基于lte的宽带集群系统的话权抢占实现方法
【专利摘要】本发明提供了一种基于LTE的宽带集群系统的话权抢占实现方法、MME、网络子系统、宽带无线接入子系统和基于LTE的宽带集群系统，其中，该方法包括：宽带无线接入子系统向网络子系统发送集群话权更新请求，接收网络子系统返回的集群话权更新接受消息，并向话权抢占终端发送集群话权更新接受消息；宽带无线接入子系统、网络子系统和话权终端交互完成集群话权上下文的修改；以及，宽带无线接入子系统接收网络子系统发送的话权占用提示消息，并通过eMBMS的组播控制信道发送集群话权占用提示消息以及更新配置信息。本发明在不需要增加新的网元设备情况下，即可实现基于LTE的宽带集群系统和基于LTE宽带集群系统的话权抢占过程。
【专利说明】基于LTE的宽带集群系统的话权抢占实现方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及宽带数字集群系统领域，尤其涉及一种基于长期演进(LTE)的宽带集群系统的话权抢占实现方法、移动管理实体(MME)、网络子系统、宽带无线接入子系统和基于LTE的宽带集群系统。
【背景技术】
[0002]随着通信技术的发展以及人们对集群系统认识的不断加深，集群系统作为一种高效应急指挥调度系统发挥的作用也越来越大。集群通信系统广泛应用于政府部门、公共安全、应急通信、电力、民航、石油化工和军队等领域。集群系统发展经历了模拟集群系统和窄带数字集群系统阶段，其中两个阶段的集群系统都存在着很多的弊端，模拟集群系统存在干扰大、盲区多、频率有限等缺点，而窄带数字集群系统虽然在通信质量和容量上相对于模拟集群系统有所提高，但是在数据传输能力和多媒体业务的支持能力方面还比较弱，并且窄带数字集群系统向基于长期演进(LTE)的宽带数字集群系统演进具有一定的困难。
[0003]目前，基于LTE的宽带数字集群系统已经成为下一代集群系统的发展方向，对于基于LTE的宽带数字集群系统国内均正在进行相关的标准的研究，并且运营商和企业希望尽可能在目前现有的LTE网络和技术的基础上进行相应的修改或扩充来完成基于LTE的宽带数字集群系统的部署，这样既可以很好地利用现有的LTE网络和技术，同时也为运营商和企业最大限度地降低投入成本，因此，如何利用现有的LTE网络和技术来部署基于LTE宽带数字集群系统的架构，并且实现集群业务的话权抢占成为一个亟待解决的问题。
【发明内容】
[0004]本发明实施例提供了一种基于长期演进(LTE)的宽带集群系统的话权抢占实现方法、移动管理实体(MME)、网络子系统、宽带无线接入子系统和基于LTE的宽带集群系统，以解决如何利用现有的LTE网络和技术来部署基于LTE宽带数字集群系统的架构和实现集群业务的话权抢占的问题。
[0005]本发明实施例提供了一种基于长期演进(LTE)的宽带集群系统的话权抢占实现方法，该基于LTE的宽带集群系统包括位于同一群组的话权终端和话权抢占终端、宽带无线接入子系统、网络子系统和集群调度管理中心，该方法包括:
[0006]所述宽带无线接入子系统向所述网络子系统发送集群话权更新请求，接收所述网络子系统返回的集群话权更新接受消息，并向话权抢占终端发送所述集群话权更新接受消息；
[0007]所述宽带无线接入子系统、所述网络子系统和所述话权终端交互完成集群话权上下文的修改；以及
[0008]所述宽带无线接入子系统接收所述网络子系统发送的话权占用提示消息，并通过增强的多媒体广播多播服务(eMBMS)的组播控制信道向所述话权终端和所述话权抢占终端发送集群话权占用提示消息以及更新配置信息。[0009]优选地，所述宽带无线接入子系统向所述网络子系统发送集群话权更新请求之前，该方法还包括:
[0010]所述宽带无线接入子系统通过与所述话权抢占终端、所述网络子系统和所述集群调度管理中心进行交互，完成默认承载的建立；以及
[0011]所述宽带无线接入子系统将所述话权抢占终端发送的集群专用话权请求透传给所述网络子系统，以便所述网络子系统完成集群专用承载的建立。
[0012]优选地，所述宽带无线接入子系统通过与所述话权抢占终端、所述网络子系统和所述集群调度管理中心进行交互，完成默认承载的建立，包括:
[0013]所述宽带无线接入子系统接收所述话权抢占终端发送的集群话权申请请求，通过所述网络子系统向所述集群调度管理中心发送该集群话权申请请求；以及
[0014]所述网络子系统接收所述集群调度管理中心发送的集群上下文建立请求，并与所述宽带无线接入子系统和所述终端交互完成默认承载的建立；其中，该集群上下文建立请求为所述集群调度管理中心接收到该集群话权申请请求后，对所述终端进行鉴权、认证和策略判定后发送的。
[0015]优选地，所述宽带无线接入子系统向所述网络子系统发送集群话权更新请求，接收所述网络子系统返回的集群话权更新接受消息，包括:
[0016]所述宽带无线接入子系统向所述网络子系统发送集群话权更新请求，所述网络子系统根据所述集群话权更新请求与所述集群调度管理中心进行集群话权的信息更新后接收所述集群调度管理中心返回的所述集群话权更新接受消息，所述宽带无线接入子系统接收所述网络子系统返回的所述集群话权更新接受消息。
[0017]优选地，所述宽带无线接入子系统、所述网络子系统和所述话权终端交互完成集群话权上下文的修改，包括:
[0018]所述宽带无线接入子系统接收所述网络子系统发送的集群话权上下文修改请求；
[0019]所述宽带无线接入子系统、所述网络子系统和所述话权终端交互完成所述话权终端的承载和空口资源释放；以及
[0020]所述宽带无线接入子系统向所述网络子系统发送集群话权上下文修改完成消息。
[0021]本发明实施例还提供了一种基于长期演进(LTE)的宽带集群系统的话权抢占实现方法，该基于LTE的宽带集群系统包括位于同一群组的话权终端和话权抢占终端、宽带无线接入子系统、网络子系统和集群调度管理中心，该方法包括:
[0022]所述网络子系统和所述集群调度管理中心进行集群话权的信息更新，并通过所述宽带无线接入子系统向所述话权抢占终端发送所述集群话权更新接受消息；
[0023]所述网络子系统、所述宽带无线接入子系统和所述话权终端交互完成集群话权上下文的修改；以及
[0024]所述网络子系统向宽带无线接入子系统发送话权占用提示消息，以便所述宽带无线接入子系统通过增强的多媒体广播多播服务(eMBMS)的组播控制信道向所述话权抢占终端和所述话权终端发送集群话权占用提示消息以及更新配置信息。
[0025]优选地，所述网络子系统和所述集群调度管理中心进行集群话权的信息更新之前，还包括:[0026]所述网络子系统通过与话权抢占终端、所述宽带无线接入子系统和所述集群调度管理中心进行交互，完成与所述宽带无线接入子系统和所述话权抢占终端间默认承载的建立；
[0027]所述网络子系统接收所述话权抢占终端通过所述宽带无线接入子系统透传的集群专用话权请求，并与所述宽带无线接入子系统和所述话权抢占终端交互完成集群专用承
载的建立。
[0028]优选地，所述网络子系统通过与话权抢占终端、所述宽带无线接入子系统和所述集群调度管理中心进行交互，完成与所述宽带无线接入子系统和所述话权抢占终端间默认承载的建立，包括:
[0029]所述网络子系统接收所述话权抢占终端通过所述宽带无线接入子系统发送的集群话权申请请求，并向所述集群调度管理中心发送该集群话权申请请求；以及
[0030]所述网络子系统接收所述集群调度管理中心发送的集群上下文建立请求，并与所述宽带无线接入子系统和所述话权抢占终端交互完成默认承载的建立；其中，该集群上下文建立请求为所述集群调度管理中心接收到该集群话权申请请求后，对所述话权抢占终端进行鉴权、认证和策略判定后发送的。
[0031]优选地，所述网络子系统通过所述宽带无线接入子系统向所述话权抢占终端发送所述集群话权更新接受消息，包括:
[0032]所述网络子系统接收所述集群调度管理中心发送的集群话权更新接受消息，通过所述宽带无线接入子系统向所述话权抢占终端发送所述集群话权更新接受消息。
[0033]优选地，所述网络子系统、所述宽带无线接入子系统和所述话权终端交互完成集群话权上下文的修改，包括:
[0034]所述网络子系统向所述宽带无线接入子系统发送集群话权上下文修改请求；
[0035]所述网络子系统、所述宽带无线接入子系统和所述话权终端交互完成所述话权终端的承载和空口资源释放；以及
[0036]所述网络子系统接收所述宽带无线接入子系统发送的集群话权上下文修改完成消息。
[0037]本发明实施例还提供了一种移动管理实体(MME)，应用于基于LTE的宽带集群系统中，该MME包括:
[0038]第一建立模块，用于通过与话权抢占终端、该话权抢占终端所属的第一基站和集群调度管理中心进行交互，完成与所述第一基站和所述话权抢占终端间默认承载的建立；
[0039]第二建立模块，用于通过与所述第一基站、与该MME位于同一网络子系统的服务网关(SGW)和分组数据网络网关(P-GW)进行交互，完成集群专用话权抢占承载的建立；
[0040]更新模块，用于通过与多媒体广播多播服务网关(MBMS-GW)、所述SGW和所述集群调度管理中心进行交互，完成集群话权更新，并通过所述第一基站向所述话权抢占终端发送集群话权请求接受消息；
[0041]修改模块，用于通过与话权终端及该话权终端所属的第二基站进行交互，完成集群话权上下文修改；以及
[0042]占用模块，用于分别向所述第一基站和所述第二基站发送集群话权占用提示，以便所述第一基站和所述第二基站通过多媒体广播多播服务单频网(MBSFN)区域的控制信道通知对应集群区域内的所有终端话权占用以及更新配置信息。
[0043]优选地，所述第一建立模块，具体用于:
[0044]接收话权抢占终端通过所述第一基站发送的集群话权申请请求，并向所述集群调度管理中心发送该集群话权申请请求，所述集群话权申请请求中包含集群会话标识；以及
[0045]接收所述集群调度管理中心发送的集群上下文建立请求，并与所述第一基站和所述话权抢占终端交互完成默认承载的建立；其中，该集群上下文建立请求为所述集群调度管理中心接收到该集群话权申请请求后，对所述话权抢占终端进行鉴权、认证和策略判定后发送的。
[0046]优选地，所述第二建立模块，具体用于:
[0047]接收所述话权抢占终端通过所述第一基站透传的集群专用话权抢占请求消息；
[0048]与所述SGW和所述P-GW交互进行话权用户的承载建立；
[0049]向所述第一基站发送集群专用话权抢占承载建立请求；以及
[0050]接收所述第一基站根据所述集群专用话权抢占承载建立请求完成配置后发送的集群专用话权抢占承载建立完成消息。
[0051]优选地，所述更新模块，具体用于:
[0052]向所述SGW发送集群话权更新请求，以及接收所述SGW返回的集群话权更新响应消息；
[0053]通过所述MBMS-GW向所述集群调度管理中心发送集群话权更新请求，接收所述集群调度管理中心返回的集群话权更新接受请求；以及
[0054]通过所述第一基站向所述话权抢占终端发送集群话权请求接受消息。
[0055]优选地，所述修改模块，具体用于:
[0056]向所述第二基站发送集群话权上下文修改请求；
[0057]与所述第二基站释放该话权终端的承载上下文；以及
[0058]接收所述第二基站释放完对该话权终端的连接后返回的集群话权上下文修改响应消息。
[0059]本发明实施例另提供了一种网络子系统，包括MME，与该MME相连的SGW、BM_SC和HSS,与所述BM-SC相连的MBMS-GW，以及与所述BM-SC和所述SGW均相连的P-GW，其中:
[0060]该MME为上述的MME ；
[0061]所述MBMS-GW，用于负责组播地址保存、数据分发和处理集群业务会话控制命令；
[0062]所述P-GW，用于接收集群调度管理中心发送的集群业务承载建立请求，以及，将来自所述MME处理的UE发送的集群业务请求信息转发至所述集群调度管理中心；
[0063]所述HSS，用于保存终端归属的基站信息和归属的群组的标识。
[0064]本发明实施例又提供了一种宽带无线接入子系统，包括多小区或多播协作实体(MCE)和多个基站，其中:
[0065]所述基站，用于为集群业务会话建立无线承载，并将配置的无线承载信息通知给该基站服务的终端；
[0066]所述MCE，用于负责多播单频网络(MBSFN)区域下，对所述基站进行MBSFN发射的集群业务会话的无线资源的分配。
[0067]优选地，所述MCE，具体用于:接收来自移动管理实体(MME)的集群业务会话开始请求，根据服务质量生成无线资源的调度控制信息，并向所述基站发送所述调度控制信息。
[0068]优选地，所述基站，具体用于:
[0069]接收所述MME发送的集群话权上下文修改请求，与所述MME释放话权终端的承载上下文，对该基站服务的话权终端进行RRC连接释放，以及向所述MME返回集群话权上下文修改请求响应；或者
[0070]接收所述MME发送的集群专用话权抢占承载建立请求，与该基站服务的话权抢占终端进行RRC连接重配的建立，以及向所述MME返回集群专用话权抢占承载建立完成消息。
[0071]本发明实施例又提供了一种基于长期演进(LTE)的宽带集群系统，包括依次相连的终端、宽带无线接入子系统、网络子系统和集群调度管理中心，以及与所述宽带无线接入子系统和所述网络子系统均相连的操作维护子系统，其中:
[0072]所述宽带无线接入子系统为上述宽带无线接入子系统；
[0073]所述网络子系统为上述网络子系统；
[0074]所述集群调度管理中心，用于负责完成集群业务话权管理和调度、集群单呼或组呼的授权管理、集群业务服务类型指派以及集群业务服务质量配置；
[0075]所述操作维护子系统，用于完成集群用户的开户、销户和用户业务权限的各种操作，以及对所述宽带无线接入子系统和所述网络子系统的设备进行参数的配置以及性能和
安全管理。
[0076]优选地，该系统还包括:IP多媒体系统(MS)，位于所述网络子系统和所述集群调度管理中心之间，用于为集群功能提供协议和流程支持。
[0077]上述基于长期演进(LTE)的宽带集群系统，结合eMBMS技术和网元来部署，在不需要增加新的网元设备情况下，充分利用eMBMS下行的组播技术就可以满足集群系统的点对多点的特性，另外只需对部分网元的功能进行修改或扩充则可部署基于LTE的宽带数字集群系统，后续也可以和公网进行一定的融合，同时在此基础上可实现基于LTE宽带集群业务的话权抢占流程。
【专利附图】
【附图说明】
[0078]图1为本发明基于LTE的宽带数字集群系统实施例的结构示意图；
[0079]图2为本发明基于LTE宽带数字集群系统的话权抢占的实现方法的流程图一；
[0080]图3为本发明基于LTE宽带数字集群系统的话权抢占的实现方法的流程图二 ；
[0081]图4为本发明基于LTE宽带数字集群系统的话权抢占过程的整体信令流程图；
[0082]图5为本发明基于LTE宽带数字集群系统的话权抢占实施例的信令流程图；
[0083]图6为本发明MME实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0084]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
[0085]如图1所示，为本发明基于LTE的宽带数字集群系统实施例的结构示意图，该系统包括终端101、宽带无线接入子系统102、网络子系统103、IP多媒体系统(MS) 104、集群调度管理中心105和操作维护子系统106 ;如果集群调度管理中心可以完成与MS的相同功能，则IMS可以不部署。
[0086]其中，上述终端包括位于同一群组的话权终端和话权抢占终端，上述终端可以为手持终端、车载台、固定台或无线调度台。
[0087]上述宽带无线接入子系统包括多个演进型基站(eNodeB)和多小区/多播协作实体(MCE)，eNodeB为集群业务会话建立无线承载，并将配置无线承载信息通知给终端。MCE负责多播单频网络(MBSFN)区域下对eNodeB进行MBSFN发射的集群业务会话的无线资源的分配，包括时域资源分配，编码调制方案的选择，MCE还负责传输移动管理实体(MME)发送的集群业务会话控制信令。
[0088]具体地，MCE接收来自M3接口的集群业务会话开始请求，根据服务质量(Qos)生成无线资源的调度控制信息，并通过M2接口发送至eNB。MCE和eNodeB通过M2接口相连。
[0089]所述手持移动台、车载台、固定台和无线调度台通过LTE-Uu接口与宽带无线接入子系统共享无线资源。
[0090]上述网络子系统包括MME、服务网关(SGW)、归属用户服务器(HSS)、广播组播业务中心(BM-SC)、多媒体广播多播服务网关(Multimedia Broadcast MulticastService-Gateway, MBMS-GW)和分组数据网络网关(PDN-GW，P-GW)。
[0091]其中，P-GW分别连接支持不同集群业务播放特性网关；P_GW根据集群请求业务请求的播放特性，分别请求SGW或BM-SC建立集群业务的无线接入承载。BM-SC作为集群业务数据组播的根源，提供集群业务的汇聚和发送，集群业务的授权，承载建立的发起和会话控制。MBMS-GW负责组播地址保存、数据分发和处理集群业务会话控制命令。MME是集群业务会话控制节点，缓存已建立的组呼信息，负责建立、维护和释放各种集群业务。MME收到来自SGW或MBMS-GW的集群业务服务请求，配置集群业务的服务质量和传输承载信息；并通过SI或M3接口控制建立集群业务无线接入承载；同时，MME也将接收用户设备的集群业务请求转发至TON-GW。HSS存储终端用户的归属签约信息，为了支持集群功能，需要新增支持集群业务的模块，该模块存储UE的归属的eNodeB信息以及该UE所归属的群标识(TMG1-1D)，即存储{群标识，群业务分发区域信息，终端列表信息}。SGW是连接无线宽带接入子系统的媒体数据接口的终点，主要负责数据包的路由和转发。
[0092]具体地，MME通过S11接口与SGW相连，MME通过S6a接口与HSS相连，MME通过Sm接口与BM-SC相连，SGff通过S5接口与P-GW相连，BM-SC通过SGi接口与P-GW相连，BM-SC通过SGmb和SGimb接口与MBMS-GW相连。eNodeB通过Ml接口与MBMS-GW相连，MCE通过M3接口与MME相连。
[0093]上述集群调度管理中心连接TON-GW，负责完成集群业务话权管理和调度、集群单呼/组呼的授权管理、集群业务服务类型指派以及集群业务服务质量配置，此外，对用户终端和无线调度台的认证，它是P-GW的入口。集群应用服务器包括如基于PoC的应用服务器、基于Gota的集群应用服务器和其它类型的集群应用服务器。若其它类型的集群应用服务器能够进行后续扩充完成会话控制功能，则不需要部署IMS子系统，不用SIP信令，可以使用私有信令。
[0094]集群调度管理中心通知TON-GW集群业务承载建立请求；同时I3DN-GW将来自MME处理的UE发送的集群业务请求信息转至集群调度管理中心。[0095]另外，上述操作维护子系统主要完成对用户数据管理功能，可以进行集群用户的开户、销户以及用户业务权限的更改等操作，同时可以对宽带无线接入子系统和网络子系统的设备的参数配置、性能和安全进行管理。
[0096]基于图1所示的宽带集群系统，本发明实施例提供了一种话权抢占的实现方法，该方法从宽带无线接入子系统的角度进行描述，如图2所示，包括:
[0097]步骤11、宽带无线接入子系统向所述网络子系统发送集群话权更新请求，接收所述网络子系统返回的集群话权更新接受消息，并向话权抢占终端发送所述集群话权更新接受消息；
[0098]其中，所述集群话权更新接受消息为所述网络子系统根据所述集群话权更新请求和所述集群调度管理中心进行集群话权的信息更新后接收所述集群调度管理中心返回的；
[0099]在该步骤11之前，还可以包括:所述宽带无线接入子系统通过与所述话权抢占终端、所述网络子系统和所述集群调度管理中心进行交互，完成默认承载的建立；以及，所述宽带无线接入子系统将所述话权抢占终端发送的集群专用话权请求透传给所述网络子系统，以便所述网络子系统完成集群专用承载的建立；
[0100]步骤12、宽带无线接入子系统、所述网络子系统和所述话权终端交互完成集群话权上下文的修改；
[0101]步骤13、宽带无线接入子系统接收所述网络子系统发送的话权占用提示消息，并通过增强的多媒体广播多播服务(eMBMS)的组播控制信道向所述话权终端和所述话权抢占终端发送集群话权占用提示消息以及更新配置信息。
[0102]同样地，基于图1所示的宽带集群系统，本发明实施例还提供了一种话权抢占的实现方法，该方法从网络子系统的角度进行描述，如图3所示，包括:
[0103]步骤21、网络子系统通过与话权抢占终端、所述宽带无线接入子系统和所述集群调度管理中心进行交互，完成与所述宽带无线接入子系统和所述话权抢占终端间默认承载的建立；
[0104]该步骤21具体可以包括:所述网络子系统接收所述话权抢占终端通过所述宽带无线接入子系统发送的集群话权申请请求，并向所述集群调度管理中心发送该集群话权申请请求；以及，所述网络子系统接收所述集群调度管理中心发送的集群上下文建立请求，并与所述宽带无线接入子系统和所述话权抢占终端交互完成默认承载的建立；其中，该集群上下文建立请求为所述集群调度管理中心接收到该集群话权申请请求后，对所述话权抢占终端进行鉴权、认证和策略判定后发送的；
[0105]步骤22、所述网络子系统接收所述话权抢占终端通过所述宽带无线接入子系统透传的集群专用话权请求，并与所述宽带无线接入子系统和所述话权抢占终端交互完成集群专用承载的建立；
[0106]上述步骤21和步骤22为可选步骤；
[0107]步骤23、所述网络子系统和所述集群调度管理中心进行集群话权的信息更新，并通过所述宽带无线接入子系统向所述话权抢占终端发送所述集群话权更新接受消息；
[0108]该步骤23具体包括:所述网络子系统接收所述集群调度管理中心发送的集群话权更新接受消息，通过所述宽带无线接入子系统向所述话权抢占终端发送所述集群话权更新接受消息；
[0109]步骤24、所述网络子系统、所述宽带无线接入子系统和所述话权终端交互完成集群话权上下文的修改；
[0110]该步骤24具体可以包括:所述网络子系统向所述宽带无线接入子系统发送集群话权上下文修改请求；所述网络子系统、所述宽带无线接入子系统和所述话权终端交互完成话权终端的承载和空口资源释放；以及，所述网络子系统接收所述宽带无线接入子系统发送的集群话权上下文修改完成消息；
[0111]步骤25、网络子系统向宽带无线接入子系统发送话权占用提示消息，以便所述宽带无线接入子系统通过增强的多媒体广播多播服务(eMBMS)的组播控制信道向所述话权抢占终端和所述话权终端发送集群话权占用提示消息以及更新配置信息。
[0112]下面从终端与网络子系统、宽带无线接入子系统和集群调度管理中心交互的角度，对本发明的技术方案进行详细的描述:
[0113]如图4所示，基于LTE宽带集群系统的话权抢占过程包括:
[0114]步骤201、终端用户按下一键通(PTT)，和宽带无线接入子系统交互完成空口资源的建立；
[0115]步骤202、终端发送集群话权申请请求，该请求消息通过网络子系统发送到集群调度管理中心进行话权的申请；
[0116]步骤203、集群调度管理中心收到话权申请后，对终端进行鉴权和认证，并根据一定的策略规则判定当前抢占话权终端和正在占用话权终端的优先级，来判断是否接受该抢占终端的请求；
[0117]步骤204、集群调度管理中心根据鉴权和认证结果及判断策略，若接收，则向网络子系统发送集群上下文建立请求，若不接收，则通过网络子系统向终端发送集群上下文建立拒绝；
[0118]步骤205、网络子系统收到集群上下文建立请求后，与宽带无线接入子系统、终端交互完成默认承载的建立；
[0119]步骤206、终端与集群调度管理中心通过SIP消息，或私有协议消息协商后续需要传递数据的配置等信息；
[0120]步骤207、终端通过宽带无线接入子系统透传集群专用话权请求给网络子系统；
[0121]步骤208、网络子系统收到集群专用话权请求后，与宽带无线接入子系统、终端交互完成集群专用承载的建立；
[0122]步骤209、网络子系统和集群调度管理中心进行集群话权的信息更新；
[0123]步骤210、集群调度管理中心向网络子系统发送集群话权更新接受消息、网络子系统向宽带无线接入子系统转发集群话权更新接受消息，宽带无线接入子系统向终端发送集群话权请求接受消息；
[0124]步骤211、网络子系统接收到集群调度管理中心的集群话权更新接受消息后，向宽带无线接入子系统发送集群话权上下文修改请求，请求释放正在占用话权的终端资源；
[0125]步骤212、网络子系统、宽带无线接入子系统和终端交互完成群组正在占用话权终端的承载和空口资源释放；
[0126]步骤213、宽带无线接入子系统向网络子系统回集群话权上下文修改完成消息；[0127]步骤214、网络子系统向宽带无线接入子系统发送话权占用提示消息；
[0128]步骤215、宽带无线接入子系统通过eMBMS的组播控制信道向集群组的终端发送集群话权占用提示消息以及更新配置信息。
[0129]为便于对本发明实施例的理解，下面给出具体的应用实施为例对本发明实施例的具体实现做进一步说明:
[0130]结合图5，集群终端A处于eNodeB I下，集群终端B处于eNodeB2下，集群终端A和终端组B同属于一个MBSFN区域和集群组，集群终端B目前占用话权，基于LTE宽带集群系统的话权抢占过程包括以下步骤:
[0131]步骤301、终端A处于空闲状态，终端B处于话权占用中，如果终端A抢占集群话权，则当用户按下PTT键时，终端A与eNodeBl进行随机接入和RRC连接建立的交互；
[0132]步骤302、终端A通过MME向集群调度管理中心发送集群话权请求，该话权申请消息通过非接入层(NAS)消息封装，包含集群会话标识；
[0133]步骤303、集群调度管理中心收到终端A的集群话权请求后，对终端A进行鉴权和集群用户组内信息确认，并根据终端A与终端B的话权优先级进行策略的话权授予，这里集群调度管理中心授予通过；
[0134]步骤304、集群调度管理中心向MME发送集群上下文建立请求；
[0135]步骤305、MME与eNodeBl、集群终端A完成默认承载的建立；
[0136]步骤306、终端A与集群调度管理中心通过SIP消息协商后续需要传递数据的业务质量(QOS)、IP地址和端口号等信息；
[0137]步骤307、集群终端A通过eNodel透传集群专用话权抢占请求消息给MME ；
[0138]步骤308、MME与SGW、P-Gff交互进行用户的承载建立；
[0139]步骤309、MME向eNodeBl发送集群专用话权抢占承载建立请求；
[0140]步骤310、eNodeBl收到专用话权抢占承载建立请求后，进行RRC连接重配的建立，该重配主要配置上行的共享信道，下行使用多播下行信道；
[0141]步骤311、eNodeBl配置完成后，向MME回集群专用话权抢占承载建立完成消息；
[0142]步骤312、MME向SGW发送集群话权更新请求，SGff向MME回集群话权更新响应消息；
[0143]步骤313、MME通过MBMS-GW向集群调度管理中心发送集群话权更新请求，集群调度管理中心向MME回集群话权更新接受请求，表示接受集群终端A的话权申请；
[0144]步骤314、MME通过eNodeBl向集群终端A发送集群话权请求接受消息，集群终端A则认为申请到本次话权；
[0145]步骤315、MME向eNodeB2发送集群话权上下文修改请求释放终端B的承载上下文；
[0146]步骤316、MME与eNodeB2释放终端B的承载上下文；
[0147]步骤317、eNodeB2对终端B进行RRC连接释放；
[0148]步骤318、eNodeB2释放完成后向MME回集群话权上下文修改响应消息；
[0149]步骤319、MME分别向eNodeBl和eNodeB2发送集群话权占用提示；
[0150]步骤320、eNodeBl和eNodeB2通过MBSFN区域的MCCH信道通知该集群组中终端组B和其它终端话权已经被占用，并更新配置信息。[0151]上述集群系统架构结合eMBMS技术和网元来部署，在不需要增加新的网元设备情况下，充分利用eMBMS下行的组播技术就可以满足集群系统的点对多点的特性，另外只需对部分网元的功能进行修改或扩充则可部署基于LTE的宽带数字集群系统，后续也可以和公网进行一定的融合，同时在此基础上可以实现话权抢占流程。
[0152]对应于上述方法，本发明实施例还提供了一种移动管理实体(MME)，应用于基于LTE的宽带集群系统中，如图6所示，该MME包括:
[0153]第一建立模块41，用于通过与话权抢占终端、该话权抢占终端所属的第一基站和集群调度管理中心进行交互，完成与所述第一基站和所述话权抢占终端间默认承载的建立；
[0154]第二建立模块42，用于通过与所述第一基站、与该MME位于同一网络子系统的服务网关(SGW)和分组数据网络网关(P-GW)进行交互，完成集群专用话权抢占承载的建立；
[0155]更新模块43，用于通过与多媒体广播多播服务网关(MBMS-GW)、所述SGW和所述集群调度管理中心进行交互，完成集群话权更新，并通过所述第一基站向所述话权抢占终端发送集群话权请求接受消息；
[0156]修改模块44，用于通过与话权终端及该话权终端所属的第二基站进行交互，完成集群话权上下文修改；以及
[0157]占用模块45，用于分别向所述第一基站和所述第二基站发送集群话权占用提示，以便所述第一基站和所述第二基站通过多媒体广播多播服务单频网(MBSFN)区域的控制信道通知对应集群区域内的所有终端话权占用以及更新配置信息。
[0158]其中，所述第一建立模块，具体用于:接收话权抢占终端通过所述第一基站发送的集群话权申请请求，并向所述集群调度管理中心发送该集群话权申请请求，所述集群话权申请请求中包含集群会话标识；以及，接收所述集群调度管理中心发送的集群上下文建立请求，并与所述第一基站和所述话权抢占终端交互完成默认承载的建立；其中，该集群上下文建立请求为所述集群调度管理中心接收到该集群话权申请请求后，对所述话权抢占终端进行鉴权、认证和策略判定后发送的。
[0159]所述第二建立模块，具体用于:接收所述话权抢占终端通过所述第一基站透传的集群专用话权抢占请求消息；与所述SGW和所述P-GW交互进行话权用户的承载建立；向所述第一基站发送集群专用话权抢占承载建立请求；以及，接收所述第一基站根据所述集群专用话权抢占承载建立请求完成配置后发送的集群专用话权抢占承载建立完成消息。
[0160]所述更新模块，具体用于:向所述SGW发送集群话权更新请求，以及接收所述SGW返回的集群话权更新响应消息；通过所述MBMS-GW向所述集群调度管理中心发送集群话权更新请求，接收所述集群调度管理中心返回的集群话权更新接受请求；以及，通过所述第一基站向所述话权抢占终端发送集群话权请求接受消息。
[0161]所述修改模块，具体用于:向所述第二基站发送集群话权上下文修改请求；与所述第二基站释放该话权终端的承载上下文；以及，接收所述第二基站释放完对该话权终端的连接后返回的集群话权上下文修改响应消息。
[0162]该MME的工作流程可参见图5。
[0163]本发明实施例还提供了 一种网络子系统，包括图6所不的MME,与该MME相连的SGW, BM-SC和HSS，与所述BM-SC相连的MBMS-GW，以及与所述BM-SC和所述SGW均相连的P-GW，其中:
[0164]该MBMS-GW，用于负责组播地址保存、数据分发和处理集群业务会话控制命令；
[0165]该P-GW，用于接收集群调度管理中心发送的集群业务承载建立请求，以及，将来自所述MME处理的UE发送的集群业务请求信息转发至所述集群调度管理中心；
[0166]该HSS，用于保存终端归属的基站信息和归属的群组的标识。
[0167]另外，本发明实施例还提供了一种宽带无线接入子系统，包括多小区或多播协作实体(MCE)和多个基站，其中:
[0168]所述基站，用于为集群业务会话建立无线承载，并将配置无线承载信息通知给该基站服务的终端；
[0169]所述MCE，用于负责多播单频网络(MBSFN)区域下，对所述基站进行MBSFN发射的集群业务会话的无线资源的分配。
[0170]其中，所述MCE，具体用于:接收来自移动管理实体(MME)的集群业务会话开始请求，根据服务质量生成无线资源的调度控制信息，并向所述基站发送所述调度控制信息。
[0171]所述基站，具体用于:接收所述MME发送的集群话权上下文修改请求，与所述MME释放话权终端的承载上下文，对该基站服务的话权终端进行RRC连接释放，以及向所述MME返回集群话权上下文修改请求响应；或者，接收所述MME发送的集群专用话权抢占承载建立请求，与该基站服务的话权抢占终端进行RRC连接重配的建立，以及向所述MME返回集群专用话权抢占承载建立完成消息。
[0172]上述网络子系统和宽带无线接入子系统之间的连接关系参见图1，两系统和集群调度管理中心互相配合可实现宽带数字集群系统，并可实现话权抢占功能。
[0173]本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，上述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。
[0174]以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，仅仅参照较佳实施例对本发明进行了详细说明。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.一种基于长期演进(LTE)的宽带集群系统的话权抢占实现方法，其特征在于，该基于LTE的宽带集群系统包括位于同一群组的话权终端和话权抢占终端、宽带无线接入子系统、网络子系统和集群调度管理中心，该方法包括: 所述宽带无线接入子系统向所述网络子系统发送集群话权更新请求，接收所述网络子系统返回的集群话权更新接受消息，并向话权抢占终端发送所述集群话权更新接受消息； 所述宽带无线接入子系统、所述网络子系统和所述话权终端交互完成集群话权上下文的修改；以及 所述宽带无线接入子系统接收所述网络子系统发送的话权占用提示消息，并通过增强的多媒体广播多播服务(eMBMS)的组播控制信道向所述话权终端和所述话权抢占终端发送集群话权占用提示消息以及更新配置信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于: 所述宽带无线接入子系统向所述网络子系统发送集群话权更新请求之前，该方法还包括: 所述宽带无线接入子系统通过与所述话权抢占终端、所述网络子系统和所述集群调度管理中心进行交互，完成默认承载的建立；以及 所述宽带无线接入子系统将所述话权抢占终端发送的集群专用话权请求透传给所述网络子系统，以便所述网络子系统完成集群专用承载的建立。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于: 所述宽带无线接入子系统通过与所述话权抢占终端、所述网络子系统和所述集群调度管理中心进行交互，完成默认承载的建立，包括: 所述宽带无线接入子系统接收所述话权抢占终端发送的集群话权申请请求，通过所述网络子系统向所述集群调度管理中心发送该集群话权申请请求；以及 所述网络子系统接收所述集群调度管理中心发送的集群上下文建立请求，并与所述宽带无线接入子系统和所述终端交互完成默认承载的建立；其中，该集群上下文建立请求为所述集群调度管理中心接收到该集群话权申请请求后，对所述终端进行鉴权、认证和策略判定后发送的。
4.根据权利要求1-3任一权利要求所述的方法，其特征在于: 所述宽带无线接入子系统向所述网络子系统发送集群话权更新请求，接收所述网络子系统返回的集群话权更新接受消息，包括: 所述宽带无线接入子系统向所述网络子系统发送集群话权更新请求，所述网络子系统根据所述集群话权更新请求与所述集群调度管理中心进行集群话权的信息更新后接收所述集群调度管理中心返回的所述集群话权更新接受消息，所述宽带无线接入子系统接收所述网络子系统返回的所述集群话权更新接受消息。
5.根据权利要求1-3任一权利要求所述的方法，其特征在于: 所述宽带无线接入子系统、所述网络子系统和所述话权终端交互完成集群话权上下文的修改，包括: 所述宽带无线接入子系统接收所述网络子系统发送的集群话权上下文修改请求； 所述宽带无线接入子系统、所述网络子系统和所述话权终端交互完成所述话权终端的承载和空口资源释放；以及所述宽带无线接入子系统向所述网络子系统发送集群话权上下文修改完成消息。
6.一种基于长期演进(LTE)的宽带集群系统的话权抢占实现方法，其特征在于，该基于LTE的宽带集群系统包括位于同一群组的话权终端和话权抢占终端、宽带无线接入子系统、网络子系统和集群调度管理中心，该方法包括: 所述网络子系统和所述集群调度管理中心进行集群话权的信息更新，并通过所述宽带无线接入子系统向所述话权抢占终端发送所述集群话权更新接受消息； 所述网络子系统、所述宽带无线接入子系统和所述话权终端交互完成集群话权上下文的修改；以及 所述网络子系统向宽带无线接入子系统发送话权占用提示消息，以便所述宽带无线接入子系统通过增强的多媒体广播多播服务(eMBMS)的组播控制信道向所述话权抢占终端和所述话权终端发送集群话权占用提示消息以及更新配置信息。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于: 所述网络子系统和所述集群调度管理中心进行集群话权的信息更新之前，还包括: 所述网络子系统通过与话权抢占终端、所述宽带无线接入子系统和所述集群调度管理中心进行交互，完成与所述宽带无线接入子系统和所述话权抢占终端间默认承载的建立； 所述网络子系统接收所述话权抢占终端通过所述宽带无线接入子系统透传的集群专用话权请求，并与所述 宽带无线接入子系统和所述话权抢占终端交互完成集群专用承载的建立。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于: 所述网络子系统通过与话权抢占终端、所述宽带无线接入子系统和所述集群调度管理中心进行交互，完成与所述宽带无线接入子系统和所述话权抢占终端间默认承载的建立，包括: 所述网络子系统接收所述话权抢占终端通过所述宽带无线接入子系统发送的集群话权申请请求，并向所述集群调度管理中心发送该集群话权申请请求；以及 所述网络子系统接收所述集群调度管理中心发送的集群上下文建立请求，并与所述宽带无线接入子系统和所述话权抢占终端交互完成默认承载的建立；其中，该集群上下文建立请求为所述集群调度管理中心接收到该集群话权申请请求后，对所述话权抢占终端进行鉴权、认证和策略判定后发送的。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于: 所述网络子系统通过所述宽带无线接入子系统向所述话权抢占终端发送所述集群话权更新接受消息，包括: 所述网络子系统接收所述集群调度管理中心发送的集群话权更新接受消息，通过所述宽带无线接入子系统向所述话权抢占终端发送所述集群话权更新接受消息。
10.根据权利要求6-9任一权利要求所述的方法，其特征在于: 所述网络子系统、所述宽带无线接入子系统和所述话权终端交互完成集群话权上下文的修改，包括: 所述网络子系统向所述宽带无线接入子系统发送集群话权上下文修改请求； 所述网络子系统、所述宽带无线接入子系统和所述话权终端交互完成所述话权终端的承载和空口资源释放；以及所述网络子系统接收所述宽带无线接入子系统发送的集群话权上下文修改完成消息。
11.一种移动管理实体(MME)，其特征在于，应用于基于LTE的宽带集群系统中，该MME包括: 第一建立模块，用于通过与话权抢占终端、该话权抢占终端所属的第一基站和集群调度管理中心进行交互，完成与所述第一基站和所述话权抢占终端间默认承载的建立； 第二建立模块，用于通过与所述第一基站、与该MME位于同一网络子系统的服务网关(SGff)和分组数据网络网关(P-GW)进行交互，完成集群专用话权抢占承载的建立； 更新模块，用于通过与多媒体广播多播服务网关(MBMS-GW)、所述SGW和所述集群调度管理中心进行交互，完成集群话权更新，并通过所述第一基站向所述话权抢占终端发送集群话权请求接受消息； 修改模块，用于通过与话权终端及该话权终端所属的第二基站进行交互，完成集群话权上下文修改；以及 占用模块，用于分别向所述第一基站和所述第二基站发送集群话权占用提示，以便所述第一基站和所述第二基站通过多媒体广播多播服务单频网(MBSFN)区域的控制信道通知对应集群区域内的所有终端话权占用以及更新配置信息。
12.根据权利要求11所述的MME，其特征在于: 所述第一建立模块，具体用于: 接收话权抢占终端通过所述第一基站发送的集群话权申请请求，并向所述集群调度管理中心发送该集群话权申请请`求,所述集群话权申请请求中包含集群会话标识；以及 接收所述集群调度管理中心发送的集群上下文建立请求，并与所述第一基站和所述话权抢占终端交互完成默认承载的建立；其中，该集群上下文建立请求为所述集群调度管理中心接收到该集群话权申请请求后，对所述话权抢占终端进行鉴权、认证和策略判定后发送的。
13.根据权利要求11所述的MME，其特征在于: 所述第二建立模块，具体用于: 接收所述话权抢占终端通过所述第一基站透传的集群专用话权抢占请求消息； 与所述SGW和所述P-GW交互进行话权用户的承载建立； 向所述第一基站发送集群专用话权抢占承载建立请求；以及 接收所述第一基站根据所述集群专用话权抢占承载建立请求完成配置后发送的集群专用话权抢占承载建立完成消息。
14.根据权利要求11所述的MME，其特征在于: 所述更新模块，具体用于: 向所述SGW发送集群话权更新请求，以及接收所述SGW返回的集群话权更新响应消息； 通过所述MBMS-GW向所述集群调度管理中心发送集群话权更新请求，接收所述集群调度管理中心返回的集群话权更新接受请求；以及 通过所述第一基站向所述话权抢占终端发送集群话权请求接受消息。
15.根据权利要求11所述的MME，其特征在于: 所述修改模块，具体用于:向所述第二基站发送集群话权上下文修改请求； 与所述第二基站释放该话权终端的承载上下文；以及 接收所述第二基站释放完对该话权终端的连接后返回的集群话权上下文修改响应消肩、O
16.一种网络子系统，包括MME，与该MME相连的SGW、BM_SC和HSS，与所述BM-SC相连的MBMS-GW，以及与所述BM-SC和所述SGW均相连的P-GW，其特征在于: 该MME为权利要求11-15任一权利要求所述的MME ； 所述MBMS-GW，用于负责组播地址保存、数据分发和处理集群业务会话控制命令； 所述P-GW，用于接收集群调度管理中心发送的集群业务承载建立请求，以及，将来自所述MME处理的UE发送的集群业务请求信息转发至所述集群调度管理中心； 所述HSS，用于保存终端归属的基站信息和归属的群组的标识。
17.一种宽带无线接入子系统，包括多小区或多播协作实体(MCE)和多个基站，其特征在于: 所述基站，用于为集群业务会话建立无线承载，并将配置的无线承载信息通知给该基站服务的终端； 所述MCE，用于负责多播单频网络(MBSFN)区域下，对所述基站进行MBSFN发射的集群业务会话的无线资源的分配。
18.根据权利要求17所述的系统，其特征在于: 所述MCE，具体用于:接收来自移动管理实体(MME)的集群业务会话开始请求，根据服务质量生成无线资源的调度控制信息，并向所述基站发送所述调度控制信息。
19.根据权利要求17所述的宽带无线接入子系统，其特征在于: 所述基站，具体用于: 接收所述MME发送的集群话权上下文修改请求，与所述MME释放话权终端的承载上下文，对该基站服务的话权终端进行RRC连接释放，以及向所述MME返回集群话权上下文修改请求响应；或者 接收所述MME发送的集群专用话权抢占承载建立请求，与该基站服务的话权抢占终端进行RRC连接重配的建立，以及向所述MME返回集群专用话权抢占承载建立完成消息。
20.一种基于长期演进(LTE)的宽带集群系统，包括依次相连的终端、宽带无线接入子系统、网络子系统和集群调度管理中心，以及与所述宽带无线接入子系统和所述网络子系统均相连的操作维护子系统，其特征在于: 所述宽带无线接入子系统为权利要求17-19任一权利要求所述的宽带无线接入子系统； 所述网络子系统为权利要求16所述的网络子系统； 所述集群调度管理中心，用于负责完成集群业务话权管理和调度、集群单呼或组呼的授权管理、集群业务服务类型指派以及集群业务服务质量配置； 所述操作维护子系统，用于完成集群用户的开户、销户和用户业务权限的各种操作，以及对所述宽带无线接入子系统和所述网络子系统的设备进行参数的配置以及性能和安全管理。
21.根据权利要求20所述的系统，其特征在于，该系统还包括:IP多媒体系统(MS)，位于所述网络子系统和所述集群调度管理中心之间，用于为集群功能提 供协议和流程支持。
【文档编号】H04W88/18GK103796173SQ201210433241
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2012年11月2日 优先权日:2012年11月2日
【发明者】杜高鹏, 李群, 马子江, 张寿勇, 丁鼎 申请人:中兴通讯股份有限公司