專利名稱：臨時設備標識符消息通報方法
技術領域：
本發(fā)明涉及無線通信裝置。尤其涉及控制無線用戶站的掃描操作以限制對此無線用戶站供電的功率消耗和延長電池壽命。
本發(fā)明的背景技術被稱為“高級移動電話服務”(AMPS)的用戶移動無線雙工聲音傳輸?shù)慕M蜂窩系統(tǒng)采用FCC指定的載波頻率，其范圍為800～900MHz。車載蜂窩電話機以最高1瓦的功率發(fā)送話音信號至一給定網(wǎng)元內的蜂窩基地臺。電池供電的手持式蜂窩話機利用最高1/4瓦的發(fā)送功率向一給定網(wǎng)元內的蜂窩基地臺發(fā)送話音信號。
人類的模擬話音是高級移動電話服務系統(tǒng)最先設計用于通信的信號。高級移動電話服務被優(yōu)化，得以在一給定信道的帶寬內能傳送盡可能多的模擬話音信號。采用低功率移動話機、FM調制、和較高載波頻率范圍(800～900MHz)的蜂窩式電話的機動性能是通過基地臺的蜂窩狀配置來實現(xiàn)的。在當用戶移動出當前的網(wǎng)元區(qū)時，他的信號即傳送到下一網(wǎng)元側。這種蜂窩式的傳遞可能導致發(fā)送或接收中的暫時丟失。話音信號的暫時丟失是無關緊要的，因為用戶知道這里有信號丟失和話音信息可被再發(fā)送，然而對于數(shù)字數(shù)據(jù)發(fā)送，信號丟失即使是暫時的，也會產生特殊問題。話音信號發(fā)送中丟失的其它原因有信號強度降低，反射，瑞利衰減，和蜂窩盲點。
便攜式計算機的可利用性很自然引發(fā)了從遙遠地點進行無線發(fā)送數(shù)字數(shù)據(jù)的希望。目前，高級移動電話服務話音蜂窩系統(tǒng)被用于以電路轉換的蜂窩式數(shù)據(jù)的形式通過高級移動電話服務載波信道發(fā)送數(shù)字數(shù)據(jù)。原始(基帶)數(shù)字數(shù)據(jù)必須經過變換以使之能通過模擬高級移動電話服務系統(tǒng)發(fā)送和接收。高級移動電話服務系統(tǒng)用作數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊粋€缺點在于，信道帶寬窄小和傳輸誤差限制了發(fā)送和接收數(shù)字數(shù)據(jù)的波特率。而且高級移動電話服務移動蜂窩系統(tǒng)的其它因素也可能造成原始數(shù)字數(shù)據(jù)的丟失。
因此，在集成組件中的話音和數(shù)據(jù)信號的有效無線通信一直很困難。而且也難以將高級移動電話服務話音傳輸特點與如數(shù)據(jù)傳輸、電子郵件、和雙工尋呼之類的應用相結合，同時難以將能提供如無線傳真調制解調器那樣的電路轉換式蜂窩數(shù)據(jù)接口結合進一單個的手持電池操作式無線話機。這方面已部分地由CDPD系統(tǒng)1.1版本中描述的蜂窩式數(shù)字包數(shù)據(jù)系統(tǒng)(這里被結合應用作為背景材料)，該發(fā)明的共同受讓人的美國專利申請第08/117,913(1993年9月8日提交)和第08/152,005號(1993年11月12日提交)專利申請中揭示的系統(tǒng)實現(xiàn)。CDPD通信系統(tǒng)共用于CDPD規(guī)范(CDPD規(guī)范被用作參考)1.1版本405節(jié)中所述分配到高級移動電話服務信道的相同載波頻率。
CDPD系統(tǒng)的典型基地臺或移動數(shù)字基地臺(MDBS1，在此如

圖1中所示)利用高級移動電話服務網(wǎng)元中的一信道來建立鏈路并與用戶的無線專用臺進行通信。MDBS可以利用服務提供者所提供的可利用的高級移動電話服務之外的其它頻率。無線專用臺(M-ES2)為一便攜式計算機，手機或者其它包含專用通信臺的便攜式電子裝置。MDBS用作為無線臺專用臺M-ES2的用戶和一有線線路、微波通信線路、衛(wèi)星通信線路、高級移動電話服務蜂窩通信線路、或其它CDPD鏈路(例如移動數(shù)據(jù)中介系統(tǒng)MD-IS3和中介系統(tǒng)4、5、6)的服務提供者網(wǎng)絡之間的通信鏈路，以傳送數(shù)據(jù)到其它的無線專用臺、計算機網(wǎng)絡、或非移動式或固定終端用戶系統(tǒng)(F-ES7,8)。
CDPD網(wǎng)絡被設計作為現(xiàn)有通信網(wǎng)絡，如高級移動電話服務網(wǎng)絡和互聯(lián)網(wǎng)的擴充運行。從移動用戶方面看，CDPD網(wǎng)絡僅僅是傳統(tǒng)網(wǎng)絡的無線移動式擴展。CDPD網(wǎng)絡共用現(xiàn)在高級移動電話服務網(wǎng)絡的傳輸設施，并提供不沖擊高級移動電話服務服務的非侵入式包轉換數(shù)據(jù)服務。事實上，CDPD網(wǎng)絡對高級移動電話服務網(wǎng)絡是完全透明的，它“不了解”CDPD功能。
CDPD系統(tǒng)采用根據(jù)數(shù)據(jù)包中所載的目標地址和當前網(wǎng)絡布局的信息而由網(wǎng)絡個別地確定各數(shù)據(jù)包的路徑的無連接網(wǎng)絡服務(CLNS)。M-ES2的數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆职匦允沟迷S多CDPD用戶能共享公共信道，僅在他們有數(shù)據(jù)要發(fā)送時才訪問信道，否則即讓其能由其它CDPD用戶應用。系統(tǒng)的多路訪問性質使得它能在一給定地區(qū)(一標準高級移動電話服務基地臺收發(fā)信機的發(fā)送范圍和區(qū)域)僅安裝有一個CDPD臺的條件下同時提供給許多用戶相當大的CDPD覆蓋面積。
CDPD網(wǎng)絡的廣播通信線路接口部分由一組網(wǎng)元組成。一個網(wǎng)元以一固定的發(fā)射臺例如MDBS1的RF發(fā)射范圍之內的地理邊界確定，它可以能接收的信號強度電平被移動用戶如M-ES2接收。支持此網(wǎng)元的發(fā)射機可被定位于網(wǎng)元的中央，通過全向輻射天線進行發(fā)射，或者將發(fā)射機定位于一網(wǎng)元的邊緣。并通過定向天線發(fā)射來覆蓋網(wǎng)元的僅一部分，稱之為一扇區(qū)。典型的結構中，共同安裝有用于若干扇區(qū)的發(fā)射機。由一組網(wǎng)元作用的面積具有某些區(qū)域重疊，以使得一漫游無線用戶臺能以大致類似于高級移動電話服務系統(tǒng)中的標準傳送的方式由一網(wǎng)元轉接到一鄰接網(wǎng)元的方式保持連續(xù)的服務。如果M-ES能由從一網(wǎng)元到另一網(wǎng)元的轉換保持連接的服務，就認為此二網(wǎng)元是相鄰接的。這種被稱之為網(wǎng)元轉換的轉換處理與正常高級移動電話服務傳送過程無關。圖1中，無線專用臺2與MDBS1間的接口(A)為由采用標準高級移動電話服務頻率的射頻頻率鏈路所構成的“廣播接口”。MDBS1通過移動數(shù)據(jù)中介系統(tǒng)(MD-IS)3連接到其它的移動數(shù)據(jù)基地臺。數(shù)個移動數(shù)據(jù)基地臺可受一單個移動數(shù)據(jù)中介系統(tǒng)的控制。移動數(shù)據(jù)中介系統(tǒng)通過如圖1中的4和5的中介系統(tǒng)相互連接。
中介系統(tǒng)由至少一個連接到不只一個子網(wǎng)絡的節(jié)點組成(如中介系統(tǒng)MD-IS 3)。中介系統(tǒng)的主要作用是將數(shù)據(jù)由一子網(wǎng)絡傳送到另一個。移動數(shù)據(jù)MD-IS 3根據(jù)在MD-IS控制下的移動數(shù)據(jù)基地臺的范圍之內的各無線專用臺的當前地點的情況，確定數(shù)據(jù)包的路由。MD-IS是“覺察到”任一無線專用臺的地點的唯一網(wǎng)絡實體。但在某些情況下(如CDPD規(guī)范1.1版本所定義的)，某一移動數(shù)據(jù)基地臺將始終監(jiān)視特定無線專用臺的狀況。一CDPD專用移動網(wǎng)絡定位協(xié)義(MNLP)在各MD-IS之間操作(通過中介系統(tǒng))以便交換有關無線專用站的定位信息。
整個CDPD網(wǎng)絡由一具有與至少一個移動數(shù)據(jù)中介系統(tǒng)3的接口的網(wǎng)絡管理系統(tǒng)(NMS)加以控制。利用一專用協(xié)議，可在適當?shù)臈l件下將編程指令由NMS 10通過MD-IS 3發(fā)送給任意數(shù)量的移動數(shù)據(jù)基地臺。
這樣的編程指令可被用于傳送有用的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)到MDBS，以及針對象維持信道隊列這樣的關鍵特點來組構MDBS的操作。NMS還控制其它的CDPD系統(tǒng)特性，例如對尋呼消息的定時以符合M-ES手機的非固定的周期。CDPD的一個優(yōu)點是由NMS 10通過MD-IS 3，或者依靠到MDBS的直接連接，對移動數(shù)據(jù)基地臺提供操作指令的能力，如CDPD規(guī)范1.1版本，節(jié)402和403中所作的MDBS體系結構說明中所概述的。
圖2說明圖1的CDPD網(wǎng)絡與一標準高級移動電話服務網(wǎng)絡之間的比較。MDBS 1為高級移動電話服務基地臺21的CDPD等效體，兩者均用作為移動用戶的鏈路，2、2’和2”用于CDPD系統(tǒng)，22、22’和22”用于高級移動電話服務用戶。高級移動電話服務和CDPD二者的功能均能由相同的手機或終端系統(tǒng)設備控制。MDBS1最好以高級移動電話服務基地臺21定位，如后面更詳細說明的那樣。
作為對連接到它的CDPD移動數(shù)據(jù)基地臺的本地控制器，MD-IS 3通常相當于用來控制多個高級移動電話服務基地臺21、21’、和21”的移動電話交換局(MTSO)23。在高級移動電話服務系統(tǒng)中，MTSO 23可通過通信線路經由專用的陸上通訊線路或通過公共電話交換網(wǎng)絡(PSTN)連接到各個不同的基地臺21、21’、和21”。同樣，MD-IS 3與由其控制的不同的移動數(shù)據(jù)基地臺1、1’、和1”之間也以相同方式進行連接。不過與高級移動電話服務系統(tǒng)采用不同的信令協(xié)議。
與高級移動電話服務相比，CDPD的基礎結構需求非常小。CDPD基地臺設備最好位于現(xiàn)存高級移動電話服務基地臺蜂窩設備的蜂窩載體的網(wǎng)元側。CDPD系統(tǒng)的多路訪問特性使得它能在一給定區(qū)域中僅裝置一臺CDPD無線設備的情況下同時對許多用戶提供相當大的CDPD覆蓋面積。這種多路訪問是一移動終端系統(tǒng)僅在有數(shù)據(jù)要發(fā)送時才訪問CDPD信道的結果。
如果高級移動電話服務基地臺與MDBS被置于同一地點，二者可利用相同的RF設備。相反，為了共用RF通信鏈路，高級移動電話服務系統(tǒng)的MTSO和CDPD系統(tǒng)的MD-IS則不必要置在一起。在高級移動電話服務系統(tǒng)中，MTSO 23具有通過PSTN 24連接高級移動電話服務基地臺和移動臺到其它部分的責任。CDPD的中介系統(tǒng)4對應于PSTN為高級移動電話服務系統(tǒng)的應用。象高級移動電話服務系統(tǒng)那樣，為通過電話系統(tǒng)終端網(wǎng)絡28實現(xiàn)對遠地用戶或系統(tǒng)的呼叫，CDPD系統(tǒng)還必須利用公共電話交換網(wǎng)絡或另外的陸路通訊網(wǎng)絡。但為通過PSTN完成呼叫，CDPD系統(tǒng)采用與高級移動電話服務系統(tǒng)所用不同的協(xié)議。
MDBS維持許多(最多到MDBS傳送能力)通過廣播通信線路接口的信道流，如由控制該MDBS的MD-IS所指定的。在需要時，例如當在CDPD信道上對高級移動電話服務通信進行檢測時，MDBS指示所有的無線專用臺改變信道。各無線專用臺的終端流每次承載在一信道流上，通常是由移動用戶多半根據(jù)由有關為CDPD應用的最佳信道的MDBS接收的數(shù)據(jù)所選定的。一給定網(wǎng)元中的來往業(yè)務(MDBS的終端流)承載在MDBS與MD-IS之間的單個DSO中繼線上。MDBS與MD-IS間通過此DSO中繼線的通信遵循標準格式，如T1。
在CDPD網(wǎng)絡內，數(shù)字數(shù)據(jù)在MDBS與M-ES間采用高斯最小位移鍵控(GMSK)調制傳送。自基地臺至無線專用臺M-ES的傳送是連續(xù)的。這些由無線專用臺M-ES到MDBS的傳送采用猝發(fā)方式，此時無線專用臺M-ES僅在它有數(shù)據(jù)要發(fā)送且信道未被其它移動無線專用臺占用時才訪問該信道。這使多個移動無線專用臺能共用一單個信道，而對于具有相對很小數(shù)據(jù)量的單歇性事務特點的數(shù)據(jù)傳送，與通過普通的電路轉換蜂窩式調制解調器發(fā)送數(shù)字數(shù)據(jù)相比，能大大減少連接時間。
與普通蜂窩式調制解調器中所用的信號方案(它是根據(jù)必須在現(xiàn)有的話音信號系統(tǒng)的限制內需要的運行所選擇的)不同，用于CDPD通信的GMSK調制技術是明確地針對為取得在蜂窩式信道中非常高的位傳輸率和良好的差錯性能兩者所選擇的。選擇調制不為先前存在的信號結構所限這一事實使得CDPD系統(tǒng)與普通的蜂窩式調制解調器中的相比能在非常低的接收信號電平時獲得大得多的瞬時位速率。這就意味著，CDPD通信系統(tǒng)在許多信號質量不能適應良好的蜂窩調制解調性能的地區(qū)提供可靠的高速數(shù)據(jù)傳輸。當前，通過CDPD傳送的原始(基帶)數(shù)字數(shù)據(jù)包括有電子郵件消息，數(shù)字傳真數(shù)據(jù)，或者其它的表明網(wǎng)絡連接以使文件可以象正連接到一局域網(wǎng)那樣傳送的數(shù)字數(shù)據(jù)。
移動數(shù)據(jù)中介系統(tǒng)MD-IS 3為其服務區(qū)內的所有訪問無線專用臺處理數(shù)據(jù)包路由。MD-IS進行二種服務保存各當前寄存在一特定服務地點的M-ES信息庫的登記服務；和重新尋址服務，去封裝所傳送的數(shù)字包并確定它們去到正確網(wǎng)元的路由。服務中的MD-IS還為網(wǎng)絡支持服務應用受理鑒別、授權、和統(tǒng)計服務。
CDPD通信系統(tǒng)可利用在蜂窩話音信道組合之外設置的并保留為CDPD應用的專用信道運行。在此替代方案中，較典型的運行方式是，CDPD通信系統(tǒng)可以利用也可被高級移動電話服務通信采用的信道上的空閑時間。在此第二種情況下，移動數(shù)據(jù)基地臺可執(zhí)行“RF取樣”來確定可用信道和檢測當前正用于CDPD通信中的信道上話音通信業(yè)務的起始。如果一高級移動電話服務蜂窩式單元開始在一為CDPD通信所占用的信道上傳送，CDPD單元即中止該信道上的傳送并轉換到另外的可用的信道(稱為“信道跳越”的處理)，或如果無其它信道可用，則中止傳送直至一信道可用于CDPD。
盡管CDPD系統(tǒng)共用現(xiàn)有的高級移動電話服務射頻信道，高級移動電話服務呼叫總被給予最先的優(yōu)先權，而且它們始終能搶占任何正被CDPD應用中的信道。不過，蜂窩式服務提供者有可能選定專用于CDPD的一個或多個信道。在這種情況下，高級移動電話服務呼叫將永不能企圖搶先占用專用于CDPD的信道。
正常運行中，MDBS將執(zhí)行信道跳越來避開要為高級移動電話服務通信所用的信道。為這樣，MDBS執(zhí)行對高級移動電話服務信道的監(jiān)視器作業(yè)，并保存網(wǎng)元中可為CDPD應用的各信道的狀態(tài)(被話音占用或未被應用)表。MDBS根據(jù)準則(CDPD標準中未指定)的組合由表中未被應用信道中選取供CDPD應用的信道。這些可能要包括可能發(fā)生的以下情況信道將在最近的未來為許音系統(tǒng)所需要，對信道所發(fā)生的干擾量，CDPD通信可能對不同網(wǎng)元中的其它語音用戶或對其它扇區(qū)造成的干擾量，以及其它因素。MDBS傳送一所有可能供CDPD使用的信道(當前有未被語音通信占用)的表給無線專用臺。MDBS如果確定另外的信道更合適的話，它可在信道被高級移動電話服務通信先占用之前執(zhí)行信道跳越。在這樣的情況下，MDBS發(fā)送一消息到無線專用臺，命令它們改變到所選擇的特殊信道，而后MDBS執(zhí)行跳越。這類跳越比意外的跳越要有秩序和有效得多，因為無線專用臺無需搜索下一信道。
如果現(xiàn)有CDPD信道為高級移動電話服務預先占用，MDBS由那些未被高級移動電話服務通信利用的信道中選擇另外的信道并立即向其跳越而無需通知無線專用臺(意外跳越)。而后無線專用臺確定CDPD信號不再出現(xiàn)在當前信道上而且搜索表中的其它信道以確定CDPD通信已跳越到的信道(如果存在的話)。
CDPD具有易于與現(xiàn)有高級移動電話服務系統(tǒng)接口和與其共用某些前端設備的能力。為利用種能力，MDBS必須具有實際與現(xiàn)有高級移動電話服務基地臺接口的能力。因而，MDBS應當很小、無障礙、并能不必中斷現(xiàn)有高級移動電話服務設備即可易于進行訪問。MDBS必須被組構得能易于連接到正常與高級移動電話服務系統(tǒng)共用的MDBS之外的設備。這種存在于高級移動電話服務基地臺中的外部設備包括天線系統(tǒng)，RF功率放大器(特別是能與現(xiàn)有高級移動電話服務共用的線性放大器)，RF多路耦合器，功率分離器，天線共用器，和可選設備。由于MDBS共享高級移動電話服務基地臺的環(huán)境，MDBS應當不對象環(huán)境控制和維護這樣的支持系統(tǒng)構成太大的額外負擔。因此，MDBS必須緊湊和靈活，僅構成執(zhí)行網(wǎng)元方所需的MDBS功能所需的部件。
圖3為一便攜通信終端手機100的方框圖。大體上此便攜通信終端類似于具有至少一個射頻收發(fā)信機的射頻組件102的通常的便攜式無線電話手機。射頻收發(fā)信機利用一主天線104來接收和發(fā)送被便攜終端所處理的各種形式的信號，例如高級移動電話服務數(shù)據(jù)(電路轉換蜂窩數(shù)據(jù))通信，高級移動電話服務話音通信，和CDPD通信。分集式天線106被用作為后備，以保證某些不利情況下的接收。電話式手機112被用來作高級移動電話服務話音通信。
便攜終端也可借助一連接到無線控制處理器108的數(shù)據(jù)/模擬訪問接口(DAA)而插入本地公用電話交換網(wǎng)絡(PSTN)。這一處理器連同控制處理器和調制解調器109共享便攜終端的各種控制功能，包括呼叫建立、高級協(xié)議、低級協(xié)議、功率調節(jié)、調制解調操作和與外部主計算機的數(shù)據(jù)傳送。為便于用戶應用，主計算機可以是一個人機(PC)或家用數(shù)據(jù)助理設備(PDA)或者其它電子裝置。便攜終端的連接件是通常與PC外接插件結合應用的標準型式。
圖3說明的便攜數(shù)據(jù)終端手機和無線專用臺可被組構得以實現(xiàn)在圖4中表明和在美國專利申請第08/117,913號中描述的所有運行模式。圖4中200所指定的模式表示由便攜數(shù)據(jù)終端手機的操作人員或程序員選擇的菜單模式。二種模式(高級移動電話服務或CDPD)之一可由操作員利用手機上的鍵盤加以選擇。如果一主計算機正在將數(shù)據(jù)輸入進便攜終端(手機)100中，則可選擇被選定的模式或一預定的缺省設置作為數(shù)據(jù)傳送的部分。
系統(tǒng)最好通常處于低功率的睡眠模式。這種睡眠即靜止模式促成最小的功率消耗。通常，睡眠模式將每10～255秒被中斷一次，以檢查例如輸入的尋呼信號之類的消息。如果沒有收到任何消息，CDPD保持為空閑模式。CDPD可因接收到尋呼信號或者來自主計算機或手機用戶為啟動CDPD模式中的數(shù)據(jù)傳送的命令而成為激活狀態(tài)。保持在CDPD模式的優(yōu)點在于電池不致有沉重負擔，從而按照當前的電池工藝，滿發(fā)送功率下的對話時間可長于1小時而同時監(jiān)視高級移動電話服務控制信道的等待時間可長于12小時。
睡眠模式過程被用來將手機置于睡眠模式，這被定義作為在數(shù)據(jù)鏈路建立過程(無線專用臺與移動數(shù)據(jù)中介系統(tǒng)間的通信)期間，無線專用臺M-ES可能要求的可選操作模式。睡眠模式的目的是要有助于無線專用臺中儲備功率。睡眠模式的總體動行使M-ES能禁止或切斷其接收機和相關電路的電源。這一模式是CDPD運行的主要優(yōu)點。
睡眠模式過程在“多幀建立狀態(tài)”中運行。在此運行中，如果在由參數(shù)T203所規(guī)定的時間周期之后一特定無線專用臺M-ES與MDBS間的數(shù)據(jù)鏈路連接上無任何幀交換，此數(shù)據(jù)鏈路連接即可被置于手機的臨時設備標識符(臨時設備標識符)睡眠狀態(tài)。在此狀態(tài)期間，整個網(wǎng)絡均將不會傳送為該M-ES指定的信息。如果在進入睡眠狀態(tài)之后新的幀成為突出的并等待開始發(fā)送，網(wǎng)絡就將以周期的間隔廣播一預定的消息。此消息含有一對信道數(shù)據(jù)未定的臨時設備標識符的表，無線專用臺預期會以周期間隔被喚醒，以確定來自它們的數(shù)據(jù)是否是未定的，并通知網(wǎng)絡它們愿意接收此未定的數(shù)據(jù)。通常，M-ES可在任何時間退出睡眠狀態(tài)。
參數(shù)T203表示在M-ES被期望進入CDPD睡眠模式之前容許數(shù)據(jù)鏈路連接上無幀交換的最大時間。在用戶/專用(M-ES)側，參數(shù)T203的定時按反向信道(自M-ES至MDBS)上的任何型式的數(shù)據(jù)鏈路層幀的傳送起動或再起動。在網(wǎng)絡側，對一特定M-ES的參數(shù)T203按CDPD信道上數(shù)據(jù)鏈路層幀(任何型式)的接收起動或再起動。如果參數(shù)T203的值失效，數(shù)據(jù)鏈路實體將進入臨時設備標識符睡眠狀態(tài)，并從用戶側發(fā)出這一狀態(tài)的標記。層管理實體可采取節(jié)能措施，例如斷開用戶無線接收機或其電路的其他非主要部分。
第二參數(shù)T204表示網(wǎng)絡側對一睡眠M-ES廣播未定數(shù)據(jù)的臨時設備標識符通報的時間間隔。對一信道流保持參數(shù)T204的單個定時操作，所有用戶側管理實體通過CDPD規(guī)范的403章6.8.8節(jié)中說明的臨時設備標識符通報過程顯現(xiàn)并同步到特定信道流T204。在網(wǎng)絡著手通報臨時設備標識符睡眠狀態(tài)中的M-ES的最大時間內排隊的幀的數(shù)量與執(zhí)行過程相關。網(wǎng)絡釋放數(shù)據(jù)鏈路連接并廢棄因之使臨時設備標識符睡眠通報過程中斷的所有被排列的幀。期圖通報未定網(wǎng)絡傳輸?shù)呐R時設備標識符睡眠狀態(tài)中的M-ES的最大次數(shù)被指定為系統(tǒng)參數(shù)N204。網(wǎng)絡正常地中止對來自M-ES沒有響應的逐次的臨時設備標識符通報消息的包括作為參數(shù)N204的臨時設備標識符的臨時設備標識符睡眠通報過程。結果，M-ES將由CDPD系統(tǒng)撤消登記。
前述操作的完整說明見CDPD規(guī)范403章6.8節(jié)。M-ES和MD-IS的并行操作在圖5的流程中說明。二者識別M-ES特定用戶所作最后的CDPD通信已在何時進行。在這方面，M-ES與MD-IS雙方能相互同步。利用內部時鐘，二單元跟蹤M-ES與MD-IS之間最近的CDPD通信過去之后的時間流逝，如步驟702中指明的。這樣，在按照CDPD規(guī)范這一部分的操作中，如果在一定時間長度(參數(shù)T203)內沒有數(shù)據(jù)通過廣播通信線路在任一方向上發(fā)送，M-ES將進入睡眠模式而網(wǎng)絡將認為M-ES入睡，如步驟703所指明的。一旦M-ES進入睡眠模式，M-ES和MD-IS雙方中進行另一定時操作。
這一周期的總長度由前述的參數(shù)T204與N204的乘積確定。如果網(wǎng)絡有數(shù)據(jù)要傳送到被認為是睡眠中的M-ES，網(wǎng)絡將該M-ES的臨時設備標識符加到具有數(shù)據(jù)等待它們的一特定信道流上的睡眠單元表。不過，網(wǎng)絡將不發(fā)送該數(shù)據(jù)(步驟704)。當每次幀被參數(shù)T204測量時，網(wǎng)絡將發(fā)送對一特定無線專用臺M-ES的臨時設備標識符標志，指示有數(shù)據(jù)在等待該無線專用臺。這樣，此無線專用臺在由T204所確定的時間幀期間的某時刻必須監(jiān)視CDPD信道，以便能確定是否有消息等待該無線專用臺。
具有等待消息的無線專用臺的表是在臨時設備標識符通報消息中在該信道流上向所有臺周期地廣播。這樣的通報間的時間由參數(shù)T204指定。這一參數(shù)確定在對此消息醒來之前期望M-ES睡眠的時間長度。當M-ES醒來時，它等待直至接收到一通報消息。如果該M-ES的臨時設備標識符在此表上，它通報網(wǎng)絡它已準備好接收數(shù)據(jù)。如果一特定的M-ES的臨時設備標識符不在該表上，M-ES回到通常由參數(shù)T204指定的另一睡眠時間周期。如果對一臨時設備標識符已作多個連續(xù)通報(由參數(shù)N204指定)而沒有表明它已準備好接收數(shù)據(jù)的主體M-ES，網(wǎng)絡將認為此M-ES不再存在于CDPD系統(tǒng)上并丟棄對該M-ES待定中的數(shù)據(jù)，如步驟705所指明的。
如果此特定M-ES正在比參數(shù)N204與T204的乘積所包括的時間更長的時間內處理正常的高級移動電話服務通信，則對該M-ES保存的數(shù)據(jù)被網(wǎng)元廢棄。這樣，CDPD通信即因高級移動電話服務通信的正常運行而丟失。從而，需要此專用臺M-ES維持與CDPD信道一致以足夠監(jiān)視其臨時設備標識符的長度。這要求喚醒狀態(tài)中的附加時間，結果是額外的電池消耗。
由于高級移動電話服務模式運行被認為具有超過CDPD模式運行的優(yōu)先級，因此手機最好花費其大部分時間監(jiān)視高級移動電話服務通信并且在CDPD模式上僅只需足以檢取無線專用臺的指定消息并免除去登記。運行無線專用臺M-ES的一種模式是保持以高級移動電話服務模式監(jiān)視高級移動電話服務控制信道，同時周期地中斷來查詢CDPD網(wǎng)絡，當高級移動電話服務模式中斷時，無線專用臺M-ES發(fā)送一查詢信號至CDPD網(wǎng)絡，以喚醒應答和確定CDPD網(wǎng)絡上是否有任何數(shù)據(jù)在等待發(fā)送往該無線專用臺。在對來自CDPD網(wǎng)絡的返回消息應答后等著聽一適當時間長(通常為T203)之后，無線專用臺轉換模式并回到高級移動電話服務信道。這種轉變最好發(fā)生在任何當無線專用臺處于CDPD模式時期可能丟失的任何有關高級移動電話服務頁面重新傳送之前。
前述運行的預期結果需要無線專用臺維持在相對高的功率狀態(tài)以便能接受前面提到的消息。因而，無線專用臺中的功率消耗將十分大，從而縮短電池的壽命。這是無線專用臺運行的關鍵因素。
為彌補這一缺點，必須使得無線專用臺要聽等其臨時設備標識符(TEI)、或由MD-IS或MDBS發(fā)送的為控制無線專用臺的任何其他控制消息的時間最少。
對無線專用臺為接受臨時設備標識符消息而必須保持為高功率狀態(tài)的時間起作用的一個重大因素是缺乏(在無線專用臺部分)對臨時設備標識符信號的廣播時間的可預測性。結果，無線專用臺必然會為等待臨時設備標識符的發(fā)送而在很長的通訊周期內浪費時間和功率。這在為其他所需控制信號時也是如此。雖然臨時設備標識符信號的定時在移動數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議(MDLP)層是規(guī)則的和可預測的，如蜂窩式數(shù)字包數(shù)據(jù)規(guī)范版本1.1的章3中說明的，但這樣的可預測性沒有轉換成蜂窩式數(shù)字包數(shù)據(jù)規(guī)范的章3中說明的媒體訪問控制(MAC)層。這是很關鍵的，因為正是MAC層最終控制MDBS與無線專用臺之間的定時。
對這種不確定性起作用的因素包括(ⅰ)通過處理元件的傳播延遲；(ⅱ)回程網(wǎng)絡上的排隊延遲(等待延遲)；和(ⅲ)基地臺處的排隊延遲。
雖然這些因素無法直接評估，但CDPD系統(tǒng)中的操作經驗表明這些延遲產生的±3秒的不確定性。結果，無線專用臺必須對約60個信息組或消息流的幀的時間(這里每一信息組約為50msec)以及在臨時設備標識符出現(xiàn)時為處理適當?shù)呐R時設備標識符通報所需的額外3個信息組的時間處于喚醒狀態(tài)。這在任何無線裝置的運行中均是一相當長的時間，特別是考慮到在臨時設備標識符出現(xiàn)時僅需要3幀來處理適當?shù)呐R時設備標識符通報。從而，傳統(tǒng)的高功率喚醒模式要求大于實際需要的2100％(63/3×100)的時間。
CDPD系統(tǒng)的傳統(tǒng)應用中的另一個問題是，為接收除臨時設備標識符消息外的控制消息，無線專用臺需要額外的監(jiān)視。它們包括(ⅰ)信道組構消息，由該相臨網(wǎng)元所利用的信道提供為進行網(wǎng)元傳遞所需的信息；(ⅱ)信道識別消息，它提供定時信息、為控制MAC層的參數(shù)、和其他關于用戶作多路傳輸用的識別參數(shù)；(ⅲ)信道訪問參數(shù)；(ⅳ)轉換信道消息，它用于控制用戶轉換到另一信道；和(ⅴ)替換的服務提供者消息，它通知用戶其他可用的服務提供者。
通常，這些消息以擬正則的間隔分布，并在MDLP級有排隊延遲。還存在有MDBS的內部傳播延遲。用于無線專用臺的額外監(jiān)視時間是必須的，因為在移動用戶臺進入一新的網(wǎng)元時為能進行網(wǎng)絡訪問就需要這些消息。這樣，無線專用臺就必須連續(xù)地監(jiān)聽在到它接收到所有上面提到的控制消息。一般所需時間長度約為5～10秒。因此，監(jiān)視這些控制消息所花費的時間遠遠長于為接收和處理控制消息所需的時間(一般的字塊約為50msec)。
為了能增加無線移動專用臺中電池的壽命，必須大大降低無線專用臺為接收臨時設備標識符和其他所需控制消息而必須監(jiān)視CDPD信道的時間。然而，主要問題在于上面提到的所有控制消息均為無線專用臺在CDPD模式中運行所需要的。
功率消耗的另一起因還在于前向糾錯(FEC)信息組的譯碼操作。如任一數(shù)字系統(tǒng)，CDPD通信中的糾錯是必須的。CDPD信道流上傳送的基本單元是278位的定長差錯控制塊。傳輸包括猝發(fā)信號傳輸，其中包含整數(shù)個信息組(塊)，交替插入以各種控制標記和同步字，如CDPD規(guī)范針對前向信道格式化和反向信道格式化的各有關章節(jié)中的詳細說明的。
各信息組利用圖8中所示的系統(tǒng)里德-所羅門(Reed-Soloman)糾錯碼編碼(見CDPD規(guī)范版本1.1章4.31節(jié)402圖402-4)。這種編碼以在有限域GF(64)上產生的(63,47)里德-所羅門代碼為基礎。代碼字以6位的符號為基礎。信息字段由47個6位的符號(雙向2位)組成，而所產生的奇偶校驗字段由16個6位符號組成。這樣，282位即被編碼成為一378位的信息組。此(63,47)里德-所羅門編碼對CDPD通信中正向信道和反向信道二者是共同的。在正常的CDPD中，相當長的時間和能量被花費在FEC塊的譯碼中。
本發(fā)明概述本發(fā)明的主要優(yōu)點是利用預測控制消息的傳送時間的能力來進一步降低用于CDPD專用臺的功能消耗。
本發(fā)明的另一優(yōu)點在于減少在CDPD系統(tǒng)上運行的無線專用臺對CDPD信道的監(jiān)視時間。
本發(fā)明的再一優(yōu)點是增加監(jiān)視控制消息的可靠性。
本發(fā)明還有一個優(yōu)點是免除了為譯碼FEC塊花費時間和能量。
本發(fā)明的這些和其它的優(yōu)點是借助限制無線專用臺中的功率消耗的無線專用臺在無線通信系統(tǒng)中的運行方法而實現(xiàn)的。此無線通信系統(tǒng)包含有至少一個為發(fā)送通信消息塊流到多個無線專用臺的基地臺。此方法包括監(jiān)視通信信息流中的臨時設備標識符(TEI)消息塊的步驟，其中臨時設備標識符消息塊包含臨時設備標識符消息和多個前向糾錯(FEC)位。此方法還包括確定基本差錯率(BER)的步驟。此方法還包括僅在BER越過一預定水平時對FEC位進行譯碼的步驟。
本發(fā)明的第二個方面是含有在無線通信系統(tǒng)中基地臺與多個無線專用臺間的通信方法。而基地臺控制包含有對應于多個專用臺的各自一個的多個臨時設備標識符消息的消息塊流。此方法包括有將所有的臨時設備標識符消息安排在一連續(xù)的組中，以一獨特的臨時設備標識符消息開始此臨時設備標識符消息組，和以第二獨特的臨時設備標識符消息結束此臨時設備標識符消息組的步驟。此獨特臨時設備標識符消息與所有其它臨時設備標識符消息至少有6個字符不同。
附圖的簡要說明圖1為一常規(guī)的CDPD系統(tǒng)的方框圖；圖2為CDPD系統(tǒng)相關到常規(guī)的高級移動電話服務系統(tǒng)的方框圖；圖3為便攜式無線電話手機的方框圖；圖4為MDBS體系結構的方框圖；圖5為說明無線專用臺與一相關的MD-IS間并行操作的流程圖；圖6說明預測控制消息發(fā)送時間中應用的包含消息塊結構的消息塊配置；圖7為說明采用圖6的數(shù)據(jù)配置的系統(tǒng)的操作程序的流程圖；和圖8說明FEC塊的配置。
優(yōu)選實施例的詳細描述圖6為說明根據(jù)本發(fā)明通過減少功率應用促使電池壽命增加的消息塊配置的時間流圖。如利用大部分CDPD功能那樣，圖6中表明的定時配置是利用CDPD規(guī)范版本1.1的403節(jié)中說明的移動數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議(MDLP)在MD-IS中產生的。如先前討論的，在MDLP級的操作和時間調整由于在媒體訪問控制(MAC)級的變異而不足以實現(xiàn)滿意的可靠性(如CDPD規(guī)范版本1.1的節(jié)402中說明的)。從而采用下面描述的辦法來克服這一缺點。
本發(fā)明可應用于CDPD系統(tǒng)的雙向尋呼變體以及常規(guī)的方案。此雙向尋呼變體基本上與標準的CDPD系統(tǒng)相同，但帶有許多改變來使得能進行雙向尋呼，如下面所述。CDPD的雙向尋呼變體象標準的CDPD系統(tǒng)那樣能與高級移動電話服務共用信道。但此雙向尋呼變體并不限于共用高級移動電話服務信道，也能被用于高級移動電話服務波段范圍之外的專用信道。
在此雙向尋呼變體的運行中，專用臺必須在它能啟動通常按CDPD規(guī)范節(jié)407中所規(guī)定執(zhí)行的登記過程之前取得信道識別消息。這一點由專用臺作不確定時間長的監(jiān)視來完成。而且，專用臺還必須如正常CDPD運行中那樣在完成網(wǎng)元轉移之后獲得通道識別消息(雖然在一定的環(huán)境下可在接收到信道識別消息之前在一新的信道上進行傳送)。這種獲取最好及時完成，以使得專用臺能采取步驟來防止MD-IS(圖1中的3)利用MDLP在以前的信道流上開始重新傳送。
還由于信道識別消息含有信號出現(xiàn)時間或當前出現(xiàn)時間的分段長，在初始獲取后，專用臺必須利用信道識別消息來對RF網(wǎng)絡以及對正取得的網(wǎng)元提供出現(xiàn)時間結構的定長。通常，臨時設備標識符數(shù)據(jù)通報消息在專用于臨時設備標識符通報消息定時的計數(shù)器(N210指定的)到期之后即開始在前向信道時隙的第一數(shù)據(jù)承載塊中傳送。所有的網(wǎng)元組構、網(wǎng)元訪問參數(shù)、和替換標識符消息在各臨時設備標識符通報消息傳送后立即以前而提到的次序發(fā)送。如果需要，基地臺(圖1中的MDBS1)可在信道訪問參數(shù)和替換服務標識符消息被發(fā)送前發(fā)送多路網(wǎng)元組構消息。當需要被轉換的信道消息時，它們即在臨時設備標識符通報消息之后和網(wǎng)元組構消息之前立即發(fā)送。臨時設備標識符和其它控制消息的這種安排簡化本發(fā)明的一個方面，如下面說明的。
圖6中表明的定時配置使得不管MAC層排隊和定時中怎樣變化均能準確定時。這是通過使MAC層和無線專用臺預測整個消息流中臨時設備標識符和其它控制消息的位置來達到的。為產生這樣的可預測性，必須將通信消息流劃分為數(shù)個段60，如圖6中所示那樣。每一個的出現(xiàn)時間將具有一基準塊61以標識此出現(xiàn)時間的開始。這樣，消息流被分成為一系列的出現(xiàn)時間，例如60，每一個以基準塊61、61’、61”......開始。各出現(xiàn)時間最好由統(tǒng)一數(shù)量的塊來構成。如下面說明的，出現(xiàn)時間的持續(xù)必須為數(shù)整的里德-所羅門塊(此里德-所羅門塊如CDPD規(guī)范中所定義的)。這一數(shù)量可由CDPD系統(tǒng)提供者根據(jù)通信量和其它系統(tǒng)要求加以調整。
正常情況下，MAC層不讀取MDLP實體的消息。因而，按照本發(fā)明，要確定一標準使MAC層識別對N個消息塊的每一出現(xiàn)時間60定義的基準幀61。各基準幀的位置被選擇以便與一外部時間標準，例如全球定位系統(tǒng)(GPS)相一致，當然也可以采用其它定時標準。重要的是，無線專用臺能與這一定時標準協(xié)調動作移動進入喚醒模式來接收臨時設備標識符消息和任何其它必要的控制消息，而如果未發(fā)現(xiàn)針對該無線專用臺的臨時設備標識符消息，則立即回到睡眠模式。
為由無線專用臺與一標準進行協(xié)調的定時信息經由信道標識消息幀66傳送到無線專用臺。此信道標識含有順序基準塊出現(xiàn)的日期。這一幀提供定時信息，用于控制MAC層的參數(shù)，和其它有關應用中信道的識別參數(shù)，如CDPD規(guī)范版本1.1的節(jié)402中所說明的。
為了準確預測通信流中將出現(xiàn)的臨時設備標識符消息以及其它控制消息的時間，還必須確實知道相對基準塊1的主體消息的出現(xiàn)。根據(jù)在“啟動”(在無線專用臺最初以CDPD系統(tǒng)登記時)時組構的一組參數(shù)，對MAC層和無線專用臺雙方來說，臨時設備標識符消息62和其它必須的控制消息63的定位是已知的。
為使本發(fā)明保持其必須的預測性能，本地定時標準或基準必須保持相對于外部絕對時間基準具有±20msec的準確度。如果MDBS不能保證本地時間基準在外部絕對基準±20msec的范圍內，此移動數(shù)據(jù)基地臺一般將中止發(fā)送。
移動數(shù)據(jù)基地臺可采用二個來源作為外部絕對時間基準GPS接收器，或基于GPS基準的NTP時間服務器。為預測臨時設備標識符消息傳送的開始，必須弄清一出現(xiàn)時間的持續(xù)時間(例如圖6的出現(xiàn)時間60)和此出現(xiàn)時間的起始時間。被指定為N212的參數(shù)用來定義出現(xiàn)時間的持續(xù)時間。N212的值最好由NMS預先規(guī)定和指派。同時也是基準塊(如基準塊61)的開始時間的出現(xiàn)時間的開始時間由基地臺通過計算自某一絕對起始基準(如1995零時)以來已發(fā)生的出現(xiàn)時間的數(shù)量來確定。出現(xiàn)時間的開始時間和持續(xù)時間兩者通過位于當前被專用臺所接收的出現(xiàn)時間的末尾的信道標識消息專傳送給專用臺。
移動數(shù)據(jù)基地臺和專用臺最好可利用N212計數(shù)器與前向信道傳輸窗保持同步。N212計數(shù)器被設置到以8倍里德-所羅門塊時間為單位的前向傳輸窗的持續(xù)期間。前向信道傳輸幀的持續(xù)期間由NMS(圖1中的10)定義，并被送往移動數(shù)據(jù)基地臺。此參數(shù)也如前述通過信道標識消息被送到專用臺。移動數(shù)據(jù)基地臺傳輸窗必須與本地移動數(shù)據(jù)基地臺時鐘保持嚴格的時間校準。否則它就不能維持臨時設備標識符消息傳送的可預測性。
圖7說明CDPD系統(tǒng)和專用臺兩者的運行。在步驟711 MDBS進入聯(lián)機時，臨時設備標識符和其它控制消息的位置即被編程進移動數(shù)據(jù)基地臺(圖1中的MDBS1)。在步驟712,CDPD系統(tǒng)(圖1中的MD-IS)發(fā)送應發(fā)送的臨時設備標識符通報消息的準確的間隔。此第二定時數(shù)據(jù)被包含在由MD-IS發(fā)往MDBS的臨時設備標識符消息中。在步驟713,MDBS讀取臨時設備標識符消息以得到此第二定時數(shù)據(jù)。第一定時數(shù)據(jù)的信息(包括發(fā)送時間或段長度和控制消息定位數(shù)據(jù))被包含在信道標識消息66中，如步驟714所指明的)。(注第二定時數(shù)據(jù)在臨時設備標識符輔助消息中傳送到專用臺)。這一數(shù)據(jù)根據(jù)顯現(xiàn)在圖6的消息塊序列中的定時被廣播給專用臺(圖1中的M-ES 2)。
為用戶能取得要在一新網(wǎng)元之內運行所需的全部控制消息以及臨時設備標識符定時數(shù)據(jù)，專用臺監(jiān)視喚醒模式中的CDPD信道直至接收到全部的控制消息(步驟720)。此專用臺在這一步驟中也與外部時間標準相協(xié)調。這一般將需要約5～10秒。一旦有關基準塊的定時標準和對此定時標準的臨時設備標識符消息已被一專用臺接收，此專用臺即可進入睡眠模式直至預測的臨時設備標識符消息傳送前大約一個信息組(塊)、即時間幀。盡管這一定時數(shù)據(jù)的收集需要連續(xù)地監(jiān)視，但不管用戶移動到哪一個網(wǎng)元，這僅需一次。由將緊隨臨時設備標識符消息后的所有其它控制消息加以組合所節(jié)省的時間約5秒。這是專用臺不必消耗在喚醒模式中的時間，而在專用臺的壽命時間上加上了電池壽命的可觀的保留。
專用臺(圖1中的M-ES 2)必須根據(jù)第一和第二定時數(shù)據(jù)以及來自外定時標準(如GPS)的輸入確定下一基準塊的到達時間(步驟721)。因此，即使專用臺已處于睡眠模式，它也必須隨基準塊61的出現(xiàn)同步地進入喚醒模式，如步驟722所指明的。在步驟723，專用臺通過檢測操作來確定指定到該專用臺的臨時設備標識符是否在廣播中。如果是，專用臺即在步驟724開始通信操作。但如果未檢測到指定到該專用臺的臨時設備標識符，則進行下一處理步驟(725)。這一步確定專用臺操作是否需要另外的控制消息。通常這樣的探測僅需進行一次，而是在專用臺最初以MDBS登記的時刻完成。但在一定的環(huán)境下，有可能專用臺需要重新取得某些控制消息。如存在有這樣的需要，如步驟726指出的，專用臺保持喚醒運行來監(jiān)視控制消息63。另一方面，如果不必再取得另外的控制消息，專用臺即可在收到臨時設備標識符消息62后立即移進睡眠模式，如步驟727所示。步驟721所說明的定時處理對下一段或長度與段60相同的出現(xiàn)時間預測下次的基準塊的出現(xiàn)。
一旦無線專用臺與一外部定時裝置取得一致而使得能了解基準塊61的精確傳送時間，無線專用臺將僅在這些所需的控制消息被發(fā)送的期間維持在喚醒模式以監(jiān)視臨時設備標識符消息的出現(xiàn)。然后如果沒有接收到針對這些無線專用臺的臨時設備標識符消息62，無線專用臺即立即返回睡眠模式。這使無線專用臺已經“知道”臨時設備標識符消息與這些消息的最大持續(xù)時間之間的精確的塊數(shù)而成為可能。
這種可預測的控制消息塊的級別的另一優(yōu)點在于無線專用臺能接收到其它控制消息63(信道組構，被轉換信道，替換服務提供者，等等)而不會在喚醒模式中過度損失時間。這在可預測的基礎上將所有的控制消息塊排列到一起來完成。如圖6中說明的，其它的控制消息63被排列在緊接臨時設備標識符消息之后。但也可對臨時設備標識符消息作其它排列。
信道標識消息66必然安置于不同位置。但因為本發(fā)明的精確的幀配置，這種定位可易于被MAC層和無線專用臺所預測。因為無線專用臺無需浪費時間在等待出現(xiàn)信道標識塊66的喚醒模式中。信道標識塊66的位置特別重要，因為定時信息(相對于外部時間標準)被包含在信道標識消息中。
為保持由本發(fā)明所得的可預測性，正常消息流64被控制以便保持段或出現(xiàn)時間長度60的均勻性。進行恒定的測量處理(步驟715)來測量當前消息流塊64與下一基準塊61’之間的時間。在步驟717處，將此值與欲發(fā)送的消息長度(在步驟716量度)相比較。如果欲發(fā)送的消息大于現(xiàn)有段中剩余的時間，消息即被擱置并插入偽數(shù)據(jù)65直至在步驟718指明隨后來的信道標識幀66。在臨時設備標識符消息62'和其它控制消息63’發(fā)送之后，此消息再將在正常消息流64’中重新開始。另一方面，如果正常消息流64的剩余部分符合下一基準塊61’出現(xiàn)前存在的空間，則如步驟719指明的，執(zhí)行正常的消息流。這一實時操作對由MDBS 3處理的正常消息流的各部分進行。從而，任一被認為對段或出現(xiàn)時間如60中的剩余空間太長的正常的通信消息將被擱置并在下一段中重新發(fā)送。
本發(fā)明的一個變型提供指定到由特定MDBS服務的各專用臺的特殊塊或幀。這是通過MD-IS在專用臺進入睡眠模式之前發(fā)送給各專用臺一消息的方式來完成的。此消息包含對該用戶的臨時設備標識符消息的精確定位。因為在任何給定時刻，很大量的專用臺或尋呼機并不正在被尋呼，對一特定用戶的通報消息被插入有許多“假”值來填滿其它臨時設備標識符消息之間的空間。
也可應用其它技術來限制專用臺中的電池消耗。圖6還表明臨時設備標識符塊62的細分。圖6中被標名為塊1和2的結構是按照CDPD規(guī)格公知的配置。專門標注的是分別在塊1和2中被標名為69和69’的前向糾錯(FEC)位。在各378位的塊中，用于FEC的冗余段占據(jù)塊的主要部分?；ㄙM在讀取和譯碼FEC位的相關時間和能量構成了移動專用站中電池電源的主要消耗。然而，由于出錯的可能性，F(xiàn)EC位總是被認為是CDDD系統(tǒng)的運行中必須的。盡管如此，如果不必對FEC進行譯碼，就能節(jié)省大量的時間和能量，還能延長無線專用臺的電池壽命。
在本發(fā)明的另一實施例中，依靠取得對消息塊62的開始專用臨時設備標識符(緊隨基準塊61)與組62中其他臨時設備標識符消息塊之間的有效漢明間距來避免FEC塊譯碼。臨時設備標識符消息62組中的最后塊也被給予一專用的結構。這樣，此獨特的臨時設備標識符值即可與其他臨時設備標識符值清楚地區(qū)分開來，還能免除一種錯誤源。
為使本發(fā)明可行，即使采用段62中的起頭和開始臨時設備標識符塊的獨特結構(圖6)，也必須預測獨特臨時設備標識符塊的出現(xiàn)。為達到這一點的一種方法是采用上面說明的技術。不過，也可能采用其他的預測技術來執(zhí)行本發(fā)明的這一實施例，所以此實施例并不受前述技術的約束，應指出，缺乏預測起始的獨特臨時設備標識符的發(fā)送時間的能力，要由專用臺免除FEC譯碼操作是不現(xiàn)實的。
如前所述，本發(fā)明的這一實施例采用了此獨特的起始和結束臨時設備標識符與其他常規(guī)臨時設備標識符消息之間的有效漢明間距。但這在常規(guī)臨時設備標識符消息之間并不一定可行。漢明間距是任何兩個臨時設備標識符之間不同的位數(shù)的量度。由于臨時設備標識符含有32位，此實施例依賴于最小6位差來構成適當?shù)臐h明間距。這就是說，一獨特臨時設備標識符消息與任一常規(guī)臨時設備標識符消息在總共32個位置中至少有6個位置不同。這帶來的結果是，為能保證能維持6位的漢明差的關系，可能有232個組合的數(shù)量中的相當大數(shù)量的臨時設備標識符通常會被拒斥。
但在此實施例中，臨時設備標識符排列是隨機確定的，所以在任何時刻在同一網(wǎng)元地區(qū)內存在有任何兩個具有漢明間距比6更接近臨時設備標識符是不太可能的。這種操作由也檢查漢明間距的隨機賦值算法控制。如果一獨特臨時設備標識符消息具有距常規(guī)臨時設備標識符消息不足夠的漢明間距，MD-IS(圖1中的1)可檢查到這一情況，并重新確定該網(wǎng)元中專用臺之一的臨時設備標識符。這與被保證的獨特臨時設備標識符值的漢明間距相結合，與上面討論的隨機臨時設備標識符賦值相結合，使得對臨時設備標識符通報消息的FEC塊的譯碼不再需要。
一旦FEC塊不再由專用臺譯碼，就出現(xiàn)一個問題，即盡管保持足夠的漢明間距的或然率很高，而差錯可能未被檢測到。一種不進行FEC塊譯碼的確定出錯的技術是利用在接收欲加檢查的消息之前專用臺已知道的位來測量基本差錯率(BER)。大約1/8的位是已知的，因為他們是在臨時設備標識符輔助消息中傳送給專用臺的。
通過將此已知位與接收到的位相比較就可能獲得一基礎的BER。如果專用臺確定此BER很高，則專用臺可將此BER與一預定的閥值比較來確定是否需要對FEC譯碼的時間和能量。一旦專用臺確定要對FEC譯碼，就保證除非消息不能被譯碼將不會有差錯干擾掃描處理。檢查BER的處理相對于預測臨時設備標識符消息的起始來說，因如上述各相繼的出現(xiàn)時間或段(圖6中的60)的獨特臨時設備標識符之間的距離是已知的這一事實而簡化。
由于當BER處在可接收的水平上時，掃描是對未被譯碼的塊進行的，所以專用臺必須要準確了解臨時設備標識符消息的邊界。這樣，擱置HDLC零插入功能即極為重要，因為這種操作將移動所期望的臨時設備標識符消息的邊界位置。而且，HDLC零插入功能還將損壞所有臨時設備標識符為一致數(shù)據(jù)字節(jié)的條件。此HDLC幀要求在工業(yè)上已作明文規(guī)定，并在CDPD規(guī)范版本1.1的節(jié)402中有進一步討論。
HDLC幀要求的一個方面是“零填充”技術。零填充是在5個相繼的“1”之后插入一個“0”。這通常被用于將數(shù)據(jù)與幀定界符序列“01111110”區(qū)分開。通常，接收臺或專用臺將去掉所填充的零。但在本發(fā)明的這一實施例中，此所填充的零在不作FEC塊譯碼進行掃描之前不能可靠地檢測或去除。這樣，為避免這一問題，在本發(fā)明中就必須不采用為HDLC成幀的零填充技術。
如果發(fā)生信道差錯，專用臺可能將正常的臨時設備標識符誤認為專用的起始或結束臨時設備標識符。在本系統(tǒng)中為發(fā)生這種情況僅需6個差錯。而這是不大可能的情況，如果它的確發(fā)生了，在下一通報期間，它將自行糾正。盡管存在某種機遇在下一通報期間內會重復此差錯，但這是極少可能的。
也存著某些可能，即專用臺將把另一專用臺的臨時設備標識符誤認為它自己的。這可能是因掃描出錯和利用前述的隨機賦值算法不能完全保證最小漢明間距這種情況造成的。這不是一個嚴重的問題。但如果系統(tǒng)操作人員希望減少這種事件發(fā)生的或然率，則可利用附加的操作，采用這一操作，MD-IS(圖1中的3)能檢測到在相同的服務區(qū)內何時二個或更多臨時設備標識符具有小于6的漢明間距。一旦檢測到這種情況，此MD-IS可重新規(guī)定至少一個臨時設備標識符來達到較佳的漢明間距。
丟失結尾的專用臨時設備標識符的問題并不嚴重，因為專用臺已經知道用于臨時設備標識符消息段62(圖6)的最大長度。如果未發(fā)現(xiàn)專用結束臨時設備標識符，根據(jù)已知的定時，專用臺將簡單地放棄搜索而繼續(xù)定時操作來預測對開始下一段或出現(xiàn)時間的基準塊61’的發(fā)送時間，由此定時操作就可預測下一專用臨時設備標識符消息(塊組62’中)的出現(xiàn)。
為實現(xiàn)本發(fā)明，MDBS(圖1中的1)應能存放由MD-IS(圖1中的3)發(fā)送的臨時設備標識符通報消息。一旦出現(xiàn)時間或段60(圖6)失效，MDBS將發(fā)送出最后的臨時設備標識符消息，如圖6的段63所示。為做到這一點，MDBS利用一專門的緩存器來保存所接收的臨時設備標識符消息。而且MDBS還具有擱置正常的通信消息的運行的能力。如早先說明的，以便能在專用臺預測發(fā)送的精確時刻插入此臨時設備標識符消息。
這一實施例在正常的CDPD運行方面還有其它約束，因為在任一通報間隔(圖6中的62)可能進入喚醒狀態(tài)的專用臺的數(shù)量大于一單個136位的HDLC幀中所能列入的，在隨后的HDLC幀中臨時設備標識符表必須連續(xù)。專用起始臨時設備標識符必須僅僅出現(xiàn)在第一HDLC幀的結尾之前一定不會出現(xiàn)。因為專用臺可能不識別結束的專用臨時設備標識符消息，專用臺必須知道對一單個通報用于HDLC幀的上限如何。由此，專用臺可確定需加檢查的最后一塊。通報周期的各最大長度HDLC幀必定準確地占據(jù)4個塊。僅有通報周期的最后一HDLC幀可能短于此最大長度。為能保持本發(fā)明實施例運行所需的條件，MDBS必須遵守這些標準。
雖然已舉例說明了本發(fā)明的多種配置，但本發(fā)明并不僅限于這些。例如說，本發(fā)明可適應于采用除前述以外的其它為預測控制消息發(fā)送的配置。因而應認為是本發(fā)明權利要求的任何組構、修改、變型、組合或相當?shù)呐渲谩?br> 權利要求
1．為限制無線用戶臺中功率消耗的所述無線專用臺在無線通信系統(tǒng)中的運行方法，所述無線通信系統(tǒng)包括至少一個為發(fā)送消息塊至多個無線專用臺的通信流的基地臺，其特征在于所述方法包括以下步驟a)監(jiān)測所述通信流中的臨時設備標識符(TEI)消息塊，所述臨時設備標識符消息塊包括臨時設備標識符消息和多個前向糾錯(FEC)位；b)確定基本差錯率(BER)；以及c)僅在所述基本差錯率超過一預定水平時對所述前向糾錯位進行譯碼。
2．無線通信系統(tǒng)中基地臺與多個無線專用臺之間的通信方法，其中所述基地臺控制包含對應于多個所述專用臺中各個專用臺的多個的臨時設備標識符消息的消息塊流，其特征是所述方法包括以下步驟a)將所有所述臨時設備標識符消息編排進一連續(xù)的組中；以及b)以一唯一的臨時設備標識符消息開始所述臨時設備標識符消息組，并以第二唯一的臨時設備標識符消息結束所述臨時設備標識符消息組，其中所述唯一臨時設備標識符消息有至少6個字符與所有其它臨時設備標識符消息不同。
全文摘要
通過消除對前向糾錯(FEC)字塊(69)的譯碼操作以降低在蜂窩式數(shù)字包數(shù)據(jù)(CDPD)系統(tǒng)中運行的無線用戶臺中的功率消耗。借助打開或關閉具有距所有其他臨時設備標識符消息(62)最小漢明間距的臨時設備標識符(TEI),可消除對前向糾錯字塊的譯碼,測量簡易錯誤率以確定何時需要有前向糾錯字塊譯碼。
文檔編號H04L1/00GK1224561SQ96197181
公開日1999年7月28日 申請日期1996年9月24日 優(yōu)先權日1995年9月25日
發(fā)明者卡爾·托馬斯·哈汀, 詹姆斯·E·潘特拉諾維奇, 庫馬·巴拉喬君, 安德魯·懷特 申請人:太平洋通訊科學有限公司