宽带集群系统动态重组的方法和装置与流程

本发明涉及无线通信技术领域，特别涉及一种宽带集群系统动态重组的方法和装置。

背景技术：

集群通信系统是为了满足行业用户指挥调度的需求而开发、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，以指挥调度业务为主体应用，是一种多用途、高效能利用频率资源的无线通信系统。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。lte的宽带多媒体集群系统是以第四代移动通信技术lte为核心技术，将lte的高速率、大带宽与数字集群技术中的资源共享、快速呼叫建立、指挥调度等特点进行融合的集语音、数据、视频为一体的新一代宽带数字多媒体集群系统。

随着宽带多媒体集群业务需求的涌现，对于如公安，铁路等行业用户，迫切需要在实现本地宽带多媒体集群网络建设的基础上，建设大规模的宽带多媒体集群网络，从而适用于全国的集群专用网络建设。因此需要多个地区的宽带集群系统可以互联互通并支持终端漫游。当终端漫游时，已支持的宽带集群业务可以不受影响。

集群动态重组业务是集群通信系统指挥调度业务中常用的一种调度业务。即系统通过授权调度台将多个终端动态的编成一个群组或将终端移出群组，终端由空中接口信令获得编组信息的方式。在多地区集群系统网络互联时，作为组成员的终端用户可以分布在不同地区，归属不同地区的集群系统管理。同时终端可以处于漫游状态。这两种情况下都要求调度台可以动态重组终端。

现有的lte宽带集群标准尚没有完整地定义核心网互联互通和漫游等多种场景的处理过程。中国工业和信息化部2013年发布的《基于lte技术的宽带集群通信(b-trunc)系统总体技术要求(第一阶段)》尚未定义多个区域的核心网互联互通和漫游的网络互联架构。不支持多个核心网互联互通及终端漫游。在2014年中国公安部发布《公安宽带无线多媒体集群系统总体技术规范》虽然定义了漫游架构如图1所示，但当作为组成员的终端用户分布在不同地区并归属不同地区的集群系统管理时，或者终端处于漫游状态时，现有方案没有给出调度台动态重组终端的具体处理方法。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种将分布于不同归属域的终端或漫游终端进行动态重组的方法。

为此目的，本发明提出了一种宽带集群系统动态重组的方法，包括：

组主控服务器接收调度台的动态重组指令；所述动态重组指令包括：所述组主控服务器的域名和/或地址信息，以及被重组的终端信息；

根据所述动态重组指令向被重组的终端所在归属域的集群控制功能模块发送动态重组请求，所述动态重组请求包括：被重组的终端信息以及操作信息，以使所述集群控制功能模块接收所述动态重组请求后，通知被重组的终端进行组信息更新。

优选地，所述被重组的终端包括同一归属域的终端、不同归属域的终端或者漫游终端。

优选地，所述方法还包括：

接收来自所述集群控制功能模块的动态重组结果，并将所述动态重组结果返回所述调度台；

若所述被重组的终端为漫游终端，则所述动态重组结果包括：所 述漫游终端的拜访域的集群控制功能模块的信息，被重组的终端的遥晕、遥毙或复活状态。

另一方面，本发明还提供了一种宽带集群系统动态重组的方法，包括：

第一集群控制功能模块接收来自组主控服务器的动态重组请求，所述动态重组请求包括：被重组的终端信息以及操作信息，所述动态重组请求为所述组主控服务器根据调度台发送的动态重组指令生成的；

根据所述动态重组请求通过移动性管理单元向归属域终端发送组信息更新指令，以使所述归属域终端接收所述组信息更新指令后进行组信息更新。

优选地，所述方法还包括：

若接收到来自第二集群控制功能模块的漫游终端的所述动态重组请求，则根据所述动态重组请求通过移动性管理单元向被重组的漫游终端发送组信息更新指令，以使所述被重组的漫游终端接收所述组信息更新指令后进行组信息更新；

其中，所述动态重组请求是由所述组主控服务器向所述第二集群控制功能模块发送的。

优选地，所述方法还包括：

接收来自被重组的归属域终端和/或漫游终端的动态重组结果，并将所述动态重组结果发送至所述组主控服务器，以使所述组主控服务器将所述动态重组结果返回所述调度台；

若被重组的终端为漫游终端，则所述动态重组结果包括：所述漫游终端的拜访域的集群控制功能模块的信息，被重组的终端的遥晕、遥毙或复活状态。

另一方面，本发明还提供了一种宽带集群系统动态重组的装置，包括：

指令接收单元，用于接收调度台的动态重组指令；所述动态重组指令包括：所述组主控服务器的域名和/或地址信息，以及被重组的终端信息；

请求发送单元，用于根据所述动态重组指令向被重组的终端所在归属域的集群控制功能模块发送动态重组请求，所述动态重组请求包括：被重组的终端信息以及操作信息，以使所述集群控制功能模块接收所述动态重组请求后，通知被重组的终端进行组信息更新。

优选地，所述装置还包括结果接收单元，用于接收来自所述集群控制功能模块的动态重组结果，并将所述动态重组结果返回所述调度台；

若所述被重组的终端为漫游终端，则所述动态重组结果包括：所述漫游终端的拜访域的集群控制功能模块的信息，被重组的终端的遥晕、遥毙或复活状态。

另一方面，本发明还提供了一种宽带集群系统动态重组的装置，包括：

请求接收单元，用于接收来自组主控服务器的动态重组请求，所述动态重组请求包括：被重组的终端信息以及操作信息，所述动态重组请求为所述组主控服务器根据调度台发送的动态重组指令生成的；

指令发送单元，用于根据所述动态重组请求通过移动性管理单元向归属域终端发送组信息更新指令，以使所述归属域终端接收所述组信息更新指令后进行组信息更新。

优选地，所述指令发送单元，还用于：

若接收到来自第二集群控制功能模块的漫游终端的所述动态重组请求，则根据所述动态重组请求通过移动性管理单元向被重组的漫游终端发送组信息更新指令，以使所述被重组的漫游终端接收所述组信息更新指令后进行组信息更新；

其中，所述动态重组请求是由所述组主控服务器向所述第二集群 控制功能模块发送的。

本发明实施方式提供的宽带集群系统动态重组的方法，组主控服务器接收调度台的动态重组指令，调度台发送动态重组指令时，扩展携带组主控服务器的ip地址或域名，允许调度台指定针对重组的组主控服务器，动态重组业务由组主控服务器完全负责，业务控制逻辑集中，避免了业务分散在不同逻辑网元导致的数据和状态不一致的问题，降低了系统复杂度。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：

图1是现有技术宽带无线多媒体集群系统漫游架构示意图；

图2是本发明实施方式提供的宽带集群系统漫游互联架构示意图；

图3是本发明实施方式提供的tc2-c接口协议栈的示意图；

图4是本发明实施方式提供的tc1b接口协议栈的示意图；

图5是本发明实施方式提供的宽带集群系统动态重组的方法的流程示意图；

图6是本发明实施方式提供的宽带集群系统动态重组的方法的流程示意图；

图7是本发明实施方式提供的多集群核心网户互联下调度台动态重组终端的流程示意图；

图8是本发明实施方式提供的宽带集群系统动态重组的主控服务器的框架示意图；

图9是本发明实施方式提供的宽带集群系统动态重组的集群控制功能模块的框架示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的实施例进行详细描述。以下实施例用 于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图2所示，td-lte宽带集群系统主要包括：终端、接入网、核心网等，终端通过有线或无线与接入网连接，接入网与核心网连接。

终端包括集群终端和普通用户终端(标准宽带移动通信系统终端)，终端主要为用户在不同应用场景中提供语音、数据、图像、视频等各种业务。集群终端需要在普通用户终端的基础上扩展集群业务功能，支持集群基本业务和补充业务。集群终端根据实际的应用场景具有多种不同形态，如手持终端、车载终端、固定终端等。

接入网由基站设备组成，主要用于无线信号的发送、接收和无线资源管理，传送系统信令、用户信息和业务数据等。基主设备中需要添加集群业务处理功能，完成集群业务相关的rrc信令、信道的映射控制、无线承载建立和控制、用户面数据转发，以及集群系统消息和寻呼消息的调度和发送等。

核心网一般包括增强型移动性管理设备emme、网关设备x-gw、集群媒体功能模块tmf、集群控制功能模块tcf和增强型归属用户服务器ehss，emme用于实现用户移动性管理、网络资源控制等控制面功能，包括完成网络与用户之间的相关鉴权和密钥协商等安全控制，用户终端的移动性管理，会话承载的建立、修改和释放等资源管理功能；emme需要增加集群nas信令及其安全、集群承载管理和集群业务的移动性管理、接入控制、会话管理等功能。x-gw主要负责业务数据流的映射、复制和分发，根据用户请求的业务特点和服务质量要求发起业务承载的建立，数据包的路由和转发等；x-gw需要支持集群业务承载管理、集群数据路由和转发。ehss负责用户鉴权控制、管理用户信息，包括用户签约信息管理、用户安全信息管理；为实现集群业务，ehss需要增加集群用户签约信息、集群用户业务签约信息、集群组签约信息、集群用户安全信息、集群用户位置信息、集群用户状态和业务状态信息等。tcf用于建立、维护和释放集群业务， 进行话权管理和调度，对终端进行鉴权和对集群业务授权，为鉴权成功的终端发起业务承载的建立。

hplmn(homepubliclandmobilenetwork)本地公用陆地移动网络，即表示归属域，vplmn(visitedpubliclandmobilenetwork)表示受访公用陆地移动网络，即拜访域。其中，拜访域和归属域网元间需要开放的接口，包括s10，s8，tc2-c，tc2-u，s6a，tc1b。

s10接口：拜访域emme和归属域emme之间接口。用于切换时传递呼叫上下文参数。

s6a接口：ehss与emme之间的接口，提供签约数据传输的功能。

tc2-c接口：tcf和tcf之间接口，用于提供核心网之间漫游互通时，进行呼叫业务信令。如图3所示，tc2-c接口协议栈采用会话初始化协议(sessioninitiationprotocol－sip)。

tc2-u接口：tmf和tmf之间接口，用于提供核心网之间漫游互通时，进行数据传输功能。组呼下行用户面协议栈采用gtp-u协议封装rtp协议。

tc1b接口：拜访域tcf和归属域ehss之间接口，提供在核心网互通的情况下，tcf地址获取和签约数据传输功能。如图4所示，tc1b接口协议栈采用diameter协议。

s8接口：拜访域x-gw和归属域x-gw之间接口。即拜访域s-gw和归属域p-gw之间接口，用于切换和漫游时传递数据。

如图5所述，以组主控服务器为执行主体，本发明实施方式提供了一种宽带集群系统动态重组的方法，包括：

s501：组主控服务器接收调度台的动态重组指令；动态重组指令包括：组主控服务器的域名和/或地址信息，以及被重组的终端信息；

s502：根据所述动态重组指令向被重组的终端所在归属域的集群控制功能模块发送动态重组请求，动态重组请求包括：被重组的终端信息以及操作信息，以使集群控制功能模块接收动态重组请求后，通 知被重组的终端进行组信息更新。

本发明实施方式提供的宽带集群系统动态重组的方法，组主控服务器接收调度台的动态重组指令，调度台发送动态重组指令时，扩展携带组主控服务器的ip地址或域名，允许调度台指定针对重组的组主控服务器，动态重组业务由组主控服务器完全负责，业务控制逻辑集中，避免了业务分散在不同逻辑网元导致的数据和状态不一致的问题，降低了系统复杂度。

其中，动态重组指令还可以包括重组的组号，组成员与所在归属域的集群控制功能模块的码号规划方案以及优先级等信息。如组成员ue1所在归属域tcf1，ue4所在归属域tcf4等。

需要说明的是，被重组的终端信息可以是终端的udn号码，终端被重组的组信息，操作信息可以是添加、删除或修改组成员信息，还可以携带组名称。组主控服务器控制动态重组终端的组信息更新，并将组信息更新记录持久保存到ehss中，再次由组主控服务器向终端归属tcf发送动态重组请求，以上业务过程都由组主控服务器触发管理，避免了将其分散到不同逻辑功能实体引起的数据和状态耦合，降低了系统复杂度。

其中，被重组的终端包括同一归属域的终端、不同归属域的终端或者漫游终端。调度台可以动态重组属于同一归属域的终端或不同归属域的终端或者漫游的终端，可以使用同一个流程，不需要针对系统组网情况区分使用不同流程，业务流程统一。

此外，本发明实施方式提供的宽带集群系统动态重组的方法还包括：接收来自集群控制功能模块的动态重组结果，并将动态重组结果返回所述调度台；

若被重组的终端为漫游终端，则动态重组结果包括：漫游终端的拜访域的集群控制功能模块的信息，被重组的终端的遥晕、遥毙或复活状态。

需要说明的是，主控服务器向终端所在归属域tcf发动态重组请求，通知终端重组，被重组的漫游终端的归属域tcf向组主控服务器返回终端的动态重组结果，可以扩展携带漫游终端当前拜访域tcf的ip地址或域名，终端注册状态，终端udm号码，动态重组的组号，操作类型(添加、删除、修改)，遥晕、遥毙或复活状态等信息。

如图6所示，以第一集群控制功能模块为执行主体，本发明实施方式提供了一种宽带集群系统动态重组的方法，包括：

s601：第一集群控制功能模块接收来自组主控服务器的动态重组请求，动态重组请求包括：被重组的终端信息以及操作信息，动态重组请求为组主控服务器根据调度台发送的动态重组指令生成的；

s602：根据动态重组请求通过移动性管理单元向归属域终端发送组信息更新指令，以使归属域终端接收所述组信息更新指令后进行组信息更新。

其中，本发明实施方式提供了一种宽带集群系统动态重组的方法还包括：若接收到来自第二集群控制功能模块的漫游终端的动态重组请求，则根据动态重组请求通过移动性管理单元向被重组的漫游终端发送组信息更新指令，以使被重组的漫游终端接收组信息更新指令后进行组信息更新；

其中，漫游终端的动态重组请求是由所述组主控服务器向所述第二集群控制功能模块发送的。

具体的，第二集群控制功能模块根据已有的漫游终端的注册信息，向第一集群控制功能模块发送动态重组请求，该动态重组请求是由组主控服务器向该第二集群控制功能模块发送的，动态重组请求为组主控服务器根据调度台发送的动态重组指令生成的。该动态重组请求中可以包括被重组的漫游终端的udn号码，被重组的组信息，操作类型是添加、修改或者删除等信息。

优选的，本发明实施方式提供了一种宽带集群系统动态重组的方 法还可以包括：

接收来自被重组的归属域终端和/或漫游终端的动态重组结果，并将所述动态重组结果发送至所述组主控服务器，以使所述组主控服务器将所述动态重组结果返回所述调度台；

若被重组的终端为漫游终端，则所述动态重组结果包括：所述漫游终端的拜访域的集群控制功能模块的信息，被重组的终端的遥晕、遥毙或复活状态。

具体的，第一集群控制功能模块接收到被重组的归属域终端的动态重组结果，将该动态重组结果返回组主控服务器；第一集群控制功能模块接收到被重组的漫游终端的动态重组结果，将该动态重组结果返回第二集群控制功能模块，第二集群控制将该动态重组结果返回组主控服务器。

需要说明的是，终端所在归属域tcf接收主控服务器的发动态重组请求，通知归属域终端重组，被重组的漫游终端的归属域tcf向组主控服务器返回终端的动态重组结果，可以扩展携带漫游终端当前拜访域tcf的ip地址或域名，终端注册状态，终端udm号码，动态重组的组号，操作类型(添加、删除、修改)，遥晕、遥毙或复活状态等信息。

如图7所示，假设用户设备ue1归属集群控制功能模块tcf1控制，emm1和tcf1组成归属域1的集群核心网。组主控服务器tcf2是重新编组的组业务唯一业务控制逻辑网元。调度台dc3归属tcf3控制，tcf3是归属域3的集群核心网。ue4归属tcf4控制，但已经漫游到tcf1下。tcf4是归属域4的集群核心网。ue4，ue1将被dc3动态重组到新组中。

1、dc3向tcf3发送sip(message)消息即动态重组指令，携带组主控服务器tcf2的域名或地址信息以及被重组的组成员信息，可选携带组号和优先级等信息。

2、tcf3向dc3返回sip(200ok)响应。

3、tcf3根据码号规划方案或dc携带的组主控tcf信息，向组主控tcf2发送sip(message)消息，携带组主控服务器tcf2的域名或地址信息以及被重组的组成员信息，可选携带组号和优先级等信息。

4、tcf2向tcf3返回sip(200ok)。

5、组主控tcf2将动态重组的组信息更新并持久保存到ehss。

6、组主控tcf2根据码号规划方案，判断被重组终端ue1、ue4所在归属域分别是tcf1和tcf4，分别向tcf1和tcf4发送sip(message)消息即动态重组请求，携带终端的udn,终端被重组的组信息，操作类型是添加组成员等信息。如图中第6步和第8步。

7、tcf1和tcf4分别返回sip(200ok)响应。如图中第7步和第9步。

8、第10步，tcf4根据已有的终端漫游注册信息，向tcf1发送sip(message)消息即动态重组请求，携带终端的udn,终端被重组的组信息，操作类型是添加组成员等信息。

9、第11步，tcf1向tcf4返回sip(200ok)响应。

10、第12，13步是系统内部流程，此处略。

11、第14步，emme1向ue1发送nas(groupinformationupdatecommand)消息即组信息更新指令。

12、第15步，ue1向emme1返回nas(groupinformationupdateresponse)消息即组信息更新响应。

13、第16步，emme1向ue4发送nas(groupinformationupdatecommand)消息即组信息更新指令。

14、第17步，ue4向emme1返回nas(groupinformationupdateresponse)消息即组信息更新响应。

15、第18，19步是系统内部流程，此处略。

16、第20步，tcf1向组主控tcf2发送动态重组结果通知，携带 ue1动态重组结果。组主控tcf2向tcf1返回sip(200ok)响应。

17、第22步tcf1向tcf4发送动态重组结果通知，携带ue4动态重组结果。tcf4向tcf1返回sip(200ok)响应。

18、第24步，tcf1向组主控tcf2发送动态重组结果通知，携带ue4动态重组结果。组主控tcf2向tcf1返回sip(200ok)响应。

19、第26步，组主控tcf2向tcf3发送动态重组结果通知，携带ue1、ue4动态重组结果。tcf3向tcf2返回sip(200ok)响应。

20、第28步，tcf3向dc3发送动态重组结果通知，携带ue1、ue4动态重组结果。dc3向tcf3返回sip(200ok)响应。

接口消息定义：tcf和tcf间接口。

1、动态重组指令的message

功能：dc归属tcf(dc直连tcf)向组主控tcf发送动态重组指令。dc是发起方。

方向：dc归属tcf->组主控tcf

是否扩展：是

动态重组指令消息包大致如下:

消息体扩展参数说明如表1：

新增p属性类型groupcontroller，其他同《基于lte技术的宽带集群通信(b-trunc)系统接口技术要求(第一阶段)集群核心网到调度台接口》中application/pttgroupmanage+xml消息体参数定义。

表1application/pttgroupmanage+xml消息体扩展信元定义

应答方：无扩展，此处略。

2、动态重组请求通知终端的message

功能：组主控tcf向终端(或被重组调度台)的归属tcf发送动态重组通知请求；

发起方：组主控tcf；

方向：组主控tcf->终端(或被重组调度台)的归属tcf；

是否扩展：是；

message扩展携带xml消息体中包含一个或多个被重组终端信息，包括终端udn号码，组号，操作类型(添加，删除，修改)，可选携带组名称。

应答方：无扩展，此处略。

3、动态重组结果上报的message

功能：终端(或被重组调度台)的归属tcf向组主控tcf发送动态重组结果上报请求。

发起方：终端(或被重组调度台)的归属tcf；

方向：终端(或被重组调度台)的归属tcf->组主控tcf；

是否扩展：是；

message扩展携带xml消息体中包含一个或多个终端的当前拜访域tcf的ip地址或域名，终端注册状态，终端udn号码，动态重组的组号，操作类型(添加，删除，修改)，重组结果，终端遥晕、遥毙、复活状态。

应答方：无扩展，此处略。

4、转发动态重组结果上报的message

功能：终端的拜访域tcf向归属域tcf发送动态重组结果上报请求。

发起方：终端的拜访域tcf；

方向：终端(或被重组调度台)的拜访域tcf->终端的归属域tcf；

是否扩展：是；

message扩展携带xml消息体中包含一个或多个被重组终端信息，包括终端udn号码，组号，操作类型(添加，删除，修改)，重组结果。

应答方：无扩展，此处略。

另一方面，如图8所示，以组主控服务器为执行主体，本发明还提供了一种宽带集群系统动态重组的装置，包括：

指令接收单元，用于接收调度台的动态重组指令；动态重组指令包括：组主控服务器的域名和/或地址信息，以及被重组的终端信息；

请求发送单元，用于根据动态重组指令向被重组的终端所在归属域的集群控制功能模块发送动态重组请求，动态重组请求包括：被重组的终端信息以及操作信息，以使集群控制功能模块接收动态重组请求后，通知被重组的终端进行组信息更新。

优选的，所述装置还包括结果接收单元，用于接收来自集群控制功能模块的动态重组结果，并将动态重组结果返回调度台；

若被重组的终端为漫游终端，则动态重组结果包括：漫游终端的拜访域的集群控制功能模块的信息，被重组的终端的遥晕、遥毙或复活状态。

另一方面，如图9所示，以第一集群控制功能模块为执行主体，本发明还提供了一种宽带集群系统动态重组的装置，包括：

请求接收单元，用于接收来自组主控服务器的动态重组请求，所述动态重组请求包括：被重组的终端信息以及操作信息，动态重组请求为组主控服务器根据调度台发送的动态重组指令生成的；

指令发送单元，用于根据动态重组请求通过移动性管理单元向归属域终端发送组信息更新指令，以使归属域终端接收组信息更新指令后进行组信息更新。

优选的，指令发送单元，还用于：若接收到来自第二集群控制功能模块的漫游终端的所述动态重组请求，则根据动态重组请求通过移动性管理单元向被重组的漫游终端发送组信息更新指令，以使被重组的漫游终端接收所述组信息更新指令后进行组信息更新；

其中，所述动态重组请求是由组主控服务器向所述第二集群控制功能模块发送的。

综上所述，本发明实施方式提供的宽带集群系统动态重组的方法，组主控服务器接收调度台的动态重组指令，调度台发送动态重组指令时，扩展携带组主控服务器的ip地址或域名，允许调度台指定针对重组的组主控服务器，动态重组业务由组主控服务器完全负责，业 务控制逻辑集中，避免了业务分散在不同逻辑网元导致的数据和状态不一致的问题，降低了系统复杂度。

在终端漫游时，由终端归属tcf向组主控服务器返回终端动态重组结果的消息中，扩展携带漫游终端当前拜访域tcf信息，终端遥晕、遥毙或复活状态和注册状态等信息。避免引入额外流程，简化系统间消息处理。

将动态重组业务的控制逻辑集中在组主呼服务器。首先调度台将动态重组请求发送到组主控服务器，其次由组主控服务器触发组信息的更新和持久保存到ehss，再次由组主控服务器向终端归属tcf发送动态重组通知请求。以上业务过程都由组主控服务器触发和管理。避免将其分散到不同逻辑功能实体引起的数据和状态耦合，降低了系统复杂度。

虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。