一种LTE集群系统中的定位方法与流程

本发明涉及无线通信系统，尤其涉及一种LTE集群系统中的定位方法。

背景技术：

集群通信系统是为了满足行业用户指挥调度需求而开发的、面向特定行业应用的专业无线通信系统，系统中大量无线用户共享少量无线信道，以指挥调度为主体应用，是一种多用户、高效能的无线通信系统。

随着移动互联网的飞速发展以及全球无线城市的大规模建设，宽带化已成为整个无线通信系统的发展趋势。相应地，集群通信系统在技术上也将向系统IP化、业务多样化、数据宽带化、终端多模化的方向发展。长期演进(Long Term Evolution，LTE)系统采用正交频分多址(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)和多入多出(Multiple Input and Multiple Output,MIMO)技术作为无线网络演进的标准，具有信道容量大、频谱利用率高、抗干扰能力强等优点，可以满足宽带集群通信网络在容量、速率和频谱效率等多方面的需求。正是由于LTE系统的高速率，低延迟的特点，基于LTE系统的集群系统越来越引起广泛的关注。

集群定位业务广泛应用于公安、交通、医疗、海事、物流、出租等行业用户，这些用户的系统管理员在对其所属终端用户进行集群调度的时候，往往希望能事先知道这些终端用户所处的位置，然后以此为基础再选择处于某些区域的终端用户进行调度。为了调度、安全和其它定位服务的需求，调度台需要时刻了解多个集群组用户所处的地理位置信息，而仅仅在一个集群组里，可能会存在上百个处于连接态和空闲态的集群用户。对于如此庞大的用户体系，要求让所有集群用户都建立RRC连接，时刻通过层3信令交互，上次信息，将导致信令风暴，大大加重系统负荷；在极端情况下，丢消息、系统负荷过重引起的崩溃非常常见。因此，在集群系统中如何平衡系统负荷与定位信息上报是一个需要解决的问题。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提出一种LTE系统中的定位方法，包括：

eNB发送集群寻呼消息通知UE上报定位信息，所述集群寻呼消息携带定位参数；

所述UE接收到所述集群寻呼消息后，以MAC CE方式上报定位信息；

所述eNB接收所述UE上报的定位信息，根据CRC结果进行反馈；

所述UE接收所述反馈并进行相应的处理。

进一步地，所述定位参数包括：定位回退参数和定位上报周期。

进一步地，还包括：如果所述定位上报周期指示为单次上报，则所述定位回退参数取值为1024个子帧；否则，所述定位上报周期取值与所述定位回退参数取值相等。

进一步地，所述以MAC CE方式上报定位信息包括：

处于连接态的UE触发上报对应的UE Identity MAC CE和Positioning MAC CE；

处于空闲态的UE先发起竞争随机接入，然后在Msg3中上报对应的UE Identity MAC CE和Positioning MAC CE。

进一步地，还包括：在所述发起竞争随机接入前先随机回退一段时间；所述随机回退的时间长度为在0到所述定位回退参数值之间均匀分布的随机值。

进一步地，所述Msg3中上报的UE Identity MAC CE由长度为40比特的裁剪后的国际移动终端标识IMSI或者国际移动设备标识IMEI组成，所述裁剪包括：所述IMSI将其中移动国家码MNC和移动网络码MCC删除，或所述IMEI将前6位型号核准号码TAC删除。

进一步地，还包括：所述eNB对处于空闲态的UE反馈ACK后，在随后的Msg4中下发对应的UE Identity MAC CE。

进一步地，所述下发的UE Identity MAC CE复用LCID为11100的UE Contention Resolution Identity MAC CE。

进一步地，所述UE接收所述反馈并进行相应的处理包括：

如果所述接收到的反馈为NACK，则重传前一数据包；

如果所述接收到的反馈为ACK，处于连接态的UE则结束本次上报；

如果所述接收到的反馈为ACK，处于空闲态的UE则解析Msg4中下发的UE Identity MAC CE，若与自身UE ID一致则结束本次上报，否则重新以MAC CE方式上报的定位信息和UE ID。

进一步地，还包括在所述结束本次上报之后根据所述定位参数进行下一次上报。

进一步地，还包括：所述反馈为ACK时，所述eNB还解析出所述UE上报的定位信息并上报给定位服务器。

进一步地，所述UE包括：单个UE、多个UE、一组集群UE或多组集群UE。

本发明通过MAC层进行定位信息的收集及上传，大大减小了系统负荷，此外还可以根据需要发起调度台周期定位信息索取，也可下发命令，让终端进行周期及一次性上报定位信息。

附图说明

图1为本发明提出的定位方法的处理流程图；

图2为Values of LCID for UL-SCH；

图3为UE Identity MAC CE格式示意图；

图4为Positioning MAC CE格式示意图；

图5为Values of LCID for DL-SCH；

图6为UE Contention Resolution Identity MAC CE格式示意图。

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，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；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。

本发明的一个实施例提出一种LTE系统中的定位方法，请参考图1，包括：eNB发送集群寻呼消息通知UE上报定位信息，所述集群寻呼消息携带定位参数；所述UE接收到所述集群寻呼消息后，以MAC CE方式上报定位信息；所述eNB接收所述UE上报的定位信息，根据CRC结果进行反馈；所述UE接收所述反馈并进行相应的处理。

在一个可选实施例中，定位参数包括定位回退参数和定位上报周期。

在一个可选实施例中，还包括：如果所述定位上报周期指示为单次上报， 则所述定位回退参数取值为1024个子帧；否则，所述定位上报周期取值与所述定位回退参数取值相等。

在一个可选实施例中，所述以MAC CE方式上报定位信息包括：处于连接态的UE触发上报对应的UE Identity MAC CE和Positioning MAC CE；处于空闲态的UE先发起竞争随机接入，然后在Msg3中上报对应的UE Identity MAC CE和Positioning MAC CE。

在一个可选实施例中，还包括：在所述发起竞争随机接入前先随机回退一段时间；所述随机回退的时间长度为在0到所述定位回退参数值之间均匀分布的随机值。

在一个可选实施例中，所述Msg3中上报的UE Identity MAC CE由长度为40比特的裁剪后的国际移动终端标识IMSI或者国际移动设备标识IMEI组成，所述裁剪包括：所述IMSI将其中移动国家码MNC和移动网络码MCC删除，或所述IMEI将前6位型号核准号码TAC删除。

在一个可选实施例中，还包括：所述eNB对处于空闲态的UE反馈ACK后，在随后的Msg4中下发对应的UE Identity MAC CE。

在一个可选实施例中，所述下发的UE Identity MAC CE复用LCID为11100的UE Contention Resolution Identity MAC CE。

在一个可选实施例中，所述UE接收所述反馈并进行相应的处理包括：

如果所述接收到的反馈为NACK，则重传前一数据包；

如果所述接收到的反馈为ACK，处于连接态的UE则结束本次上报；

如果所述接收到的反馈为ACK，处于空闲态的UE则解析Msg4中下发的UE Identity MAC CE，若与自身UE ID一致则结束本次上报，否则重新以MAC CE方式上报的定位信息和UE ID。

在一个可选实施例中，还包括在所述结束本次上报之后根据所述定位参数进行下一次上报。

在一个可选实施例中，还包括：所述反馈为ACK时，所述eNB还解析出所述UE上报的定位信息并上报给定位服务器。

在一个可选实施例中，所述UE包括：单个UE、多个UE、一组集群UE或多组集群UE。

实施例

步骤1：eNB通过发送集群寻呼消息通知集群UE上报定位信息

eNB通过发送集群寻呼消息(TrunkingPaging)，触发单UE或多UE、一组或多组集群UE上报定位信息。集群寻呼消息的格式如下：

其中携带了定位回退参数positioningBackoff和定位上报周期positioning Report Period。positioningReportPeriod为sf0表示单次上报，为sf1024表示上报周期为1024个子帧，以此类推。当positioningReportPeriod为sf0时，positioningBackoff取值sf1024；否则positioningBackoff＝positioningReportPeriod。

步骤2：集群UE收到集群寻呼消息TrunkingPaging后，则通过MAC CE的形式上报该UE的定位信息：

对于处于连接态集群UE，则该UE触发上报对应的UE Identity MAC CE和定位信息(Positioning MAC CE)；

对于处于空闲态集群UE，则该UE在0到positioningBackoff之间均匀分布的随机值作为随机回退时间，选择一个发送机会，发起竞争随机接入，然后在Msg3中上报UE Identity MAC CE和Positioning MAC CE。

其中，Positioning MAC CE、UE Identity MAC CE及其LCID的设计请参考图2。UE Identity MAC CE的LCID为10111，格式如图3所示，由长度为40bit的经裁剪后IMSI(International Mobile Subscriber Identification Number，国际移动终端标识)或者IMEI(International Mobile Equipment Identity，国际移动设备标识)组成。UE在触发上报过程中，在MSG3中上报UE Identity MAC CE。优选的，IMSI可将将面6位MNC(移动国家码)和MCC(移动网络码)删除，IMEI可将前6位TAC(型号核准号码删除)。Positioning MAC CE的LCID为11000，格式如图4所示。

步骤3：eNB根据CRC结果对集群UE进行反馈：

对于连接态集群UE，反馈ACK或NACK；

对于空闲态集群UE，反馈ACK或NACK；如果反馈ACK，则在随后的Msg4下发对应的UE Identity MAC CE；

此外，如果反馈的是ACK，eNB MAC解析出Positioning MAC CE和UE Identity MAC CE后，并通过指定路由将定位信息上报给定位服务器。

其中Msg4下发的UE Identity MAC CE复用LCID为11100的UE Contention Resolution Identity MAC CE，请参考图5和图6。由于UE Contention Resolution Identity MAC CE有48比特，UE Identity MAC CE复用其前40比特，剩余的8比特作为填充(padding)。

步骤4：集群UE根据其状态进行相应的处理：

对于连接态集群UE：如果收到ACK，则结束本次上报；如果收到NACK， 则重传前一包数据。

对于空闲态集群UE：

如果收到ACK，则解析Msg4的UE Identity MAC CE，并将其与自己的ID进行比较：如果若一致，则结束本次上报，并在positioning Report Period(不为0)时间之后再进行下一次上报；如果不一致，则转到步骤2中空闲态集群UE的处理，即在0到positioningBackoff之间均匀分布的随机值作为随机回退时间，重新选择一个发送机会，发起竞争随机接入。

如果收到NACK，则重传前一包数据。

在上述各实施例中，对集群寻呼消息进行了增强，eNB通过集群寻呼消息触发单UE或多UE、一组或多组集群UE上报定位信息；连接态集群UE通过MAC CE的方式上报其定位信息和UE ID；空闲态集群UE通过发起竞争随机接入，在Msg3中以MAC CE的方式上报其定位信息和UE ID；并且在冲突的方式下通过回退机制保证其定位信息和UE ID的上报。上述各方案只通过MAC层就可进行定位信息的收集及上传，大大减小了系统负荷，同时可以根据需要，实现集群终端进行周期及一次性上报定位信息。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。