采用时分多址的集群通信系统、装置及信道分配方法
【专利摘要】本发明公开了一种采用时分多址的集群通信系统、装置及信道分配方法，该信道分配方法包括：接收来自终端的业务请求，并解析所请求的业务的业务类型；根据解析获得的业务类型，在已开启的信道机存在空闲且可用的信道时，为所述业务分配已开启的信道机的空闲且可用的信道将所分配的信道所对应的频点发送至终端，以使终端切换到所分配的信道上。实施本发明的技术方案，对于新来的业务，优先给其分配已开启的信道机的空闲且可用的信道，这样，降低了信道机的开启频率，避免信道资源的浪费，节省了电能，而且，大大提高了基站业务的接入率，提高了基站的使用寿命和业务接入能力。
【专利说明】采用时分多址的集群通信系统、装置及信道分配方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及集群通信领域，尤其涉及一种采用时分多址的集群通信系统、装置及信道分配方法。
【背景技术】
[0002]集群通信以其灵活的分组调度、迅捷的接续速度、保密的话音通信、智能的网络化管理、高效的频谱利用和优良的资源共享等技术优势已经普遍被人们接受，并将其作为无线通信指挥调度的主要手段。随着无线通信技术的飞速发展，越来越多的技术被融入到集群通信系统中，如计算机网络技术、时分多址技术、码分多址技术等。
[0003]对于采用时分多址的集群通信系统，以roT(Police Digital Trunking，警用数字集群)系统为例，在PDT系统中，每个基站最多支持16个信道机，每个信道机有2个时隙，共32个信道可用。在这32个信道中，其中一个是控制信道，另外31个信道最多可支持31个业务。这些业务包括使用一个信道的业务(半双工)和两个或多个信道的业务(全双工，GPS组呼叫等)，而半双工和全双工业务的信道类型也不相同。
[0004]信道机在每次业务开始时会开启射频以启用信道，结束后会关闭功率发射，进入休眠状态，但TCP/IP链接不会断开。
[0005]现有的信道分配通常采用轮询分配方法，S卩，轮流判断所有信道是否空闲且可用，若存在空闲且可用的信道，就为终端所请求的业务分配该信道。这种分配方法虽然算法简单、易于实现，但是，在使用这种方法进行信道分配时，会发生以下几种情况:
[0006]例1:在基站运行过程中，假如有两个信道机可用，而每个信道机上只有一个半双工呼叫(只用一个信道，但其信道类型为对齐模式)业务。而此时若来一个全双工呼叫业务，该全双工呼叫业务需要两个信道，且该信道类型为偏移模式。但是，由于半双工呼叫业务与全双工呼叫业务的信道类型不同，所以造成虽然有两个空闲信道，但新来的全双工业务仍无法建立。
[0007]例2:在基站运行过程中，假如有两个信道机可用，而每个信道机上只有一个跨站全双工呼叫(只用一个信道，但其信道类型为偏移模式)业务。而此时若来一个半双工呼叫业务，该半双工呼叫业务需要一个信道，且该信道类型为对齐模式。但是，由于半双工与全双工的信道类型不一样，所以造成虽然有两个空闲信道，但新来的半双工业务仍无法建立。
[0008]例3:在基站运行过程中,假如有两个信道机可用，而每个信道机上只有一个信道被使用(只用一个信道的业务)。而此时若来一个GPS组呼业务，该GPS组呼业务需要同一个信道机的两个信道，所以造成虽然有两个空闲信道，但新来的GPS组合业务仍无法建立。
[0009]综上，在基站运行时，若出现上述情况，将导致虽然有空闲信道，但新来的业务仍然无法建立的情况出现，因此，这种信道分配方法具有信道利用率低、耗电量大的缺陷，而且，频繁的开关信道会降低信道机的寿命。
【发明内容】
[0010]本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述信道利用率低、耗电量大的缺陷，提供一种采用时分多址的集群通信系统、装置及信道分配方法，能提高信道利用率，降低耗电量。
[0011]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种采用时分多址的集群通信系统的信道分配方法，包括:
[0012]接收来自终端的业务请求，并解析所请求的业务的业务类型；
[0013]根据解析获得的业务类型，在已开启的信道机存在空闲且可用的信道时，为所述业务分配已开启的信道机的空闲且可用的信道；
[0014]将所分配的信道所对应的频点发送至终端，以使终端切换到所分配的信道上。
[0015]在本发明所述的采用时分多址的集群通信系统的信道分配方法中，所述根据解析获得的业务类型，在已开启的信道机存在空闲且可用的信道时，为所述业务分配已开启的信道机的空闲且可用的信道的步骤包括:
[0016]Al.判断是否有已经开启的信道机，若是，则执行步骤BI ;若否，则执行步骤Dl ；
[0017]B1.根据所解析的业务类型判断所述已经开启的信道机是否有空闲且可用的信道；若是，则执行步骤Cl ;若否，则执行步骤Dl ；
[0018]Cl.为所述业务分配所述空闲且可用的信道；
[0019]Dl.为所述业务分配处在休眠状态的信道机的信道，且对所述处在休眠状态的信道机配置相应的信道类型。
[0020]在本发明所述的采用时分多址的集群通信系统的信道分配方法中，所述步骤BI包括:
[0021]Bll.根据所解析的业务类型判断所述已经开启的信道机是否有空闲信道，若是，则执行步骤B12 ;若否，则执行步骤Dl ；
[0022]B12.判断所述已经开启的信道机的空闲信道的信道类型是否与所请求的业务所需要的信道类型一致；若是，则执行步骤Cl ;若否，则执行步骤D1。
[0023]在本发明所述的采用时分多址的集群通信系统的信道分配方法中，所述根据解析获得的业务类型，在已开启的信道机存在空闲且可用的信道时，为所述业务分配已开启的信道机的空闲且可用的信道的步骤包括:
[0024]A2.根据所解析的业务类型判断是否有空闲且可用的信道；若是，则执行步骤B2 ；若否，则执行步骤D2;
[0025]B2.判断所述空闲且可用的信道所属的信道机是否已经开启，若是，则执行步骤C2 ;若否，则执行步骤D2 ；
[0026]C2.为所述业务分配已开启的信道机的空闲且可用的信道；
[0027]D2.为所述业务分配处在休眠状态的信道机的信道，且对所述处在休眠状态的信道机配置相应的信道类型。
[0028]本发明还构造一种采用时分多址的集群通信系统的装置，所述装置包括:
[0029]解析单元，用于接收来自终端的业务请求,并解析所请求的业务的业务类型；
[0030]分配单元，用于根据解析获得的业务类型，在已开启的信道机存在空闲且可用的信道时，为所述业务分配已开启的信道机的空闲且可用的信道；
[0031]发送单元，用于将所分配的信道所对应的频点发送至终端，以使终端切换到所分配的信道上。
[0032]在本发明所述的采用时分多址的集群通信系统的装置中，所述分配单元包括:
[0033]第一信道机判断单元，用于判断是否有已经开启的信道机；
[0034]第一信道判断单元，用于在判断有已经开启的信道机时，根据所解析的业务类型判断所述已经开启的信道机是否有空闲且可用的信道；
[0035]第一分配子单元，用于在判断有空闲且可用的信道时，为所述业务分配所述空闲且可用的信道；
[0036]第二分配子单元，用于在判断无开启的信道机时，或，在判断无空闲且可用的信道时，为所述业务分配处在休眠状态的信道机的信道，且对所述处在休眠状态的信道机配置相应的信道类型。
[0037]在本发明所述的采用时分多址的集群通信系统的装置中，所述第一信道判断单元包括:
[0038]空闲判断单元，用于根据所解析的业务类型判断所述已经开启的信道机是否有空闲信道；
[0039]类型判断单元，用于判断所述已经开启的信道机的空闲信道的信道类型是否与所请求的业务所需要的信道类型一致。
[0040]在本发明所述的采用时分多址的集群通信系统的装置中，所述第二分配子单元，用于根据轮循分配原则为所述业务分配处在休眠状态的信道机的信道。
[0041]在本发明所述的采用时分多址的集群通信系统的装置中，所述分配单元包括:
[0042]第二信道判断单元，用于根据所解析的业务类型判断是否有空闲且可用的信道；
[0043]第二信道机判断单元，用于在判断有空闲且可用的信道时，判断所述空闲且可用的信道所属的信道机是否已经开启；
[0044]第三分配子单元，用于在判断所述空闲且可用的信道所属的信道机已经开启时，为所述业务分配已开启的信道机的空闲且可用的信道；
[0045]第四分配子单元，用于在判断无空闲且可用的信道时，或，在判断无开启的信道机时，为所述业务分配处在休眠状态的信道机的信道，且对所述处在休眠状态的信道机配置相应的信道类型。
[0046]本发明还构造一种采用时分多址的集群通信系统，包括至少一个装置和多个终端，而且，所述装置为以上所述的装置。
[0047]实施本发明的技术方案，对于新来的业务，在判断已开启的信道机存在空闲且可用的信道时，优先为其分配已开启的信道机的空闲且可用的信道，这样，降低了信道机的开启频率，避免/[目道资源的浪费，节省了电能，而且，大大提闻了基站业务的接入率，提闻了基站的使用寿命和业务接入能力。
【专利附图】
【附图说明】
[0048]下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中:
[0049]图1是本发明采用时分多址的集群通信系统的信道分配方法实施例一的流程图；
[0050]图2是图1中步骤S2实施例一的流程图；
[0051]图3是图1中步骤S2实施例二的流程图；[0052]图4是图3中步骤BI优选实施例的流程图；
[0053]图5是本发明采用时分多址的集群通信系统实施例一的逻辑图；
[0054]图6是本发明采用时分多址的集群通信系统实施例二的逻辑图。
【具体实施方式】
[0055]图1是本发明采用时分多址的集群通信系统的信道分配方法实施例一的流程图，该信道分配方法包括:
[0056]S1.接收来自终端的业务请求，并解析所请求的业务的业务类型，在该步骤中，业务类型例如为半双工呼叫业务或全双工呼叫业务，确定了业务类型就可确定该业务可用的信道；
[0057]S2.根据解析获得的业务类型，在已开启的信道机存在空闲且可用的信道时，为所述业务分配已开启的信道机的空闲且可用的信道；
[0058]S3.将所分配的信道所对应的频点发送至终端，以使终端切换到所分配的信道上。
[0059]实施该实施例的技术方案，对于新来的业务，在判断已开启的信道机存在空闲且可用的信道时，优先为其分配已开启的信道机的空闲且可用的信道，这样，降低了信道机的开启频率，避免信道资源的浪费，节省了电能，而且，大大提高了基站业务的接入率，提高了基站的使用寿命和业务接入能力。
[0060]图2是图1中步骤S2实施例一的流程图，该步骤S2具体包括:
[0061]A2.根据所解析的业务类型判断是否有空闲且可用的信道；若是，则执行步骤B2 ；若否，则执行步骤D2;
[0062]B2.判断所述空闲且可用的信道所属的信道机是否已经开启，若是，则执行步骤C2 ;若否，则执行步骤D2 ；
[0063]C2.为所述业务分配已开启的信道机的空闲且可用的信道；
[0064]D2.为所述业务分配处在休眠状态的信道机的信道，且对所述处在休眠状态的信道机配置相应的信道类型。
[0065]在按上述步骤为终端所请求的业务分配信道时，若存在空闲且可用的信道，而且该空闲且可用的信道所属的信道机处于开启状态，则为该业务分配该信道，从而可实现优先分配已经开启的信道机的信道。
[0066]图3是图1中步骤S2实施例二的流程图，该步骤S2具体包括:
[0067]Al.判断是否有已经开启的信道机，也即，判断是否有正在使用的信道机，若是，则执行步骤BI ;若否，则执行步骤Dl ；
[0068]B1.根据所解析的业务类型判断所述已经开启的信道机是否有空闲且可用的信道；若是，则执行步骤Cl ;若否，则执行步骤Dl ；
[0069]Cl.为所述业务分配所述空闲且可用的信道；
[0070]Dl.为所述业务分配处在休眠状态的信道机的信道，且对所述处在休眠状态的信道机配置相应的信道类型，优选地，根据轮循分配原则为所述业务分配处在休眠状态的信道机的信道，当然，也可随机地为所述业务分配处在休眠状态的信道机的信道。
[0071]在按上述步骤为终端所请求的业务分配信道时，与图2所示的实施例相同的是，能优先为该业务分配已经开启的信道机的空闲且可用的信道，而且，相比图2所示的实施例，该实施例由于先判断是否存在已开启的信道机，再在已开启的信道机的多个信道下判断是否存在空闲且可用的信道，而且，由于一个信道机下带有多个信道，所以判断信道机开启的次数要少于判断信道空闲且可用的次数，因此，这种方式效率更高。
[0072]图4是图3中步骤BI优选实施例的流程图，该步骤BI具体包括:
[0073]Bll.根据所解析的业务类型判断所述已经开启的信道机是否有空闲信道，若是，则执行步骤B12 ;若否，则执行步骤Dl ；
[0074]B12.判断所述已经开启的信道机的空闲信道的信道类型是否与所请求的业务所需要的信道类型一致；若是，则执行步骤Cl ;若否，则执行步骤D1。
[0075]在另一个实施例中，步骤BI还可具体包括:首先，判断已经开启的信道机的信道类型是否与所请求的业务所需要的信道类型一致，若一致，再判断与所请求的业务所需要的信道类型一致的信道是否为空闲信道，若是，则可执行步骤Cl ;若否，则执行步骤D1。
[0076]同样地，步骤A2也可有以下两种实现方式:一、首先判断是否有空闲信道，若有空闲信道，再判断该空闲信道的信道类型是否与所请求的业务所需要的信道类型一致，若是，则执行步骤B2 ;若否，则执行步骤D2 ;二、首先判断信道类型是否与所请求的业务所需要的信道类型一致，若一致，再判断与所请求的业务所需要的信道类型一致的信道是否为空闲信道，若是，则可执行步骤B2 ;若否，则执行步骤D2。
[0077]下面分别针对不同类型的新业务说明该信道分配方法，若新业务为半双工呼叫业务，其需要单个信道，且该信道的信道类型为对齐模式，则首先判断已经开启的信道机是否有空闲信道，若有，则进一步判断该空闲信道的信道类型是否为对齐模式，也即，该信道机的正在使用的信道类型是否为对齐模式。若为对齐模式，则将该空闲信道分配给该半双工呼叫业务；若新业务为全站全双工呼叫业务，其需要两个信道，且该信道的信道类型为偏移模式，则首先判断已经开启的信道机是否有两个空闲信道(该两个空闲信道可以不属于同一个信道机)，若有，则进一步判断这两个空闲信道的信道类型是否为偏移模式，若为偏移模式，则将该两个空闲信道分配给该全站全双工呼叫业务；若新业务为跨站全双工呼叫业务，其需要一个信道，且该信道的信道类型为偏移模式，则首先判断已经开启的信道机是否有空闲信道，若有，则进一步判断该空闲信道的信道类型是否为偏移模式，若为偏移模式，则将该空闲信道分配给该跨站全双工呼叫业务；若新业务为GPS组呼业务，其需要同一个信道机的两个信道，且该两个信道的信道类型为对齐模式，则首先判断已经开启的信道机是否有两个空闲信道(该两个空闲信道必须属于同一个信道机)，若有，则进一步判断这两个空闲信道的信道类型是否为对齐模式，若为对齐模式，则将该两个空闲信道分配给该GPS组呼业务。
[0078]对于上述新业务的几种情况，在新业务到来时，若判断无开启的信道机，或已开启的信道机无空闲信道，或空闲信道的信道类型不适合该新业务，则为该业务分配处在休眠状态的信道机的信道，即开启处在休眠状态的信道机，并为该信道机配置为当前业务所对应的信道类型。另外，在为该业务分配处在休眠状态的信道机的信道时，可优选按照轮循分配原则进行分配，例如，信道机I分配完，分配信道机2，依次类推，从而保证信道负荷均衡。
[0079]图5是本发明采用时分多址的集群通信系统实施例一的逻辑图，该集群通信系统包括装置10和终端20。在此需说明的是，该集群通信系统可为分布式集群通信系统，也可为集中式集群通信系统。在该集群通信系统为分布式集群通信系统时，装置10为基站，且基站的数量为多个；在该集群通信系统为分布式集群通信系统时，装置10为控制中心，其通过多个基站与终端20进行通信。在该实施例中，装置10包括解析单元11、分配单元12和发送单元13，其中，解析单元11用于接收来自终端20的业务请求，并解析所请求的业务的业务类型；分配单元12用于根据解析获得的业务类型，在已开启的信道机存在空闲且可用的信道时，为所述业务分配已开启的信道机的空闲且可用的信道；发送单元13用于将所分配的信道所对应的频点发送至终端20，以使终端20切换到所分配的信道上。
[0080]图6是本发明采用时分多址的集群通信系统实施例二的逻辑图，该实施例相比图5所示的实施例，分配单元12可具体包括:第一信道机判断单元121、第一信道判断单元122、第一分配子单元123和第二分配子单元124。其中，第一信道机判断单元121用于判断是否有已经开启的信道机，即，判断是否有正在使用的信道机；第一信道判断单元122用于在判断有已经开启的信道机时，根据所解析的业务类型判断所述已经开启的信道机是否有空闲且可用的信道；第一分配子单元123用于在判断有空闲且可用的信道时，为所述业务分配所述空闲且可用的信道；第二分配子单元124用于在判断无开启的信道机时，或，在判断无空闲且可用的信道时，为所述业务分配处在休眠状态的信道机的信道，且对所述处在休眠状态的信道机配置相应的信道类型。优选地，根据轮循分配原则为所述业务分配处在休眠状态的信道机的信道。
[0081]而且，第一信道判断单元122具体包括空闲判断单元1221和类型判断单元1222，而且，空闲判断单元1221用于根据所解析的业务类型判断所述已经开启的信道机是否有空闲信道；类型判断单元1222用于判断所述已经开启的信道机的空闲信道的信道类型是否与所请求的业务所需要的信道类型一致。这样，第一分配子单元123在判断有空闲且信道类型一致时，为所述业务分配所述空闲且信道类型一致的信道；第二分配子单元124用于在判断无开启的信道机时，或，在判断无空闲信道时，或在判断信道类型不一致时，为所述业务分配处在休眠状态的信道机的信道，优选地，根据轮循分配原则为所述业务分配处在休眠状态的信道机的信道。
[0082]在另一个实施例中，分配单元12可具体包括第二信道判断单元、第二信道机判断单元、第三分配子单元和第四分配子单元。其中，第二信道判断单元用于根据所解析的业务类型判断是否有空闲且可用的信道；第二信道机判断单元用于在判断有空闲且可用的信道时，判断所述空闲且可用的信道所属的信道机是否已经开启；第三分配子单元用于在判断所述空闲且可用的信道所属的信道机已经开启时，为所述业务分配已开启的信道机的空闲且可用的信道；第四分配子单元用于在判断无空闲且可用的信道时，或，在判断无开启的信道机时，为所述业务分配处在休眠状态的信道机的信道，且对所述处在休眠状态的信道机配置相应的信道类型。
[0083]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。
【权利要求】
1.一种采用时分多址的集群通信系统的信道分配方法，其特征在于，包括: 接收来自终端的业务请求，并解析所请求的业务的业务类型； 根据解析获得的业务类型，在已开启的信道机存在空闲且可用的信道时，为所述业务分配已开启的信道机的空闲且可用的信道； 将所分配的信道所对应的频点发送至终端，以使终端切换到所分配的信道上。
2.根据权利要求1所述的采用时分多址的集群通信系统的信道分配方法，其特征在于，所述根据解析获得的业务类型，在已开启的信道机存在空闲且可用的信道时，为所述业务分配已开启的信道机的空闲且可用的信道的步骤包括: Al.判断是否有已经开启的信道机，若是，则执行步骤B1 ;若否，则执行步骤Dl ； B1.根据所解析的业务类型判断所述已经开启的信道机是否有空闲且可用的信道；若是，则执行步骤Cl ;若否，则执行步骤Dl ； Cl.为所述业务分配所述空闲且可用的信道； Dl.为所述业务分配处在休眠状态的信道机的信道，且对所述处在休眠状态的信道机配置相应的信道类型。
3.根据权利要求2所述的采用时分多址的集群通信系统的信道分配方法，其特征在于，所述步骤BI包括: Bll.根据所解析的业务类型判断所述已经开启的信道机是否有空闲信道，若是，则执行步骤B12 ;若否，则执行步骤Dl ； B12.判断所述已经开启的信道机的空闲信道的信道类型是否与所请求的业务所需要的信道类型一致；若是，则执行步骤Cl ;若否，则执行步骤D1。
4.根据权利要求1所述的采用时分多址的集群通信系统的信道分配方法，其特征在于，所述根据解析获得的业务类型，在已开启的信道机存在空闲且可用的信道时，为所述业务分配已开启的信道机的空闲且可用的信道的步骤包括: A2.根据所解析的业务类型判断是否有空闲且可用的信道；若是，则执行步骤B2 ;若否，则执行步骤D2; B2.判断所述空闲且可用的信道所属的信道机是否已经开启，若是，则执行步骤C2 ;若否，则执行步骤D2; C2.为所述业务分配已开启的信道机的空闲且可用的信道； D2.为所述业务分配处在休眠状态的信道机的信道，且对所述处在休眠状态的信道机配置相应的信道类型。
5.一种采用时分多址的集群通信系统的装置，其特征在于，所述装置包括: 解析单元,用于接收来自终端的业务请求,并解析所请求的业务的业务类型； 分配单元，用于根据解析获得的业务类型，在已开启的信道机存在空闲且可用的信道时，为所述业务分配已开启的信道机的空闲且可用的信道； 发送单元，用于将所分配的信道所对应的频点发送至终端，以使终端切换到所分配的信道上。
6.根据权利要求5所述的采用时分多址的集群通信系统的装置，其特征在于，所述分配单元包括: 第一信道机判断单元，用于判断是否有已经开启的信道机；第一信道判断单元，用于在判断有已经开启的信道机时，根据所解析的业务类型判断所述已经开启的信道机是否有空闲且可用的信道； 第一分配子单元，用于在判断有空闲且可用的信道时，为所述业务分配所述空闲且可用的信道； 第二分配子单元，用于在判断无开启的信道机时，或，在判断无空闲且可用的信道时，为所述业务分配处在休眠状态的信道机的信道，且对所述处在休眠状态的信道机配置相应的信道类型。
7.根据权利要求6所述的采用时分多址的集群通信系统的装置，其特征在于，所述第一信道判断单元包括: 空闲判断单元，用于根据所解析的业务类型判断所述已经开启的信道机是否有空闲信道； 类型判断单元，用于判断所述已经开启的信道机的空闲信道的信道类型是否与所请求的业务所需要的信道类型一致。
8.根据权利要求6所述的采用时分多址的集群通信系统的装置，其特征在于，所述第二分配子单元，用于根据轮循分配原则为所述业务分配处在休眠状态的信道机的信道。
9.根据权 利要求5所述的采用时分多址的集群通信系统的装置，其特征在于，所述分配单元包括: 第二信道判断单元，用于根据所解析的业务类型判断是否有空闲且可用的信道； 第二信道机判断单元，用于在判断有空闲且可用的信道时，判断所述空闲且可用的信道所属的信道机是否已经开启； 第三分配子单元，用于在判断所述空闲且可用的信道所属的信道机已经开启时，为所述业务分配已开启的信道机的空闲且可用的信道； 第四分配子单元，用于在判断无空闲且可用的信道时，或，在判断无开启的信道机时，为所述业务分配处在休眠状态的信道机的信道，且对所述处在休眠状态的信道机配置相应的信道类型。
10.一种采用时分多址的集群通信系统，其特征在于，包括至少一个装置和多个终端，而且，所述装置为权利要求5-9任一项所述的装置。
【文档编号】H04W4/06GK103796322SQ201410071881
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2014年2月28日 优先权日:2014年2月28日
【发明者】陈頔 申请人:哈尔滨海能达科技有限公司