一种宽带集群无线传输方法与系统技术方案

本发明专利技术涉及一种宽带集群无线传输方法，采用TDD双工模式和OFDM多址接入方式，以及半静态资源调度方法，使系统可以承载语音呼叫、视频监控等各类型业务。本发明专利技术所述的宽带集群无线传输系统，利用半静态资源分配的宽带集群无线传输方法，采用TDD双工模式和OFDM多址接入方式，使集群系统即可以承载传统语音业务，也可以承载视频等高速率的数据业务。本发明专利技术相对于现有技术，具有宽带化、流程简化、实现难度小、更适合集群系统业务的优点。

Method and system for wireless transmission of broadband cluster

The invention relates to a wireless broadband cluster transmission method, using TDD duplex mode and OFDM multiple access mode, and semi static resource scheduling method, the system can carry various types of voice calls, video surveillance and other services. Cluster broadband wireless transmission system of the invention, the use of broadband cluster wireless transmission method of semi static resource allocation, using TDD duplex mode and OFDM multiple access method, the cluster system that can carry the traditional voice business, can also according to the number of high-speed video services. Compared with the prior art, the invention has the advantages of wide bandwidth, simple process, little difficulty in realization and more suitable for the business of the cluster system.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及基于语音和低速数据传输的通信技术，更具体地说，涉及一种宽带集群无线传输方法，以及一种宽带集群无线传输系统。
技术介绍
传统的窄带集群是基于语音和低速数据传输的通信系统，占据着当前集群系统市场的大部分份额，在指挥调度方面发挥着重要作用。而随着无线高速数据业务需求的飞速发展，宽带化已经成为无线通信网络发展的必然趋势。行业用户在利用集群通信系统进行指挥调度的过程中，不仅仅要“听得到”、“呼得到”，还要“看得见”、“看得清”，需要支持视频图像的回传，但是由于传统窄带集群系统的带宽限制，导致其天然无法支持用户的新需求，因此宽带集群系统必然会在以后的集群市场中占据一块很大的份额。当前宽带通信系统主要采用LTE相关协议。LTE系统分为TDD和FDD两种双工模式，子载波间隔15KHz，下行采用OFDM多址接入方式，而上行采用DFT-S-OFDM多址接入方式，支持多种带宽配置(20MHz、10MHz、5MHz等)，上下行都采用通过PDCCH信道指示的动态资源调度方式。标准LTE协议针对的是公网的应用场景和业务环境，并不支持集群系统所需要的特殊业务模型(如：组呼、全呼、调度台业务等)。为了增加对于集群特殊业务的支持，有关厂商在标准LTE协议基础上，提出了B-TrunC通信系统。B-TrunC通信系统对标准LTE协议进行了扩展，增加了核心网侧网元，并对空口协议进行了修改，使集群所需的业务模型得到了支持。LTE协议的不足是：针对公网商业运营环境，适合大带宽、同时激活业务数量大的应用场景，并不适合集群系统这种半双工、需支持组呼和全呼等特殊业务模型的应用场景。其采用的15KHz子载波间隔与当前集群系统中普遍使用的12.5KHz载波宽度不兼容。其采用的动态资源调度方式；上下行不同的多址接入方式(下行采用OFDM，上行采用DFT-S-OFDM)；5ms或10ms的无线帧长度，较短的上下行转换点间隔，以上三点都会使相关设备的实现难度增加。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种即可以承载传统语音业务，也可以承载视频等高速率数据业务的宽带集群无线传输方法与系统。本专利技术的技术方案如下：一种宽带集群无线传输方法，基于无线帧进行语音呼叫业务、上行视频监控业务，所述的无线帧包括位于帧头的数据时隙slot0、位于帧尾的数据时隙slot3、位于帧中部的数据时隙slot1、数据时隙slot2；数据时隙slot0为下行时隙，用于承载下行控制信令和下行语音业务；数据时隙slot3为上行时隙，用于承载上行控制信令、随机接入指示信令和上行语音业务。数据时隙slot1、数据时隙slot2为上行时隙，用于承载上行视频监控业务。作为优选，数据时隙slot0上的信道结构包括下行公共信令区、下行信息区；下行公共信令区承载1路公共信令信道，用于下行公共信令的发送；下行信息区承载1路用户专用语音信令信道，用于下行语音业务数据和用户专用控制信令的发送。作为优选，数据时隙slot3上的信道结构包括上行公共信令区、上行信息区、随机接入检测冲突区；公共信令区承载1路公共信令信道，用于上行公共信令的发送；上行信息区承载1路用户专用语音信令信道，用于上行语音业务数据和用户专有控制信令的发送；随机接入检测冲突区用于随机接入过程中移动设备MS冲突发送随机接入指示信令。作为优选，基于无线帧，移动设备MS发起语音呼叫业务的步骤如下：1)移动设备MS1完成随机接入过程后，获得上行同步状态，在第n帧数据时隙slot3的上行公共信令区发送链路建立请求，链路建立请求中携带呼叫类型、目的移动设备MS或组的ID信息；2)基站设备BS接收到链路建立请求后，判断数据时隙slot0和数据时隙slot3上是否存在空闲的专用语音信令信道，如果有，则根据不同的呼叫类型进行链路建立；3)完成链路建立流程后，语音业务在数据时隙slot0和数据时隙slot3上分配的专用信道上进行传输。作为优选，如果呼叫类型是组呼，则基站设备BS在第n+2帧数据时隙slot0的下行公共信令区向目的组发送链路建立请求，链路建立请求中携带在数据时隙slot0和数据时隙slot3上分配的专用业务信道对应的信道号，并在第n+3帧数据时隙slot0的下行公共信令区向发起业务的移动设备MS发送链路建立响应信令，链路建立响应信令中携带在数据时隙slot0和数据时隙slot3上分配的专用业务信道对应的信道号，完成建链流程。作为优选，如果呼叫类型是个呼，则基站设备BS在第n+2帧数据时隙slot0的下行公共信令区向目的移动设备MS发送链路建立请求，链路建立请求中携带在数据时隙slot0和数据时隙slot3上分配的专用业务信道对应的信道号，目的移动设备MS在第n+2帧数据时隙slot3的上行公共信令区向基站设备BS上报建链响应，之后基站设备BS在第n+4帧数据时隙slot0的下行公共信令区向发起业务的移动设备MS发送链路建立响应信令，链路建立响应信令中携带在数据时隙slot0和数据时隙slot3上分配的专用业务信道对应的信道号，完成建链流程。作为优选，基于无线帧，移动设备MS发起上行视频监控业务建链的步骤如下：1)移动设备MS完成随机接入过程后，获得上行同步状态，在第n帧数据时隙slot3上行公共信令区发送链路建立请求，链路建立请求中携带信息为视频呼叫请求；2)基站设备BS接收到链路建立请求后，判断数据时隙slot1或数据时隙slot2是否空闲，以及数据时隙slot0和数据时隙slot3上是否存在空闲的专用语音信令信道；如果有，则在第n+2帧数据时隙slot0的下行公共信令区向移动设备MS发送链路响应请求，链路响应请求中携带分配的视频业务信道位置和专用语音信令信道的位置信息，完成建链流程；3)完成链路建立流程后，上行视频监控业务在分配的数据时隙slot1或者数据时隙slot2上进行传输，相关的控制信令在分配的视频业务伴随数据时隙slot0和数据时隙slot3传输。作为优选，无线帧还包括1个下行同步时隙、1个GP保护时隙；下行同步时隙设置于数据时隙slot0后，用于承载下行同步序列，移动设备MS通过下行同步时隙获得下行时间、进行频率同步；GP保护时隙设置于下行时隙与上行时隙的之间，用于避免下行时隙对于上行时隙的干扰，提供完成转换配置的处理时延。作为优选，无线帧中的各时隙以OFDM符号为单位进行划分，其中，下行同步时隙的时域长度为1个OFDM符号，GP保护时隙的时域长度为9个OFDM符号，数据时隙slot0的时域长度为12个OFDM符号，数据时隙slot1、数据时隙slot2的时域长度为80个OFDM符号，数据时隙slot3的时域长度为18个OFDM符号。作为优选，1个OFDM符号的长度为320个采样点，时长为100us；OFDM符号内填入的循环前缀CP的长度为64个采样点。作为优选，上行时隙与下行时隙之间加入的预设时长的保护间隔，提供完成转换配置的处理时延，则数据时隙Slot0提前保护间隔的时长。作为优选，移动设备MS发起随机接入过程，具体如下：1)移动设备MS读取小区广播后，获得下行同步状态，在第n帧数据时隙slot3的随机接入检测冲突区发送随机接入指示，随机接入指示中携带移动设备MS的临时随机标识；2)基站设备BS本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种宽带集群无线传输方法，其特征在于，基于无线帧进行语音呼叫业务、上行视频监控业务，所述的无线帧包括位于帧头的数据时隙slot0、位于帧尾的数据时隙slot3、位于帧中部的数据时隙slot1、数据时隙slot2；数据时隙slot0为下行时隙，用于承载下行控制信令和下行语音业务；数据时隙slot3为上行时隙，用于承载上行控制信令、随机接入指示信令和上行语音业务。数据时隙slot1、数据时隙slot2为上行时隙，用于承载上行视频监控业务。

【技术特征摘要】
1.一种宽带集群无线传输方法，其特征在于，基于无线帧进行语音呼叫业务、上行视频监控业务，所述的无线帧包括位于帧头的数据时隙slot0、位于帧尾的数据时隙slot3、位于帧中部的数据时隙slot1、数据时隙slot2；数据时隙slot0为下行时隙，用于承载下行控制信令和下行语音业务；数据时隙slot3为上行时隙，用于承载上行控制信令、随机接入指示信令和上行语音业务。数据时隙slot1、数据时隙slot2为上行时隙，用于承载上行视频监控业务。2.根据权利要求1所述的宽带集群无线传输方法，其特征在于，数据时隙slot0上的信道结构包括下行公共信令区、下行信息区；下行公共信令区承载1路公共信令信道，用于下行公共信令的发送；下行信息区承载1路用户专用语音信令信道，用于下行语音业务数据和用户专用控制信令的发送。3.根据权利要求2所述的宽带集群无线传输方法，其特征在于，数据时隙slot3上的信道结构包括上行公共信令区、上行信息区、随机接入检测冲突区；公共信令区承载1路公共信令信道，用于上行公共信令的发送；上行信息区承载1路用户专用语音信令信道，用于上行语音业务数据和用户专有控制信令的发送；随机接入检测冲突区用于随机接入过程中移动设备MS冲突发送随机接入指示信令。4.根据权利要求3所述的宽带集群无线传输方法，其特征在于，基于无线帧，移动设备MS发起语音呼叫业务的步骤如下：1)移动设备MS1完成随机接入过程后，获得上行同步状态，在第n帧数据时隙slot3的上行公共信令区发送链路建立请求，链路建立请求中携带呼叫类型、目的移动设备MS或组的ID信息；2)基站设备BS接收到链路建立请求后，判断数据时隙slot0和数据时隙slot3上是否存在空闲的专用语音信令信道，如果有，则根据不同的呼叫类型进行链路建立；3)完成链路建立流程后，语音业务在数据时隙slot0和数据时隙slot3上分配的专用信道上进行传输。5.根据权利要求4所述的宽带集群无线传输方法，其特征在于，如果呼叫类型是组呼，则基站设备BS在第n+2帧数据时隙slot0的下行公共信令区向目的组发送链路建立请求，链路建立请求中携带在数据时隙slot0和数据时隙slot3上分配的专用业务信道对应的信道号，并在第n+3帧数据时隙slot0的下行公共信令区向发起业务的移动设备MS发送链路建立响应信令，链路建立响应信令中携带在数据时隙slot0和数据时隙slot3上分配的专用业务信道对应的信道号，完成建链流程。6.根据权利要求4所述的宽带集群无线传输方法，其特征在于，如果呼叫类型是个呼，则基站设备BS在第n+2帧数据时隙slot0的下行公共信令区向目的移动设备MS发送链路建立请求，链路建立请求中携带在数据时隙slot0和数据时隙slot3上分配的专用业务信道对应的信道号，目的移动设备MS在第n+2帧数据时隙slot3的上行公共信令区向基站设备BS上报建链响应，之后基站设备BS在第n+4帧数据时隙slot0的下行公共信令区向发起业务的移动设备MS发送链路建立响应信令，链路建立响应信令中携带在数据时隙slot0和数据时隙slot3上分配的专用业务信道对应的信道号，完成建链流程。7.根据权利要求3所述的宽带集群无线传输方法，其特征在于，基于无线帧，移动设备MS发起上行视频监控业务建链的步骤如下：1)移动设备MS完成随机接入过程后，获得上行同步状态，在第n帧数据时隙slot3上行公共信令区发送链路建立请求，链路建立请求中携带信息为视频呼叫请求；2)基站设备BS接收到链路建立请求后，判断数据时隙slot1或数据时隙slot2是否空闲，以及数据时隙slot0和数据时隙slot3上是否存在空闲的专用语音信令信道；如果有，则在第n+2帧数据时隙slot0的下行公共信令区向移动设备MS发送链路响应请求，链路响应请求中携带分配的视频业务信道位置和专用语音信令信道的位置信息，完成建链流程；3)完成链路建立流程后，上行视频监控业务在分配的数据时隙slot1或者数据时隙slot2上进行传输，相关的控制信令在分配的视频业务伴随数据时隙slot0和数据时隙slot3传输。8.根据权利要求1所述的宽带集群无线传输方法，其特征在于，无线帧还包括1个下行同步时隙、1个GP保...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴国良，
申请(专利权)人：福建先创电子有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35