СПОСОБ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ СВЯЗИ В ЧАСТНОЙ СЕТИ DMR, ТЕРМИНАЛ, РЕТРАНСЛЯЦИОННАЯ СТАНЦИЯ И СИСТЕМА
METHOD OF COMMUNICATION IN DMR PRIVATE NETWORK, TERMINAL, RELAY STATION AND SYSTEM

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к технологии связи в частной сети, в частности к способу осуществления, терминалу, ретрансляционной станции и системе связи в частной сети DMR.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В качестве европейского стандарта связи в частной сети, недавно установленного ETSI (European Telecommunications Standards Institute - Европейским Институтом Телекоммуникационных Стандартов) вместо аналогового Private Mobile Radio (PMR), стандарт Digital Mobile Radio (DMR) имеет преимущество, выражающееся в большой зоне покрытия, высокой скорости передачи, высокой эффективности использования спектра и хорошем энергосбережении. Таким образом, продукты связи в частной сети на основе стандарта DMR имеют хорошие рыночные перспективы.
Стандарт DMR использует структуру кадра множественного доступа с временным разделением (TDMA) с двойным временным интервалом. На фиг.1 показана схема структуры кадра TDMA DMR в прямом режиме. Так называемый прямой режим означает, что терминалы связи осуществляют связь друг с другом напрямую без ретрансляционной станции. Согласно фиг.1 кадр TDMA DMR включает в себя два полностью идентичных временных интервала длительностью 30 мс, причем каждый из временных интервалов дополнительно делится средним полем шаблона синхронизации на две нагрузки одинаковой длительности. Каждый из временных интервалов снабжен защитным интервалом длительностью 1,25 мс на двух своих концах. Соответственно, промежуток между временными интервалами равен 2,5 мс.
В режиме ретрансляции информация общего канала назначения Common Assignment Channel (CACH)  вставляется в кадр TDMA DMR, показанный на фиг.1, ретрансляционной станцией для рассылки номера временного интервала и условия занятия каждого временного интервала. На фиг.2 показана схема структуры кадра TDMA DMR в направлении вниз в режиме ретрансляции. Согласно фиг.2 информация CACH длительностью 2,5 мс вставляется ретрансляционной станцией в защитный интервал длительностью 2,5 мс между двумя временными интервалами, и информация используется для указания номера временного интервала и условия занятия следующего временного интервала. Соответственно, в режиме ретрансляции существует информация CACH вместо защитного интервала между временными интервалами.
В режиме ретрансляции существующий способ осуществления связи в частной сети DMR заранее задает временной интервал передачи для терминала связи, и, будучи задан, временной интервал передачи для одного терминала связи не может изменяться. Чтобы гарантировать, что каждый из терминалов связи в одной и той же группе может осуществлять связь с другим терминалом, каждому из терминалов связи в одной и той же группе заранее назначается один и тот же временной интервал передачи. При этом, чтобы гарантировать отсутствие помехи передач между разными группами, в разных группах используются терминалы связи с разными временными интервалами передачи. В процессе связи ретрансляционная станция периодически передает информацию CACH для указания номера временного интервала и условия занятия каждого временного интервала. Терминал связи принимает информацию CACH для установления синхронизации с информацией, таким образом, блокируя заранее назначенный временной интервал передачи для осуществления связи в частной сети посредством временного интервала. В этом случае разные группы осуществляют связь посредством разных временных интервалов, тем самым обеспечивая полное использование двух временных интервалов в кадре TDMA DMR.
Вышеописанный способ осуществления имеет тот недостаток, что терминал связи может осуществлять связь только посредством заранее назначенного ему временного интервала передачи. Соответственно, терминалы связи с разными временными интервалами передачи не могут осуществлять связь друг с другом. В результате терминалы связи в одной и той же группе должны обеспечиваться одним и тем же временным интервалом для связи друг с другом. В этом случае, хотя два независимых канала заданы самим протоколом DMR в полосе частот 12.5 кГц для поддержки двух независимых частных сетей, для связи в группе можно использовать только один фиксированный временной интервал, тогда как другой временной интервал нельзя использовать, даже если он свободен. Соответственно, в одной группе можно использовать только полосу частот 6,25 кГц, а другую полосу частот 6,25 кГц из 12,5 кГц использовать нельзя.
Следовательно, существует необходимость в осуществлении решения для связи в частной сети DMR, которое способно устранить недостатки, существующие в уровне техники.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Техническая проблема, подлежащая решению в настоящем изобретении, состоит в обеспечении способа осуществления, терминала, ретрансляционной станции и системы для связи в частной сети DMR в отношении недостатков, существующих в уровне техники, состоящих в том, что каждый из терминалов связи может осуществлять связь с другим терминалом только с использованием одного и того же временного интервала в группе, из-за чего можно полностью использовать полосу частот 6,25 кГц вместо полосы частот 12,5 кГц.
Техническое решение, используемое в настоящем изобретении для решения этой технической проблемы, предусматривает:
терминал связи в частной сети DMR для осуществления связи в частной сети DMR в режиме ретрансляции содержит:
модуль связи для приема информации CACH и приема и отправки передачи частной сети DMR,
он дополнительно содержит:
модуль синхронизации для установления синхронизации на основании принятой информации CACH и определения, какой временной интервал занимает принятая передача частной сети DMR; и
управления модулем связи для осуществления ответа на принятую передачу частной сети DMR во временном интервале.
В терминале связи в частной сети DMR, предусмотренном настоящим изобретением, модуль синхронизации используется для:
блокировки свободного временного интервала на основании принятой информации CACH;
управления модулем связи для инициирования передачи в частной сети DMR в свободном временном интервале.
Настоящее изобретение дополнительно предусматривает ретрансляционную станцию частной сети DMR, причем ретрансляционная станция содержит:
модуль приемопередатчика для приема и ретрансляции передачи частной сети DMR,
и он дополнительно содержит:
модуль разрешения для определения, какой временной интервал занимает принятая передача частной сети DMR;
управления модулем приемопередатчика для ретрансляции передачи частной сети DMR во временном интервале.
Настоящее изобретение дополнительно предусматривает систему связи в частной сети DMR для осуществления связи в частной сети DMR в режиме ретрансляции, и она, по меньшей мере, содержит:
первый терминал связи в частной сети DMR;
второй терминал связи в частной сети DMR;
ретрансляционную станцию частной сети DMR для периодической передачи информации CACH;
первый и второй терминал связи в частной сети DMR для приема информации CACH для установления синхронизации с ретрансляционной станцией частной сети DMR на основании информации CACH;
первый терминал связи в частной сети DMR для инициирования передачи в частной сети DMR;
ретрансляционную станцию частной сети DMR для приема передачи частной сети DMR и ретрансляции принятой передачи частной сети DMR на второй терминал связи в частной сети DMR;
второй терминал связи в частной сети DMR для приема передачи частной сети DMR, ретранслированной ретрансляционной станцией частной сети DMR для осуществления ответа на принятую передачу частной сети DMR;
первый терминал связи в частной сети DMR для блокировки свободного временного интервала на основании принятой информации CACH и инициирования передачи частной сети DMR в свободном временном интервале;
ретрансляционную станцию частной сети DMR для приема передачи частной сети DMR и определения, какой временной интервал она занимает, с последующей ретрансляцией принятой передачи частной сети DMR во временном интервале;
второй терминал связи в частной сети DMR для приема передачи частной сети DMR, ретранслированной ретрансляционной станцией частной сети DMR для определения, какой временной интервал она занимает, с последующим осуществлением ответа на передачу частной сети DMR во временном интервале.
Настоящее изобретение дополнительно предусматривает способ осуществления связи в частной сети DMR для осуществления связи в частной сети DMR в режиме ретрансляции, и он содержит этапы, на которых:
S1, инициируют передачу в частной сети DMR;
S2, принимают передачу частной сети DMR для определения, какой временной интервал она занимает, и ретрансляции передачи частной сети DMR во временном интервале;
S3, принимают ретранслированную передачу частной сети DMR для определения, какой временной интервал она занимает, и осуществления ответа на передачу частной сети DMR во временном интервале.
Согласно способу осуществления связи в частной сети DMR, предусмотренному настоящим изобретением, до этапа S1 предусмотрен этап, на котором:
S11, принимают информацию CACH для установления синхронизации на основании информации CACH.
Согласно способу осуществления связи в частной сети DMR, предусмотренному настоящим изобретением, на этапе 1 дополнительно блокируют свободный временной интервал на основании информации CACH и инициируют передачу частной сети DMR в свободном временном интервале.
Реализация технического решения настоящего изобретения создает преимущества в следующих аспектах: поскольку каждая передача частной сети DMR занимает только один временной интервал, случая, когда одна и та же передача частной сети DMR занимает разные временные интервалы в разное время, можно избегать, чтобы гарантировать стабильность свободного временного интервала. В этом случае другие терминалы связи в частной сети DMR могут инициировать новую передачу в частной сети DMR путем блокировки незанятого свободного временного интервала, независимо от того, принадлежат ли эти терминалы связи в частной сети DMR той же группе, что и терминалы связи частной сети, которые уже осуществляют связь в частной сети DMR. В этом случае, когда один временной интервал занят, новую передачу в частной сети DMR можно инициировать в другом временном интервале, и, таким образом, можно добиться полного использования полосы частот 12,5 кГц.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Дальнейшее объяснение настоящего изобретения приведено на основе чертежей и вариантов осуществления изобретения, на чертежах:
фиг.1 - схема структуры кадра TDMA DMR в прямом режиме;
фиг.2 - схема структуры кадра TDMA DMR в направлении вниз в режиме ретрансляции;
фиг.3 - логическая блок-схема способа осуществления связи в частной сети DMR согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг.4 - структурная схема системы связи в частной сети DMR согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг.5 - структурная схема терминалов связи в частной сети DMR согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг.6 - структурная схема ретрансляционной станции частной сети DMR согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ
Для лучшего понимания задачи, технических решений и преимуществ настоящего изобретения настоящее изобретение дополнительно поясняется в связи с чертежами и вариантами осуществления. Очевидно, что конкретные варианты осуществления используются только для объяснения настоящего изобретения и не используются для ограничения настоящего изобретения.
На фиг.3 показана логическая блок-схема способа осуществления 300 связи в частной сети DMR согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения. Согласно фиг.3 способ 300 начинается на этапе 302.
Затем, на следующем этапе 304, терминалы связи в частной сети DMR (включая инициирующие терминал и терминалы назначения) отслеживают информацию CACH, периодически передаваемую ретрансляционной станцией, и устанавливают синхронизацию с ретрансляционной станцией. В режиме ретрансляции ретрансляционная станция передает фрагмент информации CACH длительностью 2,5 мс с периодичностью 27,5 мс. Как можно видеть из структуры кадра TDMA DMR в режиме ретрансляции, показанной на фиг.2, в режиме ретрансляции, после мониторинга и блокировки информации CACH, терминалы связи в частной сети DMR могут устанавливать синхронизацию с ретрансляционной станцией на основании информации CACH и длительности временных интервалов кадра TDMA DMR, т.е. могут устанавливать синхронизацию с информацией CACH, периодически передаваемой ретрансляционной станцией. Например, терминал связи в частной сети DMR может регистрировать время мониторинга информации CACH, период в 2,5 мс после времени, указывающего временной интервал, идентифицированный информацией CACH, и период в 30 мс после времени, указывающего другую информацию CACH, и период в 32,5 мс после времени, указывающего другой временной интервал. По аналогии с этим терминал связи в частной сети DMR может устанавливать синхронизацию с ретрансляционной станцией 210, т.е. устанавливать синхронизацию с периодически передаваемой информацией CACH. Способ, относящийся к мониторингу информации CACH, описан в уровне техники, поэтому здесь не рассмотрен.
Затем, на следующем этапе 306, инициирующий терминал блокирует свободный временной интервал на основании информации CACH. Как описано выше, информация CACH включает в себя номер временного интервала и условие занятия идентифицированного временного интервала, что позволяет блокировать свободный временной интервал на основании информации CACH.
Затем, на следующем этапе 308, инициирующий терминал инициирует передачу частной сети DMR в заблокированном свободном временном интервале. Способ, относящийся к инициированию передачи в частной сети, конкретно описан в уровне техники, поэтому здесь не рассмотрен. Заметим, что в режиме ретрансляции инициирующий терминал передает и принимает ретранслируемую передачу DMR с использованием верхних и нижних каналов, имеющих разные частоты. Таким образом, очевидно, что инициирующие терминалы инициируют передачу частной сети DMR в свободном временном интервале на верхних каналах.
Затем, на следующем этапе 310, ретрансляционная станция принимает передачу частной сети DMR от инициирующего терминала для определения, какой временной интервал она занимает. Поскольку инициирующий терминал установил синхронизацию с ретрансляционной станцией посредством информации CACH, периодически передаваемой ретрансляционной станцией, ретрансляционная станция может определить, какой временной интервал она занимает после приема передачи частной сети DMR от инициирующего терминала.
Затем, на следующем этапе 312, ретрансляционная станция ретранслирует передачу частной сети DMR в определенном временном интервале. В частности, ретрансляционная станция ретранслирует передачу частной сети DMR во временном интервале.
Затем, на следующем этапе 314, терминал назначения передачи частной сети DMR принимает передачу частной сети DMR для определения, какой временной интервал она занимает.
Затем, на следующем этапе 316, терминал назначения отвечает на принятую передачу частной сети DMR во временном интервале.
После приема ответов от терминала назначения инициирующий терминал определяет соответствующий временной интервал на основании способа, используемого терминалом назначения для осуществления ответа, тем самым гарантируя, что эта передача частной сети DMR всегда передается во временном интервале, занятом при ее инициировании.
Наконец, способ 300 заканчивается на этапе 318.
Как следует из вышеприведенного описания, передача частной сети DMR передается в одном и том же временном интервале в процессе инициирования и осуществления ответа, и случая передачи через разные временные интервалы в процессе инициирования и осуществления ответа можно избежать, чтобы другой временной интервал оставался свободным. Соответственно, другие терминалы связи в частной сети DMR могут инициировать новую передачу в частной сети DMR путем мониторинга свободного временного интервала.
Настоящее изобретение дополнительно предусматривает систему связи в частной сети DMR, соответствующую вышеупомянутому способу. Она будет описана ниже в связи с фиг.4.
На фиг.4 показана структурная схема системы 400 связи в частной сети DMR согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения. Согласно фиг.4 система 400 связи в частной сети DMR включает в себя ретрансляционную станцию 402 и совокупность терминалов связи в частной сети DMR, например терминалов 404-410.
Ретрансляционная станция 402 используется для периодической передачи информации CACH, приема и ретрансляции передачи частной сети DMR. Как описано выше, ретрансляционная станция 402 передает фрагмент информации CACH длительностью 2,5 мс с периодичностью 27,5 мс. Материал, относящийся к информации CACH, подробно описан выше, поэтому здесь опущен.
После приема передачи частной сети DMR ретрансляционная станция 402 определяет, какой временной интервал она занимает, и ретранслирует передачу частной сети DMR во временном интервале.
Терминалы связи в частной сети DMR, например терминалы 404-410, используются для приема информации CACH, периодически передаваемой ретрансляционной станцией 402, для установления синхронизации с информацией CACH, т.е. установления синхронизации с ретрансляционной станцией 402. Затем, в случае приема передачи частной сети DMR (это может быть инициированная передача в частной сети или ответная ретранслируемая передача), терминалы связи в частной сети DMR определяют ее временной интервал и отвечают на передачу частной сети DMR во временном интервале. Материал, относящийся к установлению синхронизации, подробно описан выше, поэтому здесь опущен.
При инициировании передачи в частной сети DMR терминалы связи в частной сети DMR блокируют свободный временной интервал на основании принятой информации CACH и инициируют передачу частной сети DMR в свободном временном интервале.
Согласно фиг.4, когда терминал 404 осуществляет связь с терминалом 408 через временной интервал S1, терминал 406 может определить, что временной интервал S2 свободен, путем мониторинга информации CACH, после чего он инициирует новую передачу в частной сети на терминал 410 с использованием временного интервала S2. В этом случае два временных интервала кадра TDMA DMR используются в полной мере, и каждый терминал не ограничивается использованием только одного фиксированного временного интервала в нем.
Настоящее изобретение дополнительно предусматривает терминал связи в частной сети DMR, который подробно описан в связи с фиг.5.
На фиг.5 показана структурная схема терминала 500 связи в частной сети DMR согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения. Согласно фиг.5 терминал 500 связи в частной сети DMR включает в себя модуль связи 502 и модуль синхронизации 504.
Модуль связи 502 используется для приема информации CACH и приема и отправки передачи частной сети DMR, и этап приема и отправки включает в себя прием передачи частной сети DMR, инициирование передачи в частной сети DMR или осуществление ответа на нее. Материал, относящийся к приему информации CACH и приему и отправке передачи частной сети DMR, подробно раскрыт в уровне техники, поэтому здесь опущен.
Модуль синхронизации 504 используется для анализа периодической информации CACH, принимаемой модулем связи 502, для установления синхронизации с информацией CACH. При этом модуль синхронизации 504 используется для разрешения номера временного интервала и условия занятия в информации CACH.
При инициировании передачи частной сети DMR модуль синхронизации 504 блокирует свободный временной интервал на основании информации CACH и управляет модулем связи 502 для инициирования передачи в частной сети DMR в свободном временном интервале.
При приеме передачи частной сети DMR модуль синхронизации 504 определяет, какой временной интервал занимает передача частной сети DMR, и управляет модулем связи 502 для осуществления ответа на передачу в частной сети DMR в свободном временном интервале.
Настоящее изобретение дополнительно предусматривает ретрансляционную станцию частной сети DMR, которая подробно описана ниже в связи с фиг.6.
На фиг.6 показана структурная схема ретрансляционной станции 600 частной сети DMR согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения. Согласно фиг.6 ретрансляционная станция 600 частной сети DMR включает в себя модуль приемопередатчика 602 и модуль разрешения 604.
Модуль приемопередатчика 602 используется для периодической передачи информации CACH, приема и ретрансляции передачи частной сети DMR. Как описано выше, модуль приемопередатчика 602 передает фрагмент информации CACH с периодичностью 27,5 мс. Материал, относящийся к приему и ретрансляции передачи частной сети DMR, подробно раскрыт в уровне техники, поэтому здесь опущен.
Модуль разрешения 604 используется для приема передачи частной сети DMR и определения того, какой временной интервал она занимает, с последующей ретрансляцией передачи частной сети DMR во временном интервале.
Хотя здесь описаны варианты осуществления изобретения, которые в настоящее время считаются предпочтительными, они не используются для ограничения настоящего изобретения. Объем охраны изобретения охватывает различные изменения, эквивалентные замены и модификации.