用于接入无线通信网络的方法及装置的制作方法

专利名称：用于接入无线通信网络的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及无线通信系统，以及具体地涉及在无线通信网络中建立呼叫。
背景技术：
为了使得移动站(MS)在高速分组数据(HRPD)或者CDMA 20003G1X通信系统中操作，MS必须首先获得与该系统相关的配置信息和接入参数信息，一般通过捕捉在前向链路控制信道上广播的一个或多个开销消息来获得，这些开销消息例如接入参数消息(APM)和/或分区参数消息(SPM)。开销消息进一步包括对应于包括在消息中的信息版本的序列号。只要网络改变了开销消息中的配置信息或接入参数信息的任何一个，网络就通过更新所有携带相关序列号的消息中的相关序列号来指示这种变化。 当MS在HRPD或CDMA 2000 3G1X系统中激活或者漫游到相关网络中时，MS捕捉开销消息并从开销消息中获得当前的配置信息、接入参数信息以及序列号。然后，MS将捕捉到的配置信息、接入参数信息以及序列号存储在MS的存储器中。当MS随后确定试图接入网络即发起呼叫或响应寻呼时，MS将接入试探传送到网络。然而，有时，在传送接入试探之前，MS必须首先确认由MS保持的配置信息和接入参数信息是最新的。为了确认所保持信息的最新性(currency) ，MS调谐到前向链路控制信道并检查开销消息的序列号。如果序列号与MS所保持的值不匹配，那么MS认识到其必须更新由MS存储的配置信息和/或接入参数信息的一个或多个，并且注意倾听具有更新的(多个)序列号的一个或多个新的开销消息。 一旦接收到新的(多个)开销消息，MS更新存储的配置信息和/或接入参数信息。MS随后可以经由接入信道继续将接入试探传送到网络。 此外，可能存在不包括对应于消息中所包括的信息版本的序列号的开销消息，例如在CDMA 2000 3G1X中的ANSI-41 RAND消息(RANDM)。当系统在提供到系统的网络的MS接入之前要求进行MS验证时，RANDM包括全局令牌，全局令牌是由MS使用来验证其本身的接入参数信息的一部分。在这种情况下，在MS可以经由接入信道继续将接入试探传送到网络之前，MS必须总是接收RANDM，与配置信息及接入参数信息的序列号的值无关。
当前的标准规定MS在接入信道周期内在接入信道上实际传输之前执行持久性测试。持久性测试基于经由开销信道广播并由调谐到开销信道的每个MS存储的持久值(PSIST)。在执行持久性测试中，MS生成随机数并且将随机数与所广播的持久值进行比较。如果随机数小于持久值，那么持久性测试被认为是成功的并且MS试图在对应的接入信道 周期期间在接入信道上传输。如果随机数等于或者大于持久值，那么持久性测试被认为是 不成功的并且MS推迟传输并且在下一个接入信道周期期间重复持久性测试。
具体的开销消息可以通过网络以每1.28秒一次的较低频率传输，并且所有系统 参数消息的监控时间间隔可以为长达5. 12秒。当网络更新网络的配置信息和/或接入参数 信息中的任何一个时，更新反映在更新的序列号中，并且所有尝试发起消息或者响应寻呼 的MS将经由一个或多个随后的开销消息获得这样的更新信息，并且然后试图经由接入信 道接入网络。开销消息之间的期间越长，基本上就在紧跟最近需要的开销消息的时间间隔 中可能确定发起连接或者响应寻呼的MS的数目就越多。持久值以及对应地持久性测试对 同时试图接入到接入信道的许多MS是不敏感的。因此，在捕捉相同的开销消息并且更新它 们的配置信息和/或接入参数信息之后同时尝试接入网络的MS的数目越大，冲突的可能性 就越大，这是由于多个MS成功地执行持久性测试并且在相同的接入信道周期内试图接入 到接入信道。利用在确定发起消息或响应寻呼之后的1. 28秒的可能的开销消息等待时间 或者平均为0. 6秒的等待时间，接着是接入试探的传输、接入试探与其它接入试探的冲突 以及确定接入试探是不成功的、以及接入试探的重传，在呼叫建立中的延迟可能变得显著。
因此，需要一种方法及装置，当多个MS经由相同的开销消息更新配置信息和/或 接入参数信息之后试图接入网络时，该方法及装置降低接入试探冲突的可能性。


图1是根据本发明的实施例的无线通信系统的方框图。
图2是根据本发明的实施例的图1的移动站的结构方框图。
图3是根据本发明的实施例的图1的基站的结构方框图。 图4A是根据本发明的实施例由图1的通信系统执行的接入过程的逻辑流程图。
图4B是根据本发明的实施例由图1的通信系统执行的在图4A中描绘的接入过程 的逻辑流程图的延续。 图5A是根据本发明的另一实施例由图1的通信系统执行的接入过程的逻辑流程 图。 图5B是根据本发明的另一实施例由图1的通信系统执行的在图5A中描绘的接入 过程的逻辑流程图的延续。 图6是根据本发明的各种实施例的控制到图1的通信系统网络的无线接入的方法 的逻辑流程图。
具体实施例方式
为了解决对于在多个MS经由相同的开销消息更新配置信息和/或接入参数信息 之后试图接入网络时降低接入试探冲突可能性的方法及设备的需要，提供了通信系统，通 过规定每个这种移动站根据对应于等待开销消息的时间间隔来确定是否、或者何时传送接 入消息，当多个移动站经由相同的开销消息更新配置信息和/或接入参数信息之后试图接 入网络时，该通信系统最小化此时的接入消息冲突。 通常，本发明的各种实施例包括用于控制移动站(MS)到无线通信网络的接入的方法，该方法包括确定将接入消息传送到网络；并且根据对应于等待开销消息的时间间 隔来确定是否、或者何时传送接入消息。 本发明的另一实施例包括用于控制MS到无线通信网络的接入的方法，该方法包 括确定将接入消息传送到网络，并且根据对应于等待开销消息的时间间隔来来确定何时 传送接入消息。 本发明的再一实施例包括用于控制MS到无线通信网络的接入的方法，该方法包 括确定将接入消息传送到网络；执行持久性测试；确定退避时段；以及响应持久性测试的 成功执行，推迟接入消息的初始传输直到退避时段期满。 本发明的又一实施例包括用于控制到通信网络的无线接入的方法，该方法包括生 成接入消息传输参数和接入消息退避参数的一个或多个、以及在开销消息中广播该接入消 息传输参数和接入消息退避参数的一个或多个，其中，当执行持久性测试以确定是否传输 接入消息时，MS使用接入消息传输参数值来按比例縮放随机数，以及MS使用接入消息退避 参数值来确定在初始传输接入消息之前的退避时段。 本发明的另一实施例包括移动站，其包括处理器，该处理器被配置为确定将接入 消息传送到网络；以及根据对应于等待开销消息的时间间隔来确定是否、或者何时传送该 接入消息。 本发明的另一实施例包括移动站，其包括处理器，该处理器被配置为确定将接入 消息传送到网络，执行持久性测试，确定退避时段，以及响应持久性测试的成功执行，推迟 接入消息的初始传输直到退避时段期满。 本发明的另一实施例包括基站，其包括处理器，该处理器被配置为生成接入消息 传输参数和接入消息退避参数的一个或多个、以及在开销消息中广播该接入消息传输参数 和接入消息退避参数的一个或多个，其中，当执行持久性测试以确定是否传输接入消息时， MS使用接入消息传输参数值来按比例縮放随机数，以及MS使用接入消息退避参数值来确 定在传输接入消息之前的退避时段。 参考图1至图6可以更加全面地描述本发明。图1是根据本发明的实施例的无线 通信系统100的方框图。通信系统100包括多个移动站(MS) 102、103(示出两个)，诸如但 是不限于蜂窝电话、无线电话、无线通信启用的个人数字助理、诸如无线通信启用的膝上型 计算机的无线通信起动的数据终端设备、或者能够在无线通信系统中操作的任何其他类型 的便携式无线通信设备。通信系统100进一步包括网络110，网络110包括基站(BS) 112， 基站112包括可操作地耦合到基站控制器(BSC) 116的收发基站(BTS) 114。 BS 112经由 空中接口 106为驻留在BS的覆盖区域内的例如MS 102和103的MS提供通信服务。空中 接口 106包括前向链路107，其具有多个通信信道，例如一个或多个前向链路控制信道、一 个或多个前向链路业务信道以及前向链路寻呼信道，以及反向链路108，其具有多个通信信 道，例如一个或多个反向链路控制信道、一个或多个反向链路业务信道以及反向链路接入 信道。 图2和图3是根据本发明的实施例的MS 102和103以及BS 112的各个结构的方 框图。MS 102和103以及BS 112的每一个包括各自的处理器202、302，例如一个或多个微 处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)及其组合或者本领域技术人员已知的其它设备。 MS 102和103以及BS112的每一个进一步包括各自的至少一个存储设备204、304，例如随机存取存储器(RAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、和/或只读存储器(ROM)或者其等效， 该至少一个存储设备204、304与MS和BS的各自的处理器202、302相关并且存储可能由相 关处理器执行的数据和程序，并且允许MS或BS执行在通信系统100中操作所需要的所有 功能。至少一个存储设备304进一步保存当前的配置信息、当前的接入参数信息、以及与 网络110相关的当前的序列号、以及随机数阈值，优选地为持久值，并且至少一个存储设备 204进一步保存配置信息、接入参数信息、优选为持久值的随机数阈值、以及时间阈值。MS 102和103的每一个进一步包括与MS的处理器202相关的计时器206。
本发明的实施例优选地在MS 102和103以及BS 112的每一个中实现，以及更具 体地以存储在至少一个存储设备204、304中的软件程序及指令的形式实现，并且由MS和BS 的处理器202、302来执行。关于BS112，这里描述的由BS所执行的以及特别地由BS的处理 器302所执行的功能性，可以由BTS 114的处理器或者BSC 116的处理器执行，或者可以根 据对应地存储在BTS或BSC的至少一个存储设备中的数据和程序来在BTS及BSC的处理器 之中进行分配。然而，本领域的技术人员认识到，本发明的实施例可选地可以用硬件实现， 硬件例如集成电路(IC)、特定用途集成电路(ASIC)等，诸如实现在MS 102和103、BTS 114 及BSC 116中的一个或多个中的ASIC。根据本公开，本领域的技术人员将立即能够产生并 实现这样的软件和/或硬件，而不需要还原实验。 通信系统IOO包括无线分组数据通信系统。为了使得MS与BS通信，MS 102和103 以及BS IIO的每一个按照公知的无线电信协议操作。通过按照公知协议操作，MS 102U03 的用户可以确保MS将能够与服务BS110通信，并且能够经由该BS与相关网络的其它元件 通信。优选地，通信系统100包括CDMA (码分多址)2000 3G1X通信系统和CDMA 2000高速 分组数据(HRPD)通信系统的一个或多个，它们分别按照其向作为CDMA 20003 G1X系统操 作的蜂窝移动电信系统提供兼容标准的3G1X A. S0011-A. S0017互操作规范(IOS)标准、和 /或向作为CDMA2000HRPD系统操作的蜂窝移动电信系统提供兼容标准的3GPP2A. S0007、 A. S0008及A. S0009 HRPD 10S标准进行操作。为了确保兼容性，这些标准指定无线电信系统 操作协议，包括无线系统参数以及呼叫处理过程。然而，本领域的技术人员认识到，通信系 统100可以按照各种无线分组语音通信系统的任何一个来操作，例如任何其它的CDMS2000 通信系统、全球移动通信系统(GSM)通信系统、通用移动电信服务(UMTS)通信系统、时分多 址(TDMA)通信系统、频分多址(FDMA)通信系统或者正交频分多址(OFDM)通信系统。
现参考图4A和图4B，提供了根据本发明的实施例的由通信系统IOO执行的接入 过程的逻辑流程图400。当诸如MS 102的MS确定(404)将接入消息传送到BS 112时，例 如，当MS确定发起呼叫、响应指示对于MS的呼叫的寻呼、传送短数据突发(SDB)或者传送 短消息服务(SMS)消息时，逻辑流程图400开始(402)。响应确定传送接入消息，MS 102确 定(406)由MS保存的系统接入信息例如配置信息以及接入参数信息是否是最新的。
为了确认由MS保存的系统接入信息的最新性，MS 102检查开销消息的序列号。例 如，在CDMA 2000 3G1X通信系统中，MS 102可以调谐到前向链路107的寻呼信道上，并且检 查通用寻呼消息的配置消息序列号。作为另一实例，在CDMA高速分组数据(HRPD)通信系 统中，MS 102可以经由前向链路控制信道来获得前向链路107的时序以及接收同步消息。 MS 102随后可以检查SPM的序列号。根据开销消息的序列号，MS 102确定由MS保存的系 统接入信息是否是最新的。例如，当MS 102尚未存储序列号，或者由MS 102保存的序列号与包括在开销消息中的序列号不匹配，或者根据开销消息，MS 102认识到MS已经移动到与 MS接收到的先前的寻呼消息相关的覆盖区域或分区不同的新分区或覆盖区域时，那么MS 可以确定MS需要更新MS的系统接入信息。作为另一实例，在CDMA 2000 3G1X通信系统 中，MS 102可以确定包含系统接入信息并且不具有相关的序列号的开销消息，例如RANDM， 正在被发送。然后，MS可以确定MS需要接收最新的RANDM，而与序列号的值无关。
当MS 102确定由MS保存的序列号是最新的并且与新的序列号对应于相同的覆盖 区域或分区时，那么MS可以通过将更新时间间隔参数值，即LastOverheadParametersUpda telnterval值设置为'O'来记录这一点。当MS 102确定由MS保存的序列号不再是最新的 和/或与新的序列号对应于不同的覆盖区域或分区时，那么MS倾听新的开销消息，该新的 开销消息具有更新的序列号以及进一步包括当前系统接入信息，例如当前的配置信息、当 前的接入参数信息以及典型地为持久值的当前的随机数阈值。例如，新的开销消息可以包 括接入参数消息(APM)或者分区参数消息(SPM)。 MS—旦接收到(410)新的开销消息就更新(412)由MS保存的系统接入信息，例如 由MS保存的配置信息、接入参数信息、序列号以及随机数阈值即持久值。MS 102可以进一 步记录(414)系统接入信息的更新，优选地通过将OverheadParametersUpToDate值设置为 'l'来进行记录。MS 102进一步测量(408)在MS等待更新其系统接入信息期间的时间间 隔，即，对应于在MS确定更新其系统接入信息之后等待新的系统接入信息的时间间隔。在 本发明的一个实施例中，MS 102可以通过增加更新时间间隔参数的值，例如通过每一个寻 呼周期将LastOverheadParametersUpdatelnterval值增力B 'l'，来测量时间间隔。在本发 明的另一实施例中，MS 102可以通过参考MS的计时器206以及在MS的至少一个存储设备 204中缓冲与该计时器相关的值来测量时间间隔。 响应更新由MS保存的系统接入信息，MS 102随后确定在对应的接入信道周期期 间是否传送接入消息。在确定是否传送接入消息时，MS102可以选择性地确定(416)由MS 保存的随机数阈值是否非零。当随机数阈值为零时，逻辑流程400结束(442)。也就是说， 本领域的技术人员认识到，当随机数阈值为零时，持久性测试或者将在后面详细描述的修 改后的持久性测试的执行应该是不成功的，并且MS 102在对应的接入信道周期期间将不
会传输接入消息。 当随机数阈值非零时，MS 102执行持久性测试的修改版本以便确定是否在对应的 接入信道周期期间试图在接入信道上传输。也就是说，MS 102生成(418)随机数并且进一 步生成(420)比例因子。MS 120随后将比例因子乘以(422)随机数以产生按比例縮放后的 随机数，并且将按比例縮放后的随机数与随机数阈值即持久值相比较，以产生第一比较关 系。根据第一比较关系，MS确定(426)是否传输接入消息。也就是说，当按比例縮放后的 随机数小于随机数阈值时，测试被认为是成功的，并且MS在对应的接入信道周期期间试图 在接入信道上传输。当按比例縮放后的随机数等于或者大于随机数阈值时，测试被认为是 不成功的，并且MS推迟传输接入消息，返回到步骤418，并且在下一个接入信道周期期间使 用重新按比例縮放后的随机数来重复该测试。随后逻辑流程400结束(442)。
MS 102根据接入消息传输参数来生成比例因子。优选地，通过服务BS 112经由 前向链路107的信令信道在开销消息中将接入消息传输参数广播到MS，开销消息例如包括 系统接入信息的APM或者SPM。然而，在本发明的另一实施例中，可以将接入消息传输参数预先编程到MS的至少一个存储设备204中。当经由开销消息将接入消息传输参数传送给 MS 102时，开销消息可以进一步包括诸如MAX_PSIST_INCL值的指示符，其指示开销消息是 否包括接入消息传输参数值。例如，当开销消息包括接入消息传输参数值时，那么可以将指 示符设置为'l'，以及当开销消息不包括接入消息传输参数值时，那么可以将指示符设置为 '0，。 MS 102通过使用基于所测量的时间间隔的长度或与其相关的值的因子来调整接 入消息传输参数的值，从而生成比例因子。例如，接入消息传输参数值可以包括可以应用在 诸如MAX—PSIST值的随机数上的最大调整。在本发明的这种实施例中，可以通过与所测量 的时间间隔的减少一致地按比例减小接入消息传输参数，来产生比例因子。也就是说，对 于特定长度的时间间隔或更长的时间间隔，可以将比例因子设置为等于全接入消息传输参 数。对于较短的时间间隔，时间间隔越短，比例因子越小。MS 102随后可以将按比例縮放 后的接入消息传输参数值乘以随机数，以产生按比例縮放后的随机数。然而，在本发明的另 一实施例中，可以通过以与所测量的时间间隔的增加相反的关系按比例减小接入消息传输 参数，来产生比例因子。也就是说，所测量的时间间隔越长，比例因子越小。关于提供到接 入信道的MS接入，确定是否有利地或不利地承受较长的等待时间间隔，这取决于通信系统 100的设计者。 例如，当所测量的时间间隔小于第一时间值，例如，O. 5秒时，那么可以将比例因子 设置为等于零(即，用为零的因子去乘接入消息传输参数值)。当所测量的时间间隔大于第 二时间值，例如，一 (1)秒时，那么可以将比例因子设置为等于接入消息传输参数值(例如， MAX_PSIST)(即，用为1的因子去乘接入消息传输参数值)。当所测量的时间间隔大于第一 时间值并且小于第二时间值时，那么可以通过与减少所测量的时间间隔一致地减小接入消 息传输参数值来确定比例因子，例如，通过应用如下的公式'比例因子=R0UND[接入消息 传输参数值DIV(2)]'。然而，本领域的技术人员认识到，接入消息传输参数值可以代替为根 据不断增长的所测量的时间间隔被按比例放大的最小值，或者可以包括可以根据所测量的 时间间隔被调整的任何值。 在本发明的另一实施例中，当执行持久性测试的修改版本时，MS102可以按比例縮 放随机数阈值即持久值而不是按比例縮放随机数。也就是说，在执行步骤420之后，逻辑流 程图400可以前进到步骤428，其中，MS 102将随机数阈值乘以比例因子，以产生按比例縮 放的随机数阈值。例如，代替根据较短的时间间隔按比例縮小比例因子，MS 102可以代替为 按比例增加阈值。然后，MS 102比较(430)随机数和按比例縮放后的随机数阈值，以产生第 二比较关系。根据第二比较关系，MS确定(432)是否传输接入消息。也就是说，当随机数 小于按比例縮放后的随机数阈值时，那么测试被认为是成功的，并且MS在对应的接入通道 周期期间试图在接入通道上传输。当随机数等于或者大于按比例縮放后的随机数阈值时， 那么测试被认为是不成功的，并且MS推迟传输接入消息，返回到步骤418，并且在下一个接 入信道周期期间采用重新按比例縮放后的随机数阈值来重复测试。然后，逻辑流400结束 (442)。 在本发明的另一实施例中，为了进一步使得修改后的持久性测试的执行以最有可 能发生冲突的情况为目标，MS 102可以只有当所测量的时间间隔大于或者大于等于时间阈 值时才执行修改后的持久性测试。也就是说，在步骤412，MS 102更新由MS保存的系统接入信息(以及在适当时，在步骤416确定随机数阈值为非零)之后，逻辑流程图400可以前进 到步骤434，这里MS 102进一步确定所测量的时间间隔是否小于时间阈值。当所测量的时 间间隔大于或者大于等于时间阈值时，那么MS 102可以前进到步骤418，并且在确定是否 在对应的接入信道周期期间试图在接入信道上传输中，执行持久性测试的修改版本。当所 测量的时间间隔小于时间阈值时，那么MS 102可以在确定是否在对应的接入信道周期期 间试图在接入信道上传输中，执行现有技术的持久性测试来代替持久性测试的修改版本。 也就是说，MS 102可以生成(436)随机数并且将该随机数与由MS保存的随机数阈值进行比 较以产生第三比较关系。根据第三比较关系，MS确定(440)是否传输接入消息。也就是说， 当随机数小于随机数阈值时，那么测试被认为是成功的，并且MS试图在对应的接入信道周 期期间在接入信道上传输。当随机数等于或大于随机数阈值时，那么测试被认为是不成功 的，并且MS推迟传输接入消息，返回到步骤436，并且在下一个接入信道周期期间重复持久 性测试。逻辑流程400随后结束(442)。 通过规定在MS执行持久性测试时，诸如MS 102或103的MS根据对应于等待开销 消息的时间间隔来按比例縮放随机数或随机数阈值，通信系统100引入对由每个MS或多个 MS执行的持久性测试的用户定制的方面，该每个MS或多个MS在经由相同的开销消息更新 配置信息和/或接入参数信息之后试图接入网络，例如网络110。通过提供这种用户定制， 通信系统IOO最小化当多个MS确定是否或何时接入网络时的接入消息冲突的可能性。此 外，通过规定只有在对应于等待开销消息的时间间隔大于或者大于等于时间阈值时MS才 可以执行持久性测试，通信系统100进一步使得修改后的持久性测试的执行以冲突最可能 发生的情况为目标。 在本发明的又一实施例中，为了最小化冲突的可能性并且代替修改现有技术的持 久性测试或者除了修改现有技术的持久性测试之外，通信系统100可以在接入消息的初始 传输之前实现退避时段，该退避时段基于对应于等待开销消息的时间间隔。现参考图5A和 5B，提供了根据本发明的另一实施例的由通信系统100执行的接入过程的逻辑流程图500。 与逻辑流程图400相似，当诸如MS 102的MS确定(504)将接入消息传送到BS 112，例如， 当MS确定发起呼叫、响应指示为呼叫MS的寻呼、传送短数据突发(SDB)或者传送短消息服 务(SMS)消息时，逻辑流程图500开始(502)。响应确定传送接入消息，MS 102确定(506) 由MS保存的诸如配置信息和接入参数信息的系统接入信息是否是最新的。
为了确认由MS保存的系统信息的最新性，MS 102检查开销消息的序列号，例如， 在CDMA 2000 3G1X通信系统中的通用寻呼消息的配置消息序列号或者在HRPD通信系统中 的SPM的序列号。根据开销消息的序列号，MS 102确定由MS保存的系统接入信息是否是最 新的。当MS102确定由MS保存的序列号不再是最新的和/或对应于与新的序列号不同的 覆盖区域或分区时，MS倾听具有更新后的序列号的新的开销消息，即新的APM或者SPM。作 为另一实例，在CDMA 2000 3G1X通信系统中，MS 102可以确定包含系统接入信息并且不具 有相关序列号的消息，例如RANDM，正被发送。然后，MS可以确定MS需要接收最新的RANDM， 而与序列号的值无关。 一旦接收(510)到新的开销消息，MS更新(512)由MS保存的配置 信息、接入参数信息、序列号以及随机数阈值即持久值的一个或多个。 MS 102可以进 一 步记录(514)系统接入信息的更新，优选地通过将 OverheadParametersUpToDate值设置为'1'。 MS 102进一步测量(508)MS等待更新其系统接入信息的时间间隔，即在MS确定更新其系统接入信息之后对应于等待新的系统接入信 息的时间间隔。在本发明的一个实施例中，MS 102可以通过增加更新时间间隔参数的值， 例如，通过将LastOverheadParametersUpdatelnterval的值增力口 'l'，来测量时间间隔。在 本发明的另一实施例中，MS 102可以通过参考MS的计时器206以及将与计时器相关的值 缓冲在MS的至少一个存储设备204中来测量时间间隔。MS 102进一步倾听具有更新后的 序列号的新的开销消息，例如接入参数消息(APM)或分区参数消息(SPM)。
响应于更新由MS保存的系统接入信息，MS 102随后确定是否在接入信道周期期 间传送接入试探。MS 102选择性地确定(516)由MS保存的随机数阈值优选地为持久值是 否为非零。当随机数阈值为零时，逻辑流程500结束(536)。也就是说，本领域的技术人员 认识到，当随机数阈值为零时，持久性测试或修改后的持久性测试的执行应该是不成功的， 并且MS 102在对应的接入信道周期期间将不传输接入消息。 当随机数阈值非零时，那么MS 120根据诸如现有技术的持久性测试的持久性测 试的执行以及进一步根据额外的退避时段的计算，确定在接入时段中是否可以传输接入消 息。也就是说，当随机数阈值非零时，MS 102生成(518)随机数并且比较(520)随机数与 随机数阈值以产生第四比较关系。根据第四比较关系，MS确定(522)是否传输接入消息。 也就是说，当随机数小于随机数阈值时，那么持久性测试被认为是成功的，并且MS在对应 的接入信道周期期间试图在接入信道上传输。如果随机数等于或大于随机数阈值，那么持 久性测试被认为是不成功的，并且MS推迟传输接入消息。 当持久性测试是成功的并且MS 102确定传输接入消息时，MS推迟(526)传输接 入消息直到由MS确定的退避时段期满。当持久性测试不成功时，那么MS 102从步骤522 返回到步骤518并重新执行持久性测试。当重新执行的持久性测试被认为是成功时，那么 MS 102可以进一步根据在步骤524和526的退避时段的计算和实现，在接入时隙中传输接 入消息，该退避时段基于下面将描述的接入消息退避参数值，以及该退避时段为除了或者 可选地代替由现有技术所提供的用于接入消息的延迟传输的任何其它退避时段(例如，序 列退避延迟("RS"))。逻辑流程500随后结束(536)。通过推迟接入消息的传输直到确定 的退避时段期满，最小化由多个移动站传输的接入消息的冲突的可能。
MS 102通过采用比例因子乘以随机数(由MS生成的)来确定退避时段。比例因 子基于接入消息退避参数。优选地，接入消息退避参数由服务BS 112经由前向链路107的 信令信道在诸如APM或SPM的开销消息中广播到MS。然而，在本发明的另一实施例中，可以 将接入消息退避参数预先编程到MS的至少一个存储设备204中。当经由开销消息将接入 消息退避参数传送到MS 102时，开销消息可以进一步包括诸如MAX_ADD_BKOFF_INCL值的 指示符，指示开销消息是否包括接入消息退避参数值。例如，当开销消息包括接入消息传输
参数值时，那么可以将指示符设置为'r，并且当开销消息不包括接入消息传输参数值时，
那么可以将指示符设置为'O'。 MS 102通过利用基于所测量的时间间隔的长度或与其相关的值的因子来调整接 入消息退避参数的值，从而生成比例因子。例如，接入消息传输退避参数值可以包括可以被 应用到例如MAX_ADD_BACKOFF值的随机数的最大调整。在本发明的这一实施例中，可以通 过与所测量的时间间隔的减小一致地按比例减小接入消息退避参数来产生比例因子。也就 是说，对于特定长度的时间间隔或更长的时间间隔，可以将比例因子设置为等于完接入消息退避参数。对于越短的时间间隔，比例因子越小。MS 102随后可以通过将按比例縮放后 的接入消息退避参数值乘以随机数，来产生按比例縮放后的随机数。然而，在本发明的另一 实施例中，可以通过以与所测量的时间间隔的增加相反的关系按比例减小接入消息退避参 数来产生比例因子。也就是说，所测量的时间间隔越长，比例因子越小。关于提供到接入信 道的MS接入，确定是否有利地或不利地承受较长的等待时间间隔，这取决于通信系统IOO 的设计者。 例如，当所测量的时间间隔小于第一时间值时，例如，O. 5秒，那么可以将比例因子 设置为等于零(O)，导致退避时段等于零秒(也就是说，用为零的因子来乘接入消息退避参 数值)。当所测量的时间间隔大于第二时间值例如一 (1)秒时，那么可以将比例因子设置为 对应于接入消息退避参数(例如，MAX_ADD_BACKOFF)的全值的时间间隔(也就是说，用为 一的因子来乘接入消息退避参数值)。当所测量的时间间隔大于第一时间值并且小于第二 时间值时，那么可以采用在零和一之间的因子来调整接入消息退避参数。例如，当所测量的 时间间隔大于第一时间值并且小于第二时间值时，那么比例因子可以被如下确定'比例因 子=ROUND [接入消息退避参数值DIV (2)]'。然而，本领域的技术人员认识到，接入消息退 避参数值可以代替地为根据不断增长的所测量的时间间隔被向上调整的最小值，或者可以 包括可以根据所测量的时间间隔进行调整的任何值。 在本发明的另一实施例中，为了进一步使得退避时段的应用以最可能发生冲突的 情况为目标，MS 102可以只有当所测量的时间间隔大于或者大于等于时间阈值时才应用退 避时段。也就是说，在步骤512， MS 102更新由MS保存的系统接入信息之后，逻辑流程图 500可以前进到步骤528，这里MS 102进一步确定所测量的时间间隔是否小于时间阈值。当 随机数阈值非零并且所测量的时间间隔大于或者大于等于时间阈值时，那么MS 102可以 前进到步骤518，并且在确定是否在对应的接入信道周期期间试图在接入信道上传输中，执 行持久性测试和确定退避时段。当随机数阈值为非零并且所测量的时间间隔小于时间阈值 时，那么MS 102可以在确定是否在对应的接入信道周期期间试图在接入信道上传输中放 弃确定退避时段。也就是说，当随机数阈值为非零并且所测量的时间间隔小于时间阈值时， MS 102可以生成(530)随机数并且比较(532)随机数和随机数阈值以产生第五比较关系。 根据第五比较关系，MS确定(534)是否传输接入试探。也就是说，当随机数小于随机数阈 值时，那么测试被认为是成功的，并且MS在对应的接入信道周期期间试图在接入信道上传 输。如果随机数等于或大于随机数阈值，那么测试被认为是不成功的，并且MS推迟传输接 入消息，返回到步骤530，并且在下一个接入信道周期期间重新执行持久性测试。逻辑流程 500随后结束(536)。 通过规定诸如MS 102或103的MS根据对应于等待开销消息的时间间隔在MS初
始传输接入消息之前执行退避时隙，通信系统100最小化当多个MS在经由相同的开销消息
更新配置信息和/或接入参数信息之后试图接入网络即网络110时的接入消息冲突的可能
性。此外，通过规定退避时段可以根据对应于等待开销消息的时间间隔，通信系统IOO在由
通信系统服务的每个MS确定退避时段中提供了用户定制的方面。此外，通过规定只有当对
应于等待开销消息的时间间隔大于或者大于等于时间阈值时MS才可以实现退避时段，通
信系统100进一步使得退避时段的实现以最有可能发生冲突的情况为目标。 如上所述，在传输接入消息之前的持久性测试的执行或者退避时段的确定期间所执行的按比例縮放可以根据由基站广播的接入消息传输参数值或者接入消息退避参数值。 现参考图6，示出逻辑流程图600，其描绘了根据本发明的各种实施例的通过提供这种接入 消息传输参数值或者接入消息退避参数值来控制到通信网络110的无线接入的方法。当BS 112生成(604)接入消息传输参数值或接入消息退避参数值(为了简化引用，在这里总起来 称为接入消息传输/退避参数值)时，逻辑流程图600开始(602)。如上所述，当执行持久 性测试以便确定是否传输接入消息时，诸如MS 102和103的MS可以使用接入消息传输参 数值来按比例縮放随机数，以及MS可以使用接入消息退避参数值来确定在一旦持久性测 试成功执行就传输接入消息之前或者在重新执行没有成功执行的持久性测试之前的退避 时段。 BS 112随后在诸如APM或SPM的开销消息中包括接入消息传输/退避参数值。BS 112可以进一步在开销消息中包括诸如MAX_PSIST_INCL值或MAX_ADD_BKOFF_INCL值的指 示符，指示开销消息是否包括接入消息传输/退避参数值。例如，当开销消息包括接入消息
传输/退避参数值时，那么可以将指示符设置为'r，并且当开销消息不包括接入消息传输
/退避参数值时，那么可以将指示符设置为'0'。 BS 112随后经由前向链路107的信令信道 广播(610)开销消息，并且逻辑流程600随后结束(612)。 BS 112可以根据由BS 112服务的MS的数量、在空中接口 106中的诸如ACH(接 入信道)或EACH(增强接入信道)的接入信道的数量、或者在空中接口 106中的可以被用 于接入消息的传输的接入信道时隙的量，来确定接入消息传输/退避参数值。例如，被服务 的MS的数目、接入信道的数量或者接入信道时隙的量越大，接入消息传输/退避参数值就 越大。BS 112可以根据由BS服务的MS的位置、由BS服务的高速MS的数量和/或由BS 112服务的覆盖区域的一个或多个地理学上的尺寸，例如覆盖区域的半径，该地理学上的尺 寸可以根据MS的位置来确定，进一步确定接入消息传输/退避参数值。存在很多用于定位 MS的公知技术，例如，当MS在软切换模式中操作时，根据由一个或多个BS接收的来自MS的 信号的到达方向或到达时间来定位MS，以及在不背离本发明的主旨和范围的情况下，在此 可以使用任何这种技术。例如，MS越分散或者由BS 112服务的覆盖区域的地理学上的尺 寸越大，那么接入消息传输/退避参数值就越小。 BS 112可以根据空中接口 106的负载或者空中接口 106的拥塞来进一步确定接入 消息传输/退避参数值。例如，空中接口的负载或拥塞越重，则接入消息传输/退避参数值 就越大。例如，空中接口 106的负载可以对应于由BS 112分配给由BS服务的MS的一些信 道，或者可以对应于可以用于分配的一些信道。作为另一实例，可以根据与空中接口 106相 关的质量度量来确定空中接口 106的拥塞。在一个这种实施例中，MS102可以监控空中接口 106的导频信道或其它共用的或专用的信道并且确定关于这种监控到的信号的质量度量， 例如误帧率(FER)、比特误差率(BER)、信噪比(SNR)、载波干扰(C/I)比或者这些信号的信 号强度。MS 102随后可以将质量度量传送回服务BS 112。可选择地，BS 112可以确定质 量度量，例如关于从MS接收到的信号的诸如FER、 BER、 SNR、 C/I或信号强度。BS 112随后 可以根据质量度量来确定空中接口的拥塞，例如，通过将所确定的质量度量和一个或多个 质量度量阈值进行比较，其中每一个阈值对应于不同程度的拥塞。BS 112可以根据MS 102 是否由于空闲状态切换捕捉包括新的系统参数的开销消息，来进一步确定接入消息传输/ 退避参数值。
通过规定诸如MS 102的MS根据对应于等待开销消息的时间间隔来按比例縮放随 机数或随机数阈值并且在执行持久性测试时，或者在传输初始的接入消息之前根据这样的 时间间隔实现退避时段，通信系统100最小化当多个MS在经由相同的开销消息更新配置信 息和/或接入参数信息之后试图接入网络即网络110时的的接入消息冲突的可能性。通信 系统100通过BS即BS 112为每个这种MS提供接入消息传输参数值或接入消息退避参数 值的广播，MS可以使用该接入消息传输参数值或接入消息退避参数值来分别地按比例縮放 随机数或随机数阈值或者来确定退避时段。而BS可以根据空中接口即空中接口 106的负 载的一个或多个、空中接口的拥塞、空中接口中的一些接入信道、与MS即MS 102位于相同 覆盖区域中的一些MS、一些可用的接入信道时隙、覆盖区域(与BS相关的)的地理学上的 尺寸以及覆盖区域是否包括多个高速MS，来确定接入消息传输参数值或接入消息退避参数 值。通过根据上述的考虑确定接入消息传输参数值或接入消息退避参数值，BS可以考虑正 分配给参数的值的射频(RF)含义。 尽管参考本发明的具体实施例具体地示出并描述了本发明，但是本领域的技术人
员应了解，在不背离在后面的权利要求中所阐述的本发明的范围的情况下，可以进行各种
修改以及可以用等价物来替代其单元。因此，说明书及附图应被认为是说明性的而不是限
制性的，并且所有的这些变化和替换意图被包括在本发明的范围之内。 关于具体的实施例，在上面已经描述了其好处、其它优势以及问题的解决方案。然
而，不应认为那些可能使得任何好处、优势或解决方案发生或变得更加显著的好处、优势、
问题的解决方案及任何元素是任何或全部权利要求的关键的、必需的或者重要的特征或元
素。在此使用的术语"包括"、"包含"或其任何变化意图包括非排他性的包括，从而包括有
一列元素的过程、方法、物品或装置不只包括那些元素，而是可以包括没有明确地列出或者
这种过程、方法、物品或装置所固有的其它元素。应进一步了解，任何关系术语的使用，例如
第一和第二、顶部和底部等只是被用于将一个实体或行为与另一个实体或行为区分开，不
必然地需要或暗示在这些实体或行为之间的任何实际的这种关系或顺序。
1权利要求
一种用于控制到通信网络的无线接入的方法，该方法包括生成接入消息传输参数以及接入消息退避参数中的一个或多个；在开销消息中广播所述的接入消息传输参数以及接入消息退避参数中的一个或多个；以及其中，当执行持久性测试以确定是否传输接入消息时，移动站使用所述接入消息传输参数值来按比例缩放随机数，以及移动站使用所述接入消息退避参数来确定在初始传输接入消息之前的退避时段。
2. 如权利要求1所述的方法，进一步包括等待开销消息，所述开销消息包括配置信息和接入参数信息中的一个或多个；以及 其中，生成接入消息传输参数及接入消息退避参数中的一个或多个包括根据移动站是否由于空闲状态切换而正在捕捉所述开销消息来生成接入消息传输参数及接入消息退避参数中的一个或多个。
3. —种用于控制到通信网络的无线接入的基站，其包括用于生成接入消息传输参数和接入消息退避参数中的一个或多个的装置；以及 用于在开销消息中广播所述的接入消息传输参数和接入消息退避参数中的一个或多 个的装置，其中，在执行持久性测试以确定是否传输接入消息时，移动站使用所述接入消息 传输参数值来按比例縮放随机数，并且移动站使用所述接入消息退避参数值来确定在传输 接入消息之前的退避时段。
全文摘要
提供了用于接入无线通信网络的方法及装置。公开了一种通信系统(100)，通过规定每个这种移动站根据对应于等待开销消息的时间间隔来确定是否或何时由移动站来传送接入消息，该通信系统(100)在多个移动站(102、103)经由相同的开销消息更新配置信息和/或接入参数信息之后试图接入网络(110)时，最小化接入消息冲突。
文档编号H04W48/00GK101730196SQ20091026566
公开日2010年6月9日 申请日期2006年5月26日 优先权日2005年5月26日
发明者克里斯·K·马丁诺维奇, 约瑟夫·R·舒马赫, 约翰·M·哈里斯, 肖恩·S·凯利 申请人:摩托罗拉公司