CN101621778B - 一种地震海啸预警系统主要通知消息的发送、传输方法 - Google Patents
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Abstract
一种地震海啸预警系统主要通知消息的发送、传输方法；传输方法包括：基站收到网络侧的ETWS主要通知消息后，向UE发起寻呼，通知UE有ETWS系统消息；并立即在当前系统消息修改周期的SIB1中增加携带ETWS主要通知消息的SIB向SI的映射信息以及该SI的调度周期，随后立即在当前系统消息修改周期调度该SI，向UE发送携带ETWS主要通知消息的SIB；UE根据接收到的寻呼消息得知有ETWS系统消息，立即读取SIB1信息，获取携带ETWS主要通知消息的SIB向SI的映射信息和该SI的调度周期，根据该SI的调度信息读取携带ETWS主要通知消息的SIB。本发明可实现ETWS主要消息通知在4秒内到达UE。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种地震海啸预警系统主要通知消息的发送、传输方法。
背景技术
为了积极应对地震海啸等自然灾害，有必要建立一套ETWS(Earthquakeand Tsunami Warning System，地震海啸预警系统)。通过使用这个系统，可以在发生地震海啸自然灾害的时候，及时的给用户发送灾害相关的信息，从而减轻地震海啸自然灾害的对人类的影响。
图1是一个PLMN(public land mobile network，公众陆地移动电话网)运营商通过ETWS系统给用户提供地震海啸预警服务的网络结构图。当灾害事件即将发生或发生后，政府或其它机构向PLMN运营商发布警报通知，PLMN运营商通过虚框所包含的ETWS系统向广大用户发送警报通知消息。根据紧急程度和目的的不同，警报通知消息可以分为两种类型：第一种类型的通知消息称之为主要通知消息(Primary notification)，这个消息中有最重要的灾害信息(如：地震或海啸即将发生)，要求系统在4s(秒)内将这个消息传递给用户；第二种类型的通知消息称之为次要通知消息(SecondaryNotification)，这个消息包含与灾害相关的辅助信息(如：可以在哪里获得援助等)，要求系统在10s到30s将消息传递给用户。主要通知消息由基本信息和安全信息两部分组成，基本信息包含了预警类型，预警区域等内容，有5个字节的长度；安全信息部分是为基本信息提供数字签名和时间戳，大约有50个字节长。在LTE(Long Term Evolution，长期演进)系统中，ETWS系统可以采用CBS(Cell Broadcast Service，小区广播业务)核心网实现，其网元组成和接口如图2所示，小区广播短消息中心CBC通过演进的分组系统EPS将数据发往各UE。在空中接口Uu口(基站与UE之间的接口)，一般的系统消息更新过程为，当有系统消息发生变更时，基站在下一个系统消息修改周期，向用户发起寻呼，通过SIB1(System Information Block1，系统信息块1)指示修改后的SIB和SI(System Information，系统信息)之间的映射关系以及SI的调度周期，在分组专用控制信道PDCCH上指示SI所使用的时间频率资源。由于系统消息修改周期一般会超过5s的时间，所以寻呼UE(终端)就有可能在5s以后。如果采用一般的系统消息更新过程，将ETWS主要通知消息传递给UE，不能确保满足主要通知消息4s内到达UE的时延要求。
目前有种解决方案直接采用寻呼消息方式携带主要通知消息的基本信息部分和安全信息部分。由于主要通知消息的内容比较大，所以采用这种方式会导致主要通知消息的分段和对现有寻呼消息结构的修改等问题，对系统修改比较多。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种地震海啸预警系统主要通知消息的发送、传输方法，应用于LTE系统中，可以满足地震海啸预警系统主要通知消息在4秒内到达UE的要求。
为了解决上述问题，本发明提供了一种地震海啸预警系统ETWS主要通知消息的发送方法，包括：
基站收到网络侧的ETWS主要通知消息后，向终端UE发起寻呼，通知UE有ETWS系统消息；并立即在当前系统消息修改周期的系统信息块1 SIB1中增加携带ETWS主要通知消息的SIB向系统信息SI的映射信息以及该SI的调度周期，随后立即在当前系统消息修改周期调度该SI，向UE发送携带ETWS主要通知消息的SIB。
进一步的，发给UE的寻呼消息中的国际移动用户识别码IMSI为ETWSIMSI，其移动通信国家码MCC为901，移动网络码MNC为08。
进一步的，发给UE的寻呼消息中携带有ETWS主要通知消息的基本信息部分；
携带ETWS主要通知消息的SIB中携带的是ETWS主要通知消息的安全信息部分。
进一步的，携带ETWS主要通知消息的SIB向SI映射是该SIB单独向一个SI映射，或是和其它SIB向一个SI映射。
进一步的，基站立即在当前系统消息修改周期的SIB1中增加所述映射信息和调度信息是指：
基站在接下来第一个系统帧号码SFN除以8余数为0的时刻，开始在当前系统消息修改周期的SIB1中增加所述映射信息和调度信息。
进一步的，基站立即在当前系统消息修改周期调度该SI是指：
基站在接下来第一个该SI的调度周期到达时，调度该SI，在分组专用控制信道PDCCH上指示该SI的时间频率位置。
本发明还提供了一种地震海啸预警系统主要通知消息的传输方法，包括：
基站收到网络侧的ETWS主要通知消息后，向终端UE发起寻呼，通知UE有ETWS系统消息；并立即在当前系统消息修改周期的系统信息块1 SIB1中增加携带ETWS主要通知消息的SIB向系统信息SI的映射信息以及该SI的调度周期，随后立即在当前系统消息修改周期调度该SI，向UE发送携带ETWS主要通知消息的SIB；
UE根据接收到的寻呼消息得知有ETWS系统消息，立即读取SIB1信息，获取携带ETWS主要通知消息的SIB向SI的映射信息和该SI的调度周期，根据该SI的调度信息读取携带ETWS主要通知消息的SIB。
进一步的，发给UE的寻呼消息中的国际移动用户识别码IMSI为ETWSIMSI，其移动通信国家码MCC为901，移动网络码MNC为08；
UE当接收到的寻呼消息中IMSI为ETWS IMSI，其MCC为901，MNC为08时，确定接收到的是ETWS寻呼消息，得知有ETWS系统消息。
进一步的，发给UE的寻呼消息中携带有ETWS主要通知消息的基本信息部分；
携带ETWS主要通知消息的SIB中携带的是ETWS主要通知消息的安全信息部分。
进一步的，携带ETWS主要通知消息的SIB向SI映射是该SIB单独向一个SI映射，或是和其它SIB向一个SI映射。
进一步的，基站立即在当前系统消息修改周期的SIB1中增加所述映射信息和调度信息是指：
基站在接下来第一个系统帧号码SFN除以8余数为0的时刻，开始在当前系统消息修改周期的SIB1中增加所述映射信息和调度信息。
进一步的，基站立即在当前系统消息修改周期调度该SI是指：
基站在接下来第一个该SI的调度周期到达时，调度该SI，在分组专用控制信道PDCCH上指示该SI的时间频率位置。
进一步的，UE根据SI的调度信息读取携带ETWS主要通知消息的SIB具体是指：
UE监听PDCCH信息，确定携带ETWS主要通知消息的SIB映射到的SI的时频资源的位置，从携带ETWS主要通知消息的SIB中获取ETWS主要通知消息的安全信息部分，包括ETWS主要通知消息的数字签名和时间戳。
进一步的，UE读取携带ETWS主要通知消息的SIB后还包括：
UE根据ETWS主要通知消息的数字签名和时间戳，以及自身保存的密钥，确定基本信息是否真实。
通过本发明提供的技术方案，可以在对基站和UE进行少量修改的条件下，实现ETWS主要消息通知在4秒内到达UE的时延要求。
附图说明
图1是一个PLMN运营商通过ETWS系统给用户提供地震海啸预警服务的网络结构示意图；
图2是ETWS系统网元组成与接口的示意图；
图3是应用实例中ETWS主要通知消息实现示意图；
图4是应用实例中ETWS主要通知消息基站侧实现流程图；
图5是应用实例中ETWS主要通知消息UE侧实现流程图。
具体实施方式
下面将结合附图及实施例对本发明的技术方案进行更详细的说明。
本发明提出在空中接口Uu口，主要通知消息的基本消息部分采用寻呼消息通知UE，安全信息部分采用系统消息通知UE，同时为了满足4s的时延要求，优化系统消息更新过程，在当前的系统消息修改周期立即寻呼UE，并修改与ETWS主要通知消息相关的系统消息，而不等待到下一个系统消息修改周期。核心思想为：eNB(演进的基站)在接收到主要通知消息后，立即寻呼UE，并立即调度发送包括ETWS主要通知消息安全信息部分的系统信息，UE在接收到ETWS寻呼后，立即读取包括ETWS主要通知消息的系统消息。采用这种方式，可以满足4s的时延要求，同时对系统修改比较少。
本发明提供了地震海啸预警系统主要通知消息的发送方法，包括：
基站收到网络侧的ETWS主要通知消息后，向UE发起paging寻呼，通知UE有ETWS系统消息；并立即在当前系统消息修改周期的SIB1中增加携带ETWS主要通知消息的SIB向SI的映射信息以及该SI的调度周期，随后立即在当前系统消息修改周期调度该SI，向UE发送携带ETWS主要通知消息的SIB。
通常情况下，是向所有该基站下的UE发起寻呼，以及发送携带ETWS主要通知消息的SIB。
其中，发给UE的寻呼消息中的IMSI(International Mobile SubscriberIdentity，国际移动用户识别码)可为ETWS IMSI，其MCC(Mobile CountryCode，移动通信国家码)为901，MNC(Mobile Network Code，移动网络码)为08。
其中，发给UE的寻呼消息中携带有ETWS主要通知消息的基本信息部分。
其中，携带ETWS主要通知消息的SIB中携带的是ETWS主要通知消息的安全信息部分。
其中，携带ETWS主要通知消息的SIB向SI映射可以是该SIB单独向一个SI映射，也可以是和其它SIB(如SIB3，SIB4等等)向一个SI映射。
其中，基站立即在当前系统消息修改周期的SIB1中增加所述映射信息和调度信息可以是指：基站在接下来第一个SFN(System Frame Number，系统帧号码)除以8余数为0的时刻，开始在当前系统消息修改周期的SIB1中增加所述映射信息和调度信息。
其中，基站立即在当前系统消息修改周期调度该SI可以是指：基站在接下来第一个该SI的调度周期到达时，调度该SI，在PDCCH上指示该SI的时间频率位置。
本发明还提供了地震海啸预警系统主要通知消息的传输方法，其中基站侧的处理过程及优化方案同上文的发送方法；UE侧的处理过程包括：
UE根据接收到的寻呼消息得知有ETWS系统消息，立即读取SIB1信息，获取携带ETWS主要通知消息的SIB向SI的映射信息和该SI的调度周期，根据该SI的调度信息读取携带ETWS主要通知消息的SIB。
其中，UE当接收到的寻呼消息中IMSI为ETWS IMSI，其MCC为901，MNC为08时，确定接收到的是ETWS寻呼消息，得知有ETWS系统消息。
其中，UE接收到的寻呼消息中携带有ETWS主要通知消息基本信息部分。
其中，UE根据SI的调度信息读取携带ETWS主要通知消息的SIB具体可以是指：
UE监听PDCCH信息，确定携带ETWS主要通知消息的SIB映射到的SI的时频资源的位置，从携带ETWS主要通知消息的SIB中获取ETWS主要通知消息的安全信息部分，包括ETWS主要通知消息的数字签名和时间戳。
其中，UE读取携带ETWS主要通知消息的SIB后还包括：UE根据ETWS主要通知消息的数字签名和时间戳，以及自身保存的密钥，确定基本信息是否真实。
下面用本发明的一个应用实例进一步加以说明。
假设携带ETWS主要通知消息的安全信息部分的SIB为SIB-X，SIB-X映射到SI-3上，SI-3的调度周期为160ms。ETWS主要通知消息相关的寻呼和系统信息示意图如图3所示，其中，空白的方块为管理信息块MIB，带横条的方块为携带有SIB1的SI-1，带竖条的方块为寻呼信息，带格子的方块为携带有SIB-X的SI-3。
如图4中所示，基站将ETWS主要通知消息发送给UE的过程可以描述为：
基站在SFN＝n时刻接收到核心网的ETWS主要通知消息，在UE的寻呼时机，向所有UE发起paging寻呼，寻呼消息的IMSI为ETWS IMSI，寻呼消息中携带有ETWS主要通知消息的基本信息部分，即向所有UE发送ETMS寻呼消息。
基站在接下来的第一个SFN除以8余数为0时开始增加其SIB1中的SIB向SI映射信息(图3中，此处简化为n除以8余数为0)，将SIB-X映射到SI-3上，指定SI-3的调度周期为160ms。
基站在接下来第一个SI-3的160ms调度周期到达时，调度SI-3，在PDCCH上指示SI-3的时间频率位置，SI-3内携带SIB-X，SIB-X中是ETWS主要通知消息的安全信息部分。
如图5中所示，UE侧接收ETWS主要通知消息的处理过程为：
UE在其寻呼时机，接收寻呼消息。接收到的寻呼消息IMSI为ETWSIMSI，确定此寻呼为ETWS寻呼，读取其寻呼消息中携带的ETWS主要通知消息基本信息部分。
UE立即开始读取SIB1信息，成功读取到SIB1信息中携带有SIB-X向SI-3的映射信息，并且获知SI-3的调度周期为160ms。
UE监听PDCCH信息，确定SI-3的时频资源的位置，读取SIB-X中ETWS主要通知消息安全信息部分，根据安全信息部分的数字签名和时间戳，验证基本信息是否真实。
如果不考虑由于空口质量问题等导致基站寻呼消息UE没有接收到，寻呼一个UE的最大时间延迟为2.56s，采取本方案，UE在接收到寻呼消息后，立即开始读取系统广播消息SIB1和SIB-X，所以这部分的时间延迟最多为几百毫秒，所以一般情况下，ETWS主要通知消息到达UE的时间不会超过4s时间。
当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明的权利要求的保护范围。
Claims (14)
1.一种地震海啸预警系统ETWS主要通知消息的发送方法，包括：
基站收到网络侧的ETWS主要通知消息后，向终端UE发起寻呼，通知UE有ETWS系统消息；并立即在当前系统消息修改周期的系统信息块1SIB1中增加携带ETWS主要通知消息的SIB向系统信息SI的映射信息以及该SI的调度周期，随后立即在当前系统消息修改周期调度该SI，向UE发送携带ETWS主要通知消息的SIB。
2.如权利要求1所述的发送方法，其特征在于：
发给UE的寻呼消息中的国际移动用户识别码IMSI为ETWS IMSI，其移动通信国家码MCC为901，移动网络码MNC为08。
3.如权利要求1所述的发送方法，其特征在于：
发给UE的寻呼消息中携带有ETWS主要通知消息的基本信息部分；
携带ETWS主要通知消息的SIB中携带的是ETWS主要通知消息的安全信息部分；
所述基本信息部分包含预警类型，预警区域；
所述安全信息部分是为基本信息提供数字签名和时间戳。
4.如权利要求1所述的发送方法，其特征在于：
携带ETWS主要通知消息的SIB向SI映射是该SIB单独向一个SI映射，或是和其它SIB向一个SI映射。
5.如权利要求1到4中任一项所述的发送方法，其特征在于，基站立即在当前系统消息修改周期的SIB1中增加所述映射信息和调度信息是指：
基站在接下来第一个系统帧号码SFN除以8余数为0的时刻，开始在当前系统消息修改周期的SIB1中增加所述映射信息和调度信息。
6.如权利要求1到4中任一项所述的发送方法，其特征在于，基站立即在当前系统消息修改周期调度该SI是指：
基站在接下来第一个该SI的调度周期到达时，调度该SI，在分组专用控制信道PDCCH上指示该SI的时间频率位置。
7.一种地震海啸预警系统主要通知消息的传输方法，包括：
基站收到网络侧的ETWS主要通知消息后，向终端UE发起寻呼，通知UE有ETWS系统消息；并立即在当前系统消息修改周期的系统信息块1
SIB1中增加携带ETWS主要通知消息的SIB向系统信息SI的映射信息以及该SI的调度周期，随后立即在当前系统消息修改周期调度该SI，向UE发送携带ETWS主要通知消息的SIB；
UE根据接收到的寻呼消息得知有ETWS系统消息，立即读取SIB1信息，获取携带ETWS主要通知消息的SIB向SI的映射信息和该SI的调度周期，根据该SI的调度信息读取携带ETWS主要通知消息的SIB。
8.如权利要求7所述的传输方法，其特征在于：
发给UE的寻呼消息中的国际移动用户识别码IMSI为ETWS IMSI，其移动通信国家码MCC为901，移动网络码MNC为08；
UE当接收到的寻呼消息中IMSI为ETWS IMSI，其MCC为901，MNC为08时，确定接收到的是ETWS寻呼消息，得知有ETWS系统消息。
9.如权利要求7所述的传输方法，其特征在于：
发给UE的寻呼消息中携带有ETWS主要通知消息的基本信息部分；
携带ETWS主要通知消息的SIB中携带的是ETWS主要通知消息的安全信息部分；
所述基本信息部分包含预警类型，预警区域；
所述安全信息部分是为基本信息提供数字签名和时间戳。
10.如权利要求7所述的传输方法，其特征在于：
携带ETWS主要通知消息的SIB向SI映射是该SIB单独向一个SI映射，或是和其它SIB向一个SI映射。
11.如权利要求7到10中任一项所述的传输方法，其特征在于，基站立即在当前系统消息修改周期的SIB1中增加所述映射信息和调度信息是指：
基站在接下来第一个系统帧号码SFN除以8余数为0的时刻，开始在当前系统消息修改周期的SIB1中增加所述映射信息和调度信息。
12.如权利要求7到10中任一项所述的传输方法，其特征在于，基站立即在当前系统消息修改周期调度该SI是指：
基站在接下来第一个该SI的调度周期到达时，调度该SI，在分组专用控制信道PDCCH上指示该SI的时间频率位置。
13.如权利要求12所述的传输方法，其特征在于，UE根据SI的调度信息读取携带ETWS主要通知消息的SIB具体是指：
UE监听PDCCH信息，确定携带ETWS主要通知消息的SIB映射到的SI的时频资源的位置，从携带ETWS主要通知消息的SIB中获取ETWS主要通知消息的安全信息部分，包括ETWS主要通知消息的数字签名和时间戳。
14.如权利要求13所述的传输方法，其特征在于，UE读取携带ETWS主要通知消息的SIB后还包括：
UE根据ETWS主要通知消息的数字签名和时间戳，以及自身保存的密钥，确定基本信息是否真实。
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