專利名稱：檢測在諸如尋呼信道的通信信道上發(fā)射的消息的制作方法
背景技術(shù)：
發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及一個無線通信系統(tǒng)，更具體地說，涉及在一條通信信道，例如作為蜂窩無線通信系統(tǒng)的數(shù)字控制信道(DCCH)一部分的尋呼信道(PCH)上檢測所發(fā)消息的一種方法和裝置。
相關(guān)現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)包括從八十年代初期開始在美國運行的蜂窩系統(tǒng)。在如

圖1所示的一個典型蜂窩無線系統(tǒng)中，一個地區(qū)(例如一個大都市區(qū))被分成幾個更小的相鄰無線覆蓋區(qū)(稱為“小區(qū)”)，例如小區(qū)C1-C10。一組對應(yīng)的固定無線臺(稱為“基站”)B1-B10為小區(qū)C1-C10服務(wù)，每個基站工作在分配給該系統(tǒng)的無線頻率(RF)信道的一個子集上。正如人們所熟知的，在該技術(shù)中，分配給任意特定小區(qū)的RF信道根據(jù)頻率再用方案可以重新分配給遠(yuǎn)方的小區(qū)。每個小區(qū)中，至少有一個RF信道(稱為“控制”或“尋呼/接入”信道)用于傳送控制或管理消息，其它RF信道(稱為“話音”或“語音”信道)用于通話。小區(qū)C1-C10中的蜂窩電話用戶(移動用戶)帶有便攜(手持)、可移動式(手提)或移動(車載)電話裝置(移動臺)，例如移動臺M1-M9，每個移動臺與附近的基站通信?；綛1-B10與移動業(yè)務(wù)交換中心(MSC)20連接并受其控制。MSC20又與陸線(有線)公共交換電話網(wǎng)(PSTN)或諸如綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(ISDN)等類似設(shè)施的中心局(圖1未示出)連接。MSC20在有線和移動用戶之間接續(xù)呼叫，控制到移動臺的信令，編制計費信息，并用于系統(tǒng)的操作、維護(hù)和測試。
在美國，有兩個不同的實體獲準(zhǔn)在每個大城市區(qū)(MSA)經(jīng)營蜂窩系統(tǒng)。為了接收業(yè)務(wù)，移動用戶要向這些本地運營者中的一個進(jìn)行預(yù)約(用戶向其預(yù)約業(yè)務(wù)的本地系統(tǒng)被稱為“歸屬”系統(tǒng))。當(dāng)旅行到歸屬系統(tǒng)之外(稱為“漫游”)時，如果在本地系統(tǒng)和訪問系統(tǒng)的運營者之間有一個漫游協(xié)議，移動用戶可以在遠(yuǎn)方(稱為“訪問”)系統(tǒng)中獲得服務(wù)。對任意移動臺M1-M9接入蜂窩系統(tǒng)的控制，以歸屬系統(tǒng)運營者分配給每個移動用戶的移動識別碼(MIN)和永久存儲在移動臺中的電子序列號(ESN)(所謂的"MIN/ESN"對)為基礎(chǔ)。當(dāng)始發(fā)一次呼叫時，移動臺發(fā)送MIN/ESN對，并由MSC20檢驗其合法性。如果MIN/ESN對被確認(rèn)為非法，系統(tǒng)拒絕移動臺進(jìn)入。當(dāng)向移動臺進(jìn)行呼入振鈴時，MIN也可以由系統(tǒng)發(fā)送往移動臺。
接通電源(上電)時，每個移動臺M1-M9進(jìn)入空閑狀態(tài)(等待模式)，調(diào)諧至信號最強(qiáng)的控制信道(一般是移動臺當(dāng)時所處小區(qū)的控制信道)并連續(xù)監(jiān)測。如果移動臺處于空閑狀態(tài)時在小區(qū)之間移動，它最后將“釋放”在“舊”小區(qū)控制信道上的無線連接，并調(diào)諧至“新”小區(qū)的控制信道?？刂菩诺赖某跏颊{(diào)諧和變換都是通過掃描蜂窩系統(tǒng)中的所有有效控制信道以找出“最佳”控制信道而自動完成的。當(dāng)找到一條接收質(zhì)量良好的控制信道時，移動臺就一直調(diào)諧在該信道上，直至其質(zhì)量惡化。這樣，移動臺始終與系統(tǒng)保持著“聯(lián)系”，可以通過與MSC20連接的基站B1-B10之一接收或始發(fā)一次電話呼叫。
為了檢測呼入，移動臺不斷地監(jiān)測控制信道，以確定是否收到對其尋址(即包含它的MIN)的尋呼消息。例如，當(dāng)一個普通(有線)用戶呼叫移動臺時，將向移動臺發(fā)送一條尋呼消息。呼叫從PSTN被傳送到MSC20，在此分析所撥號碼。如果所撥號碼有效，MSC20請求某些或所有基站B1-B10通過它們對應(yīng)的小區(qū)C1-C10尋呼被叫移動臺。接收到MSC20請求的每個基站B1-B10就將在對應(yīng)小區(qū)的控制信道上發(fā)射一條包含被叫移動臺MIN的尋呼消息。位于該小區(qū)內(nèi)的每個空閑移動臺M1-M9將比較控制信道上接收的尋呼消息中的MIN和移動臺所存的MIN。MIN匹配的被叫移動臺將自動通過控制信道向基站發(fā)射一條尋呼響應(yīng)，基站再把尋呼響應(yīng)傳送給MSC20。一旦收到尋呼響應(yīng)，MSC20就在從中收到尋呼響應(yīng)的小區(qū)內(nèi)選擇一條可用話音信道(MSC20為此保存著一個空閑信道列表)，并請求該小區(qū)中的基站通過控制信道命令移動臺調(diào)諧至所選話音信道。移動臺一旦調(diào)諧到所選話音信道上，就建立起了直通連接。
另一方面，當(dāng)移動臺始發(fā)一次呼叫時(例如，通過撥打一個普通用戶的電話號碼并按下移動臺電話手機(jī)上的"send"鍵)，被撥號碼和移動臺的MIN/ESN對通過控制信道被送往基站，并轉(zhuǎn)送到MSC20，如上所述，后者檢查移動臺的合法性，分配話音信道并為通話建立一條直通連接。
如果移動臺處于通話狀態(tài)時在小區(qū)之間移動，MSC20將進(jìn)行呼叫從原基站到新基站的“切換”。MSC20在新小區(qū)中選擇一條可用話音信道，然后命令原基站在原小區(qū)中的當(dāng)前話音信道上向移動臺發(fā)送一條切換消息，以通知移動臺調(diào)諧至新小區(qū)中的所選話音信道。切換消息以“空白和突發(fā)”方式發(fā)送，它會導(dǎo)致通話中一次很短而不易覺察的中斷。一旦接收到切換消息，移動臺就調(diào)諧至新話音信道，由MSC20通過新小區(qū)建立直通連接。原小區(qū)中的原話音信道在MSC20中被標(biāo)為空閑，可以用于另外一次通話。
如上所述，原有蜂窩無線系統(tǒng)使用模擬傳輸方法，具體地說，是符合高級移動電話業(yè)務(wù)(AMPS)標(biāo)準(zhǔn)的頻率調(diào)制(FM)和雙工RF信道。根據(jù)AMPS標(biāo)準(zhǔn)，基站和移動臺之間的每條控制或話音信道由一對獨立的頻率組成，即用于基站發(fā)射(移動臺接收)的一個前向(下行)頻率和用于移動臺發(fā)射(基站接收)的一個反向(上行)頻率。因此，AMPS系統(tǒng)是每條RF信道只允許有一個話路(通話)的單載波單路系統(tǒng)。一種被稱為頻分多址(FDMA)的技術(shù)使不同用戶接入同一RF信道集，每個用戶被分配一個不同的RF信道(一對頻率)。這種AMPS(模擬)結(jié)構(gòu)是由電子工業(yè)協(xié)會(EIA)和電信工業(yè)協(xié)會(TIA)制定的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，即EIA/TIA-553的基礎(chǔ)。
不過，新近蜂窩工業(yè)開始從模擬向數(shù)字技術(shù)演變，這主要是由解決用戶數(shù)的增長和對系統(tǒng)容量需求的增長這一需要所推動的。目前，EIA/TIA已開發(fā)了兩個不同系列的數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)，兩者都以話音編碼(數(shù)字化和壓縮)為基礎(chǔ)，以增加每條RF信道的話路(通話)數(shù)(即提高容量)，但它們采用了不同的接入方法。EIA/TIA的一個標(biāo)準(zhǔn)系列使用碼分多址(CDMA)，該系列的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)被稱為IS-95標(biāo)準(zhǔn)。另一個EIA/TIA標(biāo)準(zhǔn)系列使用時分多址(TDMA)。這一系列的原有標(biāo)準(zhǔn)被稱為IS-54標(biāo)準(zhǔn)。為了簡化從模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換并允許繼續(xù)使用現(xiàn)有模擬移動臺，IS-54支持原有AMPS模擬話音和控制信道，還能在現(xiàn)有AMPS網(wǎng)絡(luò)內(nèi)為話音提供數(shù)字業(yè)務(wù)信道(但不能提供數(shù)字控制信道)。因此，IS-54B(IS-54的當(dāng)前版本)也被稱為數(shù)字AMPS(D-AMPS)標(biāo)準(zhǔn)。不過，業(yè)界目前正在開發(fā)包括一個數(shù)字控制信道的D-AMPS新規(guī)范。這一新規(guī)范被稱為IS-136，它建立在IS-54B基礎(chǔ)之上。因此，上述所有標(biāo)準(zhǔn)作為參考在此都被包含(這些標(biāo)準(zhǔn)的副本可以從以下地址獲得電子工業(yè)協(xié)會；Pennsylvania大街2001號，N.W.；華盛頓2006)。
根據(jù)IS-54B并如圖2所示，每個RF信道經(jīng)過時分復(fù)用成一系列重復(fù)時隙，這些時隙組合為承載三到六路數(shù)字語音信道(三到六路通話)的幀，其中路數(shù)多少取決于每個數(shù)字語音信道所用語音編碼器的信源速率。RF信道上的每幀包括六個等長的時隙(1-6)，總長為40ms(即每秒25幀)。用于每個數(shù)字話音信道(DTCH)的語音編碼器可以在全速率或半速率下工作。一個全速率DTCH使用兩個等間隔的幀時隙(即時隙1和4，或時隙2和5，或時隙3和6)。當(dāng)在全速率下工作時，RF信道可以分配給三個用戶(A-C)。因此，如圖2所示，可以分配時隙1和4給用戶A，時隙2和5給用戶B，時隙3和6給用戶C。每個半速率DTCH只使用一個幀時隙。如圖2所示，在半速率時，RF信道可以分配給六個用戶(A-F)，每個用戶分配六個幀時隙之一。注意，為了方便起見，IS-54B對半速率和全速率信道都定義一幀長為40ms，實際上半速率信道"TDM幀"長為40ms，但全速率信道幀長僅為20ms(其中一個"TDM幀"定義為分配給同一用戶的同一信道上兩個重復(fù)時隙之間的最小時長)。
因此，與基站和移動臺在一條RF信道上連續(xù)發(fā)射和接收的模擬FDMA蜂窩系統(tǒng)不同，TDMA蜂窩系統(tǒng)以緩沖和突發(fā)不連續(xù)發(fā)射方式工作。每個移動臺在RF信道上的指定時隙中發(fā)射和接收。不過，發(fā)射(反向)和接收(前向)幀彼此至少偏移一個時隙周期，以便移動臺在不同時間進(jìn)行發(fā)射和接收，因而可以避免使用天線共用器電路(如果移動臺的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)同時工作，將需要天線共用器)。因此，前向幀N的時隙1至少在反向幀N的時隙1之后的一個時隙周期出現(xiàn)。例如，在全速率時，分配了時隙1的移動臺(圖2中的用戶A)將在一個時隙周期中發(fā)射，在下一時隙周期中接收，在另一時隙周期中等待，再重復(fù)這一循環(huán)。因此，移動臺在一部分(全速率下為三分之一，半速率下為三分之二)時間內(nèi)發(fā)射或接收，其余時間內(nèi)可以關(guān)閉以節(jié)省功率。
如果數(shù)字傳輸技術(shù)也用于控制信道，同樣可以節(jié)省移動臺的功率。在EIA/TIA-553中定義、并被引入IS-54B(因為需要為現(xiàn)有純模擬移動臺服務(wù))的原有模擬控制信道傳送需要移動臺連續(xù)監(jiān)視的一個開銷消息序列(0MT)。而且，即使包含在這些消息中的信息從一個OMT到下一個OMT可能沒有變化，仍要求監(jiān)聽前向控制信道的空閑移動臺讀取在OMT(不只是尋呼消息)中發(fā)射的所有消息。這兩項要求無謂地限制了移動臺電池的壽命。為了避免這些要求，Raith(本發(fā)明人)的美國專利第5,404,355建議使用可以與IS-54B中指定的數(shù)字業(yè)務(wù)信道(DTCH)并排定義的數(shù)字控制信道(DCCH)。重新參考圖2，一個半速率DCCH將占用一個時隙，而一個全速率DCCH將占用每個40ms幀的六個時隙中的兩個時隙。DCCH時隙就可以組合成一系列超幀，每個超幀包括一組傳送不同種類信息的邏輯信道，每個邏輯信道分配有一個或多個DCCH時隙。
圖3表示一個示范性的DCCH超幀，它至少包括三個邏輯信道，即一個廣播控制信道(BCCH)、一個尋呼信道(PCH)、一個接入響應(yīng)信道(ARCH)。BCCH信道在這個例子中分配有6個DCCH時隙，傳送開銷消息。PCH分配有一個DCCH時隙，傳送尋呼消息。ARCH也分配有一個DCCH時隙，傳送話音或語音信道分配消息。圖6的示范性超幀可以包含其它邏輯信道，包括附加尋呼信道(如果定義了一個以上的PCH，可以為不同組的移動臺分配不同的PCH)。在圖3的DCCH上工作的移動臺只需要在每個超幀的特定時隙(例如BCCH及指定的PCH)內(nèi)保持“清醒”(監(jiān)視)，在其它時間可以進(jìn)入“休眠模式”。在休眠模式下，移動臺關(guān)閉大多數(shù)內(nèi)部電路，以節(jié)省電池功率。而且，通過根據(jù)上述美國專利第5,404,355號的方法配置BCCH，移動臺可以在鎖定到DCC(例如上電)時讀取(即譯碼)開銷消息，之后則只在信息改變時才讀取，從而額外節(jié)省電池功率，同時允許快速小區(qū)選擇。
不過，為了提高休眠模式的有效性，可以使移動臺避免讀取所有PCH消息，因為在PCH上收到的尋呼消息中，只有一部分是到移動臺的，其它消息是空消息(不包含尋呼的“填充”消息)或到其它移動臺的尋呼。實際上，在PCH上傳送的大部分消息都將是空尋呼消息。這是由于為了避免過量業(yè)務(wù)阻塞(因而延遲向移動臺傳送尋呼)，PCH的工作量通常明顯低于容量限制。如果在任何小區(qū)中確實(例如由于未預(yù)料到的需求)產(chǎn)生了阻塞問題，運營者可以在該小區(qū)中分配附加控制信道或使用其它提高容量的技術(shù)，例如小區(qū)分裂。因此，一個管理合理的PCH即使在忙時，其工作量一般也遠(yuǎn)低于最大容量。在包括低業(yè)務(wù)活動時間的一個24小時周期內(nèi)觀察，PCH上傳送的平均業(yè)務(wù)將大大低于最大容量。因此，PCH傳送的大多不是尋呼消息，而是空消息。而且，由于移動臺每天通常只收到幾個呼叫，在PCH上發(fā)送的大部分尋呼消息將是到其它移動臺的。
為了提高休眠模式的有效性，移動臺應(yīng)該能夠在接收處理中盡可能早地(例如解調(diào)之后，譯碼之前)檢測接收尋呼消息是相關(guān)消息(例如，針對該特定移動臺的)還是不相關(guān)消息(例如，空尋呼消息或針對其他移動臺的尋呼消息)，以盡可能減少信號處理步驟。一旦檢測到不相關(guān)消息，移動臺可以立即返回休眠模式。為了評價由于較早檢測到不相關(guān)尋呼消息而節(jié)省的功率，考慮每秒發(fā)送一次尋呼消息的一個典型PCH。這意味著每天有(60*60*24=)86,400條尋呼消息送往移動臺。假如PCH只有10％的時間傳送非空消息，如果移動臺能檢測空尋呼，它就能避免處理90％的尋呼消息。而且，如果非空消息中只有少量是到這個移動臺的，而它還能檢測到其它非空尋呼是針對其它移動臺的，它就可以避免處理PCH上發(fā)送的幾乎所有尋呼消息。因此，移動臺在PCH接收期間可以有效地處于休眠模式。
發(fā)明概述因此，本發(fā)明的一個目的是提供用于檢測發(fā)送消息和確定它是否包含應(yīng)該由接收機(jī)進(jìn)一步處理的相關(guān)信息的一種方法和裝置。
本發(fā)明的另一個目的是提供用于檢測發(fā)送消息和確定它是否包含不需要接收機(jī)進(jìn)一步處理的不相關(guān)信息的一種方法和裝置。
本發(fā)明的另一個目的是提供用于檢測移動臺收到的空尋呼消息的一種方法和裝置。
本發(fā)明還有一個目的是提供用于檢測移動臺收到的非空尋呼消息的一種方法和裝置。
本發(fā)明的另一個目的是提供用于檢測到一特定移動臺的尋呼消息的一種方法和裝置。
本發(fā)明的還有一個目的是提供用于檢測到針對其它移動臺的尋呼消息的一種方法和裝置。
本發(fā)明的另一個目的是最大地提高接收尋呼消息的移動臺休眠模式的有效性。
一方面，本發(fā)明提供用于檢測包含各種數(shù)據(jù)的消息的一種方法，這種消息通過通信信道發(fā)射到接收機(jī)，該方法包括步驟在接收機(jī)中至少存儲一個測試數(shù)據(jù)矢量(TDV)，該矢量代表包含在至少一條消息中的所選數(shù)據(jù)；在接收機(jī)中接收與一條消息對應(yīng)的數(shù)據(jù)；處理接收數(shù)據(jù)以構(gòu)成接收數(shù)據(jù)矢量(RDV)；比較RDV與至少一個TDV，以確定所選數(shù)據(jù)是否包含在接收數(shù)據(jù)中。如果確定所選數(shù)據(jù)包含在接收數(shù)據(jù)中，接收機(jī)可以對接收數(shù)據(jù)作進(jìn)一步處理(例如，如果所選數(shù)據(jù)是一個尋呼時)，也可以不作進(jìn)一步處理(例如，如果所選數(shù)據(jù)是一個空尋呼時)，或者進(jìn)行指定操作(例如，如果所選數(shù)據(jù)是一個尋呼，操作可以是響應(yīng)該尋呼)。
另一方面，本發(fā)明提供了在通信系統(tǒng)中工作的一個移動臺，該系統(tǒng)向移動臺發(fā)射許多不同的尋呼消息，其中包括不包含尋呼的空尋呼消息、和包含發(fā)到在系統(tǒng)中工作的一個或多個移動臺的一個或多個尋呼的非空尋呼消息，移動臺包括存儲代表空尋呼消息的一個測試數(shù)據(jù)矢量(TDV)的裝置；從系統(tǒng)接收與一個尋呼消息對應(yīng)的數(shù)據(jù)的裝置；把接收尋呼消息數(shù)據(jù)處理成一個接收數(shù)據(jù)矢量(RDV)的裝置；比較RDV與非空尋呼TDV以確定接收尋呼消息數(shù)據(jù)是否對應(yīng)一個空尋呼消息的裝置；對接收尋呼消息數(shù)據(jù)譯碼的裝置。在這方面，如果確定接收尋呼消息數(shù)據(jù)對應(yīng)一個空尋呼消息，移動臺可以中斷對它的處理，如果確定接收尋呼消息數(shù)據(jù)不對應(yīng)空尋呼消息，移動臺可以對它譯碼。
另外一方面，本發(fā)明提供了在通信系統(tǒng)中工作的一個移動臺，該系統(tǒng)向移動臺發(fā)射許多不同的尋呼消息，其中包括不包含尋呼的空尋呼消息、和包含發(fā)到在系統(tǒng)中工作的一個或多個移動臺的一個或多個尋呼的非空尋呼消息，移動臺包括存儲至少一個測試數(shù)據(jù)矢量(TDV)的裝置，該矢量代表包含發(fā)到這個移動臺的一個指定尋呼的非空尋呼消息；從系統(tǒng)接收與一個尋呼消息對應(yīng)的數(shù)據(jù)的裝置；把接收尋呼消息數(shù)據(jù)處理成一個接收數(shù)據(jù)矢量(RDV)的裝置；比較RDV與至少一個指定尋呼TDV以確定接收尋呼消息數(shù)據(jù)是否對應(yīng)一個包含指定尋呼的非空尋呼消息的裝置；對接收尋呼消息數(shù)據(jù)譯碼的裝置。在這方面，如果確定接收尋呼消息數(shù)據(jù)對應(yīng)一個包含指定尋呼的非空尋呼消息，移動臺可以對它譯碼或不對它譯碼而只是發(fā)射一條尋呼響應(yīng)，如果確定接收尋呼消息數(shù)據(jù)不對應(yīng)包含指定尋呼的一個非空尋呼消息，移動臺可以中斷對它的處理。
還有一方面，本發(fā)明提供了檢測發(fā)往移動臺的尋呼消息的一種方法，每條尋呼消息可以是一個不包含發(fā)到任意移動臺的尋呼的空尋呼消息或包含發(fā)到一個或多個移動臺的一個或多個尋呼的非空尋呼消息，該方法包括以下步驟在移動臺中存儲代表一個空尋呼消息的第一組測試數(shù)據(jù)矢量(TDV)；在移動臺中存儲代表包含發(fā)到該移動臺的一個指定尋呼的非空尋呼消息的第二組測試數(shù)據(jù)矢量(TDV)；接收與發(fā)射尋呼消息對應(yīng)的數(shù)據(jù)；處理接收尋呼消息數(shù)據(jù)，以構(gòu)成一個接收數(shù)據(jù)矢量(RDV)；比較RDV與第一或第二組TDV；如果RDV與第一組TDV相比較，確定接收尋呼消息數(shù)據(jù)是否對應(yīng)一個空尋呼消息；如果RDV與第二組TDV相比較，確定接收尋呼消息數(shù)據(jù)是否對應(yīng)包含指定尋呼的非空尋呼消息。如果確定接收尋呼消息數(shù)據(jù)對應(yīng)一個空尋呼消息，移動臺可以中斷對它的處理。另一方面，如果確定接收尋呼消息數(shù)據(jù)對應(yīng)一個包含指定尋呼的非空尋呼消息，移動臺可以對它譯碼或不對它譯碼而只是發(fā)射一條尋呼響應(yīng)。
附圖簡述參考以下附圖，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將可以更好地理解本發(fā)明，并領(lǐng)會它的各種目的和優(yōu)點。這些附圖中圖1表示一個傳統(tǒng)蜂窩無線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；圖2表示符合已知工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、即IS-54B的一個時分復(fù)用(TDM)射頻(RF)信道結(jié)構(gòu)；圖3表示在圖2所示TDM RF信道上定義的一個數(shù)字控制信道(DCCH)超幀的示范性結(jié)構(gòu)；圖4是本發(fā)明可以使用的一個示范性移動臺的方框圖；圖5表示用于圖4移動臺時分多址(TDMA)傳輸?shù)腎S-54B時隙格式；圖6是與圖4移動臺通信的一個基站方框圖；圖7表示用于圖6基站TDM傳輸?shù)腎S-54B時隙格式；圖8表示可以用于發(fā)射符合幾種工業(yè)或國家標(biāo)準(zhǔn)的尋呼消息的第二層格式(L2)；圖9表示符合另一種已知工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)IS-136的DCCH上行鏈路時隙格式；圖10表示符合IS-136的DCCH下行鏈路時隙格式；圖11表示定義在IS-136 DCCH上的超幀結(jié)構(gòu)；圖12表示第三層(L3)消息與符合IS-136的TDM/TDMA時隙的映射關(guān)系；圖13是可用于發(fā)射符合IS-136的空尋呼消息的L2幀示范性格式；圖14是可用于發(fā)射符合IS-136的非空尋呼消息的L2幀示范性格式；圖15表示圖13-14的L2幀所用幀頭；圖16是可以使用本發(fā)明的一個碼分多址(CDMA)發(fā)射機(jī)(圖16A)和接收機(jī)(圖16B)的方框圖；圖17表示符合另一種已知工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)IS-95的CDMA RF信道的結(jié)構(gòu)。
詳細(xì)描述首先參考圖4，其中表示了一個示范性移動臺的方框圖，該移動臺通常符合IS-54B，可以按照本發(fā)明方法使用。圖4中表示了與在數(shù)字信道上通信有關(guān)的某些單元，但是應(yīng)當(dāng)知道還可以使用其它數(shù)字或模擬單元或是代替其中某些單元。圖4的示范性移動臺可以發(fā)射和接收語音和控制數(shù)據(jù)。發(fā)射電路通常在圖4的上半部分描述，而接收電路通常在圖4的下半部分描述。
在圖4的移動臺中，來自用戶的語音作為模擬聲音信號由麥克風(fēng)100檢測，之后在供給語音編碼器101輸入之前，經(jīng)過一級或多級聲音處理(圖4未示出)。話音預(yù)處理級可以包括話音電平調(diào)整，帶通濾波和模數(shù)轉(zhuǎn)換(例如13比特PCM格式或8比特μ律格式)，后接附加高通濾波。語音編碼器101使用一種聲音壓縮算法(例如RELP或VSELP)把聲音信號壓縮成低速率數(shù)據(jù)比特流(例如從64kbps到8kbps)。語音編碼器101的輸出送到信道編碼器104，后者對數(shù)據(jù)流實施一種或多種錯誤保護(hù)和/或糾錯技術(shù)。例如，信道編碼器104可以使用速率為1/2的卷積碼來保護(hù)語音編碼器數(shù)據(jù)流中容易出錯的比特。信道編碼器104還可以對語音編碼幀中一些最易出錯的重要比特使用循環(huán)冗余校驗(CRC)。
重新參考圖4，控制數(shù)據(jù)在移動臺中的一個快速輔助控制信道(FACCH)發(fā)生器102和慢速輔助控制信道(SACCH)發(fā)生器103中產(chǎn)生，并分別在信道編碼器105和106中經(jīng)過差錯編碼。FACCH消息以“空白和突發(fā)”方式發(fā)射，因而有一個語音數(shù)據(jù)突發(fā)被取消，而代之以一個高速FACCH突發(fā)。相反，SACCH消息是與每個語音數(shù)據(jù)突發(fā)一起以較低的速率連續(xù)發(fā)射的。在圖4所示的示范性實施例中，SACCH消息被送到一個22-突發(fā)交織器110，后者使SACCH數(shù)據(jù)在發(fā)射之前分散到22個時隙上。
繼續(xù)參考圖4，來自信道編碼器104的編碼語音比特和來自信道編碼器105的編碼FACCH消息被送到時分復(fù)用器107的相應(yīng)輸入端，后者把語音數(shù)據(jù)或FACCH消息構(gòu)造成發(fā)射時隙。復(fù)用器107的輸出被送到一個2-突發(fā)交織器108，后者在2個時隙(例如圖2的時隙1和4)上對編碼語音或FACCH數(shù)據(jù)進(jìn)行交織，以改善瑞利衰落的不利影響(從而在差錯編碼之外，提供對信道錯誤的進(jìn)一步保護(hù))。這意味著每個語音時隙包含來自兩個連續(xù)語音編碼幀的數(shù)據(jù)，同樣，每個FACCH消息在兩個時隙上擴(kuò)散。2-突發(fā)交織器108的輸出作為輸入被送到一個模-2加法器109，后者通過數(shù)據(jù)與由加密單元115提供的一個偽隨機(jī)密鑰流的邏輯模-2加，逐比特地對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密。加密單元115的輸入可以包括每20ms(對于一個全速率信道，即每個TDM幀)遞增1的幀計數(shù)器114的值、以及對移動臺而言唯一確定的密鑰116。幀計數(shù)器114用于每20ms(即每個TDM發(fā)射幀)更新一次密碼(偽隨機(jī)密鑰流)。密碼使用對密鑰116的比特進(jìn)行處理的加密算法產(chǎn)生。
來自模-2加法器109的加密數(shù)據(jù)和來自22-突發(fā)交織器110的交織SACCH數(shù)據(jù)作為到突發(fā)產(chǎn)生器111的輸入，后者的輸入還包括來自同步字/DVCC發(fā)生器112的一個同步(sync)字和數(shù)字認(rèn)證色碼(DVCC)。突發(fā)產(chǎn)生器111構(gòu)造數(shù)據(jù)突發(fā)，如圖5所示，每個突發(fā)包括一個同步字，DVCC,SACCH數(shù)據(jù)和語音或FACCH數(shù)據(jù)("G"和"R"域分別是保護(hù)時間和斜坡時間)。同步字用于時隙識別和同步，以及遠(yuǎn)端接收機(jī)(即基站)的均衡器訓(xùn)練。DVCC用于從業(yè)務(wù)共信道中區(qū)分出當(dāng)前業(yè)務(wù)信道并保證接收機(jī)譯碼合適的RF信道。DVCC可以采用差錯編碼，例如Hamming碼。正如下面所述，DVCC和同步字也可以包含在從基站發(fā)射到移動臺的每個突發(fā)中。
進(jìn)一步參考圖4，來自突發(fā)產(chǎn)生器111的每個消息突發(fā)在如圖2所示的上述TDM幀(全速率)三個時隙的一個中發(fā)射。突發(fā)產(chǎn)生器111與均衡器113連接，后者提供對一個時隙傳輸與其它兩個時隙傳輸進(jìn)行同步所需的定時。均衡器113檢測從基站(主)發(fā)往移動臺(從)的定時信號，并相應(yīng)地對突發(fā)產(chǎn)生器111進(jìn)行同步。均衡器113還可用于檢驗接收自基站的同步字和DVCC的值。突發(fā)產(chǎn)生器111和均衡器113均與幀計數(shù)器連接以便定時。
突發(fā)產(chǎn)生器111產(chǎn)生的消息突發(fā)作為輸入提供給RF調(diào)制器117，后者用于根據(jù)被稱為π/4偏移的差分編碼正交相移鍵控(π/4 DQPSK)的調(diào)制技術(shù)對載頻進(jìn)行調(diào)制。使用這種技術(shù)意味著移動臺發(fā)射的信息經(jīng)過差分編碼，從而使2-比特符號以4種可能的相位變化(±π/4和±3π/4)而不是絕對相位來發(fā)送。為了減小在所選RF信道上由于噪聲所導(dǎo)致的錯誤，可以使用Gray編碼使相鄰的相位變化映射到只有一位比特不同的符號上(因為最可能的錯誤是導(dǎo)致在接收機(jī)中選擇相鄰的相位，所以這種錯誤將被限制為單比特錯誤)。所選RF信道的載頻由發(fā)射頻率合成器118送給RF調(diào)制器117。RF調(diào)制器117的突發(fā)調(diào)制載頻信號輸出經(jīng)由功率放大器119放大，然后通過天線120向基站發(fā)射。
移動臺處的接收基本上是發(fā)射的逆過程。移動臺通過與接收機(jī)122連接的天線121接收來自基站的突發(fā)調(diào)制信號。所選RF信道的接收載頻由接收頻率合成器123產(chǎn)生，并送給把接收載波信號解調(diào)成中頻(IF)信號的RF解調(diào)器124。IF信號由IF解調(diào)器125進(jìn)一步解調(diào)，恢復(fù)為π/4-DQPSK調(diào)制之前的原始數(shù)字信息。然后，數(shù)字信息經(jīng)過把信息構(gòu)造成2-比特符號的均衡器113，再到達(dá)把符號轉(zhuǎn)換成包括語音或FACCH數(shù)據(jù)和SACCH數(shù)據(jù)的單比特流的符號檢測器126。符號檢測器126將FACCH或語音數(shù)據(jù)送往模-2加法器127，將SACCH數(shù)據(jù)送往22-突發(fā)解交織器135。
模-2加法器127與加密單元115連接，用于通過逐比特減去基站發(fā)射機(jī)用于加密數(shù)據(jù)的同一偽隨機(jī)密鑰流來對加密語音或FACCH數(shù)據(jù)進(jìn)行解密。模-2加法器127的解密輸出被送到2-突發(fā)解交織器128，后者通過組合來自兩個連續(xù)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)幀的比特重建語音或FACCH數(shù)據(jù)。2-突發(fā)解交織器128與兩個信道譯碼器129和130連接，它們分別對卷積編碼的語音或FACCH數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼，并檢驗CRC比特以確定是否有錯誤產(chǎn)生(CRC比特還提供了區(qū)分語音數(shù)據(jù)和FACCH數(shù)據(jù)的一種方法)。語音數(shù)據(jù)從信道譯碼器129送到恢復(fù)原始數(shù)字語音信號的語音譯碼器131。然后，信號在由揚聲器133播放之前被轉(zhuǎn)換成模擬形式，并經(jīng)過濾波。所有FACCH消息均由FACCH檢測器132檢測并被送到微處理器134以進(jìn)行合適的操作。
繼續(xù)參考圖4,22-突發(fā)解交織器135重新組合分散在22個連續(xù)幀中的SACCH數(shù)據(jù)。22-突發(fā)解交織器135的輸出作為輸入被送到信道譯碼器136。所有SACCH消息均由SACCH檢測器137檢測并被傳送到微處理器134以進(jìn)行合適的操作。
微處理器134控制移動臺的活動以及移動臺和基站之間的通信。判決由微處理器134根據(jù)收自基站的消息和移動臺所作測量進(jìn)行。微處理器134帶有一個存儲器(未示出)，還與終端鍵盤輸入和顯示輸出單元138連接。鍵盤和顯示單元138允許用戶始發(fā)和響應(yīng)呼叫，并輸入進(jìn)到移動臺存儲器的信息。
應(yīng)當(dāng)指出，圖4所示的許多移動臺的單元可用于構(gòu)造如圖6所示的基站，圖中類似的單元采用與圖4相同的代號，并通過一個(’)區(qū)別基站單元和移動臺單元。圖6的基站使用如圖7所示時隙格式與圖.4的移動臺通信，該格式與如圖5所示的移動臺所用時隙格式類似。本領(lǐng)域的技術(shù)人員知道在基站和移動臺的構(gòu)造中存在某些不同之處。例如，如圖6所示，基站可以有不止一個而是兩個接收天線121’及相關(guān)無線硬件122’-125’，以用于分集接收。而且，因為基站的每個RF信道支持如圖2所示的三個(全速率)數(shù)字業(yè)務(wù)信道(DTCHs)，基站的基帶處理硬件(圖6中的邊界框)可以增至三套，IF解調(diào)器125’可以不止一個，而是三個輸出，每個輸出對應(yīng)三個數(shù)字業(yè)務(wù)信道中的一個。另外，由于基站通常工作在多個RF信道上，它可以包括多套無線信道硬件(基帶處理和無線硬件)以及一個可編程頻率合成器118A’，以便根據(jù)所用蜂窩頻率再用方案選擇基站使用的RF信道。另一方面，基站可以不包括用戶鍵盤和顯示單元138，但可以包括一個信號電平計100’，以測量兩個天線121’接收的信號強(qiáng)度，并向微處理器134’提供一個輸出(用于切換)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員還將容易地看到移動臺和基站之間的其它不同。
圖4的移動臺和圖6的有關(guān)基站能夠在數(shù)字業(yè)務(wù)信道(DTCH)上工作，但是，正如包含在此作為參考的Raith(本發(fā)明人)的美國專利第5,404,355的建議，如果DCCH時隙的長度和格式與IS-54中定義的DTCH時隙相同，它也能很簡單地設(shè)置成在數(shù)字控制信道(DCCH)上工作。圖4表示(在虛線框中)了其它移動臺單元，例如可用于對在DCCH的PCH信道上所發(fā)送的消息譯碼的單元。盡管PCH消息與FACCH和SACCH消息一樣經(jīng)過交織，以抵抗無線信道引入的錯誤，但是PCH消息的交織被限制在一個時隙內(nèi)(時隙內(nèi)交織)，因為為了保持休眠模式的有效性，移動臺被叫醒的時間不應(yīng)大于一個PCH時隙。如圖4所示，解調(diào)和均衡之后，尋呼消息在信道譯碼器140譯碼和尋呼檢測器141中檢測之前在1-突發(fā)解交織器139中解交織。所有尋呼消息均從PCH檢測器141被送往微處理器134，以進(jìn)行分析和操作。
正如下文將進(jìn)一步所述，盡管采用了與IS-54B中的DTCH格式兼容的DCCH格式，就本發(fā)明而言，一般來說可以使用任何DCCH格式或這方面的交織方法，例如GSM標(biāo)準(zhǔn)中定義的DCCH格式和交織方法。而且，DCCH可以使用時分復(fù)用(TDM)之外的或與之組合在一起的傳輸技術(shù)，例如碼分復(fù)用(CDM)。因此，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明的思想通常適用于需要極有效的休眠模式操作的無線系統(tǒng)。
在休眠模式期間，圖4的移動臺(設(shè)置為在一個DCCH的PCH上工作)為維持某些存儲器和輸入/輸出單元(例如用戶顯示器和內(nèi)部計數(shù)器)工作所消耗的功率很有限，更大量的功率消耗在對PCH上所傳消息進(jìn)行譯碼。PCH譯碼期間，在收集PCH時隙時，功率消耗在無線接收部分(例如接收機(jī)122、接收頻率合成器123、RF解調(diào)器124和IF解調(diào)器125)；而在對尋呼消息譯碼(讀取)時，功率消耗在基帶信號處理部分(例如同步字/DVCC發(fā)生器112、均衡器113、符號檢測器126、1-突發(fā)解交織器139、信道譯碼器140、PCH檢測器141和微處理器134)。本發(fā)明旨在充分較低或完全消除在PCH消息的基帶處理期間所消耗的功率。根據(jù)本發(fā)明，對于移動臺收到的幾乎所有PCH消息，大部分或全部均衡以及所有信道譯碼都可以避免。在基帶處理期間，這兩項功能消耗了大量功率。
總的來說，本發(fā)明提供了一種用于檢測通信信道上所發(fā)消息和確定該消息是否包含相關(guān)信息(即應(yīng)該由接收機(jī)完全處理的信息)的技術(shù)。如果消息中沒有相關(guān)信息，接收機(jī)可以避免處理無用消息。為了根據(jù)本發(fā)明檢測相關(guān)信息的接收，移動臺至少存儲一個測試數(shù)據(jù)矢量(TDV)，該矢量對應(yīng)一個或多個信息項(例如變量)在所選檢測點處(例如在解調(diào)和均衡之后，但在解交織和譯碼之前)的接收消息中應(yīng)該呈現(xiàn)的相關(guān)值。因此，每個TDV提供一個或多個“測試窗口”，每個窗口包含在檢測點處一條信息項相關(guān)值的期望比特(例如，由于信道編碼，任何測試窗口中的比特數(shù)都可能大于信息項相關(guān)值中的比特數(shù))。
根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)收到一條消息時，移動臺在檢測點處根據(jù)消息形成接收數(shù)據(jù)矢量(RDV)，然后比較RDV與每個所存TDV(后者至少包含與某個特定相關(guān)值對應(yīng)的一個測試窗口)。如果任何一個TDV測試窗口內(nèi)的比特與RDV中對應(yīng)比特的差別在門限(考慮到可能產(chǎn)生的信道錯誤)之下，移動臺確定接收消息中包含信息項的相關(guān)值(對應(yīng)該TDV中的這一測試窗口)。因此，移動臺繼續(xù)對接收消息譯碼。另一方面，如果每個所存TDV中的測試比特與RDV中的對應(yīng)比特之差都高于門限，移動臺確定接收消息中不包含任何感興趣的信息項的相關(guān)值。因此，移動臺不再對接收消息作進(jìn)一步處理，返回休眠模式。
對上述技術(shù)的補(bǔ)充是使移動臺檢測不相關(guān)信息的接收。為此，移動臺可以存儲一個或多個與感興趣的信息項不相關(guān)值對應(yīng)的測試數(shù)據(jù)矢量。一旦收到一條消息，與現(xiàn)有技術(shù)相同，移動臺將產(chǎn)生一個RDV并與所存TDV比較。任何所存TDV的測試比特與RDV中的對應(yīng)比特之差小于門限表示接收消息包含某個信息項的不相關(guān)值(與該TDV對應(yīng))。這一補(bǔ)充技術(shù)可用于檢測一特定信息項的某個不相關(guān)值，并特別適合于檢測只有一個不相關(guān)值的信息項。它也可用于檢測包含多個信息項、并且這些項的多個值大多相關(guān)的消息。在這種情況下，如果移動臺檢測不相關(guān)值而不是相關(guān)值，需要的測試數(shù)據(jù)矢量就更少(從而節(jié)省存儲區(qū)并降低TDV-RDV的比較次數(shù))。而且，補(bǔ)充技術(shù)可用于檢驗現(xiàn)有技術(shù)的正確性。例如，在一個具體的信息項具有兩個值且其中之一是相關(guān)的而另一個是不相關(guān)的時候，如果現(xiàn)有技術(shù)確定接收消息不包含這個項的相關(guān)值，補(bǔ)充技術(shù)能用于驗證該消息包含不相關(guān)值。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員將逐步看到，可以使用幾種不同的方法進(jìn)行TDV-RDV比較和確定這一比較所需的合適判決門限。例如，其中某些方法與Clarke和Cain的“用于數(shù)字通信的糾錯編碼”(Plenum出版社，1981)一書中所述的對差錯碼譯碼的方法有相同之處。例如，TDV-RDV比較可以采用逐位XOR操作進(jìn)行，這種操作判斷TDV中有多少測試比特與RDV中的對應(yīng)比特不同或相同。更具體地說，XOR操作之后的矢量將在每個TDV與RDV具有不同值的比特位上為"1"，在每個TDV與RDV具有相同值的比特位上為"0"。如果一個矢量的“權(quán)重”定義為這個矢量中"1"的個數(shù)，那么XOR操作后的矢量權(quán)重將指示TDV和RDV之間比特位的差別。在這種情況下，可以根據(jù)與確定一個線性碼可以糾正的比特錯誤數(shù)類似的方法確定門限，正如Clarke和Cain書中所述，這一數(shù)目可表示為D/2的整數(shù)部分，其中D代表糾錯碼的最小“距離”。
例如，假定一個信息項有四個值(X1-X4)，它們可以由四個測試數(shù)據(jù)矢量(分別為TDV1-TDV4)代表、而且需要根據(jù)本發(fā)明檢測第二個和第三個值(X2和X3)，那么用于檢測第二個值(X2)的最小距離是在一方為TDV2，另一方分別為TDV1,TDV3和TDV4時兩者之間的最小距離。這一距離可以通過TDV2與TDV1,TDV3和TDV4中每一個的XOR操作確定。XOR后所得三個矢量的最小權(quán)重將是最小距離。如果這一距離用Q2表示，檢測X2的標(biāo)稱門限就可以設(shè)置為Q2/2。同樣，用于檢測X3的最小距離可以通過TDV3與TDV1,TDV2和TDV4中每一個的XOR操作確定，并取XOR操作后所得三個矢量的最小權(quán)重作為最小距離。如果這一距離用Q3表示，檢測X3的標(biāo)稱門限就可以設(shè)置為Q3/2。注意如果接收機(jī)同時檢測X2和X3，它可以使用兩個不同的門限，一個用于檢測X2(即Q2/2)，另一個檢測X3(即Q3/2)。另外，接收機(jī)也可以只使用一個門限，該門限應(yīng)該是兩個門限中較小的那一個。還要注意如果接收機(jī)只檢測X2和X3(沒有X1或X4)，它將只需要存儲TDV2和TDV3及其對應(yīng)的門限，而不需要存儲其它測試數(shù)據(jù)矢量(TDV1或TDV4)，盡管如上所述，其它這些TDV可用于在接收機(jī)外(例如在一個獨立的計算機(jī)中)計算合適的門限。
進(jìn)行TDV-RDV比較的另一種方法是不使用上述門限，但是需要存儲多于某些被測值的測試數(shù)據(jù)矢量。這種方法類似于Clarke和Cain書中所述的最大似然序列估計(MLSE)譯碼方法。以前面具有四個可能值的信息項為例，即使接收機(jī)只尋找值X2和X3，也要存儲所有的TDV1-TDV4。在這種情況下，RDV與TDV1-TDV4中的每一個進(jìn)行比較(例如XOR操作)。然后判定接收值為與最接近(差別最小)RDV的TDV所對應(yīng)的值。這種方法的一種變形是增加一個步驟，檢測最接近的TDV是否“足夠接近”(即這個TDV與RDV之間的差是否在某個門限之下)，以提高該方法的可靠度。如果最接近的TDV還不夠接近，可以對接收消息進(jìn)行譯碼，以確認(rèn)信息項的四個值中的哪一個包含在消息內(nèi)。
使用上述基本方法在發(fā)往移動臺的尋呼信道(PCH)上檢測所發(fā)尋呼消息，相關(guān)信息可以定義為包括發(fā)往這個特定移動臺的尋呼，一個或多個開銷信息項(例如，這些開銷信息可用于控制移動臺的某些特定活動)的特定值可能在傳輸之前加到尋呼消息中。另一方面，從這一特定移動臺的角度來看，空尋呼發(fā)到其它移動臺的尋呼可以定義為不相關(guān)的。使用與現(xiàn)有技術(shù)對應(yīng)的PCH檢測，移動臺可以存儲與發(fā)到這一特定移動臺的尋呼對應(yīng)的一個TDV以及與感興趣的每個開銷信息單元相關(guān)值對應(yīng)的TDV。當(dāng)收到一條尋呼消息的時候，移動臺將在檢測點處根據(jù)接收尋呼消息形成一個RDV，然后使用所存TDV確定接收尋呼消息是否包含發(fā)到該移動臺的尋呼以及它是否包含相關(guān)開銷信息。如果消息中不包含相關(guān)信息，移動臺將不對消息作進(jìn)一步處理。
根據(jù)檢測PCH消息的補(bǔ)充技術(shù)，移動臺可以存儲與一條空尋呼對應(yīng)的TDV(移動臺還可以存儲與到系統(tǒng)中其它每個移動臺的尋呼對應(yīng)的TDV，但是如果移動臺數(shù)目很多，這種方法并不可行)。RDV與對應(yīng)一條空尋呼的所存TDV之間的差別低于門限表示接收消息包含移動臺不需要進(jìn)一步處理的空尋呼(當(dāng)然，除非從RDV與各TDV的比較中確定它包含任何感興趣的開銷信息單元的相關(guān)值)。根據(jù)定義，如果尋呼消息不包含空尋呼，它必然包含一個非空尋呼。因此，RDV與對應(yīng)一條空尋呼的所存TDV之間的差別高于門限表示接收消息包含移動臺應(yīng)該進(jìn)一步處理的非空尋呼(因為它可能是到該移動臺的尋呼)。由于這種補(bǔ)充技術(shù)要求移動臺讀取包含尋呼的所有消息、而不管尋呼是發(fā)到該移動臺還是其它移動臺的，因此這種方法不如指定檢測發(fā)到這一特定移動臺的尋呼那么有效。但是，在大部分尋呼消息包含空尋呼的時候，這種低效在非高峰期將是微不足道的。
現(xiàn)在將從符合現(xiàn)有工業(yè)或國家標(biāo)準(zhǔn)(例如美國的IS-95和IS-136，歐洲的GSM和日本的PDC)的PCH操作的角度描述本發(fā)明的以上基本方面。下面參考圖8，這些標(biāo)準(zhǔn)大多以“第二層”(L2)數(shù)據(jù)幀200作為尋呼消息結(jié)構(gòu)(在糾錯編碼和交織之前)，它包含一個第二層幀頭201，“第三層”(L3)消息數(shù)據(jù)202作為有效負(fù)荷，以及一個檢錯碼203，例如帶有尾比特的循環(huán)冗余校驗(CRC)碼(尾比特通常與卷積編碼一起使用，一般置為零)。幀頭201包括用于無線資源管理(例如接收機(jī)采取的動作)或其它目的的開銷信息，還可以包括一個有效負(fù)荷202中的第三層數(shù)據(jù)類型或長度的指示(例如，在幀頭201中可以分配一個比特指示有效負(fù)荷202中的空尋呼消息)。對于一個空尋呼，有效負(fù)荷202包括由所用標(biāo)準(zhǔn)定義的一個預(yù)定值(例如，在IS-136中為全零)。對于一個非空尋呼，有效負(fù)荷202包括一個移動臺識別碼(MSID)，可能還有輔助數(shù)據(jù)，例如呼叫類型指示(即語音，數(shù)據(jù)等等)。幀頭210和有效負(fù)荷202通過CRC碼203進(jìn)行編碼，以用于檢錯。
在PCH上傳輸之前，幀200通過一個糾錯碼進(jìn)行編碼，編碼數(shù)據(jù)根據(jù)所用標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定在一個或多個時隙上交織。在接收機(jī)(例如移動臺)中，接收時隙首先經(jīng)過解調(diào)，可能還有均衡。之后是對解調(diào)(可能是均衡)后的數(shù)據(jù)解交織和對解交織后的數(shù)據(jù)進(jìn)行信道譯碼。接收機(jī)還可以通過使用解交織和譯碼后的數(shù)據(jù)(即接收幀頭201和有效負(fù)荷202)計算CRC并比較計算所得CRC與接收CRC(即接收CRC 203)來檢查殘留錯誤。如果CRC比較指示數(shù)據(jù)接收正確，接收機(jī)檢查接收幀頭201以確定是否需要進(jìn)行任何操作以及該消息是否為空尋呼。如果不需要進(jìn)行任何操作而且該消息是空尋呼，接收機(jī)返回休眠模式。如果要求進(jìn)行某種操作，移動臺進(jìn)行要求的操作。另外，如果尋呼不是空尋呼(即它是一條非空尋呼)，移動臺比較接收MSID與存儲在存儲區(qū)中的自身MSID。如果MSID匹配，移動臺向系統(tǒng)發(fā)送一條尋呼響應(yīng)。但是，如果MSID不匹配(即尋呼是發(fā)到另一移動臺的)，移動臺返回休眠模式。
以上接收程序浪費了接收機(jī)中的功率，因為即使尋呼消息是空尋呼(如上所述，這是最可能的情況)或發(fā)到其它移動臺的尋呼，也需要完全對其進(jìn)行處理。最理想的是在接收過程中盡可能早地檢測空尋呼和/或發(fā)到其它移動臺的尋呼，從而避免不必要的處理。根據(jù)本發(fā)明，通過在移動臺中存儲一條按所用標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定經(jīng)過構(gòu)造、編碼和交織的空尋呼消息可以檢測空尋呼。這樣，移動臺在對每個接收PCH時隙和所存尋呼消息進(jìn)行比較、以確定它是否是一條空尋呼或非空尋呼之前，將只進(jìn)行解調(diào)和可能的均衡。如果接收尋呼是一條空尋呼，移動臺可以立即返回休眠模式，不用再進(jìn)行無用的處理(假定移動臺通過其它方法檢測與這一空尋呼對應(yīng)的開銷信息，例如，開銷信息在幾個PCH時隙中重復(fù)，因此移動臺只對這些時隙中的一個完全譯碼，進(jìn)行可以在開銷信息中指定的操作)。另一方面，如果接收尋呼是一個非空尋呼，移動臺可以根據(jù)先有的檢測技術(shù)繼續(xù)對接收尋呼進(jìn)行處理和譯碼。
如果尋呼消息的格式如圖8所示，本發(fā)明的空尋呼檢測方案能夠通過可在移動臺內(nèi)或臺外執(zhí)行一次的一系列處理步驟及其后每接收一個時隙PCH數(shù)據(jù)就在移動臺內(nèi)執(zhí)行一次的一系列處理步驟實現(xiàn)。預(yù)處理步驟可以包括根據(jù)所用標(biāo)準(zhǔn)(例如IS-136)形成一條空尋呼消息的幀頭201和有效負(fù)荷202。幀頭201可以包括如上所述的一個空尋呼指示。空尋呼的有效負(fù)荷202通常將由“填充”信息(例如全零)組成。然后對幀頭201和有效負(fù)荷202施加CRC，以形成如圖8所示的數(shù)據(jù)幀。之后對數(shù)據(jù)幀進(jìn)行編碼和交織，以形成此處定義的測試數(shù)據(jù)矢量(TDV)。這時，TDV就可以進(jìn)入移動臺永久或半永久性存儲。在此之后，移動臺將通過首先對接收時隙進(jìn)行解調(diào)和可能的均衡以產(chǎn)生此處指定的接收數(shù)據(jù)矢量(RDV)來處理每個PCH時隙。此時，移動臺將比較RDV和TDV(例如通過一次XOR操作)而不是繼續(xù)正常處理(例如解交織和譯碼)。如果這兩個矢量之間的差別小于一個預(yù)定門限(例如，假定XOR操作之后的矢量中"1"的數(shù)目小于某個值)，接收時隙被確定為包含一個空尋呼，就可以拋棄，省去進(jìn)一步的處理。另一方面，如果這個差別等于或大于門限，接收時隙被確定為包含一個可以由移動臺進(jìn)一步處理的非空尋呼。
因此，根據(jù)上述空尋呼檢測方法，移動臺不需要進(jìn)行現(xiàn)有PCH檢測技術(shù)中諸如對空尋呼的解交織或譯碼。這可以顯著降低處理負(fù)荷。盡管TDV-RDV比較在接收機(jī)處理中引入了可能增加峰值負(fù)荷處理量的附加步驟(例如，當(dāng)連續(xù)收到幾個非空尋呼，因此移動臺重復(fù)地對接收數(shù)據(jù)譯碼的時候)，這種增加已遠(yuǎn)遠(yuǎn)被非峰值期間處理量的減小所抵消(當(dāng)大多數(shù)尋呼是空尋呼的時候)。凈節(jié)余可以用數(shù)學(xué)式表達(dá)為Z*Y-(1-Z)*X，其中X是比較步驟引入的附加處理量，Y是不進(jìn)行解交織和信道譯碼的處理節(jié)余量，Z是PCH傳送空消息的時間百分比。這一表達(dá)式通常大于零，因為比較步驟并不特別復(fù)雜(例如XOR)，而且PCH消息經(jīng)常是空尋呼。所以，平均來說，本發(fā)明的空尋呼檢測技術(shù)將大大節(jié)省功率。
如果本發(fā)明的TDV-RDV比較只使用尋呼消息中的部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行，還可以省去更多的處理。例如，如果尋呼消息在多個PCH時隙上發(fā)射，通過檢查在一個或多個、但不是所有PCH時隙中的編碼消息比特，就可能區(qū)分一條空尋呼和一條非空尋呼。同樣，如果尋呼消息在一個PCH時隙(即沒有時隙間交織)上發(fā)射，可能只需考查PCH時隙中接收數(shù)據(jù)的一小部分(例如10-20％)就能正確判定它是否包含空尋呼。換句話說，可能不需要對整個PCH時隙(可能有100-200個比特長)、而只需對與測試比特數(shù)對應(yīng)的少量比特數(shù)(例如30個比特)進(jìn)行解調(diào)扣均衡。這些比特數(shù)(及其內(nèi)在關(guān)系)應(yīng)該足以在一條非空尋呼和空尋呼之間產(chǎn)生一個門限差別(由于信道錯誤，接收比特和測試比特之間的一個比特差別可能并不重要，因此必須使用足夠的比特在多個比特之間產(chǎn)生相當(dāng)?shù)牟顒e)。最少量的這些比特可以對應(yīng)圖8 L2幀中的一組連續(xù)L3比特(例如最前面10個有效負(fù)荷比特串)，但是由于(時隙內(nèi)或時隙間)交織，最少量的這些比特可能不是按順序從圖4的均衡器輸出。因此，交織的使用可能需要對比最小數(shù)目多的比特進(jìn)行解調(diào)和均衡，以重建可靠比較所需的比特。但實際上，TDV-RDV比較可以基于所選的某些(可能不連續(xù))L3比特進(jìn)行，以使得它們在檢測點處(例如解調(diào)和均衡之后)的等效比特形成一組連續(xù)的最少量比特。
應(yīng)該理解使用尋呼消息中顯著地少于所有比特的部分作為TDV-RDV比較的基礎(chǔ)將進(jìn)一步減少處理量，但是如果信道(比特)錯誤數(shù)較多，它可能會引入兩種類型的判決錯誤。當(dāng)實際收到一條空尋呼、而比較指示一條非空尋呼的時候產(chǎn)生第一種類型的錯誤。當(dāng)實際收到一條非空尋呼、而比較指示一條空尋呼的時候產(chǎn)生第二種類型的錯誤。第一種類型的錯誤意味著移動臺繼續(xù)處理空尋呼并最終(解交織和譯碼之后)正確判斷這是一條空尋呼，但是沒有節(jié)省處理量。不過，如果這類錯誤很少(例如錯誤率小于1％)，移動臺仍然能夠獲得幾乎所有通過較早檢測空尋呼而節(jié)省的功率。另一方面，第一種類型的錯誤意味著移動臺可能被尋呼(非空尋呼也可能是發(fā)到另一移動臺的)，但卻沒有讀取尋呼，因而可能丟失一次呼叫。不過，由于一個典型的移動臺每天只接收幾個呼叫，它因為沒有讀取尋呼消息而丟失呼叫的情況是極少發(fā)生的。盡管如此，雖然第二種類型錯誤極少發(fā)生，它仍然引起了更多的關(guān)注，因為它們可能降低移動臺用戶接收的業(yè)務(wù)質(zhì)量。
當(dāng)使用以尋呼消息中少于所有比特的部分為基礎(chǔ)檢測空尋呼的技術(shù)時，目標(biāo)應(yīng)該是盡可能地降低數(shù)據(jù)處理量，同時減少所有類型的判決錯誤。但是，由于兩種錯誤類型的相對重要性不同，可能要以第一種類型的錯誤為代價控制第二種類型的錯誤。這可以通過計算機(jī)模擬或計算，或根據(jù)移動臺現(xiàn)場試驗來實現(xiàn)，這些模擬和試驗?zāi)艿玫綖榘训诙N類型的錯誤控制在某個范圍之內(nèi)而必須在TDV-RDV比較中使用的尋呼消息中的比特的最佳或理想數(shù)目和位置。另外，(空/非空尋呼)判決門限可以偏移，以使得移動臺產(chǎn)生的第一種類型錯誤多于第二種類型。例如，假定一條空尋呼包含全零，一條典型的非空尋呼(信道譯碼之后)至少包含被設(shè)置為1的Q個比特，如果標(biāo)稱判決準(zhǔn)則是在發(fā)現(xiàn)至少有Q/2個比特為1時確定一條非空尋呼，這一判決準(zhǔn)則可以偏移，以使得接收尋呼被視作一條非空尋呼時只有少于Q/2(例如，Q/2-10)個比特必須為1。
實際上，判決門限(無論在TDV-RDV比較中是使用尋呼消息中的全部還是部分比特)可以連續(xù)調(diào)整，以從當(dāng)前無線信道質(zhì)量的角度出發(fā)優(yōu)化性能，而信道質(zhì)量是通過接收信號強(qiáng)度(RSS)、信噪比(SNR)、幀錯誤率(FER)、比特錯誤率(BER)或移動臺測量或估計的一些其它信道質(zhì)量測量值來反映的。較高的RSS或SNR，或較低的FER或BER意味著信道質(zhì)量較高，可以允許移動臺把門限從一個較保守的位置移動到一個不太保守的位置。相反，較低的RSS或SNR，或較高的FER或BER意味著信道質(zhì)量較低，可能需要移動臺把判決門限從一個不太保守的位置移動到一個更保守的位置。例如，假定移動臺正檢測空消息，而且原始判決門限如上所述設(shè)置在Q/2(即接收尋呼中至少有Q/2個比特必須為1才能被認(rèn)定為一條非空尋呼)，如果信道質(zhì)量改善，移動臺就可以使用門限(Q/2+15)替代；相反，如果信道質(zhì)量惡化，則可以使用門限(Q/2-15)。
參考現(xiàn)有技術(shù)，判決門限還可以在移動臺中自適應(yīng)地進(jìn)行調(diào)整。根據(jù)本發(fā)明，移動臺可以設(shè)置在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)對所有PCH時隙全部譯碼的完全譯碼方式下工作、或根據(jù)本發(fā)明原理對PCH時隙譯碼的改進(jìn)譯碼方式下工作。移動臺可以在不同時間或不同場合下激活這兩種方式。例如，移動臺可以使用完全譯碼方式作為在改進(jìn)譯碼方式下自適應(yīng)調(diào)整判決門限的一個參考。這可以通過在初始訓(xùn)練階段令移動臺同時激活兩種譯碼方式來實現(xiàn)(改進(jìn)譯碼方式可能以一個比較保守的判決門限為起點)。在這個初始訓(xùn)練階段，移動臺比較改進(jìn)譯碼方式所作判決與由完全譯碼方式確定的實際輸出，然后調(diào)整改進(jìn)譯碼方式中的判決門限以減少錯誤(例如前面所述第二種類型的錯誤)。這個初始化階段之后，除了在預(yù)定時刻(或響應(yīng)特定事件)重新再次調(diào)整它的判決門限之外，移動臺將只激活改進(jìn)譯碼方式。
如上所述，本發(fā)明的空尋呼檢測技術(shù)預(yù)計可以允許移動臺避免完全處理在一天內(nèi)收到的大部分(例如多達(dá)85-95％)空尋呼消息。為了達(dá)到接近極限情況下100％的尋呼不需完全處理的性能目標(biāo)，移動臺應(yīng)該盡量避免對除了包含其MSID之外的所有尋呼消息進(jìn)行完全處理。為此，本發(fā)明提出使用一個代表發(fā)到這一特定移動臺的非空尋呼(即包含其MSID的尋呼消息)的測試數(shù)據(jù)矢量(TDV)。與空尋呼消息的TDV相同，這一特定非空尋呼消息的TDV根據(jù)所用標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行構(gòu)造、編碼和交織，然后存儲在移動臺中用于和接收數(shù)據(jù)矢量(RDV)比較。根據(jù)所用標(biāo)準(zhǔn)，如果使用了幾種不同類型的L2幀類型進(jìn)行尋呼，移動臺可以存儲幾個TDV(對應(yīng)這些幀類型)以便與RDV比較。TDV與RDV之間的比較允許移動臺確定接收尋呼消息是否是發(fā)到該移動臺的非空尋呼(不同于空尋呼或發(fā)到其它移動臺的尋呼)。如果確定接收尋呼消息包含到這個特定移動臺的尋呼(因此有時在后面被稱為“移動臺指定”尋呼)，移動臺可以立即響應(yīng)尋呼而不需要對接收尋呼消息作任何進(jìn)一步處理或譯碼，或者也可以對接收尋呼消息作進(jìn)一步處理和譯碼以在發(fā)射其尋呼響應(yīng)之前驗證尋呼。另一方面，如果接收尋呼消息不包含移動臺指定尋呼，移動臺可以立即返回休眠模式并避免對接收尋呼消息作進(jìn)一步的無用處理。
通常，移動臺可以使用一種或同時使用兩種上述的本發(fā)明空尋呼和移動臺指定尋呼檢測技術(shù)。空尋呼檢測技術(shù)允許移動臺濾除空尋呼從而避免對大部分尋呼消息譯碼。有效性更高的是，可以利用移動臺指定尋呼檢測技術(shù)，使得移動臺將只對指向它的尋呼消息譯碼(用于驗證)。這兩種技術(shù)可以有選擇性地在實際中應(yīng)用。例如，移動臺可以監(jiān)測尋呼活動在一個預(yù)定周期(例如一天的24小時)內(nèi)的頻繁程度以識別忙時(尋呼活動度高)和非忙時(尋呼活動度低)。假定以后的周期基本上符合在預(yù)定周期上記錄的尋呼活動模式，移動臺就可以在這些周期中的忙時使用移動臺指定尋呼檢測技術(shù)。在非忙時期間，移動臺可代之以空尋呼檢測技術(shù)，與移動臺指定尋呼檢測技術(shù)相比將不會使休眠模式的有效性降低多少。由于定義了許多不同類型的尋呼幀，檢測到這個移動臺的特定尋呼必須使用多個測試數(shù)據(jù)矢量，而檢測空尋呼只需一個測試數(shù)據(jù)矢量(這節(jié)省了存儲區(qū)，并降低了移動臺中TDV-RDV的比較次數(shù))，因此，這種方法是很有優(yōu)勢的。
無論接收尋呼(消息數(shù)據(jù))在接收機(jī)中解調(diào)之后如何處理，上述檢測空尋呼或移動臺指定尋呼的技術(shù)都可以使用。特定的處理步驟可以改變RDV形成的位置(例如，圖4中該點可以從符號檢測器126或均衡器113的輸出移到輸入)，但是本發(fā)明的基本原理將不會改變。例如，在此包括以作參考的Paul和本發(fā)明人的美國專利第5,230,003號提出了一種使用“軟判決”對接收信息譯碼的方法。如果在接收機(jī)中使用這種方法，RDV將不是由上述的邏輯1和零組成，而一般是由與(+/-)號(分別代表一個1或零比特)相關(guān)聯(lián)的實數(shù)(每個實數(shù)代表被正確接收的一個對應(yīng)比特的似然)組成。在這種情況下，可以在TDV-RDV比較中使用廣義XOR操作。不過，(空/移動臺指定尋呼)判決準(zhǔn)則將不需要以比特數(shù)的差別為基礎(chǔ)，而是基于實數(shù)差別。
以上描述已說明了本發(fā)明檢測技術(shù)的基本操作，下面的描述將從現(xiàn)有工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)之一，即IS-136標(biāo)準(zhǔn)的角度說明它們的操作。IS-136包括一個使用上述IS-54B中定義的數(shù)字業(yè)務(wù)信道(DTCH)時隙長度和格式的數(shù)字控制信道(DCCH)。但是，如圖9-10所示，DTCH時隙中的某些區(qū)域為DCCH操作指定了新的功能(分別比較圖9和10與圖5和6)。例如，如圖9所示，DCCH上行時隙包括一個新的前置(PREAM)區(qū)域，它不傳送信息，但用于允許基站時間調(diào)整接收機(jī)放大器以避免信號失真。DCCH上行時隙還包括一個新的同步(SYNC+)區(qū)域，它提供附加同步信息(固定比特模式)供基站使用。如圖10所示，DCCH下行時隙包括一個新的共享信道反饋(SCF)區(qū)域，它包含支持上行隨機(jī)接入方式的信息。DCCH下行時隙還包括一個新的編碼超幀相位(CSFP)區(qū)域，它包含協(xié)助移動臺在DCCH上找到超幀起始點的信息。DCCH和DTCH之間另一值得注意的差別是在DCCH上沒有時隙間交織，因而簡化了休眠模式操作。
下面參考圖11，圖中表示了符合IS-56的(下行)DCCH幀結(jié)構(gòu)，DCCH映射為構(gòu)成一系列超幀的邏輯信道(上行DCCH沒有專門的幀結(jié)構(gòu)，因為移動臺可以使用所有上行時隙進(jìn)行系統(tǒng)接入)。如圖11所示(在這個例子中，信道"A"被分配給DCCH)，一個全速率DCCH占用一個IS-54B TDMA幀的六個時隙中的兩個。IS-136中指定的邏輯信道包括一個廣播控制信道(BCCH)，用于傳送與系統(tǒng)有關(guān)并向所有移動臺廣播的信息和短消息業(yè)務(wù)；以及包括尋呼和接入響應(yīng)信道(SPACH)，用于傳送發(fā)到指定移動臺的信息。下面將更詳細(xì)地描述BCCH和SPACH的結(jié)構(gòu)和操作。
為了實現(xiàn)休眠模式操作的有效性及小區(qū)(即DCCH)選擇時的快速捕捉，根據(jù)美國專利第5,404,355號的方法，BCCH被分成邏輯子信道。如圖11所示，BCCH包括一個快速BCCH(F-BCCH)、一個擴(kuò)展BCCH(E-BCCH)和一個點到多點短消息業(yè)務(wù)BCCH(S-BCCH)。F-BCCH用于廣播DCCH結(jié)構(gòu)參數(shù)和其它接入系統(tǒng)所需參數(shù)。E-BCCH用于廣播時限性不如F-BCCH信息那么強(qiáng)的信息(用于移動臺的工作)。S-BCCH信息用于廣播短消息業(yè)務(wù)(SMS)。SPACH也被分成邏輯子信道(圖11未示出)，其中包括點到點短消息業(yè)務(wù)信道(SMSCH)、尋呼信道(PCH)和接入響應(yīng)信道(ARCH)。SMSCH用于傳送到指定移動臺的用戶消息。PCH用于傳送到不同移動臺的尋呼消息。ARCH用于響應(yīng)來自一個移動臺的接入請求(例如通過向這個移動臺傳送一條信道分配消息來實現(xiàn))。
F-BCCH和E-BCCH允許系統(tǒng)在不同速率下發(fā)射不同類型的開銷信息，該速率取決于信息對移動臺正確操作的重要程度。定義系統(tǒng)配置和移動臺接入系統(tǒng)規(guī)則的信息在F-BCCH中發(fā)射。由于該信息應(yīng)該以允許移動臺迅速接入系統(tǒng)的速率發(fā)射，因此每個超幀內(nèi)要在F-BCCH中完全發(fā)送一次這組信息。不過，時限性較弱的開銷信息可以在E-BCCH中以較低的速率發(fā)射。另一方面，S-BCCH允許系統(tǒng)通過為SMS消息提供一個專用信道而分離開銷信息的傳輸和廣播SMS。
為了分離對移動臺周期性地讀取開銷信息(為了休眠模式的有效性)的要求和對系統(tǒng)周期性地進(jìn)行BCCH傳輸?shù)囊?為了小區(qū)選擇時的快速捕捉)，每個F-BCCH和E-BCCH子信道與另一邏輯子信道中的一個變化標(biāo)志相關(guān)聯(lián)，該標(biāo)志指示對應(yīng)的BCCH信息何時改變(例如，F(xiàn)-BCCH中的變化由PCH中的一個變化標(biāo)志指示，E-BCCH中的變化由F-BCCH中的一個變化標(biāo)志指示)。正如美國專利第5,404,355號所述，變化標(biāo)志使移動臺能避免重新讀取沒有改變的BCCH信息，從而降低電池功耗。當(dāng)捕捉到DCCH的時候，移動臺將第一次讀取所需BCCH信息。不過，在此之后，移動臺將只讀取變化的BCCH信息，當(dāng)BCCH信息沒有變化時，移動臺可以處于休眠模式。這種方法可獲得有效的休眠模式(即讀取BCCH信息的周期較長)，同時在小區(qū)選擇時實現(xiàn)快速捕捉(BCCH傳輸?shù)闹芷谳^短)。
繼續(xù)參考圖11,IS-136中定義了一個超幀，對于全速率DCCH，它是從第一個BCCH時隙開始的32個連續(xù)時隙(640ms)的集合(對于半速率DCCH是16個時隙)。超幀中的第一個時隙被分配給F-BCCH，其余時隙被分配給E-BCCH、S-BCCH和SPACH。移動臺根據(jù)超幀起始處F-BCCH時隙中的信息確定其它哪些時隙分別被分配給E-BCCH、S-BCCH和SPACH。如圖11所示，在每個重復(fù)出現(xiàn)的超幀中，為每個BCCH子信道(F-BCCH、E-BCCH和S-BCCH)分配了整數(shù)個DCCH時隙。但是，超幀中的其它時隙在完全動態(tài)的基礎(chǔ)上分配給SPACH子信道(SMSCH、PCH和ARCH)(因此，每個超幀中SMSCH、PCH和ARCH的可用時隙在圖11中一般表示為SPACH)。移動臺從第二層幀頭信息(下面將根據(jù)圖15進(jìn)一步描述)中識別一個SPACH時隙的用途(即SMSCH、PCH或ARCH)。
IS-136指定了可用于尋呼移動臺的三種移動臺標(biāo)識(MSID)形式移動臺識別碼(MIN)、國際移動臺標(biāo)識符(IMSI)和臨時移動臺標(biāo)識符(TMSI)。MIN來源于EIA/TIA 553和IS-54標(biāo)準(zhǔn)(上述)，是符合北美電話編號方案的移動臺電話簿號碼的數(shù)字表示。IMSI用于國際漫游，它包括識別移動臺所屬國家的一個國家代碼和識別其歸屬系統(tǒng)(用于計費和其它目的)的其它信息。TMSI在指定區(qū)域(例如一個MSC的業(yè)務(wù)區(qū)域或這個業(yè)務(wù)區(qū)域中的一個本地區(qū)域)內(nèi)臨時性地分配給一個移動臺，經(jīng)過一段預(yù)定時間周期或移動臺離開這一區(qū)域之后，通常要給移動臺重新分配另一個TMSI。使用TMSI的主要優(yōu)點是提高尋呼容量，因為TMSI包含的比特數(shù)通常比MIN或IMSI少，因此在一個PCH時隙中可以傳送更多的尋呼(另一個優(yōu)點是提高用戶標(biāo)識符的保密度，這與TMSI的分配程序有關(guān))。
可以給符合IS-136的移動臺分配一個MIN、一個IMSI或同時分配一個MIN和一個IMSI。MIN和/或IMSI在IS-136中被稱為永久性移動臺標(biāo)識符(PMSID)。正如IS-136標(biāo)準(zhǔn)的定義，同時具有MIN和IMSI的移動臺在任何特定國家中將只使用其中之一作為其PMSID。例如，歸屬系統(tǒng)在美國的一個移動用戶在國內(nèi)操作時可以只使用MIN，因為不需要向系統(tǒng)發(fā)送國家代碼(即不需要使用IMSI)。但是，在任何特定國家中，移動臺使用PMSID(即MIN或IMSI)和TMSI兩者都可以，但是要在不同的時間。任何時刻，移動臺都只能使用PMSID和TMSI中的一個。移動臺通常將在PCH時隙中監(jiān)測其PMSID。如果為移動臺分配了一個TMSI，移動臺就將只在PCH時隙中監(jiān)測其TMSI。不過，TMSI分配可能到期，如果沒有分配新的TMSI，移動臺在與系統(tǒng)通信的時候回過頭來又使用PMSID。在IS-136中，第二層幀可以包括一個標(biāo)識類型(IDT)區(qū)域，用于通知移動臺尋呼消息中所用的標(biāo)識類型。但是，如果標(biāo)識類型在幀類型中是隱含的(例如，圖14所示用于發(fā)射高達(dá)三個34比特MIN的強(qiáng)三元尋呼幀)，第二層幀可以不包括IDT區(qū)域。
根據(jù)IS-136，所有尋呼(無論是否包含PMSID或TMSI)在下一超幀的對應(yīng)時隙中重復(fù)，以提高移動臺在惡劣的無線環(huán)境下收到尋呼的概率。當(dāng)且僅當(dāng)移動臺不能對第一個(“一次”)超幀中的PCH時隙譯碼時，它將讀取第二個(“二次”)超幀(一次和二次超幀合起來被稱為一個“超高幀”)中的對應(yīng)PCH時隙。但是，在正常的操作環(huán)境下，移動臺每個超高幀將只讀取一個時隙，這提高了休眠模式的有效性。對每個移動臺分配八個不同尋呼幀級別(PFC)中的一個，該級別定義移動臺讀取其PCH時隙的頻率(即在每第n個超高幀，其中n是1,2,3,6,12,24,48或96，此時假定“休眠時間”從1.28到123秒)。可以給移動臺重新分配一個不同的PFC，以在休眠模式有效性和呼叫建立延遲時間之間進(jìn)行折衷優(yōu)化(較低的PFC意味著較短的休眠時間和呼叫建立延遲，而較高的PFC意味著較長的休眠時間和呼叫建立延遲)。移動臺一旦讀取了BCCH(例如在上電的時候)，它就在其永久移動臺標(biāo)識符(PMSID)的基礎(chǔ)上確定監(jiān)測哪一個PCH時隙，然后，輸入休眠模式，直到它接收到該時隙(或BCCH信息變化)。在一個超幀中可以定義多于一個的PCH，每個PCH占用一個時隙。如果系統(tǒng)在一個PCH時隙中的尋呼過負(fù)荷(例如忙時)，還可以要求移動臺讀取根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)指定的另一個PCH時隙(例如同一超高幀中的另一個PCH時隙)。
就本發(fā)明而言，應(yīng)當(dāng)注意盡管符合IS-136的移動臺在由其PFC確定的每第n個超高幀將被“叫醒”一次以讀取它的PCH時隙，但是任何特定的第n個超高幀中的PCH時隙可能會被“偷取”而由另一個SPACH子信道使用，因為時隙是在動態(tài)的基礎(chǔ)上并根據(jù)容量要求分配給SPACH子信道的。移動臺只有對SPACH時隙中的第二層幀頭信息解交織和譯碼之后，才能確定SPACH時隙是一個PCH時隙，還是ARCH或SMSCH時隙。這意味著移動臺應(yīng)用本發(fā)明原理確定(在解交織和譯碼之前)PCH時隙是否包含空尋呼的時候，在某些情況下移動臺實際是從一個ARCH或SMSCH時隙而不是PCH時隙構(gòu)成接收數(shù)據(jù)矢量(RDV)。但是，由于此時的測試數(shù)據(jù)矢量(TDV)是根據(jù)一個包含許多填充零("0"比特)的空尋呼消息構(gòu)成的，同時因為ARCH和SMSCH消息(數(shù)據(jù)消息)通常包含許多1("1"比特)，這種情況下TDV-RDV比較一般將導(dǎo)致移動臺確定空尋呼TDV和來自ARCH或SMSCH時隙的RDV之間的差別大于門限(意味著一條非空尋呼消息)。因此，移動臺將只讀取發(fā)現(xiàn)接收消息不是非空尋呼消息而是ARCH或SMSCH消息的時隙。不過，這一結(jié)果只會減少電池節(jié)省的功率而并不影響移動臺業(yè)務(wù)的質(zhì)量。而且在非忙時，ARCH和SMSCH負(fù)荷通常很低，因此不會顯著減少使用空尋呼檢測技術(shù)所節(jié)省的功率。另一方面，如果移動臺正在使用檢測它的(移動臺特定)尋呼的技術(shù)并在其PCH時隙中收到一個非PCH消息，它將不讀取這條消息，因為在其MSID和一條典型的ARCH或SMSCH消息之間通常存在巨大(逐位)的差別?？偟膩碚f，IS-136提供的動態(tài)分配PCH時隙應(yīng)該不會導(dǎo)致移動臺在使用本發(fā)明時性能惡化。下面討論把本發(fā)明應(yīng)用到IS-136標(biāo)準(zhǔn)中去的其它方面。
與其它標(biāo)準(zhǔn)一樣，IS-136在DCCH上使用分層的方法傳輸消息。圖12表示一個“第三層”(L3)消息(例如尋呼消息)如何被轉(zhuǎn)換成一個或多個“第二層”(L2)幀，之后這些幀映射為一個“第一層”(L1)物理層時隙。根據(jù)所用協(xié)議(不同的協(xié)議被用于指定BCCH和SPACH),L3消息被分成所需數(shù)目的L2幀。每個L2幀包括L3數(shù)據(jù)和用于L2協(xié)議操作的開銷信息。通過加入差錯編碼(CRC和尾比特)和物理層操作指定的開銷信息(幀頭)，每個L2幀映射為單個L1時隙。對于所有IS-136 DCCH子信道，規(guī)定L2操作根據(jù)L1操作來調(diào)整，以便在單個下層的物理層時隙中傳送一個完整的L2協(xié)議幀。因此，任何L2幀的所有比特都在一個物理時隙中傳送(即在信道編碼和傳輸之前只進(jìn)行時隙內(nèi)交織)。
IS-136為不同類型的第三層消息定義了不同的第二層幀格式。SPACH消息的兩種示范性L2幀格式如圖13-14所示。圖13表示沒有信息需要在任何特定的SPACH突發(fā)中發(fā)射時發(fā)送的“空白幀”。例如，在PCH上發(fā)射空尋呼消息時將使用這種幀。圖14表示一個“強(qiáng)三元尋呼幀”，它用于發(fā)射包含多達(dá)三個34比特MIN的非空尋呼消息(IS-136還定義了一些其它的尋呼幀，但圖14僅是為了說明本發(fā)明)。圖13-14中的幀均以一個(SPACH)幀頭A開始，以CRC結(jié)束，但是每個幀包含不同的L3數(shù)據(jù)。下面將討論的圖15更詳細(xì)地表示了幀頭A(IS-136還定義了其它一些用于其它類型SPACH L2幀的幀頭，但圖15僅是為了說明本發(fā)明)。除幀頭A之外，圖13的空白幀包含一個1比特“脫離”(GA)區(qū)域和“填充”數(shù)據(jù)(全零)。GA區(qū)域指示是否關(guān)閉當(dāng)前DCCH以啟動DCCH的重新選擇(即值"0"表示不關(guān)閉DCCH，而值"1"指示關(guān)閉DCCH)。另一方面，圖14的強(qiáng)三元尋呼幀包含多達(dá)三個不同移動臺(MSID1-3)的MSID(此時為MIN)。
現(xiàn)在參考圖15，幀頭A300包括一個3比特突發(fā)用途(BU)區(qū)域302，一個1比特PCH繼續(xù)(PCON)區(qū)域304，一個1比特BCCH變化通知(BCN)區(qū)域306，一個1比特尋呼幀修改符(PFM)區(qū)域308和一個1比特保留(RSVD)區(qū)域310。BU區(qū)域302識別L2幀的類型(例如，值"000"表示如圖13所示的一個空白幀，而值"101"表示如圖14所示的一個強(qiáng)三元尋呼幀)。PCON區(qū)域304通知移動臺它是否還應(yīng)該讀取當(dāng)前超幀中的另一PCH時隙(例如，值"1"表示繼續(xù)PCH讀取)。只要F-BBCH或E-BBCH信息產(chǎn)生變化，BCN區(qū)域306就反相(從1到零或反之)。PFM區(qū)域308通知移動臺是否應(yīng)該修改尋呼幀級別(PFC)操作(即值"0"指示移動臺應(yīng)該使用指定的PFC，而值"1"指示它應(yīng)該使用如BCCH中發(fā)送的信息所示的、比指定PFC更高一級或更低一級的PFC)。RSVD區(qū)域310目前沒有被規(guī)定，因此被置為零，但是可以例如作為S-BCCH信息發(fā)生變化時就反相的一個變化通知來使用。
因此，根據(jù)IS-136 L2的幀格式，一條空尋呼消息(空白幀)不一定不包含任何信息，因為它的L2開銷(幀頭A和GA區(qū)域)實際上可以包含與移動臺應(yīng)該進(jìn)行的某種活動有關(guān)的(非填充)信息。為了正確地檢測(檢驗)L2開銷信息，移動臺需要檢查CRC。不過，由于CRC同時建立在L2開銷和有效負(fù)荷(L3數(shù)據(jù))的基礎(chǔ)上，正確檢測L2開銷信息需要移動臺對整個L2幀譯碼以檢查CRC。如果定期地這樣做，將會喪失根據(jù)前面討論的方法較早檢測和處理空尋呼而獲得的任何潛在功率節(jié)余。另一方面，如果移動臺根據(jù)上述方法檢測空尋呼，并且因而不讀取和檢驗空白幀中的L2開銷信息，它可能丟失采取某些所需操作的機(jī)會。
為了獲得本發(fā)明節(jié)省功率的優(yōu)點，同時在出現(xiàn)與空尋呼消息相關(guān)的非填充信息單元(例如圖15幀頭A中的區(qū)域)時確保移動臺的正確操作，移動臺除了存儲空尋呼的測試數(shù)據(jù)矢量(TDV)之外，還可以存儲非填充信息單元所有相關(guān)值的一組測試數(shù)據(jù)矢量，這些信息單元的功能從移動臺性能的角度來看是具有意義的。然后，移動臺將不僅為空尋呼、也為任何相關(guān)開銷信息測試在PCH時隙中接收的數(shù)據(jù)。假定一個空尋呼(例如，對于一個IS-136空白幀，BU區(qū)域置為000，有效負(fù)荷由填充零組成)和非填充信息單元之一的一個相關(guān)值，就可以計算每個附加測試數(shù)據(jù)矢量，直至算出需要的所有TDV。例如，如果感興趣的某個信息單元由一比特組成，那么可以在該比特為"0"或"1"的情況下計算一個附加測試數(shù)據(jù)矢量(如果"0"和"1"值是相關(guān)的，這里只需要單個TDV，因為根據(jù)定義，如果該比特不是其中的一個值，就隱含地確定它是另一個值)。如果有M個這樣的信息單元，那么可以計算M個附加測試數(shù)據(jù)矢量并存儲在移動臺中。當(dāng)收到一個PCH時隙時，移動臺將根據(jù)PCH時隙中的數(shù)據(jù)構(gòu)成一個接收數(shù)據(jù)矢量(RDV)，然后比較RDV與所存空尋呼的TDV，這完全與上述方法相同。如果檢測到非空尋呼，移動臺將對消息譯碼。不過，如果檢測到空尋呼，移動臺將不會立即進(jìn)入休眠模式，而是再在RDV和所存1比特開銷信息單元的TDV之間進(jìn)行M次比較。如果這些比較中的任何一次發(fā)現(xiàn)RDV和任意某個TDV之間的差別小于門限(指示空尋呼帶有開銷信息單元的某個相關(guān)值)，移動臺可以繼續(xù)進(jìn)行完全均衡和譯碼以讀取和檢驗該值，另外，它也可以只執(zhí)行由該值指示的操作，而不先通過對消息譯碼來檢驗該值。否則的話，移動臺將終止對接收時隙的所有處理，返回休眠模式。
在移動臺不是檢測空尋呼、而是檢測自身的移動臺指定尋呼(即包含其MSID的尋呼消息)的時候，它仍然可以使用M個測試數(shù)據(jù)矢量捕捉開銷信息單元的相關(guān)值(因為這些TDV為此提供了合適的測試窗口)。在某種程度上，檢測移動臺指定尋呼所需的TDV數(shù)目取決于系統(tǒng)進(jìn)行尋呼所用的L2幀類型。如果尋呼消息只有一種L2幀格式，它只用于尋呼單個移動臺，那么為了檢測移動臺指定尋呼，只需要在移動臺中存儲以這種格式為基礎(chǔ)的一個TDV。不過，與所用標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)，可以有幾種不同的L2幀格式用于尋呼一個移動臺(例如不同類型的MSID對應(yīng)不同的幀格式)。而且，這些幀格式中至少有一個可用于一次尋呼幾個移動臺。例如，IS-136中定義并如圖14所示的強(qiáng)三元尋呼幀可用于尋呼具有各自MIN的多達(dá)三個的移動臺。在這種特定的幀格式中，這些移動臺中任何一個的MIN可以放在三個不同位置中的一個上，這實際上就產(chǎn)生了可由三個不同的測試數(shù)據(jù)矢量單獨代表的三種不同格式。如果另一種MSID(例如TMSI)與MIN同時使用(IS-136中沒有這種情況，但在其它標(biāo)準(zhǔn)中可能會有)，那么可以為用于這另一種MSID的幀格式計算類似的一系列測試數(shù)據(jù)矢量。
通常，如果N是可能的L2尋呼幀格式數(shù)(考慮到MSID類型和位置變化)，那么可以計算N個測試數(shù)據(jù)矢量以覆蓋到某個特定移動臺的所有可能尋呼。因此，正在檢測移動臺指定尋呼的移動臺應(yīng)存儲第一組代表包含移動臺指定尋呼的L2幀的N個測試數(shù)據(jù)矢量，以及第二組代表包含相關(guān)非填充信息的L2幀的M個測試數(shù)據(jù)矢量。一旦收到并對一個PCH時隙解調(diào)之后，移動臺將構(gòu)成一個接收數(shù)據(jù)矢量(RDV)，然后比較RDV與第一組的N個測試數(shù)據(jù)矢量以確定接收尋呼消息是否包含這一特定移動臺的MSID。如果發(fā)現(xiàn)這個MSID，移動臺可以對接收數(shù)據(jù)完全譯碼以檢驗接收到MSID，或者，它也可以只向系統(tǒng)返回尋呼響應(yīng)，而不先譯碼和檢驗數(shù)據(jù)。不過，如果沒有發(fā)現(xiàn)這個MSID，移動臺再比較RDV與第二組的M個測試數(shù)據(jù)矢量以確定接收數(shù)據(jù)是否包含任何相關(guān)開銷信息。如果是，移動臺繼續(xù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行完全譯碼(盡管已確定接收尋呼消息是一個空尋呼消息或一個不包含移動臺指定尋呼的非空尋呼消息)或執(zhí)行由相關(guān)開銷信息指示的任何操作，而不先譯碼和檢驗數(shù)據(jù)。但是，如果接收數(shù)據(jù)不包含任何相關(guān)開銷信息，移動臺可以返回休眠模式。
請注意，實際上在構(gòu)造所需測試數(shù)據(jù)矢量時具有某種程度的靈活性，因為一個特定的測試數(shù)據(jù)矢量可以測試一個或多個信息單元或內(nèi)容(即它可以包含與不同信息單元或內(nèi)容對應(yīng)的幾個測試窗口)。例如，當(dāng)測試與M個1比特信息單元有關(guān)的一條空尋呼時，可以使用遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于M+1個測試數(shù)據(jù)矢量。實際上，一個測試數(shù)據(jù)矢量就足夠了，該矢量代表所有信息單元為零或1的一條空尋呼。在這種情況下，移動臺使用同一測試數(shù)據(jù)矢量測試空尋呼和測試M個信息單元中的每一個值為零還是1。當(dāng)然，可以在更多的幾個測試數(shù)據(jù)矢量上擴(kuò)展幾種測試窗口，例如令一個TDV測試空尋呼，而另一個測試一個或多個信息單元的零或1設(shè)置等。同樣，當(dāng)測試包含在如圖14所示幀中的移動臺指定尋呼時，可以只使用帶有三個測試窗口的一個TDV(其一個窗口用于一個MIN位置)，而不使用三個獨立的TDV?；蛘?，也可以使用兩個TDV，第一個TDV測試兩個MIN位置，第二個測試剩余位置。上述變形只是示范性的，是為了說明根據(jù)本發(fā)明使用測試數(shù)據(jù)矢量的靈活性。只要某種幀格式中不同的測試內(nèi)容或單元(例如MSID或開銷信息單元)在檢測點處影響的是可以在一個獨立的測試窗口中隔離開來的不同比特，這種靈活性就可以保持。
實際上，信道錯誤的影響會限制使用僅由幾個比特組成的信息單元(例如圖15中的1比特PCON或1比特BCN)測試數(shù)據(jù)矢量。這是因為存在信道錯誤時，例如PCON激活(置為1)的尋呼消息和PCON去激活(置為0)的相同尋呼消息之間的(逐位)差別太小，因而無法由移動臺檢測。信道編碼(把1比特值轉(zhuǎn)換成幾個編碼比特)之后，這一差別累計不會超過幾個比特。在無干擾信道上，這種差別足可用于檢測。但是，在比特錯誤率(BER)高的有噪聲信道上，移動臺無法可靠地確定幾個比特的這種差別是由RDV和TDV的實際差別造成的，還是由比特錯誤導(dǎo)致的。作為一般規(guī)則，信道上的BER越大，移動臺能可靠檢測信息單元所需要的差別就越大(反之亦然)。因此，在有噪聲信道上使用測試數(shù)據(jù)矢量檢測1比特信息單元的可靠度不會太高，這可能需要移動臺更多地對接收消息譯碼以免丟失信息單元的相關(guān)設(shè)置。不過，如下所述，對于IS-136這些問題可以通過基于每種信息單元的方法解決。
對于IS-136中定義的某些L2開銷信息，移動臺有多個機(jī)會讀取該信息。例如，如果BCN比特在當(dāng)前超幀反相(零到1或1到零)，指示BCCH信息已改變，但是移動臺沒有讀取L2幀頭，它將失去在下一超幀更新BCCH信息的機(jī)會。但是，由于系統(tǒng)一般將使BCN在新的值上保持幾個超幀，它對于移動臺周期性(例如在每第五個超幀)地對整個PCH時隙譯碼(即使它傳送空尋呼)以便讀取L2幀頭是足夠的。在所有其它時間上，移動臺可以根據(jù)伴隨有節(jié)省功率作用的本發(fā)明來處理尋呼消息。這種方法的一個固有缺點是在系統(tǒng)在連續(xù)兩個超幀中使BCN比特反相的情況下，移動臺讀取第二個(或另一后續(xù))超幀。在這種情況下，移動臺將不會更新BCCH信息，因為在兩次連續(xù)反相之后，變化通知已返回原有值。但是，實際中由于兩個原因，可以認(rèn)為這種情況是極少出現(xiàn)的。首先，為確保移動臺被告知BCCH信息中的變化，現(xiàn)有系統(tǒng)一般不會在兩個連續(xù)超幀中使BCN反相，因為移動臺有可能由于信道錯誤而錯過讀取第一超幀中的PCH時隙。其次，對BCCH的正確管理要求BCCH信息的變化頻率不能超過與系統(tǒng)中移動臺操作的最高PFC對應(yīng)的最低PCH時隙讀取頻率(這使得即使分配了最高PFC的移動臺也能跟上BCCH信息的變化)?？傊?，為了在有噪聲信道上檢測BCN，以有規(guī)則的間隔對PCH時隙完全譯碼的方法實際上是相當(dāng)有效的。
對于另外某些L2幀頭信息(例如PCON)，它的值只在當(dāng)前L2幀中有效。為了移動臺正確動作，它不應(yīng)丟失這一瞬時信息的單個置位(或復(fù)位)狀態(tài)(注意對于PCON，只有它的置位狀態(tài)可以視為相關(guān)的，因為它的復(fù)位狀態(tài)意味著移動臺不需要進(jìn)行讀取下一PCH時隙的有關(guān)動作)。但是，在通過應(yīng)用本發(fā)明的檢測技術(shù)一般將會使移動臺自動讀取瞬時信息的某些環(huán)境下，某些瞬時信息可以被激活。在這些環(huán)境下，不需要顯性地檢測這個信息單元(通過使用一個對應(yīng)的測試數(shù)據(jù)矢量)。例如，根據(jù)IS-136，只要系統(tǒng)有一個或多個必須發(fā)送的尋呼無法包含在當(dāng)前PCH時隙中，PCON比特就要被激活，這是因為該當(dāng)前PCH時隙包含MSID的最大數(shù)目(例如必須發(fā)送5個MSID，而系統(tǒng)正在使用如圖14所示的L2幀)或一條“軟”尋呼(即到單個移動臺的尋呼，其時隙的其余部分用于傳送到該移動臺的一條用戶消息)。在任意一種情況下，根據(jù)定義，當(dāng)前PCH時隙中的L2幀將包含至少一個MSID以及可能的用戶數(shù)據(jù)，這意味著平均說來，L2幀將包含許多"1"(1比特)。因此，與這個L2幀對應(yīng)的接收數(shù)據(jù)矢量(RDV)和零填充空尋呼測試數(shù)據(jù)矢量(TDV)將有足夠的差別(逐位)，使得移動臺對整個L2幀譯碼并自動讀取開銷信息，包括PCON。假定以其他方式檢測其它開銷信息單元(例如BCN)(例如，如上所述，通過有規(guī)則地完全讀取PCH時隙)，根據(jù)本發(fā)明，移動臺只需存儲空尋呼的一個測試數(shù)據(jù)矢量。
如果為了使休眠模式的有效性更高，根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的移動臺要特別地檢測一個其自身的非空尋呼(包含其MSID)而不是只檢測空尋呼，它仍然可以有效地檢測PCON，而不必使用顯性檢測PCON的對應(yīng)測試數(shù)據(jù)矢量。根據(jù)IS-136，一個尋呼幀可包含多達(dá)三個MIN(或多達(dá)5個TMSI)。如果PCH上的尋呼負(fù)荷很低，大部分尋呼(L2)幀將只包含單個MSID(MIN或TMSI)。因此，移動臺可以存儲代表只包含其MSID(可以是MIN或TMSI，因為任何時候都只能使用其中一個)的尋呼幀的一個測試數(shù)據(jù)矢量。這個MSID被插入幀中與第一個MSID位置對應(yīng)的部分(即在一個IS-136尋呼幀中最接近幀頭的位置)。剩余部分(對應(yīng)其它MSID位置)用零填充。當(dāng)移動臺收到一條尋呼消息時，它構(gòu)成一個接收數(shù)據(jù)矢量，并與所存TDV在這兩個不同部分進(jìn)行比較(即TDV有兩個測試窗口)。移動臺首先比較TDV的剩余部分和RDV的對應(yīng)部分，以確定接收消息是否包括多于一個的尋呼(即它是至少還包括一個其它尋呼的多尋呼，還是也包括一條用戶消息的軟尋呼)。如果這些對應(yīng)部分之間的(逐位)差別大于門限，確定接收消息是一個多尋呼或一個軟尋呼。所以，移動臺繼續(xù)對消息譯碼，因為在剩余部分中的其它尋呼或用戶消息可能是送給它的。由于PCON通常只在剩余部分由數(shù)據(jù)填滿(MSID或用戶消息)時才被激活，移動臺接著將比較TDV中包含其MSID的部分與RDV的對應(yīng)部分，以確定接收消息是否是到該移動臺的單個尋呼。如果這兩個對應(yīng)部分匹配(即差別低于門限)，則確定接收消息是到該移動臺的單個尋呼，然后可以由移動臺譯碼(或者，移動臺可以只響應(yīng)尋呼，而不先對消息譯碼)。如果不匹配，接收消息就是到其它移動臺的單個尋呼或空尋呼。因此，移動臺可以不對消息譯碼而返回休眠模式。
上述隱含檢測PCON的方法是以移動臺讀取PCON可被激活的所有L2幀為前提。這確保移動臺將不會錯過可能在其指定的PCH時隙之外發(fā)送給它的任何消息，但是要求移動臺讀取在其指定時隙中發(fā)送的所有多尋呼(或軟尋呼)幀，即使它發(fā)現(xiàn)這些幀中沒有到該移動臺的尋呼時也是如此。在非高峰期(例如晚上或周末)，將只有很少幾個多尋呼幀需要移動臺讀取，因此這種方法可以在這些時間使用，而不影響通過本發(fā)明實現(xiàn)的休眠模式有效增益。但是在忙時，系統(tǒng)可能要發(fā)送許多多尋呼幀，其中只有幾個包含到該移動臺的尋呼。在這種忙時，移動臺可能需要使用一組與其MSID在所有可能幀位置對應(yīng)的N個測試數(shù)據(jù)矢量(根據(jù)前面所述方法構(gòu)造，即第一個TDV對應(yīng)在幀中首先被尋呼，第二個TDV對應(yīng)在幀中第二個被尋呼)。這將限制移動臺只讀取那些包含其MSID的多尋呼幀。為了在這種情況下檢測PCON，移動臺可能需要借助于使用與PCON置位或不置位相對應(yīng)的一個測試數(shù)據(jù)矢量進(jìn)行顯性測試?；蛘?，移動臺可以使用與包含最大數(shù)目尋呼的一個多尋呼幀對應(yīng)的TDV，但是每個MSID位置用零填充。這樣，移動臺就能通過測試每個MSID位置是空還是非空來測試接收消息是否“全滿”。如果所有MSID位置非空，移動臺讀取接收消息以捕捉任何可能的PCON置位。盡管這可能導(dǎo)致對尋呼消息作一些不必要的處理(即那些包含到其它移動臺的尋呼的全滿尋呼消息，但沒有到該移動臺的尋呼，而且PCON沒有置位)，但實際上這種情況很少發(fā)生，因此并不代表對休眠模式有效性的嚴(yán)重制約。
如上所述，本發(fā)明在IS-136中應(yīng)用時，對于最佳PCH檢測應(yīng)該考慮另一因素。根據(jù)IS-136，數(shù)字控制信道(DCCH)時隙使用了一個與IS-54B的數(shù)字業(yè)務(wù)信道(DTCH)時隙所用類似的數(shù)字認(rèn)證色碼(DVCC)。如圖.5和7所示，DVCC在每個DTCH時隙的指定區(qū)域內(nèi)顯性傳輸。而且，根據(jù)IS-54B,DVCC與數(shù)據(jù)一起被送入進(jìn)行CRC計算的信道編碼器。因此，DVCC還隱含在每個DTCH時隙的數(shù)據(jù)區(qū)域中。與之相反，在IS-136中DVCC不作為顯性信息發(fā)射(見圖9-10)，而只作為包含在L3數(shù)據(jù)CRC計算中的隱含信息。除了DVCC作為L3數(shù)據(jù)的一部分顯性傳輸?shù)腇-BBCH時隙之外，其它所有DCCH時隙都是如此。通過首先讀取F-BBCH時隙(例如在小區(qū)選擇的時候)，移動臺可以獲得DVCC值，從而能對其它DCCH時隙中的編碼數(shù)據(jù)譯碼。對于其它這些時隙(包括PCH時隙)，盡管所計算的CRC只有16個比特的長度，通過在CRC計算中使用DVCC而受到影響的有效負(fù)荷比特數(shù)實際上大于16比特，因為信道編碼算法采用速率為1/2的卷積編碼。參考圖10，每個(下行)DCCH時隙的DATA區(qū)域總比特數(shù)是260。這意味著大于6％的DATA比特值受到DVCC影響。如果TDV-RDV比較不需要這些比特(即如果這些比特沒有被包括在任何移動臺所用TDV的測試窗口中)，這并不會出現(xiàn)問題。但是，如果更為可靠的TDV-RDV比較需要這些比特中的一個或多個，DVCC就應(yīng)該包含在測試數(shù)據(jù)矢量的計算中。
應(yīng)當(dāng)懂得由于DVCC的可能值有許多，而移動臺在每次小區(qū)再選擇時可能需要一個不同的DVCC值，無法預(yù)先知道任何特定時刻的相關(guān)DVCC值，因此不能完全以這個值為基礎(chǔ)預(yù)先計算測試數(shù)據(jù)矢量。代替的是，可能需要在移動臺中預(yù)先計算和存儲與所有DVCC可能值(例如在IS-136中指定了256個DVCC值)對應(yīng)的多組測試數(shù)據(jù)矢量。在捕捉到一個新的DVCC時，移動臺將使用與這一DVCC對應(yīng)的所存測試數(shù)據(jù)矢量組。另外，移動臺也可以在每次捕捉到一個新的DVCC之后動態(tài)計算合適的測試數(shù)據(jù)矢量組。在移動臺完成這一計算期間，它可以對收到的任何PCH時隙完全譯碼，以免丟失任何相關(guān)信息。這種可選方法實際上不會影響例如一天內(nèi)能節(jié)省的總功率處理，因為計算將只會偶爾進(jìn)行(例如在小區(qū)選擇時)，而且它一般只需要幾秒鐘就能完成。然后，移動臺就可以使用本發(fā)明的功率節(jié)省技術(shù)檢測PCH。
以上描述從使用TDMA的IS-136標(biāo)準(zhǔn)出發(fā)對本發(fā)明作了解釋，應(yīng)當(dāng)懂得本發(fā)明可應(yīng)用在使用不同接入方法的其它標(biāo)準(zhǔn)中。例如，IS-95標(biāo)準(zhǔn)使用直接序列或直接編碼擴(kuò)頻，它是噪聲調(diào)制的一種數(shù)字形式。在噪聲調(diào)制中，原始信號與一個更強(qiáng)的已知特性的類噪聲信號相加(混合)。所得信號調(diào)制用于向接收機(jī)發(fā)射的一個載波。在接收機(jī)中，從接收信號中減去輸入至發(fā)射機(jī)的類噪聲信號的拷貝，以恢復(fù)原始信號。在直接序列中，類噪聲信號使用一個快速偽隨機(jī)二進(jìn)制序列。一般如圖16A所示，這個偽隨機(jī)(PN)序列與數(shù)字信息信號(例如數(shù)字語音)相加，所得比特流被發(fā)射。在接收機(jī)中，一般如圖16B所示，PN序列被減去，以得到信息信號。因為發(fā)射信號比特率較高(例如100Mbps)，需要一種“擴(kuò)頻”(即寬帶)(例如100MHz)。許多用戶可以同時共享這個信道，每個用戶被指定一個代碼，用于產(chǎn)生與信息信號混合的準(zhǔn)隨機(jī)序列。每個接收機(jī)使用只從用于解擴(kuò)頻的指定二進(jìn)制序列中接收信號能量的相關(guān)器或匹配濾波器來分離信號。
圖17表示IS-95指定的前向(基站到移動臺)CDMA信道的整個結(jié)構(gòu)。前向CDMA信道占用1.23MHz的頻段，它以現(xiàn)有模擬蜂窩系統(tǒng)的一個30KHz信道為中心。根據(jù)IS-95，前向CDMA信道由指定了不同用途的多達(dá)64個碼分信道(W0-W63)組成，例如，一條導(dǎo)頻信道(W0)，一條同步信道(W32)，七條尋呼信道(W1-W7)和55條業(yè)務(wù)信道(W8-W31和W33-W63)。每個碼分信道通過一個正交PN序列以1.23Mcps的固定切片速率(一個“PN切片”是PN序列中的一個比特)進(jìn)行擴(kuò)頻?；究梢灶l分復(fù)用方式在多個前向CDMA信道上進(jìn)行發(fā)射。導(dǎo)頻信道傳送一個在基站的每個有效前向CDMA信道上持續(xù)發(fā)射的未調(diào)制直接序列擴(kuò)頻信號。在基站覆蓋范圍之內(nèi)工作的移動臺使用該信號進(jìn)行同步(捕捉、定時和用于相關(guān)解調(diào)的參考相位)和在基站之間比較信號強(qiáng)度以確定何時切換。每個基站使用導(dǎo)頻PN序列的時間偏移識別前向CDMA信道。因此，不同基站由不同的導(dǎo)頻PN序列偏移識別。移動臺使用同步信道獲得系統(tǒng)配置和定時信息(例如系統(tǒng)識別、系統(tǒng)時間、導(dǎo)頻PN序列偏移、尋呼信道數(shù)據(jù)速率等等)。每個業(yè)務(wù)信道(用戶)由PN序列擴(kuò)頻之前加入信息比特的一個特定長碼序列(1.23Mcps)識別。每個尋呼信道分成80ms的一組時隙。移動臺可以工作在“有縫”或“無縫”方式以在尋呼信道上接收尋呼和控制消息。在有縫方式下，移動臺只在某些指定時隙內(nèi)監(jiān)測尋呼信道。在無縫方式下，移動臺監(jiān)測尋呼信道的所有時隙。
監(jiān)測IS-95指定尋呼信道的CDMA移動臺可以使用本發(fā)明原理來實現(xiàn)與監(jiān)測IS-136指定尋呼信道的TDMA移動臺類似的處理效率。盡管CDMA和TDMA移動臺所用的某些無線和基帶處理硬件可能會有所差別(例如CDMA移動臺可以使用RAKE接收機(jī)，但不使用TDMA移動臺中的均衡器)，但這些差別只影響譯碼通路上比較測試和接收數(shù)據(jù)矢量的位置。但是在兩種情況下，相同的基本原理是把(相關(guān)/非相關(guān)信息或空/非空尋呼)判決移到整個譯碼過程中的一個參考點處，在該點處可以顯著節(jié)省功率(例如在解調(diào)之后、但在圖16B中的信源譯碼器之前)。對于符合同一標(biāo)準(zhǔn)的不同移動臺配置也是如此。例如，符合IS-136或太平洋數(shù)字蜂窩(PDC)標(biāo)準(zhǔn)的移動臺在對尋呼消息譯碼時可以使用差分檢測器代替均衡器。在這種情況下，判決點可以在差分檢測器的輸出但在信道譯碼器之前，從而顯著節(jié)省功率。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)懂得在尋呼消息使用時隙間交織的時候，應(yīng)用本發(fā)明可能除了節(jié)省基帶處理功率之外，還能顯著節(jié)省RF處理中的功率。例如，使用TDMA的GSM標(biāo)準(zhǔn)指定PCH消息(L2尋呼幀)在四個時隙上交織。如果可以根據(jù)少于全部四個時隙(例如前三個時隙)的比特構(gòu)成適合本發(fā)明的測試數(shù)據(jù)矢量(TDV)，移動臺就能根據(jù)少于全部四個的時隙構(gòu)成對應(yīng)的接收數(shù)據(jù)矢量(RDV)，因此，它可以省略讀取至少一個完整時隙。在這個時隙中，移動臺不僅可以關(guān)閉基帶處理電路，還可以關(guān)閉RF處理電路，從而有效地使移動臺在該時隙內(nèi)處于休眠模式。
不管使用何種標(biāo)準(zhǔn)，只要測試消息(例如一條空尋呼消息)的測試數(shù)據(jù)矢量和接收消息(例如一條非空消息)的接收數(shù)據(jù)矢量之間的差別可以檢測，就可以應(yīng)用本發(fā)明。這種差別必須能使消息被可靠檢測(例如信道錯誤存在時通過正確調(diào)整判決門限)。例如，在IS-136中，空尋呼的L2幀有兩個特性L2幀頭中的BU區(qū)域被置為特定值(BU=000)以及幀的有效負(fù)荷(L3數(shù)據(jù))由全零填充。但是，其它標(biāo)準(zhǔn)定義的空尋呼可能是在有效負(fù)荷中包含一個預(yù)定或非法(但不一定是全零)MSID、而且L2幀頭沒有相關(guān)識別標(biāo)志的L2幀。不過，正如下面進(jìn)一步描述的那樣，只要某個移動臺MSID與空尋呼L3數(shù)據(jù)(無論它是被定義為全零還是任意或非法的MSID)的差別足夠大，該移動臺就能利用本發(fā)明節(jié)省功率的空尋呼檢測技術(shù)。對于定義空尋呼的L3數(shù)據(jù)為全零的IS-136，這意味著只要由某個移動臺使用的MSID(MIN,TMSI或IMSI)在二進(jìn)制形式中包含較多的1(例如當(dāng)MIN數(shù)字轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制信息時比特1的數(shù)目)，該移動臺就可以檢測空尋呼和到它的非空尋呼之間的差別(即空尋呼和非空尋呼之間逐位比特的差別將會很大)。
特別是對于MIN，其內(nèi)在特性保證了它的值將包含足夠數(shù)目的1。因為MIN是符合北美電話編號方案的10位數(shù)字電話號碼(即3位數(shù)字區(qū)域碼+3位數(shù)字前綴+4位數(shù)字用戶號碼)的二進(jìn)制表示，而且沒有全零的區(qū)域碼或前綴(至少在美國)，平均來說，MIN中二進(jìn)制"1"的最小數(shù)目將接近總比特數(shù)的50％(假定數(shù)字0被轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制零字符串，非零數(shù)字被轉(zhuǎn)換成至少包括某些1的字符串)。另一方面，對于TMSI或IMSI，可能沒有這種內(nèi)在特性保證它的值將包含最小數(shù)目的二進(jìn)制比特1。與MIN不同，TMSI不是基于包含一系列數(shù)字的電話號碼，而是以二進(jìn)制形式定義的，這使得由全零或幾乎全零組成的TMSI因而也可能是合法的。同樣，IMSI通常不是用于到達(dá)移動臺用戶的電話號碼，而是系統(tǒng)通過把電話號碼轉(zhuǎn)換成僅在系統(tǒng)和移動臺之間使用的另一號碼而獲得的。不過，盡管可以為移動臺分配一個全零或接近全零的TMSI、或移動臺具有這樣的一個IMSI，因而與空尋呼的差別不夠充分，但是只要某個移動臺正在使用具有最少數(shù)目的比特1的TMSI或IMSI，該移動臺就能成功地區(qū)分空尋呼和到它的非空尋呼。雖然該移動臺可能錯誤地確定到具有接近于零的TMSI或IMSI的另一個移動臺的非空尋呼是空尋呼，它仍將得到不讀取該尋呼的正確結(jié)果，盡管這是以錯誤的結(jié)論為基礎(chǔ)。
因此，對于所有MSID類型(MIN、TMSI和IMSI)，某個移動臺用于檢測目的的空尋呼和非空尋呼之間的最小差別(Q)可以定義為在檢測點處的空尋呼和到該移動臺的非空尋呼之間的差別(對于TMSI，每新分配一次TMSI，就必須重新計算這個差別)。這種定義允許移動臺捕捉到它的特定尋呼，同時忽略空尋呼和大部分到其它移動臺的尋呼。在IS-136中，空尋呼包含全零，因此Q將是與該移動臺MSID對應(yīng)的TDV中比特1的數(shù)目。判決門限起始時可以設(shè)置在Q/2(如前所述，以后可以根據(jù)信道錯誤進(jìn)行調(diào)整)。如果當(dāng)前判決門限是Q/2，移動臺正在檢測空尋呼(即與空尋呼對應(yīng)的所存的TDV)、而且TDV-RDV比較將發(fā)現(xiàn)逐位比特的差別小于Q/2，就判決接收消息是不需要移動臺譯碼的空尋呼。但是，如果逐位比特的差別大于Q/2，就判決接收消息是移動臺將對其譯碼的非空尋呼。
對于本發(fā)明在IS-136中的應(yīng)用，使用空尋呼檢測技術(shù)的上述判決準(zhǔn)則一般會使該移動臺自動讀取被激活的PCON比特(因為正如前面所述，一個全滿的尋呼幀將有許多比特1)。一種可能的例外是系統(tǒng)使用一個尋呼幀中的所有可用資源來尋呼其它多個具有接近零的MSID的移動臺。盡管系統(tǒng)可以激活這個尋呼幀中的PCON，但移動臺可能錯誤地確定這是一個空尋呼幀，因為這一幀中幾乎所有的MSID的比特都是零(而判決門限是以它自身可能有幾個非零比特的MSID為基礎(chǔ))。不過，只有當(dāng)移動臺在下一個PCH時隙被尋呼(正如PCON程序的定義)、因而錯過這一尋呼幀的PCON會導(dǎo)致移動臺錯過下一尋呼幀中到它的尋呼的時候，這種錯誤才會對性能產(chǎn)生消極影響。實際上，這種情況是極少發(fā)生的(即以下所有條件都同時滿足的機(jī)會很小發(fā)送PCON被置位的一個多尋呼，這一尋呼幀中的所有MSID都接近零，到該移動臺的尋呼在下一PCH時隙中發(fā)送)。如果該移動臺只在非忙時(根據(jù)定義，只有幾個尋呼幀具有最大數(shù)目的MSID的時候)使用空尋呼檢測技術(shù)，這種機(jī)會甚至更小。而且，系統(tǒng)通常要在連續(xù)的PCH時隙(與IS-136等標(biāo)準(zhǔn)定義的超高幀結(jié)構(gòu)無關(guān))中重復(fù)到某個移動臺的尋呼，因此，移動臺至少檢測到這些重復(fù)尋呼之一的可能性是很高的。
總之，當(dāng)某個移動臺根據(jù)本發(fā)明檢測空尋呼時，通過使用以空尋呼與其自身MSID之間的差別(Q)為基礎(chǔ)的判決門限，它可以成功地區(qū)分空尋呼和非空尋呼。如果移動臺不檢測空尋呼，而是檢測到它的特定非空尋呼(即與其MSID對應(yīng)的所存TDV，對于TMSI，在每次新分配之后都必須重新計算MSID)，移動臺仍然可以使用以Q(定義如上)為基礎(chǔ)的判決門限。在這種情況下，如果TDV-RDV比較發(fā)現(xiàn)了逐位比特之間的差別小于Q/2，則判決接收的消息是到它的尋呼。相反，如果逐位比特之間的差別大于Q/2，則判決接收的消息是空尋呼或是到其它移動臺的尋呼。不過請注意，如果空尋呼和它自身MSID之間的差別太小(例如由于MSID接近全零)，移動臺可能無法可靠檢測空尋呼，而且以這種差別為基礎(chǔ)的判決門限可能不再適用。盡管如此，在這些情況下，移動臺仍然能夠使用一個不同的門限或這里給出的其它檢測方法(例如最大似然檢測)檢測到它的尋呼。
通常，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將逐漸認(rèn)識到可以對這里給出的本發(fā)明實施例進(jìn)行許多修改和變形，而不會明顯脫離本發(fā)明的本質(zhì)和范圍。因此，這里給出的本發(fā)明形式是示范性的，不能視為對如以下權(quán)利要求定義的發(fā)明范圍的一種限制。
權(quán)利要求
1．一種檢測包含各種數(shù)據(jù)的消息的方法，所述消息在通信信道上向接收機(jī)發(fā)射，所述方法包括以下步驟在所述接收機(jī)中至少存儲一個測試數(shù)據(jù)矢量(TDV)，該矢量代表包含在至少一個所述消息中的所選數(shù)據(jù)；在所述接收機(jī)中接收與所述消息之一對應(yīng)的數(shù)據(jù)；處理所述接收數(shù)據(jù)以構(gòu)成接收數(shù)據(jù)矢量(RDV)；以及比較所述RDV與所述至少一個TDV，以確定上述所選數(shù)據(jù)是否包含在所述接收數(shù)據(jù)中。
2．權(quán)利要求1的方法，其特征在于，還包括如果確定上述所選數(shù)據(jù)包含在所述接收數(shù)據(jù)中，中斷處理所述接收數(shù)據(jù)的步驟。
3．權(quán)利要求2的方法，其特征在于，所述通信信道是一個尋呼信道(PCH)，所述接收機(jī)在移動臺中，上述所選數(shù)據(jù)包括一個空尋呼。
4．權(quán)利要求4的方法，其特征在于，上述所選數(shù)據(jù)還包括到所述其它移動臺的尋呼。
5．權(quán)利要求2的方法，其特征在于，在所述接收機(jī)中對所述接收數(shù)據(jù)譯碼之前構(gòu)成所述RDV，中斷處理所述接收數(shù)據(jù)的所述步驟包括不對所述接收數(shù)據(jù)譯碼。
6．權(quán)利要求1的方法，其特征在于，還包括如果確定上述所選數(shù)據(jù)包含在所述接收數(shù)據(jù)中，繼續(xù)處理所述接收數(shù)據(jù)的步驟。
7．權(quán)利要求6的方法，其特征在于，所述通信信道是一個尋呼信道(PCH)，所述接收機(jī)在移動臺中，上述所選數(shù)據(jù)包括到所述移動臺的一個尋呼。
8．權(quán)利要求7的方法，其特征在于，上述所選數(shù)據(jù)還包括開銷信息。
9．權(quán)利要求6的方法，其特征在于，在所述接收機(jī)中對所述接收數(shù)據(jù)譯碼之前構(gòu)成所述RDV，繼續(xù)處理所述接收數(shù)據(jù)的所述步驟包括對所述接收數(shù)據(jù)譯碼。
10．權(quán)利要求1的方法，其特征在于，還包括如果確定上述所選數(shù)據(jù)包含在所述接收數(shù)據(jù)中，至少進(jìn)行一種指定操作的步驟。
11．權(quán)利要求10的方法，其特征在于，所述通信信道是一個尋呼信道(PCH)，所述接收機(jī)在移動臺中，上述所選數(shù)據(jù)包括到所述移動臺的一個尋呼，所述至少一種指定操作包括響應(yīng)所述尋呼。
12．權(quán)利要求11的方法，其特征在于，上述所選數(shù)據(jù)還包括開銷信息，所述至少一種指定操作還包括在所述開銷信息中指示的操作。
13．權(quán)利要求1的方法，其特征在于，如果所述RDV與所述至少一個TDV之間的差別低于預(yù)定門限，確定上述所選數(shù)據(jù)包含在所述接收數(shù)據(jù)中。
14．權(quán)利要求13的方法，其特征在于，使用逐位XOR操作比較所述RDV與所述至少一個TDV，所述門限是整數(shù)數(shù)目的比特。
15．權(quán)利要求13的方法，其特征在于，調(diào)整所述門限以減少檢測上述所選數(shù)據(jù)時的錯誤。
16．權(quán)利要求13的方法，其特征在于，在信道質(zhì)量測量或估計的基礎(chǔ)上調(diào)整所述門限。
17．權(quán)利要求16的方法，其特征在于，在接收信號強(qiáng)度(RSS)的基礎(chǔ)上調(diào)整所述門限。
18．權(quán)利要求16的方法，其特征在于，在信噪比(SNR)的基礎(chǔ)上調(diào)整所述門限。
19．權(quán)利要求16的方法，其特征在于，在幀錯誤率(FER)的基礎(chǔ)上調(diào)整所述門限。
20．權(quán)利要求16的方法，其特征在于，在比特錯誤率(BER)的基礎(chǔ)上調(diào)整所述門限。
21．一種在通信系統(tǒng)中工作的移動臺，該系統(tǒng)向所述移動臺發(fā)射多種不同的尋呼消息，這些消息包括不包含尋呼的空尋呼消息和包含一個或多個到在系統(tǒng)中工作的一個或多個移動臺的尋呼的非空尋呼消息，所述移動臺包含用于存儲代表空尋呼消息的一個測試數(shù)據(jù)矢量(TDV)的裝置；用于接收與所述尋呼消息之一對應(yīng)的所述系統(tǒng)數(shù)據(jù)的裝置；用于處理所述接收尋呼消息數(shù)據(jù)以構(gòu)成一個接收數(shù)據(jù)矢量(RDV)的裝置；用于比較所述RDV與所述空尋呼TDV、以確定所述接收尋呼消息數(shù)據(jù)是否對應(yīng)一條空尋呼消息的裝置；以及用于對所述接收尋呼消息數(shù)據(jù)譯碼的裝置。
22．權(quán)利要求21的移動臺，其特征在于，如果確定所述接收尋呼消息數(shù)據(jù)對應(yīng)一條空尋呼消息，所述移動臺中斷對它的處理。
23．權(quán)利要求21的移動臺，其特征在于，如果確定所述接收尋呼消息數(shù)據(jù)不對應(yīng)空尋呼消息，所述移動臺對它進(jìn)行譯碼。
24．權(quán)利要求21的移動臺，其特征在于，其中所述移動臺還至少存儲一個代表包含到所述移動臺的指定尋呼的非空尋呼消息的測試數(shù)據(jù)矢量(TDV)；在預(yù)定周期內(nèi)，所述移動臺比較所述RDV與所述空尋呼TDV，以確定所述接收尋呼消息數(shù)據(jù)是否對應(yīng)空尋呼消息；以及在其它周期內(nèi)，所述移動臺比較所述RDV與所述至少一個指定尋呼TDV，以確定所述接收尋呼消息數(shù)據(jù)是否對應(yīng)包含所述指定尋呼的非空尋呼消息。
25．權(quán)利要求24的移動臺，其特征在于，在所述預(yù)定周期內(nèi)，如果確定所述接收尋呼消息數(shù)據(jù)對應(yīng)一條空尋呼消息，所述移動臺中斷對它的處理，如果確定所述接收尋呼消息數(shù)據(jù)不對應(yīng)空尋呼消息，所述移動臺對它進(jìn)行譯碼。
26．權(quán)利要求24的移動臺，其特征在于，在所述其它周期內(nèi)，如果確定所述接收尋呼消息數(shù)據(jù)對應(yīng)包含所述指定尋呼的非空尋呼消息，所述移動臺對它進(jìn)行譯碼，如果確定所述接收尋呼消息數(shù)據(jù)不對應(yīng)包含所述指定尋呼的非空尋呼消息，所述移動臺中斷對它的處理。
27．權(quán)利要求24的移動臺，其特征在于，在所述其它周期內(nèi)，如果確定所述接收尋呼消息數(shù)據(jù)對應(yīng)包含所述指定尋呼的非空尋呼消息，所述移動臺發(fā)射一條尋呼響應(yīng)而不對它進(jìn)行譯碼，如果確定所述接收尋呼消息數(shù)據(jù)不對應(yīng)包含所述指定尋呼的非空尋呼消息，所述移動臺中斷對它的處理。
28．權(quán)利要求24的移動臺，其特征在于，其中所述指定尋呼包含所述移動臺的移動臺標(biāo)識符(MSID)。
29．權(quán)利要求24的移動臺，其特征在于，其中所述預(yù)定周期包括所述系統(tǒng)在其中所發(fā)送的大部分所述尋呼消息是空尋呼消息的周期。
30．權(quán)利要求21的移動臺，其特征在于，其中所述系統(tǒng)在一個第二層(L2)數(shù)據(jù)幀中發(fā)射每條所述尋呼消息。
31．權(quán)利要求30的移動臺，其特征在于，其中所述L2幀包括具有若干不同值的開銷信息；所述移動臺還至少存儲一個代表所述開銷信息的一個或多個所選值的測試數(shù)據(jù)矢量(TDV)；以及所述移動臺比較所述RDV與所述至少一個開銷信息TDV，以確定所述接收尋呼消息數(shù)據(jù)是否對應(yīng)上述任何所選值。
32．權(quán)利要求31的移動臺，其特征在于，如果確定所述接收尋呼消息數(shù)據(jù)不對應(yīng)空尋呼消息或?qū)?yīng)上述任意所選值，所述移動臺對它進(jìn)行譯碼，如果確定所述接收尋呼消息數(shù)據(jù)對應(yīng)空尋呼消息而且不對應(yīng)上述任何所選值，所述移動臺不對它進(jìn)行譯碼。
33．權(quán)利要求31的移動臺，其特征在于，其中所述移動臺在預(yù)定時刻無條件地對所述接收尋呼消息數(shù)據(jù)譯碼，以讀取上述所選值。
34．權(quán)利要求31的移動臺，其特征在于，其中上述所選值之一指示特定移動臺的控制功能，如果確定所述接收尋呼消息數(shù)據(jù)對應(yīng)該值，所述移動臺執(zhí)行所述控制功能，而不對它進(jìn)行譯碼。
35．權(quán)利要求31的移動臺，其特征在于，其中所述L2幀根據(jù)IS-136標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)成。
36．權(quán)利要求31的移動臺，其特征在于，其中所述L2幀根據(jù)GSM標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)成。
37．權(quán)利要求31的移動臺，其特征在于，其中所述L2幀根據(jù)PDC標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)成。
38．權(quán)利要求31的移動臺，其特征在于，其中所述L2幀根據(jù)IS-95標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)成。
39．權(quán)利要求21的移動臺，其特征在于，其中所述處理裝置包括對所述接收尋呼消息數(shù)據(jù)解調(diào)的裝置。
40．權(quán)利要求39的移動臺，其特征在于，其中所述處理裝置還包括對所述解調(diào)后的尋呼消息數(shù)據(jù)進(jìn)行均衡的裝置。
41．權(quán)利要求40的移動臺，其特征在于，其中所述譯碼裝置還包括對所述均衡后的尋呼消息數(shù)據(jù)進(jìn)行解交織的裝置。
42．權(quán)利要求41的移動臺，其特征在于，其中所述譯碼裝置還包括對所述解交織后的尋呼消息數(shù)據(jù)進(jìn)行信道譯碼的裝置。
43．權(quán)利要求42的移動臺，其特征在于，其中所述譯碼裝置還包括對所述信道譯碼后的尋呼消息數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測的裝置。
44．權(quán)利要求39的移動臺，其特征在于，其中所述譯碼裝置包括對所述解調(diào)后的尋呼消息數(shù)據(jù)進(jìn)行解交織的裝置。
45．權(quán)利要求44的移動臺，其特征在于，其中所述譯碼裝置還包括對所述解交織后的尋呼消息數(shù)據(jù)進(jìn)行信道譯碼的裝置。
46．權(quán)利要求45的移動臺，其特征在于，其中所述譯碼裝置還包括對所述信道譯碼后的尋呼消息數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測的裝置。
47．權(quán)利要求21的移動臺，其特征在于，其中所述接收和處理裝置包括一個RAKE接收機(jī)。
48．權(quán)利要求47的移動臺，其特征在于，其中所述譯碼裝置包括對所述接收尋呼消息數(shù)據(jù)解擴(kuò)頻的裝置。
49．權(quán)利要求48的裝置，其特征在于，其中所述譯碼裝置還包括對所述解擴(kuò)頻后的尋呼消息數(shù)據(jù)解交織的裝置。
50．權(quán)利要求49的移動臺，其特征在于，其中所述譯碼裝置還包括對所述解交織后的尋呼消息數(shù)據(jù)進(jìn)行信道譯碼的裝置。
51．權(quán)利要求50的移動臺，其特征在于，其中所述譯碼裝置還包括對所述信道譯碼后的尋呼消息數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測的裝置。
52．權(quán)利要求21的移動臺，其特征在于，其中所述TDV代表空尋呼消息所有數(shù)據(jù)中的一部分，根據(jù)所述接收尋呼消息所有數(shù)據(jù)中的一部分構(gòu)成所述RDV。
53．權(quán)利要求21的移動臺，其特征在于，如果所述RDV與所述TDV之間的差別低于預(yù)定門限，確定所述接收尋呼消息數(shù)據(jù)對應(yīng)一條空尋呼消息，如果所述差別高于所述門限，確定所述接收尋呼消息數(shù)據(jù)不對應(yīng)空尋呼消息。
54．權(quán)利要求53的移動臺，其特征在于，使用逐位XOR操作比較所述RDV與所述TDV，所述門限是一個整數(shù)數(shù)目的比特。
55．權(quán)利要求53的移動臺，其特征在于，其中所述移動臺被設(shè)置在完全譯碼方式和改進(jìn)譯碼方式下工作，在完全譯碼方式中，所述移動臺無條件地對所述接收尋呼消息數(shù)據(jù)譯碼；在改進(jìn)譯碼方式中，只有確定接收尋呼消息數(shù)據(jù)不對應(yīng)空尋呼消息的時候，所述移動臺才對它譯碼；所述移動臺收到多個尋呼消息時，同時激活所述譯碼方式，在接收所述消息的時候，與所述完全譯碼方式相對比，調(diào)整所述門限，以減少所述改進(jìn)譯碼方式下產(chǎn)生的判決錯誤。
56．權(quán)利要求53的移動臺，其特征在于，其中所述移動臺在信道質(zhì)量測量或估計的基礎(chǔ)上調(diào)整所述門限。
57．權(quán)利要求56的移動臺，其特征在于，在接收信號強(qiáng)度(RSS)的基礎(chǔ)上調(diào)整所述門限。
58．權(quán)利要求56的移動臺，其特征在于，在信噪比(SNR)的基礎(chǔ)上調(diào)整所述門限。
59．權(quán)利要求56的移動臺，其特征在于，在幀錯誤率(FER)的基礎(chǔ)上調(diào)整所述門限。
60．權(quán)利要求56的移動臺，其特征在于，在比特錯誤率(BER)的基礎(chǔ)上調(diào)整所述門限。
61．一種在通信系統(tǒng)中工作的移動臺，該系統(tǒng)向所述移動臺發(fā)射多種不同的尋呼消息，這些消息包括不包含尋呼的空尋呼消息和包含一個或多個到在系統(tǒng)中工作的一個或多個移動臺的非空尋呼消息，所述移動臺包含用于存儲代表非空尋呼消息的至少一個測試數(shù)據(jù)矢量(TDV)的裝置，該消息包含到這個移動臺的特定尋呼；用于從所述系統(tǒng)接收與所述尋呼消息之一對應(yīng)的數(shù)據(jù)的裝置；用于處理所述接收尋呼消息數(shù)據(jù)以構(gòu)成一個接收數(shù)據(jù)矢量(RDV)的裝置；用于比較所述RDV與所述至少一個指定尋呼TDV、以確定所述接收尋呼消息數(shù)據(jù)是否對應(yīng)一條包含所述指定尋呼的非空尋呼消息的裝置；以及用于對所述接收尋呼消息數(shù)據(jù)譯碼的裝置。
62．權(quán)利要求61的移動臺，其特征在于，如果確定所述接收尋呼消息數(shù)據(jù)對應(yīng)一條包含所述指定尋呼的非空尋呼消息，所述移動臺對它進(jìn)行譯碼。
63．權(quán)利要求61的移動臺，其特征在于，如果確定所述接收尋呼消息數(shù)據(jù)對應(yīng)一條包含所述指定尋呼的非空尋呼消息，所述移動臺發(fā)射一條尋呼響應(yīng)，而不對它進(jìn)行譯碼。
64．權(quán)利要求61的移動臺，其特征在于，如果確定所述接收尋呼消息數(shù)據(jù)不對應(yīng)包含所述指定尋呼的非空尋呼消息，所述移動臺中斷對它的處理。
65．權(quán)利要求61的移動臺，其特征在于，其中所述移動臺還存儲一個代表空尋呼消息的測試數(shù)據(jù)矢量(TDV)；在預(yù)定周期內(nèi)，所述移動臺比較所述RDV與所述空尋呼TDV，以確定所述接收尋呼消息數(shù)據(jù)是否對應(yīng)空尋呼消息；以及在其它周期內(nèi)，所述移動臺比較所述RDV與所述至少一個指定尋呼TDV，以確定所述接收尋呼消息數(shù)據(jù)是否對應(yīng)包含所述指定尋呼的非空尋呼消息。
66．權(quán)利要求65的移動臺，其特征在于，在所述預(yù)定周期內(nèi)，如果確定所述接收尋呼消息數(shù)據(jù)不對應(yīng)空尋呼消息，所述移動臺對它進(jìn)行譯碼，如果確定所述接收尋呼消息數(shù)據(jù)對應(yīng)一條空尋呼消息，所述移動臺不對它進(jìn)行譯碼。
67．權(quán)利要求65的移動臺，其特征在于，在所述其它周期內(nèi)，如果確定所述接收尋呼消息數(shù)據(jù)對應(yīng)包含所述指定尋呼的非空尋呼消息，所述移動臺對它進(jìn)行譯碼，如果確定所述接收尋呼消息數(shù)據(jù)不對應(yīng)包含所述指定尋呼的非空尋呼消息，所述移動臺不對它進(jìn)行譯碼。
68．權(quán)利要求65的移動臺，其特征在于，在所述其它周期內(nèi)，如果確定所述接收尋呼消息數(shù)據(jù)對應(yīng)包含所述指定尋呼的非空尋呼消息，所述移動臺發(fā)射一條尋呼響應(yīng)，而不對它進(jìn)行譯碼，如果確定所述接收尋呼消息數(shù)據(jù)不對應(yīng)包含所述指定尋呼的非空尋呼消息，所述移動臺不對進(jìn)行譯碼。
69．權(quán)利要求65的移動臺，其特征在于，其中所述指定尋呼包含所述移動臺的移動臺標(biāo)識符(MSID)。
70．權(quán)利要求65的移動臺，其特征在于，其中所述預(yù)定周期包括所述系統(tǒng)在其中所發(fā)送的大部分所述尋呼消息是空尋呼消息的周期。
71．權(quán)利要求61的移動臺，其特征在于，其中所述系統(tǒng)在一個第二層(L2)數(shù)據(jù)幀中發(fā)射每條所述尋呼消息。
72．權(quán)利要求71的移動臺，其特征在于，其中所述L2幀包括具有多個不同值的開銷信息；所述移動臺還至少存儲一個代表所述開銷信息的一個或多個所選值的測試數(shù)據(jù)矢量(TDV)；以及所述移動臺比較所述RDV與所述至少一個開銷信息TDV，以確定所述接收尋呼消息數(shù)據(jù)是否對應(yīng)上述任何所選值。
73．權(quán)利要求72的移動臺，其特征在于，如果確定所述接收尋呼消息數(shù)據(jù)對應(yīng)包含所述指定尋呼的非空尋呼消息或?qū)?yīng)上述任意所選值，所述移動臺對它進(jìn)行譯碼，如果確定所述接收尋呼消息數(shù)據(jù)既不對應(yīng)包含所述指定尋呼的非空尋呼消息，也不對應(yīng)上述任何所選值，所述移動臺不對它進(jìn)行譯碼。
74．權(quán)利要求72的移動臺，其特征在于，其中所述移動臺在預(yù)定時刻無條件地對所述接收尋呼消息數(shù)據(jù)譯碼，以讀取上述所選值。
75．權(quán)利要求72的移動臺，其特征在于，其中上述所選值之一指示特定移動臺的控制功能，如果確定所述接收尋呼消息數(shù)據(jù)對應(yīng)該值，所述移動臺執(zhí)行所述控制功能，而不對它進(jìn)行譯碼。
76．權(quán)利要求72的移動臺，其特征在于，其中所述L2幀根據(jù)IS-136標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)成。
77．權(quán)利要求72的移動臺，其特征在于，其中所述L2幀根據(jù)GSM標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)成。
78．權(quán)利要求72的移動臺，其特征在于，其中所述L2幀根據(jù)PDC標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)成。
79．權(quán)利要求72的移動臺，其特征在于，其中所述L2幀根據(jù)IS-95標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)成。
80．權(quán)利要求61的移動臺，其特征在于，其中所述處理裝置包括對所述接收尋呼消息數(shù)據(jù)解調(diào)的裝置。
81．權(quán)利要求80的移動臺，其特征在于，其中所述處理裝置還包括對所述解調(diào)后的尋呼消息數(shù)據(jù)進(jìn)行均衡的裝置。
82．權(quán)利要求81的移動臺，其特征在于，其中所述譯碼裝置還包括對所述均衡后的尋呼消息數(shù)據(jù)進(jìn)行解交織的裝置。
83．權(quán)利要求82的移動臺，其特征在于，其中所述譯碼裝置還包括對所述解交織后的尋呼消息數(shù)據(jù)進(jìn)行信道譯碼的裝置。
84．權(quán)利要求83的移動臺，其特征在于，其中所述譯碼裝置還包括對所述信道譯碼后的尋呼消息數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測的裝置。
85．權(quán)利要求80的移動臺，其特征在于，其中所述譯碼裝置包括對所述解調(diào)后的尋呼消息數(shù)據(jù)進(jìn)行解交織的裝置。
86．權(quán)利要求85的移動臺，其特征在于，其中所述譯碼裝置還包括對所述解交織后的尋呼消息數(shù)據(jù)進(jìn)行信道譯碼的裝置。
87．權(quán)利要求86的移動臺，其特征在于，其中所述譯碼裝置還包括對所述信道譯碼后的尋呼消息數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測的裝置。
88．權(quán)利要求61的移動臺，其特征在于，其中所述接收和處理裝置包括一個RAKE接收機(jī)。
89．權(quán)利要求88的移動臺，其特征在于，其中所述譯碼裝置包括對所述接收尋呼消息數(shù)據(jù)解擴(kuò)頻的裝置。
90．權(quán)利要求89的裝置，其特征在于，其中所述譯碼裝置還包括對所述解擴(kuò)頻后的尋呼消息數(shù)據(jù)解交織的裝置。
91．權(quán)利要求90的移動臺，其特征在于，其中所述譯碼裝置還包括對所述解交織后的尋呼消息數(shù)據(jù)進(jìn)行信道譯碼的裝置。
92．權(quán)利要求91的移動臺，其特征在于，其中所述譯碼裝置還包括對所述信道譯碼后的尋呼消息數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測的裝置。
93．權(quán)利要求61的移動臺，其中所述TDV代表包括特定尋呼的非空尋呼消息所有數(shù)據(jù)中的一部分，根據(jù)所述接收尋呼消息所有數(shù)據(jù)中的一部分構(gòu)成所述RDV。
94．權(quán)利要求61的移動臺，其特征在于，如果所述RDV與所述至少一個TDV之間的差別低于預(yù)定門限，確定所述接收尋呼消息數(shù)據(jù)對應(yīng)一條包含所述指定尋呼的非空尋呼消息，如果所述差別高于所述門限，確定所述接收尋呼消息數(shù)據(jù)不對應(yīng)包含所述指定尋呼的非空尋呼消息。
95．權(quán)利要求94的移動臺，其特征在于，使用逐位XOR操作比較所述RDV與所述TDV，所述門限是一個整數(shù)數(shù)目的比特。
96．權(quán)利要求94的移動臺，其特征在于，其中所述移動臺在信道質(zhì)量測量或估計的基礎(chǔ)上調(diào)整所述門限。
97．權(quán)利要求96的移動臺，其特征在于，在接收信號強(qiáng)度(RSS)的基礎(chǔ)上調(diào)整所述門限。
98．權(quán)利要求96的移動臺，其特征在于，在信噪比(SNR)的基礎(chǔ)上調(diào)整所述門限。
99．權(quán)利要求96的移動臺，其特征在于，在幀錯誤率(FER)的基礎(chǔ)上調(diào)整所述門限。
100．權(quán)利要求96的移動臺，其特征在于，在比特錯誤率(BER)的基礎(chǔ)上調(diào)整所述門限。
101．權(quán)利要求61的移動臺，其特征在于，使用最大似然檢測技術(shù)比較所述RDV與所述至少一個TDV。
102．一種用于檢測向移動臺發(fā)射的尋呼消息的方法，所述每條消息是不包含到任何移動臺的尋呼的空尋呼消息或包含一個或多個到一個或多個移動臺的尋呼的非空尋呼消息，所述方法包括步驟在所述移動臺中存儲代表空尋呼消息的第一組測試數(shù)據(jù)矢量(TDV)；在所述移動臺中存儲代表包含到所述移動臺的特定尋呼的非空尋呼消息的第二組測試數(shù)據(jù)矢量(TDV)；接收與一條發(fā)射尋呼消息對應(yīng)的數(shù)據(jù)；處理所述接收尋呼消息數(shù)據(jù)以構(gòu)成一個接收數(shù)據(jù)矢量(RDV)；比較所述RDV與第一或第二組TDV；如果所述RDV與所述第一組TDV相比較，確定所述接收尋呼消息數(shù)據(jù)是否對應(yīng)一條空尋呼消息；以及如果所述RDV與所述第二組TDV相比較，確定所述接收尋呼消息數(shù)據(jù)是否對應(yīng)一條包含所述指定尋呼的非空尋呼消息。
103．權(quán)利要求102的方法，其特征在于，還包括如果確定所述接收尋呼消息數(shù)據(jù)對應(yīng)一條空尋呼消息時，則中斷對其處理的步驟。
104．權(quán)利要求102的方法，其特征在于，還包括如果確定所述接收尋呼消息數(shù)據(jù)不對應(yīng)空尋呼消息時，則對它進(jìn)行譯碼的步驟。
105．權(quán)利要求102的方法，其特征在于，還包括如果確定所述接收尋呼消息數(shù)據(jù)對應(yīng)包含所述指定尋呼的一條非空尋呼消息時，則對它進(jìn)行譯碼的步驟。
106．權(quán)利要求102的方法，其特征在于，還包括如果確定所述接收尋呼消息數(shù)據(jù)對應(yīng)包含所述指定尋呼的一條非空尋呼消息時，則從所述移動臺發(fā)射一條尋呼響應(yīng)而不對它進(jìn)行譯碼的步驟。
107．權(quán)利要求102的方法，其特征在于，還包括如果確定所述接收尋呼消息數(shù)據(jù)不對應(yīng)包含所述指定尋呼的非空尋呼消息時，則中斷對其處理的步驟。
108．權(quán)利要求102的方法中，其特征在于，所述第一組TDV包括一個TDV，所述第二組TDV包括多個TDV。
109．權(quán)利要求102的方法中，其特征在于，所述RDV在第一周期內(nèi)與所述第一組TDV比較，在第二周期內(nèi)與所述第二組TDV比較。
110．權(quán)利要求109的方法中，其特征在于，所述第一周期包括大部分所發(fā)尋呼消息是空尋呼消息的非峰值時間。
111．權(quán)利要求109的方法中，其特征在于，所述第二周期包括大部分所發(fā)尋呼消息是非空尋呼消息的忙時。
112．權(quán)利要求109的方法中，其特征在于，所述移動臺在第三周期內(nèi)無條件地對所述接收尋呼消息譯碼。
全文摘要
本發(fā)明涉及在接收和譯碼過程中選定的一個較早點處檢測發(fā)射消息(200)(例如圖13—14中所示尋呼消息)中所包含的數(shù)據(jù)(20)。通過在該點根據(jù)與接收消息對應(yīng)的數(shù)據(jù)來構(gòu)成一個接收數(shù)據(jù)矢量(RDV)、并對RDV和代表發(fā)射消息所包含的所選相關(guān)或不相關(guān)數(shù)據(jù)的一個或多個測試數(shù)據(jù)矢量(TDV)進(jìn)行比較,接收機(jī)(例如圖4所示的一個TDMA移動臺或圖16B所示的一個CDMA接收機(jī))可以確定接收消息是否包含需要完全譯碼的相關(guān)數(shù)據(jù)或不需要完全譯碼的不相關(guān)數(shù)據(jù)。這樣,就可以省去接收機(jī)中的后續(xù)處理并節(jié)省功率。
文檔編號H04W68/00GK1207859SQ96199701
公開日1999年2月10日 申請日期1996年11月25日 優(yōu)先權(quán)日1995年11月29日
發(fā)明者A·K·賴思 申請人:艾利森公司