本發(fā)明涉及鐵路無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種實(shí)現(xiàn)鐵路特定業(yè)務(wù)的寬帶集群架構(gòu)及基于該架構(gòu)的功能尋址流程和位置尋址流程。

背景技術(shù)：

gsm-r作為全球鐵路無(wú)線通信的主流技術(shù)，承擔(dān)了鐵路列車語(yǔ)音調(diào)度和列車控制數(shù)據(jù)承載的重要責(zé)任。但gsm-r無(wú)法滿足大量鐵路非安全數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求，如視頻監(jiān)控、與高速數(shù)據(jù)相關(guān)的旅客服務(wù)、列車日志傳送等；而且無(wú)線技術(shù)發(fā)展日新月異，被gsm-r作為基礎(chǔ)技術(shù)的gsm已逐步退出市場(chǎng)，國(guó)際鐵路聯(lián)盟(uic)基本確定鐵路下一代移動(dòng)通信系統(tǒng)的演進(jìn)將跨越3g，提出了基于lte的發(fā)展路線，基于lte技術(shù)的鐵路下一代移動(dòng)通信系統(tǒng)(lte-r)取代傳統(tǒng)的gsm-r系統(tǒng)將成為必然。

寬帶集群架構(gòu)是基于lte技術(shù)的寬帶集群專網(wǎng)系統(tǒng)，是當(dāng)前l(fā)te-r重點(diǎn)考慮的一種lte管道實(shí)現(xiàn)方式，系統(tǒng)包括終端、基站、核心網(wǎng)和調(diào)度臺(tái)，其架構(gòu)如圖1所示，各網(wǎng)元的具體定義及功能如下：

lte數(shù)據(jù)終端：支持基于ip的分組數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)，通過(guò)uu接口連接到lte寬帶集群基站，實(shí)現(xiàn)lte分組域基本數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

lte寬帶集群終端：除支持基于ip的分組數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)之外，還應(yīng)支持寬帶集群業(yè)務(wù)和功能，通過(guò)uu-t接口連接到lte寬帶集群基站，實(shí)現(xiàn)lte分組域基本業(yè)務(wù)和集群業(yè)務(wù)。

lte寬帶集群基站：除支持lte基站的基本功能外，還應(yīng)支持集群相關(guān)功能。lte寬帶集群基站應(yīng)能通過(guò)uu接口和uu-t接口，支持lte數(shù)據(jù)終端和lte寬帶集群終端接入。

lte寬帶集群核心網(wǎng)：提供寬帶集群業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)，包含emme、xgw、ehss、tcf、tmf五個(gè)邏輯實(shí)體，這些邏輯實(shí)體根據(jù)實(shí)際部署可合設(shè)形成實(shí)際網(wǎng)元設(shè)備。

emme：負(fù)責(zé)移動(dòng)性和承載管理，并支持emme增強(qiáng)集群功能，包括集群nas信令及其安全，集群承載管理，集群業(yè)務(wù)的移動(dòng)性管理、接入控制和會(huì)話管理等功能。

xgw：支持集群業(yè)務(wù)承載管理、集群數(shù)據(jù)路由和轉(zhuǎn)發(fā)，并支持exgw增強(qiáng)集群功能，包括集群承載建立、修改和刪除，集群數(shù)據(jù)路由和轉(zhuǎn)發(fā)，集群計(jì)費(fèi)信息收集。

ehss：簽約數(shù)據(jù)管理中心和鑒權(quán)中心，并支持ehss增強(qiáng)集群功能，包括集群用戶簽約信息和集群用戶業(yè)務(wù)簽約信息、集群組簽約信息，集群用戶安全信息、位置信息、用戶狀態(tài)和業(yè)務(wù)狀態(tài)等。

tcf：集群控制功能體，集群新增模塊，負(fù)責(zé)集群業(yè)務(wù)的調(diào)度管理，包括語(yǔ)音、視頻、數(shù)據(jù)在內(nèi)的多媒體集群業(yè)務(wù)調(diào)度；集群業(yè)務(wù)的鑒權(quán)和授權(quán)、注冊(cè)和注銷；集群呼叫的建立和釋放；話權(quán)管理；集群組信息訂閱及更新等功能。

tmf：集群媒體功能體，集群新增模塊，負(fù)責(zé)集群業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)傳輸，包括集群用戶面管理，集群業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的路由和轉(zhuǎn)發(fā)，集群業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的復(fù)制和分發(fā)，集群業(yè)務(wù)媒體編解碼轉(zhuǎn)換功能。

調(diào)度臺(tái)：集群系統(tǒng)中的特有終端，為調(diào)度員或特殊權(quán)限的操作人員提供集群業(yè)務(wù)的調(diào)度功能、管理功能。

lte-r業(yè)務(wù)主要包括組呼(vgcs)、廣播呼叫(vbs)、多優(yōu)先級(jí)強(qiáng)插與搶占(emlpp)業(yè)務(wù)等集群系統(tǒng)常規(guī)業(yè)務(wù)以及功能尋址、位置尋址、接入矩陣等鐵路系統(tǒng)特定業(yè)務(wù)和功能。

功能尋址：即用戶使用功能號(hào)發(fā)起呼叫，功能號(hào)碼是根據(jù)用戶工作崗位的功能或角色所定義的號(hào)碼，網(wǎng)絡(luò)根據(jù)該功能號(hào)碼將呼叫路由到相對(duì)應(yīng)工作崗位的終端地址。例如：司機(jī)上崗時(shí)先進(jìn)行功能 號(hào)碼注冊(cè)，將msisdn號(hào)碼和功能號(hào)綁定，調(diào)度員呼叫司機(jī)時(shí)，只需要撥打這個(gè)司機(jī)對(duì)應(yīng)的功能號(hào)碼，而無(wú)需知道該司機(jī)具體的msisdn號(hào)碼。

位置尋址：用戶使用短號(hào)碼發(fā)起呼叫，網(wǎng)絡(luò)根據(jù)用戶所撥打的短號(hào)碼和用戶位置信息，將呼叫路由到一個(gè)與該用戶當(dāng)前所處位置相關(guān)的終端，主要用于司機(jī)呼叫當(dāng)前區(qū)域內(nèi)的調(diào)度員和車站值班員等。

接入矩陣：確定各個(gè)崗位或角色相互之間的呼叫允許關(guān)系，即規(guī)定哪一類用戶可以呼叫哪一類用戶，以縱向表示主叫方，橫向表示被叫方，形成一個(gè)矩陣，呼叫是否允許就看矩陣中對(duì)應(yīng)于主叫和被叫方的單元值，具體取值包括“允許”、“不允許”、“同一列車則允許”等。

gsm-r系統(tǒng)中，使用移動(dòng)智能網(wǎng)子系統(tǒng)(in)實(shí)現(xiàn)鐵路特定業(yè)務(wù)功能，包含業(yè)務(wù)交換點(diǎn)(ssp)、業(yè)務(wù)控制點(diǎn)(scp)、業(yè)務(wù)管理點(diǎn)(smp)、業(yè)務(wù)管理接入點(diǎn)(smap)以及業(yè)務(wù)生成環(huán)境點(diǎn)(scep)等多個(gè)邏輯網(wǎng)元，這些邏輯網(wǎng)元可根據(jù)具體設(shè)計(jì)和其他網(wǎng)元(包括其他子系統(tǒng)中的網(wǎng)元)合設(shè)，在檢測(cè)出智能業(yè)務(wù)后實(shí)現(xiàn)其所要求的功能尋址、位置尋址等鐵路特定業(yè)務(wù)的邏輯和處理。

寬帶集群架構(gòu)天然支持lte-r的語(yǔ)音調(diào)度業(yè)務(wù)(包括單呼、組呼、廣播)、多優(yōu)先級(jí)強(qiáng)插與搶占業(yè)務(wù)、視頻監(jiān)控、場(chǎng)站寬帶接入等集群常規(guī)業(yè)務(wù)，但是對(duì)于功能號(hào)碼尋址、基于位置的呼叫等鐵路特定業(yè)務(wù)，目前尚不能直接支持，而由于作為基礎(chǔ)技術(shù)的gsm和lte網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)存在巨大不同，gsm-r的智能網(wǎng)組成結(jié)構(gòu)不能直接沿用到以lte技術(shù)為基礎(chǔ)的寬帶集群系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，提供一種實(shí)現(xiàn)鐵路特定業(yè)務(wù)的寬帶集群架構(gòu)及基于該架構(gòu)的功能尋址流程和位置尋址流程，能夠?qū)崿F(xiàn)功能尋 址、位置尋址等鐵路特定智能網(wǎng)業(yè)務(wù)和功能。

為此目的，一方面，本發(fā)明提出一種實(shí)現(xiàn)鐵路特定業(yè)務(wù)的寬帶集群架構(gòu)，包括：

lte寬帶集群終端、lte數(shù)據(jù)終端、lte寬帶集群基站、lte寬帶集群核心網(wǎng)和調(diào)度臺(tái)；其中，

所述lte寬帶集群終端支持功能號(hào)注冊(cè)/注銷和定位功能；

所述調(diào)度臺(tái)支持功能號(hào)注冊(cè)/注銷功能；

所述lte寬帶集群核心網(wǎng)包括增強(qiáng)型移動(dòng)管理實(shí)體emme、綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)xgw、增強(qiáng)型歸屬用戶服務(wù)器ehss、集群控制功能體tcf、集群媒體功能體tmf和智能網(wǎng)模塊ffn，其中，所述ffn為數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，存儲(chǔ)有功能號(hào)碼和終端號(hào)碼的對(duì)應(yīng)關(guān)系，和主叫位置以及被叫短號(hào)碼對(duì)應(yīng)的鐵路沿線調(diào)度臺(tái)號(hào)碼，呼叫控制功能由tcf實(shí)現(xiàn)，呼叫過(guò)程中通過(guò)tcf和ffn的交互，查詢所需的終端號(hào)碼信息；

對(duì)于功能尋址，呼叫時(shí)所述tcf通過(guò)被叫功能號(hào)碼中的呼叫類型字段檢測(cè)出功能尋址業(yè)務(wù)后，所述tcf查詢所述ffn得到被叫功能號(hào)碼對(duì)應(yīng)的終端號(hào)碼，并將呼叫路由到相應(yīng)的終端；

對(duì)于位置尋址，呼叫時(shí)所述tcf通過(guò)被叫短號(hào)碼檢測(cè)出位置尋址業(yè)務(wù)后，所述tcf查詢所述ffn得到和主叫位置以及被叫短號(hào)碼對(duì)應(yīng)的被叫終端號(hào)碼，將呼叫路由到與主叫當(dāng)前所處位置相關(guān)的終端。

另一方面，本發(fā)明提出一種基于實(shí)現(xiàn)鐵路特定業(yè)務(wù)的寬帶集群架構(gòu)的功能號(hào)注冊(cè)流程，包括：

在用戶設(shè)備ue成功執(zhí)行集群注冊(cè)流程后，ue向emme發(fā)送功能號(hào)注冊(cè)請(qǐng)求消息，消息中攜帶ue的功能號(hào)碼；

emme收到ue發(fā)送的功能號(hào)注冊(cè)請(qǐng)求消息后，查找ue上下文獲取對(duì)應(yīng)的終端號(hào)碼，向tcf發(fā)送功能號(hào)注冊(cè)請(qǐng)求消息，消息中攜 帶ue的終端號(hào)碼和功能號(hào)碼；

tcf本地存儲(chǔ)ue的功能號(hào)碼，向ffn發(fā)送功能號(hào)注冊(cè)請(qǐng)求消息，消息中攜帶ue的終端號(hào)碼和ue的功能號(hào)碼；

ffn收到功能號(hào)注冊(cè)請(qǐng)求消息后，核查ue功能號(hào)碼的合法性，如果核查通過(guò)，在數(shù)據(jù)庫(kù)中添加一條包含ue功能號(hào)碼和終端號(hào)碼對(duì)應(yīng)關(guān)系的記錄，向tcf返回功能號(hào)注冊(cè)響應(yīng)消息；

tcf向emme返回功能號(hào)注冊(cè)響應(yīng)消息；

emme向ue返回功能號(hào)注冊(cè)響應(yīng)消息。

另一方面，本發(fā)明提出一種基于實(shí)現(xiàn)鐵路特定業(yè)務(wù)的寬帶集群架構(gòu)的增強(qiáng)接入矩陣功能的功能尋址流程，包括：

tcf收到呼叫建立請(qǐng)求消息后，根據(jù)消息中攜帶的被叫功能號(hào)碼中的呼叫類型字段檢測(cè)出本次呼叫基于功能尋址；

tcf向ffn發(fā)送呼叫權(quán)限查詢請(qǐng)求消息，查詢本次呼叫的權(quán)限，消息中攜帶主叫和被叫的功能號(hào)碼，所述主叫的功能號(hào)碼在主叫功能號(hào)注冊(cè)時(shí)在其歸屬的所述tcf記錄并本地存儲(chǔ)；

ffn根據(jù)主叫和被叫的功能號(hào)碼查詢對(duì)應(yīng)的呼叫權(quán)限矩陣，向tcf返回呼叫權(quán)限查詢響應(yīng)消息，消息中攜帶本次呼叫權(quán)限值；

tcf根據(jù)本次呼叫權(quán)限值確定主叫能否向被叫發(fā)起呼叫，若確定出主叫能夠向被叫發(fā)起呼叫，向ffn發(fā)送號(hào)碼查詢請(qǐng)求消息，消息中攜帶被叫的功能號(hào)碼；

ffn查詢被叫功能號(hào)碼對(duì)應(yīng)的終端號(hào)碼，向tcf返回號(hào)碼查詢響應(yīng)消息，消息中攜帶被叫的終端號(hào)碼；

tcf將呼叫路由到被叫終端號(hào)碼對(duì)應(yīng)的終端。

另一方面，本發(fā)明提出一種基于實(shí)現(xiàn)鐵路特定業(yè)務(wù)的寬帶集群架構(gòu)的位置尋址流程，包括：

列車臺(tái)向emme發(fā)送呼叫建立請(qǐng)求消息，消息中攜帶被叫短號(hào)碼，并以container的形式攜帶主叫位置信息，其中，主叫位置信息 通過(guò)所述列車臺(tái)的定位功能實(shí)現(xiàn)；

emme向tcf發(fā)送呼叫建立請(qǐng)求消息，消息中攜帶被叫短號(hào)碼和主叫位置信息；

tcf收到emme發(fā)送的呼叫建立請(qǐng)求消息后，根據(jù)消息中攜帶的被叫短號(hào)碼檢測(cè)出本次呼叫基于位置尋址；

tcf向ffn發(fā)送被叫尋址請(qǐng)求消息，消息中攜帶主叫位置信息和被叫短號(hào)碼；

ffn根據(jù)主叫的位置信息和被叫短號(hào)碼確定被叫的終端號(hào)碼，向tcf回復(fù)被叫尋址響應(yīng)消息，消息中攜帶被叫終端號(hào)碼；

tcf將呼叫路由到被叫終端號(hào)碼對(duì)應(yīng)的終端。

本發(fā)明實(shí)施例所述的實(shí)現(xiàn)鐵路特定業(yè)務(wù)的寬帶集群架構(gòu)及基于該架構(gòu)的功能號(hào)注冊(cè)流程、功能尋址流程和位置尋址流程，遵循lte的扁平化特點(diǎn)，基于現(xiàn)有的寬帶集群架構(gòu)進(jìn)行增強(qiáng)，采用增量設(shè)計(jì)，引入一個(gè)新的智能網(wǎng)邏輯網(wǎng)元ffn，存放功能號(hào)碼和終端號(hào)碼的對(duì)應(yīng)關(guān)系、和主叫位置以及被叫短號(hào)碼對(duì)應(yīng)的鐵路沿線調(diào)度臺(tái)號(hào)碼，盡量少地改動(dòng)現(xiàn)有系統(tǒng)和流程，呼叫控制功能全部由tcf實(shí)現(xiàn)，呼叫過(guò)程中通過(guò)tcf和ffn的交互，查詢所需的終端標(biāo)識(shí)等信息，從而實(shí)現(xiàn)功能尋址、位置尋址等鐵路特定智能網(wǎng)業(yè)務(wù)和功能。

附圖說(shuō)明

圖1為現(xiàn)有的寬帶集群架構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明一種實(shí)現(xiàn)鐵路特定業(yè)務(wù)的寬帶集群架構(gòu)一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明ue側(cè)功能號(hào)注冊(cè)流程示意圖；

圖4為本發(fā)明一種基于實(shí)現(xiàn)鐵路特定業(yè)務(wù)的寬帶集群架構(gòu)、增強(qiáng)了接入矩陣功能的功能尋址流程一實(shí)施例的流程示意圖；

圖5為本發(fā)明一種基于實(shí)現(xiàn)鐵路特定業(yè)務(wù)的寬帶集群架構(gòu)、增強(qiáng)了接入矩陣功能的功能尋址流程另一實(shí)施例的流程示意圖；

圖6為本發(fā)明一種基于實(shí)現(xiàn)鐵路特定業(yè)務(wù)的寬帶集群架構(gòu)的位置尋址流程一實(shí)施例的流程示意圖；

圖7為本發(fā)明一種基于實(shí)現(xiàn)鐵路特定業(yè)務(wù)的寬帶集群架構(gòu)的位置尋址流程另一實(shí)施例的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

參看圖2，本實(shí)施例公開(kāi)一種實(shí)現(xiàn)鐵路特定業(yè)務(wù)的寬帶集群架構(gòu)，包括：

lte寬帶集群終端1、lte數(shù)據(jù)終端2、lte寬帶集群基站3、lte寬帶集群核心網(wǎng)4和調(diào)度臺(tái)5；其中，

lte寬帶集群終端1支持功能號(hào)注冊(cè)/注銷和定位功能，所述調(diào)度臺(tái)5支持功能號(hào)注冊(cè)/注銷功能；所述lte寬帶集群核心網(wǎng)4包括增強(qiáng)型移動(dòng)管理實(shí)體emme、綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)xgw、增強(qiáng)型歸屬用戶服務(wù)器ehss、集群控制功能體tcf、集群媒體功能體tmf和智能網(wǎng)模塊ffn，其中ffn為鐵路系統(tǒng)新增邏輯網(wǎng)元，是存儲(chǔ)功能號(hào)碼和終端號(hào)碼的對(duì)應(yīng)關(guān)系、和主叫位置以及被叫短號(hào)碼對(duì)應(yīng)的鐵路沿線調(diào)度臺(tái)號(hào)碼、主被叫間的呼叫權(quán)限矩陣等信息的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，所述功能號(hào)碼包括呼叫類型、用戶識(shí)別號(hào)和功能代碼三個(gè)字段，所述呼叫類型用于識(shí)別不同類型的功能號(hào)碼，所述用戶識(shí)別號(hào)用于標(biāo)識(shí)列車和調(diào)度區(qū)域，所述功能代碼用于標(biāo)識(shí)用戶的身份；所述呼叫權(quán)限矩陣以縱向表示主叫功能號(hào)碼，橫向表示被叫功能號(hào)碼，矩陣中對(duì)應(yīng)于主叫和被叫方的單元值表示主被叫之間的呼叫權(quán)限；呼叫控 制功能由tcf實(shí)現(xiàn)，呼叫過(guò)程中通過(guò)tcf和ffn的交互，查詢所需的終端標(biāo)識(shí)、呼叫權(quán)限等信息；

對(duì)于功能尋址，呼叫時(shí)所述tcf通過(guò)被叫功能號(hào)碼中的呼叫類型字段檢測(cè)出功能尋址業(yè)務(wù)后，所述tcf查詢所述ffn得到被叫功能號(hào)碼對(duì)應(yīng)的終端號(hào)碼，并將呼叫路由到相應(yīng)的終端；

對(duì)于位置尋址，呼叫時(shí)所述tcf通過(guò)被叫短號(hào)碼檢測(cè)出位置尋址業(yè)務(wù)后，所述tcf查詢所述ffn得到和主叫位置以及被叫短號(hào)碼對(duì)應(yīng)的被叫終端號(hào)碼，將呼叫路由到與主叫當(dāng)前所處位置相關(guān)的終端。

調(diào)度臺(tái)分為有線調(diào)度臺(tái)和無(wú)線調(diào)度臺(tái)，有線調(diào)度臺(tái)支持功能號(hào)注冊(cè)/注銷功能，無(wú)線調(diào)度臺(tái)支持功能號(hào)注冊(cè)/注銷和定位功能。

ffn物理上可以集成到其它網(wǎng)元，一種較佳的實(shí)現(xiàn)是集成到ehss，系統(tǒng)架構(gòu)如圖2所示。

需要說(shuō)明的是，寬帶集群現(xiàn)有架構(gòu)的寬帶集群核心網(wǎng)包括emme、xgw、tcf、tmf、ehss五個(gè)邏輯實(shí)體，這些邏輯實(shí)體根據(jù)實(shí)際部署可合設(shè)形成實(shí)際網(wǎng)元設(shè)備，標(biāo)準(zhǔn)支持4種分解模式，圖2所示為其中的一種分解方式，對(duì)于其他的分解方式，本發(fā)明同樣適用。

為支持完整業(yè)務(wù)流程，新增ffn邏輯網(wǎng)元外，還需要對(duì)終端、mme等網(wǎng)元功能做進(jìn)一步增強(qiáng)。下面先對(duì)鐵路智能網(wǎng)業(yè)務(wù)進(jìn)行細(xì)化分析，然后據(jù)此總結(jié)新增網(wǎng)元和現(xiàn)有各網(wǎng)元需要增強(qiáng)的功能。

功能尋址：功能號(hào)格式包括呼叫類型(不同類型的功能號(hào)碼，如短號(hào)碼、列車功能號(hào)、機(jī)車功能號(hào)、調(diào)度類型功能號(hào))、用戶識(shí)別號(hào)(某一列車、某一調(diào)度區(qū))、功能代碼(不同用戶的身份，如主司機(jī)、副司機(jī)、車長(zhǎng)、行車調(diào)度員等)3個(gè)字段，例如，2xxx01代表xxx次列車的主司機(jī)功能號(hào)。各崗位人員上崗時(shí)先完成功能號(hào)注冊(cè)流程，數(shù)據(jù)庫(kù)(ffn)記錄功能號(hào)和終端號(hào)碼的綁定關(guān)系，發(fā)起呼 叫時(shí)根據(jù)用戶撥打號(hào)碼中的呼叫類型字段觸發(fā)，呼叫控制模塊(tcf)向數(shù)據(jù)庫(kù)(ffn)查詢被叫功能號(hào)對(duì)應(yīng)的終端號(hào)碼。

位置尋址：使用被叫方地址(短號(hào)碼)和主叫方位置信息兩個(gè)參數(shù)實(shí)現(xiàn)基于位置的尋址，位置信息包括小區(qū)id、列車定位信息、gps定位信息、北斗定位信息等，將鐵路沿線的位置信息預(yù)先存放到數(shù)據(jù)庫(kù)，呼叫時(shí)通過(guò)呼叫類型中的短號(hào)碼觸發(fā)業(yè)務(wù)，呼叫控制模塊查詢數(shù)據(jù)庫(kù)獲取對(duì)應(yīng)的被叫號(hào)碼。

接入矩陣：數(shù)據(jù)庫(kù)中以矩陣形式規(guī)定不同用戶間(以功能號(hào)碼標(biāo)識(shí))的呼叫權(quán)限，呼叫權(quán)限取值為“允許”、“不允許”、“同一列車用戶則允許”、“不規(guī)定”，當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)返回值為“同一列車則允許”時(shí)由呼叫控制模塊根據(jù)功能號(hào)碼中的用戶識(shí)別號(hào)字段是否一致判斷能否發(fā)起呼叫。

由此可見(jiàn)，接入矩陣屬于功能尋址業(yè)務(wù)的一項(xiàng)增強(qiáng)功能，位置尋址則結(jié)合主叫位置和被叫的功能短碼實(shí)現(xiàn)。功能尋址和位置尋址這兩項(xiàng)業(yè)務(wù)可通過(guò)功能號(hào)碼中的呼叫類型字段觸發(fā)(短號(hào)碼可作為功能號(hào)碼的一類)，呼叫控制模塊通過(guò)呼叫號(hào)碼檢測(cè)出對(duì)應(yīng)業(yè)務(wù)?，F(xiàn)有寬帶集群機(jī)制呼叫時(shí)尋址到被叫的號(hào)碼(udn)，功能尋址時(shí)需要將被叫功能號(hào)碼翻譯為終端號(hào)碼，通過(guò)向ffn進(jìn)行號(hào)碼查詢實(shí)現(xiàn)，位置尋址時(shí)則需要根據(jù)主叫位置和被叫短號(hào)碼翻譯為被叫的終端號(hào)碼。

據(jù)上，具體業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)上，對(duì)于功能尋址，呼叫時(shí)tcf通過(guò)被叫功能號(hào)碼中的呼叫類型字段檢測(cè)出功能尋址業(yè)務(wù)后，向ffn查詢得到被叫功能號(hào)碼對(duì)應(yīng)的終端號(hào)碼。如果功能尋址中增強(qiáng)了接入矩陣功能，則tcf在檢測(cè)出功能尋址業(yè)務(wù)后，向ffn查詢主被叫間的呼叫權(quán)限，并根據(jù)所述主被叫間的呼叫權(quán)限確定主叫能否向被叫發(fā)起呼叫，若確定主叫能夠向被叫發(fā)起呼叫，則查詢ffn得到被叫功能號(hào)碼對(duì)應(yīng)的終端號(hào)碼，并將呼叫路由到相應(yīng)的終端。

對(duì)于位置尋址，在呼叫時(shí)tcf通過(guò)被叫短號(hào)碼檢測(cè)出位置尋址業(yè)務(wù)后，向ffn查詢得到和主叫位置以及被叫短號(hào)碼對(duì)應(yīng)的被叫終端號(hào)碼，將呼叫路由到與主叫當(dāng)前所處位置相關(guān)的被叫終端。

綜上所述，為實(shí)現(xiàn)lte-r業(yè)務(wù)，在寬帶集群架構(gòu)基礎(chǔ)上新增一個(gè)ffn模塊，并對(duì)終端、基站、mme、tcf等網(wǎng)元的功能做進(jìn)一步增強(qiáng)。具體描述如下：

新增的智能網(wǎng)模塊(ffn)是實(shí)現(xiàn)號(hào)碼映射的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，存儲(chǔ)功能號(hào)碼和終端號(hào)碼的對(duì)應(yīng)關(guān)系、主叫位置信息結(jié)合被叫功能短碼和被叫終端號(hào)碼的對(duì)應(yīng)關(guān)系、主被叫間的呼叫權(quán)限矩陣等信息，主要實(shí)現(xiàn)以下功能：

(1)支持功能號(hào)碼和終端號(hào)碼的綁定/解除綁定，在同一時(shí)刻確保功能號(hào)碼唯一；

(2)支持號(hào)碼查詢，包括基于被叫功能號(hào)碼查詢對(duì)應(yīng)的終端號(hào)碼、基于主叫位置信息和被叫短號(hào)碼查詢被叫號(hào)碼等；

(3)支持呼叫權(quán)限的查詢，包括根據(jù)主被叫功能號(hào)碼查詢呼叫權(quán)限、根據(jù)主叫位置和被叫組號(hào)查詢呼叫權(quán)限等；

寬帶集群集群終端需要增強(qiáng)以下功能：

a)終端應(yīng)支持功能號(hào)注冊(cè)/注銷，通過(guò)和網(wǎng)絡(luò)側(cè)的交互，實(shí)現(xiàn)功能號(hào)碼和終端號(hào)碼的綁定/解除綁定；

b)終端應(yīng)支持定位功能，發(fā)起位置尋址呼叫時(shí)在呼叫建立請(qǐng)求消息中攜帶位置信息，現(xiàn)有的寬帶集群架構(gòu)提供數(shù)據(jù)傳輸通道，采用container的形式實(shí)現(xiàn)位置信息的透?jìng)鞴δ埽?/p>

tcf(集群控制功能體)需增強(qiáng)以下功能：

智能網(wǎng)業(yè)務(wù)檢測(cè)：根據(jù)呼叫號(hào)碼檢測(cè)出對(duì)應(yīng)的智能網(wǎng)業(yè)務(wù)，如根據(jù)被叫短號(hào)碼檢測(cè)出位置尋址業(yè)務(wù)，根據(jù)列車功能號(hào)碼檢測(cè)出功能尋址業(yè)務(wù)等；

功能號(hào)碼記錄及查詢：ue歸屬的tcf應(yīng)記錄其對(duì)應(yīng)的功能號(hào) 碼，根據(jù)被叫的功能號(hào)碼向ffn查詢對(duì)應(yīng)的終端號(hào)碼等；

呼叫權(quán)限輔助判斷：判斷主被叫是否具有相同的用戶識(shí)別號(hào)(如，同一列車上)，當(dāng)接入矩陣返回值為“同一列車用戶則允許”時(shí)由tcf判斷呼叫權(quán)限；

呼叫控制：根據(jù)呼叫的發(fā)起權(quán)限接續(xù)呼叫或拒絕呼叫；

調(diào)度臺(tái)應(yīng)增強(qiáng)支持功能號(hào)注冊(cè)/注銷流程，無(wú)線調(diào)度臺(tái)還應(yīng)支持定位功能。

此外，為支持鐵路智能業(yè)務(wù)，nas接口需要新增功能號(hào)注冊(cè)/注銷等流程，位置尋址時(shí)在呼叫建立請(qǐng)求消息中擴(kuò)展了位置信息，mme需要增強(qiáng)對(duì)新增和擴(kuò)展nas消息的處理能力。

ehss中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)應(yīng)擴(kuò)展和鐵路業(yè)務(wù)相關(guān)的內(nèi)容，如果ffn集成到ehss，則ehss存儲(chǔ)的內(nèi)容還需要擴(kuò)展功能號(hào)碼、呼叫權(quán)限等信息。

需要說(shuō)明的是，鐵路智能業(yè)務(wù)對(duì)xgw功能沒(méi)有額外要求，對(duì)enb功能也沒(méi)有額外要求，高速適應(yīng)性對(duì)enb的影響不在本發(fā)明分析之列。

本發(fā)明實(shí)施例所述的實(shí)現(xiàn)鐵路特定業(yè)務(wù)的寬帶集群架構(gòu)，遵循lte的扁平化特點(diǎn)，基于現(xiàn)有的寬帶集群架構(gòu)進(jìn)行增強(qiáng)，采用增量設(shè)計(jì)，引入一個(gè)新的智能網(wǎng)邏輯網(wǎng)元ffn，存放功能號(hào)碼和終端號(hào)碼的對(duì)應(yīng)關(guān)系以及和主叫位置相關(guān)的鐵路沿線調(diào)度臺(tái)號(hào)碼，盡量少地改動(dòng)現(xiàn)有系統(tǒng)和流程，呼叫控制功能全部由tcf實(shí)現(xiàn)，呼叫過(guò)程中通過(guò)tcf和ffn的交互，查詢所需的終端號(hào)碼等信息，從而實(shí)現(xiàn)功能尋址、位置尋址等鐵路特定智能網(wǎng)業(yè)務(wù)和功能。

可選地，在本發(fā)明實(shí)現(xiàn)鐵路特定業(yè)務(wù)的寬帶集群架構(gòu)的另一實(shí)施例中，所述ffn還存儲(chǔ)有主被叫間的呼叫權(quán)限矩陣，

呼叫時(shí)所述tcf在檢測(cè)出功能尋址業(yè)務(wù)后，向所述ffn查詢主被叫間的呼叫權(quán)限，

在所述主被叫間的呼叫權(quán)限為“允許”時(shí)，由所述tcf接續(xù)呼叫，或者

在所述主被叫間的呼叫權(quán)限為“同一列車則允許”時(shí)，由所述tcf判斷主被叫的功能號(hào)碼中的用戶識(shí)別號(hào)字段是否相同，若相同，則接續(xù)呼叫，或者

在所述主被叫間的呼叫權(quán)限為“不允許”時(shí)，由所述tcf拒絕呼叫。

可選地，在本發(fā)明實(shí)現(xiàn)鐵路特定業(yè)務(wù)的寬帶集群架構(gòu)的另一實(shí)施例中，所述tcf和ffn間接口使用diameter協(xié)議。

可選地，在本發(fā)明實(shí)現(xiàn)鐵路特定業(yè)務(wù)的寬帶集群架構(gòu)的另一實(shí)施例中，所述ffn物理上集成到所述ehss中。

為支持功能尋址業(yè)務(wù)，鐵路工作人員上崗時(shí)需要先完成功能號(hào)注冊(cè)流程，將終端號(hào)碼和功能號(hào)碼進(jìn)行綁定，包括：

在用戶設(shè)備ue成功執(zhí)行集群注冊(cè)流程后，ue向emme發(fā)送功能號(hào)注冊(cè)請(qǐng)求消息，消息中攜帶ue的功能號(hào)碼；

emme收到ue發(fā)送的功能號(hào)注冊(cè)請(qǐng)求消息后，查找ue上下文獲取對(duì)應(yīng)的終端號(hào)碼，向tcf發(fā)送功能號(hào)注冊(cè)請(qǐng)求消息進(jìn)行通知，消息中攜帶ue的終端號(hào)碼和功能號(hào)碼；ue的終端號(hào)碼在其執(zhí)行集群注冊(cè)流程時(shí)，emme向ehss請(qǐng)求簽約數(shù)據(jù)時(shí)獲?。?/p>

tcf本地存儲(chǔ)ue的功能號(hào)碼，向ffn發(fā)送功能號(hào)注冊(cè)請(qǐng)求消息，消息中攜帶ue的終端號(hào)碼和ue的功能號(hào)碼；

ffn收到功能號(hào)注冊(cè)請(qǐng)求消息后，核查ue功能號(hào)碼的合法性，如果核查通過(guò)，在數(shù)據(jù)庫(kù)中添加一條包含ue功能號(hào)碼和終端號(hào)碼對(duì)應(yīng)關(guān)系的記錄，向tcf返回功能號(hào)注冊(cè)響應(yīng)消息；

tcf向emme返回功能號(hào)注冊(cè)響應(yīng)消息；

emme向ue返回功能號(hào)注冊(cè)響應(yīng)消息。

以列車臺(tái)功能號(hào)注冊(cè)為例，為描述簡(jiǎn)單起見(jiàn)，ue和mme之間 只體現(xiàn)nas消息，不體現(xiàn)承載nas消息的空中接口和s1接口消息。ue在成功執(zhí)行集群注冊(cè)流程后進(jìn)行功能號(hào)注冊(cè)。整個(gè)功能號(hào)注冊(cè)流程如圖3所示，包括以下步驟：

步驟1：ue向emme發(fā)送功能號(hào)注冊(cè)請(qǐng)求nas消息，消息中攜帶ue的功能號(hào)碼；

步驟2：emme收到ue發(fā)送的功能號(hào)注冊(cè)請(qǐng)求消息后，查找ue上下文獲取對(duì)應(yīng)的終端號(hào)碼，向tcf發(fā)送sip(message)消息進(jìn)行通知，message消息的擴(kuò)展頭域攜帶ue的終端號(hào)碼和功能號(hào)碼；

ue的終端號(hào)碼在其執(zhí)行集群注冊(cè)流程時(shí)，emme向ehss請(qǐng)求簽約數(shù)據(jù)時(shí)獲取。

步驟3：tcf本地存儲(chǔ)ue的功能號(hào)碼，向ffn發(fā)送功能號(hào)注冊(cè)請(qǐng)求，消息中攜帶ue的終端號(hào)碼和ue的功能號(hào)碼；圖5所示ffn集成到ehss，tcf和ffn間接口沿用tcf和ehss間接口協(xié)議；如果ffn未集成到ehss，tcf和ffn間的接口使用diameter協(xié)議；

步驟4：ffn收到功能號(hào)注冊(cè)請(qǐng)求后，核查ue功能號(hào)的合法性，如果核查通過(guò)添加一條包含ue功能號(hào)和終端號(hào)碼對(duì)應(yīng)關(guān)系的記錄，向tcf返回功能號(hào)注冊(cè)響應(yīng)；

步驟5：tcf向emme返回sip(200ok)消息；

步驟6：emme向ue返回功能號(hào)注冊(cè)響應(yīng)nas消息。

參看圖4，本實(shí)施例公開(kāi)一種基于實(shí)現(xiàn)鐵路特定業(yè)務(wù)的寬帶集群架構(gòu)的增強(qiáng)接入矩陣功能的功能尋址流程，包括：

s11、tcf收到呼叫建立請(qǐng)求消息后，根據(jù)消息中攜帶的被叫功能號(hào)碼中的呼叫類型字段檢測(cè)出本次呼叫基于功能尋址；

s12、tcf向ffn發(fā)送呼叫權(quán)限查詢請(qǐng)求消息，查詢本次呼叫的權(quán)限，消息中攜帶主叫和被叫的功能號(hào)碼，所述主叫的功能號(hào)碼 在主叫功能號(hào)注冊(cè)時(shí)在其歸屬的所述tcf記錄并本地存儲(chǔ)；

s13、ffn根據(jù)主叫和被叫的功能號(hào)碼查詢對(duì)應(yīng)的呼叫權(quán)限矩陣，向tcf返回呼叫權(quán)限查詢響應(yīng)消息，消息中攜帶本次呼叫權(quán)限值；

s14、tcf根據(jù)本次呼叫權(quán)限值確定主叫能否向被叫發(fā)起呼叫，若確定出主叫能夠向被叫發(fā)起呼叫，向ffn發(fā)送號(hào)碼查詢請(qǐng)求消息，消息中攜帶被叫的功能號(hào)碼；

s15、ffn查詢被叫功能號(hào)碼對(duì)應(yīng)的終端號(hào)碼，向tcf返回號(hào)碼查詢響應(yīng)消息，消息中攜帶被叫的終端號(hào)碼；

s16、tcf將呼叫路由到被叫終端號(hào)碼對(duì)應(yīng)的終端。

以行車調(diào)度員呼叫列車主司機(jī)功能號(hào)碼為例，業(yè)務(wù)流程中整合了接入矩陣功能(允許呼叫)，整個(gè)功能尋址流程如圖5所示。

其中步驟3～8為現(xiàn)有b-trunc架構(gòu)下調(diào)度臺(tái)呼叫終端流程基礎(chǔ)上的新增步驟，實(shí)現(xiàn)智能網(wǎng)業(yè)務(wù)檢測(cè)、接入矩陣檢查和被叫號(hào)碼查詢功能，描述如下：

步驟3：tcf收到調(diào)度臺(tái)發(fā)送的sip(invite)消息，根據(jù)消息中攜帶的被叫號(hào)碼檢測(cè)出本次呼叫基于功能尋址，觸發(fā)后續(xù)和ffn的交互流程；

調(diào)度臺(tái)歸屬的tcf本地存儲(chǔ)有主叫的功能號(hào)碼(功能號(hào)注冊(cè)時(shí)進(jìn)行記錄)，如果主叫也是移動(dòng)臺(tái)且處在漫游場(chǎng)景，歸屬域控制原則下呼叫由主叫歸屬的tcf控制，主叫歸屬的tcf同樣存有主叫的功能號(hào)碼。

步驟4：tcf向ffn發(fā)送呼叫權(quán)限查詢請(qǐng)求消息，查詢本次呼叫的權(quán)限，消息中攜帶主叫和被叫的功能號(hào)碼；

步驟5：ffn根據(jù)主叫和被叫的功能號(hào)碼查詢對(duì)應(yīng)的接入矩陣，向tcf返回呼叫權(quán)限查詢響應(yīng)，攜帶本次呼叫權(quán)限取值；

如果返回的呼叫權(quán)限值為“允許”，執(zhí)行圖中后續(xù)步驟7～22， 否則拒絕呼叫；

步驟6：可選地，如果返回的呼叫權(quán)限值為“同一列車用戶則允許”，tcf進(jìn)一步根據(jù)主叫和被叫號(hào)碼中的“用戶識(shí)別號(hào)”字段判斷主叫和被叫是否處于同一列車，如果是進(jìn)行呼叫接續(xù)，否則拒絕呼叫。本實(shí)例主叫和被叫間允許發(fā)起呼叫，步驟6不執(zhí)行；

步驟7：tcf向ffn發(fā)送號(hào)碼查詢請(qǐng)求，消息中攜帶被叫的功能號(hào)碼，向ffn查詢被叫功能號(hào)碼對(duì)應(yīng)的終端號(hào)碼；

步驟8：ffn返回號(hào)碼查詢響應(yīng)，消息中攜帶被叫的終端號(hào)碼；

其它步驟均為現(xiàn)有流程(圖示中列車臺(tái)處于連接態(tài))，此外，圖示為本地組網(wǎng)場(chǎng)景，如果主叫和/或被叫處在漫游場(chǎng)景，還存在拜訪核心網(wǎng)和歸屬核心網(wǎng)間的接口，接口間流程同樣為現(xiàn)有技術(shù)，不再贅述。

本發(fā)明實(shí)施例所述的增強(qiáng)了接入矩陣功能的功能尋址流程，在新增的智能網(wǎng)邏輯網(wǎng)元ffn中存放有功能號(hào)碼和終端號(hào)碼的對(duì)應(yīng)關(guān)系、呼叫權(quán)限矩陣等信息，盡量少地改動(dòng)現(xiàn)有流程和接口消息，呼叫過(guò)程中通過(guò)tcf和ffn的交互，查詢所需的呼叫權(quán)限、被叫終端號(hào)碼，從而實(shí)現(xiàn)鐵路特定智能網(wǎng)業(yè)務(wù)中的功能尋址、接入矩陣業(yè)務(wù)和功能。

可選地，在本發(fā)明增強(qiáng)接入矩陣功能的功能尋址流程的另一實(shí)施例中，所述tcf根據(jù)本次呼叫權(quán)限值確定主叫能否向被叫發(fā)起呼叫，包括：

在本次呼叫權(quán)限值為“允許”時(shí)，由所述tcf確定出主叫能夠向被叫發(fā)起呼叫，或者

在本次呼叫權(quán)限值為“同一列車則允許”時(shí)，由所述tcf判斷主被叫的功能號(hào)碼中的用戶識(shí)別號(hào)字段是否相同，若相同，則確定出主叫能夠向被叫發(fā)起呼叫。

參看圖6，本實(shí)施例公開(kāi)一種基于實(shí)現(xiàn)鐵路特定業(yè)務(wù)的寬帶集群 架構(gòu)的位置尋址流程，包括：

s21、列車臺(tái)向emme發(fā)送呼叫建立請(qǐng)求消息，消息中攜帶被叫短號(hào)碼，并以container的形式攜帶主叫位置信息，其中，主叫位置信息通過(guò)所述列車臺(tái)的定位功能實(shí)現(xiàn)；

s22、emme向tcf發(fā)送呼叫建立請(qǐng)求消息，消息中攜帶被叫短號(hào)碼和主叫位置信息；

s23、tcf收到emme發(fā)送的呼叫建立請(qǐng)求消息后，根據(jù)消息中攜帶的被叫短號(hào)碼檢測(cè)出本次呼叫基于位置尋址；

s24、tcf向ffn發(fā)送被叫尋址請(qǐng)求消息，消息中攜帶主叫位置信息和被叫短號(hào)碼；

s25、ffn根據(jù)主叫的位置信息和被叫短號(hào)碼確定被叫終端號(hào)碼，向tcf回復(fù)被叫尋址響應(yīng)消息，消息中攜帶被叫終端號(hào)碼；

s26、tcf將呼叫路由到終端號(hào)碼對(duì)應(yīng)的終端。

以列車主司機(jī)呼叫行車調(diào)度員為例，因位置尋址使用特定的被叫短號(hào)碼，可由tcf檢查業(yè)務(wù)發(fā)起的權(quán)限，不增強(qiáng)接入矩陣功能。整個(gè)位置尋址流程如圖7所示，包括如下步驟：

其中步驟1～2發(fā)送的呼叫建立請(qǐng)求消息，在現(xiàn)有基礎(chǔ)上擴(kuò)展了主叫的位置信息，具體地，步驟1中nas接口的呼叫建立請(qǐng)求，以container的形式攜帶主叫位置信息，步驟2中的sip(invite)消息，在擴(kuò)展消息頭中攜帶主叫位置；步驟4～6為現(xiàn)有b-trunc架構(gòu)下終端呼叫調(diào)度臺(tái)流程基礎(chǔ)上的新增步驟，實(shí)現(xiàn)智能網(wǎng)業(yè)務(wù)檢測(cè)、被叫尋址功能，描述如下：

步驟4：tcf收到emme發(fā)送的sip(invite)消息，根據(jù)消息中攜帶的被叫短號(hào)碼檢測(cè)出本次呼叫基于位置尋址，觸發(fā)后續(xù)和ffn的交互流程，根據(jù)主叫位置信息和被叫短號(hào)碼確定被叫的終端號(hào)碼；

步驟5：tcf向ffn發(fā)送被叫尋址請(qǐng)求，消息中攜帶主叫位置 信息和被叫短號(hào)碼；

步驟6：ffn根據(jù)主叫的位置信息和被叫短號(hào)碼確定被叫號(hào)碼，向tcf回復(fù)被叫尋址響應(yīng)，返回被叫的終端號(hào)碼；

其它步驟均為現(xiàn)有流程，不再贅述。

本發(fā)明實(shí)施例所述的位置尋址流程，在新增的智能網(wǎng)邏輯網(wǎng)元ffn中存放有鐵路沿線的調(diào)度臺(tái)號(hào)碼，根據(jù)主叫位置信息和被叫短號(hào)碼確定對(duì)應(yīng)的被叫調(diào)度臺(tái)號(hào)碼，盡量少地改動(dòng)現(xiàn)有流程和接口消息，呼叫過(guò)程中通過(guò)tcf和ffn的交互，查詢所需的被叫終端號(hào)碼，從而實(shí)現(xiàn)鐵路特定智能網(wǎng)業(yè)務(wù)中的位置尋址業(yè)務(wù)。

雖然結(jié)合附圖描述了本發(fā)明的實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下做出各種修改和變型，這樣的修改和變型均落入由所附權(quán)利要求所限定的范圍之內(nèi)。