CN101557264A - Etws消息的广播传输***、装置和方法 - Google Patents

Etws消息的广播传输***、装置和方法 Download PDF

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Abstract

公开了ETWS消息的广播传输***、装置和方法。属于ETWS技术领域。ETWS消息的广播传输***包括：发布ETWS消息实体发布ETWS消息；小区广播中心将发布ETWS消息实体发布的ETWS消息封装为CBS消息，并发送；移动管理实体向无线接入网转发小区广播中心发送的CBS消息；无线接入网接收移动管理实体转发来的CBS消息，并将所述接收的CBS消息向用户设备发送。上述***为ETWS消息的传输提供了一种新的技术方案，可以利用CBS自身的安全机制为ETWS消息传输提供安全性保证；而且，为ETWS消息在核心网中的传输提供了具体可实施的技术方案，为核心网向无线接入网发送ETWS消息提供了新的技术方案。

Description

ETWS消息的广播传输***、装置和方法
技术领域
本发明涉及网络通讯技术领域，具体涉及地震和海啸预警***消息的广播传输方法、地震和海啸预警***消息的广播传输装置、地震和海啸预警***消息的广播传输***、ETWS消息接收方法、网络设备和用户设备。
背景技术
Long Term Evolution(长期演进，LTE)***需要支持Earthquake and TsunamiWarning System(地震和海啸预警***，ETWS)，即LTE需要支持ETWS消息的广播传输，从而使ETWS能够向UE(用户设备)发送消息，以及时向用户通知相关信息。这里的信息如海啸预警指示、灾难后的一些救援设施、避难场所等。
目前，LTE***中ETWS消息的广播传输方法为：核心网将ETWS消息传输至无线接入网(RAN)，RAN中的eNB在接收到ETWS消息后，向UE发送SystemInformation Change Notification(***消息变化通知)，UE接收到该通知后，根据该通知指定的位置读取新的***消息，以获得ETWS消息。从RAN侧来看，ETWS消息是通过***消息发送给UE的。
在实现本发明的过程中，发明人发现上述现有技术至少存在如下问题：
如果核心网直接向RAN发送ETWS消息，则需要在核心网和RAN之间增加新的接口；而且，ETWS消息的安全性有待于考虑；另外，目前没有ETWS消息在核心网中传输的具体实现方案。
发明内容
本发明实施方式提供ETWS消息的广播传输***、装置和方法，为核心网向无线接入网发送ETWS消息提供了一种新的实现方式，为ETWS消息提供了安全性保证，提供了ETWS消息在核心网中传输的具体实现过程。
本发明实施方式提供的地震和海啸预警***ETWS消息的广播传输***，包括：
发布ETWS消息实体，用于发布ETWS消息；
小区广播中心，用于将所述发布ETWS消息实体发布的ETWS消息封装为CBS消息，并发送；
移动管理实体，用于向无线接入网转发所述小区广播中心发送的CBS消息；
无线接入网，用于接收所述移动管理实体转发来的CBS消息，并将所述接收的CBS消息向用户设备发送。
本发明实施方式提供的ETWS消息的广播传输方法，包括：
小区广播中心接收ETWS消息；
所述小区广播中心将所述接收的ETWS消息封装为CBS消息；
所述小区广播中心向无线接入网发送所述CBS消息。
本发明实施方式提供的网络设备，包括：
接收ETWS消息模块，用于接收ETWS消息；
封装模块，用于将所述接收ETWS消息模块接收的ETWS消息封装为CBS消息；
发送模块，用于向无线接入网发送所述封装模块封装的CBS消息。
本发明实施方式提供的ETWS消息的广播传输方法，包括：
LTE***中的无线接入网接收核心网传输来的封装有ETWS消息的CBS消息；
无线接入网将所述接收的CBS消息向用户设备发送。
本发明实施方式提供的ETWS消息的广播传输装置，位于LTE***中的无线接入网，所述装置包括：
接收CBS消息模块，用于接收核心网发送来的封装有ETWS消息的CBS消息；
发送CBS消息模块，用于将所述接收CBS消息模块接收的CBS消息向用户设备发送。
本发明实施方式提供的ETWS消息接收方法，包括：
用户设备接收无线接入网发送来的CBS消息；
用户设备对所述CBS消息进行解封装处理，获得所述CBS消息中封装的ETWS消息。
本发明实施方式提供的用户设备，包括：
接收模块，用于接收无线接入网发送来的CBS消息；
解封装模块，用于对所述接收模块接收的CBS消息进行解封装处理，获得所述CBS消息中封装的ETWS消息。
通过上述技术方案的描述可知，通过采用CBS消息封装ETWS消息，为ETWS消息从核心网传输至无线接入网提供了一种新的实现方式；本发明实施方式可以利用CBS消息自身具有安全机制来保证ETWS消息传输的安全性；另外，本发明实施方式为ETWS消息在核心网中的传输提供了具体的实现过程。
附图说明
图1是本发明实施方式的ETWS消息的广播传输***示意图；
图2是本发明实施方式的ETWS消息的广播传输方法流程图一；
图3是本发明实施方式的小区广播中心示意图；
图4是本发明实施方式的ETWS消息的广播传输方法流程图二；
图5是本发明上述方式的封装有ETWS消息的CBS消息复用在多个***消息块中的示意图；
图6是本发明实施方式的ETWS消息的广播传输方法流程图三；
图7是本发明实施方式的ETWS消息的广播传输方法流程图四；
图8是本发明实施方式的ETWS消息的广播传输方法流程图五；
图9是本发明实施方式的ETWS消息的广播传输装置示意图；
图10是本发明实施方式的用户设备示意图。
具体实施方式
本发明实施方式提供的ETWS消息的广播传输***包括：发布ETWS消息实体、小区广播中心(CBC)、移动管理实体(如MME)和无线接入网(RAN)。这里的发布ETWS消息实体应是一个值得信赖的网络设备，ETWS消息实体可以为政府ETWS中心(GEC)。
下面以GEC、MME为例，结合附图1对ETWS消息的广播传输***的一个例子进行说明。
图1中，GEC包含有ETWS应用协议层(ETWS Appl)。GEC用于发布ETWS消息，GEC发布的ETWS消息传输至CBC。这里的ETWS消息可以包括两种类型的通知，一种是高优先级的Primary Notification(重要通知，PN)；另一种是Secondary Notification(次要通知，SN)。PN主要用于向UE通知比较紧急的事情，如“海啸来啦，请大家到XXX地方”等，PN包含的内容较少，但是，时延要求比较高，如要求从核心网到UE的时延为4秒钟等。SN主要用于灾后一些信息发布等，如“哪里可以获取救援物质”，“哪里比较安全”等等，SN可以包含图片指示，SN包含的内容可以较大、且通常比PN包含更多的信息，相应的，对SN的时延要求可以降低，如要求从核心网到UE的时延为30秒钟等。
GEC还可以发布ETWS的数字签名信息，数字签名信息用于保证ETWS消息的安全性。该数字签名信息可以为接入层的数字签名信息，即对ETWS消息的安全性可以通过接入层来保障；该数字签名信息也可以为应用层的数字签名信息，即对ETWS消息的安全性可以通过应用层来保障。GEC发布的数字签名信息可以传输至CBC，也可以传输至MME；例如，对于接入层的数字签名信息，可以直接通过CBC透传至MME；再例如，对于应用层的数字签名信息可以传输至CBC。
图1中的CBC包含有CBS应用协议层(CBS Appl)。CBC接收GEC发送来的ETWS消息，并将ETWS消息封装为CBS消息，然后，发送CBS消息。在CBC接收到GEC发送来的应用层的数字签名信息的情况下，CBC可以将数字签名信息和ETWS消息一起封装在CBS消息中。当然，CBC也可以将应用层的数字签名信息和ETWS消息封装在不同的CBS消息中，并发送。另外，CBC也可以将应用层的数字签名信息封装在除CBS消息之外的其他形式的消息中并发送。当CBC接收到接入层的数字签名信息时，直接透传至MME。
图1中的MME包含有S1Application Protocol(S1应用协议，S1-AP)层。MME接收CBC发送的封装有ETWS消息的CBS消息，并向RAN转发该CBS消息。MME可以通过S1接口向RAN转发该CBS消息。MME和RAN之间的S1接口可以是针对封装有ETWS消息的CBS消息进行扩展了的接口。在封装有ETWS消息的CBS消息中没有携带数字签名信息、且MME接收到数字签名信息的情况下，MME可以将接收到的数字签名信息发送至RAN，例如，MME将数字签名信息也通过S1接口发送至RAN。
图1中的RAN包含有S1-AP层。RAN接收(如通过S1接口接收)到MME转发来的封装有ETWS消息的CBS消息后，将该CBS消息向至少一个用户设备发送。RAN可以将CBS消息通过***消息向至少一个用户设备发送，RAN也可以将CBS消息通过新增的公共业务信道向至少一个用户设备发送，RAN还可以将CBS消息通过专用业务信道向至少一个用户设备发送。这里的专用业务信道如现有的用于传输其他业务的信道。在CBS消息中没有携带数字签名信息、且RAN接收到数字签名信息的情况下，RAN可以将CBS消息和数字签名信息一起向至少一个用户设备发送。
上述CBC、RAN具体包括的模块，以及各网络实体具体执行的操作等如下述实施方式中的描述。
从上述***实施例的描述中可以看出，本发明实施方式提出了一种新的传输ETWS消息的技术方案，通过将ETWS消息封装在CBS消息中进行传输，可以利用CBS自身的安全机制来保证ETWS消息的安全传输。通过对S1接口进行扩展，并利用扩展后的S1接口来传输封装有ETWS消息的CBS消息，可以重用LTE***中的S1接口，避免了为ETWS消息增加新的接口的现象，从而能够在对LTE***协议修改较小的前提的下，实现ETWS消息的传输。本发明实施方式通过采用数字签名信息进一步保证了ETWS消息的安全性，从而有效避免了假预警消息对社会造成的不必要的恐慌。
下面结合附图2对ETWS消息的广播传输方法的一个具体的实施例进行说明。
图2中，步骤200，CBC接收ETWS消息，例如，CBC接收GEC发布来的ETWS消息。在步骤200中，CBC还可以接收GEC发布的数字签名信息。到步骤210。
步骤210，CBC将ETWS消息封装为CBS消息。到步骤220。
在CBC还接收到应用层的数字签名信息的情况下，CBC可以将应用层的ETWS消息和数字签名信息一起封装为CBS消息；另外，CBC也可以将应用层的数字签名信息和ETWS消息分别进行封装处理，如将应用层的数字签名信息封装在一个CBS消息中，将ETWS消息封装在另一CBS消息中等。
步骤220，CBC发送封装有ETWS消息的CBS消息，如CBC通过MME向RAN发送封装有ETWS消息的CBS消息。该CBS消息中可以封装有ETWS消息，也可以封装有ETWS消息和数字签名信息。在CBC对数字签名信息单独进行处理如单独封装处理的情况下，CBC还需要通过MME向RAN发送单独处理后的数字签名信息，如通过MME向RAN发送单独封装有数字签名信息的CBS消息。在CBC接收到接入层的数字签名信息的情况下，CBC可以将接入层的数字签名信息透传至MME。
上述图2所示的ETWS消息的广播传输方法可以应用于LTE***中，也可以应用在其他***中，如应用在WCDMA***中等。
本发明实施方式提供的设置为小区广播中心的网络设备如附图3所示。
图3中的网络设备包括：接收ETWS消息模块300、封装模块310和发送模块320。该网络设备还可以可选的包括接收数字签名模块330。
接收ETWS消息模块300接收ETWS消息，如接收GEC发布的ETWS消息。
接收数字签名模块330接收数字签名信息，如接收GEC发布的ETWS消息。该数字签名信息可以为应用层的数字签名信息，也可以为接入层的数字签名信息。
封装模块310可以将接收ETWS消息模块300接收的ETWS消息封装为CBS消息；封装模块310也可以将接收ETWS消息模块300接收的ETWS消息和接收数字签名模块330接收的应用层的数字签名信息一起封装为CBS消息；封装模块310还可以将接收ETWS消息模块300接收的ETWS消息封装为CBS消息，将接收数字签名模块330接收的应用层的数字签名信息封装为另一CBS消息或者封装为除CBS消息之外的其他形式的消息。
发送模块320将封装模块310封装处理后的消息向RAN发送，例如，发送模块320将封装有ETWS消息数字签名信息的CBS消息通过MME向RAN发送。发送模块320还可以将接收数字签名模块330接收的数字签名信息向MME透传。
图3所示的CBS可以位于LTE***中，也可以位于其他***中，如位于WCDMA***中等。
下面结合附图4、对本发明实施方式提供的ETWS消息的广播传输方法的另一实施例进行说明。
图4中，步骤400，LTE***中的无线接入网RAN接收核心网传输来的CBS消息，该CBS消息中封装有ETWS消息。也就是说，核心网将ETWS消息封装为CBS消息，并将该封装有ETWS消息的CBS消息发送至无线接入网(RAN)。然后，到步骤410。
在步骤400中，无线接入网可以通过S1接口接收核心网传输来的CBS消息，即无线接入网和核心网之间可以通过S1接口传输CBS消息，无线接入网和核心网可以对S1接口进行扩展，以使S1接口能够传输封装有ETWS消息的CBS消息。
步骤400中的ETWS消息可以是ETWS消息发布实体，例如GovernmentETWS Centre(政府ETWS中心，GEC)发布的。当然，发布ETWS消息的网络实体也可以是其他设备。为避免ETWS消息引起不必要的恐慌等原因，发布ETWS消息的网络实体应该是一个值得信赖的网络实体。
发布ETWS消息的网络实体如GEC可以向CBC发送ETWS消息，CBC将接收到的ETWS消息封装为CBS消息，之后，CBC将封装有ETWS消息的CBS消息通过Mobility Management Entity(移动管理实体，MME)发送至无线接入网；当然，CBC也可以将封装有ETWS消息的CBS消息直接发送至无线接入网。也就是说，CBC可以和无线接入网之间直接通过S1接口传输封装有ETWS消息的CBS消息，CBC也可以通过MME和无线接入网之间传输封装有ETWS消息的CBS消息。
另外，在步骤400中，核心网还可以向无线接入网发送数字签名信息，该数字签名信息可以为接入层的数字签名信息，即对ETWS消息的安全性可以通过接入层来保障；该数字签名信息也可以为应用层的数字签名信息，即对ETWS消息的安全性可以通过应用层来保障。核心网可以将数字签名信息也封装在CBS消息中发送至无线接入网。数字签名信息可以和ETWS消息封装在同一个CBS消息中，一起发送至无线接入网；数字签名信息也可以和ETWS消息封装在不同的CBS消息中，分别发送至无线接入网。而且，数字签名信息也可以不采用CBS消息方式进行传输。
发布数字签名信息的网络实体如GEC，当然，也可以是其他网络设备。在数字签名信息和ETWS消息不通过同一CBS消息传输至无线接入网的情况下，GEC可以将数字签名信息先传输至MME，再由MME将数字签名信息发送至无线接入网；当然，GEC也可以将数字签名信息通过其他传输路径发送至无线接入网，如GEC先将数字签名信息发送至CBC，由CBC将数字签名信息发送至MME，再由MME将数字签名信息发送至无线接入网等。
无线接入网中接收CBS消息的网络实体可以为基站(eNB)。无线接入网中接收数字签名信息的网络实体也可以为eNB。
需要说明的是，由于CBS消息的安全性可以通过CBS来保障，因此，本发明实施方式可以在不利用数字签名信息的情况下，利用CBS自身的安全性来保障CBS消息的安全传输，此时，核心网可以不向无线接入网发送数字签名信息。当然，CBS消息的安全性也可以通过数字签名信息来保障，或者通过CBS自身的安全性和数字签名信息来保障，此时，核心网需要向无线接入网发送数字签名信息。
步骤410，无线接入网接收核心网传输来的封装有ETWS消息的CBS消息，并将CBS消息通过***消息或者业务信道向各用户设备发送。
在步骤410中，无线接入网可以先通知各用户设备接收封装有ETWS消息的CBS消息，在发送通知后，再以***消息的形式或者通过业务信道向各用户设备发送CBS消息。
无线接入网通知各用户设备接收封装有ETWS消息的CBS消息的方式可以为：无线接入网通过Paging通知处于空闲状态的用户设备接收封装有ETWS消息的CBS消息；上述通知方式也可以为：无线接入网通过Physical DownlinkControl Channel(物理下行控制信道，PDCCH)通知处于连接状态的用户设备接收封装有ETWS消息的CBS消息，如通过PDCCH使用专用于通知用户设备接收封装有ETWS消息的CBS消息的通知(如ETWS-RNTI)消息来通知用户设备接收封装有ETWS消息的CBS消息。通知用户设备接收封装有ETWS消息的CBS消息的方式可以根据网络的实际情况来确定，本发明实施方式不限制无线接入网通知用户设备接收封装有ETWS消息的CBS消息的具体实现方式。
无线接入网在向各用户设备发送封装有ETWS消息的CBS消息时，可以将CBS消息复用在一个或多个***消息块中向用户设备发送；也可以将CBS消息通过专用于承载封装有ETWS消息的CBS消息的公共业务信道向用户设备发送；还可以将CBS消息通过专用业务信道向用户设备发送。利用公共业务信道来发送CBS消息可以实现一发多收，利用专用业务信道来发送CBS消息可以实现一对一的收发关系。这里的专用业务信道可以是现有的专用于传输某种业务的业务信道，本发明实施方式不限制专用业务信道的具体名称。无线接入网可以将专用于承载封装有ETWS消息的CBS消息的公共信道映射到下行共享信道(DL-SCH)上，以实现封装有ETWS消息的CBS消息的传输，从而使无线接入网可以通过ETWS消息专用的公共业务信道将封装有ETWS消息的CBS消息下发给各用户设备。在无线接入网将封装有ETWS消息的CBS消息通过专用业务信道一对一的发送给用户设备的情况下，可以使没有能力接收***消息或者公共业务信道中的CBS消息的用户设备成功接收到封装有ETWS消息的CBS消息。
无线接入网可以针对全部用户设备均采用复用的方式或者均采用公共业务信道的方式或者均采用专用业务信道的方式发送封装有ETWS消息的CBS消息；无线接入网也可以同时采用上述三种方式的任意两种或者同时采用上述三种方式来发送封装有ETWS消息的CBS消息；例如，针对一部分用户设备采用复用的方式下发封装有ETWS消息的CSB消息，针对一部分用户设备采用公共业务信道的方式下发封装有ETWS消息的CSB消息，针对另一部分用户设备采用专用业务信道的方式下发封装有ETWS消息的CSB消息。
在无线接入网将封装有ETWS消息的CBS消息复用在一个或多个***消息块的情况下，无线接入网可以将CBS消息分为多个消息块，然后，将多个消息块复用在一个或多个***消息块中向用户设备发送。
在步骤410中，在核心网将ETWS消息和数字签名信息封装在同一CBS消息中的情况下，无线接入网向用户设备下发的CBS消息中携带有ETWS消息和数字签名信息，这样，用户设备不但可以从CBS消息中获得ETWS消息，还可以获得数字签名信息；在核心网没有将ETWS消息和数字签名信息封装在同一CBS消息中的情况下，无线接入网可以将封装有ETWS消息的CBS消息和数字签名信息一起下发给各用户设备，如在复用过程中，无线接入网将CBS消息和数字签名信息作为一个包进行复用处理，以复用在一个或多个***消息块中。需要说明的是，在核心网没有将ETWS消息和数字签名信息封装在同一CBS消息中的情况下，无线接入网会接收到两条消息，其中一条消息是承载ETWS消息的，另一条消息是承载数字签名信息的。这两条消息可以均为CBS消息(一条CBS消息中封装有ETWS消息，另一条CBS消息中封装有数字签名信息)，也可以是其中一条消息为CBS消息(封装有ETWS消息)，另一条消息为除CBS消息之外的其他形式的消息(携带有数字签名信息)。
将封装有ETWS消息的CBS消息复用在多个***消息块的示意图如附图5所示。
图5中，设定用于承载CBS消息的***消息SIB X的调度周期为M，重复周期为N，则SIB X调度周期内的重复次数为M/N。设定需要下发至用户设备的SN消息(即封装在CBS消息中的ETWS消息)的大小为R，SIB X消息的大小为S，且R＞S，则可以将SN消息分块，并复用下发。图2中SIB X调度周期内的重复次数为4，SN消息被划分为2块，这两块分别为ETWS SN1和ETWS SN2，无线接入网需要循环发送ETWS SN1和ETWS SN2，此时，实际的重复次数为2。
下面结合附图6对本发明实施方式中的ETWS消息的广播传输方法的一个具体例子进行说明。
图6中，步骤600，GEC向CBC发送ETWS消息。到步骤610。
步骤610，CBC接收GEC发送来的ETWS消息，并将ETWS消息封装成CBS消息。到步骤620。
步骤620，CBC通过Service Area Broadcast Protocol(服务区广播协议，SABP，一种用于网络侧发送CBS消息的接口协议)将CBS消息发送给MME，如CBC将ETWS消息封装为Write Replace消息(Write Replace消息为CBS消息中的一种消息)，并将封装后的Write Replace消息发送至MME。到步骤630。
步骤630，MME接收CBC发送来的基于SABP的Write Replace消息，并将Write Replace消息转换成S1 Application Protocol(S1应用协议，S1AP)的Write Replace消息，然后，将转换后的Write Replace消息通过S1接口分发给ETWS广播区域内的eNB。到步骤640。
步骤640，eNB通过S1接口接收到Write Replace消息后，eNB根据WriteReplace消息中的广播区域向各UE发送ETWS指示消息，即向各UE发送通知信息，以通知各UE接收封装有ETWS消息的CBS消息。eNB发送通知的具体实现过程可以如上述实施方式中的描述。在发送ETWS指示消息后，eNB将封装有ETWS消息的CBS消息通过空口、以***消息的形式发送给各UE。在发送CBS消息的过程中，可以采用上述复用的方式来发送，当然，步骤640中的eNB也可以采用公共业务信道或者专用业务信道的方式来发送CBS消息。具体如上述实施方式中的描述。
下面结合附图7对本发明实施方式中的ETWS消息的广播传输方法的一个具体的例子进行说明。
图7中，步骤700，GEC向CBC发送ETWS消息和数字签名信息，该数字签名信息为应用层的数字签名信息。到步骤710。
步骤710，CBC接收GEC发送来的ETWS消息和数字签名信息，并将ETWS消息和上述数字签名信息封装成一个CBS消息中。到步骤720。
步骤720，CBC通过SABP将CBS消息发送给MME，如CBC将ETWS消息封装为Write Replace消息，并将封装后的Write Replace消息发送至MME。到步骤730。
步骤730，MME接收CBC发送来的基于SABP的Write Replace消息，并将Write Replace消息转换成S1 Application Protocol(S1应用协议，S1AP)的Write Replace消息，然后，将转换后的Write Replace消息通过S1接口分发给ETWS广播区域内的eNB。到步骤740。
步骤740，eNB通过S1接口接收到Write Replace消息后，eNB根据WriteReplace消息中的广播区域向各UE发送ETWS指示消息，即向各UE发送通知信息，以通知各UE接收封装有ETWS消息的CBS消息。eNB发送通知的具体实现过程可以如上述实施方式中的描述。在发送ETWS指示消息后，eNB将封装有ETWS消息和数字签名信息的CBS消息通过空口、以***消息的形式发送给各UE。在发送CBS消息的过程中，可以采用上述复用的方式来发送，当然，步骤740中的eNB也可以采用公共业务信道或者专用业务信道的方式来发送CBS消息。具体如上述实施方式中的描述。
下面结合附图8对本发明实施方式中的ETWS消息的广播传输方法的一个具体的例子进行说明。
图8中，步骤800，GEC向CBC发送ETWS消息和接入层的数字签名信息。到步骤810。
步骤810，CBC接收GEC发送来的ETWS消息和数字签名信息，将数字签名信息透传给MME，并将ETWS消息封装成CBS消息。到步骤820。
步骤820，CBC通过SABP将CBS消息发送给MME，如CBC将ETWS消息封装为Write Replace消息，并将封装后的Write Replace消息发送至MME。到步骤830。
步骤830，MME接收CBC发送来的基于SABP的Write Replace消息、以及数字签名信息，并将Write Replace消息和数字签名信息转换成S1 ApplicationProtocol(S1应用协议，S1AP)的Write Replace消息，然后，将转换后的WriteReplace消息通过S1接口分发给ETWS广播区域内的eNB。到步骤840。
步骤840，eNB通过S1接口接收到Write Replace消息后，eNB根据WriteReplace消息中的广播区域向各UE发送ETWS指示消息，即向各UE发送通知信息，以通知各UE接收封装有ETWS消息的CBS消息。eNB发送通知的具体实现过程可以如上述实施方式中的描述。在发送ETWS指示消息后，eNB将ETWS消息和数字签名信息通过空口、以***消息的形式发送给各UE。在发送CBS消息和数字签名信息的过程中，可以采用上述复用的方式来发送，当然，步骤840中的eNB也可以采用公共业务信道或者专用业务信道的方式来发送CBS消息和数字签名信息。具体如上述实施方式中的描述。
从上述本发明实施方式的描述中可以看出，本发明实施方式提出了一种新的传输ETWS消息的技术方案，通过将ETWS消息封装在CBS消息中进行传输，可以利用CBS自身的安全机制来保证ETWS消息的安全传输。通过对S1接口进行扩展，并利用扩展后的S1接口来传输封装有ETWS消息的CBS消息，可以重用LTE***中的S1接口，避免了为ETWS消息增加新的接口的现象，从而能够在对LTE***协议修改较小的前提的下，实现ETWS消息的传输。本发明实施方式通过采用数字签名信息进一步保证了ETWS消息的安全性，从而有效避免了假预警消息对社会造成的不必要的恐慌。本发明实施方式通过采用Paging通知方式、基于PDCCH的通知方式，能够使处于不同状态的UE均能够准确接收到封装有ETWS消息的CBS消息。本发明实施方式可以采用复用***消息块的方式或专用的公共信道的方式或专用业务信道的方式下发封装有ETWS消息的CBS消息，使支持不同功能的用户设备都能够接收到封装有ETWS消息的CBS消息；通过采用复用一个或者多个***消息块的方式下发封装有ETWS消息的CBS消息，能够避免SN消息可能较大而对***消息的调度产生较大的影响。
下面结合附图9对本发明实施方式提供的ETWS消息的广播传输装置进行说明。
图9中的ETWS消息的广播传输装置可以位于LTE***的无线接入网中，该装置包括：接收CBS消息模块900和发送CBS消息模块910。该装置还可以可选的包括提供数字签名模块920。
接收CBS消息模块900接收核心网发送来的封装有ETWS消息的CBS消息，例如，接收CBS消息模块900通过S1接口接收MME发送来的封装有ETWS消息的CBS消息。
发送CBS消息模块910将接收CBS消息模块900接收的CBS消息向用户设备发送。
提供数字签名模块920将核心网提供的数字签名信息向发送CBS消息模块910输出。例如，在GEC将接入层的数字签名信息通过MME发送至无线接入网的情况下，提供数字签名模块920将接收到的接入层的数字签名信息提供给发送CBS消息模块910；再例如，在CBC将数字签名信息和封装有ETWS消息的CBS消息分别传输至无线接入网的情况下，提供数字签名模块920将接收到的接入层的数字签名信息提供给发送CBS消息模块910。
在该装置包括有提供数字签名模块920、且提供数字签名模块920向发送CBS消息模块910提供数字签名信息的情况下，发送CBS消息模块910会接收到提供数字签名模块920输出的数字签名信息，此时，发送CBS消息模块910将接收到的数字签名信息和CBS消息一起向用户设备发送，以触发用户设备根据数字签名信息对接收到的封装在CBS消息中的ETWS消息进行安全验证。
发送CBS消息模块910包括：通知子模块911和发送CBS消息子模块912。
通知子模块911通知用户设备接收封装有ETWS消息的CBS消息。
发送CBS消息子模块912将接收CBS消息模块900接收的CBS消息通过***消息、或通过专用于承载CBS消息的公共业务信道、或通过专用业务信道向用户设备发送。需要说明的是，在该装置包括有提供数字签名模块920的情况下，发送CBS消息子模块912需要将接收到的数字签名信息和CBS消息一起通过***消息、或通过专用于承载CBS消息的公共业务信道、或通过专用业务信道向用户设备发送。
通知子模块911包括第一通知单元9111、第一通知单元9112中的任意一个或者两个。发送CBS消息子模块912包括下述单元中的一个或多个：复用发送单元9121、公共业务信道发送单元9122和专用业务信道发送单元9123。
第一通知单元9111通过Paging通知处于空闲状态的用户设备接收封装有ETWS消息的CBS消息。
第二通知单元9112通过PDCCH通知处于连接状态的用户设备接收封装有ETWS消息的CBS消息。
在向用户设备发送通知消息后，如果无线接入网需要采用复用方式发送CBS消息，则复用发送单元9121将接收CBS消息模块900接收的CBS消息复用在一个或多个***消息块中，并向用户设备发送复用后的***消息块。在该装置包括有提供数字签名模块920、且提供数字签名模块920向发送CBS消息模块910提供数字签名信息的情况下，复用发送单元9121将接收CBS消息模块900接收的CBS消息和提供数字签名模块920提供的数字签名信息作为一个包复用在一个或多个***消息块中。具体的复用过程如上述实施方式中的描述。
在向用户设备发送通知消息后，如果无线接入网需要采用公共业务信道方式发送CBS消息，则公共业务信道发送单元9122将接收CBS消息模块900接收的CBS消息通过专用于承载ETWS消息的公共业务信道向用户设备发送，该公共业务信道可以映射到DL-SCH中实现CBS消息的发送。在该装置包括有提供数字签名模块920、且提供数字签名模块920向发送CBS消息模块910提供数字签名信息的情况下，公共业务信道发送单元9122将接收CBS消息模块900接收的CBS消息和提供数字签名模块920提供的数字签名信息通过专用于承载ETWS消息的公共业务信道向用户设备发送。具体的复用过程如上述实施方式中的描述。
在向用户设备发送通知消息后，如果无线接入网需要采用专用业务信道方式发送CBS消息，则专用业务信道发送单元9123将接收CBS消息模块900接收的CBS消息通过专用业务信道向用户设备发送。在该装置包括有提供数字签名模块920、且提供数字签名模块920向发送CBS消息模块910提供数字签名信息的情况下，专用业务信道发送单元9123将接收CBS消息模块900接收的CBS消息和提供数字签名模块920提供的数字签名信息通过专用业务信道向用户设备发送。具体的复用过程如上述实施方式中的描述。
在通过上述实施方式的描述后，无线接入网能够将封装有ETWS消息的CBS消息成功的向各用户设备发送，各用户设备可以根据无线接入网的通知来接收***消息或者公共业务信道中的消息或者专用业务信道中的消息，从而获得封装有ETWS消息的CBS消息、或者获得封装有ETWS消息和数字签名信息的CBS消息、或者获得封装有ETWS消息的CBS消息以及数字签名信息。
在用户设备接收到封装有ETWS消息的CBS消息后，用户设备对CBS消息进行解封装处理，以获得封装在CBS消息中的ETWS消息，或者获得封装在CBS消息中的ETWS消息和数字签名信息。
在用户设备获得到的数字签名信息为接入层的数字签名信息的情况下，用户设备的RRC层利用数字签名信息对封装在CBS消息中的ETWS消息进行安全验证，如果安全验证成功，则RRC层允许CBS消息发送至上层(如RRC层允许CBS消息发送至CBS应用层)，此后，CBS应用层可以进行解封装处理，以获得ETWS消息，并将ETWS消息发送至ETWS应用层；如果安全验证未成功，则RRC层禁止CBS消息发送至上层。也就是说，在数字签名信息为接入层的数字签名信息时，应先进行安全验证在对CBS消息进行解封装处理。
在用户设备接收到的数字签名信息为CBS应用层的数字签名信息的情况下，用户设备的CBS应用层利用数字签名信息对ETWS消息进行安全性验证，如果安全验证成功，则CBS应用层允许ETWS消息发送至上层(如CBS应用层允许解封装处理后的ETWS消息发送至ETWS应用层)；如果安全验证未成功，则CBS应用层禁止解封装处理后的ETWS消息发送至上层。需要说明的是，当数字签名信息为CBS应用层的数字签名信息、且数字签名信息和ETWS消息一起封装在CBS消息中时，应先进行解封装处理，再进行安全验证处理；当数字签名信息为CBS应用层的数字签名信息、且数字签名信息和ETWS消息并没有封装在同一CBS消息中时，可以先进行安全验证处理，再进行解封装处理。
下面结合附图10对本发明实施方式的用户设备进行说明。
图10中的用户设备包括：接收模块1000和解封装模块1010。用户设备还可以可选的包括：验证模块1020。
接收模块1000接收无线接入网发送来的封装有ETWS消息的CBS消息，或者接收无线接入网发送来的封装有ETWS消息和数字签名信息的CBS消息，或者接收无线接入网发送来的封装有ETWS消息的CBS消息和数字签名信息。
解封装模块1010对接收模块1000接收的CBS消息进行解封装处理，获得CBS消息中封装的ETWS消息。
验证模块1020根据接收模块1000接收的无线接入网发送来的数字签名信息对封装在CBS消息中的ETWS消息进行安全验证。
需要说明的是，在数字签名信息没有与ETWS封装在一个CBS消息中的情况下，解封装模块1010执行的解封装操作可以在验证模块1020执行安全验证之后；在数字签名信息与ETWS封装在一个CBS消息中的情况下，解封装模块1010执行的解封装操作应该在验证模块1020执行安全验证之前。例如，在接收模块1000接收到的数字签名信息为接入层的数字签名信息的情况下，验证模块1020利用该接入层的数字签名信息对封装在CBS消息中的ETWS消息进行安全验证，如果安全验证成功，验证模块1020允许接收模块1000将接收到的CBS消息发送至上层，之后，解封装模块1010对CBS消息进行解封装处理，以获得ETWS消息，并将ETWS消息发送至ETWS应用层；如果安全验证未成功，则验证模块1020禁止接收模块1000将接收到的CBS消息发送至上层。再例如，在接收模块1000接收到的CBS消息中封装有ETWS消息和数字签名信息的情况下，解封装模块1010对CBS消息进行解封装处理，以获得数字签名信息和ETWS消息，验证模块1020利用数字签名信息对ETWS消息进行安全性验证，如果安全验证成功，则验证模块1020允许解封装模块1010将ETWS消息发送至上层(如ETWS应用层)；如果安全验证未成功，则验证模块1020禁止解封装模块1010将ETWS消息发送至上层。
接收模块1000包括：通知子模块1001和接收子模块1002。
通知子模块1001接收无线接入网通过Paging通知、或者通过PDCCH发送来的接收封装有ETWS消息的CBS消息的通知。
接收子模块1002根据通知子模块1001接收到的通知接收无线接入网通过***消息、或通过专用于承载CBS消息的公共业务信道、或通过专用业务信道发送来的消息，该消息可以是封装有ETWS消息的CBS消息；也可以是封装有ETWS消息和数字签名信息的CBS消息；还可以是封装有ETWS消息的CBS消息和数字签名信息。具体如上述实施方式中的描述。
上述图10所示的用户设备可以为支持LTE***的用户设备，也可以为支持其他***的用户设备，如支持WCDMA***的用户设备等。
从上述用户设备实施例的描述中可以看出，本发明实施方式通过利用CBS自身的安全机制，保证了ETWS消息的安全传输；通过采用数字签名信息进一步保证了ETWS消息的安全性，从而有效避免了假预警消息对社会造成的不必要的恐慌。本发明实施方式通过采用Paging通知方式、基于PDCCH的通知方式，能够使处于不同状态的UE均能够准确接收到封装有ETWS消息的CBS消息。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的硬件平台的方式来实现，当然也可以全部通过硬件来实施，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案对背景技术做出贡献的全部或者部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
虽然通过实施例描绘了本发明，本领域普通技术人员知道，本发明有许多变形和变化而不脱离本发明的精神，本发明的申请文件的权利要求包括这些变形和变化。

Claims (25)

1、一种地震和海啸预警***ETWS消息的广播传输***，其特征在于，所述***包括：
发布ETWS消息实体，用于发布ETWS消息；
小区广播中心，用于将所述发布ETWS消息实体发布的ETWS消息封装为CBS消息，并发送；
移动管理实体，用于向无线接入网转发所述小区广播中心发送的CBS消息；
无线接入网，用于接收所述移动管理实体转发来的CBS消息，并将所述接收的CBS消息向用户设备发送。
2、如权利要求1所述的***，其特征在于，所述小区广播中心包括：
接收ETWS消息模块，用于接收所述发布ETWS消息实体发布的ETWS消息；
封装模块，用于将所述接收ETWS消息模块接收的ETWS消息封装为CBS消息；
发送模块，用于向无线接入网发送所述封装模块封装的的CBS消息。
3、一种ETWS消息的广播传输方法，其特征在于，包括：
小区广播中心接收ETWS消息；
所述小区广播中心将所述接收的ETWS消息封装为CBS消息；
所述小区广播中心向无线接入网发送所述CBS消息。
4、如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
小区广播中心接收数字签名信息，所述小区广播中心将所述数字签名信息透传至移动管理实体；
或者所述方法还包括：
小区广播中心接收数字签名信息；
且所述小区广播中心将所述接收的ETWS消息封装为CBS消息包括：
所述小区广播中心将所述ETWS消息和所述数字签名信息一起封装为CBS消息。
5、一种网络设备，其特征在于，包括：
接收ETWS消息模块，用于接收ETWS消息；
封装模块，用于将所述接收ETWS消息模块接收的ETWS消息封装为CBS消息；
发送模块，用于向无线接入网发送所述封装模块封装的CBS消息。
6、如权利要求5所述的网络设备，其特征在于，所述网络设备还包括：
接收数字签名模块，用于接收数字签名信息；
且所述封装模块还用于将所述接收ETWS消息模块接收的ETWS消息和所述接收数字签名模块接收的数字签名信息一起封装为CBS消息；或者
所述发送模块还用于向移动管理实体透传所述数字签名信息。
7、一种ETWS消息的广播传输方法，其特征在于，包括：
LTE***中的无线接入网接收核心网传输来的封装有ETWS消息的CBS消息；
无线接入网将所述接收的CBS消息向用户设备发送。
8、如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述LTE***中的无线接入网接收核心网传输来的封装有ETWS消息的CBS消息包括：
LTE***中的无线接入网通过S1接口接收核心网传输来的封装有ETWS消息的CBS消息，所述S1接口为：针对封装有ETWS消息的CBS消息进行扩展的S1接口。
9、如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述核心网传输来的封装有ETWS消息的CBS消息为：发布ETWS消息实体向小区广播中心CBC发送ETWS消息、且CBC将ETWS消息封装为CBS消息并通过MME向无线接入网发送的CBS消息。
10、如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
无线接入网向用户设备发送数字签名信息，以触发用户设备根据数字签名信息对接收到的封装在CBS消息中的ETWS消息进行安全验证，所述数字签名信息由所述核心网提供。
11、如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述核心网提供的数字签名信息包括：政府ETWS中心通过CBC透传至MME、并由MME向无线接入网发送的数字签名信息；或者包括：与所述ETWS消息一起封装在CBS消息中的数字签名信息。
12、如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述无线接入网将所述接收的CBS消息向用户设备发送包括：
无线接入网通知用户设备接收封装有ETWS消息的CBS消息；
无线接入网将所述接收的封装有ETWS消息的CBS消息通过***消息、或通过专用于承载CBS消息的公共业务信道、或通过专用业务信道向用户设备发送。
13、如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述无线接入网通知用户设备接收封装有ETWS消息的CBS消息包括：
无线接入网通过Paging通知处于空闲状态的用户设备接收封装有ETWS消息的CBS消息；和/或
无线接入网通过物理下行控制信道PDCCH通知处于连接状态的用户设备接收封装有ETWS消息的CBS消息。
14、如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述无线接入网将所述接收的封装有ETWS消息的CBS消息通过***消息向用户设备发送包括：
无线接入网将所述接收的CBS消息复用在一个或多个***消息块中向用户设备发送。
15、一种ETWS消息的广播传输装置，位于LTE***中的无线接入网，其特征在于，所述装置包括：
接收CBS消息模块，用于接收核心网发送来的封装有ETWS消息的CBS消息；
发送CBS消息模块，用于将所述接收CBS消息模块接收的CBS消息向用户设备发送。
16、如权利要求15所述的装置，其特征在于，所述发送CBS消息模块包括：
通知子模块，用于通知用户设备接收封装有ETWS消息的CBS消息；
发送CBS消息子模块，用于将所述接收CBS消息模块接收的CBS消息通过***消息、或通过专用于承载CBS消息的公共业务信道、或通过专用业务信道向用户设备发送。
17、如权利要求16所述的装置，其特征在于，所述通知子模块包括：
第一通知单元，用于通过Paging通知处于空闲状态的用户设备接收封装有ETWS消息的CBS消息；和/或
第二通知单元，用于通过PDCCH通知处于连接状态的用户设备接收封装有ETWS消息的CBS消息。
18、如权利要求16所述的装置，其特征在于，所述发送CBS消息子模块包括下述一个或多个单元：
复用发送单元，用于将所述接收CBS消息模块接收的CBS消息复用在一个或多个***消息块中，并向用户设备发送所述复用后的***消息块；或
公共业务信道发送单元，用于将所述接收CBS消息模块接收的CBS消息通过专用于承载ETWS消息的公共业务信道向用户设备发送，所述公共业务信道映射到下行共享信道中；或
专用业务信道发送单元，用于将所述接收CBS消息模块接收的CBS消息通过专用业务信道向用户设备发送。
19、如权利要求15所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
提供数字签名模块，用于将核心网提供的数字签名信息向发送CBS消息模块输出；
发送CBS消息模块还用于将所述提供数字签名模块输出的数字签名信息和所述接收CBS消息模块接收的CBS消息向用户设备发送，以触发用户设备根据所述数字签名信息对接收到的封装在CBS消息中的ETWS消息进行安全验证。
20、一种ETWS消息接收方法，其特征在于，包括：
用户设备接收无线接入网发送来的CBS消息；
用户设备对所述CBS消息进行解封装处理，获得所述CBS消息中封装的ETWS消息。
21、如权利要求20所述的方法，其特征在于，所述用户设备接收无线接入网发送来的CBS消息包括：
用户设备接收无线接入网通过Paging通知、或者PDCCH发送来的接收封装有ETWS消息的CBS消息的通知；
用户设备根据所述通知接收无线接入网通过***消息、或通过专用于承载CBS消息的公共业务信道、或通过专用业务信道发送来的封装有ETWS消息的CBS消息。
22、如权利要求20所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
用户设备根据无线接入网发送来的数字签名信息对所述封装在CBS消息中的ETWS消息进行安全验证。
23、一种用户设备，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收无线接入网发送来的CBS消息；
解封装模块，用于对所述接收模块接收的CBS消息进行解封装处理，获得所述CBS消息中封装的ETWS消息。
24、如权利要求23所述的用户设备，其特征在于，所述接收模块包括：
通知子模块，用于接收无线接入网通过Paging通知、或者通过PDCCH发送来的接收封装有ETWS消息的CBS消息的通知；
接收子模块，用于根据通知子模块接收到的通知接收无线接入网通过***消息、或通过专用于承载CBS消息的公共业务信道、或通过专用业务信道发送来的封装有ETWS消息的CBS消息。
25、如权利要求23所述的用户设备，其特征在于：
所述接收模块，还用于输出无线接入网发送来的数字签名信息；
所述用户设备还包括：
验证模块，用于根据接收模块输出的数字签名信息对所述封装在CBS消息中的ETWS消息进行安全验证。
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Assignor: Huawei Technologies Co., Ltd.

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Denomination of invention: Broadcast transmission system, device and method of ETWS message

Granted publication date: 20110504

License type: Common License

Record date: 20150827

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