[发明专利]长期演进电信系统的跟踪区管理方法和装置

说明书

相关申请的交叉参考

本申请要求于2009年2月6日提交的美国临时申请第60/150,499号的优先权，其通过引用全部结合于此。

技术领域

本发明涉及长期演进电信系统中的跟踪区管理。

背景技术

第三代合作伙伴计划(3GPP)已经逐步提出了关于通常被称作长期演进或LTE的无线电信系统的发展的规范。LTE相对于前面几代无线电信网络和系统有许多改进和发展。动态跟踪区管理是其中之一。具体地，诸如蜂窝电话、膝上型计算机、无线个人数字助理等用户设备(UE)被定义为移动的，并且能够随时间在小区之间移动。因此，无线通信网络通常具有用于维护关于该网络的用户设备的位置的数据的技术或协议。

LTE规范阐述了用于维护关于UE在网络上的位置的数据的协议。具体地，LTE提供UE位置的动态管理。

在该规范中，假定了LTE的基本知识。在LTE中，UE通过演进型节点B(eNB)与网络接口。网络中的主信令节点中的移动性管理实体(MME)负责发起寻呼和认证UE。其还维护UE的位置信息。

LTE引入了跟踪区(TA)的概念。跟踪区是无线网络中的空间体积的子集，在其中任何给定的UE可以被定位。跟踪区可以包括由一个eNB(例如，一个小区)或多个eNB(多个小区)覆盖的区域。

根据LTE规范，当UE空闲(例如，没有通过网络处于活跃通信中——诸如活跃的电话呼叫中)时，MME在TA级别的粒度(granularity)上知道UE的位置。每个UE维护跟踪区(TA)列表，该列表可以包括UE可能被定位在其中的一个或多个TA。仅当UE离开由其TA列表中的TA覆盖的区域时，UE才开始跟踪区更新(TAU)操作以通知MME其新位置。响应于TAU，MME通常返回更新的TA列表至UE。

简言之，跟踪区更新是UE和MME之间的通信(例如，通过eNB)，该通信将UE的新跟踪区通知给MME。MME还可以与跟踪区管理协作向UE发送数据。

当向UE进行呼叫时(例如向蜂窝电话进行语音呼叫)时，UE被其上次已知的分配的TA列表中的TA中的网络所寻呼。因此，如果网络中的UE趋于具有更大的TA列表，则TAU流量水平应趋于相对低，但是寻呼流量水平应趋于相对较高。具体地，列表中TA的数量越大，UE越可能停留在由其TA列表中的TA覆盖的区域内。因此，不需要那么经常地执行TAU。另一方面，如果TA列表保持相对较小，则将有较大的TAU流量，但是较少的寻呼流量。具体地，如果UE的TA列表小，则其相对更有可能离开由TA列表中的TA覆盖的区域，因此，将需要更经常地执行TAU。此外，因为列表中TA的数量小，则每次UE被网络寻呼时，在UE被定位之前可能必须在其中寻呼UE的TA较少，从而趋于减少寻呼流量。

前代的诸如GSM(全球移动通信系统)的无线网络技术使用静态路由区或位置区管理机制，其呈现出复杂的离线网络设计问题。并且，即使在网络设计时被很好地设计，但是，在网络的运行寿命期间随时间改变网络移动特性可能迅速地使网络设计比为给定网络使用所优化的要差。此外，这样的静态跟踪区管理机制不能适于为每个单独的UE产生优化的信令负载结果。因此，即使不考虑网络移动特性的改变，静态跟踪区管理机制的性能仍低于例如由LTE使能的动态跟踪区管理方法。

发明内容

根据本发明，MME通过周期性更新TA转移概率矩阵来记住网络跟踪移动特性，TA转移概率矩阵是从通过记下对于每个TAU事件和寻呼事件，每个UE的当前TA和最新近已知的先前TA来维护网络中UE移动的数据的全局表得出的。MME还维护关于每个UE执行的寻呼事件和TAU的数量的数据，并存储每个UE的寻呼率(寻呼与TAU之比)。UE特性、UE寻呼率以及网络移动特性被用在为每个UE构建TA列表的算法中，该TA列表被设计为最小化该UE以及整个网络的寻呼事件和TAU事件的总流量开销函数。可选地，每个UE的TA列表可以被限制为满足某些最小性能特性，诸如预定的寻呼成功率目标和/或预定的延迟限制目标。

附图说明

图1是包括多个跟踪区的LTE网络的概念图。

图2是示出了根据本发明的原理的转移概率矩阵M的示意图。

图3是示出了转移概率矩阵M的行归一化版本P的示意图。

图4是示出了转移概率矩阵M的进一步修改版本Q的示意图。

图5是示出了根据本发明的原理，通常开销函数L_i如何作为TA列表中TA的数量n_i的函数而改变的图。

图6是示出了根据本发明的一个实施例的操作的流程图。