专利名称：在网络中协助通信的系统和方法
技术领域：
本发明通常涉及通信系统，本发明更特别地涉及在通信网络中发送消息。
背景技术：
用于在无线网络中以及在无线网络之间发送信息的系统和方法是众所周知的。在一个例子中，穿过无线网络将来自在源移动单元的用户的呼叫发送到在目标移动单元上的另一个用户。无线网络典型地分成一个或者多个地理组织单元，称为小区，其中目标移动单元可以在小区中存在。网络使用无线基础设施并且根据各种在无线技术领域中众所周知的方法和技术路由呼叫穿过无线网络。
无线或者蜂窝呼叫可以分成几种不同类型。例如，蜂窝呼叫可以是在两个无线用户之间点对点呼叫。在该例子中，使用传统的无线发送方法用于在两个用户之间发送消息。在另外的例子中，蜂窝呼叫可以是在多个用户之间的群组呼叫。在该例子中，使用已知的方法，以使用在网络中的小区形成并且进行群组呼叫。
因为系统容量可以容易地增加到几乎任何值，而不缩小网络中的小区的尺寸，所以可以容易地改进无线系统以提供更高的容量，用于点对点呼叫。相反，在已知的执行群组通信的系统中，减小小区的尺寸以增加容量是必要的。另外，在每个由一个或者多个群组成员占用的小区里，群组呼叫使用服务管理器(语音信道)。减小小区的尺寸以增加容量趋向增加用于每个呼叫的激活的小区的数量。然而，在系统中产生的额外开销进一步使通信变慢。因此，现存的系统不能够以方便和有效的方式既处理群组呼叫又处理点对点呼叫。
图1是根据本发明的一个实施例的图，示出上层和下层小区的排列；图2是根据本发明的一个实施例的框图，示出使用用于群组呼叫的上层和下层小区的系统；图3a是根据本发明的一个实施例的框图，示出下层和上层小区的使用；图3b是根据本发明的一个实施例的呼叫流程图，示出使用下层和上层小区以建立群组通信；图4a是根据本发明的一个实施例的框图，示出使用下层和上层小区；图4b是根据本发明的一个实施例的呼叫流程图，示出下层和上层小区的另一个使用，以建立群组通信；以及图5是根据本发明的一个实施例的呼叫流程图，示出下层和上层小区的另一使用，以建立群组通信。
熟练的技术人员会意识到，为了简单和清楚的目标说明附图中的元件，并且不必需按比例绘制。例如，附图中某些元件的尺寸可以相对于其他元件进行放大，以有助于改善对本发明实施例的理解。同样，在商业上可行的实施例中，典型地没有描述有用的或者必须的公用但容易理解的元件，以协助本发明的这些各种实施例的较小阻碍的理解。
具体实施例方式
按照多个这些实施例，提供了用于协助群组通信的系统和方法。在多个实施例中，提供上层(overlay)小区，其提供在下的下层(underlay)小区中的移动单元之间的群组通信。系统和方法建立并且允许用有效和方便的方式进行群组通信。系统和方法还允许点对点通信存在，而不改变这些点对点通信进行的结构或者方式。
在一个方法中，建立了多个下层通信小区。两个移动单元存在于所多个下层通信小区的选择的几个中，并且这些移动单元可以在不同的下层通信小区之间移动。建立上层通信小区并且覆盖与至少某些下层通信小区相同的区域，包括两个移动单元所处的下层通信小区。
在包括两个移动单元的每个下层小区与上层通信小区之间建立联系。例如，在下层小区中设置指示器，以指向在上层小区中的控制信道。
使用上层通信小区在至少两个移动单元之间建立群组通信呼叫。在一个例子中，通过在下层小区上存储标识在上层小区对于呼叫的所有参与者所使用的控制信道的信息，建立群组呼叫。
优选地，可以通过使移动单元收听寻呼，建立群组呼叫。检测到寻呼后，移动单元可以用不同的方式响应寻呼。例如，移动单元可以决定是否把寻呼返回上层小区并且使用上层小区建立群组呼叫。在另一个例子中，移动单元可以决定何时把寻呼返回上层小区并且不使用上层小区建立群组呼叫。在还一个例子中，移动单元可以决定根本不返回寻呼。在该例子中，当没有接收寻呼时，基于存储于网络中的信息激活适当的上层小区。
因此，提供了系统和方法，其中可以用有效和方便的方式建立并且进行群组呼叫。呼叫管理器不需要在每个小区中管理用于在那个小区中的移动单元的群组呼叫。此外，使用相同的基础设施可以有效地建立并且进行群组呼叫以及点对点呼叫。换句话说，进行点对点通信的结构和方式是不变的和不受影响的。
首先参考图1，说明了一个用于使用上层通信小区进行群组通信呼叫的系统的例子。上层通信小区102包括一组下层小区104。一组下层小区包括小区106a、106b、106c和106d。如在本领域中所知，可以认识到每个下层小区104以及106a-106d包括蜂窝系统的功能性。例如，这些小区可以包括基站、基站控制器以及在本领域中已知的其他组件。此外，每个小区可以包括一个或者多个可以在不同的小区中自由移动的移动单元(没有示出)。
在上层通信小区102里的小区107包括指示器101。指示器101指向在上层通信小区102里的控制信道109。可以在存在于任何下层小区的移动单元之间建立群组通信呼叫。发起的移动单元向在上层通信小区102的控制单元发送消息。该消息包括所有的作为通话群组成员的对应的移动单元的列表。通话群组代表移动用户，为其建立群组通信呼叫。在上层通信小区102的控制器发起寻呼的发送，以找到所有通话群组成员。例如，控制器可以使得在所有下层小区中发送的寻呼包含上层通信小区102。如果通话群组成员存在于下层小区中，通话群组成员在下层小区中使用指示器，以连接到上层通信小区102的控制信道。
在另一个例子中，由通话群组成员做决定是否使用上层小区用于群组通信。执行测试以决定对应的上层通信小区是否存在。执行另一个测试以决定在上层小区的服务质量。如果这些测试的任何一个或者两个失败，从下层小区而不是上层小区执行群组通信。
在还一个例子中，在任何情况下，通话群组成员都不使用上层通信小区102。该决定因为网络负载情况或者其他因素做出。在该例子中，不需要在下层小区上保持指向在上层小区中的控制信道的指示器。
现在参考图2，说明了用于在移动单元之间协助群组通信的系统的例子。在下层小区204里的移动单元201向基站控制器202发送信息。基站控制器202经由所选择的广播控制信道206之一向在上层小区212里的基站控制器202发送消息。下层小区220和222也存在于上层通信小区212。
通过在上层通信小区212上的208c，在下层小区上的信息将信息指向控制信道208a，208n。例如，基站控制器204可以存储指示器，其指示控制信道208a、208b以及208c。在呼叫注册时通知移动单元其要跟随的指示器。可选择地，在特定的组(fleet)里的所有的移动单元可以跟随在上层小区上的到相同的控制信道相同的指示器。同样地，在下层小区220以及220上的信息可以指向控制信道208a-c之一。
可以在位于下层小区204、220以及222中的移动单元之间建立群组通信呼叫。另外，可以存在不包括在上层通信小区212内的其他下层小区。这些下层小区可以具有与上层通信小区212不同和分离的关联的上层小区，或者可以煤油对应或者关联的上层通信小区。在这些例子的任何一个中，可以在任何下层小区中的移动单元之间建立群组通信。
发起的移动单元在上层通信小区212上向控制单元发送消息。消息包括作为通话群组成员的所有对应的移动单元的列表。例如，移动单元201可以向与上层通信小区212向关联的控制器发送指示通话群组成员的消息。
在上层通信小区212的控制器发起寻呼的发送以找到所有的通话群组成员。例如，可以在所有的下层小区220和222里发送寻呼。同样，可以在上层小区212外面产生用于下层小区的寻呼。如果通话群组成员存在于下层小区中，通话群组成员使用在下层小区中的指示器以与上层小区的控制信道相连接。例如，如果通话群组中的移动单元出现在下层小区220中，那么移动单元可以使用在下层小区220中的指示器以与广播信道206以及控制信道208a-c之一相连接。
可以用许多方法来选择特定的控制信道208a-c。例如，特定的组可以具有分配的控制信道。在另一个例子中，可以随机地选择信道。其他的选择机制也是可能的。
可以选择地，可以由通话群组成员做出是否使用上层小区用于群组通信的决定。在该例子中，执行测试以决定对应的上层小区是否存在。可以执行另一个测试以决定在上层小区上的服务质量。如果这些测试的任何一个或者两个失败，群组通信可以从下层小区而不是上层小区发生。
在还一个建立群组通信呼叫的例子中，在任何情况下，通话群组成员可以不使用上层小区212。该决定可以因为网络负载情况或者其他因素做出。在该例子中，没有必要在下层小区上保持指向在上层小区中的控制信道的指示器。
现在参考图3a和3b，说明了建立群组通信呼叫的一个例子。在该例子中，网络包括第一上层小区306、第二上层小区308以及第三上层小区310。第一上层小区306包括第一和第二下层小区302和304。第二上层小区308包括第三下层小区310，并且第三上层小区310包括第四下层小区314。由在第一下层小区302中的移动单元发起群组通信，以包括如通话群组本身以及位于第二和第三下层小区304和312中的移动单元。
在步骤316中，在第一下层小区的发起移动设备发起与通话群组成员的群组通信呼叫。消息指示在发起移动设备希望与其建立群组通信的通话群组中的移动单元的身份。这些移动单元可以用许多方法来标识，例如，使用唯一的地址或者标识符来标识通话群组成员。
在步骤318中，由在第一上层通信小区的控制器接收消息。例如，可以由在上层通信小区的网络控制设备接收消息。然而，任何其他类型的处理设备也可以接收并且处理消息。
在步骤320、322以及324中，在第一上层通信小区的控制器发起寻呼的发送，并且向在消息里指示的移动单元发送寻呼。在第一上层通信小区中的控制器与在第二和第三上层小区里的控制器通信，使得这些控制器可以寻呼位于对应的下层小区中的移动单元。然后，在处于上层小区中的所有下层小区中发起寻呼，以定位通话群组成员。这样，向任何在每个第一个、第二个、第三个以及第四个下层小区中的移动单元发送寻呼。
如果任何通话群组成员位于特定的上层通信小区中，由移动单元激活并且使用上层通信小区以进行群组通信。在该例子中，在步骤326和328中，由在第二个和第三个下层小区中的移动单元向适当的上层通信小区返回寻呼，从而启动第一和第二上层通信小区。下层小区可以包括在上层通信小区中的指示器，指向在适当的上层小区中的控制信道。在第三上层小区中的第四下层小区不返回寻呼，因为在通话群组中的移动单元不在第四下层小区中。
在步骤330中，建立了群组呼叫。这可以使用在指示器中指定的控制信道来完成。控制信道可以与每个下层小区不同。可选择地，在相同的组中的移动单元可以使用相同的控制信道。
在步骤332和334中，群组呼叫结束并且移动单元返回到适当的下层小区。该下层小区可以与移动单元最初位于的下层小区相同或者不同。在群组呼叫期间，进行测量以指示在下层小区的服务质量。基于这些测量，移动单元返回到最佳上层小区。
现在参考图4a和4b，说明了另一个形成群组通信呼叫的例子。在该例子中，网络包括第一上层小区406、第二上层小区408以及第三上层小区410。第一上层小区406包括第一和第二下层小区402和404。第二上层小区408包括第三下层小区410，并且第三上层小区410包括第四下层小区414。第五下层小区415不包括在任何上层小区之内。由在第一下层小区402中的移动单元发起群组通信，以包括如通话群组本身以及位于第二和第三下层小区404和415中的移动单元。
在步骤416中，在第一下层小区的发起移动设备发起与通话群组成员的群组通信。该消息指示在发起的移动设备希望与其建立群组通信的通话群组中的移动单元的身份。这些移动单元可以用许多方法来标识，例如，使用唯一的地址或者标识符标识通话群组成员。
在步骤418中，由在第一上层通信小区上的控制器接收消息。例如，可以由在上层通信小区的网络控制设备接收消息。然而，任何其他类型的处理设备也可以接收并且处理消息。
在步骤420、422以及424中，在第一上层通信小区的控制器发起寻呼的发送，并且向在消息里指示的移动单元发送寻呼。在第一上层通信小区中的控制器与在第二和第三上层小区里的控制器通信，使得这些控制器可以寻呼位于对应的下层小区中的移动单元。在处于上层小区中的所有下层小区中发起寻呼，以定位通话群组成员，并且指示通话群组成员的身份。另外，在第五下层小区中产生寻呼请求。这样，向任何在每个第一、第二、第三、第四以及第五下层小区中的移动单元发送寻呼。
因为在通话群组中的移动单元在第二下层小区中，在步骤426中，移动单元决定上层通信小区是否存在。例如，可以在下层存储关于下层小区是否具有对应的上层通信小区的指示。在步骤428中，移动单元决定服务质量在上层是否可以接受。如果这些条件的一个或者两个符合，那么服务如上参照图3所述继续，其中在步骤430中激活适当的上层小区。例如，移动单元可以使用在下层小区中的指示器以使用在上层小区上的控制信道。
因为在通话群组中的移动单元在第五下层小区中，在步骤432中，移动单元决定上层通信小区是否存在。例如，可以在下层存储关于下层小区是否具有对应的上层通信小区的指示。在步骤434中，移动单元决定服务质量在上层上是否可以接受。然而，因为对于在第五个下层小区中的移动单元不存在上层，移动单元不与上层连接并且移动单元使用下层进行群组呼叫。可以使用本领域中已知的方法进行群组呼叫以在小区中间建立群组呼叫。另外，如果如在步骤434中所决定的服务质量不可以接受，使用下层小区用于群组通信。
在步骤436中，建立了群组通信呼叫。例如，由在下层小区中包含指向在适当的上层小区中的控制信道的指示器来完成。对于上层不存在以及/或者在上层的服务质量不可以接受的情况，移动单元使用下层小区而不是上层小区进行群组通信。
在步骤438中，在第一上层中的移动单元返回到第二下层小区。然而，可以返回到与移动单元最初位于的下层小区不同的下层小区。在群组呼叫期间，进行测量以指示在下层小区上的服务质量。基于这些测量，移动单元返回到最佳上层小区。
现在参考图3a和5，说明了建立并且执行群组通信呼叫的另一个例子。由在第一下层小区302中的移动单元发起群组通信以包括如通话群组本身以及位于第二和第三下层小区304和312中的移动单元。
在步骤516中，在第一下层小区上的发起移动设备发起与通话群组成员的群组通信。消息指示在发起移动设备希望与其建立群组通信的通话群组中的移动单元的身份。这些移动单元可以用许多方法来标识，例如，使用唯一的地址或者标识符标识通话群组成员。
在步骤518中，由在第一上层通信小区的控制器接收消息。例如，可以由在上层通信小区的网络控制设备接收消息。然而，任何其他类型的处理设备也可以接收并且处理消息。
在步骤520、522以及524中，在第一上层通信小区上的控制器发起寻呼的发送，并且向在消息里指示的移动单元发送寻呼。在第一上层通信小区中的控制器与在第二和第三上层小区中的控制器通信，使得这些控制器可以寻呼存在于对应的下层小区中的移动单元。然后由该控制器发送消息以启动寻呼来定位通话群组成员，并且指示通话群组成员的身份。这样，向任何在每个第一、第二、第三以及第四下层小区中的移动单元发送寻呼。
在步骤526中，建立了群组通信呼叫。在该例子中，在上层通信小区的控制器激活上层通信小区，而不从移动单元接收任何响应。例如，在每个上层小区的控制器存储控制信道信息，其分配给适当的移动单元。
在步骤528和530中，移动单元返回到下层小区。该下层小区可以与移动单元最初位于的下层小区相同或者不同。在群组呼叫期间，进行测量以指示在下层小区的服务质量。基于这些测量，移动单元返回到最佳上层小区。
尽管说明并描述了本发明的特定的实施例，对于本领域的技术人员而言，会意识到可以有许多变化和改进，并且打算在修改的权利请求中包含所有那些属于本发明的真实的精神和范围的变化和改进。
权利要求书(按照条约第19条的修改)1.一种方法，用于在网络中的多个移动单元之间协助通信，包括建立多个下层通信小区；在至少下层通信小区之一中定位多个移动单元中的至少两个，该单元能够经由下层通信小区通信；建立上层通信小区，该上层通信小区覆盖至少与包括多个移动单元中的至少两个的下层小区相同的区域；建立包括至少两个移动单元的下层小区与上层通信小区之间的联系；以及使用上层小区，在至少两个移动单元之间建立群组通信呼叫。
2.如权利要求1的方法，其中建立群组通信呼叫包括多个收听寻呼的移动单元。
3.如权利要求2的方法，其中建立群组通信呼叫进一步包括至少两个移动单元，其决定是否向上层小区返回寻呼并且何时向下层小区返回寻呼。
4.如权利要求2的方法，其中建立群组通信呼叫进一步包括至少两个移动单元不返回寻呼。
5.如权利要求4的方法，进一步包括当不接收寻呼时激活上层。
6.如权利要求1的方法，其中建立群组通信呼叫进一步包括在下层小区存储信息，该信息标识在上层小区上的控制信道。
7.一种在移动单元之间建立群组通信呼叫的方法，包括从发起者移动单元接收建立请求消息，该建立请求消息包括指示至少一个与其建立群组呼叫的目标移动单元的信息；
向至少一个目标移动单元发送群组呼叫请求，以请求至少一个目标移动单元参加群组呼叫；确定用于至少一个目标移动单元的上层小区，以用于群组呼叫；以及在上层小区中，在发起者移动单元与至少一个目标移动单元之间建立音频通道。
8.如权利要求7的方法，其中建立音频通道进一步包括至少一个目标移动单元收听寻呼。
9.一种网络，包括多个下层通信小区；多个移动单元，多个移动单元中的至少两个处于多个下层通信小区的不同的几个中；上层通信小区，该上层通信小区包括至少两个移动单元的至少各个下层小区；其中每个下层小区包括到上层小区的指示器地址；以及与下层小区以及上层小区通信地连接的控制器，通过使用指示器地址，控制器在至少两个移动单元之间建立群组通信呼叫。
10.一种网络控制器设备，包括存储群组呼叫请求消息的寄存器，消息包括至少一个包括在群组呼叫内的移动单元的标识；与寄存器相连的处理器，处理器形成寻呼并且向至少一个移动单元路由寻呼；寻呼接收寄存器，其存储从寻呼响应地接收的寻呼响应，该寻呼响应包括上层小区的身份；这样，使用在寻呼响应中标识的上层小区，处理器与至少一个移动单元建立群组呼叫。
11.如权利要求9的网络，其中控制器进一步包括用于向移动单元发送寻呼并且收听返回寻呼的装置。
12.如权利要求11的网络，其中控制器进一步包括用于允许移动单元使用至少上层小区之一和下层小区之一返回寻呼的装置。
13.如权利要求11的网络，其中控制器进一步包括用于允许移动单元在上层小区上返回寻呼的装置。
14.如权利要求11的网络，其中控制器进一步包括用于存储响应于寻呼的地址信息的装置。
15.如权利要求10的网络，其中处理器包括用于收听寻呼的装置。
权利要求
1.一种方法，用于在网络中的多个移动单元之间协助通信，包括建立多个下层通信小区；在至少下层通信小区之一中定位多个移动单元中的至少两个，该单元能够经由下层通信小区通信；建立上层通信小区，该上层通信小区覆盖至少与包括多个移动单元中的至少两个的下层小区相同的区域建立包括至少两个移动单元的下层小区与上层通信小区之间的联系；以及使用上层小区，在至少两个移动单元之间建立群组通信呼叫。
2.如权利要求1的方法，其中建立群组通信呼叫包括多个收听寻呼的移动单元。
3.如权利要求2的方法，其中建立群组通信呼叫进一步包括至少两个移动单元，其决定是否向上层小区返回寻呼并且何时向下层小区返回寻呼。
4.如权利要求2的方法，其中建立群组通信呼叫进一步包括至少两个移动单元不返回寻呼。
5.如权利要求4的方法，进一步包括当不接收寻呼时激活上层。
6.如权利要求1的方法，其中建立群组通信呼叫进一步包括在下层小区存储信息，该信息标识在上层小区上的控制信道。
7.一种在移动单元之间建立群组通信呼叫的方法，包括从发起者移动单元接收建立请求消息，该建立请求消息包括指示至少一个与其建立群组呼叫的目标移动单元的信息；向至少一个目标移动单元发送群组呼叫请求，以请求至少一个目标移动单元参加群组呼叫；确定用于至少一个目标移动单元的上层小区，以用于群组呼叫；以及在上层小区中，在发起者移动单元与至少一个目标移动单元之间建立音频通道。
8.如权利要求7的方法，其中建立音频通道进一步包括至少一个目标移动单元收听寻呼。
9.一种网络，包括多个下层通信小区；多个移动单元，多个移动单元中的至少两个处于多个下层通信小区的不同的几个中；上层通信小区，该上层通信小区包括至少两个移动单元的至少各个下层小区；其中每个下层小区包括到上层小区的指示器地址；以及与下层小区以及上层小区通信地连接的控制器，通过使用指示器地址，控制器在至少两个移动单元之间建立群组通信呼叫。
10.一种网络控制器设备，包括存储群组呼叫请求消息的寄存器，消息包括至少一个包括在群组呼叫内的移动单元的标识；与寄存器相连的处理器，处理器形成寻呼并且向至少一个移动单元路由寻呼；寻呼接收寄存器，其存储从寻呼响应地接收的寻呼响应，该寻呼响应包括上层小区的身份；这样，使用在寻呼响应中标识的上层小区，处理器与至少一个移动单元建立群组呼叫。
全文摘要
用于在网络中的多个移动单元之间协助通信的系统和方法，建立多个下层通信小区(201，220，222)。在至少下层通信小区之一中定位多个移动单元中的至少两个，单元能够经由下层通信小区(201，220，222)通信。建立上层通信小区(212)并且覆盖至少与包括多个移动单元中的至少两个的下层小区(201，220，222)相同的区域。在下层小区(201，220，222)之间建立联系，其包括至少两个移动单元以及上层通信小区(212)。在至少两个使用上层通信小区的移动单元之间建立群组通信呼叫。
文档编号H04W4/06GK1902900SQ200480039631
公开日2007年1月24日 申请日期2004年12月22日 优先权日2003年12月30日
发明者蒂莫西·J·威尔逊, 桑贾伊·杜瓦, 保罗·M·埃里克森 申请人:摩托罗拉公司