專利名稱：Dmr數(shù)字集群分組數(shù)據(jù)無線接入實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種集群無線通信技術(shù)，尤其是一種數(shù)字移動(dòng)無線電(DMR)數(shù)字集群 技術(shù)，具體工作地說是一種DMR數(shù)字集群分組數(shù)據(jù)無線接入實(shí)現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
眾所周知，隨著專業(yè)無線電通信的發(fā)展，傳統(tǒng)的模擬無線業(yè)務(wù)越來越不能滿足用 戶的需求，模擬操作模式在很多情況下已不再適用。這就促使采用新技術(shù)以支持專業(yè)無 線電所必須的各種基本的和增強(qiáng)的業(yè)務(wù)功能，數(shù)字集群通信系統(tǒng)的出現(xiàn)很好的解決這一問題。數(shù)字集群通信系統(tǒng)利用了當(dāng)今先進(jìn)的數(shù)字技術(shù)，在指揮調(diào)度方面發(fā)揮著十分重要 的作用。它采用了數(shù)字信令方式、話音數(shù)字編碼技術(shù)，使得網(wǎng)絡(luò)高度數(shù)字化，從而具有接續(xù) 速度快、編碼容量大、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。數(shù)字移動(dòng)無線電(DMR)是一種基于TDMA技術(shù)的數(shù) 字集群通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，它是歐洲通信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(ETSI)于2004年開始制訂的，現(xiàn)正處于不斷 完善的階段。DMR協(xié)議簡(jiǎn)單靈活，功能全面且可實(shí)現(xiàn)性好，適用于各領(lǐng)域的集群調(diào)度指揮系 統(tǒng)。DMR整套設(shè)計(jì)規(guī)范可提供集群、非集群以及具有話音、電路數(shù)據(jù)、短數(shù)據(jù)信息、分組 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的通信。它的主要優(yōu)點(diǎn)是兼容性好、開放性好、頻譜利用率高、系統(tǒng)容量大，相比其 他數(shù)字專業(yè)無線電協(xié)議也有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。DMR作為數(shù)字集群的一種空中接口規(guī)范，其主要技術(shù)特點(diǎn)有采用基于兩時(shí)隙的 TDMA技術(shù)，每一個(gè)無線載波，無論是上行還是下行連路在時(shí)域上都分為2個(gè)時(shí)隙，每時(shí)隙 30ms，可以實(shí)現(xiàn)兩路通信，彼此間相互獨(dú)立。基站下行方向連續(xù)發(fā)射，沒有業(yè)務(wù)時(shí)，上行方向 空閑。其信令特征和時(shí)序關(guān)系如圖1所示，一個(gè)時(shí)隙內(nèi)脈沖結(jié)構(gòu)包含左右兩個(gè)IOSbit的凈 荷域，中間48bit的信令域用于同步和嵌入信令傳輸，移動(dòng)臺(tái)根據(jù)不同的同步信息區(qū)分話 音或數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。公共通告信道(CACH)由下行方向連續(xù)4個(gè)時(shí)隙中的部分?jǐn)?shù)據(jù)(每時(shí)隙前24 比特)合并組成，用于廣播信道管理和低速信令信息。上行方向兩時(shí)隙突發(fā)之間有2. 5毫秒 保護(hù)間隔，上下行信道相互偏移以利于雙工通信。DMR主要承載話音業(yè)務(wù)和分組業(yè)務(wù)。話音業(yè)務(wù)包括單呼、組呼、全呼、廣播呼叫等， 由電路方式承載，分組業(yè)務(wù)包括IP分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和短數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，由分組方式承載。DMR中 的分組數(shù)據(jù)傳輸主要采用分組數(shù)據(jù)協(xié)議(Packet Data Protocol)，可以傳輸任意長(zhǎng)度的IP 數(shù)據(jù)報(bào)，如果數(shù)據(jù)信息長(zhǎng)度超過了分組數(shù)據(jù)協(xié)議限定的長(zhǎng)度，則先將原始信息分割成數(shù)據(jù) 片再進(jìn)行傳輸。這些數(shù)據(jù)片又可進(jìn)一步拆分為數(shù)據(jù)塊，但是所分的數(shù)據(jù)塊數(shù)最多不超過127 個(gè)，每個(gè)數(shù)據(jù)塊有1個(gè)或2個(gè)數(shù)據(jù)頭，并在塊內(nèi)設(shè)置前向糾錯(cuò)碼(FEC)進(jìn)行校驗(yàn)，分塊后的 數(shù)據(jù)將占用一到兩個(gè)時(shí)隙進(jìn)行傳輸。DMR分組數(shù)據(jù)格式如圖2所示。DMR分組數(shù)據(jù)在種類上分為無確認(rèn)數(shù)據(jù)和需確認(rèn)數(shù)據(jù)。每種數(shù)據(jù)都由數(shù)據(jù)頭和數(shù) 據(jù)體組成，其中數(shù)據(jù)體的最后一塊稱為數(shù)據(jù)尾塊，包含對(duì)整段信息的CRC校驗(yàn)。DMR分組數(shù) 據(jù)包可以承載TCP和UDP兩種協(xié)議格式的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳輸速率可在1/2速率、3/4速率和全速率中選擇，移動(dòng)臺(tái)根據(jù)不同的業(yè)務(wù)種類和服務(wù)質(zhì)量要求提供不同的數(shù)據(jù)傳輸方式。無確認(rèn)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)提供的是一種盡力而為的數(shù)據(jù)服務(wù)，缺乏可靠性保障，而需確認(rèn) 數(shù)據(jù)的傳輸則采用自動(dòng)選擇重傳請(qǐng)求(SARQ)差錯(cuò)控制協(xié)議、停止等待協(xié)議和滑動(dòng)窗口協(xié)議 保障數(shù)據(jù)的可靠傳輸。需確認(rèn)數(shù)據(jù)在信息類型上分為前向的需確認(rèn)數(shù)據(jù)和反向的響應(yīng)數(shù) 據(jù)。需確認(rèn)數(shù)據(jù)由多個(gè)數(shù)據(jù)塊組成，每一塊都包含7比特的序列號(hào)和9比特的CRC校驗(yàn)碼， 在最后一個(gè)數(shù)據(jù)塊中設(shè)置CRC碼對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)單元進(jìn)行校驗(yàn)。采用停止等待協(xié)議時(shí)，發(fā)端移 動(dòng)臺(tái)通過將需確認(rèn)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)頭中確認(rèn)信息單元置為1表示需要收端移動(dòng)臺(tái)回送響應(yīng)數(shù) 據(jù)。收端移動(dòng)臺(tái)接收完數(shù)據(jù)后，應(yīng)根據(jù)接收情況發(fā)送響應(yīng)信息，通過將響應(yīng)數(shù)據(jù)的數(shù) 據(jù)頭中的信息全標(biāo)識(shí)置為1指示數(shù)據(jù)傳輸完成。收端移動(dòng)臺(tái)對(duì)接收到的信息進(jìn)行CRC校驗(yàn)， 在響應(yīng)信息中返回校驗(yàn)結(jié)果，如果有未通過校驗(yàn)的數(shù)據(jù)塊，則給出這些數(shù)據(jù)塊的列表，通知 發(fā)端移動(dòng)臺(tái)重傳。在發(fā)端移動(dòng)臺(tái)重傳出錯(cuò)數(shù)據(jù)塊期間，需確認(rèn)分組數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)頭中的信息 全標(biāo)識(shí)將重置為0，以指示當(dāng)前有出錯(cuò)信息正在重傳，重傳過程將在所有數(shù)據(jù)正確接收或是 重傳計(jì)時(shí)器超時(shí)后終止。幀同步。如果成功同步到信道，那么移動(dòng)臺(tái)就認(rèn)為信道上是DMR的業(yè)務(wù)。如果同 步用時(shí)超過了門限值而還沒能同步上的話，移動(dòng)臺(tái)就認(rèn)為信道上的不是DMR業(yè)務(wù)。對(duì)單頻信道來說，信道上沒有任何業(yè)務(wù)就是空閑狀態(tài)；如果有業(yè)務(wù)(不管是DMR或 者其他業(yè)務(wù))，信道都被認(rèn)為是忙碌的狀態(tài)；對(duì)雙頻信道來說，當(dāng)下行信道上沒有業(yè)務(wù)時(shí)，移 動(dòng)臺(tái)就認(rèn)為入站信道是空閑狀態(tài)，當(dāng)下行信道上有非DMR的業(yè)務(wù)，移動(dòng)臺(tái)就認(rèn)為入站信道 是忙碌狀態(tài)。當(dāng)基站要求移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行響應(yīng)時(shí)，該移動(dòng)臺(tái)不管信道是空閑狀態(tài)還是繁忙狀態(tài)，只 要在分配的時(shí)隙上進(jìn)行響應(yīng)就可以了。另外，當(dāng)移動(dòng)臺(tái)開始音頻呼叫時(shí)，它不管信道對(duì)于音 頻呼叫的業(yè)務(wù)來講是空閑的狀態(tài)或者是繁忙的狀態(tài)，發(fā)射信號(hào)就可以了。對(duì)于其他的情況， 需配置移動(dòng)臺(tái)用戶級(jí)別，使得他們采用不同級(jí)別的接入策略。1、空閑接入策略。在該策略下，如信道上有其他的業(yè)務(wù)(既可以是DMR業(yè)務(wù)也可以 是其他業(yè)務(wù))，就停止傳輸，只有在信道處于空閑狀態(tài)時(shí)才接入信道。2、匹配色碼接入策略。當(dāng)移動(dòng)臺(tái)發(fā)現(xiàn)信道上的業(yè)務(wù)色碼與自身匹配時(shí)，就不搶占 信道；對(duì)于其他類型的業(yè)務(wù)(包括不是自己色碼的DMR業(yè)務(wù))，移動(dòng)臺(tái)直接發(fā)射信號(hào)。3、強(qiáng)行接入策略。移動(dòng)臺(tái)不管信道上是否有其他的業(yè)務(wù)(不管是DMR的還是其他 的業(yè)務(wù))，直接發(fā)射信號(hào)。移動(dòng)臺(tái)接入信道時(shí)，要根據(jù)公共通告信道獲取所要占用信道的狀態(tài)，除了執(zhí)行強(qiáng) 行接入策略時(shí)可以直接發(fā)射信號(hào)外，移動(dòng)臺(tái)要采用隨機(jī)接入方式發(fā)送數(shù)據(jù)。在信道狀態(tài)指 示為占用或是信道指示可以隨機(jī)接入但是檢測(cè)出信道已存在其他業(yè)務(wù)時(shí)都要暫停發(fā)送，并 隨機(jī)等待一段時(shí)間并嘗試重新發(fā)送數(shù)據(jù)。DMR在無線鏈路優(yōu)化上采用時(shí)隙ALOHA訪問方式。在無線網(wǎng)絡(luò)中，多個(gè)移動(dòng)臺(tái)共用 一個(gè)信道，因此采用競(jìng)爭(zhēng)方式，各自隨機(jī)地訪問基站，發(fā)送的數(shù)據(jù)包可能產(chǎn)生碰撞而不能被 正確接收。移動(dòng)臺(tái)上行的數(shù)據(jù)包中包含目的地址和源地址，并在發(fā)送時(shí)起動(dòng)計(jì)時(shí)器，根據(jù)在 一定預(yù)定時(shí)間內(nèi)有沒有得到應(yīng)答信號(hào)來判斷這個(gè)數(shù)據(jù)包是否安全到達(dá)基站。時(shí)隙ALOHA訪 問方式較之純ALOHA訪問方式采用時(shí)鐘來統(tǒng)一用戶的數(shù)據(jù)發(fā)送，將信道時(shí)間分為離散的時(shí)間片，時(shí)間片長(zhǎng)為一個(gè)幀所需的發(fā)送時(shí)間，用戶每次必須在一個(gè)時(shí)間片的開始位置發(fā)送數(shù) 據(jù)，這樣一定程度上避免了用戶發(fā)送數(shù)據(jù)的隨意性，減少了時(shí)間片間隔內(nèi)數(shù)據(jù)產(chǎn)生沖突的 可能。但是時(shí)隙ALOHA這種單純的隨機(jī)接入和碰撞后等待重發(fā)方式在頻繁發(fā)生碰撞時(shí) 對(duì)信道資源的利用率較低。因?yàn)橐粋€(gè)需響應(yīng)的數(shù)據(jù)包被分成若干數(shù)據(jù)塊傳送，當(dāng)移動(dòng)臺(tái)的 數(shù)據(jù)采用上行接入時(shí)，可能會(huì)與其他移動(dòng)臺(tái)的數(shù)據(jù)發(fā)生碰撞，但是由于移動(dòng)臺(tái)在發(fā)送數(shù)據(jù) 時(shí)無法同時(shí)接收基站的下行響應(yīng)數(shù)據(jù)，所以移動(dòng)臺(tái)在數(shù)據(jù)發(fā)送期間是無法檢測(cè)出碰撞的， 這樣該數(shù)據(jù)包傳輸時(shí)間內(nèi)的時(shí)隙都被“浪費(fèi)”掉了，而且數(shù)據(jù)包越長(zhǎng)，碰撞后浪費(fèi)的時(shí)隙也 越多，當(dāng)多個(gè)移動(dòng)臺(tái)同時(shí)爭(zhēng)用信道時(shí)，信道利用率會(huì)嚴(yán)重降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)接入方式存在的信道資源利用率低的問題，發(fā)明 一種能提高信道利用率的DMR數(shù)字集群分組數(shù)據(jù)無線接入實(shí)現(xiàn)方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是
一種DMR數(shù)字集群分組數(shù)據(jù)無線接入實(shí)現(xiàn)方法，其特征是它包括以下步驟 首先，在移動(dòng)臺(tái)分組數(shù)據(jù)的上行接入過程中，新增一個(gè)數(shù)據(jù)接入申請(qǐng)信令，用于傳輸分 組數(shù)據(jù)的信道占用申請(qǐng)；該申請(qǐng)采用隨機(jī)接入方式，由于申請(qǐng)信令只占用一個(gè)幀的時(shí)隙時(shí) 間進(jìn)行傳輸，即使發(fā)生碰撞也只是發(fā)生在一幀時(shí)間內(nèi)，同移動(dòng)臺(tái)直接發(fā)送的數(shù)據(jù)相比，避免 了與其他移動(dòng)臺(tái)的上行數(shù)據(jù)碰撞后“浪費(fèi)”多幀的情況；在申請(qǐng)成功后，基站將通過在公 共通告信道中設(shè)置信道占用標(biāo)識(shí)并發(fā)送接入控制信令，根據(jù)移動(dòng)臺(tái)在信令中申請(qǐng)預(yù)留的時(shí) 隙數(shù)，進(jìn)行時(shí)隙的預(yù)留控制，將信道的相應(yīng)時(shí)隙分配給申請(qǐng)成功的移動(dòng)臺(tái)專用；
其次，在基站的下行信道控制上，通過在響應(yīng)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)頭中添加和修改相應(yīng)字段實(shí) 現(xiàn)接入控制，當(dāng)基站收全移動(dòng)臺(tái)發(fā)送的一個(gè)完整數(shù)據(jù)包后，根據(jù)數(shù)據(jù)包中的數(shù)據(jù)段對(duì)收到 的信息進(jìn)行校驗(yàn)，如果信息全部校驗(yàn)通過，則給發(fā)端移動(dòng)臺(tái)回送信息全的正確響應(yīng)；如果收 到的數(shù)據(jù)包中有未通過校驗(yàn)的數(shù)據(jù)塊，則在響應(yīng)數(shù)據(jù)中給出這些數(shù)據(jù)塊的列表，通知發(fā)端 移動(dòng)臺(tái)重傳，同時(shí)進(jìn)行接入控制，為移動(dòng)臺(tái)重傳出錯(cuò)數(shù)據(jù)塊預(yù)留響應(yīng)的時(shí)隙，并在公共通告 信道中設(shè)置的信道占用標(biāo)識(shí)，通知其他移動(dòng)臺(tái)在數(shù)據(jù)重傳過程中禁止接入信道；
第三，在基站下行發(fā)送數(shù)據(jù)過程中，對(duì)需確認(rèn)數(shù)據(jù)的尾塊增加預(yù)留接入控制參數(shù)字段， 使基站在下行數(shù)據(jù)發(fā)送完成的同時(shí)進(jìn)行信道接入控制，為移動(dòng)臺(tái)發(fā)送響應(yīng)數(shù)據(jù)預(yù)留所需的 時(shí)隙，并在公共通告信道中設(shè)置信道占用標(biāo)識(shí)，從而保證移動(dòng)臺(tái)能及時(shí)占用信道回送響應(yīng) 數(shù)據(jù)信息。新增的數(shù)據(jù)接入申請(qǐng)信令為L(zhǎng)B、PF、CSBKO、FID、RSVD、BLCK、DSK、TEL和 SEL。在響應(yīng)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)頭中添加的字段有DSF、RTS、WT、Backoff、RBLCK和UP，修改的 字段有AEL和TEL。本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明以較小的幀花費(fèi)代價(jià)通過時(shí)隙申請(qǐng)機(jī)制有效提高了移動(dòng)臺(tái)在進(jìn)行分組數(shù)據(jù)傳 輸過程中的信道接入成功率，降低了分組數(shù)據(jù)在隨機(jī)接入信道時(shí)由于碰撞帶來的時(shí)隙浪 費(fèi)，提高了信道的利用率，這種方法在多移動(dòng)臺(tái)同時(shí)進(jìn)行分組通信且發(fā)送較長(zhǎng)數(shù)據(jù)包時(shí)，性 能改進(jìn)尤為明顯。同時(shí)本發(fā)明還通過適當(dāng)壓縮空中接口報(bào)文長(zhǎng)度，節(jié)省了空中接口資源，并
5對(duì)原有通信流程和數(shù)據(jù)格式進(jìn)行改進(jìn)，縮短了交互時(shí)間，保證了多包傳輸?shù)倪B續(xù)性。


圖1是現(xiàn)有的DMR信令特征和時(shí)序關(guān)系圖。圖2是現(xiàn)有的DMR分組數(shù)據(jù)格式圖。圖3是本發(fā)明的分組數(shù)據(jù)信道分配示意圖。圖4是本發(fā)明的分組數(shù)據(jù)傳輸過程示意圖。圖5是本發(fā)明的移動(dòng)臺(tái)上行預(yù)留接入發(fā)送分組數(shù)據(jù)的時(shí)隙圖。圖6是本發(fā)明的移動(dòng)臺(tái)接收下行分組數(shù)據(jù)并給出響應(yīng)的時(shí)隙圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。如圖3-6所示。一種DMR數(shù)字集群分組數(shù)據(jù)無線接入實(shí)現(xiàn)方法，它包括以下步驟
首先，在移動(dòng)臺(tái)分組數(shù)據(jù)的上行接入過程中，新增一個(gè)數(shù)據(jù)接入申請(qǐng)信令，用于傳輸分 組數(shù)據(jù)的信道占用申請(qǐng)；該申請(qǐng)采用隨機(jī)接入方式，由于申請(qǐng)信令只占用一個(gè)幀的時(shí)隙時(shí) 間進(jìn)行傳輸，即使發(fā)生碰撞也只是發(fā)生在一幀時(shí)間內(nèi)，同移動(dòng)臺(tái)直接發(fā)送的數(shù)據(jù)相比，避免 了與其他移動(dòng)臺(tái)的上行數(shù)據(jù)碰撞后“浪費(fèi)”多幀的情況；在申請(qǐng)成功后，基站將通過在公 共通告信道中設(shè)置信道占用標(biāo)識(shí)并發(fā)送接入控制信令，根據(jù)移動(dòng)臺(tái)在信令中申請(qǐng)預(yù)留的時(shí) 隙數(shù)，進(jìn)行時(shí)隙的預(yù)留控制，將信道的相應(yīng)時(shí)隙分配給申請(qǐng)成功的移動(dòng)臺(tái)專用；
其次，在基站的下行信道控制上，通過在響應(yīng)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)頭中添加相應(yīng)字段實(shí)現(xiàn)接入 控制，當(dāng)基站收全移動(dòng)臺(tái)發(fā)送的一個(gè)完整數(shù)據(jù)包后，根據(jù)數(shù)據(jù)包中的數(shù)據(jù)段對(duì)收到的信息 進(jìn)行校驗(yàn)，如果信息全部校驗(yàn)通過，則給發(fā)端移動(dòng)臺(tái)回送信息全的正確響應(yīng)；如果收到的數(shù) 據(jù)包中有未通過校驗(yàn)的數(shù)據(jù)塊，則在響應(yīng)數(shù)據(jù)中給出這些數(shù)據(jù)塊的列表，通知發(fā)端移動(dòng)臺(tái) 重傳，同時(shí)進(jìn)行接入控制，為移動(dòng)臺(tái)重傳出錯(cuò)數(shù)據(jù)塊預(yù)留響應(yīng)的時(shí)隙，并在公共通告信道中 設(shè)置的信道占用標(biāo)識(shí)，通知其他移動(dòng)臺(tái)在數(shù)據(jù)重傳過程中禁止接入信道；
第三，在基站下行發(fā)送數(shù)據(jù)過程中，對(duì)需確認(rèn)數(shù)據(jù)的尾塊增加預(yù)留接入控制參數(shù) 字段，使基站在下行數(shù)據(jù)發(fā)送完成的同時(shí)進(jìn)行信道接入控制，為移動(dòng)臺(tái)發(fā)送響應(yīng)數(shù)據(jù)預(yù)留 所需的時(shí)隙，并在公共通告信道中設(shè)置信道占用標(biāo)識(shí)，從而保證移動(dòng)臺(tái)能及時(shí)占用信道回 送響應(yīng)數(shù)據(jù)信息。詳述如下
(1)新增數(shù)據(jù)接入申請(qǐng)信令，用于上行傳輸分組數(shù)據(jù)的信道占用申請(qǐng)。該申請(qǐng)采用隨 機(jī)接入方式，用以向基站預(yù)留接入時(shí)隙，以避免多個(gè)移動(dòng)臺(tái)同時(shí)上行發(fā)射的碰撞。在申請(qǐng) 成功之后，基站將設(shè)置信道占用標(biāo)識(shí)，將此信道供申請(qǐng)成功的移動(dòng)臺(tái)專用。數(shù)據(jù)接入申請(qǐng) 信令結(jié)構(gòu)如表1所示
(2)對(duì)DMR協(xié)議中下行的“響應(yīng)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)頭”進(jìn)行了修改，在保留原有的全部功能的 基礎(chǔ)上增加了接入控制信息，通過修改使該數(shù)據(jù)頭可以同時(shí)完成對(duì)上行數(shù)據(jù)的應(yīng)答和接入 控制信息的發(fā)送。該信令的使用場(chǎng)合有1.空閑時(shí)，發(fā)送隨機(jī)接入邀請(qǐng)；2.響應(yīng)移動(dòng)臺(tái)隨 機(jī)接入申請(qǐng)，發(fā)送預(yù)留接入邀請(qǐng)；3.對(duì)上行數(shù)據(jù)的重傳應(yīng)答及重傳的預(yù)留接入邀請(qǐng)；4.對(duì) 上行數(shù)據(jù)的正確應(yīng)答同時(shí)發(fā)送隨機(jī)接入邀請(qǐng)。這樣設(shè)計(jì)既能在數(shù)據(jù)傳輸出錯(cuò)的情況下安排 預(yù)留接入時(shí)隙保障移動(dòng)臺(tái)及時(shí)重發(fā)出錯(cuò)數(shù)據(jù)，也能在數(shù)據(jù)傳輸正確的情況下及時(shí)將之后時(shí) 隙安排為隨機(jī)接入時(shí)隙，這樣就不會(huì)像原有DMR機(jī)制下分開發(fā)送應(yīng)答和邀請(qǐng)信息，從而節(jié) 省了一幀的時(shí)間。修改后的響應(yīng)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)頭的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如表2所示
其中DSF、RTS、WT、Backoff、RBLCK, UP為新增字段，AEL、TEL是對(duì)原字段的修改。
(3)在上行的“需確認(rèn)的分組數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)頭”中增加了申請(qǐng)下一個(gè)數(shù)據(jù)片占用的時(shí) 隙數(shù)的字段，保證多包傳輸?shù)倪B續(xù)性。其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如表3所示
其中NBF為新增字段，AEL、TEL是對(duì)原字段的修改。
(4)對(duì)基站下行的需確認(rèn)數(shù)據(jù)的尾塊做了修改，增加了預(yù)留接入控制參數(shù)字段，為 移動(dòng)臺(tái)發(fā)送響應(yīng)數(shù)據(jù)預(yù)留時(shí)隙，
以全速率無確認(rèn)分組數(shù)據(jù)的尾塊為例，其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如表4所示
(5)為節(jié)省空中接口資源，本發(fā)明對(duì)地址編碼做了改進(jìn)，沒有直接使用移動(dòng)臺(tái)的24位 地址作為尋址地址，而是使用12比特的事件標(biāo)簽作為尋址地址。在分組數(shù)據(jù)通信開始前， 基站為移動(dòng)臺(tái)分配事件標(biāo)簽，以實(shí)現(xiàn)信道分配，在通信過程中，事件標(biāo)簽擔(dān)當(dāng)了數(shù)據(jù)通信地 址的功能，并在數(shù)據(jù)通信完成后由基站刪除。改進(jìn)后分組數(shù)據(jù)信道接入的實(shí)現(xiàn)方式是系統(tǒng)空閑時(shí)在分組數(shù)據(jù)信道發(fā)送接入控 制信令，邀請(qǐng)所有或特定移動(dòng)臺(tái)發(fā)送分組業(yè)務(wù)申請(qǐng)，信令中相應(yīng)字段分別指示信道的隨機(jī) 接入條件，接入重發(fā)的限時(shí)和邀請(qǐng)接入的移動(dòng)臺(tái)。移動(dòng)臺(tái)通過發(fā)送申請(qǐng)信令為分組業(yè)務(wù)申 請(qǐng)的所需的上行接入時(shí)隙數(shù)?；就ㄟ^應(yīng)答和接入控制信令響應(yīng)申請(qǐng)，為申請(qǐng)成功的移動(dòng) 臺(tái)分配的上行預(yù)留接入的時(shí)隙數(shù)，同時(shí)禁止其他移動(dòng)臺(tái)隨機(jī)接入。移動(dòng)臺(tái)收到基站的響應(yīng) 后開始在預(yù)約的時(shí)隙中發(fā)送分組數(shù)據(jù)，并在分組數(shù)據(jù)頭中指示后續(xù)數(shù)據(jù)塊的數(shù)目?；驹谝苿?dòng)臺(tái)發(fā)送上行分組數(shù)據(jù)片的過程中，允許其他移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行預(yù)留接入，比如對(duì)下行分組數(shù)據(jù)的響應(yīng)接入或基站預(yù)留給更高級(jí)的移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行上行接入?；就ㄟ^分組 信道的下行反向信道信令通知正在發(fā)送數(shù)據(jù)塊的移動(dòng)臺(tái)暫停發(fā)送，并預(yù)留相應(yīng)時(shí)隙讓指定 移動(dòng)臺(tái)執(zhí)行接入，完成后原移動(dòng)臺(tái)繼續(xù)發(fā)送剩余的數(shù)據(jù)塊。當(dāng)基站接收完上行的數(shù)據(jù)片后，將發(fā)送應(yīng)答和接入控制信令來確認(rèn)該數(shù)據(jù)片，同 時(shí)指示其他移動(dòng)臺(tái)繼續(xù)進(jìn)行隨機(jī)接入申請(qǐng)。以下結(jié)合分組數(shù)據(jù)傳輸過程對(duì)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行詳細(xì)說明
如圖3所示，以移動(dòng)臺(tái)1通過基站與移動(dòng)臺(tái)2建立數(shù)據(jù)通信為例，其通信過程描述如
下
(1)移動(dòng)臺(tái)1向基站申請(qǐng)隨機(jī)接入的申請(qǐng)信令要求與移動(dòng)臺(tái)2建立分組通信，基站收 到申請(qǐng)后尋呼移動(dòng)臺(tái)2，移動(dòng)臺(tái)2向基站回送確認(rèn)響應(yīng)，基站收到該響應(yīng)后則分別為移動(dòng)臺(tái) 1和移動(dòng)臺(tái)2分配信道，同時(shí)為通信雙方指派事件標(biāo)簽，以作為相互間的通信地址。(2)信道建立后，基站在下行信道上發(fā)出隨機(jī)接入邀請(qǐng)，并通過設(shè)置公共通告信道 的相應(yīng)字段將信道標(biāo)示為隨機(jī)接入狀態(tài)。此時(shí)移動(dòng)臺(tái)1和移動(dòng)臺(tái)2開始進(jìn)行分組通信。(3)具體分組數(shù)據(jù)傳輸過程參見圖4，移動(dòng)臺(tái)1在發(fā)送分組數(shù)據(jù)前先向基站發(fā)送數(shù) 據(jù)接入申請(qǐng)，指明本包數(shù)據(jù)所要占用的時(shí)隙數(shù)，基站收到申請(qǐng)后，下發(fā)接入控制信令，并通 過設(shè)置公共通告信道的相應(yīng)字段將信道標(biāo)示為預(yù)留接入狀態(tài)從而為移動(dòng)臺(tái)1預(yù)留其所申 請(qǐng)的時(shí)隙數(shù)。移動(dòng)臺(tái)收到公共通告后，開始發(fā)送分組數(shù)據(jù)，這時(shí)信道為移動(dòng)臺(tái)1 “獨(dú)享”，數(shù) 據(jù)傳輸過程中不會(huì)發(fā)生碰撞。(4)如果基站收到移動(dòng)臺(tái)1的數(shù)據(jù)后校驗(yàn)出錯(cuò)，則向移動(dòng)臺(tái)1回送響應(yīng)，并根據(jù)出 錯(cuò)情況為其預(yù)留響應(yīng)時(shí)隙，移動(dòng)臺(tái)1收到響應(yīng)后根據(jù)響應(yīng)中標(biāo)出的出錯(cuò)數(shù)據(jù)塊在預(yù)留時(shí)隙 內(nèi)重發(fā)出錯(cuò)信息；如果移動(dòng)臺(tái)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)全部通過校驗(yàn)，基站則向移動(dòng)臺(tái)1回送數(shù)據(jù)接收 正確的響應(yīng)，并設(shè)置公共通告信道的相應(yīng)字段將信道標(biāo)示為隨機(jī)接入狀態(tài)，邀請(qǐng)所有移動(dòng) 臺(tái)進(jìn)行隨機(jī)接入。(5)基站將移動(dòng)臺(tái)1的分組數(shù)據(jù)向移動(dòng)臺(tái)2轉(zhuǎn)發(fā)，發(fā)送完成后，基站會(huì)發(fā)送接入控 制信令，預(yù)留時(shí)隙以便移動(dòng)臺(tái)2發(fā)送響應(yīng)信息，在收到移動(dòng)臺(tái)2的響應(yīng)信息后，將其轉(zhuǎn)發(fā)給 移動(dòng)臺(tái)1，同時(shí)設(shè)置公共通告信道的相應(yīng)字段將信道標(biāo)示為隨機(jī)接入狀態(tài)，邀請(qǐng)所有移動(dòng)臺(tái) 再次進(jìn)行隨機(jī)接入。(6 )通信結(jié)束后，信道連接的釋放可以由移動(dòng)臺(tái)發(fā)起也可以由系統(tǒng)主動(dòng)釋放信道 實(shí)現(xiàn)。下面結(jié)合分組業(yè)務(wù)的信道接入時(shí)隙圖進(jìn)行進(jìn)一步說明，如圖5所示，在移動(dòng)臺(tái)上 行接入實(shí)例中，分配的分組信道為每幀的1時(shí)隙，信道空閑狀態(tài)下，基站向所有移動(dòng)臺(tái)發(fā)送 隨機(jī)接入邀請(qǐng)，這時(shí)某個(gè)移動(dòng)臺(tái)要傳送需確認(rèn)的分組數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)要占用3個(gè)時(shí)隙進(jìn)行傳 輸，首先，移動(dòng)臺(tái)先發(fā)送數(shù)據(jù)接入申請(qǐng)信令，該信令采用隨機(jī)接入方式，基站收到申請(qǐng)后發(fā) 送應(yīng)答和接入控制，將隨后的3個(gè)時(shí)隙預(yù)留給該移動(dòng)臺(tái)，移動(dòng)臺(tái)收到該接入控制信令后，從 下一幀開始進(jìn)行預(yù)留上行接入，這時(shí)其他移動(dòng)臺(tái)禁止接入信道，整個(gè)信道為該移動(dòng)臺(tái)“獨(dú) 享”。3個(gè)時(shí)隙后，移動(dòng)臺(tái)分組數(shù)據(jù)發(fā)送完畢，基站又恢復(fù)發(fā)送隨機(jī)接入邀請(qǐng)。當(dāng)移動(dòng)臺(tái)傳輸下行分組數(shù)據(jù)時(shí)，信道由其統(tǒng)一分配，如圖6所示，移動(dòng)臺(tái)所傳輸?shù)?需確認(rèn)的分組數(shù)據(jù)占3個(gè)時(shí)隙，前兩個(gè)時(shí)隙分別傳輸分組數(shù)據(jù)頭和全速率分組數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù) 體，這時(shí)信道被標(biāo)示為隨機(jī)接入狀態(tài)，移動(dòng)臺(tái)仍然可以隨機(jī)接入，前兩塊數(shù)據(jù)發(fā)送完后，基站通過設(shè)置需確認(rèn)的分組數(shù)的尾塊中的預(yù)留接入控制參數(shù)字段，為正在與其通信的移動(dòng)臺(tái) 預(yù)留1個(gè)時(shí)隙的時(shí)間，移動(dòng)臺(tái)收到數(shù)據(jù)尾塊后會(huì)在基站預(yù)留的時(shí)隙內(nèi)發(fā)送響應(yīng)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù) 頭，隨后的時(shí)隙，基站又恢復(fù)發(fā)送隨機(jī)接入邀請(qǐng)。 本發(fā)明未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
一種DMR數(shù)字集群分組數(shù)據(jù)無線接入實(shí)現(xiàn)方法，其特征是它包括以下步驟首先，在移動(dòng)臺(tái)分組數(shù)據(jù)的上行接入過程中，新增一個(gè)數(shù)據(jù)接入申請(qǐng)信令，用于傳輸分組數(shù)據(jù)的信道占用申請(qǐng)；該申請(qǐng)采用隨機(jī)接入方式，由于申請(qǐng)信令只占用一個(gè)幀的時(shí)隙時(shí)間進(jìn)行傳輸，即使發(fā)生碰撞也只是發(fā)生在一幀時(shí)間內(nèi)，同移動(dòng)臺(tái)直接發(fā)送的數(shù)據(jù)相比，避免了與其他移動(dòng)臺(tái)的上行數(shù)據(jù)碰撞后“浪費(fèi)”多幀的情況；在申請(qǐng)成功后, 基站將通過在公共通告信道中設(shè)置信道占用標(biāo)識(shí)并發(fā)送接入控制信令，根據(jù)移動(dòng)臺(tái)在信令中申請(qǐng)預(yù)留的時(shí)隙數(shù)，進(jìn)行時(shí)隙的預(yù)留控制，將信道的相應(yīng)時(shí)隙分配給申請(qǐng)成功的移動(dòng)臺(tái)專用；其次，在基站的下行信道控制上，通過在響應(yīng)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)頭中添加和修改相應(yīng)字段實(shí)現(xiàn)接入控制，當(dāng)基站收全移動(dòng)臺(tái)發(fā)送的一個(gè)完整數(shù)據(jù)包后，根據(jù)數(shù)據(jù)包中的數(shù)據(jù)段對(duì)收到的信息進(jìn)行校驗(yàn)，如果信息全部校驗(yàn)通過，則給發(fā)端移動(dòng)臺(tái)回送信息全的正確響應(yīng)；如果收到的數(shù)據(jù)包中有未通過校驗(yàn)的數(shù)據(jù)塊，則在響應(yīng)數(shù)據(jù)中給出這些數(shù)據(jù)塊的列表，通知發(fā)端移動(dòng)臺(tái)重傳，同時(shí)進(jìn)行接入控制，為移動(dòng)臺(tái)重傳出錯(cuò)數(shù)據(jù)塊預(yù)留響應(yīng)的時(shí)隙，并在公共通告信道中設(shè)置的信道占用標(biāo)識(shí)，通知其他移動(dòng)臺(tái)在數(shù)據(jù)重傳過程中禁止接入信道； 第三，在基站下行發(fā)送數(shù)據(jù)過程中，對(duì)需確認(rèn)數(shù)據(jù)的尾塊增加預(yù)留接入控制參數(shù)字段，使基站在下行數(shù)據(jù)發(fā)送完成的同時(shí)進(jìn)行信道接入控制，為移動(dòng)臺(tái)發(fā)送響應(yīng)數(shù)據(jù)預(yù)留所需的時(shí)隙，并在公共通告信道中設(shè)置信道占用標(biāo)識(shí)，從而保證移動(dòng)臺(tái)能及時(shí)占用信道回送響應(yīng)數(shù)據(jù)信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DMR數(shù)字集群分組數(shù)據(jù)無線接入實(shí)現(xiàn)方法，其特征是新增的 數(shù)據(jù)接入申請(qǐng)信令為L(zhǎng)B、PF、CSBKO、FID、RSVD、BLCK、DSK、TELiPSEL。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DMR數(shù)字集群分組數(shù)據(jù)無線接入實(shí)現(xiàn)方法，其特征是在響 應(yīng)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)頭中添加的字段有DSF、RTS、WT、Backoff, RBLCK和UP，修改的字段有AEL和 TEL。
全文摘要
一種DMR數(shù)字集群分組數(shù)據(jù)無線接入實(shí)現(xiàn)方法，其特征是它包括以下步驟首先，在移動(dòng)臺(tái)分組數(shù)據(jù)的上行接入過程中，新增一個(gè)數(shù)據(jù)接入申請(qǐng)信令，其次，在基站的下行信道控制上，通過在響應(yīng)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)頭中添加相應(yīng)字段實(shí)現(xiàn)接入控制；第三，在基站下行發(fā)送數(shù)據(jù)過程中，對(duì)需確認(rèn)數(shù)據(jù)的尾塊增加預(yù)留接入控制參數(shù)字段，使基站在下行數(shù)據(jù)發(fā)送完成的同時(shí)進(jìn)行信道接入控制，為移動(dòng)臺(tái)發(fā)送響應(yīng)數(shù)據(jù)預(yù)留所需的時(shí)隙，并在公共通告信道中設(shè)置信道占用標(biāo)識(shí)，從而保證移動(dòng)臺(tái)能及時(shí)占用信道回送響應(yīng)數(shù)據(jù)信息。本發(fā)明提高了移動(dòng)臺(tái)在進(jìn)行分組數(shù)據(jù)傳輸過程中的信道接入成功率，降低了分組數(shù)據(jù)在隨機(jī)接入信道時(shí)由于碰撞帶來的時(shí)隙浪費(fèi)，提高了信道的利用率。
文檔編號(hào)H04L1/18GK101909328SQ201010257398
公開日2010年12月8日 申請(qǐng)日期2010年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月19日
發(fā)明者姜河, 徐子平, 戎駿, 鄭偉超 申請(qǐng)人:優(yōu)能通信科技(杭州)有限公司;中國人民解放軍理工大學(xué)