CN101043698B - 一种寻呼空闲模式下终端的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种寻呼空闲模式下终端的方法，包括如下步骤：a.锚寻呼控制器PC发送寻呼通知消息至所述终端所在的寻呼组对应的多个基站，并启动定时器；b.基站响应所述的寻呼通知消息，对所述终端进行寻呼；c.在定时器超时，且所述锚PC发起的寻呼次数没有超过设定的寻呼次数门限时，如果所述基站还没有寻呼到所述终端，则锚PC重新发送寻呼通知消息。通过寻呼次数门限限制，本发明节约了空口资源，降低了空口资源调度的复杂性。

Description

一种寻呼空闲模式下终端的方法

技术领域

本发明涉及无线接入技术，具体的讲，涉及一种寻呼空闲模式下终端的方法。

背景技术

空闲模式是IEEE 802.16e标准定义的移动宽带无线接入系统中的一种终端工作模式。空闲模式下，MS可以在很大的一个区域内移动，每隔一定的周期接收下行广播业务消息，通过广播消息通知MS是否有下行业务发送，MS在这个区域内漫游过程中不必在漫游的小区向这个小区的BS进行注册。同时，MS漫游到不同小区时，不必进行切换等正常操作流程，从而有利于节省MS功率和空口资源。

多个BS可以组成一个组，称为寻呼组(Paging Group)。寻呼组的目的是构成一个连续的区域，在这个区域内MS没有必要发送上行业务，但是可以通过下行寻呼信道来判断是否有发送给它的下行业务。寻呼组必须足够大以保证大多数MS在较长时间内保持在同一个寻呼组范围内；寻呼组又要足够小，以保证在一个寻呼组对MS进行寻呼的开销是合理的。

在与某个服务BS的正常操作过程中，MS可以通过发送消息请求进入空闲模式。类似的，服务BS也可以通过发送消息主动要求MS进入空闲模式。无论是MS主动发起请求进入空闲模式，还是服务BS通过发送消息主动要求MS进入空闲模式，MS都要在规定的时间内完成去注册、进入空闲模式的过程。

目前正在制定中的WiMAX标准定义了空闲模式下的寻呼参考模型，当前WiMax NWG草案标准中与IDLE模式、寻呼密切相关的功能实体包括：

寻呼控制器(PC：Paging Controller)，是一个控制MS空闲模式活动的网络实体，用于管理网络中IDLE模式下的MS的活动以及寻呼。可能位于WiMAX网络的物理网元接入服务网络网关(ASN GW)中，也可能位于另一个独立的物理网元。对于每个IDLE模式下的MS，仅仅有一个PC来管理其活动，称为锚PC(anchor PC)，并且有可能有一个或多个PC用于中继MS到锚点PC之间的消息，称为中继PC(Relay PC)。

寻呼代理(PA：Paging Agent)，位于ASN中，用于处理PC和BS中与寻呼相关的功能执行的交互。

位置寄存器(LR：Location Register)，LR是一个分布式的数据库，其中存放了IDLE模式下的MS的信息。由于寻呼控制器需要根据当前MS所在的寻呼组发起寻呼消息，因此，需要一个位置寄存器(LR)保存MS的的状态信息、寻呼信息和服务流相关信息。一般来说，每个LR对应于一个PC，并且两个逻辑实体在同一个物理网元内实现。

根据需要，NAP会将网络划分为若干个寻呼组(PG：Paging Group)，一个PG由一个或多个PA(BS)构成，并由网络操作员管理。一个PG必须驻留于一个NAP之内。值得注意的是，一个BS以及相关的PA可以是多个PG中的实体。

不考虑WiMAX网络中的其它物理网元和逻辑实体，我们在随后的技术描述时将采用图1所示的WiMAX寻呼参考架构(但是本发明所提供的技术包括但不限于在WiMAX系统中的应用)。

根据图1的寻呼参考模型，当MS在BS1(Serving BS)上主动请求进入空闲模式，或者BS1指示MS进入空闲模式时，通过MS与BS1，BS1与后端网元ASN GW之间的消息交互，通知寻呼控制器(在ASN GW1中实现)MS进入空闲模式，并在对应的LR中保存MS的状态信息、寻呼信息和服务流信息。MS可以在发给BS1的空闲模式请求消息中携带它进入空闲模式时请求需要保留的信息，BS1在空闲模式请求响应消息中也可以设置类似的信息，用来通知MS在LR中所保留的相关信息，并将寻呼控制器的ID通知MS。此外，在MS进入空闲模式后，需要释放相应的R4、R6接口，但是需要保留HA与FA之间的R3接口。

现有技术描述了当终端有业务出现的时候，网络侧如何寻呼终端的流程(如图2所示)：

1.FA收到HA给终端(MSS)的下行数据包；

2.FA发现此MSS处于空闲模式(IDLE MODE)，于是发起终端信息请求(MSS Info Req)消息给锚PC，指示对MSS进行寻呼。

3.锚PC/LR获取此MSS的信息后，向FA回复终端信息响应(MSS Info Rsp)消息。

4.锚PC向其直接管理的PA发出寻呼通知消息，对于其他不是其直接管理的，但在对应的寻呼组中的PA，向其对应的管理这些PA的Relay PC发出寻呼通知消息。

5.中继PC收到寻呼通知消息后，进一步把消息转发到对应的PA。

6.寻呼代理(PA)收到寻呼通知消息后，在空口发起对MSS的寻呼。

但现有技术没有描述，终端寻呼到以后，如何通知别的基站停止寻呼的过程。而在寻呼过程中，一次寻呼可能会给很多个BS都发送寻呼消息，这些BS会通过空口寻呼终端，如果MS当前呆在某个BS下，该BS寻呼到以后，由于没有机制通知与该MS所在寻呼组的别的BS不用在发送寻呼消息，因此使别的BS仍然发送寻呼消息，甚至多次寻呼，造成大量的空口资源浪费，同时也给空口资源调度带来复杂性。

发明内容

有鉴于如上所述的现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种寻呼空闲模式下终端的方法，通过在寻呼成功后及时通知仍在继续寻呼的基站停止寻呼，以节约空口资源，降低空口资源调度的复杂性。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种寻呼空闲模式下终端的方法，包括如下步骤：

a.锚寻呼控制器PC向所述终端所在寻呼组对应的多个基站发送寻呼通知消息；

b.所述基站响应寻呼通知消息，对所述终端进行寻呼；

c.在所述多个基站中的一个基站寻呼到所述终端后，发送寻呼成功消息给所述多个基站中的至少一个其它基站；

d.所述至少一个其它基站响应所述寻呼成功消息，停止寻呼过程。

步骤a包括：所述锚PC通过中继PC向所述基站发送寻呼通知消息。

步骤a包括：

a1.锚PC发送寻呼通知消息至最近一次对所述终端进行位置更新的中继PC；

a2.该中继PC收到寻呼指示消息后，根据终端的寻呼组信息向该寻呼组内的基站发送寻呼通知消息；

步骤a1包括：

所述锚PC仅发送一次寻呼通知消息至最近一次进行位置更新的中继PC。

步骤a2包括：

如果所述寻呼组还被相邻中继PC管理，所述中继PC通过所述相邻中继PC向其管辖内的本寻呼组的基站发送寻呼通知消息。

所述的方法还包括：

锚PC启动定时器；在定时器超时，且所述锚PC发起的寻呼次数没有超过设定的寻呼次数门限时，如果所述基站还没有寻呼到所述终端，则锚PC重新发送寻呼通知消息。

步骤b包括：

所述的基站启动定时器，当定时器超时且寻呼次数还没有超过所设定的寻呼次数门限时，如果还未寻呼到所述终端，则基站重新发起对所述终端的寻呼。

所述的方法还包括：

中继PC启动定时器，当定时器超时且寻呼次数还没有超过设定的寻呼次数门限时，如果基站还未寻呼到所述终端，则所述中继PC重新发送寻呼通知请求。

所述步骤b中，所述基站收到寻呼通知消息后，对所述的终端只寻呼一次。

所述步骤b中，中继PC收到寻呼通知消息后，对基站只寻呼一次。

步骤d中，当中继PC收到基站的寻呼成功消息后，直接通知本PC下的对应寻呼组内的寻呼代理停止寻呼，并通知其他对应的中继PC停止其内的基站对所述终端的寻呼。

步骤c中，基站寻呼到所述终端后，直接或通过中继PC发送寻呼成功消息到锚PC，锚PC直接或通过中继PC发送寻呼成功消息到BS或中继PC。

本发明的有益效果在于，通过本发明的方法，大大降低了对空口资源的占用，节约了资源并降低了空口资源调度的复杂性。

附图说明

图1为现有的WiMAX系统中的寻呼架构；

图2为现有的WiMAX系统中网络侧寻呼终端的流程图；

图3为本发明一实施例的寻呼空闲模式下终端的流程图；

图4为本发明另一实施例的寻呼空闲模式下终端的流程图。

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的具体实施例进行详细说明。

本发明旨在明确寻呼过程中的处理，以及当有BS寻呼成功以后，如何通知到别的BS或者中继PC停止寻呼的解决方案。因为一次寻呼可能会给很多个BS都发送寻呼消息，而这些BS会通过空口寻呼终端，如果MS当前呆在某个BS下，该BS寻呼到以后，需要有机制通知与该MS所在寻呼组的别的BS不用在发送寻呼消息，否则别的BS仍然发送寻呼消息，甚至多次寻呼，造成大量的空口资源浪费，同时也给空口资源调度带来复杂性。

实施例1

针对寻呼采用锚PC直接管理的情况。

现有标准草案中描述了：网络侧需要寻呼处于空闲状态的MS时，FA所在的ASN-GW首先向MS锚PC/LR所在的ASN-GW查询MS的相关信息，锚PC/LR根据位置记录获得目前MS所在寻呼组，并查询哪些中继PC所在的ASN GW都属于这个寻呼组，然后锚PC再向与该寻呼组相关的这些中继PC所在的ASNGW发送寻呼此MS的消息。该方案要求锚PC需要配置管理所有可能的寻呼组信息，由于每个PC都有可能是不同MS的锚PC，因此所有PC都需要这样的配置管理，数据配置量很大，管理复杂。

在这种情况下，寻呼采用锚PC直接管理，锚PC找到对应的寻呼组标识(PGID)，同时找到对应该PGID的所有拓扑图，给相应的与该PG关联的BS发送寻呼消息，过程中由于锚PC可能不能直接发送到相关BS，所以会通过相关联的中继PC转发到关联的BS。

下面对锚PC直接管理的情况下的寻呼空闲模式下终端的方法进行详细描述，本实施例的总体技术方案为：

A、在寻呼过程中对寻呼控制器及/或相关联的基站分别启动定时器定分别设置寻呼次数门限，以实现寻呼的一级或分级管理，限定寻呼次数：

a)寻呼采用分级管理：锚PC和所有关联的BS分别启动定时器以及寻呼次数门限设置；

b)寻呼采用一级管理：锚PC启动定时器以及寻呼次数门限设置，相关连的BS只是被动接收锚PC的寻呼消息，寻呼一次即OK，如果寻呼成功则通知锚PC，如果失败不作响应，锚PC根据自己的定时器设置以及寻呼次数门限设置，重发寻呼消息或者判断寻呼失败。

所述寻呼次数门限可以预先设置，并且可以根据需要进行修改。

B、寻呼成功后，告知锚PC，由锚PC发送消息至相关的中继PC及BS，以停止寻呼过程。

图3为本实施例的寻呼空闲模式下终端的流程图参照图3，说明本发明的具体流程如下：

(1)当外部代理(FA)接收到从家乡代理(HA)来的数据包后，发现该终端处于空闲模式，FA找到该终端对应的锚PC信息，并通过携带MSID、寻呼指示等信息的终端信息请求消息(MSS Info Req)通知锚PC发起寻呼过程(见图3中的步骤1，2，3)。

(2)锚PC找到该MS对应的寻呼组信息，并找到对应该寻呼组的关联的所有中继PCID以及基站标识(BSID)，发送寻呼通知(PagingAnnounce)消息(如图3中步骤4，5)；消息中携带MSID，PGID，寻呼周期(Paging Cycle)，寻呼偏移(Paging Offset)。同时启动定时器T1，如果T1超时，并且没有超过寻呼次数门限时，如果没有收到MS寻呼到的通知，锚PC将再次发送该消息；

(3)所有相关的中继PC收到锚PC的寻呼消息后，根据寻呼通知消息(Paging Announce)消息中的PGID，BSID，明确知道了给哪些BS发送寻呼信息，发送Paging Announce消息给相关BS(见图3中6)；并启动定时器T2，在定时器T2超时，且没有超过设定的寻呼次数门限时，如果还没有收到相关BS的通知，则重发该寻呼消息。同时，接收到锚PC或中继PC的寻呼消息的基站在寻呼终端时(图3中7)也可以启动定时器和设置寻呼次数门限。如果采用一级管理方式，则这里不用启动定时器以及设置门限次数。

通过定时器的启动及门限的设置，可以使PC及BS在寻呼到设定的门限时自动停止寻呼，从而释放空口资源。

(4)寻呼到终端后，锚PC发送消息至仍在寻呼的终端即相关PC，以停止寻呼过程。

在所述多个基站中的其中一个基站寻呼到所述终端后，发送寻呼成功消息给所述多个基站中的其它基站和所述的锚PC以及相关联的中继PC。所述基站、锚PC以及中继PC响应所述寻呼成功消息，停止定时器，停止寻呼过程(见图3中步骤9-13)。

一旦某个BS寻呼到该终端以后，MS会在该BS下进入网络重入，同时会向锚PC发起MS上下文请求过程，从而进行数据路径(DATA PATH)建立过程，这个过程一直通知到FA，然后由FA通知锚PC；这里也可以考虑在向锚PC发起MS上下文请求过程时，就通知锚PC寻呼成功，要求锚PC取消寻呼(如果在数据路径建立完成后再通知，可能时延比较长了)。或者直接在BS通过中继PC或者直接和锚PC交互过程中，通知锚PC告知MS已经寻呼到，即基站寻呼到所述终端后，直接或通过中继PC发送寻呼成功消息到锚PC，锚PC直接或通过中继PC发送寻呼成功消息到BS或中继PC。

当锚PC知道MS已经寻呼到以后，发送寻呼成功消息给相应的中继PC以及BS，让它们停止寻呼过程。

由此，有效的节约了空口资源，降低了调度空口资源的复杂性。

实施例2：

针对寻呼采用中继PC管理的情况。

一个寻呼组包含多个BS的区域，而一个寻呼组的管理由一个特定的寻呼控制器管理，一个寻呼控制器管理特定的一些寻呼组。在空闲模式下，锚PC只负责对终端的寻呼控制功能，负责寻址MS所在区域，具体的对寻呼组的管理由管理该寻呼组的当前中继PC所管理。

此时锚PC只要记录下该MS当前在哪个中继PC下即可，当需要寻呼该MS的时候，只要根据记录的MS最近一次位置更新的中继PC标识，然后由锚PC通知该中继PC即可，因此此时中继PC是最清楚它所管辖的寻呼组的情况的，而且如果一个寻呼组可能被多个中继PC所管理，那么管理一个寻呼组的中继PC都会配置另外也管理该寻呼组的中继PC的标识，这个过程中，当锚PC需要寻呼该终端的时候，寻呼消息发送到最近一次做位置更新的中继PC后，中继PC根据MS的寻呼组信息，确定该寻呼组是否有被相邻的中继PC所管理，如果是，不仅自己在该寻呼组范围内的BS内寻呼，同时告知相邻中继PC寻呼该寻呼组内的BS。

以上过程，就减少了锚PC对寻呼组的管理数量，每个PC只用管理特定的几个寻呼组，如果考虑一个寻呼组可能被多个PC所管理，那么每个PC除了将配置它所管理的寻呼组所辖域的BS信息，同时需要配置管理它所管理的寻呼组的相邻PC的信息。

本实施例的总体技术方案为：

A、在寻呼过程中对寻呼控制器及/或相关联的基站分别启动定时器定分别设置寻呼次数门限，以实现寻呼的一级或分级管理，限定寻呼次数：

a)寻呼采用分级管理：锚PC和上次做位置更新的中继PC以及所有关联的BS分别启动定时器以及寻呼次数门限设置；此方案可以是两级管理，锚PC和中继PC分别启动定时器并设定寻呼次数门限；也可以是三级管理，锚PC和中继PC以及BS分别启动定时器并设定寻呼次数门限。

b)寻呼采用分级管理：锚PC只发送一次寻呼消息给上次做位置更新的中继PC，后面的具体寻呼过程由该中继PC去做；因为对应该终端PG是由中继PC维护，它知道对应该终端PG所关联的BS信息，以及与该PG关联的别的中继PC信息；

c)寻呼采用一级管理：锚PC启动定时器以及寻呼次数门限设置，相关连的上次做位置更新的中继PC以及相关的BS只是被动接收锚PC的寻呼消息，寻呼一次即OK，如果寻呼成功则通知锚PC，如果失败不作响应，锚PC根据自己的定时器设置以及寻呼次数门限设置，重发寻呼消息或者判断寻呼失败。

所述寻呼次数门限可以预先设置，并且可以根据需要进行修改。

B、寻呼成功后，告知锚PC，由锚PC发送消息至相关的中继PC及BS，以停止寻呼过程。

图4为本实施例的寻呼空闲模式下终端的流程图，参照图4说明本发明的具体流程如下：

(1)当FA接收到从HA来的数据包后，发现该终端处于空闲模式，FA找到该终端对应的锚PC信息，并通知锚PC发起寻呼过程(图4中步骤1，2，3)。

(2)锚PC找到该MS对应的寻呼组信息，并找到对应的上次做位置更新的中继PCID以及BSID，发送Paging Announce消息(图4中步骤4)；消息中携带MSID，PGID，寻呼周期(Paging Cycle)，寻呼偏移(Paging Offset)，并启动定时器T1，以及设定寻呼次数门限(包括锚PC只发送一次寻呼消息给上次做位置更新的中继PC)，在定时器T1超时之后如果没有收到MS寻呼到的通知，并且没有到达寻呼次数门限，锚PC将再次发送该消息；如果上次做位置更新的中继PC就是锚PC自己，则锚PC直接向它所维护的寻呼组对应的BS发送寻呼消息；

(3)上次做位置更新的中继PC1收到锚PC的寻呼消息后，根据寻呼通知(Paging Announce)消息中的PGID，根据它自己所维护的寻呼组信息，明确知道了该PGID对应哪些BS信息，同时知道该PG相关联的其他相邻中继PC，得到这些信息后，中继PC1一方面给自己所维护的该PG下的BS发送Paging Announce消息，一方面给与该PG关联的中继PC发送Paging Announce消息(图4中步骤5)；并启动定时器T

2，以及设定寻呼次数门限(可以预先设置)，如果定时器T2超时，而且没有到达它所设定的寻呼次数门限时，还没有收到相关BS或者相邻中继PC的通知，则重发该寻呼消息；

(4)相关的BS以及相邻中继PC收到终端上次做位置更新的中继PC1的寻呼消息后，发送寻呼消息(图4中步骤6)，并启动定时器T3，在定时器T3超时后，如果没有超过门限设置，一直发送寻呼消息。

这里用了三级的寻呼管理(三个定时器)，也可以考虑用两个就可以了，锚PC一个，这里的BS或中继PC就不用启动定时器了，由(3)中提到的上次做位置更新的中继PC控制即可。如果采用一级管理方式，则这里不用启动定时器以及设置门限次数。

(5)在所述多个基站中的其中一个基站寻呼到所述终端后，发送寻呼成功消息给所述多个基站中的其它基站和所述的锚PC以及相关联的中继PC。所述基站、锚PC以及中继PC响应所述寻呼成功消息，停止定时器，停止寻呼过程(见图4中7-11)。

如果一旦某个BS在空口寻呼到该终端(发现的标志是MS在该BS下发送测距请求RNG_REQ消息)，BS会相应发起到锚PC的上下文请求过程，从而指示锚PC已经寻呼到终端。在这个过程中，如果寻呼到的BS在锚PC本地管理范围内时，则寻呼成功通知消息由锚PC通知相关联的BS和其他中继PC，这些中继PC再通知其相关联的BS停止寻呼；如果寻呼到的BS在中继PC管理范围内，则寻呼成功消息，由中继PC本地通知相关的BS以及别的中继PC；也可以由锚PC在收到寻呼成功消息后，通知相关的中继PC停止寻呼此MS。

本实施例同样可实现实施例1的效果，并且与实施例1相比减少了锚PC对寻呼组的管理数量。

本发明的方法包括但不限于在WiMAX系统中的应用，还可以应用于其它无线接入网络(如802.20移动城域网系统等)。

以上具体实施方式仅用于说明本发明，而非用于限定本发明。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种寻呼空闲模式下终端的方法，其特征在于包括如下步骤：

a1.锚寻呼控制器发送寻呼通知消息至最近一次对所述终端进行位置更新的中继寻呼控制器，并启动定时器；

a2.该中继寻呼控制器收到寻呼通知消息后，根据终端的寻呼组信息发送寻呼通知消息至该寻呼组内的基站；

b.基站响应所述的寻呼通知消息，对所述终端进行寻呼；

c.在定时器超时，且所述锚寻呼控制器发起的寻呼次数没有超过设定的寻呼次数门限时，如果所述基站还没有寻呼到所述终端，则锚寻呼控制器重新发送寻呼通知消息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤a1包括：

所述锚寻呼控制器仅发送一次寻呼通知消息至最近一次进行位置更新的中继寻呼控制器。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤a2包括：

如果所述寻呼组还被相邻中继寻呼控制器管理，所述中继寻呼控制器通过所述相邻中继寻呼控制器向其管辖内的本寻呼组的基站发送寻呼通知消息。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其特征在于步骤b包括：

所述的基站启动定时器，当定时器超时且寻呼次数还没有超过设定的寻呼次数门限时，如果还未寻呼到所述终端，则基站重新发起对所述终端的寻呼。

5.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其特征在于步骤b包括：

所述基站收到寻呼通知消息后，对所述的终端只寻呼一次。

6.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其特征在于：

中继寻呼控制器启动定时器并设置寻呼次数门限值，当定时器超时且寻呼次数还没有超过所设的寻呼次数门限时，如果基站还未寻呼到所述终端，则所述中继寻呼控制器重新发送寻呼通知请求。

7.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其特征在于还包括：

中继寻呼控制器收到寻呼通知消息后，对基站只寻呼一次。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于还包括：

d.在所述多个基站中的其中一个基站寻呼到所述终端后，发送寻呼成功消息给所述多个基站中的其它基站和所述的锚寻呼控制器以及相关联的中继寻呼控制器。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于还包括：

e.所述基站、锚寻呼控制器以及中继寻呼控制器响应所述寻呼成功消息，停止定时器，停止寻呼过程。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：

当中继寻呼控制器收到基站的寻呼成功消息后，直接通知本寻呼控制器下对应寻呼组内的寻呼代理停止寻呼，并通知其他相关联的中继寻呼控制器停止其内的基站对此终端的寻呼。

11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：

基站寻呼到所述终端后，直接或通过中继寻呼控制器发送寻呼成功消息到锚寻呼控制器，锚寻呼控制器直接或通过中继寻呼控制器发送寻呼成功消息到BS或中继寻呼控制器。

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