CN101146271B - cdma2000集群通信系统的群组高速数据传送方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种cdma2000制式集群通信系统的群组高速数据传送方法。起呼终端向基站发送群组数据呼叫请求；响应于群组数据呼叫请求，基站为起呼终端分配上行高速补充信道，并建立和保持在起呼终端与分组数据服务节点之间的数据通信连接；根据群组数据呼叫请求，基站为群组内目标终端分配共享的下行高速补充信道，并建立和保持在目标终端与分组数据服务节点之间的数据通信连接；起呼终端通过上行高速补充信道将数据经由基站发送至分组数据业务节点，集群服务器对数据进行处理，并将处理过的数据通过分组数据业务节点发送给目标终端。本发明使cdma2000集群通信系统支持群组高速数据业务，还可支持PTT语音和集群数据业务的并发。

Description

cdma2000集群通信系统的群组高速数据传送方法

技术领域

本发明涉及移动通信系统和集群通信系统，尤其涉及cdma2000制式集群通信系统的群组高速数据传送方法。

背景技术

集群通信系统是指多个用户共享一组无线信道，并动态使用这些信道的专用移动通信系统，它是一种指挥、调度通信系统。在一些社会经济、工农业比较发达的国家里，集群通信系统在对指挥、调度功能要求较高的企业、事业、工矿、油田、农场、公安、警察以及军队等部门有着十分广泛的应用。

cdma2000(Code Division Multiple Access 2000，码分多址接入2000)制式集群通信系统的主要特点是采用半双工的通信方式，可以实现快速的接续，并支持群组呼叫(即一对多的呼叫方式)。在cdma2000制式集群通信系统中，要求群组内用户在同一小区内共享下行信道(也称前向信道)，当群组内用户呼叫或讲话时，只要按住PTT(Push To Talk，按键通话)键，便可以和组内的其他用户进行通话，这种PTT业务广泛应用于对讲系统和集群系统，为公安、消防、交通运输、机场航空、建筑工地、大型集会、军事调度等集团应用提供指挥调度功能。

随着社会的进步、人员流动性的增强，同时伴随着移动通信技术的快速发展，个人通信的领域越来越广，集群业务也逐渐转向个人应用，例如年轻时尚人士间或者团体内的聊天、家庭内部成员之间的通信等。随着移动通信增值业务的广泛开展，具有群体呼叫、信息发送功能的cdma2000制式的集群通信系统，已经日益成为一种新的移动增值应用。

cdma2000技术具有宽带扩频空中接口，广泛地采用了反向导频技术、高效的空中编码方式、分集接收技术和快速功率控制技术，在增加信道的调制解调增益的同时又减少了对其他用户的干扰，使得系统的频谱利用率大幅增加，保证在支持多个高速数据用户的同时不减少原有的语音用户数目，此外，软切换技术可以保证数据业务更加稳定地传送。将cdma2000技术与集群系统相结合，不但可以发挥cdma2000系统的技术优势，还可以实现用户的群组呼叫等集群业务功能。

cdma2000系统在数据业务方面功能强大：Release0协议版本支持速率为153.6kbps的高速分组数据业务；Release A版本更支持速率高达307.2kbps的高速分组数据业务，并支持话音与数据业务并发。而现有的cdma2000制式集群通信系统只支持基本话音的群组呼叫(即传统的PTT语音功能)，不能进行群组内一对多的高速数据传输，没有充分发挥cdma2000在数据业务方面的特性。随着终端技术的发展，集成诸如高清晰摄像头、音视频播放、可视电话、FTP上传/下载等功能的cdma2000终端已经出现并逐渐普及，运营商也开始提供丰富多彩的数据增值业务，将这些数据业务应用与集群通信系统的一对多的呼叫特性相结合，可以实现群组可视电话、群组中文件分发、群组内的流媒体广播等应用，满足许多场合的特殊需要，成为集群业务运营商的一种新的增值业务。

因此，需要一种群组高速数据传送方案来实现在集群通信系统中的高速数据传输问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种用于cdma2000制式集群通信系统的群组高速数据传送方法及系统，用于在cdma2000集群通信系统中实现群组高速数据业务。

为了实现上述目的，本发明提供了一种用于cdma2000制式集群通信系统的群组高速数据传送方法。群组高速数据传送方法包括以下步骤：

步骤S102，起呼终端向基站发送群组数据呼叫请求；

步骤S104，响应于群组数据呼叫请求，基站为起呼终端分配上行高速补充信道，并建立和保持在起呼终端与分组数据服务节点之间的数据通信连接；

步骤S106，根据群组数据呼叫请求，基站为群组内目标终端分配共享的下行高速补充信道(也称前向高速补充信道)，并建立和保持在目标终端与分组数据服务节点之间的数据通信连接；以及

步骤S108，起呼终端通过上行高速补充信道将数据经由基站发送至分组数据服务节点，集群服务器对数据进行处理，并将处理过的数据通过分组数据服务节点发送给目标终端。

可选地，步骤S106中，在基站分配下行高速补充信道和建立数据通信连接之前，集群服务器通过基站向群组内所有目标终端发起寻呼，基站为响应了寻呼的目标终端分配下行高速补充信道和建立数据通信连接。

可选地，步骤S108中，集群服务器对数据进行的处理可以包括将数据实时缓存，并加上目标终端信息。

可选地，步骤S104中，在基站分配上行高速补充信道和建立数据通信连接之前，集群服务器对群组数据呼叫请求的信息进行鉴权，如果鉴权成功，则基站为起呼终端分配上行高速补充信道和建立数据通信连接。

可选地，步骤S106中，在基站为响应了寻呼的目标终端分配下行高速补充信道和建立数据通信连接之前，集群服务器对响应了寻呼的目标终端进行鉴权，基站为所有鉴权成功的目标终端分配下行高速补充信道和建立数据通信连接。

优选地，在进行群组高速数据传送期间，允许群组内任一终端发起群组语音呼叫，基站通过为语音目标终端建立共享的下行语音信道(也称前向语音信道)来传送语音。

优选地，下行高速补充信道的速率与上行高速补充信道的速率相同。

优选地，对同一群组内的所有终端采用同一Walsh码来建立下行高速补充信道，不同群组的下行高速补充信道通过不同Walsh码来区分。

优选地，在进行群组高速数据传送期间，允许执行发送/接收的切换，原目标终端中的一个终端转为新起呼终端，原起呼终端转为目标终端，其中，基站将上行高速补充信道重新分配给新起呼终端，将下行高速补充信道分配给原起呼终端。

上述数据通信连接包括但不限于PPP(Point-to-Point Protocol，点对点协议)连接。

通过上述技术方案，本发明通过当移动终端发起一个群组数据业务呼叫时，该用户上传数据通过基站发送给PDSN(Packet DataService Node，分组数据服务节点)，并经过PDSN复制到集群服务器，集群服务器根据组呼的目标群体，向组内用户发起群组数据业务呼叫，然后通过PDSN将数据分发给组内的用户，使得起呼用户和组内所有被呼用户之间建立起一条高速的数据传输通道，用户可在这条通道上承载各种类型的应用。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明的cdma2000制式集群通信系统的群组高速数据传送方法的流程图；

图2是根据本发明的cdma2000制式的群组高速数据传送系统的框图；

图3是根据本发明实施例的cdma2000集群数据业务的网络结构图；以及

图4是根据本发明实施例的集群高速数据业务的流程图。

具体实施方式

下面将参考附图详细说明本发明。

参照图1，根据本发明的cdma2000制式集群通信系统的群组高速数据传送方法包括以下步骤：

步骤S102，起呼终端向基站发送群组数据呼叫请求。

步骤S104，响应于群组数据呼叫请求，基站为起呼终端分配上行高速补充信道，并建立和保持在起呼终端与分组数据服务节点之间的数据通信连接(可以是PPP连接)。

在基站分配上行高速补充信道和建立数据通信连接之前，集群服务器可以对群组数据呼叫请求的信息进行鉴权，如果鉴权成功，则基站为起呼终端分配上行高速补充信道和建立数据通信连接。

步骤S106，根据群组数据呼叫请求，基站为群组内目标终端分配共享的下行高速补充信道，并建立和保持在目标终端与分组数据服务节点之间的数据通信连接(可以是PPP连接)。

下行高速补充信道的速率可以设置为与上行高速补充信道的速率相同。并且，对同一群组内的所有终端采用同一Walsh码来建立下行高速补充信道，不同群组的下行高速补充信道通过不同Walsh码来区分。

在基站分配下行高速补充信道和建立数据通信连接之前，集群服务器可以通过基站向群组内所有目标终端发起寻呼，基站为响应了寻呼的目标终端分配下行高速补充信道和建立数据通信连接。

在基站为响应了寻呼的目标终端分配下行高速补充信道和建立数据通信连接之前，集群服务器可以对响应了寻呼的目标终端进行鉴权，基站为所有鉴权成功的目标终端分配下行高速补充信道和建立数据通信连接。

步骤S108，起呼终端通过上行高速补充信道将数据经由基站发送至分组数据业务节点，集群服务器对数据进行处理，并将处理过的数据通过分组数据业务节点发送给目标终端。

在起呼终端将数据上传到分组数据业务节点之后，集群服务器可以通过将数据实时缓存并加上目标终端信息来对数据进行处理。

此外，在进行群组高速数据传送期间，允许群组内任一终端发起群组语音呼叫，基站通过为语音目标终端建立共享的下行语音信道来传送语音。

一般地，在进行群组高速数据传送期间，允许执行发送/接收的切换，原目标终端中的一个终端转为新起呼终端，原起呼终端转为目标终端，其中，基站将上行高速补充信道重新分配给新起呼终端，将下行高速补充信道分配给原起呼终端。

参照图2，采用根据本发明的群组高速数据传送方法的系统10包括：集群通信终端20，包括起呼终端22和目标终端24，起呼终端22用于发送群组数据呼叫请求以及发送数据，目标终端24用于接收数据；基站30，用于为起呼终端22分配上行高速补充信道，并建立和保持在起呼终端22与分组数据服务节点40之间的数据通信连接，以及用于为目标终端24分配共享的下行高速补充信道，并建立和保持在目标终端24与分组数据服务节点40之间的数据通信连接；以及分组数据服务节点40，用于接收起呼终端22通过上行高速补充信道经由基站30发送的数据，以及用于经由基站30通过下行高速补充信道将数据发送给目标终端24。

群组高速数据传送系统10还可以包括集群服务器50，用于在基站30分配下行高速补充信道和建立在目标终端24与分组数据服务节点40之间的数据通信连接之前，通过基站30向群组内所有目标终端24发起寻呼，基站30为响应了寻呼的目标终端24分配下行高速补充信道和建立数据通信连接。此外，集群服务器50还可以用于在基站30为响应了寻呼的目标终端24分配下行高速补充信道和建立在目标终端24与分组数据服务节点40之间的数据通信连接之前，对响应了寻呼的目标终端24进行鉴权，基站30为所有鉴权成功的目标终端24分配下行高速补充信道和建立数据通信连接。

集群服务器50还可以用于在起呼终端22将数据上传到分组数据业务节点40之后，对数据进行处理，并将处理过的数据通过分组数据业务节点40发送给目标终端24。

集群服务器50还可以用于在基站30分配上行高速补充信道和建立在起呼终端22与分组数据服务节点40之间的数据通信连接之前，对群组数据呼叫请求的信息进行鉴权，如果鉴权成功，则基站30为起呼终端22分配上行高速补充信道和建立数据通信连接。

本发明涉及第三代蜂窝移动通信系统和集群通信系统，尤其涉及在cdma2000制式的数字集群通信系统中实现群组高速数据业务的方法。

本发明的目的是解决现有cdma2000集群通信系统只能进行PTT语音呼叫，不能进行群组高速数据传输的问题，以提供一种基于现有cdma2000集群系统，简单可行的实现群组高速数据业务的方法，并可实现群组数据业务和PTT语音的并发(基于cdma2000Release A协议版本)。采用本发明所述方法，可使一系列具有群组内一对多特性的高速数据传输应用成为可能。

为了实现上述目的，本发明提出的一种在cdma2000制式集群通信系统中实现群组高速数据业务的方法，其内容包括：当移动终端发起一个群组数据业务呼叫时，该用户上传数据通过基站发送给PDSN，并经过PDSN复制到集群服务器，集群服务器根据组呼的目标群体，向组内用户发起群组数据业务呼叫，然后通过PDSN将数据分发给组内的用户。

本方法包括以下主要步骤：

(1)基于cdma2000的PTT终端发起群组数据呼叫请求。

(2)基站为该用户建立起一条高速上行补充信道，并建立起该用户和PDSN之间的PPP连接(即，数据通信连接)，并保持该连接。

(3)集群服务器根据组呼的目标群体，通过基站发起寻呼组内用户。

(4)组内用户响应后，基站为这些用户分配一条共享的下行高速补充信道，并建立起每个用户和PDSN之间的PPP连接。

(5)起呼用户开始上传数据，集群服务器将上传到PDSN的数据包实时的缓存起来，并加上目标群用户信息。

(6)集群服务器将缓存并处理过的数据包通过PDSN发送给基站，基站通过组共享的下行高速补充信道将数据发送给组内各个用户。

这样，起呼用户和组内所有被呼用户之间建立起了一条高速的数据传输通道，用户可在这条通道上承载各种类型的应用。

其中，本发明还进一步包括：在群组数据呼叫进行过程中，任何一个组内用户还可以发起群组的语音呼叫(即传统的PTT语音业务)，其实现方式与传统的基于cdma2000的PTT业务相似，基站只需再为组内用户建立一条共享的下行业务信道(也称前向业务信道)，传送用户语音帧。同样，在进行PTT语音呼叫时，组内任意终端也可发起群组数据呼叫。群组数据呼叫和PTT语音呼叫互不影响，可以实现PTT语音业务和群组数据业务的并发。

与语音业务相比，高速数据业务需要占用更多的基站资源和更高的发射功率，CE资源、Walsh码、基站发射功率等将成为制约扇区容量的首要因素。因此，实现群组数据业务的关键是，借鉴现有PTT语音业务信道共享的思想，同一扇区内的同组用户共享一条下行高速补充信道，这样可以大大节约CE资源和基站发射功率，使群组数据业务的实现成为可能。

其中，共享的高速补充信道的实现方法是：基站根据现有资源情况，为组内用户分配一条高速率的下行补充信道，其速率、无线配置等可与起呼用户和基站之间建立的上行补充信道(也称反向补充信道)相同。(例如起呼用户与基站协商采用8x速率的反向补充进行上传，那么基站给组用户分配的下行共享补充信道也是8x的速率。)一个组内所有终端都使用同一个Walsh码和帧偏置来建立下行高速补充信道，不同组的各个下行共享补充信道用Walsh码来区分。Walsh码使用特定的长码掩码来加扰，该长码掩码由群组ID经过加密算法生成。

与PTT语音业务类似，群组高速数据业务也可以进行话权切换。对于群组数据业务来说，话权切换就是用户收/发数据状态的切换。因此，要实现用户由收数据状态(相当于PTT语音的听用户)转为向群组发数据状态(相当于PTT语音的说用户)，只需基站将上行补充信道重新指派给该用户使用，进行数据上传即可；同时，基站将群组共享的下行高速补充信道指派给之前处于向群组发数据状态的用户，使其通过该信道接收数据。

此外，为实现群组数据业务功能，需要在现有的cdma2000集群通信系统中加入分组数据服务节点(PDSN)，为集群终端提供cdma2000分组网的接入功能。

采用本发明所述方法，仅需要很小的改动即可使现有的cdma2000集群通信系统支持群组高速数据业务，解决现有系统只能支持PTT语音呼叫的问题，同时还可支持PTT语音和集群数据业务的并发，更好满足不同用户的个性需求，有望成为集群业务运营商新的利润增长点。

本发明提出的方法是在现有的cdma2000集群通信系统中实现的，该系统(如图3)至少包括基站收发信机、基站控制器、集群服务器、调度台和cdma2000集群通信终端。此外，如图3所示，还包括分组数据业务节点(PDSN)，它通过高速以太网与集群服务器相连。

集群服务器实现呼叫功能的处理，控制调度呼叫服务的分配；调度台作为操作维护中心，并控制监视集群服务器，实现对移动台的调度功能。

下面结合图4详细说明本发明的实施方法。本发明可按照如图4的业务流程实施，具体步骤描述如下：

步骤201：基于cdma2000的PTT终端向基站发起群组数据呼叫请求。

步骤202：cdma2000基站收到群组数据呼叫请求，将起呼用户信息、组信息和申请的业务类型等发送给集群服务器，向集群服务器申请群组数据业务。

步骤203：集群服务器对该用户和组信息以及业务类型进行鉴权，判断该用户和该组是否可以发起群组数据呼叫，并将鉴权结果通知基站。此处的鉴权可以和PTT语音鉴权分开，因为群组数据业务是一种新的业务类型。

步骤204：若该用户有权发起群组数据呼叫，则基站为该用户分配空中资源，即建立一条高速上行补充信道，作为该用户上行数据传输的物理信道。所建立的上行高速补充信道速率由起呼用户申请，基站根据当前信道资源占用情况指派。

步骤205：基站同时建立起该用户与PDSN之间的PPP连接，并保持，用于终端与PDSN之间的数据传输。

步骤206：集群服务器根据起呼终端带上来的组信息，通过基站向组内所有用户发起寻呼。

步骤207：基站向属于该群组的所有用户发送寻呼消息，通知用户有群组数据呼叫。

步骤208：用户选择是否接受该集群数据呼叫，并通过寻呼响应消息发送给基站，基站将来自所有组用户的寻呼响应发送给集群服务器。

步骤209：集群服务器对这些响应群组数据业务呼叫的用户进行鉴权，并将授权结果通知基站。

步骤210：基站为小区内所有授权的组用户分配一条共享的高速下行补充信道，基站通过该信道向组内所有用户发送数据。

步骤211：基站同时为小区内所有授权的组用户建立起与PDSN之间的PPP连接，并保持。

步骤212：基站建立起下行共享信道后，通知发起集群数据呼叫的用户可以开始上行数据传输。

步骤213：起呼终端通过上行高速补充信道发送数据至基站，基站接收到后，再将数据发给PDSN。

步骤214，215：集群服务器将发送到PDSN的数据进行实时的复制，并缓存起来。

步骤216：集群服务器将缓存的数据，加上目标用户信息，发送给PDSN。

步骤217：PDSN发送数据至相应的基站，基站通过已建立起的组内共享下行高速补充信道将数据发给组内所有用户。

此时，起呼用户和所有被呼用户建立起一条高速的数据传输通道，用户可在这条通道上承载各种类型的应用。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于cdma2000制式集群通信系统的群组高速数据传送方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S102，起呼终端向基站发送群组数据呼叫请求；

步骤S104，响应于所述群组数据呼叫请求，所述基站为所述起呼终端分配上行高速补充信道，并建立和保持在所述起呼终端与分组数据服务节点之间的数据通信连接；

步骤S106，根据所述群组数据呼叫请求，所述基站为群组内目标终端分配共享的下行高速补充信道，并建立和保持在所述目标终端与所述分组数据服务节点之间的数据通信连接；

以及

步骤S108，所述起呼终端通过所述上行高速补充信道将数据经由所述基站发送至所述分组数据服务节点，集群服务器对数据进行处理，并将处理过的数据通过所述分组数据服务节点发送给所述目标终端。

2.根据权利要求1所述的群组高速数据传送方法，其特征在于，步骤S106中，在所述基站分配所述下行高速补充信道和建立所述数据通信连接之前，集群服务器通过基站向群组内所有所述目标终端发起寻呼，所述基站为响应了寻呼的所述目标终端分配所述下行高速补充信道和建立所述数据通信连接。

3.根据权利要求1所述的群组高速数据传送方法，其特征在于，步骤S108中，所述集群服务器对数据进行的所述处理包括将所述数据实时缓存，并加上目标终端信息。

4.根据权利要求1所述的群组高速数据传送方法，其特征在于，步骤S104中，在所述基站分配所述上行高速补充信道和建立所述数据通信连接之前，集群服务器对所述群组数据呼叫请求的信息进行鉴权，如果鉴权成功，则所述基站为所述起呼终端分配所述上行高速补充信道和建立所述数据通信连接。

5.根据权利要求2所述的群组高速数据传送方法，其特征在于，步骤S106中，在所述基站为响应了寻呼的所述目标终端分配所述下行高速补充信道和建立所述数据通信连接之前，所述集群服务器对响应了寻呼的所述目标终端进行鉴权，所述基站为所有鉴权成功的所述目标终端分配所述下行高速补充信道和建立所述数据通信连接。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的群组高速数据传送方法，其特征在于，在进行群组高速数据传送期间，允许群组内任一终端发起群组语音呼叫，所述基站通过为语音目标终端建立共享的下行语音信道来传送语音。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的群组高速数据传送方法，其特征在于，所述下行高速补充信道的速率与所述上行高速补充信道的速率相同。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的群组高速数据传送方法，其特征在于，对同一群组内的所有终端采用同一Walsh码来建立所述下行高速补充信道，不同群组的下行高速补充信道通过不同Walsh码来区分。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的群组高速数据传送方法，其特征在于，在进行群组高速数据传送期间，允许执行发送/接收的切换，原目标终端中的一个终端转为新起呼终端，原起呼终端转为目标终端，其中，所述基站将所述上行高速补充信道重新分配给新起呼终端，将所述下行高速补充信道分配给原起呼终端。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的群组高速数据传送方法，其特征在于，所述数据通信连接包括点对点协议连接。

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