专利名称：减少呼叫建立等待时间的方法和装置的制作方法
本申请是申请日为2002年8月16日、申请号为02818478.5、发明名称为“减少呼叫建立等待时间的方法和装置”的发明专利申请的分案申请。
领域本发明一般涉及通信，且尤其涉及在无线通信系统内减少呼叫建立等待时间的一种新颖的且经改善的方法和装置。
背景无线通信系统一般广泛用于为多个用户提供多种类型的通信，诸如声音、数据等。这些系统可能基于码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)或一些其它多址技术。CDMA系统可能提供优于其它类型的系统的一些优势，诸如增加的系统容量。
CDMA系统可能设计成支持一个或多个CDMA标准，诸如(1)“TIA/EIA-95-BMobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-ModeWideband Spread Spectrum Cellular System”(IS-95标准)，(2)由“3rdGeneration Partnership Project”(3GPP)提供的标准，体现在一组文档内包括Nos.3G TS 25.211、3G TS 25.211、3G TS 25.212、3G TS 25.213以及3G TS25.214(W-CDMA标准)，(3)由名为“3rdGeneration Partnership Project 2”(3GPP2)联盟提供的标准，体现在一组文档内包括“C.S0002-A Physical LayerStandard for cdma2000 Spread Spectrum Systems”、“C.S0005-A UpperLayer(Layer 3)Signaling Standard for cdma2000 Spread Spectrum Systems”以及“C.S0024 cdma2000 High Rate Packet Data Air InterfaceSpecification”(cdma2000标准)以及(4)一些其它的标准。这些命名的标准在此引入作为参考。
呼叫建立是建立专用物理信道并协商移动站和基站间服务配置参数的过程，使得通信得以进行。呼叫建立过程分为两类。移动站发起的呼叫建立发生在当移动站用户进行呼叫时。移动站中止的呼叫建立发生在对移动站进行呼叫时。
呼叫建立过程牵涉到移动交换中心(MSC)或分组数据服务节点(PDSN)、一个或多个基站(BS)以及移动站(MS)间的信令。如在此使用的，基站一词可以与接入点一词交换使用。移动站一词可以与订户单元、订户站、接入终端、远程终端或其它领域内对应的术语交换使用。移动站一词包括固定的无线应用。来自移动站的信号被称为反向链路、反向信道或反向话务。到移动站的信号被称为前向链路、前向信道或前向话务。
图1描述了cdma2000标准版本A内定义的移动站发起呼叫建立过程。在步骤1，移动站发送始发消息1到基站。该消息向网络指明移动站用户想进行呼叫。它包含所拨的号码和服务选项号以指明是何种类型的呼叫(即语音、数据等)。在该消息内还包括来自邻域基站的导频信号列表，这些信号是在移动站处以足够强度被接收到的，使得基站能确定将哪些导频包括在活动集合内。
在步骤2，在成功接收到始发消息1时，基站将基站确认命令2发送到移动站。该消息确认接收到始发消息1。
在步骤3，基站将连接管理(CM)服务请求消息3发送到MSC，这触发了MSC进行呼叫建立。该消息包含从移动站接收来的始发消息1内的相关信息。
MSC在步骤4用分配请求消息4对基站进行响应。该消息指示基站建立无线电信道。然而，基站在接收到始发消息1时可以选择建立无线电信道。
值得注意的是在该图连同以下将描述的图内，从MSC发送到基站的分配请求消息4的发送顺序相对于其它消息的发送是很灵活的。有一些规则限制了该灵活性。在MSC接收到CM服务请求消息3(对于移动站发起的呼叫建立)或寻呼响应消息25(对于移动站中止呼叫建立，以下将描述)之后，分配请求消息4会从MSC被发送到基站。该分配请求消息4在基站将服务连接消息10发送到移动站前到达，如下所述。
在步骤5，基站将信道分配消息5发送到移动站。该标准还定义了扩展信道分配消息。如在此定义的，信道分配消息5表示任何一种消息。该消息为移动站分配了专用物理信道，用于携带与呼叫相关联的用户话务。它包括在移动站的活动集合内所有导频的相关信息。在该步骤之后，移动站进入话务状态450。包括该状态和其它状态的状态图在以下结合图4说明。
在步骤6，在接收到信道分配消息6时，且在接收到前向链路上两个相继的好帧之后，移动站将先导序列发送到基站以帮助基站获得来自移动站的反向链路信号。一旦获得了反向链路，在步骤7中，基站将基站确认命令7发送到移动站。在接收到基站确认命令7时，在步骤8移动站将移动站确认命令8发送到基站，以指明移动站已获得基站发射的前向链路。
现在已成功建立了专用物理信道。在步骤9，进行移动站和基站间的服务协商过程以确定信息传输的格式。协商项包括帧速率、帧类型、传输率以及话务类型(即语音或数据、如果可用的声码器速率)。一些项是由基站指定的，因此不可协商(例如逻辑信道到物理信道的映射)。协商可能牵涉到移动站和基站间服务请求消息和服务响应消息的多次交换。交换的消息包括在服务配置信息记录内。在步骤10最终协商消息是从基站发送到移动站的服务连接消息10。也发送服务配置信息记录和不可协商服务配置信息记录。标准还允许在进行服务协商时必须进行无线电切换情况下，不发送服务连接消息，而发送一般切换方向消息或通用切换方向消息。
在一些实例中，服务协商步骤9，可以避免。如果移动站要使用先前存储的服务配置，基站简单地在步骤10发送服务连接消息10，它指明要使用先前存储的服务配置。在该标准中，这对应将USE_OLD_SERV_CONFIG标记设定为‘01’。
在步骤11，在接收到服务连接消息10后，移动站将服务连接完成消息11发送到基站以指明它已接收提出的服务配置。在接收到服务连接完成消息11后，在步骤12，基站将分配完成消息12发送到MSC以指明基站已成功地建立了呼叫。
在步骤10之后，服务连接消息10，即由消息指定的服务配置生效。现在呼叫建立完成且可以有移动站和基站间的用户话务(即声音或数据)流动。在步骤12分配完成消息12之后，话务可以在基站和MSC(对于语音呼叫)间或基站和PDSN(对于分组数据呼叫)间流动。
图2按在cdma2000标准的版本A描述了移动中止呼叫建立过程。首先，MSC将寻呼请求消息21发送到基站以指明有呼叫进入该移动站。第二，一般寻呼消息22从基站被发送到移动站。标准还标识了通用寻呼消息，其功能类似于一般寻呼消息22，且后者术语在全文内用于指两者消息中的任何一个。该消息可以在一个或多个扇区内发送。该消息向基站指明它正在接收呼叫，且服务选项号对应呼叫。
第三，在接收一般寻呼消息22后，移动站将寻呼响应消息23发送到基站，该消息包括导频列表，它类似于以上始发消息1内描述的，使得基站能确定合适的活动集合。第四，在成功接收到寻呼响应消息23后，BS将基站确认指令2发送到移动站，如以上图1相关的步骤2内描述的。该消息确认接收到寻呼响应消息23。
第五，基站将寻呼响应消息25发送到MSC，该消息触发MSC以建立呼叫。图2内示出的相继的步骤对应相同编号的步骤以及以上关于图1的步骤4到12内描述的消息。
上述的呼叫建立过程内的每一步骤造成了建叫建立等待时间。呼叫建立等待时间即呼叫建立需要的时间，随着数据使用的日益普遍，这是无线系统设计内越来越重要的因素。现代无线数据通信系统提供“永远开通”的连接性。分组交换网络设计领域内的技术人员知道，“永远开通”连接性不意味这物理信道永远为特定用户专用。这可能会是频带效率低，且可能对于订户性价比不会高。相反，当移动站进行数据通信，建立呼叫使得能发送一个或多个分组，然后中止呼叫以释放信道为其他用户使用。在一般的数据通信对话中，呼叫可以重复地被建立以及中止，每次呼叫都会有呼叫建立等待时间。自然，减少呼叫等待时间不仅低于语音通信很重要，对于无线数据用户的用户体验也很重要。
以上描述的每一步骤，引入等待时间，该等待时间部分是由于发射每个消息需要的时间，且部分是由于接收每个消息并确定合适的下一步需要的处理时间。另外，许多呼叫建立信令发生在公共信道上，这些信道为多个移动站和基站共享。这样，当移动站必须进行重复尝试以获取接入公共信道(称为接入信道)时，引入了呼叫建立等待时间分量。另外，特定移动站的消息可能与其它移动站消息一起排队，这是实现以上描述的步骤的另一等待时间的来源。因此，减少呼叫建立过程中的步骤数目是有效地减少等待时间的方法，同时减少与任何其余消息相关的发送和/或处理时间。
在HDR规范内定义了一例等待时间减少的呼叫建立过程，这在图3内描述。该种系统在美国专利申请序列号09/707569内揭示，题为“METHOD ANDAPPARATUS FOR ADAPTIVE TRANSMISSION CONTROL IN A HIGH DATA RATECOMMUNICATION SYSTEM”，提交于2000年11月6日，转让给本发明的受让人，并在此引入作为参考。
图3描述了移动站中止呼叫建立过程，与图2描述的相比该过程的步骤被减少。移去基本对应图2相应的消息22、23和2的步骤2到4。替代响应来自MSC的寻呼请求消息21，基站将一般寻呼消息22发送到移动站，现在基站发送修改的信道分配消息30。信道分配消息30取代一般寻呼消息22(图2的步骤2)以及信道分配消息5(图2的步骤7)。这省去了寻呼响应消息23(图2内的步骤3)和基站确认指令2(图2内的步骤4)的需要。这三步的去除显著减少了呼叫建立等待时间。
图3过程的步骤如下。首先，MSC发送基站寻呼请求消息21。作为响应，基站将信道分配消息30发送到在寻呼响应消息21内标识的移动站，如刚才描述的。移动站在接收到该消息后进入话务状态450。在前向链路上连续接收两个相继的好帧之后，移动站将先导序列6发送到基站。基站通过将基站确认指令7发送到移动站而确认获得先导序列6。作为响应，移动站将移动站确认指令8发送到基站。基站将寻呼响应消息25发送到MSC以触发MSC以建立呼叫。分配请求消息从MSC传递到基站。然后进行分配协商9，除非有指示指明使用先前存储的服务配置(即将USE_OLD_SERV_CONFIG设定为‘01’)。服务连接消息10从基站被发送到移动站以结束任何协商。移动站11接收带有服务连接完成消息的服务连接消息10。基站用分配完成消息12让MSC知道呼叫已建立了。
在服务连接消息10之后，由该消息指定的服务配置生效。现在呼叫建立完成且移动站和基站间的用户话务(即声音或数据)可以流动。如以上相关图1描述的，在步骤12的分配完成消息12后，话务还会在基站和MSC(对于语音呼叫)或在基站以及PDSN(对于分组数据呼叫)间之间流动。
图4描述了移动站状态图。示出的状态是对于描述呼叫建立有用的一般状态，且不代表移动站能进入的每一个状态。另外，并未示出所有可能的状态转移。而是示出了用于描述本发明的各个方面的有用子集。状态410是开机加电状态，移动站开机加电时进入该状态。移动站然后进行到初始状态420，其中移动站试图获取系统。一旦获得对于至少一个基站的系统定时，移动站进入空闲状态430，这些它监视寻呼信道关于任何指向它的消息，诸如如上所述的一般寻呼消息22或信道分配消息30。
从空闲状态430，移动站可以有多种理由进入系统接入状态440。当移动站希望在接入信道(在多个移动站间共享)上与基站通信时，系统进入接入状态。进入系统接入状态并在接入信道上通信的另一原因是移动站已进入新的小区边界或刚开机且需要向基站注册其位置。另一原因是响应一般寻呼消息22或信道分配消息30，如上所述(对于移动中止呼叫)。第三个原因是发送始发消息1，如上所述(对于移动发起呼叫)。如果呼叫建立过程被发起，如上所述，移动站在成功呼叫建立后进入话务信道450。该状态在图1-3中描述。
当注册完成(且没有起动呼叫建立)，移动站离开系统接入状态440重新进入空闲状态430，消息被完成，它不需要移动站继续处在接入状态，移动站不能接入公共接入信道(其原因包括由于其它移动站接入引起的拥塞)或当基站不能确认发送的消息时。另外，接入失败或接收确认失败可能引起移动站恢复到初始状态420，这取决于系统是如何被设计的。可能是在发生这些失败事件后，最好试图获取不同的基站而不是对不响应的基站进行另外的尝试。
空闲状态430在以下情况下转到初始状态420移动站不能接收寻呼时(意味着可能要获得新的基站)或移动站被引导实现空闲切换(即被引导停止监控当前基站的公共信道，而是获得邻域基站的公共信道)。
在无线通信系统内有用的是短数据突发(SDB)特征。这使得小分组信息能被封装在接入信道上从移动站到基站的消息内。因此，不需要完整的呼叫建立，因为永远不会进入话务状态。该种SDB特征在cdma2000内有规定。SDB过程如下进行。从系统接入状态，移动站将数据突发消息发送到基站，该消息包括SDB信息分组。基站将应用数据传递服务(ADDS)传输消息发送到MSC，该消息包括SDB信息分组以及应用层信息(即标识分组类型，诸如SDB、短消息服务(SMS)、位置定位等)。基站通过将基站确认命令发送到移动站而确认数据突发消息。MSC(或PDSN)相应地进行分组数据路由。
使用SDB的一例是当因特网协议(IP)分组封装在SDB信息内。在该情况下，MSC或PDSN可以将分组路由到因特网或内联网的某个目的地，可能是应用服务器。在一些实例中，发送到应用服务器的SDB分组可能用于起动服务器和移动站间的数据通信，这可能最终需要建立话务信道以继续通信。在这种情况下，接着SDB消息的是完整的呼叫建立过程，诸如在图1内描述的。且如上所述，应用服务器和移动站间继续进行的通信可能包含多个呼叫建立，这是分组数据通信的性质带来的。该示例用于进一步说明最小化呼叫建立等待时间的必要。
如上所述，呼叫建立等待时间是由多个消息传输和相应的确认、每个消息的长度以及每个消息要求的相关的处理而产生的。呼叫建立等待时间是引起诸如语音通信和数据通信的许多通信应用中不期望的延时的原因。当必须在通信对话期间建立多个呼叫的情况下，一般对于数据的情况时引入的延时被加重了。因此在通信系统内需要一种最小化呼叫建立等待时间的方法。
概述在此揭示的实施例是用于满足最小化呼叫建立等待时间的通信系统的需要。在一方面，信道分配消息连同标记一起被发送以引导先前协商的服务参数的使用。该方面略去了服务协商消息的需要。在另一方面，信道分配消息连同活动集合标识符一起被发送而不是活动集合以及其参数被发送。该方面减少了信道分配消息的传输时间。在另一方面，没有寻呼的呼叫建立通过移动站在活动通信对话间发送导频强度测量消息而被简化，使得信道分配消息可以用于移动站中止的呼叫建立而不需要移动站寻呼和相关的消息。在另一方面，移动站可以发送短数据突发信息并通过发送包含短数据突发信息的始发消息而初始呼叫建立。该方面使得呼叫建立能接着在短数据突发消息后进行而不需要附加的消息。在另一方面，发送重新连接消息以激活休止的分组数据呼叫。该方面减少了传输时间和消息差错率，特别是当重新连接消息可以包含在单个帧内时。在另一方面内，先导序列就在信道分配消息之后在反向链路上被发送。该方面省去了在先导序列发送前由等待前向链路条件引入的呼叫等待时间。还示出了本发明的多个其它方面。这些方面一起有以下好处减少消息传输时间、减少发送的消息的数目、降低相关处理要求并增加灵活性，总的结果是减少了呼叫建立等待时间。
本发明提供了实现以下详细描述的本发明的多个方面、实施例和特征的方法和系统元件。
附图的简要说明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描述移动发起呼叫建立过程；图2描述移动中止呼叫建立过程；图3描述没有寻呼的移动中止呼叫建立过程；图4是移动站状态图；图5是无线通信系统，它支持多个用户，且可以实现本发明的各个方面；图6描述用于在呼叫之间更新导频强度信息以实现没有寻呼的呼叫建立；图7描述用于更新导频强度信息以实现没有寻呼的呼叫建立的另一方法；
图8是不使用服务协商消息而实现移动中止或发起呼叫建立的过程；图9描述用于同时发送短数据突发信息并发起呼叫的方法；图10描述用于将活动集合标识符与活动集合相关联的方法；图11描述使用活动集合标识符减少信道分配消息长度的方法；图12描述休止分组数据呼叫的移动站起动重新连接的方法；图13描述休止分组数据呼叫的移动站中止的重新连接方法；以及图14描述了响应信道分配消息立即发送先导序列的方法。
详细描述图5是无线通信系统100的图例，它支持多个用户，且可以实现本发明的各个方面。系统100可能设计成支持一个或多个标准和/或设计(例如IS-95标准、cdma2000标准、HDR规范)。为简洁，系统100示出为包括与三个移动站106通信的三个基站304。基站以及其覆盖区域经常一起被称为“小区”。每个基站104与MSC或PDSN 102通信。MSC或PDSN 102可能与网络通信，诸如公共交换电话网络(PSTN)、因特网或内联网(未示出)。
对于移动站中止呼叫，cdma2000标准的版本A要求移动站必须首先被寻呼(通过一般寻呼消息或通用寻呼消息)。然而，当移动站从系统接入状态发送寻呼响应消息时，基站可以发送信道分配(通过信道分配消息)。在等待系统接入状态内的信道分配时，移动站监控寻呼信道。
如上参考图3描述的，增强允许基站绕过寻呼，而是直接将信道分配发送到空闲状态的移动站。这有两个好处它略去了将一般寻呼消息(通用寻呼消息)发送到移动站的需要，且它也省去了耗时的移动站的接入尝试(以发送寻呼响应消息)。其净效果就是减少了呼叫建立等待时间。
然而，有好几个原因要在信道分配前寻呼移动站。一个原因是接收寻呼响应消息内的导频报告，这可以用于确定活动集合。但在一些示例中，诸如自从当移动站最后在活动信道上以来逝去的时间很小，可能先前使用的活动集合就足以维持呼叫了。对于这些需要更新的情况，可以使用替代寻呼的方法。以下就是两种响应相继的话务信道操作间发生的改变而提供更新活动集合的信息的方法。
一个实施例在图6内得到描述。当移动站确定需要更新时它正处在空闲状态430。例如，移动站可能确定导频需要被加入活动结合。它进行到系统接入状态440并发送导频强度测量消息(PSMM)610到基站。在发送了该消息之后，移动站回到空闲状态430。PSMM 610包含基站更新活动集合需要的信息(即移动站所见的导频强度)。稍后，基站可以自由地如图3内描述的实现呼叫建立，因为需要的基站将会在更新的活动集合内。为了减少接入信道上的信令，PSMM610不需要为了从活动集合中去除一个成员而被发送，因为较大的活动集合不会妨碍成功的通信。一旦移动站被分配到该话务信道，移动站可以在话务信道上发送信号到基站以将成员从活动集合中去除。另一控制过多的接入信道信令的方法是使得PSMM 610更新过程每次只在移动站的子集上进行。
另一实施例避免将附加的信令加入接入信道，从而减少了平均接入延时，但其代价是增大的最大延时。在该实施例中，由图7描述，活动集合在相继的移动站话务信道操作间不被更新。为了起动新的呼叫，基站将信道分配消息30发送到移动站，如图3的过程描述的。在判决框710内，移动站确定当前活动集合是否正确。如果是，则在框750内继续呼叫建立过程。当如上所述情况是活动集合在多个呼叫中保持相同的似然率很大时，则经常呼叫建立过程会没有增加延时地顺利进行，且避免了图6的实施例可能引入的额外的信道信令。
在活动集合不需要被更新的情况下，则在判决框710内，移动站会进行到将PSMM 720发送到接入信道上的基站。PSMM 720可以包含类似PSMM 610的信息。在框730内，基站重新配置活动集合，然后将更新的信道分配消息740发送到移动站，然后呼叫建立可以在框750内继续。从框720到740内描述的附加信令与图3的建立过程相比引入了附加的延时。
系统设计者可以使用图6的实施例、图7的实施例或期望的两者的组合以根据活动集合改变的似然性最小化总呼叫建立等待时间。如所述，图6内描述的接入信道上的附加信令，可以与图7的可能增加最大呼叫建立时间(但平均呼叫建立时间减少)进行折衷。当活动集合更可能正确时，该方法可能用于减少平均接入时间。然而，最大平均延时可能增加(对于活动集合必须要被更新的情况)。
作为一例，基站可以使移动站进行图6的过程，这些基站的漫游在接收到的各个相邻基站的导频强度内引入许多变化，并且也可以禁用图6的过程，在订户单元是固定或不经常移动时可选用图7的偶然增加的最大延时。另一选择是基站可以根据自从先前移动站接入以来逝去的时间而确定使用哪个呼叫建立过程。如果时间逝去很小，则可能移动站位于同一扇区内，则使用诸如图3、6或7内描述的减少等待时间的过程。如果逝去的时间大于某阀值，则基站可能决定使用包括寻呼的呼叫建立过程，诸如图2内描述的。
在cdma2000标准的版本A内，寻呼响应消息23还用于发送验证值AUTH_R。移动站的验证是通过实现在基站和移动站共享的密钥和随机数以产生AUTH_R的验证算法而实现的.AUTH_R同时在移动站和基站内被计算，且基站必须接收来自移动站匹配的AUTH_R以保证移动站的真实性。自然，如果寻呼响应消息23被略去，则必须引入其它机制以发送用于验证的AUTH_R。一个方法是移动站在话务信道上发送AUTH_R。由于AUTH_R的计算可能需要一些时间，该方法的附加好处在于能使得计算与其余的呼叫建立过程并行地进行。一旦呼叫建立完成该验证响应就在话务信道上被发送。值得注意的是由于用户话务不能在服务连接消息被发送前流动，所以如果话务信道上的验证失败，则呼叫立即被释放。该技术使得信道分配可以不需要寻呼，因此减少了呼叫建立的等待时间。
在cdma2000系统的版本A内，每次为建立呼叫的目的而建立专用信道时，移动站和基站必须在服务配置参数上达成一致(通过服务协商)，这些参数用于交换用户和信令信息。如上所述，在释放专用信道并进入空闲状态允许移动站和基站能一起存储达成一致的服务配置(即服务配置信息记录和非协商的服务配置信息记录)。这些存储的配置可以在重新建立专用信道时恢复，从而避免实行服务协商。这减少了呼叫建立等待时间。然而，版本A仍要求，一当建立专用话务信道后，基站发送服务连接消息指示移动站使用存储的服务配置。服务连接消息属于服务协商消息一类。
图8描述了略去服务协商消息的呼叫建立过程的实施例，因此减少了呼叫建立等待时间。在该实施例中，USE_OLD_SERV_CONFIG标记(上述)是包括在信道分配消息810内。当该标记被设定为‘01’时，则不需要协商步骤(即图1-3的步骤9)。另外，由于该标记被包括在信道分配消息810内，服务连接消息以及服务连接完成消息(图1到3相应的10和11)也被略去。除了因消除了发送这些消息而减少了等待时间外，还去除了与此相关的处理时间。另一好处是移动站和基站可以立即恢复服务配置，并在专用话务信道被建立时就开始交换用户话务。净效果是减少了呼叫建立等待时间。
以下是图8内描述的实施例的方法的更详细的描述。该实施例可应用于移动站发起或移动站中止的呼叫建立过程。在第一步骤中，始发消息1或寻呼响应消息23从移动站被发送到基站，这分别取决于呼叫是移动站发起或移动站中止的。基站通过将基站确认命令2发送到移动站而响应。基站然后或将连接管理服务请求消息3或将寻呼响应消息25发送到MSC，这分别取决于呼叫是移动站发起或移动站中止的。基站然后将信道分配消息810发送到移动站，它包括USE_OLD_SERV_CONFIG标记。当基站希望避免服务协商步骤且已确定先前存储的配置可能足够时设定该标记。在该步骤后，移动站进入话务状态450。
剩余的步骤类似于先前描述的呼叫建立过程，除了如刚才描述的去除服务协商步骤外。在前向链路上相继接收到两个好帧时，移动站开始将先导序列6发送到基站。MSC将分配请求消息4发送到基站。(MSC发送分配请求消息4的顺序不重要，因为正在重建先前配置。)基站将基站确认命令7发送到移动站。移动站用移动站确认命令8对基站响应，此时话务开始在基站和移动站间流动。最终，基站将分配完成消息12汇报到MSC(此时话务开始在基站和移动站间流动)。
在版本A内规定的呼叫建立过程中，分配完成消息12只在接收到来自移动站的服务连接完成消息11时从基站被发送到MSC。但在图8的实施例中，分配完成消息12可以在建立了该专用信道或多个信道并接收到来自移动站的MS确认指令时被发送到MSC。因此，网络侧连接建立可以在某种程度上与空中接口连接建立并行发生，因此减少了呼叫建立等待时间。
在一些情况下，一旦它确定需要服务协商，可能期望移动站丢弃先前存储的服务配置。例如，版本A规定早期的信道分配特征，其中基站通过随便将信道分配给移动站而响应始发消息。如果使用信道分配消息810，则基站在消息被发送时可能还不知道时否能使用旧的服务配置。在这种情况下，移动站能保留先前的配置信息，由于包含USE_OLD_SERV_CONFIG＝‘01’标记的服务连接消息10可能会到达且可能避免服务协商9。一种解决该情况的方法是移动站即使接收到信道分配消息810且标记没有被设定为使用先前的配置时，仍保留存储的先前的配置。只有当服务协商开始时移动才丢弃先前的数据。
另一方法是将附加值加入USE_OLD_SERV_CONFIG标记。例如，如果信道分配消息810与指明先前存储的配置有效的标记一起被发送，显然移动站不会丢弃它。该情况在移动站不知道先前的配置是否有效时不会发生。在该情况下，可以发送附加标记值以指明还不知道先前配置是否有效。在该点处，移动站会保留数据，且等到需要服务协商才丢弃它。最终，当这不是早期的信道分配时，且基站知道先前配置不再有效，标记值可以被发送以指明移动站可以自由丢弃数据了，因为需要服务协商。
另一实施例用短数据突发(SDB)特征解决呼叫建立等待时间，如上所述。有些应用，其中移动站需要通过空中发送大量信息且因此需要建立专用信道以携带数据。这当然会需要呼叫建立过程。如上所述，SDB提供在共享信道杀过那发送小数量数据而不实现完整呼叫建立的机制。
为了在网络侧加快操作的起动，移动站能首先使用SDB特征在公共信道上发送小量信息(以触发网络操作)。接着，专用信道或信道被建立以发射大量数据。接着版本A内定义的过程，下一步会需要一个公共信道接入以及数据突发消息的相继传输，接着是另一接入和相继的始发消息的发送。即会需要两次耗时的接入尝试。
在图9的实施例中，移动站可以同时开始呼叫建立过程并通过将SDB信息包括在到达基站以建立专用信道的始发消息910内以实现SDB。基站然后发送应用数据发送服务(ADDS)传输/CM服务请求消息920，它包括SDB信息以及将数据标识为SDB的数据类型指示。另外，CM服务请求消息的功能可以包括在该消息内以省去网络上额外的消息。然后在框930内，根据上述的各个方法的一个进行呼叫建立。
因此，当始发消息接入成功时，网络可以将SDB内容转发到合适的网络实体，同时仍在进行剩余的专用话务信道建立。这有几点好处。这去除了附加的耗时的接入尝试的需要，并去除了基站和MSC间ADDS传输消息。网络操作和空气接口专用信道的建立是平行发生的。移动站内的处理被简化。净效果是减少了呼叫建立等待时间。
另一方法是建立始发消息，它包括恢复先前服务配置的请求并传递SDB信息。对于领域内的技术人员很清楚这些方法可以与以上描述的任何呼叫建立过程一起使用。
在图12描述的另外的实施例内，使用更短的始发消息版本，在此被称为重新连接消息1230，它携带用于重新连接休止分组数据呼叫需要的最少字段。该种字段的数目相对较少，如以下详述的。对于休止呼叫的网络起动的重新连接情况，该重新连接消息1230能用于取代寻呼响应消息23。值得注意的是当需要更大字段集合时，当前始发消息诸如1或910或寻呼响应消息23仍可以使用。
分组数据呼叫可以使用三种状态而被描述空、休止和活动。分组数据连接可以无限期地持续，虽然它可能频繁地变化状态。当首先建立分组数据连接时，它从空状态被建立。类似于建立语音呼叫，所有相关的参数必须经协商且同意。一旦呼叫经建立，类似于上述的话务状态，它进入活动状态。在活动状态内，建立物理信道且数据在移动站和基站间流动。分组数据连接经常不需要是活动的，因为两个方向上都没有数据流动。在该点，释放物理信道，分组数据呼叫会进入休止状态。
当分组数据连接处于休止状态时，服务配置信息可以在移动站和基站内同时存储。另外，协议状态还被存储在移动站和PDSN内。例如，如果使用点到点协议(PPP)，则其状态诸如IP地址等在呼叫从活动转到休止时保留不变。只有物理信道本身需要被释放以释放资源用于其它用户。因此，当重新连接休止的呼叫时，只需要始发消息内字段的一个小子集。随着分组数据呼叫的增加，系统内呼叫建立发起的百分比与将休止的分组数据服务带回活动状态相关联。
版本A始发消息设计成发起多种呼叫类型，包括语音、电路交换数据、分组交换数据等。这样，它包含的字段是每种类型呼叫建立需要的字段的超集。关于重新连接休止分组数据呼叫，始发消息内的字段可以被分为三类不需要的、可能需要的或需要的。不需要的字段的例子是对于语音呼叫特定的。在一些情况下，一定的参数在先前的呼叫建立中已经协商了，所以这些是可能不需要的字段的示例。SYNC_ID字段是需要的字段的一个示例，由于它指明要使用存储的参数集合。如可见的，去除了这些不需要的字段的重新连接消息1230比版本A始发消息小得多。
当使用该实施例时，重新连接消息1230可以经常在单个帧内被发送，产生多个好处。一个好处是会减少传输时间。另一好处是减少了消息差错率，即现在等于帧差错率。这些好处减少了与重新连接休止的分组呼叫相关联的呼叫建立等待时间。
图12描述了移动站发起休止呼叫重新连接的实施例。在步骤1210，建立先前的分组数据呼叫，无论是来自空状态还是来自休止状态的重新连接。呼叫在步骤1220从活动变为休止。当移动站确定呼叫应被重新连接时，它将重新连接消息1230发送到基站，该消息包含重建连接需要的最少量的字段，如上所述。该消息取代始发消息(诸如1或910，如以上关于图1和9分别描述的)。在发送重新连接消息1230后，根据在此揭示的一实施例，呼叫建立在步骤1240继续。
图13描述移动站中止休止呼叫重新连接的实施例。步骤1210到1240与图12刚描述的步骤是相同的，除了在步骤1300处基站起动呼叫，被插在休止状态1220和重新连接消息1230间。根据在此揭示的一个过程，基站在步骤1300开始呼叫的重新连接，且移动站用重新连接消息1230响应，而不是如上所述的寻呼响应消息23。
另一实施例解决信道分配消息的长度引入的呼叫延时，诸如上述的信道分配消息5、30或810。在cdma2000标准的版本A内，每次专用信道通过信道分配消息而被建立时，基站必须指明该消息内完整的活动集合。活动结合包括导频数目以及每个导频需要的参数，这包括以下导频PN序列偏置索引、对应导频类型的导频记录、功率控制码元组合指示符、基本信道的编码信道索引、基本信道的准正交函数掩码标识符、专用控制信道的编码信道索引，以及用于专用控制信道的准正交函数掩码标识符。导频记录包括发射分集(TD)发射功率电平、发射分集模式、用于辅助/发射分集导频的Walsh码、用于辅助/发射分集导频的准正交函数索引以及辅助发射分集导频功率电平。这些参数最终会有许多位。这些参数的每个可能引入由发射它们需要的时间(如果它们导致消息扩展到下一帧)和移动站处理它们的处理时间引起的等待时间。
图10和11内描述的包括该方法的实施例使用活动集合标识符以标识活动结合以及相关的参数。取代诸如上述的规定完整的成员列表和活动集合参数，基站可能简单地规定对应特定配置的活动集合标识符。该技术能减少信道分配消息的长度，且有以下好处减少信道分配消息传输时间，且减少信道分配消息错误接收的概率。净效果是减少了呼叫建立的等待时间。值得注意的是由于一些活动集合参数可能改变，另一方法是基站发送活动集合标识符加上这些已改变的参数。该实施例增加了灵活性，可能有更广的不同应用。
刚才描述的实施例可能包括图10或11内描述的方法或者两者。图10的方法描述了一种将活动集合标识符分配给特定活动集合的方法。在框1000内，进行呼叫建立过程。基站然后将包括完整活动集合和参数的信道分配消息1010发送到移动站。另外，信道分配消息1010包括活动集合标识符，它是移动站能将其与活动集合相关联。在框1020内，呼叫建立过程继续。将活动集合标识符分配给活动集合的另一方法是在通信中使用它们前让基站将这种活动集合/活动集合标识符对下载到移动站。
图11描述一旦已将活动集合标识符分配到活动集合后利用活动集合标识符的方法，使用了诸如图10内描述的方法。在框1100内，进行呼叫建立。基站将包括活动集合标识符的信道分配消息1110发送到移动站。由于移动站知道活动结合的成员以及对应于活动集合标识符的每个成员的对应参数，活动结合标识符足以实现信道分配。或者，如果与活动集合标识符相关联的参数改变了，则消息1100可能包含活动集合标识符以及改变的参数。呼叫建立过程在框1120内继续进行。移动站和基站可以保证活动集合配置和其对应的活动集合标识符在使用cdma2000标准内规定的用于使SYNC_ID有效的机制的移动站和基站间是同步的，该机制是恢复存储的服务配置的方法。
可以连同图6和7描述的方法一起使用类似的技术以减少PSMM 610和PSMM720相应的消息长度。导频标识符可以与多种导频配置的每种相关联，使得当移动站用当前标识的导频配置更新基站时，只有标识符要被发送。但这不太可能，由于导频强度可以取很多值，且因此可能很难与标识符相关联。
另一方法是为活动集合的每个成员分配标识符(以及其相关的参数)。使用该技术，多个标识符可以被包括在信道分配消息1110内以表示多个成员。这提供了更多的粒度方式，这导致了消息稍稍更长，但却有更大的灵活性，因为可以使用相对较小的存储的成员配置的组合而标识大量的活动集合。基站可以使用刚才描述的技术的组合。这些技术可以组合被用于减少与每个发射的信道分配消息1110相关联的总传输时间。对于领域内的技术人员很清楚这些方法可以与在此描述的任何呼叫建立过程一起使用。值得注意的是该方法可以在包含活动集合的消息内使用。另一示例包括通用切换方向消息，使用该方法可以减少消息大小从而减少消息差错率。
在图14描述的另一实施例中，呼叫建立等待时间可以通过响应信道分配消息(诸如上述的5、30、810、1010或1110)立即发送先导序列6而减少。版本A要求移动站在启用反向链路并发射先导序列前在前向链路上接收到两个相继的好帧。如果移动站在一秒内没有接收到两个相继的好帧，则它必须放弃呼叫建立。移动站在发射先导序列前必须等待的最小时间为40到60毫秒，这是因为两个帧对应40ms且帧边界的等待要用0到20ms。
在该实施例中，在步骤1400内进行呼叫建立。基站然后发送信道分配消息，图15中标为5，但也可能是任何信道分配消息，诸如30、810、1010或1110，如上所述。作为响应，移动站立即建立反向链路并开始发射先导序列1410，而不等待在前向链路上接收到好帧。然后在步骤1420内，呼叫建立根据各个呼叫建立过程继续，诸如在此描述的。移动站能继续监控前向链路的好帧，且如果在预定的时间帧内没有接收到多个好帧能中止呼叫。例如，移动站能在一秒内等待两个相继的好帧，如在版本A内描述的。或者为减少对其它用户的干扰，如果在预定时间段内没有接收到必须数量的好帧，移动站能关闭先导序列。该时间段可能比允许好帧到达的时间段短。因此，如果好帧的需要在第一时间段内不满足，则移动站停止发射先导序列，但继续在第二时间段监控前向链路上的好帧。如果最终好帧到达，则移动站可以发送先导序列作为响应。该其它的技术可以用于减少在好帧或是太慢到达或是永不到达时对其它用户的干扰。值得注意的是在此揭示的任何实施例中，先导序列1410可以用步骤6的先导序列替换。
与版本A的方法相反，移动站会在反向链路上发射至少一段时间，即使呼叫最终会被放弃。在这些情况下，对其它用户的干扰电平会轻微地增加，连同其伴随增加的其它用户干扰的恶化的效应。然而，在许多情况中，在前向链路上接收到好的帧的概率还是很高的，且使用该实施例会减少呼叫等待时间，并能获得与之伴随的好处，这些好处还是超过有时为不能完成的呼叫建立反向链路会引起的恶化效应。
值得注意的是以上描述的所有实施例，方法步骤可以交换而不偏离本发明的范围。
本领域的技术人员可以理解，信息和信号可以使用各种不同的科技和技术的任何一种来表示。例如上述说明中可能涉及的数据、指令、命令、信息、信号、比特、码元和码片最好由电压、电路、电磁波、磁场或其粒子、光场或其粒子、或它们的任意组合来表示。
本领域的技术人员还可以理解，这里揭示的结合这里描述的实施例所描述的各种说明性的逻辑框、模块、电路和算法步骤可以用电子硬件、计算机软件或两者的组合来实现。为清楚地说明这种可互换性，各种说明性的组件、方框、模块、电路和步骤一般按照其功能性进行阐述。这些功能性究竟作为硬件或软件来实现取决于整个系统所采用的特定的应用程序和设计约束。技术人员可以认识到这些情况下硬件和软件的交互性，以及怎样最好地实现每个特定应用程序的所述功能。技术人员可以为每个特定的应用改变方法以实现所描述的功能，但该种实现决定不应理解为是对本发明范围的偏离。
各种说明性的逻辑框、模块和电路的实现或执行可以用以下元件实现上述的功能通用处理器、数字信号处理器(DSP)、应用专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件或以上任何的组合。通用处理器最好是微处理器，然而或者，处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可以实现为计算设备的组合，例如DSP和微处理器的组合、多个微处理器的组合、或用结合DSP内核的一个或多个微处理器的组合或任何其它配置来实现。
在此连同揭示的实施例一起描述的方法或算法的步骤可以直接体现在硬件、处理器执行的软件模块或两者的组合内。软件模块可以驻留于RAM存储器、快闪(flash)存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM、或本领域中已知的其它任意形式的存储媒体中。一示范存储介质最好耦合到处理器，使得处理器能够从存储介质读取写入信息。或者存储介质可以整合到处理器。处理器和存储介质可驻留于专用集成电路ASIC中。ASIC可以驻留于用户终端内。另外，处理器和存储介质可以驻留于用户终端中的离散元件。
上述优选实施例的描述使本领域的技术人员能制造或使用本发明。这些实施例的各种修改对于本领域的技术人员来说是显而易见的，这里定义的一般原理可以被应用于其它实施例中而不使用创造能力。因此，本发明并不限于这里示出的实施例，而要符合与这里揭示的原理和新颖特征一致的最宽泛的范围。
权利要求
1.一种在无线通信系统内用于呼叫建立的方法，其特征在于包括移动站将重新连接消息发送到基站，所述重新连接消息激活休止的分组数据呼叫。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的重新连接消息是一个无线电帧或长度上更短的帧。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于重新连接消息响应来自基站的消息而被发送。
全文摘要
揭示了一种最小化呼叫建立等待时间的技术。在一方面，信道分配消息与标记一起被发送以引导先前协商的服务参数的使用。该方面省去了服务协商消息的需要。在另一方面，信道分配消息与活动集合标识符一起被发送，而不是发送活动集合以及其参数。该方面减少了信道分配消息的传输时间。在另一方面，没有寻呼的呼叫建立通过移动站(106)在活动通信对话之间发送导频强度测量消息而变得方便，使得信道分配消息可以用于使移动站中止的呼叫建立，而不需要移动站的寻呼以及相关的消息。
文档编号H04L12/56GK1921698SQ200610126149
公开日2007年2月28日 申请日期2002年8月16日 优先权日2001年8月17日
发明者R·辛那拉加, E·G·小蒂德曼, R·雷扎法, J·王, D·何 申请人:高通股份有限公司