CN100407864C - 一种移动通信***中寻呼时隙负荷均衡的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种移动通信***中寻呼时隙负荷均衡的方法，其核心为：确定各寻呼时隙的负荷，基站***根据预定负荷门限确定超过预定负荷门限的寻呼时隙中的溢出消息，基站***将所述溢出消息通过空闲寻呼时隙发送，终端设备根据非时隙工作模式接收所述基站***发送的溢出消息。本发明能够有效缓解高负荷寻呼时隙的负荷，使各寻呼时隙的负荷得到均衡，避免了寻呼时隙负荷不均衡引起的寻呼消息最终被丢弃、整个网络的寻呼成功率等性能指标低、寻呼信道被阻塞、***不可用、各寻呼时隙的消息发送能力没有被充分利用等问题。从而实现了提高移动通信***在寻呼信道上的处理性能，提高移动通信***服务质量的目的。

Description

一种移动通信***中寻呼时隙负荷均衡的方法

技术领域

本发明涉及无线通讯技术领域，具体涉及一种移动通信***中寻呼时隙负荷均衡的方法。

背景技术

CDMA 20001X技术体制中，基站***主要采用时隙发送方式将语音、数据呼叫等建立交互的消息如GPM(通用寻呼消息)等发送至终端设备，当基站***发送上述消息时，终端设备对应工作于时隙模式，通过在其归属的时隙监听寻呼信道，接收基站***发送的消息，并通过对消息进行响应而接入***，完成整个呼叫通话的过程。

基站***通过随机化的HASH(哈希)函数，使得分配在不同寻呼时隙上的终端设备在数目上保持均衡，以均衡各寻呼时隙上发送的消息数目，保证各寻呼时隙的负荷均衡。但是，在实际应用中，由于某些原因如吉祥号码、短消息群发等往往会造成各寻呼时隙的负荷不均衡现象。

当各寻呼时隙的负荷不均衡时，如果某个寻呼时隙需要发送的GPM很多，该时隙上发送不出去的GPM只能等待一个或多个寻呼时隙周期后，再在对应的时隙上发送，从而使GPM发送延期或因为发送次数超过预定次数、消息在寻呼信道中的时间超过其生命周期而被丢弃，使得终端设备不能及时收到寻呼消息，使整个呼叫接入时间变长，从而影响整个网络的寻呼成功率等性能指标。

当各寻呼时隙的负荷不均衡时，还会对语音、数据等业务的正在进行造成影响，如在某些特殊地区和特殊时段下，大量的短消息业务会使各寻呼时隙需要发送的消息数目不均衡，且由于短消息对寻呼信道的占用比率大，所以，会影响正常的语音、数据等业务，严重时，甚至会阻塞寻呼信道，使***不可用。

同时，当寻呼时隙的负荷不均衡时，会使某些寻呼时隙需要发送的消息很多，负荷过重，而某些寻呼时隙需要发送的消息少，负荷很轻，甚至基本空闲，使各寻呼时隙的消息发送能力没有得到充分利用。

上述CDMA 20001X技术体制中由于各时隙负荷不均衡而出现的问题同样存在于常规的CDMA20001X蜂窝***、基于CDMA20001X技术改进的***如CDMA集群***中。

目前，还没有真正解决各时隙负荷不均衡的方法，在常规的CDMA20001X蜂窝***中，只是通过对不同业务划分业务等级来避免重要的寻呼消息不能够发送出去。具体方法为：将语音、数据和短消息等业务，按照从高到低的顺序依次划分等级，并可同时设置寻呼消息的优先级、生命周期等参数，使高等级的语音、数据业务的寻呼消息先发送，以避免正常的语音和数据呼叫业务受到短消息的影响。

上述方法虽然可以避免正常的语音、数据呼叫业务不能够被正常处理的问题，但是没有解决各寻呼时隙的负荷不均衡的问题，所以，仍然会存在各时隙负荷不均衡而导致的寻呼消息最终被丢弃、整个网络的寻呼成功率等性能指标低、寻呼信道被阻塞、***不可用、各寻呼时隙的消息发送能力没有被充分利用等问题，使移动通信***在寻呼信道上的处理性能差，使移动通信***的服务质量低。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种移动通信***中寻呼时隙负荷均衡的方法，通过将高负荷的寻呼时隙中需要发送的消息通过空闲寻呼时隙发送，使各寻呼时隙的负荷得到均衡，从而实现了提高移动通信***在寻呼信道上的处理性能，提高移动通信***服务质量的目的。

为达到上述目的，本发明提供的一种移动通信***中寻呼时隙负荷均衡的方法，包括：

a、确定各寻呼时隙的负荷；

b、基站***根据预定负荷门限确定超过预定负荷门限的寻呼时隙中的溢出消息；

c、基站***将所述溢出消息通过空闲寻呼时隙发送；

d、终端设备根据非时隙工作模式接收所述基站***发送的溢出消息。

所述步骤a进一步包括：

基站***根据各寻呼时隙的消息发送能力、需要发送的消息确定各寻呼时隙的负荷。

所述溢出消息包括：需要基站***采用时隙方式发送的时隙消息、需要基站***采用非时隙发送方式发送的非时隙消息。

所述步骤c进一步包括：

c1、当基站***需要发送所述寻呼时隙的溢出消息中的时隙消息时，使所述寻呼时隙对应的终端设备工作于非时隙工作模式；

c2、基站***根据非时隙发送方式将所述溢出消息中的时隙消息通过空闲寻呼时隙发送。

所述步骤c1进一步包括：

c11、当基站***需要发送所述寻呼时隙的溢出消息中的时隙消息时，在该寻呼时隙将要求终端设备工作于非时隙工作模式的终端设备工作模式切换指示标识传输至所述寻呼时隙对应的终端设备；

c12、所述终端设备在其所归属的寻呼时隙接收基站***传输来的终端设备工作模式切换指示标识，并工作于非时隙工作模式。

所述方法在步骤a之后还包括：

e、基站***在判断出负荷超过预定负荷门限的寻呼时隙的负荷低于预定负荷定负荷门限后，将要求终端设备工作于时隙工作模式的终端设备工作模式切换指示标识在该寻呼时隙传输至所述寻呼时隙对应的终端设备；

f、所述终端设备在其所归属的寻呼时隙接收基站***传输来的终端设备工作模式切换指示标识，并工作于时隙工作模式。

所述步骤c11、e中将终端设备工作模式切换指示标识传输至所述寻呼时隙对应的终端设备的步骤进一步包括：

基站***将终端设备工作模式切换指示标识承载于通用寻呼消息的预定字段传输至所述寻呼时隙对应的终端设备。

所述预定字段包括：reserved字段。

所述步骤c12进一步包括：

所述终端设备在其所归属的寻呼时隙监听寻呼信道，接收通用寻呼消息；

所述终端设备在确定接收的通用寻呼消息中的国际移动用户识别码不与其匹配时，根据所述通用寻呼消息中承载的要求终端设备工作于非时隙工作模式的终端设备工作模式切换指示标识工作于非时隙工作模式；

且所述步骤d进一步包括：

所述终端设备在后续寻呼时隙监听寻呼信道，并在接收到通用寻呼消息且所述通用寻呼消息中的国际移动用户识别码与其匹配时，对所述通用寻呼消息进行处理。

所述步骤f进一步包括：

所述终端设备在其所归属的寻呼时隙监听寻呼信道，接收通用寻呼消息；

所述终端设备在确定接收的通用寻呼消息中的国际移动用户识别码不与其匹配、且终端设备的工作模式为非时隙工作模式时，根据所述通用寻呼消息中承载的要求终端设备工作于时隙工作模式的终端设备工作模式切换指示标识工作于时隙工作模式。

通过上述技术方案的描述可明显得知，本发明通过获取各寻呼时隙的负荷如通过实时获取各寻呼时隙的负荷，将负荷超过预定负荷门限的寻呼时隙中的溢出消息通过空闲寻呼时隙如负荷低于预定空闲门限的寻呼时隙发送，有效缓解了高负荷寻呼时隙的负荷，使各寻呼时隙的负荷得到了均衡；基站***通过将终端设备工作模式切换指示标识承载于通用寻呼消息的预定字段，传输至对应的终端设备来改变终端设备的工作模式，使基站***能够及时的将高负荷的寻呼时隙中的溢出消息通过空闲寻呼时隙发送，使各寻呼时隙的负荷能够得到及时均衡，而且使本发明的技术方案简单、易于实现；从而通过本发明提供的技术方案，实现了提高移动通信***在寻呼信道上的处理性能，提高移动通信***服务质量的目的。

附图说明

图1是本发明的基站***侧实现寻呼时隙负荷均衡的方法流程图；

图2是本发明的终端设备侧时隙寻呼时隙负荷均衡的方法流程图。

具体实施方式

由于吉祥号码、短消息群发等原因使某些寻呼时隙的负荷过重，某些寻呼时隙的负荷轻，比较空闲。如果能够将负荷过重的寻呼时隙中需要发送的消息通过空闲寻呼时隙传输至终端设备，则能够有效减轻负荷过重的寻呼时隙的负荷，从而使各寻呼时隙的负荷得到均衡。

因此，本发明的核心是：确定各寻呼时隙的负荷，基站***根据预定负荷门限确定超过预定负荷门限的寻呼时隙中的溢出消息，基站***将所述溢出消息通过空闲寻呼时隙发送，终端设备根据非时隙工作模式接收所述基站***发送的溢出消息。

下面基于本发明的核心思想对本发明提供的技术方案做进一步的描述。

本发明首先应确定各寻呼时隙的负荷，基站***可对各寻呼时隙的负荷进行实时计算。基站***可根据各寻呼时隙的消息发送能力和各寻呼时隙中需要发送的消息来计算各寻呼时隙的负荷。

寻呼时隙的负荷可用百分比的形式来表示。

具体为：根据寻呼信道的传输速率确定寻呼时隙的消息发送能力，如寻呼信道的传输速率为9600bps，寻呼时隙为80ms，则寻呼时隙的消息发送能力为9600×80/1000＝768bits。然后，根据该寻呼时隙需要发送的消息的数目和各消息的长度确定该寻呼时隙需要发送的消息的总比特位，该寻呼时隙需要发送的消息的总比特位与该寻呼时隙的消息发送能力的比值用百分比的形式表示，即为该寻呼时隙的负荷。

由于基站***会将负荷超过预定负荷门限中的部分消息通过空闲寻呼时隙来传输，所以，在计算各寻呼时隙的负荷时，寻呼时隙需要发送的消息应包括：原本就属于在该寻呼时隙上发送的消息和从其他时隙上“溢出”的消息。

在确定了各寻呼时隙的负荷后，基站***需要将超过预定负荷门限的寻呼时隙中的部分消息，即该寻呼时隙溢出的消息，通过空闲时隙发送。本发明中的空闲时隙可以定义为负荷不超过预定空闲门限的寻呼时隙。

上述需要通过空闲时隙发送的溢出消息包括：基站***原本应采用时隙发送方式发送的时隙消息如GPM等、基站***原本应采用非时隙发送方式发送的非时隙消息如信道指配消息、应答消息等。

当基站***需要将上述溢出消息中的信道指配消息、应答消息等非时隙消息通过其他寻呼时隙发送时，基站***对非时隙消息的发送方式和终端设备接收非时隙消息的工作模式不需要发生任何变化。

当基站***需要将上述溢出消息中的GPM等时隙消息通过空闲寻呼时隙发送时，基站***在发送该时隙消息时，应改变发送方式，即基站***应采用非时隙发送方式将原本应采用时隙方式发送的时隙消息发送至终端设备。对应的终端设备也需要工作于非时隙工作模式，以便准确接收基站***传输的属于其接收的时隙消息。

因此，在本发明的寻呼时隙负荷均衡的实现方案中，其重点在于：基站***将GPM等时隙消息通过其他寻呼时隙中发送，终端设备在其所归属的寻呼时隙外的其余时隙接收GPM等时隙消息。

本发明中，使终端设备工作于非时隙工作模式的方法可以为：基站***将终端设备工作模式切换指示标识传输至对应的终端设备，要求该终端设备工作于非时隙工作模式。

上述终端设备工作模式切换指示标识为：要求终端设备工作于非时隙工作模式的指示标识或要求终端设备工作于时隙工作模式的指示标识。

基站***将终端设备工作模式切换指示标识传输至对应终端设备的方法具体为：基站***将终端设备工作模式切换指示标识承载于GPM(通用寻呼消息)中，并传输至对应的终端设备。在实际的通信***中，GPM的调度优先级是比较高的，所以，基站***能够在寻呼时隙负荷重时，及时的将终端设备工作模式切换指示标识传输至终端设备，从而，使负荷重的寻呼时隙中的消息能够及时通过其他空闲寻呼时隙发送，使各寻呼时隙的负荷能够得到及时均衡。

根据CDMA20001X空口协议，GPM的公共字段如表1所示：

表1

Field	Length(bits)
		CONFIG_MSG_SEQ	6
ACC_MSG_SEQ	6
		CLASS_0_DONE	1
CLASS_I_DONE	1
		TMSI_DONE	1
ORDERED_TMSIS	1
		BROADCAST_DONE	1
RESERVED	4
		ADD_LENGTH	3
ADD_PFIELD	8×ADD_LENGTH

其中RESERVED字段的长度为4个比特，本发明利用该字段来承载终端设备工作模式切换指示标识MS_MODE_IND，并规定MS_MODE_IND的取值含义如表2所示：

表2

取值	含义
		0000	要求终端设备工作于时隙工作模式，监视其所归属的时隙
0001	要求终端设备工作于非时隙工作模式，以便监视其他寻呼时隙

基站***在将MS_MODE_IND为0001的取值承载于GPM的公共字段RESERVED后，可以在该寻呼时隙对应的终端设备所归属的寻呼时隙将其传输至对应的终端设备，同时，将该寻呼时隙溢出的消息通过其他空闲寻呼时隙传输。

终端设备在其所归属的寻呼时隙，监听寻呼信道，接收消息，当接收到GPM且确定其接收的GPM中的IMSI等信息与自己不匹配，且确定GPM中承载的MS_MODE_IND的取值为0001，则可以确定终端设备所归属的寻呼时隙的负荷超过预定负荷门限，基站***要求其改变工作模式，终端设备将其工作模式改变为非时隙工作模式，同时，继续在后续的寻呼时隙监听寻呼信道，接收基站发送的消息。

终端设备在确定其从后续的寻呼时隙中接收到GPM，且GPM中的IMSI等信息与自己匹配时，则继续根据GPM的正常处理流程对其进行处理，如进行应答、通话等处理过程。本发明对终端设备在GPM的后续处理流程中的工作模式不产生影响。终端设备在确定其从后续的寻呼时隙中未接收到GPM，且又回到其归属的寻呼时隙时，再开始对其从所归属的寻呼时隙接收到的GPM进行判断。

当基站***通过实时计算各寻呼时隙的负荷，在确定超过预定负荷门限的寻呼时隙的负荷低于预定负荷门限时，表明该寻呼时隙已没有溢出的消息，不再需要将该寻呼时隙的消息通过其他空闲寻呼时隙来传输，则基站***将MS_MODE_IND为0000的取值承载于GPM的公共字段RESERVED，在该寻呼时隙将该消息传输至终端设备，同时，基站***根据该寻呼时隙中需要发送的消息采用相应的发送方式发送该寻呼时隙中的消息。

终端设备如果在其所归属的寻呼时隙接收到GPM，且GPM中的IMSI等信息与自己不匹配、GPM中的MS_MODE_IND为0000时，终端设备应判断其工作模式是否为时隙工作模式，如果确定其工作模式为非时隙工作模式，则可以确定终端设备所归属的寻呼时隙的负荷已经低于预定负荷门限，基站***要求其改变工作模式，终端设备将其工作模式改变为时隙工作模式。如果终端设备判断该工作模式为时隙工作模式，则终端设备不对该GPM进行任何处理，继续按照其原来的工作流程进行正常工作。

本发明中的终端设备只对其所归属的寻呼时隙中的GPM中的MS_MODE_IND进行判断处理，即当终端设备在其所归属的寻呼时隙接收到基站***传输来的GPM时，如果确定其接收的GPM中的IMSI等信息与自己不匹配，再根据GPM中承载的MS_MODE_IND的取值确定是否在后续时隙监听寻呼信道。

下面结合附图1对本发明的基站***侧实现时隙寻呼时隙负荷均衡的方法进行详细说明。

图1中，在步骤100，基站***对各寻呼时隙的负荷进行实时计算，如根据寻呼信道的传输速率确定寻呼时隙的消息发送能力，根据该寻呼时隙需要发送的消息的数目和各消息的长度确定该寻呼时隙需要发送的比特位，根据消息发送能力与寻呼时隙需要发送的比特位比值的百分比确定寻呼时隙的负荷。

到步骤110，基站***对各寻呼时隙的负荷进行判断，如果寻呼时隙的负荷超过预定负荷门限，到步骤120，基站***将MS_MODE_IND设置为0001，并将其承载于GPM的公共字段RESERVED，同时，在该寻呼时隙将该GPM传输至对应的终端设备。

到步骤130，基站***根据预定负荷门限确定该寻呼时隙溢出的消息，并将溢出的消息通过其他空闲寻呼时隙传输，同时，到步骤110，基站***继续对各寻呼时隙的负荷进行判断。

在步骤110，如果寻呼时隙的负荷从超过预定负荷门限转变为低于预定负荷门限，到步骤140，基站***将MS_MODE_IND设置为0000，并将其承载于GPM的公共字段RESERVED，同时，在该寻呼时隙将该GPM传输至对应的终端设备。

到步骤150，基站***根据该寻呼时隙中需要发送的消息，采用相应的发送方式发送。同时，到步骤110，基站***继续对各寻呼时隙的负荷进行判断。

在步骤110，如果寻呼时隙的负荷低于预定负荷门限，到步骤150，基站***根据该寻呼时隙中需要发送的消息，采用相应的发送方式发送。同时，到步骤110，基站***继续对各寻呼时隙的负荷进行判断。

下面结合附图2对本发明的终端设备侧实现时隙寻呼时隙负荷均衡的方法进行详细说明。

图2中，在步骤200，终端设备在其所归属的寻呼时隙监听寻呼信道，接收GPM。

到步骤210，判断其接收的GPM中的IMSI等信息是否与自己匹配，如果GPM中的IMSI等信息与自己匹配，到步骤260，终端设备继续按照原有的对GPM的后续处理流程对其进行处理。

在步骤210，如果GPM中的IMSI等信息与自己不匹配，到步骤220，终端设备判断GPM中承载的MS_MODE_IND的取值是否为0001，如果确定MS_MODE_IND的取值为0000，到步骤221，终端设备判断其工作模式是否为时隙工作模式，如果确定其工作模式为非时隙工作模式，到步骤222，终端设备自动将其工作模式改变为时隙工作模式，到步骤200，终端设备继续在其所归属的寻呼时隙监听寻呼信道，接收GPM。

在步骤221，如果终端设备确定其工作模式为时隙工作模式，直接到步骤200，终端设备继续在其所归属的寻呼时隙监听寻呼信道，接收GPM。

在步骤220，如果终端设备确定MS_MODE_IND的取值为0001，则到步骤230，终端设备改变其工作模式为非时隙工作模式，同时，在后续的寻呼时隙中对寻呼信道进行监听，接收基站***发送的消息。

到步骤240，终端设备判断在后续寻呼时隙中是否接收到GPM，如果在后续寻呼时隙中一直未接收到GPM，到步骤200，终端设备继续在其所归属的寻呼时隙监听寻呼信道，接收GPM。

在步骤240，如果终端设备在后续寻呼时隙中接收到GPM，到步骤250，终端设备对其在后续寻呼时隙中接收的GPM进行判断，判断其接收的GPM中的IMSI等信息是否与自己匹配，如果匹配，到步骤260，终端设备按照原有的对GPM的后续处理流程对其进行处理。

在步骤250，如果终端设备在后续寻呼时隙中接收到的所有GPM的IMSI等信息都不与自己匹配，到步骤251，终端设备不对其接收的所有GPM进行任何处理，到步骤200，终端设备继续在其所归属的寻呼时隙监听寻呼信道，接收GPM。

虽然通过实施例描绘了本发明，本领域普通技术人员知道，本发明有许多变形和变化而不脱离本发明的精神，本发明的申请文件的权利要求包括这些变形和变化。

Claims (10)

1.一种移动通信***中寻呼时隙负荷均衡的方法，其特征在于，包括：

a、确定各寻呼时隙的负荷；

b、基站***根据预定负荷门限确定超过预定负荷门限的寻呼时隙中的溢出消息；

c、基站***将所述溢出消息通过空闲寻呼时隙发送；

d、终端设备根据非时隙工作模式接收所述基站***发送的溢出消息。

2.如权利要求1所述的一种移动通信***中寻呼时隙负荷均衡的方法，其特征在于，所述步骤a进一步包括：

基站***根据各寻呼时隙的消息发送能力、需要发送的消息确定各寻呼时隙的负荷。

3.如权利要求1所述的一种移动通信***中寻呼时隙负荷均衡的方法，其特征在于，所述溢出消息包括：需要基站***采用时隙发送方式发送的时隙消息、需要基站***采用非时隙发送方式发送的非时隙消息。

4.如权利要求3所述的一种移动通信***中寻呼时隙负荷均衡的方法，其特征在于，所述步骤c进一步包括：

c1、当基站***需要发送所述寻呼时隙的溢出消息中的时隙消息时，使所述寻呼时隙对应的终端设备工作于非时隙工作模式；

c2、基站***根据非时隙发送方式将所述溢出消息中的时隙消息通过空闲寻呼时隙发送。

5.如权利要求4所述的一种移动通信***中寻呼时隙负荷均衡的方法，其特征在于，所述步骤c1进一步包括：

c11、当基站***需要发送所述寻呼时隙的溢出消息中的时隙消息时，在该寻呼时隙将要求终端设备工作于非时隙工作模式的终端设备工作模式切换指示标识传输至所述寻呼时隙对应的终端设备；

c12、所述终端设备在其所归属的寻呼时隙接收基站***传输来的终端设备工作模式切换指示标识，并工作于非时隙工作模式。

6.如权利要求5所述的一种移动通信***中寻呼时隙负荷均衡的方法，其特征在于，所述方法在步骤a之后还包括：

e、基站***在判断出负荷超过预定负荷门限的寻呼时隙的负荷低于预定负荷门限后，将要求终端设备工作于时隙工作模式的终端设备工作模式切换指示标识在该寻呼时隙传输至所述寻呼时隙对应的终端设备；

f、所述终端设备在其所归属的寻呼时隙接收基站***传输来的终端设备工作模式切换指示标识，并工作于时隙工作模式。

7.如权利要求6所述的一种移动通信***中寻呼时隙负荷均衡的方法，其特征在于，所述步骤c11、e中将终端设备工作模式切换指示标识传输至所述寻呼时隙对应的终端设备的步骤进一步包括：

基站***将终端设备工作模式切换指示标识承载于通用寻呼消息的预定字段传输至所述寻呼时隙对应的终端设备。

8.如权利要求7所述的一种移动通信***中寻呼时隙负荷均衡的方法，其特征在于，所述预定字段包括：reserved字段。

9.如权利要求7所述的一种移动通信***中寻呼时隙负荷均衡的方法，其特征在于，所述步骤c12进一步包括：

所述终端设备在其所归属的寻呼时隙监听寻呼信道，接收通用寻呼消息；

所述终端设备在确定接收的通用寻呼消息中的国际移动用户识别码不与其匹配时，根据所述通用寻呼消息中承载的要求终端设备工作于非时隙工作模式的终端设备工作模式切换指示标识工作于非时隙工作模式；

且所述步骤d进一步包括：

所述终端设备在后续寻呼时隙监听寻呼信道，并在接收到通用寻呼消息且所述通用寻呼消息中的国际移动用户识别码与其匹配时，对所述通用寻呼消息进行处理。

10.如权利要求7所述的一种移动通信***中寻呼时隙负荷均衡的方法，其特征在于，所述步骤f进一步包括：

所述终端设备在其所归属的寻呼时隙监听寻呼信道，接收通用寻呼消息；

所述终端设备在确定接收的通用寻呼消息中的国际移动用户识别码不与其匹配、且终端设备的工作模式为非时隙工作模式时，根据所述通用寻呼消息中承载的要求终端设备工作于时隙工作模式的终端设备工作模式切换指示标识工作于时隙工作模式。

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