CN101064948A - 一种减小寻呼区域和寻呼用户设备的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种减小寻呼区域和寻呼用户设备的方法，包括：当处于URA_PCH/CELL_PCH状态的用户设备从UTRA进入E－UTRA后，用户设备记录其进入E－UTRA前所驻扎的URA/CELL的标识ID，并保持URA/CELL周期更新计时器仍然计时；在所述计时器未到期前，用户设备再次返回UTRA时，用户设备比较记录的URA/CELL ID和当前返回区域的URA/CELL ID是否相同；如果是，继续保持URA_PCH/CELL_PCH状态且不进行URA/CELL更新。当网络寻呼用户设备时，若确定出用户设备的当前状态为PCH状态，仅在分配给该用户设备的等价路由区列表中的URA或小区CELL和E_UTRA寻呼用户设备。采用本发明能减少网络侧寻呼用户设备的区域。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种减小寻呼区域和寻呼用户设备的方法。
背景技术
目前在3GPP中，各厂商积极研究长期演进(Long Term Evolution，LTE)，LTE的目的是提供一种能够降低时延、提高用户数据速率、改进系统容量和低成本覆盖的网络，只使用PS域业务，承载网络都为IP承载。
一种典型的两层节点演进网络架构如图1所示，包括：
LTE RAN：为演进网络的无线接入网，其中的节点具有演进基站eNodeB，可能有控制面服务器(Control Plane Server，CPS)等，具体的节点数不定，在逻辑上将其称作为长期演进无线接入网实体(LTE-RAN Entity)。
移动性管理实体(Mobility Management Entity，MME)/用户面实体(UserPlane Entity，UPE)：为逻辑实体，MME的功能是保存用户设备(UE)的移动性管理(Mobility Management，MM)上下文，如用户的标识，移动性状态、跟踪区(Tracking Area，TA)信息等，并对用户进行认证；UPE的功能是空闲(idle)状态的UE终结下行数据的实体，同时触发寻呼，保存UE的上下文，如UE的IP地址和路由信息等。
用户面的锚点(User Plane Anchor)：与UPE相关联，在用户的会话期间内保持用户面的锚点不变。
家乡用户服务器(Home Subscriber Server，HSS)：演进的HLR，与MME相关联，存储并更新用户的注册信息。
一种多无线接入技术(Radio Access Technology，RAT)网络结构如图2所示。RA1和RA2为现有的2G/3G网络的路由区(Routing Area，RA)，用户设备(UE)在2G/3G网络每更换一次RA都要发起路由区更新(Routing AreaUpdate，RAU)过程。当然UE在不更换RA的情况下，也有周期性的位置更新过程，其作用是使网络了解UE目前还在网络，防止UE离开网络而网络不了解不断寻呼UE的情况发生。
TA1，TA2，TA3，TA4是演进网络的跟踪区(Tracking Area，TA)。当一个多模UE在这些区域移动，如果没有一定的机制，会导致频繁的网络注册过程。如：UE进入RA1向2G/3G网络的服务GPRS支持节点(Serving GPRSSupport Node，SGSN)注册，当UE进入TA1则又向演进网络的MME/UPE注册，当UE又移动出TA1进入RA1又要向2G/3G网络的SGSN注册。注册的目的是使得网络能在某种RAT中寻呼到UE，但是带来大量的注册信令开销。因此，在不同RAT间限制信令是一个重要的课题。
在3GPP系统架构演进(System Architecture Evolution，SAE)的规范文档TR23.882中，提出了几种方法，用以避免出现上述在不同网络频繁注册的问题。通用的思路是UE同时注册到2G/3G网络和演进网络，这样UE在这几个网络的注册区域移动时不用发起任何注册过程。如UE注册到2G/3G网络的RA1和演进网络的TA1/TA2，2G/3G网络的SGSN和演进网络的MME/UPE都有UE的上下文(context)，这样UE在RA1和TA1/TA2之间移动时不用发起注册过程，节省了信令，但是其开销就是扩大了寻呼范围，需要在多种RAT中或更大的范围寻呼UE，增加了寻呼量。
注册区域就是UE和网络记录的UE登记注册的区域，UE在该区域内移动不用发起更新/注册过程。注册区是UE的context之一。UE的注册区可以包含一个或多个TA和RA等，或者是多个小区(CELL)的集合等等。UE的寻呼区是网络要寻呼UE的区域。一般情况下，UE的注册区就是UE的寻呼区，因为UE在注册区内移动而不用发起更新，这样网络侧不清楚UE当前实际驻扎的区域，因此需要在整个注册区内寻呼UE。例如，UE在2G/3G网络的注册区和寻呼区就是一个RA。一般概念上讲，SAE网络中注册区就是一个TA，但是没有限制只能是一个TA。因此，可以使用一个列表(list)，其中可以包括几个TA还有其他RAT的注册区，如一个注册区是list{TA1，TA2，RA1，URA2}，这样UE在这些区域内移动而不用发起注册/更新过程。但有些情况下寻呼区可以小于注册区，这样网络在小于注册区的寻呼区寻呼UE，能够节省寻呼信令和空口资源。
现有技术中提出了一种等价路由区列表(List of Equivalent RAs，LERA)的概念，其管理流程图如图3所示。
例如，UE被网络分配一个等价路由区列表(下面简称等价区，与注册区域类似)，包括若干个RA和/或TA，当UE处于演进网络空闲(LTE-IDLE)状态和“inactive”的UTRA(Universal Terrestrial Radio Access，通用陆地无线接入，即3G的接入技术)状态，UE在等价区中移动不必发起更新过程。本发明中的“inactive”状态可以包括：无线连接控制RRC-IDLE和UTRAN注册区-寻呼信道(URA-PCH)状态，还可以包括小区寻呼信道(CELL_PCH)状态或小区前向接入信道(CELL_FACH)状态，下面以URA_PCH为例，但如果“inactive”包括CELL_PCH，本发明原理同样适用，只是下面的描述中由“URA”对应改为“CELL”。
当UE处于URA_PCH状态，从UTRA转到E-UTRA不会引起Iu-PS连接释放，这样UE如果再次进入UTRA能够快速的建立业务。当处于E-UTRA，UE保持周期性的URA更新定时器，当该定时器到期，UTRA将释放Iu连接，而且当UE之后再进入UTRA，将转为PMM_IDLE状态。
当UE移动后的新小区不属于LERA，UE将发起常规的RAU过程。
在等价路由区方案中，有两个寻呼流程，分别为Solution A和Solution B，在Solution A寻呼流程中，用户面网关(User Plane GateWay，UP-GW)有两个flag(标识)指示PDP上下文：一个标识为演进网络激活或否“LTE-active or not”，指示UE是否处于LTE-active状态；另一个标识是最后使用通道“last usedtunnel”，指示UE在E-UTRA还是UTRA/2G有最后的GPRS隧道协议-用户面(GTP-U)隧道。Solution A寻呼流程示意图如图4所示，具体流程如下所述：
1、如果一个需要发送给某UE的下行数据到达UP-GW，并且该UE的“LTE-active or not”标识指示为“not”(即UE不处于LTE-active状态)，执行步骤2或3；
2、当“last used tunnel”标识指示UE最后在SGSN的范围下，那么UP-GW发送该下行数据给UTRA/2G SGSN；
A：当SGSN为2G-SGSN时：
(1)如果UE在准备(Ready)状态，SGSN下发数据给基站子系统(BSS)寻呼UE；
(2)如果UE在备用(Standby)状态，SGSN发送寻呼，并马上返回一个下行数据包的拷贝给UP-GW，并指示其在更广的范围寻呼；一旦2G寻呼完成，SGSN返回一个UE是否可达的消息给UP-GW，。
B：当SGSN是3G-SGSN：
(1)如果Iu(SGSN与SRNC之间的接口)连接存在，SGSN前转该数据给SRNC，如果UE处于PCH状态，SRNC马上返回下发给UE的数据拷贝给UP-GW，指示在更广的范围寻呼，并且并行地在URA区进行寻呼；一旦UTRA寻呼结束，SRNC给UP-GW发送消息，指示UE是否可达。
如果UE处于小区专用信道(CELL_DCH)状态，数据直接发给UE。
(2)如果Iu连接不存在，SGSN马上返回给UP-GW下行数据拷贝并指示其在更大范围寻呼，并且SGSN在UTRA范围寻呼UE。一旦寻呼完成，需要发送消息给UP-GW，指示UE是否被寻呼到。
3、当“last used tunnel”标识指示UE在EUTRA覆盖范围时，UP-GW将联系CP-GW要求其寻呼UE；
4、如果UP-GW在上面过程从SRNC/SGSN收到下行数据的拷贝，带有原因值为“在更大范围寻呼(paging in a wider area)”，UP-GW也会联系CP-GW请求其寻呼UE；CP-GW发送寻呼给分配给UE的等价路由区列表中的所有RA中的接入点(Access Point，AP)和SGSN(还没有下发寻呼给UE的SGSN)。
5、在等价路由区列表中的E-UTRA，UTRA和2G小区寻呼UE。
6、当UE接收到寻呼，它响应业务请求(service request)/小区更新(cellupdate)等消息。在E-UTRA中响应消息要包括足够信息使得AP能收集UE的context，在UTRA/2G中，SGSN指示CP-GW用户已经响应寻呼了。
7、AP或SGSN建立到UP-GW的连接(如果是SGSN需要通过CP-GW)。
8、AP通知CP-GW受其控制的UE，CP则传递Qos信息给AP。
9、CP-GW通知UP-GW寻呼成功完成。
现有技术中的Solution B寻呼流程如图5所示，具体包括：
1、UP-GW收到下行数据时，当其“LTE-active or not”标识的指示为“not”，或者收到从SRNC发送过来的数据拷贝带有原因值”paging in a wider area“请求时，执行步骤2。
2、UP-GW发送寻呼请求给CP-GW，寻呼请求应该指示是否请求了“pagingin a wider area”。
3、CP-GW检查UE的移动性管理(MM)状态，如果UE处于PMM-IDLE/GPRS-STANDBY或LTE-IDLE状态，或者寻呼请求中带有“pagingin a wider area”，继续步骤4；如果UE处于PMM_CONNECTED/GPRS-READY状态，转至步骤6；
4、CP-GW发送寻呼消息给所有的AP和SGSN(可能是还有没有寻呼UE的AP或SGSN)，寻呼消息中包括要寻呼UE的参数(如国际移动用户标识码IMSI)。
在所有分配给UE的区域(等价路由区列表中的E-UTRA，UTRA和2G的小区)寻呼UE。
5、当UE收到寻呼消息，使用Service Request/Cell Update等(或E-UTRA等价的消息)消息进行响应。SGSN等指示CP-GW终端已经响应寻呼。
6、CP-GW发送寻呼响应给UP-GW，指示UE是否处于UTRA/2G的范围，当UP-GW收到寻呼响应，指示UE处于UTRA/2G下时，UP-GW下发数据给SGSN，如果UE处于URA_PCH或CELL_PCH状态，SRNC在URA/CELL内寻呼UE，并且同时马上返回下行数据的拷贝给UP-GW，并指示“paging in awider area”。一旦UTRA寻呼过程完成，SRNC发给UP-GW指示UE是否可达。
如果UE处于CELL_DCH状态，数据直接发送给UE。
7、用户面连接在UP-GW和UE间建立。
8、发送数据给UE。
对于PCH状态的UE来说，Solution B方案寻呼它的过程如图6所示，包括：
1、UP-GW收到下行数据时，当LTE-active or not”标识指示为“not”时执行步骤2；
2、UP-GW发送寻呼请求给CP-GW，寻呼请求中没有指示“paging in a widerarea”；
3、CP-GW检查UE的移动性管理状态和是否有“paging in a wider area”的指示，发现没有指示，并且UE处于PMM-CONNECTED状态；
4、CP-GW发送寻呼响应给UP-GW，指示UE处于UTRA的范围，当UP-GW收到寻呼响应，指示UE处于UTRA时，UP-GW下发数据给SGSN；
5、SGSN将数据下发给SRNC；
6、SRNC检查UE的状态，发现UE处于PCH状态；
7、SRNC在URA/CELL内寻呼UE，并且同时马上返回下行数据的拷贝给UP-GW，通过SGSN，并指示“paging in a wider area”；一旦UTRA寻呼过程完成，SRNC发给UP-GW指示UE是否可达；
8、UP-GW收到从SRNC发送过来的数据拷贝带有“paging in a wider area”请求，发送寻呼请求给CP-GW，寻呼请求指示请求了“paging in a wider area”
9、CP-GW检查UE的移动性管理状态和是否有“paging in a wider area”的指示，发现有指示，执行步骤10；
10、CP-GW发送寻呼消息给所有的AP和SGSN，(还没有下发寻呼给UE的SGSN)，寻呼消息中包括要寻呼UE的参数(如IMSI)；
在所有分配给UE的区域(E-UTRA，UTRA和2G的小区)寻呼UE；
11、当UE收到寻呼消息，使用Service Request/Cell Update等(或E-UTRA等价的消息)消息进行响应；SGSN等指示CP-GW终端已经响应寻呼；
12、用户面连接在UP-GW和UE间建立；
13、发送数据给UE。
上述现有技术的缺点如下：
从上面描述可以看出，如果UE处于URA_PCH状态，SRNC将在记录的URA区域寻呼，然后返回“paging in a wider area”指示给CP-GW，要求在更广的范围寻呼；这样，CP-GW仍然要在LERA中除URA区的其他区域进行寻呼。对系统的修改为：在URA内寻呼UE，然后CP-GW再次发送寻呼给SGSN或其他SGSN(如果也处于注册区范围)，SGSN再次发送寻呼或数据给SRNC和其他RNC，该SRNC判断UE已经在某个URA寻呼过了，于是在除该URA外的其他未寻呼区域寻呼UE。对系统的影响为：
(1)要修改RNC，目前的SRNC发现要寻呼的UE处于URA_PCH状态时，只会在UE当前驻扎的URA内寻呼，而不是在除该URA以外的其他区域寻呼UE。
(2)要修改寻呼的RAN应用协议(RAN Application Protocol，RANAP)消息，该消息中要指示SRNC在除UE当前驻扎的URA外的其他区域寻呼(一个SRNC包括有多个URA)。
(3)对该SRNC而言，寻呼了两次UE，而且有一定时间间隔。
此外一个重要的缺点就是寻呼范围过大，如果发现UE处于URA_PCH状态，就要向所有的区域进行寻呼(演进网络和2G/3G网络)。
发明内容
本发明提供一种减小寻呼区域和寻呼用户设备的方法，用以解决现有技术中采用等价路由区方案时存在寻呼范围较大的问题。
本发明提供的减小寻呼区域的方法，包括：
当处于URA_PCH/CELL_PCH状态的用户设备从UTRA进入E-UTRA后，用户设备记录其进入E-UTRA前所驻扎的URA/CELL的标识ID，并保持URA/CELL周期更新计时器仍然计时；
在所述计时器未到期前，用户设备再次返回UTRA时，用户设备比较记录的URA/CELL ID和当前返回区域的URA/CELL ID是否相同；如果是，用户设备继续保持URA_PCH/CELL_PCH状态且不进行URA/CELL更新，直到计时器到期；否则，用户设备发起URA/CELL更新过程。
根据本发明的上述方法，当用户设备发起URA/CELL更新后，如果更新后的SRNC与更新前的SRNC没有接口，用户设备发起正常的直接信令连接重建DSCR过程，进行路由区更新，之后转换其状态为PMM_IDLE状态。
根据本发明的上述方法，当UTRAN侧的计时器到期时，没有收到用户设备发起URA/CELL更新，则释放该用户设备的无线资源控制RRC连接和Iu接口，SGSN将该用户设备的状态转换为PMM_IDLE状态。
本发明另提供一种寻呼用户设备的方法，应用于分配了等价路由区列表的用户设备，包括：
当处于URA_PCH/CELL_PCH状态的用户设备从UTRA进入E-UTRA后，用户设备记录其进入E-UTRA前所驻扎的URA/CELL的标识ID，并保持URA/CELL周期更新计时器仍然计时；
在所述计时器未到期前，用户设备再次返回UTRA时，用户设备比较记录的URA/CELL ID和当前返回区域的URA/CELL ID是否相同；如果是，用户设备继续保持URA_PCH/CELL_PCH状态且不进行URA/CELL更新，直到计时器到期；否则，用户设备发起URA/CELL更新过程；
当网络侧寻呼用户设备时，执行下列步骤：
A、确定寻呼的用户设备的当前状态是否为寻呼信道PCH状态，如果是，执行步骤B；否则，按照现有方法寻呼用户设备或发送数据；
B、仅在分配给该用户设备的等价路由区列表中的UTRAN注册区URA或小区CELL和演进通用陆地无线接入区域E-UTRA寻呼用户设备。
步骤A中所述确定寻呼的用户设备的当前状态是否为寻呼信道PCH状态，包括：
用户面网关UP-GW接收到需要发送给用户设备的下行数据时，发起寻呼用户设备的流程；当用户设备没有在E-UTRA激活，且UP-GW的最后使用通道last used tunnel标识指示用户设备在服务GPRS支持节点SGSN下时，发送所述下行数据给SGSN；
所述SGSN前转所述下行数据给服务无线网络控制器SRNC；所述SRNC查询并确定寻呼用户设备的当前状态是否为PCH状态。
所述PCH状态包括URA_PCH状态和/或CELL_PCH状态。
根据本发明的上述方法，当用户设备发起URA/CELL更新后，如果更新后的SRNC与更新前的SRNC没有接口，用户设备发起正常的直接信令连接重建DSCR过程，进行路由区更新，之后转换其状态为PMM_IDLE状态。
根据本发明的上述方法，当UTRAN侧的计时器到期时，没有收到用户设备发起URA/CELL更新，则释放该用户设备的无线资源控制RRC连接和Iu接口，SGSN将该用户设备的状态转换为PMM_IDLE状态。
根据本发明的上述方法，当用户设备在重复覆盖区选择驻扎在最后使用的无线接入技术RAT网络，且用户设备的当前状态为PCH状态时，在分配给该用户设备的等价路由区列表中的URA区和E-UTRAN寻呼用户设备；在所述重复覆盖区，重复覆盖的两个RAT网络都寻呼用户设备。
根据本发明的上述方法，当用户设备在重复覆盖区选择驻扎在设定的优选网络，且用户设备的当前状态为PCH状态时，在分配给该用户设备的等价路由区列表中的URA区和E-UTRAN寻呼用户设备；在所述重复覆盖区，只在所述优选网络寻呼用户设备。
根据本发明的上述方法，包括如下具体步骤：
a1、用户面网关UP-GW接收到需要发送给用户设备的下行数据后，当用户设备没有在E-UTRA激活，且UP-GW的last used tunnel标识指示用户设备在SGSN下时，发送所述下行数据给SGSN；
b1、当所述SGSN为3G-SGSN，且所述SGSN与SRNC之间存在Iu连接，所述SGSN前转所述下行数据给SRNC；当所述SRNC查询出该用户设备处于PCH状态时，返回所述下行数据的拷贝给所述UP-GW，指示UE处于PCH状态并在更广的范围寻呼，并且在记录的UE所在的URA/CELL区进行寻呼；当UTRAN寻呼结束，SRNC给UP-GW发送用户设备是否可达的信息；
c1、UP-GW或控制面网关CP-GW收到指示“UE处于PCH状态”，则仅在用户设备的等价路由区列表中的E-UTRA区域寻呼用户设备。
当用户设备处于小区专用信道CELL_DCH状态时，直接发送数据给用户设备。
根据本发明的上述方法，当所述SGSN为3G-SGSN，且所述SGSN与SRNC之间不存在Iu连接时，执行下列步骤：
a2、所述SGSN返回所述下行数据的拷贝给所述UP-GW，指示在更广的范围寻呼，并且SGSN在UTRAN范围寻呼用户设备；当寻呼完成，所述SGSN给UP-GW发送用户设备是否可达的信息；
b2、UP-GW/CP-GW在用户设备的等价路由区列表中的E-UTRA区域和UTRAN中的所有区域或剩余区域寻呼用户设备。
根据本发明的上述方法，当所述SGSN为2G-SGSN时，执行下列步骤：
a3、如果用户设备在准备Ready状态，所述SGSN发送所述下行数据给基站子系统BSS进行寻呼；
如果用户设备在备用Standby状态，所述SGSN发送寻呼，并返回所述下行数据的拷贝给所述UP-GW，指示在更广的范围寻呼；当2G寻呼完成，所述SGSN给UP-GW发送用户设备是否可达的信息；
b3、UP-GW/CP-GW在用户设备的等价路由区列表中的E-UTRA区域和UTRAN中的所有区域寻呼用户设备。
根据本发明的上述方法，用户面网关UP-GW接收到需要发送给用户设备的下行数据后，当用户设备没有在E-UTRAN激活，且UP-GW的last used tunnel标识指示用户设备在E-UTRAN覆盖范围下时，执行下列步骤：
a4、UP-GW通知CP-GW，要求CP-GW寻呼用户设备；
b4、CP-GW在用户设备的等价路由区列表中的E-UTRA区域、UTRAN和2G小区寻呼用户设备。
根据本发明的上述方法，还可以包括如下具体步骤：
a5、UP-GW接收到需要发送给用户设备的下行数据后，当用户设备没有在E-UTRA激活时，发送寻呼请求给CP-GW；
b5、CP-GW检查用户设备的移动性管理状态，如果用户设备处于PMM_CONNECTED/GPRS-READY状态，CP-GW发送寻呼响应给UP-GW，指示用户设备是否处于UTRA/2G的范围；
c5、UP-GW收到指示用户设备处于UTRA/2G范围的寻呼响应后发送所述下行数据给SGSN，当用户设备处于URA_PCH或CELL_PCH状态时，SRNC在URA/CELL内寻呼用户设备，且同时返回所述下行数据的拷贝给UP-GW，指示UE处于PCH状态并在更广的范围寻呼；
d5、UP-GW发送寻呼请求给CP-GW，携带原因值为在更广范围内寻呼；
e5、CP-GW仅发送寻呼给所有的接入点AP寻呼用户设备。
当用户设备处于CELL_DCH状态时，直接发送数据给用户设备。
本发明有益效果如下：
(1)采用本发明，当寻呼的用户设备的当前状态为PCH状态(包括URA_PCH和CELL_PCH)时，仅在分配给该用户设备的等价路由区列表中的URA区域或小区CELL和E-UTRA区域寻呼用户设备。缩小了用户设备的寻呼范围。
(2)在本发明方法中，如果处于URA_PCH/CELL_PCH状态的UE从UTRA进入E-UTRA后，UE记录进入E-UTRA前的URA/CELL的ID，并保持URA/CELL更新定时器仍然计时，如果该计时器未到期前，UE再次返回UTRA，UE比较当时记录的URA/CELL ID和当前返回区域的URA/CELL ID如果一致，如果一致，UE继续保持URA_PCH状态并且不进行URA/CELL更新，直到URA/CELL更新定时器到期。如果该计时器未到期前，UE再次返回UTRA，UE比较当时记录的URA/CELL ID和当前返回区域的URA/CELL ID如果不一致，UE发起URA/CELL更新过程。如果目标RNC(Target RNC)与SRNC之间没有接口，则发起DSCR过程。如果UE计时器到期前在E-UTRA中发起过业务，那么在此过程中，演进核心网从SGSN中取UE的context，并且SGSN会释放与SRNC的Iu连接。同时UE也删除保持的URA/CELL ID和计时器等，该过程之后的处于LTE-IDLE状态的UE进入到UTRA，则直接转为PMM_IDLE状态。这样，尽可能长地保持UE处于URA_PCH或CELL_PCH状态，达到缩小用户设备的寻呼范围的目的。
(3)本发明与重复覆盖区驻扎在最后使用的RAT(last used RAT)或优先RAT(preferred RAT)方案相结合，可以进一步减少寻呼范围。
附图说明
图1为演进网络结构示意图；
图2为多RAT网络结构示意图；
图3为LERA管理流程图；
图4现有技术Solution A方式寻呼UE的信令顺序示意图；
图5为现有技术Solution B方式完整的信令流程图；
图6为现有技术Solution B方式下UE处于PCH状态时的具体流程图；
图7为本发明对现有技术Solution B方式下UE处于PCH状态时的改进后的信令流程图；
图8为重复覆盖区UE驻扎到最后使用的无线接入技术时，采用本发明寻呼UE的寻呼区域示意图；
图9为重复覆盖区UE驻扎到优选网络时，采用本发明寻呼UE的寻呼区域示意图之一；
图10为重复覆盖区UE驻扎到优选网络时，采用本发明寻呼UE的寻呼区域示意图之二。
具体实施方式
本发明方法包括：
当处于URA_PCH/CELL_PCH状态的用户设备从UTRA进入E-UTRA后，用户设备记录其进入E-UTRA前所驻扎的URA/CELL的标识ID，并保持URA/CELL周期更新计时器仍然计时；
在计时器未到期前，用户设备再次返回UTRA时，用户设备比较记录的URA/CELL ID和当前返回区域的URA/CELL ID是否相同；如果是，用户设备继续保持URA_PCH/CELL_PCH状态且不进行URA/CELL更新，直到计时器到期；否则，用户设备发起URA/CELL更新过程；
当网络侧寻呼用户设备时，确定寻呼的用户设备UE的当前状态是否为PCH状态，如果是，仅在分配给该用户设备的等价路由区列表中的URA区域或CELL小区和E-UTRA区域寻呼用户设备。
确定寻呼的用户设备的当前状态是否为寻呼信道PCH状态，包括：
用户面网关UP-GW接收到需要发送给用户设备的下行数据时，发起寻呼用户设备的流程；当用户设备没有在E-UTRA激活，且UP-GW的最后使用通道last used tunnel标识指示用户设备在服务GPRS支持节点SGSN下时，发送所述下行数据给SGSN；SGSN前转所述下行数据给服务无线网络控制器SRNC；由SRNC查询并确定寻呼用户设备的当前状态是否为PCH状态。
PCH状态可以包括URA-PCH状态和/或CELL-PCH状态。
根据本发明的上述方法，应该尽量延长UE处于URA-PCH/CELL-PCH状态的时间，为此，当处于URA-PCH/CELL-PCH状态的用户设备从UTRA进入E-UTRA后，用户设备记录其进入E-UTRA前所驻扎的URA/CELL的标识ID，并保持URA/CELL周期更新计时器仍然计时；在所述计时器未到期前，用户设备再次返回UTRA时，用户设备比较记录的URA/CELL ID和当前返回区域的URA/CELL ID是否相同；如果是，用户设备继续保持URA_PCH/CELL-PCH状态且不进行URA/CELL更新，直到计时器到期；否则，用户设备发起URA/CELL更新过程。
当用户设备发起URA/CELL更新后，如果更新后的SRNC与更新前的SRNC没有接口，用户设备发起正常的直接信令连接重建DSCR过程，进行路由区更新，并转换其状态为PMM_IDLE状态。
当UTRAN侧的计时器到期时，没有收到用户设备发起URA/CELL更新，则释放该用户设备的无线资源控制RRC连接和Iu接口，SGSN将该用户设备的状态转换为PMM_IDLE状态。(在3G网络中，UE的URA周期计时器超时时，UE必须发起周期性URA更新过程，UTRAN与UE都有该计时器，UTRAN侧计时器的计时时长一般比UE侧稍长些，如果UTRAN发现本侧的URA计时器到期，UE还没发起URA更新时，UTRAN将释放Iu接口和UE的RRC连接)。
在本发明方法中，如果SRNC发现UE处于URA_PCH/CELL_PCH状态，则在记录的URA区域内寻呼UE，同时，返回“paging in a wider area due to PCH”指示(或其他能表明UE处于PCH状态的指示)，CP-GW了解UE处于PCH状态，则只在E-UTRA寻呼即可，而不用在其他UTRA区中寻呼UE了。因为一个处于URA_PCH/CELL_PCH状态的UE不可能处于网络记录的URA区和E-UTRA区之外。因此处于URA_PCH状态的UE的寻呼区为E-UTRA和URA。而不是现有技术中的所有注册区，因此寻呼量大大减少。
下面对采用本发明方法时，网络侧寻呼的UE的具体流程进行详细描述。
实施例1(相对于现有技术Solution A流程的改进)：
1、如果一个下行数据到达UP-GW，并且“LTE-active or not”指示的标只为“not”，则执行步骤2。
2、如果UP-GW“last used tunnel”的标识指示UE最后在SGSN的范围下，那么UP-GW发送该下行数据给UTRA/2G SGSN；
A：当SGSN为2G-SGSN时：
(1)如果UE在Ready状态，SGSN下发数据给BSS寻呼UE；
(2)如果UE在Standby状态，SGSN发送寻呼，并马上返回一个下行数据包的拷贝发送给UP-GW，并使用“paging in a wider area”指示其在更广的范围寻呼；一旦2G寻呼完成，SGSN返回一个指示UE是否可达的消息给UP-GW；
B：当SGSN是3G-SGSN时：
(1)如果Iu连接存在，SGSN前转该下行数据给SRNC，如果UE处于PCH状态，SRNC马上返回下行数据拷贝给UP-GW，使用“paging in a wider areadue to PCH”，指示UE处于PCH状态且需要在更广的范围寻呼，并且并行地在所有URA区进行寻呼；一旦UTRA寻呼结束，SRNC给UP-GW发送UE是否可达的信息；
如果UE处于Cell_DCH状态，数据直接发给UE；
(2)如果Iu连接不存在，SGSN马上返回下行数据拷贝给UP-GW并使用“paging in a wider area”指示其在更大范围寻呼，并且SGSN在UTRA范围寻呼UE。一旦寻呼完成，需要指示UP-GW，UE是否被寻呼到。
3、如果收到需要发送给UE的下行数据，且“last used tunnel”标识指示UE在E-UTRA覆盖范围(“LTE-Active or not”标识指示为“not”)，那么UP-GW将联系CP-GW要求其寻呼UE；
4、如果UP-GW在上面过程从SRNC/SGSN收到下行数据拷贝，带有原因“paging in a wider area due to PCH”，则UP-GW/CP-GW只在UE寻呼区的E-UTRA区域寻呼；
如果UP-GW在上面过程从SRNC/SGSN收到下行数据拷贝，带有原因“paging in a wider area”，则UP-GW/CP-GW在UE寻呼区的E-UTRA区域和UTRA中的所有或剩余区域进行寻呼。
5、如果UE在E-UTRA覆盖范围内，在其等价路由区列表中的E-UTRA、UTRA和2G的所有小区寻呼。
6、当UE接收到寻呼，它响应service request/cell update等消息。在E-UTRA中这些消息要包括足够信息使得AP能收集UE的context，在UTRA/2G中，SGSN指示CP-GW用户已经响应寻呼了。
7、AP或SGSN建立到UP-GW的连接(如果是SGSN需要通过CP-GW)。
8、AP通知CP-GW其所控制的UE，CP则传递Qos信息给AP。
9、CP-GW通知UP-GW寻呼成功完成。
实施例2(相对于现有技术Solution B方式UE处于PCH状态流程的改进)：
参见图7，其具体信令流程与图6基本相似，即：
流程步骤1-9与图6相同，不重述；
流程步骤10中不需要在SGSN即UTRA区域内寻呼UE；
流程步骤11中，根据UE的实际接入系统，由该系统返回寻呼响应；
流程步骤12中，根据UE的实际接入系统，建立用户面连接；
流程步骤13中，发送下行数据给UE。
当本发明方法与公共覆盖区UE驻扎到最后使用的RAT(last used RAT)或优选RAT(preferred RAT)方法相结合，则能够进一步减少寻呼范围。
参见图8，当UE在重复覆盖区驻扎在最后使用的RAT上，当UE从UTRA进入重复覆盖区，将仍然驻扎在UTRA，保持在URA_PCH状态。当进入只有E-UTRA覆盖的区域将驻扎在E-UTRA中，并且不会发起任何注册/更新过程。当UE从E-UTRA再移动到覆盖区域，仍然保持在E-UTRA中，当进入只有UTRA覆盖的区域才会驻扎在UTRA。在此过程中，UE记录最后分配的URAID和URA周期计时器。当URA计时器未过期，UE进入E-UTRA又返回到UTRA时，如果返回到原来分配的URA区域，将不发起任何更新，只有计时器超期才会发起周期性URA更新。当UE返回到其他URA区域，将发起URA更新(类似3G网络的URA更新过程)，如果发起URA更新后，新的SRNC与原来的SRNC没有Iur连接，那么UE会发起RAU并转为PMM_IDLE状态，称为直接信令连接重建(Directed Signalling connection re-establishment，DSCR)，是3G网络的现有流程。因此，处于URA_PCH状态的UE(指网络侧记录的UE处于URA_PCH状态，与UE实际的状态可能不同，因为UE可能处于LTE-IDLE状态)的寻呼区域如图8中斜线和交叉线区域所示。交叉线区域表示在重复覆盖区中两种接入技术都要寻呼用户设备。
公共覆盖区的优选驻扎方法使得寻呼区域有所减少而不增加跟踪区更新(TAU)。具体方法是：当UE处于公共覆盖区时，UE驻扎在一种UE的优选网络，网络侧和UE都了解如果UE处于某公共覆盖区，那么UE会驻扎到哪个RAT上。这样在公共覆盖区，网络侧只需要在一种RAT中寻呼，而其它区域按照正常流程进行寻呼。这样减小了公共覆盖区的寻呼量。
如图9所示，E-UTRA作为优选网络，URA_PCH状态的UE只要进入具有E-UTRA的网络，则驻扎在E-UTRA，UE进入重复覆盖区后即驻扎到E-UTRA，转换为LTE-IDLE状态(或其他状态，本发明不做限定)；当进入只有UTRA的网络才根据URA计时器是否到期决定处于URA_PCH状态还是PMM_IDLE状态。当返回的URA区与原先的不同且URA计时器未到期，需要发起URA更新过程。因此处于URA_PCH状态的UE的寻呼区如图9斜线区域所示(注册区中的E-UTRA区域和除去重复覆盖的部分的URA区)。
图10中，UTRA作为优选网络，URA_PCH状态的UE进入重复覆盖区仍然驻扎在UTRA，当进入只有E-UTRA的区域才驻扎到E-UTRA，从E-UTRA返回到重复覆盖区则又驻扎到UTRA中。并根据URA计时器是否到期决定处于URA_PCH状态还是PMM_IDLE。当返回的URA区与原先的不同且URA计时器未到期，需要发起URA更新过程。URA_PCH状态的UE的寻呼区域如图10斜线区域所示。在重复覆盖区只要寻呼优选网络。
为减小寻呼量和减小接入时延，推荐处于URA_PCH状态的UE的优选网络为UTRA。这样寻呼量小，并且尽量延长UE处于URA_PCH状态的时间，URA_PCH状态的UE转为LTE-Active的时延比LTE-IDLE转为Active的时延应该要短(因为连接状态的转化为切换，比重新发起连接要快)。
当然，本发明方法也可以不与重复驻扎选择last used RAT或preferred RAT结合。这样URA_PCH状态的UE的寻呼区就是网络记录的UE所处的URA和UE的注册区中的E-UTRA区域。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (17)
1、一种减小寻呼区域的方法，其特征在于，当处于URA_PCH/CELL_PCH状态的用户设备从UTRA进入E-UTRA后，用户设备记录其进入E-UTRA前所驻扎的URA/CELL的标识ID，并保持URA/CELL周期更新计时器仍然计时；
在所述计时器未到期前，用户设备再次返回UTRA时，用户设备比较记录的URA/CELL ID和当前返回区域的URA/CELL ID是否相同；如果是，用户设备继续保持URA_PCH/CELL_PCH状态且不进行URA/CELL更新，直到计时器到期；否则，用户设备发起URA/CELL更新过程。
2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，当用户设备发起URA/CELL更新后，如果更新后的SRNC与更新前的SRNC没有接口，用户设备发起正常的直接信令连接重建DSCR过程，进行路由区更新，之后转换其状态为PMM_IDLE状态。
3、如权利要求1所述的方法，其特征在于，当UTRAN侧的计时器到期时，没有收到用户设备发起URA/CELL更新，则释放该用户设备的无线资源控制RRC连接和Iu接口，SGSN将该用户设备的状态转换为PMM_IDLE状态。
4、一种寻呼用户设备的方法，应用于分配了等价路由区列表的用户设备，其特征在于，包括：
当处于URA_PCH/CELL_PCH状态的用户设备从UTRA进入E-UTRA后，用户设备记录其进入E-UTRA前所驻扎的URA/CELL的标识ID，并保持URA/CELL周期更新计时器仍然计时；
在所述计时器未到期前，用户设备再次返回UTRA时，用户设备比较记录的URA/CELL ID和当前返回区域的URA/CELL ID是否相同；如果是，用户设备继续保持URA_PCH/CELL_PCH状态且不进行URA/CELL更新，直到计时器到期；否则，用户设备发起URA/CELL更新过程；
当网络侧寻呼用户设备时，执行下列步骤：
A、确定寻呼的用户设备的当前状态是否为寻呼信道PCH状态，如果是，执行步骤B；否则，按照现有方法寻呼用户设备或发送数据；
B、仅在分配给该用户设备的等价路由区列表中的UTRAN注册区URA或小区CELL和演进通用陆地无线接入区域E-UTRA寻呼用户设备。
5、如权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤A中所述确定寻呼的用户设备的当前状态是否为寻呼信道PCH状态，包括：
用户面网关UP-GW接收到需要发送给用户设备的下行数据时，发起寻呼用户设备的流程；当用户设备没有在E-UTRA激活，且UP-GW的最后使用通道last used tunnel标识指示用户设备在服务GPRS支持节点SGSN下时，发送所述下行数据给SGSN；
所述SGSN前转所述下行数据给服务无线网络控制器SRNC；所述SRNC查询并确定寻呼用户设备的当前状态是否为PCH状态。
6、如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述PCH状态包括URA_PCH状态和/或CELL_PCH状态。
7、如权利要求4所述的方法，其特征在于，当用户设备发起URA/CELL更新后，如果更新后的SRNC与更新前的SRNC没有接口，用户设备发起正常的直接信令连接重建DSCR过程，进行路由区更新，之后转换其状态为PMM_IDLE状态。
8、如权利要求4所述的方法，其特征在于，当UTRAN侧的计时器到期时，没有收到用户设备发起URA/CELL更新，则释放该用户设备的无线资源控制RRC连接和Iu接口，SGSN将该用户设备的状态转换为PMM_IDLE状态。
9、如权利要求4-8任意权项所述的方法，其特征在于，当用户设备在重复覆盖区选择驻扎在最后使用的无线接入技术RAT网络，且用户设备的当前状态为PCH状态时，在分配给该用户设备的等价路由区列表中的URA区和E-UTRAN寻呼用户设备；在所述重复覆盖区，重复覆盖的两个RAT网络都寻呼用户设备。
10、如权利要求4-8任意权项所述的方法，其特征在于，当用户设备在重复覆盖区选择驻扎在设定的优选网络，且用户设备的当前状态为PCH状态时，在分配给该用户设备的等价路由区列表中的URA区和E-UTRAN寻呼用户设备；在所述重复覆盖区，只在所述优选网络寻呼用户设备。
11、如权利要求4-8任意权项所述的方法，其特征在于，包括如下具体步骤：
a1、用户面网关UP-GW接收到需要发送给用户设备的下行数据后，当用户设备没有在E-UTRA激活，且UP-GW的last used tunnel标识指示用户设备在SGSN下时，发送所述下行数据给SGSN；
b1、当所述SGSN为3G-SGSN，且所述SGSN与SRNC之间存在Iu连接，所述SGSN前转所述下行数据给SRNC；当所述SRNC查询出该用户设备处于PCH状态时，返回所述下行数据的拷贝给所述UP-GW，指示UE处于PCH状态并在更广的范围寻呼，并且在记录的UE所在的URA/CELL区进行寻呼；当UTRAN寻呼结束，SRNC给UP-GW发送用户设备是否可达的信息；
c1、UP-GW或控制面网关CP-GW收到指示“UE处于PCH状态”，则仅在用户设备的等价路由区列表中的E-UTRA区域寻呼用户设备。
12、如权利要求11所述的方法，其特征在于，当用户设备处于小区专用信道CELL_DCH状态时，直接发送数据给用户设备。
13、如权利要求11所述的方法，其特征在于，当所述SGSN为3G-SGSN，且所述SGSN与SRNC之间不存在Iu连接时，执行下列步骤：
a2、所述SGSN返回所述下行数据的拷贝给所述UP-GW，指示在更广的范围寻呼，并且SGSN在UTRAN范围寻呼用户设备；当寻呼完成，所述SGSN给UP-GW发送用户设备是否可达的信息；
b2、UP-GW/CP-GW在用户设备的等价路由区列表中的E-UTRA区域和UTRAN中的所有区域或剩余区域寻呼用户设备。
14、如权利要求11所述的方法，其特征在于，当所述SGSN为2G-SGSN时，执行下列步骤：
a3、如果用户设备在准备Ready状态，所述SGSN发送所述下行数据给基站子系统BSS进行寻呼；
如果用户设备在备用Standby状态，所述SGSN发送寻呼，并返回所述下行数据的拷贝给所述UP-GW，指示在更广的范围寻呼；当2G寻呼完成，所述SGSN给UP-GW发送用户设备是否可达的信息；
b3、UP-GW/CP-GW在用户设备的等价路由区列表中的E-UTRA区域和UTRAN中的所有区域寻呼用户设备。
15、如权利要求11所述的方法，其特征在于，用户面网关UP-GW接收到需要发送给用户设备的下行数据后，当用户设备没有在E-UTRAN激活，且UP-GW的last used tunnel标识指示用户设备在E-UTRAN覆盖范围下时，执行下列步骤：
a4、UP-GW通知CP-GW，要求CP-GW寻呼用户设备；
b4、CP-GW在用户设备的等价路由区列表中的E-UTRA区域、UTRAN和2G小区寻呼用户设备。
16、如权利要求4-8任意权项所述的方法，其特征在于，包括如下具体步骤：
a5、UP-GW接收到需要发送给用户设备的下行数据后，当用户设备没有在E-UTRA激活时，发送寻呼请求给CP-GW；
b5、CP-GW检查用户设备的移动性管理状态，如果用户设备处于PMM CONNECTED/GPRS-READY状态，CP-GW发送寻呼响应给UP-GW，指示用户设备是否处于UTRA/2G的范围；
c5、UP-GW收到指示用户设备处于UTRA/2G范围的寻呼响应后发送所述下行数据给SGSN，当用户设备处于URA_PCH或CELL_PCH状态时，SRNC在URA/CELL内寻呼用户设备，且同时返回所述下行数据的拷贝给UP-GW，指示UE处于PCH状态并在更广的范围寻呼；
d5、UP-GW发送寻呼请求给CP-GW，携带原因值为在更广范围内寻呼；
e5、CP-GW仅发送寻呼给所有的接入点AP寻呼用户设备。
17、如权利要求16所述的方法，其特征在于，当用户设备处于CELL_DCH状态时，直接发送数据给用户设备。
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