一种分布式同频同播信号传输方法与流程

文档序号:11961780阅读:441来源:国知局
一种分布式同频同播信号传输方法与流程

本发明涉及移动通信领域,具体而言,涉及一种分布式同频同播信号传输方法。



背景技术:

数字同频同播系统往往作为应急通信使用,高可靠性、高稳定性是判定是数字同频同播系统好坏的重要指标。目前数字同频同播系统用于实现通信信号大面积覆盖,通常采取将多个基站用有线IP或E1链路进行联网,并在后台服务中心统一控制下进行数据源的判选;被选中的基站将语音上传至交换机并将通信信号分发至各个基站;最后各参与基站通过GPS授时控制数据的同步下发及频率的锁定。一方面,如果后台服务中心发生故障,将直接导致整个系统的瘫痪;另一方面,采用有线IP或E1链路连接方式,如果链路发生中断基站将形成一个孤岛,将会影响其它基站的正常工作。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明实施例的目的在于提供一种分布式同频同播信号传输方法,以改善上述的问题。

本发明实施例提供的一种分布式同频同播信号传输方法,所述方法包括:

利用多个基站接收一智能终端发送的通信信号;

每个所述基站获取所述智能终端发送的通信信号的信号强度并将获取到的信号强度分发至其他基站;

每个所述基站将所述智能终端发送的通信信号的信号强度与所述发送的多个信号强度分别作比较;

若其中一个所述基站接收到的所述智能终端发送的通信信号的信号强度大于其他基站发送的多个信号强度,则该基站将所述智能终端发送的通信信号发送至其他基站以及一接收终端;

所述其他基站将接收到的该基站发送的通信信号分别同步发射至下一级基站以及接收终端。

与现有技术相比,本发明的提供的一种分布式同频同播信号传输方法,仅需通过各个基站之间的接收智能终端发送的通信信号,并且每个基站获取接收到的通信信号的信号强度并分发至其他的基站,各个基站判断自己接收到的通信信号强度与其他基站发送信号强度进行比对,如果其中一个基站判断到自己接收到的通信信号强度均大于其他基站发送信号强度,则该基站确定自己为主基站(数据源),从而无需通过云服务器中心对进行主基站(数据源)的判选,当其中一个基站损坏时,其他基站仍然能够正常工作,不会出现整个分布式同频同播信号传输系统的瘫痪的现象,提高了分布式同频同播信号传输系统可靠性和稳定性,实用性强。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。

附图说明

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

图1为本发明较佳实施例提供的分布式同频同播信号传输方法的一种实施方式的流程示意图。

图2、图3以及图4为本发明较佳实施例提供的分布式同频同播信号传输方法另一种实施方式的流程示意图。

图5为本发明提供的分布式同频同播信号传输系统的交互示意图。

主要元件符号说明:基站101,智能终端102,信号交换设备103,数据库服务器104。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时,在本发明的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

参阅图1,本发明提供的一种分布式同频同播信号传输方法,应用于分布式同频同播信号传输系统,该分布式同频同播信号传输系统包括智能终端102、位于同频交叉覆盖区的多个基站101、信号交换设备103以及数据库服务器104。智能终端102分别与多个基站101建立通信连接,多个基站101分别与信号交换设备103建立通信连接,信号交换设备103分别与数据库服务器104建立通信连接,所述分布式同频同播信号传输方法包括:

步骤S101:利用多个基站101接收一智能终端102发送的通信信号。

本实施例中,每个基站101均位于在同频交叉覆盖区,每个基站101均包括中转台、数字链路机以及基站101控制器。其中,数字链路机采用单频点2时隙时分多址(time division multiple access,TDMA)的方式与外界进行通信,当通信信号为语音信号时,可实现无线链路的2时隙同时通话。本发明实施例下文列出的所有的判断、比较过程均在基站101控制器中进行,数据库服务器104用于存储基站101控制器获取到通信信号的场强信息以及其他的信息。各个基站101之间通过有线IP或E1链路建立通信连接。另外,每个基站101与其他基站101之间还可通过数字链路机进行自组网无线连接,与有线IP或E1链路形成可扩展冗余备份链路。

每个所述基站101可对接收到的通信信号进行加密。其中,所述加密的方式包括:上行加密、下行加密、上下行不同密钥加密以及上下行相同密钥加密。当对通信信号传输的保密性的需求较高时,通过对通信信号进行加密可提高通信信号传输的安全性。

步骤S102:每个所述基站101获取所述智能终端102发送的通信信号的信号强度并将获取到的信号强度分发至其他基站101。

当智能终端102发出通信信号时,每个基站101均可以接收到智能终端102发送的通信信号,由于各个基站101与智能终端102的距离不同或者由于地形或者遮挡物等因素均可导致各个基站101之间接收到的智能终端102发送的通信信号的信号强度不同,并且每个基站101在接收到智能终端102发送的通信信号后可获取接收到的通信信号的信号强度,并将接收到的通信信号的信号强度通过一信号交换设备103分发至其他基站101,其中信号交换设备103可采用交换机或者路由器,在此并不做限制。

步骤S103:每个所述基站101将所述智能终端102发送的通信信号的信号强度与从其他基站101接收到的多个信号强度分别作比较。

步骤S104:判断接收到的所述智能终端102发送的通信信号的信号强度是否均大于其他基站101发送的多个信号强度,若其中一个所述基站101接收到的所述智能终端102发送的通信信号的信号强度大于其他基站101发送的多个信号强度,则执行步骤S111。

确定主基站101的具有多种方式,在步骤S104中,决定哪个基站101为主基站101的一种方式为:每个基站101接收到的通信信号的信号强度与其他的基站101接收到的通信信号的信号强度进行比较,如果其中一个基站101判断到自己接收到的通信信号的信号强度大于其他任意一个基站101接收到的通信信号的信号强度,则认定自己为主基站101,其他基站101判断到自己接收到的通信信号的信号强度小于其他任意一个基站101接收到的通信信号的信号强度时,则认定自己为普通的接收基站101。

在具体实施的过程中,为了提高比较的准确性,可进行分别进行多次信号强度比较,获得接收到的信号强度最大的次数最多的基站101认定自己为主基站101,具体的方式为:

所述每个所述基站101将所述智能终端102发送的通信信号的信号强度与其他基站101发送的多个信号强度作多次比较。若其中一个所述基站101接收到的所述智能终端102发送的通信信号的信号强度均大于所述发送的多个信号强度,则进行一次计数,每个所述基站101在作多次比较后将获得的计数值分发至其他基站101,每个所述基站101判断获得的计数值是否均大于其他基站101发送的多个计数值,若其中一个所述基站101获得的计数值均大于其他基站101发送的多个计数值,则该基站101将所述智能终端102发送的通信信号发送至其他基站101。

本实施例中,对信号强度的比较次数并不做限制,可以为1次、2次、3次、6次、10次等等。并且每次比较的间隔时间可依据实际情况而定,本实施例中,每次比较的间隔时间为10ms。当然,计数的次数越多需要耗费的时间越长,为了保证比较的准确性且耗费的时间相对较少,计数的次数优选为6次。本实施例中选择主基站101的方式可以为:例如,在进行6次信号强度比较的过程中,其中三个基站101的获得信号强度最大的次数分别为3次、2次、1次,则信号强度最大的次数为3次的基站101认定自己为主基站101。

另外,如图2所示,在各个基站101接收到通信信号的信号强度差距不大时(例如,各个基站101的信号强度差距在5dB以内),由于无论选择哪个基站101作为主基站101对通信信号传输的强弱的影响不是很大,因此决定哪个基站101为主基站101的另一种方式还可以为:在各个基站101接收到通信信号的信号强度差距不大时,选择通信信号误码率最低的信号作为主基站101,从而提高主基站101分发的通信信号的精度。因此,在步骤S103后该分布式同频同播信号传输方法还可以包括:

步骤S105:每个所述基站101计算所述智能终端102发送的通信信号的信号强度分别与其他基站101发送的多个信号强度做比较以后的多个差值。

步骤S106:判断所述获得的多个差值是否均在预设的阈值范围内,若所述多个差值均在预设的阈值范围内,则执行步骤S107。

当各个基站101接收到的通信信号的信号强度的差值在一定的阈值范围内时,可认定每个基站101广播的通信信号的信号强度大致相等。该阈值范围可依据实际的场景与需求而定,在此不做限制,例如,阈值范围可以为1dB~5dB。

步骤S107:每个所述基站101计算所述智能终端102发送的通信信号的误码率。

误码的产生是由于在信号传输中,衰变改变了信号的电压,致使信号在传输中遭到破坏,产生误码。噪音、交流电或闪电造成的脉冲、传输设备故障及其他因素都会导致误码(比如传送的信号是1而接收到的是0,反之亦然)。误码率是衡量数据在规定时间内数据传输精确性的指标。

步骤S108:每个所述基站101将计算得出的误码率分发至其他基站101。

步骤S109:每个所述基站101判断计算得出的误码率是否均小于与其他基站101发送的误码率,如果其中一个基站101计算得出的误码率均小于与其他基站101发送的误码率,则执行步骤S110。

当各个基站101接收到的通信信号的信号强度的差值在一定的阈值范围内时,通过步骤S106、步骤S107、步骤S108选择接收到的通信信号的误码率最低的基站101为主基站101,从而提高接收基站101发出的通信信号的精度。

步骤S110:该基站101将所述智能终端102发送的通信信号发送至其他基站101以及接收终端。

步骤S111:所述其他基站101将接收到的该基站101发送的通信信号分别同步发射至第二级基站101以及接收终端。

需要说明是,步骤S110所述的该基站101即为步骤S108确定的主基站101,主基站101将接收到的通信信号组播广播到其他的接收基站101或者接收终端,其他的接收基站101在接收到主基站101发送的通信信号后,在高精度的GPS信号和高稳定的恒温晶体时钟信号控制下,将接收到的通信信号进行频率锁定并同步发送至下一级的基站101或者接收终端。

当发出通信信号的智能终端102处于移动状态下时(即智能终端102处于漫游越区的状态时)。例如,用户在开车时用手机打电话发出的通信信号,由于用户距离各个基站101之间的距离不断发生变化,因此各个基站101接收到手机发出的信号强度也不断发生变化,因此需要各个基站101在一定时间段内对信号强度进行重新比较,进而重新选择主基站101。因此,所述方法还包括:

步骤S112:每个所述基站101计算在预设定的时间内的获得的通信信号的信号强度的平均值。

如图3所示,由于信号强度不断在发生变化,所以通过计算预设定的时间内的获得的通信信号的信号强度的平均值作为信号强度比较的标准。本实施例中,预设定的时间可依据实际情况而定,例如1s、2s、3s等等,在此不做限制。

步骤S113:发送通信信号至其他基站101的基站101判断所述智能终端102发送的通信信号的信号强度的平均值是否在预设定的范围内,如果是,则执行步骤S114。

本实施例中,发送通信信号至其他基站101的基站101,即为之前确定的主基站101,主基站101通过判断接收到的智能终端102发送的信号强度的平均值是否在预设定的范围内从而决定是否需要重新作信号强度比较。当智能终端102发送的通信信号的信号强度较大时(例如小于80dBm),更换主基站101的实际意义不大,因此无需重新确定主基站101,可保持主基站101无需频繁更换的稳定性。本实施例中,预设定内的范围为信号强度较弱时的范围,例如80dBm~100dBm,当然地,预设定内的范围可依据实际情况设置。当信号强度的平均值在预设定的范围内时,即主基站101接收到通信信号较弱时,此时更换主基站101的实际作用较大,因此需要重新确定主基站101。

步骤S114:判断所述智能终端102发送的通信信号的信号强度与其他基站101发送的多个信号强度作比较后的获得的多个差值是否大于预设定的第一阈值,如果其中一个是,则重新执行步骤S103。

本实施例中,预设定的第一阈值可以为3dBm、4dBm、5dBm等等,在此并不做限制。

考虑到当之前确定的主基站101接收到通信信号强度与其他基站101接收到的通信信号的信号强度的差值不大时,更换主基站101的实际意义不大,可不用重新确定主基站101,从而保持主基站101工作的稳定性。当主基站101判断到所述智能终端102发送的通信信号的信号强度与其他基站101发送的多个信号强度作比较后的获得的多个差值均大于预设定的第一阈值时,才重新确定主基站101,即重新执行步骤S103。

在之前确定的主基站101在接收到的通信信号的信号强度很弱时,在一定的时间内重新确定主基站101很有必要,因此在步骤S112之后,所述方法还可以包括:

步骤S115:发送通信信号至其他基站101的基站101判断所述智能终端102发送的通信信号的信号强度是否大于预设定的第二阈值,如果是,则执行步骤S116。

本实施例中,预设定的第二阈值为通信信号的信号强度很弱时的信号强度,例如,预设定的第二阈值可以为100dBm、110dBm、120dBm等等,在此不做限制。在此需要强调的是,本实施例中,步骤S113所述预设定的范围与步骤S115所述的预设定的第二阈值没有交集,即是说,第二阈值没有落入预设定的范围内,且预设定的范围的结束值即为第二阈值,例如,预设定的范围为大于80dBm且小于100dBm,则第二阈值为100dBm。这样设置可实现信号强度大小无中断比较,从而实现接收端信号接收无中断。

步骤S116:判断所述智能终端102发送的通信信号的信号强度与其他基站101发送的多个信号强度做比较后的获得的多个差值是否大于预设定的第三阈值,如果其中一个是,则重新执行步骤S103。

在智能终端102发送的通信信号的信号强度大于预设定的第二阈值时,通信信号的信号强度很弱,因此第三阈值在设定时应该尽量偏小,使得智能终端102发送的通信信号的信号强度与其他基站101发送的多个信号强度做比较后的获得的多个差值只要大于预设定的第三阈值时,就重新确定主基站101,从而使得主基站101的切换具有一定的可靠性,通常情况下,第三阈值小于第一阈值,例如第三阈值为1dBm、2dBm。本实施例中步骤S112~步骤S116即为三级门限切换方法。

另外,本实施例中,各个基站101之间在有线IP或E1链路连接正常的情况下,优先选择有线链路进行通信。当有线链路中断时,自动启用无线自组网链路进行通信。当有线链路恢复正常时,基站101与基站101之间的通信连接方式自动切换回有线链路连接;实现了自动切换,完全不需要人工参与,方便快捷。因此如图4所示,该分布式同频同播信号传输方法还包括:

步骤S117:每个所述基站101发送有线端口侦测命令至其他基站101。

步骤S118:每个所述基站101判断在一定的时间内是否接收到其他基站101的响应所述有线端口侦测命令后发送的反馈指令,如果其中一个否,则执行步骤119。

步骤S119:该基站101与所述另一个基站101建立无线通信连接。

在步骤S119中,该基站101即指其中一个未接收到另一个基站101发送的反馈指令的基站101,每个基站101发送有线端口侦测命令至其他基站101,并通过判断在一定时间是否接收到其他基站101的响应所述有线端口侦测命令后发送的反馈指令,来检测基站101与之间的有线连接是否连通。当其中一个基站101未接收到另一个基站101发送的反馈指令时,则说明该基站101与另一个基站101的有线连接中断,此时该基站101与另一个基站101的通信连接方式切换为无线通信连接。

步骤S120:该基站101发送有线端口侦测命令至与该基站101建立无线通信连接的基站101。

步骤S121:判断在一定的时间内是否接收到与该基站101建立无线通信连接的基站101响应所述有线端口侦测命令后发送的反馈指令,如果是,则执行步骤S122。

步骤S122:该基站101和与该基站101建立无线通信连接的基站101的通信连接方式切换到有线通信连接。

该基站101在与中断有线通信连接的基站101建立无线通信连接后,继续向其他基站101发送有线端口侦测指令,当该基站101一定的时间内接收到与该基站101建立无线通信连接的基站101响应所述有线端口侦测命令后发送的反馈指令时,则认为有线通信连接故障已经修复,因此该基站101和与该基站101建立无线通信连接的基站101的通信连接方式切换到有线通信连接。

需要说明的是:步骤S117~步骤S122与步骤S101~步骤S116没有先后顺序。

本实施例中,当需要利用移动基站101(例如,应急通信车)或位于高山的无线链路基站101(由于位于高山的各个基站101之间铺设有线连接电缆非常困难,一般情况下采用无线通信连接)需要与其他基站101建立无线通信连接时,只需配置与基站101的无线链路机相同单频点频率,当基站101一定的时间内未接收到其他基站101的响应所述有线端口侦测命令后发送的反馈指令,即可实现与同播网无缝联网,无需人工参与,方便快捷。

综上,本发明的提供的一种分布式同频同播信号传输方法,仅需通过各个基站101之间的接收智能终端102发送的通信信号,并且每个基站101获取接收到的通信信号的信号强度并分发至其他的基站101,各个基站101判断自己接收到的通信信号强度与其他基站101发送信号强度进行比对,如果其中一个基站101判断到自己接收到的通信信号强度均大于其他基站101发送信号强度,则认定自己为主基站101(数据源),从而无需通过云服务器中心对进行主基站101(数据源)的判选,当其中一个基站101损坏时,其他基站101仍然能够正常工作,不会出现导致整个分布式同频同播信号传输系统的瘫痪的现象,提高了分布式同频同播信号传输系统可靠性和稳定性,实用性强;各个基站101之间在有线IP或E1链路连接正常的情况下,优先选择有线链路进行通信,当有线链路中断时,自动启用无线自组网链路进行通信。当有线链路恢复正常时,基站101与基站101之间的通信连接方式自动切换回有线链路连接;实现了有无线切换自适应,完全不需要人工参与,方便快捷;并且智能终端102在漫游越区时切换采用分级门限控制,实现切换过程具有平滑、稳定以及无中断的特点。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1