CN102098783A - 确定寻呼时刻的设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种确定寻呼时刻的设备，该设备用于确定寻呼标识所在的无线帧的无线帧号；确定所述寻呼标识所在的无线子帧在所述无线帧中的无线子帧号；其中，确定所述寻呼标识所在的无线子帧在所述无线帧中的无线子帧号包括：根据用户设备标识、非连续性接收周期长度、非连续性接收周期长度内的包含寻呼消息的无线帧个数和一个无线帧中可以用于寻呼的无线子帧数来确定所述寻呼标识所在的无线子帧在所述无线帧中的无线子帧号。上述技术方案通过确定寻呼标识所在的无线子帧的位置来确定寻呼时刻，能够保证UE具有良好的节电性能。

Description

确定寻呼时刻的设备
本发明是2007年12月3日提交中国专利局、申请号为200710077484.X、发明名称为“确定寻呼时刻的方法和装置”的中国专利申请的分案。
技术领域
本发明涉及移动通信领域，特别是涉及确定寻呼时刻的设备。
背景技术
UMTS(Universal Mobile Telecommunications System，通用移动通讯系统)是第三代合作伙伴计划(3GPP，3rd Generation Partnership Project)组织定义的无线通信网络技术标准。
在UMTS中，寻呼的基本过程与两个信道相关：寻呼指示信道(PICH，Paging Indication Channel)和寻呼信道(PCH，Paging Channel)。其中，PICH是固定速率的物理信道(扩频因子为256)，3GPP规范TS25.211v4.2.0对其进行了详细描述，其帧结构如图1所示。一个PICH无线帧长为10ms，由300个比特组成，其中，288个比特(b0，b1，......，b287)用来承载寻呼指示PI，其余的12个比特被留作将来使用而不发送。一个PI由几个比特组成，根据一个PI的长度不同，一个PICH帧可以承载18，36，72或144个PI。一个PICH帧携带PI的个数用Np表示。而PCH承载于辅助公用控制物理信道(SCCPCH，Secondary Common Control Physical Channel)，PCH上携带寻呼消息的具体内容，比如用户终端标识(UE ID)，寻呼原因(Paging Cause)，CN域标识(CN Domain ID)等。PICH与SCCPCH是相关联的，PICH无线帧的尾部比与其相关联的SCCPCH提前7680码片(chip)。
如图2所示，为现有技术的UMTS中UE寻呼示意图。
移动终端注册到网络后，会被分配到一个寻呼组。每一个寻呼组有一个对应的寻呼指示(PI，Paging Indication)。当属于一个寻呼组的终端被寻呼时，对应于这个寻呼组的PI会周期性的出现在寻呼指示信道PICH上。当终端在PICH上检测到对它的寻呼指示后，会从承载于SCCPCH的PCH开始接收具体的寻呼消息。用户终端(UE，User Equipment)协议层上层将会对寻呼消息进行解释。
UE采用非连续接收DRX(Discontinuous Reception)的方式。利用这种方式，UE在空闲模式下时处于睡眠模式，因此功耗较小；当UE检测到有它的寻呼指示后，才会唤醒去接收具体的寻呼消息。终端对寻呼指示的监测也是周期性的，周期越大，终端从睡眠中醒来的机会越小，终端的节电效果越好，但终端对网络寻呼的反应速度越慢。
在UMTS中，UE获取寻呼消息的内容可以分为以下三个步骤：
1、确定寻呼时机(Paging Occasion)所在的无线帧号(SFN，System Frame Number)。
用k表示UE在CN域的DRX寻呼周期长度系数(CN Domain Specific DRX Cycle Length Coefficient)，且6≤k≤9；PBP表示寻呼块周期(Paging Block Periodicity)，在TDD模式下，且4≤PBP≤64，在FDD模式下，PBP取值为1。则在空闲模式下，DRX寻呼周期长度(DRX Cycle Length)的计算公式如式2.1所示，单位为无线帧。
DRX Cycle Length＝max(2k，PBP)    --式2.1
进一步的，UE的寻呼时机所在的无线帧号SFN的计算公式如式2.2所示。
SFN＝{(IMSI div M)mod(DRX Cycle Length div PBP)}*PBP+n*DRX Cycle Length+Frame Offset    --式2.2
其中，M表示承载PCH的SCCPCH的个数；Frame Offset表示帧偏移量，在FDD情况下，Frame Offset取值为0；n为非负整数，且n的取值必须保证SFN的计算值小于系统允许的SFN最大值4095。
2、确定需要解码的PI在无线帧中的位置。
PI在无线帧中的位置是根据UE的国际移动基站识别码(IMSI，International Mobile Station Identification Code)和非连续接收系数(DRX Index)计算得出的，计算方法如式2.3和式2.4所示。
DRX Index＝IMSI div 8192   --式2.3
PI＝DRX Index mod Np       --式2.4
UMTS采用的基于SFN的滑动机制，可以更加精确的计算PI在无线帧中的实际位置q，其计算公式如式2.5所示。随着时间的推移，SFN会发生变化。随着SFN的变化，PI的位置q会滑动。
Figure BDA0000050069680000031
式2.5
3、读取PCH信道，获取UE寻呼消息的具体内容。
用Pq表示在q位置上的寻呼指示的取值，如果Pq＝0，表示寻呼指示无效，UE不需要唤醒；如果Pq＝1，表示寻呼指示有效，UE应该唤醒，并根据PICH和承载PCH的SCCPCH的对应位置关系，读取寻呼消息的具体内容。
由上可知，在UMTS中，UE首先通过IMSI和DRX Index进行计算，获得寻呼所在的无线帧号；然后，利用Np进行计算，获得其需要解码的PI在无线帧中的实际位置(比特位置或比特组位置)；最后，UE根据PICH和承载PCH的SCCPCH的对应位置关系，读取PCH信道，获取UE寻呼消息的具体内容。
上述公式涉及的符号含义(亦适用于下文)为：mod表示取模运算，div表示除法取整运算，
Figure BDA0000050069680000041
表示取整运算，max(a，b)表示取a和b之间的较大值。
长期演进(LTE，Long Term Evolution)项目主要针对3GPP组织准备在未来10年间推动的移动通信体系架构。如图3所示为LTE采用的无线帧的帧结构示意图。一帧为10ms，由10个无线子帧组成，每一个无线子帧为1ms；一个无线子帧包含2个时隙，即每个时隙为0.5ms。
如图4所示为LTE采用的无线子帧结构承载示意图。一个无线子帧包含14个OFDM符号，其中，前3个OFDM符号用来承载物理下行控制信道(PDCCH，Physical Downlink Control Channel)，后11个OFDM符号用来承载物理下行共享信道(PDSCH，Physical Downlink Shared Channel)。PDCCH承载寻呼标识P-RNTI，而映射在PDSCH上的PCH承载寻呼消息的具体内容。
由上述公开的技术方案可知，与UMTS相比，LTE中不再定义PICH和PI，仅存在用于携带寻呼内容的PCH。同时，信道承载单位由10ms的无线帧变为1ms的无线子帧。像LTE这样，与UMTS中的物理信道类型和结构不同的系统有很多。在这些系统中，UMTS中关于寻呼时机的现有算法无法应用，从而导致这些系统无法确定寻呼时刻。
发明内容
本发明一方面提供一种确定寻呼时刻的设备，该设备用于确定寻呼标识所在的无线帧的无线帧号(SFN)；确定所述寻呼标识所在的无线子帧在所述无线帧中的无线子帧号；其中，确定所述寻呼标识所在的无线子帧在所述无线帧中的无线子帧号包括：根据用户设备标识、非连续性接收周期长度、非连续性接收周期长度内的包含寻呼消息的无线帧个数和一个无线帧中可以用于寻呼的无线子帧数来确定所述寻呼标识所在的无线子帧在所述无线帧中的无线子帧号。
本发明另一方面还提供一种确定寻呼时刻的设备，该设备用于确定寻呼标识所在的无线子帧的无线子帧号，然后根据所述无线子帧号确定所述无线子帧所在无线帧的无线帧号(SFN)；其中，所述确定寻呼标识所在的无线子帧的无线子帧号包括：根据用户设备标识、非连续性接收周期长度和非连续性接收周期长度内的包含寻呼消息的无线帧个数来确定所述寻呼标识所在的无线子帧的无线子帧号。
由上述方案可知，本发明实施例通过确定寻呼标识所在的无线子帧的位置来确定寻呼时刻，该方法还能够保证UE具有良好的节电性能。
附图说明
图1为现有技术UMTS中PICH无线帧的帧结构示意图；
图2为现有技术UMTS中UE寻呼示意图；
图3为现有技术LTE中采用的无线帧结构示意图；
图4现有技术LTE中采用的无线子帧结构承载示意图；
图5本发明实施例一的寻呼时刻示意图；
图6本发明实施例二的寻呼时刻示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在网络侧，网络设备在特定的时刻(即特定的无线子帧)发送寻呼标识和寻呼消息给特定的UE。该特定的时刻可以根据UE标识、UE的DRX周期长度、DRX周期长度内的寻呼时机个数，和一个无线帧中用于寻呼的无线子帧数等参数计算得到。
在用户侧，UE按照和网络侧相同的设计方法，对特定的无线子帧进行解码以获取寻呼消息。具体的，空闲状态下的UE在特定的时刻(即特定的无线子帧)上承载的PDCCH信道进行解码，如果得到该PDCCH承载的P-RNTI标识，则表示存在寻呼消息，UE唤醒，并对相应的承载着具体寻呼内容的PDSCH无线子帧进行解码，最终获得寻呼内容。本发明实施例中的UE采用非连续性接收DRX的方式以实现UE良好的节电性能。
需要说明的是，在本发明实施例中，寻呼时机指在DRX周期内包含寻呼消息的无线帧的位置(即SFN号)，而寻呼时刻指寻呼标识所在的无线子帧的位置。
如图5所示，为本发明实施例一的寻呼时刻示意图。在网络侧，发送无线帧的SFN编号范围是0到4095，具体的，SFN为4095的无线帧之后的一个无线帧的SFN编号为0。网络侧的DRX周期长度不小于2k个帧，其中，3≤k≤9。如图5所示，k为3时，DRX周期长度为8，SFN为0的无线帧和SFN为8的无线帧都与寻呼时机相对应，以SFN为8的无线帧为例，寻呼时刻位于编号为4的无线子帧和编号为7的无线子帧。
UE确定寻呼时刻的计算过程分为以下两步：
1、确定寻呼时机(无线帧位置SFN)
PAGING_DRX_PERIOD表示UE的DRX周期长度。如果该值是由网络统一指定的，则UE驻留到小区时可以从网络广播中读取获得。如果该值是网络指定给某UE的，则网络会通过信令方式告知该UE。
UE_ID表示UE标识，该标识可以是写在UE的SIM卡中的IMSI、与IMSI相关的ID(如IMSI mod X，X为正整数)，或者UE附着到网络上时，由核心网分配给UE的临时移动台标识(TMSI，Temporary Mobile StationIdentity)等。
PAGING_OCCASION_NUMBER表示UE在DRX周期长度内的寻呼时机的个数；
Frame Offset表示帧偏移量，为不超过SFN最大值的非负整数；
用M表示一个无线帧中可以用于寻呼的无线子帧数，M为不大于一个无线帧中的无线子帧数的非负整数。比如，在LTE系统中，一个无线帧中的无线子帧数是10，则0≤M≤10。特别的，若M取值为0，则表示该无线帧中没有用于寻呼的无线子帧。M由系统进行设置，UE驻留到小区时，可以从网络广播中读取获得；
则可以根据式5.1.1或式5.1.2来确定寻呼时机。其中，n为使得SFN的计算值不超过SFN最大值的非负整数。
SFN＝(PAGING_DRX_PERIOD div PA GING_OCCASION_NUMBER)*
     (UE_ID mod PAGING_OCCASION_NUMBER)+n*PAGING_DRX_PERIOD+Frame Offset
                                                                      --式5.1.1
SFN＝{(UE_ID div M)mod(PAGING_DRX_PERIOD div PAGING_OCCASION_NUMBER)}*
       PAGING_OCCASION_NUMBER+n*PAGING_DRX_PERIOD+Frame Offset
                                                                      --式5.1.2
2、确定寻呼时刻(无线子帧位置q)
DRX Index可以根据式5.2计算获得。
DRX Index＝IMSI div Y    -式5.2
其中，Y为一参量，Y值可以由网络侧根据性能指标考虑进行指定，比如，以LTE为例，网络侧可以指定Y取值为8192，或者其他大于29的值；Y值也可以通过M和DRX周期长度进行计算，在不同的系统中，M和DRX周期长度可能有不同的取值。以LTE系统为例，M的最大值为10，DRX周期长度的最大值为29时，则
Y＝Mmax*PAGING_DRX_PERIODmax＝29*10＝5120
进一步的，可以根据DRX Index和M来确定寻呼时刻，其计算公式如式5.3所示。
q＝DRX Index mod M    --式5.3
由上可见，在本实施例中，UE首先确定寻呼时机，即P-RNTI标识所在的无线帧的位置，再进一步确定寻呼时刻，即P-RNTI标识所在的无线子帧的位置。利用这种方法，UE只需解码一个无线子帧，而无需解码整个无线帧，在确定寻呼时刻的同时还能够使UE具有更好的节电性能。
本领域技术人员可以理解的，网络侧与用户侧所确定的寻呼时刻应具有一致性，而对于网络侧来说，本实施例中涉及的参数是可以进行配置或获取的，因此，本实施例中的确定寻呼时刻的方法同样适用于网络侧设备，此处不再赘述。
如图6所示，为本发明实施例二的寻呼时刻示意图。在网络侧，发送无线帧的SFN编号范围是0到4095，具体的，SFN为4095的无线帧之后的一个无线帧的SFN编号为0。网络侧的DRX周期长度不小于2k个帧，其中，3≤k≤9。如图6所示，寻呼时刻位于编号为4的无线子帧和编号为7的无线子帧，上述两个无线子帧位于SFN为n的无线帧。
UE确定寻呼时刻的计算过程，即确定无线子帧位置Subframe Index的过程如下：
PAGING_DRX_PERIOD表示UE的DRX周期；
UE_ID表示UE标识，该标识可以是写在UE的SIM卡中的IMSI、与IMSI相关的ID(如IMSI mod X，X为正整数)，或者UE附着到网络上时，由核心网分配给UE的TMSI等；
PAGING_OCCASION_NUMBER表示UE在DRX周期长度内的寻呼时机的个数；
Q为一个无线帧中的无线子帧数，在LTE系统中，Q取值为10；
Subframe Offset表示无线子帧偏移量，为不超过(4096*Q-1)的非负整数；
则可以根据式6.1确定寻呼时刻。其中，n为使得Subframe Index的计算值不超过系统允许的无线子帧编号最大值(即4096*Q-1)的非负整数。
Subframe Index＝(PAGING_DRX_PERIOD*Q div PAGING_OCCASION_NUMBER)*
              (UE_ID mod PAGING_OCCASION_NUMBER)+n*PAGING_DRX_PERIOD*Q+Subframe Offset
                                                                                 --式6.1
由上可见，在本实施例中，UE可以直接确定寻呼时刻，即P-RNTI标识所在的无线子帧的位置。可选的，UE也可以进一步确定寻呼时机，即P-RNTI标识所在的无线帧的位置，从而更方便的确定上述无线子帧的位置。UE可以根据式6.2确定寻呼时机，其中，Frame Offset表示帧偏移量，为不超过SFN最大值的非负整数。
SFN＝Subframe Index div Q+Frame Offset    --式6.2
在本实施例中，UE只需解码一个无线子帧，而无需解码整个无线帧，确定寻呼时刻的同时还能够使UE具有更好的节电性能。
本领域技术人员可以理解的，网络侧与用户侧所确定的寻呼时刻应具有一致性，而对于网络侧来说，本实施例中涉及的参数是可以进行配置或获取的，因此，本实施例中的确定寻呼时刻的方法同样适用于网络侧设备，此处不再赘述。
需要说明的是，虽然前面的说明中使用了LTE中某些参数和通信概念的保留名称，但是应当指出，本发明总的来说可以用于多种系统，只要该系统中存在用于承载寻呼的PCH，且无线帧由至少1个无线子帧构成即可。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种确定寻呼时刻的设备，其特征在于，所述设备用于确定寻呼标识所在的无线帧的无线帧号(SFN)；确定所述寻呼标识所在的无线子帧在所述无线帧中的无线子帧号；
其中，确定所述寻呼标识所在的无线子帧在所述无线帧中的无线子帧号包括：根据用户设备标识、非连续性接收周期长度、非连续性接收周期长度内的包含寻呼消息的无线帧个数和一个无线帧中可以用于寻呼的无线子帧数来确定所述寻呼标识所在的无线子帧在所述无线帧中的无线子帧号。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，
所述用户设备标识为国际移动用户识别码，或者与国际移动用户识别码相关的标识，或者临时移动台标识。
3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，
所述与国际移动用户识别码相关的标识为国际移动用户识别码与正整数取模。
4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，
所述一个无线帧中可以用于寻呼的无线子帧数为不大于无线帧中的无线子帧数的非负整数。
5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述确定寻呼标识所在的无线帧的无线帧号(SFN)包括根据以下公式之一确定寻呼标识所在的无线帧的无线帧号(SFN)：
SFN＝(PAGING_DRX_PERIOD div PAGING_OCCASION_NUMBER)*
     (UE_ID mod PAGING_OCCASION_NUMBER)+n*PAGING_DRX_PERIOD+Frame Offset，
或者，
SFN＝{(UE_ID div M)mod(PAGING_DRX_PERIOD div PAGING_OCCASION_NUMBER)}*
       PAGING_OCCASION_NUMBER+n*PAGING_DRX_PERIOD+Frame Cffset，
其中，UE_ID表示用户设备标识，PAGING_DRX_PERIOD表示非连续性接收周期长度，PAGING_OCCASION_NUMBER表示非连续性接收周期长度内的包含寻呼消息的无线帧个数，M表示一个无线帧中可以用于寻呼的无线子帧数，Frame Offset表示无线帧偏移量取值，且为不大于无线帧数最大值的正整数，n为使得SFN的计算值不超过SFN最大值的非负整数，div表示除法取整运算，mod表示取模运算。
6.根据权利要求1-5任一所述的设备，其特征在于，所述设备包括用户设备UE或网络侧设备。
7.一种确定寻呼时刻的设备，其特征在于，所述设备用于确定寻呼标识所在的无线子帧的无线子帧号，然后根据所述无线子帧号确定所述无线子帧所在无线帧的无线帧号(SFN)；
其中，所述确定寻呼标识所在的无线子帧的无线子帧号包括：根据用户设备标识、非连续性接收周期长度和非连续性接收周期长度内的包含寻呼消息的无线帧个数来确定所述寻呼标识所在的无线子帧的无线子帧号。
8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，
所述用户设备标识为国际移动用户识别码，或者与国际移动用户识别码相关的标识，或者临时移动台标识。
9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，
所述与国际移动用户识别码相关的标识为国际移动用户识别码与正整数取模。
10.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述确定寻呼标识所在的无线子帧的无线子帧号包括：根据无线子帧偏移量和无线帧偏移量来确定寻呼标识所在的无线子帧的无线子帧号，其中，所述无线子帧帧偏移量取值为不大于(SFNmax*Q-1)的正整数，且所述无线帧偏移量取值为不大于SFNmax的正整数，SFNmax表示一个非连续性接收周期长度内的无线帧数的最大值，Q表示一个无线帧中的无线子帧数。
11.根据权利要求7-10任一所述的设备，其特征在于，所述设备包括用户设备UE或网络侧设备。
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