检测在诸如寻呼信道的通信信道上发射的消息的制作方法

专利名称：检测在诸如寻呼信道的通信信道上发射的消息的制作方法
背景技术：
发明领域本发明涉及一个无线通信系统，更具体地说，涉及在一条通信信道，例如作为蜂窝无线通信系统的数字控制信道(DCCH)一部分的寻呼信道(PCH)上检测所发消息的一种方法和装置。
相关现有技术系统现有技术系统包括从八十年代初期开始在美国运行的蜂窝系统。在如

图1所示的一个典型蜂窝无线系统中，一个地区(例如一个大都市区)被分成几个更小的相邻无线覆盖区(称为“小区”)，例如小区C1-C10。一组对应的固定无线台(称为“基站”)B1-B10为小区C1-C10服务，每个基站工作在分配给该系统的无线频率(RF)信道的一个子集上。正如人们所熟知的，在该技术中，分配给任意特定小区的RF信道根据频率再用方案可以重新分配给远方的小区。每个小区中，至少有一个RF信道(称为“控制”或“寻呼/接入”信道)用于传送控制或管理消息，其它RF信道(称为“话音”或“语音”信道)用于通话。小区C1-C10中的蜂窝电话用户(移动用户)带有便携(手持)、可移动式(手提)或移动(车载)电话装置(移动台)，例如移动台M1-M9，每个移动台与附近的基站通信。基站B1-B10与移动业务交换中心(MSC)20连接并受其控制。MSC20又与陆线(有线)公共交换电话网(PSTN)或诸如综合业务数字网(ISDN)等类似设施的中心局(图1未示出)连接。MSC20在有线和移动用户之间接续呼叫，控制到移动台的信令，编制计费信息，并用于系统的操作、维护和测试。
在美国，有两个不同的实体获准在每个大城市区(MSA)经营蜂窝系统。为了接收业务，移动用户要向这些本地运营者中的一个进行预约(用户向其预约业务的本地系统被称为“归属”系统)。当旅行到归属系统之外(称为“漫游”)时，如果在本地系统和访问系统的运营者之间有一个漫游协议，移动用户可以在远方(称为“访问”)系统中获得服务。对任意移动台M1-M9接入蜂窝系统的控制，以归属系统运营者分配给每个移动用户的移动识别码(MIN)和永久存储在移动台中的电子序列号(ESN)(所谓的"MIN/ESN"对)为基础。当始发一次呼叫时，移动台发送MIN/ESN对，并由MSC20检验其合法性。如果MIN/ESN对被确认为非法，系统拒绝移动台进入。当向移动台进行呼入振铃时，MIN也可以由系统发送往移动台。
接通电源(上电)时，每个移动台M1-M9进入空闲状态(等待模式)，调谐至信号最强的控制信道(一般是移动台当时所处小区的控制信道)并连续监测。如果移动台处于空闲状态时在小区之间移动，它最后将“释放”在“旧”小区控制信道上的无线连接，并调谐至“新”小区的控制信道。控制信道的初始调谐和变换都是通过扫描蜂窝系统中的所有有效控制信道以找出“最佳”控制信道而自动完成的。当找到一条接收质量良好的控制信道时，移动台就一直调谐在该信道上，直至其质量恶化。这样，移动台始终与系统保持着“联系”，可以通过与MSC20连接的基站B1-B10之一接收或始发一次电话呼叫。
为了检测呼入，移动台不断地监测控制信道，以确定是否收到对其寻址(即包含它的MIN)的寻呼消息。例如，当一个普通(有线)用户呼叫移动台时，将向移动台发送一条寻呼消息。呼叫从PSTN被传送到MSC20，在此分析所拨号码。如果所拨号码有效，MSC20请求某些或所有基站B1-B10通过它们对应的小区C1-C10寻呼被叫移动台。接收到MSC20请求的每个基站B1-B10就将在对应小区的控制信道上发射一条包含被叫移动台MIN的寻呼消息。位于该小区内的每个空闲移动台M1-M9将比较控制信道上接收的寻呼消息中的MIN和移动台所存的MIN。MIN匹配的被叫移动台将自动通过控制信道向基站发射一条寻呼响应，基站再把寻呼响应传送给MSC20。一旦收到寻呼响应，MSC20就在从中收到寻呼响应的小区内选择一条可用话音信道(MSC20为此保存着一个空闲信道列表)，并请求该小区中的基站通过控制信道命令移动台调谐至所选话音信道。移动台一旦调谐到所选话音信道上，就建立起了直通连接。
另一方面，当移动台始发一次呼叫时(例如，通过拨打一个普通用户的电话号码并按下移动台电话手机上的"send"键)，被拨号码和移动台的MIN/ESN对通过控制信道被送往基站，并转送到MSC20，如上所述，后者检查移动台的合法性，分配话音信道并为通话建立一条直通连接。
如果移动台处于通话状态时在小区之间移动，MSC20将进行呼叫从原基站到新基站的“切换”。MSC20在新小区中选择一条可用话音信道，然后命令原基站在原小区中的当前话音信道上向移动台发送一条切换消息，以通知移动台调谐至新小区中的所选话音信道。切换消息以“空白和突发”方式发送，它会导致通话中一次很短而不易觉察的中断。一旦接收到切换消息，移动台就调谐至新话音信道，由MSC20通过新小区建立直通连接。原小区中的原话音信道在MSC20中被标为空闲，可以用于另外一次通话。
如上所述，原有蜂窝无线系统使用模拟传输方法，具体地说，是符合高级移动电话业务(AMPS)标准的频率调制(FM)和双工RF信道。根据AMPS标准，基站和移动台之间的每条控制或话音信道由一对独立的频率组成，即用于基站发射(移动台接收)的一个前向(下行)频率和用于移动台发射(基站接收)的一个反向(上行)频率。因此，AMPS系统是每条RF信道只允许有一个话路(通话)的单载波单路系统。一种被称为频分多址(FDMA)的技术使不同用户接入同一RF信道集，每个用户被分配一个不同的RF信道(一对频率)。这种AMPS(模拟)结构是由电子工业协会(EIA)和电信工业协会(TIA)制定的工业标准，即EIA/TIA-553的基础。
不过，新近蜂窝工业开始从模拟向数字技术演变，这主要是由解决用户数的增长和对系统容量需求的增长这一需要所推动的。目前，EIA/TIA已开发了两个不同系列的数字标准，两者都以话音编码(数字化和压缩)为基础，以增加每条RF信道的话路(通话)数(即提高容量)，但它们采用了不同的接入方法。EIA/TIA的一个标准系列使用码分多址(CDMA)，该系列的现行标准被称为IS-95标准。另一个EIA/TIA标准系列使用时分多址(TDMA)。这一系列的原有标准被称为IS-54标准。为了简化从模拟到数字的转换并允许继续使用现有模拟移动台，IS-54支持原有AMPS模拟话音和控制信道，还能在现有AMPS网络内为话音提供数字业务信道(但不能提供数字控制信道)。因此，IS-54B(IS-54的当前版本)也被称为数字AMPS(D-AMPS)标准。不过，业界目前正在开发包括一个数字控制信道的D-AMPS新规范。这一新规范被称为IS-136，它建立在IS-54B基础之上。因此，上述所有标准作为参考在此都被包含(这些标准的副本可以从以下地址获得电子工业协会；Pennsylvania大街2001号，N.W.；华盛顿2006)。
根据IS-54B并如图2所示，每个RF信道经过时分复用成一系列重复时隙，这些时隙组合为承载三到六路数字语音信道(三到六路通话)的帧，其中路数多少取决于每个数字语音信道所用语音编码器的信源速率。RF信道上的每帧包括六个等长的时隙(1-6)，总长为40ms(即每秒25帧)。用于每个数字话音信道(DTCH)的语音编码器可以在全速率或半速率下工作。一个全速率DTCH使用两个等间隔的帧时隙(即时隙1和4，或时隙2和5，或时隙3和6)。当在全速率下工作时，RF信道可以分配给三个用户(A-C)。因此，如图2所示，可以分配时隙1和4给用户A，时隙2和5给用户B，时隙3和6给用户C。每个半速率DTCH只使用一个帧时隙。如图2所示，在半速率时，RF信道可以分配给六个用户(A-F)，每个用户分配六个帧时隙之一。注意，为了方便起见，IS-54B对半速率和全速率信道都定义一帧长为40ms，实际上半速率信道"TDM帧"长为40ms，但全速率信道帧长仅为20ms(其中一个"TDM帧"定义为分配给同一用户的同一信道上两个重复时隙之间的最小时长)。
因此，与基站和移动台在一条RF信道上连续发射和接收的模拟FDMA蜂窝系统不同，TDMA蜂窝系统以缓冲和突发不连续发射方式工作。每个移动台在RF信道上的指定时隙中发射和接收。不过，发射(反向)和接收(前向)帧彼此至少偏移一个时隙周期，以便移动台在不同时间进行发射和接收，因而可以避免使用天线共用器电路(如果移动台的发射机和接收机同时工作，将需要天线共用器)。因此，前向帧N的时隙1至少在反向帧N的时隙1之后的一个时隙周期出现。例如，在全速率时，分配了时隙1的移动台(图2中的用户A)将在一个时隙周期中发射，在下一时隙周期中接收，在另一时隙周期中等待，再重复这一循环。因此，移动台在一部分(全速率下为三分之一，半速率下为三分之二)时间内发射或接收，其余时间内可以关闭以节省功率。
如果数字传输技术也用于控制信道，同样可以节省移动台的功率。在EIA/TIA-553中定义、并被引入IS-54B(因为需要为现有纯模拟移动台服务)的原有模拟控制信道传送需要移动台连续监视的一个开销消息序列(0MT)。而且，即使包含在这些消息中的信息从一个OMT到下一个OMT可能没有变化，仍要求监听前向控制信道的空闲移动台读取在OMT(不只是寻呼消息)中发射的所有消息。这两项要求无谓地限制了移动台电池的寿命。为了避免这些要求，Raith(本发明人)的美国专利第5,404,355建议使用可以与IS-54B中指定的数字业务信道(DTCH)并排定义的数字控制信道(DCCH)。重新参考图2，一个半速率DCCH将占用一个时隙，而一个全速率DCCH将占用每个40ms帧的六个时隙中的两个时隙。DCCH时隙就可以组合成一系列超帧，每个超帧包括一组传送不同种类信息的逻辑信道，每个逻辑信道分配有一个或多个DCCH时隙。
图3表示一个示范性的DCCH超帧，它至少包括三个逻辑信道，即一个广播控制信道(BCCH)、一个寻呼信道(PCH)、一个接入响应信道(ARCH)。BCCH信道在这个例子中分配有6个DCCH时隙，传送开销消息。PCH分配有一个DCCH时隙，传送寻呼消息。ARCH也分配有一个DCCH时隙，传送话音或语音信道分配消息。图6的示范性超帧可以包含其它逻辑信道，包括附加寻呼信道(如果定义了一个以上的PCH，可以为不同组的移动台分配不同的PCH)。在图3的DCCH上工作的移动台只需要在每个超帧的特定时隙(例如BCCH及指定的PCH)内保持“清醒”(监视)，在其它时间可以进入“休眠模式”。在休眠模式下，移动台关闭大多数内部电路，以节省电池功率。而且，通过根据上述美国专利第5,404,355号的方法配置BCCH，移动台可以在锁定到DCC(例如上电)时读取(即译码)开销消息，之后则只在信息改变时才读取，从而额外节省电池功率，同时允许快速小区选择。
不过，为了提高休眠模式的有效性，可以使移动台避免读取所有PCH消息，因为在PCH上收到的寻呼消息中，只有一部分是到移动台的，其它消息是空消息(不包含寻呼的“填充”消息)或到其它移动台的寻呼。实际上，在PCH上传送的大部分消息都将是空寻呼消息。这是由于为了避免过量业务阻塞(因而延迟向移动台传送寻呼)，PCH的工作量通常明显低于容量限制。如果在任何小区中确实(例如由于未预料到的需求)产生了阻塞问题，运营者可以在该小区中分配附加控制信道或使用其它提高容量的技术，例如小区分裂。因此，一个管理合理的PCH即使在忙时，其工作量一般也远低于最大容量。在包括低业务活动时间的一个24小时周期内观察，PCH上传送的平均业务将大大低于最大容量。因此，PCH传送的大多不是寻呼消息，而是空消息。而且，由于移动台每天通常只收到几个呼叫，在PCH上发送的大部分寻呼消息将是到其它移动台的。
为了提高休眠模式的有效性，移动台应该能够在接收处理中尽可能早地(例如解调之后，译码之前)检测接收寻呼消息是相关消息(例如，针对该特定移动台的)还是不相关消息(例如，空寻呼消息或针对其他移动台的寻呼消息)，以尽可能减少信号处理步骤。一旦检测到不相关消息，移动台可以立即返回休眠模式。为了评价由于较早检测到不相关寻呼消息而节省的功率，考虑每秒发送一次寻呼消息的一个典型PCH。这意味着每天有(60*60*24=)86,400条寻呼消息送往移动台。假如PCH只有10％的时间传送非空消息，如果移动台能检测空寻呼，它就能避免处理90％的寻呼消息。而且，如果非空消息中只有少量是到这个移动台的，而它还能检测到其它非空寻呼是针对其它移动台的，它就可以避免处理PCH上发送的几乎所有寻呼消息。因此，移动台在PCH接收期间可以有效地处于休眠模式。
发明概述因此，本发明的一个目的是提供用于检测发送消息和确定它是否包含应该由接收机进一步处理的相关信息的一种方法和装置。
本发明的另一个目的是提供用于检测发送消息和确定它是否包含不需要接收机进一步处理的不相关信息的一种方法和装置。
本发明的另一个目的是提供用于检测移动台收到的空寻呼消息的一种方法和装置。
本发明还有一个目的是提供用于检测移动台收到的非空寻呼消息的一种方法和装置。
本发明的另一个目的是提供用于检测到一特定移动台的寻呼消息的一种方法和装置。
本发明的还有一个目的是提供用于检测到针对其它移动台的寻呼消息的一种方法和装置。
本发明的另一个目的是最大地提高接收寻呼消息的移动台休眠模式的有效性。
一方面，本发明提供用于检测包含各种数据的消息的一种方法，这种消息通过通信信道发射到接收机，该方法包括步骤在接收机中至少存储一个测试数据矢量(TDV)，该矢量代表包含在至少一条消息中的所选数据；在接收机中接收与一条消息对应的数据；处理接收数据以构成接收数据矢量(RDV)；比较RDV与至少一个TDV，以确定所选数据是否包含在接收数据中。如果确定所选数据包含在接收数据中，接收机可以对接收数据作进一步处理(例如，如果所选数据是一个寻呼时)，也可以不作进一步处理(例如，如果所选数据是一个空寻呼时)，或者进行指定操作(例如，如果所选数据是一个寻呼，操作可以是响应该寻呼)。
另一方面，本发明提供了在通信系统中工作的一个移动台，该系统向移动台发射许多不同的寻呼消息，其中包括不包含寻呼的空寻呼消息、和包含发到在系统中工作的一个或多个移动台的一个或多个寻呼的非空寻呼消息，移动台包括存储代表空寻呼消息的一个测试数据矢量(TDV)的装置；从系统接收与一个寻呼消息对应的数据的装置；把接收寻呼消息数据处理成一个接收数据矢量(RDV)的装置；比较RDV与非空寻呼TDV以确定接收寻呼消息数据是否对应一个空寻呼消息的装置；对接收寻呼消息数据译码的装置。在这方面，如果确定接收寻呼消息数据对应一个空寻呼消息，移动台可以中断对它的处理，如果确定接收寻呼消息数据不对应空寻呼消息，移动台可以对它译码。
另外一方面，本发明提供了在通信系统中工作的一个移动台，该系统向移动台发射许多不同的寻呼消息，其中包括不包含寻呼的空寻呼消息、和包含发到在系统中工作的一个或多个移动台的一个或多个寻呼的非空寻呼消息，移动台包括存储至少一个测试数据矢量(TDV)的装置，该矢量代表包含发到这个移动台的一个指定寻呼的非空寻呼消息；从系统接收与一个寻呼消息对应的数据的装置；把接收寻呼消息数据处理成一个接收数据矢量(RDV)的装置；比较RDV与至少一个指定寻呼TDV以确定接收寻呼消息数据是否对应一个包含指定寻呼的非空寻呼消息的装置；对接收寻呼消息数据译码的装置。在这方面，如果确定接收寻呼消息数据对应一个包含指定寻呼的非空寻呼消息，移动台可以对它译码或不对它译码而只是发射一条寻呼响应，如果确定接收寻呼消息数据不对应包含指定寻呼的一个非空寻呼消息，移动台可以中断对它的处理。
还有一方面，本发明提供了检测发往移动台的寻呼消息的一种方法，每条寻呼消息可以是一个不包含发到任意移动台的寻呼的空寻呼消息或包含发到一个或多个移动台的一个或多个寻呼的非空寻呼消息，该方法包括以下步骤在移动台中存储代表一个空寻呼消息的第一组测试数据矢量(TDV)；在移动台中存储代表包含发到该移动台的一个指定寻呼的非空寻呼消息的第二组测试数据矢量(TDV)；接收与发射寻呼消息对应的数据；处理接收寻呼消息数据，以构成一个接收数据矢量(RDV)；比较RDV与第一或第二组TDV；如果RDV与第一组TDV相比较，确定接收寻呼消息数据是否对应一个空寻呼消息；如果RDV与第二组TDV相比较，确定接收寻呼消息数据是否对应包含指定寻呼的非空寻呼消息。如果确定接收寻呼消息数据对应一个空寻呼消息，移动台可以中断对它的处理。另一方面，如果确定接收寻呼消息数据对应一个包含指定寻呼的非空寻呼消息，移动台可以对它译码或不对它译码而只是发射一条寻呼响应。
附图简述参考以下附图，本领域的技术人员将可以更好地理解本发明，并领会它的各种目的和优点。这些附图中图1表示一个传统蜂窝无线系统的结构；图2表示符合已知工业标准、即IS-54B的一个时分复用(TDM)射频(RF)信道结构；图3表示在图2所示TDM RF信道上定义的一个数字控制信道(DCCH)超帧的示范性结构；图4是本发明可以使用的一个示范性移动台的方框图；图5表示用于图4移动台时分多址(TDMA)传输的IS-54B时隙格式；图6是与图4移动台通信的一个基站方框图；图7表示用于图6基站TDM传输的IS-54B时隙格式；图8表示可以用于发射符合几种工业或国家标准的寻呼消息的第二层格式(L2)；图9表示符合另一种已知工业标准IS-136的DCCH上行链路时隙格式；图10表示符合IS-136的DCCH下行链路时隙格式；图11表示定义在IS-136 DCCH上的超帧结构；图12表示第三层(L3)消息与符合IS-136的TDM/TDMA时隙的映射关系；图13是可用于发射符合IS-136的空寻呼消息的L2帧示范性格式；图14是可用于发射符合IS-136的非空寻呼消息的L2帧示范性格式；图15表示图13-14的L2帧所用帧头；图16是可以使用本发明的一个码分多址(CDMA)发射机(图16A)和接收机(图16B)的方框图；图17表示符合另一种已知工业标准IS-95的CDMA RF信道的结构。
详细描述首先参考图4，其中表示了一个示范性移动台的方框图，该移动台通常符合IS-54B，可以按照本发明方法使用。图4中表示了与在数字信道上通信有关的某些单元，但是应当知道还可以使用其它数字或模拟单元或是代替其中某些单元。图4的示范性移动台可以发射和接收语音和控制数据。发射电路通常在图4的上半部分描述，而接收电路通常在图4的下半部分描述。
在图4的移动台中，来自用户的语音作为模拟声音信号由麦克风100检测，之后在供给语音编码器101输入之前，经过一级或多级声音处理(图4未示出)。话音预处理级可以包括话音电平调整，带通滤波和模数转换(例如13比特PCM格式或8比特μ律格式)，后接附加高通滤波。语音编码器101使用一种声音压缩算法(例如RELP或VSELP)把声音信号压缩成低速率数据比特流(例如从64kbps到8kbps)。语音编码器101的输出送到信道编码器104，后者对数据流实施一种或多种错误保护和/或纠错技术。例如，信道编码器104可以使用速率为1/2的卷积码来保护语音编码器数据流中容易出错的比特。信道编码器104还可以对语音编码帧中一些最易出错的重要比特使用循环冗余校验(CRC)。
重新参考图4，控制数据在移动台中的一个快速辅助控制信道(FACCH)发生器102和慢速辅助控制信道(SACCH)发生器103中产生，并分别在信道编码器105和106中经过差错编码。FACCH消息以“空白和突发”方式发射，因而有一个语音数据突发被取消，而代之以一个高速FACCH突发。相反，SACCH消息是与每个语音数据突发一起以较低的速率连续发射的。在图4所示的示范性实施例中，SACCH消息被送到一个22-突发交织器110，后者使SACCH数据在发射之前分散到22个时隙上。
继续参考图4，来自信道编码器104的编码语音比特和来自信道编码器105的编码FACCH消息被送到时分复用器107的相应输入端，后者把语音数据或FACCH消息构造成发射时隙。复用器107的输出被送到一个2-突发交织器108，后者在2个时隙(例如图2的时隙1和4)上对编码语音或FACCH数据进行交织，以改善瑞利衰落的不利影响(从而在差错编码之外，提供对信道错误的进一步保护)。这意味着每个语音时隙包含来自两个连续语音编码帧的数据，同样，每个FACCH消息在两个时隙上扩散。2-突发交织器108的输出作为输入被送到一个模-2加法器109，后者通过数据与由加密单元115提供的一个伪随机密钥流的逻辑模-2加，逐比特地对数据进行加密。加密单元115的输入可以包括每20ms(对于一个全速率信道，即每个TDM帧)递增1的帧计数器114的值、以及对移动台而言唯一确定的密钥116。帧计数器114用于每20ms(即每个TDM发射帧)更新一次密码(伪随机密钥流)。密码使用对密钥116的比特进行处理的加密算法产生。
来自模-2加法器109的加密数据和来自22-突发交织器110的交织SACCH数据作为到突发产生器111的输入，后者的输入还包括来自同步字/DVCC发生器112的一个同步(sync)字和数字认证色码(DVCC)。突发产生器111构造数据突发，如图5所示，每个突发包括一个同步字，DVCC,SACCH数据和语音或FACCH数据("G"和"R"域分别是保护时间和斜坡时间)。同步字用于时隙识别和同步，以及远端接收机(即基站)的均衡器训练。DVCC用于从业务共信道中区分出当前业务信道并保证接收机译码合适的RF信道。DVCC可以采用差错编码，例如Hamming码。正如下面所述，DVCC和同步字也可以包含在从基站发射到移动台的每个突发中。
进一步参考图4，来自突发产生器111的每个消息突发在如图2所示的上述TDM帧(全速率)三个时隙的一个中发射。突发产生器111与均衡器113连接，后者提供对一个时隙传输与其它两个时隙传输进行同步所需的定时。均衡器113检测从基站(主)发往移动台(从)的定时信号，并相应地对突发产生器111进行同步。均衡器113还可用于检验接收自基站的同步字和DVCC的值。突发产生器111和均衡器113均与帧计数器连接以便定时。
突发产生器111产生的消息突发作为输入提供给RF调制器117，后者用于根据被称为π/4偏移的差分编码正交相移键控(π/4 DQPSK)的调制技术对载频进行调制。使用这种技术意味着移动台发射的信息经过差分编码，从而使2-比特符号以4种可能的相位变化(±π/4和±3π/4)而不是绝对相位来发送。为了减小在所选RF信道上由于噪声所导致的错误，可以使用Gray编码使相邻的相位变化映射到只有一位比特不同的符号上(因为最可能的错误是导致在接收机中选择相邻的相位，所以这种错误将被限制为单比特错误)。所选RF信道的载频由发射频率合成器118送给RF调制器117。RF调制器117的突发调制载频信号输出经由功率放大器119放大，然后通过天线120向基站发射。
移动台处的接收基本上是发射的逆过程。移动台通过与接收机122连接的天线121接收来自基站的突发调制信号。所选RF信道的接收载频由接收频率合成器123产生，并送给把接收载波信号解调成中频(IF)信号的RF解调器124。IF信号由IF解调器125进一步解调，恢复为π/4-DQPSK调制之前的原始数字信息。然后，数字信息经过把信息构造成2-比特符号的均衡器113，再到达把符号转换成包括语音或FACCH数据和SACCH数据的单比特流的符号检测器126。符号检测器126将FACCH或语音数据送往模-2加法器127，将SACCH数据送往22-突发解交织器135。
模-2加法器127与加密单元115连接，用于通过逐比特减去基站发射机用于加密数据的同一伪随机密钥流来对加密语音或FACCH数据进行解密。模-2加法器127的解密输出被送到2-突发解交织器128，后者通过组合来自两个连续数字数据帧的比特重建语音或FACCH数据。2-突发解交织器128与两个信道译码器129和130连接，它们分别对卷积编码的语音或FACCH数据进行译码，并检验CRC比特以确定是否有错误产生(CRC比特还提供了区分语音数据和FACCH数据的一种方法)。语音数据从信道译码器129送到恢复原始数字语音信号的语音译码器131。然后，信号在由扬声器133播放之前被转换成模拟形式，并经过滤波。所有FACCH消息均由FACCH检测器132检测并被送到微处理器134以进行合适的操作。
继续参考图4,22-突发解交织器135重新组合分散在22个连续帧中的SACCH数据。22-突发解交织器135的输出作为输入被送到信道译码器136。所有SACCH消息均由SACCH检测器137检测并被传送到微处理器134以进行合适的操作。
微处理器134控制移动台的活动以及移动台和基站之间的通信。判决由微处理器134根据收自基站的消息和移动台所作测量进行。微处理器134带有一个存储器(未示出)，还与终端键盘输入和显示输出单元138连接。键盘和显示单元138允许用户始发和响应呼叫，并输入进到移动台存储器的信息。
应当指出，图4所示的许多移动台的单元可用于构造如图6所示的基站，图中类似的单元采用与图4相同的代号，并通过一个(’)区别基站单元和移动台单元。图6的基站使用如图7所示时隙格式与图.4的移动台通信，该格式与如图5所示的移动台所用时隙格式类似。本领域的技术人员知道在基站和移动台的构造中存在某些不同之处。例如，如图6所示，基站可以有不止一个而是两个接收天线121’及相关无线硬件122’-125’，以用于分集接收。而且，因为基站的每个RF信道支持如图2所示的三个(全速率)数字业务信道(DTCHs)，基站的基带处理硬件(图6中的边界框)可以增至三套，IF解调器125’可以不止一个，而是三个输出，每个输出对应三个数字业务信道中的一个。另外，由于基站通常工作在多个RF信道上，它可以包括多套无线信道硬件(基带处理和无线硬件)以及一个可编程频率合成器118A’，以便根据所用蜂窝频率再用方案选择基站使用的RF信道。另一方面，基站可以不包括用户键盘和显示单元138，但可以包括一个信号电平计100’，以测量两个天线121’接收的信号强度，并向微处理器134’提供一个输出(用于切换)。本领域的技术人员还将容易地看到移动台和基站之间的其它不同。
图4的移动台和图6的有关基站能够在数字业务信道(DTCH)上工作，但是，正如包含在此作为参考的Raith(本发明人)的美国专利第5,404,355的建议，如果DCCH时隙的长度和格式与IS-54中定义的DTCH时隙相同，它也能很简单地设置成在数字控制信道(DCCH)上工作。图4表示(在虚线框中)了其它移动台单元，例如可用于对在DCCH的PCH信道上所发送的消息译码的单元。尽管PCH消息与FACCH和SACCH消息一样经过交织，以抵抗无线信道引入的错误，但是PCH消息的交织被限制在一个时隙内(时隙内交织)，因为为了保持休眠模式的有效性，移动台被叫醒的时间不应大于一个PCH时隙。如图4所示，解调和均衡之后，寻呼消息在信道译码器140译码和寻呼检测器141中检测之前在1-突发解交织器139中解交织。所有寻呼消息均从PCH检测器141被送往微处理器134，以进行分析和操作。
正如下文将进一步所述，尽管采用了与IS-54B中的DTCH格式兼容的DCCH格式，就本发明而言，一般来说可以使用任何DCCH格式或这方面的交织方法，例如GSM标准中定义的DCCH格式和交织方法。而且，DCCH可以使用时分复用(TDM)之外的或与之组合在一起的传输技术，例如码分复用(CDM)。因此，应当理解本发明的思想通常适用于需要极有效的休眠模式操作的无线系统。
在休眠模式期间，图4的移动台(设置为在一个DCCH的PCH上工作)为维持某些存储器和输入/输出单元(例如用户显示器和内部计数器)工作所消耗的功率很有限，更大量的功率消耗在对PCH上所传消息进行译码。PCH译码期间，在收集PCH时隙时，功率消耗在无线接收部分(例如接收机122、接收频率合成器123、RF解调器124和IF解调器125)；而在对寻呼消息译码(读取)时，功率消耗在基带信号处理部分(例如同步字/DVCC发生器112、均衡器113、符号检测器126、1-突发解交织器139、信道译码器140、PCH检测器141和微处理器134)。本发明旨在充分较低或完全消除在PCH消息的基带处理期间所消耗的功率。根据本发明，对于移动台收到的几乎所有PCH消息，大部分或全部均衡以及所有信道译码都可以避免。在基带处理期间，这两项功能消耗了大量功率。
总的来说，本发明提供了一种用于检测通信信道上所发消息和确定该消息是否包含相关信息(即应该由接收机完全处理的信息)的技术。如果消息中没有相关信息，接收机可以避免处理无用消息。为了根据本发明检测相关信息的接收，移动台至少存储一个测试数据矢量(TDV)，该矢量对应一个或多个信息项(例如变量)在所选检测点处(例如在解调和均衡之后，但在解交织和译码之前)的接收消息中应该呈现的相关值。因此，每个TDV提供一个或多个“测试窗口”，每个窗口包含在检测点处一条信息项相关值的期望比特(例如，由于信道编码，任何测试窗口中的比特数都可能大于信息项相关值中的比特数)。
根据本发明，当收到一条消息时，移动台在检测点处根据消息形成接收数据矢量(RDV)，然后比较RDV与每个所存TDV(后者至少包含与某个特定相关值对应的一个测试窗口)。如果任何一个TDV测试窗口内的比特与RDV中对应比特的差别在门限(考虑到可能产生的信道错误)之下，移动台确定接收消息中包含信息项的相关值(对应该TDV中的这一测试窗口)。因此，移动台继续对接收消息译码。另一方面，如果每个所存TDV中的测试比特与RDV中的对应比特之差都高于门限，移动台确定接收消息中不包含任何感兴趣的信息项的相关值。因此，移动台不再对接收消息作进一步处理，返回休眠模式。
对上述技术的补充是使移动台检测不相关信息的接收。为此，移动台可以存储一个或多个与感兴趣的信息项不相关值对应的测试数据矢量。一旦收到一条消息，与现有技术相同，移动台将产生一个RDV并与所存TDV比较。任何所存TDV的测试比特与RDV中的对应比特之差小于门限表示接收消息包含某个信息项的不相关值(与该TDV对应)。这一补充技术可用于检测一特定信息项的某个不相关值，并特别适合于检测只有一个不相关值的信息项。它也可用于检测包含多个信息项、并且这些项的多个值大多相关的消息。在这种情况下，如果移动台检测不相关值而不是相关值，需要的测试数据矢量就更少(从而节省存储区并降低TDV-RDV的比较次数)。而且，补充技术可用于检验现有技术的正确性。例如，在一个具体的信息项具有两个值且其中之一是相关的而另一个是不相关的时候，如果现有技术确定接收消息不包含这个项的相关值，补充技术能用于验证该消息包含不相关值。
本领域的技术人员将逐步看到，可以使用几种不同的方法进行TDV-RDV比较和确定这一比较所需的合适判决门限。例如，其中某些方法与Clarke和Cain的“用于数字通信的纠错编码”(Plenum出版社，1981)一书中所述的对差错码译码的方法有相同之处。例如，TDV-RDV比较可以采用逐位XOR操作进行，这种操作判断TDV中有多少测试比特与RDV中的对应比特不同或相同。更具体地说，XOR操作之后的矢量将在每个TDV与RDV具有不同值的比特位上为"1"，在每个TDV与RDV具有相同值的比特位上为"0"。如果一个矢量的“权重”定义为这个矢量中"1"的个数，那么XOR操作后的矢量权重将指示TDV和RDV之间比特位的差别。在这种情况下，可以根据与确定一个线性码可以纠正的比特错误数类似的方法确定门限，正如Clarke和Cain书中所述，这一数目可表示为D/2的整数部分，其中D代表纠错码的最小“距离”。
例如，假定一个信息项有四个值(X1-X4)，它们可以由四个测试数据矢量(分别为TDV1-TDV4)代表、而且需要根据本发明检测第二个和第三个值(X2和X3)，那么用于检测第二个值(X2)的最小距离是在一方为TDV2，另一方分别为TDV1,TDV3和TDV4时两者之间的最小距离。这一距离可以通过TDV2与TDV1,TDV3和TDV4中每一个的XOR操作确定。XOR后所得三个矢量的最小权重将是最小距离。如果这一距离用Q2表示，检测X2的标称门限就可以设置为Q2/2。同样，用于检测X3的最小距离可以通过TDV3与TDV1,TDV2和TDV4中每一个的XOR操作确定，并取XOR操作后所得三个矢量的最小权重作为最小距离。如果这一距离用Q3表示，检测X3的标称门限就可以设置为Q3/2。注意如果接收机同时检测X2和X3，它可以使用两个不同的门限，一个用于检测X2(即Q2/2)，另一个检测X3(即Q3/2)。另外，接收机也可以只使用一个门限，该门限应该是两个门限中较小的那一个。还要注意如果接收机只检测X2和X3(没有X1或X4)，它将只需要存储TDV2和TDV3及其对应的门限，而不需要存储其它测试数据矢量(TDV1或TDV4)，尽管如上所述，其它这些TDV可用于在接收机外(例如在一个独立的计算机中)计算合适的门限。
进行TDV-RDV比较的另一种方法是不使用上述门限，但是需要存储多于某些被测值的测试数据矢量。这种方法类似于Clarke和Cain书中所述的最大似然序列估计(MLSE)译码方法。以前面具有四个可能值的信息项为例，即使接收机只寻找值X2和X3，也要存储所有的TDV1-TDV4。在这种情况下，RDV与TDV1-TDV4中的每一个进行比较(例如XOR操作)。然后判定接收值为与最接近(差别最小)RDV的TDV所对应的值。这种方法的一种变形是增加一个步骤，检测最接近的TDV是否“足够接近”(即这个TDV与RDV之间的差是否在某个门限之下)，以提高该方法的可靠度。如果最接近的TDV还不够接近，可以对接收消息进行译码，以确认信息项的四个值中的哪一个包含在消息内。
使用上述基本方法在发往移动台的寻呼信道(PCH)上检测所发寻呼消息，相关信息可以定义为包括发往这个特定移动台的寻呼，一个或多个开销信息项(例如，这些开销信息可用于控制移动台的某些特定活动)的特定值可能在传输之前加到寻呼消息中。另一方面，从这一特定移动台的角度来看，空寻呼发到其它移动台的寻呼可以定义为不相关的。使用与现有技术对应的PCH检测，移动台可以存储与发到这一特定移动台的寻呼对应的一个TDV以及与感兴趣的每个开销信息单元相关值对应的TDV。当收到一条寻呼消息的时候，移动台将在检测点处根据接收寻呼消息形成一个RDV，然后使用所存TDV确定接收寻呼消息是否包含发到该移动台的寻呼以及它是否包含相关开销信息。如果消息中不包含相关信息，移动台将不对消息作进一步处理。
根据检测PCH消息的补充技术，移动台可以存储与一条空寻呼对应的TDV(移动台还可以存储与到系统中其它每个移动台的寻呼对应的TDV，但是如果移动台数目很多，这种方法并不可行)。RDV与对应一条空寻呼的所存TDV之间的差别低于门限表示接收消息包含移动台不需要进一步处理的空寻呼(当然，除非从RDV与各TDV的比较中确定它包含任何感兴趣的开销信息单元的相关值)。根据定义，如果寻呼消息不包含空寻呼，它必然包含一个非空寻呼。因此，RDV与对应一条空寻呼的所存TDV之间的差别高于门限表示接收消息包含移动台应该进一步处理的非空寻呼(因为它可能是到该移动台的寻呼)。由于这种补充技术要求移动台读取包含寻呼的所有消息、而不管寻呼是发到该移动台还是其它移动台的，因此这种方法不如指定检测发到这一特定移动台的寻呼那么有效。但是，在大部分寻呼消息包含空寻呼的时候，这种低效在非高峰期将是微不足道的。
现在将从符合现有工业或国家标准(例如美国的IS-95和IS-136，欧洲的GSM和日本的PDC)的PCH操作的角度描述本发明的以上基本方面。下面参考图8，这些标准大多以“第二层”(L2)数据帧200作为寻呼消息结构(在纠错编码和交织之前)，它包含一个第二层帧头201，“第三层”(L3)消息数据202作为有效负荷，以及一个检错码203，例如带有尾比特的循环冗余校验(CRC)码(尾比特通常与卷积编码一起使用，一般置为零)。帧头201包括用于无线资源管理(例如接收机采取的动作)或其它目的的开销信息，还可以包括一个有效负荷202中的第三层数据类型或长度的指示(例如，在帧头201中可以分配一个比特指示有效负荷202中的空寻呼消息)。对于一个空寻呼，有效负荷202包括由所用标准定义的一个预定值(例如，在IS-136中为全零)。对于一个非空寻呼，有效负荷202包括一个移动台识别码(MSID)，可能还有辅助数据，例如呼叫类型指示(即语音，数据等等)。帧头210和有效负荷202通过CRC码203进行编码，以用于检错。
在PCH上传输之前，帧200通过一个纠错码进行编码，编码数据根据所用标准的规定在一个或多个时隙上交织。在接收机(例如移动台)中，接收时隙首先经过解调，可能还有均衡。之后是对解调(可能是均衡)后的数据解交织和对解交织后的数据进行信道译码。接收机还可以通过使用解交织和译码后的数据(即接收帧头201和有效负荷202)计算CRC并比较计算所得CRC与接收CRC(即接收CRC 203)来检查残留错误。如果CRC比较指示数据接收正确，接收机检查接收帧头201以确定是否需要进行任何操作以及该消息是否为空寻呼。如果不需要进行任何操作而且该消息是空寻呼，接收机返回休眠模式。如果要求进行某种操作，移动台进行要求的操作。另外，如果寻呼不是空寻呼(即它是一条非空寻呼)，移动台比较接收MSID与存储在存储区中的自身MSID。如果MSID匹配，移动台向系统发送一条寻呼响应。但是，如果MSID不匹配(即寻呼是发到另一移动台的)，移动台返回休眠模式。
以上接收程序浪费了接收机中的功率，因为即使寻呼消息是空寻呼(如上所述，这是最可能的情况)或发到其它移动台的寻呼，也需要完全对其进行处理。最理想的是在接收过程中尽可能早地检测空寻呼和/或发到其它移动台的寻呼，从而避免不必要的处理。根据本发明，通过在移动台中存储一条按所用标准的规定经过构造、编码和交织的空寻呼消息可以检测空寻呼。这样，移动台在对每个接收PCH时隙和所存寻呼消息进行比较、以确定它是否是一条空寻呼或非空寻呼之前，将只进行解调和可能的均衡。如果接收寻呼是一条空寻呼，移动台可以立即返回休眠模式，不用再进行无用的处理(假定移动台通过其它方法检测与这一空寻呼对应的开销信息，例如，开销信息在几个PCH时隙中重复，因此移动台只对这些时隙中的一个完全译码，进行可以在开销信息中指定的操作)。另一方面，如果接收寻呼是一个非空寻呼，移动台可以根据先有的检测技术继续对接收寻呼进行处理和译码。
如果寻呼消息的格式如图8所示，本发明的空寻呼检测方案能够通过可在移动台内或台外执行一次的一系列处理步骤及其后每接收一个时隙PCH数据就在移动台内执行一次的一系列处理步骤实现。预处理步骤可以包括根据所用标准(例如IS-136)形成一条空寻呼消息的帧头201和有效负荷202。帧头201可以包括如上所述的一个空寻呼指示。空寻呼的有效负荷202通常将由“填充”信息(例如全零)组成。然后对帧头201和有效负荷202施加CRC，以形成如图8所示的数据帧。之后对数据帧进行编码和交织，以形成此处定义的测试数据矢量(TDV)。这时，TDV就可以进入移动台永久或半永久性存储。在此之后，移动台将通过首先对接收时隙进行解调和可能的均衡以产生此处指定的接收数据矢量(RDV)来处理每个PCH时隙。此时，移动台将比较RDV和TDV(例如通过一次XOR操作)而不是继续正常处理(例如解交织和译码)。如果这两个矢量之间的差别小于一个预定门限(例如，假定XOR操作之后的矢量中"1"的数目小于某个值)，接收时隙被确定为包含一个空寻呼，就可以抛弃，省去进一步的处理。另一方面，如果这个差别等于或大于门限，接收时隙被确定为包含一个可以由移动台进一步处理的非空寻呼。
因此，根据上述空寻呼检测方法，移动台不需要进行现有PCH检测技术中诸如对空寻呼的解交织或译码。这可以显著降低处理负荷。尽管TDV-RDV比较在接收机处理中引入了可能增加峰值负荷处理量的附加步骤(例如，当连续收到几个非空寻呼，因此移动台重复地对接收数据译码的时候)，这种增加已远远被非峰值期间处理量的减小所抵消(当大多数寻呼是空寻呼的时候)。净节余可以用数学式表达为Z*Y-(1-Z)*X，其中X是比较步骤引入的附加处理量，Y是不进行解交织和信道译码的处理节余量，Z是PCH传送空消息的时间百分比。这一表达式通常大于零，因为比较步骤并不特别复杂(例如XOR)，而且PCH消息经常是空寻呼。所以，平均来说，本发明的空寻呼检测技术将大大节省功率。
如果本发明的TDV-RDV比较只使用寻呼消息中的部分数据进行，还可以省去更多的处理。例如，如果寻呼消息在多个PCH时隙上发射，通过检查在一个或多个、但不是所有PCH时隙中的编码消息比特，就可能区分一条空寻呼和一条非空寻呼。同样，如果寻呼消息在一个PCH时隙(即没有时隙间交织)上发射，可能只需考查PCH时隙中接收数据的一小部分(例如10-20％)就能正确判定它是否包含空寻呼。换句话说，可能不需要对整个PCH时隙(可能有100-200个比特长)、而只需对与测试比特数对应的少量比特数(例如30个比特)进行解调扣均衡。这些比特数(及其内在关系)应该足以在一条非空寻呼和空寻呼之间产生一个门限差别(由于信道错误，接收比特和测试比特之间的一个比特差别可能并不重要，因此必须使用足够的比特在多个比特之间产生相当的差别)。最少量的这些比特可以对应图8 L2帧中的一组连续L3比特(例如最前面10个有效负荷比特串)，但是由于(时隙内或时隙间)交织，最少量的这些比特可能不是按顺序从图4的均衡器输出。因此，交织的使用可能需要对比最小数目多的比特进行解调和均衡，以重建可靠比较所需的比特。但实际上，TDV-RDV比较可以基于所选的某些(可能不连续)L3比特进行，以使得它们在检测点处(例如解调和均衡之后)的等效比特形成一组连续的最少量比特。
应该理解使用寻呼消息中显著地少于所有比特的部分作为TDV-RDV比较的基础将进一步减少处理量，但是如果信道(比特)错误数较多，它可能会引入两种类型的判决错误。当实际收到一条空寻呼、而比较指示一条非空寻呼的时候产生第一种类型的错误。当实际收到一条非空寻呼、而比较指示一条空寻呼的时候产生第二种类型的错误。第一种类型的错误意味着移动台继续处理空寻呼并最终(解交织和译码之后)正确判断这是一条空寻呼，但是没有节省处理量。不过，如果这类错误很少(例如错误率小于1％)，移动台仍然能够获得几乎所有通过较早检测空寻呼而节省的功率。另一方面，第一种类型的错误意味着移动台可能被寻呼(非空寻呼也可能是发到另一移动台的)，但却没有读取寻呼，因而可能丢失一次呼叫。不过，由于一个典型的移动台每天只接收几个呼叫，它因为没有读取寻呼消息而丢失呼叫的情况是极少发生的。尽管如此，虽然第二种类型错误极少发生，它仍然引起了更多的关注，因为它们可能降低移动台用户接收的业务质量。
当使用以寻呼消息中少于所有比特的部分为基础检测空寻呼的技术时，目标应该是尽可能地降低数据处理量，同时减少所有类型的判决错误。但是，由于两种错误类型的相对重要性不同，可能要以第一种类型的错误为代价控制第二种类型的错误。这可以通过计算机模拟或计算，或根据移动台现场试验来实现，这些模拟和试验能得到为把第二种类型的错误控制在某个范围之内而必须在TDV-RDV比较中使用的寻呼消息中的比特的最佳或理想数目和位置。另外，(空/非空寻呼)判决门限可以偏移，以使得移动台产生的第一种类型错误多于第二种类型。例如，假定一条空寻呼包含全零，一条典型的非空寻呼(信道译码之后)至少包含被设置为1的Q个比特，如果标称判决准则是在发现至少有Q/2个比特为1时确定一条非空寻呼，这一判决准则可以偏移，以使得接收寻呼被视作一条非空寻呼时只有少于Q/2(例如，Q/2-10)个比特必须为1。
实际上，判决门限(无论在TDV-RDV比较中是使用寻呼消息中的全部还是部分比特)可以连续调整，以从当前无线信道质量的角度出发优化性能，而信道质量是通过接收信号强度(RSS)、信噪比(SNR)、帧错误率(FER)、比特错误率(BER)或移动台测量或估计的一些其它信道质量测量值来反映的。较高的RSS或SNR，或较低的FER或BER意味着信道质量较高，可以允许移动台把门限从一个较保守的位置移动到一个不太保守的位置。相反，较低的RSS或SNR，或较高的FER或BER意味着信道质量较低，可能需要移动台把判决门限从一个不太保守的位置移动到一个更保守的位置。例如，假定移动台正检测空消息，而且原始判决门限如上所述设置在Q/2(即接收寻呼中至少有Q/2个比特必须为1才能被认定为一条非空寻呼)，如果信道质量改善，移动台就可以使用门限(Q/2+15)替代；相反，如果信道质量恶化，则可以使用门限(Q/2-15)。
参考现有技术，判决门限还可以在移动台中自适应地进行调整。根据本发明，移动台可以设置在根据现有技术对所有PCH时隙全部译码的完全译码方式下工作、或根据本发明原理对PCH时隙译码的改进译码方式下工作。移动台可以在不同时间或不同场合下激活这两种方式。例如，移动台可以使用完全译码方式作为在改进译码方式下自适应调整判决门限的一个参考。这可以通过在初始训练阶段令移动台同时激活两种译码方式来实现(改进译码方式可能以一个比较保守的判决门限为起点)。在这个初始训练阶段，移动台比较改进译码方式所作判决与由完全译码方式确定的实际输出，然后调整改进译码方式中的判决门限以减少错误(例如前面所述第二种类型的错误)。这个初始化阶段之后，除了在预定时刻(或响应特定事件)重新再次调整它的判决门限之外，移动台将只激活改进译码方式。
如上所述，本发明的空寻呼检测技术预计可以允许移动台避免完全处理在一天内收到的大部分(例如多达85-95％)空寻呼消息。为了达到接近极限情况下100％的寻呼不需完全处理的性能目标，移动台应该尽量避免对除了包含其MSID之外的所有寻呼消息进行完全处理。为此，本发明提出使用一个代表发到这一特定移动台的非空寻呼(即包含其MSID的寻呼消息)的测试数据矢量(TDV)。与空寻呼消息的TDV相同，这一特定非空寻呼消息的TDV根据所用标准进行构造、编码和交织，然后存储在移动台中用于和接收数据矢量(RDV)比较。根据所用标准，如果使用了几种不同类型的L2帧类型进行寻呼，移动台可以存储几个TDV(对应这些帧类型)以便与RDV比较。TDV与RDV之间的比较允许移动台确定接收寻呼消息是否是发到该移动台的非空寻呼(不同于空寻呼或发到其它移动台的寻呼)。如果确定接收寻呼消息包含到这个特定移动台的寻呼(因此有时在后面被称为“移动台指定”寻呼)，移动台可以立即响应寻呼而不需要对接收寻呼消息作任何进一步处理或译码，或者也可以对接收寻呼消息作进一步处理和译码以在发射其寻呼响应之前验证寻呼。另一方面，如果接收寻呼消息不包含移动台指定寻呼，移动台可以立即返回休眠模式并避免对接收寻呼消息作进一步的无用处理。
通常，移动台可以使用一种或同时使用两种上述的本发明空寻呼和移动台指定寻呼检测技术。空寻呼检测技术允许移动台滤除空寻呼从而避免对大部分寻呼消息译码。有效性更高的是，可以利用移动台指定寻呼检测技术，使得移动台将只对指向它的寻呼消息译码(用于验证)。这两种技术可以有选择性地在实际中应用。例如，移动台可以监测寻呼活动在一个预定周期(例如一天的24小时)内的频繁程度以识别忙时(寻呼活动度高)和非忙时(寻呼活动度低)。假定以后的周期基本上符合在预定周期上记录的寻呼活动模式，移动台就可以在这些周期中的忙时使用移动台指定寻呼检测技术。在非忙时期间，移动台可代之以空寻呼检测技术，与移动台指定寻呼检测技术相比将不会使休眠模式的有效性降低多少。由于定义了许多不同类型的寻呼帧，检测到这个移动台的特定寻呼必须使用多个测试数据矢量，而检测空寻呼只需一个测试数据矢量(这节省了存储区，并降低了移动台中TDV-RDV的比较次数)，因此，这种方法是很有优势的。
无论接收寻呼(消息数据)在接收机中解调之后如何处理，上述检测空寻呼或移动台指定寻呼的技术都可以使用。特定的处理步骤可以改变RDV形成的位置(例如，图4中该点可以从符号检测器126或均衡器113的输出移到输入)，但是本发明的基本原理将不会改变。例如，在此包括以作参考的Paul和本发明人的美国专利第5,230,003号提出了一种使用“软判决”对接收信息译码的方法。如果在接收机中使用这种方法，RDV将不是由上述的逻辑1和零组成，而一般是由与(+/-)号(分别代表一个1或零比特)相关联的实数(每个实数代表被正确接收的一个对应比特的似然)组成。在这种情况下，可以在TDV-RDV比较中使用广义XOR操作。不过，(空/移动台指定寻呼)判决准则将不需要以比特数的差别为基础，而是基于实数差别。
以上描述已说明了本发明检测技术的基本操作，下面的描述将从现有工业标准之一，即IS-136标准的角度说明它们的操作。IS-136包括一个使用上述IS-54B中定义的数字业务信道(DTCH)时隙长度和格式的数字控制信道(DCCH)。但是，如图9-10所示，DTCH时隙中的某些区域为DCCH操作指定了新的功能(分别比较图9和10与图5和6)。例如，如图9所示，DCCH上行时隙包括一个新的前置(PREAM)区域，它不传送信息，但用于允许基站时间调整接收机放大器以避免信号失真。DCCH上行时隙还包括一个新的同步(SYNC+)区域，它提供附加同步信息(固定比特模式)供基站使用。如图10所示，DCCH下行时隙包括一个新的共享信道反馈(SCF)区域，它包含支持上行随机接入方式的信息。DCCH下行时隙还包括一个新的编码超帧相位(CSFP)区域，它包含协助移动台在DCCH上找到超帧起始点的信息。DCCH和DTCH之间另一值得注意的差别是在DCCH上没有时隙间交织，因而简化了休眠模式操作。
下面参考图11，图中表示了符合IS-56的(下行)DCCH帧结构，DCCH映射为构成一系列超帧的逻辑信道(上行DCCH没有专门的帧结构，因为移动台可以使用所有上行时隙进行系统接入)。如图11所示(在这个例子中，信道"A"被分配给DCCH)，一个全速率DCCH占用一个IS-54B TDMA帧的六个时隙中的两个。IS-136中指定的逻辑信道包括一个广播控制信道(BCCH)，用于传送与系统有关并向所有移动台广播的信息和短消息业务；以及包括寻呼和接入响应信道(SPACH)，用于传送发到指定移动台的信息。下面将更详细地描述BCCH和SPACH的结构和操作。
为了实现休眠模式操作的有效性及小区(即DCCH)选择时的快速捕捉，根据美国专利第5,404,355号的方法，BCCH被分成逻辑子信道。如图11所示，BCCH包括一个快速BCCH(F-BCCH)、一个扩展BCCH(E-BCCH)和一个点到多点短消息业务BCCH(S-BCCH)。F-BCCH用于广播DCCH结构参数和其它接入系统所需参数。E-BCCH用于广播时限性不如F-BCCH信息那么强的信息(用于移动台的工作)。S-BCCH信息用于广播短消息业务(SMS)。SPACH也被分成逻辑子信道(图11未示出)，其中包括点到点短消息业务信道(SMSCH)、寻呼信道(PCH)和接入响应信道(ARCH)。SMSCH用于传送到指定移动台的用户消息。PCH用于传送到不同移动台的寻呼消息。ARCH用于响应来自一个移动台的接入请求(例如通过向这个移动台传送一条信道分配消息来实现)。
F-BCCH和E-BCCH允许系统在不同速率下发射不同类型的开销信息，该速率取决于信息对移动台正确操作的重要程度。定义系统配置和移动台接入系统规则的信息在F-BCCH中发射。由于该信息应该以允许移动台迅速接入系统的速率发射，因此每个超帧内要在F-BCCH中完全发送一次这组信息。不过，时限性较弱的开销信息可以在E-BCCH中以较低的速率发射。另一方面，S-BCCH允许系统通过为SMS消息提供一个专用信道而分离开销信息的传输和广播SMS。
为了分离对移动台周期性地读取开销信息(为了休眠模式的有效性)的要求和对系统周期性地进行BCCH传输的要求(为了小区选择时的快速捕捉)，每个F-BCCH和E-BCCH子信道与另一逻辑子信道中的一个变化标志相关联，该标志指示对应的BCCH信息何时改变(例如，F-BCCH中的变化由PCH中的一个变化标志指示，E-BCCH中的变化由F-BCCH中的一个变化标志指示)。正如美国专利第5,404,355号所述，变化标志使移动台能避免重新读取没有改变的BCCH信息，从而降低电池功耗。当捕捉到DCCH的时候，移动台将第一次读取所需BCCH信息。不过，在此之后，移动台将只读取变化的BCCH信息，当BCCH信息没有变化时，移动台可以处于休眠模式。这种方法可获得有效的休眠模式(即读取BCCH信息的周期较长)，同时在小区选择时实现快速捕捉(BCCH传输的周期较短)。
继续参考图11,IS-136中定义了一个超帧，对于全速率DCCH，它是从第一个BCCH时隙开始的32个连续时隙(640ms)的集合(对于半速率DCCH是16个时隙)。超帧中的第一个时隙被分配给F-BCCH，其余时隙被分配给E-BCCH、S-BCCH和SPACH。移动台根据超帧起始处F-BCCH时隙中的信息确定其它哪些时隙分别被分配给E-BCCH、S-BCCH和SPACH。如图11所示，在每个重复出现的超帧中，为每个BCCH子信道(F-BCCH、E-BCCH和S-BCCH)分配了整数个DCCH时隙。但是，超帧中的其它时隙在完全动态的基础上分配给SPACH子信道(SMSCH、PCH和ARCH)(因此，每个超帧中SMSCH、PCH和ARCH的可用时隙在图11中一般表示为SPACH)。移动台从第二层帧头信息(下面将根据图15进一步描述)中识别一个SPACH时隙的用途(即SMSCH、PCH或ARCH)。
IS-136指定了可用于寻呼移动台的三种移动台标识(MSID)形式移动台识别码(MIN)、国际移动台标识符(IMSI)和临时移动台标识符(TMSI)。MIN来源于EIA/TIA 553和IS-54标准(上述)，是符合北美电话编号方案的移动台电话簿号码的数字表示。IMSI用于国际漫游，它包括识别移动台所属国家的一个国家代码和识别其归属系统(用于计费和其它目的)的其它信息。TMSI在指定区域(例如一个MSC的业务区域或这个业务区域中的一个本地区域)内临时性地分配给一个移动台，经过一段预定时间周期或移动台离开这一区域之后，通常要给移动台重新分配另一个TMSI。使用TMSI的主要优点是提高寻呼容量，因为TMSI包含的比特数通常比MIN或IMSI少，因此在一个PCH时隙中可以传送更多的寻呼(另一个优点是提高用户标识符的保密度，这与TMSI的分配程序有关)。
可以给符合IS-136的移动台分配一个MIN、一个IMSI或同时分配一个MIN和一个IMSI。MIN和/或IMSI在IS-136中被称为永久性移动台标识符(PMSID)。正如IS-136标准的定义，同时具有MIN和IMSI的移动台在任何特定国家中将只使用其中之一作为其PMSID。例如，归属系统在美国的一个移动用户在国内操作时可以只使用MIN，因为不需要向系统发送国家代码(即不需要使用IMSI)。但是，在任何特定国家中，移动台使用PMSID(即MIN或IMSI)和TMSI两者都可以，但是要在不同的时间。任何时刻，移动台都只能使用PMSID和TMSI中的一个。移动台通常将在PCH时隙中监测其PMSID。如果为移动台分配了一个TMSI，移动台就将只在PCH时隙中监测其TMSI。不过，TMSI分配可能到期，如果没有分配新的TMSI，移动台在与系统通信的时候回过头来又使用PMSID。在IS-136中，第二层帧可以包括一个标识类型(IDT)区域，用于通知移动台寻呼消息中所用的标识类型。但是，如果标识类型在帧类型中是隐含的(例如，图14所示用于发射高达三个34比特MIN的强三元寻呼帧)，第二层帧可以不包括IDT区域。
根据IS-136，所有寻呼(无论是否包含PMSID或TMSI)在下一超帧的对应时隙中重复，以提高移动台在恶劣的无线环境下收到寻呼的概率。当且仅当移动台不能对第一个(“一次”)超帧中的PCH时隙译码时，它将读取第二个(“二次”)超帧(一次和二次超帧合起来被称为一个“超高帧”)中的对应PCH时隙。但是，在正常的操作环境下，移动台每个超高帧将只读取一个时隙，这提高了休眠模式的有效性。对每个移动台分配八个不同寻呼帧级别(PFC)中的一个，该级别定义移动台读取其PCH时隙的频率(即在每第n个超高帧，其中n是1,2,3,6,12,24,48或96，此时假定“休眠时间”从1.28到123秒)。可以给移动台重新分配一个不同的PFC，以在休眠模式有效性和呼叫建立延迟时间之间进行折衷优化(较低的PFC意味着较短的休眠时间和呼叫建立延迟，而较高的PFC意味着较长的休眠时间和呼叫建立延迟)。移动台一旦读取了BCCH(例如在上电的时候)，它就在其永久移动台标识符(PMSID)的基础上确定监测哪一个PCH时隙，然后，输入休眠模式，直到它接收到该时隙(或BCCH信息变化)。在一个超帧中可以定义多于一个的PCH，每个PCH占用一个时隙。如果系统在一个PCH时隙中的寻呼过负荷(例如忙时)，还可以要求移动台读取根据标准指定的另一个PCH时隙(例如同一超高帧中的另一个PCH时隙)。
就本发明而言，应当注意尽管符合IS-136的移动台在由其PFC确定的每第n个超高帧将被“叫醒”一次以读取它的PCH时隙，但是任何特定的第n个超高帧中的PCH时隙可能会被“偷取”而由另一个SPACH子信道使用，因为时隙是在动态的基础上并根据容量要求分配给SPACH子信道的。移动台只有对SPACH时隙中的第二层帧头信息解交织和译码之后，才能确定SPACH时隙是一个PCH时隙，还是ARCH或SMSCH时隙。这意味着移动台应用本发明原理确定(在解交织和译码之前)PCH时隙是否包含空寻呼的时候，在某些情况下移动台实际是从一个ARCH或SMSCH时隙而不是PCH时隙构成接收数据矢量(RDV)。但是，由于此时的测试数据矢量(TDV)是根据一个包含许多填充零("0"比特)的空寻呼消息构成的，同时因为ARCH和SMSCH消息(数据消息)通常包含许多1("1"比特)，这种情况下TDV-RDV比较一般将导致移动台确定空寻呼TDV和来自ARCH或SMSCH时隙的RDV之间的差别大于门限(意味着一条非空寻呼消息)。因此，移动台将只读取发现接收消息不是非空寻呼消息而是ARCH或SMSCH消息的时隙。不过，这一结果只会减少电池节省的功率而并不影响移动台业务的质量。而且在非忙时，ARCH和SMSCH负荷通常很低，因此不会显著减少使用空寻呼检测技术所节省的功率。另一方面，如果移动台正在使用检测它的(移动台特定)寻呼的技术并在其PCH时隙中收到一个非PCH消息，它将不读取这条消息，因为在其MSID和一条典型的ARCH或SMSCH消息之间通常存在巨大(逐位)的差别。总的来说，IS-136提供的动态分配PCH时隙应该不会导致移动台在使用本发明时性能恶化。下面讨论把本发明应用到IS-136标准中去的其它方面。
与其它标准一样，IS-136在DCCH上使用分层的方法传输消息。图12表示一个“第三层”(L3)消息(例如寻呼消息)如何被转换成一个或多个“第二层”(L2)帧，之后这些帧映射为一个“第一层”(L1)物理层时隙。根据所用协议(不同的协议被用于指定BCCH和SPACH),L3消息被分成所需数目的L2帧。每个L2帧包括L3数据和用于L2协议操作的开销信息。通过加入差错编码(CRC和尾比特)和物理层操作指定的开销信息(帧头)，每个L2帧映射为单个L1时隙。对于所有IS-136 DCCH子信道，规定L2操作根据L1操作来调整，以便在单个下层的物理层时隙中传送一个完整的L2协议帧。因此，任何L2帧的所有比特都在一个物理时隙中传送(即在信道编码和传输之前只进行时隙内交织)。
IS-136为不同类型的第三层消息定义了不同的第二层帧格式。SPACH消息的两种示范性L2帧格式如图13-14所示。图13表示没有信息需要在任何特定的SPACH突发中发射时发送的“空白帧”。例如，在PCH上发射空寻呼消息时将使用这种帧。图14表示一个“强三元寻呼帧”，它用于发射包含多达三个34比特MIN的非空寻呼消息(IS-136还定义了一些其它的寻呼帧，但图14仅是为了说明本发明)。图13-14中的帧均以一个(SPACH)帧头A开始，以CRC结束，但是每个帧包含不同的L3数据。下面将讨论的图15更详细地表示了帧头A(IS-136还定义了其它一些用于其它类型SPACH L2帧的帧头，但图15仅是为了说明本发明)。除帧头A之外，图13的空白帧包含一个1比特“脱离”(GA)区域和“填充”数据(全零)。GA区域指示是否关闭当前DCCH以启动DCCH的重新选择(即值"0"表示不关闭DCCH，而值"1"指示关闭DCCH)。另一方面，图14的强三元寻呼帧包含多达三个不同移动台(MSID1-3)的MSID(此时为MIN)。
现在参考图15，帧头A300包括一个3比特突发用途(BU)区域302，一个1比特PCH继续(PCON)区域304，一个1比特BCCH变化通知(BCN)区域306，一个1比特寻呼帧修改符(PFM)区域308和一个1比特保留(RSVD)区域310。BU区域302识别L2帧的类型(例如，值"000"表示如图13所示的一个空白帧，而值"101"表示如图14所示的一个强三元寻呼帧)。PCON区域304通知移动台它是否还应该读取当前超帧中的另一PCH时隙(例如，值"1"表示继续PCH读取)。只要F-BBCH或E-BBCH信息产生变化，BCN区域306就反相(从1到零或反之)。PFM区域308通知移动台是否应该修改寻呼帧级别(PFC)操作(即值"0"指示移动台应该使用指定的PFC，而值"1"指示它应该使用如BCCH中发送的信息所示的、比指定PFC更高一级或更低一级的PFC)。RSVD区域310目前没有被规定，因此被置为零，但是可以例如作为S-BCCH信息发生变化时就反相的一个变化通知来使用。
因此，根据IS-136 L2的帧格式，一条空寻呼消息(空白帧)不一定不包含任何信息，因为它的L2开销(帧头A和GA区域)实际上可以包含与移动台应该进行的某种活动有关的(非填充)信息。为了正确地检测(检验)L2开销信息，移动台需要检查CRC。不过，由于CRC同时建立在L2开销和有效负荷(L3数据)的基础上，正确检测L2开销信息需要移动台对整个L2帧译码以检查CRC。如果定期地这样做，将会丧失根据前面讨论的方法较早检测和处理空寻呼而获得的任何潜在功率节余。另一方面，如果移动台根据上述方法检测空寻呼，并且因而不读取和检验空白帧中的L2开销信息，它可能丢失采取某些所需操作的机会。
为了获得本发明节省功率的优点，同时在出现与空寻呼消息相关的非填充信息单元(例如图15帧头A中的区域)时确保移动台的正确操作，移动台除了存储空寻呼的测试数据矢量(TDV)之外，还可以存储非填充信息单元所有相关值的一组测试数据矢量，这些信息单元的功能从移动台性能的角度来看是具有意义的。然后，移动台将不仅为空寻呼、也为任何相关开销信息测试在PCH时隙中接收的数据。假定一个空寻呼(例如，对于一个IS-136空白帧，BU区域置为000，有效负荷由填充零组成)和非填充信息单元之一的一个相关值，就可以计算每个附加测试数据矢量，直至算出需要的所有TDV。例如，如果感兴趣的某个信息单元由一比特组成，那么可以在该比特为"0"或"1"的情况下计算一个附加测试数据矢量(如果"0"和"1"值是相关的，这里只需要单个TDV，因为根据定义，如果该比特不是其中的一个值，就隐含地确定它是另一个值)。如果有M个这样的信息单元，那么可以计算M个附加测试数据矢量并存储在移动台中。当收到一个PCH时隙时，移动台将根据PCH时隙中的数据构成一个接收数据矢量(RDV)，然后比较RDV与所存空寻呼的TDV，这完全与上述方法相同。如果检测到非空寻呼，移动台将对消息译码。不过，如果检测到空寻呼，移动台将不会立即进入休眠模式，而是再在RDV和所存1比特开销信息单元的TDV之间进行M次比较。如果这些比较中的任何一次发现RDV和任意某个TDV之间的差别小于门限(指示空寻呼带有开销信息单元的某个相关值)，移动台可以继续进行完全均衡和译码以读取和检验该值，另外，它也可以只执行由该值指示的操作，而不先通过对消息译码来检验该值。否则的话，移动台将终止对接收时隙的所有处理，返回休眠模式。
在移动台不是检测空寻呼、而是检测自身的移动台指定寻呼(即包含其MSID的寻呼消息)的时候，它仍然可以使用M个测试数据矢量捕捉开销信息单元的相关值(因为这些TDV为此提供了合适的测试窗口)。在某种程度上，检测移动台指定寻呼所需的TDV数目取决于系统进行寻呼所用的L2帧类型。如果寻呼消息只有一种L2帧格式，它只用于寻呼单个移动台，那么为了检测移动台指定寻呼，只需要在移动台中存储以这种格式为基础的一个TDV。不过，与所用标准有关，可以有几种不同的L2帧格式用于寻呼一个移动台(例如不同类型的MSID对应不同的帧格式)。而且，这些帧格式中至少有一个可用于一次寻呼几个移动台。例如，IS-136中定义并如图14所示的强三元寻呼帧可用于寻呼具有各自MIN的多达三个的移动台。在这种特定的帧格式中，这些移动台中任何一个的MIN可以放在三个不同位置中的一个上，这实际上就产生了可由三个不同的测试数据矢量单独代表的三种不同格式。如果另一种MSID(例如TMSI)与MIN同时使用(IS-136中没有这种情况，但在其它标准中可能会有)，那么可以为用于这另一种MSID的帧格式计算类似的一系列测试数据矢量。
通常，如果N是可能的L2寻呼帧格式数(考虑到MSID类型和位置变化)，那么可以计算N个测试数据矢量以覆盖到某个特定移动台的所有可能寻呼。因此，正在检测移动台指定寻呼的移动台应存储第一组代表包含移动台指定寻呼的L2帧的N个测试数据矢量，以及第二组代表包含相关非填充信息的L2帧的M个测试数据矢量。一旦收到并对一个PCH时隙解调之后，移动台将构成一个接收数据矢量(RDV)，然后比较RDV与第一组的N个测试数据矢量以确定接收寻呼消息是否包含这一特定移动台的MSID。如果发现这个MSID，移动台可以对接收数据完全译码以检验接收到MSID，或者，它也可以只向系统返回寻呼响应，而不先译码和检验数据。不过，如果没有发现这个MSID，移动台再比较RDV与第二组的M个测试数据矢量以确定接收数据是否包含任何相关开销信息。如果是，移动台继续对数据进行完全译码(尽管已确定接收寻呼消息是一个空寻呼消息或一个不包含移动台指定寻呼的非空寻呼消息)或执行由相关开销信息指示的任何操作，而不先译码和检验数据。但是，如果接收数据不包含任何相关开销信息，移动台可以返回休眠模式。
请注意，实际上在构造所需测试数据矢量时具有某种程度的灵活性，因为一个特定的测试数据矢量可以测试一个或多个信息单元或内容(即它可以包含与不同信息单元或内容对应的几个测试窗口)。例如，当测试与M个1比特信息单元有关的一条空寻呼时，可以使用远远少于M+1个测试数据矢量。实际上，一个测试数据矢量就足够了，该矢量代表所有信息单元为零或1的一条空寻呼。在这种情况下，移动台使用同一测试数据矢量测试空寻呼和测试M个信息单元中的每一个值为零还是1。当然，可以在更多的几个测试数据矢量上扩展几种测试窗口，例如令一个TDV测试空寻呼，而另一个测试一个或多个信息单元的零或1设置等。同样，当测试包含在如图14所示帧中的移动台指定寻呼时，可以只使用带有三个测试窗口的一个TDV(其一个窗口用于一个MIN位置)，而不使用三个独立的TDV。或者，也可以使用两个TDV，第一个TDV测试两个MIN位置，第二个测试剩余位置。上述变形只是示范性的，是为了说明根据本发明使用测试数据矢量的灵活性。只要某种帧格式中不同的测试内容或单元(例如MSID或开销信息单元)在检测点处影响的是可以在一个独立的测试窗口中隔离开来的不同比特，这种灵活性就可以保持。
实际上，信道错误的影响会限制使用仅由几个比特组成的信息单元(例如图15中的1比特PCON或1比特BCN)测试数据矢量。这是因为存在信道错误时，例如PCON激活(置为1)的寻呼消息和PCON去激活(置为0)的相同寻呼消息之间的(逐位)差别太小，因而无法由移动台检测。信道编码(把1比特值转换成几个编码比特)之后，这一差别累计不会超过几个比特。在无干扰信道上，这种差别足可用于检测。但是，在比特错误率(BER)高的有噪声信道上，移动台无法可靠地确定几个比特的这种差别是由RDV和TDV的实际差别造成的，还是由比特错误导致的。作为一般规则，信道上的BER越大，移动台能可靠检测信息单元所需要的差别就越大(反之亦然)。因此，在有噪声信道上使用测试数据矢量检测1比特信息单元的可靠度不会太高，这可能需要移动台更多地对接收消息译码以免丢失信息单元的相关设置。不过，如下所述，对于IS-136这些问题可以通过基于每种信息单元的方法解决。
对于IS-136中定义的某些L2开销信息，移动台有多个机会读取该信息。例如，如果BCN比特在当前超帧反相(零到1或1到零)，指示BCCH信息已改变，但是移动台没有读取L2帧头，它将失去在下一超帧更新BCCH信息的机会。但是，由于系统一般将使BCN在新的值上保持几个超帧，它对于移动台周期性(例如在每第五个超帧)地对整个PCH时隙译码(即使它传送空寻呼)以便读取L2帧头是足够的。在所有其它时间上，移动台可以根据伴随有节省功率作用的本发明来处理寻呼消息。这种方法的一个固有缺点是在系统在连续两个超帧中使BCN比特反相的情况下，移动台读取第二个(或另一后续)超帧。在这种情况下，移动台将不会更新BCCH信息，因为在两次连续反相之后，变化通知已返回原有值。但是，实际中由于两个原因，可以认为这种情况是极少出现的。首先，为确保移动台被告知BCCH信息中的变化，现有系统一般不会在两个连续超帧中使BCN反相，因为移动台有可能由于信道错误而错过读取第一超帧中的PCH时隙。其次，对BCCH的正确管理要求BCCH信息的变化频率不能超过与系统中移动台操作的最高PFC对应的最低PCH时隙读取频率(这使得即使分配了最高PFC的移动台也能跟上BCCH信息的变化)。总之，为了在有噪声信道上检测BCN，以有规则的间隔对PCH时隙完全译码的方法实际上是相当有效的。
对于另外某些L2帧头信息(例如PCON)，它的值只在当前L2帧中有效。为了移动台正确动作，它不应丢失这一瞬时信息的单个置位(或复位)状态(注意对于PCON，只有它的置位状态可以视为相关的，因为它的复位状态意味着移动台不需要进行读取下一PCH时隙的有关动作)。但是，在通过应用本发明的检测技术一般将会使移动台自动读取瞬时信息的某些环境下，某些瞬时信息可以被激活。在这些环境下，不需要显性地检测这个信息单元(通过使用一个对应的测试数据矢量)。例如，根据IS-136，只要系统有一个或多个必须发送的寻呼无法包含在当前PCH时隙中，PCON比特就要被激活，这是因为该当前PCH时隙包含MSID的最大数目(例如必须发送5个MSID，而系统正在使用如图14所示的L2帧)或一条“软”寻呼(即到单个移动台的寻呼，其时隙的其余部分用于传送到该移动台的一条用户消息)。在任意一种情况下，根据定义，当前PCH时隙中的L2帧将包含至少一个MSID以及可能的用户数据，这意味着平均说来，L2帧将包含许多"1"(1比特)。因此，与这个L2帧对应的接收数据矢量(RDV)和零填充空寻呼测试数据矢量(TDV)将有足够的差别(逐位)，使得移动台对整个L2帧译码并自动读取开销信息，包括PCON。假定以其他方式检测其它开销信息单元(例如BCN)(例如，如上所述，通过有规则地完全读取PCH时隙)，根据本发明，移动台只需存储空寻呼的一个测试数据矢量。
如果为了使休眠模式的有效性更高，根据本发明构成的移动台要特别地检测一个其自身的非空寻呼(包含其MSID)而不是只检测空寻呼，它仍然可以有效地检测PCON，而不必使用显性检测PCON的对应测试数据矢量。根据IS-136，一个寻呼帧可包含多达三个MIN(或多达5个TMSI)。如果PCH上的寻呼负荷很低，大部分寻呼(L2)帧将只包含单个MSID(MIN或TMSI)。因此，移动台可以存储代表只包含其MSID(可以是MIN或TMSI，因为任何时候都只能使用其中一个)的寻呼帧的一个测试数据矢量。这个MSID被插入帧中与第一个MSID位置对应的部分(即在一个IS-136寻呼帧中最接近帧头的位置)。剩余部分(对应其它MSID位置)用零填充。当移动台收到一条寻呼消息时，它构成一个接收数据矢量，并与所存TDV在这两个不同部分进行比较(即TDV有两个测试窗口)。移动台首先比较TDV的剩余部分和RDV的对应部分，以确定接收消息是否包括多于一个的寻呼(即它是至少还包括一个其它寻呼的多寻呼，还是也包括一条用户消息的软寻呼)。如果这些对应部分之间的(逐位)差别大于门限，确定接收消息是一个多寻呼或一个软寻呼。所以，移动台继续对消息译码，因为在剩余部分中的其它寻呼或用户消息可能是送给它的。由于PCON通常只在剩余部分由数据填满(MSID或用户消息)时才被激活，移动台接着将比较TDV中包含其MSID的部分与RDV的对应部分，以确定接收消息是否是到该移动台的单个寻呼。如果这两个对应部分匹配(即差别低于门限)，则确定接收消息是到该移动台的单个寻呼，然后可以由移动台译码(或者，移动台可以只响应寻呼，而不先对消息译码)。如果不匹配，接收消息就是到其它移动台的单个寻呼或空寻呼。因此，移动台可以不对消息译码而返回休眠模式。
上述隐含检测PCON的方法是以移动台读取PCON可被激活的所有L2帧为前提。这确保移动台将不会错过可能在其指定的PCH时隙之外发送给它的任何消息，但是要求移动台读取在其指定时隙中发送的所有多寻呼(或软寻呼)帧，即使它发现这些帧中没有到该移动台的寻呼时也是如此。在非高峰期(例如晚上或周末)，将只有很少几个多寻呼帧需要移动台读取，因此这种方法可以在这些时间使用，而不影响通过本发明实现的休眠模式有效增益。但是在忙时，系统可能要发送许多多寻呼帧，其中只有几个包含到该移动台的寻呼。在这种忙时，移动台可能需要使用一组与其MSID在所有可能帧位置对应的N个测试数据矢量(根据前面所述方法构造，即第一个TDV对应在帧中首先被寻呼，第二个TDV对应在帧中第二个被寻呼)。这将限制移动台只读取那些包含其MSID的多寻呼帧。为了在这种情况下检测PCON，移动台可能需要借助于使用与PCON置位或不置位相对应的一个测试数据矢量进行显性测试。或者，移动台可以使用与包含最大数目寻呼的一个多寻呼帧对应的TDV，但是每个MSID位置用零填充。这样，移动台就能通过测试每个MSID位置是空还是非空来测试接收消息是否“全满”。如果所有MSID位置非空，移动台读取接收消息以捕捉任何可能的PCON置位。尽管这可能导致对寻呼消息作一些不必要的处理(即那些包含到其它移动台的寻呼的全满寻呼消息，但没有到该移动台的寻呼，而且PCON没有置位)，但实际上这种情况很少发生，因此并不代表对休眠模式有效性的严重制约。
如上所述，本发明在IS-136中应用时，对于最佳PCH检测应该考虑另一因素。根据IS-136，数字控制信道(DCCH)时隙使用了一个与IS-54B的数字业务信道(DTCH)时隙所用类似的数字认证色码(DVCC)。如图.5和7所示，DVCC在每个DTCH时隙的指定区域内显性传输。而且，根据IS-54B,DVCC与数据一起被送入进行CRC计算的信道编码器。因此，DVCC还隐含在每个DTCH时隙的数据区域中。与之相反，在IS-136中DVCC不作为显性信息发射(见图9-10)，而只作为包含在L3数据CRC计算中的隐含信息。除了DVCC作为L3数据的一部分显性传输的F-BBCH时隙之外，其它所有DCCH时隙都是如此。通过首先读取F-BBCH时隙(例如在小区选择的时候)，移动台可以获得DVCC值，从而能对其它DCCH时隙中的编码数据译码。对于其它这些时隙(包括PCH时隙)，尽管所计算的CRC只有16个比特的长度，通过在CRC计算中使用DVCC而受到影响的有效负荷比特数实际上大于16比特，因为信道编码算法采用速率为1/2的卷积编码。参考图10，每个(下行)DCCH时隙的DATA区域总比特数是260。这意味着大于6％的DATA比特值受到DVCC影响。如果TDV-RDV比较不需要这些比特(即如果这些比特没有被包括在任何移动台所用TDV的测试窗口中)，这并不会出现问题。但是，如果更为可靠的TDV-RDV比较需要这些比特中的一个或多个，DVCC就应该包含在测试数据矢量的计算中。
应当懂得由于DVCC的可能值有许多，而移动台在每次小区再选择时可能需要一个不同的DVCC值，无法预先知道任何特定时刻的相关DVCC值，因此不能完全以这个值为基础预先计算测试数据矢量。代替的是，可能需要在移动台中预先计算和存储与所有DVCC可能值(例如在IS-136中指定了256个DVCC值)对应的多组测试数据矢量。在捕捉到一个新的DVCC时，移动台将使用与这一DVCC对应的所存测试数据矢量组。另外，移动台也可以在每次捕捉到一个新的DVCC之后动态计算合适的测试数据矢量组。在移动台完成这一计算期间，它可以对收到的任何PCH时隙完全译码，以免丢失任何相关信息。这种可选方法实际上不会影响例如一天内能节省的总功率处理，因为计算将只会偶尔进行(例如在小区选择时)，而且它一般只需要几秒钟就能完成。然后，移动台就可以使用本发明的功率节省技术检测PCH。
以上描述从使用TDMA的IS-136标准出发对本发明作了解释，应当懂得本发明可应用在使用不同接入方法的其它标准中。例如，IS-95标准使用直接序列或直接编码扩频，它是噪声调制的一种数字形式。在噪声调制中，原始信号与一个更强的已知特性的类噪声信号相加(混合)。所得信号调制用于向接收机发射的一个载波。在接收机中，从接收信号中减去输入至发射机的类噪声信号的拷贝，以恢复原始信号。在直接序列中，类噪声信号使用一个快速伪随机二进制序列。一般如图16A所示，这个伪随机(PN)序列与数字信息信号(例如数字语音)相加，所得比特流被发射。在接收机中，一般如图16B所示，PN序列被减去，以得到信息信号。因为发射信号比特率较高(例如100Mbps)，需要一种“扩频”(即宽带)(例如100MHz)。许多用户可以同时共享这个信道，每个用户被指定一个代码，用于产生与信息信号混合的准随机序列。每个接收机使用只从用于解扩频的指定二进制序列中接收信号能量的相关器或匹配滤波器来分离信号。
图17表示IS-95指定的前向(基站到移动台)CDMA信道的整个结构。前向CDMA信道占用1.23MHz的频段，它以现有模拟蜂窝系统的一个30KHz信道为中心。根据IS-95，前向CDMA信道由指定了不同用途的多达64个码分信道(W0-W63)组成，例如，一条导频信道(W0)，一条同步信道(W32)，七条寻呼信道(W1-W7)和55条业务信道(W8-W31和W33-W63)。每个码分信道通过一个正交PN序列以1.23Mcps的固定切片速率(一个“PN切片”是PN序列中的一个比特)进行扩频。基站可以频分复用方式在多个前向CDMA信道上进行发射。导频信道传送一个在基站的每个有效前向CDMA信道上持续发射的未调制直接序列扩频信号。在基站覆盖范围之内工作的移动台使用该信号进行同步(捕捉、定时和用于相关解调的参考相位)和在基站之间比较信号强度以确定何时切换。每个基站使用导频PN序列的时间偏移识别前向CDMA信道。因此，不同基站由不同的导频PN序列偏移识别。移动台使用同步信道获得系统配置和定时信息(例如系统识别、系统时间、导频PN序列偏移、寻呼信道数据速率等等)。每个业务信道(用户)由PN序列扩频之前加入信息比特的一个特定长码序列(1.23Mcps)识别。每个寻呼信道分成80ms的一组时隙。移动台可以工作在“有缝”或“无缝”方式以在寻呼信道上接收寻呼和控制消息。在有缝方式下，移动台只在某些指定时隙内监测寻呼信道。在无缝方式下，移动台监测寻呼信道的所有时隙。
监测IS-95指定寻呼信道的CDMA移动台可以使用本发明原理来实现与监测IS-136指定寻呼信道的TDMA移动台类似的处理效率。尽管CDMA和TDMA移动台所用的某些无线和基带处理硬件可能会有所差别(例如CDMA移动台可以使用RAKE接收机，但不使用TDMA移动台中的均衡器)，但这些差别只影响译码通路上比较测试和接收数据矢量的位置。但是在两种情况下，相同的基本原理是把(相关/非相关信息或空/非空寻呼)判决移到整个译码过程中的一个参考点处，在该点处可以显著节省功率(例如在解调之后、但在图16B中的信源译码器之前)。对于符合同一标准的不同移动台配置也是如此。例如，符合IS-136或太平洋数字蜂窝(PDC)标准的移动台在对寻呼消息译码时可以使用差分检测器代替均衡器。在这种情况下，判决点可以在差分检测器的输出但在信道译码器之前，从而显著节省功率。
本领域的技术人员应当懂得在寻呼消息使用时隙间交织的时候，应用本发明可能除了节省基带处理功率之外，还能显著节省RF处理中的功率。例如，使用TDMA的GSM标准指定PCH消息(L2寻呼帧)在四个时隙上交织。如果可以根据少于全部四个时隙(例如前三个时隙)的比特构成适合本发明的测试数据矢量(TDV)，移动台就能根据少于全部四个的时隙构成对应的接收数据矢量(RDV)，因此，它可以省略读取至少一个完整时隙。在这个时隙中，移动台不仅可以关闭基带处理电路，还可以关闭RF处理电路，从而有效地使移动台在该时隙内处于休眠模式。
不管使用何种标准，只要测试消息(例如一条空寻呼消息)的测试数据矢量和接收消息(例如一条非空消息)的接收数据矢量之间的差别可以检测，就可以应用本发明。这种差别必须能使消息被可靠检测(例如信道错误存在时通过正确调整判决门限)。例如，在IS-136中，空寻呼的L2帧有两个特性L2帧头中的BU区域被置为特定值(BU=000)以及帧的有效负荷(L3数据)由全零填充。但是，其它标准定义的空寻呼可能是在有效负荷中包含一个预定或非法(但不一定是全零)MSID、而且L2帧头没有相关识别标志的L2帧。不过，正如下面进一步描述的那样，只要某个移动台MSID与空寻呼L3数据(无论它是被定义为全零还是任意或非法的MSID)的差别足够大，该移动台就能利用本发明节省功率的空寻呼检测技术。对于定义空寻呼的L3数据为全零的IS-136，这意味着只要由某个移动台使用的MSID(MIN,TMSI或IMSI)在二进制形式中包含较多的1(例如当MIN数字转换成二进制信息时比特1的数目)，该移动台就可以检测空寻呼和到它的非空寻呼之间的差别(即空寻呼和非空寻呼之间逐位比特的差别将会很大)。
特别是对于MIN，其内在特性保证了它的值将包含足够数目的1。因为MIN是符合北美电话编号方案的10位数字电话号码(即3位数字区域码+3位数字前缀+4位数字用户号码)的二进制表示，而且没有全零的区域码或前缀(至少在美国)，平均来说，MIN中二进制"1"的最小数目将接近总比特数的50％(假定数字0被转换成二进制零字符串，非零数字被转换成至少包括某些1的字符串)。另一方面，对于TMSI或IMSI，可能没有这种内在特性保证它的值将包含最小数目的二进制比特1。与MIN不同，TMSI不是基于包含一系列数字的电话号码，而是以二进制形式定义的，这使得由全零或几乎全零组成的TMSI因而也可能是合法的。同样，IMSI通常不是用于到达移动台用户的电话号码，而是系统通过把电话号码转换成仅在系统和移动台之间使用的另一号码而获得的。不过，尽管可以为移动台分配一个全零或接近全零的TMSI、或移动台具有这样的一个IMSI，因而与空寻呼的差别不够充分，但是只要某个移动台正在使用具有最少数目的比特1的TMSI或IMSI，该移动台就能成功地区分空寻呼和到它的非空寻呼。虽然该移动台可能错误地确定到具有接近于零的TMSI或IMSI的另一个移动台的非空寻呼是空寻呼，它仍将得到不读取该寻呼的正确结果，尽管这是以错误的结论为基础。
因此，对于所有MSID类型(MIN、TMSI和IMSI)，某个移动台用于检测目的的空寻呼和非空寻呼之间的最小差别(Q)可以定义为在检测点处的空寻呼和到该移动台的非空寻呼之间的差别(对于TMSI，每新分配一次TMSI，就必须重新计算这个差别)。这种定义允许移动台捕捉到它的特定寻呼，同时忽略空寻呼和大部分到其它移动台的寻呼。在IS-136中，空寻呼包含全零，因此Q将是与该移动台MSID对应的TDV中比特1的数目。判决门限起始时可以设置在Q/2(如前所述，以后可以根据信道错误进行调整)。如果当前判决门限是Q/2，移动台正在检测空寻呼(即与空寻呼对应的所存的TDV)、而且TDV-RDV比较将发现逐位比特的差别小于Q/2，就判决接收消息是不需要移动台译码的空寻呼。但是，如果逐位比特的差别大于Q/2，就判决接收消息是移动台将对其译码的非空寻呼。
对于本发明在IS-136中的应用，使用空寻呼检测技术的上述判决准则一般会使该移动台自动读取被激活的PCON比特(因为正如前面所述，一个全满的寻呼帧将有许多比特1)。一种可能的例外是系统使用一个寻呼帧中的所有可用资源来寻呼其它多个具有接近零的MSID的移动台。尽管系统可以激活这个寻呼帧中的PCON，但移动台可能错误地确定这是一个空寻呼帧，因为这一帧中几乎所有的MSID的比特都是零(而判决门限是以它自身可能有几个非零比特的MSID为基础)。不过，只有当移动台在下一个PCH时隙被寻呼(正如PCON程序的定义)、因而错过这一寻呼帧的PCON会导致移动台错过下一寻呼帧中到它的寻呼的时候，这种错误才会对性能产生消极影响。实际上，这种情况是极少发生的(即以下所有条件都同时满足的机会很小发送PCON被置位的一个多寻呼，这一寻呼帧中的所有MSID都接近零，到该移动台的寻呼在下一PCH时隙中发送)。如果该移动台只在非忙时(根据定义，只有几个寻呼帧具有最大数目的MSID的时候)使用空寻呼检测技术，这种机会甚至更小。而且，系统通常要在连续的PCH时隙(与IS-136等标准定义的超高帧结构无关)中重复到某个移动台的寻呼，因此，移动台至少检测到这些重复寻呼之一的可能性是很高的。
总之，当某个移动台根据本发明检测空寻呼时，通过使用以空寻呼与其自身MSID之间的差别(Q)为基础的判决门限，它可以成功地区分空寻呼和非空寻呼。如果移动台不检测空寻呼，而是检测到它的特定非空寻呼(即与其MSID对应的所存TDV，对于TMSI，在每次新分配之后都必须重新计算MSID)，移动台仍然可以使用以Q(定义如上)为基础的判决门限。在这种情况下，如果TDV-RDV比较发现了逐位比特之间的差别小于Q/2，则判决接收的消息是到它的寻呼。相反，如果逐位比特之间的差别大于Q/2，则判决接收的消息是空寻呼或是到其它移动台的寻呼。不过请注意，如果空寻呼和它自身MSID之间的差别太小(例如由于MSID接近全零)，移动台可能无法可靠检测空寻呼，而且以这种差别为基础的判决门限可能不再适用。尽管如此，在这些情况下，移动台仍然能够使用一个不同的门限或这里给出的其它检测方法(例如最大似然检测)检测到它的寻呼。
通常，本领域的技术人员将逐渐认识到可以对这里给出的本发明实施例进行许多修改和变形，而不会明显脱离本发明的本质和范围。因此，这里给出的本发明形式是示范性的，不能视为对如以下权利要求定义的发明范围的一种限制。
权利要求
1．一种检测包含各种数据的消息的方法，所述消息在通信信道上向接收机发射，所述方法包括以下步骤在所述接收机中至少存储一个测试数据矢量(TDV)，该矢量代表包含在至少一个所述消息中的所选数据；在所述接收机中接收与所述消息之一对应的数据；处理所述接收数据以构成接收数据矢量(RDV)；以及比较所述RDV与所述至少一个TDV，以确定上述所选数据是否包含在所述接收数据中。
2．权利要求1的方法，其特征在于，还包括如果确定上述所选数据包含在所述接收数据中，中断处理所述接收数据的步骤。
3．权利要求2的方法，其特征在于，所述通信信道是一个寻呼信道(PCH)，所述接收机在移动台中，上述所选数据包括一个空寻呼。
4．权利要求4的方法，其特征在于，上述所选数据还包括到所述其它移动台的寻呼。
5．权利要求2的方法，其特征在于，在所述接收机中对所述接收数据译码之前构成所述RDV，中断处理所述接收数据的所述步骤包括不对所述接收数据译码。
6．权利要求1的方法，其特征在于，还包括如果确定上述所选数据包含在所述接收数据中，继续处理所述接收数据的步骤。
7．权利要求6的方法，其特征在于，所述通信信道是一个寻呼信道(PCH)，所述接收机在移动台中，上述所选数据包括到所述移动台的一个寻呼。
8．权利要求7的方法，其特征在于，上述所选数据还包括开销信息。
9．权利要求6的方法，其特征在于，在所述接收机中对所述接收数据译码之前构成所述RDV，继续处理所述接收数据的所述步骤包括对所述接收数据译码。
10．权利要求1的方法，其特征在于，还包括如果确定上述所选数据包含在所述接收数据中，至少进行一种指定操作的步骤。
11．权利要求10的方法，其特征在于，所述通信信道是一个寻呼信道(PCH)，所述接收机在移动台中，上述所选数据包括到所述移动台的一个寻呼，所述至少一种指定操作包括响应所述寻呼。
12．权利要求11的方法，其特征在于，上述所选数据还包括开销信息，所述至少一种指定操作还包括在所述开销信息中指示的操作。
13．权利要求1的方法，其特征在于，如果所述RDV与所述至少一个TDV之间的差别低于预定门限，确定上述所选数据包含在所述接收数据中。
14．权利要求13的方法，其特征在于，使用逐位XOR操作比较所述RDV与所述至少一个TDV，所述门限是整数数目的比特。
15．权利要求13的方法，其特征在于，调整所述门限以减少检测上述所选数据时的错误。
16．权利要求13的方法，其特征在于，在信道质量测量或估计的基础上调整所述门限。
17．权利要求16的方法，其特征在于，在接收信号强度(RSS)的基础上调整所述门限。
18．权利要求16的方法，其特征在于，在信噪比(SNR)的基础上调整所述门限。
19．权利要求16的方法，其特征在于，在帧错误率(FER)的基础上调整所述门限。
20．权利要求16的方法，其特征在于，在比特错误率(BER)的基础上调整所述门限。
21．一种在通信系统中工作的移动台，该系统向所述移动台发射多种不同的寻呼消息，这些消息包括不包含寻呼的空寻呼消息和包含一个或多个到在系统中工作的一个或多个移动台的寻呼的非空寻呼消息，所述移动台包含用于存储代表空寻呼消息的一个测试数据矢量(TDV)的装置；用于接收与所述寻呼消息之一对应的所述系统数据的装置；用于处理所述接收寻呼消息数据以构成一个接收数据矢量(RDV)的装置；用于比较所述RDV与所述空寻呼TDV、以确定所述接收寻呼消息数据是否对应一条空寻呼消息的装置；以及用于对所述接收寻呼消息数据译码的装置。
22．权利要求21的移动台，其特征在于，如果确定所述接收寻呼消息数据对应一条空寻呼消息，所述移动台中断对它的处理。
23．权利要求21的移动台，其特征在于，如果确定所述接收寻呼消息数据不对应空寻呼消息，所述移动台对它进行译码。
24．权利要求21的移动台，其特征在于，其中所述移动台还至少存储一个代表包含到所述移动台的指定寻呼的非空寻呼消息的测试数据矢量(TDV)；在预定周期内，所述移动台比较所述RDV与所述空寻呼TDV，以确定所述接收寻呼消息数据是否对应空寻呼消息；以及在其它周期内，所述移动台比较所述RDV与所述至少一个指定寻呼TDV，以确定所述接收寻呼消息数据是否对应包含所述指定寻呼的非空寻呼消息。
25．权利要求24的移动台，其特征在于，在所述预定周期内，如果确定所述接收寻呼消息数据对应一条空寻呼消息，所述移动台中断对它的处理，如果确定所述接收寻呼消息数据不对应空寻呼消息，所述移动台对它进行译码。
26．权利要求24的移动台，其特征在于，在所述其它周期内，如果确定所述接收寻呼消息数据对应包含所述指定寻呼的非空寻呼消息，所述移动台对它进行译码，如果确定所述接收寻呼消息数据不对应包含所述指定寻呼的非空寻呼消息，所述移动台中断对它的处理。
27．权利要求24的移动台，其特征在于，在所述其它周期内，如果确定所述接收寻呼消息数据对应包含所述指定寻呼的非空寻呼消息，所述移动台发射一条寻呼响应而不对它进行译码，如果确定所述接收寻呼消息数据不对应包含所述指定寻呼的非空寻呼消息，所述移动台中断对它的处理。
28．权利要求24的移动台，其特征在于，其中所述指定寻呼包含所述移动台的移动台标识符(MSID)。
29．权利要求24的移动台，其特征在于，其中所述预定周期包括所述系统在其中所发送的大部分所述寻呼消息是空寻呼消息的周期。
30．权利要求21的移动台，其特征在于，其中所述系统在一个第二层(L2)数据帧中发射每条所述寻呼消息。
31．权利要求30的移动台，其特征在于，其中所述L2帧包括具有若干不同值的开销信息；所述移动台还至少存储一个代表所述开销信息的一个或多个所选值的测试数据矢量(TDV)；以及所述移动台比较所述RDV与所述至少一个开销信息TDV，以确定所述接收寻呼消息数据是否对应上述任何所选值。
32．权利要求31的移动台，其特征在于，如果确定所述接收寻呼消息数据不对应空寻呼消息或对应上述任意所选值，所述移动台对它进行译码，如果确定所述接收寻呼消息数据对应空寻呼消息而且不对应上述任何所选值，所述移动台不对它进行译码。
33．权利要求31的移动台，其特征在于，其中所述移动台在预定时刻无条件地对所述接收寻呼消息数据译码，以读取上述所选值。
34．权利要求31的移动台，其特征在于，其中上述所选值之一指示特定移动台的控制功能，如果确定所述接收寻呼消息数据对应该值，所述移动台执行所述控制功能，而不对它进行译码。
35．权利要求31的移动台，其特征在于，其中所述L2帧根据IS-136标准构成。
36．权利要求31的移动台，其特征在于，其中所述L2帧根据GSM标准构成。
37．权利要求31的移动台，其特征在于，其中所述L2帧根据PDC标准构成。
38．权利要求31的移动台，其特征在于，其中所述L2帧根据IS-95标准构成。
39．权利要求21的移动台，其特征在于，其中所述处理装置包括对所述接收寻呼消息数据解调的装置。
40．权利要求39的移动台，其特征在于，其中所述处理装置还包括对所述解调后的寻呼消息数据进行均衡的装置。
41．权利要求40的移动台，其特征在于，其中所述译码装置还包括对所述均衡后的寻呼消息数据进行解交织的装置。
42．权利要求41的移动台，其特征在于，其中所述译码装置还包括对所述解交织后的寻呼消息数据进行信道译码的装置。
43．权利要求42的移动台，其特征在于，其中所述译码装置还包括对所述信道译码后的寻呼消息数据进行检测的装置。
44．权利要求39的移动台，其特征在于，其中所述译码装置包括对所述解调后的寻呼消息数据进行解交织的装置。
45．权利要求44的移动台，其特征在于，其中所述译码装置还包括对所述解交织后的寻呼消息数据进行信道译码的装置。
46．权利要求45的移动台，其特征在于，其中所述译码装置还包括对所述信道译码后的寻呼消息数据进行检测的装置。
47．权利要求21的移动台，其特征在于，其中所述接收和处理装置包括一个RAKE接收机。
48．权利要求47的移动台，其特征在于，其中所述译码装置包括对所述接收寻呼消息数据解扩频的装置。
49．权利要求48的装置，其特征在于，其中所述译码装置还包括对所述解扩频后的寻呼消息数据解交织的装置。
50．权利要求49的移动台，其特征在于，其中所述译码装置还包括对所述解交织后的寻呼消息数据进行信道译码的装置。
51．权利要求50的移动台，其特征在于，其中所述译码装置还包括对所述信道译码后的寻呼消息数据进行检测的装置。
52．权利要求21的移动台，其特征在于，其中所述TDV代表空寻呼消息所有数据中的一部分，根据所述接收寻呼消息所有数据中的一部分构成所述RDV。
53．权利要求21的移动台，其特征在于，如果所述RDV与所述TDV之间的差别低于预定门限，确定所述接收寻呼消息数据对应一条空寻呼消息，如果所述差别高于所述门限，确定所述接收寻呼消息数据不对应空寻呼消息。
54．权利要求53的移动台，其特征在于，使用逐位XOR操作比较所述RDV与所述TDV，所述门限是一个整数数目的比特。
55．权利要求53的移动台，其特征在于，其中所述移动台被设置在完全译码方式和改进译码方式下工作，在完全译码方式中，所述移动台无条件地对所述接收寻呼消息数据译码；在改进译码方式中，只有确定接收寻呼消息数据不对应空寻呼消息的时候，所述移动台才对它译码；所述移动台收到多个寻呼消息时，同时激活所述译码方式，在接收所述消息的时候，与所述完全译码方式相对比，调整所述门限，以减少所述改进译码方式下产生的判决错误。
56．权利要求53的移动台，其特征在于，其中所述移动台在信道质量测量或估计的基础上调整所述门限。
57．权利要求56的移动台，其特征在于，在接收信号强度(RSS)的基础上调整所述门限。
58．权利要求56的移动台，其特征在于，在信噪比(SNR)的基础上调整所述门限。
59．权利要求56的移动台，其特征在于，在帧错误率(FER)的基础上调整所述门限。
60．权利要求56的移动台，其特征在于，在比特错误率(BER)的基础上调整所述门限。
61．一种在通信系统中工作的移动台，该系统向所述移动台发射多种不同的寻呼消息，这些消息包括不包含寻呼的空寻呼消息和包含一个或多个到在系统中工作的一个或多个移动台的非空寻呼消息，所述移动台包含用于存储代表非空寻呼消息的至少一个测试数据矢量(TDV)的装置，该消息包含到这个移动台的特定寻呼；用于从所述系统接收与所述寻呼消息之一对应的数据的装置；用于处理所述接收寻呼消息数据以构成一个接收数据矢量(RDV)的装置；用于比较所述RDV与所述至少一个指定寻呼TDV、以确定所述接收寻呼消息数据是否对应一条包含所述指定寻呼的非空寻呼消息的装置；以及用于对所述接收寻呼消息数据译码的装置。
62．权利要求61的移动台，其特征在于，如果确定所述接收寻呼消息数据对应一条包含所述指定寻呼的非空寻呼消息，所述移动台对它进行译码。
63．权利要求61的移动台，其特征在于，如果确定所述接收寻呼消息数据对应一条包含所述指定寻呼的非空寻呼消息，所述移动台发射一条寻呼响应，而不对它进行译码。
64．权利要求61的移动台，其特征在于，如果确定所述接收寻呼消息数据不对应包含所述指定寻呼的非空寻呼消息，所述移动台中断对它的处理。
65．权利要求61的移动台，其特征在于，其中所述移动台还存储一个代表空寻呼消息的测试数据矢量(TDV)；在预定周期内，所述移动台比较所述RDV与所述空寻呼TDV，以确定所述接收寻呼消息数据是否对应空寻呼消息；以及在其它周期内，所述移动台比较所述RDV与所述至少一个指定寻呼TDV，以确定所述接收寻呼消息数据是否对应包含所述指定寻呼的非空寻呼消息。
66．权利要求65的移动台，其特征在于，在所述预定周期内，如果确定所述接收寻呼消息数据不对应空寻呼消息，所述移动台对它进行译码，如果确定所述接收寻呼消息数据对应一条空寻呼消息，所述移动台不对它进行译码。
67．权利要求65的移动台，其特征在于，在所述其它周期内，如果确定所述接收寻呼消息数据对应包含所述指定寻呼的非空寻呼消息，所述移动台对它进行译码，如果确定所述接收寻呼消息数据不对应包含所述指定寻呼的非空寻呼消息，所述移动台不对它进行译码。
68．权利要求65的移动台，其特征在于，在所述其它周期内，如果确定所述接收寻呼消息数据对应包含所述指定寻呼的非空寻呼消息，所述移动台发射一条寻呼响应，而不对它进行译码，如果确定所述接收寻呼消息数据不对应包含所述指定寻呼的非空寻呼消息，所述移动台不对进行译码。
69．权利要求65的移动台，其特征在于，其中所述指定寻呼包含所述移动台的移动台标识符(MSID)。
70．权利要求65的移动台，其特征在于，其中所述预定周期包括所述系统在其中所发送的大部分所述寻呼消息是空寻呼消息的周期。
71．权利要求61的移动台，其特征在于，其中所述系统在一个第二层(L2)数据帧中发射每条所述寻呼消息。
72．权利要求71的移动台，其特征在于，其中所述L2帧包括具有多个不同值的开销信息；所述移动台还至少存储一个代表所述开销信息的一个或多个所选值的测试数据矢量(TDV)；以及所述移动台比较所述RDV与所述至少一个开销信息TDV，以确定所述接收寻呼消息数据是否对应上述任何所选值。
73．权利要求72的移动台，其特征在于，如果确定所述接收寻呼消息数据对应包含所述指定寻呼的非空寻呼消息或对应上述任意所选值，所述移动台对它进行译码，如果确定所述接收寻呼消息数据既不对应包含所述指定寻呼的非空寻呼消息，也不对应上述任何所选值，所述移动台不对它进行译码。
74．权利要求72的移动台，其特征在于，其中所述移动台在预定时刻无条件地对所述接收寻呼消息数据译码，以读取上述所选值。
75．权利要求72的移动台，其特征在于，其中上述所选值之一指示特定移动台的控制功能，如果确定所述接收寻呼消息数据对应该值，所述移动台执行所述控制功能，而不对它进行译码。
76．权利要求72的移动台，其特征在于，其中所述L2帧根据IS-136标准构成。
77．权利要求72的移动台，其特征在于，其中所述L2帧根据GSM标准构成。
78．权利要求72的移动台，其特征在于，其中所述L2帧根据PDC标准构成。
79．权利要求72的移动台，其特征在于，其中所述L2帧根据IS-95标准构成。
80．权利要求61的移动台，其特征在于，其中所述处理装置包括对所述接收寻呼消息数据解调的装置。
81．权利要求80的移动台，其特征在于，其中所述处理装置还包括对所述解调后的寻呼消息数据进行均衡的装置。
82．权利要求81的移动台，其特征在于，其中所述译码装置还包括对所述均衡后的寻呼消息数据进行解交织的装置。
83．权利要求82的移动台，其特征在于，其中所述译码装置还包括对所述解交织后的寻呼消息数据进行信道译码的装置。
84．权利要求83的移动台，其特征在于，其中所述译码装置还包括对所述信道译码后的寻呼消息数据进行检测的装置。
85．权利要求80的移动台，其特征在于，其中所述译码装置包括对所述解调后的寻呼消息数据进行解交织的装置。
86．权利要求85的移动台，其特征在于，其中所述译码装置还包括对所述解交织后的寻呼消息数据进行信道译码的装置。
87．权利要求86的移动台，其特征在于，其中所述译码装置还包括对所述信道译码后的寻呼消息数据进行检测的装置。
88．权利要求61的移动台，其特征在于，其中所述接收和处理装置包括一个RAKE接收机。
89．权利要求88的移动台，其特征在于，其中所述译码装置包括对所述接收寻呼消息数据解扩频的装置。
90．权利要求89的装置，其特征在于，其中所述译码装置还包括对所述解扩频后的寻呼消息数据解交织的装置。
91．权利要求90的移动台，其特征在于，其中所述译码装置还包括对所述解交织后的寻呼消息数据进行信道译码的装置。
92．权利要求91的移动台，其特征在于，其中所述译码装置还包括对所述信道译码后的寻呼消息数据进行检测的装置。
93．权利要求61的移动台，其中所述TDV代表包括特定寻呼的非空寻呼消息所有数据中的一部分，根据所述接收寻呼消息所有数据中的一部分构成所述RDV。
94．权利要求61的移动台，其特征在于，如果所述RDV与所述至少一个TDV之间的差别低于预定门限，确定所述接收寻呼消息数据对应一条包含所述指定寻呼的非空寻呼消息，如果所述差别高于所述门限，确定所述接收寻呼消息数据不对应包含所述指定寻呼的非空寻呼消息。
95．权利要求94的移动台，其特征在于，使用逐位XOR操作比较所述RDV与所述TDV，所述门限是一个整数数目的比特。
96．权利要求94的移动台，其特征在于，其中所述移动台在信道质量测量或估计的基础上调整所述门限。
97．权利要求96的移动台，其特征在于，在接收信号强度(RSS)的基础上调整所述门限。
98．权利要求96的移动台，其特征在于，在信噪比(SNR)的基础上调整所述门限。
99．权利要求96的移动台，其特征在于，在帧错误率(FER)的基础上调整所述门限。
100．权利要求96的移动台，其特征在于，在比特错误率(BER)的基础上调整所述门限。
101．权利要求61的移动台，其特征在于，使用最大似然检测技术比较所述RDV与所述至少一个TDV。
102．一种用于检测向移动台发射的寻呼消息的方法，所述每条消息是不包含到任何移动台的寻呼的空寻呼消息或包含一个或多个到一个或多个移动台的寻呼的非空寻呼消息，所述方法包括步骤在所述移动台中存储代表空寻呼消息的第一组测试数据矢量(TDV)；在所述移动台中存储代表包含到所述移动台的特定寻呼的非空寻呼消息的第二组测试数据矢量(TDV)；接收与一条发射寻呼消息对应的数据；处理所述接收寻呼消息数据以构成一个接收数据矢量(RDV)；比较所述RDV与第一或第二组TDV；如果所述RDV与所述第一组TDV相比较，确定所述接收寻呼消息数据是否对应一条空寻呼消息；以及如果所述RDV与所述第二组TDV相比较，确定所述接收寻呼消息数据是否对应一条包含所述指定寻呼的非空寻呼消息。
103．权利要求102的方法，其特征在于，还包括如果确定所述接收寻呼消息数据对应一条空寻呼消息时，则中断对其处理的步骤。
104．权利要求102的方法，其特征在于，还包括如果确定所述接收寻呼消息数据不对应空寻呼消息时，则对它进行译码的步骤。
105．权利要求102的方法，其特征在于，还包括如果确定所述接收寻呼消息数据对应包含所述指定寻呼的一条非空寻呼消息时，则对它进行译码的步骤。
106．权利要求102的方法，其特征在于，还包括如果确定所述接收寻呼消息数据对应包含所述指定寻呼的一条非空寻呼消息时，则从所述移动台发射一条寻呼响应而不对它进行译码的步骤。
107．权利要求102的方法，其特征在于，还包括如果确定所述接收寻呼消息数据不对应包含所述指定寻呼的非空寻呼消息时，则中断对其处理的步骤。
108．权利要求102的方法中，其特征在于，所述第一组TDV包括一个TDV，所述第二组TDV包括多个TDV。
109．权利要求102的方法中，其特征在于，所述RDV在第一周期内与所述第一组TDV比较，在第二周期内与所述第二组TDV比较。
110．权利要求109的方法中，其特征在于，所述第一周期包括大部分所发寻呼消息是空寻呼消息的非峰值时间。
111．权利要求109的方法中，其特征在于，所述第二周期包括大部分所发寻呼消息是非空寻呼消息的忙时。
112．权利要求109的方法中，其特征在于，所述移动台在第三周期内无条件地对所述接收寻呼消息译码。
全文摘要
本发明涉及在接收和译码过程中选定的一个较早点处检测发射消息(200)(例如图13—14中所示寻呼消息)中所包含的数据(20)。通过在该点根据与接收消息对应的数据来构成一个接收数据矢量(RDV)、并对RDV和代表发射消息所包含的所选相关或不相关数据的一个或多个测试数据矢量(TDV)进行比较,接收机(例如图4所示的一个TDMA移动台或图16B所示的一个CDMA接收机)可以确定接收消息是否包含需要完全译码的相关数据或不需要完全译码的不相关数据。这样,就可以省去接收机中的后续处理并节省功率。
文档编号H04W68/00GK1207859SQ96199701
公开日1999年2月10日 申请日期1996年11月25日 优先权日1995年11月29日
发明者A·K·赖思 申请人:艾利森公司