专利名称：：移动台内设置两组收发器的移动通信系统的制作方法
技术领域：
：本实用新型属于移动通信领域。
背景技术：
：移动通信正在异常繁荣地发展。移动通信网包括基站(BS)、移动交换中心(MSC)和移动台(MS)。基站构成蜂窝网，基站都连接到移动交换中心，在网络覆盖范围内的移动台便可自由通信。目前，除了广泛使用的GSM通信系统，CDMA通信系统和PHS通信系统(小灵通)也得到普遍使用。尤其CDMA系统以其本质的优越性和潜在发展空间越来越得到人们的关注，领导着今后移动通信的发展方向。以上三种系统中，由于GSM发展时间最长，因而GSM的规模最大，其提供的业务也最广泛，针对该系统的业务增殖设计也最多。小灵通虽说是"过时"系统，但其组网相对简单，也有许多业务增殖，因而在相对小规模范围内有很强的生命力。上述三种系统，虽有各自的特点，但都有共同的目标——增加容量、提高通信质量。但增加容量和提高质量是一对矛盾，二者是反比关系。而且对于蜂窝移动系统，容量的增加意味着切换的频繁。GSM系统和小灵通都采用频分和时分结合的多址技术(FDMA-TDMA)来增加容量，当不同频率间的信道切换时需要先切断原来的通信，将收发器调整到新的频点，连接新的信道后，再继续通信，这样会有通信的中断，这样的切换叫硬切换。CDMA系统由于用同频点上的码分多址来增加容量，其切换时是同频的切换，不用更换频点，因而可以从软件上实现通过两个信道同时通信，这样可以在新的信道连通后再切断原来的信道，这样的切换叫软切换。但是由于CDMA的发展时间较短，因而组网规模不如GSM，造成覆盖范围不如GSM广泛，盲区较多，也影响了通信质量。而小灵通兼有两者的不足。
发明内容针对硬切换的缺陷和网络覆盖范围有限以及盲区多的缺陷，本实用新型提出一种在移动台内设置两组收发器的移动通信系统，通过相应协议使FDMA-TDMA移动通信系统实现软切换；还可通过移动台内设置的两组收发，通过相应协议使移动台成为中继台，实现移动通信系统在不增加基站的情况下扩大网络覆盖面积的效果，而且还能实现FDMA-TDMA移动通信系统的软切换。本实用新型的解决方案是由交换中心MSC、基站、移动台构成移动通信系统，其特征在于移动台内设置两组收发器。本实用新型的有益效果是采用上述方案后，该系统可在相应的协议指挥下利用移动台内的两组收发器，通过两条信道同时接收一组信息，达到切换时接通新的信道后再断开原来的信道的软切换，从而实现不同频率间的软切换。还可在不增加硬件设施的情况下，利用空闲移动台作为中继，解决网络边缘的移动台的通信问题；由于移动台上有两组收发器，作为中继的移动台的通信并不受影响；并且在有中继台的情况下仍然可以实现软切换。图1是系统组成示意图2帧结构图3是基站电路原理图4是系统软切换过程流程图之一；图5是系统软切换过程流程图之二；图6用移动台作中继时的待机流程图图7用移动台作中继时的呼叫流程图图8用移动台作中继时的呼叫流程图9移动台通信状杏时的通过中继台的切换流程图。.具体实施方式本系统中的硬件电路及软件协议可由多种器件及方式构成，这里只是其中一例。由图1可见，交换中心MSC由计算机及其应用程序组成，并设置一个位置寄存单元；移动台和基站由控制器及收发器组成。移动台内有两组收发器，基站内至少有两组收发器。本例中的系统只能进行数据通信，不能进行语音通信。本例中，基站和移动台采用相同的电路。图3是基站的电路原理图，基站原理图中的两个全集成收发芯片cc1000及其周围电路构成两组收发器。单片机AT89S52构成基站控制器。基站控制器一边与两组收发器连接，一边与MSC中的计算机连接。MAX202构成RS-232的转换电路，因为计算机串口2(RXD)、3(TXD)输出的是RS-232电平信号，而AT89S52支持TTL信号，因此利用MAX202电平转换芯片来进行电平转换，通过屏蔽电缆接到计算机的串口(计算机可设串口扩展板以连接多个基站)。在移动台电路原理图中没有RS-232的转换电路，而是有一个存储器，用来存储接收或发送的数据。MAX1224构成A/D转换电路，从cc1000的RSSI接收信号强度信号，转换成数字信号送到AT89S52，用于判断信道质量的好坏。图中元件参数如表l。表1元件参数<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>计算机端与串口RS-232通信的程序采用VB实现。在VB程序设计语言中，串口通信可直接调用API或采用微软提供的ActiveX控件MSComm(Microsoftcommcontrol),后者使用方便快捷，软件设计采用后者。MSComm控件采用两种方式工作，一种采用事件驱动由MSComm控件的OnComm事件捕获并处理通信错误或事件，另一种采用查询方式由检查CommEvent属性的值来判断事件和错误。本系统采用查询CommEvent的值来判断MSComm的操作，当通信过程中有错误或事件发生，就会引发OnComm事件并由CommEvent代码表示事件或错误，根据不同的属性来决定收发或错误处理。控件事件说明见表2，控件部分属性如表3所示。表2控件事件说明<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>本实用新型中的移动台采用两套收发器，因此可以采取软切换的方式来切换信道，即一套信道通信的同时，另一套信道搜寻信号更好的信道。其工作方式(协议)如下1.当两个移动台M1、M2分别通过B1和B2两个基站进行通信的情况由于M1、M2都有可能在移动中，因而有可能跨越不同的小区，所以要进行信道切换。这里又有两种情况，其具体切换过程如下第一种情况其中一个移动台M1切换到另外一个小区的信道。当这个移动台Ml利用另外一套收发器搜索到另外一个更好的信道的时候(此信道的信号强度要比原信道的信号强度高20%的时候)，便用这套收发装置在新搜到的信道上与该基站B3联系链接；MSC将此移动台Ml在位置寄存单元中同时存储在两个基站的覆盖区内。这时，新的链路便链接成功；MSC同时用两个信道与该移动台Ml通信，相当于采用宏分集的方式。MSC选择一路信号质量好的信道与另一个移动台M2传送数据。同样移动台Ml也采用宏分集的方式，选择信号质量好的一路信息接收。当两路信号的信号强度或误码率相差40%的时候，MSC和移动台都可以发起释放质量差的一路信道的信息。释放过程为MSC通知基站或移动台通知MSC释放某一信道，MSC删除位置寄存单元中移动台M1在相应基站覆盖范围内的记录，并且不再向该基站输送数据信息。该基站向移动台M1发送释放信息，并且不用等待移动台M1的回应信号；移动台M1收到释放信息后不再发送回应信息便释放该信道。第二种情况两个移动台都移动到同一个小区，而且最终的保留信道同属于一个小区。这时，MSC将两个移动台的信道调整到一个信道上；MSC不再中间交换信息数据，只是通过基站监视两个移动台的信号强度；此时两个移动台处于直接通信状态，没有通过基站转发。说明本例中，从移动台到MSC和MSC到移动台的帧结构是一致的(见图2)。当其中一个移动台再次移出本小区或两个移动台先后或同时移出本小区时，切换同第一种情况一样。以上两种情况的流程如图42.两个移动台M1、M2在同一个小区进行通信当两个移动台在同一个小区进行通信时，MSC通过基站安排两个移动台在同一个信道通信。MSC不再中间交换信息数据，只是通过基站监视两个移动台的信号强度；当某个移动台信号渐弱，并且该移动台已通过另外一个小区的基站请求链接时，MSC将该移动台通过新的基站链接。链接成功后，MSC将业务信息通过新的链路输送到移动台；此时该移动台同时接收两路信号，移动台选择一路信号质量好的信道接收和发送信息。当两路信号质量相差40%的时候，MSC通知基站或移动台通知MSC释放质量差的一路信道。释放过程与前面的一样。此情况流程与前面的类似，只是没有判断是否在同一个小区的环节，如图5。本实用新型中的移动台采用两套收发器，因此可以让移动台成为中继台。因为这时的移动台通过两组收发器可以同时与两台设备(基站或移动台)联系。这样，当某移动台位于网络覆盖之外时，可以用能联系上的网络覆盖之内的移动台作为中继台，从而使网络覆盖之外的移动台与网络联系上。同时，采用时分多址，使作为中继台的移动台的自己的通信不受影响。而且还可以实现软切换。其工作方式(协议)如下为了使移动台能够作为中继，在待机的通信中增加一个约定，当移动台处于待机的状态时，各移动台中的一套收发装置都设置在同一个频点上，这个频点固定作为寻呼信道。作为中继的移动台叫做中继台。针对移动台所处的不同的状态有如下不同的流程1.移动台待机状态当移动台不能直接收到基站的信号时，说明该移动台处于基站的覆盖区外或盲区(下面统称盲区)。这时，移动台不能向MSC作出位置登记。由于此时移动台处于待机状态，为了节省电力，移动台并不在寻呼信道上寻找可作为中继的移动台，但将一套收发装置的频点置于寻呼信道的频点上。间隔一段时间后再一次搜寻空闲信道。其流程如图6。2.移动台呼叫状态当处于盲区的移动台M1要发起呼叫时，移动台M1首先寻找可用的基站，若没有可用信道，则在寻呼信道上寻找可作为中继的移动台M2;若没有移动台呼应，说明没有可作为中继的移动台，此次呼叫失败；若有可作为中继的移动台M2，该移动台M2作出呼应，其具体过程如下作出呼叫的移动台Ml发出的呼叫包含呼叫标志和自己的识别号；当某个空闲的移动台M2(此移动台确信自己可以与某基站直接连通)收到呼叫信息后，发回呼应信息，其中包括可用的信道；呼叫移动台M1收到呼应信息后，用提供的信道链接中继台M2;链接成功后，中继台M2链接基站；链接成功后，通知呼叫移动台,Ml发送目的地信息，Ml发送目的地链接信息；中继台M2将此信息通过另外一条信道发送到基站，基站通过MSC根据此信息链接目的移动台M3;链接成功后，Ml和M3便可通过M2中继进行通信。其流程如图7。(以上同一个小区的信道皆用一个频点，下同)3.移动台被呼状态当处于盲区的移动台Ml被呼叫时。首先，MSC通知M1作出最后登记的所在小区基站进行呼叫(当然没有回应)；然后通知所有小区进行呼叫(当然也没有回应)；然后通知M1登记的所在小区呼叫小区内的所有空闲移动台呼叫M1;若也没有回应，再通知该小区邻近的小区呼叫各小区内的所有空闲移动台呼叫M1;若也没有回应，则放弃；若以上呼叫中有空闲移动台回应，则有回应的移动台作为中继台M2。其具体过程是各作为中继的移动台发出包含各自识别号和可用信道的呼叫信号，Ml有可能收到一个以上呼叫信号，Ml选择信号质量好(误码率低)的中继台M2作出回应；M2收到回应后通知所在基站，基站链接M2的同时通知MSC登记Ml所在的位置(即M2的所在小区)。这样，MSC通过M2中继将源移动台M3与目的移动台Ml链通。其流程如图8。4.移动台通信状态移动台通信状态时的通过移动台中继的切换有如下几种情况1.由无中继的状态到有中继的状态。开始时，两个移动台只是通过基站及MSC进行通信；随后其中一台或两台信号变坏，且未找到信号更好的基站；这时，信号变坏的移动台M1开始呼叫空闲移动台作为中继；当有适合中继的移动台M2时，M1链接M2;链接成功后，M2链接所在基站并将M1的位置(即M2的所在小区)登记到MSC;MSC将M3(通信中的另外一台移动台)同时通过新的基站(若为同一个基站亦然)并通过M2中继与M1连通。Ml通过宏分集收到两路同样的信息，选择误码率低的一路信号进行接收。当两路信号的质量相差40。/。时，Ml通知基站释放质量差的信道。这里有两种情况当无中继的信道质量差时，通知基站释放相应信道；当有中继的信道质量差时，通知中继4，进而通知基站释放相应信道，首先释放基站到中继台的信道，然后释放中继台到M1的信道。2.由有中继的状态到无中继的状态。开始时，两个移动台进行通信，其中至少有一台通过中继进行通信。当通过中继的移动台Ml搜索到有空闲信道的基站的信号时(该移动台通过中继通信的同时，另外一套收发器不断搜索基站的信号)，如果两个信号的误码率相差不足10%时，移动台M1要与基站链接，释放与中继台的链接。其具体过程如下Ml向基站发出链接的请求，基站回应包含可用信道的回应信息；Ml利用提供的信道链接基站；链接成功后，基站通知MSC同时向i基站也发送与通信中的另一个移动台的通信数据，然后转发给Ml;Ml通过宏分集收到两路同样的信息。此时，若与基站直接连通的信道的误码率不高于通过中继的误码率10%，则Ml通知中继台M2及其基站释放相应信道。3.由有中继的状态到有中继的状态。开始时，两个移动台进行通信，其中至少有一台通过中继台M2进行通信。随后其中一台或两台信号变坏，且未找到信号更好的基站；这时，信号变坏的移动台M1开始呼叫另外的空闲移动台作为中继；当有适合中继的移动台M2'时，M1链接M2';链接成功后，M2'链接所在基站并将Ml的位置(即M2'的所在小区)登记到MSC;MSC将M3(通信中的另外一台移动台)同时通过新的基站(若为同一个基站亦然)并通过M2'中继与M1连通。Ml通过宏分集收到两路同样的信息，选择质量好的一路信号进行接收。当两路信号的质量相差40%时，Ml通知基站释放质量差的信道。其具体过程是Ml通知质量差的中继台，进而通知其所在基站释放相应信道，首先释放基站到中继台的信道，然后释放中继台到M1的信道。以上个情况流程如图9。通过以上的实施例，可以看出本实用新型不仅可以实现FDMA-TDMA方式移动通信系统的软切换，还能实现在不增加基站等硬件设施的情况下扩大网络覆盖面积，减少盲区的目的，以及有中继情况下的软切换。另外，当采用同一个小区内的一组通信中的移动台使用一条信道通信的方式时，可节约信道资源，降低基站和MSC的负担。本实用新型不限于以上的实施例，还可以有多种的组成方式和实施方式。权利要求1.移动台内设置两组收发器的移动通信系统，由移动交换中心MSC、基站、移动台构成，其特征在于移动台内设置两组收发器。专利摘要移动台内设置两组收发器的移动通信系统，属于移动通信领域。它由移动交换中心MSC、基站BS、移动台MS构成。移动台内设置两组收发器，利用该移动台及相应协议可实现FDMA-TDMA移动通信系统的软切换，以及在不增加基站的情况下扩大网络覆盖面积的有益效果。文档编号H04W88/04GK201066915SQ200720148899公开日2008年5月28日申请日期2007年4月25日优先权日2007年4月25日发明者史建华,杨旭东申请人:杨旭东;史建华