普通电话终端接入数字集群系统的方法 【技术领域】
本发明涉及移动通信领域，尤其涉及普通电话终端接入数字集群系统的实现方法。
背景技术
在日益多样化的社会需求推动下，移动通信技术从模拟通信系统，发展到目前广泛应用的第二代移动通信系统和2.5代移动通信系统，一直到即将大规模应用的第三代移动通信系统，移动通信技术的发展不仅满足了人们对于话音业务的需求，更越来越有效的满足着包括影像、音频、实时多媒体业务交互等增值型业务的需求，从而使得移动通信系统在人们的生活和工作中发挥着越来越重要的作用。在所有的增值型业务中，集群通信已经日益成为一个不可或缺的业务内容，数字集群通信系统是多个用户共用一组无线信道，并动态地使用这些信道的专用移动通信系统，具有共用频率、共用设施、分担费用等优点，从而使得集团用户和具有集群需求的用户得以降低通信成本进行便捷的交流。集群通信最大的特点是，话音通信采用PTT(Push To Talk)按键，以一按即通的方式接续，被叫无须摘机即可接听，且接续速度较快，并能支持群组呼叫等功能。参与PTT集群呼叫的终端一般是特制的集群专用终端，如果电话终端(如固定电话、CDMA手机、GSM手机、PHS手机等)、SIP(会话建立协议，Session InitiationProtocol，简称SIP)终端等设备(这些终端统称为普通电话终端)也能加入PTT集群呼叫中，将极大扩展集群呼叫范围，从而有效解决数字集群系统无线网络覆盖不足等问题。
事实上，现有集群通信系统中已经提供了数字集群系统和普通电话终端系统(包括固定电话系统、CDMA网络电话系统、GSM网络电话系统、PHS电话系统、下一代网络电话系统等普通电话终端系统)互联互通地功能，即普通电话终端也能参与到集群呼叫中，但这些数字集群系统和普通电话终端系统实现互联互通的方法往往存在若干缺点，如申请号为95116742.1的专利申请《基于程控交换机的蜂窝式数字集群系统的通信方法及系统》所提供的普通电话终端参与集群呼叫的方法，就存在明显的缺点：集群呼叫的控制点放在程控交换机上实现，而不是由数字集群系统本身控制，普通电话终端系统要实现与数字集群系统的互联互通，必须针对数字集群业务做较大的改动，从而造成技术实现难度过大、资源浪费严重的问题。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术存在的在普通电话终端接入到数字集群系统中时，普通电话终端系统必须针对数字集群业务进行较大改动，从而造成技术难度大、资源浪费的缺点，以期提出一种不对现有的普通电话终端系统做任何改动就能使得普通电话终端接入到数字集群系统中，参与集群呼叫的方法。
为实现上述目的，本发明提出了一种普通电话终端接入数字集群系统的方法，涉及普通电话终端及其交换中心、集群接入网关、调度服务器、调度归属寄存器、集群终端，其特征在于，包括以下几个方面：
(一)普通电话终端作为主叫发起集群呼叫：普通电话终端在集群号码前加拨群组业务接入码，发起集群呼叫，交换中心将呼叫请求转发给集群接入网关，由集群接入网关通过调度服务器建立集群呼叫，并实现普通电话终端系统和数字集群系统之间的信令格式以及媒体流格式的转换；
(二)普通电话终端作为被叫加入集群呼叫：集群终端发起集群呼叫，调度服务器如果发现被寻呼的用户包含普通电话终端，则将寻呼普通电话终端的请求发送给集群接入网关，由集群接入网关通过交换中心呼叫普通电话终端，并实现普通电话终端系统和数字集群系统之间的信令格式以及媒体流格式的转换；
(三)普通电话终端申请通话权：普通电话终端通过按键的方式申请通话权，交换中心将申请通话权请求由集群接入网关转发给调度服务器，由调度服务器根据优先级原则(调度服务器将通话权授予当前优先级最高的终端，当终端优先级相同时，先申请通话权的终端优先获得通话权)判断是否将通话权授予普通电话终端；
(四)普通电话终端释放通话权：交换中心将释放通话权请求由集群接入网关转发给调度服务器，由调度服务器收回普通电话终端的通话权；
(五)普通电话终端退出集群呼叫：交换中心将该消息通过集群接入网关转发给调度服务器，调度服务器释放为普通电话终端分配的资源。
本发明所述方法进一步包括普通电话终端迟后加入集群呼叫，未能加入集群呼叫的普通电话终端发起集群呼叫，交换中心将呼叫请求由集群接入网关转发给调度服务器，调度服务器判断集群呼叫已经建立，拒绝本次呼叫，并通知集群接入网关寻呼普通电话终端。具体包括以下步骤：
步骤1：集群呼叫已建立完成，未能加入呼叫的普通电话终端拨群组业务接入码和集群号码，发起集群呼叫；
步骤2：交换中心经过号码分析，根据群组业务接入码选择路由，向集群接入网关发送呼叫请求；
步骤3：集群接入网关向调度服务器转发呼叫请求；
步骤4：调度服务器判断集群呼叫已建立，向调度归属寄存器发送普通电话终端的鉴权请求；
步骤5：调度归属寄存器经过鉴权，向调度服务器返回鉴权应答；
步骤6：不管鉴权是否成功，调度服务器向集群接入网关发送拒绝呼叫建立消息，集群接入网关向交换中心发送拒绝消息，交换中心通知普通电话终端建立呼叫失败。所不同的是，如果鉴权不通过，则不进行后继步骤；
步骤7：调度服务器向集群接入网关发送寻呼普通电话终端请求；
步骤8：集群接入网关向交换中心发送建立呼叫请求；
步骤9：交换中心呼叫普通电话终端；
步骤10：普通电话终端向交换中心返回呼叫应答；
步骤11：交换中心向集群接入网关发送呼叫应答；
步骤12：集群接入网关通知调度服务器普通电话终端寻呼完毕，至此普通电话终端迟后加入到集群呼叫中。
所述步骤(一)普通电话终端作为主叫发起集群呼叫进一步包括下列步骤：
步骤1：设置群组业务接入码，该接入码在普通电话终端发起集群呼叫时使用，是普通电话终端系统的交换中心(如移动交换中心、固网交换机、软交换等)进行呼叫路由的依据；
步骤2：普通电话终端在集群号码前加拨群组业务接入码，发起集群呼叫；
步骤3：普通电话终端系统的交换中心经过号码分析，根据群组业务接入码选择路由，向数字集群系统的集群接入网关发送呼叫请求；
步骤4：集群接入网关向调度服务器转发呼叫请求；
步骤5：调度服务器向调度归属寄存器发送集群呼叫的鉴权请求；
步骤6：调度归属寄存器经过鉴权，向调度服务器返回鉴权应答；
步骤7：如果鉴权通过，调度服务器向本次呼叫涉及的所有终端发起寻呼请求，寻呼完毕后，调度服务器通知集群接入网关集群呼叫建立完成；如果鉴权不通过，调度服务器向集群接入网关发送拒绝呼叫建立消息，集群接入网关向交换中心发送拒绝消息，交换中心通知普通电话终端建立呼叫失败，并且不进行后继步骤；
步骤8：集群接入网关经过交换中心的中转通过语音提示的方式通知普通电话终端集群呼叫建立完成并且可以说话。
所述步骤(二)普通电话终端作为被叫加入集群呼叫进一步包括下列步骤：
步骤1：集群终端拨集群号码，发起集群呼叫；本步骤中，普通电话终端也可以发起集群呼叫，所不同的是普通电话终端拨的号码是群组业务接入码和集群号码；
步骤2：调度服务器向调度归属寄存器发送集群呼叫的鉴权请求；
步骤3：调度归属寄存器经过鉴权，向调度服务器返回鉴权应答。
步骤4：如果鉴权通过，调度服务器寻呼本次呼叫涉及的所有终端，如果发现被叫有普通电话终端，则向集群接入网关发送寻呼普通电话终端请求；如果鉴权不通过，调度服务器向集群终端发送拒绝呼叫建立消息，并且不进行后继步骤；
步骤5：集群接入网关向交换中心发送建立呼叫请求；
步骤6：交换中心呼叫普通电话终端；
步骤7：普通电话终端向交换中心返回呼叫应答；
步骤8：交换中心向集群接入网关发送呼叫应答；
步骤9：集群接入网关通知调度服务器普通电话终端寻呼完毕，至此普通电话终端作为被叫加入到集群呼叫中。
所述步骤(三)普通电话终端申请通话权进一步包括下列步骤：
步骤1：普通电话终端按下系统约定的申请通话权按键；
步骤2：交换中心将申请通话权的按键信息转发给集群接入网关；
步骤3：集群接入网关向调度服务器发送普通电话终端的申请通话权请求；
步骤4：调度服务器根据优先级原则是否将通话权授予普通电话终端，并将仲裁结果发送给集群接入网关；
步骤5：集群接入网关经过交换中心的中转通过语音提示的方式通知普通电话终端本次通话权申请是否成功。
所述步骤(四)普通电话终端释放通话权进一步包括下列步骤：
步骤1：普通电话终端按下系统约定的释放通话权按键；
步骤2：交换中心将释放通话权的按键信息转发给集群接入网关；
步骤3：集群接入网关向调度服务器发送普通电话终端的释放通话权请求；
步骤4：调度服务器收回通话权，至此普通电话终端释放通话权完毕。
所述步骤(五)普通电话终端退出集群呼叫进一步包括下列步骤：
步骤1：普通电话终端挂机；
步骤2：交换中心向集群接入网关发送结束呼叫消息；
步骤3：集群接入网关通知调度服务器普通电话终端退出集群呼叫；
步骤4：调度服务器释放为普通电话终端分配的资源。
调度服务器作为集群呼叫的控制中心，完成集群呼叫的处理，包括鉴别集群用户、建立各种集群呼叫如私密呼叫和群组呼叫、仲裁通话权请求等。在一次集群呼叫中，普通电话终端的个数没有任何限制，即可以同时有多个普通电话终端参与集群呼叫。
本发明通过设置在普通电话终端系统和数字集群系统之间的集群接入网关使普通电话终端接入到数字集群系统中，参与集群呼叫。集群接入网关提供和普通电话终端系统(包括固定电话系统、CDMA网络电话系统、GSM网络电话系统、PHS电话系统、下一代网络电话系统等)的互联互通接口，承担普通电话终端系统和数字集群系统之间信令格式以及媒体流格式的转换，屏蔽两种通信系统之间的信令以及媒体流格式的差异。在整个集群呼叫中，普通电话终端和集群终端被同样看待，唯一区别在于，普通电话终端作为主叫发起集群呼叫时，需要在集群号码前加拨群组业务接入码，群组业务接入码作为普通电话终端系统的交换中心路由呼叫的依据。采用本发明所述方法，避免了对现有的普通电话终端系统的改动，解决了普通电话终端参与集群呼叫的问题，扩大了数字集群系统的应用范围。
【附图说明】
图1是本发明所述方法应用系统的网络结构图。
图2是本发明所述方法中普通电话终端作为主叫发起集群呼叫流程图。
图3是本发明所述方法中普通电话终端作为被叫加入集群呼叫流程图。
图4是本发明所述方法中普通电话终端申请通话权流程图。
图5是本发明所述方法中普通电话终端释放通话权流程图。
图6是本发明所述方法中普通电话终端迟后加入集群呼叫流程图。
图7是本发明所述方法中普通电话终端退出集群呼叫流程图。
【具体实施方式】
下面结合附图对本发明所述方法的实施方式作进一步的详细描述。
数字集群系统和普通电话终端系统互联互通的网络结构如图1所示。普通电话终端通过设置在普通电话终端系统和数字集群系统之间的集群接入网关接入到数字集群系统中。集群接入网关主要实现以下功能：
1.负责普通电话终端系统和数字集群系统之间信令的交互和转换。
2.负责普通电话终端系统和数字集群系统之间媒体流的格式转换。
3.负责和调度服务器之间信令链路的维护。
4.负责和调度服务器之间媒体流链路的维护。
5.负责语音媒体流的分发。
6.向普通电话终端播放语音提示。
集群接入网关和传统的电路交换电话网络(如GSM网络、CDMA网络和固定电话网等)连接时，可以采用SS7(Signalling System No.7，七号信令系统)协议实现信令的交互，采用PCM(Pulse Code Modulate，脉冲编码调制)传输语音媒体流。
集群接入网关和NGN网络连接时，可以采用SIP(Session InitiationProtocol，会话建立协议)或H.323协议实现信令的交互，采用RTP/RTCP(Real-time Transport Protocol/Real-time Transport Control Protocol，实时传输协议/实时传输控制协议)传输语音媒体流。
普通电话终端作为主叫发起集群呼叫的流程如图2所示，包括下列步骤：
(201)普通电话终端在集群号码前加拨群组业务接入码，发起集群呼叫。
(202)交换中心向普通电话终端返回呼叫正在建立消息。
(203)交换中心经过号码分析，根据群组业务接入码选择路由，向集群接入网关发送呼叫请求。
(204)集群接入网关和集群服务器建立承载集群信令的传输通道。
(205)集群接入网关向调度服务器转发呼叫请求。
(206)调度服务器向调度归属寄存器发送集群呼叫的鉴权请求。
(207)调度归属寄存器经过鉴权，向调度服务器返回鉴权应答。
(208)如果鉴权通过，调度服务器向本次呼叫涉及的所有终端发起寻呼请求，如果发现被叫有普通电话终端，则调度服务器通知集群接入网关寻呼普通电话终端。如果鉴权不通过，调度服务器向集群接入网关发送拒绝呼叫建立消息，集群接入网关向交换中心发送拒绝消息，交换中心通知普通电话终端建立呼叫失败，并且不进行后继步骤。
(209)集群终端返回寻呼响应。
(210)调度服务器和集群接入网关建立承载媒体流的传输通道。
(211)调度服务器通知集群接入网关集群呼叫建立完成。
(212)集群接入网关向交换中心发送呼叫建立消息，交换中心通知普通电话终端呼叫建立。
(213)调度服务器将通话权授予普通电话终端，并通知集群接入网关。
(214)集群接入网关经过交换中心的中转通过语音提示的方式通知普通电话终端可以说话。
(215)普通电话终端的语音流报文通过交换中心、集群接入网关、调度服务器转发给集群终端。
普通电话终端作为被叫加入集群呼叫的流程如图3所示，包括下列步骤：
(301)集群终端拨集群号码，发起集群呼叫。
(302)调度服务器向调度归属寄存器发送集群呼叫的鉴权请求。
(303)调度归属寄存器经过鉴权，向调度服务器返回鉴权应答。
(304)如果鉴权通过，调度服务器寻呼本次呼叫涉及的所有终端，如果发现被叫有普通电话终端，则集群服务器和集群接入网关建立承载集群信令的传输通道。如果鉴权不通过，调度服务器向集群终端发送拒绝呼叫建立消息，并且不进行后继步骤。
(305)调度服务器向集群接入网关发送寻呼普通电话终端请求。
(306)集群接入网关向交换中心发送建立呼叫请求，交换中心呼叫普通电话终端。
(307)普通电话终端向交换中心返回呼叫应答，交换中心向集群接入网关发送呼叫应答。
(308)集群接入网关通知调度服务器普通电话终端寻呼完毕。
(309)调度服务器和集群接入网关建立承载媒体流的传输通道。
(310)调度服务器向集群终端授予通话权。
(311)集群终端的语音流报文通过调度服务器、集群接入网关、交换中心转发给普通电话终端。
普通电话终端申请通话权的流程如图4所示，包括下列步骤：
(401)集群终端正在说话。
(402)普通电话终端按下系统约定的申请通话权按键，该按键由系统预先定义，可以是单个按键，如“*”、“#”等，也可以是组合键，如“12345”等。
(403)交换中心将申请通话权的按键信息通过PCM流或RTP/RTCP流转发给集群接入网关。
(404)集群接入网关向调度服务器发送普通电话终端的申请通话权请求。
(405)调度服务器通常根据终端优先级进行通话权仲裁，如果申请通话权的终端优先级高于正在说话的终端，则释放正在说话终端的通话权。否则，调度服务器向集群接入网关发送拒绝授予说话权的消息，并且不进行后继步骤。
(406)被释放通话权的集群终端返回应答。
(407)调度服务器向集群接入网关发送授予普通电话终端通话权消息。
(408)集群接入网关经过交换中心的中转通过语音提示的方式通知普通电话终端本次通话权申请成功。
(409)普通电话终端开始说话。
普通电话终端释放通话权的流程如图5所示，包括下列步骤：
(501)普通电话终端已经获得通话权。
(502)普通电话终端按下系统约定的释放通话权按键，该按键由系统预先定义，可以是单个按键，如“*”、“#”等，也可以是组合键，如“12345”等。
(503)交换中心将释放通话权的按键信息转发给集群接入网关。
(504)集群接入网关向调度服务器发送普通电话终端的释放通话权请求。
(505)调度服务器收回通话权，向集群接入网关返回应答，至此普通电话终端释放通话权完毕。
普通电话终端迟后加入集群呼叫的流程如图6所示，包括下列步骤：
(601)集群呼叫已建立完成，未能加入呼叫的普通电话终端拨群组业务接入码和集群号码，发起集群呼叫。
(602)交换中心向普通电话终端返回呼叫正在建立消息。
(603)交换中心经过号码分析，根据群组业务接入码选择路由，向集群接入网关发送呼叫请求。
(604)集群接入网关和集群服务器建立承载集群信令的传输通道。
(605)集群接入网关向调度服务器转发呼叫请求。
(606)调度服务器判断集群呼叫已建立，向调度归属寄存器发送普通电话终端的鉴权请求。
(607)调度归属寄存器经过鉴权，向调度服务器返回鉴权应答。
(608)不管鉴权是否成功，调度服务器向集群接入网关发送拒绝呼叫建立消息，集群接入网关向交换中心发送拒绝消息，交换中心通知普通电话终端建立呼叫失败。所不同的是，如果鉴权不通过，则不进行后继步骤。
(609)调度服务器向集群接入网关发送寻呼普通电话终端请求。
(610)集群接入网关向交换中心发送建立呼叫请求，交换中心呼叫普通电话终端。
(611)普通电话终端向交换中心返回呼叫应答，交换中心向集群接入网关发送呼叫应答。
(612)集群接入网关通知调度服务器普通电话终端寻呼完毕。
(613)调度服务器和集群接入网关建立承载媒体流的传输通道，至此普通电话终端迟后加入到集群呼叫中。
普通电话终端退出集群呼叫的如图7所示，包括下列步骤：
(701)普通电话终端挂机。
(702)交换中心向集群接入网关发送结束呼叫消息。
(703)集群接入网关通知调度服务器普通电话终端退出集群呼叫。
(704)调度服务器释放为普通电话终端分配的资源。
尽管具体实施方式以发起集群呼叫、通话权仲裁、迟后加入、退出集群呼叫为例进行说明，但本发明所述方法并不仅仅局限于这些情况，可以适用于群组呼叫、私密呼叫、通话权申请和释放、迟后加入以及动态重组等各种集群业务。
综上所述，采用本发明，可以在不对现有的普通电话终端系统做任何改动的情况下实现普通电话终端系统和数字集群系统的互联互通。