对无线电信业务不断增长的需求引起许多无线电信系统的发展以 及漫游无线用户数量的增加。对于较新的第三代(3G)系统，已经进行 了各种努力在互连而构成移动交换中心池(MSC池)的许多移动交换中 心之中容纳和分配网络中增长的业务负荷。这类3G网络以更有效利 用可用网络资源的形式为用户和网络/服务提供商提供优势。在通过使 用MSC池实现的优势之中，包括网络部件的负荷分担以及在成本上不 允许添加单独的交换单元的区域中增长的容量和/或覆盖率。
但是，存在已知的MSC池的限制和缺陷。一种限制涉及网络中移 动台的寻呼。对于第二代(2G)网络，无法接收来自移动台的响应会导 致寻呼区增大到与正服务MSC关联的位置区。但是，对于3G系统， 位置区并未明确界定，就是说，寻呼区能够延伸到超出位置区的范围 且延伸到MSC池所服务的整个区域。原因在于难以确定池中哪个MSC 正在为用户提供服务，或者池中的什么MSC正在为任何特定点上的特 定用户提供服务。同时，在MSC池所服务的整个服务区内全局寻呼移 动台是不可能的或非常不实际的。
因此，需要在MSC池服务区内寻呼移动台的改进方法和装置。
发明概述
本发明提供一种机制，允许网络运营者通过定义最后已知用户所 在的全局寻呼区和/或通过采用地理坐标并建立用户可能所处的最可 能的地理区域，把注意力集中在用户最可能处于的位置。本发明引入 和定义无线电配置数据库的结构以及将整个网络服务区划分为更明确 且更易管理的区域的全局寻呼区。
因此，在一个实施例中公开的是一种用于无线网络中提供移动台 的全局寻呼的系统。该系统包括：移动交换中心池，用于在无线网络 的指定服务区内向移动台提供服务；以及无线电配置数据库，定义指 定服务区内的多个全局寻呼区。无线电配置数据库可由池中的任何移 动交换中心访问，以便允许按照一个或多个全局寻呼区对指定服务区 内漫游的移动台进行寻呼。无线电配置数据库可构建成分级结构，其 中包括指定服务区内的各全局寻呼区的小区、位置区以及基站控制器 或无线网络控制器。这样，池中的任何移动交换中心能够通过访问无 线电配置数据库并确定与指定服务区内漫游的移动台相关的小区标 识、位置区标识以及基站控制器/无线网络控制器标识，寻呼指定服务 区内的移动台。
还公开了一种在包含移动交换中心池的无线网络内寻呼移动台的 方法。该方法包括向无线网络发送对移动台的寻呼请求的步骤。随后， 其中登记了该移动台的移动交换中心寻呼该移动台。然后，如果没有 从移动台接收到对寻呼请求的响应，则全局寻呼该移动台。全局寻呼 移动台的步骤包括访问无线电配置数据库以获取关于移动台的最新位 置信息的步骤。
在一个实施例中，该方法还包括确定移动交换中心所属的位置区 以及确定该位置区所属的全局寻呼区的步骤。这允许在全局寻呼区内 寻呼该移动台。这样，寻呼步骤可通过在全局寻呼区内的所有位置区 中寻呼移动台来执行。
还公开了另一种在无线网络的服务区内全局寻呼移动台的方法。 该方法包括在无线电配置数据库中添加无线网络服务区的位置区的中 心和半径坐标并且利用数据库中的坐标在无线网络服务区的一个或多 个位置区内寻呼移动台的步骤。该方法还包括在寻呼不成功的情况下 增大半径坐标以定义更大的地理区域的步骤。地理区域可对应于无线 网络服务区的预定义的位置区。
寻呼步骤可通过在由数据库中包含的中心和半径坐标所定义的位 置区中寻呼来执行。随后，如果在给定位置区内的寻呼不成功，则可 增大半径坐标以定义圆形寻呼区。这定义了一种新的全局寻呼区，它 包括圆形寻呼区跨过的所有相邻位置区。此后，在圆形寻呼区内执行 对移动台的寻呼。
在一个实施例中，执行增大半径坐标的步骤，以便动态修改圆形 寻呼区。这可通过存储与移动台正在漫游的位置区的数量对应的“n” 个位置区、以及存储指明移动台进入“n”个位置区中每一个的时间的 相应时标来完成。然后，从时标来确定移动台的漫游是快还是慢，而 圆形寻呼区的半径与移动台的漫游速度成比例地增大。
本发明的一个优点在于：它不用在3G网络的MSC池所服务的整 个区域内进行寻呼。
本发明的另一个优点在于：通过首先在移动台最可能位于的区域 中进行寻呼，然后在不成功的情况下在下一个最可能的区域中进行寻 呼，等等，有效地执行对移动台的寻呼。
通过阅读以下描述、附图及权利要求，本领域的技术人员会知道 其它优点。
附图简介
通过考虑以下结合附图的描述，将会更加清楚地理解上述优点以 及本发明的特定实施例，其中：
图1是系统框图，说明无线网络的主要部件；
图2是系统框图，说明MSC池相对于3G无线网络中的其它部件 的总体布置；
图3说明使用无线电配置数据库以实现根据本发明的系统和方法 的全局寻呼；
图4说明全局寻呼区的群集；
图5说明圆形寻呼区的使用以及寻呼半径的使用。
除非另外说明，否则各图中相应的标号和符号表示相应的部分。
最佳实施例的详细说明
首先开始论述现代无线网络的主要部件、特征及功能。参照图1， 其中表示可实施本发明的无线通信网络10的示意图。为清楚起见，该 图省略了商业网络的部分基本单元，例如计费系统、操作和维护中心 以及网管系统或网络子系统(NSS)。图的左侧是信令和消息业务与可以 是其它全球移动通信系统(GSM)、公共交换电话网(PSTN)、数据网或 其它移动网络的其它网络11的接口。图的右侧是基站收发信台 (BTS)22和各用户所用的移动台、如MS 28之间的空中接口。
例如，MS 28可以是无线通信装置、如个人通信业务(PCS)或蜂窝 电话，但也可包括计算机、个人数字助理(PDA)或其它无线终端。基站 子系统(BSS)18控制与MS 28之间的无线电链路，通常包括两个部分： BTS 22[通常称作基站或无线基站(RBS)]以及基站控制器(BSC)或无线 网络控制器(RNC)20(本文称作“BSC/RNC”)。BTS 22经由标准“A bis” 接口26与BSC/RNC 20通信，允许在不同供应商制造的部件之间工 作。BTS 22包含定义地理服务区内的小区的无线电收发信机，并处理 实现与MS 28之间通信的无线电链路协议[例如数字话音内插(DSI)]。 另一方面，BSC 20管理一个或多个BTS 22的无线电资源。BSC/RNC 20还处理无线电信道建立、跳频以及切换。因而，BSC/RNC 20是MS 28和移动业务交换中心(MSC)16之间的连接。
BSS 18和MSC 16通过‘A’接口24连接，这个接口24使来自 不同制造商的MSC、如MSC 16和BSS、如BSS 18能够在一起工作。 作为网络子系统的中心部件的MSC 16提供处理移动用户通信所需的 全部功能，如登记、鉴权、位置更新、切换以及对漫游用户的呼叫路 由选择。这些功能结合共同构成网络子系统的其它几个网络10实体来 提供。
如图所示，MSC 16提供到可包括例如PSTN或综合业务数字网 (ISDN)的固定网络11的连接机制。归属位置寄存器(HLR)12和来访位 置寄存器(VLR)14与MSC 16一起为网络10提供呼叫路由选择和漫游 功能。具体地说，HLR 12存储在相应网络10中登记的用户的管理信 息连同MS 28的当前位置。例如，在GSM网络系统中，如果用户漫 游到其它GSM运营者的网络中，则HLR 12可被其它GSM运营者询 问，允许它们检验该用户入网是否经过授权和是否有效。VLR 14提供 补充功能，使漫游用户的详细信息能够暂时存储在用户正在漫游的网 络10上，以及使受访网络上进行的呼叫的详细信息能够被记录。这 样，这些呼叫的详细信息按照双方运营者商议的间隔回送到该漫游用 户的归属网络10。
在无线电信业中，时分多址(IS-136 TDMA)和码分多址(CDMA)是 两种主要的竞争系统，它们分割射频(RF)。一般来说，IS-136 TDMA 通过将各蜂窝信道分为三个时隙以便增加可传送的数据量来工作。因 此，IS-136 TDMA通过对各信道中的各用户分配唯一时隙来允许多个 用户没有干扰地访问单个RF信道。本例中，PLMN 10描述为符合采 用TDMA的全球移动通信系统(GSM)标准。但是应当理解，所公开的 原理可适用于其它无线连网系统，例如基于CDMA、宽带 CDMA(WCDMA)、GSM演进的增强型数据率(EDGE)以及本领域的技 术人员已知的其它无线标准的系统。
所示网络10的服务区30包括位置区32和34(分别为LA1和 LA2)。LA1 32和LA2 34又被划分为多个小区(分别为C1...C5和 C1...C4)，它们表示为服务区30的六边形地理区域。应当理解，或多 或少的位置区和小区可包含在任何给定的网络配置中，以及图1所示 的配置仅作为示例提供。对于先有的无线网络，可通过了解MSC 16 正服务于已知的位置区来寻呼MS 28，因为MSC 16与LA1 32和LA2 34关联。对于较新的3G网络，寻呼过程更为复杂。本发明提供寻呼 3G网络中的移动台、如MS 28的装置和方法。
已经描述了无线网络的主要单元及其功能，现在来看使用无线网 络、如网络10寻呼移动台、如MS 28的情况。多年来，2G网络已得 到广泛使用和部署。目前的3G网络是最新的当代无线网络体系结构， 它有希望向无线用户提供许多新的业务/特征。与位置区、如LA1和 LA2是由指定的地理区域或者一个或多个MSC的服务范围来粗略定 义的2G网络相比，对于3G网络，这些MSC作为一个实体，而不是 任何单独的MSC负责任何单独的BSC/RNC、位置区或小区。
为了更好地理解MSC池在网络、如网络10中的实现，参照图2， 该图是具有包含MSC/VLR节点52、54、56以及BSC/RNC节点62、 64、66的MSC池50的网络的框图。如图所示，各MSC/VLR节点52、 54、56具有通过接口60与各BSC/RNC节点62、64、66进行通信的 能力。因此，池50中没有MSC/VLR节点专用于任何单个BSC/RNC 节点。
MSC池50的实质在于MSC/VLR(来访位置寄存器)节点62、64、 66可根据网络的容量需求添加到池50中或者从中删除，而其它节点 不会意识到这种变化。池50中的MSC/VLR节点52、54、56用作一 个MSC/VLR，因此不单独控制BSC/RNC 62、64、66其中任一个。 MSC/VLR节点52、54、56也不控制网络的服务区内的任何特定位置 区和小区。但是，这种网络配置在移动台、如MS 28的寻呼过程中引 起严重问题。
参照图3，说明根据本发明解决这个寻呼问题的无线电配置数据 库(RCDB)70的用户。具体地说，提供RCDB 70以便解决与3G网络 内寻呼移动台关联的问题。为此，所示RCDB 70包括三(3)个定义的全 局寻呼区82、84、86，各寻呼区分别与指定的BSC/RNC 90、104、118 关联。这样，网络的覆盖区或服务区中的各BSC/RNC节点与至少一 个全局寻呼区关联。应当理解，在RCDB 70中可定义或多或少的全局 寻呼区。
各BSC/RNC节点又与BSC/RNC所服务的位置区关联。例如， BSC/RNC 90具有位置区92、94，它们也设计在全局寻呼区80之中。 各位置区包括属于网络规划者定义的位置区的地理范围内的那些小 区。因此，位置区92包括小区96和98。应当理解，或多或少的小区 可包含在任一位置区中。
RCDB 70的树形结构表示允许按照全局寻呼区进行寻呼的网络服 务区的小区的地理分组。但在先有系统中，寻呼用户是按照单个位置 区执行的，或者，如果在某个位置区中不成功，则在网络的整个服务 区上进行。但是，在3G网络中这样做通常效率极低或者是不可能的。 由于网络知道用户正漫游其中的最后已知小区，因此对用户的寻呼能 够通过选择该小区所属的适当位置区而在预先定位的小区中执行。此 外，由于用户极可能已经漫游到所选寻呼区内的某个位置所覆盖的区 域，因此通过集中于该用户最可能所处的那些区域来有效地执行寻 呼。因此，RCDB 70提供一种利用MSC池50在网络中寻呼用户(当然 是通过其移动台)的有效可行的方法。
参照图4，其中以规划形式表示了RCDB 70的全局寻呼区80、 104、118，说明各寻呼区80、104、118中小区的布置。在寻呼过程中， 如果MS 28漫游到小区1，则池50中的处理转发给MS 28的呼叫的 MSC尝试在小区1所属的位置区80中寻呼MS 28。但是，如果没有 接收到来自MS 28的响应，则系统尝试在全局寻呼区80的RCDB 70 所定义的所有位置区中执行MS 28的全局寻呼，本例中，位置区是位 置区92和位置区94。根据MS 28的最近位置(本例中为位置区92)的 信息，RCDB 70确定位置区92属于寻呼区80，并指示对属于全局寻 呼区80的所有位置区进行寻呼。因此，根据RCDB 70的分级结构来 进行与位置区92属于哪个MSC区域有关的判定。
本发明还提出一种根据用户的漫游活动来动态定义全局寻呼区的 范围的方法。参照图3和图5，这种情况下的RCDB 70具有相似的结 构，但全局寻呼区却通过对于各位置区维护定义位置区的地理区域的 中心200和半径204的坐标来动态定义。中心和半径坐标存储在RCDB 70中，从而在系统判定应当对MS 28执行全局寻呼时，读取位置区80 的中心200和半径204的坐标。
随后，系统将半径增大到新的全局寻呼半径202，并检查哪些位 置区中心属于新的圆210。将对圆210中的所有位置区寻呼MS 28。 这样，如果初始的全局寻呼不成功，则全局寻呼半径202还可进一步 增大，并在新的圆210中指示新的全局寻呼。
增大初始半径204的因子可预定义，或者可通过动态过程来控 制。该动态过程总结为以下步骤：
步骤1：MS28正在漫游的最后“n”个位置区存储在VLR中的 用户记录中。还对于各个位置区保存一个时标。时标表明MS28进入 该位置区的时间。
步骤2：当系统执行全局寻呼时，它将检查所存储的位置区和时 标。如果这个信息表明MS28正在快速移动，即不同时标之间的间隔 小，则系统会决定采用更大的全局寻呼半径202。但是，如果位置区/ 时标指明MS28没有移动或正在缓慢移动，则指示采用更小的全局寻 呼半径。
在上述图5中，所有邻近的位置区(LA2:LA7)的中心属于全局寻呼 半径202创建的圆210。因此，系统将请求对所有邻近位置区(LA2:LA7) 寻呼该用户。这种方法的一个备选方案是定义各位置区的RCDB 70中 的所有邻近小区。在这种情况下，如果要求全局寻呼，则系统搜索所 有邻近位置区，并请求对全部邻近位置区进行寻呼。如果这种全局寻 呼不成功，则系统可能进行下一个步骤，请求对已经寻呼的区域的所 有邻近位置区进行全局寻呼。
只有MS 28正漫游的最新位置被存储在MSC/VLR中，这种功能 才有效。如果这个信息不存在，则运营者可决定依次寻呼MS，即首 先在全局寻呼区1中，然后在全局寻呼区2中，最后如果在前面的区 域中没有找到，则在全局寻呼区3中进行寻呼。运营者也可以选择在 整个覆盖区执行全局寻呼或者完全不寻呼该MS。
如果用户从MSC/VLR中注销，则MSC/VLR中不存在最近的用 户位置，稍后接收到针对该用户的呼叫时，从具有MAP操作“恢复数 据”的HLR中下载用户简档。为了减少这种可能性，MSC/VLR应当 尽量长时间地保存用户简档，并且仅当存在诸如存储空间短缺或已损 坏用户数据之类的严重问题时才将其删除，不然，用户记录应当保存 在MSC/VLR中。
最后，在MSC/VLR出现故障的情况下，从MSC/VLR中删除全 部用户数据。在这种情况下，为了避免大量的全局寻呼，网络可禁止 任何全局寻呼，直至大量用户主要采用定期更新位置在MSC/VLR中 重新登记为止。如果全局寻呼禁止计时器设置为类似于定期定位计时 器的值，则能够实现这种操作。
以上给出并描述的实施例只是示范性的。虽然在以上说明中已经 阐明了本发明的大量特征和优点以及本发明的细节，但本公开只是说 明性的，在本发明的原理之内可进行改变，将其扩展到所附权利要求 书中所用术语的广义意义所指明的最大可能范围。