CN1770887A - 基于gsm的集群数字系统建立私密呼叫业务的方法 - Google Patents

基于gsm的集群数字系统建立私密呼叫业务的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于GSM的集群数字系统建立私密呼叫业务的方法。该方法包括：当主叫移动终端发起私密呼叫业务时，主叫移动终端通过空中接口与基站侧通过专用信道建立连接，基站侧与络侧间通过A接口建立信令连接控制部分SCCP连接；之后，通过所述的专用连接与SCCP连接，网络侧为主叫移动终端分配组呼信道，并通过寻呼信道寻呼被叫移动终端，为被叫移动终端分配用于接听的组呼信道；当主被叫移动台在同一小区时可以共享无线业务信道；主、被叫移动终端间通过所述的组呼信道开展私密呼叫业务。因此，本发明给出了两个用户之间私密呼叫调度业务的快速建立方法，并有效避免了通过NCH信道实现的私密呼叫调度业务可能受到NCH信道容量限制的问题。

Description

基于GSM的集群数字系统建立私密呼叫业务的方法
技术领域
本发明涉及集群数字系统领域，尤其涉及一种基于GSM的集群数字系统建立私密呼叫业务的方法。
背景技术
目前，通常采用集群专网建设思路发展集群通讯网络，各集团对应的集群通讯网络各自独立建设，由于各集群专网的技术和制式各不相同，也很容易形成各自为政的建设局面，导致无线通信过程中频率利用效率低下，网络建设成本和网络维护费用较高等弊端。
基于公众移动数字系统的集群共网系统的出现可以很好地解决上述问题，例如，GT800(基于GSM体制的800M集群数字系统)基于GSM(全球移动通信系统)体制的800M集群数字系统。
由于公众网络和集群网络由于用户群不同，对业务要求有很大的不同；GT800可以提供丰富的公众移动业务，针对专用集群用户需求的业务需要，如，私密呼叫。
所述的GT800的集群业务为基于GSM-R(全球铁路移动通信系统)实现，所述的GSM-R存在如下限制：
1、GSM-R只提供VGCS(组呼)和VBS(组播)话音调度业务，不提供VPCS私密呼叫调度业务；
2、GSM-R的VGCS和VBS在网络侧需要存储相关组呼属性信息；
3、GSM-R的调度通知在NCH(通知信道)上广播，由于调度通知需要周期性的广播，因此，使NCH信道容量严重受限；
4、GSM-R的VGCS和VBS通知消息在支持移动台非连续接收时，性能较差；
5、GSM-R的VGCS和VBS通知消息在不支持移动台非连续接收时，移动台待机时间短；
6、私密呼叫调度通知若在NCH信道上发送，不仅性能得不到提升，还会对VGCS和VBS性能造成一定不利影响；
因此，GSM-R的VGCS和VBS业务实现方案不适用于私密呼叫业务。
为此，需要在GT800系统中单独提供相应的私密呼叫业务实现方案，目前，GT800系统提供的私密呼叫业务方案具体为：
在私密呼叫的PTT(即按即讲)使用功能特性的设计上采用GSM-R的组呼设计原理，私密呼叫采用半双工方式通信，按住PTT键可说话，松开PTT键则只能听，讲者处于组呼发送模式，听者处于组呼接收模式，通过PTT方式对上行讲者权限进行争抢；私密用户的编号沿用GSM系统的MSISDN(移动台国际ISDN号码)编号方案；但是，在信令流程和信道分配过程中，GT800系统实现私密呼叫业务的方式是采用在被叫移动台所在位置区中的全部小区的NCH(通知信道)而不是PCH(寻呼信道)下发寻呼消息，因而，使得当NCH容量受限时，将无法实现高性能的私密呼叫业务。
发明内容
鉴于上述现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种基于GSM的集群数字系统建立私密呼叫业务的方法，从而有效解决现有技术中无法基于GSM-R实现私密呼叫业务的问题，同时，还可以避免由于NCH的限制导致私密呼叫业务性能较差问题，并因此对组呼和群呼性能造成影响的问题。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明提供了一种基于GSM的集群数字系统建立私密呼叫业务的方法，包括：
A、当主叫移动终端发起私密呼叫业务时，主叫移动终端通过空中接口与基站侧通过专用信道建立连接，基站侧与网络侧间通过A接口建立信令连接控制部分SCCP连接；
B、通过所述的专用连接和SCCP连接，网络侧为主叫移动终端分配组呼信道，并通过寻呼信道PCH寻呼被叫移动终端，为被叫移动终端分配用于接听的组呼信道；
C、主、被叫移动终端间通过所述的组呼信道开展私密呼叫业务。
所述的步骤A包括：
A1、主叫移动终端通过即按即讲PTT键向基站子系统BSS发送信道请求消息，并由BSS为其指配相应的专用信令信道；
A2、主叫移动终端通过所述的专用信令信道向BSS发起私密呼叫业务；
A3、BSS通过与移动交换中心MSC交互建立本次私密呼叫业务的SCCP连接。
所述的步骤A2还包括：
主叫移动终端通过所述的专用信令信道向BSS发送承载有主、被叫号码信息的业务类型为私密呼叫的消息。
所述的主、被叫号码信息为：
主、被叫移动终端的虚拟专用网VPN编号及集团内短号，或者国际移动用户识别码MSISDN。
本发明中，当主、被叫移动终端位于同一小区中时，所述的步骤B包括：
B1、MSC通过所述的专用信令信道及相应的SCCP连接在小区内为主叫移动终端分配组呼信道，并将主叫移动终端指配到该组呼信道上；
B2、通过寻呼信道寻呼被叫移动终端，并在收到被叫移动终端返回寻呼响应消息时，将被叫移动终端指配到为主叫移动终端分配的组呼信道上。
所述的步骤B1还包括：
将主叫移动终端指配到组呼信道上后，释放所述的专用信令信道，并清除建立的SCCP连接。
本发明中，当主、被叫移动终端位于不同的小区中时，所述的步骤B包括：
B3、MSC通过所述的SCCP连接在小区内为主叫移动终端分配组呼信道，并将主叫移动终端指配到所述的组呼信道上；
B4、MSC通过寻呼信道寻呼被叫移动终端，并在收到被叫移动终端返回寻呼响应消息时，在被叫小区内为被叫移动终端分配组呼信道；
B5、MSC将被叫移动终端指配到所述的组呼信道上。
所述的步骤B3包括：
MSC从拜访位置寄存器VLR获得主叫用户的号码信息后，向BSS发起组呼信道分配请求；
所述BSS为该主叫用户分配相应的组呼信道，并向MSC返回响应消息；
所述MSC向BSS发送将主叫用户指配到分配的组呼信道上的请求，并由BSS通过指配命令完成将主叫用户指配到分配的组呼信道上的处理。
所述的步骤B4包括：
MSC从VLR获得被叫移动终端的号码信息后，通知BSS寻呼被叫移动终端；
BSS与被叫移动终端间进行信息交互完成寻呼过程，并向MSC返回寻呼响应消息；
MSC通知BSS在被叫小区为被叫移动终端分配相应的组呼信道，并通过指配命令将被叫移动终端指配到为其分配的组呼信道上。
所述的基于GSM的集群数字系统建立私密呼叫的方法还包括：
当建立私密呼叫过程失败时，清除已建立的所述连接，释放占用的所有信道资源。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明给出了两个用户之间私密呼叫调度业务的快速建立方法，并有效避免了通过NCH信道实现的私密呼叫业务的可能受到NCH信道容量限制的问题。而且，本发明可以在不改变网络侧结构的情况下，采用组呼底层PTT(即按即讲)业务特性设计和GSM普通点呼的编号及寻呼机制实现两个人之间的话音调度呼叫，从而提供了性能可以接受的调度私密呼叫的实现方法。
附图说明
图1为本发明所述的方法的流程图；
图2、图3和图4分别为本发明所述的方法中出现异常时的处理流程图。
具体实施方式
本发明的核心是在私密呼叫的PTT使用功能特性的设计上仍采用GSM-R的组呼设计原理，且私密用户的编号沿用GSM系统的MSISDN(移动台国际ISDN号码)编号方案，但是在信令流程和信道分配上采用在被叫移动台所在位置区中的全部小区的PCH信道而不是NCH下发寻呼消息，对私密被叫移动台采用IMSI和TMSI进行寻呼，从而避免了由于NCH容量限制影响私密呼叫业务和组呼以及群呼性能。
私密被叫移动台收到私密寻呼消息后向网络侧发起寻呼响应流程，网络侧在私密寻呼响应流程时下指配命令，将私密被叫移动台指配到组呼信道上。本发明中，无论是在私密呼叫发起还是在私密呼叫进行过程中，只有私密主被叫移动台所在的当前小区分配组呼信道，而且，当私密呼叫主被移动台在同一小区下时，共享同一TCH(业务信道)组呼信道。
本发明所述的方法的具体实现过程如图1所示，具体包括：
1、当移动终端需要开展私呼叫业务时，则该移动终端作为主叫MS(移动台)向BSS发送信道请求消息CH_REQ，通过空中接口与基站侧通过专用信道建立连接，请求BSS立即指配用于传送信令的专用信令信道，可以是SDCCH(独立专用控制信道)，也可以是TCH(业务信道)；
2、BSS为主叫MS立即分配相应的专用信令信道，并通过立即指配IMM_ASS消息将主叫MS指配到该专用信令信道上；
采用立即建立流程可将呼叫性能明显提升，即采用包含所有的私密呼叫信息的IMMEDIATE_SETUP消息用于初始的完全层三业务请求消息；
3、主叫MS向BSS发送立即建立连接SAMB(Immediate_setup，立即建立)消息，以请求在BSS与网络侧间通过A接口建立SCCP(信令连接控制部分)连接；
SABM(IMMEDIATE_SETUP)消息中指示业务类型为私密呼叫，其中包括主叫VPN号及被叫的VPN内短号或MSISDN号码信息，MSC可以根据号码长度判断是短号还是MSISDN号码；
IMMEDIATE_SETUP消息中指示业务类型为私密呼叫，其中包括主叫VPN号及被叫的VPN内短号或MSISDN号码信息；
VPN代表集群虚拟专网，GT800系统可以支持多个VPN；
4、BSS继续向MSC发送建立SCCP连接请求SCCP_CR(Immediate_setup)消息，MSC收到所述消息后为主叫MS的本次私密呼叫业务建立SCCP连接，并向BSS返回SCCP连接建立确认SCCP_CC消息，同时，BSS还向主叫MS发送SCCP连接建立的确认消息UA(Immediate_setup)；
5、MSC与VLR(拜访位置寄存器)进行信息交互，从而获取主叫MS的私密呼叫信息，包括主叫MS号码信息等；
MSC与VLR间交互的消息有PROC_ACC_REQ(处理接入请求)消息和PROC_ACC_ACK(处理接入确认)消息，以及SEND_INFO_OUT(信息发出)和COMPLETE_CALL(完成呼叫)消息，通过上述消息便可以从VLR获得主叫MS的私密呼叫信息，其中SEND_INFO_OUT消息中指示业务类型为私密呼叫业务，COMPLETE_CALL消息中指示主叫MS是否签约了私密呼叫，若签约了私密呼业务，此消息中应该含有主叫用户的VPN号及主叫用户的VPN内短号信息；
6、MSC获得了主叫MS的私密呼叫信息后，便可以通知BSS为主叫MS分配组呼信道；
具体为通过组呼信道指配请求VPCS_ASS_REQ(即私密呼叫指配请求)消息通知BSS分配组呼信道，并在收到组呼信道指配完成VPCS_ASS_COMP(私密呼叫指配完成)消息后，确认组呼信道指配完成；
所述的VPCS_ASS_REQ(私密呼叫指配请求)消息为MSC向BSS发送的消息，包括私密呼叫参考、主叫小区信息，同时建立其资源SCCP连接，BSS收到该消息后在主叫小区分配组呼信道，BSS内部需要分配组呼信道，并走信道激活流程；
所述的VPCS_ASS_COMP(私密呼叫指配完成)消息为组呼信道分配后，BSS给MSC回该消息；
7、MSC通知BSS将主叫MS指配到分配的组呼信道上，并在指本完成后通知MSC清除为主叫MS建立的专用信令信道；
具体为首先MSC向BSS发送指配请求ASS_REQ消息，之后BSS向主叫MS发送指配命令ASS_COMD，并将收到主叫MS返回的指配完成ASS_COMP消息，最后，BSS分别向MSC发送指配完成ASS_COMP消息和消除专用信令信道请求CLR_REQ消息；
所述的ASS_REQ消息为指配请求消息，消息中包括私密呼叫参考和Talker信元(消息中的信息单位)；
所述的ASS_COMD消息为BSS给在专用信令信道上给主叫MS发送指配命令消息，将主叫MS指配至组呼信道；
所述的ASS_COMP消息为主叫MS在TCH组呼信道上给主叫MS回指配完成消息；
此时主叫MS进入组呼发送模式，即主叫MS话音可以传输至网络侧；
8、MSC向VLR检查被叫MS的权限；
具体为通过向VLR发送检查组呼中被叫MS权限CHECK_VPCS_CALLED(私密被叫检查)消息，并由VLR将被叫MS的权限情况通过CHECK_VPCS_CALLED(私密被叫检查)消息的响应消息发送给MSC；
所述的CHECK_VPCS_CALLED(私密被叫检查)消息：若用户拨打的被叫号码为VPN内短号，这种情况为VPN内私密呼，则消息中含有主叫MS的VPN号及被叫VPN内短号；若用户拨打的被叫号码为MSISDN号码，则消息中含有被叫MS的MSISDN号码(国际号码格式)；
所述的CHECK_VPCS_CALLED_RSP(私密被叫检查响应)消息中指示被叫用户是否签约了私密呼叫，若签约则含有被叫MS当前所在位置区信息、被叫用户的VPN号及被叫VPN内的短号；
9、MSC通过PCH(寻呼信道)寻呼被叫MS，具体为，首先由MSC向BSS发送连接的寻呼请求消息，即BSSMAP_PAGING消息，BSS收到该消息后采用基于GSM体制的普通寻呼流程完成针对被叫MS的寻呼过程，即向被叫MS发送PAGING消息；
所述的BSSMAP_PAGING消息为MSC向BSS发送无连接的私密寻呼请求消息；
所述的PAGING消息与GSM普通寻呼相同；
10、被叫MS向BSS发送信道请求消息，同样BSS立即为其指配相应的专用信令信道，并通过该专用信令信道向MSC返回寻呼响应消息；如图1所示，其中：
所述的CH_REQ消息为被叫寻呼响应网络时的信道请求；
所述的IMM_ASS消息对私密被叫移动台立即指配专用信令信道；
所述的SABM(PAGING_RESPONSE)建链消息为私密被叫MS在专用信令信道上报PAGING_RESPONSE寻呼响应消息；
所述的PAGING_RESPONSE为BSS向MSC转发的寻呼响应消息；
11、MSC向VLR获取被叫MS的私密呼叫信息，具体为通过获得寻呼信息GET_PAGING_INFO(寻呼信息获取消息)消息请求获得被叫的私密呼叫信息，VLR则通过响应消息GET_PAGING_INFO_RSP(寻呼信息获取响应)消息将私密呼叫信息返回给MSC；
12、MSC向BSS发送针对被叫MS的组呼信道指配请求消息VPCS_ASS_REQ(私密指配请求)消息，BSS为被叫MS分配相应的组呼信道后，则通过VPCS_ASS_RSP(私密指配请求响应)消息确认组呼信道分配完成；
所述的VPCS_ASS_REQ消息为MSC向BSS发送的消息，消息中包括私密呼叫参考、被叫小区信息，同时建立其资源SCCP连接，BSS收到该消息后为被叫MS分配组呼信道；
所述的VPCS_ASS_COMP(私密指配完成)消息为BSS直接给MSC回送的私密呼叫指配完成消息；
13、MSC通过建立SETUP(建立)消息通知被叫MS当前呼叫为私密呼叫，MSC还向BSS发送指配请求消息ASS_REQ，BSS则通过CHAN_RELEASE(TCH)(信道释放)消息通知被叫MS释放分配的专用信令信道，被叫MS向BSS发送DISC(拆链)消息，释放专用信令信道，并转入到分其分配的组呼信道上；
所述的ASS_REQ消息为指配请求消息，消息中包括私密呼叫参考，但不包括Talker信元；
所述的CHAN_RELEASE(TCH)消息为BSS发送给私密被叫MS下专用信令信道释放消息，同时携带私密被叫响应小区所分配的组呼信道信息；
所述的DISC消息为被叫MS向网络侧发送的消息，以释放专用信令信道，同时进入组呼接收模式；
14、BSS向MSC发送被叫MSC指配完成的消息ASS_COMP，还发送清除为主叫MS建立的专用信令信道；
所述的ASS_COMP消息为对应ASS_REQ消息的指配完成消息；
15、MSC向主叫MS发送连接通知CONNECT，此时，主、被叫MS可以通过为其分配的组呼信道开展私密呼叫业务；
所述的CONNECT通知为网络给主叫MS发送的消息，其中包括私密呼叫的被叫MS在位信息，表明主叫MS可以讲话。
本发明所述的方法中，如果主叫MS和被叫MS在同一个小区，则无被叫MS的VPCS指配流程，即省去上述过程12，MSC直接在被叫寻呼响应专用连接SCCP上向被叫手机发送SETUP消息及向BSS发送指配请求消息，消息中包括私密参考和小区信息，但不包括Talker信元，并执行过程14。
本发明中，立即指配的信道可以是SDCCH信道或TCH信道，如果采用TCH信道则可以加快速度；而且，如果立即指配的是TCH信道，则在收到MSC指配命令时，可以不走模式修改流程，而是在主叫小区分配其它组呼，并走指配流程，将主叫MS从立即指配的TCH信道上指配至该组呼信道；同时，释放立即指配的TCH信道。也可以不再分配其它组呼信道，直接走模式修改流程，将该TCH信道改变为组呼信道。
本发明中还包括私密呼叫业务建立过程失败的信令流程，具体可以包括三种情况：(1)主叫指配失败的信令流程；(2)被叫指配失败的信令流程；(3)网络侧超时未收被叫MS的响应，即未寻呼到被叫MS，如果在建立私密呼叫业务过程中出现三种情况，则需要释放建立的连接和占用的信道资源，针对三种情况的具体处理方式分别如下。
(1)主叫指配失败信令流程如图2所示，具体为：
在主叫MS指配过程中，无信道分配时进入排队，排队定时器超时，仍无信道分配；BSS给MSC发送指配失败命令，内含网络繁忙信元，MSC给主叫MS发送TERMINATION(终结)消息，其中包括网络繁忙信元，并由MSC清除所有连接(包括被叫响应的连接)，由BSS释放所有已分配信道资源。
(2)被叫指配失败信令流程如图3所示，具体为：
在被叫MS指配过程中，无信道分配时进入排队，排队定时器超时，仍无信道分配，则BSS给MSC发送指配失败命令，MSC收到被叫MS指配失败消息后，MSC给主叫移动台发送TERMINATION消息，携带网络繁忙信息；并由MSC清除所有连接(包括主叫相关连接)，BSS释放所有已分配信道资源。
(3)网络侧超时未收被叫MS的响应的信令流程如图4所示，具体为：
MSC寻呼定时器超时收不到被叫MS的寻呼响应，MSC给主叫MS发送TERMINATION消息，携带被叫无响应信元；由MSC清除主叫相关连接，由BSS释放为主叫MS已分配信道资源。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (10)

1、一种基于GSM的集群数字系统建立私密呼叫业务的方法，其特征在于，包括：
A、当主叫移动终端发起私密呼叫业务时，主叫移动终端通过空中接口与基站侧通过专用信道建立连接，基站侧与网络侧间通过A接口建立信令连接控制部分SCCP连接；
B、通过所述的专用连接和SCCP连接，网络侧为主叫移动终端分配组呼信道，并通过寻呼信道PCH寻呼被叫移动终端，为被叫移动终端分配用于接听的组呼信道；
C、主、被叫移动终端间通过所述的组呼信道开展私密呼叫业务。
2、根据权利要求1所述的基于GSM的集群数字系统建立私密呼叫业务的方法，其特征在于，所述的步骤A包括：
A1、主叫移动终端通过即按即讲PTT键向基站子系统BSS发送信道请求消息，并由BSS为其指配相应的专用信令信道；
A2、主叫移动终端通过所述的专用信令信道向BSS发起私密呼叫业务；
A3、BSS通过与移动交换中心MSC交互建立本次私密呼叫业务的SCCP连接。
3、根据权利要求2所述的基于GSM的集群数字系统建立私密呼叫业务的方法，其特征在于，所述的步骤A2还包括：
主叫移动终端通过所述的专用信令信道向BSS发送承载有主、被叫号码信息的业务类型为私密呼叫的消息。
4、根据权利要求3所述的基于GSM的集群数字系统建立私密呼叫业务的方法，其特征在于，所述的主、被叫号码信息为：
主、被叫移动终端的虚拟专用网VPN编号及集团内短号，或者国际移动用户识别码MSISDN。
5、根据权利要求1、2、3或4所述的基于GSM的集群数字系统建立私密呼叫业务的方法，其特征在于，当主、被叫移动终端位于同一小区中时，所述的步骤B包括：
B1、MSC通过所述的专用信令信道及相应的SCCP连接在小区内为主叫移动终端分配组呼信道，并将主叫移动终端指配到该组呼信道上；
B2、通过寻呼信道寻呼被叫移动终端，并在收到被叫移动终端返回寻呼响应消息时，将被叫移动终端指配到为主叫移动终端分配的组呼信道上。
6、根据权利要求5所述的基于GSM的集群数字系统建立私密呼叫业务的方法，其特征在于，所述的步骤B1还包括：
将主叫移动终端指配到组呼信道上后，释放所述的专用信令信道，并清除建立的SCCP连接。
7、根据权利要求1、2、3或4所述的基于GSM的集群数字系统建立私密呼叫业务的方法，其特征在于，当主、被叫移动终端位于不同的小区中时，所述的步骤B包括：
B3、MSC通过所述的SCCP连接在小区内为主叫移动终端分配组呼信道，并将主叫移动终端指配到所述的组呼信道上；
B4、MSC通过寻呼信道寻呼被叫移动终端，并在收到被叫移动终端返回寻呼响应消息时，在被叫小区内为被叫移动终端分配组呼信道；
B5、MSC将被叫移动终端指配到所述的组呼信道上。
8、根据权利要求7所述的基于GSM的集群数字系统建立私密呼叫业务的方法，其特征在于，所述的步骤B3包括：
MSC从拜访位置寄存器VLR获得主叫用户的号码信息后，向BSS发起组呼信道分配请求；
所述BSS为该主叫用户分配相应的组呼信道，并向MSC返回响应消息；
所述MSC向BSS发送将主叫用户指配到分配的组呼信道上的请求，并由BSS通过指配命令完成将主叫用户指配到分配的组呼信道上的处理。
9、根据权利要求7所述的基于GSM的集群数字系统建立私密呼叫业务的方法，其特征在于，所述的步骤B4包括：
MSC从VLR获得被叫移动终端的号码信息后，通知BSS寻呼被叫移动终端；
BSS与被叫移动终端间进行信息交互完成寻呼过程，并向MSC返回寻呼响应消息；
MSC通知BSS在被叫小区为被叫移动终端分配相应的组呼信道，并通过指配命令将被叫移动终端指配到为其分配的组呼信道上。
10、根据权利要求1、2、3或4所述的基于GSM的集群数字系统建立私密呼叫的方法，其特征在于，该方法还包括：
当建立私密呼叫过程失败时，清除已建立的所述连接，释放占用的所有信道资源。
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