專利名稱：基于td-lte的寬帶多媒體集群系統及該系統多調度臺分級式調度的實現方法
技術領域：
本發明涉及一種寬帶多媒體集群多調度臺分級式調度的實現方法。
背景技術：
隨著社會經濟的發展，特別是在公眾移動通信獲得飛速發展的同時，政府部門、企 事業單位等對具有團隊指揮調度功能的集群系統的需求愈加廣泛和迫切。集群系統廣泛 地應用在我國大型企事業集團、行政執法等行業中，為其生產指揮調度起到積極的保障作 用。雖然這些集群系統發揮了積極地作用，但是也存在很多弊端，主要表現在目前使用的集 群系統大多是模擬技術，模擬集群系統存在干擾大、盲區多、頻率有限等缺點。傳統數字集 群系統能很好地支持語音調度功能，但是在實際使用中也暴露出語音調度的低效率、容易 出差錯的缺陷。另外，對于現有的數字集群系統，我國擁有的核心技術有限，而一些主流的 集群系統的開放性有限，只由少數國外廠商掌握，這導致使用受限，設備價格居高不下等后 果。因此，開發具有我國自主知識產權的提供傳統語音業務的同時，還提供數據、圖像等多 媒體業務的寬帶集群通信系統迫在眉睫。

發明內容
本發明為了解決現有的數字集群技術存在的多調度臺硬件配置成本高、設置復 雜，多調度臺調度方式單一，不利于滿足不同行業的指揮調度需求的問題，提出一種基于 TD-LTE的寬帶多媒體集群系統及該系統多調度臺分級式調度的實現方法。基于TD-LTE的寬帶多媒體集群系統包括終端、寬帶無線接入子系統、網絡子系統 和操作維護子系統，所述終端包括手持移動臺、車載臺、固定臺、無線調度臺和至少一個DC 有線調度臺，所述寬帶無線接入子系統由至少兩個eNodeB演進型基站組成，每兩個eNodeB 演進型基站通過X2接口相連，每個eNodeB演進型基站中均集成了 RTDF無線集群調度功能 模塊，所述RTDF無線集群調度功能模塊，用于負責集群業務的集群處理，所述手持移動臺、 車載臺、固定臺和無線調度臺通過LTE-Uu接口接入寬帶無線接入子系統，所述網絡子系統 包括MME移動管理模塊、HSS歸屬域簽約服務器、TDS集群調度服務器和SGW服務網關，所述 HSS歸屬域簽約服務器集成了 TPF集群概要功能模塊，所述TPF集群概要功能模塊，用于存 儲和管理與集群業務相關的組用戶信息、用戶優先級、調度員列表信息，MME移動管理模塊 和SGW服務網關之間通過Sll接口相連，MME移動管理模塊與HSS歸屬域簽約服務器之間通 過S6a接口相連，MME移動管理模塊與TDS集群調度服務器之間通過Dl-MME接口相連，TDS 集群調度服務器與SGW服務網關之間通過Dl-U接口相連，TDS集群調度服務器與HSS歸屬 域簽約服務器通過D6a接口相連，所有DC有線調度臺均通過Du接口直接與TDS集群調度 服務器連接，所述eNodeB演進型基站與MME移動管理模塊之間通過Sl-MME接口相連，寬帶 無線接入子系統的操作維護端與操作維護子系統的第一操作維護端相連，網絡子系統的操 作維護端和操作維護子系統的第二操作維護端相連。
基于TD-LTE的寬帶多媒體集群系統多調度臺分級式調度的實現方法，其過程如 下DC有線調度臺的級別和權限設置保存在HSS歸屬域簽約服務器上，當DC有線調度 臺發起一次調度操作時，TDS集群調度服務器通過D6a接口獲取該DC有線調度臺在HSS歸 屬域簽約服務器上的信息，并通過獲得的信息判定該DC有線調度臺是否可以執行該次調 度操作，其判定準則為—.在調度操作中只有一個DC有線調度臺時，TDS集群調度服務器通過DC有線 調度臺的調度權限判斷是否允許該DC有線調度臺進行調度操作；二 .在調度操作中存在多個DC有線調度臺時，TDS集群調度服務器首先通過DC有 線調度臺的調度權限判斷是否允許該DC有線調度臺進行調度操作；在均具有調度權限時， TDS集群調度服務器執行級別最高的DC有線調度臺的調度操作；三.一項調度操作的發起者對該業務的基本需求有最終管理權；四.在針對同一調度操作時，最高級別的管理調度臺不能多于一臺，同時較高級 別的調度臺有優先權。本發明將寬帶和集群特點有機地結合到一起。作為3G技術的長期演進，所采用的 TD-LTE技術，具有更高的頻譜利用率和帶寬，以及大的覆蓋范圍和靈活的應用模式，可以很 容易的實現語音、圖像和視頻等多媒體信息的實時回傳，語音調度效率高、不易出差錯。同 時本發明硬件配置成本低、設置簡單，采用多調度臺分級式調度方式，應用靈活，不僅可以 滿足指揮調度的應用需求，未來還可向電子政務、數字無線城市等重要領域擴展，從而極大 地推動我國寬帶無線接入系統的產業化。


圖1為基于TD-LTE的寬帶多媒體集群系統的結構示意圖，圖2為具體實施方式
四 的進程圖，圖3是具體實施方式
七的進程圖。
具體實施例方式具體實施方式
一、結合圖1說明本實施方式，基于TD-LTE的寬帶多媒體集群系統， 它包括終端1、寬帶無線接入子系統2、網絡子系統3和操作維護子系統4，所述終端1包括手持移動臺101、車載臺102、固定臺103、無線調度臺104和至少 一個DC有線調度臺105，所述寬帶無線接入子系統2由至少兩個eNodeB演進型基站201組成，每兩個 eNodeB演進型基站201通過X2接口相連，每個eNodeB演進型基站201中均集成了 RTDF無 線集群調度功能模塊202，所述RTDF無線集群調度功能模塊202，用于負責集群業務的集群 處理，所述手持移動臺101、車載臺102、固定臺103和無線調度臺104通過LTE-Uu接口 接入寬帶無線接入子系統2，所述網絡子系統3包括MME移動管理模塊301、HSS歸屬域簽約服務器302、TDS集 群調度服務器303和SGW服務網關304，所述HSS歸屬域簽約服務器302集成了 TPF集群概 要功能模塊3021，所述TPF集群概要功能模塊3021，用于存儲和管理與集群業務相關的組用戶信息、用戶優先級、調度員列表信息，MME移動管理模塊301和SGW服務網關304之間通 過Sll接口相連，MME移動管理模塊301與HSS歸屬域簽約服務器302之間通過S6a接口 相連，MME移動管理模塊301與TDS集群調度服務器303之間通過Dl-MME接口相連，TDS集 群調度服務器303與SGW服務網關304之間通過Dl-U接口相連，TDS集群調度服務器303 與HSS歸屬域簽約服務器302通過D6a接口相連，所有DC有線調度臺105均通過Du接口 直接與TDS集群調度服務器303連接，所述eNodeB演進型基站201與MME移動管理模塊301之間通過Sl-MME接口相連，寬帶無線接入子系統2的操作維護端與操作維護子系統4的第一操作維護端相 連，網絡子系統3的操作維護端和操作維護子系統4的第二操作維護端相連。DC為Dispatch Client的縮寫，為調度臺；TDS為Trunking Dispatch Server的縮寫，為集群調度服務器；RTDF為Radio Trunking Dispatch Function的縮寫，為無線集群調度功能實體；SGff為Serving Gateway的縮寫，為服務網關；UE為UserEquipment的縮寫，為用戶設備；TD-LTE 為 Time Division-Long Term Evolution 的縮寫，為 TD-SCDMA 的長期演 進；MME為Mobile ManagementEntity的縮寫，為移動管理實體；HSS為Home Subscriber Server的縮寫，為歸屬域簽約服務器；TPF為Trunking Profile Function的縮寫，為集群概要功能實體。PGW為PDN Gateway的縮寫，分組數據網網關，其中PDN為Packet Data Network 的縮寫。MME移動管理實體301負責接收TDS集群調度服務器303的集群控制信令，協助完 成集群業務承載的建立；MME移動管理實體301還負責NAS信令、終端的移動性管理、非集 群業務的鑒權以及接入網關的選擇。SGW服務網關304集成了 LTE公網中服務網關和分組數據網網關的全部功能，是連 接寬帶無線接入子系統2的分組數據接口的終點，負責數據包的路由、復制和前轉；SGW服 務網關304同時也是連接外部數據網絡的網關；TDS集群調度服務器303負責建立、維護和釋放各種集群呼叫業務，進行話語權管 理和調度，還負責集群用戶的鑒權以及集群業務的授權，為鑒權成功的用戶發起業務承載 的建立，以及完成集群業務數據流的映射和分發；TDS集群調度服務器303還提供有線調度 臺的接入，負責對有線調度臺的鑒權以及有線調度臺與網絡子系統之間的信令傳輸。RTDF無線集群調度功能實體202負責集群業務的集群處理，接收集群控制信令， 為用戶設備UE所在小區分配下行共享無線資源，將從SGW服務網關304接收到的集群業務 流復制并傳送到用戶設備UE。為了支持故障弱化功能，RTDF能夠在eNodeB與網絡設備失 去聯系時處理本基站覆蓋范圍內用戶的部分集群業務。NAS為Non-Access-Stratum的縮寫，為非接入層，負責處理UE和核心網之間信息 的傳輸，傳輸的內容可以是用戶信息或控制信息(如業務的建立、釋放或者移動性管理信 息)。通過接入層的信令交互，在用戶設備UE和核心網之間建立起了信令通路，從而便能進 行非接入層信令流程。
具體實施方式
二、本實施方式是基于TD-LTE的寬帶多媒體集群系統多調度臺分 級式調度的實現方法，其過程如下DC有線調度臺105的級別和權限設置保存在HSS歸屬域簽約服務器302上，當DC 有線調度臺105發起一次調度操作時，TDS集群調度服務器303通過D6a接口獲取該DC有 線調度臺105在HSS歸屬域簽約服務器302上的信息，并通過獲得的信息判定該DC有線調 度臺105是否可以執行該次調度操作，其判定準則為—.在調度操作中只有一個DC有線調度臺105時，TDS集群調度服務器303通過 DC有線調度臺105的調度權限判斷是否允許該DC有線調度臺105進行調度操作；二 .在調度操作中存在多個DC有線調度臺105時，TDS集群調度服務器303首先 通過DC有線調度臺105的調度權限判斷是否允許該DC有線調度臺105進行調度操作；在 均具有調度權限時，TDS集群調度服務器303執行級別最高的DC有線調度臺105的調度操 作；三.一項調度操作的發起者對該業務的基本需求有最終管理權；四.在針對同一調度操作時，最高級別的管理調度臺不能多于一臺，同時較高級 別的調度臺有優先權。在集群業務中，相同級別的有線調度臺直接不能相互管理。
具體實施方式
三、本實施方式與具體實施方式
二的進一步說明，DC有線調度臺 105的級別和權限設定如下A. DC有線調度臺105的調度級別為根據不同的用戶需求，DC有線調度臺105的級別定為一至五級，依次排序，一級為 最低級別，五級為最高級別；B. DC有線調度臺105的調度權限為1)被呼該用戶可以被某些有權用戶呼叫；2)組呼某有權用戶呼叫通話組內全部用戶；3)隊呼某有權用戶呼叫通話隊內全部用戶；4)單呼用戶可以選擇系統中任一無線用戶機作為通話對象，進行一對一的通5)全呼調度臺可以呼叫整個網絡中的全體用戶；C. DC有線調度臺105的其他權限為1)緊急呼叫；2)漫游；3)分組數據訪問；4)數據庫訪問。
具體實施方式
四、結合圖2說明本實施方案，本實施方式是對具體實施方式
三的 進一步說明，新入網的DC有線調度臺105需要由超級管理員將該DC有線調度臺105的信 息寫入HSS歸屬域簽約服務器302中。DC有線調度臺105通過Du接口發給TDS集群調度 服務器303注冊申請信令Dc Attach Request，請求注冊。TDS集群調度服務器303通過Du 接口向DC有線調度臺105返回信令Dc Attach Response，通知DC有線調度臺105成功或 拒絕，具體流程如下
步驟一新入網的DC有線調度臺105需要由超級管理員將該新入網的DC有線調 度臺105的信息寫入HSS歸屬域簽約服務器302中，步驟二、新入網的DC有線調度臺105通過Du接口發給TDS集群調度服務器303 注冊申請信令Dc Attach Request，發起請求注冊過程；步驟三、TDS集群調度服務器303通過D6a接口向HSS歸屬域簽約服務器302發 送新入網的DC有線調度臺105注冊申請信令TdsDc Attach Request ；步驟四、HSS歸屬域簽約服務器302根據超級管理員寫入信息判定新入網的DC有 線調度臺105注冊成功或失敗，然后通過D6a接口向TDS集群調度服務器303返回新入網 的DC有線調度臺105注冊回復信令TdsDc Attach Response ；步驟五、TDS集群調度服務器303根據HSS歸屬域簽約服務器302返回的結果，通 過Du接口向新入網的DC有線調度臺105返回注冊回復信令Dc Attach Response，通知新 入網的DC有線調度臺105成功或拒絕。
具體實施方式
五、本實施方式是對具體實施方式
四的進一步說明，DC有線調度臺 105的入網流程中步驟一的注冊申請信令Dc Attach Request中包含信令類型、信令長 度、對端控制平面標識、DC的IP地址和DC號碼。DC有線調度臺105的入網流程中步驟四 的注冊回復信令Dc Attach Response中包含信令類型、信令長度、對端控制平面流程標識 和處理結果。結合表1和表2說明，表 1
信令元素名稱描述MessageType信令類型MsgLength信令長度ControlID對端控制平面流程標識DCIPAddrDC的IP地址DCNumDC號碼表 2
信令元素名稱描述MessageType信令類型MsgLength信令長度ControlID對端控制平面流程標識
權利要求
基于TD LTE的寬帶多媒體集群系統，其特征在于它包括終端(1)、寬帶無線接入子系統(2)、網絡子系統(3)和操作維護子系統(4)，所述終端(1)包括手持移動臺(101)、車載臺(102)、固定臺(103)、無線調度臺(104)和至少一個DC有線調度臺(105)，所述寬帶無線接入子系統(2)由至少兩個eNodeB演進型基站(201)組成，每兩個eNodeB演進型基站(201)通過X2接口相連，每個eNodeB演進型基站(201)中均集成了RTDF無線集群調度功能模塊(202)，所述RTDF無線集群調度功能模塊(202)，用于負責集群業務的集群處理，所述手持移動臺(101)、車載臺(102)、固定臺(103)和無線調度臺(104)通過LTE Uu接口接入寬帶無線接入子系統(2)，所述網絡子系統(3)包括MME移動管理模塊(301)、HSS歸屬域簽約服務器(302)、TDS集群調度服務器(303)和SGW服務網關(304)，所述HSS歸屬域簽約服務器(302)集成了TPF集群概要功能模塊(3021)，所述TPF集群概要功能模塊(3021)，用于存儲和管理與集群業務相關的組用戶信息、用戶優先級、調度員列表信息，MME移動管理模塊(301)和SGW服務網關(304)之間通過S11接口相連，MME移動管理模塊(301)與HSS歸屬域簽約服務器(302)之間通過S6a接口相連，MME移動管理模塊(301)與TDS集群調度服務器(303)之間通過D1 MME接口相連，TDS集群調度服務器(303)與SGW服務網關(304)之間通過D1 U接口相連，TDS集群調度服務器(303)與HSS歸屬域簽約服務器(302)通過D6a接口相連，所有DC有線調度臺(105)均通過Du接口直接與TDS集群調度服務器(303)連接，所述eNodeB演進型基站(201)與MME移動管理模塊(301)之間通過S1 MME接口相連，寬帶無線接入子系統(2)的操作維護端與操作維護子系統(4)的第一操作維護端相連，網絡子系統(3)的操作維護端和操作維護子系統(4)的第二操作維護端相連。
2.基于TD-LTE的寬帶多媒體集群系統多調度臺分級式調度的實現方法，其特征在于 該方法是通過基于TD-LTE的寬帶多媒體集群系統實現的，其過程如下DC有線調度臺(105)的級別和權限設置保存在HSS歸屬域簽約服務器(302)上，當DC 有線調度臺(105)發起一次調度操作時，TDS集群調度服務器(303)通過D6a接口獲取該 DC有線調度臺(105)在HSS歸屬域簽約服務器(302)上的信息，并通過獲得的信息判定該 DC有線調度臺(105)是否可以執行該次調度操作，其判定準則為一.在調度操作中只有一個DC有線調度臺(105)時，TDS集群調度服務器(303)通過 DC有線調度臺(105)的調度權限判斷是否允許該DC有線調度臺(105)進行調度操作；二.在調度操作中存在多個DC有線調度臺(105)時，TDS集群調度服務器(303)首先 通過DC有線調度臺(105)的調度權限判斷是否允許該DC有線調度臺(105)進行調度操作； 在均具有調度權限時，TDS集群調度服務器(303)執行級別最高的DC有線調度臺(105)的 調度操作；三.一項調度操作的發起者對該業務的基本需求有最終管理權；四.在針對同一調度操作時，最高級別的管理調度臺不能多于一臺，同時較高級別的 調度臺有優先權。
3.根據權利要求2所述的基于TD-LTE的寬帶多媒體集群系統多調度臺分級式調度的 實現方法，其特征在于DC有線調度臺(105)的級別和權限設定如下A.DC有線調度臺(105)的調度級別為DC有線調度臺(105)的級別定為一至五級，依次排序，一級為最低級別，五級為最高級別；B.DC有線調度臺(105)的調度權限為1)被呼該用戶可以被某些有權用戶呼叫；2)組呼某有權用戶呼叫通話組內全部用戶；3)隊呼某有權用戶呼叫通話隊內全部用戶；4)單呼用戶可以選擇系統中任一無線用戶機作為通話對象，進行一對一的通信；5)全呼調度臺可以呼叫整個網絡中的全體用戶；C.DC有線調度臺(105)的其他權限為1)緊急呼叫；2)漫游；3)分組數據訪問；4)數據庫訪問。
4.根據權利要求3所述的基于TD-LTE的寬帶多媒體集群系統多調度臺分級式調度的 實現方法，其特征在于DC有線調度臺(105)的入網流程如下步驟一新入網的DC有線調度臺(105)需要由超級管理員將該新入網的DC有線調度 臺(105)的信息寫入HSS歸屬域簽約服務器(302)中，步驟二、新入網的DC有線調度臺(105)通過Du接口發給TDS集群調度服務器(303) 注冊申請信令Dc Attach Request，發起請求注冊過程；步驟三、TDS集群調度服務器(303)通過D6a接口向HSS歸屬域簽約服務器(302)發 送新入網的DC有線調度臺(105)注冊申請信令TdsDc Attach Request ；步驟四、HSS歸屬域簽約服務器(302)根據超級管理員寫入信息判定新入網的DC有線 調度臺(105)注冊成功或失敗，然后通過D6a接口向TDS集群調度服務器(303)返回新入 網的DC有線調度臺(105)注冊回復信令TdsDc Attach Response ；步驟五、TDS集群調度服務器(303)根據HSS歸屬域簽約服務器(302)返回的結果，通 過Du接口向新入網的DC有線調度臺(105)返回注冊回復信令Dc Attach Response，通知 新入網的DC有線調度臺(105)成功或拒絕。
5.根據權利要求4所述的基于TD-LTE的寬帶多媒體集群系統多調度臺分級式調度的 實現方法，其特征在于步驟一中注冊申請信令Dc Attach Request中包含信令類型、信令 長度、對端控制平面標識、DC的IP地址和DC號碼。
6.根據權利要求4所述的基于TD-LTE的寬帶多媒體集群系統多調度臺分級式調度的 實現方法，其特征在于步驟四中注冊回復信令Dc Attach Response中包含信令類型、信令 長度、對端控制平面流程標識和處理結果。
7.根據權利要求4所述的基于TD-LTE的寬帶多媒體集群系統多調度臺分級式調度的 實現方法，其特征在于新入網的DC有線調度臺(105)更新集群配置信息流程如下步驟A、DC有線調度臺(105)通過Du接口發給TDS集群調度服務器(303)更新請求信 令Dc Update Request，發起請求更新集群配置信息過程；步驟B、TDS集群調度服務器(303)通過D6a接口向HSS歸屬域簽約服務器(302)發送上行隧道化傳輸信令Uplink DDH Transfer ；步驟C、HSS歸屬域簽約服務器(302)解碼上行隧道化傳輸信令Uplink DDHTransfer, 并集群信息進行相應配置，HSS歸屬域簽約服務器(302)通過D6a接口向TDS集群調度服 務器(303)返回下行隧道化傳輸信令Downlink DDH Transfer ；步驟D、TDS集群調度服務器(303)通過Du接口向DC有線調度臺(105)返回更新結果 信令 Dc Updata Response。
8.根據權利要求7所述的基于TD-LTE的寬帶多媒體集群系統多調度臺分級式調度的 實現方法，其特征在于步驟A中更新請求信令Dc Update Request中包含信令類型、信令 長度、對端控制平面流程標識、DC控制平面流程標識、DC號碼信息、Diameter消息長度和 Diameter消息容器。
9.根據權利要求7所述的基于TD-LTE的寬帶多媒體集群系統多調度臺分級式調度的 實現方法，其特征在于步驟D中更新結果信令Dc Updata Response中包含信令類型、信令 長度、對端控制平面流程標識、Diameter消息長度和Diameter消息容器。
全文摘要
基于TD-LTE的寬帶多媒體集群系統及該系統多調度臺分級式調度的實現方法。它涉及多調度臺分級式調度方法。它解決了現有的數字集群技術存在的多調度臺硬件配置成本高、設置復雜，多調度臺調度方式單一，不利于滿足不同行業的指揮調度需求的問題。系統包括終端、寬帶無線接入子系統、網絡子系統和操作維護子系統；其過程如下DC有線調度臺的級別和權限設置保存在HSS歸屬域簽約服務器上，當DC有線調度臺發起一次調度操作時，TDS集群調度服務器通過D6a接口獲取該DC有線調度臺在HSS歸屬域簽約服務器上的信息，并通過獲得的信息判定該DC有線調度臺是否可以執行該次調度操作。從而極大地推動我國寬帶無線接入系統的產業化。
文檔編號H04W84/08GK101998288SQ20101053194
公開日2011年3月30日 申請日期2010年11月4日 優先權日2010年11月4日
發明者劉春紅, 夏耘, 孟維曉, 楊小龍, 譚學治, 賈蘊, 馬琳, 魏守明 申請人:哈爾濱工業大學