專利名稱：一種集群通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種集群通信系統(tǒng)，尤其是一種基于TD-SCDMA技術(shù)的集群通信系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
所謂集群通信是一種多用戶共用一組通信信道而不互相影響的技術(shù)。隨著移動通信的發(fā)展，已經(jīng)出現(xiàn)了把集群通信技術(shù)融入到公用移動通信網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用。
圖1為公用移動通信網(wǎng)中實現(xiàn)移動網(wǎng)終端集群通信的原理圖。參照圖1，公用的移動通信網(wǎng)提供集群通信的一般原理為無線網(wǎng)絡(luò)控制器集中控制和管理系統(tǒng)中的每個信道；在下行方向上，系統(tǒng)的廣播信道可以同時被所有用戶所接聽，在上行方向上，用戶移動網(wǎng)終端向系統(tǒng)發(fā)出接入信道的請求，無線網(wǎng)絡(luò)控制器以動態(tài)方式把空閑信道分配給發(fā)起呼叫的用戶，通話完成后又將該信道收回給等待的用戶使用。
由于公用的移動通信網(wǎng)絡(luò)具有廣闊的覆蓋范圍，因而把集群技術(shù)引入到公用移動通信網(wǎng)絡(luò)后，能夠使移動網(wǎng)終端的持有者可以在網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)的任意時刻實現(xiàn)集群通信，尤其在基于碼分多址技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)中，集群通信系統(tǒng)除了可以提供快速呼叫、建立單/多用戶的通信、動態(tài)重組、環(huán)境監(jiān)聽、故障弱化、虛擬專用網(wǎng)等業(yè)務(wù)外，還可以提供高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)(如視頻傳輸、文件傳輸?shù)?。然而，現(xiàn)有技術(shù)的缺陷在于移動網(wǎng)終端的持有者只能在網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)實現(xiàn)集群通信，在網(wǎng)絡(luò)覆蓋不到或網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障的區(qū)域內(nèi)，移動網(wǎng)終端的持有者將無法發(fā)起集群呼叫。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題是提供一種集群通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠使移動網(wǎng)終端持有者在沒有網(wǎng)絡(luò)覆蓋的區(qū)域?qū)崿F(xiàn)集群通信。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種集群通信系統(tǒng)，包括終端和轉(zhuǎn)發(fā)器，所述終端為蜂窩網(wǎng)終端；所述轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)送下行同步序列，以及公共控制信息，終端根據(jù)所述下行同步序列與轉(zhuǎn)發(fā)器同步；轉(zhuǎn)發(fā)器檢測上行同步碼(該檢測可為周期性檢測)，判斷是否有終端進(jìn)行上行同步以準(zhǔn)備發(fā)送業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)；轉(zhuǎn)發(fā)器獲取呼叫終端的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，并獲取該業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中包含的接收終端的地址信息，根據(jù)所述地址信息將該業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。
上述系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)發(fā)器具體以5ms為周期發(fā)送下行同步序列；所述同步序列被進(jìn)行相差為90度的相位調(diào)制，以對應(yīng)于1/4個公共控制信息的消息塊，同步序列的一個調(diào)制周期對應(yīng)于一個完整的公共控制信息。所述5ms為一個子幀，2個子幀構(gòu)成一個10ms的幀，16個10ms的幀構(gòu)成1個復(fù)幀。每個5ms的子幀中，轉(zhuǎn)發(fā)器在TS0時隙發(fā)送公共控制信息；發(fā)起呼叫的終端在TS2發(fā)送業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和信令信息到轉(zhuǎn)發(fā)器，并在TS6中獲取轉(zhuǎn)發(fā)器轉(zhuǎn)發(fā)的從終端的控制消息；接收終端在TS 1發(fā)送控制消息到轉(zhuǎn)發(fā)器，并在TS4或TS5接收轉(zhuǎn)發(fā)器轉(zhuǎn)發(fā)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。
上述系統(tǒng)中，所述公共控制信息包括幀號、終端類型指示標(biāo)識、快速物理接入信道的控制信息、信道狀態(tài)信息。
上述系統(tǒng)中，對呼叫終端發(fā)射信號進(jìn)行閉環(huán)功率控制，以及通過閉環(huán)上行同步控制實現(xiàn)呼叫主終端的同步調(diào)整，對接收終端進(jìn)行開環(huán)功率控制和開環(huán)上行同步控制。終端間的集群信令過程包括呼叫建立過程、話權(quán)轉(zhuǎn)讓過程、話權(quán)搶占過程及呼叫釋放過程。
所述系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)送下行同步序列前，搜索預(yù)先設(shè)置的可用頻點，若空閑則轉(zhuǎn)發(fā)器在該頻點發(fā)送消息，表明轉(zhuǎn)發(fā)器的存在。
以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明所提供的集群通信系統(tǒng)使移動網(wǎng)終端在脫離網(wǎng)絡(luò)的情況下，保持相互間的通信；同時，本發(fā)明克服了直通終端發(fā)射接收機(jī)制的缺陷，通過使用轉(zhuǎn)發(fā)器進(jìn)一步擴(kuò)大了直通覆蓋區(qū)域。
本發(fā)明中采用了現(xiàn)有TD-SCDMA系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)和時隙結(jié)構(gòu)、擾碼，使得TD-SCDMA終端可以在脫離網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的狀況下直接進(jìn)行集群通信。
進(jìn)一步，本發(fā)明中，當(dāng)前呼叫終端結(jié)束下發(fā)業(yè)務(wù)信息后，后一呼叫終端沿用前一呼叫終端的擾碼及幀號，使得在沒有網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的情況下，集群呼叫的信道管理更加簡單，方便各終端的幀同步，呼叫建立更加快捷。
綜上所述，本發(fā)明提供了簡單有效的，可脫離現(xiàn)有公共移動通信網(wǎng)而實現(xiàn)終端間通信的集群通信系統(tǒng)。


圖1為移動網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)移動網(wǎng)終端集群通信的原理圖；圖2是實現(xiàn)直通終端的協(xié)議結(jié)構(gòu)圖；圖3為所述Ud接口的幀結(jié)構(gòu)；圖4為本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明要實現(xiàn)移動終端之間不依靠現(xiàn)有公共移動網(wǎng)而保持通信的功能，即移動終端間集群通信的直通模式。定義在一個集群呼叫中，擁有講話權(quán)的終端為“呼叫終端”，其余終端為“接收終端”；根據(jù)集群通信的特點，在一個呼叫中同時只能有一個呼叫終端。以下具體介紹本發(fā)明的實施方式。
圖2是實現(xiàn)直通終端的協(xié)議結(jié)構(gòu)圖。直通終端的控制平面的協(xié)議結(jié)構(gòu)可以分為三層結(jié)構(gòu)，包括直通模式呼叫控制協(xié)議層(DMCC)，提供基本呼叫業(yè)務(wù)的建立、維護(hù)、信道資源釋放功能，以及短消息的處理；直通模式媒體接入控制層(DM-MAC)，提供尋址、對DMCC層信令和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收、協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)的封裝、分段重組、無線接入等數(shù)據(jù)鏈路層功能；物理層，負(fù)責(zé)信道編碼和擾碼、幀結(jié)構(gòu)的合成和分拆、功率調(diào)整、調(diào)制解調(diào)等功能。
參照圖3可知，本發(fā)明中所采用的幀結(jié)構(gòu)在現(xiàn)有TD-SCDMA的基礎(chǔ)上進(jìn)行了修改，定義了復(fù)幀結(jié)構(gòu)和時隙特性。在直通模式下，一個復(fù)幀長度為160ms，包含16個長度為10ms的無線幀；每個無線幀又可以進(jìn)一步分為兩個相同的5ms子幀。子幀結(jié)構(gòu)和時隙結(jié)構(gòu)與3GPP中的規(guī)定一致，每個時隙采用現(xiàn)有CDMA方式進(jìn)行信道分割，為本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知內(nèi)容，不再贅述。
1)參照圖4，該圖為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，為了增大直通業(yè)務(wù)的覆蓋范圍，本發(fā)明的直通系統(tǒng)中除移動終端外還包括轉(zhuǎn)發(fā)器；終端與轉(zhuǎn)發(fā)器之間通過Ud接口進(jìn)行通信；呼叫終端發(fā)送的數(shù)據(jù)不被接收終端直接接收和譯碼，而是將數(shù)據(jù)發(fā)送給轉(zhuǎn)發(fā)器，轉(zhuǎn)發(fā)器對收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼和重新編碼，進(jìn)而再轉(zhuǎn)發(fā)到接收終端。本發(fā)明中，所有的直通終端都向轉(zhuǎn)發(fā)器進(jìn)行碼片、時隙、幀、復(fù)幀的同步，所有終端間通信通過轉(zhuǎn)發(fā)器轉(zhuǎn)發(fā)完成，呼叫終端只和轉(zhuǎn)發(fā)器之間發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，接收終端也只與轉(zhuǎn)發(fā)器之間發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。
在上述幀結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，呼叫終端與接收終端共同占用七個時隙。轉(zhuǎn)發(fā)器在TS0發(fā)送公共控制信息，呼叫終端與接收終端均監(jiān)聽該時隙，獲許轉(zhuǎn)發(fā)器狀態(tài)信息、當(dāng)前信道狀態(tài)等信息；除此之外，呼叫終端在TS6上接收轉(zhuǎn)發(fā)器轉(zhuǎn)發(fā)的接收終端的控制消息，呼叫終端在TS2發(fā)送業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和信令信息到轉(zhuǎn)發(fā)器，在數(shù)據(jù)量較大時則可同時使用TS3；接收終端在TS1發(fā)送控制消息到轉(zhuǎn)發(fā)器，在TS4和TS5上接收呼叫終端經(jīng)過轉(zhuǎn)發(fā)器轉(zhuǎn)發(fā)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。
2)轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)送下行同步序列，以及公共控制信息，終端根據(jù)所述下行同步序列與轉(zhuǎn)發(fā)器同步。
轉(zhuǎn)發(fā)器一旦啟動，將會搜索預(yù)先設(shè)置的可用頻點，若所述可用頻點空閑，則轉(zhuǎn)發(fā)器將在該頻點上發(fā)送消息，指示轉(zhuǎn)發(fā)器的存在，進(jìn)而，所有轉(zhuǎn)發(fā)器覆蓋范圍內(nèi)的終端進(jìn)行根據(jù)所述下行同步序列與轉(zhuǎn)發(fā)器同步并獲取信道資源信息；如果通過檢測發(fā)現(xiàn)當(dāng)前所述該頻點已被占用，則轉(zhuǎn)發(fā)器將周期性檢測可用頻點的狀態(tài)，等待頻點資源空閑后，再開始發(fā)出信號，指示轉(zhuǎn)發(fā)器的存在。
轉(zhuǎn)發(fā)器在TS0發(fā)送公共控制信息，通知所有終端轉(zhuǎn)發(fā)器的存在，提供當(dāng)前信道的狀態(tài)，當(dāng)前正在進(jìn)行的業(yè)務(wù)等信息給遲后進(jìn)入的終端。公共控制信息主要包括幀號(0-15)；終端類型標(biāo)識，指示當(dāng)前為轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)送公共控制信息；轉(zhuǎn)發(fā)器相關(guān)信息，包括轉(zhuǎn)發(fā)器標(biāo)識符、轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)射功率、期望接收功率等；快速物理接入信道(FPACH)控制信息，為接收終端接入過程的同步和功率調(diào)整的相關(guān)信息，以及接收到的同步碼號和接收的幀號信息；信道狀態(tài)信息，包括空閑狀態(tài)(Idle)、保留(Reserved)狀態(tài)以及占用(Occupied)狀態(tài)；信道相關(guān)信息，根據(jù)信道狀態(tài)不同，信息內(nèi)容不同，若當(dāng)信道處于空閑(Idle)狀態(tài)，則沒有所述信道相關(guān)信息，若信道為保留(Reserved)狀態(tài)，則包含保留信道類型，呼叫終端標(biāo)識符，接收終端標(biāo)識符或接收終端組標(biāo)識符，當(dāng)前業(yè)務(wù)類型等，若當(dāng)信道處于占用(Occupied)狀態(tài)，則包含呼叫終端標(biāo)識符、接收終端標(biāo)識符或接收終端組標(biāo)識符、當(dāng)前業(yè)務(wù)類型、呼叫優(yōu)先級等信息。
轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)送下行同步序列SYNC DL，提供同步基準(zhǔn)。本發(fā)明中所述的接收終端與呼叫終端保持同步的過程與現(xiàn)有TD-SCDMA網(wǎng)系統(tǒng)終端同步方法相同，為本領(lǐng)域的公知技術(shù)內(nèi)容。
上述每子幀時長5ms，轉(zhuǎn)發(fā)器以5ms為周期在TS0發(fā)送公共控制信息，并在下行導(dǎo)頻時隙發(fā)送下行同步序列。由于每個公共控制信息發(fā)送完畢需要20ms，即每個公共控制信息需要4個子幀發(fā)送，為了方便接收終端找到每個20ms廣播信息的起始發(fā)送子幀，因而，下行同步序列(SYNC_DL)在每個子幀都會進(jìn)行相位調(diào)制，即每個子幀發(fā)送SYNC-DL時附加一個固定的相位，并用連續(xù)4個自振的調(diào)制相位(135°、45°、225°、315°)角度來指示這四個子幀所對應(yīng)的一條完整的公共控制消息。接收終端可根據(jù)呼叫終端發(fā)送的SYNC-DL獲取5ms的子幀同步，根據(jù)SYNC-DL的調(diào)制相位獲取20ms的同步，進(jìn)一步獲取呼叫終端的公共控制信息。
為了與轉(zhuǎn)發(fā)器同步，呼叫終端和接收終端在發(fā)送信息時必須先進(jìn)行一次上行同步過程。轉(zhuǎn)發(fā)器對終端的初始上行同步調(diào)整信息在TS0的FPACH控制信息中發(fā)送。呼叫終端和轉(zhuǎn)發(fā)器連續(xù)通信期間通過閉環(huán)同步控制保持與轉(zhuǎn)發(fā)器的同步，同步調(diào)整信息會在TS6的同步調(diào)整(SS)比特中發(fā)送。本過程和公用移動網(wǎng)系統(tǒng)相同。
3)轉(zhuǎn)發(fā)器檢測上行同步碼，判斷是否有終端進(jìn)行上行同步以準(zhǔn)備發(fā)送業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)；在空閑狀態(tài)下，轉(zhuǎn)發(fā)器將周期性的嘗試接收上行同步碼，檢測是否有直通終端發(fā)起上行同步過程，以獲得信道的主控權(quán)。如果終端處于空閑狀態(tài)，終端將周期監(jiān)聽轉(zhuǎn)發(fā)器的TS0，獲取當(dāng)前信道的狀態(tài)信息，在需要的時候，終端將到轉(zhuǎn)發(fā)器的TS4收取進(jìn)一步的業(yè)務(wù)信息。
4)轉(zhuǎn)發(fā)器獲取呼叫終端的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，并獲取該業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中包含的接收終端的地址信息，根據(jù)所述地址信息將該業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，即轉(zhuǎn)發(fā)器不解析DMCC層的消息，只對底層數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。轉(zhuǎn)發(fā)器維護(hù)信道資源狀態(tài)的改變和更新；轉(zhuǎn)發(fā)器不對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，而是完成呼叫終端與接收終端之間數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)，同時對所獲取的呼叫終端數(shù)據(jù)的DM-MAC層進(jìn)行解析，并根據(jù)消息內(nèi)容修改TS0上發(fā)送的信道的狀態(tài)和信道相關(guān)信息。以下具體說明。
如果終端有發(fā)送業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的需求，將通過接收TS0的信息判斷當(dāng)前的業(yè)務(wù)信道是否空閑，如果信道狀態(tài)空閑，終端將先觸發(fā)上行同步過程，并從TS0中提取FPACH信息進(jìn)行功率和定時調(diào)整，然后設(shè)定本終端為呼叫終端，開始建立和接收終端之間業(yè)務(wù)鏈路。
在呼叫終端的上發(fā)消息中，目標(biāo)地址指示為轉(zhuǎn)發(fā)器地址，并在DM-MAC層的消息中指示接收終端的地址，轉(zhuǎn)發(fā)器接收到主終端的上發(fā)消息后，進(jìn)行譯碼，并解析DM-MAC層消息，將源地址設(shè)置為該轉(zhuǎn)發(fā)器地址，目的地址設(shè)置為接收終端的地址，并轉(zhuǎn)發(fā)給接收終端；接收終端發(fā)送給呼叫終端的信息也進(jìn)行相同的處理。
轉(zhuǎn)發(fā)器在接收到主終端發(fā)送來的信令消息后，將根據(jù)信令消息的內(nèi)容修改TS0上的公共控制信息，指示當(dāng)前業(yè)務(wù)信道為Occupied或者Reserved，并將呼叫終端識別符、接收終端識別符、業(yè)務(wù)類型等信息通知其他終端，這部分信息主要為了方便遲后進(jìn)入的終端了解當(dāng)前業(yè)務(wù)信息，以及該終端判斷是否應(yīng)該加入當(dāng)前的呼叫中。
上文說明了本發(fā)明的實現(xiàn)方式，在集群通信中，終端間的信令過程包括呼叫建立、話權(quán)轉(zhuǎn)讓、話權(quán)搶占、呼叫釋放等過程。如果當(dāng)前接收終端需要發(fā)送數(shù)據(jù)到當(dāng)前的呼叫終端，例如進(jìn)行搶占，話權(quán)切換等過程，則同樣需要當(dāng)前接收終端先進(jìn)行上行同步過程，并在相應(yīng)的時隙將消息發(fā)送到轉(zhuǎn)發(fā)器，由轉(zhuǎn)發(fā)器經(jīng)過處理后轉(zhuǎn)發(fā)到主終端。
下文對上述各信令過程進(jìn)行介紹。
呼叫建立的過程為發(fā)起呼叫的終端通過接收TS0的信息判斷當(dāng)前的業(yè)務(wù)信道是否空閑，如果信道狀態(tài)空閑，則該終端將先觸發(fā)上行同步過程，并從TS0中提取FPACH信息進(jìn)行功率和定時調(diào)整，然后設(shè)定本終端為呼叫終端，開始建立和接收終端之間業(yè)務(wù)鏈路；由于轉(zhuǎn)發(fā)器覆蓋范圍內(nèi)的終端均與轉(zhuǎn)發(fā)器同步，因而呼叫終端通過轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)送呼叫建立信令，轉(zhuǎn)發(fā)器覆蓋范圍內(nèi)的終端在獲取還信令后，判斷是否是對自己的呼叫請求。所述呼叫建立過程進(jìn)一步包括無確認(rèn)呼叫建立過程和有確認(rèn)呼叫建立過程。
所述無確認(rèn)的呼叫建立過程可用于單呼或組呼的呼叫過程，所謂單呼是指單個用戶和單個用戶之間的呼叫，呼叫存在于兩個用戶之間；組呼是指一個用戶呼叫一組用戶，是多個用戶之間的通信。無確認(rèn)的呼叫建立過程是直通模式下最基本的呼叫建立過程，呼叫終端建立呼叫，不等待接收終端的應(yīng)答，而是在發(fā)送多次呼叫建立請求后，直接開始發(fā)送業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，所述有確認(rèn)的呼叫建立過程只適用于單呼過程。有確認(rèn)的呼叫建立過程是在呼叫終端發(fā)起呼叫建立請求后，將等待接收終端的應(yīng)答之后開始發(fā)送業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。
在上述無確認(rèn)和有確認(rèn)呼叫建立的過程中，每個終端在有數(shù)據(jù)要發(fā)送前，均通過TS0的信息判斷當(dāng)前的業(yè)務(wù)信道是否空閑，這樣可一定程度上避免沖突；另一方面，若兩個終端都同時檢測到資源空閑并發(fā)送數(shù)據(jù)，則會導(dǎo)致沖突，這種情況下，轉(zhuǎn)發(fā)器將無法正確譯碼，進(jìn)而導(dǎo)致本次過程失敗。則終端可重新發(fā)起呼叫。如上文所述，轉(zhuǎn)發(fā)器只負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)，而不處理信令，但是轉(zhuǎn)發(fā)器將根據(jù)消息內(nèi)容修改TS0上的公共狀態(tài)信息。
話權(quán)轉(zhuǎn)讓的過程為在呼叫終端的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)發(fā)送完畢后，呼叫終端并不會立刻釋放占用的信道資源，而是設(shè)置定時器Treserved，并發(fā)送呼叫終止信息(DM_TX_CEASED)通知接收終端和轉(zhuǎn)發(fā)器該呼叫終端的數(shù)據(jù)已經(jīng)發(fā)送完畢，轉(zhuǎn)發(fā)器將修改TS0上發(fā)送的公共控制信息，指示信道進(jìn)入reserved狀態(tài)，并轉(zhuǎn)發(fā)消息到接收終端，如果接收終端組中的終端有發(fā)送數(shù)據(jù)的需求，將會發(fā)起話權(quán)轉(zhuǎn)讓流程，并發(fā)送信道占用請求(DM_TX_REQUEST)消息，通過轉(zhuǎn)發(fā)器轉(zhuǎn)發(fā)到當(dāng)前呼叫終端請求發(fā)起呼叫，當(dāng)前呼叫終端將進(jìn)行判斷，如果發(fā)現(xiàn)該請求有效，將發(fā)送信道占用許可消息(DM_TX_ACCEPT PDU)給所述接收終端，并交出通信信道的控制權(quán)，同時接收終端將改變終端狀態(tài)，設(shè)置為呼叫終端，獲得鏈路的控制權(quán)，開始發(fā)送數(shù)據(jù)。
如果在當(dāng)前呼叫終端的Treserved時間后，沒有接收終端有發(fā)送數(shù)據(jù)的需求，若呼叫終端也不再需要發(fā)送數(shù)據(jù)，則呼叫終端將釋放占用的信道，該次通信結(jié)束，所有的終端退回空閑狀態(tài)，轉(zhuǎn)發(fā)器設(shè)置信道狀態(tài)為空閑狀態(tài)。
話權(quán)搶占的過程為當(dāng)呼叫終端的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)正在發(fā)送中，當(dāng)前通信的組內(nèi)的接收終端或者某個組外的終端需要占用該業(yè)務(wù)信道，進(jìn)而觸發(fā)搶占過程，獲得主終端的允許后中斷正在進(jìn)行的通信，開始新的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)過程；請求搶占的終端可以新建立一個組呼或單呼，也可以是當(dāng)前呼叫的延續(xù)，只是搶占發(fā)送業(yè)務(wù)的權(quán)利。搶占成功后，轉(zhuǎn)發(fā)器根據(jù)業(yè)務(wù)的改變設(shè)置其公共控制信道上發(fā)送的業(yè)務(wù)信息。
釋放過程分為正常釋放過程和異常釋放過程，主要適用的情況包括呼叫終端發(fā)送完數(shù)據(jù)，進(jìn)入reserved狀態(tài)，當(dāng)定時器超時之后，呼叫終端發(fā)送DM-RELEASE消息，并通知應(yīng)用層，退回空閑狀態(tài)；被叫終端拒絕呼叫終端的呼叫請求之后，呼叫終端發(fā)送DM-RELEASE消息，釋放占用的信道；呼叫終端允許其他終端的搶占，并通知接收終端釋放本次呼叫；當(dāng)呼叫終端/接收終端出現(xiàn)底層(媒體接入控制層/物理層)異常時，觸發(fā)異常釋放過程。
上述為本發(fā)明中信令過程實施例，由于本實施例旨在解決TD-SCDMA終端在無網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下實現(xiàn)集群通信，因而本實施例中使用現(xiàn)有TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)所使用的擾碼；同時，本發(fā)明中轉(zhuǎn)發(fā)器覆蓋范圍內(nèi)終端均與轉(zhuǎn)發(fā)器進(jìn)行同步，因而本發(fā)明保證了新發(fā)起的呼叫與前一呼叫間所使用幀號的延續(xù)。
如上文所述，終端發(fā)送消息前，先進(jìn)行一次接入過程，進(jìn)行物理層的同步，具體為終端根據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)器廣播的發(fā)射功率Pt和期望接收的上行同步序列(SYNC_UL)功率Pd，以及終端測量到的轉(zhuǎn)發(fā)器的發(fā)射功率Pr，計算上行同步碼的發(fā)射功率Pu；Pu＝Pd+Pt-Pr；終端以Pu功率向轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)送上行同步碼；轉(zhuǎn)發(fā)器收到上行同步碼后，將該碼的功率和定時與所述期望的功率和定時相比較，并將比較結(jié)果通過FPACH反饋給終端；終端在一定的時間內(nèi)(如20ms)等待轉(zhuǎn)發(fā)器反饋的FPACH信息；收到轉(zhuǎn)發(fā)器反饋的FPACH，終端根據(jù)FPACH中的功率信息和定時信息調(diào)整自己的發(fā)射功率和時間提前量，在預(yù)定信道向轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)送需要進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)。
本發(fā)明中，通過開環(huán)功率控制和開環(huán)同步控制方式控制終端的初始發(fā)射功率和定時，本系統(tǒng)的開環(huán)功控采用和TD-SCDMA一樣的方式，接收終端的發(fā)射功率將根據(jù)呼叫終端發(fā)射功率，TS0上廣播的期望接收功率和接收終端測量所得到的路損來得到；并且，本發(fā)明中，通過閉環(huán)功率控制和閉環(huán)同步控制的方式實現(xiàn)呼叫終端發(fā)射信號的功率和定時。
以上對本發(fā)明所提供的一種集群通信系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進(jìn)行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實施方式
及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種集群通信系統(tǒng)，其特征在于1)所述系統(tǒng)包括終端和轉(zhuǎn)發(fā)器，所述終端為蜂窩網(wǎng)終端；2)所述轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)送下行同步序列，以及公共控制信息，終端根據(jù)所述下行同步序列與轉(zhuǎn)發(fā)器同步；3)轉(zhuǎn)發(fā)器檢測上行同步碼，判斷是否有終端進(jìn)行上行同步以準(zhǔn)備發(fā)送業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)；4)轉(zhuǎn)發(fā)器獲取呼叫終端的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，并獲取該業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中包含的接收終端的地址信息，根據(jù)所述地址信息將該業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。
2.如權(quán)利要求1所述的集群通信系統(tǒng)，其特征在于2)中具體為轉(zhuǎn)發(fā)器以5ms為周期發(fā)送下行同步序列；所述同步序列被進(jìn)行相差為90度的相位調(diào)制，以對應(yīng)于1/4個公共控制信息的消息塊，同步序列的一個調(diào)制周期對應(yīng)于一個完整的公共控制信息。
3.如權(quán)利要求2所述的集群通信系統(tǒng)，其特征在于所述5ms為一個子幀，2個子幀構(gòu)成一個10ms的幀，16個10ms的幀構(gòu)成1個復(fù)幀。
4.如權(quán)利要求3所述的集群通信系統(tǒng)，其特征在于每個5ms的子幀中，轉(zhuǎn)發(fā)器在TS0時隙發(fā)送公共控制信息；發(fā)起呼叫的終端在TS2發(fā)送業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和信令信息到轉(zhuǎn)發(fā)器，并在TS6中獲取轉(zhuǎn)發(fā)器轉(zhuǎn)發(fā)的從終端的控制消息；接收終端在TS1發(fā)送控制消息到轉(zhuǎn)發(fā)器，并在TS4或TS5接收轉(zhuǎn)發(fā)器轉(zhuǎn)發(fā)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。
5.如權(quán)利要求1或4其中之一所述的集群通信系統(tǒng)，其特征在于所述公共控制信息包括幀號、終端類型指示標(biāo)識、快速物理接入信道的控制信息、信道狀態(tài)信息。
6.如權(quán)利要求1所述的集群通信系統(tǒng)，其特征在于3)中轉(zhuǎn)發(fā)器周期性檢測上行同步碼。
7.如權(quán)利要求1所述的集群通信系統(tǒng)，其特征在于對呼叫終端發(fā)射信號進(jìn)行閉環(huán)功率控制，以及通過閉環(huán)上行同步控制實現(xiàn)呼叫主終端的同步調(diào)整，對接收終端進(jìn)行開環(huán)功率控制和開環(huán)上行同步控制。
8.如權(quán)利要求1所述的集群通信系統(tǒng)，其特征在于終端間的集群信令過程包括呼叫建立過程、話權(quán)轉(zhuǎn)讓過程、話權(quán)搶占過程及呼叫釋放過程。
9.如權(quán)利要求1所述的集群通信系統(tǒng)，其特征在于2)中發(fā)送下行同步序列前，轉(zhuǎn)發(fā)器搜索預(yù)先設(shè)置的可用頻點，若空閑則轉(zhuǎn)發(fā)器在該頻點發(fā)送消息，表明轉(zhuǎn)發(fā)器的存在。
全文摘要
本發(fā)明提供一種集群通信系統(tǒng)，包括終端和轉(zhuǎn)發(fā)器，所述終端為蜂窩網(wǎng)終端；所述轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)送下行同步序列，以及公共控制信息，終端根據(jù)所述下行同步序列與轉(zhuǎn)發(fā)器同步；轉(zhuǎn)發(fā)器檢測上行同步碼(該檢測可為周期性檢測)，判斷是否有終端進(jìn)行上行同步以準(zhǔn)備發(fā)送業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)；轉(zhuǎn)發(fā)器獲取呼叫終端的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，并獲取該業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中包含的接收終端的地址信息，根據(jù)所述地址信息將該業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。本發(fā)明提供了簡單有效的，可脫離現(xiàn)有公共移動通信網(wǎng)而實現(xiàn)終端間通信的集群通信系統(tǒng)。
文檔編號H04Q7/28GK1893691SQ200510080640
公開日2007年1月10日 申請日期2005年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月4日
發(fā)明者趙榕, 馬繼鵬 申請人:大唐移動通信設(shè)備有限公司, 上海大唐移動通信設(shè)備有限公司