CN104469701A - 一种集群系统中终端信息上报的方法、装置和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种集群系统中终端信息上报的方法，该方法包括：组呼建立后，选定需进入连接态的非话权终端；被选定的非话权终端与基站建立连接；连接建立后，所述终端自主触发基站授权，将待上报信息发送给基站；或基站对处于连接状态的终端进行主动授权，终端使用授权资源将待上报信息发送给基站。本发明还提出相应的网络侧装置、终端和系统。本发明通过在组呼建立后选择集群终端是否进入连接状态，不仅可以避免多集群终端同时接入引起的空口资源紧张，还能使空口资源投射到用户更关心的集群终端上从而更准确获得其状态信息。

Description

一种集群系统中终端信息上报的方法、装置和系统

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种集群系统中终端信息上报的方法、装置和系统。

背景技术

集群通信系统中，只有一个集群终端是有话权的，其余集群终端处于收听状态或空闲状态，只需要下行同步，但听话方仍需要上报状态信息到基站，以便基站根据集群终端的信道质量情况进行相应的调度，而且听话方在进行话权的申请释放等操作时，仍然需要传送相关信令到基站，以便基站分配资源。

基于上述集群通信系统的特点，如果用现有的技术，需要为每一个听话方都建立无线资源控制（RRC）连接，并在上行物理信道上传送相应的信息，这样显然不适合集群通信系统，因为听话方的下行数据都是相同的，没有必要为每个听话方传递一份相同的数据，且为每一个听话方都建立一个RRC连接，系统容量会很小。

现有的一种解决方法利用了基于竞争的随机接入过程完成听话方集群信息的上报。具体如下：终端使用系统配置的用于集群终端随机接入的前导码发起随机接入请求Msg1，基站接收到该随机接入请求，按照集群随机接入的类型对该终端进行Msg3授权，并通过Msg2将授权结果通知给终端；终端根据接收到Msg2中的授权结果和待发送的上行信息，构成Msg3发送给网络侧；网络侧接收并解析Msg3，从中获取终端上报的集群消息。

在上述方法中，集群组呼中每个终端每次有集群消息需要上报时，都需要通过MSG1和MSG2的流程后才能通过MSG3把其状态信息上报给网络侧，这样就消耗了很多空口资源。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种集群系统中终端信息上报的方法，该方法包括：组呼建立后，选择需进入连接态的非话权终端；被选中的非话权终端发起随机接入请求，与基站建立连接，未被选中的非话权终端不发起随机接入；连接建立后，所述终端自主触发基站授权，将待上报信息发送给基站；或基站对处于连接状态的终端进行主动授权，终端使用授权资源将待上报信息发送给基站。

优选的，所述选择可以在网络侧、控制台或调度台等进行；也可以在组呼过程中根据需求动态调整。

优先的，所述连接可以为集群接入层连接，包括：终端发送随机接入请求Msg1；基站接收到Msg1，下发Msg2；终端接收到Msg2，继续发送Msg3；基站接收到Msg3，下发Msg4；终端接收到Msg4，发送Msg5；所述Msg5中携带所述终端随机接入成功的指示信息、集群ID信息，不包含投递到MME和NAS的信息；基站接收到Msg5，将所述终端由RRC_Idle状态变为RRC_Connected状态，并将所述终端标识为集群接入层连接状态，所述集群接入层连接状态从属于其RRC_Connected状态，所述终端在RRC层处于RRC_Connected状态，在MME和NAS层处于Idle状态。所述连接也可以是RRC连接。

优选的，终端自主触发基站授权具体包括：终端发送消息触发基站授权，基站收到所述消息后给所述终端一个授权；所述终端收到基站授权后，使用授权的资源将待上报信息发送给基站。主动授权可以为周期性的，周期在基站侧配置。周期可以根据该集群组呼中处于集群接入层连接状态的终端数或基站侧对终端状态信息的性能指标要求或二者的组合来确定。

本发明还提出一种网络侧装置，包括所述连接控制模块用于选定组呼中需进入连接态的非话权终端，并通知给相应终端；所述随机接入模块用于接收被选定的非话权终端发起的随机接入请求，与所述终端建立连接；所述授权模块用于接收所述终端自主发送的消息，并根据所述消息给予所述终端相应的授权；或对处于连接状态的终端进行主动授权。所述连接控制模块还可以用于在组呼过程中对所述选定进行动态调整。

本发明还提出一种终端，该终端包括：第一模块，用于在集群组呼建立后，接收是否进入连接态的控制信息；第二模块，用于根据第一模块接收到的控制信息决定是否发起随机接入请求并与基站建立连接；第三模块，用于自主发送消息触发基站授权，或用于接收并解析基站下发的主动授权信息；第四模块，用于在获得基站授权后将待上报的信息发送给基站。

优选的，当第一模块接收到的控制信息为需进入连接态时，所述第二模块为与基站建立连接；否则所述第二模块不与基站建立连接。

最后，本发明还提出一种集群系统中终端信息上报的系统，该系统包括上述基站和终端。

本发明提出的集群系统的终端信息上报方法、装置和系统通过在组呼建立后选择集群终端是否进入连接状态，不仅可以避免多集群终端同时接入引起的空口资源紧张，还能使空口资源投射到用户更关心的集群终端上，能够更准确获得其状态信息。此外，本发明还通过Msg1/2/3/4/5流程为非话权终端建立集群接入层连接状态，替代了现有技术中各终端每次上报中均需要的进行的Msg1/2的过程，从而节省了大量的空口资源。

附图说明

图1为本发明提出的终端信息上报方法的基本流程图；

图2为本发明实施例1中终端信息上报过程的具体流程图。

图3为本发明实施例2中终端信息上报过程的具体流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的，技术方案和有益效果更加清楚明白，下文将结合附图对本发明的各技术方案作进一步详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的各实施例和其中的各技术特征可以任意互相组合。

请参阅附图1，为本发明提出的终端信息上报方法的基本流程图。其具体操作包括：

步骤101：组呼建立后，提供过调度台选择需进入连接态的非话权终端。

步骤102：被选定的终端与基站建立连接；

此连接可以是传统意义的RRC连接，也可以是集群接入层连接；集群接入层连接建立后，将使非话权终端在RRC层处于连接状态，而在MME和NAS层仍处于Idle状态；

未选定的终端不发起随机接入，不与基站建立连接。

步骤103：终端自主发送消息触发基站授权，获得授权后，终端将待上报的信息发送给网络侧。此处终端上报的信息可以包括终端状态信息和信令等信息。

也可以采用另一种方法进行信息上报：

步骤103’：基站对处于连接态的终端进行主动授权；终端获得授权后，使用授权资源将待上报的信息发送给网络侧。此处，主动授权可以是周期性的，其周期在基站侧配置，基站通过周期性地下发DCI0消息对终端进行主动授权。周期可以根据该集群组呼中处于连接状态的终端数确定，也可以根据基站侧对终端状态信息的性能指标要求来确定，当然也可以根据二者的结合确定。此处的主动授权可以采用集中方式进行或采用离散方式进行，比如在可以同一个下行子帧对所述各终端进行主动授权，也可以在不同的下行子帧进行。

下面结合实施例1对上述基本方法的具体应用进行详细描述。

实施例1

设定：以LTE系统为例，对某基站的小区建立一个组呼业务，令其G-RNTI为18，并且该小区下的UE0～UE2属于该组组呼，其中，UE0处于RRC_Connected态，UE1～UE2为非话权终端，均处于RRC_Idle态。

请参照附图2，为本发明实施例1中终端信息上报过程的具体流程图。

首先，在集群组呼建立起来后，通过控制台选定UE1和UE2都需进入连接状态，则：

对于UE1：发起随机接入过程，与基站建立集群接入层连接，具体为：

步骤a：集群组中处于RRC_Idle态下的UE1发起Msg1；

步骤b：基站收到Msg1后，下发Msg2；

步骤c：UE1收到Msg2后，继续发送Msg3；

步骤d：基站收到Msg3后，下发Msg4，此处，令该基站的小区对Msg4分配的C-RNTI为5；

步骤e：UE1收到Msg4后，发送Msg5。其中，Msg5可以包含该终端的集群随机接入成功的指示、集群组ID信息，但是不包含正常LTE接入流程中的MSG5可能包含的MME和NAS信息，也就是说，该Msg5中没有投递到MME和NAS层的信息。

基站收到UE1发送的Msg5后，将UE1的状态由RRC_Idle态变为RRC_Connected态，同时对该集群终端标识为集群接入层连接状态。此处，UE1集群接入层连接状态从属于其RRC_Connected态；UE1在RRC层处于RRC_Connected态，但是在MME和NAS层则仍处于Idle态。

至此，集群终端UE1的集群随机接入完成。

基站侧维护G-RNTI为18的{C-RNTIi}集合，为{5}。

对于UE2，也应发起随机接入，其过程与UE1基本相同，不再赘述。

对UE2，假设步骤d中，该基站的小区对MSG4分配的C-RNTI为6。则在UE2的集群随机接入完成后，基站侧维护G-RNTI为18的{C-RNTIi}集合，为{5,6}。

上述过程中，令该集群组的G-RNTI为G-RNTIj；基站侧的该集群组中对该集群终端在下发MSG4所使用的C-RNTI为该集群终端处于集群接入层连接状态下的C-RNRI，令为C-RNTIi；基站侧的该集群组中对该类型集群终端的C-RNTI集合令用{C-RNTIi}表示。G-RNTIj与{C-RNTIi}存在一个映射关系，即：{C-RNTIi}是属于G-RNTIj下的。

然后，对于处于集群接入层连接状态的集群终端UE1和UE2，每当需要进行信息上报时，将分别触发授权进行信息上报。

对于UE1，具体包括：

步骤f：UE1发送消息，如SR（Scheduling Request）消息触发授权；

步骤g：基站收到消息后，给UE1一个信息上报的授权；

步骤h：UE1收到基站授权后，把其信息通过授权的资源上报给基站。

对于UE2，其过程与UE1相同，此处也不再赘述。

实施例2

仍以LTE系统为例，对某基站的小区建立一个组呼业务。该小区下的UE0～UE3属于该组组呼，其中UE0处于RRC_Connected态，UE1～UE3为非话权终端，均处于RRC_Idle态。

请参照附图3，为本发明实施例2中终端信息上报过程的具体流程图。

步骤a：组呼建立后，通过调度台选定非话权终端UE1和UE3进入连接状态；

步骤b：UE1～UE3根据选定情况，判断是否发起接入：UE1和UE3被选定，应发起随机接入，UE2未被选定不接入；

步骤c：UE1发起随机接入过程，与基站建立RRC连接；

对于UE2，未被选中，不发起随机接入，而是保持在RRC_Idle状态；

对于UE3，被选中，则UE3也发起随机接入，其过程与步骤c相同，不再赘述。

至此，集群终端UE1和UE3的RRC连接建立完成。

然后在基站侧，令该集群组中处于RRC连接状态的UE1和UE3进行主动授权的周期为200毫秒，采用集中方式进行授权，过程如下：

步骤d：基站对UE1和UE3进行周期性的主动授权，即给UE1和UE3下发DCI0信息。UE1和UE3在收到授权后，使用授权资源把其状态信息发送给基站。

在组呼过程中，还可以通过在网络侧、调度台或者控制台等根据需求对非话权终端的选择进行调整，如本实施例中的步骤e：

步骤e：在组呼过程中，UE2被选择需进入连接状态。

此种情况下，UE2也应发起随机接入，与基站建立RRC连接；然后接收基站周期性的主动授权信息，根据授权信息上报信息。该过程与上述步骤b到步骤d相同，不再赘述。

实施例3：

本实施例提供一种网络侧装置，至少包括连接控制模块、随机接入模块和授权模块。

连接控制模块用于选定组呼中需进入连接态的非话权终端，并通知给相应终端；还可以用于在组呼过程中对所述选定进行动态调整。

随机接入模块用于接收被选定的非话权终端发起的随机接入请求，与所述终端建立连接；此处的连接可以是RRC连接，也可以是集群接入层连接。建立集群接入层连接具体包括：将所述终端由RRC_Idle状态变为RRC_Connected状态，同时将所述终端标识为集群接入层连接状态，所述集群接入层连接状态从属于其RRC_Connected状态；使所述终端在RRC层处于RRC_Connected状态，在MME和NAS层处于Idle状态。

授权模块用于接收所述终端自主发送的消息，并根据所述消息给予所述终端相应的授权；或对处于连接状态的终端进行主动授权。

上述网络侧装置还可以包括授权周期维护模块，用于根据集群组呼中处于连接状态的终端数和/或基站侧对终端状态信息的性能指标要求来确定主动授权的周期。

上述网络侧装置还可以包括集群RNTI维护模块，该模块用于维护各集群组G-RNT与各集群组下处于集群接入层连接状态的终端的｛C-RNTI｝的映射关系，使{C-RNTI}从属于G-RNTI。

实施例4

本实施例提供一种终端，包括第一模块、第二模块、第三模块和第四模块。

第一模块，用于在集群组呼建立后，接收是否进入连接态的控制信息；

第二模块，用于根据第一模块接收到的控制信息决定是否发起随机接入请求并与基站建立RRC连接或集群接入层连接连接；

建立集群接入层连接具体包括：将所述终端由RRC_Idle状态变为RRC_Connected状态，同时将所述终端标识为集群接入层连接状态，所述集群接入层连接状态从属于其RRC_Connected状态；使所述终端在RRC层处于RRC_Connected状态，在MME和NAS层处于Idle状态。

当第一模块接收到的控制信息为需进入连接态时，所述第二模块为与基站建立连接；否则所述第二模块不与基站建立连接。

第三模块，用于自主发送消息触发基站授权，或用于接收并解析基站下发的主动授权信息；

第四模块，用于在获得基站授权后将待上报的信息发送给基站。发送的信息可以包括终端状态信息和信令等。

实施例5

本实施例提供一种集群系统中终端信息上报的系统，该系统包括如实施例2描述的网络侧装置和如实施例3所描述的终端。

从上述实施例可以看出，本发明的技术方案通过在组呼建立后选择集群终端是否进入连接状态，不仅可以避免多集群终端同时接入引起的空口资源紧张，还能使空口资源投射到用户更关心的集群终端上，能够更准确获得其状态信息。此外，本发明还通过Msg1/2/3/4/5流程为非话权终端建立集群接入层连接状态，替代了现有技术中各终端每次上报中均需要的进行的Msg1/2的过程，从而节省了大量的空口资源。

上述实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。凡在本发明的精神和原则之内，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所作的任何修改、等同替换或改进等，均应属于本发明保护的范围之内。

Claims (19)

1.一种集群系统中终端信息上报的方法，其特征在于，该方法包括：

1.1组呼建立后，选定需进入连接态的非话权终端；

1.2被选定的非话权终端与基站建立连接；

1.3连接建立后，所述终端自主触发基站授权，将待上报信息发送给基站；或

基站对处于连接状态的终端进行主动授权，终端使用授权资源将待上报信息发送给基站。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤1.1，所述选定在网络侧、控制台或调度台中进行。

3.根据权利要所述的方法，其特征在于步骤1.1，所述选定在组呼过程中根据需求动态调整。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤1.2，所述连接为集群接入层连接，具体包括：

4.1终端发送随机接入请求Msg1；

4.2基站接收到Msg1，下发Msg2；

4.3终端接收到Msg2，继续发送Msg3；

4.4基站接收到Msg3，下发Msg4；

4.5终端接收到Msg4，发送Msg5；所述Msg5中携带所述终端随机接入成功的指示信息，不包含投递到MME和NAS的信息；

4.6基站接收到Msg5，将所述终端由RRC_Idle状态变为RRC_Connected状态，并将所述终端标识为集群接入层连接状态，所述集群接入层连接状态从属于其RRC_Connected状态，所述终端在RRC层处于RRC_Connected状态，在MME和NAS层处于Idle状态。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤1.2，所述连接为RRC连接。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，未被选定的非话权终端不发起随机接入。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤1.3，所述终端自主触发基站授权具体包括：终端发送消息触发基站授权，基站收到所述消息后给所述终端一个授权；所述终端收到基站授权后，使用授权的资源将待上报信息发送给基站。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤1.3，所述主动授权为周期性的，所述周期在基站侧配置。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述周期根据该集群组呼中处于集群接入层连接状态的终端数或基站侧对终端状态信息的性能指标要求或二者的组合来确定。

10.一种网络侧装置，其特征在于，该装置包括连接控制模块、随机接入模块和授权模块，其中：

所述连接控制模块用于选定组呼中需进入连接态的非话权终端，并通知给相应终端；

所述随机接入模块用于接收被选定的非话权终端发起的随机接入请求，与所述终端建立连接；

所述授权模块用于接收所述终端自主发送的消息，并根据所述消息给予所述终端相应的授权；或对处于连接状态的终端进行主动授权。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述连接控制模块还用于在组呼过程中对所述选定进行动态调整。

12.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述随机接入模块与所述终端建立集群接入层连接，包括：将所述终端由RRC_Idle状态变为RRC_Connected状态，同时将所述终端标识为集群接入层连接状态，所述集群接入层连接状态从属于其RRC_Connected状态；使所述终端在RRC层处于RRC_Connected状态，在MME和NAS层处于Idle状态。

13.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述随机接入模块为与所述终端建立RRC连接。

14.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述基站还包括授权周期维护模块，用于根据集群组呼中处于连接状态的终端数和/或基站侧对终端状态信息的性能指标要求来确定主动授权的周期。

15.一种终端，其特征在于，该终端包括：

第一模块，用于在集群组呼建立后，接收是否进入连接态的控制信息；

第二模块，用于根据第一模块接收到的控制信息决定是否发起随机接入请求并与基站建立连接；

第三模块，用于自主发送消息触发基站授权，或用于接收并解析基站下发的主动授权信息；

第四模块，用于在获得基站授权后将待上报的信息发送给基站。

16.根据权利要求15所述的终端，其特征在于，当第一模块接收到的控制信息为需进入连接态时，所述第二模块为与基站建立连接；否则所述第二模块不与基站建立连接。

17.根据权利要求15所述的终端，其特征在于，所述第二模块为所述终端与基站建立集群接入层连接，具体包括：将所述终端由RRC_Idle状态变为RRC_Connected状态，同时将所述终端标识为集群接入层连接状态，所述集群接入层连接状态从属于其RRC_Connected状态；使所述终端在RRC层处于RRC_Connected状态，在MME和NAS层处于Idle状态。

18.根据权利要求15所述的终端，其特征在于，所述第二模块为所述终端与基站建立RRC连接。

19.一种集群系统中终端信息上报的系统，其特征在于，该系统包括如权利要求10～14任意一项所描述的网络侧装置，和如权利要求15～18任意一项所描述的终端。