CN103209395B - 一种集群寻呼消息的发送和接收方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种集群寻呼消息的发送和接收方法，包括：基站通过集群寻呼配置信息，通知UE集群寻呼的寻呼周期和在每个寻呼周期的初次寻呼时刻。在发送的每个集群寻呼消息时，根据是否存在未发送的集群寻呼消息，在发送的集群寻呼消息中携带下次寻呼信息，用于指示UE当前寻呼周期内是否继续监听以及下次发送集群寻呼消息的时刻；UE按照接收的所述集群寻呼配置信息，在所述初次寻呼时刻对应的子帧上接收集群寻呼消息；并按照接收的每个集群寻呼消息中的指示，确定当前寻呼周期内是否继续监听寻呼消息以及下次接收集群寻呼消息的时刻。通过本发明，能够保证组呼快速建立，又不会导致消息拥塞。

Description

一种集群寻呼消息的发送和接收方法
技术领域
本发明涉及寻呼消息的发送技术，特别涉及一种集群寻呼消息的发送和接收方法。
背景技术
基于TD-LTE技术的宽带数字集群通信系统，不但可以支持TD-LTE移动通信系统自身的各种多媒体业务，而且可以提供基本集群呼叫业务以及集群多媒体业务，如语音组呼、语音单呼、可视组呼、可视单呼、广播呼叫、实时视频传输等。为了实现集群组呼业务快速呼叫建立，申请人在2012年1月10日提出了申请号为2012100062136发明名称为《一种集群组的寻呼方法)》的发明专利申请，针对集群通信系统的点对多点业务特性，通过修改空中接口技术，增加新的逻辑信道，实现基于TD-LTE技术的宽带数字集群通信系统中点对多点的集群业务传输，新增的LTE空中接口信道设计如下：
1.集群组呼下行逻辑信道
TD-LTE系统空中接口协议的MAC层提供逻辑信道上的数据传送业务，为不同的数据传递业务种类定义一组逻辑信道类型，每个逻辑信道类型由传递信息的类型定义。
1)集群寻呼控制信道(TPCCH，Trunking Paging Control Channel)定义为点到多点的寻呼一个集群组的UEs的下行寻呼信道，该信道携带组呼寻呼信息。
2)集群控制信道(TCCH，Trunking Control Channel)定义点到多点的为一个集群组的UEs传输控制信息的下行信道，该信道携带集群呼叫建立、呼叫释放、话语权通知等控制信息。
3)集群业务信道(TTCH，Trunking Traffic Channel)定义为点到多点的为一个集群组的UEs传递业务信息的下行信道，该信道传递集群点对多点业务数据。
2.传输信道
根据集群寻呼控制逻辑信道的特点，增加承载集群寻呼控制逻辑信道的传输信道，定义为集群寻呼传输信道(TPCH，Trunking Paging)。
3.组呼下行信道映射
基于TD-LTE技术的集群移动通信系统增加空中接口信道后，其下行链路信道映射关系如图1所示。其中，集群寻呼控制信道TPCCH的映射途径是TPCCH-TPCH-PDSCH(物理下行共享信道)，集群控制信道TCCH的映射途径是TCCH-DL-SCH(下行共享传输信道)-PDSCH；集群业务信道TTCH的映射途径是TTCH-DL-SCH-PDSCH。
另外，补充说明，在LTE协议中规定，广播控制信道BCCH的映射途径是BCCH-BCH(广播信道)-PBCH(物理广播信道)；寻呼控制信道PCCH的映射途径是PCCH-PCH(寻呼信道)-PDSCH；公共控制信道CCCH的映射途径是CCCH-DL-SCH-PDSCH；专用控制信道DCCH的映射途径是DCCH-DL-SCH-PDSCH；专用业务信道DTCH的映射途径是DTCH-DL-SCH-PDSCH。
MAC是通过PDCCH来指示无线资源分配，映射到PDCCH上的RNTI依赖于逻辑信道类型：
-TP-RNTI(集群寻呼RNTI)，用于加扰TPCCH对应的PDCCH的CRC以及用于TPCCH的加扰初始化；
-G-RNTI(组呼RNTI)，用于加扰TCCH和TTCH对应的PDCCH的CRC以及用于TCCH和TTCH的加扰初始化。
在上述发明专利申请中，基于前述增加的空口信道，给出了集群寻呼方法如下：
首先通过广播消息告知TPCCH信道在网络侧发送的机会，具体包含在某个无线帧(PF帧)以及具体的子帧(PO子帧)位置信息。当网络侧有集群的寻呼控制信息发送时，将在最近的PF帧PO子帧上发送TPCCH信道信息。集群组用户在广播消息配置的PF无线帧PO子帧上周期性的检测PDCCH信息最终获取TPCCH信息。
目前，集群通信系统中组呼呼叫开始时，由于被呼叫的终端很多，很难保证每次组呼的组内所有终端都能一次接入，如被呼集群组的某些用户因为不在服务区、关机等特殊原因没有接收到组呼寻呼消息。迟后接入就是在呼叫开始时未能接入的终端能通过迟后接入再加入呼叫，它是集群通信系统中一个非常重要的功能。迟后接入需要周期性重复发送组呼寻呼消息及组呼业务建立请求消息直到组呼释放为止，以保证集群组的用户能够迟后加入组呼通信中。也就是说，在一个组呼正在进行时，该组呼的集群寻呼消息是一直周期性重复的发送直到组呼结束为止，而不是在组呼呼叫开始时仅仅发送一次而已。
按照上述发明专利申请的内容，集群寻呼消息是在规定的时刻发送给终端的。而组呼业务的用户是随机分布在多个小区的，当发起一个组呼呼叫时，该集群组用户各自所驻留的小区都需要发送集群寻呼消息，同时考虑到迟后接入，该集群寻呼消息还需要周期性的发送直到该组呼结束为止。随着集群网络不断的发展，集群组越来越多，当并发的集群组呼业务过多时，不能保证在一个集群寻呼发送周期所规定时刻及时地发送所有的集群寻呼消息，这样会导致消息的拥塞，集群组呼快速建立无法保证。若通过缩短集群寻呼消息发送周期来增加寻呼发送密度，在重负载的情况下，即使缩短了集群寻呼消息发送周期也未必能够保证及时地发送集群寻呼消息，同时频繁地监听增加终端的耗电量；若通过增大寻呼消息列表的最大寻呼集群组数来增加寻呼集群组数目，会增大传输数据包的大小，采用RLC TM模式传输，一旦发生丢包，会造成大量组寻呼消息的丢失。
发明内容
本发明提供了一种集群寻呼消息的发送和接收方法，能够避免丢失集群寻呼消息，并保证组呼快速建立。
为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：
一种集群寻呼消息的发送方法，包括：
A、基站向小区内的各个集群组UE下发集群寻呼配置信息，用于指示集群寻呼的寻呼周期和在每个寻呼周期内的初次寻呼时刻；并在每个寻呼周期的初次寻呼时刻执行步骤B；
B、向小区内的集群组UE发送集群寻呼消息，若本次集群寻呼消息发送之后存在未发送的集群寻呼消息，在发送的集群寻呼消息中携带下次寻呼信息，指示UE当前寻呼周期内继续监听以及下次发送集群寻呼消息的时刻，并在所述下次发送集群寻呼消息的时刻返回执行步骤B；否则，在发送的集群寻呼消息中携带下次寻呼信息，指示UE当前寻呼周期内不再监听，并在下个寻呼周期的所述初次寻呼时刻返回执行步骤B。
较佳地，所述当前寻呼周期内下次发送集群寻呼消息的时刻信息包括：当前寻呼周期内下次发送集群寻呼消息的无线帧相对于本次发送集群寻呼消息的无线帧的偏移量，以及当前寻呼周期内下次发送集群寻呼消息的子帧在其所在无线帧上的编号。
较佳地，利用所述寻呼消息的一个字节承载所述下次寻呼信息，其中1个比特的传输标志域用于指示是否继续监听，3个比特的帧号域用于指示当前寻呼周期内下次发送集群寻呼消息的无线帧相对于本次发送集群寻呼消息的无线帧的偏移量，4个比特的子帧域用于指示当前寻呼周期内下次发送集群寻呼消息的子帧在其所在无线帧上的编号。
较佳地，基站根据小区内的集群UE数和集群组的数目，确定所述集群组的寻呼周期。
较佳地，所述集群配置信息中的初次寻呼时刻包括：用于表示发送集群寻呼消息的无线帧在寻呼周期内的顺序编号，和，用于表示发送集群寻呼消息的子帧在相应无线帧中的编号。
一种集群寻呼消息的接收方法，包括：
A、UE接收基站发送的集群寻呼配置信息，在所述集群寻呼配置信息中指示的每个寻呼周期的初次寻呼时刻接收集群寻呼消息；
B、提取接收的集群寻呼消息中携带的下次寻呼信息，若所述下次寻呼信息指示当前寻呼周期内继续监听寻呼消息，则在所述下次寻呼信息中指示的下次接收集群寻呼消息的时刻接收寻呼消息，并返回步骤B；否则，在下个寻呼周期的所述初次寻呼时刻接收集群寻呼消息，并返回步骤B。
较佳地，所述当前寻呼周期内下次发送集群寻呼消息的时刻信息包括：当前寻呼周期内下次发送集群寻呼消息的无线帧相对于本次发送集群寻呼消息的无线帧的偏移量，以及当前寻呼周期内下次发送集群寻呼消息的子帧在其所在无线帧上的编号。
较佳地，所述下次寻呼信息占用所述寻呼消息的一个字节，其中1个比特的传输标志域用于指示是否继续监听，3个比特的帧号域用于指示当前寻呼周期内下次发送集群寻呼消息的无线帧相对于本次发送集群寻呼消息的无线帧的偏移量，4个比特的子帧域用于指示当前寻呼周期内下次发送集群寻呼消息的子帧在其所在无线帧上的编号。
由上述技术方案可见，本发明中，基站通过集群寻呼配置信息，通知UE集群寻呼的寻呼周期和在每个寻呼周期的初次寻呼时刻。在发送的每个集群寻呼消息时，根据是否存在未发送的集群寻呼消息，在发送的集群寻呼消息中携带下次寻呼信息，用于指示UE当前寻呼周期内是否继续监听以及下次发送集群寻呼消息的时刻；UE按照接收的所述集群寻呼配置信息，在所述初次寻呼时刻对应的子帧上接收集群寻呼消息；并按照接收的每个集群寻呼消息中的指示，确定当前寻呼周期内是否继续监听寻呼消息以及下次接收集群寻呼消息的时刻。通过上述方式，能够在同一寻呼周期的多个子帧进行寻呼消息的发送，从而既保证组呼快速建立，又不会导致消息拥塞。
附图说明
图1为新增空中接口信道的下行链路信道映射关系示意图；
图2为本发明实施例中集群寻呼消息的发送和接收方法流程示意图；
图3为下次寻呼信息的承载示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术手段和优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明做进一步详细说明。
本发明的基本思想是：在同一寻呼周期内的多个子帧进行寻呼消息的发送，从而增加一个寻呼周期内寻呼消息的发送量，避免消息拥塞。
具体地，本发明提出一种基于TD-LTE集群通信系统集群寻呼消息的发送方法。该方法通过广播消息通知TPCCH信道的配置信息，按照该配置信息中集群寻呼消息发送的周期和初次寻呼时刻下发对集群组的寻呼消息，终端可以在相应的时刻接收。集群寻呼消息中包含指示字段，用于指示终端在当前集群寻呼消息发送的周期内是否继续监听及下次寻呼时刻。如果集群寻呼消息无法在一个子帧上发送完成，基站会通过指示字段指示终端继续监听及下次寻呼时刻。终端根据指示字段的信息判断是否需要继续监听，如果是，会按照指示字段中下次寻呼时刻接收寻呼消息，否则会到下一个集群寻呼消息发送周期的初次寻呼时刻接收寻呼消息。本发明可以在一个集群寻呼消息发送周期的多个子帧发送集群寻呼消息，从而提高集群寻呼消息在TPCCH信道发送的容量，同时，终端在指定时刻上接收集群寻呼消息，达到一定的节电效果。
上述本发明的处理包括基站侧的处理流程和UE侧的处理流程，两方面相互对应相互配合，实现寻呼消息的发送和接收。在下面通过具体实施例介绍本发明的具体实现时，结合基站侧和UE侧的处理流程一起进行介绍。图2为本发明中寻呼消息发送和接收方法的具体流程图。如图2所示，该方法包括：
步骤201，基站向小区内的集群组UE下发集群寻呼配置信息，指示集群寻呼的寻呼周期和在每个寻呼周期内的初次寻呼时刻。
通过广播消息通知TPCCH信道的配置信息，即集群寻呼配置信息。在该TPCCH信道的配置信息中包含集群寻呼消息发送周期(即TPCCH的发送周期)、帧号和子帧号。其中，帧号用于表示集群组寻呼信息的无线帧在所述寻呼周期内的顺序编号，子帧号用于表示集群组寻呼信息的子帧在所述无线帧中的编号。
TPCCH信道承载的集群寻呼消息用于通知RRC空闲状态和/或RRC连接状态下终端需要建立哪些集群组呼。集群寻呼以一个可配的周期发送，通过广播消息通知TPCCH信道的配置信息。在TPCCH信道的配置信息中包含集群寻呼消息发送的周期(即TPCCH的发送周期)、帧号和子帧号。TPCCH的配置参数如下：
其中，tpcchCycle表示集群寻呼消息发送的周期，即TPCCH发送的周期；rf2表示2个无线帧的发送周期，rf4表示4个无线帧发送周期，rf6表示6个无线帧发送周期，rf8表示8个无线帧发送周期，rf10表示10个无线帧发送周期，rf12表示12个无线帧发送周期，rf16表示16个无线帧发送周期，缺省为rf2；frameNumber表示TPCCH在发送周期内的第几个无线帧上发送，缺省为0，接收端通过如下公式计算出发送TPCCH的系统无线帧号SFN(寻呼帧，Paging Frame，PF)。
(SFN mod tpcchCycle)＝frameNumber
subframeNumber表示TPCCH在发送周期内的第FN个无线帧的第几个无线子帧(即寻呼时刻(Paging Occasion，PO)无线子帧)上发送，缺省为0。
这样，基站在TPCCH发送周期内的第FN个无线帧的第PO个子帧上下发对终端的寻呼消息，终端在相应的寻呼时刻接收一个TPCCH发送周期内基站首次发送的寻呼消息。
步骤202，UE接收集群寻呼配置信息，确定寻呼周期和每个寻呼周期内的初次寻呼时刻。
UE接收集群寻呼配置信息，并确定寻呼周期和每个寻呼周期内的初次寻呼时刻。
步骤203，基站在指定的寻呼时刻发送集群寻呼消息，并携带下次寻呼信息，若本次集群寻呼消息发送之后仍存在未发送的集群寻呼消息，则通过下次寻呼信息指示UE当前寻呼周期内继续监听并指出下次发送集群寻呼消息的时刻，并在指示的下次发送集群寻呼消息的时刻返回执行步骤203；否则，通过下次寻呼信息指示UE当前寻呼周期内不再继续监听，并在下个寻呼周期的初次寻呼时刻返回执行步骤203。
基站在寻呼周期内的初次寻呼时刻或下次寻呼信息指示的下次发送集群寻呼消息的时刻执行本步骤。
在每次发送集群寻呼消息时，其中携带下次寻呼信息，用于指示UE当前寻呼周期内是否继续监听以及下次发送集群寻呼消息的时刻。其中，当前寻呼周期内下次发送集群寻呼消息的时刻的信息可以包括：当前寻呼周期内下次发送集群寻呼消息的无线帧相对于本次发送集群寻呼消息的无线帧的偏移量FN，以及当前寻呼周期内下次发送集群寻呼消息的子帧在其所在无线帧上的编号SF。
具体地，可以利用寻呼消息中的一个字节承载下次寻呼信息，该字段可以包括三个域，分别为TF域，FN域和SF域，如图3所示，其中：
TF(Transmit Flag)域是传输标志域，长度为1比特，用于指示终端当前集群寻呼消息发送周期内是否继续监听集群寻呼消息。如果TF域设定为“1”，则表示终端当前集群寻呼消息发送周期内需要继续监听集群寻呼消息，再根据FN域和SF域得到下一次寻呼时刻；如果TF域设定为“0”，则表示终端当前集群寻呼消息发送周期内不需继续监听集群寻呼消息；
FN(Frame Number)域是帧号域，长度为3比特，用于指示UE在系统帧号为SFNnext的无线帧上接收下一次集群寻呼消息，SFNnext的计算公式为：
SFNnext＝SFNlast+FN+1，其中，SFNlast表示终端当前已收到集群寻呼消息所在无线帧的系统帧号；
SF(SubFrame)域是子帧域，长度为4比特，用于指示终端在系统帧号为SFNnext的无线帧的第SF个子帧上接收集群寻呼消息。
在一个集群寻呼消息发送周期内的寻呼时刻，基站会判断当前时刻是否有待发的集群寻呼消息，如果有，基站会进一步判断集群寻呼消息是否可以在一个子帧上发送完成(即在本次发送完成后是否还存在其他未发送的集群寻呼消息)，如果是，基站将指示字段中的TF域置为不再继续监听，发送包含指示字段的集群寻呼消息；如果不是，基站给出这个集群寻呼消息发送周期内的下一次集群寻呼消息发送时刻，并将指示字段中的TF域置为需要继续监听，FN域和SF域根据下一次集群寻呼消息发送时刻设置相应的值，发送包含指示字段的集群寻呼消息。
步骤204，UE在指定时刻接收集群寻呼消息，并提取接收的集群寻呼消息中携带的下次寻呼信息，若所述下次寻呼信息指示当前寻呼周期内继续监听集群寻呼消息，则在所述下次寻呼信息中指示的下次接收集群寻呼消息的时刻接收寻呼消息，并返回步骤204；否则，在下个寻呼周期的初次寻呼时刻接收集群寻呼消息，并返回步骤204。
UE在寻呼周期内的初次寻呼时刻或下次寻呼信息指示的下次发送集群寻呼消息的时刻执行本步骤。
UE在每次收到集群寻呼消息后，提取其中的下次寻呼信息，判断是否需要继续监听集群寻呼消息(例如，检查下次寻呼信息中的TF域是否为1)如果是，根据下次寻呼信息中包括的下次集群寻呼消息的发送时刻，确定当前寻呼周期内的下次集群寻呼消息的发送时刻，例如根据FN域和SF域计算出本集群寻呼消息发送周期内的下一次集群寻呼消息发送时刻，UE在计算出的相应时刻接收集群寻呼消息；否则，终端不需要在这个集群寻呼消息发送周期内继续监听，到下一个周期的初次寻呼时刻再监听。
至此，本发明中的方法流程结束。通过上述本发明的方法，基站能够在一个寻呼周期内的多个子帧上发送集群寻呼消息，从而提高了一个寻呼周期内集群寻呼消息的发送量，避免消息拥塞；同时，UE仅在指定时刻进行集群寻呼消息的接收和监听，达到了一定的节电效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (6)

1.一种集群寻呼消息的发送方法，其特征在于，该方法包括：
A、基站向小区内的各个集群组UE下发集群寻呼配置信息，用于指示集群寻呼的寻呼周期和在每个寻呼周期内的初次寻呼时刻；并在每个寻呼周期的初次寻呼时刻执行步骤B；
B、向小区内的集群组UE发送集群寻呼消息，若本次集群寻呼消息发送之后存在未发送的集群寻呼消息，在发送的集群寻呼消息中携带下次寻呼信息，指示UE当前寻呼周期内继续监听以及下次发送集群寻呼消息的时刻，并在所述下次发送集群寻呼消息的时刻返回执行步骤B；否则，在发送的集群寻呼消息中携带下次寻呼信息，指示UE当前寻呼周期内不再监听，并在下个寻呼周期的所述初次寻呼时刻返回执行步骤B；
其中，所述当前寻呼周期内下次发送集群寻呼消息的时刻信息包括：当前寻呼周期内下次发送集群寻呼消息的无线帧相对于本次发送集群寻呼消息的无线帧的偏移量，以及当前寻呼周期内下次发送集群寻呼消息的子帧在其所在无线帧上的编号。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用所述寻呼消息的一个字节承载所述下次寻呼信息，其中1个比特的传输标志域用于指示是否继续监听，3个比特的帧号域用于指示当前寻呼周期内下次发送集群寻呼消息的无线帧相对于本次发送集群寻呼消息的无线帧的偏移量，4个比特的子帧域用于指示当前寻呼周期内下次发送集群寻呼消息的子帧在其所在无线帧上的编号。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基站根据小区内的集群UE数和集群组的数目，确定所述集群组的寻呼周期。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述集群寻呼配置信息中的初次寻呼时刻包括：用于表示发送集群寻呼消息的无线帧在寻呼周期内的顺序编号，和，用于表示发送集群寻呼消息的子帧在相应无线帧中的编号。
5.一种集群寻呼消息的接收方法，其特征在于，该方法包括：
A、UE接收基站发送的集群寻呼配置信息，在所述集群寻呼配置信息中指示的每个寻呼周期的初次寻呼时刻接收集群寻呼消息；
B、提取接收的集群寻呼消息中携带的下次寻呼信息，若所述下次寻呼信息指示当前寻呼周期内继续监听寻呼消息，则在所述下次寻呼信息中指示的下次接收集群寻呼消息的时刻接收寻呼消息，并返回步骤B；否则，在下个寻呼周期的所述初次寻呼时刻接收集群寻呼消息，并返回步骤B；
其中，所述当前寻呼周期内下次发送集群寻呼消息的时刻信息包括：当前寻呼周期内下次发送集群寻呼消息的无线帧相对于本次发送集群寻呼消息的无线帧的偏移量，以及当前寻呼周期内下次发送集群寻呼消息的子帧在其所在无线帧上的编号。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述下次寻呼信息占用所述寻呼消息的一个字节，其中1个比特的传输标志域用于指示是否继续监听，3个比特的帧号域用于指示当前寻呼周期内下次发送集群寻呼消息的无线帧相对于本次发送集群寻呼消息的无线帧的偏移量，4个比特的子帧域用于指示当前寻呼周期内下次发送集群寻呼消息的子帧在其所在无线帧上的编号。
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