专利名称：基于单基站的集群通信系统、组呼通信方法和中继设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及集群移动通信技术领域，尤其是涉及一种基于单基站的集群通信系统、组呼通信方法及其中继设备。
背景技术：
目前的集群移动通信系统可以通过单基站技术来实现基本的组呼业务，所谓单基站技术是指通过独立的基站为一个小区内的各用户提供组呼业务，不需要网络侧的配合，其中各个单基站小区分别基于相应的空口时隙作为组呼信道开放给小区内的组呼用户，因此单基站技术可以较好的提高小区内组呼用户的容量和组呼话务量。
但是通常情况下，处于集群移动通信系统中的单基站小区内的用户之间可以进行群组通信，而不同单基站小区之间的用户之间却不能进行群组通信，如图1所示为现有技术基于单基站技术的集群移动通信系统拓扑图，其中Cell 0中的用户A和B可以进行群组通信，而Cell 0中的用户A或B却不能和Cell 1中的用户C进行群组通信。因此在基于单基站技术的集群移动通信系统中，不利于广泛区域内的用户群组通信，即基于现有的单基站技术，不同单基站小区内的用户之间无法进行群组通信。
发明内容
本发明提出一种基于单基站的集群通信系统及组呼通信方法，以在基于单基站技术的集群移动通信系统中实现不同单基站小区内的用户之间进行群组通信。
相应的本发明还提出了一种中继设备。
为解决上述问题，本发明提出的技术方案如下一种基于单基站的集群通信系统，包括分别处于各个单基站小区中的基站和分别处于相邻单基站小区中、用于实现相邻单基站小区通信交互的中继设备，其中所述基站为自身所服务小区中的每个中继设备分别配置对应的传输信道，以及基于为每个中继设备配置的传输信道处理自身所服务小区内的用户和中继设备之间、及所服务小区内中继设备之间的信息交互；分别处于相邻单基站小区中、用于实现相邻单基站小区通信交互的中继设备之间交互从各自所在小区中接收到的信息。
较佳地所述基站为自身所服务小区中的每个中继设备分别配置的对应传输信道为不同的空口时隙。
一种基于单基站的组呼通信方法，包括步骤组呼发起方所在单基站小区中的基站将该发起方发来的组呼信息通过配置给该小区中各个中继设备的传输信道分别下发给各个中继设备；所述各个中继设备分别将接收到的组呼信息传送给与所述中继设备通信相连的相邻单基站小区中的中继设备；所述相邻单基站小区中的中继设备将接收到的组呼信息上传给自身所在小区中的基站；以及由自身所在小区中的基站将接收到组呼信息通过组呼信道广播给该小区中的各个组内用户，并将接收到组呼信息通过配置给该小区中各个中继设备的传输信道分别下发给对应的各个中继设备。
较佳地所述每个单基站小区中的基站配置给自身小区中各个中继设备的传输信道为不同的空口时隙。
一种中继设备，包括用于将所在单基站小区中的基站通过对应传输信道发来的组呼信息转发给相邻单基站小区中对应中继设备的单元；和用于将相邻单基站小区中对应中继设备发来的组呼信息通过对应传输信道转发给自身所在小区中基站的单元。
较佳地所述中继设备和所在小区中基站之间用于交互组呼信息的传输信道为所在小区中基站为该中继设备配置的空口时隙。
本发明能够达到的有益效果如下本发明技术方案通过在目前的集群移动通信系统中，分别在每个单基站小区中设置相应的中继设备，基于相邻小区内分别设置的中继设备来实现相邻小区之间的互联互通，基于此实现了不同单基站小区内的用户之间进行群组通信的目的。
下面将结合下述各个附图对本发明技术方案的主要实现原理具体实施方式
及其对应能够达到的有益效果进行详细的阐述，在各附图中图1为现有技术基于单基站技术的集群移动通信系统拓扑图；图2为本发明的实施例提出的基于单基站的集群通信系统的拓扑图结构；图3为本发明的实施例提出的基于单基站的组呼通信方法的主要实现过程流程图；图4为按照本发明的实施例方案原理建设的链型组网结构示意图；图5为基于图4所示的链型组网结构，不同单基站小区内用户之间通信信号的传输示意图；图6为按照本发明的实施例方案原理建设的星型组网结构示意图；图7为基于图6所示的星型组网结构，不同单基站小区内用户之间通信信号的传输示意图；图8为按照本发明的实施例方案原理建设的树型组网结构示意图；图9为基于图8所示的树型组网结构，不同单基站小区内用户之间通信信号的传输示意图。
具体实施例方式
本发明实施例的技术方案针对上述现有技术存在的缺陷，提出在集群移动通信系统中通过在相邻单基站小区中分别设置中继设备来实现不同单基站小区的互联互通，使得不同单基站小区之间的用户也能够进行群组通信。
如图2所示，为本发明的实施例提出的基于单基站的集群通信系统的拓扑图结构，其中本发明基于单基站的集群通信系统主要包括分别处于各个单基站小区中的基站10和分别处于相邻单基站小区中，用于实现相邻单基站小区通信交互的中继设备20，其中每个单基站小区中的基站10为自身所服务小区中的每个中继设备分别配置对应的传输信道，并基于为自身所服务小区中的每个中继设备分别配置的传输信道处理自身所服务小区内的用户和中继设备20之间、以及所服务小区内的不同中继设备20之间的信息交互；分别处于相邻单基站小区中、用于实现相邻单基站小区通信交互的中继设备20之间交互从各自所在小区中接收到的信息。
其中每个单基站小区中的基站10需要为自身所服务小区中的每个中继设备20分别配置对应的传输信道，即需要将一个数据帧中不同的空口时隙分配给自身所服务小区中的不同中继设备，如下表1所示，假设某个单基站小区有两个相邻小区，则对应每个相邻小区需要分别配置一个中继设备，该单基站小区中的基站10需要针对本小区中的每个组呼信道为每个中继设备配置一个对应的空口时隙用作信号传输的传输信道，其中用作传输信道的空口时隙可以用于组呼通信过程中的话音及信令的转发；同时单基站小区的相邻小区数目越多，需要配置的中继设备数量越多，相应需要对应每个中继设备配置的传输信道数目也就越多。
表1
其中分别处于相邻单基站小区中、用于实现相邻单基站小区进行通信交互的中继设备20之间可以通过有线连接方式(如通过音频和数据线连接)来相互交互从各自所在小区中接收到的信息，也可以通过无线连接方式来相互交互从各自所在小区中接收到的信息。为了野外作业的方便，这里的中继设备可以是集成有语音通信能力的便携移动中继设备，例如图2所示的中继手机，这样工程人员在野外作业过程中可以随时使用中继手机来连接不同的单基站小区，实现不同单基站小区之间的通信互通，为测试及实验设置必要准备。
相应于上述系统结构，中继设备主要包括用于将其所在单基站小区中的基站通过对应传输信道发来的组呼信息转发给相邻单基站小区中对应中继设备的单元，和用于将相邻单基站小区中对应中继设备发来的组呼信息通过对应传输信道转发给自身所在小区中基站的单元；其中中继设备和所在小区中基站之间用于交互组呼信息的传输信道即为所在小区中基站为该中继设备配置的空口时隙。
基于上述集群通信系统结构，以下说明在该系统结构下，不同单基站小区之间的用户如何进行组呼通信。如图3所示为本发明实施例提出的基于单基站的组呼通信方法的主要实现过程流程图，其中组呼发起方所在单基站小区中的基站将该发起方发来的组呼信息通过配置给该小区中各个中继设备的传输信道分别下发给各个中继设备(步骤100)；该小区中的各个中继设备分别将接收到的组呼信息传送给与该中继设备通信相连的相邻单基站小区中的中继设备(步骤110)；各相邻单基站小区中的中继设备将接收到的组呼信息上传给自身所在小区中的基站(步骤120)；以及继续由其所在小区中的基站将接收到组呼信息通过组呼信道广播给该小区中的各个组内用户，并将接收到组呼信息通过配置给该小区中各个中继设备的传输信道分别下发给对应的各个中继设备(步骤130)，依照上述过程将组呼发起方发起的组呼信息依次向各个级联小区传播开去，就可以达到向其他单基站小区中的用户发送组呼消息的目的。
如在上述图2所示的集群通信系统中，中继设备a同步在Cell 0小区分配的传输信道上，中继设备b同步在Cell 1小区分配的传输信道上，假设两个中继设备a和b之间通过音频线实现话音信息的交互，通过数据线实现信令的交互。基于此，如果Cell 0小区中的用户A作为讲者发起组呼，组呼信息首先到达Cell 0小区中基站10，然后该基站10通过组呼信道将该组呼信息广播给本小区内的其他组呼用户，并将该组呼信息通过配置给中继设备1的传输信道传输给中继设备1，中继设备1进而将接收到的组呼信息通过连接线传输给邻小区Cell 1中的中继设备2，中继设备2进而将接收到的组呼信息上传给Cell 1小区中的基站，由Cell 1小区中的基站继而将接收到的组呼信息通过组呼信道广播给相应的组内用户，例如这时小区Cell 1中的用户B即可以接收到由Cell0小区中用户A发来的组呼信息，因此可以实现不同单基站小区之间的组呼用户进行相互群组通信的目的。其中在图2中所示的每个级联小区可以按照上述处理过程将组呼信息一级一级的向下一级联小区传输。
基于在上述图2所示的集群通信系统中，下述以CELL1作为讲者小区为例说明信令的分发过程CELL1中的基站接收到讲者终端发送来的上行接入(UPLINK ACCESS)信令后，回复上行确认(UPLINK GRANT)信令给讲者终端，后续当该基站接收到讲者终端发送来的信息帧后，发送确认信息给讲者终端，并在空口发送上行忙(UPLINK BUSY)信令；这里基站将UPLINK BUSY信令消息填充到快速随路信道(FACCH)消息中，然后分别通过配置给自身小区中不同中继设备的相应传输信道发送给各个中继设备。
负责传输的中继设备接收到FACCH消息后，进而通过AT命令将接收到的FACCH消息发送给相邻小区的对应中继设备。
CELL0作为接收小区，当驻留在CELL0中的中继设备接收到AT命令后，解析出其中包含的UPLINK BUSY消息，并将该消息填充到上行FACCH消息中发送给CELL0中的基站。
CELL0中的基站进而将上行FACCH消息中包含的UPLINK BUSY消息通过本小区的组呼信道进行下行广播发送，并进而将UPLINK BUSY消息封装到下行FACCH消息中通过为自身服务小区中的中继设备配置的传输信道下行发送给对应的中继设备。
CELL2作为接收小区，其实现原理和CELL0小区的实现原理相似。
下面再说明语音的分发过程CELL1作为讲者小区，当其基站检测到本小区中有用户占用上行信道，就将该用户通过上行信道发来的语音帧通过组呼信道进行下行广播发送，同时将从上行信道接收到语音帧通过为自身服务小区中继设备配置的传输信道下行传输给对应的中继设备。
CELL1小区中的中继设备将从基于Um接口的传输信道接收到的语音帧转换成语音，在扬声器(SPEAKER)输出，通过音频线输出到相邻小区中的中继设备的语音输入部件。
CELL0小区作为接收小区，当驻留在该CELL0中的中继设备通过连接线接收到从CELL1中的中继设备送来的语音时，将接收到的语音数据发送给CELL0的基站，CELL0的基站进而将上行接收到的语音帧填充到组呼信道的下行，完成对本小区的语音分发。
CELL2作为接收小区，其实现原理和CELL0小区的实现原理相似。
以中继设备为便携的中继手机为例，基于本发明上述方案原理，基于中继手机连接的不同单基站小区之间可以形成链型组网结构，即每个单基站小区级联一个下级小区，这种组网结构比较适合于交通路线的覆盖，链型组网结构具体如图4所示，相应的如图5所示给出了基于图4所示的链型组网结构，不同单基站小区内用户之间通信信号的传输示意图，其中在Cell 0中TCH1信道指将发起方用户发起的组呼信息发送到Cell 0中基站所占用的上行信道，TCH2信道指Cell 0中基站将接收到的组呼信息发送到中继手机MS1所占用的下行信道，Cell 0中的中继手机MS1将接收到的组呼信息传送给Cell 1中的中继手机MS2，依此类推将组呼信息在各个单基站小区之间传播开去，从而达到不同单基站小区内用户之间进行组呼通信的目的。
其中驻留在相邻单基站小区中、用于实现相邻单基站小区进行通信交互的中继设备之间可以放置在相邻单基站小区的重叠区域，并中继设备之间的物理距离可以很近(如在同一个地方等)。
此外，基于本发明实施例的上述方案原理，基于中继手机连接的不同单基站小区之间还可以形成星型组网结构，即每个单基站小区可以同时级联多个下级小区，具体结构如图6所示，相应的图7给出了基于图6所示的星型组网结构，不同单基站小区内用户之间通信信号的传输示意图。
此外，基于本发明实施例的上述方案原理，基于中继手机连接的不同单基站小区之间还可以形成树型组网结构，即各个单基站小区之间级联成树型结构，具体结构如图8所示，相应的图9给出了基于图8所示的树型组网结构，不同单基站小区内用户之间通信信号的传输示意图。
综上可见，本发明技术方案在目前的集群移动通信系统中，通过在每个单基站小区中设置相应的中继设备，基于相邻小区之间的中继设备来实现相邻小区之间的互联互通，从而即可以达到不同单基站小区内的用户之间进行群组通信的目的。特别是当本发明提出的中继设备为中继手机时，能够解决在一些紧急情况下，需要多个基站临时组网，传统的传输方案不能在短时间内提供无线组网的问题，进而满足了在这种应急情况下不需要特殊传输设备而实现单基站组网的技术需求。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求
1.一种基于单基站的集群通信系统，其特征在于，包括分别处于各个单基站小区中的基站和分别处于相邻单基站小区中、用于实现相邻单基站小区通信交互的中继设备，其中所述基站为自身所服务小区中的每个中继设备分别配置对应的传输信道，以及基于为每个中继设备配置的传输信道处理自身所服务小区内的用户和中继设备之间、及所服务小区内中继设备之间的信息交互；所述分别处于相邻单基站小区中、用于实现相邻单基站小区通信交互的中继设备之间交互从各自所在小区中接收到的信息。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述基站为自身所服务小区中的每个中继设备分别配置的对应传输信道为不同的空口时隙。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述中继设备之间通过有线连接方式、或无线连接方式来交互从各自所在小区中接收到的信息。
4.如权利要求1、2或3所述的系统，其特征在于，所述中继设备为具有语音通信能力的便携移动中继设备。
5.一种基于单基站的组呼通信方法，其特征在于，包括步骤组呼发起方所在单基站小区中的基站将该发起方发来的组呼信息通过配置给该小区中各个中继设备的传输信道分别下发给各个中继设备；所述各个中继设备分别将接收到的组呼信息传送给与所述中继设备通信相连的相邻单基站小区中的中继设备；所述相邻单基站小区中的中继设备将接收到的组呼信息上传给自身所在小区中的基站；以及由自身所在小区中的基站将接收到组呼信息通过组呼信道广播给该小区中的各个组内用户，并将接收到组呼信息通过配置给该小区中各个中继设备的传输信道分别下发给对应的各个中继设备。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述单基站小区中的基站配置给自身小区中各个中继设备的传输信道为不同的空口时隙。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述中继设备将接收到的组呼信息通过有线连接方式、或无线连接方式传送给与该中继设备通信相连的相邻单基站小区中的中继设备。
8.如权利要求5、6或7所述的方法，其特征在于，所述中继设备为具有语音通信能力的便携移动中继设备。
9.一种中继设备，其特征在于，包括用于将所在单基站小区中的基站通过对应传输信道发来的组呼信息转发给相邻单基站小区中对应中继设备的单元；和用于将相邻单基站小区中对应中继设备发来的组呼信息通过对应传输信道转发给自身所在小区中基站的单元。
10.如权利要求9所述的中继设备，其特征在于，所述中继设备和所在小区中基站之间用于交互组呼信息的传输信道为所在小区中基站为该中继设备配置的空口时隙。
全文摘要
本发明公开了一种基于单基站的集群通信系统，用以在基于单基站技术的集群移动通信系统中实现不同单基站小区内的用户之间进行群组通信，包括分别处于各个单基站小区中的基站和分别处于相邻单基站小区中、用于实现相邻单基站小区进行通信交互的中继设备，其中所述基站为自身所服务小区中的每个中继设备分别配置对应的传输信道，以及基于为每个中继设备配置的传输信道处理自身所服务小区内的用户和中继设备之间、及所服务小区内中继设备之间的信息交互；分别处于相邻单基站小区中、用于实现相邻单基站小区通信交互的中继设备交互从各自所在小区中接收到的信息。相应的本发明还公开了一种基于单基站的组呼通信方法和一种中继设备。
文档编号H04B7/14GK1933618SQ20061015003
公开日2007年3月21日 申请日期2006年10月24日 优先权日2006年10月24日
发明者杨长东 申请人:上海华为技术有限公司