CN1124763C - 响应数字控制信道指针的方法 - Google Patents

Abstract

响应在模拟控制信道上接收到的指向属于禁用业务提供者的控制信道的指针的方法包括避免上电扫描和重新占用模拟控制信道。无线移动通信单元占用一个模拟控制信道并且可能接收到一个指向数字控制信道的指针。如果数字控制信道具有可接受的接收信号强度，就检查控制信道的业务提供者信息。如果控制信道属于非禁用业务提供者，移动单元就占用数字控制信道。如果控制信道属于禁用业务提供者，移动单元就返回到重新占用模拟控制信道，而不执行插入的上电扫描。当所指向的信道属于禁用业务提供者时，用避免上电扫描的方法可以减小功耗并且使用户可以接收更为兼容的通信业务。

Description

响应数字控制信道指针的方法

                        发明领域

本发明一般涉及通信领域，更具体而言是涉及在无线通信系统中减小响应在模拟控制信道上接收的数字控制信道指针所需的时间和资源的方法。

                        发明背景

模拟无线通信系统在美国和其它国家已经建立很久。例如高级移动电话业务(AMPS)蜂窝电话系统在70年代初期就已建立并且目前仍在美国广泛使用。AMPS系统采用频分多址接入(FDMA)提供在可用通信频谱上的共享接入。采用FDMA，可以从可用通信频谱上的一组有限通信信道中为用户分配一个信道。在典型的AMPS系统中，采用2 5kHz带宽的通信信道，其载波间隔为30kHz。可用信道的数目受到可用通信频谱带宽的限制。当用户发起一次呼叫，就为用户分配其中一个可用信道。如果没有可用的信道，用户的呼叫就被阻塞。不幸的是，对蜂窝业务需求的增长已经导致呼叫阻塞频度的增长，尤其在拥挤的城区更是如此。

数字通信的最新进展使得不需要分配额外的通信频谱就能扩大网络容量。除了FDMA以外，数字无线通信系统采用时分多址接入(TDMA)或码分多址接入(CDMA)从而允许多个用户共享同一载波信道频率，因此扩大了网络容量。例如在TDMA系统中，一个RF载波被分成多个预定义长度的时帧。每个时帧又被分成很多个时隙，每个时隙代表一个单独的通信信道。很多用户可以在各自的时隙上以脉冲串的形式发送和接收数据。

数字系统的另一个优势是改善的话音质量。在模拟系统中，无线传输链路中的物理感应或干扰有时会串入接收机的音频通路，在接收到的语音信号中产生静态噪声、哼鸣声、嘶嘶声、喀呖声、串音以及使信号变得渐弱。在数字通信系统中，音频信号被转换成了数字数据码型，并且采用数字编码和纠错手段使得在传输接收端能对音频信号进行重建。数字信号处理技术消除了许多在无线传输链路中引入的干扰效应。

由于数字通信的这些和其它优点，所以有了取消现有模拟蜂窝系统而支持数字蜂窝系统的动机。但是现有模拟基础设施投资巨大，而且完全丢弃现有模拟系统是不实际的。更何况还有成千上万的现有单模拟移动电话在使用，它们需要模拟基础设施以便运行。向数字系统转变将可能会耗费数年或数十年。因此可以预期美国的蜂窝业务将是模拟和数字系统的混合体。

几种能同时处理模拟移动和数字通信的双模式系统已经被开发出来。在美国，几种主要的双模式系统都是根据电信工业协会暂定标准IS-136所描述的协议运行的。在IS-136和类似系统中，数字通信更合乎需要，但是这些系统也同时支持模拟和数字模式。

模拟、数字和双模式无线通信系统通常使用大量离散通信信道以用于从一个地点到另一个地点的语音和数据通信以及系统控制功能。另外很多的通信业务提供者对每一种通信业务进行相互竞争也是很普通的。同样，典型地，在一个给定的地理区域内把不同的通信信道分配给不同的竞争者，以便在任一给定信道上只有一个业务提供者为业务提供负责。

为了便于通信信道分配，可以将信道频谱分成几个信道频带，每一个频带包含许多通信信道。而后，可以把整个信道频带分配给给定地理区域内的一个特定业务提供者。这样在某个地区，可以把信道频带A和C分配给业务提供者α，而把信道频带B分配给业务提供者β，并把所有其它的信道频带分配给业务提供者γ。信道频带分配的具体细节在该行业中是熟知的。

各种业务提供者通常相互竞争。但是许多业务提供者有双向协议，该协议规定一个业务提供者的用户可以使用另一个业务提供者的通信网络。尽管这种协议很普遍，但是有些业务提供者由于竞争的原因而与其它业务提供者没有这样的协议。例如业务提供者α可以和业务提供者β有共享协议，但是和业务提供者γ却没有协议。α的用户可以使用属于业务提供者β的通信信道，但不应当使用属于业务提供者γ的任何通信信道。为了保证这一点，通常向α的移动单元给出禁止使用的业务提供者的清单；在这个例子中清单内包括γ而不是β。

在使用过程中，通常会指示移动单元从一个信道转移到另一个信道，这样的事件可以由各种原因引发。例如双模式蜂窝电话可能最初占用一个模拟控制信道。由于优选数字工作方式，当无线通信系统为双模式时，通常会在模拟数字信道上周期性地广播数字控制信道指针。当电话检测到数字控制信道指针的时侯，移动电话就理想地占用所指示的数字控制信道并以数字方式工作。

不幸的是，在某些情况下，数字控制信道指针可能指向一个属于该电话不能使用的业务提供者的数字控制信道。在这种情况下，现有技术建议移动电话应该启动上电扫描而不是占用这个不想要的数字控制信道。但是如果移动电话占用一个模拟控制信道，那么在上次上电扫描期间移动电话就可能找不到合适的数字控制信道。同样，很可能移动电话在上电扫描之后只是以占用同一个模拟控制信道而结束。如果是这样的话，上电扫描则没有任何用处。因为上电扫描要使用大量系统资源，包括移动单元的功率，因此我们希望避免无用的上电扫描。

因此希望当在模拟控制信道上接收到的数字控制信道指针指向一个属于移动电话禁止使用的业务提供者的控制信道时，避免移动电话上电扫描。

                        发明概要

本发明提供一种当所指向的控制信道属于一个无线通信移动单元禁止使用的业务提供者时避免移动单元上电扫描方法。无线通信移动单元接收禁用业务提供者的清单并且占用一个模拟控制信道。之后，移动单元接收指向数字控制信道的信道指针。如果数字控制信道具有可接受的接收信号强度，移动单元就检查该控制信道的业务提供者信息。如果控制信道属于非禁用业务提供者，移动单元就占用数字控制信道。如果控制信道属于禁用业务提供者，移动单元就返回占用模拟控制信道而不执行插入的上电扫描。为了提高效率，移动单元可任选地跟踪上次指向的信道并且忽略后来指针指向的那个信道。当指针所指向的信道属于禁用业务提供者时，通过避免上电扫描的方法可以减小功耗并且使用户能接收更多兼容的通信业务。

图1为蜂窝电话无线通信系统的简化图。

图2为一个典型的说明信道频带的通信频谱结构流程图。

图3为响应DCCH指针的现有技术方法的流程图。

图4为响应DCCH指针的本方法的流程图。

                    发明详述

无线通信系统10通常包括多个移动单元12(如蜂窝电话)和多个基站14，以及一个或多个交换中心16，该交换中心将无线通信系统10与其它通信系统18如公用交换电话网(见图1)连接起来。典型地，移动单元12用无线链路13与基站14通信。同样，基站14通过无线链路15与交换中心16通信。

无线链路13通常包括处在一个或多个通信频谱50上的多个离散通信信道20。通信信道20通常为一对频率(一发，一收)用于供移动单元与无线通信系统10通信。一些通信信道20用于控制功能(控制信道)，而另外一些用于话音和数据通信(业务信道)。控制功能例如包括定位某一移动单元12、建立一个新的通信对话以及从一个基站向另一个基站转发通信对话的疏漏。

无线通信的可用通信频谱50被分成多个“信道频带”30，每个信道频带包括多个通信信道20。信道频带30作为一个单位被分配给不同的竞争通信业务提供者。在某一地理区域内，在任一给定的信道频带30上只有一个业务提供者提供业务。不过其它业务提供者可以在不同的信道频带30上提供业务。这样在任意给定的位置上，移动单元12可能处在多个不同的业务提供者的服务区域，所有这些业务提供者都运行在不同的信道频带30上。因为一些业务提供者将提供数字业务，而其它业务提供者提供模拟业务，所以移动单元12可以在两种业务类型之间选择。

对某一移动单元12，各种业务提供者可以被分类成本地SP、合作SP、赞助SP、中立SP或禁用SP。当在控制信道上获得业务，移动单元12将扫描可用的控制信道并基于业务提供者类别作出选择。本地SP和合作SP比所有其它SP都优选，被认为是可接受的业务提供者。赞助SP比可接受的SP的优先级低，但是比中立SP优先级高。最低级别类是禁用SP。移动单元12除了在紧急情况以外(例如当拨“911”时)不向禁用SP登记。这里所用的术语“禁用SP”是指只有在紧急情况下才用于通信的业务提供者。移动单元12应在最高级别SP的控制信道上获得业务。

移动通信系统10中的移动单元12一般包括一个可编程智能漫游数据库(IRDB)。IRDB包括移动单元12在扫描操作中所用的信息。该信息典型地包括业务提供者识别码清单，它包括：禁用SP识别码清单、频带搜索清单和各种其它控制信息。IRDB所用的识别码典型地是系统ID(SID)和/或系统运营者代码(SOC)。

IRDB一般存储在移动单元12的半永久性存储器中。也就是说，即使不使用移动单元12时，IRDB也存储在移动单元12中，但是IRDB的内容可以由通信系统10通过空中编程，或由授权的技术人员进行修改。移动单元12的用户不能独立地对IRDB进行编程。

实际中通常由号码分配模块(NAM)对IRDB进行补充。NAM是可编程的存储器，它包括有关移动单元12的具体信息如电子序列号、电话号码及类似信息。同IRDB一样，NAM是半永久性存储器。不过应当注意的是，由于担心“克隆”，NAM的电子序列号部分只能由移动单元12的生产商进行编程。NAM还包含移动单元12的本地SP识别码。为了讨论起来简便，认为NAM是IRDB的一部分。

由于优选数字方式运行，当双模式移动单元12占用一个模拟控制信道(ACC)的时候，它将寻找数字控制信道(DCCH)指针。数字控制信道指针是指向一个确定的数字控制信道20的指针，该信道通常可由频谱50(或高频带)和信道号来识别。通常为了促进数字方式工作，双模式无线通信系统10在ACC上周期性地发送DCCH指针。在IS-136系统中，DCCH指针之间的典型间隔是1到5秒。

当ACC的业务提供者与DCCH的业务提供者不是同一个时就会出现问题。例如，给定移动单元12是某一给定业务提供者的用户，它可能认为ACC的业务提供者是可接受的，但是认为DCCH的业务提供者是禁用的。为了说明这一点，我们假设双模式移动单元12是业务提供者α的用户。业务提供者α既提供模拟业务又提供数字业务。α与业务提供者β(单一的模拟业务提供者)具有双方共享协议，允许所有α的用户使用β的模拟业务，反之亦然。另一个业务提供者γ是单一的数字业务提供者。γ和β有双方共享协议，但是和α没有协议。对于α的移动单元12，γ是禁用SP。α的移动单元12处在一个没有α业务但是却有β模拟业务和γ数字业务的小区。该小区的系统逻辑将在β的模拟控制信道上提供指向γ的数字控制信道的DCCH指针。α的移动单元12占用β的模拟控制信道并接收指向γDCCH的DCCH指针。因为α的移动单元12被禁止使用业务提供者γ(除了紧急情况)，该DCCH指针就产生问题。

现有技术中，移动单元12对该问题的反应是：根据DCCH指针指示移动单元12占用属于禁用SP的控制信道20来启动上电扫描。现有技术方法如图3所示。当双模式移动单元12占用一个ACC(方框110)时，将接收到一个DCCH指针(方框120)。移动单元12将该信道标识与前一次接收的DCCH信道标识进行比较，并判断(方框130)。如果这些信道标识相匹配，将忽略该DCCH指针并且移动单元12仍占用ACC(方框110)。否则移动单元12将存储信道标识(方框140)并且随后检查指针指向的信道的接收信号强度(RSSI)(方框150)。如果RSSI不够强，移动单元12将返回去占用ACC(方框110)。如果RSSI足够强(方框160)，移动单元12就获得所指向的DCCH的业务提供者标识(方框170)。通常通过解码DCCH的F-BCCH消息来获得业务提供者标识。F-BCCH是一个逻辑信道，用于广播DCCH结构参数和其它接入无线通信系统10所需的基本信息。具体地说，可以以该技术领域熟知的方式对F-BCCH消息中涉及业务提供者标识的几个参数进行解码。对典型的IS-136系统，这些参数包括SID，若存在的话还有SOC。

如果业务提供者信息表明DCCH属于非禁用的业务提供者(方框180)，移动单元12就占用DCCH(方框190)。如果业务提供者信息表明业务提供者是禁用SP(180)，移动单元12就启动上电扫描(方框199)。

在上电扫描期间移动单元12扫描信道频带30并试图获得在模拟控制信道20或数字控制信道20上的业务。上电扫描通常需要检查大量信道20的RSSI和业务提供者信息。因此上电扫描消耗移动单元12的大量资源。

如果移动单元12占用一个模拟控制信道，移动单元12在上一次上电扫描中没有发现合适的DCCH是可能的。这样移动单元12可能将在上电扫描后以占用同一模拟控制信道来结束现有技术步骤。或者移动单元12可以在上电扫描后以占用不同的模拟控制信道来结束现有技术步骤。值得注意的是，如果移动单元12占用同一模拟控制信道，移动单元12可能又一次接收同一DCCH指针，该指针将会在与存储的DCCH指针比较之后被忽略(见方框130-140)。

由于接收的DCCH指针所指的DCCH属于某一禁用SP，这将导致一次上电扫描，但是上电扫描可能又将移动单元12返回到先前的模拟控制信道，所以被触发的上电扫描不会导致移动单元12得到更好的业务。换言之，移动单元12将消耗资源(如时间和功率)来运行上电扫描而仅仅是识别了移动单元12先前占用的模拟控制信道。

当业务提供者被识别是禁用SP时，本发明的方法将避免上电扫描；在本发明中移动单元12将直接返回去占用已知的模拟控制信道20。见图4。一旦占用了ACC(方框110)，本发明的移动单元12就寻找DCCH指针。当接收到一个DCCH指针，指针所指的信道标识就与原先的DCCH进行比较，并判断(方框130)。如果标识匹配，就忽略DCCH指针并且移动单元12仍旧占用ACC(方框110)。如果标识不匹配(方框130)，移动单元12就存储新标识并且检查所指信道的RSSI。如果RSSI不够强，移动单元12就返回去占用ACC(方框110)。

如果RSSI足够强(方框160)，移动单元12就通过解码DCCH的F-BCCH消息来获得指针所指DCCH的业务提供者标识(方框170)。之后检查业务提供者类别(方框180)。如果业务提供者信息表明DCCH属于非禁用SP(方框180)，移动单元12就占用该DCCH(方框190)。如果业务提供者信息表明业务提供者是禁用SP(方框180)，移动单元12就返回去占用方框110的已知的ACC。这样，不必通过启动上电扫描(图3中方框199)，移动单元12就直接占用先前确定的最好的控制信道(方框110)。这样就使业务中断减到最小并且降低了功耗。

应当注意上面讨论(方框150)的RSSI测量可以采取多种形式。因为移动单元12最初工作在模拟方式，彻底测量所指数字信道的RSSI可能需要改变移动单元12物理层的工作方式。如果这样就可能需要在模拟方式下用物理层设备对RSSI进行初步检查。如果初步检查结果是良好的，物理层就更换到数字工作方式并进行全面彻底的RSSI测量。如果任何一种检查失败，移动单元12就返回占用ACC。

上述信道标识的存储可能包括存储通信频带50、信道号和其它信道信息。

上述讨论主要采用蜂窝移动电话作为移动单元12的例子。不过可以理解本发明包括任何类型的移动单元如蜂窝移动电话、寻呼机、个人通信设备或任何其它设备，这些设备使用具有多个业务提供者的无线通信系统10，至少其中一个业务提供者是禁用的，并且使用信道指针。

本发明当然可以以除了这里发表的其它方式实现，而不偏离本发明的精神和实质特性。因而认为本实施方案是说明性的，而不是限制性的，并且所有在附属的权利要求的内涵和等同范围内的变更都被包括在内。

Claims (24)

1.响应无线通信移动单元在模拟控制信道上接收的数字控制信道指针的方法，包括：

a)占用一个模拟控制信道；

b)之后接收第一个数字控制信道指针，该指针指定第一个指向的数字控制信道，所述第一个指针包括所述指向的控制信道的信道标识；

c)从所述第一个指向的控制信道读取业务提供者信息，该信息表明所述第一个指向控制信道的业务提供者；并且

d)之后如果所述业务提供者信息表明所述业务提供者为禁用类别，则不执行插入的上电扫描就重新占用所述模拟控制信道。

2.根据权利要求1的方法，还包括：

a)检查所述第一个指向的控制信道的接收信号强度；及

b)如果所述接收信号强度是可接受的，从表明所述第一指向控制信道的业务提供者的所述第一指向控制信道读取业务提供者信息。

3.根据权利要求1的方法，还包括存储所述信道标识。

4.权利要求3的方法，还包括：

a)接收第二个数字控制信道指针，该指针指定第二个指向的数字控制信道；所述第二指针包括所述第二个指向的控制信道的信道标识；

b)将所述第二指向控制信道的信道标识与所述存储信道标识进行比较；并且

c)如果所述第二指向控制信道的信道标识与所述存储信道标识相匹配，则忽略所述第二指针。

5.权利要求1的方法，还包括接收禁用业务提供者标识信息的清单。

6.权利要求5的方法，其中所述业务提供者信息包括SID代码。

7.权利要求5的方法，其中所述业务提供者信息包括SOC代码。

8.权利要求1的方法，其中所述移动单元是与IS-136兼容的。

9.权利要求1的方法，还包括如果所述业务提供者信息表明所述业务提供者是非禁用类的就占用所述第一指向控制信道。

10.权利要求1的方法，其中所述读取业务提供者信息包括解码F-BCCH消息。

11.权利要求2的方法，其中所述检查接收信号强度包括：

a)无线通信移动单元在模拟工作方式下检查所述第一指向信道的接收信号强度；及

b)之后如果所述模拟工作方式下的信号强度是可接受的，无线通信移动单元就在数字工作方式下检查所述第一指向信道的接收信道强度；或者如果所述模拟工作方式下的信号强度是不可接受的，就占用所述模拟控制信道。

12.权利要求1的方法，还包括：

存储所述第一指向的控制信道的所述信道标识并检查所述第一指向控制信道的接收信号强度；其中所述读取业务提供者信息包括：

如果所述接收信号强度是可接受的，则从表明所述第一指向控制信道的业务提供者的所述第一指向控制信道读取业务提供者信息。

13.权利要求12的方法，还包括：

a)之后接收第二个数字控制信道指针，该指针指定第二个指向的数字控制信道；所述第二指针包括所述第二指向的控制信道的信道标识；

b)将所述第二指向的控制信道的信道标识与所述存储信道标识进行比较；及

c)如果所述第二指向控制信道的信道标识与所述存储信道标识匹配，则忽略所述第二指针。

14.权利要求12的方法，还包括接收禁用业务提供者标识信息的清单。

15.权利要求13的方法，其中所述业务提供者信息包括SID代码。

16.权利要求13的方法，其中所述业务提供者信息包括SOC代码。

17.权利要求12的方法，还包括如果所述业务提供者信息表明所述业务提供者不是禁用类别就占用所述第一指向控制信道。

18.权利要求12的方法，其中所述读取业务提供者信息包括解码F-BCCH消息。

19.权利要求12的方法，其中所述检查接收信号强度包括：

a)无线通信移动单元在模拟工作方式下检查所述第一指向信道的接收信号强度；及

b)之后如果所述模拟工作方式下的信号强度是可接受的，无线通信移动单元就在数字工作方式下检查所述第一指向信道的接收信道强度，或者如果所述模拟工作方式下的信号强度是不可接受的，就占用所述模拟控制信道。

20.权利要求1的方法，还包括：

接收禁用业务提供者标识信息的清单；

存储所述第一指向的控制信道的所述信道标识；

检查在模拟工作方式下移动单元的所述第一指向控制信道的接收信号强度；

之后如果所述模拟工作方式下的信号强度是可接受的，就在移动单元的数字工作方式下检查所述第一指向信道的接收信道强度；或者如果所述模拟工作方式下的信号强度是不可接受的，就返回所述占用所述模拟控制信道；

如果所述接收信号强度在数字工作方式下是可接受的，就从表明所述第一指向控制信道的业务提供者的所述第一指向控制信道读取业务提供者信息；并且

之后如果所述业务提供者信息表明所述业务提供者为禁用类别，则无需执行插入的上电扫描就重新占用所述模拟控制信道；或者如果所述业务提供者信息表明所述业务提供者是非禁用类别的，就占用所述第一指向的控制信道。

21.权利要求20的方法，还包括：

a)之后接收第二控制信道指针，该指针指定所指向的第二数字控制信道；所述第二指针包括所述第二指向的控制信道的信道标识；

b)将所述第二指向的控制信道的所述信道标识与所述存储信道标识进行比较；及

c)如果所述第二指向的控制信道的所述信道标识与所述存储信道标识相匹配就忽略第二指针。

22.权利要求20的方法，其中所述业务提供者信息包括SID代码。

23.权利要求20的方法，其中所述业务提供者信息包括SOC代码。

24.权利要求20的方法，其中读取所述业务提供者包括解码F-BCCH消息。

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