CN101635603B - 一种地震海啸预警系统主要通知消息的指示方法 - Google Patents

Abstract

一种地震海啸预警系统主要通知消息的指示方法，包括：当基站收到地震海啸预警系统ETWS主要通知消息后，在同步信道SCH上发送与终端约定的ETWS指示信息序列；所述ETWS指示信息序列用于指示存在ETWS消息；终端判断收到的序列为ETWS指示信息序列后，在约定的资源上接收ETWS主要通知消息。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主要通知消息的指示。通过快速同步信道SCH信息指示，可以减少时延。

Description

一种地震海啸预警系统主要通知消息的指示方法

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指示方法。

背景技术

为了积极应对地震海啸等自然灾害，有必要建立一套地震海啸预警系统(ETWS：Earthquake and Tsunami Warning System)。通过使用这个系统，可以在发生地震海啸等自然灾害的时候，及时的给用户发送灾害相关的信息，从而减轻地震海啸等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消息gingIB，ltificationation(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，一种现有的ETWS系统框架如图2所示。采用CBC(Cell Broadcast Service，小区广播业务)核心网实现，其网络框架和接口如图2所示。在空中接口Uu口(基站与UE之间的接口)，如果采用寻呼UE，然后在下一个系统消息修改周期(一般会超过5s)通过系统消息将ETWS主要通知消息传递给UE，不能满足主要通知消息4s的时延要求。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指示方法，使基站能够在4s内将ETWS主要通知消息发送给UE。

为了解决上述问题，本发明提供了一种地震海啸预警系统主要通知消息的指示方法，包括：

当基站收到地震海啸预警系统ETWS主要通知消息后，在同步信道SCH上发送与终端约定的ETWS指示信息序列；所述ETWS指示信息序列用于指示存在ETWS消息；

终端判断收到的序列为ETWS指示信息序列后，在约定的资源上接收ETWS主要通知消息。

进一步的，当基站收到ETWS主要通知消息后在SCH上发送ETWS指示信息序列具体是指：

为基站确定ETWS指示信息序列的发送周期；

当基站收到ETWS主要通知消息后，在接下来第一个ETWS指示信息序列的发送周期到达时，在SCH上发送ETWS指示信息序列。

进一步的，所述ETWS指示信息序列的发送周期为同步信道发送周期的N倍，N为大于1的整数。

进一步的，所述ETWS指示信息序列的发送周期为100毫秒。

进一步的，所述的方法还包括：

基站在SCH上发送与终端约定的ETWS指示信息序列后，在其后若干个ETWS指示信息序列的发送周期到达时，均发送ETWS指示信息序列。

进一步的，所述的方法还包括：

基站在SCH上发送与终端约定的ETWS指示信息序列后，暂时改变ETWS指示信息序列的发送周期的长度；在其后若干个改变后的ETWS指示信息序列的发送周期到达时，均发送ETWS指示信息序列；然后将ETWS指示信息序列的发送周期恢复为原先的长度。

进一步的，改变ETWS指示信息序列的发送周期的长度是指：

将ETWS指示信息序列的发送周期改为与同步信道发送周期相同。

进一步的，终端判断收到序列的为ETWS指示信息序列具体是指：

终端用约定的ETWS指示信息序列与从SCH接收的序列作相关运算，如果相关结果大于门限值，则认为接收的序列为ETWS指示信息序列；

如果终端处于同步跟踪阶段，则仅在ETWS指示信息序列的发送周期到达时，用约定的ETWS指示信息序列与从SCH上收到的序列做相关运算；

如果终端处于小区搜索阶段，则终端先将从SCH所接收的序列和SCH原本发送的序列做相关运算，如果根据相关结果判断接收的序列是同步序列，则进行下一序列的接收和判断；如果不是同步序列，则再用约定的ETWS指示信息序列与从SCH上收到的序列做相关运算。

进一步的，基站收到ETWS主要通知消息后在SCH上发送ETWS指示信息序列具体是指：

当基站收到ETWS主要通知消息后，在接下来第一个SCH发送周期到达时，在SCH上发送ETWS指示信息序列。

进一步的，所述的方法还包括：

基站在SCH上发送与终端约定的ETWS指示信息序列后，在其后若干个SCH发送周期到达时，均发送ETWS指示信息序列。

进一步的，所述的方法还包括：

终端对于每个从SCH接收到的序列都与约定的ETWS指示信息序列作相关运算，根据相关结果判断是否为ETWS指示信息序列。

所述的方法还包括：

终端先将从SCH所接收的序列和SCH原本发送的序列做相关运算，如果根据相关结果判断接收的序列是同步序列，则进行下一序列的接收和判断；如果不是同步序列，则再用约定的ETWS指示信息序列与从SCH上收到的序列做相关运算，根据相关结果判断是否为ETWS指示信息序列。

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主要通知消息的指示。通过快速同步信道SCH信息指示，可以减少时延。并且大大简化了直接通过序列成倍增加所带来的大量计算量。

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系统框架和接口示意图；

图3是应用示例的具体实施流程图。

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。

本发明的基本思想是通过SCH信道发送指示存在ETWS消息的指示信息序列，根据该序列终端在事先规定的资源上接收相应的ETWS主要通知消息。

本发明提供了一种地震海啸预警系统主要通知消息的指示方法，包括：

当基站收到ETWS主要通知消息后，在SCH上发送与终端约定的ETWS指示信息序列；所述ETWS指示信息序列用于指示存在ETWS消息；

终端判断收到的序列为ETWS指示信息序列后，在约定的资源上接收ETWS主要通知消息。

其中，基站收到ETWS主要通知消息后在SCH上发送ETWS指示信息序列可以有两种方式来实现：一种确定ETWS指示信息序列的发送周期，仅在该周期到达时在SCH上发送ETWS指示信息序列；另一种是立即发送，即在下一个SCH发送周期到达时就发送。

下面用两个优选实施例来具体说明。

本发明的第一优选实施例具体包括：

为基站确定ETWS指示信息序列的发送周期；

当基站收到ETWS主要通知消息后，在接下来第一个ETWS指示信息序列的发送周期到达时，在SCH上发送与终端约定的ETWS指示信息序列；所述ETWS指示信息序列用于指示存在ETWS消息；

终端判断收到的序列为ETWS指示信息序列后，在约定的资源上接收ETWS主要通知消息。

上文所述的ETWS指示信息序列的发送周期是指：两次相邻的ETWS指示信息序列发送时刻的间隔时间长度。该发送周期的长度可以根据实验或仿真选取一个合适的值，但不宜过大，以能保证终端必在4秒内收到ETWS主要通知消息为宜。没有发生地震时，ETWS指示信息序列的发送周期到达时，基站不会发送ETWS指示序列，而是发送同步序列，或其它序列；但是对于知道ETWS指示信息序列的发送周期的终端，必须每次当ETWS指示信息序列的发送周期到达时检测一次，因为基站有可能会发ETWS消息指示序列。

其中，ETWS指示信息序列的发送周期大于同步序列的发送周期。

说明一下为什么要加大ETWS指示信息序列发送周期：LTE中SCH信道的发送周期为5ms，这个5ms是为了更好的保证基站和终端之间实现同步跟踪，实际一般基站晶振的准确度在3ppm～5ppm之间，这样按照LTE的系统参数换算到时间上，对应为终端和基站之间在大于10ms～30ms后就会可能发生失步，处于保守处理LTE规定基站5ms发送一次同步序列，以提供给终端做同步跟踪之用。在本发明里，基站在SCH上会发送两种不同的序列，一个是本发明中增加的ETWS指示信息序列，一个是现有的终端用作同步的同步序列，为了使增加的ETWS指示信息序列对同步序列影响最小化，应加大ETWS指示信息序列的发送周期。

其中，ETWS指示信息序列的发送周期为同步信道发送周期的N倍，N为大于1的整数。该情况下，基站仅在ETWS指示信息序列的发送周期到达时(此时也是同步信道发送周期到达时)，在SCH上发送ETWS指示信息序列；而到达其它同步信道发送周期时，基站在SCH上发送的为同步序列。

可选的，ETWS指示信息序列的发送周期为100毫秒。

可选的，该方法还可以包括：基站在SCH上发送与终端约定的ETWS指示信息序列后，在其后若干个ETWS指示信息序列的发送周期到达时，均发送ETWS指示信息序列。

可选的，该方法还可以包括：基站在SCH上发送与终端约定的ETWS指示信息序列后，暂时改变ETWS指示信息序列的发送周期的长度；在其后若干个ETWS指示信息序列的发送周期(改变后的发送周期)到达时，均发送ETWS指示信息序列；然后将ETWS指示信息序列的发送周期恢复为原先的长度。

可选的，暂时改变ETWS指示信息序列的发送周期的长度是指：暂时将ETWS指示信息序列的发送周期改为与同步信道发送周期相同。

其中，终端判断收到序列的为ETWS指示信息序列具体是指：终端用约定的ETWS指示信息序列与从SCH接收的序列作相关运算，如果相关结果大于门限值，则认为接收的序列为ETWS指示信息序列。

如果终端处于同步跟踪阶段，由于终端在接入时能获知ETWS指示信息序列的发送周期，因此只需在ETWS指示信息序列的发送周期到达时，用约定的ETWS指示信息序列与从SCH上收到的序列做相关运算。

可选的，该情况下，如果判断收到的序列不是ETWS指示信息序列，则终端继续用该序列和SCH原本发送的序列做相关运算，完成同步跟踪。

当然，终端也可以不对该序列进行处理，而接收下一个用作同步序列，来完成同步跟踪过程。

如果终端处于小区搜索阶段，由于终端此时不知道哪个时刻为ETWS序列的发送周期到达时刻，所以需要判断每个从SCH接收到的序列是否为ETWS消息指示序列；比较优化的方法是，先将从SCH所接收的序列和SCH原本发送的序列做相关运算，如果根据相关结果判断接收的序列是同步序列，则进行下一序列的接收和判断；如果不是同步序列，则再用约定的ETWS指示信息序列与从SCH上收到的序列做相关运算。当然，也可以先判断接收到的序列是否为ETWS消息指示序列，或是对每个从SCH接收的序列都判断是否为ETWS指示信息序列，但由于ETWS消息指示序列发送周期比较大，是ETWS消息指示序列的概率比较小，因此先判断是否为同步序列的方法效率会比较高。

该情况下，如果判断收到的序列是ETWS指示信息序列，则终端在完全接入网络后，立即在约定的资源处读取ETWS主消息。

对于小区搜索过程，终端正在接入网络时，可以直接采用SCH信道原本发送的序列进行小区搜索，如果碰到基站发送真正的ETWS消息序列时，会对小区搜索有一点影响，会造成小区搜索延迟5ms，但是基站发送真正ETWS消息的概率非常小，只有在正在发送地震或者海啸时才会发送，从概率的角度讲，这个是小概率事件，可以认为对小区搜索的过程影响非常的小。

本发明的第二优选实施例具体包括：

当基站收到ETWS主要通知消息后，在接下来第一个SCH发送周期到达时，在SCH上发送与终端约定的ETWS指示信息序列；所述ETWS指示信息序列用于指示存在ETWS消息；

终端判断收到的序列为ETWS指示信息序列后，在约定的资源上接收ETWS主要通知消息。

可选的，该方法还可以包括：基站在SCH上发送与终端约定的ETWS指示信息序列后，在其后若干个SCH发送周期到达时，均发送ETWS指示信息序列。

其中，终端判断收到序列的为ETWS指示信息序列具体是指：终端用约定的ETWS指示信息序列与从SCH接收的序列作相关运算，如果相关结果大于门限值，则认为接收的序列为ETWS指示信息序列。

可选的，终端对于每个从SCH接收到的序列都进行是否为ETWS指示信息序列的判断，即都与约定的ETWS指示信息序列作相关运算，根据相关结果判断是否为ETWS指示信息序列。

可选的，终端先将从SCH所接收的序列和SCH原本发送的序列做相关运算，如果根据相关结果判断接收的序列是同步序列，则进行下一序列的接收和判断；如果不是同步序列，则再用约定的ETWS指示信息序列与从SCH上收到的序列做相关运算，根据相关结果判断是否为ETWS指示信息序列。当然，也可以先判断接收到的序列是否为ETWS消息指示序列，但由于ETWS消息指示序列发送周期比较大，是ETWS消息指示序列的概率比较小，因此先判断是否为同步序列的方法效率会比较高。

该实施例与前文所提供的第一优选实施例相比，能够更及时得到ETWS指示信息序列，但由于每5ms就要进行一次相关运算，效率会比较低。

下面用本发明的一个应用示例进一步加以说明。

在本应用示例中，假设LTE中SCH原本的同步序列周期为5ms，ETWS指示信息序列的发送周期定为100ms，即每隔100ms可能发送一个ETWS指示信息序列。这里说明一下，ETWS指示信息序列发送周期应该描述为：没有发生地震时，基站每隔100ms是不会发送ETWS指示序列的，但是终端必须每隔100ms检测一次，因为基站有可能会发ETWS消息指示序列。

下面在1.5s内的时间内说明一下具体实施过程，假设地震发生在1.05s时刻，按照上述第一优选实施例实现时的具体过程如图3所示，包括：

在1.5s内，ETWS指示信息序列的发送周期到达的时刻(即基站可能发送ETWS消息指示序列的时刻)分别为：100ms，200ms，300ms，......，1100ms，......，1400ms，1500ms。基站端默认处理1.5s内的SCH同步序列发送时刻应该为0ms，5ms，10ms，15ms，......，1050ms，......，1495ms，1500ms各时间点。

对于同步跟踪的终端，每隔100ms检测来自基站的可能代表真正发生地震的ETWS指示信息序列，其中时间点为100ms，200ms，300ms，......，1100ms，......，1400ms，1500ms。因为这些时刻点都是5ms的整数倍，所以终端接收序列的周期为5ms，但是每隔100ms(即在时间点为100ms，200ms，300ms......1100ms，......1400ms，1500ms上)检测一次接收的是否为真正ETWS消息序列，其他时间点终端只做和同步相关判断。

对于小区搜索的终端，由于不知道具体的ETWS指示信息序列的发送周期，所以优选处理方法，每个5ms点接收的序列都作判断是否为SCH信道发送的同步序列，不是同步序列时再判断是否为ETWS指示信息序列。次选处理方法，即每个5ms点接收的序列既判断是否为SCH信道发送的同步序列，又判断是否为ETWS指示信息序列。

直到时间来到1.05s时刻，地震发生了，核心网侧发送ETWS系统消息给基站，通知基站立即发送代表ETWS指示消息的序列，此时基站会在ETWS指示信息序列发送周期到来的时刻点1100ms时发送代表真正发生地震的ETWS指示信息序列；如果按照上述第二优选实施例实现，则基站将在1050ms时就发送代表真正发生地震的ETWS指示信息序列。

按照上述第一优选实施例处理时，同步跟踪的终端就会在1100ms时刻点接收到一个可能是真正ETWS序列的序列，终端通过相关处理后判断接收的是真正的ETWS序列，终端会立即去预先指定的地方读取ETWS主消息。

按照上述第二优选实施例处理时，同步跟踪的终端就会在1050ms时刻点接收到一个可能是真正ETWS序列的序列，终端通过相关处理后判断接收的是真正的ETWS序列，终端会立即在约定的资源上读取ETWS主要通知消息。

小区搜索的终端，会在1100ms时刻接收到真正ETWS消息序列，此时由于终端还没有真正接入网络，只能在完成小区搜索过程后，读取ETWS主消息。如果按照上述第二优选实施例实现，终端在1050ms接到真正ETWS消息序列，此时由于终端还没有真正接入网络，只能在完成小区搜索过程后，读取ETWS主要通知消息。

基站为了保证所有终端都能够接收到该消息，会在1200ms，1300ms，1400ms，1500ms陆续发送代表发生地震的ETWS序列，1500ms之后恢复到未发生地震之前的流程。当然这里的陆续发送的次数可以自己选定，该实施例中为5次。可以定为4次等其他次数。发送周期的长度也可以临时更改，例如可以在1100ms，1105ms，1110ms，1115ms陆续发送代表发生地震的ETWS序列，之后发送周期的长度恢复正常。

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 (11)

1.一种地震海啸预警系统主要通知消息的指示方法，包括：

.当基站收到地震海啸预警系统ETWS主要通知消息后，在同步信道SCH上发送与终端约定的ETWS指示信息序列，具体是指：确定ETWS指示信息序列的发送周期，仅在所述ETWS指示信息序列的发送周期到达时在SCH上发送ETWS指示信息序列；或者立即发送，即在下一个SCH发送周期到达时在SCH上发送ETWS指示信息序列；所述ETWS指示信息序列用于指示存在ETWS消息；

终端判断收到的序列为ETWS指示信息序列后，在约定的资源上接收ETWS主要通知消息。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当基站收到ETWS主要通知消息后在SCH上发送ETWS指示信息序列具体是指：

为基站确定ETWS指示信息序列的发送周期；

当基站收到ETWS主要通知消息后，在接下来第一个ETWS指示信息序列的发送周期到达时，在SCH上发送ETWS指示信息序列。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：

所述ETWS指示信息序列的发送周期为同步信道发送周期的N倍，N为大于1的整数。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：

所述ETWS指示信息序列的发送周期为100毫秒。

5.如权利要求2到4中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：

基站在SCH上发送与终端约定的ETWS指示信息序列后，在其后若干个ETWS指示信息序列的发送周期到达时，均发送ETWS指示信息序列。

6.如权利要求2到4中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：

基站在SCH上发送与终端约定的ETWS指示信息序列后，暂时改变ETWS指示信息序列的发送周期的长度；在其后若干个改变后的ETWS指示信息序列的发送周期到达时，均发送ETWS指示信息序列；然后将ETWS指示信息序列的发送周期恢复为原先的长度。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，改变ETWS指示信息序列的发送周期的长度是指：

将ETWS指示信息序列的发送周期改为与同步信道发送周期相同。

8.如权利要求2到4中任一项所述的方法，其特征在于，终端判断收到的序列为ETWS指示信息序列具体是指：

终端用约定的ETWS指示信息序列与从SCH接收的序列作相关运算，如果相关结果大于门限值，则认为接收的序列为ETWS指示信息序列；

如果终端处于同步跟踪阶段，则仅在ETWS指示信息序列的发送周期到达时，用约定的ETWS指示信息序列与从SCH上收到的序列做相关运算；

如果终端处于小区搜索阶段，则终端先将从SCH所接收的序列和SCH原本发送的序列做相关运算，如果根据相关结果判断接收的序列是同步序列，则进行下一序列的接收和判断；如果不是同步序列，则再用约定的ETWS指示信息序列与从SCH上收到的序列做相关运算。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

基站在SCH上发送与终端约定的ETWS指示信息序列后，在其后若干个SCH发送周期到达时，均发送ETWS指示信息序列。

10.如权利要求1或9所述的方法，其特征在于，还包括：

终端对于每个从SCH接收到的序列都与约定的ETWS指示信息序列作相关运算，根据相关结果判断是否为ETWS指示信息序列。

11.如权利要求1或9所述的方法，其特征在于，还包括：

终端先将从SCH所接收的序列和SCH原本发送的序列做相关运算，如果根据相关结果判断接收的序列是同步序列，则进行下一序列的接收和判断；如果不是同步序列，则再用约定的ETWS指示信息序列与从SCH上收到的序列做相关运算，根据相关结果判断是否为ETWS指示信息序列。

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