专利名称：无线城域网中的寻呼方法
技术领域：
本发明涉及无线城域网技术，特别涉及无线城域网中的寻呼方法。
背景技术：
电子和电气工程师协会(Institute of Electrical and Electronics Engineers，简称“IEEE”)802在无线领域针对不同的市场需求和应用模式制订了不同的标准，如应用于个人局域网(Personal Area Network，简称“PAN”)的IEEE802.15标准、应用于无线局域网的IEEE 802.11标准等。
其中，IEEE 802.16是为制订无线城域网(Wireless metropolitan areanetworks，简称“WMAN”)标准成立的工作组，该工作组主要负责固定无线接入的空中接口标准，涉及微波多点分配系统(Microwave MultipointDistribution System，简称“MMDS”)、本地多点分配系统(Local MultipointDistribution System/Service，简称“LMDS”)等技术。自从支持移动特性的802.16e任务组成立以及很多主流设备制造商加盟微波接入全球互通(Worldwide Interoperability for Microwave Access，简称“WiMAX”)后，IEEE 802.16e吸引了越来越多的目光。
在IEEE 802.16e标准中定义的空闲模式是移动宽带无线接入系统中的一种终端工作模式。移动台(Mobile Subscribe Station，简称“MSS”)可以通过发送消息请求进入空闲模式。类似的，服务基站(Serving Base Station简称“Serving BS”)也可以通过发送消息主动要求MSS进入空闲模式。无论是MSS主动发起请求进入空闲模式，还是Serving BS通过发送消息主动要求MSS进入空闲模式，MSS都要在规定的时间内完成去注册、进入空闲模式的过程。
处于空闲模式下的MSS可以在很大的一个区域内移动，MSS在这个区域内漫游时不必向漫游的小区内的基站(Base Station 简称“BS”)进行注册。同时，MSS漫游到不同小区时，不必进行切换等正常操作流程，节省了MSS功率和空口资源。但是，MSS每隔一定的周期就需要接收下行广播业务消息，通过广播消息获知该MSS是否有下行业务发送，也就是查看是否有寻呼组对该MSS进行寻呼。
寻呼组是由多个BS组成的一个组。寻呼组的目的是构成一个连续的区域，使在这个区域内MSS不需要发送上行业务，但是可以通过下行寻呼信道来判断是否有发送给它的下行业务。一般来说，对寻呼组区域的大小有一定要求，一方面必须足够大以保证大多数MSS在较长时间内保持在同一个寻呼组范围内；寻呼组又要足够小，以保证在一个寻呼组对MSS进行寻呼的开销是合理的。
目前，在WiMAX系统中定义的空闲模式下的寻呼参考模型如图1所示。该系统包含接入服务网络网关(Access Service Network GateWay，简称“ASNGW”)、寻呼控制器(Paging Controller，简称“PC”)、位置寄存器(LR)等网络实体。其中，PC是一个控制MSS空闲模式活动的网络实体，该实体在目前的WiMAX系统中是一个逻辑实体，与另一个逻辑实体Authenticator(认证器)关系密切(可能作为Authenticator的一部分逻辑功能在同一个物理网元内实现)。其物理位置可能位于WiMAX系统中的物理网元ASN GW中，也可能位于另一个独立的物理网元中。LR用于保存MSS的状态信息、寻呼信息和服务流相关信息。一般来说，一个PC逻辑实体会对应一个LR逻辑实体，并且两个逻辑实体在同一个物理网元内实现。
根据图1所示的寻呼模型，当MSS在某个BS上主动请求进入空闲模式，或者某个BS指示MSS进入空闲模式时，通过MSS与该BS，以及该BS与后端网元ASN GW之间的消息交互，通知PC(在ASN GW1中实现)该MSS已进入空闲模式，并在对应的LR中保存该MSS的状态信息、寻呼信息和服务流信息。MSS可以在发给该BS的空闲模式请求消息中携带它进入空闲模式时请求需要保留的信息，该BS在空闲模式请求响应消息中也可以设置类似的信息，用于通知MSS在LR中所保留的相关信息，并将PC的ID通知给该MSS。
当MSS在进入空闲模式后，需要释放相应的R4、R6接口，但是需要保留家乡代理(HA)与外地代理(FA)之间的R3接口。
另外，在空闲模式下，MSS需要周期性的向当前所在的BS发起位置更新请求空口消息。BS收到该消息后根据消息中PC的ID向相应的PC发送后端网络的位置更新消息。PC根据该消息判断该MSS是否进入新的寻呼组，如果是，则更新LR中的相应信息。
在WiMAX加拿大会议的讨论中，通过WIMAX论坛文档《050708_NWG_Functional_Decomposition_Paging-R4.doc》(中文名称可译为《050708 NWG寻呼功能分解版本4》)，对寻呼参考模型和寻呼流程有了进一步具体的定义，本文在此对该文档进行全文引用。简要地说，该文档未对寻呼组的划分作出具体限制和规定，因此寻呼组可以跨越ASN GW；另外，根据该文档的描述，必须在LR中对寻呼组与ASN GW的对应关系进行预先配置。
在实际应用中，上述方案存在以下问题当有数据下发给某个终端所属的寻呼组时，PC可能需要将寻呼消息下发给终端所属寻呼组的多个ASNGW，增加了寻呼消息的数量。另外，在LR中必须配置寻呼组与ASN GW的对应关系，从而导致了多余的配置维护工作。
造成这种情况的主要原因在于，如上所述，相关的现有技术中对寻呼组的划分没有做任何的限制或规定，导致寻呼组可能跨越ASN GW。具体的说，如图2所示，寻呼组1和寻呼组3都跨了两个ASN GW。因此，当有数据下发给寻呼组1或寻呼组3中的终端时，PC需要将寻呼消息下发给寻呼组1或寻呼组3所属的多个ASN GW，从而增加了寻呼消息的数量。另外，在LR中必须配置寻呼组与ASN GW的对应关系，这是因为如果LR中没有寻呼组与ASN GW的对应关系，当有寻呼消息需要下发给某个终端的时候，PC就会不清楚要将寻呼消息下发给哪些ASN GW。但是众所周知，在LR中配置寻呼组与ASN GW的对应关系也势必会导致多余的配置维护工作。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种无线城域网中的寻呼方法，使得维护配置工作减少，寻呼范围和数量减少。
为实现上述目的，本发明提供了一种无线城域网中的寻呼方法，包含以下步骤当收到来自服务的接入服务网络网关的位置更新消息时，为相应的移动台分配寻呼组，并记录该寻呼组与该服务的接入服务网络网关的对应关系；当需要寻呼所述移动台时，根据记录的所述对应关系，仅向该移动台所在的寻呼组对应的服务的接入服务网络网关发送寻呼消息，通过该服务的接入服务网络网关中属于该寻呼组的基站寻呼该移动台；其中，所述寻呼组所包含的基站均属于同一个服务的接入服务网络网关。
其中，由寻呼控制器及位置寄存器接收来自所述服务的接入服务网络网关的位置更新消息、分配所述寻呼组、记录所述对应关系、和向所述移动台所在的服务的接入服务网络网关发送所述寻呼消息。
此外在所述方法中，所述位置更新消息由所述移动台始发，该消息中携带移动台标识和寻呼控制器标识；当所述基站收到来自移动台的位置更新消息时，通过所述服务的接入服务网络网关向所述寻呼控制器及位置寄存器发起位置更新消息，该消息中携带移动台标识、寻呼控制器标识和基站标识；所述服务的接入服务网络网关向所述寻呼控制器及位置寄存器转发来自基站的位置更新消息，并在转发的消息中增加该服务的接入服务网络网关的标识。
此外在所述方法中，在所述寻呼控制器及位置寄存器记录了所述对应关系后，还包含以下步骤所述寻呼控制器及位置寄存器向所述服务的接入服务网络网关回复位置更新响应消息，该消息中携带移动台标识、寻呼组标识、寻呼控制器标识和基站标识；所述服务的接入服务网络网关向所述基站转发位置更新响应消息；所述基站向所述移动台回复表示位置更新成功的位置更新响应消息，该消息中携带寻呼组标识和寻呼控制器标识；所述基站还通过所述服务的接入服务网络网关的中转向所述寻呼控制器及位置寄存器回复位置更新确认消息。
此外在所述方法中，在向所述服务的接入服务网络网关发送寻呼消息前还包含以下步骤当网络需要向移动台发送数据时，家乡代理把数据发送给移动台所在网络的外地代理；如果所述移动台处于空闲状态，则所述外地代理向该移动台所锚定的寻呼控制器及位置寄存器发送要求获取该移动台相关信息和对该移动台进行寻呼的消息，该寻呼控制器及认证器对该消息进行响应。
此外在所述方法中，发向所述服务的接入服务网络网关的寻呼消息中携带移动台标识和寻呼组标识；所述服务的接入服务网络网关根据所述寻呼组标识查找预先设置的配置表，将寻呼消息转发给该寻呼标识所对应的基站，由这些基站在空口广播寻呼消息，寻呼所述移动台标识所指定的移动台。
此外在所述方法中，所述寻呼控制器及位置寄存器可以作为认证器的一部分逻辑功能在同一个物理实体内实现。
此外在所述方法中，所述基站可以同时属于一个或多个寻呼组。
此外在所述方法中，所述寻呼组与服务的接入服务网络网关的对应关系中记录的是寻呼组标识和对应的服务的接入服务网络网关的标识。
此外在所述方法中，所述无线城域网使用微波接入全球互通技术。
通过比较可以发现，本发明的技术方案与现有技术的主要区别在于，将寻呼组的范围限制在一个ASN GW以内。Serving GW在转发基站的位置更新消息时加入自身的标识，PC/LR收到该位置更新消息后记录寻呼组和Serving GW的对应关系。需要寻呼时根据该对应关系仅向寻呼组所对应的Serving GW发起寻呼消息。
这种技术方案上的区别，带来了较为明显的有益效果，即优化和完善了寻呼组的划分和寻呼流程。
在应用本发明对寻呼组范围新增的限制条件后，一个寻呼组只可能对应一个ASN GW，所以使得PC/LR在收到来自Serving GW的位置更新消息时自动记录Serving GW和寻呼组的对应关系成为可能，从而可以最终取消现有技术必须在LR中配置寻呼组与ASN GW对应关系的要求，在消息流程中自动解决寻呼范围的问题。自动生成寻呼组和Serving GW的对应关系可以保证对应关系的正确性，而且效率相对于手工配置大大提高。在现有技术中，因为一个寻呼组有可能对应多个ASN GW，所以PC/LR即使收到来自一个Serving GW的位置更新消息，也不能保证相应的寻呼组中不包含其它的ASNGW，所以必须手工配置，造成工作量较大、出错的可能性也较大。
因为将寻呼组的范围限制在一个ASN GW以内，所以使得寻呼范围和数量减少，提高了寻呼的效率。
图1是现有技术中WiMAX的寻呼参考模型；图2是现有技术中寻呼组跨ASN GW时的示意组；图3示出根据本发明的一个实施例的无线城域网中的寻呼方法中的位置更新流程；图4示出根据本发明的一个实施例的无线城域网中的寻呼方法中的寻呼流程。
具体实施例方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
首先需要说明，在本发明中定义了一个包含多个BS的区域，即寻呼组。在该寻呼组中，MSS的位置更新消息可以通过同一个ASN GW发送到该MSS锚定的PC/LR中，但是不同之处在于，本发明设定寻呼组不能跨越ASN GW，换句话说，当一个ASN GW包含了一个Paging Group ID时，其他ASN GW不能包含相同的Paging Group ID。但是，本领域的一般技术人员能够理解，在这种设定下，同一个BS仍然可以处于多个寻呼组中。
图3示出根据本发明的一个实施例的无线城域网中的寻呼方法中的位置更新流程。如图所示，首先，在步骤301，MSS通过向Serving BS发送“RNG_REQ”消息发起位置更新，该消息中携带MSS ID(移动台的ID)和PC ID(寻呼控制器的ID)。
接着，在步骤302，Serving BS收到MSS的位置更新消息后，通过ServingGW向PC/LR发起位置更新请求“LU Request”消息，该消息中携带MSS ID，BSID和PC ID。
此后，在步骤303，Serving GW向PC/LR转发位置更新请求“LU Request”消息，并在转发的消息中增加Serving GW ID信元。PC/LR可以作为逻辑实体Authenticator(认证器)的一部分逻辑功能在同一个物理实体内实现。
在步骤304，PC/LR收到位置更新请求后，根据该消息中携带的ServingGW ID信源，记录下MSS所处的Serving GW ID信息。由于接受MSS发起位置更新的BS可能属于多个寻呼组，因此，在这里为MSS分配一个适当的寻呼组ID。然后PC/LR向Serving GW反馈位置更新响应消息“LU Response”，该响应消息中携带MSS ID、PGID、PCID和BSID。
记录下来的Serving GW ID信息和寻呼组ID形成了Serving GW和寻呼组之间的对应关系。这种对应在现有技术中只能通过手工配置，而在应用了本发明的技术方案后才可以自动实现。这是因为本发明对寻呼组范围新增了限制条件，一个寻呼组只可能对应一个ASN GW，所以使得PC/LR在收到来自Serving GW的位置更新消息时自动记录Serving GW和寻呼组的对应关系成为可能。自动生成寻呼组和Serving GW的对应关系可以保证对应关系的正确性，而且效率相对于手工配置大大提高。在现有技术中，因为一个寻呼组有可能对应多个ASN GW，所以PC/LR即使收到来自一个Serving GW的位置更新消息，也不能保证相应的寻呼组中不包含其它的ASN GW，所以必须手工配置，造成工作量较大、出错的可能性也较大。
此后，在步骤305中，Serving GW向Serving BS转发位置更新响应消息“LU Response”。
在步骤306，Serving BS向MSS回复“RNG_RSP”消息，表明位置更新成功，其中，“RNG_RSP”消息中携带PGID、PCID信息。
在步骤307，Serving BS向PC/LR回复位置更新确认消息“LU Confirm”，表明相关过程成功完成。
此后，Serving GW转发位置更新确认消息“LU Confirm”到PC/LR，PC/LR在收到这条消息后，最终完成更新MSS的位置信息。
图4示出根据本发明的一个实施例的无线城域网中的寻呼方法中的寻呼流程。如图所示，首先，在步骤401，当网络需要向处于空闲模式(IDLE态)的MSS发送数据时，由HA直接将下行数据(Downlink Data)发送到FA(AGW)。
此后，在步骤402，FA发现要接收数据的MSS处于IDLE态，就发送“MSS Info Req”消息到MSS锚定的PC/Authenticator，要求获得MSS相关信息和对此MSS进行寻呼。该“MSS Info Req”消息中包含MSID和pagingind。
接着，在步骤403，PC/Authenticator返回“MSS Info Rsp”消息给FA，消息中携带MSID，以及相关session信息。
在步骤404，PC/Authenticator根据MSS在位置更新时记录的ServingASN GW ID信息，向Serving GW发送寻呼消息“Paging Announce”，该消息中携带MSS ID和PG ID(寻呼组标识)。
此后，在步骤405，Serving GW根据PG ID查找配置表，把寻呼消息“Paging Announce”转发到寻呼组(Paging Group)所对应的BS中，要求在这些BS中对MSS ID所指定的MSS进行寻呼。
最后，在步骤406，BS在空口广播寻呼消息“Paging Announce”。因为本发明将寻呼组的范围限制在一个ASN GW以内，所以使得寻呼范围和数量减少，提高了寻呼的效率。
虽然通过参照本发明的某些优选实施例，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种无线城域网中的寻呼方法，其特征在于，包含以下步骤当收到来自服务的接入服务网络网关的位置更新消息时，为相应的移动台分配寻呼组，并记录该寻呼组与该服务的接入服务网络网关的对应关系；当需要寻呼所述移动台时，根据记录的所述对应关系，仅向该移动台所在的寻呼组对应的服务的接入服务网络网关发送寻呼消息，通过该服务的接入服务网络网关中属于该寻呼组的基站寻呼该移动台；其中，所述寻呼组所包含的基站均属于同一个服务的接入服务网络网关。
2.根据权利要求1所述的无线城域网中的寻呼方法，其特征在于，由寻呼控制器及位置寄存器接收来自所述服务的接入服务网络网关的位置更新消息、分配所述寻呼组、记录所述对应关系、和向所述移动台所在的服务的接入服务网络网关发送所述寻呼消息。
3.根据权利要求2所述的无线城域网中的寻呼方法，其特征在于，所述位置更新消息由所述移动台始发，该消息中携带移动台标识和寻呼控制器标识；当所述基站收到来自移动台的位置更新消息时，通过所述服务的接入服务网络网关向所述寻呼控制器及位置寄存器发起位置更新消息，该消息中携带移动台标识、寻呼控制器标识和基站标识；所述服务的接入服务网络网关向所述寻呼控制器及位置寄存器转发来自基站的位置更新消息，并在转发的消息中增加该服务的接入服务网络网关的标识。
4.根据权利要求3所述的无线城域网中的寻呼方法，其特征在于，在所述寻呼控制器及位置寄存器记录了所述对应关系后，还包含以下步骤所述寻呼控制器及位置寄存器向所述服务的接入服务网络网关回复位置更新响应消息，该消息中携带移动台标识、寻呼组标识、寻呼控制器标识和基站标识；所述服务的接入服务网络网关向所述基站转发位置更新响应消息；所述基站向所述移动台回复表示位置更新成功的位置更新响应消息，该消息中携带寻呼组标识和寻呼控制器标识；所述基站还通过所述服务的接入服务网络网关的中转向所述寻呼控制器及位置寄存器回复位置更新确认消息。
5.根据权利要求4所述的无线城域网中的寻呼方法，其特征在于，在向所述服务的接入服务网络网关发送寻呼消息前还包含以下步骤当网络需要向移动台发送数据时，家乡代理把数据发送给移动台所在网络的外地代理；如果所述移动台处于空闲状态，则所述外地代理向该移动台所锚定的寻呼控制器及位置寄存器发送要求获取该移动台相关信息和对该移动台进行寻呼的消息，该寻呼控制器及认证器对该消息进行响应。
6.根据权利要求5所述的无线城域网中的寻呼方法，其特征在于，发向所述服务的接入服务网络网关的寻呼消息中携带移动台标识和寻呼组标识；所述服务的接入服务网络网关根据所述寻呼组标识查找预先设置的配置表，将寻呼消息转发给该寻呼标识所对应的基站，由这些基站在空口广播寻呼消息，寻呼所述移动台标识所指定的移动台。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的无线城域网中的寻呼方法，其特征在于，所述寻呼控制器及位置寄存器可以作为认证器的一部分逻辑功能在同一个物理实体内实现。
8.根据权利要求1所述的无线城域网中的寻呼方法，其特征在于，所述基站可以同时属于一个或多个寻呼组。
9.根据权利要求1所述的无线城域网中的寻呼方法，其特征在于，所述寻呼组与服务的接入服务网络网关的对应关系中记录的是寻呼组标识和对应的服务的接入服务网络网关的标识。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的无线城域网中的寻呼方法，其特征在于，所述无线城域网使用微波接入全球互通技术。
全文摘要
本发明涉及无线城域网技术，公开了一种无线城域网中的寻呼方法，使得维护配置工作减少，寻呼范围和数量减少。本发明中，将寻呼组的范围限制在一个ASN GW以内。Serving GW在转发基站的位置更新消息时加入自身的标识，PC/LR收到该位置更新消息后记录寻呼组和Serving GW的对应关系。需要寻呼时根据该对应关系仅向寻呼组所对应的Serving GW发起寻呼消息。
文档编号H04W8/02GK1921684SQ20051009674
公开日2007年2月28日 申请日期2005年8月24日 优先权日2005年8月24日
发明者谢勇, 吴建军 申请人:华为技术有限公司