一种基于机会均衡的paging优先级排序方法与流程

1.本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种基于机会均衡的paging优先级排序方法。


背景技术：

2.3gpp协议中对paging消息的优先级配置进行了说明，且将每个paging时机中pagingrecordlist可携带的最大pagingrecord限定为32个。此限制就导致了在实际的应用场景中当cn(core network，核心网)或ran(radio access network，无线接入网)下发大量paging消息时，有些paging消息不能及时发出，被迫等待下一次paging时机。目前常规的设计采用优先级大小和接收paging消息的时间先后顺序作为paging消息的排序依据，并按照优先发送高优先级paging消息、同一优先级paging消息先发送最先接收的paging消息的原则进行处理。
3.上述设计虽可保证及时将高优先级的paging消息发送到空口，但当同一paging时机paging信息较多且pagingrecordlist无法将全部paging消息发送至空口时，就会导致基站侧将优先级较低的paging消息移到下一发送时机发送。而在下一发送时机这些paging消息仍会存在因自身优先级较低不能发出的风险，从而增加了低优先级paging发送失败的概率。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的缺点与不足，本发明的目的在于提供基于机会均衡的paging优先级排序方法，该技术方案能够保证高优先级关键paging消息及时发出，并减少低优先级paging消息发送失败的概率。
5.本发明公开的基于机会均衡的paging优先级排序方法，采用以下公式计算paging消息的基于机会均衡的优先级权重参数，并根据该优先级权重参数的大小对非特殊消息进行优先级排序，β越大，优先级越高：
[0006][0007]
其中，β∈[0,1]，为paging消息的基于机会均衡的优先级权重参数；t
po
为当前paging时机所在的时间；t
pagingreceivetime
为paging消息的接收时间；t
systemcycle
为通信系统的时间周期；t为通信系统的寻呼周期；n
maxponum
为paging消息最大可等待的po个数；p
maxpriolevel
为通信系统中paging消息优先级系数可配置的最大优先级；p
pagingpriolevel
为paging消息在通信系统中的优先级系数。
[0008]
进一步而言，在对非特殊消息进行排序前，如当前paging发送时机需发送的paging消息数量不大于32，则直接将当前的paging消息全部放入本次pagingrecordlist，
完成paging的asn编码，如果当前paging发送时机需发送的paging消息数量大于32，则进入后续排序处理。
[0009]
进一步而言，在后续排序处理中，如当前的paging消息中存在特殊消息，则先判断特殊消息的数量与32的关系，如特殊消息数量小于32，则根据β对非特殊消息进行优先级排序以及对于同等优先级排名的非特殊消息再按paging消息的接收时间排序的要求，将全部特殊消息以及非特殊消息中最终排序靠前的32减去特殊消息数量的个数的非特殊消息都放入本次pagingrecordlist，完成paging的asn编码；
[0010]
如特殊消息数量等于32，则直接将全部特殊消息放入本次pagingrecordlist，完成paging的asn编码；
[0011]
如特殊消息数量大于32，则对特殊消息按paging消息在通信系统中的优先级系数进行优先级排序以及对于同等优先级排名的特殊消息再按paging消息的接收时间排序的要求，将最终排序靠前的32个特殊消息放入本次pagingrecordlist，完成paging的asn编码；
[0012]
如果当前的paging消息中不存在特殊消息，则根据β对当前的paging消息进行优先级排序以及对于同等优先级排名的再按paging消息的接收时间排序的要求，将最终排序靠前的32个paging消息放入本次pagingrecordlist，完成paging的asn编码。
[0013]
进一步而言，如特殊消息数量小于32，则根据β对非特殊消息进行优先级排序后，将特殊消息排在所有优先级排序后的非特殊消息之前形成新的优先级排序，对于新的优先级排序中优先级排名大于32的非特殊消息直接从本次po移除，等待下一次po调度，如移除后的paging消息个数还大于32，则再对同等paging优先级的paging消息按接收时间排序，对于时间排名后大于32的也从本次po移除，等待下一次po调度，剩下的即为全部特殊消息以及非特殊消息中最终排序靠前的32减去特殊消息数量的个数的非特殊消息。
[0014]
进一步而言，如特殊消息数量大于32，则对特殊消息按paging消息在通信系统中的优先级系数进行优先级排序后，对于优先级排名大于32的特殊消息直接从本次po移除，等待下一次po调度，如移除后的特殊消息个数还大于32，则再对同等paging优先级的特殊消息按接收时间排序，对于时间排名后大于32的也从本次po移除，等待下一次po调度，剩下的即为最终排序靠前的32个特殊消息。
[0015]
进一步而言，如果当前的paging消息中不存在特殊消息，则根据β对当前的paging消息进行优先级排序后，对于优先级排名大于32的paging消息直接从本次po移除，等待下一次po调度，如移除后的paging消息个数还大于32，则再对同等paging优先级的paging消息按接收时间排序，对于时间排名后大于32的也从本次po移除，等待下一次po调度，剩下的即为最终排序靠前的32个paging消息。
[0016]
与上述方法相应的无线通信系统，包括基站，所述基站根据上述方法对paging消息进行排序。
[0017]
本发明的有益效果如下：本发明通过对paging原优先级的调整，能够保证高优先级关键paging消息及时发出，减少低优先级paging消息发送失败概率。虽然本发明在特殊paging场景或者β相同且同一po时刻paging消息个数大于32的情况下系统的复杂度高于传统处理方法，但在实际应用中，因同一小区特殊paging消息蜂拥情况较少，且因β系数中通过paging接收时间等参数的调整，β相同的概率较低，所以以上两种情况出现的几率较低。
故在大多数应用场景下，本发明在排序过程中仅需进行一次排序就可以完成pagingrecordlist的筛选，在一定程度上减少了系统的复杂度。因此本发明在应用过程中极具参考价值。
附图说明
[0018]
图1是本发明实施例的步骤流程图。
具体实施方式
[0019]
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。
[0020]
本发明的一个实施例，具体过程如图1所示。
[0021]
首先，当无线通信系统的基站准备构造pagingrecordlist时，先判断当前paging发送时机需发送的paging消息数量是否大于32，如不大于32，则直接将当前的paging消息全部放入本次pagingrecordlist，完成paging的asn编码。
[0022]
如当前paging发送时机需发送的paging消息数量大于32，则先判断当前的paging消息中是否存在特殊消息(如紧急呼叫、诈骗拦截等)。如果当前的paging消息中不存在特殊消息，则根据基于机会均衡的优先级权重参数β对当前的paging消息进行优先级排序以及对于同等优先级排名的再按paging消息的接收时间排序的要求，将最终排序靠前的32个paging消息放入本次pagingrecordlist，完成paging的asn编码。为提高效率，上述对当前的paging消息进行优先级排序后，可先对优先级排序后paging消息进行筛选，对于优先级排名大于32的paging消息直接从本次po移除，等待下一次po调度，如移除后的paging消息个数还大于32，则再对同等paging优先级的paging消息按接收时间排序，对于时间排名后大于32的也从本次po移除，等待下一次po调度，剩下的即为最终排序靠前的32个paging消息。
[0023]
如当前的paging消息中存在特殊消息，则先判断特殊消息的数量是否大于32，如特殊消息数量不大于32，则根据β对非特殊消息进行优先级排序以及对于同等优先级排名的非特殊消息再按paging消息的接收时间排序的要求，将全部特殊消息以及非特殊消息中最终排序靠前的32减去特殊消息数量的个数的非特殊消息都放入本次pagingrecordlist，完成paging的asn编码。与之前类似，为提高效率，上述对非特殊消息进行优先级排序后，可将特殊消息排在所有优先级排序后的非特殊消息之前形成新的优先级排序，对于新的优先级排序中优先级排名大于32的非特殊消息直接从本次po移除，等待下一次po调度，如移除后的paging消息个数(特殊消息加非特殊消息)还大于32，则再对同等paging优先级的非特殊paging消息按接收时间排序，对于时间排名后大于32的非特殊消息也从本次po移除，等待下一次po调度，剩下的即为最终排序靠前的32个paging消息(全部特殊消息以及非特殊消息中最终排序靠前的32减去特殊消息数量的个数的非特殊消息)。当然，可以理解的是，如果特殊消息数量正好等于32，则可直接将全部特殊消息放入本次pagingrecordlist，完成paging的asn编码，而省略上述其他处理。
[0024]
如特殊消息数量大于32，则对特殊消息按paging消息在通信系统中的优先级系数进行优先级排序以及对于同等优先级排名的特殊消息再按paging消息的接收时间排序的要求，将最终排序靠前的32个特殊消息放入本次pagingrecordlist，完成paging的asn编
码。与之前类似，为提高效率，上述对当前的特殊消息进行优先级排序后，可先对优先级排序后特殊消息进行筛选，对于优先级排名大于32的特殊消息直接从本次po移除，等待下一次po调度，如移除后的特殊消息个数还大于32，则再对同等paging优先级的特殊消息按接收时间排序，对于时间排名后大于32的也从本次po移除，等待下一次po调度，剩下的即为最终排序靠前的32个特殊消息。
[0025]
基于机会均衡的优先级权重参数β的计算公式如下：
[0026][0027]
其中，β∈[0,1]，为paging消息的基于机会均衡的优先级权重参数；t
po
为当前paging时机所在的时间；t
pagingreceivetime
为paging消息的接收时间；t
systemcycle
为通信系统的时间周期；t为通信系统的寻呼周期；n
maxponum
为paging消息最大可等待的po个数；p
maxpriolevel
为通信系统中paging消息优先级系数可配置的最大优先级；p
pagingpriolevel
为paging消息在通信系统中的优先级系数。β越大，优先级越高。
[0028]
本实施例采用β进行优先级排序的原理如下：
[0029]
在现有设计中，paging优先级作为paging消息优先级排序的第一要素，而paging接收时间作为第二要素。而根据当前时间和paging消息的接收时间可以获取该paging消息的等待时间，具体如下：
[0030]
t
pagingwaittime
＝(t
po-t
pagingreceivetime
+t
systemcycle
)mod(t
systemcycle
)
[0031]
其中，t
pagingwaittime
表示paging消息从接收到当前paging时机的时间；t
po
表示当前paging时机所在的时间；t
pagingreceivetime
表示paging消息的接收时间；t
systemcycle
表示系统的时间周期。
[0032]
由于不同的paging消息具有不同的寻呼周期，因此paging消息的等待时间不能直接作为paging排序的直接标准，可以引入paging周期来获取paging消息等待的周期，具体如下：
[0033]
t
paingwaitcycle
＝t
pagingwaittime
/t
[0034]
其中，t
paingwaitcycle
表示paging消息的等待周期数，t
paingwaitcycle
等待的周期数越大，paging消息的优先级应该越高。t为通信系统的寻呼周期，根据通信标准进行取值。
[0035]
在实际基站系统中，同一paging消息会存在经历多个po时刻时仍然无法发出的情况，为此在实现中为每一paging消息设置最大允许等待的po个数。若等待的po个数超过此门限值后则将该paging消息丢弃。考虑该因素可以得到以下系数：
[0036]
ε＝t
paingwaitcycle
/n
maxponum
[0037]
其中，ε∈[0,1]，表示最终由等待时间得到的优先级权重系数，ε越大paging消息优先级越高；n
maxponum
表示该paging消息最大可等待的po个数，由通信系统的设计决定。
[0038]
虽然ε从等待时间上给出了权重系数，但若具有不同paging周期的paging消息1和paging消息2在同一时刻接收，且当paging时机相同时按ε排序处理时，有可能会出现paging周期较大的paging消息的优先级降低的情况。为解决该问题，提高paging周期较长的paging消息的优先级，并保证系数ε的功能，提出paging周期作为主要参数并以paging接
收时间到下一po的时间距离作为提高长周期paging消息优先级的系数，具体如下：
[0039][0040]
其中，t
timeinterval
表示到下一po时刻，paging消息需要等待的时间；表示下一次po时刻所在的时间；t
systemcycle
同前，表示系统的时间周期。虽然该参数可提高长paging周期paging消息的优先级，但是由于该参数不便于归一化，不便直接作为权重系数。为解决此问题，可换用以下参数：
[0041]
λ＝(t
paingreceivetime
)mod(t)/t
[0042]
其中，λ∈[0,1]，表示paging权重系数，周期t越大λ越大；(t
paingreceivetime
)mod(t)表示paging消息距上一次寻呼机会的时间距离。
[0043]
权重系数ε和λ将paging消息等待时间和paging周期引入了paging优先级计算中，但由于paging消息在通信系统中还有自身的优先级参数，系数ε和λ还不足以表示全部的paging优先级。为此将系数ε、λ及paging消息在通信系统中的优先级结合可得到最终的基于机会均衡的优先级权重系数：
[0044][0045]
其中，β∈[0,1]，表示paging消息的基于机会均衡的优先级权重参数，β越大表示paging消息的优先级越高；p
maxpriolevel
表示通信系统中paging消息优先级系数可配置的最大优先级；p
pagingpriolevel
为paging消息在通信系统中的优先级系数；θ∈[0,1]，为对paging消息优先级参数取反后归一化的结果，θ值越大paging消息的优先级越高。p
maxpriolevel
与p
pagingpriolevel
的具体取值范围均由通信标准确定。上式化简后可得：
[0046][0047]
以上设计将paging消息的等待时间、paging消息的周期及paging优先级参数作为paging消息排序的优先级权重系数。在paging消息的等待时间、paging消息的周期及paging优先级之间做到了权重均衡，可有效避免长等待时间及长周期paging消息因在多次po时机无法获得调度而导致寻呼失败的问题，实现了paging消息在调度过程中的机会均衡。
[0048]
以上所述仅为本发明的优选例实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

技术特征：
1.一种基于机会均衡的paging优先级排序方法，其特征在于，采用以下公式计算paging消息的基于机会均衡的优先级权重参数，并根据该优先级权重参数的大小对非特殊消息进行优先级排序，β越大，优先级越高：其中，β∈[0,1]，为paging消息的基于机会均衡的优先级权重参数；t
po
为当前paging时机所在的时间；t
pagingreceivetime
为paging消息的接收时间；t
systemcycle
为通信系统的时间周期；t为通信系统的寻呼周期；n
maxponum
为paging消息最大可等待的po个数；p
maxpriolevel
为通信系统中paging消息优先级系数可配置的最大优先级；p
pagingpriolevel
为paging消息在通信系统中的优先级系数。2.如权利要求1所述的基于机会均衡的paging优先级排序方法，其特征在于，在对非特殊消息进行排序前，如当前paging发送时机需发送的paging消息数量不大于32，则直接将当前的paging消息全部放入本次pagingrecordlist，完成paging的asn编码，如果当前paging发送时机需发送的paging消息数量大于32，则进入后续排序处理。3.如权利要求2所述的基于机会均衡的paging优先级排序方法，其特征在于，在后续排序处理中，如当前的paging消息中存在特殊消息，则先判断特殊消息的数量与32的关系，如特殊消息数量小于32，则根据β对非特殊消息进行优先级排序以及对于同等优先级排名的非特殊消息再按paging消息的接收时间排序的要求，将全部特殊消息以及非特殊消息中最终排序靠前的32减去特殊消息数量的个数的非特殊消息都放入本次pagingrecordlist，完成paging的asn编码；如特殊消息数量等于32，则直接将全部特殊消息放入本次pagingrecordlist，完成paging的asn编码；如特殊消息数量大于32，则对特殊消息按paging消息在通信系统中的优先级系数进行优先级排序以及对于同等优先级排名的特殊消息再按paging消息的接收时间排序的要求，将最终排序靠前的32个特殊消息放入本次pagingrecordlist，完成paging的asn编码；如果当前的paging消息中不存在特殊消息，则根据β对当前的paging消息进行优先级排序以及对于同等优先级排名的再按paging消息的接收时间排序的要求，将最终排序靠前的32个paging消息放入本次pagingrecordlist，完成paging的asn编码。4.如权利要求3所述的基于机会均衡的paging优先级排序方法，其特征在于，如特殊消息数量小于32，则根据β对非特殊消息进行优先级排序后，将特殊消息排在所有优先级排序后的非特殊消息之前形成新的优先级排序，对于新的优先级排序中优先级排名大于32的非特殊消息直接从本次po移除，等待下一次po调度，如移除后的paging消息个数还大于32，则再对同等paging优先级的paging消息按接收时间排序，对于时间排名后大于32的也从本次po移除，等待下一次po调度，剩下的即为全部特殊消息以及非特殊消息中最终排序靠前的32减去特殊消息数量的个数的非特殊消息。5.如权利要求3所述的基于机会均衡的paging优先级排序方法，其特征在于，如特殊消息数量大于32，则对特殊消息按paging消息在通信系统中的优先级系数进行优先级排序
后，对于优先级排名大于32的特殊消息直接从本次po移除，等待下一次po调度，如移除后的特殊消息个数还大于32，则再对同等paging优先级的特殊消息按接收时间排序，对于时间排名后大于32的也从本次po移除，等待下一次po调度，剩下的即为最终排序靠前的32个特殊消息。6.如权利要求3所述的基于机会均衡的paging优先级排序方法，其特征在于，如果当前的paging消息中不存在特殊消息，则根据β对当前的paging消息进行优先级排序后，对于优先级排名大于32的paging消息直接从本次po移除，等待下一次po调度，如移除后的paging消息个数还大于32，则再对同等paging优先级的paging消息按接收时间排序，对于时间排名后大于32的也从本次po移除，等待下一次po调度，剩下的即为最终排序靠前的32个paging消息。7.一种无线通信系统，包括基站，其特征在于，所述基站根据如权利要求1～6任一所述的方法对paging消息进行排序。

技术总结
本发明公开了一种基于机会均衡的Paging优先级排序方法，属于无线通信技术领域。本发明使用paging优先级、paging消息接收时间、paging cycle等参数作为paging消息的排序依据，进行了基于机会均衡的排序。本发明通过对paging原优先级的调整，能够保证高优先级关键paging消息及时发出，并减少低优先级paging消息发送失败的概率。息发送失败的概率。息发送失败的概率。


技术研发人员：杨冬 岳大超 侯祖磊 郭亭亭 许延川 朱心中 张宗帅 田霖
受保护的技术使用者：中科南京信息高铁研究院
技术研发日：2022.02.07
技术公布日：2022/5/25