多信道跳频接入系统的信道控制方法及装置

摘要

本发明公开了一种多信道跳频接入系统的信道控制方法及装置。该方法包括：用户在发生话音业务时，在同步控制信道利用控制时隙进行话音通信申请，并获取空闲话音业务信道的分配时隙号，并在同步条件下切换自身的跳频表，接入空闲话音业务信道，利用空闲话音业务信道分配的时隙进行话音通信；利用轮询时隙对用户以轮询方式逐一查询是否需要数据业务通信，用户在发生数据业务时，在同步控制信道利用控制时隙响应轮询查询，并利用轮询时隙获取空闲数据业务信道的分配时隙号，并在同步条件下切换自身的跳频表，接入空闲数据业务信道，利用空闲数据业务信道分配的时隙进行数据通信。

说明书

技术领域

本发明涉及移动通讯领域，特别是涉及一种多信道跳频接入系统的信道控 制方法及装置。

背景技术

目前，多信道跳频通信系统的实现多采用物理信道虚拟化技术，在逻辑信 道上进行同步处理及信道控制，对于独立物理信道的跳频接入系统的同步和信 道控制技术基本处于空白，而对于如战术无线通信系统中使用的窄带多信道跳 频接入系统的同步和信道分配来说没有合适的技术手段。

发明内容

本发明提供一种多信道跳频接入系统的信道控制方法及装置，以解决现有 技术中多个独立信道间跳频同步的问题、以及根据不同用户、不同业务进行高 效的信道分配问题。

本发明提供一种多信道跳频接入系统的信道控制方法，包括：多信道跳频 接入系统中的每个信道均使用独立的物理信道，并且各信道之间采用物理连接 完成信道实体间的时钟同步，信道中的同步控制信道和其他信道采用相同的跳 频表，各信道相互偏移使频率不互斥，方法具体包括：将同步控制信道的时隙 分为同步时隙、控制时隙、以及轮询时隙；利用同步时隙进行用户接入的跳频 同步；用户在发生话音业务时，在同步控制信道利用控制时隙进行话音通信申 请，并获取空闲话音业务信道的分配时隙号，并在同步条件下切换自身的跳频 表，接入空闲话音业务信道，利用空闲话音业务信道分配的时隙进行话音通信， 在话音业务完成并释放相应的话音业务信道后，回到同步控制信道释放对该话 音业务信道的控制；利用轮询时隙对用户以轮询方式逐一查询是否需要数据业 务通信，用户在发生数据业务时，在同步控制信道利用控制时隙响应轮询查询， 并利用轮询时隙获取空闲数据业务信道的分配时隙号，并在同步条件下切换自 身的跳频表，接入空闲数据业务信道，利用空闲数据业务信道分配的时隙进行 数据通信，在数据业务完成并释放相应的数据业务信道后，回到同步控制信道 释放对该数据业务信道的控制。

优选地，同步控制信道和数据业务信道采用相同的时隙结构。

优选地，同步控制信道的时隙结构为：根据多信道跳频接入系统的特性， 每个时帧分为2n hops个时隙，其中，hops为多信道跳频接入系统的跳频速率， n为自然数。

优选地，将同步控制信道的时隙分为同步时隙、控制时隙、以及轮询时隙 具体包括：将同步控制信道的2n hops个时隙分为同步时隙、控制时隙、以及 轮询时隙，每个时隙65字节，其中，同步时隙包括2个时隙，控制时隙包括 （2n hops/2）-1个时隙，轮询时隙包括（2n hops/2）+1个时隙。

优选地，利用空闲数据业务信道分配的时隙进行数据通信具体包括：步骤 1，用户在利用空闲数据业务信道分配的时隙进行数据通信1个时帧结束后， 回到同步控制信道，根据基站侧的控制信息判断有无抢占业务，如果没有抢占 业务，执行步骤2，否则，执行步骤3；步骤2，用户再次回到空闲数据业务信 道分配的时隙，并在1个时帧内进行数据通信，执行步骤1；步骤3，用户在 同步控制信道响应抢占业务。

本发明还提供了一种多信道跳频接入系统的信道控制装置，包括：多信道 跳频接入系统中的每个信道均使用独立的物理信道，并且各信道之间采用物理 连接完成信道实体间的时钟同步，信道中的同步控制信道和其他信道采用相同 的跳频表，各信道相互偏移使频率不互斥，装置具体包括：设置模块，用于将 同步控制信道的时隙分为同步时隙、控制时隙、以及轮询时隙；跳频同步模块， 用于利用同步时隙进行用户接入的跳频同步；话音业务模块，用于在用户发生 话音业务时，在同步控制信道利用控制时隙进行话音通信申请，并获取空闲话 音业务信道的分配时隙号，并在同步条件下切换用户自身的跳频表，接入空闲 话音业务信道，利用空闲话音业务信道分配的时隙进行话音通信，在话音业务 完成并释放相应的话音业务信道后，回到同步控制信道释放对该话音业务信道 的控制；数据业务模块，用于利用轮询时隙对用户以轮询方式逐一查询是否需 要数据业务通信，在用户发生数据业务时，在同步控制信道利用控制时隙响应 轮询查询，并利用轮询时隙获取空闲数据业务信道的分配时隙号，并在同步条 件下切换用户自身的跳频表，接入空闲数据业务信道，利用空闲数据业务信道 分配的时隙进行数据通信，在数据业务完成并释放相应的数据业务信道后，回 到同步控制信道释放对该数据业务信道的控制。

优选地，同步控制信道和数据业务信道采用相同的时隙结构。

优选地，同步控制信道的时隙结构为：根据多信道跳频接入系统的特性， 每个时帧分为2n hops个时隙，其中，hops为多信道跳频接入系统的跳频速率， n为自然数。

优选地，设置模块具体用于：将同步控制信道的2n hops个时隙分为同步 时隙、控制时隙、以及轮询时隙，每个时隙65字节，其中，同步时隙包括2 个时隙，控制时隙包括（2n hops/2）-1个时隙，轮询时隙包括（2n hops/2）+1 个时隙。

优选地，数据业务模块具体包括：判断子模块，用于在用户利用空闲数据 业务信道分配的时隙进行数据通信1个时帧结束后，使用户回到同步控制信道， 根据基站侧的控制信息判断有无抢占业务，如果没有抢占业务，调用通讯子模 块，否则，调用响应子模块；通讯子模块，用于再次使用户回到空闲数据业务 信道分配的时隙，并在1个时帧内进行数据通信，调用判断子模块；响应子模 块，用于使用户在同步控制信道响应抢占业务。

本发明有益效果如下：

通过提出一种应用于多信道跳频通信系统的信道接入及同步控制方法，使 用于多个跳频信道在处理同步和话音、数据业务接入时的信道分配技术，解决 了现有技术中多个独立信道间跳频同步的问题、以及根据不同用户、不同业务 进行高效的信道分配问题，能够提高多信道跳频系统间信道同步可靠性和业务 信道分配效率，提升系统整体性能。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术 手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、 特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领 域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并 不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的 部件。在附图中：

图1是本发明实施例的多信道跳频接入系统的信道控制方法的流程图；

图2是本发明实施例的各信道之间采用物理连接完成信道实体间的时钟同 步的示意图；

图3是本发明实施例的一种典型的时隙分配模型的示意图；

图4是本发明实施例的信道划分示意图；

图5是本发明实施例的突发话音业务的处理示意图；

图6是本发明实施例的多信道跳频接入系统的信道控制装置的结构示意 图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了 本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被 这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本 公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

为了解决现有技术中多个独立信道间跳频同步的问题、以及根据不同用 户、不同业务进行高效的信道分配问题，本发明提供了一种多信道跳频接入系 统的信道控制方法及装置，本发明实施例的技术方案尤其对于窄带无线接入系 统有很强适应性，可广泛应用于应急通信系统、战术通信系统等领域。在本发 明实施例中，每个信道均使用独立的物理信道的多信道跳频接入系统中，各信 道之间采用物理连接完成信道实体间的时钟同步，实现跳频同步。作为同步控 制的信道0和其它信道均采用相同的跳频表F0，根据实际物理信道的数量，其 它信道分别进行偏移保证各信道间频率均不产生互斥。其中信道0用于实现系 统的接入和同步控制，信道1用于数据业务通信，信道2用于双工话音业务通 信。信道0作为同步和控制的专用信道时隙分为同步时隙、控制时隙、轮询时 隙3大部分。用户在突发话音业务时在信道0控制时隙进行通信申请，切换自 身跳频表，接入业务信道2进行话音通信；用户突发数据业务时在信道0控制 时隙内响应轮询查询，切换自身跳频表接入业务信道1进行数据通信。

以下结合附图以及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此 处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。

方法实施例

根据本发明的实施例，提供了一种多信道跳频接入系统的信道控制方法， 多信道跳频接入系统中的每个信道均使用独立的物理信道，并且各信道之间采 用物理连接完成信道实体间的时钟同步，信道中的同步控制信道和其他信道采 用相同的跳频表，各信道相互偏移使频率不互斥，图1是本发明实施例的多信 道跳频接入系统的信道控制方法的流程图，如图1所示，根据本发明实施例的 多信道跳频接入系统的信道控制方法包括如下处理：

步骤101，将同步控制信道的时隙分为同步时隙、控制时隙、以及轮询时 隙；具体地，同步控制信道的时隙结构为：根据多信道跳频接入系统的特性， 每个时帧分为2n hops个时隙，其中，hops为多信道跳频接入系统的跳频速率， n为自然数。

步骤101具体包括：将同步控制信道的2n hops个时隙分为同步时隙、控 制时隙、以及轮询时隙，每个时隙65字节，其中，同步时隙包括2个时隙， 控制时隙包括（2n hops/2）-1个时隙，轮询时隙包括（2n hops/2）+1个时隙。

步骤102，利用同步时隙进行用户接入的跳频同步；

步骤103，用户在发生话音业务时，在同步控制信道利用控制时隙进行话 音通信申请，并获取空闲话音业务信道的分配时隙号，并在同步条件下切换自 身的跳频表，接入空闲话音业务信道，利用空闲话音业务信道分配的时隙进行 话音通信，在话音业务完成并释放相应的话音业务信道后，回到同步控制信道 释放对该话音业务信道的控制；

步骤104，利用轮询时隙对用户以轮询方式逐一查询是否需要数据业务通 信，用户在发生数据业务时，在同步控制信道利用控制时隙响应轮询查询，并 利用轮询时隙获取空闲数据业务信道的分配时隙号，并在同步条件下切换自身 的跳频表，接入空闲数据业务信道，利用空闲数据业务信道分配的时隙进行数 据通信，在数据业务完成并释放相应的数据业务信道后，回到同步控制信道释 放对该数据业务信道的控制。

在步骤104中，利用空闲数据业务信道分配的时隙进行数据通信具体包括：

步骤1，用户在利用空闲数据业务信道分配的时隙进行数据通信1个时帧 结束后，回到同步控制信道，根据基站侧的控制信息判断有无抢占业务，如果 没有抢占业务，执行步骤2，否则，执行步骤3；

步骤2，用户再次回到空闲数据业务信道分配的时隙，并在1个时帧内进 行数据通信，执行步骤1；

步骤3，用户在同步控制信道响应抢占业务。

优选地，在本发明实施例中，同步控制信道和数据业务信道可以采用相同 的时隙结构。

以下结合附图，对本发明实施例的上述技术方案进行详细说明。

在本发明实施例中，每个信道均使用独立的物理信道的多信道跳频接入系 统中，各信道之间采用物理连接完成信道实体间的时钟同步，实现跳频同步， 其结构如图2所示。

图3是本发明实施例的一种典型的时隙分配模型的示意图，如图3所示， 其中信道0用于实现系统的接入和同步控制，信道1用于数据业务通信，信道 2用于双工话音业务通信。用于数据通信的信道最大一般不超过2个，用于话 音业务的信道一般不超的5个。信道0和信道1采用相同的时隙结构，每个时 帧根据跳频系统特性分为2n hops个时隙，其中hops为跳频系统每秒的跳频速 率，n值的选择可灵活调整，一般情况下n>6；信道2为每路话音预留1个时 隙，最大支持i对用户同时通话，i的大小取决于跳频系统的信道带宽能力、用 户业务带宽需求等特性指标，信道带宽越宽则支持同时通话的用户数越多，但 至少保证需保证每个用户时隙的有效带宽大于4800bps，以满足基本话音需求。

如图3所示，作为同步控制的信道0和其它信道均采用相同的跳频表F0， 信道1在与信道0时钟同步的基础上跳频图案向后偏移M，M值可根据频率范 围和频率间隔进行调整，直到信道之间不产生互斥干扰，同理信道2向后偏移 N（N>M），根据实际物理信道的数量，分别进行偏移保证各信道间频率均不 产生互斥。

信道0作为同步和控制的专用信道2n hops个时隙分为3大部分，每个时 隙65个字节，如图4所示。其中第一部分为同步时隙，共2个时隙，主要完 成用户接入的跳频同步和维持，在系统中存在多个接入点时，通过同步时隙内 的信道搜索可实现接入点间的切换；第二部分为控制时隙，共（2n hops/2）-1 个时隙，主要完成话音用户的信道申请和分配，通过此部分时隙，指定相应的 空闲话音信道，将信道号、偏移量通知申请用户，同时还将完成信令交换，获 得信道分配的用户将直接转入对应的业务信道，使用指定的业务时隙进行业务 通信。第三部分为轮询时隙，共（2n hops/2）+1个时隙，这部分时隙主要用 于对接入用户以轮询方式逐一查询是否需要数据业务通信，如轮询过程中用户 响应则分配相应的数据业务信道的时隙给该用户，根据每个时帧轮询的结果完 成数据业务信道的分配，也就是每个用户分配的时隙数＝2n hops/申请用户数 （结果取整），多于时隙可综合分配到下一时帧使用。由于当申请用户数量较 多时，轮询周期变长，每个用户分配的信道带宽下降，因此综合考虑一般接入 的数据业务用户需根据实际系统带宽、用户需求等进行相应的限制。

用户在突发话音业务时，如图5，首先在信道0利用控制时隙进行话音通 信申请，获得空闲话音业务信道的分配时隙号后，在同步条件下切换自身跳频 表，接入业务信道2，同时利用分配的时隙进行话音通信，直到话音业务完成 后释放信道2，并回到信道0释放对信道2的控制。由于数据用户在基站侧注 册时已根据用户接入情况分配了轮询时隙，因此当用户突发数据业务时，首先 在信道0控制时隙内响应轮询查询，获得空闲数据业务信道的分配时隙号后， 在同步条件下切换自身跳频表，接入业务信道1，同时利用分配的时隙进行数 据通信，在一个时帧结束后回到信道0，相应基站侧控制信息，如无其它抢占 业务（如话音）则再次或到信道2在1个时帧内进行数据通信，如此反复，如 长期没有数据业务时用户可释放数据信道时隙，直到下次数据突发轮询时再重 新分配新的业务时隙。

综上所述，借助于本发明实施例的技术方案，通过提出一种应用于多信道 跳频通信系统的信道接入及同步控制方法，使用于多个跳频信道在处理同步和 话音、数据业务接入时的信道分配技术，解决了现有技术中多个独立信道间跳 频同步的问题、以及根据不同用户、不同业务进行高效的信道分配问题，能够 提高多信道跳频系统间信道同步可靠性和业务信道分配效率，提升系统整体性 能。

装置实施例

根据本发明的实施例，提供了一种多信道跳频接入系统的信道控制装置， 多信道跳频接入系统中的每个信道均使用独立的物理信道，并且各信道之间采 用物理连接完成信道实体间的时钟同步，信道中的同步控制信道和其他信道采 用相同的跳频表，各信道相互偏移使频率不互斥，图6是本发明实施例的多信 道跳频接入系统的信道控制装置的结构示意图，如图6所示，根据本发明实施 例的多信道跳频接入系统的信道控制装置包括：设置模块60、跳频同步模块 62、话音业务模块64、以及数据业务模块66，以下对本发明实施例的各个模 块进行详细的说明。

设置模块60，用于将同步控制信道的时隙分为同步时隙、控制时隙、以及 轮询时隙；其中，同步控制信道的时隙结构为：根据多信道跳频接入系统的特 性，每个时帧分为2n hops个时隙，其中，hops为多信道跳频接入系统的跳频 速率，n为自然数。

设置模块60具体用于：将同步控制信道的2n hops个时隙分为同步时隙、 控制时隙、以及轮询时隙，每个时隙65字节，其中，同步时隙包括2个时隙， 控制时隙包括（2n hops/2）-1个时隙，轮询时隙包括（2n hops/2）+1个时隙。

跳频同步模块62，用于利用同步时隙进行用户接入的跳频同步；

话音业务模块64，用于在用户发生话音业务时，在同步控制信道利用控制 时隙进行话音通信申请，并获取空闲话音业务信道的分配时隙号，并在同步条 件下切换用户自身的跳频表，接入空闲话音业务信道，利用空闲话音业务信道 分配的时隙进行话音通信，在话音业务完成并释放相应的话音业务信道后，回 到同步控制信道释放对该话音业务信道的控制；

数据业务模块66，用于利用轮询时隙对用户以轮询方式逐一查询是否需要 数据业务通信，在用户发生数据业务时，在同步控制信道利用控制时隙响应轮 询查询，并利用轮询时隙获取空闲数据业务信道的分配时隙号，并在同步条件 下切换用户自身的跳频表，接入空闲数据业务信道，利用空闲数据业务信道分 配的时隙进行数据通信，在数据业务完成并释放相应的数据业务信道后，回到 同步控制信道释放对该数据业务信道的控制。

数据业务模块66具体包括：

判断子模块，用于在用户利用空闲数据业务信道分配的时隙进行数据通信 1个时帧结束后，使用户回到同步控制信道，根据基站侧的控制信息判断有无 抢占业务，如果没有抢占业务，调用通讯子模块，否则，调用响应子模块；

通讯子模块，用于再次使用户回到空闲数据业务信道分配的时隙，并在1 个时帧内进行数据通信，调用判断子模块；

响应子模块，用于使用户在同步控制信道响应抢占业务。

优选地，在本发明实施例中，同步控制信道和数据业务信道采用相同的时 隙结构。

以上各个模块的详细处理在上述方法实施例中已经进行了详细说明，该装 置实施例中的各个模块的处理可以参照上述方法实施例的相应内容进行理解， 在此不再赘述。

综上所述，借助于本发明实施例的技术方案，通过提出一种应用于多信道 跳频通信系统的信道接入及同步控制方法，使用于多个跳频信道在处理同步和 话音、数据业务接入时的信道分配技术，解决了现有技术中多个独立信道间跳 频同步的问题、以及根据不同用户、不同业务进行高效的信道分配问题，能够 提高多信道跳频系统间信道同步可靠性和业务信道分配效率，提升系统整体性 能。

在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有 相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构 造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定编程 语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且 上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发 明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细 示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或 多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一 起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法 解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确 记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发 明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式 的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为 本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适 应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实 施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它 们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的 至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书（包括伴随的权利要 求、摘要和附图）中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有 过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书（包括伴随的权利要求、 摘要和附图）中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征 来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它 实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意 味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求 书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器 上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解， 可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器（DSP）来实现根据本发明实 施例的多信道跳频接入系统的信道控制装置中的一些或者全部部件的一些或 者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全 部的设备或者装置程序（例如，计算机程序和计算机程序产品）。这样的实现 本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号 的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供， 或者以任何其他形式提供。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并 且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施 例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的 限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之 前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包 括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干 装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体 体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解 释为名称。