用于在多路接入尝试交换中减少接入延迟的方法

摘要

本发明提供一种用于在一通信网络中减少与多路接入尝试交换相关联的接入延迟的系统及方法。本发明的系统可包括：用于发送及接收信号的一移动台及一基站系统；一用于载送所述信号的空中接口链路；及一用于管控所述信号传输的计时模块集合，藉此所述计时模块集合根据一预定时间间隔来控制流至传输时钟的电池的电流的激活周期。控制激活周期会使接入尝试期间的延迟最小化并节省功率资源。

说明书

技术领域

本发明大体而言涉及无线通信网络，且更具体而言涉及用于在与此一网络相关联的装置之间减少与多路接入尝试交换相关联的接入延迟的系统及方法。

背景技术

一般而言，无线通信通过包括移动电话、传呼机、及手持式装置、游戏装置和服务器在内的各种装置为用户提供许多种服务。这些服务可包括语音、传呼、视频及消息接发；即通过诸如移动电话等移动装置发送及接收文本消息。高级消息接发功能可包括：群组传呼、预编程消息、随时叫通群组、排程消息及重复消息。经整合的服务通过同一装置提供两种或更多种服务。例如，一个此种整合服务是即按即说(PTT)，其以实时方式递送音频消息接发服务，从而将消息接发的灵活性与语音的易用性相结合。PTT允许用户通过按下移动电话上的一按钮而在数秒内直接连接至另一PTT用户(不同于“对讲机”之间的通信交换)。PTT服务通常包括群组呼叫，其中图标直接显示于用户的手机上，以指示有哪些用户可供参与。此使得用户不必浪费宝贵的时间来尝试识别哪些联系者可供联系。与一对一对话不同，群组呼叫进一步提供同时在多个用户之间提供语音服务的优点。

码分多址(CDMA)系统广泛应用于许多种上述服务中。其允许许多个信号占用一共用频带，从而最佳地使用可用频宽。CDMA将模拟-数字转换(ADC)与展频技术结合应用。ADC有利于将来自发送装置的音频输入转换成二进制元素。然后将所述二进制元素传输至接收装置。来自一个移动发送装置的二进制元素流通过伪噪声(PN)序列与来自另一移动发送装置的二进制元素相区别。由于自伪噪声序列会产生数以万亿计的可能代码，因而可使干扰最小化。

应用于CDMA应用中的不同程序代码图案是根据一作为时间的函数的特定复数演算法来计算。为接收根据该方案传输的信号，发送装置及接收装置必须“知晓”所述代码产生函数及其在序列中的当前位置两者。因此，发送装置及接收装置必须首先使各自的时钟同步，以确保时间点同时开始。使各个时钟同步通常包括：以正确的频率接通传输时钟，并在正确的时刻将正确状态载入长代码产生器及I通道和Q通道PN序列产生器内，以确保由长代码产生器及I通道和Q通道PN序列产生器所输出的代码在正确的时刻具有正确的序列；即与CDMA系统时间同步。所述“PN产生器”，如本文所用，是指长代码产生器及I通道和Q通道PN序列产生器两者，其均由传输时钟计时。根据CDMA IS2000标准，CDMA长代码产生器是CDMA系统时间PN序列产生器。该长代码用于将移动台通道化以减少干扰及消除串音。如果发送装置及接收装置的长代码的时间对齐方式不同，则通信将失败。I通道及Q通道PN序列用于传输时间参考。

作为诸多CDMA应用的先导，可在发送装置与一初始接收装置(例如基站系统或设计用于在初始时接收自发送装置所传输的信号的设备)之间执行一由数个异步接入尝试消息组成的初始接入过程，或多路接入尝试交换(MAAE)。例如，在PTT应用中，一旦用户通过按下移动电话上的一按钮而调用PTT服务，MAAE即会开始。现有技术的MAAE通常需要：自发送装置的电池吸取电流来为与所述发送装置相关联的传输时钟供电；使所述传输时钟及其相关联的长代码及I通道和Q通道PN代码与一和通信网络相关联的CDMA时间源同步；尝试通过通信网络来接入所述接收装置以建立一链路；即发送一系列编码信号或探测信号；然后消除自电池流至传输时钟的电流(此会使传输时钟停止)以节约电池能量并延长电池寿命。由于在成功建立链路之前，在一单次MAAE期间，通常需要不止一次接入尝试，因而以迭代方式快速相继地重复上述步骤。每当用户按下移动电话的按钮来发起一即按即说对话时，即会发生MAAE的典型实例。

诸如PTT等移动通信服务的用户期望在其装置(例如一移动电话)与另一装置(例如另一用户的移动电话)之间实现无缝且近乎实时的通信连接。尽管期望如此，但现有技术的移动通信服务通常会引起明显的延迟，尤其在最初连接阶段或MAAE期间。这些延迟与每次向传输时钟重新施加电池电流时所损耗的时间相复合且发送装置必须使其传输时钟及相关联的PN产生器与CDMA时间源同步。

一种用于在MAAE期间减少过渡延迟的替代方法是，无论是否正在进行MAAE，均使流至传输时钟的电池电流在发送装置通电的整个时间内保持激活，由此消除在初始时间同步之后进行连续同步过程的需要。但此替代方法会迅速消耗功率资源，因而不利地影响电池寿命。

自上文中显而易见，人们需要一种在无线通信应用中用于使MAAE阶段期间的延迟最小化的系统及方法。此外，需要提供能节约能量资源并延长电池寿命的此一系统及方法。

发明内容

本发明的一个方面包括如下步骤：确定一传输时钟是否停止；如果所述传输时钟停止，则激活一自一电源装置流至所述传输时钟的电流，通过所述电源装置为所述传输时钟供电，并启动所述传输时钟及将所述传输时钟与相关联的PN产生器同步化；通过所述链路自发送装置发送一个或多个接入探测信号至所述接收装置；并在由一控制装置所测量的一预定时间间隔消逝后，停用自所述电源装置流至所述传输时钟的电流。

本发明的另一方面包括如下步骤：(a)激活自电池流至传输时钟的电流；(b)启动所述传输时钟，并经由空中接口链路，使传输时钟及相关联的PN产生器与一和所述通信网络相关联的系统时间同步；(c)经由所述空中接口链路，自移动台发送一系列接入检测信号至基站系统；(d)将一计时器设定为一预定时间间隔；如果欲尝试进行一连续接入，则(e)确定所述计时器是否终止；如果计时器已终止，则自步骤(a)开始重复上述步骤；而如果计时器未终止，则使计时器停止；并自步骤(c)开始重复上述步骤。

本发明的再一方面包括一发送装置，所述发送装置经由所述链路向所述接收装置传输信号。所述发送装置包括一电源装置，所述电源装置提供一电源；一传输时钟，所述传输时钟接收所述电源；及一控制装置，所述控制装置控制自电源装置流至传输时钟的电流的激活周期，及根据一预定时间间隔控制所述发送装置传输信号的周期。

本发明的又一方面包括一种具有一电池的移动台，所述移动台经由所述空中接口链路发送信号至基站系统并自基站系统接收信号。所述移动台包括：一电池，所述电池提供一电源；一传输时钟，所述传输时钟接收所述电源；及一计时器，所述计时器控制电源装置对传输时钟的激活周期，并根据一预定时间间隔(例如一至五秒的范围)控制所述发送装置传输信号的周期。

本发明的再一方面包括一种发送装置，所述发送装置经由所述链路向所述接收装置传输信号，所述发送装置具有一传输时钟，所述传输时钟接收所述电源；及一计时模块集合，所述计时模块集合管控用于传输信号的周期，并根据一预定时间间隔控制自所述电池流至传输时钟的电流的激活周期。

本发明的又一方面包括：用于激活流至传输时钟的电池电流的装置；用于启动一传输时钟并通过一空中接口链路使传输时钟及相关联的PN产生器与一和通信网络相关联的系统时间同步的装置；用于经由所述空中接口链路自移动台发送一系列接入探测信号至基站系统的装置；用于将一计时器设定为一预定时间间隔的装置；用于在计时器终止之后，停用自电池流至传输时钟的电流并使所述传输时钟停止的装置；用于确定是否尝试一连续接入的装置；用于确定预定时间间隔是否已终止的装置；及用于如果计时器尚未终止，则使所述计时器停止的装置。

本发明的又一方面包括如下步骤：经由一空中接口链路，在一具有一电池的移动台与一基站系统之间发送及接收信号的步骤；及通过根据一预定时间间隔控制流至传输时钟的电池电流的激活周期来管控信号传输的步骤。

本发明的再一方面包括一计时模块集合，所述计时模块集合通过根据一预定时间间隔控制激活流至所述传输时钟的电池电流来管控信号传输。

本发明的另一方面包括一控制装置，其用于管控一最佳时间间隔，所述最佳时间间隔用于限制激活电源装置并允许通过链路自发送装置向接收装置传输信号。

参考下列图式、说明及权利要求书，将会更佳地了解本发明的这些及其他特性、方面及优点。

附图说明

图1为根据本发明一实施例，在一无线通信网络中进行多路接入尝试交换的系统示意图；

图2为根据本发明一实施例，一多路接入尝试交换的时间线图；及

图3为根据本发明一实施例的方法的流程图。

具体实施方式

下文详细说明是当前所涵盖的执行本发明的最佳模式。由于本发明的范畴由随附申请专利范围最佳地界定，因而所述说明不应视为具有限定意义，而仅用于例解本发明的一般原理的目的。

广义而言，本发明的一实施例提供一种在一无线通信网络中用于使多路接入尝试交换(MAAE)最佳化的系统及方法。更具体而言，与现有技术相比，本发明的各实施例可使在单次MAAE中多重同步作业期间所通常发生的延迟最小化。与现有技术相比，各实施例可节约与各装置相关联的功率资源。MAAE为一通过一链路(例如一空中接口链路)在发送装置(例如移动台或移动电话)与接收装置(例如基站系统)之间执行的过程。在MAAE期间，可激活供至传输时钟的移动台电源(例如电池)，并可通过使传输时钟定时与自基站接收的定时对齐来使移动台的传输时钟及相关联的PN产生器同步至CDMA系统时间。在实现同步后，可自移动台向基站系统发送一系列接入探测(信号)。在传输初始的一组探测信号后，可使用一控制装置(例如一与所述移动台相关联的计时器)通过(例如)执行一预定操作来控制多路接入尝试交换期间的一个或多个周期。例如，可将计时器设定为一预定时间间隔。所述预定时间间隔可为一通过如下方式确定的最佳时间间隔：选择一用于发送信号而不使所述传输时钟及相关联的PN产生器重新同步化(由此使延迟最小化)的最大时间周期，其中所述最大时间周期可受限于对其中可允许供给传输时钟的电源装置激活的最大时间周期(从而节约功率资源)的确定。在设定计时器之后，传输时钟可保持启动状态且传输时钟及相关联PN产生器可保持同步，由此可在此一周期期间进行连续接入尝试，而不会引起与重新启动传输时钟及使传输时钟及相关联的PN产生器与CDMA系统时间重新同步相关联的延迟。所述控制装置(例如计时器)还可控制一个或多个其中流至传输时钟的电池电流被停用的周期，由此节约功率资源。停用电池电流流至传输时钟可使传输时钟不活动或停止。例如，在各实施例中，可根据一预定时间间隔来设定计时器。在该实例中，计时器终止会导致停用自电池流至传输时钟的电流，此会使所述传输时钟停止。在发送每一组连续探测信号之前，可检查计时器。如果计时器尚未终止，则可发送一连续组检测信号。所述计时器可复位。然而，如果计时器已终止(从而停用流至传输时钟的电池电流及停止传输时钟)，则在传输连续的一组探测信号之前，可重新激活流至传输时钟的电池电流、重新启动传输时钟、并可使传输时钟与相关联的PN产生器重新同步。限制与流至传输时钟的电池电流的限制周期相耦合的冗余同步过程便可得到一最佳化MAAE过程。与现有技术的过程相比，本发明的实施例可减小移动装置用户所经历的通信交换延迟且不会显著耗用移动装置的功率储备。所属领域的技术人员将会发现，本发明的实施例适用于各种无线通信服务，包括即按即说、游戏、数据呼叫及视频消息接发。

现在参见图式，其中相同项均以相同编号指代。图1概括显示一用于多路接入尝试交换的实例性系统10，系统10可具有一通过空中接口链路14将信号发送至基站系统(BBS)16及自基站系统(BBS)16接收信号的移动台(MS)12、及一管控MS 12与BSS 16之间传输的计时模块集合18，如虚线椭圆所包含内容所示。MS 12(例如移动电话或其他装置)可包括移动设备(ME)12a。ME 12a通常可包括诸如以下等硬件元件：电池12b，一具有相关联PN产生器的传输时钟；即长代码产生器及I通道和Q通道PN序列产生器12c，计时器12d、荧幕、处理器、电路板、发射机及接收机。

BBS 16可包括一基站控制器(BSC)20及一个或多个基地收发台(BTS)22。BSS 16可提供使MS 12能够通过空中接口链路14(例如通过信号传输)接入各种网络服务的功能。然后，信号信息可转换成各种通信格式并可转接至目的媒体。例如，可将信号传输至移动交换中心(MSC)24，以供通过(例如)公共交换电话网络(PSTN)28、因特网30、通信链路32或其一组合将相关联信息向前传输至一个或多个目的装置26。

通信链路32可包括并利用用于通信传送的任何媒体、方法或其一组合，包括短波无线电、模拟线、数字网络等等。所述计时模块集合18可包括：一激活模块18a、一启动及同步模块18b、一探测模块18c、一启动计时器模块18d，及一停止计时器模块18e。所述计时模块集合18可包括任何为执行本文所述功能所需的模块的组合。另外，所述模块可实施为硬件、软件或其一组合。模块18可为MS 12、BSS 16或两者的组成组件。另外，模块18可远程实施于其他位置，并可对MS 12、BSS 16或两者进行接入。

在诸如即按即说(PTT)等各种应用中，MS 12在开始时可通过传输一系列信号来尝试联系BSS 16。如前文所述，于一MAAE中，激活模块18a可激活自电池12b流至传输时钟12c的电流，从而为传输时钟12c提供一能源。在激活之后，启动及同步模块18b可启动传输时钟12c，并通过使传输时钟的频率及长代码产生器及I通道和Q通道PN序列产生器的状态与接收自BSS 16的计时相匹配，来使传输时钟及相关的PN产生器12c与CDMA系统时间同步。探测模块18c可指导MS 12经由空中接口链路14向BSS 16发送接入探测信号(未图示)，此时最初接入尝试完成。在传输最初一组接入探测信号后，自电池12b流至传输时钟12c的电流可保持激活，且启动计时器模块18d可将计时器12d设定为一预定时间间隔。在所述设定时间终止后，可停用自电池12b流至传输时钟12c的电流，从而消除供至传输时钟12c的电源，因而使传输时钟停止。所述预定时间间隔可包括一至五秒的范围、一两秒的周期或其他时间限制。本发明的一实施例中的预定时间间隔可根据具体应用及目的而异。例如，游戏装置可使用一具有一精确时间间隔的本发明实施例，而一提供PTT服务的移动电话可使用一第二精确时间间隔。本文所举例说明的离散时间间隔仅用于说明的目的。

如果欲进行连续接入尝试，且计时器12d上的预定计时间隔尚未终止，则停止计时器模块18e可使计时器12d停止，并自传输检测信号开始重复所述程序；换句话说，然后探测模块18c可指导MS 12经由空中接口链路14向BSS 16发送一系列探测信号。

如果欲进行连续接入尝试且计时器12d上的预定计时间隔已终止，则可根据上文针对最初接入尝试所述的程序来完成所述接入尝试；即激活模块18a可再次激活自电池12b流至传输时钟12c的电流，依次类推。

如果不再进一步进行接入尝试，则MAAE可完成。重要的是，在一实施例中，在MAAE期间，连续接入尝试无需进行所述启动及同步过程，因而不会引起现有技术过程中所固有的显著延迟，所述现有技术过程是在单次MAAE中在每一接入尝试之后使传输时钟与相关联的PN产生器12c同步。另外，在预定时间间隔终止后，停用自电池12b流至传输时钟12c的电流会节省能量并延长电池寿命。

现在参考图2，其显示本发明一实施例的多路接入尝试交换的时间线图。一在36处开始的时间线34标识传输时钟关闭的时间周期、传输时钟打开且传输时钟与相关联的PN产生器正在同步的时间周期、及传输时钟打开且传输时钟与相关联的PN产生器已同步的时间周期。在时间线34上的任一时间点38之后，且在传输时钟关闭时，流至传输时钟的电池电流可在40处激活并可在42处向传输时钟供电，此后，一长代码序列及I通道和Q通道PN序列可在44处与CDMA系统时间对齐。

在完成同步步骤44后，在46处，传输时钟打开且传输时钟及PN产生器与CDMA系统时间同步。可在50处在一第一接入尝试期间发送接入探测信号48，然后可立即在52处启动计时器并将其设定为一预定时间间隔，此在所述实例中描述为一两秒的间隔54(或其一部分)。可在所述两秒的间隔54(或其一部分)内在一连续接入尝试期间发送接入探测信号。例如，在56处发送来自一第二接入尝试的接入探测信号48，且在58处停止计时器。在传输接入探测信号之后，立即将计时器复位为一两秒的间隔，如在60处所示。如果各接入尝试之间的延迟超过两秒，如在62处所示，则计时器可继续向下计时，并在两秒设定点处终止，如在64处所示。在两秒周期在64处终止时，可停用自电池流至传输时钟的电流，因而使传输时钟在66处停止。进一步的接入尝试可要求激活流至传输时钟的电池电流，如在点68处所示，随后可执行同步步骤44。在同步之后，在70处，传输时钟及相关联PN产生器与CDMA系统时间完全相符，可在72处发送接入探测信号48，此后，计时器可在时间74处启动，且MAAE可如上述继续进行直至完成MAAE。

现在参见图3(并继续参见图1)，其在76处大体显示一种在一通信网络中用于减小在一多路接入尝试交换期间的延迟的方法的流程图，其包括在步骤78中激活自电池12b流至传输时钟12c的电流；例如，激活流至传输时钟12c及长代码产生器及I通道和Q通道PN序列产生器的电池12b的电流。在步骤80处，可使传输时钟12c及相关联PN产生器与和通信网络10相关联的CDMA系统时间同步；例如，使传输时钟12c及长代码及I通道和Q通道PN序列产生器(未图示)与CDMA系统时间同步。在传输时钟12c与CDMA系统时间精确相符之后，MS 12可通过空中接口链路14向BSS 16发送一系列探测信号，如在步骤82中所示。在完成步骤82之后，可在步骤84中将计时器设定为预定时间间隔。可在步骤86中检查并确定是否继续当前的MAAE。例如，所述程序可等待计时器终止或一连续接入尝试，此后，可如图所示(例如在88及90处)执行不同的逻辑路径。

如果要执行一次或多次连续接入尝试，则在传输连续接入尝试的接入探测信号之前，可检查传输时钟的状态，以确保传输时钟启动且传输时钟与相关联PN产生器同步。如果传输时钟已停止，且要执行一连续尝试，则可能需重新激活流至传输时钟的电池电流以向传输时钟供电，且可能需要重新启动传输时钟及可能需要将传输时钟与相关联PN产生器重新同步化。例如，计时器12d的终止可能会触发停用自电池12b流至传输时钟12c的电流及停止传输时钟12c，由此确保限制功率资源的消耗。可采取措施来确定传输时钟是否启动。例如，在不同实施例中，该步骤可包括检查流至传输时钟的电池电流的状态或传输时钟的状态，或检查计时器12d的状态，如在分支98处所示。由于计时器终止可停用电池电流流至传输时钟及使传输时钟停止，因而在确定出计时器状态之后，即可得出关于电池及传输时钟的状态的推断。例如，如果检查计时器并在分支88处确定计时器已终止，则可推断流至传输时钟的电池电流已被停用且所述传输时钟停止，如在89处所示。在此等情况中，可通过如下方式开始连续接入尝试：从激活自电池12b流至传输时钟12c的电流的步骤78开始，以迭代方式重复多路接入尝试交换的步骤，如在分支94处所示。如果检查计时器12d且在90处确定计时器尚未终止，则可推断出流至传输时钟的电池电流保持激活状态、传输时钟保持启动状态且传输时钟与相关联PN产生器同步。在此等情况中，计时器12d已于96处终止。可通过自发送探测信号的步骤82开始以迭代方式重复多路接入尝试交换的步骤，在分支98处开始连续接入尝试。

当然，应了解，上述内容涉及本发明的较佳实施例，且可进行各种修改，此并不背离下文权利要求书中所阐述的本发明的精神及范畴。