CN103260146A

CN103260146A - 一种td-lte公众集群通信系统中的标识管理方法

Info

Publication number: CN103260146A
Application number: CN2013102156414A
Authority: CN
Inventors: 唐宏; 李敏; 李兆玉; 周到
Original assignee: Chongqing University of Post and Telecommunications
Current assignee: Chongqing University of Post and Telecommunications
Priority date: 2013-06-03
Filing date: 2013-06-03
Publication date: 2013-08-21
Anticipated expiration: 2033-06-03
Also published as: CN103260146B

Abstract

本发明涉及一种TD-LTE公众集群系统中的标识管理方法，将公网普通用户与集群用户用随机接入过程中临时小区网络标识TC-RNTI和RRC状态下的网络标识C-RNTI区分开，用户进行非RRC连接情况下进行随机接入时，根据网络中用户发起接入所用的资源不同，分配普通用户标识和集群用户标识；当用户成功完成RRC连接或切换后，用户进行集群业务的申请或进行单播传输，基站根据网络中在线集群用户的小区标识号实现单播通信或者对用户类型进行有效的识别，从而成功的正确的完成集群用户发起的集群业务要求，且拒绝非集群用户的集群业务申请，保证了集群通信的安全可靠性。本发明可应用于TD-LTE基于公众通信网的集群技术领域中。

Description

一种TD-LTE公众集群通信系统中的标识管理方法

技术领域

本发明涉及TD-LTE基于公众通信网的集群技术领域，特别是TD-LTE公众集群系统中的一种标识管理方法。

背景技术

TD-LTE被确定为TD-SCDMA的后续演进标准，作为中国提出的移动通信标准，受到了中国政府的高度重视，得益于国内科研机构、企业和学校等多方面的贡献与合作。对于TD-LTE系统的研究主要体现在公网系统、集群系统以及正在制定标准化的公众集群通信系统，所以，研究具有我国自主知识产权的宽带数字系统势在必行。

移动互联网的飞速发展以及全球无线城市的大规模建设，宽带化成为整个无线通信的发展趋势。相应地，集群通信系统在技术上也将向系统IP化、业务多样化、数据宽带化、终端多模化的方向发展。所以研究与建设具有我国自主知识产权的宽带数字集群系统势在必行。在第一阶段的研究中，经过会议商讨，初级阶段把公网与集群专网结合的系统称为“基于TD-LTE的宽带数字集群通信系统”，为推进“新一代宽带无线移动通信网”国家重大专项“基于TD-LTE系统的公网集群业务方案及关键技术研究”课题的技术方案研究、仿真评估和CCSA标准化工作，课题组于2012年11月8日-9日在北京市召开了课题技术方案、评估与标准化研讨会，确定系统规范名称为“基于TD-LTE公众移动通信网的公网集群通信系统”。

在TD-LTE系统中，资源的调度是演进型基站(eNB)通过无线资源控制(RRC)信令来指示资源的出现周期，这就需要特殊的控制信令来指定。控制信令的承载是由物理下行控制信道(Physical Downlink Control Channel，PDCCH)来完成的，包含的基本内容有传输格式、物理资源分配、冗余版本号等。根据控制信令目的不同，其传输格式也各不相同，例如其目的可以为下行多入多出(MIMO)、下行资源分配或上行资源分配等。控制信令中除了这些显式的域之外，还会隐式地指示包括了小区无线网络临时标识（C-RNTI）用于区分针对不同用户(UE)的控制信令，而C-RNTI在3GPP协议中被规定为可在动态调度单播传输时进行使用。C-RNTI隐式存在的方式是作为扰码对PDCCH的循环冗余检验(Cyclic Redundancy Check，CRC)部分加扰(scrambled)。所有处于RRC连接状态下的用户(UE)都有一个小区唯一的用户标志,即C-RNTI。C-RNTI在MAC控制单元占用16bits。在3GPP协议中UE的状态有两种，即RRC空闲（RRC_IDLE）和RRC连接（RRC_CONNECTED），在非RRC连接状态下发起随机接入是基于竞争模式的随机接入过程，包含四个消息或步骤：Msg1，UE向eNB传送非专用前导码序列；Msg2，eNB将随机接入响应（RAR）消息反馈给UE，该消息包含了eNB分配的不同于网络中在用的临时C-RNTI（TC-RNTI）；Msg3，UE向eNB发送首次上行调度信息，这个消息会携带RRC连接或RRC重连请求；Msg4，冲突解决消息，即eNB随机的选择本次竞争接入的“胜利者”，且成功接入UE的TC-RNTI升级为RRC连接状态下能被所驻小区唯一标识的C-RNTI。而用户在切换时处于RRC连接状态，发起的随机接入过程一般为使用了专用前导码的非竞争模式随机接入过程，否则由于接入资源的不足而发起竞争模式的随机接入过程，而这两种模式最大差别在于是否使用了专用前导码。

研究报告指出，第一阶段的MCE(MBMS协调实体)不进行修改就能支持集群业务，目前只为集群用户分配群组标识，不负责为每个单一的集群用户提供特定的集群标识TRNTI，所以该阶段不能支持在空口采用单播(Unicast)传输；而且网络侧收到用户的集群业务请求时，不能有效的识别出集群用户，只能按照某一原则进行随机识别。对于集群业务，分组数据网关(PDN-GW)在MBSFN(Multicast Broadcast Single Frequency Network)模式下进行数据下发。

在目前的研究中没有找到为公网集群系统中的集群用户分配特定标识的方法，而在MBSFN中实现单播传输的技术研究越来越多，其实现也是一种必然趋势。

发明内容

针对以上现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种可支持在现研究阶段的基础上实现动态调度单播传输，还能使网络侧在终端进行数据上传或下载时能对集群用户进行有效的区别于普通用户的识别，从而为集群用户提供安全可靠的集群业务。为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种TD-LTE公众集群通信系统中的标识管理方法，包括步骤：

101、用户发起非RRC连接状态下的随机接入请求，当网络侧判断到发起接入请求的用户设备所用的接入资源是系统为集群用户预留的时频资源时，则基站eNB发送包含集群用户临时标识T-TC-RNTI的随机接入响应信息RAR1给该请求接入用户，然后跳转至步骤102；当判断到发起接入请求的用户设备所用的接入资源不是系统为集群用户预留的时频资源时，则基站eNB发送包含普通用户临时标识N-TC-RNTI的随机接入响应信息RAR2给该请求接入用户，然后跳转至步骤102；

102、步骤101中被判断为普通用户或集群用户的请求接入用户继续向基站eNB发送首次调度信息,成功完成随机接入过程之后，并进行RRC连接建立过程，此时集群用户临时标识T-TC-RNTI升级为集群用户网络标识T-C-RNTI，普通用户临时标识N-TC-RNTI升级为普通用户网络标识 N-C-RNTI；

103、当RRC连接完成以后，且基站eNB接收到普通用户或集群用户发起的集群业务请求时，基站eNB判断申请用户的网络标识为集群用户网络标识T-C-RNTI时，则网络侧接受集群用户的集群业务申请；网络侧判断申请用户的网络标识为普通用户标识N-C-RNTI时，则拒绝普通用户的集群业务申请。

进一步的，TD-LTE公众集群通信系统分别给集群用户和普通用户分配用于单播传输通信的网络标识号C-RNTI，实现空口的单播传输。

进一步的，所述基站eNB包括对发起随机接入的用户类型进行判定的第一判定模块、对集群用户和普通用户分配标识的第一处理模块、判定发起集群业务请求的用户类型的第二判定模块及第二处理模块。

进一步的，所述网络侧包括基站eNB。

本发明的优点及有益效果如下：

本发明方法中，在随机接入过程中就为不同类型的用户（集群用户与普通用户）分配TC-RNTI及C-RNTI，不仅能够在第一阶段支持实现单播传输，还能使网络侧在终端进行数据上传或下载时对集群用户可以有效的进行区别于普通用户的识别，从而能为集群用户提供安全可靠的集群业务。

附图说明

图1为现有技术的切换过程中C-RNTI分配流程图；

图2为本发明一优选实施例的TC-RNTI和C-RNTI划分的方式；

图3本发明一优选实施例的TC-RNTI和C-RNTI控制单元格式；

图4为本发明一优选实施例的T-TC-RNTI、N-TC-RNTI、TC-RNTI、T-C-RNTI、N-C-RNTI、C-RNTI关系示意图;

图5本发明一优选实施例的用户UE从空闲模式下进行集群业务申请的流程图；

图6本发明一优选实施例的切换过程中C-RNTI分配流程图；

图7本发明一优选实施例提供的一种用户设备的结构示意图；

图8本发明一优选实施例提供的一种基站设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图给出一个非限定性的实施例对本发明作进一步的阐述。

图1为现有技术的切换过程中C-RNTI分配流程图；

参照图2所示，为本方案的TC-RNTI和C-RNTI的划分方式：集群用户相比普通用户在整个小区中占用的比例要小，所以只需要将小部分的的标识划分给集群用户使用。

图3所示为本发明把整个小区中1/4的TC-RNTI和C-RNTI分配给公网中的集群用户使用，当一个用户发起集群业务申请时，此时用户已处于RRC连接状态，eNB就可根据读取C-RNTI格式中的前2bits就可以判断是否同意用户的集群业务申请。公网集群中在上行物理随机接入信道(PRACH)为集群通信预留了时频物理资源来降低集群用户接入时的碰撞，从而实现快速接入。

图4所示为本发明中所述网络标识之间的关系示意图。TC-RNTI是现网中临时C-RNTI，用于竞争随机接入过程中eNB为接入UE在RAR中进行分配的，它包含了本发明中的集群用户临时标识T-TC-RNTI和普通用户临时标识N-TC-RNTI；C-RNTI是现网中RRC状态下UE在所驻小区中的区别于其他UE的唯一标识号，是由TC-RNTI升级而来，包含了本发明中的集群用户标识T-C-RNTI和普通用户标识N-C-RNTI；

图5所示为采用本发明的用户UE在空闲模式下进行集群业务申请流程示意图。包括步骤：

优选的，TD-LTE公众集群通信系统分别给集群用户和普通用户分配用于单播传输通信的网络标识号C-RNTI，实现空口的单播传输。

所述基站eNB包括对发起随机接入的用户类型进行判定的第一判定模块、对集群用户和普通用户分配标识的第一处理模块、判定发起集群业务请求的用户类型的第二判定模块及第二处理模块。

所述网络侧包括基站eNB。

另外，除了图5所示意的对小区内用户向基站申请集群业务进行判断以外，本发明图6还对用户UE在小区间切换过程中的C-RNTI分配进行了描述。其中小区间切换过程中的C-RNTI分配包括步骤：1、源基站将用户的源基站C-RNTI和业务特性等各种参数放在切换请求消息中发送给目标基站 2、目标基站根据所述源基站请求消息中C-RNTI的类型给用户分配新的与源基站C-RNTI类型匹配的C-RNTI，通过切换确认消息发给源基站，且该消息可能包括专用的前导码 3、源基站向用户发送切换命令，切换命令包括目标基站传送的信息 4、如果目标基站分配了专用前导码且没有失效，则用户向目标基站发起非竞争的随机接入过程，并使用目标基站分配的新的C-RNTI；否则发起竞争的随机接入过程，并且在该过程中目标基站应在RAR中给用户分配与源基站C-RNTI用户类型匹配的TC-RNTI，如果接入成功，该TC-RNTI升级为C-RNTI，用户将继续进行后续过程并完成整个切换。

图7所示为本发明的用户设备。第一处理模块标识用户发起随机接入的行为，第二处理模块为用户在RRC连接完成后发起集群业务请求。

图8所示为本发明的基站设备。第一判定模块是指eNB判定发起随机接入的UE为集群用户时再以第一处理模块给该UE分配特定了为集群所用的标识，第二模块在接收到用户的集群业务申请时，判定所申请用户携带的C-RNTI是否为特定集群标识，如果是则第二处理模块接收申请并正常进行后续过程，否则拒绝。

这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后，技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。

Claims

1. 一种TD-LTE公众集群通信系统中的标识管理方法，其特征在于包括步骤：

102、步骤101中被判断为普通用户或集群用户的请求接入用户继续向基站eNB发送首次调度信息Msg3，当请求接入用户从Msg4中读取到与本身所分配标识一致时则接入成功，并完成RRC连接，此时集群用户临时标识T-TC-RNTI升级为集群用户网络标识T-C-RNTI，普通用户临时标识N-TC-RNTI升级为普通用户网络标识 N-C-RNTI；

2.根据权利要求1所述的TD-LTE公众集群通信系统中的标识管理方法，其特征在于：TD-LTE公众集群通信系统分别给集群用户和普通用户分配用于单播传输通信的网络标识号C-RNTI，实现空口的单播传输。

3.根据权利要求1所述的TD-LTE公众集群通信系统中的标识管理方法，其特征在于：所述基站eNB包括对发起随机接入的用户类型进行判定的第一判定模块、对集群用户分配标识的第一处理模块、判定发起集群业务请求的用户类型的第二判定模块及第二处理模块。

4.根据权利要求1所述的TD-LTE公众集群通信系统中的标识管理方法，其特征在于：所述网络侧包括基站eNB。