混合集群系统、资源调度方法及装置、存储介质与流程

本发明涉及通信技术，尤其涉及一种混合集群系统、资源调度方法及装置、存储介质。

背景技术：

目前，现有的集群通信系统一般按照单一的组网方式进行构建，例如，利用单一的单小区组播方式进行集群系统的网络构建，或者，采用多小区同频同播方式进行组网。

但是，随着城市建设的高速发展，对扩大集群通信系统的容量提出更高要求。而现有的集群网络由于采用单一组网方式组建，容量扩展空间有限，经常遇到无法满足扩容场景的问题，无法满足实际的扩容需求。

技术实现要素：

本发明提供一种混合集群系统、资源调度方法及装置、存储介质，用以提高集群通信系统的扩容能力与灵活性。

第一方面，本发明提供了一种混合集群系统，包括：由多个基础小区构构建的蜂窝网络，所述基础小区采用单小区组播方式分配下行资源；

同频同播小区，所述同频同播小区为在所述蜂窝网络中的部分所述基础小区上叠加部署同频同播技术得到的，所述同频同播技术包括：基站和信道中至少一种；

资源调度装置，用于实现所述混合集群系统的资源调度和信息转发。

第二方面，本发明提供了一种资源调度方法，应用于如第一方面所述的混合集群系统，执行于所述资源调度装置，所述方法包括：

接收针对被叫端的被叫请求，所述被叫端归属于所述混合集群系统；

判断所述被叫端所归属的小区类型；

根据所述小区类型，为所述被叫请求分配通信资源，并向所述被叫端发起被叫。

第三方面，本发明提供了一种资源调度装置，应用于如第一方面所述的混合集群系统，所述装置包括：

接收模块，用于接收针对被叫端的被叫请求，所述被叫端归属于所述混合集群系统；

判断模块，用于判断所述被叫端所归属的小区类型；

分配模块，用于根据所述小区类型，为所述被叫请求分配通信资源；

呼叫模块，用于向所述被叫端发起被叫。

第四方面，本发明提供了一种资源调度装置，所述装置包括：

存储器；

处理器；以及

计算机程序；

其中，所述计算机程序存储在所述存储器中，并被配置为由所述处理器执行以实现如第二方面所述的方法。

第五方面，一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，

所述计算机程序被处理器执行以实现如第二方面所述的方法。

本发明提供的技术方案，以单小区组播的方式构建基础小区，并在由多个基础小区构成的蜂窝网络中，叠加部署同频同播信道或者满足同频同播的基站，形成混合集群系统，如此，针对该混合集群系统中的基础小区，可以通过单小区组播方式分配下行资源，能够满足小群组的通信需求；而针对叠加有同频同步技术的小区，还可以通过同频同播方式分配下行资源，能够满足大群组的通信需求，具备较高的灵活性；并且，该混合集群系统并非局限于一种通信手段，在需要对其进行扩容时，仅需要根据需要在基础小区的基础上叠加部署同频同播技术即可，具备良好的扩容能力。因此，本发明实施例所提供的技术方案能够提高集群通信系统的扩容能力与灵活性，在一定程度上满足不同群组的通信需求。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1为本发明实施例所提供的一种混合集群系统的架构示意图；

图2为本发明实施例所提供的一种资源调度方法的流程示意图；

图3为本发明实施例所提供的另一种资源调度方法的流程示意图；

图4为本发明实施例所提供的一种资源调度装置的结构示意图；

图5为本发明实施例所提供的一种资源调度装置的实体结构示意图。

通过上述附图，已示出本公开明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本公开构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本公开的概念。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

首先对本发明所涉及的名词进行解释：

单小区组播：下行资源分配相互独立，不要求频率、时间和调制方式等空口信号对齐，邻近基站的信号对终端解调是干扰源。

多小区同频同播：同播基站对发送信号进行频率、时间和调制信号对齐，同播基站的下行信号对终端解调不构成干扰。

现有技术中一般采用前述两种方式中的任意一种方式进行组网。但是，对于大群组而言，群组用户广泛的分配于各小区，同频同播方案比单小区组播方案更节省空口物理资源。反之，对于小群组而言，群组用户只分配在少数小区，单小区组播方案比同频同播方案更节省空口物理资源。

例如，对于专用数字集群系统(professionaldigitaltrunkingsystem，pdts)，按照频率复用方式进行蜂窝网络组网是一种单小区组播方案，而按照各小区频点相同的组网是一种多小区同频同播方案。又例如，对于长期演进(longtermevolution，lte)通信系统，单小区点对多点(singlecell-pointtomulti-point，sc-ptm)是一种单小区组播方案，增强型多媒体广播多播(evolvedmultimediabroadcastmulticastservice，embms)是一种多小区同频同播方案。

前述的组网方式导致通信系统的扩容能力受到组网方式的限制，在实际应用中，可能由于无法实现扩容而要重新进行组网设计，浪费了大量的人力物力，且重新设计后的网络的进一步扩容能力也较低。

以pdts的组网方案为例进行举例说明。若针对pdts的扩容需求是：在频谱350mhz的pdt(professionaldigitaltrunking)频段上，将原有的5mhzpdt频率重耕为2mhzpdt+3mhzlte，以使得该频段可承载宽带业务。但是，原有的pdt组网方式是基于4mhz频段，智齿基础小区为8载波，部分热点小区16载波设计的。因此，若不做新的组网方案设计，则2mhz频率只能满足基础小区为4的场景，这将无法满足前述扩容需求与实际使用需求。也就是，在pdt频段压缩后，需要能在2mhz内实现基础小区8载波、局部热点16载波的业务需求，而现有的pdts无法满足这种业务需求。

基于现有技术中的前述技术问题，本发明实施例给出如下解决思路：按照单小区组播方案设计基础小区，根据不同场景，叠加同频同播技术，实现集群通信的混合组网。

下面以具体地实施例对本发明的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本发明的实施例进行描述。

本发明实施例提供了一种混合集群系统。请参考图1，该混合集群系统可以包括：

多个基础小区，所述多个基础小区构建成蜂窝网络，所述基础小区采用单小区组播方式分配下行资源；

同频同播小区，所述同频同播小区为在蜂窝网络中的部分所述基础小区上叠加部署同频同播技术得到的，所述同频同播技术包括：基站和信道中至少一种；

资源调度装置，用于实现所述混合集群系统的资源调度和信息转发。

需要说明的是，本发明实施例中，在部分基础小区中叠加部署的同频同播技术可以包括：叠加部署同频同播基站，与叠加部署同频同播信道中的至少一种。

具体的，在叠加部署同频同播技术时，基于部署方式不同，在该混合集群系统中存在如下至少一种类型的小区：

部署同频同播基站，形成全同频同播小区(或者，称之为分裂小区)；

部署同频同播信道，形成部分同频同播小区。

具体的，请参考图1所示的混合集群系统的示意图。如图1所示，该混合集群通信小区包括：基础小区(a开头的编号)、全同频同播小区(b开头的编号)以及部分同频同播小区(c开头的编号)。

其中，如图1所示，基础小区采用单小区组播方式部署，并形成如图1所示的蜂窝网络。这些基础小区可以通过单小区组播方式分配下行资源，能够满足小群组的通信需求。在具体进行初期网络规划时，基础小区可以按照异频复用的方式进行组网设计。

在其中的部分基础小区，如图1所示的基础小区a005中叠加部署基站构成全同频同播小区b005。在如图1所示的混合集群系统中，全同频同播小区b005完全归属于基础小区a005，二者实现同频同播。也就是，全同频同播小区b005的频点与其归属的基础小区a005的频点相同，下行信号的发送与基础小区a005也完全相同，而上行链路则根据最强路径或上行合并实现接收，这能够满足部分应用场景中加站不加频点的业务要求。

在图1所示的混合集群系统中叠加部署同频同播信道，新增加的同频同播信道可主要用于大群组通信，基础小区则可用于小群组通信。

此外，由于新增加部署了同频同播信道，部分同频同播小区中的频点数目可以表示为：n+m，其中，n-1为原基础小区的异频业务频点数，m为同频同播信道的频点数，1为主控频点数，n为大于或者等于1的整数，m为大于或者等于1的整数。

此外，如图1所示的混合集群系统为一种可能的设计，在实际实现时，本发明实施例对于部分同频同播小区、全同频同播小区的数目无限定。以及，在一些特殊的应用场景中，还可以进一步的同时部署前述同频同播基站与同频同播信道，以进一步提高混合集群系统的扩容能力。

通过前述设计，本发明实施例中，以单小区组播方式构建基础小区形成蜂窝网络，并进而在其中的部分基础小区中叠加部署同频同播技术(基站和/或信道)，能够有效提高该混合集群系统的扩容能力与灵活性。

至于在哪些基础小区中叠加部署同频同播技术，则可以根据各基础小区的群组分布特征来进行判断。

一种可能的设计中，可以通过判断蜂窝网络中各基础小区是否存在目标通信特征，并对存在目标通信特征的基础小区，叠加部署同频同播技术；反之，若不存在前述目标通信特征，则无需叠加部署同频同播技术。

本发明实施例中，目标通信特征可以包括但不限于：弱覆盖现象与密集话务需求中的至少一种。

其中，弱覆盖现象，是指基站所需要覆盖面积大，基站间距过大，或者建筑物遮挡而导致边界区域信号较弱。而出现弱覆盖现象的基础小区中，信号强度较低，可能低于可使用范围，这对通话质量存在直接影响。

密集话务需求，是指该基础小区处于高话务需求区域。具备密集话务需求的区域可能是热门区域或重点区域，例如，机场、车站、商场、高架站、省级边界、对空站、移动(应急)站或者预留频点等。

在具体实现时，对于存在前述目标通信特征的基础小区，也可根据目标通信特征的不同，而采取不同的设计方案。

具体的，可以在存在弱覆盖现象的基础小区，叠加部署第一基站，第一基站与基础小区的第二基站同频同播，得到全同频同播小区。也就是，全同频同播小区为在存在弱覆盖现象的基础小区上叠加部署第一基站得到的。

这是考虑到出现弱覆盖现象的基础小区中通信信号较差，通过部署第一基站，提高了该全同频同播小区的通信信号，并且，可以满足加基站不加频点的要求。

而针对存在密集话务需求的基础小区，叠加部署同频同播信道，得到部分同频同播小区。也就是，部分同频同播小区为在存在密集话务需求的基础小区上叠加部署同频同播信道得到的。

对于存在密集话务需求的基础小区，这种高话务区域通常并行存在大群组和小群组的业务，这些区域基站就按照部分同频同播小区方式进行设计，将单小区组播和多小区同频同播优势相结合，同时可以满足大群组业务与小群组业务的通信需求。

在一个具体的设计中，该混合集群系统可以为pdt系统。因此，基于前述发明原理，以下，结合前述pdts的组网需求，对本方案的组网设计方案进行举例说明。

在pdts中，可以将pdt中2mhz的160个频点分为三类，其中，第一类为基础小区频点，共占用频点数96个，也就是，12组8载波频点；第二类为全同频同播小区频点，共24个，为3组8载波频点，主要用于增加该基础小区的容量；第三类为部分同频同播小区频点，共40个，可设置在高架站、省级边界、对空站、移动(应急)站等位置。也就是，在pdts中，基础小区按照8载波，频率复用系数为12的方式进行组网设计，得到基础的蜂窝网络；并在话务密集地区，用4个熊去组成部分同频同播，这些小区的基础小区频点为8，同频同播业务的频点也为8。也就是，通过本发明实施例所提供的集群组网方案，能够在pdt2mhz带宽下，实现pdt每基站8个载波基础覆盖，同时可以满足部分热点区域的16载波需求。

如前述组网设计方案，本发明实施例所提供方案最终得到的混合集群系统，由于叠加部署了同频同播技术，其下行数据的资源分配方法区别于现有的单一组网方式，因此，本发明实施例还提供了一种资源调度方法，该资源调度方法可以执行在前述资源调度装置上。

资源调度装置可以根据各群组在全网小区的分配关系，负责群组属性判断及资源分配，也可称之为：群组归属和分配功能模块。也就是，如何执行资源调度与小区类型属性相关。

需要说明的是，该资源调度装置可以为虚拟程序，或者，可以为包含并能够运行该虚拟程序的处理器。其可具体设置在全网中的一个或多个小区中，或者，设置在全网的总服务器上。

具体的，请参考图2，该资源调度方法可以包括如下步骤：

s202，接收针对被叫端的被叫请求，被叫端归属于混合集群系统。

s204，判断被叫端所归属的小区类型。

s206，根据小区类型，为被叫请求分配通信资源，并向被叫端发起被叫。

其中，在本发明实施例所设计的前述组网方案中，被叫端所归属的小区类型可以包括：基础小区、全同频同播小区或者部分同频同播小区。

基于其类型不同，针对这三种小区类型又可以如下至少三种处理方式：

第一种，若被叫端所归属的小区类型为基础小区，则可直接遵循其单小区组播方式进行资源分配和数据转发。

第二种，若被叫端所归属的小区类型为全同频同播小区，由于全同频同播小区完全归属于其所属的基础小区，因此，可采用与基础小区完全相同的方式实现资源分配与数据转发。其具体实现时，可以通过如下步骤实现：为全同频同播小区中的增设的第一基站分配频点。可知，该频点与其所属基础小区的频点一致。

第三种，若被叫端所归属的小区类型为部分同频同播小区，则可以根据被叫端的群组归属情况、部分同频同播小区中的信道剩余情况，为被叫请求分配信道。

此时，可以参考图3，该方法具体可包括如下步骤：

s2062，判断被叫端的所属小区数目是否大于预设数目阈值，若是，执行s2064；若否，执行s2066。

s2064，判断是否存在可用的同频同播信道，若是，执行s2068；若否，执行s20610。

s2066，判断是否存在可用的单小区组播信道；若是，执行s20610；若否，执行s2068。

s2068，为被叫请求分配可用的同频同播信道；

s20610，为被叫请求分配可用的单小区组播信道。

其中，数目阈值用于判断该部分同频同播小区群组是否构成大群组。以图1所示混合集群系统为例，若被叫端处于小区c000，其所属小区数目为4，也就是，其属于由4个部分同频同播小区构成的群组。

那么，将该群组的小区数目与数目阈值进行比较，若大于数目阈值，说明该群组为大群组，则采用同频同播方式更有利于节省空口物理资源，因此，优先为其分配同频同播信道；若无可用的同频同播信道，则为其分配单小区组播信道。反之，若该群组的小区数目小于或者等于该数目阈值，则说明该群组为小群组，则采用单小区组播方式更有利于节省空口物理资源，因此，优先为其分配单小区组播信道；若无可用的单小区组播信道，则为其分配同频同播信道。

仍以前述pdts的组网方案为例，其数目阈值可以设置为2，若其所属基站数大于2，则优先采用同频同播信道进行数据转发。

如图3所示的资源分配方案，能够结合被叫端的群组归属情况、部分同频同播小区中的信道剩余情况，为被叫分配信道，这种分配方式更加符合群组特征，并更加节省空口物理资源。

此外，需要说明的是，本发明实施例所提供的集群组网方法不仅适用于初次组网的时候，对于已经以本方案组建得到混合集群组网系统之后，若涉及进一步的扩容需求，则可以进一步在现有的混合集群组网系统中进一步叠加部署同频同播技术。此时，可以包括：在基础小区中叠加部署同频同播基站和/或同频同播信道，或者，在全同频同播小区叠加部署同频同播信道。

而本发明实施例所涉及到的基站可以是gsm或cdma中的基站(basetransceiverstation，简称bts)和/或基站控制器，也可以是wcdma中的基站(nodeb，简称nb)和/或无线网络控制器(radionetworkcontroller，简称rnc)，还可以是lte中的演进型基站(evolutionalnodeb，简称enb或enodeb)，或者中继站或接入点，或者未来5g网络中的基站(gnb)等，本发明在此并不限定。

可以理解的是，上述实施例中的部分或全部步骤骤或操作仅是示例，本申请实施例还可以执行其它操作或者各种操作的变形。此外，各个步骤可以按照上述实施例呈现的不同的顺序来执行，并且有可能并非要执行上述实施例中的全部操作。

本发明实施例还提供了一种资源调度装置，该装置可应用于如前所述任一实现方式的混合集群系统。

具体的，请参考图4，该资源调度装置400，包括：

接收模块41，用于接收针对被叫端的被叫请求，所述被叫端归属于所述混合集群系统；

判断模块42，用于判断所述被叫端所归属的小区类型；

分配模块43，用于根据所述小区类型，为所述被叫请求分配通信资源；

呼叫模块44，用于向所述被叫端发起被叫。

在一种可能的设计中，若所述小区类型为部分同频同播小区，所述分配模块43，用于：

根据所述被叫端的群组归属情况、所述部分同频同播小区中的信道剩余情况，为所述被叫请求分配信道。

在另一种可能的设计中，所述分配模块43，具体用于：

若所述被叫端的所属小区数目大于预设数目阈值，判断是否存在可用的同频同播信道；

若是，为所述被叫请求分配所述可用的同频同播信道；

若否，为所述被叫请求分配可用的单小区组播信道。

在另一种可能的设计中，所述分配模块43，具体用于：

若所述被叫端的所属小区数目小于或者等于预设数目阈值，判断是否存在可用的单小区组播信道；

若是，为所述被叫请求分配所述可用的单小区组播信道；

若否，为所述被叫请求分配可用的同频同播信道。

此外，在另一种可能的设计中，若所述小区类型为全同频同播小区，所述分配模块43，具体用于：

为所述全同频同播小区中的增设的第一基站分配频点。

本发明实施例还提供了一种资源调度装置，该装置可应用于如前所述任一实现方式的混合集群系统。

具体的，请参考图5，该资源调度装置500包括：

存储器510；

处理器520；以及

计算机程序；

其中，所述计算机程序存储在所述存储器510中，并被配置为由所述处理器520执行以实现如上述实施例所述的资源调度方法。

此外，如图5所示，在该资源调度装置500中还设置有收发器530，用于与其他设备进行数据传输或通信，在此不再赘述。

此外，本发明实施例提供了一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，

该计算机程序被处理器执行以实现如上述实施例所述的资源调度方法。

本发明实施例所提供的技术方案至少具备如下技术效果：

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本发明旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求书指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求书来限制。