專利名稱：：一種使用更早指配縮短緊急組呼建立時間的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及移動通信技術(shù)，尤其涉及一種用于GSM-R系統(tǒng)的組呼技術(shù)。
背景技術(shù)：
：GSM-R(GSM-Railway,《失路綜合凄t字移動通信系統(tǒng))系統(tǒng)是以GSM乂>眾移動通信技術(shù)為基礎(chǔ)、與GSM共同發(fā)展、可用單一平臺代替現(xiàn)有多種鐵路通信與控制系統(tǒng)的鐵路綜合數(shù)字移動通信系統(tǒng)。GSM-R系統(tǒng)是專門為鐵路通信設(shè)計的綜合專用數(shù)字移動通信系統(tǒng)。它在GSMPhase2+的^L范協(xié)議的高級語音呼叫功能，如組呼、廣^l番呼叫、多優(yōu)先級^r占和強拆業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)上，加入了基于位置尋址和功能尋址等功能，適用于4失^^通信特別是鐵路專用調(diào)度通信的需要。主要提供無線列調(diào)、編組調(diào)車通信、區(qū)段養(yǎng)護維修作業(yè)通信、應(yīng)急通信、隧道通信等語音通信功能，可為列車自動控制與檢測信息提供數(shù)據(jù)傳輸通道，并可提供列車自動尋址和旅客服務(wù)。在中國鐵路的頻l殳為上行885-889MHz,下行方向為930-934MHz。GSM-R系統(tǒng)通常包括網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)(NSS)、基站子系統(tǒng)(BSS)、運行和業(yè)務(wù)支撐子系統(tǒng)(0SS/BSS)和終端設(shè)備等四個部分。其中，網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)包括移動交換子系統(tǒng)(SSS)、移動智能網(wǎng)(IN)子系統(tǒng)和通用分組無線業(yè)務(wù)(GPRS)子系統(tǒng)。GSM-R傳輸系統(tǒng)指的是為GSM-R系統(tǒng)各子系統(tǒng)之間的連接提供通道的數(shù)字傳輸系統(tǒng)，包括GSM-R系統(tǒng)為提供基本服務(wù)所必需的傳輸配套單元，如傳輸光、電纜和傳輸設(shè)備，但不包括直放站遠端機和近端機之間的連接通道，也不包括天饋線等連接。語音組呼業(yè)務(wù)(VoiceGroupCallService，VGCS)是GSM-R才是供的一種高級語音呼叫業(yè)務(wù)，它定義了一種由多方參加(移動臺或固網(wǎng)電話)，其中一部分人可以講話、多方聆聽的點對多點的語音通信方式。語音組呼突破了點對點通信的局限性，能夠以筒便快捷的方式建立群組呼叫，實現(xiàn)調(diào)度指揮、緊急通知等特定功能，尤其適用于鐵路的行車指揮調(diào)度部門。語音組呼業(yè)務(wù)使用的是公共下行鏈路廣播功能，這種功能允許在同一個小區(qū)的很多用戶在一條業(yè)務(wù)信道上聆聽組呼，用這種方法可以節(jié)省網(wǎng)元間的空中接口和信令鏈路上的可用資源，因此頻譜利用率較高。一個特定的VGCS通信由組功能碼(簡稱組ID)和組呼域唯一確定。組ID與組呼區(qū)域合稱為組呼參考，即組呼參考唯一確定一次VGCS通信。組ID標識該組的功能，即由哪些身份的成員參加；組呼區(qū)域是指VGCS通信所覆蓋的地理范圍，以無線蜂窩小區(qū)為基本單位，一個組呼區(qū)最多可有25個無線蜂窩小區(qū)(下文中簡稱為"小區(qū)")。在同一個時刻，只允許一個用戶講話，允許最多5個調(diào)度員同時講話。調(diào)度員可以聽到除了自己以外所有人的講話，收聽用戶可以聽到所有人的談話。如果有調(diào)度員同時在講話，講話用戶應(yīng)得到某種指示。調(diào)度員允許隨時講話無需發(fā)送想要講話的信號，而想要說話的業(yè)務(wù)用戶必須發(fā)送想要講話的信號，網(wǎng)絡(luò)按照先來先得的原則分配講話用戶的權(quán)利，無需排隊。當一個業(yè)務(wù)用戶成為講話用戶后，最后也應(yīng)發(fā)送想要成為收聽用戶的指示，釋放相應(yīng)的組呼上行鏈路。在VGCS建立期間，給主叫用戶和調(diào)度員提供標準的雙向信道，給所有的被叫業(yè)務(wù)用戶分配單一的下行鏈路信道。為滿足鐵路對于有些類型的通信的高性能要求，GSM-R定義了稱為高級話務(wù)功能(ASCI，AdvancedSpeechCallItem)和增強的多層次搶占和預(yù)清除(eMLPP,enhancedMulti—LevelPrecedenceandPre—emptionservice)的功能，<呆{正高等級呼叫或緊急呼叫的快速可靠建立。中國4失路關(guān)于呼叫優(yōu)先級的定義如下0級鐵路緊急呼叫；l級列控數(shù)據(jù)傳輸呼叫；2級調(diào)度通信高優(yōu)先級呼叫(組呼、個呼)、乂>共緊急呼叫；3級調(diào)度通信呼叫；4級其它呼叫。緊急組呼的緊迫性決定了其建立的快速性。3GPP(3rdGenerationPartnershipProject,第三代移動通信合作伙伴)協(xié)議對緊急組呼的規(guī)范在一定程度上縮短了緊急組呼建立的時間，通過做測試發(fā)現(xiàn)，在此基礎(chǔ)上，還可以進一步縮短緊急組呼的建立時間。呼叫建立時間定義為用戶按下"發(fā)送"按鈕到至少一個被叫用戶接收到信息的時間。對于組呼聽者而言，呼叫建立時間就是發(fā)起用戶發(fā)送信道請求消息到至少1個組呼用戶接收到通知消息的時間。正常情況下，在隨機接入過程中，網(wǎng)絡(luò)會首先分配給用戶獨立專用控制信道(StandaloneDedicatedControlChannel,SDCCH),之后，當建立消息得到核心網(wǎng)側(cè)寄存器的證實后，才會觸發(fā)業(yè)務(wù)信道的分配過程。對于緊急組呼而言，如果仍采用上述方法，會在資源分配時間上造成冗余。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明公開了一種縮短緊急組呼建立時間的方法，通過使用更早指配方式，設(shè)置一些消息的參數(shù)，使得緊急組呼在3GPP協(xié)議規(guī)范的基礎(chǔ)上進一步縮短了緊急組呼建立的時間。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下移動臺(MobileStation,MS)發(fā)起隨機接入過程，在信道請求消息中指示出業(yè)務(wù)的類型為緊急組呼，且要求分配一條全速率業(yè)務(wù)信道。然后，基站控制器收到信道請求消息后，通過立即指配消息將所分配的業(yè)務(wù)信道通知移動臺。接著，移動臺在該業(yè)務(wù)信道上通過完全層三消息將立即建立命令傳至移動交換業(yè)務(wù)中心。最后，當組呼寄存器(GroupCallRegister,GCR)返回組呼的正確參數(shù)時，移動業(yè)務(wù)交換中心(Mobile-servicesSwitchingCenter,MSC)一方面開始直接建立呼叫控制SCCP(SignalConnectionControlPart,信令連接控制部分)連接和資源控制SCCP連接，另一方面向移動臺發(fā)送信道模式修改消息，通知其將之前所分配的業(yè)務(wù)信道由信令模式轉(zhuǎn)換為業(yè)務(wù)模式。本發(fā)明的優(yōu)點是通過使用更早指配方式，在基站控制器(BaseStationController,BSC)側(cè)節(jié)省了第二次指配的處理負荷和時延；在移動臺側(cè)節(jié)省了與舊信道斷鏈，與新信道建立LAPDm(LAPontheDmchannel,Dm信道鏈路接入?yún)f(xié)議)連接的時延，共計大約300ms。本發(fā)明的另一個優(yōu)點是在隨機接入過程中就引入優(yōu)先級信息，提前實現(xiàn)無線資源的預(yù)搶占。下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。圖l是使用更早指配的緊急組呼建立協(xié)議的流程圖2是是現(xiàn)有技術(shù)中3GPP協(xié)議規(guī)范(TS03.68)中緊急組呼建立協(xié)議流程圖。具體實施例方式本發(fā)明采用的技術(shù)方案是使用更早指配方式，通過合理設(shè)置信道請求消息，在隨機接入過程中就分配業(yè)務(wù)信道，避免二次指配。參見圖1,所采用的具體技術(shù)方案如下步驟l:移動臺向基站控制器發(fā)起隨機接入信道消息，從而發(fā)起隨機接入過程，在信道請求消息中指示出業(yè)務(wù)的類型為緊急組呼，并且要求基站控制器分配一條全速率業(yè)務(wù)信道。步驟2:基站控制器收到上述消息后，通過立即指配(業(yè)務(wù)信道)消息將所分配的業(yè)務(wù)信道通知移動臺。步驟3:移動臺向基站控制器發(fā)起業(yè)務(wù)請求與建鏈指示消息，指示要建立語音組呼業(yè)務(wù)。步驟4:基站控制器在該業(yè)務(wù)信道上通過完全層三(立即建立)消息，將語音組呼的初步信息和立即建立命令傳至移動業(yè)務(wù)交換中心。步驟5:移動業(yè)務(wù)交換中心向訪問位置寄存器發(fā)送接入過程請求消息，指示訪問位置寄存器對比注冊數(shù)據(jù)來核查所請求的語音組呼業(yè)務(wù)。步驟6:訪問位置寄存器向移動業(yè)務(wù)交換中心返回接入過程確認消息，確^人被請求的業(yè)務(wù)。步驟7:基站控制器向移動臺發(fā)送層二建鏈幀確認消息，確認第二層鏈路已經(jīng)連接并提供業(yè)務(wù)請求的解決方案。步驟8:移動業(yè)務(wù)交換中心向訪問位置寄存器發(fā)送信息發(fā)送消息，將被請求組呼的組ID發(fā)送到訪問位置寄存器。步驟9:訪問位置寄存器向移動業(yè)務(wù)交換中心返回完成呼叫消息，完成對組ID的確i^。步驟10:移動業(yè)務(wù)交換中心向組呼寄存器發(fā)出組呼屬性請求消息，請求組呼屬性。步驟11:組呼寄存器向移動業(yè)務(wù)交換中心發(fā)送組呼屬性確認消息，返回移動業(yè)務(wù)交換中心所請求的組呼屬性。9步驟12:移動業(yè)務(wù)交換中心向基站控制器發(fā)送組呼建立消息，開始直接建立呼叫控制SCCP連接和資源控制SCCP連接。步驟13:呼叫控制SCCP連接和資源控制SCCP連接建立起來之后，基站控制器向移動業(yè)務(wù)交換中心返回組呼建立確認消息。步驟14:基站控制器向移動臺發(fā)送信道模式修改消息，通知移動臺將之前所分配的業(yè)務(wù)信道由信令模式轉(zhuǎn)換為業(yè)務(wù)模式。步驟15:移動臺向基站控制器返回信道模式修改確認消息。步驟16:移動業(yè)務(wù)交換中心向所有相關(guān)的基站控制器發(fā)送組呼指配請求消息，其中包含組呼參考、信道類型加密算法等信息。步驟17:基站控制器向移動業(yè)務(wù)交換中心返回組呼指配結(jié)果消息，回應(yīng)分配請求。如果沒有成功指配組呼，將發(fā)送組呼指配失敗消息。步驟18:基站控制器向移動臺發(fā)出通知消息，通知移動臺組呼已經(jīng)成功連4妄，可以通話。步驟19:移動業(yè)務(wù)交換中心向移動臺發(fā)送連接消息，確認組呼已經(jīng)成功建立連接。其中，上述步驟l具體包括合理設(shè)置信道請求消息的編碼值。根據(jù)3GPP協(xié)議規(guī)范TS0408,這一消息的8bit編碼方案，有4種是保留為將來使用的，如表1所示。設(shè)定01111111這一編碼為發(fā)起緊急組呼。<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>頁表1信道請求消息編碼保留值參考圖1，上述步驟l中的"隨枳4妄入信道"、步驟2中的"立即指配(業(yè)務(wù)信道)"、步驟4中的"完全層三消息(立即建立)"、步驟14中的"信道模式修改"和步驟15中的"信道模式修改確認"消息的內(nèi)容為本發(fā)明提出的創(chuàng)新的消息及消息順序。圖2是是現(xiàn)有技術(shù)中3GPP協(xié)議規(guī)范(TS03.68)中緊急組呼建立協(xié)議流程圖。參考圖1、圖2，這些消息的不同點如下圖1的"隨機^接入信道"消息在該消息中指示出請求業(yè)務(wù)的類型為緊急組呼，并且要求基站控制器分配一條全速率業(yè)務(wù)信道；圖2的"隨機接入信道"消息未指出請求業(yè)務(wù)的類型，而且沒有要求基站控制器分配業(yè)務(wù)信道，默認的是分配獨立專用控制信道。圖1的"立即指配(業(yè)務(wù)信道)"消息指示給移動臺分配的是一條業(yè)務(wù)信道；圖2的"立即指配"消息指示給移動臺分配獨立專用控制信道。圖1的"完全層三消息(立即建立)"除了向移動業(yè)務(wù)交換中心提供語音組呼的初步信息外，還包含了立即建立業(yè)務(wù)信道的信息；圖2的"完全層三消息，，僅僅是向移動業(yè)務(wù)交換中心提供語音組呼的初步信息。圖1中有"信道模式修改"和"信道模式修改確認"消息，是為了把分配的業(yè)務(wù)信道由信令模式轉(zhuǎn)換為業(yè)務(wù)模式。圖2中沒有這兩條消息，而是通過指配請求消息，請求建立業(yè)務(wù)信道。其余消息及消息的順序是3GPP協(xié)議規(guī)范TS03.68已有的技術(shù)。除以上消息的區(qū)別之外，圖1和圖2的不同之處還在于圖1中"信道模式修改"消息之前沒有"指配請求"消息，并且在"信道模式修改確認"消息11之后沒有"指配結(jié)果，，消息，這樣，在本發(fā)明的方法中省略了這兩種消息，從而使得緊急組呼在3GPP協(xié)議規(guī)范的基礎(chǔ)上進一步縮短了緊急組呼建立的時間。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護范圍為準。權(quán)利要求1.一種縮短緊急組呼建立時間的方法，該方法適用于GSM-R系統(tǒng)，其特征在于，該方法包括下列步驟步驟1移動臺向基站控制器發(fā)起隨機接入信道消息，從而發(fā)起隨機接入過程，在信道請求消息中指示出業(yè)務(wù)的類型為緊急組呼，并且要求基站控制器分配一條全速率業(yè)務(wù)信道；步驟2基站控制器收到上述消息后，通過立即指配(業(yè)務(wù)信道)消息，將所分配的業(yè)務(wù)信道通知移動臺；步驟3移動臺向基站控制器發(fā)起業(yè)務(wù)請求與建鏈指示消息，指示要建立語音組呼業(yè)務(wù)；步驟4基站控制器在該業(yè)務(wù)信道上通過完全層三(立即建立)消息，將語音組呼的初步信息和立即建立命令傳至移動業(yè)務(wù)交換中心；步驟5移動業(yè)務(wù)交換中心向訪問位置寄存器發(fā)送接入過程請求消息，指示訪問位置寄存器對比注冊數(shù)據(jù)來核查所請求的語音組呼業(yè)務(wù)；步驟6訪問位置寄存器向移動業(yè)務(wù)交換中心返回接入過程確認消息，確認被請求的業(yè)務(wù)；步驟7基站控制器向移動臺發(fā)送層二建鏈幀確認消息，確認第二層鏈路已經(jīng)連接并提供業(yè)務(wù)請求的解決方案；步驟8移動業(yè)務(wù)交換中心向訪問位置寄存器發(fā)送信息發(fā)送消息，將被請求組呼的組ID發(fā)送到訪問位置寄存器；步驟9訪問位置寄存器向移動業(yè)務(wù)交換中心返回完成呼叫消息，完成對組ID的確認；步驟10移動業(yè)務(wù)交換中心向組呼寄存器發(fā)出組呼屬性請求消息，請求組呼屬性；步驟11組呼寄存器向移動業(yè)務(wù)交換中心發(fā)送組呼屬性確認消息，返回移動業(yè)務(wù)交換中心所請求的組呼屬性；步驟12移動業(yè)務(wù)交換中心向基站控制器發(fā)送組呼建立消息，開始直接建立呼叫控制SCCP連接和資源控制SCCP連接；步驟13呼叫控制SCCP連接和資源控制SCCP連接建立起來之后，基站控制器向移動業(yè)務(wù)交換中心返回組呼建立確認消息；步驟14基站控制器向移動臺發(fā)送信道模式修改消息，通知移動臺將之前所分配的業(yè)務(wù)信道由信令模式轉(zhuǎn)換為業(yè)務(wù)模式；步驟15移動臺向基站控制器返回信道模式修改確認消息；步驟16移動業(yè)務(wù)交換中心向所有相關(guān)的基站控制器發(fā)送組呼指配請求消息，其中包含組呼參考、信道類型加密算法等信息；步驟17基站控制器向移動業(yè)務(wù)交換中心返回組呼指配結(jié)果消息，回應(yīng)分配請求；如果沒有成功指配組呼，將發(fā)送組呼指配失敗消息；步驟18基站控制器向移動臺發(fā)出通知消息，通知移動臺組呼已經(jīng)成功連接，可以通話；步驟19移動業(yè)務(wù)交換中心向移動臺發(fā)送連接消息，確認組呼已經(jīng)成功建立連接。2.根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其特征在于設(shè)置信道請求消息的編碼值為01111111，將該編碼定義為發(fā)起緊急組呼。3.根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其特征在于"隨機接入信道"、"立即指配(業(yè)務(wù)信道)"、"完全層三消息(立即建立)"、"信道模式修改"和"信道模式修改確認"消息的內(nèi)容為本發(fā)明提出的創(chuàng)新方法，也是要求權(quán)利保護的地方。全文摘要本發(fā)明是一種使用更早指配縮短緊急組呼建立時間的方法，適用于GSM-R系統(tǒng)。緊急組呼的緊迫性決定了其建立的快速性。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是使用更早指配方式，通過合理設(shè)置信道請求消息，在隨機接入過程中就分配業(yè)務(wù)信道，在基站控制器側(cè)節(jié)省了第二次指配的處理負荷和時延；在移動臺側(cè)節(jié)省了與舊信道斷鏈，與新信道建立LAPDm連接的時延，共計大約300ms。此外，通過使用更早指配方式，在隨機接入過程中就引入優(yōu)先級信息，提前實現(xiàn)無線資源的預(yù)搶占，對提高整個系統(tǒng)的可靠性具有很大的幫助。文檔編號H04W4/22GK101511056SQ200910080539公開日2009年8月19日申請日期2009年3月20日優(yōu)先權(quán)日2009年3月20日發(fā)明者丁建文,昊吳,剛朱,磊熊,渤艾,趙留俊,鐘章隊,皓陳,霞陳申請人:北京交通大學(xué)