CN103634863B - 一种数字集群通信系统、终端及越区切换方法 - Google Patents
一种数字集群通信系统、终端及越区切换方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种数字集群通信系统、终端及越区切换方法，该越区切换方法包括：获取第一时刻一个以上基站的信号质量信息及终端的位置信息；获取一个以上基站的位置信息；在预设时间后，获取第二时刻一个以上基站的信号质量信息及终端的位置信息；终端确定一个以上基站的信号质量变化信息及分别与一个以上基站的距离变化信息；终端从一个以上基站中确定可选基站，并上报给控制中心以完成越区切换。实施本发明的技术方案，可有效解决信号质量差异较小的重叠区域下越区切换可能产生的乒乓效应问题，提高越区切换的可靠性，减轻系统的负担。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信领域，尤其涉及一种数字集群通信系统、终端及越区切换方法。
背景技术
数字集群，是指“专用移动通信系统”，数字集群通信是二十世纪末兴起的新型移动通信系统。数字集群通信在技术上的特点和优势决定了它不仅具备个人通信的全部功能，而且它能控制与实现个人与群体间任意通讯，保密性高，功能丰富，真正全面实现了通讯的智能化。
TETRA（Terrestrial Trunked Radio，陆上集群无线电）系统、PDT（PoliceDigital Trunking，警用数字集群）系统、DMR（Digital Mobile Radio，数字集群通信）系统都属于数字集群通信系统中的一种。其中，PDT标准是一种根据中国的国情，注入了中国厂商自主创新因素的全新数字集群体制。PDT标准具有覆盖区域大、国产加密算法加解密、厂家系统互联互通、向下兼容模拟系统、技术简单造价低等优势。PDT标准将以公安警用需求为基础，逐步扩展到其他行业，已逐渐成为全球主流的数字集群标准之一。
现有数字集群通信系统中的越区切换是指终端在语音通话的过程中切换基站而不间断正在进行的业务的过程，终端根据信号的质量可自动在不同小区间进行切换。当终端运动到的区域基站信号质量差异较大时，越区切换可根据信号质量来决定，但当终端运动到基站信号质量差异较小的重叠覆盖区域时，仅根据信号质量来判决越区切换将不够可靠，在这种情况下，很可能导致多次切换，产生乒乓效应，增加系统的负担。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述当终端运动到基站信号质量差异较小的重叠覆盖区域时易产生乒乓效应的缺陷，提供一种数字集群通信系统、终端及越区切换方法，当终端运动到基站信号质量差异较小的重叠覆盖区域时不会产生乒乓效应。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种数字集群通信系统的越区切换方法，包括：
在与终端进行通信的基站的信号质量小于质量阈值，同时，终端处于一个以上基站的重叠覆盖区内，且所述一个以上基站之间的信号质量差异小于预设值时，执行以下步骤进行越区切换：
获取第一时刻所述一个以上基站的信号质量信息及终端的位置信息；
获取所述一个以上基站的位置信息；
在预设时间后，获取第二时刻所述一个以上基站的信号质量信息及终端的位置信息；
终端根据第一时刻和第二时刻所述一个以上基站的信号质量信息确定所述一个以上基站的信号质量变化信息；根据所述一个以上基站的位置信息及第一时刻和第二时刻终端的位置信息确定终端分别与所述一个以上基站的距离变化信息；
终端根据所确定的所述一个以上基站的信号质量变化信息及分别与所述一个以上基站的距离变化信息，从所述一个以上基站中确定可选基站，并上报给控制中心以完成越区切换。
在本发明所述的数字集群通信系统的越区切换方法中，所述越区切换方法还包括：
终端根据预先存储的道路地图信息及第一时刻和第二时刻终端的位置信息确定终端的运动趋势信息；
并结合所述运动趋势信息从所述一个以上基站中确定可选基站。
在本发明所述的数字集群通信系统的越区切换方法中，在进行越区切换之前，还包括：
S001.终端判断是否处在组呼业务中，若是，则执行步骤S002；若否，则开始进行越区切换；
S002.判断所述一个以上基站中是否存在包含所述组呼业务的业务信道的基站，若是，则执行步骤S003；若否，则开始进行越区切换；
S003.将包含所述组呼业务的业务信道的基站的ID上报给控制中心以完成越区切换。
在本发明所述的数字集群通信系统的越区切换方法中，所述步骤S003包括：
S0031.判断包含所述组呼业务的业务信道的基站的数量是否等于1，若是，则执行步骤S0032；若否，则执行步骤S0033；
S0032.将包含所述组呼业务的业务信道的基站的ID上报给控制中心以完成越区切换；
S0033.从所述一个以上基站中排除未包含所述组呼业务的业务信道的基站，然后开始进行越区切换。
在本发明所述的数字集群通信系统的越区切换方法中，还包括：
在所确定的可选基站的数量大于1时，终端从所述可选基站中随机选择一目标基站，并上报给控制中心以完成越区切换；
或，控制中心根据所述可选基站的业务量和/或业务信道的闲忙程度，从所述可选基站中选择目标基站以完成越区切换。
本发明还构造一种数字集群通信系统的终端，包括：
第一获取单元，用于在与终端进行通信的基站的信号质量小于质量阈值，同时，终端处于一个以上基站的重叠覆盖区内，且所述一个以上基站之间的信号质量差异小于预设值时，获取第一时刻所述一个以上基站的信号质量信息及终端的位置信息；
基站位置获取单元，用于获取所述一个以上基站的位置信息；
第二获取单元，用于在在预设时间后，获取第二时刻所述一个以上基站的信号质量信息及终端的位置信息；
处理单元，用于根据第一时刻和第二时刻所述一个以上基站的信号质量信息确定所述一个以上基站的信号质量变化信息；根据所述一个以上基站的位置信息及第一时刻和第二时刻终端的位置信息确定终端分别与所述一个以上基站的距离变化信息；
可选基站确定单元，用于根据所确定的所述一个以上基站的信号质量变化信息及分别与所述一个以上基站的距离变化信息，从所述一个以上基站中确定可选基站；
上报单元，用于将所确定的可选基站的ID上报给控制中心以完成越区切换。
在本发明所述的数字集群通信系统的终端中，
所述处理单元，还用于根据预先存储的道路地图信息及第一时刻和第二时刻终端的位置信息确定终端的运动趋势信息；
所述可选基站确定单元，还用于根据所确定的运动趋势信息从所述一个以上基站中确定可选基站。
在本发明所述的数字集群通信系统的终端中，所述终端还包括：
第一判断单元，用于判断是否处在组呼业务中；
第二判断单元，用于在终端处在组呼业务中时，判断所述一个以上基站中是否存在包含所述组呼业务的业务信道的基站；
所述上报单元，还用于在所述一个以上基站中存在包含所述组呼业务的业务信道的基站时，将包含所述组呼业务的业务信道的基站的ID上报给控制中心以完成越区切换。
在本发明所述的数字集群通信系统的终端中，所述终端还包括：
第三判断单元，用于在所述一个以上基站中存在包含所述组呼业务的业务信道的基站时，判断包含所述组呼业务的业务信道的基站的数量是否等于1；
排除单元，用于在判断包含所述组呼业务的业务信道的基站的数量不等于1时，从所述一个以上基站中排除未包含所述组呼业务的业务信道的基站，然后所述第一获取单元和基站位置获取单元开始工作；
所述上报单元，还用于在判断包含所述组呼业务的业务信道的基站的数量等于1时，直接将包含所述组呼业务的业务信道的基站的ID上报给控制中心以完成越区切换。
在本发明所述的数字集群通信系统的终端中，上述上报单元用于在所确定的可选基站的数量大于1时，从所述可选基站中随机选择一目标基站，并上报给控制中心以完成越区切换。
本发明还构造一种数字集群通信系统，包括控制中心、多个基站及多个终端，所述终端为以上所述的终端。
实施本发明的技术方案，当终端移动到重叠覆盖区域信号质量差异较小时，将基站的信号质量、终端的位置信息以及基站的位置信息作为越区切换的参考条件，可有效解决信号质量差异较小的重叠区域下越区切换可能产生的乒乓效应问题，提高越区切换的可靠性，减轻系统的负担。
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是本发明数字集群通信系统的越区切换方法实施例一的逻辑图；
图2是本发明数字集群通信系统的越区切换方法实施例二的部分逻辑图；
图3是本发明数字集群通信系统的越区切换方法实施例三的部分逻辑图
图4是本发明数字集群通信系统的终端实施例一的逻辑图；
图5是本发明数字集群通信系统的终端实施例二的逻辑图。
具体实施方式
图1是本发明数字集群通信系统的越区切换方法实施例一的逻辑图，在该实施例中，若与终端进行通信的基站的信号质量小于质量阈值，同时，终端处于一个以上基站的重叠覆盖区内，且所述一个以上基站的信号质量差异小于预设值，则执行以下步骤进行越区切换：
S100.获取第一时刻所述一个以上基站的信号质量信息及终端的位置信息；
S200.获取所述一个以上基站的位置信息，在该步骤中，对于基站的位置信息的获取，一种方式是通过终端接收基站所广播的位置信息；另一种方式是终端从预先存储的多个基站的位置信息中调出所述一个以上基站的位置信息；
S300.在预设时间后，获取第二时刻所述一个以上基站的信号质量信息及终端的位置信息；
S400.终端根据第一时刻和第二时刻所述一个以上基站的信号质量信息确定所述一个以上基站的信号质量变化信息；根据所述一个以上基站的位置信息及第一时刻和第二时刻终端的位置信息确定终端分别与所述一个以上基站的距离变化信息；
S500.终端根据所确定的所述一个以上基站的信号质量变化信息及分别与所述一个以上基站的距离变化信息，从所述一个以上基站中确定可选基站，并上报给控制中心以完成越区切换。
关于上述实施例，还需说明的是，步骤S200可以在步骤S100之前执行，也可以在步骤S300之后执行，或者与步骤S100或步骤S300同时执行，总之只要在S400使用基站的位置信息之前，获取基站的位置信息既可以。
优选地，在步骤S400中，终端还根据预先存储的道路地图信息及第一时刻和第二时刻终端的位置信息确定终端的运动趋势信息；在步骤S500中，终端还根据所确定的运动趋势信息从所述一个以上基站中确定可选基站。
在一个具体例子中，例如，若终端检测到当前基站的信号质量小于质量阈值，则说明需要对基站进行切换。而且，此时，终端处于六个基站A、B、C、D、E、F的重叠覆盖区，而该六个基站的信号质量差异较小（小于预设值）。在进行越区切换时，若终端在第一时刻处在位置点S1，而且，此时，六个基站的信号质量为矩阵RSS1：[RSSA1,RSSB1,RSSC1,RSSD1,RSSE1,RSSF1]，根据终端所处的位置及六个基站的位置，可确定终端与六个基站的距离为矩阵D1：[DA1,DB1,DC1,DD1,DE1,DF1]。当终端运动预设时间后到达位置点S2，此时，六个基站的信号质量为矩阵RSS2：[RSSA2,RSSB2,RSSC2,RSSD2,RSSE2,RSSF2]，与六个基站的距离为矩阵D2：[DA2,DB2,DC2,DD2,DE2,DF2]。将矩阵RSS2与矩阵RSS1相减得到信号质量变化矩阵，而且，该质量变化矩阵中元素的值越大，表示相应基站的信号质量变得越好。将矩阵D2与矩阵D1相减得到距离变化矩阵，而且，该距离变化矩阵中元素的绝对值越小，表示离相应基站越近。同时，根据位置点S1、S2并结合预先存储的道路地图信息，还可判断出终端的运动趋势，进而预测出在一段时间后终端离哪个基站更近。在确定了信号质量变化、运动趋势及分别与六个基站的距离变化后，终端可从该六个基站中确定出信号质量变好的、终端离得越来越近的以及终端即将靠近的基站（即可选基站）。最后说明的是，本申请中所设置的质量阈值应稍大于传统方法中仅根据信号质量来进行越区切换时所设定的质量阈值，以防止在预设时间内终端运动到重叠覆盖区外。
在上述实施例中，如果依据以上三个条件分别所选的基站是同一个基站，则该基站即为目标基站，将该目标基站的ID上报给控制中心后，控制中心通知目标基站为该终端分配信道以完成越区切换。如果依据以上三个条件分别所选的基站不是同一个基站，例如，依据信号质量变化确定可选基站为基站C，依据运动趋势和与六个基站的距离变化确定可选基站为基站D，有以下两种方式确定目标基站，其中，第一种方式为：终端可从可选基站中随机选择一目标基站，例如，从基站C、D中随机选择的目标基站为基站D，并上报给控制中心，控制中心然后通知基站D为该终端分配信道以完成越区切换；第二种方式为：终端将两个可选基站的ID都上报给控制中心，再由控制中心根据可选基站的业务量和/或业务信道的闲忙程度，从可选基站中选择目标基站，例如，控制中心所选择的目标基站为基站C，然后通知基站C为该终端分配信道以完成越区切换。
图2是本发明数字集群通信系统的越区切换方法实施例二的部分逻辑图，该实施例的越区切换方法在图1所示的实施例的步骤S100之前，还包括：
S001.终端判断是否处在组呼业务中，若是，则执行步骤S002；若否，则执行步骤S100，即开始进行越区切换；
S002.判断所述一个以上基站中是否存在包含所述组呼业务的业务信道的基站，若是，则执行步骤S003；若否，则执行步骤S100，即开始进行越区切换；
S003.将包含所述组呼业务的业务信道的基站的ID上报给控制中心以完成越区切换。
图3是本发明数字集群通信系统的越区切换方法实施例三的部分逻辑图，该实施例相比图2所示的实施例，所不同的仅是，步骤S003具体包括：
S0031.判断包含所述组呼业务的业务信道的基站的数量是否等于1，若是，则执行步骤S0032；若否，则执行步骤S0033；
S0032.将包含所述组呼业务的业务信道的基站的ID上报给控制中心以完成越区切换，然后结束；
S0033.从所述一个以上基站中排除未包含所述组呼业务的业务信道的基站，然后执行步骤S100，即开始进行越区切换。
在该实施例中，当终端处于组呼业务时，同一基站下的终端要求共用同一条业务信道，所以，在所述一个以上基站的信号质量差异较小时，如果某个基站下已有此组呼业务的业务信道，那么终端优先选择切换到此基站下；如果有多个基站下已有此组呼业务的业务信道，那么终端首先排除没有此组呼业务的业务信道的基站，然后对剩余的基站按图1所示的方法进行基站筛选；如果没有基站处于此组呼业务的业务信道，那么按图1所示的方法进行基站筛选。
图4是本发明数字集群通信系统的终端实施例一的逻辑图，首先说明的是，数字集群通信系统包括控制中心、多个基站及多个终端。其中，终端包括：第一获取单元101、第二获取单元102、基站位置获取单元103、处理单元104、可选基站确定单元105和上报单元106，其中，第一获取单元101用于在与终端进行通信的基站的信号质量小于质量阈值，同时，终端处于一个以上基站的重叠覆盖区内，且所述一个以上基站之间的信号质量差异小于预设值时，获取第一时刻所述一个以上基站的信号质量信息及终端的位置信息；第二获取单元102用于在在预设时间后，获取第二时刻所述一个以上基站的信号质量信息及终端的位置信息；基站位置获取单元103用于获取所述一个以上基站的位置信息，优选地，该基站位置获取单元103用于从预先存储的多个基站的位置信息中调出所述一个以上基站的位置信息；或，接收所述一个以上基站所广播的位置信息；处理单元104用于根据第一时刻和第二时刻所述一个以上基站的信号质量信息确定所述一个以上基站的信号质量变化信息；根据所述一个以上基站的位置信息及第一时刻和第二时刻终端的位置信息确定终端分别与所述一个以上基站的距离变化信息；可选基站确定单元105用于根据所确定的所述一个以上基站的信号质量变化信息及分别与所述一个以上基站的距离变化信息，从所述一个以上基站中确定可选基站；上报单元106用于将所确定的可选基站的ID上报给控制中心以完成越区切换，优选地，上报单元106用于在所确定的可选基站的数量大于1时，从可选基站中随机选择一目标基站，并上报给控制中心以完成越区切换。
优选地，处理单元104还用于根据预先存储的道路地图信息及第一时刻和第二时刻终端的位置信息确定终端的运动趋势信息；可选基站确定单元105还用于根据所确定的运动趋势信息从所述一个以上基站中确定可选基站。
图5是本发明数字集群通信系统的终端实施例二的逻辑图，该实施例的终端包括：第一获取单元101、第二获取单元102、基站位置获取单元103、处理单元104、可选基站确定单元105、上报单元106、第一判断单元107、第二判断单元108、第三判断单元109和排除单元110，其中，该实施例中的第一获取单元101、第二获取单元102、基站位置获取单元103、处理单元104、可选基站确定单元105、上报单元106的逻辑结构与图4所示的实施例中的相应单元的逻辑结构相同，在此不做赘述，以下仅说明不同的单元。第一判断单元107用于判断是否处在组呼业务中；第二判断单元108用于在终端处在组呼业务中时，判断所述一个以上基站中是否存在包含所述组呼业务的业务信道的基站；第三判断单元109用于在所述一个以上基站中存在包含所述组呼业务的业务信道的基站时，判断包含所述组呼业务的业务信道的基站的数量是否等于1；排除单元110用于在判断包含所述组呼业务的业务信道的基站的数量不等于1时，从所述一个以上基站中排除未包含所述组呼业务的业务信道的基站；上报单元110还用于在判断包含所述组呼业务的业务信道的基站的数量等于1时，直接将包含所述组呼业务的业务信道的基站的ID上报给控制中心。第一获取单元101和基站位置获取单元103在判断终端不处在组呼业务中时，或者，在判断所述一个以上基站中不存在包含所述组呼业务的业务信道的基站时，或者，从所述一个以上基站中排除未包含所述组呼业务的业务信道的基站后，开始工作。
在图5所示的实施例中，也可省去第三判断模块109和排除单元110，即，在第二判断模块108判断所述一个以上基站中存在包含所述组呼业务的业务信道的基站时，上报单元110直接将包含所述组呼业务的业务信道的基站的ID上报给控制中心。而且，如果包含所述组呼业务的业务信道的基站的数量大于一个，由控制中心从中选择一个作为目标基站以完成越区切换。
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。
Claims (9)
1.一种数字集群通信系统的越区切换方法，其特征在于，包括：
在与终端进行通信的基站的信号质量小于质量阈值，同时，终端处于一个以上基站的重叠覆盖区内，且所述一个以上基站之间的信号质量差异小于预设值时，执行以下步骤进行越区切换：
获取第一时刻所述一个以上基站的信号质量信息及终端的位置信息；
获取所述一个以上基站的位置信息；
在预设时间后，获取第二时刻所述一个以上基站的信号质量信息及终端的位置信息；
终端根据第一时刻和第二时刻所述一个以上基站的信号质量信息确定所述一个以上基站的信号质量变化信息；根据所述一个以上基站的位置信息及第一时刻和第二时刻终端的位置信息确定终端分别与所述一个以上基站的距离变化信息；
终端根据所确定的所述一个以上基站的信号质量变化信息及分别与所述一个以上基站的距离变化信息，从所述一个以上基站中确定可选基站，并上报给控制中心以完成越区切换；
在进行越区切换之前，还包括：
S001.终端判断是否处在组呼业务中，若是，则执行步骤S002；若否，则开始进行越区切换；
S002.判断所述一个以上基站中是否存在包含所述组呼业务的业务信道的基站，若是，则执行步骤S003；若否，则开始进行越区切换；
S003.将包含所述组呼业务的业务信道的基站的ID上报给控制中心以完成越区切换。
2.根据权利要求1所述的数字集群通信系统的越区切换方法，其特征在于，所述越区切换方法还包括：
终端根据预先存储的道路地图信息及第一时刻和第二时刻终端的位置信息确定终端的运动趋势信息；并结合所述运动趋势信息从所述一个以上基站中确定可选基站。
3.根据权利要求1所述的数字集群通信系统的越区切换方法，其特征在于，所述步骤S003包括：
S0031.判断包含所述组呼业务的业务信道的基站的数量是否等于1，若是，则执行步骤S0032；若否，则执行步骤S0033；
S0032.将包含所述组呼业务的业务信道的基站的ID上报给控制中心以完成越区切换；
S0033.从所述一个以上基站中排除未包含所述组呼业务的业务信道的基站，然后开始进行越区切换。
4.根据权利要求1所述的数字集群通信系统的越区切换方法，其特征在于，在所确定的可选基站的数量大于1时，还包括：
终端从所述可选基站中随机选择一目标基站，并上报给控制中心以完成越区切换；
或，控制中心根据所述可选基站的业务量和/或业务信道的闲忙程度，从所述可选基站中选择目标基站以完成越区切换。
5.一种数字集群通信系统的终端，其特征在于，包括：
第一获取单元，用于在与终端进行通信的基站的信号质量小于质量阈值，同时，终端处于一个以上基站的重叠覆盖区内，且所述一个以上基站之间的信号质量差异小于预设值时，获取第一时刻所述一个以上基站的信号质量信息及终端的位置信息；
基站位置获取单元，用于获取所述一个以上基站的位置信息；
第二获取单元，用于在在预设时间后，获取第二时刻所述一个以上基站的信号质量信息及终端的位置信息；
处理单元，用于根据第一时刻和第二时刻所述一个以上基站的信号质量信息确定所述一个以上基站的信号质量变化信息；根据所述一个以上基站的位置信息及第一时刻和第二时刻终端的位置信息确定终端分别与所述一个以上基站的距离变化信息；
可选基站确定单元，用于根据所确定的所述一个以上基站的信号质量变化信息及分别与所述一个以上基站的距离变化信息，从所述一个以上基站中确定可选基站；
上报单元，用于将所确定的可选基站的ID上报给控制中心以完成越区切换；
第一判断单元，用于判断是否处在组呼业务中；
第二判断单元，用于在终端处在组呼业务中时，判断所述一个以上基站中是否存在包含所述组呼业务的业务信道的基站；而且，
所述上报单元，还用于在所述一个以上基站中存在包含所述组呼业务的业务信道的基站时，将包含所述组呼业务的业务信道的基站的ID上报给控制中心以完成越区切换。
6.根据权利要求5所述的数字集群通信系统的终端，其特征在于，
所述处理单元，还用于根据预先存储的道路地图信息及第一时刻和第二时刻终端的位置信息确定终端的运动趋势信息；
所述可选基站确定单元，还用于根据所确定的运动趋势信息从所述一个以上基站中确定可选基站。
7.根据权利要求5所述的数字集群通信系统的终端，其特征在于，所述终端还包括：
第三判断单元，用于在所述一个以上基站中存在包含所述组呼业务的业务信道的基站时，判断包含所述组呼业务的业务信道的基站的数量是否等于1；
排除单元，用于在判断包含所述组呼业务的业务信道的基站的数量不等于1时，从所述一个以上基站中排除未包含所述组呼业务的业务信道的基站，然后所述第一获取单元和基站位置获取单元开始工作；
所述上报单元，还用于在判断包含所述组呼业务的业务信道的基站的数量等于1时，直接将包含所述组呼业务的业务信道的基站的ID上报给控制中心以完成越区切换。
8.根据权利要求5所述的数字集群通信系统的终端，其特征在于，上述上报单元用于在所确定的可选基站的数量大于1时，从所述可选基站中随机选择一目标基站，并上报给控制中心以完成越区切换。
9.一种数字集群通信系统，包括控制中心、多个基站及多个终端，其特征在于，所述终端为权利要求5-8中任一项所述的终端。
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