组通信连接的建立方法和设备
技术领域
本发明涉及无线通信领域,尤其涉及一种组通信连接的建立方法和设备。
背景技术
机器类型通信(Machine-type communication,MTC)作为一种新型的通信理念,其目的是将多种不同类型的通信技术有机结合,如:机器对机器通信、机器控制通信、人机交互通信、移动互联通信,从而推动社会生产和生活方式的发展。预计未来人对人通信的业务可能仅占整个终端市场的1/3,而更大数量的通信是MTC通信业务。有时,MTC通信又称为机器间(Machine-to-machine,M2M)通信或物联网。
当前的移动通信网络是针对人与人之间的通信特点设计的,如:网络容量的确定等。如果希望利用移动通信网络来支持MTC通信就需要根据MTC通信的特点对移动通信系统的机制进行优化,以便能够在对传统的人与人通信不受或受较小影响的情况下,更好地实现MTC通信。
当前认识到的MTC通信可能存在的一些特点有:MTC设备具有低移动性;MTC设备与网络侧进行数据传输的时间是可控的;MTC网络与网络侧进行的数据传输对数据传输对实时性要求不高,即:具有时间容忍性;MTC设备能量受限,要求极低的功率消耗;MTC设备和网络侧之间只进行小数据量的信息传输;MTC设备可以以组为单位进行管理;等等。
一个实际的MTC设备可以具有上述的一个或多个特点。
通用移动通信系统(Universal Mobile Telecommunications System,UMTS)系统的网络架构如图1所示。UMTS系统由核心网、无线网络控制器(RNC)、基站(NB)及终端(UE)组成,其中UE与NB之间通过空中接口(Uu接口)进行通信,NB与RNC组成无线接入网(RAN),二者之间通过Iub接口通信,RAN与核心网之间通过Iu接口进行通信。
UMTS系统中处于空闲(idle)状态的UE,如果有数据向网络侧发送或接收到网络的寻呼,需要进行信令连接、承载建立过程才能够传输数据,大致的流程包括RRC连接建立(即终端与无线接入网之间建立信令连接)、非接入层(NAS)业务请求(即终端与核心网之间通信协商所请求及所提供的业务)、业务承载建立(即终端与网络之间建立承载业务的资源及各种上下文),之后可以开始进行业务传输。
长期演进(LTE)系统的网络架构如图2所示。LTE系统由核心网、演进的基站(eNB)及UE、组成,其中UE与eNB之间通过空中接口(Uu接口)进行通信,eNB与核心网之间通过S1接口进行通信。
LTE系统中处于idle状态的UE,如果有数据向网络侧发送或接收到网络的寻呼,需要进行信令连接、承载建立过程才能够传输数据,总体流程与UMTS类似,也需要经过建立RRC连接、进行业务协商、建立业务承载等过程。
在将MTC设备以组为单位进行管理时,已提出一种基于主终端设备的组通信方案,该方案主要是针对位置固定、业务集中的灵活测量(Smart Metering)业务。
如图3所示,为基于主终端设备的组通信方案。该方案的主要特点在于:同一组MTC设备需要与网络通信时,通过其中的一个主终端设备(Master Device)与网络建立连接,其它设备无需重复进行连接建立的信令过程。具体而言,组内的设备同时进入激活状态,由主终端设备负责向网络发起注册及IP地址获取,组内其他设备监听主终端设备与网络之间的信令,从而获知临时UE标识和IP地址,并采用竞争的方式与网络进行业务传输。业务传输结束后由主终端设备与网络交互进行释放过程,组内设备进入去激活状态。主终端设备方案中的主终端设备的选取可以是预配置的,也可以是采用某种算法决定的。
根据前面现有技术的介绍可知,目前讨论的基于主终端设备的组通信方案仅给出简单的流程,对于主终端设备与网络完成注册及IP地址获取后,如何使得组内的终端设备获取组通信连接的相关配置,即组内的终端设备与网络建立通信的连接,目前并没有公开的实现方案,而这一环节对基于主终端设备的组通信方案的具体实施具有关键作用。
发明内容
本发明实施例提供一种组通信连接的建立方法和设备,用于解决基于主终端设备的组通信方案中,组内的终端设备如何与网络侧建立通信连接的问题。
一种建立通信连接的方法,应用于基于主终端设备的组通信方案中,该方法包括:
组内的主终端设备向接入网设备发起随机接入过程;
所述主终端设备根据接入网设备返回的随机接入响应向接入网设备发起无线资源控制RRC连接建立过程,在RRC连接建立过程中获得接入网设备发送的信令承载相关配置信息及无线网络临时标识RNTI信息;
所述主终端设备在随机接入过程或RRC连接建立过程中向接入网设备指示本次通信连接为组通信连接。
一种建立通信连接的方法,应用于基于主终端设备的组通信方案中,该方法包括:
组内的成员终端设备通过读取系统广播获得传输组无线网络临时标识G-RNTI加扰的信息的资源位置信息;
所述成员终端设备在所述资源位置信息指示的资源上,监听所述G-RNTI加扰的信息;在监听到的信息中包含该组的标识时,根据监听到的信息接收接入网设备发送的信令承载相关配置信息及无线网络临时标识RNTI信息,或从监听到的信息中获得信令承载相关配置信息及RNTI信息。
一种建立通信连接的方法,应用于基于主终端设备的组通信方案中,该方法包括:
接入网设备接收组内的主终端设备发起的随机接入过程,向所述主终端设备返回随机接入响应;接收所述主终端设备根据所述随机接入响应发起的无线资源控制RRC连接建立过程,在RRC连接建立过程中将信令承载相关配置信息及无线网络临时标识RNTI信息发送给主终端设备;
接入网设备根据所述主终端设备在随机接入过程或RRC连接建立过程中的指示,确定本次通信连接为组通信连接后,向核心网设备发送组连接建立请求,接收核心网设备返回的组连接建立响应,根据该组连接建立响应建立该组的承载。
一种建立通信连接的方法,应用于基于主终端设备的组通信方案中,该方法包括:
核心网设备接收到接入网设备发送的组连接建立请求后,为该组建立承载;
核心网设备向接入网设备返回组连接建立响应。
一种终端设备,应用于基于主终端设备的组通信方案中,该终端设备包括:
随机接入单元,用于在该终端设备为组内的主终端设备时,向接入网设备发起随机接入过程;
连接建立单元,用于根据接入网设备返回的随机接入响应向接入网设备发起无线资源控制RRC连接建立过程,在RRC连接建立过程中获得接入网设备发送的信令承载相关配置信息及无线网络临时标识RNTI信息;
所述随机接入单元在随机接入过程中向接入网设备指示本次通信连接为组通信连接,或者,所述连接建立单元在RRC连接建立过程中向接入网设备指示本次通信连接为组通信连接。
一种终端设备,应用于基于主终端设备的组通信方案中,该终端设备包括:
广播读取单元,用于在该终端设备为组内的成员终端设备时,通过读取系统广播获得传输组无线网络临时标识G-RNTI加扰的信息的资源位置信息;
第一监听单元,用于在所述资源位置信息指示的资源上,监听所述G-RNTI加扰的信息;在监听到的信息中包含该组的标识时,根据监听到的信息接收接入网设备发送的信令承载相关配置信息及无线网络临时标识RNTI信息,或从监听到的信息中获得信令承载相关配置信息及RNTI信息。
一种接入网设备,应用于基于主终端设备的组通信方案中,该接入网设备包括:
随机接入响应单元,用于接收组内的主终端设备发起的随机接入过程,向所述主终端设备返回随机接入响应;
连接建立响应单元,用于接收所述主终端设备根据所述随机接入响应发起的无线资源控制RRC连接建立过程,在RRC连接建立过程中将信令承载相关配置信息及无线网络临时标识RNTI信息发送给主终端设备;
组通信连接建立单元,用于根据所述主终端设备在随机接入过程或RRC连接建立过程中的指示,确定本次通信连接为组通信连接后,向核心网设备发送组连接建立请求,接收核心网设备返回的组连接建立响应,根据该组连接建立响应建立该组的承载。
一种核心网设备,应用于基于主终端设备的组通信方案中,该核心网设备包括:
组连接建立单元,用于接收到接入网设备发送的组连接建立请求后,为该组建立承载;
组连接响应单元,用于向接入网设备返回组连接建立响应。
本方案中,组内的主终端设备向接入网设备发起RRC连接建立过程,在RRC连接建立过程中主终端设备获得接入网设备发送的信令承载相关配置信息及RNTI信息;主终端设备与接入网设备建立RRC连接后,接入网设备向核心网设备发起组连接建立请求,在组连接建立完成后,接入网设备通过下行调度将信令承载相关配置信息及RNTI信息发送给组内的成员终端设备。可见,采用本方案,组内的终端设备能够获得用于网络通信的配置信息,从而实现了通信连接的建立过程,进而解决了基于主终端设备的组通信方案中,组内的终端设备如何与网络侧建立通信连接的问题。
附图说明
图1为现有技术中UMTS系统网络架构示意图;
图2为现有技术中UMTS系统网络架构示意图;
图3为现有技术中组通信方案示意图;
图4为本发明实施例提供的方法流程示意图;
图5为本发明实施例提供的另一方法流程示意图;
图6为本发明实施例提供的又一方法流程示意图;
图7为本发明实施例提供的再一方法流程示意图;
图8a为本发明实施例一的流程示意图;
图8b为本发明实施例二的流程示意图;
图9为本发明实施例提供的设备结构示意图;
图10为本发明实施例提供的另一设备结构示意图;
图11为本发明实施例提供的又一设备结构示意图;
图12为本发明实施例提供的再一设备结构示意图。
具体实施方式
为了解决基于主终端设备的组通信方案中,组内的终端设备如何与网络侧建立通信连接的问题,本发明实施例提供一种建立通信连接的方法,本方法中,组内的主终端设备向接入网设备发起RRC连接建立过程,在RRC连接建立过程中主终端设备获得接入网设备发送的信令承载相关配置信息及RNTI信息;主终端设备与接入网设备建立RRC连接后,接入网设备向核心网设备发起组连接建立请求,在组连接建立完成后,接入网设备通过下行调度将信令承载相关配置信息及RNTI信息发送给组内的成员终端设备,再通过下行调度将业务承载相关配置信息发送给组内的各终端设备,然后调度组内的终端设备根据获得的信息进行业务传输。成员终端设备为组内除主终端设备外的其他终端设备。
参见图4,本发明实施例提供的针对组内的主终端设备侧的建立通信连接的方法,包括以下步骤:
步骤40:组内的主终端设备向接入网设备发起随机接入过程;
步骤41:主终端设备根据接入网设备返回的随机接入响应向接入网设备发起无线资源控制(RRC)连接建立过程,在RRC连接建立过程中获得接入网设备发送的信令承载相关配置信息及RNTI信息,主终端设备可以使用信令承载相关配置信息及RNTI信息与网络侧传输信令数据;以及,
主终端设备在随机接入过程或RRC连接建立过程中向接入网设备指示本次通信连接为组通信连接。
这里,信令承载相关配置信息是终端设备与网络侧之间传输专用信令所需的信息,信令承载相关配置信息包括信令无线承载(SRB)信息等。
具体的,主终端设备在随机接入过程中向接入网设备指示本次通信连接为组通信连接的方法可以如下:
对于长期演进(LTE)系统,主终端设备在随机接入过程中发送的前导(preamle)码是预先为组内终端设备分配的专用preamle码;或者,
对于通用移动通信系统(UMTS),主终端设备在随机接入过程中发送的上行同步码(SYNC_UL)是预先为组内终端设备分配的专用SYNC_UL。
主终端设备在RRC连接建立过程中向接入网设备指示本次通信连接为组通信连接的方法可以如下:
主终端设备在RRC连接建立过程中发送的RRC连接建立请求消息或RRC连接建立完成消息中携带的建立原因为组通信连接。
较佳的,主终端设备在RRC连接建立过程中发送的RRC连接建立请求消息或RRC连接建立完成消息中还携带有组标识。
进一步的,在主终端设备完成与接入网设备的RRC连接建立之后,主终端设备可以按照如下方法获得业务承载相关配置信息,以使用获得的业务承载相关配置信息与网络侧之间传输业务数据:
主终端设备监听用于调度下行数据传输的无线网络临时标识(RNTI)加扰的下行调度信息,根据监听到的下行调度信息接收接入网设备发送的RRC连接重配置消息,从该RRC连接重配置消息中获得业务承载相关配置信息;并向接入网设备发送RRC连接重配置完成消息。
这里,业务承载相关配置信息是终端设备与网络侧之间传输业务数据所需的信息,业务承载相关配置信息包括业务承载信息、加密信息等。
具体的,对于LTE系统,用于调度下行数据传输的RNTI为从RRC连接建立消息中获得的小区无线网络临时标识(C-RNTI);主终端设备在物理下行控制信道(PDCCH)上监听该下行调度信息;或者,
对于UMTS,用于调度下行数据传输的RNTI为从RRC连接建立消息中获得的H-RNTI;主终端设备在高速下行共享信道的共享控制信道(HS-SCCH)上监听该下行调度信息。
进一步的,在主终端设备向接入网设备发送RRC连接重配置完成消息之后,主终端设备可以监听用于调度上行数据传输的RNTI加扰的上行调度信息,若监听到的上行调度信息中包含主终端设备的组内标识,则使用该上行调度信息调度的资源进行上行业务传输;和/或,
在主终端设备向接入网设备发送RRC连接重配置完成消息之后,主终端设备可以监听用于调度下行数据传输的RNTI加扰的下行调度信息,若监听到的下行调度信息中包含主终端设备的组内标识,则在该调度信息调度的资源上接收下行业务数据。
对于LTE系统,用于调度上行数据传输和用于调度下行数据传输的RNTI为从RRC连接建立消息中获得的C-RNTI;主终端设备在PDCCH上监听上行调度信息和/或下行调度信息;
对于UMTS,用于调度上行数据传输的RNTI为从RRC连接建立消息中获得的E-RNTI,主终端设备在增强的接入授权信道(E-AGCH)上监听上行调度信息;用于调度下行数据传输的RNTI为从RRC连接建立消息中获得的H-RNTI,主终端设备在HS-SCCH上监听下行调度信息。
参见图5,本发明实施例针对组内的成员终端设备侧提供的建立通信连接的方法,包括以下步骤:
步骤50:组内的成员终端设备通过读取系统广播获得传输G-RNTI加扰的信息的资源位置信息;
步骤51:成员终端设备在该资源位置信息指示的资源上,监听G-RNTI加扰的信息;在监听到的信息中包含该组的标识时,根据监听到的信息接收接入网设备发送的信令承载相关配置信息及RNTI信息,或从监听到的信息中获得信令承载相关配置信息及RNTI信息。成员终端设备可以使用信令承载相关配置信息及RNTI信息与网络侧之间传输信令数据。
具体的,对于LTE系统,成员终端设备在PDCCH上监听G-RNTI加扰的信息;或者,
对于UMTS,成员终端设备在HS-SCCH上监听G-RNTI加扰的信息。
进一步的,在根据监听到的信息接收接入网设备发送的信令承载相关配置信息或从监听到的信息中获得信令承载相关配置信息之后,为了获得业务承载相关配置信息,以使用业务承载相关配置信息与网络侧之间传输业务数据,成员终端设备可以监听用于调度下行数据传输的RNTI加扰的下行调度信息,根据监听到的下行调度信息接收接入网设备发送的RRC连接重配置消息,从该RRC连接重配置消息中获得业务承载相关配置信息;用于调度下行数据传输的RNTI是从信令承载相关配置信息中获得的。
具体的,对于LTE系统,用于调度下行数据传输的RNTI为C-RNTI;成员终端设备在PDCCH上监听下行调度信息;或者,
对于UMTS,用于调度下行数据传输的RNTI为H-RNTI;成员终端设备在HS-SCCH上监听下行调度信息。
进一步的,在成员终端设备从RRC连接重配置消息中获得业务承载相关配置信息之后,成员终端设备可以监听用于调度上行数据传输的RNTI加扰的上行调度信息,若监听到的上行调度信息中包含成员终端设备的组内标识,则使用该上行调度信息调度的资源进行上行业务传输;和/或,
在成员终端设备从RRC连接重配置消息中获得业务承载相关配置信息之后,成员终端设备可以监听用于调度下行数据传输的RNTI加扰的下行调度信息,若监听到的下行调度信息中包含成员终端设备的组内标识,则在该下行调度信息调度的资源上接收下行业务数据;用于调度上行数据传输的RNTI和用于调度下行数据传输的RNTI是从信令承载相关配置信息中获得的。
具体的,对于LTE系统,用于调度上行数据传输的RNTI和用于调度下行数据传输的RNTI为C-RNTI;成员终端设备在PDCCH上监听下行调度信息和/或上行调度信息;或者,
对于UMTS,用于调度上行数据传输的RNTI为E-RNTI;成员终端设备在E-AGCH上监听上行调度信息;用于调度下行数据传输的RNTI为H-RNTI;成员终端设备在HS-SCCH上监听下行调度信息。
参见图6,本发明实施例提供的针对接入网设备测的建立通信连接的方法,包括以下步骤:
步骤60:接入网设备接收组内的主终端设备发起的随机接入过程,向主终端设备返回随机接入响应;接收主终端设备根据该随机接入响应发起的RRC连接建立过程,在RRC连接建立过程中将信令承载相关配置信息及RNTI信息发送给主终端设备;
步骤61:接入网设备根据主终端设备在随机接入过程或RRC连接建立过程中的指示,确定本次通信连接为组通信连接后,向核心网设备发送组连接建立请求,接收核心网设备返回的组连接建立响应,根据该组连接建立响应建立该组的承载。
具体的,接入网设备根据主终端设备在随机接入过程中的指示,确定本次通信连接为组通信连接的方法可以如下:
对于LTE系统,若主终端设备在随机接入过程中发送的preamle码是预先为组内终端设备分配的专用preamle码,则确定本次通信连接为组通信连接;或者,
对于UMTS,若主终端设备在随机接入过程中发送的SYNC_UL是预先为组内终端设备分配的专用SYNC_UL,则确定本次通信连接为组通信连接。
接入网设备根据主终端设备在RRC连接建立过程中的指示,确定本次通信连接为组通信连接的方法可以如下:
若主终端设备在RRC连接建立过程中发送的RRC连接建立请求消息或RRC连接建立完成消息中携带的建立原因为组通信连接,则确定本次通信连接为组通信连接。
进一步的,为了使组内的成员终端设备获得信令承载相关配置信息,在接入网设备根据组连接建立响应建立该组的承载之后,接入网设备可以向组内的成员终端设备发送G-RNTI加扰的包含该组的标识的信息,该信息中包含信令承载相关配置信息及RNTI信息;或者,
在接入网设备根据组连接建立响应建立该组的承载之后,接入网设备向组内的成员终端设备发送G-RNTI加扰的包含该组的标识的信息(即下行调度信息),并在该信息指示的资源上发送信令承载相关配置信息及RNTI信息。
这里,对于LTE系统,接入网设备在PDCCH上发送G-RNTI加扰的信息,对于UMTS,接入网设备在HS-SCCH上发送G-RNTI加扰的信息。
进一步的,为了使组内的各终端设备获得业务承载相关配置信息,在接入网设备向组内的成员终端设备发送信令承载相关配置信息及RNTI信息之后,接入网设备可以向组内的各终端设备发送用于调度下行数据传输的RNTI加扰的下行调度信息;在该下行调度信息指示的资源上发送RRC连接重配置消息,该RRC连接重配置消息中包含业务承载相关配置信息。
这里,对于LTE系统,用于调度下行数据传输的RNTI为C-RNTI,接入网设备在PDCCH上发送C-RNTI加扰的下行调度信息;对于UMTS,用于调度下行数据传输的RNTI为H-RNTI,接入网设备在HS-SCCH上发送H-RNTI加扰的下行调度信息。
进一步的,在接入网设备接收到组内的主终端设备返回的RRC连接重配置完成消息之后,接入网设备向组内的各终端设备发送用于调度下行数据传输的RNTI加扰的下行调度信息;在该下行调度信息指示的资源上向终端设备传输下行业务数据;和/或,
接入网设备向组内的各终端设备发送用于调度上行数据传输的RNTI加扰的上行调度信息;在该上行调度信息指示的资源上接收终端设备传输的上行业务数据。
这里,对于LTE系统,用于调度上行数据传输的RNTI和用于调度下行数据传输的RNTI为C-RNTI;接入网设备在PDCCH上发送C-RNTI加扰的下行调度信息和/或C-RNTI加扰的上行调度信息;对于UMTS,用于调度上行数据传输的RNTI为E-RNTI;接入网设备在E-AGCH上发送E-RNTI加扰的上行调度信息;用于调度下行数据传输的RNTI为H-RNTI;接入网设备在HS-SCCH上发送H-RNTI加扰的下行调度信息。
参见图7,本发明实施例针对核心网设备侧提供的建立通信连接的方法,包括以下步骤:
步骤70:核心网设备接收到接入网设备发送的组连接建立请求后,为该组建立承载;
步骤71:核心网设备向接入网设备返回组连接建立响应,其中包括S1接口用户面传输承载信息、QoS信息等。
下面结合具体实施例对本发明进行说明:
实施例一:
如图8a所示,本发明给出的LTE系统的组通信连接建立的过程主要包含两个步骤,即:主终端设备与网络建立通信连接,该步骤中主终端设备需要通知网络本次连接建立为组通信的连接建立;以及组内成员终端设备与网络建立通信连接。以下对整体方案进行进一步说明:
步骤1:当有通信需求时,组内的终端设备同时开机进入激活状态;
步骤2:主终端设备与网络建立通信连接,具体如下:
步骤20:主终端设备向eNB发送随机接入请求消息,即消息(Msg)1;随机接入请求消息中携带preamble码;
步骤21:eNB接收到随机接入请求消息后,向主终端设备返回随机接入响应消息,即Msg2;
步骤22:主终端设备接收到随机接入响应消息后,在随机接入响应消息指示的资源上向eNB发送RRC连接建立请求消息,以发起RRC连接建立过程;
步骤23:eNB接收到RRC连接建立请求(RRCConnectionRequest)消息后,向主终端设备返回RRC连接建立消息,RRC连接建立消息中包含信令承载相关配置信息及为该组分配的C-RNTI信息,信令承载相关配置信息包括SRB信息,还可以包括数据无线承载(DRB)信息。
步骤24:主终端设备接收到RRC连接建立消息后,向基站返回RRC连接建立完成(RRCConnectionSetupComplete)消息;
需要说明的是,主终端设备可以在RRC连接建立请求消息中携带建立原因为组通信连接,并携带组ID;建立原因为组通信连接、以及组ID也可以在RRC连接建立完成消息中携带;或者,可以在RRC连接建立请求消息或RRC连接建立完成消息中仅携带建立原因为组通信连接;
当eNB接收到的主终端设备发送的RRC消息中仅携带建立原因时,eNB需要通过S1接口从核心网设备获取组相关信息,比如组ID等。
步骤25:eNB与主终端设备建立RRC连接后,向MME发送组连接建立请求,组连接建立请求中携带组ID;
步骤26:MME收到组连接建立请求后,为该组的终端设备建立承载(包括SRB),并向eNB发送组连接建立消息,组连接建立消息中可以包括S1接口用户面传输承载信息、QoS信息等。
步骤3:成员终端设备与网络建立通信连接,具体如下:
步骤30:eNB通过PDCCH发送G-RNTI加扰的包含该组ID的信息,该信息中包含信令承载相关配置信息及为该组分配的C-RNTI信息;或者,eNB通过PDCCH发送G-RNTI加扰的包含该组ID的下行调度信息,并在该下行调度信息指示的资源上通过物理下行共享信道(PDSCH)发送信令承载相关配置信息及为该组分配的C-RNTI信息;
组内的成员终端设备在进入激活状态后会通过读取系统广播获得传输G-RNTI加扰的PDCCH的资源位置信息,然后在该资源位置信息指示的资源上,监听G-RNTI加扰的PDCCH;在监听到的PDCCH信息中包含该组ID时,从监听到的信息中获得信令承载相关配置信息及C-RNTI信息,或者根据监听到的信息在PDSCH上接收eNB发送的信令承载相关配置信息及C-RNTI信息。
其中G-RNTI为新定义的一种终端临时标识,对所有适用于组通信的终端设备都是预知的,具体可以是在协议中预定义,或者通过系统广播中增加新的字段通知,或者采用新增的RRC消息进行通知给终端设备。
特别的,组内的成员终端设备对G-RNTI加扰的PDCCH的监听可以采用非连续监听方式,具体的G-RNTI加扰的PDCCH的监听时刻可以采用类似现有协议对P-RNTI(寻呼RNTI)加扰的PDCCH非连续监听时刻的计算方法,或者使用系统广播配置特殊的监听时刻。
步骤31:eNB通过PDCCH发送C-RNTI加扰的包含该组ID的下行调度信息,在该下行调度信息指示的资源上通过PDSCH发送RRC连接重配置消息,RRC连接重配置消息中包含业务承载相关配置信息,业务承载相关配置信息中包含业务承载信息和加密信息等;
组内的各终端设备在PDCCH上监听到C-RNTI加扰的、包含该组ID的下行调度信息后,根据监听到的下行调度信息接收eNB发送的RRC连接重配置消息,从该RRC连接重配置消息中获得业务承载相关配置信息;
主终端设备在收到RRC连接重配置消息后,向RRC返回RRC连接重配置完成消息。
步骤4:eNB与成员终端设备及主终端设备基于之前步骤所建立的上下文信息进行后续的数据通信过程,具体如下:
若eNB需要调度终端设备进行下行业务传输,则eNB在PDCCH上发送C-RNTI加扰的、包含该终端设备的组内标识的下行调度信息;在该下行调度信息指示的资源上通过PDSCH向该终端设备传输下行业务数据;若eNB需要调度终端设备进行上行业务传输,则eNB在PDCCH上发送C-RNTI加扰的、包含该终端设备的上行调度信息;在该上行调度信息指示的资源上通过PUSCH接收该终端设备传输的上行业务数据。
各终端设备在PDCCH上监听C-RNTI加扰的调度信息,若监听到的调度信息中包含该终端设备的组内标识,则使用该调度信息调度的资源进行上行或下行业务传输。
实施例二:
如图8b所示,本发明给出的UMTS系统中的组通信连接建立的过程主要包含两个步骤,即:主终端设备与网络建立通信连接,该步骤中主终端设备需要通知网络本次连接建立为组通信的连接建立;以及组内的成员终端设备与网络建立通信连接。以下对整体方案进行进一步说明:
步骤1:当有通信需求时,组内的终端设备同时开机进入激活状态;
步骤2:主终端设备与网络建立通信连接,具体如下:
步骤20:主终端设备向NodeB发送随机接入请求消息,随机接入请求消息中携带SYNC_UL;
步骤21:NodeB接收到随机接入请求消息后,通过随机接入信道(FPACH)向主终端设备返回随机接入响应消息;
步骤22:主终端设备接收到随机接入响应消息后,在随机接入响应消息指示的资源上向RNC发送RRC连接建立请求消息(RRCConnectionRequest),以发起RRC连接建立过程;
步骤23:RNC接收到RRC连接建立请求消息后,向主终端设备返回RRC连接建立消息,RRC连接建立消息中包含信令承载相关配置信息及为该组分配的H-RNTI、E-RNTI信息,信令承载相关配置信息包括SRB信息,还可以包括无线承载(RB)信息。
步骤24:主终端设备接收到RRC连接建立消息后,向RNC返回RRC连接建立完成(RRCConnectionSetupComplete)消息;
需要说明的是,主终端设备可以在RRC连接建立请求消息中携带建立原因为组通信连接,并携带组ID;建立原因为组通信连接、以及组ID也可以在RRC连接建立完成消息中携带;或者,可以在RRC连接建立请求消息或RRC连接建立完成消息中仅携带建立原因为组通信连接;
当RNC接收到的主终端设备发送的RRC消息中仅携带建立原因时,RNC需要通过Iu接口从核心网设备获取组相关信息,比如组ID等。
RNC与主终端设备建立RRC连接时,在RRC建立消息中配置SRB overHSPA,即将SRB承载在高速分组接入(HSPA)信道上;该处理主要出于后续组成员终端设备通过HSPA调度机制监听SRB信息的考虑。
步骤3:成员终端设备与网络建立通信连接,具体如下:
步骤30:RNC与主终端设备建立RRC连接后,向核心网设备发送组连接建立请求,组连接建立请求中携带组ID;
步骤31:核心网设备收到组连接建立请求后,为该组的终端设备建立承载(包括SRB),并向RNC发送组连接建立消息,组连接建立消息中可以包括S1接口用户面传输承载信息、QoS信息等;
步骤32:RNC通过Iub接口向NodeB发送组连接建立指示信息,包括为该组的终端设备分配的H-RNIT、E-RNTI、组ID、组内用户数等信息,该组连接建立指示信息可以通过Iub接口的控制面信令携带,如(NodeB应用协议NBAP)信令,也可以通过FP数据帧中的新定义字段携带,或者通过FP数据帧的负荷(payload)域携带;
步骤33:NodeB收到组连接建立指示信息后,向RNC返回组连接建立确认信息;
步骤34:NodeB通过HS-SCCH发送G-RNTI加扰的包含该组ID的信息,该信息中包含信令承载相关配置信息及为该组分配的H-RNTI、E-RNTI信息;或者,NodeB通过HS-SCCH发送G-RNTI加扰的包含该组ID的下行调度信息,并在该下行调度信息指示的资源上通过高速物理下行共享信道(HS-PDSCH)发送信令承载相关配置信息为该组分配的H-RNTI、E-RNTI信息;
组内的成员终端设备在进入激活状态后会通过读取系统广播获得传输G-RNTI加扰的HS-SCCH的资源位置信息,然后在该资源位置信息指示的资源上,监听G-RNTI加扰的HS-SCCH;在监听到的HS-SCCH信息中包含该组ID时,从监听到的信息中获得信令承载相关配置信息及H-RNTI、E-RNTI信息,或者根据监听到的信息在HS-PDSCH上接收eNB发送的信令承载相关配置信息及H-RNTI、E-RNTI信息。
其中G-RNTI为新定义的一种终端临时标识,对所有适用于组通信的终端设备都是预知的,具体可以是在协议中预定义,或者通过系统广播中增加新的字段通知,或者采用新增的RRC消息进行通知给终端设备。
特别的,组内的成员终端设备对G-RNTI加扰的HS-SCCH的监听可以采用非连续监听方式,具体的G-RNTI加扰的HS-SCCH的监听时刻可以采用类似现有协议对P-RNTI(寻呼RNTI)加扰的PDCCH非连续监听时刻的计算方法,或者使用系统广播配置特殊的监听时刻。
步骤35:NodeB通过HS-SCCH发送H-RNTI加扰的包含该组ID的下行调度信息,在该下行调度信息指示的资源上通过HS-PDSCH发送RRC连接重配置消息,RRC连接重配置消息中包含业务承载相关配置信息,业务承载相关配置信息中包含业务承载信息和加密信息等;
组内的各终端设备在HS-SCCH上监听到H-RNTI加扰的、包含该组ID的下行调度信息后,根据监听到的下行调度信息接收NodeB发送的RRC连接重配置消息,从该RRC连接重配置消息中获得业务承载相关配置信息;
主终端设备在收到RRC连接重配置消息后,向RRC返回RRC连接重配置完成消息。
步骤4:NodeB与成员终端设备及主终端设备基于之前步骤所建立的上下文信息进行后续的数据通信过程,具体如下:
若NodeB需要调度终端设备进行下行业务传输,则NodeB在HS-SCCH上发送H-RNTI加扰的、包含该终端设备的组内标识的下行调度信息;在该下行调度信息指示的资源上通过HS-PDSCH向该终端设备传输下行业务数据;若NodeB需要调度终端设备进行上行业务传输,则NodeB在E-AGCH上发送E-RNTI加扰的、包含该终端设备的上行调度信息;在该上行调度信息指示的资源上通过HS-PUSCH接收该终端设备传输的上行业务数据。
各终端设备在HS-SCCH上监听H-RNTI加扰的下行调度信息,若监听到的下行调度信息中包含该终端设备的组内标识,则使用该调度信息调度的资源进行下行业务传输;
各终端设备在E-AGCH上监听E-RNTI加扰的上行调度信息,若监听到的上行调度信息中包含该终端设备的组内标识,则使用该调度信息调度的资源进上行业务传输。
实施例三:
基于前文所描述的方案,其中涉及到的主终端设备发起RRC连接建立请求时需要通知网络本次连接建立请求为组通信连接建立,网络获知该信息后,才可以在后续的处理中采用本发明中针对组通信的有别于针对单个终端通信的处理方法。此处以LTE系统为例,给出几种方法,但具体的组通信指示方法可以包括以下但不限于以下几种:
方法1,在RRCConnectionRequest消息中增加信息元素表示某次连接建立请求为“组连接请求”,即在RRC连接建立请求消息中携带建立原因为组通信连接,此时RRCConnectionRequest消息中“InitialUE-Identity”中的“randomValue”代表组标识。
方法2,如下所示,在RRCConnectionSetupComplete消息中增加信息元素,代表组标识:
方法3,通过随机接入时发送的preamble进行判断。具体而言该方法可以为组内的终端设备分配一个或一些专用的preamble,eNB可基于终端随机接入过程中发送的preamble来判断此次连接建立是否为组连接建立请求;
方法4,在RRCConnectionRequest或RRCConnectionS etupComplete等上行RRC消息中增加信息元素表示某次连接建立请求为“组连接请求”,eNB向核心网查询获得组标识等相关信息。
需要说明的是,上述几种组通信连接指示方法的思路也同样适用于UMTS。
实施例四:
当主终端设备与网络建立RRC连接后,如何使得组内的其它成员终端设备也能够与网络建立必要的上下文连接,是后续进行数据传输的前提。结合前文所述流程,对LTE系统,需要考虑利用G-RNTI加扰的PDCCH将组的C-RNTI、SRB以及DRB(可选的)通知给组内的成员终端设备;对于UMTS,则需要考虑采用G-RNTI加扰的HS-SCCH调度组内终端,使得组内终端监听承载包括组的H-RNTI、E-RNTI、SRB及RB(可选的)等信息的HS-PDSCH,获取组相关配置信息。以下以LTE系统为例,对几种可能的方法进行说明。
方法1,新增一条RRC消息,即组连接建立(GroupConnectionSetup)消息,采用G-RNTI加扰PDCCH调度组内的成员终端设备在PDSCH上接收该RRC消息,该RRC消息中包含C-RNTI/SRB/DRB等信息,该新增消息可以为如下格式:
--ASN1STOP
对于UMTS系统,也可以新增类似的RRC消息,用G-RNTI加扰的HS-SCCH调度组内的成员终端设备在HS-PDSCH上接收该RRC消息。
方法2,增加一种新的PDCCH下行控制信息(DCI)(LTE系统中)或HS-SCCH(UMTS中)格式,其中包括至少3个信息:组标识、组的C-RNTI和SRB1的默认配置编号或签约配置编号,该PDCCH或HS-SCCH仍然采用G-RNTI进行加扰;组内的成员终端设备通过监听该PDCCH或HS-SCCH获取信令承载相关配置信息及RNTI信息。
参见图9,本发明实施例提供一种终端设备,应用于基于主终端设备的组通信方案中,该终端设备包括:
随机接入单元90,用于在该终端设备为组内的主终端设备时,向接入网设备发起随机接入过程;
连接建立单元91,用于根据接入网设备返回的随机接入响应向接入网设备发起无线资源控制RRC连接建立过程,在RRC连接建立过程中获得接入网设备发送的信令承载相关配置信息及RNTI信息;
所述随机接入单元90在随机接入过程中向接入网设备指示本次通信连接为组通信连接,或者,所述连接建立单元91在RRC连接建立过程中向接入网设备指示本次通信连接为组通信连接。
进一步的,所述随机接入单元90在随机接入过程中向接入网设备指示本次通信连接为组通信连接的方法包括:
对于长期演进LTE系统,在随机接入过程中发送的前导preamle码是预先为组内终端设备分配的专用preamle码;或者,
对于通用移动通信系统UMTS,在随机接入过程中发送的上行同步码SYNC_UL是预先为组内终端设备分配的专用SYNC_UL。
进一步的,所述连接建立单元91在RRC连接建立过程中向接入网设备指示本次通信连接为组通信连接的方法包括:
在RRC连接建立过程中发送的RRC连接建立请求消息或RRC连接建立完成消息中携带的建立原因为组通信连接。
进一步的,所述连接建立单元91在RRC连接建立过程中发送的RRC连接建立请求消息或RRC连接建立完成消息中还携带有组标识。
进一步的,该终端设备还包括:
第一监听单元92,用于在完成与接入网设备的RRC连接建立之后,监听用于调度下行数据传输的无线网络临时标识RNTI加扰的下行调度信息,根据监听到的下行调度信息接收接入网设备发送的RRC连接重配置消息,从该RRC连接重配置消息中获得业务承载相关配置信息;并向接入网设备发送RRC连接重配置完成消息。
进一步的,对于长期演进LTE系统,所述用于调度下行数据传输的RNTI为小区无线网络临时标识C-RNTI;所述第一监听单元92在物理下行控制信道PDCCH上监听所述下行调度信息;或者,
对于通用移动通信系统UMTS,所述用于调度下行数据传输的RNTI为H-RNTI;所述第一监听单元92在高速下行共享信道的共享控制信道HS-SCCH上监听所述下行调度信息。
进一步的,该终端设备还包括:
第二监听单元93,用于在第一监听单元向接入网设备发送RRC连接重配置完成消息之后,监听用于调度上行数据传输或下行数据传输的RNTI加扰的调度信息,若监听到的调度信息中包含所述主终端设备的组内标识,则使用该调度信息调度的资源进行业务传输。
进一步的,对于LTE系统,所述用于调度上行数据传输或下行数据传输的RNTI为从RRC连接建立消息中获得的C-RNTI;所述第二监听单元93在PDCCH上监听所述调度信息;或者,
对于UMTS,所述用于调度上行数据传输的RNTI为从RRC连接建立消息中获得的E-RNTI;所述第二监听单元93在增强的接入授权信道E-AGCH上监听所述调度信息;所述用于调度下行数据传输的RNTI为从RRC连接建立消息中获得的H-RNTI;所述第二监听单元93在HS-SCCH上监听所述调度信息。
参见图10,本发明实施例提供一种终端设备,应用于基于主终端设备的组通信方案中,该终端设备包括:
广播读取单元101,用于在该终端设备为组内的成员终端设备时,通过读取系统广播获得传输组无线网络临时标识G-RNTI加扰的信息的资源位置信息;
第一监听单元102,用于在所述资源位置信息指示的资源上,监听所述G-RNTI加扰的信息;在监听到的信息中包含该组的标识时,根据监听到的信息接收接入网设备发送的信令承载相关配置信息及RNTI信息,或从监听到的信息中获得信令承载相关配置信息及RNTI信息。
进一步的,对于长期演进LTE系统,所述第一监听单元102在PDCCH上监听所述G-RNTI加扰的信息;或者,
对于通用移动通信系统UMTS,所述第一监听单元102在高速下行共享信道的共享控制信道HS-SCCH上监听所述G-RNTI加扰的信息。
进一步的,该终端设备还包括:
第二监听单元103,用于在第一监听单元根据监听到的信息接收接入网设备发送的信令承载相关配置信息及RNTI信息,或从监听到的信息中获得信令承载相关配置信息及RNTI信息之后,监听用于调度下行数据传输的无线网络临时标识RNTI加扰的下行调度信息,根据监听到的下行调度信息接收接入网设备发送的RRC连接重配置消息,从该RRC连接重配置消息中获得业务承载相关配置信息。
进一步的,对于LTE系统,所述用于调度下行数据传输的RNTI为小区无线网络临时标识C-RNTI;所述第二监听单元103在PDCCH上监听所述下行调度信息;或者,
对于UMTS,所述用于调度下行数据传输的RNTI为H-RNTI;所述第二监听单元103在HS-SCCH上监听所述下行调度信息。
进一步的,该终端设备还包括:
第三监听单元104,用于在所述第二监听单元从RRC连接重配置消息中获得业务承载相关配置信息之后,监听用于调度上行数据传输或下行数据传输的RNTI加扰的调度信息,若监听到的调度信息中包含所述成员终端设备的组内标识,则使用该调度信息调度的资源进行业务传输。
进一步的,对于LTE系统,所述用于调度上行数据传输或下行数据传输的RNTI为C-RNTI;所述第三监听单元104在PDCCH上监听所述调度信息;或者,
对于UMTS,所述用于调度上行数据传输的RNTI为E-RNTI;所述第三监听单元104在增强的接入授权信道E-AGCH上监听所述调度信息;所述用于调度下行数据传输的RNTI为H-RNTI;所述第三监听单元104在HS-SCCH上监听所述调度信息。
参见图11,本发明实施例提供一种接入网设备,应用于基于主终端设备的组通信方案中,该接入网设备包括:
随机接入响应单元111,用于接收组内的主终端设备发起的随机接入过程,向所述主终端设备返回随机接入响应;
连接建立响应单元112,用于接收所述主终端设备根据所述随机接入响应发起的无线资源控制RRC连接建立过程,在RRC连接建立过程中将信令承载相关配置信息及RNTI信息发送给主终端设备;
组通信连接建立单元113,用于根据所述主终端设备在随机接入过程或RRC连接建立过程中的指示,确定本次通信连接为组通信连接后,向核心网设备发送组连接建立请求,接收核心网设备返回的组连接建立响应,根据该组连接建立响应建立该组的承载。
进一步的,所述组通信连接建立单元113根据所述主终端设备在随机接入过程中的指示,确定本次通信连接为组通信连接的方法包括:
对于长期演进LTE系统,若所述主终端设备在随机接入过程中发送的前导preamle码是预先为组内终端设备分配的专用preamle码,则确定本次通信连接为组通信连接;或者,
对于通用移动通信系统UMTS,若所述主终端设备在随机接入过程中发送的上行同步码SYNC_UL是预先为组内终端设备分配的专用SYNC_UL,则确定本次通信连接为组通信连接。
进一步的,所述组通信连接建立单元113根据所述主终端设备在随机接入过程中的指示,确定本次通信连接为组通信连接的方法包括:
若所述主终端设备在RRC连接建立过程中发送的RRC连接建立请求消息或RRC连接建立完成消息中携带的建立原因为组通信连接,则确定本次通信连接为组通信连接。
进一步的,该终端设备还包括:
信令承载配置单元114,用于在所述组通信连接建立单元根据该组连接建立响应建立该组的承载之后,向组内的成员终端设备发送G-RNTI加扰的包含该组的标识的信息,该信息中包含信令承载相关配置信息及RNTI信息;或者,
向组内的成员终端设备发送G-RNTI加扰的包含该组的标识的信息,并在该信息指示的资源上发送信令承载相关配置信息及RNTI信息。
进一步的,该终端设备还包括:
业务承载配置单元115,用于在信令承载配置单元向组内的成员终端设备发送信令承载相关配置信息及RNTI信息之后,向组内的各终端设备发送用于调度下行数据传输的无线网络临时标识RNTI加扰的下行调度信息;在该下行调度信息指示的资源上发送RRC连接重配置消息,该RRC连接重配置消息中包含业务承载相关配置信息。
进一步的,该终端设备还包括:
传输调度单元116,用于在接收到组内的主终端设备返回的RRC连接重配置完成消息之后,向组内的各终端设备发送用于调度下行数据传输的RNTI加扰的下行调度信息;在该下行调度信息指示的资源上向终端设备传输下行业务数据;和/或,
向组内的各终端设备发送用于调度上行数据传输的RNTI加扰的上行调度信息;在该上行调度信息指示的资源上接收终端设备传输的上行业务数据。
参见图12,本发明实施例提供一种核心网设备,应用于基于主终端设备的组通信方案中,该核心网设备包括:
组连接建立单元121,用于接收到接入网设备发送的组连接建立请求后,为该组建立承载;
组连接响应单元122,用于向接入网设备返回组连接建立响应。
综上,本发明的有益效果包括:
本发明实施例提供的方案中,组内的主终端设备向接入网设备发起RRC连接建立过程,在RRC连接建立过程中主终端设备获得接入网设备发送的信令承载相关配置信息及RNTI信息;主终端设备与接入网设备建立RRC连接后,接入网设备向核心网设备发起组连接建立请求,在组连接建立完成后,接入网设备通过下行调度将信令承载相关配置信息及RNTI信息发送给组内的成员终端设备。可见,采用本方案,组内的终端设备能够获得用于网络通信的配置信息,从而实现了通信连接的建立过程,进而解决了基于主终端设备的组通信方案中,组内的终端设备如何与网络侧建立通信连接的问题。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。