一种实现组内宽带多媒体集群业务实时传送的方法.pdf

上传人:xia****o6 文档编号:4332560 上传时间:2018-09-14 格式:PDF 页数:16 大小:624.78KB
返回 下载 相关 举报
摘要
申请专利号:

CN201110166361.X

申请日:

2011.06.20

公开号:

CN102843655A

公开日:

2012.12.26

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):H04W 4/10申请日:20110620|||公开

IPC分类号:

H04W4/10(2009.01)I; H04W72/04(2009.01)I; H04W76/02(2009.01)I

主分类号:

H04W4/10

申请人:

普天信息技术研究院有限公司

发明人:

许玮; 张洁; 蔡杰; 王刚

地址:

100080 北京市海淀区海淀北二街6号

优先权:

专利代理机构:

北京德琦知识产权代理有限公司 11018

代理人:

谢安昆;宋志强

PDF下载: PDF下载
内容摘要

本发明提供了一种实现组内宽带多媒体集群业务实时传送的方法,包括:业务发送用户终端向多媒体集群调度子系统发送宽带多媒体集群业务请求;多媒体集群调度子系统根据所述宽带多媒体集群业务请求,对业务发送用户终端鉴权,并在鉴权通过后,通知网络子系统发起宽带多媒体集群业务建立过程;网络子系统根据所述通知发起IP-CAN会话修改过程,执行网络子系统侧的集群承载建立过程,并指示宽带无线接入子系统并行地为业务发送用户终端分配上行无线资源,为业务接收用户终端分配下行共享无线资源,完成集群承载的建立过程;网络子系统向所述多媒体集群调度子系统确认宽带多媒体集群业务建立完成,多媒体集群调度子系统向业务发送用户终端确认宽带多媒体集群业务建立完成。本发明适用于宽带数字集群通信系统。

权利要求书

1.一种实现组内宽带多媒体集群业务实时传送的方法,该方法应用于宽带数字集群通信系统中,该系统包括终端和网络侧,终端包括用户终端和调度台,网络侧包括网络子系统、多媒体集群调度子系统和宽带无线接入子系统,其特征在于,该方法包括以下步骤:a、业务发送用户终端向所述多媒体集群调度子系统发送宽带多媒体集群业务请求;b、所述多媒体集群调度子系统根据所述宽带多媒体集群业务请求,对所述业务发送用户终端鉴权,并在鉴权通过后,通知网络子系统发起宽带多媒体集群业务建立过程;c、所述网络子系统根据所述通知发起IP-CAN会话修改过程,执行网络子系统侧的集群承载建立过程,指示宽带无线接入子系统:为业务发送用户终端分配上行无线资源并完成相应的集群承载建立过程,以及同时为业务接收用户终端分配下行共享无线资源并完成相应的集群承载建立过程;d、所述网络子系统向所述多媒体集群调度子系统确认宽带多媒体集群业务建立完成,多媒体集群调度子系统向业务发送用户终端确认宽带多媒体集群业务建立完成。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤a包括,业务发送用户终端确定自身是否处于连接状态,如果是,则直接通过缺省承载向多媒体集群调度子系统中的多媒体集群调度服务器MTDS发送会话初始协议SIP消息请求宽带多媒体集群业务;如果不是,则发起服务请求Service Request过程,建立缺省承载的无线承载和S1承载,通过缺省承载向MTDS发送SIP消息请求宽带多媒体集群业务。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤b包括,多媒体集群调度子系统中的MTDS根据所述宽带多媒体集群业务请求,对所述业务发送用户终端鉴权,所述鉴权的内容包括是否有权限发起宽带多媒体集群业务,如果所述鉴权没有通过,则所述MTDS拒绝业务发送用户终端的业务请求,结束流程;如果所述鉴权通过,则所述MTDS向所述网络子系统中的相关MME发送宽带多媒体集群业务建立指示,发起所述宽带多媒体集群业务建立过程。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤b中所述MTDS向各MME发送宽带多媒体集群业务建立指示之前,如果采用了动态的策略和计费控制PCC规则,则所述MTDS向所述网络子系统中的策略与计费规则功能PCRF发送应用/业务信息,所述PCRF在保存所述应用/业务信息后,向所述MTDS返回确认消息。5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤b中所述MTDS向各MME发送宽带多媒体集群业务建立指示之前,如果所述MTDS没有集群组信息,则向所述网络子系统中的HSS请求集群组用户信息,所述集群组用户信息包括组优先级、组用户号码列表、组播地址、语音/数据/视频端口号。6.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤c中所述网络子系统根据所述通知发起IP-CAN会话修改过程,执行网络子系统侧的集群承载建立过程,包括,所述MME向服务网关S-GW指示创建集群承载,并在所述指示中携带eNodeB列表、MME控制面TEID信息;所述S-GW向PDN网关P-GW转发创建集群承载指示;所述P-GW收到所述创建集群承载指示后,发起所述IP-Can会话修改过程,请求动态PCC规则,并根据所述动态PCC规则分配承载级QoS参数,发起创建集群承载过程;所述P-GW分配P-GW S5/S8-TEID,请求所述S-GW创建集群承载,并在请求中将所述P-GW S5/S8-TEID发送给所述S-GW;所述S-GW分配相应的S-GW S5/S8-TEID并建立与所述P-GW S5/S8-TEID的映射,针对eNodeB列表中的每个eNodeB分配相应的S-GW S1-TEID,请求所述MME创建集群承载,并在请求中将所述S-GW S1-TEID发送给所述MME。7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述P-GW发起IP-Can会话修改过程,请求动态PCC规则,包括,所述P-GW向所述PCRF发送IP-Can会话修改指示;如果PCRF没有此次会话的应用/业务信息以及集群组信息,则所述PCRF向所述MTDS请求此次业务会话的应用/业务相关信息;如果没有集群组信息,则向HSS请求集群组信息;PCRF根据获得的应用/业务信息和集群组信息制定动态的PCC规则,向P-GW确认IP-Can会话修改;所述P-GW向PCRF发送策略确认信息。8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,步骤c中所述为业务发送用户终端分配上行无线资源并完成相应的集群承载建立过程包括:网络子系统中的MME向业务发送用户终端所在的eNodeB请求建立集群上下文,所述请求中包含激活集群承载上下文的请求和宽带多媒体集群业务建立的请求;所述业务发送用户终端所在的eNodeB为所述业务发送用户终端分配上行无线资源后,向业务发送用户终端发起无线资源控制RRC连接重配置过程,将所述上行无线资源的描述及相关配置信息发送至所述业务发送用户终端;所述业务发送用户终端根据接收到的信息配置自身各层参数,并向所在的eNodeB返回响应消息,并通过所在的eNodeB向MME发送激活集群承载上下文的响应;所述业务发送用户终端所在的eNodeB为属于同一小区的业务接收用户终端分配下行共享无线资源,并在其所包含的小区中广播集群寻呼消息和宽带多媒体集群业务建立消息,通知业务接收用户终端建立宽带多媒体集群业务的信令面通道和用户面通道;所述业务发送用户终端所在的eNodeB向MME返回携带eNodeB S1-TEID的集群上下文建立响应;所述MME接收到业务发送用户终端所在的eNodeB和业务发送用户终端返回的确认消息,并在确认完成集群承载的建立后,向业务发送用户终端所在的eNodeB发送信息提示;所述业务发送用户终端所在的eNodeB在其所包含的小区中广播信息提示,通知业务接收终端此时业务发送终端已发起宽带多媒体集群业务。9.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,步骤c中所述为业务接收用户终端分配下行共享无线资源并完成相应的集群承载建立过程包括:与步骤c中所述为业务发送用户终端分配上行无线资源并行地,MME指示eNodeB列表中除业务发送用户终端所在的eNodeB之外的其它eNodeB请求建立集群上下文,请求中包括宽带多媒体集群业务建立请求,为属于同一小区的业务接收用户终端分配下行共享无线资源,并在其所包含的小区中广播集群寻呼消息和宽带多媒体集群业务建立消息,通知业务接收用户终端建立宽带多媒体集群业务的信令面通道和用户面通道;eNodeB列表中除业务发送用户终端所在的eNodeB之外的其它eNodeB向MME返回携带eNodeB S1-TEID的集群上下文建立响应;MME接收来自每个eNodeB的响应消息,完成集群承载的建立;MME接收到eNodeB列表中除业务发送用户终端所在的eNodeB之外的其它eNodeB返回的确认消息,且确认已经完成集群承载的建立,则MME向返回确认消息的eNodeB发送信息提示,通知该eNodeB在其所包含的小区中广播信息提示,通知业务接收终端此时业务发送终端已发起宽带多媒体集群业务。10.根据权利要求8或9所述的方法,其特征在于,所述MME完成集群承载的建立包括:网络子系统中的MME收到eNodeB列表中各eNodeB发送的携带eNodeBS1-TEID的集群上下文建立响应后,向S-GW返回创建集群承载响应,并将所述eNodeB S1-TEID发送给S-GW;S-GW记录所述eNodeB S1-TEID与S-GWS1-TEID的映射关系,将所述S-GW S5/S8TEID通过响应消息发送给P-GW,完成集群承载的建立。11.根据权利要求1所述,其特征在于,所述步骤d包括,网络子系统中的MME通知多媒体集群调度子系统中的MTDS宽带多媒体集群业务建立完成;所述MTDS通过缺省承载向所述业务发送用户终端发送SIP消息,通知所述业务发送用户终端宽带多媒体集群业务建立成功,同时确定所述业务发送用户终端可以发送宽带多媒体集群业务数据流;所述业务发送用户终端向MTDS发送SIP消息进行确认。12.根据权利要求1至9、11所述的任一方法,其特征在于,步骤d中所述多媒体集群调度子系统向业务发送用户终端确认宽带多媒体集群业务建立完成之后包括,所述业务发送用户终端通过eNodeB、S-GW和P-GW,将业务流发送至MTDS;所述MTDS将业务流进行映射和复制,并分发至业务接收用户终端所在的P-GW、S-GW;所述S-GW将业务流发送到eNodeB列表中的各eNodeB;所述各eNodeB在其所包含的小区中向业务接收用户终端广播宽带多媒体集群业务数据。13.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,步骤d中所述多媒体集群调度子系统向业务发送用户终端确认宽带多媒体集群业务建立完成之后包括,所述业务发送用户终端通过eNodeB、S-GW和P-GW,将业务流发送至MTDS;所述MTDS将业务流进行映射和复制,并分发至业务接收用户终端所在的P-GW、S-GW;所述S-GW将业务流发送到eNodeB列表中的各eNodeB;所述各eNodeB在其所包含的小区中向业务接收用户终端广播宽带多媒体集群业务数据。

说明书

一种实现组内宽带多媒体集群业务实时传送的方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域,特别是涉及一种基于时分长期演进
(TD-LTE,Time Division Duplex-Long Term Evolution)技术的宽带数字集
群通信系统中组内宽带多媒体集群业务实时传送的方法。

背景技术

由于具备特有的指挥、调度和快速呼叫等特性,集群通信系统在公共安
全、交通运输、应急通信以及对指挥调度要求较高的企业生产中有着广泛的
应用。目前,国际、国内使用最广泛的集群通信系统是基于第二代移动通信
技术实现的窄带数字集群通信系统,主要有:欧洲欧洲电信标准协会
(European Telecommunications Standards Institute,ETSI)定义的基于时分复
用接入(Time Division Multiple Access,TDMA)技术的陆上集群无线电
(Terrestrial Trunked Radio,TETRA)系统、MOTOROLA公司的基于TDMA
技术的综合数字增强网络(Integrated Digital Enhanced Networks,iDEN)系
统,以及国内的基于码分复用接入(Code Division Multiple Access,CDMA)
技术的开放式集群架构(Global open Trunking architecture,GoTa)系统和基
于全球移动通信系统(Global System for Mobile communication,GSM)技术
的基于GSM的800MHz数字集群通信系统(GT800)系统等。以上数字集群
通信系统有一个共同的特点,以半双工语音通信为主,仅提供有限的低速数
据业务。

随着社会信息化进程的加快和宽带无线通信技术的蓬勃发展,使得集群
行业用户已不再满足于单一的半双工语音呼叫业务,而是需要集语音、数据、
图像和视频于一体的宽带多媒体集群业务。宽带多媒体集群业务使得行业人
员利用集群通信系统进行指挥调度的过程中,不仅能“听得到”,还能“看
得见”,可以满足指挥、调度的许多特殊需求,尤其是事故或灾难等特殊场
景下,宽带多媒体集群业务的实时传送不仅有助于行业人员直观、全面地了
解现场情况,更有利于救援工作的开展。

现有的窄带数字集群通信系统,由于受带宽和数据传输速率等因素的限
制,提供的集群调度业务仅限于群组的语音呼叫和一些补充性的低速数据业
务,不能进行宽带多媒体集群业务的实时传送。

目前尚未提出一种适用于宽带数字集群通信系统的组内宽带多媒体集
群业务的实时传送方法。

发明内容

有鉴于此,本发明的主要目的在于提供一种实现组内宽带多媒体集群业
务实时传送的方法,该方法适用于宽带数字集群通信系统。

为了达到上述目的,本发明提出的技术方案为:

一种实现组内宽带多媒体集群业务实时传送的方法,该方法应用于宽带
数字集群通信系统中,该系统包括终端和网络侧,终端包括用户终端和调度
台,网络侧包括网络子系统、多媒体集群调度子系统和宽带无线接入子系统,,
其特征在于,该方法包括以下步骤:

a、业务发送用户终端向所述多媒体集群调度子系统发送宽带多媒体集群
业务请求;

b、所述多媒体集群调度子系统根据所述宽带多媒体集群业务请求,对
所述业务发送用户终端鉴权,并在鉴权通过后,通知网络子系统发起宽带多
媒体集群业务建立过程;

c、所述网络子系统根据所述通知发起IP-CAN会话修改过程,执行网络
子系统侧的集群承载建立过程,指示宽带无线接入子系统并行地为业务发送
用户终端分配上行无线资源并完成相应的集群承载建立过程,以及同时为业
务接收用户终端分配下行共享无线资源并完成相应的集群承载建立过程;

d、所述网络子系统向所述多媒体集群调度子系统确认宽带多媒体集群
业务建立完成,多媒体集群调度子系统向业务发送用户终端确认宽带多媒体
集群业务建立完成。

综上所述,本发明提出的实现组内宽带多媒体集群业务实时传送的方法
中,网络子系统根据多媒体集群调度子系统的指示发起宽带多媒体集群业务
建立的过程中,还会发起IP-Can会话修改过程,以便根据业务类型和组的签
约信息生成动态的PCC规则,并根据PCC规则,发起建立集群承载,用于
传送宽带多媒体业务数据,从而满足宽带多媒体集群业务对带宽、速率、时
延和实时性的要求,保证宽带多媒体集群业务的实时传送。另外,该方法采
用了并行处理信令消息的方式,系统并行地为业务发送用户终端和业务接收
用户终端分配资源,建立集群承载,大大缩短了业务的建立时间,满足集群
通信系统快速指挥调度的特性。本发明继承了TD-LTE高速率和大带宽等诸
多优点,适用于宽带数字集群通信系统。

附图说明

图1为本发明中基于TD-LTE技术的宽带数字集群通信系统的网络架构
示意图;

图2为本发明实施例一的流程示意图;

图3为组内宽带多媒体集群业务实时传送的方法示意图;

图4为P-GW发起的IP-Can会话修改过程。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图及具体
实施例对本发明作进一步地详细描述。

本发明提出一种实现组内宽带多媒体集群业务实时传送的方法,该方法
在基于TD-LTE的宽带数字集群通信系统中实现。TD-LTE技术是移动通信
与宽带无线接入融合的典范,也是未来宽带移动通信的主流标准之一。与现
有集群通信系统相比,基于TD-LTE技术的宽带数字集群通信系统具有更大
的信道容量、更高的频谱利用率、更强的抗干扰能力以及更好的传输性能。

为了更清楚地对本发明的组内宽带多媒体集群业务实时传送方法进行说
明,首先对该方法所基于的宽带数字集群通信系统结构进行阐述。图1为基于
TD-LTE技术的宽带数字集群通信系统的网络构架示意图。如图1所示,包括:
终端、宽带无线接入子系统、网络子系统、多媒体集群调度子系统和操作维护
子系统五个主要组成部分。

1、终端

终端通过空中接口或者有线连接与宽带无线接入子系统或者多媒体集
群调度子系统相连,为集群用户提供语音集群业务、宽带多媒体集群业务以
及各种调度功能。所述终端包括用户终端和调度台,进一步地,所述用户终
端包括手持终端、车载台和固定台等,所述调度台包括有线调度台和无线调
度台。

2、宽带无线接入子系统

宽带无线接入子系统由基站(eNodeB)组成。该eNodeB在TD-LTE系
统原有基站的基础上增加了一个无线集群调度功能(RTDF)模块,负责集
群业务的相关处理,包括从MME接收集群控制信令、为终端分配无线资源
(如,为属于同一个小区中的组内业务接收终端分配下行共享无线资源),
以及将从S-GW接收到的业务数据流复制并通过下行共享无线资源传送至业
务接收终端等。此外,eNodeB还支持故障弱化功能,用于在eNodeB与网络
子系统失去联系时,处理本基站覆盖范围内用户的部分集群业务。

3、网络子系统

网络子系统主要由移动性管理实体(MME)、服务网关(S-GW)、分
组数据网络网关(P-GW)、归属用户服务器(HSS)和策略和计费规则功能
实体(PCRF)等设备组成。

MME主要完成用户移动性管理、网络资源控制等控制面功能,包括完
成网络与用户之间的相关鉴权和密钥协商等安全机制,用户终端的移动性管
理,会话承载的建立、修改和释放等资源管理。S-GW是连接宽带无线接入
子系统的分组数据接口的终点,主要负责数据包的路由和转发。

P-GW主要完成业务数据流的映射、复制和分发,根据用户请求的业务
特点和QoS需求发起业务承载的建立;此外,P-GW还与多媒体集群调度服
务器(MTDS)相连,负责传送与MTDS之间的集群将业务数据流。

HSS是负责管理用户的数据库系统,包括用户信息管理、位置信息管理,
以及用户安全信息管理;HSS中需要增加集群用户服务器,用于存储集群用
户信息、与集群业务相关的组用户信息以及鉴权算法和加密密钥等,同时还
为网络侧设备提供集群用户开户/注销、集群业务鉴权/授权和计费的依据。

PCRF连接到HSS、P-GW和MTDS,根据用户发起的业务类型,请求
预定义的PCC规则;或针对集群用户特定的集群业务为MTDS提供动态的
QoS策略控制决策,保证按照用户签约的要求进行用户面数据的映射和处理。

4、多媒体集群调度子系统

多媒体集群调度子系统由多媒体集群调度服务器(MTDS)、录音/录像
服务器、应用服务器以及各种互联互通网关设备组成。

其中,MTDS基于SIP Server构建,是集群业务调度的控制中心,完成
语音调度、数据调度和视频调度的统一会话控制和资源调度,包括建立、维
护和释放各种集群业务会话(如,组呼/可视组呼、单呼/可视组呼、视频监
控等),进行话权管理和调度。此外,MTDS还负责用户管理和业务数据流
的分发功能,并提供有线调度台与集群系统之间的信令和数据通道。录音/
录像服务器用于完成集群系统中语音、数据和视频的存储与查询。应用服务
器包括语音服务器、数据服务器、视频服务器、图像智能分析服务器等各种
应用服务器,为集群用户提供各种行业应用。互联互通网关可实现与PSTN、
蜂窝移动通信网(如GSM/TD-SCDMA/LTE等)和其它集群系统(如
TETRA/Gota/GT800等)的互联互通。

5、操作维护子系统

操作维护子系统提供对网络设备的维护接口,收集、监视网络的运行信
息和状况,并能够按照行业用户的要求生成系统运行报告,为网络规划和调
整提供依据。根据业务划分,操作维护子系统包括五个功能部件:安全管理、
配置管理、故障管理、性能管理和其它管理。为支持虚拟专网功能,操作维
护子系统应提供行业集团用户使用的用户管理终端,以实现对行业集团内用
户的管理功能。

下面结合上述系统结构,对本发明实施例一进行说明。图2为本发明实
施例一的流程示意图,如图2所示,该实施例主要包括以下步骤:

步骤201、业务发送用户终端向所述多媒体集群调度子系统发送宽带多媒体
集群业务请求。

具体地,本步骤中,业务发送用户终端确定自身是否处于连接状态,如果是,
则直接通过缺省承载向MTDS发送SIP消息请求宽带多媒体集群业务;如果不
是,则首先发起服务请求(Service Request)过程,建立缺省承载的无线承载和
S1承载,然后通过缺省承载向MTDS发送SIP消息请求宽带多媒体集群业务。
服务请求过程为TD-LTE系统的标准信令过程,此处不再赘述。

步骤202、所述多媒体集群调度子系统根据所述宽带多媒体集群业务请求,
对所述业务发送用户终端鉴权,并在鉴权通过后,通知网络子系统发起宽带多
媒体集群业务建立过程。

MTDS收到业务发送用户终端的宽带多媒体集群业务请求后,如果没有业
务发送用户终端的集群签约信息,则MTDS与HSS交互,请求业务发送用户的
鉴权信息,并对业务发送用户终端进行鉴权,鉴权内容包括是否有权限发起宽
带多媒体集群业务等。如果鉴权没有通过,则MTDS拒绝业务发送用户终端的
业务请求,结束流程;如果鉴权通过,且采用了动态的PCC规则,则MTDS向
PCRF发送应用/业务信息,PCRF保存应用/业务信息,并向MTDS返回确认消
息。

如果MTDS没有集群组信息,则MTDS向HSS请求集群组信息,包括组用
户号码列表、组优先级、组播地址、语音/数据/视频端口号等。随后,MTDS向
各MME发送宽带多媒体集群业务建立指示消息,发起此次集群业务的建立过
程。

步骤203、所述网络子系统根据所述通知发起IP-CAN会话修改过程,执行
网络子系统侧的集群承载建立过程,指示宽带无线接入子系统并行地为业务发
送用户终端分配上行无线资源并完成相应的集群承载建立过程,以及同时为业
务接收用户终端分配下行共享无线资源并完成相应的集群承载建立过程。

这里,发起IP-CAN会话修改过程,执行网络子系统侧的集群承载建立过程
具体包括:MME收到MTDS发送的宽带多媒体集群业务建立指示后,向S-GW
指示创建集群承载,并在指示中携带eNodeB列表等信息;S-GW向P-GW转发
创建集群承载指示;P-GW发起IP-Can会话修改过程,此过程中PCRF将动态
的PCC规则发送给P-GW,P-GW根据PCC规则分配承载级QoS参数,并发起
创建集群承载,用于传送宽带多媒体集群业务数据流;P-GW分配P-GW
S5/S8-TEID,请求S-GW创建集群承载,并在请求中将P-GW S5/S8-TEID发送
给S-GW;S-GW分配相应的S-GW S5/S8-TEID并建立与P-GW S5/S8-TEID的
映射,针对eNodeB列表中的每个eNodeB分配相应的S-GW S1-TEID,请求MME
创建集群承载,并在请求中将S-GW S1-TEID发送给MME。

本步骤中,MME向业务发送用户终端所在的eNodeB请求建立集群上下
文;业务发送用户终端所在的eNodeB为业务发送用户终端分配上行无线资
源后,向业务发送用户终端发起RRC连接重配置过程,将上行无线资源描述
及相关配置信息发送至业务发送终端;业务发送用户终端根据接收到的信息
配置自身各层参数,并向所在的eNodeB返回响应消息完成无线承载的建立;
同时,业务发送用户终端所在的eNodeB为属于同一小区的业务接收用户终
端分配下行共享无线资源,并在其所包含的小区中广播集群寻呼消息和宽带
多媒体集群业务建立消息,通知业务接收用户终端建立宽带多媒体集群业务;

业务发送用户终端所在的eNodeB向MME返回携带eNodeB S1-TEID的
集群上下文建立响应;MME收到业务发送用户终端所在的eNodeB发送的响
应消息和业务发送用户终端发送的激活集群承载上下文响应后,向S-GW返
回创建集群承载响应,并将所述eNodeB S1-TEID发送给S-GW;S-GW记录
所述eNodeB S1-TEID与S-GW S1-TEID的映射关系,并将此前分配的S-GW
S5/S8 TEID通过响应消息发送给P-GW,完成集群承载的建立;

集群承载建立后,MME向业务发送用户终端所在的eNodeB发送信息提
示;业务发送用户终端所在的eNodeB在其所包含的小区中广播信息提示。

并行地,MME指示eNodeB列表中除业务发送用户终端所在的eNodeB
之外的其它eNodeB为属于同一小区的业务接收用户终端分配下行共享无线
资源,并在其所包含的小区中广播集群寻呼消息和宽带多媒体集群业务建立
消息,通知业务接收用户终端建立宽带多媒体集群业务;

eNodeB列表中除业务发送用户终端所在的eNodeB之外的其它eNodeB
向MME返回携带eNodeB S1-TEID的集群上下文建立响应;MME接收来自
每个eNodeB的响应消息,并完成集群承载的建立;随后,MME向返回确认
消息的eNodeB发送信息提示,通知该eNodeB在其所包含的小区中广播信
息提示。

步骤204、所述网络子系统向所述多媒体集群调度子系统确认宽带多媒
体集群业务建立完成,多媒体集群调度子系统向业务发送用户终端确认宽带
多媒体集群业务建立完成。

MME通知MTDS宽带多媒体集群业务建立完成;MTDS通过缺省承载
向业务发送用户终端发送SIP消息,通知业务发送用户终端宽带多媒体集群
业务建立成功,同时确定业务发送用户终端可以发送宽带多媒体集群业务数
据流;业务发送用户终端向MTDS发送SIP消息进行确认。

至此,宽带多媒体集群业务建立完成。后续,即可进入正常的宽带多媒
体集群业务发送或接收过程,业务发送用户终端通过eNodeB、S-GW和
P-GW,将业务流发送至MTDS;然后,MTDS将业务流进行映射和复制,
并分发至业务接收用户终端所在的P-GW、S-GW;,S-GW将业务流发送到
eNodeB列表中的每个eNodeB;最后,各eNodeB在其所在的小区中向业务
接收用户终端广播宽带多媒体集群业务数据。

下面通过具体示例结合附图3,对实现组内宽带多媒体集群业务实时传
送的方法作进一步地详细说明。

图3为本发明方法实施例TD-LTE宽带数字集群通信系统实现组内宽带
多媒体集群业务实时传送的方法示意图。如图3所示,UE1为业务发送用户
终端,UE2为组内的一个业务接收用户终端。该方法的具体流程包括如下步
骤:

步骤1~2、如果发起宽带多媒体集群业务时,业务发送用户终端处于连
接状态,则当业务发送用户按下业务发送键时,直接通过缺省承载将SIP
(INVITE)消息发送给MTDS,请求建立宽带多媒体集群业务;如果发起宽
带多媒体集群业务时,业务发送用户终端处于空闲状态,则当业务发送用户
按下业务发送键时,需要先发起服务请求(Service Request)过程,建立缺
省承载的无线承载和S1承载,随后业务发送用户终端通过缺省承载发送SIP
(INVITE)消息到MTDS;SIP消息中携带业务发送用户号码、业务发送用
户优先级、组号码、紧急标识、业务类型等信息。服务请求过程是TD-LTE
移动通信系统的标准信令过程,此处不再赘述。

步骤3~6、MTDS收到宽带多媒体集群业务建立请求后,对业务发送用
户终端鉴权。

如果MTDS没有业务发送用户终端的集群签约信息,则MTDS与HSS
交互,请求业务发送用户的鉴权信息,对业务发送用户进行鉴权,鉴权内容
包括是否有权发起宽带多媒体集群业务等。如果鉴权不通过,则MTDS向业
务发送用户终端返回带有拒绝原因的SIP(BYE)消息,此次宽带多媒体集
群业务建立过程结束;如果鉴权通过,并且采用了动态的PCC规则,则MTDS
向PCRF发送应用/业务信息,PCRF保存应用/业务信息,并向MTDS返回确
认消息。

步骤7、如果MTDS没有集群组信息,则MTDS向HSS请求集群组信
息,包括组内用户号码列表、组优先级、组播地址、语音/数据/视频端口号
等。

步骤8、MTDS向MME发送宽带多媒体集群业务建立指示消息,包括
业务发送用户号码、组号码、组播地址、语音/数据/视频端口号、MTDS用
户面地址、信息指示等。

步骤9~11、MME指示P-GW发起创建集群承载过程。

MME向S-GW发送创建集群承载指示消息,来为此次宽带多媒体集群
业务建立集群承载,消息中携带eNodeB列表、MME控制面TEID等信息;
S-GW向P-GW转发创建集群承载指示消息;

如果采用了动态的PCC规则,则P-GW收到创建集集群承载指示消息后,
会发起IP-Can会话修改过程,详细过程参见图4所示的IP-Can会话修改过
程。此过程中,PCRF根据业务发送用户终端请求的业务类型以及集群组信
息,生成动态的PCC规则并下发给P-GW;P-GW发起创建集群承载过程;

P-GW向S-GW发送创建集群承载请求消息,携带P-GW分配的P-GW
S5/S8-TEID;S-GW分配相应的S-GW S5/S8-TEID并建立与P-GW
S5/S8-TEID的映射,针对eNodeB列表中的各eNodeB分配相应的S-GW
S1-TEID,通过创建集群承载请求消息发送给MME。

步骤12a~18a、MME指示业务发送用户终端所在的eNodeB为业务发送
用户终端分配上行无线资源,建立无线承载,为属于同一小区的业务接收用
户终端分配下行共享无线资源,并广播集群寻呼消息和宽带多媒体集群业务
建立消息。

MME向业务发送用户终端所在的eNodeB发送集群上下文建立请求消
息,包含激活集群承载上下文请求消息和宽带多媒体集群业务建立消息;

业务发送用户终端所在的eNodeB向业务发送用户终端发送RRC连接重
配置消息来修改已经建立的RRC连接,完成无线承载的建立,此消息中包含
上行无线资源描述以及其它相关配置信息;业务发送用户终端根据eNodeB
的指示配置好各层以后,会向eNodeB发送RRC连接重配置完成消息,确
认无线承载建立完成;

业务发送用户终端所在的eNodeB在其所包含的小区中分配下行共享无
线资源,并广播集群寻呼消息和宽带多媒体集群业务建立消息,通知业务接
收用户终端建立宽带多媒体集群业务的信令面通道和业务面通道;

业务发送用户终端所在的eNodeB向MME发送集群上下文建立响应消
息,此消息中包含eNodeB分配的eNodeB S1-TEID;

业务发送用户终端通过其所在的eNodeB向MME发送上行NAS传输消
息,包含激活集群承载上下文响应消息。

步骤19a~20a、MME向S-GW发送创建集群承载响应消息,消息中携带
eNodeB S1-TEID;S-GW记录所述eNodeB S1-TEID与S-GW S1-TEID的映
射关系,向P-GW发送创建集群承载响应消息,其中携带步骤11分配并映
射的S-GW S5/S8TEID,完成集群承载的建立。

步骤21a~22a、MME向业务发送用户终端所在的eNodeB发送信息提示
消息;业务发送用户终端所在的eNodeB在其所包含的每个小区中广播信息
提示,通知业务接收用户终端此时业务发送终端已发起宽带多媒体集群业务。

步骤12b~15b、与步骤12a并行地,MME指示eNodeB列表中除业务发
送用户终端所在eNodeB的其它eNodeB分配下行共享无线资源,并广播集
群寻呼消息和宽带多媒体集群业务建立消息。

MME向eNodeB列表中的其它eNodeB发送集群上下文建立请求消息,
包括宽带多媒体集群业务建立消息,指示各eNodeB在其所包含的小区中分
配下行共享无线资源,消息中携带了组号码、组优先级、S-GW S1-TEID、组
播地址等参数;

eNodeB完成下行共享无线资源分配后,会在其所包含的每个小区中广
播集群寻呼消息和宽带多媒体集群业务建立消息,通知业务接收用户终端建
立宽带多媒体集群业务的信令面通道和业务面通道;

业务接收用户终端所在的各eNodeB向MME返回集群上下文建立响应
消息,消息中包含各eNodeB分配的eNodeB S1-TEID。

步骤16b~17b、MME向S-GW发送创建集群承载响应消息,消息中携带
eNodeB S1-TEID;S-GW记录所述eNodeB S1-TEID与S-GW S1-TEID的映
射关系,向P-GW发送创建集群承载响应消息,携带步骤11分配和映射的
S-GW S5/S8TEID,完成集群承载的建立。

步骤18b~19b、MME收到eNodeB列表中除业务接收用户终端所在
eNodeB之外的eNodeB发送的集群上下文建立响应消息,并完成集群承载的
建立后,MME随即指示这些eNodeB在其所包含的小区中广播信息提示消息,
通知业务接收用户终端此时为业务发送终端发起宽带多媒体集群业务。

步骤23、MME向MTDS发送宽带多媒体集群业务建立确认消息,通知
MTDS宽带多媒体集群业务建立完成。

步骤24~25、MTDS通过缺省承载向业务发送用户终端发送SIP(200OK)
消息,通知业务发送用户终端宽带多媒体集群业务建立成功,同时确定业务
发送用户终端可以发送宽带多媒体集群业务数据流;业务发送用户终端向
MTDS发送SIP(ACK)消息进行确认。

当宽带多媒体集群业务建立完成以后,组内用户进入宽带多媒体集群业
务发送或接收状态。上行数据通过业务发送用户终端所在的eNodeB、S-GW、
P-GW发送到MTDS,MTDS对数据流进行复制和分发,通过业务接收用户
终端所在的P-GW、S-GW发送到eNodeB列表中的各eNodeB,由各eNodeB
在其所在的小区中向业务接收用户终端广播宽带多媒体集群业务数据。

对于集群寻呼消息和宽带多媒体集群业务建立消息,采用周期性广播方
式,对于组内未开机或不在调度区的用户,当其开机或进入调度区时,会通
过迟后进入的方式加入到正在进行的宽带多媒体集群业务中。

图4为本发明实施例中P-GW发起的IP-Can会话修改过程示意图。如图
4所示,具体包括以下步骤:

步骤1、P-GW向PCRF发送IP-Can会话修改指示消息,请求所需的PCC
规则;

步骤2~3、如果PCRF没有此次会话的应用/业务信息,则PCRF向MTDS
请求此次业务会话的应用/业务相关信息;

步骤4~5、如果PCRF没有集群组信息,则PCRF向HSS请求集群组信
息;

步骤6、PCRF根据应用/业务信息和集群组信息制定动态的PCC规则;

步骤7、PCRF向P-GW发送确认IP-Can会话修改消息,携带PCC规则;

步骤8、P-GW向PCRF返回策略确认消息。

通过上述技术方案可以看出,本发明所述的TD-LTE宽带数字集群通信
系统采用新一代宽带移动通信技术TD-LTE,继承了TD-LTE高速率和大带
宽等诸多优点,与现有数字集群通信系统相比,具有更大的信道容量、更高
的频谱利用率、更强的抗干扰能力以及更好的传输性能。

本发明所述的实现组内宽带多媒体集群业务实时传送的方法中,网络子
系统根据多媒体集群调度子系统的指示发起宽带多媒体集群业务建立的过程
中,还会发起IP-Can会话修改过程,根据业务类型和组的签约信息生成动态
的PCC规则,并根据PCC规则,发起建立集群承载,用于传送宽带多媒体
业务数据,从而满足宽带多媒体集群业务对带宽、速率、时延和实时性的要
求,保证宽带多媒体集群业务的实时传送。

另外,上述方法中采用了并行处理信令消息的方式,系统并行地为业务
发送用户终端和业务接收用户终端分配资源,建立集群承载,大大缩短了业
务的建立时间,满足集群通信系统快速指挥调度的特性。

综上所述,以上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。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保护范围之内。

一种实现组内宽带多媒体集群业务实时传送的方法.pdf_第1页
第1页 / 共16页
一种实现组内宽带多媒体集群业务实时传送的方法.pdf_第2页
第2页 / 共16页
一种实现组内宽带多媒体集群业务实时传送的方法.pdf_第3页
第3页 / 共16页
点击查看更多>>
资源描述

《一种实现组内宽带多媒体集群业务实时传送的方法.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《一种实现组内宽带多媒体集群业务实时传送的方法.pdf(16页珍藏版)》请在专利查询网上搜索。

1、(10)申请公布号 CN 102843655 A (43)申请公布日 2012.12.26 C N 1 0 2 8 4 3 6 5 5 A *CN102843655A* (21)申请号 201110166361.X (22)申请日 2011.06.20 H04W 4/10(2009.01) H04W 72/04(2009.01) H04W 76/02(2009.01) (71)申请人普天信息技术研究院有限公司 地址 100080 北京市海淀区海淀北二街6号 (72)发明人许玮 张洁 蔡杰 王刚 (74)专利代理机构北京德琦知识产权代理有限 公司 11018 代理人谢安昆 宋志强 (54) 发明。

2、名称 一种实现组内宽带多媒体集群业务实时传送 的方法 (57) 摘要 本发明提供了一种实现组内宽带多媒体集群 业务实时传送的方法,包括:业务发送用户终端 向多媒体集群调度子系统发送宽带多媒体集群业 务请求;多媒体集群调度子系统根据所述宽带多 媒体集群业务请求,对业务发送用户终端鉴权,并 在鉴权通过后,通知网络子系统发起宽带多媒体 集群业务建立过程;网络子系统根据所述通知发 起IP-CAN会话修改过程,执行网络子系统侧的集 群承载建立过程,并指示宽带无线接入子系统并 行地为业务发送用户终端分配上行无线资源,为 业务接收用户终端分配下行共享无线资源,完成 集群承载的建立过程;网络子系统向所述多媒体。

3、 集群调度子系统确认宽带多媒体集群业务建立完 成,多媒体集群调度子系统向业务发送用户终端 确认宽带多媒体集群业务建立完成。本发明适用 于宽带数字集群通信系统。 (51)Int.Cl. 权利要求书3页 说明书8页 附图4页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 3 页 说明书 8 页 附图 4 页 1/3页 2 1.一种实现组内宽带多媒体集群业务实时传送的方法,该方法应用于宽带数字集群 通信系统中,该系统包括终端和网络侧,终端包括用户终端和调度台,网络侧包括网络子系 统、多媒体集群调度子系统和宽带无线接入子系统,其特征在于,该方法包括以下步骤: a、业务发送用户。

4、终端向所述多媒体集群调度子系统发送宽带多媒体集群业务请求; b、所述多媒体集群调度子系统根据所述宽带多媒体集群业务请求,对所述业务发送用 户终端鉴权,并在鉴权通过后,通知网络子系统发起宽带多媒体集群业务建立过程; c、所述网络子系统根据所述通知发起IP-CAN会话修改过程,执行网络子系统侧的集 群承载建立过程,指示宽带无线接入子系统:为业务发送用户终端分配上行无线资源并完 成相应的集群承载建立过程,以及同时为业务接收用户终端分配下行共享无线资源并完成 相应的集群承载建立过程; d、所述网络子系统向所述多媒体集群调度子系统确认宽带多媒体集群业务建立完成, 多媒体集群调度子系统向业务发送用户终端确。

5、认宽带多媒体集群业务建立完成。 2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤a包括, 业务发送用户终端确定自身是否处于连接状态,如果是,则直接通过缺省承载向多媒 体集群调度子系统中的多媒体集群调度服务器MTDS发送会话初始协议SIP消息请求宽带 多媒体集群业务;如果不是,则发起服务请求Service Request过程,建立缺省承载的无线 承载和S1承载,通过缺省承载向MTDS发送SIP消息请求宽带多媒体集群业务。 3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤b包括, 多媒体集群调度子系统中的MTDS根据所述宽带多媒体集群业务请求,对所述业务发 送用户终端鉴权,所述鉴权的内容包括是。

6、否有权限发起宽带多媒体集群业务,如果所述鉴 权没有通过,则所述MTDS拒绝业务发送用户终端的业务请求,结束流程;如果所述鉴权通 过,则所述MTDS向所述网络子系统中的相关MME发送宽带多媒体集群业务建立指示,发起 所述宽带多媒体集群业务建立过程。 4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤b中所述MTDS向各MME发送宽带多 媒体集群业务建立指示之前,如果采用了动态的策略和计费控制PCC规则,则所述MTDS向 所述网络子系统中的策略与计费规则功能PCRF发送应用/业务信息,所述PCRF在保存所 述应用/业务信息后,向所述MTDS返回确认消息。 5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤。

7、b中所述MTDS向各MME发送宽带 多媒体集群业务建立指示之前,如果所述MTDS没有集群组信息,则向所述网络子系统中的 HSS请求集群组用户信息,所述集群组用户信息包括组优先级、组用户号码列表、组播地址、 语音/数据/视频端口号。 6.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤c中所述网络子系统根据所述通知发 起IP-CAN会话修改过程,执行网络子系统侧的集群承载建立过程,包括, 所述MME向服务网关S-GW指示创建集群承载,并在所述指示中携带eNodeB列表、MME 控制面TEID信息;所述S-GW向PDN网关P-GW转发创建集群承载指示; 所述P-GW收到所述创建集群承载指示后,发起所述I。

8、P-Can会话修改过程,请求动态 PCC规则,并根据所述动态PCC规则分配承载级QoS参数,发起创建集群承载过程;所述 P-GW分配P-GW S5/S8-TEID,请求所述S-GW创建集群承载,并在请求中将所述P-GW S5/ S8-TEID发送给所述S-GW;所述S-GW分配相应的S-GW S5/S8-TEID并建立与所述P-GW S5/ 权 利 要 求 书CN 102843655 A 2/3页 3 S8-TEID的映射,针对eNodeB列表中的每个eNodeB分配相应的S-GW S1-TEID,请求所述 MME创建集群承载,并在请求中将所述S-GW S1-TEID发送给所述MME。 7.根。

9、据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述P-GW发起IP-Can会话修改过程,请 求动态PCC规则,包括, 所述P-GW向所述PCRF发送IP-Can会话修改指示;如果PCRF没有此次会话的应用/ 业务信息以及集群组信息,则所述PCRF向所述MTDS请求此次业务会话的应用/业务相关 信息;如果没有集群组信息,则向HSS请求集群组信息;PCRF根据获得的应用/业务信息和 集群组信息制定动态的PCC规则,向P-GW确认IP-Can会话修改;所述P-GW向PCRF发送策 略确认信息。 8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,步骤c中所述为业务发送用户终端分配上 行无线资源并完成相应的集群承载建立过。

10、程包括: 网络子系统中的MME向业务发送用户终端所在的eNodeB请求建立集群上下文,所述请 求中包含激活集群承载上下文的请求和宽带多媒体集群业务建立的请求; 所述业务发送用户终端所在的eNodeB为所述业务发送用户终端分配上行无线资源 后,向业务发送用户终端发起无线资源控制RRC连接重配置过程,将所述上行无线资源的 描述及相关配置信息发送至所述业务发送用户终端; 所述业务发送用户终端根据接收到的信息配置自身各层参数,并向所在的eNodeB返 回响应消息,并通过所在的eNodeB向MME发送激活集群承载上下文的响应; 所述业务发送用户终端所在的eNodeB为属于同一小区的业务接收用户终端分配下。

11、 行共享无线资源,并在其所包含的小区中广播集群寻呼消息和宽带多媒体集群业务建立消 息,通知业务接收用户终端建立宽带多媒体集群业务的信令面通道和用户面通道; 所述业务发送用户终端所在的eNodeB向MME返回携带eNodeB S1-TEID的集群上下文 建立响应; 所述MME接收到业务发送用户终端所在的eNodeB和业务发送用户终端返回的确认消 息,并在确认完成集群承载的建立后,向业务发送用户终端所在的eNodeB发送信息提示; 所述业务发送用户终端所在的eNodeB在其所包含的小区中广播信息提示,通知业务 接收终端此时业务发送终端已发起宽带多媒体集群业务。 9.根据权利要求6所述的方法,其特征。

12、在于,步骤c中所述为业务接收用户终端分配下 行共享无线资源并完成相应的集群承载建立过程包括: 与步骤c中所述为业务发送用户终端分配上行无线资源并行地,MME指示eNodeB列表 中除业务发送用户终端所在的eNodeB之外的其它eNodeB请求建立集群上下文,请求中包 括宽带多媒体集群业务建立请求,为属于同一小区的业务接收用户终端分配下行共享无线 资源,并在其所包含的小区中广播集群寻呼消息和宽带多媒体集群业务建立消息,通知业 务接收用户终端建立宽带多媒体集群业务的信令面通道和用户面通道; eNodeB列表中除业务发送用户终端所在的eNodeB之外的其它eNodeB向MME返回携带 eNodeB 。

13、S1-TEID的集群上下文建立响应;MME接收来自每个eNodeB的响应消息,完成集群 承载的建立; MME接收到eNodeB列表中除业务发送用户终端所在的eNodeB之外的其它eNodeB返回 的确认消息,且确认已经完成集群承载的建立,则MME向返回确认消息的eNodeB发送信息 权 利 要 求 书CN 102843655 A 3/3页 4 提示,通知该eNodeB在其所包含的小区中广播信息提示,通知业务接收终端此时业务发送 终端已发起宽带多媒体集群业务。 10.根据权利要求8或9所述的方法,其特征在于,所述MME完成集群承载的建立包括: 网络子系统中的MME收到eNodeB列表中各eNod。

14、eB发送的携带eNodeBS1-TEID的集 群上下文建立响应后,向S-GW返回创建集群承载响应,并将所述eNodeB S1-TEID发送给 S-GW;S-GW记录所述eNodeB S1-TEID与S-GWS1-TEID的映射关系,将所述S-GW S5/S8TEID 通过响应消息发送给P-GW,完成集群承载的建立。 11.根据权利要求1所述,其特征在于,所述步骤d包括, 网络子系统中的MME通知多媒体集群调度子系统中的MTDS宽带多媒体集群业务建立 完成; 所述MTDS通过缺省承载向所述业务发送用户终端发送SIP消息,通知所述业务发送用 户终端宽带多媒体集群业务建立成功,同时确定所述业务发送用。

15、户终端可以发送宽带多媒 体集群业务数据流; 所述业务发送用户终端向MTDS发送SIP消息进行确认。 12.根据权利要求1至9、11所述的任一方法,其特征在于,步骤d中所述多媒体集群调 度子系统向业务发送用户终端确认宽带多媒体集群业务建立完成之后包括, 所述业务发送用户终端通过eNodeB、S-GW和P-GW,将业务流发送至MTDS; 所述MTDS将业务流进行映射和复制,并分发至业务接收用户终端所在的P-GW、S-GW; 所述S-GW将业务流发送到eNodeB列表中的各eNodeB; 所述各eNodeB在其所包含的小区中向业务接收用户终端广播宽带多媒体集群业务数 据。 13.根据权利要求10所述。

16、的方法,其特征在于,步骤d中所述多媒体集群调度子系统向 业务发送用户终端确认宽带多媒体集群业务建立完成之后包括, 所述业务发送用户终端通过eNodeB、S-GW和P-GW,将业务流发送至MTDS; 所述MTDS将业务流进行映射和复制,并分发至业务接收用户终端所在的P-GW、S-GW; 所述S-GW将业务流发送到eNodeB列表中的各eNodeB; 所述各eNodeB在其所包含的小区中向业务接收用户终端广播宽带多媒体集群业务数 据。 权 利 要 求 书CN 102843655 A 1/8页 5 一种实现组内宽带多媒体集群业务实时传送的方法 技术领域 0001 本发明涉及通信技术领域,特别是涉及一。

17、种基于时分长期演进(TD-LTE,Time Division Duplex-Long Term Evolution)技术的宽带数字集群通信系统中组内宽带多媒 体集群业务实时传送的方法。 背景技术 0002 由于具备特有的指挥、调度和快速呼叫等特性,集群通信系统在公共安全、交通运 输、应急通信以及对指挥调度要求较高的企业生产中有着广泛的应用。目前,国际、国内使 用最广泛的集群通信系统是基于第二代移动通信技术实现的窄带数字集群通信系统,主要 有:欧洲欧洲电信标准协会(European Telecommunications Standards Institute,ETSI) 定义的基于时分复用接入(。

18、Time Division Multiple Access,TDMA)技术的陆上集群无 线电(Terrestrial Trunked Radio,TETRA)系统、MOTOROLA公司的基于TDMA技术的综合 数字增强网络(Integrated Digital Enhanced Networks,iDEN)系统,以及国内的基于 码分复用接入(Code Division Multiple Access,CDMA)技术的开放式集群架构(Global open Trunking architecture,GoTa)系统和基于全球移动通信系统(Global System for Mobile comm。

19、unication,GSM)技术的基于GSM的800MHz数字集群通信系统(GT800)系统 等。以上数字集群通信系统有一个共同的特点,以半双工语音通信为主,仅提供有限的低速 数据业务。 0003 随着社会信息化进程的加快和宽带无线通信技术的蓬勃发展,使得集群行业用户 已不再满足于单一的半双工语音呼叫业务,而是需要集语音、数据、图像和视频于一体的宽 带多媒体集群业务。宽带多媒体集群业务使得行业人员利用集群通信系统进行指挥调度的 过程中,不仅能“听得到”,还能“看得见”,可以满足指挥、调度的许多特殊需求,尤其是事故 或灾难等特殊场景下,宽带多媒体集群业务的实时传送不仅有助于行业人员直观、全面地 。

20、了解现场情况,更有利于救援工作的开展。 0004 现有的窄带数字集群通信系统,由于受带宽和数据传输速率等因素的限制,提供 的集群调度业务仅限于群组的语音呼叫和一些补充性的低速数据业务,不能进行宽带多媒 体集群业务的实时传送。 0005 目前尚未提出一种适用于宽带数字集群通信系统的组内宽带多媒体集群业务的 实时传送方法。 发明内容 0006 有鉴于此,本发明的主要目的在于提供一种实现组内宽带多媒体集群业务实时传 送的方法,该方法适用于宽带数字集群通信系统。 0007 为了达到上述目的,本发明提出的技术方案为: 0008 一种实现组内宽带多媒体集群业务实时传送的方法,该方法应用于宽带数字集群 通信。

21、系统中,该系统包括终端和网络侧,终端包括用户终端和调度台,网络侧包括网络子系 说 明 书CN 102843655 A 2/8页 6 统、多媒体集群调度子系统和宽带无线接入子系统,其特征在于,该方法包括以下步骤: 0009 a、业务发送用户终端向所述多媒体集群调度子系统发送宽带多媒体集群业务请 求; 0010 b、所述多媒体集群调度子系统根据所述宽带多媒体集群业务请求,对所述业务发 送用户终端鉴权,并在鉴权通过后,通知网络子系统发起宽带多媒体集群业务建立过程; 0011 c、所述网络子系统根据所述通知发起IP-CAN会话修改过程,执行网络子系统侧 的集群承载建立过程,指示宽带无线接入子系统并行地。

22、为业务发送用户终端分配上行无线 资源并完成相应的集群承载建立过程,以及同时为业务接收用户终端分配下行共享无线资 源并完成相应的集群承载建立过程; 0012 d、所述网络子系统向所述多媒体集群调度子系统确认宽带多媒体集群业务建立 完成,多媒体集群调度子系统向业务发送用户终端确认宽带多媒体集群业务建立完成。 0013 综上所述,本发明提出的实现组内宽带多媒体集群业务实时传送的方法中,网络 子系统根据多媒体集群调度子系统的指示发起宽带多媒体集群业务建立的过程中,还会发 起IP-Can会话修改过程,以便根据业务类型和组的签约信息生成动态的PCC规则,并根据 PCC规则,发起建立集群承载,用于传送宽带多。

23、媒体业务数据,从而满足宽带多媒体集群业 务对带宽、速率、时延和实时性的要求,保证宽带多媒体集群业务的实时传送。另外,该方法 采用了并行处理信令消息的方式,系统并行地为业务发送用户终端和业务接收用户终端分 配资源,建立集群承载,大大缩短了业务的建立时间,满足集群通信系统快速指挥调度的特 性。本发明继承了TD-LTE高速率和大带宽等诸多优点,适用于宽带数字集群通信系统。 附图说明 0014 图1为本发明中基于TD-LTE技术的宽带数字集群通信系统的网络架构示意图; 0015 图2为本发明实施例一的流程示意图; 0016 图3为组内宽带多媒体集群业务实时传送的方法示意图; 0017 图4为P-GW发。

24、起的IP-Can会话修改过程。 具体实施方式 0018 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图及具体实施例对 本发明作进一步地详细描述。 0019 本发明提出一种实现组内宽带多媒体集群业务实时传送的方法,该方法在基于 TD-LTE的宽带数字集群通信系统中实现。TD-LTE技术是移动通信与宽带无线接入融合的 典范,也是未来宽带移动通信的主流标准之一。与现有集群通信系统相比,基于TD-LTE技 术的宽带数字集群通信系统具有更大的信道容量、更高的频谱利用率、更强的抗干扰能力 以及更好的传输性能。 0020 为了更清楚地对本发明的组内宽带多媒体集群业务实时传送方法进行说明,首先 对该。

25、方法所基于的宽带数字集群通信系统结构进行阐述。图1为基于TD-LTE技术的宽带 数字集群通信系统的网络构架示意图。如图1所示,包括:终端、宽带无线接入子系统、网络 子系统、多媒体集群调度子系统和操作维护子系统五个主要组成部分。 0021 1、终端 说 明 书CN 102843655 A 3/8页 7 0022 终端通过空中接口或者有线连接与宽带无线接入子系统或者多媒体集群调度子 系统相连,为集群用户提供语音集群业务、宽带多媒体集群业务以及各种调度功能。所述终 端包括用户终端和调度台,进一步地,所述用户终端包括手持终端、车载台和固定台等,所 述调度台包括有线调度台和无线调度台。 0023 2、宽。

26、带无线接入子系统 0024 宽带无线接入子系统由基站(eNodeB)组成。该eNodeB在TD-LTE系统原有基站的 基础上增加了一个无线集群调度功能(RTDF)模块,负责集群业务的相关处理,包括从MME 接收集群控制信令、为终端分配无线资源(如,为属于同一个小区中的组内业务接收终端 分配下行共享无线资源),以及将从S-GW接收到的业务数据流复制并通过下行共享无线资 源传送至业务接收终端等。此外,eNodeB还支持故障弱化功能,用于在eNodeB与网络子系 统失去联系时,处理本基站覆盖范围内用户的部分集群业务。 0025 3、网络子系统 0026 网络子系统主要由移动性管理实体(MME)、服务。

27、网关(S-GW)、分组数据网络网关 (P-GW)、归属用户服务器(HSS)和策略和计费规则功能实体(PCRF)等设备组成。 0027 MME主要完成用户移动性管理、网络资源控制等控制面功能,包括完成网络与用户 之间的相关鉴权和密钥协商等安全机制,用户终端的移动性管理,会话承载的建立、修改和 释放等资源管理。S-GW是连接宽带无线接入子系统的分组数据接口的终点,主要负责数据 包的路由和转发。 0028 P-GW主要完成业务数据流的映射、复制和分发,根据用户请求的业务特点和QoS 需求发起业务承载的建立;此外,P-GW还与多媒体集群调度服务器(MTDS)相连,负责传送 与MTDS之间的集群将业务数。

28、据流。 0029 HSS是负责管理用户的数据库系统,包括用户信息管理、位置信息管理,以及用户 安全信息管理;HSS中需要增加集群用户服务器,用于存储集群用户信息、与集群业务相关 的组用户信息以及鉴权算法和加密密钥等,同时还为网络侧设备提供集群用户开户/注 销、集群业务鉴权/授权和计费的依据。 0030 PCRF连接到HSS、P-GW和MTDS,根据用户发起的业务类型,请求预定义的PCC规 则;或针对集群用户特定的集群业务为MTDS提供动态的QoS策略控制决策,保证按照用户 签约的要求进行用户面数据的映射和处理。 0031 4、多媒体集群调度子系统 0032 多媒体集群调度子系统由多媒体集群调度。

29、服务器(MTDS)、录音/录像服务器、应 用服务器以及各种互联互通网关设备组成。 0033 其中,MTDS基于SIP Server构建,是集群业务调度的控制中心,完成语音调度、数 据调度和视频调度的统一会话控制和资源调度,包括建立、维护和释放各种集群业务会话 (如,组呼/可视组呼、单呼/可视组呼、视频监控等),进行话权管理和调度。此外,MTDS 还负责用户管理和业务数据流的分发功能,并提供有线调度台与集群系统之间的信令和数 据通道。录音/录像服务器用于完成集群系统中语音、数据和视频的存储与查询。应用服 务器包括语音服务器、数据服务器、视频服务器、图像智能分析服务器等各种应用服务器, 为集群用户。

30、提供各种行业应用。互联互通网关可实现与PSTN、蜂窝移动通信网(如GSM/ TD-SCDMA/LTE等)和其它集群系统(如TETRA/Gota/GT800等)的互联互通。 说 明 书CN 102843655 A 4/8页 8 0034 5、操作维护子系统 0035 操作维护子系统提供对网络设备的维护接口,收集、监视网络的运行信息和状况, 并能够按照行业用户的要求生成系统运行报告,为网络规划和调整提供依据。根据业务划 分,操作维护子系统包括五个功能部件:安全管理、配置管理、故障管理、性能管理和其它管 理。为支持虚拟专网功能,操作维护子系统应提供行业集团用户使用的用户管理终端,以实 现对行业集团内。

31、用户的管理功能。 0036 下面结合上述系统结构,对本发明实施例一进行说明。图2为本发明实施例一的 流程示意图,如图2所示,该实施例主要包括以下步骤: 0037 步骤201、业务发送用户终端向所述多媒体集群调度子系统发送宽带多媒体集群 业务请求。 0038 具体地,本步骤中,业务发送用户终端确定自身是否处于连接状态,如果是,则直 接通过缺省承载向MTDS发送SIP消息请求宽带多媒体集群业务;如果不是,则首先发起服 务请求(Service Request)过程,建立缺省承载的无线承载和S1承载,然后通过缺省承载 向MTDS发送SIP消息请求宽带多媒体集群业务。服务请求过程为TD-LTE系统的标准。

32、信令 过程,此处不再赘述。 0039 步骤202、所述多媒体集群调度子系统根据所述宽带多媒体集群业务请求,对所述 业务发送用户终端鉴权,并在鉴权通过后,通知网络子系统发起宽带多媒体集群业务建立 过程。 0040 MTDS收到业务发送用户终端的宽带多媒体集群业务请求后,如果没有业务发送用 户终端的集群签约信息,则MTDS与HSS交互,请求业务发送用户的鉴权信息,并对业务发送 用户终端进行鉴权,鉴权内容包括是否有权限发起宽带多媒体集群业务等。如果鉴权没有 通过,则MTDS拒绝业务发送用户终端的业务请求,结束流程;如果鉴权通过,且采用了动态 的PCC规则,则MTDS向PCRF发送应用/业务信息,PC。

33、RF保存应用/业务信息,并向MTDS返 回确认消息。 0041 如果MTDS没有集群组信息,则MTDS向HSS请求集群组信息,包括组用户号码列 表、组优先级、组播地址、语音/数据/视频端口号等。随后,MTDS向各MME发送宽带多媒 体集群业务建立指示消息,发起此次集群业务的建立过程。 0042 步骤203、所述网络子系统根据所述通知发起IP-CAN会话修改过程,执行网络子 系统侧的集群承载建立过程,指示宽带无线接入子系统并行地为业务发送用户终端分配上 行无线资源并完成相应的集群承载建立过程,以及同时为业务接收用户终端分配下行共享 无线资源并完成相应的集群承载建立过程。 0043 这里,发起IP。

34、-CAN会话修改过程,执行网络子系统侧的集群承载建立过程具体包 括:MME收到MTDS发送的宽带多媒体集群业务建立指示后,向S-GW指示创建集群承载,并 在指示中携带eNodeB列表等信息;S-GW向P-GW转发创建集群承载指示;P-GW发起IP-Can 会话修改过程,此过程中PCRF将动态的PCC规则发送给P-GW,P-GW根据PCC规则分配 承载级QoS参数,并发起创建集群承载,用于传送宽带多媒体集群业务数据流;P-GW分配 P-GWS5/S8-TEID,请求S-GW创建集群承载,并在请求中将P-GW S5/S8-TEID发送给S-GW; S-GW分配相应的S-GW S5/S8-TEID并。

35、建立与P-GW S5/S8-TEID的映射,针对eNodeB列表 中的每个eNodeB分配相应的S-GW S1-TEID,请求MME创建集群承载,并在请求中将S-GW 说 明 书CN 102843655 A 5/8页 9 S1-TEID发送给MME。 0044 本步骤中,MME向业务发送用户终端所在的eNodeB请求建立集群上下文;业务发 送用户终端所在的eNodeB为业务发送用户终端分配上行无线资源后,向业务发送用户终 端发起RRC连接重配置过程,将上行无线资源描述及相关配置信息发送至业务发送终端; 业务发送用户终端根据接收到的信息配置自身各层参数,并向所在的eNodeB返回响应消 息完成无。

36、线承载的建立;同时,业务发送用户终端所在的eNodeB为属于同一小区的业务接 收用户终端分配下行共享无线资源,并在其所包含的小区中广播集群寻呼消息和宽带多媒 体集群业务建立消息,通知业务接收用户终端建立宽带多媒体集群业务; 0045 业务发送用户终端所在的eNodeB向MME返回携带eNodeB S1-TEID的集群上下 文建立响应;MME收到业务发送用户终端所在的eNodeB发送的响应消息和业务发送用户 终端发送的激活集群承载上下文响应后,向S-GW返回创建集群承载响应,并将所述eNodeB S1-TEID发送给S-GW;S-GW记录所述eNodeB S1-TEID与S-GW S1-TEID。

37、的映射关系,并将 此前分配的S-GWS5/S8 TEID通过响应消息发送给P-GW,完成集群承载的建立; 0046 集群承载建立后,MME向业务发送用户终端所在的eNodeB发送信息提示;业务发 送用户终端所在的eNodeB在其所包含的小区中广播信息提示。 0047 并行地,MME指示eNodeB列表中除业务发送用户终端所在的eNodeB之外的其它 eNodeB为属于同一小区的业务接收用户终端分配下行共享无线资源,并在其所包含的小区 中广播集群寻呼消息和宽带多媒体集群业务建立消息,通知业务接收用户终端建立宽带多 媒体集群业务; 0048 eNodeB列表中除业务发送用户终端所在的eNodeB之。

38、外的其它eNodeB向MME返回 携带eNodeB S1-TEID的集群上下文建立响应;MME接收来自每个eNodeB的响应消息,并完 成集群承载的建立;随后,MME向返回确认消息的eNodeB发送信息提示,通知该eNodeB在 其所包含的小区中广播信息提示。 0049 步骤204、所述网络子系统向所述多媒体集群调度子系统确认宽带多媒体集群业 务建立完成,多媒体集群调度子系统向业务发送用户终端确认宽带多媒体集群业务建立完 成。 0050 MME通知MTDS宽带多媒体集群业务建立完成;MTDS通过缺省承载向业务发送用户 终端发送SIP消息,通知业务发送用户终端宽带多媒体集群业务建立成功,同时确定。

39、业务 发送用户终端可以发送宽带多媒体集群业务数据流;业务发送用户终端向MTDS发送SIP消 息进行确认。 0051 至此,宽带多媒体集群业务建立完成。后续,即可进入正常的宽带多媒体集群业务 发送或接收过程,业务发送用户终端通过eNodeB、S-GW和P-GW,将业务流发送至MTDS;然 后,MTDS将业务流进行映射和复制,并分发至业务接收用户终端所在的P-GW、S-GW;,S-GW 将业务流发送到eNodeB列表中的每个eNodeB;最后,各eNodeB在其所在的小区中向业务 接收用户终端广播宽带多媒体集群业务数据。 0052 下面通过具体示例结合附图3,对实现组内宽带多媒体集群业务实时传送的。

40、方法 作进一步地详细说明。 0053 图3为本发明方法实施例TD-LTE宽带数字集群通信系统实现组内宽带多媒体集 群业务实时传送的方法示意图。如图3所示,UE1为业务发送用户终端,UE2为组内的一个 说 明 书CN 102843655 A 6/8页 10 业务接收用户终端。该方法的具体流程包括如下步骤: 0054 步骤12、如果发起宽带多媒体集群业务时,业务发送用户终端处于连接状 态,则当业务发送用户按下业务发送键时,直接通过缺省承载将SIP(INVITE)消息发送给 MTDS,请求建立宽带多媒体集群业务;如果发起宽带多媒体集群业务时,业务发送用户终 端处于空闲状态,则当业务发送用户按下业务发。

41、送键时,需要先发起服务请求(Service Request)过程,建立缺省承载的无线承载和S1承载,随后业务发送用户终端通过缺省承载 发送SIP(INVITE)消息到MTDS;SIP消息中携带业务发送用户号码、业务发送用户优先级、 组号码、紧急标识、业务类型等信息。服务请求过程是TD-LTE移动通信系统的标准信令过 程,此处不再赘述。 0055 步骤36、MTDS收到宽带多媒体集群业务建立请求后,对业务发送用户终端鉴 权。 0056 如果MTDS没有业务发送用户终端的集群签约信息,则MTDS与HSS交互,请求业务 发送用户的鉴权信息,对业务发送用户进行鉴权,鉴权内容包括是否有权发起宽带多媒体 。

42、集群业务等。如果鉴权不通过,则MTDS向业务发送用户终端返回带有拒绝原因的SIP(BYE) 消息,此次宽带多媒体集群业务建立过程结束;如果鉴权通过,并且采用了动态的PCC规 则,则MTDS向PCRF发送应用/业务信息,PCRF保存应用/业务信息,并向MTDS返回确认 消息。 0057 步骤7、如果MTDS没有集群组信息,则MTDS向HSS请求集群组信息,包括组内用户 号码列表、组优先级、组播地址、语音/数据/视频端口号等。 0058 步骤8、MTDS向MME发送宽带多媒体集群业务建立指示消息,包括业务发送用户号 码、组号码、组播地址、语音/数据/视频端口号、MTDS用户面地址、信息指示等。 0。

43、059 步骤911、MME指示P-GW发起创建集群承载过程。 0060 MME向S-GW发送创建集群承载指示消息,来为此次宽带多媒体集群业务建立集群 承载,消息中携带eNodeB列表、MME控制面TEID等信息;S-GW向P-GW转发创建集群承载指 示消息; 0061 如果采用了动态的PCC规则,则P-GW收到创建集集群承载指示消息后,会发起 IP-Can会话修改过程,详细过程参见图4所示的IP-Can会话修改过程。此过程中,PCRF 根据业务发送用户终端请求的业务类型以及集群组信息,生成动态的PCC规则并下发给 P-GW;P-GW发起创建集群承载过程; 0062 P-GW向S-GW发送创建集。

44、群承载请求消息,携带P-GW分配的P-GWS5/S8-TEID; S-GW分配相应的S-GW S5/S8-TEID并建立与P-GWS5/S8-TEID的映射,针对eNodeB列表中 的各eNodeB分配相应的S-GWS1-TEID,通过创建集群承载请求消息发送给MME。 0063 步骤12a18a、MME指示业务发送用户终端所在的eNodeB为业务发送用户终端 分配上行无线资源,建立无线承载,为属于同一小区的业务接收用户终端分配下行共享无 线资源,并广播集群寻呼消息和宽带多媒体集群业务建立消息。 0064 MME向业务发送用户终端所在的eNodeB发送集群上下文建立请求消息,包含激活 集群承载。

45、上下文请求消息和宽带多媒体集群业务建立消息; 0065 业务发送用户终端所在的eNodeB向业务发送用户终端发送RRC连接重配置消息 来修改已经建立的RRC连接,完成无线承载的建立,此消息中包含上行无线资源描述以及 说 明 书CN 102843655 A 10 7/8页 11 其它相关配置信息;业务发送用户终端根据eNodeB的指示配置好各层以后,会向eNodeB发 送RRC连接重配置完成消息,确认无线承载建立完成; 0066 业务发送用户终端所在的eNodeB在其所包含的小区中分配下行共享无线资源, 并广播集群寻呼消息和宽带多媒体集群业务建立消息,通知业务接收用户终端建立宽带多 媒体集群业务。

46、的信令面通道和业务面通道; 0067 业务发送用户终端所在的eNodeB向MME发送集群上下文建立响应消息,此消息中 包含eNodeB分配的eNodeB S1-TEID; 0068 业务发送用户终端通过其所在的eNodeB向MME发送上行NAS传输消息,包含激活 集群承载上下文响应消息。 0069 步骤19a20a、MME向S-GW发送创建集群承载响应消息,消息中携带eNodeB S1-TEID;S-GW记录所述eNodeB S1-TEID与S-GW S1-TEID的映射关系,向P-GW发送创建集 群承载响应消息,其中携带步骤11分配并映射的S-GW S5/S8TEID,完成集群承载的建立。 。

47、0070 步骤21a22a、MME向业务发送用户终端所在的eNodeB发送信息提示消息;业务 发送用户终端所在的eNodeB在其所包含的每个小区中广播信息提示,通知业务接收用户 终端此时业务发送终端已发起宽带多媒体集群业务。 0071 步骤12b15b、与步骤12a并行地,MME指示eNodeB列表中除业务发送用户终端 所在eNodeB的其它eNodeB分配下行共享无线资源,并广播集群寻呼消息和宽带多媒体集 群业务建立消息。 0072 MME向eNodeB列表中的其它eNodeB发送集群上下文建立请求消息,包括宽带多媒 体集群业务建立消息,指示各eNodeB在其所包含的小区中分配下行共享无线资。

48、源,消息中 携带了组号码、组优先级、S-GW S1-TEID、组播地址等参数; 0073 eNodeB完成下行共享无线资源分配后,会在其所包含的每个小区中广播集群寻呼 消息和宽带多媒体集群业务建立消息,通知业务接收用户终端建立宽带多媒体集群业务的 信令面通道和业务面通道; 0074 业务接收用户终端所在的各eNodeB向MME返回集群上下文建立响应消息,消息中 包含各eNodeB分配的eNodeB S1-TEID。 0075 步骤16b17b、MME向S-GW发送创建集群承载响应消息,消息中携带eNodeB S1-TEID;S-GW记录所述eNodeB S1-TEID与S-GW S1-TEID。

49、的映射关系,向P-GW发送创建 集群承载响应消息,携带步骤11分配和映射的S-GW S5/S8TEID,完成集群承载的建立。 0076 步骤18b19b、MME收到eNodeB列表中除业务接收用户终端所在eNodeB之外 的eNodeB发送的集群上下文建立响应消息,并完成集群承载的建立后,MME随即指示这些 eNodeB在其所包含的小区中广播信息提示消息,通知业务接收用户终端此时为业务发送终 端发起宽带多媒体集群业务。 0077 步骤23、MME向MTDS发送宽带多媒体集群业务建立确认消息,通知MTDS宽带多媒 体集群业务建立完成。 0078 步骤2425、MTDS通过缺省承载向业务发送用户终端发送SIP(200OK)消息,通 知业务发送用户终端宽带多媒体集群业务建立成功,同时确定业务发送用户终端可以发送 宽带多媒体集群业务数据流;业务发送用户终端向MTDS发送SIP(ACK)消息进行确认。 0079 当宽带多媒体集群业务建立完成以后,组内用户进入宽。

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索

当前位置:首页 > 电学 > 电通信技术


copyright@ 2017-2020 zhuanlichaxun.net网站版权所有
经营许可证编号:粤ICP备2021068784号-1