LTE-A中一种小区无线网络临时标识的分配方案

聂 希，余勋林

（1.武汉邮电科学研究院 湖北 武汉430074；2.武汉虹信通信技术有限责任公司 湖北 武汉 430205）

LTE-A中一种小区无线网络临时标识的分配方案

聂 希1，2，余勋林1，2

（1.武汉邮电科学研究院 湖北 武汉430074；2.武汉虹信通信技术有限责任公司 湖北 武汉 430205）

LTE-A系统中，在为UE分配C-RNTI时，必须同时满足具有载波聚合能力的UE在主小区和辅小区使用相同的C-RNTI以及单个小区服务一定数量的UE这两个要求。针对这一需求，结合目前常用的静态预留法，在此基础上提出了一种改进型方案，通过预先为UE主小区和辅小区设置C-RNTI共享数据段并为此C-RNTI共享数据段内的每个C-RNTI增加相应的标识信息的方法，以期实现对LTE-A系统中C-RNTI的分配。

LTE-A；C-RNTI；载波聚合；静态预留；改进型方法

随着频谱资源的日益紧张，为了实现更高的业务数据传输速率，3GPP在LTE-Advanced中提出了载波聚合技术。载波聚合技术通过将多个离散或者非离散的载波扩展成载波系统，以满足用户传输更高数据速率的需求［1-2］。同时，为了支持载波聚合技术，LTE-A系统中增加了辅小区这一概念。这样，在各小区之间进行载波聚合时，一个UE便可以有多个服务小区，即进行载波聚合的主小区和辅小区都是该UE的服务小区。而根据3GPP 36.321协议的规定：用户设备UE在主小区与辅小区要使用相同的C-RNTI，即当辅小区在为具有载波聚合能力的UE服务时，应避免该UE使用的C-RNTI被此辅小区内其他UE所占用［3］。同时，对于不具有载波聚合能力的用户设备来说，在不同的载波聚合小区使用相同的CRNTI也是必须的［4-5］。因此，设计一种合理的C-RNTI的分配方法很有必要。

1　静态预留法分配C-RNTI

静态预留法是目前一种比较常见的对小区进行C-RNTI区间段划分的方法。该方法通过网络侧在C-RNTI的总区间段内为各主小区和辅小区划分不同的C-RNTI分配区间段，这样各主小区和辅小区就会优先在已划分的区间段内为接入该小区的UE分配C-RNTI，避免了辅小区中的UE会与主小区的UE使用同一C-RNTI［6］。同时也为具有载波聚合能力的UE在主小区和辅小区中使用相同的C-RNTI提供了可能。但是，必须指出的是静态预留法也存在以下缺陷：

1）C-RNTI资源消耗大。静态预留法要求各服务小区划分的C-RNTI区间段不能重复，同时考虑到单个服务小区必须维持一定数量的C-RNTI来支持接入该小区内的UE，那么为了同时满足这两个需求势必就会消耗掉很多的C-RNTI资源；

2）规划复杂。3GPP规定一个小区作为主小区最多可以与4个辅小区进行载波聚合，同时该小区还可以作为其他主小区的辅小区。因此在对服务小区的C-RNTI区间段进行静态分配时，都必须充分考虑到所有小区可能出现聚合的情况；

3）扩展性差。C-RNTI资源是一定的，如果限制每个小区划分的C-RNTI区间段中C-RNTI的数量，则当小区后续要接入更多的UE时，接入UE的数量必将受限。

综上所述，静态预留法虽然能够满足LTE-A系统中为小区划分C-RNTI区间段的要求，但也存在C-RNTI资源消耗大、规划复杂以及扩展性差等缺点，因此，该方法还有很大的改进空间。

2　改进型方法实现C-RNTI的分配

本文针对静态预留法所存在的缺陷，提出了一种改进型方法，即在划分载波聚合小区C-RNTI的区间段时，预先设置一段主小区和辅小区共享的C-RNTI区间段，并对共享区间段中的每一C-RNTI增加标识信息，通过对具体标识信息的筛选，从而得到满足条件的C-RNTI。其中，共享区间段应包含该UE主小区的C-RNTI优先选择区间段，以及与主小区进行载波聚合的辅小区的C-RNTI候选区间段。改进后的模型结构如图1所示。

图1　改进型方法整体结构图

根据以上分析，下面给出具体的分配流程：

1）预先设置主小区和辅小区的共享C-RNTI区间段。此时，可以先通过网络侧获取各载波聚合小区可用C-RNTI数据段，这里载波聚合小区可用C-RNTI数据段即指各载波聚合小区允许接入的最大UE的数量。将载波聚合小区可用CRNTI数据段内C-RNTI数量最多的作为共享C-RNTI数据段。最后将此共享数据段根据聚合小区的实际个数分配给每个载波聚合小区。

2）为共享C-RNTI数据段内的每一C-RNTI增加标识信息。标识信息具体描述见表1。

表1　共享C-RNTI数据段增加的标识信息描述

其中：①R9版本的UE不具有载波聚合能力，R10版本的UE具有载波聚合的能力；②分配给R9版本的UE的CRNTI可在其载波聚合小区再次被分配，分配给R10版本的UE的C-RNTI不能在其载波聚合小区再次被分配。

3）根据增加的标识信息进行C-RNTI筛选。当网络侧收到小区接入请求时，首先判断UE的主小区的C-RNTI优先选择区间段中是否含有标识信息为未分配的的C-RNTI，若存在，则将此C-RNTI作为满足条件的C-RNTI；若不存在，则继续判断UE的辅小区的C-RNTI候选区间段是否含有标识信息为未分配的C-RNTI，若存在，则将此C-RNTI作为满足条件的C-RNTI；若不存在，则继续判断UE的主小区的CRNTI优先选择区间段是否含有标识信息为载波聚合小区R9已分配的C-RNTI，若存在，则将此C-RNTI作为满足条件的C-RNTI；若不存在，则继续判断UE的辅小区的C-RNTI候选区间段是否含有标识信息为载波聚合小区R9已分配的C-RNTI，若存在，则将此C-RNTI作为满足条件的C-RNTI；若不存在，则认为本次为该UE分配C-RNTI失败。具体筛选流程如图2所示。

图2　改进型方法筛选C-RNTI流程图

3　结束语

本文给出了一种LTE-A中小区无线网络临时标识分配的改进型方法，该方法通过预先为主小区和辅小区设置一段的共享C-RNTI数据段，使得单个小区能够服务一定数量的UE，降低了C-RNTI资源的消耗量；通过为共享C-RNTI数据段内的C-RNTI增加标识信息，使得具有载波聚合能力的同一UE在主小区和辅小区使用相同的C-RNTI。分析表明该方案可以实现在LTE-A中进行小区无线网络临时标识的分配，且比原有的静态预留法更为简单有效。

［1］赵训威，林辉，张明，等.3GPP长期演进（LTE）系统架构与技术规范［M］.北京：人民邮电出版社，2010.

［2］李坤江.TD-LTE载波聚合技术分析［J］.移动通信，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，李晓燕，刘宇超.一种小区无线网络临时标识的分配方法及装置：中国，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稿件编号：201506018

聂 希（1990—），男，湖北武穴人，硕士研究生。研究方向：LTE无线通信技术。