CN102378120A - 一种寻呼方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种寻呼方法及系统，包括：核心网网元以机器类型通信(MTC)终端分组为粒度，向MTC分组终端发送寻呼消息；MTC分组终端接收到寻呼消息后，向核心网网元发送寻呼响应消息；核心网网元将发送寻呼响应消息的MTC分组终端的数量与预先设置的数量阈值进行比较，判断寻呼是否成功。本发明核心网网元发起以MTC终端分组为粒度的寻呼消息，MTC终端分组终端收到寻呼消息后，向核心网网元发送寻呼应答消息，核心网网元进行是否重发寻呼消息及寻呼是否成功的判断，并在寻呼由MTC Server触发的情况下，将寻呼结果通知到MTC Server，从而实现以MTC终端分组为粒度的寻呼过程。

Description

一种寻呼方法及系统

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种寻呼方法及系统。

背景技术

M2M(Machine to Machine，机器对机器)是二十世纪九十年代提出的概念，是通信技术发展的重要驱动力量。简单的说，M2M就是机器的互联网，实现手段包括各种联网技术。M2M技术的目标就是使所有机器设备都具备联网和通信能力，其核心理念就是网络一切(Network Everything)。M2M的通信对象为机器对机器或者人对机器。一个或多个机器之间的数据通信定义为MTC(Machine Type Communication，机器类型通信)，这种情况下较少需要人机互动。参与MTC的机器，定义为MTC终端(MTC UE，ME)。MTC终端是MTC用户的终端，可通过PLMN(公众陆地移动电话网)与其他MTC终端和MTC服务器进行通信。图1是LTE(长期演进)架构下的MTC网络结构，如图1所示，MTC UE是通过运营商网络与MTC服务器通讯的终端设备，MTC签约者是一个为MTC终端提供业务的实体，包括多个MTC用户。MTC用户通过MTC服务器和PLMN网络相连，MTC服务器为MTC用户提供服务。

在现有移动通信技术中，LTE(长期演进)通信系统中的H2H(人对人通信)移动终端，在接入层可以处于两种状态：无线资源控制(RRC)空闲态(RRC-IDLE)和RRC连接态(RRC-CONNECTED)。

处于空闲态的移动终端实现如下两方面的功能：一方面可以监听其驻留小区的寻呼消息，根据寻呼消息的指示进行小区系统消息的更新，也就是重新读取小区系统消息，或发起与网络侧的连接，以转入RRC连接态；另一方面，可以周期性或由事件触发，发起与网络侧的位置区域更新过程，以指示网络侧移动终端所在的位置区域。网络侧得知移动终端所在的位置区域后，在需要对该移动设备进行寻呼时，在相应的位置区域内的小区发送寻呼消息。

现有技术中，核心网网元向移动终端发送寻呼消息后会启动定时器T3413，定时时长由运营商确定，在定时时间内如果核心网网元没有收到寻呼响应消息，那么核心网网元会重发寻呼消息。如果核心网网元多次发送寻呼消息后，都没有收到寻呼响应消息，那么核心网网元认为此次寻呼过程失败。

如果是核心网触发的寻呼过程，移动终端收到网络侧发送的寻呼消息后，向核心网发送寻呼响应消息，寻呼响应消息是NAS(非接入层)层的业务请求消息。在移动终端发送业务请求消息后，启动定时器T3417。目前定时器T3417的定时时长为5秒，移动终端还会设置NAS层的状态为EMM-SERVICE-REQUEST-INITIATED(EPS业务移动性管理请求发起)。发送寻呼响应消息后，移动终端与核心网交互，建立用户面承载，传送用户面数据。当移动终端得知承载建立成功或者收到核心网发送的业务请求拒绝应答消息后，停止定时器T3417。当承载建立成功后，移动终端的NAS层状态修改为EMM-registered(EPS移动性管理注册)状态。

在MTC网络架构中，对ME提出了组(Group)概念，也就是对ME按照共同特征或者地域进行分组。ME可以按照一些共同的特征或者业务需求分为众多分组，对于这些MTC终端分组终端，有时需要他们执行同样的操作，比如以分组为粒度执行MTC终端的寻呼。

但是，在以MTC终端分组为粒度的寻呼情况下，按照现有的寻呼响应消息过程，会出现以下问题：

1)由于MTC终端分组内的终端数量众多，对于CN(核心网)发起的寻呼消息，MTC终端分组内每个MTC终端都会向网络侧发送寻呼响应消息，对于以分组为粒度的寻呼消息，网络会收到众多MTC终端发送的寻呼响应消息，这就导致网络侧无法确定寻呼是否成功。

2)现在技术中网络侧发送寻呼消息时会设置定时器，在定时器时间内没有收到寻呼响应消息，就会重新发送寻呼消息，当基站收到寻呼响应消息，就会停止这个定时器。对于以MTC终端分组为粒度的寻呼，接收众多的寻呼响应消息，基站无法确定何时停止定时器。

3)对于以MTC终端分组为粒度的寻呼，有可能分组内部分ME没有收到寻呼消息，而网络侧无法确定是否有ME没有收到寻呼消息，也就无法确定是否需要重新发送寻呼消息。

现有技术中的寻呼方法，对于以MTC终端分组为粒度的寻呼存在上述众多问题，因此，现有技术不适用于以MTC终端分组为粒度的寻呼，具有很大局限性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种寻呼方法和系统，实现以MTC终端分组为粒度的对MTC终端的寻呼。

为解决上述技术问题，本发明的一种寻呼方法，包括：

核心网网元以机器类型通信(MTC)终端分组为粒度，向MTC分组终端发送寻呼消息；

MTC分组终端接收到寻呼消息后，向核心网网元发送寻呼响应消息；

核心网网元将发送寻呼响应消息的MTC分组终端的数量与预先设置的数量阈值进行比较，判断寻呼是否成功。

进一步地，该方法还包括：

核心网网元在发送寻呼消息后，记录寻呼时间；

核心网网元将在寻呼时间内发送寻呼响应消息的MTC分组终端的数量与预先配置的数量阈值进行比较，判断寻呼是否成功。

进一步地，该方法还包括：

核心网网元在发送寻呼消息后，记录寻呼次数；

核心网网元将发送寻呼响应消息的MTC分组终端的数量与预先设置的数量阈值进行比较时，若发送寻呼响应消息的MTC分组终端的数量小于预先设置的数量阈值，则将寻呼次数与预先配置的最大寻呼次数进行比较，判断是否重新发送寻呼消息。

进一步地，该方法还包括：

核心网网元向MTC分组终端发送寻呼消息时，在该寻呼消息中携带MTC终端分组的群组标识信息；

MTC分组终端接收到寻呼消息后，根据寻呼消息中携带的群组标识信息判断寻呼过程是否是针对该终端所归属的分组而发起，如果是，则该终端向核心网网元发送寻呼响应消息。

进一步地，该方法还包括：

核心网网元从归属用户服务器获取MTC终端分组的信息，该信息包括：分组中成员的标识信息；并在接收到寻呼响应消息时，获取发送该寻呼响应消息的MTC分组终端的标识信息；

核心网网元根据分组中成员的标识信息和发送寻呼响应消息的MTC分组终端的标识信息，获知未发送寻呼响应消息的MTC分组终端的标识信息，并以单个终端为粒度向未发送寻呼响应消息的MTC分组终端重新发送寻呼消息。

进一步地，该方法还包括：

寻呼若由机器类型通信服务器触发，核心网网元将寻呼的结果通知给机器类型通信服务器；寻呼的结果包括以下信息中的一种或多种：寻呼是否成功的信息、被寻呼的MTC终端分组的信息、对寻呼过程发出寻呼响应消息的MTC分组终端的数量信息和标识信息、未对寻呼过程发出寻呼响应消息的MTC分组终端的数量信息和标识信息。

进一步地，该方法还包括：

核心网网元若判定在寻呼过程中需要重新发送寻呼消息，则在重新向MTC分组终端发送的寻呼消息中携带重发标识；

MTC分组终端接收到携带重发标识的寻呼消息后，判断是否已针对此次寻呼过程发送寻呼响应消息，若未发送，则向核心网网元发送寻呼响应消息；

核心网网元将针对同一寻呼过程发送寻呼响应消息的MTC分组终端的数量进行累计，将累计得到的发送寻呼响应消息的MTC分组终端的数量与预先配置的数量阈值进行比较，判断寻呼是否成功。

进一步地，一种寻呼系统，包括核心网网元，该核心网网元包括：寻呼模块和寻呼判断模块，其中：

寻呼模块，用于以机器类型通信(MTC)终端分组为粒度，向MTC分组终端发送寻呼消息，接收分组中的MTC分组终端发送的寻呼响应消息，将发送寻呼响应消息的MTC分组终端的数量通知给寻呼判断模块；

寻呼判断模块，用于将获知的发送寻呼响应消息的MTC分组终端的数量与预先配置的数量阈值进行比较，判断寻呼是否成功。

进一步地，寻呼模块，还用于在发送寻呼消息后，记录寻呼时间，将在寻呼时间内发送寻呼响应消息的MTC分组终端的数量通知给寻呼判断模块。

进一步地，寻呼模块，还用于在发送寻呼消息后，记录寻呼次数，将所记录的寻呼次数发送给寻呼判断模块；并在接收到寻呼判断模块发送的重发通知消息后，向MTC分组终端重新发送寻呼消息；

寻呼判断模块，还用于在所获知的发送寻呼响应消息的MTC分组终端的数量小于数量阈值时，将寻呼次数与预先配置的最大寻呼次数进行比较，判断是否重新发送寻呼消息，若重新发送，则向寻呼模块发送重发通知消息。

综上所述，本发明核心网网元发起以MTC终端分组为粒度的寻呼消息，MTC终端分组终端收到寻呼消息后，向核心网网元发送寻呼应答消息，核心网网元进行是否重发寻呼消息及寻呼是否成功的判断，并在寻呼由MTCServer触发的情况下，将寻呼结果通知到MTC Server，从而实现以MTC终端分组为粒度的寻呼过程。

附图说明

图1是现有技术中基于LTE的MTC网络架构图；

图2是现有技术中的寻呼示意图；

图3是本实施方式寻呼方法的流程图；

图4是本实施方式寻呼系统的架构图。

具体实施方式

本实施方式中，在核心网发送以MTC终端分组为粒度的寻呼消息后，设置分组寻呼定时器，分组寻呼定时器不同于现有的针对单个MTC终端寻呼过程中的定时器T3413，是针对MTC终端分组寻呼的专用定时器，可以记为MTCT3413，并且，提出一种分组寻呼是否成功的判断方法，预先配置数量阈值，在分组寻呼定时器的定时时间内发送寻呼响应消息的MTC分组终端的数量大于等于数量阈值时，认为此次寻呼成功；否则，需要重新发送寻呼消息。寻呼定时器的定时时间为寻呼时间，由核心网设置。

核心网网元根据在一个寻呼过程收到的寻呼响应消息的数量，判断发送寻呼响应消息的MTC终端的数量，核心网网元收到的寻呼响应消息的数量可能是在一个寻呼过程中，多次发送寻呼消息后，累计收到的寻呼响应消息的数量。

本实施方式中，若核心网网元发起的分组寻呼是由MTC服务器(MTCServer)触发，核心网网元还将寻呼结果通知给MTC Server。若核心网网元需要重新发送寻呼消息，在重发寻呼消息时，在寻呼消息中携带重发标识。针对重发的寻呼消息，MTC终端判断是否已对重发的寻呼消息发送过寻呼响应消息，如果已发送过，则忽略重发的寻呼消息。

下面结合附图对本实施方式进行详细说明。

本实施方式是对MTC终端分组进行寻呼，属于MTC终端分组的终端是指，根据签约或者动态的分配群组标识(Group ID)信息，而属于某个分组的成员的移动终端，该移动终端具有群组标识信息和分组包含终端的数量信息。

对MTC终端分组进行寻呼的过程是指，核心网发送以MTC终端分组为粒度的寻呼，在寻呼消息中携带群组标识。现有技术中，MTC终端收到的是以单个MTC终端为粒度的寻呼消息，该寻呼消息中携带MTC终端的标识。MTC终端根据收到的寻呼消息可以确定寻呼消息的粒度，如果在寻呼消息中携带的是群组标识，那么MTC分组终端可以判断出寻呼消息是以MTC终端分组为粒度；如果寻呼消息中携带的是MTC终端的标识，那么MTC终端可以判断出寻呼消息是以单个MTC终端为粒度。MTC分组终端(下文简称为ME)接收到寻呼消息后，根据群组标识判断是否属于该分组，如果属于则向核心网网元发送寻呼响应消息。

寻呼响应消息是ME发送给核心网网元的NAS层消息，更具体的是指NAS层的业务请求消息。如图2所示，当ME收到寻呼消息后，会在与基站建立Uu接口的RRC信令连接，基站得知与ME建立RRC连接后，会与核心网网元建立与该ME对应的S1接口的信令连接。当信令连接建立完成后，ME向核心网网元发送NAS层的业务请求消息，NAS层消息通过上述Uu接口和S1接口上的信令承载，发送到核心网网元。在Uu接口可以通过“上行信息传送消息”或者“RRC连接建立请求”传送NAS层消息，在S1接口可以通过“上行NAS传送消息”传送NAS层消息。

ME接收到寻呼消息后，将所属分组的群组标识和ME终端标识通知到核心网网元，可以通过两种方法实现：通过NAS层寻呼响应消息(业务请求消息)携带群组标识和ME终端标识，或者通过承载寻呼响应消息的Uu接口和S1接口的信令，将群组标识和ME终端标识通知到核心网网元。MTC群组标识和MTC终端标识作为消息中的一个信元，通过所述消息通知到核心网。

寻呼过程成功的判断标准是核心网网元在分组寻呼定时器的定时时间和预设的最大寻呼次数内是否收到了足够多ME发送的寻呼响应消息。核心网网元预设了最大寻呼次数和收到的ME发送的寻呼响应消息的数量阈值，如果在预设时间和预设寻呼次数内收到的针对寻呼的寻呼响应消息的数量不小于数量阈值，那么认为此次寻呼过程成功，如果寻呼重发次数超出了最大寻呼次数，仍然没有收到足够多的寻呼响应消息，那么基站认为此次寻呼失败。

寻呼消息重发判断标准是核心网网元根据一次寻呼后收到的寻呼响应消息的累计数量和响应阀值的比较，当接收到的寻呼响应消息的数量大于数量阈值，则不再重发寻呼消息。当核心网网元通过计算得知在超过此次寻呼的定时时间的情况下，对于该次寻呼收到的寻呼响应消息的累计数量小于预设的数量阈值，那么认为分组内大量MTC终端没有收到寻呼消息，判断寻呼次数是否超过最大寻呼次数，如果未超过，会重新发送寻呼消息，并且重新设置分组寻呼定时器。

分组寻呼定时器的定时时间具有比普通MTC终端寻呼定时器T3413更长的定时时间，定时器用于判断是否重发寻呼消息和寻呼是否成功。定时器的定时时间由核心网根据网络负荷情况或者MTC终端分组中的终端数量确定。数量阈值由核心网网元根据MTC终端分组内MTC终端的数量确定。

核心网网元可以从HSS(归属用户服务器)获取到MTC终端分组的信息，其中包括MTC终端分组中MTC终端成员的标识信息和MTC终端分组中的MTC终端成员的数量信息。对于成功的寻呼过程，当数量阈值小于MTC终端分组内终端总数量时，会有少量ME没有向核心网发送寻呼响应消息。核心网网元根据寻呼响应消息中携带的MTC终端的标识和获取的MTC终端分组信息，能够获知没有发送寻呼响应消息的ME的信息，针对这些ME，核心网网元有如下几种处理方式：

1)以单个ME为粒度的寻呼方式重新寻呼没有发送寻呼响应消息的终端，采用的寻呼方式是现有技术中已有的针对普通终端的寻呼过程。

2)忽略这些没有发送寻呼响应消息的ME，认为这些终端由于某些原因不可及，比如ME出现故障，或者信令链路出现故障。

核心网网元重新发送寻呼消息时，在寻呼消息中携带重发标识，重发标识可以是重发的次数，重发标识作为寻呼消息的一个信元，通过S1接口和Uu接口的寻呼消息通知到ME。ME收到寻呼消息后，如果发现针对此寻呼消息已发送过寻呼响应消息，则忽略此寻呼消息，不会再发送寻呼响应消息；否则，MTC终端向核心网网元发送寻呼响应消息，核心网网元累计接收到的寻呼响应消息的数量，判断是否大于等于数量阈值。当ME发送寻呼响应消息后会启动一个定时器，并且建立用户面数据承载，如果ME发现已经启动了定时器，那么认为已经针对该寻呼发送了响应消息。

当核心网网元发起的寻呼过程完成后，核心网网元记录下寻呼过程的结果，并且，在寻呼由MTC Server发起的情况下，向MTC Server反馈寻呼过程结果。寻呼过程结果可以包括下述内容：寻呼是否成功的信息、被寻呼的MTC终端分组的信息、对寻呼过程发出寻呼响应消息的MTC分组终端的数量信息和标识信息、未对寻呼过程发出寻呼响应消息的MTC分组终端的数量信息和标识信息。。

图3为本实施方式的寻呼方法的流程图，包括：

301：核心网网元发送以MTC终端分组为粒度的寻呼消息，记录寻呼次数，并启动分组寻呼定时器，寻呼消息通过基站发送到MTC终端；

核心网在寻呼消息中携带群组标识。

302：ME收到寻呼消息后，向核心网网元发送寻呼响应消息，通过寻呼响应消息或承载寻呼响应消息的信令，将群组标识和ME终端标识通知到核心网网元；

303：核心网网元根据在分组寻呼定时器的定时时间内接收到寻呼响应消息的数量是否小于预设的数量阈值，如果小于，则执行步骤304；否则，执行步骤306；

304：核心网网元判断寻呼次数是否超过预先配置的最大寻呼次数，如果超过，则执行步骤306；否则，执行步骤305；

305：核心网网元重新发送寻呼消息，在寻呼消息中携带重发标识，跳转到步骤303；

306：若核心网网元发起的分组寻呼是由MTC Server触发，则核心网网元还将寻呼结果通知给MTC Server。

图4为本实施方式寻呼系统的架构图，包括：核心网网元，该核心网网元包括：寻呼模块和寻呼判断模块，其中：

寻呼模块，用于以机器类型通信分组为粒度，向MTC分组终端发送寻呼消息，记录寻呼时间，接收分组中的MTC分组终端发送的寻呼响应消息，将在寻呼时间内发送寻呼响应消息的数量通知给寻呼判断模块；并在发送寻呼消息后，记录寻呼次数，将所记录的寻呼次数发送给寻呼判断模块；并在接收到寻呼判断模块发送的重发通知消息后，向MTC分组终端重新发送寻呼消息；

寻呼判断模块，用于将获知的发送寻呼响应消息的MTC分组终端的数量与预先配置的数量阈值进行比较，判断寻呼是否成功，在发送寻呼响应消息的MTC分组终端的数量小于数量阈值时，将寻呼次数与预先配置的最大寻呼次数进行比较，判断是否重新发送寻呼消息，若重新发送，则向寻呼模块发送重发通知消息。

上述系统中各模块的其他功能请参考方法内容的描述。

需要说明的是，附图1为基于LTE的MTC网络架构图。上述实施例提供的方法不仅仅适用于LTE系统，也适用其它支持寻呼移动通信系统，例如UMTS和GSM等。其区别仅仅在于不同移动通信系统实现寻呼或小区公共信息的细节差别，这些差别并不影响本发明提供的方法的实施。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种寻呼方法，包括：

核心网网元以机器类型通信(MTC)终端分组为粒度，向MTC分组终端发送寻呼消息；

所述MTC分组终端接收到所述寻呼消息后，向所述核心网网元发送寻呼响应消息；

所述核心网网元将发送所述寻呼响应消息的MTC分组终端的数量与预先设置的数量阈值进行比较，判断寻呼是否成功。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

所述核心网网元在发送所述寻呼消息后，记录寻呼时间；

所述核心网网元将在所述寻呼时间内发送所述寻呼响应消息的MTC分组终端的数量与预先配置的数量阈值进行比较，判断寻呼是否成功。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

所述核心网网元在发送所述寻呼消息后，记录寻呼次数；

所述核心网网元将发送所述寻呼响应消息的MTC分组终端的数量与预先设置的数量阈值进行比较时，若发送所述寻呼响应消息的MTC分组终端的数量小于所述预先设置的数量阈值，则将所述寻呼次数与预先配置的最大寻呼次数进行比较，判断是否重新发送所述寻呼消息。

4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

所述核心网网元向所述MTC分组终端发送寻呼消息时，在该寻呼消息中携带所述MTC终端分组的群组标识信息；

所述MTC分组终端接收到所述寻呼消息后，根据所述寻呼消息中携带的群组标识信息判断寻呼过程是否是针对该终端所归属的分组而发起，如果是，则该终端向所述核心网网元发送寻呼响应消息。

5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

所述核心网网元从归属用户服务器获取所述MTC终端分组的信息，该信息包括：分组中成员的标识信息；并在接收到所述寻呼响应消息时，获取发送该寻呼响应消息的MTC分组终端的标识信息；

所述核心网网元根据所述分组中成员的标识信息和所述发送所述寻呼响应消息的MTC分组终端的标识信息，获知未发送寻呼响应消息的MTC分组终端的标识信息，并以单个终端为粒度向所述未发送寻呼响应消息的MTC分组终端重新发送寻呼消息。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

所述寻呼若由机器类型通信服务器触发，所述核心网网元将所述寻呼的结果通知给所述机器类型通信服务器；所述寻呼的结果包括以下信息中的一种或多种：寻呼是否成功的信息、被寻呼的MTC终端分组的信息、对寻呼过程发出寻呼响应消息的MTC分组终端的数量信息和标识信息、未对寻呼过程发出寻呼响应消息的MTC分组终端的数量信息和标识信息。

7.如权利要求3所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

所述核心网网元若判定在寻呼过程中需要重新发送所述寻呼消息，则在重新向所述MTC分组终端发送的寻呼消息中携带重发标识；

所述MTC分组终端接收到携带所述重发标识的寻呼消息后，判断是否已针对此次寻呼过程发送寻呼响应消息，若未发送，则向所述核心网网元发送寻呼响应消息；

所述核心网网元将针对同一寻呼过程发送寻呼响应消息的MTC分组终端的数量进行累计，将累计得到的发送寻呼响应消息的MTC分组终端的数量与预先配置的数量阈值进行比较，判断寻呼是否成功。

8.一种寻呼系统，包括核心网网元，该核心网网元包括：寻呼模块和寻呼判断模块，其中：

所述寻呼模块，用于以机器类型通信(MTC)终端分组为粒度，向MTC分组终端发送寻呼消息，接收所述分组中的MTC分组终端发送的寻呼响应消息，将发送寻呼响应消息的MTC分组终端的数量通知给所述寻呼判断模块；

所述寻呼判断模块，用于将获知的发送寻呼响应消息的MTC分组终端的数量与预先配置的数量阈值进行比较，判断寻呼是否成功。

9.如权利要求8所述的系统，其特征在于：

所述寻呼模块，还用于在发送寻呼消息后，记录寻呼时间，将在所述寻呼时间内发送寻呼响应消息的MTC分组终端的数量通知给所述寻呼判断模块。

10.如权利要求8或9所述的系统，其特征在于：

所述寻呼模块，还用于在发送寻呼消息后，记录寻呼次数，将所记录的寻呼次数发送给所述寻呼判断模块；并在接收到所述寻呼判断模块发送的重发通知消息后，向所述MTC分组终端重新发送寻呼消息；

所述寻呼判断模块，还用于在所获知的发送寻呼响应消息的MTC分组终端的数量小于所述数量阈值时，将所述寻呼次数与预先配置的最大寻呼次数进行比较，判断是否重新发送寻呼消息，若重新发送，则向所述寻呼模块发送重发通知消息。

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