TETRA数字集群组呼控制机制

刘时康 李伟

【摘要】文章从TETRA数字集群系统的角度，对TETRA数字集群组呼控制流程进行了全面的分析和阐述，从而揭示了TETRA数字集群组呼控制机制的本质，为TETRA数字集群系统(尤其是交换网络设备)的设计打下了良好的基础。

【关键词】TETRA数字集群系统组呼控制流程机制

1引言

目前，我国专业通信的发展正处在快速发展的阶段。在专业通信领域，如今应用广泛的通信系统是TETRA体制的数字集群通信系统，它通过其特有的调度通信功能，为日常生产、行政指挥通信以及处理突发事件的应急通信提供强大的服务功能。

TETRA数字集群的调度通信功能是通过其强大的组呼机制来实现的，因此，设计高效、正确的TETRA数字集群组呼控制机制是实现TETRA数字集群通信系统的关键。

2组呼概述

TET-RA数字集群组呼控制机制的实质就是要可靠、高效地建立终端用户之间一点对多点的通话，并且有效地实现这些用户之间的发话／收话权的控制，以确保通话的正常进行。

3数字集群系统的组成

3.1系统结构图

TETRA数字集群的系统结构如图1所示：

3.2系统的功能实体

如图1所示，组成TETRA数字集群系统的各个功能实体的作用如下：

(1)MS：数字集群的用户终端。

(2)BS：数字集群基站。接收来自MS的通信信息，经格式转换后转发给数字集群交换机，同时将来自数字集群交换机的给MS的通信信息通过，并且实现对MS的空中资源的管理和分配。

(3)HLR：用户位置归属服务器。在数字集群系统内，提供归属的终端用户配置信息(包括用户标识、终端开放的功能、优先级别、最新的位置信息等)的数据服务设备。

(4)GHLR：组归属服务器。在TETRA数字集群系统内，提供组呼成员所在组的成员配置信息(包括成员标识、组拥有者的标识、组成员的最新位置信息、组的控制交换机的位置信息等)的数据服务设备，为了保证组成员移动性管理的效率，通常把组成员的HLR和对应的GHLR配置在一起。

(5)SLF：签约定位器。在TETRA数字集群交换机内部，提供HLR／GHLR位置信息、数字集群交换机位置信息的内部实体。

(6)VLR：拜访位置寄存器。在TETRA数字集群交换机内部，提供数字集群交换机之间漫游的终端用户、本地入网的终端用户位置信息、状态信息的存储和更新的内部实体。

(7)RM：资源分配管理功能实体。在TETRA数字集群交换机内部，进行各种呼叫(包括单独呼叫和组呼)的资源分配和管理的内部实体。

(8)ICC：单呼功能控制实体。在TETRA数字集群交换机内部，控制单独呼叫的建立，释放控制及其他各种控制的内部实体。

(9)GCC：组呼功能控制实体。在TETRA数字集群交换机内部，控制组呼的建立／释放控制及其他各种控制的内部实体。

(10)SMSC：短信控制处理实体。在TETRA数字集群交换机内部，进行短信业务处理的内部实体。

(11)SS：补充业务控制处理实体。在TETRA数字集群交换机内部，进行TETRA数字集群补充业务信息控制处理的内部实体。

(12)ISI：数字集群交换机中继接口。在TETRA数字集群交换机内部，实现数字集群交换机互联控制的内部实体。

(13)PDSAW：分组业务控制处理模块。在TETRA数字集群交换机内部，实现终端用户的分组业务控制的内部实体。

(14)BAI：TETRA数字集群交换机和BS的互联接口。存在于TETRA数字集群交换机和数字集群基站，负责实现TETRA数字集群交换机和数字集群基站的互联。

(15)MGW：媒体网关。存在于TETRA数字集群交换机内部，实现接入交换机的各种话音业务信息处理(包括话音业务信息的转发、话音编码的转换等)的内部实体。

4数字集群交换机在组呼控制过程中的定位

具备上述组呼相关实体的TETRA数字集群交换机在组呼的过程中，按照其发挥的作用不同分成三类。

4.1组呼起呼交换机(OSW)

负责接入发起组呼呼叫终端用户，对用户的组呼起呼信息进行分析，并负责实现组呼控制交换机和组呼起呼终端用户之间组呼控制及业务信息的转发。

4.2组呼控制交换机(CSW)

负责接收来自起呼交换机的组呼信息，实现组呼的建立和组呼通话过程中用户通话权的控制，并且实现组呼业务信息的汇集和转发，在CSW中保存了所控制的组呼成员的位置信息和状态信息。

4.3组呼目的交换机(TSW)

负责接收来自组呼控制交换机的组呼信息，通过分析处理后转发到目的用户所在的基站，并负责实现组呼控制交换机和组呼目的终端用户之间组呼控制及业务信息的转发。

5组呼控制

5.1组呼的发起

组呼的发起是组呼用户发出组呼呼叫并建立组呼通话的过程，整个控制过程按照先后顺序分为三个阶段：

(1)MS发出起呼请求给OSW

在这个阶段，起呼用户(MS)发出起呼信息，通过空中接口发给接收基站(BS)，其接收后再通过BAI将起呼信息发给组呼起呼交换机(OSW)的GCC。

(2)OSW将起呼信息送给CSW

组呼起呼交换机(OSW)的GCC通过BAI从BS接收到起呼信息后，先根据起呼信息从SLF中获取用户的HLR／GHLR的地址信息，然后根据地址信息，通过内部接口(交换机内部地址)或者通过ISI(交换机外部地址)找到起呼用户对应的HLR／GHLR。

GCC向HLR／GHLR发出查询请求，获取起呼用户对应的组呼控制交换机(CSW)的地址，再根据地址的不同进行处理：对于内部地址，则将起呼信息发给GCC的组呼建立控制部分，启动相应的GCC的组呼建立控制处理，此时，对于起呼用户，OSW成为CSW，进行组呼建立控制和组呼的通话控制；对于外部地址，则GCC通过ISI进行寻址，再通过ISI，以相应的协议格式将起呼信息送给CSW的GCC。

(3)CSW建立／放弃组呼

CSW的GCC收到起呼信息后，根据信息找到相应的用户组，再检查用户组的状态。

如果组状态已经激活，即组呼已经召开，此时GCC进行组呼放弃处理：第一，从RM查找起呼用户的所在位置和访问路径，当起呼信息来自CSW所接基站时，向接入基站发送拆线信息；当起呼信息来自OSW时，通过IS向OSW发送拆线信息，OSW的GCC收到拆线信息后，向起呼用户的接入基站发送起呼用户拆线信息。第二，起呼用户接入基站收到拆线信息后，通过空中接口向起呼用户发送拆线信息。

如果组状态未激活，即组呼未召开，此时GCC进行组呼建立处理：第一，通过RM查找其他组成员的位置和访问路径信息，如果组成员来自CSW所接基站，则向组成员接入基站发送组呼起呼信息，然后通过RM查找起呼用户的所在位置和访问路径，向起呼用户发送连接信

息；如果组成员来自TSW，则通过ISI向TSWA出起呼信息，然后通过RM查找起呼用户的所在位置和访问路径，向起呼用户发送连接信息；最后通知RM在CSW内部分配处理资源。第二，当TSW的GCC收到组呼起呼信息后，通知RM在TSW内部分配处理资源，并向目的用户接入基站发送起呼信息。第三，当OSW的GCC收到组呼连接信息后，通知RM在OSW内部分配处理资源，并向起呼用户接入基站发送连接信息。第四，起呼用户接入基站收到连接信息后，为用户分配业务信道，然后通过空中接口通知用户使用分配的业务信道来进入连接状态。第五，目的用户接入基站收到呼叫信息后，为目的用户分配业务信道，然后通过空中接口呼叫目的用户，请求它使用分配的业务信道来进入连接状态。

5.2组呼通话过程的控制

(1)组呼用户申请发话

组呼用户申请发话的过程按照开始的先后顺序分为以下三个阶段：

◆发话申请给CSW

起呼用户(MS)发出起呼信息，通过空中接口发给接收基站(BS)，其接收后通过BAI将起呼信息发给接入交换机的GCC，GCC再通过RM找到对应的CSW，如果CSW是接入交换机，则接入交换机的GCC直接进入下一阶段的处理；如果CSW不是接入交换机，则接入交换机的GCC将发话请求通过ISI送给CSW。

CSW裁决发话申请，结果回送申请方

CSW的GCC收到发话请求后，通过RM查询对应的组中是否已有起呼用户，如果已经有起呼用户，则通过RM查找发话请求用户的所在位置和访问路径，向发话申请用户回送发话禁止信息；如果没有起呼用户，则通过RM查找发话请求用户的所在位置和访问路径。向发话申请用户回送发话允许信息。然后CSW的GCC进入下一阶段的处理。

◆CSW将发话申请的裁决结果回送非申请方

CSW的GCC通过查询RM后获取发话申请用户所在组的其他成员的位置和访问路径，然后发送发话禁止信息给组内其他的成员用户。

(2)组呼用户释放发话

整个控制过程按照开始的先后顺序分为以下两个阶段：

◆用户提出释放申请给CSW

起呼用户(MS)发出通话释放信息，通过空中接口发给接收基站(BS)，其接收后通过BAI将通话释放信息发给接入交换机的GCC，GCC再通过RM找到对应的CSW，如果CSW是接入交换机，则接入交换机的GCC直接进入下一阶段的处理；如果CSW不是接入交换机，则接入交换机的GCC将通话释放请求通过ISI送给CSW。

◆CSW转发释放请求给其他组成员

CSW的GCC收到通话释放信息后，通过查询RM获取发话申请用户所在组的其他成员的位置和访问路径，然后发送发话禁止信息给组内其他的成员用户。

(3)组呼的拆线

组呼的拆线是指将一个发起的组呼的所有成员全部拆线，让组呼所占用的资源释放。组呼的拆线发起方通常只有组拥有者和CSW两种，因此组呼拆线也分成两种情形，其对应的控制过程各异。

◆组拥有者发起的组呼拆线

由组拥有者发起的组呼拆线，按照开始的先后顺序分成以下两个阶段：

一是组拥有者提出拆线请求给CSW。组拥有者(在HLR／GHLR中预先设定)用户发出拆线请求，通过空中接口发给接收基站(BS)，其接收后通过BAI将拆线请求发给接入交换机的GCC，GCC再通过RM找到对应的CSW，如果CSW是接入交换机，则接入交换机的GCC直接进入下一阶段的处理；如果CSW不是接入交换机，则接入交换机的GCC将通话释放请求通过ISI送给CSW。

二是CSW转发拆线给所有组成员。CSW的GCC收到拆线请求后，先通过SLF获取请求用户的HLR／GHLR地址，再查询HLR／GHLR验证拆线请求的合法性，如果拆线请求非法，则通过RM获取拆线请求用户的所在位置和访问路径，向拆线请求用户回送请求错误的信息；如果拆线请求合法，则GCC通过RM的查询获取组中其他成员的所在位置和访问路径，向组中所有成员发出拆线请求，再通知RM释放CSW的组呼处理资源。组成员用户的接入交换机(CSW除外)如果收到来自CSW的组呼拆线请求，则通过RM获取组呼用户所在的接入基站，向组呼用户接入基站转发拆线请求，然后释放交换机内部的组呼处理资源。组成员和用户的接入基站收到来自接入交换机的拆线请求后，通过空中接口向组呼用户发出呼叫释放请求，然后释放分配给组呼用户的信道资源。

◆CSW发起的组呼拆线

组呼建立以后，如果在规定的时间内没有用户请求发话，或者组呼的建立维持超过规定的时间，则CSW可以主动进行组呼的拆线。整个拆线的控制过程是：CSW的GCC通过RM的查询获取组中其他成员的所在位置和访问路径，向组中所有成员发出拆线请求，并且通知RM释放CSW的组呼处理资源；组成员用户的接入交换机(CSW除外)如果收到来自CSW的组呼拆线请求，则通过RM获取组呼用户所在的接入基站，向组呼用户接入基站转发拆线请求，然后释放交换机内部的组呼处理资源；组成员和用户的接入基站收到来自接入交换机的拆线请求后，通过空中接口向组呼用户发出呼叫释放请求，然后释放分配给组呼用户的信道资源。

6结束语

本文从组呼的发起、组呼通话的维持和组呼的拆线这三个方面对组呼控制流程由系统的角度进行了全面的描述，对TETRA数字集群系统组呼控制机制的设计具有直接指导作用。