专利名称：一种td－scdma集群通信系统的呼叫快速建立方法
技术领域：
本发明涉及一种基于第3代(3G)移动通信系统的集群通信系统的呼叫快速建立方法，且特别涉及时分同步码分多址接入(Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access)(以下简称TD-SCDMA)集群通信系统的呼叫快速建立方法。
背景技术：
目前国内主要的系统有基于码分多址接入2000(Code DivisionMultiple Access 2000)(以下简称CDMA 2000)的开放式集群架构(GlobalOpen Trunking Architecture)(以下简称GOTA)系统、基于全球移动通信系统(Global System for Mobile Communication)(以下简称GSM)的GT800技术，对于集群系统，核心技术之一就是用户终端呼叫快速建立，关于呼叫快速建立的方案与空中接口(简称空口)接入方法有关。GOTA这种基于寻呼方式的系统，其呼叫快速建立除了对呼叫信令流程进行压缩外，与公网中呼叫建立没有太大的差别；而对于GT800由于信道方式不同，呼叫快速建立方式也不同。由于集群系统的特殊性，在集群系统中需要尽快建立呼叫，将被叫UE及时呼出，主要包括如下过程(1)主叫发起呼叫；(2)网络侧分析号码；(3)向被叫发起组呼。其难点在于如何向被叫发起组呼，不同的组呼模式，有不同的组呼建立方法。
然而，由于在基于TD-SCDMA的集群系统中，空口资源有限，采用GOTA那样进行组呼建立，即占用空口资源呼叫速度又慢。CN 03157432号中国专利和CN 200410027538号中国专利披露了关于集群呼叫快速建立的方法，其中CN 03157432号中国专利是采用组呼寄存器的方式进行呼叫建立，而CN 200410027538号中国专利是采用群组管理的方式进行呼叫建立，然而这两种方法主要是组管理方面进行呼叫建立，对空口如何实现，则没有详细说明。
因此，需要一种能够结合TD-SCDMA的空口结构特点，解决用户设备(User Equipment)(以下简陈UE)快速呼叫建立问题的方法。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种TD-SCDMA集群通信系统的呼叫快速建立方法，利用TD-SCDMA的空口结构特点，采用动态分配以及竞争的方式解决UE快速呼叫建立的问题，这种呼叫快速建立方式与普通业务不同，也不同于前述的两种模式下的呼叫快速建立方法。
为实现上述目的，本发明提供一种TD-SCDMA集群通信系统的呼叫快速建立方法，包括步骤1，主叫UE发起组呼，并发送组呼信息；步骤2，网络侧接收并根据组呼信息判断主叫UE发起的组呼是否合法，若不合法，则终止本次组呼；若合法，则利用空中接口资源为每个合法小区建立组呼业务信道，并向该组呼对应的所有小区发起组呼广播消息，其至少包括组呼广播指示信息和组呼广播反馈信息；步骤3，被叫UE周期性监听并判断组呼广播指示信息是否激活，若该信息为非激活，如为“0”，则不接收对应的组呼广播消息并继续进行周期性的组呼监听；若该信息为激活，如为“1”，则进行步骤4；步骤4，被叫UE接收对应的组呼广播消息，并进入组呼业务接听状态；以及被叫UE检测并判断组呼广播反馈信息是否为激活，若该信息为激活，如为“1”，则进行步骤5；若该信息为非激活，如为“0”，则进行步骤6；步骤5，通过竞争方式决定同一小区的多个被叫UE中的一个被叫UE发送组呼反馈应答信息，进行步骤7；步骤6，被叫UE不发送组呼反馈应答信息，进行步骤8；或根据被叫用户的级别确定是否发送组呼反馈应答信息，例如，在组呼广播反馈信息为非激活时，低级别的被叫(听者)UE不发送组呼反馈应答信息；而无论组呼广播反馈信息是否激活，高级别的被叫(听者)UE均要发送组呼反馈应答信息，进行步骤8；步骤7，网络侧判断是否在指定时间内接收到上述组呼反馈应答信息，若是，则激活该UE所在小区的组呼业务信道，并将组呼广播反馈信息修改为非激活，如为“0”，进行步骤8；若否，则将该小区的本次组呼标识为等待激活状态，释放空中接口资源，例如是Uu口(其为UE与UTRAN(Universal Terrestrial Radio Access Network，通用地面无线接入网)之间的接口)资源；步骤8，在所有被叫UE进入组呼状态后均标识为组呼状态，完成呼叫建立。
进一步地，上述组呼信息包括组呼标识和用户标识。
进一步地，上述步骤2中，终止本次组呼后，设置上述组呼广播消息中的组呼广播指示信息和组呼广播反馈信息为非激活状态。
进一步地，上述的指定时间是通过网络侧的定时器设定，且为在步骤2中发起组呼广播消息的同时启动定时器，而在步骤7中收到组呼反馈应答信息后终止定时器计时。
进一步地，上述步骤5中所述的竞争方式，例如是指同小区下的同组被叫用户设备，选择该组对应的一个上行导频码进行接入，当已经有一个被叫用户设备用该上行导频码成功接入并对组呼发出反馈应答信息后，本组其他被叫用户设备在本次组呼内再选该上行导频码发起接入，NodeB侧将认为第二次的上行导频码无效。
进一步地，上述步骤5中，被叫UE发送反馈应答信息包括以下步骤需要发送组呼反馈应答信息的被叫UE进行上行导频同步；网络侧检测上述上行导频同步后，通过快速物理接入信道(FastPhysical Access Channel)(以下简称FPACH)对其应答；
被叫UE接听上述FPACH后，通过随机接入信道(Random AccessChannel)(以下简称RACH)向网络侧发送组呼反馈应答信息。
进一步地，上述步骤5中，在释放空中接口资源时，根据业务需要保留的其它接口资源，其至少包括Iu(RNC与CN之间的逻辑接口)接口资源和Iub(RNC和Node B之间的逻辑接口)接口资源，以使得有新的组呼UE漫游到该小区时不必重新建立上述的其它接口资源。
进一步地，上述组呼业务信道为上下行信道；上述组呼消息至少包括组呼标识和用户标识；以及上述组呼广播消息中具有与组呼广播指示信息和组呼广播反馈信息对应的组呼指示标识和是否反馈标识。
综上所述，采用本发明的组呼快速建立方法，其优点在于1、对于被叫(听者)UE，由于网络侧在该组呼对应的所有小区建立组呼业务信道，UE进入组呼时间短；2、被叫(听者)UE可以根据其等级和网络侧是否需要反馈等信息，确定是否进行反馈，对上行共享信道占用不大；3、网络侧根据被叫(听者)UE激活情况，确定小区是否激活，如果组呼所在小区没有激活，则释放该小区的组呼业务信道、空口资源，有利于网络侧对无线资源进行动态管理，有效节约空口资源；4、采用集群组呼指示信道，有利于UE端节省功耗；5、级别高的被叫(听者)UE(重点UE)，不受激活状态的影响，加强了对高级UE的管理。
下面结合附图，对本发明的具体实施作进一步的详细说明。对于熟悉本技术领域的人员而言，从对本发明方法的详细说明中，本发明的上述和其他目的、特征和优点将显而易见。
图1是本发明一较佳实施例的组呼发起流程示意图；图2是本发明一较佳实施例的组呼建立流程中网络侧空口资源管理示意图；图3是本发明一较佳实施例的组呼建立流程中被叫(听者)UE的流程图；图4是本发明一较佳实施例的组呼广播消息结构示意图；图5是本发明一较佳实施例的被叫(听者)UE发送通过上行共享信道发送反馈信息的过程示意图；图6是本发明一较佳实施例的呼叫快速建立方法总体流程图。
具体实施例方式
在TD-SCDMA中，除了Uu口外，UE在其他接口永远在线，而对于Uu口，在建立组呼初期，无论该小区是否有UE，并利用空口资源在每个合法小区分配对应该组呼的组呼业务信道，其为一对上下行信道。当该小区有UE进入集群业务时，采用竞争的方式上报UE接入信息，如果网络侧在规定的时间内没有收到UE上报接入信息(即反馈应答信息)，则认为某个小区没有UE，如果这个小区没有UE，则删除对应的上下行信道。
下面结合附图，详细说明本发明的组呼快速建立方法。
图1是组呼发起流程示意图，在图1中，主叫UE发起组呼，并携带组呼信息，其至少包括组呼标识(组呼ID)和用户标识(用户ID)。当网络侧接收到该组呼信息后，通过组呼ID和用户ID判断主叫UE发起组呼的合法性，如果合法，则在对应的所有合法小区内发起组呼广播消息，并激活组呼广播消息中的组呼广播指示信息和组呼广播反馈信息，即将上述二者对应的组呼指示标识和是否反馈标识激活(参见图4)，对所有合法的小区配置组呼业务信道，同时启动定时器Timer。被叫(听者)UE在监听到组呼广播消息后，对广播消息进行识别，如果是应对该UE的组呼，则转入组呼业务信道进行组呼接听业务，并根据是否反馈标识状态，通过竞争方式或根据被叫(听者)UE的级别确定是否发送组呼反馈应答信息(其详细过程请见下文的叙述)。
图2是组呼建立流程中网络侧对空口资源管理流程图，其流程说明如下主叫UE将组呼ID和用户ID发送给网络侧(为了表述简化，这里的网络侧是统指Node B以上，包括RNC以及组呼调度服务器等等)，网络侧对上述组呼ID和用户ID进行分析后确认该主叫UE是合法的，则向该组呼对应的所有合法小区发送组呼广播消息，并将包含于该消息中的组呼指示标识和是否反馈标识激活，同时启动定时器Timer。对于不合法的主叫UE，如图6第二步所示，终止本次组呼。
当网络侧在指定的时间内收到某个小区对应该组呼的被叫UE响应组呼广播指示信息并发回组呼反馈应答信息，则确认该小区为激活小区，将分配的组呼业务信道资源设置为激活状态，同时修改是否反馈标识，将其置为非激活，以避免该组呼在该小区的其他UE再次发送组呼反馈应答信息，以节约共享资源；如果网络侧在指定的时间内没有收到组呼小区的组呼反馈应答信息，则认为该小区没有对应该组呼的UE，将该小区的这次组呼标识为等待激活状态，并释放空口资源，但保留其他接口，如Iu、Iub口的资源，直到本次组呼结束，其目的是为了在有新的组呼UE漫游到该小区时，不用在重新建立Iu、Iub口资源。
图3是组呼建立流程中被叫(听者)UE的流程图，其流程说明如下被叫(听者)UE周期性的监听组呼广播指示信息，如果发现对应的组呼广播指示信息为激活，则接听组呼广播消息，得到组呼业务所在的信道，进行组呼下行接听业务；其次，被叫(听者)UE监听组呼广播反馈信息，如果组呼广播反馈信息为激活状态，说明在网络侧暂时没有被叫(听者)UE激活该小区，需要被叫(听者)UE激活该小区，此时该小区内的多个被叫(听者)UE通过竞争方式(例如是根据被叫(听者)UE的级别，或根据其它业务需要或特点而设定的竞争规则进行竞争)决定其中的一个UE得到上行共享信道，并通过上行共享信道向网络侧发送组呼反馈应答信息。网络侧收到该组呼反馈应答信息后，将保持该小区的对应组呼业务信道资源；如果被叫(听者)UE监听到组呼广播反馈消息为非激活状态，则说明网络侧已经将该小区的对应组呼业务信道资源设置为激活状态，不需要其它被叫(听者)UE再次通过上行共享信道发送组呼反馈应答信息，来激活该小区了。
但是，进一步地，可以根据被叫(听者)UE的级别确定是否需要发送组呼反馈应答信息。例如，若被叫(听者)UE设定的组呼级别比较高，即在组呼中是高级别成员，则根据网络侧需要，需要向网络侧发送组呼反馈应答信息，亦即此时不管组呼广播反馈信息是否被激活，都需要向网络侧发送组呼反馈应答信息，其目的是确保网络侧知道该高级别UE已经接入，已进入组呼业务，以便于用户位置管理等。
图4为组呼广播消息结构示意图，该消息中包括了组呼指示标识和是否反馈标识。组呼指示标识用于标识该组呼是否激活，被叫(听者)UE只需要监听组呼指示标识，就可以知道是否需要加入组呼；是否反馈标识，也就是反馈激活标识，其作用是，为了避免过多的被叫(听者)UE占用上行共享信道，造成上行共享信道资源紧张，当网络侧得到第一个UE从某个小区发回的组呼反馈应答信息后，修改该标识位，设置其状态为非激活状态，其他被叫(听者)UE监听到该信息后，只需要监听组呼广播信道，便可进入组呼业务，而不在需要再向网络侧发送组呼反馈应答信息。
图5为被叫(听者)UE发送通过上行共享信道发送组呼反馈应答信息的过程示意图。当被叫(听者)UE检测到是否反馈标识为激活状态后，确定需要发送组呼反馈应答信息，则首先进行上行导频同步，网络侧正确检测到上行导频同步后，通过FPACH对其进行应答，被叫(听者)UE在对应的信道上接听到对应的FPACH后，通过RACH发送上行组呼反馈应答信息，网络侧收到该信息后，将对应该UE的组呼小区标识为激活小区。
参见图6，对本发明一较佳实施例的组呼快速建立方法的整个实施流程进行说明如下
步骤1，主叫UE发起组呼，发起信息包括组呼ID、用户ID等；步骤2，网络侧分析主叫UE发来的组呼ID和用户ID，判断主叫UE的合法性，如果主叫UE用户合法，且组呼也合法，则向该组呼对应的所有合法小区(不管该小区是否有被叫(听者)UE)发起组呼广播消息，并建立组呼业务信道；如果主叫UE不合法，则终止本次呼叫，发送组呼广播信息为未激活的组呼广播消息；步骤3，被叫(听者)UE周期性监听组呼广播指示信息，如果该信息为激活，如为“1”，则接收对应的组呼广播信息，通过组呼广播信息，转入对应的组呼业务信道，进入组呼接听状态；反之，如果该信息为非激活状态，如为“0”，则不接收对应的组呼广播信息，保留UE原有状态，继续进行周期性的组呼监听；步骤4，被叫(听者)UE检测组呼广播反馈信息，也就是“是否反馈标识”，如果该标识为激活状态，如为“1”，则进行步骤5；如果该标识为非激活状态，如为“0”，则进行步骤6；步骤5，通过竞争方式决定多个被叫(听者)UE中的一个通过上行共享信道向网络侧发送组呼反馈应答信息，以使网络侧激活该小区对应的组呼信道，例如是，同小区下的同组被叫UE，选择该组对应的一个上行导频码进行接入，当已经有一个被叫UE用该上行导频码成功接入并对组呼发出组呼反馈应答信息后，本组其他被叫UE在本次组呼内再选该上行导频码发起接入，NodeB侧将认为第二次的上行导频码无效；进行如前所述的网络侧的对组呼反馈应答信息等的管理步骤7；步骤6，根据听者UE的级别，确定是否通过上行共享信道发送组呼反馈应答信息；对于级别较高的被叫(听者)UE，例如在系统中将被叫(听者)UE从高向低分为A、B、C，3个级别，如果某个重点UE是级别A，则需要向网络侧发送反馈信息，此时即使出现步骤6的情况，即“是否反馈标识”为非激活状态，如为“0”，依然需要向网络侧发送反馈信息，其目的是使网络侧知道该重点UE是否进入组呼，以利于网络层对重点UE的管理；进行步骤8；
步骤7，网络侧判断是否在指定时间内接收到组呼反馈应答信息，若是，则激活该用户设备所在小区的组呼业务信道，并将组呼广播反馈信息修改为非激活，进行步骤8；若否，则将该小区的本次组呼标识为等待激活状态，释放空中接口资源；步骤8，在所有被叫(听者)UE进入组呼状态后，需要将其状态进行修改，标识为组呼状态，以利于对被叫(听者)UE的集群状态管理。
以上详细说明了本发明的实施方式，但这只是为了便于理解而举的形象化的实例，不应被视为是对本发明范围的限制。同样，任何所属技术领域的普通专业人员均可根据本发明的技术方案及其较佳实施例的描述，做出各种可能的等同改变或替换，但所有这些改变或替换都应属于本发明的权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种TD-SCDMA集群通信系统的呼叫快速建立方法，包括步骤1，主叫用户设备发起组呼，并发送组呼信息；步骤2，网络侧接收并根据上述组呼信息判断主叫用户设备发起的组呼是否合法，若不合法，则终止本次组呼；若合法，则利用空中接口资源为每个合法小区建立组呼业务信道，并向该组呼对应的所有小区发起组呼广播消息，其至少包括组呼广播指示信息和组呼广播反馈信息；步骤3，被叫用户设备周期性监听并判断组呼广播指示信息是否激活，若该信息为非激活，则不接收对应的组呼广播消息并继续进行周期性的组呼监听；若该信息为激活，则进行步骤4；步骤4，被叫用户设备接收对应的组呼广播消息，并进入组呼业务接听状态；以及被叫用户设备检测并判断组呼广播反馈信息是否为激活，若该信息为激活，则进行步骤5；若该信息为非激活，则进行步骤6；步骤5，通过竞争方式决定同一小区的多个被叫用户设备中的一个被叫用户设备发送组呼反馈应答信息，进行步骤7；步骤6，被叫用户设备不发送组呼反馈应答信息，进行步骤8；或根据被叫用户的级别确定是否发送组呼反馈应答信息，进行步骤8；步骤7，网络侧判断是否在指定时间内接收到上述组呼反馈应答信息，若是，则激活该用户设备所在小区的组呼业务信道，并将组呼广播反馈信息修改为非激活，进行步骤8；若否，则将该小区的本次组呼标识为等待激活状态，释放空中接口资源；步骤8，在所有被叫用户设备进入组呼状态后均标识为组呼状态，完成呼叫建立。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是上述组呼信息包括组呼标识和用户标识。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征是上述步骤2中，终止本次组呼后，进一步设置上述组呼广播消息中的组呼广播指示信息和组呼广播反馈信息为非激活状态。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征是上述的指定时间是通过网络侧的定时器设定，且为在步骤2中发起组呼广播消息的同时启动定时器，而在步骤7中收到组呼反馈应答信息后终止定时器计时。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征是上述步骤5中所述的竞争方式是指同小区下的同组被叫用户设备，选择该组对应的一个上行导频码进行接入，当已经有一个被叫用户设备用该上行导频码成功接入并对组呼发出反馈应答信息后，本组其他被叫用户设备在本次组呼内再选该上行导频码发起接入，NodeB侧将认为第二次的上行导频码无效。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征是上述步骤5中，被叫用户设备发送反馈应答信息包括以下步骤需要发送组呼反馈应答信息的被叫用户设备进行上行导频同步；网络侧检测上述上行导频同步后，通过快速物理接入信道对其应答；被叫用户设备接听上述快速物理接入信道后，通过随机接入信道向网络侧发送组呼反馈应答信息。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征是上述步骤5中，在释放空中接口资源时，根据业务需要保留的其它接口资源，至少包括Iu接口资源和Iub接口资源。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征是上述组呼业务信道为上下行信道；上述组呼消息至少包括组呼标识和用户标识；以及上述组呼广播消息中具有与组呼广播指示信息和组呼广播反馈信息对应的组呼指示标识和是否反馈标识。
全文摘要
一种TD－SCDMA集群通信系统的呼叫快速建立方法，采用动态分配和竞争的方式进行组呼的快速建立。在组呼发起的初期，网络侧对所有合法的小区建立组呼业务信道并发起组呼广播消息；被叫UE可以根据其等级和网络侧是否需要反馈信息，决定是否发送反馈应答信息；对于没有激活的小区，释放该小区的组呼业务信道、空口资源。采用本发明的呼叫快速建立方法，被叫UE进入呼叫时间短，有利于网络侧对无线资源进行动态管理，有效节约空口资源，节省被叫UE端功耗，以及加强对级别高的重点被叫UE的管理。
文档编号H04J13/00GK101080046SQ200610081549
公开日2007年11月28日 申请日期2006年5月26日 优先权日2006年5月26日
发明者刘虎, 张银成, 黄敏, 马志锋 申请人:中兴通讯股份有限公司