专利名称：减少唤醒一组休眠通信的等待时间的方法和装置的制作方法
相关应用的参考本申请要求受益提交于2001年5月15日的美国临时专利申请序列号60/291454，该申请在此完全引入作为参考。
领域本发明涉及点到多点通信系统，尤其涉及减少唤醒一组休眠通信的等待时间的方法和装置。
背景用于快速、有效、一对一或一对多(组)通信的无线服务类以多种形式存在已多年了。一般，这些服务是半双工的，其中用户按下它电话/无线电的“按下通话”(PTT)按钮以开始语音。按下按钮或在一些实施例中自动打开无线电或在中等系统中，其中，通信通过一些类型的服务器发生，指明用户对“发言”的请求。如果被授权发言或对话者允许，用户一般能对话上几秒钟，在他释放他的PTT{XE“PTT”}后，其他说话人能请求“发言”。通信一般是从一个说话者到一组听众，但可能是一对一。该服务一般用于应用中，其中一个人即“调度者”需要与一组人通信，诸如现场服务人员或出租车司机，这就是服务的“调度”名字的来源。
最近，在因特网上也有类似的服务并一般称为“语音聊天”。这些服务一般实现为个人计算机{XE“PC”}应用，它将声音编码器帧在因特网(IP){XE“IP”}分组即IP上语音(VoIP)服务内发送到中央组聊天服务器，或可能在对等服务内从客户到客户。
这些服务的关键特征是快速和自发性，一般简单地由按下PTT{XE“PTT”}按钮而初始，而不需一般的拨号和响铃序列。该种类型的服务内的通信一般很短，一般个人说话集中在几秒内，而“谈话”一般可能持续一分钟或更短。
用户请求发言和当他从服务器接收到他有发言权并可能开始说话的肯定或否定的确认间的时延，被称为PTT{XE“PTT”}等待时间，是半双工组通信系统的关键参数。如上所述，调度系统最重要的是短而快速的对话，如果PTT等待时间过长则会降低服务效率。
现有的组通信基础设施提供有限的能大大减少PTT等待时间的机遇，即实际的PTT等待时间可能不能减少到低于需要在休眠分组数据对话内重建话务信道的时间。另外，说话人和听者信道是串联的，这是由于唯一可用的能唤醒休眠组的机制是等待说话人话务信道重建以发信号给服务器。现在，不存在能在除话务信道外任何其他信道上发送面向移动站用户信令数据的机制——这一限制要求在客户和服务器间的任何通信开始前重建话务信道。
因此需要一种机制能减少说话人经历的PTT等待时间并减少需要重建话务信道以使移动站能参与而不对系统容量产生负面影响的总时间、客户电池寿命和其它资源。
本发明概述所公开的实施例提供了用于减少组通信网络内休眠-唤醒等待时间的新颖并改进了的方法和装置。在本发明一方面，一种减少组通信网络内等待时间的方法包括以下步骤接收指向目标收听者移动站的休眠-唤醒触发；触发目标收听者移动站以重建话务信道；以及存储休眠-唤醒触发，用于稍后传输至目标收听者移动站。一方面，该方法还包括一旦目标移动站重建了话务信道就把所存储的休眠-唤醒触发发送到目标移动站。
一方面，一种减少组通信网络内等待时间的装置包括存储器单元、接收机、发射机、以及通信上与存储器单元、接收机和发射机耦合的处理器。处理器能够接收指向收听者移动站的休眠-唤醒触发、触发目标收听者移动站重建话务信道、以及存储休眠-唤醒触发用于稍后传输至目标收听者移动站。
附图的简要描述通过下面提出的结合附图的详细描述，本发明的特征、性质和优点将变得更加明显，附图中相同的符号具有相同的标识，其中图1说明了组通信系统；图2说明了几个通信设备是如何与通信管理器交互的；图3说明了根据一实施例发言控制请求过程的呼叫信令细节；图4说明了根据一实施例网络初始的休眠-唤醒的呼叫信令细节；
图5说明根据一实施例在通信管理器处缓冲媒体；图6说明根据一实施例在客户处缓冲媒体；以及图7说明根据一实施例的示例无线电链路模式。
本发明的详细描述在详细解释本发明的一实施例之前，要理解的是本发明的应用并不限于以下描述或
的元件构建和安排的细节。本发明能在其它实施例中实现并以不同方式实现。而且要理解的是在此使用的措词和术语是为描述之用而不应视作限制。
图1说明组通信系统100的示例功能模块图表。组通信系统100还称为按下通话系统、网络广播服务(NBS)、调度系统或点到多点通信系统。在NBS 100内，一组通信设备用户，单独称为网成员，相互间用分配给每个网成员的通信设备通信。术语“网”指的是一组授权能相互通信的通信设备用户。
在一实施例中，中央数据库可能包含标识每个特定网络的成员的信息。在同一通信系统内可能有多于一个网操作。例如，第一个网可能定义为有十个成员，第二个网可能被定义为有20个成员。第一个网络的十个成员可能相互通信，但可能不能与第二个网的成员通信。在另一实施例中，不同网的成员能监控多于一个网的成员间的通信，但可能只能在他们自己的网内将信息发送到成员。
网络可能在已存在的通信系统上操作，而不需要对现存的基础设施作大变动。因此，网内的控制器和用户可能在任何使用因特网协议(IP)的发射和接收分组信息的系统内操作，诸如码分多址(CDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、全球移动站通信系统(GSM)、卫星通信系统诸如GlobalstarTM或IridiumTM或多种其它系统。
网络成员能相互使用分配的通信设备通信，示出为通信设备(CDs)102、104、106和108。CDs 102、104、106和108可能是有线或无线通信设备诸如陆地无线电话、带有按下通话功能的有线电话、带有按下通话功能的卫星电话、无线视频摄像机、静止摄像机、音频设备诸如音乐录音机或播放机、手提电脑或台式机、寻呼设备或以上的任意组合。例如，CD 102可能包括带有视频摄像机和播放的无线陆地电话。另外，每个CD可能能发送并接收或是安全模式或是非安全(敞开)模式的信息。在以下的讨论中，单个CD指无线按下通话电话。然而，要理解的是引用CD并不是为了限制，可能包括其它根据互联网协议(IP)发射并接收分组信息的能力的通信设备。
在图2的NBS系统200内，发送优先一般允许单个用户在某给定时间将信息发送到其他网成员。发送优先一般根据当前发送优先是否分配给另一网成员而确定请求的网成员能否获得发送优先权。授权和否定发送请求的过程称为仲裁。仲裁方案在确定是否授予一请求网成员发送优先时可能衡量诸如分配给每个CD的优先级、获得发送优先级不成功的次数，网成员保留发送优先的时间长度，或其它因子。
为参与NBS系统100，CDs 102、104、106和108每个可能能向控制器或通信管理器(CM)110请求发送优先。CM 110可能管理网的实时和行政操作。CM是任何类型的至少带有一个处理器和存储器的计算机设备。在一实施例中，CM是Sun工作站Netra T1TM。
CM 110可能通过或是通信系统服务提供者、网成员或两者而实现远程操作，假设是由服务提供者提供认可。CM 110可能通过外部行政接口接收网定义。网成员可能通过他们的服务提供者请求行政行动或通过定义的系统诸如符合CM行政接口的成员操作的安全管理器(SM)112请求行政网功能。CM 110可能认证试图建立或修改网的一方。
SM 112可能实现密钥管理、用户认证以及相关的任务以支持安全网。单个组通信系统可能与一个或多个SM 112交互。SM 112可能不牵涉入网的实时控制，包括网激活或PTT仲裁。SM 112可能有与CM 110兼容的行政能力以自动化行政功能。SM112可能还能作为数据端点以参与网、广播网密钥或简单地监控网话务。
在一实施例中，向CM请求发送优先的装置包括按下通话(PTT)按钮或开关。当NBS 100内的用户期望将信息发送到其它网成员时，用户可能按下位于他或她CD上的按下通话开关，发送发言控制请求以从CM 110获得发送优先。如果当前没有其它网成员被分配了发送优先，则请求用户可能被授予发送优先，且用户可能通过CD用音频、视频或可触觉的警示而得到通知。在请求用户被授予发送优先后，信息然后能从该用户被发送到其他网成员。
在本发明的一实施例中，每个无线网成员与一个或多个基站116或卫星网关118建立前向链路和反向链路，如同可能的情况。基站116可能用于描述从基站116或卫星网关118到CD的通信信道。卫星网关118可能用于描述从CD到基站或卫星网关118的通信信道。语音和/或数据可能使用CD被转化成数据分组，例如适合于可能发生到其他的用户的通信的特定分布网络120。在一实施例中，分布网络120是因特网。
在一实施例中，在每个通信系统中建立专用前向信道，即陆地通信系统和卫星通信系统，以在专用信道上从每个网成员广播信息到其他网成员。每个网成员可能在专用信道上接收从其他网成员来的通信。在另一实施例中，在每个通信系统内建立专用反向链路以将信息发射到CM 110。在一实施例中，可能使用以上方案的组合。例如，方案可能牵涉到建立专用前向广播信道但需要无线CDs在分配给每个CD的专用反向链路上发射信息到CM 110。
当第一网成员希望将信息发射到网的其他成员处时，第一网成员可能通过按下他或她的CD上的按下通话按钮以请求发送优先，CD产生了用于在分布网络120上传输的格式化的请求。在CDs 102和104情况下，请求可能通过空中发送到一个或多个基站116处。移动站交换中心(MSC)122，它可能包括著名的交互工作功能(IWF)、分组数据服务节点(PDSN)或分组控制功能(PCF)，以处理可能存在在BS 116和分布式网络120间的数据分组。对CD 106，请求是通过卫星网关118发射的。对CD 108，请求可能通过公共交换电话网络(PSTN)124发送到调制解调器库126。调制解调器库126接收请求并将其提供给分布网络120。NBS终端128通过其到分布式网络120的连接监控NBS系统的话务。由于NBS终端128在到分布式网络120，所以到网参与者的地理临近性不是必要的。
如果没有其它成员当前持有发送优先，当CM 110接收到发送优先请求时，CM 110可能将消息发射到请求的网成员，通知它发送优先已被授权。音频、视频或其他从第一网成员来的信息然后可能通过使用以上描述的传输路径之一将信息发送到CM 110而被发送到其他网成员。在一实施例中，CM 110然后通过复制信息并将复制发送到其他网成员而提供信息给其他网成员。如果单一广播信道被使用，则信息对每个使用的广播信道只需要被复制一次。
在另一实施例中，CM 110被包括在MSC 122内使得从支持基站的数据分组被直接路由到CM 110而不被路由到分布网络120。在该实施例中，CM 110仍连到分布网络120使得其他通信系统和设备可能参与组通信。在另一实施例中，CM可能包括在PDSN或MSC的PCF模块中。
在一实施例中，CM 110维持一个或多个数据库以管理属于个人网成员和每个定义的网的信息。例如，对每个网成员，数据库可能包括信息，诸如用户名字、帐户号、电话号码，或与成员CD相关的拨号码、分配给CD的移动站标识号、在网内的当前成员状态诸如成员是否正在参与网络，优先码以确定如何分配发送优先权，与CD相关的数据电话号码、与CD相关的IP地址以及指示成员授权能与那些网通信。其它与每个网成员相关的相关类型的信息还可能由数据库存储。
在一实施例中，CD可能形成个人通信终端的连接以形成一个对话组或网。CM可能包括多个可不同方式配置以适应不同应用的硬件和软件的功能。CM可能提供管理(NBS)网的实时、行政以及认证操作，按下通话(PTT)请求仲裁、网成员维持和分布以及注册表、呼叫建立和必要通信的中断，例如CDMA、系统和网络资源以及整个网状态的控制。
NBS网可能在单机可分散的蜂窝系统内或大型多站配置内。在大型配置情况下，多个CMs可能是地理分散地形成单一整合系统，每个作为现存的蜂窝基础设施的插件模块。这样，由NBS网引入的新特征对蜂窝用户可用而不需要对现存蜂窝基础设施有所修改。
CM可能维持已定义的NBS网的表。在一实施例中，每个网定义包括网标识符、成员表包括电话号码或其它标识信息、用户优先信息以及其它类行政信息。网可能静态地定义为或是敞开或是安全，且不允许在敞开和安全间的转换。安全NBS网一般使用媒体加密以提供认证并防止窃听。安全网络的媒体加密在端到端的基础上实现，意味着加密和解密可能发生在通信设备内。CM可能在不知道安全算法、密钥或政策的情况下操作。
图2说明示例NBS网200以示出通信设备202如何与CM 204交互。多个CMs可能按需要分散部署开以符合大规模NBS网的期望。在图2中，CD 202有能将媒体发射到其他网成员的允许。在该情况下，CD 202称为对话者并在信道上发射媒体。当CD 202指明为对话者，剩下的网参与者，CD 206和CD 208，可能没有将媒体发射到网的允许。相应地，CD 206和CD 208指明为听者。
如上所述，CD 202、206和208使用至少一个信道连到CM 204。在一实施例中，信道被分为分开的信道，包括对话初始协议(SIP)信道210、NBS媒体信令信道212以及媒体话务信道214。SIP信道210和NBS媒体信令信道212中要带宽允许可能在任何时候为CDs 202、206和208所使用，而不管它们被指定为对话者或听者。SIP是因特网工程任务组IETF定义的应用层协议，它描述了建立、修改以及中止在互连网协议(IP)上操作的媒体对话的控制机制。SIP通过注册和定位用户、定义用户能力和描述媒体参数的机制以及确定用户可用性、呼叫建立以及呼叫处理的机制提供一般对因特网电话应用的呼叫信令问题的方案。
在一实施例中，SIP信道210用于开始和中止NBS网100内的CD的参与。对话描述协议(SDP)信号还可能在SIP信道210内使用。当例如通过使用SIP信道210设定了CD在NBS网内的参与，例如通过使用NBS媒体信令信道212会发生CD和CM间的实时呼叫控制和信令。在一实施例中，NBS媒体信令信道212用于处理按下通话请求以及释放、在冲突的请求间仲裁或发言权控制，宣布信息传输的开始和结束、处理网休眠、跟踪端点连接、请求并交换网状态并通知任何出错消息。NBS媒体信令信道212的协议最小化了最公共消息的长度，并简化了对请求的解释回答和响应的任务并保留了将来增强的灵活性。NBS媒体信令信道212的协议还允许请求被重发送而不会不利地影响协议状态。
在一实施例中，NBS媒体信道212上的信令话务包括呼叫设立以及控制信令，这可能包括对话邀请请求以及确认以及媒体信令，这可能包括实时发言权控制请求以及相关的异步消息。媒体话务信道214上的媒体话务可能包括实时点到多点语音和/或数据广播。两种消息类别都有唯一的功能特性。另外每个CD可能发出域名服务(DNS)客户请求以方便将完全符合的DNS主机名映射到因特网地址。
在一实施例中，NBS呼叫建立和呼叫控制信令根据SIP语义实现。虽然SIP可能使用熟知的或是用户数据报协议(UDP)或是传输控制协议(TCP)传输，在一实施例中，每个CD使用基于SIP的使用SIP的信令功能。而且，每个CM可能期望通过UDP接收SIP信令请求。实时信令可能通过在CM和每个CD上的动态UDP/IP发生。其它信令可能例如使用SIP通过CM和CD间的固定TCP/IP接口发生。
PTT等待时间在一实施例中，当分组数据服务处于活动状态，基础设施内的资源，例如基站收发机子系统(BTS){XE“BTS”}、基站控制器(BSC){XE“BSC”}、交互工作(IWF){XE“IWF”}以及无线电链接被活动地分配到移动站(MS)。在基于IP{XE“IP”}的VoIP调度服务中，当在组参与者间有活动对话进行时，每个用户的分组数据连接保持激活。然而，在一段时间组通信内无活动后，即“悬挂时间”，用户话务信道可能切换到休眠状态。
切换到休眠状态保留了系统容量，减少了服务费用以及电池消耗且使得用户能接收进入的常规语音呼叫。例如，当用户处在活动分组数据呼叫时，他一般被认为对其它进入语音呼叫处于“忙碌”。如果用户分组数据呼叫处于休眠状态，用户可能能接收进入语音呼叫。由于这些原因，期望能将分组数据呼叫在一段分组数据无活动后切换到休眠状态。
当分组数据呼叫处于活动状态时，即使没有交换数据分组，射频(RF)能量仍可能由移动站电话发射，即使是较低电平，这是为了维持与基站的同步和功率控制。这些传输可能引起电话很大的功耗。然而在休眠状态时，电话可能不实现任何RF传输。为保留电话功率并延长电池寿命，悬挂时间可能设定为无数据传输后在的延长一段时间内切换电话到休眠模式。
当分组数据服务对所有用户都处于活动状态时，(PTT){XE“PTT”}请求，这可能是MS和调度服务器间发送的(IP){XE“IP”}数据报，其等待时间很短。然而，如果用户信道先前切换到休眠状态，(PTT){XE“PTT”}等待时间可能更长。在分组数据休眠期间后，可能维持包括移动站IP地址的与分组数据对话相关的状态信息。然而，与在PPP以下的层相关的状态信息，诸如物理话务层，可能被释放和/或解除分配。
在一些基础设施中，为唤醒休眠数据连接，话务信道必须经重分配，资源须经重分配且无线电连接协议(RLP){XE“无线电链接协议(RLP)”}层必须经重初始化。这样的后果是如果通话组一段时间未通话，当用户按下其(PTT){XE“PTT”}按钮以请求发言时，第一次通话突发的PTT等待时间一般要比相继的通话突发的等待时间要长。这一般不频繁，但这可能影响服务的使用，因此要最小化。
{XE“PTT”}在一实施例中，当组通信设备处于休眠状态，(PTT){XE“PTT”}等待时间可能由以下原因引起1.对话信道分配时延-响应于用户按下按下通话按钮时在分配并为对话者电话初始化话务信道时的时延以及调度应用程序初始化基于IP发言权请求消息的时延。
2.发言请求传播时延-发言请求消息传到调度服务器的时间。
3.仲裁时延-调度服务器处理潜在的多个发言请求的时间。
4.唤醒消息时延—IP消息从调度服务器传播到服务听者的蜂窝基础设施，例如PDSN的时间。
5.听者寻呼时延-由于需要等待听者电话在合适寻呼信道时隙内唤醒并接收寻呼的时延。
6.听者信道分配时延---分配和初始化听者电话的话务信道的时延。
这些时延中一些要比另一些对整个PTT等待时间的影响大。例如，对话者和听者信道分配等待时间以及听者寻呼等待时间一般要比其它分量大一个数量级，这些一起影响PTT等待时间性能。
为减少PTT等待时间，在一实施例中，组呼叫信令，诸如发言控制请求、发言控制响应以及休眠唤醒消息能在一些可用公共信道上被发射，而不需要等待专用话务信道被重建。该种公共信道可能一直可用，不管移动站的状态是什么，且可能在每次用户希望初始组呼叫时不需要被请求且被重分配。因此，即使移动站处于休眠状态时，组呼叫信令可能被交换，这可能提供为对话者和听者移动站并行重建专用话务信道的方法。
在另一实施例中，呼叫移动站可能在一些可用的反向公共信道上发送发言控制请求到无线基础设施，诸如在反向接入信道和反向增强接入信道上。呼叫移动站还可能在一些可用的前向公共信道上接收对发言控制请求的响应，诸如在前向寻呼信道和前向公共控制信道上。在一实施例中，休眠听者的移动站可能在一些可用的前向公共信道上接收休眠唤醒消息，诸如在前向寻呼信道和前向公共控制信道上。
短数据突发呼叫信令消息在一实施例中，对话者察觉的实际总休眠唤醒时间和(PTT){XE“PTT”}等待时间的大大减少可能通过使用短数据突发(SDB)消息达到，例如在“TIA/EIA/IS-2000 Standards for cdma2000 Spread Spectrum Systems”，此后被称为“cdma2000 standard”中提供的短数据突发消息。在一实施例，SDB消息可能在两个专用物理信道上发送，诸如前向基本信道(FCH)或前向专用公共控制信道(F-DCCH)或公共物理信道，诸如反向接入信道(R-ACH)、反向增强接入信道(R-EACH)、前向公共控制信道(F-CCCH)或寻呼信道(PCH)。SDB消息可能由无线电突发协议(RBP){XE“无线电突发协议(RBP)”}传送，它将消息映射到合适且可用的物理层信道。由于SDB消息可能载有任意IP{XE“IP”}话务且可能在公共物理信道上发送，当呼叫客户的移动站没有专用话务信道时，SDB消息提供交换组呼叫信令的机制。
面向移动站的呼叫信令消息在一实施例中，媒体信令消息可能在反向链路或面向移动站源链路上载有IP数据报。当用户请求发言权且没有立即可用的专用反向话务信道时客户移动站可能快速发送信号到CM。假设客户移动站已释放了所有的专用话务信道，客户移动站可能立即将发言控制请求在无线基础设施的反向公共信道上转发，该基础设施可能将请求转发到CM。例如，当专用反向信道不可用时，或是反向接入信道或是反向增强接入信道可能用于发送该种消息。在一实施例中，客户移动站可能将发言请求消息作为SDB消息发射到CM。
图3示出发言控制请求过程的示例呼叫信令。客户移动站(MS)可能接收从希望初始组呼叫的用户处来的请求。在一实施例中，客户MS可能是PTT设备。在一实施例中，在试图重建其专用话务信道前，客户MS可能在反向公共信道上发送PTT发言请求302，诸如在接入信道或增强接入信道上。在一实施例中，客户MS可能在SDB消息内发送PTT发言请求302而不管使用的是何种信道。
客户MS可能开始重建它专用话务信道304，例如通过实现“服务选项33重发起”。客户MS可能还开始无线电链接协议(RLP)同步306。在一实施例中，客户MS可能重建其专用话务信道并使RLP有利地与发送PTT发言请求302平行同步。
因此，移动站没有活动专用话务信道时，使用可用反向公共信道和/或SDB特征以将发言控制请求信号发送到CM，减少了需要唤醒参与移动站的总时间。虽然通话者客户可能在通话者前向话务信道重建前没有接收到已授权发言请求的确认，但能快速发送到CM以唤醒参与收听音减少了总等待时间。
参考图3，无线基础设施可能将PTT发言控制请求308发送到分组数据服务节点(PDSN)然后发送到CM。在一实施例中，在接收到发言控制请求310后，CM可能仲裁请求，将突发媒体信令唤醒消息(触发){XE“AYT唤醒请求”}发送到一组目标参与者(听众)，和/或触发参与者(听者)话务信道的重建。如果CM授权PTT发言控制，则CM可能将PTT发言授权312发送到基础设施，它可能将PTT发言授权314发送到客户MS。在一实施例中，如果客户专用话务信道还没重建，则基础设施可能在可用的前向公共信道上将PTT发言授权发送到客户MS，诸如在前向寻呼信道和前向公共控制信道上。在一实施例中，基础设施可能将PTT发言授权3 14以SDB形式发送到客户MS而不管使用的是何种信道。
在一实施例中，CM在响应PTT发言控制请求前可能等待休眠响应计时器超时。如果组的休眠响应计时器设为零，则CM可能立即响应发言控制{XE“PTT”}请求。在一实施例内，如果客户机MS完成重建其话务信道和RLP同步，则客户机MS可能流传送媒体316，它可能在客户机MS处缓冲到CM。
面向网络的呼叫信令消息在一实施例中，在接收到发言控制请求后，CM可能将媒体信令唤醒消息突发送到一组目标参与者(听者)并触发参与者(听者)话务信道的重建。如果组的休眠响应计时器设为零，则CM可能立即响应发言控制{XE“PTT”}请求。在一实施例中，如果对话者已在发送PTT{XE“PTT”}请求时立即开始重建其话务信道，则呼叫者和听者的话务信道可能有利地并行重建。
图4示出网络初始休眠唤醒过程的示例呼叫信令。在CM接收PTT发言控制请求310(图3)后，CM可能发送到达目标听者的唤醒触发402。PSDN可能确定目标移动站是否存在分组数据对话，并将触发分组发送到合适的基础设施组件例如基站。基础设施可能将寻呼406到每个个人目标MS以开始重建其专用话务信道408，例如实现“服务选项33重发起”。目标MS还可能开始无线电连接协议(RLP)同步410。在一实施例中，目标MSs可能重建其专用话务信道并将其RLPs同步以有利地并行与一些客户MS实现的同样功能。
在一实施例中，在目标MS完成重建其专用话务信道并使其RLP同步后，CM可能发送唤醒触发412到目标MS。目标MS可能发送唤醒应答414到CM，指明目标MS准备接收媒体。CM可能在流传送媒体418到目标MS前发送对话者通知416到客户MS，媒体418可能在CM内已经过缓冲。
在一实施例中，基础设施可能将唤醒触发412在一些可用公共前向信道上发送到目标听者，诸如前向寻呼信道和前向公共控制信道，而同时目标听者的话务信道还未被重建。在一实施例中，基础设施可能将唤醒触发412以SDB形式发送到目标听者，而不管使用的是何种信道。如果PTT发言控制请求在对话者反向公共信道上作为SDB消息被发送且目标组的休眠响应计时器在CM处设为零，则实际在对话者客户机处的PTT等待时间减少到在反向链路上发送SDB请求消息接着在前向链路上的SDB响应消息所需要的时间。
用于呼叫信令消息的网络接口为确定何种面向网络的特定话务例如SDB有效负载被发送到没有专用话务信道的空闲移动站，可能实现一些使该种特定话务和其它话务区别开的基础设施政策或接口。
在第一实施例中，由于SDB消息可能携带有限用户有效负载，IP数据报可能根据它们的大小而被过滤。如果是目的地是没有专用话务信道的移动站，小于一预定大小限度的IP数据报能作为SDB消息被发送。由于应用发言请求响应消息很小，例如包括IP头部为34位，所以组通信系统可能使用该种过滤。
在第二个实施例中，基础设施卖方可能定义基于IP服务以封装发送到移动站的IP话务。具有该服务知识的IP服务器可能将合适地用IP头部封装的小IP例如UDP、数据报发射到该服务以发送到怀疑没有专用话务信道的移动站。例如，组通信系统可能使用该服务以向基础设施指明发言请求响应消息以SDB形式发送到请求客户机MS。待解决的寻呼或服务发起请求与SDB话务的协调对于快速可靠的用户话务发送是很重要的。
在第三个实施例中，IP服务器可能发射特定的IP例如UDP、带有IP头部的数据报以发送到怀疑没有专用话务信道的移动站。IP服务器可能标记IP数据报，例如通过在IP头部内指明特定的值，指示基础设施发送IP数据报到客户机MS。例如，组通信系统可能使用该服务以向基础设施指明发言请求响应消息以SDB形式发送到请求客户机MS。在第三实施例中，UDP或TCP端口范围可能位发送特定IP数据报，例如SDB消息而保留。
移动站始发的服务发起和寻呼在一实施例中，如上与图3讨论的，对话移动站(MS)可能将发言控制请求发送到CM，这可能是以SDB形式的，接着立即将服务发起请求304发送到无线例如CDMA的基础设施以快速重建其话务信道。然而，如果休眠响应计时器被设为较小值，CM可能快速响应发言控制请求310并将响应312发射回对话者MS。如果该响应在服务发起事务304的早期阶段到达基础设施，则基础设施记录对话者MS没有任何活动话务信道，并试图寻呼对该话者MS的响应。然而，该寻呼行动可能放弃已在进行的服务发起处理。在一实施例中，对话者MS可能响应寻呼，保证发言控制响应消息发送到对话者，并再次请求服务发起，但在重建对话者话务信道时不可避免有时延，这是由于放弃起初服务发起尝试的结果。
在第一实施例中，为避免服务发起过程和寻呼间的竞态条件，CM可能被配置为不立即对发言控制请求310响应。相应地，例如在CM内的休眠响应计时器，可能经调整使得CM在服务发起过程304完成后将响应312发射到对话者MS。
在第二实施例中，协调接收CM始发的响应312的PDSN以及响应对话者服务发起请求的移动站交换中心(MSC)。即如果当CM始发的响应312到达基础设施时PDSN确定对话者MS的分组数据服务发起过程已在进行，则PDSN可能高速缓冲响应并一旦服务发起过程完成后将其在对话者移动站的前向话务信道上发送。或者，如果服务发起过程仍在进行，则MSC可能将响应作为SDB消息发送到对话MS。
在第三实施例中，对话者MS可能通过在对话者MS已接收到对发言控制请求302的响应后再发送服务发起请求304而避免竞态条件。在一实施例中，由于对话者MS没有活动专用话务信道，CM可能在一些可用前向公共信道上将响应发送到对话MS，诸如在前向寻呼信道和前向公共控制信道上。在一实施例中，CM可能将响应以SDB形式发送到对话者MS。对话者MS可能依靠CM生成的发言控制响应312以触发其话务信道的重激活，与听者移动站的CM触发话务信道重激活发送的唤醒请求同样方式。由于避免了移动站始发的服务发起和移动站的网络始发的寻呼同时发生的可能而避免了竞态条件。
高速缓冲网络始发的分组数据触发到达无线的例如CDMA基础设施的包括唤醒触发402且是发送到没有专用话务信道的听者移动站的IP数据报可能一般被网络或无线基础设施丢失。在一实施例中，发送到听者移动站的唤醒触发402根据定义的进度安排不断重发直到听者响应或组唤醒计时器超时。例如，唤醒触发402可能每隔500ms重发。然而，以此速率重发唤醒触发402可能引起高达500ms的最大时延，或250ms的平均时延，该时延是从听者话务信道重建到该听者的下一唤醒触发到达基础设施的时间。
在一实施例中，网络内的基础设施或其它实体可能高速缓冲由CM发送的唤醒触发402，并一旦目标MS重建其话务信道就将其发送到目标MS。这省去了需要CM重发唤醒请求402，并减少了总休眠唤醒时间。例如高速缓冲唤醒触发402，与以500ms速率重发相反，可以从总休眠唤醒时间中省去高达500ms的时延。
媒体缓冲在一实施例中，用户可能被允许在用户请求发言控制后开始对话，这是通过在重建客户和听者间的专用信道前缓冲媒体实现的。通过缓冲对话者的说话，系统允许对话者能在听者话务信道完全建立前开始通话。这允许对话者可以早些开始通话，明显减少了他的PTT{XE“PTT”}等待时间。由于听者不经历PTT等待时间，所以他们不受影响，即PTT等待时间从对话者转到了系统的其它部分。对话者可能刚好等待从听者接收响应到他的第一对话突发的时间，但如上所述，他知道他的第一对话突发的响应要比他在活动对话间的下一对话突发的响应要花更长的时间。缓冲对话者的第一对话突发能在CM边或客户机MS边完成。
CM缓冲在一实施例中，CM可能缓冲对话者的第一对话突发。在用户按下PPT{XE“PTT”}按钮且用户的话务信道被重建后，他可能被允许与CM通信。此时，由于听者话务信道还未建立，CM缓冲对话者的说话以在将来发送到目标听者处。CM缓冲可能把话者感到的明显的PTT{XE“PTT”}等待时间减少到用于建立对话话务信道的时间。图5是根据一实施例示出CM缓冲。
客户机侧缓冲在一实施例中，其中期望更短的明显等待时间，对话者可能被允许在他的话务信道重建前开始说话。由于客户MS还未与CM有通信，到对话者的开始谈话的信号由客户机MS形成。如果对话者被允许在对话话务信道重建前说话，则客户机MS可能缓冲该说话。由于与CM的通信还未建立，则对话的允许被“乐观”地给出。在一实施例中，CM缓冲和客户机侧缓冲可能同时操作。客户机侧的缓冲可能允许明显的PTT{XE“PTT”}等待时间很小。
对CM缓冲，总时延不改变。用户可能在接收从听者来的响应时经历同样的时延，但可以使对话者的明显的PTT{XE“PTT”}等待时间很小。
在一实施例中，客户MS可能缓冲媒体以控制用户经历的明显PTT等待时间。面向移动站的SDB和客户机侧的媒体缓冲的组合可能减少与重建活动话务信道相关的时延。
快速寻呼信道在一实施例中，CM可能延缓对对话者PTT{XE“PTT”}请求的应答直到组的唤醒计时器超时或所有听者客户机已响应了网络始发的触发以建立他们相应的话务信道。CM可能等到所有的听者均被寻呼之后再允许对话者在组内流传送媒体。组的听者响应寻呼的时间越长，对话者感觉的PTT等待时间就越长。
在一实施例中，在休眠唤醒期间，每个听者客户机个别地接收到由CM发送的一系列唤醒触发，在到达例如CDMA的基础设施时触发一个或多个到每个移动站的寻呼。在接收到寻呼后，每个移动站可能重建话务信道，接收下一发送到它的唤醒请求，并用唤醒请求回答{XE“IAH reply”}响应CM。听者手机响应该应用层“ping”需要的时间的主要部分花在基础设施等待合适寻呼移动站的时间。
为保存电池寿命，当移动站处于空闲状态时，移动站可能不需要一直监控寻呼信道内定义的例如2048个时隙的每一个{XE“Forward Paging Channel(F-PCH)”}。而是移动站可能监控或是前向公共控制信道(F-CCCH)或前向寻呼信道(F-PCH)，这取决于移动站的能力。另外，移动站可能根据时隙周期索引监控寻呼时隙。
在一实施例中，为保存电池，移动站可能以“时隙寻呼”模式操作。在该模式，移动站周期性地唤醒很短时间以监听由基站(BS)发送的寻呼。BS可能知道何时移动站会监听，可能在特定寻呼时隙发送寻呼到特定的移动站。
在一实施例中，移动站唤醒以监听寻呼信道的时段是由称为时隙周期索引(SCI){XE“slot cycle index(SCI)”}的参数控制的。SCI越大，移动站唤醒监听寻呼信道的时隙间的时间越长。由于电话化去更长的时间处于睡眠模式大时隙周期值增加了电话待机时间还增加了BS在它能寻呼电话前可能需要等待的时间。
BS可能需要延缓对电话的寻呼的时间在如果电话的时隙正好在BS需要寻呼它时开始侧为零到如果电话时隙在BS需要寻呼电话时正好结束的全时隙周期间变化。平均而言，由于等待电话时隙到来而引起的时延为半个时隙周期时间。移动站使用的时隙循环越短，听者可能更快地被基础设施寻呼。然而，更短的时隙周期可能意味着更快地消耗电池。
在一实施例中，前向快速寻呼信道(F-QPCH){XE“Forward Quick PagingChannel(F-QPCH)”}可能用于允许移动站以更节省功耗的方式确定何时待决的寻呼到来而不需要移动站自己监控寻呼信道。能监控F-QPCH的移动站可能按每个预定数量的时隙唤醒以抽取寻呼信道上的例如80ms时隙内的一比特指示值。如果抽取的比特未被设定，则在寻呼信道上没有未决的寻呼，移动站再睡眠另一时隙周期。如果抽取的比特被设定，则对该移动站的寻呼正在待决，且移动站可能重新安排自己以唤醒并在下一合适寻呼信道时隙监控寻呼信道。
F-QPCH使用的调制使得移动站能比监控寻呼信道更有效地监控F-QPCH。这使得移动站能在节省功耗方式在非常短的时隙周期内有效操作。使用F-QPCH的一个好处在于提供移动站检测并响应从基础设施来的一般寻呼消息，并因此以比起同样电池消耗速率更快的时隙周期唤醒从CM来的请求消息。这反过来变成了最小化直接导致PTT等待时间的时延的分量以及总休眠唤醒时间-需要重建听者话务信道的时间的能力。
时隙计时器在一实施例中，移动站可能连同“时隙计时器”以非时隙寻呼模式操作。当激活时，在释放其专用信道并进入由时隙计时器定义的一段空闲模式时间时，时隙计时器需要移动站监控处在非时隙模式的寻呼信道。该计时器的值可在基站处配置。该特征允许基础设施指示处于空闲模式的移动站监控寻呼信道上的例如每80ms时隙并提供给基础设施在任何时隙内寻呼移动站的方法。如在单独使用快速寻呼信道特征的情况下，使用非时隙模式的一个优势是提供给移动站比在同样的电池消耗速率下检测并快速响应寻呼的方式，因此减少了在休眠唤醒期间需要重建听者话务信道的时间。
没有快速寻呼信道特征，非时隙监控的扩展使用可能很耗电池。然而，一起使用快速寻呼信道以及非时隙模式提供了几乎立即寻呼移动站的方法-在一个或两个时隙时段内，例如80到160ms。
非时隙模式可能被视为移动站可用的两个休眠中间阶段的一个。当处于非时隙模式操作时，由于它没有专用物理信道，移动站可能被视为技术上休眠。然而，在该模式，移动站可能立即在任何时隙内被寻呼，因此避免了与网络始发的重激活相关的寻呼时延。
控制保留模式在一实施例中，移动站可能在提供附加休眠/空闲状态的分组数据标准下操作，其中移动站和基础设施维持与移动站相关的PPP层状态而允许两个端点之一释放专用话务信号以及其它与移动站的分组数据服务选项呼叫相关的资源。移动站或基础设施两者均可能通过重建话务信道并重新协商RLP而将分组数据呼叫的状态从休眠/空闲状态转到活动状态。需要重建话务信道的时间可能取决于是移动站或基础设施来开始重建。然而，在两种情况下，时延与需要在系统上发起新呼叫可相比，这是由于所有系统资源可能需要被请求并被分配给移动站。
在一实施例中，移动站可能以“控制保留”模式操作，这作为是活动和空闲模式的中间位置。在控制保留模式，与移动站相关的专用话务信道可能被释放且移动站的反向导频可能工作在“门控“模式。在一实施例中，专用公共控制信道和/或RLP状态也可能维持。实质上，控制保留模式提供了半睡眠状态，其中大多数系统资源可能保留被分配，但平均反向链路传输功率被减少到门控导频以减少对系统容量的影响。图7示出了无线电模式的示例安排。
在一实施例中，移动站可能通过或是发送资源释放请求消息或是资源释放请求短消息从活动模式转换到控制保留模式。移动站可能通过发送或是资源请求消息或是资源请求短消息从控制保留模式转换到活动模式。这些消息可能通过专用控制信道传输，且短消息可能使用更短的例如5ms的帧发送，允许在处于和不处于控制保留模式间快速转换。控制保留模式比起如上所述的传统的空闲模式或休眠/空闲模式的优势在于相对较快地从控制保留模式到活动模式的转换。
在一实施例中，在接收到从CM来的指明订户组已转到组休眠状态时，客户机移动站可能开始将其转到控制保留模式且在附加的保持不激活状态后，进一步转到空闲模式。因此，控制保留模式提供了一种机制大大减少了一旦用户按下PTT或唤醒请求触发在基础设施处被接收时而需要重建专用话务信道的时间。
存储的服务配置在一实施例内，基础设施可能提供当转换到空闲模式时在移动站和基础设施处缓冲或存储服务配置状态的能力。当回到活动模式并重建话务信道时，移动站可能在发起消息或寻呼响应消息中指明它已缓冲或存储了呼叫的服务配置。移动站还可能在发起或寻呼消息内包括循环冗余校检(CRC)，它可能在服务配置的整个长度上被计算。如果基站还高速缓冲了服务配置，基站可能使用接收到的CRC以确认其服务配置符合移动站存储的服务配置以及，如果这样BS可能在其“服务连接消息”内指明移动站可能使用先前存储的服务配置。
在一实施例中，分组数据服务选项的使用在转出空闲模式时可能不需要服务配置的改变，且因此存储的服务配置的使用可能使引起重建专用话务信道资源需要的时间大大减少。因此，存储服务配置特征通过减少重建可能携带PTT信令以及相关媒体的话务信道所需时间而提供大大减少PTT等待时间的机制，从而实现对空闲模式的重要增强。
在一实施例中，对客户MS从活动模式转到空闲模式可能实现如下1.组处于活动状态且移动站有专用话务信道。
2.在超过组的悬挂时间计时器的一段不激活时期后，在移动站的前向话务信道上接收应用层组休眠通知。
3.移动站转到控制保留模式，高速缓冲其服务配置的状态。类似地，客户的基站还高速缓冲服务配置状态。
4.在不激活时段后，移动站释放其专用信道并转换到空闲模式。移动站开始监控快速寻呼信道且如果有基础设施指示可能进入非时隙模式。如果不活动时段相对较短-或由于本地用户按下PTT或由于从另一组参与者来的网络发起分组数据话务----移动站可能在转回活动模式前未达到空闲模式。在该情况下，由于移动站保留了它的专用信道，会很快转换回活动模式。
在一实施例中，休眠唤醒事件实现如下1.组处于休眠，且所有的移动站处于没有专用物理信道空闲的状态。移动站监控快速寻呼信道。
2.响应用户按下按下通话，对话者的移动站在一些可用反向公共信道上连同应用层发言请求消息发送信号到CM，这可能是短数据突发形式。对话者的移动站可能从该点开始向前缓冲用户媒体。
3.对话者的移动站发送“发起消息”到基础设施以重建其话务信道。它可能在其请求内指明它高速缓冲了服务配置且可能包括在配置数据上的CRC。这开始重建对话者的移动站话务信道的过程。
4.CM接收发言请求并通过仲裁过程决定是否授予请求并发送发言请求响应消息到对话者。CM还开始将一系列唤醒请求突发到所有的参与者。
5.在接收到每个唤醒请求时，基础设施通过首先确定下一合适的寻呼听者的移动站的时隙而寻呼每个听者的移动站，然后通过F-QPCH在该时隙前发送信号通知在寻呼信道上有该听者的移动站的寻呼在待决。
6.一当在F-QPCH上接收到寻呼在待决的指示时，每个听者移动站监控寻呼信道的寻呼。
7.一当在寻呼信道上接收到寻呼时，每个听者移动站响应寻呼，在其寻呼响应内指明它已高速缓冲了服务配置并可能包括在配置数据上的CRC。这开始了重建每个听者话务信道的过程。
8.在重建对话者话务信道后。下一从CM来的发言请求响应在对话者处被接收。对话者开始流传送到CM的媒体。
9.在重建每个听者话务信道后，CM发送的下一唤醒请求在听者处被接收。听者用唤醒响应消息回复。
10.一旦所有的听者都响应了或组唤醒计时器超时，CM开始把媒体流传送到组。
因此，在此公开的减少组通信网络内的等待时间的方法和装置通过即使移动站处在休眠和没有话务信道是活动的情况下交换组呼叫信令而大大减少了实际总休眠唤醒时间和PTT{XE“PTT”}。该方法和装置通过使用短数据突发(SDB)消息信令提供交换组呼叫信令。该方法和装置提供了有利地并行重建对话者移动站和休眠听者移动站的专用话务信道。
在另一实施例中，组通信网络内的休眠唤醒等待时间可能通过高速缓冲发给目标听者的网络始发的唤醒触发而减少，且一旦目标移动站重建了其话务信道就将唤醒触发发送到目标移动站。
在另一实施例中，在组通信网络内的移动站的同时的服务发起和寻呼操作通过在服务发起过程完成后将响应发射到发言控制请求而被避免。在一实施例中，如果服务发起过程未完成，对发言控制请求的响应可能是SDB形式。在另一实施例中，在将响应发射到源通信系统后开始源通信设备的服务发起过程。
权利要求
1.一种减少组通信网络内等待时间的方法，该方法包括接收指向目标通信设备的休眠-唤醒触发；触发目标通信设备以重建其话务信道；并且存储休眠-唤醒触发，用于稍后传输至目标通信设备。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于还包括一旦目标移动站重建了话务信道就把所存储的休眠-唤醒触发发送至目标移动站。
3.一种采用减少组通信网络内等待时间的方法的计算机可读媒体，该方法包括接收指向目标通信设备的休眠-唤醒触发；触发目标通信设备以重建其话务信道；并且存储休眠-唤醒触发，用于稍后传输至目标通信设备。
4.如权利要求3所述的计算机可读媒体，其特征在于，所述方法还包括一旦目标移动站重建了话务信道就把所存储的休眠-唤醒触发发送到目标移动站。
5.一种减少组通信网络内等待时间的装置，包括接收指向目标通信设备的休眠-唤醒触发的装置；触发目标通信设备以重建其话务信道的装置；以及存储休眠-唤醒触发用于稍后传输至目标通信设备的装置。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于还包括一旦目标移动站重建了话务信道就把所存储的休眠-唤醒触发发送到目标移动站的装置。
7.一种减少组通信网络内等待时间的装置，所述通信设备包括存储器单元；接收机；发射机；以及通信上与存储器单元、接收机和发射机耦合的处理器，所述处理器能够接收指向目标通信设备的休眠-唤醒触发；触发目标通信设备以重建其话务信道；并且存储休眠-唤醒触发，用于稍后传输至目标通信设备。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述处理器还能够一旦目标移动站重建了话务信道就把所存储的休眠-唤醒触发发送到目标移动站。
全文摘要
一种减少组通信网络内休眠－唤醒等待时间的方法和装置，通过高速缓冲指向目标收听者的网络开启的唤醒触发、并且一旦目标移动站重建了其话务信道就把唤醒触发传递至目标移动站(104、106、108)，提供了实际总休眠－唤醒时间的大大减少以及由说话者观察到的PTT{XE“PTT”}等待时间。
文档编号H04M3/42GK1516979SQ02809877
公开日2004年7月28日 申请日期2002年5月14日 优先权日2001年5月15日
发明者E·罗森, E 罗森, M·马根蒂 申请人:高通股份有限公司