专利名称：实现集群业务的移动通信系统装置及方法
技术领域：
本发明涉及第三代蜂窝移动通信系统和集群通讯系统，尤其涉及实现集群业务的码分多址蜂窝移动通信系统。
背景技术：
集群通讯系统属于专用调度通讯系统，包括专用指挥和调度通信，专用调度通讯系统是较早出现的一种通信方式，从一对一对讲机的形式、同频单工组网形式、异频单(双)工组网形式到单信道一呼百应以及进一步带选择呼叫功能的系统，一直发展到目前的多信道自动拨号系统。近十年来，专用调度通讯系统又向更高层次发展，成为多信道用户共享的调度系统，这种系统称为集群通讯系统。一个集通讯群系统至少要具备两个功能，一个是群组呼叫；另一个是用户按下“加入”键后不需要得到其他用户的回应即可通话。
集群通讯系统是一种允许多用户共享同一组无线信道并动态使用这些信道的专用移动通信系统。在一些社会经济、工农业比较发达的国家里，对指挥、调度功能要求较高的企业、事业、工矿、油田、农场、公安、警察以及军队等部门都十分迫切需要这种系统。
集群通讯系统按照其系统内部采用的技术制式，可以分为模拟集群通讯系统和数字集群通讯系统。综合数字增强型网络(iDEN，integrated Digital EnhancedNetwork)数字集群通讯系统和陆上集群无线电(TETRA，Terresttial Trunked Radio)通讯系统是目前广泛应用的两种时分多址TDMA制式的数字集群通讯系统。这两种数字集群通讯系统都是通过第二代数字通讯技术实现的，均采用TDMA多址方式。在第三代通信技术已经日臻成熟的今天，TDMA制式由于存在不能向3G平滑演进、容量有限、切换成功率低和数据吞吐量低等缺陷，已经无法满足日益增长的通信需求。而CDMA2000系统具有宽带扩频空中接口，可以满足第三代无线通信系统的需求，不但提供传统的话音业务，而且能够提供高速的分组数据业务。该系统广泛地采用了反向导频技术、高效的空中编码方法、分集接收技术和快速功率控制技术，使得系统频谱利用率得到增加，系统容量增大。另外，由于码分多址系统所独有的软切换功能，可以保证数据业务更加稳定的传送。如果能将CDMA2000系统技术与集群通讯系统技术相结合，不但可以发挥CDMA2000技术的优势，还可以实现用户的群呼、组呼等集群业务要求，但是现有的码分多址系统仅针对民用移动通讯网络系统的用户，不能支持集群通讯系统的功能。而现有的TDMA制式的数字集群通讯系统又存在容想有限切换成功率低、数据业务稳定性差等缺点。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的TDMA多址方式容量有限、切换成功率和数据吞吐量低，以及CDMA2000系统仅针对民用移动通讯网络系统的用户，不能支持集群通讯系统的功能的缺陷，以提出一种能够有效增加系统容量、提高数据业务稳定性、实现集群业务的移动通信系统装置及方法。
为实现上述目的，本发明构造了一种实现集群业务的移动通信系统装置，包括集群基站和移动交换中心，其特征在于，还包括集群终端、集群调度客户端、集群调度服务器、集群调度数据库和集群受理台；所述集群受理台为某一集群终端进行放号并开通权限，将该集群终端的信息保存在所述集群调度数据库中；当已经在所述集群受理台放号的集群终端发起一个群组内的呼叫时，该呼叫通过所述集群基站发送给所述集群调度客户端，并通知所述移动交换中心该集群终端处于通话状态，防止其他用户呼叫该集群终端；该呼叫经过所述集群调度客户端转发到所述集群调度服务器，所述集群调度服务器查询所述集群调度数据库，根据组呼的目标群体，向组内的所有集群终端发起组呼业务，并对作为起呼方的所述集群终端上传的分组数据进行复制，然后分发给组内的其他集群终端。
所述集群基站进一步包括集群基站收发信机和集群基站控制器。
本发明还提供了一种实现集群业务的移动通信系统方法，其特征在于，包括以下步骤
第一步，系统初始化，集群基站、集群调度客户端和集群调度服务器间建立信令链路；第二步，组内集群终端开机后发起登记消息；第三步，组内集群终端发起集群呼叫；第四步，集群基站为该集群终端分配空中资源，建立空中链路；第五步，集群基站将起呼集群终端的消息通过集群调度客户端发送给集群调度服务器；第六步，集群调度服务器通过集群调度客户端和集群基站，向组内的其他集群终端发起集群业务建立请求；第七步，组内集群终端与网络侧建立连接，即集群调度服务器对不同集群终端的集群通话请求进行仲裁，授权某个用户集群终端通话；第八步，集群调度服务器对集群基站传送来的语音帧进行复制，并分发给群组内其他集群终端，系统进入集群通话状态。
本发明所述的实现集群业务的移动通信系统装置及方法将码分多址蜂窝通信系统与专用调度通信系统结合起来，克服了现有技术中的TDMA多址方式容量有限、切换成功率和数据吞吐量低，以及CDMA2000系统仅针对公网用户，不能支持集群通讯系统功能的缺陷，成功实现了移动通信系统的集群业务功能，满足了第三代数字集群系统的要求，很好的适应了通讯系统发展的需求。
图1是本发明所述的实现集群业务的移动通信系统装置结构图。
图2是本发明所述的实现集群业务的移动通信系统方法流程图。
具体实施例方式
下面结合具体实施方式
对本发明作进一步描述在图1所示的实现集群业务的移动通信系统装置结构图中，所述实现集群业务的移动通信系统装置包括集群基站102和移动交换中心107，其特征在于，还包括用于支持集群业务的集群终端101、集群调度客户端103和集群调度服务器104、集群调度数据库105和集群受理台106，当所述集群终端101发起一个群组内的呼叫时，该呼叫通过所述集群基站102发送给所述集群调度客户端103，并经过所述集群调度客户端103转发到所述集群调度服务器104，所述集群调度服务器104查询所述集群调度数据库105，根据组呼的目标群体，向组内的所有集群终端发起组呼业务，并对起呼方上传的分组数据进行复制，然后分发给组内的集群终端101。
其中，集群终端101不仅具有CDMA2000系统的各种功能，而且增加PTT(PushTo Talk，按键通话)按键，用于支持集群的群组呼叫和私密呼叫；集群基站102兼容CDMA20001X基站的功能，并可以为用户提供更多的集群业务；集群调度客户端103的功能是作为集群呼叫的接入网关，提供集群基站102与集群调度服务器104之间的信令和业务链接，对集群业务的语音业务流进行汇集和分发(Dispatch)；集群调度服务器104是集群业务的集中控制点，用于集群终端鉴权、建立集群呼叫、仲裁组内集群终端101间呼叫请求，接收上行链路来的集群业务语音包，并分发到下行链路，在技术上采用分组数据选择分发，由于支持非常大的组内集群终端101，对调度算法的要求更高，并要求性能上的大幅提升，由电路交换的仅能处理组内20至30用户的处理能力，提升到可以处理每组10万用户；集群基站102与集群调度客户端103、集群调度客户端103与集群调度服务器104在系统初始化阶段各建立一条链路，用来承载空中消息和集群呼叫控制消息，这条链路是公用的，每个集群调度客户端103一条，为在该集群调度客户端103上建立呼叫的所有集群终端共享；在集群呼叫建立时，集群基站102与集群调度客户端103间建立多条链路(每个用户一条)用于传送语音业务帧。集群调度客户端103与集群调度服务器104间建立多条链路(每个群组一条)用于传送语音业务帧；集群调度数据库105作为集群系统的数据管理实体，对集群群组和群组成员进行注册，并保存群组成员的信息，为集群群组成员进行业务权限鉴别，同时执行统计和计费功能；集群受理台106为集群用户放号，并进行集群群组的权限管理。
所述集群基站102包括集群基站控制器和集群基站收发信机两个部分，主要完成集群业务、数据业务和普通电话业务的接入功能。其中，集群基站收发信机完成集群系统基带信号的调制与解调、射频信号的收发等功能，集群基站控制器则完成无线资源的分配、呼叫处理、功率控制以及集群系统的各类切换。集群基站控制器和不同功率等级的集群基站收发信机可以组成星状连接和线型连接，从而实现大区制、小区制、以至微微小区制的覆盖，从而满足各种用户的在网络运营中的各类覆盖要求。
图2是本发明所述的实现集群业务的移动通信系统方法的流程图，具体包括以下步骤201开始；202系统初始化，集群基站102、集群调度客户端103和集群调度服务器104间建立信令链路；203组内用户开机后发起登记消息，除了向移动交换中心107发起登记消息，集群用户还需要向集群调度服务器104发起集群登记消息；204，组内用户集群终端101发起集群呼叫，可以将集群控制消息以短消息突发的消息格式发送；205，集群基站102为该集群终端103分配空中资源，建立空中连接链路；206，集群基站102将起呼集群终端的消息通过集群调度客户端103发送给集群调度服务器104，在集群基站102、集群调度客户端103和集群调度服务器104之间建立业务链路；207，集群调度服务器104通过集群调度客户端103和集群基站102，向组内的其他用户发起集群业务建立请求；208，组内的其他集群终端101响应集群呼叫请求，集群调度服务器104对不同用户的集群通话请求进行仲裁，授权某个用户通话，只要组内有超过一个用户建立成功就可以进行群组内集群通话；209，集群调度服务器104对基站传送来的语音帧进行复制，并分发给群组内其他用户，系统进入集群通话状态；210，结束。
无线通信技术正逐渐向第三代移动通信技术发展，集群通讯由于其面临的业务多样化和宽带化也需要引入第三代移动通信技术，但是由于目前数字集群系统领域发展较为滞后，并且都采用的是TDMA的方式，本发明提出的CDMA制式的集群系统，不仅克服了现有技术中的TDMA多址方式容量有限、切换成功率和数据吞吐量低的缺陷，并且避免了CDMA2000系统仅针对公网用户，不能支持集群通讯系统的功能的缺陷，提出了一种采用CDMA制式的集群业务的移动通信系统装置，CDMA制式的集群系统，可以满足第三代数字集群系统的要求，适应通讯发展的需求，促进了数字集群系统的发展。
权利要求
1.一种实现集群业务的移动通信系统装置，包括集群基站(102)和移动交换中心(107)，其特征在于，还包括集群终端(101)、集群调度客户端(103)、集群调度服务器(104)、集群调度数据库(105)和集群受理台(106)；所述集群受理台(106)为某一集群终端(101)进行放号并开通权限，将该集群终端(101)的信息保存在所述集群调度数据库(105)中；当已经在所述集群受理台(106)放号的集群终端(101)发起一个群组内的呼叫时，该呼叫通过所述集群基站(102)发送给所述集群调度客户端(103)，并通知所述移动交换中心(107)该集群终端(101)处于通话状态，防止其他用户呼叫该集群终端(101)；该呼叫经过所述集群调度客户端(103)转发到所述集群调度服务器(104)，所述集群调度服务器(104)查询所述集群调度数据库(105)，根据组呼的目标群体，向组内的所有集群终端(101)发起组呼业务，并对作为起呼方的所述集群终端(101)上传的分组数据进行复制，然后分发给组内的其他集群终端(101)。
2.根据权利要求1所述的实现集群业务的移动通信系统装置，其特征在于，所述集群基站(102)进一步包括集群基站收发信机和集群基站控制器，所述集群基站收发信机完成集群系统基带信号的调制与解调、射频信号的收发等功能，所述集群基站控制器则完成无线资源的分配、呼叫处理、功率控制以及集群系统的各类切换。
3.根据权利要求2所述的实现集群业务的移动通信系统装置，其特征在于，所述集群基站控制器和不同功率等级的所述集群基站收发信机组成星状连接和线型连接。
4.一种实现集群业务的移动通信系统方法，其特征在于，包括以下步骤第一步，系统初始化，集群基站(102)、集群调度客户端(103)和集群调度服务器(104)间建立信令链路；第二步，组内集群终端(101)开机后发起登记消息；第三步，组内集群终端(101)发起集群呼叫；第四步，集群基站(102)为该集群终端(101)分配空中资源，建立空中链路；第五步，集群基站(102)将起呼集群终端(101)的消息通过集群调度客户端(103)发送给集群调度服务器(104)；第六步，集群调度服务器(104)通过集群调度客户端(103)和集群基站(102)，向组内的其他集群终端(101)发起集群业务建立请求；第七步，组内集群终端(101)与网络侧建立连接；第八步，集群调度服务器(104)对集群基站(102)传送来的语音帧进行复制，并分发给群组内其他集群终端(101)，系统进入集群通话状态。
5.根据权利要求4所述的实现集群业务的移动通信系统方法，其特征在于，所述第七步“组内集群终端(101)与网络侧建立连接”是指集群调度服务器(104)对不同集群终端(101)的集群通话请求进行仲裁，授权某个用户集群终端(101)通话。
全文摘要
本发明公开了一种移动通信领域中实现集群业务的移动通信系统装置。集群受理台(106)为某一集群终端(101)进行放号并开通权限；集群终端(101)的呼叫通过集群基站(102)发送给集群调度客户端(103)，并通知移动交换中心(107)；该呼叫经过集群调度客户端(103)转发到集群调度服务器(104)，集群调度服务器(104)查询集群调度数据库(105)，向组内的所有集群终端(101)发起组呼业务，并对分组数据进行复制，分发给组内的其它集群终端(101)。本方法克服现有技术的TDMA多址方式容量有限、切换成功率和数据吞吐量低，以及CDMA2000系统不能支持集群通讯系统功能的缺陷，实现了移动通信系统的集群业务功能。
文档编号H04W84/08GK1568034SQ0313975
公开日2005年1月19日 申请日期2003年7月7日 优先权日2003年7月7日
发明者薛育红, 朱龙明, 屈炳云, 刘金龙 申请人:深圳市中兴通讯股份有限公司