专利名称：个人手机系统中的改进寻呼方法及相关设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及移动通信领域，更确切的说，涉及在PHS(个人手机系统，Personal Handset System)系统中基于PSN(PS终端号码，Personal Station Number)扩展编码以及对采用所述的扩展编码的手机进行寻呼的方法。
背景技术：
在PHS系统中，传统的PSN编码采用了由12个位(除非专门指出，本文中的“位”均指二进制的四位组)构成的二进制编码。而现有的寻呼消息内容中包含有13个位，用于终端的PSN编码。图1是现有系统中，寻呼消息的格式分析图。其中，整条寻呼消息占有8*8-2＝62个比特。PS(个人设备，Personal Station)终端号码共占用13个位，其长度为13*4＝52比特。图2是现有PSN编码规则的格式图。其中第1，2，3，4位用于填写区号；第5位H用于填写HLR(归属位置寄存器，Home Location Register)的代码，用来标识同一区号下不同的HLR；余下的7位用于填写BCD流水号码。
但是在最近几年，随着PHS网络规模不断扩大，用户数量也快速的增长，在瞬间高话务量的冲击下，系统资源容量不足的问题尤显突出。这主要体现在由寻呼信道拥塞引起的寻呼消息丢失。该问题通过增加硬件资源的方法可以获得解决，如美国专利USP6477382“Flexible paging for packet data”就采用了动态分配信道的方法来解决该问题。但是该方法没有从根本上解决话务拥塞的问题，因为采用动态分配信道的方法的前提条件是有足够的硬件资源可供分配，而增加硬件资源不仅设备投资巨大，并且随之而来的维护也要花费大量的人力物力，在短期内也无法实现。因而在硬件资源无法得到立即更新的情况下，必须采用其它的方法来解决信道容量不足的问题。
现有技术的7位BCD流水号码占用了28个比特。由于7位BCD流水号码表示的是十进制的数字，如果用二进制方式表示的话，则7位BCD流水号码所占用的比特数不会超过log29999999≈23.3比特。也就是说，24个比特足够表示任何7位BCD流水号码。由此可见，现有技术存在浪费信道容量的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于增强PSN编码的寻呼方法和相关设备，以解决寻呼信道拥塞的问题，从而使现有信道能够寻呼更多的手机。
本发明提供了一种在PHS系统的基站中向手机发送寻呼消息的方法，在所述PHS系统中用PSN编码标识手机，所述PSN编码包含标志位，用于标识所述PSN编码是常规PSN编码，还是增强PSN编码，所述基站接收包含PSN编码的寻呼包，该方法包括步骤根据PSN编码中的标志位字段产生相应的寻呼消息，其中对于带有增强PSN编码的寻呼包，将两个这样的寻呼包合并为一个压缩寻呼消息；并且对于带有常规PSN编码的寻呼包，产生非压缩寻呼消息，所述寻呼消息包含用于区分压缩寻呼消息和非压缩寻呼消息的类型标志；和向手机发送寻呼消息。
本发明还提供了一种在PHS系统的手机中接收基站发送的寻呼消息的方法，在所述PHS系统中用PSN编码标识手机，所述PSN编码包含标志位，用于标识所述PSN编码是常规PSN编码，还是增强PSN编码，所述寻呼消息包含用于区分压缩寻呼消息和非压缩寻呼消息的类型标志，所述非压缩寻呼消息是直接包含PSN编码的寻呼消息，所述压缩寻呼消息是将两个增强PSN编码合并而得到的寻呼消息，该方法包括步骤接收寻呼消息；还原BCD流水号码，其中如果类型标志指示非压缩寻呼消息，则直接取出寻呼消息中的BCD流水号码，而如果类型标志指示压缩寻呼消息，则通过解压缩寻呼消息得到两个BCD流水号码；比较还原的BCD流水号和手机的本机号码；和如果有一个比较的结果为匹配，则启动被叫响应，否则抛弃寻呼消息。
本发明还提供了一种在PHS系统中向手机发送寻呼消息的基站，在所述PHS系统中用PSN编码标识手机，所述PSN编码包含标志位，用于标识所述PSN编码是常规PSN编码，还是增强PSN编码，其中包括接收装置，用于接收包含PSN编码的寻呼包；消息合成装置，其根据PSN编码中的标志位字段产生相应的寻呼消息，其中对于带有增强PSN编码的寻呼包，将两个这样的寻呼包合并为一个压缩寻呼消息；并且对于带有常规PSN编码的寻呼包，产生非压缩寻呼消息，所述寻呼消息包含用于区分压缩寻呼消息和非压缩寻呼消息的类型标志；和发送装置，用于向手机发送寻呼消息。
本发明还提供了一种在PHS系统中接收基站发送的寻呼消息的手机，在所述PHS系统中用PSN编码标识手机，所述PSN编码包含标志位，用于标识所述PSN编码是常规PSN编码，还是增强PSN编码，所述寻呼消息包含用于区分压缩寻呼消息和非压缩寻呼消息的类型标志，所述非压缩寻呼消息是直接包含PSN编码的寻呼消息，所述压缩寻呼消息是将两个增强PSN编码合并而得到的寻呼消息，其中包括接收装置，用于接收寻呼消息；还原装置，用于还原BCD流水号码，其中如果类型标志指示非压缩寻呼消息，则直接取出寻呼消息中的BCD流水号码，而如果类型标志指示压缩寻呼消息，则通过解压缩寻呼消息得到两个BCD流水号码；比较装置，用于比较还原的BCD流水号和手机的本机号码，其中如果有一个比较的结果为匹配，则启动被叫响应，否则抛弃寻呼消息。
根据本发明，利用增强PSN编码方法来对PS终端进行编码，同时采用能够识别采用所述增强PSN编码方法对寻呼消息进行压缩和解压缩，并从而使得一个寻呼消息能够同时寻呼两个采用上述的增强PSN编码规则进行编码的基站和手机。本发明在手机编码中采用了标志位来对新编码的手机进行识别，在基站中对新编码的手机进行消息的发送和接收时采用压缩编码的算法，使得同一条寻呼消息可以同时寻呼多个手机。本发明可以大大的节省信道空间，解决了信道消息的拥塞问题。
根据下面结合附图对实施例所进行的描述可更加全面地理解本发明的上述和其它目的、特征和优点，其中图1示意图解了现有系统中寻呼消息的格式；图2示意图解了现有PSN编码规则的格式；图3示意图解了增强PSN编码的格式；图4示意图解了采用增强PSN编码规则的寻呼消息的格式；图5示意图解了压缩的可寻呼多个增强PSN编码的寻呼消息的格式；图6是基站中有关压缩寻呼消息的流程图；图7是消息合成的窗口计时器进程图；图8是手机寻呼响应流程图；图9是根据本发明一个实施例的基站的示意模块图；图10是根据本发明一个实施例的手机的示意模块图。
具体实施例方式
根据本发明一个实施例的基站如图9所示。本领域技术人员应当明白，这里为了简化说明，省略了基站的其它部件，因为这些部件与本发明的目的无关。
如图9所示，PHS系统包括基站1，CSC(基站控制器)2和手机3。基站1包括接收器11，消息合成器12和发送器13。CSC 2向基站1发送寻呼包，寻呼包中含有PSN编码。基站1的接收器11接收寻呼包，由消息合成器12将寻呼包转换成寻呼消息，并且通过发送器13将寻呼消息发送给手机3。
下面结合图6和7详细描述基站1中对寻呼包的处理。
图6图解了基站中根据寻呼包发送寻呼消息的方法。在呼叫过程中，TS(事务服务器，Transaction Server)由用户简表(user profile)得到被叫PSN，通过SETUP消息将被叫PSN传给CSC(基站控制器)。CSC将被叫PSN放进SETUP消息中传给基站。该方法从步骤S1开始，其中消息合成器12得到基站1的接收器11从CSC 2接收的寻呼包，并且确定寻呼包中包含的PSN编码的类型。PSN分为常规PSN编码和增强PSN编码。增强PSN编码如图3所示。该编码方法不同于现有技术的方法，主要区别在于在新的PSN中增加一个新的字段——New PS，根据该标志可区分常规PSN编码和增强PSN编码。在一个优选实施例中，New PS的值为9。本领域技术人员明白，可以根据具体应用来指定New PS的位置和值，只要能够区分常规PSN编码和增强PSN编码。PSN编码就可扩充到了如图3所示的13位。
在步骤S2中，消息合成器12确定是否有两个含有增强PSN编码的寻呼包。如果有，则前进到步骤S3，其中将这两个寻呼包合并为一个寻呼消息，该寻呼消息能够同时寻呼两个手机，其格式如图5所示。在一个优选实施例中，呼叫服务类型＝“001”，表示非压缩寻呼消息，呼叫服务类型＝“011”表示压缩寻呼消息。在PHS系统中对消息的压缩方法如下将7位BCD流水号码转换为二进制数或其它等价格式(4、8、16、64进制等等，只要其具有最小有效比特数)。以十六进制为例，由于转换后的十六进制数的最大有效长度不超过24个比特，因此转换后的28个比特中的前4个比特肯定为0。在优先实施例的方法中，在进行寻呼时过滤前4个比特“0000”，因而上述的PSN中的7位BCD流水号码就可以转换为6位值域为0～F的十六进制数，占用4*6＝24比特。例如，对于7位BCD流水号码“1234567”，其经过转换和过滤后的十六进制代码为“12D687”。因此，在进行了上述的压缩表示方法后，如图1所示的寻呼消息格式中，用于表示PSN的13位BCD的位置中就可以表示2个PSN。
如果没有所述的两个寻呼包，则在步骤S4确定寻呼包是否含有常规PSN编码。如果不是，则返回到步骤S1。如果是，则产生如图1所示的寻呼消息。
在产生寻呼消息后，发送器13在步骤S5中发送寻呼消息。
根据本发明的一个实施例，基站1还包括流量监测器和流量比较器(未示出)。在接收器11接收寻呼包的过程中，流量监测器测量寻呼流量，而流量比较器将测量的流量与预定的流量阈值相比较。如果测量的流量未超过流量阈值，则消息合成器12只根据寻呼包产生非压缩的寻呼消息。图4根据一个实施例示出了针对采用增强PSN编码的手机的非压缩寻呼消息的格式。对于含有常规PSN编码的寻呼包，则产生如图1所示的寻呼消息。这样，可以根据流量的大小，在需要时启用压缩方法。在本实施例中，可能存在三种寻呼消息，第一种是压缩寻呼消息，针对采用增强PSN编码的手机；第二种是非压缩寻呼消息，针对采用增强PSN编码的手机；第三种是非压缩寻呼消息，针对传统的手机。其中根据呼叫服务类型标志可确定消息是否压缩。呼叫服务类型标志可导致传统手机抛弃压缩寻呼消息。NewPS标志可导致传统手机抛弃采用增强PSN编码的寻呼消息，并且使得采用增强PSN编码的手机抛弃传统的寻呼消息。然而本领域技术人员可以对前面描述的呼叫服务类型和New PS标志进行修改，以得到同样的效果。于是例如，可以使第三种寻呼消息只对传统手机起作用，并且前两种消息只对采用增强PSN编码的手机起作用。
本领域技术人员明白，上述基站的部件可以通过单芯片，微处理器，逻辑电路，专用集成电路等等来实现，并且可以是可编程的。
回到图6，当出现消息合成器12只得到一个含有增强PSN编码的寻呼包时，方法回到步骤S1以期得到下一个含有增强PSN编码的寻呼包。然而如果始终没有所述下一个寻呼包，则消息合成器12会一直等待。这样会导致第一个寻呼包被长时间延迟发送。在一个实施例中，通过合成窗口计时器来避免此问题。合成窗口计时器的工作原理如图7所示。
图7是消息合成的窗口计时器进程图。该过程可以是与图6所示的过程相独立的并发过程。图7所示的过程从步骤S11开始，其中将窗口计时器初始化为0。接着在步骤S12中，检查消息合成器12所得到的含有增强PSN编码的寻呼包的数量。然后在步骤S13中，确定所述数量是否为1，如果为1，则在步骤S14确定窗口计时器是否达到或超过T(合成窗口时间周期)。如果没有，则返回到步骤S12。如果达到或超过T，则不等待第二个寻呼包而直接按照例如图4所示的格式发送此寻呼包(步骤S15)。回到步骤S13，如果数量不为1，则返回到步骤S11。
由于在得到寻呼包后生成压缩寻呼消息的处理和生成针对传统手机的寻呼消息的处理不存在上述等待过程，因此可以容易地将处理时间控制在规定时间周期(包括T)内。应当注意，虽然前面参照图7的实施例说明了控制时间周期的方法，然而也可以通过其它方法来实现。
根据本发明一个实施例的手机如图10所示。本领域技术人员应当明白，这里为了简化说明，省略了手机的其它部件，因为这些部件与本发明的目的无关。
如图10所示，手机3包括接收器31，还原器32，比较器33等等。接收器31接收基站发送的寻呼消息。还原器32从寻呼消息中还原出PSN编码。而比较器33确定寻呼消息是否寻呼本机，以决定是否响应呼叫。
下面结合图8详细描述本发明的手机中对寻呼消息的处理。
图8所示的方法从步骤S21开始，其中手机3的接收器31接收来自基站的寻呼消息。接着在步骤S22，还原器32根据呼叫服务类型确定呼叫消息是否压缩消息。如果不是，则在步骤S24中根据NewPS标志确定寻呼消息是否包含增强PSN编码。如果包含，则取出PSN编码，并且转到步骤S25。如果确定寻呼消息包含常规PSN编码，则抛弃此寻呼消息(步骤S26)。如果是压缩寻呼消息，则还原器32在步骤S23解析(解压缩)出两个BCD流水号码。在进行解析时，还原器32取出压缩代码，将压缩代码从二进制或其它等价格式(4、8、16、64进制等等，只要其具有最小有效比特数)转换成7位BCD流水号码。
在步骤S25中，比较器33将得到的BCD流水号码与本机号码相比较，如果有一个BCD流水号码与本机号码匹配，则启动手机的被叫响应操作(步骤S27)；否则抛弃此寻呼消息。
在处理完接收的寻呼消息之后，处理回到步骤S21。
本领域技术人员明白，上述基站的部件可以通过单芯片，微处理器，逻辑电路，专用集成电路等等来实现，并且可以是可编程的。
PSN采用新编码后，寻呼效率将随新手机的增加而提高，最终提高50％。
假设新老手机数目相等、呼叫分布相等，在某个寻呼区内CS从CSC收到N个寻呼包，则采用新编码后在空中所占用的寻呼包M＝(N/2)+(N/4)＝0.75N，提高效率R＝(N-M)/N＝25％。各种情况如下表所示
尽管上述根据优选实施例对本发明进行了阐述，但这些描述只是为了说明本发明的目的，不应理解为对本发明的任何限制。本领域技术人员可以对本发明进行各种可能的修改和改进，但这些修改和改进都包括在随附权利要求书中所限定的本发明的范围和精神内。
权利要求
1.一种在PHS系统的基站中向手机发送寻呼消息的方法，在所述PHS系统中用PSN编码标识手机，所述PSN编码包含标志位，用于标识所述PSN编码是常规PSN编码，还是增强PSN编码，所述基站接收包含PSN编码的寻呼包，该方法包括步骤根据PSN编码中的标志位字段产生相应的寻呼消息，其中对于带有增强PSN编码的寻呼包，将两个这样的寻呼包合并为一个压缩寻呼消息；并且对于带有常规PSN编码的寻呼包，产生非压缩寻呼消息，所述寻呼消息包含用于区分压缩寻呼消息和非压缩寻呼消息的类型标志；和向手机发送寻呼消息。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述增强PSN编码为13位。
3.如权利要求1所述的方法，其中还包括步骤监测基站中寻呼包的信息流量；和比较监测的流量和设定的流量阈值，其中当监测的流量超过流量阈值时，执行所述产生寻呼消息的步骤；并且当监测的流量没有超过流量阈值时，所述产生寻呼消息的步骤还包括根据寻呼包直接产生非压缩寻呼消息的步骤。
4.如权利要求1所述的方法，其中在压缩寻呼消息中包含两个代码，每个代码表示BCD流水号码，所述产生寻呼消息的步骤还包括步骤将BCD流水号码转换成具有最少有效比特数的编码以得到所述代码。
5.如权利要求1所述的方法，其中产生寻呼消息的步骤还包括在得到寻呼包后，在规定时间周期内发出寻呼消息。
6.一种在PHS系统的手机中接收基站发送的寻呼消息的方法，在所述PHS系统中用PSN编码标识手机，所述PSN编码包含标志位，用于标识所述PSN编码是常规PSN编码，还是增强PSN编码，所述寻呼消息包含用于区分压缩寻呼消息和非压缩寻呼消息的类型标志，所述非压缩寻呼消息是直接包含PSN编码的寻呼消息，所述压缩寻呼消息是将两个增强PSN编码合并而得到的寻呼消息，该方法包括步骤接收寻呼消息；还原BCD流水号码，其中如果类型标志指示非压缩寻呼消息，则直接取出寻呼消息中的BCD流水号码，而如果类型标志指示压缩寻呼消息，则通过解压缩寻呼消息得到两个BCD流水号码；比较还原的BCD流水号和手机的本机号码；和如果有一个比较的结果为匹配，则启动被叫响应，否则抛弃寻呼消息。
7.如权利要求6所述的方法，其中所述压缩寻呼消息包含两个代码，每个代码表示一个PSN编码，所述还原步骤还包括步骤通过将所述压缩寻呼消息中的代码转换成BCD编码来得到BCD流水号码。
8.如权利要求6所述的方法，其中所述还原步骤还包括步骤如果根据类型标志和标志位确定手机不支持所接收的寻呼消息，则抛弃该寻呼消息。
9.一种在PHS系统中向手机发送寻呼消息的基站，在所述PHS系统中用PSN编码标识手机，所述PSN编码包含标志位，用于标识所述PSN编码是常规PSN编码，还是增强PSN编码，其中包括接收装置，用于接收包含PSN编码的寻呼包；消息合成装置，其根据PSN编码中的标志位字段产生相应的寻呼消息，其中对于带有增强PSN编码的寻呼包，将两个这样的寻呼包合并为一个压缩寻呼消息；并且对于带有常规PSN编码的寻呼包，产生非压缩寻呼消息，所述寻呼消息包含用于区分压缩寻呼消息和非压缩寻呼消息的类型标志；和发送装置，用于向手机发送寻呼消息。
10.如权利要求9所述的基站，其中还包括流量监测装置，用于监测基站中寻呼包的信息流量；和比较装置，用于比较监测的流量和设定的流量阈值，其中当监测的流量超过流量阈值时，控制所述消息合成装置产生寻呼消息；并且当监测的流量没有超过流量阈值时，所述消息合成装置还被构造成根据寻呼包直接产生非压缩寻呼消息。
11.如权利要求9所述的基站，其中在压缩寻呼消息中包含两个代码，每个代码表示BCD流水号码，所述消息合成装置还被构造成将BCD流水号码转换成具有最少有效比特数的编码以得到所述代码。
12.如权利要求9所述的基站，其中所述消息合成装置还被构造成在得到寻呼包后，在规定时间周期内发出寻呼消息。
13.一种在PHS系统中接收基站发送的寻呼消息的手机，在所述PHS系统中用PSN编码标识手机，所述PSN编码包含标志位，用于标识所述PSN编码是常规PSN编码，还是增强PSN编码，所述寻呼消息包含用于区分压缩寻呼消息和非压缩寻呼消息的类型标志，所述非压缩寻呼消息是直接包含PSN编码的寻呼消息，所述压缩寻呼消息是将两个增强PSN编码合并而得到的寻呼消息，其中包括接收装置，用于接收寻呼消息；还原装置，用于还原BCD流水号码，其中如果类型标志指示非压缩寻呼消息，则直接取出寻呼消息中的BCD流水号码，而如果类型标志指示压缩寻呼消息，则通过解压缩寻呼消息得到两个BCD流水号码；比较装置，用于比较还原的BCD流水号和手机的本机号码，其中如果有一个比较的结果为匹配，则启动被叫响应，否则抛弃寻呼消息。
14.如权利要求13所述的手机，其中所述压缩寻呼消息包含两个代码，每个代码表示一个PSN编码，所述还原装置还被构造成，通过将所述压缩寻呼消息中的代码转换成BCD编码来得到BCD流水号码。
15.如权利要求13所述的手机，其中所述还原装置还被构造成，如果根据类型标志和标志位确定手机不支持所接收的寻呼消息，则抛弃该寻呼消息。
全文摘要
本发明揭示了一种增强PSN的编码及寻呼采用所述的增强编码的手机的方法，该方法是通过将PSN扩充到13位来进行编码，并将所述的采用上述编码规则的手机的寻呼消息进行压缩，使得一个寻呼包可以寻呼两个采用增强PSN编码规则进行编码的手机，从而可以节省信道空间。
文档编号H04W68/02GK1642303SQ200410002259
公开日2005年7月20日 申请日期2004年1月16日 优先权日2004年1月16日
发明者蒋亮, 魏元, 许自强 申请人:Ut斯达康通讯有限公司