CN100442913C

CN100442913C - 一种寻呼用户设备的方法

Info

Publication number: CN100442913C
Application number: CNB2005100073111A
Authority: CN
Inventors: 周四红; 许炳; 张家义; 梁欣刚
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2005-02-04
Filing date: 2005-02-04
Publication date: 2008-12-10
Anticipated expiration: 2025-02-04
Also published as: CN1816210A

Abstract

本发明公开了一种寻呼用户设备的方法，在无线网络网关(RNG)中设置NodeB+与网络区域位置之间的对应关系，CN选择一个RNG并向该RNG发送寻呼消息，该寻呼消息中携带有UE的IMSI和当前位置信息；RNG根据存储的NodeB+与网络区域位置之间的对应关系以及UE的当前位置信息选择NodeB+，并向该NodeB+发送寻呼消息；NodeB+向UE发起寻呼。根据本发明提出的方法，CN寻呼UE时，CN向选择的一个RNG发送寻呼消息，RNG根据存储的IPRAN范围内所有NodeB+与LAC和RAC之间的对应关系，将寻呼消息发送至相应NodeB+，由于RNG和NodeB+均具有寻呼协作功能，因此，RNG根据Iu连接完成寻呼协作，NodeB+根据RRC连接完成寻呼协作，可有效避免重复寻呼，同时减少对寻呼信道资源的占用，达到节省寻呼信道资源的目的，实现了寻呼效率的提高。

Description

一种寻呼用户设备的方法

技术领域

本发明涉及通信技术，特别是指一种在基于网际协议的无线接入网络(IPRAN)中寻呼用户设备(UE)的方法。

背景技术

全球移动通信系统(UMTS，Universal Mobile TelecommunicationsSystem)是无线技术采用宽带码分多址接入(WCDMA，Wideband CodeDivision Multiple Access)技术的第三代移动通信系统，通常也将UMTS称为WCDMA通信系统。

图1示出了第三代合作伙伴计划(3GPP)定义的UMTS系统结构示意图，如图1所示，在R99/R4/R5标准中，UMTS包括3个部分：核心网络(CN，Core Network)、UMTS陆地无线接入网络(UMTS Territorial Radio AccessNetwork)和用户设备(UE，User Equipment)，其中，CN用于处理UTMS内所有电路交换业务的呼叫和分组交换业务的数据连接，并实现与外部网络的交换和路由功能，UTRAN用于处理所有与无线相关的功能，UE向移动用户提供可感受的业务。CN与UTRAN之间通过Iu接口相连，UTRAN与UE之间为Uu接口。CN在逻辑上包括处理电路交换业务的电路交换域(CSDomain，Circuit Switched Domain)、处理分组交换业务的分组交换域(PSDomain，Packet Switched Domain)和处理小区广播业务的广播(BC，Broadcast)域。

UTRAN包含一个或几个无线网络子系统(RNS，Radio NetworkSubsystem)，一个RNS由一个无线网络控制器(RNC，Radio NetworkController)和一个或多个Node B组成。RNC与CN之间通过Iu接口相连，NodeB与RNC之间通过Iub接口相连。在UTRAN内部，RNC之间通过Iur接口相连，Iur接口可通过RNC之间的直接物理连接或通过传输网络实现。RNC分配和控制与之相连或相关的NodeB的无线资源，NodeB完成Iub接口和Uu接口之间的数据转换，同时也参与部分无线资源管理。

UTRAN与UE之间为Uu接口，图2示出了3GPP定义的Uu接口协议结构示意图，如图2所示，在R99/R4/R5标准中，UTRAN侧Uu接口协议分布在RNC和NodeB上，RNC实现无线资源控制(RRC，Radio ResourceControl)协议、分组数据聚合协议(PDCP，Packet Data Convergence Protocol)、广播/多播控制(BMC)协议、无线链路控制(RLC，Radio Link Control)协议和媒体接入控制(MAC，Medium Access Control)协议，NodeB主要实现物理层(L1)。RRC对无线资源进行管理和分配，配置下层协议的参数并控制其行为，下层协议是指PDCP、BMC协议、RLC协议、MAC协议和L1协议。PDCP完成分组数据IP头的压缩处理，并在无损迁移时维护数据的序列号；BMC对小区广播消息实现调度和控制；RLC对数据进行分段和重组，以及确认模式(AM)下数据的重发和缓存；MAC完成逻辑信道道传输信道的映射，根据业务特性将不同逻辑信道的数据复用至相同的传输信道；L1的主要功能是扩频、调制、信道编码及解扩、解调、信道解码，L1还能够实现将基带信号与射频信号之间相互转换等功能。

由于UE在位置登记时，会将当前所在的位置信息登记至CN，因此，寻呼UE时，CN根据UE当前所在位置的电路域中的位置区码(LAC，LocationArea Code)或分组域中的路由区码(RAC，Routing Area Code)，查找LAC或RAC所对应的RNC，并向这些RNC发送寻呼消息，该寻呼消息中携带有UE的国际移动用户标识(IMSI)和当前位置信息、即LAC或RAC。

由于UE建立RRC连接后，RNC中会存储相应的记录，该记录中包括UE的IMSI和RRC连接的当前状态，这样，RNC收到寻呼消息后，RNC可根据UE的IMSI确定UE是否已建立RRC连接，如果UE已建立RRC连接，则继续确定该RRC连接的当前状态，如果UE未建立RRC连接以及已建立的RRC连接的当前状态为CELL_PCH状态或URA_PCH状态，则RNC在寻呼控制信道(PCCH)上使用寻呼类型1(Paging Type 1)消息寻呼UE；如果已建立的RRC连接的当前状态为CELL_DCH状态或CELL_FACH状态，则RNC在公用控制信道(DCCH)上使用寻呼类型2(Paging Type 2)消息寻呼UE。

在R99/R4/R5标准中定义的UTRAN，一个NodeB唯一地归属于一个RNC，这样，在一个小区内，只会向UE发送一次寻呼消息，而寻呼消息的重发由CN控制。

3GPP的R99/R4/R5标准中定义的UTRAN结构仍存在很多问题，例如，Iub接口/Iur接口的帧协议(FP，Frame Protocol)的严格定时和同步导致UTRAN的网络资源无法实现统计复用，进而不能充分适应非实时业务的发展；Uu接口的L2与L1分别位于RNC和NodeB，导致传输路径上的传输时延增加和RLC的重传时延增加，从而影响了高速数据业务的服务质量(QoS)；RNC配置NodeB中物理层消息在Iub接口上产生的往返时延，对UE与NodeB的同步带来影响，等等。

3GPP的R99/R4标准中定义的UTRAN结构中，Iu接口/Iur接口/Iub接口的传输网络层采用异步传输模式(ATM，Asynchronous Transfer Mode)进行传输，3GPP的R5标准中定义的UTRAN结构中传输网络采用IP传输。由于基于分组交换的业务越来越多，以及IP技术的日渐成熟，因此，在全IP承载网络的基础上构建无线接入网络(RAN，Radio Access Network)是必然趋势，这种在全IP承载网络上构建的RAN被称为IPRAN。

图3示出了其中一种IPRAN结构示意图，如图3所示，与R99/R4标准中定义的UTRAN结构相比，CN保持不变，CN与无线网络网关(RNG，Radio Network Gateway)之间的Iu接口保持不变，RNG与R99/R4/R5标准中定义的UTRAN结构之间的Iur接口保持不变，Uu接口的L2协议/L3协议下移至NodeB+；Iu接口的用户面由CN经RNG到NodeB+。整个Iu接口被划分为无线物理层和传输网络层，RAN应用协议(RANAP，RANApplication Protocol)是属于无线网络层的应用协议，但RANAP之间交互的消息需要由传输网络层的信令连接控制部分(SCCP)协议来发送，SCCP提供有连接和无连接两种方式，这样，RANAP的部分消息使用有连接的SCCP发送，其余消息使用无连接的SCCP发送，对于RNG和NodeB+而言，RNG处理无连接的RANAP，NodeB+处理有连接的RANAP。RNG同时作为R99/R4/R5标准中定义的UTRAN接入IPRAN的接入网关，RNG与NodeB+之间存在Iur接口，当IPRAN与R99/R4/R5标准中定义的UTRAN发生Iur软切换时，UTRAN中软切换分支的数据经RNG到达NodeB+，在NodeB+中进行宏分集合并。

移动交换中心(MSC)、网关通用分组无线业务支持节点(GGSN)、服务通用分组无线业务支持节点(SGSN)、RNG和NodeB之间全部通过IP网络互连，因此RNG与NodeB+是多对多的对应关系，即NodeB+可与任意RNG建立逻辑连接关系。由于NodeB+与RNG之间不具有归属关系，因此，CN无法确定LAC或RAC与RNG之间的对应关系。这样，CN在寻呼UE时，只能向所有RNG发送寻呼消息，各RNG再根据寻呼消息中的LAC或RAC，向相关的NodeB+转发该寻呼消息。因此，对于一个NodeB+而言，会收到所有RNG发送来的寻呼消息，而NodeB+又无法确定收到的寻呼消息是针对于同一次寻呼的，因此NodeB+每次收到RNG的寻呼消息就会寻呼UE一次，从而导致NodeB+重复寻呼UE，这将浪费寻呼信道资源，甚至导致寻呼信道拥塞，降低寻呼效率。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种寻呼用户设备的方法，在IPRAN中有效节省寻呼信道资源。

为了达到上述目的，本发明提供了一种寻呼用户设备的方法，在无线网络网关RNG中设置NodeB+与网络区域位置之间的对应关系，该方法包含以下步骤：

A、CN选择一个RNG并向该RNG发送寻呼消息，该寻呼消息中携带有UE的当前位置信息；

B、RNG根据存储的NodeB+与网络区域位置之间的对应关系以及UE的当前位置信息选择NodeB+，并向该NodeB+发送寻呼消息；

C、NodeB+向UE发起寻呼。

步骤A中所述CN选择一个RNG为：CN随机选择一个RNG；或CN根据RNG的负载情况选择当前负载最低的RNG；或CN根据设定的RNG选择顺序选择RNG。

所述UE的当前位置信息为：电路域位置区码或分组域路由区码；所述网络区域位置为：电路域位置区码和分组域路由区码。

步骤B中所述向NodeB+发送寻呼消息之前，进一步包括：RNG根据UE的IMSI判断UE是否已与其他域的CN建立Iu连接，如果UE已与其他域的CN建立Iu连接，则步骤B中所述向NodeB+发送寻呼消息为：RNG向NodeB+发送携带有UE的IMSI的专用寻呼消息；如果UE未与其他域的CN建立Iu连接，则步骤B中所述向NodeB+发送寻呼消息为：RNG向NodeB+发送携带有UE的IMSI的通用寻呼消息。

如果NodeB+收到专用寻呼消息，则所述步骤C之前进一步包括：NodeB+确定UE的RRC连接的当前状态，如果所述当前状态为CELL_PCH状态或URA_PCH状态，则所述步骤C为：NodeB+在PCCH信道上使用寻呼类型1消息寻呼UE；如果所述当前状态为CELL_DCH状态或CELL_FACH状态，则所述步骤C为：NodeB+在DCCH信道上使用寻呼类型2消息寻呼UE。

如果NodeB+收到通用寻呼消息，则所述步骤C之前进一步包括：NodeB+根据UE的IMSI确定UE是否已建立RRC连接，如果UE已建立RRC连接，则NodeB+继续确定该RRC连接的当前状态，如果UE未建立RRC连接或所述当前状态为CELL_PCH状态或URA_PCH状态，则所述步骤C为：NodeB+在PCCH信道上使用寻呼类型1消息寻呼UE；如果UE已建立RRC连接且所述RRC连接的当前状态为CELL_DCH状态或CELL_FACH状态，则所述步骤C为：NodeB+在DCCH信道上使用寻呼类型2消息寻呼UE。

根据本发明提出的方法，CN寻呼UE时，CN向选择的一个RNG发送寻呼消息，RNG根据存储的IPRAN范围内所有NodeB+与LAC和RAC之间的对应关系，将寻呼消息发送至相应NodeB+，由于RNG和NodeB+均具有寻呼协作功能，因此，RNG根据Iu连接完成寻呼协作，NodeB+根据RRC连接完成寻呼协作，可有效避免重复寻呼，同时减少对寻呼信道资源的占用，达到节省寻呼信道资源的目的，实现了寻呼效率的提高。

附图说明

图1示出了3GPP定义的UMTS系统结构示意图；

图2示出了3GPP定义的Uu接口协议结构示意图；

图3示出了其中一种IPRAN结构示意图；

图4示出了本发明中寻呼UE流程图。

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，下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。

本发明中，CN寻呼UE时，CN向选择的一个RNG发送寻呼消息，RNG根据存储的IPRAN范围内所有NodeB+与LAC和RAC之间的对应关系，将寻呼消息发送至相应NodeB+，由于RNG和NodeB+均具有寻呼协作功能，因此，RNG根据Iu连接完成寻呼协作，NodeB+根据RRC连接完成寻呼协作。这里所述的CN，在电路域中不再存储LAC与RNG之间的对应关系，在分组域中也不再存储RAC与RNG之间的对应关系，RNG中存储有IPRAN范围内所有NodeB+与LAC和RAC之间的对应关系。CN在电路域中可为MSC，在分组域中可为SGSN。

图4示出了本发明中寻呼UE流程图，如图4所示，寻呼UE的实现过程包括以下步骤：

步骤401～步骤402：CN寻呼UE时，向选择的一个RNG发送寻呼消息，该寻呼消息中携带有UE的IMSI和当前位置信息、如LAC或RAC。CN选择RNG时可任意选择一个RNG，例如，CN可从与其相连的RNG中随机地选择一个RNG，也可根据RNG的负载情况选择当前负载最低的RNG，还可根据设定的RNG选择顺序在每次寻呼时依次选择各RNG。

步骤403：RNG收到来自CN的寻呼消息后，首先根据UE的当前位置信息、如LAC或RAC确定接收寻呼消息的NodeB+，然后再根据UE的IMSI判断UE是否已与其他域的CN建立Iu连接，如果是，则执行步骤404；否则，执行步骤406。由于UE建立RRC连接时，RNG都会存储相应的记录，该记录中包括UE的IMSI、RRC连接的当前状态以及UE当前所在的NodeB+，如果该UE已与CN建立Iu连接，则该记录中还会包括Iu连接的标识，这样，RNG可根据IMSI确定UE是否已与CN建立Iu连接。

RNC确定接收寻呼消息的NodeB+的步骤与RNC判断UE是否已与其他域的CN建立Iu连接的步骤之间并无明显的时间顺序，可依据以上描述的先确定接收寻呼消息的NodeB+，然后再判断UE是否已与其他域的CN建立Iu连接；也可同时进行；还可先判断UE是否已与其他域的CN建立Iu连接，然后再确定接收寻呼消息的NodeB+。

步骤404～步骤405：RNG通过RNG与NodeB+之间的接口向NodeB+发送专用寻呼消息。NodeB+收到来自RNG的专用寻呼消息后，确定UE的RRC连接的当前状态，如果NodeB+确定UE的RRC连接的当前状态为CELL_PCH状态或URA_PCH状态，则执行步骤408；如果NodeB+确定UE的RRC连接的当前状态为CELL_DCH状态或CELL_FACH状态，则执行步骤409。

步骤406～步骤407：RNG通过RNG与NodeB+之间的接口向NodeB+发送通用寻呼消息。NodeB+收到来自RNG的通用寻呼消息后，根据UE的IMSI确定UE是否已建立RRC连接，如果UE已建立RRC连接，则NodeB+继续确定该RRC连接的当前状态，如果NodeB+确定UE未建立RRC连接或UE的RRC连接的当前状态为CELL_PCH状态或URA_PCH状态，则执行步骤408；如果NodeB+确定UE的RRC连接的当前状态为CELL_DCH状态或CELL_FACH状态，则执行步骤409。

UE建立RRC连接时，NodeB+中都会存储相应的记录，该记录中包括UE的IMSI、RRC连接的当前状态以及UE当前所在的NodeB+，因此，NodeB+可以此为依据，执行步骤404～步骤405或步骤406～步骤407。

步骤408：NodeB+在PCCH信道上使用寻呼类型1消息寻呼UE，结束当前寻呼流程。

步骤409：NodeB+在DCCH信道上使用寻呼类型2消息寻呼UE。

由于IPRAN中NodeB+与RNG之间不具有归属关系，因此，通过以上描述的方法可有效避免重复寻呼，同时减少对寻呼信道资源的占用，达到节省寻呼信道资源的目的，实现了寻呼效率的提高。

总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims

1、一种寻呼用户设备的方法，CN寻呼UE时，其特征在于，在无线网络网关RNG中设置NodeB+与网络区域位置之间的对应关系，该方法包含以下步骤：

C、NodeB+向UE发起寻呼。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A中所述CN选择一个RNG为：CN随机选择一个RNG；或CN根据RNG的负载情况选择当前负载最低的RNG；或CN根据设定的RNG选择顺序选择RNG。

3、根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，

所述UE的当前位置信息为：电路域位置区码或分组域路由区码；

所述网络区域位置为：电路域位置区码和分组域路由区码。

4、根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，

步骤B中所述向NodeB+发送寻呼消息之前，进一步包括：RNG根据UE的IMSI判断UE是否已与其他域的CN建立Iu连接，

如果UE已与其他域的CN建立Iu连接，则步骤B中所述向NodeB+发送寻呼消息为：RNG向NodeB+发送携带有UE的IMSI的专用寻呼消息；

如果UE未与其他域的CN建立Iu连接，则步骤B中所述向NodeB+发送寻呼消息为：RNG向NodeB+发送携带有UE的IMSI的通用寻呼消息。

5、根据权利要求4所述的方法，其特征在于，如果NodeB+收到专用寻呼消息，则所述步骤C之前进一步包括：NodeB+确定UE的RRC连接的当前状态，

如果所述当前状态为CELL_PCH状态或URA_PCH状态，则所述步骤C为：NodeB+在PCCH信道上使用寻呼类型1消息寻呼UE；

如果所述当前状态为CELL_DCH状态或CELL_FACH状态，则所述步骤C为：NodeB+在DCCH信道上使用寻呼类型2消息寻呼UE。

6、根据权利要求4所述的方法，其特征在于，如果NodeB+收到通用寻呼消息，则所述步骤C之前进一步包括：NodeB+根据UE的IMSI确定UE是否已建立RRC连接，如果UE已建立RRC连接，则NodeB+继续确定该RRC连接的当前状态，

如果UE未建立RRC连接或所述当前状态为CELL_PCH状态或URA_PCH状态，则所述步骤C为：NodeB+在PCCH信道上使用寻呼类型1消息寻呼UE；

如果UE已建立RRC连接且所述RRC连接的当前状态为CELL_DCH状态或CELL_FACH状态，则所述步骤C为：NodeB+在DCCH信道上使用寻呼类型2消息寻呼UE。