CN1494331A - 一种实现集群业务的移动通信***及方法 - Google Patents

一种实现集群业务的移动通信***及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种实现集群业务的移动通信***的方法，当移动终端发起一个组内的呼叫时，该呼叫通过基站发送给PDSN，并经过PDSN转发到集群服务器，集群服务器根据组呼的目标群体，向组内的所有终端发起组呼业务，对起呼方带上来的分组数据进行复制，然后通过PDSN分发给组内的用户。本发明采用分组数据选择分发，可以支持非常大的组内用户，性能上有很大的提升，由电路域的仅能处理组内20~30用户的指标，提升到可以处理每组10万用户的处理能力。

Description

一种实现集群业务的移动通信***及方法
技术领域：
本发明涉及移动通信***，具体的说涉及实现集群业务的移动通信***及方法。
背景技术：
集群通讯***是专用调度通讯***，包括专用指挥、调度通信，是很早出现的一种通信方式。它从一对一对讲机的形式、同频单工组网形式、异频单(双)工组网形式到单信道一呼百应以及进一步带选择呼叫的***，发展到多信道自动拨号***。而近十年来，专用调度***又向更高层次发展，成为多信道用户共享的调度***，这种***称为集群通信***。一个集群***至少要具备两个功能，一个是群组呼叫；另一个是用户按下“加入”键后不需要得到其他用户的回应即可通话。
集群通信***按照其***内部采用的技术制式，可以分为模拟集群通信***和数字集群通信***。不少集群通信***供应商为了增加通信连接的可靠性，在集群通信***中采用了数字信令，使得联接的速度有所提高，***功能也相应增多。但是这样的通信***不能算是真正意义上的数字集群通信***。真正的数字集群通信***要求在各个环节上都进行数字处理，除了数字信令外，其中最重要的是所采用的多址方式、话音编码技术、调制解调技术等，另外，还包括同步技术、检错纠错技术以及分集技术等。
目前广泛应用的两种TDMA制式的数字集群***包括iDEN数字集群通信***和陆上集群无线电TETRA(Terresttial Trunked Radio)通信***，iDEN是由摩托罗拉公司研制的，工作频段800MHz，采用矢量和激励线性预测语音编码(VSELP)和16QAM调制技术。TETRA通信***，采用欧洲电信标准协会(ETSI)推荐的数字集群通信标准工作频段为400MHz或800MHz，是一个空中信令接口开放的***。它采用较先进的ACELP语音编码和/4-DQPSK调制。
以上两种集群共网实现都是采用的第二代数字通讯技术实现的，使用的是TDMA的多址方式；在第三代通信技术已经日臻成熟的今天，TDMA制式的局限性也是非常明显的：如不能平滑向3G演进，也就不能保护运营商的投资利益；TDMA制式的容量和吞吐量都受到技术本身的限制，在牺牲话音质量的情况下，增加了一部分容量，但仍然无法满足日益增长的通信需求。
除了上述的利用TDMA的多址方式实现集群通讯外，也有基于CDMA的制式来实现的。如中国专利01132112.1“一种移动通信***及其实现集群业务的方法”提出一种基于CDMA实现的电路域集群通信技术。该专利在交换机侧增加会议电视设备，同时增加保密算法对语音进行加密处理，适合小型集群通信的需要；但是，该专利的缺点是仅能适合20-30个结点的通信需求，而对于现在实际应用中对集群通信的要求，比如抗洪抢险指挥，需要的是超过成千上万的群组进行通信。
CDMA2000***具有宽带扩频空中接口，可以满足第三代无线通信***的需求，不但提供传统的话音业务，而且能够提供高速的分组数据业务。该***广泛的采用了反向导频技术、高效的空中编码方法、分集接收技术和快速功率控制技术，在增加信道的调制解调增益的同时又减少了对其他用户的干扰，使得CDMA2000的频谱利用率得到增加，保证了在支持多个高速数据用户的同时不减少原有的语音用户数目，另外由于CDMA所独有的软切换功能，可以保证数据业务更加稳定的传送。如果能将CDMA2000的***的技术与集群***相结合，不但可以发挥CDMA2000技术的技术优势，还可以实现用户的集群业务要求，如群呼、组呼等。但是现有的CDMA***是针对公网用户，不能支持集群***的功能需求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是在现有的移动通信***中实现集群业务的基本功能，使得集群***满足3G***的要求，以适应通讯发展的需求，由此提出一种实现集群业务的移动通信***及方法。
为了解决上述的技术问题，本发明提出的***至少包括CDMA2000***，支持VoIP业务的移动台和分组数据业务节点(PDSN)；其特征在于进一步包括：集群服务器和调度台；所述的集群服务器通过高速以太网与PDSN相连接，实现调度呼叫功能的处理，控制调度呼叫服务的分配；所述的调度台作为操作维护中
(3)集群服务器通知基站为组内用户分配专用的业务信道，组内所有用户监听该信道；
(4)组内终端通过VoIP方式发起呼叫；
(5)基站接收该呼叫后发送给PDSN，PDSN将该呼叫转发到集群服务器；
(6)集群服务器通知基站为该用户建立反向业务信道，该用户同时停止收听前向信道；
(7)基站与该用户进行数据信息的交互，将该用户数据发送给PDSN；
(8)PDSN在预先建立的业务信道上发送该用户信息给组内所有的用户。
本发明采用了分组数据选择分发，可以支持非常大的组内用户，性能上有很大的提升，由电路域的仅能处理组内20~30用户的指标，提升到可以处理每组10万用户的处理能力。同时，本发明将集群***(即专网***)的功能和蜂窝用户***(即公网***)的功能相结合，因此为运营商提供更多的利润增长点，给用户以更多的选择，改变了以往的集群***由于垄断而造成的设备昂贵，可以有效的利用资源。
附图说明
图1是本发明提出的实现集群业务的***结构图。
图2是图1中的集群服务器结构图。
图2是实现本发明的实现集群业务的方法的一个实施例的流程图。
图3是实现本发明的实现集群业务的方法的另一个实施例的流程图。
具体实施方式
本发明提出的***是在现有的CDMA2000***中实现的，该CDMA2000***至少包括基站收发信机、基站控制器和移动交换中心。此外如图1所示，本发明的***还包括支持VoIP业务的移动台、分组数据业务节点(PDSN)、集群服务器和调度台；所述的集群服务器通过高速以太网与PDSN相连接，实现调度呼叫功能的处理，控制调度呼叫服务的分配；所述的调度台作为操作维护中心，控制并监视所述集群服务器，实现对所述支持VoIP业务的移动台的调度功能；所述
(3)集群服务器通知基站为组内用户分配专用的业务信道，组内所有用户监听该信道；
(4)组内终端通过VoIP方式发起呼叫；
(5)基站接收该呼叫后发送给PDSN，PDSN将该呼叫转发到集群服务器；
(6)集群服务器通知基站为该用户建立反向业务信道，该用户同时停止收听前向信道；
(7)基站与该用户进行数据信息的交互，将该用户数据发送给PDSN；
(8)PDSN在预先建立的业务信道上发送该用户信息给组内所有的用户。
本发明采用了分组数据选择分发，可以支持非常大的组内用户，性能上有很大的提升，由电路域的仅能处理组内20~30用户的指标，提升到可以处理每组10万用户的处理能力。同时，本发明将集群***(即专网***)的功能和蜂窝用户***(即公网***)的功能相结合，因此为运营商提供更多的利润增长点，给用户以更多的选择，改变了以往的集群***由于垄断而造成的设备昂贵，可以有效的利用资源。
附图说明
图1是本发明提出的实现集群业务的***结构图。
图2是图1中的集群服务器结构图。
图2是实现本发明的实现集群业务的方法的一个实施例的流程图。
图3是实现本发明的实现集群业务的方法的另一个实施例的流程图。
具体实施方式
本发明提出的***是在现有的CDMA2000***中实现的，该CDMA2000***至少包括基站收发信机、基站控制器和移动交换中心。此外如图1所示，本发明的***还包括支持VoIP业务的移动台、分组数据业务节点(PDSN)、集群服务器和调度台；所述的集群服务器通过高速以太网与PDSN相连接，实现调度呼叫功能的处理，控制调度呼叫服务的分配；所述的调度台作为操作维护中心，控制并监视所述集群服务器，实现对所述支持VoIP业务的移动台的调度功能；所述CDMA2000***中的基站通过CDMA2000扩展空中接口分别与所述支持VoIP业务的移动台及所述集群服务器进行通信，所述支持VoIP业务的移动台与所述集群服务器间还建立了虚联接，实现所述支持VoIP业务的移动台可以在集群工作模式和公网工作模式之间切换。虚联接是指PDSN和支持VoIP业务的移动台都保持PPP(点对点协议)链接，而空中接口链路已经释放，这样可以最大程度加快PTT功能实现所需要的时间。由于CDMA2000分组数据域实现有永远在线的功能，当用户处于数据业务空闲状态(Dormant)时，网络侧的PPP链接是保留的，而空中接口已经释放掉给其他用户使用，这样既满足了PTT要求1秒内接入的需求，同时提高了空中信道的利用率，极大的提高了***容量。
集群服务器在技术上，采用分组数据选择分发，可以支持非常大的组内用户，性能上有很大的提升，由电路域的仅能处理组内20~30用户的指标，提升到可以处理每组10万用户的处理能力。
此外，集群服务器完成可以集成到PDSN中；调度台为可选项，为用户提供优先级控制和专用调度功能。
图2是图1中的集群服务器的内部结构图。集群服务器可以包括分组交换单元和N个数据处理分发单元，所述分组交换单元和N个数据处理分发单元并行连接，所述分组交换单元提供所述集群服务器与所述PDSN之间的接口，完成集群服务器内部数据的交换；所述语音数据处理分发单元与调度台之间实现动态连接，将集群服务器收到的IP数据包进行复制分发。
本发明提出的实现集群业务的移动通信***的方法包括：当移动终端发起一个组内的呼叫时，该呼叫通过基站发送给PDSN，并经过PDSN转发到集群服务器，集群服务器根据组呼的目标群体，向组内的所有终端发起组呼业务，对起呼方带上来的分组数据进行复制，然后通过PDSN分发给组内的用户。在实际的应用中，可以采用两种方案实现。
采用的方案一的流程参照图3：
1、组内用户开机后发起登记消息；
2、为组内用户建立PPP连接，并转入休眠状态；
3、组内具有PTT功能的终端发起一个PTT会话
4、基站为该用户建立分配空中资源，建立连接链路；
5、基站将发起呼叫的用户的数据信息发送给PDSN；
6、PDSN将该用户信息发送给集群服务器，并为组内的其他用户申请建立连接链路；
7、集群服务器对该用户信息进行复制，将复制的用户数据分发给组内的其他用户。
本发明提出的方法所采用方案二的流程参照图4：
1、组内用户开机后发起登记消息；
2、为组内用户建立PPP连接，并转入休眠状态；
3、为集群用户分配专用的业务信道，组内所有用户监听该信道；
4、组内某一用户发起PTT呼叫；
5、为该用户建立反向业务信道，该用户同时停止收听前向信道；
6、该用户和基站进行数据信息的交互，将该用户数据发送给PDSN；
7、PDSN在预先建立的业务信道上发送该用户信息给组内所有的用户。

Claims (7)

1、一种实现集群业务的移动通信***，包括CDMA2000***，支持VoIP业务的移动台和分组数据业务节点(PDSN)；其特征在于进一步包括集群服务器；所述的集群服务器通过高速以太网与PDSN相连接，完成IP数据包的广播分发；所述CDMA2000***中的基站通过CDMA2000扩展空中接口分别与所述支持VoIP业务的移动台及所述集群服务器进行通信；所述支持VoIP业务的移动台与所述集群服务器间还建立了虚连接，实现所述支持VoIP业务的移动台在集群工作模式和公网工作模式之间切换。
2、根据权利要求1所述的移动通信***，其特征在于：还可以包括调度台，所述的调度台可以作为单独的物理实体与所述集群服务器连接，实现对所述支持VoIP业务的移动台的调度功能，为用户提供优先级控制和专用调度。
3、根据权利要求1所述的移动通信***，其特征在于：还可以包括调度台，所述的调度台集成到所述集群服务器中，实现对所述支持VoIP业务的移动台的调度功能，为用户提供优先级控制和专用调度。
4、根据权利要求1或2或3所述的移动通信***，其特征在于：所述集群服务器进一步包括：分组交换单元和N个数据处理分发单元，所述分组交换单元和N个数据处理分发单元并行连接，所述分组交换单元提供所述集群服务器与所述PDSN之间的接口，完成集群服务器内部数据的交换；所述语音数据处理分发单元与调度台之间实现动态连接，将集群服务器收到的IP数据包进行复制分发。
5、一种实现集群业务的移动通信***的方法，其特征在于包括：当移动终端发起一个组内的呼叫时，该呼叫通过基站发送给PDSN，并经过PDSN转发到集群服务器，集群服务器根据组呼的目标群体，向组内的所有终端发起组呼业务，对起呼方带上来的分组数据进行复制，然后通过PDSN分发给组内的用户。
6、根据权利要求5所述的方法，其特征在于所述方法包括：
(1)组内用户开机后发起登记消息；
(2)集群服务器通知PDSN为组内用户建立PPP连接，并转入休眠状态；
(3)组内终端通过VoIP方式发起呼叫；
(4)基站为该用户分配空中资源，建立连接链路；
(5)基站将发起呼叫的用户的数据信息发送给PDSN；
(6)PDSN将该呼叫转发到集群服务器，并为组内的其他用户申请建立连接链路；
(7)集群服务器对该用户信息进行复制，并将复制的用户数据通过PDSN分发给组内的其他用户。
7、根据权利要求5所述的方法，其特征在于所述方法包括：
(1)组内用户开机后发起登记消息；
(2)集群服务器通知PDSN为组内用户建立PPP连接，并转入休眠状态；
(3)集群服务器通知基站为组内用户分配专用的业务信道，组内所有用户监听该信道；
(4)组内终端通过VoIP方式发起呼叫；
(5)基站接收该呼叫后发送给PDSN，PDSN将该呼叫转发到集群服务器；
(6)集群服务器通知基站为该用户建立反向业务信道，该用户同时停止收听前向信道；
(7)基站与该用户进行数据信息的交互，将该用户数据发送给PDSN；
(8)PDSN在预先建立的业务信道上发送该用户信息给组内所有的用户。
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