在所述業(yè)務(wù)頻點(diǎn)和時(shí)隙上發(fā)送業(yè)務(wù)信道，并通過每次發(fā)送完業(yè)務(wù)信道后立即發(fā)送一個(gè)業(yè)務(wù)結(jié)束指示信號來實(shí)現(xiàn)主呼電臺與被呼電臺之間的半雙工通信。
9 根據(jù)權(quán)利要求8所述的數(shù)字無中心通信系統(tǒng)的終端脫網(wǎng)直呼方法，其特征在于，步驟(3)中的半雙工通信包括以下步驟(3.1)初始時(shí)主呼電臺發(fā)送信息，被呼電臺接收信息；(3.2)被呼電臺檢測到業(yè)務(wù)結(jié)束指示信號后立即轉(zhuǎn)入到發(fā)送狀態(tài)，主呼電臺則切換到接收狀態(tài)；(3.3)重復(fù)上述步驟，主呼電臺和被呼電臺在發(fā)送狀態(tài)和接收狀態(tài)之間輪流切換直至通信結(jié)束；(3.4)通信結(jié)束后自動(dòng)拆除業(yè)務(wù)信道，主呼電臺和被呼電臺進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。
10 根據(jù)權(quán)利要求9所述的數(shù)字無中心通信系統(tǒng)的終端脫網(wǎng)直呼方法，其特征在于，步驟(3.3)中，還包括如果主呼電臺或被呼電臺在信息發(fā)送完畢后沒有收到對方的回應(yīng)，則保持設(shè)定的時(shí)間以維持通信狀態(tài)；如果在所述設(shè)定的時(shí)間內(nèi)一直沒有收到有效的回應(yīng)，則轉(zhuǎn)到待機(jī)狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種數(shù)字無中心通信系統(tǒng)的終端脫網(wǎng)直呼方法，它使得終端在沒有網(wǎng)絡(luò)覆蓋的情況下在一定距離內(nèi)實(shí)現(xiàn)脫網(wǎng)直呼，滿足了特定場合的對講通信需要，并具有數(shù)據(jù)通信的功能。其技術(shù)方案為該終端脫網(wǎng)直呼方法包括將頻譜資源劃分為多個(gè)頻點(diǎn)，在所述多個(gè)頻點(diǎn)中定義控制頻點(diǎn)和業(yè)務(wù)頻點(diǎn)，其中所述控制頻點(diǎn)分配有同步信道、尋呼信道和控制信道，所述業(yè)務(wù)頻點(diǎn)分配有業(yè)務(wù)信道；確定調(diào)制方式；劃分幀和時(shí)隙，設(shè)定所述幀的結(jié)構(gòu)，用于不同用戶時(shí)分復(fù)用一個(gè)頻點(diǎn)；采用時(shí)分多址模式，用戶對話占用一個(gè)頻點(diǎn)上的一個(gè)時(shí)隙；根據(jù)上述配置設(shè)定終端電臺脫網(wǎng)直呼的處理步驟。本發(fā)明應(yīng)用于數(shù)字無中心通信系統(tǒng)的終端通信領(lǐng)域。
文檔編號H04J4/00GK101090509SQ200610027569
公開日2007年12月19日 申請日期2006年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月12日
發(fā)明者張嚴(yán), 李夏, 莊嘉宜, 林敬東, 康一 申請人:展訊通信(上海)有限公司