CN103024682B - 数字集群通信系统实现半双工单呼业务的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种半双工单呼业务实现方法，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，所述系统中的各用户终端开机执行附着过程，建立缺省承载，并进行集群业务注册；当需要建立单呼呼叫时，主叫用户终端向多媒体集群调度服务器MTDS请求建立单呼呼叫；MTDS向移动管理实体MME发送集群呼叫建立指示；MME收到集群呼叫建立指示后，为本次呼叫建立集群承载，TD-LTE宽带数字集群通信系统并行地为主叫用户终端和被叫用户终端分配无线资源；MME通知MTDS集群呼叫建立完成；MTDS通知主叫用户终端单呼建立成功，且主叫用户终端拥有话权。
Description
技术领域
本发明涉及数字集群通信技术领域，尤其涉及数字集群通信系统实现半双工单呼业务的方法。
背景技术
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。集群通信系统提供的最基本业务是组呼业务，它是在组呼区域内建立的一个多用户参与的半双工语音呼叫。在组呼通信过程中，组内只有一个上行链路，组内用户讲话时需要按下用户终端上的即按即说(PTT，PushToTalk)键来申请或抢占上行链路；组呼区域所包含的每个小区中有一个属于该组的下行链路，小区中属于该组的成员共享该下行链路。
组呼实现过程中，考虑到部分被叫用户终端处于空闲状态，没有与网络建立连接，因此基站一般先分配无线资源，然后通过专用的通知信道来通知被叫用户终端建立组呼，被叫用户终端接收到建立组呼的通知消息后，不必建立与网络的连接，完成配置后便可接收下行业务数据，从而达到减少呼叫建立时间的目的，满足集群通信系统对呼叫建立时间的要求。此外，通知信道上的通知消息一般是周期性发送的，以便于组内不在服务区或调度区的用户回到服务区或调度区时能够加入正在进行的组呼中。
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也都普遍采用上述组呼机制实现：采用半双工通信，讲话时需要按住PTT键，松开PTT键则只能听；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。因此，单呼可以看作是只有两个用户参与的组呼。在单呼建立的信令流程和无线资源分配方面，如果被叫用户终端处于空闲状态，则下行无线资源分配至少是在被叫用户终端所在位置区或跟踪区的全部小区中进行的，并且集群呼叫建立的通知消息也是在被叫用户终端所在位置区或跟踪区的全部小区的集群寻呼控制信道或通知信道上周期性发送的。
单呼业务采用组呼机制实现时，当被叫用户终端处于空闲状态时，需要在被叫用户终端所在位置区或跟踪区的全部小区中分配下行无线资源，并在这些小区的通知信道上广播通知消息，通知被叫用户终端建立单呼业务；被叫用户终端接收到通知消息后，无需建立与网络的连接，完成配置后便可接收下行业务数据。此种单呼业务实现方案虽然能在一定程度上减少呼叫建立的时间，但由于呼叫建立过程中，在被叫用户终端所在位置区或跟踪区的全部小区中都分配了下行无线资源，对于集群系统的无线资源来说是巨大的浪费；而且被叫用户终端所在位置区或跟踪区的全部小区中都要周期性的广播通知消息，当通知信道容量受限时也无法保证单呼业务的高性能，而且会对这些小区中的组呼或群组业务性能造成影响。
发明内容
本发明提供了数字集群通信系统实现半双工单呼业务的方法，能够有效解决无线资源浪费的问题。
本发明实施例提供的一种半双工单呼业务实现方法，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各用户终端开机执行附着过程，建立缺省承载，并进行集群业务注册；当需要建立单呼呼叫时，该方法包括：
主叫用户终端向多媒体集群调度服务器MTDS请求建立单呼呼叫；
MTDS向移动管理实体MME发送集群呼叫建立指示；
MME收到集群呼叫建立指示后，为本次呼叫建立集群承载，TD-LTE宽带数字集群通信系统并行地为主叫用户终端和被叫用户终端分配无线资源；
MME通知MTDS集群呼叫建立完成；
MTDS通知主叫用户终端单呼建立成功，且主叫用户终端拥有话权。
较佳地，所述主叫用户终端向MTDS请求建立单呼的过程包括：
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；如果不是，则首先发起服务请求过程，建立缺省承载的无线承载和S1承载，然后通过所建立的缺省承载向MTDS请求建立单呼。
较佳地，所述主叫用户终端向MTDS请求建立单呼的步骤包括：主叫用户终端向MTDS发送至少携带主叫用户号码、被叫用户号码、业务类型、呼叫类型和紧急标识的请求消息；其中呼叫类型中表明此次呼叫是半双工的集群单呼。
较佳地，所述MTDS向移动管理实体MME发送集群呼叫建立指示包括：
MTDS接收到来自所述主叫用户终端的单呼建立请求后，对所述主叫用户终端进行鉴权，如果鉴权不通过，则拒绝所述主叫用户终端的单呼建立请求，结束流程；如果鉴权通过，则MTDS向移动管理实体MME发送集群呼叫建立指示。
较佳地，所述MTDS指示MME发起集群呼叫建立过程之前，进一步包括：如果系统采用了动态的策略和计费控制PCC规则，则MTDS向策略与计费规则功能实体PCRF发送应用/业务信息；PCRF保存应用/业务信息，并向MTDS回复确认消息。
较佳地，所述MTDS向移动管理实体MME发送集群呼叫建立指示之前，进一步包括：如果MTDS没有被叫用户终端的集群签约信息，则MTDS通过与归属用户服务器HSS交互，获得被叫用户终端的集群签约信息。
较佳地，所述MME收到MTDS的集群呼叫建立指示后，如果发现被叫用户终端处于空闲状态，则进一步包括：MME通知被叫用户终端所在跟踪区的基站eNodeB寻呼被叫用户终端；被叫用户终端接收到寻呼后，发起随机接入过程和无线资源控制RRC连接建立过程，通过其所在的eNodeB向MME返回寻呼响应。
较佳地，所述MME为本次呼叫建立集群承载的过程进一步包括：
所述MME通过服务网关S-GW指示分组数据网络网关P-GW发起创建集群承载过程；
P-GW收到创建集群承载指示后，会发起IP-Can会话建立/修改过程，此过程中，PCRF根据主叫用户终端请求的业务类型以及集群签约信息，生成动态的PCC规则并下发给P-GW；
P-GW发起创建集群承载过程，分配P-GWS5/S8-TEID，并向S-GW发送携带P-GWS5/S8-TEID的创建集群承载请求；
所述S-GW分配相应的S-GWS1-TEID和S-GWS5/S8-TEID，并向MME发送携带S-GWS1-TEID的创建集群承载请求。
较佳地，所述MME寻呼被叫用户终端的过程和MME为本次呼叫建立集群承载的过程是并行进行的。
较佳地，所述TD-LTE宽带数字集群通信系统并行地为主叫用户终端和被叫用户终端分配无线资源过程包括：
所述MME分别请求主叫用户终端所在的eNodeB和被叫用户终端所在的eNodeB建立集群上下文，并请求主叫用户终端和被叫用户终端激活集群承载上下文；
主叫用户终端所在的eNodeB为主叫用户终端分配上行无线资源和下行共享无线资源，并向主叫用户终端发起RRC连接重配置过程，将无线资源描述及相关配置信息发送给主叫用户终端；被叫用户终端所在的eNodeB为被叫用户终端分配下行共享无线资源后，向被叫用户终端发起RRC连接重配置过程，将无线资源描述及相关配置信息发送给被叫用户终端；
主叫用户终端和被叫用户终端根据接收到的信息配置自身各层参数，并分别向其所在的eNodeB返回响应，完成无线承载建立；
主叫用户终端和被叫用户终端所在的eNodeB分别向MME返回携带eNodeBS1-TEID的建立集群上下文响应；
主叫用户终端和被叫用户终端分别向MME返回激活集群承载上下文响应；
MME收到主叫用户终端和被叫用户终端所在eNodeB的建立集群上下文响应，以及主叫用户终端和被叫用户终端的激活集群上下文响应后，分别向S-GW发送携带所述eNodeBS1-TEID的创建集群承载响应，S-GW记录所述eNodeBS1-TEID与S-GWS1-TEID的映射关系，并向P-GW发送创建集群承载响应，携带权利要求8所述的S-GWS5/S8TEID，完成主叫用户终端和被叫用户终端的集群承载建立。
较佳地，所述MME完成被叫用户终端的集群承载建立之后还包括：
MME通过被叫用户终端所在的eNodeB向被叫用户终端发送话权信息提示，通知被叫用户终端主叫用户终端拥有话权。
较佳地，所述MME通知MTDS集群呼叫建立完成；MTDS通知主叫用户终端单呼建立成功，且拥有话权，进一步包括，
MME向MTDS发送集群呼叫建立确认，通知MTDS集群呼叫建立完成；MTDS通过缺省承载通知主叫用户终端单呼建立成功，并且拥有话权；主叫用户终端向MTDS进行确认。
从以上技术方案可以看出，单呼建立过程中，网路侧寻呼被叫用户终端的过程与发起建立集群承载的过程，以及系统为主、被叫用户终端建立集群承载的过程，都是并行进行的，因此能够有效的减少呼叫建立的时间，达到快速指挥调度的目的。此外，单呼业务建立过程中，当被叫用户终端处于空闲状态时，网络侧先寻呼被叫用户终端，当被叫用户终端响应寻呼后，再为其分配下行无线资源，这样可以保证只在被叫用户终端所在的小区中分配无线资源，有效的节省了无线资源。
附图说明
图1为TD-LTE宽带数字集群通信系统的网络结构示意图；
图2为本发明实施例提出的单呼业务实现方法的流程示意图；
图3为用户终端开机进行附着和集群业务注册的流程图；
图4为本发明方法实施例中的单呼建立过程示意图。
具体实施方式
为使本发明技术方案的技术原理、优点以及技术效果更加清楚，以下通过具体实施例对本发明方案进行详细阐述。
以下以时分长期演进(TD-LTE)宽带数字集群通信系统实现单呼业务为例，对本发明方案进行说明。TD-LTE宽带数字集群通信系统的网络结构如图1所示，包括终端110、宽带无线接入子系统120、网络子系统130、多媒体集群调度子系统140和操作维护子系统150。
终端110通过空中接口或者有线连接与宽带无线接入子系统120或者多媒体集群调度子系统130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。所述终端从类型上分为用户终端和调度台两类，进一步地，所述用户终端的类型包括手持终端、车载台和固定台等，所述调度台的类型包括有线调度台和无线调度台。
宽带无线接入子系统120由基站(eNodeB)组成。eNodeB中增加了无线集群调度功能(RTDF，RadioTrunkingDispatchFunction)模块，负责集群业务的相关处理，包括从网络子系统130中的移动管理实体(MME)接收集群控制信令，为终端110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)，以及将从网络子系统130中的服务网关(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终端110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。
网络子系统130主要由MME、S-GW、分组数据网络网关(P-GW)、归属用户服务器(HSS)和策略与计费规则功能实体(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-GW是连接宽带无线接入子系统120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-GW和MTDS，根据用户发起的业务类型，请求预定义的策略和计费控制(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。
多媒体集群调度子系统140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。MTDS基于会话初始协议(SIP)服务器构建，是集群业务调度的控制中心，完成语音调度、数据调度和视频调度的统一会话控制和资源调度，包括建立、维护和释放各种集群业务会话(如，组呼/可视组呼、单呼/可视组呼、视频监控等)，进行话权管理和调度。此外，MTDS还负责用户管理和业务数据流的分发功能，并提供有线调度台与集群系统之间的信令和数据通道。录音/录像服务器用于完成集群系统中语音、数据和视频的存储与查询。应用服务器包括语音服务器、数据服务器、视频服务器、图像智能分析服务器等各种应用服务器，为集群用户提供各种行业应用。互联互通网关可实现与PSTN、蜂窝移动通信网(如GSM/TD-SCDMA/LTE等)和其它集群系统(如TETRA/Gota/GT800等)的互联互通。
操作维护子系统150提供对网络设备的维护接口，收集、监视网络的运行信息和状况，并能够按照行业用户的要求生成系统运行报告，为网络规划和调整提供依据。根据业务划分，操作维护子系统包括五个功能部件：安全管理、配置管理、故障管理、性能管理和其它管理。为支持虚拟专网功能，操作维护子系统应提供行业集团用户使用的用户管理终端，以实现对行业集团内用户的管理功能。
图2示出了本发明实施例提出的单呼业务实现方法的流程，包括以下步骤：
步骤201：用户终端开机执行附着过程，建立缺省承载，并在MTDS进行集群业务注册。步骤201为每个集群用户终端开机后必须执行的步骤。
步骤202：主叫用户终端向MTDS请求建立单呼；MTDS对主叫用户终端鉴权，若鉴权通过，则MTDS指示MME发起创建集群会话过程。
本步骤中，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；如果不是，则首先发起服务请求(ServiceRequest)过程，建立缺省承载的无线承载和S1承载，然后通过缺省承载向MTDS请求建立单呼。服务请求过程为TD-LTE系统的标准信令过程。
MTDS接收到来自主叫用户终端的单呼建立请求后，根据主叫用户的集群签约信息对主叫用户进行鉴权，如果鉴权不通过，则拒绝主叫用户的单呼建立请求，结束流程；如果鉴权通过，并且系统采用了动态的PCC规则，则MTDS向PCRF发送应用/业务信息，PCRF保存应用/业务信息，并向MTDS进行确认；如果MTDS没有被叫用户终端的集群签约信息，则MTDS向HSS请求被叫用户终端的集群签约信息；随后，MTDS指示MME发起单呼建立过程。
步骤203a：MME指示eNodeB寻呼处于空闲状态的被叫用户终端，使之与网络建立连接。
MME收到MTDS的集群呼叫建立指示后，如果发现被叫用户终端处于空闲状态，则MME通知被叫用户终端所在跟踪区的eNodeB寻呼被叫用户终端；被叫用户终端接收到寻呼后，则会发起随机接入过程和RRC连接建立过程，通过其所在的eNodeB向MME返回寻呼响应；
步骤203b：MME发起单呼建立过程，建立此次单呼呼叫的集群承载。
与步骤203a并行地，MME通过S-GW指示P-GW发起创建集群承载过程；P-GW收到创建集群承载指示后，会发起IP-Can会话/修改过程，此过程中，PCRF根据主叫用户终端请求的业务类型以及集群签约信息，生成动态的PCC规则并下发给P-GW；P-GW发起创建集群承载过程，分配P-GWS5/S8-TEID，并向S-GW发送携带P-GWS5/S8-TEID的创建集群承载请求；S-GW分配相应的S-GWS1-TEID和S-GWS5/S8-TEID，记录S-GWS5/S8-TEID和P-GWS5/S8-TEID之间的映射关系，并向MME发送携带S-GWS1-TEID的创建集群承载请求。
步骤204a、为主叫用户终端分配上行无线资源和下行共享无线资源，建立集群承载。
本步骤中，MME请求主叫用户终端所在的eNodeB建立集群上下文，请求主叫用户终端激活集群承载上下文；主叫用户终端所在的eNodeB为主叫用户终端分配上行无线资源和下行共享无线资源后，向主叫用户终端发起RRC连接重配置过程，将无线资源描述及相关配置信息发送给主叫用户终端；主叫用户终端根据接收到的信息配置自身各层参数，并向其所在的eNodeB返回响应，完成无线承载建立；随后，该eNodeB向MME返回携带eNodeBS1-TEID的建立集群上下文响应，主叫用户终端向MME返回激活集群上下文响应；
MME收到主叫用户终端所在eNodeB的建立集群上下文响应和主叫用户终端的激活集群上下文响应后，向S-GW发送携带所述eNodeBS1-TEID的创建集群承载响应，S-GW记录所述eNodeBS1-TEID与S-GWS1-TEID的映射关系，并向P-GW发送创建集群承载响应，携带步骤203a中分配的S-GWS5/S8TEID，完成集群承载建立。
步骤204b：为被叫用户终端分配下行共享无线资源，建立集群承载。
与步骤204a并行地，MME请求被叫用户终端所在的eNodeB建立集群上下文，请求被叫用户终端激活集群承载上下文；被叫用户终端所在的eNodeB为被叫用户终端分配下行共享无线资源后，向被叫用户终端发起RRC连接重配置过程，将无线资源描述及相关配置信息发送给被叫用户终端；被叫用户终端根据接收到的信息配置自身各层参数，并向其所在的eNodeB返回响应，完成无线承载建立；随后，该eNodeB向MME返回携带eNodeBS1-TEID的建立集群上下文响应，主叫用户终端向MME返回激活集群上下文响应；
特别地，当被叫用户终端与主叫用户终端处于同一个小区时，eNodeB只需分配一个下行共享资源供被叫用户终端与主叫用户终端使用即可。
MME收到被叫用户终端所在eNodeB的建立集群上下文响应和被叫用户终端的激活集群上下文响应后，向S-GW发送携带所述eNodeBS1-TEID的创建集群承载响应，S-GW记录所述eNodeBS1-TEID与S-GWS1-TEID的映射关系，并向P-GW发送创建集群承载响，携带步骤203a中分配的S-GWS5/S8TEID，完成集群承载建立。
随后，MME通过被叫用户终端所在的eNodeB向被叫用户终端发送话权信息提示，通知被叫用户终端主叫用户终端拥有讲话权。
步骤205：MME通知MTDS集群呼叫建立完成，MTDS通知主叫用户终端单呼建立成功，且拥有话权。
MME向MTDS发送集群呼叫建立确认，通知MTDS集群呼叫建立完成；MTDS通过缺省承载通知主叫用户终端单呼建立成功，并且拥有话权；主叫用户终端向MTDS进行确认。
至此，此次单呼建立完成。后续，即可进入正常的通话过程。
图3为用户终端开机进行附着和集群业务注册的流程图，对应于图2中的步骤201。
与TD-LTE系统的标准附着过程相比，此过程中MME需要向MTDS发送位置更新，通知MTDS用户终端开机，并由此MME为其提供服务。
附着过程完成后，用户终端通过附着过程中建立的缺省承载在MTDS进行集群业务注册；注册成功后，MTDS向用户终端进行确认。如何鉴权为现有技术，不再赘述。所述缺省承载由用户终端与eNodeB之间的无线承载、eNodeB与S-GW之间的S1承载以及S-GW和P-GW之间的S5/S8承载组成。
集群业务注册完成后，用户终端处于连接状态(CONNECTED)，如果此后该用户终端较长时间未与网络侧进行信息交互，则会转到空闲状态(IDLE)，此时系统将删除所建立的缺省承载中的无线承载和S1承载。
图3中与现有技术中相同的步骤不再赘述。
图4为本发明方法实施例中的单呼建立过程示意图。如图4所示，UE1为主叫用户终端，eNodeB1为主叫用户终端所在的eNodeB；UE2为被叫用户终端，eNodeB2为被叫用户终端所在的eNodeB。
401～402、如果发起单呼业务时，主叫用户终端(UE1)处于连接状态，则主叫用户输入被叫用户号码，按下呼叫发起键时，直接通过缺省承载将SIP(INVITE)消息发送给MTDS，请求建立单呼；如果发起单呼业务时，主叫用户终端处于空闲状态，则当主叫用户输入被叫用户号码，按下呼叫发起键时，需要先发起服务请求(ServiceRequest)过程，建立缺省承载的无线承载和S1承载，随后主叫用户终端通过缺省承载发送SIP(INVITE)到MTDS；SIP消息中携带主叫用户号码、被叫用户号码、业务类型、呼叫类型、紧急标识等信息。服务请求过程是TD-LTE移动通信系统的标准信令过程。
403～405、MTDS收到单呼建立请求后，如果没有主叫用户终端的集群签约信息，则MTDS向HSS请求主叫用户终端的集群签约信息，并对主叫用户终端进行鉴权。
MTDS与HSS进行交互，请求主叫用户的集群签约信息，对主叫用户进行鉴权，鉴权内容包括是否有权发起单呼业务等。如果鉴权不通过，则MTDS向主叫用户终端返回带有拒绝原因的SIP(BYE)，此次单呼建立过程结束；如果鉴权通过，并且系统采用了动态的PCC规则，则MTDS向PCRF发送应用/业务信息，PCRF保存应用/业务信息，并向MTDS返回确认消息。
407、如果MTDS没有被叫用户终端的集群签约信息，则MTDS向HSS请求被叫用户终端的集群签约信息。
408、MTDS向MME发送集群呼叫建立指示(TrunkingCallSetupCommand)，通知MME发起此次集群呼叫的建立过程。消息中包括主叫用户号码、被叫用户号码、语音/数据/视频端口号、MTDS用户面地址、缺省QoS参数、话权信息提示等。
409a～411a、MME收到MTDS的集群呼叫建立指示后，如果发现被叫用户终端处于空闲状态，则MME通知被叫用户终端所在跟踪区的eNodeB寻呼(Paging)被叫用户终端；被叫用户终端接收到寻呼消息后，发现如果是半双工的集群单呼呼叫，则会发起随机接入过程和RRC连接建立过程，并通过eNodeB2向MME返回寻呼响应(PagingResponse)。
409b～411b、MME发起集群呼叫建立过程，建立此次集群呼叫的集群承载。
MME向S-GW发送创建集群承载指示(CreateTrunkingBearerCommand)，消息中携带集群承载标识、MME控制面隧道端点标识(TEID)等信息；S-GW向P-GW转发创建集群承载指示；
如果系统采用了动态的策略和计费控制(PCC)规则，则P-GW会发起IP-Can会话建立/修改(IP-CanSessionSetup/Modification)过程，此过程中，PCRF根据主叫用户终端请求的业务类型以及集群签约信息，生成动态的PCC规则并下发给P-GW，P-GW发起创建集群承载过程；
P-GW向S-GW发送创建集群承载请求(CreateTrunkingBearerRequest)，携带P-GW分配的P-GWS5/S8-TEID；S-GW分配相应的S-GWS1-TEID和S-GWS5/S8-TEID，通过创建集群承载请求将S-GWS1-TEID发送给MME。
412a～418a、为主叫用户终端分配上行无线资源和下行共享无线资源，建立集群承载。
MME向eNodeB1发送集群上下文建立请求，包含激活集群承载上下文请求；
eNodeB1向主叫用户终端发送RRC连接重配置消息来修改已经建立的RRC连接，完成无线承载的建立，此消息中包含上行无线资源描述、下行共享无线资源描述以及其它相关配置信息；主叫用户终端根据eNodeB1的指示配置好各层以后，会向eNodeB1发送RRC连接重配置完成确认无线承载已经建立；
eNodeB1向MME发送集群上下文建立响应，此消息中包含了eNodeB1分配的eNodeBS1-TEID；
主叫用户终端通过eNodeB1向MME发送上行NAS传输，包含激活集群承载上下文响应；
MME向S-GW发送创建集群承载响应，消息中携带eNodeBS1-TEID；S-GW向P-GW发送创建集群承载响应，消息中携带步骤409b～411b中分配的S-GWS5/S8TEID，完成集群承载建立。
412b～418b、为被叫用户终端分配下行共享无线资源，建立集群承载。
MME向eNodeB2发送集群上下文建立请求，包含激活集群承载上下文请求；
eNodeB2向被叫用户终端发送RRC连接重配置来修改已经建立的RRC连接，完成无线承载的建立，此消息中包含下行共享无线资源描述以及其它相关配置信息；被叫用户终端根据eNodeB2的指示配置好各层以后，会向eNodeB2发送RRC连接重配置完成确认无线承载已经建立；
特别地，当被叫用户终端与主叫用户终端处于同一个小区时，eNodeB只需分配一个下行共享资源供被叫用户终端与主叫用户终端使用即可。
eNodeB2向MME发送集群上下文建立响应，此消息中包含了eNodeB2分配的eNodeBS1-TEID；
被叫用户终端通过eNodeB2向MME发送上行NAS传输，包含激活集群承载上下文响应；
MME向S-GW发送创建集群承载响应，消息中携带eNodeBS1-TEID；S-GW向P-GW发送创建集群承载响应，消息中携带步骤409b～411b中分配的S-GWS5/S8TEID，完成集群承载建立。
419b、MME收到eNodeB2返回的集群上下文建立响应，并完成集群承载的建立后，MME随即通过eNodeB2向被叫用户终端发送话权信息提示。
420、MME收到eNodeB1和eNodeB2发送的集群上下文建立响应后，向MTDS返回集群呼叫建立确认。
421～422、MTDS通过缺省承载向主叫用户终端发送SIP(200OK)，通知主叫用户终端单呼建立成功，同时通知主叫用户终端拥有话权，可以开始讲话；主叫用户终端向MTDS发送SIP(ACK)进行确认。
至此，单呼建立完成，主、被叫用户终端进入通话状态。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
Claims (11)
1.一种半双工单呼业务实现方法，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各用户终端开机执行附着过程，建立缺省承载，并进行集群业务注册，此过程中，终端通过MME通知MTDS终端开机，MTDS记录终端附着的MME；其特征在于，当需要建立单呼呼叫时，该方法包括：
主叫用户终端向多媒体集群调度服务器MTDS请求建立单呼呼叫；
MTDS向移动管理实体MME发送集群呼叫建立指示；
MME收到集群呼叫建立指示后，如果发现被叫用户终端处于空闲状态，MME通知被叫用户终端所在跟踪区的基站eNodeB寻呼被叫用户终端；被叫用户终端接收到寻呼后，发起随机接入过程和无线资源控制RRC连接建立过程，通过其所在的eNodeB向MME返回寻呼响应；MME为本次呼叫建立集群承载，TD-LTE宽带数字集群通信系统并行地为主叫用户终端和被叫用户终端分配无线资源；
MME通知MTDS集群呼叫建立完成；
MTDS通知主叫用户终端单呼建立成功，且主叫用户终端拥有话权。
2.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MTDS请求建立单呼的过程包括：
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；如果不是，则首先发起服务请求过程，建立缺省承载的无线承载和S1承载，然后通过所建立的缺省承载向MTDS请求建立单呼。
3.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MTDS请求建立单呼的步骤包括：主叫用户终端向MTDS发送至少携带主叫用户号码、被叫用户号码、业务类型、呼叫类型和紧急标识的请求消息；其中呼叫类型中表明此次呼叫是半双工的集群单呼。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述MTDS向移动管理实体MME发送集群呼叫建立指示包括：
MTDS接收到来自所述主叫用户终端的单呼建立请求后，对所述主叫用户终端进行鉴权，如果鉴权不通过，则拒绝所述主叫用户终端的单呼建立请求，结束流程；如果鉴权通过，则MTDS向移动管理实体MME发送集群呼叫建立指示。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述MTDS指示MME发起集群呼叫建立过程之前，进一步包括：如果系统采用了动态的策略和计费控制PCC规则，则MTDS向策略与计费规则功能实体PCRF发送应用/业务信息；PCRF保存应用/业务信息，并向MTDS回复确认消息。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述MTDS向移动管理实体MME发送集群呼叫建立指示之前，进一步包括：如果MTDS没有被叫用户终端的集群签约信息，则MTDS通过与归属用户服务器HSS交互，获得被叫用户终端的集群签约信息。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述MME为本次呼叫建立集群承载的过程进一步包括：
所述MME通过服务网关S-GW指示分组数据网络网关P-GW发起创建集群承载过程；
P-GW收到创建集群承载指示后，会发起IP-Can会话建立/修改过程，此过程中，PCRF根据主叫用户终端请求的业务类型以及集群签约信息，生成动态的PCC规则并下发给P-GW；
P-GW发起创建集群承载过程，分配P-GWS5/S8-TEID，并向S-GW发送携带P-GWS5/S8-TEID的创建集群承载请求；
所述S-GW分配相应的S-GWS1-TEID和S-GWS5/S8-TEID，并向MME发送携带S-GWS1-TEID的创建集群承载请求。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述MME寻呼被叫用户终端的过程和MME为本次呼叫建立集群承载的过程是并行进行的。
9.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并行地为主叫用户终端和被叫用户终端分配无线资源过程包括：
所述MME分别请求主叫用户终端所在的eNodeB和被叫用户终端所在的eNodeB建立集群上下文，并请求主叫用户终端和被叫用户终端激活集群承载上下文；
主叫用户终端所在的eNodeB为主叫用户终端分配上行无线资源和下行共享无线资源，并向主叫用户终端发起RRC连接重配置过程，将无线资源描述及相关配置信息发送给主叫用户终端；被叫用户终端所在的eNodeB为被叫用户终端分配下行共享无线资源后，向被叫用户终端发起RRC连接重配置过程，将无线资源描述及相关配置信息发送给被叫用户终端；
主叫用户终端和被叫用户终端根据接收到的信息配置自身各层参数，并分别向其所在的eNodeB返回响应，完成无线承载建立；
主叫用户终端和被叫用户终端所在的eNodeB分别向MME返回携带eNodeBS1-TEID的建立集群上下文响应；
主叫用户终端和被叫用户终端分别向MME返回激活集群承载上下文响应；
MME收到主叫用户终端和被叫用户终端所在eNodeB的建立集群上下文响应，以及主叫用户终端和被叫用户终端的激活集群上下文响应后，分别向S-GW发送携带所述eNodeBS1-TEID的创建集群承载响应，S-GW记录所述eNodeBS1-TEID与S-GWS1-TEID的映射关系，并向P-GW发送创建集群承载响应，携带S-GWS5/S8-TEID，完成主叫用户终端和被叫用户终端的集群承载建立。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述MME完成被叫用户终端的集群承载建立之后还包括：
MME通过被叫用户终端所在的eNodeB向被叫用户终端发送话权信息提示，通知被叫用户终端主叫用户终端拥有话权。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述MME通知MTDS集群呼叫建立完成；MTDS通知主叫用户终端单呼建立成功，且拥有话权，进一步包括，
MME向MTDS发送集群呼叫建立确认，通知MTDS集群呼叫建立完成；MTDS通过缺省承载通知主叫用户终端单呼建立成功，并且拥有话权；主叫用户终端向MTDS进行确认。
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