TD-LTE数字集群通信系统及群组业务实现方法

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TD-LTE数字集群通信系统及群组业务实现方法\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种TD-LTE(Time Division-Long Term Evolution，时分-长期演进)数字集群通信系统及群组业务实现方法，属于集群通信技术领域。\n背景技术\n[0002] TD-LTE数字集群通信系统是基于TD-LTE技术实现的专网系统，与传统的未采用TD-LTE技术实现的数字集群通信系统类似，对群组业务的建立时延等重要指标都有着严格的要求。\n[0003] 然而，现有公网的TD-LTE的空中接口标准主要是针对点对点的单播通信机制和多媒体广播组播业务(Multimedia Broadcast Multicast Service，简称：MBMS)的多播通信机制，而专网是针对群组用户的点对多点的半双工通信机制，如果仅是简单地将应用于公网的TD-LTE现有技术标准应用于专网系统，则很难满足上述建立时延等指标要求。\n发明内容\n[0004] 本发明提供一种TD-LTE数字集群通信系统及群组业务实现方法，用以减少群组业务的建立时延。\n[0005] 本发明一方面提供一种群组业务实现方法，其中包括：\n[0006] 主讲终端向核心网发送群组建立请求；\n[0007] 所述核心网根据所述群组建立请求在预设的跟踪区列表中查找相应监听终端所在的监听侧小区；\n[0008] 所述核心网为所述主讲终端建立主讲资源，并同时为所述主讲终端所在的主讲侧小区以及所述监听侧小区建立群组资源；\n[0009] 当所述核心网首次收到由所述监听侧小区中的监听侧基站回复的群组资源建立成功响应时，为所述主讲终端授予话权。\n[0010] 本发明另一方面提供一种TD-LTE数字集群通信系统，其中包括：\n[0011] 主讲终端，用于向核心网发送群组建立请求；\n[0012] 核心网，包括：查找模块，用于根据所述群组建立请求在预设的跟踪区列表中查找相应监听终端所在的监听侧小区；建立模块，用于为所述主讲终端建立主讲资源，并同时为所述主讲终端所在的主讲侧小区以及所述监听侧小区建立群组资源；授权模块，用于当首次收到由所述监听侧小区中的监听侧基站回复的群组资源建立成功响应时，为所述主讲终端授予话权。\n[0013] 本发明通过并行执行主讲资源的建立流程和群组资源的建立流程，从而大大提高了群组业务建立的速度，减少了建立时延。\n附图说明\n[0014] 图1为本发明所述群组业务实现方法实施例一的流程图；\n[0015] 图2为图1所示方法的信令图；\n[0016] 图3为图1所示方法中的步骤130的具体流程图；\n[0017] 图4为图1所示方法中的步骤140的具体流程图；\n[0018] 图5为本发明所述群组业务实现方法实施例二的流程图；\n[0019] 图6为图5所示方法的信令图；\n[0020] 图7为本发明所述TD-LTE数字集群通信系统实施例一的结构示意图；\n[0021] 图8为图7所示系统中主讲终端30的具体结构示意图；\n[0022] 图9为图7所示系统中主讲侧基站20的具体结构示意图；\n[0023] 图10为图7所示系统中监听终端50的具体结构示意图；\n[0024] 图11为本发明所述TD-LTE数字集群通信系统实施例二的结构示意图。\n具体实施方式\n[0025] 图1为本发明所述群组业务实现方法实施例一的流程图，本实施例所述方法主要介绍群组业务的建立过程。如图所示，该方法包括如下步骤：\n[0026] 步骤110，主讲终端向核心网发送群组建立请求。\n[0027] 具体地，如图2中所示，所述主讲终端可以先将群组建立请求(PTT Speaker Request)携带于RRC连接建立完成(RRC Connection Setup Complete)消息中发送给主讲侧基站，再由主讲侧基站将该群组建立请求携带于主讲终端(Initial UE Message)消息中发送给所述核心网。\n[0028] 其中，所述RRC连接建立完成消息是主讲终端与主讲侧基站之间建立RRC信令连接时使用的消息。如图所示，主讲终端先向主讲侧基站发送RRC连接请求(RRC Connection Request)消息，然后由主讲侧基站向主讲终端发送RRC连接建立(RRC Connection Setup)消息，建立成功后，再由主讲终端回复RRC连接建立完成消息。通过将群组建立请求携带于RRC连接建立完成消息中发送给主讲侧基站，使得RRC连接建立完成的确定过程与发起群组建立请求的过程同时进行，从而有利于进一步提高群组业务建立的速度，减少建立时延。\n[0029] 步骤120，所述核心网根据所述群组建立请求在预设的跟踪区列表中查找相应监听终端所在的监听侧小区。\n[0030] 其中，所述跟踪区(Tracking Area，简称：TA)列表中记录了全部已经签约同意加入群组的移动终端的当前位置，由于移动终端在移动过程中会发生位置变化，因此要不断对跟踪区列表进行实时更新。具体地，所述核心网可以先根据所述群组建立请求中包含的待建立群组的群组号以及所述监听终端的签约信息确定要加入所述待建立群组的监听终端；然后再根据所述跟踪区列表确定所述监听终端所在的监听侧小区。\n[0031] 步骤130，所述核心网为所述主讲终端建立主讲资源，并同时为所述主讲终端所在的主讲侧小区以及所述监听侧小区建立群组资源。\n[0032] 其中，所述主讲侧小区是指所述主讲终端所在的小区；所述监听侧小区是指所述监听终端所在的小区。具体地，如图2中的方框I所示，在建立主讲资源时，所述核心网先向所述主讲侧小区中的主讲侧基站发送主讲资源建立请求(Initial Context Setup Request)；此后，主讲侧基站根据该主讲资源建立请为所述主讲终端建立主讲资源。在建立群组资源时的具体过程将在后续内容进行介绍。\n[0033] 步骤140，当所述核心网首次收到由所述监听侧小区中的监听侧基站回复的群组资源建立成功响应时，为所述主讲终端授予话权。\n[0034] 如上所述，可能有多个监听侧基站要建立群组资源，但只要有一个监听侧基站成功建立了群组资源，则可以进行通话，因此为所述主讲终端授予话权，此后，用户便可以通过获得话权后的主讲终端开始讲话。具体过程将在后续内容进行介绍。\n[0035] 图2中的方框I、II和III所示的三段信令流程均并行执行，由此可见，本实施例所述方法通过并行执行主讲资源的建立流程和群组资源的建立流程，从而大大提高了群组业务建立的速度，减少了建立时延。实验表明，采用本实施例所述方法后的建立时延能够小于300ms。\n[0036] 以下详细介绍上述步骤130中所述的群组资源的建立过程，具体的信令交互过程如图2中的方框II和方框III所示，如图3所示，包括如下步骤：\n[0037] 步骤131，所述核心网先向所述监听侧基站及所述主讲侧基站分别发送群组建立请求(PTT Initial Context Setup Request)。\n[0038] 由于所述监听终端可能有多个，而且这些监听终端也有可能分散于不同的监听侧小区，因此有可能需要向多个监听侧基站发送所述群组建立请求，由于篇幅所限，本实施例中仅以一个监听侧基站为例进行了说明。此处需要说明的是，如果所述主讲侧小区中也存在需要进行通话的监听终端时，则此时的该主讲侧小区也被视为监听侧小区进行处理。\n[0039] 步骤132，所述监听侧基站及所述主讲侧基站在各自的群组寻呼信道(Group Paging Channel，简称：GPCH)中下发携带有群组资源配置参数的索引号的群组寻呼消息。\n[0040] 其中，所述索引号是预先为群组资源配置参数分配的识别编号，不同的群组资源配置参数使用不同的索引号。由于索引号的数据量远远少于群组资源配置参数的数据量，因此，传输索引号比传输群组资源配置参数相比，更有利于减少无线资源的占用，提高传输效率。\n[0041] 步骤133，在所述监听侧小区中接收到所述群组寻呼消息的监听终端根据所述索引号查找该监听终端自身保存的群组资源配置参数，在所述主讲侧小区中接收到所述群组寻呼消息的所述主讲终端根据所述索引号查找该主讲终端自身保存的群组资源配置参数。\n[0042] 其中，所述监听终端和所述主讲终端中预先保存有群组资源配置参数与索引号的对应关系，因此，通过索引号可以查找到相应的群组资源配置参数。\n[0043] 步骤134，所述监听侧基站与所述监听终端根据所述群组资源配置参数在所述监听侧小区建立所述群组资源；所述主讲侧基站与所述主讲终端根据所述群组资源配置参数在所述主讲侧小区建立所述群组资源。\n[0044] 具体地，所述群组资源例如可以包括用户面的群组业务信道(Group Traffic CHannel，简称：GTCH)及信令面的群组控制信道(Group Control CHannel，简称：GCCH)等。\n此后，监听侧基站与主讲侧基站分别在各自的群组寻呼控制信道(Group Paging Control CHannel，简称：GPCCH)上下发寻呼消息，从而使相应的监听终端接入群组，以实现通知监听。\n[0045] 此处需要说明的是，所述主讲侧小区中也需要建立群组资源的一个原因是：即便在通话开始前，主讲侧小区中不存在相应的监听终端，但在通话的进行过程中，主讲侧小区中也有可能有新的监听终端加入，如果此时才开始建立群组资源，则新加入主讲侧小区中的监听终端无法及时接入群组，从而增加了通话的等待延时；另一个原因是：主讲终端并非永远持有话权，一旦话权被抢，原来的主讲终端也会变成新的监听终端，如果此时才开始建立群组资源，则新产生的监听终端无法及时接入群组，从而增加了通话的等待延时。\n[0046] 由此可见，本实施例在建立群组资源时，通过群组寻呼信道快速下发群组寻呼消息，终端收到群组寻呼消息后直接根据群组配置参数进行群组资源的建立，而无需进行网络交互，因此能被快速建立群组资源，没有空口交互引入的时延。\n[0047] 以下详细介绍上述步骤140中所述的话权授予过程，如图4所示，包括如下步骤：\n[0048] 步骤141，核心网经主讲侧基站向主讲终端发送话权授予(PTT Speaker Accept)消息，便主讲终端获得话权。\n[0049] 步骤142，所述核心网分别向所述监听侧基站及所述主讲侧基站发送话权指示(PTT Session Indicator)消息。\n[0050] 通过该话权指示消息，使得各监听侧基站与所述主讲侧基站得知当前的话权被哪个主讲终端占用。\n[0051] 步骤143，所述监听侧基站与所述主讲侧基站分别在各自的GCCH上广播话权占用信息。\n[0052] 通过该话权占用信息，使得各监听终端得知当前的话权被哪个主讲终端占用。\n[0053] 图5为本发明所述群组业务实现方法实施例二的流程图，本实施例所述方法主要介绍群组业务的抢权过程，如图所示，该方法在上述步骤140之后进一步包括如下步骤，[0054] 步骤210，抢权终端向所述核心网发送群组抢权请求。\n[0055] 其中，所述抢权终端是指在群组中想要获得话权的一个监听终端；群组抢权请求实际上也是一种群组建立请求，只不过由于此时已经存在一个主讲终端，因此核心网将此时来自于另一个终端的群组建立请求视为是群组抢权请求。\n[0056] 具体地，所述抢权终端可以将群组抢权请求携带于RRC连接建立完成消息中发送给该抢权终端所在抢权侧小区中的抢权侧基站；然后由所述抢权侧基站将所述群组抢权请求携带于抢权终端消息中发送给所述核心网。\n[0057] 步骤220，所述核心网根据所述群组抢权请求比较所述抢权终端与所述主讲终端的优先级。\n[0058] 其中，所述优先级是各个终端在签约时被分配的优先信息，核心网通过比较抢权终端与主讲终端的优先级来确定是否同意抢权。\n[0059] 步骤230，当所述抢权终端的优先级高于所述主讲终端的优先级时，释放所述主讲终端的主讲资源，并同时为所述抢权终端建立主讲资源。\n[0060] 其中，当所述抢权终端的优先级高于所述主讲终端的优先级时，则同意抢权；否则拒绝抢权。当核心网同意枪权时，释放所述主讲终端的主讲资源，具体过程如图6中的方框IV所示，并同时为所述抢权终端建立主讲资源，具体过程如图6中的方框V所示[0061] 步骤240，所述网络侧为所述抢权终端授予话权。\n[0062] 具体过程与图4相似，只是将其中的主讲终端更换为抢权终端，并相应将主讲侧基站更换为抢权侧基站即可。因此不再赘述。\n[0063] 图6中的方框IV和V所示的两段信令流程均并行执行，由此可见，本实施例所述方法通过并行执行为原主讲终端释放主讲资源的流程以及为即将成为新主讲终端的抢权终端建立主讲资源的流程，从而大大提高了群组业务中的抢权速度，减少了抢权时延。实验表明，采用本实施例所述方法后的抢权时延能够小于200ms。\n[0064] 图7为本发明所述TD-LTE数字集群通信系统实施例一的结构示意图，用以实现上述方法，如图所示，该系统至少包括：核心网10和主讲终端30，还可以包括主讲侧基站20、监听侧基站40和监听终端50；该系统的工作原理如下：\n[0065] 主讲终端30向核心网10发送群组建立请求。具体地，如图8所示，主讲终端30通过建立请求模块31将群组建立请求携带于RRC连接建立完成消息中发送给所述主讲侧小区中的主讲侧基站20；如图9所示，该主讲侧基站20通过第一中转模块21将所述群组建立请求携带于主讲终端消息中发送给所述核心网10。\n[0066] 此后，核心网10中的查找模块11根据所述群组建立请求在预设的跟踪区列表中查找相应监听终端50所在的监听侧小区，具体地，可以先根据所述群组建立请求中包含的待建立群组的群组号以及所述监听终端的签约信息确定要加入所述待建立群组的监听终端，然后根据所述跟踪区列表确定所述监听终端所在的监听侧小区；然后由建立模块12为所述主讲终端30建立主讲资源，并同时为所述主讲终端30所在的主讲侧小区以及所述监听侧小区建立群组资源；当核心网10首次收到由所述监听侧小区中的监听侧基站40回复的群组资源建立成功响应时，由授权模块13为所述主讲终端30授予话权，具体过程可参见图4及其相关内容。\n[0067] 本实施例的信令交互过程可参见图2及其相关内容，图2中的方框I、II和III所示的三段信令流程均并行执行，由此可见，本实施例所述系统通过并行执行主讲资源的建立流程和群组资源的建立流程，从而大大提高了群组业务建立的速度，减少了建立时延。实验表明，采用本实施例所述系统后的建立时延能够小于300ms。\n[0068] 具体地，上述群组资源的建立过程如下：\n[0069] 所述建立模块12向所述监听侧基站40及所述主讲侧基站20分别发送群组建立请求；所述监听侧基站40在监听侧的群组寻呼信道中下发携带有群组资源配置参数的索引号的群组寻呼消息；如图9所示，所述主讲侧基站20通过主讲侧寻呼模块22在主讲侧的群组寻呼信道中下发携带有群组资源配置参数的索引号的群组寻呼消息。\n[0070] 当监听终端50接收到所述群组寻呼消息时，如图10所示，通过监听侧参数查找模块51根据所述索引号查找该监听终端50自身保存的群组资源配置参数；并由监听侧资源建立模块52根据所述群组资源配置参数在所述监听侧小区建立所述群组资源。\n[0071] 当主讲终端30接收到所述群组寻呼消息时，通过主讲侧参数查找模块32根据所述索引号查找该监听终端30自身保存的群组资源配置参数；并由主讲侧资源建立模块33根据所述群组资源配置参数在所述主讲侧小区建立所述群组资源。\n[0072] 由此可见，本实施例在建立群组资源时，通过群组寻呼信道快速下发群组寻呼消息，终端收到群组寻呼消息后直接根据群组配置参数进行群组资源的建立，而无需进行网络交互，因此能被快速建立群组资源，没有空口交互引入的时延。\n[0073] 图11为本发明所述TD-LTE数字集群通信系统实施例二的结构示意图，用以实现上述方法，如图所示，该系统至少包括：核心网10和主讲终端30，还可以包括主讲侧基站\n20、抢权侧基站60和抢权终端70；由于本实例主要介绍抢权的场景，因此省略了图7中不相关的设备和模块。该系统的工作原理如下：\n[0074] 抢权终端70在所述主讲终端30被授予话权之后，向所述核心网10发送群组抢权请求，具体地，将群组抢权请求携带于RRC连接建立完成消息中发送给该抢权终端所在的抢权侧小区中的抢权侧基站60；所述抢权侧基站60将所述群组抢权请求携带于抢权终端消息中发送给所述核心网10。\n[0075] 此后，核心网10中的比较模块14根据所述群组抢权请求比较所述抢权终端70与所述主讲终端30的优先级；当比较模块14比较出所述抢权终端70的优先级高于所述主讲终端30的优先级时，由资源释放模块15释放所述主讲终端30的主讲资源，并同时为所述抢权终端70建立主讲资源。\n[0076] 此后由所述授权模块13为所述抢权终端70授予话权。具体过程与图4相似，只是将其中的主讲终端30更换为抢权终端70，并相应将主讲侧基站20更换为抢权侧基站60即可。因此不再赘述。\n[0077] 本实施例的信令交互过程可参见图6及其相关内容，图6中的方框IV和V所示的两段信令流程均并行执行，由此可见，本实施例所述系统通过并行执行为原主讲终端释放主讲资源的流程以及为即将成为新主讲终端的抢权终端建立主讲资源的流程，从而大大提高了群组业务中的抢权速度，减少了抢权时延。实验表明，采用本实施例所述系统后的抢权时延能够小于200ms。\n[0078] 本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。\n[0079] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。