[发明专利]一种时分同步码分多址与移动自组织网络融合的组帧方法

摘要

一种时分同步码分多址与移动自组织网络融合的组帧方法将终端的通信状态细分为蜂窝网状态、自组织状态、两网并行通信状态、网关状态、蜂窝网通信下的网关状态五种，设计表示状态的标志位，相应的帧结构，并定义了三种不同的时隙类型，而各种状态的切换及组帧流程包括以下步骤并按所述顺序进行：1)开机：2)初始状态：3)移动状态：4)蜂窝状态：5)自组织状态：6)两网并行通信状态：7)网关状态：本发明利用低速TD－SCDMA通信中存在的空闲时隙进行Ad Hoc通信，设计了终端在两个网络中通信的五种状态、对应的帧结构以及通信流程，实现了两网的融合、共存、自由切换、以及时隙资源的动态分配等功能。可以有效地扩展蜂窝网络的覆盖范围。

主权项

1.一种时分同步码分多址与移动自组织网络融合的组帧方法，其特征在于将终端的通信状态细分为蜂窝网状态、自组织状态、两网并行通信状态、网关状态、蜂窝网通信下的网关状态五种，设计表示状态的标志位，相应的帧结构，并定义了三种不同的时隙类型，而各种状态的切换及组帧流程包括以下步骤并按所述顺序进行：1)开机：当终端开机时，首先通过小区搜索过程来捕获小区下行导频时隙的下行同步码，以实现与当前小区的同步，获得接入蜂窝网的条件，2)初始状态：若接入成功时，终端处于蜂窝网状态，所有业务时隙都用于蜂窝网通信，保持传统的时分同步码分多址帧结构不变，在此种状态下不将峰窝子帧组成超帧。若接入失败或不在蜂窝覆盖下时，终端转而将10个蜂窝子帧中对应的TSN时隙组成1个50ms的超帧，其中N＝1，…，6，以便于按时分多址的接入方式实现自组织网络通信，并搜索移动自组织网，以在超帧上预约控制/传输时隙，若预约成功，则终端成为移动自组织网的激活节点，处于自组织状态，这时所有预约成功的业务时隙都用于移动自组织网通信，3)移动状态：由于移动性，蜂窝网状态下的终端有可能移出蜂窝覆盖范围，这时终端转而将10个蜂窝子帧中组成超帧，便于按时分多址的接入方式实现自组织网络通信，并搜索移动自组织网，以在超帧上预约控制/传输时隙，若预约成功，则终端成为移动自组织网的激活节点，处于自组织状态；而当自组织节点移入蜂窝覆盖范围中时，可将50ms的超帧还原回10个蜂窝子帧，接入蜂窝网，但终端状态标志保持不变，仍为自组织状态，4)蜂窝状态：当空闲的蜂窝终端发起蜂窝业务或在寻呼广播信道上检测到针对自己的寻呼消息时，需根据网络所采用的动态信道分配策略以及业务的类型来确定所分配的时隙数量和位置，若发起自组织业务或收到自组织网寻呼信令时，终端将10个蜂窝子帧中组成超帧，并在自组织网中利用子帧上的的空闲时隙作为其控制/传输时隙，从而实现同时接入两个网络，进行另一种网络的通信，终端转化成两网并行状态；如果收到的是两网转发请求，终端也需同时接入两个网络。此时终端将10个蜂窝子帧中组成超帧，并在自组织网中利用子帧上的的空闲时隙作为其控制/传输时隙，转化成网关状态，5)自组织状态：当空闲的自组织节点发起自组织业务或收到自组织网寻呼信令时，终端优先在超帧上已预约的控制/传输时隙上传输数据；如果需进行高速数据传输，终端可在超帧上的空闲时隙中临时预约新的传输时隙，传输完毕即释放；若发起蜂窝业务或检测到针对自己的寻呼消息时，终端根据所需传输速率和所采用的动态信道分配策略，决定下一步状态的转移和帧结构的变换，也就是当传输速率在144千比特/秒以下时，终端同时接入两个网络，超帧中的子帧结构由自组织状态下的子帧结构变换成两网并行通信状态下的子帧结构，标志位转化成两网并行状态，进行蜂窝网的通信，而当传输速率高于144千比特/秒时，终端退出移动自组织网，50ms的超帧还原回10个蜂窝子帧，子帧结构保持传统的时分同步码分多址子帧结构不变，标志位转换成蜂窝网状态，专用于蜂窝通信，如果收到的是两网转发请求，终端也需同时接入两个网络，超帧中的子帧结构由自组织状态下的子帧结构变换成网关状态下的子帧结构，标志位转化成网关状态，6)两网并行通信状态：当两网并行终端完成通信时，终端节点变为两网节点，仍保持两网并行状态，超帧中的子帧结构不变，以便终端进行转发和两网并行通信，并在两种网络间自由切换，当需完成自组织业务或144千比特/秒以下的低速蜂窝业务时，节点可利用自己同时接入两个网络的优势，直接进行通信，而当传输速率高于144千比特/秒时，终端需退出自组织网专用于蜂窝通信，50ms的超帧还原回10个蜂窝子帧，子帧结构保持传统的时分同步码分多址帧结构不变，标志位直接转换成蜂窝网状态，而当需完成两网转发业务时，终端只需将状态标记成网关状态，子帧结构无需变化就可直接进行转发，7)网关状态：网关节点在转发时，检测到针对自己的蜂窝寻呼消息，可将转发速率降低，超帧中的子帧结构由自组织状态下的子帧结构变换成两网并行通信状态下的子帧结构，以同时进行蜂窝通信，终端处于蜂窝网通信下的网关状态，当蜂窝通信结束时，终端退回网关状态，继续进行两网转发，若转发通信也结束了，终端直接退回两网并行状态，等待下次的通信的发起。