集群通信处理方法、装置、移动管理实体及用户设备的制作方法

集群通信处理方法、装置、移动管理实体及用户设备的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种集群通信处理方法、装置、移动管理实体及用户设备，该方法包括：接收用户设备发送的集群通信请求；根据集群通信请求，判断用户设备之间是否能够采用设备到设备D2D进行集群通信；在判断结果为是的情况下，在用户设备之间采用D2D进行集群通信，通过本发明，解决了在相关技术中存在使用集群通信时，如何降低网络负载，以及如何实现集群通信对网络的依赖的问题，进而达到了降低网络负载，减少集群通信对网络依赖的效果。
【专利说明】集群通信处理方法、装置、移动管理实体及用户设备

【技术领域】
[0001] 本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种集群通信处理方法、装置、移动管理实 体及用户设备。

【背景技术】
[0002] 集群通信系统是为了满足行业用户指挥调度需求而开发的、面向特定行业应用的 专用无线通信系统，系统中大量无线用户共享少量无线信道，以指挥调度为主体应用，是 一种多用途、高效能的无线通信系统。集群通信系统在政府部门、公共安全、应急通信、电 力、民航、石油化工和军队等领域有着广泛的应用市场。集群通信系统经历了与蜂窝移动 通信系统类似的发展历程。第一代集群系统是模拟集群通信系统，主要支持语音通信。第 二代集群系统是窄带数字集群通信系统，是当前国内应用最广泛的集群通信系统。数字 集群通信系统支持语音和低速数据(最高28. 8kbps)通信，代表系统是欧洲电信标准组织 (European Telecommunications Standards Institute，简称为 ETSI)定义的陆上集群无 线电（Terrestrial Trunked Radio,简称为TETRA)系统、美国Motorola的综合数字增强型 网络（Integrated Digital Enhanced Networks，简称为 iDEN)系统。
[0003] 集群系统区别于公众系统的特性在于，集群系统需要具备高效的指挥调度特性， 并且要求网络具有高可靠性和安全性。呼叫控制：根据用户的业务请求，在主叫用户和被 叫用户之间建立、维持和释放业务承载；鉴权认证：支持鉴权和认证，鉴权功能包括：网络 侧对终端鉴权，以及网络侧对终端和终端对网络侧的双向鉴权；故障弱化：当网络侧与基 站或网络侧内部网元之间的链路发生故障时，基站能够为其覆盖范围下的用户终端提供受 限的集群服务。网络互联互通功能：能够与公共电话系统（Public Switched Telephone Network，简称为PSTN)、公众移动通信系统(例如，GSM/CDMA、TD-LTE等)、IP电话、其他制式 的集群通信系统等互通。
[0004] 因此，在相关技术中存在使用集群通信时，如何降低网络负载，以及如何实现集群 通信对网络的依赖的问题。


【发明内容】

[0005] 本发明提供了一种集群通信处理方法、装置、移动管理实体及用户设备，以至少解 决在相关技术中存在使用集群通信时，如何降低网络负载，以及如何实现集群通信对网络 的依赖的问题。
[0006] 根据本发明的一个方面，提供了一种集群通信处理方法，包括：接收用户设备发 送的集群通信请求；根据所述集群通信请求，判断用户设备之间是否能够采用设备到设备 D2D进行集群通信；在判断结果为是的情况下，在用户设备之间采用D2D进行集群通信。
[0007] 优选地，根据所述集群通信请求，判断用户设备之间是否能够采用D2D进行集群 通信包括：根据所述集群通信请求，发送集群寻呼消息；接收集群寻呼响应消息；根据所述 集群寻呼响应消息，判断用户设备之间是否能够采用D2D进行集群通信。
[0008] 优选地，在根据所述集群通信请求，判断所述用户设备之间是否能够采用D2D进 行集群通信之前，还包括：判断所述用户设备是否有权限进行集群通信，在判断结果为是的 情况下，根据所述集群通信请求，判断用户设备之间是否能够采用D2D进行集群通信。
[0009] 优选地，根据所述集群通信请求，通过以下方式至少之一判断用户设备之间是否 能够采用D2D进行集群通信包括：判断用户设备之间的距离是否超过了直接D2D通信的范 围；判断用户设备的签约数据是否允许进行D2D通信；在用户设备之间的距离超过了直接 D2D通信的范围，通过中间节点进行D2D通信时，判断所述中间节点是否具备中继通信能 力。
[0010] 优选地，在用户设备之间采用D2D进行集群通信包括：向演进型基站eNB发送指示 信息，其中，所述指示信息用于指示在用户设备之间采用D2D进行集群通信，所述eNB为用 户设备之间采用D2D进行集群通信分配资源，在用户设备之间基于分配的资源采用D2D进 行集群通信。
[0011] 优选地，在用户设备之间采用D2D进行集群通信包括：向演进型基站eNB发送话权 占用提示信息，其中，所述话权占用提示信息用于指示话权授权，在用户设备之间基于话权 授权采用D2D进行集群通信。
[0012] 优选地，向所述eNB发送话权占用提示信息包括：通过以下方式至少之一确定话 权授权：话权申请、话权抢占；根据话权授权向所述eNB发送话权占用提示信息。
[0013] 根据本发明的另一方面，提供了一种集群通信处理方法，包括：发送集群通信请 求；接收指示信息，其中，所述指示信息用于指示采用D2D进行集群通信，以及采用D2D进行 集群通信的资源；根据所述指示信息采用D2D进行集群通信。
[0014] 优选地，在接收所述指示信息之前，还包括：接收集群寻呼消息；根据所述集群寻 呼消息发送集群寻呼响应消息。
[0015] 根据本发明的还一方面，提供了一种集群通信处理装置，包括：第一接收模块，用 于接收用户设备发送的集群通信请求；第一判断模块，用于根据所述集群通信请求，判断用 户设备之间是否能够采用设备到设备D2D进行集群通信；第一通信模块，用于在判断结果 为是的情况下，在用户设备之间采用D2D进行集群通信。
[0016] 优选地，所述第一判断模块包括：第一发送单元，用于根据所述集群通信请求，发 送集群寻呼消息；第一接收单元，用于接收集群寻呼响应消息；第一判断单元，用于根据所 述集群寻呼响应消息，判断用户设备之间是否能够采用D2D进行集群通信。
[0017] 优选地，还包括：第二判断模块，用于判断所述用户设备是否有权限进行集群通 信，在判断结果为是的情况下，根据所述集群通信请求，判断用户设备之间是否能够采用 D2D进行集群通信。
[0018] 优选地，所述第一判断模块包括以下至少之一：第二判断单元，用于判断用户设备 之间的距离是否超过了直接D2D通信的范围；第三判断单元，用于判断用户设备的签约数 据是否允许进行D2D通信；第四判断单元，用于在用户设备之间的距离超过了直接D2D通信 的范围，通过中间节点进行D2D通信时，判断所述中间节点是否具备中继通信能力。
[0019] 优选地，所述第一通信模块包括：第一发送单元，用于向演进型基站eNB发送指示 信息，其中，所述指示信息用于指示在用户设备之间采用D2D进行集群通信，所述eNB为用 户设备之间采用D2D进行集群通信分配资源，在用户设备之间基于分配的资源采用D2D进 行集群通信。
[0020] 优选地，所述第一通信模块包括：第二发送单元，用于向演进型基站eNB发送话权 占用提示信息，其中，所述话权占用提示信息用于指示话权授权，在用户设备之间基于话权 授权采用D2D进行集群通信。
[0021] 优选地，所述第二发送单元包括：确定子单元，用于通过以下方式至少之一确定话 权授权：话权申请、话权抢占；发送子单元，用于根据话权授权向所述eNB发送话权占用提 不?目息。
[0022] 根据本发明的又一方面，提供了一种移动管理实体ΜΜΕ，包括上述任一项所述的装 置。
[0023] 根据本发明的还一方面，提供了一种集群通信处理装置，包括：第一发送模块，用 于发送集群通信请求；第二接收模块，用于接收指示信息，其中，所述指示信息用于指示采 用D2D进行集群通信，以及采用D2D进行集群通信的资源；第二通信模块，用于根据所述指 示信息采用D2D进行集群通信。
[0024] 优选地，该装置还包括：第三接收模块，用于接收集群寻呼消息；第二发送模块， 用于根据所述集群寻呼消息发送集群寻呼响应消息。
[0025] 根据本发明的再一方面，提供了一种用户设备UE，所述UE具备集群通信能力及 D2D通信能力，包括上述任一项所述的装置。
[0026] 通过本发明，采用接收用户设备发送的集群通信请求；根据所述集群通信请求，判 断用户设备之间是否能够采用设备到设备D2D进行集群通信；在判断结果为是的情况下， 在用户设备之间采用D2D进行集群通信，解决了在相关技术中存在使用集群通信时，如何 降低网络负载，以及如何实现集群通信对网络的依赖的问题，进而达到了降低网络负载，减 少集群通信对网络依赖的效果。

【专利附图】

【附图说明】
[0027] 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发 明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
[0028] 图1是根据本发明实施例的集群通信处理方法的流程图一；
[0029] 图2是根据本发明实施例的集群通信处理方法的流程图二；
[0030] 图3是根据本发明实施例的集群通信处理装置一的结构框图；
[0031] 图4是根据本发明实施例的集群通信处理装置一中第一判断模块34的结构框图
[0032] 图5是根据本发明实施例的集群通信处理装置一的优选结构框图；
[0033] 图6是根据本发明实施例的集群通信处理装置一中第一判断模块34的结构框图 -* ?
[0034] 图7是根据本发明实施例的集群通信处理装置一中第一通信模块36的结构框图
[0035] 图8是根据本发明实施例的集群通信处理装置一中第一通信模块36的结构框图 -* ?
[0036] 图9是根据本发明实施例的集群通信处理装置一中第一通信模块36的优选结构 框图二；
[0037] 图10是根据本发明实施例的移动管理实体的示意图；
[0038] 图11是根据本发明实施例的集群通信处理装置二的结构框图；
[0039] 图12是根据本发明实施例的集群通信处理装置二的优选结构框图；
[0040] 图13是根据本发明实施例的用户设备UE的结构示意图；
[0041 ] 图14是相关技术中D2D通彳目不意图；
[0042] 图15是根据本发明优选实施例的利用D2D实现集群通信的系统架构图；
[0043] 图16是根据本发明优选实施例的实现集群通信的方法流程图；
[0044] 图17是根据本发明实施例的针对组呼建立流程的场景，实现设备通信方法的流 程图；
[0045] 图18是根据本发明实施例的针对组呼释放集群通信场景，实现设备通信方法的 流程图；
[0046] 图19是根据本发明实施例的针对话权申请集群通信的场景，实现设备通信方法 的流程图；
[0047] 图20是根据本发明实施例的针对话权抢占集群通信的场景，实现设备通信方法 的流程图；
[0048] 图21是根据本发明实施例的集群通信系统的示意图；
[0049] 图22是根据本发明实施例的用户设备的结构框图。

【具体实施方式】
[0050] 下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。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组合。
[0051] 在本实施例中提供了一种集群通信处理方法，图1是根据本发明实施例的集群通 信处理方法的流程图一，如图1所示，该流程包括如下步骤：
[0052] 步骤S102,接收用户设备发送的集群通信请求；
[0053] 步骤S104,根据上述集群通信请求，判断用户设备之间是否能够采用设备到设备 D2D进行集群通信；
[0054] 步骤S106,在判断结果为是的情况下，在用户设备之间采用D2D进行集群通信。
[0055] 通过上述步骤，在网络侧，根据接收到的集群通信请求，判断用户设备之间是否能 够采用D2D进行集群通信，根据判断结果选择实现集群通信的方式，即由网络侧来决定通 过D2D实现集群通信，不仅在集群通信中有效地体现了 D2D通信的显著优势，而且，有效降 低了网络负载，减小了集群通信对网络的依赖，在一定程度上有效地提高了用户体验。
[0056] 根据集群通信请求，判断用户设备之间是否能够采用D2D进行集群通信时，依据 网络侧是否能够确定进行D2D通信的用户设备，所执行的处理也不相同，在网络侧能够确 定进行D2D通信的用户设备时，可以直接对确定的用户设备进行判断是否能够采用D2D进 行集群通信；而在网络侧不能够确定进行D2D通信的用户设备时，网络侧需要根据集群通 信请求，发送集群寻呼消息；而后接收集群寻呼响应消息；根据接收到的集群寻呼响应消 息，判断用户设备之间是否能够采用D2D进行集群通信。
[0057] 在根据集群通信请求，判断用户设备之间是否能够采用D2D进行集群通信之前， 需要对用户设备是否具备集群通信能力以及是否具备D2D通信能力均需要进行判断，当然 两者的判断均不分先后，例如，可以先判断用户设备是否有权限进行集群通信，在判断结果 为是的情况下，根据集群通信请求，判断用户设备之间是否能够采用D2D进行集群通信。而 在根据集群通信请求，判断用户设备之间是否能够采用D2D进行集群通信时，可以对以下 至少之一进行判断：判断用户设备之间的距离是否超过了直接D2D通信的范围；判断用户 设备的签约数据是否允许进行D2D通信；在用户设备之间的距离超过了直接D2D通信的范 围，通过中间节点进行D2D通信时，判断所述中间节点是否具备中继通信能力。
[0058] 在用户设备之间采用D2D进行集群通信时，可以向演进型基站eNB发送指示信息， 其中，该指示信息用于指示在用户设备之间采用D2D进行集群通信，eNB为用户设备之间采 用D2D进行集群通信分配资源，在用户设备之间基于分配的资源采用D2D进行集群通信。另 夕卜，还可以向演进型基站eNB发送话权占用提示信息，其中，话权占用提示信息用于指示话 权授权，在用户设备之间基于话权授权采用D2D进行集群通信。其中，可以通过以下方式至 少之一确定话权授权：话权申请、话权抢占；根据话权授权向eNB发送话权占用提示信息。
[0059] 在本实施例中还提供了一种集群通信处理方法，图2是根据本发明实施例的集群 通信处理方法的流程图二，如图2所示，该流程包括如下步骤：
[0060] 步骤S202,发送集群通信请求；
[0061] 步骤S204,接收指示信息，其中，该指示信息用于指示采用D2D进行集群通信，以 及采用D2D进行集群通信的资源；
[0062] 步骤S206,根据上述指示信息采用D2D进行集群通信。
[0063] 优选地，在接收上述指示信息之前，还包括：接收集群寻呼消息；根据集群寻呼消 息发送集群寻呼响应消息。
[0064] 在本实施例中还提供了一种集群通信处理装置，该装置用于实现上述实施例及优 选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语"模块"可以实现预定功 能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬 件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
[0065] 图3是根据本发明实施例的集群通信处理装置一的结构框图，如图3所示，该装置 包括第一接收模块32、第一判断模块34和第一通信模块36,下面对该装置进行说明。
[0066] 第一接收模块32,用于接收用户设备发送的集群通信请求；第一判断模块34,连 接至上述第一接收模块32,用于根据上述集群通信请求，判断用户设备之间是否能够采用 设备到设备D2D进行集群通信；第一通信模块36,连接至上述第一判断模块34,用于在判断 结果为是的情况下，在用户设备之间采用D2D进行集群通信。
[0067] 图4是根据本发明实施例的集群通信处理装置一中第一判断模块34的结构框图 一，如图4所示，该第一判断模块34包括第一发送单元42、第一接收单元44和第一判断单 元46,下面对该第一判断模块34进行说明。
[0068] 第一发送单元42,用于根据集群通信请求，发送集群寻呼消息；第一接收单元44， 连接至上述第一发送单元42,用于接收集群寻呼响应消息；第一判断单元46,连接至上述 第一接收单元44,用于根据上述集群寻呼响应消息，判断用户设备之间是否能够采用D2D 进行集群通信。
[0069] 图5是根据本发明实施例的集群通信处理装置一的优选结构框图，如图5所示，该 装置除包括图3所示的所有模块外，还包括第二判断模块52,下面对该装置进行说明。
[0070] 第二判断模块52,连接至上述第一接收模块32和第一判断模块34,用于判断用户 设备是否有权限进行集群通信，在判断结果为是的情况下，根据集群通信请求，判断用户设 备之间是否能够采用D2D进行集群通信。
[0071] 图6是根据本发明实施例的集群通信处理装置一中第一判断模块34的结构框图 二，如图6所示，该第一判断模块34包括以下至少之一：第二判断单元62、第三判断单元 64、第四判断单元66,下面对该第一判断模块34进行说明。
[0072] 第二判断单元62,用于判断用户设备之间的距离是否超过了直接D2D通信的范 围；第三判断单元64,用于判断用户设备的签约数据是否允许进行D2D通信；第四判断单元 66,用于在用户设备之间的距离超过了直接D2D通信的范围，通过中间节点进行D2D通信 时，判断中间节点是否具备中继通信能力。
[0073] 图7是根据本发明实施例的集群通信处理装置一中第一通信模块36的结构框图 一，如图7所示，该第一通信模块36包括第一发送单元72,下面对该第一发送单元72进行 说明。
[0074] 第一发送单元72,用于向演进型基站eNB发送指示信息，其中，该指示信息用于指 示在用户设备之间采用D2D进行集群通信，eNB为用户设备之间采用D2D进行集群通信分 配资源，在用户设备之间基于分配的资源采用D2D进行集群通信。
[0075] 图8是根据本发明实施例的集群通信处理装置一中第一通信模块36的结构框图 二，如图8所示，该第一通信模块36包括第二发送单元82,下面对该第二发送单元82进行 说明。
[0076] 第二发送单元82,用于向演进型基站eNB发送话权占用提示信息，其中，该话权占 用提示信息用于指示话权授权，在用户设备之间基于话权授权采用D2D进行集群通信。
[0077] 图9是根据本发明实施例的集群通信处理装置一中第一通信模块36的优选结构 框图二，如图9所示，该第二发送单元82包括确定子单元92和发送子单元94,下面对该第 二发送单元82进行说明。
[0078] 确定子单元92,用于通过以下方式至少之一确定话权授权：话权申请、话权抢占； 发送子单元94,连接至上述确定子单元92,用于根据话权授权向所述eNB发送话权占用提 不?目息。
[0079] 图10是根据本发明实施例的移动管理实体ΜΜΕ的示意图，如图10所示，该移动 管理实体1〇〇 (Mobility Management Entity,简称为ΜΜΕ)包括上述任一项所述的装置一 102。
[0080] 在本实施例中还提供了一种集群通信处理装置，图11是根据本发明实施例的集 群通信处理装置二的结构框图，如图11所示，该装置包括第一发送模块112、第二接收模块 114和第二通信模块116，下面对该装置进行说明。
[0081] 第一发送模块112,用于发送集群通信请求；第二接收模块114,连接至上述第一 发送模块112,用于接收指示信息，其中，该指示信息用于指示采用D2D进行集群通信，以及 采用D2D进行集群通信的资源；第二通信模块116,连接至上述第二接收模块114,用于根据 上述指示信息采用D2D进行集群通信。
[0082] 图12是根据本发明实施例的集群通信处理装置二的优选结构框图，如图12所示， 该装置除包括图11所示的所有模块外，还包括第三接收模块122和第二发送模块124,下面 对该装置进行说明。
[0083] 第三接收模块122,上述第一发送模块112,用于接收集群寻呼消息；第二发送模 块124,连接至上述第三接收模块122和第二接收模块114,用于根据上述集群寻呼消息发 送集群寻呼响应消息。
[0084] 在本实施例中还提供了一种用户设备UE，图13是根据本发明实施例的用户设备 UE的结构示意图，如图13所示，该UE130具备集群通信能力及D2D通信能力，包括上述任一 项所述的装置二132。
[0085] 设备到设备（Device to Device,简称为D2D)通信是指邻近的设备间直接通信，如 蓝牙，由于缺少网络管控，D2D通信一般采用非授权频谱，如2. 4GHz。随着智能手机的快速 普及，出现了很多新的应用，如基于位置应用，社交应用等等。在移动通信网络中，用户设备 之间的通信必须通过网络进行，图14是相关技术中D2D通信示意图，如图14所示，即使两 个设备位于邻近的位置，这是因为网络运营商需要对授权频谱进行管控，当通信双方使用 授权频谱进行通信时，必须通过网络，以实现网络对通信活动的资源调度，计费和管理等。 为了降低网络负载，有些公司提出了邻近设备直接通信的设想，D2D通信具备广播通信和中 继通信功能，因此在集群通信中采用D2D技术具有天然的优势，特别是在以下场景：用户在 网络覆盖区外或盲区工作；用户在没有部署基站的地区工作；网络侧设备出现故障时。基 于D2D通信的上述优势，在本实施例中将D2D通信应用于集群通信，但是，采用D2D实现集 群通信应该由谁决定？网络如何配置采用D2D的集群通信？采用D2D的集群通信的业务流 程如何处理？等等，在相关技术中均还没有相应的解决方案。
[0086] 基于上述问题，在本实施例中提供了一种利用设备到设备D2D技术实现集群通信 的方法，该方法包括：具有D2D能力的集群用户设备UE向移动管理实体MME发起集群通信 请求，MME选择通过D2D实现集群通信；MME向UE所在基站eNB发送采用D2D的集群通信指 示，eNB为UE分配D2D用户面无线通信资源，UEs采用D2D进行集群通信。通过上述实施例 及优选实施方式，能够实现采用D2D实现集群通信，通过上述设置，可以降低网络负载，减 少集群通信对网络的依赖。
[0087] 下面结合优选实施方式进行说明。
[0088] 图15是根据本发明优选实施例的利用D2D实现集群通信的系统架构图，如图15 所示，组通信实体（Group Communication Entity,简称为GCE)为有线调度台和无线网络之 间的网关，还负责该集群系统与其他集群系统的互联互通。
[0089] 图16是根据本发明优选实施例的实现集群通信的方法流程图，如图16所示，该流 程包括如下步骤：
[0090] 步骤S1602,用户设备UE向MME发送集群通信请求。
[0091] 其中，用户设备UE具备集群通信功能，如专用集群通信终端，或增加了集群通信 模块的通用终端；上述终端包括用户终端和调度台，用户终端包括手持终端、车载台和固定 台等；调度台包括有线调度台和无线调度台。用户终端和无线调度台通过空中接口与长期 演进（Long Term Evolution,简称为LTE)网络相连，有线调度台通过集群网关与网络子系 统相连。
[0092] 用户设备出于空闲态时，需要先发起无线资源控制RRC连接建立过程；用户设备 UE通过所在基站eNB向MME发送集群通信请求消息；MME通过归属用户服务器HSS归属用 户服务器（Home Subscriber Server，简称为HSS)对UE进行鉴权并判断其是否有权限发起 集群业务，如果鉴权不通过，则MME拒绝UE的业务请求；用户设备可以是有线调度台，有线 调度台通过GCE向MME发送请求消息。
[0093] 步骤S1604, MME判断是否可以采用D2D进行集群通信，如果是，转向步骤S1606， 否则转向步骤S1610。
[0094] 该MME根据用户设备间的距离，用户设备能力，和用户设备签约数据等判断是否 可以进行D2D通信；如果用户设备间距离满足D2D通信要求，UE具有D2D通信能力且签约 数据允许D2D，则可以进行D2D通信，否则不能进行D2D通信；上述D2D通信能力保存在用 户设备的签约数据或USM卡中。
[0095] 需要指出的是：用户设备间距离超过了直接D2D通信的范围，MME可以选择通过中 间节点进行D2D通信。
[0096] 该中间节点是指：用户设备，或eNB。
[0097] 参与D2D通信的用户设备位于相同的eNB范围内，则可以通过中间的其他用户设 备或eNB中继进行D2D通信；如果D2D通信的用户设备不能通过eNB或其他中间节点通信， 则采用通过网络通信。
[0098] 该中间节点要求具有中继通信的能力，该MME通过签约数据确定中间节点是否具 有中继通信能力。
[0099] 步骤S1606, MME向eNB指示采用D2D进行集群通信。
[0100] MME通过S1-MME接口向所述eNB发送消息：指示采用D2D进行集群通信。
[0101] eNB为参与集群通信的用户设备所在的eNB，可以为一个或多个eNB，一个或多个 eNB与相同的MME进行通信。
[0102] 步骤S1608, eNB分配集群通信的用户面无线资源，UE采用D2D通信。
[0103] 该eNB配置集群通信的用户面无线资源，当集群通信结束，用户设备或MME请求释 放集群通信资源；上述D2D通信的无线资源采用授权频谱，即运营商使用的频谱。
[0104] 集群通信中，用户面通信通过eNB分配的资源直接在空口进行，即不再通过核心 网；控制面通信通过网络完成，以实现网络对集群通信的管控。
[0105] 步骤S1610, MME选择通过网络进行集群通信。
[0106] MME请求建立通过网络的集群通信用户面路径和资源，用户设备通过网络进行集 群通信。
[0107] 下面通过具体集群业务流程的实施例来说明本发明的方案；为了便于说明，以下 实施例包含以下假设：参与集群通信的UE位于相同的eNB覆盖范围内；参与集群通信的UE 具备D2D通信能力。需要指出的是：如果参与集群通信的UE位于不同的eNB覆盖范围内， 同样可以采用本发明的方法，其中的D2D通过eNB或UE中继实现。
[0108] 实施例一
[0109] 图17是根据本发明实施例的针对组呼建立流程的场景，实现设备通信方法的流 程图，如图17所示，该流程包括如下步骤：
[0110] 步骤S1700, UE1与基站eNB之间建立RRC连接；
[0111] 步骤S1702, UE1通过eNB向MME发送集群呼叫建立请求消息。
[0112] 如果发起组呼业务时，UE1处于空闲状态，则当主叫用户输入组号码，按下即按 即说（Push To Talk，简称为PTT)键时，UE1需要先发起无线资源控制（Radio Resource Control，简称为RRC)连接建立过程；
[0113] UE1通过非接入层（Non-Access Stratum,简称为NAS)信令发送集群呼叫建立请 求消息，其中业务类型为组呼。
[0114] 步骤S1704，MME对UE1进行鉴权。
[0115] 该MME通过HSS查询UE1的签约数据并判断UE1是否有权限发起组呼业务，如果 鉴权不通过(如HSS没有返回UE1签约数据，或签约数据显示UE1不能发起组呼)，则MME拒 绝UE1的业务请求。
[0116] 步骤S1706, MME向eNB发送集群无线接入承载建立请求。
[0117] MME根据参与组呼的UE的位置和签约信息确定可以采用D2D进行集群通信；该请 求消息中包含D2D通信指示；
[0118] 如果UE1从空闲态发起组呼请求，则MME发送初始上下文建立请求，如果UE1为连 接态，则MME发送集群无线接入承载建立请求。
[0119] 步骤S1708, eNB向UE1发送RRC连接重配置消息。
[0120] RRC连接重配置消息修改RRC连接，用于传输无线资源配置信息。
[0121] eNB通过RRC连接重配置消息对UE1的上行资源进行配置。
[0122] 步骤S1710, UE1向eNB发送RRC连接重配置完成消息。
[0123] 步骤S1712, eNB向MME发送集群无线接入承载建立响应。
[0124] eNB向MME指示UE1的上行无线资源配置完成。需要指出的是：这里的上行无线 资源是指D2D的通信资源，根据运营商策略，可采用LTE空口的上行或下行资源。
[0125] 上述步骤S1706-步骤S1712为主叫UE1的上行资源建立过程。
[0126] 步骤S1714, MME向eNB发送集群上下文建立请求消息。
[0127] 集群上下文建立请求用于建立被叫UE的上下文。
[0128] 步骤S1716, eNB广播集群寻呼消息。
[0129] 集群寻呼消息用于寻呼组中被叫UE.所述寻呼消息可以通过专用的集群寻呼逻 辑信道发送。
[0130] 步骤S1718, UE响应寻呼消息。
[0131] UE为组中的被叫，UE根据寻呼消息中的组标识判断是否为自身所在的组，如果 是，则响应寻呼消息；否则，则忽略寻呼消息。
[0132] 步骤S1720, eNB广播集群呼叫建立请求消息。
[0133] 集群呼叫建立请求用于建立组呼中被叫方UE的下行空口资源。
[0134] 步骤S1722, UE响应请求消息。
[0135] UE为请求组的被叫方。
[0136] 步骤S1724, eNB向MME发送集群上下文建立响应消息。
[0137] eNB为被叫UE分配下行集群空口资源，即D2D通信资源，并通知MME资源配置完 成。
[0138] 步骤S1714-步骤S1724为被叫UE的下行资源建立过程。需要指出的是：步骤 S1706-步骤S1712和步骤S1714-步骤S1724可以并行进行。
[0139] 步骤S1726, MME通过eNB向UE1发送集群呼叫接受消息。
[0140] 呼叫接受消息用于话权授权，即UE1拥有话权。
[0141] 步骤S1728, MME向eNB发送话权占用提示消息。
[0142] 步骤S1730, eNB广播话权占用提示消息。
[0143] eNB通知组中UE/用户话权占用提示。
[0144] 步骤S1732,集群通信通过D2D进行。
[0145] 集群通信中的主、被叫通过已分配的空口上下行资源进行D2D通信。
[0146] 网络侧对D2D集群通信进行监控，以保证通信质量，同时对通信计费。
[0147] 实施例二
[0148] 图18是根据本发明实施例的针对组呼释放集群通信场景，实现设备通信方法的 流程图，如图18所示，其中UE1代表组呼发起者，UE2为当前占有话权的用户设备，包括：
[0149] 步骤S1802, UE1通过eNB向MME发送集群呼叫释放请求。
[0150] 请求通过NAS信令发送；请求的业务类型为组呼，包含组标识。
[0151] 步骤S1804，MME对请求者UE1鉴权。
[0152] MME通过HSS获取UE1的签约数据，核查UE1是否有权发起组呼释放过程，如果鉴 权不通过则拒绝UE1的请求，否则执行步骤S1806。
[0153] 步骤S1806, MME向eNB发送集群上下文释放请求，
[0154] 集群上下文释放请求用于释放该组呼的上下文。
[0155] 步骤S1808, eNB释放UE2的无线通信资源。
[0156] eNB释放UE2的D2D空口资源，包括上行和下行资源。
[0157] 步骤S1810, eNB向UE2发送RRC连接重配置消息。
[0158] 步骤S1812, UE2向eNB发送RRC连接重配置完成响应。
[0159] 以上步骤S1808-步骤S1812用于释放占有话权的UE2的上下行无线资源。
[0160] 步骤S1814, eNB释放UE1的无线资源。
[0161] 用于释放UE1的下行D2D共享无线资源。
[0162] 步骤S1808-步骤S1812和步骤S1814可以同时进行。
[0163] 步骤S1816, eNB广播发送集群呼叫释放消息。
[0164] 集群呼叫释放消息用于向组中UE/用户指示组呼停止。
[0165] 步骤S1818, eNB向MME发送集群上下文释放响应。
[0166] 步骤S1820, MME通过eNB向UE1发送集群呼叫释放接受消息。
[0167] UE1收到集群呼叫释放接受消息后，可以释放RRC连接返回空闲态，或者保持RRC 连接到定时器超时。
[0168] 实施例三
[0169] 图19是根据本发明实施例的针对话权申请集群通信的场景，实现设备通信方法 的流程图，如图19所示，其中用户设备UE1、UE2所在群组正在进行组呼，当前无人讲话，话 权空闲。UE1发起话权申请。包括：
[0170] 步骤S1902, UE1通过eNB向MME发送集群话权请求消息。
[0171] 如果申请话权时，UE1处于空闲状态，则当用户按下PTT键时，UE1需要先发起RRC 连接建立过程。
[0172] 步骤S1904,核查UE1签约数据。
[0173] MME通过HSS核查UE1签约数据是否有话权，如果是，则继续步骤S1902,，否则， MME拒绝UE1请求。
[0174] 步骤S1906, MME向eNB发送集群上下文修改请求消息。
[0175] MME执行话权策略控制，如果UE1申请话权时处于空闲状态，则MME向eNB发送初 始上下文建立请求消息；如果UE1申请话权时处于连接状态，则MME向eNB发送集群上下文 修改请求。
[0176] MME根据参与组呼的UE的位置和签约信息确定采用D2D进行集群通信；请求消息 中包含D2D通信指示。
[0177] 步骤S1908, eNB为UE1配置上行无线资源。
[0178] 无线资源为D2D通信的空口资源，根据运营商策略，可采用LTE空口的上行或下行 资源。
[0179] 步骤S1910, eNB向UE1发送RRC连接重配置消息。
[0180] 步骤S1912, UE1向eNB发送RRC连接重配置完成响应。
[0181] 步骤S1914, eNB向MME发送集群上下文修改请求响应。
[0182] 响应指示UE1的上行资源配置完成。
[0183] 步骤S1916, MME通过eNB向UE1发送集群话权响应。
[0184] 响应为话权授权指示。
[0185] 步骤S1918, MME向eNB发送话权占用指示消息。
[0186] 步骤S1920, eNB广播发送话权占用指示消息。
[0187] eNB通知组中的用户/UE话权已占用。
[0188] 实施例四
[0189] 图20是根据本发明实施例的针对话权抢占集群通信的场景，实现设备通信方法 的流程图，如图20所示，用户设备UE1、UE2所在群组正在进行组呼，UE2占有话权。UE1的 用户优先级高于UE2。包括：
[0190] 步骤S2002, UE1通过eNB向MME发送集群话权请求消息。
[0191] 如果申请话权时，UE1处于空闲状态，则当用户按下PTT键时，UE1需要先发起RRC 连接建立过程。
[0192] 步骤S2004, MME向HSS核查UE签署数据。
[0193] MME通过HSS中的签约数据判断UE1与当前占有话权的UE2的优先级高低，并根据 话权策略决定话权授予；如果UE1优先级低于UE2,则MME拒绝UE1的请求。
[0194] 步骤S2006, MME向eNB发送集群上下文修改请求消息。
[0195] MME根据参与组呼的UE的位置和签约信息确定采用D2D进行集群通信；请求消息 中包含D2D通信指示。
[0196] 步骤S2008, eNB释放UE2的上行无线资源。
[0197] 无线资源为D2D或网络通信中的上行资源。
[0198] 步骤S2010, eNB向UE2发送RRC连接重配置消息。
[0199] 步骤S2012, UE2向eNB发送RRC连接重配置完成响应。
[0200] 步骤S2014, eNB向MME发送集群上下文修改请求响应。
[0201] 步骤S2016, eNB为UE1分配上行无线资源。
[0202] 上行无线资源为D2D通信的上行空口资源，根据运营商策略，可采用LTE空口的上 行或下行资源。
[0203] 步骤S2018, eNB向UE1发送RRC连接重配置消息。
[0204] 步骤S2020, UE1向eNB发送RRC连接重配置完成响应。
[0205] 步骤S2022, eNB向MME发送集群上下文修改请求响应。
[0206] 步骤S2024, MME通过eNB向UE1发送集群话权响应。
[0207] 响应为话权授权指示。
[0208] 步骤S2026, MME向eNB发送话权占用指示消息。
[0209] 步骤S2028, eNB广播发送话权占用指示消息。
[0210] 基于上述指示消息类型的方法，在本实施例中还提供了一种集群通信的系统，图 21是根据本发明实施例的集群通信系统的示意图，如图21所示，该系统包括:MME212、用户 设备214、基站eNB216,下面对该系统进行说明。
[0211] MME212,用于选择D2D进行集群通信；用户设备UE214,用于发送集群通信请求；基 站eNB216,用于为用户设备214配置集群通信无线资源。
[0212] 其中，MME212,还用于判断是否集群可以采用D2D通信，以及配置D2D通信资源， 以及接收用户设备214的请求，实现集群通信的开始，结束，话权授权，话权抢占，移动管理 等。用户设备214,还用于通过D2D进行集群通信；以及接收MME212/eNB216的指示：D2D 集群资源配置，集群通信开始，结束，话权授权。基站eNB216,还用于根据MME212的指示向 UE214发送集群通信寻呼消息，发送集群通信建立请求，话权占用，下行数据广播等。
[0213] 基于上述集群通信的方法，在本实施例中还提供了一种用户设备，图22是根据本 发明实施例的用户设备的结构框图，如图22所示，该用户设备220包括接收模块222(同上 述第二接收模块114)、发送模块224 (同上述第一发送模块112)和通信模块226 (同上述 第二通信模块116 )，三者相互连接，下面对该用户设备进行说明。
[0214] 接收模块222,用于接收集群寻呼消息、集群建立请求消息、话权占用消息、D2D资 源配置消息；发送模块224,用于发送集群通信开始请求，集群通信结束请求，话权申请，话 权抢占请求。通信模块226,用于采用D2D进行集群通信。
[0215] 显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用 的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成 的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储 在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示 出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或 步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
[0216] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技 术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。
【权利要求】
1. 一种集群通信处理方法，其特征在于，包括： 接收用户设备发送的集群通信请求； 根据所述集群通信请求，判断用户设备之间是否能够采用设备到设备D2D进行集群通 信； 在判断结果为是的情况下，在用户设备之间采用D2D进行集群通信。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述集群通信请求，判断用户设备之 间是否能够采用D2D进行集群通信包括： 根据所述集群通信请求，发送集群寻呼消息； 接收集群寻呼响应消息； 根据所述集群寻呼响应消息，判断用户设备之间是否能够采用D2D进行集群通信。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述集群通信请求，判断所述用户 设备之间是否能够采用D2D进行集群通信之前，还包括： 判断所述用户设备是否有权限进行集群通信，在判断结果为是的情况下，根据所述集 群通信请求，判断用户设备之间是否能够采用D2D进行集群通信。
4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述集群通信请求，通过以下方式至 少之一判断用户设备之间是否能够采用D2D进行集群通信包括： 判断用户设备之间的距离是否超过了直接D2D通信的范围； 判断用户设备的签约数据是否允许进行D2D通信； 在用户设备之间的距离超过了直接D2D通信的范围，通过中间节点进行D2D通信时，判 断所述中间节点是否具备中继通信能力。
5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在用户设备之间采用D2D进行集群通信包 括： 向演进型基站eNB发送指示信息，其中，所述指示信息用于指示在用户设备之间采用 D2D进行集群通信，所述eNB为用户设备之间采用D2D进行集群通信分配资源，在用户设备 之间基于分配的资源采用D2D进行集群通信。
6. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在用户设备之间采用D2D进行集群通信包 括： 向演进型基站eNB发送话权占用提示信息，其中，所述话权占用提示信息用于指示话 权授权，在用户设备之间基于话权授权采用D2D进行集群通信。
7. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，向所述eNB发送话权占用提示信息包括： 通过以下方式至少之一确定话权授权：话权申请、话权抢占； 根据话权授权向所述eNB发送话权占用提示信息。
8. -种集群通信处理方法，其特征在于，包括： 发送集群通信请求； 接收指示信息，其中，所述指示信息用于指示采用D2D进行集群通信，以及采用D2D进 行集群通信的资源； 根据所述指示信息采用D2D进行集群通信。
9. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在接收所述指示信息之前，还包括： 接收集群寻呼消息； 根据所述集群寻呼消息发送集群寻呼响应消息。
10. -种集群通信处理装置，其特征在于，包括： 第一接收模块，用于接收用户设备发送的集群通信请求； 第一判断模块，用于根据所述集群通信请求，判断用户设备之间是否能够采用设备到 设备D2D进行集群通信； 第一通信模块，用于在判断结果为是的情况下，在用户设备之间采用D2D进行集群通 ?目。
11. 根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述第一判断模块包括： 第一发送单元，用于根据所述集群通信请求，发送集群寻呼消息； 第一接收单元，用于接收集群寻呼响应消息； 第一判断单元，用于根据所述集群寻呼响应消息，判断用户设备之间是否能够采用D2D 进行集群通信。
12. 根据权利要求10所述的装置，其特征在于，还包括： 第二判断模块，用于判断所述用户设备是否有权限进行集群通信，在判断结果为是的 情况下，根据所述集群通信请求，判断用户设备之间是否能够采用D2D进行集群通信。
13..根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述第一判断模块包括以下至少之 第二判断单元，用于判断用户设备之间的距离是否超过了直接D2D通信的范围； 第三判断单元，用于判断用户设备的签约数据是否允许进行D2D通信； 第四判断单元，用于在用户设备之间的距离超过了直接D2D通信的范围，通过中间节 点进行D2D通信时，判断所述中间节点是否具备中继通信能力。
14. 根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述第一通信模块包括： 第一发送单元，用于向演进型基站eNB发送指示信息，其中，所述指示信息用于指示在 用户设备之间采用D2D进行集群通信，所述eNB为用户设备之间采用D2D进行集群通信分 配资源，在用户设备之间基于分配的资源采用D2D进行集群通信。
15. 根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述第一通信模块包括： 第二发送单元，用于向演进型基站eNB发送话权占用提示信息，其中，所述话权占用提 示信息用于指示话权授权，在用户设备之间基于话权授权采用D2D进行集群通信。
16. 根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述第二发送单元包括： 确定子单元，用于通过以下方式至少之一确定话权授权：话权申请、话权抢占； 发送子单元，用于根据话权授权向所述eNB发送话权占用提示信息。
17. -种移动管理实体MME，其特征在于，包括权利要求10至16中任一项所述的装置。
18. -种集群通信处理装置，其特征在于，包括： 第一发送模块，用于发送集群通信请求； 第二接收模块，用于接收指示信息，其中，所述指示信息用于指示采用D2D进行集群通 信，以及采用D2D进行集群通信的资源； 第二通信模块，用于根据所述指示信息采用D2D进行集群通信。
19. 根据权利要求18所述的装置，其特征在于，还包括： 第三接收模块，用于接收集群寻呼消息； 第二发送模块，用于根据所述集群寻呼消息发送集群寻呼响应消息。
20. -种用户设备UE，其特征在于，所述UE具备集群通信能力及D2D通信能力，包括权 利要求18至19中任一项所述的装置。
【文档编号】H04W4/10GK104144385SQ201310169210
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2013年5月9日 优先权日:2013年5月9日
【发明者】许辉, 吴传喜, 王亚英 申请人:中兴通讯股份有限公司