一種寬帶數字集群業務實現的方法、設備及系統的製作方法

2023-06-22 06:10:16

專利名稱：一種寬帶數字集群業務實現的方法、設備及系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及TD-LTE(TimeDivision-Long Time Evolution時分雙工長期演進，以下簡稱 TD-LTE)系統基於 eMBMS (Enhanced Multimedia Broadcast Multicast Service,多媒體廣播/多播業務)架構下，承載寬帶數字集群業務實現的設備、系統及方法。
背景技術：
LTE是3GPP(Third Generation Partnership Project,第三代移動通信系統合作項目)定義的下一代移動寬帶網絡標準。採用OFDM技術並引入ΜΙΜ0(多輸出多輸出)等技術；同時能夠支持1.25-20MHZ帶寬，極大提高峰值數據速率和系統容量，在20Mhz帶寬下支持下行100Mbit/S、上行50Mbit/s的峰值速率；扁平化的網絡結構增強了調度和無線資源控制效率，縮短了接續時延。MBMS業務在第三代移動通訊系統已經支持，架構於第四代移動通訊LTE系統中eMBMS (增強型多媒體廣播/多播)業務被業界看作非常有應用場景的一項業務。其實現方式是具有視頻功能的智能終端通過PMCH(多播物理信道)接收廣播/組播形式的數字音/視頻業務。對eMBMS業務實現和組網方式，3GPP協議標準給出了完整的解決方案。國際無線電協商委員會(CCIR)將集群通信系統命名為「Trunking CommunicationSystem」,我國將Trunking Communication System譯為集群移動通信系統,常稱為集群通信系統或集群系統。集群通信系統是為了滿足行業用戶指揮調度需求而開發的、面向特定行業應用的專用無線通信系統，系統中無線用戶可共享無線信道，以指揮調度為主體應用，是一種多用途、高效能的無線通信系統，並具備特有的組呼功能以及快速呼叫的特性。集群通信系統與公眾的蜂窩移動系統相比具有如下特點:(I)呼叫接續快；(2)組呼內用戶共享下行鏈路組播接收；(3)半雙工通信PTT(Push To Talk，即按即說)方式，擁有上行鏈路用戶為組呼的話權用戶；(4)支持私密呼叫和組呼呼叫；(5)呼叫和講話時，需按住PTT鍵，被叫不需摘機。集群通信系統在政府部門、公共安全、應急通信、電力、民航、石油化工和軍隊等領域有著廣泛的應用市場。隨著經濟的發展，出租、物流、物業管理和工廠製造業也越來越需要集群通信。集群通信系統在技術上也將向系統IP化、業務多樣化、數據寬帶化、終端多模化的方向發展。從具體的應用角度來看，主要體現在高速數據、視頻以及構建於此基礎之上的多種應用。因此，需要集群通信系統具有更大的信道容量、更高的頻譜利用率、更好的傳輸性能，採用低成本、可伸縮、可配置的全IP無線多媒體網絡架構，並能夠實現平滑演進。集群通信正逐漸成為公眾移動通信之外的一大專用通信系統。然而，作為第四代移動寬帶LTE系統對於集群通信業務還沒有現成解決方案。

發明內容
綜上集群通信系統的業務特徵，本發明提出一種基於eMBMS(增強MBMS)的TD-LTE寬帶數字集群業務應用的設備、系統及方法，使得集群通信作為一種業務融入到公眾的蜂窩移動系統中。本發明提供一種基於eMBMS的寬帶數字集群業務實現的方法，包括:集群調度管理中心收到集群呼叫建立請求後，向網絡側的分組數據網關TON-GW發送集群業務響應及創建集群承載請求，其中攜帶呼叫信息，當收到集群業務呼叫建立響應後更新集群呼叫狀態信息。進一步地，所述集群調度管理中心收到集群呼叫建立請求後，對請求集群業務的用戶進行認證，認證通過後進行集群業務服務類型指派以及集群業務服務質量配置，之後發送所述集群業務響應及創建集群承載請求，攜帶所述服務類型及集群業務服務質量。本發明還提供一種基於eMBMS的寬帶數字集群業務實現的方法，包括:TON-GW將接收的集群調度管理中心發送的集群業務響應及創建集群承載請求轉發至支持集群業務播放特性的網關，所述網關將集群業務響應及創建集群承載請求轉發至移動管理實體MME，所述MME配置傳輸承載信息後，向基站發起無線接入承載建立，攜帶傳輸承載信息，所述基站完成無線接入承載建立後通過MME向集群調度管理中心返回集群業務會話建立響應。進一步地，所述roN-GW根據集群業務響應中的呼叫信息中的業務類型判斷所述集群業務的播放特性，若為多播模式所述支持集群業務播放特性的網關為廣播組播業務中心BM-SC，所述BM-SC生成集群業務會話控制信令和傳輸承載地址，將所述集群業務會話控制信令和傳輸承載地址攜帶在集群業務響應中，然後通過MBMS網關MBMS-GW將集群業務響應及創建集群承載請求傳輸至MME。進一步地，所述MME還用於根據呼叫信息中的服務質量轉換為基站可識別的服務
質量信息；所述MME向基站發起無線接入承載建立是指:所述MME向多業務綜合承載設備MCE發送集群會話開始建立請求，攜帶所述服務質量信息，MCE為集群業務會話分配無線資源和資源的調度信息後將集群會話開始建立請求轉發至所有控制的基站；若請求建立集群呼叫的用戶設備為有線調度臺，所述基站建立無線承載是指:所有屬於控制組呼區域的基站收到集群會話開始建立請求，啟動下行E-RAB承載的建立過程，包括Ml接口傳輸承載建立，並映射到邏輯信道MCCH/MTCH，再通過邏輯信道到MCH，最後映射到PMCH物理信道。進一步地，所述MME還用於根據呼叫信息中的服務質量轉換為基站可識別的服務
質量信息；所述MME向基站發起無線接入承載建立是指:所述MME向多業務綜合承載設備MCE發送集群會話開始建立請求，攜帶所述服務質量信息，MCE為集群業務會話分配無線資源和資源的調度信息後將集群會話開始建立請求轉發至所有控制的基站；若請求建立集群呼叫的用戶設備為無線行動裝置，所述基站建立無線承載是指:所有屬於控制組呼區域的基站收到集群會話開始建立請求，啟動下行E-RAB承載的建立過程，包括Ml接口傳輸承載建立，並映射到邏輯信道MCCH/MTCH，再通過邏輯信道到MCH,最後映射到PMCH物理信道；話權用戶所在的小區歸屬的基站啟動話權用戶的E-RAB承載建立過程，包括上下行鏈路SI用戶面接口傳輸承載的建立，以及上行鏈路邏輯信道DCCH/DTCH映射UL-SCH再至PUSCH物理信道；下行控制鏈路DCCH映射DL-SCH再至TOSCH物理信道。進一步地，所述無線接入承載建立完成後，所述MBMS-GW採用IP組播方式發送MBMS用戶數據至每個基站。進一步地，所述TON-GW根據集群業務響應中的呼叫信息中的業務類型判斷所述集群業務的播放特性，若為單播模式所述發起集群業務建立的網關為S-GW ;所述S-GW收到集群業務響應及創建集群承載請求後，生成集群業務呼叫控制信令和傳輸承載地址,並將集群業務控制信令和傳輸承載地址攜帶在集群業務響應中，然後將集群業務響應及創建集群承載請求傳輸至MME;所述MME還用於根據呼叫信息中的服務質量轉換為基站可識別的服務質量信息；所述MME向基站發起無線接入承載建立是指:所述MME向基站發送集群會話開始建立請求，攜帶所述服務質量信息；所述基站建立無線承載是指:基站接收集群會話開始建立請求後，建立Sl-U傳輸承載以及無線承載；無線承載上下行信道映射關係為:邏輯信道DTCH/DCCH到傳輸信道UL-SCH/DL-SCH 再到物理信道 PUSCH/PDSCH。進一步地，所述無線承載建立完成後，所述基站發送集群業務會話建立響應到MME，所述MME將該響應MBMS-GW、BM-SC以及I3DN-GW轉發至集群調度管理中心；所述I3DN-GW收到集群業務會話接受後將該集群業務會話接受依次經過BM-SC、MBMS-Gff及MME發送至MCE ；所述MCE向會話服務區域所屬基站轉發集群業務會話接受，所述基站則在對應小區的MCCH上通知組呼內所有用戶:話權已被佔用指不。進一步地，基站收到話權用戶設備建立成功的響應後，發送集群業務會話建立響應到MME，MME將集群業務呼叫建立響應通過S-GW及PND-GW發送給集群調度管理中心。本發明還提供一種基於eMBMS的寬帶數字集群業務實現的應用側設備；所述應用側設備包括集群調度管理中心，用於收到集群呼叫建立請求後，向網絡側的roN-GW發送集群業務響應及創建集群承載請求，其中攜帶呼叫信息，還用於收到集群業務呼叫建立響應後更新集群呼叫狀態信息。進一步地，所述集群調度管理中心還用於收到集群呼叫建立請求後，對請求集群業務的用戶進行認證，認證通過後指派集群業務服務類型及配置集群業務服務質量，然後發送所述集群業務響應及創建集群承載請求，其中攜帶所述服務類型及集群業務服務質量。本發明還提供一種基於eMBMS的寬帶數字集群業務實現的無線側設備；
所述無線側設備包括H)N-GW、支持集群業務播放特性的網關、MME及基站；所述H)N-GW，用於將接收的集群業務響應及創建集群承載請求轉發至支持集群業務播放特性的網關；所述支持集群業務播放特性的網關，用於將集群業務響應及創建集群承載請求發送至MME ；所述MME，用於收到集群業務響應及創建集群承載請求後配置傳輸承載信息，然後向基站發起無線接入承載建立，攜帶傳輸承載信息；所述基站用於建立無線接入承載，並通過MME向集群調度管理中心返回集群業務會話建立響應。進一步地，所述roN-GW將接收的集群業務響應及創建集群承載請求轉發至支持集群業務播放特性的網關是指=PDN-GW根據集群業務響應中的呼叫信息判斷所述集群業務的播放特性，若為多播模式則將集群業務響應及創建集群承載請求轉發至BM-SC ； 所述BM-SC用於生成集群業務會話控制信令和傳輸承載地址，將所述群業務會話控制信令和傳輸承載地址攜帶在集群業務響應中，然後通過MBMS-GW將集群業務響應及創建集群承載請求傳輸至MME。進一步地，所述無線側設備還包括MCE ；所述MME還用於將呼叫信息中的集群業務的服務質量轉換為基站可識別的集群業務的服務質量信息；所述MME向基站發起無線接入承載建立是指，MME通過MCE向所有控制的基站發送集群會話開始建立請求，攜帶服務質量信息；所述MCE還用於收到集群會話開始建立請求後為集群業務會話分配無線資源和資源的調度信息；若請求建立集群呼叫的用戶設備為有線調度臺，所述基站建立無線承載是指:所有屬於控制組呼區域的eNB都收到集群會話開始建立請求，啟動下行E-RAB承載的建立過程，包括Ml接口傳輸承載建立，並映射到邏輯信道MCCH/MTCH，再通過邏輯信道到MCH，最後映射到PMCH物理信道。進一步地，所述無線側設備還包括MCE ；所述MME還用於將呼叫信息中的集群業務的服務質量轉換為基站可識別的集群業務的服務質量信息；所述MME向基站發起無線接入承載建立是指，MME通過MCE向所有控制的基站發送集群會話開始建立請求，攜帶服務質量信息；所述MCE還用於收到集群會話開始建立請求後為集群業務會話分配無線資源和資源的調度信息；若請求建立集群呼叫的用戶設備為無線側設備，所述基站建立無線承載是指:所有屬於控制組呼區域的eNB都收到集群會話開始建立請求，啟動下行E-RAB承載的建立過程，包括Ml接口傳輸承載建立，並映射到邏輯信道MCCH/MTCH，再通過邏輯信道到MCH，最後映射到PMCH物理信道；話權用戶所在的小區歸屬的eNB啟動話權用戶的E-RAB承載建立過程，包括上下行鏈路SI用戶面接口傳輸承載的建立，以及上行鏈路邏輯信道DCCH/DTCH映射UL-SCH再至PUSCH物理信道；下行控制鏈路DCCH映射DL-SCH再至TOSCH物理信道。進一步地，PDN-GW將接收的集群業務響應及創建集群承載請求轉發至支持集群業務播放特性的網關是指=PDN-GW根據集群業務響應中的呼叫信息判斷所述集群業務的播放特性，若為單播模式則將集群業務響應及創建集群承載請求轉發至S-GW ；所述S-GW用於收到所述集群業務響應及創建集群承載請求後，生成集群業務呼叫控制信令和傳輸承載地址，並將集群業務控制信令和傳輸承載地址攜帶在集群業務響應中，然後將集群業務響應及創建集群承載請求傳輸至MME ；所述MME還用於將呼叫信息中的集群業務的服務質量轉換為基站可識別的集群業務的服務質量信息；所述MME向基站發起無線接入承載建立是指:MME向基站發送集群會話開始建立請求，攜帶服務質量信息；所述基站建立無線承載是指:基站接收集群會話開始建立請求後，建立Sl-U傳輸承載以及無線承載；無線承載上下行信道映射關係為:邏輯信道DTCH/DCCH到傳輸信道UL-SCH/DL-SCH 再到物理信道 PUSCH/PDSCH。本發明還提供一種基於eMBMS的寬帶數字集群業務實現的用戶設備；所述用戶設備，用於發起集群呼叫建立請求；所述用戶設備為無線行動裝置或有線調度臺；若所述用戶設備為無線行動裝置，則所述集群呼叫建立請求為組呼建立請求或集群業務呼叫請求；若所述用戶設備為有線調度臺，則所述集群呼叫建立請求為組呼建立請求。本發明還提供一種基於eMBMS的寬帶數字集群業務實現的系統；所述系統包括如上任一所述的應用側設備、如上任一項所述的無線側設備以及如上所述的用戶設備。隨著集群通信業務的快速發展，僅僅將集群業務局限於第二代移動通訊技術是遠遠不能滿足未來需求的:更高的傳輸數據率、更大的容量、更快的業務建立效率。第四代移動通訊技術為此提供了良好擴展平臺。本發明旨提出一種基於eMBMS的TD-LTE寬帶數字集群業務實現的方法，使得集群通信作為eMBMS業務在移動通訊網絡得到應用。本發明針對LTE系統提出的基於eMBMS邏輯架構的一種寬帶數字集群業務實現的方法，與傳統的架構於第二代移動通訊技術專網集群通信系統解決方案相比，能有效的滿足集群業務帶寬需求，提高傳輸效率。此外，單頻網技術應用很好的解決了組網中的幹擾抑制和幹擾協調問題，提高頻率資源利用率。使得集群通訊服務的應用從傳統的專用網絡拓展到移動公眾網絡中。


圖1為本發明具體實施例的基於eMBMS的TD-LTE寬帶數字集群業務實現的邏輯結構示意圖；圖2為本發明具體實施例集群業務多播模式建立流程圖；圖3為本發明具體實施例集群業務單播模式建立流程圖。
具體實施例方式本發明提供了一種基於eMBMS的TD-LTE寬帶數字集群業務實現的設備及方法，使得集群通訊服務的應用從傳統的專用網絡拓展到移動公眾網絡中。以下通過不同的實施例詳細描述本發明設各實施例如圖1所示為本發明實現集群業務TD-LTE系統邏輯架構，以下分別進行描述；(A)應用側設備本實施例提供一種實現集群業務的應用側設備，包括集群調度管理中心；集群調度管理中心，用於接收集群呼叫建立請求後，對請求集群呼叫的用戶進行認證，以及集群單呼/組呼的授權管理，還用於將組呼的呼叫信息在封裝在集群業務響應中，然後向roN-GW發送集群業務響應及創建集群承載請求；呼叫信息包括:業務類型、服務提供最大速率、最小速率、業務優先級、單呼或組呼指示、組呼服務區域以及請求用戶在MME中實體地址等；還用於收到集群業務呼叫建立響應後更新集群呼叫狀態信息，對於組呼業務，集群調度管理中心還返回集群業務會話接受，該集群業務會話接受依次經roN-GW(分組數據網關)、BM-SC(廣播組播業務中心)、MBMS-GW(MBMS網關)及MME(移動管理實體)發送至MCE。(B)網絡側設備本實施例提供一種實現集群業務的網絡側設備，包括H)N-GW、支持集群業務播放特性的網關、MME、MBMS-GW、eNB ;對於組呼業務，支持集群業務播放特性的網關為BM-SCji於單呼業務，支持集群業務播放特性的網關為S-GW(服務網關)；其中:roN-GW，用於將接收的集群呼叫建立請求轉發至集群調度管理中心；還用於收到集群業務響應及創建集群承載請求後，將其轉發至相應的支持集群業務播放特性的網關，具體地，PDN-GW根據集群業務響應中的呼叫信息判斷是組呼業務(即組播模式)還是單呼業務(即單播模式)，若是組呼業務則將集群業務響應及創建集群承載請求發送至BM-SC，若是單呼業務則將集群業務響應及創建集群承載請求發送至S-GW ；BM-SC，用於收到集群業務響應及創建集群承載請求後，生成集群業務會話控制信令和傳輸承載地址，將集群業務會話控制信令和傳輸承載地址攜帶在集群業務響應中，然後通過MBMS-GW將集群業務響應及創建集群承載請求傳輸至MME ；S-GW，用於收到集群業務響應及創建集群承載請求後，生成集群業務呼叫控制信令和傳輸承載地址，將集群業務控制信令和傳輸承載地址攜帶在集群業務響應中，然後將集群業務響應及創建集群承載請求傳輸至MME ；MME，用於收到收到集群呼叫建立請求後將其轉發至集群調度管理中心；還用於收到集群業務響應及創建集群承載請求後，配置傳輸承載信息，並將呼叫信息中的集群業務的服務質量轉換為基站可識別的集群業務的服務質量信息，然後發送集群會話開始建立請求，攜帶服務質量信息和傳輸承載信息，若為組呼業務，則將集群會話開始建立請求發送至MCE ;若為單呼業務，則將集群會話開始建立請求發送至eNB ；MME還用於收到集群業務呼叫建立響應後，將該響應發送至集群調度管理中心；具體地，若是組呼業務，MME將該響應依次經MBMS-GW、BM-SC以及TON-GW轉發至集群調度管理中心；若是單呼業務，MME將該響應依次經S-GW以及I3DN-GW轉發至集群調度管理中心。MCE，用於收到集群會話開始建立請求後為集群業務會話分配無線資源和資源的調度信息，然後向所有控制的eNB發送集群會話開始建立請求；MCE還用於收到集群業務會話接受後，將該集群業務會話接受轉發至該集群業務會話服務區域所屬的各eNB，eNB控制在各小區的MCCH上通知該集群業務組呼內所有用戶:組呼內話權已被佔用指示。eNB，用於收到集群會話開始建立請求後建立無線接入承載；具體地，對於組呼業務，所有屬於控制組呼區域的eNB都收到集群會話開始建立請求，啟動下行E-RAB承載的建立過程，包括Ml接口傳輸承載建立，並映射到邏輯信道MCCH/MTCH，再通過邏輯信道到MCH，最後映射到PMCH物理信道；若發起組呼的用戶設備為手持終端、車載臺和固定臺或無線調度臺等無線行動裝置，則還包括:話權用戶所在的小區歸屬的eNB啟動話權用戶的E-RAB承載建立過程，包括上下行鏈路SI用戶面接口傳輸承載的建立，以及上行鏈路邏輯信道DCCH/DTCH映射UL-SCH再至PUSCH物理信道；下行控制鏈路DCCH映射DL-SCH再至PDSCH物理信道。對於單呼業務，建立S1-U傳輸承載以及無線承載；無線承載上下行信道映射關係為:邏輯信道DTCH/DCCH到傳輸信道UL-SCH/DL-SCH再到物理信道PUSCH/PDSCH。eNB還用於承載建立完成後發送集群業務會話建立響應到MME，並於收到集群業務會話接受後在MCCH上通知組呼內所有用戶的話權已被佔用指示。(C)用戶設備本實施例提供一種實現集群業務的用戶設備，該用戶設備可以是無線行動裝置或有線調度臺；無線行動裝置包括手持終端、車載臺和固定臺、無線調度臺等。無線行動裝置，用於同eNB建立RRC連接後，發起集群呼叫建立請求，該集群呼叫建立請求經eNB發送給MME ；進一步地，該集群呼叫建立請求可以是組呼建立請求，也可以是集群業務呼叫請求。有線調度臺，用於通過有線向roN-GW發送集群呼叫建立請求，該集群呼叫建立請求為組呼建立請求。系統實施例本實施例提供一種實現集群業務的系統，包括如上所述的網絡側設備、應用側設備及用戶設備。方法實施例實施例一如圖2所示，其中UE為主叫用戶終端，請求發一個組呼建立請求。eNB為控制UE駐留小區的基站。當一個集群業務多播模式組呼建立時,基於eMBMS的LTE系統中各網元之間協作管理控制的過程為:S01-S02:UE和eNB建立RRC連接後，UE發起組呼建立請求經eNB發送給MME ；S03 =MME識別為集群業務呼叫建立請求後，將該呼叫建立請求轉發至集群調度管理中心。
S04:集群調度管理中心對請求組呼的用戶進行認證和註冊；S05:認證通過後，集群調度管理中心將組呼的呼叫信息在封裝在集群業務響應中，然後向I3DN-GW發送集群業務響應及創建集群承載請求；其呼叫信息包含:業務類型、服務提供最大速率、最小速率、業務優先級、單呼或組呼指示、組呼服務區域以及請求用戶在MME中實體地址等；具體地，例如業務類型為談話類窄帶語音；服務提供最大速率為
12.2kbps，最小速率為4.75kbps ;業務優先級為3級，其中優先級共15級，I級為最低。roN-GW根據集群業務響應中的呼叫信息判斷集群業務為多播模式，將集群業務響應及創建集群承載請求發送至BM-SC請求建立集群業務會話。BM-SC生成集群業務會話控制信令和傳輸承載地址攜帶在發送至MBMS-GW的集群業務響應及創建集群承載請求中；S06 =MBMS-Gff將接收的集群業務響應及創建集群承載請求傳輸至MME ；MME收到集群業務響應及創建集群承載請求後，配置傳輸承載信息，並將呼叫信息中的集群業務的服務質量轉換為基站可識別的集群業務的服務質量信息，然後向MCE發送集群會話開始建立請求，攜帶服務質量信息和傳輸承載信息；S07 =MCE為集群業務會話分配無線資源和資源的調度信息。並對所有控制的eNB發送集群會話開始建立請求。SOSa:所有屬於控制組呼區域的eNB都收到集群會話開始建立請求，啟動下行E-RAB承載(即下行共享鏈路無線承載)的建立過程；該下行E-RAB承載包括Ml接口傳輸承載建立，並映射到邏輯信道MCCH/MTCH，再通過邏輯信道到MCH，最後映射到PMCH物理信道；S08b:話權用戶所在的小區歸屬的eNB啟動話權用戶的E-RAB承載(即上下行鏈路無線承載)建立過程，該E-RAB承載包括:上下行鏈路SI用戶面接口傳輸承載的建立，以及上行鏈路邏輯信道DCCH/DTCH映射UL-SCH再至PUSCH物理信道；下行控制鏈路DCCH映射DL-SCH再至PDSCH物理信道。S09a:eNB確認話權用戶RRC重配完成後，發送集群業務會話建立響應到MME ；S09b:eNB通過MCCH發送該會話的無線資源配置的控制信息。RRC重配完成(即無線接入承載建立完成)後，MBMS-Gff採用IP組播方式發送MBMS用戶數據至集群業務會話服務區域所屬的每個eNB。SlO:MME收到集群業務會話建立響應後，將該響應依次經MBMS-GW、BM-SC以及roN-GW轉發至集群調度管理中心；Sll:集群調度管理中心收到集群業務會話建立響應後進行話權授權登記(即更新集群呼叫狀態信息，將狀態更新為建立完成)，並返回集群業務會話接受，該集群業務會話接受依次經過PDN-GW、BM-SC, MBMS-Gff及MME發送至MCE ；S12 =MCE向eNB轉發集群業務會話接受，並在MCCH上通知eNB組呼內所有用戶的話權已被佔用指不;S13:eNB在MCCH上通知組呼內所有用戶的話權已被佔用指示。實施例二若用戶設備為有線調度臺，則當一個集群業務多播模式組呼建立時，基於eMBMS的LTE系統中各網元之間協作管理控制的過程為:
SlOl:有線調度臺通過有線向I3DN-GW發送組呼建立請求，或者通過D-GW(數據網關)將組呼建立請求轉發至I3DN-GW ；S102 =PDN-Gff將組呼建立請求轉發至集群調度管理中心；S103:集群調度管理中心對請求組呼的用戶進行認證和註冊；S104:認證通過後，集群調度管理中心將組呼的呼叫信息在封裝在集群業務響應中，然後向I3DN-GW發送集群業務響應及創建集群承載請求；其呼叫信息包含:業務類型，例如為談話類窄帶語音；服務提供最大速率為12.2kbps，最小速率為4.75kbps ;業務優先級為3級，其中優先級共15級，I級為最低；單呼或組呼指示；組呼服務區域以及請求用戶在MME中實體地址等。TON-GW根據集群業務響應中的呼叫信息判斷集群業務為多播模式，將集群業務響應及創建集群承載請求發送至BM-SC請求建立集群業務會話。BM-SC生成集群業務會話控制信令和傳輸承載地址攜帶在發送至MBMS-GW的集群業務響應及創建集群承載請求中；S105 =MBMS-Gff將接收的集群業務響應及創建集群承載請求傳輸至MME ；MME收到集群業務響應及創建集群承載請求後，配置傳輸承載信息，並將呼叫信息中的集群業務的服務質量轉換為基站可識別的集群業務的服務質量信息，然後向MCE發送集群會話開始建立請求，攜帶服務質量信息和傳輸承載信息；S106:MCE為集群業務會話分配無線資源和資源的調度信息。並向所有控制的eNB發送集群會話開始建立請求。S107:所有屬於控制組呼區域的eNB都收到集群會話開始建立請求，啟動下行E-RAB承載(即下行共享鏈路無線承載)的建立過程；該下行E-RAB承載包括Ml接口傳輸承載建立，並映射到邏輯信道MCCH/MTCH，再通過邏輯信道到MCH，最後映射到PMCH物理信道；S108a:eNB發送集群業務會話建立響應到MME ;此時，MME通知MBMS-GW採用IP組播方式發送MBMS用戶數據至集群業務會話服務區域所屬的每個eNB。S108b:eNB通過MCCH發送該會話的無線資源配置的控制信息。S109 =MME收到集群業務會話建立響應後，將該響應依次經過MBMS_GW、BM_SC以及roN-GW轉發至集群調度管理中心；SllO:集群調度管理中心收到集群業務會話建立響應後進行話權授權登記(即更新集群呼叫狀態信息，將狀態更新為建立完成)，並返回集群業務會話接受，該集群業務會話接受依次經過PDN-GW、BM-SC, MBMS-GW、MME發送至MCE ；Slll =MCE向會話服務區域所屬eNB轉發集群業務會話接受；S112:會話服務區域所屬eNB則對應小區的MCCH上通知組呼內所有用戶:話權已被佔用指不。實施例三如圖3所示，其中UE為主叫用戶終端，請求發一個集群業務呼叫請求。eNB為控制UE駐留小區的基站。當一個集群業務單播模式建立時,基於eMBMS的LTE系統中各網元之間協作管理控制的過程為:S201-S202UE和eNB建立RRC連接後，UE發起集群業務呼叫請求經eNB傳送給MME ；S203:MME識別為集群業務呼叫建立請求後，將請求轉發至集群調度管理中心。S204:集群調度管理中心對請求集群業務的用戶進行認證；S205:認證通過後，集群調度管理中心將集群業務用戶呼叫信息封裝在呼叫響應中，然後向I3DN-GW發送集群業務響應及創建集群承載請求；其呼叫信息包含:業務類型、服務提供最大速率、最小速率、業務優先級、單呼或組呼指示、組呼服務區域以及請求用戶在MME中實體地址等；具體地，例如，業務類型為流類；服務提供最大速率為256kbps,最小速率為64kbps ;業務優先級為3級,其中優先級共15級，I級為最低。TON-GW根據集群業務響應中的呼叫信息判別該集群業務呼叫為單播模式後，分發至 S-GW ；S206 =S-Gff收到集群業務響應及創建集群承載請求後，生成集群業務呼叫控制信令和傳輸承載地址，並將該集群業務呼叫控制信令和傳輸承載地址包含在集群業務響應中，之後向MME發送集群業務響應及創建集群承載請求；MME配置傳輸承載信息，並將呼叫信息中的集群業務的服務質量轉換為基站可識別的集群業務的服務質量信息，然後通過向eNB發送集群會話開始建立請求，攜帶服務質量信息及傳輸承載信息，以發起增強無線接入承載指派過程。S207:eNB接收到集群會話開始建立請求後，建立Sl-U傳輸承載以及無線承載；無線承載上下行信道映射關係為:邏輯信道DTCH/DCCH到傳輸信道UL-SCH/DL-SCH再到物理信道 PUSCH/PDSCH。S208-S209:eNB收到話權用戶設備建立成功的響應後，發送集群業務會話建立響應到MME，MME將集群業務呼叫建立響應通過S-GW及PND-GW發送給集群調度管理中心。S210:集群調度管理中心確認更新集群呼叫狀態信息，將狀態更新為建立完成，完成對UE業務建立確認。以上所述，僅為本發明的較佳實施例而已，並非用於限定本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種基於eMBMS的寬帶數字集群業務實現的方法，包括: 集群調度管理中心收到集群呼叫建立請求後，向網絡側的分組數據網關TON-GW發送集群業務響應及創建集群承載請求，其中攜帶呼叫信息，當收到集群業務呼叫建立響應後更新集群呼叫狀態信息。
2.按權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述方法還包括: 所述集群調度管理中心收到集群呼叫建立請求後，對請求集群業務的用戶進行認證，認證通過後進行集群業務服務類型指派以及集群業務服務質量配置，之後發送所述集群業務響應及創建集群承載請求，攜帶所述服務類型及集群業務服務質量。
3.一種基於eMBMS的寬帶數字集群業務實現的方法，包括: TON-GW將接收的集群調度管理中心發送的集群業務響應及創建集群承載請求轉發至支持集群業務播放特性的網關，所述網關將集群業務響應及創建集群承載請求轉發至移動管理實體MME，所述MME配置傳輸承載信息後，向基站發起無線接入承載建立，攜帶傳輸承載信息，所述基站完成無線接入承載建立後通過MME向集群調度管理中心返回集群業務會話建立響應。
4.按權利要求3所述的方法，其特徵在於: 所述TON-GW根據集群業務響應中的呼叫信息中的業務類型判斷所述集群業務的播放特性，若為多播模式所述支持集群業務播放特性的網關為廣播組播業務中心BM-SC，所述BM-SC生成集群業務會話控制信令和傳輸承載地址，將所述集群業務會話控制信令和傳輸承載地址攜帶在集群業務響應中，然後通過MBMS網關MBMS-GW將集群業務響應及創建集群承載請求傳輸至MME。
5.按權利要求4所述的方法 ，其特徵在於: 所述MME還用於根據呼叫信息中的服務質量轉換為基站可識別的服務質量信息； 所述MME向基站發起無線接入承載建立是指: 所述MME向多業務綜合承載設備MCE發送集群會話開始建立請求，攜帶所述服務質量信息，MCE為集群業務會話分配無線資源和資源的調度信息後將集群會話開始建立請求轉發至所有控制的基站； 若請求建立集群呼叫的用戶設備為有線調度臺，所述基站建立無線承載是指:所有屬於控制組呼區域的基站收到集群會話開始建立請求，啟動下行E-RAB承載的建立過程，包括Ml接口傳輸承載建立，並映射到邏輯信道MCCH/MTCH，再通過邏輯信道到MCH，最後映射到PMCH物理信道。
6.按權利要求4所述的方法，其特徵在於: 所述MME還用於根據呼叫信息中的服務質量轉換為基站可識別的服務質量信息； 所述MME向基站發起無線接入承載建立是指: 所述MME向多業務綜合承載設備MCE發送集群會話開始建立請求，攜帶所述服務質量信息，MCE為集群業務會話分配無線資源和資源的調度信息後將集群會話開始建立請求轉發至所有控制的基站； 若請求建立集群呼叫的用戶設備為無線行動裝置，所述基站建立無線承載是指: 所有屬於控制組呼區域的基站收到集群會話開始建立請求，啟動下行E-RAB承載的建立過程，包括Ml接口傳輸承載建立，並映射到邏輯信道MCCH/MTCH，再通過邏輯信道到MCH，最後映射到PMCH物理信道； 話權用戶所在的小區歸屬的基站啟動話權用戶的E-RAB承載建立過程，包括上下行鏈路SI用戶面接口傳輸承載的建立，以及上行鏈路邏輯信道DCCH/DTCH映射UL-SCH再至PUSCH物理信道；下行控制鏈路DCCH映射DL-SCH再至TOSCH物理信道。
7.按權利要求4所述的方法，其特徵在於，所述方法還包括: 所述無線接入承載建立完成後，所述MBMS-GW採用IP組播方式發送MBMS用戶數據至每個基站。
8.按權利要求3所述的方法，其特徵在於: 所述TON-GW根據集群業務響應中的呼叫信息中的業務類型判斷所述集群業務的播放特性，若為單播模式所述發起集群業務建立的網關為S-GW ;所述S-GW收到集群業務響應及創建集群承載請求後，生成集群業務呼叫控制信令和傳輸承載地址，並將集群業務控制信令和傳輸承載地址攜帶在集群業務響應中，然後將集群業務響應及創建集群承載請求傳輸至 MME ； 所述MME還用於根據呼叫信息中的服務質量轉換為基站可識別的服務質量信息； 所述MME向基站發起無線接入承載建立是指: 所述MME向基站發送集群會話開始建立請求，攜帶所述服務質量信息； 所述基站建立無線承載 是指:基站接收集群會話開始建立請求後，建立Sl-U傳輸承載以及無線承載；無線承載上下行信道映射關係為:邏輯信道DTCH/DCCH到傳輸信道UL-SCH/DL-SCH再到物理信道PUSCH/PDSCH。
9.按權利要求4或5或6所述的方法，其特徵在於，所述方法還包括: 所述無線承載建立完成後，所述基站發送集群業務會話建立響應到MME，所述MME將該響應MBMS-GW、BM-SC以及TON-GW轉發至集群調度管理中心；所述PDN-GW收到集群業務會話接受後將該集群業務會話接受依次經過BM-SC、MBMS-Gff及MME發送至MCE ； 所述MCE向會話服務區域所屬基站轉發集群業務會話接受，所述基站則在對應小區的MCCH上通知組呼內所有用戶:話權已被佔用指不。
10.按權利要求8所述的方法，其特徵在於，所述方法還包括: 基站收到話權用戶設備建立成功的響應後，發送集群業務會話建立響應到MME，MME將集群業務呼叫建立響應通過S-GW及PND-GW發送給集群調度管理中心。
11.一種基於eMBMS的寬帶數字集群業務實現的應用側設備，其特徵在於: 所述應用側設備包括集群調度管理中心，用於收到集群呼叫建立請求後，向網絡側的TON-GW發送集群業務響應及創建集群承載請求，其中攜帶呼叫信息，還用於收到集群業務呼叫建立響應後更新集群呼叫狀態信息。
12.按權利要求11所述的應用側設備，其特徵在於: 所述集群調度管理中心還用於收到集群呼叫建立請求後，對請求集群業務的用戶進行認證，認證通過後指派集群業務服務類型及配置集群業務服務質量，然後發送所述集群業務響應及創建集群承載請求，其中攜帶所述服務類型及集群業務服務質量。
13.一種基於eMBMS的寬帶數字集群業務實現的無線側設備，其特徵在於: 所述無線側設備包括roN-GW、支持集群業務播放特性的網關、MME及基站； 所述TON-GW，用於將接收的集群業務響應及創建集群承載請求轉發至支持集群業務播放特性的網關； 所述支持集群業務播放特性的網關，用於將集群業務響應及創建集群承載請求發送至MME ； 所述MME，用於收到集群業務響應及創建集群承載請求後配置傳輸承載信息，然後向基站發起無線接入承載建立，攜帶傳輸承載信息； 所述基站用於建立無線接入承載，並通過MME向集群調度管理中心返回集群業務會話建立響應。
14.按權利要求13所述的無線側設備，其特徵在於: 所述I3DN-GW將接收的集群業務響應及創建集群承載請求轉發至支持集群業務播放特性的網關是指=PDN-GW根據集群業務響應中的呼叫信息判斷所述集群業務的播放特性，若為多播模式則將集群業務響應及創建集群承載請求轉發至BM-SC ； 所述BM-SC用於生成集群業務會話控制信令和傳輸承載地址，將所述群業務會話控制信令和傳輸承載地址攜帶 在集群業務響應中，然後通過MBMS-GW將集群業務響應及創建集群承載請求傳輸至MME。
15.按權利要求14所述的無線側設備，其特徵在於: 所述無線側設備還包括MCE ； 所述MME還用於將呼叫信息中的集群業務的服務質量轉換為基站可識別的集群業務的服務質量信息； 所述MME向基站發起無線接入承載建立是指，MME通過MCE向所有控制的基站發送集群會話開始建立請求，攜帶服務質量信息； 所述MCE還用於收到集群會話開始建立請求後為集群業務會話分配無線資源和資源的調度信息； 若請求建立集群呼叫的用戶設備為有線調度臺，所述基站建立無線承載是指:所有屬於控制組呼區域的eNB都收到集群會話開始建立請求，啟動下行E-RAB承載的建立過程，包括Ml接口傳輸承載建立，並映射到邏輯信道MCCH/MTCH，再通過邏輯信道到MCH，最後映射到PMCH物理信道。
16.按權利要求14所述的無線側設備，其特徵在於: 所述無線側設備還包括MCE ； 所述MME還用於將呼叫信息中的集群業務的服務質量轉換為基站可識別的集群業務的服務質量信息； 所述MME向基站發起無線接入承載建立是指，MME通過MCE向所有控制的基站發送集群會話開始建立請求，攜帶服務質量信息； 所述MCE還用於收到集群會話開始建立請求後為集群業務會話分配無線資源和資源的調度信息； 若請求建立集群呼叫的用戶設備為無線側設備，所述基站建立無線承載是指: 所有屬於控制組呼區域的eNB都收到集群會話開始建立請求，啟動下行E-RAB承載的建立過程，包括Ml接口傳輸承載建立，並映射到邏輯信道MCCH/MTCH，再通過邏輯信道到MCH,最後映射到PMCH物理信道； 話權用戶所在的小區歸屬的eNB啟動話權用戶的E-RAB承載建立過程，包括上下行鏈路SI用戶面接口傳輸承載的建立，以及上行鏈路邏輯信道DCCH/DTCH映射UL-SCH再至PUSCH物理信道；下行控制鏈路DCCH映射DL-SCH再至TOSCH物理信道。
17.按權利要求13所述的無線側設備，其特徵在於: TON-GW將接收的集群業務響應及創建集群承載請求轉發至支持集群業務播放特性的網關是指=PDN-GW根據集群業務響應中的呼叫信息判斷所述集群業務的播放特性，若為單播模式則將集群業務響應及創建集群承載請求轉發至S-GW ； 所述S-GW用於收到所述集群業務響應及創建集群承載請求後，生成集群業務呼叫控制信令和傳輸承載地址，並將集群業務控制信令和傳輸承載地址攜帶在集群業務響應中，然後將集群業務響應及創建集群承載請求傳輸至MME ； 所述MME還用於將呼叫信息中的集群業務的服務質量轉換為基站可識別的集群業務的服務質量信息； 所述MME向基站發起無線接入承載建立是指:MME向基站發送集群會話開始建立請求，攜帶服務質量信息； 所述基站建立無線承載是指:基站接收集群會話開始建立請求後，建立Sl-U傳輸承載以及無線承載；無線承載上下行信道映射關係為:邏輯信道DTCH/DCCH到傳輸信道UL-SCH/DL-SCH再到物理信道PUSCH/PDSCH。
18.一種基於eMBMS的寬帶數字集群業務實現的用戶設備，其特徵在於: 所述用戶設備，用於發起集群呼叫建立請求； 所述用戶設備為無線行動裝置或有線調度臺； 若所述用戶設備為無線行動裝置，則所述集群呼叫建立請求為組呼建立請求或集群業務呼叫請求； 若所述用戶設備為有線調度臺，則所述集群呼叫建立請求為組呼建立請求。
19.一種基於eMBMS的寬帶數字集群業務實現的系統，其特徵在於: 所述系統包括如權利要求9或10所述的應用側設備、如權利要求11至17任一項所述的無線側設備以及如權利要求18所述的用戶設備。
全文摘要
本發明提出一種基於eMBMS(增強MBMS)的TD-LTE寬帶數字集群業務應用的設備、系統及方法，該方法之一包括PDN-GW將接收的集群調度管理中心發送的集群業務響應及創建集群承載請求轉發至支持集群業務播放特性的網關，所述網關將集群業務響應及創建集群承載請求轉發至移動管理實體MME，所述MME配置傳輸承載信息後，向基站發起無線接入承載建立，攜帶傳輸承載信息，所述基站完成無線接入承載建立後通過MME向集群調度管理中心返回集群業務會話建立響應。採用本發明，使得集群通信作為一種業務融入到公眾的蜂窩移動系統中。
文檔編號H04W84/08GK103096260SQ20111034614
公開日2013年5月8日 申請日期2011年11月4日 優先權日2011年11月4日
發明者李群, 朱伏生, 張壽勇 申請人:中興通訊股份有限公司