TETRA數(shù)字集群組呼控制機(jī)制

劉時(shí)康 李偉

【摘要】文章從TETRA數(shù)字集群系統(tǒng)的角度，對TETRA數(shù)字集群組呼控制流程進(jìn)行了全面的分析和闡述，從而揭示了TETRA數(shù)字集群組呼控制機(jī)制的本質(zhì)，為TETRA數(shù)字集群系統(tǒng)(尤其是交換網(wǎng)絡(luò)設(shè)備)的設(shè)計(jì)打下了良好的基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】TETRA數(shù)字集群系統(tǒng)組呼控制流程機(jī)制

1引言

目前，我國專業(yè)通信的發(fā)展正處在快速發(fā)展的階段。在專業(yè)通信領(lǐng)域，如今應(yīng)用廣泛的通信系統(tǒng)是TETRA體制的數(shù)字集群通信系統(tǒng)，它通過其特有的調(diào)度通信功能，為日常生產(chǎn)、行政指揮通信以及處理突發(fā)事件的應(yīng)急通信提供強(qiáng)大的服務(wù)功能。

TETRA數(shù)字集群的調(diào)度通信功能是通過其強(qiáng)大的組呼機(jī)制來實(shí)現(xiàn)的，因此，設(shè)計(jì)高效、正確的TETRA數(shù)字集群組呼控制機(jī)制是實(shí)現(xiàn)TETRA數(shù)字集群通信系統(tǒng)的關(guān)鍵。

2組呼概述

TET-RA數(shù)字集群組呼控制機(jī)制的實(shí)質(zhì)就是要可靠、高效地建立終端用戶之間一點(diǎn)對多點(diǎn)的通話，并且有效地實(shí)現(xiàn)這些用戶之間的發(fā)話／收話權(quán)的控制，以確保通話的正常進(jìn)行。

3數(shù)字集群系統(tǒng)的組成

3.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

TETRA數(shù)字集群的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示：

3.2系統(tǒng)的功能實(shí)體

如圖1所示，組成TETRA數(shù)字集群系統(tǒng)的各個(gè)功能實(shí)體的作用如下：

(1)MS：數(shù)字集群的用戶終端。

(2)BS：數(shù)字集群基站。接收來自MS的通信信息，經(jīng)格式轉(zhuǎn)換后轉(zhuǎn)發(fā)給數(shù)字集群交換機(jī)，同時(shí)將來自數(shù)字集群交換機(jī)的給MS的通信信息通過，并且實(shí)現(xiàn)對MS的空中資源的管理和分配。

(3)HLR：用戶位置歸屬服務(wù)器。在數(shù)字集群系統(tǒng)內(nèi)，提供歸屬的終端用戶配置信息(包括用戶標(biāo)識、終端開放的功能、優(yōu)先級別、最新的位置信息等)的數(shù)據(jù)服務(wù)設(shè)備。

(4)GHLR：組歸屬服務(wù)器。在TETRA數(shù)字集群系統(tǒng)內(nèi)，提供組呼成員所在組的成員配置信息(包括成員標(biāo)識、組擁有者的標(biāo)識、組成員的最新位置信息、組的控制交換機(jī)的位置信息等)的數(shù)據(jù)服務(wù)設(shè)備，為了保證組成員移動(dòng)性管理的效率，通常把組成員的HLR和對應(yīng)的GHLR配置在一起。

(5)SLF：簽約定位器。在TETRA數(shù)字集群交換機(jī)內(nèi)部，提供HLR／GHLR位置信息、數(shù)字集群交換機(jī)位置信息的內(nèi)部實(shí)體。

(6)VLR：拜訪位置寄存器。在TETRA數(shù)字集群交換機(jī)內(nèi)部，提供數(shù)字集群交換機(jī)之間漫游的終端用戶、本地入網(wǎng)的終端用戶位置信息、狀態(tài)信息的存儲(chǔ)和更新的內(nèi)部實(shí)體。

(7)RM：資源分配管理功能實(shí)體。在TETRA數(shù)字集群交換機(jī)內(nèi)部，進(jìn)行各種呼叫(包括單獨(dú)呼叫和組呼)的資源分配和管理的內(nèi)部實(shí)體。

(8)ICC：單呼功能控制實(shí)體。在TETRA數(shù)字集群交換機(jī)內(nèi)部，控制單獨(dú)呼叫的建立，釋放控制及其他各種控制的內(nèi)部實(shí)體。

(9)GCC：組呼功能控制實(shí)體。在TETRA數(shù)字集群交換機(jī)內(nèi)部，控制組呼的建立／釋放控制及其他各種控制的內(nèi)部實(shí)體。

(10)SMSC：短信控制處理實(shí)體。在TETRA數(shù)字集群交換機(jī)內(nèi)部，進(jìn)行短信業(yè)務(wù)處理的內(nèi)部實(shí)體。

(11)SS：補(bǔ)充業(yè)務(wù)控制處理實(shí)體。在TETRA數(shù)字集群交換機(jī)內(nèi)部，進(jìn)行TETRA數(shù)字集群補(bǔ)充業(yè)務(wù)信息控制處理的內(nèi)部實(shí)體。

(12)ISI：數(shù)字集群交換機(jī)中繼接口。在TETRA數(shù)字集群交換機(jī)內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)數(shù)字集群交換機(jī)互聯(lián)控制的內(nèi)部實(shí)體。

(13)PDSAW：分組業(yè)務(wù)控制處理模塊。在TETRA數(shù)字集群交換機(jī)內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)終端用戶的分組業(yè)務(wù)控制的內(nèi)部實(shí)體。

(14)BAI：TETRA數(shù)字集群交換機(jī)和BS的互聯(lián)接口。存在于TETRA數(shù)字集群交換機(jī)和數(shù)字集群基站，負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)TETRA數(shù)字集群交換機(jī)和數(shù)字集群基站的互聯(lián)。

(15)MGW：媒體網(wǎng)關(guān)。存在于TETRA數(shù)字集群交換機(jī)內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)接入交換機(jī)的各種話音業(yè)務(wù)信息處理(包括話音業(yè)務(wù)信息的轉(zhuǎn)發(fā)、話音編碼的轉(zhuǎn)換等)的內(nèi)部實(shí)體。

4數(shù)字集群交換機(jī)在組呼控制過程中的定位

具備上述組呼相關(guān)實(shí)體的TETRA數(shù)字集群交換機(jī)在組呼的過程中，按照其發(fā)揮的作用不同分成三類。

4.1組呼起呼交換機(jī)(OSW)

負(fù)責(zé)接入發(fā)起組呼呼叫終端用戶，對用戶的組呼起呼信息進(jìn)行分析，并負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)組呼控制交換機(jī)和組呼起呼終端用戶之間組呼控制及業(yè)務(wù)信息的轉(zhuǎn)發(fā)。

4.2組呼控制交換機(jī)(CSW)

負(fù)責(zé)接收來自起呼交換機(jī)的組呼信息，實(shí)現(xiàn)組呼的建立和組呼通話過程中用戶通話權(quán)的控制，并且實(shí)現(xiàn)組呼業(yè)務(wù)信息的匯集和轉(zhuǎn)發(fā)，在CSW中保存了所控制的組呼成員的位置信息和狀態(tài)信息。

4.3組呼目的交換機(jī)(TSW)

負(fù)責(zé)接收來自組呼控制交換機(jī)的組呼信息，通過分析處理后轉(zhuǎn)發(fā)到目的用戶所在的基站，并負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)組呼控制交換機(jī)和組呼目的終端用戶之間組呼控制及業(yè)務(wù)信息的轉(zhuǎn)發(fā)。

5組呼控制

5.1組呼的發(fā)起

組呼的發(fā)起是組呼用戶發(fā)出組呼呼叫并建立組呼通話的過程，整個(gè)控制過程按照先后順序分為三個(gè)階段：

(1)MS發(fā)出起呼請求給OSW

在這個(gè)階段，起呼用戶(MS)發(fā)出起呼信息，通過空中接口發(fā)給接收基站(BS)，其接收后再通過BAI將起呼信息發(fā)給組呼起呼交換機(jī)(OSW)的GCC。

(2)OSW將起呼信息送給CSW

組呼起呼交換機(jī)(OSW)的GCC通過BAI從BS接收到起呼信息后，先根據(jù)起呼信息從SLF中獲取用戶的HLR／GHLR的地址信息，然后根據(jù)地址信息，通過內(nèi)部接口(交換機(jī)內(nèi)部地址)或者通過ISI(交換機(jī)外部地址)找到起呼用戶對應(yīng)的HLR／GHLR。

GCC向HLR／GHLR發(fā)出查詢請求，獲取起呼用戶對應(yīng)的組呼控制交換機(jī)(CSW)的地址，再根據(jù)地址的不同進(jìn)行處理：對于內(nèi)部地址，則將起呼信息發(fā)給GCC的組呼建立控制部分，啟動(dòng)相應(yīng)的GCC的組呼建立控制處理，此時(shí)，對于起呼用戶，OSW成為CSW，進(jìn)行組呼建立控制和組呼的通話控制；對于外部地址，則GCC通過ISI進(jìn)行尋址，再通過ISI，以相應(yīng)的協(xié)議格式將起呼信息送給CSW的GCC。

(3)CSW建立／放棄組呼

CSW的GCC收到起呼信息后，根據(jù)信息找到相應(yīng)的用戶組，再檢查用戶組的狀態(tài)。

如果組狀態(tài)已經(jīng)激活，即組呼已經(jīng)召開，此時(shí)GCC進(jìn)行組呼放棄處理：第一，從RM查找起呼用戶的所在位置和訪問路徑，當(dāng)起呼信息來自CSW所接基站時(shí)，向接入基站發(fā)送拆線信息；當(dāng)起呼信息來自O(shè)SW時(shí)，通過IS向OSW發(fā)送拆線信息，OSW的GCC收到拆線信息后，向起呼用戶的接入基站發(fā)送起呼用戶拆線信息。第二，起呼用戶接入基站收到拆線信息后，通過空中接口向起呼用戶發(fā)送拆線信息。

如果組狀態(tài)未激活，即組呼未召開，此時(shí)GCC進(jìn)行組呼建立處理：第一，通過RM查找其他組成員的位置和訪問路徑信息，如果組成員來自CSW所接基站，則向組成員接入基站發(fā)送組呼起呼信息，然后通過RM查找起呼用戶的所在位置和訪問路徑，向起呼用戶發(fā)送連接信

息；如果組成員來自TSW，則通過ISI向TSWA出起呼信息，然后通過RM查找起呼用戶的所在位置和訪問路徑，向起呼用戶發(fā)送連接信息；最后通知RM在CSW內(nèi)部分配處理資源。第二，當(dāng)TSW的GCC收到組呼起呼信息后，通知RM在TSW內(nèi)部分配處理資源，并向目的用戶接入基站發(fā)送起呼信息。第三，當(dāng)OSW的GCC收到組呼連接信息后，通知RM在OSW內(nèi)部分配處理資源，并向起呼用戶接入基站發(fā)送連接信息。第四，起呼用戶接入基站收到連接信息后，為用戶分配業(yè)務(wù)信道，然后通過空中接口通知用戶使用分配的業(yè)務(wù)信道來進(jìn)入連接狀態(tài)。第五，目的用戶接入基站收到呼叫信息后，為目的用戶分配業(yè)務(wù)信道，然后通過空中接口呼叫目的用戶，請求它使用分配的業(yè)務(wù)信道來進(jìn)入連接狀態(tài)。

5.2組呼通話過程的控制

(1)組呼用戶申請發(fā)話

組呼用戶申請發(fā)話的過程按照開始的先后順序分為以下三個(gè)階段：

◆發(fā)話申請給CSW

起呼用戶(MS)發(fā)出起呼信息，通過空中接口發(fā)給接收基站(BS)，其接收后通過BAI將起呼信息發(fā)給接入交換機(jī)的GCC，GCC再通過RM找到對應(yīng)的CSW，如果CSW是接入交換機(jī)，則接入交換機(jī)的GCC直接進(jìn)入下一階段的處理；如果CSW不是接入交換機(jī)，則接入交換機(jī)的GCC將發(fā)話請求通過ISI送給CSW。

CSW裁決發(fā)話申請，結(jié)果回送申請方

CSW的GCC收到發(fā)話請求后，通過RM查詢對應(yīng)的組中是否已有起呼用戶，如果已經(jīng)有起呼用戶，則通過RM查找發(fā)話請求用戶的所在位置和訪問路徑，向發(fā)話申請用戶回送發(fā)話禁止信息；如果沒有起呼用戶，則通過RM查找發(fā)話請求用戶的所在位置和訪問路徑。向發(fā)話申請用戶回送發(fā)話允許信息。然后CSW的GCC進(jìn)入下一階段的處理。

◆CSW將發(fā)話申請的裁決結(jié)果回送非申請方

CSW的GCC通過查詢RM后獲取發(fā)話申請用戶所在組的其他成員的位置和訪問路徑，然后發(fā)送發(fā)話禁止信息給組內(nèi)其他的成員用戶。

(2)組呼用戶釋放發(fā)話

整個(gè)控制過程按照開始的先后順序分為以下兩個(gè)階段：

◆用戶提出釋放申請給CSW

起呼用戶(MS)發(fā)出通話釋放信息，通過空中接口發(fā)給接收基站(BS)，其接收后通過BAI將通話釋放信息發(fā)給接入交換機(jī)的GCC，GCC再通過RM找到對應(yīng)的CSW，如果CSW是接入交換機(jī)，則接入交換機(jī)的GCC直接進(jìn)入下一階段的處理；如果CSW不是接入交換機(jī)，則接入交換機(jī)的GCC將通話釋放請求通過ISI送給CSW。

◆CSW轉(zhuǎn)發(fā)釋放請求給其他組成員

CSW的GCC收到通話釋放信息后，通過查詢RM獲取發(fā)話申請用戶所在組的其他成員的位置和訪問路徑，然后發(fā)送發(fā)話禁止信息給組內(nèi)其他的成員用戶。

(3)組呼的拆線

組呼的拆線是指將一個(gè)發(fā)起的組呼的所有成員全部拆線，讓組呼所占用的資源釋放。組呼的拆線發(fā)起方通常只有組擁有者和CSW兩種，因此組呼拆線也分成兩種情形，其對應(yīng)的控制過程各異。

◆組擁有者發(fā)起的組呼拆線

由組擁有者發(fā)起的組呼拆線，按照開始的先后順序分成以下兩個(gè)階段：

一是組擁有者提出拆線請求給CSW。組擁有者(在HLR／GHLR中預(yù)先設(shè)定)用戶發(fā)出拆線請求，通過空中接口發(fā)給接收基站(BS)，其接收后通過BAI將拆線請求發(fā)給接入交換機(jī)的GCC，GCC再通過RM找到對應(yīng)的CSW，如果CSW是接入交換機(jī)，則接入交換機(jī)的GCC直接進(jìn)入下一階段的處理；如果CSW不是接入交換機(jī)，則接入交換機(jī)的GCC將通話釋放請求通過ISI送給CSW。

二是CSW轉(zhuǎn)發(fā)拆線給所有組成員。CSW的GCC收到拆線請求后，先通過SLF獲取請求用戶的HLR／GHLR地址，再查詢HLR／GHLR驗(yàn)證拆線請求的合法性，如果拆線請求非法，則通過RM獲取拆線請求用戶的所在位置和訪問路徑，向拆線請求用戶回送請求錯(cuò)誤的信息；如果拆線請求合法，則GCC通過RM的查詢獲取組中其他成員的所在位置和訪問路徑，向組中所有成員發(fā)出拆線請求，再通知RM釋放CSW的組呼處理資源。組成員用戶的接入交換機(jī)(CSW除外)如果收到來自CSW的組呼拆線請求，則通過RM獲取組呼用戶所在的接入基站，向組呼用戶接入基站轉(zhuǎn)發(fā)拆線請求，然后釋放交換機(jī)內(nèi)部的組呼處理資源。組成員和用戶的接入基站收到來自接入交換機(jī)的拆線請求后，通過空中接口向組呼用戶發(fā)出呼叫釋放請求，然后釋放分配給組呼用戶的信道資源。

◆CSW發(fā)起的組呼拆線

組呼建立以后，如果在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)沒有用戶請求發(fā)話，或者組呼的建立維持超過規(guī)定的時(shí)間，則CSW可以主動(dòng)進(jìn)行組呼的拆線。整個(gè)拆線的控制過程是：CSW的GCC通過RM的查詢獲取組中其他成員的所在位置和訪問路徑，向組中所有成員發(fā)出拆線請求，并且通知RM釋放CSW的組呼處理資源；組成員用戶的接入交換機(jī)(CSW除外)如果收到來自CSW的組呼拆線請求，則通過RM獲取組呼用戶所在的接入基站，向組呼用戶接入基站轉(zhuǎn)發(fā)拆線請求，然后釋放交換機(jī)內(nèi)部的組呼處理資源；組成員和用戶的接入基站收到來自接入交換機(jī)的拆線請求后，通過空中接口向組呼用戶發(fā)出呼叫釋放請求，然后釋放分配給組呼用戶的信道資源。

6結(jié)束語

本文從組呼的發(fā)起、組呼通話的維持和組呼的拆線這三個(gè)方面對組呼控制流程由系統(tǒng)的角度進(jìn)行了全面的描述，對TETRA數(shù)字集群系統(tǒng)組呼控制機(jī)制的設(shè)計(jì)具有直接指導(dǎo)作用。