CN104602343A - 寻呼方法、邻区列表记录方法及寻呼装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种寻呼方法，用以在多个小区寻呼用户设备，包括下列步骤：获得用户设备目前登记位置的第一小区；根据第一小区获得物理邻区列表，物理邻区列表包括与第一小区在空间中相邻的小区；根据第一小区获得活动邻区列表，活动邻区列表包括与第一小区之间存在用户设备活动轨迹记录的小区；以及根据物理邻区列表及活动邻区列表发出寻呼。

Description

寻呼方法、邻区列表记录方法及寻呼装置

技术领域

本发明是有关于一种寻呼方法，特别是关于一种基于物理邻区列表以及活动邻区列表的寻呼方法。

背景技术

随着近年来无线网络环境的快速发展，包括第三代行动通讯技术(3^rdGeneration,3G)以及长期演进技术(Long Term Evolution,LTE)，适当地部署微蜂窝小区(Femtocell)及其他等级的小区(Small Cell)占据3G及LTE发展的重要地位，小区例如还可以包括microcell以及picocell。微蜂窝小区可以提高无线网络的覆盖范围，例如可在室内或是无线网络信号不易传达之处设置微蜂窝小区，使得用户设备(User Equipment,UE)能够通过微蜂窝小区而连接至网络。

当核心网(Core Network,CN)或是演进封包核心(Evolved Packet Core,EPC)需要寻呼(Paging)用户设备时，会对小区发出寻呼消息(Paging Message)，以使得小区尝试寻呼用户设备。因此，如何在广布小区的无线网络环境中精准有效率地发出寻呼，乃目前业界所致力的课题之一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种寻呼方法以及邻区列表记录方法，能够有效减少需要寻呼的小区数量，并且能够提高寻呼成功的机率。

根据本发明的第一方面，提出一种寻呼方法，用以在多个小区寻呼用户设备，包括下列步骤：获得用户设备目前登记位置的第一小区；根据第一小区获得物理邻区列表，物理邻区列表包括与第一小区在空间中相邻的小区；根据第一小区获得活动邻区列表，活动邻区列表包括与第一小区之间存在用户设备活动轨迹记录的小区；以及根据物理邻区列表及活动邻区列表发出寻呼。

根据本发明的第二方面，提出一种邻区列表的记录方法，用以记录第一小区与多个小区之间的关系，包括下列步骤：检测与第一小区在空间中相邻的小区，记录在物理邻区列表；检测与第一小区之间存在用户设备活动轨迹记录的小区，记录在活动邻区列表。

根据本发明的第三方面，提出一种寻呼装置，用以在多个小区寻呼用户设备，寻呼装置包括收发单元、记忆单元以及处理单元。收发单元获得用户设备目前登记位置的第一小区，并对有效寻呼区列表发出寻呼。记忆单元存储多个邻区关系列表。处理单元根据第一小区从邻区关系列表中获得对应于第一小区的物理邻区列表以及活动邻区列表，并根据物理邻区列表及活动邻区列表决定有效寻呼区列表。其中物理邻区列表包括与第一小区在空间中相邻的小区，活动邻区列表包括与第一小区之间存在用户设备活动轨迹记录的小区。

为了对本发明之上述及其他方面有更佳的了解，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：

附图说明

图1绘示无线网络环境中部署小区的示意图。

图2绘示依据本发明一实施例的寻呼方法的流程图。

图3绘示依据本发明一实施例的根据物理邻区列表及活动邻区列表寻呼的流程图。

图4绘示依据本发明一实施例的邻区列表记录方法的流程图。

图5绘示依据本发明一实施例的寻呼装置的示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

图1绘示无线网络环境中部署小区的示意图。以LTE系统架构为例说明，无线网络环境中存在多个跟踪区(Tracking Area,TA)，如图1所绘示有2个跟踪区TA1以及TA2。当用户设备UE(在图1以手机作为例子说明)从跟踪区TA1移动到跟踪区TA2时，用户设备UE会发出消息通知核心网，使得核心网可以追踪用户设备UE的位置。

一个跟踪区中可部署多个小区，以增进网络服务覆盖率，小区例如是microcell,picocell,femtocell，可设置于家中、办公室、或其它场所中。如图1所示，在跟踪区TA1部署了4个小区C1-C4，用户设备UE可能在跟踪区TA1内的不同小区之间移动，当核心网的寻呼装置10需要寻呼用户设备UE时，仅知道用户设备UE在跟踪区TA1，因此对跟踪区TA1的全部小区C1-C4发出寻呼消息，寻呼装置10例如是移动管理实体(Mobility Management Entity,MME)。

随着对于网络覆盖率要求提高，以及网络使用人数增加，小区部署将变得更加密集且小区数量会增加许多，且一个跟踪区的地理范围可能很大，例如一个跟踪区内可能可以部署数千或数万个微蜂窝小区，若是对跟踪区内的全部小区发出寻呼消息，将会造成寻呼风暴，即一条寻呼业务可能会变成上万个寻呼信令，对核心网及各小区都将造成很大冲击。因此，本发明提出一种寻呼方法，能够减少实际需要寻呼的小区数量。

图2绘示依据本发明一实施例的寻呼方法的流程图。此寻呼方法用以在多个小区寻呼一用户设备UE，包括下列步骤：步骤S12获得用户设备UE目前登记位置的第一小区C1。步骤S14根据第一小区C1获得一物理邻区列表NL，物理邻区列表NL包括与第一小区C1在空间中相邻的小区。步骤S16根据第一小区C1获得活动邻区列表AL，活动邻区列表AL包括与第一小区C1之间存在用户设备活动轨迹记录的小区。

依据本发明上述实施例的寻呼方法，使用了物理邻区列表NL以及活动邻区列表AL，关于记录物理邻区列表NL以及活动邻区列表AL的方法，请参考图4。图4绘示依据本发明一实施例的邻区列表记录方法的流程图，此记录方法用以记录第一小区C1与多个小区之间的关系，包括下列步骤：步骤S32检测与第一小区C1在空间中相邻的小区，记录在物理邻区列表NL。步骤S34检测与第一小区C1之间存在用户设备活动轨迹记录的小区，记录在活动邻区列表AL。

以图1的系统架构作为例子说明，寻呼装置10可存储每一个小区所对应的物理邻区列表NL以及活动邻区列表AL，即小区Ci对应到一个物理邻区列表NLi以及一个活动邻区列表ALi。步骤S32可以在小区Ci开机时执行，例如当小区C1开机时，小区C1会检测在空间中与其相邻的邻区，例如包括小区C2以及小区C3，小区C1会将这个信息传送至寻呼装置10，寻呼装置10便可以将小区C2以及小区C3记录在小区C1的物理邻区列表NL1。每当小区C1重新开机时，可再次检测其邻近小区有哪些，并将此信息传送至寻呼装置10，以更新小区C1的物理邻区列表NL1。此外，亦可以在小区C1开机后每隔一段时间定期检测其物理邻区，并重新上报至寻呼装置10，以更新小区C1的物理邻区列表NL1。

由于用户设备UE的主要活动路径并不一定与空间距离相关，活动邻区列表AL1可以提供不同于物理邻区列表NL1的有效资讯。举例而言，同一个办公大楼的上下楼层可能属于不同公司，两间不同公司所部署的小区在空间中很靠近，然而实际上这两个区域中的小区之间可能并没有实际的用户设备活动轨迹记录。相反的，两个物理距离较远的小区却可能存在用户设备活动轨迹记录，例如是交通道路上的两个小区。因此，本发明的寻呼方法更包括考虑活动邻区列表AL，第一小区C1的活动邻区列表AL1记录有与第一小区C1之间存在用户设备活动轨迹记录的小区。

如图2所示，进行寻呼时首先获得用户设备UE目前登记位置的第一小区C1(步骤S12)。用户设备UE的位置可登记在设备H，设备H例如可以是归属用户伺服器(Home Subscriber Server,HSS)或是归属位置暂存器(Home LocationRegister,HLR)，可依所使用的通信系统架构决定。每当用户设备UE发起业务以及周期性位置更新时，设备H即判断用户设备UE登记位置是否改变，因此设备H存储有用户设备最近更新的登记位置。当执行步骤S12时，寻呼装置10可以从设备H获得用户设备UE最后一次的登记位置是第一小区C1，便能获得第一小区C1对应的物理邻区列表NL1(步骤S14)以及活动邻区列表AL1(步骤S16)，能够得知与第一小区C1于环境中较靠近的邻区有哪些，以及与第一小区C1存在用户设备活动轨迹记录的小区有哪些，因此能够根据物理邻区列表NL1以及活动邻区列表AL1发出寻呼(步骤S18)，相较于对于同一跟踪区的每一个小区寻呼，图2的方法能够减少实际所需要寻呼的小区数量。

以下详细说明活动邻区列表AL。第一小区C1的活动邻区列表AL1包括与第一小区C1存在用户设备活动轨迹记录的小区，活动邻区列表AL1更可包括有这些小区对应的活跃度，此活跃度代表第一小区C1到各小区的用户设备活动频繁程度。活动邻区列表AL1的一范例见下方表一所示。

表一

小区编号	活跃度
		C578	9150
C305	6472
		C697	3441
C101	1764

如表一所示的例子中，对小区C1而言，小区C1到小区C578有最高的活跃度，代表小区C1到小区C578的用户设备活动最为频繁，而小区C1到小区C305有次高的活跃度。

包括有活跃度的活动邻区列表AL1的记录以及更新方法如下所述：当检测到有用户设备UEa的登记位置从第一小区C1改变为第二小区C2时，第一小区C1与第二小区C2可以属于同一个跟踪区TA1，例如设备H检测到有任一用户设备UEa的活动导致用户设备UEa的登记位置改变，此时设备H将此信息传送至寻呼装置10，寻呼装置10便可以对所存储的活动邻区列表AL1内第二小区C2的活跃度增加一权重值。所增加的此权重值例如是1，即每次有位置更动时对相关的小区活跃度加1，另外.此权重值也可以依照这个用户设备UEa所发起的业务而决定，例如给予语音通话业务较高的权重值，给予周期性位置更新给予较低的权重值，或者也可以给予不同的用户层级不同的权重值。藉由适当地调整权重值，能够达到更准确的预测成功率。

而由于活动邻区列表AL1内的活跃度是在用户设备UEa的登记位置从第一小区C1改变为第二小区C2时更新，因此活动邻区列表AL1内的资讯是有方向性的，即代表从第一小区C1出发的用户设备活动。从第二小区C2出发的用户设备活动则记录于第二小区C2对应的活动邻区列表AL2，如此能够准确记录实际的用户设备活动，即活动邻区列表AL内包含有用户设备移动的方向资讯。

活动邻区列表AL1更可以包括各小区于不同时段的活跃度，例如早上7点到晚上7点的时间可以细分为早晨、午间、黄昏时段。包括有不同时段活跃度的活动邻区列表AL1的一范例见下方表二所示。

表二

小区编号

活跃度

早晨

午间

黄昏

C578	9150	4043	4675	432
					C305	6472	2089	2158	2225
C697	3441	850	1467	1124
					C101	1764	570	938	256

如表二所示的例子中，在记录活动邻区列表AL1时，即会依照目前的时段，将检测到的用户设备活动增加在对应时段的活跃度。在寻呼时，使用活动邻区列表AL1亦可依照寻呼业务的时段，选择对应的活跃度，如此能够更准确地掌握各个小区之间的活动特性。例如上下班道路可能在早晨及黄昏有高活跃度，用餐热门地点可能在午间及黄昏有高活跃度等等。

对于活动邻区列表AL内的活跃度，可制定一衰减策略，例如可以定期对活跃度进行数值衰减，可通过减去衰减数值或乘上衰减比例等方式达成，如此可以避免活动邻区列表AL内的活跃度无限增加，执行衰减的周期例如可以是每天或每周执行一次。实作中每次衰减间隔的时间并不限于固定长度，且每次衰减的数值亦可以适当调整，不限于固定数值，而衰减数值亦可以依照衰减间隔时间而设定。

以下说明对于包括活跃度的活动邻区列表AL，步骤S18根据物理邻区列表NL1以及活动邻区列表AL1发出寻呼的详细执行方式。图3绘示依据本发明一实施例的根据物理邻区列表及活动邻区列表寻呼的流程图，步骤S18包括下列步骤：步骤S182根据对用户设备UE的寻呼次数n设定阈值Th，步骤S184根据阈值Th决定有效寻呼区列表PL，步骤S186对有效寻呼区列表PL发出寻呼。详细说明如下。

相较于对同一个跟踪区的所有小区进行寻呼，此寻呼方法可分阶段进行寻呼，例如可以设定为对用户设备UE作3次寻呼。每一次寻呼可设定不同的阈值Th，阈值Th越高代表所需寻呼的小区就越多，成功机率也越高，阈值Th越低即是所需寻呼的小区越少，寻呼花费的资源也会越少。

每一次的寻呼在决定有效寻呼区列表PL时，依照活跃度从高到低，选取活动邻区列表AL1当中的至少一部分小区作为候选活动邻区，这些候选活动邻区的活跃度总和相对于活动邻区列表AL1中所有小区的活跃度总和的比值大于等于阈值Th。即从活跃度最高的小区开始逐一加入候选活动邻区，直到候选活动邻区的所有小区的活跃度总和大于等于特定数值为止。

以第1次寻呼为例(n＝1)，期望能够寻呼较少的小区即成功寻呼到用户设备UE，可设定阈值Th＝70％，阈值Th大致正相关于寻呼的成功率。请同时参考表一，活动邻区列表AL1内所有小区的活跃度总和是20827，从活跃度高的小区开始选择，因此候选活动邻区有小区C578以及小区C305((9150+6472)/20827>70％)。

第一次寻呼的有效寻呼区列表PL可包括第一小区C1、物理邻区列表NL1、以及候选活动邻区(小区C578以及小区C305)，即尝试寻呼用户设备UE最后登记位置的小区、最后登记位置的小区所邻近的全部小区、以及有70％机率可能会移动到的小区。以此方法寻呼，不仅可以降低所需寻呼的小区数量，同时亦能够确保有一定的寻呼成功机率。

若是第一次寻呼即成功，即收到用户设备UE的寻呼响应，则寻呼操作完成。而若是第一次寻呼失败，即在一定时间内没有收到用户设备UE的寻呼响应，则进行第二次寻呼(n＝2)。第二次寻呼可寻呼更多的小区以达到更高的成功机率，因此可将阈值Th提高，例如设定阈值Th是90％。以表一的活动邻区列表AL1为例，当阈值Th＝90％时，候选活动邻区会有小区C578、小区C305以及小区C697。实作中亦可以仅对此次寻呼需额外增加的小区发出寻呼消息，在上述的例子中，第一次寻呼的目标包括小区C578以及小区C305，则第二次寻呼的目标可以是小区C697。

若是第二次寻呼仍失败，在第三次寻呼时(n＝3)可对所有小区进行寻呼，例如对一个跟踪区TA内的全部小区进行寻呼。藉由每次寻呼时逐渐提高阈值Th，可以使得初次的寻呼操作有效减少所需寻呼的小区数量并维持一定的寻呼成功率，并且在寻呼失败时能够逐渐增加寻呼的小区数量。实际设定的寻呼次数上限以及每次寻呼时所设定的阈值并不加以限制，可视实际设计及使用需求而决定。

在决定候选活动邻区时，亦可以使用包括不同时段活跃度的活动邻区列表AL，如表二所示，例如当黄昏进行寻呼操作时，可以使用表二最右栏位的活跃度数值，计算流程与上述方法类似，于此不再赘述。

依据本发明上述的寻呼方法以及邻区列表记录方法，能够保持记录每个小区于空间中相邻的小区列表以及存在用户设备活动轨迹记录的小区列表，因此在寻呼时能够根据这些列表内容，挑选用户设备最有可能存在的小区，而能够减少需要寻呼的小区数量，有效解决当密集部署小区时引起的寻呼风暴问题。

而通过活跃度的统计资料，更能够预测寻呼的成功机率，并能获取高活跃度的小区信息，以更精确挑选出需寻呼的小区，而能进一步减少所需寻呼的小区数量。此外，活跃度的统计资料更可以包括时间维度，以对于不同时段的用户设备活动作出更准确的预测。

本发明另提出一种寻呼装置，图5绘示依据本发明一实施例的寻呼装置的示意图。寻呼装置10包括收发单元100、记忆单元102及处理单元104，用以在多个小区寻呼用户设备UE。收发单元100获得用户设备UE目前登记位置的第一小区C1，并对有效寻呼区列表PL发出寻呼。记忆单元102存储多个邻区关系列表。处理单元104根据第一小区C1从记忆单元102所存储的邻区关系列表中获得对应于第一小区C1的物理邻区列表NL1以及活动邻区列表AL1，并根据物理邻区列表NL1及活动邻区列表AL1决定有效寻呼区列表PL。其中物理邻区列表NL1包括与第一小区C1在空间中相邻的小区，活动邻区列表AL1包括与第一小区C1之间存在用户设备活动轨迹记录的小区。寻呼装置10例如是设置在核心网的装置，负责控制寻呼用户设备UE的业务。

收发单元100例如包括射频电路及天线，可接收以及发送无线信号。记忆单元102例如是记忆体或硬盘等等可以读取以及写入的存储装置，而记忆单元102可存储有每一个小区对应的物理邻区列表NL及活动邻区列表AL。

处理单元104例如是微处理器或微控制器等等可以执行相关控制及运算的电路。处理单元104可以执行如图4所示的邻区列表记录方法，例如当收发单元100从设备H获得信息得知有活动用户设备UEa的登记位置从第一小区C1改变为第二小区C2时，处理单元104可对第一小区C1的活动邻区列表AL1内第二小区C2的活跃度增加一权重值，并将更新后的活动邻区列表AL1写入记忆单元102。以及当收发单元100从第一小区C1获得信息得知需更新第一小区C1在空间中相邻的小区时，处理单元104可更新第一小区C1的物理邻区列表NL1，并将更新后的物理邻区列表NL1写入记忆单元102。

此外，处理单元104亦可执行如图2及图3所示的寻呼方法，可以设定每次寻呼的阈值Th，并根据活动邻区列表AL1内所记录的活跃度以及阈值Th计算并决定有效寻呼区列表PL。关于处理单元104可执行的邻区列表记录方法以及寻呼方法，详细叙述可见先前说明书内容，于此不再赘述。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (14)

1.一种寻呼方法，用以在多个小区寻呼一用户设备，其特征在于，该寻呼方法包括：

获得该用户设备目前登记位置的一第一小区；

根据该第一小区获得一物理邻区列表，该物理邻区列表包括与该第一小区在空间中相邻的部分所述小区；

根据该第一小区获得一活动邻区列表，该活动邻区列表包括与该第一小区之间存在用户设备活动轨迹记录的部分所述小区；以及

根据该物理邻区列表及该活动邻区列表发出寻呼。

2.根据权利要求1所述的寻呼方法，其特征在于，根据该物理邻区列表及该活动邻区列表寻呼该用户设备的步骤包括：

根据对该用户设备的一寻呼次数设定一阈值；

根据该阈值决定一有效寻呼区列表；以及

对该有效寻呼区列表发出寻呼。

3.根据权利要求2所述的寻呼方法，其特征在于，该活动邻区列表还包括各小区对应的一活跃度，代表该第一小区到各小区的用户设备活动频繁程度，且决定该有效寻呼区列表的步骤包括：

依照该活跃度从高到低，选取该活动邻区列表当中的至少一部分所述小区作为多个候选活动邻区，所述候选活动邻区的该活跃度总和相对于该活动邻区列表中所有小区的该活跃度总和的比值大于等于该阈值。

4.根据权利要求3所述的寻呼方法，其特征在于，该阈值随着该寻呼次数增加而增加，且该有效寻呼区列表包括：

该第一小区；

该物理邻区列表；以及

所述候选活动邻区；

其中该活动邻区列表还包括各小区于不同时段的该活跃度。

5.一种邻区列表的记录方法，用以记录一第一小区与多个小区之间的关系，其特征在于，该记录方法包括：

检测与该第一小区在空间中相邻的部分所述小区，记录在一物理邻区列表；以及

检测与该第一小区之间存在用户设备活动轨迹记录的部分所述小区，记录在一活动邻区列表。

6.根据权利要求5所述的记录方法，其特征在于，该活动邻区列表还包括各小区对应的一活跃度，代表该第一小区到各小区的用户设备活动频繁程度。

7.根据权利要求6所述的记录方法，其特征在于，当一用户设备的登记位置从该第一小区改变为一第二小区时，对该活动邻区列表内该第二小区的该活跃度增加一权重值，该权重值是根据该用户设备发起的业务决定；

其中该活动邻区列表还包括各小区于不同时段的该活跃度，该记录方法还包括对该活动邻区列表中各小区的该活跃度进行数值衰减。

8.根据权利要求5所述的记录方法，其特征在于，当该第一小区开机时，执行检测与该第一小区在空间中相邻的部分所述小区的步骤，更新该物理邻区列表。

9.一种寻呼装置，用以在多个小区寻呼一用户设备，其特征在于，该寻呼装置包括：

一收发单元，获得该用户设备目前登记位置的一第一小区，并对一有效寻呼区列表发出寻呼；

一记忆单元，存储多个邻区关系列表；以及

一处理单元，根据该第一小区从所述邻区关系列表中获得对应于该第一小区的一物理邻区列表以及一活动邻区列表，并根据该物理邻区列表及该活动邻区列表决定该有效寻呼区列表；

其中该物理邻区列表包括与该第一小区在空间中相邻的部分所述小区，该活动邻区列表包括与该第一小区之间存在用户设备活动轨迹记录的部分所述小区。

10.根据权利要求9所述的寻呼装置，其特征在于，该处理单元根据对该用户设备的一寻呼次数设定一阈值，并根据该阈值决定该有效寻呼区列表。

11.根据权利要求10所述的寻呼装置，其特征在于，该活动邻区列表还包括各小区对应的一活跃度，代表该第一小区到各小区的用户设备活动频繁程度，该处理单元依照该活跃度从高到低，选取该活动邻区列表的至少一部分所述小区作为多个候选活动邻区，所述候选活动邻区的该活跃度总和相对于该活动邻区列表中所有小区的该活跃度总和的比值大于等于该阈值。

12.根据权利要求11所述的寻呼装置，其特征在于，该阈值随着该寻呼次数增加而增加，且该有效寻呼区列表包括：

该第一小区；

该物理邻区列表；以及

所述候选活动邻区。

13.根据权利要求11所述的寻呼装置，其特征在于，当该收发单元获得一第一信息时，该第一信息指示有一活动用户设备的登记位置从该第一小区改变为一第二小区，该处理单元对该活动邻区列表内该第二小区的该活跃度增加一权重值，该权重值是根据该活动用户设备发起的业务而决定；

其中该活动邻区列表还包括各小区于不同时段的该活跃度，该处理单元定期对该活动邻区列表中各小区的该活跃度进行数值衰减。

14.根据权利要求9所述的寻呼装置，其特征在于，当该收发单元获得一第二信息时，该第二信息指示更新该第一小区在空间中相邻的部分所述小区，该处理单元更新该物理邻区列表。