CN102469415A - 基于lte技术的集群系统中点对多点呼叫方法、终端及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于LTE技术的集群系统中点对多点呼叫方法、终端及系统，其方法包括：源终端通过基站、核心网、IMS域以及应用服务器建立与目的终端之间的通话通道；通过通话通道、BM-SC以及MBMS-GW与目的终端进行语音数据的传递。本发明通过在现有空中接口协议的基础上且尽量不改或尽可能小的进行功能扩充来完成点对多点的集群通信机制，采用IMS+PoC架构，并对现有网络架构中的部分网元做功能扩充，具体通过基站、核心网、IMS域以及应用服务器建立源终端与目的终端之间的通话通道；通过通话通道以及BM-SC与目的终端进行语音数据的传递，实现LTE网络中集群系统的点对多点业务，更有利用集群系统与现有LTE网络的兼容与融合。
Description
技术领域
本发明涉及通讯技术领域，尤其涉及一种基于LTE(Long Term Evolution，长期演进)技术的集群系统中点对多点呼叫方法、终端及系统。
背景技术
目前，集群通信系统是为了满足行业用户指挥调度需求而开发的、面向特定行业应用的专用无线通信系统，系统中大量无线用户共享少量无线信道，以指挥调度为主体应用，是一种多用途、高效能的无线通信系统。集群通信系统在政府部门、公共安全、应急通信、电力、民航、石油化工和军队等领域有着广泛的应用市场。
集群通信系统经历了与蜂窝移动通信系统类似的发展历程。第一代集群系统为模拟集群通信系统，主要支持语音通信；第二代集群系统为窄带数字集群通信系统，是当前应用最为广泛的集群通信系统。
现有的集群通信系统，在数据传输能力和多媒体业务的支持能力方面仍然较为落后，其技术创新和产业链等方面都还不尽完备。比如目前的数字窄带集群通信系统中，iDEN系统对时隙和调制方法进行改进后而推出的宽带综合数字增强型网络(Wide-iDEN，WiDEN)，将峰值传输速率提高至384kbps；TETRA增强型数据业务(TETRA Release 2 Enhanced Data Service，TEDS)，理想情况下可支持不超过700kbps的峰值传输速率，其均未达到Mbps的数量级。此外，在频谱利用率和覆盖方面，现有的数字集群系统也不能很好的满足需求。
目前，基于LTE技术的宽带数字集群系统已经成为下一代集群系统的发展方向，对于基于LTE技术的宽带数字集群系统的网络架构、业务流程、业务功能和关键技术等标准尚未制定，而现有的第二代集群系统则向基于LTE技术的宽带数字集群系统演进具有较大的困难，其不具备与LTE网络的兼容性或兼容性较差。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种基于LTE技术的集群系统中点对多点呼叫方法、终端及系统，旨在提高集群呼叫业务与LTE网络的兼容性。
为了达到上述目的，本发明提出一种基于长期演进LTE技术的集群系统中点对多点呼叫方法，包括：
源终端通过基站、核心网、IMS域以及应用服务器建立与目的终端之间的通话通道；
通过所述通话通道、BM-SC以及MBMS-GW与所述目的终端进行语音数据的传递。
优选地，所述源终端通过基站、核心网、IMS域以及应用服务器建立与目的终端之间的通话通道的步骤包括：
源终端通过向基站发送RRC连接请求，建立RRC连接；
向基站发送携带有点对多点集群呼叫标识的服务请求，由基站将所述服务请求转发至核心网，同时进行IMS域的安全认证；
建立与基站之间的无线承载，并通过核心网中MME、SGW以及PDN-GW进行承载信息的更新；
向应用服务器发送会话建立请求消息；
接收应用服务器根据所述会话建立请求消息反馈的通话许可消息，建立与目的终端之间的通话通道。
优选地，所述通过通话通道、BM-SC以及MBMS-GW与所述目的终端进行语音数据的传递的步骤包括：
源终端通过所述通话通道向所述应用服务器发送语音数据，由应用服务器将所述语音数据转发至核心网中PDN-GW，当PDN-GW判定该语音数据所在的承载为点对多点类型时，由PDN-GW将所述语音数据转发至BM-SC，再由BM-SC通过MBMS-GW以及MME开启会话后将所述语音数据通过MBMS-GW以及基站转发至目的终端。
本发明还提出一种基于LTE技术的集群系统中点对多点呼叫终端，包括：
通话通道建立模块，用于通过基站、核心网、IMS域以及应用服务器建立与目的终端之间的通话通道；
语音数据传递模块，用于通过所述通话通道、BM-SC以及MBMS-GW与所述目的终端进行语音数据的传递。
优选地，所述通话通道建立模块包括：
RRC连接建立单元，用于通过向基站发送RRC连接请求，建立RRC连接；
服务请求发送单元，用于向基站发送携带有点对多点集群呼叫标识的服务请求，由基站将所述服务请求转发至核心网，同时进行IMS域的安全认证；
无线承载建立更新单元，用于建立与基站之间的无线承载，并通过核心网中MME、SGW以及PDN-GW进行承载信息的更新；
会话请求消息发送单元，用于向应用服务器发送会话建立请求消息；
通话通道建立单元，用于接收应用服务器根据所述会话建立请求消息反馈的通话许可消息，建立与目的终端之间的通话通道。
优选地，所述语音数据传递模块还用于通过所述通话通道向所述应用服务器发送语音数据，由应用服务器将所述语音数据转发至核心网中PDN-GW，当PDN-GW判定该语音数据所在的承载为点对多点类型时，由PDN-GW将所述语音数据转发至BM-SC，由BM-SC通过MBMS-GW以及MME开启会话后将所述语音数据通过MBMS-GW以及基站转发至目的终端。
本发明还提出一种基于LTE技术的集群系统中点对多点呼叫系统，包括：分别与基站连接的源终端和目的终端、与基站通过核心网连接的应用服务器，其中：
所述源终端，用于通过基站、核心网、IMS域以及应用服务器建立与目的终端之间的通话通道；通过所述通话通道、BM-SC以及MBMS-GW与所述目的终端进行语音数据的传递；
所述应用服务器，用于通过基站、核心网以及IMS域为所述源终端建立该源终端与目的终端之间的通话通道，以便源终端根据所述通话通道以及BM-SC与所述目的终端进行语音数据的传递；
所述目的终端，用于通过所述通话通道以及BM-SC接收所述源终端发出的语音数据。
优选地，所述源终端，还用于通过向基站发送RRC连接请求，建立RRC连接；向基站发送携带有点对多点集群呼叫标识的服务请求，由基站将所述服务请求转发至核心网，同时进行IMS域的安全认证；建立与基站之间的无线承载，并通过核心网中MME、SGW以及PDN-GW进行承载信息的更新；向应用服务器发送会话建立请求消息；接收应用服务器根据所述会话建立请求消息反馈的通话许可消息，建立与目的终端之间的通话通道；
所述应用服务器，还用于接收源终端发送的会话建立请求消息，并根据所述会话建立请求消息反馈通话许可消息至源终端。
优选地，所述源终端，还用于通过所述通话通道向所述应用服务器发送语音数据；
所述应用服务器，还用于将所述语音数据转发至核心网中PDN-GW，当PDN-GW判定该语音数据所在的承载为点对多点类型时，由PDN-GW将所述语音数据转发至BM-SC，由BM-SC通过MBMS-GW以及MME开启会话后将所述语音数据通过MBMS-GW以及基站转发至目的终端。
优选地，所述应用服务器为基于无线一键通PoC的集群应用服务器。
本发明提出的一种基于LTE技术的集群系统中点对多点呼叫方法、终端及系统，通过在现有空中接口协议的基础上且尽量不改或尽可能小的进行功能扩充来完成点对多点的集群通信机制，采用IMS+PoC架构，并对现有网络架构中的部分网元做功能扩充，具体通过基站、核心网、IMS域以及应用服务器建立源终端与目的终端之间的通话通道；通过通话通道、BM-SC以及MBMS-GW与目的终端进行语音数据的传递，实现LTE网络中集群系统的点对多点业务，更有利用集群系统与现有LTE网络的兼容与融合。
附图说明
图1是本发明基于LTE技术的集群系统中点对多点呼叫方法一实施例流程示意图；
图2是上述实施例基于LTE技术的宽带数字集群通信系统的网络结构示意图；
图3是本发明基于LTE技术的集群系统中点对多点呼叫方法一实施例中源终端通过基站、核心网、IMS域以及应用服务器建立与目的终端之间的通话通道流程示意图；
图4是本发明基于LTE技术的集群系统中点对多点呼叫终端一实施例结构示意图；
图5是本发明基于LTE技术的集群系统中点对多点呼叫终端一实施例中通话通道建立模块结构示意图；
图6是本发明基于LTE技术的集群系统中点对多点呼叫系统一实施例结构示意图。
为了使本发明的技术方案更加清楚、明了，下面将结合附图作进一步详述。
具体实施方式
本发明实施例解决方案主要是通过在现有空中接口协议的基础上且尽量不改或尽可能小的进行功能扩充来完成点对多点的集群通信机制，采用IMS+PoC架构，并对现有网络架构中的部分网元做功能扩充，具体通过基站、核心网、IMS域以及应用服务器建立源终端与目的终端之间的通话通道；通过通话通道、BM-SC(Broadcast Multicast Service Center，广播组播业务中心)以及MBMS-GW(Multimedia Broadcast Multicast Services Gateway，多媒体广播组播业务网关)与目的终端进行语音数据的传递，实现LTE网络中集群系统的点对多点业务。
如图1所示，本发明一实施例提出一种基于LTE技术的集群系统中点对多点呼叫方法，包括：
步骤S101，源终端通过基站、核心网、IMS域以及应用服务器建立与目的终端之间的通话通道；
本实施例方法涉及基于LTE网络的集群系统呼叫业务，当集群系统中一集群终端(即本实施例称源终端)向该集群系统中另一集群终端(即本实施例称目的终端)发起呼叫时，首先需要建立源终端与目的终端之间的通话通道。
如图2所示，基于LTE技术的宽带数字集群通信系统的网络结构包括：终端(UE，User Equipment，用户)、网络侧以及应用侧，其中：
应用侧，其包括集群应用服务器，完成集群业务的调度功能，是PDN网关的入口。集群应用服务器包括如基于PoC(PTT Over Cellular，无线一键通)的集群应用服务器、基于Gota(Globalopen Trunkingarchi tecture，开放式集群架构)的集群应用服务器和其他类型的集群应用服务器。对于基于PoC的集群应用服务器，在完成端到端的集群呼叫业务时，应用侧还包括IMS(IPMultimedia Subsystem，IP多媒体子系统)域。
CSCF(Call Session Control Function，呼叫会话控制功能)是IMS内部的功能实体，是整个IMS网络的核心，主要负责处理多媒体呼叫会话过程中的信令控制。它管理IMS网络的用户鉴权、IMS承载面QoS、与其他网络实体配合进行SIP会话的控制，以及业务协商和资源分配等。
CSCF根据功能分为代理CSCF(P-CSCF，Proxy CSCF)，查询CSCF(I-CSCF，Interrogating CSCF)以及服务CSCF(S-CSCF，Serving CSCF)，本质上均为SIP服务器，用于处理SIP信令。其中：
P-CSCF是IMS拜访网络的统一入口点。所有IMS终端发起和终止于IMS终端的会话消息都要通过P-CSCF。P-CSCF作为一个SIP Proxy，负责与接入网络无关的用户鉴权与IPSec管理，网络防攻击与安全保护，为节约无线网络资源进行SIP信令压缩与解压，用户的漫游控制，通过PDF(Policy DecisionFunction)进行承载面的NAT与QoS等功能等。其主要功能有：转发UE发来的SIP注册请求给I-CSCF，由UE提供的域名决定I-CSCF；转发UE发来的SIP消息给S-CSCF，由P-CSCF在UE发起注册流程时确定S-CSCF。
I-CSCF是IMS归属网络的入口点。在注册过程中，I-CSCF通过查询HSS，为用户选择一个S-CSCF。在呼叫过程中，去往IMS网络的呼叫首先路由到I-CSCF，由I-CSCF从HSS获取用户所注册的S-SCSCF地址，将消息路由到S-CSCF。其主要功能有：为用户指定某个S-CSCF来执行SIP注册；从HSS中获取S-CSCF的地址，转发SIP请求；将其他网络传来的SIP请求路由到S-CSCF。
S-CSCF在IMS网络会话控制中处于核心地位，它接受来自拜访网络通过P-CSCF转发来的注册请求，与HSS配合进行用户鉴权。并从HSS处下载用户签约的业务数据。S-CSCF对于用户主叫及被叫侧进行路由管理，根据用户签约的初始过滤规则(iFC，Initial Filter Criteria)，进行SIP AS触发，实现丰富的IMS业务功能。其主要功能有：接收注册请求后，通过HSS使注册请求生效；控制已注册的会话终端，可作为Proxy-Server。接收请求后，进行内部处理或转发，也可作为UA，中断或发起SIP事务；与业务平台进行交互，提供多媒体业务。
网络侧，其在支持现有功能的基础上，增加集群业务的功能，即存储和管理集群用户签约信息和集群业务的全网组呼。网络侧包括基站及核心网，其中核心网涉及PDN网关、MME以及HSS等。
PDN(Public Data Network，公用数据网)网关(PDN-GW)，其支持现有功能，并支持与多种集群应用服务器的接口，以根据不同需求支持各种集群业务。对于集群业务，PDN-GW可以根据单呼(普通承载)还是组呼(每个集群业务组，都分配一个TMGI标识)，选择下行数据分发到SGW还是BM-SC，即选择单播模式还是多播模式(MBSFN模式)。
HSS(Home Subscriber Server，归属签约用户服务器)，支持现有功能，同时增加支持集群功能的模块，用于存储和管理与集群业务相关的组用户信息。
MME(Mobility Management Entity，移动性管理实体)，支持现有功能，同时增加支持集群功能的模块，该新增支持集群业务的模块实现，存储集群用户终端的相关信息，负责向HSS获取集群用户终端的签约信息等。MME是3GPP协议LTE接入网络的关键控制节点，其负责空闲模式的UE的定位，传呼过程，包括中继。它涉及到bearer激活/关闭过程。并且当一个UE初始化后，为该UE选择连接到一个SGW(Seving GateWay，服务网关)。通过和HSS交互认证一个用户，为一个用户分配一个临时ID。MME同时支持在法律许可的范围内，进行拦截、监听。MME为2G/3G接入网络提供了控制函数接口，通过S3接口，为漫游UE面向HSS同样提供了S6a接口。
SGW与eNB均按照LTE标准支持现有功能。
BM-SC按照LTE标准支持现有功能。
MBMS-GW按照LTE标准支持现有功能。
本实施例中将以集群应用服务器为基于PoC的集群应用服务器为例进行说明。
在本实施例中，集群系统中的源终端通过基站、核心网、IMS域以及应用服务器建立与目的终端之间的通话通道，其具体过程为：
对于集群系统中的源终端与目的终端，两者均处于空闲状态，源终端向目的终端发起呼叫业务时，源终端与基站先进行无线承载的建立，再进行随机接入并进行RRC(Radio Resource Control，无线资源控制协议)连接建立。承载，即承受装载，无线承载选择的问题，实际上就是选择何种无线数据业务作为这段数据通路的问题。
RRC处理UE和UTRAN之间控制平面的第三层信息。RRC主要包括RRC连接管理过程(RRC CONNECTION MANAGEMENT PROCEDURES)、无线承载控制过程(RADIO BEARER CONTROL PROCEDURES)、RRC连接移动性过程(RRC CONNECTION MOBILITYPROCEDURES)以及测量过程(MEASUREMENT PROCEDURES。
RRC连接建立过程包括可用小区的重新选择、接入许可控制以及2层信号链路的建立等。RRC连接释放由高层请求，用于拆除最后的信号连接；或者当RRC链路失败的时候由RRC本层发起。如果连接失败，UE会要求重新建立RRC连接。如果RRC连接失败，RRC释放已经分配的资源。
在RRC建立之后，源终端通过基站向核心网发送初始UE消息，与IMS域中的SCSCF及HSS交互，完成源终端与IMS域的安全认证，该初始UE消息包含服务请求，其服务请求类型标识为点对多点集群呼叫。
当IMS域的安全认证完成之后，进行源终端与核心网中MME之间的NAS安全机制的协商。MME执行初始化上下文建立过程，在eNB内产生EPS承载和终端上下文，并且在空口进行无线资源的建立即进行RB(radio bearer，无线承载)建立。
MME为服务网关和PDN-GW更新相关承载，其中信息包含点对多点承载类型，以便PDN-GW在后续过程中使用该信息对数据流向进行区分。
之后，当源终端与Poc服务器进行SIP应用层信令的交互后，则建立端到端的SIP会话，此时PoC服务器向源终端发起通话权许可的消息，同时向目的终端发送通话权占用的消息，然后即可进行语音通话业务，完成源终端与目的终端之间通话通道建立。
PoC服务器收到源终端的语音数据后，则向PDN-GW发送语音数据，PDN-GW判定该语音数据所在的承载为点对多点类型，则将该数据发送至BM-SC，后续则按照正常的流程进行语音数据的发送。
步骤S102，通过通话通道、BM-SC以及MBMS-GW与目的终端进行语音数据的传递。
如上所述，源终端通过通话通道向应用服务器发送语音数据，由应用服务器将语音数据转发至核心网中PDN-GW，当PDN-GW判定该语音数据所在的承载为点对多点类型时，由PDN-GW将语音数据转发至BM-SC，再由BM-SC通过MBMS-GW以及MME开启会话后将语音数据通过MBMS-GW以及基站转发至目的终端。
以集群终端A(源终端)与集群终端组B(多个目的终端)进行语音数据传递为例说明语音数据传递的具体过程为：
PoC服务器收到集群终端A的语音数据后，向PDN-GW发送语音数据，PDN-GW判定该语音数据所在的承载为点对多点类型(TMGI)，则将该数据发送至BM-SC。BM-SC收到该语音数据后，则发送会话开启请求消息(SessionStart request message)到MBMS网关(MBMS GW)，指示MBMS传输即将开始，向MBMS网关提供会话参数。MBMS网关向BM-SC发送会话开启响应消息(Session Start response message)，同时MBMS网关创建一个MBMS承载上下文(MBMS Bearer Context)以保存会话属性，向MME发送会话开启请求消息，如果为静态MBSFN area，则由MBMS-GW为会话分配IP组播地址。如果为动态MBSFN area，则由MME为会话分配IP组播地址。
需要说明的是，目前协议支持一个TMGI对应一个MBMS service area，同时一个MBMS service area可以有多个TMGI。也就是说，对于集群业务(TMGI ID)，多个不同的集群业务可以在相同的MBMS service area上发送。
1)对于静态MBSFN area，则MBMS-GW保存有TNL information(即：“List of downstream nodes”)，即该区域所包含的eNB信息。如果BM-SC从PDN GW得知某个集群业务开始(TMGI)，然后通过Session Start发送到MBMS GW(消息中携带该TMGI和MBMS service area)，MBMS-GW通过Session Start发送到MME(消息中携带该TMGI/MBMS service area)，同时还有TNL infrmation(即：“List of downstream nodes”)携带给MME，该“TNL information”将MME原先的自身产生的“TNL information”覆盖。
2)对于动态MBSFN area，则MBMS-GW并未存储TNL information(即：“List of downstream nodes”)，即该区域所包含的eNB信息。如果BM-SC从PDN GW得知某个集群业务开始(TMGI)，然后通过Session Start发送到MBMS GW(消息中携带该TMGI和MBMS service area)，MBMS GW通过Session Start发送到MME(消息中携带该TMGI/MBMS service area)，由于MBMS GW并未有TNL information，则不携带该信息给MME。MME则根据集群终端所归属的eNB信息自动产生TNL information。
当MME收到会话开启请求后，MME向eNB/MCE发送会话开启请求，eNB/MCE创建MBMS承载上下文以保存会话属性，返回会话开启响应消息。
MME保存会话属性，将eNodeB加入下游节点列表，向MBMS网关发送响应。
E-UTRAN为MBMS数据传输建立无线资源，完成MBSFN发射的无线承载配置。
若E-UTRAN可以接收IP组播，则加入MBMS网关分配的IP组播地址。
BM-SC开始发送MBMS数据，MBMS网关将收到的MBMS数据发送至已加入到IP组播中的eNBs，集群终端组B中的终端则对对应的PDSCH信道承载的TB进行译码，并把正确译码的MAC PDU根据逻辑信道ID不同分别传送给高层的信令平面或者用户平面。
如图3所示，步骤S101包括：
步骤S1011，源终端通过向基站发送RRC连接，请求建立RRC连接；
步骤S1012，向基站发送携带有点对多点集群呼叫标识的服务请求，由基站将服务请求转发至核心网，同时进行IMS域的安全认证；
步骤S1013，建立与基站之间的无线承载，并通过核心网中MME、SGW以及PDN-GW进行承载信息的更新；
当源终端建立与基站之间的无线承载之后，核心网中MME发送更新承载请求信息给SGW，该更新承载请求信息中携带有点对多点集群呼叫标识，SGW同时将该更新承载请求信息转发给PDN-GW，PDN-GW根据接收到的更新承载请求信息可以判断出该呼叫为组呼(每个集群业务组均分配一个TMGI标识)，PDN-GW根据组呼，选择将下行数据分发到BM-SC，即选择多播模式。
步骤S1014，向应用服务器发送会话建立请求消息；
步骤S1015，接收应用服务器根据会话建立请求消息反馈的通话许可消息，建立与目的终端之间的通话通道。
从上述流程可以看出，对于集群系统中点对多点的呼叫业务，使用LTE网络的现有网络架构和消息流程，并采用IMS+PoC架构，实现了集群呼叫与现有LTE网络的兼容。
本实施例通过在现有空中接口协议的基础上且尽量不改或尽可能小的进行功能扩充来完成点对多点的集群通信机制，采用IMS+PoC架构，并对现有网络架构中的部分网元做功能扩充，具体通过基站、核心网、IMS域以及应用服务器建立源终端与目的终端之间的通话通道；通过通话通道以及BM-SC与目的终端进行语音数据的传递，实现LTE网络中集群系统的点对多点业务，更有利用集群系统与现有LTE网络的融合。
如图4所示，本发明一实施例提出一种基于LTE技术的集群系统中点对多点呼叫终端，包括：通话通道建立模块401以及语音数据传递模块402，其中：
通话通道建立模块401，用于通过基站、核心网、IMS域以及应用服务器建立与目的终端之间的通话通道；
本实施例方法涉及基于LTE网络的集群系统呼叫业务，当集群系统中一集群终端(即本实施例称终端)向该集群系统中另一集群终端(即本实施例称目的终端)发起呼叫时，首先由通话通道建立模块401建立终端与目的终端之间的通话通道。
语音数据传递模块402，用于通过通话通道、BM-SC以及MBMS-GW与目的终端进行语音数据的传递。
本实施例中，集群系统中的终端通过基站、核心网、IMS域以及应用服务器建立与目的终端之间的通话通道，并通过通话通道与目的终端进行语音数据的传递的具体过程为：
终端与目的终端，两者均处于空闲状态，终端向目的终端发起呼叫业务时，终端与基站先进行无线承载的建立，再进行随机接入并进行RRC连接建立。
在RRC建立之后，终端通过基站向核心网发送初始UE消息，与IMS域中的SCSCF及HSS交互，完成终端与IMS域的安全认证，该初始UE消息包含服务请求，其服务请求类型标识为点对多点集群呼叫。
当IMS域的安全认证完成之后，进行终端与核心网中MME之间的NAS安全机制的协商。MME执行初始化上下文建立过程，在eNB内产生EPS承载和终端上下文，并且在空口进行无线资源的建立即进行RB建立。
MME为服务网关和PDN-GW更新相关承载，其中信息包含点对多点承载类型，以便PDN-GW在后续过程中使用该信息对数据流向进行区分。
之后，当终端与Poc服务器进行SIP应用层信令的交互后，则建立端到端的SIP会话，此时PoC服务器向终端发起通话权许可的消息，同时向目的终端发送通话权占用的消息，然后即可进行语音通话业务，完成终端与目的终端之间通话通道建立。
PoC服务器收到终端的语音数据后，则向PDN-GW发送语音数据，PDN-GW判定该语音数据所在的承载为点对多点类型，则将该数据发送至BM-SC，后续则按照正常的流程进行语音数据的发送。
如图5所示，通话通道建立模块401包括：RRC连接建立单元4011、服务请求发送单元4012、无线承载建立更新单元4013、会话请求消息发送单元4014以及通话通道建立单元4015，其中：
RRC连接建立单元4011，用于通过向基站发送RRC连接请求，建立RRC连接；
服务请求发送单元4012，用于向基站发送携带有点对多点集群呼叫标识的服务请求，由基站将所述服务请求转发至核心网，同时进行IMS域的安全认证；
无线承载建立更新单元4013，用于建立与基站之间的无线承载，并通过核心网中MME、SGW以及PDN-GW进行承载信息的更新；
会话请求消息发送单元4014，用于向应用服务器发送会话建立请求消息；
通话通道建立单元4015，用于接收应用服务器根据所述会话建立请求消息反馈的通话许可消息，建立与目的终端之间的通话通道。
进一步的，语音数据传递模块402还用于通过通话通道向应用服务器发送语音数据，由应用服务器将语音数据转发至核心网中PDN-GW，当PDN-GW判定该语音数据所在的承载为点对多点类型时，由PDN-GW将语音数据转发至BM-SC，由BM-SC通过MBMS-GW以及MME开启会话后将语音数据通过MBMS-GW以及基站转发至目的终端。
如图6所示，本发明一实施例提出一种基于LTE技术的集群系统中点对多点呼叫系统，包括：分别与基站601连接的源终端602和目的终端603、与基站601通过核心网连接的应用服务器604，其中：
源终端602，用于通过基站601、核心网、IMS域以及应用服务器604建立与目的终端603之间的通话通道；通过通话通道、BM-SC以及MBMS-GW与目的终端603进行语音数据的传递；
应用服务器604，用于通过基站601核心网以及IMS域为源终端602建立该源终端602与目的终端603之间的通话通道，以便源终端602根据通话通道以及BM-SC与目的终端603进行语音数据的传递；
目的终端603，用于通过通话通道以及BM-SC接收源终端602发出的语音数据。
进一步的，源终端602还用于通过向基站601发送RRC连接请求，建立RRC连接；向基站601发送携带有点对多点集群呼叫标识的服务请求，由基站601将服务请求转发至核心网，同时进行IMS域的安全认证；建立与基站601之间的无线承载，并通过核心网中MME、SGW以及PDN-GW进行承载信息的更新；向应用服务器604发送会话建立请求消息；接收应用服务器604根据会话建立请求消息反馈的通话许可消息，建立与目的终端603之间的通话通道；
应用服务器604，还用于接收源终端602发送的会话建立请求消息，并根据会话建立请求消息反馈通话许可消息至源终端602。
更进一步的，源终端602，还用于通过通话通道向应用服务器604发送语音数据；
应用服务器604，还用于将语音数据转发至核心网中PDN-GW，当PDN-GW判定该语音数据所在的承载为点对多点类型时，由PDN-GW将语音数据转发至BM-SC，由BM-SC通过MBMS-GW以及MME开启会话后将语音数据通过MBMS-GW以及基站601转发至目的终端603。
在本实施例中，应用服务器604为基于PoC的集群应用服务器。同理，本实施例中应用服务器604还可以为基于Gota的集群应用服务器和其他类型的集群应用服务器，当使用基于Gota的集群应用服务器和其他类型的集群应用服务器时，由于基于Gota的集群应用服务器包含有IMS功能而不需要经过IMS域。
本发明实施例基于LTE技术的集群系统中点对多点呼叫方法、终端及系统，通过在现有空中接口协议的基础上且尽量不改或尽可能小的进行功能扩充来完成点对多点的集群通信机制，采用IMS+PoC架构，并对现有网络架构中的部分网元做功能扩充，具体通过基站、核心网、IMS域以及应用服务器建立源终端与目的终端之间的通话通道；通过通话通道以及BM-SC与目的终端进行语音数据的传递，实现LTE网络中集群系统的点对多点业务，更有利用集群系统与现有LTE网络的兼容与融合。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种基于长期演进LTE技术的集群系统中点对多点呼叫方法，其特征在于，包括：
源终端通过基站、核心网、IMS域以及应用服务器建立与目的终端之间的通话通道；
通过所述通话通道、广播组播业务中心BM-SC以及多媒体广播组播业务网关MBMS-GW与所述目的终端进行语音数据的传递。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述源终端通过基站、核心网、IMS域以及应用服务器建立与目的终端之间的通话通道的步骤包括：
源终端通过向基站发送无线资源控制协议RRC连接请求，建立RRC连接；
向基站发送携带有点对多点集群呼叫标识的服务请求，由基站将所述服务请求转发至核心网，同时进行IMS域的安全认证；
建立与基站之间的无线承载，并通过核心网中MME、SGW以及PDN-GW进行承载信息的更新；
向应用服务器发送会话建立请求消息；
接收应用服务器根据所述会话建立请求消息反馈的通话许可消息，建立与目的终端之间的通话通道。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过通话通道、BM-SC以及MBMS-GW与所述目的终端进行语音数据的传递的步骤包括：
源终端通过所述通话通道向所述应用服务器发送语音数据，由应用服务器将所述语音数据转发至核心网中PDN-GW，当PDN-GW判定该语音数据所在的承载为点对多点类型时，由PDN-GW将所述语音数据转发至BM-SC，再由BM-SC通过MBMS-GW以及MME开启会话后将所述语音数据通过MBMS-GW以及基站转发至目的终端。
4.一种基于LTE技术的集群系统中点对多点呼叫终端，其特征在于，包括：
通话通道建立模块，用于通过基站、核心网、IMS域以及应用服务器建立与目的终端之间的通话通道；
语音数据传递模块，用于通过所述通话通道、BM-SC以及MBMS-GW与所述目的终端进行语音数据的传递。
5.根据权利要求4所述的终端，其特征在于，所述通话通道建立模块包括：
RRC连接建立单元，用于通过向基站发送RRC连接请求，建立RRC连接；
服务请求发送单元，用于向基站发送携带有点对多点集群呼叫标识的服务请求，由基站将所述服务请求转发至核心网，同时进行IMS域的安全认证；
无线承载建立更新单元，用于建立与基站之间的无线承载，并通过核心网中MME、SGW以及PDN-GW进行承载信息的更新；
会话请求消息发送单元，用于向应用服务器发送会话建立请求消息；
通话通道建立单元，用于接收应用服务器根据所述会话建立请求消息反馈的通话许可消息，建立与目的终端之间的通话通道。
6.根据权利要求4或5所述的终端，其特征在于，所述语音数据传递模块还用于通过所述通话通道向所述应用服务器发送语音数据，由应用服务器将所述语音数据转发至核心网中PDN-GW，当PDN-GW判定该语音数据所在的承载为点对多点类型时，由PDN-GW将所述语音数据转发至BM-SC，由BM-SC通过MBMS-GW以及MME开启会话后将所述语音数据通过MBMS-GW以及基站转发至目的终端。
7.一种基于LTE技术的集群系统中点对多点呼叫系统，其特征在于，包括：分别与基站连接的源终端和目的终端、与基站通过核心网连接的应用服务器，其中：
所述源终端，用于通过基站、核心网、IMS域以及应用服务器建立与目的终端之间的通话通道；通过所述通话通道、BM-SC以及MBMS-GW与所述目的终端进行语音数据的传递；
所述应用服务器，用于通过基站、核心网以及IMS域为所述源终端建立该源终端与目的终端之间的通话通道，以便源终端根据所述通话通道以及BM-SC与所述目的终端进行语音数据的传递；
所述目的终端，用于通过所述通话通道以及BM-SC接收所述源终端发出的语音数据。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，
所述源终端，还用于通过向基站发送RRC连接请求，建立RRC连接；向基站发送携带有点对多点集群呼叫标识的服务请求，由基站将所述服务请求转发至核心网，同时进行IMS域的安全认证；建立与基站之间的无线承载，并通过核心网中MME、SGW以及PDN-GW进行承载信息的更新；向应用服务器发送会话建立请求消息；接收应用服务器根据所述会话建立请求消息反馈的通话许可消息，建立与目的终端之间的通话通道；
所述应用服务器，还用于接收源终端发送的会话建立请求消息，并根据所述会话建立请求消息反馈通话许可消息至源终端。
9.根据权利要求7或8所述的系统，其特征在于，
所述源终端，还用于通过所述通话通道向所述应用服务器发送语音数据；
所述应用服务器，还用于将所述语音数据转发至核心网中PDN-GW，当PDN-GW判定该语音数据所在的承载为点对多点类型时，由PDN-GW将所述语音数据转发至BM-SC，由BM-SC通过MBMS-GW以及MME开启会话后将所述语音数据通过MBMS-GW以及基站转发至目的终端。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述应用服务器为基于无线一键通PoC的集群应用服务器。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |