用于降低無線通信系統(tǒng)中的尋呼通信量的方法和網(wǎng)關(guān)節(jié)點的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明大體上涉及無線通信系統(tǒng)中的尋呼。具體地，本發(fā)明涉及通過緩存、調(diào)度和傳輸優(yōu)化來降低尋呼通信量的方法和網(wǎng)關(guān)節(jié)點。
【背景技術(shù)】
[0002]無線通信系統(tǒng)(例如采用長期演進(jìn)(LTE)規(guī)格的移動通信系統(tǒng))已經(jīng)成為一種更平面化的全I(xiàn)P架構(gòu)，其中，基站(BS)通過一些網(wǎng)關(guān)(GW)直接或間接地連接到分組核心網(wǎng)絡(luò)(CN)。越來越多地部署小蜂窩(例如LTE系統(tǒng)中的飛蜂窩)以在每單位面積內(nèi)支持與更多的用戶設(shè)備(UE)通信。由于給定區(qū)域內(nèi)的小蜂窩的高密度，通常GW與數(shù)百個或數(shù)千個小蜂窩相連接。
[0003]尋呼是在無線通信系統(tǒng)定位UE的程序。其通常在GW和BS之間的鏈接上產(chǎn)生大量的尋呼通信量，這是因為大量的BS以及大量的待被尋呼的潛在UE。應(yīng)該注意到，鏈接通常被實施為互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)網(wǎng)絡(luò)的一部分。期望能夠降低尋呼通信量的大小。
[0004]在本領(lǐng)域中，用于降低通信量大小的技術(shù)通常使用下述兩種方案之一:限制進(jìn)行尋呼的蜂窩或BS的數(shù)量，由此限制尋呼通信量；以及決定是否尋呼目標(biāo)UE。
[0005]基于限制蜂窩或BS的數(shù)量而進(jìn)行尋呼的技術(shù)包括以下幾種。US8428625提出了一種技術(shù)，其首先在跟蹤區(qū)域(TA)中尋呼蜂窩點的總數(shù)量的子集，并隨后在不能成功嘗試尋呼UE之后擴(kuò)展該子集。在US6351641中，公開了用于重新尋呼的方法。根據(jù)位置信息的區(qū)域被分成多個子區(qū)域。如果需要重新尋呼，則基于限制值來限制區(qū)域中的每個蜂窩內(nèi)進(jìn)行的重新尋呼的數(shù)量。在W02014057101中，永久的用戶身份被用于基于UE最新訪問的小蜂窩以及與最新訪問的小蜂窩相鄰的小蜂窩來確定一組小蜂窩，以尋呼UEWS2015249969公開了一種GW設(shè)備，其存儲與BS周圍的環(huán)境有關(guān)的信息，并且基于存儲的信息為UE選擇待被尋呼的蜂窩。在EP2254378中，提供了一種使GW尋呼處于空閑模式且位于飛蜂窩的集群內(nèi)的UE的方法。GW根據(jù)UE標(biāo)識符以及UE先前訪問的至少一個飛蜂窩的身份，確定尋呼中涉及哪些飛蜂窩。US20140370922提議使用一個表來映射UE和候選BS，該候選BS具有一些成功尋呼UE的可能性，由此可以通過在尋呼中關(guān)注該候選BS而節(jié)省一些尋呼通信量。
[0006]基于決定是否尋呼目標(biāo)UE的技術(shù)包括下列幾種。US8537829認(rèn)為通過確定承載信道連接或鏈接是否正處于建立的過程中而可能不需要尋呼，由此使得系統(tǒng)的尋呼通信量降低。在US20100124223中，公開了一種GW，其能夠確定是否尋呼特定的UE。當(dāng)UE處于空閑狀態(tài)中時，或者當(dāng)滿足一個或多個選擇性的尋呼規(guī)則時，GW確定尋呼UE。在W02011026663中，提議了一種基于承載信道識別和框架表來確定是否尋呼UE的方法，該框架表包括用于BS名稱、服務(wù)質(zhì)量分類指示符等的多個選擇標(biāo)準(zhǔn)條目。
[0007]此外，W02001080588提議了一種系統(tǒng)，其利用多播從GW向多個BS傳送尋呼請求以優(yōu)化尋呼效率。然而，多播的使用與主要的無線通信標(biāo)準(zhǔn)(例如LTE規(guī)格)并不兼容。
[0008]—種基于新方法的降低尋呼通信量的技術(shù)是有利的，該新方法不同于上述兩種方法，同時維持了與主要無線通信標(biāo)準(zhǔn)之間的兼容性，從而可以在實踐中實現(xiàn)降低尋呼通信量的更多潛能。本領(lǐng)域內(nèi)存在對于這種技術(shù)的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的一個方面在于提供一種在無線通信系統(tǒng)中尋呼UE的方法。該系統(tǒng)包括GW節(jié)點，和經(jīng)由基于IP的通信網(wǎng)絡(luò)可與GW節(jié)點通信的多個BS節(jié)點。GW節(jié)點布置成從系統(tǒng)的其他地方接收尋呼請求。每個尋呼請求包括用于識別待被尋呼的目標(biāo)UE的信息。
[0010]在該方法中，GW節(jié)點創(chuàng)建并更新緩存映射，該緩存映射包括用于緩存選定UE和由選定UE最近訪問的BS節(jié)點或TA的各個條目，其中，TA是BS節(jié)點的子集。
[00?1 ]當(dāng)新尋呼請求由GW節(jié)點接收到時，GW節(jié)點將新尋呼請求緩沖到GW節(jié)點的輸出隊列中，除非輸出隊列已經(jīng)包含了具有與新尋呼請求所識別的目標(biāo)UE相同的目標(biāo)UE的尋呼請求。此外，GW節(jié)點確定新尋呼請求將被發(fā)送到的一個或多個目的BS節(jié)點。如果新尋呼請求所識別的目標(biāo)UE已經(jīng)記錄在緩存映射中，則一個或多個目的BS節(jié)點被確定為BS節(jié)點的子集，該子集對應(yīng)于最近訪問的TA，或者對應(yīng)于包括最近訪問的BS節(jié)點的TA。
[0012]在每個尋呼間隔中，利用輸出緩沖器中的任何尋呼請求來周期性地更新輸出隊列。輸出緩沖器被布置成存儲在先前尋呼間隔中未被發(fā)出的任何尋呼請求。此外，尋呼間隔被重組，從而其中將被發(fā)送給相同目的BS節(jié)點的多個尋呼請求被共同地定位，和分組為輸出隊列中的一個集群，以便于檢索。
[0013]在每個尋呼間隔期間，GW節(jié)點將從輸出隊列抽取的尋呼請求中的一些或全部傳輸至各個目的BS節(jié)點。具體地，將傳輸?shù)囊恍┗蛉繉ず粽埱蟛贾贸墒蛊錆M足下述四個條件。首先，在傳輸之前，將被發(fā)送至同一目的BS節(jié)點的多個尋呼請求在根據(jù)傳輸層協(xié)議生成傳輸層有效載荷時被分組到一個批處理中，從而與獨立尋呼請求相比，降低生成的傳輸層消息的數(shù)量。其次，控制在一個尋呼間隔期間派發(fā)至一個目的BS節(jié)點的尋呼請求的數(shù)量，從而每個生成的傳輸層消息不會導(dǎo)致分組大小超出基于IP的通信網(wǎng)絡(luò)要求的限制值。第三，通過GW節(jié)點的尋呼請求的傳輸被調(diào)度，從而每個尋呼間隔中由GW節(jié)點發(fā)出的尋呼請求的數(shù)量不會超出第一預(yù)定最大值，從而限制尋呼通信量。第四，在一個尋呼間隔接收尋呼請求的BS節(jié)點的數(shù)量被控制成不大于第二預(yù)定最大值，從而降低每個尋呼間隔的傳輸層消息的總數(shù)量。
[0014]公開的方法的各個實施方式均可以實施在GW節(jié)點中，該GW節(jié)點包括收發(fā)器以及一個或多個計算處理器。
[0015]如下文中實施方式中所示的那樣公開了本發(fā)明的其他方面。
【附圖說明】
[0016]圖1描述了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的流程圖，其示出了一種尋呼UE的方法，其目標(biāo)是降低尋呼通信量，并且提升在GW節(jié)點和多個BS節(jié)點之間的通信中的傳輸層效率。
[0017]圖2描述了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的、將新尋呼請求緩沖到輸出隊列和確定接收該新尋呼請求的目的BS節(jié)點的子過程，其中，提供了優(yōu)先效應(yīng)，從而從其中識別的目標(biāo)UE中更可能成功獲得響應(yīng)的尋呼請求可以早于可能性較低的另一尋呼請求通過目的BS節(jié)點被廣播。
[0018]圖3描述了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的、在每個尋呼間隔利用未在先前的尋呼間隔中被傳輸?shù)囊约傲粼谳敵鼍彌_器中的任何尋呼請求來更新輸出隊列的子過程。
[0019]圖4以展示的目的示出了GW節(jié)點實施公開的方法的情形。
【具體實施方式】
[0020]本文在說明書和隨附權(quán)利要求書中使用了下述定義。“用戶設(shè)備”(即，UE)是無線通信設(shè)備或無線站，其與BS無線通信以進(jìn)行無線通信。UE可以是無線計算設(shè)備，例如智能手機(jī)或筆記本電腦。由于期望無線通信系統(tǒng)通過BS尋呼UE，UE是向無線通信系統(tǒng)注冊的設(shè)備。無線通信系統(tǒng)中的“節(jié)點”指一種設(shè)備或包括多個設(shè)備的系統(tǒng)，其包括一個或多個用于與其他設(shè)備或UE進(jìn)行通信的通信接口，以及一個或多個計算處理器/服務(wù)器以執(zhí)行計算和控制任務(wù)。此外，節(jié)點還具有執(zhí)行無線通信系統(tǒng)中的特定功能的特點。例如，GW節(jié)點指GWAW節(jié)點的一個通信接口是IP使能的端口，用于與無線通信系統(tǒng)的分組CN中的其他IP使能的設(shè)備通信，例如，移動管理實體(麗E)。在另一實例中，BS節(jié)點指BS?！案檯^(qū)域”(S卩，TA)指BS的集群，其中，BS布置成在跟蹤UE的位置時共同地起作用。UE的“最近訪問的BS”是無線通信系統(tǒng)中的所有BS中的UE最新與其建立過通信鏈接的BSWE的“最近訪問的TA”是包括UE的最近訪問的BS的TA?！瓣犃小睉?yīng)從計算的范疇內(nèi)理解，并且其是按順序排列的實體的集合。隊列具有前端和后端。相比于位于后端的實體，位于前端的實體具有從隊列中檢索或抽取的較高優(yōu)先級。
[0021]在本文所公開的內(nèi)容中，術(shù)語“尋呼請求”和“尋呼消息”具有相同的含義，并且均指具有識別待被尋呼的目標(biāo)UE的信息的數(shù)據(jù)消息。這兩個術(shù)語在本文中互換地使用。此外，術(shù)語“飛蜂窩”和“小蜂窩”也具有相同的含義。這兩個術(shù)語在本文中互換地使用。
[0022]盡管本文在主要基于本發(fā)明示例性應(yīng)用于LTE系統(tǒng)的實施方式中描述了本發(fā)明，但本發(fā)明并不僅限于與LTE規(guī)格兼容的無線通信系統(tǒng)。本發(fā)明適用于任何無線通信系統(tǒng)，該無線通信系統(tǒng)具有經(jīng)由基于IP的通信網(wǎng)絡(luò)與多個BS節(jié)點通信的GW節(jié)點。
[0023]