CN111954166B - 公共预警广播方法、系统及基站设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种公共预警广播方法、系统及基站设备,其中,该方法包括:使AMF通过NG接口发送写入替换预警请求消息至gNB‑CU‑CP;使gNB‑CU‑CP根据写入替换预警请求消息中的替换指示和新公共预警信息生成F1接口消息,并发送F1接口消息至gNB‑DU,其中,F1接口消息包括替换指示位和所述新公共预警信息;使gNB‑DU根据所述F1接口消息中的替换指示位,利用所述F1接口消息中的新公共预警信息替换当前公共预警广播信息。通过上述方案能够减少F1接口信令,避免反复取消和重新开始资源调度,从而能够减轻预警信息传输时延等问题。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域,尤其涉及一种公共预警广播方法、系统及基站设备。
背景技术
在LTE(Long Term Evolution,长期演进)和5G网络中,公共预警广播系统主要用于及时通知终端用户各种紧急事件的信息(如火灾、地震、公共安全等),使得用户能在第一时间采取有效的措施应对。
目前3GPP(3rd Generation Partnership Project,第三代合作伙伴计划)定义了5G接入网RAN(Radio Access Network,无线接入网)侧对公共预警广播系统的支持主要通过NG接口和F1接口以及空中接口RRC(Radio Resource Control,无线资源控制)的SIB(System Information Block,系统信息块)系统广播消息来实现。
NG接口(38.413)中的写入替换预警请求消息(Write-replace warning request)用来通知基站进行新的或者替换现有的公共预警信息,使用的是非UE专用信令流程。图1是AMF(Access and Mobility Management Function,接入移动性控制实体)和NG-RAN(NextGeneration RAN,下一代RAN)节点通过NG接口通信的流程示意图,如图1所示,AMF发送写入替换预警请求消息(WRITE-REPLACE WARNING REQUEST)至NG-RAN node,NG-RAN node(节点)返回写入替换预警响应消息(WRITE-REPLACE WARNING RESPONSE)。
图2是5G基站(NG-RAN)的架构示意图,参见图2,NG-RAN节点中又分成gNB-CU(其中CU是指集中控制单元(Central Unit))和gNB-DU(其中DU是指分布控制单元(DistributedUnit))两部分,gNB-CU集中了大部分控制面NGAP、F1AP和RRC、PDCP(Packet DataConvergence Protocol,分组数据组合协议)等接口管理和控制面配置管理等功能,gNB-DU集中了大部分用户面功能MAC(Medium Access Control,中间接入控制)、RLC(Radio LinkControl,无线链路控制)、PHY等协议层。其中,gNB-CU又可以分成gNB-CU-CP(其中CP是指控制面板(Contrl Plane))和gNB-CU-UP(其中UP是指用户面(User Plane)),gNB-DU通过F1接口与gNB-CU-CP相连。
gNB-CU-CP收到AMF发送的写入替换预警请求消息后,会通过F1接口将该消息转发给gNB-DU进行空口的系统消息广播。目前,需要写入替换新的公共广播预警信息时,预警信息的传输存在时延。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种公共预警广播系统、方法及基站设备,以减少预警信息传输时延。
为了达到上述目的,本发明采用以下方案实现:
根据本发明实施例的一个方面,提供了一种公共预警广播方法,包括:使AMF通过NG接口发送写入替换预警请求消息至gNB-CU-CP;使gNB-CU-CP根据写入替换预警请求消息中的替换指示和新公共预警信息生成F1接口消息,并发送F1接口消息至gNB-DU,其中,F1接口消息包括替换指示位和所述新公共预警信息;使gNB-DU根据所述F1接口消息中的替换指示位,利用所述F1接口消息中的新公共预警信息替换当前公共预警广播信息。
在一些实施例中,使gNB-DU根据所述F1接口消息中替换指示位,利用所述F1接口消息中的新公共预警信息替换当前公共预警广播信息,包括:使gNB-DU根据所述F1接口消息中的替换指示位,取消广播当前公共预警广播信息,然后广播所述F1接口消息中的新公共预警信息。
在一些实施例中,使gNB-DU根据所述F1接口消息中的替换指示位,利用所述F1接口消息中的新公共预警信息替换当前公共预警广播信息之前,还包括:使gNB-DU发送消息改变通知至用户设备,以使用户设备重新读取公共预警广播信息。
在一些实施例中,F1接口消息中的替换指示位为在F1接口消息的信息指示器下面增加的参数。
根据本发明实施例的另一个方面,提供了一种公共预警广播系统,包括:
AMF模块,用于使AMF通过NG接口发送写入替换预警请求消息至gNB-CU-CP;
gNB-CU-CP模块,用于使gNB-CU-CP根据写入替换预警请求消息中的替换指示和新公共预警信息生成F1接口消息,并发送F1接口消息至gNB-DU,其中,F1接口消息包括替换指示位和所述新公共预警信息;
gNB-DU模块,用于使gNB-DU根据所述F1接口消息中的替换指示位,利用所述F1接口消息中的新公共预警信息替换当前公共预警广播信息。
在一些实施例中,gNB-DU模块,用于使gNB-DU根据所述F1接口消息中的替换指示位,取消广播当前公共预警广播信息,然后广播所述F1接口消息中的新公共预警信息。
在一些实施例中,gNB-DU模块,还用于在使gNB-DU根据所述F1接口消息中的替换指示位,利用所述F1接口消息中的新公共预警信息替换当前公共预警广播信息之前,使gNB-DU发送消息改变通知至用户设备,以使用户设备重新读取公共预警广播信息。
在一些实施例中,gNB-CU-CP模块和gNB-DU模块之间为有线连接。
在一些实施例中,F1接口消息中的替换指示位为在F1接口消息的信息指示器下面增加的参数。
根据本发明实施例的又一个方面,提供了一种基站设备,包括上述任一实施例所述的公共预警广播系统。
本发明实施例的公共预警广播方法、公共预警广播系统及基站,通过使AMF通过NG接口发送写入替换预警请求消息至gNB-CU-CP,使gNB-CU-CP根据写入替换预警请求消息中的替换指示和新公共预警信息生成F1接口消息,并发送F1接口消息至gNB-DU,其中,F1接口消息包括替换指示位和所述新公共预警信息,以及使gNB-DU根据所述F1接口消息中的替换指示位,利用所述F1接口消息中的新公共预警信息替换当前公共预警广播信息,能够减少更新公共预警广播消息的过程中gNB-CU-CP和gNB-DU之间通信时的信令数量,从而能够减少F1接口信令,避免反复取消和重新开始资源调度,从而能够减轻预警信息传输时延等问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中:
图1是AMF和NG-RAN节点通过NG接口通信的流程示意图;
图2是5G基站(NG-RAN)的架构示意图;
图3是现有公共预警广播信息替换方法的流程示意图;
图4是本发明一实施例的公共预警广播方法的流程示意图;
图5是本发明一实施例的公共预警广播系统的结构示意图;
图6是本发明一实施例的公共预警广播方法的交互流程示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,但并不作为对本发明的限定。
在目前的公共预警信息处理时,AMF发送给gNB-CU-CP的NG接口消息中提供了一个公共预警信息并发指示(Concurrent Warning Message Indicator),当该并发指示出现时,说明含有该并发指示的预警消息是一条新添加的公共预警信息,否则,如果该并发指示没有出现,则需要使用该预警信息替换现有的正在广播的公共预警信息。
在现有协议框架下,gNB-CU-CP收到来自AMF的公共预警信息广播请求时,如果并发指示位并没有出现,则gNB-CU-CP需要用新收到的公共预警信息替换现有的正在广播的公共预警信息。
图3是现有公共预警广播信息替换方法的流程示意图,参见图3,首先,AMF发送写入替换公共预警信息请求给gNB-CU-CP,其中包含了替换指示。gNB-CU-CP收到写入替换公共预警信息请求后,需要首先取消当前正在进行的公共预警信息广播,然后通过发起新的写入替换公共预警信息请求,其中包含了最新的公共预警信息的内容。gNB-DU收到最新的公共预警信息的内容后,广播最新的公共预警信息内容给用户设备(UE)。
发明人通过分析发现,当前的协议无法支持gNB-DU进行替换指示的判断操作,gNB-CU-CP收到AMF发送的写入替换公共预警信息请求后,只能选择首先取消广播,之后重新发起新流程来广播最新的公共预警信息,如此一来,gNB-CU-CP和gNB-DU之间通信需要大量的F1接口信令支持,并且,gNB-DU的系统消息广播反复取消和重新开始的资源调度分配流程,因此,引入了很大的预警信息传输时延。
基于上述发现,为了解决上述问题,本发明提供了一种公共预警广播系统,以解决gNB-CU-CP和gNB-DU之间的通信需要大量的F1接口信令,反复取消和重新开始资源调度,导致预警信息传输时延等问题。
图4是本发明一实施例的公共预警广播方法的流程示意图,参见图4,一些实施例的公共预警广播方法,可包括以下步骤S110~步骤S130。
为使本领域技术人员更好地了解本发明,下面将以具体实施例说明本发明的实施方式。
步骤S110:使AMF通过NG接口发送写入替换预警请求消息至gNB-CU-CP。
其中,gNB可包括gNB-CU和gNB-DU,gNB-CU进一步可包括gNB-CU-CP。AMF通过NG接口发送消息至gNB-CU-CP,gNB-CU-CP通过F1接口发送消息至gNB-DU。在5G通信中,AMF向gNB-CU-CP发送的NG接口消息可包括并发指示位,所以,AMF通过NG接口发送至gNB-CU-CP的并发指示位可以是NG接口消息中并发指示位中的参数,可以通过该并发指示位指示替换操作。写入替换预警请求消息可包含该并发指示位和新公共预警信息。
步骤S120:使gNB-CU-CP根据写入替换预警请求消息中的替换指示和新公共预警信息生成F1接口消息,并发送F1接口消息至gNB-DU,其中,F1接口消息包括替换指示位和所述新公共预警信息。
该步骤S120中,可以直接将AMF发送给gNB-CU-CP的写入替换预警请求消息的替换指示和新公共预警信息加入到F1接口的公共预警信息广播请求中。
例如,在现有5G通信中,gNB-CU-CP向gNB-DU发送的F1接口消息中没有替换指示位,gNB-DU无法判断是否进行替换操作。而本步骤S120中,在F1接口消息中增加了替换指示位,据此,gNB-DU可得知是否进行替换操作。替换指示位和所述新公共预警信息可以在F1接口消息的各种不同位置。例如,F1接口消息中的替换指示位可以为在F1接口消息的信息指示器下面增加的参数。新公共预警信息可以与F1接口消息中的替换指示位同为一条消息。另外,新公共预警信息中的“新”是相对于当前正在广播的公共预警信息而言的。
步骤S130:使gNB-DU根据所述F1接口消息中的替换指示位,利用所述F1接口消息中的新公共预警信息替换当前公共预警广播信息。
该步骤S130中,gNB-DU可以根据F1接口消息中的替换指示位判断是否需要进行替换操作,若需要,则可直接进行替换操作。在一些实施例中,F1接口消息中的替换指示位可为在F1接口消息的信息指示器下面增加的参数。其他系统信息调度可以不变。
具体实施时,上述步骤S130,即,使gNB-DU根据所述F1接口消息中替换指示位,利用所述F1接口消息中的新公共预警信息替换当前公共预警广播信息,具体可包括步骤:S131,使gNB-DU根据所述F1接口消息中的替换指示位,取消广播当前公共预警广播信息,然后广播所述F1接口消息中的新公共预警信息。
该实施例中,取消广播当前公共预警广播信息,以及广播新公共预警信息,是在收到一条信令(F1接口消息)后进行的,并不需要先从gNB-CU-CP发送一条信令到gNB-DU,使其取消广播当前公共预警广播信息,gNB-DU返回一条信令以响应至gNB-CU-CP后,再让gNB-CU-CP发送另一条信令到gNB-DU,以使其广播新公共预警信息。因此,本实施例可使gNB-CU-CP和gNB-DU之间通信至少节省两条信令,从而可以减轻替换过程中信令过多的问题。
该步骤S130之后,还可包括步骤,使gNB-DU发送响应消息至gNB-CU-CP,再使gNB-CU-CP发送响应消息至AMF。以此可以回复响应消息给gNB-CU-CP以及AMF。
另一些实施例中,为了及时通知用户替换新公共预警广播信息。上述步骤S130之前,即,使gNB-DU根据所述F1接口消息中的替换指示位,利用所述F1接口消息中的新公共预警信息替换当前公共预警广播信息之前,图4所示方法还可包括步骤:S140,使gNB-DU发送消息改变通知至用户设备,以使用户设备重新读取公共预警广播信息。
另外,本发明实施例还提供了一种基站设备,包括上述任一实施例所述的公共预警广播系统。
基于与图4所示的公共预警广播方法相同的发明构思,本发明实施例还提供了一种公共预警广播系统,如下面实施例所述。由于该公共预警广播系统解决问题的原理与公共预警广播方法相似,因此该公共预警广播系统的实施可以参见公共预警广播方法的实施,重复之处不再赘述。
图5是本发明一实施例的公共预警广播系统的结构示意图,如图5所示,一实施例的公共预警广播系统,可包括AMF模块210、gNB-CU-CP模块220及gNB-DU模块230。
其中,AMF模块210用于使AMF通过NG接口发送写入替换预警请求消息至gNB-CU-CP。
gNB-CU-CP模块220用于使gNB-CU-CP根据写入替换预警请求消息中的替换指示和新公共预警信息生成F1接口消息,并发送F1接口消息至gNB-DU,其中,F1接口消息包括替换指示位和所述新公共预警信息。
在一些实施例中,F1接口消息中的替换指示位为在F1接口消息的信息指示器下面增加的参数。
gNB-DU模块230用于使gNB-DU根据所述F1接口消息中的替换指示位,利用所述F1接口消息中的新公共预警信息替换当前公共预警广播信息。
在一些实施例中,gNB-DU模块230具体可用于使gNB-DU根据所述F1接口消息中的替换指示位,取消广播当前公共预警广播信息,然后广播所述F1接口消息中的新公共预警信息。
另一些实施例中,gNB-DU模块,还可用于在使gNB-DU根据所述F1接口消息中的替换指示位,利用所述F1接口消息中的新公共预警信息替换当前公共预警广播信息之前,使gNB-DU发送消息改变通知至用户设备,以使用户设备重新读取公共预警广播信息。
在一些实施例中,gNB-CU-CP模块和gNB-DU模块之间为有线连接。由于gNB-CU-CP发送至gNB-DU的F1接口消息(F1AP消息)增加了替换指示位,增加了F1AP消息本身的长度,所以,通过使gNB-CU-CP模块和gNB-DU模块之间有线连接,可以使得负面效应达到可忽略的程度。
为使本领域技术人员更好地了解本发明,下面将以具体实施例说明本发明的实施方式。
图6是本发明一实施例的公共预警广播方法的交互流程示意图,参见图6,在gNB-CU-CP收到来自AMF的公共预警信息广播请求时(如果包含了替换指示),则首先将该替换指示以及最新的公共预警信息同时加入到F1接口的公共预警信息广播请求中,发给gNB-DU,gNB-DU收到该指示后,判断可以进行信息系统消息的替换,直接将现有公共预警信息广播内容直接替换为最新的公共预警信息内容,无需修改系统消息调度信息,同时可以保持现有的系统信息调度不变,并可以回复响应消息给gNB-CU-CP以及AMF。如此一来,在F1接口消息中加入替换指示位,使得gNB-CU-CP能够通过F1AP公共预警信息请求来指示gNB-DU将当前公共预警信息替换现有预警信息,gNB-DU收到后,无需先取消当前广播的公共预警信息再广播新的公共预警信息,只需要直接将系统消息内容进行替换即可,也不需要修改当前的系统消息调度信息。
本实施例的公共预警信息广播替换机制,使得在发生公共预警广播信息内容替换时减少了F1接口的信令开销,降低了gNB-DU的系统消息调度资源损耗,减少了公共预警信息在替换过程中的广播时延,提升系统效率的同时用户可以更快的收到公共预警信息。
综上所述,本发明实施例的公共预警广播方法、公共预警广播系统及基站,通过使AMF通过NG接口发送写入替换预警请求消息至gNB-CU-CP,使gNB-CU-CP根据写入替换预警请求消息中的替换指示和新公共预警信息生成F1接口消息,并发送F1接口消息至gNB-DU,其中,F1接口消息包括替换指示位和所述新公共预警信息,以及使gNB-DU根据所述F1接口消息中的替换指示位,利用所述F1接口消息中的新公共预警信息替换当前公共预警广播信息,能够减少更新公共预警广播消息的过程中gNB-CU-CP和gNB-DU之间通信时的信令数量,从而能够减少F1接口信令,避免反复取消和重新开始资源调度,从而能够减轻预警信息传输时延等问题。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一个具体实施例”、“一些实施例”、“例如”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。各实施例中涉及的步骤顺序用于示意性说明本发明的实施,其中的步骤顺序不作限定,可根据需要作适当调整。
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
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。
以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限定本发明的保护范围,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,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种公共预警广播方法,其特征在于,包括:
使AMF通过NG接口发送写入替换预警请求消息至gNB-CU-CP;
使gNB-CU-CP根据写入替换预警请求消息中的替换指示和新公共预警信息生成F1接口消息,并发送F1接口消息至gNB-DU,其中,F1接口消息包括替换指示位和所述新公共预警信息;
使gNB-DU根据所述F1接口消息中的替换指示位,利用所述F1接口消息中的新公共预警信息替换当前公共预警广播信息。
2.如权利要求1所述的公共预警广播方法,其特征在于,使gNB-DU根据所述F1接口消息中替换指示位,利用所述F1接口消息中的新公共预警信息替换当前公共预警广播信息,包括:
使gNB-DU根据所述F1接口消息中的替换指示位,取消广播当前公共预警广播信息,然后广播所述F1接口消息中的新公共预警信息。
3.如权利要求1所述的公共预警广播方法,其特征在于,使gNB-DU根据所述F1接口消息中的替换指示位,利用所述F1接口消息中的新公共预警信息替换当前公共预警广播信息之前,还包括:
使gNB-DU发送消息改变通知至用户设备,以使用户设备重新读取公共预警广播信息。
4.如权利要求1所述的公共预警广播方法,其特征在于,F1接口消息中的替换指示位为在F1接口消息的信息指示器下面增加的参数。
5.一种公共预警广播系统,其特征在于,包括:
AMF模块,用于使AMF通过NG接口发送写入替换预警请求消息至gNB-CU-CP;
gNB-CU-CP模块,用于使gNB-CU-CP根据写入替换预警请求消息中的替换指示和新公共预警信息生成F1接口消息,并发送F1接口消息至gNB-DU,其中,F1接口消息包括替换指示位和所述新公共预警信息;
gNB-DU模块,用于使gNB-DU根据所述F1接口消息中的替换指示位,利用所述F1接口消息中的新公共预警信息替换当前公共预警广播信息。
6.如权利要求5所述的公共预警广播系统,其特征在于,
gNB-DU模块,用于使gNB-DU根据所述F1接口消息中的替换指示位,取消广播当前公共预警广播信息,然后广播所述F1接口消息中的新公共预警信息。
7.如权利要求5所述的公共预警广播系统,其特征在于,
gNB-DU模块,还用于在使gNB-DU根据所述F1接口消息中的替换指示位,利用所述F1接口消息中的新公共预警信息替换当前公共预警广播信息之前,使gNB-DU发送消息改变通知至用户设备,以使用户设备重新读取公共预警广播信息。
8.如权利要求5所述的公共预警广播系统,其特征在于,gNB-CU-CP模块和gNB-DU模块之间为有线连接。
9.如权利要求5所述的公共预警广播系统,其特征在于,F1接口消息中的替换指示位为在F1接口消息的信息指示器下面增加的参数。
10.一种基站设备,其特征在于,包括如权利要求5至9任一项所述的公共预警广播系统。
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