CN101133570B - 用于在移动通信网络中增加一键通接入成功率的方法 - Google Patents

用于在移动通信网络中增加一键通接入成功率的方法 Download PDF

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Abstract

一种用于将消息发送到无线接入网的方法和计算机程序,包括步骤:(404)检测在接入信道上将探测消息从发射机发送到无线接入网的请求;(406)计算探测消息的发送功率;(408)检查可能导致无线接入网在接入信道上接收探测消息失败的条件;以及(410)当该条件被确定为真时,就(412)减小探测消息的长度,以生成较短的探测消息;(414)重新计算发送该较短的探测消息的发送功率;以及(416)将该较短的探测消息以重新计算的发送功率在接入信道上发送。

Description

用于在移动通信网络中增加一键通接入成功率的方法
技术领域
本发明一般涉及通信系统。更具体地,但不仅限于,本发明涉及一种方法和装置,用于减少连接时间并且提高从移动站到无线接入网(RAN)的短消息服务(SMS)通信的成功率,例如基于一键通(PTT)的服务。
背景技术
在典型的无线通信系统中,发起一键通(PTT)呼叫,在短数据突发(SDB)中发送初始会话初始化协议(SIP)INVITE或在反向增强接入信道(R-EACH)上采用短数据突发发送RECONNECT,能极大地减少端对端呼叫的建立时间。但是,这些消息明显地比其他类型的接入信道消息长,大约长5到6倍。因此,INVETE和RECONNECT对传输差错更加敏感,因此在反向增强接入信道上需要更高的的数据速率,高达38.4Kbps。而更高的数据速率反过来又需要更高的发送功率。由于移动站只有有限的有效发送功率,因此当移动站在蜂窝扇区边缘附近时,通信系统的性能就变得反向连接受限。
附图说明
下面的附图以举例的方式进行介绍,但不仅限于此,各附图中同样的标记表示同样的元件,且其中:
图1阐明了现有技术中位于移动通信系统扇区边缘的移动站;
图2阐明了现有技术中接入信道上来自图1的移动站的典型消息传输的示意图;
图3阐明了来自图1的移动站的采用减小的消息大小的示意性消息传输的示意图;以及
图4阐明了采用减小的消息大小的消息传输的示意性方法的流程图。
附图简洁明了地阐明了各个元件并且没有必要依比例绘画。例如,图中一些元件的尺度、尺寸和/或相对位置可相应于其他元件放大,以阐明所举实施例的区别性特征。同样,商业上可行的实施例中有用或必要的常见但容易理解的元件常常未作描述,这是为了给所举实施例减少干扰。
具体实施方式
以下描述不是用来作为一种限制的意义,而是为了通过具体实施例来描述结合在所举实施例中的普遍原理。例如,某些动作或步骤可能会以特定的发生顺序来描述或描写,但是本领域技术人员可以理解,该特定顺序不是必要条件。同样,描述中用到的术语和措辞具有与其在各自相应的调查和研究领域中的术语和措辞相一致的普通含义,除非本文已明确提出其他含义。
依照以下教导,指定的平台检测在接入信道上将探测消息从发射机发送到无线接入网的请求。从用于在接入信道上发送探测消息的多个参数中计算出发送功率,并检查可能导致无线接入网在接入信道上接收探测消息失败的条件。当该条件被确定为真时,就减小探测消息的长度,以生成较短的探测消息,并重新计算该较短的探测消息的发送功率。
如下述实施例配置和安排的探测消息比原来的探测消息具有被无线接入网成功接收更大概率,因而提高了无线通信系统的成功率并减少了等待时间,尤其是对于一键通接入信道通信。
在描述用于提高一键通接入信道通信的成功率的多个实施例之前,对以前的无线通信系统的一些相关方面作简单的描述。图1阐明了现有技术中在移动通信系统100的扇区边缘的移动站。图1中显示有多个移动站102、104、106和108,多个基站110、112和114,基站控制器116,核心网络(CN)118,公共交换电话网络(PSTN)120,分组数据网络(PDN)122,以及蜂窝扇区124。
基站110、112和114以及基站控制器116构成了移动通信系统100中的无线接入网络。举例来说,每个移动站102、104、106和108可以是蜂窝电话或计算机设备,其包括中央处理单元(CPU),计算机存储器,发射机和接收机。每个移动站102、104、106和108与基站110、112和114中的一个通过射频链路进行通信,所述基站覆盖相应的移动站102、104、106和108的服务区域。例如,基站112的服务区域包括所示的蜂窝扇区124。每个基站110、112和114由基站控制器(BSC)116来控制。基站控制器116连接到核心网络118,举例来说,其提供到达公共交换电话网络120和分组数据网络122的网关。举例来说,分组数据网络122可以是企业内部互联网或外部互联网,如因特网。核心网络118包括,但不限于,任何消息分配点,如,应用服务器。举例来说,移动站102、104、106和108可以是任何蜂窝电话、掌上电脑和/或在移动通信系统中用来通信消息的其他设备的组合。移动通信系统100优选地被配置为CDMA-2000,但是,也可以使用其他协议以实现所附权利要求书范围内的下文所述方法的多个实施例。
在图1的实施例中,每个移动站102、104、106和108与基站110、112和114通过共享接入信道或专用信道进行通信。在通常的信道状态下,共享接入信道通信比专用信道通信更快。当移动站106靠近蜂窝扇区124的边缘时,接入信道通信的速度优势就被减小了,且进一步可能失去优势。举例来说,由于在蜂窝扇区124边缘的接收信号强度降低了,因此不得不重复接入探测消息以成功地接收该消息,但是,通过多次重试接入探测消息来发起呼叫会导致发起呼叫变慢以及可能导致呼叫失败。
图2阐明了现有技术中接入信道上来自图1的移动站106的典型消息传输的示意图。图2中所示的是消息块202和不完整或恶化的消息块204。
消息块202为典型的短消息服务(SMS)或者具有周期约为20毫秒的短数据突发(SDB)块。由于在蜂窝扇区124边缘附近消息块202的接收恶化或由于对接入信道的性能产生不利影响的其他接入信道因素,需要更大的发送功率以保持来自移动站106的指定数据速率。当发送功率达到最大有效发送功率时,数据速率将减小以补偿不良的信道状态。但是,减小数据速率需要减小块的大小,从而保持20毫秒的指定块周期,这就造成块数目的增加。增加块的数目就会增加至少一个块成为不完整或恶化的消息块204的可能性,导致性能的恶化。
在一些系统中,在大约0.5秒的时间间隔后没有来自无线接入网的应答,则检测出不完整或恶化的消息块204。如果之前的传输低于最大有效发送功率,移动站106就通过某些增量来增加发送功率,且在接入信道的下一个有效时隙中移动站106重新发送整个消息的所有消息块202。如果在超时间隔结束之前没有收到来自基站112的应答,会再一次增加发送功率,即使移动站106已经达到最大发送功率,也如上文所描述将消息重新发送最多4次。结果,当无线接入网中存在可能导致消息不能被正确接收的条件时,接入信道通信变得比专用信道通信低效。
为了保持蜂窝扇区124边缘附近最高的数据速率或当接入信道以别的方式被不利地影响时,确定何时专用信道比接入信道运行地更快是有利的。同样有利的是,当接入信道运行较差时,拥有将DEDICATEDCHANNEL REQUEST成功地传送到无线接入网的能力。
图3阐明了来自图1的移动站利用减小消息大小的示意性消息传输的示意图。图3中所示的为消息块202,RECONNECT/ORIGINATION302,扩展信道指配消息(ECAM)/信道指配304,以及信道调谐306。
在图3中,如果存在不利的接入信道状态,例如接收信号强度指示器(RSSI)检测到弱导频信号强度或低反向信号强度,那么发送RECONNECT/ORIGINATION302或类似的探测消息以请求专用信道。如果探测消息没有被成功地接收,就最好尽可能地缩减探测消息,以生成较短探测消息。信道调谐306建立专用信道,且消息块202在该专用信道上被发送。在信道调谐306期间,无线接入网发送一串空数据消息块。当移动站106检测到空数据块时,则发送前同步信号并作出应答以建立专用信道。
信道调谐需要大约1到5秒,这就在专用信道的使用中大大增加了系统开销,但是,专用信道提供了更稳定的通信信道。例如,专用信道使用多个塔架来与移动站106、无线链路协议(RLP)或无线链路控制(RLC)进行通信。同样,无线接入网没有成功接收到的各个块被重新发送,而不是使用接入信道时重新发送整个消息。结果,不完整或恶化的消息块204的数目减少了,而且传送完整消息块时的延迟也降低了。
INVITE是这样一种消息,用户利用该消息向无线接入网目标通知来自用户的通信,并且邀请该目标加入正在进行中的通信。200OK是通常响应于从目标或可能代表该目标的服务器接收的INVITE而发送的一种消息,其表示INVITE/通信请求已经被接受了。无线链路协议(RLP)和无线链路控制(RLC)为选择性重复协议,它们被建立从而在无线链路上提供相对于普通接入信道快且可靠的传输。举例来说,可以重新发送已恶化的帧片段,从而在帧擦除后提供快而有效的恢复。
在接入信道上发送INVITE比在专用信道上更快。但是,如果在接入信道上发送消息但是失败了,那么简单地通过例如源消息来请求专用信道,然后在专用信道上发送INVITE也较快。这是因为当消息在专用信道上发送时,其不容易失败,或者如果其部分失败,也更容易修复。相同的概念也适用于接入信道对比于专用信道时目标对200 OK的传输。但是,如果当200 OK在接入信道上被发送时其被恶化,那么对于目标来说仅发送PAGE RESPONSE以请求该目标可在其上发送200 OK的专用信道会更快。另外,PAGE RESPONSE可以随200 OK在单独的消息中发送,其通常被称为具有载体消息的RECONNECT。但是将PAGE RESPONSE与200 OK组合在一起相对于仅仅发送200 OK,会导致更大的总消息传输,进一步增加了接入信道上200 OK恶化的可能性。类似地,源消息可与来自发信方的INVITE组合。如果接入信道消息未恶化,那么以这种方式组合消息可进一步减少等待时间,而且通过减少接入信道上发送的消息数目也可以在某些情况下减少接入信道负载。但是这么做会增加接入信道上INVITE恶化的可能性。下面的方法通过当可能成功接收时组合接入信道上的消息,或当不能成功接收时在接入信道上发送短消息并在专用信道上发送剩余部分来使通信等待时间最小化。
图4表示利用减小消息大小的消息传输的示意性方法的流程图400。
步骤402流程图400的入口点。
在步骤404,检测接入信道上从发射机发送到无线接入网的探测消息。例如,可通过按下移动站手机的一键通开关来生成该请求。
在步骤406,对于探测消息计算发送功率。发送功率依据消息长度、导频信号强度以及接收信号强度指示(RSSI)按照公知的技术来计算。
在步骤408,检查可能导致无线接入网在接入信道上接收探测消息失败的条件。例如,该条件可以是以下的一种或几种:
(a)如果计算得出的发送功率比选择的发送功率大(选择的发送功率不能超出发射机的最大发送功率容量)。
(b)如果探测消息先前被发送的次数超过了选择的尝试次数(选择的尝试次数可由无线接入网设置,例如作为消息业务条件的函数);
(c)如果探测消息先前从相同位置以所计算的发送功率发送不成功(例如,如果摄像机的方位传感器或结合了导航工具的移动站上的其他位置和运动检测器未检测到移动站的移动,那就不可能因为移动站的位置而对信号状态进行改进);
(d)如果无线接入网的导频信号强度比选择的导频信号强度弱(选择的导频信号强度可由无线接入网设置,例如作为消息业务条件的函数);
(e)如果反向信号强度比选择的反向信号强度弱(选择的反向信号强度可由无线接入网设置,例如作为消息业务条件的函数);
(f)如果探测消息的消息长度超出了选择的消息长度(选择的消息长度不能超出当该条件为假时允许的最大消息长度)。
在步骤410,如果该条件为真,那么流程图从步骤412继续,否则流程图从步骤416继续。
在步骤412,探测消息的消息长度被减小以生成较短的探测消息。举例来说,如果探测消息为INVITE和DEDICATED CHANNELREQUEST,那么可通过忽略INVITE来缩减探测消息,这样较短的探测消息就只是DEDICATED CHANNEL REQUEST。INVITE可在专用信道上在随后的消息中发送。可选地,非关键字段会被忽略以缩短消息。举例来说,额外的目标信息以及额外的导频信号强度信息可从群组呼叫消息中忽略。
在步骤414,重新计算发送功率以发送较短探测消息。如果重新计算的发送功率比发射机的最大发送功率大,那么将重新计算的发送功率设为最大发送功率。
在步骤416,在接入信道上以重新计算的发送功率发送较短探测消息。在一个实施例中,搜索接入信道或寻呼/导频信道上先前的通信历史以确定是否存在有利接入信道因素的周期性模式。如果找到这样的模式,那么可以从该模式中推导出发送较短探测消息的随后的时间,由此增加无线接入网正确接收较短探测消息的概率。举例来说,如果导频信号强度和接收信号强度指示每7秒都达到峰值,那么较短探测消息可在导频信号强度和接收信号强度指示的上一个峰值的7秒后发送。
步骤418为流程入400的出口点。
虽然在上文已经对流程图说明进行了描述并参考特定顺序执行的特定步骤对流程图说明进行了显示,但是在不脱离权利要求的范围的情况下可对这些步骤进行组合、拆分或重新排序。除非特别指示,否则步骤的顺序和分组并不是对权利要求书保护范围内的其他实施例的限制。
图4的流程图400也可通过在计算机或其他可编程或部分可编程平台上可执行的指令来实现。根据公知的计算机编程技术,该指令可记录在磁盘、CD-ROM和其他计算机可读介质中。
在另一个实施例中,一种计算机程序产品,包括用于记录输入到计算机的计算机程序的介质以及记录在介质中使计算机执行以下步骤的计算机程序:
检测在接入信道上将探测消息从发射机发送到无线接入网的请求;
计算该探测消息的发送功率;
检查可能导致无线接入网在接入信道上接收探测消息失败的条件;以及
当该条件被确定为真时,则
减少探测消息的长度,以生成较短的探测消息;
重新计算发送该较短的探测消息的发送功率;
以及
将该较短的探测消息以重新计算的发送功率在接入信道上发送。
在上文所描述的实施例中,计算机程序在移动站106执行。可选地,计算机程序可通过应用程序来执行,或包括在标准的(物理层)CDMA-2000、HRPD、HRPDA、HRPDB、通用移动通信系统(UMTS)或增强型UMTS中。
上文所描述的特定实施例和应用程序仅用于说明目的,并不排除在下面的权利要求书保护范围内的修改和变化。

Claims (5)

1.一种用于在移动通信网络中增加一键通接入成功率的方法,包括以下步骤:
检测在接入信道上将探测消息从发射机发送到无线接入网的请求;
计算发送所述探测消息的发送功率;
对可能导致所述无线接入网在所述接入信道上接收所述探测消息失败的条件进行检查;以及
当该条件被确定为真时,则
生成较短的探测消息,其中,非关键字段被忽略以缩短所述探测消息;
重新计算发送该较短的探测消息的发送功率;以及
将该较短的探测消息以重新计算的发送功率在所述接入信道上发送。
2.如权利要求1的方法,其中所述条件包括下面的一种或几种:
(a)如果计算得出的发送功率比选择的发送功率大;
(b)如果所述探测消息先前被发送的次数超过了选择的尝试次数;
(c)如果所述探测消息先前从相同位置以所计算的发送功率发送不成功;
(d)如果所述无线接入网的导频信号强度比选择的导频信号强度弱;
(e)如果反向信号强度比选择的反向信号强度弱;以及
(f)如果所述探测消息的消息长度超出了选择的消息长度。
3.如权利要求2的方法,其中选择的发送功率和选择的尝试次数中的至少一个为探测消息长度的函数且其中当所述可能导致所述无线接入网在所述接入信道上接收所述探测消息失败的条件为假时选择的消息长度不大于允许的最大消息长度。
4.如权利要求1的方法,进一步包括步骤:在先前传输历史中搜索有利接入信道因素的周期性模式,以推导出发送所述较短探测消息的时间。
5.如权利要求1的方法,进一步包括步骤:如果所述探测消息为INVITE和DEDICATED CHANNEL REQUEST,则通过忽略所述INVITE来缩减所述探测消息,使得较短的探测消息是DEDICATEDCHANNEL REQUEST,并且当在选择的时间间隔内接收到所述较短探测消息的应答时,在所述接入信道上向所述无线接入网发送DEDICATED CHANNEL REQUEST。
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