一种通信系统组网的方法及网络架构与流程

本公开涉及移动通信应用技术领域，特别涉及一种通信系统组网的方法及网络架构。

背景技术：

目前，随着日益增长的多媒体应用需求，lte(longtermevolution，长期演进)技术框架下的embms(evolvedmultimediabroadcastmulticastservice，增强多媒体广播多播业务)业务正日益显露出其特有的应用价值；该系统在lte架构的基础上通过新增多播功能单元，图1是embms的系统架构，其中bmsc(broadcastmulticastservicecenter，广播组播业务中心)负责embms用户业务的提供和传递；负责向请求加入embms业务的用户授权，并在移动网络中发起embms承载业务；mbms-gw(mbmsgateway，mbms网关)：将mbms数据使用ip多播的方式发送给每个enodeb，为要加入并接收embms数据的enodeb分配一个ip多播地址，通过mme(mobilitymanagemententity，移动管理实体)将embms会话控制信令发送给enodeb，进行embms会话管理；mce(multi-cell/multicastcoordinationentity，多小区/多播协调实体)负责给embms传输分配时频资源，完成空口的调度以及embms会话管理和无线配置(时频资源、调制编码方式)等。

gcse(groupcommunicationsystemenabler，lte组通信业务)是3gpp(3rdgenerationpartnershipproject，第三代合作伙伴计划)组织提出的一种支持组通信/集群通信的技术架构，图2是其架构组成，gcse的核心思想是利用lte成熟的embms架构做业务承载，通过独立的业务服务器gcseas(gcseapplicationserver，gcse应用服务器)与驻留在终端上的客户端gcseclient(客户端)协助完成各种业务应用，gcse实现了应用同承载的分离，便于系统升级与业务扩展；

gcse实现的组通信/集群通信是公共安全领域或者说专网领域常见的业务类型，目前随着各行业的逐渐细化及行业对网络安全的特殊要求，通信专网已越来越普遍，特别像轨道交通，铁路，公安、政务等领域基本都是实现的专网通信，但是，若系统中的任意节点出现故障时，就会造成组通信/集群通信的不可用。

技术实现要素：

根据本公开实施例提供的方案解决的技术问题是系统中的任意节点出现故障时，就会造成组通信/集群通信的不可用。

根据本公开实施例提供的一种通信系统组网的方法，包括：

构建基于gcse架构的第一gcse通信系统；

构建基于gcse架构的第二gcse通信系统；

将所述第一gcse通信系统的各网元与所述第二gcse通信系统的各网元按照gcse架构的网元顺序进行交叉连接，形成所述第一gcse通信系统为主gcse通信系统、所述第二gcse通信系统为备gcse通信系统的gcse可靠通信系统。

优选地，所述将所述第一gcse通信系统的各网元与所述第二gcse通信系统的各网元按照gcse架构的网元顺序进行交叉连接包括：

将所述第一gcse通信系统当前网元的输出接口分别与其下游网元的输入接口和所述第二gcse通信系统中相同下游网元的输入接口进行连接；

将所述第二gcse通信系统当前网元的输出接口分别与其下游网元的输入接口和所述第一gcse通信系统中相同下游网元的输入接口进行连接。

优选地，所述将所述第一gcse通信系统当前网元的输出接口分别与其下游网元的输入接口和所述第二gcse通信系统中相同下游网元的输入接口进行连接包括：

将所述第一gcse通信系统gcseas的输出接口分别与bmsc的输入接口和所述第二gcse通信系统中bmsc的输入接口进行连接；

将所述第一gcse通信系统bmsc的输出接口分别与mbms-gw的输入接口和所述第二gcse通信系统中mbms-gw的输入接口进行连接；

将所述第一gcse通信系统mbms-gw的输出接口分别与mme的输入接口和所述第二gcse通信系统中mme的输入接口进行连接；

将所述第一gcse通信系统mme的输出接口分别与mce的输入接口和所述第二gcse通信系统中mce的输入接口进行连接；

将所述第一gcse通信系统mce的输出/输出接口分别与enodeb的输入/输出接口和所述第二gcse通信系统中enodeb的输入/输出接口进行连接。

优选地，所述将所述第二gcse通信系统当前网元的输出接口分别与其下游网元的输入接口和所述第一gcse通信系统中相同下游网元的输入接口进行连接包括：

将所述第二gcse通信系统gcseas的输出接口分别与bmsc的输入接口和所述第一gcse通信系统中bmsc的输入接口进行连接；

将所述第二gcse通信系统bmsc的输出接口分别与mbms-gw的输入接口和所述第一gcse通信系统中mbms-gw的输入接口进行连接；

将所述第二gcse通信系统mbms-gw的输出接口分别与mme的输入接口和所述第一gcse通信系统中mme的输入接口进行连接；

将所述第二gcse通信系统mme的输出接口分别与mce的输入接口和所述第一gcse通信系统中mce的输入接口进行连接；

将所述第二gcse通信系统mce的输出/输出接口分别与enodeb的输入/输出接口和所述第一gcse通信系统中enodeb的输入/输出接口进行连接；

其中，所述第一gcse通信系统中enodeb和所述第二gcse通信系统中enodeb位于相同的地理位置，且配置的射频频段不同。

根据本公开实施例提供的一种通信系统组网的网络架构，包括：

第一gcse通信系统模块，用于构建基于gcse架构的第一gcse通信系统；

第二gcse通信系统模块，用于构建基于gcse架构的第二gcse通信系统；

gcse通信系统模块，用于将所述第一gcse通信系统的各网元与所述第二gcse通信系统的各网元按照gcse架构的网元顺序进行交叉连接，形成所述第一gcse通信系统为主gcse通信系统、所述第二gcse通信系统为备gcse通信系统的gcse可靠通信系统。

优选地，所述gcse通信系统模块包括：

第一连接单元，用于将所述第一gcse通信系统当前网元的输出接口分别与其下游网元的输入接口和所述第二gcse通信系统中相同下游网元的输入接口进行连接；

第二连接单元，用于将所述第二gcse通信系统当前网元的输出接口分别与其下游网元的输入接口和所述第一gcse通信系统中相同下游网元的输入接口进行连接；

形成gcse可靠通信系统单元，用于根据所述第一连接单元和所述第二连接单元输出的连接关系，形成所述第一gcse通信系统为主gcse通信系统、所述第二gcse通信系统为备gcse通信系统的gcse可靠通信系统。

优选地，所述第一连接单元包括：

将所述第一gcse通信系统gcseas的输出接口分别与bmsc的输入接口和所述第二gcse通信系统中bmsc的输入接口进行连接；

将所述第一gcse通信系统bmsc的输出接口分别与mbms-gw的输入接口和所述第二gcse通信系统中mbms-gw的输入接口进行连接；

将所述第一gcse通信系统mbms-gw的输出接口分别与mme的输入接口和所述第二gcse通信系统中mme的输入接口进行连接；

将所述第一gcse通信系统mme的输出接口分别与mce的输入接口和所述第二gcse通信系统中mce的输入接口进行连接；

将所述第一gcse通信系统mce的输出/输出接口分别与enodeb的输入/输出接口和所述第二gcse通信系统中enodeb的输入/输出接口进行连接。

优选地，所述第二连接单元包括：

将所述第二gcse通信系统gcseas的输出接口分别与bmsc的输入接口和所述第一gcse通信系统中bmsc的输入接口进行连接；

将所述第二gcse通信系统bmsc的输出接口分别与mbms-gw的输入接口和所述第一gcse通信系统中mbms-gw的输入接口进行连接；

将所述第二gcse通信系统mbms-gw的输出接口分别与mme的输入接口和所述第一gcse通信系统中mme的输入接口进行连接；

将所述第二gcse通信系统mme的输出接口分别与mce的输入接口和所述第一gcse通信系统中mce的输入接口进行连接；

将所述第二gcse通信系统mce的输出/输出接口分别与enodeb的输入/输出接口和所述第一gcse通信系统中enodeb的输入/输出接口进行连接；

其中，所述第一gcse通信系统中enodeb和所述第二gcse通信系统中enodeb位于相同的地理位置，且配置的射频频段不同。

根据本公开实施例提供的一种通信系统组网的设备，所述设备包括：处理器，以及与所述处理器耦接的存储器；所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的通信系统组网的程序，所述通信系统组网的程序被所述处理器执行时实现包括：

构建基于gcse架构的第一gcse通信系统；

构建基于gcse架构的第二gcse通信系统；

将所述第一gcse通信系统的各网元与所述第二gcse通信系统的各网元按照gcse架构的网元顺序进行交叉连接，形成所述第一gcse通信系统为主gcse通信系统、所述第二gcse通信系统为备gcse通信系统的gcse可靠通信系统。

根据本公开实施例提供的一种计算机存储介质，存储有通信系统组网的程序，所述通信系统组网的程序被处理器执行时实现包括：

构建基于gcse架构的第一gcse通信系统；

构建基于gcse架构的第二gcse通信系统；

将所述第一gcse通信系统的各网元与所述第二gcse通信系统的各网元按照gcse架构的网元顺序进行交叉连接，形成所述第一gcse通信系统为主gcse通信系统、所述第二gcse通信系统为备gcse通信系统的gcse可靠通信系统。

根据本公开实施例提供的方案，可以避免系统中任意节点故障的情况下造成组通信/集群通信不可用，极大得提高系统的可靠性。

附图说明

图1是现有技术提供的embms系统架构图；

图2是现有技术提供的gcse的系统架构图；

图3是本公开实施例提供的一种通信系统组网的方法流程图；

图4是本公开实施例提供的一种通信系统组网的网络架构示意图；

图5是本公开实施例提供的可靠性组网系统一架构图；

图6是本公开实施例提供的可靠性组网系统二架构图。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的优选实施例进行详细说明，应当理解，以下所说明的优选实施例仅用于说明和解释本公开，并不用于限定本公开。

图3是本公开实施例提供的一种通信系统组网的方法流程图，如图3所示，包括：

步骤s301：构建基于gcse架构的第一gcse通信系统；

步骤s302：构建基于gcse架构的第二gcse通信系统；

步骤s303：将所述第一gcse通信系统的各网元与所述第二gcse通信系统的各网元按照gcse架构的网元顺序进行交叉连接，形成所述第一gcse通信系统为主gcse通信系统、所述第二gcse通信系统为备gcse通信系统的gcse可靠通信系统。

其中，所述将所述第一gcse通信系统的各网元与所述第二gcse通信系统的各网元按照gcse架构的网元顺序进行交叉连接包括：将所述第一gcse通信系统当前网元的输出接口分别与其下游网元的输入接口和所述第二gcse通信系统中相同下游网元的输入接口进行连接；将所述第二gcse通信系统当前网元的输出接口分别与其下游网元的输入接口和所述第一gcse通信系统中相同下游网元的输入接口进行连接。

具体得说，所述将所述第一gcse通信系统当前网元的输出接口分别与其下游网元的输入接口和所述第二gcse通信系统中相同下游网元的输入接口进行连接包括：将所述第一gcse通信系统gcseas的输出接口分别与bmsc的输入接口和所述第二gcse通信系统中bmsc的输入接口进行连接；将所述第一gcse通信系统bmsc的输出接口分别与mbms-gw的输入接口和所述第二gcse通信系统中mbms-gw的输入接口进行连接；将所述第一gcse通信系统mbms-gw的输出接口分别与mme的输入接口和所述第二gcse通信系统中mme的输入接口进行连接；将所述第一gcse通信系统mme的输出接口分别与mce的输入接口和所述第二gcse通信系统中mce的输入接口进行连接；将所述第一gcse通信系统mce的输出/输出接口分别与enodeb的输入/输出接口和所述第二gcse通信系统中enodeb的输入/输出接口进行连接。

具体得说，所述将所述第二gcse通信系统当前网元的输出接口分别与其下游网元的输入接口和所述第一gcse通信系统中相同下游网元的输入接口进行连接包括：将所述第二gcse通信系统gcseas的输出接口分别与bmsc的输入接口和所述第一gcse通信系统中bmsc的输入接口进行连接；将所述第二gcse通信系统bmsc的输出接口分别与mbms-gw的输入接口和所述第一gcse通信系统中mbms-gw的输入接口进行连接；将所述第二gcse通信系统mbms-gw的输出接口分别与mme的输入接口和所述第一gcse通信系统中mme的输入接口进行连接；将所述第二gcse通信系统mme的输出接口分别与mce的输入接口和所述第一gcse通信系统中mce的输入接口进行连接；将所述第二gcse通信系统mce的输出/输出接口分别与enodeb的输入/输出接口和所述第一gcse通信系统中enodeb的输入/输出接口进行连接；其中，所述第一gcse通信系统中enodeb和所述第二gcse通信系统中enodeb位于相同的地理位置，且配置的射频频段不同。

图4是本公开实施例提供的一种通信系统组网的网络架构示意图，如图4所示，包括：第一gcse通信系统模块401，用于构建基于gcse架构的第一gcse通信系统；第二gcse通信系统模块402，用于构建基于gcse架构的第二gcse通信系统；gcse通信系统模块403，用于将所述第一gcse通信系统的各网元与所述第二gcse通信系统的各网元按照gcse架构的网元顺序进行交叉连接，形成所述第一gcse通信系统为主gcse通信系统、所述第二gcse通信系统为备gcse通信系统的gcse可靠通信系统。

其中，所述gcse通信系统模块403包括：第一连接单元，用于将所述第一gcse通信系统当前网元的输出接口分别与其下游网元的输入接口和所述第二gcse通信系统中相同下游网元的输入接口进行连接；第二连接单元，用于将所述第二gcse通信系统当前网元的输出接口分别与其下游网元的输入接口和所述第一gcse通信系统中相同下游网元的输入接口进行连接；形成gcse可靠通信系统单元，用于根据所述第一连接单元和所述第二连接单元输出的连接关系，形成所述第一gcse通信系统为主gcse通信系统、所述第二gcse通信系统为备gcse通信系统的gcse可靠通信系统。

具体地说，所述第一连接单元包括：将所述第一gcse通信系统gcseas的输出接口分别与bmsc的输入接口和所述第二gcse通信系统中bmsc的输入接口进行连接；将所述第一gcse通信系统bmsc的输出接口分别与mbms-gw的输入接口和所述第二gcse通信系统中mbms-gw的输入接口进行连接；将所述第一gcse通信系统mbms-gw的输出接口分别与mme的输入接口和所述第二gcse通信系统中mme的输入接口进行连接；将所述第一gcse通信系统mme的输出接口分别与mce的输入接口和所述第二gcse通信系统中mce的输入接口进行连接；将所述第一gcse通信系统mce的输出/输出接口分别与enodeb的输入/输出接口和所述第二gcse通信系统中enodeb的输入/输出接口进行连接。

具体地说，所述第二连接单元包括：将所述第二gcse通信系统gcseas的输出接口分别与bmsc的输入接口和所述第一gcse通信系统中bmsc的输入接口进行连接；将所述第二gcse通信系统bmsc的输出接口分别与mbms-gw的输入接口和所述第一gcse通信系统中mbms-gw的输入接口进行连接；将所述第二gcse通信系统mbms-gw的输出接口分别与mme的输入接口和所述第一gcse通信系统中mme的输入接口进行连接；将所述第二gcse通信系统mme的输出接口分别与mce的输入接口和所述第一gcse通信系统中mce的输入接口进行连接；将所述第二gcse通信系统mce的输出/输出接口分别与enodeb的输入/输出接口和所述第一gcse通信系统中enodeb的输入/输出接口进行连接；其中，所述第一gcse通信系统中enodeb和所述第二gcse通信系统中enodeb位于相同的地理位置，且配置的射频频段不同。

本公开实施例提供的一种通信系统组网的设备，所述设备包括：处理器，以及与所述处理器耦接的存储器；所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的通信系统组网的程序，所述通信系统组网的程序被所述处理器执行时实现包括：

构建基于gcse架构的第一gcse通信系统；

构建基于gcse架构的第二gcse通信系统；

将所述第一gcse通信系统的各网元与所述第二gcse通信系统的各网元按照gcse架构的网元顺序进行交叉连接，形成所述第一gcse通信系统为主gcse通信系统、所述第二gcse通信系统为备gcse通信系统的gcse可靠通信系统。

本公开实施例提供的一种计算机存储介质，存储有通信系统组网的程序，所述通信系统组网的程序被处理器执行时实现包括：

构建基于gcse架构的第一gcse通信系统；

构建基于gcse架构的第二gcse通信系统；

将所述第一gcse通信系统的各网元与所述第二gcse通信系统的各网元按照gcse架构的网元顺序进行交叉连接，形成所述第一gcse通信系统为主gcse通信系统、所述第二gcse通信系统为备gcse通信系统的gcse可靠通信系统。

图5是本公开实施例提供的可靠性组网系统一架构图，如图5所示，包括：两组完整的基于gcse架构的通信系统，每组基于gcse架构的通信系统包括enodeb、epc(evolvedpacketcore，演进分组核心网)以及gcseas；其中，epc不仅包括传统核心网功能单元，mme、sgw(servicegateway，服务网关)、pgw(packetdatagateway，分组数据网关)，同时还包括mce、mbms-gw以及bmsc。

组1中的gcseas同时连接组1中的bmsc与组2中的bmsc，接口为标准mb2接口；

组1中的bmsc同时连接组1中的mbms-gw与组2中的mbms-gw，接口为标准sg-imb接口；

组1中的mbms-gw同时连接组1的mme与组2中的mme，接口为标准sm接口；

组1中的mme同时连接组1中的mce与组2中的mce，接口为标准m3接口；

组1中的mce同时连接组1中的enodeb与组2中的enodeb，接口为标准m2接口；

组1中的enodeb同时连接组1中的mce与组2中的mce，接口为标准m2接口。

其中，以上组1中的mce同组1中enodeb的连接与组1中enodeb同组1中的mce的连接视同一连接。

组2中的gcseas同时连接组2中的bmse与组1中的bmsc，接口为标准mb2接口；

组2中的bmsc同时连接组2中的mbms-gw与组1中的mbms-gw，接口为标准sg-imb接口；

组2中的mbms-gw同时连接组2的mme与组1中的mme，接口为标准sm接口；

组2中的mme同时连接组2中的mce与组1中的mce，接口为标准m3接口；

组2中的mce同时连接组2中的enodeb与组1中的enodeb，接口为标准m2接口；

组2中的enodeb同时连接组2中的mce与组1中的mce，接口为标准m2接口；

其中，以上组2中的mce同组2中enodeb的连接与组2中enodeb同组2中的mce的连接视同一连接。

如图5所示，同组中的网元间连接用实线表示，不同组网元间连接用虚线表示。

其中，两组系统中的核心网设备与gcseas设备位于不同的地理位置，两组系统中的enodeb设备位于相同的地理位置，且两组系统的enodeb工作在不同的射频频段。

在可靠组网的基础上，还包括如下过程：

发明过程一：业务总体流程

步骤一：gcseas接收终端请求或者自身条件触发，发起业务流程，业务流程消息优先发送至本组中的bmsc单元；

步骤二：bmsc单元在发送消息时，优先将消息发送至本组中的mbms-gw单元；

步骤三：mbms-gw单元在发送消息时，将消息同时发送给组1与组2中的mme单元；

步骤四：mme单元在发送消息时，将消息同时发送给组1与组2中的mce单元；

步骤四：mce单元接收到来自两个mme的业务消息后，根据消息中的业务相关关键字识别其中一个消息为重复消息，采取将重复消息丢弃处理；同时mce单元在发送消息时，将消息同时发送给组1与组2中的enodeb单元；

步骤五：enodeb单元接收到来自两个mce的业务消息后，根据消息中的业务相关关键字识别其中一个消息为重复消息，采取将重复消息丢弃处理。

在图5的组网结构中，上级网元同时向两个组内的下级网元发送消息的关系用粗线条表示。

发明过程二：某单元故障时的业务流程

情形一：本组内bmsc故障或不可达时，gcseas将业务消息发送至对端组内bmsc；

情形二：本组内mbms-gw故障或不可达时，bmsc将业务消息发送至对端组内mbms-gw；

情形三：两个系统内的任一mme故障或者不可达，按发明过程一的流程，业务不受影响；

情形四：两个系统内的任一mce故障或者不可达，按照发明过程一的流程，业务不受影响；

情形五：两个系统内的任一enodeb故障，系统无线切换到异频点工作，按照发明过程一的流程，业务不受影响。

mcpttserver(missioncriticalpushtotalkserver，任务关键推送服务器)是gcse架构在专网应用中gcseas的一种实施实体，它基于lteembms承载网络完成专网集群语音业务，具体功能包括集群用户组管理、组播业务管理、广播业务管理、发言权控制等；易于理解地，mcpttserver是gcseas的一种具体实施例，gcseas包括但不限于mcpttserver。

图6是本公开实施例提供的可靠性组网系统二架构图，如图6所示，a网与b网是两张完全同构的通信网络，对于每张通信网络，mcpttserver通过mb2接口同bmsc相连；bmsc通过sg-imb接口同mbms-gw相连；mbms-gw通过sm接口同mme相连；mme通过m3接口同mce相连；mce同m2接口同enodeb相连；同时enodeb通过m1接口同mbms-gw相连；

a网的mcpttserver同b网的bmsc通过mb2接口相连；

a网的bmsc同b网的mbms-gw通过sg-imb接口相连；

a网的mbms-gw同b网的mme通过sm接口相连；

a网的mme同b网的mce通过m3接口相连；

a网的mce同b网的enodeb通过m2接口相连；

b网的mcpttserver同a网的bmsc通过mb2接口相连；

b网的bmsc同a网的mbms-gw通过sg-imb接口相连；

b网的mbms-gw同a网的mme通过sm接口相连；

b网的mme同a网的mce通过m3接口相连；

b网的mce同a网的enodeb通过m2接口相连。

a网与b网的主设备位于不同的操作维护中心，包括核心网设备与mcptt设备；a网与b网的enodeb位于相同的站点地址，a网配置为5m频段，b网配置为10m频段。

a网上承载mcptt语音以及列控数据，b网上承载mcptt语音、列控数据以及cctv(closecircuittelevision，闭路电视系统)，pis(passengerinformationsystem，旅客信息服务系统)业务等用户相关业务。

具体实施例过程：mcptt语音业务流程

步骤1：a网mcpttserver同a网用户终端mcpttclient完成登陆及鉴权操作后，a网mcpttserver受终端触发发起语音业务；

步骤2：a网mcpttserver发送承载建立请求至a网bmsc单元，消息按照协议要求携带tmgi(temporarymobilegroupidentity，临时移动组标识)、qos(qualityofservice，服务质量)、servicearea和starttime；

步骤3：a网bmsc收到承载建立请求后，按照既有流程在a网中建立多播业务承载(承载路径bmsc->mbms-gw->enodeb)；

步骤4：a网mcptt发送业务请求至a网bmsc；

步骤5：a网bmsc发送业务请求至a网mbms-gw；

步骤6：a网mbms-gw发送业务请求同时至a网mme与b网mme；

步骤7：a网与b网的mme分别接收到两条带有相同业务tmgi的业务建立请求，对后接收的一条做丢弃处理；

步骤8：a网mme与b网mme同时向其下连接的mce发送业务请求消息；

步骤9：a网与b网的mce分别接收到两条带有相同业务tmgi的业务建立请求，对后接收的一条做丢弃处理；

步骤10：a网与b网的mce分别解析业务建立请求消息，识别目标enodeb为a网enodeb，随将向a网enodeb发送业务建立请求消息；

步骤11：a网enodeb接收到来自两个mce的业务消息后，根据消息中的业务相关关键字tmgi识别其中一个消息为重复消息，采取将重复消息丢弃处理，并依据消息内容建立空口承载并开始业务。

根据本公开实施例提供的方案，可以实现两组系统节点间的无障碍备份，最终业务流程可以跨系统完成，比如当组1中的mbms-gw与mme故障的时候，系统的业务流程就是：组1gcseas-->组1bmsc-->组2mbms-gw--->组2mme-->组1mce-->组1enodeb，因此，采用本公开，一个完整的业务流程不再局限于单一的一组通信系统内部，两组通信系统的单元设备互为备份关系，极大的提高整体系统的可靠性。

尽管上文对本公开进行了详细说明，但是本公开不限于此，本技术领域技术人员可以根据本公开的原理进行各种修改。因此，凡按照本公开原理所作的修改，都应当理解为落入本公开的保护范围。