CN110418422A - 集群用户设备能力上报方法、***、装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于通信领域，具体涉及一种集群用户设备能力上报方法、***、装置，旨在解决基站获取集群用户设备能力类型开销较大的问题。本***方法包括在集群用户设备进行小区重选后，获取集群用户设备所在集群组的RACH配置消息；根据所述RACH配置消息生成非竞争preamble序列；在RACH配置消息对应的时域资源和频域资源上，将preamble序列发送给目标小区的基站；基站根据preamble序列获取集群用户设备的集群组号和用户设备能力类型。本发明降低LTE集群通信***中基站获取集群用户设备能力类型的空口开销。
Description
技术领域
本发明属于通信领域，具体涉及一种集群用户设备能力上报方法、***、装置。
背景技术
在LTE集群通信***中，定义如下两类G-RNTI PDCCH(G-RNTI为组无线网络临时标识，PDCCH为物理下行控制信道)盲检测能力用户设备：(1)G-RNTI PDCCH盲检测能力类型1用户设备：在一个下行子帧中支持PDCCH公共空间和UE(用户终端)专用空间内进行C-RNTI(小区无线网络临时标识)/SPS C-RNTI(半静态小区无线网络临时标识)/Temporary C-RNTI(临时小区无线网络临时标识)盲检测，同时支持在PDCCH公共空间和群组专用空间内进行G-RNTI/SPS G-RNTI(半静态组无线网络临时标识)盲检测。(2)G-RNTI PDCCH盲检测能力类型2用户设备：在一个下行子帧中支持PDCCH公共空间和UE专用空间内进行C-RNTI/SPSC-RNTI/Temporary C-RNTI盲检测，同时支持在PDCCH公共空间内进行G-RNTI/SPS G-RNTI盲检测，不支持在群组专用空间内进行G-RNTI/SPS G-RNTI盲检测。
基站在发送集群业务时，需要获得本组集群用户设备的能力类型信息，如果组内有G-RNTI PDCCH盲检测能力类型2用户设备，那么基站只能在PDCCH公共空间发送G-RNTI/SPS G-RNTI，而不能在群组专用空间内发送G-RNTI/SPS G-RNTI。如果没有G-RNTI PDCCH盲检测能力类型2用户设备，那么基站可以在PDCCH公共空间和群组专用空间内发送G-RNTI/SPS G-RNTI。
目前，G-RNTI PDCCH盲检测能力类型2用户设备，当处于RRC IDLE态在进行小区重选后，通过随机接入过程在Msg3中给目标基站发送G-RNTI MAC CE信息，目标基站获得G-RNTI对应群组内存在G-RNTI PDCCH盲检测能力类型2用户设备。基站获得G-RNTI对应群组内存在G-RNTI PDCCH盲检测能力类型2用户设备需要Msg1，Msg2和Msg3共三条消息，开销过大，浪费空口资源。
发明内容
为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决基站获取集群用户设备能力类型时开销过大的问题，本发明第一方面，提出了一种集群用户设备能力上报方法，该方法包括：
步骤S10，在集群用户设备进行小区重选后，获取所述集群用户设备所在集群组的RACH配置消息；所述集群用户设备进行小区重选时集群用户设备处于RRC IDLE状态；
步骤S20，所述集群用户设备根据所述RACH配置消息生成非竞争随机接入preamble序列；
步骤S30，在所述RACH配置消息对应的时域资源和频域资源上，将所述非竞争随机接入preamble序列发送至所述目标小区的基站；
步骤S40，所述目标小区的基站根据接收到的preamble序列获取所述当前集群用户设备的集群组号和用户设备能力类型。
在一些优选的实施方式中，所述集群用户设备所在集群组的RACH配置消息，从所述集群用户设备接收目标小区的基站广播消息或/和寻呼消息中获取。
在一些优选的实施方式中，所述RACH配置消息包括：RACH前导格式、时域资源、频域资源、RACH发送周期、逻辑根序列、preamble序列号；所述的preamble序列号在一个集群组内仅有一个。
在一些优选的实施方式中，所述集群用户设备中，不同集群组对应的RACH配置消息中的时域资源、频域资源、preamble序列号至少有一项不同。
在一些优选的实施方式中，步骤S40中“根据所述preamble序列获取所述当前集群用户设备的集群组号和用户设备能力类型”，其方法为：根据所述preamble序列得到的时域资源、频域资源、序列号，获取所述当前集群用户设备的集群组号和用户设备能力类型。
本发明的第二方面，提出了一种集群用户设备能力上报***，该***包括获取配置模块、生成序列模块、发送序列模块、输出模块；
所述的获取配置模块，配置为在集群用户设备进行小区重选后，获取所述集群用户设备所在集群组的RACH配置消息；所述集群用户设备进行小区重选时集群用户设备处于RRC IDLE状态；
所述的生成序列模块，配置为所述集群用户设备根据所述RACH配置消息生成非竞争随机接入preamble序列；
所述的发送序列模块，配置为在所述RACH配置消息对应的时域资源和频域资源上，将所述非竞争随机接入preamble序列发送至所述目标小区的基站；
所述的输出模块，配置为所述目标小区的基站根据接收到的preamble序列获取所述当前集群用户设备的集群组号和用户设备能力类型。
本发明的第三方面，提出了一种集群用户设备信息处理***，该***包括获取模块、生成模块、发送模块；
所述的获取模块，配置为获取集群用户设备所在集群组的RACH配置消息；
所述的生成模块，配置为根据所述RACH配置消息生成非竞争随机接入preamble序列；
所述的发送模块，配置为在所述RACH配置消息对应的时域资源和频域资源上，将所述非竞争随机接入preamble序列发送给所述目标小区的基站。
本发明的第四方面，提出了一种基站信息处理***，该***包括配置模块、发送模块、接收模块、检测模块；
所述的配置模块，配置为生成集群用户设备每个集群组对应的RACH配置消息；
所述的发送模块，配置为发送所述RACH配置消息给所述集群用户设备；
所述的接收模块，配置为接收所述集群用户设备的非竞争随机接入preamble序列；
所述的检测模块，配置为根据接收到的所述preamble序列获取所述当前集群用户设备的集群组号和用户设备能力类型。
本发明的第五方面，提出了一种存储装置，其中存储有多条程序，所述程序应用由处理器加载并执行以实现上述的集群用户设备能力上报方法。
本发明的第六方面，提出了一种处理设置，包括处理器、存储装置；处理器，适用于执行各条程序；存储装置，适用于存储多条程序；所述程序适用于由处理器加载并执行以实现上述的集群用户设备能力上报方法。
本发明的有益效果：
本发明降低了LTE集群通信***中基站获取集群用户设备能力类型的空口开销。本发明通过分析公网和集群业务处于RRC IDLE状态的下行数据的反馈需要，生成非竞争随机接入preamble序列，集群用户设备只需发送一条Msg1消息，基站就可以获得用户设备的集群组号和能力类型，优化公网下用户设备总共需要发送Msg1、Msg2、Msg3共三条消息给基站才能获取用户设备的集群组号和能力类型的相关步骤。降低了LTE集群通信***的空口开销。
附图说明
通过阅读参照以下附图所做的对非限制性实施例所做的详细描述，本申请的其他特征、目的和优点将会变得更明显。
图1是本发明一种实施例的集群用户设备能力上报方法的流程示意图；
图2是本发明一种实施例的集群用户设备能力上报***的框架示意图；
图3是本发明一种实施例的集群用户设备信息处理***的框架示意图；
图4是本发明一种实施例的基站信息处理***的框架示意图；
图5是本发明一种实施例的集群用户设备能力上报方法的现有技术方案的处理流程的示例图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本发明的集群用户设备能力上报方法，如图1所示，包括以下步骤：
步骤S10，在集群用户设备进行小区重选后，获取所述集群用户设备所在集群组的RACH配置消息；所述集群用户设备进行小区重选时集群用户设备处于RRC IDLE状态；
步骤S20，所述集群用户设备根据所述RACH配置消息生成非竞争随机接入preamble序列；
步骤S30，在所述RACH配置消息对应的时域资源和频域资源上，将所述非竞争随机接入preamble序列发送至所述目标小区的基站；
步骤S40，所述目标小区的基站根据接收到的preamble序列获取所述当前集群用户设备的集群组号和用户设备能力类型。
为了更清晰地对本发明集群用户设备能力上报方法进行说明，下面结合附图对本发明方法一种实施例中各步骤进行展开详述。
步骤S10，在集群用户设备进行小区重选后，获取所述集群用户设备所在集群组的RACH配置消息；所述集群用户设备进行小区重选时集群用户设备处于RRC IDLE状态。
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，能使大量的用户共享相对有线的频率资源，即***的所有可用信道可为***内所有用户共用，具有自动识别用户，自动并动态地分配无线信道的功能，是一种多用途，高效率的移动调度通信***。
当UE驻留在小区中时，随着UE的移动，当前小区和附近小区的信号强度在不断变化。如果UE所在小区的信号质量越来越差，低于某一门限值，开始测量其他小区的信号，选择一个信号质量较好的小区。当其他小区的信号强度大于本服务小区的信号强度再加一个迟滞量，并且持续了一段时间(重选时间)，UE就进行小区的重新选择。
集群用户设备在RRC IDIE状态(无线资源控制层空闲状态)下从一个小区进入到另一个小区，由于在RRC IDIE状态下只能进行小区重选，如果当前小区处于RRC状态的可以选择进行切换，差别在于，切换是网络发起的，而小区重选是用户终端发起的，基站并不知道。所以在本实施例中集群用户设备进行小区重选时集群用户设备状态处于RRC IDLE状态。
在用户设备新进入一个小区或者原小区***消息发生改变时，UE都需要重新通过寻呼消息获取RACH配置消息。
在任何情况下，移动设备需要同基站网络建立通信，都需通过RACH(随机接入信道)向基站网络发送一个报文向***申请一条信令信道，基站网络将根据信道请求需要来决定所分配的信道类型。
在本实施例中，集群用户设备所在集群组的RACH配置消息通过接收目标小区的基站广播消息或/和寻呼消息获取，RACH配置消息包括：RACH前导格式、时域资源、频域资源、RACH发送周期、逻辑根序列、preamble序列号。RACH前导格式用于随机接入时识别用户设备身份，时域资源为发送时间，频域资源为发送位置，preamble(随机接入前导)序列号为根据RACH配置消息生成的preamble序列的ID号。
步骤S20，所述集群用户设备根据所述RACH配置消息生成非竞争随机接入preamble序列。
在现有的技术当中，公网中对下行数据是需要反馈的，所以对于RRC IDLE状态的用户需要建立RRC连接转到RRC Connected状态(无线资源控制层连接状态)，建立RRC连接必须有Msg1消息(即终端发送preamble序列)，基站接收到需要发送RAR(随机接入响应)。针对这个过程现有技术中的处理方法如图5所示，包括以下步骤：
步骤A401,在集群用户设备进行小区重选后，获取所述集群用户设备所在集群组的RACH配置消息；
步骤A402，所述集群用户设备根据所述RACH配置消息生成preamble序列；
步骤A403，在所述RACH配置消息对应的时域资源和频域资源上，将所述preamble序列发送至公网下的基站；
步骤A404，公网下基站收到preamble后会给集群用户设备发送随机接入响应RAR，包含TA调整量，检测到的Preamble ID等消息；
步骤A405，集群用户设备接收到随机接入响应RAR后给基站发送携带G-RNTI MACCE的Msg3消息；
步骤A406，公网下基站根据检测到的G-RNTI MAC CE获得集群用户设备的集群组号和用户设备能力类型。
集群业务和公网不同，目前4G的公网中没有集群业务。集群业务因为没有反馈，所说即使用户设备处于RRC IDLE状态也可以接听下行数据，不需要上行同步(反馈走的是上行通道)。此时发送preamble序列只是让基站判断集群组内的用户能力等级，所以去掉RAR，通过其他方式让基站知道有盲检测能力2的用户设备能力类型，优化LTE集群通信***。
在同一时频资源上可以最多同时传输64个preamble序列，彼此是码分正交的，对应的preamble序列号preamble ID依次分别为0到63，其中基站会给终端下发一个参数numberOfRA_preamble，用户设备从0到numberOfRA_preamble-1里面随机选择一个ID生成preamble序列，可能出现2个以上终端选择的ID相同，基站需要做竞争解决，numberOfRA_preamble到63用于非竞争随机接入，基于用户设备分好，不同终端分到的ID不同。这里说的preamble序列号准确说应该是preamble序列的ID号。在本实施例中，针对集群用户设备，只需要检测集群组里面是否有PDCCH盲检测能力2的用户，不需要具体知道是哪一个用户设备，所以一个集群组分配一个非竞争preamble ID，基站根据检测到preamble序列，判断集群组中是否包含G-RNTI PDCCH盲检测能力2的用户终端。
在本实施例中，NZC＝839，NCS＝13，一个根ZC(Zadoff-chu)序列就可以生成64个preamble序列，NCS为根ZC序列的循环位移的长度。
首先生成关于u的根ZC序列，如公式(1)所示：
其中，n为自然数，0≤n≤NZC-1，NZC为根ZC序列的长度，u为基站下发给集群用户设备的RACH配置消息中获得的参数，xu为根ZC序列，在RACH配置消息中给出，j为虚数。
生成关于u、v的根ZC序列，如公式(2)所示：
xu,v(n)＝xu((n+Cv)modNZC)， (2)
其中，Cv＝vNCS，xu,v表示关于u、v的根ZC序列，在xu的基础上循环移位得到的，一个根ZC序列可以通过循环移位生成个ZC序列，v表示个ZC序列的索引，Cv为根ZC序列的循环移位数，v＝0、Cv＝0，表示不循环移位，v＝1、Cv＝NCS，表示在根ZC基础上循环移位NCS得到一个新的序列，依次类推。
在本实施例中，所述集群用户设备根据所述RACH配置消息中的非竞争preambleID生成非竞争随机接入preamble序列，非竞争preamble ID确定了v的取值。
步骤S30，在所述RACH配置消息对应的时域资源和频域资源上，将所述非竞争随机接入preamble序列发送至所述目标小区的基站。
在本实施例中，根据RACH配置消息中时域资源和频域资源，获取非竞争随机接入preamble序列的发送位置和时间，并将preamble序列发送至所述目标小区的基站。
其计算方法如公式(3)所示：
其中，t为时域preamble序列的样点索引，0≤t＜TSEQ+TCP，TSEQ表示上采样后的preamble时域序列长度，TCP为***CP长度，βPRACH为确定发射功率的幅度缩放因子， 为关于RACH配置消息中频域资源的参数， 为上行信道带宽，用RB数表示，为RB(资源块)包含的子载波数，LTE协议中规定一个RB包含12个子载波，表示RACH信道的保护间隔，ΔfRA表示RACH的子载波间隔，k为预定义参数，K为子载波间隔之间的比值，s(t)为最终发送的时域RACH信号，前面生成频域信号，最终发送时要转到时域。
当preamble format(前导码格式)为0-3时，ΔfRA＝1250Hz、当preambleformat为4时，ΔfRA＝7500Hz、不同格式时域有效长度不同，支持的最大小区半径不同。
步骤S40，所述目标小区的基站根据接收到的preamble序列获取所述当前集群用户设备的集群组号和用户设备能力类型。
在本实施例中，所述目标小区的基站根据检测到preamble序列的时域资源、频域资源和序列号来判断所述集群用户设备的集群组号和用户设备类型。
本发明第二实施例的一种集群用户设备能力上报***，如图2所示，包括：获取配置模块101、生成序列模块102、发送序列模块103、输出模块104；
获取配置模块101，配置为在集群用户设备进行小区重选后，获取所述集群用户设备所在集群组的RACH配置消息；所述集群用户设备进行小区重选时集群用户设备处于RRCIDLE状态；
生成序列模块102，配置为所述集群用户设备根据所述RACH配置消息生成非竞争随机接入preamble序列；
发送序列模块103，配置为在所述RACH配置消息对应的时域资源和频域资源上，将所述非竞争随机接入preamble序列发送至所述目标小区的基站；
输出模块104，配置为所述目标小区的基站根据接收到的preamble序列获取所述当前集群用户设备的集群组号和用户设备能力类型。
本发明第三实施例的一种集群用户设备信息处理***，如图3所示，包括：获取模块201、生成模块202、发送模块203；
获取模块201，配置为获取集群用户设备所在集群组的RACH配置消息；
生成模块202，配置为根据所述RACH配置消息生成非竞争随机接入preamble序列；
发送模块203，配置为在所述RACH配置消息对应的时域资源和频域资源上，将所述非竞争随机接入preamble序列发送给所述目标小区的基站。
本发明第四实施例的一种基站信息处理***，如图4所示，包括：配置模块301、发送模块302、接收模块303、检测模块304；
配置模块301，配置为生成集群用户设备每个集群组对应的RACH配置消息；
发送模块302，配置为发送所述RACH配置消息给所述集群用户设备；
接收模块303，配置为接收所述集群用户设备的非竞争随机接入preamble序列；
检测模块304，配置为根据接收到的所述preamble序列获取所述当前集群用户设备的集群组号和用户设备能力类型。
所述技术领域的技术人员可以清楚的了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的***的具体的工作过程及有关说明，可以参考签署方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
需要说明的是，上述实施例提供的集群用户设备能力上报***、集群用户设备信息处理***、基站信息处理***，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，在实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块来完成，即将本发明实施例中的模块或者步骤再分解或者组合，例如，上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。对于本发明实施例中涉及的模块、步骤的名称，仅仅是为了区分各个模块或者步骤，不视为对本发明的不当限定。
本发明第五实施例的一种存储装置，其中存储有多条程序，所述程序适用于由处理器加载并实现上述的集群用户设备能力上报方法。
本发明第六实施例的一种处理装置，包括处理器、存储装置；处理器，适于执行各条程序；存储装置，适于存储多条程序；所述程序适于由处理器加载并执行以实现上述的集群用户设备能力上报方法。
所述技术领域的技术人员可以清楚的了解到，未描述的方便和简洁，上述描述的存储装置、处理装置的具体工作过程及有关说明，可以参考签署方法实例中的对应过程，在此不再赘述。
本领域技术人员应该能够意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的模块、方法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，软件模块、方法步骤对应的程序可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。为了清楚地说明电子硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以电子硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不是用于描述或表示特定的顺序或先后次序。
术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、方法、物品或者设备/装置所固有的要素。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种集群用户设备能力上报方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤S10，在集群用户设备进行小区重选后，获取所述集群用户设备所在集群组的RACH配置消息；所述集群用户设备进行小区重选时集群用户设备处于RRC IDLE状态；
步骤S20，所述集群用户设备根据所述RACH配置消息生成非竞争随机接入preamble序列；
步骤S30，在所述RACH配置消息对应的时域资源和频域资源上，将所述非竞争随机接入preamble序列发送至所述目标小区的基站；
步骤S40，所述目标小区的基站根据接收到的preamble序列获取所述当前集群用户设备的集群组号和用户设备能力类型。
2.根据权利要求1所述的集群用户设备能力上报方法，其特征在于，所述集群用户设备所在集群组的RACH配置消息，从所述集群用户设备接收目标小区的基站广播消息或/和寻呼消息中获取。
3.根据权利要求1所述的集群用户设备能力上报方法，其特征在于，所述RACH配置消息包括：RACH前导格式、时域资源、频域资源、RACH发送周期、逻辑根序列、preamble序列号；所述的preamble序列号在一个集群组内仅有一个。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的集群用户设备能力上报方法，其特征在于，所述集群用户设备中，不同集群组对应的RACH配置消息中的时域资源、频域资源、preamble序列号至少有一项不同。
5.根据权利要求1所述的集群用户设备能力上报方法，其特征在于，步骤S40中“根据所述preamble序列获取所述当前集群用户设备的集群组号和用户设备能力类型”，其方法为：根据所述preamble序列得到的时域资源、频域资源、序列号，获取所述当前集群用户设备的集群组号和用户设备能力类型。
6.一种集群用户设备能力上报***，其特征在于，该***包括获取配置模块、生成序列模块、发送序列模块、输出模块；
所述的获取配置模块，配置为在集群用户设备进行小区重选后，获取所述集群用户设备所在集群组的RACH配置消息；所述集群用户设备进行小区重选时集群用户设备处于RRCIDLE状态；
所述的生成序列模块，配置为所述集群用户设备根据所述RACH配置消息生成非竞争随机接入preamble序列；
所述的发送序列模块，配置为在所述RACH配置消息对应的时域资源和频域资源上，将所述非竞争随机接入preamble序列发送至所述目标小区的基站；
所述的输出模块，配置为所述目标小区的基站根据接收到的preamble序列获取所述当前集群用户设备的集群组号和用户设备能力类型。
7.一种集群用户设备信息处理***，特征在于，该***包括获取模块、生成模块、发送模块；
所述的获取模块，配置为获取集群用户设备所在集群组的RACH配置消息；
所述的生成模块，配置为根据所述RACH配置消息生成非竞争随机接入preamble序列；
所述的发送模块，配置为在所述RACH配置消息对应的时域资源和频域资源上，将所述非竞争随机接入preamble序列发送给所述目标小区的基站。
8.一种基站信息处理***，特征在于，该***包括配置模块、发送模块、接收模块、检测模块；
所述的配置模块，配置为生成集群用户设备每个集群组对应的RACH配置消息；
所述的发送模块，配置为发送所述RACH配置消息给所述集群用户设备；
所述的接收模块，配置为接收所述集群用户设备的非竞争随机接入preamble序列；
所述的检测模块，配置为根据接收到的所述preamble序列获取所述当前集群用户设备的集群组号和用户设备能力类型。
9.一种存储装置，其中存储有多条程序，其特征在于，所述程序应用由处理器加载并执行以实现权利要求1-5任一项所述的集群用户设备能力上报方法。
10.一种处理设置，包括处理器、存储装置；处理器，适用于执行各条程序；存储装置，适用于存储多条程序；其特征在于，所述程序适用于由处理器加载并执行以实现权利要求1-5任一项所述的集群用户设备能力上报方法。
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