CN1729706A - 在无线通信网络中高效寻呼及登记的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

利用移动台的移动性，最小化移动台执行登记的频率及寻呼该移动台的区域，从而在一个组通信系统中优化登记及寻呼的方法和设备。当移动台处于低移动性状态时，基站减小寻呼该移动台的区域来降低寻呼信道的负荷。

Description

在无线通信网络中高效寻呼及登记的方法和设备
技术领域
本发明涉及单点对多点的通信系统。本发明尤其涉及在一个无线组通信网络中使登记频率及寻呼区域最优化的方法和设备。
背景技术
在无线通信系统中，登记是移动台用来把它的位置、状态、标识、时隙周期及其它的特性通知基站的过程。移动台将它的位置和状态告知基站，从而使基站在建立一个移动台终端呼叫的时候，可以高效地寻呼移动台。另一方面，寻呼一个移动台包括当要传递一个呼叫给该移动台的时候寻找移动台的动作。为了节省系统容量、减少服务成本，延长电池寿命，需要使登记以及寻呼信道负荷最小化。然而，使登记最小化的动作可能会伴随着寻呼区域的增大，从而引起寻呼信道负荷的增加。现有的登记和寻呼技术不是基于移动台可移动性而最优化的。
例如，很多用于快速、有效、一对一或一对多(组)通信的各种形式的无线服务已经存在了很多年。总体来说，这些服务都是半双工的，在这种服务中，用户按下电话/无线电接收机的“即按即说”(PTT)按钮来开启一个组呼叫。如果该资源请求(floor)被批准，讲话人通常会说几秒钟。在讲话人释放PTT按钮后，其他用户可以申请该资源。传统情况下，这些服务在一些实际应用中被使用，在这些实际应用中，一个被称作“调度员”的人需要与一组人通信，就像野战勤务人员或出租车司机，这也正是该服务中“调度”这个名字的由来。互联网上也提供了类似的服务，并通常被称作“语音聊天”。这些服务的一个关键的特点在于参与群呼叫的移动台一般来说移动性较低。因此，登记和寻呼就有可能达到最优化。
因此，需要一种最小化登记而不必在较大范围寻呼的机制。还需要基于移动台的移动性对一组移动台的登记和寻呼进行优化。
发明内容
本文阐述的实施例提供了新颖的、改良的方法和设备来优化无线通信网络中的移动台的登记和寻呼。一方面，应用在移动台的将该移动台(MS)登记到基站(BS)的方法包括以下步骤：确定在第一个列表中标识出来的小区数，如果在第一个列表中标识出来的小区数等于预先设定的上限，就将这些MS登记到BS。
一方面，寻呼一个目标移动台(MS)的方法包括以下步骤：接收一个发往目标MS的信息，并在以目标MS最后登记的小区为中心并且扩展到预先确定好数目的该小区周围小区的寻呼区域内寻呼目标MS。
另一方面，寻呼一个目标移动台(MS)的设备包括一个存储单元，一个接收机，一个发射机，以及一个与存储单元、接收机和发射机可通信地连接起来的处理器。该处理器可以通过执行指令来实现上文提出的方法。
附图说明
结合下面列出的附图通过实施例的详细描述，本发明的特点和优势将变得更加明显：
图1对一个组通信系统进行图解说明；
图2对一个工作在图1所示的基站及移动台的实施例进行图解说明；
图3对几个移动台如何与一个组呼叫服务器相互作用进行图解说明；
图4对一个图1所示的组呼叫服务器的实施例进行图解说明；
图5对一个呼叫建立过程进行图解说明；
图6对网络初始信息发送过程的呼叫信号的详情进行图解说明；
图7对存储移动台的位置信息的过程进行图解说明；
图8对一个组通信网络的结构进行图解说明；
图9对另一个组通信网络的结构进行图解说明；
图10对一个网络初始信息传送的过程进行图解说明；
图11对一个登记过程进行图解说明；
图12对小区的布局进行图解说明；
图13对一个寻呼过程进行图解说明。
具体实施方式
在对几个实施例进行详细阐述之前，需要明确本发明的范畴不应局限在下文描述的或者附图中说明的各部件的构架和排列的细节。还要明确本文用的措辞和学术语的作用是为了描述，而不应视为一种限制。
图1描述了用来实现一个实施例的组通信系统100的功能框图。组通信系统100也被称作即按即说(PTT)系统、网络广播业务(NBS)、调度系统、或者单点对多点通信系统。在一个实施例中，组通信系统100包括一个组呼叫服务器102，该服务器的部署可以采用集中式部署或分布式部署。
成组移动台(MS)104和106(可能是被部署成例如CDMA2000的手机)，可能要求分组数据会话使用数据业务选项。每一个移动台都可以利用这个会话登记自己的网络协议(IP)地址到组呼叫服务器102上，来进行组呼叫初始化。在一个实施例中，组呼叫服务器102通过服务提供商的网络116与服务提供商的分组数据服务节点(PDSN)114相连接。根据来自无线设备的请求分组数据会话，移动台104和106可以获得通过PDSN114到组呼叫服务器102的IP连通性。每一个PDSN可以通过一个分组控制功能(PCF)108及网络112与基站控制器(BSC)连接。PCF可能和BSC同处于一个基站(BS)110中。许多BSC可能连接到一个移动台控制器(MSC)118。
分组数据服务节点可以处于几种状态之一，例如：激活或连接状态，休眠状态，以及空或待用状态。在激活或连接状态下，参与的MS和BS或BSC之间存在一条激活的业务信道，并且两边都可以发送信息。在休眠状态下，在参与的MS和BSC之间不存在激活的业务信道，但是在参与的MS和PDSN之间仍保留着一个点对点协议(PPP)链路。在空或待用状态下，在参与的MS和BSC之间不存在激活的业务信道，在参与的MS和PDSN之间也不保留点对点协议(PPP)链路。
开机后，移动台104和106可能请求分组数据会话。作为建立一个分组数据会话的一部分，每一个MS会被分配一个IP地址。每个MS都可以执行登记过程来通知组呼叫服务器102该MS的IP地址。登记可能应用一种IP协议完成，例如建立在用户数据报协议(UDP)上的会话初始化协议(SIP)。一个MS的IP地址在相应的用户被邀请进入一个组呼叫的情况下，可以用来联系该MS。
一旦一个组呼叫建立，移动台104和106以及组呼叫服务器102就可以交换媒体及信令信息。在一个实施例中，媒体可以在参与的移动台和组呼叫服务器之间应用建立在UDP之上的实时协议(RTP)进行交换。信令信息的交换也可以应用建立在UDP之上的信令协议进行。
为了提供组呼叫服务，组通信系统100要执行几个不同的功能。与用户侧相关的功能包括用户登记，组呼叫初始化，组呼叫终止，向组的参与者发送告警信号，晚加入组呼叫，通话者仲裁，向组内添加成员，从组内删除成员，注销成员，以及用户和/或设备认证。与系统准备和运行相关的功能包括管理和规范，可量测性，以及可靠性。这些功能在2002年2月14日提交的、美国专利申请号10/076,726，的也待审查的专利申请中有详细描述，该专利申请已转让给受让人，并整体援引于此以作参考。
图2是一个基站204和移动台206的实施例的简化框图，可以用来实现各种公开的实施例。对于一个具体的通信，语音数据、分组数据、和/或者消息可能在基站204和移动台206之间通过空中接口208交换。各种不同类型的消息可能被传输，如用于建立基站和移动台之间的通信会话的消息，登记和寻呼消息，以及控制数据传输的消息(例如，功率控制，数据率信息，确认，等等)。其中的一些消息类型将在下文作详细描述。
在移动台206，反向链路上的语音和/或分组数据(例如，来自数据源210)以及消息(例如，来自控制器230)输出给一个传输(TX)数据处理器212，该处理器用一个或多个编码方案对数据或消息进行格式化和编码来生成编码数据。每个编码方案可能包括以下几种的任意组合：循环冗余校验(CRC)码，卷积码，turbo码，区块码，以及其它编码，或者根本没有编码。语音数据、分组数据以及消息可能用不同的方案进行编码，不同类型的消息可能使用不同的编码。
然后编码数据被输出给调制器(MOD)214并且进行进一步的处理(例如，加载波(covered)，用短PN序列扩频，用分配给用户终端的长PN序列进行扰频)。然后将经调制的数据输出到发射单元(TMTR)216并且进行调节(例如转换为一个或多个模拟信号，放大，滤波以及正交调制)来生成反向链路信号。该反向链路信号通过一个双工机(D)218并经由天线220发送至基站204。
在基站204，天线250接收到反向链路信号，并且通过双工机252路由并输出给接收单元(RCVR)254。基站204可能从移动台206接收到登记信息和状态信息，例如移动台的移动速率。接收单元254调节(例如滤波，放大，下变频，数字化)接收到的信号并且输出采样。解调器(DEMOD)256接收并且处理(例如，解扩，解载波，以及导频解调)该采样来得到复原的信号。解调器256可能应用处理接收信号的多个实例的RAKE接收机并且生成一个组合信号。然后一个接收(RX)数据处理器258对信号进行解码，从而复原在反向链路上传送的数据和消息。复原后的语音/分组数据输出给数据信宿(sink)260而复原的消息可能输出给控制器270。控制器270可能包括确定寻呼区域，寻呼一组移动台，以及向移动台发送信息的指令。由解调器256和RX数据处理器258进行的处理是对在移动台206执行的处理的补充。解调器256和RX数据处理器258还可能进一步用来处理通过多信道(例如一个反向基本信道(R-FCH)和一个反向补充信道(R-SCH))接收的多路传输信号。传输信号也可能同时来自多个移动台，其中的每一个都可能在反向基本信道，反向补充信道或在两者上传送。
在基站204，前向链路上的语音和/或分组数据(如来自数据源262)以及消息(如来自控制器270)通过一个发送(TX)数据处理器264的处理(例如格式化和编码)，进一步经过调制器(MOD)266的处理(例如加载波和扩频)，并且经过发送单元(TMTR)268的调节(例如转换为模拟信号，放大，滤波，以及正交调制)生成一个前向链路信号。前向链路信号经过双工机252路由然后经由天线250发送至移动台206。前向链路信号包括寻呼信号。
在移动台206，通过天线220接收前向链路信号，经由双工机218路由，输出给接收单元222。接收单元222调节(例如下变频，滤波，放大，正交调制，数字化)接收到的信号并且得到采样。解调器224处理(例如，解扩，解载波，以及导频解调)该采样，然后一个接收数据处理器226进一步对信号进行处理(例如解码和校验)，从而复原在前向链路上传送的数据和消息。复原的数据输出给数据信宿228，复原的消息可能输出给控制器230。控制器230可能包括确定激活设置中导频信号的个数，在激活设置中加入新的导频，将导频信号从一个列表移动到另一个，登记移动台206，以及向基站204提供登记信息的指令。
组呼叫服务器(GCS)可能允许一个用户在半双工或全双工模式下对一组用户讲话。在前一种情况下，由于在同一时间只允许一个人讲话，因此讲话许可可能由设备来调节。例如，在这种系统中，一个用户可以通过按下“即按即说”按钮(PTT)来请求讲话许可。系统将对从多个用户处接收到的请求进行仲裁，然后经过争用解决处理，系统会根据事先确定的算法选择一个请求者。然后系统会通知被选中的使用者该使用者已经获得讲话许可。系统可能透明地分派从授权的讲话者到其他的被视作“听众”的剩余组内用户的用户业务流量信息，如语音和/或数据)。GSC中语音和/或数据业务可能和经典的一对一电话呼叫有所不同，在一些对话里可能会设有优先权。
图3描述了一个组呼叫的布置来说明移动台(MS)302、304以及306如何与组呼叫服务器308相互作用。多个组呼叫服务器可能根据大规模组的要求被部署。在图3中，当MS 302获得许可传输媒体给其他的组内成员时，MS 302就被作为讲话者，并且可能在一条已确立的信道上传输媒体。当MS 302被指派为讲话者时，其他的参与者，MS 304和MS 306就不被许可向该组传输媒体。因此，MS 304和MS 306被指派为听众。如上所述，MS 302，304和306使用至少一条信道与组呼叫服务器308连接。在一个实施例中，信道310，312，314可能包括一条会话初始协议(SIP)信道，一条媒体信令信道，以及一条媒体信息业务信道。
图4描述了一个在图1所示系统中运行的组呼叫服务器102的实施例。组呼叫服务器包括用来发射和接收数据的天线402，404。天线402与接收机电路406连接，天线404与发射电路408连接。通信总线410提供了图4中的其他模块之间的共同连接。通信总线410还与存储单元412相连。存储器412存储由组呼叫服务器执行的各种操作和功能的计算机可读指令。处理器414执行存储器412中储存的指令。
图5描述了根据一个实施例说明组呼叫建立过程的信息流程图。想要发起一个组呼叫的用户选择一个或多个目标用户，一个或多个预先确定的组，或者两者的结合，然后按下MS上的即按即说(PTT)按钮。在呼叫者发起一个组呼叫的时候，该呼叫者的MS可能处于一个休眠的分组数据会话。然后，该呼叫者的MS发送一个组呼叫请求502给组呼叫服务器来建立一个组呼叫。不管呼叫者的MS是否具有一条专用的业务信道，该组呼叫请求都可能被传输。组呼叫请求发送后，如果呼叫者的MS处于一个休眠的分组数据会话，那么呼叫者的MS就会开始重建其专用业务信道并且为媒体活动准备好分组数据会话的过程。
当组呼叫服务器接收到组呼叫请求时，组呼叫服务器将预先确定的组呼叫请求中指定的组扩展到一个组成员列表中。组呼叫服务器重新检索被邀请的组成员的位置信息。组呼叫服务器还确定目标组是否已经在该系统中运行。
组呼叫服务器确定了至少一个组成员的位置后，组呼叫服务器就将一个通知504发回给呼叫者的MS，说明组呼叫正在建立。在此时，呼叫者的MS乐观地批准呼叫者的讲话请求。呼叫者的MS为了之后向组呼叫服务器的传输，开始将接收到的媒体存入缓存。组呼叫服务器利用目标听众的移动台的位置信息发布通知506给目标听众的移动台。发送通知触发了目标听众的移动台的分组数据会话以结束休眠状态，并重建业务信道。
“即时响应”与组呼叫服务器响应一个PTT或组呼叫请求所用的响应时间有关。响应PTT或组呼叫请求的目的是在预先确定的时间周期内，例如1秒或更短，持续地对请求进行响应。在大部分情况下，当呼叫者请求建立一个组呼叫的时候，呼叫者的分组数据会话处于休眠状态，这意味着没有专用的业务信道存在。重建专用的业务信道可能花费很可观的时间。
在一个实施例中，组通信系统100(图1)为组呼叫服务同时提供了聊天室和自组织(ad-hoc)两种模式。在聊天室模式下，组是预先确定的，可能存储在组呼叫服务器里。预先确定的组或网络，可能是公用的，也就是说该组有一个开放的成员列表。在这种情况下，每一个组成员都是潜在的组呼叫参与者。当第一个组成员开始发起一个组呼叫的时候，组呼叫开始。该呼叫在一个事先确定好的时间周期内持续进行，这可能是由服务提供商设定的。在一个组呼叫中，组成员可能特定地请求加入或离开该呼叫。在对话休止的期间，该组呼叫可能进入组休眠状态直到一个组成员请求讲话许可。当运行在聊天室模式时，组成员(也被称作网成员)用分配给每一个网成员的移动台与其他人通信。术语“网”指的是被授权互相通信的一组成员。
然而，在自组织模式的组呼叫服务中，组可能实时地进行定义，并且每个组伴随着一个封闭的成员列表。封闭的成员列表将指定哪些成员被允许加入该组呼叫。该成员列表对于封闭的成员列表以外的人可能不可用，而且可能只在该呼叫的存活期间才存在。自组织组的定义可能没有存入组呼叫服务器。该定义可能用来建立组呼叫，并且在呼叫结束后被释放。在一个呼叫者选择一个或多个目标成员并生成一个发送到组呼叫服务器来开始一个呼叫的组呼叫请求的时候，一个自组织组可能形成。组呼叫服务器可能发送一个通知到目标组成员通知他们已经被纳入该组。组呼叫服务器可能自动地将目标成员加入该呼叫组，也就是说不需要目标成员有任何动作。当一个自组织呼叫停止时，组通信服务器可能“拆卸”该呼叫并且释放分派给该组的资源，包括用来开始该呼叫的组定义。
网络始发呼叫信令信息
在一个实施例中，接收到资源控制请求后，组呼叫服务器可能突发媒体信令消息给一组处于休眠状态的目标移动台并且触发这些处于休眠状态的目标移动台重建他们的专用业务信道。在一个实施例中，分组控制功能(PCF)从分组数据服务节点(PDSN)处接收到小量信息，例如分组数据，该信息可能最终传送到一个休眠状态的目标MS。该PCF可能选择将信息以一种特定格式发送到基站控制器(BSC)。在一个实施例中，特定格式包括短数据突发(SDB)格式，如TIA/EIA/IS-707-A-2，“扩频系统的数据服务选项标准，”附录2，2000年6月(IS-707-A-2)中所述。TIA/EIA/IS-2001-A，“CDMA2000接入网接口的互用性规范(IOS)，”2001年8月(IS-2001-A)标准定义了几种BSC的选项以传输SDB消息到目标移动台。
根据IS-2001-A标准，例如当最终传送到目标MS的小量的数据在PCF被接收，PCF可能选择以SDB格式发送接收到的数据给BSC。如果BSC确认短数据突发可能用来向休眠的目标MS传送数据，BSC就可能通过一条信令信道直接发送数据到该休眠目标MS。该BSC也可能发送数据到MSC，从而通过应用数据发送服务(ADDS)寻呼传送数据给休眠目标MS。数据可能利用一个BSC服务请求/响应程序传送给MSC。如果BSC发送SDB数据给休眠目标MS失败了，那么BSC可能选择发送数据给MSC来通过ADDS寻呼程序传送给休眠目标MS。
图6显示了一个根据一个实施例发送数据到目标MS的呼叫流程。分组数据会话处于有PPP连接的休眠状态602。PDSN通过伴随该目标MS的现存的PPP连接发送分组数据604给PCF。PCF发送分组数据606到BSC。PCF也将分组数据存入缓存。BSC通过返回一个确认消息608来确认从PCF处接收到了数据包，确认消息还包括BSC尝试向目标MS发送该数据的指示。然后PCF将存入缓存的数据丢弃。
BSC直接发送分组数据到目标MS，或者，BSC也可以应用一个ADDS寻呼程序来发送该分组数据(例如，在SDB格式下)给目标MS。如果BSC直接发送分组数据610给目标MS，那么该目标MS就会发回一个确认612来作为接收到信息的响应。如果没有从目标MS接收到确认，那么BSC可能选择不发送分组数据，或者可能请求MSC通过ADDS寻呼程序发送分组数据。
如果BSC没能成功地发送分组数据610给目标MS，那么该BSC就发送一个包含了该分组数据的“BSC服务请求”614给MSC。MSC通过发送一个“BSC服务响应”616给BSC来确认接收到BSC服务请求消息。然后，为了传送分组数据给目标MS，MSC发送一个ADDS寻呼消息618给该BSC。如果MSC发送分组数据，那么MSC就会将ADDS寻呼的“数据类型字段”指定为“SDB”。ADDS寻呼消息包含目标MS的位置信息。因此，BSC转递数据620(例如SDB形式)到目标MS。从BSC接收到数据后，目标MS发送一个确认消息622。如果MSC已经在ADDS寻呼消息中提出请求，那么在接收到来自目标MS的确认消息后，BSC就回复一个ADDS寻呼确认消息624给MSC。BSC还发送一个更新消息626给PCF来表示成功传输数据给目标MS。PCF用一个更新确认消息628回应BSC。PCF发送一个登记请求630给PDSN，该消息将以登记答复消息632进行回复。
让BSC直接传送分组数据给目标MS可能能够使延时最小，但是由于在数据到达的时候目标MS可能已经移动出该BSC的寻呼区域，因此目标MS可能接收不到数据。由于MSC保留着目标MS的位置信息，因此ADDS寻呼数据发送过程可以确保目标MS接收到该数据。在一个实施例中，BSC将目标MS的位置信息存储，在有数据要传给目标MS的时候，BSC可以利用该信息。由于是让BSC请求MSC发送ADDS寻呼，因此利用存储在BSC的位置信息消除了延时。这个过程基于存储的位置信息，提供了最终传给目标MS的数据的可靠传输。
一个将移动台的位置信息储存的实施例在图7中描述。在BSC从目标MS接收到寻呼响应706或者从MSC接收到“位置更新接受”消息708后，该BSC在702，704储存目标MS的位置信息。从目标MS接收到的寻呼响应消息可能包括一个指出该目标MS所在位置的小区标识字段，例如一个小区位置区码(LAC)。在一个实施例中，BSC可能从目标MS的登记消息中得到该目标MS的位置信息。例如，在TIA/EIA/IS-2000.5-A，“cdma2000扩频系统的上层(第三层)信令标准”，2000年11月(IS-2000标准)中，定义了几个不同种类的登记。这些登记种类中的任何一种都可以提供给BSC关于目标MS位置的信息。如果BSC接收到了寻呼响应、登记响应、始叫消息、或者其它提供目标MS的当前位置信息的信令消息，那么BSC就会更新储存的位置信息。
网络设置
网络中的每一个PCF都可能被系统识别/网络识别/分组区识别(SID/NID/PZID)码进行独有地标识。当目标MS从一个PCF移动到另一个PCF的时候(即：PCF到PCF越区切换)，在休眠分组数据会话期间，目标MS可能被要求重新登记来使得PDSN与新的PCF建立接口连接，并且终止已存在的与旧的PCF的连接。
如图8所示，在一个实施例中，BSC和PCF是同地的。当分组数据到达PCF并且PCF决定发送该分组数据的时候，目标MS在同一个BSC的服务区内的可能性最大。否则，目标MS应该已经被要求重新登记并且与另一个PCF的新连接应该已经建立。
如图9所示，在一个实施例中，BSC和PCF不是同地的。图9中，BSC1与连接到同一个PCF的所有BSC相互连接。与同一个PCF连接的BSC可能通过点对点链路或者交换网络相互连接。不同于BSC和PCF同地的情况，当PCF发送数据给BSC1时，由于目标MS已经从BSC1的服务区移动到其它BSC的服务区，BSC1可能而向目标MS发送数据失败。例如，在图9中，目标MS在分组数据会话进入休眠状态之前可能已经在BSC1的服务内，并且当BSC1从PCF接收到向目标MS发送信息的请求的时候，该目标MS可能已经移动到BSC5的服务区。
在一个实施例中，PCF与BSC可以是同地的情况下，BSC接收到一个发送给一个可能处于休眠状态的目标MS的分组数据。该BSC可能向在该BSC的服务区内的小区和/或扇区广播该分组数据。作为选择，为了降低空中链路资源的消耗量，BSC也可能利用目标MS的已经存入BSC的位置信息，在该BSC的控制的小区和/或扇区的一个子集上广播数据。
如图10所示，在一个PCF和BSC是同地的实施例中，BSC从PDSN接收到要发送到一个目标MS的分组数据1002。在BSC发送该分组数据1002到目标MS之前，该BSC首先将该分组数据存入缓存。然后，该BSC确定用来寻呼目标MS的寻呼区1004，后文将会有更具体的描述。根据确定好的该BSC的服务区下的寻呼区，该BSC发出一个寻呼消息1006。如果目标MS的标识信息(如匹配的移动标识号码(MIN)或电子序列号(ESN))与寻呼消息中提供的标识信息匹配，该MS发送一个寻呼响应1008给该BSC。寻呼响应中提供了关于目标MS所在位置的小区和/或扇区的信息，从而允许BSC只在标识的小区和/或扇区发送该分组数据。在发送分组数据1012给目标MS之前，BSC先将目标MS位置信息储存1010。储存的位置信息可能通过下一个寻呼响应、登记响应、始发消息、或者其它提供目标MS位置信息的信令消息被更新。储存的位置信息可能会被计时器超时弃用。
基于小区的登记策略
登记是MS将它的位置，状态，标识，时隙周期，以及其它的特性通知基站的过程。MS将它的位置和状态告知基站，从而使在建立一个MS终端呼叫的时候基站可以高效地寻呼该MS。在MS处于空闲状态的时候，该MS会在发生空闲越区切换的时候执行登记。空闲越区切换发生在处于MS空闲状态的MS从一个基站的覆盖区域移动到另一个基站的覆盖区域的时候。如果MS检测到来自另一个基站的导频信道信号足够地强于当前基站，该MS就确定进行空闲越区切换。
空闲越区切换是这样一个操作：在MS处于空闲状态时，将寻呼信道，广播控制信道或前向公共控制信道的接收从一个基站转移到另一个基站。如果新小区的导频信号强度高于活动集内的导频信号一定分贝数，那么处于空闲状态的MS就会确认需要进行空闲越区切换。
当MS从其它状态转换到空闲状态时，该MS可能初始化两个小区列表。第一个列表被命名为“当前小区列表”(CURRENT_CELL_LIST)，第二个列表被命名为“早先小区列表”(PREV_CELL_LIST)。在MS执行空闲越区切换的时候，如果新的小区还没有被列入当前小区列表，那么移动台将新的小区的标识信息加入当前小区列表。该MS可通过收听广播的开销消息获得新的小区的信息。
在一个实施例中，如果当前小区列表里的小区数达到了一个预先确定的上限，例如MAX_NUM_CELLS，那么该MS将执行一次登记，并且将当前小区列表里除了最后一个条目之外的所有条目拷贝到早先小区列表。因而，早先小区列表的大小就等于预选确定好的上限，例如MAX_NUM_CELLS，减去1。
图11根据一个实施例描述了一个登记过程。当前小区列表至少包含MS最后登记的那个小区的标识信息，1102。在MS检测到一个新的可能加入活动集的导频信号时，如果该小区还没有列入当前小区列表，那么在步骤1104，该MS将新小区的标识信息加入到现有小区列表。在步骤1106，MS确定在当前小区列表标识的小区数是否已经到达预先确定的上限，例如MAX_NUM_CELLS。如果当前小区列表的小区数已经达到预选确定的上限，那么该MS在步骤1108执行一次登记，并且在步骤1110将除去最后一个MS登记过的小区外，所有当前小区列表里的小区的标识信息移动到早先小区列表。
在一个实施例中，小区的布局如图12所示。令预先确定的上限(MAX_NUM_CELLS)为3，MS从一个小区到另一个小区的轨迹是：A1-＞B2-＞C3，并且假设手机最后登记的小区是A1，1202，那么当前小区列表应该包含小区{A1}。MS检测到小区B2，1204的导频信号并且把小区B2加入当前小区列表后，后者就会包括小区{A1，B2}。在MS移动到小区C3，1206时，该MS检测到并且将小区C3加入当前小区列表，此时该列表包括小区{A1，B2，C3}。现在，由于当前小区列表标识的小区数已经等于预先确定的上限，例如3，因此MS对网络执行一次登记，并且将小区{A1，B2}从当前小区列表移动到早先小区列表。
寻呼一个移动台包括在有一个呼叫要发送到移动台时寻找该移动台的操作。为了节省系统容量，减少服务开销，延长电池寿命，通过使寻呼区域最小化来减轻寻呼信道负荷是有必要的。给定的BSC的寻呼区域可能是事先定义或者动态确定的方式设置的。不同BSC的寻呼区域可能不同。BSC在设置的寻呼区域内寻呼目标MS。如果目标MS无法在BSC的设置的寻呼区域内进行定位，那么数据可能被发送到一个相邻BSC来传送给目标MS。因此，每一个BSC无需不必要地在一个大的区域内进行寻呼。如果目标MS不能在与一个移动台控制器(MSC)相连的BSC的寻呼区域内定位，那么数据可能被发送到一个可以定位该目标MS的MSC从而传送给该目标MS。
图13根据一个实施例描述了一个寻呼策略。在步骤1302，BSC从定位在X小区的目标MS接收到登记信息。当BSC接收到要传送给目标MS的信息时(例如数据、语音、图像、文本、视频，或者其中任意几种的结合)，在步骤1304，BSC根据事先定义的或者动态确定的寻呼区域来寻呼目标MS。在步骡1306，BSC根据目标MS最后一次进行登记的小区及周围多个小区设置寻呼区域。例如，寻呼区域可能包括落在以小区X为中心并向外延展事先确定个数(例如MAX_NUM_CELLS减一)的小区的区域内的小区。
BSC根据设置的寻呼区域寻呼目标MS后，在步骤1308，BSC等待来自目标MS的寻呼响应。如果BSC可以从寻呼响应中定位目标MS，那么在步骤1310，BSC将发往该目标MS的信息发送给该MS。然而，如果BSC不能从寻呼响应定位该MS，BSC就会请求相邻BSC定位该目标MS，这可以通过上文讨论过的相同的寻呼策略。如果相邻BSC在步骤1312定位了目标MS，在步骤1314中，该BSC就将发往该目标MS的信息发送给此相邻BSC来发送给目标MS。
如果没有与该MSC相连的BSC可以定位该目标MS，那么就会请求MSC定位该目标MS，这可以基于洪泛式(flood)的寻呼策略。如果MSC在步骤1316将目标MS定位了，那么在步骤1318，保存着发往目标的信息的BSC发送该信息到MSC，以传送给目标MS。在MSC不能定位目标MS的情况下，可能是由于MS已关机或者不在服务区而不能被找到，如步骤1320。
举例来说，令目标MS从一个小区到另一个小区的轨迹为：“A-＞B-＞C-＞D-＞E-＞D-＞C-＞B-＞F”，预先确定的上限(例如MAX_NUM_CELLS)为3，并且假设MS最后登记的小区为A，那么当前小区列表应该包括小区{A}。在MS检测到并且将小区B加入当前小区列表后，后者将包含小区{A，B}。在MS移动到小区C时，MS检测到并且将小区C加入当前小区列表，使得该列表在此时包含{A，B，C}。由于当前小区列表里的小区数等于预先确定的上限(例如3)，所以MS在小区C内执行一次登记，并且将小区{A，B}从当前小区列表移动到早先小区列表。
在MS移动过小区D，然后到达小区E的时候，该MS将小区D和E加入当前小区列表，使得其此时包括小区{C，D，E}。由于当前小区列表里的小区数等于预先确定的上限(例如3)，所以MS在小区E内执行一次登记，并且将小区{C，D}从当前小区列表移动到早先小区列表。
当MS移动回小区D，然后到达C时，MS不将小区D和C加入当前小区列表，因为这两个小区已经包含在当时的早先小区列表里。然而，当MS移动回小区B时，MS将小区B的标识信息加入到当前小区列表，因为小区B不包含在当前包含C和D的早先小区列表里。
当MS移动通过一个新的小区F时，MS检测到并且将小区F加入到当前小区列表，该列表当时包含小区{E，B，F}。由于当前小区列表里的小区数等于预先确定的上限(例如3)，所以MS在小区F内执行一次登记，并且将小区{E，B}从当前小区列表移动到早先小区列表。
在一个PCF和BSC不是同地的实施例中，BSC从PCF处收到发送分组数据到目标MS的请求。该BSC确定目标MS的位置信息是否已经存入BSC。如果BSC已经将目标MS的位置信息储存，使得该BSC可以执行可靠的数据传输，那么BSC就会根据储存的位置信息发送数据给目标MS。相反，如果BSC没有目标MS的位置信息，BSC可能在预先确定的寻呼域内发送一个寻呼消息来定位目标MS。如果BSC可以定位目标MS，那么BSC就会将从PCF接收到的数据发送给目标MS。然而，如果BSC不能在预先确定的寻呼域内定位该目标MS，BSC会将数据发送到与同一个MSC相连接的相邻BSC，从而相邻BSC中的存有目标MS位置信息或者可以定位该目标MS的一个相邻的BSC发送信息给目标MS。将目标MS位置信息储存或者可以定位目标MS的BSC发送数据给目标MS。如果没有BSC存有目标MS的位置信息，也没有BSC可以定位目标MS，数据可能被发送到MSC来发送给目标MS，例如通过洪泛式寻呼。MSC可能由于目标MS已经关机或不在服务区而不能定位目标MS。因此，本文描述的实施例是为了提供登记次数以及寻呼区域的显著减小，从而延长电池寿命并减小寻呼信道负荷。
本领域专业人士都知道信息和信号可以用各种不同的技术和协议中的任意一种表示。例如，在上面的讨论中提及的数据、指令、命令、信息、信令、比号，符号，码片可以用电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光粒子、或者其中任意几个的组合来表示。
专业人士还会进一步意识到与本文描述的实施例中的各种说明性的逻辑块、模块、电路以及算法步骤都可以用电子硬件，电脑软件或两者的结合来实现。为了清楚地说明软件和硬件的可互换性，各种说明性的部分，块，模块，电路和步骤在上文一般都是从功能的角度进行描述。这种功能是通过软件还是硬件实现取决于具体的应用以及强加在整个系统的设计限制。有经验的业内人士可能通过不同的途径针对具体系统实现描述的功能，但是这种执行决策不应该被解释成对于本发明的范畴的一种偏离。
各种在本文阐述的实施例中的说明性的逻辑块、模块、以及电路可能由下面的设备实现或者执行：通用处理器，数字信号处理器(DSP)，专用集成电路(ASIC)，现场可编程门阵列(FPGA)或者其它可编程逻辑设备，分立门或晶体管逻辑，分立硬件部件，或者根据上文描述的功能设计的其中任意几个的组合。通用处理器可以是微处理器，但是作为选择，处理器也可以是任意的传统处理器、控制器、微控制器或者状态机。控制器还可以通过几种计算设备的结合实现。举例来说：微处理器和DSP、多个微处理器、一个或多个微处理器与一个DSP核心相连，或者任何其它的这种结构的结合。
本文阐述的实施例涉及的方法或算法的步骤可以直接用硬件实现，或者用处理器的软件模块执行，或者将两者相结合。软件模块可能存储在RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘、MS-ROM、或者本领域所知的任何其它形式的存储介质。将一个示范的存储介质与处理器连接，这样处理器就可以从存储介质上读取信息，并向存储介质写信息。作为选择，存储介质也可以集成到处理器中。处理器和存储介质可能安装在ASIC(专用集成电路)上。该ASIC可能安装在用户终端里。作为选择，处理器和存储介质也可以作为分离器件安装在用户终端里。
提供对于被阐述实施例的描述是为了使本领域的业内人士能够制造或者使用本发明。对于这些实施例的各种修改对本领域的人来说是显而易见的，并且本文提出的概括的原理可以在不偏离本发明的精神和范畴的前提下应用在其他实施例中，例如：即时信息服务或者任何的综合性无线数据通信应用。因此，本发明将并不局限在本文所说明的各实施例，而是要被授予此文所阐述的原理和新颖的特点相一致的最广的范畴。

Claims (36)

1、一种移动台(MS)中用来将MS登记到基站(BS)的方法，所述方法包括：
确定第一个列表里标识的小区数；以及
如果所述第一个列表里标识的小区数等于预先确定的上限，则登记MS到BS。
2、如权利要求1所述的方法，进一步包括在所述登记MS之后，将在所述第一个列表中标识的小区中除了MS最后登记的小区外的其他小区移动到第二个列表。
3、如权利要求2所述的方法，进一步包括将一个导频信号强度高于或者等于预先确定的阈值，并且还未包含在所述第二个列表里的小区，加入到所述第一个列表里。
4、一种用于将移动台(MS)登记到基站(BS)的设备，包括：
用于确定第一个列表中所标识的小区数的装置；以及
用于在所述第一个列表中标识的小区数等于预先确定的上限的情况下登记MS到BS的装置。
5、如权利要求4所述的设备，进一步包括用于在所述登记MS之后，将在所述第一个列表中标识的小区中除了MS最后登记的小区外的其他小区移动到第二个列表的装置。
6、如权利要求5所述的设备，进一步包括用于将一个导频信号强度高于或者等于预先确定的阈值，并且还未包含在所述第二个列表里的小区加入到所述第一个列表里的装置。
7、一种计算机可读介质，存储使处理器能够执行将移动台(MS)登记到基站(BS)的方法的代码，所述方法包括：
确定第一个列表中所标识的小区数；以及
如果所述第一个列表标识的小区数等于预先确定的上限，则登记MS到BS。
8、如权利要求7所述的计算机可读介质，所述方法进一步包括在所述登记MS之后，将在所述第一个列表中标识的小区中除了MS最后登记的小区外的其他小区移动到第二个列表。
9、如权利要求8所述的计算机可读介质，所述方法进一步包括将一个导频信号强度高于或者等于预先确定的阈值，并且未包含在所述第二个列表里的小区加入到所述第一个列表里。
10、一种移动台(MS)，包括：
一个可以接收来自基站(BS)的信息的接收机；
一个可以把信息发射给所述BS的发射机；以及
一个可以实现将MS登记到基站(BS)的方法的处理器，所述方法包括：
确定第一个列表里标识的小区数；并且
如果所述第一个列表里标识的小区数等于预先确定的上限，则登记MS到BS。
11、如权利要求10所述的MS，所述方法进一步包括在所述登记MS之后，将在所述第一个列表中标识的小区中除了MS最后登记的小区外的其他小区移动到第二个列表。
12、如权利要求11所述的MS，所述方法进一步包括将一个导频信号强度高于或者等于预先确定的阈值，并且未包含在所述第二个列表里的小区加入到所述第一个列表里。
13、一种寻呼目标移动台(MS)的方法，所述方法包括：
接收发往目标MS的信息；以及
在以目标MS最后登记的小区为中心并且扩展到所述小区周围预先确定好数目的小区的寻呼区域寻呼目标MS。
14、如权利要求13所述的方法，进一步包括在目标MS被定位的情况下发送信息给所述目标MS。
15、如权利要求14所述的方法，进一步包括在不能定位目标MS的情况下，确定一个相邻的可以定位所述目标MS的基站控制器(BSC)。
16、如权利要求15所述的方法，进一步包括发送信息给定位目标MS的相邻BSC，从而传送给目标MS。
17、如权利要求15所述的方法，进一步包括在没有与MSC相连的BSC能够定位目标MS的情况下，确定是否有一个移动台控制器(MSC)能够定位所述目标MS。
18、如权利要求17所述的方法，进一步包括在MSC定位目标MS的情况下，发送信息到MSC从而传送给目标MS。
19、一种计算机可读介质，存储使处理器能够执行寻呼目标移动台(MS)的方法的代码，所述方法包括：
接收发往目标MS的信息；以及
在以目标MS最后登记的小区为中心并且扩展到所述小区周围预先确定好数目的小区的寻呼区域寻呼目标MS。
20、如权利要求19所述的计算机可读媒介，所述方法进一步包括在目标MS被定位的情况下发送信息给所述目标MS。
21、如权利要求20所述的计算机可读媒介，所述方法进一步包括在不能定位目标MS的情况下，确定一个相邻的可以定位所述目标MS的基站控制器(BSC)。
22、如权利要求21所述的计算机可读媒介，所述方法进一步包括发送信息给定位目标MS的相邻BSC，从而传送给目标MS。
23、如权利要求21所述的计算机可读媒介，所述方法进一步包括在没有与MSC相连的BSC能够定位目标MS的情况下，确定是否有一个移动台控制器(MSC)能够定位所述目标MS。
24、如权利要求23所述的计算机可读媒介，所述方法进一步包括在MSC定位目标MS的情况下，发送信息到MSC从而传送给目标MS。
25、一种用于寻呼目标移动台(MS)的设备，包括：
接收发往目标MS的信息的装置；以及
在以目标MS最后登记的小区为中心并且扩展到所述小区周围预先确定好数目的小区的寻呼区域寻呼目标MS的装置。
26、如权利要求25所述的设备，进一步包括在目标MS被定位的情况下发送信息给所述目标MS的装置。
27、如权利要求26所述的设备，进一步包括在不能定位目标MS的情况下，确定一个相邻的可以定位所述目标MS的基站控制器(BSC)的装置。
28、如权利要求27所述的设备，进一步包括发送信息给定位目标MS的相邻BSC，从而传送给目标MS的装置。
29、如权利要求27所述的设备，进一步包括在没有与MSC相连的BSC能够定位目标MS的情况下，确定是否有一个移动台控制器(MSC)能够定位所述目标MS的装置。
30、如权利要求29所述的设备，进一步包括在MSC定位目标MS的情况下，发送信息到MSC从而传送给目标MS的装置。
31、一种用于寻呼目标移动台(MS)的基站控制器(BSC)，包括：
一个可以接收来自目标MS的信息的接收机；
一个可以把信息发射给目标MS的发射机；以及
一个可以实现寻呼目标MS的方法的处理器，所述方法包括：
接收发往目标MS的信息；以及
在以目标MS最后登记的小区为中心并且扩展到所述小区周围预先确定好数目的小区的寻呼区域寻呼目标MS。
32、如权利要求31所述的基站控制器，所述方法进一步包括在目标MS被定位的情况下发送信息给所述目标MS。
33、如权利要求32所述的基站控制器，所述方法进一步包括在不能定位目标MS的情况下，确定一个相邻的可以定位所述目标MS的基站控制器(BSC)。
34、如权利要求33所述的基站控制器，所述方法进一步包括发送信息给定位目标MS的相邻BSC，从而传送给目标MS。
35、如权利要求33所述的基站控制器，所述方法进一步包括在没有与MSC相连的BSC能够定位目标MS的情况下，确定是否有一个移动台控制器(MSC)能够定位所述目标MS。
36、如权利要求35所述的基站控制器，所述方法进一步包括在MSC定位目标MS的情况下，发送信息到MSC从而传送给目标MS。
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