用于静默重试的系统和方法

专利名称：用于静默重试的系统和方法
技术领域：
本发明通常涉及通信系统和网络，更具体地，涉及在这些系统和网络中建立用户之间的通信。
背景技术：
用于以无线方式发射信息的系统和方法是公知的。在无线系统中，源移动站处的发送者常常同目标移动站处的用户通信。在不同用户之间的通信可能发生之前，常常使用数个步骤建立用户之间的通信路径。在这一点上，在源移动站、目标移动站和连接这些单元的通信基础设施之间交换多种消息。
系统的不同部件(例如，移动站和基站)使用状态机操作。不同的状态代表单元操作的不同模式，例如空闲、寻呼或者信道业务状态。优选地，系统的不同元件的状态匹配，由此可以出现最优化的操作。换言之，当系统的不同元件的状态变得失配和不同步时，系统很可能将不正确地操作。
系统元件的不同步的一个结果是建立移动站和基站之间的通信失败。作为该失败的结果，尝试静默重试，由此在第一次尝试未能成功之后，源移动站试图建立连接。通常，用户不了解已尝试静默重试，或者何时已尝试了静默重试。
先前的系统和方法不能检测系统中的不同部件何时脱离同步。而且，如果元件是不同步的，先前的系统不能采取修正动作。而且，在先前的系统中，由于没有检测系统元件不同步的方法，因此静默重试并不总是正确操作。作为这些缺点的结果，移动站的用户常常具有关于系统的负面经历，并且经历由于未能建立连接导致的受挫。此外，由于系统执行了未解决问题的某些动作，因此浪费了系统资源。


图1是根据本发明的实施例的用于检测系统元件的不同步的系统的实施例的框图；图2是根据本发明的实施例的用于检测系统元件的不同步并且作为检测到不同步的结果采取修正动作的实施例的呼叫流图；图3是根据本发明的实施例，示出从一个状态到另一状态的转移的实施例的流程图；以及图4是更加详细地说明图3中执行的步骤的实施例的详细流程图，其示出了根据本发明的实施例的从一个状态到另一状态的转移。
技术人员应认识到，图中的元件被说明用于简化和清晰的目的，并且不必依比例绘制。例如，图中的某些元件的尺寸可以相对于其他元件放大，以协助改善对本发明的多种实施例的理解。而且，典型地，商业可行的实施例中的有用的或者必需的普通且公知的元件未被示出，由此不会引起对本发明的这些多种实施例的浏览的阻碍。还应当理解，除非此处阐述了其他的特定意义，否则此处使用的术语和表达具有与对应的各个调查和研究领域的技术人员针对该术语和表达通常赋予的意义一致的一般意义。
具体实施例方式
根据许多实施例，提供一种系统和方法来确定网络中的基站和移动站是否不同步。有利地，如果确定不同步，则采取修正动作使两个元件重新同步。作为实现重新同步的结果，可以使用最小量的系统资源快速地建立跨越网络的通信。
根据一个优选方法，一种用于使无线移动站的操作同步的系统和方法包括基站处的接收机。该接收机在基站处接收消息，其指出无线移动站的操作状态。处理单元基于移动站的操作状态和基站的操作状态的比较，确定基站和移动站是否同步。当确定移动站和基站不同步时采取修正动作。
修正动作调节基站的操作状态，由此基站的操作状态和移动站的操作状态基本上相同。为了确定不同步，可以确定移动站是否处于业务信道状态以及是否已获得业务信道(TCH)。修正动作可以导致，防止在发生预定的事件之前将指配消息(例如，扩展信道指配消息(ECAM))发送到移动站。
随后，在检测到不存在指配消息的传输时，可以在移动站处自动地发起静默重试。然后在基站处接收来自移动站的静默重试。在基站处接收静默重试之后，在基站和移动站之间建立通信会话。
根据另一优选方法，自移动站接收控制消息，例如，移动站命令拒绝消息。由该控制消息的内容确定移动站是否处于预定的状态，并且是否已获得信道。响应于该确定，防止将指配消息发送到移动站。随后，在检测到不存在指配消息时，在移动站处进行静默重试。
因此，描述了一种系统和方法，其允许检测基站和移动站的不同步。简单地和便利地实现了该检测。一旦确定了不同步，则可以采取修正动作使基站和移动站重新同步。一旦该确定发生，则可以构成成功的静默重试消息，并且可以建立两个用户之间的通信。节约了系统资源，并且减少或者消除了未能获得针对另一用户的连接的用户受挫。
参考图1，根据本发明的实施例描述了用于检测基站和移动站的不同步的通信系统100。系统100包括移动站102、至少一个基站收发信机(BTS)(诸如第一BTS104和第二BTS106)、和集中基站控制器(CBSC)108，其可操作地连接到该至少一个BTS中的每一个。移动站102可以是任何类型的移动通信设备，例如，蜂窝电话、寻呼机、或者个人数字助理等。移动站102向BTS104发射消息以及从BTS104接收消息。另一BTS106也可以接收来自其他的移动站的消息。此处至少一个BTS104、106和CBSC108一起被共同称为无线电接入网络(RAN)。
每个BTS104、106包括用于向移动站102发射消息和自移动站102接收消息以及同CBSC108通信的功能。CBSC108处理经由BTS104接收的来自移动站102的消息。CBSC108建立移动站102和另一移动站或目标通信单元(例如，公共交换电话网络(PSTN)的用户)之间的通信。CBSC108确定基站和移动站是否同步。如果CBSC108确定不同步，则其确定采取修正动作，使移动站和基站返回同步。
优选地，系统100是码分多址(CDMA)通信系统。然而，本领域普通技术人员应当认识到，通信系统100可以根据任何无线电信系统操作，诸如，但不限于，全球移动通信系统(GSM)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(OFDMA)通信系统。
现在参考图2，描述了一种根据本发明的实施例的，用于建立移动站，诸如移动站102，和服务于该移动站的基站，诸如BTS104之间的同步的方法。在步骤202中，移动站，即移动站102，向基站收发信机(BTS)，即BTS104发送起呼消息(origination message)。该起呼消息指明移动站需要发起同另一用户的通信。
在步骤204中，BTS向服务BTS的CBSC，即CBSC108发送信道请求消息。该消息指出基站，即BTS104，请求通信信道。在步骤206中，BTS向移动站发送BS应答消息。应答消息的目的是确保起呼消息成功到达。
此外，响应接收起呼消息，在步骤207中，BTS激活系统定时器，例如，20秒定时器。如果呼叫建立是不成功的，则该定时器过期。在定时器过期之后，移动站将在没有人机交互的情况下重试建立。在步骤208中，CBSC向BTS发送STRAU Idol帧消息。在步骤210中，BTS向CBSC发送Idol STRAU帧。由于已知STRAU帧是网络回程管理消息，因此此处不再需要关于该帧的进一步的细节。
在步骤212中，自CBSC向BTS发送信道指配消息。该消息指出已成功指配信道。在步骤214中，BTS向移动站发送ECAM消息。ECAM消息包括由移动站使用的信道指配参数，并且开始建立业务信道。
在步骤216中，BTS向移动站发送空业务消息。在步骤218中，BTS等待接收TCH前导信号。在步骤220中，移动站尝试检测预定的时间周期(例如0.2秒)内的特定数目(例如，两个)的N5M转发空帧(N5M forward null frame)。如果移动站未能在预定的时间周期内检测到该数目的帧，则其指出基站和移动站是不同步的。
在步骤222中，移动站向BTS发送TCH前导信号。在步骤224中，BTS向CBSC发送STRAU语音帧。
在步骤226中，CBSC向移动站发送ECAM。在步骤228中，移动站向CBSC发送移动站(MS)拒绝命令消息。移动站拒绝命令消息包括用于指出是否在接入信道、增强型接入信道或上行反向信道上发送命令的字段。另一字段用于指出，在移动站自ARQ子层接收到关于用户发起的起呼的接入尝试失败之后，移动站是否发起静默重试。又一字段指出，拒绝的原因在于，在当前状态下，或者出于未说明的原因，不能接受该消息。
在步骤230中，RAN停止发送ECAM消息。由于检测到状态失配，因此停止发送ECAM消息。停止发送ECAM消息允许由移动站进行静默重试，并且因此允许进行源和目标之间的成功连接。
在步骤234中，移动站向CBSC发送静默重试起呼消息。在步骤236中，出现正常的呼叫建立程序，并且出现移动站和该移动站需要建立通信连接的另一方之间的会话。
现在参考图3，根据本发明的实施例描述了状态转移图，其示出了移动站，诸如移动站102，和服务该移动站的基站，诸如BTS104的不同步的检测。在步骤300中，移动站，即移动站102，和基站，即BTS104，最初处于空闲状态。在该状态下，未发生呼叫。在步骤302中，基站和移动站进入接入状态。当在空闲状态下发起呼叫时，移动站和基站转移到该状态。在该状态下，检测移动站和基站之间的不同步，并且实现重新同步。例如，该同步允许出现静默重试消息。在接入状态下，基站接收移动站发送的接入探测消息。当接收到有效消息时，在步骤304中，基站和移动站转移到寻呼状态。
在步骤304中，基站和移动站处于寻呼状态。在该状态下，基站在寻呼信道(PCH)上向移动站发送应答(ACK)和信道指配消息(CHA)，其包括针对业务信道(TCH)的导向。当移动站接收到ACK和CHA消息时，在步骤306中，移动站和基站转移到TCH状态。
在步骤306中，基站和移动站进入TCH状态。在该状态下，TCH连接在移动站和基站之间。如果由于连接失败或者用户/网络发起的释放而导致TCH断开连接，则移动站和基站转移到步骤300处的空闲状态。
现在参考图4，描述了示出了根据本发明的实施例的更加详细的图3的步骤的流程图。如步骤300，在步骤400中，系统处于空闲状态。在空闲状态下，不发生通信。在步骤402中，基站处于接入获得亚状态。当在空闲状态下发起呼叫时，基站进入该状态。在该状态下，移动站经由接入信道发送接入信道消息，并且其由基站接收。当基站检测到接入信道消息时，在步骤404中，基站转移到接入解调状态。
在步骤404中，基站处于接入解调状态。在该状态下，基站解调接收的接入信道消息，诸如呼叫起呼消息和命令消息。在步骤406中，确定接收的接入信道消息是否是有效的。如果接入信道消息是有效的，则在步骤408中，基站转移到接入拒绝检查状态。当确定接入信道消息是无效的时候，基站转移到接入获得亚状态，即返回到步骤402。
在步骤408中，基站处于接入拒绝检查状态。在该状态下，基站检查接收的有效的接入信道消息是否是命令消息，并且其是否进一步包括拒绝命令消息，例如，命令消息是否包括被设定为“00000001”(未指明原因)或“00000010”(在该状态下未接受消息)的八比特原因字段，原因字段的该设定对应于拒绝命令。如果检查结果是否定的，即接入消息不包括拒绝命令消息，则在步骤412中，基站转移到寻呼信道命令亚状态，并且向移动站传送Layer2应答(L2 ACK)。如果检查结果是肯定的，即接入信道消息包括拒绝命令消息，则在步骤424中，基站转移到基站重新同步亚状态。
在步骤424中，基站处于重新同步亚状态。在该亚状态下，基站使基站的呼叫处理状态同移动站的呼叫处理状态同步。即，在步骤424中，基站向移动站发送L2 ACK命令，其确认接收接入信道消息。此外，在图4的步骤的前一次迭代中，如果基站在进入重新同步亚状态之前已开始重新发射ECAM消息，例如，在步骤414中已转移到寻呼信道导向业务信道的亚状态，并且在步骤416中进一步转移到业务信道(TCH)获得亚状态，则基站进一步通过将基站保存的扩展信道指配消息到时(ECAM_TO)定时器，或计数器设定为“True”，终止ECAM消息的传输，并且通过将基站保存的业务信道获得到时(TCH_ACQ_TO)定时器，或计数器设定为“True”，停止业务信道获得亚状态。这些动作导致基站和移动站在相同的接入状态下变得同步，或者重新同步。然后基站继续到步骤422，下文更加详细地描述了该步骤。
此外，基站可以响应ECAM_TO定时器的到时、成功的业务信道获得、自移动站接收到有效的拒绝命令消息、或者自移动站接收到有效的ECAM消息应答中的任何一个情况的出现，使ECAM_TO定时器从假(false)变为真(true)。而且，基站可以额外地响应TCH_ACQ_TO定时器的到时、成功的业务信道获得、自移动站接收到有效的拒绝命令消息中的任何一个情况的出现，使TCH_ACQ_TO定时器从假变为真。
在步骤412中，基站处于寻呼信道命令亚状态。在该状态下，基站在寻呼信道上向移动站发送应答(ACK)，并且在步骤414中，转移到寻呼信道导向业务信道(TCH)的亚状态。
在步骤414中，基站处于寻呼信道导向TCH的亚状态。在该情况下，基站在导向TCH的寻呼信道(PCH)上向移动站发送信道指配消息(CAM或者ECAM)。而且，基站转移到业务信道(TCH)获得亚状态。当移动站接收到信道指配消息时，移动站也转移到TCH获得亚状态。这样，由于移动站的成功获得和/或来自移动站的有效应答，在步骤418中，基站可以确定移动站已成功地接收信道指配消息。
在步骤416和418中，基站处于TCH获得亚状态。在该状态下，基站和移动站尝试建立移动站和基站之间的TCH。如果建立TCH的尝试成功，则在步骤420中，建立呼叫，并且基站转移到TCH解调状态。如果例如，出于连接失败或者用户/网络发起的释放的原因，建立TCH的尝试未成功，则基站转移到步骤422。
在步骤420中，基站处于TCH解调状态。当成功获得和连接TCH时，基站进入该状态。在步骤420中，使基站和移动站同步。在TCH解调状态下，基站对接收自移动站的TCH信息解调，并且呼叫如本领域所知地继续进行。
在步骤422中，基站确定ECAM_TO定时器、或者TCH_ACQ_TO定时器、或者ECAM_TO和TCH_ACQ_TO定时器，是否已被设定为真，例如，已到时。当基站确定ECAM_TO定时器、或者TCH_ACQ_TO定时器、或者ECAM_TO和TCH_ACQ_TO定时器已被设定为真时，在步骤402中，基站转移到接入获得亚状态。当基站确定ECAM_TO定时器、或者TCH_ACQ_TO定时器、或者ECAM_TO和TCH_ACQ_TO定时器未被设定为真时，在步骤414中，基站转移到寻呼信道导向TCH的亚状态。
通过继续进行图3和4的步骤，基站能够确定缺乏同该基站所服务的移动站的同步，并且可能更加重要地，能够重新同移动站同步。
尽管已经说明和描述了本发明的具体实施例，但是应当认识到，本领域的技术人员可以想到许多变化和修改方案，并且所附权利要求应涵盖处于本发明的真实精神和范围之内的所有这些变化和修改方案。
权利要求
1.一种用于使无线移动站和基站的操作同步的方法，包括在基站处接收消息，该消息指出无线移动站的操作状态；和基于移动站的操作状态和基站的操作状态的比较，检测基站和移动站是否同步。
2.权利要求1的方法，进一步包括当确定移动站和基站不同步时采取修正动作。
3.权利要求2的方法，其中采取修正动作调节基站的操作状态，由此使得基站的操作状态和移动站的操作状态基本上相同。
4.权利要求2的方法，其中采取修正动作包括防止在发生预定的事件之前将指配消息发送到移动站。
5.权利要求4的方法，进一步包括在检测到呼叫建立失败时，在移动站处自动地发起静默重试。
6.一种用于发起静默重试消息的方法，包括自移动站接收控制消息；由所述控制消息的内容确定移动站是否处于预定的状态，并且是否已获得信道；和响应于所述确定，防止将指配消息发送到移动站。
7.一种用于发起静默重试的设备，包括接收机，用于自移动站接收控制消息；处理器，其通信连接到接收机，其中处理器—由所述控制消息的内容确定移动站是否操作于预定的状态，并且是否已获得通信信道；以及—基于所述确定选择性地停止形成指配消息。
8.权利要求7的设备，其中控制消息包括移动站命令拒绝消息。
9.权利要求7的设备，其中控制器包括用于确定移动站是否处于信道业务状态以及是否已获得业务信道(TCH)的装置。
10.权利要求7的设备，其中控制器包括用于防止发送扩展信道指配消息(ECAM)的装置。
全文摘要
一种用于使无线移动站(102)和基站(104)的操作同步的系统和方法包括在基站(104)处接收消息，该消息指出无线移动站(102)的操作状态。基于移动站(102)的操作状态和基站(104)的操作状态的比较，确定基站(104)和移动站(102)是否同步。
文档编号H04W56/00GK1989777SQ200580024270
公开日2007年6月27日 申请日期2005年7月14日 优先权日2004年7月20日
发明者桑吉维·加尔格, 阿尔弗雷多·R·卡斯蒂略 申请人:摩托罗拉公司