CN101494828A - 语音组呼业务中同时分配点呼信道和组呼信道的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种语音组呼业务中同时分配点呼信道和组呼信道的方法，适用于GSM－R系统。3GPP协议规范(TS 03.68)对A接口语音组呼业务信道分配方式没有明确规定，只是在组呼建立流程中介绍了先分配点呼信道后分配组呼信道的过程。本发明公开一种新的语音组呼信道指配方案，通过同时指配点呼信道和组呼信道，节省了大约500ms的组呼建立时间，使得语音组呼业务更加适用于铁路这种对可靠性及时延要求较高的特殊应用环境。

Description

语音组呼业务中同时分配点呼信道和组呼信道的方法

技术领域

本发明涉及移动通信技术，尤其涉及一种用于GSM-R系统的语音组呼技术。

背景技术

GSM-R(GSM-Railway，铁路综合数字移动通信系统)系统是以GSM公众移动通信技术为基础、与GSM共同发展、可用单一平台代替现有多种铁路通信与控制系统的铁路综合数字移动通信系统。

GSM-R系统是专门为铁路通信设计的综合专用数字移动通信系统。它在GSM Phase2+的规范协议的高级语音呼叫功能，如组呼、广播呼叫、多优先级抢占和强拆业务的基础上，加入了基于位置寻址和功能寻址等功能，适用于铁路通信特别是铁路专用调度通信的需要。主要提供无线列调、编组调车通信、区段养护维修作业通信、应急通信、隧道通信等语音通信功能，可为列车自动控制与检测信息提供数据传输通道，并可提供列车自动寻址和旅客服务。在中国铁路的频段为上行885-889MHz，下行方向为930-934MHz。

GSM-R系统通常包括网络子系统(NSS)、基站子系统(BSS)、运行和业务支撑子系统(OSS/BSS)和终端设备等四个部分。其中，网络子系统包括移动交换子系统(SSS)、移动智能网(IN)子系统和通用分组无线业务(GPRS)子系统。

GSM-R传输系统指的是为GSM-R系统各子系统之间的连接提供通道的数字传输系统，包括GSM-R系统为提供基本服务所必需的传输配套单元，如传输光、电缆和传输设备，但不包括直放站远端机和近端机之间的连接通道，也不包括天馈线等连接。

语音组呼业务(Voice Group Call Service，VGCS)是GSM-R提供的一种高级语音呼叫业务，它定义了一种由多方参加(移动台或固网电话)，其中一部分人可以讲话、多方聆听的点对多点的语音通信方式。语音组呼突破了点对点通信的局限性，能够以简便快捷的方式建立群组呼叫，实现调度指挥、紧急通知等特定功能，尤其适用于铁路的行车指挥调度部门。

语音组呼业务使用的是公共下行链路广播功能，这种功能允许在同一个小区的很多用户在一条业务信道上聆听组呼，用这种方法可以节省网元间的空中接口和信令链路上的可用资源，因此频谱利用率较高。一个特定的VGCS通信由组功能码(简称组ID)和组呼域唯一确定。组ID与组呼区域合称为组呼参考，即组呼参考唯一确定一次VGCS通信。组ID标识该组的功能，即由哪些身份的成员参加；组呼区域是指VGCS通信所覆盖的地理范围，以无线蜂窝小区为基本单位，一个组呼区最多可有25个无线蜂窝小区(下文中简称为“小区”)。在同一个时刻，只允许一个用户讲话，允许最多5个调度员同时讲话。调度员可以听到除了自己以外所有人的讲话，收听用户可以听到所有人的谈话。如果有调度员同时在讲话，讲话用户应得到某种指示。调度员允许随时讲话无需发送想要讲话的信号，而想要说话的业务用户必须发送想要讲话的信号，网络按照先来先得的原则分配讲话用户的权利，无需排队。当一个业务用户成为讲话用户后，最后也应发送想要成为收听用户的指示，释放相应的组呼上行链路。在VGCS建立期间，给主叫用户和调度员提供标准的双向信道，给所有的被叫业务用户分配单一的下行链路信道。

A接口定义为网络子系统(NSS)与基站子系统(BSS)间的通信接口。

从系统上来讲，A接口就是基站控制器(Base Station Controller，BSC)和移动业务交换中心(Mobile-services Switching Center，MSC)间的接口，物理链路采用标准的2.048Mbit/s的数字传输链路实现。此接口传递的信息包括移动台管理、基站管理、移动性管理、接续管理等。

A接口支持向GSM-R用户提供所有业务，同时允许在公共陆地移动网络(Public Land Mobile Network，PLMN)内分配无线信道及对这些信道的操作和维护。A接口语音组呼业务的互联互通则要求不同厂家的设备在语音组呼的建立、通知和通话过程符合详细统一的规范，以便于语音组呼业务的更快更好的建立和使用。

业务用户或调度员都可以建立一个语音组呼。当主叫用户发起一个语音组呼时，组呼区域内的每个小区都应建立一对语音组呼信道，并且在这些小区中发送关于这个呼叫的通知。呼叫建立期间，主叫用户第一次成为讲话用户到网络决定要他加入语音组呼信道前，主叫用户占用专用信道。主叫用户的移动台加入语音组呼信道后，专用信道被释放。即对于主叫业务用户来说，在占用专用信道且未进入组呼信道前，语音组呼的建立过程与普通点对点呼叫的建立过程相似。

在语音组呼建立过程中，不同网络设备的组呼建立机制存在一定差异性。该差异性主要体现在组呼建立初期点呼专用信道分配和组呼信道分配这两个进程的顺序上。3GPP的协议规范里(TS 03.68)，对A接口语音组呼协议对组呼的信道分配顺序并没有详细的规定。

现阶段一般厂家使用先进行点呼专用信道的分配，成功之后才开始组呼信道分配进程的方法，该方法在一定程度上增加了组呼建立的时延。

发明内容

本发明提出一种新的语音组呼信道指配方法，即点呼和组呼信道同时分配，两个进程交叠在一起。点呼信道和组呼信道分配顺序的差异性并不影响组呼功能的实现。通过测试发现，点呼信道和组呼信道同时分配比先分配点呼信道，后分配组呼信道能节约500ms左右的组呼建立时间。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

当组呼寄存器(Group Call Register，GCR)返回该组呼的正确参数时，移动业务交换中心立即启动信道分配过程。移动业务交换中心向组呼区域中的基站控制器发送该消息，请求在移动业务交换中心与基站控制器之间建立一条专用于传输与该组呼相关信令的SCCP连接(Signal Connection Control Part，信令连接控制部分)，信令消息中包含了组呼的参考号。当基站控制器接收到移动业务交换中心发送过来的建立组呼SCCP连接请求后，将向使用该消息向移动业务交换中心进行确认，至此二者之间该组呼的信令传输连接建立。如果网络允许该用户发起该组呼的话，移动业务交换中心将向基站控制器请求为该组呼发起用户分配一条专用信道供其使用。基站控制器为该发起用户分配专用信道，并向该用户发送指配命令消息，其中包含了对所分配信道的详细描述。

获得了组呼的属性后，主控移动业务交换中心将向组呼区域中的所有相关的基站控制器发送组呼信道指配请求消息，请求基站控制器为组呼区域中的每一个小区指配一个信道作为组呼信道。当基站控制器成功的为一个组呼区域中的小区分配了组呼信道之后，将向主控移动业务交换中心返回一条组呼指配结果消息作为已经成功指配相关信道的指示。用户接收到指配命令消息后，如果能够接受所分配的信道，将返回一条指配完成消息给基站控制器进行确认。最后，基站控制器将用户发上来的指配完成消息发送给移动业务交换中心，指示指配过程结束。

本发明的优点是，通过改变点呼专用信道和组呼信道的分配顺序，采用点呼信道和组呼信道同时分配的方法较先分配点呼信道，后分配组呼信道加快了语音组呼建立时间。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1表示点呼信道和组呼信道同时指配的信令流程图。

图2表示先指配点呼信道，后指配组呼信道的信令流程图。

具体实施方式

当组呼寄存器返回该组呼的正确参数时，移动业务交换中心立即启动信道的分配过程。

本发明的信令流程图参见图1。具体实施步骤如下：

步骤1：组呼建立：移动业务交换中心向组呼区域中的基站控制器发送组呼建立消息，请求在其与基站控制器之间建立一条专用于传输与该组呼相关信令的SCCP连接，信令消息中包含了组呼的参考号。

步骤2：组呼建立确认：当基站控制器接收到移动业务交换中心发送过来的建立组呼SCCP连接请求后，将向使用该组呼建立消息的移动业务交换中心进行确认，建立起二者之间该组呼的信令传输连接。

步骤3：指配请求：如果网络允许该用户发起该组呼的话，移动业务交换中心将向基站控制器请求为该组呼发起用户分配一条专用信道供其使用。

步骤4：指配命令：基站控制器为发起组呼的移动台分配专用信道，并向该移动台发送指配命令消息，其中包含了对所分配信道的详细描述。

步骤5：组呼指配请求：在获得了组呼的属性后，主控移动业务交换中心将向组呼区域中的所有相关的基站控制器发送组呼信道指配请求消息，其中包含了组呼参考、信道类型、优先级和加密相关的详细信息，请求基站控制器为组呼区域中的每一个小区指配一个信道作为组呼信道。

步骤6：组呼指配结果：当基站控制器成功的为一个组呼区域中的小区分配了组呼信道之后，将向主控移动业务交换中心返回一条组呼指配结果消息作为已经成功指配相关信道的指示。如果指配失败，则返回一条组呼指配失败消息。

步骤7：指配完成：移动台接收到指配命令消息后，如果能够接受所分配的信道，则返回一条指配完成消息给基站控制器进行确认。

步骤8：指配完成：基站控制器将移动台发上来的指配完成消息发送给移动业务交换中心，指示指配过程结束。

为了加以比较，更清楚的显示本发明与先指配点呼信道，后指配组呼信道方法的不同，特列出了3GPP协议TS 03.68中所规定的先指配点呼信道，后指配组呼信道的信令流程图，参见图2。

按照本发明的一个具体实施方式，设在某区域中有3个移动业务交换中心(下文分别称为移动业务交换中心1、移动业务交换中心2、移动业务交换中心3)，3个基站控制器(下文分别称为基站控制器1、基站控制器2、基站控制器3)，两种信道分配方法分配时长的测试结果参见表1。

表1中移动业务交换中心1与基站控制器之间的信道分配是先分配点呼信道再分配组呼信道；移动业务交换中心2和移动业务交换中心3与基站控制器之间的信道分配是点呼信道和组呼信道同时分配。两种信道分配方法的分配时长指的是专用信道+组呼信道的分配总时长。

测试方	专用信道+组呼信道的分配总时长
		移动业务交换中心1-基站控制器2	921ms
移动业务交换中心1-基站控制器3	1021ms
		移动业务交换中心2-基站控制器1	477ms
移动业务交换中心2-基站控制器3	578ms
		移动业务交换中心3-基站控制器1	576ms
移动业务交换中心3-基站控制器2	585ms

表1不同信道分配方法的分配时长统计

按照本发明的一个实施方式，通过改变点呼专用信道和组呼信道的分配顺序，采用点呼信道和组呼信道同时分配的方法较先分配点呼信道，后分配组呼信道加快了500ms左右的语音组呼建立时间。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (1)

1、一种在语音组呼业务中同时分配点呼信道和组呼信道的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

组呼建立：移动业务交换中心向组呼区域中的基站控制器发送组呼建立消息，请求在其与基站控制器之间建立一条专用于传输与该组呼相关信令的SCCP连接，信令消息中包含了组呼的参考号；

组呼建立确认：当基站控制器接收到移动业务交换中心发送过来的建立组呼SCCP连接请求后，将向使用该组呼建立消息的移动业务交换中心进行确认，建立起二者之间该组呼的信令传输连接；

指配请求：如果网络允许该移动台发起该组呼的话，移动业务交换中心将向基站控制器请求为该组呼发起用户分配一条专用信道供其使用；

指配命令：基站控制器为发起组呼的移动台分配专用信道，并向该移动台发送指配命令消息，其中包含了对所分配信道的详细描述；

组呼指配请求：在获得了组呼的属性后，主控移动业务交换中心将向组呼区域中的所有相关的基站控制器发送组呼信道指配请求消息，其中包含了组呼参考、信道类型、优先级和加密相关的详细信息，请求基站控制器为组呼区域中的每一个小区指配一个信道作为组呼信道；

组呼指配结果：当基站控制器成功的为一个组呼区域中的小区分配了组呼信道之后，将向主控移动业务交换中心返回一条组呼指配结果消息作为已经成功指配相关信道的指示。如果指配失败，则返回一条组呼指配失败消息；

指配完成：移动台接收到指配命令消息后，如果能够接受所分配的信道，则返回一条指配完成消息给基站控制器进行确认；

指配完成：基站控制器将移动台发上来的指配完成消息发送给移动业务交换中心，指示指配过程结束。

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