LTE-A中一種小區(qū)無線網(wǎng)絡(luò)臨時標識的分配方案

聶 希，余勛林

（1.武漢郵電科學研究院 湖北 武漢430074；2.武漢虹信通信技術(shù)有限責任公司 湖北 武漢 430205）

LTE-A中一種小區(qū)無線網(wǎng)絡(luò)臨時標識的分配方案

聶 希1，2，余勛林1，2

（1.武漢郵電科學研究院 湖北 武漢430074；2.武漢虹信通信技術(shù)有限責任公司 湖北 武漢 430205）

LTE-A系統(tǒng)中，在為UE分配C-RNTI時，必須同時滿足具有載波聚合能力的UE在主小區(qū)和輔小區(qū)使用相同的C-RNTI以及單個小區(qū)服務(wù)一定數(shù)量的UE這兩個要求。針對這一需求，結(jié)合目前常用的靜態(tài)預(yù)留法，在此基礎(chǔ)上提出了一種改進型方案，通過預(yù)先為UE主小區(qū)和輔小區(qū)設(shè)置C-RNTI共享數(shù)據(jù)段并為此C-RNTI共享數(shù)據(jù)段內(nèi)的每個C-RNTI增加相應(yīng)的標識信息的方法，以期實現(xiàn)對LTE-A系統(tǒng)中C-RNTI的分配。

LTE-A；C-RNTI；載波聚合；靜態(tài)預(yù)留；改進型方法

隨著頻譜資源的日益緊張，為了實現(xiàn)更高的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸速率，3GPP在LTE-Advanced中提出了載波聚合技術(shù)。載波聚合技術(shù)通過將多個離散或者非離散的載波擴展成載波系統(tǒng)，以滿足用戶傳輸更高數(shù)據(jù)速率的需求［1-2］。同時，為了支持載波聚合技術(shù)，LTE-A系統(tǒng)中增加了輔小區(qū)這一概念。這樣，在各小區(qū)之間進行載波聚合時，一個UE便可以有多個服務(wù)小區(qū)，即進行載波聚合的主小區(qū)和輔小區(qū)都是該UE的服務(wù)小區(qū)。而根據(jù)3GPP 36.321協(xié)議的規(guī)定：用戶設(shè)備UE在主小區(qū)與輔小區(qū)要使用相同的C-RNTI，即當輔小區(qū)在為具有載波聚合能力的UE服務(wù)時，應(yīng)避免該UE使用的C-RNTI被此輔小區(qū)內(nèi)其他UE所占用［3］。同時，對于不具有載波聚合能力的用戶設(shè)備來說，在不同的載波聚合小區(qū)使用相同的CRNTI也是必須的［4-5］。因此，設(shè)計一種合理的C-RNTI的分配方法很有必要。

1　靜態(tài)預(yù)留法分配C-RNTI

靜態(tài)預(yù)留法是目前一種比較常見的對小區(qū)進行C-RNTI區(qū)間段劃分的方法。該方法通過網(wǎng)絡(luò)側(cè)在C-RNTI的總區(qū)間段內(nèi)為各主小區(qū)和輔小區(qū)劃分不同的C-RNTI分配區(qū)間段，這樣各主小區(qū)和輔小區(qū)就會優(yōu)先在已劃分的區(qū)間段內(nèi)為接入該小區(qū)的UE分配C-RNTI，避免了輔小區(qū)中的UE會與主小區(qū)的UE使用同一C-RNTI［6］。同時也為具有載波聚合能力的UE在主小區(qū)和輔小區(qū)中使用相同的C-RNTI提供了可能。但是，必須指出的是靜態(tài)預(yù)留法也存在以下缺陷：

1）C-RNTI資源消耗大。靜態(tài)預(yù)留法要求各服務(wù)小區(qū)劃分的C-RNTI區(qū)間段不能重復(fù)，同時考慮到單個服務(wù)小區(qū)必須維持一定數(shù)量的C-RNTI來支持接入該小區(qū)內(nèi)的UE，那么為了同時滿足這兩個需求勢必就會消耗掉很多的C-RNTI資源；

2）規(guī)劃復(fù)雜。3GPP規(guī)定一個小區(qū)作為主小區(qū)最多可以與4個輔小區(qū)進行載波聚合，同時該小區(qū)還可以作為其他主小區(qū)的輔小區(qū)。因此在對服務(wù)小區(qū)的C-RNTI區(qū)間段進行靜態(tài)分配時，都必須充分考慮到所有小區(qū)可能出現(xiàn)聚合的情況；

3）擴展性差。C-RNTI資源是一定的，如果限制每個小區(qū)劃分的C-RNTI區(qū)間段中C-RNTI的數(shù)量，則當小區(qū)后續(xù)要接入更多的UE時，接入UE的數(shù)量必將受限。

綜上所述，靜態(tài)預(yù)留法雖然能夠滿足LTE-A系統(tǒng)中為小區(qū)劃分C-RNTI區(qū)間段的要求，但也存在C-RNTI資源消耗大、規(guī)劃復(fù)雜以及擴展性差等缺點，因此，該方法還有很大的改進空間。

2　改進型方法實現(xiàn)C-RNTI的分配

本文針對靜態(tài)預(yù)留法所存在的缺陷，提出了一種改進型方法，即在劃分載波聚合小區(qū)C-RNTI的區(qū)間段時，預(yù)先設(shè)置一段主小區(qū)和輔小區(qū)共享的C-RNTI區(qū)間段，并對共享區(qū)間段中的每一C-RNTI增加標識信息，通過對具體標識信息的篩選，從而得到滿足條件的C-RNTI。其中，共享區(qū)間段應(yīng)包含該UE主小區(qū)的C-RNTI優(yōu)先選擇區(qū)間段，以及與主小區(qū)進行載波聚合的輔小區(qū)的C-RNTI候選區(qū)間段。改進后的模型結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1　改進型方法整體結(jié)構(gòu)圖

根據(jù)以上分析，下面給出具體的分配流程：

1）預(yù)先設(shè)置主小區(qū)和輔小區(qū)的共享C-RNTI區(qū)間段。此時，可以先通過網(wǎng)絡(luò)側(cè)獲取各載波聚合小區(qū)可用C-RNTI數(shù)據(jù)段，這里載波聚合小區(qū)可用C-RNTI數(shù)據(jù)段即指各載波聚合小區(qū)允許接入的最大UE的數(shù)量。將載波聚合小區(qū)可用CRNTI數(shù)據(jù)段內(nèi)C-RNTI數(shù)量最多的作為共享C-RNTI數(shù)據(jù)段。最后將此共享數(shù)據(jù)段根據(jù)聚合小區(qū)的實際個數(shù)分配給每個載波聚合小區(qū)。

2）為共享C-RNTI數(shù)據(jù)段內(nèi)的每一C-RNTI增加標識信息。標識信息具體描述見表1。

表1　共享C-RNTI數(shù)據(jù)段增加的標識信息描述

其中：①R9版本的UE不具有載波聚合能力，R10版本的UE具有載波聚合的能力；②分配給R9版本的UE的CRNTI可在其載波聚合小區(qū)再次被分配，分配給R10版本的UE的C-RNTI不能在其載波聚合小區(qū)再次被分配。

3）根據(jù)增加的標識信息進行C-RNTI篩選。當網(wǎng)絡(luò)側(cè)收到小區(qū)接入請求時，首先判斷UE的主小區(qū)的C-RNTI優(yōu)先選擇區(qū)間段中是否含有標識信息為未分配的的C-RNTI，若存在，則將此C-RNTI作為滿足條件的C-RNTI；若不存在，則繼續(xù)判斷UE的輔小區(qū)的C-RNTI候選區(qū)間段是否含有標識信息為未分配的C-RNTI，若存在，則將此C-RNTI作為滿足條件的C-RNTI；若不存在，則繼續(xù)判斷UE的主小區(qū)的CRNTI優(yōu)先選擇區(qū)間段是否含有標識信息為載波聚合小區(qū)R9已分配的C-RNTI，若存在，則將此C-RNTI作為滿足條件的C-RNTI；若不存在，則繼續(xù)判斷UE的輔小區(qū)的C-RNTI候選區(qū)間段是否含有標識信息為載波聚合小區(qū)R9已分配的C-RNTI，若存在，則將此C-RNTI作為滿足條件的C-RNTI；若不存在，則認為本次為該UE分配C-RNTI失敗。具體篩選流程如圖2所示。

圖2　改進型方法篩選C-RNTI流程圖

3　結(jié)束語

本文給出了一種LTE-A中小區(qū)無線網(wǎng)絡(luò)臨時標識分配的改進型方法，該方法通過預(yù)先為主小區(qū)和輔小區(qū)設(shè)置一段的共享C-RNTI數(shù)據(jù)段，使得單個小區(qū)能夠服務(wù)一定數(shù)量的UE，降低了C-RNTI資源的消耗量；通過為共享C-RNTI數(shù)據(jù)段內(nèi)的C-RNTI增加標識信息，使得具有載波聚合能力的同一UE在主小區(qū)和輔小區(qū)使用相同的C-RNTI。分析表明該方案可以實現(xiàn)在LTE-A中進行小區(qū)無線網(wǎng)絡(luò)臨時標識的分配，且比原有的靜態(tài)預(yù)留法更為簡單有效。

［1］趙訓(xùn)威，林輝，張明，等.3GPP長期演進（LTE）系統(tǒng)架構(gòu)與技術(shù)規(guī)范［M］.北京：人民郵電出版社，2010.

［2］李坤江.TD-LTE載波聚合技術(shù)分析［J］.移動通信，2015，39（3/4）：30-35.

［3］3GPP TS 36.321.Evolved Universal Terrestrial Radio Access （E-UTRA）；Medium Access Control（MAC）；Protocol specification（Release 10）［S］.2013-06.

［4］3GPP TS 36.300.Evolved Universal Terrestrial Radio Access （E-UTRA）and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network（E-UTRAN）；Overall description；Stage 2（Release 10）［S］.2013-09.

［5］3GPP TS 36.331.Evolved Universal Terrestrial Radio Access （E-UTRA）；RadioResourceControl（RRC）；Protocol specification（Release 10）［S］.2010-12.

［6］李翔，李曉燕，劉宇超.一種小區(qū)無線網(wǎng)絡(luò)臨時標識的分配方法及裝置：中國，201310745620.3［P］.2013-12-30.

An allocation scheme of cell-radio network temporary identifier in LTE-A

NIE Xi1，2，YU Xun-lin1，2
（1.Wuhan Research Institute of Post and Telecommunications，Wuhan 430074，China；2.Wuhan Hongxin Communication Technologies Co.，Ltd.，Wuhan 430205，China）

The Cell-Radio Network Temporary Identifier（C-RNTI）is allocated to UE in LTE-advanced（LTE-A）system must also meet with carrier aggregation ability of UE in primary cell and secondary cell using the same C-RNTI and single cell service a certain number of UE.In response to this demand，and combined with the static reservation method which is commonly used，an improved method is proposed in this paper so that the allocation of C-RNTI in LTE-A system was realized by pre-setting primary cell and secondary cell sharing C-RNTI data segment and increasing some marked information for sharing C-RNTI data segment of carrier aggregation cell.

LTE-A；C-RNTI；carrier aggregation；static reservation；improved method

TN929.53

A

1674－6236（2016）09-0183-02

2015-06-01稿件編號：201506018

聶 希（1990—），男，湖北武穴人，碩士研究生。研究方向：LTE無線通信技術(shù)。