发明内容
本发明为了解决现有的数字集群技术存在的语音调度的低效率、容易出差错的问题,提出一种基于TD-LTE的宽带多媒体集群系统调度台话语权信令的实现方法。
基于TD-LTE的宽带多媒体集群系统调度台话语权信令的实现方法,它是通过基于TD-LTE的宽带多媒体集群系统实现的,所述基于TD-LTE的宽带多媒体集群系统,它包括终端、宽带无线接入子系统、网络子系统和操作维护子系统,
所述终端包括手持移动台、车载台、固定台、无线调度台和多个DC有线调度台,
所述宽带无线接入子系统由多个eNodeB演进型基站组成,多个eNodeB演进型基站通过X2接口相连,eNodeB演进型基站中集成了RTDF无线集群调度功能实体,所述RTDF无线集群调度功能实体负责集群业务的集群处理,
所述手持移动台、车载台、固定台和调度台通过LTE-Uu接口与宽带无线接入子系统共享无线资源,
所述网络子系统包括MME移动性管理实体、HSS归属用户服务器、TDS集群调度服务器和SGW服务网关,所述HSS归属用户服务器集成了TPF集群概要功能实体,TPF集群概要功能实体用于存储和管理与集群业务相关的组用户信息、用户优先级、调度员列表信息,MME移动性管理实体和SGW服务网关之间通过S11接口相连,MME移动性管理实体与HSS归属用户服务器之间通过S6a接口相连,MME移动性管理实体与TDS集群调度服务器之间通过D1-MME接口相连,TDS集群调度服务器与SGW服务网关之间通过D1-U接口相连,TDS集群调度服务器与HSS归属用户服务器通过D6a接口相连,DC有线调度台与TDS集群调度服务器之间通过Du接口相连,
所述eNodeB演进型基站与MME移动性管理实体之间通过S1-MME接口相连,
所述宽带无线接入子系统的操作维护端与操作维护子系统的第一操作维护端相连,网络子系统3的操作维护端和操作维护子系统的第二操作维护端相连;
具体过程如下:
当组呼已经建立后,DC有线调度台通过Du接口向TDS集群调度服务器发送话语权申请请求信令FloorRequest申请话语权,TDS集群调度服务器通过Du接口回复所述DC有线调度台话语权申请响应信令FloorGrantNotify来通知该DC有线调度台是否被授予话语权;
当DC有线调度台拥有话语权并且通话结束时,所述DC有线调度台通过Du接口向TDS集群调度服务器发送话语权释放请求信令FloorReleaseRequest释放话语权,TDS集群调度服务器释放该DC有线调度台话语权并通过Du接口向该DC有线调度台返回话语权释放响应信令FloorReleaseResponse。
本发明将宽带和集群特点有机地结合到一起。作为3G技术的长期演进,所采用的TD-LTE技术,具有更高的频谱利用率和带宽,以及大的覆盖范围和灵活的应用模式,可以很容易的实现图像和视频等多媒体信息的实时回传,语音调度效率高、不易出差错。应用灵活,不仅可以满足指挥调度的应用需求,未来还可向电子政务、数字无线城市等重要领域扩展,从而极大地推动我国宽带无线接入系统的产业化。
在集群系统中,DC有线调度台是用户组中具有特殊权限的终端,可以发起组呼、强插等调度业务,并能够实现对终端的管理功能。当组呼已经建立时,DC有线调度台在集群系统中的特殊位置,使得DC有线调度台在组内申请或释放话语权的操作成为最基本和常用的功能。本发明的基于TD-LTE的宽带多媒体集群系统调度台话语权信令的实现方法,目的是发挥DC有线调度台在基于TD-LTE的宽带多媒体集群系统组呼建立时对话语权的操控功能。
具体实施方式
具体实施方式一、结合图1说明本实施方式,基于TD-LTE的宽带多媒体集群系统,它包括终端1、宽带无线接入子系统2、网络子系统3和操作维护子系统4,
所述终端1包括手持移动台101、车载台102、固定台103、无线调度台104和多个DC有线调度台105,
所述宽带无线接入子系统2由多个eNodeB演进型基站201组成,多个eNodeB演进型基站201通过X2接口相连,eNodeB演进型基站201中集成了RTDF无线集群调度功能实体202,所述RTDF无线集群调度功能实体202负责集群业务的集群处理;
所述手持移动台101、车载台102、固定台103和调度台104通过LTE-Uu接口与宽带无线接入子系统2共享无线资源,
所述网络子系统3包括MME移动性管理实体301、HSS归属用户服务器302、TDS集群调度服务器303和SGW服务网关304,所述HSS归属用户服务器302集成了TPF集群概要功能实体3021,TPF集群概要功能实体3021用于存储和管理与集群业务相关的组用户信息、用户优先级、调度员列表信息,MME移动性管理实体301和SGW服务网关304之间通过S11接口相连,MME移动性管理实体301与HSS归属用户服务器302之间通过S6a接口相连,MME移动性管理实体301与TDS集群调度服务器303之间通过D1-MME接口相连,TDS集群调度服务器303与SGW服务网关304之间通过D1-U接口相连,TDS集群调度服务器303与HSS归属用户服务器302通过D6a接口相连,DC有线调度台105与TDS集群调度服务器303之间通过Du接口相连,
所述eNodeB演进型基站201与MME移动性管理实体301之间通过S1-MME接口相连,
所述宽带无线接入子系统2的操作维护端与操作维护子系统4的第一操作维护端相连,网络子系统3的操作维护端和操作维护子系统4的第二操作维护端相连。
DC为DispatchCenter的缩写,为调度台;
TDS为TrunkingDispatchServer的缩写,为集群调度服务器;
RTDF为RadioTrunkingDispatchFunction的缩写,为无线集群调度功能实体;
SGW为ServingGateway的缩写,为服务网关;
UE为UserEquipment的缩写,为用户设备;
TD-LTE为TimeDivision-LongTermEvolution的缩写,为TD-SCDMA的长期演进;
MME为MobileManagementEntity的缩写,为移动性管理实体;
TPF为TrunkingProfileFunction的缩写,为集群概要功能实体。
PGW为PDNGateway的缩写,分组数据网网关,其中PDN为PacketDataNetwork的缩写。
具体实施方式二、结合图1说明本实施方式,本实施方式与具体实施方式一的不同之处在于
RTDF无线集群调度功能实体202负责集群业务的集群处理,
MME移动性管理实体301负责接收TDS集群调度服务器303的集群控制信令,协助完成集群业务承载的建立;MME移动性管理实体301还负责NAS信令、终端的移动性管理、非集群业务的鉴权以及接入网关的选择。
SGW服务网关304集成了LTE公网中SGW服务网关304和PGW分组数据网网关的全部功能,是连接宽带无线接入子系统2的分组数据接口的终点,负责数据包的路由、复制和前转;SGW服务网关304同时也是连接外部数据网络的网关;
TDS集群调度服务器303负责建立、维护和释放各种集群呼叫业务,进行话语权管理和调度,还负责集群用户的鉴权以及集群业务的授权,为鉴权成功的用户发起业务承载的建立,以及完成集群业务数据流的映射和分发;TDS集群调度服务器303还提供有线调度台的接入,负责对有线调度台的鉴权以及有线调度台与网络子系统之间的信令传输。
RTDF无线集群调度功能实体202负责集群业务的集群处理,接收集群控制信令,为用户设备UE所在小区分配下行共享无线资源,将从SGW服务网关304接收到的集群业务流复制并传送到用户设备UE。为了支持故障弱化功能,RTDF能够在eNodeB与网络设备失去联系时处理本基站覆盖范围内用户的部分集群业务。
NAS为Non-Access-Stratum的缩写,为非接入层,负责处理UE和核心网之间信息的传输,传输的内容可以是用户信息或控制信息(如业务的建立、释放或者移动性管理信息)。通过接入层的信令交互,在用户设备UE和核心网之间建立起了信令通路,从而便能进行非接入层信令流程。
具体实施方式三、基于TD-LTE的宽带多媒体集群系统调度台话语权信令的实现方法,具体过程如下:
当组呼已经建立后,DC有线调度台105通过Du接口向TDS集群调度服务器303发送话语权申请请求信令FloorRequest申请话语权,TDS集群调度服务器303通过Du接口回复所述DC有线调度台105话语权申请响应信令FloorGrantNotify来通知该DC有线调度台105是否被授予话语权;
当DC有线调度台105拥有话语权并且通话结束时,所述DC有线调度台105通过Du接口向TDS集群调度服务器303发送话语权释放请求信令FloorReleaseRequest释放话语权,TDS集群调度服务器303释放该DC有线调度台105话语权并通过Du接口向该DC有线调度台105返回话语权释放响应信令FloorReleaseResponse。
具体实施方式四、结合图2说明本实施方式,本实施方式是对具体实施方式三的进一步说明,DC有线调度台105通过Du接口向TDS集群调度服务器303发送话语权申请请求信令FloorRequest申请话语权,TDS集群调度服务器303通过Du接口回复所述DC有线调度台105话语权申请响应信令FloorGrantNotify来通知该DC有线调度台105是否被授予话语权具体流程如下:
步骤一、当组呼已经建立后,DC有线调度台105向TDS集群调度服务器303发送话语权申请请求信令FloorRequest,发起话语权申请过程;
步骤二、TDS集群调度服务器303根据话语权策略,向DC有线调度台105发送话语权申请响应信令FloorGrantNotify,决定是否授予DC有线调度台105话语权;如授予,执行步骤三;如不授予,则本次话语权申请结束;
步骤三、TDS集群调度服务器303向MME移动性管理实体301发送话语权消息响应信令FloorInformationNotify,指示MME移动性管理实体301将话语权分配结果通知所有参与组呼的eNodeB演进型基站201;
步骤四、MME移动性管理实体301根据话语权消息响应信令FloorInformationNotify中的内容,向步骤三所述的所有eNodeB演进型基站201发送下行集群非接入层传送信令DownlinkTrunkingNASTransport,所述下行集群非接入层传送信令DownlinkTrunkingNASTransport包括话语权提示信令FloorAlertWithInformation。
步骤五、eNodeB演进型基站201接收话语权提示信令FloorAlertWithInformation,并向组内的用户设备UE发送话语权提示广播信令FloorAlertAdvertisement,通知用户设备UE所授予话语权的DC有线调度台105。
图2中UE为组内集群用户终端;eNB为UE所在的eNodeB。
具体实施方式五、本实施方式与具体实施方式四的进一步说明:步骤二中话语权策略为:DC有线调度台105的优先级高于用户设备UE,DC有线调度台105之间首先根据ServiceOption中紧急标识判断,优先授予话语权申请请求类型为紧急的,若话语权申请请求同为紧急类型,则根据ServiceOption中DC有线调度台105的优先级判断,优先授予优先级高的DC有线调度台105话语权。
具体实施方式六、结合表1说明本实施方式,本实施方式与具体实施方式四的进一步说明:步骤一中话语权申请请求信令FloorRequest中包含:信令类型、信令长度、TDS控制平面标识、DC号码信息、组号码信息和服务类型;所述服务类型包括:紧急、私人、支持数据传输、组播、优先级和摘机直通呼叫。
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具体实施方式七、结合表2说明本实施方式,本实施方式与具体实施方式四的进一步说明:步骤二中话语权申请响应信令FloorGrantNotify中包含:信令类型、信令长度、DC控制平面标识、DC号码信息、组号码信息和话语权授权标志。
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表1和表2中信令类型可以让接收方识别收到的信令并进行相应的操作,信令长度方便接收方对该条信令的操作,如对部分信令元素进行替换或添加新的信令元素。TDS或DC控制平面标识是组呼建立时产生的,其作用是标识本次业务流程与组呼的关系,通知本次话语权申请请求或是话语权申请响应是建立在相应的组呼基础上的。DC号码信息和组号码信息是标识话语权申请的对象和其所在的组,因为一个DC有线调度台105可以在多个组中,一个组中也可以有多个DC有线调度台105。服务类型标识话语权申请请求的具体信息,包括:紧急、私人、组播、支持数据传输标识和呼叫优先级。并预设空8位为保留位以满足系统升级添加其他信息的需要。话语权授权标志标识本次话语权申请是否成功。
具体实施方式八、结合图3说明本实施方式,本实施方式是对具体实施方式三的进一步说明,当DC有线调度台105拥有话语权并且通话结束时,所述DC有线调度台105通过Du接口向TDS集群调度服务器303发送话语权释放请求信令FloorReleaseRequest释放话语权,TDS集群调度服务器303释放该DC有线调度台105话语权并通过Du接口向该DC有线调度台105返回话语权释放响应信令FloorReleaseResponse的具体过程如下:
步骤A、当DC有线调度台105拥有话语权并且通话结束时,占用话语权的DC有线调度台105向TDS集群调度服务器303发送话语权释放请求信令FloorReleaseRequest,发起话语权释放过程;
步骤B、TDS集群调度服务器303释放话语权,并向占用话语权的DC有线调度台105返回话语权释放响应信令FloorReleaseResponse;
步骤C、TDS集群调度服务器303向MME移动性管理实体301发送话语权消息响应信令FloorInformationNotify,指示MME移动性管理实体301通知参与组呼的所有eNodeB演进型基站201步骤A所述的DC有线调度台105释放话语权;
步骤D、MME移动性管理实体301根据话语权消息响应信令FloorInformationNotify的内容,向步骤C所述的所有eNodeB演进型基站201发送下行集群非接入层传送信令DownlinkTrunkingNASTransport,所述下行集群非接入层传送信令DownlinkTrunkingNASTransport包括话语权提示信令FloorAlertWithInformation。
步骤E、步骤D所述的所有eNodeB演进型基站201接收话语权提示信令FloorAlertWithInformation,通知用户设备UE当前DC有线调度台105话语权空闲。
图3中UE为组内集群用户终端;eNB为UE所在的eNodeB。
具体实施方式九、结合表3说明本实施方式,本实施方式与具体实施方式八的进一步说明:步骤A中话语权释放请求信令FloorReleaseRequest中包含:信令类型、信令长度、TDS控制平面标识、DC号码信息、组号码信息和释放类型;所述释放类型包括:保留、正常释放和非正常释放。
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具体实施方式十、结合表4说明本实施方式,本实施方式与具体实施方式四的进一步说明:步骤B中话语权释放响应信令FloorReleaseResponse中包含:信令类型、信令长度、DC控制平面标识、DC号码信息、组号码信息和释放类型。
表3和表4中信令类型可以让接收方识别收到的信令并进行相应的操作,信令长度方便接受方对该条信令的操作,如对部分信令元素进行替换或添加新的信令元素。TDS或DC控制平面标识是组呼建立时产生的,其作用是标识本次业务流程与组呼的关系,通知本次话语权释放请求或是话语权释放响应是建立在相应的组呼基础上的。DC号码和组号码信息是标识话语权释放的对象和其所在的组,因为一个DC有线调度台105可以在多个组中,一个组中也可以有多个DC有线调度台105。释放类型标识话语权释放的信息。
具体实施方式十一、本实施方式是对具体实施方式四的进一步说明,具体实施方式四的步骤四中下行集群非接入层传送信令DownlinkTrunkingNASTransport包含:信令类型、MME用户S1接口标识、eNodeB用户S1接口标识、非接入层协议数据单元、切换限制列表;
步骤四中话语权提示信令FloorAlertWithInformation包括:通信鉴别器、安全头类型、消息类型、拥有话语权的UE的单独号码、组呼的组号或单独号码和组呼对应的IP多播地址;
步骤五中话语权提示广播信令FloorAlertAdvertisement包括:组内集群用户终端UE号码信息、组号码信息、组号码信息和组呼对应的IP多址地址和话语权占用标志。
具体实施方式十二、本实施方式是对具体实施方式八的进一步说明,具体实施方式八的步骤D中下行集群非接入层传送信令DownlinkTrunkingNASTransport包含:信令类型、MME用户S1接口标识、eNodeB用户S1接口标识、非接入层协议数据单元、切换限制列表;
步骤D中话语权提示信令FloorAlertWithInformation包括:通信鉴别器、安全头类型、消息类型、拥有话语权的UE的单独号码、组呼的组号或单独号码和组呼对应的IP多播地址;
步骤E中话语权提示广播信令FloorAlertAdvertisement包括:组内集群用户终端UE号码信息、组号码信息、组号码信息和组呼对应的IP多址地址和话语权占用标志。