專利名稱：系統(tǒng)登記和網(wǎng)孔重選的方法
背景技術(shù)：
申請(qǐng)人的發(fā)明涉及電信技術(shù)，特別是涉及例如，諸如以各種模式(模擬、數(shù)字、雙模式等)操作的蜂窩和衛(wèi)星無線系統(tǒng)之類的無線通信系統(tǒng)，和諸如頻分多址連接(FDMA)、時(shí)分多址連接(TDMA)、碼分多址連接(CDMA)、FDMA/TDMA/CDMA混合多址連接的連接技術(shù)。
在北美，數(shù)字通信和諸如TDMA的多址連接技術(shù)經(jīng)常由被稱為數(shù)字先進(jìn)移動(dòng)電話服務(wù)(D-AMPS)的數(shù)字蜂窩無線電話系統(tǒng)所使用，其某些特征是在電信工業(yè)協(xié)會(huì)和電子工業(yè)協(xié)會(huì)(TIA/EIA)公布的暫行標(biāo)準(zhǔn)TIA/EIA/IS-54-B，“雙模式移動(dòng)站-基站兼容標(biāo)準(zhǔn)”中予以規(guī)定的，將該標(biāo)準(zhǔn)援引于此以資參考。因?yàn)楝F(xiàn)存有大量的用戶，基于僅操作在以頻分多址連接(FDMA)的模擬范疇的設(shè)備，所以TIA/EIA/IS-54-B是一個(gè)雙模式(模擬和數(shù)字)標(biāo)準(zhǔn)，提供模擬與數(shù)字通信能力的兼容性。例如，TIA/EIA/IS-54-B標(biāo)準(zhǔn)提供FDMA模擬話音信道(AVC)和TDMA數(shù)字話務(wù)信道(DTC)兩種。AVCs和DTCs是通過調(diào)頻無線載波信號(hào)實(shí)現(xiàn)的無線載波信號(hào)具有800Mhz左右的頻率使每個(gè)信道具有30KHz寬度。
在TDMA蜂窩無線電話系統(tǒng)中，每個(gè)無線信道被分為一系列時(shí)隙，每個(gè)時(shí)隙含有來自數(shù)據(jù)源，例如話音的數(shù)字編碼部分的信息脈沖串。這些時(shí)隙被分組為具有預(yù)定持續(xù)期的連續(xù)TDMA幀。在每個(gè)TDMA幀中的時(shí)隙數(shù)量是與可以同時(shí)共享該無線信道的不同用戶的數(shù)量有關(guān)。如果在一個(gè)TDMA幀的每個(gè)時(shí)隙被分配給不同的用戶，則一個(gè)TDMA幀的持續(xù)期是分配給該相同用戶的連續(xù)時(shí)隙之間的時(shí)間最小值。
通常分配給相同用戶的連續(xù)時(shí)隙在無線載波上是不連續(xù)的時(shí)隙，它們構(gòu)成用戶的數(shù)字話務(wù)信道，該信道可以被認(rèn)為是分配給該用戶的邏輯信道。正如在下面更為詳細(xì)地描述的那樣，數(shù)字控制信道(DCC)還可以設(shè)置用于傳送控制信號(hào)，和這樣一種DCC，是由通常在無線載波上非連續(xù)時(shí)隙的系列構(gòu)成的邏輯信道。
在如上所述的許多可能的TDMA系統(tǒng)的僅一種中，TIA/EIA/IS-54-B標(biāo)準(zhǔn)提供每個(gè)TDMA幀由6個(gè)連續(xù)時(shí)隙組成和具有40ms(毫秒)的持續(xù)期。因此，取決于用于數(shù)字編碼通話的話音編碼器/解碼器(編解碼器)的源速率，每個(gè)無線信道可以傳送從3到6個(gè)DTC(例如，3到6個(gè)電話通話)。這樣的編解碼器既可以工作在全速率也可以工作在半速率。全速率DTC要求按半速率DTC規(guī)定的時(shí)間周期的兩倍那么多的時(shí)隙，和在TIA/EIA/IS-54-B中，每個(gè)全速率DTC利用每個(gè)TDMA幀的兩個(gè)時(shí)隙，即，一個(gè)TDMA幀的6個(gè)時(shí)隙的第1和第4、第2和第5、或第3和第6。每個(gè)半速率DTC利用每個(gè)TDMA幀的1個(gè)時(shí)隙。在每個(gè)DTC時(shí)隙期間，324個(gè)比特被發(fā)送，這324個(gè)比特中的主要部分260個(gè)比特被分配用于編解碼器的話音輸出，包括用于話音輸出的糾錯(cuò)編碼比特，和其余比特被用于保護(hù)時(shí)間和諸如同步用途的額外開銷信令。
可以看出，TDMA蜂窩系統(tǒng)工作在緩沖器和脈沖串，或不連續(xù)傳輸模式下，每個(gè)移動(dòng)站僅在其被分配的時(shí)隙期間發(fā)送(和接收)。例如在全速率下，移動(dòng)站可能在時(shí)隙1期間發(fā)送，在時(shí)隙2期間接收，在時(shí)隙3期間空閑，在時(shí)隙4期間發(fā)送，在時(shí)隙5期間接收，在時(shí)隙6期間空閑，和然后在連續(xù)TDMA幀期間重復(fù)該周期。因此，可能是電池供電的移動(dòng)站可以被關(guān)斷，或睡眠，以便當(dāng)其既不發(fā)送也不接收的時(shí)隙期間實(shí)現(xiàn)節(jié)電。
除話音或話務(wù)信道外，蜂窩無線通信系統(tǒng)還提供用于基站和移動(dòng)站之間傳送呼叫建立消息的尋呼/連接，或控制的信道。例如，按照TIA/EIA/IS-54-B，有21個(gè)專用模擬控制信道(ACC)，該信道具有位于800MHz左右的用于發(fā)送和接收的預(yù)定頻率。因?yàn)檫@些ACC總能在相同的各頻率上被找到，所以這些頻率很容易地被移動(dòng)站定位和監(jiān)視。
例如，在空閑狀態(tài)下(即，被接通但沒有工作或接收呼叫)，在TIA/EIA/IS-54-B系統(tǒng)中的一個(gè)移動(dòng)站調(diào)諧到和定期的監(jiān)視最強(qiáng)的控制信道(一般，該移動(dòng)站此刻所處在的網(wǎng)孔的控制信道)和通過相應(yīng)的基站可以接收或開始一個(gè)呼叫。當(dāng)移動(dòng)到各網(wǎng)孔之間同時(shí)處于空閑狀態(tài)時(shí)，該移動(dòng)站將很可能“喪失”與“老”網(wǎng)孔的控制信道的無線連接和調(diào)諧到“新”網(wǎng)孔的控制信道。對(duì)控制信道的開始的調(diào)諧和而后的重復(fù)調(diào)諧兩者是通過在它們的已知頻率上掃描所有可用控制信道找到最佳控制信道自動(dòng)實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)找到具有好的接收質(zhì)量的控制信道時(shí)，該移動(dòng)站保持調(diào)諧的這個(gè)信道，直至質(zhì)量重新惡化為止。以這樣的方式，移動(dòng)站保持與系統(tǒng)的“接觸”。
雖然處于空閑狀態(tài)中，移動(dòng)站也必須監(jiān)視控制信道，以便對(duì)其尋址的尋呼消息。例如，當(dāng)一個(gè)始發(fā)電話(陸地線路的)用戶呼叫一個(gè)移動(dòng)用戶時(shí)，該呼叫被從公共交換電話網(wǎng)(PSTN)傳送到分析撥號(hào)號(hào)碼的移動(dòng)交換中心(MSC)。如果該撥號(hào)號(hào)碼是有效的，則該MSC請(qǐng)求某些或所有無線基站通過利用其相應(yīng)的各個(gè)控制信道發(fā)送含有該被叫移動(dòng)站的移動(dòng)識(shí)別號(hào)碼(MIN)的尋呼消息尋呼該被叫移動(dòng)站。每個(gè)接收到尋呼消息的空閑移動(dòng)站比較接收的MIN和其自己存儲(chǔ)的MIN。與存儲(chǔ)的MIN相匹配的移動(dòng)站通過控制信道(一般是該移動(dòng)站接收對(duì)應(yīng)尋呼消息的相同控制信道)發(fā)送尋呼響應(yīng)到基站，基站轉(zhuǎn)移該尋呼響應(yīng)到MSC。
當(dāng)接收到尋呼響應(yīng)時(shí)，MSC選擇一個(gè)AVC或DTC分配給接收該尋呼響應(yīng)的基站，轉(zhuǎn)換到該基站中的一個(gè)對(duì)應(yīng)的無線接收機(jī)，和使得該基站經(jīng)控制信道發(fā)送一個(gè)消息到該被叫移動(dòng)站，指令該被叫移動(dòng)站調(diào)諧到該被選擇的話音或話務(wù)信道。一旦該移動(dòng)站已經(jīng)調(diào)諧到被選擇的AVC或DTC，則對(duì)于該呼叫的整個(gè)連接就被建立起來。
由TIA/EIA/IS-54-B規(guī)范的具有ACC的系統(tǒng)性能已經(jīng)在按TIA/EIA/IS-136規(guī)范的具有數(shù)字控制信道(DCC)的系統(tǒng)上被改善了，TIA/EIA/IS-136規(guī)范的系統(tǒng)特別地援引在這里以資參考。按新的格式和處理的具有DCC這樣系統(tǒng)的一個(gè)例子公開在于1992年10月5日申請(qǐng)的，發(fā)明名稱為“Digital Control Channel”的美國(guó)專利申請(qǐng)No.07/956640中，該專利申請(qǐng)被援引于此以資參考。利用這種DCC，每個(gè)TIA/EIA/IS-54-B的無線信道僅可以傳送DTC，僅可以傳送DCC，或DTC和DCC兩者的混合。在TIA/EIA/IS-136的體制中，每個(gè)無線載波頻率可以具有多達(dá)3個(gè)全速率DTC/DCC，或6個(gè)半速率DTC/DCC，或任何其之間的組合，例如，一個(gè)全速率和4個(gè)半速率DTC/DCC。
在蜂窩電話系統(tǒng)中，要求一種空中鏈路協(xié)議，以便允許移動(dòng)站與基站和MSC通信。該通信鏈路協(xié)議被用于開始和接收蜂窩電話呼叫。該通信鏈路協(xié)議一般指的是通信工業(yè)中的2層協(xié)議，和其功能性包括限定，或構(gòu)成層3消息。這層3消息可以在駐留在移動(dòng)站和蜂窩交換系統(tǒng)范圍內(nèi)的各通信層3的匹配實(shí)體之間發(fā)送。物理層(層1)規(guī)定物理通信信道的參數(shù)，例如，無線頻率間隔、調(diào)制特性等等。層2規(guī)定對(duì)于在物理信道各限制中的信息精確傳輸?shù)谋匾夹g(shù)，例如，糾錯(cuò)和檢測(cè)等等。層3規(guī)定利用層2協(xié)議通過物理信道所發(fā)送的信息的接收和處理的各種程序。
各移動(dòng)站和蜂窩交換系統(tǒng)之間的通信(各基站和MSC)可以一般地參照

圖1和圖2進(jìn)行描述。圖1示意性地表示出多個(gè)層3消息11、層2幀13、和層1信道脈沖串或時(shí)隙15。在圖1中，對(duì)應(yīng)于每個(gè)層3消息的每組信道脈沖串構(gòu)成一個(gè)邏輯信道，和如上所述，對(duì)于一個(gè)規(guī)定的層3消息的信道脈沖串在TIA/EIA/IS-136載波上通常可能不是連續(xù)的時(shí)隙。另一方面，只要一個(gè)時(shí)隙結(jié)束，下一個(gè)時(shí)隙可能開始，則信道脈沖串可能是連續(xù)的。
每個(gè)層1的信道脈沖串15含有完全的層2的幀，以及其它信息，例如，糾錯(cuò)信息和其它用于層1或?qū)?操作的其它額外開銷信息。每個(gè)層2幀含有至少一部分層3的消息以及用于層2操作的額外開銷信息。雖然在圖1中沒有指出，每個(gè)層3消息可能包括各種信息單元，這些信息單元可以是消息的有效負(fù)荷、用于識(shí)別相應(yīng)消息類型的標(biāo)題部分、和可能的填充比特。
每個(gè)層1脈沖串和每個(gè)層2幀被分為多個(gè)不同的字段。具體地，在每個(gè)層2幀中的一個(gè)有效長(zhǎng)度數(shù)據(jù)字段中至少含有層3消息11的某些部分。因?yàn)閷?消息取決于含在層3消息中的信息量具有可變的長(zhǎng)度，多個(gè)層2幀可能需要一個(gè)單一的層3消息進(jìn)行傳輸。結(jié)果，因?yàn)樾诺烂}沖串和層2幀之間存在著一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，多個(gè)層1信道脈沖串也可能需要整個(gè)的層3消息進(jìn)行傳輸。
如上所述，當(dāng)多于一個(gè)信道脈沖串被要求發(fā)送一個(gè)層3消息時(shí)，一般所要求的脈沖串是在無線信道上不連續(xù)的脈沖串。再有，若干個(gè)脈沖串甚至于一般不是集中在用于傳送層3消息的特定邏輯信道上的連續(xù)脈沖串。因?yàn)榻邮?、處理和?yīng)答每個(gè)被接收的脈沖串需要時(shí)間，所以對(duì)于層3消息的傳輸所要求的脈沖串通常是以一種分段格式進(jìn)行發(fā)送的，正如在圖2(a)中示意性表示和上面結(jié)合TIA/EIA/IS-136標(biāo)準(zhǔn)所描述的那樣。
圖2(a)表示在無線信道上發(fā)送的包括連續(xù)時(shí)隙1、2、…的按照連續(xù)時(shí)隙1、2、…組成的正向(或下行鏈路)DCC的一般的例子。這些DCC時(shí)隙可以在如由TIA/EIA/IS-135規(guī)定的無線信道上被限定，和可以由例如如圖2(a)所示的在一系列連續(xù)時(shí)隙中的每個(gè)第9時(shí)隙組成。每個(gè)DCC時(shí)隙具有可能是或可能不是6.67ms的持續(xù)期，該持續(xù)期是按照TIA/EIA/IS-136標(biāo)準(zhǔn)的DTC時(shí)隙的長(zhǎng)度。
如圖2(a)所示，各個(gè)DCC時(shí)隙可以組成超幀(SF)，和每個(gè)超幀包括多個(gè)傳送不同種類信息的邏輯信道。一個(gè)或多個(gè)DCC可以被分配給在該超幀中的每個(gè)邏輯信道。在圖2(a)中示例性的下行鏈路超幀包括3個(gè)邏輯信道包括6個(gè)用于額外開銷的連續(xù)時(shí)隙的廣播控制信道(BCCH)；包括一個(gè)用于尋呼消息時(shí)隙的尋呼信道(PCH)；和包括一個(gè)用于信道分配和其它消息時(shí)隙的連接響應(yīng)信道(ARCH)。在圖2的示例性超幀中的其余時(shí)隙可以是專用于其它邏輯信道的，例如附加尋呼信道PCH或其它信道。因?yàn)橐苿?dòng)站的數(shù)量通常大大地多于在該超幀中的時(shí)隙數(shù)量，所以每個(gè)尋呼時(shí)隙被用于若干個(gè)共享某些唯一特征，例如，MIN的最后數(shù)字的各移動(dòng)站的尋呼。
圖2(b)表示正向DCC的時(shí)隙一種優(yōu)選信息格式。圖2(b)表示每個(gè)相同字段所要求的比特?cái)?shù)。在同步(SYNC)信息中發(fā)送的比特以常規(guī)的方式用于保證CSFP和DATA字段的精確接收。SYNC信息傳送由基站利用的預(yù)定的比特碼型，以便確定該時(shí)隙的開始。SCF信息用于與隨機(jī)連接信道(RACH)的層2操作一起由移動(dòng)站使用，請(qǐng)求接入系統(tǒng)。CSFP信息傳送一個(gè)編碼的超幀相位值，使得各個(gè)移動(dòng)站確定每個(gè)超幀的開始。這剛好是在正向DCC的時(shí)隙中的信息格式的一個(gè)例子。
為了有效睡眠模式操作和快速網(wǎng)孔選擇的目的，BCCH可以被分為若干個(gè)子信道。美國(guó)專利申請(qǐng)No.07/956640公開了一種BCCH結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)使得在移動(dòng)站被接入系統(tǒng)(發(fā)送或接收一個(gè)呼叫)前，當(dāng)其被接通時(shí)(當(dāng)移動(dòng)站被鎖定到一個(gè)DCC時(shí))，允許該移動(dòng)站讀出信息的最低量。在被接通后，空閑的移動(dòng)站需要僅定期地監(jiān)視其被分配的各PCH時(shí)隙(每個(gè)超幀中通常一個(gè)時(shí)隙)，該移動(dòng)站在其它時(shí)隙期間可以睡眠。該移動(dòng)站的用來讀出尋呼消息的時(shí)間和其用來睡眠的時(shí)間的比率是可控的和代表了呼叫建立延遲與功耗之間的一種折衷。
因?yàn)槊總€(gè)TDMA時(shí)隙具有某種固定的信息傳送容量，如上所述每個(gè)脈沖串一般僅可以傳送層3的一部分。在上行鏈路方向，多個(gè)移動(dòng)站在競(jìng)爭(zhēng)的基礎(chǔ)上試圖與系統(tǒng)通信，同時(shí)多個(gè)移動(dòng)站監(jiān)聽在下行鏈路方向從系統(tǒng)發(fā)送的層3的消息。
數(shù)字控制和話務(wù)信道是所希望的，因?yàn)樗鼈冎С忠苿?dòng)單元的較長(zhǎng)的睡眠周期，從而導(dǎo)致較長(zhǎng)的電池壽命。再有，數(shù)字控制信道和數(shù)字話務(wù)信道對(duì)于優(yōu)化系統(tǒng)容量和支持分層網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)，即宏網(wǎng)孔、微網(wǎng)孔、微微網(wǎng)孔等結(jié)構(gòu)具有擴(kuò)展的功能。術(shù)語(yǔ)“宏網(wǎng)孔”一般涉及具有與常規(guī)蜂窩電話系統(tǒng)中的網(wǎng)孔大小(例如，至少大約1公里半徑的)可比較的網(wǎng)孔，和術(shù)語(yǔ)“微網(wǎng)孔”和“微微網(wǎng)孔”一般涉及逐步小些的網(wǎng)孔。例如，一個(gè)微網(wǎng)孔可能覆蓋一個(gè)公共的室內(nèi)或室外區(qū)域，例如一個(gè)會(huì)議中心或一條商業(yè)街，和微微網(wǎng)孔可能覆蓋一個(gè)辦公樓的大廳或一個(gè)高層建筑的一層。從相應(yīng)的無線覆蓋來說，各宏網(wǎng)孔、微網(wǎng)孔和微微網(wǎng)孔可以互相區(qū)分或者可以互相重疊，以處理不同的話務(wù)模式或無線環(huán)境。
圖3表示一個(gè)示例性的分層或多層的蜂窩系統(tǒng)。由6邊形代表的綜合宏網(wǎng)孔10構(gòu)成一個(gè)重疊的蜂窩結(jié)構(gòu)。每個(gè)綜合網(wǎng)孔可以包括下面的微網(wǎng)孔。綜合網(wǎng)孔10包括由點(diǎn)劃線圈起來的區(qū)域表示的微網(wǎng)孔20和對(duì)應(yīng)于沿城市街道的區(qū)域的由短劃線圈起來的區(qū)域表示的微網(wǎng)孔30，和覆蓋一個(gè)建筑物的個(gè)別樓層的微微網(wǎng)孔40、50、和60。由微網(wǎng)孔20和30覆蓋的兩個(gè)城市街道的交叉點(diǎn)可能是一個(gè)話務(wù)集中的區(qū)域，和因此可能代表一個(gè)熱點(diǎn)。
圖4表示一個(gè)示例性蜂窩移動(dòng)電話系統(tǒng)的方框圖，包括示例性的基站110和移動(dòng)站120。該基站包括連接到MSC上的控制和處理單元130，該MSC又被連接到PSTN(未示出)上。
基站110通過受控制和處理單元130控制的話音信道收發(fā)信機(jī)150處理多個(gè)話音信道。另外，每個(gè)基站包括可能處理多于一個(gè)控制信道的一個(gè)控制信道收發(fā)信機(jī)160?？刂菩诺朗瞻l(fā)信機(jī)160受控制和處理單元130的控制?？刂菩诺朗瞻l(fā)信機(jī)160通過基站劃網(wǎng)孔的控制信道向被鎖入該控制信道的各個(gè)移動(dòng)站廣播控制信息。將被理解為，收發(fā)信機(jī)150和160可以按單一的裝置來實(shí)現(xiàn)，類似共享相同無線載波頻率的使用于DCC和DTC的話音和控制收發(fā)信機(jī)170。
移動(dòng)站120在其話音和控制收發(fā)信機(jī)170中在控制信道上接收到信息廣播。然后，處理單元180評(píng)價(jià)所接收的包含各網(wǎng)孔特征的控制信道信息，這些網(wǎng)孔是該移動(dòng)站鎖定在其上的侯選網(wǎng)孔，和確定該移動(dòng)站應(yīng)當(dāng)鎖定在哪個(gè)網(wǎng)孔上。有益地是，接收的控制信道信息不僅包含涉及與其相連網(wǎng)孔的絕對(duì)信息，而且還包含涉及鄰近該網(wǎng)孔的其它與控制信道相連的各網(wǎng)孔的相關(guān)信息，正如在授予Raith等人的名稱為“Method andAppararus for Communication Control in a Radiotelephone System”的美國(guó)專利No.5353332中所描述的那樣。
為了增加用戶的“交談時(shí)間”，即增加移動(dòng)站的電池壽命，可以設(shè)置數(shù)字正向控制信道(基站到移動(dòng)站)，這種控制信道可以傳送當(dāng)前模擬控制信道(FOCC)規(guī)定的消息類型，而且當(dāng)鎖入FOCC時(shí)，在一種格式中，允許空閑移動(dòng)站讀出額外開銷消息，此后僅當(dāng)信息被改變時(shí)，在所有其它時(shí)間該移動(dòng)站都睡眠。在這樣的系統(tǒng)中，某些類型的消息可以由各個(gè)基站比其它類型的消息更為頻繁地廣播，和各移動(dòng)站不需要讀出每個(gè)廣播的消息。
由TIA/EIA/IS-54-B和TIA/EIA/IS-135標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的系統(tǒng)使用電路交換技術(shù)，該技術(shù)是建立全部物理連接的一種“有向連接”通信和只要是通信終端系統(tǒng)有交換的數(shù)據(jù)就保持連接。作為一種開路管道型的電路交換業(yè)務(wù)的直接連接，允許各終端系統(tǒng)利用任何一種它們認(rèn)為合適的電路。雖然電路交換數(shù)據(jù)通信可以很好地適應(yīng)恒定帶寬的應(yīng)用，但對(duì)于低帶寬和“突發(fā)通信”應(yīng)用來說是相對(duì)低效率的。
可以是有向連接(例如，X.25)或“無連接”(例如，Internet協(xié)議“IP”)的分組交換技術(shù)，不要求建立和拆開物理連接它與電路交換技術(shù)相反。這減少數(shù)據(jù)等待和在處理相對(duì)短的突發(fā)通信，或交互內(nèi)部事物處理中，增加了信道效率。無連接的分組交換網(wǎng)分配路由功能到多個(gè)路由地點(diǎn)，從而避免了可能出現(xiàn)的通信業(yè)務(wù)的瓶頸現(xiàn)象，而當(dāng)利用中央交換中樞時(shí)這種瓶頸現(xiàn)象是可能出現(xiàn)的。數(shù)據(jù)利用適當(dāng)進(jìn)行編址的終端系統(tǒng)被“分組”和然后被沿?cái)?shù)據(jù)通路上的各個(gè)獨(dú)立單元進(jìn)行發(fā)送。被配置在通信終端系統(tǒng)之間有時(shí)被稱為“路由選擇器”的各中間系統(tǒng)以每個(gè)分組數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)作出關(guān)于采取的最適合路由的判斷。路由判斷是根據(jù)多個(gè)特征進(jìn)行的，包括最小成本路由或成本度量；鏈路容量；等待傳輸分組數(shù)據(jù)的數(shù)量；鏈路的保密要求；和中間系統(tǒng)(節(jié)點(diǎn))的操作狀態(tài)。
與單一電路建立不同，計(jì)入通路度量的分組傳輸提供應(yīng)用和通信的靈活性。另外，最標(biāo)準(zhǔn)的局域網(wǎng)(LAN)和廣域網(wǎng)(WAN)已被包括在配合的環(huán)境中。分組交換適合于數(shù)據(jù)通信，因?yàn)樵S多應(yīng)用和所用的設(shè)備，諸如帶鍵盤的終端是交互的和發(fā)送脈沖串?dāng)?shù)據(jù)。當(dāng)用戶輸入多個(gè)數(shù)據(jù)到終端或暫停想問題時(shí)，代之以信道是空閑的，分組交換從若干個(gè)終端穿叉多個(gè)傳輸?shù)皆撔诺馈?br> 由于通路的獨(dú)立性和路由選擇器的能力，在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)故障的事件中，分組數(shù)據(jù)提供更多網(wǎng)絡(luò)堅(jiān)軔性。因此，分組交換允許更有效地利用網(wǎng)絡(luò)鏈路。分組技術(shù)使終端用戶根據(jù)所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量而不是連接時(shí)間提供計(jì)費(fèi)選擇。如果終端用戶的應(yīng)用已經(jīng)被設(shè)計(jì)為有效使用空中鏈路，則發(fā)送的分組數(shù)據(jù)數(shù)量將是最小的。如果每個(gè)個(gè)別用戶的通信量被保持為最小，則服務(wù)提供者有效地增加網(wǎng)絡(luò)的容量。
分組網(wǎng)絡(luò)通常設(shè)計(jì)和根據(jù)工業(yè)領(lǐng)域時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)，諸如開路系統(tǒng)接口(OSI)模塊或TCP/IP協(xié)議棧式存儲(chǔ)器。這些標(biāo)準(zhǔn)無論形式上還是實(shí)際上已經(jīng)被開發(fā)了許多年，和這些協(xié)議的應(yīng)用是很容易的。各個(gè)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的主要目的是實(shí)現(xiàn)與其它網(wǎng)絡(luò)的互連。Internet是這種網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)為此目的當(dāng)今最明顯的例子。
類似Internet或協(xié)作的LAN的分組網(wǎng)絡(luò)是當(dāng)今商業(yè)和通信環(huán)境的綜合通路。由于移動(dòng)通信被廣泛用于這些環(huán)境中，諸如利用TIA/EIA/IS-136之類的無線服務(wù)的提供者最好接入到這些網(wǎng)上。盡管如此，由蜂窩系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)服務(wù)一般還是基于電路交換操作的，每個(gè)通信移動(dòng)用戶利用一個(gè)專用無線信道。
圖5表示用于通過由移動(dòng)終端系統(tǒng)(M-ES)、移動(dòng)數(shù)據(jù)基站(MDBS)、和移動(dòng)數(shù)據(jù)中間系統(tǒng)(MD-IS)之間連接協(xié)議組成的空中鏈路進(jìn)行通信的代表性結(jié)構(gòu)。下面是考慮到RF技術(shù)的可供選擇的方案的圖5中的各單元的示例性描述和每個(gè)單元的建議方案。
Internet協(xié)議/無連接網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(IP/CLNP)是無連接的和廣泛支持整個(gè)傳統(tǒng)數(shù)據(jù)網(wǎng)社區(qū)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。這些協(xié)議是物理層獨(dú)立的和最好是不隨著RF技術(shù)改變而修改的。
保密性管理協(xié)議(SMP)提供在空中鏈路接口中的保密服務(wù)。所實(shí)現(xiàn)的服務(wù)包括數(shù)據(jù)鏈路保密性、M-ES鑒別、密鑰管理、接入控制、和算法可升級(jí)性/代替。當(dāng)實(shí)施可供選擇的RF技術(shù)時(shí)，SMP應(yīng)當(dāng)保持不變。
無線資源管理協(xié)議(RRMP)提供各個(gè)移動(dòng)單元的RF資源的管理和控制。RRMP和其相關(guān)的程序被規(guī)定到AMPS RF基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中和要求根據(jù)所實(shí)施的RF技術(shù)而改變。
移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)登記協(xié)議(MNRP)被用于與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)定位協(xié)議(MNLP)的匯接中，允許移動(dòng)終端系統(tǒng)的正確登記和鑒別。當(dāng)使用可供選擇的RF技術(shù)時(shí)MNRP應(yīng)當(dāng)不變。
移動(dòng)升級(jí)鏈路協(xié)議(MDLP)在MD-IS和M-ES之間提供有效的數(shù)據(jù)傳輸。MDLP支持有效的移動(dòng)終端移動(dòng)、移動(dòng)終端系統(tǒng)節(jié)電、RF信道資源共享、和有效的差錯(cuò)恢復(fù)。當(dāng)利用可供選擇的RF技術(shù)時(shí)MDLP應(yīng)當(dāng)不變。
媒介接入控制(MAC)協(xié)議和相關(guān)的程序控制M-ES利用共享連接到該RF信道消息的操作方法。這個(gè)協(xié)議及其功能必需為可供選擇的RF技術(shù)所支持。
在物理層使用各種調(diào)制和編碼方案。這些方案規(guī)定是所利用的RF技術(shù)的具體規(guī)范，和因此對(duì)于可供選擇的RF技術(shù)來說適當(dāng)?shù)姆桨笐?yīng)當(dāng)予以替換?？晒┻x擇的RF技術(shù)的選定可以利用改變CDPD系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的最小量進(jìn)行實(shí)施。所要求的改變被限制為無線資源管理協(xié)議、MAC、和物理層，而所有其它網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和支持服務(wù)仍然不改變。
基于操作的電路交換模式的蜂窩系統(tǒng)的幾個(gè)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的例外描述在下面一些文件中，其中包含了分組數(shù)據(jù)的概念。
美國(guó)專利No.4887265和文章“Packte Switching in DigitalCellular System”(Proc.38th IEEE Vehicular Technology Conf.，pp414-418，June 1988)描述了一種提供共享的數(shù)據(jù)無線信道的蜂窩系統(tǒng)，每個(gè)信道能夠容納多個(gè)數(shù)據(jù)呼叫。利用基本上規(guī)范的蜂窩信令，請(qǐng)求分組業(yè)務(wù)的移動(dòng)站被分配給一個(gè)具體的分組數(shù)據(jù)信道。該系統(tǒng)可以包括用于與分組數(shù)據(jù)網(wǎng)接口的分組數(shù)據(jù)接入點(diǎn)(PAPS)。每個(gè)分組數(shù)據(jù)無線信道被連接到一個(gè)特定的PAP和因此能夠復(fù)用與該P(yáng)AP相連的數(shù)據(jù)呼叫。過區(qū)切換是由系統(tǒng)以非常類似于使用在用于話音的相同系統(tǒng)中的過區(qū)切換的方式啟動(dòng)的。當(dāng)一個(gè)分組數(shù)據(jù)的容量不足時(shí)，對(duì)于這種情況增加了新型的過區(qū)切換。
這些文件是定向的數(shù)據(jù)呼叫和基于按規(guī)范的話音呼叫類似的方式利用系統(tǒng)啟動(dòng)的過區(qū)切換。在TDMA蜂窩系統(tǒng)中應(yīng)用這些原理提供一般目的的分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)可能導(dǎo)致頻譜效率和性能方面的缺點(diǎn)。
美國(guó)專利No.49816691描述了一種新的分組模式蜂窩無線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和一種選擇到移動(dòng)站的分組數(shù)據(jù)(話音和/或數(shù)據(jù))路由的新的程序。基站和公共交換機(jī)經(jīng)中繼線接口單元和蜂窩網(wǎng)控制單元再經(jīng)由一個(gè)WAN被鏈接在一起。該路由選擇程序是基于移動(dòng)站開始的過區(qū)切換和基于附加一個(gè)從移動(dòng)站(呼叫期間)發(fā)送的任何分組數(shù)據(jù)的標(biāo)題，基站的一個(gè)識(shí)別器通過該標(biāo)題傳送該分組數(shù)據(jù)。在來自移動(dòng)站的后續(xù)各個(gè)用戶信息分組數(shù)據(jù)之間的一個(gè)延續(xù)時(shí)間周期的情況下，該移動(dòng)站可以發(fā)送用于傳送網(wǎng)孔定位信息的額外控制分組數(shù)據(jù)。
當(dāng)分配給該呼叫一個(gè)呼叫控制號(hào)碼時(shí)，在呼叫建立時(shí)首先包括了蜂窩控制單元。然后通知該呼叫控制號(hào)碼的移動(dòng)站和該控制號(hào)碼的中繼線接口單元和該開始的基站的識(shí)別器。在呼叫期間，各個(gè)分組數(shù)據(jù)在中繼線接口和當(dāng)前正在服務(wù)的基站之間直接選擇路由。
描述在美國(guó)專利No.49816691中的系統(tǒng)沒有直接涉及到在TDMA蜂窩系統(tǒng)中的提供分組數(shù)據(jù)服務(wù)的規(guī)范問題。
在歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)ETSI的文件“Packet Radio in GSM”(T DocSMG 4 58/93，F(xiàn)eb.12，1993)中和在名為“GSM in a Future CompetitiveEnvironment”(Helsinki，F(xiàn)inland，Oct.13，1993)的研討會(huì)期間提出“A General Packet Radio Service Proposed for GSM”的文章中初步提出了在GSM中用于話音和數(shù)據(jù)的一種可能的分組數(shù)據(jù)接入?yún)f(xié)議。這些文件直接涉及TDMA蜂窩系統(tǒng)，即GSM，和雖然他們草擬了一種優(yōu)化的共享分組數(shù)據(jù)信道的可能的組織方案，但他們并未涉及在整個(gè)系統(tǒng)解決方案中的綜合分組數(shù)據(jù)信道的各個(gè)方面。
ETSI的文件“Packet Radio over GSM Network”(T Doc SMG 1238/93，Sept.28，1993)描述了基于首先利用規(guī)范的GSM信令和鑒別在一個(gè)分組移動(dòng)站和一個(gè)“代理人”之間建立虛擬信道處理接入的分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)在GSM中提供分組數(shù)據(jù)服務(wù)的概念。利用經(jīng)修改用于快速信道建立和釋放的規(guī)范信令，然后規(guī)范的話務(wù)信道被使用于分組數(shù)據(jù)傳輸。這個(gè)文件直接涉及TDMA蜂窩系統(tǒng)，但是因?yàn)槭墙⒃诶矛F(xiàn)存GSM話務(wù)信道的“快速交換”方式的概念上的，所以與建立在優(yōu)化共享分組數(shù)據(jù)信道概念相比，這種系統(tǒng)具有頻譜效率低和分組數(shù)據(jù)延遲(特別是用于短消息)的缺點(diǎn)。
援引于此以資參考的蜂窩數(shù)字分組數(shù)據(jù)(CDPD)系統(tǒng)規(guī)范，1.0公報(bào)(1993年7月)描述了在當(dāng)前先進(jìn)移動(dòng)電話服務(wù)(AMPS)系統(tǒng)，即北美模擬蜂窩系統(tǒng)上利用可用無線信道提供分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的概念。CDPD是被美國(guó)蜂窩話務(wù)員群體所承認(rèn)理解和開放的規(guī)范，所包含的項(xiàng)目包括外部接口、空中鏈路、各種接口、服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)管理、和管理機(jī)構(gòu)。
規(guī)范的CDPD系統(tǒng)是基于獨(dú)立于現(xiàn)存AMPS基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的一種基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的一個(gè)大的范疇。與AMPS系統(tǒng)的通用性被限制于相同類型射頻信道的使用和某些基站場(chǎng)地(由CDPD使用的基站可以是新的CDPD規(guī)范)和用于分配在兩個(gè)系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)信道的信令接口的使用。
選擇到一個(gè)移動(dòng)站的分組數(shù)據(jù)的路由是根據(jù)首先，選擇該分組數(shù)據(jù)到裝備有基于移動(dòng)站地址的本地位置寄存器(HLR)的本地網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(本地移動(dòng)通信數(shù)據(jù)中間系統(tǒng)MD-IS)的路由；然后當(dāng)必要時(shí)，根據(jù)HLR信息選擇到被訪問的正在服務(wù)的MD-IS；和最后根據(jù)該移動(dòng)站正在報(bào)告的其網(wǎng)孔位置從該正在服務(wù)的MD-IS經(jīng)當(dāng)前基站傳輸該分組數(shù)據(jù)到其正在服務(wù)的MD-IS。
雖然CDPD系統(tǒng)規(guī)范沒有直接涉及在利用這種應(yīng)用進(jìn)行尋址的TDMA蜂窩系統(tǒng)中提供分組數(shù)據(jù)服務(wù)的具體問題，但是描述在CDPD系統(tǒng)規(guī)范中的網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)方面和概念可以被用作對(duì)于按照本發(fā)明的空中鏈路協(xié)議所需的網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)方面的基礎(chǔ)。
CDPD網(wǎng)絡(luò)被設(shè)計(jì)為是現(xiàn)存數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)和AMPS蜂窩網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展?，F(xiàn)存的無連接網(wǎng)絡(luò)協(xié)議可以被用于接入CDPD網(wǎng)絡(luò)。因?yàn)檫@種網(wǎng)絡(luò)始終被認(rèn)為是延伸與發(fā)展，該網(wǎng)絡(luò)利用當(dāng)適合時(shí)允許增加新的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的開放網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。CDPD各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和協(xié)議被限制在OSI模型和以下的網(wǎng)絡(luò)層。為此在不改變基礎(chǔ)CDPD網(wǎng)絡(luò)情況下，允許上層的各協(xié)議和應(yīng)用予以發(fā)展。
從移動(dòng)通信用戶的遠(yuǎn)景看，CDPD網(wǎng)絡(luò)是無線移動(dòng)通信的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)和話音兩者網(wǎng)絡(luò)的延伸。通過利用CDPD服務(wù)提供者網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)，用戶能夠無縫地接入數(shù)據(jù)應(yīng)用，許多數(shù)據(jù)可以駐留在傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。CDPD網(wǎng)絡(luò)支持各種業(yè)務(wù)和CDPD網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)。
CDPD網(wǎng)絡(luò)支持各種服務(wù)，執(zhí)行維持和管理該CDPD網(wǎng)絡(luò)需要的各個(gè)任務(wù)。這些業(yè)務(wù)是計(jì)算服務(wù)器；網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)；消息傳輸系統(tǒng)；和鑒別服務(wù)器。這些服務(wù)器被限定為允許在各服務(wù)提供者之間的彼此協(xié)作性。因?yàn)镃DPD網(wǎng)絡(luò)在技術(shù)上包含屬于它的原來AMPS的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，使用可以預(yù)計(jì)到，支持的各個(gè)服務(wù)將仍然不會(huì)改變。網(wǎng)絡(luò)支持的服務(wù)的各功能對(duì)于任何移動(dòng)通信網(wǎng)都是必要和是獨(dú)立于射頻(RF)技術(shù)的。
CDPD網(wǎng)絡(luò)服務(wù)是允許用戶以數(shù)據(jù)應(yīng)用進(jìn)行聯(lián)通的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。此外，數(shù)據(jù)通信的一個(gè)或兩個(gè)終端可以是移動(dòng)終端。
綜上所述，存在著基于設(shè)置優(yōu)化分組數(shù)據(jù)的共享分組數(shù)據(jù)信道，在D-AMPS蜂窩系統(tǒng)中提供一般目的的分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的需要。這種應(yīng)用涉及了提供例如由TIA/EIA/IS-136標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的定向連接網(wǎng)絡(luò)和無連接的分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的組合優(yōu)點(diǎn)的各系統(tǒng)和方法。另外，本發(fā)明還涉及例如通過現(xiàn)存的具有低復(fù)雜性和高通過率的無連接網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的接入CDPD網(wǎng)絡(luò)。
按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，公開了當(dāng)一個(gè)移動(dòng)站首次進(jìn)入支持分組數(shù)據(jù)信道的通信系統(tǒng)時(shí)對(duì)該移動(dòng)站進(jìn)行登記的方法。該移動(dòng)站接收在數(shù)字控制信道上廣播的系統(tǒng)信息，根據(jù)該信息該移動(dòng)站確定其被分配的信標(biāo)分組數(shù)據(jù)信道。然后該移動(dòng)站通過該分組數(shù)據(jù)信道登記到該通信系統(tǒng)上，以啟動(dòng)分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。
移動(dòng)站測(cè)量包含在系統(tǒng)信息中列在鄰近網(wǎng)孔表中的各鄰近網(wǎng)孔的數(shù)字控制信道信號(hào)強(qiáng)度以及該移動(dòng)站當(dāng)前正在占用的信道的信號(hào)強(qiáng)度。然后，例如當(dāng)一個(gè)鄰近數(shù)字控制信道的信號(hào)強(qiáng)度高于第一數(shù)字控制信道的信號(hào)強(qiáng)度時(shí)，該移動(dòng)站可以決定轉(zhuǎn)換到該鄰近網(wǎng)孔的數(shù)字控制信道上。另外，每個(gè)分組數(shù)據(jù)信道可以給移動(dòng)站提供有關(guān)哪些鄰近網(wǎng)孔支持分組數(shù)據(jù)信道的指示。
通過結(jié)合附圖閱讀說明書后，申請(qǐng)人的發(fā)明的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將是顯而易見的。
圖1示意性地表示多個(gè)層3的各個(gè)消息、層2的各個(gè)幀、和層1的信道脈沖串或時(shí)隙；圖2(a)表示在一個(gè)載波頻率上發(fā)送的包括在連續(xù)時(shí)隙中按照順序時(shí)隙組成的正向DCC；圖2(b)表示一個(gè)IS-136 DCCH字段的時(shí)隙格式的例子；圖3表示一種示例性的分層或多層蜂窩系統(tǒng)；圖4是包括示例性基站和移動(dòng)站的示例性蜂窩移動(dòng)無線電話系統(tǒng)的方框圖；圖5表示在一個(gè)空中鏈路之間進(jìn)行通信的協(xié)議結(jié)構(gòu)；圖6說明一種可能的映射序列的一個(gè)例子；圖7說明在PDCH上用于BM1→M5的時(shí)隙格式的例子；圖8說明啟動(dòng)CDPD模式操作的一個(gè)移動(dòng)站；和圖9說明按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的PDCH選擇和網(wǎng)孔重選處理。
為了便于理解本發(fā)明，一種可能的映射序列的描述被表示在圖6中。圖6表示如何將一個(gè)L3消息映射到若干個(gè)層2的各幀的專用PDCH的例子，和映射到PDCH信道的時(shí)隙的例子。FPDCH時(shí)隙和RPDCH脈沖串的長(zhǎng)度是固定的。存在著3種RPDCH脈沖串(即，一般被縮略的和輔助數(shù)據(jù))的可能形式，這些脈沖串具有不同的固定長(zhǎng)度。在全速率PDCH的各FPDCH時(shí)隙被假設(shè)為在圖6中的物理層中。在本發(fā)明中，TDMA幀結(jié)構(gòu)是與IS-136DCCH和DTC一樣的。為了最大的通過量，當(dāng)利用多速率信道(雙速率PDCH和三速率PDCH)時(shí)，規(guī)定一種附加的FPDCH時(shí)隙格式。圖7表示由本發(fā)明提供的一種附加時(shí)隙格式，具體地講，一種在PDCH上用于BM1→M5的時(shí)隙格式。表示在圖7上的時(shí)隙格式和IS-136 DCCH BM1→M5的時(shí)隙格式之間的區(qū)別在于在本實(shí)施例中使用PCF字段代替SCF和本實(shí)施例中的CSFP/PCF字代替IS-136 DCCH格式中的CSFP字段。
在圖7的實(shí)施例中，該時(shí)隙格式被分為7個(gè)字段一個(gè)用于提供同步信息給移動(dòng)站的同步字段(SYNC)，一個(gè)分組數(shù)據(jù)信道反饋?zhàn)侄?PCF)，一個(gè)第一數(shù)據(jù)(DATA)字段，一個(gè)編碼的超幀相位/分組數(shù)據(jù)反饋(CSFP/PCF)字段，一個(gè)第二數(shù)據(jù)字段，一個(gè)第二分組數(shù)據(jù)信道反饋?zhàn)侄?PCF)，和一個(gè)備用(RSVD)字段。
PCF字段用于在RPDCH上控制接入和包括忙/備用/閑(BRI)，接收/不接收(R/N)，部分回波(PE)和部分回波均恒器(PEQ)信息。BRI、PE、和R/N數(shù)據(jù)是按IS-136規(guī)定的。CSFP/PCF字段含有在本實(shí)施例中附加的PEQ數(shù)據(jù)。該CSFP/PCF字段用于傳送涉及超幀相位SFP信息，以便移動(dòng)站可以確定序列的開始。另外，CSFP/PCF字段提供PEQ信息，該信息用于動(dòng)態(tài)分配RPDCH的子信道，以便提供第一移動(dòng)站中斷發(fā)送的有效的裝置，從而允許來自其它各移動(dòng)站的發(fā)送，這些其它各移動(dòng)站無論是試圖要接入系統(tǒng)的，還是已經(jīng)被接入系統(tǒng)和處于發(fā)送分組數(shù)據(jù)信息的處理之中的。
按照本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例，IS-136規(guī)范的數(shù)字控制信道(DCCH)可以用于指示對(duì)于分組數(shù)據(jù)信道操作的支持。在本通信系統(tǒng)中，在通信系統(tǒng)中的不同網(wǎng)孔具有不同的數(shù)字控制信道。當(dāng)一個(gè)移動(dòng)站接通電源或進(jìn)入該通信系統(tǒng)時(shí)，該移動(dòng)站將接收關(guān)于該通信系統(tǒng)的信息，該信息是該移動(dòng)站判斷獲得服務(wù)的該通信系統(tǒng)在DCCH上正在廣播的信息。圖8表示對(duì)于一個(gè)移動(dòng)站在加電時(shí)的啟動(dòng)處理。該移動(dòng)站首先找到DCCH和然后讀出BCCH，找到信標(biāo)PDCH的指示字。在分組數(shù)據(jù)操作中的一個(gè)相關(guān)移動(dòng)站鎖定到信標(biāo)PDCH，并進(jìn)入工作模式，從而該移動(dòng)站與該通信系統(tǒng)進(jìn)行登記。響應(yīng)于其登記該移動(dòng)站可以被重新引導(dǎo)到不同的PDCH。該移動(dòng)站呆在所指示的PDCH的工作模式上，直至有效定時(shí)器期滿。
圖9表示屬于一個(gè)網(wǎng)孔或多個(gè)具有公共母DCCH的分組數(shù)據(jù)信道和在不同網(wǎng)孔中的數(shù)字控制信道之間關(guān)系。圖9表示具有多個(gè)數(shù)字控制信道(DCCH1、DCCH2、…、DCCHn、DCCHm)的通信系統(tǒng)。當(dāng)一個(gè)移動(dòng)站被啟動(dòng)在進(jìn)入到該通信系統(tǒng)時(shí)，該移動(dòng)站占用一個(gè)數(shù)字控制信道，例如DCCH1。雖然該移動(dòng)站被占用在DCCH1，但是該通信將發(fā)送諸如鄰近網(wǎng)孔表的信息到該移動(dòng)站，該表列入了由各鄰近網(wǎng)孔使用的數(shù)字控制信道的m-1個(gè)頻率和是否包含DCCH1的網(wǎng)孔支持分組數(shù)據(jù)信道。如果DCCH1指示支持一個(gè)或多個(gè)專用的PDCH，一個(gè)PDCH的載波頻率，即信標(biāo)PDCH也作為在DCCH1的BCCH上發(fā)送的廣播信息的一部分被提供。通過PDCH的指示字該移動(dòng)站被引導(dǎo)到信標(biāo)PDCH。如果在分組數(shù)據(jù)操作中感興趣，該移動(dòng)站占用和登記在信標(biāo)PDCH上。移動(dòng)站可以繼續(xù)被分配到信標(biāo)PDCH上或者取決于通信系統(tǒng)移動(dòng)站可以被分配到另外的其它專用的PDCH上。例如，數(shù)字控制信道DCCH1可以支持多個(gè)分組數(shù)據(jù)信道(信標(biāo)PDCH、PDCH2、…、PDCHr、PDCHq)。結(jié)果，雖然該移動(dòng)站首先被分配到信標(biāo)PDCH，但該移動(dòng)站可以作為登記處理的一部分被重新分配到另外的分組數(shù)據(jù)信道。由于各種原因，諸如話務(wù)控制，該移動(dòng)站可以被重新分配到另外的分組數(shù)據(jù)信道。
每個(gè)數(shù)字控制信道只有一個(gè)PDCH指示字有許多好處。首先，如果每個(gè)數(shù)字控制信道是有多于一個(gè)指示字，則在每個(gè)數(shù)字控制信道上的額外帶寬必需提供給每個(gè)附加指示字。此外，從信標(biāo)PDCH重新分配的各個(gè)移動(dòng)站允許系統(tǒng)將比必需從DCCH直接重新分配移動(dòng)站到新的PDCH的系統(tǒng)更為靈活。例如，一個(gè)在每個(gè)數(shù)字控制信道上具有多個(gè)指示字的系統(tǒng)按照每個(gè)移動(dòng)站電話號(hào)碼或識(shí)別號(hào)碼(MSID)的功能可以僅分配各移動(dòng)站到各分組數(shù)據(jù)信道上。因此，這種分配處理將是靜態(tài)的。然而，按照本發(fā)明，信標(biāo)PDCH根據(jù)一個(gè)移動(dòng)站的過去歷史和/或當(dāng)前的請(qǐng)求，可以執(zhí)行個(gè)別的重新分配到其它PDCH上。
通過利用當(dāng)初始占用數(shù)字控制信道時(shí)獲得的鄰近網(wǎng)孔表測(cè)量鄰近網(wǎng)孔的數(shù)字控制信道的信號(hào)強(qiáng)度，移動(dòng)站執(zhí)行網(wǎng)孔重新登記測(cè)量。按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在PDCH上的信息指示是否鄰近DCCH支持分組數(shù)據(jù)發(fā)送。每個(gè)分組數(shù)據(jù)信道含有是否鄰近網(wǎng)孔支持分組數(shù)據(jù)信道的本地PDCH信息。每個(gè)分組數(shù)據(jù)信道包括一個(gè)矢量，即一個(gè)反映鄰近網(wǎng)孔表長(zhǎng)度的比特圖。該矢量可以指示在鄰近網(wǎng)孔表中那些信道支持分組數(shù)據(jù)信道。例如，在該比特圖中的第一比特位置可能指示，在鄰近網(wǎng)孔表中的第一網(wǎng)孔支持分組數(shù)據(jù)信道。將被理解為，該比特圖不限于二進(jìn)制比特和將可以包括許多比特。在這種情況下，該許多比特還可能指示鄰近網(wǎng)孔的其它特征，例如，具有原來CDPD空中接口的CDPD。當(dāng)進(jìn)行一次網(wǎng)孔重選時(shí)，該移動(dòng)站首先占用諸如DCCH2之類的新DCCH。然后該移動(dòng)站通過對(duì)DCCH2規(guī)定的一個(gè)PDCH被引導(dǎo)到信標(biāo)PDCH。同樣，該信標(biāo)PDCH可以重新分配該移動(dòng)站到另外的PDCH上。
按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，信標(biāo)可以僅是傳送廣播信息的PDCH信道。在這種情況下，當(dāng)廣播信息改變時(shí)，被分配到非信標(biāo)分組數(shù)據(jù)信道的所有移動(dòng)站必需被返回到信標(biāo)PDCH，以便這些移動(dòng)站可能接收新的廣播信息。在另外一種方案中，所有PDCH信道可以提供新的廣播信息。在這種情況下，對(duì)于所有PDCH廣播信息將是相同的。因此，如果一個(gè)移動(dòng)站在一個(gè)信道上讀出了廣播信息，則該移動(dòng)站可以被分配到另外的PDCH信道，其中該移動(dòng)站將不必首先重新讀出廣播信息。
應(yīng)該理解的是申請(qǐng)人的發(fā)明不限制于已經(jīng)描述和說明的具體的實(shí)施例。本申請(qǐng)將覆蓋落入按照下面權(quán)利要求書所限定的申請(qǐng)人的發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的任何和全部修改方案。
權(quán)利要求
1.一種當(dāng)移動(dòng)站首次進(jìn)入支持分組數(shù)據(jù)信道的通信系統(tǒng)時(shí)登記該移動(dòng)站的方法，包括以下步驟接收在數(shù)字控制信道上的所述移動(dòng)站系統(tǒng)的信息廣播，其中包括用于識(shí)別信標(biāo)分組數(shù)據(jù)信道的信息；在移動(dòng)站監(jiān)聽所述被識(shí)別的信標(biāo)分組數(shù)據(jù)信道；和通過所述被識(shí)別的信標(biāo)分組數(shù)據(jù)信道登記到所述通信系統(tǒng)上。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其中所述移動(dòng)站利用在所述數(shù)字控制信道上發(fā)送的分組數(shù)據(jù)指示字識(shí)別所述被識(shí)別的信標(biāo)分組數(shù)據(jù)信道。
3.按照權(quán)利要求1的方法，還包括以下步驟從所述被識(shí)別的信標(biāo)分組數(shù)據(jù)信道重新分配所述移動(dòng)站到第二分組數(shù)據(jù)信道。
4.按照權(quán)利要求3的方法，其中根據(jù)過去的服務(wù)請(qǐng)求，將所述移動(dòng)站重新分配到所述第二分組數(shù)據(jù)信道。
5.按照權(quán)利要求3的方法，其中根據(jù)當(dāng)前的服務(wù)請(qǐng)求，將所述移動(dòng)站重新分配到所述第二分組數(shù)據(jù)信道。
6.按照權(quán)利要求3的方法，其中根據(jù)過去和當(dāng)前的服務(wù)請(qǐng)求，將所述移動(dòng)站重新分配到所述第二分組數(shù)據(jù)信道。
7.按照權(quán)利要求1的方法，其中所述系統(tǒng)信息包括含有用于各鄰近網(wǎng)孔的其它數(shù)字控制信道頻率的鄰近網(wǎng)孔表。
8.一種工作在支持分組數(shù)據(jù)信道的通信系統(tǒng)中的移動(dòng)站的網(wǎng)孔重新選擇方法，包括以下步驟在所述移動(dòng)站中接收在第一數(shù)字控制信道上的系統(tǒng)信息廣播，包括可用于識(shí)別信標(biāo)分組數(shù)據(jù)信道的信息；在所述移動(dòng)站中，監(jiān)聽所述被識(shí)別的信標(biāo)分組數(shù)據(jù)信道；通過所述被識(shí)別的信標(biāo)分組數(shù)據(jù)信道登記到所述通信系統(tǒng)上；測(cè)量包含在所述第一數(shù)字控制信道的所述系統(tǒng)信息中的一個(gè)鄰近網(wǎng)孔表中識(shí)別的各鄰近網(wǎng)孔的數(shù)字控制信道信號(hào)強(qiáng)度；和當(dāng)鄰近數(shù)字控制信道的信號(hào)強(qiáng)度高于所述第一數(shù)字控制信道的信號(hào)強(qiáng)度時(shí)，重新選擇一個(gè)鄰近網(wǎng)孔的一個(gè)數(shù)字控制信道。
9.按照權(quán)利要求8的方法，其中所述移動(dòng)站利用在所述被重新選擇的數(shù)字控制信道發(fā)送的分組數(shù)據(jù)信道指示字，定位所述被識(shí)別的信標(biāo)分組數(shù)據(jù)信道。
10.按照權(quán)利要求8的方法，還包括以下步驟將所述移動(dòng)站從所述被識(shí)別的信標(biāo)分組數(shù)據(jù)信道重新分配到第二分組數(shù)據(jù)信道。
11.按照權(quán)利要求10的方法，其中根據(jù)過去的服務(wù)請(qǐng)求將所述移動(dòng)站重新分配到所述第二分組數(shù)據(jù)信道。
12.按照權(quán)利要求10的方法，其中根據(jù)當(dāng)前的服務(wù)請(qǐng)求，將所述移動(dòng)站重新分配到所述第二分組數(shù)據(jù)信道。
13.按照權(quán)利要求10的方法，其中根據(jù)過去和當(dāng)前的服務(wù)請(qǐng)求，將所述移動(dòng)站重新分配到所述第二分組數(shù)據(jù)信道。
14.按照權(quán)利要求8的方法，其中每個(gè)分組數(shù)據(jù)信道提供一個(gè)具有本地廣播信息的移動(dòng)站。
15.按照權(quán)利要求14的方法，其中所述本地廣播信息包括指示哪些鄰近網(wǎng)孔支持分組數(shù)據(jù)信道的比特圖矢量。
16一種移動(dòng)站，包括用于接收在數(shù)字控制信道上的包括用于識(shí)別信標(biāo)分組數(shù)據(jù)信道信息的信息廣播的一個(gè)接收機(jī)；用于將所述接收機(jī)調(diào)諧到所述被識(shí)別的信標(biāo)分組數(shù)據(jù)信道的處理器；和用于通過所述被識(shí)別的信標(biāo)分組數(shù)據(jù)信道發(fā)送登記信息的發(fā)送機(jī)。
17.按照權(quán)利要求16的移動(dòng)站，其中所述移動(dòng)站通過在所述數(shù)字控制信道上發(fā)送的分組數(shù)據(jù)信道指示字識(shí)別所述被識(shí)別的信標(biāo)分組數(shù)據(jù)信道。
18.按照權(quán)利要求16的移動(dòng)站，其中所述接收機(jī)還接收從所述被識(shí)別的信標(biāo)分組數(shù)據(jù)信道重新分配所述移動(dòng)站到第二分組數(shù)據(jù)信道的消息。
19.一種基站，包括用于在信標(biāo)分組數(shù)據(jù)信道上向移動(dòng)站發(fā)送信息的發(fā)送機(jī)；和用于在所述發(fā)送信息中加入一個(gè)重新分配消息的處理器，所述重新分配消息分配所述移動(dòng)站到第二分組數(shù)據(jù)信道。
20.按照權(quán)利要求19的基站，其中所述重新分配消息是根據(jù)過去的服務(wù)請(qǐng)求由所述處理器加入的。
21.按照權(quán)利要求19的基站，其中所述重新分配消息是根據(jù)當(dāng)前的服務(wù)請(qǐng)求由所述處理器加入的。
22.按照權(quán)利要求19的基站，其中所述重新分配消息是根據(jù)過去和當(dāng)前的服務(wù)請(qǐng)求由所述處理器加入的。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種當(dāng)一個(gè)移動(dòng)站首次進(jìn)入支持分組數(shù)據(jù)信道的通信系統(tǒng)時(shí)登記該移動(dòng)站的方法。該移動(dòng)站接收在數(shù)字控制信道上廣播的系統(tǒng)信息。然后該移動(dòng)站被分配到一個(gè)信標(biāo)分組數(shù)據(jù)信道,通過這個(gè)信標(biāo)分組數(shù)據(jù)信道將該移動(dòng)站登記到該通信系統(tǒng)上。
文檔編號(hào)H04B7/185GK1203728SQ96198838
公開日1998年12月30日 申請(qǐng)日期1996年10月18日 優(yōu)先權(quán)日1995年10月18日
發(fā)明者A·K·賴斯, J·迪爾赤納, R·C·亨賴, S·普羅庫(kù)普, L·比爾斯特雷姆, K·E·安德松, A·E·思謝爾, L·E·波哈初克 申請(qǐng)人:艾利森電話股份有限公司