CN1849000A - 一种cdma系统中集群通信方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种CDMA系统中集群通信方法。系统为用户终端分配用户终端标识，以及该用户终端所在群组的群组标识，所述用户终端标识与群组标识构成集群用户地址标识；系统在下发信息中加入群组标识，用户终端判断所述群组标识是否与该用户终端所在群组的群组标识相同，若是，则获取该信息；系统根据用户终端标识为请求上传信息的用户终端分配上行传输信道，并接收用户终端的信息。本发明实现了CDMA集群通信中的下行信道共享，节约了信道资源，同时保证了系统对组内用户终端的有效识别。

Description

一种CDMA系统中集群通信方法
技术领域
本发明涉及一种集群通信方法，尤其是一种码分多址(CDMA)系统环境下，利用公共信道实现集群通信的方法。
背景技术
CDMA系统中通常采用点到点或广播的通信方式。随着在蜂窝系统上开展即按即讲(PTT，Push To Talk)业务和多媒体广播/多播业务(MBMS，Multimedia Broadcast/Multicast Service)业务要求的提出，出现了将集群通信技术融入到公用移动通信网络的趋势。所谓集群通信，是一种多用户共用一组通信信道而不互相影响的技术。
图1为通过公共信道实现集群通信的原理图。参照图1，系统为所有用户配置可共同使用的信道，下行方向的前向链路接入信道(FACH，Forward LinkAccess Channel)可以同时被所有能够接收FACH信道的用户所接听，在上行方向，用户通过竞争的方式获取随机接入信道(RACH，Random Access Channel)的使用权，获得使用权的用户就可以在RACH上向基站发送数据。
在利用公共信道实现集群通信时，除广播信道不需要区分用户外，在下行的FACH和上行的RACH等信道中，使用用户终端标识(UE-Id)区分不同用户终端。
如图2所示，逻辑信道映射到物理信道时，包括媒体接入控制头(MACheader，Medium Access Control header)和媒体接入控制业务数据单元(MACSDU，Medium Access Control Service Data Unit)。在MAC header中定义了用户终端标识类型(UE-Id type)和用户终端标识(UE-Id)。
参照下表，UE-Id type由2bits组成，表明UE-Id的类型，UE-Id type为00时，UE-Id为UMTS地面无线接入网(UTRAN)的无线网络临时标识(U-RNTI，UTRAN Radio Network Temporary Identity)，UE-Id type为01时，UE-Id为小区无线网络临时标识(C-RNTI，Cell Radio Network TemporaryIdentity)和下行共享信道中的无线网络临时标识(DSCH-RNTI，DSCH RadioNetwork Temporary Identity DSCH)，所述共享信道为一类公共信道。
  用户终端标识类型子字段2bits 用户终端标识类型
    00     U-RNTI
    01     C-RNTI or DSCH-RNTI
    10 保留(现有技术中不利用该编码)
    11 保留(现有技术中不利用该编码)
由上述公共信道实现集群通信的原理及用户终端的定义方式可知：由于现有的用户地址标识直接定义到用户级，因而，在实现集群通信中，现有技术无法兼顾下行组内共享传输和上行区分组内用户的群组通信方式要求。具体为：若在集群通信中，将本小区内所有群组内用户的UE-Id配置相同，能够使下行共享传输信道，但上行无法区分用户，即具体到PTT业务，当某用户发起主呼请求时，网络无法进行用户识别；另一方面，若小区内组内用户的UE-Id配置不同，虽然上行能够区分用户，但下行无法实现组内传输信道共享，对信道资源造成浪费。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种CDMA系统中实现集群通信的方法，该方法能够使系统有效的识别不同用户终端，并能够减少在移动网络中实现集群通信所需的信道资源。
为解决上述技术问题，本发明的目的是通过以下技术方案实现的：1)系统为用户终端分配用户终端标识，以及该用户终端所在群组的群组标识，所述用户终端标识与群组标识构成集群用户地址标识；2)系统在下发信息中加入群组标识，用户终端判断所述群组标识是否与该用户终端所在群组的群组标识相同，若是，则获取该信息；3)系统根据用户终端标识为请求上传信息的用户终端分配上行传输信道，并接收用户终端的信息。
上述方法中，在步骤2)所述判断群组标识之前还包括：用户终端判断所述信息内所包含的地址标识类型，若所述地址标识为集群用户地址标识，则获取其中的群组标识。
进一步，步骤2)中系统通过前向链路接入信道发送信息；并且步骤3)中用户终端通过随机接入信道向系统发送接入请求信息，请求向系统上传信息。
以上技术方案可以看出，在本发明中，系统为用户终端分配了集群用户地址标识。由于该地址标识中包括了该用户终端所在群组的群组标识，因而在系统下发集群信息时，不用区分不同的用户终端，而只需在信息内携带群组标识以区分不同的群组消息，即可使本群组内所有的用户终端根据所述的群组标识获取属于该群组的消息，由此可知，对于一个确定的群组，由于群组内所有用户可以通过识别系统下发信息中携带的群组标识判断是否应当获取该信息，因而，系统可以利用一个共享的传输信道下发组内信息，而不必为组内每个用户均分配一个下发信息用的传输信道，节省了信道资源，增加了系统容量。
另一方面，所述集群用户地址标识中还包括了用户终端标识，因而，在用户终端向系统发起呼叫时，系统可以根据请求信息中的用户终端标识进行识别，从而避免无法对组内用户的业务请求做出正确响应。
综上所述，本发明实现了下行信道的共享，节约了信道资源，同时保证了系统对组内用户终端的有效识别。
附图说明
图1为通过公共信道实现集群通信的原理图；
图2为媒体接入控制数据结构；
图3为本发明中群组无线网络临时标识数据结构。
具体实施方式
集群通信是一种多用户共用一组通信信道而不产生相互影响的技术。集群通信技术概念在双向的无线通信领域被广泛应用，集群通信系统能够使大量的用户共享相对有限的频率资源，即系统的所有可用信道可为系统内所有用户共用，具有自动识别用户，自动并动态的分配无线信道的功能，使一种多用途、高效率的移动调度通信系统。
集群通信的基本原理为：中央控制器集中控制和管理系统中的每个信道，并以动态方式迅速把空闲信道分配给发起呼叫的用户，通话完成后又将该信道收回给等待的用户使用，因此，极大的提高了信道使用率。
为了实现集群通信，本发明的核心思想是：为群组通信用户分配用户终端标识以及该终端所在群组的群组标识；利用系统中的公共信道下发信息，即通过前向链路接入信道(FACH，Forward Link Access Channel)把下行语音信号发送给群组内的被呼用户，实现下行信道共享，并且用户终端根据信息中携带的群组标识决定是否获取该信息；在上行方向，用户发起呼叫请求，系统根据请求信息中携带的用户终端标识做出响应，最终，用户终端将通过随机接入信道(RACH，Random Access Channel)向系统发送信息。
按照以上的核心思想，以下对本发明的具体实施方式做进一步说明。
图2所示为WCDMA标准中，专用业务信道(DTCH，Dedicated TrafficChannel)、专用控制信道(DCCH，Dedicated Control Channel)映射到公共信道时，媒体接入控制业务数据单元(MAC SDU，Medium Access Control ServiceData Unit)的一般结构组成。如图所示，该数据单元中包括媒体接入控制头(MAC header)和媒体接入控制协议数据信息(MAC SDU)，媒体接入控制头中包含用户终端标识类型信息、用户终端表述信息和信道类型信息。
如下表所示，UE-Id type由2bits组成，表明UE-Id的类型，UE-Id type为00时，UE-Id为通用地面无线接入网(UTRAN)的无线网络临时标识(U-RNTI，UTRAN Radio Network Temporary Identity)，UE-Id type为01时，UE-Id为小区无线网络临时标识(C-RNTI，Cell Radio Network Temporary Identity)和下行共享信道中的无线网络临时标识(DSCH-RNTI，DSCH Radio NetworkTemporary Identity DSCH)，所述共享信道为一类公共信道。
  用户终端标识类型子字段2bits 用户终端标识类型
    00     U-RNTI
    01     C-RNTI or DSCH-RNTI
    10 保留(现有技术中不利用该编码)
    11 保留(现有技术中不利用该编码)
参照下表，当UE-Id type为U-RNTI时，表明UE-Id长度为32bits，UE-Idtype为C-RNTI和DSCH-RNTI时，UE-Id的长度为16bits。UE-Id面对每个用户终端，用于区分每个用户终端。
用户终端标识类型     用户终端标识长度
    U-RNTI     32bits
    C-RNTI     16bits
    DSCH-RNTI     16bits
本发明中，在现有技术基础上，需要定义新的用户终端标识类型，以能够在集群通信中为群组用户分配集群用户地址标识。现有技术中，UE-Id type为10和11时未对用户终端标识进行定义，因此，本实施例中，定义UE-Id type为11时，用户终端标识类型为群组无线网络临时标识(Group-RNTI，Group-Radio Network Temporary Identity)，对于Group-RNTI类型的用户终端标识的长度根据实际应用定义，如16bits或32bits等，本实施例中推荐长度为16bits。
进而，UE-Id类型域定义如下表所示
  用户终端标识类型子字段2bits 用户终端标识类型
    00     U-RNTI
    01     C-RNTI or DSCH-RNTI
    10 保留(现有技术中不利用该编码)
    11     Group-RNTI
UE-Id域长度对照如下：
用户终端标识类型     用户终端标识长度
    U-RNTI     32bits
    C-RNTI     16bits
    DSCH-RNTI     16bits
    Group-RNTI     16bits
在此基础上，在Group-RNTI类型的标识中，进一步将用户终端标识分为集群通信的群组标识和用户终端标识。所述用户终端标识面向每个用户终端，所述群组标识表明该终端所在的群组，则同一群组内的用户终端具有相同的群组标识。在进行集群通信之前，系统为每一个申请进行集群通信的终端，分配群组标识和用户终端标识。如图3所示，本实施例中，16位的Group-RNTI类的地址标识中，群组标识位10位，用户终端标识位6位。本发明并不排除其他长度的定义方式，只要群4组标识与用户终端标识长度之和不超过所定义的Group-RNTI类型地址长度即可，另一方面，当群组标识与用户终端标识长度为达到所述Group-RNTI类型地址长度时，可填充无效位。
由于一个群组内的用户具有相同的Group-Id，因而，系统在下发信息中加入群组标识，并且利用同一个共享的传输信道进行信息传输，用户终端获取该信息中的群组标识，判断所述群组标识是否与该用户终端所在群组的群组标识相同，若是，则为该群组的群组信息，用户终端获取该信息。
在上行方向上，即用户终端向系统发送消息的过程中，用户终端首先发起呼叫请求，系统根据请求信息中的用户终端标识为请求上传信息的用户终端分配上行传输信道，对于用户的识别，还可以在群组标识(Group-Id)下，再结合用户终端标识进行区分；系统接收用户终端的上传信息，并且从公共信道下发给群组内的所有用户。
对于一个请求加入到正在进行集群通信群组的用户终端，网络首先根据用户终端的请求信息确定该用户所属的群组，并且查找该群组的群组标识以及为该群组集群通信所分配的下行公共信道配置信息，最终，系统将所述群组标识及信道配置信息等下发给用户终端，即该终端加入到群组中实现集群通信。
以上对本发明所提供的一种CDMA系统中集群通信方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (4)

1、一种CDMA系统中集群通信方法，其特征在于：
1)系统为用户终端分配用户终端标识，以及该用户终端所在群组的群组标识，所述用户终端标识与群组标识构成集群用户地址标识；
2)系统在下发信息中加入群组标识，用户终端判断所述群组标识是否与该用户终端所在群组的群组标识相同，若是，则获取该信息；
3)系统根据用户终端标识为请求上传信息的用户终端分配上行传输信道，并接收用户终端的信息。
2、如权利要求1所述的集群通信方法，其特征在于，步骤2)中判断群组标识之前还包括：
用户终端判断所述信息内所包含的地址标识类型，若所述地址标识为集群用户地址标识，则获取其中的群组标识。
3、如权利要求1或2所述的集群通信方法，其特征在于，步骤2)中所述系统发送信息具体为：
系统通过前向链路接入信道发送信息。
4、如权利要求1或2所述的集群通信方法，其特征在于：
步骤3)中用户终端通过随机接入信道向系统发送接入请求信息，请求向系统上传信息。
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