專利名稱：利用分散控制的開銷消息更新的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及無線通信系統(tǒng)，特別地涉及在無線通信系統(tǒng)中開銷信道信息傳遞。
在蜂窩通信系統(tǒng)中，覆蓋的區(qū)域以一個基站(BS)劃分小的區(qū)域，稱為網(wǎng)孔，安置該基站(BS)對網(wǎng)孔中的移動單元給出業(yè)務或者覆蓋范圍。每個BS連接到一個基站控制器(BSC)，基站控制器(BSC)用于控制幾個BS和提供通信業(yè)務給一個移動單元，當它從一個網(wǎng)孔移動到另一個網(wǎng)孔時。BSC又連接到一個移動交換中心(MSC)，它通常是具有特別的軟件的一個電話交換機，以便處理該移動單元的移動性方面。大多數(shù)的蜂窩通信系統(tǒng)包含多個MSC，每個MSC具有它們自己的BS，并且利用固定的鏈路互連。MSC互連到公共交換電話網(wǎng)絡(PSTN)，用于到和來自固定的電話機的去話呼叫和來話呼叫二者。
最后移動單元通過空中射頻(RF)反向(移動單元到BS)鏈路到和來自該BS的RF前向的(BS到移動單元)鏈路連接到該MSC。RF信號經(jīng)過這些鏈路在一個相應的移動單元和一個或者多個基站之間交換。移動單元不直接地彼此通信。移動單元到移動單元通信通過提供業(yè)務給期望通信的該移動單元的基站跨過一個或者多個網(wǎng)孔的間距進行。基站例如使用各種媒介諸如陸基線路或者微波鏈路與BSC通信。BSC可能通過MSC發(fā)送呼叫給PSTN或者可能發(fā)送分組給分組交換網(wǎng)絡，諸如因特網(wǎng)。在過區(qū)切換期間該基站控制器例如也協(xié)調(diào)該系統(tǒng)內(nèi)的基站的工作。
許多蜂窩系統(tǒng)的RF前向和反向鏈路的共同特性是多個用戶使用占用有限頻率范圍的單個通信信道。蜂窩系統(tǒng)使用各種的技術(shù)，允許多個用戶使用占用有限頻率范圍的單個通信信道。碼分多址(CDMA)為一個這樣的技術(shù)。CDMA流行的標準可以在標題為“雙模寬頻帶擴頻蜂窩系統(tǒng)的移動站-基站兼容性標準”的TIA/EIA標準TIA/EIA-95-B中找到。在CDMA中，多個用戶可以同時地使用全部通信信道而不必協(xié)調(diào)它們的傳輸定時或者每個用戶使用的通信信道部分。關(guān)于CDMA和擴頻通信的細節(jié)可以在1996年Reading，M.A.，Addison-Wesley Publishing公司由Andrew J.Viterbi編著的“擴頻通信的CDMA原理”中找到。與CDMA相反，兩個其它的多址技術(shù)或者協(xié)調(diào)該用戶傳輸定時時分多址(TDMA)，或者用戶使用的通信信道的部分，頻分多址(FDMA)。
不管用于提供多址的技術(shù)，在典型的蜂窩系統(tǒng)中，該前向通信鏈路包括一個或者多個數(shù)據(jù)信道，一個導頻信道和一個或者多個尋呼信道，所有的這些信道從該基站發(fā)送給移動單元。導頻信道或者導頻信號用于定義由一個基站服務的網(wǎng)孔區(qū)域的邊界。在根據(jù)IS-95的CDMA蜂窩系統(tǒng)中，該導頻信號也服務其它目的。例如，導頻信號提供時間基準和幅度以及相位跟蹤；并且允許移動單元識別和與在它們的通信能力范圍內(nèi)的各種的基站同步。數(shù)據(jù)信道組傳送與不同的通信會話(通常電話呼叫)相關(guān)的數(shù)據(jù)和指定給各個移動單元。這些數(shù)據(jù)信道常常稱為業(yè)務信道。當已經(jīng)收到通信請求時，尋呼信道由該基站用于通知移動單元。尋呼信道還用于發(fā)送開銷消息。開銷消息包含允許移動單元到基站通信的信息。
開銷消息不尋址任何特定的移動單元，但是用于分配在相應的覆蓋范圍內(nèi)的每個移動單元。在IS-95 CDMA蜂窩系統(tǒng)中，有四類型的開銷消息系統(tǒng)參數(shù)，接入?yún)?shù)，信道表和鄰近的表開銷消息。每個類型的開銷消息必須至少每秒廣播一次。例如，該鄰近的表開銷消息不斷地廣播可以通信的鄰近基站的表。如果該移動單元進入鄰近基站的覆蓋范圍，該移動單元使用鄰近的表監(jiān)視來自鄰近基站的信號。采用其它通信標準的蜂窩系統(tǒng)可能具有其它類型的開銷消息。
當移動單元不參加呼叫或者不試圖參加呼叫(即當它位于‘空閑狀態(tài)’)時，典型地由移動單元接收和處理該開銷消息。術(shù)語空閑狀態(tài)有點用詞不當，因為該移動單元在該空閑狀態(tài)可能非常忙。在該空閑狀態(tài)，該移動站周期地醒來并且偵聽該尋呼信道和處理該信道上的消息。在相當大的時間期間該開銷消息可以保持相同，在該時間期間移動站周期地醒來和偵聽該尋呼信道。因為不希望使得該移動單元醒來，接收該開銷消息和解碼它，以便僅僅確定該開銷消息與早先解碼的前面的消息是相同的，為了節(jié)約電池電源，順序號和該開銷消息一起發(fā)送。當該移動單元醒來時，它接收該開銷消息的順序號并且決定是否保持醒來和接收該開銷消息。在許多情況下，在接收該順序號之后該移動單元回到睡眠，因為該順序號是與該移動單元醒來的最后時間接收的順序號相同的。由于偵聽開銷消息要求一定數(shù)量的電源和由于時常執(zhí)行該偵聽功能(每秒一次)，限制移動單元執(zhí)行該偵聽功能的時間量減少了該移動單元的整個電力消耗，因此增加由該移動單元使用的任何電池或者其它電源存儲系統(tǒng)的壽命。因為在許多例子中該開銷消息可以在相當大的時間期間保持相同，可能出現(xiàn)顯著的電源節(jié)省。
在許多蜂窩系統(tǒng)中，由基站發(fā)送的該開銷消息和該順序號碼從一個中央位置諸如一個BSM控制。提供這個集中控制的一個原因在于蜂窩系統(tǒng)典型地提供的業(yè)務的特性。蜂窩系統(tǒng)典型地提供到和來自基于陸地的PSTN的語音業(yè)務或者連接。PSTN典型地具有非常集中的交換結(jié)構(gòu)。結(jié)果，期望連接到它的蜂窩業(yè)務必須使用中央交換機用于發(fā)送呼叫。在經(jīng)過PSTN提供語音業(yè)務的許多蜂窩系統(tǒng)中，電話呼叫被捆(bundled)在一個中央交換機(MSC)，以便通過該PSTN傳輸，或者不捆在中央交換機，以便通過該無線網(wǎng)絡傳送。因此，由于中心位置的存在(BSM或者MSG)，在該中心位置來自許多BS的鏈路終止了，它邏輯的利用這個中央位置從該中心位置遙控在該蜂窩系統(tǒng)中的每一個基站的開銷消息和序列號碼的編程。
相反，蜂窩系統(tǒng)提供分組數(shù)據(jù)業(yè)務而不是典型地連接到非常分散網(wǎng)的語音業(yè)務。分散網(wǎng)的一個例子是因特網(wǎng)。提供分組數(shù)據(jù)業(yè)務的蜂窩系統(tǒng)提供從該蜂窩系統(tǒng)的該用戶到一個路由器的無線鏈路，該路由器鏈接該用戶到該分散網(wǎng)。在技術(shù)上，因特網(wǎng)是標準協(xié)議的集合，例如傳輸控制協(xié)議/因特網(wǎng)協(xié)議(TCP/IP)，允許不同的計算機系統(tǒng)和網(wǎng)絡發(fā)送和收到信息。一些更通俗的協(xié)議包含電子郵件(電子信息)，文件傳送協(xié)議(文件傳輸)，環(huán)球網(wǎng)(通過超級文本文件的圖形接口使用鏈路)，telnet(電話網(wǎng)絡連接)，IRC(因特網(wǎng)中繼對話)，菜單式查詢工具(信息組織)。
從分組數(shù)據(jù)蜂窩系統(tǒng)的一個移動用戶收到的消息由該基站轉(zhuǎn)發(fā)給一個路由器。該路由器將該消息分成較小的小片，稱為分組。該分組分別地跨過該網(wǎng)絡移動，但是當該消息的所有的小片到達它的目的地時最后一起重新組合。在傳送期間，只從一個路由器輾轉(zhuǎn)到(bump)另一個路由器和通過網(wǎng)橋與交換機。不從一開始選擇特定的路徑。每個路由器或者交換機考察該分組的目的地地址，但是不檢查它的內(nèi)容，并且決定通過它的最佳方式。
由于路由器典型地直接地連接到該分散網(wǎng)并且典型地沿著多個路徑傳送數(shù)據(jù)到一個目的地，在中央位置常常不需要交換機建立到和來自目的地的單個路徑。結(jié)果在提供接入到分散網(wǎng)的無線數(shù)據(jù)系統(tǒng)中，不可能有中心位置，例如還可以用于控制蜂窩系統(tǒng)中的基站和開銷消息的更新的BSM或者MSG。
因此，需要開銷消息在無線通信系統(tǒng)諸如蜂窩系統(tǒng)中傳遞，以提供接入到分散網(wǎng)。本發(fā)明符合這個需要。
本發(fā)明的系統(tǒng)和方法提供在接入到分散網(wǎng)無線通信系統(tǒng)中傳送開銷消息的一個簡單的但是有效的技術(shù)，同時實現(xiàn)帶寬節(jié)省以及將電力消耗減到最少。在一個實施例中，連接到分散網(wǎng)無線基站發(fā)送用于開銷消息的簽名序列給移動單元。移動單元醒來接收該簽名和與存儲在該移動單元簽名比較。如果由該移動單元接收的簽名不同于存儲在該移動單元的簽名，該移動單元保持醒來以便接收由該無線基站發(fā)送的開銷消息。如果由該移動單元接收的簽名與存儲在該移動單元的簽名是相同的，該移動單元可能回到睡眠。
在一個可替代的實施例中，該移動單元醒來和接收來自一個無線基站的消息。該移動單元使用該消息產(chǎn)生一個簽名。該移動單元比較該簽名與由該移動單元接收的以前的消息的簽名。如果收到的該消息產(chǎn)生的簽名與接收的以前的消息的簽名是相同的，則該移動單元回到睡眠。如果收到的該消息產(chǎn)生的簽名不同于接收的以前的消息的簽名，則該移動單元更新用于與該基站通信的工作參數(shù)。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施例的無線通信系統(tǒng)的方框圖；圖2表示根據(jù)本發(fā)明的無線通信系統(tǒng)的前向鏈路的結(jié)構(gòu)圖3表示使用圖2中所示的前向鏈路結(jié)構(gòu)傳送開銷消息的過程；圖4表示根據(jù)本發(fā)明的無線通信系統(tǒng)的前向鏈路的可替代的結(jié)構(gòu)；和圖5表示使用圖4所示的前向鏈路的結(jié)構(gòu)傳送開銷消息的的一個可替代的過程。
圖1表示根據(jù)本發(fā)明的目前優(yōu)選的實施例的無線通信系統(tǒng)(CS或者系統(tǒng))200的系統(tǒng)方框圖。系統(tǒng)200可以包括多個基站(BS)210，220(僅表示兩個)，當移動單元(MU)202是在由一個基站覆蓋的地理區(qū)域內(nèi)時，每個基站可以與一個移動單元202無線通信。MU212包括終端設備206和移動終端204。
MU用于指包括該終端設備和該移動終端的合成實體。在這個討論中，為描述起見術(shù)語“移動單元”通常用于指遠端用戶站。但是注意，該移動單元可以固定在一個位置。該移動單元可以是多用戶集中用戶系統(tǒng)的一部分。該移動單元可以用來傳送話音，數(shù)據(jù)或者信號類型的組合。術(shù)語“移動單元”是本專業(yè)的術(shù)語并不意味著限制該單元的范圍或者功能。
基站210，220包括基站收發(fā)信機子系統(tǒng)(BTS)212，222和無線電鏈路協(xié)議以及信令管理器(RSM)214，224?；居糜谥赴ㄔ揃TS和RSM的合成實體。
TE 206是提供用戶接口的一個裝置典型地是一個膝上型的或者筆記本計算機，或者個人數(shù)字助理(PDA)。TE 206連接到MT 204，MT 204是提供數(shù)據(jù)調(diào)制和解調(diào)能力的一個無線電設備。BTS 214通過一個射頻(RF)空中接口連接到MT 204。BTS 214提供數(shù)據(jù)調(diào)制和解調(diào)能力用于連接MT 206。RSM 214，224用作無線電鏈路協(xié)議(RLP)端點和該信令端點，并且彼此映射因特網(wǎng)協(xié)議地址和移動站識別?？赡軉蝹€RSM或者一個RSM與每個BTS共同放置。
系統(tǒng)200還包括一個路由器230。路由器230連接RSM 214，224到包括路由器(未表示)和其它網(wǎng)絡(未表示)的一個分散網(wǎng)250。分散網(wǎng)的一個例子是因特網(wǎng)。系統(tǒng)200可以連接到其它類型的分散的和/或者集中式網(wǎng)絡。
BTS 212和MT 204之間的RF空中接口包括用于BTS到移動單元通信的一個前向的鏈路和用于移動單元到BTS通信的一個反向鏈路。在一個實施例中，系統(tǒng)200的前向的鏈路在任何給定的瞬間完全專用于單個移動單元并且在任何給定瞬間僅僅單個前向信道傳送到移動單元。本發(fā)明可以使用許多類型的通信標準。在無線通信系統(tǒng)中的前向的和反向鏈路的一個標準在標題為“用于雙模寬頻帶擴頻蜂窩系統(tǒng)的移動站-基站兼容性標準”的TIA/EIA標準TIA/EIA-95-B(或者IS-95)中規(guī)定。在IS-95中，多個前向信道可以由一個移動單元接收。
系統(tǒng)200前向鏈路還不同于IS-95之處在于該導頻信道是猝發(fā)發(fā)送的和嵌入在該數(shù)據(jù)信道中，與正如在IS-95中連續(xù)地發(fā)送導頻信道相反。其它開銷信道也不同IS-95連續(xù)的同步和尋呼信道在系統(tǒng)200中已經(jīng)組合到單個控制信道，它的消息是在該“單個用戶”前向鏈路上時分多路復用的。多路復用是希望的，因為它避免了在兩個或者多個連續(xù)地發(fā)送的信道之間分離基站的功率。基本上使用所有的基站功率發(fā)送數(shù)據(jù)信道允許使用較高的數(shù)據(jù)速率。
設計系統(tǒng)200在分開的CDMA信道(即不同的頻率)而不是現(xiàn)有的IS-95系統(tǒng)上操作。系統(tǒng)200可以與現(xiàn)有的IS-95系統(tǒng)無關(guān)地(或者沒有這樣的系統(tǒng)存在的地方)推廣應用，在此情況下它不包含與該基礎的話音系統(tǒng)交互作用，或者在存在一個合作的IS-95系統(tǒng)的位置，在此情況下IS-95系統(tǒng)相關(guān)的信息將在系統(tǒng)2001控制信道上傳送，該控制信道支持過區(qū)切換到IS-95系統(tǒng)，以及提供從IS-95系統(tǒng)到系統(tǒng)200的信息傳遞以支持呼叫傳遞通知。
在系統(tǒng)200中，開銷信道諸如該尋呼信道與前向數(shù)據(jù)信道時分多路復用，花費在發(fā)送該尋呼信道的時間越小，可用于發(fā)送前向數(shù)據(jù)信道的時間越多。因為對于給定的恒定的數(shù)據(jù)速率，到移動單元的數(shù)據(jù)通過量直接地與傳送前向數(shù)據(jù)信道和由該移動單元接收的前向數(shù)據(jù)信道的時間量有關(guān)，非常希望降低發(fā)送該尋呼信道花費的時間量。
在TIA/EIA-95中，連續(xù)地發(fā)送該尋呼信道并且占用前向信道總的可用帶寬和該基站總的可用功率的一部分。因為一些基站的總的可用功率由該尋呼信道占用，較少的功率可用于發(fā)送數(shù)據(jù)信道。對于一個給定的信噪比(SNR)和一個給定的誤碼率(BER)，前向數(shù)據(jù)信道的最大的數(shù)據(jù)傳輸速率是前向數(shù)據(jù)信道可得到的功率的函數(shù)。更具體地說，對于給定的SNR，較少的功率可用于發(fā)送數(shù)據(jù)信道，前向數(shù)據(jù)信道最大的數(shù)據(jù)傳輸速率必須減小以便滿足給定BER的要求。
對于許多系統(tǒng)和應用，希望具有高數(shù)據(jù)傳輸速率，通過增加該基站發(fā)射機的功率使得前向數(shù)據(jù)信道可得到更多的功率是不可能的。因此，為了獲得高傳輸數(shù)據(jù)速率，必需從其它信道提取功率和使得該功率可用于前向數(shù)據(jù)信道。不幸地，如果太多的功率取自該尋呼信道并且給予該前向數(shù)據(jù)信道，則該尋呼信道的SNR可能如此有害地影響以至于也有害地影響尋呼信道的BER，使得在該尋呼信道上發(fā)送的信息無法了解。但是，增加發(fā)射機功率是不可能的，為了略微增加該數(shù)據(jù)傳輸速率，可能需要通過從尋呼信道(或者其它的信道)提取顯著數(shù)量的功率來顯著地增加前向數(shù)據(jù)信道可得到的功率。為了略微增加數(shù)據(jù)傳輸速率，可能需要從該尋呼信道提取所有的功率并且將它給予該前向數(shù)據(jù)信道和時分多路復用該尋呼以及數(shù)據(jù)信道。對于給定的發(fā)射機功率，其中尋呼信道和數(shù)據(jù)信道是時分多路復用的一個系統(tǒng)允許比其中尋呼信道和數(shù)據(jù)信道是同時地發(fā)送并且共享該給定發(fā)射機功率的一個系統(tǒng)更高的發(fā)送數(shù)據(jù)速率到一個用戶。
雖然這是真的當該尋呼信道和該前向數(shù)據(jù)信道是時分多路復用以便獲得高有效傳輸數(shù)據(jù)速率時，較高的最大的傳輸數(shù)據(jù)速率是可能的，發(fā)送該尋呼信道花費的時間必須按照下面建議等式減到最少
有效傳輸數(shù)據(jù)速率＝TrMax*Tfd/(Tfd+Tpc)，在此TrMax是最大的傳輸數(shù)據(jù)速率，Tfd是在一個周期期間前向數(shù)據(jù)信道傳輸?shù)某掷m(xù)時間，而Tpc是在一個周期期間該尋呼信道傳輸?shù)某掷m(xù)時間。
圖2一般地描述根據(jù)本發(fā)明的實施例的前向鏈路的結(jié)構(gòu)。前向鏈路是一個周期的數(shù)據(jù)流，包括與前向數(shù)據(jù)信道多路復用的尋呼信道。該尋呼信道包括一個簽名容器(capsule)和一個開銷消息容器。在圖2中所示的實施例中，簽名和開銷消息容器用具有400毫秒持續(xù)時間的周期傳送。在可替代的實施例中，該周期可以具有其它的持續(xù)時間。該簽名容器包含至少一個簽名。該簽名可以僅僅表示一個開銷消息或者可以表示一組一個以上的消息(即，不論何時改變該簽名則改變在一組的一個以上消息中的至少一個消息)。
該開銷消息容器包含至少一個開銷消息。開銷消息不尋址任何特定的移動單元，但是用于分配在相應的覆蓋范圍內(nèi)的每個移動單元?？赡艿拈_銷消息包括系統(tǒng)參數(shù)，接入?yún)?shù)，信道表和鄰近的表開銷消息。每個類型的開銷消息必須至少每秒廣播一次。在本優(yōu)選實施例中，該消息每400毫秒廣播一次。例如，該鄰近的表開銷消息不斷地廣播可能通過它通信的鄰近基站的表。如果該移動單元進入鄰近基站的覆蓋范圍，該移動單元使用鄰近的表監(jiān)視來自鄰近基站的信號。蜂窩系統(tǒng)可以具有其它類型的開銷消息。開銷消息可能包括許多不同的參數(shù)是本專業(yè)熟知的，這些參數(shù)是建立和保持移動單元與基站之間通信需要的。
當移動單元不參加呼叫或者不試圖參加呼叫(即當它位于‘空閑狀態(tài)’)時，典型地由移動單元接收和處理該開銷消息或者消息。術(shù)語空閑狀態(tài)有點用詞不當，因為該移動單元在該空閑狀態(tài)可能非常忙。在該空閑狀態(tài)，該移動站周期地醒來并且偵聽該尋呼信道和處理關(guān)于該信道的消息。在相當大的時間期間該開銷消息可以保持相同，在該時間期間移動站周期地醒來和偵聽該尋呼信道。因為不希望使得該移動單元醒來，接收該開銷消息和解碼它，以便僅僅確定該開銷消息與早先解碼的前面的消息是相同的，為了節(jié)約電池電源，順序號和該開銷消息一起發(fā)送。當該移動單元醒來時，它接收稍后接收的該開銷消息的簽名并且決定是否保持醒來和接收該開銷消息。在許多情況下，在接收該簽名之后該移動單元回到睡眠，因為該簽名是與該移動單元醒來的最后時間接收的順序號相同的。由于偵聽開銷消息要求一定數(shù)量的電源和由于時常執(zhí)行該偵聽功能(每秒一次)，限制移動單元執(zhí)行該偵聽功能的時間量減少了該移動單元的整個電力消耗，因此增加由該移動單元使用的任何電池或者其它電源存儲系統(tǒng)的壽命。因為在許多例子中該開銷消息可以在相當大的時間期間保持相同，可能出現(xiàn)顯著的電源節(jié)省。
圖3說明用于更新根據(jù)本發(fā)明和具有圖2所示的結(jié)構(gòu)的前向鏈路的一個實施例的開銷消息的過程。參見圖3，在步驟302，在BS 210改變開銷消息。在步驟304，在BS 210產(chǎn)生被改變的開銷消息的簽名。通過散列該消息可以產(chǎn)生簽名是是一個熟知的散列功能，以便產(chǎn)生一個十六或者三十二比特的簽名。散列一個消息以便產(chǎn)生簽名可以使用熟知的算法邏輯(未表示)的一個簽名發(fā)生器或者一個通用的微處理器(未表示)執(zhí)行，而在這里不需要詳細描述。在本專業(yè)中的一個常規(guī)技術(shù)人員承認該簽名可以使用在此處未描述的其它形式的邏輯產(chǎn)生。簽名的比特長度取決于系統(tǒng)要求，兩個連續(xù)的消息共享不同的簽名(即避免碰撞)。存在一個確定的但是小的概率兩個不同的連續(xù)的消息可以共享相同的簽名，因為散列僅僅用于壓縮該消息間隔(space)為較小的簽名間隔，其中一個以上的消息可以具有相同的簽名。如果兩個連續(xù)的消息是不同的但是該散列產(chǎn)生對于二者相同的簽名，在步驟304，該散列可以以一個隨機數(shù)重復，直到產(chǎn)生不同于前面消息的預定數(shù)量的簽名。另外，該簽名可以通過遞增一個計數(shù)器產(chǎn)生。
在步驟306 MU 202醒來并且偵聽。在步驟308，BS 210發(fā)送該簽名到MU202。在步驟310，MU 202接收該簽名。在步驟312，MU 202從存儲器(未表示)檢索前面的簽名。在步驟312，MU 202比較在步驟310接收的簽名與該前面的簽名。在步驟312執(zhí)行該比較需要的該電路或者簽名比較單元可以由包括微處理器以及組合邏輯與其它邏輯電路的各種的部件實現(xiàn)。如果在步驟310接收的簽名是與前面的簽名相同的，在步驟314，MU 202回到睡眠。如果在步驟310接收的簽名是與前面的簽名不同，在步驟316，MU 202保持醒來并且偵聽以便接收該消息。在MU 202接收該消息之后，它更新MT 204的工作參數(shù)，以使它能夠有效地與系統(tǒng)200通信。
在該尋呼信道上開銷消息的結(jié)構(gòu)可以是根據(jù)稱為時隙式尋呼的技術(shù)要求的結(jié)構(gòu)。時隙式尋呼對于降低移動單元的功率消耗是有益的。關(guān)于時隙模式操作的更多的信息在1995年2月21日授權(quán)的、轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人、標題為“在移動通信接收機中降低功率消耗的設備和方法”美國專利No.5,392,287中公開了，引用在此處供參考。
圖4一般地描述根據(jù)本發(fā)明的一個可替代的實施例的前向鏈路的結(jié)構(gòu)。前向鏈路是一個周期的數(shù)據(jù)流，包括與前向數(shù)據(jù)信道多路復用的尋呼信道。尋呼信道包括一個開銷消息容器。在圖4中所示的實施例中，開銷消息容器用具有400毫秒持續(xù)時間的周期傳送。在可替代的實施例中，該周期可以具有其它持續(xù)時間。
圖5說明用于更新根據(jù)本發(fā)明和具有圖4所示的結(jié)構(gòu)的前向鏈路的一個可替代的實施例的開銷消息的過程。參見圖5，在步驟502，在BS 210改變開銷消息。在步驟504，MU 202醒來并且偵聽。在步驟506，BS發(fā)送該消息到MU202，而MU 202接收該消息。在步驟508，MU 202使用正如在圖3中的處理300所描述的散列函數(shù)產(chǎn)生該消息的簽名。散列一個消息以便產(chǎn)生簽名可以使用熟知的算法邏輯(未表示)的簽名發(fā)生器或者一個通用的微處理器(未表示)執(zhí)行，而在這里不需要詳細描述。在本專業(yè)中的一個常規(guī)技術(shù)人員承認該簽名可以使用在此處未描述的其它形式的邏輯產(chǎn)生。在步驟512，MU 202從在MU 202的存儲器(未表示)中檢索前面的簽名。在步驟512，MU 202比較前面的簽名與在步驟508產(chǎn)生的簽名。在步驟512執(zhí)行該比較要求的該電路或者簽名比較單元可以由包括微處理器以及組合組合邏輯與其它合法的電路的各種部件實現(xiàn)。如果在步驟508產(chǎn)生的簽名是與前面的簽名相同的，在步驟514，MU 202回到睡眠。如果在步驟508產(chǎn)生的簽名不同于前面的簽名，則在步驟416，MU 202以包含在步驟506接收的該消息中的信息更新它的工作參數(shù)。
CDMA信號的產(chǎn)生和接收在標題為“使用衛(wèi)星或者地面中繼器的擴頻多址通信系統(tǒng)”的美國專利No.4,401,307和標題為“在CDMA蜂窩電話系統(tǒng)中產(chǎn)生波形的系統(tǒng)與方法”的美國專利No.5,103,459中公開了，兩個專利都轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，并且引用在此處供參考。
多個信號的解調(diào)在標題為“在能夠接收多個信號的系統(tǒng)中解調(diào)單元的分配”的美國專利No.5,490,165中和在標題為“CDMA蜂窩電話系統(tǒng)中的分集接收機”的美國專利No.5,109,390中公開了，兩個專利都轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人并且引用在此處供參考。
雖然本發(fā)明已經(jīng)結(jié)合特定的實施例描述了，但是應理解，在不偏離本發(fā)明的范圍和精神的情況下可以由本領(lǐng)域的技術(shù)人員進行不同的修改和變化。本發(fā)明不是由前面說明的細節(jié)限定，而是由修改的權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.通過提供接入到一個分散的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的一個無線通信系統(tǒng)傳送消息到移動站的一種方法，該方法包括步驟提供一個消息序列；對于每個相應的消息提供一個相應的簽名；和任何給定的相應消息的相應的簽名與至少一個簽名比較。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括接收相應消息的相應的簽名。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括接收相應消息的相應的簽名；和在接收該簽名之后睡眠。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括接收相應消息的相應的簽名；如果該相應的簽名與來自該至少一個簽名的一個相應的簽名相符，在接收該相應的簽名之后睡眠。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括接收相應消息的相應的簽名；如果該相應的簽名與來自該至少一個簽名的一個相應的簽名相符，在接收該相應的簽名之后睡眠；和發(fā)送該相應的消息，其中在傳送相應的消息的同時出現(xiàn)睡眠。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括接收每個相應消息的相應的簽名；和如果每個相應的簽名與來自該至少一個簽名的一個相應的簽名相符，則睡眠。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括接收每個相應消息的相應的簽名；如果每個相應的簽名與來自該至少一個簽名的一個相應的簽名相符，則睡眠。和發(fā)送每個相應的消息，其中在傳送相應的消息的同時出現(xiàn)睡眠。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括接收相應消息的相應的簽名；和如果該相應的簽名與來自該至少一個簽名的一個相應的簽名不相符，則偵聽該相應的消息。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括接收相應消息的相應的簽名；和如果該相應的簽名與來自該至少一個簽名的一個相應的簽名不相符，則偵聽該相應的消息，其中進行偵聽直到收到該相應的消息為止。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括接收相應消息的相應的簽名；如果該相應的簽名與來自該至少一個簽名的一個相應的簽名不相符，則偵聽該相應的消息，其中進行偵聽直到收到該相應的消息為止；和在該相應的消息接收之后睡眠。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括接收該相應消息的相應的簽名；如果該相應的簽名與來自該至少一個簽名的一個相應的簽名不相符，則偵聽該相應的消息；和在該相應的消息接收之后睡眠；和在睡眠之后醒來。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括接收相應消息的相應的簽名；如果該相應的簽名與來自該至少一個簽名的一個相應的簽名不相符，則偵聽該相應的消息；和在該相應的消息接收之后睡眠；和在睡眠5.2秒之后醒來。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括在該移動站接收該相應消息的相應的簽名；如果該相應的簽名與來自該至少一個簽名的一個相應的簽名不相符，則在該移動站偵聽該相應的消息；和在該相應的消息接收之后在該移動站睡眠。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括接收每個相應消息的相應簽名；
15.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括接收每個相應消息的相應的簽名；和偵聽其相應的簽名與來自該至少一個簽名的一個相應的簽名不相符的相應的消息。
16.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括接收每個相應消息的相應的簽名；和偵聽其相應的簽名與來自該至少一個簽名的一個相應的簽名不相符的相應的消息；其中進行偵聽直到收到該相應的消息為止。
17.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括接收每個相應消息的相應的簽名；和偵聽其相應的簽名與來自該至少一個簽名的一個相應的簽名不相符的相應的消息；和在該相應的消息接收之后睡眠。
18.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括接收每個相應消息的相應的簽名；偵聽其相應的簽名與來自該至少一個簽名的一個相應的簽名不相符的相應的消息，其中進行偵聽直到收到該相應的消息為止；和在收到該相應的消息之后睡眠5.2秒。
19.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括接收每個相應消息的相應的簽名；其中進行偵聽直到收到該相應的消息為止；和在收到該相應的消息之后睡眠；并且在睡眠之后醒來。
20.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括接收每個相應消息的相應的簽名；偵聽其相應的簽名與來自該至少一個簽名的一個相應的簽名不相符的相應的消息，其中進行偵聽直到收到該相應的消息為止；和在該相應的消息接收之后睡眠；和在睡眠5.2秒之后醒來。
21.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括在該移動站接收該相應消息的相應的簽名；在該移動站偵聽其相應的簽名與來自該至少一個簽名的一個相應的簽名不相符的相應的消息，其中進行偵聽直到收到該相應的消息為止；在該相應的消息接收之后在該移動站睡眠；和在睡眠以后在該移動站醒來。
22.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括在該移動站接收每個相應消息的相應的簽名；在該移動站偵聽其相應的簽名與來自該至少一個簽名的一個相應的簽名不相符的相應的消息，其中進行偵聽直到收到該相應的消息為止；在該相應的消息接收之后在該移動站睡眠；和在睡眠5.2秒之后在該移動站醒來。
23.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括在該移動站接收每個相應的消息的相應的簽名，其中每個相應的消息的相應的簽名由該無線通信系統(tǒng)發(fā)送；在該移動站偵聽其相應的簽名與來自該至少一個簽名的一個相應的簽名不相符的相應的消息，其中進行偵聽直到收到該相應的消息為止；其中該相應的消息由該無線通信系統(tǒng)發(fā)送；在該相應的消息接收之后在該移動站睡眠；和在睡眠之后在該移動站醒來。
24.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括在該移動站接收每個相應的消息的相應的簽名，其中每個相應的消息的相應的簽名由該無線通信系統(tǒng)發(fā)送；在該移動站偵聽其相應的簽名與來自該至少一個簽名的一個相應的簽名不相符的相應的消息，其中進行偵聽直到收到該相應的消息為止；其中該相應的消息由該無線通信系統(tǒng)發(fā)送；在該相應的消息接收之后在該移動站睡眠；和在睡眠5.2秒以后在該移動站醒來。
25.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括接收每個相應消息的相應的簽名；和偵聽其相應的簽名與來自該至少一個簽名的一個相應的簽名不相符的第一相應的消息；和偵聽其相應的簽名與來自該至少一個簽名的一個相應的簽名不相符的第二相應的消息，其中進行偵聽直到收到第二相應的消息為止，和其中在偵聽第一相應的消息之后出現(xiàn)偵聽第二相應的消息。
26.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括接收每個相應消息的相應的簽名；和偵聽其相應的簽名與來自該至少一個簽名的一個相應的簽名不相符的第一相應的消息；偵聽其相應的簽名與來自該至少一個簽名的一個相應的簽名不相符的第二相應的消息，其中進行偵聽直到收到第二相應的消息為止，和其中在偵聽第一相應的消息之后出現(xiàn)偵聽第二相應的消息。和在第二相應的消息接收之后睡眠。
27.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括接收每個相應消息的相應的簽名；和偵聽其相應的簽名與來自該至少一個簽名的一個相應的簽名不相符的第一相應的消息；偵聽其相應的簽名與來自該至少一個簽名的一個相應的簽名不相符的第二相應的消息，并且其中在偵聽第一相應的消息之后出現(xiàn)偵聽第二相應的消息；偵聽其相應的簽名與來自該至少一個簽名的一個相應的簽名不相符的第三相應的消息，其中在偵聽第二相應的消息之后偵聽第三相應的消息，和其中進行偵聽第三相應的消息直到收到第三相應的消息為止；和在第三相應的消息接收之后睡眠。
28.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括接收每個相應消息的相應的簽名；偵聽其相應的簽名與來自該至少每個簽名的每個相應的簽名不相符的每個相應的消息，其中如果不存在其相應的簽名與來自該至少一個簽名的一個相應的簽名不相符的消息，則偵聽停止；和在偵聽停止之后睡眠。
29.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括接收每個相應消息的相應的簽名；偵聽其相應的簽名與來自該至少每個簽名的每個相應的簽名不相符的每個相應的消息，其中如果不存在其相應的簽名與來自該至少一個簽名的一個相應的簽名不相符的消息，則偵聽停止；在偵聽停止之后睡眠；和在睡眠之后醒來。
30.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括接收每個相應消息的相應的簽名；偵聽其相應的簽名與來自該至少每個簽名的每個相應的簽名不相符的每個相應的消息，其中如果不存在其相應的簽名與來自該至少一個簽名的一個相應的簽名不相符的消息，則偵聽停止；在偵聽停止之后睡眠；和在睡眠之后醒來5.2秒。
31.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括在該移動站接收每個相應的消息的相應的簽名，其中每個相應的消息的相應的簽名由該無線通信系統(tǒng)發(fā)送；在該移動站偵聽其相應的簽名與來自該至少一個簽名的一個相應的簽名不相符的每個相應的消息，其中如果不存在其相應的簽名與來自該至少一個簽名的一個相應的簽名不相符的消息，則偵聽停止；其中每個相應的消息由無線通信系統(tǒng)發(fā)送；在偵聽停止之后在該移動站睡眠；和在睡眠之后在該移動站醒來。
32.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括在該移動站接收每個相應的消息的相應的簽名，其中每個相應的消息的相應的簽名由該無線通信系統(tǒng)發(fā)送；在該移動站偵聽其相應的簽名與來自該至少一個簽名的一個相應的簽名不相符的每個相應的消息，其中如果不存在其相應的簽名與來自該至少一個簽名的一個相應的簽名不相符的消息，則偵聽停止；其中每個相應的消息由無線通信系統(tǒng)發(fā)送；在偵聽停止之后在該移動站睡眠；和在睡眠之后在該移動站醒來5.2秒。
33.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括在該移動站醒來；和在該移動站接收相應的消息的相應的簽名。
34.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括在該移動站醒來；在該移動站接收該相應消息的相應的簽名；和如果該相應的簽名與來自該至少一個簽名的一個相應的簽名不相符，則偵聽該相應的消息，其中進行偵聽直到收到該相應的消息為止。
35.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括在該移動站醒來；在該移動站接收該相應消息的相應的簽名；如果該相應的簽名與來自該至少一個簽名的一個相應的簽名不相符，則偵聽該相應的消息，其中進行偵聽直到收到該相應的消息為止；和在該相應的消息接收之后睡眠。
36.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括在該移動站醒來；在該移動站接收每個相應消息的相應的簽名；偵聽其相應的簽名與來自該至少一個簽名的一個相應的簽名不相符的相應的消息，其中進行偵聽直到收到該相應的消息為止；和在該相應的消息接收之后睡眠。
37.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括在該移動站醒來；在該移動站接收每個相應消息的相應的簽名；偵聽其相應的簽名與來自該至少每個簽名的每個相應的簽名不相符的每個相應的消息，其中如果不存在其相應的簽名與來自該至少一個簽名的一個相應的簽名不相符的消息，則偵聽停止；和在該移動站睡眠，偵聽停止。
38.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中該消息序列是開銷消息的序列。
39.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中該消息序列由該無線通信系統(tǒng)周期地發(fā)送。
40.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中該消息序列由該無線通信系統(tǒng)周期地發(fā)送。
41.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中該消息序列發(fā)送到至少一個移動站。
42.根據(jù)權(quán)利要求1的方法其中每個消息嵌入在具有多個消息的一個消息容器中。
43.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中為每個相應的消息提供包括散列每個消息的一個相應的簽名。
44.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中為每個消息提供一個相應的簽名包括散列每個消息以便產(chǎn)生第一散列，其中散列包括如果任何消息的第一散列與來自該至少一個簽名的任何至少一個相應的簽名相符，再散列任何消息，其中該至少一個相應的簽名是在一個時間周期TDelta內(nèi)、在開始為每個消息提供不同的簽名之前產(chǎn)生的。
45.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中為每個消息提供一個相應的簽名包括散列每個消息以便產(chǎn)生第一散列，其中散列包括如果任何消息的第一散列與來自該至少一個簽名的任何至少一個相應的簽名相符，增加一個隨機值到第一散列，其中該至少一個相應的簽名是在一個時間周期TDelta內(nèi)、在開始為每個消息提供不同的簽名之前產(chǎn)生的。
46.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中為每個消息提供一個相應的簽名包括散列每個消息以便產(chǎn)生第一散列，其中散列包括如果任何消息的第一散列與來自該至少一個簽名的任何至少一個相應的簽名相符，以一個隨機值再散列任何消息，其中該至少一個相應的簽名是在一個時間周期TDelta內(nèi)、在開始為每個消息提供不同的簽名之前產(chǎn)生的。
47.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中為每個消息提供一個相應的簽名包括散列每個消息以便產(chǎn)生第一散列，其中散列包括如果任何消息的第一散列與來自該至少一個簽名的任何至少一個相應的簽名相符，以一個隨機值再散列任何消息，其中該至少一個相應的簽名是在一個時間周期TDelta內(nèi)、在開始為每個消息提供不同的簽名之前產(chǎn)生的，和其中該時間周期TDelta大于與該無線通信系統(tǒng)通信的任何移動站允許的睡眠時間的最大值。
48.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中為每個相應的消息提供一個相應的簽名包括散列每個消息以便產(chǎn)生該相應的簽名的十六比特值。
49.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中為每個相應的消息提供一個相應的簽名包括散列每個消息以便產(chǎn)生該相應的簽名的三十二比特值。
50.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中為每個消息提供一個相應的簽名包括給予該相應的簽名在一個計數(shù)器中存儲的一個值。
51.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中為每個相應的消息提供一個相應的簽名包括遞增一個計數(shù)器；和給予該相應的簽名在該計數(shù)器中存儲的一個值。
52.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中為每個相應的消息提供一個相應的簽名包括如果有的話任何給定的消息與相應的第一消息不相符，遞增一個計數(shù)器， 其中該相應的第一消息是在開始提供消息序列之前的一個時間產(chǎn)生的；和給予該相應的簽名在該計數(shù)器中存儲的一個值。
53.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中消息序列之一包括指示無線通信系統(tǒng)中的基站參數(shù)的一個開銷消息。
54.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中該消息序列之一包括指示在該無線通信系統(tǒng)中的基站參數(shù)的一個開銷消息，和其中該基站參數(shù)包括系統(tǒng)參數(shù)，接入?yún)?shù)，信道表和鄰近的表參數(shù)。
55.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中消息序列之一包括指示無線通信系統(tǒng)的系統(tǒng)寬度的參數(shù)的一個開銷消息。
56.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中該消息序列之一包括指示該無線通信系統(tǒng)的系統(tǒng)寬度的參數(shù)的一個開銷消息，和其中該系統(tǒng)寬度的參數(shù)包括系統(tǒng)參數(shù)，接入?yún)?shù)，信道表和鄰近的表參數(shù)。
57.根據(jù)權(quán)利要求1的方法還包括在該移動站接收該消息序列。
58.根據(jù)權(quán)利要求1的方法還包括在該移動站接收該消息序列，和其中為每個消息提供一個相應的簽名包括在該移動站散列每個消息。
59.根據(jù)權(quán)利要求1的方法還包括在該移動站接收該消息序列的任何給定的一個序列；其中為每個消息提供一個相應的簽名包括在該移動站散列每個消息以便產(chǎn)生每個消息的第一散列，其中散列包括如果任何消息的第一散列與來自該至少一個簽名的任何的至少一個相應的簽名相符，使用一個隨機值再散列任何消息；和其中該至少一個相應的簽名是在一個時間周期TDelta內(nèi)、在開始為每個消息提供一個相應的簽名之前產(chǎn)生的。
60.根據(jù)權(quán)利要求1的方法還包括在該移動站接收該消息序列的任何給定的一個序列；其中為每個消息提供一個相應的簽名包括在該移動站散列每個消息以便產(chǎn)生每個消息的第一散列，其中散列包括如果任何消息的第一散列與來自該至少一個簽名的任何的至少一個相應的簽名相符，使用一個隨機值再散列任何消息；其中該至少一個相應的簽名是在一個時間周期TDelta內(nèi)、在開始為每個消息提供一個相應的簽名之前產(chǎn)生的；和其中TDelta比與無線通信系統(tǒng)通信的任何移動站最長的允許的睡眠時間更長。
61.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括在該移動站提供至少一個存儲的消息；在該移動站接收該消息序列；其中每一個至少一個存儲消息在該消息序列中具有一個相應的消息；其中為每個相應的消息提供一個相應的簽名包括在該移動站散列每個消息以便產(chǎn)生每個消息的第一散列；其中散列包括如果任何消息的第一散列與來自該至少一個簽名的任何的至少一個相應的簽名相符，使用一個隨機值再散列任何消息；其中該至少一個相應的簽名是在一個時間周期TDelta內(nèi)、在開始為每個消息提供一個相應的簽名之前產(chǎn)生的；和其中TDelta比與無線通信系統(tǒng)通信的任伺移動站最長的允許的睡眠時間更長；和如果該相應的消息的相應的簽名與來自該至少一個簽名的一個相應的簽名不相符，以在該移動站接收的消息序列中具有一個相應的消息的該至少一個存儲消息中的任何消息替代。
62.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括在該移動站提供至少一個存儲的消息；在該移動站接收該消息序列；其中每一個至少一個存儲消息在該消息序列中具有一個相應的消息；和如果該相應的消息的相應的簽名與來自該至少一個簽名的一個相應的簽名不相符，以在該移動站接收的消息序列中具有一個相應的消息的該至少一個存儲消息中的我的消息替代。
全文摘要
一個系統(tǒng)和方法提供在接入到分散網(wǎng)無線通信系統(tǒng)中傳送開銷消息的一個簡單的但是有效的技術(shù),同時獲得帶寬節(jié)省以及將功率消耗減到最少。在一個實施例中,連接到分散網(wǎng)無線基站發(fā)送用于開銷消息的簽名序列給移動單元。移動單元醒來接收該簽名和與存儲在該移動單元簽名比較。如果由該移動單元接收的簽名不同于存儲在該移動單元的簽名,該移動單元保持醒來以便接收由該無線基站發(fā)送的開銷消息。如果由該移動單元接收的簽名與存儲在該移動單元的簽名是相同的,該移動單元可能回到睡眠。
文檔編號H04W52/02GK1337836SQ0012644
公開日2002年2月27日 申請日期2000年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月11日
發(fā)明者G·卡米, M·S·格羅伯 申請人:夸爾柯姆股份有限公司