專利名稱：實現(xiàn)集群業(yè)務(wù)的移動通信系統(tǒng)裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及第三代蜂窩移動通信系統(tǒng)和集群通訊系統(tǒng)，尤其涉及實現(xiàn)集群業(yè)務(wù)的碼分多址蜂窩移動通信系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
集群通訊系統(tǒng)屬于專用調(diào)度通訊系統(tǒng)，包括專用指揮和調(diào)度通信，專用調(diào)度通訊系統(tǒng)是較早出現(xiàn)的一種通信方式，從一對一對講機(jī)的形式、同頻單工組網(wǎng)形式、異頻單(雙)工組網(wǎng)形式到單信道一呼百應(yīng)以及進(jìn)一步帶選擇呼叫功能的系統(tǒng)，一直發(fā)展到目前的多信道自動撥號系統(tǒng)。近十年來，專用調(diào)度通訊系統(tǒng)又向更高層次發(fā)展，成為多信道用戶共享的調(diào)度系統(tǒng)，這種系統(tǒng)稱為集群通訊系統(tǒng)。一個集通訊群系統(tǒng)至少要具備兩個功能，一個是群組呼叫；另一個是用戶按下“加入”鍵后不需要得到其他用戶的回應(yīng)即可通話。
集群通訊系統(tǒng)是一種允許多用戶共享同一組無線信道并動態(tài)使用這些信道的專用移動通信系統(tǒng)。在一些社會經(jīng)濟(jì)、工農(nóng)業(yè)比較發(fā)達(dá)的國家里，對指揮、調(diào)度功能要求較高的企業(yè)、事業(yè)、工礦、油田、農(nóng)場、公安、警察以及軍隊等部門都十分迫切需要這種系統(tǒng)。
集群通訊系統(tǒng)按照其系統(tǒng)內(nèi)部采用的技術(shù)制式，可以分為模擬集群通訊系統(tǒng)和數(shù)字集群通訊系統(tǒng)。綜合數(shù)字增強(qiáng)型網(wǎng)絡(luò)(iDEN，integrated Digital EnhancedNetwork)數(shù)字集群通訊系統(tǒng)和陸上集群無線電(TETRA，Terresttial Trunked Radio)通訊系統(tǒng)是目前廣泛應(yīng)用的兩種時分多址TDMA制式的數(shù)字集群通訊系統(tǒng)。這兩種數(shù)字集群通訊系統(tǒng)都是通過第二代數(shù)字通訊技術(shù)實現(xiàn)的，均采用TDMA多址方式。在第三代通信技術(shù)已經(jīng)日臻成熟的今天，TDMA制式由于存在不能向3G平滑演進(jìn)、容量有限、切換成功率低和數(shù)據(jù)吞吐量低等缺陷，已經(jīng)無法滿足日益增長的通信需求。而CDMA2000系統(tǒng)具有寬帶擴(kuò)頻空中接口，可以滿足第三代無線通信系統(tǒng)的需求，不但提供傳統(tǒng)的話音業(yè)務(wù)，而且能夠提供高速的分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。該系統(tǒng)廣泛地采用了反向?qū)ьl技術(shù)、高效的空中編碼方法、分集接收技術(shù)和快速功率控制技術(shù)，使得系統(tǒng)頻譜利用率得到增加，系統(tǒng)容量增大。另外，由于碼分多址系統(tǒng)所獨有的軟切換功能，可以保證數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)更加穩(wěn)定的傳送。如果能將CDMA2000系統(tǒng)技術(shù)與集群通訊系統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合，不但可以發(fā)揮CDMA2000技術(shù)的優(yōu)勢，還可以實現(xiàn)用戶的群呼、組呼等集群業(yè)務(wù)要求，但是現(xiàn)有的碼分多址系統(tǒng)僅針對民用移動通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的用戶，不能支持集群通訊系統(tǒng)的功能。而現(xiàn)有的TDMA制式的數(shù)字集群通訊系統(tǒng)又存在容想有限切換成功率低、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)穩(wěn)定性差等缺點。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的TDMA多址方式容量有限、切換成功率和數(shù)據(jù)吞吐量低，以及CDMA2000系統(tǒng)僅針對民用移動通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的用戶，不能支持集群通訊系統(tǒng)的功能的缺陷，以提出一種能夠有效增加系統(tǒng)容量、提高數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)穩(wěn)定性、實現(xiàn)集群業(yè)務(wù)的移動通信系統(tǒng)裝置及方法。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明構(gòu)造了一種實現(xiàn)集群業(yè)務(wù)的移動通信系統(tǒng)裝置，包括集群基站和移動交換中心，其特征在于，還包括集群終端、集群調(diào)度客戶端、集群調(diào)度服務(wù)器、集群調(diào)度數(shù)據(jù)庫和集群受理臺；所述集群受理臺為某一集群終端進(jìn)行放號并開通權(quán)限，將該集群終端的信息保存在所述集群調(diào)度數(shù)據(jù)庫中；當(dāng)已經(jīng)在所述集群受理臺放號的集群終端發(fā)起一個群組內(nèi)的呼叫時，該呼叫通過所述集群基站發(fā)送給所述集群調(diào)度客戶端，并通知所述移動交換中心該集群終端處于通話狀態(tài)，防止其他用戶呼叫該集群終端；該呼叫經(jīng)過所述集群調(diào)度客戶端轉(zhuǎn)發(fā)到所述集群調(diào)度服務(wù)器，所述集群調(diào)度服務(wù)器查詢所述集群調(diào)度數(shù)據(jù)庫，根據(jù)組呼的目標(biāo)群體，向組內(nèi)的所有集群終端發(fā)起組呼業(yè)務(wù)，并對作為起呼方的所述集群終端上傳的分組數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)制，然后分發(fā)給組內(nèi)的其他集群終端。
所述集群基站進(jìn)一步包括集群基站收發(fā)信機(jī)和集群基站控制器。
本發(fā)明還提供了一種實現(xiàn)集群業(yè)務(wù)的移動通信系統(tǒng)方法，其特征在于，包括以下步驟
第一步，系統(tǒng)初始化，集群基站、集群調(diào)度客戶端和集群調(diào)度服務(wù)器間建立信令鏈路；第二步，組內(nèi)集群終端開機(jī)后發(fā)起登記消息；第三步，組內(nèi)集群終端發(fā)起集群呼叫；第四步，集群基站為該集群終端分配空中資源，建立空中鏈路；第五步，集群基站將起呼集群終端的消息通過集群調(diào)度客戶端發(fā)送給集群調(diào)度服務(wù)器；第六步，集群調(diào)度服務(wù)器通過集群調(diào)度客戶端和集群基站，向組內(nèi)的其他集群終端發(fā)起集群業(yè)務(wù)建立請求；第七步，組內(nèi)集群終端與網(wǎng)絡(luò)側(cè)建立連接，即集群調(diào)度服務(wù)器對不同集群終端的集群通話請求進(jìn)行仲裁，授權(quán)某個用戶集群終端通話；第八步，集群調(diào)度服務(wù)器對集群基站傳送來的語音幀進(jìn)行復(fù)制，并分發(fā)給群組內(nèi)其他集群終端，系統(tǒng)進(jìn)入集群通話狀態(tài)。
本發(fā)明所述的實現(xiàn)集群業(yè)務(wù)的移動通信系統(tǒng)裝置及方法將碼分多址蜂窩通信系統(tǒng)與專用調(diào)度通信系統(tǒng)結(jié)合起來，克服了現(xiàn)有技術(shù)中的TDMA多址方式容量有限、切換成功率和數(shù)據(jù)吞吐量低，以及CDMA2000系統(tǒng)僅針對公網(wǎng)用戶，不能支持集群通訊系統(tǒng)功能的缺陷，成功實現(xiàn)了移動通信系統(tǒng)的集群業(yè)務(wù)功能，滿足了第三代數(shù)字集群系統(tǒng)的要求，很好的適應(yīng)了通訊系統(tǒng)發(fā)展的需求。
圖1是本發(fā)明所述的實現(xiàn)集群業(yè)務(wù)的移動通信系統(tǒng)裝置結(jié)構(gòu)圖。
圖2是本發(fā)明所述的實現(xiàn)集群業(yè)務(wù)的移動通信系統(tǒng)方法流程圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合具體實施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步描述在圖1所示的實現(xiàn)集群業(yè)務(wù)的移動通信系統(tǒng)裝置結(jié)構(gòu)圖中，所述實現(xiàn)集群業(yè)務(wù)的移動通信系統(tǒng)裝置包括集群基站102和移動交換中心107，其特征在于，還包括用于支持集群業(yè)務(wù)的集群終端101、集群調(diào)度客戶端103和集群調(diào)度服務(wù)器104、集群調(diào)度數(shù)據(jù)庫105和集群受理臺106，當(dāng)所述集群終端101發(fā)起一個群組內(nèi)的呼叫時，該呼叫通過所述集群基站102發(fā)送給所述集群調(diào)度客戶端103，并經(jīng)過所述集群調(diào)度客戶端103轉(zhuǎn)發(fā)到所述集群調(diào)度服務(wù)器104，所述集群調(diào)度服務(wù)器104查詢所述集群調(diào)度數(shù)據(jù)庫105，根據(jù)組呼的目標(biāo)群體，向組內(nèi)的所有集群終端發(fā)起組呼業(yè)務(wù)，并對起呼方上傳的分組數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)制，然后分發(fā)給組內(nèi)的集群終端101。
其中，集群終端101不僅具有CDMA2000系統(tǒng)的各種功能，而且增加PTT(PushTo Talk，按鍵通話)按鍵，用于支持集群的群組呼叫和私密呼叫；集群基站102兼容CDMA20001X基站的功能，并可以為用戶提供更多的集群業(yè)務(wù)；集群調(diào)度客戶端103的功能是作為集群呼叫的接入網(wǎng)關(guān)，提供集群基站102與集群調(diào)度服務(wù)器104之間的信令和業(yè)務(wù)鏈接，對集群業(yè)務(wù)的語音業(yè)務(wù)流進(jìn)行匯集和分發(fā)(Dispatch)；集群調(diào)度服務(wù)器104是集群業(yè)務(wù)的集中控制點，用于集群終端鑒權(quán)、建立集群呼叫、仲裁組內(nèi)集群終端101間呼叫請求，接收上行鏈路來的集群業(yè)務(wù)語音包，并分發(fā)到下行鏈路，在技術(shù)上采用分組數(shù)據(jù)選擇分發(fā)，由于支持非常大的組內(nèi)集群終端101，對調(diào)度算法的要求更高，并要求性能上的大幅提升，由電路交換的僅能處理組內(nèi)20至30用戶的處理能力，提升到可以處理每組10萬用戶；集群基站102與集群調(diào)度客戶端103、集群調(diào)度客戶端103與集群調(diào)度服務(wù)器104在系統(tǒng)初始化階段各建立一條鏈路，用來承載空中消息和集群呼叫控制消息，這條鏈路是公用的，每個集群調(diào)度客戶端103一條，為在該集群調(diào)度客戶端103上建立呼叫的所有集群終端共享；在集群呼叫建立時，集群基站102與集群調(diào)度客戶端103間建立多條鏈路(每個用戶一條)用于傳送語音業(yè)務(wù)幀。集群調(diào)度客戶端103與集群調(diào)度服務(wù)器104間建立多條鏈路(每個群組一條)用于傳送語音業(yè)務(wù)幀；集群調(diào)度數(shù)據(jù)庫105作為集群系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理實體，對集群群組和群組成員進(jìn)行注冊，并保存群組成員的信息，為集群群組成員進(jìn)行業(yè)務(wù)權(quán)限鑒別，同時執(zhí)行統(tǒng)計和計費功能；集群受理臺106為集群用戶放號，并進(jìn)行集群群組的權(quán)限管理。
所述集群基站102包括集群基站控制器和集群基站收發(fā)信機(jī)兩個部分，主要完成集群業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和普通電話業(yè)務(wù)的接入功能。其中，集群基站收發(fā)信機(jī)完成集群系統(tǒng)基帶信號的調(diào)制與解調(diào)、射頻信號的收發(fā)等功能，集群基站控制器則完成無線資源的分配、呼叫處理、功率控制以及集群系統(tǒng)的各類切換。集群基站控制器和不同功率等級的集群基站收發(fā)信機(jī)可以組成星狀連接和線型連接，從而實現(xiàn)大區(qū)制、小區(qū)制、以至微微小區(qū)制的覆蓋，從而滿足各種用戶的在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營中的各類覆蓋要求。
圖2是本發(fā)明所述的實現(xiàn)集群業(yè)務(wù)的移動通信系統(tǒng)方法的流程圖，具體包括以下步驟201開始；202系統(tǒng)初始化，集群基站102、集群調(diào)度客戶端103和集群調(diào)度服務(wù)器104間建立信令鏈路；203組內(nèi)用戶開機(jī)后發(fā)起登記消息，除了向移動交換中心107發(fā)起登記消息，集群用戶還需要向集群調(diào)度服務(wù)器104發(fā)起集群登記消息；204，組內(nèi)用戶集群終端101發(fā)起集群呼叫，可以將集群控制消息以短消息突發(fā)的消息格式發(fā)送；205，集群基站102為該集群終端103分配空中資源，建立空中連接鏈路；206，集群基站102將起呼集群終端的消息通過集群調(diào)度客戶端103發(fā)送給集群調(diào)度服務(wù)器104，在集群基站102、集群調(diào)度客戶端103和集群調(diào)度服務(wù)器104之間建立業(yè)務(wù)鏈路；207，集群調(diào)度服務(wù)器104通過集群調(diào)度客戶端103和集群基站102，向組內(nèi)的其他用戶發(fā)起集群業(yè)務(wù)建立請求；208，組內(nèi)的其他集群終端101響應(yīng)集群呼叫請求，集群調(diào)度服務(wù)器104對不同用戶的集群通話請求進(jìn)行仲裁，授權(quán)某個用戶通話，只要組內(nèi)有超過一個用戶建立成功就可以進(jìn)行群組內(nèi)集群通話；209，集群調(diào)度服務(wù)器104對基站傳送來的語音幀進(jìn)行復(fù)制，并分發(fā)給群組內(nèi)其他用戶，系統(tǒng)進(jìn)入集群通話狀態(tài)；210，結(jié)束。
無線通信技術(shù)正逐漸向第三代移動通信技術(shù)發(fā)展，集群通訊由于其面臨的業(yè)務(wù)多樣化和寬帶化也需要引入第三代移動通信技術(shù)，但是由于目前數(shù)字集群系統(tǒng)領(lǐng)域發(fā)展較為滯后，并且都采用的是TDMA的方式，本發(fā)明提出的CDMA制式的集群系統(tǒng)，不僅克服了現(xiàn)有技術(shù)中的TDMA多址方式容量有限、切換成功率和數(shù)據(jù)吞吐量低的缺陷，并且避免了CDMA2000系統(tǒng)僅針對公網(wǎng)用戶，不能支持集群通訊系統(tǒng)的功能的缺陷，提出了一種采用CDMA制式的集群業(yè)務(wù)的移動通信系統(tǒng)裝置，CDMA制式的集群系統(tǒng)，可以滿足第三代數(shù)字集群系統(tǒng)的要求，適應(yīng)通訊發(fā)展的需求，促進(jìn)了數(shù)字集群系統(tǒng)的發(fā)展。
權(quán)利要求
1.一種實現(xiàn)集群業(yè)務(wù)的移動通信系統(tǒng)裝置，包括集群基站(102)和移動交換中心(107)，其特征在于，還包括集群終端(101)、集群調(diào)度客戶端(103)、集群調(diào)度服務(wù)器(104)、集群調(diào)度數(shù)據(jù)庫(105)和集群受理臺(106)；所述集群受理臺(106)為某一集群終端(101)進(jìn)行放號并開通權(quán)限，將該集群終端(101)的信息保存在所述集群調(diào)度數(shù)據(jù)庫(105)中；當(dāng)已經(jīng)在所述集群受理臺(106)放號的集群終端(101)發(fā)起一個群組內(nèi)的呼叫時，該呼叫通過所述集群基站(102)發(fā)送給所述集群調(diào)度客戶端(103)，并通知所述移動交換中心(107)該集群終端(101)處于通話狀態(tài)，防止其他用戶呼叫該集群終端(101)；該呼叫經(jīng)過所述集群調(diào)度客戶端(103)轉(zhuǎn)發(fā)到所述集群調(diào)度服務(wù)器(104)，所述集群調(diào)度服務(wù)器(104)查詢所述集群調(diào)度數(shù)據(jù)庫(105)，根據(jù)組呼的目標(biāo)群體，向組內(nèi)的所有集群終端(101)發(fā)起組呼業(yè)務(wù)，并對作為起呼方的所述集群終端(101)上傳的分組數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)制，然后分發(fā)給組內(nèi)的其他集群終端(101)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)集群業(yè)務(wù)的移動通信系統(tǒng)裝置，其特征在于，所述集群基站(102)進(jìn)一步包括集群基站收發(fā)信機(jī)和集群基站控制器，所述集群基站收發(fā)信機(jī)完成集群系統(tǒng)基帶信號的調(diào)制與解調(diào)、射頻信號的收發(fā)等功能，所述集群基站控制器則完成無線資源的分配、呼叫處理、功率控制以及集群系統(tǒng)的各類切換。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的實現(xiàn)集群業(yè)務(wù)的移動通信系統(tǒng)裝置，其特征在于，所述集群基站控制器和不同功率等級的所述集群基站收發(fā)信機(jī)組成星狀連接和線型連接。
4.一種實現(xiàn)集群業(yè)務(wù)的移動通信系統(tǒng)方法，其特征在于，包括以下步驟第一步，系統(tǒng)初始化，集群基站(102)、集群調(diào)度客戶端(103)和集群調(diào)度服務(wù)器(104)間建立信令鏈路；第二步，組內(nèi)集群終端(101)開機(jī)后發(fā)起登記消息；第三步，組內(nèi)集群終端(101)發(fā)起集群呼叫；第四步，集群基站(102)為該集群終端(101)分配空中資源，建立空中鏈路；第五步，集群基站(102)將起呼集群終端(101)的消息通過集群調(diào)度客戶端(103)發(fā)送給集群調(diào)度服務(wù)器(104)；第六步，集群調(diào)度服務(wù)器(104)通過集群調(diào)度客戶端(103)和集群基站(102)，向組內(nèi)的其他集群終端(101)發(fā)起集群業(yè)務(wù)建立請求；第七步，組內(nèi)集群終端(101)與網(wǎng)絡(luò)側(cè)建立連接；第八步，集群調(diào)度服務(wù)器(104)對集群基站(102)傳送來的語音幀進(jìn)行復(fù)制，并分發(fā)給群組內(nèi)其他集群終端(101)，系統(tǒng)進(jìn)入集群通話狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的實現(xiàn)集群業(yè)務(wù)的移動通信系統(tǒng)方法，其特征在于，所述第七步“組內(nèi)集群終端(101)與網(wǎng)絡(luò)側(cè)建立連接”是指集群調(diào)度服務(wù)器(104)對不同集群終端(101)的集群通話請求進(jìn)行仲裁，授權(quán)某個用戶集群終端(101)通話。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種移動通信領(lǐng)域中實現(xiàn)集群業(yè)務(wù)的移動通信系統(tǒng)裝置。集群受理臺(106)為某一集群終端(101)進(jìn)行放號并開通權(quán)限；集群終端(101)的呼叫通過集群基站(102)發(fā)送給集群調(diào)度客戶端(103)，并通知移動交換中心(107)；該呼叫經(jīng)過集群調(diào)度客戶端(103)轉(zhuǎn)發(fā)到集群調(diào)度服務(wù)器(104)，集群調(diào)度服務(wù)器(104)查詢集群調(diào)度數(shù)據(jù)庫(105)，向組內(nèi)的所有集群終端(101)發(fā)起組呼業(yè)務(wù)，并對分組數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)制，分發(fā)給組內(nèi)的其它集群終端(101)。本方法克服現(xiàn)有技術(shù)的TDMA多址方式容量有限、切換成功率和數(shù)據(jù)吞吐量低，以及CDMA2000系統(tǒng)不能支持集群通訊系統(tǒng)功能的缺陷，實現(xiàn)了移動通信系統(tǒng)的集群業(yè)務(wù)功能。
文檔編號H04W84/08GK1568034SQ0313975
公開日2005年1月19日 申請日期2003年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月7日
發(fā)明者薛育紅, 朱龍明, 屈炳云, 劉金龍 申請人:深圳市中興通訊股份有限公司