CN110121156B - 一种基于e1的lte和tetra通信方法 - Google Patents

一种基于e1的lte和tetra通信方法 Download PDF

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Abstract

本申请提供了一种基于E1的LTE和TETRA通信方法和装置，该方法包括：该网关通过E1接口接收到TETRA系统发送的语音业务时，根据配置的映射关系确定接收该语音业务的时隙对应的群组；确定接收该语音业务的群组是否进入呼叫状态，如果是，发起话权申请，并通过IP接口将接收到的语音业务传送给LTE集群中对应的LTE主机；否则，发起群组呼叫，通过IP接口将接收到的语音业务传送给LTE集群中对应的LTE主机。该方法能够在不受系统接口和部署方式的制约的情况下，实现LTE和TETRA的互联互通。

Description

一种基于E1的LTE和TETRA通信方法
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种基于E1的LTE和TETRA通信方法。
背景技术
泛欧数字集群系统(Trans-European Trunked Radio System，TETRA)是由欧洲通信标准协会(ETSI)1990年开始制定的一种多功能数字集群无线电标准，TETRA系统是一种非常灵活的数字集群标准，它的主要优点是兼容性好、开放性好、频谱利用率高、保密功能强，是目前国际上制定得最周密、开放性好、技术最先进、参与生产厂商最多的数字集群标准。
TETRA数字集群通信系统可在同一技术平台上提供指挥调度、数据传输和电话服务，它不仅提供多群组的调度功能，而且还可以提供短数据信息服务、分组数据服务以及数字化的全双工移动电话服务。TETRA数字集群系统具有稳定的服务功能、更高的频率利用率、灵活的组网方式，在欧洲乃至世界得到了快速的发展。但是本质上还是一种窄带集群通信系统。
分时长期演进(Time Division Long Term，TD-LTE)代表着当今世界移动通信产业的最先进水平，采用OFDM、MIMO和扁平化网络架构等技术，系统峰值速率下行100Mbps、上行可达50Mbps；系统具有很好的扩展性，可以和其他现有的网络互联互通；不同厂家的设备之间可兼容；同时TD-LTE具有明确的技术演进方向，由中国主导，包含大量中国专利，得到了广泛的国际支持，是未来宽带数字集群的发展方向，在国际市场正大规模拓展。
用户业务需求的发展驱动数字宽窄带技术的融合。用户业务需求从语音调度、短数据传输，发展到图像传输、信息查询，现有的窄带数字通信系统已无法满足高速数据及视频传输要求，必须借助于宽带通信系统。
但在专业通信领域，宽带系统存在一些固有缺陷，如宽带系统为解决频率复用问题需采用小区制覆盖方式，导致系统成本相比大区制方式大大增加，且系统可靠性下降，在紧急情况下也无法在短时间内组建覆盖范围较大的应急通信网络。
因此，将现有的窄带集群通信系统和宽带接入系统相结合，组成集语音、数据、图像、视频于一体的多媒体集群融合网，能够更好地满足行业用户需求，也将是数字集群系统技术演进的主要方向。
现有实现中，LTE集群和TETRA系统同时使用，在双方派接，双方群组之间语音互通时，早期设施为E1交换体系，接口资源基于E1；但是TETRA版本为早期部署，版本升级或设施改善受限。
TETRA聚焦语音，LTE集群关注多媒体，为业务投资保护的策略，双方的终端往往在统一业务系统中统一使用和安排，需要联合指挥和协调的交互，支持全面掌握态势。指挥业务和机制多样，数据接口多种多样。但是E1数据相对低层，和业务的匹配难度大。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种基于E1的LTE和TETRA通信方法，能够在不受系统接口和部署方式的制约的情况下，实现LTE和TETRA的互联互通。
为解决上述技术问题，本申请的技术方案是这样实现的：
一种基于E1的LTE和TETRA通信方法，应用于针对LTE集群部署的集群语音对接网关上，该网关按照E1支持的协议进行参数配置，且同TETRA系统的E1接口对接时，两侧E1接口参数保持一致；并与TETRA系统配置相同的群组和时隙的映射关系；该方法包括：
该网关通过E1接口接收到TETRA系统发送的语音业务时，根据配置的映射关系确定接收该语音业务的时隙对应的群组；
确定接收该语音业务的群组是否进入呼叫状态，如果是，发起话权申请，并通过IP接口将接收到的语音业务传送给LTE集群中对应的LTE主机；否则，发起群组呼叫，通过IP接口将接收到的语音业务传送给LTE集群中对应的LTE主机。
一种基于E1的LTE和TETRA通信装置，应用于针对LTE集群部署的集群语音对接网关上；该装置包括：配置单元、E1接口单元、确定单元和组呼单元；
所述配置单元，用于按照E1支持的协议进行参数配置，且同TETRA系统的E1接口对接时，两侧E1接口参数保持一致；并与TETRA系统配置相同的群组和时隙的映射关系；
所述E1接口单元，用于接收语音业务；
所述确定单元，用于当所述E1接口单元接收到TETRA系统发送的语音业务时，根据所述配置单元配置的映射关系确定接收该语音业务的时隙对应的群组；确定接收该语音业务的群组是否进入呼叫状态；
所述组呼单元，用于当所述确定单元确定接收该语音业务的群组进入组呼状态时，发起话权申请，并通过IP接口将接收到的语音业务传送给LTE集群中对应的LTE主机；否则，发起群组呼叫，通过IP接口将接收到的语音业务传送给LTE集群中对应的LTE主机。
由上面的技术方案可知，本申请中通过集群语音对接网关与TETRA系统的E1接口参数保持一致，以及群组和时隙的映射关系一致的配置，在T1上进行语音业务传送和接收即可，能够在不受系统接口和部署方式的制约的情况下，实现LTE和TETRA的互联互通。
附图说明
图1为本申请实施例中基于E1的LTE和TETRA通信的系统示意图；
图2为本申请实施例中群组与时隙的对应关系示意图；
图3为本申请实施例一中基于E1的LTE和TETRA通信的流程示意图；
图4为本申请实施例二中基于E1的LTE和TETRA通信的流程示意图；
图5为本申请实施例中应用于上述技术的装置结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图并举实施例，对本发明的技术方案进行详细说明。
本申请实施例中提供一种基于E1的LTE和TETRA通信方法，通过集群语音对接网关与TETRA系统的E1接口参数保持一致，以及群组和时隙的映射关系一致的配置，在T1上进行语音业务传送和接收即可，能够在不受系统接口和部署方式的制约的情况下，实现LTE和TETRA的互联互通。
参见图1，图1为本申请实施例中基于E1的LTE和TETRA通信的系统示意图。
图1中LTE集群中的LTE主机通过因特网协议(IP)接口与集群语音对接网关通信，集群语音对接网关通过E1接口与TETRA系统通信。LTE集群中的LTE主机的个数根据实际需要部署，本申请实施例中不做限制。
本申请实施例中集群语音对接网关按照E1支持的协议进行参数配置，支持的协议如PRA/7号/中国1号/R2协议对接等，使E1接口能够进行语音业务的收发；并且在同TETRA系统的E1接口对接时，两侧E1接口参数保持一致。
上述接口参数保持一致的实现使两侧E1接口不仅在指示灯或者告警台上有没有任何告警，也不会造成数据通道的不通/误码/滑码/失步等情况。
E1接口参数主要包括：阻抗、帧结构、CRC校验等；
其中，阻抗有75ohm和120ohm两种；
帧结构有PCM31、PCM30和不成帧三种；在新桥节点机中将PCM31和PCM30分别描述为CCS和CAS，对接时要告诉网管人员选择CCS；
针对CRC校验，是指示是否进行CRC校验，如果校验，指示使用同样的校验算法进行校验，校验算法可以灵活选择。
E1接口参数保持双方一致，这样才可保证物理层的正常。
标准协议中E1采用同步时分复用技术将30个语音信道和2个控制信道复合在一条2.048Mbit/s的高速信道上。
欧洲的30路脉码调制PCM简称E1，速率是2.048Mbit/s。
E1的一个时分复用帧(其长度T＝125us)共划分为32相等的时隙，时隙的编号为CH0～CH31。其中，时隙CH0用作帧同步，时隙CH16用来传送信令，剩下CH1～CH15和CH17～CH31共30个时隙用作30个话路。每个时隙传送8bit，因此共用256bit。每秒传送8000个帧，因此，PCM一次群E1的数据率就是2.048Mbit/s。
一条E1是2.048M的链路，用PCM编码。
一个E1的帧长为256个bit,分为32个时隙，一个时隙为8个bit。
每秒有8000个E1的帧通过接口，即8k×256bit＝2048kbps＝2Mbps。
每个时隙在E1帧中占8bit，8×8k＝64k，即一条E1中含有32个64K。
E1有成帧，成复帧与不成帧三种方式，在成帧的E1中第0时隙用于传输帧同步数据，其余31个时隙可以用于传输有效数据；在成复帧的E1中,除了第0时隙外，第16时隙是用于传输信令的，只有第1到15，第17到第31共30个时隙可用于传输有效数据；而在不成帧的E1中，所有32个时隙都可用于传输有效数据。
本申请实施例中为了兼容上述三种帧，使用30个都可以用于传输有效数据的时隙进行语音业务的传输，即第1到15，第17到第31这30个时隙。
在E1信道中，8bit组成一个时隙(TS)，由32个时隙组成了一个帧(F)，16个帧组成一个复帧(MF)。
在一个帧中，TS0主要用于传送帧定位信号(FAS)、CRC-4(循环冗余校验)和对端告警指示，TS16主要传送随路信令(CAS)、复帧定位信号和复帧对端告警指示，TS1至TS15和TS17至TS31共30个时隙传送话音或数据等信息。称TS1至TS15和TS17至TS31为“净荷”，TS0和TS16为“开销”。如果采用带外公共信道信令(CCS)，TS16就失去了传送信令的用途，该时隙也可用来传送信息信号，这时帧结构的净荷为TS1至TS31，开销只有TS0了。
由PCM编码中E1的时隙特征可知，E1共分32个时隙TS0-TS31。每个时隙为64K，其中TS0为被帧同步码，Si，Sa4，Sa5，Sa6，Sa7，A比特占用，若系统运用了CRC校验，则Si比特位置改传CRC校验码。TS16为信令时隙，当使用到信令(共路信令或随路信令)时，该时隙用来传输信令，用户不可用来传输数据。
总之，针对E1接口的配置实现按照标准协议实现，只要保证集群语音对接网关侧和TETRA系统侧的E1接口在对接时，参数一致即可。
集群语音对接网关还需要配置群组和时隙的映射关系，该映射关系需与TETRA系统配置的群组和时隙的映射关系相同，即哪个时隙对应哪个群组两侧配置是一致的。
参见图2，图2为本申请实施例中群组与时隙的对应关系示意图。图2中给出一对E1接口之间可以使用30个时隙进行语音业务发送，每个时隙对应一个群组，30个时隙对应30个不同的群组，如果需要更多的群组进行语音业务传输，则可以通过增加E1接口来实现。
根据协议标准，本申请实施例中以图2中所示的CH1-CH15，以及CH17-CH31这30个时隙为例，并依次给出了个时隙与群组的对应关系，如时隙CH1与群组1对应，时隙CH2与群组2对应，时隙CH15对群组15对应，时隙CH17与群组16对应，时隙CH31与群组30对应。
下面结合附图，详细说明本申请实施例中实现基于E1的LTE和TETRA通信的过程。
实施例一
参见图3，图3为本申请实施例一中基于E1的LTE和TETRA通信的流程示意图。具体步骤为：
步骤301，集群语音对接网关通过E1接口接收到TETRA系统发送的语音业务时，根据配置的映射关系确定接收该语音业务的时隙对应的群组。
步骤302，该集群语音对接网关确定接收该语音业务的群组是否进入呼叫状态，如果是，执行步骤303；否则，执行步骤304。
步骤303，该集群语音对接网关发起话权申请，并通过IP接口将接收到的语音业务传送给LTE集群中对应的LTE主机，结束本流程。
步骤304，该集群语音对接网关发起群组呼叫，通过IP接口将接收到的语音业务传送给LTE集群中对应的LTE主机。
本申请实施例中，确定对应群组是否进入组呼状态，如何发起组呼，如何申请话权，以及如何将语音业务发送给需要接收对应业务的群组，均可以按照现有实现，本申请对这些流程不进行改进。
本申请实施例中的语音业务为数字语音业务，或模拟语音业务，即本申请实施例中的E1接口既可以传输数字语音业务，也可以传输模拟语音结束。
仍然以图2为例，并且以数字语音传输为例，详细描述实现基于E1的LTE和TETRA通信的过程。
TETRA系统需要发送数字语音业务时，确定需要接收该数字语音业务的群组，假设确定的群组为群组2，并根据本地配置的群组和时隙的映射关系确定对应的时隙为时隙CH2，通过E1接口将该数字语音业务通过时隙CH2发送。
集群语音对接网关通过E1接口接收到TETRA系统发送的数字语音业务时，根据接收该数字语音业务的时隙(时隙CH2)，以及本地配置的映射关系确定需接收该语音业务的群组为群组2，则确定群组2是否进入呼叫状态，如果是，发起话权申请，并通过IP接口将接收到的语音业务传送给LTE集群中对应的LTE主机；针对群组2发起群组呼叫，通过IP接口将接收到的语音业务传送给LTE集群中对应的LTE主机。
实施例二
参见图4，图4为本申请实施例二中基于E1的LTE和TETRA通信的流程示意图。具体步骤为：
步骤401，集群语音对接网关通过IP接口接收到LTE主机发送的语音业务时，根据配置的映射关系确定接收该语音业务的群组对应的时隙。
步骤402，该集群语音对接网关确定接收该语音业务的群组是否进入呼叫状态，如果是，执行步骤403；否则，执行步骤404。
步骤403，该集群语音对接网关通过确定的时隙将接收到的语音业务传送给TETRA系统，结束本流程。
步骤404，该集群语音对接网关建立群组呼叫，并通过确定的时隙将接收到的语音业务传送给TETRA系统。
本申请实施例中，确定对应群组是否进入组呼状态，如何发起组呼，如何申请话权，以及如何将语音业务发送给需要接收对应业务的群组，均可以按照现有实现，本申请对这些流程不进行改进。
本申请实施例中的语音业务为数字语音业务，或模拟语音业务，即本申请实施例中的E1接口既可以传输数字语音业务，也可以传输模拟语音结束。
仍然以图2为例，并且以模拟语音业务传输为例，详细描述实现基于E1的LTE和TETRA通信的过程。
当IP侧，即LTE侧要主动讲话时，集群语音对接网关通过IP接口接收到LTE主机发送的模拟语音业务时，根据本地配置的映射关系，确定需要接收该模拟语音业务的群组30对应的时隙为时隙CH31，则确定群组30是否进入呼叫状态，如果是，发起话权申请，并通过E1接口将接收到的模拟语音业务通过时隙CH31传送给TETRA系统；针对群组30发起群组呼叫，通过E1接口将接收到的模拟语音业务通过时隙CH31传送给TETRA系统。
TETRA系统通过E1接口接收到LTE侧发送的模拟语音业务，根据本地配置的映射关系确定通过时隙CH31接收到的模拟语音业务对应的群组为群组30。
如果TETRA系统需要将该模拟语音业务转换为数字语音业务，则进行模数转换；否则，直接在本系统进行模拟语音业务才处理即可。
在本申请上述两个实施例中，针对数字语音业务和模拟语音业务，在E1口都可以接收和发送，到LTE侧系统，或者在TETRA系统如果需要进行模数转换，或数模转化按照现有实现转换即可。
本申请实施例中LTE集群和TETRA对接方便，不受不同系统接口和部署方式的制约，只要E1上组呼语音输出即可；1路E1最大能支持30路对接群组，能够满足大多数对接场景的需求。
基于同样的发明构思，本申请还提供一种基于E1的LTE和TETRA通信装置，应用于针对LTE集群部署的集群语音对接网关上。参见图5，图5为本申请实施例中应用于上述技术的装置结构示意图。该装置包括：配置单元501、E1接口单元502、确定单元503和组呼单元504；
配置单元501，用于按照E1支持的协议进行参数配置，且同TETRA系统的E1接口对接时，两侧E1接口参数保持一致；并与TETRA系统配置相同的群组和时隙的映射关系；
E1接口单元502，用于接收语音业务；
确定单元503，用于当E1接口单元502接收到TETRA系统发送的语音业务时，根据配置单元501配置的映射关系确定接收该语音业务的时隙对应的群组；确定接收该语音业务的群组是否进入呼叫状态；
组呼单元504，用于当确定单元503确定接收该语音业务的群组进入组呼状态时，发起话权申请，并通过IP接口将接收到的语音业务传送给LTE集群中对应的LTE主机；否则，发起群组呼叫，通过IP接口将接收到的语音业务传送给LTE集群中对应的LTE主机。
较佳地，
确定单元503，进一步用于通过IP接口接收到LTE主机发送的语音业务时，根据配置单元501配置的映射关系确定群组对应的时隙；并确定接收该语音业务的群组是否进入呼叫状态；
组呼单元504，进一步用于所述确定单元确定接收该语音业务的群组进入呼叫状态时，通过确定的时隙将接收到的语音业务传送给TETRA系统；否则，建立群组呼叫，并通过确定的时隙将接收到的语音业务传送给TETRA系统。
较佳地，
所述语音业务为数字语音业务，或模拟语音业务。
较佳地，
一个E1接口对应30个时隙用于进行语音业务的传输。
上述实施例的单元可以集成于一体，也可以分离部署；可以合并为一个单元，也可以进一步拆分成多个子单元。
综上所述，本申请通过集群语音对接网关与TETRA系统的E1接口参数保持一致，以及群组和时隙的映射关系一致的配置，在T1上进行语音业务传送和接收即可，能够实现不受系统接口和部署方式的制约的情况下，实现LTE和TETRA的互联互通。
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 (6)

1.一种基于E1的长期演进LTE和泛欧数字集群系统TETRA通信方法，其特征在于，应用于针对LTE集群部署的集群语音对接网关上，该网关按照E1支持的协议进行参数配置，且同TETRA系统的E1接口对接时，两侧E1接口参数保持一致；并与TETRA系统配置相同的群组和时隙的映射关系；该方法包括：
该网关通过E1接口接收到TETRA系统发送的语音业务时，根据配置的映射关系确定接收该语音业务的时隙对应的群组；
确定接收该语音业务的群组是否进入呼叫状态，如果是，发起话权申请，并通过IP接口将接收到的语音业务传送给LTE集群中对应的LTE主机；否则，发起群组呼叫，通过IP接口将接收到的语音业务传送给LTE集群中对应的LTE主机；
其中，所述方法进一步包括：
通过IP接口接收到LTE主机发送的语音业务时，根据配置的映射关系确定接收该语音业务的群组对应的时隙；并确定接收该语音业务的群组是否进入呼叫状态，如果是，通过确定的时隙将接收到的语音业务传送给TETRA系统；否则，建立群组呼叫，并通过确定的时隙将接收到的语音业务传送给TETRA系统。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述语音业务为数字语音业务，或模拟语音业务。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，一个E1接口对应30个时隙用于进行语音业务的传输。
4.一种基于E1的长期演进LTE和泛欧数字集群系统TETRA通信装置，其特征在于，应用于针对LTE集群部署的集群语音对接网关上；该装置包括：配置单元、E1接口单元、确定单元和组呼单元；
所述配置单元，用于按照E1支持的协议进行参数配置，且同TETRA系统的E1接口对接时，两侧E1接口参数保持一致；并与TETRA系统配置相同的群组和时隙的映射关系；
所述E1接口单元，用于接收语音业务；
所述确定单元，用于当所述E1接口单元接收到TETRA系统发送的语音业务时，根据所述配置单元配置的映射关系确定接收该语音业务的时隙对应的群组；确定接收该语音业务的群组是否进入呼叫状态；
所述组呼单元，用于当所述确定单元确定接收该语音业务的群组进入组呼状态时，发起话权申请，并通过IP接口将接收到的语音业务传送给LTE集群中对应的LTE主机；否则，发起群组呼叫，通过IP接口将接收到的语音业务传送给LTE集群中对应的LTE主机；
其中，
所述确定单元，进一步用于通过IP接口接收到LTE主机发送的语音业务时，根据所述配置单元配置的映射关系确定接收该语音业务的群组对应的时隙；并确定接收该语音业务的群组是否进入呼叫状态；
所述组呼单元，进一步用于所述确定单元确定接收该语音业务的群组进入呼叫状态时，通过确定的时隙将接收到的语音业务传送给TETRA系统；否则，建立群组呼叫，并通过确定的时隙将接收到的语音业务传送给TETRA系统。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述语音业务为数字语音业务，或模拟语音业务。
6.根据权利要求4或5所述的装置，其特征在于，一个E1接口对应30个时隙用于进行语音业务的传输。
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