專利名稱:減少呼叫建立等待時間的方法和裝置的制作方法
本申請是申請日為2002年8月16日、申請?zhí)枮?2818478.5、發(fā)明名稱為“減少呼叫建立等待時間的方法和裝置”的發(fā)明專利申請的分案申請。
領域本發(fā)明一般涉及通信，且尤其涉及在無線通信系統(tǒng)內減少呼叫建立等待時間的一種新穎的且經改善的方法和裝置。
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、數據等。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。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)可能設計成支持一個或多個CDMA標準，諸如(1)“TIA/EIA-95-BMobile 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，體現在一組文檔內包括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，體現在一組文檔內包括“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配置參數的過程，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)或分組數據服務節(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、遠程終端或其它領域內對應的術語交換使用。移動站一詞包括固定的無線應用。來自移動站的信號被稱為反向鏈路、反向信道或反向話務。到移動站的信號被稱為前向鏈路、前向信道或前向話務。
圖1描述了cdma2000標準版本A內定義的移動站發(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。該消息向網絡指明移動站用戶想進行呼叫。它包含所撥的號碼和服務選項號以指明是何種類型的呼叫(即語音、數據等)。在該消息內還包括來自鄰域基站的導頻信號列表，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頻包括在活動集合內。
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內的相關信息。
MSC在步驟4用分配請求消息4對基站進行響應。該消息指示基站建立無線電信道。然而，基站在接收到始發(fā)消息1時可以選擇建立無線電信道。
值得注意的是在該圖連同以下將描述的圖內，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服務請求消息3(對于移動站發(fā)起的呼叫建立)或尋呼響應消息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聯(lián)的用戶話務。它包括在移動站的活動集合內所有導頻的相關信息。在該步驟之后，移動站進入話務狀態(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協(xié)商過程以確定信息傳輸的格式。協(xié)商項包括幀速率、幀類型、傳輸率以及話務類型(即語音或數據、如果可用的聲碼器速率)。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請求消息和服務響應消息的多次交換。交換的消息包括在服務配置信息記錄內。在步驟10最終協(xié)商消息是從基站發(fā)送到移動站的服務連接消息10。也發(fā)送服務配置信息記錄和不可協(xié)商服務配置信息記錄。標準還允許在進行服務協(xié)商時必須進行無線電切換情況下，不發(fā)送服務連接消息，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配置，基站簡單地在步驟10發(fā)送服務連接消息10，它指明要使用先前存儲的服務配置。在該標準中，這對應將USE_OLD_SERV_CONFIG標記設定為‘01’。
在步驟11，在接收到服務連接消息10后，移動站將服務連接完成消息11發(fā)送到基站以指明它已接收提出的服務配置。在接收到服務連接完成消息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，服務連接消息10，即由消息指定的服務配置生效?，F在呼叫建立完成且可以有移動站和基站間的用戶話務(即聲音或數據)流動。在步驟12分配完成消息12之后，話務可以在基站和MSC(對于語音呼叫)間或基站和PDSN(對于分組數據呼叫)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，且后者術語在全文內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)內發(fā)送。該消息向基站指明它正在接收呼叫，且服務選項號對應呼叫。
第三，在接收一般尋呼消息22后，移動站將尋呼響應消息23發(fā)送到基站，該消息包括導頻列表，它類似于以上始發(fā)消息1內描述的，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相關的步驟2內描述的。該消息確認接收到尋呼響應消息23。
第五，基站將尋呼響應消息25發(fā)送到MSC，該消息觸發(fā)MSC以建立呼叫。圖2內示出的相繼的步驟對應相同編號的步驟以及以上關于圖1的步驟4到12內描述的消息。
上述的呼叫建立過程內的每一步驟造成了建叫建立等待時間。呼叫建立等待時間即呼叫建立需要的時間，隨著數據使用的日益普遍，這是無線系統(tǒng)設計內越來越重要的因素?，F代無線數據通信系統(tǒng)提供“永遠開通”的連接性。分組交換網絡設計領域內的技術人員知道，“永遠開通”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，當移動站進行數據通信，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。在一般的數據通信對話中，呼叫可以重復地被建立以及中止，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低于語音通信很重要，對于無線數據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的發(fā)送和/或處理時間。
在HDR規(guī)范內定義了一例等待時間減少的呼叫建立過程，這在圖3內描述。該種系統(tǒng)在美國專利申請序列號09/707569內揭示，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。移去基本對應圖2相應的消息22、23和2的步驟2到4。替代響應來自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)。這省去了尋呼響應消息23(圖2內的步驟3)和基站確認指令2(圖2內的步驟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，基站將信道分配消息30發(fā)送到在尋呼響應消息21內標識的移動站，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序列6。作為響應，移動站將移動站確認指令8發(fā)送到基站。基站將尋呼響應消息25發(fā)送到MSC以觸發(fā)MSC以建立呼叫。分配請求消息從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配置(即將USE_OLD_SERV_CONFIG設定為‘01’)。服務連接消息10從基站被發(fā)送到移動站以結束任何協(xié)商。移動站11接收帶有服務連接完成消息的服務連接消息10。基站用分配完成消息12讓MSC知道呼叫已建立了。
在服務連接消息10之后，由該消息指定的服務配置生效?，F在呼叫建立完成且移動站和基站間的用戶話務(即聲音或數據)可以流動。如以上相關圖1描述的，在步驟12的分配完成消息12后，話務還會在基站和MSC(對于語音呼叫)或在基站以及PDSN(對于分組數據呼叫)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，這些它監(jiān)視尋呼信道關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到初始狀態(tài)420，這取決于系統(tǒng)是如何被設計的?？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的基站進行另外的嘗試。
空閑狀態(tài)430在以下情況下轉到初始狀態(tài)420移動站不能接收尋呼時(意味著可能要獲得新的基站)或移動站被引導實現空閑切換(即被引導停止監(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)內有用的是短數據突發(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。因此，不需要完整的呼叫建立，因為永遠不會進入話務狀態(tài)。該種SDB特征在cdma2000內有規(guī)定。SDB過程如下進行。從系統(tǒng)接入狀態(tài)，移動站將數據突發(fā)消息發(fā)送到基站，該消息包括SDB信息分組?；緦脭祿鬟f服務(ADDS)傳輸消息發(fā)送到MSC，該消息包括SDB信息分組以及應用層信息(即標識分組類型，諸如SDB、短消息服務(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據突發(fā)消息。MSC(或PDSN)相應地進行分組數據路由。
使用SDB的一例是當因特網協(xié)議(IP)分組封裝在SDB信息內。在該情況下，MSC或PDSN可以將分組路由到因特網或內聯(lián)網的某個目的地，可能是應用服務器。在一些實例中，發(fā)送到應用服務器的SDB分組可能用于起動服務器和移動站間的數據通信，這可能最終需要建立話務信道以繼續(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內描述的。且如上所述，應用服務器和移動站間繼續(xù)進行的通信可能包含多個呼叫建立，這是分組數據通信的性質帶來的。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的確認、每個消息的長度以及每個消息要求的相關的處理而產生的。呼叫建立等待時間是引起諸如語音通信和數據通信的許多通信應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，一般對于數據的情況時引入的延時被加重了。因此在通信系統(tǒng)內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)送以引導先前協(xié)商的服務參數的使用。該方面略去了服務協(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的消息。在另一方面，移動站可以發(fā)送短數據突發(fā)信息并通過發(fā)送包含短數據突發(fā)信息的始發(fā)消息而初始呼叫建立。該方面使得呼叫建立能接著在短數據突發(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據呼叫。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時。在另一方面內，先導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)送的消息的數目、降低相關處理要求并增加靈活性，總的結果是減少了呼叫建立等待時間。
本發(fā)明提供了實現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合附圖的詳細描述，本發(fā)明的特征、性質和優(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，且可以實現本發(fā)明的各個方面；圖6描述用于在呼叫之間更新導頻強度信息以實現沒有尋呼的呼叫建立；圖7描述用于更新導頻強度信息以實現沒有尋呼的呼叫建立的另一方法；
圖8是不使用服務協(xié)商消息而實現移動中止或發(fā)起呼叫建立的過程；圖9描述用于同時發(fā)送短數據突發(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2描述休止分組數據呼叫的移動站起動重新連接的方法；圖13描述休止分組數據呼叫的移動站中止的重新連接方法；以及圖14描述了響應信道分配消息立即發(fā)送先導序列的方法。
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，且可以實現本發(fā)明的各個方面。系統(tǒng)100可能設計成支持一個或多個標準和/或設計(例如IS-95標準、cdma2000標準、HDR規(guī)范)。為簡潔，系統(tǒng)100示出為包括與三個移動站106通信的三個基站304。基站以及其覆蓋區(qū)域經常一起被稱為“小區(qū)”。每個基站104與MSC或PDSN 102通信。MSC或PDSN 102可能與網絡通信，諸如公共交換電話網絡(PSTN)、因特網或內聯(lián)網(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消息內的導頻報告，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小，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。以下就是兩種響應相繼的話務信道操作間發(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，移動站可能確定導頻需要被加入活動結合。它進行到系統(tǒng)接入狀態(tài)440并發(fā)送導頻強度測量消息(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(即移動站所見的導頻強度)。稍后，基站可以自由地如圖3內描述的實現呼叫建立，因為需要的基站將會在更新的活動集合內。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信道，移動站可以在話務信道上發(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，移動站確定當前活動集合是否正確。如果是，則在框750內繼續(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，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，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內繼續(xù)。從框720到740內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，最大平均延時可能增加(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頻強度內引入許多變化，并且也可以禁用圖6的過程，在訂戶單元是固定或不經常移動時可選用圖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，則使用諸如圖3、6或7內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內描述的。
在cdma2000標準的版本A內，尋呼響應消息23還用于發(fā)送驗證值AUTH_R。移動站的驗證是通過實現在基站和移動站共享的密鑰和隨機數以產生AUTH_R的驗證算法而實現的.AUTH_R同時在移動站和基站內被計算，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就在話務信道上被發(fā)送。值得注意的是由于用戶話務不能在服務連接消息被發(fā)送前流動，所以如果話務信道上的驗證失敗，則呼叫立即被釋放。該技術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，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配置參數上達成一致(通過服務協(xié)商)，這些參數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配置(即服務配置信息記錄和非協(xié)商的服務配置信息記錄)。這些存儲的配置可以在重新建立專用信道時恢復，從而避免實行服務協(xié)商。這減少了呼叫建立等待時間。然而，版本A仍要求，一當建立專用話務信道后，基站發(fā)送服務連接消息指示移動站使用存儲的服務配置。服務連接消息屬于服務協(xié)商消息一類。
圖8描述了略去服務協(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。當該標記被設定為‘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，服務連接消息以及服務連接完成消息(圖1到3相應的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，還去除了與此相關的處理時間。另一好處是移動站和基站可以立即恢復服務配置，并在專用話務信道被建立時就開始交換用戶話務。凈效果是減少了呼叫建立等待時間。
以下是圖8內描述的實施例的方法的更詳細的描述。該實施例可應用于移動站發(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或尋呼響應消息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。基站然后或將連接管理服務請求消息3或將尋呼響應消息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協(xié)商步驟且已確定先前存儲的配置可能足夠時設定該標記。在該步驟后，移動站進入話務狀態(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，此時話務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(此時話務開始在基站和移動站間流動)。
在版本A內規(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，網絡側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協(xié)商，可能期望移動站丟棄先前存儲的服務配置。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配置。在這種情況下，移動站能保留先前的配置信息，由于包含USE_OLD_SERV_CONFIG＝‘01’標記的服務連接消息10可能會到達且可能避免服務協(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。只有當服務協(xié)商開始時移動才丟棄先前的數據。
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，移動站會保留數據，且等到需要服務協(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據了，因為需要服務協(xié)商。
另一實施例用短數據突發(fā)(SDB)特征解決呼叫建立等待時間，如上所述。有些應用，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據。這當然會需要呼叫建立過程。如上所述，SDB提供在共享信道殺過那發(fā)送小數量數據而不實現完整呼叫建立的機制。
為了在網絡側加快操作的起動，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)網絡操作)。接著，專用信道或信道被建立以發(fā)射大量數據。接著版本A內定義的過程，下一步會需要一個公共信道接入以及數據突發(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內以實現SDB?；救缓蟀l(fā)送應用數據發(fā)送服務(ADDS)傳輸/CM服務請求消息920，它包括SDB信息以及將數據標識為SDB的數據類型指示。另外，CM服務請求消息的功能可以包括在該消息內以省去網絡上額外的消息。然后在框930內，根據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，網絡可以將SDB內容轉發(fā)到合適的網絡實體，同時仍在進行剩余的專用話務信道建立。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。網絡操作和空氣接口專用信道的建立是平行發(fā)生的。移動站內的處理被簡化。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，它包括恢復先前服務配置的請求并傳遞SDB信息。對于領域內的技術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，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據呼叫需要的最少字段。該種字段的數目相對較少，如以下詳述的。對于休止呼叫的網絡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或尋呼響應消息23仍可以使用。
分組數據呼叫可以使用三種狀態(tài)而被描述空、休止和活動。分組數據連接可以無限期地持續(xù)，雖然它可能頻繁地變化狀態(tài)。當首先建立分組數據連接時，它從空狀態(tài)被建立。類似于建立語音呼叫，所有相關的參數必須經協(xié)商且同意。一旦呼叫經建立，類似于上述的話務狀態(tài)，它進入活動狀態(tài)。在活動狀態(tài)內，建立物理信道且數據在移動站和基站間流動。分組數據連接經常不需要是活動的，因為兩個方向上都沒有數據流動。在該點，釋放物理信道，分組數據呼叫會進入休止狀態(tài)。
當分組數據連接處于休止狀態(tài)時，服務配置信息可以在移動站和基站內同時存儲。另外，協(xié)議狀態(tài)還被存儲在移動站和PDSN內。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)消息內字段的一個小子集。隨著分組數據呼叫的增加，系統(tǒng)內呼叫建立發(fā)起的百分比與將休止的分組數據服務帶回活動狀態(tài)相關聯(lián)。
版本A始發(fā)消息設計成發(fā)起多種呼叫類型，包括語音、電路交換數據、分組交換數據等。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。關于重新連接休止分組數據呼叫，始發(fā)消息內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，一定的參數在先前的呼叫建立中已經協(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可以經常在單個幀內被發(fā)送，產生多個好處。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，建立先前的分組數據呼叫，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，如以上關于圖1和9分別描述的)。在發(fā)送重新連接消息1230后，根據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12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，而不是如上所述的尋呼響應消息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，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完整的活動集合?；顒咏Y合包括導頻數目以及每個導頻需要的參數，這包括以下導頻PN序列偏置索引、對應導頻類型的導頻記錄、功率控制碼元組合指示符、基本信道的編碼信道索引、基本信道的準正交函數掩碼標識符、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掩碼標識符。導頻記錄包括發(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)射分集導頻的Walsh碼、用于輔助/發(fā)射分集導頻的準正交函數索引以及輔助發(fā)射分集導頻功率電平。這些參數最終會有許多位。這些參數的每個可能引入由發(fā)射它們需要的時間(如果它們導致消息擴展到下幀)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合以及相關的參數。取代諸如上述的規(guī)定完整的成員列表和活動集合參數，基站可能簡單地規(guī)定對應特定配置的活動集合標識符。該技術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。該實施例增加了靈活性，可能有更廣的不同應用。
剛才描述的實施例可能包括圖10或11內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，進行呼叫建立過程?；救缓髮ㄍ暾顒蛹虾蛥档男诺婪峙湎?010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，它是移動站能將其與活動集合相關聯(lián)。在框1020內，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內描述的方法。在框1100內，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合的成員以及對應于活動集合標識符的每個成員的對應參數，活動結合標識符足以實現信道分配?；蛘撸绻c活動集合標識符相關聯(lián)的參數改變了，則消息1100可能包含活動集合標識符以及改變的參數。呼叫建立過程在框1120內繼續(xù)進行。移動站和基站可以保證活動集合配置和其對應的活動集合標識符在使用cdma2000標準內規(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，該機制是恢復存儲的服務配置的方法。
可以連同圖6和7描述的方法一起使用類似的技術以減少PSMM 610和PSMM720相應的消息長度。導頻標識符可以與多種導頻配置的每種相關聯(lián)，使得當移動站用當前標識的導頻配置更新基站時，只有標識符要被發(fā)送。但這不太可能，由于導頻強度可以取很多值，且因此可能很難與標識符相關聯(lián)。
另一方法是為活動集合的每個成員分配標識符(以及其相關的參數)。使用該技術，多個標識符可以被包括在信道分配消息1110內以表示多個成員。這提供了更多的粒度方式，這導致了消息稍稍更長，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的組合。這些技術可以組合被用于減少與每個發(fā)射的信道分配消息1110相關聯(lián)的總傳輸時間。對于領域內的技術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信道分配消息(諸如上述的5、30、810、1010或1110)立即發(fā)送先導序列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40ms且?guī)吔绲牡却?到20ms。
在該實施例中，在步驟1400內進行呼叫建立?；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，移動站立即建立反向鏈路并開始發(fā)射先導序列1410，而不等待在前向鏈路上接收到好幀。然后在步驟1420內，呼叫建立根據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，且如果在預定的時間幀內沒有接收到多個好幀能中止呼叫。例如，移動站能在一秒內等待兩個相繼的好幀，如在版本A內描述的?；蛘邽闇p少對其它用戶的干擾，如果在預定時間段內沒有接收到必須數量的好幀，移動站能關閉先導序列。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不滿足，則移動站停止發(fā)射先導序列，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)送先導序列作為響應。該其它的技術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于擾。值得注意的是在此揭示的任何實施例中，先導序列1410可以用步驟6的先導序列替換。
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。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。
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。
本領域的技術人員可以理解，信息和信號可以使用各種不同的科技和技術的任何一種來表示。例如上述說明中可能涉及的數據、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。
本領域的技術人員還可以理解，這里揭示的結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。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取決于整個系統(tǒng)所采用的特定的應用程序和設計約束。技術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每個特定應用程序的所述功能。技術人員可以為每個特定的應用改變方法以實現所描述的功能，但該種實現決定不應理解為是對本發(fā)明范圍的偏離。
各種說明性的邏輯框、模塊和電路的實現或執(zhí)行可以用以下元件實現上述的功能通用處理器、數字信號處理器(DSP)、應用專用集成電路(ASIC)、現場可編程門陣列(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。處理器還可以實現為計算設備的組合，例如DSP和微處理器的組合、多個微處理器的組合、或用結合DSP內核的一個或多個微處理器的組合或任何其它配置來實現。
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在硬件、處理器執(zhí)行的軟件模塊或兩者的組合內。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、或本領域中已知的其它任意形式的存儲媒體中。一示范存儲介質最好耦合到處理器，使得處理器能夠從存儲介質讀取寫入信息?；蛘叽鎯橘|可以整合到處理器。處理器和存儲介質可駐留于專用集成電路ASIC中。ASIC可以駐留于用戶終端內。另外，處理器和存儲介質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域的技術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域的技術人員來說是顯而易見的，這里定義的一般原理可以被應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，其特征在于包括將信道分配消息從第一站發(fā)送到第二站，所述消息包括與活動集合和活動集合參數相關聯(lián)的活動集合標識符。
2.如權利要求
1所述的方法，其特征在于所述的信道分配消息接著一個信道分配消息之后被發(fā)送，后者包括活動集合和參數以及與之相關聯(lián)的活動集合標識符。
3.一種在無線通信系統(tǒng)內用于呼叫建立的方法，其特征在于包括移動站在緊接著接收到來自基站的信道分配消息后將先導序列發(fā)送到基站。
4.如權利要求
3所述的方法，其特征在于還包括如果在預定時間段內沒有在前向鏈路上接收到預定量的數據，則移動站中止先導序列的發(fā)送。
專利摘要
揭示了一種最小化呼叫建立等待時間的技術。在一方面，信道分配消息與標記一起被發(fā)送以引導先前協(xié)商的服務參數的使用。該方面省去了服務協(xié)商消息的需要。在另一方面，信道分配消息與活動集合標識符一起被發(fā)送，而不是發(fā)送活動集合以及其參數。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(106)在活動通信對話之間發(fā)送導頻強度測量消息而變得方便，使得信道分配消息可以用于使移動站中止的呼叫建立，而不需要移動站的尋呼以及相關的消息。
文檔編號H04L29/06GK1992983SQ200610172812
公開日2007年7月4日 申請日期2002年8月16日
發(fā)明者R·辛那拉加, E·G·小蒂德曼, R·雷扎法, J·王, D·何 申請人:高通股份有限公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan