TD-LTE宽带集群通信系统下实现快速点名的方法技术方案

本发明专利技术提供一种TD‑LTE宽带集群通信系统下实现快速点名的方法，使用宽带集群通信系统中集群广播模式，通过增加宽带集群通信系统内点名业务控制面信令，并对非接入层业务请求过程以及集群寻呼过程的扩展，实现快速点名业务；在宽带集群通信系统中通过系统通知阶段、终端应答阶段和系统确认阶段完成点名业务，三个阶段的业务控制全部采用信令控制；本发明专利技术通过增加点名业务控制信令并有效利用宽带集群通信系统现有的集群广播模式以及集群业务请求过程，在信令处理阶段简单快捷的完成对点名业务的控制。本发明专利技术不再建立用于点名业务处理的业务面承载，有效降低对无线资源和系统资源的占用，减少系统的负荷，降低业务处理时延，加快系统点名业务的完成速度。

【技术实现步骤摘要】
TD-LTE宽带集群通信系统下实现快速点名的方法
本专利技术涉及一种TD-LTE宽带集群通信系统下实现快速点名的方法。
技术介绍
集群通信系统是为满足行业指挥调度需求而开发的、面向多种行业应用的专用无线通信系统，在公共安全、交通运输、公共事业、石油化工、工商业和军队有着广泛的应用。数字集群通信系统相比模拟集群通信系统，具有频谱利用率高、信号抗信道衰落能力强、安全可靠性高、业务丰富以及网络管理控制灵活有效等诸多优点，是目前国际、国内应用最广泛的集群通信系统，例如，陆上集群无线电(TETRA，TerrestrialTrunkedRadio)和综合数字增强型网络(iDEN，IntegratedDigitalEnhancedNetworks)。此外，我国也自主研发了基于码分多址(CDMA，CodeDivisionMultipleAccess)技术的开放式集群架构(GoTa，GlobalOpenTrunkingArchitecture)数字集群通信系统和基于全球移动通信系统(GSM，GlobalSystemforMobileCommunications)技术的GT800数字集群通信系统。目前，由于TD-LTE技术的发展，业内已经提出基于TD-LTE技术的宽带集群通信(B-TrunC，BroadbandTrunkingCommunication)系统，简称宽带集群通信系统，系统在兼容标准TD-LTE的基础上，增加了适合集群业务特征的逻辑信道和业务信令。点名业务是宽带集群通信系统中的典型业务之一，主要用于确认被调度人员是否到齐的一种手段，其特点是需要在同一时刻对系统全部成员或者系统中某组内的成员进行调度，被调度成员在接到点名业务通知后，需要逐一确认并上报自己的情况来完成点名操作。在宽带集群通信系统中，系统通常由终端、基站、核心交换系统和集群服务器四部分构成。宽带集群通信系统在组网时，单系统下会存在大量终端用户，这些终端用户的状态分为连接状态和空闲状态。其中，连接状态是指终端用户已经接入基站和核心交换系统，终端和基站间存在该终端的无线资源控制(RRC，RadioResourceControl)连接，基站和核心交换系统间存在该终端的S1连接，终端、基站、核心交换系统间可以随时通过上述连接进行通信。空闲状态是指终端用户已经在核心交换系统中附着成功并标记在线，但是终端并没有接入基站和核心交换系统，基站和核心交换系统并没有为该终端建立RRC连接和S1连接。宽带集群通信系统为了节省终端与基站间的无线资源，会将大量终端保持在空闲状态，仅保持少量做业务的终端在连接状态，以便利用有限的无线资源为更多终端用户服务。通常情况下，宽带集群通信系统下实现点名业务是采用业务层数据进行控制，即集群服务器会逐一向核心交换系统发送点名业务通知来对某一终端进行点名，此时核心交换系统、基站和终端会根据终端的不同状态，采用不同的处理方式：一、对于连接状态的终端，核心交换系统和基站会将点名业务通知作为普通业务数据直接通过S1连接和RRC连接所建立的业务面承载发给终端，终端在接到点名业务通知后通过上述业务面承载将应答数据发给基站和核心交换系统并最终响应给集群服务器，集群服务器通过最终确认完成该终端的点名业务。二、对于空闲状态的终端，核心交换系统和基站首先会采用标准LTE的寻呼方式查找终端，终端在接到寻呼信令后，会采用标准LTE的业务请求信令接入基站和核心交换系统，建立S1连接、RRC连接以及业务面承载，同时进入连接状态。之后系统采用连接状态下的处理方式完成点名业务。对于宽带集群通信系统来说，点名业务作为对系统全部用户或系统中某组内全部成员用户的统一操作，系统需要逐一对每个用户终端发起点名业务通知，这大大增加系统的处理复杂度和处理时延。同时由于系统大量终端用户处于空闲状态，系统会对大量用户逐一发起寻呼操作，这将导致终端与基站间的接口出现拥塞，时延增大。同时，由于导致大量空闲状态终端用户在同一时刻向系统申请业务请求，而系统需要为每个终端用户建立与基站以及核心交换系统间的RRC连接、S1连接以及业务面承载，会产生对无线资源和网络资源的大量占用，而点名业务属于短时业务，在完成业务后，所占用的无线资源和网络资源不会再被有效利用，这导致对资源的严重浪费。释放这些资源又会产生大量终端和系统间的信令控制，导致系统负荷严重和系统瘫痪。
技术实现思路
鉴于上述实现点名业务方法所存在的问题，本专利技术在TD-LTE的宽带集群通信系统中提出一种基于集群广播模式和控制面信令来实现快速点名方法，能够有效增强系统点名业务的效率，减少点名业务对无线资源和系统资源的占用，降低网络及系统的传输和处理负荷，解决现有技术中存在的逐一对每个用户终端发起点名业务通知，大大增加系统的处理复杂度和处理时延；同时由于大量终端用户处于空闲状态，对大量用户逐一发起寻呼操作，导致终端与基站间的接口出现拥塞，时延增大的问题。本专利技术的技术解决方案是：一种TD-LTE宽带集群通信系统下实现快速点名的方法，使用宽带集群通信系统中集群广播模式，通过增加宽带集群通信系统内点名业务控制面信令，并对非接入层业务请求过程以及集群寻呼过程的扩展，实现快速点名业务；在宽带集群通信系统中通过三个阶段完成点名业务，包括系统通知阶段、终端应答阶段和系统确认阶段，三个阶段的业务控制全部采用信令控制，不采用用户面承载业务数据的方式进行控制；系统通知阶段：完成集群服务器到终端间的点名业务通知，对终端的点名业务通知采用基于集群广播模式完成一次性全部通知的方式；终端应答阶段：完成终端与集群服务器间的点名业务响应处理，终端根据所处的连接状态或空闲状态进行不同处理；系统确认阶段：完成集群服务器到终端间的点名业务的最终确认，核心交换系统根据终端的状态进行不同处理。进一步地，系统通知阶段具体为：集群服务器通过向核心交换系统发送点名业务请求通知信令，通知核心交换系统需要对系统全部用户或者某组内全部用户发起点名业务；核心交换系统根据点名业务所涉及的用户终端确定基站，并向所述基站发起集群寻呼请求，请求中携带非接入层的点名业务请求通知信令，并在请求中增加业务指示，业务指示的目的是通知基站此次集群寻呼请求的目的是通知终端进行点名业务；基站收到核心交换系统发送的集群寻呼请求后，通过基站与终端间空中接口的广播信道向终端广播集群寻呼请求，请求中携带非接入层的点名业务请求通知信令并扩展携带业务指示；终端收到集群寻呼请求后，根据业务指示和非接入层点名业务请求通知信令确认此次集群寻呼请求的目的是进行点名业务并进行应答阶段。进一步地，终端应答阶段具体为：对于处于连接状态的终端，终端在非接入层产生点名应答响应，通过已经建立的RRC连接和S1连接将点名应答响应发送给基站和核心交换系统；对于处于空闲状态的终端，终端在非接入层产生点名应答响应和集群业务请求信令，其中点名应答响应是作为集群业务请求信令的信元进行传输的，终端通过在集群业务请求信令中扩展业务指示信息通知核心交换系统此次业务请求的目的是进行点名业务；进一步地，终端应答阶段中，核心交换系统接收到处于连接状态或空闲状态不同状态终端的点名应答响应，核心交换系统根据终端的状态进行不同处理，具体为：对于处于连接状态的终端，核心交换系统直接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种TD‑LTE宽带集群通信系统下实现快速点名的方法，其特征在于：使用宽带集群通信系统中集群广播模式，通过增加宽带集群通信系统内点名业务控制面信令，并对非接入层业务请求过程以及集群寻呼过程的扩展，实现快速点名业务；在宽带集群通信系统中通过三个阶段完成点名业务，包括系统通知阶段、终端应答阶段和系统确认阶段，三个阶段的业务控制全部采用信令控制，不采用用户面承载业务数据的方式进行控制；系统通知阶段：完成集群服务器到终端间的点名业务通知，对终端的点名业务通知采用基于集群广播模式完成一次性全部通知的方式；终端应答阶段：完成终端与集群服务器间的点名业务响应处理，终端根据所处的连接状态或空闲状态进行不同处理；系统确认阶段：完成集群服务器到终端间的点名业务的最终确认，核心交换系统根据终端的状态进行不同处理。

【技术特征摘要】
1.一种TD-LTE宽带集群通信系统下实现快速点名的方法，其特征在于：使用宽带集群通信系统中集群广播模式，通过增加宽带集群通信系统内点名业务控制面信令，并对非接入层业务请求过程以及集群寻呼过程的扩展，实现快速点名业务；在宽带集群通信系统中通过三个阶段完成点名业务，包括系统通知阶段、终端应答阶段和系统确认阶段，三个阶段的业务控制全部采用信令控制，不采用用户面承载业务数据的方式进行控制；系统通知阶段：完成集群服务器到终端间的点名业务通知，对终端的点名业务通知采用基于集群广播模式完成一次性全部通知的方式；终端应答阶段：完成终端与集群服务器间的点名业务响应处理，终端根据所处的连接状态或空闲状态进行不同处理；系统确认阶段：完成集群服务器到终端间的点名业务的最终确认，核心交换系统根据终端的状态进行不同处理。2.如权利要求1所述的TD-LTE宽带集群通信系统下实现快速点名的方法，其特征在于，系统通知阶段具体为：集群服务器通过向核心交换系统发送点名业务请求通知信令，通知核心交换系统需要对系统全部用户或者某组内全部用户发起点名业务；核心交换系统根据点名业务所涉及的用户终端确定基站，并向所述基站发起集群寻呼请求，请求中携带非接入层的点名业务请求通知信令，并在请求中增加业务指示，业务指示的目的是通知基站此次集群寻呼请求的目的是通知终端进行点名业务；基站收到核心交换系统发送的集群寻呼请求后，通过基站与终端间空中接口的广播信道向终端广播集群寻呼请求，请求中携带非接入层的点名业务请求通知信令并扩展携带业务指示；终端收到集群寻呼请求后，根据业务指示和非接入层点名业务请求通知信令确认此次集群寻呼请求的目的是进行点名业务并进行应答阶段。3.如权利要求1所述的TD-LTE宽带集群通信系统下实现快速点名的方法，其特征在于，终端应答阶段具体为：对于处于连接状态的终端，终端在非接入层产生点名应答响应，通过已经建立的RRC连接和S1连接将点名应答响应发送给基站和核心交换系统；对于处于空闲状态的终端，终端在非接入层产...

【专利技术属性】
技术研发人员：王刚，
申请(专利权)人：江苏鑫软图无线技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32