專利名稱：一種基于ip網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)同播的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬通訊領(lǐng)域，主要應(yīng)用于專網(wǎng)通信系統(tǒng)，尤其涉及一種基于IP網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)集群通信系統(tǒng)或常規(guī)通信系統(tǒng)同播的方法。
背景技術(shù)：
同播系統(tǒng)，也叫同頻同播系統(tǒng)，是指多個基站通過一個同播控制中心連接起來，并且各基站使用同一對頻率進行通信的系統(tǒng)。由于同播系統(tǒng)只使用一對頻率，且能組成一個大范圍覆蓋的無線通信網(wǎng)絡(luò)，移動終端在使用時不需切換信道，多個基站之間自動漫游，因此在國內(nèi)外被廣泛應(yīng)用。同播系統(tǒng)的關(guān)鍵是解決重疊覆蓋區(qū)的話音質(zhì)量問題，處于重疊覆蓋區(qū)內(nèi)的接收機能接收到多個基站發(fā)射的信號，若同一接收機接收不同基站的信號場強差值在8dB以內(nèi)時，將產(chǎn)生同頻干擾，這個差值在8dB以內(nèi)的區(qū)域叫同頻干擾帶。為避免同頻干擾，同播系統(tǒng)需要采用同步發(fā)射技術(shù)，其中一個關(guān)鍵技術(shù)是做到同相，即保證各基站發(fā)射機的發(fā)射信號的相位(延時)必須一致。引起音頻信號相位誤差的主要原因有不同傳輸鏈路的延時和電磁波空間傳輸路徑的時間差異，目前的同播系統(tǒng)基站和控制中心的傳輸鏈路多采用無線或?qū)Ｓ脗鬏旀溌?如光纖、DDN等)，事先計算出中心到各基站的延時來保障發(fā)射時相位一致。隨著IP技術(shù)的發(fā)展和IP網(wǎng)絡(luò)的普及，也有一部分同播系統(tǒng)開始采用IP鏈路聯(lián)網(wǎng)，但是其通過IP連接的基站并沒有解決重疊覆蓋區(qū)的問題，不能完全滿足用戶需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種基于IP網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)同播的方法，其可以精確控制IP鏈路的延時，能較好地解決現(xiàn)有技術(shù)的問題。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下設(shè)計方案—種基于IP網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)同播的方法，用于集群通信系統(tǒng)或常規(guī)通信系統(tǒng)；其方法步驟如下1)首先建立基于IP鏈路的同播網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，是以同播控制中心為中心，各同播基站通過IP鏈路以星型方式與同播控制中心連接；2)事先測量重疊覆蓋區(qū)的各同播基站下行信號到同頻干擾帶的無線傳輸時間，取得每個基站傳輸時間與最大傳輸時間的差異作為無線傳輸時延T2 ；3)語音以RTP包傳輸，同播控制中心自動測試到各基站的IP鏈路傳輸延時，取最大值，再加上各同播基站的RTP包緩沖時間作為IP時延T1，重疊覆蓋區(qū)各同播基站再增加一個無線傳輸時延T2作為延時參數(shù)；4)守候在同播基站的用戶講話時，該基站將接收到的語音及計算出的信號場強或信噪比一并打成RTP包發(fā)送到同播控制中心；5)同播控制中心收到同播基站傳送的RTP包后，對重疊覆蓋區(qū)的多路語音進行信
3號質(zhì)量判選，選擇信號最好的一路，并提取當前GPS絕對時標Ttl作為發(fā)送時間戮，一起打成RTP包，以組播或單播方式發(fā)送到各個基站；6)各同播基站收到同播控制中心的RTP包后，獲取控制中心統(tǒng)一標記的時間戮T0,并分別設(shè)置自己基站的發(fā)送時刻為T = TfT1+!^當T到達時立即發(fā)射。所述基于IP網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)同播的方法中，同播控制中心針對每個基站接收的RTP包設(shè)一個緩沖區(qū)，分別接收各基站的RTP包；各同播基站同樣設(shè)置一個RTP包緩沖區(qū)，以接收中心的RTP包。在方法步驟幻中，同播控制中心是以組播或單播方式發(fā)送RTP到各個基站。在所述的基于IP網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)同播的方法中，同播控制中心與各同播基站均使用精密時鐘。所述基于IP網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)同播的方法步驟5)中，同播控制中心收到同播基站傳送的RTP包后，應(yīng)同時處理接收的RTP包的抖動和亂序為佳。所述基于IP網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)同播的方法步驟6)中，各同播基站收到同播控制中心的RTP包后，亦應(yīng)同時處理接收的RTP包的抖動和亂序為佳。本發(fā)明的優(yōu)點是1)用戶建設(shè)同播網(wǎng)時，可以利用現(xiàn)成的IP鏈路，大大方便同播基站的選址架設(shè)；2)同播系統(tǒng)使用IP鏈路，更容易實現(xiàn)中心對遠端同播基站的管理，包括實時監(jiān)視狀態(tài)、調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)、遠程軟件升級等；3)相比無線鏈路，IP鏈路更穩(wěn)定可靠、不易受外界環(huán)境、高樓建設(shè)、電磁干擾等的影響；4)本發(fā)明控制IP鏈路的延時精確，故而可以有效的解決重疊覆蓋區(qū)的話音質(zhì)量問題，避免重疊覆蓋區(qū)內(nèi)的各基站發(fā)射信號的同頻干擾。


圖1為基于IP網(wǎng)絡(luò)的同播系統(tǒng)組網(wǎng)示意圖。圖2為同播控制中心語音處理流程圖。圖3為同播基站語音處理流程圖。下面結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明做進一步的說明。
具體實施例方式首先，為實現(xiàn)本發(fā)明基于IP網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)同播的方法，應(yīng)首先建立基于IP鏈路的同播網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，如圖1所示，該基于IP鏈路的同播網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是以同播控制中心為中心，各同播基站通過IP網(wǎng)絡(luò)以星型方式與同播控制中心(see)連接。本發(fā)明基于IP網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)同播的具體方法是各同播基站收到語音后，打成RTP (實時傳送協(xié)議)包，送給同播控制中心統(tǒng)一處理，同播控制中心選擇合適的語音再以組播或單播的形式傳送給各同播基站，各同播基站收到后進行轉(zhuǎn)發(fā)。本發(fā)明的關(guān)鍵是在一個基于IP鏈路的同播網(wǎng)絡(luò)中，如何解決源語音信號經(jīng)過IP傳輸?shù)竭_各同播基站的時間不一致問題。本發(fā)明預(yù)先測試兩個延時T1和T2，作為參數(shù)配置在各同播基站。T1是指同播控制中心到各同播基站的IP鏈路的一個RTP包的最長傳輸時間加上基站的RTP包緩沖處理時間，精確到毫秒；T2是指重疊覆蓋區(qū)內(nèi)各基站下行信號到同頻干擾帶的無線傳輸時間與最大傳輸時間的差值。由于各同播基站的RTP緩沖處理時間一致，因此T1在各基站保存的值是相同的，而T2可能不同。同播控制中心語音處理流程如下1)基站用戶講話時，基站將接收到的語音及計算出的信號場強或信噪比一并打成 RTP包以單播方式發(fā)送到中心。2)同播控制中心針對每個基站接收的RTP包設(shè)一個緩沖區(qū)，分別接收各基站的 RTP包，并同時處理RTP包可能的抖動和亂序。3)同播控制中心對同一時刻接收到的重疊覆蓋區(qū)的多路語音，根據(jù)信號場強或信噪比進行判選，選擇信號最好的一路，并提取當前GPS時標Ttl作為發(fā)送時間戮，一起打成 RTP包，以組播或單播方式發(fā)送到各個基站。同播控制中心語音處理的流程如圖2所示。各同播基站語音處理流程如下1)各同播基站同樣設(shè)置一個RTP包緩沖區(qū)，以接收中心的RTP包，并處理RTP包可能的抖動和亂序。2)同播基站定期從緩沖區(qū)取出RTR包，獲取控制中心統(tǒng)一標記的GPS時間戮Τ0， 并設(shè)置發(fā)送時刻為T = Τ0+Τ1+Τ2,當T到達時立即發(fā)射。各同播基站語音處理的流程如圖3所示。上述方法中處理RTP包可能的抖動和亂序可以采用時間戳等等方法，此為現(xiàn)有技術(shù)，此處不贅述。下面結(jié)合具體實例對本發(fā)明作進一步說明假定某縣建設(shè)一個基于IP的同播系統(tǒng)，有三個同播基站，分別為BS1、BS2、BS3，這
三個基站存在重疊覆蓋區(qū)。1)計算無線時延T2。經(jīng)測量該同播系統(tǒng)的同頻干擾帶分別距BS1、BS2、BS3有6km、 8km、9km，從而得知其電磁波的傳輸時延為20 μ s、26 μ s、30 μ s，由此計算出BS1、BS2、BS3 的無線時延分別為10μ s、4y s、0y S。2)計算傳輸時延1\。以ADPCM為例，其帶寬是32Kbit/S，按30ms打包，加上RTP、 IP包頭等的開銷，約49. 6Kbit/S,在IP帶寬為256Kbit/S情況下，傳輸一個RTP包所需時間約6ms。經(jīng)實際測試，由中心到三個基站的傳輸延時穩(wěn)定在6-36ms時間內(nèi)。每個基站緩沖RTP包的時間為120ms,由此選擇T1為160ms。假設(shè)處于BSl的一個用戶講話，經(jīng)中心處理后打的時間戮為2分10秒300毫秒， 則BS1、BS2、BS3的發(fā)射時刻分別為2分10秒460毫秒10微秒、2分10秒460毫秒4微秒、2分10秒460毫秒0微秒。上述各實施例可在不脫離本發(fā)明的范圍下加以若干變化，故以上的說明所包含應(yīng)視為例示性，而非用以限制本發(fā)明申請專利的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種基于IP網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)同播的方法，用于集群通信系統(tǒng)或常規(guī)通信系統(tǒng)；其特征在于方法步驟如下1)首先建立基于IP鏈路的同播網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，是以同播控制中心為中心，各同播基站通過IP鏈路以星型方式與同播控制中心連接，同播控制中心與各同播基站均使用精密時鐘；2)事先測量重疊覆蓋區(qū)的各同播基站下行信號到同頻干擾帶的無線傳輸時間，取得每個基站傳輸時間與最大傳輸時間的差異作為無線傳輸時延T2 ；3)語音以RTP包傳輸，同播控制中心自動測試到各基站的IP鏈路傳輸延時，取最大值，再加上各同播基站的RTP包緩沖時間作為IP時延T1，重疊覆蓋區(qū)各同播基站再增加一個無線傳輸時延T2作為延時參數(shù)；4)守候在同播基站的用戶講話時，該基站將接收到的語音及計算出的信號場強或信噪比一并打成RTP包發(fā)送到同播控制中心；5)同播控制中心收到同播基站傳送的RTP包后，對重疊覆蓋區(qū)的多路語音進行信號質(zhì)量判選，選擇信號最好的一路，并提取當前GPS絕對時標Ttl作為發(fā)送時間戮，一起打成RTP包，以組播或單播方式發(fā)送到各個基站；6)各同播基站收到同播控制中心的RTP包后，獲取控制中心統(tǒng)一標記的時間戮Ttl，并分別設(shè)置自己基站的發(fā)送時刻為T = TfTJT2,當T到達時立即發(fā)射。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于IP網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)同播的方法，其特征在于同播控制中心針對每個基站接收的RTP包設(shè)一個緩沖區(qū)，分別接收各基站的RTP包；各同播基站同樣設(shè)置一個RTP包緩沖區(qū)，以接收中心的RTP包。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于IP網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)同播的方法，其特征在于在方法步驟5)中，同播控制中心是以組播或單播方式發(fā)送RTP到各個基站。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于IP網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)同播的方法，其特征在于同播控制中心與各同播基站均使用精密時鐘。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于IP網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)同播的方法，其特征在于在方法步驟5)中，同播控制中心收到同播基站傳送的RTP包后，同時處理接收的RTP包的抖動和亂序。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于IP網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)同播的方法，其特征在于在方法步驟6)中，各同播基站收到同播控制中心的RTP包后，同時處理接收的RTP包的抖動和亂序。
全文摘要
一種基于IP網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)同播的方法，用于集群通信系統(tǒng)或常規(guī)通信系統(tǒng)；其方法步驟如下1)首先建立基于IP鏈路的同播網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；2)事先測量重疊覆蓋區(qū)內(nèi)各同播基站下行信號到同頻干擾帶的無線傳輸時間，取得無線傳輸時延；3)語音以RTP包傳輸，中心自動測試到各基站的IP鏈路傳輸延時，計算總的IP時延；4)同播基站將接收到的語音及計算出的信號場強或信噪比一并打成RTP包發(fā)送到同播控制中心；5)中心選擇信號最好的一路，打上當前時間戮，用RTP包發(fā)送到各個基站；6)各基站收到RTP包后，在中心打的時間戮基礎(chǔ)上，加上延時，得到新的發(fā)送時刻，該時刻到時，立即發(fā)射。其可以精確控制IP鏈路的延時，能較好地解決現(xiàn)有技術(shù)的問題。
文檔編號H04L1/00GK102572715SQ20121003213
公開日2012年7月11日 申請日期2012年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月14日
發(fā)明者張揚, 朱宏偉, 梁燕生, 韓朝滿 申請人:北京市萬格數(shù)碼通訊科技有限公司