專利名稱：一種寬帶數(shù)字集群通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動通信技術(shù)，特別涉及一種寬帶數(shù)字集群通信系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
集群通信系統(tǒng)是為滿足行業(yè)指揮調(diào)度需求而開發(fā)的、面向行業(yè)應(yīng)用的專用無線通信系統(tǒng)。與公眾移動通信系統(tǒng)類似，集群通信系統(tǒng)也經(jīng)歷了從第一代模擬集群通信系統(tǒng)到第二代窄帶數(shù)字集群通信系統(tǒng)的發(fā)展歷程。窄帶數(shù)字集群通信系統(tǒng)是當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的集群通信系統(tǒng)，其代表有歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(ETSI, European Telecommunications Standards Institute)定義的陸上集群無線電(TETRA, Terrestrial Trunked Radio)系統(tǒng)、美國Motorola的綜合數(shù)字增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò) (iDEN, Integrated Digital Enhanced Networks)系統(tǒng)、我國基于碼分多址(CDMA, Code Division Multiple Access)技術(shù)開發(fā)的開放式集群架構(gòu)(GoTa, Global open TrunkingArchitecture)系統(tǒng)以及基于全球移動通信系統(tǒng)(GSM, Global System for MobileCommunication)開發(fā)的 GT800 系統(tǒng)等。隨著無線高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的飛速發(fā)展，寬帶化已經(jīng)成為無線通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的必然趨勢，面向行業(yè)應(yīng)用的集群通信系統(tǒng)對集語音、數(shù)據(jù)、圖像和視頻于一體的寬帶多媒體集群業(yè)務(wù)的需求也更為顯著，因此，集群通信系統(tǒng)也需要向數(shù)據(jù)寬帶化、業(yè)務(wù)多樣化、終端多?；?、系統(tǒng)IP化的方向發(fā)展，可以說，集群通信系統(tǒng)將進(jìn)入一個嶄新的寬帶數(shù)字集群通信系統(tǒng)的時代。寬帶數(shù)字集群通信系統(tǒng)可定義為基于寬帶無線通信技術(shù)，以多媒體集群業(yè)務(wù)形式，提供指揮調(diào)度功能的專用無線通信系統(tǒng)，具備語音調(diào)度、數(shù)據(jù)調(diào)度和視頻調(diào)度等多種業(yè)務(wù)協(xié)同的融合調(diào)度能力。圖I為現(xiàn)有寬帶數(shù)字集群通信系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)示意圖。如圖I所示，主要包括終端、寬帶無線接入子系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)以及操作維護(hù)子系統(tǒng)等四個組成部分。圖I所示系統(tǒng)基于時分雙工的長期演進(jìn)(TD-LTE, Time Division Duplex-LongTerm Evolution)技術(shù)實現(xiàn)，通過對現(xiàn)有TD-LTE系統(tǒng)中的基站(eNodeB)、移動性管理實體(MME,Mobility Management Entity)、歸屬用戶服務(wù)器(HSS,Home Subscriber Server)和分組數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)(P-GW, Packet Data Network Gateway)等網(wǎng)元的功能進(jìn)行擴(kuò)充來實現(xiàn)集群的相關(guān)功能，并新增了調(diào)度網(wǎng)關(guān)(D-GW,Dispatch Gateway)這一網(wǎng)元,用于接入有線調(diào)度臺并與其它集群通信系統(tǒng)進(jìn)行互聯(lián)互通。其中，增強(qiáng)型MME(eMME)作為集群呼叫的調(diào)度控制中心，負(fù)責(zé)建立、維護(hù)和釋放各種集群業(yè)務(wù)，并進(jìn)行話權(quán)管理和調(diào)度，此外，還負(fù)責(zé)對終端進(jìn)行鑒權(quán)以及集群業(yè)務(wù)的授權(quán)，為鑒權(quán)通過的終端建立業(yè)務(wù)承載等。圖I所示系統(tǒng)雖然具備寬帶數(shù)字集群通信系統(tǒng)的眾多優(yōu)點，但在實際應(yīng)用中也存在一定的問題，即需要對原有TD-LTE系統(tǒng)中的眾多網(wǎng)元的功能和信令流程等進(jìn)行較大的改動，并需要增加新的網(wǎng)元，因此導(dǎo)致產(chǎn)品的實現(xiàn)較為復(fù)雜、可擴(kuò)展性降低，成本較高
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種寬帶數(shù)字集群通信系統(tǒng)，實現(xiàn)簡單，并能夠提高可擴(kuò)展性和降低成本。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的一種寬帶數(shù)字集群通信系統(tǒng)，基于時分雙工的長期演進(jìn)TD-LTE技術(shù)實現(xiàn)，包括終端、寬帶無線接入子系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)和操作維護(hù)子系統(tǒng)，其中，所述寬帶無線接入子系統(tǒng)中包括基站eNodeB，所述網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)中包括移動性管理實體MME、服務(wù)網(wǎng)關(guān)S-GW、分組數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)P-GW、歸屬用戶服務(wù)器HSS以及策略和計費(fèi)規(guī)則功能實體PCRF ；所述寬帶數(shù)字集群通信系統(tǒng)中進(jìn)一步包括多媒體集群調(diào)度子系統(tǒng)，所述多媒體集群調(diào)度子系統(tǒng)中包括多媒體集群調(diào)度服務(wù)器MTDS、錄音和錄像服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器和互聯(lián)互通網(wǎng)關(guān)；所述eNodeB中進(jìn)一步包括無線集群調(diào)度功能模塊，用于進(jìn)行集群業(yè)務(wù)的相關(guān)處 理，包括=WMME接收集群控制信令、為終端分配無線資源，以及將從S-GW接收到的集群業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流通過下行共享信道傳送給終端；所述MME，用于完成控制面功能，包括網(wǎng)絡(luò)與用戶之間的鑒權(quán)和密鑰協(xié)商、用戶移動性管理、會話承載的建立、修改和釋放；所述S-GW，用于進(jìn)行數(shù)據(jù)包的路由和轉(zhuǎn)發(fā)；所述P-GW，用于進(jìn)行集群業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的映射、復(fù)制和分發(fā)，根據(jù)用戶請求的集群業(yè)務(wù)特點和服務(wù)質(zhì)量QoS需求發(fā)起業(yè)務(wù)承載的建立，并傳送與MTDS之間的集群業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流；所述HSS中進(jìn)一步包括集群用戶服務(wù)器，用于存儲與集群業(yè)務(wù)相關(guān)的集群用戶信息、組用戶信息以及鑒權(quán)算法和加密密鑰，并為網(wǎng)絡(luò)側(cè)提供集群用戶開戶、注銷、鑒權(quán)、集群業(yè)務(wù)授權(quán)和計費(fèi)的依據(jù)；所述PCRF，用于根據(jù)用戶發(fā)起的集群業(yè)務(wù)類型、請求的預(yù)定義的PCC規(guī)則，或針對集群用戶特定的集群業(yè)務(wù)為所述MTDS提供動態(tài)的QoS策略控制決策；所述MTDS，用于完成語音調(diào)度、數(shù)據(jù)調(diào)度和視頻調(diào)度的統(tǒng)一會話控制和資源調(diào)度，包括建立、維護(hù)和釋放各種集群業(yè)務(wù)會話，進(jìn)行話權(quán)管理和調(diào)度，并提供集群用戶管理和集群業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的分發(fā)功能，提供終端與集群通信系統(tǒng)之間的信令和數(shù)據(jù)通道?？梢?，采用本發(fā)明的技術(shù)方案，主要通過增加多媒體集群調(diào)度子系統(tǒng)以及所需的接口和信令流程來實現(xiàn)集群的相關(guān)功能，對原有TD-LTE系統(tǒng)的架構(gòu)、各網(wǎng)元功能、接口和信令流程等改動很小，產(chǎn)品實現(xiàn)相對簡單且成本較低，并具有很好的可移植性和可擴(kuò)展性。


圖I為現(xiàn)有寬帶數(shù)字集群通信系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明寬帶數(shù)字集群通信系統(tǒng)實施例的組成結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明中提出一種新的寬帶數(shù)字集群通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)基于TD-LTE技術(shù)實現(xiàn)。TD-LTE技術(shù)是移動通信與寬帶無線接入融合的典范，也是未來寬帶移動通信的主流標(biāo)準(zhǔn)之一?；赥D-LTE技術(shù)的寬帶數(shù)字集群通信系統(tǒng)將繼承TD-LTE技術(shù)的高速率和大帶寬等諸多優(yōu)點，與現(xiàn)有窄帶數(shù)字集群通信系統(tǒng)相比，具有更大的信道容量、更高的頻譜利用率、更強(qiáng)的抗干擾能力以及更好的傳輸性能，而且在系統(tǒng)研發(fā)的自主性方面具有其它寬帶無線技術(shù)不可比擬的優(yōu)勢。另外，本發(fā)明所述寬帶數(shù)字集群通信系統(tǒng)采用了先進(jìn)的正交頻分復(fù)用(0FDM，Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技術(shù)，可實現(xiàn)下行 IOOMbps和上行 50Mbps的峰值傳輸速率，能夠提供豐富的具有QoS保證的寬帶多媒體集群業(yè)務(wù)，如視頻實時傳輸、可視群組呼叫、多媒體廣播以及高速數(shù)據(jù)查詢等，為行業(yè)應(yīng)用提供實時、快捷的指揮調(diào)度服務(wù)。為使本發(fā)明的技術(shù)方案更加清楚、明白，以下參照附圖并舉實施例，對本發(fā)明所述方案作進(jìn)一步地詳細(xì)說明。圖2為本發(fā)明寬帶數(shù)字集群通信系統(tǒng)實施例的組成結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，包括終端、寬帶無線接入子系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)、多媒體集群調(diào)度子系統(tǒng)和操作維護(hù)子系統(tǒng)，分·別介紹如下。I)終端所述終端包括用戶終端和調(diào)度臺；其中，用戶終端包括手持終端、車載臺和固定臺，調(diào)度臺包括有線調(diào)度臺和無線調(diào)度臺。其中，用戶終端和無線調(diào)度臺通過無線接口與寬帶無線接入子系統(tǒng)相連，有線調(diào)度臺通過有線連接與多媒體集群調(diào)度子系統(tǒng)相連。手持終端是集群通信系統(tǒng)中用戶常用的便攜式設(shè)備，可在移動環(huán)境中為用戶提供語音、數(shù)據(jù)、圖像和視頻等各種業(yè)務(wù)；車載臺是安裝在車、船等交通工具上，并利用車、船上的電源進(jìn)行供電，使用車、船上的天線的一種移動終端，除了能夠滿足用戶的通話需求外，還可供用戶進(jìn)行與具體行業(yè)相關(guān)的各種數(shù)據(jù)通信；固定臺是在非移動環(huán)境下使用的一種終端，具備與手持終端相同的業(yè)務(wù)功能。調(diào)度臺是集群通信系統(tǒng)中特有的終端，可為調(diào)度員提供操作平臺，支持調(diào)度員對多個群組或在特定區(qū)域內(nèi)活動的人員的工作進(jìn)行指揮調(diào)度，引入調(diào)度臺的主要目的是為了提高指揮調(diào)度效率，通過調(diào)度臺提供的業(yè)務(wù)能力以及有針對性的界面設(shè)計，調(diào)度員可以方便地建立與相關(guān)人員之間的通信聯(lián)系；調(diào)度臺支持的業(yè)務(wù)功能包括組呼、可視組呼、單呼、可視單呼、廣播呼叫、可視廣播呼叫、緊急呼叫、強(qiáng)拆強(qiáng)插、動態(tài)重組等，為了提高調(diào)度員的工作效率，還可以在上述功能的基礎(chǔ)上增加針對具體行業(yè)用戶的應(yīng)用。2)寬帶無線接入子系統(tǒng)該子系統(tǒng)由一個或多個eNodeB組成，相比于現(xiàn)有TD-LTE系統(tǒng)中的eNodeB，本發(fā)明中的eNodeB (以下eNodeB均指本發(fā)明中的eNodeB)中增加了無線集群調(diào)度功能模塊，用于進(jìn)行集群業(yè)務(wù)的相關(guān)處理，包括從MME接收集群控制信令、為終端分配無線資源(如為同一小區(qū)中的業(yè)務(wù)接收終端分配下行共享無線資源)，以及將從S-GW接收到的集群業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流通過下行共享信道傳送給相應(yīng)的業(yè)務(wù)接收終端等。另外，eNodeB可支持故障弱化功能，即能夠在eNodeB與網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)失去聯(lián)系時，處理覆蓋范圍內(nèi)的終端的部分指定集群業(yè)務(wù)。eNodeB通過無線接口與用戶終端及無線調(diào)度臺相連，實現(xiàn)無線信號的發(fā)送、接收和無線資源管理，與網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)中的MME通過Sl-MME接口相連，與S-GW通過Sl-U接口相連，實現(xiàn)移動終端之間或移動終端與固網(wǎng)終端之間的通信連接，傳送系統(tǒng)信令、用戶信息和集群業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)等。3)網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)該子系統(tǒng)由MME、服務(wù)網(wǎng)關(guān)(S-GW，Serving Gateway)、P-GW、HSS，以及策略和計費(fèi)規(guī)則功能實體(PCRF, Policy and Charging Rules Function)等組成,用于完成用戶移動性管理、安全控制、網(wǎng)絡(luò)資源管理、集群會話資源管理、集群業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的傳送，以及用戶簽約數(shù)據(jù)、集群信息等數(shù)據(jù)的管理。其中，MME用于完成用戶移動性管理和網(wǎng)絡(luò)資源管理等控制面功能，具體來說，包括網(wǎng)絡(luò)與用戶之間的鑒權(quán)和密鑰協(xié)商等安全控制，用戶移動性管理、會話承載的建立、修改和釋放等資源管理。S-Gff是連接寬帶無線接入子系統(tǒng)的分組數(shù)據(jù)接口的終點，主要用于進(jìn)行數(shù)據(jù)包的路由和轉(zhuǎn)發(fā)。
P-GW用于進(jìn)行集群業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的映射、復(fù)制和分發(fā)，根據(jù)用戶請求的集群業(yè)務(wù)特點和QoS需求發(fā)起業(yè)務(wù)承載的建立，并傳送與MTDS之間的集群業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流。HSS是負(fù)責(zé)用戶鑒權(quán)控制和管理用戶信息，包括用戶簽約信息和用戶安全信息的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，相比于現(xiàn)有TD-LTE系統(tǒng)中的HSS，本發(fā)明中的HSS (以下HSS均指本發(fā)明中的HSS)中增加了集群用戶服務(wù)器，用于存儲與集群業(yè)務(wù)相關(guān)的集群用戶信息、組用戶信息以及鑒權(quán)算法和加密密鑰等，并為網(wǎng)絡(luò)側(cè)提供集群用戶開戶、注銷、鑒權(quán)、集群業(yè)務(wù)授權(quán)和計費(fèi)的依據(jù)。RCPF用于根據(jù)用戶發(fā)起的集群業(yè)務(wù)類型、請求的預(yù)定義的PCC規(guī)則，或針對集群用戶特定的集群業(yè)務(wù)為MTDS提供動態(tài)的QoS策略控制決策，以保證按照用戶簽約的要求進(jìn)行用戶面數(shù)據(jù)的映射和處理。4)多媒體集群調(diào)度子系統(tǒng)該子系統(tǒng)由多媒體集群調(diào)度服務(wù)器(MTDS, Multimedia Trunking DispatchServer)、錄音和錄像服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器以及互聯(lián)互通網(wǎng)關(guān)組成，主要用于完成集群業(yè)務(wù)的調(diào)度處理、集群用戶開戶、注銷控制，以及集群業(yè)務(wù)的鑒權(quán)、授權(quán)和計費(fèi)等。其中，MTDS基于SIP server構(gòu)建，是集群業(yè)務(wù)調(diào)度的控制中心，用于完成語音調(diào)度、數(shù)據(jù)調(diào)度和視頻調(diào)度的統(tǒng)一會話控制和資源調(diào)度，包括建立、維護(hù)和釋放各種集群業(yè)務(wù)會話(如組呼、可視組呼、單呼、可視組呼、視頻監(jiān)控等)，進(jìn)行話權(quán)管理和調(diào)度等，并提供集群用戶管理和集群業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的分發(fā)功能，提供有線調(diào)度臺與集群通信系統(tǒng)之間的信令和數(shù)據(jù)通道。錄音和錄像服務(wù)器用于完成語音、數(shù)據(jù)和視頻的存儲與查詢。應(yīng)用服務(wù)器包括語音服務(wù)器、數(shù)據(jù)服務(wù)器、視頻服務(wù)器和圖像智能分析服務(wù)器等各種服務(wù)器，用于為集群用戶提供各種行業(yè)應(yīng)用。互聯(lián)互通網(wǎng)關(guān)可實現(xiàn)與公共電話交換網(wǎng)絡(luò)(PSTN, Public Switched TelephoneNetwork)、蜂窩移動通信網(wǎng)(如TD-SCDMA、GSM等)以及其它集群通信系統(tǒng)(如GoTa、GT800等)的互聯(lián)互通。5)操作維護(hù)子系統(tǒng)該子系統(tǒng)提供對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的維護(hù)接口，可收集和監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行信息和狀況，并能夠按照行業(yè)用戶的要求生成系統(tǒng)運(yùn)行報告，為網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和調(diào)整提供依據(jù)。
根據(jù)業(yè)務(wù)劃分，操作維護(hù)子系統(tǒng)中共包括五個功能部件，分別為安全管理、配置管理、故障管理、性能管理和其它管理。另外，為支持虛擬專用網(wǎng)功能，操作維護(hù)子系統(tǒng)需要提供行業(yè)集團(tuán)內(nèi)用戶使用的用戶管理終端，以實現(xiàn)對行業(yè)集團(tuán)內(nèi)用戶的管理功能。由于圖2所示系統(tǒng)基于TD-LTE技術(shù)實現(xiàn)，因此接口仍可沿用現(xiàn)有TD-LTE系統(tǒng)的接口定義，協(xié)議棧與現(xiàn)有TD-LTE系統(tǒng)中相同，信令流程可根據(jù)提供的集群業(yè)務(wù)等進(jìn)行擴(kuò)充。如圖2所示，各網(wǎng)元之間的接口分別如下手持終端、車載臺、固定臺和無線調(diào)度臺通過LTE-Uu接口與eNodeB相連；eNodeB和eNodeB之間通過X2接口相連； eNodeB與MME之間通過S1-MME接口相連；eNodeB與S-GW之間通過S1-U接口相連；MME與S-GW之間通過Sll接口相連；MME與MTDS之間通過Tc接口相連；MME與HSS之間通過S6a接口相連；HSS與PCRF之間通過Sp接口相連；HSS與MTDS之間通過T6a接口相連；PCRF與MTDS之間通過Rx接口相連；PCRF與P-GW之間通過Gx接口相連；P-Gff與S-GW之間通過S5接口相連；P-Gff與MTDS之間通過Tu接口相連；P-Gff與IMS、Internet等之間通過SGi接口相連；MTDS與應(yīng)用服務(wù)器、錄音和錄像服務(wù)器以及互聯(lián)互通網(wǎng)關(guān)之間通過TGi接口相連；MTDS與有線調(diào)度臺之間通過T-Uu接口相連。其中，LTE-Uu接口、Sl-MME接口和S6a接口均需要在原有功能的基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)充，具體來說LTE-Uu接口擴(kuò)充的功能包括傳輸手持終端、車載臺、固定臺和無線調(diào)度臺與eNodeB之間的集群業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和調(diào)度控制信令，所述調(diào)度控制信令包括集群呼叫、遙斃和復(fù)活以及動態(tài)重組等過程中的控制信令；Sl-MME接口擴(kuò)充的功能包括傳輸系統(tǒng)對手持終端、車載臺、固定臺和無線調(diào)度臺的相關(guān)控制命令，包括集群呼叫、遙斃和復(fù)活以及動態(tài)重組等過程中的控制命令；S6a接口擴(kuò)充的功能包括進(jìn)行集群用戶和集群業(yè)務(wù)相關(guān)的安全性數(shù)據(jù)傳遞，包括集群用戶鑒權(quán)和認(rèn)證過程以及群組信息管理過程中的數(shù)據(jù)傳遞。由于新增了多媒體集群調(diào)度子系統(tǒng)，因此需要新定義多媒體集群調(diào)度子系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)之間的接口，具體如下Tc接口，用于傳輸調(diào)度控制信令，包括集群注冊、集群會話建立與釋放、話權(quán)授權(quán)和釋放、遲后接入以及更新用戶面信息等過程中的控制信令；T6a接口，用于傳輸集群相關(guān)的用戶信息和安全性數(shù)據(jù)等；Tu接口，用于傳輸和轉(zhuǎn)發(fā)集群業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)；
T-Uu接口，用于傳輸集群業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和調(diào)度控制信令，所述調(diào)度控制信令包括集群注冊、集群業(yè)務(wù)請求與釋放，以及話權(quán)申請與釋放等過程中的控制信令；TGi接口，用于傳輸各種集群業(yè)務(wù)相關(guān)的控制信令和集群業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)；MTDS與PCRF之間的Rx接口仍沿用現(xiàn)有TD-LTE系統(tǒng)中的接口定義，可根據(jù)具體應(yīng)用和實現(xiàn)對其進(jìn)行擴(kuò)充和改進(jìn)，本發(fā)明中該接口主要用于傳輸集群業(yè)務(wù)相關(guān)的QoS信息。需要說明的是，在實際應(yīng)用中，上述各網(wǎng)元和接口可能還具備其它功能，由于與本發(fā)明所述方案無直接關(guān)系，故不作介紹。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種寬帶數(shù)字集群通信系統(tǒng)，基于時分雙工的長期演進(jìn)TD-LTE技術(shù)實現(xiàn)，包括終端、寬帶無線接入子系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)和操作維護(hù)子系統(tǒng)，其中，所述寬帶無線接入子系統(tǒng)中包括基站eNodeB，所述網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)中包括移動性管理實體MME、服務(wù)網(wǎng)關(guān)S-GW、分組數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)P-GW、歸屬用戶服務(wù)器HSS以及策略和計費(fèi)規(guī)則功能實體PCRF ； 其特征在于，所述寬帶數(shù)字集群通信系統(tǒng)中進(jìn)一步包括多媒體集群調(diào)度子系統(tǒng)，所述多媒體集群調(diào)度子系統(tǒng)中包括多媒體集群調(diào)度服務(wù)器MTDS、錄音和錄像服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器和互聯(lián)互通網(wǎng)關(guān)； 所述eNodeB中進(jìn)一步包括無線集群調(diào)度功能模塊，用于進(jìn)行集群業(yè)務(wù)的相關(guān)處理，包括從MME接收集群控制信令、為終端分配無線資源，以及將從S-GW接收到的集群業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流通過下行共享信道傳送給終端； 所述MME，用于完成控制面功能，包括網(wǎng)絡(luò)與用戶之間的鑒權(quán)和密鑰協(xié)商、用戶移動性管理、會話承載的建立、修改和釋放； 所述S-GW，用于進(jìn)行數(shù)據(jù)包的路由和轉(zhuǎn)發(fā)； 所述P-GW，用于進(jìn)行集群業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的映射、復(fù)制和分發(fā)，根據(jù)用戶請求的集群業(yè)務(wù)特點和服務(wù)質(zhì)量QoS需求發(fā)起業(yè)務(wù)承載的建立，并傳送與MTDS之間的集群業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流； 所述HSS中進(jìn)一步包括集群用戶服務(wù)器，用于存儲與集群業(yè)務(wù)相關(guān)的集群用戶信息、組用戶信息以及鑒權(quán)算法和加密密鑰，并為網(wǎng)絡(luò)側(cè)提供集群用戶開戶、注銷、鑒權(quán)、集群業(yè)務(wù)授權(quán)和計費(fèi)的依據(jù)； 所述PCRF，用于根據(jù)用戶發(fā)起的集群業(yè)務(wù)類型、請求的預(yù)定義的PCC規(guī)則，或針對集群用戶特定的集群業(yè)務(wù)為所述MTDS提供動態(tài)的QoS策略控制決策； 所述MTDS，用于完成語音調(diào)度、數(shù)據(jù)調(diào)度和視頻調(diào)度的統(tǒng)一會話控制和資源調(diào)度，包括建立、維護(hù)和釋放各種集群業(yè)務(wù)會話，進(jìn)行話權(quán)管理和調(diào)度，并提供集群用戶管理和集群業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的分發(fā)功能，提供終端與集群通信系統(tǒng)之間的信令和數(shù)據(jù)通道。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的寬帶數(shù)字集群通信系統(tǒng)，其特征在于，所述終端包括用戶終端和調(diào)度臺； 所述用戶終端包括手持終端、車載臺和固定臺； 所述調(diào)度臺包括有線調(diào)度臺和無線調(diào)度臺。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的寬帶數(shù)字集群通信系統(tǒng)，其特征在于， 所述手持終端、車載臺、固定臺和無線調(diào)度臺通過LTE-Uu接口與所述eNodeB相連； 所述eNodeB和eNodeB之間通過X2接口相連； 所述eNodeB與所述MME之間通過Sl-MME接口相連； 所述eNodeB與所述S-GW之間通過Sl-U接口相連； 所述MME與所述S-GW之間通過Sll接口相連； 所述MME與所述MTDS之間通過Tc接口相連； 所述MME與所述HSS之間通過S6a接口相連； 所述HSS與所述PCRF之間通過Sp接口相連； 所述HSS與所述MTDS之間通過T6a接口相連； 所述PCRF與所述MTDS之間通過Rx接口相連； 所述PCRF與所述P-GW之間通過Gx接口相連；所述P-GW與所述S-GW之間通過S5接口相連； 所述P-GW與所述MTDS之間通過Tu接口相連； 所述MTDS與所述應(yīng)用服務(wù)器、錄音和錄像服務(wù)器以及互聯(lián)互通網(wǎng)關(guān)之間通過TGi接口相連； 所述MTDS與所述有線調(diào)度臺之間通過T-Uu接口相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的寬帶數(shù)字集群通信系統(tǒng)，其特征在于，所述LTE-Uu接口、Sl-MME接口和S6a接口為進(jìn)行功能擴(kuò)充后的接口 ； 所述LTE-Uu接口擴(kuò)充的功能包括傳輸手持終端、車載臺、固定臺和無線調(diào)度臺與所述eNodeB之間的集群業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和調(diào)度控制信令，所述調(diào)度控制信令包括集群呼叫、遙斃和復(fù)活以及動態(tài)重組過程中的控制信令； 所述Sl-MME接口擴(kuò)充的功能包括傳輸系統(tǒng)對手持終端、車載臺、固定臺和無線調(diào)度臺的相關(guān)控制信令，所述控制信令包括集群呼叫、遙斃和復(fù)活以及動態(tài)重組過程中的控制信令； 所述S6a接口擴(kuò)充的功能包括進(jìn)行集群用戶和集群業(yè)務(wù)相關(guān)的安全性數(shù)據(jù)傳遞，包括集群用戶鑒權(quán)和認(rèn)證過程以及群組信息管理過程中的數(shù)據(jù)傳遞。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的寬帶數(shù)字集群通信系統(tǒng)，其特征在于，所述Tc接口、T6a接口、Tu接口、T-Uu接口和TGi接口為新定義的接口 ； 所述Tc接口，用于傳輸調(diào)度控制信令，所述調(diào)度控制信令包括集群注冊、集群會話建立與釋放、話權(quán)授權(quán)和釋放、遲后接入以及更新用戶面信息過程中的控制信令； 所述T6a接口，用于傳輸集群相關(guān)的用戶信息和安全性數(shù)據(jù)； 所述Tu接口，用于傳輸和轉(zhuǎn)發(fā)集群業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)； 所述T-Uu接口，用于傳輸集群業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和調(diào)度控制信令，所述調(diào)度控制信令包括集群注冊、集群業(yè)務(wù)請求與釋放，以及話權(quán)申請與釋放過程中的控制信令； 所述TGi接口，用于傳輸各種集群業(yè)務(wù)相關(guān)的控制信令和集群業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)；所述Rx接口，用于傳輸集群業(yè)務(wù)相關(guān)的QoS信息。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種寬帶數(shù)字集群通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)基于時分雙工的長期演進(jìn)(TD-LTE)技術(shù)實現(xiàn)，主要通過增加多媒體集群調(diào)度子系統(tǒng)以及所需的接口和信令流程來實現(xiàn)集群的相關(guān)功能，對原有TD-LTE系統(tǒng)的架構(gòu)、各網(wǎng)元功能、接口和信令流程等改動很小，因此產(chǎn)品實現(xiàn)相對簡單且成本較低，并具有很好的可移植性和可擴(kuò)展性。
文檔編號H04W84/08GK102802277SQ20111014329
公開日2012年11月28日 申請日期2011年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月27日
發(fā)明者張潔, 許瑋, 蔡杰, 王剛 申請人:普天信息技術(shù)研究院有限公司