CN1984391A - 一种实现集群业务的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实现集群业务的系统，该系统具有PTT功能的一个以上用户终端、支持集群业务的BSS、支持集群业务的PCF和PTT服务器；所述用户终端与所述BSS通过空口连接，所述BSS与所述PCF通过标准A接口连接，所述PCF与所述PTT服务器通过PTT专用接口连接，PTT服务器在收到所述用户终端发来的组呼建立请求后，建立BSS与PTT服务器之间的PTT业务信道，所述一个以上用户终端在与所述PTT服务器交互PTT业务数据时，共享该PTT业务信道。本发明还公开了一种基于上述系统的实现集群业务的方法。使用了本发明的系统和方法后，解决了现有技术的实现集群业务的方案中存在的信道利用率低以及接入时间慢、语音时延较大等缺陷。

Description

一种实现集群业务的系统和方法

技术领域

本发明涉及集群通信技术，特别是涉及一种实现集群业务的系统和方法。

背景技术

集群通信系统是移动通信系统的一个重要分支，是近几年来移动通信领域的发展热点之一。集群通信的一个重要特征是采用即按即讲(PTT，PushTo Talk)方式呼叫。PTT技术是一种集群对讲技术，PTT业务指实时直连的“点到点”和“点到多点”话音通信。这种业务使用非常简单的半双工通信方式，即在同一时间只有一人能够讲话，以便于群体交流，主叫方只要按一个按键就可以向一个人或一组人发起通话，无需拨号和等待对方摘机，电话立即接通，迅速建立起谈话组。特别适用于团队、工作组、群体之间的协同工作和交流。

早期的集群业务是专网运营，为用户提供服务，运营成本较高，所以限制了集群业务的发展。为了促进集群系统的规模应用，并进一步提高频率利用率，集群通信系统在应用上出现了一个新的应用趋势，即在数字蜂窝系统上提供专业集群功能。通过对移动通信系统进行改造，使其能够同时提供普通的双工通话功能和集群业务，用户使用双模终端实现不同种类的通信业务，这样，在同一网络上提供不同业务可降低网络建设和维护成本，所以，集群业务正朝向共网运营的方向发展。

现有的蜂窝系统上的即按即讲(PoC，Push to Talk over Cellular)是基于3GPP定义的互联网协议(IP，Internet Protocol)多媒体子系统(IMS，IPMultimedia Subsystem)。如图1所示，该系统包括用户设备(UE，UserEquipment)、接入网(AN，Access Network)、IMS核心服务器、组和列表管理服务器(GLMS，Group and List Management Server)和PoC服务器。UE和AN连接，AN分别与GLMS和IMS核心服务器连接，GLMS和IMS核心服务器连接，GLMS与PoC服务器连接，IMS核心服务器与PoC服务器连接。

该系统在信令面的协议栈如图2所示，PoC信令传输使用的协议是会话建立协议(SIP，Session Initiation Protocol)，承载在用户数据报协议(UDP，User Datagram Protocol)上。SIP协议是由IETF(Internet工程任务组)定义的协议，用于处理多媒体会话的建立、更改和释放。

该系统在业务面的协议栈如图3所示，PoC业务传输使用的协议是实时传输协议(RTP，Real-time Transport Protocol)，承载在UDP上。

在该系统中，所有的PoC业务对接入网是透明的，PoC为集群组内的每个集群组成员建立一条专用链路，集群组成员通过该专用链路与PoC交换语音数据，讲话并收听其它集群组成员的讲话。在集群组成员较少的情况下，这种系统结构的效果尚可，但是，随着集群组成员的不断增多，这种为每个集群组成员建立专用链路的结构将降低信道利用率，增加网络的数据流量，从而造成系统资源的浪费。

此外，在该系统中，PoC信令传输的协议是SIP协议，SIP消息基于文本描述的方式定义，消息中的开销字节占的比例很大，导致SIP消息的长度很长，因为空口的带宽有限，仅有9.6kbps，造成每一条消息的传输时延都很大，导致整个呼叫的接入时间变长。由于基于IMS的实现集群业务的系统的信令传输协议是SIP协议，开销很大，造成信道利用率不高。同时，需要在底层的专用链路建立之后才能发送PoC信令，也造成呼叫的接入时间较慢。而且，由于语音编码数据通过RTP协议承载，极大地增加了空口传输的数据量，造成语音的时延较大。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种实现集群业务的系统和方法，提高信道利用率。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的：

一种实现集群业务的系统，包括具有即按即讲PTT功能的一个以上用户终端、支持集群业务的基站子系统BSS、支持集群业务的分组控制功能设备PCF和PTT服务器；

所述用户终端与所述BSS通过空口连接，所述BSS与所述PCF通过标准A接口连接，所述PCF与所述PTT服务器通过PTT专用接口连接，PTT服务器在收到所述用户终端发来的组呼建立请求后，建立BSS与PTT服务器之间的PTT业务信道，所述一个以上用户终端在与所述PTT服务器交互PTT业务数据时，共享该PTT业务信道。

所述BSS包括互相连接的基站收发信台BTS和基站控制器BSC；所述BTS与用户终端通过空口连接；所述BSC与PCF通过标准A接口连接。

所述PTT专用接口包括PTT信令专用接口和PTT业务专用接口。

所述PTT信令专用接口包括CDMA集群信令协议Act协议层、TCP协议层、IP协议层、LINK协议层和PHY协议层；

所述PCF将PTT信令依次经过Act协议、TCP协议、IP协议、LINK协议和PHY协议的处理后，发送至PTT服务器；所述PTT服务器对PCF发来的信令依次经过PHY协议、LINK协议、IP协议、TCP协议和Act协议的处理后解析出PTT信令；

所述PTT服务器将PTT信令依次经过Act协议、TCP协议、IP协议、LINK协议和PHY协议的处理后，发送至PCF；所述PCF对PTT服务器发来的信令依次经过PHY协议、LINK协议、IP协议、TCP协议和Act协议的处理后解析出PTT信令。

所述PTT业务专用接口包括GMP协议层、UDP协议层、IP协议层、LINK协议层和PHY协议层；

所述PCF将PTT业务数据依次经过GMP协议、UDP协议、IP协议、LINK协议和PHY协议的处理后，发送至PTT服务器；所述PTT服务器对PCF发来的数据依次经过PHY协议、LINK协议、IP协议、UDP协议和GMP协议的处理后解析出PTT业务数据；

所述PTT服务器将PTT业务数据依次经过GMP协议、UDP协议、IP协议、LINK协议和PHY协议的处理后，发送至PCF；所述PCF对PTT服务器发来的数据依次经过PHY协议、LINK协议、IP协议、UDP协议和GMP协议的处理后解析出PTT业务数据。

所述用户终端将PTT信令依次经过层3L3协议、LAC协议、MAC协议和PHY协议的处理后发送至BSS；所述BSS将用户终端发来的信令依次经过PHY协议、MAC协议、LAC协议和L3协议的处理后解析出PTT信令；

所述BSS将PCF发来的PTT信令依次经过L3协议、LAC协议、MAC协议和PHY协议的处理后发送至用户终端；所述用户终端将BSS发来的信令依次经过PHY协议、MAC协议、LAC协议和L3协议的处理后解析出PTT信令；

所述用户终端将PTT业务数据依次经过MAC协议、PHY协议的处理后发送至BSS；所述BSS将用户终端发来的数据依次经过PHY协议和MAC协议的处理后解析出PTT业务数据；

所述BSS将PCF发来的PTT业务数据依次经过MAC协议、PHY协议的处理后发送至用户终端；所述用户终端将BSS发来的数据依次经过PHY协议和MAC协议的处理后解析出PTT业务数据。

所述BSS将用户终端发来的PTT信令依次经过扩展的A9协议、TCP协议、IP协议、AAL5协议、ATM协议和PHY协议的处理后发送至PCF；所述PCF将BSS发来的信令依次经过PHY协议、ATM协议、AAL5协议、IP协议、TCP协议和扩展的A9协议的处理后解析出PTT信令；

所述PCF将PTT服务器发来的PTT信令依次经过扩展的A9协议、TCP协议、IP协议、AAL5协议、ATM协议和PHY协议的处理后发送至BSS；所述BSS将PCF发来的信令依次经过PHY协议、ATM协议、AAL5协议、IP协议、TCP协议和扩展的A9协议的处理后解析出PTT信令；

所述BSS将用户终端发来的PTT业务数据依次经过GRE协议、IP协议、AAL5协议、ATM协议和PHY协议的处理后发送至PCF；所述PCF将BSS发来的数据依次经过PHY协议、ATM协议、AAL5协议、IP协议和GRE协议的处理后解析出PTT业务数据；

所述PCF将PTT服务器发来的PTT业务数据依次经过GRE协议、IP协议、AAL5协议、ATM协议和PHY协议的处理后发送至BSS；所述BSS将PCF发来的数据依次经过PHY协议、ATM协议、AAL5协议、IP协议和GRE协议的处理后解析出PTT业务数据。

一种实现集群业务的方法，包括：

a、PTT服务器接收到组呼主叫方的PTT组呼建立请求后，指示建立组呼主叫方和组呼被叫方所对应的共享业务信道，组呼主叫方和被叫方成为集群组成员；

b、集群组成员在讲话权空闲时发起讲话权请求，PTT服务器发送讲话权授权消息至该请求讲话权的集群组成员，同时发送讲话权占用消息至除授予讲话权的集群组成员之外的其他所有集群组成员；

c、授予讲话权的集群组成员通过共享业务信道发送语音数据至PTT服务器，PTT服务器通过共享业务信道将该语音数据转发至除授予讲话权的集群组成员之外的所有集群组成员。

所述PTT服务器指示建立组呼主叫方和被叫方所对应的共享业务信道包括：

a1、PTT服务器通过前向控制信道指示建立组呼主叫方所属BSS与PCF之间的共享业务信道以及PCF与PTT服务器之间的共享业务信道；

a2、PTT服务器通过前向控制信道指示建立组呼被叫方所属BSS与PCF之间的共享业务信道以及PCF与PTT服务器之间的共享业务信道。

所述步骤a1包括：

PTT服务器指示组呼主叫方所属BSS建立共享业务信道，组呼主叫方所属BSS判断其与PCF之间的共享业务信道是否已经建立，如果是，则直接转到步骤a2；否则，建立组呼主叫方所属BSS与PCF之间的共享业务信道以及PCF与PTT服务器之间的共享业务信道。

在步骤a1和a2之间，进一步包括：

组呼主叫方发送PTT组呼建立完成消息至PTT服务器；

PTT服务器向组呼主叫方发送讲话权授权消息。

在步骤a1和a2之间进一步包括：

PTT服务器向集群组成员发送组信息广播消息，该消息中包括组呼被叫方的信息；

组呼被叫方接收到该组信息广播消息后，发送PTT组呼建立请求至PTT服务器。

所述步骤a2包括：

PTT服务器指示组呼被叫方所属BSS建立共享业务信道，组呼被叫方所属BSS判断其与PCF之间的共享业务信道是否已经建立，如果是，则直接转到步骤b；否则，建立组呼被叫方所属BSS与PCF之间的共享业务信道以及PCF与PTT之间的共享业务信道。

在步骤a2之后，进一步包括：组呼被叫方加入组呼，并发送PTT组呼建立完成消息至PTT服务器。

所述步骤b包括：

一集群组成员在讲话权空闲时通过其所属BSS向PTT服务器发起讲话权请求；

PTT服务器通过该集群组成员所属BSS向该集群组成员发送讲话权授权消息，同时向其他集群组成员所属BSS分别发送讲话权占用消息；

其他集群组成员所属BSS分别将讲话权占用消息发送至其他相应的集群组成员。

所述步骤c包括：

授予讲话权的集群组成员通过其所属BSS与PCF之间的共享业务信道以及PCF与PTT服务器之间的共享业务信道向PTT服务器发送语音数据；

PTT服务器将接收到的语音数据通过其与PCF之间的共享业务信道以及PCF与其他集群组成员所属BSS之间的共享业务信道分发给其他集群组成员所属BSS；

其他集群组成员所属BSS分别将语音数据发送至其他相应的集群组成员。

通过以上的技术方案可以看出，在实现集群业务的过程中，BSS与PCF之间、PCF与PTT服务器之间共享业务信道，集群组成员通过该共享的业务信道与PTT服务器交互数据；而在现有技术中，集群组成员分别通过各自的专用链路与PoC交换数据，无论集群组成员是否讲话，均占用一定的信道资源。本发明的方案与现有技术相比，减少了网络侧的带宽需求，并提高了信道的利用效率。

此外，在本发明的方案中，在CDMA2000系统的基础上增加PTT服务器以实现集群业务，进一步通过层3(L3，Layer3)协议承载信令，通过MAC协议承载语音编码流；而在现有技术中，通过SIP协议承载信令，通过RTP协议承载语音编码流。由于L3协议和MAC协议相对于SIP协议和RTP协议来说，经过协议处理后的消息的长度有显著减少，因此本发明的方案可显著节省空口的信令传输和语音编码流传输的开销，从而进一步提高信道的利用率，改善了呼叫接入和语音传输的时延。

附图说明

图1是基于3GPP定义的基于IMS的实现集群业务的系统示意图；

图2是图1所示系统的信令面协议栈的示意图；

图3是图1所示系统的业务面协议栈的示意图；

图4是本发明优选实施例的基于CDMA2000的实现集群业务的系统示意图；

图5是图4所示系统的信令面协议栈的示意图；

图6是图4所示系统的业务面协议栈的示意图；

图7是根据本发明优选实施例的组呼主叫的流程图；

图8是根据本发明优选实施例的组呼被叫的流程图；

图9是根据本发明优选实施例的讲话权抢占的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更清楚，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述。

本发明的实现集群业务的系统是基于CDMA2000的系统。因为CDMA2000是第三代移动通信技术标准，具有高效的频谱利用效率，其支持数据业务的功能强大。本发明利用CDMA2000的数据业务功能，通过对现有CDMA2000的网络实体进行适当修改，构成能够同时提供普通话音、数据业务和集群业务的系统。

如图4所示，在一优选实施例中，本发明的系统包括移动台(MS，MobileStation)、基站子系统(BSS，Base Station Subsystem)、移动交换中心(MSC，Mobile Switching Center)、分组控制功能设备(PCF，Packet Control Function)和PTT服务器，其中，MS和BSS之间通过空口连接，BSS和PCF之间通过标准A接口，即A8/A9接口连接，A9是信令接口，A8是业务接口；PCF和PTT服务器之间通过PTT业务专用接口连接，优选地，该集群业务专用接口为组映射协议(GMP，Group Mapping Protocol)接口；BSS和MSC之间通过A1/A2接口连接，A1是信令接口，A2是业务接口。

BSS包括互相连接的基站收发信台(BTS，Base Transceiver System)和基站控制器(BSC，Base Station Controller)。

PTT服务器完成集群业务的呼叫控制、发出信道分配请求、群组管理和用户管理等功能。

CDMA2000系统中原有的实体进行了升级，其中：

PCF不仅兼容原有CDMA2000的PCF功能，还具有集群信令转发和集群呼叫处理等功能；

MSC不仅兼容原有CDMA2000的MSC功能，还具有集群状态下的移动性管理和补充业务管理的功能；如果MSC不升级，那么用户在进行集群语音呼叫时，不能再进行普通语音呼叫；

BSC不仅兼容原有CDMA2000的BSC功能，还具有集群信令转发、集群呼叫处理和共享信道分配等功能；

BTS不仅兼容原有CDMA2000的BTS功能，还具有公共信道处理、业务信道处理等功能；

MS不仅兼容原有CDMA2000的MS功能，还具有PTT功能。

图5是本发明优选实施例的系统的信令面协议栈。信令面协议栈传输PTT信令，PTT信令包含组呼请求信令、组呼响应信令等。在图5中，A9+表示对A9信令进行扩展后的协议；Act协议是PCF和PTT服务器之间的CDMA集群信令协议。

结合图5说明信令传输，MS在L3将组呼请求信令封装成短数据突发(SDB，Short Data Burst)消息，然后将SDB消息依次经过链路访问控制(LAC，Link Access Control)、媒体访问控制协议(MAC，Medium AccessControl)协议的处理，通过物理层(PHY，Physicallayer)发送至BSS；BSS对通过PHY层接收的来自MS的消息依次进行MAC、LAC协议的处理，在L3层将SDB消息中的组呼请求信令解析出来，然后将组呼请求信令依次经过A9+、传输控制协议(TCP，Transmission Control Protocol)、IP、异步传输模式(ATM，Asynchronous Transfer Mode)适配层5(AAL5，ATMAdaptation Layer)、ATM协议的处理，通过PHY层发送至PCF；PCF对通过PHY层接收的来自BSS的消息依次进行ATM、AAL5、IP、TCP、A9+协议的处理，解析出组呼请求信令，然后将组呼请求信令依次经过Act、TCP、IP、链路层(LINK)协议的处理，通过PHY层发送至PTT服务器；PTT服务器对通过PHY接收的来自PCF的消息依次进行LINK、IP、TCP、Act协议的处理，解析出组呼请求信令。

PTT服务器的组呼响应信令通过相反的途径转发至MS。参见图5，PTT服务器的组呼响应信令依次经过Act、TCP、IP、LINK协议的处理，通过PHY层发送至PCF；PCF将通过PHY层接收到的来自PTT服务器的消息依次经过LINK、IP、TCP、Act协议的处理，解析出组呼响应信令，然后对组呼响应信令依次进行A9+、TCP、IP、AAL5、ATM协议的处理，通过PHY层发送至BSS；BSS将通过PHY接收的来自PCF的消息依次进行ATM、AAL5、IP、TCP、A9+协议的处理，解析出组呼响应信令，然后将组呼响应信令依次经过L3、LAC、MAC协议的处理，通过PHY层发送至MS；MS对通过PHY层接收的来自BSS的组呼响应信令依次经过MAC、LAC、L3协议的处理，解析出组呼响应信令。

由此可见，由于在空口上传输信令的协议是L3协议，L3协议的开销比现有技术的SIP等协议的开销小得多，因此利用本发明的系统可有效降低空口信令传输的负担，从而改善呼叫的接入时延。

图6是本发明优选实施例的系统的业务面协议栈。业务面协议栈传输的是PTT业务数据，PTT业务数据包含语音编码数据。在图6中，Voice表示语音编码流，GMP标识了所属的组呼。

结合图6说明PTT业务数据的传输，MS将语音编码流编码为语音包并在MAC层封装，通过PHY层发送至BSS；BSS将通过PHY层接收到的语音包进行MAC协议的处理，解析出该语音编码流，然后在通用路由封装(GRE，General Route Encapsulation)层将语音编码流封装在GRE包中，并依次经过IP、AAL5、ATM协议的处理，通过PHY层发送至PCF；PCF对通过PHY层接收到的语音包依次进行ATM、AAL5、IP、GRE协议的处理，解析出语音编码流，并将语音编码流在GMP层封装成GMP包，然后对其依次进行UDP、IP、LINK协议的处理后通过PHY层发送到PTT服务器；PTT服务器对通过PHY层接收的来自PCF的语音包依次进行LINK、IP、UDP、GMP协议的处理后，解析出语音编码流。

PTT服务器将语音编码流依次进行GMP、UDP、IP、LINK协议的处理后通过PHY层发送至每个集群组成员分布的PCF；PCF对通过PHY层接收的来自PTT服务器的语音包依次进行LINK、IP、UDP、GMP协议的处理，解析出语音编码流，然后对语音编码流依次进行GRE、IP、AAL5、ATM协议的处理后通过PHY层发送至每个集群组成员分布的BSS；BSS将通过PHY层接收的来自PCF的语音包依次进行ATM、AAL5、IP、GRE协议的处理，解析出语音编码流，然后将语音编码流进行MAC协议的处理后通过PHY层发送至每个集群组成员的MS；MS将通过PHY层接收的来自BSS的语音包进行MAC协议的处理后，解析出语音编码流后送至扬声器放音。

由此可见，由于在空口上传输语音数据的协议为MAC协议，MAC协议的开销比现有技术采用的RTP等协议的开销小得多，因此利用本发明的系统实现集群业务可有效降低空口语音数据传输的负担，从而改善语音传输的时延。

在PTT服务器收到MS发来的组呼建立请求后，为集群组建立BSS与PTT服务器之间的PTT业务信道，即BSS与PCF之间的业务信道以及PCF与PTT服务器之间的PTT业务信道。业务信道建立之后，所有集群组成员的MS的语音数据均通过BSS与PCF之间的业务信道以及PCF与PTT服务器之间的业务信道向PTT服务器上传语音数据，PTT服务器将集群组成员的MS上传的语音数据通过PTT服务器与PCF之间的业务信道以及PCF与BSS之间的业务信道下发，然后BSS通过空口分别向集群组成员的MS分发语音数据。由此可见，MS在与所述PTT服务器交互PTT业务数据时，共享BSS与PCF之间的PTT业务信道以及PCF与PTT服务器之间的PTT业务信道，因此上述业务信道是共享业务信道，从而节省了信道资源，提高了信道的利用率。

而且，本发明的系统中，PCF具有与PTT服务器通信的接口，可直接与PTT服务器通信，从而无需通过分组数据服务节点(PDSN，Packet DataServing Node)转发数据，进一步改善了时延。

本发明还提供了实现集群业务的方法，该方法是以图4所示的系统为基础，由组呼主叫方发起组呼，建立集群组，PTT服务器指示建立组呼主叫方所属的BSS和PCF之间的共享业务信道以及PCF和PTT服务器之间的共享业务信道；并且建立组呼被叫方所属的BSS和PCF之间的共享业务信道以及PCF和PTT服务器之间的共享业务信道；集群组成员在共享业务信道空闲时发起讲话请求，PTT服务器授予请求讲话的集群组成员讲话权。

图7是根据本发明优选实施例的组呼主叫的流程。参见图7，本发明的组呼主叫流程包括如下步骤：

步骤701：组呼主叫方通过按键发起PTT呼叫建立请求消息，该消息通过接入信道或增强接入信道承载，组呼主叫方所属BSS将该消息透传至PCF，PCF将该消息透传至PTT服务器。

步骤702：PTT服务器接收到PTT呼叫建立请求消息后，发送信道建立指示消息至PCF。

步骤703：PCF发送A9分配请求消息至BSS，以请求建立相应的连接。

步骤704：BSS接收到A9分配请求消息后，建立与MSC之间的A1连接，以便在MSC用户处于集群通话状态下，可实现各种与普通电话有关的各种补充业务。

步骤705：BSS建立与组呼主叫方之间的空中业务信道。

步骤706：BSS判断其与PCF之间的A8连接是否已经建立，如果是，则转到步骤708；否则，转到步骤707。

需要说明，A8连接有可能已经建立，例如，已经由其它组呼发起建立了BSS与PCF之间的A8连接。

步骤707：BSS发起建立与PCF之间的A8连接，且PCF发起建立与PTT服务器之间的GMP连接，该A8连接和GMP连接均为共享业务信道，一旦该共享业务信道建立，与组呼主叫方同属一个BSS的所有集群组成员通过该共享业务信道与PTT服务器交换数据。

步骤708：组呼主叫方发送PTT呼叫建立完成消息至PTT服务器，表示主叫建立成功。

步骤709：PTT服务器发送讲话权(Floor)授权消息至组呼主叫方，授予组呼主叫方讲话的权限。

经过以上步骤，组呼主叫方建立起组呼，组呼主叫方的共享业务信道已经成功建立。

图8是根据本发明优选实施例的组呼被叫的流程图。参见图8，本发明的组呼被叫流程包括如下步骤：

步骤801：PTT服务器发送Act组信息广播消息至PCF，PCF接到该消息后发送A9组信息广播消息至BSS，BSS接到该消息后在寻呼信道或者前向共享控制信道发送组信息广播消息至集群组成员，该组信息广播消息中包括组呼被叫方的信息。

步骤802：组呼被叫方接收到组信息广播消息后发送PTT组呼建立请求消息，该消息通过接入信道或增强接入信道承载，组呼被叫方所属BSS将该消息透传到PCF，PCF将该消息透传至PTT服务器。

步骤803：PTT服务器接收到PTT组呼建立请求消息后，发送信道建立指示消息至PCF。

步骤804：PCF接收到信道建立指示消息后，发送A9分配请求消息至BSS，请求建立相应的连接。

步骤805：BSS接收到A9分配请求消息后，建立与MSC之间的A1连接，以便在MSC用户处于集群通话状态下，MSC可以实现与普通电话有关的各种补充业务。

步骤806：BSS建立与组呼被叫方之间的空中业务信道。

步骤807：BSS判断BSS与PCF之间的A8连接是否已经建立，如果是，则转到步骤809；否则，转到步骤808。

需要说明，A8连接有可能已经建立，例如，已经由集群组的其它集群组成员发起建立了BSS和PCF之间的A8连接。

步骤808：BSS发起建立与PCF之间的A8连接，且PCF发起建立与PTT服务器之间的GMP连接，该A8连接与GMP连接均为共享业务信道，一旦共享业务信道建立，所有属于该BSS的集群组成员通过该共享业务信道与PTT服务器交换数据。

步骤809：组呼被叫方振铃，用户按键加入组呼。

步骤810：组呼被叫方发送PTT组呼建立完成消息至PTT服务器。

步骤811：如果当前集群组内有人讲话，则PTT服务器发送Floor占用消息至集群组成员；如果当前集群组内无人讲话，则PTT服务器发送Floor空闲消息至集群组成员。

这样，PTT服务器建立起组呼被叫方的共享业务信道。在业务信道中，从BSS到PCF再到PTT服务器之间的业务信道为共享业务信道，集群组成员通过该共享业务信道与PTT服务器交换数据，不仅减少了网络侧的带宽需求，还提高了信道的利用率。

图9是根据本发明优选实施例的讲话权(Floor)抢占的流程图。参见图9，本发明的Floor抢占流程包括如下步骤：

步骤901：某一集群组成员在Floor空闲的状态下，向其所属BSS发送Floor请求消息，该集群组成员所属BSS将该消息透传至PCF，PCF将该消息透传至PTT服务器。

步骤902：PTT服务器接收到Floor请求消息后，向该集群组成员发送Floor授权消息，PCF将该消息透传至该集群组成员所属BSS，该集群组成员所属BSS将该消息透传至该集群组成员。

步骤903：PTT服务器向其它集群组成员发送Floor占用消息，以阻止集群组内其它集群组成员发送Floor请求消息，PCF将该消息透传至其他集群组成员所属BSS，其他集群组成员所属BSS分别将该消息透传至其它相应的集群组成员。

步骤904：获得Floor授权的集群组成员通过已经建立的反向业务信道发送语音数据至PTT服务器，PTT服务器将接收到的语音数据通过共享业务信道转发至集群组内的其它相应的集群组成员。

在具体的实施过程中可对根据本发明的系统和方法进行适当的改进，以适应具体情况的具体需要。因此可以理解，根据本发明的具体实施方式只是起示范作用，并不用以限制本发明的保护范围。

Claims (16)

1、一种实现集群业务的系统，其特征在于，包括具有即按即讲PTT功能的一个以上用户终端、支持集群业务的基站子系统BSS、支持集群业务的分组控制功能设备PCF和PTT服务器；

所述用户终端与所述BSS通过空口连接，所述BSS与所述PCF通过标准A接口连接，所述PCF与所述PTT服务器通过PTT专用接口连接，PTT服务器在收到所述用户终端发来的组呼建立请求后，建立BSS与PTT服务器之间的PTT业务信道，所述一个以上用户终端在与所述PTT服务器交互PTT业务数据时，共享该PTT业务信道。

2、根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述BSS包括互相连接的基站收发信台BTS和基站控制器BSC；

所述BTS与用户终端通过空口连接；

所述BSC与PCF通过标准A接口连接。

3、根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述PTT专用接口包括PTT信令专用接口和PTT业务专用接口。

4、根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述PTT信令专用接口包括CDMA集群信令协议Act协议层、TCP协议层、IP协议层、LINK协议层和PHY协议层；

所述PCF将PTT信令依次经过Act协议、TCP协议、IP协议、LINK协议和PHY协议的处理后，发送至PTT服务器；所述PTT服务器对PCF发来的信令依次经过PHY协议、LINK协议、IP协议、TCP协议和Act协议的处理后解析出PTT信令；

所述PTT服务器将PTT信令依次经过Act协议、TCP协议、IP协议、LINK协议和PHY协议的处理后，发送至PCF；所述PCF对PTT服务器发来的信令依次经过PHY协议、LINK协议、IP协议、TCP协议和Act协议的处理后解析出PTT信令。

5、根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述PTT业务专用接口包括GMP协议层、UDP协议层、IP协议层、LINK协议层和PHY协议层；

所述PCF将PTT业务数据依次经过GMP协议、UDP协议、IP协议、LINK协议和PHY协议的处理后，发送至PTT服务器；所述PTT服务器对PCF发来的数据依次经过PHY协议、LINK协议、IP协议、UDP协议和GMP协议的处理后解析出PTT业务数据；

所述PTT服务器将PTT业务数据依次经过GMP协议、UDP协议、IP协议、LINK协议和PHY协议的处理后，发送至PCF；所述PCF对PTT服务器发来的数据依次经过PHY协议、LINK协议、IP协议、UDP协议和GMP协议的处理后解析出PTT业务数据。

6、根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述用户终端将PTT信令依次经过层3L3协议、LAC协议、MAC协议和PHY协议的处理后发送至BSS；所述BSS将用户终端发来的信令依次经过PHY协议、MAC协议、LAC协议和L3协议的处理后解析出PTT信令；

所述BSS将PCF发来的PTT信令依次经过L3协议、LAC协议、MAC协议和PHY协议的处理后发送至用户终端；所述用户终端将BSS发来的信令依次经过PHY协议、MAC协议、LAC协议和L3协议的处理后解析出PTT信令；

所述用户终端将PTT业务数据依次经过MAC协议、PHY协议的处理后发送至BSS；所述BSS将用户终端发来的数据依次经过PHY协议和MAC协议的处理后解析出PTT业务数据；

所述BSS将PCF发来的PTT业务数据依次经过MAC协议、PHY协议的处理后发送至用户终端；所述用户终端将BSS发来的数据依次经过PHY协议和MAC协议的处理后解析出PTT业务数据。

7、根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述BSS将用户终端发来的PTT信令依次经过扩展的A9协议、TCP协议、IP协议、AAL5协议、ATM协议和PHY协议的处理后发送至PCF；所述PCF将BSS发来的信令依次经过PHY协议、ATM协议、AAL5协议、IP协议、TCP协议和扩展的A9协议的处理后解析出PTT信令；

所述PCF将PTT服务器发来的PTT信令依次经过扩展的A9协议、TCP协议、IP协议、AAL5协议、ATM协议和PHY协议的处理后发送至BSS；所述BSS将PCF发来的信令依次经过PHY协议、ATM协议、AAL5协议、IP协议、TCP协议和扩展的A9协议的处理后解析出PTT信令；

所述BSS将用户终端发来的PTT业务数据依次经过GRE协议、IP协议、AAL5协议、ATM协议和PHY协议的处理后发送至PCF；所述PCF将BSS发来的数据依次经过PHY协议、ATM协议、AAL5协议、IP协议和GRE协议的处理后解析出PTT业务数据；

所述PCF将PTT服务器发来的PTT业务数据依次经过GRE协议、IP协议、AAL5协议、ATM协议和PHY协议的处理后发送至BSS；所述BSS将PCF发来的数据依次经过PHY协议、ATM协议、AAL5协议、IP协议和GRE协议的处理后解析出PTT业务数据。

8、一种如权利要求1所述的系统实现集群业务的方法，其特征在于，包括：

a、PTT服务器接收到组呼主叫方的PTT组呼建立请求后，指示建立组呼主叫方和组呼被叫方所对应的共享业务信道，组呼主叫方和被叫方成为集群组成员；

b、集群组成员在讲话权空闲时发起讲话权请求，PTT服务器发送讲话权授权消息至该请求讲话权的集群组成员，同时发送讲话权占用消息至除授予讲话权的集群组成员之外的其他所有集群组成员；

c、授予讲话权的集群组成员通过共享业务信道发送语音数据至PTT服务器，PTT服务器通过共享业务信道将该语音数据转发至除授予讲话权的集群组成员之外的所有集群组成员。

9、根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述PTT服务器指示建立组呼主叫方和被叫方所对应的共享业务信道包括：

a1、PTT服务器通过前向控制信道指示建立组呼主叫方所属BSS与PCF之间的共享业务信道以及PCF与PTT服务器之间的共享业务信道；

a2、PTT服务器通过前向控制信道指示建立组呼被叫方所属BSS与PCF之间的共享业务信道以及PCF与PTT服务器之间的共享业务信道。

10、根据权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤a1包括：

PTT服务器指示组呼主叫方所属BSS建立共享业务信道，组呼主叫方所属BSS判断其与PCF之间的共享业务信道是否已经建立，如果是，则直接转到步骤a2；否则，建立组呼主叫方所属BSS与PCF之间的共享业务信道以及PCF与PTT服务器之间的共享业务信道。

11、根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在步骤a1和a2之间，进一步包括：

组呼主叫方发送PTT组呼建立完成消息至PTT服务器；

PTT服务器向组呼主叫方发送讲话权授权消息。

12、根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在步骤a1和a2之间进一步包括：

PTT服务器向集群组成员发送组信息广播消息，该消息中包括组呼被叫方的信息；

组呼被叫方接收到该组信息广播消息后，发送PTT组呼建立请求至PTT服务器。

13、根据权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤a2包括：

PTT服务器指示组呼被叫方所属BSS建立共享业务信道，组呼被叫方所属BSS判断其与PCF之间的共享业务信道是否已经建立，如果是，则直接转到步骤b；否则，建立组呼被叫方所属BSS与PCF之间的共享业务信道以及PCF与PTT之间的共享业务信道。

14、根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在步骤a2之后，进一步包括：组呼被叫方加入组呼，并发送PTT组呼建立完成消息至PTT服务器。

15、根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤b包括：

一集群组成员在讲话权空闲时通过其所属BSS向PTT服务器发起讲话权请求；

PTT服务器通过该集群组成员所属BSS向该集群组成员发送讲话权授权消息，同时向其他集群组成员所属BSS分别发送讲话权占用消息；

其他集群组成员所属BSS分别将讲话权占用消息发送至其他相应的集群组成员。

16、根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤c包括：

授予讲话权的集群组成员通过其所属BSS与PCF之间的共享业务信道以及PCF与PTT服务器之间的共享业务信道向PTT服务器发送语音数据；

PTT服务器将接收到的语音数据通过其与PCF之间的共享业务信道以及PCF与其他集群组成员所属BSS之间的共享业务信道分发给其他集群组成员所属BSS；

其他集群组成员所属BSS分别将语音数据发送至其他相应的集群组成员。

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