一种单呼业务的实现方法技术

本发明专利技术提供了一种单呼业务实现方法，包括：主叫用户终端向多媒体集群调度服务器MTDS请求建立单呼；MTDS根据建立单呼的请求，对主叫用户终端鉴权，并在鉴权通过后，向被叫用户终端转发所述建立单呼的请求；MTDS指示移动性管理实体MME发起此次集群呼叫的建立过程；所述MME根据所述指示，并行地为主叫用户终端和所述被叫用户终端建立集群承载；MME在集群承载建立成功后，向MTDS确认所述集群呼叫建立，通知MTDS主叫用户终端与被叫用户终端的连接建立完成；主叫用户终端和被叫用户终端对单呼建立进行确认。本发明专利技术能有效解决现有单呼呼叫过程中需要频繁释放和建立上行链路而导致的系统信令负荷重和用户体验差的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及集群通信技术，特别是涉及TD-LTE宽带数字集群通信系统中单呼业务的实现方法。
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。从最初的模拟集群通信系统到目前国际、国内应用最广泛的数字集群通信系统，集群通信系统在专业通信领域发挥了巨大作用。目前的集群通信网络大都采用集群专网建设思路，各个行业利用自己专属的频谱资源独立建网，因此集群专网的频谱资源是非常有限和宝贵的。另外，目前广泛使用的集群通信系统基本都是基于窄带无线通信技术，以时分多址接入或码分多址接入方式实现的，因此系统的带宽小，系统容量受限，以支持语音调度业务为主，并且支持的组呼、单呼等数量有限。鉴于以上原因，目前集群通信系统提供的单呼业务在使用功能特性和实现上都普遍采用组呼的设计原理，以达到节省空口无线资源的目的。即单呼过程采用半双工通信，讲话时需要按住PTT键，松开PTT键则只能接听；讲话者处于组呼发送模式，接听者处于组呼接收模式；主被叫用户之间通过按PTT键来抢占上行讲话权限。当单呼采用半双工方式通信时，当讲话者松开PTT键时释放上行链路，转入下行链路进行接听；按下PTT键时建立上行链路，用于讲话。由于单呼通信过程中双方轮流讲话的频度较高，因而会导致系统频繁地释放上行链路和建立上行链路，这样无疑会增加系统的信令负担，影响系统性能；并且上行链路释放和建立过程需要耗费一定的时间，会影响通话的接续，从而影响用户体验。 由此可见，目前的集群通信系统中实现单呼业务的方法，存在由于频繁释放和建立上行链路而导致的信令开销大、通话接续差的问题，进而影响系统性能、降低用户体验。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供，该方法能解决由于频繁释放和建立上行链路而导致的系统信令负荷大和用户体验差的问题。为了达到上述目的，本专利技术提出的技术方案为一种单呼业务实现方法，该方法基于时分长期演进TD-LTE宽带数字集群通信系统实现，所述TD-LTE宽带数字集群通信系统中的用户终端开机后执行附着过程，并进行集群业务注册；当需要建立单呼呼叫时，该方法包括以下步骤a、主叫用户终端向多媒体集群调度服务器MTDS请求建立单呼；b、所述MTDS根据所述建立单呼的请求，对所述主叫用户终端鉴权，并在鉴权通过后，向被叫用户终端转发所述建立单呼的请求；C、所述MTDS指示移动性管理实体MME发起此次集群呼叫的建立过程；d、所述MME根据所述指示，并行地为所述主叫用户终端和所述被叫用户终端建立集群承载；所述MME在所述集群承载建立成功后，向所述MTDS确认所述集群呼叫建立，通知所述MTDS所述主叫用户终端与被叫用户终端的连接建立完成；f、所述主叫用户终端和所述被叫用户终端对单呼建立进行确认。综上所述，本专利技术提出的单呼业务的实现方法，基于TD-LTE宽带数字集群系统， 采用全双工方式通信的方式，并行地为主、被叫用户建立网络连接，可以有效减少单呼呼叫建立的时间，有效解决现有单呼呼叫过程中需要频繁释放和建立上行链路而导致的系统信令负荷重和用户体验差的问题。附图说明图1为基于TD-LTE技术的宽带数字集群通信系统的网络构架示意图2为本专利技术实施例一的流程示意图3为图2中步骤201的具体实现流程示意图4为图2中步骤202 205的具体实现流程示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本专利技术作进一步地详细描述。随着无线通信技术的发展，宽带化已经成为无线通信的发展趋势，面向行业应用的集群通信系统对宽带多媒体业务的需求也更为显著，促使集群技术从窄带向宽带方向发展，数字集群系统将进入新一代的宽带数字集群通信系统时代。宽带数字集群通信系统基于宽带无线通信技术实现，具有系统容量大、频谱利用率高、抗干扰能力强等特点。例如，基于TD-LTE技术的宽带数字集群通信系统，其最大系统带宽可达20MHz， 下行频谱效率可达 5bit/s/Hz，上行频谱效率可达2. 5bit/s/Hz。因此，宽带数字集群通信系统可拥有较为丰富的空口资源来实现全双工集群单呼业务。基于此，本专利技术的核心思想在于，基于TD-LTE宽带数字集群系统，实现全双工集群单呼业务，这样，通话双方建立连接后可以直接讲话，可以有效解决频繁释放和建立上行链路导致的加重系统信令负荷和影响用户体验的问题。为了更清楚地对本专利技术基于TD-LTE宽带数字集群系统的单呼业务实现方法进行说明，首先对该方法所基于的宽带数字集群通信系统进行阐述。图1为TD-LTE宽带数字集群通信系统的网络构架示意图。如图1所示，包括终端、宽带无线接入子系统、网络子系统、多媒体集群调度子系统和操作维护子系统五个主要组成部分。1、终端终端通过空中接口或者有线连接与宽带无线接入子系统或者多媒体集群调度子系统相连，为集群用户提供语音集群业务、宽带多媒体集群业务以及各种调度功能。所述终端包括用户终端和调度台，进一步地，所述用户终端包括手持终端、车载台和固定台等，所述调度台包括有线调度台和无线调度台。2、宽带无线接入子系统宽带无线接入子系统由基站(eNodeB)组成。该eNodeB在TD-LTE系统原有基站的基础上增加了一个无线集群调度功能(RTDF)模块，负责集群业务的相关处理，包括从MME接收集群控制信令、为终端分配无线资源(如，为属于同一个小区中的组内业务接收终端分配下行共享无线资源)，以及将从S-GW接收到的业务数据流复制并通过下行共享无线资源传送至业务接收终端等。此外，eNodeB还支持故障弱化功能，用于在eNodeB与网络子系统失去联系时，处理本基站覆盖范围内用户的部分集群业务。3、网络子系统网络子系统主要由移动性管理实体(MME)、服务网关(S-GW)、分组数据网络网关 (P-GW)、归属用户服务器(HSS)和策略和计费规则功能实体(PCRF)等设备组成。MME主要完成用户移动性管理、网络资源控制等控制面功能，包括完成网络与用户之间的相关鉴权和密钥协商等安全机制，用户终端的移动性管理，会话承载的建立、修改和释放等资源管理。S-Gff是连接宽带无线接入子系 统的分组数据接口的终点，主要负责数据包的路由和转发。P-GW主要完成业务数据流的映射、复制和分发，根据用户请求的业务特点和QoS 需求发起业务承载的建立；此外，P-GW还与多媒体集群调度服务器(MTDS)相连，负责传送与MTDS之间的集群将业务数据流。HSS是负责管理用户的数据库系统，包括用户信息管理、位置信息管理，以及用户安全信息管理；HSS中需要增加集群用户服务器，用于存储集群用户信息、与集群业务相关的组用户信息以及鉴权算法和加密密钥等，同时还为网络侧设备提供集群用户开户/注销、集群业务鉴权/授权和计费的依据。PCRF连接到HSS、P-Gff和MTDS，根据用户发起的业务类型，请求预定义的PCC规则；或针对集群用户特定的集群业务为MTDS提供动态的QoS策略控制决策，保证按照用户签约的要求进行用户面数据的映射和处理。4、多媒体集群调度子系统多媒体集群调度子系统由多媒体集群调度服务器(MTDS)、录音/录像服务器、应用服务器以及各种互联互通网关设备组成。其中，MTDS基于会话初始协议服务器(SIP Server)构建，是集群业务调本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单呼业务实现方法，该方法基于时分长期演进TD?LTE宽带数字集群通信系统实现，所述TD?LTE宽带数字集群通信系统中的用户终端开机后执行附着过程，并进行集群业务注册；其特征在于，当需要建立单呼呼叫时，该方法包括以下步骤：a、主叫用户终端向多媒体集群调度服务器MTDS请求建立单呼；b、所述MTDS根据所述建立单呼的请求，对所述主叫用户终端鉴权，并在鉴权通过后，向被叫用户终端转发所述建立单呼的请求；c、所述MTDS指示移动性管理实体MME发起此次集群呼叫的建立过程；d、所述MME根据所述指示，并行地为所述主叫用户终端和所述被叫用户终端建立集群承载；所述MME在所述集群承载建立成功后，向所述MTDS确认所述集群呼叫建立，通知所述MTDS所述主叫用户终端与被叫用户终端的连接建立完成；f、所述主叫用户终端和所述被叫用户终端对单呼建立进行确认。

【技术特征摘要】
1.一种单呼业务实现方法，该方法基于时分长期演进TD-LTE宽带数字集群通信系统实现，所述TD-LTE宽带数字集群通信系统中的用户终端开机后执行附着过程，并进行集群业务注册；其特征在于，当需要建立单呼呼叫时，该方法包括以下步骤a、主叫用户终端向多媒体集群调度服务器MTDS请求建立单呼；b、所述MTDS根据所述建立单呼的请求，对所述主叫用户终端鉴权，并在鉴权通过后，向被叫用户终端转发所述建立单呼的请求；C、所述MTDS指示移动性管理实体MME发起此次集群呼叫的建立过程；d、所述MME根据所述指示，并行地为所述主叫用户终端和所述被叫用户终端建立集群承载；所述MME在所述集群承载建立成功后，向所述MTDS确认所述集群呼叫建立，通知所述MTDS所述主叫用户终端与被叫用户终端的连接建立完成；f、所述主叫用户终端和所述被叫用户终端对单呼建立进行确认。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述TD-LTE宽带数字集群通信系统中的各用户终端开机后执行附着过程，并进行集群业务注册的过程包括TD-LTE宽带数字集群通信系统中的用户终端开机后执行附着过程，建立缺省承载，并且在所述附着过程中，所述MME通知所述MTDS所述用户终端开机并由本MME为所述用户终端提供服务；所述附着过程完成后，各用户终端通过所述缺省承载在MTDS进行集群业务注ΠΠ/ttr O3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述主叫用户终端向所述MTDS请求建立单呼的过程包括所述主叫用户终端确定自身是否处于连接状态，如果是，则直接通过缺省承载向MTDS请求建立单呼；否则，发起服务请求过程，建立缺省承载的无线承载和SI承载，并通过所述缺省承载向所述MTDS请求建立单呼。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤b包括所述MTDS接收到来自所述主叫用户终端的建立单呼的请求后，根据所述主叫用户的集群签约信息对所述主叫用户进行鉴权，如果鉴权没有通过，则拒绝主叫用户的建立单呼的请求，结束流程；如果鉴权通过，则所述MTDS通知所述主叫用户终端呼叫正在处理，并向所述被叫用户终端转发所述建立单呼的请求。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括所述MTDS对所述主叫用户终端的鉴权通过后，所述MTDS向策略和计费规则功能实体PCRF发送应用或业务信息，所述PCRF保存所述应用或业务信息，并向所述MTDS返回确认。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述MTDS向所述被叫用户终端转发所述建立单呼的请求的过程包括所述MTDS向服务网关S-GW发送主叫用户终端的建立单呼的请求；如果所述被叫用户终端处于空闲状态，则所述S-GW收到所述建立单呼的请求后，向所述MME发送下行数据到达指示，所述MME通过所述被叫用户终端所在跟踪区的基站eNodeB寻呼所述被叫用户终端，所述被叫用户终端接收到所述寻呼后发起服务请求过程，建立缺省承载的无线承载和SI承载，然后所述S-GW将所述建立单呼的请求通过所述被叫用户终端所在的eNodeB发送给所述被叫用户终端；如果被叫用户终端处于连接状态，则所述S-GW收到所述建立单呼的请求后，直接将所述建立单呼的请求通过所述被叫用户终端所在的eNodeB发送给所述被叫用户终端；所述被叫用户终端接收到所述建立单呼的请求后，通过缺省承载向所述MTDS返回呼叫正在处理的应答。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：许玮，张洁，蔡杰，
申请(专利权)人：普天信息技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：