專利名稱：數(shù)字集群通信系統(tǒng)實現(xiàn)半雙工單呼業(yè)務(wù)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字集群通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及數(shù)字集群通信系統(tǒng)實現(xiàn)半雙工單呼業(yè)務(wù)的方法。
背景技術(shù)：
集群通信系統(tǒng)是為滿足行業(yè)指揮調(diào)度需求而開發(fā)的、面向多種行業(yè)應(yīng)用的專用無線通信系統(tǒng)。集群通信系統(tǒng)提供的最基本業(yè)務(wù)是組呼業(yè)務(wù)，它是在組呼區(qū)域內(nèi)建立的一個多用戶參與的半雙工語音呼叫。在組呼通信過程中，組內(nèi)只有一個上行鏈路，組內(nèi)用戶講話時需要按下用戶終端上的即按即說(PTT，Push To Talk)鍵來申請或搶占上行鏈路；組呼區(qū)域所包含的每個小區(qū)中有一個屬于該組的下行鏈路，小區(qū)中屬于該組的成員共享該下行鏈路。
組呼實現(xiàn)過程中，考慮到部分被叫用戶終端處于空閑狀態(tài)，沒有與網(wǎng)絡(luò)建立連接， 因此基站一般先分配無線資源，然后通過專用的通知信道來通知被叫用戶終端建立組呼， 被叫用戶終端接收到建立組呼的通知消息后，不必建立與網(wǎng)絡(luò)的連接，完成配置后便可接收下行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，從而達到減少呼叫建立時間的目的，滿足集群通信系統(tǒng)對呼叫建立時間的要求。此外，通知信道上的通知消息一般是周期性發(fā)送的，以便于組內(nèi)不在服務(wù)區(qū)或調(diào)度區(qū)的用戶回到服務(wù)區(qū)或調(diào)度區(qū)時能夠加入正在進行的組呼中。
目前，集群通信系統(tǒng)提供的單呼業(yè)務(wù)在使用功能特性和實現(xiàn)上也都普遍采用上述組呼機制實現(xiàn)采用半雙工通信，講話時需要按住PTT鍵，松開PTT鍵則只能聽；講話者處于組呼發(fā)送模式，接聽者處于組呼接收模式；主、被叫用戶之間通過按PTT鍵來搶占上行講話權(quán)。因此，單呼可以看作是只有兩個用戶參與的組呼。在單呼建立的信令流程和無線資源分配方面，如果被叫用戶終端處于空閑狀態(tài)，則下行無線資源分配至少是在被叫用戶終端所在位置區(qū)或跟蹤區(qū)的全部小區(qū)中進行的，并且集群呼叫建立的通知消息也是在被叫用戶終端所在位置區(qū)或跟蹤區(qū)的全部小區(qū)的集群尋呼控制信道或通知信道上周期性發(fā)送的。
單呼業(yè)務(wù)采用組呼機制實現(xiàn)時，當(dāng)被叫用戶終端處于空閑狀態(tài)時，需要在被叫用戶終端所在位置區(qū)或跟蹤區(qū) 的全部小區(qū)中分配下行無線資源，并在這些小區(qū)的通知信道上廣播通知消息，通知被叫用戶終端建立單呼業(yè)務(wù)；被叫用戶終端接收到通知消息后，無需建立與網(wǎng)絡(luò)的連接，完成配置后便可接收下行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。此種單呼業(yè)務(wù)實現(xiàn)方案雖然能在一定程度上減少呼叫建立的時間，但由于呼叫建立過程中，在被叫用戶終端所在位置區(qū)或跟蹤區(qū)的全部小區(qū)中都分配了下行無線資源，對于集群系統(tǒng)的無線資源來說是巨大的浪費； 而且被叫用戶終端所在位置區(qū)或跟蹤區(qū)的全部小區(qū)中都要周期性的廣播通知消息，當(dāng)通知信道容量受限時也無法保證單呼業(yè)務(wù)的高性能，而且會對這些小區(qū)中的組呼或群組業(yè)務(wù)性能造成影響。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了數(shù)字集群通信系統(tǒng)實現(xiàn)半雙工單呼業(yè)務(wù)的方法，能夠有效解決無線資源浪費的問題。
本發(fā)明實施例提供的一種半雙工單呼業(yè)務(wù)實現(xiàn)方法，該方法基于時分長期演進 TD-LTE寬帶數(shù)字集群通信系統(tǒng)實現(xiàn)，所述TD-LTE寬帶數(shù)字集群通信系統(tǒng)中的各用戶終端開機執(zhí)行附著過程，建立缺省承載，并進行集群業(yè)務(wù)注冊；當(dāng)需要建立單呼呼叫時，該方法包括
主叫用戶終端向多媒體集群調(diào)度服務(wù)器MTDS請求建立單呼呼叫；
MTDS向移動管理實體MME發(fā)送集群呼叫建立指示；
MME收到集群呼叫建立指示后，為本次呼叫建立集群承載，TD-LTE寬帶數(shù)字集群通信系統(tǒng)并行地為主叫用戶終端和被叫用戶終端分配無線資源；
MME通知MTDS集群呼叫建立完成；
MTDS通知主叫用戶終端單呼建立成功，且主叫用戶終端擁有話權(quán)。
較佳地，所述主叫用戶終端向MTDS請求建立單呼的過程包括
主叫用戶終端確定自身是否處于連接狀態(tài)，如果是，則直接通過缺省承載向MTDS 請求建立單呼；如果不是，則首先發(fā)起服務(wù)請求過程，建立缺省承載的無線承載和Si承載， 然后通過所建立的缺省承載向MTDS請求建立單呼。
較佳地，所述主叫用戶終端向MTDS請求建立單呼的步驟包括主叫用戶終端向 MTDS發(fā)送至少攜帶主叫用戶號碼、被叫用戶號碼、業(yè)務(wù)類型、呼叫類型和緊急標(biāo)識的請求消息；其中呼叫類型中表明此次呼叫是半雙工的集群單呼。
較佳地，所述MTDS向移動管理實體MME發(fā)送集群呼叫建立指示包括
MTDS接收到來自所述主叫用戶終端的單呼建立請求后，對所述主叫用戶終端進行鑒權(quán)，如果鑒權(quán)不通過，則拒絕所述主叫用戶終端的單呼建立請求，結(jié)束流程；如果鑒權(quán)通過，則MTDS向移動管理實體MME發(fā)送集群呼叫建立指示。
較佳地，所述MTDS指示MME發(fā)起集群呼叫建立過程之前，進一步包括如果系統(tǒng)采用了動態(tài)的策略和計費控制PCC規(guī)則，則MTDS向策略與計費規(guī)則功能實體PCRF發(fā)送應(yīng)用 /業(yè)務(wù)信息；PCRF保存應(yīng)用/業(yè)務(wù)信息，并向MTDS回復(fù)確認(rèn)消息。
較佳地，所述MTDS向移動管理實體MME發(fā)送集群呼叫建立指示之前，進一步包括 如果MTDS沒有被叫用戶終端的集群簽約信息，則MTDS通過與歸屬用戶服務(wù)器HSS交互，獲得被叫用戶終端的集群簽約信息。
較佳地，所述MME收到MTDS的集群呼叫建立指示后，如果發(fā)現(xiàn)被叫用戶終端處于空閑狀態(tài)，則進一步包括MME通知被叫用戶終端所在跟蹤區(qū)的基站eNodeB尋呼被叫用戶終端；被叫用戶終端接收到尋呼后，發(fā)起隨機接入過程和無線資源控制RRC連接建立過程， 通過其所在的eNodeB向MME返回尋呼響應(yīng)。
較佳地，所述MME為本次呼叫建立集群承載的過程進一步包括
所述MME通過服務(wù)網(wǎng)關(guān)S-GW指示分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)P_GW發(fā)起創(chuàng)建集群承載過程;
P-Gff收到創(chuàng)建集群承載指示后，會發(fā)起IP-Can會話建立/修改過程，此過程中， PCRF根據(jù)主叫用戶終端請求的業(yè)務(wù)類型以及集群簽約信息，生成動態(tài)的PCC規(guī)則并下發(fā)給 P-Gff ；
P-Gff發(fā)起創(chuàng)建集群承載過程，分配P-GW S5/S8-TEID，并向S-GW發(fā)送攜帶P-GWS5/S8-TEID的創(chuàng)建集群承載請求；
所述S-GW分配相應(yīng)的 S-GW Sl-TEID 和 S_GW S5/S8-TEID，并向 MME 發(fā)送攜帶 S-GW Sl-TEID的創(chuàng)建集群承載請求。
較佳地，所述MME尋呼被叫用戶終端的過程和MME為本次呼叫建立集群承載的過程是并行進行的。
較佳地，所述TD-LTE寬帶數(shù)字集群通信系統(tǒng)并行地為主叫用戶終端和被叫用戶終端分配無線資源過程包括
所述MME分別請求主叫用戶終端所在的eNodeB和被叫用戶終端所在的eNodeB建立集群上下文，并請求主叫用戶終端和被叫用戶終端激活集群承載上下文；
主叫用戶終端所在的eNodeB為主叫用戶終端分配上行無線資源和下行共享無線資源，并向主叫用戶終端發(fā)起RRC連接重配置過程，將無線資源描述及相關(guān)配置信息發(fā)送給主叫用戶終端；被叫用戶終端所在的eNodeB為被叫用戶終端分配下行共享無線資源后， 向被叫用戶終端發(fā)起RRC連接重配置過程，將無線資源描述及相關(guān)配置信息發(fā)送給被叫用戶終端；
主叫用戶終端和被叫用戶終端根據(jù)接收到的信息配置自身各層參數(shù)，并分別向其所在的eNodeB返回響應(yīng),完成無線承載建立；
主叫用戶終端和被叫用戶終端所在的eNodeB分別向MME返回攜帶eNodeB Sl-TEID的建立集群上下文響應(yīng)；
主叫用戶終端和被叫用戶終端分別向MME返回激活集群承載上下文響應(yīng)；
MME收到主叫用戶終端和被叫用戶終端所在eNodeB的建立集群上下文響應(yīng)，以及主叫用戶終端和被叫用戶終端的激活集群上下文響應(yīng)后，分別向S-GW發(fā)送攜帶所述 eNodeB Sl-TEID的創(chuàng)建集群承載響應(yīng)，S-GW記錄所述eNodeB Sl-TEID與S-GW Sl-TEID的映射關(guān)系，并向P-GW發(fā)送創(chuàng)建集群承載響應(yīng)，攜帶權(quán)利要求8所述的S-GW S5/S8 TEID，完成主叫用戶終端和被叫用戶終端的集群承載建立。
較佳地，所述MME完成被叫用戶終端的集群承載建立之后還包括
MME通過被叫用戶終端所在的eNodeB向被叫用戶終端發(fā)送話權(quán)信息提示，通知被叫用戶終端主叫用戶終端擁有話權(quán)。
較佳地，所述MME通知MTDS集群呼叫建立完成；MTDS通知主叫用戶終端單呼建立成功，且擁有話權(quán)，進一步包括，
MME向MTDS發(fā)送集群呼叫建立確認(rèn)，通知MTDS集群呼叫建立完成；MTDS通過缺省承載通知主叫用戶終端單呼建立成功，并且擁有話權(quán)；主叫用戶終端向MTDS進行確認(rèn)。
從以上技術(shù)方案可以看出，單呼建立過程中，網(wǎng)路側(cè)尋呼被叫用戶終端的過程與發(fā)起建立集群承載的過程，以及系統(tǒng)為主、被叫用戶終端建立集群承載的過程，都是并行進行的，因此能夠有效的減少呼叫建立的時間，達到快速指揮調(diào)度的目的。此外，單呼業(yè)務(wù)建立過程中，當(dāng)被叫用戶終端處于空閑狀態(tài)時，網(wǎng)絡(luò)側(cè)先尋呼被叫用戶終端，當(dāng)被叫用戶終端響應(yīng)尋呼后，再為其分配下行無線資源，這樣可以保證只在被叫用戶終端所在的小區(qū)中分配無線資源，有效的節(jié)省了無線資源。


圖1為TD-LTE寬帶數(shù)字集群通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明實施例提出的單呼業(yè)務(wù)實現(xiàn)方法的流程示意圖3為用戶終端開機進行附著和集群業(yè)務(wù)注冊的流程圖；
圖4為本發(fā)明方法實施例中的單呼建立過程示意圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明技術(shù)方案的技術(shù)原理、優(yōu)點以及技術(shù)效果更加清楚，以下通過具體實施例對本發(fā)明方案進行詳細(xì)闡述。
以下以時分長期演進(TD-LTE)寬帶數(shù)字集群通信系統(tǒng)實現(xiàn)單呼業(yè)務(wù)為例，對本發(fā)明方案進行說明。TD-LTE寬帶數(shù)字集群通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括終端110、 寬帶無線接入子系統(tǒng)120、網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)130、多媒體集群調(diào)度子系統(tǒng)140和操作維護子系統(tǒng) 150。
終端110通過空中接口或者有線連接與寬帶無線接入子系統(tǒng)120或者多媒體集群調(diào)度子系統(tǒng)130相連，為集群用戶提供語音集群業(yè)務(wù)、寬帶多媒體集群業(yè)務(wù)以及各種調(diào)度功能。所述終端從類型上分為用戶終端和調(diào)度臺兩類，進一步地，所述用戶終端的類型包括手持終端、車載臺和固定臺等，所述調(diào)度臺的類型包括有線調(diào)度臺和無線調(diào)度臺。
寬帶無線接入子系統(tǒng)120由基站(eNodeB)組成。eNodeB中增加了無線集群調(diào)度功能(RTDF, Radio Trunking Dispatch Function)模塊，負(fù)責(zé)集群業(yè)務(wù)的相關(guān)處理,包括從網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)130中的移動管理實體(MME)接收集群控制信令，為終端110分配無線資源 (如，為屬于同一個小區(qū)中的組內(nèi)業(yè)務(wù)接收終端分配下行共享無線資源)，以及將從網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)130中的服務(wù)網(wǎng)關(guān)(S-GW)接收到的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流復(fù)制并通過下行共享無線資源傳送至終端110等。此外，eNodeB還支持故障弱化功能，用于在eNodeB與網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)失去聯(lián)系時， 處理本基站覆蓋范圍內(nèi)用戶的部分集群業(yè)務(wù)。
網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)130主要由MME、S_GW、分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)(P_GW)、歸屬用戶服務(wù)器 (HSS)和策略與計費規(guī)則功能實體(PCRF)等設(shè)備組成。MME主要完成用戶移動性管理、網(wǎng)絡(luò)資源控制等控制面功能，包括完成網(wǎng)絡(luò)與用戶之間的相關(guān)鑒權(quán)和密鑰協(xié)商等安全機制， 用戶終端的移動性管理，會話承載的建立、修改和釋放等資源管理。S-GW是連接寬帶無線接入子系統(tǒng)120的分組數(shù)據(jù)接口的終點，主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)包的路由和轉(zhuǎn)發(fā)。P-GW主要完成業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的映射、復(fù)制和分發(fā)，根據(jù)用戶請求的業(yè)務(wù)特點和QoS需求發(fā)起業(yè)務(wù)承載的建立；此夕卜，P-GW還與多媒體集群調(diào)度服務(wù)器(MTDS)相連，負(fù)責(zé)傳送與MTDS之間的集群將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流。HSS是負(fù)責(zé)管理用戶的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，包括用戶信息管理、位置信息管理，以及用戶安全信息管理；HSS中需要增加集群用戶服務(wù)器，用于存儲集群用戶信息、與集群業(yè)務(wù)相關(guān)的組用戶信息以及鑒權(quán)算法和加密密鑰等，同時還為網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備提供集群用戶開戶/注銷、集群業(yè)務(wù)鑒權(quán)/授權(quán)和計費的依據(jù)。PCRF連接到HSS、P-GW和MTDS，根據(jù)用戶發(fā)起的業(yè)務(wù)類型，請求預(yù)定義的策略和計費控制(PCC)規(guī)則；或針對集群用戶特定的集群業(yè)務(wù)為MTDS提供動態(tài)的QoS策略控制決策，保證按照用戶簽約的要求進行用戶面數(shù)據(jù)的映射和處理。
多媒體集群調(diào)度子系統(tǒng)140由多媒體集群調(diào)度服務(wù)器(MTDS)、錄音/錄像服務(wù)器、 應(yīng)用服務(wù)器以及各種互聯(lián)互通網(wǎng)關(guān)設(shè)備組成。MTDS基于會話初始協(xié)議(SIP)服務(wù)器構(gòu)建， 是集群業(yè)務(wù)調(diào)度的控制中心，完成語音調(diào)度、數(shù)據(jù)調(diào)度和視頻調(diào)度的統(tǒng)一會話控制和資源調(diào)度，包括建立、維護和釋放各種集群業(yè)務(wù)會話(如，組呼/可視組呼、單呼/可視組呼、視頻監(jiān)控等)，進行話權(quán)管理和調(diào)度。此外，MTDS還負(fù)責(zé)用戶管理和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的分發(fā)功能， 并提供有線調(diào)度臺與集群系統(tǒng)之間的信令和數(shù)據(jù)通道。錄音/錄像服務(wù)器用于完成集群系統(tǒng)中語音、數(shù)據(jù)和視頻的存儲與查詢。應(yīng)用服務(wù)器包括語音服務(wù)器、數(shù)據(jù)服務(wù)器、視頻服務(wù)器、圖像智能分析服務(wù)器等各種應(yīng)用服務(wù)器，為集群用戶提供各種行業(yè)應(yīng)用?；ヂ?lián)互通網(wǎng)關(guān)可實現(xiàn)與PSTN、蜂窩移動通信網(wǎng)(如GSM/TD-SCDMA/LTE等)和其它集群系統(tǒng)(如TETRA/ Gota/GT800等)的互聯(lián)互通。
操作維護子系統(tǒng)150提供對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的維護接口，收集、監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)的運行信息和狀況，并能夠按照行業(yè)用戶的要求生成系統(tǒng)運行報告，為網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和調(diào)整提供依據(jù)。根據(jù)業(yè)務(wù)劃分，操作維護子系統(tǒng)包括五個功能部件安全管理、配置管理、故障管理、性能管理和其它管理。為支持虛擬專網(wǎng)功能，操作維護子系統(tǒng)應(yīng)提供行業(yè)集團用戶使用的用戶管理終端， 以實現(xiàn)對行業(yè)集團內(nèi)用戶的管理功能。
圖2示出了本發(fā)明實施例提出的單呼業(yè)務(wù)實現(xiàn)方法的流程，包括以下步驟
步驟201 :用戶終端開機執(zhí)行附著過程，建立缺省承載，并在MTDS進行集群業(yè)務(wù)注冊。步驟201為每個集群用戶終端開機后必須執(zhí)行的步驟。
步驟202 :主叫用戶終端向MTDS請求建立單呼；MTDS對主叫用戶終端鑒權(quán)，若鑒權(quán)通過，則MTDS指示MME發(fā)起創(chuàng)建集群會話過程。
本步驟中，主叫用戶終端確定自身是否處于連接狀態(tài)，如果是，則直接通過缺省承載向MTDS請求建立單呼；如果不是,則首先發(fā)起服務(wù)請求(Service Request)過程,建立缺省承載的無線承載和SI承載，然后通過缺省承載 向MTDS請求建立單呼。服務(wù)請求過程為 TD-LTE系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)信令過程。
MTDS接收到來自主叫用戶終端的單呼建立請求后，根據(jù)主叫用戶的集群簽約信息對主叫用戶進行鑒權(quán)，如果鑒權(quán)不通過，則拒絕主叫用戶的單呼建立請求，結(jié)束流程；如果鑒權(quán)通過，并且系統(tǒng)采用了動態(tài)的PCC規(guī)則，則MTDS向PCRF發(fā)送應(yīng)用/業(yè)務(wù)信息，PCRF保存應(yīng)用/業(yè)務(wù)信息，并向MTDS進行確認(rèn)；如果MTDS沒有被叫用戶終端的集群簽約信息，則 MTDS向HSS請求被叫用戶終端的集群簽約信息；隨后，MTDS指示MME發(fā)起單呼建立過程。
步驟203a MME指示eNodeB尋呼處于空閑狀態(tài)的被叫用戶終端，使之與網(wǎng)絡(luò)建立連接。
MME收到MTDS的集群呼叫建立指示后，如果發(fā)現(xiàn)被叫用戶終端處于空閑狀態(tài)，則 MME通知被叫用戶終端所在跟蹤區(qū)的eNodeB尋呼被叫用戶終端；被叫用戶終端接收到尋呼后，則會發(fā)起隨機接入過程和RRC連接建立過程，通過其所在的eNodeB向MME返回尋呼響應(yīng)；
步驟203b MME發(fā)起單呼建立過程，建立此次單呼呼叫的集群承載。
與步驟203a并行地，MME通過S-GW指示P-GW發(fā)起創(chuàng)建集群承載過程；P_GW收到創(chuàng)建集群承載指示后，會發(fā)起IP-Can會話/修改過程，此過程中，PCRF根據(jù)主叫用戶終端請求的業(yè)務(wù)類型以及集群簽約信息，生成動態(tài)的PCC規(guī)則并下發(fā)給P-GW ；P-Gff發(fā)起創(chuàng)建集群承載過程，分配P-GWS5/S8-TEID，并向S-GW發(fā)送攜帶P_GW S5/S8-TEID的創(chuàng)建集群承載請求；S-GW 分配相應(yīng)的 S-GW Sl-TEID 和 S-GW S5/S8-TEID，記錄 S-GWS5/S8-TEID 和 P-GW S5/S8-TEID之間的映射關(guān)系，并向MME發(fā)送攜帶S-GWS1-TEID的創(chuàng)建集群承載請求。
步驟204a、為主叫用戶終端分配上行無線資源和下行共享無線資源，建立集群承載。
本步驟中，MME請求主叫用戶終端所在的eNodeB建立集群上下文，請求主叫用戶終端激活集群承載上下文；主叫用戶終端所在的eNodeB為主叫用戶終端分配上行無線資源和下行共享無線資源后， 向主叫用戶終端發(fā)起RRC連接重配置過程，將無線資源描述及相關(guān)配置信息發(fā)送給主叫用戶終端；主叫用戶終端根據(jù)接收到的信息配置自身各層參數(shù)，并向其所在的eNodeB返回響應(yīng)，完成無線承載建立；隨后，該eNodeB向MME返回攜帶 eNodeB Sl-TEID的建立集群上下文響應(yīng)，主叫用戶終端向MME返回激活集群上下文響應(yīng)；
MME收到主叫用戶終端所在eNodeB的建立集群上下文響應(yīng)和主叫用戶終端的激活集群上下文響應(yīng)后，向S-GW發(fā)送攜帶所述eNodeB Sl-TEID的創(chuàng)建集群承載響應(yīng)，S-GW記錄所述eNodeB Sl-TEID與S-GW Sl-TEID的映射關(guān)系，并向P-GW發(fā)送創(chuàng)建集群承載響應(yīng)， 攜帶步驟203a中分配的S-GWS5/S8 TEID，完成集群承載建立。
步驟204b :為被叫用戶終端分配下行共享無線資源，建立集群承載。
與步驟204a并行地，MME請求被叫用戶終端所在的eNodeB建立集群上下文， 請求被叫用戶終端激活集群承載上下文；被叫用戶終端所在的eNodeB為被叫用戶終端分配下行共享無線資源后，向被叫用戶終端發(fā)起RRC連接重配置過程，將無線資源描述及相關(guān)配置信息發(fā)送給被叫用戶終端；被叫用戶終端根據(jù)接收到的信息配置自身各層參數(shù)，并向其所在的eNodeB返回響應(yīng)，完成無線承載建立；隨后，該eNodeB向MME返回攜帶 eNodeBSl-TEID的建立集群上下文響應(yīng)，主叫用戶終端向MME返回激活集群上下文響應(yīng)；
特別地，當(dāng)被叫用戶終端與主叫用戶終端處于同一個小區(qū)時，eNodeB只需分配一個下行共享資源供被叫用戶終端與主叫用戶終端使用即可。
MME收到被叫用戶終端所在eNodeB的建立集群上下文響應(yīng)和被叫用戶終端的激活集群上下文響應(yīng)后，向S-GW發(fā)送攜帶所述eNodeB Sl-TEID的創(chuàng)建集群承載響應(yīng)，S-GW記錄所述eNodeB Sl-TEID與S-GW Sl-TEID的映射關(guān)系，并向P-GW發(fā)送創(chuàng)建集群承載響，攜帶步驟203a中分配的S-GWS5/S8 TEID，完成集群承載建立。
隨后，MME通過被叫用戶終端所在的eNodeB向被叫用戶終端發(fā)送話權(quán)信息提示， 通知被叫用戶終端主叫用戶終端擁有講話權(quán)。
步驟205 =MME通知MTDS集群呼叫建立完成，MTDS通知主叫用戶終端單呼建立成功，且擁有話權(quán)。
MME向MTDS發(fā)送集群呼叫建立確認(rèn)，通知MTDS集群呼叫建立完成；MTDS通過缺省承載通知主叫用戶終端單呼建立成功，并且擁有話權(quán)；主叫用戶終端向MTDS進行確認(rèn)。
至此，此次單呼建立完成。后續(xù)，即可進入正常的通話過程。
圖3為用戶終端開機進行附著和集群業(yè)務(wù)注冊的流程圖，對應(yīng)于圖2中的步驟 201。
與TD-LTE系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)附著過程相比，此過程中MME需要向MTDS發(fā)送位置更新，通知MTDS用戶終端開機，并由此MME為其提供服務(wù)。
附著過程完成后，用戶終端通過附著過程中建立的缺省承載在MTDS進行集群業(yè)務(wù)注冊；注冊成功后，MTDS向用戶終端進行確認(rèn)。如何鑒權(quán)為現(xiàn)有技術(shù)，不再贅述。所述缺省承載由用戶終端與eNodeB之間的無線承載、eNodeB與S-GW之間的SI承載以及S-GW和P-Gff之間的S5/S8承載組成。
集群業(yè)務(wù)注冊完成后，用戶終端處于連接狀態(tài)(CONNECTED)，如果此后該用戶終端較長時間未與網(wǎng)絡(luò)側(cè)進行信息交互，則會轉(zhuǎn)到空閑狀態(tài)(IDLE)，此時系統(tǒng)將刪除所建立的缺省承載中的無線承載和SI承載。
圖3中與現(xiàn)有技術(shù)中相同的步驟不再贅述。
圖4為本發(fā)明方法實施例中的單呼建立過程示意圖。如圖4所示，UEl為主叫用戶終端，eNodeB I為主叫用戶終端所在的eNodeB ；UE2為被叫用戶終端，eNodeB2為被叫用戶終端所在的eNodeB。
401 402、如果發(fā)起單呼業(yè)務(wù)時，主叫用戶終端(UEl)處于連接狀態(tài)，則主叫用戶輸入被叫用戶號碼，按下呼叫發(fā)起鍵時，直接通過缺省承載將SIP(INVITE)消息發(fā)送給 MTDS，請求建立單呼；如果發(fā)起單呼業(yè)務(wù)時，主叫用戶終端處于空閑狀態(tài)，則當(dāng)主叫用戶輸入被叫用戶號碼，按下呼叫發(fā)起鍵時，需要先發(fā)起服務(wù)請求(Service Request)過程,建立缺省承載的無線承載和SI承載，隨后主叫用戶終端通過缺省承載發(fā)送SIP (INVITE)到 MTDS ;SIP消息中攜帶主叫用戶號碼、被叫用戶號碼、業(yè)務(wù)類型、呼叫類型、緊急標(biāo)識等信息。服務(wù)請求過程是TD-LTE移動通信系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)信令過程。
403 405、MTDS收到單呼建立請求后，如果沒有主叫用戶終端的集群簽約信息， 則MTDS向HSS請求主叫用戶終端的集群簽約信息，并對主叫用戶終端進行鑒權(quán)。
MTDS與HSS進行交互，請求主叫用戶的集群簽約信息，對主叫用戶進行鑒權(quán)，鑒權(quán)內(nèi)容包括是否有權(quán)發(fā)起單呼業(yè)務(wù)等。如果鑒權(quán)不通過，則MTDS向主叫用戶終端返回帶有拒絕原因的SIP(BYE)，此次單呼建立過程結(jié)束；如果鑒權(quán)通過，并且系統(tǒng)采用了動態(tài)的PCC規(guī)貝丨J，則MTDS向PCRF發(fā)送應(yīng)用/業(yè)務(wù)信息，PCRF保存應(yīng)用/業(yè)務(wù)信息，并向MTDS返回確認(rèn)消息。
407、如果MTDS沒有被叫用戶終端的集群簽約信息，則MTDS向HSS請求被叫用戶終端的集群簽約信息。
408、MTDS 向 MME 發(fā)送集群呼叫建立指不(Trunking Call Setup Command),通知 MME發(fā)起此次集群呼叫的建立過程。消息中包括主叫用戶號碼、被叫用戶號碼、語音/數(shù)據(jù) /視頻端口號、MTDS用戶面地址、缺省QoS參數(shù)、話權(quán)信息提示等。
409a 411a、MME收到MTDS的集群呼叫建立指示后，如果發(fā)現(xiàn)被叫用戶終端處于空閑狀態(tài)，則MME通知被叫用戶終端所在跟蹤區(qū)的eNodeB尋呼(Paging)被叫用戶終端；被叫用戶終端接收到尋呼消息后，發(fā)現(xiàn)如果是半雙工的集群單呼呼叫，則會發(fā)起隨機接入過程和RRC連接建立過程，并通過eNodeB2向MME返回尋呼響應(yīng)(Paging Response)。
409b 411b、MME發(fā)起集群呼叫建立過程，建立此次集群呼叫的集群承載。
MME 向 S-GW 發(fā)送創(chuàng)建集群承載指不(Create Trunking Bearer Command),消息中攜帶集群承載標(biāo)識、MME控制面隧道端點標(biāo)識(TEID)等信息；S-GW向P-GW轉(zhuǎn)發(fā)創(chuàng)建集群承載指示；
如果系統(tǒng)采用了動態(tài)的策略和計費控制(PCC)規(guī)則，則P-GW會發(fā)起IP-Can會話建立/修改(IP-Can Session Setup/Modification)過程，此過程中，PCRF根據(jù)主叫用戶終端請求的業(yè)務(wù)類型以及集群簽約信息，生成動態(tài)的PCC規(guī)則并下發(fā)給P-GW，P-Gff發(fā)起創(chuàng)建集群承載過程；
P-GW 向 S-GW 發(fā)送創(chuàng)建集群承載請求(Create Trunking Bearer Request),攜帶 P-GW 分配的 P-GW S5/S8-TEID ; S-GW 分配相應(yīng)的 S-GWS1-TE ID 和 S-GW S5/S8-TEID，通過創(chuàng)建集群承載請求將S-GW Sl-TEID發(fā)送給MME。
412a 418a、為主叫用戶終端分配上行無線資源和下行共享無線資源，建立集群承載。
MME向eNodeB I發(fā)送集群上下文建立請求，包含激活集群承載上下文請求；
eNodeB I向主叫用戶終端發(fā)送RRC連接重配置消息來修改已經(jīng)建立的RRC連接， 完成無線承載的建立，此消息中包含上行無線資源描述、下行共享無線資源描述以及其它相關(guān)配置信息；主叫用戶終端根據(jù)eNodeBl的指示配置好各層以后，會向eNodeBl發(fā)送RRC 連接重配置完成確認(rèn)無線承載已經(jīng)建立；
eNodeBl向MME發(fā)送集群上下文建立響應(yīng)，此消息中包含了 eNodeBl分配的eNodeB Sl-TEID ；
主叫用戶終端通過eNodeBl向MME發(fā)送上行NAS傳輸，包含激活集群承載上下文響應(yīng)；
MME向S-GW發(fā)送創(chuàng)建集群承載響應(yīng)，消息中攜帶eNodeB Sl-TEID ；S-Gff向 P-GW發(fā)送創(chuàng)建集群承載響應(yīng)，消息中攜帶步驟409b 411b中分配的S-GW S5/S8 TEID，完成集群承載建立。
412b 418b、為被叫用戶終端分配下行共享無線資源，建立集群承載。
MME向eNodeB2發(fā)送集群上下文建立請求，包含激活集群承載上下文請求；
eNodeB2向被叫用戶終端發(fā)送RRC連接重配置來修改已經(jīng)建立的RRC連接，完成無線承載的建立，此消息中包含下行共享無線資源描述以及其它相關(guān)配置信息；被叫用戶終端根據(jù)eN0deB2的指示配置好各層以后，會向eN0deB2發(fā)送RRC連接重配置完成確認(rèn)無線承載已經(jīng)建立；
特別地，當(dāng)被叫用戶終端與主叫用戶終端處于同一個小區(qū)時，eNodeB只需分配一個下行共享資源供被叫用戶終端與主叫用戶終端使用即可。
eNodeB2向MME發(fā)送集群上下文建立響應(yīng)，此消息中包含了 eNodeB2分配的eNodeB Sl-TEID ；
被叫用戶終端通過eNodeB2向MME發(fā)送上行NAS傳輸，包含激活集群承載上下文響應(yīng)；
MME向S-GW發(fā)送創(chuàng)建集群承載響應(yīng)，消息中攜帶eNodeB Sl-TEID ；S-Gff向P-GW發(fā)送創(chuàng)建集群承載響應(yīng)，消息中攜帶步驟409b 411b中分配的S-GW S5/S8 TEID，完成集群承載建立。
419b、MME收到eNodeB2返回的集群上下文建立響應(yīng)，并完成集群承載的建立后， MME隨即通過eNodeB2向被叫用戶終端發(fā)送話權(quán)信息提示。
420,MME收到eNodeBl和eNodeB2發(fā)送的集群上下文建立響應(yīng)后，向MTDS返回集群呼叫建立確認(rèn)。
421 422、MTDS通過缺省承載向主叫用戶終端發(fā)送SIP (2000K)，通知主叫用戶終端單呼建立成功，同時通知主叫用戶終端擁有話權(quán)，可以開始講話；主叫用戶終端向MTDS 發(fā)送SIP (ACK)進行確認(rèn)。
至此，單呼建立完成，主、被叫用戶終端進入通話狀態(tài)。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明， 凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明保護的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種半雙工單呼業(yè)務(wù)實現(xiàn)方法，該方法基于時分長期演進TD-LTE寬帶數(shù)字集群通信系統(tǒng)實現(xiàn)，所述TD-LTE寬帶數(shù)字集群通信系統(tǒng)中的各用戶終端開機執(zhí)行附著過程，建立缺省承載，并進行集群業(yè)務(wù)注冊；其特征在于，當(dāng)需要建立單呼呼叫時，該方法包括主叫用戶終端向多媒體集群調(diào)度服務(wù)器MTDS請求建立單呼呼叫；MTDS向移動管理實體MME發(fā)送集群呼叫建立指示；MME收到集群呼叫建立指示后，為本次呼叫建立集群承載，TD-LTE寬帶數(shù)字集群通信系統(tǒng)并行地為主叫用戶終端和被叫用戶終端分配無線資源；MME通知MTDS集群呼叫建立完成；MTDS通知主叫用戶終端單呼建立成功，且主叫用戶終端擁有話權(quán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述主叫用戶終端向MTDS請求建立單呼的過程包括主叫用戶終端確定自身是否處于連接狀態(tài)，如果是，則直接通過缺省承載向MTDS請求建立單呼；如果不是，則首先發(fā)起服務(wù)請求過程，建立缺省承載的無線承載和SI承載，然后通過所建立的缺省承載向MTDS請求建立單呼。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述主叫用戶終端向MTDS請求建立單呼的步驟包括主叫用戶終端向MTDS發(fā)送至少攜帶主叫用戶號碼、被叫用戶號碼、業(yè)務(wù)類型、呼叫類型和緊急標(biāo)識的請求消息；其中呼叫類型中表明此次呼叫是半雙工的集群單呼。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述MTDS向移動管理實體MME發(fā)送集群呼叫建立指示包括MTDS接收到來自所述主叫用戶終端的單呼建立請求后，對所述主叫用戶終端進行鑒權(quán)，如果鑒權(quán)不通過，則拒絕所述主叫用戶終端的單呼建立請求，結(jié)束流程；如果鑒權(quán)通過，則MTDS向移動管理實體MME發(fā)送集群呼叫建立指示。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述MTDS指示MME發(fā)起集群呼叫建立過程之前，進一步包括如果系統(tǒng)采用了動態(tài)的策略和計費控制PCC規(guī)則，則MTDS向策略與計費規(guī)則功能實體PCRF發(fā)送應(yīng)用/業(yè)務(wù)信息；PCRF保存應(yīng)用/業(yè)務(wù)信息，并向MTDS回復(fù)確認(rèn)消息。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述MTDS向移動管理實體MME發(fā)送集群呼叫建立指示之前，進一步包括如果MTDS沒有被叫用戶終端的集群簽約信息，則MTDS通過與歸屬用戶服務(wù)器HSS交互，獲得被叫用戶終端的集群簽約信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述的方法，其特征在于，所述MME收到MTDS的集群呼叫建立指示后，如果發(fā)現(xiàn)被叫用戶終端處于空閑狀態(tài)，則進一步包括:MME通知被叫用戶終端所在跟蹤區(qū)的基站eNodeB尋呼被叫用戶終端；被叫用戶終端接收到尋呼后，發(fā)起隨機接入過程和無線資源控制RRC連接建立過程，通過其所在的eNodeB向MME返回尋呼響應(yīng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述MME為本次呼叫建立集群承載的過程進一步包括所述MME通過服務(wù)網(wǎng)關(guān)S-GW指示分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)P-GW發(fā)起創(chuàng)建集群承載過程；P-Gff收到創(chuàng)建集群承載指示后，會發(fā)起IP-Can會話建立/修改過程，此過程中，PCRF根據(jù)主叫用戶終端請求的業(yè)務(wù)類型以及集群簽約信息，生成動態(tài)的PCC規(guī)則并下發(fā)給P-Gff ；P-GW發(fā)起創(chuàng)建集群承載過程，分配P-GW S5/S8-TEID，并向S-GW發(fā)送攜帶P-GW S5/S8-TEID的創(chuàng)建集群承載請求；所述S-GW分配相應(yīng)的S-GW Sl-TEID和S-GW S5/S8-TEID,并向MME發(fā)送攜帶S-GWSl-TEID的創(chuàng)建集群承載請求。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述MME尋呼被叫用戶終端的過程和MME為本次呼叫建立集群承載的過程是并行進行的。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述TD-LTE寬帶數(shù)字集群通信系統(tǒng)并行地為主叫用戶終端和被叫用戶終端分配無線資源過程包括所述MME分別請求主叫用戶終端所在的eNodeB和被叫用戶終端所在的eNodeB建立集群上下文，并請求主叫用戶終端和被叫用戶終端激活集群承載上下文；主叫用戶終端所在的eNodeB為主叫用戶終端分配上行無線資源和下行共享無線資源，并向主叫用戶終端發(fā)起RRC連接重配置過程，將無線資源描述及相關(guān)配置信息發(fā)送給主叫用戶終端；被叫用戶終端所在的eNodeB為被叫用戶終端分配下行共享無線資源后，向被叫用戶終端發(fā)起RRC連接重配置過程，將無線資源描述及相關(guān)配置信息發(fā)送給被叫用戶終端；主叫用戶終端和被叫用戶終端根據(jù)接收到的信息配置自身各層參數(shù)，并分別向其所在的eNodeB返回響應(yīng),完成無線承載建立；主叫用戶終端和被叫用戶終端所在的eNodeB分別向MME返回攜帶eNodeB Sl-TEID的建立集群上下文響應(yīng)；主叫用戶終端和被叫用戶終端分別向MME返回激活集群承載上下文響應(yīng)；MME收到主叫用戶終端和被叫用戶終端所在eNodeB的建立集群上下文響應(yīng)，以及主叫用戶終端和被叫用戶終端的激活集群上下文響應(yīng)后，分別向S-GW發(fā)送攜帶所述eNodeBSl-TEID的創(chuàng)建集群承載響應(yīng)，S-GW記錄所述eNodeB Sl-TEID與S-GW Sl-TEID的映射關(guān)系，并向P-GW發(fā)送創(chuàng)建集群承載響應(yīng)，攜帶權(quán)利要求8所述的S-GW S5/S8 TEID，完成主叫用戶終端和被叫用戶終端的集群承載建立。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述MME完成被叫用戶終端的集群承載建立之后還包括MME通過被叫用戶終端所在的eNodeB向被叫用戶終端發(fā)送話權(quán)信息提示，通知被叫用戶終端主叫用戶終端擁有話權(quán)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述MME通知MTDS集群呼叫建立完成；MTDS通知主叫用戶終端單呼建立成功，且擁有話權(quán)，進一步包括，MME向MTDS發(fā)送集群呼叫建立確認(rèn)，通知MTDS集群呼叫建立完成；MTDS通過缺省承載通知主叫用戶終端單呼建立成功，并且擁有話權(quán)；主叫用戶終端向MTDS進行確認(rèn)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種半雙工單呼業(yè)務(wù)實現(xiàn)方法，該方法基于時分長期演進(TD-LTE)寬帶數(shù)字集群通信系統(tǒng)實現(xiàn)，所述系統(tǒng)中的各用戶終端開機執(zhí)行附著過程，建立缺省承載，并進行集群業(yè)務(wù)注冊；當(dāng)需要建立單呼呼叫時，主叫用戶終端向多媒體集群調(diào)度服務(wù)器MTDS請求建立單呼呼叫；MTDS向移動管理實體MME發(fā)送集群呼叫建立指示；MME收到集群呼叫建立指示后，為本次呼叫建立集群承載，TD-LTE寬帶數(shù)字集群通信系統(tǒng)并行地為主叫用戶終端和被叫用戶終端分配無線資源；MME通知MTDS集群呼叫建立完成；MTDS通知主叫用戶終端單呼建立成功，且主叫用戶終端擁有話權(quán)。
文檔編號H04W84/08GK103024682SQ20111028463
公開日2013年4月3日 申請日期2011年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月22日
發(fā)明者張潔, 許瑋, 蔡杰 申請人:普天信息技術(shù)研究院有限公司