[發(fā)明專利]同頻同播通信的同步方法

無效

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• 申請日: 2010-02-11
• 公開（公告）號: CN101772152A
• 公開（公告）日: 2010-07-07
• 發(fā)明（設計）人: 劉虎;馬琳;李智軍;袁磊;趙志濤;韋天銳;陳忠俊
• 申請（專利權）人: 劉虎
• 主分類號: H04W56/00
• 分類號: H04W56/00;H04B7/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及一種無線電通信技術，具體的說是涉及同頻同播通信系統(tǒng)中的一種實現交叉覆蓋區(qū)調制同步的方法。

背景技術

模擬無線電通信系統(tǒng)又稱為無線電對講通信系統(tǒng)。通常，當系統(tǒng)覆蓋的范圍較廣，系統(tǒng)內的對講機相距過遠，以至于信號不能直接傳達時，則通過在覆蓋區(qū)附近的較高地方建立基站來對信號進行接力。模擬通信基站接力的過程是：接收對講機發(fā)出的無線電波(稱為上行信號)，解調得到話音(或低速數據)，送入發(fā)射機以廣播的方式發(fā)送出去(稱為下行信號)，使其覆蓋范圍內的所有對講機都能夠加以接收。由于基站建立在有利于無線電傳播的地方，例如高大建筑物或高山頂上，所以它能夠接收到遠方對講機傳來的微弱信號，同時它發(fā)出的無線電波也能傳輸到較遠的地方。因此，通過基站的接力，模擬無線電通信系統(tǒng)的覆蓋范圍可以比不采用基站接力廣闊。

隨著社會對應急通信要求的不斷提高，對模擬無線電通信系統(tǒng)的覆蓋范圍的要求也越來越高。一個基站的覆蓋范圍主要受電波傳播特性的影響，不可能做到無限大。當需要覆蓋大片地區(qū)的時候，就需要多個基站進行覆蓋。為了從一個基站的覆蓋區(qū)，將話音傳遞到通信系統(tǒng)內的其它基站的覆蓋區(qū)，通常采取的辦法是由一個基站在進行前述接力的同時，專門發(fā)送一路針對其它基站的信號，其它基站接收到這路信號后，再把它接力給自己覆蓋區(qū)內的對講機。這種專門發(fā)送給其它基站的信號，稱為鏈路信號；發(fā)送鏈路信號的基站，稱為主發(fā)基站；接收鏈路信號并將其接力給自己覆蓋區(qū)內的對講機的基站，稱為從發(fā)基站。在大多數模擬無線電通信系統(tǒng)中，每個基站都既可以作為主發(fā)基站，又可以作為從發(fā)基站；但是在同一個時間，只能有一個主發(fā)基站，相應的，其它基站在這時都是從發(fā)基站。

由于無線電頻率日漸擁擠，以及不希望在通信系統(tǒng)內移動時更換頻率，人們通常希望所有基站都采用相同的頻率。但是，基站之間可能存在重疊覆蓋區(qū)。在重疊覆蓋區(qū)內，對講機可以同時收到兩個或多個基站廣播的信號，這些信號如果采用相同的標稱頻率，就有可能相互影響，導致對講機無法良好的還原話音。導致無法良好還原話音的原因主要有兩個：

(一)雖然基站的標稱頻率相同，但是不可能沒有誤差，這就會在對講機的接收機中產生差拍，如果差拍產生的低頻信號正好落入音頻放大器的通帶之內，人們就能聽到嘯叫聲。

(二)由于從主發(fā)站到從發(fā)站，從不同的從發(fā)站到對講機所經過的路徑不一樣，無線電波傳播所需要的時間也就不一樣；主發(fā)站發(fā)出的鏈路信號，經過不同的從發(fā)站轉發(fā)后，當到達對講機時，其調制的話音信號就會有相位差。經過對講機解調，不同相位的音頻會相互疊加，導致嚴重的失真。

通過合理的調整基站的布局可以減少重疊覆蓋區(qū)，基本消除3個及3個以上基站同時重疊覆蓋一個地方的情況。但是，2個基站重疊覆蓋的情況是不可避免的，否則，就必須讓基站之間的距離盡量遠，這樣就會出現大量沒有覆蓋的地方。為了消除重疊覆蓋區(qū)的影響，人們通過研究，提出了具有三個要素的解決方案：

(a)每個基站的發(fā)射頻率要盡量相同，其誤差要使得差拍信號的頻率低于音頻通帶的最低頻率。

(b)每個基站發(fā)射的信號，其音頻調制相位要一致或有專門設定的差別，使得在重疊覆蓋的中心位置，從兩個基站來的信號，其調制的相位盡可能一致。使調制相位一致的方法，稱為同步方法。

(c)系統(tǒng)要對上行信號的質量進行判斷，讓收到上行信號最好的基站成為主發(fā)基站，其它基站都轉發(fā)它的信號。

上述解決方案依次簡稱同頻、同步、同播，在無線電通信領域統(tǒng)稱同頻同播技術，采用這一技術構建的無線電通信系統(tǒng)稱為同頻同播通信系統(tǒng)。有關同頻同播通信系統(tǒng)的理論依據，在下列文獻中有較為全面的論述：

(1)梁大為：《同頻同播系統(tǒng)組網實現技術的研究》，天津大學碩士學位論文，2006.

(2)陳健：《基于DSP的集群移動通信同播系統(tǒng)的開發(fā)》，北京郵電大學碩士學位論文，2004.

但是，上述文獻均沒有提及同步方法的具體實現。中國專利公開說明書200610037084.1中，雖然提到了可以利用GPS時鐘來計算信號延遲量，從而進行同步調整，但并沒有提及具體如何計算及調整。需要指出，采用GPS時鐘，對于通信系統(tǒng)而言，實際上就是利用了本系統(tǒng)無權控制的“外部”信號，一旦這個“外部”信號發(fā)生中斷，通信系統(tǒng)就會受到嚴重不利影響。

發(fā)明內容

本發(fā)明的任務是提供一種依據同頻同播通信系統(tǒng)本身的性質，通過話音延遲實現重疊覆蓋區(qū)話音調制信號同步的同步方法，該方法不依賴GPS時鐘等“外部”信號，可靠性優(yōu)于現有技術。