(三)发明内容
本发明的目的在于提供一种通过改进现有MPT1327模拟集群通信系统和终端技术,使得终端在基站重叠覆盖区内移动通话时,自动选择信号较强基站,保证通话不中断的MPT1327模拟集群通信终端跨基站通话自动切换技术。
本发明的目的是这样实现的:
1、基本内容及参数
终端最多支持跨24个基站话音自动切换。每个基站可有4个重叠覆盖基站。在终端中对应每个基站设有一个系统码参数、两个控制信道参数、两个话务信道参数、四个重叠覆盖基站。每一个基站的2控制信道至少有一个要在控制信道表或灵活信道计划表中存在(主要取决于采用控制信道表扫描方式还是灵活信道计划扫面方式)。写入到切换表(切换表是用来存储24个基站的相关信息)中的话务信道要与系统的话务信道相对应,确保可以锁定到基站的正确话务信道。最多允许设置10个平滑组的组呼号,每个组呼号可以关联到24个基站中的任意几个或全部。
重叠覆盖基站的后台扫描(后台扫描是在话务信道正常通话的过程中,当本地场强信号比较弱时,去扫面重叠覆盖基站的过程)由几个参数控制:
启动切换电平:指提前设定的一个固定电平值。本信道的场强弱于该设定值,开始启动后台扫描程序;
切换门限电平差:指提前设定的本信道场强与重叠覆盖基站场强的差值。当重叠覆盖基站的场强比本信道的场强强于该设定的差值,则切换到重叠覆盖基站信道;
切换时间间隔:终端搜索第一个重叠覆盖基站与搜索下一个重叠覆盖基站的时间间隔;
发射转接收时间间隔:终端在发射的状态,当设定的时间到时,转为接收状态的时间值。
2、实现原理简述
终端锁定到系统,首先查找锁定系统的基站号,只有找到基站号,才能确认其关联的4个重叠覆盖基站。终端在重叠覆盖区上线,当场强信号弱于设定的门限值时,开始后台扫描,扫描的顺序是按照切换表中写入4个重叠覆盖基站的先后顺序进行的,当检测到所关联的重叠覆盖基站场强信号比锁定基站信号强时,如果在接收状态,则直接锁定到信号强的基站。如果发射状态,则要在锁定的基站上发送一条信令Maint1,通知系统在本基站不处于发射状态.之后才能锁定到信号较强的叠覆盖基站,而且发送信令Maint0,通知系统在此基站要进行发射.通话结束下线时,首先检测刚刚切换到的叠覆盖基站的控制信道,如果满足登记条件,重新登记。如果此控制信道没有登记成功,则会按照终端设定的扫描方式进行扫描,直到找到满足条件的信道,重新登记。
3、实现方法
结合图1作接收状态流程图详细说明:
1、当MPT模拟集群终端锁定到系统后,开始查找话务信道切换表,通过锁定到该系统的系统码,从表中找到相应的基站号,系统码是基站号的唯一标识,如果不能找到系统码对应的基站号,说明表中没有写入该基站,则不进入后台扫描。
2、当找到基站号后,就确认了当前锁定的基站,通过锁定基站,查找4个重叠覆盖基站,判断每个重叠覆盖基站的控制信道是否在所规定的表中(如果是控制信道表扫描方式或是段扫描方式,则要在控制信道表中。如果是灵活信道计划扫描方式,则要在灵活信道计划表中。)如果两个控制信道都没有在所规定的表中,则把此重叠覆盖基站置空,表示不关联此重叠覆盖基站,后台扫描的时候就不会扫描此基站。
3、终端上线后,判断组属性为平滑组,且在接收状态,则进入后台扫描过程。
4、首先确定平滑组的组号,通过组号查找重叠覆盖基站号,这个重叠覆盖基站包括24个基站中的几个或全部,主要用来控制当呼叫这个组号时,只有与该组号相关联的基站才能够响应,没有关联的基站不会上线。
5、分别判断锁定基站的4个重叠覆盖基站,如果4个重叠覆盖基站都为空,说明本基站没有写入重叠覆盖基站,则不进入后台扫描。
6、判断所在的话务信道在表中具体的位置。做上标记,以备切换时锁定相应的位置。如果没有找到,则说明此话务信道没有在表中,则不进行后台扫描。
7、“切换信道时间”主要是控制重叠覆盖基站之间扫描时间间隔。例如:当扫描完第一个重叠覆盖基站后,要等到设定的“切换信道时间”到的时候才可以扫描第二个重叠覆盖基站。
8、此处是检测本基站话务信道的场强,如果检测的场强值比设定的“切换电平”场强值强,则不会进入后台扫描,此时会重新复位“切换信道时间”,用来控制下次检测本信道场强。
9、如果检测的场强值比设定的“切换电平”场强值弱,则要进行检测重叠覆盖基站的场强,在检测之前,首先要确定要检测哪个重叠覆盖基站,默认情况是先检测第一个重叠覆盖基站。
10、确定重叠覆盖基站后,查找重叠覆盖基站的几个参数:包括系统码、控制信道、话务信道,以备后续锁定的时候更新相关参数。根据步骤6,可以判断应锁定到哪个话务信道。例如:本信道的话务信道为第一个信道,则重叠覆盖基站也锁定到第一个信道。
11、锁定重叠覆盖基站,检测重叠覆盖基站的场强值,如果重叠覆盖基站的场强比设定的场强值弱,则不进行切换,退出扫描状态,此时记录重叠覆盖基站序号,以便下次进行扫描时以此序号的下一重叠覆盖基站为起始状态。
12、如果重叠覆盖基站的场强比设定的场强值强,则锁定重叠覆盖基站信道。并把重叠覆盖基站设定为当前基站,更新相关参数,继续在此信道上启动后台扫描。
结合图2发射状态流程图详细说明:
1、如果终端以平滑组上线,且在发射状态,则启动定时器,控制发射转接收的时间。这里的发射转接收时间是动态变化的,根据场强的强弱自动计算出时间的长短。以线性关系来变化,可以通过写频软件设定某些参数控制斜率的变化。
2、当发射转接收的时间到时,会转为接收状态,此时将走前面接收的整个流程。
3、检测本信道场强比设定的门限电平值强,不满足进入后台扫描的条件,会重新转到发射的状态,并重新启用定时器计算下次转回接收的时间。
4、检测本信道场强比设定的门限电平值弱,满足进入后台扫描的条件,会锁定到重叠覆盖基站,在检测重叠覆盖基站的场强。检测重叠覆盖基站场强比设定的门限电平值弱,不满足锁定的条件,会重新锁回原来的信道,转到发射状态,并重新启用定时器计算下次转回接收的时间。
5、如果重叠覆盖基站满足条件,将锁定到重叠覆盖基站,在锁定之前,要先锁回本信道,发送一条信令Maint1到系统,通知系统在本信道停止发送,系统收到信令后会做相应的处理。
6、锁定到重叠覆盖基站,发送信令Maint0,通知系统在本基站上进行发射。
7、把重叠覆盖基站设定为当前基站,更新相关参数,继续在此信道上启动后台扫描。
本发明的优点就是能够在多基站的重叠覆盖区上线后自由切换,总是能够保持在场强最强的基站上通话,保证了话音的质量,不会出现一旦信号变弱就失锁的情况。与以往的技术相比较,不但节省了时间,也提高了工作效率,尤其在比较关键的时刻,可以保持持续通话而不会掉线。没有此技术之前,在重叠覆盖区上线后,锁定的基站信号较弱的时候,也不会去找信号较强的基站来锁定,直到最终不能进行正常通话乃至失锁,才会重新进行信令信道扫描、锁定后重新建立呼叫。
(五)具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明:
结合图3,此图模拟实地终端跨区呼叫转移的过程,此时基站3的重叠覆盖基站为基站1、2、4、5。假设终端从基站3切换到基站5,下面描述其实现过程:
接收状态:
终端锁定在基站3,当建立平滑组呼叫后,上线到基站3的话务信道1,检测基站3话务信道1的场强,当场强弱于设定值时,扫描重叠覆盖基站,扫描的顺序是按照切换表中写入4个重叠覆盖基站的先后顺序进行的,依次扫描相应话务信道1,当基站5的话务信道1满足条件时,则锁定。通话结束后,终端将返回控制信道,首先会选择基站5的两个控制信道来锁定,如果不满足锁定条件,则按照终端设定的扫描方式进行扫描。
发射状态:
当按住PTT在讲话的过程中,如果扫描都完成后,扫描的过程同接收状态。现在即将从基站3切换到基站5,首先要在基站3上发送信令Maint1,通知系统在本信道已经不处于讲话状态,接着在基站5上发送信令maint0,通知系统在本信道处于讲话状态。
如果所呼叫的平滑组只包括3、4、5基站,则只在3、4、5之间进行切换,虽然重叠覆盖基站包括1、2,但不会切换到基站1、2上。
本发明在扫描重叠覆盖基站的时候会有很短时间的断续,但不会影响到通话。具体间断时间如下所示:
1、发射转接收场强检测稳定时延时测试
表1 发射转接收场强检测稳定时延时测试数据
时间(ms) | 稳定度(与实际场强相差数) |
200 | 正常 |
150 | 正常 |
140 | 正常 |
135 | 正常 |
130 | 基本正常 |
125 | 3~4dBm |
100 | 10dBm |
2、接收状态时间间断理论值
1)、本信道场强强于设定值
无时间间断
2)、本信道场强弱于设定值、重叠覆盖基站场强也弱于设定值
表2 接收状态时间间断理论值
锁定重叠覆盖基站 | 等待场强稳定 | 锁回本基站 |
20ms | 35ms | 20ms+30ms |
3)、本信道场强弱于设定值、重叠覆盖基站场强强于设定值、锁定到重叠覆盖基站
表3 接收状态时间间断理论值
锁定重叠覆盖基站 | 等待场强稳定 |
20ms | 35ms+30ms |
3、发射转接收时间间断理论值
1)、本信道场强强于设定值
表4 发射转接收时间间断理论值
发射—>接收(锁定锁相环) | 接收场强稳定时间 | 接收—>发射(锁定锁相环) |
20ms | 135ms | 50ms |
2)、本信道场强弱于设定值、重叠覆盖基站场强也弱于设定值
表5 发射转接收时间间断理论值
发—>收(PLL) | 稳定时间 | 重叠覆盖基站检测时间 | 收—>发(PLL) |
20ms | 135ms | 60ms | 50ms |
3)、本信道场强弱于设定值、重叠覆盖基站场强强于设定值、锁定到重叠覆盖基站
表6 发射转接收时间间断理论值
发->收(PLL) | 稳定时间 | 重叠覆盖基站检测时间 | 收->发(PLL) | Maint1(off) | 转关联发射(PLL) | Maint0(on) |
20ms | 135ms | 55ms | 20ms | 83ms | 20ms | 83ms |
4、实际测试数据
表7 实际测试数据表