CN100563368C - 长期演进网络中用户设备寻呼方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及移动通信领域，公开了一种长期演进网络中用户设备寻呼方法及其系统，使得在LTE中能通过寻呼准确找到处于激活状态下的UE。本发明中，在向UE发送寻呼消息时，如果该UE处于激活状态，则网络侧先向该UE的服务小区发送寻呼消息，如果在预设时间内未收到该寻呼消息的响应，则进一步判断该UE是否处于激活状态下但并非每次进行小区重选时都通知网络侧的第一模式，如果是，则向比该UE的服务小区范围更大的预设区域发送该寻呼消息；或者，如果网络侧的RRC层得知该UE正处于第一模式，则直接向比该UE的服务小区范围更大的预设区域发送该寻呼消息。预设区域可以是跟踪域或UE的服务小区所属基站的覆盖区域。

Description

长期演进网络中用户设备寻呼方法及其系统

技术领域

本发明涉及移动通信领域，特别涉及长期演进网络中用户设备的寻呼技术。

背景技术

移动通信技术从20世纪末进入第二代移动通信(The Second Generation，简称“2G”)以来，得到了迅速发展。但是，随着用户数量的增加，以及对业务种类和性能等要求的不断提高，2G逐渐显示出在数据传输能力等方面的限制。因此，数据传输能力更强的第三代移动通信(The Third Generation，简称“3G”)进入了高速发展阶段，移动通信领域呈现出由2G逐步向3G过渡的态势。

在3G系统逐步进入商用的同时，业界已经开始了新技术的研究工作。有的公司将这些新技术称为超3G(Super 3G)技术，也有的公司将其称为3.9G技术。3.9G技术的数据业务传输速率将达到100Mbps左右，并引入大量的先进技术，如正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，简称“OFDM”)和多输入多输出(Multiple Input Multiple Output，简称“MIMO”)等，在我国统一将这些先进技术称为3G演进型技术，也即E3G技术。

为了实现E3G技术的标准化，从2004年年底开始，第三代合作伙伴项目(3rd Generation Partnership Project，简称“3GPP”)和3GPP2先后开始了相应的研究工作。

随着高速下行分组接入(High Speed Downlink Packet Access，简称“HSDPA”)、增强型上行链路(Enhanced Uplink)等增强技术的引入，3GPP无线接入技术在今后几年内是有很高的竞争力的。然而为了保证更长一些时间(如10年或更长)的竞争力，3GPP从2004年下半年开始启动了长期演进(Long Term Evolution，简称“LTE”)项目。

在标准组织对于LTE网络的讨论内容中，很重要的一个内容就是协议的状态划分。目前根据UE在移动过程中所使用的资源状况以及与网络侧的联系程度，将用户设备(User Equipment，简称“UE”)分为三个状态，即分离态(LTE_detached)、空闲态(LTE_idle)以及激活态(LTE_active)，分别对应于现有的宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access，简称“WCDMA”)网络中三个类似的状态：分离态、空闲态和连接态(connected)，LTE网络中的激活态即WCDMA网络中的连接态。

当UE处于分离态时，UE不再与网络有所联系，如UE关机或停止使用等情况。当UE处于空闲态时，可以在很大的一个区域内漫游，而不必向漫游的小区内的基站节点(NodeB)进行注册，并且，网络侧不保存UE的信息。当UE使用某种业务或在通话状态时，处于连接态。

当UE被叫时，网络侧需要通过寻呼这一技术手段来定位被叫的UE，网络侧在需要寻找某UE时，下发相应的寻呼消息，UE在收到发给自己的寻呼消息后将建立与网络侧的通讯，如图1所示。

在LTE网络中，根据UE所处的状态的不同，网络在寻找UE时将下发不同类型的寻呼消息。对于处于空闲态下的UE，由于其在移动过程中通过小区选择和重选的方式改变服务小区，网络只知道该UE处于哪个跟踪域(TA)，因此寻呼消息是面向整个跟踪域下发的，而对于处于连接态的UE，由于其通过切换的方式来改变服务小区，该UE所处的确切位置，如在哪个小区，对于网络是可知的，因此寻呼消息是面向单个小区下发的。

在实际应用中，上述方案存在以下问题：对于处于激活态下的UE，网络侧仍有可能无法对其进行定位。

造成这种情况的主要原因在于，由于UE处于激活态时，为了节省UE功耗，以及减少空口信令交互，当UE一段时间没有数据传输，或者长时间处于不连续接收/发送的状态时，网络侧将认为UE处于节电或半静态模式，此时，如果UE从一个小区移动到另一个小区，将通过小区重选的方式改变服务小区，而不通知网络侧其服务小区的改变(为了省电)，因此当网络侧需要向该UE发送寻呼消息时，可能无法通过面向服务小区的寻呼消息对该UE进行定位。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种长期演进网络中用户设备寻呼方法及其系统，使得在LTE中能通过寻呼准确找到处于激活状态下的UE。

为实现上述目的，本发明提供了一种长期演进网络中用户设备寻呼方法，网络侧需要向用户设备发送寻呼消息时，至少包含以下步骤：

B判断所述用户设备是否处于激活状态下但并非每次进行小区重选时都通知网络侧的第一模式，如果该用户设备处于所述第一模式，则所述网络侧向比该用户设备的服务小区范围更大的预设区域发送该寻呼消息。

其中，在所述步骤B之前还包含以下步骤：

所述网络侧需要向所述用户设备发送寻呼消息时，如果该用户设备处于激活状态，则该网络侧先向该用户设备的服务小区发送所述寻呼消息，如果在预设时间内未收到该寻呼消息的响应，再执行所述步骤B。

此外在所述方法中，所述预设区域为跟踪域。

此外在所述方法中，所述预设区域为所述服务小区所属基站的覆盖区域。

此外在所述方法中，所述用户设备在处于所述第一模式时，如果该用户设备重选小区时的目标小区与源小区属于不同的基站节点，则通知所述网络侧该用户设备的位置更新。

此外在所述方法中，所述网络侧通过对处于激活状态下用户设备的数据传输状态或非连续接收/发送状态的实时监控，判断该用户设备是否处于所述第一模式，如果是，则通过发送消息通知该用户设备将本用户设备的状态更新为所述第一模式。

此外在所述方法中，所述网络侧与用户设备侧通过设置定时器，同时对处于激活状态下用户设备的数据传输状态或非连续接收/发送状态进行实时监控，判断该用户设备是否满足进入所述第一模式的条件，如果是，则在所述网络侧与所述用户设备中将该用户设备的状态同步更新为所述第一模式。

本发明还提供了一种长期演进网络中用户设备寻呼系统，网络侧至少包含：

查询模块，用于查询用户设备的当前状态和模式；

发送模块，用于向用户设备发送寻呼消息；

当需要向用户设备发送寻呼消息时，所述查询模块查询该用户设备是否处于激活状态下但并非每次进行小区重选时都通知网络侧的第一模式，如果是，则指示所述发送模块向比该用户设备的服务小区范围更大的预设区域发送该寻呼消息。

其中，网络侧还包含：

接收模块，用于接收来自用户设备的对寻呼消息的响应消息；

当需要向用户设备发送寻呼消息时，所述查询模块查询该用户设备是否处于激活状态，如果是则先向该用户设备的服务小区发送该寻呼消息，如果所述接收模块在预设时间内未收到该寻呼消息的响应，则指示所述查询模块进一步查询该用户设备是否处于所述第一模式，如果是则指示所述发送模块向比该用户设备的服务小区范围更大的预设区域重新发送该寻呼消息。

此外在所述系统中，所述预设区域为跟踪域或所述服务小区所属基站的覆盖区域；

如果所述预设区域为所述服务小区所属基站的覆盖区域，则所述用户设备在处于所述第一模式时，如果该用户设备重选小区时的目标小区与源小区属于不同的基站节点，则通知所述网络侧该用户设备的位置更新。

通过比较可以发现，本发明的技术方案与现有技术的主要区别在于，在向UE发送寻呼消息时，如果该UE处于激活状态，则网络侧先向该UE的服务小区发送寻呼消息，如果在预设时间内来收到该寻呼消息的响应，则进一步判断该UE是否处于激活状态下但并非每次进行小区重选时都通知网络侧的第一模式，如果是，则向比该UE的服务小区范围更大的预设区域发送该寻呼消息；或者，如果网络侧的无线资源控制(Radio Resource Control，简称“RRC”)层得知该UE处于激活状态下但并非每次进行小区重选时都通知网络侧的第一模式，则直接向比该UE的服务小区范围更大的预设区域发送该寻呼消息。预设区域可以是跟踪域或UE的服务小区所属基站的覆盖区域。RRC层可以通过两种方式得知UE是否处于第一模式，一种是向MAC层查询，另一种是MAC层在UE为第一模式时主动通知RRC层。

这种技术方案上的区别，带来了较为明显的有益效果，即通过至少一次在较大范围内的寻呼，保证了网络侧能够通过寻呼准确找到处于激活状态的UE，特别是可以寻呼到处于第一模式(又可称为节电模式或者半静态工作模式)的UE。

附图说明

图1是现有技术中网络侧向UE发送寻呼消息的示意图；

图2是根据本发明第一实施方式的LTE中UE寻呼方法流程图；

图3是根据本发明第三实施方式的LTE中UE寻呼系统结构图；

图4是根据本发明第四实施方式的LTE中UE寻呼方法流程图；

图5是根据本发明第五实施方式的LTE中UE寻呼系统结构图。

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，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

本发明的核心在于，网络侧在需要向UE发送寻呼消息时，如果该UE处于激活状态下但并非每次进行小区重选时都通知网络侧的第一模式，则网络侧向比该UE的服务小区范围更大的预设区域发送该寻呼消息。如果网络侧一开始仅得知该UE处于激活状态，则先向该UE的服务小区发送该寻呼消息，如果在预设时间内未收到该寻呼消息的响应，再进一步判断该UE是否处于激活状态下但并非每次进行小区重选时都通知网络侧的第一模式，如果是，则向比该UE的服务小区范围更大的预设区域发送该寻呼消息。

第一模式又可称为节电模式或半静态模式，主要是出于节约UE电能和网络资源的考虑而设置的，在第一模式下，UE可以使用非连续发射(Discontinuous Transmission，简称“DTX”)和非连续接收(DiscontinuousReception，简称“DRX”)方式工作，至少在一种情况下小区重选时不向网络侧上报位置更新消息，例如，可以规定如果新的小区和原来的小区在一个NodeB中就不上报位置更新消息。

以上对本发明的原理进行了简要说明，下面根据本发明的原理，对本发明的第一实施方式进行详细阐述。

如图2所示，在步骤210中，网络侧需要向UE发送寻呼消息时，判断该UE的状态。具体地说，由于当UE处于不同的状态时，如空闲态、分离态、或激活态时，网络侧需要向该UE发送面向不同范围的的寻呼消息。因此，当网络侧需要向UE发送寻呼消息时，需要先查询该UE的状态信息的上下文，从而判断该UE目前所处的状态。如果网络侧判断出该UE处于空闲状态，则进入步骤220；如果网络侧判断出该UE处于激活状态，则进入步骤230；如果网络侧判断出该UE处于分离状态，则进入步骤270。

当UE处于空闲状态时，进入步骤220中，网络侧向该UE发送面向跟踪域的寻呼消息。

当UE处于激活状态时，进入步骤230中，网络侧向该UE的服务小区发送寻呼消息。具体地说，由于该UE目前处于激活态，网络侧可以获知该UE的服务小区，因此，网络侧向该UE的服务小区发送寻呼消息。

接着，进入步骤240，网络侧是否在预设时间内收到来自UE的响应消息。具体地说，网络侧向该UE的服务小区发送寻呼消息后，如果该UE接收到该寻呼消息，则需要向网络侧返回对该寻呼消息的响应消息，以建立与网络侧的通信。因此，如果网络侧没有在预设时间内收到来自UE的响应消息，则说明该网络侧可能无法通过面向该服务小区的寻呼消息准确找到该UE。

这是因为，对于处于激活状态下的UE，当满足一定的条件或者准则，比如说，在一定的时间内没有任何数据传输，或者非连续接收/发送的周期达到系统所规定的长度，那么，网络侧为了节省系统资源或UE的电能消耗，会更新表示当前UE状态信息的上下文，即将该UE的状态更新为处于激活状态下但并非每次进行小区重选时都通知网络侧的第一模式，并通过信令通知方式，通知该UE将本UE的状态更新为第一模式；或者，通过在网络侧以及UE侧设置定时器的方式，比如进入激活态后网络侧与UE同时监测当前的数据传输或非连续接收/发送的状态，如果发现满足条件则均启动定时器，定时器超时后如果仍满足条件则在网络侧与UE中将该UE的状态同步更新为激活状态下但并非每次进行小区重选时都通知网络侧的第一模式，如节电或半静态模式。而处于第一模式下的UE，在改变其服务小区时，是通过小区选择或重选的方式，在服务小区的改变过程中无需与网络侧进行信令交互，因此，即使该UE的服务小区已发生了变更，但网络侧无法获知该信息，当网络侧需要向该UE发送寻呼消息时，如果仅向网络侧中所记录的服务小区发送该寻呼消息，可能无法准确找到该UE，因此，也就无法接收到来自该UE的对寻呼消息的响应消息。

如果网络侧在预设时间内收到来自UE的响应消息，则说明网络侧已通过寻呼消息成功找到该UE，结束本流程，否则，说明网络侧可能通过寻呼消息未能准确找到该UE，进入步骤250。

在步骤250中，网络侧进一步判断该UE是否处于激活状态下但并非每次进行小区重选时都通知网络侧的第一模式。具体地说，虽然网络侧通过对处于激活状态下UE的数据传输状态或非连续接收/发送状态的实时监控判断出该UE处于第一模式，并通过发送消息通知该UE将本UE的状态更新为第一模式，或者，通过在网络侧与UE中设置定时器，同时对处于激活状态下UE的数据传输状态或非连续接收/发送状态进行实时监控，在该UE满足进入第一模式的条件时，同步地将该UE的状态更新为第一模式。但是，无论网络侧是将UE的状态更新为第一模式，还是向UE发送其状态更新的通知消息，可能都是在媒体接入控制层中所进行的，如果媒体接入控制层在将UE的状态更新为第一模式时，可能并没有与RRC层进行原语交互，通知RRC该UE状态的更新，那么，网络侧的RRC层无法得知该UE是否处于第一模式。在这种情况下，在本步骤中，网络侧的RRC层需要通过与媒体接入控制层的原语交互，进一步判断该UE是否处于激活状态下但并非每次进行小区重选时都通知网络侧的第一模式。如果该UE处于第一模式，则进入步骤260，否则，进入步骤270。

在步骤260中，网络侧向比该UE的服务小区范围更大的预设区域发送寻呼消息。通过将预设区域设置为跟踪域，使得网络侧向该UE发送面向跟踪域的寻呼消息，从而保证了对处于第一模式下的UE，网络侧仍能准确找到其位置。

如果经步骤250判断得知该UE并非处于第一模式，或者经步骤210判断得知UE处于分离状态时，则进入本步骤270，网络侧向其上层返回寻呼失败消息。

本发明的第二实施方式与第一实施方式大致相同，其区别仅在于预设区域的范围不同。在第一实施方式中，预设区域为跟踪域，而在本实施方式中，预设区域为该UE的服务小区所属基站的覆盖区域。具体地说，当UE处于激活状态下但并非每次进行小区重选时都通知网络侧的第一模式时，如果该UE重选小区时的目标小区与源小区属于不同的基站节点，则通知网络侧该UE的位置更新。比如说，该UE重选小区时的源小区属于基站节点A，而该UE重选小区时的目标小区属于基站节点B，那么当该UE进行小区重选时，需要通知网络侧其位置的更新，使网络侧将其服务小区所属的基站节点更改为基站节点B。因此，当网络侧无法通过面向服务小区的寻呼消息准确找到该UE时，仍能通过向该UE的服务小区所属基站的覆盖区域发送寻呼消息，准确找到处于第一模式下的该UE。

本发明的第三实施方式LTE中UE寻呼系统的结构如图3所示，在网络侧中，至少包含用于查询UE的当前状态和模式的查询模块、用于向UE发送寻呼消息的发送模块、以及接收模块，用于接收来自UE的对寻呼消息的响应消息。

下面对本系统中各模块间的相互联系进行说明。

当网络侧需要向UE发送寻呼消息时，先通过查询模块查询该UE是否处于激活状态，如果是则先向该UE的服务小区发送该寻呼消息，如果接收模块在预设时间内未收到该寻呼消息的响应，则指示查询模块进一步查询该UE是否处于激活状态下但并非每次进行小区重选时都通知网络侧的第一模式，如果是则指示发送模块向比该UE的服务小区范围更大的预设区域重新发送该寻呼消息。

其中，预设区域为跟踪域或该UE的服务小区所属基站的覆盖区域。如果预设区域为该UE的服务小区所属基站的覆盖区域，则该UE在处于第一模式时，如果该UE重选小区时的目标小区与源小区属于不同的基站节点，则将其位置的更新通知网络侧，以保证网络侧能通过向该UE的服务小区所属基站的覆盖区域发送寻呼消息，准确找到处于第一模式下的该UE。

本发明的第四实施方式LTE中UE寻呼方法的流程如图4所示。

在步骤410中，网络侧需要向UE发送寻呼消息时，判断该UE的状态。本步骤与步骤210完全相同，在此不再赘述。如果网络侧判断出该UE处于空闲状态，则进入步骤420；如果网络侧判断出该UE处于激活状态，则进入步骤430；如果网络侧判断出该UE处于分离状态，则进入步骤450。

当UE处于空闲状态时，进入步骤420中，网络侧向该UE发送面向跟踪域的寻呼消息。

当UE处于激活状态时，进入步骤430中，网络侧判断该UE是否处于激活状态下但并非每次进行小区重选时都通知网络侧的第一模式。具体地说，当网络侧的媒体接入控制层通过对处于激活状态下UE的数据传输状态或非连续接收/发送状态的实时监控判断出该UE处于第一模式，并通过发送消息通知该UE将本UE的状态更新为第一模式时，或者，通过在网络侧与UE中设置定时器，同时对处于激活状态下UE的数据传输状态或非连续接收/发送状态进行实时监控，在该UE满足进入第一模式的条件时，同步地将该UE的状态更新为第一模式时，如果该网络侧的媒体接入控制层将该UE的状态更新通知其RRC层，那么网络侧的RRC层可以在判断出该UE处于激活状态的同时判断出该UE是否处于第一模式，如果是，则进入步骤440，否则，进入步骤450。

在步骤440中，网络侧向比该UE的服务小区范围更大的预设区域发送寻呼消息。其中，预设区域为跟踪域或该UE的服务小区所属基站的覆盖区域。如果预设区域为该UE的服务小区所属基站的覆盖区域，则该UE在处于第一模式时，如果该UE重选小区时的目标小区与源小区属于不同的基站节点，则将其位置的更新通知网络侧，以保证网络侧能通过向该UE的服务小区所属基站的覆盖区域发送寻呼消息，准确找到处于第一模式下的该UE。

如果经步骤430判断得知该UE并非处于第一模式，或者经步骤410判断得知UE处于分离状态时，则进入本步骤450，网络侧向其上层返回寻呼失败消息。

不难发现，本实施方式与第一、第二实施方式的区别仅在于，当网络侧的RRC层在判断出UE处于激活态的同时，也能进一步判断出该UE处于第一模式时，直接向比该UE的服务小区范围更大的预设区域发送寻呼消息，而不是先向该UE的服务小区发送寻呼消息，在预设时间内未收到来自该UE的对寻呼消息的响应消息时，再向比该UE的服务小区范围更大的预设区域发送寻呼消息。因此，本实施方式也能达到第一、第二实施方式的作用与效果。

本发明的第五实施方式LTE中UE寻呼系统的结构如图5所示。

在本系统中，网络侧至少包含用于查询UE的当前状态和模式的查询模块以及用于向UE发送寻呼消息的发送模块。当网络侧需要向UE发送寻呼消息时，先通过查询模块查询该UE是否处于激活状态下但并非每次进行小区重选时都通知网络侧的第一模式，如果是，则指示发送模块向比该UE的服务小区范围更大的预设区域发送该寻呼消息。

其中，预设区域为跟踪域或该UE的服务小区所属基站的覆盖区域。如果预设区域为该UE的服务小区所属基站的覆盖区域，则该UE在处于第一模式时，如果该UE重选小区时的目标小区与源小区属于不同的基站节点，则将其位置的更新通知网络侧，以保证网络侧能通过向该UE的服务小区所属基站的覆盖区域发送寻呼消息，准确找到处于第一模式下的该UE。

虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种长期演进网络中用户设备寻呼方法，其特征在于，网络侧需要向用户设备发送寻呼消息时，至少包含以下步骤：

B判断所述用户设备是否处于激活状态下但并非每次进行小区重选时都通知网络侧的第一模式，如果该用户设备处于所述第一模式，则所述网络侧向比该用户设备的服务小区范围更大的预设区域发送该寻呼消息。

2.根据权利要求1所述的长期演进网络中用户设备寻呼方法，其特征在于，在所述步骤B之前还包含以下步骤：

所述网络侧需要向所述用户设备发送寻呼消息时，如果该用户设备处于激活状态，则该网络侧先向该用户设备的服务小区发送所述寻呼消息，如果在预设时间内未收到该寻呼消息的响应，再执行所述步骤B。

3.根据权利要求1或2所述的长期演进网络中用户设备寻呼方法，其特征在于，所述预设区域为跟踪域。

4.根据权利要求1或2所述的长期演进网络中用户设备寻呼方法，其特征在于，所述预设区域为所述服务小区所属基站的覆盖区域。

5.根据权利要求4所述的长期演进网络中用户设备寻呼方法，其特征在于，所述用户设备在处于所述第一模式时，如果该用户设备重选小区时的目标小区与源小区属于不同的基站节点，则通知所述网络侧该用户设备的位置更新。

6.根据权利要求1或2所述的长期演进网络中用户设备寻呼方法，其特征在于，所述网络侧通过对处于激活状态下用户设备的数据传输状态或非连续接收/发送状态的实时监控，判断该用户设备是否处于所述第一模式，如果是，则通过发送消息通知该用户设备将本用户设备的状态更新为所述第一模式。

7.根据权利要求1或2所述的长期演进网络中用户设备寻呼方法，其特征在于，所述网络侧与用户设备侧通过设置定时器，同时对处于激活状态下用户设备的数据传输状态或非连续接收/发送状态进行实时监控，判断该用户设备是否满足进入所述第一模式的条件，如果是，则在所述网络侧与所述用户设备中将该用户设备的状态同步更新为所述第一模式。

8.一种长期演进网络中用户设备寻呼系统，其特征在于，网络侧至少包含：

查询模块，用于查询用户设备的当前状态和模式；

发送模块，用于向用户设备发送寻呼消息；

当需要向用户设备发送寻呼消息时，所述查询模块查询该用户设备是否处于激活状态下但并非每次进行小区重选时都通知网络侧的第一模式，如果是，则指示所述发送模块向比该用户设备的服务小区范围更大的预设区域发送该寻呼消息。

9.根据权利要求8所述的长期演进网络中用户设备寻呼系统，其特征在于，网络侧还包含：

接收模块，用于接收来自用户设备的对寻呼消息的响应消息；

当需要向用户设备发送寻呼消息时，所述查询模块查询该用户设备是否处于激活状态，如果是则先向该用户设备的服务小区发送该寻呼消息，如果所述接收模块在预设时间内未收到该寻呼消息的响应，则指示所述查询模块进一步查询该用户设备是否处于所述第一模式，如果是则指示所述发送模块向比该用户设备的服务小区范围更大的预设区域重新发送该寻呼消息。

10.根据权利要求8或9所述的长期演进网络中用户设备寻呼系统，其特征在于，所述预设区域为跟踪域或所述服务小区所属基站的覆盖区域；

如果所述预设区域为所述服务小区所属基站的覆盖区域，则所述用户设备在处于所述第一模式时，如果该用户设备重选小区时的目标小区与源小区属于不同的基站节点，则通知所述网络侧该用户设备的位置更新。

Images