專利名稱：群交換分組移動尋呼方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括移動通信單元的一個蜂窩通信系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
其中的用戶具有移動終端的通信系統(tǒng)是已知的。這些終端可以通過一個′移動網(wǎng)絡(luò)′的基礎(chǔ)設(shè)施在相互之間進行通信。這個網(wǎng)絡(luò)包括基站，它們是中央無線發(fā)送器和接收器單元。這些基站通過這個網(wǎng)絡(luò)被相互連接起來。一個終端也可以通過這個移動網(wǎng)絡(luò)與一個傳統(tǒng)的固定有線電話網(wǎng)絡(luò)進行通信。一個分組無線系統(tǒng)也可以使用這個方法來進行工作。
一個終端經(jīng)過一個無線信號建立到一個基站的一個通信鏈路，并且通過這個鏈路進行通信。正常地，一個終端通常通過一個無線鏈路與提供最強信號的基站進行通信，這個基站通常是在這個時刻最靠近這個移動終端的一個基站。
典型地，上面所大概描述的、這個系統(tǒng)內(nèi)的一個通信路徑包括在一第一移動終端和一個附近第一基站之間的一第一雙向無線鏈路。從這第一基站，這個通信鏈路可以進一步地通過一個固定有線系統(tǒng)連接到另一個第二基站。這第二基站將通過一第二雙向無線鏈路與一第二移動終端進行通信。這樣，就可以在移動終端之間進行雙向的通信。
如上面所描述的通信系統(tǒng)可以根據(jù)國際標準而進行工作。這樣系統(tǒng)的一個最近的標準是歐洲電信標準協(xié)會(ETSI)GSM標準號碼05.02。這個標準的版本6.3.0也在最近出來了。這個標準涉及使用電路交換(CS)通信鏈路和/或者群交換分組(GPRS)通信鏈路的通信網(wǎng)絡(luò)與移動終端。
根據(jù)ETSI標準GSM05.02的一個通信系統(tǒng)允許在移動終端之間進行語音通信和/或者數(shù)據(jù)的交換。另外，這個通信系統(tǒng)允許各種復雜的移動終端在其內(nèi)部進行工作，并且也預見到這個移動網(wǎng)絡(luò)可以在多達3個不同的模式下進行工作。這些網(wǎng)絡(luò)模式被分別稱作′網(wǎng)絡(luò)模式1′，′網(wǎng)絡(luò)模式2′，和′網(wǎng)絡(luò)模式3′。
這個網(wǎng)絡(luò)可以在其中進行工作的這3個網(wǎng)絡(luò)模式具有某些相似性。就本發(fā)明來說，考慮一個基站如何在這3個不同的模式中建立與一個移動終端的通信鏈路是很重要的。
在所有這3個網(wǎng)絡(luò)模式中，這個移動網(wǎng)絡(luò)所發(fā)起的一個通信鏈路是通過這個基站廣播被這個移動終端所接收的一個信號而建立的。用于建立一個通信鏈路的這個信號被稱作一個′尋呼信號′。當一個移動終端接收到并且識別出一個發(fā)送到它的尋呼信號時，這個移動終端就知道需要建立與這個基站進行通信的一個通信鏈路。因為這個移動終端接收到一個尋呼信號，這個終端就必須預先了解何時打開其無線接收器來偵聽發(fā)送到這個終端的一個尋呼信號。當移動終端等待被這個網(wǎng)絡(luò)所尋呼時處于“空閑模式”。
在根據(jù)這個標準GSM05.02而建立的一個通信系統(tǒng)中所使用的這些移動終端可以有3個能力級別。它們?nèi)缦?i)級別A的移動終端。
一個級別A的移動終端能夠同時使用電路交換與GPRS鏈路與這個移動網(wǎng)絡(luò)的一個基站進行通信。這意味著例如，這個級別A終端的用戶可以通過一個電路交換通信鏈路與另一個用戶進行說話，而同時也可以通過一個GPRS鏈路發(fā)送一個數(shù)據(jù)文件。
(ii)級別B的移動終端一個級別B的移動終端一次僅能夠通過一個電路交換鏈路或者通過一個GPRS鏈路與一個基站進行通信。這意味著，這個級別B終端的用戶不能夠在通過一個電路交換通信鏈路與另一個用戶進行說話的同時通過一個GPRS鏈路發(fā)送一個數(shù)據(jù)文件。
當一個級別B的終端處于空閑狀態(tài)時，這個網(wǎng)絡(luò)可以對這個移動終端進行尋呼，以進行電路交換或者GPRS通信。
(iii)級別C的移動終端一個級別C的終端僅能夠通過一個GPRS鏈路與一個基站進行通信。
移動終端的另一個類型也可以出現(xiàn)在這個通信系統(tǒng)中。它們是僅能夠接收CCCH信道，但是不能夠接收GPRS信號的移動終端。
下面，了解這個網(wǎng)絡(luò)是如何根據(jù)ETSI GSM標準05.02來向一個移動終端發(fā)送一個尋呼信號是重要的。
這個移動網(wǎng)絡(luò)可以在兩個信道類型中的一個上對一個移動終端發(fā)送尋呼信號。這個移動網(wǎng)絡(luò)的基站可以在稱作公共控制信道或者′CCCH′信道上的一個控制信道上廣播一個信號。一個CCCH信道是在現(xiàn)有技術(shù)GSM網(wǎng)絡(luò)中用于在基站和移動終端之間建立一個通信鏈路的一個標準控制信道。但是，這個基站可以在稱作分組公共控制信道或者“PCCCH”信道上的一個控制信道上廣播一個信號。這個PCCCH信道是為GPRS網(wǎng)絡(luò)而新產(chǎn)生的一個物理信道。這個PCCCH信道可以用于很多目的，其中向GPRS終端發(fā)送尋呼信號僅僅是其中的一個目的。注意，一個GPRS小區(qū)不必須有PCCCH信道。如果一個小區(qū)沒有PCCCH信道，然后，在這個小區(qū)中的一個基站就通過′CCCH′信道來向一個GPRS終端發(fā)送尋呼信號。
圖1顯示了根據(jù)GSM標準05.02的4個CCCH信道。這些信道被表示為CCCH(0)-CCCH(3)。
GSM中一個物理信道的定義是它包括一個頻率和一個時隙，但是，這個頻率可能會發(fā)生變化或者進行′跳頻′。所以，圖1中所顯示的4個信道中的每一個就表示實際上在不同頻率上被發(fā)送的一個發(fā)送信號序列。
每一個控制信道(CCCH)上可以使用的電路交換信號塊數(shù)目被定義為N。圖1中，N＝512。
CCCH信號由一些多幀組成。在圖1的結(jié)構(gòu)中，這是64個多幀。每一個多幀包括8個尋呼塊，總共組成了N＝512塊。
圖1中的每一個塊被顯示為包括4個時隙。任何一個塊中的4個時隙中的信號一起組成了這個電路交換尋呼塊。盡管在圖1中是連續(xù)地顯示的，但是，一個尋呼塊的這4個時隙實際上可能是被在4個連續(xù)8時隙組中4個號碼相同的時隙中被廣播的。在每一個這樣的8時隙組中，這個組中的其它7個時隙與這個尋呼決不相關(guān)。這些8時隙組中的每一個實際上是一個幀。
根據(jù)GSM標準05.02現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)的控制信道的使用現(xiàn)在就需要被考慮了。根據(jù)這個現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)，一個小區(qū)中的移動終端被分配了連續(xù)的尋呼塊。第一512個移動終端中的每一個被分配了在CCCH(0)上的一個尋呼塊，因為它包括了512個塊。見圖1，如果例如有1000個移動終端，然后，512個終端就需要被分配到信道CCCH(0)上的尋呼塊，而其它的488個終端需要被分配到信道CCCH(1)中的尋呼塊，并且信道CCCH(2)和CCCH(3)不向任何移動終端發(fā)送尋呼信號，所以將保持不被使用。
實際上，這個網(wǎng)絡(luò)和一個特定的移動終端均能夠計算出這個基站使用來與這個特定移動終端進行通信的獨立尋呼塊。這樣，這個移動終端將能夠在正確的時刻點來監(jiān)視一個尋呼信號，以接收被廣播到它的任何尋呼信號。
在這個GSM系統(tǒng)中，在一個頻率上進行廣播的有4個CCCH信道。這個頻率不時進行變化，換句話說，它在′跳頻′。在一個小區(qū)中可以有幾個PCCCH信道。這些PCCCH信道中的每一個是在不同的頻率上被廣播的。
在GSM標準05.02中被規(guī)定的3個網(wǎng)絡(luò)模式如下′網(wǎng)絡(luò)模式1′在這個模式中，移動終端的尋呼被這個網(wǎng)絡(luò)進行協(xié)調(diào)。所有到級別B的終端的電路交換尋呼被這個網(wǎng)絡(luò)重新路由到PCCCH信道上為GPRS尋呼塊所預留的塊中。
當這個網(wǎng)絡(luò)工作在網(wǎng)絡(luò)模式1中時，任何級別B的移動終端僅需要監(jiān)視這個GPRS尋呼塊位置，來檢測任何發(fā)送到這個終端的尋呼信號。
如果這個通信系統(tǒng)的一個特定小區(qū)具有能夠廣播一個PCCCH信道的一個基站，然后，這個基站就在這個PCCCH信道上廣播所有的電路交換和GPRS尋呼塊，當這個網(wǎng)絡(luò)工作在網(wǎng)絡(luò)模式1中時。
(ii)′網(wǎng)絡(luò)模式2′在這個模式中，這個小區(qū)不能夠廣播一個PCCCH信道。這在網(wǎng)絡(luò)層次上不對尋呼信號進行協(xié)調(diào)。
當這個網(wǎng)絡(luò)工作在網(wǎng)絡(luò)模式2中時，一個移動終端的工作可以有幾個形式。這個移動終端可以支持稱作′SPLIT_PG_CYCLE′的工作模式。′SPLIT_PG_CYCLE′是被用于了解這些尋呼信號在從這個基站所廣播的信號中的位置的一個GPRS參數(shù)。如果這個移動終端支持′SPLIT_PG_CYCLE′，然后，當它處于空閑模式時，一個級別B的終端就必須在CCCH信道上的兩個不同位置上監(jiān)視CS尋呼信號和監(jiān)視GPRS尋呼信號。在不同位置上進行監(jiān)視對這個移動終端的電池使用壽命有影響，因為這個終端需要更多比例的時間來積極地監(jiān)視尋呼信號。
但是，一個移動終端可以降低到一個不支持′SPLIT_PG_CYCLE′的狀態(tài)。當這個網(wǎng)絡(luò)沒有廣播PCCCH信道時，這個移動終端就進入到這個狀態(tài)。在這個狀態(tài)中，這個終端僅在CS位置上監(jiān)視CS和GPRS尋呼信號。
(iii)′網(wǎng)絡(luò)模式3′在網(wǎng)絡(luò)模式3中，通常有2個信道，一個是CCCH信道，一個是PCCCH信道。但是，不在網(wǎng)絡(luò)層次上對它們進行協(xié)調(diào)。一個級別B的終端必須在這個CCCH信道上監(jiān)視CS尋呼信號，并且在這個PCCCH信道上監(jiān)視這個GPRS尋呼信號。這樣，一旦處于這個狀態(tài)，與工作在網(wǎng)絡(luò)模式1的網(wǎng)絡(luò)中的工作情形相比，這個移動終端必須花更大比例的時間來監(jiān)視一個尋呼信號。
當這個網(wǎng)絡(luò)工作在網(wǎng)絡(luò)模式3時，某些小區(qū)實際上可能不使用PCCCH信道來進行工作。所以，當一個終端進入到這樣一個小區(qū)時，這個終端不了解一個小區(qū)能夠提供的信道。
最后，了解當一個特定的移動終端處于空閑狀態(tài)時，它是如何來監(jiān)視尋呼信號是很重要的。
處于空閑狀態(tài)中的一個GPRS終端僅監(jiān)視一個PCCCH信道。這個終端根據(jù)其自己的國際移動用戶身份(IMSI)號碼來計算這是哪一個信道。實際上，這個計算允許這個移動終端從PCCCH信道列表中選擇一個PCCCH信道，被稱作這個移動終端的′PCCCH_GROUP′。這個PCCCH_GROUP簡單地就是這個PCCCH信道列表中的一個索引。
現(xiàn)在考慮，這個GPRS移動終端了解需要監(jiān)視哪一個PCCCH信道來監(jiān)視尋呼信號。這個移動終端進一步能夠計算在這個PCCCH信道上監(jiān)視尋呼信號的時刻或者多個時刻。這個移動終端通過計算稱作′PAGING_GROUP′的一個變量來完成這個過程。這個PAGING_GROUP在GPRS的64個多幀的重復周期中包括尋呼塊集合，在這些尋呼塊上，這個網(wǎng)絡(luò)可以向所討論的這個移動終端廣播一個尋呼信號。這里，可能在PAGING_GROUP中僅有一個尋呼塊。但是，在GPRS中，這個移動終端可以在這64個多幀中的多個尋呼塊上進行尋呼信號的發(fā)送，并且在這樣一個情形下，這個PAGING_GROUP識別出這些塊中的每一個。在這個基站廣播PAGING_GROUP中所指示的尋呼塊的時刻，一個特定的移動終端需要監(jiān)視這個網(wǎng)絡(luò)所廣播的PCCCH信號。這個監(jiān)視活動決定了這個移動終端的接收器電路所消耗的功耗，因此，嚴重地影響了這個移動終端的電源消耗和其電池壽命。
任何對一個移動終端所必須執(zhí)行的監(jiān)視活動數(shù)量的減少均是可取的， 因為這個將增加這個移動終端的電池壽命。
與上面所描述的變量PCCCH_GROUP和PAGING_GROUP類似，變量CCCH_GROUP和PAGING_GROUP是為電路交換移動終端所定義的。


圖1顯示了根據(jù)ETSI的GSM標準05.02而廣播的4個CCCH信道的結(jié)構(gòu)。
優(yōu)選實施方式本發(fā)明包括在一個通信系統(tǒng)的小區(qū)中規(guī)劃GPRS尋呼塊的發(fā)送時刻的一個方法。本發(fā)明的這個方法是基于ETSI的GSM標準05.02的。本發(fā)明的這個方法包括在計算GPRS尋呼決發(fā)送時刻的過程中所使用的變量N。這個變量N是在這個CCCH信道上所廣播的電路交換塊的一個參數(shù)。N的一個定義如下面所顯示的。
N是在一個CCCH信道中不同CS尋呼塊的數(shù)目。更一般地，N被定義在ETSI的GSM標準05.02版本6.3.0中的部分6.5.2中。在使用的地方，N是一個CCCH信道中不同GPRS決的數(shù)目。
在計算GPRS尋呼塊發(fā)送時刻的過程中使用N就在可以使用的發(fā)送塊中，給這個移動終端提供了一個更均勻平等的時間分配。
本發(fā)明的、在一個蜂窩通信系統(tǒng)的一個小區(qū)中規(guī)劃發(fā)送一個或者多個GPRS尋呼塊的時刻的方法中，這些尋呼塊發(fā)起了到這個蜂窩通信系統(tǒng)中一個移動終端的通信。這個方法包括計算這個尋呼塊的發(fā)送時刻，或者這些尋呼塊的發(fā)送時刻，其計算是基于(i)數(shù)目N，它決定哪一個控制信道攜帶了一給定終端的尋呼塊；(ii)在這個控制信道上的GPRS尋呼塊的數(shù)目M；(iii)在這個蜂窩通信系統(tǒng)中的這個小區(qū)中的控制信道的數(shù)目KC；和(iv)這個移動終端的國際移動用戶身份(IMSI)號碼。
這個方法的優(yōu)點是可以使在這個蜂窩通信系統(tǒng)中的這個小區(qū)中的GPRS尋呼塊的發(fā)送時刻的規(guī)劃更公平。
承載一個終端的這些尋呼塊的這個控制信道是從一個控制信道列表中被選擇出來的。這個終端是被其IMSI號碼所標識的。在這個控制信道列表中，共有KC個控制信道。索引PCCCH_GROUP表示實際的控制信道，而可以使用下面的公式來計算索引PCCCH_GROUPPCCCH GROUP＝(IMSI mod 1000)mod(KC×N)div N由此，使用下面的公式來計算第一GPRS尋呼塊的發(fā)送時刻PAGING GROUP(0)＝(((IMSI mod 1000)div(KC×N))+(IMSI mod 1000)mod(N))mod M在如上面所描述的，已經(jīng)計算了PAGING_GROUP(0)后，然后可以使用下面的公式來計算隨后的GPRS尋呼塊的發(fā)送時刻PAGING_GROUP(m)＝(PAGING_GROUP(0)+funct(SPLIT_PG_CYCLE，m))mod M其中m＝0，…Min(M，SPLIT_PG_CYCLE)-1，其中m是在尋呼塊0后的尋呼塊的序列號碼；并且funct(SPLIT_PG_CYCLE，m)是在ETSI的GSM標準05.02版本6.3.0中被定義的一個變量。
在上面的計算中，N的值可以是1。這個蜂窩通信系統(tǒng)可以是工作在網(wǎng)絡(luò)模式2的一個GPRS通信系統(tǒng)。
上面所描述的這個方法對一個GPRS網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)工作模式2是特別的有利。
在本發(fā)明的另一個方面，本發(fā)明者進一步設(shè)計了一個增強級別B的移動終端的功能的一個方法。
考慮工作在一個工作模式是網(wǎng)絡(luò)模式3的一個小區(qū)中的級別B的移動終端。這個移動終端必須在一個CCCH信道和一個PCCCH信道上偵聽電路交換和GPRS發(fā)送。
但是，在這個CCCH信道和這個PCCCH信道上的這些時隙可能是在一個非常短的時間內(nèi)發(fā)送到相同的移動終端的。如果這個移動終端需要一些時隙在這個CCCH信道和這個PCCCH信道之間進行重新調(diào)諧，它可能就會沒有足夠的時間來完成這個過程。然后，這個移動終端將丟失CCCH信道上的一個時隙或者丟失在PCCCH信道上的一個時隙。
與根據(jù)ETSI GSM標準05.02的列表上的PCCCH信道相比，本發(fā)明的這個方法限制了可以被這個小區(qū)所使用的PCCCH信道的數(shù)目。特別地，這個通信系統(tǒng)可能將從可能的PCCCH信道列表中刪除那些在距被用于在CCCH信道上廣播給這個特定移動終端的一個信號的時隙的時間小于一特定最小時間間隔的時隙上的任何信道。
所以，本發(fā)明的這個方面涉及在一個蜂窩通信系統(tǒng)中，規(guī)劃分組公共控制信道(PCCCH)上發(fā)送GPRS尋呼塊的時刻的一個方法，這個尋呼塊在這個蜂窩通信系統(tǒng)中發(fā)起到一個移動終端的通信。這個方法依次包括(i)向這個小區(qū)中的移動終端廣播一個可能的PCCCH信道列表；(ii)確定至少一個移動終端的公共控制信道(CCCH)；(iii)對這個移動終端，從所廣播的可能PCCCH信道列表中刪除，那些距最近的、用于在這個CCCH信道上向這個移動終端廣播一個信號的時隙的時間間隔小于一特定最小時間t的發(fā)送時隙的PCCCH信道；(iv)從這個減少的PCCCH信道列表中選擇這個移動終端的PCCCH信道。
這個方法可能使用從這個廣播列表中刪除一個PCCCH信道的準則，這個準則也與這個移動終端列表的多時隙級別能力相關(guān)。
這個蜂窩通信系統(tǒng)可以是工作在網(wǎng)絡(luò)模式3中的一個GPRS蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)。這個移動終端可以是一個級別B的GPRS移動終端。
權(quán)利要求
1. 在一個蜂窩通信系統(tǒng)的一個小區(qū)中規(guī)劃發(fā)送一個或者多個GPRS尋呼塊的時刻的方法，這些尋呼塊發(fā)起了到這個蜂窩通信系統(tǒng)中一個移動終端的通信，這個方法包括計算這個尋呼塊的發(fā)送時刻，或者這些尋呼塊的發(fā)送時刻，其計算是基于(i)數(shù)目N，它確定哪一個控制信道攜帶了一給定終端的尋呼塊；(ii)在這個控制信道上的GPRS尋呼塊的數(shù)目M；(iii)在這個蜂窩通信系統(tǒng)中的這個小區(qū)中的控制信道的數(shù)目KC；和(iv)這個移動終端的國際移動用戶身份(IMSI)號碼。
2.如權(quán)利要求1的這個方法，由此，在這個蜂窩通信系統(tǒng)中的這個小區(qū)中的GPRS尋呼塊的發(fā)送時刻的規(guī)劃更公平。
3.如權(quán)利要求1或者2的這個方法，由此承載一個終端的這些尋呼塊的這個控制信道是通過索引PCCCH_GROUP從一個控制信道列表中被選擇出來的，其中這個終端是被其IMSI號碼所標識的，并且在這個控制信道列表中，共有KC個控制信道，而且使用下面的公式來計算索引PCCCH GROUPPCCCH GROUP＝(IMSI mod 1000)mod(KC×N)div N由此，使用下面的公式來計算第一GPRS尋呼塊的發(fā)送時刻PAGING_GROUP(0)＝(((IMSI mod 1000)div(KC×N))×N+(IMSI mod 1000)mod(N))mod M
4.如權(quán)利要求3的這個方法，由此，使用下面的公式來計算隨后的GPRS尋呼塊的發(fā)送時刻PAGING_GROUP(m)＝(PAGING_GROUP(0)+funct(SPLIT_PG_CYCLE，m))mod M其中m＝0，…Min(M，SPLIT_PG_CYCLE)-1，其中m是在尋呼塊0后的尋呼塊的序列號碼；并且funct(SPLIT_PG_CYCLE，m)是在ETSI的GSM標準05.02版本6.3.0中被定義的一個變量。
5.如前面權(quán)利要求中的任何一個的這個方法，其中N＝1。
6.如權(quán)利要求1-5中任何一個的這個方法，其中這個蜂窩通信系統(tǒng)可以是工作在網(wǎng)絡(luò)模式2的一個GPRS通信系統(tǒng)。
7.在一個蜂窩通信系統(tǒng)中，規(guī)劃分組公共控制信道(PCCCH)上發(fā)送GPRS尋呼塊的時刻的一個方法，這個尋呼塊在這個蜂窩通信系統(tǒng)中發(fā)起到一個移動終端的通信，這個方法依次包括(i)向這個小區(qū)中的移動終端廣播一個可能的PCCCH信道列表；(ii)確定至少一個移動終端的公共控制信道(CCCH)；(iii)對所述移動終端，從所廣播的可能PCCCH信道列表中刪除那些距最近的、用于在這個CCCH信道上向所述移動終端廣播一個信號的時隙的時間間隔小于一特定最小時間t的發(fā)送時隙的PCCCH信道；(iv)從這個減少的PCCCH信道列表中選擇所述移動終端的PCCCH信道。
8.如權(quán)利要求7的這個方法，其中用于從這個廣播列表中刪除一個PCCCH信道的準則也與這個移動終端列表的多時隙級別能力相關(guān)。
9.如權(quán)利要求7的這個方法，其中這個蜂窩通信系統(tǒng)可以是工作在網(wǎng)絡(luò)模式3中的一個GPRS蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)。
10.如權(quán)利要求9的這個方法，其中這個移動終端可以是一個級別B的GPRS移動終端。
全文摘要
本發(fā)明涉及在一個蜂窩通信系統(tǒng)的一個小區(qū)中規(guī)劃發(fā)送一個或者多個GPRS尋呼塊的時刻的方法,這些尋呼塊發(fā)起了到這個蜂窩通信系統(tǒng)中一個移動終端的通信。這個方法包括計算這個尋呼塊的發(fā)送時刻,或者這些尋呼塊的發(fā)送時刻,其計算是基于:(i)數(shù)目N,它確定哪一個控制信道攜帶了一給定終端的尋呼塊;(ii)在這個控制信道上的GPRS尋呼塊的數(shù)目M;(iii)在這個蜂窩通信系統(tǒng)中的這個小區(qū)中的控制信道的數(shù)目KC;和(iv)這個移動終端的國際移動用戶身份(IMSI)號碼。
文檔編號H04W72/12GK1337135SQ00802709
公開日2002年2月20日 申請日期2000年1月10日 優(yōu)先權(quán)日1999年1月11日
發(fā)明者烏里德·阿德塞萊, 萊昂內(nèi)爾·F·厄爾莫, 弗朗科斯·蒂帕里斯 申請人:摩托羅拉公司