CN1282183A

CN1282183A - 高效率寻呼无线网中移动终端的方法和设备

Info

Publication number: CN1282183A
Application number: CN00120192A
Authority: CN
Inventors: 卡贝科德·V·S·巴特
Original assignee: Lucent Technologies Inc
Current assignee: Nokia of America Corp
Priority date: 1999-07-23
Filing date: 2000-07-20
Publication date: 2001-01-31
Also published as: KR20010021114A; EP1071304A1; JP2001069562A; CA2313734A1

Abstract

一种查找无线电信网中移动终端的方法,包括:检索与该移动终端所到位置相联系的历史数据。利用历史数据发出寻呼信号到该移动终端与相联系地理区域中的那些基站,在此区域中最可能找到该移动终端。通过智能化地发出寻呼信号,在提高查找到移动终端似然性的同时,节省了无线电信网的资源。在每次查找到移动终端以后,或按照存储在无线电信网中的预定算法,跟踪图数据库被更新。

Description

高效率寻呼无线网中移动终端的方法和设备

本发明涉及无线网，具体涉及利用历史数据查找无线网中特定的移动终端。

无线电话在过去十年中经历了极为迅速的发展。这种发展的部分原因是现代无线网的高度可靠性和移动终端成本的下降。大量的移动终端及其使用的方便可以在从事其他活动(例如，驾车，散步，购物，或在饭店中就餐)的同时进行交谈，在当今社会已是十分普遍的。然而，大多数移动终端用户并不了解的是，使用方便的手提式移动终端是靠复杂的基础设施和信令协议实现的，在每次发出或接收呼叫时部署该信令协议。

在无线网中，例如，Lucent Technologies Inc．Flexent^TM系统，给移动终端的呼叫需要寻呼(即，查找)该移动终端。寻呼移动终端是这样的一个过程，把信号广播给无线网中的所有小区，试图引起来自呼叫传递的移动终端的位置识别响应。普通的协议要求移动交换中心把寻呼消息扩散到网络服务的所有基站(即，小区)。发出广播寻呼消息一直到目标移动终端给以响应，指出它占线，或预定的时间周期已终止。

寻呼一个移动终端消耗整体的系统资源，例如，传输链路或信道带宽资源，并占用无线网中的主要节点。寻呼信道带宽是空中接口级上的重要资源，可以极大地影响系统的容量。在具有高的移动终端呼叫率(例如，超过50)的系统中，寻呼信道带宽约束是呼叫传递过程中的瓶颈。寻呼瓶颈还抑制了无线网的发展，因为发展工作需要昂贵和费时的网络硬件和软件变化。

大家都认识到，在查找呼叫处理的移动终端时要求有更高的效率。提出这种要求，且在寻呼过程中利用跟踪图(trace pattern)获得无线电信业中的技术进步。利用基站以前处理特定移动终端的呼叫始发，终止，越区切换或传输的历史信息确定跟踪图。详细的跟踪图还包括：时间标记，用于识别参与某个时间呼叫的基站。跟踪图存储在数据库中，用于建立每个注册移动终端的信息记录。实时(或定期)地更新该数据库，所以，每个移动终端的与基站相联系的跟踪图信息是准确的。

更具体地说，利用每个(移动终端标识号识别的)移动终端的跟踪图，建立服务于呼叫的各个基站的历史和地理列表。利用这个跟踪图，送出特定移动终端的寻呼请求起初到达最可能找到该移动终端的那些基站。按照这种方法，不再总是要求广播寻呼消息。相反，送出更智能和具体的寻呼消息到查找移动终端的特定地理现场。有益的是，在提高找到特定移动终端似然性的同时，节省了寻呼信道带宽。

图1是可以实现本发明的无线网简化方框图；

图2是包括移动终端跟踪图的无线网方框图；

图3是可以存储在无线网内数据库中的跟踪图数据库记录；

图4是流程图，说明利用跟踪图信息完成无线网中寻呼移动终端的步骤；和

图5是流程图，说明完成无线网中更新跟踪图的步骤。

图1是可以实现本发明方法的无线电信网简化方框图。虽然，所描述的网络是Lucent Technologies Inc．Flexent^TM系统，本领域内专业人员可以认识到，这是一个说明性的实施例，可以部署多种其他的配置。

无线电信网100是更大的公共交换电话网(PSTN)102中的一部分，PSTN 102包括移动交换中心110和120。每个移动交换中心分别经建立的链路111和121与PSTN互联。这些链路是双向的，且来往于无线网100与PSTN之间发射信息。

移动交换中心110包括经链路113与数据库114互联的处理单元112。在这个优选实施例中，数据库114存储跟踪图数据库更新算法。在这个实施例中，移动交换中心110服务于多个基站130，132，134，136，138，和140。移动交换中心110分别经链路131，133，135，137，139，和141与每个基站互联。在这个例子中，基站130服务于移动用户150，基站132服务于移动用户152，基站134服务于移动用户154，和基站136服务于移动用户156。移动站110经控制链路125与移动站120联。移动交换中心120包括经链路123与数据库124联的处理单元122。移动交换中心120经建立的控制链路143，145，147，和149服务于基站142，144，146，和148。在这个实施例中，基站142，144，146，和148分别服务于移动终端158，160，162，和164。

通常，给特定移动终端(例如，移动终端156)的来话呼叫是在移动交换中心110中被接收到的，移动交换中心110发出广播寻呼消息给无线网100中的所有基站。换句话说，为了查找移动终端156，移动交换中心110广播寻呼消息给所有的基站(即，基站130，132，134，136，138，140，142，144，146，和148)，用于确定在特定的时刻服务于移动终端156的那个基站和设备。广播寻呼占用大量的系统资源。

图2是可以实现本发明较详细的移动交换中心和基站系统方框图。在这个实施例中，移动交换中心202经链路203与独立跟踪图数据库互联。该移动交换中心包括处理单元205，用于管理(和存储)以下描述的跟踪图数据库更新算法。

这个特定的移动交换中心分别经链路209，213，215，217，219，和221服务于基站210，212，214，216，218，和220。移动终端222当前被基站210服务。基站210还包括用于管理跟踪图更新的处理单元211。虽然没有在所有的基站中画出处理单元，但是，它们可以包括在其中。虚线222-1，222-2，和222-3指出，移动终端222前进到基站212和214服务的地理位置。因此，移动终端222的跟踪图包括基站210，212，和214，因为这些基站给移动终端222提供无线服务。类似地，移动终端224当前被基站216服务，但是前进到基站218服务的地理区域。移动终端224的前进图是用点划线224-1表示的，指出基站216和218服务于移动终端224。因此，若移动交换中心202需要查找移动终端222，则跟踪图数据库204的信息确定，在基站210，212或214服务的地理位置中最可能找到该移动终端。所以，移动交换中心202为了获得最高的效率，发出寻呼消息只到最可能找到该移动终端的那些基站，而不是送出广播消息到无线电信网服务的所有基站。在另一些实施例中，利用时钟指示的时间给跟踪图数据库204中的信息编索引，用于等同基站位置与移动终端前进图之间关系。

图3是包括在跟踪图数据库中的直观数据表示，例如，跟踪图数据库204。在这种表示中，移动终端标识就是移动终端参考数字，利用这些数字识别图2中的移动终端。移动终端标识可以是用户发出的身份证号，或也称之为“MIN”的移动标识号。跟踪图数据库可以存储所有类型的用户专用信息，其中包括活动性(activity)等级标准。活动性等级标准是确定移动终端是很可能迁移(例如，高活动性等级)或停留在一个地理位置。时钟指示的时间，主服务基站，和次服务基站也包括在所描述的跟踪图数据库记录中。主基站是最可能找到移动终端所在地理区域的基站。通常，主基站服务的地理区域是移动终端用户居住或工作的区域。次基站服务的地理区域是可以频繁地找到该移动终端的区域。

在这个跟踪图数据库记录的例子中，最可能找到移动终端222的区域是早晨8∶00在与主基站210相联系的地理区域。在某些情况下，也可以在与次基站212或214相联系的地理区域找到这个移动终端。如图3所示，移动终端222有“高”的活动性等级，且按照时钟指示的时间频繁地漫游在基站210，212，和214各种组合的区域内。例如，在3∶00pm，最可能找到移动终端222的区域是在与主基站210或212相联系的地理区域，但也可以在与次基站214相联系的地理区域找到它。这个活动性可能与该移动终端用户的情况相关，例如，该用户离开所居住的地方，住地是在与基站210相联系的地理区域；送小孩上学去，学校是在基站212相联系的地理区域。图3中还展示移动终端224的跟踪图，这是一个低活动性的移动终端。可以在与基站216或218相联系的地理区域找到移动终端224，取决于时钟指示的时间。

图4是按照本发明寻呼移动终端的流程图，说明在诸如无线电信网100的无线电信网中完成的步骤。

这个过程从步骤400开始，在步骤400，新的寻呼请求到达移动交换中心。在步骤402，移动交换中心识别该寻呼请求指向的移动终端。所有的寻呼请求假设，呼叫必须传递给移动交换中心服务的移动终端。在步骤404，移动交换中心检索与该移动终端相联系的跟踪图记录，寻呼请求指向该移动终端。这个跟踪图可以存储在诸如移动交换中心数据库114(在移动交换中心110中所示)的内部数据库中，或可以存储在诸如图2所示跟踪图数据库204的外部跟踪图数据库中。若没有该移动终端的跟踪图记录，则建立一个跟踪图记录。

在判定步骤406，根据检索跟踪图数据库中的信息所识别的，移动交换中心确定是否有与该移动终端相联系的次基站。若判定步骤406中的结果是“YES”确定，则过程进行到判定步骤408，在步骤408，移动交换中心确定该移动终端的活动性是否为高活动性。若判定步骤408中的结果是“NO”确定，则过程进行到以下描述的步骤412。若判定步骤408中的结果是“YES”确定，则移动交换中心发出寻呼消息给步骤410中识别的移动终端的主基站和次基站，且过程进行到步骤414。寻呼该移动终端以前可能有的主基站和次基站。若判定步骤406中的结果是“NO”确定，则过程进行到步骤412，在步骤412，移动交换中心仅仅寻呼与该移动终端相联系的主基站。仅仅寻呼主基站是因为，移动交换中心假设，在与其主基站相联系的地理区域中可能找到低活动性的移动终端。

在判定步骤414，移动交换中心确定该移动终端是否已响应，指出它占线，或响应于初始的寻呼，缺省的寻呼时间周期已终止。若判定步骤414中的结果是“YES”确定，则在步骤415，移动交换中心给主叫方返回一个不可利用的消息。若判定步骤414中的结果是“NO”确定，则过程进行到步骤416，在步骤416，移动交换中心寻呼与该移动终端相联系的次基站。在判定步骤418，移动交换中心确定该移动终端是否已响应。若判定步骤418中的结果是“NO”确定，则过程进行到步骤419，在步骤419，移动交换中心利用普通的广播寻呼方法查找该移动终端。过程进行到步骤420，在步骤420，移动交换中心确定是否有来自该移动终端的响应。若判定步骤420中的结果是“NO”确定，则过程回到以上描述的步骤415。若判定步骤419中的结果是“YES”确定，与此类似，若判定步骤420中的结果是“YES”确定，则过程进行到步骤422，在步骤422，移动交换中心连接来话呼叫与查找的移动终端。跟踪图数据库也被更新，以识别找到该移动终端的基站。

图5举例说明无线电信网中完成的步骤，用于保持和更新跟踪图数据库中的记录。这个过程从步骤500开始，在步骤500，移动交换中心接收特定移动终端的呼叫越区切换，始发请求或终止请求。在步骤502，移动交换中心识别呼叫处理请求指向的移动终端。这个识别可以由无线服务供应商发出，或可以是移动标识号。

在判定步骤504，移动交换中心确定这个移动终端是否为一个新的(不是以前识别过的)移动终端。若判定步骤504中的结果是“YES”确定，则过程进行到步骤505，在步骤505，把移动标识号和时间标记送到跟踪图数据库，用于建立该移动终端的记录。若判定步骤504中的结果是“NO”确定，则过程进行到步骤506，在步骤506，移动交换中心检索跟踪图数据库更新算法，该算法确定是否要求跟踪图数据库记录更新。在另一些实施例中，基站存储这个更新算法，如果需要，指示移动交换中心更新跟踪图数据库。此外，基站还可以直接地更新跟踪图数据库。跟踪图数据库更新算法是由维持网络的无线服务供应商规定的，或者是由设备制造商建立的缺省设置。理想的是，跟踪图更新算法实时地(即，每次在基站中查找到移动终端时)更新跟踪图数据库。还可以根据移动终端的活动性等级，时钟指示的时间，或某些其他的具体间隔，定期地更新数据库。在步骤508，如果需要，更新跟踪图数据库。

有益的是，利用历史数据智能化地寻呼移动终端，节省了无线网的资源。更具体地说，通过跟踪移动终端的位置和利用数据有选择地寻呼该移动终端，可以节省寻呼信道带宽和提高查找特定移动终端的能力。而且，允许改变跟踪图数据库的更新频度，可以提高无线网的灵活性，因此，存储在跟踪图数据库中的信息是按照系统的要求被更新的。

虽然本发明的描述是参照一个优选的实施例，在不偏离以下权利要求书中规定的本发明范围条件下，本领域内专业人员可以设计出多种其他的装置。

Claims

1．一种在无线电信网中寻呼移动终端的方法，包括以下步骤：

检索该移动终端的跟踪图；

利用跟踪图识别以前查找过该移动终端的区域；和

发出寻呼信号给查找到该移动终端的区域。

2．按照权利要求1的方法，还包括：

识别以前查找过该移动终端的其他区域；和

发出寻呼信号到这些其他的区域。

3．按照权利要求1的方法，其中检索跟踪图包括以下步骤：

访问利用移动标识号编索引的数据库。

4．一种无线电信系统，包括：

与多个基站互联的移动交换中心；

存储涉及由基站服务的移动终端的位置的历史数据的装置；和

基于以前位置的历史数据，发出寻呼消息到移动终端的装置。

5．按照权利要求4的无线电信网，其中存储历史数据的装置是位于移动交换中心内的跟踪图数据库中。

6．按照权利要求4的无线电信网，其中存储历史数据的装置是与移动交换中心互联的数据库。

7．按照权利要求6的无线电信网，其中数据库包括与特定移动终端漫游量有关的信息。

8．按照权利要求6的无线电信网，其中利用移动识别号给数据库编索引。

9．一种基站，包括：

确认基站服务的地理区域内移动终端的装置；和

把移动终端标识扩充到跟踪图数据库中的装置。

10．一种在无线电信网中跟踪移动终端位置的方法，该方法包括以下步骤：

接收无线电信网中基站的呼叫处理请求；

执行该呼叫处理请求；和

送出与该呼叫处理请求相联系的基站和移动终端标识到跟踪图数据库。

11．按照权利要求10的方法，还包括：

每次接收到呼叫处理请求以后，送出基站标识和移动终端标识到跟踪图数据库。

12．按照权利要求10的方法，还包括以下步骤：

按照一种算法，定期地送出基站标识和移动终端标识到跟踪图数据库。

13．按照权利要求10的方法，还包括：

每次接收到呼叫处理请求以后，利用存储在跟踪图数据库中的历史数据，智能化地发出该移动终端的寻呼信号。

14．一种跟踪图数据库，包括：

识别移动终端的装置；

与识别的移动终端相联系的活动性等级；和

最可能找到该移动终端的位置。

15．按照权利要求14的跟踪图数据库，其中最可能找到该移动终端的位置是主基站。

16．按照权利要求14的跟踪图数据库，其中识别移动终端的装置是移动标识号。