CN101562859A - 一种实现集群终端自主切换的方法及终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种在集群通信系统中实现集群终端自主切换的方法及终端。本发明公开的方案中，确定需要进行切换时，判断集群终端中是否存储有目标小区所对应的基站的信道资源参数，如果存储有，则直接根据存储的信道资源参数进行切换；如果没有存储，则请求目标小区所对应的基站的信道资源参数，根据收到的信道资源参数进行切换。根据本发明提供的方案，如果自身存储有目标小区所对应的基站的信道资源参数，该集群终端就可以自动进行切换，这样，对于共享信道资源的集群终端而言，无需通过与系统侧的信令交互来实现切换，使得集群终端能够在集群通信系统的传统组中顺利实现切换。

Description

一种实现集群终端自主切换的方法及终端

技术领域

本发明涉及数字集群通信系统领域，特别是指一种在集群通信系统中实现集群终端自主切换的方法及终端。

背景技术

数字集群通信系统中是移动通信系统的一个重要分支，是一种应用于集团调度指挥通信的移动通信系统。主要应用于专业的移动通信领域，如政府部门、军队、警务、铁路、水利、民航及钢铁物流等各行各业。

数字集群通信系统网络结构如图1所示，主要包括集群终端、基站子系统和调度子系统，其中，集群终端是具备集群业务功能的移动台设备，是集群网络与使用者交互的主要设备；基站子系统是具备集群业务功能的基站系统，完成集群终端的接入功能，是连接移动台和调度子系统的主要设备；调度子系统完成对服务区内移动台集群业务的控制和管理功能，是集群业务的控制中心。其中基站子系统和调度子系统可以合称为系统侧。

在移动的集群终端使用过程中，集群终端经常会从一个小区所对应的基站的控制范围移动至另一个小区所对应的基站的控制范围，此时集群终端需要将与小区A所对应的基站的连接移交至与小区B所对应的基站的连接，这个连接移交的过程，被称为切换。其中，一个小区所对应的基站与另一个小区所对应的基站可以为相同基站，也可以为不同基站。

目前，切换的处理过程包括以下步骤：

步骤101：集群终端确定需要进行切换时，向系统侧发送切换请求消息，通知系统侧要切换的目标导频值(PN，Pilot Number)。

步骤102：系统侧进行切换准备，并建立切换的目标传输信道，然后向集群终端提供目标小区所对应的基站的信道资源参数，通知集群终端进行切换准备。

步骤103：集群终端根据收到的信道资源参数进行切换，完成切换后向系统侧返回切换完成消息。

根据以上描述可见，在传统的切换流程中，切换是由系统侧来控制的，当系统侧通知集群终端进行切换准备后，集群终端必须立即根据系统侧的指示进行切换。

目前的通话模型中，终端进入业务态后，就会独占一条信道，用于接收系统侧向终端传输的信令。利用终端独占的这条信道，系统侧向每一个处于业务态的终端单独发送与切换相关的信令，来通知终端当前的系统状态，并要求终端上报其当前的状态，以为终端切换做准备，之后终端按照现有的切换流程进行切换。

然而，在集群通信的传统组通信过程中，为了节省资源，集群终端并非独占一条信道，而是与其他集群终端共享相同的信道，因此，对于信道资源不再是以集群终端来区分，而是以群组来区分的。这样，系统侧也就无法与每一部集群终端单独进行切换信令交换。

综上所述，在集群通信的传统组通信过程中，需要提供一种切换机制，以完成集群终端在传统组通信过程的切换，而目前还没有这样的处理方案。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种实现切换的方法及终端，使得集群终端能够在集群通信系统的传统组中顺利实现切换。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种实现集群终端自主切换的方法，该方法包含：

A、确定需要进行切换时，判断集群终端中是否存储有目标小区所对应的基站的信道资源参数，如果存储有，则继续执行步骤C，如果没有存储，则继续执行步骤B；

B、请求目标小区所对应的基站的信道资源参数，根据收到的信道资源参数进行切换，结束当前流程；

C、直接根据存储的信道资源参数进行切换。

步骤A中所述确定需要进行切换，包括：根据邻区列表搜索导频，按导频能量强弱进行分类，得到邻区集列表；当邻区集中的导频能量达到切换门限时，确定需要进行切换。

步骤A中所述判断是否存储有目标小区所对应的基站的信道资源参数，包括：首先判断目标小区所对应的基站的的导频值PN及调度位置区DLA与存储的PN及DLA是否匹配，如果匹配，则继续根据目标小区所对应的基站的资源指示位来确定是否存储有目标小区所对应的基站的信道资源参数；如果不匹配，则继续执行步骤B。

步骤B中所述请求目标小区所对应的基站的信道资源参数之后，包括：系统侧收到集群终端的请求后，为该集群终端所在的传统组建立目标小区所对应的基站的传输信道，然后向传统组内的所有集群终端下发目标小区所对应的基站的信道资源参数。

所述向传统组内的所有集群终端提供目标小区所对应的基站的信道资源参数，之后包括：传统组内的集群终端对收到的所述信道资源参数进行存储。

系统侧通过PTT系统参数和邻区列表消息向传统组内的所有集群终端下发目标小区所对应的基站的信道资源参数。

所述进行切换之后，进一步包括：原小区所对应的基站确定所述集群终端已离开自身的控制范围后，释放该集群终端的信道资源。

所述的切换为软切换，或为硬切换。

一种实现自主切换的终端，该终端包括：切换确定单元、存储单元、参数判断单元、发送单元和接收单元、切换单元，其中，切换确定单元用于确定当前条件满足切换条件时，向参数判断单元发送通知；存储单元用于存储信道资源参数；存储参数判断单元用于根据收到的通知，确定存储单元中是否存储有目标小区所对应的基站的信道资源参数，如果存储有，则通知切换单元进行切换，如果没有存储，则通知发送单元发送请求；发送单元用于向系统侧发送目标小区所对应的基站的信道资源参数的请求；接收单元用于将系统侧提供的目标小区所对应的基站的信道资源参数提供给存储单元进行存储；切换单元用于根据存储单元中存储的信道资源参数进行切换。

本发明提供的方案中，集群终端确定需要进行切换时，判断是否存储有目标小区所对应的基站的信道资源参数，如果存储有，则直接根据存储的信道资源参数进行切换；如果没有存储，则请求目标小区所对应的基站的信道资源参数，根据收到的信道资源参数进行切换，这样，如果自身存储有目标小区所对应的基站的信道资源参数，该集群终端就可以自动进行切换，因此，对于共享信道资源的集群终端而言，无需通过与系统侧的信令交互来实现切换，使得集群终端能够在集群通信系统的传统组中顺利实现切换。

附图说明

图1为现有数字集群通信系统网络结构示意图；

图2为本发明中在集群通信系统中实现切换的流程图；

图3为本发明中在集群通信系统中实现切换的终端的结构示意图。

具体实施方式

图2为本发明中在集群通信系统中实现切换的流程图，如图2所示，在集群通信系统中实现切换的处理过程包括以下步骤：

步骤201：集群终端确定需要进行切换。

步骤202：集群终端判断自身是否存储有目标小区所对应的基站的信道资源参数，如果存储有，则继续执行步骤207；如果没有存储，则继续执行步骤203。

步骤203：集群终端向系统侧请求目标小区所对应的基站的信道资源参数。

步骤204～步骤205：系统侧收到集群终端的请求后，为该集群终端所在的传统组建立传输信道；然后向传统组内的所有集群终端提供目标小区所对应的基站的信道资源参数。

步骤206：需要进行切换的集群终端、即步骤201～步骤203中所述的集群终端根据收到的信道资源参数进行切换，传统组内的其他集群终端对收到的信道资源参数进行存储，结束当前流程。

步骤207：集群终端根据自身存储的信道资源参数进行切换。

根据以上描述可见，集群终端需要进行切换时，在自身存储有目标小区所对应的基站的信道资源参数的情况下，由于系统侧已经为传统组中的集群终端建立了传输信道，这样，该集群终端就可以自动进行切换，而无需再通知系统侧。

下面通过更为详细的描述，对以上所述步骤在本发明中的具体实现进行说明。

步骤201中，集群终端根据系统侧提供的邻区列表不断搜索导频，按导频能量强弱进行分类，得到邻区集列表；当邻区集中的导频能量达到切换门限时，集群终端确定当前条件满足切换条件，进行切换准备。

步骤202：集群终端确定当前呼叫为传统组呼叫后，集群终端首先判断目标小区所对应的基站的PN及调度位置区(DLA，Dispatch Location Area)与自身存储的PN及DLA是否匹配，如果匹配，则继续根据自身存储的目标小区所对应的基站的资源指示位来确定是否存储有目标小区所对应的基站的的信道资源参数，例如，如果目标小区所对应的基站的资源指示位为1，则表明自身存储有目标小区所对应的基站的信道资源参数，然后继续执行步骤207；如果目标小区所对应的基站的资源指示位为0，则表明自身没有存储目标小区所对应的基站的信道资源参数，然后继续执行步骤203。如果不匹配，则表明自身没有存储目标小区所对应的基站的信道资源参数，然后继续执行步骤203。如果集群终端确定当前呼叫不是传统组呼叫，则直接结束当前流程。

步骤203中，集群终端构建终端状态上报消息(PTT User Status Report)，向系统侧发送该终端状态上报消息，请求系统侧提供信道资源参数。

可以按照IS2000协议构建终端状态上报消息，具体为SDB格式，该SDB消息的DATABLOCK(数据空间或数据段)的内容具体描述如下。

集群通信系统通过使用SDB的DATABLOCK来定义专有消息，其消息格式采用TLV结构，具体格式如表1所示。

MSG_TYPE(消息类型)	Length(消息正文的长度)	MSG_TXT(消息正文)
			8比特	8比特	(8*Length)比特

表1 SDB终端状态上报消息格式结构表

其中，

MSG_TYPE：用于区别消息类型，占用8个比特，是SDB消息的消息头，在本发明中，终端状态上报消息的MSG_TYPE可以为0x13。

Length：用于表示MSG_TXT的长度，以字节、即8个比特为单位，其长度受接入信道和寻呼信道的短消息的最大长度的限制。

MSG_TXT，消息正文，其包括的各信息如表2所示。

字段名	长度(比特)
		PILOT_PN	9
DLA_ID	16
		REPORT_MODE	1
NUM_PN	3

表2

MSG_TXT中还含有NUM_PN个的如下字段，如表3所示。

PN	9
		RECORD

表3

PILOT_PN表示手机补充信道所在小区的PN。

DLA_ID表示手机补充信道小区所在的调度位置区。由于PN可能被复用，因此，基站根据补充信道的PN并不能完全确定集群终端所在的小区，只有通过DLA_ID与PN相结合才能确定出手机所在的小区。

REPORT_MODE表示上报模式，在本发明中取值为0，表示此消息为切换请求消息，该消息中的PN列表表示需要加入的目标小区所对应的基站的PN。只有当检测到目标小区所对应的基站的导频的小区的信道资源不存在时，集群终端才向基站发送切换请求消息。

NUM_PN表示PN数量，在本发明中为终端要加入的目标基站的导频集的数量。

PN表示目标小区所对应的基站中的导频值。

RECORD终端标号，此处为集群终端的国际序列号(IMSI，InternationalMobile Subscriber Identity)，该字段可以按CDMA标准填写，用于区分是哪个集群终端上报的切换请求消息。

步骤206中，传统组中的集群终端接收系统侧提供的信道资源参数，系统侧可以将信道资源参数以传统组中PTT系统参数和邻区列表消息的形式下发。

集群终端可以按照IS2000协议对PTT系统参数和邻区列表消息进行解码，PTT系统参数和邻区列表消息具体可以为SDB格式，该SDB消息的DATABLOCK(数据空间或数据段)的内容具体描述如下。

集群通信系统通过使用SDB的DATABLOCK来定义专有消息，其消息格式采用TLV结构，该消息格式采用TLV结构，如表1所示。

其中，

MSG_TYPE：用于区别消息类型，占用8个比特，是SDB消息的消息头，在本发明中，PTT系统参数和邻区列表消息的MSG_TYPE为0x14。

Length：表示MSG_TXT的长度，以字节、即8个比特为单位，其长度受接入信道和寻呼信道的短消息的最大长度的限制。

MSG_TXT：消息正文，其包括的各信息如表4所示。

字段名	字段长度(比特)
		CONFIG_MSG	3
DLA-ID	16
		Call-SEQUENCE NUMBER	3
STATUS_REPORT_MODE	2
		STATUS_REPORT_PERIOD	0 or 4
BroadCast_Call_Para_Incl	1
		PTT_BroadCast_RPC_Mode	0 or 1
RLGAIN_ADJ	0 or 4
		RESERVED	0 or 8

MAX_RESEND_NUM	0 or 2
		TR_LENGTH	0 or 3
PR_LENGTH	0 or 4
		SIGNALANSWER_TIMER	0 or 3
SIGNAL_PWRSTEP	0 or 3
		HARDHANDOFF_COMP	0 or 4
HARDHANDOFF_TIMER	0 or 4
		NeighborCell_Num	5

表4

MSG_TXT中还含有NeighborCell_Num个的字段，如表5所示。

PILOT_PN	9
		IS_ACTIVE	1
PCBit_Combined	0 or 1
		SoftHandOff_supported	0 or 1
Search_para_incl	0 or 1
		BAND_CLASS	0 or 5
CDMA_FREQ	0 or 11
		FOR_RC	0 or 5
REV_RC	0 or 5
		FRAME_OFFSET	0 or 4
QOF_MASK_ID_FCH	0 or 2
		CODE_CHAN_FCH	0 or 8
QOF_MASK_ID_SCH	0 or 2
		CODE_CHAN_SCH	0 or 8

表5

其中，

CONFIG_MSG：邻区信道配置消息号，取值为0～7，邻区信息每更新一次，消息号加1后对8取余。

DLA-ID：本小区的调度位置区。

Call-SEQUENCE NUMBER：本次呼叫的呼叫序号。

STATUS_REPORT_MODE：状态上报模式，其中，00表示不上报；01表示立即上报；10表示周期性上报；11表示立即上报及周期性上报；当STATUS_REPORT_MODE取值为10或11时，包括STATUS_REPORT_PERIOD字段为4比特，否则为0比特，即此字段不存在。

STATUS_REPORT_PERIOD：用于计算状态上报周期。状态上报周期的计算方法是：2的STATUS_REPORT_PERIOD次方乘以反向信令发送时隙长度，通过IMSI和时间随机数确定下一个周期内该集群终端上报状态的发送时隙。

状态上报周期＝2^STATUS_REPORT_PERIOD×反向信令发送时隙长度

BroadCast_Call_Para_Incl：广播组呼参数包含标识，如果为1，该消息包含广播组呼参数，即必须包含消息正文中从PTT_BroadCast_FPC_Mode到HARDHANDOFF_TIMER之间的所有字段；如果为0，则表明不包含消息正文中从PTT_BroadCast_FPC_Mode到HARDHANDOFF_TIMER之间的所有字段。

PTT_BroadCast_RPC_Mode：广播组呼反向功控模式，如果为0，反向共享信令信道为开环发射功率模式；如果为1，反向共享信令信道采用开环、闭环相结合的功控方式。如果BroadCast_Call_Para_Incl为0，消息正文中不包含该字段。

RLGAIN_ADJ：反向业务信道相对接入功率的功率值，单位1dB，范围0～15；如果BroadCast_Call_Para_Incl为0，解析时忽略该字段。

RESERVED：保留字段，如果BroadCast_Call_Para_Incl为0，消息正文中不包含字段。

PR_LENGTH：反向共享信道信令前缀长度设置，如果BroadCast_Call_Para_Incl为0，解析时忽略该字段。

信令前缀长度(帧)＝2*PR_LENGTH+1

TR_LENGTH：反向共享信道信令消息体长度设置，若BroadCast_Call_Para_Incl为0，解析时忽略该字段。

信令消息体长度(帧)＝1+TR_LENGTH

MAX_RESEND_NUM：反向共享信道信令最大信令重发次数，若BroadCast_Call_Para_Incl为0，解析时忽略该字段。

SIGNALANSWER_TIMER：反向共享信道证实信令定时器门限，若BroadCast_Call_Para_Incl为0，解析时忽略该字段；

定时器时长(ms)＝(4+SIGNALANSWER_TIMER)×80ms

SIGNALANSWER_TIMER的取值范围为0～4。

PWR_STEP：重发信令的功率上升步长，若BroadCast_Call_Para_Incl为0，解析时忽略该字段；0表示步长为0dB，1表示步长为3dB，2表示步长为6dB，3表示步长为9dB，4表示步长为12dB，等等。

HARDHANDOFF_COMP：自主硬切换比较门限，若BroadCast_Call_Para_Incl为0，解析时忽略该字段。

硬切换比较门限值(dB)＝0.5dB×HARDHANDOFF_COMP

HARDHANDOFF_TIMER：切换请求定时器门限，若BroadCast_Call_Para_Incl为0，解析时忽略该字段。

ThandoffReq定时器时长(s)＝HANDOFFREQUEST_TIMER+1

NeighborCell_Num：扇区的邻区数目。

PILOT_PN：邻区的导频PN偏置。

IS_ACTIVE：激活标识，如果为1，表明该组呼在该扇区建立了信道资源，则必须包含表格中从SoftHandOff_supported到CODE_CHAN_SCH之间的所有字段，如果为0，表明该扇区下建立资源失败或者资源被删除，则不包含从SoftHandOff_supported到CODE_CHAN_SCH之间的所有字段。

PCBit_Combined：更软切换支持指示符，标识邻区是否互联能否支持更软切换；如果取值为0，表示不支持更软切换，如果取值为1，表示支持更软切换；如果IS_ACTIVE为0，解析时忽略该字段。

SoftHandOff_supported：软切换支持指示符，标识邻区是否互联能否支持软切换；如果取值为0，表示不支持软切换；如果取值为1，表示支持软切换。若IS_ACTIVE为0，解析时忽略该字段。

Search_para_incl：搜索参数包含指示，如果取值为1，则必须包含表格中从BAND_CLASS到FRAME_OFFSET之间的所有字段，如果取值为0，表明该扇区下建立资源失败或者资源被删除，则不包含从BAND_CLASS到FRAME_OFFSET之间的所有字段；该字段只有在IS_ACTIVE为1的时候才存在，若IS_ACTIVE为0，解析时忽略该字段。

BAND_CLASS：Band Class，如果IS_ACTIVE为0，并且Search_para_incl为0，解析时忽略该字段。

CDMA_FREQ：CDMA信道频率分配；如果IS_ACTIVE为0，并且Search_para_incl为0，解析时忽略该字段。

FOR_RC：前向RC；如果IS_ACTIVE为0，并且Search_para_incl为0，解析时忽略该字段。

REV_RC：反向RC；如果IS_ACTIVE为0，并且Search_para_incl为0，解析时忽略该字段。

FRAME_OFFSET：帧偏置；如果IS_ACTIVE为0，并且Search_para_incl为0，解析时忽略该字段。

QOF_MASK_ID_FCH：FFCH信道QOF掩码，取值范围0～3；如果IS_ACTIVE为0，解析时忽略该字段。

CODE_CHAN_FCH：邻区广播组呼共享F_FCH信道的Walsh Code；如果IS_ACTIVE为0，解析时忽略该字段。

QOF_MASK_ID_SCH：FSCH信道QOF掩码，取值范围0～3；如果IS_ACTIVE为0，解析时忽略该字段。

CODE_CHAN_SCH：邻区广播组呼共享F_SCH信道的Walsh Code；如果IS_ACTIVE为0，解析时忽略该字段；

收到信道资源参数的集群终端存储上述所有信息，并可以进一步地按照CDMA标准进行相关设置。

通过以上处理，传统组内的所有集群终端均已得到切换到目标小区所对应的基站所需的所有信息，此时集群终端可以自行进行切换，切换按照CDMA切换标准分为软切换和硬切换。

集群终端完成切换后，不再向原小区所对应的基站发送任何消息。原小区所对应的基站确定集群终端是否还存在于其控制范围下，以确定是否释放该集群终端的信道资源，即如果确定集群终端不在自身系统的控制范围，则释放该集群终端的信道资源；否则，仍然保持该信道资源。如果基站在较长时间内没有收到集群终端发送的任何消息，则确定该集群终端已不在其控制范围下，例如，基站向集群终端发送PTT系统参数和邻区列表消息，却没有收到集群终端返回的任何消息。

图3为本发明中在集群通信系统中实现切换的终端的结构示意图，如图3所示，该终端包括切换确定单元、存储单元、参数判断单元、发送单元和接收单元、切换单元，其中，切换确定单元用于确定当前条件满足切换条件时，向参数判断单元发送通知；存储单元用于存储信道资源参数；存储参数判断单元用于根据收到的通知，确定存储单元中是否存储有目标小区所对应的基站的信道资源参数，如果存储有，则通知切换单元进行切换，如果没有存储，则通知发送单元发送请求；发送单元用于向系统侧发送目标小区所对应的基站的信道资源参数的请求；接收单元用于将系统侧提供的目标小区所对应的基站的信道资源参数提供给存储单元进行存储；切换单元用于根据存储单元中存储的信道资源参数进行切换。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (9)

1、一种实现集群终端自主切换的方法，其特征在于，该方法包含：

A、确定需要进行切换时，判断集群终端中是否存储有目标小区所对应的基站的信道资源参数，如果存储有，则继续执行步骤C，如果没有存储，则继续执行步骤B；

B、请求目标小区所对应的基站的信道资源参数，根据收到的信道资源参数进行切换，结束当前流程；

C、直接根据存储的信道资源参数进行切换。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A中所述确定需要进行切换，包括：根据邻区列表搜索导频，按导频能量强弱进行分类，得到邻区集列表；当邻区集中的导频能量达到切换门限时，确定需要进行切换。

3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A中所述判断是否存储有目标小区所对应的基站的信道资源参数，包括：首先判断目标小区所对应的基站的的导频值PN及调度位置区DLA与存储的PN及DLA是否匹配，如果匹配，则继续根据目标小区所对应的基站的资源指示位来确定是否存储有目标小区所对应的基站的信道资源参数；如果不匹配，则继续执行步骤B。

4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤B中所述请求目标小区所对应的基站的信道资源参数之后，包括：系统侧收到集群终端的请求后，为该集群终端所在的传统组建立目标小区所对应的基站的传输信道，然后向传统组内的所有集群终端下发目标小区所对应的基站的信道资源参数。

5、根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述向传统组内的所有集群终端提供目标小区所对应的基站的信道资源参数，之后包括：传统组内的集群终端对收到的所述信道资源参数进行存储。

6、根据权利要求4所述的方法，其特征在于，系统侧通过PTT系统参数和邻区列表消息向传统组内的所有集群终端下发目标小区所对应的基站的信道资源参数。

7、根据权利要求1或6所述的方法，其特征在于，所述进行切换之后，进一步包括：原小区所对应的基站确定所述集群终端已离开自身的控制范围后，释放该集群终端的信道资源。

8、根据权利要求1或6所述的方法，其特征在于，所述的切换为软切换，或为硬切换。

9、一种实现自主切换的终端，其特征在于，该终端包括：切换确定单元、存储单元、参数判断单元、发送单元和接收单元、切换单元，其中，

切换确定单元用于确定当前条件满足切换条件时，向参数判断单元发送通知；

存储单元用于存储信道资源参数；

存储参数判断单元用于根据收到的通知，确定存储单元中是否存储有目标小区所对应的基站的信道资源参数，如果存储有，则通知切换单元进行切换，如果没有存储，则通知发送单元发送请求；

发送单元用于向系统侧发送目标小区所对应的基站的信道资源参数的请求；

接收单元用于将系统侧提供的目标小区所对应的基站的信道资源参数提供给存储单元进行存储；

切换单元用于根据存储单元中存储的信道资源参数进行切换。

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