CN108184208B - 一种宽带集群系统中的通信方法及核心网设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种宽带集群系统中的通信方法及核心网设备，包括接收第一核心网设备发送的符合第一协议的消息，转换该消息的协议格式为第二协议，再将转换后的消息发送给第二核心网设备。由于第一核心网设备为eMME，第二核心网设备为TCF，或者第一核心网设备为TCF，第二核心网设备为eMME，通过转换第一核心网设备与第二核心设备之间消息交互的协议格式，可解决了eMME与TCF两个网元之间协议不同无法直接通信的问题，使得宽带集群系统能够正常稳定的处理集群业务流程。

Description

一种宽带集群系统中的通信方法及核心网设备

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种宽带集群系统中的通信方法及核心网设备。

背景技术

B-TRUNC(Broadband Trunking Communication，宽带集群通信)为基于LTE(LongTerm Evolution，长期演进)技术的宽带集群通信系统，是支持点对点语音和多媒体集群调度的公共安全与减灾应用的LTE宽带集群标准。3GPP主要从公网的角度考虑，增强语音组呼的承载功能。而B-TrunC宽带集群标准则从系统级进行设计和考虑，支持集群的多种业务，接口涵盖LTE的承载和业务层面，技术领先于目前3GPP的相关标准。

中国率先制定了基于TD-LTE的宽带集群B-TrunC标准，在性能上具有很强的竞争优势，并且已经成立宽带集群B-TrunC产业联盟来推动LTE宽带集群的产业化和国际化。B-TRUNC标准以LTE为技术基础，支持多种集群业务，填补了宽带集群标准的空白。B-TRUNC基于3GPP LTE R9版本进行开发，保持对R9版本的后向兼容性以及接口的开放性，同时增加了宽带集群的功能特性。增强的功能特性包括宽带集群的功能，比如语音组呼、可视组呼、语音单呼、可视单呼、实时短数据、短消息空闲组呼释放、动态重组、复活、强插/强拆、故障弱化等，业务安全性及优先级的增强、以及网络可靠性等方面的增强。B-TrunC宽带集群系统对性能的要求很高，相关指标已经达到或超过目前的窄带集群系统。

B-TrunC宽带集群系统的组网架构由终端、基站、集群核心网和调度台四部分组成，其中，eMME(enhance Mobility Management Entity，集群增强移动性管理实体)和TCF(Trunking Control Function，集群控制单元)是集群核心网中的两个网元。然而，B-TrunC标准中仅规定了eMME与TCF各自采用的协议，并未规定如何实现二者之间的通信。在集群通信的过程中，由于TCF需要与eMME进行多次通信，eMME与TCF各自采用的协议不同直接导致了集群系统中无法实现eMME与TCF之间的直接通信。

综上所述，目前亟需要一种宽带集群系统中的通信方法，用以解决现有技术中宽带集群系统无法实现eMME与TCF之间直接通信的技术问题。

发明内容

本发明提供一种宽带集群系统中的通信方法及核心网设备，用以解决现有技术中宽带集群系统无法实现eMME与TCF之间直接通信的技术问题。

本发明实施例提供的一种宽带集群系统中的通信方法，所述方法应用于宽带集群系统，所述方法包括：

接收第一核心网设备发送的符合第一协议的消息；所述第一协议为所述第一核心网设备支持的协议；

转换所述消息的协议格式为第二协议，所述第二协议为第二核心网设备支持的协议；

将转换后的所述消息发送给所述第二核心网设备；所述第一核心网设备为集群增强移动性管理实体eMME，第二核心网设备为集群控制单元TCF，或者所述第一核心网设备为TCF，所述第二核心网设备为eMME。

可选地，所述eMME中包括多个用户管理模块SC；

若所述第一核心网设备为TCF，所述第二核心网设备为eMME，则所述将转换后的所述消息发送给所述第二核心网设备，包括：

根据所述消息中的用户标识，以及各用户标识与SC的对应关系，确定出所述eMME中负责处理所述消息的SC；

将转换后的所述消息发送给所述eMME中负责处理所述消息的SC。

可选地，所述各用户标识与SC的对应关系是通过如下方式得到的：

接收所述eMME发送的集群注册消息，所述集群注册消息中包括用户标识，以及所述eMME为所述用户标识分配的SC；

存储所述用户标识与所述eMME为所述用户标识分配的SC之间的对应关系。

可选地，所述第一消息为如下的任一项消息：

集群注册消息、呼叫请求消息，组呼建立消息、话权请求消息、组信息更新消息、组下行直传消息。

基于同样的发明构思，本发明提供的一种核心网设备，所述核心网设备包括：

接收模块，用于接收第一核心网设备发送的符合第一协议的消息；所述第一协议为所述第一核心网设备支持的协议；

转换模块，用于转换所述消息的协议格式为第二协议，所述第二协议为第二核心网设备支持的协议；

发送模块，用于将转换后的所述消息发送给所述第二核心网设备；所述第一核心网设备为集群增强移动性管理实体eMME，第二核心网设备为集群控制单元TCF，或者所述第一核心网设备为TCF，所述第二核心网设备为eMME。

可选地，所述eMME中包括多个用户管理模块SC；

所述发送模块，具体用于：

根据所述消息中的用户标识，以及各用户标识与SC的对应关系，确定出所述eMME中负责处理所述消息的SC；

将转换后的所述消息发送给所述eMME中负责处理所述消息的SC。

可选地，所述接收模块还用于：

接收所述eMME发送的集群注册消息，所述集群注册消息中包括用户标识，以及所述eMME为所述用户标识分配的SC；

存储所述用户标识与所述eMME为所述用户标识分配的SC之间的对应关系。

可选地，所述第一消息为如下的任一项消息：

集群注册消息、呼叫请求消息，组呼建立消息、话权请求消息、组信息更新消息、组下行直传消息。

本发明另一实施例提供了一种宽带集群系统中的核心网设备，其包括存储器和处理器，其中，所述存储器用于存储程序指令，所述处理器用于调用所述存储器中存储的程序指令，按照获得的程序执行上述任一种方法。

本发明另一实施例提供了一种计算机存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使所述计算机执行上述任一种方法。

本发明实施例通过接收第一核心网设备发送的符合第一协议的消息，转换该消息的协议格式为第二协议，再将转换后的消息发送给第二核心网设备。由于第一核心网设备为eMME，第二核心网设备为TCF，或者第一核心网设备为TCF，第二核心网设备为eMME，通过转换第一核心网设备与第二核心设备之间消息交互的协议格式，从而解决了两个网元之间协议不同无法直接通信的问题，使得宽带集群系统能够正常稳定的处理集群业务流程。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种宽带集群系统中的通信方法所对应的流程示意图；

图2为本发明实施例中消息分发的流程交互图；

图3为本发明实施例提供的一种宽带集群系统中的核心网设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例，仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例中所述的方法应用在宽带集群系统中，eMME和TCF为宽带集群系统中的两个核心网设备，其中，eMME是在3GPP标准定义的MME基础上增强集群功能，包括集群NAS信令及其安全、xGW选择、集群承载管理、集群业务的移动性管理、接入控制和会话管理。

TCF负责集群业务的调度管理，主要功能包括语音、视频、数据在内的多媒体集群业务调度、集群业务的鉴权与授权、注册与注销、集群呼叫的建立与释放、话权管理、集群组信息订阅及更新等。

本发明实施例中，第一核心网设备遵循第一协议，第二核心网设备遵循第二协议，且第一协议与第二协议不同。也就是说，第一核心网设备发出的消息为符合第一协议的所规定的标准的消息，由于支持的协议不同，第二核心设备即使接收到该消息也无法获知消息的内容，同理，第二核心网设备发出的消息为符合第二协议所规定的标准的消息，由于支持的协议不同，第一核心网设备即使接收到该消息也无法获知消息的内容。

具体的，本发明实施例中的第一核心网设备可以为eMME或TCF，第二核心网设备也可以为eMME或TCF。但若第一核心网设备为eMME，第一协议为eMME支持的协议，相应地第二核心网设备为TCF，第二协议为TCF支持的协议；同理，若第一核心网设备为TCF，第一协议为TCF支持的协议，相应地第二核心网设备为eMME，第二协议为eMME支持的协议。

需要说明的是，本发明实施例所提供的通信方法可由宽带集群系统中的协议转换网元来执行，该协议转换网元用于处理第一核心网设备与第二核心网设备之间的消息交互。其中，该协议转换网元可以通过多种编程语言来实现，且不局限在一个设备中实现。即该协议转换网元可以为一个独立的核心网设备，也可以是集成在第一核心网设备、第二核心网设备或其他核心网设备中任一核心网设备中的独立逻辑实体。

下面结合说明书附图对本发明实施例做进一步详细描述。

图1示出了本发明实施例中提供的一种宽带集群系统中的通信方法所对应的流程示意图，如图1所示，所述方法包括：

步骤S101：接收第一核心网设备发送的符合第一协议的消息；所述第一协议为所述第一核心网设备支持的协议；

步骤S102：转换所述消息的协议格式为第二协议，所述第二协议为第二核心网设备支持的协议；

步骤S103：将转换后的所述消息发送给所述第二核心网设备；所述第一核心网设备为集群增强移动性管理实体eMME，第二核心网设备为集群控制单元TCF，或者所述第一核心网设备为TCF，所述第二核心网设备为eMME。

本发明实施例通过接收第一核心网设备发送的符合第一协议的消息，转换该消息的协议格式为第二协议，再将转换后的消息发送给第二核心网设备。由于第一核心网设备为eMME，第二核心网设备为TCF，或者第一核心网设备为TCF，第二核心网设备为eMME，通过转换第一核心网设备与第二核心设备之间消息交互的协议格式，从而解决了两个网元之间协议不同无法直接通信的问题，使得宽带集群系统能够正常稳定的处理集群业务流程。

由于协议转换网元是设置在第二核心网设备和第二核心网设备之间，用来处理二者之间消息交互的逻辑实体，因此，协议转换网元如果接收到eMME发出的消息，即可确定该消息是发送给TCF的，反之，如果接收到TCF发出的消息，即可确定该消息是发送给eMME的。

具体来说，在步骤S101中，协议转换网元接收第一核心网设备发送的消息，则可确定该消息符合第一核心网设备支持的第一协议，且该消息为发送到第二核心网设备的消息。

随后，在步骤S102中，协议转换网元可根据第一协议以及第二核心网设备支持的第二协议，对接收到的消息进行协议转换，将消息的协议格式转换为第二协议。进而，在步骤S103中，将协议转换后的消息发送给第二核心网设备。

本发明实施例中，eMME遵循的协议为S1AP(s1接口的应用层)协议或NAS协议，TCF遵循的协议为T1协议。

在具体的应用场景中，第一核心网设备与第二核心网设备之间交互的消息包括集群注册消息、呼叫请求消息，组呼建立消息、话权请求消息、组信息更新消息、组下行直传消息。

针对某一用户，该用户在进行集群注册时，eMME首次与TCF进行通信。具体的，用户终端向eMME发送集群注册消息，该集群注册消息中包括用户的标识。eMME在接收到集群注册消息后，获取用户标识，并为该用户标识分配归属的SC(subscriber control，用户管理模块)。此后，eMME将在集群注册消息中添加该用户标识归属的SC，通过该SC发送集群注册消息。进而，协议转换网元接收该集群注册消息，并将该集群注册消息的协议格式转换为TCF支持的协议格式后，发送给TCF。

本发明实施例中，eMME中包括多个SC，但eMME与TCF之间的通信实际上为eMME中的某一SC与TCF之间的通信，因此，当TCF向eMME发送消息时，为使TCF向eMME发送的消息能正确地达到对应的SC，协议转换网元还将对TCF发送的消息进行分发。具体的，协议转换网元在接收集群注册消息后，将集群注册消息进行协议格式的转换之前，还将根据该集群注册消息获取其中的用户标识，以及该用户标识归属的SC，从而建立并存储该用户标识与归属的SC的对应关系，将该对应关系作为TCF向eMME发送消息时，消息分发的依据。

图2为本发明实施例中消息分发的流程交互图，如图2所示，当TCF向eMME发送消息时，协议转换网元首先对消息进行协议转换，将消息的协议格式转换为eMME所支持的协议格式，进而协议转换网元将根据该消息中的用户标识，以及协议转换网元中存储的各用户标识与SC的对应关系，确定eMME中负责处理该消息的SC，进而将转换后的该消息发送给对应的SC，从而实现了单点TCF至多点SC之间的消息分发。

基于同样的发明构思，本发明实施例还提供一种宽带集群系统中的核心网设备，图3为本发明实施例中提供的一种宽带集群系统中的核心网设备的结构示意图，如图3所示，该核心网设备300包括：

接收模块301，用于接收第一核心网设备发送的符合第一协议的消息；所述第一协议为所述第一核心网设备支持的协议；

转换模块302，用于若确定所述消息为发送给第二核心网设备的消息，则转换所述消息的协议格式为第二协议，所述第二协议为第二核心网设备支持的协议；

发送模块303，用于将转换后的所述消息发送给所述第二核心网设备；所述第一核心网设备为集群增强移动性管理实体eMME，第二核心网设备为集群控制单元TCF，或者所述第一核心网设备为TCF，所述第二核心网设备为eMME。

可选地，所述eMME中包括多个用户管理模块SC；

所述发送模块303，具体用于：

根据所述消息中的用户标识，以及各用户标识与SC的对应关系，确定出所述eMME中负责处理所述消息的SC；

将转换后的所述消息发送给所述eMME中负责处理所述消息的SC。

可选地，所述接收模块301还用于：

接收所述eMME发送的集群注册消息，所述集群注册消息中包括用户标识，以及所述eMME为所述用户标识分配的SC；

存储所述用户标识与所述eMME为所述用户标识分配的SC之间的对应关系。

可选地，所述第一消息为如下的任一项消息：

集群注册消息、呼叫请求消息，组呼建立消息、话权请求消息、组信息更新消息、组下行直传消息。

基于同样的发明构思，本发明实施例还提供另一种宽带集群系统中的核心网设备，该核心网设备可以包括中央处理器(Center Processing Unit，CPU)、存储器、输入/输出设备等，输入设备可以包括键盘、鼠标、触摸屏等，输出设备可以包括显示设备，如液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)、阴极射线管(Cathode Ray Tube，CRT)等。

存储器可以包括只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)，并向处理器提供存储器中存储的程序指令和数据。在本发明实施例中，存储器可以用于存储宽带集群系统中的通信方法的程序。

处理器通过调用存储器存储的程序指令，处理器用于按照获得的程序指令执行上述宽带集群系统中的通信方法。

基于同样的发明构思，本发明实施例提供了一种计算机存储介质，用于储存为上述计算设备所用的计算机程序指令，其包含用于执行上述宽带集群系统中的通信方法的程序。

所述计算机存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或数据存储设备，包括但不限于磁性存储器(例如软盘、硬盘、磁带、磁光盘(MO)等)、光学存储器(例如CD、DVD、BD、HVD等)、以及半导体存储器(例如ROM、EPROM、EEPROM、非易失性存储器(NAND FLASH)、固态硬盘(SSD))等。

由上述内容可以看出：

本发明实施例通过接收第一核心网设备发送的符合第一协议的消息，转换该消息的协议格式为第二协议，再将转换后的消息发送给第二核心网设备。由于第一核心网设备为eMME，第二核心网设备为TCF，或者第一核心网设备为TCF，第二核心网设备为eMME，通过转换第一核心网设备与第二核心设备之间消息交互的协议格式，从而解决了两个网元之间协议不同无法直接通信的问题，使得宽带集群系统能够正常稳定的处理集群业务流程。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或两个以上其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或两个以上流程和/或方框图一个方框或两个以上方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或两个以上流程和/或方框图一个方框或两个以上方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或两个以上流程和/或方框图一个方框或两个以上方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种宽带集群系统中的通信方法，其特征在于，所述方法应用于宽带集群系统，所述方法包括：

接收第一核心网设备发送的符合第一协议的消息；所述第一协议为所述第一核心网设备支持的协议；

转换所述消息的协议格式为第二协议，所述第二协议为第二核心网设备支持的协议；所述第一核心网设备为TCF，所述第二核心网设备为eMME；所述eMME中包括多个用户管理模块SC；

根据所述消息中的用户标识，以及各用户标识与SC的对应关系，确定出所述eMME中负责处理所述消息的SC；将转换后的所述消息发送给所述eMME中负责处理所述消息的SC。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述各用户标识与SC的对应关系是通过如下方式得到的：

接收所述eMME发送的集群注册消息，所述集群注册消息中包括用户标识，以及所述eMME为所述用户标识分配的SC；

存储所述用户标识与所述eMME为所述用户标识分配的SC之间的对应关系。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其特征在于，所述消息为如下的任一项消息：

集群注册消息、呼叫请求消息，组呼建立消息、话权请求消息、组信息更新消息、组下行直传消息。

4.一种宽带集群系统中的核心网设备，其特征在于，所述核心网设备包括：

接收模块，用于接收第一核心网设备发送的符合第一协议的消息；所述第一协议为所述第一核心网设备支持的协议；

转换模块，用于转换所述消息的协议格式为第二协议，所述第二协议为第二核心网设备支持的协议；所述第一核心网设备为TCF，所述第二核心网设备为eMME；所述eMME中包括多个用户管理模块SC；

发送模块，根据所述消息中的用户标识，以及各用户标识与SC的对应关系，确定出所述eMME中负责处理所述消息的SC；将转换后的所述消息发送给所述eMME中负责处理所述消息的SC。

5.根据权利要求4所述的核心网设备，其特征在于，所述接收模块还用于：

接收所述eMME发送的集群注册消息，所述集群注册消息中包括用户标识，以及所述eMME为所述用户标识分配的SC；

存储所述用户标识与所述eMME为所述用户标识分配的SC之间的对应关系。

6.根据权利要求4至5中任一项所述的核心网设备，其特征在于，所述消息为如下的任一项消息：

集群注册消息、呼叫请求消息，组呼建立消息、话权请求消息、组信息更新消息、组下行直传消息。

7.一种宽带集群系统中的核心网设备，其特征在于，包括：

存储器，用于存储程序指令；

处理器，用于调用所述存储器中存储的程序指令，按照获得的程序指令执行如权利要求1至3中任一项所述的方法。

8.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使所述计算机执行如权利要求1至3中任一项所述的方法。

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