專利名稱：通過封裝信令消息減少呼叫建立等待時間的制作方法
相關(guān)參考本申請是所附的申請序列號09/933473的延續(xù)部分，后者提交于2001年8月17日，題為“METHOD AND APPARATUS FOR CALL SETUP LATENCY REDUCTION”，且現(xiàn)在轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人。
背景領(lǐng)域本發(fā)明一般涉及通信，且尤其涉及在無線通信系統(tǒng)內(nèi)減少呼叫建立等待時間的一種新穎的且經(jīng)改善的方法和裝置。
背景無線通信系統(tǒng)一般廣泛用于為多個用戶提供多種類型的通信，諸如聲音、數(shù)據(jù)等。這些系統(tǒng)可能基于碼分多址(CDMA)、時分多址(TDMA)、頻分多址(FDMA)或一些其它多址技術(shù)。CDMA系統(tǒng)可能提供優(yōu)于其它類型的系統(tǒng)的一些優(yōu)勢，諸如增加的系統(tǒng)容量。
CDMA系統(tǒng)可能設(shè)計成支持一個或多個CDMA標準，諸如(1)“TIA/EIA-95-B Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-ModeWideband Spread Spectrum Cellular System”(IS-95標準)，(2)由“3rdGeneration Partnership Project”(3GPP)提供的標準，體現(xiàn)在一組文檔內(nèi)包括Nos.3G TS 25.211、3G TS 25.211、3G TS 25.212、3G TS 25.213以及3G TS25.214(W-CDMA標準)，(3)由名為“3rdGeneration Partnership Project 2”(3GPP2)聯(lián)盟提供的標準，體現(xiàn)在一組文檔內(nèi)包括“C.S0002-A Physical LayerStandard for cdma2000 Spread Spectrum Systems”、“C.S0005-A UpperLayer(Layer 3)Signaling Standard for cdma2000 Spread Spectrum Systems”以及“C.S0024 cdma2000 High Rate Packet Data Air InterfaceSpecification”(cdma2000標準)以及(4)一些其它的標準。這些命名的標準在此引入作為參考。
呼叫建立是建立專用物理信道并協(xié)商移動站和基站間服務(wù)配置參數(shù)的過程，使得通信得以進行。呼叫建立過程分為兩類。移動站發(fā)起的呼叫建立發(fā)生在當移動站用戶進行呼叫時。移動站中止的呼叫建立發(fā)生在對移動站進行呼叫時。
呼叫建立過程牽涉到移動交換中心(MSC)或分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點(PDSN)、一個或多個基站(BS)以及移動站(MS)間的信令。如在此使用的，基站一詞可以與接入點一詞交換使用。移動站一詞可以與訂戶單元、訂戶站、接入終端、遠程終端或其它領(lǐng)域內(nèi)對應(yīng)的術(shù)語交換使用。移動站一詞包括固定的無線應(yīng)用。來自移動站的信號被稱為反向鏈路、反向信道或反向話務(wù)。到移動站的信號被稱為前向鏈路、前向信道或前向話務(wù)。


圖1描述了cdma2000標準版本A內(nèi)定義的移動站發(fā)起呼叫建立過程。在步驟1，移動站發(fā)送始發(fā)消息1到基站。該消息向網(wǎng)絡(luò)指明移動站用戶想進行呼叫。它包含所撥的號碼和服務(wù)選項號以指明是何種類型的呼叫(即語音、數(shù)據(jù)等)。在該消息內(nèi)還包括來自鄰域基站的導(dǎo)頻信號列表，這些信號是在移動站處以足夠強度被接收到的，使得基站能確定將哪些導(dǎo)頻包括在活動集合內(nèi)。
在步驟2，在成功接收到始發(fā)消息1時，基站將基站確認命令2發(fā)送到移動站。該消息確認接收到始發(fā)消息1。
在步驟3，基站將連接管理(CM)服務(wù)請求消息3發(fā)送到MSC，這觸發(fā)了MSC進行呼叫建立。該消息包含從移動站接收來的始發(fā)消息1內(nèi)的相關(guān)信息。
MSC在步驟4用分配請求消息4對基站進行響應(yīng)。該消息指示基站建立無線電信道。然而，基站在一當接收到始發(fā)消息1時可以有建立無線電信道的選擇余地。
值得注意的是在該圖連同以下將描述的圖內(nèi)，從MSC發(fā)送到基站的分配請求消息4的發(fā)送順序相對于其它消息的發(fā)送是很靈活的。有一些規(guī)則限制了該靈活性在MSC接收到CM服務(wù)請求消息3(對于移動站發(fā)起的呼叫建立)或?qū)ず繇憫?yīng)消息25(對于移動站中止呼叫建立，以下將描述)之后，分配請求消息4會從MSC被發(fā)送到基站。該分配請求消息4在基站將服務(wù)連接消息10發(fā)送到移動站前到達，如下所述。
在步驟5，基站將信道分配消息5發(fā)送到移動站。該標準還定義了擴展信道分配消息。如在此定義的，信道分配消息5表示任何一種消息。該消息為移動站分配了專用物理信道，用于攜帶與呼叫相關(guān)聯(lián)的用戶話務(wù)。它包括在移動站的活動集合內(nèi)所有導(dǎo)頻的相關(guān)信息。在該步驟之后，移動站進入話務(wù)狀態(tài)450。包括該狀態(tài)和其它狀態(tài)的狀態(tài)圖在以下結(jié)合圖4說明。
在步驟6，在接收到信道分配消息6時，且在接收到前向鏈路上兩個相繼的好幀之后，移動站將先導(dǎo)序列發(fā)送到基站以幫助基站獲得來自移動站的反向鏈路信號。一旦獲得了反向鏈路，在步驟7中，基站將基站確認命令7發(fā)送到移動站。在接收到基站確認命令7時，在步驟8移動站將移動站確認命令8發(fā)送到基站，以指明移動站已獲得基站發(fā)射的前向鏈路。
現(xiàn)在已成功建立了專用物理信道。在步驟9，進行移動站和基站間的服務(wù)協(xié)商過程以確定信息傳輸?shù)母袷?。協(xié)商項包括幀速率、幀類型、傳輸率以及話務(wù)類型(即語音或數(shù)據(jù)、如果可用的話聲碼器速率機)。一些項是由基站指定的，因此不可協(xié)商(例如邏輯信道到物理信道的映射)。協(xié)商可能牽涉到移動站和基站間服務(wù)請求消息和服務(wù)響應(yīng)消息的多次交換。交換的信息包括在服務(wù)配置信息記錄內(nèi)。在步驟10最終協(xié)商消息是從基站發(fā)送到移動站服務(wù)連接消息10。也發(fā)送服務(wù)配置信息記錄和不可協(xié)商服務(wù)配置信息記錄。標準還允許在進行服務(wù)協(xié)商時必須進行無線電切換情況下，不發(fā)送服務(wù)連接消息，而發(fā)送一般切換方向消息或通用切換方向消息。
在一些實例中，服務(wù)協(xié)商步驟9，可以避免。如果移動站要使用先前存儲的服務(wù)配置，基站簡單地在步驟10發(fā)送服務(wù)連接消息10，它指明要使用先前存儲的服務(wù)配置。在標準內(nèi)，這對應(yīng)將USE_OLD_SERV_CONFIG標記設(shè)定為‘01’。
在步驟11，在接收到服務(wù)連接消息10后，移動站將服務(wù)連接完成消息11發(fā)送到基站以指明它已接收提出的服務(wù)配置。在接收到服務(wù)連接完成消息11后，在步驟12，基站將分配完成消息12發(fā)送到MSC以指明基站已成功地建立了呼叫。
在步驟10之后，服務(wù)連接消息10，即由消息指定的服務(wù)配置生效?，F(xiàn)在呼叫建立完成具可以有移動站和基站間的用戶話務(wù)(即聲音或數(shù)據(jù))流動。在步驟12分配完成消息12之后，話務(wù)可以在基站和MSC(對于語音呼叫)間或基站和PDSN(對于分組數(shù)據(jù)呼叫)間流動。
圖2按在cdma2000標準的版本A描述了移動中止呼叫建立過程。首先，MSC將尋呼請求消息21發(fā)送到基站以指明有呼叫進入該移動站。第二，一般尋呼消息22從基站被發(fā)送到移動站。標準還標識了通用尋呼消息，其功能類似于一般尋呼消息22，且后者術(shù)語在全文內(nèi)用于指兩者消息中的任何一個。該消息可以在一個或多個扇區(qū)內(nèi)發(fā)送。該消息向基站指明它正在接收呼叫，且服務(wù)選項號對應(yīng)呼叫。
第三，在接收一般尋呼消息22后，移動站將尋呼響應(yīng)消息23發(fā)送到基站，該消息包括導(dǎo)頻列表，它類似于以上始發(fā)消息1內(nèi)描述的，使得基站能確定合適的活動集合。第四，在成功接收到尋呼響應(yīng)消息23后，BS將基站確認指令2發(fā)送到移動站，如以上圖1相關(guān)的步驟2內(nèi)描述的。該消息確認接收到尋呼響應(yīng)消息23。
第五，基站將尋呼響應(yīng)消息25發(fā)送到MSC，該消息觸發(fā)MSC以建立呼叫。圖2內(nèi)示出的相繼的步驟對應(yīng)相同編號的步驟以及以上關(guān)于圖1的步驟4到12內(nèi)描述的消息。
上述的呼叫建立過程內(nèi)的每一步驟造成了呼叫建立等待時間。呼叫建立等待時間即呼叫建立需要的時間，隨著數(shù)據(jù)使用的日益普遍，這是無線系統(tǒng)設(shè)計內(nèi)越來越重要的因素?，F(xiàn)代無線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)提供“永遠開通”的連接性。分組交換網(wǎng)絡(luò)設(shè)計領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員知道，“永遠開啟”連接性不意味這物理信道永遠為特定用戶專用。這可能會是頻帶效率低，且可能對于訂戶性價比不會高。相反，當移動站進行數(shù)據(jù)通信，建立呼叫使得能發(fā)送一個或多個分組，然后中止呼叫以釋放信道為其他用戶使用。在一般的數(shù)據(jù)通信對話中，呼叫可以重復(fù)地被建立以及中止，每次呼叫都會有呼叫建立等待時間。自然，減少呼叫等待時間不僅對于語音通信很重要，對于無線數(shù)據(jù)用戶的用戶體驗也很重要。
以上描述的每一步驟，引入等待時間，該等待時間部分是由于發(fā)射每個消息需要的時間，且部分是由于接收每個消息并確定合適的下一步需要的處理時間。另外，許多呼叫建立信令發(fā)生在公共信道上，這些信道為多個移動站和基站共享。這樣，當移動站必須進行重復(fù)嘗試以獲取接入公共信道(稱為接入信道)時，引入了呼叫建立等待時間分量。另外，特定移動站的消息可能與其它移動站消息一起排隊，這是實現(xiàn)以上描述的步驟的另一等待時間的來源。因此，減少呼叫建立過程中的步驟數(shù)目是有效地減少等待時間的方法，同時減少與任何其余消息相關(guān)的發(fā)送和/或處理時間。
在HDR規(guī)范內(nèi)定義了一例等待時間減少的呼叫建立過程，這在圖3內(nèi)描述。該種系統(tǒng)在美國專利申請序列號09/707569內(nèi)揭示，題為“METHOD ANDAPPARATUS FOR ADAPTIVE TRANSMISSION CONTROL IN A HIGH DATA RATECOMMUNICATION SYSTEM”，提交于2000年11月6日，轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，并在此引入作為參考。
圖3描述了移動站中止呼叫建立過程，與圖2描述的相比該過程的步驟被減少。移去基本對應(yīng)圖2相應(yīng)的消息22、23和2的步驟2到4。替代響應(yīng)來自MSC的尋呼請求消息21，基站將一般尋呼消息22發(fā)送到移動站，現(xiàn)在基站發(fā)送修改的信道分配消息30。信道分配消息30取代一般尋呼消息22(圖2的步驟2)以及信道分配消息5(圖2的步驟7)。這省去了尋呼響應(yīng)消息23(圖2內(nèi)的步驟3)和基站確認指令2(圖2內(nèi)的步驟4)的需要。這三步的去除顯著減少了呼叫建立等待時間。
圖3過程的步驟如下。首先，MSC發(fā)送基站尋呼請求消息21。作為響應(yīng)，基站將信道分配消息30發(fā)送到在尋呼響應(yīng)消息21內(nèi)標識的移動站，如剛才描述的。移動站在接收到該消息后進入話務(wù)狀態(tài)450。在前向鏈路上連續(xù)接收兩個相繼的好幀之后，移動站將先導(dǎo)序列6發(fā)送到基站?；就ㄟ^將基站確認指令7發(fā)送到移動站而確認獲得先導(dǎo)序列6。作為響應(yīng)，移動站將移動站確認指令8發(fā)送到基站?；緦ず繇憫?yīng)消息25發(fā)送到MSC以觸發(fā)MSC以建立呼叫。分配請求消息4從MSC傳遞到基站。然后進行分配協(xié)商9，除非有指示指明使用先前存儲的服務(wù)配置(即將USE_OLD_SERV_CONFIG設(shè)定為‘01’)。服務(wù)連接消息10從基站被發(fā)送到移動站以結(jié)束任何協(xié)商。移動站接收帶有服務(wù)連接完成消息11的服務(wù)連接消息10?；居梅峙渫瓿上?2讓MSC知道呼叫已建立了。
在服務(wù)連接消息10之后，由該消息指定的服務(wù)配置生效?，F(xiàn)在呼叫建立完成且移動站和基站間的用戶話務(wù)(即聲音或數(shù)據(jù))可以流動。如以上相關(guān)圖1描述的，在步驟12的分配完成消息12后，話務(wù)還會在基站和MSC(對于語音呼叫)或在基站以及PDSN(對于分組數(shù)據(jù)呼叫)間之間流動。
圖4描述了移動站狀態(tài)圖。示出的狀態(tài)是對于描述呼叫建立有用的一般狀態(tài)，且不代表移動站能進入的每一個狀態(tài)。另外，并未示出所有可能的狀態(tài)轉(zhuǎn)移。而是示出了用于描述本發(fā)明的各個方面的有用子集。狀態(tài)410是開機加電狀態(tài)，移動站開機加電時進入該狀態(tài)。移動站然后進行到初始化狀態(tài)420，其中移動站試圖獲取系統(tǒng)。一旦獲得對于至少一個基站的系統(tǒng)定時，移動站進入空閑狀態(tài)430，這時它監(jiān)視尋呼信道關(guān)于任何指向它的消息，諸如，如上所述的一般尋呼消息22或信道分配消息30。
從空閑狀態(tài)430，移動站可以有多種理由進入系統(tǒng)接入狀態(tài)440。當移動站希望在接入信道(在多個移動站間共享)上與基站通信時，系統(tǒng)進入接入狀態(tài)。進入系統(tǒng)接入狀態(tài)并在接入信道上通信的另一原因是移動站已進入新的小區(qū)邊界或剛開機且需要向基站注冊其位置。另一原因是響應(yīng)一般尋呼消息22或信道分配消息30，如上所述(對于移動中止呼叫)。第三個原因是發(fā)送始發(fā)消息1，如上所述(對于移動發(fā)起呼叫)。如果呼叫建立過程被發(fā)起，如上所述，移動站在成功呼叫建立后進入話務(wù)信道450。該狀態(tài)在圖1-3中描述。
當注冊完成(且沒有起動呼叫建立)，移動站離開系統(tǒng)接入狀態(tài)440重新進入空閑狀態(tài)430，消息被完成，它不需要移動站繼續(xù)處在接入狀態(tài)，移動站不能接入公共接入信道(其原因包括由于其它移動站接入引起的擁塞)或當基站不能確認發(fā)送的消息時。另外，接入失敗或接收確認失敗可能引起移動站恢復(fù)到初始狀態(tài)420，這取決于系統(tǒng)是如何被設(shè)計的?？赡苁窃诎l(fā)生這些失敗事件后，最好試圖獲取不同的基站而不是對不響應(yīng)的基站進行另外的嘗試。
空閑狀態(tài)430在以下情況下轉(zhuǎn)到初始狀態(tài)420移動站不能接收尋呼時(意味著可能要獲得新的基站)或移動站被引導(dǎo)實現(xiàn)空閑切換(即被引導(dǎo)停止監(jiān)控當前基站的公共信道，而是獲得鄰域基站的公共信道)。
在無線通信系統(tǒng)內(nèi)有用的是短數(shù)據(jù)突發(fā)(SDB)特征。這使得小分組信息能被封裝在接入信道上從移動站到基站的消息內(nèi)。因此，不需要完整的呼叫建立，因為永遠不會進入話務(wù)狀態(tài)。該種SDB特征在cdma2000內(nèi)有規(guī)定。SDB過程如下進行。從系統(tǒng)接入狀態(tài)，移動站將數(shù)據(jù)突發(fā)消息發(fā)送到基站，該消息包括SDB信息分組。基站將應(yīng)用數(shù)據(jù)傳遞服務(wù)(ADDS)傳輸消息發(fā)送到MSC，該消息包括SDB信息分組以及應(yīng)用層信息(即標識分組類型，諸如SDB、短消息服務(wù)(SMS)、位置定位等)?；就ㄟ^將基站確認命令發(fā)送到移動站而確認數(shù)據(jù)突發(fā)消息。MSC(或PDSN)相應(yīng)地進行分組數(shù)據(jù)路由。
使用SDB的一例是當因特網(wǎng)協(xié)議(IP)分組封裝在SDB信息內(nèi)。在該情況下，MSC或PDSN可以將分組路由到因特網(wǎng)或內(nèi)聯(lián)網(wǎng)的某個目的地，可能是應(yīng)用服務(wù)器。在一些實例中，發(fā)送到應(yīng)用服務(wù)器的SDB分組可能用于起動服務(wù)器和移動站間的數(shù)據(jù)通信，這可能最終需要建立話務(wù)信道以繼續(xù)通信。在這種情況下，接著SDB消息的是完整的呼叫建立過程，諸如在圖1內(nèi)描述的。且如上所述，應(yīng)用服務(wù)器和移動站間繼續(xù)進行的通信可能包含多個呼叫建立，這是分組數(shù)據(jù)通信的性質(zhì)帶來的。該示例用于進一步說明最小化呼叫建立等待時間的必要。
如上所述，呼叫建立等待時間是由多個消息傳輸和相應(yīng)的確認、每個消息的長度以及每個消息要求的相關(guān)的處理而產(chǎn)生的。呼叫建立等待時間是引起諸如語音通信和數(shù)據(jù)通信的許多通信應(yīng)用中不期望的延時的原因。當必須在通信對話期間建立多個呼叫的情況下，一般對于數(shù)據(jù)的情況引入的延時被加重了。因此在通信系統(tǒng)內(nèi)需要一種最小化呼叫建立等待時間的方法。
概述在此揭示的實施例是用于滿足最小化呼叫建立等待時間的通信系統(tǒng)的需要。在一方面，信道分配消息連同標記一起被發(fā)送以引導(dǎo)先前協(xié)商的服務(wù)參數(shù)的使用。該方面略去了服務(wù)協(xié)商消息的需要。在另一方面，信道分配消息連同活動集合標識符一起被發(fā)送而不是活動集合以及其參數(shù)被發(fā)送。該方面減少了信道分配消息的傳輸時間。在另一方面，沒有尋呼的呼叫建立通過移動站在活動通信對話間發(fā)送導(dǎo)頻強度測量消息而被簡化，使得信道分配消息可以用于移動站中止的呼叫建立而不需要移動站尋呼和相關(guān)的消息。在另一方面，移動站可以發(fā)送短數(shù)據(jù)突發(fā)信息并通過發(fā)送包含短數(shù)據(jù)突發(fā)信息的始發(fā)消息而起動呼叫建立。該方面使得呼叫建立能接著在短數(shù)據(jù)突發(fā)消息后進行而不需要附加的消息。在另一方面，發(fā)送重新連接消息以激活休止的分組數(shù)據(jù)呼叫。該方面減少了傳輸時間和消息差錯率，特別是當重新連接消息可以包含在單個幀內(nèi)時。在另一方面，先導(dǎo)序列就在信道分配消息之后在反向鏈路上被發(fā)送。該方面省去了在先導(dǎo)序列發(fā)送前由等待前向鏈路條件引入的呼叫等待時間。還示出了本發(fā)明的多個其它方面。這些方面一起有以下好處減少消息傳輸時間、減少發(fā)送的消息的數(shù)目、降低相關(guān)處理要求并增加靈活性，總的結(jié)果是減少了呼叫建立等待時間。
本發(fā)明提供了實現(xiàn)以下詳細描述的本發(fā)明的多個方面、實施例和特征的方法和系統(tǒng)元件。
附圖的簡要說明通過下面提出的結(jié)合附圖的詳細描述，本發(fā)明的特征、性質(zhì)和優(yōu)點將變得更加明顯，附圖中相同的符號具有相同的標識，其中圖1描述移動發(fā)起呼叫建立過程；圖2描述移動中止呼叫建立過程；圖3描述沒有尋呼的移動中止呼叫建立過程；
圖4是移動站狀態(tài)圖；圖5是無線通信系統(tǒng)，它支持多個用戶，且可以實現(xiàn)本發(fā)明的各個方面；圖6描述用于在呼叫之間更新導(dǎo)頻強度信息以實現(xiàn)沒有尋呼的呼叫建立；圖7描述用于更新導(dǎo)頻強度信息以實現(xiàn)沒有尋呼的呼叫建立的另一方法；圖8是不使用服務(wù)協(xié)商消息而實現(xiàn)移動中止或發(fā)起呼叫建立的過程；圖9描述用于同時發(fā)送短數(shù)據(jù)突發(fā)信息并發(fā)起呼叫的方法；圖10描述用于將活動集合標識符與活動集合相關(guān)聯(lián)的方法；圖11描述使用活動集合標識符減少信道分配消息長度的方法；圖12描述休止分組數(shù)據(jù)呼叫的移動站起動的重新連接的方法；圖13描述休止分組數(shù)據(jù)呼叫的移動站中止的重新連接方法；圖14描述了響應(yīng)信道分配消息立即發(fā)送先導(dǎo)序列的方法；圖15說明無線通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；圖16和17是無線通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；圖18是無線通信系統(tǒng)內(nèi)的呼叫起動和處理狀態(tài)圖；圖19和20說明無線通信系統(tǒng)的操作；圖21是說明無線通信系統(tǒng)內(nèi)的消息的傳輸?shù)臅r序圖；圖22是說明封裝的消息的傳輸?shù)臅r序圖；圖23到25說明減少無線通信系統(tǒng)內(nèi)的等待時間的各種方法的流程圖。
圖26說明用于封裝的消息的接收和/或發(fā)送的無線裝置；圖27根據(jù)一實施例說明封裝方案。
詳細描述圖5是無線通信系統(tǒng)100的圖例，它支持多個用戶，且可以實現(xiàn)本發(fā)明的各個方面。系統(tǒng)100可能設(shè)計成支持一個或多個標準和/或設(shè)計(例如IS-95標準、cdma2000標準、HDR規(guī)范)。為簡潔，系統(tǒng)100示出為包括與二個移動站106通信的三個基站304?；疽约捌涓采w區(qū)域經(jīng)常一起被稱為“小區(qū)”。每個基站104與MSC或PDSN 102通信。MSC或PDSN 102可能與網(wǎng)絡(luò)通信，諸如公共交換電話網(wǎng)絡(luò)(PSTN)、因特網(wǎng)或內(nèi)聯(lián)網(wǎng)(未示出)。
對于移動站中止呼叫，cdma2000標準的版本A要求移動站必須首先被尋呼(通過一般尋呼消息或通用尋呼消息)。然而，當移動站從系統(tǒng)接入狀態(tài)發(fā)送尋呼響應(yīng)消息時，基站可以發(fā)送信道分配(通過信道分配消息)。在等待系統(tǒng)接入狀態(tài)內(nèi)的信道分配時，移動站監(jiān)控尋呼信道。
如上參考圖3描述的，增強允許基站繞過尋呼，而是直接將信道分配發(fā)送到空閑狀態(tài)的移動站。這有兩個好處它略去了將一般尋呼消息(通用尋呼消息)發(fā)送到移動站的需要，且它也省去了耗時的移動站的接入嘗試(以發(fā)送尋呼響應(yīng)消息)。其凈效果就是減少了呼叫建立等待時間。
然而，有好幾個原因要在信道分配前尋呼移動站。一個原因是接收尋呼響應(yīng)消息內(nèi)的導(dǎo)頻報告，這可以用于確定活動集合。但在一些示例中，諸如自從當移動站最后在活動信道上以來逝去的時間很少，可能先前使用的活動集合就足以維持呼叫了。對于這些需要更新的情況，可以使用替代尋呼的方法。以下就是兩種響應(yīng)相繼的話務(wù)信道操作間發(fā)生的改變而提供更新活動集合的信息的方法。
一個實施例在圖6內(nèi)得到描述。當移動站確定需要更新時它正處在空閑狀態(tài)430。例如，移動站可能確定導(dǎo)頻需要被加入活動結(jié)合。它進行到系統(tǒng)接入狀態(tài)440并發(fā)送導(dǎo)頻強度測量消息(PSMM)610到基站。在發(fā)送了該消息之后，移動站回到空閑狀態(tài)430。PSMM 610包含基站更新活動集合需要的信息(即移動站所見的導(dǎo)頻強度)。稍后，基站可以自由地如圖3內(nèi)描述的實現(xiàn)呼叫建立，因為需要的基站將會在更新的活動集合內(nèi)。為了減少接入信道上的信令，PSMM610不需要為了從活動集合中去除一個成員而被發(fā)送，因為較大的活動集合不會妨礙成功的通信。一旦移動站被分配到該話務(wù)信道，移動站可以在話務(wù)信道上發(fā)送信號到基站以將成員從活動集合中去除。另一控制過多的接入信道信令的方法是使得PSMM 610更新過程每次只在移動站的子集上進行。
另一實施例避免將附加的信令加入接入信道，從而減少了平均接入延時，但其代價是增大的最大延時。在該實施例中，由圖7描述，活動集合在相繼的移動站話務(wù)信道操作間不被更新。為了起動新的呼叫，基站將信道分配消息30發(fā)送到移動站，如圖3的過程描述的。在判決框710內(nèi)，移動站確定當前活動集合是否正確。如果是，則在框750內(nèi)繼續(xù)呼叫建立過程。當如上所述情況是活動集合在多個呼叫中保持相同的似然率很大時，則經(jīng)常呼叫建立過程會沒有增加延時地順利進行，且避免了圖6的實施例可能引入的額外的信道信令。
在活動集合不需要被更新的情況下，則在判決框710內(nèi)，移動站會進行到將PSMM 720發(fā)送到接入信道上的基站。PSMM 720可以包含類似PSMM 610的信息。在框730內(nèi)，基站重新配置活動集合，然后將更新的信道分配消息740發(fā)送到移動站，然后呼叫建立可以在框750內(nèi)繼續(xù)。從框720到740內(nèi)描述的附加信令與圖3的建立過程相比引入了附加的延時。
系統(tǒng)設(shè)計者可以使用圖6的實施例、圖7的實施例或期望的兩者的組合以根據(jù)活動集合改變的似然性最小化總呼叫建立等待時間。如所述，圖6內(nèi)描述的接入信道上的附加信令，可以與圖7的可能增加最大呼叫建立時間(但平均呼叫建立時間減少)進行折衷。當活動集合更可能正確時，該方法可能用于減少平均接入時間。然而，最大延時可能增加(對于活動集合必須要被更新的情況)。
作為一例，基站可以使移動站進行圖6的過程，這些基站的漫游在接收到的各個相鄰基站的導(dǎo)頻強度內(nèi)引入許多變化，并且可以禁用圖6的過程，在訂戶單元是固定或不經(jīng)常移動時可選用圖7的偶然增加的最大延時。另一選擇是基站可以根據(jù)自從先前移動站接入以來逝去的時間而確定使用哪個呼叫建立過程。如果時間逝去很小，則可能移動站位于同一扇區(qū)內(nèi)，則使用諸如圖3、6或7內(nèi)描述的減少等待時間的過程。如果逝去的時間大于某閥值，則基站可能決定使用包括尋呼的呼叫建立過程，諸如圖2內(nèi)描述的。
在cdma2000標準的版本A內(nèi)，尋呼響應(yīng)消息23還用于發(fā)送驗證值A(chǔ)UTH_R。移動站的驗證是通過實現(xiàn)在基站和移動站共享的密鑰和隨機數(shù)以產(chǎn)生AUTH_R的驗證算法而實現(xiàn)的。AUTH_R同時在移動站和基站內(nèi)被計算，且基站必須接收來自移動站匹配的AUTH_R以保證移動站的真實性。自然，如果尋呼響應(yīng)消息23被略去，則必須引入其它機制以發(fā)送用于驗證的AUTH_R。一個方法是移動站在話務(wù)信道上發(fā)送AUTH_R。由于AUTH_R的計算可能需要一些時間，該方法的附加好處在于能使得計算與其余的呼叫建立過程并行地進行。一旦呼叫建立完成該驗證響應(yīng)就在話務(wù)信道上被發(fā)送。值得注意的是由于用戶話務(wù)不能在服務(wù)連接消息被發(fā)送前流動，所以如果話務(wù)信道上的驗證失敗，則呼叫立即被釋放。該技術(shù)使得信道分配可以不需要尋呼，因此減少了呼叫建立的等待時間。
在cdma2000系統(tǒng)的版本A內(nèi)，每次為建立呼叫的目的而建立專用信道時，移動站和基站必須在服務(wù)配置參數(shù)上達成一致(通過服務(wù)協(xié)商)，這些參數(shù)用于交換用戶和信令信息。如上所述，在釋放專用信道并進入空閑狀態(tài)允許移動站和基站能一起存儲達成一致的服務(wù)配置(即服務(wù)配置信息記錄和非協(xié)商的服務(wù)配置信息記錄)。這些存儲的配置可以在重新建立專用信道時恢復(fù)，從而避免實行服務(wù)協(xié)商。這減少了呼叫建立等待時間。然而，版本A仍要求，一當建立專用話務(wù)信道后，基站發(fā)送服務(wù)連接消息指示移動站使用存儲的服務(wù)配置。服務(wù)連接消息屬于服務(wù)協(xié)商消息一類。
圖8描述了略去服務(wù)協(xié)商消息的呼叫建立過程的實施例，因此減少了呼叫建立等待時間。在該實施例中，USE_OLD_SERV_CONFIG標記(上述)是包括在信道分配消息810內(nèi)。當該標記被設(shè)定為‘01’時，則不需要協(xié)商步驟(即圖1-3的步驟9)。另外，由于該標記被包括在信道分配消息810內(nèi)，服務(wù)連接消息以及服務(wù)連接完成消息(圖1到3相應(yīng)的10和11)也被略去。除了因消除了發(fā)送這些消息而減少了等待時間外，還去除了與此相關(guān)的處理時間。另一好處是移動站和基站可以立即恢復(fù)服務(wù)配置，并在專用話務(wù)信道被建立時就開始交換用戶話務(wù)。凈效果就是減少了呼叫建立等待時間。
以下是圖8內(nèi)描述的實施例的方法的更詳細的描述。該實施例可應(yīng)用于移動站發(fā)起或移動站中止的呼叫建立過程。在第一步驟中，始發(fā)消息1或?qū)ず繇憫?yīng)消息23從移動站被發(fā)送到基站，這分別取決于呼叫是移動站發(fā)起或移動站中止的?；就ㄟ^將基站確認命令2發(fā)送到移動站而響應(yīng)。基站然后或?qū)⑦B接管理服務(wù)請求消息3或?qū)ず繇憫?yīng)消息25發(fā)送到MSC，這分別取決于呼叫是移動站發(fā)起或移動站中止的?；救缓髮⑿诺婪峙湎?10發(fā)送到移動站，它包括USE_OLD_SERV_CONFIG標記。當基站希望避免服務(wù)協(xié)商步驟且已確定先前存儲的配置可能足夠時設(shè)定該標記。在該步驟后，移動站進入話務(wù)狀態(tài)450。
剩余的步驟類似于先前描述的呼叫建立過程，除了如剛才描述的去除服務(wù)協(xié)商步驟外。在前向鏈路上相繼接收到兩個好幀時，移動站開始將先導(dǎo)序列6發(fā)送到基站。MSC將分配請求消息4發(fā)送到基站。(MSC發(fā)送分配請求消息4的順序不重要，因為正在重建先前配置。)基站將基站確認命令7發(fā)送到移動站。移動站用移動站確認命令8對基站響應(yīng)，此時話務(wù)開始在基站和移動站間流動。最終，基站將分配完成消息12匯報到MSC(此時話務(wù)開始在基站和移動站間流動)。
在版本A內(nèi)規(guī)定的呼叫建立過程中，分配完成消息12只在接收到來自移動站的服務(wù)連接完成消息11時從基站被發(fā)送到MSC。但在圖8的實施例中，分配完成消息12可以在建立了該專用信道或多個信道并接收到來自移動站的MS確認指令時被發(fā)送到MSC。因此，網(wǎng)絡(luò)側(cè)連接建立可以在某種程度上與空中接口連接建立并行發(fā)生，因此減少了呼叫建立等待時間。
在一些情況下，一旦它確定需要服務(wù)協(xié)商，可能期望移動站丟棄先前存儲的服務(wù)配置。例如，版本A規(guī)定早期的信道分配特征，其中基站通過隨便將信道分配給移動站而響應(yīng)始發(fā)消息。如果使用信道分配消息810，則基站在消息被發(fā)送時可能還不知道時否能使用舊的服務(wù)配置。在這種情況下，移動站應(yīng)保留先前的配置信息，由于包含USE_OLD_SERV_CONFIG＝‘01’標記的服務(wù)連接消息10可能會到達且可能避免服務(wù)協(xié)商9。一種解決該情況的方法是移動站即使接收到信道分配消息810且標記沒有被設(shè)定為使用先前的配置時，仍保留存儲的先前的配置。只有當服務(wù)協(xié)商開始時移動才丟棄先前的數(shù)據(jù)。
另一方法是將附加值加入USE_OLD_SERV_CONFIG標記。例如，如果信道分配消息810與指明先前存儲的配置有效的標記一起被發(fā)送，顯然移動站不會丟棄它。該情況在移動站不知道先前的配置是否有效時不會發(fā)生。在該情況下，可以發(fā)送附加標記值以指明還不知道先前配置是否有效。在該點處，移動站會保留數(shù)據(jù)，且等到需要服務(wù)協(xié)商才丟棄它。最終，當這不是早期的信道分配時，且基站知道先前配置不再有效，標記值可以被發(fā)送以指明移動站可以自由丟棄數(shù)據(jù)了，因為需要服務(wù)協(xié)商。
另一實施例用短數(shù)據(jù)突發(fā)(SDB)特征解決呼叫建立等待時間，如上所述。有些應(yīng)用，其中移動站需要通過空中發(fā)送大量信息且因此需要建立專用信道以攜帶數(shù)據(jù)。這當然會需要呼叫建立過程。如上所述，SDB提供在公共信道上發(fā)送小數(shù)量數(shù)據(jù)而不實現(xiàn)完整呼叫建立的機制。
為了在網(wǎng)絡(luò)側(cè)加快操作的起動，移動站能首先使用SDB特征在公共信道上發(fā)送小量信息(以觸發(fā)網(wǎng)絡(luò)操作)。接著，專用信道或信道被建立以發(fā)射大量數(shù)據(jù)。接著版本A內(nèi)定義的過程，下一步會需要一個公共信道接入以及數(shù)據(jù)突發(fā)消息的相繼傳輸，接著是另一接入和相繼的始發(fā)消息的發(fā)送。即會需要兩次耗時的接入嘗試。
在圖9的實施例中，移動站可以同時開始呼叫建立過程并通過將SDB信息包括在到達基站以建立專用信道的始發(fā)消息910內(nèi)以實現(xiàn)SDB。基站然后發(fā)送應(yīng)用數(shù)據(jù)發(fā)送服務(wù)(ADDS)傳輸/CM服務(wù)請求消息920，它包括SDB信息以及將數(shù)據(jù)標識為SDB的數(shù)據(jù)類型指示。另外，CM服務(wù)請求消息的功能可以包括在該消息內(nèi)以省去網(wǎng)絡(luò)上額外的消息。然后在框930內(nèi)，根據(jù)上述的各個方法的一個進行呼叫建立。
因此，當始發(fā)消息接入成功時，網(wǎng)絡(luò)可以將SDB內(nèi)容轉(zhuǎn)發(fā)到合適的網(wǎng)絡(luò)實體，同時仍在進行剩余的專用話務(wù)信道建立。這有幾點好處。這去除了附加的耗時的接入嘗試的需要，并去除了基站和MSC間ADDS傳輸消息。網(wǎng)絡(luò)操作和空中接口專用信道的建立是平行發(fā)生的。移動站內(nèi)的處理被簡化。凈效果是減少了呼叫建立等待時間。
另一方法是建立始發(fā)消息，它包括恢復(fù)先前服務(wù)配置的請求并傳遞SDB信息。對于領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員很清楚這些方法可以與以上描述的任何呼叫建立過程一起使用。
在圖12描述的另外的實施例內(nèi)，使用更短的始發(fā)消息版本，在此被稱為重新連接消息1230，它攜帶用于重新連接休止分組數(shù)據(jù)呼叫需要的最少字段。該種字段的數(shù)目相對較少，如以下詳述的。對于休止呼叫的網(wǎng)絡(luò)起動的重新連接情況，該重新連接消息1230能用于取代尋呼響應(yīng)消息23。值得注意的是當需要更大字段集合時，當前始發(fā)消息諸如1或910或?qū)ず繇憫?yīng)消息23仍可以使用。
分組數(shù)據(jù)呼叫可以使用三種狀態(tài)而被描述空、休止和活動。分組數(shù)據(jù)連接可以無限期地持續(xù)，雖然它可能頻繁地變化狀態(tài)。當首先建立分組數(shù)據(jù)連接時，它從空狀態(tài)被建立。類似于建立語音呼叫，所有相關(guān)的參數(shù)必須經(jīng)協(xié)商且同意。一旦呼叫經(jīng)建立，類似于上述的話務(wù)狀態(tài)，它進入活動狀態(tài)。在活動狀態(tài)，建立物理信道且數(shù)據(jù)在移動站和基站間流動。分組數(shù)據(jù)連接經(jīng)常不需要是活動的，因為兩個方向上都沒有數(shù)據(jù)流動。在該點，釋放物理信道，分組數(shù)據(jù)呼叫會進入休止狀態(tài)。
當分組數(shù)據(jù)連接處于休止狀態(tài)時，服務(wù)配置信息可以在移動站和基站內(nèi)同時存儲。另外，協(xié)議狀態(tài)還被存儲在移動站和PDSN內(nèi)。例如，如果使用點到點協(xié)議(PPP)，則其狀態(tài)諸如IP地址等在呼叫從活動轉(zhuǎn)到休止時保留不變。只有物理信道本身需要被釋放以釋放資源用于其它用戶。因此，當重新連接休止的呼叫時，只需要始發(fā)消息內(nèi)字段的一個小子集。隨著分組數(shù)據(jù)呼叫的增加，系統(tǒng)內(nèi)呼叫建立發(fā)起的百分比與將休止的分組數(shù)據(jù)服務(wù)帶回活動狀態(tài)相關(guān)聯(lián)。
版本A始發(fā)消息設(shè)計成發(fā)起多種呼叫類型，包括語音、電路交換數(shù)據(jù)、分組交換數(shù)據(jù)等。這樣，它包含的字段是每種類型呼叫建立需要的字段的超集。關(guān)于重新連接休止分組數(shù)據(jù)呼叫，始發(fā)消息內(nèi)的字段可以被分為三類不需要的、可能需要的或需要的。不需要的字段的例子是對于語音呼叫特定的。在一些情況下，一定的參數(shù)在先前的呼叫建立中已經(jīng)協(xié)商了，所以這些是可能不需要的字段的示例。SYNC_ID字段是需要的字段的一個示例，由于它指明要使用存儲的參數(shù)集合。如可見的，去除了這些不需要的字段的重新連接消息1230比版本A始發(fā)消息小得多。
當使用該實施例時，重新連接消息1230可以經(jīng)常在單個幀內(nèi)被發(fā)送，產(chǎn)生多個好處。一個好處是會減少傳輸時間。另一好處是減少了消息差錯率，即現(xiàn)在等于幀差錯率。這些好處減少了與重新連接休止的分組呼叫相關(guān)聯(lián)的呼叫建立等待時間。
圖12描述了移動站發(fā)起休止呼叫重新連接的實施例。在步驟1210，建立先前的分組數(shù)據(jù)呼叫，無論是來自空狀態(tài)還是來自休止狀態(tài)的重新連接。呼叫在步驟1220從活動變?yōu)樾葜?。當移動站確定呼叫應(yīng)被重新連接時，它將重新連接消息1230發(fā)送到基站，該消息包含重建連接需要的最少量的字段，如上所述。該消息取代始發(fā)消息(諸如1或910，如以上關(guān)于圖1和9分別描述的)。在發(fā)送重新連接消息1230后，根據(jù)在此揭示的一實施例，呼叫建立在步驟1240繼續(xù)。
圖13描述移動站中止休止呼叫重新連接的實施例。步驟1210到1240與圖1 2剛描述的步驟是相同的，除了在步驟1300處基站起動呼叫，被插在休止狀態(tài)1220和重新連接消息1230間。根據(jù)在此揭示的一個過程，基站在步驟1300開始呼叫的重新連接，且移動站用重新連接消息1230響應(yīng)，而不是如上所述的尋呼響應(yīng)消息23。
另一實施例解決信道分配消息的長度引入的呼叫延時，諸如上述的信道分配消息5、30或810。在cdma2000標準的版本A內(nèi)，每次專用信道通過信道分配消息而被建立時，基站必須指明該消息內(nèi)完整的活動集合?；顒咏Y(jié)合包括導(dǎo)頻數(shù)目以及每個導(dǎo)頻需要的參數(shù)，這包括以下導(dǎo)頻PN序列偏置索引、對應(yīng)導(dǎo)頻類型的導(dǎo)頻記錄、功率控制碼元組合指示、基本信道的編碼信道索引、基本信道的準正交函數(shù)掩碼標識符、專用控制信道的編碼信道索引，以及用于專用控制信道的準正交函數(shù)掩碼標識符。導(dǎo)頻記錄包括發(fā)射分集(TD)發(fā)射功率電平、發(fā)射分集模式、用于輔助/發(fā)射分集導(dǎo)頻的Walsh碼、用于輔助/發(fā)射分集導(dǎo)頻的準正交函數(shù)索引以及輔助發(fā)射分集導(dǎo)頻功率電平。這些參數(shù)最終會有許多位。這些參數(shù)的每個可能引入由發(fā)射它們需要的時間(如果它們導(dǎo)致消息擴展到下一幀)和移動站處理它們的處理時間引起的等待時間。
圖10和11內(nèi)描述的包括該方法的實施例使用活動集合標識符以標識活動結(jié)合以及相關(guān)的參數(shù)。取代諸如上述的規(guī)定完整的成員列表和活動集合參數(shù)，基站可能簡單地規(guī)定對應(yīng)特定配置的活動集合標識符。該技術(shù)能減少信道分配消息的長度，且有以下好處減少信道分配消息傳輸時間，且減少信道分配消息錯誤接收的概率。凈效果就是減少了呼叫建立的等待時間。值得注意的是由于一些活動集合參數(shù)可能改變，另一方法是基站發(fā)送活動集合標識符加上這些已改變的參數(shù)。該實施例增加了靈活性，可能有更廣的不同應(yīng)用。
剛才描述的實施例可能包括圖10或11內(nèi)描述的方法或者兩者。圖10的方法描述了一種將活動集合標識符分配給特定活動集合的方法。在框1000內(nèi)，進行呼叫建立過程?；救缓髮ㄍ暾顒蛹虾蛥?shù)的信道分配消息1010發(fā)送到移動站。另外，信道分配消息1010包括活動集合標識符，它使移動站能將其與活動集合相關(guān)聯(lián)。在框1020內(nèi)，呼叫建立過程繼續(xù)。將活動集合標識符分配給活動集合的另一方法是在通信中使用它們前讓基站將這種活動集合/活動集合標識符對下載到移動站。
圖11描述一旦已將活動集合標識符分配到活動集合后利用活動集合標識符的方法，使用了諸如圖10內(nèi)描述的方法。在框1100內(nèi)，進行呼叫建立?；緦ɑ顒蛹蠘俗R符的信道分配消息1110發(fā)送到移動站。由于移動站知道活動結(jié)合的成員以及對應(yīng)于活動集合標識符的每個成員的對應(yīng)參數(shù)，活動結(jié)合標識符足以實現(xiàn)信道分配?；蛘?，如果與活動集合標識符相關(guān)聯(lián)的參數(shù)改變了，則消息1100可能包含活動集合標識符以及改變的參數(shù)。呼叫建立過程在框1120內(nèi)繼續(xù)進行。移動站和基站可以保證活動集合配置和其對應(yīng)的活動集合標識符在使用cdma2000標準內(nèi)規(guī)定的用于使SYNC_ID有效的機制的移動站和基站間是同步的，該機制是恢復(fù)存儲的服務(wù)配置的方法。
可以連同圖6和7描述的方法一起使用類似的技術(shù)以減少PSMM 610和PSMM720相應(yīng)的消息長度。導(dǎo)頻標識符可以與多種導(dǎo)頻配置的每種相關(guān)聯(lián)，使得當移動站用當前標識的導(dǎo)頻配置更新基站時，只有標識符要被發(fā)送。但這不太可能，由于導(dǎo)頻強度可以取很多值，且因此可能很難與標識符相關(guān)聯(lián)。
另一方法是為活動集合的每個成員分配標識符(以及其相關(guān)的參數(shù))。使用該技術(shù)，多個標識符可以被包括在信道分配消息1110內(nèi)以表示多個成員。這提供了更多的粒度方式，這導(dǎo)致了消息稍稍更長，但卻有更大的靈活性，因為可以使用相對較小的存儲的成員配置的組合而標識大量的活動集合?；究梢允褂脛偛琶枋龅募夹g(shù)的組合。這些技術(shù)可以組合被用于減少與每個發(fā)射的信道分配消息1110相關(guān)聯(lián)的總傳輸時間。對于領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員很清楚這些方法可以與在此描述的任何呼叫建立過程一起使用。值得注意的是該方法可以在包含活動集合的消息內(nèi)使用。另一示例包括通用切換方向消息，使用該方法可以減少消息大小從而減少消息差錯率。
在圖14描述的另一實施例中，呼叫建立等待時間可以通過響應(yīng)信道分配消息(諸如上述的5、30、810、1010或1110)立即發(fā)送先導(dǎo)序列6而減少。版本A要求移動站在啟用反向鏈路并發(fā)射先導(dǎo)序列前在前向鏈路上接收到兩個相繼的好幀。如果移動站在一秒內(nèi)沒有接收到兩個相繼的好幀，則它必須放棄呼叫建立。移動站在發(fā)射先導(dǎo)序列前必須等待的最小時間為40到60毫秒，這是因為兩個幀對應(yīng)40ms且?guī)吔绲牡却?到20ms。
在該實施例中，在步驟1400內(nèi)進行呼叫建立?；救缓蟀l(fā)送信道分配消息，圖15中標為5，但也可能是任何信道分配消息，諸如30、810、1010或1110，如上所述。作為響應(yīng)，移動站立即建立反向鏈路并開始發(fā)射先導(dǎo)序列1410，而不等待在前向鏈路上接收到好幀。然后在步驟1420內(nèi)，呼叫建立根據(jù)各個呼叫建立過程繼續(xù)，諸如在此描述的。移動站能繼續(xù)監(jiān)控前向鏈路的好幀，且如果在預(yù)定的時間幀內(nèi)沒有接收到多個好幀能中止呼叫。例如，移動站能在一秒內(nèi)等待兩個相繼的好幀，如在版本A內(nèi)描述的?；蛘邽闇p少對其它用戶的干擾，如果在預(yù)定時間段內(nèi)沒有接收到必須數(shù)量的好幀，移動站能關(guān)閉先導(dǎo)序列。該時間段可能比允許好幀到達的時間段短。因此，如果好幀的需要在第一時間段內(nèi)不滿足，則移動站停止發(fā)射先導(dǎo)序列，但繼續(xù)在第二時間段監(jiān)控前向鏈路上的好幀。如果最終好幀到達，則移動站可以發(fā)送先導(dǎo)序列作為響應(yīng)。該其它的技術(shù)可以用于減少在好幀或是太慢到達或是永不到達時對其它用戶的干擾。值得注意的是在此揭示的任何實施例中，先導(dǎo)序列1410可以用步驟6的先導(dǎo)序列替換。
與版本A的方法相反，移動站會在反向鏈路上發(fā)射至少一段時間，即使呼叫最終會被放棄。在這些情況下，對其它用戶的干擾電平會輕微地增加，連同其伴隨增加的其它用戶干擾的惡化的效應(yīng)。然而，在許多情況中，在前向鏈路上接收到好的幀的概率還是很高的，且使用該實施例會減少呼叫等待時間，并能獲得與之伴隨的好處，這些好處還是超過有時為不能完成的呼叫建立反向鏈路會引起的惡化效應(yīng)。
在另外的實施例中，類似于圖9說明的實施例，也解決減少呼叫設(shè)定等待時間的問題。值得注意的是在當前的cdma2000系統(tǒng)中，反向接入信道上的信令消息按順序處理而不是并行處理，其中第一消息在第二消息前被發(fā)射且經(jīng)確認。在該方案中，相繼的消息等待先前消息的確認而不被發(fā)射。值得注意的是第一消息可能被重新發(fā)送多次。第二消息的總等待時間是第一消息引起的等待時間或延時加上第二消息引起的等待時間或延時。對于同一時段可發(fā)送幾個消息的情況，這是不期望的情況。
為了進一步考慮多種減少呼叫建立等待時間的方法，示出cdma2000系統(tǒng)的一示例。值得注意的是減少呼叫建立等待時間的方法和裝置也可以用于其它系統(tǒng)和其它配置。Cdma2000系統(tǒng)示出作為清楚理解的一示例。然而，本發(fā)明可以應(yīng)用于任何信令消息導(dǎo)致等待時間的系統(tǒng)。
圖17說明符合cdma2000的無線通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層。在此第3層信令消息在上層信令層生成并被發(fā)送到LAC子層；LAC子層將頭部和尾部加入該消息，且發(fā)送到MAC子層；MAC子層使用物理層的服務(wù)發(fā)送消息。用戶服務(wù)(諸如聲音和數(shù)據(jù))還使用MAC和物理層的服務(wù)用于發(fā)送用戶話務(wù)。
圖15說明符合cdma2000的無線通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層。該結(jié)構(gòu)包括耦合到包括第三層信令2004和較低層信令2008的數(shù)據(jù)部分2014的監(jiān)督和配置管理部分2002。該處理決定由監(jiān)督和配置管理部分2002作出，同時分組數(shù)據(jù)單元(PDU)由數(shù)據(jù)部分2014生成。
圖16說明帶有如圖17說明的結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)的LAC層協(xié)議棧的細節(jié)。由于生成或接收的數(shù)據(jù)單元穿越整個協(xié)議棧，它按順序經(jīng)各個協(xié)議子層處理。每個子層只處理與子層定義的功能相關(guān)的數(shù)據(jù)單元的特定字段。例如，ARQ子層只在確認相關(guān)字段上操作，且實現(xiàn)復(fù)制檢測和重傳功能。在圖1 7定義的結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)部分，第3層即L3以及鏈路接入控制(LAC)子層在邏輯信道上發(fā)送并接收信令信息，避免諸如在第1層使用的物理信道的無線電特征。邏輯信道一般特征為單向(或是前向或是反向)，但在許多情況下，它可能與攜帶反向相關(guān)話務(wù)的邏輯信道功能耦合或配對。在示例實施例中，系統(tǒng)使用以下的邏輯信道類型以攜帶信令消息。
●f-csch/r-csch(分別為前向和反向公共信令信道)。
●f-dsch/r-dsch(分別為前向和反向?qū)Ｓ眯帕钚诺?。
圖18根據(jù)一個實施例說明移動站呼叫處理。該呼叫處理包括以下狀態(tài)●移動站初始化狀態(tài)2022-其中移動站選擇并獲得一個系統(tǒng)。
●移動站空閑狀態(tài)2024-其中移動站監(jiān)控f-csch上的消息。
●系統(tǒng)接入狀態(tài)2026-其中移動站在r-csch上將消息發(fā)送到基站。
●在話務(wù)信道上的移動站控制狀態(tài)2028-其中移動站與基站使用f-dsch和d-dsch通信。在移動站加電后，它應(yīng)進入帶有開機加電指示的移動站初始狀態(tài)的系統(tǒng)確定子狀態(tài)。
在移動站初始狀態(tài)2022內(nèi)，移動站首先選擇要使用的系統(tǒng)。如果選擇的系統(tǒng)是CDMA系統(tǒng)，則移動站進行到獲取并與CDMA系統(tǒng)同步。如果選擇的系統(tǒng)是模擬系統(tǒng)，則移動站開始模擬模式操作。
在移動站空閑狀態(tài)2024內(nèi)，移動站監(jiān)控尋呼信道或快速尋呼信道。移動站可以接收消息、接收進入的呼叫(移動站中止的呼叫)、起動呼叫(移動站發(fā)起的呼叫)、取消優(yōu)先接入和信道分配(PACA)呼叫，起動一注冊或起動消息發(fā)送。
在系統(tǒng)接入狀態(tài)2026內(nèi)，移動站在r-csch上將消息發(fā)送到基站并在f-csch上接收來自基站的消息。
在話務(wù)信道上的MS控制狀態(tài)2028內(nèi)，移動站使用前向和反向話務(wù)信道與基站通信。
當移動站被引入話務(wù)信道時，呼叫處理轉(zhuǎn)移到話務(wù)信道的MS控制狀態(tài)2028。在話務(wù)信道的使用結(jié)束時，呼叫處理轉(zhuǎn)移回MS初始狀態(tài)2022。
圖19和20說明移動站在反向接入信道上實現(xiàn)接入處理。發(fā)送一個第2層封裝的PDU以及接收(或未能接收)PDU的確認的整個處理被稱為接入嘗試(見圖19)。一個接入嘗試包括一個或多個接入子嘗試。接入子嘗試內(nèi)的每次傳輸被稱為接入探測。每個接入探測包括R-ACH先導(dǎo)序列和R-ACH消息容器。在接入子嘗試內(nèi)，接入探測被分組成接入探測序列。用于每個接入探測序列的R-ACH從所有與當前F-PCH相關(guān)的R-ACH中經(jīng)偽隨機地選擇。如果與當前F-PCH相關(guān)聯(lián)的只有一個R-ACH，接入探測序列內(nèi)的所有接入探測在同一R-ACH上被發(fā)射。如果有多于一個與當前F-PCH相關(guān)的R-ACH，則接入探測序列內(nèi)的接入探測可能在與當前F-PCH相關(guān)的不同R-ACH上發(fā)射。每個接入探測序列包括多達1+NUM_STEPs接入探測。每個接入探測序列的第一接入探測在初始功率電平處發(fā)射，該電平由與標稱開環(huán)功率電平相關(guān)的物理層確定。接入探測序列內(nèi)的每個相繼接入探測以功率電平發(fā)射，該電平是基站提供的參數(shù)的函數(shù)。接入探測和接入探測序列的定時以R-ACH時隙的形式表出。接入探測的傳輸在R-ACH時隙的開始處開始。每個接入探測序列的開始的定時被偽隨機地確定。對于每個接入探測序列，從0到1+BKOFFs的時隙的補償延時RS被偽隨機地生成。附加的延時由使用隨機持續(xù)測試而引起，該測試確定持續(xù)延時。接入探測序列的各接入探測間的延時被偽隨機地生成。如果公共信道多用復(fù)用子層在與當前F-PCH相關(guān)聯(lián)的同一R-ACH上發(fā)射接入探測序列內(nèi)的所有接入探測，則下一探測在附加的從0到1+PROBE_BKOFFs補償延時RT之后經(jīng)發(fā)送。如果公共信道多路復(fù)用子層偽隨機性地在所有與當前的F-PCH相關(guān)聯(lián)的R-ACH內(nèi)選擇R-ACH，則下一接入探測在0到PROBE_BKOFFs附加補償延時RT后發(fā)送。
在反向接入信道上發(fā)射信令信息涉及到MS以初始功率電平發(fā)送消息且開始“重傳計時器”。如果在重傳計時器超時前接收到確認，則消息被認為被成功發(fā)射且移動站然后能處理下一消息。然而如果重傳計時器在接收到確認前超時，則移動站以較高的功率電平重發(fā)消息。重復(fù)該過程直到要么消息被成功傳遞，要么達到允許的最大重傳數(shù)。
在反向接入信道上有與每次接入相關(guān)聯(lián)的一定延時。該延時是消息長度、成功發(fā)送消息需要的重傳數(shù)以及其它因素的函數(shù)。根據(jù)當前的過程，當有多個消息可供發(fā)送，這些消息的每個都獨立地引入接入延時。因此成功發(fā)送所有消息需要的總時間是按順序傳遞每個單個消息的延時的和。將兩個或多個該種消息封裝在單個消息內(nèi)并實現(xiàn)單次接入能減少接入延時。這特別在當組成消息的大小不太大且封裝的消息的消息差錯率在組成單個消息的消息差錯率的范圍內(nèi)。
圖21是說明cdma2000系統(tǒng)內(nèi)發(fā)射接入消息的當前方法。較上面的線標識在反向接入信道(即從移動站到基站的接入傳輸信道)上信令的時間線。較下面的線標識前向信道(即從基站到移動站的傳輸信道)的傳輸?shù)臅r間線。在反向接入信道垂直箭頭向下指，指明在移動站處有消息要發(fā)送。例如，關(guān)于反向接入信道，在第一時間t1，有第一消息(M1)在移動站要被發(fā)送。在前向信道上垂直箭頭向下指指明來自基站的消息在移動站處被接收。
繼續(xù)圖21，在時間t2，在移動站處有第二消息(M2)要被發(fā)送。該消息是信令消息，諸如呼叫的始發(fā)消息，和/或數(shù)據(jù)突發(fā)消息。有多種消息類型，以及其任何組合可以由系統(tǒng)處理。在時間t3處，消息M1以第一功率電平被發(fā)送。向上指的垂直箭頭指明在相關(guān)信道上的傳輸。而且在時間t3，開始重傳計時器。重傳計時器超時，并在時間t4，消息M2以更高的功率和/或能量電平被重傳。再次重新開始重傳計時器。計時器再次超時且消息M1再次在時間t5被發(fā)送。配合反向接入信道，消息M1在基站處在t5之后的一些時間被接收到，對此的響應(yīng)是在時間t9處，移動站接收到成功接收到消息M1的確認。在時間t6，消息M2由移動站在反向接入信道上發(fā)射。如前面，在消息M2的發(fā)送時開始重傳計時器。消息M2在成功接收和由基站確認(在時間t10)前被發(fā)送三次，t6、t7、t8。
根據(jù)一實施例，系統(tǒng)使用將多個組成信令消息封裝成一個復(fù)合消息的新信令消息。該消息在第3層或L3被封裝。在該情況下，傳遞到較低層的封裝的消息被較低層視為新消息，因此較低層不知道其中包含了多個信令消息。
圖22是說明使用封裝的消息的呼叫建立的方法的定時圖。如前面，在時間t1和t2相應(yīng)地有消息M1和M2要在反向接入信道上發(fā)送。在該實施例中，消息M1和M2被封裝在一個消息內(nèi)并在時間t3內(nèi)被一起發(fā)送。在時間t4和t5提供兩個重傳。在此之后封裝消息基站成功接收且在時間t8接收了確認。將本實施例引起的延時時間與圖21的序列方法相比較，因此減少了兩個消息的總等待延時。
在一實施例中，鏈路接入控制(LAC)頭部和尾部(或其它更低層的過程)被應(yīng)用于單個封裝的消息。對單個封裝消息應(yīng)用確認過程。其中接收到的封裝的消息關(guān)于整個消息根據(jù)使用的差錯糾正技術(shù)而經(jīng)評估，諸如循環(huán)冗余校驗(CRC)。在該實施例中，單個組成消息不被獨立地評估。
圖23說明圖22的發(fā)送方法內(nèi)使用的處理。在步驟2100發(fā)送封裝的消息i。封裝的消息i包括多個單個消息。封裝的消息i由LAC層作為單個消息處理。這表明應(yīng)用公共差錯糾正方案，且消息直到在接收機處被接收時才被區(qū)分。如果整個封裝的消息沒有被成功接收，則不能檢取任何一個單個的消息。在判決菱形2102處，處理確定是否接收到確認。如果沒有，處理回到步驟2100以重新發(fā)送消息i。值得注意的是根據(jù)系統(tǒng)的規(guī)定，可能在采取其它行動前允許預(yù)定數(shù)量重傳。類似地，功率控制方法，即功率在每次重傳時經(jīng)調(diào)整，這可以用重傳過程實現(xiàn)。在接收到確認后，處理繼續(xù)到步驟2104以增加索引i以處理下一消息。
在另一實施例中，單個信令消息被傳遞到鏈路接入控制(LAC)子層內(nèi)，并指明消息被一起發(fā)送。在該情況下，LAC層積極地將多個消息封裝成單個消息。LAC層可能將多個信令消息串接成單個L3 PDU。這等同于L3實現(xiàn)封裝。在另一方法中，LAC層可能將每個信令消息作為單個消息處理，但將它們作為單個接入探測發(fā)送。在該情況下，LAC頭部和尾部被應(yīng)用于每個單個消息(EX.CRC)。雖然LAC層是知道封裝的，媒體接入控制(MAC)層以及更低的層一般不知道封裝。BS可能能處理一個消息，即使其它消息有差錯。值得注意的是，在該情況下，確認過程經(jīng)修改以指明發(fā)射的消息的哪些被正確接收。MS可能重新發(fā)射未被正確接收的那部分。
圖24說明圖22的發(fā)送方法內(nèi)使用的處理。在步驟2106，包括多個消息的封裝消息被發(fā)送。然而在該實施例中，多個消息每個被單個被標識。LAC層應(yīng)用單個差錯糾正機制，其中，如果丟失了一個消息，則其它可以被成功地接收。在判決菱形2108處，處理確定封裝的消息內(nèi)的所有消息是否被正確地接收。如果所有的消息都被接收，則處理結(jié)束。如果至少一個消息沒有被正確接收，則處理繼續(xù)到步驟2110以將未成功的消息與其它消息作為新的封裝消息的一部分發(fā)送。值得注意的是如果沒有其它消息要發(fā)送，則未成功的消息可能被單獨發(fā)送。
圖25說明一個實施例，其中移動站根據(jù)封裝消息期望或可接受的幀差錯率而確定要封裝的消息的數(shù)目。在步驟2200處處理確定要捆扎在一起的消息的數(shù)目。在步驟2202，處理準備封裝的消息。則可能涉及上述的任何方法，或可能考慮封裝的其它方法，其中多個消息被作為單個單元被發(fā)送。在步驟2204，處理發(fā)送封裝的消息。處理在判決菱形2206處確定是否接收到所有的部分。如果接收到所有的部分(即消息)，則處理結(jié)束或回到步驟2200以捆扎下一消息集合。如果至少有一個封裝的消息的消息沒有被正確地被接收，則處理繼續(xù)到重發(fā)未被接收到的消息的步驟。
圖26說明包括處理器2302和應(yīng)用2304的移動站裝置，每個與通信總線2312耦合。另外，封裝模塊2306、發(fā)射/接收電路2308以及信道選擇2310每個都耦合到通信總線2312上。消息在應(yīng)用2304和/或處理器2302內(nèi)生成，經(jīng)處理器2302處理且提供給封裝模塊2306。封裝模塊2306將多個消息封裝在一起且將封裝后的消息提供給發(fā)射/接收電路2308。值得注意的是，封裝模塊2306可能允許用戶選擇發(fā)送信令消息的期望的方法。
考慮封裝在一起的包括始發(fā)消息和數(shù)據(jù)突發(fā)消息的多個消息，L3行為被認為類似于單獨發(fā)送始發(fā)消息。同樣對于尋呼響應(yīng)消息和數(shù)據(jù)突發(fā)消息的封裝也類似于單獨的尋呼響應(yīng)消息。當兩個數(shù)據(jù)突發(fā)消息被封裝在一起時，其行為被認為類似于發(fā)送單個的數(shù)據(jù)突發(fā)消息。
封裝的消息的示例給出如下
除NUM_ENCAPSULATED_MSGS字段外，移動站還包括以下4字段記錄
給出的字段定義如下NUM_ENCAPSULATED_MSGS-封裝的L3消息的數(shù)目，其中移動站應(yīng)將該字段設(shè)定為在該消息內(nèi)封裝的L3消息的數(shù)目。該移動站應(yīng)包括以下4字段記錄的NUM_ENCAPSULATED_MSGS發(fā)生MSG_ID-封裝的L3消息標識符-其中移動站應(yīng)將該字段設(shè)定為對應(yīng)該L3消息的消息標識符。
L3_MESSAGE_LEN-封裝的L3消息長度，其中移動站應(yīng)將該字段設(shè)定為L3消息的長度。
L3_MESSAGE-封裝的L3消息，其中移動站應(yīng)將該字段設(shè)定為由該消息封裝的L3消息。
L3_MESSAGE_RESERVED-保留字段，其中移動站應(yīng)將該字段的所有比特設(shè)定為‘0’以使得整個記錄八位對齊。
其它的實施例可能包括各種用于封裝消息的標識的方法。本實施例作為方法的示例提供，用于將封裝消息正要被發(fā)送的信息提供給接收機。
值得注意的是以上描述的所有實施例，方法步驟可以交換而不偏離本發(fā)明的范圍。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，信息和信號可以使用各種不同的科技和技術(shù)的任何一種來表示。例如上述說明中可能涉及的數(shù)據(jù)、指令、命令、信息、信號、比特、碼元和碼片最好由電壓、電路、電磁波、磁場或其粒子、光場或其粒子、或它們的任意組合來表示。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以理解，這里揭示的結(jié)合這里描述的實施例所描述的各種說明性的邏輯框、模塊、電路和算法步驟可以用電子硬件、計算機軟件或兩者的組合來實現(xiàn)。為清楚地說明這種可互換性，各種說明性的組件、方框、模塊、電路和步驟一般按照其功能性進行闡述。這些功能性究竟作為硬件或軟件來實現(xiàn)取決于整個系統(tǒng)所采用的特定的應(yīng)用程序和設(shè)計約束。技術(shù)人員可以認識到這些情況下硬件和軟件的交互性，以及怎樣最好地實現(xiàn)每個特定應(yīng)用程序的所述功能。技術(shù)人員可以為每個特定的應(yīng)用改變方法以實現(xiàn)所描述的功能，但該種實現(xiàn)決定不應(yīng)理解為是對本發(fā)明范圍的偏離。
各種說明性的邏輯框、模塊和電路的實現(xiàn)或執(zhí)行可以用以下元件實現(xiàn)上述的功能通用處理器、數(shù)字信號處理器(DSP)、應(yīng)用專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)或其它可編程邏輯器件、離散門或晶體管邏輯、離散硬件組件或以上任何的組合。通用處理器最好是微處理器，然而或者，處理器可以是任何常規(guī)的處理器、控制器、微控制器或狀態(tài)機。處理器還可以實現(xiàn)為計算設(shè)備的組合，例如DSP和微處理器的組合、多個微處理器的組合、或用結(jié)合DSP內(nèi)核的一個或多個微處理器的組合或任何其它配置來實現(xiàn)。
在此連同揭示的實施例一起描述的方法或算法的步驟可以直接體現(xiàn)在硬件、處理器執(zhí)行的軟件模塊或兩者的組合內(nèi)。軟件模塊可以駐留于RAM存儲器、快閃(flash)存儲器、ROM存儲器、EPROM存儲器、EEPROM存儲器、寄存器、硬盤、可移動盤、CD-ROM、或本領(lǐng)域中已知的其它任意形式的存儲媒體中。一示范存儲介質(zhì)最好耦合到處理器，使得處理器能夠從存儲介質(zhì)讀取寫入信息?；蛘叽鎯橘|(zhì)可以整合到處理器。處理器和存儲介質(zhì)可駐留于專用集成電路ASIC中。ASIC可以駐留于用戶終端內(nèi)。另外，處理器和存儲介質(zhì)可以駐留于用戶終端中的離散元件。
上述優(yōu)選實施例的描述使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能制造或使用本發(fā)明。這些實施例的各種修改對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的，這里定義的一般原理可以被應(yīng)用于其它實施例中而不使用創(chuàng)造能力。因此，本發(fā)明并不限于這里示出的實施例，而要符合與這里揭示的原理和新穎特征一致的最寬泛的范圍。
權(quán)利要求
1.一種在無線通信系統(tǒng)中用于呼叫建立的方法，其特征在于包括將多個信令消息封裝以形成封裝的消息；以及發(fā)送封裝的消息。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于還包括對封裝的消息應(yīng)用差錯糾正機制。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于還包括對封裝的消息內(nèi)的每個消息應(yīng)用差錯糾正機制。
4.一種用于在無線通信系統(tǒng)內(nèi)建立呼叫的裝置，其特征在于包括封裝模塊，用于將多個消息封裝成封裝的消息；以及處理器，用于將消息提供給封裝模塊。
5.一種無線通信系統(tǒng)內(nèi)無線基礎(chǔ)設(shè)施元件，其特征在于包括用于將多個信令消息封裝以形成封裝的消息的裝置；以及用于發(fā)送封裝的消息的裝置。
全文摘要
揭示了一種最小化呼叫建立等待時間的技術(shù)。在一方面，多個信令信息經(jīng)封裝且作為單個消息被發(fā)送，從而減少了按順序發(fā)送引起的總延時。在一實施例中，封裝消息包括指明其中封裝的消息數(shù)目的字段。在另一示例中，封裝在鏈路訪問控制(LAC)層實現(xiàn)。另外的實施例可能在其它層實現(xiàn)封裝。
文檔編號H04L29/06GK1557084SQ02818510
公開日2004年12月22日 申請日期2002年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月17日
發(fā)明者R·辛那拉加, B·阿克奧爾, J·王, R 辛那拉加, 稅露 申請人:高通股份有限公司