一种实现集群业务的方法、演进的节点B及终端

摘要

本发明公开了一种实现集群业务的方法、演进的节点B及终端，应用于长期演进系统中，包括：演进的节点B在上行方向的集群公共控制信道TCCCH上接收起呼终端发送的呼叫请求消息，其中，所述TCCCH用于承载集群终端的上行消息。本发明在LTE系统标准协议基础上，通过上下行方向新增集群业务专用逻辑信道的方式实现集群功能，在同一个系统同时支持LTE业务和集群业务的并发。可以在LTE系统基础上实现集群通信的需求，实现了集群业务和LTE业务在同一个系统中的并存。

说明书

技术领域

本发明涉及LTE(Long Term Evolution，长期演进)系统，尤其涉及一种 实现集群业务的方法、演进的节点B及终端。

背景技术

LTE是3GPP长期演进项目，是近年来3GPP启动的最大的新技术研发项 目，这种以OFDM/FDMA为核心的技术可以被看作是“准4G”技术。LTE 主要的优势是峰值速率高，系统时延小，支持带宽灵活配置。例如：20MHz 频谱带宽能够提供下行100Mbps、上行50Mbps的峰值速率，用户面内部单 向传输时延小于5ms，支持1.25MHz到20MHz带宽的灵活配置，还可以使 用载波聚合技术，进一步提高小区容量。LTE具有广泛的应用前景。

而基于LTE的集群技术，能够根据需求定制各种特定业务。实现一呼百 应及视频监控等各项功能，是一个待深入挖掘的广阔市场。如何实现集群业 务向LTE的平滑过渡，是一个值得研究的课题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种实现集群业务的方法、演进的节点 B及终端，能够在LTE系统中实现集群业务，并与LTE业务能够并发。

为解决上述技术问题，本发明的一种实现集群业务的方法，应用于长期 演进系统中，包括：

演进的节点B在上行方向的集群公共控制信道TCCCH上接收起呼终端 发送的呼叫请求消息，其中，所述TCCCH用于承载集群终端的上行消息。

进一步地，还包括：

所述演进的节点B在接收到呼叫请求消息后，根据封装呼叫请求消息的 数据包的媒体接入控制MAC头中的保留位，判断所述呼叫请求消息是否为 集群呼叫请求消息，如果是，则将呼叫触发到调度台PDS。

进一步地，一种实现集群业务的方法，应用于长期演进系统中，包括：

演进的节点B在接收到集群呼叫请求消息后，在下行方向的集群寻呼控 制信道TPCCH上向起呼终端的集群群组内的听终端下发集群寻呼消息，其 中，所述TPCCH用于承载集群寻呼消息。

进一步地，所述TPCCH上承载的消息所封装的数据包的媒体接入控制 MAC头中的保留位指示消息为集群业务的消息。

进一步地，还包括：

所述演进的节点B在所述TPCCH上向所述起呼终端的集群组内的听终 端下发集群寻呼消息时，在所述集群寻呼消息中携带集群无线网络临时鉴定 T-RNTI。

进一步地，还包括：

所述演进的节点B在集群公共控制信道TCCCH上接收所述听终端的寻 呼响应消息，在接收到寻呼响应消息后，判断寻呼到相应的听终端，其中， 所述TCCCH用于承载集群终端的上行消息。

进一步地，一种实现集群业务的方法，应用于长期演进系统中，包括：

演进的节点B寻呼听终端，在寻呼到的听终端所在的小区建立下行方向 的集群业务信道TGTCH和集群控制信道TGCCH，其中，所述TGTCH用于 承载集群业务的下行业务数据，所述TGCCH用于承载集群业务的下行控制 消息。

进一步地，所述TGTCH和TGCCH上承载的消息所封装的数据包的媒体 接入控制MAC头中的保留位指示消息为集群业务的消息。

进一步地，还包括：

所述演进的节点B建立TGTCH和TGCCH后，通过所述TGCCH将所述 TGTCH的信道资源信息发送给所述听终端，触发所述听终端监听所述 TGTCH信道。

进一步地，一种实现集群业务的方法，应用于长期演进系统中，包括：

演进的节点B与起呼终端建立上下行专用业务信道和上下行专用控制信 道，所述上下行专用业务信道承载所述起呼终端的上下行业务数据，所述上 下行控制信道承载所述起呼终端与所述演进的节点B之间的控制消息。

进一步地，所述上下行专用业务信道和上下行专用控制信道上承载的消 息所封装的数据包的媒体接入控制MAC头中的保留位指示消息为集群业务 的消息。

进一步地，一种实现集群业务的方法，应用于长期演进系统中，包括：

集群终端在上行方向的集群公共控制信道TCCCH上向演进的节点B发 送呼叫请求消息，其中，所述TCCCH用于承载集群终端的上行消息。

进一步地，还包括：

所述集群终端在封装所述呼叫请求消息时，将封装所述呼叫请求消息的 数据包的媒体接入控制MAC头中的保留位设置为指示所述呼叫请求消息为 集群呼叫请求消息。

进一步地，还包括：

所述集群终端通过与演进的节点B建立的上下行专用业务信道，将集群 数据发送给调度台PDS，所述上下行专用业务信道承载所述起呼终端的上下 行业务数据。

进一步地，一种实现集群业务的方法，应用于长期演进系统中，包括：

集群终端在接收到演进的节点B发送的集群寻呼消息，并向演进的节点 B发送寻呼响应消息后，与演进的节点B建立下行方向的集群业务信道 TGTCH和集群控制信道TGCCH，其中，所述TGTCH用于承载集群业务的 下行业务数据，所述TGCCH用于承载集群业务的下行控制消息。

进一步地，还包括：

所述集群终端通过所述TGCCH接收所述TGTCH的信道资源信息，采用 预先接收到的集群无线网络临时鉴定T-RNTI解调TGCCH，获取所述TGTCH 的信道资源信息，监听所述TGTCH，接收PDS在所述TGTCH上发送的起呼 终端的集群数据。

进一步地，一种演进的节点B，包括：接收单元，其中：

所述接收单元，用于在上行方向的集群公共控制信道TCCCH上接收起 呼终端发送的呼叫请求消息，其中，所述TCCCH用于承载集群终端的上行 消息。

进一步地，还包括判断单元，其中：

所述判断单元，用于在所述接收单元接收到呼叫请求消息后，根据封装 呼叫请求消息的数据包的媒体接入控制MAC头中的保留位，判断所述呼叫 请求消息是否为集群呼叫请求消息，如果是，则将呼叫触发到调度台PDS。

进一步地，一种演进的节点B，包括：寻呼单元，其中：

所述寻呼单元，用于在下行方向的集群寻呼控制信道TPCCH上向起呼 终端的集群群组内的听终端下发集群寻呼消息，其中，所述TPCCH用于承载 集群寻呼消息。

进一步地，所述TPCCH上承载的消息所封装的数据包的媒体接入控制 MAC头中的保留位指示消息为集群业务的消息。

进一步地，一种演进的节点B，包括：第一信道建立单元，其中：

所述第一信道建立单元，用于在寻呼到的听终端所在的小区建立下行方 向的集群业务信道TGTCH和集群控制信道TGCCH，其中，所述TGTCH用 于承载集群业务的下行业务数据，所述TGCCH用于承载集群业务的下行控 制消息。

进一步地，所述TGTCH和TGCCH上承载的消息所封装的数据包的媒体 接入控制MAC头中的保留位指示消息为集群业务的消息。

进一步地，还包括信道资源信息发送单元，其中：

所述信道资源信息发送单元，用于通过所述TGCCH将所述TGTCH的信 道资源信息发送给所述听终端，触发所述听终端监听所述TGTCH信道。

进一步地，一种演进的节点B，包括：第二信道建立单元，其中：

所述第二信道建立单元，用于与起呼终端建立上下行专用业务信道和上 下行专用控制信道，所述上下行专用业务信道承载所述起呼终端的上下行业 务数据，所述上下行控制信道承载所述起呼终端与所述演进的节点B之间的 控制消息。

进一步地，所述上下行专用业务信道和上下行专用控制信道上承载的消 息所封装的数据包的MAC头中的保留位指示消息为集群业务的消息。

进一步地，一种终端，包括：呼叫请求单元，其中：

所述呼叫请求单元，用于在上行方向的集群公共控制信道TCCCH上向 演进的节点B发送呼叫请求消息，其中，所述TCCCH用于承载集群终端的 上行消息。

进一步地，所述呼叫请求单元，具体用于在封装所述呼叫请求消息时， 将封装所述呼叫请求消息的数据包的媒体接入控制MAC头中的保留位设置 为指示所述呼叫请求消息为集群呼叫请求消息。

进一步地，还包括集群数据发送单元，其中：

所述集群数据发送单元，用于通过与演进的节点B建立的上下行专用业 务信道，将集群数据发送给调度台PDS，所述上下行专用业务信道承载所述 起呼终端的上下行业务数据。

进一步地，一种终端，包括：寻呼响应单元和信道建立单元，其中：

所述寻呼响应单元，用于在接收到演进的节点B发送的集群寻呼消息， 并向演进的节点B发送寻呼响应消息；

所述信道建立单元，用于与演进的节点B建立下行方向的集群业务信道 TGTCH和集群控制信道TGCCH，其中，所述TGTCH用于承载集群业务的 下行业务数据，所述TGCCH用于承载集群业务的下行控制消息。

进一步地，还包括解调单元和监听单元，其中：

所述解调单元，用于通过所述TGCCH接收所述TGTCH的信道资源信息， 采用预先接收到的集群无线网络临时鉴定T-RNTI解调TGCCH，获取所述 TGTCH的信道资源信息；

所述监听单元，用于监听所述TGTCH，接收PDS在所述TGTCH上发送 的起呼终端的集群数据。

综上所述，本发明在LTE系统标准协议基础上，通过上下行方向新增集 群业务专用逻辑信道的方式实现集群功能，在同一个系统同时支持LTE业务 和集群业务的并发。可以在LTE系统基础上实现集群通信的需求，实现了集 群业务和LTE业务在同一个系统中的并存。

附图说明

图1为本发明的实现集群业务的方法的流程图；

图2为本发明的演进的节点B的架构图；

图3为本发明的终端的架构图；

图4为本发明的另一种终端的架构图。

具体实施方式

本文基于LTE实现集群业务，目前也有一些基于LTE实现集群业务的方 法，但这些方法都没有充分考虑到LTE业务和集群业务并存时的设计，并且 集群业务的逻辑信道采用不同标识来区分，占用了LTE协议中过多的逻辑信 道资源，在后续LTE协议扩展时集群业务会受到影响。本文充分考虑到上述 因素，提出采用MAC头中的保留位来区分集群业务的逻辑信道，减少对LTE 资源的占用。

LTE现有协议中的专用信道都是点对点的通讯方式，无法满足集群业务 的需求。为在LTE系统中实现集群业务，需要在LTE系统中增加集群专用信 道，本实施方式中增加如下信道：

在下行方向增加集群寻呼控制信道TPCCH(Trunking Paging Control Channel)、集群业务信道TGTCH(Trunking Group Traffic Channel)和集群 控制信道TGCCH(Trunking Group Control Channel)，承载集群终端的下行 控制消息和下行业务数据；

在上行方向增加集群公共控制信道TCCCH(Trunking Common Control Channel)承载集群终端的上行消息。

本实施方式中的集群相关信令和数据承载在不同逻辑信道上从而实现 LTE系统上的集群业务，同时保证了原来LTE业务也能正常进行。本文充分 考虑到LTE业务和集群业务并存的场景下业务的实现，具有广阔的市场应用 前景。

下面分别对上述在LTE中新增的集群专用信道进行说明：

下行方向：

TGTCH集群业务信道，为点到多点模式，用于承载集群业务的下行业务 数据。

TGCCH集群控制信道，为点到多点模式，承载集群业务的下行控制消息， 包括组呼建立和释放、话权通知、邻区资源信息、PDS(调度台)和终端间 下行NAS(非介入层)等控制消息。

TGTCH和TGCCH均映射在DL-SCH(下行共享信道)上，由群组对应 的T-RNTI(群组无线网络临时鉴定，在一个eNB下每个群组有唯一的 T-RNTI)加扰，实现下行数据广播，群组内多个终端同时解调的功能。

为与LTE专用信道相区别，对新增的TGTCH和TGCCH承载的业务在 对消息组包时将封装消息的数据包的MAC头的两个保留位设置为11(或者 01或10)，而LTE专用信道上承载的业务在组包时MAC头的保留位置为 00，而LCID(逻辑信道标识)仍然使用LTE协议规定范围(00001～01010)。

TPCCH集群寻呼控制信道，为点到多点模式，用于承载集群寻呼消息， 携带群组的T-RNTI。TPCCH映射在TPCH(集群寻呼信道)上，由TP-RNTI 来进行加扰。

上行方向：

TCCCH集群公共控制信道，为点到点模式，用于承载集群终端的上行消 息，包括：话权申请，终端给eNB上报CQI信息，终端给PDS发送集群信 令和终端状态信息等，映射在UL-SCH(上行共享信道)上，上报给eNB。 TCCCH上消息所封装的数据的MAC头中的保留位设置为11(或01或10)， 和LTE数据区分。

对于集群业务中的说用户(正在讲话的用户)，在上下行方向分别复用 LTE系统原有的DCCH(专用控制信道)承载专用信令，复用原有DTCH(专 用业务信道)承载专用数据，通过MAC头中的保留位来实现LTE业务和集 群业务的区分。DTCH用于基于LTE的集群业务时，MAC PDU Header的保 留位设置为11(或者10或者01)，否则设置为00。LCID范围仍然使用LTE 协议规定的范围(00001～01010)。

当说用户同时进行LTE业务和集群业务时，eNB可以根据MAC头中的 保留位判断当前是LTE业务数据还是集群业务数据。

本实施方式的实现集群业务的方法，包括以下步骤：

步骤一：集群终端向eNB发起呼叫请求消息，如果为集群呼叫请求消息， 则上行消息承载在TCCCH上，消息封装的数据包的MAC头中的保留位设置 为11(或01，10)。

如果为LTE呼叫，则上行消息承载在CCCH上，消息封装的数据包的 MAC头中的保留位设置为00。

eNB根据解调的MAC头中的保留位来判断呼叫请求消息是否为集群呼 叫请求消息，如果为集群呼叫请求消息，向PDS发送建立组呼的请求；否则， 为LTE接入，向MME发送连接建立请求。下面以集群呼叫为例说明。

步骤二：PDS授权给起呼终端，起呼终端和eNB建立上下行DTCH信道 承载起呼终端的上下行业务数据，建立专用的上下行DCCH信道承载起呼终 端和eNB之间的控制消息。

步骤三：eNB通过TPCCH寻呼处于听状态的集群终端，听终端在TCCCH 信道上返回寻呼响应消息，eNB在有寻呼响应消息的小区建立TGCCH和 TGTCH，并将建立的TGTCH的信道资源信息通过TGCCH向听终端广播。

步骤四：听终端利用TPCCH中携带的T-RNTI，解调出TGCCH，获取 携带的TGTCH的信道资源信息，监听TGTCH信道。

步骤五：起呼终端的集群数据(语音数据)通过专用的DTCH上传到PDS， PDS在TGTCH信道的小区通过TGTCH转发起呼终端的语音数据(或者其它 业务数据，通常集群数据)，集群组内的听用户解析出TGTCH上的语音(或 者其它业务数据)，从而实现集群通信需求。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

本实施方式为了在LTE系统实现集群业务，增加了几种集群业务专用的 上下行逻辑信道。

下行方向：引入TGTCH集群业务信道，为点到多点模式，用于承载集 群业务数据。引入TGCCH集群控制信道，为点到多点模式，承载集群终端 的控制消息，包括组呼建立和释放、话权通知、邻区资源信息、PDS和终端 间下行NAS等控制信息。引入TPCCH集群寻呼控制信道，为点到多点模式， 用于承载集群寻呼消息，携带群组的T-RNTI。

上行方向，引入TCCCH集群公共控制信道，为点到点模式，用于承载 话权申请，终端给eNB上报CQI信息，终端给PDS发送集群信令和终端状 态信息等。

在单呼场景和组呼场景中，对说用户，在上下行方向分别复用LTE系统 原有的DCCH信道承载专用信令，复用原有DTCH信道承载专用数据，通过 MAC PDU Header中的保留位来实现LTE业务和集群业务的区分，DTCH在 用于集群业务时，MAC PDU Header的保留位设置为11(或者10或者01)， 否则设置为00。当说用户同时进行LTE业务和集群业务时，eNB可以根据 MAC头中的保留位断当前是LTE业务数据还是集群业务数据。

通过以下具体实施方式进一步阐述本文的实现集群业务的方法，以下以 建立集群业务为例对具体实施方式进行详细描述，但不作为本发明的限定。

如图1所示，本实施方式的实现集群业务的方法，包括：

步骤101：集群终端向eNB发起集群呼叫请求消息，承载在上行的TCCCH 上，封装集群呼叫请求消息的数据包的MAC头的保留比特设置为11(或 10，01)。

步骤102：eNB解调出MAC头中的保留比特，判断为集群呼叫请求消息， 向PDS发起组呼请求。

步骤103：起呼终端和eNB建立上下行DTCH信道承载起呼终端的上下 行业务数据，建立专用的上下行DCCH信道承载起呼终端和eNB间的信令， 从而建立RRC连接，DTCH和DCCH上承载的消息所封装的数据包的MAC 头的保留位设为11(或10，01)。

步骤104：PDS通过NAS消息将话权授权给起呼终端，起呼终端得到话 权授权后可以开始讲话。

步骤105：与步骤104并行，eNB在TPCCH上下发集群寻呼消息，携带 寻呼群组组号和对应的T-RNTI。

步骤106：集群群组内的听终端收到集群寻呼消息后，保存T-RNTI，用 于解调TGCCH信道，并在上行TCCCH上返回寻呼响应消息。

步骤107：eNB收到寻呼响应消息后，在相应小区给听终端建立下行 TGTCH信道，在TGTCH上转发起呼终端的语音数据，并在TGCCH上广播 建立的TGTCH的信道资源信息。

步骤108：集群群组内的听终端利用保存的T-RNTI解调TGCCH，获取 TGTCH的信道资源信息，开始监听TGTCH上的语音业务。

步骤109：集群群组内的听终端从TGTCH解析出起呼终端的语音数据 (或其它业务数据)，实现集群通信。

如图2所示，本实施方式还提供了一种演进的节点B，包括：接收单元， 其中：

接收单元，用于在上行方向的集群公共控制信道TCCCH上接收起呼终 端发送的呼叫请求消息，其中，TCCCH用于承载集群终端的上行消息。

演进的节点B还包括判断单元，其中：

判断单元，用于在接收单元接收到呼叫请求消息后，根据封装呼叫请求 消息的数据包的媒体接入控制MAC头中的保留位，判断呼叫请求消息是否 为集群呼叫请求消息，如果是，则将呼叫触发到调度台PDS。

请参考图2，本实施方式的另一种演进的节点B，包括：寻呼单元，其中：

寻呼单元，用于在下行方向的集群寻呼控制信道TPCCH上向起呼终端 的集群群组内的听终端下发集群寻呼消息，其中，TPCCH用于承载集群寻呼 消息。

TPCCH上承载的消息所封装的数据包的媒体接入控制MAC头中的保留 位指示消息为集群业务的消息。

请参考图2，本实施方式的另一种演进的节点B，包括：第一信道建立单 元，其中：

第一信道建立单元，用于在寻呼到的听终端所在的小区建立下行方向的 集群业务信道TGTCH和集群控制信道TGCCH，其中，TGTCH用于承载集 群业务的下行业务数据，TGCCH用于承载集群业务的下行控制消息。

TGTCH和TGCCH上承载的消息所封装的数据包的媒体接入控制MAC 头中的保留位指示消息为集群业务的消息。

演进的节点B还包括信道资源信息发送单元，其中：

信道资源信息发送单元，用于通过TGCCH将TGTCH的信道资源信息发 送给听终端，触发听终端监听TGTCH信道。

请参考图2，本实施方式的另一种演进的节点B，包括：第二信道建立单 元，其中：

第二信道建立单元，用于与起呼终端建立上下行专用业务信道和上下行 专用控制信道，上下行专用业务信道承载起呼终端的上下行业务数据，上下 行控制信道承载起呼终端与演进的节点B之间的控制消息。

上下行专用业务信道和上下行专用控制信道上承载的消息所封装的数据 包的MAC头中的保留位指示消息为集群业务的消息。

如图3所示，本实施方式还提供了一种终端，包括：呼叫请求单元，其 中：

呼叫请求单元，用于在上行方向的集群公共控制信道TCCCH上向演进 的节点B发送呼叫请求消息，其中，TCCCH用于承载集群终端的上行消息。

呼叫请求单元，具体用于在封装呼叫请求消息时，将封装呼叫请求消息 的数据包的媒体接入控制MAC头中的保留位设置为指示呼叫请求消息为集 群呼叫请求消息。

终端还包括集群数据发送单元，其中：

集群数据发送单元，用于通过与演进的节点B建立的上下行专用业务信 道，将集群数据发送给调度台PDS，上下行专用业务信道承载起呼终端的上 下行业务数据。

如图4所示，本实施方式的另一种终端，包括：寻呼响应单元和信道建 立单元，其中：

寻呼响应单元，用于在接收到演进的节点B发送的集群寻呼消息，并向 演进的节点B发送寻呼响应消息；

信道建立单元，用于与演进的节点B建立下行方向的集群业务信道 TGTCH和集群控制信道TGCCH，其中，TGTCH用于承载集群业务的下行 业务数据，TGCCH用于承载集群业务的下行控制消息。

终端还包括解调单元和监听单元，其中：

解调单元，用于通过TGCCH接收TGTCH的信道资源信息，采用预先接 收到的集群无线网络临时鉴定T-RNTI解调TGCCH，获取TGTCH的信道资 源信息；

监听单元，用于监听TGTCH，接收PDS在TGTCH上发送的起呼终端的 集群数据。

当然，以上只是本发明的一种具体的实施方法，本发明并不仅局限在上 述的具体方法上，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技 术人员可根据本发明做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形 都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。