監督雙事件分時隙尋呼系統中的快速尋呼信道的性能的方法和設備的製作方法
2023-06-13 20:21:21
專利名稱：監督雙事件分時隙尋呼系統中的快速尋呼信道的性能的方法和設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及無線電信。更具體地說，本發明涉及尋呼蜂窩式電話或其他無線通信器件的改進的新方法和設備。
背景技術：
IS-95蜂窩式電話標準(及其派生物，諸如IS-95A和ANSI J-STD-008等，這裡統一地把它們叫做IS-95)使用先進的信號處理技術來提供有效而高質量的蜂窩式電話服務。例如，符合IS-95的蜂窩式電話系統利用聲碼、檢錯、前向糾錯(FEC)、交織和擴展頻譜調製，以更有效地使用可獲得的RF帶寬並提供更穩固的連接。總之，與其他類型的蜂窩式電話系統相比，IS-95所提供的益處包括較長的通話時間、較高的容量以及較少的失落呼叫。
為了以有序的方式執行通信，IS-95提供了一組經高度編碼的信道，在這些信道上發送具有不同功能的數據。這些經高度編碼的信道包括其上發送尋呼消息的尋呼信道，這些消息將一入局的通信請求待決通知蜂窩式電話或其他類型無線終端。依據IS-95標準，在預先分配給蜂窩式電話組的時隙期間，以低到中的數據速率(4800或9600bps)來發送尋呼消息。表I提供了包含在通用尋呼消息中的數據作為基本上依據IS-95A標準所產生的尋呼消息的一個例子。
以下尋呼記錄的零次或更多次發生
表I簡單地提供表I，以說明典型尋呼消息的長度，因此這裡不包括對每一欄位的功能的詳細描述。然而，參考可公開得到的公知IS-95標準(尤其是IS-95A標準)可獲得這一詳細描述。這些尋呼消息還以指示消息長度的八位消息長度欄位(MSG_LEN)開始，並以一個30位的循環冗餘校驗(CRC)欄位(未示出)結束。
為了監測尋呼消息，蜂窩式電話在所分配的尋呼時隙期間周期性地監測尋呼信道。尤其是，蜂窩式電話周期性地啟動複數RF和數位訊號處理電路，只要必須成功地處理尋呼消息。由於典型的尋呼消息相對長且經由高度編碼的低到中速率信道發送，所以每一尋呼時隙期間的有關處理需要大量時間和信號處理資源，因此需要大量功率來實現。這減少了IS-95蜂窩式電話使用容量給定的電池而保持備用模式的時間量，因此這是非常不希望的。
發明內容
本發明是用於減少備用模式功耗的尋呼蜂窩式電話或其他無線終端的改進的新方法和系統。依據本發明的一個實施例，建立了最低程度編碼的快速尋呼信道，在一組快速尋呼時隙之一期間，在這些信道上發送短而快的尋呼消息。快速尋呼消息指示已接收到通信請求以及接收通信終端應在對應於一個更詳細的全尋呼消息的下一全尋呼時隙期間處理高度編碼的全尋呼信道。一通信終端在快速尋呼信道上已接收到一快速尋呼消息後監測全尋呼信道。
為了對此通信終端進行尋呼，基站控制器首先在分配給一組通信終端的快速尋呼時隙期間產生快速尋呼消息，這組通信終端包括被尋呼的特定通信終端。這以後接著一個識別特定通信終端的全尋呼消息。通信終端周期性地監測快速尋呼時隙，並在檢測到快速尋呼時啟動處理全尋呼信道的解碼電路。在對全尋呼信道進行處理時，通信終端確定這一全尋呼消息是否指向它，如果不是，則停用解碼電路並返回處理快速尋呼信道。
由於快速尋呼信道僅傳送指示符位而不是帶CRC的消息，所以對快速尋呼信道的直接監督不象對尋呼信道或話務信道的監督那樣可行。然而，因基站發送差錯或移動站監測差錯而引起的快速尋呼信道的丟失將引起遺漏的尋呼，結果影響了服務質量。以下提出了對快速尋呼信道進行間接監督的方法，以減輕這一問題。
在本發明中，使用快速尋呼信道可導致以下四個可能結果中的一個-錯誤警報、遺漏、命中(hit)或擦除(erasure)。錯誤警報是指快速尋呼信道指示存在一旨在移動站的尋呼同時在其所分配的尋呼信道時隙中未接收到尋呼(準確地接收到尋呼信道消息)的事件。丟失是指快速尋呼信道指示沒有地址為該移動站的尋呼同時在其所分配的尋呼信道時隙中接收到一尋呼的事件。命中是指快速尋呼信道指示存在一旨在該移動站的尋呼同時實際上在其所分配的尋呼信道時隙中的確接收到一尋呼的事件。在示例實施例中，以相對於基站12所發送的導頻信道固定的發送能量來發送快速尋呼信道。快速尋呼信道能量與導頻信道的關係是移動站10已知的。當移動站10接收到的導頻信道的能量低於一預定水平時，移動站10確定對快速尋呼信道的檢測不可靠，並宣告擦除。
在監測快速尋呼信道時，以分時隙模式進行操作的移動站應在其所分配的時隙中每N分鐘對尋呼信道至少監測一次，而不管快速尋呼信道對該時隙指示什麼。N的一個示例值為10。在時間上，N分鐘的窗口可以是相互緊接的分開的固定窗口。或者是隨時隙循環移動的移動窗口。或者是在命中發生時啟動復位的移動窗口。
在本發明中，移動站10備有已發生的錯誤警報的數目的第一計數器(QPCH_FA)、已發生的遺漏的數目的第二計數器(QPCH_MI)、已發生的命中數目的第三計數器(QPCH_HI)、已發生的擦除的數目(QPCH_ER)的第四計數器和在時間間隔內接收到的快速尋呼信道消息的總數的第五計數器(QPCH_TO)。移動站存儲記錄在這些計數器中的值，並在被請求時把它們發送到基站。這些計數器可在上電時或通過基站發消息而復位，或在這兩種情況下復位。當給定時間間隔T1中累計的遺漏數目超過某一閾值Nm1時，則移動站可發送一消息，以把此情況通知基站。當一給定時間間隔T2中累計的遺漏數目超過一閾值Nm2時，則移動站應在其分配的時隙內監測快速尋呼信道，而不管快速尋呼信道指示什麼。T2和Nm2分別與T1和Nm1相同或不同。當一給定時間間隔T3中累計的遺漏數目降到低於某一閾值Nm3時或在一行中發生Nh1個命中時，或在這兩種情況下，移動站可返回，以跟隨快速尋呼信道的有關是否監測尋呼信道的指示。
附圖概述從以下詳細描述並結合附圖，將使本發明的特徵、目的和優點變得明顯起來，圖中相同的標號作對應的識別，其中
圖1是示出快速尋呼信道消息與相應的全尋呼之間的示例定時關係的時序圖；圖2是蜂窩式電話系統的方框圖；圖3是示出監測快速尋呼信道的步驟的流程圖；圖4是本發明的移動站的方框圖；以及圖5是本發明的基站的方框圖。
本發明的較佳實施方式I.快速尋呼信道描述了一種減少備用模式功耗的蜂窩式電話或其他無線終端尋呼用的方法和系統。在以下描述中，從基本上依據IS-95標準操作的蜂窩式電話系統的角度來提出本發明。雖然本發明特別適用於這一環境下的操作，但許多其他數字通信系統可受益於本發明的使用，包括基於TDMA的無線通信系統、基於衛星的通信系統以及其上發送編碼信令的有線線路系統。
圖2是依據本發明的用途而構成的高度簡化的蜂窩式電話系統的方框圖。無線終端10(通常為蜂窩式電話)位於各基站12中間。無線終端10a和10b處於現行(active)模式，因此，它們正使用依據IS-95標準的CDMA信號處理技術調製的射頻(RF)信號與一個或更多基站12相接。在題為「System and Method for GeneratingSignal Waveforms in a CDMA Cellular Telephone System(用於在CDMA蜂窩式電話系統中產生信號波形的系統和方法)」的5,103,459號美國專利中描述了基本上依據IS-95標準的使用來處理RF信號的系統和方法，該專利已轉讓給本發明的受讓人並通過參考形式引用於此(′459專利)。其他無線終端10處於備用模式，因此監測指示請求通信的尋呼消息。
在本發明的較佳實施例中，每個基站產生包括一組前向鏈路信道的前向鏈路信號。通過一組正交的64個碼片(或位)的Walsh碼來建立信道，每個Walsh碼用來調製與一特定信道有關的數據。按功能對這些信道進行分類，它們包括其上重複發送相位偏移模式的導頻信道、其上發送同步數據(包括絕對系統時間和有關導頻信道的相位偏移)的同步信道以及其上發送指向終端的數據的話務信道。通常分配話務信道在與該特定基站相接的持續時間內把數據發送到特定的無線終端10。
此外，依據本發明的一個實施例，把一個或更多或Walsh信道指定為快速尋呼信道，以及把一個或更多或Walsh信道指定為全尋呼信道。最好依據IS-95標準所規定的尋呼信道來執行全尋呼信道的指定和操作。在題為「APPARATUS AND METHODFOR REDUCING POWER CONSUMPTION IN A MOBILE COMMUNICATIONS RECEIVER(用於減少移動通信接收機的功耗的設備和方法)」的5,392,287號美國專利(′287專利)以及在題為「METHOD AND APPARATUS FOR SCHEDULING COMMUNICATIONS BETWEENTRANSCEIVERS(用於調度收發機之間的通信的方法和設備)」的5,509,015號美國專利(′015專利)中描述了基本上依據IS-95標準來執行尋呼的一些方法和設備，這兩個專利都已轉讓給本受讓人，本在通過參考引用於此。
如′287和′015專利所述以及如IS-95標準的規定，把全尋呼信道按時間分成時「隙」。繼而把這些時隙分配給無線終端組，這裡，根據對每個無線終端10唯一的國際移動用戶ID(IMSI)或諸如一個或更多的移動識別號(MIN)等其他終端識別信息來執行分配。在本發明的可選實施例中，還可使用其他識別信息，包括無線終端的電子序號(ESN)或臨時移動用戶ID(TMSI)。其他識別信息將識別可能使用的附加值。以下將把可能使用的各種可能類型的識別信息統稱為MOBILE ID(移動ID)。快速尋呼信道也被分成時隙。
在示例實施例中，相對於電信工業協會提出的cdma2000第三代CDMA建議標準所預期的快速尋呼信道來描述本發明。然而，本發明等效地適用於使用一分開的信道指示移動站是否接收全尋呼消息的任何尋呼系統。在示例實施例中，在不同於發送實際尋呼信息所使用的代碼信道的代碼信道上發送快速尋呼信道消息。移動站喚醒並解調快速尋呼信道，並確定它是否必須在其上發送全尋呼消息的分開的代碼信道上接收全尋呼消息。可通過放置有關移動站是否應在實際全尋呼消息的時隙前的時隙內接收全尋呼消息的指示，在TDMA系統內提供類似的操作。在FDMA系統中，這可以通過在與其上提供了尋呼信道消息的頻率分開的頻率上放置快速尋呼信道消息來提供。此外，快速尋呼信道消息不必設在分開的信道上，而僅需要比全尋呼消息的到達提前足夠的時間，以使移動站能對該消息作出響應。
快速尋呼信道包含單個位的消息，以指揮分時隙模式的移動站監測尋呼信道上對其所分配的時隙。在示例實施例中，快速尋呼信道的數據速率為9600、4800或2400bps，這在開銷消息中進行了指定。在示例實施例中，在每個80ms的時隙把每一單個位的消息發送兩次。在示例實施例中，按以下方式來執行對快速尋呼信道的兩位解碼。如果第一快速尋呼信道指示位被設定為『0』，則移動站返回而進入睡眠(sleep)。如果第一快速尋呼信道指示位被設定為『1』，則移動站接收第二尋呼指示位。如果第二快速尋呼信道指示位被設定為『0』，則移動站返回而進入睡眠。如果第二快速尋呼信道指示位被設定為『1』，則移動站在接著的尋呼信道時隙中接收尋呼信道。
在示例實施例中，快速尋呼信道是一啟閉鍵控信號。當一組移動站要接收全尋呼消息時，通過在發送全尋呼消息前的指定時隙內在一預定代碼信道上放置一預定能量的信號來發送指示該請求的消息。相反，當這組移動站不準備接收全信號消息時，不在指定的時隙內在快速尋呼信道代碼信道上發送能量。因而，在移動站接收機處，快速尋呼信道消息的接收簡單地包括依據快速尋呼信道的代碼信道參數來解調接收到的信號，以及把經解調的信號與預定能量閾值相比較。如果經解調的信號能量超過該閾值，則確定存在快速尋呼信道消息，如果經解調的信號能量低於該閾值，則確定不存在快速尋呼信道消息。
在示例實施例中，基站發送與該基站所發送的導頻信道有固定關係的快速尋呼信道。代碼信道導頻信號的產生和發送在本領域內是公知的，這在上述5,103,459號美國專利中作了詳細描述。移動站監測接收到的導頻信號的能量。當此導頻能量落到低於一預定閾值時，移動站確定它檢測到的快速尋呼信道消息不可靠。在這些情況下，移動站聲明擦除此快速尋呼信道消息，並檢查全尋呼而不考慮快速尋呼信道消息。在示例實施例中，在發送時，快速尋呼信道在比導頻低3dB處操作。
在示例實施例中，快速尋呼信道協議為調度一特定移動站在某些分配的時隙內發送尋呼指示位而設。移動站在給移動站分配的尋呼信道時隙前80ms的時隙內監測快速尋呼信道。由時間t給出相應的尋呼指示位的最早起始時間，這裡(「(t-5)/4」-PGSLOT)mod(16×T)＝0。
(1)在示例實施例中，移動站被散列(hash)成兩組A或B。A組移動站在(t*-100)ms與(t*-80)ms之間接收第一尋呼指示位，並在(t*-60)ms與(t*-40)ms之間接收第二位，這裡t*是尋呼信道的起始時間。B組移動站在(t*-80)ms與(t*-60)ms之間接收第一尋呼指示位，並在(t*-60)ms與(t*-40)ms之間接收第二位，這裡t*是尋呼信道或前向公共控制信道的起始時間。在圖1中示出快速尋呼信道的時間線。如果第一尋呼指示位被設定為『0』，則移動站可返回而進入睡眠。如果第一尋呼指示位被設定為『1』，則移動站應接收第二尋呼指示位。如果第二尋呼指示位被設定為『0』，則移動站可返回而進入睡眠。如果第二尋呼指示位被設定為『1』，則移動站應在接著的尋呼信道時隙內接收尋呼信道。注意圖中，SCI指SLOT_CYCLE_INDEX。
在示例實施例中，為了確定對移動站所分配的位的位置，移動站應使用以下說明的散列函數來決定R1和R2。應理解，本發明可等效地應用於把移動站分配給尋呼信道時隙用的其他散列算法或任何其他手段。某些過程需要移動站在N個資源之間均勻分布。以下函數把移動站的IMSI或ESN、資源N的數目以及修改量DECORR用作自變量而返還一整數。此修改量用於對從同一移動站的各種應用獲得的值進行解相關。
如果使用該散列函數來確定訪問信道PN隨機化，則HASH_KEY應等於移動站的ESN。否則，HASH_KEY應等於IMSI_O_S1+224×IMSI_O_S2)的32個最低位。利用以下定義字L為HASH_KEY的位0-15，以及(2)字H為HASH_KEY的位16-31， (3)這裡，位0是HASH_KEY的最低位。
為了確定CDMA信道數、尋呼信道數、快速尋呼信道數、尋呼時隙數以及訪問信道PN隨機化，如下計算散列值R＝「N×((40503×(LHDECORR))mod 216)/216」。
(4)為了確定在所分配的尋呼信道時隙前80ms的時隙內對移動站所分配的尋呼指示位的位置(以尋呼指示位為單位(對於9600和4800bps的數據速率，分別為128或256PN個碼片))，如下計算散列值R1＝「N1×((40503×(LHDECORR1))mod 216)/216」，以及 (5)R2＝「N2×((40503×(LHDECORR2))mod 216)/216」+N1(6)移動站應依據下表1所示的應用，選擇範圍N、N1、N2以及修改量DECORR、DECORR1和DECORR2。在該表中，HASH_KEY
指HASH_KEY的12個最低位。
表1散列函數修改量
II.快速尋呼信道的監督基站12可在快速尋呼信道上發送「0」或「1」。基站12可在快速尋呼信道上發送「1」是因為存在指向移動站10的尋呼消息，或者因為存在必須提醒移動站的系統結構變化，或者是因為基站12想要測試移動站接收快速尋呼信道上的「1」的能力。相反，基站12可在快速尋呼信道上發送「0」是因為不存在指向移動站10的尋呼消息，或者因為不存在必須提醒移動站的系統結構變化，或者是因為基站12想要測試移動站接收快速尋呼信道上的「0」的能力。
當基站12在快速尋呼信道上發送「0」或「1」時，移動站10可接收「0」、「1」或擦除。如果基站12發送「1」而移動站10接收「1」，則該事件叫做命中。如果叫做12發送「1」但移動站10接收「0」，則發生遺漏。當移動站12在快速尋呼上發送「0」但移動站10接收「1」，則導致錯誤警報。在這些情況下存在遺漏和錯誤警報這兩種差錯。
由於話務信道和尋呼信道幀上可獲得的糾錯編碼和附加的循環冗餘位，所以移動站10可檢測幀擦除和準確解碼的幀，並向基站12回報這些事件的發生。把此信號質量的反饋叫做直接監督。由於快速尋呼信道僅傳送通常沒有前向糾錯編碼或附加的循環冗餘校驗(CRC)位的指示符位，所以對快速尋呼信道的直接監督不象尋呼信道或話務信道的直接監督那樣可行。然而，因基站發送差錯或移動站檢測差錯所引起的快速尋呼信道的丟失可使得尋呼遺漏，並影響服務質量。本發明旨在間接監督快速尋呼信道，以減輕與快速尋呼信道的較差性能有關的問題的方法和設備。
在示例實施例中，以相對於基站12所發送的導頻信道固定的發送能量來發送快速尋呼信道。快速尋呼信道能量與導頻信道的關係是移動站10已知的。當移動站10接收到的導頻信道的能量低於一預定水平時，移動站10確定對快速尋呼信道的檢測不可靠，並聲明擦除。由快速尋呼信道與導頻信道之間的能量關係來確定閾值。或者，移動站10直接檢查快速尋呼信道，並確定該信道上的信息是否可靠。此外，移動站10可在它的擦除聲明中檢查導頻信道的能量和快速尋呼信道的能量。
在示例實施例中，移動站10以分時隙模式進行操作，在快速尋呼信道通知移動站10共享同一快速尋呼信道指示符位的某些移動站的全尋呼或由於系統結構變化或測試移動站在快速尋呼信道上接收「1」的能力時，移動站10解調尋呼信道。在本發明中，為了避免在快速尋呼信道變得不可靠時的災難性失敗，移動站10在對其所分配的時隙中以預定的時間間隔對該尋呼信道至少監測一次，而不管快速尋呼信道上檢測到的指示。此時間間隔的一個示例值為十分鐘。在第一示例實施例中，預定時間間隔是分開的固定相鄰窗口。或者是隨時隙循環移動的移動窗口。或者是其啟動點在命中發生時復位的移動窗口。
在本發明中，移動站10備有已發生的錯誤警報的數目的第一計數器(QPCH_FA)、已發生的遺漏的數目的第二計數器(QPCH_MI)、已發生的命中數目的第三計數器(QPCH_HI)、已發生的擦除的數目(QPCH_ER)的第四計數器和移動站10在檢查了快速尋呼信道後監測尋呼信道的總次數的第五計數器(QPCH_TO)。移動站10存儲這些計數器中的值，並在被請求時或以預定的時間間隔或在預定事件發生時把它們發送到基站12。在一較佳實施例中，這些計數器可在上電時或通過基站發消息而復位，或在這兩種情況下復位。
在示例實施例中，當給定時間間隔T1中累計的遺漏數目超過某一閾值NMI1時，則移動站10可向基站12發送指示該情況的消息。當一給定時間間隔T2中累計的遺漏數目超過一閾值NMI2時，則移動站10在其分配的時隙內監測快速尋呼信道，而不管快速尋呼信道指示什麼。T2和NMI2分別與T1和NMI1相同或不同。當一給定時間間隔T3中累計的遺漏數目降到低於某一閾值NMI3時或在一行中發生NHI個命中時，或在這兩種情況下，移動站10可返回，以跟隨快速尋呼信道的有關是否監測尋呼信道的指示。
移動站10使用累計的遺漏數目和累計的錯誤警報的數目來計算錯誤警報的機率和遺漏的機率，使用這些機率來設定在檢測啟閉鍵控快速尋呼信道時所使用的能量閾值。當移動站10檢測到太多的錯誤警報時，能量閾值被增加，以減少把噪聲檢測為「1」的次數。相反，當移動站10檢測到太多的遺漏時，降低能量閾值，以保證成功地檢測為(1)的快速尋呼信道位。在較佳實施例合作，一致地使用兩個累計統計數字，以確定能量閾值，從而提供遺漏機率與錯誤警報機率的最佳組合。
圖7是示出為監督快速尋呼信道的性能所提出的方法的流程圖。在塊500中，監督操作開始。在控制塊602中，移動站10進行檢查，以確定它是否已接收到來自移動站12的對於開始尋呼信道狀態更新的請求。如果移動站10已接收到來自基站12的更新其快速尋呼信道狀態的請求，則操作移至塊604。
在塊604中，移動站10產生一消息，該消息包括在預定時間間隔內記錄在移動站10處的快速尋呼信道的累計命中、遺漏、錯誤警報、擦除和總的檢查次數。這裡把此消息叫做快速尋呼信道狀態消息，在塊604中把它發送到基站12。基站12接收來自其覆蓋區內的所有移動站的快速尋呼信道狀態消息，並從這些消息中確定快速尋呼信道性能是否適當。在示例實施例中，如果基站12確定該性能小於想要的(即，遺漏機率太高)，則基站12可增加快速尋呼信道的發送能量，或者降低快速尋呼信道的數據速率。如果根據來自其覆蓋區內的移動站10的快速尋呼狀態消息，快速尋呼信道的性能比所需的要好，則基站12可減少快速尋呼信道的發送功率或者增加快速尋呼信道的數據速率。
如果基站12未請求移動站10發送快速尋呼信道狀態消息，則操作移至控制塊606。在塊606中，移動站10確定是否已達到連續快速尋呼信道狀態更新之間的最大周期。如果已達到連續快速尋呼信道狀態更新之間的最大周期，則移動站10在塊604中把快速尋呼信道狀態消息發送到基站12。每當移動站10發送快速尋呼信道狀態消息時，間隔計時器被復位。發送快速尋呼信道狀態消息的這一基於時間的觸發器可以是基於基站請求的系統，或者是基於請求的系統。
在快速尋呼信道狀態消息發送後，或已達到發送快速尋呼信道狀態消息之間的最大時間，則操作移至控制塊615。在塊615中，移動站10測量基站12所發送的導頻信道的強度。根據測得的導頻信道的強度，移動站10確定快速尋呼信道指示符位的能量是否足以檢測。如果導頻強度(Ec/Io)低於依據已知的發送導頻功率電平和發送快速尋呼信道功率電平所確定的閾值(Tp)，則移動站10聲明擦除，且操作移至塊605。在塊605中，擦除計數器(QPCH_ER)遞增，操作移至塊611。在塊611中，總的快速尋呼信道計數器(QPCH_TO)遞增，流程移至塊628，在這裡接收到全尋呼信道消息。
如果在塊615，測得的接收電平強度超過閾值，則操作移至塊607。在塊607，移動站10進行檢查，以確定快速尋呼信道是否被確定為不可靠。如果快速尋呼信道已被確定為不可靠，則操作移至塊628，在這裡，移動站10以指定的時間間隔對全尋呼進行解調和解碼。在監測尋呼信道時，計數器QPCH_TO被遞增。在改進的實施例中，甚至在已確定快速尋呼信道不可靠或已聲明擦除時進行監測確定，以便確定在尋呼信道的解調後，其結果是命中、遺漏還是錯誤警報，使用該聲明來遞增如上所述的計數器。
如果在控制塊607中未確定快速尋呼信道不可靠，則操作進到塊610。在塊610中，指示已檢查快速尋呼信道的次數的計數器被遞增。在塊612，移動站10對快速尋呼信道進行解調以及任選的解碼。在示例實施例中，發送無任何糾錯編碼或奇偶校驗位的快速尋呼信道。
在對可行尋呼信道消息的解調後，移動站10確定檢測到的快速尋呼指示符位是「0」還是「1」。如果接收到的快速尋呼信道指示符位為「0」，則操作移至如下所述的塊610。
如果在控制614中，接收到的快速尋呼信道指示符位為「1」，則操作移至塊628。在塊628，移動站10等到預定的時間間隔，然後對尋呼信道上的消息進行解調和解碼。在塊630中，移動站10把記錄移動站10接收到尋呼信道消息之間的時間間隔的間隔計時器復位。間隔計時器的目的是確定的，從而在預定的時間間隔內，移動站10將接收尋呼信道消息，而不依據快速尋呼信道上的指示。因而，在快速尋呼信道完全失敗的事件中，移動站10將間歇地接收尋呼信道上的尋呼，而不管快速尋呼信道信號，更重要的是，移動站10將能確定快速尋呼信道的可靠性。
然後，操作移至塊632，其中移動站10進行檢查，以確定它是否被假定在此時監測尋呼信道。如先前所述，基站可能已把快速尋呼信道指示符位設定為「1」，這是因為為了提醒移動站10將在尋呼消息中描述的結構變化，或由於指向共享該快速尋呼信道指示符位的移動站的尋呼，或為了檢查移動站10接收快速尋呼信道上的「1」的能力。為了確定是否已發生系統結構變化，移動站10檢查系統結構序號。
為了確定共享快速尋呼信道指示符位的移動站是否被尋呼到接收到的指向尋呼消息，移動站10檢查尋呼消息的尋呼記錄部分中所指示的移動站的身份。當移動站10不能在尋呼消息的尋呼記錄部分中找到其標識時，移動站10散列(hash)記錄部分中所識別的移動站的身份，以證明該移動站將與它共享快速尋呼信道指示符位。如果來自全尋呼的移動身份的散列等於移動站10的移動身份的散列結果，或者如果指示了系統結構變化，則移動站10確定已發生命中。如果被散列的移動標識不相等且未指示系統結構變化，則操作移至塊640。在塊640中，聲明錯誤警報，並遞增錯誤警報QPCH_FA計數器。然後，操作返回塊602，並如上所述繼續。
返回控制塊632，如果被散列的移動標識匹配，則在塊634中聲明命中，並遞增計數器(QPCH_HI)。然後，操作移至控制塊680，在這裡，移動站10把當前時間間隔中所記錄的命中數與閾值THI相比較。如果命中數超過此預定閾值，則在塊682中，聲明快速尋呼信道是可靠的，並將在正常操作情況下監測快速尋呼信道。
在執行了塊682後，或者如果在控制塊680中，命中的數目小於閾值THI，則操作進到塊646。在塊646中，移動站10確定接收到的全尋呼是否對它尋址。如果該全尋呼未指向移動站10，則操作返回塊602，並如上所述繼續。如果全尋呼旨在移動站10，則操作移至塊648，接著是在本申請第一部分中所述的通信協議。尤其是，從移動站10發送指示接收到來自基站12的全尋呼的響應消息。其後，在塊650中，監督操作終止，直到移動站10返回空閒操作模式。
如果返回控制塊614，移動站10解調快速尋呼信道，快速尋呼信道指示移動站10不接收該尋呼信道，然後，過程移至塊610。在塊610中，移動站10確定自它最後一次接收尋呼信道起經過了多少時間。如果經過的時間小於預定閾值，則過程返回塊602，並如上所述繼續。另一方面，如果移動站10確定以經過的時間量超過預定閾值，則在塊616中，移動站10接收尋呼信道，而不管快速尋呼信道上接收到的指示。
在塊618中，把測量從移動站10接收最後一個尋呼信道消息起經過的時間的計時器復位。然後，在塊620中，移動站10以對控制塊632所述相同的方式確定它是否被假定接收尋呼信道消息。
在控制塊624中，移動站10把QPCH_MI中所記錄的遺漏尋呼數與預定閾值TMI2相比較。如果所記錄的遺漏尋呼數超過此預定閾值，則操作移至塊626，且移動站10確定此快速尋呼不可靠，並開始直接監測尋呼信道，而不管快速尋呼信道上的指示。
如果在塊624中，移動站10確定所記錄的遺漏數低於閾值TMI2或遵循塊626的執行，則操作移至塊670，該塊把所記錄的遺漏數QPCH_MI與閾值TMI1相比較。如果所記錄的遺漏數未超過此閾值，則操作閾值控制塊646，並如上所述繼續。如果所記錄的遺漏數超過此閾值，則操作移至塊672。在塊672中，移動站10把快速尋呼信道狀態消息發送到基站12。然後，操作移至塊646，並如上所述繼續。
圖4示出能如上所述監測快速尋呼信道的性能的移動站10的簡化方框圖。在天線400處接收到從基站12發送的前向鏈路信號，通過雙工器402把該信號提供給接收機(RCVR)404。接收機404對接收到的信號進行下變頻、濾波和放大，並把接收到的信號提供給快速尋呼信道解調器(QPCH DEMOD)406。
快速尋呼信道解調器406如在本發明第一部分中所述對快速尋呼信道進行解調，並提供指示移動站10是否在尋呼信道上接收到消息的信號。把此信號提供給尋呼信道控制處理器408。
當接收到的快速尋呼信道指示符位為「1」，或者在從移動站10接收到此尋呼信道起已經過足夠的時間周期，則尋呼信道控制處理器408把一信號提供給尋呼信道解調器(PCH DEMOD)412，這啟動了尋呼信道解調器412，並使尋呼信道解調器412在適當指定的時隙對尋呼信道上所發送的消息進行解調。把從接收機404接收到的信號提供給尋呼信道解調器412，該解調器如上所述對全尋呼進行解調。把經解調的尋呼信道信號提供給解碼器414，該解碼器依據預定的前向糾錯編碼格式對接收到的時隙進行解碼。
然後，把經糾錯的碼元提供給CRC(循環冗餘校驗)校驗元件416。CRC校驗元件416從經解碼的數據中產生校驗位的一個版本，並把本地產生的CRC位與接收到的CRC位相比較。
如果CRC校驗，則把全尋呼消息或其一部分提供給尋呼信道控制處理器408。尋呼信道控制處理器408以如上所述的方式，通過確定是否已發送系統結構變化，或通過確定對於指向的尋呼消息已尋呼移動站10還是共享其快速尋呼信道指示符位的其他移動站，來確定移動站10在當前時隙中是否應已接收尋呼信道。如上所述，在尋呼信道控制過程中保持記錄命中、遺漏、錯誤警報和被監測的總尋呼信道時隙的數目的計數器。
當移動站10在全尋呼消息的主體內找到其IMSI時，消息發生器418產生對尋呼消息的確認。把確認消息提供給調製器420，該調製器調製此確認消息以在訪問信道上發送。在上述IS-95標準中描述了訪問信道發送的產生。
把經調製的訪問信道消息提供給發射機422，該發射機對信號進行上變頻、濾波和放大以發送。通過雙工器402提供經放大的信號，以通過天線400發送。
移動站10還把累計的遺漏數與第二閾值TMI1相比較。如果在預定時間周期內累計的遺漏數超過該閾值，則移動站10把一快速尋呼信道狀態消息發送到基站12，以指示當前時間間隔內檢測到的命中、遺漏和錯誤警報的數目。在可選實現中，移動站10簡單地發送指示未可靠地接收快速尋呼信道的消息。在示例實施例中，在話務信道上發送指示累計的命中、遺漏和錯誤警報數目的消息。在可選實施例中，可在訪問信道或專用控制信道上發送此消息。
尋呼信道控制處理器408的一個附加功能是確定檢測快速尋呼消息的能量閾值。尋呼信道控制處理器408使用所存儲的遺漏和錯誤警報數目來確定檢測到快速尋呼信道消息的閾值。如果錯誤警報的機率過高，則尋呼信道控制處理器408計算增加的閾值，並在它檢測快速尋呼信道消息時使用該增加的閾值。如果遺漏尋呼的機率過高，則尋呼信道控制處理器408計算降低的閾值，並在它檢測快速尋呼信道消息時使用該降低的閾值。
響應於指示累計的命中、遺漏和錯誤警報統計數字的信號，消息發生器418向調製器420產生指示這些數目的消息。調製器420依據擴展頻譜格式調製此消息，以在專用話務信道或專用控制信道上發送。把經調製的信號提供給發射機(TMTR)422，該發射機對此信號進行上變頻、濾波和放大，並通過雙工器402提供經放大的信號，以通過天線400發送。
通過天線500在基站12處接收指示命中、遺漏和錯誤警報統計數字的信號。把接收到的信號從天線500提供給接收機502。接收機(RCVR)502對接收到的信號進行下變頻、濾波和放大，並把接收到的信號提供給解調器504。在示例實施例中，解調器504依據擴展頻譜解調格式對接收到的信號進行解調。然後，把經解調的信號提供給解碼器506，該解碼器對此信號進行解碼，並把指示移動站10的命中、遺漏和錯誤警報統計數字的信號提供給快速尋呼信道控制處理器508。
在示例實施例中，基站12接收來自其覆蓋區內的每個移動站10的快速尋呼信道(即，命中、遺漏、錯誤警報和總統計數字)性能的指示。快速尋呼信道控制處理器508從指示快速尋呼信道的性能的信號中確定必須增加還是降低快速尋呼信道的強度，或指示某些移動站應不使用快速尋呼信道。
如果統計數字指示遺漏和錯誤警報的機率低於預定閾值，則基站可增加快速尋呼信道上的數據速率，或降低快速尋呼信道上的功率。以高於所需的功率或數據速率來發送快速尋呼信道減少了基站12的容量。另一方面，如果統計數字指示遺漏和錯誤警報的數目超過預定閾值，則基站將增加快速尋呼信道上的數據速率或增加快速尋呼信道的功率，從而提高快速尋呼信道的性能。
當來自基站12的覆蓋區內的移動站10的信號指示改變快速信號是必需時，快速尋呼信道控制處理器508把一信號發送到任選的編碼器510，或快速尋呼信道增益控制元件514。把指示在一特定時隙中在一特定代碼信道上的一組移動接收尋呼是否存在一尋呼的信號提供給任選的編碼器510。編碼器510依據來自快速尋呼信道控制處理器508的信號選擇前向糾錯格式。然後，把任選編碼的快速尋呼信道碼元提供給快速尋呼信道調製器512，在示例實施例中，該調製器依據預定擴展頻譜格式調製快速尋呼信道碼元。
把經調製的快速尋呼信道信號提供給增益控制元件514。增益控制元件514依據快速尋呼信道控制處理器508所提供的信號來放大經調製的信號。把經放大的信號提供給發射機516，發射機對此信號進行上變頻、濾波和放大，以通過天線518發送。
除了上述對快速尋呼信道的性能進行評估的方法以外，評估快速尋呼信道的性能的另一個方法是使用快速尋呼信道中所保留的多位。通過固定這些保留位的子集來表示「1」，並固定另一個子集來表示「0」，移動站10可根據這些保留位中檢測是否存在快速尋呼消息所使用的能量水平來設定其尋呼信道檢測閾值。
因而，已描述了減少備用功耗的尋呼蜂窩式電話和其他無線終端用的雙信道方法和系統。先前提供了對較佳實施例的描述，以使本領域內的技術人員製作或使用本發明。對這些實施例的各種修改將對本領域內的技術人員變得明顯起來，可把這裡所述的一般原理應用於其他實施例，而不使用創造性。因而，本發明不限於這裡所示的實施例，而依據符合這裡所揭示的原理和新特徵的最寬範圍。
權利要求
1.在其中接收機站接收來自發射站的信息的通信系統中，一種用於監測指示接收機站處存在還是不存在即將到來的消息的第一信道的性能的方法，所述方法包括以下步驟在所述第一信道上接收信號；嘗試接收所述即將到來的消息；從在所述第一信道上接收信號的所述步驟以及嘗試接收所述即將到來的消息的所述步驟中，確定所述第一信道的性能的指示。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於所述第一信道的性能的所述指示包括命中、遺漏或錯誤警報的事件的分配。
3.如權利要求1所述的方法，其特徵在於所述第一信道的性能的所述指示包括命中、遺漏錯誤警報或擦除的事件的分配。
4.如權利要求1所述的方法，其特徵在於在第一信道上接收信號的所述步驟包括接收快速尋呼信道消息。
5.如權利要求1所述的方法，其特徵在於在第一信道上接收信號的所述步驟包括以下步驟依據第一擴展碼來解調接收到的信號，以提供經解調的信號；把所述經解調的信號的能量與至少一個能量閾值相比較；以及從所述比較中確定存在還是不存在所述即將到來的消息。
6.如權利要求5所述的方法，其特徵在於嘗試接收所述即將到來的消息的所述步驟包括以下步驟依據第二擴展碼來解調所述接收到的信號，以提供所述即將到來的消息；以及從所述即將到來的消息中的數據中確定所述第一信道的性能的所述指示。
7.如權利要求6所述的方法，其特徵在於從所述即將到來的消息中的數據中確定所述第一信道的性能的所述指示的所述步驟包括搜索移動站標識符的包含物。
8.如權利要求6所述的方法，其特徵在於從所述即將到來的消息中的數據中確定所述第一信道的性能的所述指示的所述步驟包括對接收裝置的標識符執行數字算法並對所述即將到來的消息中所發射的標識符執行數字算法，以及確定這兩個數字算法的結果是否相等。
9.如權利要求1所述的方法，其特徵在於還包括以下步驟跟蹤每個所述即將到來的消息的相繼接收之間的時間間隔；把所述時間間隔與閾值相比較；以及當所述時間間隔超過所述閾值時，接收所述即將到來的消息，而不管所述第一信道上的指示。
10.如權利要求2所述的方法，其特徵在於還包括存儲在預定的時間間隔中記錄的命中、遺漏和錯誤警報數目的記錄的步驟。
11.如權利要求5所述的方法，其特徵在於還包括存儲在預定的時間間隔中記錄的命中、遺漏和錯誤警報數目的記錄的步驟。
12.如權利要求11所述的方法，其特徵在於還包括依據所述遺漏和錯誤警報的數目來調節所述能量閾值的步驟。
13.如權利要求12所述的方法，其特徵在於還包括所述接收機站對所述發射站發送指示遺漏數目的消息的步驟。
14.如權利要求13所述的方法，其特徵在於還包括以下步驟在所述發射站處接收所述遺漏數目的所述指示；以及依據所述遺漏數目來調節所述第一信道的發送能量。
15.如權利要求13所述的方法，其特徵在於還包括以下步驟在所述發射站處接收所述遺漏數目的所述指示；以及依據所述遺漏數目來調節所述第一信道的編碼速率。
16.如權利要求2所述的方法，其特徵在於還包括在所述遺漏數目超過預定閾值時直接監測所述即將到來的消息的步驟。
17.如權利要求1所述的方法，其特徵在於還包括以下步驟在所述第一信道上發送多個已知值的碼元，其中所述已知碼元中的至少一個代表存在即將到來的消息，所述已知碼元中的至少一個代表不存在即將到來的消息；接收所述已知碼元；以及依據接收到的所述已知碼元的能量來調節確定存在或不存在所述即將到來的消息的檢測的能量閾值。
18.如權利要求6所述的方法，其特徵在於從所述即將到來的消息中的數據中確定所述第一信道的性能的所述指示的所述步驟包括在所述即將到來的消息中搜索系統結構變化的指示。
19.如權利要求6所述的方法，其特徵在於從所述即將到來的消息中的數據中確定所述第一信道的性能的所述指示的所述步驟包括識別指向所述接收站的尋呼消息內的序列號指示。
20.如權利要求1所述的方法，其特徵在於還包括以下步驟接收與所述第一信道之間有已知關係的第二信號；測量接收到的所述第二信號的能量；以及當所述第二信號的能量低於預定閾值時，接收所述即將到來的消息，而不管所述第一信道上的信息。
全文摘要
以分時隙模式進行操作的移動站,在監測快速尋呼信道時,在對其所分配的時隙中每N分鐘對尋呼信道至少監測一次,而不管快速尋呼信道對該時隙指示什麼。移動站應備有已發生的錯誤警報數的計數器和已發生的遺漏數的另一個計數器。移動站存儲累計的錯誤警報的計數(QPCH_FA)和累計的遺漏計數(QPCH_MISS),在被請求時它們將被發送到基站。這兩個計數器可在上電或由基站通過發信息而復位,或在這兩種情況下復位。當給定時間間隔T
文檔編號H04B7/26GK1346580SQ00805175
公開日2002年4月24日 申請日期2000年3月20日 優先權日1999年3月19日
發明者周漁君 申請人:高通股份有限公司