WO2013097641A1 - 实现集群业务的方法、实体及系统 - Google Patents

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WO2013097641A1
WO2013097641A1 PCT/CN2012/087023 CN2012087023W WO2013097641A1 WO 2013097641 A1 WO2013097641 A1 WO 2013097641A1 CN 2012087023 W CN2012087023 W CN 2012087023W WO 2013097641 A1 WO2013097641 A1 WO 2013097641A1
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control plane
plane signaling
cluster
media data
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熊春山
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华为技术有限公司
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    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W92/00—Interfaces specially adapted for wireless communication networks
    • H04W92/02—Inter-networking arrangements

Definitions

  • the present invention relates to the field of communications, and in particular, to a method, an entity and a system for implementing a cluster service.
  • the existing cluster systems are narrow-band cluster systems implemented for specific wireless access technologies.
  • This narrow-band cluster system realizes the delay required for cluster communication by transforming the wireless technology system.
  • a method for implementing a cluster service is provided, where the method includes:
  • the interworking function entity IWF receives the uplink control plane signaling or uplink sent by the cluster terminal UE Control plane signaling and uplink user plane media data;
  • the IWF encapsulates and transforms the uplink control plane signaling or the uplink control plane signaling and the uplink user plane media data to the cluster control function entity TCF;
  • the IWF encapsulates and transforms the downlink control plane signaling or the downlink control plane signaling and the downlink user plane media data, and sends the downlink control plane signaling to the UE.
  • a method for implementing a cluster service comprising:
  • the cluster terminal UE sends the uplink control plane signaling or the uplink control plane signaling and the uplink user plane media data to the interworking function entity IWF, so that the IWF sends the uplink control plane signaling or the uplink control plane signaling and the uplink user plane.
  • the media data is encapsulated and sent to the cluster control function entity TCF, and the TCF sends the downlink control plane signaling or the downlink control plane signaling and the downlink user plane media data to the IWF;
  • the UE Receiving, by the UE, the downlink control plane signaling, the downlink control plane signaling, and the downlink user plane media data that are encapsulated and converted by the IWF.
  • a method for implementing a cluster service comprising:
  • the cluster control function entity TCF receives the encapsulated uplink control plane signaling or the uplink control plane signaling and the uplink user plane media data sent by the interworking function entity IWF; the uplink control plane signaling or the uplink control plane signaling and the uplink user
  • the face media data is uplink control plane signaling or uplink control plane signaling and uplink user plane media data sent by the cluster terminal UE received by the IWF;
  • the TCF sends downlink control plane signaling or downlink control plane signaling and downlink user plane media data to the IWF, so that the IWF sends the downlink control plane signaling or downlink control plane signaling and downlink user plane media.
  • the data is encapsulated and converted, it is sent to the UE.
  • an interworking function entity is provided, where the interworking function entity IWF includes: a first receiving module, configured to receive uplink control plane signaling or uplink sent by the cluster terminal UE Control plane signaling and uplink user plane media data;
  • the first sending module is configured to encapsulate and convert the uplink control plane signaling or the uplink control plane signaling and the uplink user plane media data received by the first receiving module to the cluster control function entity TCF;
  • a second receiving module configured to receive downlink control plane signaling or downlink control plane signaling and downlink user plane media data sent by the TCF;
  • the second sending module is configured to encapsulate the downlink control plane signaling or the downlink control plane signaling and the downlink user plane media data received by the second receiving module, and then send the downlink control plane signaling to the UE.
  • a cluster terminal is also provided, where the cluster terminal UE includes:
  • a sending module configured to send uplink control plane signaling or uplink control plane signaling and uplink user plane media data to the interworking function entity IWF, so that the IWF sends the uplink control plane signaling or uplink control plane signaling and uplink
  • the user plane media data is encapsulated and sent to the cluster control function entity TCF, and the TCF sends the downlink control plane signaling or the downlink control plane signaling and the downlink user plane media data to the IWF;
  • the receiving module is configured to receive the downlink control plane signaling or the downlink control plane signaling and the downlink user plane media data that are encapsulated and converted by the IWF.
  • the cluster control function entity TCF includes: a receiving module, configured to receive the encapsulated uplink control plane signaling or the uplink control plane signaling and the uplink user plane sent by the interworking function entity IWF.
  • the uplink control plane signaling or the uplink control plane signaling and the uplink user plane media data are uplink control plane signaling or uplink control plane signaling and uplink user plane media sent by the cluster terminal UE received by the IWF.
  • a sending module configured to send downlink control plane signaling or downlink control plane signaling and downlink user plane media data to the IWF, so that the IWF sends the downlink control plane signaling or downlink control plane signaling After the downlink user plane media data is encapsulated and converted, it is sent to the UE.
  • a system for implementing a cluster service includes: Functional entity IWF, cluster terminal UE and cluster control function entity TCF;
  • the IWF is the IWF
  • the UE is the UE
  • the TCF is the TCF.
  • FIG. 1 is a schematic structural diagram of a cluster system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a control plane protocol stack of a cluster system according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a user plane protocol stack of a cluster system according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is another embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic structural diagram of another cluster system according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a flowchart of a method for implementing cluster service according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is a flowchart of a method for implementing a cluster service according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 9 is a flowchart for implementing a cluster service according to another embodiment of the present invention
  • Method interaction diagram
  • FIG. 10 is a schematic diagram of channel transmission according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 10 is a schematic diagram of channel transmission according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 10 is a schematic diagram of channel transmission according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a schematic structural diagram of an interworking function entity according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 12 is a schematic structural diagram of a cluster terminal according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a schematic structural diagram of a cluster control function entity according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 14 is a schematic structural diagram of a system for implementing cluster service according to another embodiment of the present invention.
  • the cluster system includes: a cluster terminal UE 101, an IWF (Interworking Function) 103, and a TCF (Trunk Control Function) 104;
  • IWF Interworking Function
  • TCF Trusted Control Function
  • the UE 101 is configured to implement control plane signaling and user plane media data interaction with the TCF 104 through the IWF 103.
  • the IWF 103 is configured to encapsulate and convert the control plane signaling and the user plane media data between the UE 101 and the TCF 104, and send the data to the TCF 104 and the corresponding UE 101.
  • the TCF 104 is configured to establish, maintain, control, and manage the cluster access bearer, and control the call and group management of the UE 101.
  • the cluster system further includes: a cluster access subsystem 102, and the UE 101 can be connected to the IWF 103 through the cluster access subsystem 102.
  • the cluster access subsystem 102 is an LTE (Long Term Evolution)/EPS (Evolved Packet System) system, and is configured to provide IP (Internet Protocol) connection support for communication performed by the UE 101.
  • the cluster access subsystem 102 includes an EUTRAN (Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network, Into the universal terrestrial radio access network), MME (Mobility Management Entity), SGW (Serving Gateway, Serving Gateway), PGW (Packet Data Network Gateway), and HSS (Home Subscriber Server, hometown) Contract service).
  • EUTRAN Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network, Into the universal terrestrial radio access network
  • MME Mobility Management Entity
  • SGW Serving Gateway
  • PGW Packet Data Network Gateway
  • HSS Home Subscriber Server, hometown
  • the UE 101 is connected to the cluster access subsystem 102 through the Uu interface; the cluster access subsystem 102 is connected to the IWF 103 through the SGi interface; the IWF 103 is connected to the TCF 104 through the Ra interface; and the UE 101 and the TCF 104 are connected through the Ta interface.
  • the control plane signaling between the UE 101 and the TCF 104 passes the TCF-RANAP (Radio Access Network Application Part) protocol on the Ra interface and the SCTP (Stream Control Transmission Protocol) on the SGi interface. Control Transmission Protocol) /IP or TCP (Transmission Control Protocol).
  • TCF-RANAP Radio Access Network Application Part
  • SCTP Stream Control Transmission Protocol
  • TCP Transmission Control Protocol
  • the Signalling Bearer is the control plane signaling bearer.
  • the function of the Packet Data Convergence Protocol (PDCP) is to process the above IP layer data, such as IP header compression and or encryption processing, and perform the handover process. Sorting and retransmission of data.
  • RLC Radio Link Control
  • MAC Medium Access Control
  • Its main function is to segment and reassemble the upper layer data to accommodate the transmission of wireless air interfaces. Functions such as data loss can be solved by retransmission.
  • the MAC is located on the physical layer. The MAC is responsible for the scheduling, multiplexing, and demultiplexing of the upper layer data transmission.
  • the PHY Physical Layer
  • the PHY Physical Layer
  • L1 in the network refers to the physical layer, such as fiber or copper.
  • L2 is the data link layer.
  • TCF-RANAP is a protocol similar to RANAP or BSSAP (Base Station System Application) or BSSGP (Base Station Subsystem General Packet Radio Service). Its main function is control and management. Cluster access bearer.
  • the Local IP address on the UE 101 side is determined by the EPS system.
  • Ta is the control plane logical interface between the UE 101 and the TCF 104. Similar to the NAS (Non Access Stratum) interface in the 3GPP, the main function of the Ta is the call control and group management functions of the cluster. As shown in 2, Ta is transparently transmitted through the TCF-RANAP protocol on the Ru interface, and then reliably transmitted through the SCTP/IP or TCP/IP protocol on the SGi interface.
  • the UE 101 is connected to the cluster access subsystem 102 through a Uu interface; the cluster access subsystem 102 is connected to the IWF 103 through an SGi interface; the IWF 103 is connected to the TCF 104 through a Ru interface; and the UE 101 and the TCF 104 are connected through the Tu interface.
  • the user plane media data between the UE 101 and the TCF 104 passes the TCF-UP protocol on the Ru interface and the RTP (Real-time Transport Protocol) / UDP (User Datagram Protocol) on the SGi interface. Protocol) / IP protocol transmission.
  • User Data is user data
  • User Plane Bearer is user plane bearer
  • TCF-UP is a similar Iu UP protocol. Its main function is to transmit voice or other user plane media data.
  • the Local IP address on the UE 101 side is the same as above, and is the IP address assigned by the PGW of the EPS system to the UE 101.
  • the media stream data (such as voice or video data) between the UE 101 and the TCF 104 is transparently transmitted through the TCF-UP protocol on the Ru interface, and then transmitted through RTP/UDP/IP on the SGi interface.
  • Encapsulation of the control plane signaling between the UE 101 and the TCF 104 by the IWF 103 refers to the solution from the SCTP/IP or TCP/IP when the IWF 103 receives the control plane signaling sent to the TCF 104 from the UE 101.
  • the control plane signaling is encapsulated, and then the control plane signaling is re-encapsulated by the TCF-RANAP and then sent to the TCF 104.
  • the IWF 103 receives the control plane signaling sent to the UE 101 from the TCF 104, the solution is first solved from the TCF-RANAP.
  • the encapsulation of the user plane media data between the UE 101 and the TCF 104 by the IWF 103 means that the IWF 103 first decapsulates the RTP/UDP/IP from the UE 101 when receiving the user plane media data sent to the TCF 104. The user plane media data is then re-encapsulated by the TCF-UP and sent to the TCF 104.
  • the IWF 103 receives the user-facing media data sent from the TCF 104 to the UE 101, it first decapsulates from the TCF-UP.
  • the cluster access subsystem 102 further includes a PCRF (Policy and Charging Rules Function).
  • PCRF Policy and Charging Rules Function
  • the UE, the EUTRAN, the MME, the SGW, the PGW, and the HSS are all LTE/EPS systems defined by the current 3GPP, and the UE 101 is also a cluster terminal.
  • the IWF 103 is a device for encapsulating and converting a message (control plane signaling and user plane media data of a user plane) for interaction between the TCF 104 and the UE 101, and the IWF 103 also has wireless access for simulating the TCF 104.
  • the PCRF is triggered by the Rx interface to manage the EPS bearer, thereby providing a transmission channel for the TCF communication.
  • the MME it is the endpoint of the NAS control plane signaling network, which can implement NAS control plane signaling encryption, control plane signaling between core network nodes when moving between 3GPP different access technologies (terminating on S3 interface), idle state terminal Tracking (including control and execution of paging retransmissions), selection of PGW and SGW, selection of new MME during handover of MME change, selection of SGSN during handover to 2G/3G access system, Roaming support (links the HSS of the home network through the S6a interface), in addition to the authentication, bearer management functions (including dedicated bearer setup), lawful interception (control plane signaling), and ETWS function support.
  • NAS control plane signaling network which can implement NAS control plane signaling encryption, control plane signaling between core network nodes when moving between 3GPP different access technologies (terminating on S3 interface), idle state terminal Tracking (including control and execution of paging retransmissions), selection of PGW and SGW, selection of new MME during handover of MME change, selection
  • the SGW which is the gateway that terminates to EUTRAN, there is only one SGW serving each terminal at each time for the terminal attached to the EPS.
  • the SGW is not only a mobility anchor when switching between eNodeBs, but also a mobility anchor when switching between different access systems of 3GPP (S4 termination point and transferring data between 2G/3G and PGW), and is E-UTRAN
  • the idle state data cache and the originating point of the network side service request have functions of lawful interception, data routing and forwarding, charging, and transport layer packet marking.
  • the PGW it is the gateway that terminates the SGi interface to the PDN. If the terminal accesses multiple PDNs, there may be one or more PGWs serving it.
  • the PGW can not only perform policy enforcement, but also has a user's packet filter (for example, through deep packet inspection). In addition, it also has charging support, lawful interception, terminal IP address allocation, uplink and downlink rate control, and DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol). , Dynamic Host Setup Protocol) v4/v6 and other functions.
  • the PCRF implements QoS (Quality of Service) control and accounting, and is a logical entity associated with the operator's policy rules.
  • QoS Quality of Service
  • the cluster system shown in FIG. 1 can also combine different nodes into one node.
  • This embodiment does not limit the specific merge mode, and only the merged clusters shown in FIG. 4 and FIG. 5 are used.
  • the system diagram is an example.
  • the MME, the SGW, and the PGW are merged into one node, and the TCF 104 and the IWF 103 are combined into one node. Since the IWF 103 is built into the TCF 104, the interaction between the IWF 103 and the TCF 104 is no longer Needed, the control plane signaling of the TCF 104 and the user plane media data are directly encapsulated and decapsulated, thereby saving the development of the IWF 103, but the function of the TCF 104 is reduced.
  • the PCRF may not be deployed, so that the interaction between the PCRF and the IWF 103 and between the PCRF and the PGW is no longer needed, and the cluster system uses the fixed port number to communicate with the UE 101 for IP data.
  • the HSS may be an independent node, or may continue to be merged into the merged node of the MME+SGW+PGW or the merged node of the HSS merged into the TCF+IWF.
  • the MME and the SGW are merged into one node, and the TCF 104 and the IWF 103 and the PGW are combined into one node, which actually expands the functions of the TCF 104 and includes the functions of the PGW and the IWF 103 due to
  • the IWF 103 is built into the TCF 104.
  • the interaction between the IWF 103 and the TCF 104 is no longer needed, and the control plane signaling of the TCF 104 and the user plane media data are directly encapsulated and decapsulated, thereby saving the IWF 103. Development, only the function of TCF 104 has been reduced.
  • the HSS may be an independent node, and may continue to be merged into the MME node or merged into the merged node of the TCF+IWF+PGW.
  • the MME and the SGW may be merged.
  • a cluster service is implemented from the perspective of the interworking function entity IWF, and a method for implementing the cluster service is provided. Referring to FIG. 6, the method is as follows:
  • the IWF receives uplink control plane signaling or uplink control plane signaling and uplink user plane media data sent by the UE.
  • the IWF encapsulates and transforms the uplink control plane signaling or the uplink control plane signaling and the uplink user plane media data, and sends the data to the TCF.
  • the IWF receives downlink control plane signaling, downlink control plane signaling, and downlink user plane media data sent by the TCF.
  • the IWF encapsulates the downlink control plane signaling or the downlink control plane signaling and the downlink user plane media data, and sends the downlink control plane signaling to the UE.
  • the IWF receives uplink control plane signaling or uplink control plane signaling sent by the UE.
  • upstream user media data including:
  • the IWF receives the uplink control plane signaling, the uplink control plane signaling, and the uplink user plane media data sent by the UE from the default bearer by using the cluster access subsystem.
  • the default bearer is a packet that is set up by the UE to the dedicated access point APN corresponding to the cluster.
  • the default bearer established on the data network PDN connection.
  • the uplink control plane signaling and the uplink user plane media data sent by the IWF receiving the cluster terminal UE include:
  • the IWF receives the uplink control plane signaling sent by the UE from the default bearer through the cluster access subsystem, and receives the user plane media data sent by the UE from the dedicated bearer, and the default bearer and the dedicated bearer establish a dedicated access corresponding to the cluster for the UE.
  • the default bearer and dedicated bearer established on the PDN connection of the packet data network of the APN.
  • the IWF receives the uplink control plane signaling, the uplink control plane signaling, and the uplink user plane data, which are sent by the cluster terminal UE, and includes:
  • the IWF receives the uplink control plane signaling sent by the UE through the flow control transmission protocol SCTP or the transmission control protocol TCP connection, and the SCTP or the TCP connection is an SCTP or TCP connection established between the IWF and the UE through the cluster access subsystem;
  • the IWF receives the uplink user plane media data sent by the UE to the TCF through the real-time transport protocol RTP connection, and the RTP connection is the RTP connection established between the IWF and the UE through the cluster access subsystem.
  • the IWF encapsulates and transforms the uplink control plane signaling or the uplink control plane signaling and the uplink user plane media data, and sends the same to the TCF, including:
  • the IWF encapsulates and transforms the uplink control plane signaling sent by the UE to the TCF, and then sends the Ra control interface to the TCF through the Ra interface connection.
  • the Ra interface is connected to the Ra interface established between the IWF and the TCF.
  • the IWF encapsulates and transforms the uplink user plane media data sent by the UE to the TCF, and then sends the data to the TCF through the Ru interface connection.
  • the Ru interface is connected to the Ru interface established between the IWF and the TCF. Further, the IWF receives the downlink control plane signaling or the downlink control plane signaling and the downlink user plane media data sent by the TCF, including:
  • the IWF receives the downlink control plane signaling sent by the TCF to the UE through the Ra interface, and the Ra interface is connected to the Ra interface established between the IWF and the TCF;
  • the IWF receives the downlink user plane media data sent by the TCF to the UE through the Ru interface, and the Ru interface is connected to the Ru interface established between the IWF and the TCF.
  • the IWF encapsulates and transforms the downlink control plane signaling or the downlink control plane signaling and the downlink user plane media data, and sends the downlink control plane signaling to the UE, including:
  • the translated downlink control plane signaling or downlink control plane signaling is encapsulated by the default bearer in the cluster access subsystem.
  • the downlink user plane media data is sent to the UE, and the default bearer is a default bearer established by the UE to establish a PDN connection to the packet data network PDN of the dedicated access point APN corresponding to the cluster.
  • the IWF encapsulates the downlink control plane signaling and the downlink user plane media data and sends the packet to the UE, including:
  • the IWT After the IWF encapsulates and transforms the downlink control plane signaling and the downlink user plane media data, the IWT encapsulates the translated downlink control plane signaling to the UE through the default bearer in the cluster access subsystem, and passes through the cluster access subsystem.
  • the dedicated bearer sends the encapsulated downlink user plane media data to the UE, and the default bearer and the dedicated bearer establish a default bearer and a dedicated bearer established on the packet data network PDN connection of the dedicated access point APN corresponding to the cluster to the UE.
  • the IWF encapsulates and transforms the downlink control plane signaling or the downlink control plane signaling and the downlink user plane media data, and sends the downlink control plane signaling to the UE, including:
  • the IWF sends the downlink control plane signaling to the UE through the SCTP or TCP connection, and the SCTP or TCP connection is the SCTP or TCP connection established between the IWF and the UE through the cluster access subsystem;
  • the IWF sends the downlink user plane media data to the UE through the RTP connection, and the RTP connection is the IWF.
  • the RTP connection established between the cluster access subsystem and the UE.
  • a cluster service is implemented in the perspective of a cluster terminal UE, and a method for implementing a cluster service is provided. Referring to FIG. 7, the process is specifically as follows:
  • the UE sends the uplink control plane signaling, the uplink control plane signaling, and the uplink user plane media data to the IWF, so that the IWF encapsulates and transforms the uplink control plane signaling or the uplink control plane signaling and the uplink user plane media data.
  • the TCF the TCF sends the downlink control plane signaling or the downlink control plane signaling and the downlink user plane media data to the IWF;
  • the UE receives the encapsulated downlink control plane signaling or the downlink control plane signaling and the downlink user plane media data that are sent by the IWF.
  • the sending, by the UE, the uplink control plane signaling or the uplink control plane signaling and the uplink user plane media data to the IWF includes:
  • the UE sends the uplink control plane signaling or the uplink control plane signaling and the uplink user plane media data from the default bearer through the cluster access subsystem, and the default bearer is the packet data network PDN connection of the dedicated access point APN corresponding to the UE establishing the cluster.
  • the default bearer established on.
  • the sending, by the UE, the uplink control plane signaling and the uplink user plane media data to the IWF includes:
  • the UE sends the uplink control plane signaling from the default bearer through the cluster access subsystem, and sends the uplink user plane media data from the dedicated bearer, and the default bearer and the dedicated bearer establish the packet data of the dedicated access point APN corresponding to the cluster for the UE.
  • the default bearer and dedicated bearer established on the network PDN connection.
  • the UE sends the uplink control plane signaling or the uplink control plane signaling and the uplink user plane media data to the IWF, including:
  • the UE sends the uplink control plane signaling to the IWF through the flow control transmission protocol SCTP or the transmission control protocol TCP connection, where the SCTP or the TCP connection is the SCTP or TCP connection established between the UE and the IWF through the cluster access subsystem;
  • the UE sends the uplink user plane media data to the IWF through the real-time transport protocol RTP connection, and the RTP connection is an RTP connection established between the IWF and the UE through the cluster access subsystem.
  • the UE receiving the encapsulated translated downlink control plane signaling or the downlink control plane signaling and the downlink user plane media data sent by the IWF includes:
  • the UE receives the encapsulated downlink control plane signaling or the downlink control plane signaling and the downlink user plane media data that are sent by the IWF through the default bearer in the cluster access subsystem, and the default bearer is the dedicated access point corresponding to the UE establishing the cluster.
  • the default bearer established on the APN's packet data network PDN connection.
  • the UE receives the encapsulated downlink control plane signaling and the downlink user plane media data sent by the IWF, including:
  • the UE receives the encapsulated downlink control plane signaling sent by the IWF through the default bearer in the cluster access subsystem, and encapsulates the converted downlink user plane media data sent by the dedicated bearer in the cluster access subsystem, and the default bearer and The dedicated bearer establishes a default bearer and a dedicated bearer established on the PDN connection of the packet data network to the dedicated access point APN corresponding to the cluster.
  • the UE receives the encapsulated downlink control plane signaling or the downlink control plane signaling and the downlink user plane media data that are sent by the IWF, and includes:
  • the UE receives the encapsulated downlink control plane signaling sent by the IWF through the SCTP or the TCP connection, and the SCTP or the TCP connection is the SCTP or TCP connection established between the UE and the IWF through the cluster access subsystem;
  • the UE receives the encapsulated downlink user plane media data sent by the IWF through the RTP connection, and the RTP connection is an RTP connection established between the IWF and the UE through the cluster access subsystem.
  • the cluster service is implemented from the perspective of the cluster control function entity TCF, and a method for implementing the cluster service is also provided. Referring to FIG. 8, the method is specifically as follows:
  • the TCF receives the encapsulated uplink control plane signaling or uplink control sent by the IWF.
  • Interface signaling and uplink user plane media data uplink control plane signaling or uplink control plane signaling and uplink user plane media data are uplink control plane signaling or uplink control plane signaling sent by the cluster terminal UE received by the IWF Upstream user plane media data;
  • the TCF sends the downlink control plane signaling or the downlink control plane signaling and the downlink user plane media data to the IWF, so that the IWF encapsulates and transforms the downlink control plane signaling, the downlink control plane signaling, and the downlink user plane media data. Send it to the UE.
  • the TCF receiving the encapsulated uplink control plane signaling or the uplink control plane signaling and the uplink user plane media data sent by the interworking function entity IWF includes:
  • the TCF receives the encapsulated uplink control plane signaling sent by the IWF through the Ra interface connection, and the Ra interface connection is a Ra interface connection established between the IWF and the TCF;
  • the encapsulated translated uplink user plane media data sent by the IWF through the Ru interface connection, and the Ru interface connection is a Ru interface connection established between the IWF and the TCF.
  • the TCF sends the downlink control plane signaling or the downlink control plane signaling and the downlink user plane media data to the IWF, including:
  • the TCF sends the downlink control plane signaling to the IWF through the Ra interface connection, and the Ra interface connection is the Ra interface connection established between the IWF and the TCF.
  • the TCF sends the downlink user plane media data to the IWF through the Ru interface connection, and the Ru interface connection is the Ru interface connection established between the IWF and the TCF.
  • the method for implementing the cluster service is described in detail by using the method provided in the foregoing embodiments to implement the cluster call service in the cluster service.
  • There is one calling party that initiates the cluster call service but there may be multiple called parties. This embodiment does not limit the number of called parties.
  • the flow of the method provided by this implementation is as follows:
  • the cluster UE is attached to the LTE/EPS system after being powered on, establishes a default bearer and a dedicated bearer, and obtains the address of the IWF in the process of establishing the bearer.
  • the embodiment does not limit the manner in which the UE is attached to the LTE/EPS system after being powered on. It is also not limited to the way to establish default bearers and dedicated bearers. Because the cluster communication requires the communication establishment delay to be less than 1000ms (that is, less than 1 second), signaling is required to have a higher priority and a voice transmission channel needs to be established quickly. To this end, the present embodiment proposes a technical solution for establishing a default bearer on a PDN connection of a cluster-specific APN, so as to transmit a signaling message of the cluster communication through the default bearer, that is, the default bearer is used to transmit between the UE and the IWF. IP message (ie Ta message). Thereafter, the signaling interaction between the UE and the TCF is all transmitted on this default bearer.
  • IP message ie Ta message
  • QCI QoS Class Identifier
  • the media data of the user plane of the cluster can also be transmitted on the default bearer.
  • the delay between the UE receiving the CDR authorization message corresponding to the step 915 is no more than 1 second, and is as short as possible.
  • the method provided in this embodiment takes a manner of transmitting signaling messages and voice data by different bearers respectively.
  • the dedicated bearer may be established, and the media data of the user plane is transmitted through the dedicated bearer.
  • a dedicated bearer of Non-GBR can be established by the network.
  • the QCI of the QoS in this dedicated bearer is 7, and the ARP (Allocation and Retention Priority) is assigned.
  • the value of the priority level should be higher than the priority of the ARP of the default bearer.
  • the priority of the ARP is lower. (Because the higher the priority level, the higher the priority. low).
  • Table 2
  • the voice data stream is separated from the video data stream, the two media streams can also be simultaneously transmitted through the dedicated bearer; if the voice data stream and the video data stream data are packaged together, This packed media stream is simultaneously transmitted through the dedicated bearer.
  • the PCRF Policy and Charging Control
  • IP CAN IP Connectivity Access Network
  • the third or more bearers may be established as needed, and the third and subsequent bearers are established.
  • the method is as above, except that different QoS parameters are used, but the required type is a bearer of the Non-GBR type.
  • the default APN is configured in the subscription data of the UE, and the UE does not provide any APN when the UE is attached to the LTE-EPS system, and the network automatically Select the default APN as the cluster-specific APN, and automatically establish a PDN connection to the default APN of the cluster for this UE.
  • This method of establishing a PDN connection for the cluster-specific APN is a very simple and effective method; It is also possible to establish a PDN connection to the cluster-specific port during the process of the UE initiating the UE Requested PDN Connectivity to the cluster-specific APN after the UE has attached to the network.
  • cluster-specific ⁇ is preferably defined on the default ⁇ .
  • PDN connection mode of the cluster-specific ⁇ is also obtained, which is not specifically limited in this embodiment.
  • a default bearer is established, and at least one IP address is allocated to the UE. Then, the UE can obtain the IP address of the IWF according to the assigned IP address.
  • IP addresses of the IWF There are many types of IP addresses of the IWF. This embodiment does not limit the manner in which the UE obtains the address of the IWF. For example, if the FQDN (Full Qualified Domain Name) of the IWF is used and configured on the UE, the UE can query the IP address of the IWF through DNS.
  • the PCO Protocol
  • the configuration option, the protocol configuration option informs the UE of the IP address of the IWF. In this case, it can be notified at the request of the UE, or in the case that the UE does not request it.
  • the IP address of the IWF can be manually or pre-configured in the UE.
  • the cluster UE establishes an SCTP or TCP connection to the IWF through the established dedicated bearer, and sends a TCF registration message to the IWF through the SCTP or the TCP connection. After receiving the registration message, the IWF routes the registration message to the TCF according to the configured TCF address information. .
  • the UE can initiate an SCTP or TCP connection to the IP address.
  • the UE After the SCTP or the TCP connection is established, the UE starts to perform the process of registering the original UE to the TCF, and the IWF. It is necessary to "understand" the message registered to the TCF, so that after receiving the message, the IWF initiates an Ra signaling connection to the TCF through the Ra interface, and then passes the message received from the UE to the TCF, and then the TCF.
  • the message replied to the UE is transmitted to the UE through the established Ra interface signaling connection and the SCTP or TCP connection.
  • the TCF also needs to perform identity authentication of the UE, and may initiate a security process. After the identity authentication is passed, and the UE subscribes to the cluster service, the TCF responds to the UE with the registration success message through the IWF.
  • the IWF needs to delete the SCTP or TCP connection with the UE and the Ra signaling connection with the TCF, that is, the IWF is not simply between the UE and the TCF. Signaling for encapsulation and transformation also requires “understanding” of these signaling. Because, for the processing of the TCF-RANAP protocol, the IWF also needs to participate. In short, compared to the TCF, the IWF is simulated as a TCF wireless access system, but since the IWF does not actually have the LTE radio access bearer, there is no LTE wireless. The actual management capability of the access bearer. Therefore, for the radio resource management functions requested by the TCF, such as requesting the establishment, modification, and release of the radio channel or requesting the establishment, modification, and release of the radio access bearer, the IWF can only respond to the corresponding reply successfully. It is.
  • the UE1 When the UE1 initiates a trunking call, the UE1 sends a cluster call request message to the TCF through the default bearer and the IWF.
  • the specific content of the cluster call request message sent by the UE1 is not limited in this embodiment, and the existing cluster call flow may be referred to.
  • the cluster UE establishes a default bearer and establishes an SCTP or TCP connection with the IWF. Therefore, the UE in the cluster can send a cluster call request message to the IWF through the established default bearer, and then the IWF forwards it to the TCF through the Ra signaling connection established with the TCF.
  • the TCF performs authentication and security procedures of the UE identity according to the configuration.
  • the TCF does not limit the authentication and security process of the UE according to the configuration, and the specific implementation may be implemented according to the existing authentication and security procedures.
  • the TCF sends a cluster bearer request message to the IWF, where the request is to establish a transport bearer of the calling party (ie, UE1).
  • the Ra signaling connection is established between the TCF and the IWF. Therefore, the TCF sends a cluster bearer request message to the IWF through the Ra signaling connection.
  • This embodiment does not limit the specific content of the cluster bearer request message. Existing cluster call process.
  • the IWF When the PCRF is deployed on the network, the IWF sends a cluster session request message to the PCRF, requesting the PCRF to establish a transport bearer of the EPS system.
  • this embodiment does not limit the specific content of the cluster session request message sent by the IWF.
  • the PCRF may trigger the establishment of the transmission bearer process of the EPS system.
  • the transport bearer of the EPS system refer to the existing cluster call process, and details are not described herein.
  • the PCRF sends a cluster session response message to the IWF.
  • the PCRF receives the cluster session request message sent by the IWF, and after establishing the transport bearer of the EPS system, sends the cluster session to the IWF. Response message.
  • This embodiment does not limit the specific content of the cluster session response message sent by the PCRF. For reference, refer to the existing cluster call process.
  • the step and the foregoing step 906 can be skipped, that is, after the step 905 is performed, the subsequent step 908 is directly performed.
  • the IWF sends a cluster bearer response message to the TCF.
  • the specific content of the cluster bearer response message is not limited in this embodiment.
  • the IWF can send the cluster bearer response message to the TCF through the Ra signaling connection.
  • the TCF determines the called UE according to the called party identifier, and sends a cluster call request to each UE through the EPC.
  • paging is also initiated on the air interface.
  • the EPC Evolved Packet Core
  • the Buffer Cache
  • steps 909 to 914 and 916 involved in each UE are performed in parallel.
  • the UE sends a trunk call response message to the TCF by using a default bearer.
  • the UE sends the cluster call response message to the TCF through the default bearer, and then sends the cluster call response message to the IWF through the SCTP or the TCP connection, and then sends the ICF to the TCF through the Ra signaling connection.
  • This embodiment does not respond to the cluster call response message.
  • the specific content is limited, specifically refer to the existing cluster call process.
  • 911-914 Establish the cluster bearer process of the called party.
  • step 911 to the step 914 is to establish a cluster bearer process of the called party, and the process is similar to the process of the foregoing step 905 to step 908.
  • the process is similar to the process of the foregoing step 905 to step 908.
  • step 912 and step 913 correspond to step 906 and step 907 respectively, referring to step 906 and step 907 above, when the PCRF is not set in the cluster system, step 906 and step 907 may not be performed, and therefore, in the cluster system. When the PCRF is not set, steps 912 and 913 may also be omitted, and after step 911 is performed, step 914 is directly performed.
  • the TCF sends a call authorization indication message to the calling UE1, and after receiving the message, the UE1 prompts the user to make a call.
  • the TCF when the TCF sends a rights authorization indication message to the calling UE1, it may first pass Ra.
  • the signaling connection sends it to the IWF, and then the IWF forwards it to the UE1 through the SCTP or the TCP connection.
  • the specific content of the non-diagnosis authorization indication message is limited. For details, refer to the existing trunk call procedure.
  • the manner in which the UE1 prompts the user to make a call call is also not limited in this embodiment.
  • the method includes, but is not limited to, by using sound, light, or vibration.
  • the TCF sends a call occupancy indication to the called UE, and after receiving the indication, the called UE selects whether to initiate preemption.
  • the specific content of the voice usage indication sent by the TCF is not limited in this embodiment.
  • the call entitlement indication sent by the TCF to the called UE may also be first sent to the IWF through the Ra signaling connection, and then forwarded by the IWF to the called UE through the SCTP or TCP connection, when the called UE receives the right to call After the occupant is instructed, the privilege of the privilege can be selected, and the spoofing of the spoofing can be performed.
  • the voice media data of the calling UE1 may be transmitted to the IWF through the RTP/UDP/IP connection and the dedicated bearer of the UE1, and then transmitted by the IWF to the TCF according to the Ru interface connection.
  • the TCF transmits the received voice media data to the IWF through the Ru interface connection, and then distributes the IWF to each called UE through the RTP/UDP/IP connection and the dedicated bearer of the called UE.
  • step 917 a complete cluster call process is established successfully.
  • TCF time to call
  • the IWF can quickly reply to the establishment success, thereby speeding up the call establishment process, ensuring that the call setup delay is less than 1000 ms, and having better call time characteristics. , that is, with a smaller call delay.
  • other The related cluster service process can also be implemented, such as call preemption, and this embodiment is no longer described here.
  • the IWF can immediately release the release success, and the previously pre-established dedicated bearer is not released.
  • the reason why the pre-established dedicated bearer is not released is because the IWF does not actually perform the action of releasing the resource when the TCF requests to release the resource, but only the reply resource is successfully released. Therefore, the resource corresponding to the dedicated bearer is always Therefore, the speed of subsequent call setup can be accelerated, so that it is not necessary to repeatedly establish a dedicated bearer for the next call.
  • the method provided in this embodiment takes the signaling and media data of the TCF and uses different planes to transmit on the Ra and Ru interfaces between the IWF and the TCF. Therefore, the signaling and media sent by the TCF are used.
  • the IWF can use different transport bearers to transmit these messages according to different planes. For example, as shown in FIG. 10, in the downlink direction of the TCF to the UE, the signaling of the TCF received by the IWF from the Ra interface is transmitted to the UE through the default bearer; the media data of the TCF received from the Ru interface is passed. The dedicated bearer is transmitted to the UE.
  • the signaling received by the IWF from the default bearer will be uploaded to the TCF through the Ra interface; the media data received from the dedicated bearer will be transmitted to the TCF through the Ru interface.
  • the use of separate bearers to transport user plane media data and control plane signaling will facilitate the classification and forwarding of data over the same default bearer to transport user plane media data and control plane signaling.
  • the UE and the PGW need to know which data streams are mapped to which mapping, and there are various methods. Implementation, including but not limited to:
  • the first implementation manner is implemented by using a fixed port number and a protocol type by using different types of data streams.
  • the data stream for transmitting TCF-related signaling is transmitted by SCTP or TCP, and the data of the transport media stream is transmitted.
  • the stream is transmitted by RTP/UDP.
  • this fixed rule can be configured on the PCRF. If the PCRF is not deployed on the cluster system network, it can be configured on the PGW. In this way, when establishing the default bearer and dedicated bearer, The PGW can transmit the TFTs that generate these bearers to the UE through the SGW and the MME. ⁇
  • the IWF is required to use a fixed port. This method is simple and effective.
  • the second implementation manner is implemented by using the dynamic port of the IWF, that is, the IWF transmits the information of the TCF signaling stream and the information of the media stream (port+protocol) to the PGW through the PCRF, and the PGW generates the 7-load TFTs. These TFTs (Traffic Flow Templates) are then passed to the UE by tampering with the 7-load method.
  • TFTs Traffic Flow Templates
  • the advantage of this mode is that the IWF is allowed to perform dynamic port allocation. Although the media data needs to be transmitted through the default bearer before the PCRF passes the TFT to the UE by modifying the bearer, the impact on the user is very limited.
  • an important feature of the broadband cluster system is that it requires system performance while supporting Internet access and UE call functions with fixed and mobile networks.
  • the cluster service is identified by a specific cluster APN in the cluster system provided in the foregoing embodiment, when another service is used, another APN can be used, for example, an Internet service.
  • Voice services and voice calls with fixed and mobile network users can be realized through IMS.
  • the UE can activate the CSFB (Circuit Switched Fallback) function. When the user wants to use the CS domain service, the UE retracts to the 2G or 3G CS domain through CSFB. If the functions of the multimedia cluster are to be implemented, the TCF is required to support the functions of the multimedia cluster communication.
  • CSFB Circuit Switched Fallback
  • the interworking function entity IWF includes:
  • the first receiving module 1101 is configured to receive uplink control plane signaling or uplink control plane signaling and uplink user plane media data sent by the cluster terminal UE.
  • the first sending module 1102 is configured to encapsulate the uplink control plane signaling, the uplink control plane signaling, and the uplink user plane media data received by the first receiving module 1101, and send the packet to the cluster.
  • Control function entity TCF
  • the second receiving module 1103 is configured to receive downlink control plane signaling or downlink control plane signaling and downlink user plane media data sent by the TCF;
  • the second sending module 1104 is configured to encapsulate the downlink control plane signaling or the downlink control plane signaling and the downlink user plane media data received by the second receiving module 1103, and then send the downlink control plane signaling to the UE.
  • the first receiving module 1101 is configured to receive uplink control plane signaling, uplink control plane signaling, and uplink user plane media data sent by the UE from the default bearer by using the cluster access subsystem, where the default bearer is established for the UE.
  • the default bearer established on the PDN connection of the packet data network PDN of the dedicated access point APN corresponding to the cluster.
  • the first receiving module 1101 is configured to receive, by using the cluster access subsystem, the uplink control plane signaling sent by the UE from the default bearer, and receive the user plane media data sent by the UE from the dedicated bearer, the default bearer and the dedicated bearer.
  • the default bearer and the dedicated bearer established on the PDN connection of the packet data network to the dedicated access point APN corresponding to the cluster are established for the UE.
  • the first receiving module 1101 is specifically configured to receive uplink control plane signaling sent by the UE by using a flow control transmission protocol (SCTP) or a transmission control protocol (TCP) connection; and receive uplink user plane media sent by the UE to the TCF through a real-time transmission protocol (RTP) connection.
  • SCTP flow control transmission protocol
  • TCP transmission control protocol
  • RTP real-time transmission protocol
  • the first sending module 1102 is specifically configured to: encapsulate the uplink control plane signaling sent by the UE to the TCF, and then send the uplink control plane signaling to the TCF through the Ra interface connection; and perform the uplink user plane media data sent by the UE to the TCF. After the package is converted, it is sent to the TCF through the Ru interface connection.
  • the Ra interface is connected to the Ra interface established between the IWF and the TCF.
  • the Ru interface is connected to the Ru interface established between the IWF and the TCF.
  • the second receiving module 1103 is specifically configured to receive downlink control plane signaling that is sent by the TCF to the UE through the Ra interface connection, and send the TCF to the UE by using the Ru interface connection.
  • the user interface media data
  • the Ra interface is connected to the Ra interface established between the IWF and the TCF
  • the Ru interface is the Ru interface established between the IWF and the TCF.
  • the second sending module 1104 is specifically configured to encapsulate the downlink control plane signaling, the downlink control plane signaling, and the downlink user plane media data, and then transform the encapsulated by using a default bearer in the cluster access subsystem.
  • the downlink control plane signaling or the downlink control plane signaling and the downlink user plane media data are sent to the UE, and the default bearer is a default bearer established by the UE to establish a PDN connection to the packet data network PDN of the dedicated access point APN corresponding to the cluster.
  • the second sending module 1104 is specifically configured to encapsulate the downlink control plane signaling and the downlink user plane media data, and then send the encapsulated downlink control plane signaling by using the default bearer in the cluster access subsystem.
  • the UE sends the encapsulated downlink user plane media data to the UE through the dedicated bearer in the cluster access subsystem, and the default bearer and the dedicated bearer establish a packet data network PDN for the UE to the dedicated access point APN corresponding to the cluster.
  • the default bearer and dedicated bearer established on the connection.
  • the second sending module 1104 is specifically configured to send the downlink control plane signaling to the UE through the SCTP or the TCP connection; send the downlink user plane media data to the UE through the RTP connection, and the SCTP or the TCP connection is the IWF accessing through the cluster.
  • the SCTP or TCP connection established between the subsystem and the UE.
  • the RTP connection is the RTP connection established between the IWF and the UE through the cluster access subsystem.
  • a cluster terminal is provided. Referring to FIG. 12, the cluster terminal UE includes:
  • the sending module 1201 is configured to send the uplink control plane signaling or the uplink control plane signaling and the uplink user plane media data to the IWF, so that the IWF encapsulates the uplink control plane signaling, the uplink control plane signaling, and the uplink user plane media data.
  • the TCF is sent to the TCF, and the TCF sends the downlink control plane signaling or the downlink control plane signaling and the downlink user plane media data to the IWF;
  • the receiving module 1202 is configured to receive the encapsulated downlink control plane signaling sent by the IWF or Downstream control plane signaling and downlink user plane media data.
  • the sending module 1201 is specifically configured to send the uplink control plane signaling, the uplink control plane signaling, and the uplink user plane media data from the default bearer by using the cluster access subsystem, where the default bearer is a dedicated connection corresponding to the UE establishing the cluster.
  • the default bearer established on the PDN connection of the inbound APN packet data network.
  • the sending module 1201 is specifically configured to send the uplink control plane signaling from the default bearer by using the cluster access subsystem, and send the uplink user plane media data from the dedicated bearer, where the default bearer and the dedicated bearer are established for the UE to the cluster.
  • the default bearer and dedicated bearer established on the PDN connection of the packet access network APN of the private access point APN.
  • the sending module 1201 is specifically configured to send uplink control plane signaling to the IWF by using a flow control transmission protocol SCTP or a transmission control protocol TCP connection; and send uplink user plane media data, an SCTP or a TCP connection to the IWF through a real-time transport protocol RTP connection.
  • the RTP connection is an RTP connection established between the IWF and the UE through the cluster access subsystem.
  • the receiving module 1202 is specifically configured to receive the encapsulated downlink control plane signaling, the downlink control plane signaling, and the downlink user plane media data that are sent by the IWF through the default bearer in the cluster access subsystem, and the default bearer is the UE. Establish a default bearer established on the PDN connection of the packet data network APN of the dedicated access point APN corresponding to the cluster.
  • the receiving module 1202 is specifically configured to receive the encapsulated downlink control plane signaling sent by the IWF through the default bearer in the cluster access subsystem, and after the encapsulated translation sent by the dedicated bearer in the cluster access subsystem
  • the downlink user plane media data, the default bearer and the dedicated bearer establish a default bearer and a dedicated bearer established on the packet data network PDN connection of the UE to the dedicated access point APN corresponding to the cluster.
  • the receiving module 1202 is specifically configured to receive the encapsulated downlink control plane signaling sent by the IWF through the SCTP or the TCP connection, and receive the encapsulated downlink user plane media data sent by the IWF through the RTP connection, and the SCTP or TCP connection.
  • Accessing the UE through the cluster for the UE An SCTP or TCP connection established between the system and the IWF.
  • the RTP connection is an RTP connection established between the IWF and the UE through the cluster access subsystem.
  • a cluster control function entity is provided. Referring to FIG. 13, the cluster control function entity TCF includes:
  • the receiving module 1301 is configured to receive the encapsulated uplink control plane signaling or the uplink control plane signaling and the uplink user plane media data sent by the IWF; the uplink control plane signaling or the uplink control plane signaling and the uplink user plane media data are Uplink control plane signaling or uplink control plane signaling and uplink user plane media data sent by the cluster terminal UE received by the IWF;
  • the sending module 1302 is configured to send the downlink control plane signaling or the downlink control plane signaling and the downlink user plane media data to the IWF, so that the IWF encapsulates the downlink control plane signaling, the downlink control plane signaling, and the downlink user plane media data. After the conversion, it is sent to the UE.
  • the receiving module 1301 is specifically configured to receive the encapsulated uplink control plane signaling sent by the IWF through the Ra interface connection, and receive the encapsulated uplink user plane media data sent by the IWF through the Ru interface connection, where the Ra interface is connected.
  • the Ra interface is established between the IWF and the TCF
  • the Ru interface is the Ru interface established between the IWF and the TCF.
  • the sending module 1302 is specifically configured to send downlink control plane signaling to the IWF through the Ra interface connection, and send downlink user plane media data to the IWF through the Ru interface connection, and the Ra interface connection is a Ra interface connection established between the IWF and the TCF.
  • the Ru interface is connected to the Ru interface established between the IWF and the TCF.
  • a system for implementing a cluster service is provided. Referring to FIG. 14, the system includes: a UE 1401, an IWF 1402, and a TCF 1403.
  • the UE 1401 is the cluster terminal provided by the foregoing embodiment
  • the IWF 1402 is the interworking function entity provided by the foregoing embodiment
  • the TCF 1403 is the cluster control function entity provided in the foregoing embodiment.
  • the method for implementing the cluster service, the interworking function entity, the cluster terminal, the cluster control function entity, and the system for implementing the cluster service provided by the foregoing embodiments are used for performing control plane signaling and user plane media data between the UE and the TCF.
  • Encapsulating the converted IWF introducing a cluster system to the new wireless access system of LTE/EPS, not only can expand the functions of the cluster system, but also greatly accelerate the speed at which the cluster products enter the market, and ensure the functions of the cluster system. Reduce the development cost of cluster products under the new wireless access technology. It not only provides new wireless spectrum efficiency under the new wireless access system, but also provides more cluster users. At the same time, the proposed full utilization of the bearer characteristics of the LTE/EPS system can greatly reduce the cluster call time and achieve better paging characteristics. It should be noted that, in the implementation of the cluster service, the interworking function entity, the cluster terminal, and the cluster control function entity provided by the foregoing embodiments are only illustrated by the division of the foregoing functional modules.
  • the foregoing functions may be implemented as needed.
  • the allocation is completed by different modules, that is, the internal structure of the interworking function entity, the cluster terminal and the cluster control function entity are divided into different functional modules to complete all or part of the functions described above.
  • the interworking function entity, the cluster terminal, and the cluster control function entity provided by the foregoing embodiments are in the same concept as the method for implementing the cluster service, and the specific implementation process is described in the method embodiment, and details are not described herein again.
  • a person skilled in the art may understand that all or part of the steps of implementing the above embodiments may be completed by hardware, or may be instructed by a program to execute related hardware, and the program may be stored in a computer readable storage medium.
  • the storage medium mentioned may be a read only memory, a magnetic disk or an optical disk or the like.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

本发明公开了一种实现集群业务的方法、实体及系统，属于通信领域。一种实现集群业务的方法包括：IWF接收UE发送的上行控制面信令或者上行控制面信令和上行用户面媒体数据；IWF将上行控制面信令或者上行控制面信令和上行用户面媒体数据进行封装转化后发送给TCF；IWF接收TCF发送的下行控制面信令或者下行控制面信令和下行用户面媒体数据；IWF将下行控制面信令或者下行控制面信令和下行用户面媒体数据进行封装转化后，将其发送给UE。本发明通过设置用于将UE与TCF之间的控制面信令及用户面媒体数据进行封装转化的IWF，从而在引入新的无线接入技术后，加快集群产品进入市场的速度，保证集群系统功能，同时在新的无线接入技术下降低集群产品开发成本。

Description

实现集群业务的方法、 实体及系统 本申请要求于 2011 年 12 月 27 日提交中国专利局、 申请号为 201110443994.0、 发明名称为"实现集群业务的方法、 实体及系统，，的中国专 利申请的优先权， 其全部内容通过引用结合在本申请中。 技术领域 本发明涉及通信领域， 特别涉及一种实现集群业务的方法、 实体及系 统。
背景技术 随着移动通信的快速发展， 集群系统作为专用移动通信中的指挥、 调 动系统， 具有交换和控制双重功能， 其提供的群组呼叫、 话权抢占、 动态 重组等基本业务功能已经成为移动通信业务的重要组成部分。
目前现有的集群系统都是面向特定的无线接入技术实现的窄带集群系 统， 这种窄带集群系统通过改造无线技术系统以实现集群通信所要求的延 时。
由于现有的集群系统对无线技术系统进行了改造， 因而增加了实现集 群业务的成本， 且现有技术提供的窄带集群系统与无线接入技术的耦合， 限制了集群系统的功能。 发明内容 为了降低实现集群业务的成本， 并扩展集群系统的功能， 本发明实施 例提供了一种实现集群业务的方法、 实体及系统。 所述技术方案如下： 一方面， 提供了一种实现集群业务的方法， 所述方法包括：
互通功能实体 IWF接收集群终端 UE发送的上行控制面信令或者上行 控制面信令和上行用户面媒体数据；
所述 IWF将所述上行控制面信令或者上行控制面信令和上行用户面媒 体数据进行封装转化后发送给集群控制功能实体 TCF;
所述 IWF接收所述 TCF发送的下行控制面信令或者下行控制面信令和 下行用户面媒体数据；
所述 IWF将所述下行控制面信令或者下行控制面信令和下行用户面媒 体数据进行封装转化后， 将其发送给所述 UE。
还提供了一种实现集群业务的方法， 所述方法包括：
集群终端 UE向互通功能实体 IWF发送上行控制面信令或者上行控制 面信令和上行用户面媒体数据， 以使得所述 IWF将所述上行控制面信令或 者上行控制面信令和上行用户面媒体数据进行封装转化后发送给集群控制 功能实体 TCF, 所述 TCF将下行控制面信令或者下行控制面信令和下行用 户面媒体数据发送给所述 IWF;
所述 UE接收所述 IWF发送的封装转化后的所述下行控制面信令或者 下行控制面信令和下行用户面媒体数据。
还提供了一种实现集群业务的方法， 所述方法包括：
集群控制功能实体 TCF接收互通功能实体 IWF发送的封装转化后的上 行控制面信令或者上行控制面信令和上行用户面媒体数据； 所述上行控制 面信令或者上行控制面信令和上行用户面媒体数据为所述 IWF接收到的集 群终端 UE发送的上行控制面信令或者上行控制面信令和上行用户面媒体 数据；
所述 TCF向所述 IWF发送下行控制面信令或者下行控制面信令和下行 用户面媒体数据， 以使得所述 IWF将所述下行控制面信令或者下行控制面 信令和下行用户面媒体数据进行封装转化后， 将其发送给所述 UE。
另一方面， 提供了一种互通功能实体， 所述互通功能实体 IWF包括： 第一接收模块，用于接收集群终端 UE发送的上行控制面信令或者上行 控制面信令和上行用户面媒体数据；
第一发送模块， 用于将所述第一接收模块接收到的上行控制面信令或 者上行控制面信令和上行用户面媒体数据进行封装转化后发送给集群控制 功能实体 TCF;
第二接收模块， 用于接收所述 TCF发送的下行控制面信令或者下行控 制面信令和下行用户面媒体数据；
第二发送模块， 用于将所述第二接收模块接收到的下行控制面信令或 者下行控制面信令和下行用户面媒体数据进行封装转化后， 将其发送给所 述 UE。
还提供了一种集群终端， 所述集群终端 UE包括：
发送模块， 用于向互通功能实体 IWF发送上行控制面信令或者上行控 制面信令和上行用户面媒体数据， 以使得所述 IWF将所述上行控制面信令 或者上行控制面信令和上行用户面媒体数据进行封装转化后发送给集群控 制功能实体 TCF, 所述 TCF将下行控制面信令或者下行控制面信令和下行 用户面媒体数据发送给所述 IWF;
接收模块， 用于接收所述 IWF发送的封装转化后的所述下行控制面信 令或者下行控制面信令和下行用户面媒体数据。
还提供了一种集群控制功能实体， 所述集群控制功能实体 TCF包括： 接收模块， 用于接收互通功能实体 IWF发送的封装转化后的上行控制 面信令或者上行控制面信令和上行用户面媒体数据； 所述上行控制面信令 或者上行控制面信令和上行用户面媒体数据为所述 IWF接收到的集群终端 UE发送的上行控制面信令或者上行控制面信令和上行用户面媒体数据； 发送模块， 用于向所述 IWF发送下行控制面信令或者下行控制面信令 和下行用户面媒体数据， 以使得所述 IWF将所述下行控制面信令或者下行 控制面信令和下行用户面媒体数据进行封装转化后， 将其发送给所述 UE。
再一方面， 还提供了一种实现集群业务的系统， 所述系统包括： 互通 功能实体 IWF、 集群终端 UE和集群控制功能实体 TCF;
所述 IWF如上述 IWF, 所述 UE如上述 UE, 所述 TCF如上述 TCF。 本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
通过设置用于将 UE与 TCF之间的控制面信令及用户面媒体数据进行 封装转化的 IWF, 从而在集群系统引入新的无线接入技术后， 能够提出一 种经济有效的方法将已有的集群系统与产品引入到新的无线接入技术上 来， 不仅可以扩展集群系统的功能， 还可加快集群产品进入市场的速度， 保证集群系统的功能， 同时可以降低在新的无线接入技术下的集群产品的 开发成本。
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单地介绍， 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， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性 劳动的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。
图 1是本发明一个实施例提供的集群系统结构示意图；
图 2是本发明另一个实施例提供的集群系统的控制平面协议栈示意图； 图 3是本发明另一个实施例提供的集群系统的用户平面协议栈示意图； 图 4是本发明另一个实施例提供的另一种集群系统结构示意图； 图 5是本发明另一个实施例提供的又一种集群系统结构示意图； 图 6是本发明另一个实施例提供的实现集群业务的方法流程图； 图 7是本发明另一个实施例提供的实现集群业务的方法流程图； 图 8是本发明另一个实施例提供的实现集群业务的方法流程图； 图 9是本发明另一个实施例提供的实现集群业务的方法交互示意图； 图 10是本发明另一个实施例提供的信道传输示意图；
图 11是本发明另一个实施例提供的互通功能实体的结构示意图； 图 12是本发明另一个实施例提供的集群终端的结构示意图；
图 13是本发明另一个实施例提供的集群控制功能实体的结构示意图； 图 14是本发明另一个实施例提供的实现集群业务的系统结构示意图。 具体实施方式 为使本发明的目的、 技术方案和优点更加清楚， 下面将结合附图对本 发明实施方式作进一步地详细描述。
在本发明一个实施例中， 提供了一种实现集群业务的方法， 为了便于 理解和描述， 在介绍具体方法之前， 首先结合图 1 所示的集群系统， 对其 结构进行简单介绍。 参见图 1 , 该集群系统包括： 集群终端 UE 101、 IWF ( Inter Working Function,互通功能实体 )103和 TCF( Trunk Control Function, 集群控制功能实体） 104;
UE 101 , 用于通过 IWF 103实现与 TCF 104之间的控制面信令及用户 面媒体数据的交互；
IWF 103 , 用于将 UE 101与 TCF 104之间的控制面信令及用户面媒体 数据进行封装转化， 并发送给 TCF 104及对应的 UE 101；
TCF 104 , 用于建立、 维护、 控制与管理集群接入承载， 并控制 UE 101 的呼叫与群组管理。
进一步地， 如图 1 所示， 该集群系统还包括： 集群接入子系统 102 , UE 101可通过集群接入子系统 102与 IWF 103连接。
其中， 集群接入子系统 102为 LTE ( Long Term Evolution, 长期演进 ) /EPS ( Evolved Packet System, 演进分组系统） 系统， 用于为 UE 101进行 的通信提供 IP ( Internet Protocol, 网际协议）连接支持； 该集群接入子系统 102包括 EUTRAN ( Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network, 演 进通用陆地无线接入网络）、 MME ( Mobility Management Entity, 移动性管 理实体）、 SGW ( Serving Gateway, 服务网关）、 PGW ( Packet Data Network Gateway, 分组数据网网关）和 HSS ( Home Subscriber Server, 家乡签约服 务)。
针对该集群系统， 其控制平面协议栈如图 2所示。 为了简化， 图 2中
LTE/EPS系统内部的各接口在 3GPP规范中已明确地定义， 此处暂不赘述。 图 2中， UE 101与集群接入子系统 102通过 Uu接口相连； 集群接入子系 统 102与 IWF 103通过 SGi接口相连； IWF 103与 TCF 104通过 Ra接口相 连； UE 101与 TCF 104通过 Ta接口相连； UE 101和 TCF 104之间的控制 面信令通过 Ra接口上的 TCF-RANAP ( Radio Access Network Application Part , 无线接入网络应用部分 )协议及 SGi接口上的 SCTP ( Stream Control Transmission Protocol, 流控制传输协议) /IP或 TCP(Transmission Control Protocol,传输控制协议 yiP协议传输。
其中， Signalling Bearer 为控制面信令承载， PDCP ( Packet Data Convergence Protocol , 分组数据聚合协议 ) 的功能是对上面的 IP层数据进 行处理， 如 IP头压缩与或加密处理， 并在切换过程中进行数据的排序与重 传。 RLC ( Radio Link Control,无线链接控制）位于 PDCP与 MAC ( Medium Access Control, 媒体接入控制）层之间， 它的主要功能是对上层的数据进 行分段， 重组以适应无线空口的传输， 它可以通过重传来解决数据的丟失 等功能。 MAC位于物理层之上， MAC 负责上层数据传输的调度， 复用与 解复用等功能， PHY ( Physical Layer, 物理层）是 LTE空口传输协议的最 低层。 网络中的 L1 是指物理层， 如光纤或铜缆。 L2 是数据链路层。 TCF-RANAP 是一个类似于 RANAP 或 BSSAP ( Base Station System Application,基站系统应用部分 )或 BSSGP ( Base Station Subsystem General Packet Radio Service, 基站子系统通用分组无线业务）协议， 它的主要功能 是控制与管理集群接入承载。 UE 101侧的 Local IP地址是由 EPS系统的 PGW给 UE 101分配的 IP地址。 Ta是 UE 101与 TCF 104之间的控制面逻 辑接口， 类似于 3GPP中的 NAS ( Non Access Stratum, 非接入层）接口， Ta的主要功能是集群的呼叫控制与群组管理功能,如图 2所示， Ta是通过 Ru接口上的 TCF-RANAP协议来透明地传输的， 然后通过 SGi接口上的 SCTP/IP或 TCP/IP协议可靠地进行传输。
针对该集群系统， 其用户平面协议栈如图 3所示。 为了简化， 图 3中 LTE/EPS系统内部的各接口在 3GPP规范中已明确地定义， 此处暂不赘述。 图 3中， UE 101与集群接入子系统 102通过 Uu接口相连； 集群接入子系 统 102与 IWF 103通过 SGi接口相连； IWF 103与 TCF 104通过 Ru接口相 连； UE 101与 TCF 104通过 Tu接口相连； UE 101和 TCF 104之间的用户 面媒体数据通过 Ru接口上的 TCF-UP协议及 SGi接口上的 RTP ( Real-time Transport Protocol, 实时传送协议 ) /UDP ( User Datagram Protocol, 用户数 据包协议） /IP协议传输。
其中， User Data 为用户数据， User Plane Bearer 为用户平面承载， TCF-UP是一个类似于 Iu UP协议， 它的主要功能传输语音或其它用户面媒 体数据。 UE 101侧的 Local IP地址同上， 是由 EPS系统的 PGW给 UE 101 分配的 IP地址。 UE 101与 TCF 104之间的媒体流数据（如语音或视频数据 ) 是通过 Ru接口上的 TCF-UP协议来透明地传输， 然后通过 SGi接口上的 RTP/UDP/IP进行传输的。
基于上述图 2所示的控制平面协议栈及图 3所示的用户平面协议栈，
IWF 103将 UE 101与 TCF 104之间的控制面信令进行封装转化指的是 IWF 103从 UE 101接收到发送给 TCF 104的控制面信令时， 先从 SCTP/IP或 TCP/IP中解封装出此控制面信令， 然后将此控制面信令通过 TCF-RANAP 再次封装后发送给 TCF 104; IWF 103从 TCF 104接收发送给 UE 101控制 面信令时， 先从 TCF-RANAP 中解封装出此控制面信令， 然后将此控制面 IWF 103将 UE 101与 TCF 104之间的用户面媒体数据进行封装转化指 的是 IWF 103从 UE 101接收到发送给 TCF 104的用户面媒体数据时，先从 RTP/UDP/IP中解封装出此用户面媒体数据， 然后将此用户面媒体数据通过 TCF-UP再次封装后发送给 TCF 104; IWF 103从 TCF 104接收发送给 UE 101用户面媒体数据时， 先从 TCF-UP中解封装出此用户面媒体数据， 然后 进一步地， 参见图 1 , 该集群接入子系统 102还包括 PCRF ( Policy and Charging Rules Function , 策略与计费规则功能实体）。
在本实施例提供的集群系统中， UE、 EUTRAN、 MME、 SGW、 PGW 和 HSS均是目前 3GPP所定义的 LTE/EPS系统， 其中 UE 101同时还是一 个集群的终端。 IWF 103是一个将 TCF 104与 UE 101之间进行交互的消息 (控制面信令与用户平面的用户面媒体数据 )进行封装转化的一个设备， 同时， IWF 103还具有模拟 TCF 104的无线接入部分， 及通过 Rx接口触发 PCRF进行 EPS承载的管理， 从而为 TCF通信提供传输通道。 当 UE 101 , LTE/EPS系统设备, TCF 104都是现有产品的情形下， 仅需要开发 IWF 103 , 就可将基于一个无线接入技术的集群产品转到基于最新的无线接入技术 (如 LTE ) 的集群产品， 从而可实现快速， 高效， 低成本地进行集群产品 的开发。 另外， 除上述介绍的各个实体的功能外， 其他实体仍具有各自现 有的功能， 现说明如下：
对于 MME, 其为 NAS控制面信令网络终点， 能够实现 NAS控制面信 令加密，在 3GPP不同接入技术间移动时核心网节点间的控制面信令（终结 在 S3接口），空闲态终端的跟踪（包括控制和执行寻呼重传），还可完成 PGW 和 SGW的选择，并在 MME改变的切换过程中新 MME的选择，在向 2G/3G 接入系统切换过程中 SGSN的选择， 漫游支持（通过 S6a接口链接归属网 的 HSS ), 除此之外， 还负责鉴权、 承载管理功能 （包括专用承载建立）、 合法监听 （控制面信令）及 ETWS功能支持等。 对于 SGW,其为终结到 EUTRAN的网关，对于每一个附着到 EPS 的终端在每一时刻只有一个 SGW为其服务。 SGW不仅是在 eNodeB间切 换时的移动锚点， 还是在 3GPP不同接入系统间切换时的移动锚点 （S4终 结点并且转接 2G/3G和 PGW之间的数据 ), 且为 E-UTRAN空闲态数据緩 存和网络侧业务请求的发起点， 具有合法监听、 数据路由转发、 计费和传 输层分组标记等功能。
对于 PGW, 其为终结到 PDN的 SGi接口的网关， 如果终端接入 多个 PDN时， 可能会有一个或者多个 PGW为其服务。 PGW不仅能够进行 策略执行， 还具有用户的包过滤器 （例如： 通过深度包检测）， 另外， 还 具有计费支持、 合法监听、 终端 IP地址分配、 上下行速率控制以及 DHCP ( Dynamic Host Configuration Protocol, 动态主机设置协议 ) v4/v6等功能。
对于 PCRF, 其可实现 QoS ( Quality of Service, 服务质量） 的控 制与计费， 为运营商的策略规则关联的逻辑实体。
进一步地， 图 1 所示的集群系统在实际部署时， 还可将不同的节点合 并为一个节点， 本实施例不对具体合并方式进行限定， 仅以图 4和图 5所 示的合并后的集群系统示意图为例。
图 4所示的系统架构下， MME, SGW及 PGW合并为一个节点， 同时 TCF 104与 IWF 103合并为一个节点， 由于 IWF 103内置到 TCF 104中， IWF 103与 TCF 104之间的交互不再需要了， 而直接将 TCF 104的控制面 信令与用户面媒体数据进行封装与解封装， 反而省出了 IWF 103的开发， 只是将 TCF 104的功能进行了裁减。同时， PCRF可以不被部署，这样 PCRF 与 IWF 103之间及 PCRF与 PGW之间的交互不再需要，集群系统使用固定 的端口号与 UE 101进行 IP数据通信。 另外， HSS可以是一个独立的节点， 也可继续合并到 MME+SGW+PGW的合并节点中或 HSS合并到 TCF+IWF 的合并节点。 釆用这种架构的好处是， 这种新型集群网络结构非常简单， 适合于快速开发， 快速部署。 图 5所示的系统架构下， MME, SGW合并为一个节点， 同时 TCF 104 与 IWF 103及 PGW合并为一个节点，其实就是对 TCF 104的功能进行扩展 并包含了 PGW及 IWF 103的功能， 由于 IWF 103内置到 TCF 104中 , IWF 103与 TCF 104之间的交互不再需要了， 而直接将 TCF 104的控制面信令 与用户面媒体数据进行封装与解封装， 反而省出了 IWF 103的开发， 只是 将 TCF 104的功能进行了裁减。 同时， 当 IWF 103与 PGW合并在一起后， 则 PCRF不被使用，这样 PCRF与 IWF 103之间及 PCRF与 PGW之间的交 互不再需要， 将 PGW与 IWF 103及 TCF 104合并， 则 UE 101与 TCF 104 之间可以使用动态的端口与 UE 101进行通信， 并且在建立承载过程时， 将 承载的 TFT传递给 UE 101 , 而无需修改承载过程， 大大地简化的承载的建 立过程。 另外， HSS可以是一个独立的节点， 也可继续合并到 MME节点 中或 HSS合并到 TCF+IWF+PGW的合并节点 , 当然 MME与 SGW可以合 并。 釆用这种架构的好处是， 这种新型集群网络结构也非常简单， 适合于 快速开发， 快速部署， 并可支持大量用户。
基于上述集群系统的架构， 在本发明另一个实施例中， 以从互通功能 实体 IWF角度实现集群业务为例， 提供了一种实现集群业务的方法， 参见 图 6, 该方法流程具体如下：
601 : IWF接收 UE发送的上行控制面信令或者上行控制面信令和上行 用户面媒体数据；
602: IWF将上行控制面信令或者上行控制面信令和上行用户面媒体数 据进行封装转化后发送给 TCF;
603: IWF接收 TCF发送的下行控制面信令或者下行控制面信令和下 行用户面媒体数据；
604: IWF将下行控制面信令或者下行控制面信令和下行用户面媒体数 据进行封装转化后， 将其发送给 UE。
进一步地， IWF接收 UE发送的上行控制面信令或者上行控制面信令 和上行用户面媒体数据， 包括：
IWF通过集群接入子系统从默认承载上接收 UE发送的上行控制面信 令或者上行控制面信令和上行用户面媒体数据，默认承载为 UE建立到集群 所对应的专用接入点 APN的分组数据网络 PDN连接上所建立的默认承载。
进一步地， IWF接收集群终端 UE发送的上行控制面信令和上行用户 面媒体数据包括：
IWF通过集群接入子系统从默认承载上接收 UE发送的上行控制面信 令， 从专用承载上接收 UE发送的用户面媒体数据,默认承载与专用承载为 UE建立到集群所对应的专用接入点 APN的分组数据网络 PDN连接上所建 立的默认承载和专用承载。
进一步地， IWF接收集群终端 UE发送的上行控制面信令或者上行控 制面信令和上行用户面数据， 包括：
IWF通过流控制传输协议 SCTP或传输控制协议 TCP连接接收 UE发 送的上行控制面信令， SCTP或者 TCP连接为 IWF通过集群接入子系统与 UE之间所建立的 SCTP或 TCP连接；
IWF通过实时传输协议 RTP连接接收 UE向 TCF发送的上行用户面媒 体数据， RTP连接为 IWF通过集群接入子系统与 UE之间所建立的 RTP连 接。
进一步地， IWF 将上行控制面信令或者上行控制面信令和上行用户面 媒体数据进行封装转化后， 将其发送给 TCF, 包括：
IWF将 UE向 TCF发送的上行控制面信令进行封装转化后， 通过 Ra 接口连接将其发送给 TCF , Ra接口连接为 IWF与 TCF之间建立的 Ra接口 连接；
IWF将 UE向 TCF发送的上行用户面媒体数据进行封装转化后， 通过 Ru接口连接将其发送给 TCF, Ru接口连接为 IWF与 TCF之间建立的 Ru 接口连接。 进一步地， IWF接收 TCF发送的下行控制面信令或者下行控制面信令 和下行用户面媒体数据， 包括：
IWF接收 TCF通过 Ra接口连接向 UE发送的下行控制面信令， Ra接 口连接为 IWF与 TCF之间建立的 Ra接口连接；
IWF接收 TCF通过 Ru接口连接向 UE发送的下行用户面媒体数据， Ru接口连接为 IWF与 TCF之间建立的 Ru接口连接。
进一步地， IWF 将下行控制面信令或者下行控制面信令和下行用户面 媒体数据进行封装转化后， 将其发送给 UE, 包括：
IWF 将下行控制面信令或者下行控制面信令和下行用户面媒体数据进 行封装转化后， 通过集群接入子系统中的默认承载将封装转化后的下行控 制面信令或者下行控制面信令和下行用户面媒体数据发送给 UE, 默认承载 为 UE建立到集群所对应的专用接入点 APN的分组数据网络 PDN连接上所 建立的默认承载。
进一步地， IWF 将下行控制面信令和下行用户面媒体数据进行封装转 化后发送给 UE, 包括：
IWF 将下行控制面信令和下行用户面媒体数据进行封装转化后， 通过 集群接入子系统中的默认承载将封装转化后的下行控制面信令发送给 UE, 通过集群接入子系统中的专用承载将封装转化后的下行用户面媒体数据发 送给 UE,默认承载与专用承载为 UE建立到集群所对应的专用接入点 APN 的分组数据网络 PDN连接上所建立的默认承载和专用承载。
进一步地， IWF 将下行控制面信令或者下行控制面信令和下行用户面 媒体数据进行封装转化后， 将其发送给 UE, 包括：
IWF将下行控制面信令通过 SCTP或 TCP连接发送给 UE, SCTP或者 TCP连接为 IWF通过集群接入子系统与 UE之间所建立的 SCTP或 TCP连 接；
IWF将下行用户面媒体数据通过 RTP连接发送给 UE, RTP连接为 IWF 通过集群接入子系统与 UE之间所建立的 RTP连接。 在本发明另一实施例中， 以从集群终端 UE角度来实现集群业务为例， 提供了一种实现集群业务的方法， 参见图 7, 该方法流程具体如下：
701 : UE向 IWF发送上行控制面信令或者上行控制面信令和上行用户 面媒体数据， 以使得 IWF将上行控制面信令或者上行控制面信令和上行用 户面媒体数据进行封装转化后发送给 TCF, TCF将下行控制面信令或者下 行控制面信令和下行用户面媒体数据发送给 IWF;
702: UE接收 IWF发送的封装转化后的下行控制面信令或者下行控制 面信令和下行用户面媒体数据。
进一步地， UE向 IWF发送上行控制面信令或者上行控制面信令和上 行用户面媒体数据包括：
UE 通过集群接入子系统从默认承载上发送上行控制面信令或者上行 控制面信令和上行用户面媒体数据，默认承载为 UE建立集群所对应的专用 接入点 APN的分组数据网络 PDN连接上建立的默认承载。
进一步地， UE向 IWF发送上行控制面信令和上行用户面媒体数据包 括：
UE通过集群接入子系统从默认承载上发送上行控制面信令，从专用承 载上发送上行用户面媒体数据，默认承载与专用承载为 UE建立到集群所对 应的专用接入点 APN的分组数据网络 PDN连接上所建立的默认承载和专 用承载。
进一步地， UE向 IWF发送上行控制面信令或者上行控制面信令和上 行用户面媒体数据， 包括：
UE通过流控制传输协议 SCTP或传输控制协议 TCP连接向 IWF发送 上行控制面信令， SCTP或者 TCP连接为 UE通过集群接入子系统与 IWF 之间建立的 SCTP或 TCP连接； UE通过实时传输协议 RTP连接向 IWF发送上行用户面媒体数据， RTP 连接为 IWF通过集群接入子系统与 UE之间建立的 RTP连接。
进一步地， UE接收 IWF发送的封装转化后的下行控制面信令或者下 行控制面信令和下行用户面媒体数据包括：
UE接收 IWF通过集群接入子系统中的默认承载发送的封装转化后的 下行控制面信令或者下行控制面信令和下行用户面媒体数据， 默认承载为 UE建立集群所对应的专用接入点 APN的分组数据网络 PDN连接上建立的 默认承载。
进一步地， UE接收 IWF发送的封装转化后的下行控制面信令和下行 用户面媒体数据， 包括：
UE接收 IWF通过集群接入子系统中的默认承载发送的封装转化后的 下行控制面信令， 通过集群接入子系统中的专用承载发送的封装转化后的 下行用户面媒体数据，默认承载与专用承载为 UE建立到集群所对应的专用 接入点 APN的分组数据网络 PDN连接上所建立的默认承载和专用承载。
进一步地， UE接收 IWF发送的封装转化后的下行控制面信令或者下 行控制面信令和下行用户面媒体数据， 包括：
UE接收 IWF通过 SCTP或 TCP连接发送的封装转化后的下行控制面 信令， SCTP或者 TCP连接为 UE通过集群接入子系统与 IWF之间建立的 SCTP或 TCP连接；
UE接收 IWF通过 RTP连接发送的封装转化后的下行用户面媒体数据 , RTP连接为 IWF通过集群接入子系统与 UE之间建立的 RTP连接。 在本发明另一个实施例中， 以从集群控制功能实体 TCF角度实现集群 业务为例， 还提供了一种实现集群业务的方法， 参见图 8, 该方法流程具体 下：
801 : TCF接收 IWF发送的封装转化后的上行控制面信令或者上行控 制面信令和上行用户面媒体数据； 上行控制面信令或者上行控制面信令和 上行用户面媒体数据为 IWF接收到的集群终端 UE发送的上行控制面信令 或者上行控制面信令和上行用户面媒体数据；
802: TCF向 IWF发送下行控制面信令或者下行控制面信令和下行用 户面媒体数据， 以使得 IWF将下行控制面信令或者下行控制面信令和下行 用户面媒体数据进行封装转化后， 将其发送给 UE。
进一步地， TCF接收互通功能实体 IWF发送的封装转化后的上行控制 面信令或者上行控制面信令和上行用户面媒体数据包括：
TCF接收 IWF通过 Ra接口连接发送的封装转化后的上行控制面信令， Ra接口连接为 IWF与 TCF之间建立的 Ra接口连接；
接收 IWF通过 Ru接口连接发送的封装转化后的上行用户面媒体数据， Ru接口连接为 IWF与 TCF之间建立的 Ru接口连接。
进一步地， TCF向 IWF发送下行控制面信令或者下行控制面信令和下 行用户面媒体数据包括：
TCF通过 Ra接口连接向 IWF发送下行控制面信令， Ra接口连接为 IWF 与 TCF之间建立的 Ra接口连接；
TCF通过 Ru接口连接向 IWF发送下行用户面媒体数据， Ru接口连接 为 IWF与 TCF之间建立的 Ru接口连接。 下面， 结合上述各实施例提供的方法， 以实现集群业务中的集群呼叫 业务为例， 对实现集群业务的方法进行详细说明。 其中， 发起集群呼叫业 务的主叫方有一个， 但被叫方可以有多个， 本实施例不对被叫方的数量进 行限定。 参见图 9, 本实施提供的方法流程具体如下：
901 : 集群 UE开机后附着到 LTE/EPS系统中， 建立一个默认承载及一 个专用承载， 并在建立承载的过程中获取 IWF的地址。
具体地， 本实施例不对 UE开机后附着到 LTE/EPS系统的方式进行限 定， 同样不对建立默认承载及专用承载的方式进行限定。 因集群通信要求 通信建立时延小于 1000ms (即小于 1 秒）， 要求信令具有较高的优先级及 要求快速的建立语音传输信道。 为此， 本实施例提出了在集群专用 APN的 PDN连接上建立默认承载的技术方案， 以通过该默认承载来传输集群通信 的信令消息， 即通过该默认承载来传输 UE与 IWF之间的 IP消息 （即 Ta 消息）。 此后， UE与 TCF的信令交互全部在这个默认承载上传输。
由于 LTE系统的默认承载通常使用的 QCI ( QoS Class Identifier, Qos 类别标识） =9, 而 QCI=9的延时有 300ms, 不能确保满足集群通信呼叫建 立时延的要求。 又由于 QCI=5的承载（参见下面表 1 )具有最高的调度优 先级，具有 UE到 PGW之间只有 100ms的时延，具有 10e-6的数据出错率， 一般用于 IMS ( IP Multimedia Subsystem, IP多媒体子系统）信令， 也可应 用集群通信的信令。 因此， 本实施例提供的方法提出设置默认承载的 QCI=5, 以满足集群通信呼叫建立时延的要求， 并将 QCI签约为 5的信息 携带在 UE的集群专用 APN签约数据中。
表 1
Figure imgf000018_0001
对于集群的用户平面的媒体数据， 也可以在该默认承载上传输， 但考 虑到 QCI=5的默认承载来传输语音数据会浪费空口的资源， 不仅传输效率 不高，且会造成系统容量的降低，对此， 为了使对应于后续步骤 903中 UE1 发起集群呼叫请求到此 UE接收到对应于步骤 915的话权授权指示消息之间 的时延不大于 1 秒， 并且尽可能地短。 本实施例提供的方法釆取了将信令 消息与语音数据分别由不同承载进行传输的方式。 即釆用预先建立语音传 输信道的方法，再建立一个专用承载，使其在保证语音传输 QoS的前提下， 减少集群呼叫建立时延。具体实施时，可在 UE建立到集群专用 APN的 PDN 连接时， 建立该专用承载， 通过该专用承载来传输用户平面的媒体数据。
关于建立的专用承载，参见如下表 2,可由网络发起建立一个 Non-GBR 的专用承载，这个专用承载的 QoS中的 QCI=7,其中的 ARP( Allocation and Retention Priority, 分配与保持优先级）的优先级（ priority Level )取值应当 比这个 PDN连接下的默认承载的 ARP的优先级取值要高,即这个专用承载 的 ARP的优先级低 (因为 priority Level取值越高， 其优先级越低）。 且由 于 QCI=7的承载具有较低的调度优先级，具有 UE到 PGW之间只有 100ms 的时延， 具有 10-3的数据出错率， 可用于传输语音、 视频及交互类游戏数 据， 也可应用于传输集群通信的语音。 因此， 本实施例提供的方法提出将 专用承载的 QCI=7, 以满足集群通信呼叫建立时延的要求。 表 2
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另外， 对于视频通信， 若语音数据流与视频数据流是分离的， 则同样 可通过该专用承载同时传输这两个媒体流； 若语音数据流与视频数据流数 据是打包在一起的， 则可通过该专用承载同时传输这个打包的媒体流。 本 实施例不对建立专用承载的方式进行限定， 具体建立方式可如下所示： 若网络部署了 PCRF , 则将建立专用承载的触发规则写入到 PCRF中 , 并且将 QCI=7也写入到 PCRF的 PCC ( Policy and Charging Control , 策略 与计费控制）规则中， 使 PCRF 在建立 IP CAN ( IP Connectivity Access Network, IP连接接入网） Session (会话）， 即建立默认承载时， 触发 PGW 建立专用承载。 若网络没有部署 PCRF,则将建立专用承载的触发规则写入到 PGW中， 并且将 QCI=7也写入到 PGW的静态 PCC规则中， 使 PGW发起建立专用 承载。
进一步地， 根据集群通信的要求不同， 例如， 要求视频通信中传输语 音的承载与传输视频的承载分离， 则还可以根据需要建立第三个或更多的 承载， 建立第三个及后续承载时， 方法如上， 只是使用不同的 QoS参数而 已， 但要求类型是 Non-GBR类型的承载。
其中， 在建立集群专用 APN的 PDN连接时， 可以有多种方式， 例如， 在 UE的签约数据中配置默认 APN, UE在开机附着到 LTE-EPS系统时， UE不提供任何的 APN, 网络自动地选择这个默认 APN, 将其作为集群专 用 APN, 并自动为此 UE建立到这个集群默认 APN的 PDN连接， 这种建 立集群专用 APN的 PDN连接方式是非常简单有效的方法； 除此之外， 还 可以在 UE已经附着到网络后， 在 UE向集群专用 APN发起 UE Requested PDN Connectivity ( UE请求 PDN连接 )过程中 , 建立到集群专用 ΑΡΝ的 PDN连接。 无论釆取上述哪种方式建立集群专用 ΑΡΝ的 PDN连接， 所有 集群 UE均需签约集群专用 ΑΡΝ, 并且这个集群专用 ΑΡΝ优选是定义在默 认 ΑΡΝ上。 当然， 还可以釆取其他建立集群专用 ΑΡΝ的 PDN连接方式， 本实施例对此不作具体限定。
当这个 PDN连接建立后， 依据 3GPP的规范， 一个默认承载建立， 同 时至少一个 IP地址分配给 UE。 则 UE可以依据此分配的 IP地址得到 IWF 的 IP地址。 得到 IWF的 IP地址有很多种， 本实施例不对 UE获取 IWF的 地址的方式进行限定。 例如， 使用 IWF的 FQDN ( Fully Qualified Domain Name,全称域名），并配置在 UE上，则 UE可通过 DNS的方式查询到 IWF 的 IP 地址； 或者， 在建立 PDN 连接的过程中， 通过 PCO ( Protocol Configuration Options , 协议配置选项）的方式告知 UE此 IWF的 IP地址， 该种情况下， 可以在 UE请求的时候告知， 也可在 UE没有请求的情形下主 动告知； 除此之外， 还可以将 IWF的 IP地址手动或预配置在 UE中。
902: 集群 UE通过建立的专用承载向 IWF建立 SCTP或 TCP连接，通 过该 SCTP或 TCP连接向 IWF发送 TCF注册消息， IWF收到注册消息后， 根据配置的 TCF地址信息， 将注册消息路由到 TCF。
具体地， 通过上述步骤， UE得到 IWF的 IP地址后， 即可发起到此 IP 地址的 SCTP或 TCP连接， 在 SCTP或 TCP连接建立后， UE开始执行原 来 UE注册到 TCF上的过程，而 IWF需要 "理解"这个注册到 TCF的消息， 这样， IWF收到这条消息后，通过 Ra接口发起到 TCF之间的 Ra信令连接， 然后将从 UE收到的消息传递给 TCF, 再将 TCF回应给 UE的消息通过已 建立 Ra接口信令连接及 SCTP或 TCP连接传输给 UE。
在 TCF在该步骤执行 UE的注册过程中， TCF还需要进行 UE的身份 认证，及可能启动安全过程。当身份认证通过后，并且 UE签约了集群业务， 则 TCF通过 IWF向 UE回应注册成功消息。
另外， 当 UE从 TCF上去注册后， IWF需要删除与 UE之间的 SCTP 或 TCP连接及与 TCF之间的 Ra信令连接， 也就是说， IWF并不是简单的 仅仅将 UE与 TCF之间的信令进行封装与转化， 还需要 "理解" 这些信令。 因为，对于 TCF-RANAP协议的处理， IWF也需要参与， 总之，相对于 TCF 而言， IWF模拟成 TCF的无线接入系统， 但由于 IWF实际上没有 LTE的 无线接入承载， 因此没有 LTE无线接入承载的实际管理能力， 因此， 对于 TCF 所请求的无线资源管理功能， 如请求无线通道建立、 修改与释放或请 求无线接入承载的建立、 修改与释放， IWF仅相应的回复成功就可以了。
903: 集群 UE1发起一个集群呼叫时， 通过默认承载及 IWF向 TCF发 送集群呼叫请求消息。
针对该步骤， 本实施例不对 UE1发送的集群呼叫请求消息的具体内容 进行限定， 可参考现有的集群呼叫流程。 在上述步骤 901及步骤 902的基 础上， 由于集群 UE建立了默认承载，并与 IWF建立了 SCTP或 TCP连接， 因此，集群中的 UE可通过建立的默认承载向 IWF发送集群呼叫请求消息， 再由 IWF通过与 TCF建立的 Ra信令连接将其转发给 TCF。
904： TCF根据配置执行 UE身份的认证及安全过程。
其中， 本实施例不对 TCF根据配置执行 UE身份的认证及安全过程进 行限定， 其具体实现时， 可按照现有的认证及安全过程实施。
905: TCF向 IWF发送建立集群承载请求消息， 通过该消息要求建立 主叫方 （即 UE1 ) 的传输承载。
具体地， 由于 TCF与 IWF之间建立了 Ra信令连接， 因此， TCF通过 该 Ra信令连接向 IWF发送建立集群承载请求消息， 本实施例不对集群承 载请求消息的具体内容进行限定， 可参考现有的集群呼叫流程。
906: 当网络部署了 PCRF时， IWF向 PCRF发送集群会话请求消息， 请求 PCRF建立 EPS系统的传输承载。
针对该步骤， 本实施例不对 IWF发送的集群会话请求消息的具体内容 进行限定。 当 PCRF接收到该集群会话请求消息后， 可触发建立 EPS系统 的传输承载流程， 对于 EPS系统的传输承载的建立， 可参考现有的集群呼 叫流程， 此处不再赘述。
907： PCRF向 IWF发送集群会话响应消息。
具体地，由于在上述步骤 601中集群 UE已建立相应的默认承载及专用 承载， 因此， PCRF接收到 IWF发送的集群会话请求消息， 并以此建立 EPS 系统的传输承载后， 向 IWF发送集群会话响应消息。 本实施例不对 PCRF 发送的集群会话响应消息的具体内容进行限定， 可参考现有的集群呼叫流 程。 另外， 当网络没有部署 PCRF, 或配置 IWF不需要同 PCRF进行交互 时， 则该步骤和上述步骤 906可跳过不执行， 即在执行步骤 905之后， 直 接执行后续步骤 908。
908: IWF向 TCF发送建立集群承载响应消息。
针对该步骤， 本实施例不对集群承载响应消息的具体内容进行限定， 可参考现有的集群呼叫流程。 同样， 由于 IWF与 TCF之间建立了 Ra信令 连接， 因此， IWF可通过该 Ra信令连接将集群承载响应消息发送给 TCF。
909: TCF根据被叫方标识确定被叫 UE, 并通过 EPC向各个 UE发送 集群呼叫请求。
针对该步骤， 若被叫 UE 处于空闲状态， 则还要在空口发起寻呼， 当 UE响应寻呼消息建立与 EPC的无线连接后， EPC ( Evolved Packet Core, 演进分组核心）再将 Buffer (緩存 )的集群呼叫请求消息通过默认承载传输 给 UE。
由于可能存在着多个被叫方， 各个 UE涉及到的步骤 909到步骤 914 及步骤 916是并行进行。
910: UE通过默认承载向 TCF发送集群呼叫响应消息。
其中， UE通过默认承载向 TCF发送集群呼叫响应消息时， 可先通过 SCTP或 TCP连接将其发送给 IWF, 再由 IWF通过 Ra信令连接将其发送 给 TCF, 本实施例不对集群呼叫响应消息的具体内容进行限定， 具体可参 考现有的集群呼叫流程。
911-914: 建立被叫方的集群承载过程。
具体地， 该步骤 911到步骤 914是建立被叫方的集群承载过程， 其过 程与上述步骤 905到步骤 908的过程类似， 详见上述步骤 905至步骤 908, 此处不再赘述。
需要说明的是， 由于步骤 912和步骤 913分别对应于步骤 906和步骤 907, 则参照上述步骤 906和步骤 907, 在集群系统未设置 PCRF时， 步骤 906和步骤 907可不执行， 因此， 在集群系统未设置 PCRF时， 步骤 912和 步骤 913也可省略执行， 而在执行步骤 911之后， 直接执行步骤 914。
915: TCF向主叫 UE1发送话权授权指示消息， UE1收到此消息后， 向用户提示可以进行呼叫通话。
针对该步骤， TCF向主叫 UE1发送话权授权指示消息时， 可先通过 Ra 信令连接将其发送给 IWF, 再由 IWF通过 SCTP或 TCP连接将其转发给 UE1 ,本实施例不对话权授权指示消息的具体内容进行限定，具体可参考现 有的集群呼叫流程。
其中， 本实施例同样不对 UE1向用户提示可以进行呼叫通话的方式进 行限定， 具体实现时， 包括但不限于通过声、 光或振动等方式。
916: TCF向被叫 UE发送话权占用指示， 被叫 UE收到此指示后， 选 择是否发起抢占。
针对该步骤， 本实施例不对 TCF发送的话权占用指示的具体内容进行 限定， 具体可参考现有的集群呼叫流程。 TCF向被叫 UE发送的话权占用 指示， 同样可先通过 Ra信令连接将其发送给 IWF, 再由 IWF通过 SCTP 或 TCP连接将其转发给被叫 UE, 当被叫 UE接收到该话权占用指示后， 可 选择进行话权占用，也可不选择话权占用， 而其他集群终端对被叫 UE可能 发起的抢占可以不作反应， 本实施例不对具体的话权抢占方式进行限定。
917: 传输集群呼叫的媒体数据。
针对该步骤， 传输集群呼叫的媒体数据时， 可将主叫 UE1的语音媒体 数据通过 RTP/UDP/IP连接及 UE1的专用承载传输到 IWF , 再由 IWF根据 Ru接口连接将其传输到 TCF , TCF将收到的语音媒体数据通过 Ru接口连 接传输给 IWF, 再由 IWF通过 RTP/UDP/IP连接及被叫 UE的专用承载分 发到各个被叫 UE。
直至该步骤 917, —个完整的集群呼叫过程建立成功。 在上述步骤 901 至该步骤 917的过程中， 当一个专用承载被预建立， UE发起一个集群的呼 叫时， 在呼叫建立过程中， 对应于上述步骤 905〜步骤 908及步骤 911〜步 骤 914, TCF请求主叫方与被叫方建立传输媒体的传输资源时， IWF可以 很快地回复建立成功， 从而能够加快呼叫建立过程， 保证了呼叫建立时延 小于 1000ms的要求， 具有更好的呼叫时间特性， 即具有更小的呼叫延时。 且在上述实施例提供的集群系统架构及集群业务实现方法基础上， 其它的 相关集群业务过程同样可以实现， 如呼叫抢占， 本实施例在此不再——介 绍。
进一步地， 在呼叫结束后， 当 TCF请求主叫方与被叫方释放传输媒体 的传输资源时， IWF 可以立即回复释放成功， 而之前预建立的专用承载并 不会因此而释放。 之所以不会释放之前预建立的专用承载， 是因为 TCF要 请求释放资源时， IWF 并不实际去执行释放资源的动作， 而是仅回复资源 释放成功， 因此， 专用承载所对应的资源一直都在， 从而可以加快后续的 呼叫建立的速度， 使下一次呼叫时不需要再次重复建立专用承载了。
另外， 由于本实施例提供的方法釆取了 TCF的信令与媒体数据在 IWF 与 TCF之间的 Ra与 Ru接口上釆用不同的平面来传输的方式， 因此， TCF 发出的信令与媒体数据到达 IWF后， IWF可以根据平面的不同而釆用不同 的传输承载来传送这些消息。 例如， 如图 10所示， 在 TCF向 UE的下行方 向上， IWF从 Ra接口上收到的 TCF的信令， 通过默认承载传输给 UE; 从 Ru接口上收到的 TCF的媒体数据，通过专用承载传输给 UE。在 UE向 TCF 的上行方向上， IWF从默认承载收到的信令， 将通过 Ra接口上传给 TCF; 从专用承载收到的媒体数据， 将通过 Ru接口传输给 TCF。使用分离的承载 来传输用户平面的媒体数据与控制平面的信令将比用同一个默认承载来传 输用户平面的媒体数据与控制平面的信令要容易实现数据的分类与转发。
进一步地， 当釆用默认承载来传输 TCF相关的信令， 用专用承载来传 输 TCF相关的媒体数据时， UE及 PGW需要知道哪些数据流映射到哪个映 射上， 对此， 可以有多种方法实现， 包括但不限于：
第一种实现方式： 通过不同类型的数据流釆用固定的端口号与或协议 类型来实现， 例如， 传输 TCF相关信令的数据流是用 SCTP或 TCP来传输 的， 而传输媒体流的数据流是 RTP/UDP来传输的， 当集群系统网络部署了 PCRF时， 可将这个固定的规则配置在 PCRF上， 若集群系统网络没有部署 PCRF, 则可将其配置在 PGW上。 这样， 在建立默认承载与专用承载时， PGW可将生成这些承载的 TFT通过 SGW及 MME传递给 UE。 釆用此方 法， 要求 IWF使用固定的端口， 这种方法简单有效。
第二种实现方式： 通过 IWF釆用动态端口来实现， 即由 IWF将 TCF 信令流的信息及媒体流的信息 （端口 +协议）通过 PCRF传输给 PGW,PGW 将生成这些 7 载的 TFT,然后通过爹改 7 载的方法将这些 TFT( Traffic Flow Template, 业务流模板）传递给 UE。 此种方式的好处是允许 IWF进行动态 的端口分配， 虽然在 PCRF将 TFT通过修改承载的方法传递给 UE前， 媒 体数据需要通过缺省承载来传输， 但这对用户的影响是非常有限的。
另外， 宽带集群系统的一个重要特性是要求系统性能的同时还能支持 上网，及与固网及移动网的 UE通话功能。 由于集群业务在上述实施例提供 的集群系统中是通过一个特定的集群 APN来标识的， 在使用其它业务时， 使用另外 APN就可实现， 例如 Internet业务。 通过 IMS可以实现 Voice业 务及与固网及移动网用户的通话功能。 另外， UE可以激活 CSFB ( Circuit Switched Fallback, 电路交换退回）功能， 当用户想使用 CS域的业务时， UE通过 CSFB回退到 2G或 3G的 CS域来实现。如果要实现多媒体集群这 些功能， 则要求 TCF支持这些多媒体集群通信的功能， 这是 TCF本身的功 能要求， 不是本发明实施例提供的架构所能决定 TCF—定具有多媒体集群 通信的功能。 且本实施例提供的实现集群业务的方法使得集群既可以在公 网上得以实现， 还可以在专网上得以实现。 在本发明另一个实施例中， 提供了一种互通功能实体， 参见图 11 , 该 互通功能实体 IWF包括：
第一接收模块 1101 , 用于接收集群终端 UE发送的上行控制面信令或 者上行控制面信令和上行用户面媒体数据；
第一发送模块 1102,用于将第一接收模块 1101接收到的上行控制面信 令或者上行控制面信令和上行用户面媒体数据进行封装转化后发送给集群 控制功能实体 TCF;
第二接收模块 1103 , 用于接收 TCF发送的下行控制面信令或者下行控 制面信令和下行用户面媒体数据；
第二发送模块 1104,用于将第二接收模块 1103接收到的下行控制面信 令或者下行控制面信令和下行用户面媒体数据进行封装转化后， 将其发送 给 UE。
进一步地， 第一接收模块 1101 , 具体用于通过集群接入子系统从默认 承载上接收 UE发送的上行控制面信令或者上行控制面信令和上行用户面 媒体数据， 默认承载为 UE建立到集群所对应的专用接入点 APN的分组数 据网络 PDN连接上所建立的默认承载。
进一步地， 第一接收模块 1101 , 具体用于通过集群接入子系统从默认 承载上接收 UE发送的上行控制面信令，从专用承载上接收 UE发送的用户 面媒体数据,默认承载与专用承载为 UE 建立到集群所对应的专用接入点 APN的分组数据网络 PDN连接上所建立的默认承载和专用承载。
进一步地， 第一接收模块 1101 , 具体用于通过流控制传输协议 SCTP 或传输控制协议 TCP连接接收 UE发送的上行控制面信令； 通过实时传输 协议 RTP连接接收 UE向 TCF发送的上行用户面媒体数据， SCTP或者 TCP 连接为 IWF通过集群接入子系统与 UE之间所建立的 SCTP或 TCP连接， RTP连接为 IWF通过集群接入子系统与 UE之间所建立的 RTP连接。
进一步地， 第一发送模块 1102, 具体用于将 UE向 TCF发送的上行控 制面信令进行封装转化后，通过 Ra接口连接将其发送给 TCF;将 UE向 TCF 发送的上行用户面媒体数据进行封装转化后，通过 Ru接口连接将其发送给 TCF , Ra接口连接为 IWF与 TCF之间建立的 Ra接口连接， Ru接口连接为 IWF与 TCF之间建立的 Ru接口连接。
进一步地， 第二接收模块 1103 , 具体用于接收 TCF通过 Ra接口连接 向 UE发送的下行控制面信令；接收 TCF通过 Ru接口连接向 UE发送的下 行用户面媒体数据， Ra接口连接为 IWF与 TCF之间建立的 Ra接口连接， Ru接口连接为 IWF与 TCF之间建立的 Ru接口连接。
进一步地， 第二发送模块 1104, 具体用于将下行控制面信令或者下行 控制面信令和下行用户面媒体数据进行封装转化后， 通过集群接入子系统 中的默认承载将封装转化后的下行控制面信令或者下行控制面信令和下行 用户面媒体数据发送给 UE, 默认承载为 UE建立到集群所对应的专用接入 点 APN的分组数据网络 PDN连接上所建立的默认承载。
进一步地， 第二发送模块 1104, 具体用于将下行控制面信令和下行用 户面媒体数据进行封装转化后， 通过集群接入子系统中的默认承载将封装 转化后的下行控制面信令发送给 UE, 通过集群接入子系统中的专用承载将 封装转化后的下行用户面媒体数据发送给 UE,默认承载与专用承载为 UE建 立到集群所对应的专用接入点 APN的分组数据网络 PDN连接上所建立的 默认承载和专用承载。
进一步地， 第二发送模块 1104,具体用于将下行控制面信令通过 SCTP 或 TCP连接发送给 UE; 将下行用户面媒体数据通过 RTP连接发送给 UE, SCTP或者 TCP连接为 IWF通过集群接入子系统与 UE之间所建立的 SCTP 或 TCP连接， RTP连接为 IWF通过集群接入子系统与 UE之间所建立的 RTP 连接。 在本发明另一实施例中， 提供了一种集群终端， 参见图 12, 该集群终 端 UE包括：
发送模块 1201 , 用于向 IWF发送上行控制面信令或者上行控制面信令 和上行用户面媒体数据， 以使得 IWF将上行控制面信令或者上行控制面信 令和上行用户面媒体数据进行封装转化后发送给 TCF, TCF将下行控制面 信令或者下行控制面信令和下行用户面媒体数据发送给 IWF;
接收模块 1202, 用于接收 IWF发送的封装转化后的下行控制面信令或 者下行控制面信令和下行用户面媒体数据。
进一步地， 发送模块 1201 , 具体用于通过集群接入子系统从默认承载 上发送上行控制面信令或者上行控制面信令和上行用户面媒体数据， 默认 承载为 UE建立集群所对应的专用接入点 APN的分组数据网络 PDN连接上 建立的默认承载。
进一步地， 发送模块 1201 , 具体用于通过集群接入子系统从默认承载 上发送上行控制面信令， 从专用承载上发送上行用户面媒体数据， 默认承 载与专用承载为 UE建立到集群所对应的专用接入点 APN的分组数据网络 PDN连接上所建立的默认承载和专用承载。
进一步地， 发送模块 1201 , 具体用于通过流控制传输协议 SCTP或传 输控制协议 TCP连接向 IWF发送上行控制面信令；通过实时传输协议 RTP 连接向 IWF发送上行用户面媒体数据， SCTP或者 TCP连接为 UE通过集 群接入子系统与 IWF之间建立的 SCTP或 TCP连接， RTP连接为 IWF通 过集群接入子系统与 UE之间建立的 RTP连接。
进一步地， 接收模块 1202, 具体用于接收 IWF通过集群接入子系统中 的默认承载发送的封装转化后的下行控制面信令或者下行控制面信令和下 行用户面媒体数据， 默认承载为 UE建立集群所对应的专用接入点 APN的 分组数据网络 PDN连接上建立的默认承载。
进一步地， 接收模块 1202, 具体用于接收 IWF通过集群接入子系统中 的默认承载发送的封装转化后的下行控制面信令， 通过集群接入子系统中 的专用承载发送的封装转化后的下行用户面媒体数据， 默认承载与专用承 载为 UE建立到集群所对应的专用接入点 APN的分组数据网络 PDN连接上 所建立的默认承载和专用承载。
进一步地，接收模块 1202,具体用于接收 IWF通过 SCTP或 TCP连接 发送的封装转化后的下行控制面信令； 接收 IWF通过 RTP连接发送的封装 转化后的下行用户面媒体数据， SCTP或者 TCP连接为 UE通过集群接入子 系统与 IWF之间建立的 SCTP或 TCP连接， RTP连接为 IWF通过集群接 入子系统与 UE之间建立的 RTP连接。 在本发明另一个实施例中，提供了一种集群控制功能实体， 参见图 13 , 该集群控制功能实体 TCF包括：
接收模块 1301 , 用于接收 IWF发送的封装转化后的上行控制面信令或 者上行控制面信令和上行用户面媒体数据； 上行控制面信令或者上行控制 面信令和上行用户面媒体数据为 IWF接收到的集群终端 UE发送的上行控 制面信令或者上行控制面信令和上行用户面媒体数据；
发送模块 1302, 用于向 IWF发送下行控制面信令或者下行控制面信令 和下行用户面媒体数据， 以使得 IWF将下行控制面信令或者下行控制面信 令和下行用户面媒体数据进行封装转化后， 将其发送给 UE。
进一步地， 接收模块 1301 , 具体用于接收 IWF通过 Ra接口连接发送 的封装转化后的上行控制面信令； 接收 IWF通过 Ru接口连接发送的封装 转化后的上行用户面媒体数据， Ra接口连接为 IWF与 TCF之间建立的 Ra 接口连接， Ru接口连接为 IWF与 TCF之间建立的 Ru接口连接。
进一步地， 发送模块 1302, 具体用于通过 Ra接口连接向 IWF发送下 行控制面信令； 通过 Ru接口连接向 IWF发送下行用户面媒体数据， Ra接 口连接为 IWF与 TCF之间建立的 Ra接口连接， Ru接口连接为 IWF与 TCF 之间建立的 Ru接口连接。 在本发明另一个实施例中， 提供了一种实现集群业务的系统， 参见图 14, 该系统包括： UE 1401、 IWF 1402和 TCF 1403。
其中， UE 1401如上述实施例提供的集群终端， IWF 1402如上述实施 例提供的互通功能实体， TCF 1403如上述实施例提供的集群控制功能实体， 详见如上各实施例， 此处不再——赘述。 上述各实施例提供的实现集群业务的方法、 互通功能实体、 集群终端、 集群控制功能实体以及实现集群业务的系统， 通过用于将 UE与 TCF之间 的控制面信令及用户面媒体数据进行封装转化的 IWF, 实现将一个集群系 统引入到 LTE/EPS这个新的无线接入系统，不仅可以扩展集群系统的功能， 还可大大加快集群产品进入市场的速度， 保证集群系统的功能， 同时可以 降低在新的无线接入技术下的集群产品的开发成本。 不仅在新的无线接入 系统下， 可提供更高的无线频谱效率， 还可提供更多的集群用户。 同时， 提出的充分利用 LTE/EPS系统的承载特性， 可大大地减少集群呼叫时间， 实现更好的寻呼特性。 需要说明的是： 上述实施例提供的互通功能实体、 集群终端及集群控 制功能实体在实现集群业务时， 仅以上述各功能模块的划分进行举例说明， 实际应用中， 可以根据需要而将上述功能分配由不同的模块完成， 即将互 通功能实体、 集群终端及集群控制功能实体的内部结构划分成不同的功能 模块， 以完成以上描述的全部或者部分功能。 另外， 上述实施例提供的互 通功能实体、 集群终端、 集群控制功能实体与实现集群业务的方法实施例 属于同一构思， 其具体实现过程详见方法实施例， 这里不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以 通过硬件来完成， 也可以通过程序来指令相关的硬件完成， 所述的程序可 以存储于一种计算机可读存储介质中， 上述提到的存储介质可以是只读存 储器， 磁盘或光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例， 并不用以限制本发明， 凡在本发 明的精神和原则之内， 所作的任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在 本发明的保护范围之内。

Claims

权利要求
1、 一种实现集群业务的方法， 其特征在于， 所述方法包括： 互通功能实体 IWF接收集群终端 UE发送的上行控制面信令或者上行 控制面信令和上行用户面媒体数据；
所述 IWF将所述上行控制面信令或者上行控制面信令和上行用户面媒 体数据进行封装转化后发送给集群控制功能实体 TCF;
所述 IWF接收所述 TCF发送的下行控制面信令或者下行控制面信令和 下行用户面媒体数据；
所述 IWF将所述下行控制面信令或者下行控制面信令和下行用户面媒 体数据进行封装转化后， 将其发送给所述 UE。
2、 根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述 IWF接收 UE发送 的上行控制面信令或者上行控制面信令和上行用户面媒体数据， 包括： 所述 IWF通过集群接入子系统从默认承载上接收所述 UE发送的上行 控制面信令或者上行控制面信令和上行用户面媒体数据， 所述默认承载为 所述 UE建立到集群所对应的专用接入点 APN的分组数据网络 PDN连接上 所建立的默认承载。
3、根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述 IWF接收集群终端 UE发送的上行控制面信令和上行用户面媒体数据包括：
所述 IWF通过集群接入子系统从默认承载上接收所述 UE发送的上行 控制面信令， 从专用承载上接收所述 UE发送的用户面媒体数据,所述默认 承载与专用承载为所述 UE建立到集群所对应的专用接入点 APN的分组数 据网络 PDN连接上所建立的默认承载和专用承载。
4、根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述 IWF接收集群终端 UE发送的上行控制面信令或者上行控制面信令和上行用户面数据， 包括： 所述 IWF通过流控制传输协议 SCTP或传输控制协议 TCP连接接收所 述 UE发送的所述上行控制面信令， 所述 SCTP或者 TCP连接为所述 IWF 通过集群接入子系统与所述 UE之间所建立的 SCTP或 TCP连接；
所述 IWF通过实时传输协议 RTP连接接收所述 UE向所述 TCF发送的 上行用户面媒体数据， 所述 RTP连接为所述 IWF通过所述集群接入子系统 与所述 UE之间所建立的 RTP连接。
5、根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述 IWF将所述上行控 制面信令或者上行控制面信令和上行用户面媒体数据进行封装转化后， 将 其发送给所述 TCF, 包括： 后， 通过 Ra接口连接将其发送给所述 TCF, 所述 Ra接口连接为所述 IWF 与所述 TCF之间建立的 Ra接口连接； 转化后， 通过 Ru接口连接将其发送给所述 TCF, 所述 Ru接口连接为所述 IWF与所述 TCF之间建立的 Ru接口连接。
6、 根据权利要求 1至 5任一权利要求所述的方法， 其特征在于， 所述 IWF接收所述 TCF发送的下行控制面信令或者下行控制面信令和下行用户 面媒体数据， 包括：
所述 IWF接收所述 TCF通过 Ra接口连接向所述 UE发送的下行控制 面信令，所述 Ra接口连接为所述 IWF与所述 TCF之间建立的 Ra接口连接； 所述 IWF接收所述 TCF通过 Ru接口连接向所述 UE发送的下行用户 面媒体数据， 所述 Ru接口连接为所述 IWF与所述 TCF之间建立的 Ru接 口连接。
7、 根据权利要求 1至 6任一权利要求所述的方法， 其特征在于， 所述 IWF 将所述下行控制面信令或者下行控制面信令和下行用户面媒体数据进 行封装转化后， 将其发送给所述 UE, 包括：
所述 IWF将所述下行控制面信令或者下行控制面信令和下行用户面媒 体数据进行封装转化后， 通过集群接入子系统中的默认承载将所述封装转 化后的所述下行控制面信令或者下行控制面信令和下行用户面媒体数据发 送给所述 UE, 所述默认承载为所述 UE 建立到集群所对应的专用接入点 APN的分组数据网络 PDN连接上所建立的默认承载。
8、 根据权利要求 1至 6任一权利要求所述的方法， 其特征在于， 所述 IWF 将所述下行控制面信令和下行用户面媒体数据进行封装转化后发送给 所述 UE, 包括：
所述 IWF将所述下行控制面信令进行封装转化后， 通过集群接入子系 统中的默认承载将封装转化后的所述下行控制面信令发送给所述 UE, 通过 集群接入子系统中的专用承载将封装转化后的所述下行用户面媒体数据发 送给所述 UE,所述默认承载与专用承载为所述 UE建立到集群所对应的专用 接入点 APN的分组数据网络 PDN连接上所建立的默认承载和专用承载。
9、 根据权利要求 1至 6任一权利要求所述的方法， 其特征在于， 所述 IWF 将所述下行控制面信令或者下行控制面信令和下行用户面媒体数据进 行封装转化后， 将其发送给所述 UE, 包括：
所述 IWF将所述下行控制面信令通过 SCTP或 TCP连接发送给所述 UE, 所述 SCTP或者 TCP连接为所述 IWF通过集群接入子系统与所述 UE 之间所建立的 SCTP或 TCP连接； 所述 IWF将所述下行用户面媒体数据通过 RTP连接发送给所述 UE, 所述 RTP连接为所述 IWF通过所述集群接入子系统与所述 UE之间所建立 的 RTP连接。
10、 一种实现集群业务的方法， 其特征在于， 所述方法包括： 集群终端 UE向互通功能实体 IWF发送上行控制面信令或者上行控制 面信令和上行用户面媒体数据， 以使得所述 IWF将所述上行控制面信令或 者上行控制面信令和上行用户面媒体数据进行封装转化后发送给集群控制 功能实体 TCF, 所述 TCF将下行控制面信令或者下行控制面信令和下行用 户面媒体数据发送给所述 IWF;
所述 UE接收所述 IWF发送的封装转化后的所述下行控制面信令或者 下行控制面信令和下行用户面媒体数据。
11、 根据权利要求 10所述的方法， 其特征在于， 所述集群终端 UE向 互通功能实体 IWF发送上行控制面信令或者上行控制面信令和上行用户面 媒体数据包括：
所述 UE通过集群接入子系统从默认承载上发送所述上行控制面信令 或者所述上行控制面信令和所述上行用户面媒体数据， 所述默认承载为所 述 UE建立集群所对应的专用接入点 APN的分组数据网络 PDN连接上建立 的默认承载。
12、 根据权利要求 10所述的方法， 其特征在于， 所述集群终端 UE向 互通功能实体 IWF发送上行控制面信令和上行用户面媒体数据包括：
所述 UE通过集群接入子系统从默认承载上发送上行控制面信令，从专 用承载上发送上行用户面媒体数据， 所述默认承载与专用承载为所述 UE 建立到集群所对应的专用接入点 APN的分组数据网络 PDN连接上所建立 的默认承载和专用承载。
13、 根据权利要求 10所述的方法， 其特征在于， 所述集群终端 UE向 互通功能实体 IWF发送上行控制面信令或者上行控制面信令和上行用户面 媒体数据， 包括：
所述 UE通过流控制传输协议 SCTP或传输控制协议 TCP连接向所述 IWF发送上行控制面信令， 所述 SCTP或者 TCP连接为所述 UE通过集群 接入子系统与所述 IWF之间建立的 SCTP或 TCP连接；
所述 UE通过实时传输协议 RTP连接向所述 IWF发送上行用户面媒体 数据， 所述 RTP连接为所述 IWF通过所述集群接入子系统与所述 UE之间 建立的 RTP连接。
14、 根据权利要求 10至 13任一权利要求所述的方法， 其特征在于， 所述 UE接收所述 IWF发送的封装转化后的所述下行控制面信令或者下行 控制面信令和下行用户面媒体数据包括：
所述 UE接收所述 IWF通过所述集群接入子系统中的所述默认承载发 送的所述封装转化后的所述下行控制面信令或者下行控制面信令和下行用 户面媒体数据，所述默认承载为所述 UE建立集群所对应的专用接入点 APN 的分组数据网络 PDN连接上建立的默认承载。
15、 根据权利要求 10至 13任一权利要求所述的方法， 其特征在于， 所述 UE接收所述 IWF发送的封装转化后的所述下行控制面信令和下行用 户面媒体数据， 包括：
所述 UE接收所述 IWF通过所述集群接入子系统中的所述默认承载发 送的封装转化后的所述下行控制面信令， 通过所述集群接入子系统中的所 述专用承载发送的封装转化后的所述下行用户面媒体数据， 所述默认承载 与专用承载为所述 UE建立到集群所对应的专用接入点 APN的分组数据网 络 PDN连接上所建立的默认承载和专用承载。
16、 根据权利要求 10至 13任一权利要求所述的方法， 其特征在于， 所述 UE接收所述 IWF发送的封装转化后的所述下行控制面信令或者下行 控制面信令和下行用户面媒体数据， 包括：
所述 UE接收所述 IWF通过 SCTP或 TCP连接发送的封装转化后的所 述下行控制面信令， 所述 SCTP或者 TCP连接为所述 UE通过集群接入子 系统与所述 IWF之间建立的 SCTP或 TCP连接；
所述 UE接收所述 IWF通过 RTP连接发送的封装转化后的所述下行用 户面媒体数据， 所述 RTP连接为所述 IWF通过所述集群接入子系统与所述 UE之间建立的 RTP连接。
17、 一种实现集群业务的方法， 其特征在于， 所述方法包括： 集群控制功能实体 TCF接收互通功能实体 IWF发送的封装转化后的上 行控制面信令或者上行控制面信令和上行用户面媒体数据； 所述上行控制 面信令或者上行控制面信令和上行用户面媒体数据为所述 IWF接收到的集 群终端 UE发送的上行控制面信令或者上行控制面信令和上行用户面媒体 数据；
所述 TCF向所述 IWF发送下行控制面信令或者下行控制面信令和下行 用户面媒体数据， 以使得所述 IWF将所述下行控制面信令或者下行控制面 信令和下行用户面媒体数据进行封装转化后， 将其发送给所述 UE。
18、根据权利要求 17所述的方法， 其特征在于， 所述 TCF接收互通功 能实体 IWF发送的封装转化后的上行控制面信令或者上行控制面信令和上 行用户面媒体数据包括： 所述 TCF接收所述 IWF通过 Ra接口连接发送的封装转化后的所述上 行控制面信令， 所述 Ra接口连接为所述 IWF与所述 TCF之间建立的 Ra 接口连接；
接收所述 IWF通过 Ru接口连接发送的封装转化后的所述上行用户面 媒体数据， 所述 Ru接口连接为所述 IWF与所述 TCF之间建立的 Ru接口 连接。
19、根据权利要求 17所述的方法， 其特征在于， 所述 TCF向所述 IWF 发送下行控制面信令或者下行控制面信令和下行用户面媒体数据包括： 所述 TCF通过 Ra接口连接向所述 IWF发送下行控制面信令，所述 Ra 接口连接为所述 IWF与所述 TCF之间建立的 Ra接口连接；
所述 TCF通过所述 Ru接口连接向所述 IWF发送下行用户面媒体数据 , 所述 Ru接口连接为所述 IWF与所述 TCF之间建立的 Ru接口连接。
20、 一种互通功能实体， 其特征在于， 所述互通功能实体 IWF包括： 第一接收模块，用于接收集群终端 UE发送的上行控制面信令或者上行 控制面信令和上行用户面媒体数据；
第一发送模块， 用于将所述第一接收模块接收到的上行控制面信令或 者上行控制面信令和上行用户面媒体数据进行封装转化后发送给集群控制 功能实体 TCF;
第二接收模块， 用于接收所述 TCF发送的下行控制面信令或者下行控 制面信令和下行用户面媒体数据；
第二发送模块， 用于将所述第二接收模块接收到的下行控制面信令或 者下行控制面信令和下行用户面媒体数据进行封装转化后， 将其发送给所 述 UE。
21、 根据权利要求 20所述的互通功能实体， 其特征在于， 所述第一接 收模块，具体用于通过集群接入子系统从默认承载上接收所述 UE发送的上 行控制面信令或者上行控制面信令和上行用户面媒体数据， 所述默认承载 为所述 UE建立到集群所对应的专用接入点 APN的分组数据网络 PDN连接 上所建立的默认承载。
22、 根据权利要求 20所述的互通功能实体， 其特征在于， 所述第一接 收模块，具体用于通过集群接入子系统从默认承载上接收所述 UE发送的上 行控制面信令， 从专用承载上接收所述 UE发送的上行用户面媒体数据,所 述默认承载与专用承载为所述 UE建立到集群所对应的专用接入点 APN的 分组数据网络 PDN连接上所建立的默认承载和专用承载。
23、 根据权利要求 20所述的互通功能实体， 其特征在于， 所述第一接 收模块， 具体用于通过流控制传输协议 SCTP或传输控制协议 TCP连接接 收所述 UE发送的所述上行控制面信令； 通过实时传输协议 RTP连接接收 所述 UE向所述 TCF发送的上行用户面媒体数据， 所述 SCTP或者 TCP连 接为所述 IWF通过集群接入子系统与所述 UE之间所建立的 SCTP或 TCP 连接， 所述 RTP连接为所述 IWF通过所述集群接入子系统与所述 UE之间 所建立的 RTP连接。
24、 根据权利要求 20所述的互通功能实体， 其特征在于， 所述第一发 送模块， 具体用于将所述 UE向所述 TCF发送的上行控制面信令进行封装 转化后， 通过 Ra接口连接将其发送给所述 TCF; 将所述 UE向所述 TCF 发送的上行用户面媒体数据进行封装转化后，通过 Ru接口连接将其发送给 所述 TCF, 所述 Ra接口连接为所述 IWF与所述 TCF之间建立的 Ra接口 连接， 所述 Ru接口连接为所述 IWF与所述 TCF之间建立的 Ru接口连接。
25、 根据权利要求 20至 24任一权利要求所述的互通功能实体， 其特 征在于， 所述第二接收模块， 具体用于接收所述 TCF通过 Ra接口连接向 所述 UE发送的下行控制面信令； 接收所述 TCF通过 Ru接口连接向所述 UE发送的下行用户面媒体数据，所述 Ra接口连接为所述 IWF与所述 TCF 之间建立的 Ra接口连接， 所述 Ru接口连接为所述 IWF与所述 TCF之间 建立的 Ru接口连接。
26、 根据权利要求 20至 24任一权利要求所述的互通功能实体， 其特 征在于， 所述第二发送模块， 具体用于将所述下行控制面信令或者下行控 制面信令和下行用户面媒体数据进行封装转化后， 通过集群接入子系统中 的默认承载将所述封装转化后的所述下行控制面信令或者下行控制面信令 和下行用户面媒体数据发送给所述 UE, 所述默认承载为所述 UE建立到集 群所对应的专用接入点 APN的分组数据网络 PDN连接上所建立的默认承 载。
27、 根据权利要求 20至 24任一权利要求所述的互通功能实体， 其特 征在于， 所述第二发送模块， 具体用于将所述下行控制面信令和下行用户 面媒体数据进行封装转化后， 通过集群接入子系统中的默认承载将封装转 化后的所述下行控制面信令发送给所述 UE, 通过集群接入子系统中的专用 载与专用承载为所述 UE建立到集群所对应的专用接入点 APN的分组数据 网络 PDN连接上所建立的默认承载和专用承载。
28、 根据权利要求 20至 24任一权利要求所述的互通功能实体， 其特 征在于， 所述第二发送模块， 具体用于将所述下行控制面信令通过 SCTP 或 TCP连接发送给所述 UE; 将所述下行用户面媒体数据通过 RTP连接发 送给所述 UE, 所述 SCTP或者 TCP连接为所述 IWF通过集群接入子系统 与所述 UE之间所建立的 SCTP或 TCP连接，所述 RTP连接为所述 IWF通 过所述集群接入子系统与所述 UE之间所建立的 RTP连接。
29、 一种集群终端， 其特征在于， 所述集群终端 UE包括：
发送模块， 用于向互通功能实体 IWF发送上行控制面信令或者上行控 制面信令和上行用户面媒体数据， 以使得所述 IWF将所述上行控制面信令 或者上行控制面信令和上行用户面媒体数据进行封装转化后发送给集群控 制功能实体 TCF, 所述 TCF将下行控制面信令或者下行控制面信令和下行 用户面媒体数据发送给所述 IWF;
接收模块， 用于接收所述 IWF发送的封装转化后的所述下行控制面信 令或者下行控制面信令和下行用户面媒体数据。
30、 根据权利要求 29所述的集群终端， 其特征在于， 所述发送模块， 具体用于通过集群接入子系统从默认承载上发送所述上行控制面信令或者 所述上行控制面信令和所述上行用户面媒体数据， 所述默认承载为所述 UE 建立集群所对应的专用接入点 APN的分组数据网络 PDN连接上建立的默 认承载。
31、 根据权利要求 29所述的集群终端， 其特征在于， 所述发送模块， 具体用于通过集群接入子系统从默认承载上发送上行控制面信令， 从专用 承载上发送上行用户面媒体数据，所述默认承载与专用承载为所述 UE建立 到集群所对应的专用接入点 APN的分组数据网络 PDN连接上所建立的默 认承载和专用承载。
32、 根据权利要求 29所述的集群终端， 其特征在于， 所述发送模块， 具体用于通过流控制传输协议 SCTP或传输控制协议 TCP连接向所述 IWF 发送上行控制面信令； 通过实时传输协议 RTP连接向所述 IWF发送上行用 户面媒体数据， 所述 SCTP或者 TCP连接为所述 UE通过集群接入子系统 与所述 IWF之间建立的 SCTP或 TCP连接， 所述 RTP连接为所述 IWF通 过所述集群接入子系统与所述 UE之间建立的 RTP连接。
33、 根据权利要求 29至 32任一权利要求所述的集群终端， 其特征在 于， 所述接收模块， 具体用于接收所述 IWF通过集群接入子系统中的默认 承载发送的所述封装转化后的所述下行控制面信令或者下行控制面信令和 下行用户面媒体数据 ,所述默认承载为所述 UE建立集群所对应的专用接入 点 APN的分组数据网络 PDN连接上建立的默认承载。
34、 根据权利要求 29至 32任一权利要求所述的集群终端， 其特征在 于， 所述接收模块， 具体用于接收所述 IWF通过集群接入子系统中的默认 承载发送的封装转化后的所述下行控制面信令， 通过所述集群接入子系统 中的专用承载发送的封装转化后的所述下行用户面媒体数据， 所述默认承 载与专用承载为所述 UE建立到集群所对应的专用接入点 APN的分组数据 网络 PDN连接上所建立的默认承载和专用承载。
35、 根据权利要求 29至 32任一权利要求所述的集群终端， 其特征在 于， 所述接收模块， 具体用于接收所述 IWF通过流控制传输协议 SCTP或 传输控制协议 TCP连接发送的封装转化后的所述下行控制面信令； 接收所 述 IWF通过实时传输协议 RTP连接发送的封装转化后的所述下行用户面媒 体数据， 所述 SCTP或者 TCP连接为所述 UE通过集群接入子系统与所述 IWF之间建立的 SCTP或 TCP连接， 所述 RTP连接为所述 IWF通过所述 集群接入子系统与所述 UE之间建立的 RTP连接。
36、一种集群控制功能实体，其特征在于，所述集群控制功能实体 TCF 包括：
接收模块， 用于接收互通功能实体 IWF发送的封装转化后的上行控制 面信令或者上行控制面信令和上行用户面媒体数据； 所述上行控制面信令 或者上行控制面信令和上行用户面媒体数据为所述 IWF接收到的集群终端 UE发送的上行控制面信令或者上行控制面信令和上行用户面媒体数据； 发送模块， 用于向所述 IWF发送下行控制面信令或者下行控制面信令 和下行用户面媒体数据， 以使得所述 IWF将所述下行控制面信令或者下行 控制面信令和下行用户面媒体数据进行封装转化后， 将其发送给所述 UE。
37、 根据权利要求 36所述的集群控制功能实体， 其特征在于， 所述接 收模块， 具体用于接收所述 IWF通过 Ra接口连接发送的封装转化后的所 述上行控制面信令； 接收所述 IWF通过 Ru接口连接发送的封装转化后的 所述上行用户面媒体数据， 所述 Ra接口连接为所述 IWF与所述 TCF之间 建立的 Ra接口连接， 所述 Ru接口连接为所述 IWF与所述 TCF之间建立 的 Ru接口连接。
38、 根据权利要求 36所述的集群控制功能实体， 其特征在于， 所述发 送模块， 具体用于通过 Ra接口连接向所述 IWF发送下行控制面信令； 通 过 Ru接口连接向所述 IWF发送下行用户面媒体数据，所述 Ra接口连接为 所述 IWF与所述 TCF之间建立的 Ra接口连接， 所述 Ru接口连接为所述 IWF与所述 TCF之间建立的 Ru接口连接。
39、 一种实现集群业务的系统， 其特征在于， 所述系统包括： 互通功 能实体 IWF、 集群终端 UE和集群控制功能实体 TCF;
所述 IWF如所述权利要求 20所述的 IWF, 所述 UE如所述权利要求 9所述的 UE, 所述 TCF如所述权利要求 36所述的 TCF。
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