一种数字蜂窝集群系统中反向业务信道的控制方法 【技术领域】
本发明涉及数字蜂窝系统的集群业务领域，特别涉及一种数字蜂窝集群系统中反向业务信道的控制方法。
背景技术
在数字蜂窝系统上提供专业调度功能是公众移动通信系统的一个技术发展方向，支持集群业务的数字蜂窝系统是一种专用的调度通信系统，该系统可以使多用户自动分享数量较少的无线信道，并且动态地使用这些信道的数字蜂窝系统。数字蜂窝集群系统通过频率的动态分配有效地汇集所有信道的可用时间，从而为每个用户终端提供最大的可用工作时间，并且将信道的阻塞减至最小。
为了使数字蜂窝系统支持集群业务，采用前向业务信道共享，反向业务信道通过集群组内的用户终端通过抢占实现分时段复用，从而实现对讲功能。集群组内的用户终端进行反向业务信道抢占的过程为：
步骤1、集群组内的多个按键通话(PTT)用户终端按键发送反向抢占请求消息，该消息通过基站子系统(BSS)发送给集群服务中心(TSC)或调度台；
步骤2、由TSC或调度台统一进行控制确定哪一个用户终端可以使用反向业务信道进行通话；
步骤3、TSC或调度台向该用户终端发送接入反向业务信道消息的确认消息，同时周期性地通过BSS向前向业务信道广播禁止接入消息，用以阻止集群组内地其它PTT用户终端反复发送抢占消息。
由于在集群组内用户的数量不限，因此可能有大量用户同时进行反向业务信道抢占，因此有大量的反向通话请求消息通过BSS全部发送到TSC或调度台，这对于BSS和TSC或调度台的冲击较大。
并且由于集群业务支持自动重发功能，即用户终端发送的反向通话请求消息由于某种原因未被数字蜂窝集群系统的网络侧确认的情况下，用户终端释放PTT按键后用户终端要自动继续发送数次信道请求，或用户终端持续按PTT按键4秒钟以内连续发送16次信道请求消息，直到数字蜂窝集群系统的网络侧确认收到该申请为止，这要求BSS在接收用户终端的抢占请求时必须予以响应，这增加了BSS的负荷。
【发明内容】
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种数字蜂窝集群系统中反向业务信道的控制方法，该方法能减小BSS和TSC或调度台的负荷，能将PTT用户终端接入时对数字蜂窝系统性能的影响降到最小。
根据上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种数字蜂窝集群系统中反向业务信道的控制方法，该方法包括：
A、集群组内的用户终端向所属的基站系统发送反向通话请求；
B、基站系统处理用户终端发送的第一个反向通话请求，并向集群服务中心发送该反向通话请求；
C、集群服务中心处理接收到的第一个反向通话请求消息，使发送该反向通话请求消息的用户终端占用反向业务信道进行通信。
所述的步骤B进一步包括：
将基站系统的后续反向通话请求消息丢弃。
所述的步骤B进一步包括：
基站系统向属于本基站系统的所有用户终端广播反向业务信道占用的消息。
所述的向用户终端广播反向业务信道占用的消息是周期性的。
所述的步骤C进一步包括：集群服务中心向发送第一个反向通话请求消息的基站系统返回确认消息后，向所管辖的所有基站系统广播反向业务信道占用消息；
集群服务中心向后续发送反向通话请求的基站系统返回反向通话拒绝消息；
发送第一个反向通话请求消息的基站系统将该确认消息转发给发送第一个反向通话请求消息的用户终端。
所述的向基站系统广播反向业务信道占用消息是周期性的。
步骤C所述的反向通话拒绝消息携带原因值为信道占用。
该方法进一步包括：
如果基站系统接收到返回确认消息时，更新基站系统集群组信息；
如果基站系统接收到集群服务中心返回的反向通话拒绝消息时，判断该消息的原因值是否为信道占用，如果是，对该消息不做处理，结束本方法；否则，将该基站系统集群组信道占用标志置为空闲。
基站系统向集群服务中心发送反向通话请求消息后判断在时间阈值内内是否既未收到集群服务中心的确认消息，也未收到集群中心的反向通话拒绝消息，如果是则将基站系统集群组信道占用标志置为空闲；否则不做处理。
在步骤B所述的基站系统处理用户终端发送的第一个反向通话请求之前，该方法进一步包括：
基站系统判断本基站系统集群组信道占用标志是否为空闲，如果为空闲，则执行步骤B，更新基站系统集群组信息，并且将该占用标志置为占用；如果为占用，则结束。
在步骤C所述的集群服务中心处理接收到的第一个反向通话请求消息之前，该方法进一步包括：
集群服务中心判断集群服务中心集群组信道占用标志是否为空闲，如果空闲，则执行步骤C，更新集群服务中心集群组信包，并置该占用标志为占用；否则，向基站系统回应反向通话拒绝消息。
所述的集群服务中心是数字蜂窝集群系统中基站系统的上一级控制中心。
该方法进一步包括：
D、占用反向业务信道的用户终端结束反向通信，向所属的基站系统发送反向通话释放请求消息，该消息通过该基站系统转发给集群服务中心；
E、集群服务中心更新集群组信道信息，向所管辖的基站系统广播反向业务信道空闲的消息；
F、基站系统向属于本基站系统的用户终端广播反向业务信道空闲的消息。
在步骤E所述的集群服务中心向基站系统广播反向业务信道空闲的消息之前，该方法进一步包括：
集群服务中心将本集群服务中心集群组信道占用标志置为空闲。
在步骤F所述的基站系统向属于本基站系统的用户终端广播反向业务信道空闲的消息之前，该方法进一步包括：
基站系统将本基站系统集群组信道占用标志置为空闲。
步骤E所述的向基站系统广播反向业务信道空闲的消息是周期性的。
步骤F所述的向用户终端广播反向业务信道空闲的消息是周期性的。
本发明提供的方法在集群组内用户终端抢占反向业务信道时，组内用户终端不分优先级，而是采用先到先服务的原则，在BSS和TSC上对抢占请求进行分级控制。BSS和TSC均只接纳本次抢占过程中的第一个用户终端发出的抢占反向业务信道请求消息，BSS接纳该消息后立即通过前向信道给该BSS范围内的集群组内用户终端广播反向业务信道占用消息，TSC接纳第一个反向业务信道请求消息后立即在前向信道向TSC范围内的所有BSS广播反向业务信道占用消息，集群组内用户终端收到该占用消息后停止发送反向通话请求。当第一个用户终端结束通话时释放PTT按键，TSC通过BSS收到该消息后在该集群组内广播反向业务信道空闲消息，该集群组内的用户终端重新进行反向业务信道的抢占。本发明提供的方法减小了BSS和TSC的负荷，将PTT用户终端接入时对数字蜂窝系统性能的影响降到了最小。
【附图说明】
图1为本发明的用户终端进行反向业务信道抢占的流程图。
图2为本发明的用户终端进行反向业务信道释放的流程图。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下举实施例并参照附图，对本发明进一步详细说明。
在每次抢占反向业务信道的过程中，BSS只接纳第一个反向通话请求消息，对于本BSS内后续用户终端的反向通话请求消息直接抛弃，直到收到TSC发送的反向业务信道空闲消息。处理第一个反向通话请求消息后，本BSS立即在前向通道向本BSS内的用户终端广播反向业务信道占用消息，该消息还可周期广播，如设定周期为500ms，然后，BSS向TSC发送用户终端的反向通话请求消息，TSC只接纳第一个反向通话请求消息，对后续接收到的反向通话请求消息直接返回反向通话拒绝消息，TSC确认第一个用户终端的反向通话请求消息后立即在前向信道向本集群组中的所有BSS广播反向业务信道占用消息，该消息还可周期广播，如设定周期为10分钟，并且定时周期和BSS广播的周期可以不同，如设定周期为10分钟。
BSS周期广播反向业务信道占用消息给用户终端，是为了使新加入集群组的用户终端和集群组内所有用户终端统一本集群组反向业务信道当前的状态；TSC周期广播反向业务信道占用消息给BSS，是为了使属于该TSC的BSS统一集群组反向业务信息当前的状态。
当占用反向业务信道的用户终端释放PTT键后，TSC在前向信道向所有BSS广播反向业务信道空闲消息，该消息可以周期广播，如设定周期为10分钟。收到该消息后，BSS向本集群组的用户终端广播该反向业务空闲消息，该消息可以周期广播，如设定周期为500ms，本用户终端可以再次抢占反向业务信道。
BSS周期广播反向业务信道空闲消息给用户终端，是为了使新加入集群组的用户终端和集群组内所有用户终端统一本集群组反向业务信道当前的状态；TSC周期广播反向业务信道空闲消息给BSS，是为了使属于该TSC的BSS统一集群组反向业务信息当前的状态。
本发明中的TSC是数字蜂窝集群系统中基站系统的上一级控制中心，不限于具体的物理实体，如：可以集成在移动交换中心(MSC)中。
以下以用户终端为PTT用户终端举例说明本发明。
如图1所示，图1为本发明的用户终端进行反向业务信道抢占的流程图，假设本集群组内的一部分用户终端属于BSS1，另一部分用户终端属于BSS2，其具体过程为：
步骤100、101、102，当反向业务信道空闲时，TSC在前向信道周期广播反向业务信道空闲(Uplink State Ind(free))的消息，该消息通过BSS1和BSS2发送给本集群组内的所有用户终端；
步骤103、104、105、本集群组内的用户终端收到该Uplink State Ind(free)后，发送按键通话请求(PTT setup request)消息进行反向业务信道的抢占；
步骤106、107、108、BSS1收到属于BSS1的用户终端发出的该PTT setuprequest消息后判断BSS1组信道占用标志是否为真，如果是，则BSS1集群组信道被占用，不处理PTT setup request消息；如果不是，则BSS1集群组信道未被占用，处理用户终端发送的反向通话请求(PTT uplink request)消息。即向TSC发送所属BSS1的用户终端的第一个PTT uplink request消息，将集群组内所属BSS1的其它用户终端发送的后续PTT setup request消息丢弃，BSS1通过前向信道周期广播反向业务信道占用(Uplink State Ind(busy))；
以此类推，BSS2对所属BSS2的用户终端发出的该PTT setup request消息做相同的处理；
步骤109、110、TSC收到PTT uplink request消息后，判断TSC集群组信道的占用标志是否为真，假设第一个PTT uplink request消息是由BSS1发送的，TSC处理该消息时TSC集群组信道未被占用，处理PTT uplink request消息，更新TSC集群组信息，即将TSC集群组信息中的反向业务信道空闲转换为占用，并且将发送第一个PTT uplink request消息的用户终端信息进行纪录，向BSS1返回反向通话请求响应(PTT uplink ack)消息，将TSC集群组信道的占用标志置为真，同时，TSC向BSS1和BSS2广播Uplink StateInd(busy)消息；若后续有其它BSS向TSC发送PTT uplink request消息，TSC直接向BSS回应反向通话拒绝(PTT uplink reject)消息，携带原因值为TSC集群组信道占用；
步骤113、当BSS1收到TSC发送的为PTT uplink ack消息时，更新BSS1集群组信息，即记录发送第一个PTT uplink request消息的用户终端信息等参数，向所属BSS1的第一个发送PTT setup request消息的用户终端返回反向通话确认(PTT setup confirm)消息；BSS2收到TSC发送的为PTT uplinkreject消息时，检查原因值，如果原因值为信道占用，不处理，这是因为该BSS在接收第一个PTT setup request消息时已经广播了Uplink State Ind(busy)消息；如果原因值不为信道占用，则更新BSS2集群组内信道占用标志为空闲；
步骤114、所属BSS1的第一个发送PTT setup request消息的用户终端收到PTT setup confirm消息后，进入对讲状态。
本过程中，BSS1和BSS2周期性地向终端广播Uplink State Ind消息，指示反向业务信道状态为空闲(free)还是占用(busy)；当用户终端接收到Uplink State Ind(busy)消息时，停止发送PTT setup request消息，直到接收到Uplink State Ind(free)消息。
在本过程中，还可以在BSS向TSC发送反向通话请求消息后设定定时器定时一个时间阈值，BSS判断在时间阈值内内是否既未收到TSC的确认消息，也未收到TSC的反向通话拒绝消息，如果是则将BSS集群组信道占用标志置为空闲；否则收到其中任何一种消息后停止该定时器。
如图2所示，图2为本发明的用户终端进行反向业务信道释放的流程图，假设本集群组内的用户终端属于BSS1或BSS2，其具体过程为：
步骤200、201、占用反向业务信道进行对讲的用户终端释放PTT按键结束对讲状态，向其BSS1发送PTT uplink release request消息；
步骤202、BSS1将该PTT uplink release request消息发送给TSC；
步骤203、204、TSC更新集群组状态，即将TSC集群组信息中的反向业务信道占用转换为空闲，并且将占用反向业务信道的用户终端信息进行删除，向BSS1和BSS2广播Uplink State Ind(free)消息；
步骤205、BSS1和BSS2将集群组信道占用标志置为空闲，向所属于BSS1和BSS2的用户终端广播Uplink State Ind(free)消息；
步骤206、用户终端收到Uplink State Ind(free)消息后可以再次进行反向业务信道的抢占。
本发明所述的TSC还可以用调度台取代。
当用户终端不工作在PTT模式时，用户终端通过本发明所述用户终端抢占反向业务信道的方法还可以进入数据通信状态。
本发明提供的方法在反向业务信道抢占过程中，只对第一个发出PTTsetup request消息的用户终端做出响应，从而减小了整个反向业务信道抢占过程的时延；本发明提供的方法在BSS接纳第一个用户终端发送的PTTsetup request消息后，对后续用户终端发送的PTT setup request消息直接丢弃，不向TSC发送后续用户终端的反向通话请求，也不向后续的用户终端发送应答消息，从而保证了BSS和用户终端的处理简单可靠；本发明提供的方法在反向业务信道抢占过程中，TSC在接纳第一个PTT uplink request消息后立即向BSS广播Uplink State Ind(busy)消息，尽早地阻止其它PTT用户反复地发送PTT setup request消息，减少了大量用户终端同时发送PTTsetup request消息对BSS和TSC性能的冲击。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。