CN1337135A - 群交换分组移动寻呼方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及在一个蜂窝通信系统的一个小区中规划发送一个或者多个GPRS寻呼块的时刻的方法,这些寻呼块发起了到这个蜂窝通信系统中一个移动终端的通信。这个方法包括计算这个寻呼块的发送时刻,或者这些寻呼块的发送时刻,其计算是基于:(i)数目N,它确定哪一个控制信道携带了一给定终端的寻呼块;(ii)在这个控制信道上的GPRS寻呼块的数目M;(iii)在这个蜂窝通信系统中的这个小区中的控制信道的数目KC;和(iv)这个移动终端的国际移动用户身份(IMSI)号码。

Description

群交换分组移动寻呼方法

技术领域

本发明涉及包括移动通信单元的一个蜂窝通信系统。

背景技术

其中的用户具有移动终端的通信系统是已知的。这些终端可以通过一个′移动网络′的基础设施在相互之间进行通信。这个网络包括基站，它们是中央无线发送器和接收器单元。这些基站通过这个网络被相互连接起来。一个终端也可以通过这个移动网络与一个传统的固定有线电话网络进行通信。一个分组无线系统也可以使用这个方法来进行工作。

一个终端经过一个无线信号建立到一个基站的一个通信链路，并且通过这个链路进行通信。正常地，一个终端通常通过一个无线链路与提供最强信号的基站进行通信，这个基站通常是在这个时刻最靠近这个移动终端的一个基站。

典型地，上面所大概描述的、这个系统內的一个通信路径包括在一第一移动终端和一个附近第一基站之间的一第一双向无线链路。从这第一基站，这个通信链路可以进一步地通过一个固定有线系统连接到另一个第二基站。这第二基站将通过一第二双向无线链路与一第二移动终端进行通信。这样，就可以在移动终端之间进行双向的通信。

如上面所描述的通信系统可以根据国际标准而进行工作。这样系统的一个最近的标准是欧洲电信标准协会(ETSI)GSM标准号码05.02。这个标准的版本6.3.0也在最近出来了。这个标准涉及使用电路交换(CS)通信链路和/或者群交换分组(GPRS)通信链路的通信网络与移动终端。

根据ETSI标准GSM05.02的一个通信系统允许在移动终端之间进行语音通信和/或者数据的交换。另外，这个通信系统允许各种复杂的移动终端在其內部进行工作，并且也预见到这个移动网络可以在多达3个不同的模式下进行工作。这些网络模式被分别称作′网络模式1′，′网络模式2′，和′网络模式3′。

这个网络可以在其中进行工作的这3个网络模式具有某些相似性。就本发明来说，考虑一个基站如何在这3个不同的模式中建立与一个移动终端的通信链路是很重要的。

在所有这3个网络模式中，这个移动网络所发起的一个通信链路是通过这个基站广播被这个移动终端所接收的一个信号而建立的。用于建立一个通信链路的这个信号被称作一个′寻呼信号′。当一个移动终端接收到并且识别出一个发送到它的寻呼信号时，这个移动终端就知道需要建立与这个基站进行通信的一个通信链路。因为这个移动终端接收到一个寻呼信号，这个终端就必须预先了解何时打开其无线接收器来侦听发送到这个终端的一个寻呼信号。当移动终端等待被这个网络所寻呼时处于“空闲模式”。

在根据这个标准GSM05.02而建立的一个通信系统中所使用的这些移动终端可以有3个能力级别。它们如下：

(i)级别A的移动终端。

一个级别A的移动终端能够同时使用电路交换与GPRS链路与这个移动网络的一个基站进行通信。这意味着例如，这个级别A终端的用户可以通过一个电路交换通信链路与另一个用户进行说话，而同时也可以通过一个GPRS链路发送一个数据文件。

(ii)级别B的移动终端

一个级别B的移动终端一次仅能够通过一个电路交换链路或者通过一个GPRS链路与一个基站进行通信。这意味着，这个级别B终端的用户不能够在通过一个电路交换通信链路与另一个用户进行说话的同时通过一个GPRS链路发送一个数据文件。

当一个级别B的终端处于空闲状态时，这个网络可以对这个移动终端进行寻呼，以进行电路交换或者GPRS通信。

(iii)级别C的移动终端

一个级别C的终端仅能够通过一个GPRS链路与一个基站进行通信。

移动终端的另一个类型也可以出现在这个通信系统中。它们是仅能够接收CCCH信道，但是不能够接收GPRS信号的移动终端。

下面，了解这个网络是如何根据ETSI GSM标准05.02来向一个移动终端发送一个寻呼信号是重要的。

这个移动网络可以在两个信道类型中的一个上对一个移动终端发送寻呼信号。这个移动网络的基站可以在称作公共控制信道或者′CCCH′信道上的一个控制信道上广播一个信号。一个CCCH信道是在现有技术GSM网络中用于在基站和移动终端之间建立一个通信链路的一个标准控制信道。但是，这个基站可以在称作分组公共控制信道或者“PCCCH”信道上的一个控制信道上广播一个信号。这个PCCCH信道是为GPRS网络而新产生的一个物理信道。这个PCCCH信道可以用于很多目的，其中向GPRS终端发送寻呼信号仅仅是其中的一个目的。注意，一个GPRS小区不必须有PCCCH信道。如果一个小区没有PCCCH信道，然后，在这个小区中的一个基站就通过′CCCH′信道来向一个GPRS终端发送寻呼信号。

图1显示了根据GSM标准05.02的4个CCCH信道。这些信道被表示为CCCH(0)-CCCH(3)。

GSM中一个物理信道的定义是它包括一个频率和一个时隙，但是，这个频率可能会发生变化或者进行′跳频′。所以，图1中所显示的4个信道中的每一个就表示实际上在不同频率上被发送的一个发送信号序列。

每一个控制信道(CCCH)上可以使用的电路交换信号块数目被定义为N。图1中，N＝512。

CCCH信号由一些多帧组成。在图1的结构中，这是64个多帧。每一个多帧包括8个寻呼块，总共组成了N＝512块。

图1中的每一个块被显示为包括4个时隙。任何一个块中的4个时隙中的信号一起组成了这个电路交换寻呼块。尽管在图1中是连续地显示的，但是，一个寻呼块的这4个时隙实际上可能是被在4个连续8时隙组中4个号码相同的时隙中被广播的。在每一个这样的8时隙组中，这个组中的其它7个时隙与这个寻呼决不相关。这些8时隙组中的每一个实际上是一个帧。

根据GSM标准05.02现有技术的结构的控制信道的使用现在就需要被考虑了。根据这个现有技术的结构，一个小区中的移动终端被分配了连续的寻呼块。第一512个移动终端中的每一个被分配了在CCCH(0)上的一个寻呼块，因为它包括了512个块。见图1，如果例如有1000个移动终端，然后，512个终端就需要被分配到信道CCCH(0)上的寻呼块，而其它的488个终端需要被分配到信道CCCH(1)中的寻呼块，并且信道CCCH(2)和CCCH(3)不向任何移动终端发送寻呼信号，所以将保持不被使用。

实际上，这个网络和一个特定的移动终端均能够计算出这个基站使用来与这个特定移动终端进行通信的独立寻呼块。这样，这个移动终端将能够在正确的时刻点来监视一个寻呼信号，以接收被广播到它的任何寻呼信号。

在这个GSM系统中，在一个频率上进行广播的有4个CCCH信道。这个频率不时进行变化，换句话说，它在′跳频′。在一个小区中可以有几个PCCCH信道。这些PCCCH信道中的每一个是在不同的频率上被广播的。

在GSM标准05.02中被规定的3个网络模式如下：

′网络模式1′

在这个模式中，移动终端的寻呼被这个网络进行协调。所有到级别B的终端的电路交换寻呼被这个网络重新路由到PCCCH信道上为GPRS寻呼块所预留的块中。

当这个网络工作在网络模式1中时，任何级别B的移动终端仅需要监视这个GPRS寻呼块位置，来检测任何发送到这个终端的寻呼信号。

如果这个通信系统的一个特定小区具有能够广播一个PCCCH信道的一个基站，然后，这个基站就在这个PCCCH信道上广播所有的电路交换和GPRS寻呼块，当这个网络工作在网络模式1中时。

(ii)′网络模式2′

在这个模式中，这个小区不能够广播一个PCCCH信道。这在网络层次上不对寻呼信号进行协调。

当这个网络工作在网络模式2中时，一个移动终端的工作可以有几个形式。这个移动终端可以支持称作′SPLIT_PG_CYCLE′的工作模式。′SPLIT_PG_CYCLE′是被用于了解这些寻呼信号在从这个基站所广播的信号中的位置的一个GPRS参数。如果这个移动终端支持′SPLIT_PG_CYCLE′，然后，当它处于空闲模式时，一个级别B的终端就必须在CCCH信道上的两个不同位置上监视CS寻呼信号和监视GPRS寻呼信号。在不同位置上进行监视对这个移动终端的电池使用寿命有影响，因为这个终端需要更多比例的时间来积极地监视寻呼信号。

但是，一个移动终端可以降低到一个不支持′SPLIT_PG_CYCLE′的状态。当这个网络没有广播PCCCH信道时，这个移动终端就进入到这个状态。在这个状态中，这个终端仅在CS位置上监视CS和GPRS寻呼信号。

(iii)′网络模式3′

在网络模式3中，通常有2个信道，一个是CCCH信道，一个是PCCCH信道。但是，不在网络层次上对它们进行协调。一个级别B的终端必须在这个CCCH信道上监视CS寻呼信号，并且在这个PCCCH信道上监视这个GPRS寻呼信号。这样，一旦处于这个状态，与工作在网络模式1的网络中的工作情形相比，这个移动终端必须花更大比例的时间来监视一个寻呼信号。

当这个网络工作在网络模式3时，某些小区实际上可能不使用PCCCH信道来进行工作。所以，当一个终端进入到这样一个小区时，这个终端不了解一个小区能够提供的信道。

最后，了解当一个特定的移动终端处于空闲状态时，它是如何来监视寻呼信号是很重要的。

处于空闲状态中的一个GPRS终端仅监视一个PCCCH信道。这个终端根据其自己的国际移动用户身份(IMSI)号码来计算这是哪一个信道。实际上，这个计算允许这个移动终端从PCCCH信道列表中选择一个PCCCH信道，被称作这个移动终端的′PCCCH_GROUP′。这个PCCCH_GROUP简单地就是这个PCCCH信道列表中的一个索引。

现在考虑，这个GPRS移动终端了解需要监视哪一个PCCCH信道来监视寻呼信号。这个移动终端进一步能够计算在这个PCCCH信道上监视寻呼信号的时刻或者多个时刻。这个移动终端通过计算称作′PAGING_GROUP′的一个变量来完成这个过程。这个PAGING_GROUP在GPRS的64个多帧的重复周期中包括寻呼块集合，在这些寻呼块上，这个网络可以向所讨论的这个移动终端广播一个寻呼信号。这里，可能在PAGING_GROUP中仅有一个寻呼块。但是，在GPRS中，这个移动终端可以在这64个多帧中的多个寻呼块上进行寻呼信号的发送，并且在这样一个情形下，这个PAGING_GROUP识别出这些块中的每一个。在这个基站广播PAGING_GROUP中所指示的寻呼块的时刻，一个特定的移动终端需要监视这个网络所广播的PCCCH信号。这个监视活动决定了这个移动终端的接收器电路所消耗的功耗，因此，严重地影响了这个移动终端的电源消耗和其电池寿命。

任何对一个移动终端所必须执行的监视活动数量的减少均是可取的，  因为这个将增加这个移动终端的电池寿命。

与上面所描述的变量PCCCH_GROUP和PAGING_GROUP类似，变量CCCH_GROUP和PAGING_GROUP是为电路交换移动终端所定义的。

附图说明

图1显示了根据ETSI的GSM标准05.02而广播的4个CCCH信道的结构。

优选实施方式

本发明包括在一个通信系统的小区中规划GPRS寻呼块的发送时刻的一个方法。本发明的这个方法是基于ETSI的GSM标准05.02的。本发明的这个方法包括在计算GPRS寻呼决发送时刻的过程中所使用的变量N。这个变量N是在这个CCCH信道上所广播的电路交换块的一个参数。N的一个定义如下面所显示的。

N是在一个CCCH信道中不同CS寻呼块的数目。更一般地，N被定义在ETSI的GSM标准05.02版本6.3.0中的部分6.5.2中。在使用的地方，N是一个CCCH信道中不同GPRS决的数目。

在计算GPRS寻呼块发送时刻的过程中使用N就在可以使用的发送块中，给这个移动终端提供了一个更均匀平等的时间分配。

本发明的、在一个蜂窝通信系统的一个小区中规划发送一个或者多个GPRS寻呼块的时刻的方法中，这些寻呼块发起了到这个蜂窝通信系统中一个移动终端的通信。这个方法包括计算这个寻呼块的发送时刻，或者这些寻呼块的发送时刻，其计算是基于：

(i)数目N，它决定哪一个控制信道携带了一给定终端的寻呼块；

(ii)在这个控制信道上的GPRS寻呼块的数目M；

(iii)在这个蜂窝通信系统中的这个小区中的控制信道的数目KC；和

(iv)这个移动终端的国际移动用户身份(IMSI)号码。

这个方法的优点是可以使在这个蜂窝通信系统中的这个小区中的GPRS寻呼块的发送时刻的规划更公平。

承载一个终端的这些寻呼块的这个控制信道是从一个控制信道列表中被选择出来的。这个终端是被其IMSI号码所标识的。在这个控制信道列表中，共有KC个控制信道。索引PCCCH_GROUP表示实际的控制信道，而可以使用下面的公式来计算索引PCCCH_GROUP：

PCCCH GROUP＝(IMSI mod 1000)mod(KC×N)div N

由此，使用下面的公式来计算第一GPRS寻呼块的发送时刻：

PAGING GROUP(0)＝(((IMSI mod 1000)div(KC×N))+(IMSI mod 1000)mod(N))mod M

在如上面所描述的，已经计算了PAGING_GROUP(0)后，然后可以使用下面的公式来计算随后的GPRS寻呼块的发送时刻：

PAGING_GROUP(m)＝(PAGING_GROUP(0)+funct(SPLIT_PG_CYCLE，m))mod M

其中m＝0，…Min(M，SPLIT_PG_CYCLE)-1，

其中m是在寻呼块0后的寻呼块的序列号码；

并且funct(SPLIT_PG_CYCLE，m)是在ETSI的GSM标准05.02版本6.3.0中被定义的一个变量。

在上面的计算中，N的值可以是1。这个蜂窝通信系统可以是工作在网络模式2的一个GPRS通信系统。

上面所描述的这个方法对一个GPRS网络的网络工作模式2是特别的有利。

在本发明的另一个方面，本发明者进一步设计了一个增强级别B的移动终端的功能的一个方法。

考虑工作在一个工作模式是网络模式3的一个小区中的级别B的移动终端。这个移动终端必须在一个CCCH信道和一个PCCCH信道上侦听电路交换和GPRS发送。

但是，在这个CCCH信道和这个PCCCH信道上的这些时隙可能是在一个非常短的时间內发送到相同的移动终端的。如果这个移动终端需要一些时隙在这个CCCH信道和这个PCCCH信道之间进行重新调谐，它可能就会没有足够的时间来完成这个过程。然后，这个移动终端将丟失CCCH信道上的一个时隙或者丢失在PCCCH信道上的一个时隙。

与根据ETSI GSM标准05.02的列表上的PCCCH信道相比，本发明的这个方法限制了可以被这个小区所使用的PCCCH信道的数目。特别地，这个通信系统可能将从可能的PCCCH信道列表中删除那些在距被用于在CCCH信道上广播给这个特定移动终端的一个信号的时隙的时间小于一特定最小时间间隔的时隙上的任何信道。

所以，本发明的这个方面涉及在一个蜂窝通信系统中，规划分组公共控制信道(PCCCH)上发送GPRS寻呼块的时刻的一个方法，这个寻呼块在这个蜂窝通信系统中发起到一个移动终端的通信。这个方法依次包括：

(i)向这个小区中的移动终端广播一个可能的PCCCH信道列表；

(ii)确定至少一个移动终端的公共控制信道(CCCH)；

(iii)对这个移动终端，从所广播的可能PCCCH信道列表中删除，那些距最近的、用于在这个CCCH信道上向这个移动终端广播一个信号的时隙的时间间隔小于一特定最小时间t的发送时隙的PCCCH信道；

(iv)从这个减少的PCCCH信道列表中选择这个移动终端的PCCCH信道。

这个方法可能使用从这个广播列表中删除一个PCCCH信道的准则，这个准则也与这个移动终端列表的多时隙级别能力相关。

这个蜂窝通信系统可以是工作在网络模式3中的一个GPRS蜂窝通信网络。这个移动终端可以是一个级别B的GPRS移动终端。

Claims (10)

1.  在一个蜂窝通信系统的一个小区中规划发送一个或者多个GPRS寻呼块的时刻的方法，这些寻呼块发起了到这个蜂窝通信系统中一个移动终端的通信，这个方法包括计算这个寻呼块的发送时刻，或者这些寻呼块的发送时刻，其计算是基于：

(i)数目N，它确定哪一个控制信道携带了一给定终端的寻呼块；

(ii)在这个控制信道上的GPRS寻呼块的数目M；

(iii)在这个蜂窝通信系统中的这个小区中的控制信道的数目KC；和

(iv)这个移动终端的国际移动用户身份(IMSI)号码。

2.如权利要求1的这个方法，由此，在这个蜂窝通信系统中的这个小区中的GPRS寻呼块的发送时刻的规划更公平。

3.如权利要求1或者2的这个方法，由此承载一个终端的这些寻呼块的这个控制信道是通过索引PCCCH_GROUP从一个控制信道列表中被选择出来的，其中这个终端是被其IMSI号码所标识的，并且在这个控制信道列表中，共有KC个控制信道，而且使用下面的公式来计算索引PCCCH GROUP：

PCCCH GROUP＝(IMSI mod 1000)mod(KC×N)div N

由此，使用下面的公式来计算第一GPRS寻呼块的发送时刻：

PAGING_GROUP(0)＝(((IMSI mod 1000)div(KC×N))×N+(IMSI mod 1000)mod(N))mod M

4.如权利要求3的这个方法，由此，使用下面的公式来计算随后的GPRS寻呼块的发送时刻：

PAGING_GROUP(m)＝(PAGING_GROUP(0)+funct(SPLIT_PG_CYCLE，m))mod M

其中m＝0，…Min(M，SPLIT_PG_CYCLE)-1，

其中m是在寻呼块0后的寻呼块的序列号码；

并且funct(SPLIT_PG_CYCLE，m)是在ETSI的GSM标准05.02版本6.3.0中被定义的一个变量。

5.如前面权利要求中的任何一个的这个方法，其中N＝1。

6.如权利要求1-5中任何一个的这个方法，其中这个蜂窝通信系统可以是工作在网络模式2的一个GPRS通信系统。

7.在一个蜂窝通信系统中，规划分组公共控制信道(PCCCH)上发送GPRS寻呼块的时刻的一个方法，这个寻呼块在这个蜂窝通信系统中发起到一个移动终端的通信，这个方法依次包括：

(i)向这个小区中的移动终端广播一个可能的PCCCH信道列表；

(ii)确定至少一个移动终端的公共控制信道(CCCH)；

(iii)对所述移动终端，从所广播的可能PCCCH信道列表中删除那些距最近的、用于在这个CCCH信道上向所述移动终端广播一个信号的时隙的时间间隔小于一特定最小时间t的发送时隙的PCCCH信道；

(iv)从这个减少的PCCCH信道列表中选择所述移动终端的PCCCH信道。

8、如权利要求7的这个方法，其中用于从这个广播列表中删除一个PCCCH信道的准则也与这个移动终端列表的多时隙级别能力相关。

9.如权利要求7的这个方法，其中这个蜂窝通信系统可以是工作在网络模式3中的一个GPRS蜂窝通信网络。

10.如权利要求9的这个方法，其中这个移动终端可以是一个级别B的GPRS移动终端。

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