CN1309262C

CN1309262C - 在电信系统中用于连接挽救过程的重试限制

Info

Publication number: CN1309262C
Application number: CNB018195547A
Authority: CN
Inventors: J·F·亨辛格
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2000-11-28
Filing date: 2001-11-28
Publication date: 2007-04-04
Anticipated expiration: 2021-11-28
Also published as: JP4082215B2; JP4544269B2; JP2004537181A; US7187930B2; AU2002217945A1; CN1507753A; KR20030091943A; JP2007267409A; US20020065071A1; KR100613420B1; US20070123247A1

Abstract

本发明公开阐述了用于限制挽救通信连接中断所做出的尝试的次数和密度的有效且安全的过程。一个实施例中可以限制每个连接的挽救次数。另一实施例中，只有从前一次挽救后经过特定时间之后，才能允许再次挽救。另一实施例中，限制每预定时间段内的挽救总次数。此外，这些挽救限制也可以被组合使用。在其它实施例中，移动台(MS)记录它在某段时间内接收到的好帧的百分比，并且将其与门限值比较，如果该百分比过低，则确定不能维持该通话过程。或者，如果检测到需要请求确认的消息的特定数量的失败重传，或者检测到特定数量的坏帧，或者在任意其它指示符的基础上检测到总体较差的连接，则不再挽救随后的失败。

Description

在电信系统中用于连接挽救过程的重试限制

相关申请的交叉参考

本发明要求于2000年11月28日申请的、题为“Retry Limit forDrop Call Rescue Channel Procedures(中断呼叫挽救信道过程的重试限制)”的美国临时专利申请(序列号No.60/253,612)的优先权，并且涉及到于2001年10月16日申请的、题为“Forward Link BasedRescue Channel Method and Apparatus for TelecommunicationSystems(电信系统中基于前向链路的挽救信道方法和设备)”的美国发明专利申请(序列号No.09/978,974)，在此引入其内容作为参考。

发明背景

1.发明领域

本发明总体涉及通信网络管理，并且在一实施例内涉及用于提供有效且安全过程的方法和设备，以限制从中断中挽救通信连接中断所做出的尝试的次数和密度。

2.相关技术描述

简介

除了提供仅用于紧急通信的装置之外，蜂窝电话已经快速地成为当今社会中的主要通信形式。随着蜂窝电话的广泛使用，蜂窝电话网络也逐渐普及，并且可以覆盖更大的区域，以满足用户的需求。图1中描述了由移动用户操作的移动台(MS)10的实例，该移动用户可以在无线基础设备或网络所提供的地理区域内进行漫游，其中包括覆盖无线扇区A14和扇区B16的第一基站(BS)12以及覆盖扇区C 20的第二基站(BS)18。在这种漫游过程中，MS10从位置A移动到位置B，再移动到位置C，并且实际上在与之相连的基站相关的前向链路中的信号强度和信号质量还会发生变化。在扇区的边缘，例如当MS10从由扇区A14的虚线所定义的区域移动到由扇区B16的虚线所定义的区域内，或者从扇区B16到达扇区C20时，这种信号强度和信号质量将会特别地不可靠。在这些转接区域内，以及其它信号强度较弱和质量较差的区域内，最有可能出现连接中断的现象。此处的连接包括(但是不局限于)：语音、多媒体视频与音频流、分组交换数据和电路交换数据连接、短消息序列或数据脉冲，以及寻呼等等。

中断连接所造成的影响包括：从使用户非常恼火，一直到为用户带来毁坏性的后果。例如，中断的911紧急连接可以是至关重要或者甚至是致命的。中断连接会使用户非常失望，使得用户改变其业务提供商。因此对于蜂窝网络提供商来说，防止出现中断的连接是非常重要的。

蜂窝电话网络

图2中描述了MS24与BS26之间的通信链路22的实例。从BS26到达MS24的通信链路被称作前向链路，并且从MS24到达BS26的通信链路被称作反向链路。BS26典型地由多个(通常为3个)扇区构成。每个扇区内包括单独的发射机和指向不同方向的天线(收发机)。由于术语BS通常被用于识别收发机，因此应该可以理解到：此处术语BS和扇区可以在某种程度上是可以交换的。前向和反向链路利用多个前向和反向信道。例如，BS26在多个前向信道中进行广播。这些前向信道中包括(但是不局限于)一个或多个导频信道、同步信道、一个或多个寻呼信道以及多个前向业务信道。由于BS26使用这些信道与所有MS进行通信，因此导频、同步以及寻呼信道被称作通用信道。总之，这些通用信道不被用于承载数据，而是被用于广播或传递通用信息。相反，由于每个前向信道倾向用于特定MS24并且可以承载数据，因此多个前向业务信道被称作专用信道。

BS26内的每个扇区广播用于识别该扇区并且易于MS24译码的导频信道。扇区和导频信道可以由伪噪声(PN)的偏移来区分。由于导频信道可以识别扇区，因此词语“导频”与术语“扇区”是可以相互交换的。

导频信道潜在地向MS提供定时信息，并且还被用于相干解调，但是其中并不包含任何数据。当MS刚开机时，它开始搜索导频信道。当MS捕获到(能够解调)导频信道时，导频信道中潜在包含的定时信息可以允许MS快速并且容易地对网络所发出的同步信道进行解调。

由于同步信道内包含更加详细的定时信息，因此一旦MS捕获到同步信道，则MS能够捕获由发送导频信道的同一BS发出的寻呼信道。该BS被称作活动BS。

当蜂窝网络试图通过特定BS启动与MS的通信时，在该BS的寻呼信道中向MS发送“寻呼”信息。这样，一旦MS能够对特定BS的寻呼信道进行解调，则当MS空闲，并且等待输入连接或输入消息时，MS可以监视该寻呼信道。

总之，每个BS可以利用一个导频信道、一个同步信道以及一个寻呼信道，所有MS都可以接收这些通用信道。然而，由于被利用一个寻呼信道同时寻呼的MS的数量实际上是有限的，因此某些BS可以采用多个寻呼信道。

反向信道中可以包括接入信道以及一个或多个反向业务信道。当MS从BS接收到输入寻呼之后，MS会部分地利用接入信道启动连接建立。

以上描述的信道可以采用不同的编码方案。在时分多址接入(TDMA)中，通过在特定时间窗口内的不同时间段中发送多个信道，使得可以在该特定时间窗口内的特定频率上利用多个信道进行通信。这样，例如信道X可以使用一组时隙，而信道Y可以使用其它不同的一组时隙。在频分多址接入(FDMA)中，通过在该特定频率窗口内的不同频率段中发送多个信道，使得可以在特定频率窗口内的特定时间上利用多个信道进行通信。在码分多址接入(CDMA)中，给定频率和时间空间，根据特定Walsh码字或准正交函数(QOF)，在各个时间将各个频率分配给每个信道。码字将定义如何在频率和时间上改变特定的信道。在直接序列CDMA系统中，利用Walsh码字和QOF对每个信道中的数据进行编码，然后合并形成组合信号。在特定时间内，该组合信号被扩展到宽频率范围内。当利用对原始数据编码的同一码字对该组合信号进行译码时，可以提取出原始数据。由于Walsh码字和QOF合并时，生成相互之间没有干扰的编码数据，因此可以恢复出原始数据，使得可以随后对数据进行分离，以恢复各个信道中的信息。换句话说就是，当两个数据编码序列被相加时，可以产生第三个序列，通过计算第三个序列与原始码字的相关，可以恢复出原始序列。当利用特定码字进行解调时，不需要得知其它码字的知识。然而，现场的噪声和干扰可以要求纠错，以确定真正传输的信息。在下列标准中完全描述了CDMA无线通信系统，它们都是由TELECOMMUNICATIONSINDUSTRY ASSOCIATION(电信产业协会)标准技术部门(2500WilsonBlvd.，Arlington，VA 22201)出版的，在此引入所有标准作为参考：1999年2月1日出版的TIA/EIA-95B，以及2000年3月1日出版的TIA/EIA/IS-2000(1-5卷，版本A)。

仅仅出于说明的目的参考CDMA，Walsh码字或QOF被用于对特定信道进行编码。这样如上所述，对导频信道译码的简单之处在于利用所有全1的Walsh码字W0。类似地，同步信道可以使用极性相反的Walsh码字W32，这些码字是固定并且公认已知的。

每个MS把信道组成多个集合，其中可以包括(但是不局限于)一个活动集合、邻居集合、候选集合以及其余集合。

MS活动集合包含MS在任何时刻正在使用的导频或PN偏移标识符。这样当MS空闲，但是监测单一BS的寻呼和开销更新时，该MS的活动集合内将包含该BS导频或PN偏移标识符，作为其中唯一的成员。

但是通信系统中还会存在如下情况，即MS从一个BS或扇区切换到另一BS或扇区，而且在这种切换过程中，MS实际上可以同时与多个BS或扇区进行通信。当出现这种情况时，在活动集合内将同时包含多个活动导频。例如在“软切换”情况中，与BS“A”通信的MG可以不必首先切断与BS“A”的连接，就开始与BS“B”进行通信，并且这样的结果就是在活动集合内将会存在BS“A”与“B”。在“更软切换”情况中，与BS“A”内的扇区“A”进行通信的MS可以不必切断与扇区“A”的连接，就开始与BS“A”内的扇区“B”进行通信，并且这样的结果就是在活动集合内将会存在扇区“A”与“B”。然而在“硬切换”情况中，与BS“A”通信的MS只有在首先切断与BS“A”的通信之后，才可以开始与BS“B”进行通信，并且这样的结果就是在活动集合内要么存在BS“A”，要么存在BS“B”，但是两者不会同时出现在活动集合中。

在MS与多个BS进行通信期间，MS同时把瑞克接收机分支分配给来自一个或多个扇区的多个信道。当MS同时与多个BS进行通信时，MS应该从所有BS中接收相同的数据。然而，尽管数据是相同的，但是由于信道是不同的，因此通信链路中所传输的数据也是不同的。因此，瑞克接收机接收不同信道中的来自不同扇区的编码数据，对这些扇区进行独立解调，然后合并这些数据。当数据被合并时，来自较强信道的数据的权值将大于来自较弱信道的数据的权值，较弱信道中包含的数据将包含更多的错误。这样，在生成最终结果时，更有可能正确的数据将被分配更大的权值。

当MS空闲时，它可以在通用信道中接收邻近基站集合，其中包括与活动BS相邻的基站在内。然而当MS处于活动状态并且通过业务信道与BS进行通信时，可以在业务信道中更新邻近基站集合。

网络中的其它没有处于活动、邻近或候选集合(随后讨论)内的任意BS包括其它基站集合。如图3所示，无论MS处于空闲状态还是活动状态，网络会向MS重复地发送开销消息30、32和34。这些开销消息内包含与网络配置相关的信息。例如，扩展邻近基站列表开销消息34可以告诉MS，存在哪些邻近基站以及在哪里查找这些基站。这些邻近标识符被存储在，至少暂时被存储在MS的存储器内。

候选基站集合就是如下这种BS的集合，即MS已经请求该BS作为其活动集合的一部分，但是还它没有被升级到活动集合中。由于网络没有响应来自MS的消息，向该MS发送切换指示消息(HDM)，指挥该MS修改其活动集合以包含这些BS在内，因此这些候选BS还没有被升级到活动集合中。典型地，如下所述，将会交换这些消息，作为切换过程的一部分。

图4中描述了无线基础设备56的通用结构。客户MS36继续监视它从相邻BS(例如BS38)接收到的导频信道的强度，并且搜索足够高于“导频增加门限值”的导频。在本领域内被公认为邻近集合的相邻导频信道信息可以通过网络基础设备实体被传递给MS，该网络实体中包括可以控制小区簇42或移动交换中心(MSC)44的BS控制器(BSC)40。应该理解到，MS以及一个或多个网络基础设备实体中包含一个或多个用于控制MS功能以及网络的处理器。处理器中包括存储器以及其它外部设备，这些都是本领域技术人员熟知的。当MS36从一个BS38所覆盖的区域移动到另一区域内时，MS36将把特定导频从邻近集合升级到候选集合中，并且通过导频强度测量消息(PSMM)，把令特定导频从邻近集合升级到候选集合这一情况通知给BS38或其它BS。PSMM还含有关于接收的导频信号的强度的信息。BS38根据导频强度测量消息确定BS或网络活动集合，并且通过HDM，把新的活动集合通知给MS36。然而应该注意到，由于网络内需要从BS资源的角度进行考虑，因此新的活动集合并不总是与MS的请求完全一致。

只要每个BS的导频强度高于“导频中断门限值”，MS36就可以维持与原有BS38以及新BS的通信。当其中一个导频信道变弱小于导频中断门限值时，MS36会把这种变化通知给BS。则BS可以确定新的活动集合，并且把新的活动集合通知给MS36。根据BS的通知，MS36可以把变弱的导频信号降级为邻近集合。这就是切换方案的一个实例。当连接失效时，MS36典型地开始进行切换或处于切换过程中。由于正如本领域所公知的，较差的覆盖情况或较弱的信号环境通常都存在于小区边缘、导频信号受到破坏的区域、或受小区呼吸效应严重影响的区域中，因此这种现象可以预见的。

中断的连接

可以以多种方式来说明中断连接。图5中给出本领域内公认已知的情况，即CDMA无线网络中的第2层确认失败。在图5的实例中，MS正在发送PSMM48，请求BS做出确认。BS可以正确地接收，但是在图5所示的情况中，MS没有接收到来自BS的确认(ACK)46。MS根据重传计数器，重新发送消息N_1m(＝9)次，并且然后终止(切断)连接。当针对包括请求MS维持连接所需要的导频在内的PSMM48出现第2层确认失效时，通常就会出现这种失败。

图6中给出第二种情况，其中在CDMA无线网络内利用本发明可以进行恢复。这种情况被公认为前向链路衰落失败。衰落就是一段时间内接收信号功率的衰耗。在这种情况中，MS接收N_2m(＝12)次连续的坏帧50，对此做出的响应就是禁止其发射机52工作。如果在T_5m(＝5)秒钟之后，即衰落定时器超时之前MS还不能接收到N_3m(＝2)个连续好帧，则MS会切断连接54。在MS把导频升级为候选集合并且需要发送PSMM，或者在MS已经发出PSMM但是在接收到切换指示消息之前的时间内，通常会出现这种失败。

由于存在过高的帧差错率或突发差错率，因此可以出现第2层确认失败以及前向链路衰落失败。如图7所示，信道58可以被分割为时隙60或超帧，其典型长度为80毫秒。每个时隙可以被分为三个阶段62。这些阶段的序号为0、1和2。与阶段顶部相重叠的是四个帧64。在超帧边缘处，这四个帧与三个阶段对齐。因此每帧64的长度典型地是20毫秒。在每帧64内，包括头域66、某些信令信息68以及可能的某些数据70。应该可以理解到，帧64的内容是不同的。一帧内可以包含信令和数据，另一帧内可以只包含信令，而且另一帧内可以只包含数据。每帧64还可以具有不同的数据速率，这可以在逐帧的基础上进行变化。在某些示范通信标准中，包括四种数据速率：全速率、半速率、四分之一速率以及八分之一速率。这样，例如没有语音活动时，可以以八分之一帧速率传送信息，由于以较低速率传递信息将要求较少的功率和带宽，因此这样是有好处的。

在实际通信系统中，以0％错误率(即正确地接收所有帧)为目标，这既不可行也不是所期望的。相反，例如可以采用1％的错误率为目标。功率控制环路实际控制这种帧错误率。在该实例内，如果帧错误率高于1％，则功率控制环路可以提高MS发送的信号功率，使得帧错误率降低到1％左右。另一方面，如果帧错误率小于1％，则功率控制环路可以减小其发射功率，以节约功率，并且允许帧错误率提高到1％。因此，BS可以通过配置消息内的功率控制比特，连续地指挥MS以各种功率电平进行发送，使得当MS在特定区域内移动，或其它干扰开始或终止时，可以维持1％左右的错误率。典型地，MS遵循由BS向MS推荐的功率电平。此外，BS和MS可以连续地相互提供反馈，使得可以改变对方的功率电平。然而，BS没有必要在MS反馈的基础上改变其发射机的功率电平。

尽管使用上述的功率控制环路，但是当MS在蜂窝网络内移动，并且由于物理障碍物、邻近信道干扰以及接近扇区边缘位置而造成的信号强度和信号质量的波动时，错误率会变得不可控制，而且当错误率提高到不可容忍的级别时，中断的连接也将是个问题。

挽救过程

前面已经提出了基于反向链路或重新开始连接的挽救过程。在典型的基于反向的挽救过程中，MS发送挽救信道，同时通信网络在尝试解调挽救信道的过程中利用一个或多个扇区。然而，所提出的基于重新开始连接的挽救过程利用随机接入信道，并且由于MS在进行探测，因此需要大量的功率，而且这也会引入大量的干扰。此外，只有在前向衰落状况中，才会激活所提出的基于反向的挽救过程，并且由于MS在BS之前进行发送，因此该方法是有缺陷的，出于随后将解释的原因，其效率也较低。

为了克服基于反向的挽救过程带来的缺陷，也已经提出了基于前向的挽救过程。在于2001年10月16日提交的、题为“Forward Linkbased Rescue Channel Method and Apparatus forTelecommunication Systems(用于电信系统的基于前向链路的挽救信道方法和设备)”的美国专利申请中(序列号No.09/978,974)描述了这种基于前向的挽救过程，其中描述了防止在MS与电信网络的基础设备之间出现信号损耗以及中断连接的方法和设备。此处所指的连接包括(但是不局限于)语音、多媒体视频和音频流、分组交换数据和电路交换数据连接、短消息序列或数据脉冲、以及寻呼等等。该过程，此处通常被称作前向挽救过程(FRP)允许系统能够从MS或BS的失败中恢复，否则就会导致中断的连接。能够利用FRP克服的失败方案实例中包括前向链路第2层(L2)确认失败以及由于导致信号丢失的时间长度超过门限值的衰落而造成的前向链路信号的丢失。为了响应潜在的连接中断情况，MS会自动把BS导频信道添加到其瑞克接收机的活动集合中，使得在存在中断危险的情况下能够挽救连接。目前，网络基础设备可以在FRP期间内，在MS有可能监测的替代前向链接信道中开始传输。如果MS监测相同的信道，并且由基础设备在其中进行传输，则可以挽救存在中断危险的连接。

广义FRP包括MS FRP，并且还可以包括基础设备FRP。图8中说明典型连接挽救过程中的MS FRP和基础设备FRP的时间流程实例。如上所述，尽管MS FRP对于任何挽救来说都非常重要，但是尽管建议基础设备FRP，但它并不是严格必需的。

MS RFP的触发取决于出现失败的类型。在第2层失败的情况中，根据请求确认的消息的失败重传次数来激活FRP。在前向链路衰落失败的情况中，如果信号丢失的时间长度超过门限值(见参考数字72)，则激活RFP。

MS在开始挽救尝试的时候启动FRP定时器(见参考数字74)。如果挽救完成之前FRP定时器超时，则连接中断。此外，在开始挽救尝试的时候，MS关闭其发射机并且选择新的活动集合(见参考数字74)。在该实施例内，MS有效地假设基于它已经发出的PSMM的切换指令(无论PSMM是否真正被发送、成功地发送或得到确认)。换句话说就是，MS把导频自动升级到活动集合中，而不需要切换指令(也就是，新的活动集合就是原有活动集合与自动升级的活动导频的并集：S″＝S∪S′)(见参考数字76)。然后MS开始循环该新的活动集合，搜索挽救信道。如上所述，尽管术语挽救信道中包括各种用于定义各种通信协议中使用的信道的方案，但是出于阐述简明的目的，挽救信道此处被标识为假设码信道(ACC)(见参考数字78)。

如上所述，尽管建议，但是网络内的每个BS并不严格需要基础设备FRP。如果实施基础设备FRP(见参考数字80)，则基础设备(网络)可以选择它要从中发送ACC的扇区。

在FRP的一个实施例中，在挽救期间通过ACC发送空(空白)数据。在另外的实施例中，尽管如果MS真正找到并且成功地解调该ACC，则MS只能接听到该数据，但是可以通过ACC传递该数据。

在同一时间点处，MS将找到并且解调N_3M个ACC的好帧(见参考数字82)，打开其发射机，并且开始发送回BS。一旦MS和BS接收到预定数量的好帧，则完成挽救过程(见参考数字84)并且BS可以为MS重新分配更多的永久信道。此外，网络可以通过例如开销重新分配ACC。在挽救之后，通过发送能够重新使用任意现有的切换消息(例如一般或通用切换指令消息)的挽救完成切换消息86，BS还能够重新分配MS活动集合，以便在挽救之后进行整理。有关基于前向的挽救过程的其它细节，可以参见于2001年10月16日申请的、题为“ForwardLink Based Rescue Channel Method and Apparatus forTelecommunication Systems(电信系统中基于前向链路的挽救信道方法和设备)”的美国发明专利申请(序列号No.09/978,974)。

一般来讲，为了维持连接，例如上述的连接挽救方法通过查找其它或不同的活动集合(即一组切换的BS扇区)，典型地尝试去重新建立连接。无论采用何种方法，很明显某些连接挽救尝试将会失败。

如果连接重复失败，则挽救过程可以在扩展时间长度内无限制地继续尝试挽救过程。这可以导致用户音频信号在语音连接中出现不恰当地静音。在分组数据连接中，将会负面地影响例如数据吞吐量等业务质量参数。如果连接重复失败并且成功地重复执行挽救尝试，则可以出于挽救的目的，对资源进行绑定。这可以负面地影响业务质量以及受到连接失败的单个MS以及其它MS的容量，并且还影响网络基础设备元素。

因此，所期望的就是有效且安全的过程，以限制避免通信连接中断所做出的尝试的次数和密度。

发明概述

连接挽救方法就是被设计去挽救连接，避免它由于通信失败(例如前向链路衰落)或第2层确认重试超时而造成中断的过程。然而如果对挽救的次数和频率没有任何控制，则MS在连接继续失败的情况下，可以不断地重新尝试挽救。这将会出现如下情况：即用户会经受长时间的静音或较差的音频质量，使得用户非常失望，并且提高用户改换到另一业务提供商的概率。此外，系统的容量和性能作为整体也会受到重复传输的影响。

本发明提供有效且安全的过程，以限制避免通信连接中断所做出的尝试的次数和密度。挽救尝试的限制程度可以取决于网络资源及其可用性。例如，如果维持连接的成本中包含由于大功率挽救过程而对容量带来的负面影响，则网络操作期望挽救次数是有限的。另一个影响就是用户会经受大量的静音。例如，如果连接花费80％的时间进行挽救，而且其20％的时间处于较差的状况中，其中帧错误率(FER)非常高(例如高于30％)，则不值得再维持该连接。由于为挽救而保留的基本不用的带宽可以被用于其它较好业务质量的连接，因此维持这种连接不值得进行挽救所需要的资源。

存在多种实现重试限制的方法。一种方法就是限制每个连接的挽救次数。另一种方法就是只有从上次挽救后经过特定时间之后，才能允许一次挽救。另一种方法要限制每个预定时间内挽救的总次数。除此之外，还可以采用这些限制的组合。

此外还希望警告语音用户，连接出现中断，而不是简单地长时间使音频静音。在一种情况下，音频可以被非限制地静音，特别是如果用户在较差覆盖区域内处于静态。或者，MS在快速连续的特定数量的成功挽救之后(或者在某个短时间周期内)，才会警告用户，是应该继续进行挽救还是使得连接中断。

在另一实施例内，MS应该记录某段时间内接收到好帧的百分比，并且将其与门限值比较，确定它是不是太低以至于不能维持通话。此外，MS应该记录反向传输的情况，即在这一段时间内真正发送了多少帧(被发送帧占所有帧的百分比)。这种帧计数中应该只包括被发送的帧，而不必要是所有所生成的帧。如果百分比太低(或出现非活动的长脉冲)，则MS能够利用它作为输入，以确定是否需要继续挽救该连接。或者，如果检测到需要确认的消息的特定次数的失败重传(但是不足以触发第2层确认失败)，或检测到特定数量的坏帧(但是不足以检测前向链路衰落失败)，或者在任意其它指示符的基础上检测到总体较差的连接，则不挽救随后的失败。

附图简述

图1中说明了在无线通信系统中的扇区之间的不同位置中移动的漫游移动台。

图2中说明了无线通信系统中移动台与基站之间的示范通信链路。

图3中说明了无线通信系统中从基站发送到移动台的开销消息。

图4中说明了与漫游移动台通信的无线通信基础设备。

图5是移动台与基站之间的消息序列，这将由于第2层确认失败而导致一个中断的连接。

图6是表示由于无线通信系统中的前向链路衰落而导致的中断连接的时间流程。

图7是无线电信网络内使用的、被分割为三个阶段以及四帧的超帧的时间流程。

图8是前向挽救过程被激活时的实施例的时间流程。

图9根据本发明的实施例，说明了重试限制的执行实例。

图10根据本发明的实施例，说明示范限制参数查找函数的表格。

图11根据本发明的实施例，说明前向链路中连接挽救控制消息传送的实例的命令消息表格。

图12根据本发明的实施例，给出说明控制挽救尝试过程的流程图。

图13A到13F是说明本发明实施例的示范消息和事件序列图。

优选实施例的详细描述

在随后优选实施例的描述中，参考构成其中一部分的附图，并且通过说明实现本发明的特定实施例的方式给出。可以理解到，也可以应用其它实施例并且可以做出结构上的修改，而不会脱离本发明优选实施例的覆盖范围。还应该理解到，尽管仅出于解释的目的，在此所提供的描述可以参考CDMA通信协议(基于码的协议)，但是本发明的实施例一般也可以用于其它通信协议和数字无线技术并且包括但不局限于CDMA、TDMA、FDMA、GSM、GPRS等。

图9中根据本发明的实施例，说明重试限制的执行实例。在图9中，MS在时刻88失败，在时刻90被挽救，在时刻92再次失败，在时刻94再次被挽救，并且失败与被挽救的这个模式将持续下去。如果该MS在相对较长的累积时间(例如30％的时间)内使用挽救信道，则这样就会带来若干问题。首先，大量的失败会为用户造成大量的静音。第二，浪费了例如码字、功率等资源。第三，大量挽救可能对其它信道造成过多的干扰。为了克服这一问题，可以对需要挽救的连接设置重试限制。

本发明的实施例采用多种方法去执行重试限制。一种方法可以限制每个连接的挽救次数。如图9所示，对于任意连接来说，可以允许对M次失败进行M次挽救，并且当超过该数字时，则时刻96的第N次失败不被允许，而且连接会中断。另一种方法就是只有经过了前一次挽救后的特定量的时间之后，才允许实施挽救过程。在图9中，如果前一次挽救与下一次失败的时间间隔t₁大于预定时间量TIME1，则可以挽救该连接。然而，如果前一次挽救与下一次失败的时间间隔t₂小于TIME1，则不能允许进行挽救。另一种方法是限制每个预定时间内挽救的总次数。图9中，在时刻90出现失败1的挽救之后，定时器可以开始对预定时间量T3进行计数。在时间间隔T3内，只可以挽救固定数量的失败，而且一旦达到该数量，则时间段T3内的其它失败(例如图3实例内在时刻96上的失败N)就会导致中断的连接。此外，还可以采用这些限制的组合。

当出现触发挽救过程的事件(例如L2确认和前向链路衰落失败)，或者出现达不到需要挽救的失败事件时，就会执行重试限制。上述出现的两种事件此处都被称作潜在的失败连接。出现达不到需要挽救的失败事件通常表示较差的连接。例如，如果MS检测到在一段时间内接收到的好帧的百分比小于某个预定门限值，则不挽救随后的失败。此外，如果MS检测到一段时间内发送的帧的数量小于某个预定的门限值，则可以不挽救随后的失败。或者，如果检测到需要确认的消息的特定次数的失败重传(但是不足以触发第2层确认失败)，或检测到特定数量的坏帧(但是不足以检测前向链路衰落失败)，或者在任意其它指示符的基础上检测到总体较差的连接，则不挽救随后的失败。

挽救决定可以由挽救命令控制，该命令是MS和BS之间的指令消息。当连接没有失败时，可以传递这些挽救命令，而且在挽救已经开始之后，在连接开始时，在每次切换时，或者其它重要的时间点上才会出现这些挽救命令。发送到MS的特定挽救命令，例如连接挽救“允许”或“不允许”命令可以命令MS进一步的挽救被允许，或者进一步的挽救不被允许。对于发送到MS的特定挽救命令来说，BS典型地利用其处理器去做出挽救决定。例如，BS可以为每个连接维持一个挽救计数，并且发送“允许”命令，直到超过最大的计数值，于是BS就会为剩余的连接发送“不允许”命令。

挽救控制命令还可以被发送到MS，为挽救决定交换所需要的挽救参数，例如所允许进一步被挽救的数量，允许另一挽救之前的时间延时，挽救的频率或密度等。图10是给出限制参数查找函数实施例的实例表格。在一实施例内，挽救控制命令可以通过在表格中提供索引98，对限制进行规定。这允许使用较少的比特，对信息进行更加有效的通信。

挽救控制命令还可以为每种类型的中断(例如L2或衰落)包含特定控制信息。例如，挽救控制命令可以指示MS不再挽救随后的衰落失败，或在允许随后L2失败之前等待一分钟，等等。在本发明的一个实施例内，可以维护由例如失败类型等不同参数为特征表示的挽救记录，并且该数据可以被重新用于做出判决。例如，网络可以发现L2确认失败通常更加可能被快速地挽救，并且不再需要进一步挽救，因此网络可以鼓励对L2失败连接进行第二次、第三次以及进一步挽救，而同时拒绝衰落连接的重新挽救。

类似地，挽救控制命令中还可以为每种中断原因(覆盖、切换速度、导频破坏等等)包含特定控制信息。例如MS可以因为移动到覆盖区域之外而导致失败。此外，某些失败是由于切换过快或过慢所引起的。例如，如果MS正在从扇区A转移到扇区B，并且添加扇区B(即开始与MS的通信)，以及在MS与扇区B建立确切连接之前就中断扇区A(终止与MS的通信)，则就会由于切换过快而出现失败。另一方面，如果MS正在从扇区A转移到扇区B，并且添加扇区B而中断扇区A，但不是直到MS已经丢失其与所述MS的连接，则就会由于切换过慢而出现失败。连接可以由于导频破坏而失败，其中因为出现多个类似的导频或边缘信号强度，所以正在转移的MS就会不知所措，在找到适当的导频之前就会失败。这样失败的原因是可以由利用本地信息、PSMM(没有其它足够强的导频去挽救连接)、一系列PSMM、不会被作为消息的一部分被发送的所做的其它测量等等的网络检测到或预测的。根据造成中断的原因，挽救控制命令的参数是可以变化的。应该理解到，针对中断原因的特定挽救参数可以预计中断连接的原因，并且在任意失败连接之前被传送或建立。当检测到失败连接，并且确定失败连接的原因时，针对失败连接原因的特定挽救参数可以影响挽救判决。

在本发明另外的实施例中，挽救控制命令中还可以为每种环境(例如数据、语音等连接类型、扇区、地理位置、MS、MS厂商等)包含特定控制信息。网络能够密切地控制挽救尝试的好处在于它能够使得资源利用的效率最大化。例如，如果MS进入通常不能有效地执行多次挽救的区域内，则网络可以在每个扇区的基础上限制挽救。这是在切换之后设置参数的好处之一。

因此挽救控制命令可以传递挽救判决所需要的预定信息(挽救参数)，例如所允许的进一步挽救的次数，允许另一次挽救之前的时间延时等，或者与中断类型(例如L2或衰落)相关的连接特定信息，中断的原因(覆盖、切换速度、导频破坏等)或环境(例如数据、语音等连接类型、扇区、地理位置、MS、MS厂商等)。然而应该理解到，不需要经过挽救控制命令对该信息进行通信。在本发明另外的实施例中，MS或网络都可以存储预定的挽救参数，或者可以在失败连接之前或失败连接时独立地确定连接特定的挽救参数，并且在其做出挽救判决过程中使用这一信息。

根据本发明的实施例，MS或网络挽救控制的其它实施例中可以包括基于同一地理位置或时间段内，或者针对特定MS的以前挽救尝试成功的挽救限制。例如，如果网络或MS注意到MS通过如下方式被挽救，使得必需要实施下一次挽救，但是不允许进一步进行挽救。挽救限制可以根据附近的最近或当前连接进行自适应地学习。例如，如果MS试图挽救但是失败了，就不允许挽救其它所有具有失败连接以及经历相同状况的MS。

本发明的另一实施例针对前一次执行挽救的速度定义挽救限制。因为在连接中将要使用更多的时间，并且在挽救中使用较少的时间，因此挽救速度是越快越好。挽救越慢，就会浪费更多的资源，并且在给定时间内所能够执行的挽救次数也就越少。这样，能够实施快速挽救的MS可以被允许随后进行挽救，而需要长时间进行挽救的MS不被允许随后进行挽救。另一实施例针对在静音(反向或前向链路，或者两者)上累积花费了多少时间(百分比)，来定义挽救限制。

上述的挽救控制消息可以是独立的消息，或者为了传递每个扇区的参数，也可以镶嵌在切换指令消息、业务系统参数消息、或邻居列表更新消息中。此外，当连接继续时在挽救的结尾，被挽救的MS可以被利用信道分配消息分配给特定信道。挽救控制信息特别适于在挽救的结尾时被包含这些信道分配消息当中。

图11是说明前向链路中连接挽救控制消息传送实施例的示范命令消息表格。图11中给出挽救重试控制的被指示的消息传送实施例。注意到，连接挽救控制命令参数可以在ORDQ100中规定。图11中以用于在IS-2000-A标准中规定命令的方式，给出挽救命令的实现，但是一般还可以适用于开销、切换指令、信道分配以及其它用于通过空中协议的消息。可以直接把这些思想扩展到除cdma2000以外的承载中。

在本发明的一个实施例中，当MS从网络接收控制命令时，MS可以利用其处理器做出挽救判决。例如，如果MS接收到包含允许下一次挽救之前的时延在内的控制命令，则MS可以在要求时间内维持计数器或定时器，使得其自身可以挽救其它失败。

还可以把挽救命令从MS传送到BS。例如，如果MS接收包含允许下一次挽救之前的时延在内的控制命令，并且MS维持计数器或定时器，对该时间间隔进行计数，则MS可以在该段时间内向BS发送特定命令，指示BS不要尝试挽救连接。当该时间段结束时，并且MS允许其自身去挽救其它失败，则MS可以向BS发送特定命令，指示BS试图去挽救其它的失败。

此外，MS可以独立于BS，维持用于建立重试限制的自己的策略。例如，为了限制用户对手持设备的失望程度，MS可以实施其自己的重现限制过程，它比网络重试限制准则更加严格，其中如果在单一连接中出现特定有限储量的挽救，则不能允许实施其它的挽救。类似于上述的网络，MS可以检测失败的类型、原因或环境，并且因此改变其挽救控制命令。这样，应该可以理解到，尽管为了简化阐述的目的，主要针对网络重试限制策略进行了描述，但是在此讨论的重试限制策略也同样可以适用于MS重试限制策略。

在本发明的另一实施例内，最好能够对语音用户发出提示：出现连接中断，而不是简单地在长时间内令音频静音。例如，如果用户在较差覆盖区域内是静止的，则可以在非限制时间段内出现音频的静音。或者，MS可以在特定次数的快速连续的(或者在某个短时间内)成功挽救之后提示用户：挽救是否应该继续或者连接应该中断。例如，在预定次数的挽救之后，MS可以播放语音记录，通知用户连接失败，并且为用户提供选择，他们可以按动特定按键或者通过语音命令，去试图实施其它挽救或终止连接。MS还可以提示用户，输入特定用户可配置的挽救参数，例如用户允许为给定连接实施的挽救次数。这些用户可配置的挽救参数会服从所有MS或网络重试限制准则并且受到这些准则的限制。

而且，此处讨论的重试限制策略同样适用于基于反向和前向的挽救过程。对于基于前向的挽救过程来说，其中网络发送挽救信道，由于MS可以独立做出其自己的挽救判决，并且将判决传送给网络，因此网络的挽救意图可以基于其自己的挽救判决以及/或者MS的挽救意图。一旦建立网络的挽救意图，则网络会将其挽救意图通知给MS，使得如果不尝试进行挽救时，MS会简单地切断连接，而不是等待并且查找挽救信道。对于基于反向的挽救信道来说，其中将由MS发出挽救信道，由于网络可以独立做出其自己的挽救判决，并且将判决传送给MS，因此MS的挽救意图可以基于其自己的挽救判决以及/或者网络的挽救意图。一旦建立MS的挽救意图，则MS会将其挽救意图通知给网络，使得如果不尝试进行挽救时，网络会简单地切断连接，而不是等待并且查找挽救信道。

图12是根据上述本发明的实施例，总结控制挽救尝试的通用过程的流程图。例如MS或BS的网络实体去监测连接110，以确定连接是否失败，以及是否要求挽救或应该进行尝试。在一实施例内，MS和BS可以执行图12的过程。监测实体校验连接是否失败120，并且如果没有失败则继续监测110。如果连接失败，则过程确定在挽救尝试中存在什么活动限制(如果存在的话)130。这可以包括调用由网络发送到MS的挽救限制、预配置的参数或者读取数据库条目。块130还包括确定适用于限制的信息，例如为当前连接已经做出的挽救尝试的次数。然后在块140中，实体在限制以及当前状况的基础上，检验是否允许挽救。如果由于这种挽救将要超出为挽救所提出的限制或约束而不挽救连接，则可以导致连接中断170。如果挽救是允许的，则实体启动挽救尝试150，如果成功160，则重新建立连接。然后实体继续监测任意其它的失败110。如果挽救失败，则连接中断170。

图13A到13F是给出本发明实施例实例的消息和事件序列图。本发明的实施例中包括信令机制，它可以被用于影响MS或BS有关是否挽救连接，或是否继续挽救保持失败的连接的决定。本发明的实施例包括限制一个连接内的挽救次数，限制特定时间段内的挽救次数，限制挽救之间的时间(即直到经过特定时间之后才允许另一个连接)，或者上述的某些组合。在限制挽救之间的时间的情况下，如果连接在成功挽救之后不久又失败，则连接会中断。描述这种限制的参数可以在标准中被规定、预定义或者通过消息传送而被传送导限制挽救过程的实体。在一实施例内，基础设备(网络)可以在开销消息内向MS传输限制参数。

图13A给出与参考BS190通信的MS180。成功挽救协议200之后，参考BS190可以发送连接挽救禁止命令210，该命令规定不能再允许挽救该MS180。由块220表示的某段时间超时之后，然后参考BS190可以发送连接挽救允许命令230，告知MS180：如果出现失败，则允许该MS180尝试挽救连接。

图13B说明了另一实施例，其中连接挽救控制命令240把当前有效的特定连接挽救限制通知给MS180，该命令在成功挽救过程200之后被发送给MS180。例如，连接挽救控制命令240可以规定：MS180不能再次挽救，直到由块250表示的时间超时。

图13C给出参考BS190如何在开销消息260中，向MS180传输通用挽救限制。这种开销消息的实例中包括寻呼信道系统参数消息或业务系统参数消息。除了不同的控制挽救尝试方式之外，还存在规定方法行为的若干方式。某些实施例的实例中包括规定在标准或实施中的挽救次数(每个连接或每时间段或其它)是固定的，在开销260(寻呼信道或其它通用信道消息传送)中规定这种信息，规定每个连接(每个MS)的信息(例如在连接开始或每次切换时)，或者在成功挽救时或之后规定参数。在一个实施例内，在开销消息260中规定的限制可以包括挽救尝试之间的时间。图13C给出超过这种时间限制的时间段270，并且因此在从第一次成功挽救290后的时间270之后允许第二次挽救280。图13C还给出切换消息300中还可以包括修改的连接挽救限制信息，并且以及时的方式提供这种参数信息。

图13D给出切换消息310如何可以更新在任意挽救出现之前，在开销消息320中先前规定的限制。例如，可以改变时间限制330。

类似地，图13E给出接收到切换消息310之后，新的开销消息340可以更新在出现任意挽救之前被先前规定的限制。再次给出实例，其中时间限制330是可以变化的。

图13F给出在一段时间内允许多次挽救的实施例。在图13F的实施例中，在连接挽救控制命令350中传输这种限制。注意到，尽管在360a到360c完成多次连接挽救，但是MS不能启动挽救350d，直到经过额外的时间段370之后，其原因在于在很短的时间段内已经执行了多次挽救。应该可以理解到，在图13A-13F中，如果在任意指示的时间段内出现了失败，则连接就会中断。

尽管上述给出的重试限制概念采用CDMA蜂窝网络作为实例，但是为存在中断危险的连接建立挽救重试限制也可以适用于或者被扩展推广到其它无线通信协议以及例如寻呼系统、卫星通信系统、无绳电话系统、瞬间(fleeting)通信系统等的其它无线协议和技术当中。此处描述的BS的概念包括重发器或不同的天线分集方案，无绳基座(base)、卫星或其它电话等。此处描述的MS的概念包括寻呼机、卫星电话、无绳电话、瞬时无线电设备等。

尽管参考附图，通过其实施例完全描述了本发明，但是注意到对于本领域的技术人员来说，很明显可以做出各种变化和修改。这种变化和修改可以被理解为包含在所附权利要求中定义的本发明的范围内。

Claims

1.一种在一个系统中用于挽救潜在失败连接的方法，所述系统包含网络以及一个或多个移动台(MS)，该系统使得能够与一个或多个MS进行通信，并且用于挽救至少一个具有与网络的已经变为潜在失败连接的连接的MS，所述方法包含：

识别潜在失败的连接；

如果指定的时间周期自最后的成功挽救连接之后已经流逝，则允许对潜在失败的连接进行挽救尝试；

如果指定的时间周期自最后的成功挽救连接之后没有流逝，则禁止对潜在失败的连接进行挽救尝试。

2.一种在一个系统中用于挽救潜在失败连接的方法，所述系统包含网络以及一个或多个移动台(MS)，该系统使得能够与一个或多个MS进行通信，并且用于挽救至少一个具有与网络的已经变为潜在失败连接的连接的MS，所述方法包含：

在具有潜在失败连接的MS，

识别潜在失败连接；并且

如果指定的时间周期自最后的成功挽救连接之后已经流逝，则允许对潜在的失败连接进行挽救尝试。

3.一种挽救网络和移动站之间连接的方法，其中所述移动站具有潜在失败连接，所述方法包含：

识别潜在失败连接；及

如果指定的时间周期自最后一次成功挽救连接之后已经流逝，则允许对潜在的失败连接进行挽救尝试。

4.如权利要求3所述的方法，还包括从位于移动站的网络接收所述指定的时间周期。

5.如权利要求3所述的方法，还包括在网络确定所述指定的时间周期。

6.如权利要求3所述的方法，还包括只要指定的时间周期自最后一次成功挽救连接之后没有流逝，就禁止对潜在的失败连接进行挽救尝试。

7.如权利要求3所述的方法，还包括发送所述指定的时间周期到位于网络的移动站。

8.一种挽救网络和移动站之间连接的方法，其中所述移动站具有潜在失败连接，所述方法包含：

识别潜在失败连接；

在识别所述潜在失败连接之后允许第一挽救尝试；

挽救所述潜在失败连接，以便维持所述连接；以及

如果指定的时间周期自最后一次成功挽救连接之后已经流逝，则允许对潜在的失败连接进行第二连续挽救尝试。