专利名称：无线通信系统中组呼时短数据的传输方法
技术领域：
本发明涉及组呼无线通信技术，特别涉及在组呼时实现语数同传的技术。
背景技术：
全球移动通信系统(Global System for mobile Communication，简称“GSM”)是1992年欧洲标准化委员会统一推出的标准，它采用数字通信技术、统一的网络标准，使通信质量得以保证，并可以开发出更多的新业务供用户使用。
GSM-R，即服务铁路的GSM系统，GSM-R为铁路工作人员提供一个通用的通信平台，可作为铁路控制系统，以满足铁路网络目前以及将来不断发展的需求。它是直接为铁路运输生产和铁路信息化服务而设计、组建并使用的系统设施，主要完成铁路调度通信、站场通信、应急通信、区段通信、公务通信、运输信息传输等功能。
例如，列车调度中的话音业务采用GSM-R系统的功能寻址、基于位置寻址、组呼叫、广播呼叫、紧急呼叫等功能，按照优先级别，可以提供铁路运输指挥话音通信业务，实现点对点呼叫、点对点的紧急呼叫、广播呼叫、组呼叫、铁路紧急呼叫和多方通话。
其中，列车调度通信是GSM-R系统在铁路专用通信最重要的应用。与既有列车调度通信系统相比，GSM-R列车调度通信实现了传统的有线调度和无线调度“两网合一”，优化了列车调度通信网络。可以按车次号功能和位置寻址方式呼叫的语音业务是其突出优点。列车调度通信主要用户包括列车调度员、车站值班员、机车司机、运转车长、助理值班员、机务段(折返段)运转值班员、列车段值班员。
列车调度员具备发布语音广播功能和组呼紧急组呼功能；车站值班员具备组呼、紧急组呼功能；机车司机具备紧急组呼功能；GSM-R系统列车调度通信功能有了质的提高，方便了用户使用，提高了生产效率。
鉴于GSM-R系统应用还处于起步阶段，随着应用技术的不断成熟，还会逐渐开发出各种新的应用。GSM-R系统将为铁路运输效率的提高、运输安全保障提供更多新的服务。
GT800数字集群系统以GSM系统为基础，采用与GSM类似的网络结构，增加了针对行业用户的多种应用处理平台。GT800系统在GSM基础网络上增加了方便指挥调度应用的节点，如FFN(功能号码节点)、GCR(组呼寄存器)等。增加了排队机设备便于调度台接入网络，为指挥调度应用提供更灵活的支持。GT800系统参考各类成熟数字集群系统的业务功能和GSM网络自身业务特性，形成了GT800特有的数字集群业务体系。GT800可应用于诸如组呼、调度台核查呼叫、列表查询呼叫、私密呼叫、语音广播之类的指挥调度业务。
但是，目前基于GSM技术的具有组呼功能的无线通信系统中，尚未实现讲话过程中同时传送短数据，即数据和语音同传。由此无法实现诸如平面调车等需要数据和语音同传的业务。其中，这里的数据是指短数据，这种短数据一般为固定的很短的信息，信息内容预先定义，一般支持256条以内的短信息，通过小于8BIT的编码实现。短数据传送时延要求短，一般在500ms以内，如GSM-R中的平面调车业务等。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种无线通信系统中组呼时短数据的传输方法，使得组呼时可以实现语音和数据的同步传输。
为实现上述目的，本发明提供了一种无线通信系统中组呼时短数据的传输方法，包含以下步骤当用户设备需要发送短数据时，判断是否有其它用户设备正占用上行信道，如果不是，则通过上行信道向网络侧设备发起上行信道请求；所述网络侧设备响应所述上行信道请求，允许所述用户设备占用上行信道；所述用户设备上报层三信息，其中包含需要发送的短数据和用户设备标识；所述网络侧设备将收到的短数据在组呼信道广播，同时释放所述用户设备对上行信道的占用。
其中，所述无线通信系统是以全球移动通信系统为基础的具有无线组呼功能的系统，包含铁路全球通移动通讯系统、GT800系统。
此外在所述方法中，所述用于广播短数据的组呼信道可以是快速随路控制信道或慢速随路控制信道。
此外在所述方法中，所述短数据的内容可以是用于平面调车的安全数据。
此外在所述方法中，所述网络侧设备可以是基站控制器。
本发明还提供了一种无线通信系统中组呼时短数据的传输方法，包含以下步骤当用户设备需要发送短数据时，判断是否有其它用户设备正占用上行信道，如果是，则在随机接入信道向网络侧设备发送信道请求；所述网络侧设备响应该信道请求，指配一个独立专用控制信道的子时隙给所述用户设备；所述用户设备通过被指配的子时隙上报层三信息，其中包含需要发送的短数据、组呼标识和用户设备标识；网络侧设备收到所述层三信息时，根据其中的组呼标识，在相应的组呼信道上广播所述短数据，并指配所述用户设备回到组呼信道，释放独立专用控制信道的子时隙。
其中，所述无线通信系统是以全球移动通信系统为基础的具有无线组呼功能的系统，包含铁路全球通移动通讯系统、GT800系统。
此外在所述方法中，所述短数据的内容可以是用于平面调车的安全数据。
此外在所述方法中，所述网络侧设备可以是基站控制器。
通过比较可以发现，本发明的技术方案与现有技术的主要区别在于，在上行信道未被其它用户设备占用时，需要发送短数据的用户设备经申请占用上行信道后上报含有短数据的层三信息，网络侧设备响应该层三信息，在FACCH、SACCH信道广播该短数据后释放对上行信道的占用。
如果上行信道已被其它用户设备占用，需要发送短数据的用户设备经申请由网络侧设备指配一个SDCCH的子时隙，通过该子时隙上报含有短数据的层三信息，网络侧设备响应该层三信息，在组呼信道广播该短数据后释放对SDCCH的占用。
这种技术方案上的区别，带来了较为明显的有益效果，即可以在以GSM为基础的无线组呼系统(如GSM-R或GT800)中实现组呼信道上的语数同传，实现讲话过程中同时传送短数据。应用于GSM-R时可以有效解决在保持语音对讲畅通的同时实时传输安全数据，为平面调车规范的实现提供了可靠的技术基础。
图1是根据本发明的一个实施例的组呼时短数据的传输方法流程示意图；图2是根据本发明的一个实施例的组呼时短数据的传输方法中在非讲者小区的信令流程示意图；图3是根据本发明的一个实施例的组呼时短数据的传输方法中在讲者小区的信令流程示意图。
具体实施例方式
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作进一步地详细描述。
首先需要说明的是，本发明所指的无线通信系统是GSM系统为基础的具有无线组呼功能的系统，包含GSM-R、GT800系统。本发明可以应用于平面调车业务，因此，短数据可以是用于平面调车的安全数据。
具体的说，在GSM-R平台上，由于组内用户共享信道，如果要实现数据和语音同传，需要将用户行为分为讲者小区和非讲者小区。GSM有多个时隙，对一个物理小区而言，每个时隙可构造一个讲者小区。在非讲者小区，上行空闲，可以发送短数据，在讲者小区，用户必须到SDCCH信道发送短数据。
本发明的一个实施例的组呼时短数据的传输方法流程如图1所示，包含以下步骤首先，在步骤110，当用户设备需要发送短数据时，判断是否有其它用户设备正占用上行信道(通过上行空闲UPLINK FREE消息或者上行忙UPLINK BUSY消息来判断)，如果是，则进入步骤140，如果不是，则进入115。
步骤115，由于判定没有用户设备占用上行信道，也就是说，该小区处于非讲者小区状态，因此，在本步骤中通过上行信道向网络侧设备发起上行信道请求。本实施例中，网络侧设备可以是基站控制器。
然后，在步骤120，网络侧设备响应上行信道请求，允许用户设备占用上行信道。
在步骤125，用户设备上报层三信息，其中包含需要发送的短数据和用户设备标识。
此后，在步骤130，网络侧设备将收到的短数据在组呼信道广播。
在步骤135，释放用户设备对上行信道的占用。
可见在本发明中，当上行信道未被其它用户设备占用时，需要发送短数据的用户设备经申请占用上行信道后上报含有短数据的层三信息，网络侧设备响应该层三信息，在FACCH、SACCH信道广播该短数据，并释放对上行信道的占用。
另一方面，如果在步骤110判定有用户设备占据上行信道，则表明该小区处于讲者小区状态。在这种情况下，由于上行被讲者占用，如果其他用户需要发送短数据命令，需要在SDCCH信道上实现。网络将指配一个SD子时隙给该用户。用户在该SD子时隙上报层三信息，包括用户标识，组呼ID，操作命令。具体过程如下步骤140，在随机接入信道向网络侧设备发送信道请求。
在步骤140，网络侧设备响应该信道请求，指配一个独立专用控制信道的子时隙给用户设备。
在步骤150，用户设备通过被指配的子时隙上报层三信息，其中包含需要发送的短数据、组呼标识和用户设备标识。
在步骤155，网络侧设备收到层三信息时，根据其中的组呼标识，在相应的组呼信道上广播短数据。
在步骤160，指配用户设备回到组呼信道。
在步骤165，释放独立专用控制信道的子时隙。
可见，在本发明中，当上行信道已被其它用户设备占用，需要发送短数据的用户设备经申请由网络侧设备指配一个SDCCH的子时隙，通过该子时隙上报含有短数据的层三信息，网络侧设备响应该层三信息，在组呼信道广播该短数据后释放对SDCCH的占用。
图2是当用户设备需要发送短数据，并且没有用户设备占用上行信道，即处于非讲者小区状态时，短数据传输的信令示意图，对应图1中的步骤115到步骤135。其中相关的信令消息解释如下“Uplink Free”上行空闲；“Uplink Access”听者请求占用上行，GSM-R标准流程；“Uplink Request”上报上行请求，GSM-R标准流程；“Uplink Grant”基站在当前请求小区的组呼信道响应，GSM-R标准流程；“SABM(L3)”短数据请求用户上报的设置异步平衡模式(SetAsynchronous Balanced Mode，简称“SABM”)帧，包括用户信息，安全命令消息。扩充TALKER INDICATION消息，增加安全命令信息，占用1个字节，新消息定义为“SMD Service Request”{关键}；“SMD Service Request”短数据业务请求，用于BTS向BSC请求短数据业务，BSC收到该消息后，构造SMD Notification在组呼信道发送(见下文)；“UA”基站响应SABM，GSM-R标准流程；“SMD Notification”广播消息，在组呼信道发送，包括用户信息MSISDN或者IMSI，短数据{关键}；“UPLINK RELEASE”BSC在收到层三消息后，在FACCH上发送，释放短数据用户上行；“Uplink Free”上行空闲。
图3是当用户设备需要发送短数据，并且有用户设备占用上行信道，即处于讲者小区状态时，短数据传输的信令示意图，对应图1中的步骤140到步骤165。其中相关的信令消息解释如下“Uplink Busy”上行忙；“CHANNEL REQ(RACH)”发起短数据的用户离开组呼，在RACH信道发送信道请求，申请短数据信道；“IMME ASSIGN(AGCH)”立即指配，BSC指配一条SDCCH信道给该用户，用于短数据发送；“SABM(L3)”短数据请求用户上报的SABM帧，包括用户信息，短数据；“SMD Service Request”短数据业务请求，用于BTS向BSC请求短数据业务。BSC收到该消息后，构造SMD NOTIFICATION在组呼信道发送；“UA”基站响应SABM，GSM-R标准流程；“SMD Notification”广播消息，在组呼信道发送，包括用户信息IMSI，短数据；“CHANNEL RELEASE(SD)”释放SDCCH信道，同时将用户指配到组呼信道上。
通过上述解释和分析可以理解，根据本发明的原理，可以在诸如GSM-R或GT800等以GSM为基础的无线组呼系统中实现组呼信道上的语数同传，实现讲话过程中同时传送短数据。应用于GSM-R时可以有效解决在保持语音对讲畅通的同时实时传输安全数据，为平面调车规范的实现提供了可靠的技术基础。
虽然通过参照本发明的某些优选实施例，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种无线通信系统中组呼时短数据的传输方法，其特征在于，包含以下步骤当用户设备需要发送短数据时，判断是否有其它用户设备正占用上行信道，如果不是，则通过上行信道向网络侧设备发起上行信道请求；所述网络侧设备响应所述上行信道请求，允许所述用户设备占用上行信道；所述用户设备上报层三信息，其中包含需要发送的短数据和用户设备标识；所述网络侧设备将收到的短数据在组呼信道广播，同时释放所述用户设备对上行信道的占用。
2.根据权利要求1所述的无线通信系统中组呼时短数据的传输方法，其特征在于，所述无线通信系统是以全球移动通信系统为基础的具有无线组呼功能的系统，包含铁路全球通移动通讯系统、GT800系统。
3.根据权利要求2所述的无线通信系统中组呼时短数据的传输方法，其特征在于，所述用于广播短数据的组呼信道可以是快速随路控制信道或慢速随路控制信道。
4.根据权利要求2所述的无线通信系统中组呼时短数据的传输方法，其特征在于，所述短数据的内容可以是用于平面调车的安全数据。
5.根据权利要求2所述的无线通信系统中组呼时短数据的传输方法，其特征在于，所述网络侧设备可以是基站控制器。
6.一种无线通信系统中组呼时短数据的传输方法，其特征在于，包含以下步骤当用户设备需要发送短数据时，判断是否有其它用户设备正占用上行信道，如果是，则在随机接入信道向网络侧设备发送信道请求；所述网络侧设备响应该信道请求，指配一个独立专用控制信道的子时隙给所述用户设备；所述用户设备通过被指配的子时隙上报层三信息，其中包含需要发送的短数据、组呼标识和用户设备标识；网络侧设备收到所述层三信息时，根据其中的组呼标识，在相应的组呼信道上广播所述短数据，并指配所述用户设备回到组呼信道，释放独立专用控制信道的子时隙。
7.根据权利要求6所述的无线通信系统中组呼时短数据的传输方法，其特征在于，所述无线通信系统是以全球移动通信系统为基础的具有无线组呼功能的系统，包含铁路全球通移动通讯系统、GT800系统。
8.根据权利要求7所述的无线通信系统中组呼时短数据的传输方法，其特征在于，所述短数据的内容可以是用于平面调车的安全数据。
9.根据权利要求7所述的无线通信系统中组呼时短数据的传输方法，其特征在于，所述网络侧设备可以是基站控制器。
全文摘要
本发明涉及组呼无线通信技术，公开了一种无线通信系统中组呼时短数据的传输方法，使得组呼时可以实现语音和数据的同步传输。本发明中，在上行信道未被其它用户设备占用时，需要发送短数据的用户设备经申请占用上行信道后上报含有短数据的层三信息，网络侧设备响应该层三信息，在FACCH、SACCH信道广播该短数据后释放对上行信道的占用。如果上行信道已被其它用户设备占用，需要发送短数据的用户设备经申请由网络侧设备指配一个SDCCH的子时隙，通过该子时隙上报含有短数据的层三信息，网络侧设备响应该层三信息，释放对SDCCH的占用，并在组呼信道广播该短数据。
文档编号H04W4/20GK1859635SQ20051003577
公开日2006年11月8日 申请日期2005年7月2日 优先权日2005年7月2日
发明者杨长东, 宋利民, 候智强, 汤晓天, 杨海泉, 许亮, 李铮, 汪河 申请人:华为技术有限公司