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Verfahren zur optimierten und nutzerspezifischen Definition der ‚Paging Area‘ in zellularen Mobilfunknetzen

IP.com Disclosure Number: IPCOM000018986D
Original Publication Date: 2003-Sep-25
Included in the Prior Art Database: 2003-Sep-25
Document File: 7 page(s) / 170K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

In zellularen Mobilfunknetzen, wie z.B. im GSM- (Global System for Mobile Communications) oder UMTS-System (Universal Mobile Telecommunications System), werden im Rahmen des MM (Mobility Management) bzw. des GMM (Mobility Management beim General Packed Radio Service GPRS) mehrere Funkzellen zu einer so genannten Location Area (LA) bzw. Routing Area (RA) zusammengefasst. Dieses Gebiet charakterisiert im Idle Mode (energiesparender Ruhezustand) den separierbaren Aufenthaltsbereich eines mobilen Endgeraets (Mobile Station MS bzw. User Equipment UE). Bei der Definition der Location Area bzw. Routing Area, die im folgenden verallgemeinernd als Paging Area (PA) bezeichnet wird, muessen verschiedene gegensaetzliche Forderungen beruecksichtigt werden. Wird die Paging Area moeglichst gross gewaehlt, so reduziert sich die Haeufigkeit, mit der eine Aktualisierung des Aufenthaltsbereichs (Location Area Update LAU oder Routing Area Update RAU) des UEs durchgefuehrt werden muss. Verlaesst das UE seine bisherige Paging Area, so muss es eine Nachricht an das Netzwerk senden, in der das UE u.a. seine Identitaet und die ihm bisher zugeordnete PA angibt, so dass das UE einer neuen Paging Area zugeordnet werden kann. Diese neue Zuordnung wird innerhalb des Netzwerks (im Visitor Location Register VLR) abgespeichert und dient wieder zur Lokalisierung des UEs. Die neue, nun aktualisierte Paging Area muss ebenfalls dem UE signalisiert werden. Mit jedem Location Update sind also eine Reihe von Nachrichtenuebertragungen auf der Funkschnittstelle und innerhalb des Universal Terrestrial Radio Access Network / Core Network (UTRAN/CN) verbunden. Eine grosse Paging Area reduziert also die Haeufigkeit des Location Updates und verringert folglich die Netzlast erheblich. Anderseits muss bei einer moeglichst grossen Paging Area das UE, z.B. bei einem vom Public Land Mobile Network (PLMN) initiierten Aufbau einer Verbindung zum UE, auch in entsprechend vielen Mobilfunkzellen gesucht werden. Dies erhoeht jedoch durch die dafuer notwendigen Signalisierungsnachrichten die Netzlast. Gemaess dem Stand der Technik werden statische Paging Areas verwendet, die einmalig definiert und nicht individuell an ein UE angepasst werden. Infolge dessen muss das UE haeufig eine Aktualisierung seiner PA ausfuehren. Es werden keine Routeninformationen des UEs zur Definition und Anpassung der PA verwendet.

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S

© SIEMENS AG 2003 file: 2003J08185.doc page: 1

Verfahren zur optimierten und nutzerspezifischen Definition der ,Paging Area' in zellularen Mobilfunknetzen

Idea: Holger Schmidt, DE-Salzgitter; Michael Eckert, DE-Salzgitter; Mark Beckmann, DE-Salzgitter

In zellularen Mobilfunknetzen, wie z.B. im GSM- (Global System for Mobile Communications) oder UMTS-System (Universal Mobile Telecommunications System), werden im Rahmen des MM (Mobility Management) bzw. des GMM (Mobility Management beim General Packed Radio Service GPRS) mehrere Funkzellen zu einer so genannten Location Area (LA) bzw. Routing Area (RA) zusammengefasst. Dieses Gebiet charakterisiert im Idle Mode (energiesparender Ruhezustand) den separierbaren Aufenthaltsbereich eines mobilen Endgeraets (Mobile Station MS bzw. User Equipment UE).

Bei der Definition der Location Area bzw. Routing Area, die im folgenden verallgemeinernd als Paging Area (PA) bezeichnet wird, muessen verschiedene gegensaetzliche Forderungen beruecksichtigt werden. Wird die Paging Area moeglichst gross gewaehlt, so reduziert sich die Haeufigkeit, mit der eine Aktualisierung des Aufenthaltsbereichs (Location Area Update LAU oder Routing Area Update RAU) des UEs durchgefuehrt werden muss. Verlaesst das UE seine bisherige Paging Area, so muss es eine Nachricht an das Netzwerk senden, in der das UE u.a. seine Identitaet und die ihm bisher zugeordnete PA angibt, so dass das UE einer neuen Paging Area zugeordnet werden kann. Diese neue Zuordnung wird innerhalb des Netzwerks (im Visitor Location Register VLR) abgespeichert und dient wieder zur Lokalisierung des UEs. Die neue, nun aktualisierte Paging Area muss ebenfalls dem UE signalisiert werden. Mit jedem Location Update sind also eine Reihe von Nachrichtenuebertragungen auf der Funkschnittstelle und innerhalb des Universal Terrestrial Radio Access Network / Core Network (UTRAN/CN) verbunden. Eine grosse Paging Area reduziert also die Haeufigkeit des Location Updates und verringert folglich die Netzlast erheblich. Anderseits muss bei einer moeglichst grossen Paging Area das UE, z.B. bei einem vom Public Land Mobile Network (PLMN) initiierten Aufbau einer Verbindung zum UE, auch in entsprechend vielen Mobilfunkzellen gesucht werden. Dies erhoeht jedoch durch die dafuer notwendigen Signalisierungsnachrichten die Netzlast. Gemaess dem Stand der Technik werden statische Paging Areas verwendet, die einmalig definiert und nicht individuell an ein UE angepasst werden. Infolge dessen muss das UE haeufig eine Aktualisierung seiner PA ausfuehren. Es werden keine Routeninformationen des UEs zur Definition und Anpassung der PA verwendet.

Ziel der im folgenden dargestellten Idee ist es, die erlaeuterten gegenlaeufigen Anforderungen an die Dimensionierung der Paging Area zu beruecksichtigen und ein hinsichtlich der erzeugten Netzlast situationsabhaengiges Optimum fuer die Definition der Paging Area zu erreichen. Das fuer den Idle Mode im GSM- bzw. UMTS-System definierte P...