TW548999B - Methods and systems for error handling in radiocommunication systems employing pre-paging - Google Patents

Description

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相關/優先申請^ 本申請案主張專利範圍優先權來自iggg年5月曰申^ 的美國暫時專利申請案（U· S· Provisional Patent ^ Appli cat ion) 60/ 1 33, 688號，名稱係在萬能行動呼叫 系統中的閘道位置登錄器和預呼叫，該文件公佈的 ^訊 為參考而在這裡合併。 、科係 本發明關係到在無線電通訊系統中的呼叫技術，而 f別係對在一提供預呼叫的無線電通訊系統中關於卢足更 誤的技術。 、义1里錯 無線電通訊工業已經在美國國内於商業經 上其他的地方一樣創造出驚人的進展。在主要世界 $長已經遠超出期待而且係快速的超過系區的 :這個工業的成長效果甚至將；傳::， %Iί。需要創新的解答來應付這些增加的容量兩卡取小 、、、持南品質服務與避免上揚的價格一樣。 而未如同 的J :種無線電通訊系統中通常提供的係參考 通二”呼叫係一程序，無線電通訊系統藉此為所ί呼叫 企圖）。舉例來★兒，在住/ ==及Λ息的傳送等等的 的行動台（例如A未八配的：線電通訊系統中，-理想 道κι也/ 尚未的一電信頻道）將會萨ί丨丨,, 乎叫訊息有其的分配位址。龄匕叫頻 的终端機可以在務聽的期間降低# 疋經常 548999 五、發明說明（2) 2 1的呼叫時，該終端機將承認這個呼叫而且就開始在該 終端機和通訊系統之間建立連線的處理。這個處理包含為 乎叫的終端機提供路徑訊息到通訊系統中，如此該訊息能 夠正常的發射到終端機目前所在的位置。 現在將要說明的一傳統呼叫技術的例子涉及G S Μ無線電 通訊系統。呼叫技術，除了別的以外，至少在GSM系統方 面已經做某種程度的敘述，在一份供參考的標準文件中如 GSM TS 0 9.02 (ETSI ETS 3 0 0 974 )，那份文件公布的内容 ，經過查詢納入這裡。在其中，行動應用部份（MAp)具體 呪明，對於GSM網路，一關於當與一終端機建立一連接時 ，巡視的PLMN (VPLMN)和導向的plmN (HPLMN)之間控制信 號傳送互動的傳統程序。 圖式簡單說明1 A描述一傳統用來與終端機5建立一連接 的處理。在那裡，一閘道行動切換中心（GMSC)將接收到一 起始位址訊息（I AM)以終止一指向特定的行動預約者（訊息 的呼叫。GMSC 10接著從一導向定位登錄器（HLR)2〇為終 端機5要求一漫遊的號碼。這個啟動GMSC 10來定址一在 VPLMN中和終端機5 —起正在支援無線電通訊系統的MS(：。 =sc ίο藉由發射一第二路徑（SRI)訊息（訊息2)到在hplmn =擁有符合終端機5的用戶的HLR 20，那就是，終端機的 導向系統。重點在圖1 A中所顯示的概念係節點之間的實際 關係·，實際的具體例可能呈多樣化。例％，賴^能夠合 併到Η P L Μ N或一發源的p l Μ N裡面。 當該HLR 20接收到一來自某個GMSC 1〇(該“^不一定要

第6頁 548999 五、發明說明（3) 在HPLMN裡面）的訊息’ HLR 20將要求一來自巡視行動 切換中心/巡視定位登錄器（V M S C / V L R)的漫遊號碼3 〇在終 知機5所在的區域内服務。在這個例子中，重點係該ν μ $ c 和VLR係當作聯合的節點敘述，雖然在具體例中其會是分 離的節點。無論如何’本文從頭至尾這些節點可能個別的 加以參考。該漫遊號碼的要求能夠藉由，例如，傳遞一提 供漫遊號碼（PRN)訊息到VMSC/VLR 30(訊息3)來完成。在 該VPLMN裡面的VMSC/VIR 30提供漫遊號碼，然後漫遊號碼 使用一PRN & SRI訊息經過HLR 20正向通訊到GMS$ 1〇' 該GMS 10然後將IAM(訊息4)正向通訊到VMSC/VLR 30。 一旦該VMSC/VLR 30接收到IAM(訊息4)，一起始訊息的 5虎碼在δ亥V M S C / V L R產生（像是為進來的呼叫、呼叫傳遞， 而且因此將會呼叫用戶終端機（訊息5)。根據接到來自該 終端機的一呼叫完成接收信號，一交通頻道能夠在該服務 基地台（沒有顯示）和終端機之間裝置起來以建立連接。圖 1Β係一顯示在圖ία上所說明和其中敘述的程序的流程圖: 傳統呼叫技術一特有的特徵係終端機5的呼叫不發生直 該VMSC/VLR接收I AM訊息，如同在這些圖中能夠看到。 已經考慮近代其用來和一終端機處理連結的方法，已經 參考到像是在路徑前呼叫或預呼叫的方法。在提供預呼; 的無線電通訊系統中，當該VMSC/VLR接收到一來自hlr為 一漫遊號碼（例如一MSRN)的要求時VMSC/VLR啟動一客戶終 ，機的呼叫，而非如同發生在上面傳統呼叫技術中所說的 等待直到I AM係正向通訊。而且，該漫遊號碼不是傳送到

第7頁 548999 五、發明說明（4) -- HLR直到從客戶的終端機接收到一呼叫反應，指示該終端 機目w可以使用，和上面說明的技術不同係在該vmsc/vlr 裡面根據由hlr的要求立即回返一漫遊號碼。 這個預呼叫技術至少有一與圖1A和…中的傳統呼叫技術 比較起來特有的優點。如果該客戶終端機對這個呼叫沒有 反應，這樣的呼叫不能夠完成（這種情形經常發生），在該 GMSC 10和VMSC/VLR 30之間沒有切換和發射資源係不需要 保留’如同上面說明的G S Μ程序準備要做的實例。因此， 預呼叫技術在目的地和運輸網路中儲存切換和發射資源。 圖2 Α敘述與一為處理連結的例示預u乎叫技術符合的傳統 程序。如同在那裡面所顯示，該GM SC 1 〇接收一 I am以終止 呼叫正向傳訊一行動終端機5(訊息1)。該“％ 1〇然後藉 由傳送一SRI到HLR(訊息2)要求漫遊號碼。該hlr將藉由傳 送一PRN(訊息3)從VLR要求漫遊號碼。 由這個點決定，在圖2 A中說明的程序和在圖丨A和丨B中說 明的GSM程序相同。無論如何，在該VPLMN内的VMSC/VLR 3 0提供漫遊號碼之纟ij ’ §玄V M S C / V L R 3 0將預呼叫（那就是呼 叫該終端機即使VMSC/VLR還沒有I AM訊息）終端機5以確保 在其服務區域（訊息4)内客戶的可用度。只有在成功的預 呼叫客戶之後可用VMSC/VLR 30提供一經過HLR 20(那就是 藉由P R N & S RI反應）到G M S C 1 0的漫遊號碼。並且，只有 在成功的預呼叫客戶之後係無線電資源分配到預期的呼 叫，例如一代表行動呼叫的發信號頻道以對呼叫要求反應 而且隨意一電信頻道遍及能夠連結上的σ乎叫。然後在接收

548999 五、發明說明（5) 該反應到SRI訊息之後，該GMSC 1〇能夠正向傳— 自 5)到VMSC/VLR 30。一關係到圖2A的程序的資° MC訊心 在圖2B内說明。 # El k 在圖2A和2B中說明的程序反映在正常情形下預 徵，那就是，當處理正常的運作時包含所有的該網 點。無論如何，在預呼叫期間網路故障可能發^、，即 電通訊系統的性能上該故障可能有致命的影^。例1無， 慮在那裡的狀況，在已經呼叫過終端機5而且已纟’ VMSC/VLR 30提供漫遊號碼之後，失去與客戶终^由 線電接觸。當該IA Μ訊息隨後到達v μ S C / V L R 3 η ' u 〇 U ，因 p έ<τ< ^掉無線電資源該VMSC將不能夠使〗ΑΜ訊息和終端機有”二關枰 如同另外-可能在預呼叫期間發生的網路故障例子 慮在那裡的狀況，在已經呼叫過終端機5而且 VMSC/VLR 30提供漫遊號碼之後，藉由該GMsc i〇m 以“訊息因網路阻塞在“沉^和”沉/乂“⑽之 政 中遺失。在這個實例中，該無線電資源為預期的呼叫保〜 配置即使I AM訊息已經在網路中遺失（ ' 匕。因為不需要保留的資源、’這些情形導 所以0希差在無線電通訊系統中提 呼叫技術優點的預呼叫枯併彳彻& .、a 幻俅W傅統預 用時正h τ ιΓ ώ 避免當終端機無法使 I 網路資源的使用）同時處理在網路中 的逆些類型的故障或錯誤狀況。

548999 五 、發明說明（6) 根據本發明的例示具體例，錯誤 展以避免在一VPLMN内的一客戶%奴王序已經藉由申請人發

規。 、工預呼叫之接AA 兄 1 I傻的問題出 例如，根據本發明的第一例示具 ^ 的無線電接觸在預呼叫定址之後遺’與該客戶終端機 示具體例，藉由該系統偵測和注咅的問題。根據這個例 耗。根據收到的該呼叫傳送訊息，再無線電接觸的損 且如果能使用的話，無線電資源再一 ^次呼叫終端機，而 電資源的二次裝置那時係和接收的 ^分配到那裡。無線 且呼叫裝置好。 、叫起始訊息有關連而 根據本發明的另一具體例，係對付 、， 經遺失的I AM訊息時與終端機持續保' c在乎叫之後等待一已 題。根據這個具體例，一監視計^夺哭邊無，電資源的問 後對一成功的預呼叫的反應起始了 =在分配，線電資源之 的呼叫起始訊息之前時間屆滿，缺果°亥5十日守為在接收到 消。 …、'设該無線電資源配置取 遥式簡 本發明的這些和其特徵、目的知值 矛k點對那此孰朵产+ 技術的人根據下面詳細的說明將备作〜 二’、、、，c艳方面 中： 9交侍更容易明白，其 圖1Α係一為與一終端機建立一哞u 號圖； 手η的傳統呼叫技術的信 圖1 Β係一符合在圖1Α内說明的值姑， 旳傳統呼叫技術的資訊流程

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圖2 A係一為與 終端機建立 圖，在本發明的具體例中能夠提Γ的預呼叫技術的信號 =係:―符合圖2A的預呼叫技術的資訊流程圖. 圖；’、τ以執行本發明的例示基地台和行動台方塊 - Γ線係電二^ …'电貝源才貝耗處理的流程圖； 俠] 表圖5係一根據第—例示具體例敘述一例示方法的流程圖 <1 吟Τ傳係送本耗發卢明第二例示具體例在預°乎叫之後對-寻k Λ心抽耗處理的流程圖；及 表具㈣例示方法的流程圖 f下面的說明中’為解釋而非限制的㈣，排除 、..田即，像是實體的電路、電路元件、技術等等，

一本發明完整的瞭解。無論如何，對一孰籴哕^ 人本發明在其他不同於這些明確細節的二例；= 明將係明顯。在其他的例子中，係省略已知的方法、 和電路的詳細說明以便理解本發明的說明。 ' " 在這裡討論的該例示無線電通訊系統係敘述成根據使用 劃時多向近接（TDMA)協定的GSM規袼執行，在該基地台和 行動終端機之間的通訊係在一些時間磁格上完成。無論如

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何，那些熟悉該方面技術的人將體會在這裡公佈的概念在 付合其他協定的系統操作發現用途，包含但並非限制，劃 頻多向近接（FDMA)、劃碼多向近接（CDMA)，或一些任何一 上面協定的混合物。 對於上下文，圖3係一提供一本發明能夠執行的傳統行 動無線電通訊系統1 0 0中普遍的例子。該無線電通訊系統 1 0 0包含複數的無線電基地台（β S) 3 0 a - 3 Ο η與複數的行動終 端機通訊’只有其中一行動台（M S ) 5顯示在這裡面。從一 基地台3 0 a通到一行動台5係典型的參考如同下向連接通

訊，然而從一行動終端機通訊到基地台係參考如同上向連 接通訊。 該基地台30a-30n係連結可一行動切換中心（MSC) /巡視 定位登錄器（VLR) 50。在其他的作業中，該msc/VLR 50協 調基地台的活動，像是在一行動台從一基地台到另外一基 地台的交遞期間。該MSC/VLR依次能夠連結到一公共切換 的呼叫網路（圖中未示）。每個基地台3 〇 a - 3 0 η將有複數的 發射接收機35結合電信和信號頻道在RF載波上發射資訊。 每個行動台，像是行動台5，有一發射接收機1 〇用來在空 中介面上與基地台30a通訊，如同藉由塊2〇所代表的多種 的I / 0裝置，例如：一顯示器、°刺ϋ八、麥克風、鍵盤等 等0 當建立一在該無線電通訊系統（藉由顯示在圖3中的基地 台3 0 a)和行動台5之間的連結使用根據本發明的預呼叫技 術，對付在上面敘述的多種暫時性錯誤狀況。首先，一本

第12頁 548999 五、發明說明（9) 發明的例示具體例對付如同在 叫之後與客戶終端機失去益線;^和/說明的在成功的預啤 SRI和PRN信號。在上下文中，π乎叫使///所敛述的-、 呼叫内，止的二叫傳送或建立。然後，在步驟5〇2在仃動 該終端機。如同上面所提到，— 、十Η 士本碘r n a i八 一已經預口乎叫該行動台 5，在步:配到一無線電資源的首次設定例如， =ί”訊，一頻道設定訊息，-面設

2 一 ：':::二、，果當s亥行動台與系統在無線電接觸中使 用热線電-貝源的百次設定（步驟50 6和5〇8各別沿著"n〇"和 路徑）的時候MSC/VLR 30接收IAM訊息，然後使用那 些資源可以裝置一呼叫（步驟5 1 〇 )。 另外了選擇，該行動台5使用資源的首次設定可能無法 接收到系統，例如，如果在預呼叫處理期間其移動超出已 經設定在所設定的信號頻道上發射呼叫設定資訊到行動台 5的基地3〇a的範圍。

一旦失去無線電接觸，該MSC/VLR 50注意到這個事件 (例如在步驟5 1 2藉由聯合行動台的識別號碼設定一旗標） 和在步驟5 1 4釋放所有先前為設定呼叫而配置的無線電資 源（例如··信號頻道和電信頻道）。這個資源的釋放係藉由 在圖4中顯示的從預呼叫塊垂直的加厚黑色線段延伸連結 一動σ5和MSC/VLR的終止。當該先前呼叫的客戶聯合一 ΙΑΜ訊息抵達MSC/VLR(步驟516)，該MSC/VLR注意到已經失 去與在I AM訊息中識別過的終端機所建立的無線電連結，

第13頁 548999 五、發明說明（10) 例如藉由設定在記憶體中的旗標的狀態。該行動台5的一 附加的呼叫在步驟518接著完成以確保在MSC/VLR的服務範 圍内終端機的可用度。f如果該客戶仍然是可用的，分配到 的一無線電資源的二次裝置（可能是或不是如同無線電資 源的首次裝置）與近來分配到無線電資源支援與呼叫和 MSC/VLR相關進話的IAM訊息。 另外一有關於傳統預呼叫的問題，也就是，在圖6和7中 說明本發明的例示實體例對付在預呼叫以後如何處理該 I AM訊息的損耗。前面敘述過這個問題，但是在圖5的流程 圖中可以藉由注意由決定塊5 0 8和5 1 6離開的π NO"路徑所建 立的迴路可以很/月k的看出。和以前一樣，該系統起始一 呼叫（步驟7 0 0 )和預呼叫一終端機（步驟7 〇 2 )。一旦發生一 成功的預呼叫’在步驟704該MSC/VLR將分配無線電資源 (例如一信號頻道或許還有一電信頻道）。然後在步驟7 〇 6 啟動一監視計時器。這個監視計時器可以有一有關於該 GMSC應該接收到預呼叫成功和產生的I am訊息已經抵達 MSC/VLR的指示時間的總數倒數（或正數）計秒的時間。例 如，這個時間週期可以安排成2 〇 m s，雖然那些在這種技 術方面熟練的人將瞭解明確的監視時間是.多種的。 一旦啟動監視計時器，如同步驟708顯示該MSC/VLR 30 將尋找收到的基於成功的預呼叫所分配到的資源與終端機 相關的I AM訊息。如果接收到，如同由步驟71 〇所指示的， 該MSC/VLR將繼續裝置呼叫。否則，如果在收到IAM訊息之 前該計時器終止（從決定塊712路徑），然後在步驟

第14頁 548999 五、發明說明（11) 714該MSC/VLR將釋放分配到的資源。在產生前面所提及的 網路故障時該VMSC内起始一監視計時器以確保無線電資源 及時的釋放來提供一些優勢。例如，一利用一預呼叫特性 的UMTS網路即使在預呼叫程序期間可能產生的故障狀況中 可以提供健全的能力。 在所有的著眼點中，而非加以限制，試圖說明上面所敘 述的本發明的例示具體例。因此本發明藉由熟悉這種技術 的人在源自於包含在這裡面詳細執行中許多的變化的敘述 中。例如，可以合併讀圖5和7的實體例。所有這樣的變化 和修正係在藉由如同下面申請專利範圍所定義的本發明的 4 領域和精神的範圍内考慮。

Claims (1)

1. 548999 六、申請專利範圍 1. 種用以在無線電·通訊系統中與一終端機通訊的方 法，包含以下步驟： a)起始一終止於終端機之呼叫； b )預呼叫該終端機以決定一終端機的可用度； c)如果可以使用終端機，為該呼叫分配一無線電資源的 第 組； d) 對應該 e) 正向傳 務區域的主 f )在接收 g)如果決 呼叫，分配 2. 如申請 的第一與第 分配一信 3. 如申請 的第一與第 分配一電 4. 如申請 在主要節 5 ·如申請 在對預呼 一漫遊號碼 附加節點。 終端機偵測一無線電接觸的損耗； 送一呼叫傳送訊息到一涵蓋該終端機所在的服 要節點； 到該呼叫傳送訊息後第二次呼叫該終端機；及 定終端機可以用來回答該呼叫步驟（f )以處理 一第二組無線電資源給呼叫。 專利範圍第1項之方法，其中分配無線電資源 二組的步驟進一步包含： 號頻道給該終端機。 專利範圍第1項之方法，其中分配無線電資源 二組的步驟進一步包含： 信頻道給該終端機。 專利範圍第1項之方法，該步驟進一步包含： 點中儲存一無線電接觸的損耗指示。 專利範圍第1項之方法，該步驟進一步包含： 叫步驟（b)的反應決定可以使用該終端機之後 給該終端機，提供-到一產生該呼叫傳送訊息的

   第16頁 548999 六、申請專利範圍 6. 如申請專利範圍第5項之方法，其中該主要節點係一 巡視行動切換中心（V M S C )和該附加節點係一閘道切換中心 (GMSC)。 7. —種用以在無線電通訊系統中與一終端機建立一連結 的方法，包含以下步驟： a) 預呼叫一終端機以決定其可用度； b) 根據該預呼叫步驟結果選擇分配一第一無線電頻道給 該終端機； c) 由於债測到所分配到的無線電資源的損耗而第二次呼 叫該終端機；及 d) 如果對該步驟（f )的反應決定可以使用該終端機，分 配一第二頻道給呼叫。 8. —種用以在無線電通訊系統中與一終端機通訊的方 法，包含以下步驟： a)起始一終止於終端機之呼叫； b )預呼叫該終端機以決定其可用度； c )如果可以使用該終端機，分配無線電資源給該終端 機； d )起始一監視計時器； e )傳送一呼叫起始訊息到一支援與該終端機通訊的節 點； f )藉由該節點接收到呼叫起始信號之前，決定計時器是 否終止；及 … g)如果在監視計時器終止之前決定已經沒有接收到呼叫

   第17頁 548999 六、申請專利範圍 起始信號，釋放先前分配的無線電資源。 9.如申請專利範圍第8項之方法，其中該監視計時器在 2 0毫秒後經過。 1 0. —種在無線電通訊系統中與處理資源呼叫一終端機 有關的方法，包含以下步驟： a)在一成功的預呼叫之後分配無線電資源給該終端機； b )對步驟a )的反應啟動一監視計時器；和 c)如果在該計時器終止之前沒有接收到一呼叫傳送訊 息，配置取消該無線電資源。 1 1.如申請專利範圍第1 0項之方法，該步驟進一步包 含： 預呼叫該終端機；及 傳送到一產生該呼叫傳送訊息的節點，一在對該預呼叫 步驟的反應以決定可以使用該終端機之後代表該終端機的 漫遊號碼。 II

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