CN104581951A - 一种移动集群通信广播承载的无线资源分配方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种移动集群通信广播承载无线资源分配方法，包括：集群核心网获取参与组呼业务收话终端所驻留的第一小区；集群核心网在所述第一小区为所述组呼业务广播承载分配无线资源。本发明实施例方法仅在有需要参组呼业务的收话终端驻留的小区上为该组呼业务广播承载分配无线资源，与现有技术相比，节约了组呼业务所占用的无线资源，提高了无线资源利用效率。

Description

一种移动集群通信广播承载的无线资源分配方法

技术领域

本发明涉及移动集群通信技术，特别涉及到一种移动集群通信广播承载无线资源分配方法。

背景技术

集群通信系统是为了满足行业用户指挥调度需求而开发的、面向特定行业应用的专用无线通信系统，系统中大量无线用户共享少量无线信道，以指挥调度为主体应用，是一种多用途、高效能的无线通信系统。集群通信系统在政府部门、公共安全、应急通信、电力、民航、石油化工和军队等领域有着广泛的应用市场。

长期演进（简称，LTE）系统具有信道容量大、频谱利用率高、抗干扰能力强等优点，可以很好的满足现代集群通信网络在容量、速率和频谱效率等多方面的需求。

LTE集群通信专网网络构架如图1所示，由调度台、集群核心网和集群基站组成。

其中，调度台是集群通信系统中的特有终端，为调度员或特殊权限的操作人员提供集群业务的调度功能、管理功能。

集群核心网（简称，核心网）是提供集群业务的网络，包含移动管理实体（简称，eMME）、网关（简称，xGW）、签约数据管理中心和鉴权中心（简称，eHSS）、集群控制功能体（简称，TCF）、集群媒体功能体（简称，TMF）五个逻辑实体，这些逻辑实体根据实际部署可合设形成实际网元设备。

集群基站（简称：基站）除了普通LTE基站功能，还支持集群相关功能：集群业务相关的无线资源控制（简称，RRC）信令、集群系统消息在空中接口的调度和发送、集群寻呼消息的调度与发送、集群业务相关信道的映射控制、集群业务无线承载建立和控制、集群业务用户面数据转发、集群业务相关的点对点方式传输的空口无线接入信令的加密和完整性保护、数据的加密。

集群终端（简称：终端）在LTE终端基础上，增加了集群业务和功能。还支持集群相关功能：集群基本和补充业务功能、集群基本和补充业务所需要的逻辑信道和传输信道、集群相关的系统信息和寻呼信息、集群业务的移动性。

它们之间则由D接口、Uu-T接口和S1-T接口相连接。其中：

Uu-T接口：集群终端和集群基站之间的参考点，在Uu接口基础上增加集群相关的无线通信功能。

S1-T接口：集群基站和集群核心网之间的参考点，在S1接口基础上增加集群相关的功能。

D接口：调度台和集群核心网之间的参考点，提供调度台的调度、管理等功能。

在LTE集群通信的组呼业务是组成员终端之间的半双工语音呼叫业务。在组呼业务中，参与组呼业务的终端有两种工作状态，一种是发话状态，一种是收话状态；同一时刻，一个组呼业务中只能有一个发话终端，即在该组呼业务中拥有发话权的终端；一个组呼业务可以有多个收话终端，集群通信终端可以在收到组呼业务请求后，作为收话终端加入该组呼业务；收话终端可以通过申请获得发话权而成为发话终端，此时，原有的发话终端将失去发话权成为收话终端；

组呼业务存在有两种业务承载方式，专用承载和广播承载：

发话终端和网络之间，同时存在专用上下行无线链路，即专用承载，发话终端和网络之间将实时保持上下行同步关系，发话终端从一个基站移动到另外一个基站时候，网络将根据发话终端上报测量信息，发起切换过程。

在一个小区内，同一个组呼业务的收话终端共享一个下行信道，即广播承载，各收话终端在广播承载的无线资源上接收发话终端的语音。

组呼业务中的收话终端可以有多个，并且不同的收话终端可能处在不同的小区覆盖范围内；现有技术中，核心网对组呼业务广播承载的无线资源分配方法是，组呼业务建立时，核心网将在所有小区都为该组呼业务分配广播承载无线资源，在该组呼业务过程中，一直保持各小区为该组呼业务分配的广播承载无线资源，直到该组呼业务结束才释放。而在实际组呼业务中，可能有的小区根本没有该组呼业务的收话终端驻留，此时，现有技术的无线资源分配方式会造成这些小区的无线资源浪费。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种移动集群通信广播承载的无线资源分配方法，以减少移动集群通信组呼业务中无线资源的浪费。

本发明的技术方案为，一种移动集群通信广播承载的无线资源分配方法；

其中，集群核心网处理流程包括：

集群核心网获取参与组呼业务的收话终端所驻留的第一小区；

集群核心网在所述第一小区为所述组呼业务广播承载分配无线资源。

进一步的，所述集群核心网获取组呼业务收话终端所驻留的第一小区包括：

所述收话终端加入所述组呼业务时，集群核心网通过与所述收话终端的无线链路接收所述收话终端上报的第一小区；

或，所述收话终端发起小区重选，重选到所述第一小区驻留后，集群核心网通过与所述收话终端的无线链路获取所述收话终端上报的第一小区。

进一步的，所述集群核心网在所述第一小区为所述组呼业务广播承载分配无线资源包括：

集群核心网检查所述第一小区上是否已为所述组呼业务广播承载分配了无线资源；如果所述第一小区上没有为所述组呼业务广播承载分配无线资源，集群核心网在所述第一小区上为所述组呼业务广播承载分配无线资源。

进一步的，所述方法还包括：

如果存在没有参与所述组呼业务的收话终端驻留的小区，集群核心网释放该小区上为所述组呼业务广播承载分配的无线资源。

进一步的，所述如果存在没有参与所述组呼业务的收话终端驻留的小区，集群核心网释放该小区上为所述组呼业务广播承载分配的无线资源包括：

所述收话终端发起小区重选，从第二小区重选到第一小区驻留后，集群核心网通过与所述收话终端的无线链路获取所述收话终端上报的第一小区；如果所述第二小区没有参与该组呼业务的收话终端驻留；集群核心网释放所述第二小区上该组呼业务广播承载的无线资源；

或，驻留在第二小区的收话终端退出所述组呼业务后，所述集群核心网获取该收话终端所退出的组呼业务；如果所述第二小区没有参与该组呼业务的收话终端驻留；集群核心网释放所述第二小区上该组呼业务广播承载的无线资源。

进一步的，所述方法还包括：

集群核心网在所述第一小区为所述组呼业务广播承载分配无线资源后，通过专网公共控制信道将所述无线资源通知所述终端，或通过与所述收话终端的无线链路将所述无线资源通知所述终端。

本发明技术方案中，终端处理流程包括：

组呼业务的收话终端向集群核心网上报本终端驻留的第一小区；

所述收话终端获取所述第一小区上为所述组呼业务广播承载所分配的无线资源。

进一步的，所述组呼业务的收话终端向集群核心网上报本终端驻留的第一小区包括：

所述收话终端加入所述组呼业务时，发起随机接入过程，建立和集群核心网的无线链路；所述收话终端通过所述无线链路向集群核心网上报终端驻留的第一小区。

或，所述收话终端发起小区重选，重选到所述第一小区驻留后，发起随机接入过程，建立和集群核心网的无线链路；所述收话终端通过所述无线链路向集群核心网上报所述第一小区。

进一步的，所述方法还包括：

所述收话终端退出所述组呼业务后，发起随机接入过程，建立和集群核心网的无线链路，通过所述无线链路通知所述集群核心网本终端退出的组呼业务。

进一步的，所述收话终端获取所述第一小区上为所述组呼业务广播承载所分配的无线资源包括：

所述收话终端通过解读专网公共控制信道的消息获取所述无线资源，或通过与所述集群核心网之间的无线链路获取所述无线资源。

本发明技术方案的优点在于：

收话终端在加入组呼业务时，会将自己的驻留小区通知集群核心网，集群核心网仅在有需要参与该组呼业务的收话终端驻留的小区为该组呼业务广播承载分配无线资源，与现有技术组呼业务建立时集群核心网在所有小区为该组呼业务广播承载分配无线资源的方案相比，节约了无线资源。

进一步，收话终端在小区重选后会将新的驻留小区通知集群核心网，集群核心网根据收话终端的驻留小区变化及时调整各小区上分配的无线资源，在有广播承载无线资源需求的小区上分配无线资源，释放已无需广播承载无线资源的小区上所分配的无线资源，进一步提高了无线资源的利用率。

进一步，收话终端在退出组呼业务后，通知集群核心网，集群核心网没有参与该组呼业务的收话终端驻留的小区上为该组呼业务广播分配的无线资源，与现有技术相比，本实施例的方法能及时的释放没有收话终端参与组呼业务的小区上为广播承载分配的无线资源，提高了无线资源的利用效率。

附图说明

图1是LTE集群通信专网网络结构示意图；

图2是本发明具体实施例1终端处理流程图；

图3是本发明具体实施例1网络处理流程图；

图4是本发明具体实施例2终端处理流程图；

图5是本发明具体实施例2网络处理流程图；

图6是本发明具体实施例3终端处理流程图；

图7是本发明具体实施例3网络处理流程图；

图8是本发明具体实施例4应用场景示意图；

图9是本发明具体实施例4收话终端加入组呼业务无线资源分配流程图；

图10是本发明具体实施例4收话终端小区重选无线资源分配流程图；

图11是本发明具体实施例4收话终端退出组呼业务无线资源分配流程图；

具体实施方式

为进一步说明本发明的技术方案，下面通过具体实施例结合附图详细说明。

具体实施例1

本具体实施例为本发明移动集群通信广播承载的无线资源分配方法的一种优选实施方式，包括，网络处理流程和终端处理流程。

本实施例的应用场景为终端作为收话终端加入组呼业务时。

终端处理流程如图2所示：

101、终端监听集群通信寻呼信道，接收请求本终端加入组呼业务的消息；

本步骤中，处于空闲模式的终端，将根据集群寻呼周期（来自网络的广播系统消息）要求，周期性的解读集群通信寻呼信道，并且将寻呼消息中的寻呼组号和本终端授权组号进行比较；

如果寻呼消息中的寻呼组号和终端授权组号相同，则表明接收到请求本终端加入组呼业务的消息；

102、终端发起随机接入过程，建立和集群核心网的无线链路；

103、终端通过建立的无线链路向集群核心网上报终端所驻留的第一小区；

104、终端获取集群核心网在第一小区为所述组呼业务广播承载分配的无线资源；

优选的，终端可以通过解读专网公共控制信道的消息获取所述无线资源；

优选的，终端可以通过与所述集群核心网之间的无线链路从集群核心网获取所述无线资源；

105、终端在所述无线资源上接收发话终端的语音。

网络处理流程如图3所示：

111、集群核心网接收终端上报的第一小区；

112、集群核心网检查所述第一小区是否已为该组呼业务广播承载分配了无线资源；如果是执行步骤114；否则执行步骤113；

113、集群核心网在所述第一小区上为该组呼业务广播承载分配无线资源；

114、集群核心网将在所述第一小区为该组呼业务广播承载分配的无线资源告知终端。

优选的，集群核心网可以利用专网公共控制信道将所述无线资源告知终端；

优选的，集群核心网也可以通过与终端之间的无线链路将所述无线资源告知终端。

本实施例中，收话终端在加入组呼业务时，会将自己的驻留小区通知集群核心网，集群核心网仅在有需要参与该组呼业务的收话终端驻留的小区为该组呼业务广播承载分配无线资源，与现有技术组呼业务建立时集群核心网在所有小区为该组呼业务广播承载分配无线资源的方案相比，节约了无线资源。

具体实施例2

本具体实施例为本发明移动集群通信广播承载的无线资源分配方法的一种优选实施方式，包括，网络处理流程和终端处理流程。

本实施例的应用场景为收话终端发生小区重选时，在小区重选前，所述收话终端驻留在第二小区。

终端处理流程如图4所示：

201、收话终端发起小区重选过程，从第二小区重选到第一小区驻留；

202、收话终端发起随机接入过程，建立和集群核心网的无线链路；

203、收话终端通过建立的无线链路向集群核心网上报第一小区；

204、收话终端获取集群核心网在第一小区上为所述组呼业务广播承载分配的无线资源；

优选的，终端可以通过解读专网公共控制信道的消息获取所述无线资源；

优选的，终端可以通过与所述集群核心网之间的无线链路从集群核心网获取所述无线资源；

205、收话终端在所述无线资源上接收发话终端的语音。

网络处理流程如图7所示：

211、集群核心网接收终端上报的第一小区；

212、集群核心网检查所述第一小区上是否已为该组呼业务广播承载分配了无线资源；如果是执行步骤314；否则执行步骤313；

213、集群核心网在所述第一小区为该组呼业务广播承载分配无线资源；

214、集群核心网将在第一小区上为该组呼业务广播承载无分配的线资源告知终端；

优选的，集群核心网可以利用专网公共控制信道将所述无线资源告知终端；

优选的，集群核心网也可以通过与终端之间的无线链路将所述无线资源告知终端。

215、集群核心网检查所述第二小区是否还有参与该组呼业务的收话终端驻留，如果有，执行步骤317；否则执行步骤316；

216、集群核心网释放第二小区上该组呼业务广播承载的无线资源；

217、结束本次无线资源分配流程。

本实施例中，收话终端在小区重选后将新的驻留小区通知集群核心网，集群核心网根据收话终端的驻留小区变化及时调整各小区上分配的无线资源，在有广播承载无线资源需求的小区上分配无线资源，释放已无需广播承载无线资源的小区上的无线资源，进一步提高了无线资源的利用率。

具体实施例3

本具体实施例为本发明移动集群通信广播承载的无线资源分配方法的一种优选实施方式，包括，网络处理流程和终端处理流程。

本实施例的应用场景收话终端退出组呼业务后，在退出组呼业务前，所述收话终端的驻留小区是第二小区。

终端处理流程如图6所示：

301、收话终端发起随机接入过程，建立和集群核心网的无线链路；

302、收话终端通过建立的无线链路向集群核心网上报本终端所退出的组呼业务。

网络处理流程如图7所示：

311、集群核心网接收收话终端上报的该终端所退出的组呼业务；

312、集群核心网检查所述第二小区是否还有参与该组呼业务的收话终端，如果是，执行步骤214；否则执行步骤213；

313、集群核心网释放所述第二小区上该组呼业务广播承载的无线资源；

314、结束无线资源分配流程。

本实施例中，收话终端在退出组呼业务后，通知集群核心网，集群核心网检查该终端驻留小区是否还有参与该组呼业务的收话终端，如果没有，释放该小区上该组呼业务广播承载的无线资源，与现有技术相比，本实施例的方法能及时的释放没有收话终端参与组呼业务的小区上的广播承载的无线资源，提高了无线资源的利用效率。

具体实施例4

为了更好的说明本发明的移动集群通信广播承载的无线资源分配方法下面以一个网络和终端交互流程为例对本发明方法进行进一步的描述。

本实施例应用场景如图8所示：

集群通信网络包括集群核心网、集群管理服务器以及3个专网小区，专网小区1～专网小区3。专网终端1是组呼业务的发话终端，专网终端2和专网终端3作为该组呼业务的收话终端。

本实施例中，专网终端3已加入了该组呼业务；专网终端2还没有加入该组呼业务；

专网终端1驻留在专网小区1；专网终端2和专网终端3驻留在专网小区3。

一、收话终端加入组呼业务过程的广播承载无线资源分配流程如图9所示。

401、专网终端2在空闲状态下监听集群通信寻呼信道，接收请求本终端加入组呼业务的消息；

本步骤中，专网终端2将根据集群寻呼周期（来自网络的广播系统消息）要求，周期性的解读集群通信寻呼信道，并且将寻呼消息中的寻呼组号和本终端授权组号进行比较；

如果寻呼消息中的寻呼组号和终端授权组号相同，则表明接收到请求本终端加入组呼业务的消息；

402、专网终端2接收到请求本终端加入组呼业务的消息后，发起随机接入过程，建立和集群核心网的无线链路；

403、专网终端2通过与集群核心网的无线链路将本终端的驻留小区上报给集群核心网；

本步骤中，专网终端2上报的驻留小区为专网小区3；

404、集群核心网接收专网终端2上报的驻留小区；

405、集群核心网检查专网小区3上是否已为该组呼业务广播承载分配了无线资源；如果是，执行步骤407；否则，执行步骤406；

本步骤中，在之前，专网终端3已作为收话终端加入了组呼业务，且驻留在专网小区3；在专网小区3上已为该组呼业务广播承载分配了无线资源；执行步骤407；

406、集群核心网在专网小区3上为该组呼业务广播承载分配无线资源；

407、集群核心网将专网小区3上为该组呼业务广播承载分配的无线资源告知终端；

本发明中，集群核心网可以利用专网公共控制信道将所述无线资源告知收话终端；也可以是通过与收话终端之间的无线链路将所述无线资源告知收话终端；

本实施例中，集群核心网通过与专网终端2之间的无线链路将所述无线资源告知专网终端2；

408、专网终端2获得所述无线资源；

本发明中，收话终端可以利用专网公共控制信道获得所述无线资源；也可以是通过与集群核心网之间的无线链路从集群核心网获得所述无线资源；

本实施例中，专网终端2通过与集群核心网之间的无线链路从集群核心网获得所述无线资源；

409、专网终端2在所述无线资源上接收发话终端的语音。

二、收话终端发生小区重选过程的广播承载无线资源分配流程如图10所示。

在组呼业务持续过程中，专网终端2发起了小区重选过程，从专网小区3重选到专网小区2驻留，小区重选完成后：

411、专网终端2发起随机接入过程，建立与集群核心网的无线链路；

412、专网终端2通过与集群核心网的无线链路将本终端的驻留小区上报给集群核心网；

本步骤中，专网终端2向集群核心网上报专网小区2；

413、集群核心网接收专网终端2上报的驻留小区；

414、集群核心网检查专网小区2上是否已为该组呼业务广播承载分配了无线资源；如果是，执行步骤416；否则，执行步骤415；

本步骤中，集群核心网在本步骤之前没有在专网小区2上为该组呼业务分配无线资源，执行步骤415；

415、集群核心网在专网小区2上为该组呼业务广播承载分配无线资源；

416、集群核心网将专网小区2上为该组呼业务广播承载分配的无线资源告知终端；

本发明中，集群核心网可以利用专网公共控制信道将所述无线资源告知收话终端；也可以通过与收话终端之间的无线链路将所述无线资源告知收话终端；

本实施例中，集群核心网通过与专网终端2之间的无线链路将所述无线资源告知专网终端2；

417、专网终端2获取专网小区2上为该组呼业务广播承载分配的无线资源；在所述无线资源上接收发话终端的语音；

本发明中，收话终端可以利用专网公共控制信道获得所述无线资源；也可以是通过与集群核心网之间的无线链路从集群核心网获得所述无线资源；

本实施例中，专网终端2通过与集群核心网之间的无线链路从集群核心网获得所述无线资源；

418、集群核心网检查专网小区3上是否还有参与该组呼业务的收话终端驻留，如果有，结束无线资源分配流程；否则执行步骤419；

本步骤中，专网终端3还驻留在专网小区3上，结束无线资源分配流程；

419、集群核心网释放专网小区3上该组呼业务广播承载的无线资源；结束无线资源分配流程。

三、收话终端退出组呼业务过程的广播承载无线资源分配流程如图11所示。

在组呼业务持续过程中，专网终端3退出该组呼业务，在退出后：

421、专网终端3发起随机接入过程，建立与集群核心网的无线链路；

422、专网终端3通过与集群核心网的无线链路将所退出的组呼业务通知集群核心网；

423、集群核心网检查专网小区3上是否还有参与该组呼业务的收话终端驻留，如果有执行步骤425；否则执行步骤424；

本步骤中，专网终端3退出组呼业务后专网小区3没有该组呼业务的收话终端驻留，执行步骤424；

424、集群核心网释放专网小区3上该组呼业务广播承载的无线资源；

425、结束无线资源分配流程。

本实施例中，收话终端在加入组呼业务时、小区重选后会将自己当前驻留的小区通知集群核心网，在退出组呼业务时，也会将自己所退出的组呼业务通知集群核心网。集群核心网根据各小区上是否有收话终端参与该组呼业务在各小区上为该组呼业务广播承载分配和/或释放各小区上该组呼业务广播承载的无线资源，与现有技术相比，节约了组呼业务所占用的无线资源，提高了无线资源利用效率。

本领域的一般技术人员显然应该清楚并且理解，本发明所举的以上实施例仅用于说明本发明，而并不用于限制本发明。例如，集群核心网也可以从各小区获取各小区上驻留的各终端信息，并根据各终端是否参与组呼业务来获取各收话终端所驻留的小区，和/或检查各小区上是否已没有参与该组呼业务的收话终端驻留等；在不背离本发明的精神及其实质的情况下，本领域技术人员当可根据本发明做出各种相应的改变或变形，但这些相应的改变或变形均属于本发明的权利要求保护范围。

Claims (10)

1.一种移动集群通信广播承载的无线资源分配方法，其特征在于，包括：

集群核心网获取参与组呼业务的收话终端所驻留的第一小区；

集群核心网在所述第一小区为所述组呼业务广播承载分配无线资源。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述集群核心网获取参与组呼业务的收话终端所驻留的第一小区包括：

所述收话终端加入所述组呼业务时，集群核心网通过与所述收话终端的无线链路接收所述收话终端上报的第一小区；

或，所述收话终端发起小区重选，重选到所述第一小区驻留后，集群核心网通过与所述收话终端的无线链路获取所述收话终端上报的第一小区。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述集群核心网在所述第一小区为所述组呼业务广播承载分配无线资源包括：

集群核心网检查所述第一小区上是否已为所述组呼业务广播承载分配了无线资源；如果所述第一小区上没有为所述组呼业务广播承载分配无线资源，集群核心网在所述第一小区上为所述组呼业务广播承载分配无线资源。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

如果存在没有参与所述组呼业务的收话终端驻留的小区，集群核心网释放该小区上为所述组呼业务广播承载分配的无线资源。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述如果存在没有参与所述组呼业务的收话终端驻留的小区，集群核心网释放该小区上为所述组呼业务广播承载分配的无线资源包括：

所述收话终端发起小区重选，从第二小区重选到第一小区驻留后，集群核心网通过与所述收话终端的无线链路获取所述收话终端上报的第一小区；如果所述第二小区没有参与该组呼业务的收话终端驻留；集群核心网释放所述第二小区上该组呼业务广播承载的无线资源；

或，驻留在第二小区的收话终端退出所述组呼业务后，所述集群核心网获取该收话终端所退出的组呼业务；如果所述第二小区没有参与该组呼业务的收话终端驻留；集群核心网释放所述第二小区上该组呼业务广播承载的无线资源。

6.根据权利要求1～5中任意一项所述的方法，其特征在于：

集群核心网在所述第一小区为所述组呼业务广播承载分配无线资源后，通过专网公共控制信道将所述无线资源通知所述终端，或通过与所述收话终端的无线链路将所述无线资源通知所述终端。

7.一种移动集群通信广播承载的无线资源分配方法，其特征在于，包括：

组呼业务的收话终端向集群核心网上报本终端驻留的第一小区；

所述收话终端获取所述第一小区上为所述组呼业务广播承载所分配的无线资源。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述组呼业务的收话终端向集群核心网上报本终端驻留的第一小区包括：

所述收话终端加入所述组呼业务时，发起随机接入过程，建立和集群核心网的无线链路；所述收话终端通过所述无线链路向集群核心网上报终端驻留的第一小区；

或，所述收话终端发起小区重选，重选到所述第一小区驻留后，发起随机接入过程，建立和集群核心网的无线链路；所述收话终端通过所述无线链路向集群核心网上报所述第一小区。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述收话终端退出所述组呼业务后，发起随机接入过程，建立和集群核心网的无线链路，通过所述无线链路通知所述集群核心网本终端退出的组呼业务。

10.根据权利要求7-9中任意一项所述的方法，其特征在于，所述收话终端获取所述第一小区上为所述组呼业务广播承载所分配的无线资源包括：

所述收话终端通过解读专网公共控制信道的消息获取所述无线资源，或通过与所述集群核心网之间的无线链路获取所述无线资源。