專利名稱：無線城域網中的尋呼方法
技術領域：
本發明涉及無線城域網技術，特別涉及無線城域網中的尋呼方法。
背景技術：
電子和電氣工程師協會(Institute of Electrical and Electronics Engineers，簡稱“IEEE”)802在無線領域針對不同的市場需求和應用模式制訂了不同的標準，如應用于個人局域網(Personal Area Network，簡稱“PAN”)的IEEE802.15標準、應用于無線局域網的IEEE 802.11標準等。
其中，IEEE 802.16是為制訂無線城域網(Wireless metropolitan areanetworks，簡稱“WMAN”)標準成立的工作組，該工作組主要負責固定無線接入的空中接口標準，涉及微波多點分配系統(Microwave MultipointDistribution System，簡稱“MMDS”)、本地多點分配系統(Local MultipointDistribution System/Service，簡稱“LMDS”)等技術。自從支持移動特性的802.16e任務組成立以及很多主流設備制造商加盟微波接入全球互通(Worldwide Interoperability for Microwave Access，簡稱“WiMAX”)后，IEEE 802.16e吸引了越來越多的目光。
在IEEE 802.16e標準中定義的空閑模式是移動寬帶無線接入系統中的一種終端工作模式。移動臺(Mobile Subscribe Station，簡稱“MSS”)可以通過發送消息請求進入空閑模式。類似的，服務基站(Serving Base Station簡稱“Serving BS”)也可以通過發送消息主動要求MSS進入空閑模式。無論是MSS主動發起請求進入空閑模式，還是Serving BS通過發送消息主動要求MSS進入空閑模式，MSS都要在規定的時間內完成去注冊、進入空閑模式的過程。
處于空閑模式下的MSS可以在很大的一個區域內移動，MSS在這個區域內漫游時不必向漫游的小區內的基站(Base Station 簡稱“BS”)進行注冊。同時，MSS漫游到不同小區時，不必進行切換等正常操作流程，節省了MSS功率和空口資源。但是，MSS每隔一定的周期就需要接收下行廣播業務消息，通過廣播消息獲知該MSS是否有下行業務發送，也就是查看是否有尋呼組對該MSS進行尋呼。
尋呼組是由多個BS組成的一個組。尋呼組的目的是構成一個連續的區域，使在這個區域內MSS不需要發送上行業務，但是可以通過下行尋呼信道來判斷是否有發送給它的下行業務。一般來說，對尋呼組區域的大小有一定要求，一方面必須足夠大以保證大多數MSS在較長時間內保持在同一個尋呼組范圍內；尋呼組又要足夠小，以保證在一個尋呼組對MSS進行尋呼的開銷是合理的。
目前，在WiMAX系統中定義的空閑模式下的尋呼參考模型如圖1所示。該系統包含接入服務網絡網關(Access Service Network GateWay，簡稱“ASNGW”)、尋呼控制器(Paging Controller，簡稱“PC”)、位置寄存器(LR)等網絡實體。其中，PC是一個控制MSS空閑模式活動的網絡實體，該實體在目前的WiMAX系統中是一個邏輯實體，與另一個邏輯實體Authenticator(認證器)關系密切(可能作為Authenticator的一部分邏輯功能在同一個物理網元內實現)。其物理位置可能位于WiMAX系統中的物理網元ASN GW中，也可能位于另一個獨立的物理網元中。LR用于保存MSS的狀態信息、尋呼信息和服務流相關信息。一般來說，一個PC邏輯實體會對應一個LR邏輯實體，并且兩個邏輯實體在同一個物理網元內實現。
根據圖1所示的尋呼模型，當MSS在某個BS上主動請求進入空閑模式，或者某個BS指示MSS進入空閑模式時，通過MSS與該BS，以及該BS與后端網元ASN GW之間的消息交互，通知PC(在ASN GW1中實現)該MSS已進入空閑模式，并在對應的LR中保存該MSS的狀態信息、尋呼信息和服務流信息。MSS可以在發給該BS的空閑模式請求消息中攜帶它進入空閑模式時請求需要保留的信息，該BS在空閑模式請求響應消息中也可以設置類似的信息，用于通知MSS在LR中所保留的相關信息，并將PC的ID通知給該MSS。
當MSS在進入空閑模式后，需要釋放相應的R4、R6接口，但是需要保留家鄉代理(HA)與外地代理(FA)之間的R3接口。
另外，在空閑模式下，MSS需要周期性的向當前所在的BS發起位置更新請求空口消息。BS收到該消息后根據消息中PC的ID向相應的PC發送后端網絡的位置更新消息。PC根據該消息判斷該MSS是否進入新的尋呼組，如果是，則更新LR中的相應信息。
在WiMAX加拿大會議的討論中，通過WIMAX論壇文檔《050708_NWG_Functional_Decomposition_Paging-R4.doc》(中文名稱可譯為《050708 NWG尋呼功能分解版本4》)，對尋呼參考模型和尋呼流程有了進一步具體的定義，本文在此對該文檔進行全文引用。簡要地說，該文檔未對尋呼組的劃分作出具體限制和規定，因此尋呼組可以跨越ASN GW；另外，根據該文檔的描述，必須在LR中對尋呼組與ASN GW的對應關系進行預先配置。
在實際應用中，上述方案存在以下問題當有數據下發給某個終端所屬的尋呼組時，PC可能需要將尋呼消息下發給終端所屬尋呼組的多個ASNGW，增加了尋呼消息的數量。另外，在LR中必須配置尋呼組與ASN GW的對應關系，從而導致了多余的配置維護工作。
造成這種情況的主要原因在于，如上所述，相關的現有技術中對尋呼組的劃分沒有做任何的限制或規定，導致尋呼組可能跨越ASN GW。具體的說，如圖2所示，尋呼組1和尋呼組3都跨了兩個ASN GW。因此，當有數據下發給尋呼組1或尋呼組3中的終端時，PC需要將尋呼消息下發給尋呼組1或尋呼組3所屬的多個ASN GW，從而增加了尋呼消息的數量。另外，在LR中必須配置尋呼組與ASN GW的對應關系，這是因為如果LR中沒有尋呼組與ASN GW的對應關系，當有尋呼消息需要下發給某個終端的時候，PC就會不清楚要將尋呼消息下發給哪些ASN GW。但是眾所周知，在LR中配置尋呼組與ASN GW的對應關系也勢必會導致多余的配置維護工作。
發明內容
有鑒于此，本發明的主要目的在于提供一種無線城域網中的尋呼方法，使得維護配置工作減少，尋呼范圍和數量減少。
為實現上述目的，本發明提供了一種無線城域網中的尋呼方法，包含以下步驟當收到來自服務的接入服務網絡網關的位置更新消息時，為相應的移動臺分配尋呼組，并記錄該尋呼組與該服務的接入服務網絡網關的對應關系；當需要尋呼所述移動臺時，根據記錄的所述對應關系，僅向該移動臺所在的尋呼組對應的服務的接入服務網絡網關發送尋呼消息，通過該服務的接入服務網絡網關中屬于該尋呼組的基站尋呼該移動臺；其中，所述尋呼組所包含的基站均屬于同一個服務的接入服務網絡網關。
其中，由尋呼控制器及位置寄存器接收來自所述服務的接入服務網絡網關的位置更新消息、分配所述尋呼組、記錄所述對應關系、和向所述移動臺所在的服務的接入服務網絡網關發送所述尋呼消息。
此外在所述方法中，所述位置更新消息由所述移動臺始發，該消息中攜帶移動臺標識和尋呼控制器標識；當所述基站收到來自移動臺的位置更新消息時，通過所述服務的接入服務網絡網關向所述尋呼控制器及位置寄存器發起位置更新消息，該消息中攜帶移動臺標識、尋呼控制器標識和基站標識；所述服務的接入服務網絡網關向所述尋呼控制器及位置寄存器轉發來自基站的位置更新消息，并在轉發的消息中增加該服務的接入服務網絡網關的標識。
此外在所述方法中，在所述尋呼控制器及位置寄存器記錄了所述對應關系后，還包含以下步驟所述尋呼控制器及位置寄存器向所述服務的接入服務網絡網關回復位置更新響應消息，該消息中攜帶移動臺標識、尋呼組標識、尋呼控制器標識和基站標識；所述服務的接入服務網絡網關向所述基站轉發位置更新響應消息；所述基站向所述移動臺回復表示位置更新成功的位置更新響應消息，該消息中攜帶尋呼組標識和尋呼控制器標識；所述基站還通過所述服務的接入服務網絡網關的中轉向所述尋呼控制器及位置寄存器回復位置更新確認消息。
此外在所述方法中，在向所述服務的接入服務網絡網關發送尋呼消息前還包含以下步驟當網絡需要向移動臺發送數據時，家鄉代理把數據發送給移動臺所在網絡的外地代理；如果所述移動臺處于空閑狀態，則所述外地代理向該移動臺所錨定的尋呼控制器及位置寄存器發送要求獲取該移動臺相關信息和對該移動臺進行尋呼的消息，該尋呼控制器及認證器對該消息進行響應。
此外在所述方法中，發向所述服務的接入服務網絡網關的尋呼消息中攜帶移動臺標識和尋呼組標識；所述服務的接入服務網絡網關根據所述尋呼組標識查找預先設置的配置表，將尋呼消息轉發給該尋呼標識所對應的基站，由這些基站在空口廣播尋呼消息，尋呼所述移動臺標識所指定的移動臺。
此外在所述方法中，所述尋呼控制器及位置寄存器可以作為認證器的一部分邏輯功能在同一個物理實體內實現。
此外在所述方法中，所述基站可以同時屬于一個或多個尋呼組。
此外在所述方法中，所述尋呼組與服務的接入服務網絡網關的對應關系中記錄的是尋呼組標識和對應的服務的接入服務網絡網關的標識。
此外在所述方法中，所述無線城域網使用微波接入全球互通技術。
通過比較可以發現，本發明的技術方案與現有技術的主要區別在于，將尋呼組的范圍限制在一個ASN GW以內。Serving GW在轉發基站的位置更新消息時加入自身的標識，PC/LR收到該位置更新消息后記錄尋呼組和Serving GW的對應關系。需要尋呼時根據該對應關系僅向尋呼組所對應的Serving GW發起尋呼消息。
這種技術方案上的區別，帶來了較為明顯的有益效果，即優化和完善了尋呼組的劃分和尋呼流程。
在應用本發明對尋呼組范圍新增的限制條件后，一個尋呼組只可能對應一個ASN GW，所以使得PC/LR在收到來自Serving GW的位置更新消息時自動記錄Serving GW和尋呼組的對應關系成為可能，從而可以最終取消現有技術必須在LR中配置尋呼組與ASN GW對應關系的要求，在消息流程中自動解決尋呼范圍的問題。自動生成尋呼組和Serving GW的對應關系可以保證對應關系的正確性，而且效率相對于手工配置大大提高。在現有技術中，因為一個尋呼組有可能對應多個ASN GW，所以PC/LR即使收到來自一個Serving GW的位置更新消息，也不能保證相應的尋呼組中不包含其它的ASNGW，所以必須手工配置，造成工作量較大、出錯的可能性也較大。
因為將尋呼組的范圍限制在一個ASN GW以內，所以使得尋呼范圍和數量減少，提高了尋呼的效率。
圖1是現有技術中WiMAX的尋呼參考模型；圖2是現有技術中尋呼組跨ASN GW時的示意組；圖3示出根據本發明的一個實施例的無線城域網中的尋呼方法中的位置更新流程；圖4示出根據本發明的一個實施例的無線城域網中的尋呼方法中的尋呼流程。
具體實施例方式
為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明作進一步地詳細描述。
首先需要說明，在本發明中定義了一個包含多個BS的區域，即尋呼組。在該尋呼組中，MSS的位置更新消息可以通過同一個ASN GW發送到該MSS錨定的PC/LR中，但是不同之處在于，本發明設定尋呼組不能跨越ASN GW，換句話說，當一個ASN GW包含了一個Paging Group ID時，其他ASN GW不能包含相同的Paging Group ID。但是，本領域的一般技術人員能夠理解，在這種設定下，同一個BS仍然可以處于多個尋呼組中。
圖3示出根據本發明的一個實施例的無線城域網中的尋呼方法中的位置更新流程。如圖所示，首先，在步驟301，MSS通過向Serving BS發送“RNG_REQ”消息發起位置更新，該消息中攜帶MSS ID(移動臺的ID)和PC ID(尋呼控制器的ID)。
接著，在步驟302，Serving BS收到MSS的位置更新消息后，通過ServingGW向PC/LR發起位置更新請求“LU Request”消息，該消息中攜帶MSS ID，BSID和PC ID。
此后，在步驟303，Serving GW向PC/LR轉發位置更新請求“LU Request”消息，并在轉發的消息中增加Serving GW ID信元。PC/LR可以作為邏輯實體Authenticator(認證器)的一部分邏輯功能在同一個物理實體內實現。
在步驟304，PC/LR收到位置更新請求后，根據該消息中攜帶的ServingGW ID信源，記錄下MSS所處的Serving GW ID信息。由于接受MSS發起位置更新的BS可能屬于多個尋呼組，因此，在這里為MSS分配一個適當的尋呼組ID。然后PC/LR向Serving GW反饋位置更新響應消息“LU Response”，該響應消息中攜帶MSS ID、PGID、PCID和BSID。
記錄下來的Serving GW ID信息和尋呼組ID形成了Serving GW和尋呼組之間的對應關系。這種對應在現有技術中只能通過手工配置，而在應用了本發明的技術方案后才可以自動實現。這是因為本發明對尋呼組范圍新增了限制條件，一個尋呼組只可能對應一個ASN GW，所以使得PC/LR在收到來自Serving GW的位置更新消息時自動記錄Serving GW和尋呼組的對應關系成為可能。自動生成尋呼組和Serving GW的對應關系可以保證對應關系的正確性，而且效率相對于手工配置大大提高。在現有技術中，因為一個尋呼組有可能對應多個ASN GW，所以PC/LR即使收到來自一個Serving GW的位置更新消息，也不能保證相應的尋呼組中不包含其它的ASN GW，所以必須手工配置，造成工作量較大、出錯的可能性也較大。
此后，在步驟305中，Serving GW向Serving BS轉發位置更新響應消息“LU Response”。
在步驟306，Serving BS向MSS回復“RNG_RSP”消息，表明位置更新成功，其中，“RNG_RSP”消息中攜帶PGID、PCID信息。
在步驟307，Serving BS向PC/LR回復位置更新確認消息“LU Confirm”，表明相關過程成功完成。
此后，Serving GW轉發位置更新確認消息“LU Confirm”到PC/LR，PC/LR在收到這條消息后，最終完成更新MSS的位置信息。
圖4示出根據本發明的一個實施例的無線城域網中的尋呼方法中的尋呼流程。如圖所示，首先，在步驟401，當網絡需要向處于空閑模式(IDLE態)的MSS發送數據時，由HA直接將下行數據(Downlink Data)發送到FA(AGW)。
此后，在步驟402，FA發現要接收數據的MSS處于IDLE態，就發送“MSS Info Req”消息到MSS錨定的PC/Authenticator，要求獲得MSS相關信息和對此MSS進行尋呼。該“MSS Info Req”消息中包含MSID和pagingind。
接著，在步驟403，PC/Authenticator返回“MSS Info Rsp”消息給FA，消息中攜帶MSID，以及相關session信息。
在步驟404，PC/Authenticator根據MSS在位置更新時記錄的ServingASN GW ID信息，向Serving GW發送尋呼消息“Paging Announce”，該消息中攜帶MSS ID和PG ID(尋呼組標識)。
此后，在步驟405，Serving GW根據PG ID查找配置表，把尋呼消息“Paging Announce”轉發到尋呼組(Paging Group)所對應的BS中，要求在這些BS中對MSS ID所指定的MSS進行尋呼。
最后，在步驟406，BS在空口廣播尋呼消息“Paging Announce”。因為本發明將尋呼組的范圍限制在一個ASN GW以內，所以使得尋呼范圍和數量減少，提高了尋呼的效率。
雖然通過參照本發明的某些優選實施例，已經對本發明進行了圖示和描述，但本領域的普通技術人員應該明白，可以在形式上和細節上對其作各種改變，而不偏離本發明的精神和范圍。
權利要求
1.一種無線城域網中的尋呼方法，其特征在于，包含以下步驟當收到來自服務的接入服務網絡網關的位置更新消息時，為相應的移動臺分配尋呼組，并記錄該尋呼組與該服務的接入服務網絡網關的對應關系；當需要尋呼所述移動臺時，根據記錄的所述對應關系，僅向該移動臺所在的尋呼組對應的服務的接入服務網絡網關發送尋呼消息，通過該服務的接入服務網絡網關中屬于該尋呼組的基站尋呼該移動臺；其中，所述尋呼組所包含的基站均屬于同一個服務的接入服務網絡網關。
2.根據權利要求1所述的無線城域網中的尋呼方法，其特征在于，由尋呼控制器及位置寄存器接收來自所述服務的接入服務網絡網關的位置更新消息、分配所述尋呼組、記錄所述對應關系、和向所述移動臺所在的服務的接入服務網絡網關發送所述尋呼消息。
3.根據權利要求2所述的無線城域網中的尋呼方法，其特征在于，所述位置更新消息由所述移動臺始發，該消息中攜帶移動臺標識和尋呼控制器標識；當所述基站收到來自移動臺的位置更新消息時，通過所述服務的接入服務網絡網關向所述尋呼控制器及位置寄存器發起位置更新消息，該消息中攜帶移動臺標識、尋呼控制器標識和基站標識；所述服務的接入服務網絡網關向所述尋呼控制器及位置寄存器轉發來自基站的位置更新消息，并在轉發的消息中增加該服務的接入服務網絡網關的標識。
4.根據權利要求3所述的無線城域網中的尋呼方法，其特征在于，在所述尋呼控制器及位置寄存器記錄了所述對應關系后，還包含以下步驟所述尋呼控制器及位置寄存器向所述服務的接入服務網絡網關回復位置更新響應消息，該消息中攜帶移動臺標識、尋呼組標識、尋呼控制器標識和基站標識；所述服務的接入服務網絡網關向所述基站轉發位置更新響應消息；所述基站向所述移動臺回復表示位置更新成功的位置更新響應消息，該消息中攜帶尋呼組標識和尋呼控制器標識；所述基站還通過所述服務的接入服務網絡網關的中轉向所述尋呼控制器及位置寄存器回復位置更新確認消息。
5.根據權利要求4所述的無線城域網中的尋呼方法，其特征在于，在向所述服務的接入服務網絡網關發送尋呼消息前還包含以下步驟當網絡需要向移動臺發送數據時，家鄉代理把數據發送給移動臺所在網絡的外地代理；如果所述移動臺處于空閑狀態，則所述外地代理向該移動臺所錨定的尋呼控制器及位置寄存器發送要求獲取該移動臺相關信息和對該移動臺進行尋呼的消息，該尋呼控制器及認證器對該消息進行響應。
6.根據權利要求5所述的無線城域網中的尋呼方法，其特征在于，發向所述服務的接入服務網絡網關的尋呼消息中攜帶移動臺標識和尋呼組標識；所述服務的接入服務網絡網關根據所述尋呼組標識查找預先設置的配置表，將尋呼消息轉發給該尋呼標識所對應的基站，由這些基站在空口廣播尋呼消息，尋呼所述移動臺標識所指定的移動臺。
7.根據權利要求2至6中任一項所述的無線城域網中的尋呼方法，其特征在于，所述尋呼控制器及位置寄存器可以作為認證器的一部分邏輯功能在同一個物理實體內實現。
8.根據權利要求1所述的無線城域網中的尋呼方法，其特征在于，所述基站可以同時屬于一個或多個尋呼組。
9.根據權利要求1所述的無線城域網中的尋呼方法，其特征在于，所述尋呼組與服務的接入服務網絡網關的對應關系中記錄的是尋呼組標識和對應的服務的接入服務網絡網關的標識。
10.根據權利要求1至9中任一項所述的無線城域網中的尋呼方法，其特征在于，所述無線城域網使用微波接入全球互通技術。
全文摘要
本發明涉及無線城域網技術，公開了一種無線城域網中的尋呼方法，使得維護配置工作減少，尋呼范圍和數量減少。本發明中，將尋呼組的范圍限制在一個ASN GW以內。Serving GW在轉發基站的位置更新消息時加入自身的標識，PC/LR收到該位置更新消息后記錄尋呼組和Serving GW的對應關系。需要尋呼時根據該對應關系僅向尋呼組所對應的Serving GW發起尋呼消息。
文檔編號H04W8/02GK1921684SQ20051009674
公開日2007年2月28日 申請日期2005年8月24日 優先權日2005年8月24日
發明者謝勇, 吳建軍 申請人:華為技術有限公司