（通信与信息系统专业论文）动态组呼业务的研究.pdf

北京交通大学硕士论文 摘要 摘要 g s m r 是基于公共无线通信系统g s m 平台上，专门为铁路应用而 开发的数字无线通信系统。g s m r 能满足高速列车运行速度的需求， 具有较高的可靠性和安全性，并且能够继承g s m 的成熟技术等特点。 目前g s m r 数字移动通信系统正在全世界范围迅速发展，许多国家已 将该技术作为铁路通信系统。目前，g s m r 已经在铁路上实现了多种 业务，但是随着铁路需求的不断增加，业务也越来越丰富。其中动态组 呼业务将是今后重点要发展的铁路特色业务之一。 本文提出动态组呼业务的概念，利用智能网设计出动态组呼业务的 具体实现方法，同时分析了动态组呼业务和静态组呼业务各自的优缺 点，为今后该业务的规范、设计以及网络建设提供参考和依据。 第一章介绍了g s m r 的发展历史及现状； 第二章详细分析了语音组呼业务的功能、原理，并着重说明其中的 关键技术： 第三章详细规范了动态组呼业务，并且通过智能网设计出动态组呼 业务的具体实现方法，规范了各种接口的信令，提出存在的问题和解决 方案： 第四章对业务设计进行了总体评估，并且分析了该业务的应用对网 络的影响； 最后一章对全文进行总结，并且以青藏铁路g s m r 试验段为契机， 展望今后铁路g s m r 的发展方向。 【关键词】 g s m r ；v g c s ；动态组呼业务；智能网 j 北京交通大学硕士论文 第一章引言 1 1 综述 第一章引言 1 1 1g s m r 的发展历程 1 9 9 2 年，国际铁路联盟( u i c ) 认为g s m ( 全球移动通信系统) 能够为 铁路的新型数字移动通信系统提供一个理想的平台，于是，作为 e i r j ! n e ( 欧洲统一铁路无线增强网络) 项目的一部分，关于g s m r 数字 无线标准规范化的工作陆续展开。首先，u l c 制定了一系列铁路需求规 范，涉及范围包括业务功能、调度台、车载台需求、电磁环境等各项指 标。其次还密切与欧洲电信联盟f r s i 合作，最终将其所提出的系列调度 业务需求纳入到g s mp h 髂e2 + 规范中。 1 9 9 7 年，2 4 个国家的3 2 个铁路组织签署了g s m r 谅解备忘录，签 字的铁路组织至少要将g s m r 用于过境运输通信。同年，为了验证 g s m - r 系统的可靠性、兼容性等指标，u i c 还成立了另一个专门组织 m o r a n e ( 欧洲铁路移动无线系统) ，它的主要成员包括铁路运营商、 g s m - r 制造商和研究机构。m o r 址姬项目的重点放在包括测量高速环 境的g s m r 特性上。从1 9 9 7 年至2 0 0 0 年间，m o l t 肘岖组织分别在法 国、意大利、德国开展了三个试验项目，对g s m r 系统进行了严格的测 试。 目前，全世界已经签署合同或正在进行g s m r 建设的国家有：芬兰、 比利时、法国、意大利、挪威、德国、瑞典、瑞士、英国、西班牙、荷 兰和印度；处于计划阶段或正在制定合同的国家有：澳大利亚、捷克共 和国和斯洛伐克；处于可行性实验阶段的国家有：匈牙利、俄罗斯、克 北京交通大学硕士论文 第一章引言 罗地亚、丹麦、卢森堡公园、北爱尔兰、波兰、爱尔兰共和国、斯洛文 尼亚和美国。 此外，亚洲地区的一些国家，如中国、印度等也对g s m r 表示了浓 厚的兴趣。中国和印度拥有亚洲最庞大的铁路网络，并已决定采纳 g s m r 为其铁路通信系统的标准。在中国已经建设了多条g s m r 试验 段，如青藏线、大秦线等，并且已被成功验收，g s m r 网络正被广泛 的部署。 1 1 2g s m r 系统简介 g s m r ( g s mt 叮r a i l w a y ) 是铁路数字移动通信系统的简称，是在 g s m 系统基础上增加了调度通信功能( 语音组呼、语音广播、增强多优 先级与强拆) 、铁路特有的调度业务( 功能寻址、接入矩阵和基于位置的寻 址) ，并以此为信息化平台，使用户可以在此平台上开发各种铁路应用。 因此，g s m - r 的业务模型可以概括为：g s m - r 业务= g s m 业务+ 语音 调度业务+ 铁路基本业务+ 铁路应用。 1 1 2 1g s m 业务 g s m 业务包括电信终端业务、电信承载业务和补充业务。 1 1 1 2 2 语音调度业务 e m u 蛋：对各种业务预先定义优先级，当网络出现无空闲业务信道 或用户正处于通话状态时，高优先级呼叫可以打断低优先级呼叫。 v g c s ：指用户呼叫属于预定义组呼区域和组m 的被叫用户。在 v g c s 中需要预先设置调度员和业务用户。所有业务用户通话中只占用 个业务信道，且在同一时间只能由一个业务用户讲话。 v b s ：与v g c s 具有相似的功能，区别为业务用户没有讲话的权利。 2 北京交通大学硕士论文第一章引言 1 1 - 2 3 铁路基本业务 功能寻址：功能寻址是指可以通过用户的功能角色来呼叫用户，通 过功能号注册或注销，在功能号码和用户的m s l s d n 号码之间建立一种 对应关系。 接入矩阵：接入矩阵定义签约用户之间能否进行呼叫的制约关系。 基于位置的寻址：是指将移动用户发起的具有预定功能的呼叫，路 由到一个与该用户当前所处位置相关的目的地址。例如：司机呼叫调度 员或车站值班员，网络需要根据司机当前所处的位置来确定是哪个调 度员或车站值班员。 1 1 ，2 4 铁路应用 区间移动通信：代替区间通话柱，满足紧急救援、应急抢险通信指 挥的需要，同时实现区间作业人员的移动通信。 尾部风压检测：尾部风压状态由车尾装置获取，通过g s m r 网络传 输数据信息，机车司机随时可以查询、反馈车尾工作状态，具有列车之 间不会相互干扰、隧道内也能传输的优点。 列车自动控制( 船c ) ：基于g s m r 传输平台，提供车一地之间双向 安全数据传输通道。在列车和列车控制中心之间持续进行位置信息和运 行授权信息的交互使用，保证可靠性和安全性。 旅客业务：购票服务、预定服务、时刻表信息以及与公网通信等。 g s m 网络的持续性发展显然不能仅仅依赖于基本的网络覆盖率和 语音业务，智能化、多样化、个性化的增值业务以及高速分组数据业务 也是其持续发展的要素，同时它们也是运营商增强网络竞争力、扩展客 户群及增加经营收益的必备前提。 3 北京交通大学硕士论文第一章引言 113语音组呼业务在铁路上的应用 调度通信在铁路专网通信中是一个举足轻重的组成部分，在保证列 车正点运行、降低机车能耗、提高通过能力、通告险情、防止事故、抢 而且还要包括移动人员，比如司机、运转车长、道旁维护人员等。如果 如果会议中移动用户非常多，在可用频点数不多的情况下，无线信道会被大量占用，甚至造成通信拥塞。基于g s m p h a s e 2 + 的语音组呼业务很 好地解决了这个问题。目前铁路采用组呼的方式包括调度辖区的组呼、 车站基站区组呼、相邻三小区组呼、相邻三车站及区间组呼，加上emlpp 业务的引入，组呼和个呼都被赋予优先级，高优先级的呼叫可以强拆低 优先级呼叫，为铁路专网通信的稳定性和可靠性提供了更好的保障。1 2 gsmr移动智能网的介绍 gsmr铁路通信系统为了适应铁路高速、高效、现代化的发展趋势 而产生。作为一个专门应用于铁路系统的通信网，基本的话音、数据业 殊的业务，比如功能寻址、基于位置的寻址、接入矩阵等等。这些特殊 的业务决定了应该采用更加灵活的业务开发及维护方式才能满足铁路信 息化的要求。智能网( i n ：i l l t c l l i g e n t nctwork)是叠加在原有通信网上的一层网 4 北京交通大学硕士论文 第二章语音组呼业务 做中继m s c ，它们都要受到主控m s c 的控制。m s c 必须支持会议功能， 以便能够组织点对多点的呼叫。为了能够覆盖所有的服务区域，b s c 分 配必要的资源来支持组呼业务，在空中接口，通过公共下行链路的方式 建立一个信令信道和业务信道，一个小区内所有的业务用户共享该信令 信道和业务信道。 组呼成员包括业务用户和调度员。业务用户是预定了v g 崮蝰璎晦 嚆舀彭蚓；拔艇r 托璐埘鲢姥骤；驰朝牝媸“h 必舅塑斡辩臻驻蛆! 程 隧鲥登望”终趣塑l 查型囊霎羹葬：孙话“昀蕲彝印蛆积鼍匏疆j 基席业 务也q 隧碑照蒸露讨。裂缝陵鼹塾羹蓟薷剥剔襄孕啡聪，婴躬强矬m 嚣 鲴型7 静瑙疆嗣啦姻稳或者? c 寸j 剥格州举第带函嚣州疵薤丽刊静；蓟 嘉鼎臀一仅灞捱书渣? j 狮懈岗蹲嚏活瓤；箱唾蒲嘣传铺型鲥邗幢翮硝以不断的提高业务的服务质量。所以智能网成为g s m r 发展 必须考虑的问题。 目前欧洲铁路已经建成或者正在建设中的g s m r 通信系统都正在 考虑应用智能网技术。北电网络在欧洲已经为法国、英国、德国、意大 利和斯洛伐克在内的众多国家部署g s m r 网络，并且都使用了智能网来 实现大量铁路业务。比如法国铁路要求通过智能网实现功能号寻址、基 于精确位置的寻址、针对二次登记功能号的告警、要求s c p 与车载数据 库之间进行数据交互等。英国铁路要求通过智能网实现功能寻址、基于 位置的寻址、不唯一的车次号等。挪威铁路要求采用功能号发送短信、 基于位置对短信进行路由、基于g p s 精确定位对呼叫进行路由等。在意 大利和瑞士西门子公司应用专门为g s m r 铁路通信系统研制的r a i l w a v a d v 柚c e d 智能网设备建设g s m r 实验段。在中国，g s m r 网络的建设 正在进行当。 北京交通大学硕士论文第二章语音组呼业务 声，所以，如果只有讲话的业务用户一人在讲话时，讲话用户的移动台 应屏蔽掉下行链路的语音。如果除了讲话用户讲话外，还有调度员在讲 话时，移动台会收到一个指示，然后不再屏蔽下行链路的语音。如果调 度员不再说话，讲话用户仍接入到上行链路中，移动台会收到指示再次 屏蔽下行链路的话音。此时调度员和聆听的业务用户可以听到所有人的 声音。 组呼的释放成员包括主叫用户、授权调度员。由主叫业务用释放组 呼时，主叫用户必须占用上行链路。此外，组呼还定义了一个无语音行 为时间，超过这个时间，组呼由网络自动释放。 2 2 实现语音组呼业务相关的功能实体 为了实现语音组呼业务，需要在相关功能实体包括组呼寄存器 ( g c r ) 、归属位置寄存器、拜访位置寄存器( h ir ，v ir ) 、网关m s c 中存 储相应的信息并提供特定的功能以完成该业务的处理过程。这些网元的 组成结构如下图所示。 i i & 1 ：军蠢矗逆i 一r 一面i j ；v l r ；i ! 墅- m 熙卜一j g c r 图2 - 2 组呼的网络功能结构 1 0 北京交通大学硕士论文 第二章语音组呼业务 2 2 1 组呼寄存器g c r 语音组呼数据存储在组呼寄存器( g c r ) 中。g c r 物理实现可以类似 于h 誊；蠢翦蔓釜糕冀童蚕：窭耋譬的焦鬃犁竖醒柏确；稽每痴鞲簿韵鞠 鹫神藿争霸，型淑瞳嘉灞港译终渲瞄嗣；羞氮筹早耋蠢薹；萋豢孽舒捌 曼謇蔓嚣裂茹卷惹辅嚣紧猫箍詈磊堙塾茏墓霆， 蔷薹蚕斟鬣般塞鼬獭j i 吲氮i 爿羹期鞘茜黯摊 通过以上问题的讨论分析，本论文主要在以下几个方面对该课题的 发展做出了贡献： 提出动态组呼业务的概念，提出语音组呼业务中成员的动态和 区域的动态的新思想； 基于a 蠊也l 提出动态组呼业务的设计方法，对信令进行了规 范，为智能网中该业务的逻辑设计提供理论依据； 分析动态组呼业务的q o s ，并且对该业务的应用对网络造成的 影响进行了总体的评估。为该业务在实际网络的应用提供了参 考依据。 7 考依据。7x 北京交通大学硕士论文 第二章语音组呼业务 用链路并将他们连接到会议桥； 允许发起语音呼叫的调度员列表，主控m s c 利用该列表核 查由调度员建立的语音组呼的合法性； 允许终止语音呼叫的调度员i d 列表，主控m s c 利用该列表核 查由调度员释放的语音组呼的合法性。 3 1 非活动时间 如果一定时间内没有人讲话，网络自动释放语音组呼，这个时间可 以通过主控m s c 内的定时器来实现，该定时器设置为一个固定的值或为 为每个语音组呼定义的不同的值。m s c 收到上行链路释放指示并且没有 调度员在讲话，主控m s c 内的计时器开始计时；当m s c 收到上行链路 接入或有调度员在讲话，计时器停止计时。如果使用的是一个可变的计 时器，必须有足够多的计时器以便每个正在进行的组呼都有一个计时器 与其相连。通话时间将存储在g c r 中。 4 ) 优先级：如果语音组呼中调用了e m p 补充业务，g c r 中应存 储组呼的优先级。 3 标识符 g c r 中应存储指示主叫m s c 是否是组呼主控m s c 的标识符。 主控m s c 从g c r 获取的内容包括： 组呼区域中属于主控m s c 的小区列表( 小区以位置码和小区识 别码唯一标识1 ； 中继m s c 列表； 此v g c s 的加密算法和组密钥： 此v g c s 可以使用的编解码信息： 需要建立专用链路的调度员m 列表( m s c 将其连接到会议桥) ； 北京交通大学硕士论文第二章语音组呼业务 允许发起此v g c s 的调度员i d 列表f m s c 验证其是否具有发起 此v g c s 的权限1 ； 允许终止此v g c s 的调度员m 列表f m s c 验证其是否具有终止 此v g c s 的权限1 ； 此v g c s 结束前，处于非活动状态( 无人讲话) 的持续时间( 定时 器超时，主控m s c 结束此v g c s 通信) ： 此v g c s 的缺省e m p 优先级； 此v g c s 是否正在进行的状态标识符。 中继m s c 从g c r 获取的内容包括： 组呼区域中属于中继m s c 的小区列表； 主控m s c 的号码( 当移动用户在中继m s c 下发起v g c s 时，中 继m s c 需要根据此路由信息将呼叫转移到主控m s c 、； 此v g c s 是否正在进行的状态标识符。 2 2 2 归属位置寄存器瑚且 h l r 中需要存储每个用户的如下信息： 业务签约选项( 只在归属p u t n 有效或者支持漫游等) ： 业务用户签约的组l d 列表，每个移动用户最多可以签约5 0 个组i d 。 2 2 3 拜访位置寄存器v 1 且 h u t 将用户签约选项和用户签约的组i d 列表发送给v u t ，同时， 相应的其它用户信息也发送到v u t 中。当通信中h u t 记录发生改变时， v l r 的信息也随之改变。 北京交通大学硕士论文 第= 章语音组呼业务 2 2 4 组呼主控m s c 当v g c s 的组呼区域跨越多个m s c 范围时，负责控制和维护组呼 的m s c 称为主控m s c ，其它m s c 称为中继m s c 。如果有多个用户使 用上行链路，网络在组呼主控m s c 内执行竞争解决方案。组呼主控m s c 内必须有会议桥，负责和相关中继m s c 内指定小区以及调度员建立连 接。 2 2 5 组呼中继m s c 当组呼区超出一个m s c 区时，中继m s c 控制那些超出主控m s c 控制范围的小区。如果发起组呼的用户在中继m s c 服务区内，g c r 向 中继m s c 提供组呼参考和发起m s c 到主控m s c 的路由，该中继m s c 应将该语音组呼路由到主控m s c 。 2 2 6 网关移动业务交换机g m s c 当固定调度员发起v g c s 时，由g m s c 分析其呼叫的m s i s d n 号 码，由于此m s i s d n 号码包含了组呼参考，因而g m s c 可以提取路由信 息，将呼叫直接路由至此v g c s 的主控m s c 。 在收到g m s c 内以l i l i t i a la d d r c s sm e s s a g c 的形式发送的m s i s d n 号之后，启动发起语音组呼的调度员路由。因为m s l s d n 号包括了组呼 参考，g m s c 的路由功能发出路由信息。然后g m s c 直接路由组呼请求 到组呼主控m s c 而不用请求h l r 。 2 2 7 移动台 移动台的s l m 卡需要存储所签约的组i d 及组d 的业务状态f 激活 1 4 北京交通大学硕士论文 第二章语音组呼业务 或去激活) 。此外，对于每一个组i d ，s l m 卡需要存储其数据加密算法及 组密钥。移动台通过s i m 卡上的存储信息来确定用户的组成员身份，响 应已激活的组i d 的通知消息。用户可以通过移动台人机界面去激活某些 组i d ，此时移动台忽略对于该组l d 的通知消息。 2 3 语音组呼过程 2 3 1 语音组呼建立过程 语音组呼可以由业务用户或调度员来发起。 2 3 1 1 业务用户发起组呼 1 ) 发起阶段 主叫用户通过移动台的人机爨面指定选择的业务g c s ) 和组m 来 发起一个语音组呼。网络为了进一步处理呼口q 会进行一系列核查： 核查用户是否有权建立呼叫； 核查用户是否能在该小区发起呼叫： 核查是否存在正在进行的具有相同组呼参考的呼叫。 m s c 检查且内的用户数据，包括用户是否签约v g c s 业务和对 于申请的组呼是否有发起权限，以确认用户是否有权建立呼叫。如果用 户没有签约语音组呼业务或没有发起该组m 的权限，呼叫将会被释放。 m s c 通过给出组d 和发起小区l d ，向g c r 请求相关信息，g c r 首先从组l d 和发起小区i d 中导出组呼区域i d ，如果没有组呼区域d 和该组】d 和发起小区l d 相关，呼叫将被释放。如果某个组呼区域l d 和该组l d 和发起小区1 d 相关，g c r 应该向m s c 提供。 如果g c r 指示m s c 不是组呼主控m s c ，g c r 将提供组呼属性和 主控m s c 到主叫m s c 的路径，主口qm s c 将语音组呼请求路由到组呼 1 5 北京交通大学硕士论文 第二章语音组呼业务 主控m s c 。然后组呼主控m s c 建立与所有组呼中继m s c 的链接，并与 该语音组呼相关的调度员建立点到点的连接。如果主叫m s c 是组呼主控 m s c ，g c r 将提供该m s c 区的组呼属性和所有该组的中继m s c 信息。 如果6 c r 收到一个新的组呼参考查询，但在g c r 中指示该呼叫正 在进行，g c r 将正在进行的状态和组呼参考返回给m s c ，m s c 将释放 该呼叫( 用户忙) ，移动台将在通知信道上寻找与该组m 相关的通知消息 并加入到该语音组呼中。 建立传输方式 v g c s 业务需要在指定组呼区域内的所有小区内都要建立语音组呼 信道，建立下行链路时移动台无需返回任何信令，下行链路建立时，m s c 应该将组呼区域内所有小区的语音组呼信道连接到会议桥。同时，应该 给主叫用户分配一条专用信道。如果由于拥塞的原因，在某些小区内无 法建立信道，应尽快在这些小区分配信道。 3 1 释放主叫业务用户的专用连接 直到网络要求用户加入语音组呼信道时，主叫业务用户才断开专用 连接。如果该主叫用户没有讲话，网络会要求他通过信道释放程序作为 聆听方加入语音组呼信道。如果主叫用户一直在讲话，网络会通过信道 分配过程、切换过程或信道模式修正过程使其作为讲话方加入语音组呼 信道。从语音缎呼建立到主叫业务用户第一次成为听者，上行链路状态 应该标记为“u p l i l l l 【b u s y ”。在此期间，移动台通过m m i 应该给用户一个 可以讲话的指示，提醒用户及时按下p 1 陌，将预先分配给他的上行链路 占用，如果主叫业务用户在一定时间内( 该时间由移动台设定) 没有按下 p 1 广r 申请讲话，移动台向网络发送一个u p u n k _ 姓l 消息，释放上行链 路，此时上行链路的状态标记为“u d i 址缸e ”。 北京交通大学硕士论文 第二章语音组呼业务 将讲话用户转移到专用链路 网络可以随时将讲话用户从语音组呼信道转移到专用链路，直到网 络再次将移动台加入语音组呼信道，该专用链路才被释放。对于这种情 况，如果用户不再讲话，网络要求他作为听者加入语音组呼信道，如果 用户仍然在讲话，网络会通过信道分配过程、切换过程或信道模式修正 过程使其作为讲话方加入语音组呼信道。 2 3 1 2 调度员发起组呼 调度员身份的用户( 包括固定调度员和移动调度员) 通过拨打 m s l s d n 号码发起组呼请求。在这里，m s l s d n 号码的格式为：国家代 码( c c ) + 目的地网络代码( n d c ) + 组呼前缀( p f e f i x ) + 组呼参考( g m u pc a l l r e f c r c n c e ) 。当然在实际应用中，为了简单方便，可以在交换机侧通过设 置号码分析的方式，实现用户不拨c c 和n d c 。组呼前缀在编号方案中 定义为5 0 。 g m s c 收到呼叫请求后，分析该m s l s d n 号码，根据其内部的路由 表直接将呼叫路由到组呼的主控m s c 。主控m s c 通过m s i s d n 号码所 包含的组呼参考向g c r 查询。这时，g c r 会检查主叫调度员号码是否 在允许建立语音组呼的调度员列表中，如果在，将向m s c 发送组呼属性， 否则呼叫将被拒绝( 带有原因值为c a l lr c j c c t e d ) 。 主控m s c 收到组呼属性后，会检查是否存在正在进行的具有相同组 呼参考的组呼。如果有，将把调度员加入到该组呼的会议桥中，丙不再 建立新的组呼。 2 3 2 语音组呼通知过程 当有用户发起组呼请求，并且网络已经建立了语音组呼信道，将在 1 7 北京交通大学硕士论文第二章语音组呼业务 u m 接口的通知信道n c h 上广播通知消息，其中包含了组呼信道的描述。 语音组呼成员的移动台在下行链路上收到该消息后应立刻调整到指定的 信道上接收语音组呼。 通知消息需要周期性广播，以便于刚刚移动进入组呼区域的组成员 加入，或是离开该组的成员重新加入。 2 3 2 _ 1 通知空闲模式下的移动台 当小区内语音组呼信道已经建立或网络等待接收建立语音组呼信道 通知的响应时，网络应在该小区的n c h 上广播通知。n c h 的位置可以 从b c c h 的系统消息中得到。通知消息包含组呼参考、语音组呼信道的 描述、组加密密钥，如果使用了e m u p ，还需要包含呼叫优先级。为了 允许移动台“滞后进入”，组呼的整个过程都需要广播通知。处于空闲模 式的移动台进入组呼区域时，收到通知消息可以直接接入语音组呼信道。 通知消息的时序安排由b s s 管理，可以在通知消息中加入一些信息来限 制需要接收的通知消息。满足的限制条件的通知须是：前三个初始的通 知优先级应高于随后的通知，并且应尽快发送：接下来，小区内正在进 行的组呼应在n c h 上周期性的通知。 2 - 3 2 2 通知组接收，发送或专用模式下的移动台 除了在n c h 上发送组呼通知消息，b s s 还可以在e a c c h 上向所有 正在参与语音广播、语音组呼或点对点呼叫的用户广播通知消息，通知 移动台参与到新建立的语音组呼中。e a c c h 上的初始通知消息中包含： 组呼参考、允许移动台在没有读取n c h 上消息的情况下直接连接到新呼 叫的t l ：h 描述、如果使用了e m i j p p 还有呼叫优先级。 处于组接收、组发送或专用模式的移动台也可以选择读取当前小区 1 8 北京交通大学硕士论文第二章语音组呼业务 的n c h ，以便可以接收其它的语音组呼的通知。为了确保接收所有当前 语音组呼的通知而不降低语音的质量，移动台需要一个额外的接收机来 读取n c h 。 2 3 3 语音组呼通话过程 语音组呼建立之后，业务用户可以申请接入语音组呼信道的上行链 路，然后他的讲话将在所有语音组呼信道的下行链路上广播。讲话用户 的移动台为了避免回声应屏蔽下行链路的话音。 调度员的语音任何时候都应在组呼信道的下行链路上进行广播。因 此，当有一个讲话用户和一个调度员同时讲话时，讲话用户的移动台会 收到一个来自网络的指示，然后解除对下行链路的屏蔽以收听调度员的 说话。 如果当前没有用户讲话，网络通过在语音组呼信道下行链路上的上 行链路空闲消息中发送一个上行链路接入请求，确认移动台是否正在收 听组呼。收到这个请求的移动台应执行上行链路回复程序，在组呼信道 上行链路上发送上行链路接入突发。如果网络没有收到上行链路接入突 发，陬络会决定释放这个小区的语音组呼信道，然后发送没有信道描述 的通知。 2 3 4 离开和再次加入语音组呼 调度员可以离开组呼而不终止该呼叫，此时，调度员发送d i s c o n n e d 消息。如果该调度员被授权可以释放组呼，必须采用双音多频( d 1 m n 的方式， 业务用户越出组呼区域时，自动退出该组呼，当他再次进入组呼区 域，通过读取通知信道，可以再次加入组呼。 1 9 北京交通大学硕士论文第二章语音组呼业务 业务用户可以手动退出正在进行的语音组呼，如果他想再次加入， 需要拨组i d 发起组呼，移动台监测到该组呼正在进行，即加入该组呼。 2 3 5 释放语音组呼 只有主叫用户、授权的调度员或非活动计时器超时才可以终止一个 语音组呼。 当主叫业务用户要终止组呼时，必须先接入到上行链路，在发送挂 断请求。m s c 将确认该用户是主叫用户，然后组呼区的所有小区的 f a c c h 上发送呼叫释放消息，释放所有资源。 授权终止呼叫的调度员可以直接终止组呼。 如果m s c 发现下行链路非活动时间超过某个预置的时间，网络会释 放掉该呼叫。其中预置的时间长度由存储在g c r 内的组呼属性定义，或 者是一个固定的长度。 北京交通大学硕士论文 第三章基于智能网动态组呼业务 s c p 与g c r 之间传递组呼属性等信息。 图3 - 2 基于g m e l 智能网使用u s s d 实现动态组呼业务的网络结构图 3 4 动态组呼业务的实现过程 3 4 1 移动用户发起u s s d 申请动态组呼 移动用户申请动态组呼时，通过n o c e s su n s 咖c t u r e ds sr e q u e s t 消 息中的u s s 囊，卢奏薷裂謦霸鬣尚躺销鬻璎妨孪i 力尉j 溃巨甥噬塑萎差二 誊捌耐鸶藩璧雾霎蠢羹聋攉鞋羹耄业委匍霎萋薹阿稚驰酌。僚湍瞎渍蔷 靠朝卟瓣蛐藿善去毒芝型攀杰曼霎羹会；酣咄则簿“年薛拍“囊黧型 磊器瑶 雾笔；坠霎霞衙”公式郅冉葵；妊穷砑妖鼻按样邝巍，鞘霞萋 霉孽型秽琴蟛，州蚀峰直坦羹羹霪亘建鐾鼢强牲懿嬲蛔鼎。嶝滢噬 碍嚆淫瞄噬j 裂彰霁型剐咎患扭裂j 需圳燮蚕黪鸯引鼎烈虱也琴。引 型酽崧兽努磊 的情况下， 北京交通大学硕士论文 第三章基于智能网动态组呼业务 表3 - 2u n s l n l c l u r e dr e q u e s i 消息中u s s d 字串格式 编号值类型说明 1o c必选 操作代码 2 s c 必选业务代码2 3 0 ( 此处为动态组呼业务) 3必选 分隔符 4g m u p m必选动态组呼m 5 必选分隔符 6p r必选优先级 7 必选分隔符 是否为调度员( 0 表示调度员，1 表示非 8o o l r 0 u e r必选 调度员) 9 必选 分隔符 是否能发起和结束呼叫 0 0 ：能发起，能结束 1 0 l i a t e de n d 必选0 1 ：能发起，不能结束 l o ：不能发起，能结束 1 1 ：不能发起，不能结束 1 1撑 必选u s s d 串结束 s c p 收到所有用户的确认消息后，立即组织创建相应的组呼区域， 并通过t c p l p 接口将组呼属性，如组i d 、组成员、组呼区域等等发送 到g c r 。此时，申请的动态组呼的过程就完成了。为了更清楚地理解网 络和移动台的处理过程，图3 5 和图3 6 画分别出移动用户申请动态组呼 在s c p 中和移动台从收到网络发送的通知消息之后的处理流程。 北京交通大学硕士论文 第三章基于智能网动态组呼业务 图3 - 5s c p 中移动用户申请动态组呼处理流程 北京交通大学硕士论文第三章基于智能网动态组呼业务 图3 6 移动台收到网络发送的通知消息后处理流程 北京交通大学硕士论文 第三章基于智能网动态组呼业务 3 4 2 移动用户发起u s s d 注销动态组呼 由于动态组呼是临时建立的，当有实际的需要时，移动用户临时申 请创建动态组呼。如果不再需要该动态组呼，移动用户应当发起u s s d 注销动态组呼。在动态组呼业务中，并不是所有的用户都能注销组呼， 只有申请该动态组呼的移动用户才有权注销组呼。动态组呼注销的信令 过程如图3 7 所示。 m s m s c l rh u r s c p p r o c e 站u n s t n l c t u r e d s s r u 耐一 p r o c e s su n 甜r u c t 1 r e d o c g r 仰pi d 撑 s s r e q u m p r o c e 鲢u n s t n i c “i r e d o c g m 叩i 蹦一 s s r e q u e s t o c g m u p i d 撑 p i 田c e s su n s t r u c t u - e d p r o c e s su n 雠r u n r e d p r o c e 蹋u s t n i c t u r s s r q _ e s ta c k s s 鼬q u e s | a c k 一s s r 蜘u e s t a c k ( r e s u n ) ( r 酷q ) ( r 髂u 1 1 ) 图3 - 7 移动用户发起u s s d 注销动态组呼 动态组呼注销的过程分两个部分进行。首先，移动台通过u s s d 字 串将自身的功能号和要注销的动态组呼i d 发送到s c p 请求注销，s c p 收到请求之后，判断该移动用户是否有权注销，即判断该用户是否为组 呼的发起申请者。若判断通过，则通知该用户注销成功。同时s c p 发起 u s s d 字串到各组呼成员，通知其该动态组呼已经被注销，命令移动台 从s l m 卡中删除该鳃l d 。另一方面，s c p 发消息到g c r 命令g c r 把 该动态组呼的属性从组呼列表中删除，同时，s c p 将该组l d 标记为可 用。 北京交通大学硕士论文 第三章基于智能网动态组呼业务 为了应用的方便，注销过程分为两类，一类是注销该移动台所申请 的所有动态组呼，另一类是注销该移动台所申请的某一组呼或者某一些 组呼。表3 3 为移动用户发起注销组呼u s s d 字串格式及其说明。 表3 - 3 用户发起注销u s s d 字串格式 编码值类型说明 10 c必选 操作代码 2s c 必选业务代码2 3 0 ( 此处为动态组呼业务) 3必选分隔符 4烈 必选请求注销用户的功能号 5 必选分隔符 申请注销类型 0 ：注销此用户申请的所有组呼( 若为0 6 b p e 必选 则后一符号直接是孝即可) 1 ：注销具体组呼 7 必选分隔符 8 g p m 必选 要注销的g u p i d 9 必选分隔符 】o g r o u p m 必选 要注销的g r o u p l d n拱 必选u s s d 字串结束 3 4 3 网络发起u s s d 强制注销动态组呼 在动态组呼业务中，组l d 的数量是有限的，与静态组呼业务有所不 同的是组i d 变成一种资源。同时，如果动态组呼一直处于激活状态，则 北京交通大学硕士论文 第三章基于智能网动态组呼业务 移动台每次进行小区重选或小区切换时都需要向网络报告位置信息，这 样就给网络带来比较大的开销。因此，如果用户不再使用该动态组呼就 应该将其注销。在g c r 要设定一个定时器，从移动台发起动态组呼申请 时就开始启动，之后每次组呼建立进行复位，组呼释放后重新起动定时 器。定时器超时后g c r 删除此动态组呼的组呼，同时发消息通知s c p 该动态组呼已经被删除，命令s c p 进行强制注销。s c p 将注销u s s d 字 串发送给各个成员，通知此动态组呼已经被强制注销，移动台收到强制 注销u s s d 字串后，自动将此动态组呼的组呼m 从s i m 卡中删除。图 3 8 和表3 4 分别为强制注销信令流程和强制注销u s s d 字串格式及相关 说明。 m sm 文w l rh l r s c p n 吼n l c t u n ds sn o t i 母 j 峨n c 佃r e d s s n o 蛳 ( o c ，g m u pl d ) j n n m c i i l r 州鹞n 枷母 一( o c ，c r p m ) 一( o c ，g m u p l d ) u n s t m c t u r e ds s n o d 印a a u s t m n u 喇s s n 口“竹a c k u i l s t 川c 枷r e ds s n 州竹a c k 图3 - 8 网络发起u s s d 强制注销组呼 表3 4 强制注销u s s d 字串格式 编码 值类型说明 1 o c必选操作代码 2 s c必选 业务代码2 3 0 ( 此处为动态组呼业务) 北京交通大学硕士论文第三章基于智能网动态组呼业务 3必选分隔符 4 g m u p l d 必选 强制注销的g r o l | p l d 5舟 必选u s s d 字串结束 3 4 4 移动用户发起u s s d 查询动态组呼 在动态组呼业务中，移动台可以发起u s s d 字串进行动态组呼的查 询。为了应用的方便，查询分为两种，第一种是查询移动用户可参加的 所有动态组呼，第二种是查询某个动态组呼所包含的所有成员。移动用 户通过p r o c c s su n s t m c t u r e ds sr e q u e s t 消息发送查询u s s d 字串，s c p 将根据消息内容将相应的查询结果通过p r o c e s su n s t 兀l c t u r e ds sr e a u e s t 传送给该移动用户。图3 9 和表3 5 分别为动态组呼查询信令流程和查询 u s s d 字串的格式及其相关说明。 m s m s c ，v l rh l r s c p p r o c e 站u n s t l m n n r e d s s r e a u e s t p i o c e s su n s t r _ c t u r e d o c ，g m u pl d 撑 s s r q u t p r o c 幅su s n l c t h r e d o c g r p l 蹦7 鼹r e q u 埘 。 o c ，g r o u pl d 岸 p r o c 哪u 日s t r u c t u r 蚰 p r o c e 鼹u h 时n m c t u r e d p l 鹊su n s t n l c t u r e d s s r e q u e s t a “ s s r e q u 哪a c k s s r 蜘u e s t a c k ( r 船u n ) ( r 器u n ) ( r e 轴n ) 图3 - 9 移动用户发起u s s d 查询动态组呼 北京交通大学硕士论文第三章基于智能网动态组呼业务 表3 - 5 查询u s s d 字串的格式 编码 值类型说明 1o c 必选操作代码 2s c必选 业务代码2 3 0 ( 此处为动态组呼业务) 3 必选分隔符 查询类型 0 ：表示第一类查询( 后一个字符直接 4 b p e 必选 是撑，代表u s s d 字串结束) 1 ：表示第二类查询 5 可选分隔符 6 g r o u p l d 可选 要进行第二类查询的g m u pl d 7撑 必选u s s d 字串结束 3 5 动态组呼业务的组呼区域 3 5 1 动态组呼区域的创建 在移动用户没有申请动态组呼之前，g c r 组呼列表中没有关于此 动态组呼的属性。当移动用户申请某个动态组呼时，s c p 通过判断用户 的合法性之后，查询可用的组l d 分配给该动态组呼，之后将组呼属性 通过s c p 和g c r 之间的接口传送给g c r ，此时动态组呼的创建过程才 结束。 组呼区域是动态组呼业务中最重要的属性，同时，实现组呼区域的 动态性是比较难的。当智能网收到用户发来的动态组呼请求，s c p 通过 发起请求位置信息u s s d 字串得到各组呼成员的位置信息。s c p 进行分 析后得出该动态组呼区域。组呼区域包括两个部分，其一是该动态组呼 北京交通大学硕士论文 第三章基于智能网动态组呼业务 成员所在的小区，其二是该小区相邻的两个小区。这样做的目的有两点， 一是为了保证只在有用户的区域才进行组呼以避免资源的浪费，二是为 了保证移动用户从一个小区走到下一个小区组呼不中断。之后，s c p 将 组呼区域、组i d 和优先级等属性一起发送给g c r 。g c r 收到该消息时， 立即创建该动态组呼。 3 5 2 动态组呼区域的实时更新 动态组呼业务对移动台有一些特殊的要求。当移动台收到从网络发 送来的u n s t 邝c t l i r e ds sr c q u e s t 消息时，移动台能解码出此消息，并将 u s s d 字串中分配的组呼i d 写入s i m 卡，同时通过u n s t m d u r c ds s r e q u e s t a l c k 消息将当前位置信息返回给智能网。之后，移动台每次进行 小区重选或越区切换都会通过p r o c e s su n s t r i l c t u r c ds sr e q u e s t 中的 u s s d 字串自动将新的位置信息报告给智能网。移动台进入某个服务小 区，则一直聆听b c c h 广播信道上的系统消息，解码出当前服务小区的 c c l li d 。当移动台进入新的小区，发现c e l ll d 与以前的c e l l i d 不同， 移动台就通过u s s d 串把新的c e l li d 发给智能网。此过程一直维持到动 态组呼被注销或强制注销后才会结束，也就是在该动态组呼存在期间， 所有组成员每次有位置改变都需要自动地把新的位置信息发送给智能 网，智能网根据各成员发送来的位置信息实时更新组呼区域属性。若发 现组呼区域有变化，则通过t c p i p 接口发送给g c r ，命令g c r 执行相 应的操作。图3 1 0 为移动台通过p r o c e 蟠u n s t 埘c t u r c ds sr e q u e s t 消息向 智能网进行位置报告信令流程。 北京交通大学硕士论文 第三章基于智能网动态组呼业务 m s m s c ，、，i rh l r s c p p r o c 哪u n s t n - “_ r e d s s r t p r o c e s su n s t n l c n i r d o c 位置信息# s s r 明u t s t。 p n 畦懈u n s t n c t u r e d o c 位置信息# s s r e q _ “ 。 o c 位置信息# p r o c e s su n s t n i c t l i r c d p r 舵e 鹞u n 虹瑚c 佃r e d p r o c 哪u n 宰t n i c t u 删 s s r e q t s t a c k s sr e q e s t a c k 一 s s r e q u e n a a 图3 1 0 移动台发起u s s d 进行位置登记 s c p 中存在一个数据库按顺序存储所有小区的c e l li d 。由于铁路是 线状的，因此小区数量比较少，数据库不大，实现起来比较简单。如果 s c p 收到从移动台发送的p r o c e s s u n s t m c i u r e d s s r c q u e s t 位置报告消息， 则根据u s s d 字串中的小区i d 信息作为输入参数，查找该移动台要到达 的目标小区，并且生成新的组呼区域属性。如果发现组呼区域发生变化， 则立即更新g c r 中的组呼区域属性。 因此，动态组呼业务中的组呼区域一开始是根据动态组呼申请者申 请组呼时所有组呼成员的当前位置设定的，随着各成员的位置发生变化 组呼区域也实时更新。组呼区域的更新是一个事件触发的，如果组呼成 员位置发生变化有可能会造成组呼区域的变化。当然也有可能成员位置 虽然有变化但是没走出当前组呼区域就不会造成组呼区域的变化。总之， 组呼区域更新分为两种，可能从组呼区域中增加某些小区，也可能是从 区域中删除某些小区，图3 1 1 和3 1 2 分别为两种情况的流程图。图中的 处理过程都是在s c p 中，s c p 根据移动台的位置信息启动该处理流程进 行分析组呼区域，若发现组呼区域有变化则发送更新消息给g c r ，命令 北京交通大学硕士论文 第三章基于智能网动态组呼业务 g c r 执行相应的操作。 图舢1 ls c p 中组呼区域增加小区 北京交通大学硕士论文 第三章基于智能网动态组呼业务 是 组呼区域增加过程完毕 从组呼属性数据库中 删除该用户( 说明此小 区已经不是该成员的 当前或目标小区) 将此小区写入组呼属性 数据库( 说明此小区成为 该用户的最后一个已经 服务的小区) 3 6 接口协议 ? 糌淼力否 还有其他成员，一 i； 过程结束 从组呼属性数据库中删除 此小区( 说明此小区已经 不是改组呼的组呼区域， 需要删除) 将此小区写入组呼属性数据库 ( 说明此小区成为该用户的最 后个已经服务的小区) 发送u p d a t ed y n a m i c v g c s 消息给g c r 图4 1 2s c p 中组呼区域删除小区 3 6 1s c p 和g c r 之间的接口 f r s i 所规范的网络结构不