專利名稱：向移動通信系統(tǒng)分發(fā)尋呼請求的設(shè)備及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種移動通訊技術(shù)，具體說，涉及一種向移動通信系統(tǒng)分發(fā)尋呼請求的設(shè)備及方法。
背景技術(shù)：
如圖1所示，SAE(System Architecture Evolution)系統(tǒng)的架構(gòu)的核心網(wǎng)包括SAE EPC(Evolved Packet Core)和GPRS核心網(wǎng)里的SGSN；SGSN連接到的接入系統(tǒng)為 UTRAN (UMTS Terrestrial Radio AccessNetwork)/GERAN(GPRS EDGE Radio Access Network)。SAE EPC連接到的接入系統(tǒng)為Evolved RAN(Radio Access Network)，Evolved RAN中的基站設(shè)備是eNode B(Evolved Node B)。SAE EPC中的UPE(User Plane Entity)是核心網(wǎng)用戶面設(shè)備，負責(zé)用戶數(shù)據(jù)的路由和轉(zhuǎn)發(fā)。MME(Mobility ManagementEntity)是SAE核心網(wǎng)控制面設(shè)備。
當用戶設(shè)備UE(User Equipment)處于空閑(LTE-IDLE)狀態(tài)時，MME按跟蹤區(qū)域TA(Tracking Area)來進行Evolved RAN中的UE的位置管理，跟蹤區(qū)域TA是一個邏輯區(qū)域。一個TA包含一個或多個eNode B。SAE中的尋呼過程中，當下行用戶數(shù)據(jù)從Gi接口到達UPE時，如果MME知道UE處于Evolved RAN中，并且處于空閑狀態(tài)時，MME分別向UE駐留在TA內(nèi)所有eNode B發(fā)送尋呼請求。
如圖2所示，IP單播技術(shù)中，每個接收對象201，202，203創(chuàng)造并發(fā)送數(shù)據(jù)的一個副本204，205，206，并分別發(fā)送給每個接收對象。
如圖3所示，在SAE現(xiàn)有技術(shù)中，當MME知道UE駐留在某一TA中時， MME收到尋呼請求時，需要分別向每個eNode B發(fā)送尋呼消息，如301，302，303。eNode B收到MME發(fā)送的尋呼請求后，再向UE發(fā)送尋呼請求。
IP多播技術(shù)可以同時將一個消息發(fā)送給特定的IP多播組內(nèi)的所有接收對象，IP多播組中的接收對象可以進行IP多播消息的接收。IP多播流量發(fā)送到單個IP多播地址，但是由多個IP主機接收和處理，而不管這些主機在IP互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)上所處的位置。一個主機監(jiān)聽一個特定的IP多播地址，并接收發(fā)送到該IP地址的所有數(shù)據(jù)包。
在IP多播技術(shù)中，監(jiān)聽特定IP多播地址的那一組主機稱為一個IP多播組。IP多播組的成員可以是靜態(tài)的或者是動態(tài)的。IP多播組的成員的數(shù)量沒有限制，至少為一個。IP多播組可以跨越多個網(wǎng)段。這種配置需要IP路由器上的IP多播支持，并要求主機能夠?qū)⑺鼈儗邮斩嗖チ髁康囊庠缸缘皆撀酚善?。主機注冊是使用群組管理協(xié)議，如“Internet群組管理協(xié)議(Internet Group Management Protocol，IGMP)”來完成的。
另外，主機可以向不屬于對應(yīng)的IP多播組的某個IP多播地址發(fā)送流量。對于一對多的數(shù)據(jù)傳輸，IP多播要比單播技術(shù)更為高效。
IP多播地址在224.0.0.0到239.255.255.255的D類地址范圍內(nèi)，這是通過將前四個高序位設(shè)置為1110來定義的。在網(wǎng)絡(luò)前綴或無類別域間路由(Classless Inter-Domain Routing，CIDR)表示法中，IP多播地址縮寫為224.0.0.0/4。從224.0.0.0到224.0.0.255(224.0.0.0/24)范圍的多播地址保留用于本地子網(wǎng)，而IP報頭中的生存時間(Time to Live，TTL)可忽略，它們都不會被IP多播路由器轉(zhuǎn)發(fā)。而超出224.0.1.xxx的多播地址將被多播路由器轉(zhuǎn)發(fā)。
如圖4所示，多播技術(shù)與單播技術(shù)不同，多播技術(shù)的發(fā)送方207僅發(fā)送數(shù)據(jù)的一個副本208到多播路由器209，而這個副本由多播路由器復(fù)制一個副本210，211，再發(fā)送給下游路由器212，213，直到多播路由器直接連接到接受方214，215，216時，多播路由器將數(shù)據(jù)副本217，218，218發(fā)送給每個接收方。這樣，使用多播技術(shù)進行一對多的數(shù)據(jù)傳輸，節(jié)省了發(fā)送方的處理負載，并減少了網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)流量。
MME采用單播技術(shù)分別向?qū)?yīng)的TA內(nèi)所有eNode B發(fā)送尋呼請求，耗費了MME較多內(nèi)存資源，延長了尋呼時延，浪費了網(wǎng)絡(luò)資源。觀察MME到eNode B之間的尋呼請求的分發(fā)，可以看出，MME需要將同一個尋呼請求消息分多次處理，耗費MME較多內(nèi)存資源，延長尋呼時延。并且，在網(wǎng)絡(luò)中需要傳送多個尋呼消息，浪費網(wǎng)絡(luò)資源。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所解決的技術(shù)問題是提供一種向移動通信系統(tǒng)分發(fā)尋呼請求的設(shè)備，在SAE系統(tǒng)中使用IP多播技術(shù)，以節(jié)約MME內(nèi)存資源，并提高SAE系統(tǒng)中的尋呼效率。
技術(shù)方案如下向移動通信系統(tǒng)分發(fā)尋呼請求的設(shè)備包括SAE核心網(wǎng)的控制面設(shè)備MME和SAE接入網(wǎng)基站設(shè)備eNode B，其特征在于，所述MME設(shè)置有靜態(tài)IP多播組，所述IP多播組和TA為一一對應(yīng)的關(guān)系，IP多播組有唯一的一個多播IP地址，一個多播IP地址對應(yīng)一個IP多播組；eNode B用于監(jiān)聽發(fā)送給該多播IP地址的消息，并進行接收。
優(yōu)選的，所述MME將尋呼請求發(fā)送給多播IP地址。
優(yōu)選的，所述TA中的所有eNode B對發(fā)送給所述多播IP地址的尋呼請求進行監(jiān)聽和接收。
優(yōu)選的，所述eNode B支持IP多播的監(jiān)聽。
優(yōu)選的，所述MME需要在建立TA后，發(fā)送尋呼請求前，建立一個靜態(tài)IP多播組，所述多播組內(nèi)的接收對象包括相應(yīng)的TA內(nèi)所有的eNode B。
優(yōu)選的，所述IP多播組跨越至少一個網(wǎng)段，所述IP多播組上的IP路由器支持IP多播，所述主機將接收多播流量的意愿注冊到該IP路由器，所述主機注冊使用群組管理協(xié)議。
優(yōu)選的，所述MME管理至少一個TA。
本發(fā)明所解決的另外一個技術(shù)問題是提供一種向移動通信系統(tǒng)分發(fā)尋呼請求的方法，以節(jié)約MME內(nèi)存資源，并提高SAE系統(tǒng)中的尋呼效率。
向移動通信系統(tǒng)分發(fā)尋呼請求的方法包括如下步驟
(1)在建立TA后，發(fā)送尋呼請求前，MME靜態(tài)配置TA和IP多播組的對應(yīng)關(guān)系，所述IP多播組和TA是一一對應(yīng)的關(guān)系，IP多播組有唯一的一個多播IP地址，一個多播IP地址對應(yīng)一個IP多播組；(2)當UPE接收到發(fā)給UE的下行用戶數(shù)據(jù)，并且當MME查出該UE駐留在SAE接入系統(tǒng)中，并且處于空閑狀態(tài)時，在UE所處的TA中尋呼該UE；(3)MME根據(jù)該UE所處的TA信息，查找出和該TA對應(yīng)的IP多播組的多播IP地址；(4)MME向該多播IP地址發(fā)送尋呼請求；(5)TA中的eNode B監(jiān)聽發(fā)送給該多播IP地址的消息，并進行接收。
進一步包括(6)eNode B進行無線尋呼；(7)UE向eNode B回復(fù)尋呼響應(yīng)；(8)eNode B向MME回復(fù)尋呼響應(yīng)；(9)傳輸下行用戶數(shù)據(jù)。
進一步，步驟(2)中，MME和UPE在一個物理實體中或者分離。
本發(fā)明在SAE系統(tǒng)中使用IP多播技術(shù)，將尋呼請求一次發(fā)送到EvolvedRAN中的多個eNode B，這樣，MME可以同時處理對多個eNode B的尋呼，以節(jié)約MME內(nèi)存資源，并提高SAE系統(tǒng)中的尋呼效率。
進一步，從MME到eNode B之間的IP傳輸網(wǎng)絡(luò)可以具有多種拓撲結(jié)構(gòu)，在SAE系統(tǒng)中使用IP多播技術(shù)將尋呼請求同時發(fā)送到多個eNode B，可以減少尋呼請求的傳輸流量，節(jié)約網(wǎng)絡(luò)資源。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中SAE無線通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)中的IP單播技術(shù)的拓撲圖；
圖3是現(xiàn)有技術(shù)中，SAE無線通信內(nèi)系統(tǒng)的MME向eNode B發(fā)送尋呼請求時的系統(tǒng)示意圖；圖4是現(xiàn)有技術(shù)中的IP多播技術(shù)的拓撲圖；圖5是本發(fā)明中，SAE無線通信內(nèi)系統(tǒng)向eNode B發(fā)送尋呼請求時的系統(tǒng)示意圖。
圖6是本發(fā)明的SAE無線通信系統(tǒng)中，使用IP多播技術(shù)向eNode B分發(fā)尋呼請求的流程圖。
具體實施例方式
本發(fā)明中，MME和UPE既可以在同一個物理實體中，也可以分離。同一個MME可管理一個或多個TA(Tracking Area)。MME按TA來進行Evolved RAN中的UE的位置管理，一個TA包含一個或多個eNode B。MME到eNode B之間可以是IP傳輸網(wǎng)絡(luò)。
在MME需要下發(fā)尋呼請求，并且發(fā)現(xiàn)UE駐留在EVOLVED RAN中的時候，MME可以使用IP多播技術(shù)將尋呼請求同時發(fā)送給相應(yīng)的TA中的所有eNode B。
MME需要支持IP多播組的管理，即管理IP多播組和TA的對應(yīng)關(guān)系。對于一個TA，MME需要在建立TA后，發(fā)送尋呼請求前，建立一個靜態(tài)IP多播組，這個IP多播組內(nèi)的接收對象包括相應(yīng)的TA內(nèi)所有的eNode B。每一個IP多播組和每一個TA是一一對應(yīng)的關(guān)系。每一個IP多播組有唯一的一個多播IP地址，一個多播IP地址也只對應(yīng)一個IP多播組。
MME需要尋呼Evolved RAN中的UE時，則檢查這個UE駐留在哪個TA，并查找出這個TA所對應(yīng)的IP多播組的地址，MME將尋呼請求發(fā)送給這個多播IP地址。TA中的所有eNode B能夠?qū)Πl(fā)送給這個TA所對應(yīng)的多播IP地址進行監(jiān)聽和接收，并正常下發(fā)尋呼請求。
下面參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例作詳細描述。
如圖5所示，MME是SAE核心網(wǎng)控制面設(shè)備，MME需要支持IP多播組的管理，即管理IP多播組和TA的對應(yīng)關(guān)系。對于一個TA，MME需要在建立TA后，發(fā)送尋呼請求前，建立一個靜態(tài)IP多播組，這個IP多播組內(nèi)的接收對象包括相應(yīng)的TA內(nèi)所有的eNode B。每一個IP多播組和每一個TA是一一對應(yīng)的關(guān)系。每一個IP多播組有唯一的一個多播IP地址，一個多播IP地址也只對應(yīng)一個IP多播組。
在MME知道UE處于在Evolved RAN中，并且需要尋呼該UE時，這時MME檢查這個UE駐留在哪個TA，每個TA可以包含多個eNode B。
MME查找出和該TA對應(yīng)的IP多播組的多播IP地址，然后，MME向這個多播IP地址發(fā)送尋呼請求，如401。
eNode B是SAE接入網(wǎng)基站設(shè)備，eNode B需要支持IP多播的監(jiān)聽。eNode B監(jiān)聽到了發(fā)給該多播IP地址的包時，進行接收，如402，403，404。
從MME到eNode B之間的IP傳輸網(wǎng)絡(luò)可以具有多種拓撲結(jié)構(gòu)，使用IP多播技術(shù)，MME可以高效率地將尋呼請求發(fā)送給eNode B，節(jié)約MME內(nèi)存資源，節(jié)約網(wǎng)絡(luò)資源。
如圖6所示，描述了使用IP多播技術(shù)，在SAE系統(tǒng)分發(fā)尋呼請求的具體流程。
步驟601MME預(yù)先靜態(tài)配置好TA和IP多播組的對應(yīng)關(guān)系，即一個IP多播組內(nèi)的接收對象包括相應(yīng)的TA內(nèi)所有的eNode B。
每一個IP多播組和每一個TA是一一對應(yīng)的關(guān)系，每一個IP多播組有唯一的一個多播IP地址，一個多播IP地址也只對應(yīng)一個IP多播組。MME和UPE可以在一個物理實體中，也可以是分離的。
步驟602UPE接收到發(fā)給某個UE的下行用戶數(shù)據(jù)，MME查出該UE駐留在SAE接入系統(tǒng)中，并且處于空閑狀態(tài)，需要在UE所在的TA中尋呼該UE。
步驟603MME查找出該UE所處的TA信息。
根據(jù)該UE所處的TA信息，查找出和該TA對應(yīng)的IP多播組的多播IP地址。
步驟604MME向該多播IP地址發(fā)送尋呼請求。
步驟605TA中的所有eNode B監(jiān)聽到了發(fā)送給該多播IP地址的消息，并進行接收。
步驟606eNode B進行正常無線尋呼。
步驟607UE向eNode B回復(fù)尋呼響應(yīng)。
步驟608eNode B向MME回復(fù)尋呼響應(yīng)，尋呼結(jié)束。
步驟609下行用戶數(shù)據(jù)開始傳輸。
權(quán)利要求
1.一種向移動通信系統(tǒng)分發(fā)尋呼請求的設(shè)備，包括SAE核心網(wǎng)的控制面設(shè)備MME和SAE接入網(wǎng)基站設(shè)備eNode B，其特征在于，所述MME設(shè)置有靜態(tài)IP多播組，所述IP多播組和TA為一一對應(yīng)的關(guān)系，IP多播組有唯一的一個多播IP地址，一個多播IP地址對應(yīng)一個IP多播組；eNodeB用于監(jiān)聽發(fā)送給該多播IP地址的消息，并進行接收。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的向移動通信系統(tǒng)分發(fā)尋呼請求的設(shè)備，其特征在于，所述MME將尋呼請求發(fā)送給多播IP地址。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的向移動通信系統(tǒng)分發(fā)尋呼請求的設(shè)備，其特征在于，所述TA中的所有eNode B對發(fā)送給所述多播IP地址的尋呼請求進行監(jiān)聽和接收。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的向移動通信系統(tǒng)分發(fā)尋呼請求的設(shè)備，其特征在于，所述eNode B支持IP多播的監(jiān)聽。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的向移動通信系統(tǒng)分發(fā)尋呼請求的設(shè)備，其特征在于，所述MME需要在建立TA后，發(fā)送尋呼請求前，建立一個靜態(tài)IP多播組，所述IP多播組內(nèi)的接收對象包括相應(yīng)的TA內(nèi)所有的eNode B。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的向移動通信系統(tǒng)分發(fā)尋呼請求的設(shè)備，其特征在于，所述IP多播組跨越至少一個網(wǎng)段，所述IP多播組上的IP路由器支持IP多播，所述主機將接收多播流量的意愿注冊到該IP路由器，所述主機注冊使用群組管理協(xié)議。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的向移動通信系統(tǒng)分發(fā)尋呼請求的設(shè)備，其特征在于，所述MME管理至少一個TA。
8.一種向移動通信系統(tǒng)分發(fā)尋呼請求的方法，包括如下步驟(1)在建立TA后，發(fā)送尋呼請求前，MME靜態(tài)配置TA和IP多播組的對應(yīng)關(guān)系，所述IP多播組和TA是一一對應(yīng)的關(guān)系，IP多播組有唯一的一個多播IP地址，一個多播IP地址對應(yīng)一個IP多播組；(2)當UPE接收到發(fā)給UE的下行用戶數(shù)據(jù)，并且當MME查出該UE駐留在SAE接入系統(tǒng)中，并且處于空閑狀態(tài)時，在UE所處的TA中尋呼該UE；(3)MME根據(jù)該UE所處的TA信息，查找出和該TA對應(yīng)的IP多播組的多播IP地址；(4)MME向該多播IP地址發(fā)送尋呼請求；(5)TA中的eNode B監(jiān)聽發(fā)送給該多播IP地址的消息，并進行接收。
9.據(jù)權(quán)利要求8所述的向移動通信系統(tǒng)分發(fā)尋呼請求的方法，進一步包括(6)eNode B進行無線尋呼；(7)UE向eNode B回復(fù)尋呼響應(yīng)；(8)eNode B向MME回復(fù)尋呼響應(yīng)；(9)傳輸下行用戶數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的向移動通信系統(tǒng)分發(fā)尋呼請求的方法，其特征在于，步驟(2)中，MME和UPE在一個物理實體中或者分離。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種向移動通信系統(tǒng)分發(fā)尋呼請求的設(shè)備，包括SAE核心網(wǎng)的控制面設(shè)備MME和SAE接入網(wǎng)基站設(shè)備eNode B，所述MME設(shè)置有靜態(tài)IP多播組，所述IP多播組和TA為一一對應(yīng)的關(guān)系，IP多播組有唯一的一個多播IP地址，一個多播IP地址對應(yīng)一個IP多播組；eNode B用于監(jiān)聽發(fā)送給該多播IP地址的消息，并進行接收。本發(fā)明還公開了一種向移動通信系統(tǒng)分發(fā)尋呼請求的方法。本發(fā)明在SAE系統(tǒng)中使用IP多播技術(shù)，將尋呼請求一次發(fā)送到Evolved RAN中的多個eNode B，這樣，MME可以同時處理對多個eNode B的尋呼，以節(jié)約MME內(nèi)存資源，并提高SAE系統(tǒng)中的尋呼效率。
文檔編號H04W68/02GK101094510SQ20061010827
公開日2007年12月26日 申請日期2006年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月4日
發(fā)明者甘露, 杜忠達, 宗在峰 申請人:中興通訊股份有限公司