CN1816210A - 一种寻呼用户设备的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种寻呼用户设备的方法,在RNG中设置NodeB+与网络区域位置之间的对应关系,CN选择一个RNG并向该RNG发送寻呼消息,该寻呼消息中携带有UE的IMSI和当前位置信息;RNG根据存储的NodeB+与网络区域位置之间的对应关系以及UE的当前位置信息选择NodeB+,并向该NodeB+发送寻呼消息;NodeB+向UE发起寻呼。根据本发明提出的方法,CN寻呼UE时,CN向选择的一个RNG发送寻呼消息,RNG根据存储的IPRAN范围内所有NodeB+与LAC和RAC之间的对应关系,将寻呼消息发送至相应NodeB+,由于RNG和NodeB+均具有寻呼协作功能,因此,RNG根据Iu连接完成寻呼协作,NodeB+根据RRC连接完成寻呼协作,可有效避免重复寻呼,同时减少对寻呼信道资源的占用,达到节省寻呼信道资源的目的,实现了寻呼效率的提高。

Description

一种寻呼用户设备的方法
技术领域
本发明涉及通信技术,特别是指一种在基于网际协议的无线接入网络(IPRAN)中寻呼用户设备(UE)的方法。
背景技术
全球移动通信系统(UMTS,Universal Mobile TelecommunicationsSystem)是无线技术采用宽带码分多址接入(WCDMA,Wideband CodeDivision Multiple Access)技术的第三代移动通信系统,通常也将UMTS称为WCDMA通信系统。
图1示出了第三代合作伙伴计划(3GPP)定义的UMTS系统结构示意图,如图1所示,在R99/R4/R5标准中,UMTS包括3个部分:核心网络(CN,Core Network)、UMTS陆地无线接入网络(UMTS Territorial Radio AccessNetwork)和用户设备(UE,User Equipment),其中,CN用于处理UTMS内所有电路交换业务的呼叫和分组交换业务的数据连接,并实现与外部网络的交换和路由功能,UTRAN用于处理所有与无线相关的功能,UE向移动用户提供可感受的业务。CN与UTRAN之间通过Iu接口相连,UTRAN与UE之间为Uu接口。CN在逻辑上包括处理电路交换业务的电路交换域(CSDomain,Circuit Switched Domain)、处理分组交换业务的分组交换域(PSDomain,Packet Switched Domain)和处理小区广播业务的广播(BC,Broadcast)域。
UTRAN包含一个或几个无线网络子系统(RNS,Radio NetworkSubsystem),一个RNS由一个无线网络控制器(RNC,Radio NetworkController)和一个或多个Node B组成。RNC与CN之间通过Iu接口相连,NodeB与RNC之间通过Iub接口相连。在UTRAN内部,RNC之间通过Iur接口相连,Iur接口可通过RNC之间的直接物理连接或通过传输网络实现。RNC分配和控制与之相连或相关的NodeB的无线资源,NodeB完成Iub接口和Uu接口之间的数据转换,同时也参与部分无线资源管理。
UTRAN与UE之间为Uu接口,图2示出了3GPP定义的Uu接口协议结构示意图,如图2所示,在R99/R4/R5标准中,UTRAN侧Uu接口协议分布在RNC和NodeB上,RNC实现无线资源控制(RRC,Radio ResourceControl)协议、分组数据聚合协议(PDCP,Packet Data Convergence Protocol)、广播/多播控制(BMC)协议、无线链路控制(RLC,Radio Link Control)协议和媒体接入控制(MAC,Medium Access Control)协议,NodeB主要实现物理层(L1)。RRC对无线资源进行管理和分配,配置下层协议的参数并控制其行为,下层协议是指PDCP、BMC协议、RLC协议、MAC协议和L1协议。PDCP完成分组数据IP头的压缩处理,并在无损迁移时维护数据的序列号;BMC对小区广播消息实现调度和控制;RLC对数据进行分段和重组,以及确认模式(AM)下数据的重发和缓存;MAC完成逻辑信道道传输信道的映射,根据业务特性将不同逻辑信道的数据复用至相同的传输信道;L1的主要功能是扩频、调制、信道编码及解扩、解调、信道解码,L1还能够实现将基带信号与射频信号之间相互转换等功能。
由于UE在位置登记时,会将当前所在的位置信息登记至CN,因此,寻呼UE时,CN根据UE当前所在位置的电路域中的位置区码(LAC,LocationArea Code)或分组域中的路由区码(RAC,Routing Area Code),查找LAC或RAC所对应的RNC,并向这些RNC发送寻呼消息,该寻呼消息中携带有UE的国际移动用户标识(IMSI)和当前位置信息、即LAC或RAC。
由于UE建立RRC连接后,RNC中会存储相应的记录,该记录中包括UE的IMSI和RRC连接的当前状态,这样,RNC收到寻呼消息后,RNC可根据UE的IMSI确定UE是否已建立RRC连接,如果UE已建立RRC连接,则继续确定该RRC连接的当前状态,如果UE未建立RRC连接以及已建立的RRC连接的当前状态为CELL_PCH状态或URA_PCH状态,则RNC在寻呼控制信道(PCCH)上使用寻呼类型1(Paging Type 1)消息寻呼UE;如果已建立的RRC连接的当前状态为CELL_DCH状态或CELL_FACH状态,则RNC在公用控制信道(DCCH)上使用寻呼类型2(Paging Type 2)消息寻呼UE。
在R99/R4/R5标准中定义的UTRAN,一个NodeB唯一地归属于一个RNC,这样,在一个小区内,只会向UE发送一次寻呼消息,而寻呼消息的重发由CN控制。
3GPP的R99/R4/R5标准中定义的UTRAN结构仍存在很多问题,例如,Iub接口/Iur接口的帧协议(FP,Frame Protocol)的严格定时和同步导致UTRAN的网络资源无法实现统计复用,进而不能充分适应非实时业务的发展;Uu接口的L2与L1分别位于RNC和NodeB,导致传输路径上的传输时延增加和RLC的重传时延增加,从而影响了高速数据业务的服务质量(QoS);RNC配置NodeB中物理层消息在Iub接口上产生的往返时延,对UE与NodeB的同步带来影响,等等。
3GPP的R99/R4标准中定义的UTRAN结构中,Iu接口/Iur接口/Iub接口的传输网络层采用异步传输模式(ATM,Asynchronous Transfer Mode)进行传输,3GPP的R5标准中定义的UTRAN结构中传输网络采用IP传输。由于基于分组交换的业务越来越多,以及IP技术的日渐成熟,因此,在全IP承载网络的基础上构建无线接入网络(RAN,Radio Access Network)是必然趋势,这种在全IP承载网络上构建的RAN被称为IPRAN。
图3示出了其中一种IPRAN结构示意图,如图3所示,与R99/R4标准中定义的UTRAN结构相比,CN保持不变,CN与无线网络网关(RNG,Radio Network Gateway)之间的Iu接口保持不变,RNG与R99/R4/R5标准中定义的UTRAN结构之间的Iur接口保持不变,Uu接口的L2协议/L3协议下移至NodeB+;Iu接口的用户面由CN经RNG到NodeB+。整个Iu接口被划分为无线物理层和传输网络层,RAN应用协议(RANAP,RANApplication Protocol)是属于无线网络层的应用协议,但RANAP之间交互的消息需要由传输网络层的信令连接控制部分(SCCP)协议来发送,SCCP提供有连接和无连接两种方式,这样,RANAP的部分消息使用有连接的SCCP发送,其余消息使用无连接的SCCP发送,对于RNG和NodeB+而言,RNG处理无连接的RANAP,NodeB+处理有连接的RANAP。RNG同时作为R99/R4/R5标准中定义的UTRAN接入IPRAN的接入网关,RNG与NodeB+之间存在Iur接口,当IPRAN与R99/R4/R5标准中定义的UTRAN发生Iur软切换时,UTRAN中软切换分支的数据经RNG到达NodeB+,在NodeB+中进行宏分集合并。
移动交换中心(MSC)、网关通用分组无线业务支持节点(GGSN)、服务通用分组无线业务支持节点(SGSN)、RNG和NodeB之间全部通过IP网络互连,因此RNG与NodeB+是多对多的对应关系,即NodeB+可与任意RNG建立逻辑连接关系。由于NodeB+与RNG之间不具有归属关系,因此,CN无法确定LAC或RAC与RNG之间的对应关系。这样,CN在寻呼UE时,只能向所有RNG发送寻呼消息,各RNG再根据寻呼消息中的LAC或RAC,向相关的NodeB+转发该寻呼消息。因此,对于一个NodeB+而言,会收到所有RNG发送来的寻呼消息,而NodeB+又无法确定收到的寻呼消息是针对于同一次寻呼的,因此NodeB+每次收到RNG的寻呼消息就会寻呼UE一次,从而导致NodeB+重复寻呼UE,这将浪费寻呼信道资源,甚至导致寻呼信道拥塞,降低寻呼效率。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种寻呼用户设备的方法,在IPRAN中有效节省寻呼信道资源。
为了达到上述目的,本发明提供了一种寻呼用户设备的方法,在RNG中设置NodeB+与网络区域位置之间的对应关系,该方法包含以下步骤:
A、CN选择一个RNG并向该RNG发送寻呼消息,该寻呼消息中携带有UE的当前位置信息;
B、RNG根据存储的NodeB+与网络区域位置之间的对应关系以及UE的当前位置信息选择NodeB+,并向该NodeB+发送寻呼消息;
C、NodeB+向UE发起寻呼。
步骤A中所述CN选择一个RNG为:CN随机选择一个RNG;或CN根据RNG的负载情况选择当前负载最低的RNG;或CN根据设定的RNG选择顺序选择RNG。
所述UE的当前位置信息为:电路域位置区码或分组域路由区码;所述网络区域位置为:电路域位置区码和分组域路由区码。
步骤B中所述向NodeB+发送寻呼消息之前,进一步包括:RNG根据UE的IMSI判断UE是否已与其他域的CN建立Iu连接,如果UE已与其他域的CN建立Iu连接,则步骤B中所述向NodeB+发送寻呼消息为:RNG向NodeB+发送携带有UE的IMSI的专用寻呼消息;如果UE未与其他域的CN建立Iu连接,则步骤B中所述向NodeB+发送寻呼消息为:RNG向NodeB+发送携带有UE的IMSI的通用寻呼消息。
如果NodeB+收到专用寻呼消息,则所述步骤C之前进一步包括:NodeB+确定UE的RRC连接的当前状态,如果所述当前状态为CELL_PCH状态或URA_PCH状态,则所述步骤C为:NodeB+在PCCH信道上使用寻呼类型1消息寻呼UE;如果所述当前状态为CELL_DCH状态或CELL_FACH状态,则所述步骤C为:NodeB+在DCCH信道上使用寻呼类型2消息寻呼UE。
如果NodeB+收到通用寻呼消息,则所述步骤C之前进一步包括:NodeB+根据UE的IMSI确定UE是否已建立RRC连接,如果UE已建立RRC连接,则NodeB+继续确定该RRC连接的当前状态,如果UE未建立RRC连接或所述当前状态为CELL_PCH状态或URA_PCH状态,则所述步骤C为:NodeB+在PCCH信道上使用寻呼类型1消息寻呼UE;如果UE已建立RRC连接且所述RRC连接的当前状态为CELL_DCH状态或CELL_FACH状态,则所述步骤C为:NodeB+在DCCH信道上使用寻呼类型2消息寻呼UE。
根据本发明提出的方法,CN寻呼UE时,CN向选择的一个RNG发送寻呼消息,RNG根据存储的IPRAN范围内所有NodeB+与LAC和RAC之间的对应关系,将寻呼消息发送至相应NodeB+,由于RNG和NodeB+均具有寻呼协作功能,因此,RNG根据Iu连接完成寻呼协作,NodeB+根据RRC连接完成寻呼协作,可有效避免重复寻呼,同时减少对寻呼信道资源的占用,达到节省寻呼信道资源的目的,实现了寻呼效率的提高。
附图说明
图1示出了3GPP定义的UMTS系统结构示意图;
图2示出了3GPP定义的Uu接口协议结构示意图;
图3示出了其中一种IPRAN结构示意图;
图4示出了本发明中寻呼UE流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。
本发明中,CN寻呼UE时,CN向选择的一个RNG发送寻呼消息,RNG根据存储的IPRAN范围内所有NodeB+与LAC和RAC之间的对应关系,将寻呼消息发送至相应NodeB+,由于RNG和NodeB+均具有寻呼协作功能,因此,RNG根据Iu连接完成寻呼协作,NodeB+根据RRC连接完成寻呼协作。这里所述的CN,在电路域中不再存储LAC与RNG之间的对应关系,在分组域中也不再存储RAC与RNG之间的对应关系,RNG中存储有IPRAN范围内所有NodeB+与LAC和RAC之间的对应关系。CN在电路域中可为MSC,在分组域中可为SGSN。
图4示出了本发明中寻呼UE流程图,如图4所示,寻呼UE的实现过程包括以下步骤:
步骤401~步骤402:CN寻呼UE时,向选择的一个RNG发送寻呼消息,该寻呼消息中携带有UE的IMSI和当前位置信息、如LAC或RAC。CN选择RNG时可任意选择一个RNG,例如,CN可从与其相连的RNG中随机地选择一个RNG,也可根据RNG的负载情况选择当前负载最低的RNG,还可根据设定的RNG选择顺序在每次寻呼时依次选择各RNG。
步骤403:RNG收到来自CN的寻呼消息后,首先根据UE的当前位置信息、如LAC或RAC确定接收寻呼消息的NodeB+,然后再根据UE的IMSI判断UE是否已与其他域的CN建立Iu连接,如果是,则执行步骤404;否则,执行步骤406。由于UE建立RRC连接时,RNG都会存储相应的记录,该记录中包括UE的IMSI、RRC连接的当前状态以及UE当前所在的NodeB+,如果该UE已与CN建立Iu连接,则该记录中还会包括Iu连接的标识,这样,RNG可根据IMSI确定UE是否已与CN建立Iu连接。
RNC确定接收寻呼消息的NodeB+的步骤与RNC判断UE是否已与其他域的CN建立Iu连接的步骤之间并无明显的时间顺序,可依据以上描述的先确定接收寻呼消息的NodeB+,然后再判断UE是否已与其他域的CN建立Iu连接;也可同时进行;还可先判断UE是否已与其他域的CN建立Iu连接,然后再确定接收寻呼消息的NodeB+。
步骤404~步骤405:RNG通过RNG与NodeB+之间的接口向NodeB+发送专用寻呼消息。NodeB+收到来自RNG的专用寻呼消息后,确定UE的RRC连接的当前状态,如果NodeB+确定UE的RRC连接的当前状态为CELL_PCH状态或URA_PCH状态,则执行步骤408;如果NodeB+确定UE的RRC连接的当前状态为CELL_DCH状态或CELL_FACH状态,则执行步骤409。
步骤406~步骤407:RNG通过RNG与NodeB+之间的接口向NodeB+发送通用寻呼消息。NodeB+收到来自RNG的通用寻呼消息后,根据UE的IMSI确定UE是否已建立RRC连接,如果UE已建立RRC连接,则NodeB+继续确定该RRC连接的当前状态,如果NodeB+确定UE未建立RRC连接或UE的RRC连接的当前状态为CELL_PCH状态或URA_PCH状态,则执行步骤408;如果NodeB+确定UE的RRC连接的当前状态为CELL_DCH状态或CELL_FACH状态,则执行步骤409。
UE建立RRC连接时,NodeB+中都会存储相应的记录,该记录中包括UE的IMSI、RRC连接的当前状态以及UE当前所在的NodeB+,因此,NodeB+可以此为依据,执行步骤404~步骤405或步骤406~步骤407。
步骤408:NodeB+在PCCH信道上使用寻呼类型1消息寻呼UE,结束当前寻呼流程。
步骤409:NodeB+在DCCH信道上使用寻呼类型2消息寻呼UE。
由于IPRAN中NodeB+与RNG之间不具有归属关系,因此,通过以上描述的方法可有效避免重复寻呼,同时减少对寻呼信道资源的占用,达到节省寻呼信道资源的目的,实现了寻呼效率的提高。
总之,以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (6)

1、一种寻呼用户设备的方法,CN寻呼UE时,其特征在于,在RNG中设置NodeB+与网络区域位置之间的对应关系,该方法包含以下步骤:
A、CN选择一个RNG并向该RNG发送寻呼消息,该寻呼消息中携带有UE的当前位置信息;
B、RNG根据存储的NodeB+与网络区域位置之间的对应关系以及UE的当前位置信息选择NodeB+,并向该NodeB+发送寻呼消息;
C、NodeB+向UE发起寻呼。
2、根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤A中所述CN选择一个RNG为:CN随机选择一个RNG;或CN根据RNG的负载情况选择当前负载最低的RNG;或CN根据设定的RNG选择顺序选择RNG。
3、根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,
所述UE的当前位置信息为:电路域位置区码或分组域路由区码;
所述网络区域位置为:电路域位置区码和分组域路由区码。
4、根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,
步骤B中所述向NodeB+发送寻呼消息之前,进一步包括:RNG根据UE的IMSI判断UE是否已与其他域的CN建立Iu连接,
如果UE已与其他域的CN建立Iu连接,则步骤B中所述向NodeB+发送寻呼消息为:RNG向NodeB+发送携带有UE的IMSI的专用寻呼消息;
如果UE未与其他域的CN建立Iu连接,则步骤B中所述向NodeB+发送寻呼消息为:RNG向NodeB+发送携带有UE的IMSI的通用寻呼消息。
5、根据权利要求4所述的方法,其特征在于,如果NodeB+收到专用寻呼消息,则所述步骤C之前进一步包括:NodeB+确定UE的RRC连接的当前状态,
如果所述当前状态为CELL_PCH状态或URA_PCH状态,则所述步骤C为:NodeB+在PCCH信道上使用寻呼类型1消息寻呼UE;
如果所述当前状态为CELL_DCH状态或CELL_FACH状态,则所述步骤C为:NodeB+在DCCH信道上使用寻呼类型2消息寻呼UE。
6、根据权利要求4所述的方法,其特征在于,如果NodeB+收到通用寻呼消息,则所述步骤C之前进一步包括:NodeB+根据UE的IMSI确定UE是否已建立RRC连接,如果UE已建立RRC连接,则NodeB+继续确定该RRC连接的当前状态,
如果UE未建立RRC连接或所述当前状态为CELL_PCH状态或URA_PCH状态,则所述步骤C为:NodeB+在PCCH信道上使用寻呼类型1消息寻呼UE;
如果UE已建立RRC连接且所述RRC连接的当前状态为CELL_DCH状态或CELL_FACH状态,则所述步骤C为:NodeB+在DCCH信道上使用寻呼类型2消息寻呼UE。
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