CN104602200A - 一种用于分时长期演进基站的窄带集群业务的融合方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于分时长期演进基站的窄带集群业务的融合方法，属于无线通信技术领域。本方法首先根据接收信号中的数据头对接收信号的业务类型进行判断，获取本次通信的业务类型；若业务类型为集群业务以外的其它业务类型，则为该业务分配分时长期演进基站的宽带业务单元，使该业务通过分时长期演进基站中的宽带信道传输；若业务类型为集群业务，则根据集群业务的内容分配信道单元。本发明方法能提高数字集群通信中的频谱利用效率，提升集群用户的服务体验，实现数字集群通信的宽窄带融合。同时，可租用现有的TD-LTE基站和铁塔实施本发明方法，大大减少建网费用，便于运行维护。

Description

一种用于分时长期演进基站的窄带集群业务的融合方法
技术领域
本发明涉及一种用于分时长期演进基站的窄带集群业务的融合方法，属于无线通信技术领域。
背景技术
分时长期演进(以下简称TD_LTE)技术是我国具有自主知识产权的时分同步码分多址接入(以下简称TD_SCDMA)技术的演进，是国家大力支持和发展的新一代宽带无线接入技术。TD_LTE采用正交频分多址(以下简称OFDM)和多入多出(以下简称MIMO)技术作为其无线网络演进的标准，在20MHz频谱带宽下能够提供下行100Mbps与上行50Mbps的峰值传输速率，采用全IP网络架构，网络结构扁平化发展，有效的缩短了控制面和用户面的时延；而且，TD_LTE系统上下行链路使用同一频段，无须对称频谱，在频谱资源紧缺的情况下具有天然优势；通过智能天线/MIMO技术可以有效的提高无线频谱效率，使用智能天线时，上下行使用相同的权值，无需分别计算，能有效降低处理复杂性，上下行时隙灵活配比，支持非对称频谱和非对称业务，能充分利用信道资源，基站的接收和发送可以共用部分射频单元，在一定程度上降低了基站的制造成本。TD_LTE系统信道容量大、频谱利用率高。抗干扰性能力强。在系统研发的自主性方面具有其它宽带无线技术不可比拟的优势。
警用数字集群(以下简称PDT)通信系统，PDT数字集群通信标准吸收了国际上专业数字无线通信标准数字集群无线电系统(以下简称Tetra)、Project 25(以下简称P25)和数字集群通信系统(以下简称DMR)的优点，并结合目前国内公安行业大量使用的350MHz警用集群通信系统的使用习惯，推出的中国完全拥有自主知识产权的一种全新的数字集群通信体制。该标准采用时分多址方式(TDMA)，4频移键控(4FSK)调制方式，大区制覆盖，全数字语音编码和信道编码，具备灵活的组网能力和数字加密能力；拥有开放的互联协议，能够实现不同厂家系统之间的互联。
窄带语音集群具有技术成熟、大(中)区制覆盖、建网及维护成本低、网络抗毁性强、产业链完善、频谱需求低、简单易用等优势，仍然是目前无线调度指挥的首选。基于TD-LTE的宽带多媒体数字集群，则能提供超高的数据能力支撑，支持高清视频、多媒体分发、高速数据业务，为指挥决策提供高效数据支撑,同时，得益于LTE的扁平化架构，LTE集群同窄带语音集群一样也能支持超快的接续时间等专业集群的特性；但LTE集群不支持大区制覆盖、建网及维护成本相对较高、频谱需求较大。两种技术各有特点、互为补充。在目前的技术条件下，宽窄带集群融合组网是非常现实和有利的选择，两种技术融合共生、取长补短，用户在自己的业务范围内，可根据具体区域的不同需求灵活选择语音或者宽带数据集群覆盖。
公共安全无线网络开始融入商业无线技术,而且在逐渐成为一种趋势。然而公共安全组织应该都主张控制他们自己的无线网络，而且商业用的TD_LTE是不能胜任确定的关键任务功能。数字化、宽带化、融合化是今后集群通信技术的发展趋势。然而公共安全组织应该都主张控制他们自己的无线网络，而且商业用的TD_LTE是不能胜任确定的关键任务功能，例如：设备与设备(以下简称D2D)呼叫，一对多呼叫，即按即讲(PTT)等等。TD_LTE的一些性能，例如：呼叫建立时延，多媒体时延，多媒体传输质量是不能满足公共安全通信(PSC)的要求。因此融合的商业无线通信技术并不是意味着公共安全机构要依赖商业手机网络。集群系统的发展趋势是：不仅要听得见，看得见，还要看得清。
发明内容
本发明的目的是提出一种用于分时长期演进基站的窄带集群业务的融合方法，将公共安全无线网络开始融入商业无线技术，使TD-LTE基站具有集群功能。
本发明提出的用于分时长期演进基站的窄带集群业务的融合方法，包括以下步骤：
(1)分时长期演进基站接收通信信号，并根据接收信号中的数据头对接收信号的业务类型进行判断，获取本次通信的业务类型；
(2)对上述业务类型进行判断，若业务类型为集群业务，则进行以下步骤(3)，若业务类型为集群业务以外的其它业务类型，则为该业务分配分时长期演进基站的宽带业务单元，使该业务通过分时长期演进基站中的宽带信道传输；
(3)分时长期演进基站对集群业务进行判断，若集群业务为语音呼叫业务或低速数据传输业务，则为该集群业务分配警用数字集群基站信道单元，该集群业务通过警用数字集群基站的窄带信道传输数据；
若集群业务为视频呼叫业务或多媒体传输业务，则分时长期演进基站对视频呼叫业务或多媒体传输业务的传输范围进行判断，若视频呼叫业务或多媒体传输业务的传输范围在分时长期演进基站的通信覆盖范围之内，则为视频呼叫业务或多媒体传输业务分配分时长期演进基站的宽带业务单元，使该业务通过分时长期演进基站中的宽带信道传输；若视频呼叫业务或多媒体传输业务的传输范围超出分时长期演进基站的通信覆盖范围，则为视频呼叫业务或多媒体传输业务的分配分配警用数字集群基站信道单元，该业务通过分配警用数字集群基站的窄带信道传输数据。
本发明提出的用于分时长期演进基站的窄带集群业务的融合方法，其优点是：本发明的窄带集群业务的融合方法，使用于分时长期演进基站成为融合型基站，形成一种在热点区域宽带基站和融合型基站覆盖、窄带基站大区域覆盖的虚拟融合的自组网方式，能提高数字集群通信中的频谱利用效率，提升集群用户的服务体验，实现数字集群通信的宽窄带融合。可租用现有的TD-LTE基站和铁塔实施本发明方法，从而不必建设新的基站，降低了移动服务提供商的建设成本，大大的减少的建网费用，并便于基站的运行维护。
附图说明
图1是本发明提出的用于分时长期演进基站的窄带集群业务的融合方法的流程框图。
图2是利用本发明方法的通过分时长期演进基站中的宽带信道的单呼流程图。
图3是利用本发明方法的通过分时长期演进基站中的窄带信道单呼流程图；
图4是利用本发明方法的通过分时长期演进基站中的组呼流程图。
图5是利用本发明方法的呼叫过程中用户端使用的终端的结构示意图。
具体实施方式
本发明提出的用于分时长期演进基站的窄带集群业务的融合方法，其流程框图如图1所示，包括以下步骤：
(1)分时长期演进基站接收通信信号，并根据接收信号中的数据头对接收信号的业务类型进行判断，获取本次通信的业务类型；
(2)对上述业务类型进行判断，若业务类型为集群业务，则进行以下步骤(3)，若业务类型为集群业务以外的其它业务类型，则为该业务分配分时长期演进基站的宽带业务单元，使该业务通过分时长期演进基站中的宽带信道传输；
(3)分时长期演进基站对集群业务进行判断，若集群业务为语音呼叫业务或低速数据传输业务，则为该集群业务分配警用数字集群(以下简称PDT)基站信道单元，该集群业务通过警用数字集群基站的窄带信道传输数据；
若集群业务为视频呼叫业务或多媒体传输业务，则分时长期演进基站对视频呼叫业务或多媒体传输业务的传输范围进行判断，若视频呼叫业务或多媒体传输业务的传输范围在分时长期演进基站的通信覆盖范围之内，则为视频呼叫业务或多媒体传输业务分配分时长期演进基站的宽带业务单元，使该业务通过分时长期演进基站中的宽带信道传输；若视频呼叫业务或多媒体传输业务的传输范围超出分时长期演进基站的通信覆盖范围，则为视频呼叫业务或多媒体传输业务的分配分配警用数字集群基站信道单元，该业务通过分配警用数字集群基站的窄带信道传输数据。
本发明提出的用于分时长期演进基站的窄带集群业务的融合方法，其工作过程是：
当TD-LTE基站接收到信号，接收到的信号经过TD-LTE基站集群功能控制器，对接收到的信号的业务类型进行判断，获取本次业务的类型；若本次业务类型是集群业务，则TD-LTE基站集群功能控制器对集群业务的类型再进行判断，若是语音呼叫、低速数据传输时，则为语音呼叫或低速数据传输的集群业务分配PDT基站信道单元，分配相应的信道以及信道参数，并且该语音呼叫或低速数据传输的集群业务将通过PDT信道来完成呼叫的建立、保持以及拆线；若是视频呼叫或多媒体传输的集群业务时，则TD-LTE基站集群功能控制器对视频呼叫或多媒体传输的集群业务的传输范围进行判断，若视视频呼叫或多媒体传输的集群业务的传输范围在分时长期演进基站的通信覆盖范围之内，则为视视频呼叫或多媒体传输的集群业务分配TD-LTE基站的宽带业务单元，分配相应的TD-LTE的宽带信道以及信道参数，并且视频呼叫业务或多媒体传输业务通过TD-LTE信道来完成呼叫的建立、保持以及拆线；若视频呼叫或多媒体传输的集群业务的传输范围超出分时长期演进基站的通信覆盖范围，则为视频呼叫业务或多媒体传输业务的分配PDT基站信道单元，该业务通过分配的PDT基站的窄带信道来完成呼叫的建立、保持以及拆线。若本次业务类型是集群业务以外的业务类型，则TD-LTE基站集群功能控制器为该业务分配TD-LTE基站的宽带业务单元，分配相应的TD-LTE的宽带信道以及信道参数，并且该业务通过TD-LTE信道来完成呼叫的建立、保持以及拆线。
以下介绍利用本发明方法的呼叫流程。
图2所示为利用本发明方法的通过分时长期演进基站中的宽带信道的单呼流程图，该流程包括以下步骤：
1、主叫终端用户(以下简称UE)通过TD-LTE基站的宽带信道单元向TD-LTE基站中的集群功能的控制器(Trunking Control Equipment)发送呼叫建立请求，假设业务类型(ST)是视频呼叫；
2、TD-LTE基站中的集群功能控制器向宽带信道单元发送呼叫建立请求，宽带信道单元向被叫终端UE发送寻呼被叫，并等待被叫终端UE的寻呼响应；
3、被叫终端UE收到寻呼被叫的信令，向融合型基站中的宽带信道单元发送寻呼应答；融合型基站中的宽带信道单元向TD-LTE基站的集群功能控制器发送呼叫建立响应；TD-LTE基站的集群功能控制器向主叫终端UE发送呼叫建立相应；
4、TD-LTE基站中的集群功能控制器将会为主叫终端UE和被呼叫终端UE分配TD-LTE宽带信道以及信道参数；
5、主叫终端UE和被叫终端UE分别向TD-LTE基站中的集群功能控制器发送信道分配确认指令来确认信道分配；
6、主叫终端UE和被叫终端UE通过分配的融合型基站中宽带信道单元传输业务，通话过程采用原TD-LTE的话语权控制方法；
7、主叫终端UE向TD-LTE基站中的集群功能控制器发送拆线请求，融合型基站中宽带信道单元分别向被叫终端UE以及主叫终端UE发送拆线指示，拆线过程采用TD-LTE的拆线方法，从而实现呼叫释放的流程，到此呼叫结束。
图3所示为利用本发明方法的通过分时长期演进基站中的窄带信道的单呼流程图，该流程包括以下步骤：
1、主叫终端UE向TD-LTE基站中的集群功能控制器发送呼叫建立请求，假设业务类型是语音呼叫；
2、TD-LTE基站中的集群功能控制器向融合型基站中的窄带信道单元发送呼叫建立请求，融合型基站中的窄带信道单元向被叫终端UE发送寻呼被叫，并等待被叫终端UE的寻呼响应；TD-LTE基站的集群功能控制器向主叫终端UE发送呼叫建立相应；
3、被叫终端收到寻呼被叫信令后，向融合型基站中窄带信道单元发送寻呼应答；融合型基站中窄带信道单元向TD-LTE基站中的集群功能控制器发送呼叫建立响应；
4、TD-LTE基站中的集群功能控制器为主叫终端UE和被呼叫终端UE分配PDT窄带信道以及信道参数；
5、主叫终端UE和被叫终端UE分别向D-LTE基站中的集群功能控制器发送信道分配确认指令来确认信道分配。
6、主叫终端UE和被叫终端UE通过分配的PDT窄带信道传输业务，通话过程采用原PDT的话语权控制方法。
7、主叫终端UE向TD-LTE基站中的集群功能控制器发送拆线请求，融合型基站中窄带信道单元分别向被叫终端UE以及主叫终端UE发送拆线指示，拆线过程采用PDT的拆线方法，从而实现呼叫释放的流程，到此呼叫结束。
图4所示为利用本发明方法的通过分时长期演进基站中的窄带信道的集群组呼流程图，该流程包括以下步骤：
1、主叫终端UE向TD-LTE基站中的集群功能控制器发送呼叫建立请求，假设业务类型(ST)是语音组呼；
2、TD-LTE基站中的集群功能控制器向融合型基站中窄带信道单元发送呼叫建立请求，融合型基站中窄带信道单元向组呼终端群Group发送寻呼被叫；
3、TD-LTE基站中的集群功能控制器将会为主叫终端UE和组呼终端群Group分配PDT窄带信道以及信道参数；
4、主叫终端UE和组呼终端群Group向TD-LTE基站中的集群功能控制器发送信道分配确认指令来确认信道分配；
5、主叫终端UE和组呼终端Group通过分配PDT窄带信道传输业务，通话过程采用原PDT的话语权控制方法，向TD-LTE基站中的集群功能装置的控制器来发起话权申请/释放，以及窄带信道单元给呼叫终端回复话权授予/确认和话权通知。
6、主叫终端UE向TD-LTE基站中的集群功能控制器发送拆线请求，融合型基站的窄带信道单元分别向被叫终端UE以及主叫终端UE发送拆线指示，拆线过程采用PDT的拆线方法，从而实现呼叫释放的流程，到此呼叫结束。
用户终端：新一代警用宽带集群多媒体终端
专业宽带集群多媒体终端EP680鼎桥；除了具有传统集群的语音集群功能外，还支持高清视频调度、宽带接入、位置定位、短信/彩信等宽带多媒体业务；基于TD-LTE技术的宽带集群终端，同时支持语音、集群、视频、短信彩信和宽带数据；群组建立时延<300ms，抢权时延<150ms；终端数据传输时延和带宽：端到端传输时延仅有10ms，上、下行带宽为50M和100Mbps.前、后置摄像头、内置定位模块、外设支持、二次开发SDK接口供定制化的业务软件开发。其中,终端是能同时支持宽窄带业务，终端能够自由切换到宽带、窄带模式。如图5所示。

Claims (1)

1.一种用于分时长期演进基站的窄带集群业务的融合方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
(1)分时长期演进基站接收通信信号，并根据接收信号中的数据头对接收信号的业务类型进行判断，获取本次通信的业务类型；
(2)对上述业务类型进行判断，若业务类型为集群业务，则进行以下步骤(3)，若业务类型为集群业务以外的其它业务类型，则为该业务分配分时长期演进基站的宽带业务单元，使该业务通过分时长期演进基站中的宽带信道传输；
(3)分时长期演进基站对集群业务进行判断，若集群业务为语音呼叫业务或低速数据传输业务，则为该集群业务分配警用数字集群基站信道单元，该集群业务通过警用数字集群基站的窄带信道传输数据；
若集群业务为视频呼叫业务或多媒体传输业务，则分时长期演进基站对视频呼叫业务或多媒体传输业务的传输范围进行判断，若视频呼叫业务或多媒体传输业务的传输范围在分时长期演进基站的通信覆盖范围之内，则为视频呼叫业务或多媒体传输业务分配分时长期演进基站的宽带业务单元，使该业务通过分时长期演进基站中的宽带信道传输；若视频呼叫业务或多媒体传输业务的传输范围超出分时长期演进基站的通信覆盖范围，则为视频呼叫业务或多媒体传输业务的分配分配警用数字集群基站信道单元，该业务通过分配警用数字集群基站的窄带信道传输数据。
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