寻呼方法和系统以及移动性管理实体和基站与流程

本发明涉及无线通信领域，特别涉及一种寻呼方法和系统以及移动性管理实体和基站。

背景技术：

随着移动互联网的高速发展和移动智能终端的普及，移动业务的数据吞吐量呈井喷式增长，无线接入LTE(Long Term Evolution，长期演进)技术孕育而生。

LTE无线网络架构如图1A示，它取消了UMTS(Universal Mobile Telecommunications System，通用移动通信系统)网络中的RNC(Radio Network Controller，无线网络控制器)节点，网络架构更趋扁平化和简单化，整个无线接入网络E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network，演进的通用陆地无线接入网)仅由eNodeB(Evolved Node B，演进型基站)节点组成。基站通过S1接口和EPC(Evolved Packet Core，进化分组核心网)相连，其中包括通过S1-MME与MME(Mobility Management Entity，移动性管理实体)连接，通过S1-U与S-GW(Serving GateWay，服务网关)连接。

当移动性管理实体寻找某一不在线的用户设备时，需要采用寻呼技术对用户设备所处的当前小区进行定位。如图1B示，LTE网络寻呼基本过程如下:

S102，移动性管理实体从HSS(Home Subscriber Server,归属签约用户服务器)查询得到某一用户设备最近一次通信所在的跟踪区域(Tracking area，TA)信息。S104，移动性管理实体通过S1接口向该跟踪区域或多个跟踪区域组成的跟踪区域列表内所有的基站下 发寻呼(Paging)消息。S106，这些基站通过空中接口发送寻呼消息给用户设备。

然而，随着LTE部署规模的扩大，移动性管理实体需要控制基站大量增多，移动性管理实体与基站之间信令交互处理压力比2G/3G网络大得多。同时，为保证空口资源效率，移动终端和网络侧具有休眠机制，一般5-10秒。手机进入“休眠”模式之后，网络的下行数据包达到时，需移动性管理实体发出寻呼消息。因此，LTE网络中大量的“小流量”业务到达时容易使智能终端频繁“休眠”与“激活”，产生大量的寻呼消息。但是，跟踪区域规划又不能太小，否则因跟踪区域变化会触发用户设备的跟踪区更新(Tracking Area Update，TAU)过程，容易产生大量的跟踪区更新消息，一样会大幅增加网络的信令负荷。

综上所述，现有的LTE寻呼技术主要存在以下问题：

现有的基于跟踪区域或跟踪区域列表的寻呼方法，寻呼范围大，会大幅增加网络的信令负荷，可能引发网络的“信令风暴”。此外，跟踪区域或跟踪区域列表内的所有基站通过空口向用户设备发送寻呼消息，会增加空口的信令负荷。

技术实现要素：

本发明实施例所要解决的一个技术问题是：在寻呼过程如何减轻移动性管理实体与基站之间的信令负荷。

本发明实施例所要解决的另一个技术问题是：在寻呼过程如何减轻基站空口的信令负荷。

根据本发明实施例的第一个方面，提供的一种寻呼方法，包括：

移动性管理实体获取用户设备最近一次通信所在的第一基站的信息。

移动性管理实体根据第一基站的信息向第一基站发送寻呼消息，以便第一基站在本小区范围内寻呼用户设备。

根据本发明实施例的第二个方面，提供的一种寻呼方法，包括：

第一基站接收移动性管理实体发送的寻呼消息；第一基站是用户设备最近一次通信所在的基站。

第一基站响应于移动性管理实体发送的寻呼消息，向至少一个邻区基站转发寻呼消息，以便邻区基站在各自小区范围内寻呼该用户设备。

第一基站响应于移动性管理实体发送的寻呼消息，在本小区范围内寻呼该用户设备。

根据本发明实施例的第三个方面，提供的一种移动性管理实体，包括：

信息查询单元，用于获取用户设备最近一次通信所在的第一基站的信息。

寻呼消息发送单元，用于根据第一基站的信息向第一基站发送寻呼消息，以便第一基站在本小区范围内寻呼该用户设备。

根据本发明实施例的第四个方面，提供的一种基站，该基站是用户设备最近一次通信所在的第一基站，包括：

寻呼消息接收单元，用于接收移动性管理实体发送的寻呼消息。

寻呼消息转发单元，用于响应于移动性管理实体发送的寻呼消息，向至少一个邻区基站转发寻呼消息，以便邻区基站在各自小区范围内寻呼该用户设备。

寻呼发送单元，用于响应于移动性管理实体发送的寻呼消息，在本小区范围内寻呼该用户设备。

根据本发明实施例的第五个方面，提供的一种寻呼系统，包括前述实施例的移动性管理实体和前述实施例的基站，该基站是用户设备最近一次通信所在的第一基站。

本发明至少具有以下优点：

一方面，移动性管理实体获取用户设备最近一次通信所在的第一基站的信息，并只向第一基站发送寻呼消息，而不需要向跟踪区域内所有的基站发送寻呼消息，极大地减少了移动性管理实体和基站之间的寻呼消息的数量，减轻了网络信令负荷。

另一方面，一次寻呼消息只在第一基站的小区及其邻区范围内寻呼用户设备，有效减少了空口寻呼消息的数量，减轻了空口信令负荷。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1A示出现有LTE无线网络架构示意图。

图1B示出现有LTE寻呼过程的示意图。

图2示出根据本公开的一种示例性实施例的寻呼方法的流程示意图。

图3示出根据本公开的另一种示例性实施例的寻呼方法的流程示意图。

图4示出根据本公开的又一种示例性实施例的寻呼方法的流程示意图。

图5示出根据本公开的一种示例性实施例的用于寻呼的移动性管理实体的结构示意图。

图6示出根据本公开的一种示例性实施例的用于寻呼的基站的结构示意图。

图7示出根据本公开的另一种示例性实施例的用于寻呼的基站的结构示意图。

图8示出根据本公开的一种示例性实施例的寻呼系统的结构示意图。

图9示出根据本公开的另一种示例性实施例的寻呼系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

针对目前寻呼方案中存在的会增加移动性管理实体与基站之间的信令负荷以及基站空口的信令负荷的问题，提出本发明。

下面结合图2描述本发明一个实施例的寻呼方法。

图2为本发明寻呼方法的一个实施例的流程图。如图2所示，该实施例的方法包括以下步骤：

步骤S202，移动性管理实体获取用户设备最近一次通信所在的第一基站的信息。

步骤S204，移动性管理实体根据第一基站的信息向第一基站发送寻呼消息。

步骤S206，第一基站可以在本小区范围内寻呼该用户设备。

上述方法中，移动性管理实体只向用户设备最近一次通信所在的第一基站发送寻呼消息，而不需要向跟踪区域内所有的基站发送寻呼消息，极大地减少了移动性管理实体和基站之间的寻呼消息的数量，减轻了网络信令负荷。

此外，由于第一基站是用户设备最近一次通信所在的基站，因此，第一基站在本小区范围内寻呼到该用户设备的概率很大。为了进一步增加寻呼到该用户设备的概率，本发明还提出由第一基站进一步扩大寻呼范围。

下面结合图3描述第一基站进一步扩大寻呼范围的情形。

图3为本发明寻呼方法的另一个实施例的流程图。如图3所示，该实施例的方法包括以下步骤：

步骤S202，移动性管理实体获取用户设备最近一次通信所在的第一基站的信息。

步骤S204，移动性管理实体根据第一基站的信息向第一基站发送寻呼消息。

步骤S306，第一基站响应于移动性管理实体发送的寻呼消息，向至少一个邻区基站转发寻呼消息。

步骤S308，接收到寻呼消息的第一基站以及各邻区基站可以在各自小区范围内寻呼该用户设备。

上述方法中，移动性管理实体只向用户设备最近一次通信所在的第一基站发送寻呼消息，再由第一基站向其邻区转发寻呼消息，一方面，对于移动性管理实体来说，不需要向跟踪区域内所有的基站发送寻呼消息，极大地减少了移动性管理实体和基站之间的寻呼消息的数量，减轻了网络信令负荷；另一方面，不仅可以扩大寻呼范围，而且一次寻呼消息只在第一基站的小区及其邻区范围内寻呼用户设备，有效减少了空口寻呼消息的数量，减轻了空口信令负荷。

在步骤S202中，移动性管理实体可以向归属签约用户服务器(HSS)查询，以获取用户设备最近一次通信所在的第一基站的信息。一种示例性的查询方法，移动性管理实体例如可以通过S_6a接口向HSS中查询用户最近一次通信所在的第一基站的信息。其中，查询所用的用户标识例如是国际移动用户识别码(International Mobile Subscriber Identification Number,IMSI)，也可以是其它用户临时标识，如全球唯一的临时用户设备标识(Globally Unique Temporary UE Identity,GUTI)等，但不限于所举示例。

在步骤S306中，第一基站响应于移动性管理实体发送的寻呼消息，向邻区基站转发寻呼消息，例如可以采用以下两种处理方式：

第一种处理方式，第一基站首先在本小区范围内寻呼用户设备，判断在本小区范围内是否寻呼到该用户设备，响应于没有寻呼到该用户设备的判断结果，再向至少一个邻区基站转发寻呼消息，邻区基站在各自小区范围内寻呼用户设备。由于第一基站在本小区范围内寻呼 到该用户设备的概率很大，因此该处理方式可以更加有效的减少基站之间和空口发送的寻呼消息的数量，减轻信令负荷。

第二种处理方式，第一基站直接向至少一个邻区基站转发寻呼消息，第一基站和收到寻呼消息的邻区基站同时在其小区范围内寻呼用户设备。该处理方式在扩大寻呼范围的同时，可以减少寻呼的时延。

此外，第一基站通过查询自身邻区关系表可以获得邻区信息，可以向邻区关系表内所有邻区基站转发寻呼消息，也可以按照预设的规则向其中的若干邻区基站转发寻呼消息。预设的规则例如可以是与其距离最近的邻区基站等，但不限于所举示例。

在上述第一基站扩大寻呼范围的方案中，还需要解决一个问题，即，第一基站及其邻区基站都会接收到寻呼消息，但所做的处理却不同。因此，对于基站来说，还需要识别不同的寻呼消息，以便做出不同的处理。本发明针对该问题提出一种解决方案，即，基站通过识别传输寻呼消息的接口来识别不同的寻呼消息。

参考图3所示，移动性管理实体和基站间通过S1接口传输寻呼消息，基站之间通过X2接口传输寻呼消息。第一基站接收通过S1接口传输的寻呼消息，并通过S1接口识别出寻呼消息来自移动性管理实体。第一基站响应于通过S1接口接收的寻呼消息，通过X2接口向至少一个邻区基站转发寻呼消息，邻区基站通过X2接口识别出寻呼消息来自其它基站，不做转发处理，而是进行寻呼，即邻区基站响应于通过X2接口接收的寻呼消息，在各自小区范围内寻呼用户设备。

发明人发现，用户设备跨跟踪区域时会触发跟踪区更新过程，更新归属签约用户服务器中用户设备的位置信息。因此，第一基站可以不用向不属于同一跟踪区域的邻区基站转发寻呼消息，从而减少了发起寻呼的基站的数量，进一步减少了基站之间寻呼消息的数量和空口发送寻呼消息的数量。下面结合图4进行描述。

步骤S402，移动性管理实体获取用户设备最近一次通信所在的第一基站的信息，同时还获取用户设备最近一次通信所在的跟踪区域信息。

步骤S404，移动性管理实体根据第一基站的信息向第一基站发送寻呼消息，并通过寻呼消息将跟踪区域信息发送给第一基站。

步骤S406，第一基站响应于移动性管理实体发送的寻呼消息，从移动性管理实体发送的寻呼消息中获取跟踪区域信息，并向属于同一跟踪区域内的邻区基站转发寻呼消息。

步骤S408，接收到寻呼消息的第一基站和各邻区基站可以在各自小区范围内寻呼该用户设备。

上述方法，具有图3所示实施例的所有优点，同时第一基站仅向属于同一跟踪区域内的邻区基站转发寻呼消息，不向不属于同一跟踪区域的邻区基站转发寻呼消息，从而减少了发起寻呼的基站的数量，进一步减少了基站之间寻呼消息的数量和空口发送寻呼消息的数量。

基于上述实施例描述的寻呼方法，为了进一步增加寻呼到该用户设备的概率，本发明还提出由第一基站的邻区基站进一步扩大寻呼范围，该实施例的方法包括以下步骤：

第一基站的邻区基站判断在本小区范围内是否寻呼到用户设备，响应于没有寻呼到用户设备的判断结果，则向其至少一个邻区基站转发寻呼消息，以便扩大寻呼用户设备的范围。

其中，第一基站的邻区基站通过查询自身邻区关系表可以获得邻区信息，可以按照预设的规则向其中的若干邻区基站转发寻呼消息。预设的规则例如可以是与其距离最近的邻区基站等，但不限于所举示例。

根据本发明的另一个实施例，提供了一种用于寻呼的移动性管理实体。下面结合图5对该移动性管理实体的结构进行描述。

如图5所示，移动性管理实体50包括：

信息查询单元502，用于获取用户设备最近一次通信所在的第一基站的信息。

寻呼消息发送单元504，用于根据第一基站的信息向第一基站发送寻呼消息，以便第一基站在本小区范围内寻呼用户设备。

下面结合图5对移动性管理实体50进一步描述。

信息查询单元502，还用于获取用户设备最近一次通信所在的跟踪区域信息。

寻呼消息发送单元504，还用于通过寻呼消息将跟踪区域信息发送给第一基站，以便第一基站根据跟踪区域信息向属于同一跟踪区域内的邻区基站转发寻呼消息，以便邻区基站在各自小区范围内寻呼用户设备。

根据本发明的又一个实施例，提供了一种用于寻呼的基站。下面结合图6对该基站的结构进行描述。

如图6所示，基站60是用户设备最近一次通信所在的第一基站，包括：

寻呼消息接收单元602，用于接收移动性管理实体发送的寻呼消息。

寻呼消息转发单元604，用于响应于移动性管理实体发送的寻呼消息，向至少一个邻区基站转发寻呼消息，以便邻区基站在各自小区范围内寻呼用户设备。

寻呼发送单元606，用于响应于移动性管理实体发送的寻呼消息，在本小区范围内寻呼用户设备。

下面结合图6对基站60进一步描述。

寻呼消息接收单元602，还用于从移动性管理实体发送的寻呼消息中获取跟踪区域信息。

寻呼消息转发单元604，还用于向属于同一跟踪区域内的邻区基站转发寻呼消息，以便邻区基站在各自小区范围内寻呼用户设备。

下面结合图6对基站60进一步描述。

寻呼消息接收单元602，还用于接收通过S1接口传输的寻呼消息，并通过S1接口识别出寻呼消息来自移动性管理实体。

寻呼消息转发单元604，还用于响应于通过S1接口接收的寻呼消息，通过X2接口向至少一个邻区基站转发寻呼消息，以便邻区基站通过X2接口识别出寻呼消息来自其它基站，并响应于通过X2接口接收的寻呼消息，在各自小区范围内寻呼用户设备。

下面结合图7对基站60进一步描述。，

如图7所示，基站60还包括判断单元608，判断单元608用于判断第一基站在本小区范围内是否寻呼到用户设备，寻呼消息转发单元604用于响应于判断单元608没有寻呼到用户设备的判断结果，再向至少一个邻区基站转发寻呼消息。

根据本发明的又一个实施例，提供了一种寻呼系统。下面分别结合图8和图9对该寻呼系统的结构进行描述。

如图8所示，寻呼系统包括前述任一实施例描述的移动性管理实体50和前述任一实施例描述的基站60，基站60是用户设备最近一次通信所在的第一基站。

在一个实施例中，如图9所示，寻呼系统还包括：基站60的若干邻区基站70，用于接收基站60转发的寻呼消息，并在各自小区范围内寻呼用户设备。

在一个实施例中，邻区基站70，还用于判断在本小区范围内是否寻呼到用户设备，响应于没有寻呼到用户设备的判断结果，则向其至少一个邻区基站转发寻呼消息，以便扩大寻呼用户设备的范围。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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。