专利名称：一种lte基站侧系统信息管理和发送的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明属于无线通信技术领域,涉及到3GPP长期演进(Long Term Evolution,LTE)系统。具体来讲，是下一代无线通信系统LTE中基站侧系统信息管理和发送的方法与
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背景技术：
LTE系统是第三代移动通信系统(3G)的长期演进计划，国际标准化组织3GPP在2004年底启动了 LTE项目的研发工作，目前，其标准体系已经达到了比较成熟的阶段，3GPP组织已于2008年12月冻结了 LTE第一版本的技术提案，并于2009年3月公开发布了第一版的LTE技术标准。LTE目标是构建高数据率、低时延和基于全分组的无线接入系统。LTE项目的主要性能指标包括在20MHz频谱带宽能够提供下行100Mbps、上行50Mbps的峰值速率；改善小区边缘用户的性能；提高小区容量；降低系统延迟，用户平面内部单向传输时延低于5ms，控制平面从睡眠状态到激活状态迁移时间低于50ms，从驻留状态到激活状态的迁移时间小于IOOms ;支持IOOKm半径的小区覆盖；能够为350Km/h高速移动用户提供大于IOOkbps的接入服务；支持成对或非成对频谱，并可灵活配置I. 25MHz到20MHz多种带宽。总之，与3G相比，LTE更具技术优势。LTE系统中，系统信息(SI, System Informaiton)通过基站端(eNB)通过广播方式发送给用户终端(UE，User Equipment)，包括与无线接入层小区信息及整个通信系统相关的系统级别的参数信息如非接入层(NAS,Non Access Stratum)公共信息,小区选择参数，通用信道配置信息，地震海嘯通知信息(ETWS, Earthquake and Tsunami Warning System)等。系统信息广播作为无线资源控制(RRC, Radio Resource Control)层的主要功能之一，如何实现对系统信息的发送控制，保证终端快速有效地获取系统信息；如何管理与控制系统信息的更新，保证终端能准确及时获取，对整个通信系统的运行起着至关重要的作用。LTE标准中明确定义了系统信息调度信息，各个系统信息的内容，并对系统信息管理过程中可能出现的特殊情况处理进行了说明，但采用何种方法，如何实现系统信息按照基站配置与标准规定准确发送并未说明。一种好的系统信息组织与管理方式，对整个终端接入系统的性能起着决定作用。但是对现有的技术中，并没有提出一个较为完备的系统信息管理和发送的方法与装置。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明的目的是提供LTE基站侧系统信息管理和发送的方法与装置，根据此装置可以实现对LTE系统基站侧系统信息的管理，发送及处理操作。该发明装置和方法对宽带移动通信系统中系统信息管理具有实质性指导意义。本发明提供的一种LTE基站侧系统信息管理和发送方法，包括步骤1，装置启动，触发系统信息运行管理器、消息发送器、消息构造器；
步骤2，所述系统信息运行管理器启动系统信息调度控制器、数据管理器、系统时序管理器，所述系统时序管理器发送信号量给所述系统信息调度控制器，触发所述系统信息调度控制器执行发送操作，所述数据管理器配置系统信息；步骤3，所述系统信息调度控制器执行发送控制，将所述数据管理器中已配置的系统信息交给所述消息构造器构造后，通过所述消息发送器发送。其中，所述步骤2中在LTE系统里，所述系统时序管理器在启动后按照设定运行，每隔Ims重新启动一次，并且在每次时钟重启时发送信号量。
进一步的，所述步骤3包括步骤31，所述系统信息调度控制器根据所述系统时序管理器的发送信号量，通过帧偏移量计算偏移系统帧号和系统子帧号；步骤32，若系统信息更改，则发送寻呼消息；若所述系统信息未更改则不发送寻呼消息；步骤33，根据计算的所述偏移系统帧号和系统子帧号调度发送相应的系统信息。其中所述步骤31中按照系统子帧号为(T9且一个系统帧中包含十个系统子帧的规定，将所述系统子帧加上偏移量去计算偏移后的所述系统子账号和系统帧号。进一步的，所述步骤32包括步骤321，若所述数据管理器中寻呼标志位为一，则将执行步骤322 ;若寻呼标志位为零，则不执行步骤322 ；步骤322，所述消息构造器构造寻呼信息，构造失败则将所述寻呼标志位重新置一；构造成功并发送构造的寻呼消息，若发送失败则将所述寻呼标志位重新置一。进一步的，所述步骤33中如果偏移系统帧号模4为零，系统子帧在第O号子帧则调度发送主信息块，如果偏移系统帧号模2为零，系统子帧在第5号子帧则调度发送系统信息块1，如果偏移系统帧满足下行子帧和系统信息发送间隔则调度发送系统信息。为实现该发明目的，本发明还提供一种LTE基站侧系统信息管理和发送装置，包括触发模块，用于启动装置，触发系统信息运行管理器、消息发送器、消息构造器；启动模块，用于所述系统信息运行管理器启动系统信息调度控制器、数据管理器、系统时序管理器，所述系统时序管理器发送信号量给所述系统信息调度控制器并触发所述系统信息调度控制器执行发送操作，所述数据管理器配置系统信息；处理模块，用于使所述系统信息调度控制器执行发送控制，将所述数据管理器中已配置的系统信息交给所述消息构造器构造后，通过所述消息发送器发送。进一步的，所述处理模块包括系统信息运行管理器，是整个系统信息管理装置的控制中心，启动系统时序管理器，实现对所述系统信息调度控制器触发、对所述数据管理器的初始化；系统时序管理器，用于控制所述系统信息调度控制器运行，在每个子帧到来时发送信号量通知所述系统信息调度控制器，启动后续的系统信息发送判断；
数据管理器，用于对系统信息进行配置、更新、管理和保存；系统信息调度控制器，用于根据所述系统时序管理器在每个子帧的信号量指示，计算出提前调度的系统帧号及系统子帧号，按照所述数据管理器中的系统信息的调度信息进行发送判断，将判断结果用于控制物理层实现对相应信道的系统信息的发送；消息构造器，根据从所述数据管理器中获取所述配置信息进行构造，提供给所述系统信息调度控制器进行处理；消息发送器，用于发送构造好的的系统信息。
进一步的，所述数据管理器包括系统信息消息配置器，用于实现对系统信息的配置、更新、管理工作；系统信息调度信息管理器，用于实现对系统信息发送调度信息及系统信息调度发送成功标识信息的管理；系统信息存储管理器，用于实现将构造好的系统信息的保存功能。进一步的，所述系统信息调度信息管理器包括系统窗口计数器，用来记录系统窗口大小，使相应系统信息限制在系统窗口内发送。与现有技术对比，本申请提案的技术优点提出了一种LTE基站侧系统信息发送装置与方法，给出了系统信息发送装置的详细结构框图，解决了系统信息发送方法中对如何控制发送窗口大小、根据配置动态改变窗口大小发送系统信息、系统信息改变如何按照协议规定重新调度系统信息发送等问题。以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
图Ia是一种LTE基站侧系统信息管理和发送方法流程Ib是一种LTE基站侧系统信息管理和发送装置示意2是步骤3技术方案流程3是步骤3-1技术方案流程4是步骤3-2技术方案流程5是步骤3-3技术方案流程6是步骤3-4技术方案流程7是步骤3-5技术方案流程图
具体实施例方式基于以上分析，为实现上述发明目的，本发明提供了一种LTE基站侧系统信息管理和发送方法，如图Ia所示，具体包括如下步骤步骤I)、装置启动，由启动模块触发系统信息运行管理器、消息发送器、消息构造器，使其运行；步骤2)、系统信息运行管理器启动系统信息调度控制器、数据管理器、系统时序管理器；具体的，在LTE系统中，系统时序管理器在启动后即按照设定运行，每隔Ims重新启动一次，并且在每次时钟重启时发送信号量给系统信息调度控制器，触发其执行操作，所示数据管理器配置系统信息；步骤3)、系统信息调度控制器执行发送控制，将数据管理器中已配置的系统信息交给消息构造器构造，通过消息发送器发送；上述技术方案中，步骤3技术方案流程图如图2所示，具体如下步骤3-1)、系统信息调度控制器根据每隔Ims的发送信号量，通过帧偏移量计算偏移系统巾贞号和子巾贞号；步骤3-2)、如果系统信息更改则发送寻呼消息，若系统信息未更改则不发送寻呼信息； 步骤3-3)、如果偏移系统帧号模4为零，系统子帧在第O号子帧则调度发送主信息块(MIB, MasterInformationBlock)；步骤3-4)、如果偏移系统帧号模2为零，系统子帧在第5号子帧则调度发送系统信息块 I (SIB1, SystemlnformationBlockl)；步骤3-5)、如果偏移系统帧满足下行子帧和SI发送间隔则调度发送系统信息(Sis, SystemInformaitons)ο上述技术方案中，步骤3-1技术方案流程图如图3所示，具体如下步骤3-1-1)、按照系统子帧号为O、且一个系统帧中包含十个系统子帧的规定，偏移后的系统子帧等于实际系统子帧+定义偏移量；步骤3-1-2)、如果偏移后的系统子帧大于九，则系统子帧减十系统帧加一；上述技术方案中，步骤3-2技术方案流程图如图4所示，具体如下步骤3-2-1)、步骤321，若所述数据管理器中寻呼标志位为一，则将执行步骤3-2-2 ;若寻呼标志位为零，则不执行步骤3-2-2 ；步骤3-2-2)、消息构造器构造并发送寻呼消息。构造失败则将所述寻呼标志位重新置一；构造成功并发送构造的寻呼消息，若发送失败则将所述寻呼标志位重新置一。步骤3-3技术方案流程图如图5所示，具体如下步骤3-3-1)、如果偏移系统巾贞号模4为零，系统子巾贞在第O号子巾贞；步骤3-3-2)、从数据管理器中获取已配置的MIB ；步骤3-3-3)、消息构造器构造MIB，提交消息发送器发送。步骤3-4技术方案流程图如图6所示，具体如下步骤3-4-1)、如果偏移系统巾贞号模2为零，系统子巾贞在第5号子巾贞;步骤3-4-2)、如果偏移系统帧号模8为零，如果数据管理器中SIBl配置更改，则获取该SIBl配置，构造、发送SIBl消息，将已构造的SIBl消息存入数据管理器；步骤3-4-3)、从数据管理器提取已构造的SIBl并发送。步骤3-5技术方案流程图如图7所示，具体如下步骤3-5-1)、从数据管理器获得系统信息更改周期、SI数量、每个SI调度周期；步骤3-5-2)、如果偏移系统帧到达系统信息更改周期且系统信息改变，则从数据管理器获取已配置好的所有SI，构造，将已构造的SI存储在数据管理器中；步骤3-5-3)、从数据管理器获取系统信息调度信息来控制系统窗口大小、发送SI的顺序；步骤3-5-4)、根据系统窗口、不同SI的调度周期，计算SFN mod T=FLOOR (x/10),决定是否发送相应的SI (其中SFN为系统帧号System FrameNumber, T为相应SI的调度周期，x=(n-l)*w，η为SI在调度列表中的序号，w为系统窗口大小，mod为求模运算，FLOOR为返回小于或者等于指定表达式的最大整数运算)；步骤3-5-5)、检测当前帧是否允许发送下行数据，提取构造好的相应系统信息并发送。在数据管理器的系统信息调度信息管理器中设置SI窗口计数器(初始为零)用来记录SI窗口大小，使相应SI限制在系统窗口内发送。每个Ims信号量中断到来就执行系统信息发送进程，SI计数器增一，当大于配置的SI窗口大小时SI计数器置零重新计数；设置SI计数器(初始为一)用来记录现在发送的是第几个SI，SI计数器每走过一个系统窗口会增一，当SI计数器大于配置的SI数量或者有一段时间都未发送消息时，SI计数器会重新置一；设置SI的标志位(初始值O不发)用来标记当前是否发送SI ;设置SI的标志位的 计数器是为了记录有多少次SI没发送，用于SI计数器复位。由于每个SI 都有相应的调度周期(80ms、160ms、320ms、640ms、1280ms、2560ms、5120ms)，设计用偏移系统帧模调度周期。在调度发送系统信息时，就会出现调度周期重叠的情况，但是按照协议规定一个系统窗口中只能发送一种SI消息。本发明根据系统窗口、不同SI的调度周期，计算SFN mod T=FLOOR(x/10)，决定是否发送相应的SI (其中SFN为系统巾贞号System FrameNumber, T为相应SI的调度周期，x= (n - l)*w, η为SI在调度列表中的序号，w为系统窗口大小，mod为求模运算，FLOOR为返回小于或者等于指定表达式的最大整数运算)，满足公式则允许发送相应的SI，反之，则不发送。本发明的一种LTE基站侧系统信息管理和发送装置，如图Ib所示，包括触发模块，用于启动装置，触发系统信息运行管理器、消息发送器、消息构造器；启动模块，用于所述系统信息运行管理器启动系统信息调度控制器、数据管理器、系统时序管理器，所述系统时序管理器发送信号量给所述系统信息调度控制器并触发所述系统信息调度控制器执行发送操作，所述数据管理器配置系统信息；所述启动模块包括设定模块，用于在LTE系统中设定所述系统时序管理器在启动后的运行，使所述系统时序管理器每隔Ims重新启动一次，并且在每次时钟重启时发送信号量。处理模块，用于使所述系统信息调度控制器执行发送控制，将所述数据管理器中已配置的系统信息交给所述消息构造器构造后，通过所述消息发送器发送。所述处理模块包括系统信息运行管理器，是整个系统信息管理装置的控制中心，启动系统时序管理器，实现对所述系统信息调度控制器触发、对所述数据管理器的初始化；系统时序管理器，用于控制所述系统信息调度控制器运行，在每个子帧到来时发送信号量通知所述系统信息调度控制器，启动后续的系统信息发送判断；数据管理器，用于对系统信息进行配置、更新、管理和保存；系统信息调度控制器，用于根据所述系统时序管理器在每个子帧的信号量指示，计算出提前调度的系统帧号及系统子帧号，按照所述数据管理器中的系统信息的调度信息进行发送判断，将判断结果用于控制物理层实现对相应信道的系统信息的发送；消息构造器，根据从所述数据管理器中获取所述配置信息进行构造，提供给所述系统信息调度控制器进行处理；消息发送器，用于发送构造好的的系统信息。所述数据管理器包括系统信息消息配置器，用于实现对系统信息的配置、更新、管理工作；系统信息调度信息管理器，用于实现对系统信息发送调度信息及系统信息调度发送成功标识信息的管理；系统信息存储管理器，用于实现将构造好的系统信息的保存功能。
处理模块中的系统信息调度控制器根据每隔Ims的发送信号量，通过帧偏移量计算偏移系统帧号和子帧号；如果系统信息更改则发送寻呼消息；如果偏移系统帧号模4为零，系统子巾贞在第O号子巾贞则调度发送主信息块(MIB, MasterInformationBlock)；如果偏移系统帧号模2为零，系统子帧在第5号子帧则调度发送系统信息块I (SIB1，SystemlnformationBlockl);如果偏移系统巾贞满足下行子巾贞和SI发送间隔则调度发送系统信息(Sis, SystemInformaitons)ο其中，按照系统子巾贞号为O、且一个系统巾贞中包含十个系统子巾贞的规定,偏移后的系统子帧等于实际系统子帧+定义偏移量；如果偏移后的系统子帧大于九，则系统子帧减十系统巾贞加一。其中，若所述数据管理器中寻呼标志位为一，则消息构造器构造并发送寻呼消息，构造失败则将所述寻呼标志位重新置一；构造成功并发送构造的寻呼消息，若发送失败则将所述寻呼标志位重新置一。其中，如果偏移系统帧号模4为零，系统子帧在第O号子帧；从数据管理器中获取已配置的MIB ;消息构造器构造MIB，提交消息发送器发送。其中，如果偏移系统帧号模2为零，系统子帧在第5号子帧；如果偏移系统帧号模8为零，如果数据管理器中SIBl配置更改，则获取该SIBl配置，构造、发送SIBl消息，将已构造的SIBl消息存入数据管理器；从数据管理器提取已构造的SIBl并发送。其中，从数据管理器获得系统信息更改周期、SI数量、每个SI调度周期；如果偏移系统帧到达系统信息更改周期且系统信息改变，则从数据管理器获取已配置好的所有SI，构造，将已构造的SI存储在数据管理器中；从数据管理器获取系统信息调度信息来控制系统窗口大小、发送SI的顺序；根据系统窗口、不同SI的调度周期，计算SFN mod T=FLOOR(x/10)，决定是否发送相应的SI (其中SFN为系统帧号System FrameNumber, T为相应SI的调度周期，x= (n - l)*w，η为SI在调度列表中的序号，w为系统窗口大小，mod为求模运算，FLOOR为返回小于或者等于指定表达式的最大整数运算)；检测当前帧是否允许发送下行数据，提取构造好的相应系统信息并发送。所述系统信息调度信息管理器包括系统窗口计数器，在数据管理器的系统信息调度信息管理器中设置SI窗口计数器(初始为零)用来记录SI窗口大小，使相应SI限制在系统窗口内发送。每个Ims信号量中断到来就执行系统信息发送进程，SI计数器增一，当大于配置的SI窗口大小时SI计数器置零重新计数；设置SI计数器(初始为一)用来记录现在发送的是第几个SI，SI计数器每走过一个系统窗口会增一，当SI计数器大于配置的SI数量或者有一段时间都未发送消息时，SI计数器会重新置一；设置SI的标志位(初始值O不发)用来标记当前是否发送SI ；设置SI的标志位的计数器是为了记录有多少次SI没发送，用于SI计数器复位。由于每个SI 都有相应的调度周期(80ms、160ms、320ms、640ms、1280ms、2560ms、5120ms)，设计用偏移系统帧模调度周期。在调度发送系统信息时，就会出现调度周期重叠的情况，但是按照协议规定一个系统窗口中只能发送一种SI消息。本发明根据系统窗口、不同SI的调度周期，计算SFN mod T=FLOOR(x/10)，决定是否发送相应的SI (其中SFN为系统巾贞号System FrameNumber,T为相应SI的调度周期，x= (n_l)*w,η为SI在调度列表中的序号，w为系统窗口大小，mod为求模运算，FLOOR为返回小于或者等于指定表达式的最大整数运算)，满足公式则允许发送相应的SI，反之，则不发送。当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变 和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种LTE基站侧系统信息管理和发送方法,其特征在于,包括 步骤1，装置启动，触发系统信息运行管理器、消息发送器、消息构造器； 步骤2，所述系统信息运行管理器启动系统信息调度控制器、数据管理器、系统时序管理器，所述系统时序管理器发送信号量给所述系统信息调度控制器，触发所述系统信息调度控制器执行发送操作，所述数据管理器配置系统信息； 步骤3，所述系统信息调度控制器执行发送控制，将所述数据管理器中已配置的系统信息提交给所述消息构造器构造后，通过所述消息发送器发送。
2.如权利要求I所述的LTE基站侧系统信息管理和发送方法，其特征在于，所述步骤2中 在LTE系统中，所述系统时序管理器在启动后按照设定运行，每隔Ims重新启动一次，并且在每次时钟重启时发送信号量。
3.如权利要求I所述的LTE基站侧系统信息管理和发送方法，其特征在于，所述步骤3包括 步骤31，所述系统信息调度控制器根据所述系统时序管理器的发送信号量，通过帧偏移量计算偏移系统帧号和系统子帧号； 步骤32，若系统信息更改，则发送寻呼消息；若所述系统信息未更改则不发送寻呼消息； 步骤33，根据计算的所述偏移系统帧号和系统子帧号调度发送相应的系统信息。
4.如权利要求3所述的LTE基站侧系统信息管理和发送方法，其特征在于，所述步骤31中 按照系统子帧号为O、且一个系统帧中包含十个系统子帧的规定，将所述系统子帧加上偏移量去计算偏移后的所述系统子账号和系统帧号。
5.如权利要求3所述的LTE基站侧系统信息管理和发送方法，其特征在于，所述步骤32包括 步骤321，若所述数据管理器中寻呼标志位为一，则将执行步骤322 ;若寻呼标志位为零，则不执行步骤322 ； 步骤322，所述消息构造器构造寻呼消息，若构造失败则将所述寻呼标志位重新置一；若构造成功则发送构造的寻呼消息，若发送失败则将所述寻呼标志位重新置一。
6.如权利要求3所述的LTE基站侧系统信息管理和发送方法，其特征在于，所述步骤33中 如果偏移系统帧号模4为零，系统子帧在第O号子帧则调度发送主信息块，如果偏移系统帧号模2为零，系统子帧在第5号子帧则调度发送系统信息块1，如果偏移系统帧满足下行子帧和系统信息发送间隔则调度发送系统信息。
7.—种LTE基站侧系统信息管理和发送装置，其特征在于，包括 触发模块，用于启动装置，触发系统信息运行管理器、消息发送器、消息构造器； 启动模块，用于所述系统信息运行管理器启动系统信息调度控制器、数据管理器、系统时序管理器，所述系统时序管理器发送信号量给所述系统信息调度控制器并触发所述系统信息调度控制器执行发送操作，所述数据管理器配置系统信息； 处理模块，用于使所述系统信息调度控制器执行发送控制，将所述数据管理器中已配置的系统信息交给所述消息构造器构造后，通过所述消息发送器发送。
8.如权利要求7所述的LTE基站侧系统信息管理和发送装置，其特征在于，所述处理模块包括 系统信息运行管理器，是整个系统信息管理装置的控制中心，启动系统时序管理器，实现对所述系统信息调度控制器触发、对所述数据管理器的初始化； 系统时序管理器，用于控制所述系统信息调度控制器运行，在每个子帧到来时发送信号量通知所述系统信息调度控制器，启动后续的系统信息发送判断； 数据管理器，用于对系统信息进行配置、更新、管理和保存； 系统信息调度控制器，用于根据所述系统时序管理器在每个子帧的信号量指示，计算出提前调度的系统帧号及系统子帧号，按照所述数据管理器中的系统信息的调度信息进行发送判断，将判断结果用于控制物理层实现对相应信道的系统信息的发送； 消息构造器，根据从所述数据管理器中获取所述配置信息进行构造，提供给所述系统信息调度控制器进行处理； 消息发送器，用于发送构造好的的系统信息。
9.如权利要求8所述的LTE基站侧系统信息管理和发送装置，其特征在于，所述数据管理器包括 系统信息消息配置器，用于实现对系统信息的配置、更新、管理工作； 系统信息调度信息管理器，用于实现对系统信息发送调度信息及系统信息调度发送成功标识信息的管理； 系统信息存储管理器，用于实现将构造好的系统信息的保存功能。
10.如权利要求9所述的LTE基站侧系统信息管理和发送装置，其特征在于，所述系统信息调度信息管理器包括 系统窗口计数器，用来记录系统窗口大小，使相应系统信息限制在系统窗口内发送。
全文摘要
本发明提供一种LTE基站侧系统信息管理和发送的方法及其装置，方法包括步骤1，装置启动，由启动模块触发系统信息运行管理器、消息发送器、消息构造器；步骤2，所述系统信息运行管理器启动系统信息调度控制器、数据管理器、系统时序管理器，所述系统时序管理器发送信号量给所述系统信息调度控制器，触发其执行发送操作，所述数据管理器配置系统信息；步骤3，所述系统信息调度控制器执行发送控制，将所述数据管理器中已配置的系统信息交给所述消息构造器构造，通过所述消息发送器发送。本发明提供了一套完备的LTE基站侧系统信息管理和发送的方法及其装置，实现了系统信息按照基站配置与标准规定准确管理和发送。
文档编号H04W72/12GK102883435SQ20121032252
公开日2013年1月16日 申请日期2012年9月3日 优先权日2012年9月3日
发明者石晶林, 李毅潇, 钱蔓藜, 韦伟, 杨喜宁, 胡金龙 申请人:中国科学院计算技术研究所