GSM-R专业书--15语音组呼业务VGCSnew

第15章语音组呼业务VGCS
VGCS是V oice Group Call Service的缩写,即语音组呼业务,又简称组呼,它是一种电信业务。组呼业务定义了一种由多方参加(GSM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语音通信方式。VGCS业务用一个组功能码(组ID)就能呼到所有该组的成员,参与同一个VGCS通信的移动用户可以分布在多个蜂窝小区内,另外,VGCS还支持业务用户实现讲者和听者身份之间的转变。VGCS业务突破了点对点通信的局限性,能够以简捷的方式建立组呼叫,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。
本章分四个部分介绍VGCS业务,分别是业务概述、VGCS业务对系统的需求、VGCS 的会话过程以及组呼控制。
15.1  定义和缩写
网络运营商:提供用来实现VGCS业务的运营设备和资源的单位。
业务提供商:为用户提供VGCS业务的单位。网络运营商也可以是业务供应商。
业务用户:预定了VGCS业务的移动用户,业务用户有讲话的权利,但必须先争取到上行信道才能讲话,因此它们使用的是半双工的无线信道。
调度员:调度员的身份必须要由业务提供商在网络中预定义,拥有随时讲话的权利,它们可以是固网用户也可以是移动用户,移动调度员可以不在组呼区域内。调度员可以发起某个组ID的组呼,也可以接收组呼区域中一定组ID的所有组呼(这个过程由网络自动完成)。当由调度员发起组呼时,他们要呼叫一个特殊的MSISDN号,这个号与组ID 以及组呼区域有关。一个组呼中最多可以有5个调度员,也可以没有。其实,调度员是VGCS通信中具有较高“权利”的管理者,他们各自使用一对专用信道。
组呼区域:必须由业务提供商预先定义,它由分配了VGCS业务的一个小区或者一簇小区组成。定义在一个网络中的最大组呼区域ID数由在此网络中定义的组ID最大值决定。
如果由于运营的原因引起小区分配的变动,那么组呼区的定义也要跟着调整。一个组呼区可能包含不止一个MSC域和不止一个网络中的小区。
组ID:在一个网络中能定义的最大组ID数由在此网络中定义的组呼区域数决定,业务用户最多可以具有50个组ID号。
发起者到调度员信息:由发起组呼的业务用户在呼叫建立时发送给网络的一条信息,网络再把这条信息分配给准备在呼叫建立时接入组呼的调度员。
语音组呼信道:在组呼进行时,网络给组呼区域上的每个小区分配的一对专用业务信道,这条信道的上行链路只有讲话的业务用户才能占用,小区内的其他业务用户则共享下行
刘德跃
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链路聆听消息。
组呼寄存器(GCR):在网络中包括组呼属性的功能实体。
组呼主控MSC:对某次语音组呼实行总的管理和维护的MSC。
组呼中继MSC:不属于主控MSC的组呼小区由组呼中继MSC来管理和维护。
通知:在公共控制信道或专用信道上发送通知消息,它的作用是通知在空闲模式或专用模式下属于某个组呼的移动台加入此次语音组呼。
通知信道(NCH):用来发送通知消息的公共控制信道。
空闲模式:这种模式下系统不会给移动台分配任何专用信道,移动台只能收听公共控制信道和广播控制信道上的信息。
专用模式:这种模式下系统会给移动台分配至少两条专用信道,其中的一条是慢速随路控制信道(SACCH)。
组接收模式:当正在参与组呼或者广播呼叫时,移动台作为听者所处的状态,这种模式下系统不会给移动台分配专用信道,移动台只能收听组呼或广播呼叫的下行链路,有时,移动台也收听当前业务小区的广播信道。
组发送模式:这种模式只用于组呼业务,网络给移动台分配两条专用信道,其中的一条是SACCH,这两条信道只分配给讲话用户的移动台。
VGCS 语音组呼业务
VBS 语音广播业务
eMLPP增强的多优先级和业务
GCR  组呼寄存器
NCH 通知信道
热点文学
GCC 组呼控制不公平的游戏
15.2  VGCS业务概述
15.2.1  VGCS的基本概念
组呼业务使用的是公共下行链路广播功能,这种功能允许在同一个小区上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,因此频谱利用率很高。一个特定的VGCS通信由组功能码(简称组ID)和组呼区域唯一确定。组ID与组呼区域的合称为组呼参考,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。
VGCS通信发起者以正常的呼叫流程发出呼叫请求,请求建立组ID=xxx的VGCS通信,网络检测到其呼叫请求为组呼,验证并确认后,则向GCR查询该组的各种属性参数,然后在
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组呼区域定义的一个或者多个蜂窝小区内发送组呼通知消息(Notification Message)给签约了组ID=xxx的所有成员。组成员接收到通知消息后500ms内进入组呼区,非本组成员忽略此消息。在一个蜂窝小区内,所有组成员在一条共享的下行信道上聆听话音,而不占用对应的上行信道(讲话者除外)。网络的MSC使用会议桥(Conference Bridge)来连接所有参与方。语音组呼成功建立后,网络向呼
叫发起用户发送一个指示,这样发起用户才可以开始讲话。成功建立呼叫意味着无论用户是否在收听,所有语音组呼的下行链路都已经分配好,并且相关的调度员已收到示警。对一个已经建立的组呼来说,给想讲话的业务用户分配上行信道必须在发送讲话请求后300ms内执行。讲话用户的移动台需要将他们的IMSI传送给网络以便IMSI存储在事件记录里。由于鉴权在GSM-R中是必须的,因此为了能建立快速的VGCS呼叫,可以请求主叫用户的鉴权延缓执行,同样讲话用户也可以选择延迟鉴权。
在一个组呼区中可能会有不同组ID的被叫用户同时在进行组呼。同一组ID的用户允许在不同的、可能相互重叠的组呼区内同时进行语音组呼。用户可以选择激活或关闭接收某个语音组呼,选择好的列表存储在SIM卡中。可以设置禁止关闭的高优先级呼叫的组ID。为了避免寻呼调度员和通知组ID之间发生冲突,对于那些在两个不同的但有重复部分的组呼区上,用相同组ID注册的调度员,当它在其中一个组呼区中进行组呼时,应当关掉这个相应的组ID。
移动台漫游时,网络仍可以提供VGCS业务。这种情况需要各网络运营商进行协调,这时的组ID应定义为“跨网络组ID”,各网络都应知道这个组ID号并在SIM卡中有所记录。漫游时经过注册有权建立语音组呼的业务用户只能使用跨网络组ID号。
主叫用户可以在呼叫发起时规定发送给调度员的信息。这个信息作为“发起者到调度员的信息”发送给网络,由网络把它作为UUS1放进呼叫建立消息中发给调度员。对于一般的呼叫建立,这条信息同用
一域多层四四制在点对点呼叫建立的UUS1信息具有相同的限制。对于快速建立,这条消息限制在12位以内(信息头填0);如果移动台拥有有效的TMSI,在快速建立时“发起者到调度员的信息”中才能包含它。网络可以选择是否支持发起者到调度台的信息。
VGCS通信的逻辑描述如图15-1所示。VGCS1、VGCS2、VGCS3、VGCS4是已经定义的4个语音组呼,其组呼属性(包括组ID、组呼区域、该组调度员等)已在网络的GCR中注册。A、B、C为签约了VGCS业务的移动用户,其签约的组ID分别为a、b、c。圆圈表示组呼区域的范围,应包含至少一个蜂窝小区。
化学是你化学是我
当VGCS1发起时,网络在组呼区域1内的各个蜂窝小区的通知信道(NCH)上广播通知消息,通知消息中含有组ID=a以及组呼信道的信息,因而该范围内的A用户接收到通知消息后可以加入该组,调整到组呼信道上聆听话音。而该区域内的B用户和C用户接收到通知消息后对此不作反应。
类似地,VGCS2和VGCS3分别呼叫起组呼区域2内的B用户和组呼区域3内的C用户。而VGCS4,则可以呼起包含组呼区域2和组呼区域3在内的所有A用户。
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图15-1 VGCS通信的逻辑描述
15.2.2  VGCS无线信道资源分配的两种方案
VGCS业务中包含有两种身份的成员:调度员和移动业务用户。调度员可以是移动用户也可以是固网用户(比如ISDN终端用户),移动业务用户是指签约了某些组ID的移动用户。在VGCS通信过程中,调度员各自使用一对专用信道,移动用户使用半双工无线信道,即同一蜂窝小区的用户共享一条下行链路,只有讲话的业务用户才使用相应的上行链路。在VGCS 通信过程中,某一时刻只能有一个“非调度身份”的移动用户讲话,任何“调度身份”的用户可以随时讲话。调度用户除了能听到自己声音以外还能听到其他所有人的讲话;聆听的业务用户可以听到所有人的声音。如果调度员同时在讲话,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。成为讲话用户的权利以先到先服务的方式分配,没有排队等待。
由业务用户发起组呼时,组呼区域由组呼发起时业务用户所在的小区和组ID唯一确定;由调度员发起的组呼会连到相关的预定义组呼区。调度员的权限由负责语音组呼管理的网元通过核查他的组ID来确定。由于调度员可能被注册到不止一个组呼区和组ID中,调度员所要呼叫的组呼区和组ID以一种专用地址的形式表示,即TSDN 或MSISDN号,调度员通过使用这个号单独呼叫。
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269 一个语音组呼应在主叫用户、调度员或网络的要求下解除。由主叫用户解除呼叫时,主叫用户必须占用一条上行链路。VGCS 还定义了一个无语音行为时间,超过这个时间,组呼会自动释放。如果分配有上行链路的移动台离开组呼区域,它将离开语音组呼,但是该组的语音组呼仍然可以由网络保持。
在网络判定移动台应加入语音组呼前,专用链接还未释放时,发起用户的移动台应使用连接到会议桥的一对上行和下行专用链路;若通知消息中没有语音组呼信道的描述,聆听用户的移动台需响应通知,并分配一对连接到会议桥的上行和下行专用链路给聆听用户;网络可以在任何时候将讲话用户的移动台从语音组呼信道上切换到一对专用上行和下行链路上。
使用上行链路的业务用户同时利用下行链路聆听信息,这时下行链路会对上行链路产生回声。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,还有调度用户在讲话时,移动台会收到一个指示,然后不再屏蔽下行链路的语音。这时,讲话用户可能会听到一个回声或其他的失真,这是为了提醒讲话用户有其他人正在讲话,而不是让他们收听调度员的消息。如果调度员不再说话,讲话用户仍接入到上行信道中,移动台会收到指示再次屏蔽下行链路的话音。
本章前面所述的无线信道分配方案,在此称作“一对信道”方案,这是一种标准的解决方案,如果没有
特殊说明,本章和下一章涉及到有关VGCS 无线资源分配时,均指“一对信道”方案;另外,为了满足讲话用户的移动性要求,使得占用了上行链路的业务用户在离开组呼区以外仍然具备讲话的功能;以及为了提高讲话用户的通信质量,使得网络无需对组呼信道做静音处理,业界又提出了另一种无线信道分配方案称作“一对半信道”方案。
1.“一对信道”方案
“一对信道”方案是指在VGCS 组呼区域的每个蜂窝小区分配一对业务信道(TCH )作为组呼信道,该小区移动用户共享组呼下行信道,业务用户讲话时占用组呼上行信道。
定义如下参数:
c :一个VGCS 组呼区域跨越的蜂窝小区数目;
d :“调度身份”移动用户数目;
R Um :VGCS 使用的Um 接口信道资源(一对TCH 为基本单位);
)05,1(≥≥≥+=d c d c R Um
2. “一对半信道”方案
“一对半信道”方案是指在VGCS 组呼区域的每个蜂窝小区分配一对业务信道(TCH )作为组呼信道,该小区移动用户共享组呼下行信道,当“非调度身份”移动用户申请讲话时,不占用组呼上行信道,而是使用一对专用业务信道TCH 。每个小区的组呼上行信道一直处于空闲状态,即使用了“半个”业务信道(下行TCH )。
由于在某一时刻只能有一个“非调度身份”移动用户在VGCS 通信中作为“讲话者”,因此无线信道资源占用为:乙烷
)05,1(12
1≥≥≥++=′d c d c R Um  比较上述两种无线信道资源分配方案:
当 1=c 时,Um
Um R R ′<; 当 2=c 时,Um
Um R R ′=;

本文发布于:2024-09-24 17:18:05,感谢您对本站的认可!

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