专利名称：移动用户终端在空闲模式下选择寻呼时刻的实现方法
技术领域：
本发明涉及第三代宽带码分多址(WCDMA)移动通信系统技术领域，更确切地说是涉及移动用户终端(UEUser Equipment)在空闲模式下实现不连续接收时，选择寻呼时刻(POPaging Occassion)的实现方法。
背景技术：
为了实现用户终端(UE)在空闲模式下的不连续接收(DRX)，第三代移动通信系统WCDMA 25304 v3.7.0版协议规定移动用户终端(UE)在每一个不连续接收(DRX)周期里，只需要监视一个寻呼时刻(POPagingOcassion)的一个寻呼指示器(PIPage Indicator)。
具体地说，在空闲模式下，用户终端可以使用不连续接收(DRX)方式以减小功率消耗，当使用不连续接收(DRX)方式时，在每个不连续接收周期的寻呼时刻，移动用户终端仅需监控一个寻呼指示器(PI)。
不连续接收周期长度(DRX cycle length)应为MAX(2k，PBP)帧，即在2K、PBP二者之中取最大，其中k为{3，4，5，6，7，8，9}中的某一个整数，PBP为寻呼块周期(Paging Block Periodicity)。寻呼块周期(PBP)只在时分复用(TDD)模式下应用，并等于系统信息广播中的寻呼指示信道(PICH)重复周期。而在频分复用(FDD)模式下，寻呼块周期PBP＝1。
用户终端(UE)可附着于具有特定的不连续接收周期长度(DRX cyclelength)的不同核心网(CN)，用户终端(UE)将保存其所属的各个核心网(CN)特定的不连续接收周期长度(DRX cycle length)，并使用这些不连续接收周期长度(DRX cycle length)中最短的一个。核心网电路交换域(CS CN)特定的不连续接收(DRX)周期长度系数应在系统信息给定的用户终端(UE)中的用户信息中更新。另一方面，经用户终端(UE)与核心网分组交换域(PS CN)协商后，由非接入层(NAS)过程更新核心网分组交换(PS CN)特定的不连续接收(DRX)周期长度系数。如果在非接入层(NAS)过程中没有指定协商值“k”，用户终端(UE)和核心网分组交换域(PS CN)将使用由系统信息给定的核心网分组交换域(PS CN)的不连续接收(DRX)周期长度。
用于通用地面无线接入网(UTRAN)连接模式的不连续接收(DRX)周期长度，是以下几个值中最小的1.通用地面无线接入网不连续接收周期长度(UTRAN DRX cycle length)；2.任何已保存的核心网特定的不连续接收周期长度(DRX cycle length)，这些核心网是用户终端(UE)所连接的核心网中还未建立起信令连接的核心网(CN)。
对于频分复用(FDD)模式，用户终端必须监视由寻呼时刻给定的小区系统帧号(SFN)里的寻呼指示信道(PICH)帧号的寻呼指示器(Paging Indicator)。
对于时分复用(TDD)模式，用户终端(UE)必须监视由寻呼时刻给定的寻呼块里的寻呼指示。寻呼时刻给出了寻呼块里第一帧的小区系统帧号(SFN)。
寻呼时刻(PO)的值由下面的公式确定PO＝{(IMSI div K)mod(DRX cycle length div PBP)}*PBP+n*DRX cycle length+Frame Offset.
式中，IMSI表示全球移动用户识别符，div是除法符号，K等于承载了寻呼信道(PCH)的辅助公共控制物理信道的(SCCPCH)个数，a mod b表示整数a除以整数b的余数，DRX cycle length表示不连续接收周期长度，n＝0，1，2，…，Frame Offset表示帧偏移。
对于频分复用模式，帧偏移Frame Offset＝0；对于时分复用模式，寻呼指示信道的帧偏移值在系统消息里给定；PBP表示寻呼块周期，寻呼块周期只应用于时分复用(TDD)模式，并等于系统信息广播中的寻呼指示信道(PICH)的重复周期，对于频分复用(FDD)模式，寻呼块周期(PBP)等于1。要求计算得到的寻呼时刻(PO)值小于小区系统帧号(SFN)的最大值。
对于频分复用(FDD)模式，因帧偏移Frame Offset＝0和PBP＝1，可将以上公式简化为PO＝(IMSI div K)mod(DRX cycle length)+n*(DRX cycle length)。
如果用户终端(UE)没有全球移动用户识别符(IMSI)，则用户终端(UE)使用缺省值IMSI＝0，DRX cycle length＝256，即不连续接收周期长度为2.56秒。
由于全球移动用户识别符(IMSI)一般是15位的十进制整数，而一个无符号的32位长整型最大只能表示10位的十进制数，即4294967296，因此在WCDMA25304 v3.7.0版协议中规定，对于频分复用模式(FDD)中寻呼时刻的选择公式，如上述简化公式所示，式中的全球移动用户识别符(IMSI)，有时就不能用一个无符号的长整型变量直接存储。
传统的实现技术是采用两个无符号的长整型变量ulLow与ulHigh进行存储，假设全球移动用户识别符(IMSI)是一个小于等于16位的十进制数，则用长整型变量ulLow保存十进制的全球移动用户识别符(IMSI)的低8位、用长整型变量ulHigh保存十进制的全球移动用户识别符(IMSI)剩余的高位数-高8位，选择寻呼时刻PO的具体实现方案为Paging Occasion＝((((ulHigh-ulHigh mod K)div K)×108)mod(DRX cycle length)+(((ulHigh mod K)×108+ulLow)div K)mod(DRX cycle length))mod(DRX cycle length)+n×(DRX cycle length)。
显然上述实现方案不仅复杂而且不够灵活与通用，例如在全球移动用户识别符(IMSI)是一个24位的十进制数时，则要用三个无符号的长整型变量拼起来才能满足存储要求，还需要重新设计实现算法，并且随着全球移动用户识别符(IMSI)的位数增加，用于保存该IMSI所需的长整型变量也越来越多，实现算法也会越复杂。
发明内容
本发明的目的是设计一种移动用户终端在空闲模式下选择寻呼时刻的实现方法，是一种实现空闲模式下选择寻呼时刻(PO)公式的方法，该方法通用于任意位数的全球移动用户识别符(IMSI)的情况，而且实现过程简单。
实现本发明目的的技术方案是这样的一种移动用户终端在空闲模式下选择寻呼时刻的实现方法，应用于频分复用宽带码分多址移动通信系统中，其特征在于包括以下处理步骤A.输入参量，包括m位的全球移动用户识别符(IMSI)、不连续接收周期长度、承载了寻呼信道(PCH)的辅助公共控制物理信道(SCCPCH)的个数K，和小区系统帧号(SFN)的最大值(MAXSFN)；B.设置一个局部变量sum，并将局部变量sum的初值赋为全球移动用户识别符(IMSI)的第1位数值；C.让新局部变量sum等于原局部变量sum(整数)除以K倍的不连续接收周期长度(整数)的余数；D.将第1循环变量i的初值赋为2；E.判断第1循环变量i的值是否小于或等于全球移动用户识别符(IMSI)的位数m，若是则执行步骤F，若不是则执行步骤G；F.让新局部变量sum等于10倍的原局部变量sum与全球移动用户识别符中第i位的数值的和(整数)再除以K倍的不连续接收周期长度(整数)的余数，并让第1循环变量i自动加1，并返回步骤E继续执行；G.让新局部变量sum等于原局部变量sum(整数)除以K(整数)后的整数部分；H.设置第2循环变量n，并将n的初值赋为0，用p表示已经选择好的寻呼时刻(PO)的个数，并置p为0；I.让寻呼时刻(PO)等于局部变量sum的现值与n倍的不连续接收周期长度的和；
J.判断寻呼时刻(PO)是否小于小区系统帧号的最大值(MAXSFN)，如果寻呼时刻(PO)小于该最大值(MAXSFN)，则执行步骤K，如果寻呼时刻(PO)大于或等于该最大值(MAXSFN)，则执行步骤L；K.将当前n值下的寻呼时刻(PO)记为POn，让p等于n+1和让n自动加1后跳回步骤I执行；L.提交经上述步骤处理获得的全部与各n值对应的寻呼时刻(PO)值，PO0，PO1，PO2，…，POp-1。
所述步骤A中的不连续接收周期长度是8、16、32、64、128、256、512中的一个数，小区系统帧号(SFN)的最大值是4095。
所述步骤A中的m位全球移动用户识别符(IMSI)是十进制数，表示为IMSI=a1a2…am-1am，a1是第1位数，ai是其中的第i位数，0≤ai≤9。
所述步骤A中，在移动用户终端没有全球移动用户识别符(IMSI)时，使用缺省值IMSI＝0，和让不连续接收周期长度为2.56秒。
所述步骤F中，是利用计数器进行第1循环变量i的自动加1。
所述步骤K中，是利用两计数器分别进行有效寻呼时刻的个数p与第2循环变量n的自动加1。
还包括实现计算寻呼指示(PI)的方法，寻呼指示(PI)等于用m位全球移动用户识别符(IMSI)除8192后的整数部分再除以整数Np的余数，Np是每一帧中的寻呼指示器个数，频分复用模式下的Np取为18、36、72、144中的一个数。
本发明将全球移动用户识别符(IMSI)表示为IMSI＝a1a2…am-1am＝a1×10m-1+a2×10m-2+…+am-1×101+am＝(((10×a1+a2)×10+a3)×10+…+am-1)×10+am，0≤ai≤9，全球移动用户识别符(IMSI)的位数是m。
本发明反复利用所推导的三个数学公式(a*b)mod c＝((a mod c)*(b modc))mod c；(a div b)mod c＝(a mod(b*c))div b；和(a+b)mod c＝(a mod c+b mod c)mod c，并应用到实现空闲模式下寻呼时刻(PO)选择公式中，在时分复用模式下，PO＝{(IMSI div K)mod(DRX cycle lengthdiv PBP)}*PBP+n*DRX cycle length+Frame Offset，而在频分模式下，则因PBP＝1，Frame Offset＝0，而简化为PO＝(IMSI div K)mod(DRX cyclelength)+n*(DRX cycle length)。
本发明的方法与传统的采用拼字长的方式来保存全球移动用户识别符(IMSI)的实现方法相比，本发明的实现寻呼时刻(PO)计算公式的技术方案，具有计算量小、算法实现简单和通用性好的特点。
我们假设全球移动用户识别符IMSI＝a1…am-1am是一个m位十进制数，m为正整数，将其中任意一位(第i位)十进制数表示为ai，0≤ai≤9，i＝1，2，…，m，a1表示IMSI的最高位，am表示IMSI的最低位。已知频分复用(FDD)空闲模式下寻呼时刻(POPaging Occasion)的计算公式为PO＝(IMSI div K)mod(DRX cycle length)+n*(DRX cycle length)，其中IMSI表示全球移动用户识别符，K等于承载了寻呼信道(PCH)的辅助公共控制物理信道(SCCPCH)的个数，DRX cycle length表示不连续接收周期长度，正整数n＝0，1，2，…，4095，要求得到的寻呼时刻(PO)值小于小区系统帧号(SFN)的最大值。式中，如果用户终端(UE)没有全球移动用户识别符(IMSI)，则用户终端(UE)使用缺省值IMSI＝0；不连续接收周期长度为2.56秒(DRXcycle length＝256)。
由于时分复用(TDD)空闲模式下寻呼时刻选择公式的技术实现方案与频分复用(FDD)空闲模式下寻呼时刻选择公式的技术实现方案类似，因而本实施例只给出频分复用(FDD)空闲模式下寻呼时刻计算公式的技术实现方案。
结合参见
图1，是实现频分复用(FDD)空闲模式下寻呼时刻计算公式的技术步骤，包括步骤1，录入全球移动用户识别符(IMSI)、不连续接收周期长度(DRX cyclelength＝8，16，32，64，128，256或512中的一个)、承载了寻呼信道(PCH)的辅助公共控制物理信道(SCCPCH)的个数K，和小区系统帧号(SFN)的最大值(MAXSFN)；步骤2设置一个局部变量sum，对局部变量sum赋初值为IMSI的第1位数值a1，即sum＝a1；步骤3计算sum＝sum mod(DRX cycle length×K)，即让新局部变量sum等于原局部变量sum除以K倍的不连续接收周期长度(DRX cycle length*K)的余数；步骤4对第1循环变量i赋初值为2，即i＝2；步骤5判断第1循环变量的值i是否小于等于十进制IMSI的位数m，即i≤m，若是则执行步骤6，若不是则执行步骤7；步骤6在i≤m时，让新局部变量sum等于10倍的原局部变量sum与第i位全球移动用户识别符的十进制数值的和，sum＝(10×sum+ai)，再除以K倍的不连续接收周期长度(DRX cycle length×K)的余数，即sum＝(10×sum+ai)mod(DRX cycle length×K)，执行完毕后让第1循环变量i自动加1，i＝i+1，并返回步骤5继续执行，第1循环变量i的自动加1可利用计数器完成，步骤5、6构成流程中的第1个循环；步骤7在i＞m时，让新局部变量sum等于原局部变量sum除以K后的整数部分，即sum＝sum div K，例如81 div 4＝20，即保留20.25的整数部分20，舍弃20.25的小数部分0.25；
步骤8设置第2循环变量n，对n赋初值为0，n＝0，将已经选择好的(即有效的)寻呼时刻(PO)的个数用p表示，置p为0，p＝0；步骤9让寻呼时刻(PO)等于局部变量sum的现值与n倍的不连续接收周期长度的和，Paging Occasion＝sum+n×DRX cycle length，步骤10判断寻呼时刻(PO)是否小于小区系统帧号的最大值(MAXSFN)，即Pagin Occasion＜MAXSFN，如果寻呼时刻(PO)小于该最大值(MAXSFN)，则执行步骤11，如果寻呼时刻(PO)大于或等于该最大值(MAXSFN)，则执行步骤12；步骤11将当前n值下的寻呼时刻(PO)记为POn，POn＝Paging Occasion，并让p＝n+1；n＝n+1，跳转步骤9继续执行，p与n的自动加1可利用计数器实现，步骤9、10、11构成流程中的第2个循环；步骤12将计算获得的全部与各n值对应的寻呼时刻(PO)值，PO0，PO1，PO2，…，POp-1提交给物理层，供其选择，并结束程序。
可以用同样的方法实现时分复用(TDD)空闲模式下寻呼时刻的选择公式PO＝{(IMSI div K)mod(DRX cycle length div PBP)}*PBP+n*DRX cycle length+Frame Offset，较频分复用空闲模式下寻呼时刻的选择公式多出的FrameOffset项，表示寻呼指示信道的帧偏移，它的值在系统消息里给定；多出的PBP项，表示寻呼块周期，等于系统信息广播中的寻呼指示信道(PICH)的重复周期。
为了更好地理解本发明频分复用(FDD)空闲模式下寻呼时刻的选择公式的技术实现步骤，以7位十进制全球移动用户识别符IMSI为例进一步说明。
例1.假设全球移动用户识别符IMSI＝a1a2a3…am-1am＝1234567，是一个7位的十进制数，即m＝7，承载了寻呼信道(PCH)的辅助公共控制物理信道(SCCPCH)的个数K＝4，不连续接收周期长度DRX cycle length＝256，小区系统帧号的最大值MAXSFN＝4095。那么频分复用(FDD)空闲模式下需要选择的寻呼时刻(Paging Occasion)，采用本发明提出的技术方案按如下步骤实现
第1步输入全球移动用户识别符IMSI＝1234567，K＝4为承载了寻呼信道(PCH)的辅助公共控制物理信道(SCCPCH)的个数，不连续接收周期长度DRXcycle length＝256，小区系统帧号的最大值MAXSFN＝4095；第2步即对局部变量sum赋初值，为IMSI的第1位数1，sum＝1；第3步sum＝sum mod(DRX cycle length×K)＝1mod(256×4)=1，即局部变量sum等于sum＝1除以(DRX cycle length)×K的余数，DRX cycle length＝256，K＝4；第4步i＝2，即对循环变量i赋初值为2；第5步由于循环变量i＝2小于IMSI的位数7，因此执行第6步；第6步sum＝(10×sum+a2)mod(DRX cycle length×K)＝12，即sum等于(10×sum+a2)除以(DRX cycle length×K)的余数，第1循环变量i＝i+1＝3，由于循环变量i小于IMSI的位数7，因此执行第7步，继续执行第1个循环操作；第7步sum＝(10×sum+a3)mod(DRX cycle length×K)＝123 mod 1024＝123，即sum等于(10×sum+a3)除以(DRX cycle length×K)的余数，第1循环变量i＝i+1＝4，由于循环变量i仍小于IMSI的位数7，因此执行第8步，继续执行第1个循环操作；第8步sum＝(10×sum+a4)mod(DRX cycle length×K)＝1234 mod 1024＝210，即sum等于(10×sum+a4)除以(DRX cycle length×K)的余数，第1循环变量i=i+1=5，仍小于IMSI的位数7，因此执行第9步，继续执行第1个循环操作；第9步sum＝(10×sum+a5)mod(DRX cycle length×K)＝2105 mod 1024＝57，即sum等于(10×sum+a5)除以(DRX cycle length×K)的余数，第1循环变量i＝i+1=6，由于仍小于IMSI的位数7，因此执行第10步，继续执行第1个循环操作；第10步sum＝(10×sum+a6)mod(DRX cycle length×K)＝576 mod 1024＝576，即sum等于(10×sum+a6)除以(DRX cycle length×K)的余数，第1循环变量i＝i+1=7，由于第1循环变量i等于全球移动用户识别符IMSI的位数7，因此执行第11步，继续执行第1个循环操作；
第11步sum＝(10×sum+a7)mod(DRX cycle length×K)＝5767 mod 1024＝647，即sum等于(10×sum+a7)除以(DRXcyclelength×K)的余数，循环变量i＝i+1＝8，由于第1循环变量i大于全球移动用户识别符IMSI的位数7，因此执行第12步，跳出第1个循环；第12步sum＝sum div K＝647 div 4＝161，即局部变量sum等于sum除以K后的整数部分；第13步对第2循环变量n赋初值为0，即n＝0；记已经选择的寻呼时刻的个数p＝0；第14步Paging Occasion＝sum+n×DRX cycle length＝161；第15步由于Paging Occasion＝161小于小区系统帧号的最大值MAXSFN＝4095；因此执行第16步；第16步PO0＝161，p＝n+1＝1；n＝n+1＝1；执行第17步(实际是跳转第14步执行)；第17步重复执行第14步、第15步、第16步的过程直到计算出的PagingOccasion值大于等于小区系统帧号的最大值MAXSFN＝4095时为止，跳出第2个循环。
我们可以计算得到PO1＝417，p＝n+1＝2，n＝n+1＝2；PO2＝673，p＝n+1＝3，n＝n+1＝3；PO3＝929，p＝n+1＝4，n＝n+1＝4；PO4＝1185，p＝n+1＝5，n＝n+1＝5；PO5＝1441，p＝n+1＝6，n＝n+1＝6；PO6＝1697，p＝n+1＝7，n＝n+1＝7；PO7＝1953，p＝n+1＝8，n＝n+1＝8；PO8＝2209，p＝n+1＝9，n＝n+1＝9；PO9＝2465，p＝n+1＝10，n＝n+1＝10；PO10＝2721，p＝n+1＝11，n＝n+1＝11；
PO11＝2977，p＝n+1＝12，n＝n+1＝12；PO12＝3233，p＝n+1＝13，n＝n+1＝13；PO13＝3489，p＝n+1＝14，n＝n+1＝14；PO14＝3745，p＝n+1＝15，n＝n+1＝15；PO15＝4001，p＝n+1＝16，n＝n+1＝16；由于此时，PO16＝4257，大于小区系统帧号MAXSFN＝4095因此跳出第2个循环，执行第18步；第18步返回寻呼时刻(Paging Occasion)的计算值，共有16个PO0＝161，PO1＝417，PO2＝673，PO3＝929，PO4＝1185，PO5＝1441，PO6＝1697，PO7＝1953，PO8＝2209，PO9＝2465，PO10＝2721，PO11＝2977，PO12＝3233，PO13＝3489，PO14＝3745，PO15＝4001，结束。
同样还可实现寻呼指示(PIPaging Indicator)计算公式PI＝(IMSIdiv 8192)mod Np，其中IMSI为全球移动用户识别符，在频分复用(FDD)模式下Np＝(18，36，72，144)，表示每一帧中的寻呼指示器个数，在时分复用(TDD)模式下，Np为每个寻呼块寻呼指示数，并由系统信息中给定的寻呼指示长度LPI，突发类型(长的或短的中缀)和寻呼指示信道(PICH)重复长度进行计算(式中的8192及Np值是由协议决定的)本发明的实现方法，经在华为WCDMA移动用户终端产品中试用，获得很好的效果。
权利要求
1.一种移动用户终端在空闲模式下选择寻呼时刻的实现方法，应用于频分复用宽带码分多址移动通信系统中，其特征在于包括以下处理步骤A.输入参量，包括m位的全球移动用户识别符(IMSI)、不连续接收周期长度、承载了寻呼信道(PCH)的辅助公共控制物理信道(SCCPCH)的个数K，和小区系统帧号(SFN)的最大值(MAXSFN)；B.设置一个局部变量sum，并将局部变量sum的初值赋为全球移动用户识别符(IMSI)的第1位数值；C.让新局部变量sum等于原局部变量sum(整数)除以K倍的不连续接收周期长度(整数)的余数；D.将第1循环变量i的初值赋为2；E.判断第1循环变量i的值是否小于或等于全球移动用户识别符(IMSI)的位数m，若是则执行步骤F，若不是则执行步骤G；F.让新局部变量sum等于10倍的原局部变量sum与全球移动用户识别符中第i位的数值的和(整数)再除以K倍的不连续接收周期长度(整数)的余数，并让第1循环变量i自动加1，并返回步骤E继续执行；G.让新局部变量sum等于原局部变量sum(整数)除以K(整数)后的整数部分；H.设置第2循环变量n，并将n的初值赋为0，用p表示已经选择好的寻呼时刻(PO)的个数，并置p为0；I.让寻呼时刻(PO)等于局部变量sum的现值与n倍的不连续接收周期长度的和；J.判断寻呼时刻(PO)是否小于小区系统帧号的最大值(MAXSFN)，如果寻呼时刻(PO)小于该最大值(MAXSFN)，则执行步骤K，如果寻呼时刻(PO)大于或等于该最大值(MAXSFN)，则执行步骤L；K.将当前n值下的寻呼时刻(PO)记为POn，让p等于n+1和让n自动加1后跳回步骤I执行；L.提交经上述步骤处理获得的全部与各n值对应的寻呼时刻(PO)值，PO0，PO1，PO2，…，POp-1。
2.根据权利要求1所述的一种移动用户终端在空闲模式下选择寻呼时刻的实现方法，其特征在于所述步骤A中的不连续接收周期长度是8、16、32、64、128、256、512中的一个数，小区系统帧号(SFN)的最大值是4095。
3.根据权利要求1所述的一种移动用户终端在空闲模式下选择寻呼时刻的实现方法，共特征在于所述步骤A中的m位全球移动用户识别符(IMSI)是十进制数，表示为IMSI＝a1a2…am-1am，a1是第1位数，ai是其中的第i位数，0≤ai≤9。
4.根据权利要求1所述的一种移动用户终端在空闲模式下选择寻呼时刻的实现方法，共特征在于所述步骤A中，在移动用户终端没有全球移动用户识别符(IMSI)时，使用缺省值IMSI＝0，和让不连续接收周期长度为2.56秒。
5.根据权利要求1所述的一种移动用户终端在空闲模式下选择寻呼时刻的实现方法，共特征在于所述步骤F中，是利用计数器进行第1循环变量i的自动加1。
6.根据权利要求1所述的一种移动用户终端在空闲模式下选择寻呼时刻的实现方法，共特征在于所述步骤K中，是利用两计数器分别进行有效寻呼时刻的个数p与第2循环变量n的自动加1。
7.根据权利要求1所述的一种移动用户终端在空闲模式下选择寻呼时刻的实现方法，共特征在于还包括实现计算寻呼指示(PI)的方法，寻呼指示(PI)等于用m位全球移动用户识别符(IMSI)除8192后的整数部分再除以整数Np的余数，Np是每一帧中的寻呼指示器个数，频分复用模式下的Np取为18、36、72、144中的一个数。
全文摘要
本发明涉及一种选择寻呼时刻的实现方法，为移动用户终端在空闲模式下寻呼时刻的选择公式PO＝(IMSI divK)mod(DRX cycle length)+n
文档编号H04W68/00GK1430359SQ0114511
公开日2003年7月16日 申请日期2001年12月30日 优先权日2001年12月30日
发明者罗新龙, 陈德 申请人:华为技术有限公司