一种数字集群系统数据帧动态缓冲处理方法

文档序号:9219830阅读:408来源:国知局
一种数字集群系统数据帧动态缓冲处理方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于无线通信领域,尤其涉及一种数字集群系统数据帧动态缓冲处理方 法。
【背景技术】
[0002] 数字集群信道机系统是符合中国数字集群国家标准的数字集群无线接入系统。该 系统适用于行业无线专网中,具体包括轨道交通,电力,港口,机场,政府,军队等。数字集群 信道机系统实现了协议栈物理层、MAC层、射频收发等无线接入功能,同时还提供本地和远 程管理功能。当与交换中心的连接断开时,可支持本系统覆盖范围内的基本的注册、呼叫和 短消息等业务。系统支持GPS、IEEE1588等时钟同步方式,保证了无缝小区切换时的系统性 能和服务质量。系统采用了纯IP组网技术和全系统冗余技术,保证了系统应用灵活性和系 统可靠性。相较于传统的信道机,具有接收灵敏度高,抗干扰性强,终端移动性好,系统安全 性高的优势。
[0003] 以TETRA数字集群系统为例,在TETRA系统中,每一个无线电载波,无论是上行链 路还是下行链路,都在时间上分为4个时隙。每一时隙称为一个物理信道,可用于话音或数 据业务,信令或二者混合传输。上行链路和下行链路的时隙数是相等的,上下行成对时隙之 间在时间上错开相当于两个时隙的时间差(见图1)。在TETRA帧结构中(见图2),每个 TDMA帧有4个时隙。18个TDMA帧构成一个复帧。复帧中的第18帧用作控制信令,称之为 控制帧。60个复帧构成一个超帧。超帧用于长的重复帧。
[0004] 由于数字集群采用的是TDMA技术,数据需要承载在固定的时隙中被发送出去,每 一个时隙的时间是固定的,但是上层数据的传输和处理有一定的时延,而这个时间是不固 定的,这就导致了上层发下来的数据可能提前到达或者延后,如果延后的话,就会错过它需 要承载的时隙,只能等到下一帧的相应时隙再发送。在这种情况下,就需要一种机制,能够 保证空口上数据发送的实时性。

【发明内容】

[0005] 本发明所解决的技术问题是:针对数字集群系统帧结构的特点,提出并实现了一 种基于动态缓冲池的数据接口机制。通过实时测量并统计传输时延和动态调整缓冲池中数 据帧的数量,解决了传输延迟与严格数字集群空中接口定时之间的矛盾,保证了空中接口 数据的实时处理。
[0006] 本发明的目的是这样实现的:一种数字集群系统数据帧动态缓冲处理方法,包括 以下步骤:
[0007] 步骤一:初始化数字集群系统的信道机动态缓冲池中数据帧的实际数量;
[0008] 步骤二:信道机统计当前时间段内N次发送下行数据请求和收到下行数据请求回 复的时间差的平均值;其中,N为整数;
[0009] 步骤三:信道机根据时间差的平均值计算动态缓冲池中数据帧的期望数量;
[0010] 步骤四:信道机比较动态缓冲池中数据帧的实际数量与期望数量,如果实际数量 与期望数量相同,则通过发送一个下行数据请求使动态缓冲池中数据帧的实际数量不变; 如果实际数量大于期望数量,则通过不发送下行数据请求来减少动态缓冲池中数据帧的实 际数量;如果实际数量小于期望数量,则通过连续发送下行数据请求来增加动态缓冲池中 数据帧的实际数量;
[0011] 步骤五:将下一时间段作为当前时间段,返回步骤二;
[0012] 完成数字集群系统数据帧动态缓冲处理方法。
[0013] 其中,步骤二具体为:
[0014] S1 :信道机发送下行数据请求,并记录下发送下行数据请求的时间;
[0015] S2 :信道机接收下行数据请求回复,记录收到回复的时间;
[0016] S3 :信道机计算其发送下行数据请求与收到回复的时间的时间差;
[0017] S4 :重复S1至S3N次,求出N次所得时间差的平均值;其中,N为整数。
[0018] 其中,S4中时间差的平均值为:
[0019]
[0020] 式中,M为时间差的平均值,At为时间差,n为求时间差的次数。
[0021] 其中,步骤三中数据帧的期望数量为:
[0022]
[0023] 式中,M为数据帧的期望数量,冱为时间差的平均值,T为一个时隙时间,[?]表 示取整。
[0024] 其中,步骤四中如果实际数量小于期望数量,则连续发送两个下行数据请求使动 态缓冲池中数据帧的实际数量增加1。
[0025] 与现有技术相比本发明的优点在于:
[0026] 本发明所述方法能够保证在空口每一个时隙向外发送数据的时候,都有需要的数 据被放在时隙中被发送出去,不会造成数据的堆积或缺失。最大限度的提高了空口中时隙 的使用效率,保证了数据发送的准确性和实时性。
【附图说明】
[0027] 图1是现有技术的TETRA上下行链路时隙的对应关系;
[0028] 图2是现有技术的TETRA的帧结构;
[0029] 图3是本发明的动态缓冲池中数据帧的实际数量调整流程。
【具体实施方式】
[0030] 下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细的说明。
[0031] 本发明公开了一种数字集群通信系统中,解决上层传输和处理时延与严格的数字 集群空口定时之间相矛盾的方法。本方法是在信道机中增加处理机制,实时的统计上层的 传输和处理时延,并相应的调整动态缓冲池中数据帧的实际数量。动态缓冲池中数据帧的 实际数量调整过程(见图3)具体为:信道机统计上层传输和处理时延后,以此时延为参数 计算得到动态缓冲池中数据帧的期望数量。当动态缓冲池中数据帧的实际数量等于期望 数量时,保持动态缓冲池中数据帧的数量不变;当动态缓冲池中数据帧的实际数量小于期 望数量时,增加动态缓冲池中数据帧的数量;当动态缓冲池中数据帧的实际数量大于期望 数量时,减少动态缓冲池中数据帧的数量。这样,在空口数据发送的时间被严格控制的情况 下,保证上层发下来的数据能够准确的放在相应的时隙中被发送出去。
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