CN104185278A - 一种用于寻呼优化的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种在无线通信网络中的核心网节点中用于寻呼优化的方法，其中，无线通信网络包括核心网节点、接入网节点和用户设备并且在核心网节点中保存有所述用户设备的活动定时器，该方法包括：核心网节点接收触发寻呼指示；核心网节点检测由触发寻呼指示所寻呼的用户设备的当前状态；以及当用户设备处于空闲状态并且核心网节点保存的用户设备的活动计时器已被启动时，则核心网节点将寻呼消息和用户设备的活动计时器的剩余时间发送至接入网节点。依据本发明所述的方法实现了现有的通信资源的有效利用，提高了寻呼消息发送的成功率；此外，将所述用户设备的活动计时器的剩余时间发送至所述接入网节点也确保了后续在接入网节点中能够优化寻呼的发送。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信领域，更具体地，涉及一种在无线通信网络中的核心网节点或在接入网节点中用于寻呼优化的方法。
背景技术
针对Rel.12版本的机器类通信服务在SA2中建立一个父类工作组，称为“机器类和其他移动数据应用通信增强”。在该工作组中一共包括四块，在其中的称为“用户设备功率消耗优化”(UEPCOP：User Equipment Power Consumption Optimization)的块中限定了一种用于用户设备的新型的ECM(EPS Connection Management：演进分组系统连接管理)模型。其基本构思是限制当其长时间处于不活动状态时的可达时间。其中，该用于用户设备的寻呼的可达时间仅限定为当该用户设备从连接状态进入空闲状态时的活动计时器的时间。
具体地，图1示出了用户设备中的ECM状态机模型的示意图。如图1所示，该用户设备中的ECM模型，即ECM状态机具有三种状态，分别为ECM连接状态、ECM空闲状态和ECM休眠状态。当用户设备处于连接状态时，如果相应的RRC连接被释放，此时该ECM状态机进入ECM空闲状态，同时该ECM状态机中的活动计时器将被启动，开始倒计时，如果该活动计时器中的预定时间过去了，即该活动计时器过期了，此时ECM状态机将进入休眠状态；当ECM状态机处于休眠状态时，而周期性的跟踪区域更新过期或者需要发起主叫通信时，该ECM状态机又将重新进入空闲状态，此后如果建立了RRC连接，则ECM状态机又将重返连接状态，如此循环往复地工作。
该ECM模型使得机器类用户设备能够更好地节约能源，因为在不用时能够处于休眠状态，然而，这样做的代价便是有时该用户设备将是不可达的，例如当用户设备处于休眠状态时，其对于发向其的寻呼将不会作出应有的响应。从核心网节点来看，只要用户设备进入休眠状态，寻呼便不可工作。对于对时延不敏感的应用，诸如软件更新或者配置信息更新，用户设备对于寻呼没有应有的响应并不会出现什么大问题，但是对于诸如要求上行报告的即时触发的应用来说，这便是不可接受的了。在现有的标准中，演进分组系统的使用用户设备标识S-TMSI的寻呼的重发由T3413计时器来控制，如果核心网节点在该计时器所规定的时间内未收到之前的寻呼的响应，则在该计时器过期时重新发送该寻呼。
从诸如基站的接入网节点来看，其应当在从核心网节点接收到寻呼消息后选择合适的寻呼时机(PO：Paging Occasion)来传输该寻呼消息。但是如果所要寻呼的用户设备处于休眠状态，那么此时接入网节点并不需要分发该寻呼消息，因为这将注定会失败。
发明内容
因此，当用户设备中引入具有休眠状态的状态机模型时，其将会在带来机器类用户设备节电的同时会给现有的通信网络造成不利影响，例如，其引起了寻呼失败率的提高等等。因此，当用户设备进入休眠状态时，此时应当尽量避免向该用户设备发送寻呼或者寻呼重传；再者，接入网节点也应该在用户设备中的状态机进入休眠状态之前，即在活动计时器过期之前选择合适的寻呼时机来发送寻呼，否则，即便接入网节点向用户设备发送了寻呼，这样的寻呼也注定不会成功，这将会造成通信资源的浪费。
根据上述对背景技术以及存在的技术问题的理解，如果能够提出一种在无线通信网络的接入网节点和核心网节点中优化寻呼调度并能合理地选择寻呼的发送时机的方法，那将是非常有益的。
本发明的第一方面提出了一种在无线通信网络中的核心网节点中用于寻呼优化的方法，其中，所述无线通信网络包括核心网节点、接入网节点和用户设备并且在所述核心网节点中保存有所述用户设备的活动定时器，所述方法包括：
A：所述核心网节点接收触发寻呼指示；
B：所述核心网节点检测由所述触发寻呼指示所寻呼的用户设备的当前状态；以及
C：当所述用户设备处于空闲状态并且所述核心网节点保存的活动计时器被启动时，则所述核心网节点将寻呼消息和所述用户设备的活动计时器的剩余时间发送至所述接入网节点。
依据本发明所述的方法使得核心网节点仅在所述用户设备处于空闲状态并且所述用户设备的活动计时器被启动时，所述核心网节点才会将寻呼消息和所述用户设备的活动计时器的剩余时间发送至所述接入网节点，从而实现了现有的通信资源的有效利用，提高了寻呼消息发送的成功率；此外，将所述用户设备的活动计时器的剩余时间发送至所述接入网节点也确保了后续在接入网节点中能够优化寻呼的发送。
在依据本发明的一个实施例中，在所述步骤C中还包括：
-如果所述用户设备处于休眠状态，则所述核心网节点不会将所述寻呼消息发送至所述接入网节点。以这样的方式避免了在用户设备处于休眠状态时的寻呼消息的发送，提高了无线通信资源的利用率。
在依据本发明的一个实施例中，所述无线通信网络还包括网关，并且在所述步骤A中，所述核心网节点从所述网关接收所述触发寻呼指示。本领域的技术人员应当理解，此处的网关既包括SGW，也包括GGSN。
在依据本发明的一个实施例中，所述核心网节点为移动性管理实体(MME：Mobility Management Entity)或者服务GPRS支持节点(SGSN：Serving GPRS Support Node)。
在依据本发明的一个实施例中，所述接入网节点为基站(eNB)、无线网络控制器(RNC)或者基站控制器(BSC)。
可选地，在依据本发明的一个实施例中，所述核心网节点中具有与所述用户设备中的具有休眠状态的演进分组系统连接管理状态机同步的第一状态机。以这样的方式，核心网节点便能快速地得知所需寻呼的用户设备的当前状态，从而有利于寻呼优化。
附加地，当所述第一状态机由连接状态进入空闲状态时，所述第一状态机中的活动计时器被启动，当所述活动计时器过期时，所述第一状态机进入休眠状态；而当第一状态机处于所述休眠状态并且接收到来自所述用户设备的请求消息时进入空闲状态。
在依据本发明的一个实施例中，所述请求消息包括跟踪区域更新(TAU：Tracking Area Updating)请求消息、路由区域更新(RAU：Routing Area Updating)请求消息、服务请求(Service Request)消息或扩展的服务请求消息(Extended Service Request)。
可选地，在依据本发明的一个实施例中，所述核心网节点中具有指示所述用户设备的当前状态的休眠状态指示符，其中，所述休眠状态指示符保存在所述核心网节点所保存的用户设备上下文当中，并且
-当所述核心网节点所保存的所述用户设备的活动计时器过期时，所述休眠状态指示符被置位，以指示所述用户设备处于休眠状态；
-当所述核心网节点从所述用户设备接收到请求消息时，所述休眠状态指示符被重置，以指示所述用户设备处于非休眠状态。
本领域的技术人员应当理解，此处所指的请求消息也包括跟踪区域更新(TAU：Tracking Area Updating)请求消息、路由区域更新(RAU：Routing Area Updating)请求消息、服务请求(Service Request)消息或扩展的服务请求消息(Extended Service Request)。
此外，本发明的第二方面提出了一种在无线通信网络中的接入网节点中用于寻呼优化的方法，其中，所述无线通信网络包括核心网节点、接入网节点和用户设备并且在所述核心网节点中保存有所述用户设备的活动定时器，所述方法包括：
P：所述接入网节点从所述核心网节点接收寻呼消息和所述用户设备的活动计时器的剩余时间；
Q：所述接入网节点检测在所述剩余时间内是否存在可用的寻呼时机，如果存在，则利用所述可用的寻呼时机向所述用户设备发送所述寻呼消息。
在依据本发明的一个实施例中，在所述步骤Q中，当所述接入网节点检测在所述剩余时间内不存在可用的寻呼时机时，所述接入网节点向所述核心网节点发送失败指示。
在依据本发明的一个实施例中，所述失败指示被配置为指示所述用户设备不可达或者指示所述寻呼过程失败。
附图说明
通过参照附图阅读以下所作的对非限制性实施例的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。
图1示出了用户设备中的ECM状态机模型的示意图100；
图2示出了依据本发明所述的在核心网节点中用户寻呼优化的方法的一个实施例的流程图200；
图3示出了MME中的ECM状态机模型的示意图300；
图4示出了SGSN中的PMM状态机模型的示意图400；
图5示出了依据本发明所述的在接入网节点中用户寻呼优化的方法的一个实施例的流程图500；
图6示出了依据本发明所述的在核心网节点中用户寻呼优化的方法的另一个实施例的流程图600；
图7示出了寻呼成功发送的一个实施例的系统流程图700；以及
图8示出了寻呼发送失败的一个实施例的系统流程图800。
在图中，贯穿不同的示图，相同或类似的附图标记表示相同或相似的装置(模块)或步骤。
具体实施方式
在以下优选的实施例的具体描述中，将参考构成本发明一部分的所附的附图。所附的附图通过示例的方式示出了能够实现本发明的特定的实施例。示例的实施例并不旨在穷尽根据本发明的所有实施例。可以理解，在不偏离本发明的范围的前提下，可以利用其他实施例，也可以进行结构性或者逻辑性的修改。因此，以下的具体描述并非限制性的，且本发明的范围由所附的权利要求所限定。
图1示出了用户设备中的ECM状态机模型的示意图，由于该图在背景技术中已作描述，故在此不再赘述。
在本发明中，为了提高寻呼发送的成功率并且有效地利用有限的无线通信资源，提出了一种在无线通信网络中的核心网节点中用于寻呼优化的方法，其中，该无线通信网络包括核心网节点、接入网节点和用户设备并且在所述核心网节点保存有所述用户设备的活动定时器。如图2所示，该方法包括以下步骤：
首先，在步骤210中，核心网节点接收触发寻呼指示；
然后，在步骤220中，核心网节点检测由触发寻呼指示所寻呼的用户设备的当前状态；
最后，在步骤230中，当用户设备处于空闲状态并且核心网节点保存的用户设备的活动计时器被启动时，则核心网节点将寻呼消息和该用户设备的活动计时器的剩余时间发送至该接入网节点。附加地或可选地，在步骤230中，如果该用户设备处于休眠状态，则该核心网节点不会将寻呼消息发送至该接入网节点。以这样的方式避免了在用户设备处于休眠状态时的寻呼消息的发送，提高了无线通信资源的利用率。
附加地，无线通信网络还包括网关，并且在步骤210中，该核心网节点从网关接收所述触发寻呼指示。本领域的技术人员应当理解，此处的网关既包括SGW，也包括GGSN。
可选地，该核心网节点为移动性管理实体或者服务GPRS支持节点。而接入网节点为基站、无线网络控制器或者基站控制器。
为了实现图2中所示出的方法，在步骤220，本发明提出了可以以以下两种方式实现，具体地分别为状态机法和休眠状态指示符方法。为了便于描述以上两种方式，以下首先借助于图3和图4分别描述两种可能的状态机。
图3示出了示出了MME中的ECM状态机模型的示意图。在此，本领域的技术人员应当理解，MME仅为核心网节点的一个示例，其不对本发明的保护范围产生限制。从图中可以看出，如图2所示，该MME中的ECM模型，即ECM状态机具有三种状态，分别为ECM连接状态、ECM空闲状态和ECM休眠状态。当MME处于连接状态时，如果相应的S1连接已被释放，此时该ECM状态机进入ECM空闲状态，同时该ECM状态机中的活动计时器将被启动，开始倒计时，如果该活动计时器中的预定时间过去了，即该活动计时器过期了，此时ECM状态机将进入休眠状态；当ECM状态机处于休眠状态时，而此时MME从用户设备接收到跟踪区域更新请求消息、服务请求消息或者扩展的服务请求消息时，该ECM状态机又将重新进入空闲状态，此后如果已建立了S1连接，则ECM状态机又将重返连接状态，如此循环往复地工作。
图4示出了示出了SGSN中的PMM状态机模型的示意图。在此，本领域的技术人员应当理解，SGSN仅为核心网节点的一个示例，其不对本发明的保护范围产生限制。从图中可以看出，如图3所示，该SGSN中的PMM(Packet Mobility Management：分组移动性管理)模型，即PMM状态机具有三种状态，分别为PMM连接状态、PMM空闲状态和PMM休眠状态。当SGSN处于连接状态时，如果相应的Iu连接已被释放，此时该PMM状态机进入PMM空闲状态，同时该PMM状态机中的活动计时器将被启动，开始倒计时，如果该活动计时器中的预定时间过去了，即该活动计时器过期了，此时PMM状态机将进入休眠状态；当PMM状态机处于休眠状态时，而此时SGSN从用户设备接收到路由区域更新请求消息、服务请求消息或扩展的服务请求消息时，该PMM状态机又将重新进入空闲状态，此后如果已建立了Iu连接，则PMM状态机又将重返连接状态，如此循环往复地工作。
具体地，在实际工作时，核心网节点中具有与用户设备中的具有休眠状态的演进分组系统连接管理状态机同步的第一状态机。以这样的方式，核心网节点便能快速地得知所需寻呼的用户设备当前状态，从而有利于寻呼优化。其中，当第一状态机由连接状态进入空闲状态时，第一状态机中的活动计时器被启动，当活动计时器过期时，该第一状态机进入休眠状态；当第一状态机处于所述休眠状态并且接收到来自所述用户设备的请求消息时进入空闲状态。其中，请求消息包括跟踪区域更新请求消息、路由区域更新请求消息、服务请求消息或扩展的服务请求消息。
除了上述的状态机法之外，还可能采用休眠状态指示符的方法取代状态机来实现上述方法步骤220，具体地，能够在核心网节点中具有指示用户设备的当前状态的休眠状态指示符，其中，该休眠状态指示符保存在所述核心网节点保存的用户设备上下文当中，并且
-当核心网节点保存的所述用户设备的活动计时器过期时，休眠状态指示符被置位，以指示用户设备处于休眠状态；
-当核心网节点从用户设备接收到请求消息时，休眠状态指示符被重置，以指示用户设备处于非休眠状态。
依据本发明所述的方法使得核心网节点仅在用户设备处于空闲状态并且用户设备的活动计时器被启动时，核心网节点才会将寻呼消息和用户设备的活动计时器的剩余时间发送至所述接入网节点，该剩余时间为从当前系统时间直至活动计时器过期所剩余的时间，从而实现了现有的通信资源的有效利用，提高了寻呼消息发送的成功率；此外，将用户设备的活动计时器的剩余时间发送至接入网节点也确保了后续在接入网节点中能够优化寻呼的发送。
为了配合上述的核心网节点，还必须相应地也在接入网节点中实现辅助寻呼优化的方法。本发明提出了一种在无线通信网络中的接入网节点中用于寻呼优化的方法，其中，该无线通信网络包括核心网节点、接入网节点和用户设备并且在核心网节点中保存有用户设备的活动定时器。如图5所示，该方法包括以下步骤：
首先，在步骤510中，接入网节点从核心网节点接收寻呼消息和用户设备的活动计时器的剩余时间；
然后，在步骤520中，接入网节点检测在剩余时间内是否存在可用的寻呼时机，如果存在，则利用可用的寻呼时机向用户设备发送寻呼消息。
附加地或替代地，在步骤520中，当接入网节点检测在剩余时间内不存在可用的寻呼时机时，接入网节点向核心网节点发送失败指示。附加地，该失败指示被配置为指示用户设备不可达或者指示寻呼过程失败。
图6示出了依据本发明所述的在核心网节点中用户寻呼优化的方法的另一个实施例的流程图600。从图中可以看出，首先，在该方法开始时，核心网节点从网关接收触发寻呼指示，接下来，核心网节点判断活动计时器是否已经过期，如果已经过期，则该方法直接结束；否则，将向接入网节点发送该寻呼消息以及活动计时器的剩余时间，该剩余时间为从当前系统时间直至活动计时器过期所剩余的时间。
图7示出了寻呼成功发送的一个实施例的系统流程图。从图中可以看出，首先，MME从SGW接收触发寻呼指示，在该实施例中为下行数据通知，MME此时将检测其上的活动计时器是否已经过期，如果已经过期，则不作任何操作，即不会向接入网节点发送该寻呼消息；否则，则将该寻呼消息和活动计时器的剩余时间一起发送至诸如基站的接入网节点；接下来，接入网节点在相应的剩余时间之内有可用的寻呼时机时利用相应的寻呼时机将该寻呼发送给响应的用户设备，即该寻呼消息被成功发送。
而图8示出了寻呼发送失败的一个实施例的系统流程图。从图中可以看出，其前面的方法步骤都是一样的，不一样的是在该实施例中，网关不是SGW，而是GGSN；核心网节点不是MME而是SGSN；而接入网节点不是基站，而是RNC，这对于本领域的技术人员来说是可以替换的。此外不同的是，RNC在该剩余时间内并没有相应的寻呼时机可用，此时将不会向用户设备发送该寻呼消息，即寻呼消息发送失败。可选地，此时接入网节点RNC能够向核心网节点SGSN发送失败指示，该失败指示表明相应的用户设备不可达或者没有可用的寻呼时机，从而造成了该寻呼消息发送的失败。
上述的在核心网节点和在接入网节点中的用于寻呼优化的方法既能够应用于长期演进系统LTE，也能够用于通用移动通信系统UMTS。
依据本发明所述的方法实现了现有的通信资源的有效利用，提高了寻呼消息发送的成功率；此外，将所述用户设备的活动计时器的剩余时间发送至所述接入网节点也确保了后续在接入网节点中能够优化寻呼的发送。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论如何来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的。此外，明显的，“包括”一词不排除其他元素和步骤，并且措辞“一个”不排除复数。装置权利要求中陈述的多个元件也可以由一个元件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。
Claims (12)
1.一种在无线通信网络中的核心网节点中用于寻呼优化的方法，其中，所述无线通信网络包括核心网节点、接入网节点和用户设备并且在所述核心网节点中保存有所述用户设备的活动定时器，所述方法包括：
A：所述核心网节点接收触发寻呼指示；
B：所述核心网节点检测由所述触发寻呼指示所寻呼的用户设备的当前状态；以及
C：当所述用户设备处于空闲状态并且所述核心网节点保存的所述用户设备的活动计时器已被启动时，则所述核心网节点将寻呼消息和所述用户设备的活动计时器的剩余时间发送至所述接入网节点。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述步骤C中还包括：
-如果所述用户设备处于休眠状态，则所述核心网节点不会将所述寻呼消息发送至所述接入网节点。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述无线通信网络还包括网关，并且在所述步骤A中，所述核心网节点从所述网关接收所述触发寻呼指示。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述核心网节点为移动性管理实体或者服务GPRS支持节点。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述接入网节点为基站、无线网络控制器或者基站控制器。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述核心网节点中具有与所述用户设备中的具有休眠状态的演进分组系统连接管理状态机同步的第一状态机。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，
-当所述第一状态机由连接状态进入空闲状态时，所述第一状态机中的活动计时器被启动，当所述活动计时器过期时，所述第一状态机进入休眠状态；
-当第一状态机处于所述休眠状态并且接收到来自所述用户设备的请求消息时进入空闲状态。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述请求消息包括跟踪区域更新请求消息、路由区域更新请求消息、服务请求消息或扩展的服务请求消息。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述核心网节点中具有指示所述用户设备的当前状态的休眠状态指示符，其中，所述休眠状态指示符保存在所述核心网节点所保存的用户设备上下文当中，并且
-当所述核心网节点所保存的所述用户设备的活动计时器过期时，所述休眠状态指示符被置位，以指示所述用户设备处于休眠状态；
-当所述核心网节点从所述用户设备接收到请求消息时，所述休眠状态指示符被重置，以指示所述用户设备处于非休眠状态。
10.一种在无线通信网络中的接入网节点中用于寻呼优化的方法，其中，所述无线通信网络包括核心网节点、接入网节点和用户设备并且在所述核心网节点中保存有所述用户设备的活动定时器，所述方法包括：
P：所述接入网节点从所述核心网节点接收寻呼消息和所述用户设备的活动计时器的剩余时间；
Q：所述接入网节点检测在所述剩余时间内是否存在可用的寻呼时机，如果存在，则利用所述可用的寻呼时机向所述用户设备发送所述寻呼消息。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，在所述步骤Q中，当所述接入网节点检测在所述剩余时间内不存在可用的寻呼时机时，所述接入网节点向所述核心网节点发送失败指示。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述失败指示被配置为指示所述用户设备不可达或者指示所述寻呼过程失败。
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