集群通信系统的时隙占用优化方法、控制装置及系统与流程

本发明涉及警用数字集群领域，更具体地说，涉及一种集群通信系统的时隙占用优化方法、控制装置及系统。

背景技术：

在pdt(policedigitaltrunking)系统中，各终端在基站分配的时隙内上传定位数据。每个终端只有在规定的时隙内才能进行相应信号的发射和接收。在一个特定的周期下，基站只能上拉特定数量的终端。例如，一个辅控信道上，以3s为周期，基站只能上拉50个终端，并接收该50个终端上传的定位数据。但当需要上传数据的终端数量超过50个时，多余的终端将无法向基站上传数据。而被成功上拉的终端在未锁定定位数据或无线不可达等情况下，可能无法上传定位数据。在现有技术中，系统无法识别无效上传定位数据的终端，此类终端会一直占用时隙，浪费pdt系统的辅控资源，不能有效利用有限的辅控资源。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的缺陷，提供一种高效利用辅控资源的集群通信系统的时隙占用优化方法，该方法可尽可能大的上拉有效用户，识别出无效用户并针无效用户剔除出上拉队列，使辅控资源得到最大利用率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种集群通信系统的时隙占用优化方法，该方法包括以下步骤：

基站判断终端是否有效上传定位数据，若否，则记录在所述终端的上传周期t内所述终端的总上传次数z及连续无效上传次数f；所述上传周期t包括所述终端上传时隙及时隙循环次数c；

基站根据所述总上传次数z、连续无效上传次数f以及时隙循环次数c，向所述终端下发控制指令，以使所述终端释放所占用的时隙或增大所述终端的上传周期。

优选地，所述控制指令包括：剔除指令或增大上传周期指令；

所述基站根据所述总上传次数z、连续无效上传次数f以及时隙循环次数c，向所述终端发送控制指令，以使所述终端释放所占用的时隙或增大所述终端的上传周期包括：

设定无效上传次数阈值fs，fs≤c；

比较所述总上传次数z与循环次数c、连续无效上传次数f与无效上传次数阈值fs的大小关系；

若z＜c，f＝fs；向所述终端发送剔除指令，以剔除所述终端使所述终端所占用的时隙被释放；

若z＝c，f＜fs；向所述终端发送增大上传周期指令，增大所述上传周期，以使所述终端在增大的上传周期内继续上传定位数据。

优选地，所述方法还包括：

所述基站向被剔除的终端发送激活指令，以使所述被剔除的终端上传定位数据。

优选地，所述方法还包括：

所述基站向其他未上传有效定位数据的终端发送时隙空闲消息，以使所述终端占用被释放的时隙。

优选地，所述方法还包括：

若所述基站判断所述终端上传的定位数据为有效数据，则将所述终端的连续无效上传次数f设置为0。

本发明还提供一种集群通信系统的控制装置，包括处理器、存储器和通信模块，其中，

所述通信模块，用于与终端进行通信；

所述存储器，用于存储程序指令；

所述处理器，用于根据所述存储器所存储的程序指令执行以下步骤：

判断终端是否有效上传定位数据，若否，则记录在所述终端的上传周期t内所述终端的总上传次数z及连续无效上传次数f；所述上传周期t包括所述终端上传时隙及时隙循环次数c；

根据所述总上传次数z、连续无效上传次数f以及时隙循环次数c，向所述终端下发控制指令，以使所述终端释放所占用的时隙或增大所述终端的上传周期。

优选地，所述处理器，还用于根据所述存储器所存储的程序指令执行以下步骤：

设定无效上传次数阈值fs，fs≤c；

比较所述总上传次数z与循环次数c、连续无效上传次数f与无效上传次数阈值fs的大小关系；

若z＜c，f＝fs；向所述终端发送剔除队列指令，以剔除所述终端使所述终端所占用的时隙被释放；

若z＝c，f＜fs；向所述终端发送增大上传周期指令，增大所述上传周期，以使所述终端在增大的上传周期内继续上传定位数据。

优选地，所述处理器，还用于根据所述存储器所存储的程序指令执行以下步骤：

向被剔除的终端发送激活指令，以使所述被剔除的终端上传定位数据。

优选地，所述处理器，还用于根据所述存储器所存储的程序指令执行以下步骤：

向其他未上传有效定位数据的终端发送时隙空闲消息，以使所述终端占用被释放的时隙。

本发明还提供一种集群通信系统，包括上述控制装置。

实施本发明的集群通信系统的时隙占用优化方法，可有效识别无效上传定位数据的终端，在无效上传次数达到阈值时，将该终端剔除队列，释放其占用的时隙，用以上拉其它未被上拉的终端，提高辅控资源的利用效率。终端被剔除后，基站主动触发激活该终端，避免遗漏应上传定位数据的终端。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明集群通信系统的时隙占用优化方法实施例一的流程示意图；

图2是本发明集群通信系统的时隙占用优化方法实施例二的流程示意图；

图3是本发明集群通信系统的时隙占用优化方法实施例三的流程示意图；

图4是本发明集群通信系统的控制装置实施例一的逻辑图。

具体实施方式

下面参照附图描述本发明实施例提出的集群通信系统的时隙占用优化方法。在该实施例的时隙占用优化方法中，集群通信系统可以为pdt数字集群通信系统。

请参阅图1，图1是本发明集群通信系统的时隙占用优化方法实施例一的流程示意图。如图1所示，该集群通信系统的时隙占用优化方法主要包括以下步骤：

s11：基站判断终端是否有效上传定位数据，若否，则记录在终端的上传周期t内该终端的总上传次数z及连续无效上传次数f；其中，该上传周期t包括终端的上传时隙及时隙循环次数c。

在该步骤中，终端主动上传其自身的定位数据的周期均可由基站进行配置。即在基站对终端上传的定位数据进行判断之前，基站会预先对终端的上传周期进行配置，以使终端可在配置的时隙内向基站上传定位数据。可以理解地，这里所指的定位数据可以为gps数据。

另外，当基站开始判断前，一般可由核心网通知基站默认的上拉周期，基站根据核心网当前下达的周期参数上拉终端，即为n个终端分别配置上传周期t，该周期t内包含有每一个终端的时隙及时隙循环次数c。

需要说明的是，在该实施例中，当终端接收到基站配置的周期后，终端仍在控制信道上。待到发射时刻时终端才转到辅控信道上向基站上传定位数据，该发射时刻即配置的时隙。

进一步地，在该步骤中，每个终端在配置的周期t内会上传c次定位数据，每上传一次定位数据基站即判断其是否为有效定位数据，若不是，则记录是该周期内的第几次上传。连续无效上传次数f的记录方法为：在终端第一次无效上传定位数据后，记录无效上传定位次数1；在下一个时隙内若终端有效上传，则清空前面记录的次数1；若在下一个时隙内终端无效上传，则在前面记录的次数基础上加1，连续无效上传次数为2，以此类推。

s12：基站根据总上传次数z、连续无效上传次数f以及时隙循环次数c，向终端下发控制指令，以使终端释放所占用的时隙或增大终端的上传周期。

在该步骤中，需要说明的是，基站向终端下发的控制指令一般可包括：剔除指令或增大上传周期指令。例如，当基站向终端下发的是剔除指令时，该终端即被剔除出上拉队列，使该终端当前所占用的时隙空出以便可以让其他终端跳转至该被释放的时隙，进而增大辅控信道资源的有效利用率。当基站向终端下发的是增大该正在上传的终端的上拉周期时，该终端即可在该增大的上拉周期内继续上传其定位数据，以加大该终端可上传有效定位数据的机率。

进一步地，参阅图2，图2是本发明集群通信系统的时隙占用优化方法实施例二的流程示意图。

如图2所示，步骤s12可具体包括：

s121：设定无效上传次数阈值fs，fs≤c；无效上传阈值fs可根据实际需要设定，最小值可设为1次。可以理解的，该步骤可以在基站为终端进行上传周期配置的时候预先设定。

s122：比较总上传次数z与循环次数c、连续无效上传次数f与无效上传次数阈值fs的大小关系。

s123：若z＜c，f＝fs；基站向终端发送剔除指令，以剔除终端使终端所占用的时隙被释放，即该终端不再上传定位数据，且该终端的配置时隙成为可供其它终端使用的空口时隙。

s124：若z＝c，f＜fs；基站向终端发送增大原上传周期t的指令，以增大原上传周期，并使该终端可在该增大的上传周期内继续上传定位数据。

进一步地，若z＜c，f＜fs；此时，可回到步骤s11。

具体的，当z＜c，f＜fs；即该终端上传的时间还未达到预先配置的上传周期t，且连续无效上传次数未达到阈值时，终端可继续在该上传周期t的下一个时隙内向基站上传定位数据，基站继续记录终端的总上传次数以及连续无效上传次数。如果仍未有效上传，则在前面记录的无效上传次数上加1次。记录完成后,再次进入步骤s122，比较总上传次数z与循环次数c、连续无效上传次数f与无效上传次数阈值fs的大小关系。

进一步地，若基站判断出终端所上传的定位数据为有效数据时，即可将终端的连续无效上传次数f设置为0。例如，如果终端在上传周期t的某一个时隙内向基站上传的定位数据有效，即可则将连续无效上传次数f清零。

当z＜c，f＝fs；即该终端上传的时间还未达到预先配置的上传周期t，且连续无效上传次数达到阈值时，即可认为该终端无法正常有效上传定位数据，因此，基站即主要向终端下发剔除指令，将该终端

剔除上拉的队列，并通知核心网。当该终端被剔除出上拉的队列后，由于该周期t还有该终端被剔除后空出来的空口时隙，且该周期t并未结束，被剔除终端的配置时隙成为了可供其它终端使用的空口时隙；基站可利用该空口时隙上拉新的终端。

当z＝c，f＜fs；即该终端所在上传周期已结束，该终端在该周期的最后一个配置时隙内无效上传定位数据，且未达到无效上传次数达到阈值时。例如，在第c次循环时隙内，终端未有效上传定位数据，而该配置周期已经结束。该终端因需要继续上传定位数据而向基站反馈增大上传周期请求，基站向核心网请求，核心网设定增大的上拉周期并通知基站，基站根据核心网当前下达的增大的周期参数上拉未达到无效上传次数阈值的终端及其他终端，此时可上拉的终端总数量为m个，m＞n。

其中步骤s124具体包括：

假设增大后的上传周期为t2；

s1241：基站判断终端是否有效上传定位数据，若否，则记录在周期t2内终端的总上传次数z2及连续无效上传次数f2；

s1242：根据总上传次数z2、总连续无效上传次数以及时隙循环次数c2，向所述终端下发控制指令，以使所述终端释放所占用的时隙或增大所述终端的上传周期。

其中，s1241～s1242的工作过程、原理与步骤s11～s12相同。

优选地，图3是本发明集群通信系统的时隙占用优化方法实施例三的流程示意图。如图3所示，ccc表示核心网，tsc表示基站，ms表示终端。在该实施例中，本发明的集群通信系统的时隙占用优化方法还包括：

当终端被剔除后，基站会主动激活被剔除的终端，具体基站向被剔除的终端发送激活指令，以使被剔除的终端向基站重新上传定位数据。

优选地，基站还向其他未上传有效定位数据的终端发送时隙空闲消息，以使终端可以占用被释放的时隙。

例如，在一个周期内，有多个终端被剔除。基站向该多个终端发送激活指令后，主动通知核心网，获取未成功上拉的终端信息(按照终端的优先级获取)以及被剔除的终端信息；核心网向基站下发各终端的上拉的优先级，基站将被激活的高优先级的终端跳转到刚才剔除后的空口时隙，即该终端仍在原配置时隙内向基站上传定位数据。

综上，实施本发明的时隙占用优化方法，可有效识别无效上传定位数据的终端，在无效上传次数达到阈值时，将该终端剔除队列，释放其占用的时隙，用以上拉其它未被上拉的终端，提高辅控资源的利用效率。终端被剔除后，基站主动触发激活该终端，避免遗漏应上传定位数据的终端。

本发明还提供一种集群通信系统的控制装置，如图4所示，该控制装置包括处理器11、存储器12以及通信模块13，其中，通信模块13用于与终端进行通信；存储器12用于存储程序指令；处理器11用于根据存储器12所存储的程序指令执行以下步骤：

判断终端是否有效上传定位数据，若否，则记录在所述终端的上传周期t内所述终端的总上传次数z及连续无效上传次数f；所述上传周期t包括所述终端上传时隙及时隙循环次数c；

根据所述总上传次数z、连续无效上传次数f以及时隙循环次数c，向所述终端下发控制指令，以使所述终端释放所占用的时隙或增大所述终端的上传周期。

优选地，处理器11还用于根据所述存储器12所存储的程序指令执行以下步骤：

设定无效上传次数阈值fs，fs≤c；

比较总上传次数z与循环次数c、连续无效上传次数f与无效上传次数阈值fs的大小关系；

若z＜c，f＝fs；向所述终端发送剔除队列指令，以剔除所述终端使所述终端所占用的时隙被释放；

若z＝c，f＜fs；向所述终端发送增大上传周期指令，增大所述上传周期，以使所述终端在增大的上传周期内继续上传定位数据。

优选地，处理器11还用于根据存储器12所存储的程序指令执行以下步骤：

向被剔除的终端发送激活指令，以使所述被剔除的终端上传定位数据。

优选地，处理器11还用于根据存储器12所存储的程序指令执行以下步骤：

向其他未上传有效定位数据的终端发送时隙空闲消息，以使所述终端占用被释放的时隙。

本发明还提供一种集群通信系统，该集群通信系统包括上述的控制装置。

本发明还构造一种集群通信系统的控制装置，该控制装置包括：

判断单元，用于判断是否有效上传定位数据，若否，则记录在该终端的上传周期t内的终端的总上传次数z及连续无效上传次数f；所述上传周期t包括所述终端上传时隙及时隙循环次数c；

控制单元，用于根据总上传次数z、连续无效上传次数f以及时隙循环次数c，向所述终端下发控制指令，以使所述终端释放所占用的时隙或增大所述终端的上传周期。

其中，终端主动上传其自身的定位数据的周期均可由基站进行配置。即在基站对终端上传的定位数据进行判断之前，基站会预先对终端的上传周期进行配置，以使终端可在配置的时隙内向基站上传定位数据。可以理解地，这时所指的定位数据可以为gps数据。

另外，当基站开始判断前，一般可由核心网通知基站默认的上拉周期，基站根据核心网当前下达的周期参数上拉终端，即为n个终端分别配置上传周期t，该周期t内包含有每一个终端的时隙循环次数c。

需要说明的是，当终端接收到基站配置的周期后，终端仍在控制信道上。待到发射时刻时终端才转到辅控信道上向基站上传定位数据，该发射时刻即配置的时隙。

每个终端在配置的周期t内会上传c次定位数据，每上传一次定位数据后终端自动记录是该周期内的第几次上传，并判断是否有效上传定位数据到基站。连续无效上传次数f的记录方法为：在终端第一次无效上传定位数据后，记录无效上传定位次数1；在下一个时隙内若终端有效上传，则清空前面记录的次数1；若在下一个时隙内终端无效上传，则在前面记录的次数基础上加1，连续无效上传次数为2，以此类推。

优选地，控制单元中预先写入有无效上传次数阈值fs,fs≤c；控制单元还用于比较总上传次数z与循环次数c、连续无效上传次数f与无效上传次数阈值fs的大小关系；

当z＜c，f＝fs；向终端发送剔除指令，以剔除终端使终端所占用的时隙被释放，即该终端不再上传定位数据，且该终端的配置时隙成为可供其它终端使用的空口时隙。

当z＝c，f＜fs；向终端发送增大原上传周期t的指令，以增大原上传周期，并使该终端可在该增大的上传周期内继续上传定位数据。具体的，当z＜c，f＜fs；即该终端上传的时间还未达到预先配置的上传周期t，且无效上传次数未达到阈值时，终端可继续在该上传周期t的下一个时隙内向基站上传定位数据，并记录总上传次数以及连续无效上传次数。如果仍未有效上传，则在前面记录的无效上传次数上加1次。记录完成后,再次进入步骤s4，比较总上传次数z与循环次数c、连续无效上传次数f与无效上传次数阈值fs的大小关系。

进一步地，若基站判断出终端所上传的定位数据为有效数据时，即可将终端的连续无效上传次数f设置为0。例如，如果终端在上传周期t的某一个时隙内向基站上传的定位数据有效，即可则将连续无效上传次数f清零。

当z＜c，f＝fs；即该终端上传的时间还未达到预先配置的上传周期t，且无效上传次数达到阈值时。即可认为该终端无法正常有效上传定位数据，因此，基站即主要向终端下发剔除指令，将该终端剔除上拉的队列，并通知核心网。当该终端被剔除出上拉的队列后，由于该周期t还有该终端被剔除后空出来的空口时隙，且该周期t并未结束，被剔除终端的配置时隙成为了可供其它终端使用的空口时隙；基站可利用该空口时隙上拉新的终端。

当z＝c，f＜fs；即该终端所在上传周期已结束，该终端在该周期的最后一个配置时隙内无效上传定位数据，且未达到无效上传次数达到阈值时。例如，在第c次循环时隙内，终端未有效上传定位数据，而该配置周期已经结束。该终端因需要继续上传定位数据而向基站反馈增大上传周期请求，基站向核心网请求，核心网设定增大的上拉周期并通知基站，基站根据核心网当前下达的增大的周期参数上拉未达到无效上传次数阈值的终端及其他终端，此时可上拉的终端总数量为m个，m＞n。

优选地，判断单元，还用于判断是否有效上传定位数据，若否，则记录在周期t2内的总上传次数z2及连续无效上传次数f2；并根据总上传次数z2、总连续无效上传次数以及时隙循环次数c2，向所述终端下发控制指令，以使所述终端释放所占用的时隙或增大所述终端的上传周期。

终端在增大后的上传周期内上传定位数据的工作过程、原理同原周期内上传定位数据的工作过程、原理相同。

优选地，控制单元，还用于比较总上传次数z2与循环次数c2、总连续无效上传次数与无效上传次数阈值fs的大小关系；

当z2＜c2，f+f2＜fs或f2＜fs；终端在配置时隙内向基站上传定位数据；

当z2＜c2，f+f2＝fs或f2＝fs；或当z2＝c2，f+f2＜fs或f2＜fs；控制终端向基站发送剔除队列信息，并不再上传定位数据，该终端的配置时隙成为可供其它终端使用的空口时隙。

其中，“z2＜c2，f+f2＜fs或f2＜fs”情况下的工作过程、原理与“z＜c，f＜fs”情况下的工作过程、原理相同。

当z2＜c2，f+f2＝fs或f2＝fs；或当z2＝c2，f+f2＜fs或f2＜fs；即在增大后的上传周期内，该终端的连续无效上传次数达到阈值或在该周期的最后一次上传过程中，该终端仍无法有效上传定位数据，无效上传次数记录未被清零，即再次加1时。该终端没有必要再上传定位数据。终端向基站发送剔除队列信息。且该终端无法正常上传定位数据，不再主动上传定位数据。

基站将该终端剔除上拉的队列，并通知核心网。由于该周期并未结束，被剔除终端的配置时隙成为了可供其它终端使用的空口时隙；基站可利用该空口时隙上拉新的终端。

若在一个周期内，有多个终端被剔除。基站向该多个终端配置激活上传周期后，主动通知核心网，获取未成功上拉的终端信息以及被剔除的终端信息；核心网向基站下发各终端的上拉的优先级，基站将被激活的终端插入到刚才剔除的空口时隙，即该终端仍在原配置时隙内向基站上传定位数据。

综上，实施本发明的集群通信系统，可有效识别无效上传定位数据的终端，在无效上传次数达到阈值时，将该终端剔除队列，释放其占用的时隙，用以上拉其它未被上拉的终端，提高辅控资源的利用效率。终端被剔除后，基站主动触发激活该终端，避免遗漏应上传定位数据的终端。

可以理解的，以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。