CN104284299A - 集群多播决策方法、集群终端及集群服务器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种集群多播决策方法，包括：集群服务器获取多播业务的临时业务标识和对应的多播服务区标识列表，将获取的多播业务的临时业务标识和对应的多播服务区标识列表发送至集群组终端；接收到所述集群组终端返回的多播业务的接收能力信息后，进行多播、单播决策。本发明还公开了一种集群终端及集群服务器。本发明的技术方案，集群服务器获取集群组内各终端的多播业务的接收能力信息，并据此进行单播、多播决策，从而更好地满足了LTE系统的集群功能，拓展了集群中继功能的应用范围，提升了通信系统的服务能力，提升了用户体验。

Description

集群多播决策方法、集群终端及集群服务器

技术领域

本发明涉及集群技术，尤其涉及一种集群多播决策方法、集群终端及集群服务器。

背景技术

集群通信系统是一种用于集团调度指挥通信的移动通信系统，广泛应用于公安、消防等公共安全领域。集群通信的最大特点是话音通信采用PTT（Push ToTalk），以一按即通的方式接续，被叫无需摘机即可接听，且接续速度较快，并能支持群集群组呼叫等功能，其运作方式以单工、半双工为主，主要采用信道动态分配方式，并且用户具有不同的优先等级和特殊功能，通信时可以一呼百应，主要应用在专业移动通信领域。集群系统通过共享信道传输数据从而节约资源，提高效率。

长期演进（LTE，Long Term Evolution）是第三代合作伙伴计划（3GPP，3rd Generation Partnership Project）标准集群组织发展的一种4G无线通信技术。随着全球LTE部署加快，公共安全部门也希望LTE能够支持集群业务。目前3GPP正在定义的LTE支持集群业务的架构如图1所示。图1中，LTE系统网元的功能如下：

终端：也叫用户设备（UE，User Equipment）在有无线覆盖的情况下，用户设备通过无线空口接入基站，并接入到核心网。

演进的基站（eNodeB，evolved NodeB），主要为终端的接入提供无线资源，同时控制面与移动管理单元通过S1-C接口互通，用户面与服务网关通过S1-U接口互通。eNodeB通过广播通知终端目前的小区信息，终端根据这些小区信息接入基站。

移动管理单元（MME，Mobility Management Element）是控制面实体，临时存储用户数据的服务器，负责用户接入认证，移动性管理和承载管理等功能。

服务网关（SGW，Serving Gateway）是供终端在2G\3G和LTE移动的锚点，如果终端处于空闲态下，则SGW还能通过MME对终端进行寻呼。

PDN网关（PGW，PDN Gateway）：终端通过PGW接入业务网络。PGW为终端分配IP地址，并对承载的服务质量（QoS，Quality of Service）进行管理。

GCSE AS是集群应用服务器，主要功能包括集群业务集群组的管理、呼叫建立、释放和管理等功能。UE和GCSE AS之间通过GC1接口连接，GC1接口的主要用于为UE提供GCSE AS注册、发起集群组呼叫、请求话权等的功能。

可选的，集群组配置有地理区域信息，只有处于该地理区域信息的集群组成员，能够发送和接收所述集群组的数据。

为了支持集群业务，新增逻辑网元多播服务网元（MuS，Multipoint Service）主要功能是为集群组通信业务应用服务器（GCSE AS，Group CommunicationService Enabler application server）提供集群组呼叫业务。MuSE通过Gc2接口，从GCSE AS收到集群组呼叫相关信息，通过Gc4接口和MME相连，建立集群组呼叫，并将收到的媒体通过Gc3接口发给基站，基站再通过共享信道发给集群组内所有用户。

GCSE AS发下行数据有两种方式：单播和多播。单播即GCSE AS将下行数据点对点发给终端，这些数据将通过EPC承载发给终端。多播即GCSE AS将下行数据发给MuSe，MuSe再将数据发给基站，然后由基站再广播给终端。GCSE AS需要决策下行数据是采用单播还是多播。但如何决策下行数据的播放方式，当前的通信协议尚未涉及，也无相关解决方案可供参考。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种集群多播决策方法、集群终端及集群服务器，能实现基于集群的多播业务。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种集群多播决策方法，包括：

集群服务器获取多播业务的临时业务标识和对应的多播服务区标识列表，将获取的多播业务的临时业务标识和对应的多播服务区标识列表发送至集群组终端；

接收到所述集群组终端返回的当前位置能否接收所述多播业务的指示信息后，进行多播、单播决策。

优选地，所述方法还包括：

所述集群组终端通过读取当前驻留的小区广播信息，检测当前服务小区属于与所述临时业务标识对应的多播服务区列表时，确定所述集群组终端能接收所述多播业务，否则不能接收所述多播业务。

优选地，所述方法还包括：

所述集群组终端通过读取当前驻留的小区广播信息，检测移动目标小区的服务区属于与所述临时业务标识对应的多播服务区列表时，确定所述集群组终端能接收所述多播业务，否则不能接收所述多播业务。

优选地，所述集群服务器获取多播业务的临时业务标识和对应的多播服务区标识列表，包括：

所述集群服务器向多播服务网元发送携带有集群组标识的消息，并接收所述多播服务网元返回的所示集群组的临时业务标识。

优选地，所述携带有集群组标识的消息还携带有所述集群组所对应的地理区域信息；所述集群服务器还接收所述多播服务网元返回所述地理区域信息对应的多播服务区标识列表。

优选地，所述方法还包括：

所述集群服务器根据集群组终端返回的当前位置能否接收所述多播业务的指示信息，统计能够接收所述多播业务的终端数，进行单播、多播决策。

一种集群终端，包括读取模块、检测模块、确定模块和发送模块，其中：

读取模块，用于读取当前驻留的小区广播信息；

检测模块，用于检测移动目标小区的服务区是否属于与所述临时业务标识对应的多播服务区列表，以及，检测移动目标小区的服务区是否属于与所述临时业务标识对应的多播服务区列表；

确定模块，所述检测模块的检测结果为是时，确定所述集群组终端能接收所述多播业务，检测结果为否时，确定所述集群组终端不能接收所述多播业务；

发送模块，用于将能否接收所述多播业务的信息发送至集群服务器。

一种集群服务器，包括获取模块、发送模块、接收模块和决策模块，其中：

获取模块，用于获取多播业务的临时业务标识和对应的多播服务区标识列表；

发送模块，用于将获取的多播业务的临时业务标识和对应的多播服务区标识列表发送至集群组终端；

接收模块，用于接收所述集群组终端返回的当前位置能否接收所述多播业务的指示信息；

决策模块，用于根据所述集群组终端的当前位置能否接收所述多播业务的指示信息进行多播、单播决策。

优选地，所述获取模块，用于向多播服务网元发送携带有集群组标识的消息，并接收所述多播服务网元返回的所示集群组的临时业务标识。

优选地，所述携带有集群组标识的消息还携带有所述集群组所对应的地理区域信息；所述获取模块，还用于接收所述多播服务网元返回所述地理区域信息对应的多播服务区标识列表。

优选地，所述决策模块，还用于根据集群组终端返回的当前位置能否接收所述多播业务的指示信息，统计能够接收所述多播业务的用户数，进行单播、多播决策。

本发明中，集群服务器获取多播业务的临时业务标识和对应的多播服务区标识列表，将获取的多播业务的临时业务标识和对应的多播服务区标识列表发送至集群组终端；接收到所述集群组终端返回的多播业务的接收能力信息后，进行多播、单播决策。本发明的技术方案，集群服务器获取集群组内各终端的多播业务的接收能力信息，并据此进行单播、多播决策，从而更好地满足了LTE系统的集群功能，拓展了集群中继功能的应用范围，提升了通信系统的服务能力，提升了用户体验。

附图说明

图1为LTE支持集群的逻辑架构示意图；

图2为本发明实施例的注册流程示意图；

图3为本发明实施例的通信建立流程示意图；

图4为本发明实施例的集群通信建立流程示意；

图5为本发明实施例的终端移入多播区域的流程示意图；

图6为本发明实施例的集群终端的组成结构示意图；

图7为本发明实施例的集群服务器的组成结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下举实施例并参照附图，对本发明进一步详细说明。

图2为本发明实施例的注册流程示意图，如图2所示，本发明实施例的注册流程包括以下步骤：

步骤201，GCSE AS决定对某个集群组发起多播业务，或者希望修改集群组的地理区域信息，于是向MuSe发送集群组业务请求，集群组业务请求消息中携带有即将发起集群业务的集群组标识，以及集群组的地理区域信息。MuSe的一种实现方式是向广播多播服务中心（BMSC，Broadcast Multicast ServiceCenter）和媒体多播广播服务网关（eMBMS Gateway，MultimediaBroadcast/Multicast Service Gateway）请求获取临时业务标识（TMGI，TemporaryMobile Group Identity），即GCSE AS将向BMSC请求临时业务标识（TMGI，Temporary Mobile Group Identity）。

步骤202，MuSe为该集群组分配一个全球唯一的临时业务标识，并且MuSe根据静态配置，将GCSE AS请求的地理区域信息，生成对应的多播服务区列表。MuSe将临时业务标识和多播服务区标识列表返回给GCSE AS。多播服务区标识的一种实现方式是MBFSN区域标识，临时业务标识即BMSC返回的TMGI，该标识将用于空口广播消息唯一标识一个集群组或者集群组的一个业务。

下面的步骤203a和步骤203b仅用于GCSE AS获得临时业务标识时、尚未在GCSE AS注册的终端，步骤204仅用于GCSE AS请求临时业务标识时、已经在GCSE AS注册的终端。

步骤203a，终端在LTE注册之后，获得IP地址，然后向GCSE AS发起注册请求，带有终端的应用层标识信息和终端的IP地址信息。

步骤203b，GCSE AS对该用户进行鉴权，以确定的确是集群组用户。GCSEAS检查目前该集群组有正在进行中的多播业务，于是在注册响应中将集群组对应的临时业务标识以及对应的多播服务区标识列表返回给终端。

步骤204，如果终端已经在GCSE AS注册则GCSE AS通过通知消息将集群组的临时业务标识以及对应的多播服务区标识列表返回给终端。

步骤205，UE收到之后，监听基站的空口广播消息，基站广播消息中包含了本小区支持的服务区标识，因此终端能够判断当前小区的服务区是否在步骤203b/204收到的多播服务区列表内。

步骤206，如果当前小区的服务区在多播服务区列表内，于是终端向GCSEAS发送通知消息，带有对应的临时业务标识，告知用户当前位置能够接收该临时业务标识所代表的多播业务。GCSE AS保存该信息。

步骤207，随着用户的移动，当用户检测到当前小区的服务区标识已经不在多播服务区列表内。

步骤208，终端向GCSE AS发送通知消息，带有对应的临时业务标识，告知用户当前位置不能够接收该临时业务标识所代表的多播业务。GCSE AS保存该信息。

通过上述步骤，GCSE AS知道本集群组内哪些用户可以用多播通信，哪些用户必须用单播通信。

图3为本发明实施例的通信建立流程示意图，如图3所示，本发明实施例的通信建立流程包括以下步骤：

步骤301，GCSE AS发起集群通信，该步骤可以由集群组内用户发起也可以由第三方发起。

步骤302，GCSE AS进行单播还是多播决策。依照实施例2，GCSE AS能够知道目前有多少终端能够接收多播数据，如果能够接收多播的终端比较多，为了节约空口资源，可以决策采用多播，执行后面305、306和307；如果能够接收多播的终端比较少，则GCSE AS可能决策采用单播，执行后面步骤303和步骤304。

步骤303，GCSE AS决策采用单播发送，GCSE AS和终端之间建立单播承载。

步骤304，GCSE AS将集群下行数据通过该单播承载发送给终端。

步骤305，GCSE AS决策采用多播发送，GCSE AS向MuSe发起会话开始请求。

步骤306，MuSe通过MME将多播服务区内的基站加入到IP集群组播集群组内，基站开始广播本临时业务标识以及对应的多播无线资源。

步骤307，MuSe通过IP集群组播将下行数据发送给多播服务区内的基站，基站再将数据广播给终端。终端首先读取多播无线资源，然后接收多播数据。

图4为本发明实施例的终端移出多播区域的流程示意图，如图4所示，本发明实施例的终端移出多播区域的流程包括以下步骤：

步骤401，终端在接收多播数据的同时，监听当前小区的广播信息，发现当前小区的服务区已经不在多播服务区列表内。

步骤402，终端向GCSE AS发送通知消息，带有对应的临时业务标识，告知用户当前位置已经不能够接收该临时业务标识所代表的多播业务；

步骤403，GCSE AS决策采用单播方式发送；

步骤404，GCSE AS决策采用单播方式发送，GCSE AS和终端之间建立单播承载。

步骤405，GCSE AS将集群下行数据通过该单播承载发送给终端。

终端还能够通过读取本小区的广播信息中所包括的其他周围小区的多播服务区标识，如果终端判断用户即将移动到下一个小区，而下一个小区不在所述业务的多播服务区列表内，则终端也可以触发402步。这样的好处是可以减少多播到单播切换丢包率。

图5为本发明实施例的终端移入多播区域的流程示意图，如图5所示，本发明实施例的终端移入多播区域的流程包括以下步骤：

步骤501，终端在接收单播数据的同时，监听当前小区的广播信息，发现当前小区的服务区已经处于多播服务区列表内。

步骤502，终端开始接收多播数据；

步骤503，终端向GCSE AS发送通知消息，带有对应的临时业务标识，告知用户当前位置已经能够接收该临时业务标识所代表的多播业务；

步骤504，终端发起删除单播承载。

图6为本发明实施例的集群终端的组成结构示意图，如图6所示，本发明实施例的集群终端包括读取模块60、检测模块61、确定模块62和发送模块63，其中：

读取模块60，用于读取当前驻留的小区广播信息；

检测模块61，用于检测移动目标小区的服务区是否属于与所述临时业务标识对应的多播服务区列表，以及，检测移动目标小区的服务区是否属于与所述临时业务标识对应的多播服务区列表；

确定模块62，所述检测模块的检测结果为是时，确定所述集群组终端能接收多播业务，检测结果为否时，确定所述集群组终端不能接收多播业务；

发送模块63，用于将能否接收所述多播业务的信息发送至集群服务器；即当集群终端确定自身的多播业务业务能力后，上报至集群服务器。

本领域技术人员应当理解，图6中所示的集群终端中的各处理单元的实现功能可参照前述集群多播决策方法的相关描述而理解。本领域技术人员应当理解，图6所示的集群终端中各处理单元的功能可通过运行于处理器上的程序而实现，也可通过具体的逻辑电路而实现。

图7为本发明实施例的集群服务器的组成结构示意图，如图7所示，本发明实施例的集群服务器包括获取模块70、发送模块71、接收模块72和决策模块73，其中：

获取模块70，用于获取多播业务的临时业务标识和对应的多播服务区标识列表；

发送模块71，用于将获取的多播业务的临时业务标识和对应的多播服务区标识列表发送至集群组终端；

接收模块72，用于接收所述集群组终端返回的当前位置能否接收所述多播业务的指示信息；

决策模块73，用于根据所述集群组终端的当前位置能否接收所述多播业务的指示信息进行多播、单播决策。

所述获取模块70，用于向多播服务网元发送携带有集群组标识的消息，并接收所述多播服务网元返回的所示集群组的临时业务标识。

所述携带有集群组标识的消息还携带有所述集群组所对应的地理区域信息；所述获取模块70，还用于接收所述多播服务网元返回所述地理区域信息对应的多播服务区标识列表。

上述决策模块73，还用于根据集群组终端返回的当前位置能否接收所述多播业务的指示信息，统计能够接收的多播业务的用户数，进行单播、多播决策。

本发明中，决策模块73可根据当前集群组终端中支持多播业务的数量而确定采用多播方式或单播方式进行业务数据发送。

本领域技术人员应当理解，图7中所示的集群服务器中的各处理单元的实现功能可参照前述集群多播决策方法的相关描述而理解。本领域技术人员应当理解，图7所示的集群服务器中各处理单元的功能可通过运行于处理器上的程序而实现，也可通过具体的逻辑电路而实现。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所集群组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种集群多播决策方法，其特征在于，所述方法包括：

集群服务器获取多播业务的临时业务标识和对应的多播服务区标识列表，将获取的多播业务的临时业务标识和对应的多播服务区标识列表发送至集群组终端；

接收到所述集群组终端返回的当前位置能否接收所述多播业务的指示信息后，进行多播、单播决策。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述集群组终端通过读取当前驻留的小区广播信息，检测当前服务小区属于与所述临时业务标识对应的多播服务区列表时，确定所述集群组终端能接收所述多播业务，否则不能接收所述多播业务。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述集群组终端通过读取当前驻留的小区广播信息，检测移动目标小区的服务区属于与所述临时业务标识对应的多播服务区列表时，确定所述集群组终端能接收所述多播业务，否则不能接收所述多播业务。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述集群服务器获取多播业务的临时业务标识和对应的多播服务区标识列表，包括：

所述集群服务器向多播服务网元发送携带有集群组标识的消息，并接收所0多播服务网元返回的所示集群组的临时业务标识。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述携带有集群组标识的消息还携带有所述集群组所对应的地理区域信息；所述集群服务器还接收所述多播服务网元返回所述地理区域信息对应的多播服务区标识列表。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述集群服务器根据集群组终端返回的当前位置能否接收所述多播业务的指示信息，统计能够接收所述多播业务的终端数，进行单播、多播决策。

7.一种集群终端，其特征在于，所述集群终端包括读取模块、检测模块、确定模块和发送模块，其中：

读取模块，用于读取当前驻留的小区广播信息；

检测模块，用于检测移动目标小区的服务区是否属于与所述临时业务标识对应的多播服务区列表，以及，检测移动目标小区的服务区是否属于与所述临时业务标识对应的多播服务区列表；

确定模块，所述检测模块的检测结果为是时，确定所述集群组终端能接收所述多播业务，检测结果为否时，确定所述集群组终端不能接收所述多播业务；

发送模块，用于将能否接收所述多播业务的信息发送至集群服务器。

8.一种集群服务器，其特征在于，所述集群服务器包括获取模块、发送模块、接收模块和决策模块，其中：

获取模块，用于获取多播业务的临时业务标识和对应的多播服务区标识列表；

发送模块，用于将获取的多播业务的临时业务标识和对应的多播服务区标识列表发送至集群组终端；

接收模块，用于接收所述集群组终端返回的当前位置能否接收所述多播业务的指示信息；

决策模块，用于根据所述集群组终端的当前位置能否接收所述多播业务的指示信息进行多播、单播决策。

9.根据权利要求8所述的集群服务器，其特征在于，所述获取模块，用于向多播服务网元发送携带有集群组标识的消息，并接收所述多播服务网元返回的所示集群组的临时业务标识。

10.根据权利要求9所述的集群服务器，其特征在于，所述携带有集群组标识的消息还携带有所述集群组所对应的地理区域信息；所述获取模块，还用于接收所述多播服务网元返回所述地理区域信息对应的多播服务区标识列表。

11.根据权利要求8所述的集群服务器，其特征在于，所述决策模块，还用于根据集群组终端返回的当前位置能否接收所述多播业务的指示信息，统计能够接收所述多播业务的用户数，进行单播、多播决策。