CN101489176A - 实现语音组呼业务讲者优先级的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了移动通信技术领域中的一种实现语音组呼业务讲者优先级的方法。技术方案是，在用户终端设置高优先级抢占上行信道的触发点；在HLR和SIM卡中写入用户的优先级信息；当上行信道空闲时，用户按照上行信道空闲的优先级方式或普通方式接入网络；当上行信道忙碌时，根据网络支持的优先级情况，以及申请用户和当前讲者的优先级，决定申请用户接入网络或者拒绝用户接入网络；当申请用户有权接入网络时，执行申请用户上行信道的分配和抢占。本发明解决了多个用户同时申请组呼信道时，MSC无法决定信道分配的问题；同时，组呼信道优先分配给高优先级的用户使用，保证了紧急事件的及时处理。
Description
技术领域
本发明属于移动通信技术领域，尤其涉及一种实现语音组呼业务讲者优先级的方法。
背景技术
GSM-R(GSM-Railway，铁路综合数字移动通信系统)是以GSM公众移动通信技术为基础，与GSM共同发展且可用单一平台代替现有多种铁路通信与控制系统的铁路综合数字移动通信系统。
VGCS(Voice Group Call Service，语音组呼业务)是GSM-R提供的一种高级语音呼叫业务，它定义了一种由多方参加(移动台或固网电话)，其中一部分人可以讲话、多方聆听的点对多点的语音通信方式。语音组呼突破了点对点通信的局限性，能够以简便快捷的方式建立群组呼叫，实现调度指挥、紧急通知等特定功能，尤其适用于铁路的行车指挥调度部门。
语音组呼业务使用的是公共下行链路广播功能，这种功能允许同一个小区的很多用户在一条业务信道上聆听组呼，用户数量没有限制，用这种方法可以节省网元间的空中接口和信令链路上的可用资源，因此频谱利用率较高。一个特定的VGCS通信由组ID(Identifier，标识符)和组呼域唯一确定。组ID与组呼区域合称为组呼参考，即组呼参考唯一确定一次VGCS通信。组ID标识该组的功能，即由哪些身份的成员参加；组呼区域是指VGCS通信所覆盖的地理范围，以无线蜂窝小区为基本单位，一个组呼区最多可有25个小区。在同一个时刻，只允许一个用户讲话，允许最多5个调度员同时讲话。调度员可以听到除了自己以外所有人的讲话，收听用户可以听到所有人的谈话。如果有调度员同时在讲话，讲话用户应得到某种指示。调度员允许随时讲话无需发送想要讲话的信号，而想要说话的业务用户必须发送想要讲话的信号，网络按照先来先得的原则分配讲话用户的权利，无需排队。当一个业务用户成为讲话用户后，最后也应发送想要成为收听用户的指示，释放相应的组呼上行链路。在VGCS建立期间，给主叫用户和调度员提供标准的双向信道，给所有的被叫业务用户分配单一的下行链路信道。
在语音组呼业务的实际应用当中，会出现以下两个问题：
一是当组呼上行链路空闲时，若同时有多个用户进行了信道申请，在传统方式下，MSC(Mobile Switch Center，移动交换中心)是根据申请请求到达MSC的时间先后顺序来处理的。如果这些信道申请消息同一时间到达主控MSC，MSC将不能决定把信道分配给那个申请的用户。
二是当组呼上行信道正在被使用时，由于某紧急事件，某用户需要立刻成为讲者。按照正常的组呼规则，该用户是必须要等到信道空闲，才可以向网络申请的，但这样会对紧急事件造成处理的延误。
基于以上分析，为了使语音组呼业务更加完善，有必要提出一种方法解决上述问题。
发明内容
针对当前GSM-R系统中的语音组呼业务未提供讲者优先级，从而导致多用户同时申请时MSC无法处理，并且在紧急情况下特殊用户无法抢占上行信道的问题，本发明提供了一种实现语音组呼业务讲者优先级的方法。
本发明的技术方案是，一种实现语音组呼业务讲者优先级的方法，其特征是所述方法包括下列步骤：
步骤1：通过字符串加抢占上行键方式，在用户终端中增加高优先级抢占上行信道的触发点；
步骤2：更改用户在HLR中的签约数据，用户在HLR中签约组呼业务时，要写入具有发起组呼权限的组呼ID，还要针对每个组呼ID写入最高讲者优先级；
步骤3：更改用户SIM卡中的数据，在用户SIM卡中也要针对每个组呼ID写入最高讲者优先级；
步骤4：将BTS下发的上行空闲消息中的一个空闲比特位设定为讲者优先级指示比特位，若该比特位为1，则表示网络目前支持讲者优先级，若该比特位为0，则表示网络目前不支持讲者优先级；
步骤5：将BTS下发的上行忙碌消息增加一个信元，用以指示当前讲者的优先级信息；
步骤6：当网络中的用户申请成为讲者时，该申请用户首先要监听上行空闲消息和上行忙碌消息；
步骤7：如果监听到上行空闲消息，则根据上行空闲消息中的讲者优先级指示比特位，判断网络是否支持讲者优先级；
步骤8：如果网络支持讲者优先级，则将申请用户按照上行信道空闲的优先级方式接入网络；
步骤9：如果网络不支持讲者优先级，则将申请用户按照普通方式接入网络；
步骤10：如果监听到上行忙碌消息，申请用户使用触发点向基站发送上行接入请求；
步骤11：申请用户判断网络是否支持讲者优先级；
步骤12：如果网络不支持讲者优先级，则拒绝该申请用户接入；
步骤13：如果网络支持讲者优先级，则根据上行忙碌消息确定当前占用上行信道的讲者的优先级；
步骤14：用申请用户SIM卡中记录的优先级与当前占用上行信道的讲者的优先级进行比较，判断申请用户的优先级是否低于当前讲者的优先级；
步骤15：如果申请用户的优先级低于当前讲者的优先级，则拒绝该申请用户接入；
步骤16：否则，基站收到步骤10中申请用户发出的上行接入请求后，向申请用户发出批准抢占组呼上行信道消息；
步骤17：申请用户向基站发出业务请求与建链指示消息，请求建立层二连接；
步骤18：基站把层二连接建立好之后，向申请用户发送层二建链确认消息，通知申请用户层二连接已经建好；
步骤19：BSC收到申请用户指示消息之后，将把该消息包含在上行接入请求中发送给MSC；
步骤20：MSC收到上行接入请求之后，将根据该请求中所包含的移动台识别号到VLR中进行查询，看申请用户是否签约了高优先级接入业务；
步骤21：若申请用户签约了高优先级接入业务，VLR将返回确认消息，跳到步骤23；
步骤22：若申请用户没有签约高优先级接入业务，VLR将返回拒绝接入消息；
步骤23：MSC收到VLR确认消息后，将释放讲者正在使用的上行信道，发送上行释放命令消息至基站，命令正在占用上行信道的讲者释放上行信道；
步骤24：基站收到释放上行信道消息后，向讲者发出上行信道释放消息，命令讲者释放上行信道；
步骤25：MSC向基站发出上行释放确认消息，指示讲者已经释放上行信道；
步骤26：基站把申请用户的上行接入请求批准消息发送给MSC，MSC向申请用户发送通话继续的消息，从而使申请用户占用上行信道并成为讲者。
所述上行忙碌消息包括4个信元，分别是协议区别、跳变指示、消息类型和讲者优先级。
所述讲者优先级包括最高优先级、次高优先级和普通优先级，其中最高优先级的信元标识编码为00000001；次高优先级的信元标识编码为00000010；普通优先级的信元标识编码为00000011。
所述上行接入请求包括2个信元，分别是消息类型和讲者指示消息。
所述讲者指示消息包括协议区别、跳变指示、消息类型、移动台级别、移动台标识和讲者优先级。
所述上行信道空闲的优先级方式接入网络，具体方法是，如果接入网络的申请用户只有一个，则直接将该用户接入网络；如果接入网络的申请用户大于等于两个，则首先判断所有申请用户的优先级，优先级最高的申请用户被接入网络，如果优先级最高的申请用户有两个或者两个以上，则按照先申请先接入的原则接入网络；如果优先级最高的多个申请用户同时申请接入网络，则随机接入网络。
所述普通方式接入网络，具体方法是，如果接入网络的申请用户只有一个，则直接将该用户接入网络；如果接入网络的申请用户大于等于两个，则按照先申请先接入的原则接入网络；如果多个申请用户同时申请接入网络，则随机接入网络。
本发明的效果在于，解决了多个用户同时中请组呼信道时，MSC无法决定把信道分配给哪个用户的问题；同时，组呼信道优先分配给高优先级的用户使用，保证了紧急事件的及时处理；最后，对于目前所应用的不带优先级的网络上行接入方式，网络将默认为普通优先级，执行逻辑无需任何改动，因此讲者优先级方法对当前组呼的应用没有影响。
附图说明
图1是本发明提供的实现语音组呼业务讲者优先级的方法的流程图。
图2是本发明提供的实施例的实现示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对优选实施例作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。
图1是本发明提供的实现语音组呼业务讲者优先级的方法的流程图。图1中，本发明的是包括下列步骤：
步骤1：通过字符串加抢占上行键方式，在用户终端中增加高优先级抢占上行信道的触发点。可以通过一串字符“*000#”加抢占上行键来实现高优先级上行接入。实现高优先级上行接入所设定的字符串可以由厂家任意设定，但必须在说明书中予以注明，并且不能与现存的特定字符串(即系统关键字符串或保留字符串)，如“*#06#”等重复。上行接入申请需要增加1个高优先级上行请求的编码值。
步骤2：更改用户在HLR(Home Local Register，归属位置寄存器)中的签约数据，用户在HLR中签约组呼业务时，要写入具有发起组呼权限的组呼ID，还要针对每个组呼ID写入最高讲者优先级。
步骤3：更改用户SIM(Subscriber Identification Module，用户识别模块)卡中的数据，在用户SIM卡中也要针对每个组呼ID写入最高讲者优先级；
步骤4：将BTS(Base Transceiver Station，基站收发信机)下发的上行空闲消息中的一个空闲比特位设定为讲者优先级指示比特位，若该比特位为1，则表示网络目前支持讲者优先级，若该比特位为0，则表示网络目前不支持讲者优先级。
步骤5：将BTS下发的上行忙碌消息增加一个信元，用以指示当前讲者的优先级信息。
| 信元 | 类型 | 长度(字节) |
| 协议区别 | M | 1/2 |
| 跳变指示 | M | 1/2 |
| 消息类型 | M | 1 |
| 讲者优先级 | M | 2 |
表1：上行忙碌消息结构
新设计的上行忙碌消息包括4个信元，分别是协议区别、跳变指示、消息类型和讲者优先级，其结构如上表即表1所示。
讲者优先级的信元标识编码如表2所示。表2中，讲者优先级的信元标识包括最高优先级、次高优先级和普通优先级，其中最高优先级的信元标识编码为00000001；次高优先级的信元标识编码为00000010；普通优先级的信元标识编码为00000011。在实际应用中，可以将司机和运转车长签约的最高优先级设定为次高优先级，一般用户设定为普通优先级，当发生紧急情况需要使用上行信道时，司机和运转车长这些特殊用户可以使用次高优先级抢占上行信道。最高优先级留给一些特权用户使用。
表2：讲者优先级信元标识编码
步骤6：当网络中的用户申请成为讲者时，该申请用户首先要监听上行空闲消息和上行忙碌消息。
步骤7：如果监听到上行空闲消息，则根据上行空闲消息中的讲者优先级指示比特位，判断网络是否支持讲者优先级。
步骤8：根据上行空闲消息中的讲者优先级指示比特位的设定，如果讲者优先级指示比特位为1，则网络支持讲者优先级，将申请用户按照上行信道空闲的优先级方式接入网络。
其中，上行信道空闲的优先级方式接入网络，具体方法是，如果接入网络的申请用户只有一个，则直接将该用户接入网络；如果接入网络的申请用户大于等于两个，则首先判断所有申请用户的优先级，优先级最高的申请用户被接入网络，如果优先级最高的申请用户有两个或者两个以上，则按照先申请先接入的原则接入网络；如果优先级最高的多个申请用户同时申请接入网络，则随机接入网络。
步骤9：如果讲者优先级指示比特位为0，则网络不支持讲者优先级，将申请用户按照普通方式接入网络。
其中，普通方式接入网络，具体方法是，如果接入网络的申请用户只有一个，则直接将该用户接入网络；如果接入网络的申请用户大于等于两个，则按照先申请先接入的原则接入网络；如果多个申请用户同时申请接入网络，则随机接入网络。
步骤10：如果监听到上行忙碌消息，申请用户使用触发点向基站发送上行接入请求。
上行接入请求包括2个信元，分别是消息类型和讲者指示消息，其结构如表3所示。
| 信元 | 类型 | 长度(字节) |
| 消息类型 | M | 1 |
| 讲者指示消息 | O | 3-n |
表3：上行接入请求结构
讲者指示消息包括协议区别、跳变指示、消息类型、移动台级别、移动台标识和讲者优先级，其结构如表4所示。
| 信元 | 类型 | 长度(字节) |
| 协议区别 | M | 1/2 |
| 跳变指示 | M | 1/2 |
| 消息类型 | M | 1 |
| 移动台级别 | M | 4 |
| 移动台标识 | M | 2-9 |
| 讲者优先级 | O | 2 |
表4：讲者指示消息结构
步骤11：申请用户判断网络是否支持讲者优先级。
步骤12：如果网络不支持讲者优先级，则拒绝该申请用户接入。
步骤13：如果网络支持讲者优先级，则根据上行忙碌消息确定当前占用上行信道的讲者的优先级。
步骤14：用申请用户SIM卡中记录的优先级与当前占用上行信道的讲者的优先级进行比较，判断申请用户的优先级是否低于当前讲者的优先级。
步骤15：如果申请用户的优先级低于当前讲者的优先级，则拒绝该申请用户接入。
步骤16：否则，基站收到步骤10中申请用户发出的上行接入请求后，向申请用户发出批准抢占组呼上行信道消息。
步骤17：申请用户向基站发出业务请求与建链指示消息，请求建立层二连接。
步骤18：基站把层二连接建立好之后，向申请用户发送层二建链确认消息，通知申请用户层二连接已经建好。
步骤19：BSC(Base Station Controller，基站控制器)收到申请用户指示消息之后，将把该消息包含在上行接入请求中发送给MSC。
步骤20：MSC收到上行接入请求之后，将根据该请求中所包含的移动台识别号到VLR中进行查询，看申请用户是否签约了高优先级接入业务。因为VLR是管理漫游用户动态数据的数据库，当用户终端漫游到一个位置区时，会先把移动台的IMSI号、讲者优先级信息等很多信息传给VLR。而VLR的信息来自于终端的HLR，因此签约在HLR中的信息，会在VLR中反映出来。
步骤21：若申请用户签约了高优先级接入业务，VLR将返回确认消息；跳到步骤23。
步骤22：若申请用户没有签约高优先级接入业务，VLR将返回拒绝接入消息，拒绝申请用户的接入。
步骤23：MSC收到VLR确认消息后，将释放讲者正在使用的上行信道，发送上行释放命令消息至基站，命令正在占用上行信道的讲者释放上行信道。
步骤24：基站收到释放上行信道消息后，向讲者发出上行信道释放消息，命令讲者释放上行信道。
步骤25：MSC向基站发出上行释放确认消息，指示讲者已经释放上行信道。
步骤26：基站把申请用户的上行接入请求批准消息发送给MSC，MSC向申请用户发送通话继续的消息，从而使申请用户占用上行信道并成为讲者。
图2是本发明提供的实施例的实现示意图。图2中，移动台1指的是具有高优先级的申请用户，移动台2是普通优先级的讲者。普通优先级讲者移动台2正在占用组呼信道，但是高优先级的申请用户移动台1需要接入正在进行的组呼中，且要作为新的讲者。
A：上行忙碌(普通优先级)由于普通优先级的讲者占用上行信道，所以上行信道忙碌。当高优先级申请用户移动台1需要接入正在进行的组呼中时，监听基站发出的是上行忙碌消息，并根据上行忙碌消息，发现正在进行的组呼为普通优先级。
B：上行接入(高优先级)
高优先级用户移动台1收到上行忙碌(普通优先级)消息后，向基站发送上行接入(高优先级)消息。
语音组呼协议中，上行接入消息只有2种编码取值，分别为：
110xxxxx：后续讲者上行请求；
00100101：响应上行接入请求；
其余值保留作将来使用。
为了适应讲者优先级方案，增加1个编码值：100xxxxx：定义为高优先级讲者上行请求，用于向BSC指示当前用户希望进行高优先级讲者接入。BSC收到此消息，将推迟向MSC发送上行请求消息的时间，继续等待后续的讲者指示消息。
C：组呼上行批准
基站收到高优先级申请用户移动台1发出的上行接入(高优先级)消息后，根据高优先级信息，批准高优先级讲者移动台1抢占组呼上行信道。
D：上行忙碌(高优先级)
基站向高优先级申请用户移动台1发出上行忙碌(高优先级)消息，表示有高优先级的移动台在申请占用上行信道。
E：业务请求与建链指示(讲者指示)
移动台1向基站发出业务请求与建链指示消息，请求建立层二连接即接入组呼当中。
讲者指示消息用于当VGCS信道上建立了1个新的层2连接时，移动台1向基站提供申请用户信息，包括移动台级别信息和移动台标识。
“层2连接”指的就是数据链路层的连接，对应组呼协议TS03.68中的消息“UA”。因为高优先级的讲者要抢占组呼信道，发起组呼，所以要建立新的数据链路层连接。
F：层二建链确认
基站把层二连接建立好之后向移动台1发送层二建链确认消息，通知移动台1层二连接已经建好。
G：上行请求(讲者标识)消息
BSC收到讲者指示消息之后，将把该消息包含在上行接入请求中发送给MSC。
H：MSC收到讲者指示之后，将根据该消息中所包含的移动台识别号到VLR(Visited Location Register，访问位置寄存器)中进行查询，看用户是否签约了高优先级接入业务。
I：若用户有签约了高优先级接入业务，VLR将返回确认消息；若用户没有签约了高优先级接入业务，VLR将返回拒绝接入消息。
J：MSC收到肯定响应后，将释放正在使用的上行信道，发送上行释放命令消息至基站，命令正在占用上行信道的低优先级移动台2释放上行信道。
K：基站向移动台2发出上行释放消息，命令移动台2释放上行信道。
L：MSC向基站发出上行释放确认消息，指示移动台2已经释放上行信道。
M：基站把移动台1的上行请求批准消息发送给MSC，MSC向移动台1发送通话继续的消息。这样高优先级移动台1就成功接入到组呼信道中。
本发明通过引入讲者优先级，解决了多个用户同时申请组呼信道时，MSC无法决定把信道分配给哪个用户的问题；同时，当前申请用户的优先级高于当前讲者的优先级时，可以将组呼信道优先分配给申请用户使用，这样就能保证紧急事件的及时处理；最后，对于目前所应用的不带优先级的网络上行接入方式，网络将默认为普通优先级，执行逻辑无需任何改动，因此讲者优先级方法对当前组呼的应用没有影响。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种实现语音组呼业务讲者优先级的方法，其特征是所述方法包括下列步骤：
步骤1：通过字符串加抢占上行键方式，在用户终端中增加高优先级抢占上行信道的触发点；
步骤2：更改用户在HLR中的签约数据，用户在HLR中签约组呼业务时，要写入具有发起组呼权限的组呼ID，还要针对每个组呼ID写入最高讲者优先级；
步骤3：更改用户SIM卡中的数据，在用户SIM卡中也要针对每个组呼ID写入最高讲者优先级；
步骤4：将BTS下发的上行空闲消息中的一个空闲比特位设定为讲者优先级指示比特位，若该比特位为1，则表示网络目前支持讲者优先级，若该比特位为0，则表示网络目前不支持讲者优先级；
步骤5：将BTS下发的上行忙碌消息增加一个信元，用以指示当前讲者的优先级信息；
步骤6：当网络中的用户申请成为讲者时，该申请用户首先要监听上行空闲消息和上行忙碌消息；
步骤7：如果监听到上行空闲消息，则根据上行空闲消息中的讲者优先级指示比特位，判断网络是否支持讲者优先级；
步骤8：如果网络支持讲者优先级，则将申请用户按照上行信道空闲的优先级方式接入网络；
步骤9：如果网络不支持讲者优先级，则将申请用户按照普通方式接入网络；
步骤10：如果监听到上行忙碌消息，申请用户使用触发点向基站发送上行接入请求；
步骤11：申请用户判断网络是否支持讲者优先级；
步骤12：如果网络不支持讲者优先级，则拒绝该申请用户接入；
步骤13：如果网络支持讲者优先级，则根据上行忙碌消息确定当前占用上行信道的讲者的优先级；
步骤14：用申请用户SIM卡中记录的优先级与当前占用上行信道的讲者的优先级进行比较，判断申请用户的优先级是否低于当前讲者的优先级；
步骤15：如果申请用户的优先级低于当前讲者的优先级，则拒绝该申请用户接入；
步骤16：否则，基站收到步骤10中申请用户发出的上行接入请求后，向申请用户发出批准抢占组呼上行信道消息；
步骤17：申请用户向基站发出业务请求与建链指示消息，请求建立层二连接；
步骤18：基站把层二连接建立好之后，向申请用户发送层二建链确认消息，通知申请用户层二连接已经建好；
步骤19：BSC收到申请用户指示消息之后，将把该消息包含在上行接入请求中发送给MSC；
步骤20：MSC收到上行接入请求之后，将根据该请求中所包含的移动台识别号到VLR中进行查询，看申请用户是否签约了高优先级接入业务；
步骤21：若申请用户签约了高优先级接入业务，VLR将返回确认消息，跳到步骤23；
步骤22：若申请用户没有签约高优先级接入业务，VLR将返回拒绝接入消息；
步骤23：MSC收到VLR确认消息后，将释放讲者正在使用的上行信道，发送上行释放命令消息至基站，命令正在占用上行信道的讲者释放上行信道；
步骤24：基站收到释放上行信道消息后，向讲者发出上行信道释放消息，命令讲者释放上行信道；
步骤25：MSC向基站发出上行释放确认消息，指示讲者已经释放上行信道；
步骤26：基站把申请用户的上行接入请求批准消息发送给MSC，MSC向申请用户发送通话继续的消息，从而使申请用户占用上行信道并成为讲者。
2.根据权利要求1所述的一种实现语音组呼业务讲者优先级的方法，其特征是所述上行忙碌消息包括4个信元，分别是协议区别、跳变指示、消息类型和讲者优先级。
3.根据权利要求2所述的一种实现语音组呼业务讲者优先级的方法，其特征是所述讲者优先级包括最高优先级、次高优先级和普通优先级，其中最高优先级的信元标识编码为00000001；次高优先级的信元标识编码为00000010；普通优先级的信元标识编码为00000011。
4.根据权利要求1所述的一种实现语音组呼业务讲者优先级的方法，其特征是所述上行接入请求包括2个信元，分别是消息类型和讲者指示消息。
5.根据权利要求4所述的一种实现语音组呼业务讲者优先级的方法，其特征是所述讲者指示消息包括协议区别、跳变指示、消息类型、移动台级别、移动台标识和讲者优先级。
6.根据权利要求1所述的一种实现语音组呼业务讲者优先级的方法，其特征是所述上行信道空闲的优先级方式接入网络，具体方法是，如果接入网络的申请用户只有一个，则直接将该用户接入网络；如果接入网络的申请用户大于等于两个，则首先判断所有申请用户的优先级，优先级最高的申请用户被接入网络，如果优先级最高的申请用户有两个或者两个以上，则按照先申请先接入的原则接入网络；如果优先级最高的多个申请用户同时申请接入网络，则随机接入网络。
7.根据权利要求1所述的一种实现语音组呼业务讲者优先级的方法，其特征是所述普通方式接入网络，具体方法是，如果接入网络的申请用户只有一个，则直接将该用户接入网络；如果接入网络的申请用户大于等于两个，则按照先申请先接入的原则接入网络；如果多个申请用户同时申请接入网络，则随机接入网络。
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