HK1028697B - 在无线通信系统中移动站信道测量与寻呼信道位移操作的集成 - Google Patents

Description

在无线通信系统中移动站信道测量 与寻呼信道位移操作的集成

技术领域

本发明涉及无线通信系统，特别是，涉及在寻呼与移动站信道测量操作中降低移动站功率消耗的问题。

背景技术

众所周知，无线通信系统中的移动站(电话)在谈话模式中工作时消耗大量功率。当移动站在备用(即，休闲)模式中工作，等待接收或始发电话呼叫时，虽然稍有降低仍继续以较大的速率消耗功率。对于当前可得到的便携式，电池供电的移动站来说，安装的电池一般情况下的工作寿命在备用模式中是约8小时，在谈话模式中是2小时。在这样的时间到期以后，电池必须被充电或更换，以便使移动站继续提供通信服务。

已经提出许多方法和装置来降低移动站中的功率消耗并因而延长充电或更换之间的电池寿命，许多这些方法与装置共同的功能性特征是采用停止或降低对移动站某些电子部件，例如，发送接收机，显示或处理器，的供电，来控制移动站的操作，以便降低电池消耗和延长可用的电池寿命，这种办法通常称为“休眠模式”操作。为了通过休眠模式操作获得最大的功率节省的好处，最重要的是使供电停止或降低的时间最长。然而，有效的移动站操作取决于移动站对从服务的无线通信系统发送的控制与命令信号的监测以及所做的对下行信号强度的测量。这些监测与测量功能需要移动站适当地消耗功率使发送接收机和处理器能操作。因此，必须打破功率保存(休眠模式)操作与功率消耗操作之间的平衡。虽然在功能上给出了休眠模式的可行性，仍然需要一种方法和装置，能够在休眠模式中花费的时间最长，而没有不利地影响到移动站充分地操作以实行任何所需要的监测与测量功能的能力。

现参考图1，在此示出一种超帧10的结构，这种超帧用于如TIA/EIA内部标准IS-136空中接口所规定的前向(即，下行)数字控制信道(F-DCCH)。该超帧10由两个超帧12组成。这些超帧中第一超帧12(1)通常称为“主”超帧。这些超帧中第二超帧12(2)通常称为“副”超帧。每个超帧12由许多逻辑信道组成。这些逻辑信道中第一信道是广播控制信道(BCCH)，通常称为快速广播控制信道(F-BCCH)14。此逻辑信道用于广播控制信道结构参数及主要用于访问系统的参数。这些逻辑信道中下个信道是广播控制信道，通常称为扩展的广播控制信道(E-BCCH)16。此逻辑信道传送广播信息给移动站，要比F-DCCH信息较少时限。这些逻辑信道中另一个信道是广播控制信道，通常称为短消息服务(SMS)广播控制信道(S-BCCH)18，此逻辑信道用于将广播短消息服务消息传给移动站。这些逻辑信道中另一个信道通常称为SMS点对点，寻呼及访问响应信道(SPACH)20。此逻辑信道用于将广播信息传给特定的有关SMS消息，寻呼消息的移动站，并提供访问响应信道。另一个规定的逻辑信道(RES)22为将来作保留，然而还未规定用途。

SMS点对点，寻呼及访问响应信道20被分成三个逻辑子信道。这些子信道中第一个是寻呼信道(PCH)24，专门用于发送寻呼信号及命令。这些子信道中下一个是访问响应信道(ARCH)26，用于将分配任务传递给另一个通信资源或将其它的响应传递给一个移动站作访问尝试。这些子信道中另一个是SMS信道(SMSCH)28，用于发送短消息服务消息给一个特定的移动站。

一个超帧12包括32个时隙30供广播控制信道(BCCH)14，16和18，保留信道(RES)22，和SMS点对点，寻呼和访问响应信道(SPACH)20使用。在规定满速率操作时，这32个可用的时隙30中，1与28时隙之间可用于SMS点对点，寻呼和访问响应信道20，由寻呼信道(PCH)24，访问响应信道(ARCH)26和SMS信道(SMSCH)28使用。在主超帧12(1)中用于寻呼信道22的时隙30中任何一个在副超帧12(2)中均重复使用，其它的与信息有关的SMS点对点，寻呼和访问响应信道20，例如对于访问响应信道26和SMS信道28，一个超帧12可以与下一个超帧不同。

每个移动站被分配一个SMS点对点，寻呼和访问响应信道20的时隙中一个特定的时隙作为它的寻呼信道(PCH)24。预占前向数字控制信道的一个移动站读它所分配的寻呼信道24，确定是否一个消息是对其移动站标识符(MSID)寻址的广播。如果并未检测到这样的消息，移动站进一步读在它所分配的寻呼信道24时隙30中所携带的寻呼继续(PCON)位。如果寻呼继续位被清除(PCON＝0)，移动站进入休眠模式直到它的所分配的寻呼信道24下一次出现在前向数字控制信道(未示出)上为止。在另一方面，如果寻呼继续位被置位(PCON＝1)，寻呼移位功能被激活，移动站通过延迟进入休眠模式作出响应，以便读在SMS点对点，寻呼和访问响应信道20中附加的时隙30。被读的时隙30的数目由在前向数字控制信道上发送的寻呼信道移位参数(PCH_DISPLACEMENT)规定。

当规定全速操作时，移动站读跟随在它所分配的寻呼信道24时隙后的每个在SMS点对点，寻呼和访问响应信道20中的其它时隙30，直到被读的时隙数等于在寻呼信道位移参数中规定的数目或者它接收到对其移动站标识符寻址的寻呼消息为止。在移动站已经读到主超帧12(1)的SMS点对点，寻呼和访问响应信道20中最后可用的时隙30，和寻呼位移参数规定的附加时隙已读过的情况下，移动站开始再次读下一个主超帧的SMS点对点，寻呼和访问响应信道中第二时隙。在移动站已经读到主超帧12(1)的SMS点对点，寻呼和访问响应信道20中仅次于最后可用的时隙30，和寻呼位移参数规定的附加时隙已读过的情况下，移动站开始再次读下一个主超帧的SMS点对点，寻呼和访问响应信道中第一时隙。一个寻呼位移操作的例子示于图2中。在对前向数字控制信道全速率操作的这个例子中，SMS点对点，寻呼和访问响应信道20被分配6个时隙30(1)-30(6)。假定，所给的移动站被分配一个寻呼信道24出现在首先示出的主超帧12(1)的时隙30(1)中。移动站唤醒并读此寻呼信道24(用“X”表示)，确定是否一个消息是对其移动站标识符(MSID)寻址的广播。如果并未检测到这样的消息，移动站进一步读寻呼继续(PCON)位。如果寻呼继续位被清除(PCON＝0)，移动站进入休眠模式，直到它所分配的寻呼信道24下一次出现(未示出)在前向数字控制信道上为止。另一方面，如果寻呼继续位被置位(PCON＝1)，移动站读跟随在为它分配的寻呼信道24(用“y”指明)时隙30(1)后的SMS点对点，寻呼和访问响应信道20中每隔一个的时隙(30(3)，30(5))，直到被读的时隙数等于在寻呼信道位移参数(在本例中PCH_DISPLACEMENT＝4)中所规定的数目或者它接收到对其移动站标识符寻址的寻呼消息时为止。当移动站读首先示出的主超帧12(1)的SMS点对点，寻呼和访问响应信道20中仅次于最后可用的时隙30(5)，并且寻呼位移参数规定的附加时隙已读过时，移动站开始再次读第二示出的(即，下一个跟随的)主超帧的SMS点对点，寻呼和访问响应信道中第一时隙30(1)。

移动站不仅必须唤醒去读它所分配的寻呼信道，也必须周期性地唤醒去做信号强度测量。虽然这些测量并不要求在超帧中任何特定的位置上进行，然而在一般的情况下它们是在寻呼数据前后立即进行。这些测量是在邻近当前对移动站服务的小区的无线通信系统中小区的控制信道上进行。然后由移动站处理信号强度测量结果供作出服务器选择决定之用。

寻呼位移提供一种机构，通过它无线通信系统能够强制移动站推迟进入休眠模式并在前向数字控制信道上进行附加的读以寻找寻呼。推迟进入休眠模式和要求发送接收机和处理器操作进行附加的控制信道读操作，对移动站电池所存贮的能源提出了附加的要求。即使读几个额外的时隙也可大大缩短电池寿命。附加的周期性要求做信号强度测量进一步消耗有限的电池能源。需要一种方法和装置使得在休眠模式中花费的时间最长，以便保存电池资源，同时有利于移动站操作，进行必要的信号强度测量和支持寻呼信道位移功能。

发明内容

当寻呼位移功能被在分配给定的移动站的寻呼信道时隙期间发出的命令激活时，移动站通过推迟进入休眠模式作出响应。这种推迟使得给定的移动站能够读所规定的相继附加寻呼信道时隙的数目以寻呼消息。特别是，该移动站在所分配的寻呼信道时隙后每隔一个地读出寻呼信道时隙，直到读出所规定的时隙数量为止。为了支持更有效地利用供给能源的移动站电池，该给定的移动站在寻呼信道时隙期间还进行必要的信号强度测量，该时隙位于由与激活的寻呼位移功能有关的移动站读出所规定的每隔一个寻呼信道时隙之间。

附图说明

通过参考以下的详述连同附图可对本发明的方法和装置获得更完整的理解。其中：

图1，以前描述过，用作说明一个由TIA/EIA内部标准IS-136空中接口规定的前向(即，下行)数字控制信道(F-DCCH)超级帧的结构；

图2，以前部分地描述过，用作说明与信号强度测量合并进行寻呼位移操作的一个例子；

图3是用作说明移动站依据本发明将寻呼位移操作与信号强度测量集成操作的流程图；

和

图4是一个移动站的简化方框图。

具体实施方式

现参考图3，在此示出用作依据本发明将寻呼位移操作与信号强度测量集成的移动站操作流程图。在流程图中所示的过程涉及在唤醒模式中移动站要在重复的超帧时隙30期间作出决策做什么。在决策步骤100中，作出确定，是否当前的时隙是指定给此移动站作为寻呼信道。如果是的，在步骤102中移动站读此时隙取得寻呼信道有关数据。所读得的数据可包括寻呼标记，或包括来自所含的PCON位(即，PCON＝1)状态的一种指示，表明寻呼继续已被激活。然后在决策步骤104中作出决定是否PCON＝1。如果不是，在步骤106中移动站进入休眠模式，当必要时再次唤醒(例如，读寻呼信道或做测量)。如果是的，在步骤108中移动站仍然唤醒，然而过程回到步骤110决定在下一个时隙做什么。

如果此时隙不是寻呼信道(步骤100)，在步骤112中作出决定，是否当前时隙被指定为此移动站用作寻呼信道位移。如果是的，移动站在步骤114中读此时隙用于寻呼标记。然后在决策过程116中作出决定，是否寻呼标记已读到。如果是的，在步骤118中移动站进入休眠模式。如果不是，在决策步骤120中作出决定是否寻呼继续已经结束。如果是的，在步骤118中移动站进入休眠模式。如果不是，在步骤122中，移动站仍然唤醒，然后过程回到步骤124，决定下一时隙做什么。

如果此时隙不是用于寻呼位移(步骤112)，在步骤126中确定是否移动站有需要做的信号强度测量。如果是的，在步骤128中移动站做信号强度测量，在步骤130中仍然唤醒，然后过程回到步骤132，决定下一时隙做什么，如果不是，在决策步骤134中移动站确定是否寻呼继续已结束。如果是的，在步骤136中移动站进入休眠模式。如果不是，在步骤138中移动站仍然唤醒，然而过程回到步骤140，决定下一时隙做什么。

图3的过程在一个特定的例子中可得到更好的理解。因此，再次参考图2，其中示出一个寻呼位移操作的例子(以上讨论过)。在此前向数字控制信道全速操作的例子中，SMS点对点，寻呼和访问响应信道20被分配6个时隙30(1)-30(6)。假定，一个给定的移动站被分配一个出现在首先示出的主超帧12(1)时隙30(1)中的一个寻呼信道24。移动站唤醒并读此寻呼信道24(用“X”指明)。确定是否对其移动站标识符(MSID)寻址的一个消息已被广播。如果并未检测到这样的消息，移动站进一步读寻呼继续(PCON)位。如果寻呼继续位被清除(PCON＝0)，移动站进入休眠模式，直到它所分配的寻呼信道24下一次出现(未示出)在前向数字控制信道(未示出)或访问控制信道或做测量必要的时间为止。否则，如果寻呼继续位被置位(PCON＝1)，移动站读跟随在为它所分配的寻呼信道24(用“y”指明)时隙30(1)后面的SMS点对点，寻呼和访问响应信道20中每隔一个时隙(30(3)，30(5))，直到所读的时隙数等于在寻呼信道位移参数(PCH_DISPLACEMENT＝4，此例中)中规定的数目或它接收到对其移动站标识符寻址的一个寻呼消息。当移动站读首先示出的主超帧12(1)中SMS点对点，寻呼和访问响应信道20中仅次于最后可用的时隙30(5)，并且寻呼位移参数规定的附加时隙已读过，移动站开始再次读第二示出的(即紧接随后的)主超帧的SMS点对点，寻呼和访问响应信道中第一时隙30(1)，而且，如果移动站有要执行的信号强度测量，则当移动站仍然唤醒，在跟随在时隙30(1)后面的SMS点对点，寻呼和访问响应信道20中的时隙30(用“M”指明)期间做这些测量，时隙30(1)定位在用于寻呼信道位移(用“y”指明)的这些时隙之间。

通过在这些“M”时隙30期间进行测量，有限的移动站电池资源得到更有效的利用。现在移动站不需要在稍后的时间内唤醒(即，跟随寻呼动作或在下一次寻呼动作以前)进行测量。而且，移动站不需要这样浪费资源，即在等待完成寻呼位移操作的同时，在前面的未用时隙期间不执行任何功能而仍然处于唤醒状态。

现参考图4，在此示出一个依据本发明操作的移动站210的简化方框图。移动站210包括连到发送接收机214的一个处理器212。一个连到发送接收机214的天线216用于在一个无线通信系统中发送与接收通信信号(话音与数据)。用于移动站210的功率由一个可更新或可替换的电源218，典型的情况下包括一个电池，来提供。在移动站210中也有其它的部件220(如手机，键板等)并且未示在图1中，其性质，操作和与所示部件的互连对本领域的技术人员是已知的。

移动站210按四个主要的操作模式进行工作。第一模式包括“谈话”模式，其中一个用户用此移动站210在无线通信系统中通信。正如本领域的技术人员所熟知的，因为几乎移动站210的全部部件在谈话模式期间工作，这种操作模式从电源218消耗大量的功率输出。这样的功率消耗将迅速消耗掉电源218。

第二模式包括“准备”(休闲)模式，其中移动站210等待由用户在始发或接收电话呼叫或消息中使用。在准备模式期间，移动站210的某些部件继续工作，因此继续需要消耗由电源218提供的功率(或许降低速率)。然而，其它部件未使用并且未工作，因此消耗功率不大。因而，与在谈话模式所承受的相比，整个的功率消耗以降低的速率进行。

第三种操作模式包括“断开”模式，在其中用户简单地断开移动站210。事实上，移动站210处于断开模式时通常用一个开关将电源218与许多移动站部件分开。因此，在断开模式中，移动站210从电源218消耗的功率很小以至不消耗，因为，不管如何，只有少量的移动站部件继续工作。将移动站置于断开模式提供最有效的装置来保存由电源218供给的功率。

第四种操作模式包括“休眠”模式，可被描述为已被相对地定位在前面已描述的准备与断开操作模式之间涉及操作的某点上。在休眠操作模式中，移动站210中某些，并非必须全部部件被暂时断开(停止供电)，以便保存从电源218的功率消耗。通过停止对这些部件供电，与准备模式承受的消耗相比，移动站210的整个功率消耗以降低的速率进行。

为了便于此第四操作模式，移动站210进一步包括功率控制电路222。按照由处理器212执行的移动站编程(如图3中所示)。功率控制电路222调整供给移动站210部件的功率。当休眠模式的操作由移动站编程规定时，功率控制电路222停止对移动站210的某些部件供电(例如，发送接收机214)。必要时，再次按照移动站编程，移动站210唤醒回到准备模式准备接收和发送电话呼叫(通过进一步进入谈话模式)，以及接收消息(例如，寻呼与做任何必要的信号强度测量。)

虽然对本发明的方法与装置的一种最佳实施方案已在附图中作了说明并在上面的详述中作了描述，应该理解，本发明并不限于所公开的实施方案，能够有许多重新安排，修改和替换并不偏离如以下权利要求提出并规定的本发明的精神。

Claims (8)

1.一种用于集成对于移动站操作的寻呼信道位移操作和下行信号强度测量操作的方法，包括步骤：

在寻呼信道移位操作中，在为移动站寻呼消息所分配的寻呼信道之后，将前向控制信道的寻呼信道指定时隙每隔一个地读出一定的数量；和

在该寻呼信道的移位操作中，在位于一定数量的前向控制信道的每隔一个的寻呼信道指定时隙之间的指定寻呼信道之后的那些寻呼信道指定时隙期间，进行下行信号强度测量。

2.如权利要求1的方法，还包括在每隔一个地读出寻呼信道指定时隙之后进入休眠操作模式的步骤。

3.如权利要求1的方法，还包括跟随在读移动站寻呼消息之后进入休眠操作模式的步骤。

4.如权利要求1的方法，其中寻呼信道指定的时隙位于前向控制信道的短消息服务(SMS)点对点，寻呼和访问响应信道(SPACH)之中。

5.一种移动站，包括：

一个发送接收机，用于读出寻呼消息的前向控制信道，并用于做下行信号强度测量；

一个处理器，连到发送接收机，使发送接收机在寻呼信道移位操作期间，在为移动站寻呼消息指定的寻呼信道时隙之后，将前向控制信道的寻呼信道指定时隙每隔一个地读出一定的数量，并在该寻呼信道移位操作中，在位于一定数量的前向控制信道的每隔一个的寻呼信道指定的时隙之间的指定寻呼信道时隙之后的那些寻呼信道指定时隙期间，进行下行信号强度测量。

6.如权利要求5的移动站，还包括一种装置，用于停止供电给发送接收机，使得在每隔一个地读出寻呼信道指定时隙之后进入休眠操作模式。

7.如权利要求5的移动站，还包括一种装置，用于停止供电给发送接收机，使跟随在读移动站寻呼消息之后进入休眠操作模式。

8.如权利要求5的移动站，其中寻呼信道指定的时隙位于前向控制信道的短消息服务(SMS)点对点，寻呼和访问响应信道(SPACH)内。