TW437200B

TW437200B - A variable sleep mode for mobile stations in a mobile communications network

Info

Publication number: TW437200B
Application number: TW088117926A
Authority: TW
Inventors: Per Willars
Original assignee: Ericsson Telefon Ab L M
Priority date: 1998-10-15
Filing date: 1999-10-16
Publication date: 2001-05-28
Also published as: KR100776847B1; KR20010080174A; WO2000022837A3; WO2000022837A2; CN100426900C; BR9914590A; ZA200103066B; CN1379963A; US6480476B1; AR025131A1; MXPA01003603A; AU760032B2; AU1423000A; EP1121821A2; CA2346838C; CA2346838A1; MY123309A; JP2002528009A

Description

Γ 4372 0 0 ------- 五、發明说明（ΐϊ ' ~ --- 量-g月範4 發明有關於以電池操作之移動無線通信站，尤其有關。、’’衡彰響移動站執行之其他因素與保留電池電力之需求發明背景，動通信已從第一代以類比為主之移動無線通信系 ( 弟二代的數位系統’諸如歐洲全球移動通信系統 /)目別有關第三代移動無線通信之發展即所謂的環王行t電話通信系統（UMTS)。簡單來說，UMTS即「與每個人L每個地方通信」’其中的通信包括使用不同型式之媒體提供資訊，即多媒體.通信。UMTS服務之目標即結合固定與移動服務’而形成無接縫、點對點的使用者服務。由於現行GSM平台即全球「GSM腳印」的成功推廣，及 GSM平台固有的可升級性及調整性，都促使⑽^利用「進化的」GSM平台為基礎。由此本發明之說明主要基於進化之GSM平台的UMTS，且因此使用GSM終端技術。當然，移動之原則並不限於UMTS，GSM平台/終端技術，或限於任何特定移動通信網路，而可使用其他網路平台及組態來實施。目前之移動/細胞式電信網路，通常設計成連接公共交換電話網路（PSTNs)及整合性服務數位網路（ISDNs)且與其共同運作。這兩種網路為電路交換網路，而非分封交換網路，且處理較窄頻寬之流量。然而，如網際網路之類的分封交換網路需要量大，且比電路交換網路處理更寬頻之流量。接線通信終端，如個人電腦，可使用較寬之分封交換

4372 Ο Ο 五'發明說明（2) 網路頻寬，而無線移動通信終端則因具有益線通信界面，將移動終端從分封交換網路分出較有利。’… 目則亦需要一種無線存取系統，在非常高資料速率下提 :存取，ϋ支持以第一及第二代移動通信系統無法達到的加強承載服務。為方便以下說明，現在參考圖i簡單說明一UMTS丨〇。如雲狀圖12所示之一代表性連接導向外部核心網路，其可為例如公共交換電活網路（pstn)與/或整合性服務數位網路 (I SDN )。如雲狀圖1 4所示之一代表性無連接導向外部核心網路，其可為例如網際網路。網路12及14兩者皆連接至對應的核心網路（CN)服務節點16。該PSTN/ISDN電路交換網路12與一連接導向服務節點（顯示為電路交換服務節點18) 連接，該節點在一GSM平台中，包括一移動交換中心（MSC) 23與一對應之拜訪位置暫存器（VLR) 24。而且在現有GSit 平台中’該電路交換服務節點丨8與一基地台系統（BSS ) 2 6 連接’而該BSS 26又連接至具有對應地理細胞區域34之一無線基地台（BS)28 〇該無連接導向服務節點為一分封交換服務節點2 〇，量製以提供分封交換型式服務。GSM平台中，這類節點對應至少一通用封包無線服務（GPRS)節點，如SGSN，GGSN等。該核心網路18及20亦各連接至一主位置暫存器（HLR) 22，其儲存移動站之識別、用戶、及移動性/位置資訊。核心網路服務節點18及20亦連接至一 UMTS無線存取網路（URAN) 30 ’其包括至少一個與至少一基地台28連接之無線網路控

lV 4372 Ο Ο ~·____________ 五、發明說明（3) ' 制器（RNC) . 32 ’各個基地台具有一對應地理細胞區34。該無線存取網路30經由無線通信介面，將來往於移動站36 ^ 服務提供給該核心網路服務節點丨8及2〇，使該核心網路不必要求提供這些服務所需之特定無線資源。該UMTS無線存取網路（UR AN) 30將無線存取承載「繪製」成有形之無線通信通道（此工作一般由無線網路控制器32執行）。在一 W-CDMA系統中’個別無線通信通道均配置成使用分散之節點。如上所述，W-CDMA提供多媒體服務及其他高速需求所需之寬頻。另外，它亦提供一些耐用的特徵，如多樣化的傳送與RAKE接收器，以確保高通信品質。當移動站在一閒置狀.態，即沒有與該URAN 30連接時，該核心網路需能找出移動站並與移動站通信。移動站亦需能啟動與核心網路之通信。通常，使用共同的通道：一為從該基地台至移動站之下連方向（傳訊通道），而另一為從該移動站至基地台之上連方向（隨機存取通道）。閒置之移動站定期地以登記或其他方式，使其目前所在位置之特定細胞基地台得知其存在。如果該核心網路服務節點不知道該移動站目前所在位置之特定細胞，該核心網路服務節點通常知道該移動站之一般位置，即通常稱為一位置區之細胞群。因此，將傳呼從核心網路導向移動站時，會在傳訊訊息經由下連傳訊通道傳送至該移動站之處執行傳訊程序’要求該移動站經由其目前所在位置之細胞·，開始建立與該無線存取網路3 0之連接。移動站要接收傳訊訊息，必須是在「清醒」（即充電）的

4372 0 〇 -----—- 五♦發明說明（Ί) 狀態下’而且技制通道。如訊通道’則很常以電池操作監控該傳訊通有鑑於此1 呈最少。在適當果該移可能檢，而電道會因最好能時，將池電力其睡眠，或經基本問睡眠模衡，其最快時要解時間，。此方它忽略素。它使用者 —般移位置而較長的。一般的想法移動站置於一。為確使其能模式甦醒至一由一共題是，式與提中該較間建立決此最在此期式之所了如使最好應偏好、動站活非個別固定睡同通道在設計供較強強執行傳呼，佳化問間所有以吸引用者偏容許使優先考動較少細胞層眠循環時間聽取傳送該特定傳訊訊息之特定動無線電持續地供電並一直監控該傳測到並準確接收該傳訊。但移動站通池之壽命有限且需要再充電。持績地此大幅地縮短電池的壽命。消除實際上電池之消耗量，或將其減是在該移動站不需執行任何必需功能低功率消耗或「睡眠」模式以節省電接收重要訊息，該移動站必須定期從較高功率模式，使其能接收傳訊訊息定期更新其位置。最佳化睡眠模式的上要在可保存移動站電池電力之較長執行功能之較短睡眠模式之間取得平功能例如：在朝移動站之下連方向上或最短之資料傳輸延遲。題的一個方式是指定一固定睡眠模式移動站均經歷相同的電池消耗及延遲人在於其實施與管理上較為簡單，但好、優先考量、及通信服務需求等因 f者改變睡眠模式時間，以調適諸如量、及/或通信服務需求。此外，在的情況下，以及僅曉得移動站之大致次時，因需要較長之固定延遲而需要。然而’此較長時間對於其他需要較

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五、發明說明（5) 短延遲之服務則不適當。結果成一短睡眠循環，以調適最高忍之最短延遲。因此，即使移高活動層次或使用短延遲型式南頻率缝醒。此高頻率越醒不 ’該固定睡眠時間必須設定活動模式及/或服務所能容動站僅在簡短的間隔中具有之服務’移動站可隨時帶著必要地消耗有限的電池電力發明總姑 ‘本發明一目的在於提供一種移動站省電睡眠模式，可改變以調適特別因素或狀況。本發明一目的在於提供一種可變化睡眠模式其中由移動站啟動該可變化睡眠模式。本發明又一目的在於提供一種可變化睡眠模式，考量移動站之不同活動層次。本發明又一目的在於提供一種可變化睡眠模式，考量到移動站操作者之優先考量及偏好。本發明又一目的在於提供一種可變化睡眠模式，考量到與其有關之不同移動站服務及時間限制。本發明又一目的在於以複數核心網路協調移動站通信中之可變化睡眠模式。本發明藉由提供一種移動站操作方法而解決這些問題並兮=^些十其他目的。該操作方法中’可根據至少一有關 ^ ^操作之條件，而選擇性地改變移動站.睡眠循環。 ϋ ί二—個适些條件判定可變化甦醒參數值，並據以建 ^ 站自動離開較低功率模式而進入較高功率模式聽

4372 Ο Ο 五，發明说明（6) ' 取傳訊之時間。將該移動站之可變化參數提供給無線存取網路及核〜網路’以容許該移動站通信與服務之協調。如果至’> 一有關該移動坫操作之條件改變，該可變化甦經參數之值可隨之變化。舉例來說’移動站可在複數活動增次操作’而檢測到之改變可包括在不同該複數活動層次中操作。不同的活動層次需要對應不同時間長度來建立一傳呼或傳輸下連資料。檢測到之改變亦可包括，移動站位於這些活動層次期間，該移動站所啟動操作條件中之變化如果甦醒參於較低該移動預訂之甦醒參高延遲之頻率甦醒參延遲參本發先’並數。此改變該好用較條件為數以增之目前站越醒服務，數值以，可改。如果數值以數。明亦容依該使外，亦可變化長之睡該移動加該移活動層之頻率若該當增加該變該可服務包減少該站目前動站越次，可。如果前服務移動站變化起括一最移動站之活動層次醒至較高活改變該可變條件為該移需要低延遲甦醒之頻率醒參數值以大延遲參數甦醒之頻率，則改變該動層次之頻化甦醒參數動站目前所 ’則改變該。若該服務減少該移動 ’則改變該，而不超過可變化率。對以減少要求或可變化容許較站甦醒可變化該最大許使用者將保存電池電力或較低延遲視為優周之優先考量結果而適當改變可變化甦醒參可根據目前供電給該移動站之電源型式，而起醒參數值。舉例來說，壽命較短之電源最眠循環，壽命較長之電源則最好選擇較短之

l··! I麵第10頁 4372 0 0 五、發明说明（7) --- 睡眠循環ύ ^發明一最佳貧施例中’寺艮據以了：s = 2n來計算該趁醒 :數’其中S為^'變化睡眠循環的時間，以如通信通道架 =-整數數字量測’在此時間内該移動站處於較低功率 H :為整數變數。假設基地台與移動站使用-通 3通道溝通，該通道分為連續之M架構序列。該序列中之 d數目二好可分為2功率。而該移動站進入-較高功率模式時之么疋越醒架構㈣則可根據下列：w=( Μ判定，其中k為一整數。化可f化睡眠模式方法亦提供相當的彈性及最佳變化睡眠參數。使該移動站從較低功變二：：：移動站與核心網路間之通信而加以改變本發月亦提供一種方法，用於複數具有不 ΐ=::式參數之核心網路’以協調其甦醒時間長度並 =發明並未消除省電與服務品質/延遲間要取得平 =匕，上發明可變化睡眠模式之容量，容許根據-特動站之個別目標與/或條件而最佳化其平衡。附圖簡單說明優=下ί酉中己合附圖’說明本發明這些及其他目的、特徵與圖1為一環球行動電話系統（UMTS)i示範圖，本發明藉

第11頁 1 4372 Ο Ο 五、發明說明（8) 以在其肀實施圖2說明可用於移動；位置e理及傳訊程序之位置區婊圖3說明用於一基心式範例；也^與一移動站間通信之不同通道蜇移動站移動站所圖4說明一傳訊盡鹿之睡眠循環（S )與對庫鮏道之汛框格式，顯示圖5之流程圖執行之程序範例丨土也Q將傳訊訊息傳送至圖6之流程圖說明一程序範例；移動站在進入—新細胞時所執行之圖7為根據本發明一 ’ '知實施例之移動站的功能方塊圖圖8為說明根據本發明——ρ斑規的流程圖；及不21實施例之移動睡眠/甦醒澤圖9為如圖i所示之務節點之不同移動站活動顯示有關兩個不同網路朋里詳細說gg 節，Hi:，為解釋之便而非做為限制而陳述特定之, 街等如特殊實施例、資料流、發布信號的實施、介：之: 4解以？供對本發明之通盤瞭解。然而，熟習此ί藝ί 例中解，本發明亦可脫離這些特定細節而實施於其他實施 Τ β舉例來說，本發明以如圖1所示及如上所逑之示範而非限定之環球移動通信系統（UMTS)來做說明。因此、^雖 ini iiw 第12頁 ;4372 Ο Ο 五、發明说明（9) " " 然本發明在使用GSM及UMTS終端技術之示範行動電話網路中-兒明，熟各此技藝者應瞭解本發明可在任一行動電話系統中實行《其他範例中，為了避免不必要的細節模糊對本發明之說明’已知方法、介，面、裝置、與信號發布技術之詳細說明在此省略。本發明之移動站可變化睡眠模式與移動站位置管理間具有相互關係’該移動站位置管理包括位置更新及傳訊程^ 。這類定位程序容許網路與該移動裝位置保持聯繫，以在具有來電％可找到該移動站。亦使用位置登記將移動裝置之服務型式帶至其位置附近，而容許網路快速提供服務，如GSM中之拜訪位置登記（VLR)功能。該傳訊程序包括將傳訊訊息傳送至所有該移動站可能所在之細胞。因此，如果該位置成本由於使用者位置資訊正確而較高，則傳訊成本則較低（傳訊訊息會僅傳送至小區域），而傳呼的建立必定會較快。反過來說，如果位置成本低而使用者位置資訊為，概或「模糊」’則由於傳訊訊息需傳至較廣之區域^使 f傳訊成本提高。目前，第一及第二代細胞式系統最廣泛使用之定位方法，運用如圖2所示之位置區域（LAs)。各個位置區包括複數基地台細胞^位置區可追蹤移動站，只要系統知道一移動站所在之位置區’即可r知道」該移^站之位置。因為UMTS中所提供之不同服務與有限通道資.源之大量需求’UMTS 10使用不同型式之通道資源。部分範例如圖3令所示。某些服務（如語音服務）需要一指定通道資源，如一

第13頁 v 4372 Ο Ο 五、發明说明（丨ο) -------- 拍定通道。容許可變化延遲及輸貫量之其他服務，則可使用由多數使用者共享之較有效率的共同通道。纟地台亦經由二廣播控制通道（BCC丨丨）傳輸不同經常及識別之資訊，且一&弟使用至少一傳訊通道（PCH 1. . . PCHN)，以將傳訊訊息傳送至該基地台細胞區内之移動站。此外，在基地台細胞區内之移動站更使用一共同隨機存取通道（RACH)，以要求服務並傳輸較短之突發性資料。推送存取通道（FACH)為基地台用以將資料傳至多個移動站之共同通道。UR AN 30 為不同移動站安排該FACH傳輸時間。根據要傳輸之資料量（如根據移動站目前之活動層次）配置資源’可擭得較佳之資源運用。各個不同活動層次具有對應之位置管理條件。下列為可能活動層次之分類範例： •活動層次A1對應一專用通道，該通道通常用於非常高之活動層次或延遲容忍度服務，如語音服務。UR an 3 0管理〆專用通道之建立。此情況中明確知道該移動站之位置〇 •活動層次A2對應一共同通道，該共同通道由多個移動站共享’一般用於媒體對媒體高活動層次。共同資料通道如圖3中之隨機存取通道與推送存取通道。藉由URAN 3〇得知該移動站在一特定細胞中之位置，並由該⑽―3〇處癦連接。 •活動層次A3對應一傳訊通道上之活動，藉由UR AN 3〇得知移動裝置在一URAN登記區（URA)基地之位置，即在〆群細胞中而非個別細胞層次之位置^傳訊通道通常具有少

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五、發明說明（11) 量活動》 •活動層次Α4對應一傳訊通道上之活動，其由核心網路服務節點之一管理，因為UR AM 30沒有關於一閒置移動站位置之資訊，即該移動站與URAN之間目前沒有「連接活動層次A4對應非常少量的活動，僅在對應例如位於核^ 網路URA之一大群細胞中，可得知該移動站之位置。因此，如果該移動站與UR AN間有連接（不管是上連或下連），即可藉由ϋ RAN得知並處理該移動站之位置β反之，該UR AN與移動站間沒有連接時，僅能大致知道該移動站在一核心網路之位置。僅以單一、固定之睡眠模式來適宜地調適不同移動站活動層次（如活動層次A1 - A 4 )’是相當沒有效率、沒有彈性且不方便的。舉例來說，當移動站在活動層次A 4之閒置狀態時’沒有必要擁有適用層次六2高活動之對應較短甦醒循環的較短延遲時間。在這樣的情況下，頻繁的高功率甦醒聽取傳訊通道只會浪費該移動站之電池。本發明不像固疋睡眠循環方法之呆板而提供—可變化睡眠模式=% α適切因應移動站/使用者之當前需求與環 i兄I '化睡眠循環可藉由許同方式判定；因此

面所述之方法僅做A ^ ^ . c 〇η 两乾例。可變化睡眠模式循環S可定義為u下.S = 2n，其中其值以變化該睡眠模\\—睡眠模式參數，可依需要改變訊框，各訊框皆具右'^痛環3。傳訊通道—般分成一序列「modu 1 〇 (模數） A框編號。該訊框編號架構為」’其意義是指在到達最後一個訊框號

4372 Ο Ο 五，發明说明（丨2) 碼後’該訊框又從碩開妒 1，卜…之〇。圖4說明具有編號訊框°，循環中訊框之數量。此y播通道範例，㈣為該重複參數「η」為介於〇及2 ^實施例中’該可變化睡眠模式女夕订吨输邮抬々 g Μ間之整數。應選擇Μ以調適最式循環，且最好為2之功率。該睡眠模式循環S期間， ^ 而節省電池電力。在睡民循亥萝移動站進入低功率模式部分 -較高功率模式操作環結& ’該移動站越醒並進入，接著再返回睡眠狀態。仃聽取傳訊通道之傳訊的操作如果至少一頻率帶有傳1 一鉦魄诵作艇盅—得汛通道，移動站要知道該聽取何，一。，…，在細胞内有數個傳訊通道時，要知道聽取複數傳訊通道中何-傳訊通㉟，聽取何：訊Γ = 在訊框分成數個時槽時，該從訊框之何：。一種選擇鮮要時）、傳訊料 ^要取傳乱訊框號碼⑴’及訊框子時槽（有需要時）的方=:要=)、一移動裝置識別器，如移動站之國際行動疋'4 ^ (IMSI)，在移動站以及URAN中執行一選擇演笪識別器情況下，一旦判定絕對訊框號碼F，可根據以；.。在任何 PCF + kS) modulo Μ，判定該移動站應在 I , 接收一傳訊之訊框號碼，其中k為整數。圖^時間甦醒以，MS，F + 2S ，... ，F + kS之甦醒訊框w的2明與位於\ 數η即可改變該移動之睡眠模式循環，並改。改變该變醒以聽取特定傳訊通道之訊框號碼W。違移動站越知道移動裝置之1腿與目前之「η」值、該移動站、

4372 0 0 M-丨丨丨丨真·發明现明（13) U Κ Λ " 〇了定訊何時及如何從該URAN 30中至少一傳路常規(方_提供…/，= = = 二=Γ專訊移動站該位置區内的所有基地台執行。 ϋ:Α:接收來自核心網路服務節點要求傳訊移動站之命令， =收該實質傳訊訊息、移動站之则，以及該移可變化睡眠參數值n(方塊52)。使用該移動站之· 遠特定傳訊通道、訊框號碼F，以及訊框時槽（選擇性 (方塊54)。接著URAN使用該移動站之可變化睡眠參數〇判 ^該移動站之可變化睡眠循環S，即弘2„，並使用$及已判疋之傳訊訊框F判定該甦醒訊框w，即w=(F + kS) m〇dul〇 m (方塊56) >接著在每一個訊框號碼#，至少—基地台將該傳訊訊息傳至所選擇之傳訊通道及時槽（方塊58)。 «亥基地台可重複傳送該傳訊訊息數次，以避免該移動裝置因改變無線通信或細胞條件而錯過該傳訊訊息。藉由該傳訊核心網路或可能藉由RNC ’檢測來自該已傳訊移動裝置之回應傳訊。如果該核心網路沒有接收到回應之傳訊，則可重複該傳訊程序至少一次。如果仍無傳訊回應，該移動可視為「已脫離」（無法聯繫）。不同活動層次如上述A1-A4之間的轉換，通常用來最佳化無線通信資源的使用’且一般由(JRAN 30啟動並控制。另—方面，用於移動站之可變化睡眠模式時間的設定及改變’是由移動站/使用者所判定，而且是根據諸如電池資源、最佳化、所需之執行等因素。要使可變化睡眠模式循環

第17頁 4372 0 〇五，發明現明cm) 與不同活動層次產生關聨，有許多不同方式。舉例來說，移動站可為所有活動層次執行—預設睡眠模式循環但僅在該移動站能引起睡眠模式循環的改變時。或者，可在該移動站及UR AN 30中，儲存有關各個活動層次之不同預設睡眠模式循環。在此情況下，移動站改變活動層次時，睡眠模式循環即自動改變。此外，移動站更可在各個活動層次内改變睡眠模式循環。因此，即使該睡眠模式循環是為各個活動層次而定義，即一預設值，移動站仍可在該活動層次令改變該睡眠模式循環。㈣活動考量一移動裝置進入新細胞之情況（方塊6〇)，該示範程序在圖6之流程圖中繼續說明。該移動站首先讀取新細胞中基地台所傳輸之廣播（或其他共同）通道（方塊62)。站使用其IMSI，從該廣播（或其他共同）通道所提供之，判定適當的傳訊通道（PCH)、傳訊通道訊框號碼⑴，、^ 及（選擇性地）傳訊通道時槽（方塊64)。在方塊⑽中該新細胞是否屬於該移動裝置已登記之細胞/位置區群。如果不是，該移動站在具有URAN 3〇及/或核心網路新J胞群中登S己（方塊68)。該移動站韌層次（如活動層次A2-A4)，判定其用於/活據動77之活動睡眠模式參數值η(方塊7。）。 “動層次之對應當然，如果該移動裝置與URAN 3〇之間已建立— 活在動Λ次A1)，該移動站不會進入-睡眠.模式。：上動站登記於單-細胞，並經由-共同通道通信' 二

4372 Ο 〇五，發明说明（丨5) ----- 於已计知其目前細胞，該URAN 3〇不需傳訊該移動站。要傳給此移動站之f #，僅在根據可變化睡眠模式循環 S = 2"(方塊72)，及甦醒訊框公stf=(F + kS) m〇dui〇 w方塊 74)，使用一相關活動睡眠模式參數n(A2)為該移動站之趋醒訊框（W )期間’在該共同通道上傳輸。 a在具有移動站一URAN連接之活動層次A3，其中該移動站，記於一位置區，使用一相關活動睡眠模式參數n(A3)判疋S及W。如n(A2) ,n(A3)亦可在該移動站啟動之任何時候改變’例如，如果該使用者以節省電池電力為優先，則可增加該睡眠模式參數。活動狀態A4中亦可使用相同之程序〇如上述範例，該睡眠模式參數η可根據移動站之目前活動層次而有不同。此外，亦可使用獨立且/或結合較正式活動層次結構（如活動層次A 1 _ a 4 )之其他程序，判定該移動站之當前活動情況。事實上，亦可使用不同其他因素，來判定可最佳化目前情況背景之適當睡眠模式參數。亦可根據移動站目前要求或預訂之服務而改變該睡眠模式參數。對於需要較低延遲之服務，即減少可變化睡眠模式參數值。反之，對於容忍較高延遲之當前服務，可增加該可變化甦醒循環參數以減少該移動站甦醒時之頻率，從而節省電池電力《當然，如果該服務具有最大延遲參數，該可變化甦醒循環參數之值不應增加到導致睡.眠循環超出該最大延遲參數。另外’優先考量節省電池電力或較短延遲之移動站使用

第19頁 4372 Ο 〇五、發明说明（16) 者可提供特定輪入該可變化甦醒循j裏之’如果使用者希可變化睡眠循環參獲得較短之傳呼建目前供電給移動動站仰賴電池供電省電池》另—方面使用者可使該可變再是問題。不同型可能提供不同之越參考圖7，以功！接收發電路92，以 (未示）^根據本發資料活動檢測器，例來說，該資料檢達時間。將資料活判定該可變化睡眠環控制器96可比較對於較高活動層次亦然。亦可根據比。如果該時間超過該移動站3 6亦包

如果該使用者偏重節省電池，可增加參數以減少該移動站甦醒時之頻率。反望較短延遲與較快速的回應，可減少該數以增加該移動站甦醒時之頻率，從而立時間。站之電源型式可為另一變數。如果該移，則可增加該可變化甦醒循環參數以節，如果該移動站暫時由一插座供電，則化甦醒循環參數減少，因為電力保存不式的電池，壽命較長或壽命較短的，皆醒循環參數值。包方塊顯示一移動站36。該移動站包括及其他用以執行移動站一般功能的電路明一示範實施例，該移動站亦可包括一周以檢測該移動站目前之活動層次。舉測器90可檢測一固定時間内平均封包到動層次提供給一睡眠循環控制器96，以模式參數η之值。舉例來說，該睡眠循目别檢測活動與至少一門檻而選擇η。，睡眠模式參數II會具有較小值及反之較上回資料轉送時間量而檢測資料活動一特定門檻，則可增加該睡.眠模式參數括一人工機器介面94，其容許移動站使 ra 第20頁 4372 Ο Ο 五、發明说明（17) 用者輸人所要的優先考量’如節省電池或較短之建立延遲。將這些輪入提供給睡眠循環控制器96與通信服務控制器。如果，該睡眠循環控制器96以節省電池為優先時，較而之可變化睡眠模式參數值，或在以較短之建立延遲為優先時選擇較小之值。電力型式檢測器丨〇2提供輸入至睡眠循環控制器96，指示目前供電給該移動站36之電力型式。睡眠循環選擇96可根據所檢測之電力型式，改變該可^ 化睡眠循環參數值。 Λ 建立新服務時，通信服務控制器丨〇〇接收來自使用者之輸入，並儲存有關該目前服務之資料。該控制器丨〇〇考量所容許之最大延遲’而將輸入提供給睡眠模式控制器其用意在於確使該睡眠循環參數值不會增加太多，而超出該移動站所要求或預訂之特定服務所容許之最大延遲。通信服務控制器100考量目前預訂之所有服務而決定一可容許之最大延遲以適度地提供這些服務。該最大延遲之值可限制η值，例如，根據下列：n = INT(2 1〇g(最大延遲/ 一訊框之期限））。戎睡眠循環控制器9 6儲存為目前移動站與不同活動層次 (如A2-A4)所判定之睡眠循環參數，並將目前之睡眠模式參數η提供給該接收發電路92以傳輸至URAN，而使URAN及核心網路可運用該可變化睡眠模式參數值以及該移動裝置之IMSI ’判定傳訊該移動站之適當時間及方式.。此資訊亦可儲存在例如MSC/VRL或其他中央資料庫。該睡眠循環控制器96根據目前之n、S及W值’控制供應該接收發電路92

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IBB 、4372 Ο Ο X,發明规明（丨8) 與其他移動站t路之電Λ，以在睡眠循環期間之低功率保留模式與該移動站越醒時之高功率模式間做交換。圈8說明-移動睡眠/越醒常規（方塊2〇〇)…開始，該移動站判定目前資料活動與已建立之活動層次（如αια4) ’並以此資訊判定該目前活動是否超過或低於一門植（方塊20 2及標不為步驟(1)。該移動站可接收來自使用者之輸入，諸如優先考量節省電池或優先考量較短服務延遲（方塊204及標不為步驟（2))。該移動站亦可判定用戶所需求或預訂之至少一服務的不同最大延遲需求（方塊2〇6及標示為步驟（3))。該移動站更可判定該電力來源及/或電力型式（方塊208及標示為步驟（4))。如果該移動站預訂來自複數核心網路之服務，則該移動站亦從此四步驟（1)_(4)判定有關複數核心網路服務節點之相同資訊（方塊21 〇 )。接著該移動站使用上述公式，參考至少—步驟（1卜（4)為各核心網路判定之資訊，為各個核心網路計算該可變化睡眠模式參數η、睡眠循環s，及甦醒訊框(方塊21 2)。接著該移動站判定可最佳地調適所有核心網路需求的甦醒訊框w (方塊2 1 4 )。最好亦根據用於複數核心網路之不同因素，調適該移動站之睡眠循環。參考圖9之示範情況’該移動站登記兩個核心網路服務節點1 8及20 ’其為此移動站儲存對應之睡眠棋式參數值η 1及n2。該移動站與urAN 30亦儲存這些睡眠模式參數值η 1及n2。該移動站最後一次登記該核心網路時 ’該移動站及核心網路已同意該睡眠模式參數值。該參數

第22頁 4372 Ο Ο 五、發明說明（19) --- 值亦可有關該移動站用戶之訂購，而儲存在HLR或該移動站之SIM卡上。！遊時，該移動在登記時是否改變該變數值皆可。若不改變，該核心網路可將參數值從舊的MSC/ VLR轉換至新的jjsc/VLR。一最佳實施例中，用於該兩個核心網路服務節點之睡眠循環與趣醒訊框同步。缺乏這樣的同步化，該移動站會比所需要的更常甦醒，以滿足為該核心網路計算之個別鞋醒時間訊框W1及W2。藉由使用移動裝置之IMSi及相同之演算法/決定除睡眠模式循環以外之所有參數，並將該睡眠模式循環定義為二之功率，即可達成此同步化。圖9 έ兒明儲存在核心網路服務節點1 8及2 〇内之不同參數範例’包括：該移動之丨MS〖、該移動站之細胞、UR Α或位置區’以及對應之可變化睡眠參數η 1或η2 ^此例中，該 URAN 30提供該移動站與分封交換服務節點20間已建立之連接。該URAN 30 ’而非服務節點20，處理該移動站之機動性。要定出該移動站之位置，該服務節點2 〇不需使用一傳訊程序，而使用經由該URAN 30所建立之連接。該已建立之連接藉由一「URAN參照」識別。做為示範，該URAN參照指出該服務節點2〇與該RN(： 32間特別用於該移動裝置之一特定連接’如SCCP連接、TCP連接及ATM連接等。該移動站亦儲存其IMSI、其目前細胞、URA或位置區，以及用於該兩個核心網路服務節點丨8及2 〇之可.變化睡眠模式參數nl及n2。該移動站36與電路交換服務節點18間之目前活動剛好較低，對應活動層次A4。因此，該URAN 30不

第23頁在 372〇〇五、發明说明（20) 曉得該移動與節點L8之連接，或該可變化睡眠參數n丨β另一方面*該移動站3 6與分封交換服務節點2 〇間之活動層次較高’而具有對應於活動層次Α2之連接。因為目前具有用於分封交換節點20之連接，該UR AN 30知道該移動之IMSI 、其目前細胞，以及其對應於該分封交換服務節點2〇之可變化睡眠參數n2。藉由將該睡眠模式循環定義為二之功率，則提供於該兩個核心網路服務節點18及2 0之甦醒訊框為：W = (F + k 2n]) modulo Μ ’ 如果nl Sn2，且W:(F + k2n2) modulo Μ，如果n2 <nl ’其中k為整數而M為可能之最大訊框號碼。藉由將8 與W定義為二之功率’使該甦醒瞬間之W —致，而藉由在該核心網路服務節點之一所需之最短睡眠模式循環甦醒，^ 移動裝置亦在另一核心網路服務節點所需之較長睡眠模^ 循環定期甦醒。舉例來說’對於該較短睡眠循環，該移^ 裝置在F，F + 2，F + 4，F + 6，F + 8，·..甦醒，而對於=較長睡眠循環，該移動裝置則在F，F + 4，F + 8，· ·.鞋醒，此_ 循環時間同步。因此，本發明所提供之可賓與服務品質之間，彈性而本身、使用者，或需要的話動裝置之睡眠模式循環，使信資源活動層次一致。此外動站有效地聽取來自不同核即使其用於核心網路之個別變化睡眠模式容許在電池的節可選擇之平衡’可由該移動站由網路來控制。亦可改變該移其與由UR AN控制之不同無線 ’該可變化睡眠循.環更容許移心網路節點之獨立傳訊訊息，睡眠模式時間長度不同，仍

第24頁 ν Λ372^〇五，發明说明（21) 達到節省電池的效果u 雖然本發明配合在目前考量之下最實際之最佳實施例來說明，要瞭解的是，本發明並不限於所示實施例，相反地，在以下申請專利範圍之精神與範疇内之不同改良與相同之配置，均涵蓋在本發明範圍。

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Claims

Λ372 Ο Ο 六，申請專利较ιυ 1 ‘一種在細胞式電信系統中 r ^ μ at ^ ^ 保作移動站之方法，盆中一電池仏電移動站與一網路通信，, '、檢測有關該移動站操作之至少二 ^匕括：根據所檢測之該至少一條件二i ’ 以建立該移動站自動離開較低二變化越醒參數值’用之時間；及 +模式進入較高功率模式在該已建立時間甦醒。 2, 如申請專利範圍第1項之方法’ 將該移動站之可變化甦醒參數包括. 移動站之協調通信。 ’、給網路，以容許與該 3, 如申請專利範圍第1項之方法， . 檢測至少一條件之改變，及匕括* 回應該變化而改變該可變化甦醒參 4, 如申請專利範圍第3項之方 > 之值。層次之一不同者中操作該移動坫。〇〜複，動 5 .如申請專利範圍第4項之方法，甘上 ^ _ ^ ^ * 其中使用對應不同程序之邊複數活動層次’定出該移動站之位置。 6·如中ϋ利範圍第4項之方法，其中該所檢測之變化包括’移：站僅於該活動層次之—操作時，該移動所啟動之至少一條件之改變。 7·如申請專利範圍第1項之方法，其中該至少一條件包括該移動站之目前活動層次’在較高目前活動時，改變該可變化起醒參數值以增加該移動_醒時之頻率，或在較

I麵第26頁 4372 Ο Ο 六'申碕專利範圍 = 改變該可變化賴參數值以減少該移動站 8 如申請專利範圍第7 包括每單位時間所傳輸之資料量/，、該目前活動層次 9. 如申請專利範圍第1項括該移動站目前所要求 / /、該至少一條件包遲之目前服務，改變該可二$服務’故對於需要較低延越醒時之頻率’而對於，醒參數值以增加該移動站該可變化甦醒參數值以減==延遲之目前服務，則改變 10. ，申請專利範圍第9$^動站越醒時之頻率。大延遲參數，改變該可變去，其中戎服務包括一最醒時之頻率，而不超出該最大醒參數值以減少該移動站甦 11. 如申請專利範圍第1項之=參：括來自該移動站使用者之，其中該至少一條件包改變該可變化甦醒參數值掸輪入，故對於—較低延遲，或對於一較高延遲，則改;加該移動站甦醒時之頻率，移,動站甦醒時之頻率。變該可變化甦醒參數值以減少該 1 2_如申請專利範圍第1 括來自該移動站使用者之法，其中該至少一條件包改變該可變化越醒參數值以j人，&為節省較大功率’ 或為減少傳呼建立延遲，而：：該移動站㈣時之頻率，加該移動站越醒時之頻率。改變該可變化趋醒參數值以增 ^193 1 ^ - ^ ^ ^ 移動站功率之電源型式，故對於壽命較短之

第27頁 4372 Ο Ο 六、申請專利_ t源’改變該可變化甦醒循環參數以増加該循環，〆壽命較長之電源’改變該可變化甦醒循環參赵或對於環。个致Μ减少該循 1 4.如申請專利範圍第丨項之方法，其中根據下以計算該甦醒參數，其中S係該移動站在較低功率楔s = 2n 可變化睡眠循環之時間，而η係一整數變數。、’時 15.如申請專利範圍第14項之方法，其中該基地心動站使用一通信通道溝通，該通信通道分為Μ訊樞:i = 序列，其中η = 0, 1，2, . . .，Μ-1。連續 1 6.如申請專利範圍第1 5項之方法，更包括：在該移動站進入較高功率模式時判定甦醒訊根據下列：）’其 tf = (kS) modulo Μ ,其中k 為一整數。 1 7.如申請專利範圍第1 5項之方法，更包括：在該移動站進入較高功率模式時判定甦醒訊框（根攄下列：具 W = (F + kS) modulo Μ，其tF係根據與該移動站相別器所選擇之該通信通道一訊框號碼。 0之識 18. —種用於無線通信系統之方^，該通信系統罝數以電池操作之移動站，該移動站可使用一無線存取網與至少一核心網路通信，其中該移動站之一可於複數層次操作，該方法包括：為忒移動站儲存對應各個活動層次之可變化睡眠循環參數值；

第28頁 d372 Ο Ο 六,卑_ ’ I ι μ移動裝置之目前活動層次；笫ί ^應所檢測活動增次之可變化睡眠循環參數值判定睡眠^間隔’在此時間間隔中’該移動站從較低功率之睡眠細作模式，縫醒至較高功率之操作睡眠；& 早之 2第一時間間隔期間，在通信通道上傳送訊 — 移動站。丨如申請專利範圍第丨8項之方法，其中該移動站改變至新活動層次時’該方法更包括：，用對應該新活動層次之可變化睡眠循環參數值判定第 :::間間⑯，在此第二時間間隔中該移動站從一睡眠循環如巾請專利範圍第18項之方法，其中該移動站在目别活動層次時，該方法更包括：應該目前活動層次之可變化睡眠循環參數值，及使：=改變之可變化睡眠循壤參數值判定第二時間間 & ’在此第二時間間隔中該移動 ^ ^ ^ 01 切站自一睡眠循環甦醒。 2 1.如申請專利範圍第20項之方 .^ ^ ^ ^ ^ 該可變化睡眠循環參數值。 ” “ 改變 ^如申請專利範項之方法，其中對於較高目前 :動，改變該可變化㈣循環參數值以増加該移動站越醒 =頻率，或對於較低目前活動，改變該可變化趕醒循環 >數值以減少該移動站越醒時之頰率。 2 3.如申請專利範圍第1 8項之方法，更包括：檢測自上回傳輸資料超出一門襤以來，目前活動層次之 4372 Ο Ο 六'申蜻專利範1¾ 一 '-—- 減少，及增加該可變化睡眠循環參數值。 24,如申請專利範圍第23項之方法，其中方法更包括： ’驟後a 。傳輸資料時，將該可變化睡眠循環參數值設為一預設值 25·如申請專利範圍第丨8項之方法，更包括：判定該移動站目前要求或預訂之服務， % ίΠϊ需要較低延遲之目前服務，改變該可變化甦醒循衣參數值以增加該移動站甦醒時之頻率， ^ rfj延遲之目前服務，改.變該可變化甦醒；數：谷：, 該移動站&醒時之頻率。艰㉟I數值以減少 26. 如申請專利範圍第25項之方法，其最大=參數，改變該可變化越醒循環參二務少包該括移-動站甦醒時之頻率，而不超出該最大延遲參數。 W 27. 如申請專利範圍第18項之方法，更包括. 檢測該移動站使用者之延遲輸入， · 其中對於較低延遲，改變該可變化缝 U站越醒時之頻率，或對於較高延· “ 化甦醒循環參數值以減少該移動站甦醒時：頻率， 28·如申請專利範圍第18項之方*，更包括：檢測來自該移動站使用者之省電輸入，其中為節省較大功率’改變該可變化甦醒循環參數值以減少該移動站甦醒時之頻率，或為減少傳呼建立延遲，改

第30頁 4372 Ο Ο -------- 身》玄可變化甦醒循環參數值以增加該移動站甦醒時之頻率 29‘如申請專利範圍第1 8項之方法，更包括·· 檢測目則供給該移動站功率之電源型式， :中對於壽命較短之電源，改變該可變化甦醒循環參絮 /加泫循裱，或對於壽命較長之電源改變該可變化舞醒循環參數以減少該循環。 30.如申請專利範圍第18項之方法，其中根據下列：以計算該甦醒參數，其中3係該移動站在較低功率模式時可變化睡眠循環之時間，而η係一整數變數。 3 1.如申請專利範圍第30項之方法，其中該通信通道包括序列連續訊框’以及對應一該訊框之第一時間間隔，其中η = 〇, 1，2, . ..，Μ —!。 3 2.如申請專利範圍第3 1項之方法，更包括：在該移動站進入較高功率模式時判定甦醒訊框Μ )，其根據下列： W = (kS) modulo Μ，其中k 係一整數。 3 3.如申請專利範圍第3丨項之方法，更包括：在該移動站進入較高功率模式時判定甦醒訊框（W)，其根據下列： W = (F + kS) m〇dul〇 Μ，其中F係根據與該移動站相關之識別器所選擇之該通信通道一訊框號瑪。 3 4.如申請專利範圍第1 8項之方法，其中該複數活動層次對應用以定出該移動站位置之不同程序’該複數活動層

第31頁 4372 Ο Ο 六、申請專利範圍次包括：第一活動路所知之基地台細該無線存取網路所網路所知之第三大 35. 如申請專利| 步驟由無線存取網 36. —種用於無矣複數以電池操作之網路通信，該方法為該第一核心網數值，而為該第二眠參數值；考量至少該第— 時間間隔’在此時作模式甦醒至較高該第一時間間隔信通道上之該—移 37. 如申請專利肩括為移動站儲存移該移動站，儲存該動站識別器。 38. 如申請專利g 將該移動站識別化睡眠參數值.，儲層次，其中使用者登記於該無線存取網胞；第二活動層次’其中使用者登記於知之較小基地台細皰；及至少—該核心基地台細胞群。巴圍第18項之方法，其中該判定及路執行。、 ^通信系統中之方法’該通信系統具移動站’該移動站可與第一及第二核心包括： x〜路之移動站之一儲存第一可變化睡眠參核心網路之一移動坫儲存第二可變化睡及第二可變化睡眠參數值之一以判定一間間隔，該一移動坫從較低功率睡功率操作模式；及 Μ 期間’從該核心網路之一傳送訊息至通動站。 I圍第36項之方法，其中該儲存步驟包動站識別器’以及為在兩個核心網路之第一及第二可變化睡眠參數值之對應移 [圍第37項之方法1更包括：器’與用於該移動站之第一及第二可變存於該移動站。

第32頁 d372〇 Ο 申請專利範圍 3 9.如申_請專利範圍第36項之方法，发第二可變化睡眠參數值，以使有關」、中選擇該第一及之第-時間間隔，與有關第二可變：眠參數值間間隔同步。. 氏參數值之第二時 4 0.如申請專利範圍第39項之方法，二時間間隔定義為二之功率^ 具中將該第一及第 4 1.如申請專利範圍第39項之方法，時間間隔根據下列：S1 = 2nl，其中s 該第一及第二率模式時之第一時間間隔，nl為對應玄移—動站在較低功數之整數，而S2 = 2n2 ,其中S2係該移~可變化睡眠參時之第二時間間隔’ n2.為對應該第_ 在較低功率模式數。珩—可變化睡眠參數之整其中該通信通道包 2 ’ · . · ，Μ-1，而 4 2.如申請專利範圍第4丨項之方法括一序列連續之Μ訊框，其中n 1 = 〇， n2=0 ， 1 ， 2 ， .·. ， M-1 。 4 3.如申請專利範圍第42項之方法，更包括： (W) 根據下列么、式判定該移動站進入車交高功料之甦醒訊框 W=(k24 modulo Μ ’其中k為整數，如果nl ，或 W=(k2n2) modulo Μ ’ 其中k 係整數，如果n2 <nl。 44.如申請專利範圍第42項之方法，更包括：根據下列公式判定該移動站進入較高功率時之甦醒訊框 (W)： W = (F + k2nl) modulo Μ，其中k 係整數，如果ni $n2，而F

O:\60\60620.PTD 第33頁 4372 Π Ο 六、申請專利範圍係根據與該移動站有關之識別器所選擇該通信通道之訊框號碼，而 W = (F+k2n2) modulo Μ，如果n2<nl « 4 5. —種用以操作以電池供電移動站之方法，該移動站經由一通k通道通#，在該通道中訊息以一序列之Μ重複訊框傳送，該方法包括：判疋该移動站在低功率消耗模式時之可變化睡眠循環S ，其中S = 2n，而η係一整數，其值藉由該移動站可變化地判定，及判定该移動無線通信離開該低功率消耗睡眠循環，進入較高功率越醒模式時之越醒時間w，其中ff=(kS) m〇dul〇 Μ ο 46. 如申請專利範圍第45項之方法，其㈣根據 W = (F + kS) modulo Μ而判定，其中^系根據與該移動站有關之識別器所選擇該通信通道之訊框號碼。 47. —種電池供電移動站，包括：、用以傳輸及接收資料之接收發電路；檢^至少-有關該移動站操作條件之檢測器；及根據所檢測至少一條件判定可轡描循環控制器，言亥可變化甦醒循環參/ 文之睡眠動離開較低功率模式而進入較在該移動站自其中該睡眠循環控制器根據建立-循環’ 數，操作該接收發電路。之可變㈣眠循環參 48.如申請專利範圍第47項之電池供電移動站，其中該

4372 ^ π 六、中靖專利範® — 叮’]器檢測至少一條件之改變，並回應所檢測可變化甦SM盾環參數之值。反4 49，。如申請專利範圍第4?項之電池供電移動站，其 ΐ : : Ϊ —資料活動檢測器.，檢測目前傳自該移動站或”由 6亥移動站所接收資料之層次。 Κ由 :如申請專利範圍第47項之電池供電移動動層次操作，1其中所檢測變化包二移動站從在一該複數活動層i 夂几匕栝5亥動層次操作。勁…呆作，&變至另-該複數活 5 1，如申請專利範圍第5 〇項用不同程序以為各活動層次電;也供電移動站，其中使 52_如申請專利範圍第5。項？雷5亥/多所檢測之變化包括，該移動站热"電移動站’其中該，該睡眠循環控制器啟動至少一：：活動層次之-操作時 53.如申請專利範圍第47項之電池< 之改變。至少一條件包括該移動站之目前活”電/多動站’其中該活動時，該睡眠循環控制器改變 =人，而在較高目前，以增加該移動站甦醒時之頰率了二楚化甦醒循環參數值該睡眠循環控制器改變該可變ω或在較低目前活動時，該移動站甦醒時之頻率。醒循環參數值，以減少 54·如申請專利範圍第47項之雷#加％至少一條件包括該移動站目前所要’、電移動站，其中該於需要較低延遲之目前服務，詖二求或預訂之服務，故對變化甦醒循環參數值’以增加^眠循環控制器改變該可 μ移動站甦醒時之頻率，或

第35頁· *v 4372 Ο Ο 六、申蜻專利範团對於容許較高延遲之目前服務，該睡眠循環控制器改變該可變化甦醒循環參數值，以減少該移動站甦醒時之頻率。 55. 如申請專利範圍第47項之電池供電移動站，其中該服務包括一最大延遲參數，而改變該可變化甦醒循環參數值以減少該移動站甦醒時之頻率，而不超出該最大延遲參數。 56. 如申請專利範圍第47項之電池供電移動站，其中該至J 一條件包括來自該移動站使用者之延遲輸入，故對於較低延遲，該睡眠循環控制器改變該可變化甦醒循環參數值，以增加該移動站甦醒時之頻率，而對於較高延遲，該睡眠循環控制器改變該可變化甦醒循環參數值，以減少該移動站甦醒時之頻率。 57. 如申請專利範圍第47項之電池供電移動站，其中該至 > 條件包括來自該移動站使用者之省電輸入，故為節省較大功率’該睡眠循環控制器改變該可變化甦醒循環參數值’以減少該移動站甦醒時之頻率，或為減少傳呼建立延遲’該睡眠循環控制器改變該可變化甦醒循環參數值，以增加該移動站甦醒時之頻率。如申請專利範圍第47項之電池供電移動站，其中該至少一條件包括目前供電給該移動站功率之電源型式，故對於壽命較短之電源，該睡眠循環控制器改變該可變化甦醒循環參數以增加該循環，或對於壽命較長之電源，該睡眠循環控制器改變該可變化甦醒循環參數以減少該循環。 5 9 ·如申5青專利範圍第4 7項之電池供電移動站，其中該

0:\60\60620.PTD 第36頁 ^1372 Ο 〇六*申請專利範圍睡眠循環控制器根據下列：S = 2η計算該甦醒循環參數，其 t S係該移動站在較低功率模式時可變化睡眠循環之時間，而η係一整數變數。 6 0.如申請專利範圍第5 9項之電池供電移動站，其中該移動站使用一通信通道與一網路溝通，該通信通道分為Μ 訊框之連續序列，其中η = 0, 1，2, . . .，Μ — 1。 6 1.如申請專利範圍第6 0項之電池供電移動站，其中η為二之功率。 6 2.如申請專利範圍第6 0項之電池供電移動站，該睡眠循環控制器判定該移動站進入較高功率模式時之甦醒訊框 (W)，根據下列： · - W=(kS) modulo Μ，其中k 係整數。 6 3,如申請專利範圍第6 0項之電池供電移動站，更包括判定該移動站進入較高功率模式時之甦醒訊框（W )，根據下列： W = ( F + k S ) m 〇 d u 1 ο Μ，其中F係根據與該移動站有關之識別器所選擇之該通信通道一訊框號碼。

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