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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Kommunikationssysteme und
insbesondere auf ein Verfahren zum Übertragen und Empfangen von Adressinformation
innerhalb eines Kommunikationssystems.
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Hintergrund
der Erfindung
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Viele
herkömmliche
Empfänger "wachen" periodisch "auf", um zu ermitteln,
ob irgendwelche Nachrichten zum Übertragen
an den Empfänger
geplant sind. Falls keine Nachrichten geplant sind, schaltet sich
der Empfänger
aus, um die Batterielebensdauer des Empfängers zu verlängern. Ein
solches Kommunikationssystem, das gegenwärtig mit solchen energiesparenden
Fähigkeiten
entwickelt wird, ist das zellulare Kommunikationssystem mit Mehrfachzugriff
im Codemultiplex (CDMA) der nächsten
Generation, häufiger
als cdma2000 oder Breitband-CDMA bezeichnet. Wie in 1 dargestellt
wird, verwendet cdma2000 eine Mehrzahl von 20 Millisekunden (ms)
synchronen Frames 102 (dargestellt als F0,
F1, F2, ..., FK). Die Frames 102 werden während einer
periodisch auftretenden Zeitspanne entsprechend einem Übertragungszyklus,
der eine vorgegebene Dauer (z. B. 1,28·2N Sekunden,
wo N null ist oder eine positive Ganzzahl) aufweist, übertragen.
Einer Mobilstation in einem cdma2000-System wird eine Gruppe von vier Frames
(als ein Schlitz bezeichnet) zugeordnet, in der alle Nachrichten
für die
bestimmte Mobilstation zu übertragen
sind. Eine Mobilstation, die wie diese arbeitet, gilt als in einem "Slotted Mode" arbeitend. Ein Slotted
Mode-Betrieb gestattet es, dass sich eine cdma2000-Mobilstation alle
1,28·2N Sekunden für einen einzelnen zugeordneten
Pagingschlitz einschaltet.
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Um
darüber
hinaus Energie zu sparen, werden vor einem Übertragen von Nachrichtendaten
alle Adressen für
Mobilstationen, die während
eines bestimmten Schlitzes Nachrichten empfangen sollen, übertragen.
Falls eine Mobilstationsadresse nicht übertragen wird, kann sich die
Mobilstation für
den Rest des Schlitzes ausschalten. 2 stellt
einen Schlitz 200 dar, der vier Frames aufweist. Wie dargestellt,
umfasst ein erster Teil 201 des Schlitzes 200 Adressinformation
für alle
Mobilstationen, die Nachrichtendaten innerhalb des Schlitzes 200 aufweisen. Eine
dem Schlitz 200 zugeordnete bestimmte Mobilstation wacht
während
der Übertragungszeit
für den Schlitz 200 auf.
Die Mobilstation empfängt
den ersten Frame, und falls die Mobilstationsadresse nicht innerhalb
des ersten Teils 201 des Schlitzes 200 umfasst
ist, schaltet sich die Mobilstation vor einem Empfangen des Rests
des Schlitzes 200 aus.
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Während Situationen,
wo viele einem Schlitz zugeordnete Mobilstationen gerufen ("paged") werden, kann die
Adressinformation in einer Zeitperiode, die größer ist als ein einzelner Frame,
umfasst werden. Infolgedessen kann Adressinformation innerhalb eines
zweiten Frames des Schlitzes umfasst werden. Das wird in 3 dargestellt,
wo ein erster Teil 301 (Adressinformation umfassend) eines
Schlitzes 300 in Wirklichkeit innerhalb zweier Frames umfasst
wird. Da innerhalb eines Schlitzes umfasste Information unter Verwendung
von Codes, wie z. B. Faltungscodes, codiert wird, bevor sie verschachtelt wird,
muss eine Mobilstation den gesamten Frameinhalt ganz zur selben
Zeit empfangen. Somit muss eine Mobilstation, wenn Adressinformation
innerhalb zweier Frames umfasst wird, vor dem Ausschalten zwei Frames
empfangen und decodieren. Somit ist eine Mobilstation tatsächlich für die gesamte
Dauer des zweiten Frames eingeschaltet, während nur ein Teil desjenigen
Frames Adressinformation umfasst. Folglich existiert ein Bedarf
für ein
Verfahren zum Übertragen
und Empfangen von Adressinformation innerhalb eines Kommunikationssystems,
welches nicht erfordert, dass eine Mobilstation Frames, die sehr
wenig Adressinformation umfassen, empfängt und decodiert.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Verfahren
zum Übertragen
von Adressinformation innerhalb eines Kommunikationssystems an Mobilstationen,
die einem Schlitz zugeordnet sind, der verwendet wird, um Nach richten
an die Mobilstationen zu übertragen,
wobei das Verfahren durch die Schritte gekennzeichnet ist:
Ermitteln
einer Untermenge der Mobilstationen, wobei die Untermenge der Mobilstationen
Messaging innerhalb des Schlitzes erfordert;
Ermitteln von
Adressen für
alle Mobilstationen innerhalb der Untermenge; und
Übertragen
eines ersten eindeutigen Adressteils für jede Mobilstation innerhalb
der Untermenge innerhalb eines ersten Frames des Schlitzes, wobei
der erste Adressteil für
eine Mobilstation einen Teil der Mobilstationsadresse umfasst, der
kleiner ist als die ganze Adresse für die Mobilstation, wobei sich
die Längen
der ersten Adressteile im Wesentlichen entsprechen und basierend
auf der innerhalb des ersten Frames übertragenen Anzahl an ersten
Adressteilen ermittelt werden.
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Verfahren
zum Übertragen
von Adressinformation innerhalb eines Kommunikationssystems, wobei
das Verfahren durch die Schritte gekennzeichnet ist:
Ermitteln
einer ersten Adresse eines ersten Typs für eine einem Pagingschlitz
zugeordnete erste Mobilstation;
Ermitteln einer zweiten Adresse
eines zweiten Typs für
eine dem Pagingschlitz zugeordnete zweite Mobilstation; und
Übertragen
eines Teils der ersten Adresse des ersten Typs und eines Teils der
zweiten Adresse des zweiten Typs, der sich von dem Teil der ersten
Adresse des ersten Typs unterscheidet, an die ersten und zweiten
Mobilstationen innerhalb eines ersten Frames des Schlitzes, wobei
sich die Längen
aller in dem ersten Frame übertragenen
Adressteile im Wesentlichen entsprechen und basierend auf der innerhalb des
ersten Frames übertragenen
Anzahl an Adressteilen ermittelt werden.
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Verfahren
zum Empfangen von Adressinformation innerhalb eines Kommunikationssystems, wobei
das Verfahren durch die Schritte gekennzeichnet ist:
Ermitteln
erster eindeutiger Adressteile für
eine Mehrzahl von Mobilstationen aus innerhalb eines ersten Frames
eines Schlitzes empfangenen Informationsbits, wobei ein erster Adressteil
für eine
einzelne Mobilstation einen Teil der Mobilstationsadresse umfasst,
der kleiner ist als die ganze Adresse für die Mobilstation.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine Darstellung eines Übertragungsschemas
auf dem Stand der Technik für cdma2000.
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2 ist
eine Darstellung eines Übertragungsschemas
auf dem Stand der Technik.
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3 ist
eine Darstellung eines Übertragungsschemas
auf dem Stand der Technik.
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4 ist
eine Darstellung eines Schlitzes mit Adressinformation gemäß der bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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5 stellt
die Leistung eines Teiladressvergleichs dar und vergleicht sie mit
der Leistung von Batterie sparenden Verfahren auf dem Stand der Technik.
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6 stellt
die Organisation eines Schlitzes gemäß einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dar.
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7 stellt
die Organisation eines Schlitzes gemäß einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dar.
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8 stellt
ein Beispiel dar, wie ein Teiladressvergleich verwendet werden kann,
um die Batterielebensdauer zu erhöhen, wenn nicht alle Nachrichten
für einen
zugeordneten Schlitz in den Schlitz passen.
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9 ist
ein Ablaufdiagramm einer Mobilstation unter Verwendung eines Verfahrens
zum Verlängern
der Batterielebensdauer gemäß der bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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10 stellt
ein Ablaufdiagramm einer Mobilstation unter Verwendung eines Verfahrens
zum Verlängern
der Batterielebensdauer gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dar.
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11 ist
ein Ablaufdiagramm einer Basisstation unter Verwendung von Teiladressenpaging gemäß der bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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12 stellt
die Ordnung von Adressbits gemäß der bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dar.
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13 stellt
ein Beispiel dar, wie ein Teiladressvergleich gemäß der bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung den Mobilstationsarbeitszyklus zum Demodulieren
eines Pagingkanals reduziert.
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Ausführliche
Beschreibung der Zeichnungen
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Um
das Erfordernis zum Übertragen
und Empfangen von Adressinformation innerhalb eines Kommunikationssystems
anzugehen, wird ein Verfahren zum Übertragen und Empfangen von
Adressinformation zur Verfügung
gestellt. Der erste Frame eines Pagingschlitzes umfasst einen Teil
der Adresse jeder anstehenden Nachricht. Desgleichen umfassen der
zweite, dritte und vierte Frame des Schlitzes einen zweiten, dritten
und vierten Teil von jeder der anstehenden Pagingadressen. Adressinformation
wird in den Atomframes des Schlitzes in solch einer Weise organisiert,
dass die Information im frühesten
Frame der Mobilstation eine hohe Wahrscheinlichkeit bietet, ermitteln
zu können,
dass keine an sie gerichteten Nachrichten in dem Schlitz vorhanden
sind. Nach Empfangen der Informationsbits von einem ersten Frame
verwendet eine Mobilstation bekannte Teiladressvergleichsverfahren,
um zu ermitteln, ob die Mobilstation eine anstehende Nachricht aufweist. Wenn
es in dem Schlitz für
die Mobilstation keine Nachricht gibt, beträgt die Wahrscheinlichkeit (in
der Annahme, dass Adressbits in dem Frame zufällig sind) dafür, dass
die Mobilstation ein Demodulieren des F-CCCH nach dem ersten Frame
beenden darf: (1–1/256)4 = 98,4%.
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Die
vorliegende Erfindung umfasst ein Verfahren zum Übertragen von Adressinformation
innerhalb eines Kommunikationssystems an einem Schlitz zugeordnete
Mobilstationen. In der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung wird der Schlitz verwendet, um Nachrichten an die dem Schlitz
zugeordneten Mobilstationen zu übertragen. Das
Verfahren umfasst die Schritte zum Ermitteln einer Untermenge der
Mobilstationen, die Messaging innerhalb des Schlitzes erfordert,
und zum Ermitteln von Adressen für
alle Mobilstationen innerhalb der Untermenge. Ein erster Adressteil
für jede
Mobilstation innerhalb der Untermenge wird innerhalb eines ersten
Frames des Schlitzes übertragen.
Der Adressteil für
eine Mobilstation umfasst einen Teil der Mo bilstationsadresse, der
kleiner ist als die ganze Adresse für die Mobilstation.
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Die
vorliegende Erfindung umfasst zusätzlich ein Verfahren zum Übertragen
von Adressinformation innerhalb eines Kommunikationssystems. Das
Verfahren umfasst die Schritte zum Ermitteln einer ersten Adresse
eines ersten Typs für
eine einem Pagingschlitz zugeordnete erste Mobilstation und zum
Ermitteln einer zweiten Adresse eines ersten Typs für eine dem
Pagingschlitz zugeordnete zweite Mobilstation. In der bevorzugten
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung werden ein Teil der ersten Adresse des ersten
Typs und ein Teil der zweiten Adresse des ersten Typs an die ersten
und zweiten Mobilstationen innerhalb eines ersten Frames des Schlitzes übertragen.
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Die
vorliegende Erfindung umfasst zusätzlich ein Verfahren zum Übertragen
von Adressinformation innerhalb eines Kommunikationssystems an eine
Gruppe von Mobilstationen, die einem Schlitz zugeordnet ist, der
verwendet wird, um Nachrichten zu übertragen. Das Verfahren umfasst
die Schritte zum Ermitteln einer Untermenge der Gruppe von Mobilstationen,
die ein Paging innerhalb des Schlitzes erfordert, zum Ermitteln
von Adressen für
Mobilstationen innerhalb der Untermenge und zum Gruppieren der Mobilstationen
innerhalb der Untermenge in Gruppen von Mobilstationen, die dieselben
niedrigstwertigen Adressbits aufweisen. Die Mehrzahl von gruppierten
Mobilstationen wird gemäß einer
Anzahl an Gliedern sortiert, und ein erster Adressteil für jede Mobilstation
innerhalb der Untermenge wird innerhalb eines ersten Frames des
Schlitzes übertragen. In
der bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung umfasst der erste Adressteil für eine Mobilstation
einen Teil der Mo bilstationsadresse, der kleiner ist als die ganze
Adresse für
die Mobilstation, und die gruppierten Mobilstationen, die eine geringste
Anzahl an Gliedern aufweisen, weisen eine größere Anzahl an Teiladressbits
innerhalb des ersten Frames auf.
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Schließlich umfasst
die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Empfangen von Adressinformation
innerhalb eines Kommunikationssystems. Das Verfahren umfasst die
Schritte zum Ermitteln einer Schlitzzeit, um Nachrichten zu empfangen,
und zum Empfangen eines ersten Adressteils für eine Mehrzahl von Mobilstationen
innerhalb eines ersten Frames des Schlitzes. In der bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung umfasst der erste Adressteil für eine einzelne
Mobilstation aus der Mehrzahl einen Teil der Mobilstationsadresse,
der kleiner ist als die ganze Adresse für die Mobilstation. Die Mobilstation
führt Teiladressvergleichsverfahren aus,
um zu ermitteln, ob die Mobilstation innerhalb des Schlitzes eine
anstehende Nachricht aufweist.
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Wendet
man sich jetzt den Zeichnungen zu, in denen ähnliche Kennziffern ähnliche
Komponenten bezeichnen, erkennt man, dass 4 eine Darstellung
eines Schlitzes 405 mit Adressinformation gemäß der bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist. Innerhalb 4 werden
vier 32-Bit-Nachrichten (401–404) in einem Schlitz
gesendet, der aus vier Atomframes besteht. Im cdma2000 werden Nachrichten
gewöhnlich
auf einem Pagingkanal, gemeinhin als ein Forward Common Control
Channel (F-CCCH) bezeichnet, ausgesendet. Der Einfachheit halber
handelt es sich in 4 bei allen 32 Bits jeder Nachricht
um Adressbits und jeder Frame umfasst 32 Bits; für einen ordentlichen Fachmann
versteht es sich jedoch, dass Nachrichten 401–404 andere
In formation, wie z. B. die SPECIAL_SERVICE und SER-VICE_OPTION-Felder
umfassen können.
In der bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird Adressinformation für Nachrichten
in dem F-CCCH-Schlitz am frühesten
umfasst, gefolgt von weiterer nachrichtenbezogener Information.
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Wie
dargestellt, umfasst der erste Frame des Schlitzes 405 einen
Teil jeder Nachricht (z. B. Nachrichten 401–404)-Adresse. In 4 umfasst
der erste Frame des Schlitzes 405 einen ersten Teil (acht Bits)
von jeder der vier Adressen. Desgleichen umfassen der zweite, dritte
und vierte Frame des Schlitzes 405 einen zweiten, dritten
und vierten Teil (wobei jeder acht Bits umfasst) von jeder der vier
Adressen. In den Atomframes des Schlitzes 405 wird Adressinformation
in solch einer Weise organisiert, dass die Information im frühesten Frame
der Mobilstation eine hohe Wahrscheinlichkeit bietet, ermitteln
zu können, dass
keine an sie gerichteten Nachrichten in dem Schlitz vorhanden sind.
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Nach
Empfangen eines ersten Frames verwendet eine Mobilstation bekannte
Teiladressvergleichsverfahren, um zu ermitteln, ob die Mobilstation eine
anstehende Nachricht aufweist. Somit verfügt eine Mobilstation über eine
hohe Wahrscheinlichkeit, nicht irgendeinen weiteren Frame decodieren
zu müssen,
um zu ermitteln, ob sie eine anstehende Nachricht aufweist. Ein
Teiladressvergleich ist in der Technik bekannt. Solch ein Verfahren
zum Empfangen von Nachrichtadressen wird in dem U.S.-Pat. Nummer
5,666,657 METHOD IN A SELECTIVE CALL RECEIVER FOR APPLYING CONDI-TIONAL PARTIAL ADDRESS
CORRELATION TO A MESSAGE von Kampe et al. ausführlich beschrieben. In der
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung vergleicht eine Mobil station unter Verwendung
bekannter Verfahren die acht Bits von jeder der vier Nachrichten
mit den entsprechenden acht Bits ihrer Adresse. Falls keiner der
Vergleiche eine Übereinstimmung
ergibt, ist der Mobilstation garantiert, dass keine an sie gerichtete
Nachricht in dem Schlitz umfasst wird; dann kann die Mobilstation
das Demodulieren des F-CCCH
für den
Rest des Schlitzes beenden.
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Wenn
sich keine Nachricht in dem Schlitz für die Mobilstation befindet,
beträgt
die Wahrscheinlichkeit (in der Annahme, dass Adressbits in dem Frame zufällig sind)
dafür,
dass die Mobilstation das Demodulieren des F-CCCH nach dem ersten
Frame beenden darf: (11/256).hochgestellt4 = 98,4%. Falls die Mobilstation
eine Übereinstimmung
findet, muss sie für
den zweiten Frame wach bleiben. Nach Empfangen des zweiten Frames
kann die Mobilstation erneut einen Teiladressvergleich ausführen. Die
Mobilstation vergleicht die 16 Bits von jeder der vier bisher empfangenen
Nachrichten mit den entsprechenden 16 Bits ihrer Adresse. Falls
es keine Übereinstimmung
gibt, darf die Mobilstation das Demodulieren des F-CCCH beenden.
Wenn sich keine Nachricht in dem Schlitz für die Mobilstation befindet,
beträgt
die Wahrscheinlichkeit (in der Annahme, dass Adressbits in dem Frame
zufällig
sind) dafür,
dass die Mobilstation das Demodulieren des F-CCCH nach dem zweiten
Frame beenden darf: (1 –1/65536)4 = 99,994%.
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Das
Ziel eines Teiladressvergleichs ist es, Energie zu sparen und somit
die Lebensdauer der Energiequelle der Mobilstation zu erhalten.
Wenn eine Mobilstation einen Frame eines F-CCCH-Schlitzes empfängt, einen
Teiladressvergleich ausführt und
ermittelt, dass es keine Adressübereinstimmungen
gibt, spart sie Energie, die ansonsten erforderlich wä re, um ein Überwachen
des F-CCCH fortzusetzen. Die Mobilstation kann viele Schritte, die
einen oder mehrere der folgenden umfassen, aber nicht darauf beschränkt sind,
unternehmen, um Energie zu sparen:
- 1. Ausschalten/Energie
entfernen von einem Funkempfänger;
- 2. Ausschalten/Energie entfernen von Hardware, die ein Entspreizen
ausführt;
- 3. Ausschalten/Energie entfernen von Hardware, die ein Deinterleaving
ausführt;
- 4. Ausschalten/Energie entfernen von Hardware, die ein Decodieren
ausführt;
- 5. nicht Einschalten/Energie zuführen zu Hardware, die ein Entspreizen
ausführt;
- 6. nicht Einschalten/Energie zuführen zu Hardware, die ein Deinterleaving
ausführt;
- 7. nicht Einschalten/Energie zuführen zu Hardware, die ein Decodieren
ausführt;
- 8. Nichtausführen
von Softwareanweisungen, die verwendet werden, um ein Deinterleaving
auszuführen;
oder
- 9. Nichtausführen
von Softwareanweisungen, die verwendet werden, um ein Decodieren
auszuführen.
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5 stellt
die Leistung eines Teiladressvergleichs dar und vergleicht sie mit
der Leistung von Batterie sparenden Verfahren, die im Standard 95-B "Mobilstations-Basisstationskompatibilitätsstandard für Dual-Mode
Spread Spectrum Systeme" (TIA/EIA-95-B)
umfasst werden. Man sollte beachten, dass die Leistung eines Teiladressvergleichs
in keinem Zusammenhang mit der Größe der für das Paging verwendeten Adresstypen
steht. Die Leistung von cdma2000-Energie sparenden Verfahren wie
in TIA/EIA-95-B dargestellt wird mit zunehmender Größe der für das Paging
verwendeten Adresstypen schlechter. 5 stellt
die Leistung sowohl für
temporäre
Mobilstationskennungs (TMSI)- wie auch internationale Mobilstationskennungs
(IMSI)-Adressen dar.
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6 stellt
die Organisation eines Schlitzes 600 gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dar. Wie dargestellt, umfasst ein erster
Frame 601 eine erste Nachricht (Quick Page-Nachricht), die
vollständig
innerhalb des ersten Frames 601 umfasst wird. Desgleichen
umfassen ein zweiter Frame 602 und ein dritter Frame 603 eine
zweite Nachricht (Quick Page-Fortsetzungsnachricht). Ein vierter
Frame 604 umfasst mobilstationsgerichtete Nachrichten, die
Nachrichten umfassen können,
die an Mobilstationen gerichtet sind, welche im Slotted Mode arbeiten.
Die erste und die zweite Quick Page-Fortsetzungsnachricht sind vollständig innerhalb
des zweiten 602 beziehungsweise des dritten 603-Frames umfasst.
Die Quick Page-Nachricht und beide Quick Page-Fortsetzungsnachrichten
umfassen sowohl ein LÄN-GE-Feld als auch
ein CRC-Feld. Die Paginginformation wird innerhalb der drei Nachrichten
umfasst. Die Quick Page-Nachricht
umfasst so viel Information wie möglich, so dass sie genau innerhalb
des ersten Frames 601 passt. Dasselbe gilt für die Quick Page-Fortsetzungsnachricht
im zweiten Frame 602. Da jede Nachricht vollständig innerhalb
eines Frames umfasst ist, hat die Mobilstation die Gelegenheit, nach
Empfangen jedes Frames eine neue Nachricht zu decodieren. Eine Mobilstation
würde zum
Beispiel rechtzeitig aufwachen, um den ersten Frame 601 des Schlitzes 600 zu
emp fangen, würde
den ersten Frame 601 empfangen, den ersten Frame 601 deinterleaven
und decodieren, und die Quick Page-Nachricht verarbeiten. Nach Verarbeiten
der Quick Page-Nachricht
wäre eine
Mobilstation im Stande, die Demodulation für den Rest des Schlitzes 600 zu
beenden, falls sie im Stande ist, zu ermitteln, dass keine an sie gerichtete
Nachricht in dem Schlitz umfasst wird (d. h. keine Teiladressübereinstimmung
für die
Mobilstation). Falls eine Mobilstation nicht im Stande ist, nach dem
Verarbeiten der Quick Page-Nachricht eine solche Ermittlung durchzuführen, empfängt sie
den zweiten Frame und verarbeitet die Quick Page-Fortsetzungsnachricht.
Nach Verarbeiten der Quick Page-Fortsetzungsnachricht wäre eine
Mobilstation im Stande, für
den Rest des Schlitzes zu schlafen, falls sie im Stande ist, zu
ermitteln, dass keine an sie gerichtete Nachricht in dem Schlitz 600 umfasst
wird. Die Verarbeitung des dritten Frames 603 ist ähnlich.
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Für eine in
dem Schlitz nach der Quick Page-Nachricht und den Quick Page-Fortsetzungsnachrichten
umfasste mobilstationsgerichtete Nachricht für eine Slotted Mode-Mobilstation
wird die Adresse oder ein Teil der Adresse der Mobilstation, an
die die Nachricht gerichtet ist, in der/den Quick Page-Nachricht/Quick
Page-Fortsetzungsnachrichten formatiert wie oben erörtert umfasst.
Es gibt zwei Verfahren, die dafür
verwendet werden können.
Das erste Verfahren umfasst nur 16 Adressbits der Mobilstation in
der/den Quick Page-Nachricht/Quick Page-Fortsetzungsnachrichten;
die vollständige
Adresse wird dann in der mobilstationsgerichteten Nachricht umfasst.
Ein Umfassen des 16-Bit-Teils der Mobilstationsadresse in der/den
Quick Page-Nachricht/Quick Page-Fortsetzungsnachrichten zwingt die Mobilstation
dazu, wach zu bleiben, um die Nachricht später in dem Schlitz (oder möglicherweise
im nächsten
Schlitz) zu empfangen. Das zweite Verfahren umfasst die vollständige Adresse
der Mobilstation in der/den Quick Page-Nachricht/Quick Page-Fortsetzungsnachrichten;
die vollständige
Adresse zwingt die Mobilstation dazu, wach zu bleiben. Dann wird
die mobilstationsgerichtete Nachricht mit einem komprimierten Adresstyp
adressiert, der auf den Schlitz und die Position innerhalb der Quick
Page-Nachricht/Quick Page-Fortsetzungsnachrichten, wo die Mobilstationsadresse
vorkam, zurückverweist.
Die Mobilstation erinnert sich an die Position der an sie gerichteten
Nachricht und folglich verknüpft
der komprimierte Adresstyp die Nachricht mit der Mobilstationsadresse.
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7 stellt
die Organisation eines Schlitzes 700 gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dar. Für diese Ausführungsform umfasst
ein erster Frame 701 eine Quick Page-Nachricht. Die Quick
Page-Nachricht ist vollständig
innerhalb des ersten Frames 701 umfasst. In einem zweiten
und einem dritten Frame 702–703 ist eine Quick Page-Fortsetzungsnachricht
umfasst. Ein vierter Frame 704 umfasst mobilstationsgerichtete
Nachrichten, die Nachrichten umfassen können, die an Mobilstationen
gerichtet sind, welche im Slotted Mode arbeiten. Gegenüber der
vorherigen Figur werden Bits gespart, da ein LÄNGE-Feld und ein CRC-Feld eliminiert
werden. Mobilstationen müssen
jedoch für
den dritten Frame wach bleiben, bevor sie eine zweite Gelegenheit
haben, um zu ermitteln, ob sie für
den Rest des Schlitzes 700 schlafen können. Der Prozentsatz der Population
der Mobilstationen, die nach dem ersten Frame schlafen, ist jedoch
oft so hoch, dass die Folge davon, die zweite Schlafgelegenheit an
das Ende des dritten Frames 703 zu verschieben, nebensächlich ist.
Potentiell könnte
die Infrastruktur basierend auf dem Prozentsatz der Population der Mobilstationen,
die nach Empfangen des ersten Frames schlafen, zwischen der von 6 und 7 dargestellten
Organisation wählen.
Falls der Prozentsatz der Population hoch ist, wird 7 bevorzugt; falls
der Prozentsatz der Population geringer ist, wird 6 bevorzugt.
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Falls
die Anzahl an verfügbaren
Bits für Nachrichtenadressinformation
im ersten Frame in dem Schlitz so groß ist, dass Adressen für alle Nachrichten
in dem Schlitz in den ersten Frame im Schlitz passen, werden ungeachtet
der Frameorganisation alle Nachrichtadressen in dem ersten Frame
umfasst. Falls die Anzahl an verfügbaren Bits für Nachrichtenadressinformation
in dem ersten Frame im Schlitz nicht so groß ist, um alle Adressbits für alle Nachrichten
im Schlitz unterzubringen, werden die verfügbaren Bits im ersten Frame
annähernd
gleichmäßig zwischen
allen Nachrichten geteilt. Falls zum Beispiel 112 Bits für 14 Nachrichten
verfügbar
sind, werden jeder Nachricht im ersten Frame 8 Adressbits zugeordnet
(in diesem Fall ist die Anzahl an verfügbaren Bits gleichmäßig durch
die Anzahl an Nachrichten teilbar). Falls 112 Bits für 15 Nachrichten
verfügbar
sind, werden jeder von 8 Nachrichten im ersten Frame 7 Adressbits
zugeordnet und jeder von 7 weiteren Nachrichten im ersten Frame
werden 8 Bits zugeordnet (in diesem Fall ist die Anzahl an verfügbaren Bits
nicht gleichmäßig durch
die Anzahl an Nachrichten teilbar). Wenn die Anzahl an verfügbaren Bits
für Nachrichtenadressinformation
nicht gleichmäßig durch
die Anzahl an Nachrichten teilbar ist, unterscheidet sich die Anzahl
an irgendeiner Nachricht zugeord neten Bits nie mehr als ein Bit
von der Anzahl an irgendeiner weiteren Nachricht zugeordneten Bits.
Wenn die Mobilstation den ersten Pagingkanalframe empfängt, vergleicht
sie den Teil jeder in dem Frame vorhandenen Adresse mit dem entsprechenden
Teil ihrer eigenen Adresse. Falls es keine Übereinstimmung für irgendeinen
der Teile gibt, dann darf die Mobilstation für den Rest des Schlitzes schlafen.
Falls es für
irgendeinen der Teile eine Übereinstimmung
gibt, muss die Mobilstation (zumindest) für den nächsten Frame des Schlitzes
wach bleiben.
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Ein
gleichmäßiges oder
annähernd
gleichmäßiges Teilen
der Bits zwischen allen Nachrichten in dem Schlitz erhöht die Wahrscheinlichkeit,
dass es keine Teiladressübereinstimmung
gibt und die Mobilstation schlafen gehen kann. Im ersten Beispiel
(112 Bits für
14 Nachrichten verfügbar)
beträgt
die Wahrscheinlichkeit (zufällige
Adressbits angenommen), dass die Mobilstation einer einzelnen 8-Bit
Teiladresse nicht entspricht, (1–1/28)
= 99,6%. Die Wahrscheinlichkeit (zufällige Adressbits angenommen), dass
die Mobilstation keiner der Adressen entspricht, beträgt: (1–1/28)14 = 94,67%. Nehmen
wir an, dass anstatt jeder der 14 Nachrichten 8 Bits zuzuordnen,
1 Nachricht 7 Bits zugeordnet werden, jeder von 12 Nachrichten 8
Bits zugeordnet werden und 1 Nachricht 9 Bits zugeordnet werden.
Die Wahrscheinlichkeit (zufällige
Adressbits angenommen), dass die Mobilstation keinen der Adressbits
entspricht, beträgt:
(1–1/27)(1–1/28)12(1–1/29) = 94,48%. Ein ungleichmäßiges Teilen
der Bits zwischen den Nachrichten reduziert die Wahrscheinlichkeit,
dass es keine Teiladressübereinstimmungen
gibt (und erhöht somit
die Wahrscheinlichkeit, dass eine Mobilstation für einen zusätzlichen Frame wach bleiben
muss). Im zweiten Beispiel (112 Bits für 15 Nachrichten verfügbar) werden
jeder von 8 Nachrichten 7 Adressbits zugeordnet, und jeder der weiteren
7 Nachrichten werden 8 Adressbits zugeordnet. Die Wahrscheinlichkeit (zufällige Adressbits
angenommen), dass die Mobilstation keiner der Adressen entspricht,
beträgt: (1–1/27)8(1–1/28)7 = 91,38%. Nehmen
wir stattdessen an, dass 1 Nachricht 9 Adressbits zugeordnet werden,
jeder von 9 Nachrichten 7 Adressbits zugeordnet werden und jeder
der weiteren 5 Nachrichten 8 Adressbits zugeordnet werden. Die Wahrscheinlichkeit
(zufällige
Adressbits angenommen), dass die Mobilstation keiner der Adressen
entspricht, beträgt: (1–1/29)(1–1/27)9(1–1/28)5 = 91,20%. Erneut
reduziert ein ungleichmäßiges Teilen
der Bits zwischen den Nachrichten die Wahrscheinlichkeit, dass es
keine Teiladressübereinstimmungen
gibt (und erhöht
somit die Wahrscheinlichkeit, dass eine Mobilstation für einen
zusätzlichen
Frame wach bleiben muss).
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Um
die Effektivität
eines Teiladressvergleichs zu maximieren, müssen die in dem ersten Frame
vorhandenen Adressbits so zufällig
wie möglich
sein, um eine hohe Wahrscheinlichkeit für eine Nichtübereinstimmung
zu schaffen. In TIA/EIA-95-B wird zum Beispiel ein 4-Bit-Nachrichtsatzformat
für jede
Nachricht umfasst. Das Nachrichtsatzformat kann als Teil der Mobilstationsadresse
angesehen werden. Es ist jedoch unwahrscheinlich, dass die in einem
Pagingschlitz umfassten Nachrichtsatzformate besonders zufällig sind.
In einem System unter Verwendung von TMSIs wäre es zum Beispiel wahrscheinlich,
alle Nachrichten in einem Schlitz das Format '1001' (24-Bit-TMSI)
verwenden zu lassen und alle Mobilstationen auch diesem Typ von
Adresse entsprechen zu lassen. Somit würde ein Umfassen des Nachricht satzformats
als Teil der Teiladresse im ersten Frame eines Schlitzes keine Information
zur Verfügung
stellen, die Mobilstationen zum Schlafen befähigt, da alle Mobilstationen
bei diesem Teil der Adresse übereinstimmen
würden.
Da das Nachrichtsatzformat mit der geringsten Anzahl an Adressbits 16
Adressbits aufweist, und da ein 16-Bit Teiladressvergleich eine
hohe Wahrscheinlichkeit einer Nichtübereinstimmung bietet, wird
das Nachrichtsatzformat idealerweise im Pagingkanalschlitz umfasst,
nachdem die niedrigstwertigen Bits der mit dem Nachrichtsatzformat
umfassten Adresse umfasst werden. Nach dem Nachrichtsatzformatfeld
wird der Rest der Adressbits, die umfasst werden müssen, umfasst. Dann
wird für
jedes Nachrichtsatzformat mit einer variablen Anzahl an Adressbits
das Feld, das die Länge des
variablen Teils spezifiziert, umfasst, gefolgt von dem variablen
Teil. Für
ein Nachrichtsatzformat '1011' zum Beispiel würden die
niedrigstwertigen 16 Bits von TMSI_CODE_ADDR zuerst kommen, gefolgt
von '1011', gefolgt von den
nächsten
höchstwertigen
16 Bits von TMSI_CODE_ADDR, gefolgt von TMSI_ZONE_LEN, gefolgt von
TMSI_ZONE.
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Für individuell
adressierte cdma2000-Nachrichten gibt es zwei Typen von Adressen,
die durch die Mobilstation abgeglichen werden müssen: IMSI (erstens) und TMSI
(zweitens).TIA/EIA-95-B zufolge muss eine Mobilstation mit einer
ersten Adresse antworten, wenn sie gerufen wird, auch wenn ihr eine zweite
zugeordnet worden ist. Da das Nachrichtsatzformat nach den 16 niedrigstwertigen
Bits der Adresse umfasst wird, könnte
das für
die Mobilstation eventuell das Erfordernis schaffen, jede der Teiladressen
sowohl mit einem Teil ihrer IMSI als auch mit einem Teil ihrer TMSI
zu vergleichen (und somit die Wahrscheinlichkeit einer Über einstimmung
verdoppeln). Damit für
die Mobilstation das Erfordernis, jede der Teiladressen sowohl mit
ihrer IMSI als auch ihrer TMSI zu vergleichen, umgangen wird, wird
der Mobilstation angezeigt, welche der Adressen IMSIs sind und welche
TMSIs sind. Im ersten Frame wird die Anzahl an in dem Schlitz umfassten
ersten und zweiten Adressen durch ein 4-Bit-NUM_SL_IMSI-Feld beziehungsweise
ein 5-Bit-NUM_SL_TMSI-Feld
identifiziert. Darüber
hinaus werden 1-Bit-SL_IMSI_INCLUDED
und SL_TMSI_INCLUDED-Felder umfasst, die spezifizieren, ob es Slotted
Mode-Nachrichten gibt, die an in dem Schlitz umfasste IMSIs oder
TMSIs gerichtet sind. Falls es keine an Slotted Mode-Mobilstationen in
dem Schlitz gerichtete IMSIs gibt, wird das NUM_SL_IMSI-Feld weggelassen.
Ebenso wird das NUM_SL_TMSI-Feld weggelassen, falls es keine TMSIs
gibt, die an Slotted Mode-Mobilstationen in dem Schlitz gerichtet
sind.
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Übertragungseinrichtungen
ordnen die IMSIs und TMSIs in dem Schlitz auf eine vorgegebene Art
und Weise, so dass die Mobilstation basierend auf der Anzahl von
IMSIs und TMSIs weiß,
welche Teiladressen zu IMSIs gehören
und welche Teiladressen zu TMSIs gehören. Wenn eine Mobilstation einen
Teiladressvergleich ausführt,
wenn ihr keine TMSI zugeordnet ist, führt sie mit ihrer IMSI einen Teiladressvergleich
nur mit den Teiladressen in dem Schlitz aus, die als zu IMSIs gehörig bekannt
sind; die partiellen TMSIs können
ignoriert werden. Wenn eine Mobilstation einen Teiladressvergleich
ausführt, wenn
ihr eine TMSI zugeordnet ist, führt
sie den Teiladressvergleich aus, indem Teil ihrer IMSI nur mit den
Teiladressen in dem Schlitz verglichen wird, die als zu IMSIs gehörig bekannt
sind, und indem Teil ihrer TMSI nur mit den Teiladressen in dem
Schlitz verglichen wird, die als zu TMSIs gehörig bekannt sind. Falls es
mehr als 2 geslottete Nachrichten vom TMSI-Typ gibt, mehr als 1
geslottete Nachricht vom IMSI-Typ oder falls es mehr als 6 Nachrichten
mit einer Mischung aus IMSIs und TMSIs gibt, stellt dieses Verfahren
eine größere Wahrscheinlichkeit
für Schlaf zur
Verfügung
als wenn 1 Bit pro Nachricht im ersten Frame umfasst würde, um
IMSIs von TMSIs zu unterscheiden (das setzt voraus, dass anstatt
des SL_IMSI_INCLUDED, SL_TMSI_INCLUDED, NUM_SL_IMSI-Felds und NUM_SL_TMSI-Felder
ein 5-Bit-Feld, das die Anzahl an Nachrichten repräsentiert,
verwendet würde,
wenn 1 Bit pro Nachricht dafür
verwendet wird, IMSI oder TMSI zu spezifizieren). Der Grund dafür, dass
die Wahrscheinlichkeit für Schlaf
größer ist,
liegt darin, dass es mehr verfügbare Bits
für Teiladressen
früher
im Schlitz gibt.
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Um
die Zufälligkeit
der frühesten
Teiladressbits im Schlitz zu maximieren (und somit die Wahrscheinlichkeit
einer Teiladressnichtübereinstimmung zu
maximieren), werden als erste die niedrigstwertigen 16 Adressbits
im Schlitz für
jede Nachricht verwendet, wobei mit dem niedrigstwertigen Bit jeder frühesten Adresse
im Schlitz begonnen wird und mit den nächsten höchstwertigen 15 Bits von niedrigerwertig
bis höherwertig
fortgefahren wird. Im Allgemeinen sind die niedrigstwertigen Bits
einer Adresse, wie z. B. einer IMSI-Adresse, zufälliger als die höherwertigen
Bits. Nachdem die niedrigstwertigen 16 Bits für jede Nachricht umfasst worden
sind, werden die restlichen Felder für jede Nachricht umfasst, alle
restlichen Bits für
jede Nachricht zu einer Zeit und nicht verschachtelt wie bei den
niedrigstwertigen 16 Bits. Der Grund dafür, dass die restlichen Bits
auf diese Art und Weise umfasst werden anstelle sie zu verschachteln
wie bei den niedrigstwertigen 16 Bits, liegt darin, das Nachrichtenparsing
für die
Mobilstation zu vereinfachen, und die Erzeugung der Nachricht für die Basisstation
zu vereinfachen. Es wäre
auch möglich,
die restlichen Bits zu verschachteln wie es mit den niedrigstwertigen
16 Bits gemacht wird, um die Wahrscheinlichkeit einer Teiladressnichtübereinstimmung
sogar noch weiter zu erhöhen,
aber basierend auf der voraussichtlichen Anzahl an Bits pro Frame und
der voraussichtlichen Anzahl an Nachrichten pro Schlitz für cdma2000
ist die Erhöhung
der Wahrscheinlichkeit einer Teiladressnichtübereinstimmung unerheblich.
Für cdma2000
macht es das vereinfachte Parsing lohnend, Adressbits nach den niedrigstwertigen
16 nicht zu verschachteln.
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Für cdma2000
umfasst die Nachrichtstruktur einen reservierten Adresstyp (unter
Verwendung der Felder NUM_SL_RESERVED T, RESERVED_ADDR_x, usw.).
Es wird erwartet, dass es in Zukunft wünschenswert sein kann, einen
dritten Adresstyp (wie z. B. eine Internet Protokoll (IP)-Adresse) hinzuzufügen, der
verwendet werden könnte,
um Mobilstationen für
Datenanwendungen zu pagen. Eine datenfähige Mobilstation würde nicht unbedingt
eine zugeordnete IMSI aufweisen müssen; es könnte ihr eine TMSI zugeordnet
sein. In einer zukünftigen
Version des cdma2000-Standards könnten die
reservierten Felder neu definiert werden, um zum Pagen von Mobilstationen
mit IP-Adressen verwendet zu werden. Da die Felder reserviert worden
sind und Mobilstationen gemäß der ersten
Version des Standards im Stande wären, die Nachrichten zu interpretieren,
könnten
IP-Adressen ohne Abwärtskompatibilitätsprobleme
eingeführt
werden. Mobilstationen, denen IP-Adressen zugeordnet sind, könnten einen
Teiladressvergleich auf ziemlich dieselbe Art und Weise ausführen wie
Mobilstationen, denen IMSI-Adressen zugeordnet sind, einen Teiladressvergleich
ausführen.
Darüber
hinaus könnte
es eine Mobilstation mit sowohl einer IMSI-Adresse als auch einer IP-Adresse geben.
Solch eine Mobilstation würde einen
Teiladressvergleich von IMSI-Adressbits mit Teilen ihrer IMSI-Adresse
ausführen
und einen Teiladressvergleich von IP-Adressbits mit Teilen ihrer IP-Adresse,
und, falls eine TMSI zugeordnet ist, einen Teiladressvergleich von
TMSI-Adressbits mit Teilen ihrer TMSI.
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Wenn
auf dem F-CCCH Broadcastnachrichten gesendet werden müssen, umfasst
die Nachrichtstruktur das Übertragen
von frühesten
Adressen im Pagingkanalschlitz vor den Teiladressen für an einzelne
Mobilstationen gerichtete Nachrichten. Üblicherweise werden Broadcastnachrichten
nicht gesendet, aber wenn sie es werden, schafft ein Umfassen der
vollständigen
Broadcastadressen am frühesten
im Schlitz für
Mobilstationen die maximale Wahrscheinlichkeit, so früh wie möglich schlafen
zu gehen. Da die Bits von Broadcastnachrichten nicht besonders zufällig sind,
ist es vorzuziehen, anstelle einer Teiladresse die ganze Adresse
früher
im Schlitz zu umfassen. Folglich wird in der bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, falls eine Broadcastnachricht vorgesehen
ist, vor irgendwelchen Mobilstationsadressen die ganze Broadcastadresse
in der Nachricht umfasst. Falls in dem ersten Frame ein einziger
Teil einer Broadcastadresse umfasst wäre, würde eine Mobilstation, die
aufwacht, um nach einer Broadcastadressübereinstimmung zu suchen, wahrscheinlich
für den
zweiten Frame wach bleiben müssen,
um eine Teiladressnichtübereinstimmung
zu ermit teln, da die Bits der Broadcastadresse nicht besonders zufällig sind.
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TIA/EIA-95-B
zufolge können
einige der Nachrichten in den nächsten
Schlitz übertragen
werden, falls nicht alle für
einen Pagingkanalschlitz eingereihten Nachrichten in den Schlitz
passen. Wenn das passiert, müssen
alle demjenigen Schlitz zugeordneten Mobilstationen sowohl denjenigen
ganzen Schlitz als auch zumindest Teil des nachfolgenden Schlitzes
empfangen. Die Folge ist, dass Mobilstationen in Perioden hoher
Pagingkanalbelegung manchmal gezwungen sein können, bis zu 160 ms wach zu bleiben,
wenn sie für
ihren Schlitz aufwachen. Ein Teiladressvergleich kann verwendet
werden, um es der Mobilstation zu ermöglichen, länger zu schlafen, wenn Nachrichten
zum nächsten
Schlitz übertragen werden.
Im Header der Quick Page-Nachricht wird ein READ_NEXT_SLOT-Bit umfasst.
Die Infrastruktur setzt dieses Bit, um Mobilstationen anzuzeigen, dass
Nachrichten in den nächsten
Schlitz übertragen werden.
Falls eine Mobilstation für
ihren Schlitz aufwacht, den ersten Frame empfängt, ermittelt, dass das READ_NEXT_SLOT-Bit
gesetzt ist, und unter Verwendung eines Teiladressvergleichs ermittelt, dass
in ihrem Schlitz keine an sie gerichteten Nachrichten vorhanden
sind, kann sie für
den Rest des Schlitzes schlafen gehen und dann für den Beginn des nächsten Schlitzes
aufwachen.
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8 stellt
ein Beispiel dar, wie ein Teiladressvergleich verwendet werden kann,
um die Batterielebensdauer zu erhöhen, wenn nicht alle Nachrichten
für einen
zugeordneten Schlitz in den Schlitz passen. Die Infrastruktur weist
für einen
ersten Schlitz 801 mehr eingereihte Nachrichten auf als
in den Schlitz passen. Die Infrastruktur fügt in den ersten Schlitz 801 so
viele Nachrichten ein, wie sie kann, und setzt das READ_NEXT_SLOT-Bit
in der Quick Page-Nachricht im ersten Frame des ersten Schlitzes 801.
In dem nächsten
dargestellten Schlitz (zweiten Schlitz 802) umfasst die
Infrastruktur die Nachrichten, die nicht in den ersten Schlitz 801 gepasst haben.
Eine dem Schlitz 801 zugeordnete Beispielmobilstation beginnt
rechtzeitig zu demodulieren, um den ersten Frame des Schlitzes 801 (des
der Mobilstation zugeordneten Schlitzes) zu empfangen. Die Mobilstation
decodiert die Quick Page-Nachricht und führt unter Verwendung der in
der Quick Page-Nachricht umfassten Teiladressen einen Teiladressvergleich
aus. Die Mobilstation findet keine Übereinstimmung und beendet
nach dem ersten Frame ihres zugeordneten Schlitzes das Demodulieren
des F-CCCH. Da das READ_NEXT_SLOT-Bit in der Quick Page-Nachricht
von ihrem zugeordneten Schlitz auf '1' gesetzt
ist, beginnt die Mobilstation rechtzeitig zu demodulieren, um den
ersten Frame des nächsten
Schlitzes (Schlitzes 802) zu empfangen. Die Mobilstation
decodiert die Quick Page-Nachricht und führt unter Verwendung der in
der Quick Page-Nachicht umfassten Teiladressen einen Teiladressvergleich
aus. Die Mobilstation findet keine Übereinstimmung und beendet
das Demodulieren des F-CCCH erneut. Die Mobilstation demoduliert dann
den F-CCCH bis zu ihrem nächsten
zugeordneten Schlitz nicht wieder.
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9 ist
ein Ablaufdiagramm einer Mobilstation unter Verwendung eines Verfahrens
zum Verlängern
der Batterielebensdauer gemäß der bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Das Ablaufdiagramm in 9 wird
verwendet, wenn sich die Mobilstation im Slotted Mode befindet,
außer im
Suspended Virtual Traffic Substate oder wenn ein Priority Access
and Channel Assignment (PACA)-Ruf eingereiht ist. Der logische Ablauf
beginnt bei Schritt 901 und setzt sich zu Schritt 903 fort,
wo die Mobilstation auf den nächsten
zugeordneten Schlitz wartet. Die Mobilstation spart Energie (schläft), während sie
auf den nächsten
zugeordneten Schlitz wartet. Die Mobilstation wacht dann auf, wenn
es Zeit ist, um ihren zugeordneten Schlitz zu empfangen. Der logische
Ablauf setzt sich dann zu Schritt 909 fort, wo Informationsbits
des ersten Frames des Schlitzes empfangen werden. Der logische Ablauf
setzt sich dann zu Schritt 911 fort, wo eine Quick Page-Nachricht
decodiert wird, um Adressinformation für alle Nachrichten innerhalb
des Schlitzes zu ermitteln. In Schritt 913 vergleicht die
Mobilstation den Teil jeder bisher in dem Schlitz umfassten IMSI-Adresse
mit den entsprechenden Bits ihrer IMSI, um zu ermitteln, ob es eine Übereinstimmung
gibt. Dann setzt sich der logische Ablauf zu Schritt 915 fort,
wo die Mobilstation ermittelt, ob ihr eine TMSI zugeordnet worden
ist. Falls die Mobilstation ermittelt, dass ihr keine TMSI zugeordnet
worden ist, setzt sich der logische Ablauf zu Schritt 919 fort;
ansonsten setzt sich der logische Ablauf zu Schritt 917 fort.
In Schritt 917 vergleicht die Mobilstation den Teil jeder
bisher in dem Schlitz umfassten TMSI-Adresse mit den entsprechenden
Bits ihrer TMSI, um zu ermitteln, ob es eine Übereinstimmung gibt. Dann setzt
sich der logische Ablauf zu Schritt 919 fort, wo die Mobilstation
ermittelt, ob es irgendwelche Übereinstimmungen
gibt (wie in Schritten 913 und 917 ermittelt).
Falls es nicht irgendwelche Adressübereinstimmungen gab, setzt
sich der logische Ablauf zu Schritt 921 fort; ansonsten
setzt sich der logische Ablauf zu Schritt 923 fort, wo
die Mobilsta tion die Informationsbits von zumindest einem nachfolgenden
Frame empfängt
und eine Quick Page-Fortsetzungsnachricht decodiert, um weitere Adressinformation
für Nachrichten
im Schlitz zu ermitteln. Der logische Ablauf setzt sich zu Schritt 913 fort.
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In
Schritt 921 ermittelt die Mobilstation sowohl, ob das READ_NEXT_SLOT-Bit
für den
gegenwärtigen
Schlitz auf '1' gesetzt ist, als
auch, ob der gegenwärtige
Schlitz der der Mobilstation zugeordnete Schlitz ist. Falls das
Ergebnis des Schrittes 921 negativ ist, dann kehrt der logische
Ablauf zu Schritt 903 zurück. Falls das Ergebnis des
Schrittes 921 positiv ist, dann setzt sich der logische Ablauf zu
Schritt 925 fort, wo die Mobilstation beginnt, Energie
zu sparen (schlafen geht). Nach dem Schritt 925 setzt sich der
logische Ablauf zu Schritt 927 fort, wo die Mobilstation
auf den Beginn des nächsten
Schlitzes wartet und für
den nächsten
Schlitz aufwacht. Der logische Ablauf kehrt dann zu Schritt 909 zurück.
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10 stellt
ein Ablaufdiagramm einer Mobilstation unter Verwendung eines Verfahrens
zum Verlängern
der Batterielebensdauer gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dar. Dieser Ablauf wird verwendet, wenn
sich die Mobilstation während
des Suspended Virtual Traffic Substate oder wenn ein PACA-Ruf eingereiht ist,
im Slotted Mode befindet. Die Mobilstation überwacht zumindest einen Frame
jedes Schlitzes. Der logische Ablauf beginnt bei Schritt 1001 und
setzt sich zu Schritt 1003 fort, wo die Mobilstation auf
den Beginn des nächsten
Schlitzes wartet. In Schritt 1005 empfängt die Mobilstation die Informationsbits
des ersten Frames des Schlitzes. Wie oben erörtert, umfasst der erste Teil
des ersten Schlitzes Adressin formation wie oben mit Bezug auf 4 beschrieben. Dann
setzt sich der logische Ablauf zu Schritt 1007 fort, wo
eine Quick Page-Nachricht decodiert wird, um Adressinformation für alle Nachrichten
innerhalb des Schlitzes zu ermitteln. In Schritt 1009 vergleicht die
Mobilstation den Teil jeder bisher in dem Schlitz umfassten IMSI-Adresse
mit den entsprechenden Bits ihrer IMSI, um zu ermitteln, ob es eine Übereinstimmung
gibt. Dann setzt sich der logische Ablauf zu Schritt 1011 fort,
wo die Mobilstation ermittelt, ob ihr eine TMSI zugeordnet worden
ist. Falls die Mobilstation er mittelt, dass ihr keine TMSI zugeordnet
worden ist, setzt sich der logische Ablauf zu Schritt 1015 fort;
ansonsten setzt sich der logische Ablauf zu Schritt 1013 fort.
In Schritt 1013 vergleicht die Mobilstation den Teil jeder
bisher in dem Schlitz umfassten TMSI-Adresse mit den entsprechenden
Bits ihrer TMSI, um zu ermitteln, ob es eine Übereinstimmung gibt. Dann setzt
sich der logische Ablauf zu Schritt 1015 fort, wo die Mobilstation
ermittelt, ob es irgendwelche Übereinstimmungen
gibt (wie in Schritten 1009 und 1013 ermittelt).
Falls es nicht irgendwelche Übereinstimmungen
gab, setzt sich der logische Ablauf zu Schritt 1016 fort,
ansonsten setzt sich der logische Ablauf zu Schritt 1017 fort,
wo die Mobilstation die Informationsbits von zumindest einem nachfolgenden
Frame empfängt
und eine Quick Page-Fortsetzungsnachricht decodiert, um weitere
Adressinformation für
Nachrichten in dem Schlitz zu ermitteln. Der logische Ablauf kehrt
dann zu Schritt 1009 zurück. In Schritt 1016 beginnt
die Mobilstation, Energie zu sparen (geht schlafen). Nach dem Schritt 1016 kehrt
der logische Ablauf zu Schritt 1003 zurück.
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11 ist
ein Ablaufdiagramm einer Infrastruktur unter Verwendung von Teiladressenpaging gemäß der bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Der logische Ablauf beginnt bei Schritt 1101,
wo die Infrastruktur ermittelt, ob alle eingereihten Nachrichten
in den nächsten
Schlitz passen können.
Falls die Infrastruktur in Schritt 1101 ermittelt, dass
nicht alle eingereihten Nachrichten in den gegenwärtigen Schlitz
passen können,
dann setzt sich der logische Ablauf zu Schritt 1102 fort. Falls
die Infrastruktur in Schritt 1101 ermittelt, dass alle
eingereihten Nachrichten in den gegenwärtigen Schlitz passen können, dann
setzt sich der logische Ablauf zu Schritt 1103 fort. In
Schritt 1102 werden die Nachrichten niedrigster Priorität, die nicht
in den gegenwärtigen
Schlitz passen, als die Nachrichten höchster Priorität (d. h.
sind als erste aus der Warteschlange zu entfernen) für den nächsten Schlitz
eingereiht. Der logische Ablauf setzt sich dann zu Schritt 1104 fort,
wo das READ_NEXT_SLOT-Bit für
die in dem gegenwärtigen
Schlitz zu sendende Quick Page-Nachricht auf '1' gesetzt
wird. Nach dem Schritt 1104 setzt sich der logische Ablauf
zu Schritt 1105 fort. In Schritt 1103 wird das
READ_NEXT_SLOT-Bit für
die in dem gegenwärtigen
Schlitz zu sendende Quick Page-Nachricht auf '0' gesetzt.
Dann setzt sich der logische Ablauf zu Schritt 1105 fort,
wo die Infrastruktur die Nachrichten für den gegenwärtigen Schlitz
aus der Warteschlange entfernt. In Schritt 1106 erstellt
die Infrastruktur die Quick Page-Nachricht für den ersten Frame des gegenwärtigen Schlitzes,
wobei das READ_NEXT_SLOT-Bit, die Anzahl an IMSI-Adressen, die Anzahl
an TMSI-Adressen und so viele der niedrigstwertigen Adressbits aller Nachrichten
wie in den ersten Frame passen, um fasst werden, wobei die verfügbaren Bits
annähernd gleichmäßig zwischen
den Nachrichten geteilt werden. Die Basisstation erstellt die Quick
Page-Nachricht, wobei so viele der niedrigstwertigen Adressbits wie
möglich
im ersten Frame des Schlitzes umfasst werden, wobei die verfügbaren Bits
annähernd gleichmäßig zwischen
den Nachrichten geteilt werden. Die Basisstationsnachrichtenordnungsprozedur wird
vorzugsweise ausgeführt,
um den Prozentsatz der Mobilstationspopulation, die nach dem ersten Frame
schlafen kann, zu maximieren, wenn jeder Nachricht nicht dieselbe
Anzahl an Bits im ersten Frame zugeordnet ist. In Schritt 1107 erstellt
die Infrastruktur die Quick Page-Fortsetzungsnachricht für den nächsten Frame,
wobei die nächsten
höchstwertigen
Adressteile aller Nachrichten für
den Schlitz umfasst werden. Der logische Ablauf setzt sich dann zu
Schritt 1108 fort, wo die Infrastruktur die Frames des
Schlitzes überträgt und eine
Verarbeitung für
den nächsten
Schlitz beginnt. Dann kehrt der logische Ablauf zu Schritt 1101 zurück. Wenn
jeder Mobilstation, die gerufen wird, eine gleiche Anzahl an Teiladressbits
im ersten Frame zugeordnet ist, hat die Ordnung der Nachrichten
im ersten Frame keine Auswirkung auf den Prozentsatz der Mobilstationspopulation,
die schlafen darf. Falls jedoch einigen gerufenen Mobilstationen
eine andere Anzahl an Teiladressbits im ersten Frame zugeordnet
ist als anderen Mobilstationen, wird die Ordnung der Nachrichten
im ersten Frame wichtig. Nehmen wir zum Beispiel an, dass es 12
Mobilstationen gibt, die gerufen werden, alle mit TMSI-Adressen
und mit 30 im ersten Frame zugeordneten Teiladressbits. Im ersten
Frame sind für
6 der Mobilstationen drei Teiladressbits verfügbar. Im ersten Frame sind
für die
anderen 6 Mobilstationen zwei Teilad ressbits verfügbar. Die
linke Spalte von 12 stellt die niedrigstwertigen
drei Bits der 12 gerufenen Mobilstationen in einer zufälligen Ordnung
dar. Die 1 bis 6 nummerierten Nachrichten weisen jede drei Teiladressbits
auf. Die 7 bis 12 nummerierten Nachrichten weisen jede zwei Teiladressbits
auf. 100 der Mobilstationen mit zugeordneten TMSIs weisen entweder '00', '01', '10' oder '11' als die niedrigstwertigen
zwei Bits ihrer TMSI auf. Die Mobilstationen mit '00' als deren niedrigstwertige zwei
Bits sind auf Grund einer Teiladressübereinstimmung mit den Nachrichten
7, 11 und 12 gezwungen, für
den zweiten Frame wach zu bleiben. Die Mobilstationen mit '01' als deren niedrigstwertige
zwei Bits sind auf Grund einer Teiladressübereinstimmung mit der Nachricht
9 gezwungen, für
den zweiten Frame wach zu bleiben. Die Mobilstationen mit '10' als deren niedrigstwertige
zwei Bits sind auf Grund einer Teiladressübereinstimmung mit der Nachricht
8 gezwungen, für
den zweiten Frame wach zu bleiben. Die Mobilstationen mit '11' als deren niedrigstwertige
zwei Bits sind auf Grund einer Teiladressübereinstimmung mit der Nachricht
10 gezwungen, für
den zweiten Frame wach zu bleiben. Folglich gibt es in diesem bestimmten
Falle keinen Nutzen für
einen Teiladressvergleich (nach dem ersten Frame), da 100% der Population
der Mobilstationen, denen TMSIs zugeordnet sind, Teiladressübereinstimmungen
aufweisen und für
den zweiten Frame wach bleiben müssen.
In der bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird die Ordnung der Adressbits innerhalb des
Schlitzes neu in einer Ordnung angeordnet, die es einigen der Mobilstationen,
denen TMSIs zugeordnet sind, ermöglicht,
nach dem ersten Frame schlafen zu gehen. Die Nachrichten werden
in Sätze von
Nachrichten gruppiert, wo bei jeder Satz aus Nachrichten besteht,
die dieselben niedrigstwertigen zwei Bits aufweisen. Die Sätze werden
dann gemäß der Anzahl
an Gliedern sortiert. Die Sätze
mit der geringsten Anzahl an Gliedern werden zuerst umfasst, gefolgt
von Sätzen
mit einer größeren Anzahl
an Gliedern. Falls es irgendwelche Sätze mit derselben Anzahl an
Gliedern gibt, dann werden von diesen Sätzen jegliche Sätze, die
Glieder umfassen, deren niedrigstwertige drei Bits alle identisch
sind, zuerst angeordnet.
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Die
mittlere Spalte von 12 stellt die Ordnung nach dem
Neuordnen der Nachrichten in der ersten Spalte dar. Der erste Satz
besteht aus einer einzelnen Nachricht (Nachricht 10) mit den niedrigstwertigen
zwei Bits '11'. Der zweite Satz
besteht aus drei Nachrichten (3, 4 und 8) mit den niedrigstwertigen
zwei Bits '10' (und mit den niedrigstwertigen
drei Bits '110'). Der dritte Satz
besteht aus drei Nachrichten (5, 6 und 9) mit den niedrigstwertigen
zwei Bits '01'. Der vierte Satz
besteht aus fünf
Nachrichten (1, 2, 7, 11 und 12) mit den niedrigstwertigen zwei
Bits '00'. Wie in der ganz
rechten Spalte von 12 dargestellt wird, ist den
zuerst angeordneten Nachrichten eine größere Anzahl an Teiladressbits
zugeordnet. Den Nachrichten 10, 3, 4, 8, 5 und 6 sind allen drei
Teiladressbits in dem ersten Frame zugeordnet. Den Nachrichten 9,
1, 2, 7, 11 und 12 sind allen zwei Teiladressbits in dem ersten
Frame zugeordnet. 100% der Mobilstationen, denen TMSIs zugeordnet sind,
weisen entweder '000', '001', '010', '011', '100', '101', '110' oder '111' als die niedrigstwertigen
drei Bits ihrer TMSI auf. Setzt man eine hohe Population von Mobilstationen,
denen zufällige
TMSIs zugeordnet sind, voraus, weisen 12,5% '000' als
die niedrigstwertigen drei Bits ih rer TMSI auf, 12,5% weisen '001' auf, 12,5% weisen '010' auf, 12,5% weisen '011' auf, 12,5% weisen '100' auf, 12,5% weisen '101' auf, 12,5% weisen '110' auf und 12,5% weisen '111' auf. Der in der
ganz rechten Spalte von 12 dargestellten
Ordnung zufolge müssen
die 25% der Mobilstationen, denen TMSIs zugeordnet sind, die entweder '000' oder '100' als die niedrigstwertigen
drei Bits ihrer TMSI aufweisen, auf Grund der Teiladressübereinstimmung
mit den Nachrichten 1, 2, 7, 11 und 12 für den zweiten Frame wach bleiben.
Der in der ganz rechten Spalte von 12 dargestellten
Ordnung zufolge müssen
die 25% der Mobilstationen, denen TMSIs zugeordnet sind, die entweder '001' oder '101' als die niedrigstwertigen
drei Bits ihrer TMSI aufweisen, auf Grund der Teiladressübereinstimmung
mit der Nachricht 9 für
den zweiten Frame wach bleiben. Der in der ganz rechten Spalte von 12 dargestellten Ordnung
zufolge müssen
die 12,5% der Mobilstationen, denen TMSIs zugeordnet sind, die '110' als die niedrigstwertigen
drei Bits ihrer TMSI aufweisen, auf Grund der Teiladressübereinstimmung
mit den Nachrichten 3, 4 und 8 für
den zweiten Frame wach bleiben. Der in der ganz rechten Spalte von 12 dargestellten
Ordnung zufolge müssen
die 12,5% der Mobilstationen, denen TMSIs zugeordnet sind, die '011' als die niedrigstwertigen
drei Bits ihrer TMSI aufweisen, auf Grund der Teiladressübereinstimmung
mit der Nachricht 10 für
den zweiten Frame wach bleiben. Der in der ganz rechten Spalte von 12 dargestellten
Ordnung zufolge weisen 25% der Mobilstationen, denen TMSIs zugeordnet
sind, keine Teiladressübereinstimmung
nach dem ersten Frame auf und dürfen
nach dem ersten Frame schlafen. Der in der ganz rechten Spalte von 12 dargestellten
Ordnung zufolge dürfen
Mobilstationen, de nen TMSIs zugeordnet sind, die entweder '111' oder '010' als die niedrigstwertigen
drei Bits ihrer TMSI aufweisen, nach dem ersten Frame schlafen.
In diesem bestimmten Fall ermöglicht
es die Neuordnung der Nachrichten 25% der Mobilstationen nach dem
ersten Frame zu schlafen, wo eine zufällige Ordnung der Nachrichten
keiner Mobilstation ein Schlafen nach dem ersten Frame gestattet
hätte.
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Zwar
wird 12 unter Verwendung von TMSI-Adressen dargestellt,
doch versteht es sich für einen
ordentlichen Fachmann, dass andere Adressschemata verwendet werden
können.
Es könnte
zum Beispiel auch ein IMSI-Adressschema verwendet werden. Das folgende
Verfahren verallgemeinert das obige Beispiel, wo einigen der Nachrichten
in dem ersten Frame z Teiladressbits zugeordnet werden und den restlichen
Nachrichten z + 1 Teiladressbits zugeordnet werden:
- 1. Die Nachrichten werden in Sätze von Nachrichten gruppiert,
wobei jeder Satz aus Nachrichten besteht, die dieselben niedrigstwertigen
z Bits aufweisen. (Die Ordnung der Nachrichten innerhalb dieser
Sätze ist
unwichtig.).
- 2. Die Sätze
werden dann gemäß der Anzahl
an Gliedern sortiert. Die Sätze
mit der geringsten Anzahl an Gliedern werden zuerst umfasst, gefolgt von
Sätzen
mit einer größeren Anzahl
an Gliedern.
- 3. Falls es irgendwelche Sätze
mit derselben Anzahl an Gliedern gibt, dann werden von diesen Sätzen jegliche
Sätze,
die Glieder umfassen, deren niedrigstwertige z + 1 Bits alle identisch
sind, zuerst angeordnet.
- 4. Den zuerst angeordneten Nachrichten wird eine größere Anzahl
an Teiladressbits zugeordnet.
-
Der
wichtige Aspekt dieses Verfahrens ist das Selektieren der besten
Nachrichten für
eine Zuordnung von z Teiladressbits. Die Nachrichten werden in zwei
Gruppen geteilt, eine Gruppe, für
die z Teiladressbits zugeordnet werden, und eine Gruppe, für die z
+ 1 Teiladressbits zugeordnet werden. Ist die Zugehörigkeit
dieser Gruppen erst einmal ermittelt, ist die Ordnung der Nachrichten
innerhalb dieser Gruppen nicht wichtig, so lange die Anzahl an Teiladressbits
für die
Nachrichten in den Gruppen dieselbe bleibt.
-
Der
Nutzen von Schritt 3 kann in dem obigen Beispiel dargestellt werden.
Falls einem Glied des aus den Nachrichten 3, 4 und 8 bestehenden
Satzes zwei Bits anstatt drei zugeordnet worden wären (wie es
ohne Schritt 3 der Fall hätte
sein können),
dann hätten
die Mobilstationen, deren niedrigstwertige drei TMSI-Bits '010' sind, auf Grund
einer Teiladressübereinstimmung
mit den niedrigstwertigen zwei Bits '10' nach
dem ersten Frame nicht schlafen dürfen. Da der aus den Nachrichten
5, 6 und 9 bestehende Satz Glieder mit niedrigstwertigen drei TMSI-Bits
von sowohl '001' als auch '101' aufweist, ist es
kein Nachteil, einem Glied zwei Teiladressbits zuzuordnen; es ist ein
Nachteil, zwei Teiladressbits für
den aus den Nachrichten 3, 4 und 8 bestehenden Satz zuzuordnen.
Die Folge davon, Schritt 3 nicht zu befolgen, könnte darin bestehen, dass 12,5%
der Population der Mobilstationen, denen TMSIs zugeordnet sind, nach
dem ersten Frame schlafen gehen anstelle von 25%.
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Die
Beschreibungen der Erfindung, die spezifischen Einzelheiten und
die Zeichnungen, die oben erwähnt
werden, sollen den Umfang der vorliegenden Erfindung nicht beschränken. Ein
Teiladressvergleich kann zum Beispiel verwendet werden, um den Energieverbrauch
einer Mobilstation im Suspended Virtual Traffic Substate des Suspended
Packet Data State zu reduzieren. Anstelle den F-CCCH kontinuierlich
zu überwachen,
beginnen Mobilstationen in diesem Unterzustand rechtzeitig zu demodulieren, um
den ersten Frame jedes F-CCCH-Schlitzes zu empfangen. Falls ein
Teiladressvergleich eine Nichtübereinstimmung
ergibt, kann die Mobilstation das Demodulieren für den Rest des Schlitzes beenden und
dann das Demodulieren rechtzeitig für den nächsten Schlitz wiederaufnehmen. 13 stellt
ein Beispiel dar, wie ein Teiladressvergleich gemäß der bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung den Mobilstationsarbeitszyklus zum Demodulieren
eines Pagingkanals (F-CCCH) reduziert. Wenn ein PACA-Ruf für eine Mobilstation
eingereiht wird, überwacht
sie gegenwärtig,
TIA/EIA-95-B zufolge, den Pagingkanal kontinuierlich. Ein Teiladressvergleich
kann auch verwendet werden, um den Energieverbrauch einer Mobilstation
zu reduzieren, wenn ein PACA-Ruf eingereiht wird. Das Überwachen
ist dasselbe wie für
den Suspended Virtual Traffic Substate des Suspended Packet Data
State. Es ist die Absicht des Erfinders, dass verschiedene Modifikationen
für die
vorliegende Erfindung durchgeführt werden
können
ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, und es ist beabsichtigt,
dass all solche Modifikationen in den Umfang der folgenden Ansprüche und
deren Äquivalente
fallen.