专利名称：异步通信系统中进行空闲模式再捕获以及越区切换的方法和设备的制作方法
相关申请交叉参考本申请要求通过引用而完全结合与此的2000年7月13日提交的题为“SLOTTEDMODE SEARCH，REACQUISITION，HANDOFF TO ASYHCHRONOUS WCDMA(DS)SLOTTEDMODE”的临时美国申请序列号60/218,552的利益。
背景技术：
一、发明领域本发明涉及通信。本发明尤其涉及一种在异步无线通信系统中进行空闲模式再捕获和越区切换的新颖的和改进的方法和设备。
二、相关技术描述在典型的无线通信系统中，远程终端仅仅是偶尔处于活动状态中。例如，当无处于进行中的呼叫时，蜂窝电话机保持在空闲状态达显著的时间周期。然而，为了确保接收到任何指向远程单元的消息，远程单元即使处于空闲状态也周期性地监控通信信道。基站发送的消息可包括那些用于通知远程终端出现来话呼叫的消息，以及那些用于更新远程终端中的系统参数的消息。
在空闲模式期间，远程终端继续消耗功率，以维持为监控来自基站的信号所必需的电路。许多远程终端(如蜂窝电话机)是便携式的，并由内部电池供电。远程终端在空闲模式中的功耗减少了可用的电池资源，这缩短了电池再充电之间的“待机”时间以及当发出或接收呼叫时的“通话”时间。因此，非常希望使远程终端在空闲状态下的功耗最小，从而增加电池寿命。
在一种用于降低操作于空闲模式中的远程终端的功耗的技术中，远程终端周期性地进入“活动”状态，在活动状态期间，它可以接收寻呼信道上的来自早先已与其建立通信的基站(即活动组中的基站)的消息。可把寻呼信道分割成编号“帧”(如帧0至1023)，并且基站可向远程终端分配一个或多个帧。(在其它一些CDMA系统中也可以把一帧称为“时隙”或“时间帧”。)此后，远程终端在它的分配的帧之前从“不活动”状态醒来，监控寻呼信道以获得消息，并且如果不要求额外的通信则回复到不活动状态。在连续的活动状态之间的时间周期中，远程终端处于不活动状态中，并且基站不向该远程终端发送任何消息。在不活动状态中，使尽可能多的电路断电，以保存功率。
在进入不活动状态(或功率节省模式)之前，远程终端向一“较佳的”基站通知它的存在，该基站通常也称为“服务小区”。一般地，较佳的基站是具有由远程单元测量的最强导频信号的基站。远程单元在其活动状态期间测量较佳基站的导频信号强度以及相邻基站的导频信号强度。如果远程单元从该较佳基站的覆盖区域转移到相邻基站的覆盖区域，则远程单元需要把通信“越区切换”到相邻的基站。当发生越区切换时，把该相邻的基站指定为新的较佳基站。
当远程单元进入其不活动状态时，所述较佳基站的导频信号一般比任一测量的相邻导频信号强。因此，当远程单元进入下一活动状态时，它监控该较佳基站。然而，当远程单元处于其不活动状态时，它还可从该较佳基站的覆盖区转移位到一相邻基站的覆盖区。当远程单元处于其不活动状态时，它不监控较佳的和相邻的基站的信号强度。而且，即使相邻基站的信号已增加到一个信号强度显著大于较佳基站用于发生越区切换的信号强度，远程单元也不在不活动状态时进行越区切换。
从而，当远程单元返回到活动状态时，它可能不在监控“最佳的”基站。实际上，来自较佳基站的信号强度可能太低，以至于远程单元不能适当地对从该基站发送的信息进行解码，并可能丢失送往该远程终端的重要寻呼。对于要监控最佳基站的远程终端，远程终端测量较佳基站以及一些候选的相邻基站，并且在远程终端的分配的寻呼时间之前，如有必要则越区切换到一强的相邻基站。
对于诸如IS-95 CDMA系统之类的同步通信系统，使系统中所有基站的定时对齐。从而可由基站向远程终端分配相同的时间对齐的帧。从远程终端的观点来看，在同步通信系统中，远程终端的分配的寻呼时间对于较佳基站与对于相邻基站是相同的。通过知道较佳基站的定时，远程终端能够确定其在较佳的以及相邻的基站上的寻呼时间。远程单元通过使它的定时与较佳基站的定时同步而自动地使它的定时和相邻基站的定时同步。因此，如果远程终端能够在其在原来的较佳基站上的分配的寻呼时间之前越区切换到一相邻基站，则该远程终端能够按时对其在相邻基站上的分配的寻呼信息进行解码。
某些较新一代的无线通信系统不是同步的，并且基站的定时(从而基站的帧)不是对齐的。作为基站之间的异步定时的结果，从远程终端的观点来看，分配的寻呼时间可能从一个基站到一个基站而不相同。通过知道较佳基站的定时和分配的寻呼时间，远程终端一般不能确定相邻基站上的分配的寻呼时间。如果远程终端移动到相邻基站的覆盖区域，则远程单元需要把它的定时与该相邻基站的定时同步，以便对从该基站发送的信息进行解码。因此，如果远程终端试图醒来，以对较佳基站上的寻呼信息进行解码，但由于覆盖区域中的变化而结束越区切换到相邻的基站，则远程终端可能完全丢失相邻基站的分配的寻呼时间，并从而丢失重要的寻呼信息。
因此，本领域中存在对于一种方法和设备的需求，所述方法和设备用于在异步无线通信系统中执行空闲模式再捕获和越区切换。
发明概述本发明提供各种技术以有效地处理异步无线通信系统中的寻呼信道。根据本发明的一个方面，如果基站彼此不同步，并且远程终端的分配的寻呼时间在基站与基站之间互不相同(从远程终端的观点来看)，则远程终端根据“再捕获搜索”列表中的最早的基站(从远程终端的观点来看)而醒来。所述列表包括远程终端可以在随后的唤醒时间间隔与之越区切换的较佳基站以及相邻基站。这允许远程终端能够执行再捕获搜索以及再捕获越区切换，并避免丢失寻呼。
根据本发明的另一方面，选择再捕获搜索列表的基站的标准可基于基站的基站定时和测量的信号强度，可使两者与较佳基站的定时和信号强度相关。在一个实施例中，从远程终端的观点来看，如果相邻基站的定时与较佳基站的定时非常接近，并且如果测量出在进入不活动状态之前相邻基站的信号足够强，那么把该相邻基站与较佳基站一起添加到再捕获搜索列表。然后，下一计划的唤醒时间(或活动状态)就基于列表中的最早的较佳基站和相邻基站。如此，将搜索和评估较佳的和相邻的基站，并且在下一活动状态对来自基站的具有最强信号的寻呼信息进行解码。
否则，如果相邻基站的定时在较佳基站的定时的附近之外，并且如果测量出在进入不活动状态之前，相邻基站的信号比较佳基站强得多，那么连同较佳基站一起，把该相邻基站添加到再捕获搜索列表。然而，下一计划的唤醒时间(或活动状态)是基于相邻基站的寻呼信道定时的。在该情况下，将在下一活动状态时搜索并评估该相邻基站和较佳基站。如果相邻基站仍然比较佳基站强得多，那么它将变成新的较佳基站，并且将对来自该基站的寻呼信息进行解码。然而，如果相邻基站不再比较佳基站强得多，则远程终端将不解码任何寻呼信息。相反，远程终端立即进入不活动状态，并准备在下一活动状态再捕获和解码较佳的基站。
通过根据相邻基站与较佳基站的定时关系来把相邻基站分割成不同的类别，可减少远程终端处于活动状态之中所需要的时间量，这可转化为远程终端的待机时间中的改进，而不丢失重要的寻呼信息。
根据本发明的又一方面，如果较佳基站和强的相邻基站(越区切换候选者)在彼此的定时邻近处之外，则远程终端可在某一寻呼周期(即DRX周期)中唤醒多次。如下面将进一步详细描述的那样，如果一相邻基站满足一组标准，则可以把它标识为越区切换候选者，所述一组标准可基于基站能量测量和一个再选择定时器值。
下面进一步详细描述了本发明的各种方面、实施例和特点。
附图简述通过下面结合附图的详细描述，本发明的特点、特性和优点将变得更清楚，附图中相同的元部件以相同的标号标识，并且其中
图1是包括若干基站和支持若干用户的无线通信系统的示图；图2A是同步通信系统中的3个基站的寻呼信道(在各DRX周期中具有1024个帧)的具体实现和定时关系的示图；图2B是图2A中所示的寻呼信道结构的寻呼标志帧的具体实现和定时关系的示图；图3是异步系统中的3个基站的寻呼信道的具体实现的示图4是根据本发明的实施例的对来自异步系统中的若干异步基站的寻呼信道的处理的示图；图5是根据本发明的实施例的用于处理异步无线通信系统中的寻呼信道的全过程的流程图；图6是建立再捕获列表的过程的实施例的流程图；图7是基于再捕获搜索列表中的基站的搜索结果的，在随后的唤醒时间间隔中的越区切换估计的实施例的流程图；以及图8是能够实现本发明的各种方面的远程终端的实施例的框图。
具体实施例的详细描述图1是包括若干基站以及支持若干用户的无线通信系统100的示图。系统100包括若干基站104(为简单起见，图1中仅示出3个基站)，各基站为某一特定的覆盖区域102服务。基站以及覆盖区域常统称为小区。
若干远程终端106一般分散在整个系统中(为简单起见，图1中仅示出了一个终端)。各远程终端106可在活动模式中的任何时刻，在前向和反向链路上与一个或多个基站通信，这取决于远程终端是否处于软越区切换中。在空闲模式中，远程终端一般一次仅与一个基站进行通信。
在图1所示的例子中，对于远程终端106来说，基站1是较佳基站(通常也称为服务小区)，而基站2和3是基站1的相邻基站。较佳基站一般是这样的基站，其信号是由远程终端接收的最强的信号。一般期望远程终端从具有最强信号的基站(即较佳基站)接收其寻呼信息。
图2A是同步通信系统中3个基站的寻呼信道的具体实现和定时关系的示图。寻呼信道一般由无线通信系统采用，用于向远程终端发送寻呼或控制消息。图2A中所示的寻呼信道结构一般符合由名为“第3代伙伴计划”(3GPP)的合作团体提供的标准，并在通过引用而结合于此的一组文档中得到具体化，该组文档包括文档号3G TS 25.211、25.212、25.213、25.214、25.133、25.305、25.331以及3G TR 25.926(下文中称为W-CDMA标准)。(然而，W-CDMA标准不规定寻呼信道的同步。)在图2A所示的实现中，把寻呼信道划分成DRX(不连续接收模式)周期，各DRX周期包括若干帧(如1024个帧)。各帧覆盖某一时间间隔(如10毫秒)，并且各DRX周期中的帧一般是顺序编号的(如从帧0至帧1023)。在图2A中所示的具体例子中，同步诸基站，并使所有3个基站的DRX周期彼此在时间上对齐。DRX周期也近似地在远程终端得到带有一些时间偏移的对齐，所述时间偏移主要由于从诸基站至该远程终端的传输时间中的差异而造成。在一些其它有隙模式寻呼实现(如对于IS-95 CDMA系统)中，图2A中的DRX周期和帧分别对应于时隙周期和时隙。
图2B是按W-CDMA标准定义的图2A中所示的寻呼信道结构的寻呼标志帧的具体实现和定时关系的示图。在该实现中，该帧包括300个比特，其中可使用288个比特发送多达144个寻呼标志。根据若干参数，如远程终端的标识号，向远程终端分配DRX周期中的某一特定寻呼标志。各寻呼标志覆盖帧中的2至16个比特，这取决于包括于该帧中的寻呼标志的个数。
再次参考图2A，为了保存功率，可向远程终端分配各DRX周期中的某一特定帧之内的某一特定寻呼标志。该寻呼标志(例如如果设置为“1”)指示远程终端处理相关信道的对应帧，以接收寻呼信息。在图2A中所示的例子中，向远程终端分配帧7中的寻呼标志。当远程终端处于空闲时，除了在其分配的寻呼标志周围的“唤醒”时间之外，大多数时间远程终端都可保持在不活动状态。在不活动状态中，可以切断对远程终端中的某些电路(如功率放大器等等)的供电，以保存功率。
在其分配的寻呼标志之前，远程终端从不活动状态转变到活动状态，以处理分配的寻呼标志。需要某一时间量来对先前切断电源的电路加电，并使得该电路预热和稳定。在该转变周期之后，远程终端进入活动状态，并测量包括于再捕获搜索列表中的基站的信号强度。该列表包括了当前较佳的基站和相邻基站，如果满足某些条件，远程终端可越区切换到所述相邻基站。在分配的帧中的指定的时刻(由图2A中的垂直的虚线指出)，远程终端对较佳基站的寻呼信道中的寻呼标志进行解调，以获得关于是否已对远程终端发送了寻呼信息的指示。
在不活动状态期间，远程终端可移动到一不同的服务区，或者通信链路(或信号路径)可能发生变化。从而，作为活动状态中的处理的一部分，远程终端在进入下一不活动状态之前，执行对再捕获搜索列表之外的相邻基站的搜索。根据搜索结果，远程终端建立一个新的再捕获搜索列表，它包括较佳基站和在下一唤醒时间间隔时可能是越区切换目标的那些相邻基站。该唤醒时间间隔包括转变周期和远程终端处于活动状态之中的时间(即连续两个不活动状态之间的时间)。
如图2A所示，对于同步系统，使基站的定时对齐，并且也使寻呼信道的DRX周期的起始在时间上对齐。从而，只要所有基站具有相同长度的DRX周期，从所有基站对一远程终端分配的寻呼标志也是在时间上对齐的。在各DRX周期中远程终端可唤醒一次，并且对该时刻来自那些基站中的任何一个的寻呼标志进行解调。
图3是异步系统中3个异步基站的寻呼信道的具体实现的示图。在该实现中，也把寻呼信道划分成DRX周期，各DRX周期包括若干(如1024个)帧。然而，在该实现中，不同步基站的定时，结果各基站的DRX周期的起始可发生在不同的时间点。一种此类的异步系统由W-CDMA标准定义。在W-CDMA系统中，各基站根据系统帧编号(SFN)来发送，并且相邻基站的SFN可以不与较佳基站的SFN同步。
在图3所示的例子中，基站1是较佳基站(即服务小区)，而基站2和3是相邻基站。当远程终端使用较佳基站的定时作为它自己的定时基准时，相邻基站2的DRX周期的起始(T2)是较佳基站1的DRX周期的起始(T1)之前的一段短的时间段(T21)，而相邻基站3的DRX周期(T3)的起始是在较佳基站的DRX周期的起始之后的一较长的时间段(T13)。
由于不同步的系统定时，由较佳基站和相邻基站分配给远程终端的寻呼标志不可能在时间上对齐，并且实际上可发生在任何时间点上。可以指定远程终端在其分配的再捕获搜索列表中的N个基站的每一个的寻呼标志之前唤醒。在糟糕的情况下，如果分配的帧没有重叠，则远程终端将需要对各DRX周期唤醒N次，这相当于是同步系统的多达N倍。非常希望有更有效的方案，这些方案允许远程终端处理来自异步基站的寻呼信道，同时减少出于活动状态之中的时间量。
本发明提供各种方案，以有效地处理异步无线通信系统中的寻呼信道。根据本发明的一个方面，如果基站彼此不同步，并且远程终端的指定的寻呼时间从一个基站到一个基站互不相同，则远程终端能够根据再捕获搜索列表中的最早的基站而醒来。这允许远程终端执行再捕获搜索以及再捕获越区切换，并避免丢失寻呼。
根据本发明的另一个方面，选择用于评估的基站作为再捕获目标的标准可基于基站的接收的功率以及它们的定时，可使两者与较佳基站的接收功率和定时有关。在一个实施例中，从远程终端的观点来看，如果相邻基站的定时与较佳基站的定时非常接近，并且如果在进入不活动状态之前测量出相邻基站的信号足够强，那么根据第1组(较不严格的)标准，可以在下一唤醒时间间隔考虑该相邻基站用于再捕获越区切换评估，该下一唤醒时间间隔在较佳基站的指定的寻呼标志时间周围。否则，如果相邻基站的定时处于较佳基站的邻近时间之外，并且要求远程终端在另一(单独的)时间唤醒，那么可根据第2组(较严格的)标准在其指定的寻呼标志时间评估该相邻基站。这能够减少远程终端处于活动状态之中所需的时间，这可转化为远程终端的待机时间中的提高，同时避免丢失重要的寻呼信息。
根据本发明的又一个方面，如果较佳基站和强的相邻基站(越区切换候选者)处于彼此的定时附近之外，则远程终端可在某一DRX周期中多次唤醒。如下面进一步详述的那样，如果相邻基站满足一组标准，该组标准可基于基站的能量测量和再选择定时器值，则可把该相邻基站标识为越区切换候选者。
对于W-CDMA系统，再选择定时器用于阻止由于接收自基站的功率中的波动而造成的远程终端在多个基站之间的连续越区切换。如果判定接收自相邻基站的功率大于必需的功率电平(如大于较佳基站的接收的功率，并且可能有一特定余量)，则重置该相邻基站的再选择定时器，并且远程终端继续测量来自相邻基站的功率。仅当基站接收的功率高于必需的功率电平持续达系统指定的某一时间周期时，才把远程终端越区切换到该相邻基站，在W-CDMA标准中所述某一时间周期称为再选择时间。
远程终端一般对可能是越区切换候选者的每一相邻基站保持一个再选择定时器。再选择定时器中的值指示出接收强于必需的功率电平的基站的时间量。在一个实施例中，正好在远程终端进入不活动状态之前，更新再选择定时器，并且存储于定时器中的值反映出下一唤醒时间间隔的时间值，它假设在下一不活动周期期间，将在必需的功率电平之上接收基站。
如果在当前唤醒时间间隔的优先搜索期间，发现新的邻近基站强于必需的功率电平，则可把该相邻基站的再选择定时器初始化到某一值。由于远程终端在不活动状态期间不测量任何基站，所以不知道相邻基站的信号足够强于较佳基站的信号的确切时间。因此，可以把再选择定时器初始化为自上一次唤醒时间间隔以来的时间周期的一半(即TIP_LAST/2)，这表示何时可能已经发生这种事件的统计平均。作为替代，可以把再选择定时器初始化为0或其它一些值。
如上所述，在当前活动状态中对相邻基站计算的再选择定时器的值表示下一唤醒时间间隔的时间值。在一个实施例中，如果相邻基站的定时处于较佳基站的时间邻近之内(如图3中的基站2)，则可按至下一唤醒时间间隔的时间周期来进一步更新该基站的再选择定时器的初始值(即TIP_NEXT)。在另一实施例中，如果相邻基站的定时处于较佳基站的时间邻近之外(如图3中的基站3)，那么可以按该基站和较佳基站之间的时间差来增加该基站的再选择定时器的初始值。例如，如果在当前的唤醒时间间隔中接收高于必需的功率电平的基站3达第1时间，由于远程终端将需要在T3唤醒来处理基站3的寻呼标识(而不是T1)，那么可把基站3的定时器初始化为TIP_LAST/2+T13(而不是TIP_LAST/2+TIP_NEXT)。该额外的时间量(即T13)表示远程终端好像要在其指定的时间(如T3)由于该相邻基站的寻呼标识而醒来的时间。
对于在当前唤醒时间间隔中还未到达必需的功率电平但预测要在下一唤醒时间间隔达到该电平，并且处于较佳基站的定时邻近处附近的新的相邻基站，可以把该基站的再捕获定时器初始化为至下一唤醒时间间隔的时间周期的一半(即TIP_NEXT/2)。
对于在早先的唤醒时间间隔中已被添加到优先列表之中的并且在当前的唤醒时间间隔中接收的强于必需的功率电平的各相邻基站来说，通过至下一唤醒时间间隔的时间周期(即TIP_NEXT)来更新该基站的再选择定时器。
在一个实施例中，在进入不活动状态之前，远程终端建立再捕获搜索列表，该再捕获搜索列表包括较佳基站(当前的服务小区)以及可能是在下一唤醒时间间隔中的越区切换候选者的相邻基站。再捕获搜索列表包括来自优先列表的相邻基站，它们具有超过系统指定的再选择时间的更新的再选择时间。在一个实施例中，选择相邻基站以包括于再捕获搜索列表之中的标准还基于相邻基站的定时及其接收的功率。
重新参考图3中所示的例子，时间T21相当小并且处于某一特定的时间窗口(TWINDOW)之中，使得远程终端认为基站2处于较佳基站1的时间邻近中。在一个具体实施例中，虽然还可以使用其它一些窗口周期，但是可以把时间窗口定义为转变周期的两倍，该转变周期是给电路通电以及初始化允许远程终端能够执行搜索的功能所需的时间周期。由于基站2处于较佳基站的时间邻近之中，可基于不严格的一组标准把基站2添加到下一唤醒时间间隔的再捕获搜索列表之中。例如，如果基站2对下一唤醒时间间隔的更新的再选择定时器值大于或等于指定的再选择时间，并且只要在远程终端处它的接收功率高于某一阈值电平，则可把该基站2添加到再捕获搜索列表中，所述某一阈值电平可设置为低于必需的功率电平。
在图3中所示的例子中，较佳基站1和基站3之间的时间周期T13超过了时间窗口，并且不认为基站3处于较佳基站1的时间邻近之内。从而，在能把基站3添加到再捕获搜索列表之前，必需对基站3应用一组较严格的标准。例如，除了要求再选择定时器值大于或等于指定的再选择时间之外，也可要求从基站3接收的功率超过所要求的功率电平(如强于从较佳基站1接收的功率，并可能有一确定的余量)。
根据上述，由于基站2处于较佳基站1的时间邻近之内，如果基站2能够满足一组较不严格的标准，则可连同较佳基站1一起，把基站2置于再捕获搜索列表中。由于基站3不处于较佳基站1的时间邻近之内，如果基站3能够满足一组较严格的标准，则可把基站3添加到再捕获搜索列表之中。如果把基站3标识为越区切换候选者，则远程终端能够在一个DRX周期中唤醒不只一次。此时，能够评估基站1和基站3。如果再次判定接收基站1比基站3较佳，则远程终端继续选择基站1作为较佳基站。否则，远程终端选择基站3作为新的较佳基站，并对基站3的寻呼标志进行解调。
图4是根据本发明的实施例的对来自异步系统中的若干基站的寻呼信道的处理的示图。一开始，在前一活动状态周期(块416)期间以及在进入睡眠周期(块422)之前，即时来自基站2的接收功率小于必需的功率电平，远程终端也将基站2识别为足够好，从而评估为可能的越区切换候选者(如根据从先前的功率测量预测的来自基站2的接收功率)。然后远程终端把基站2的再选择定时器计算为下一不活动周期的一半(即TIP1/2)。对于图4中所示的例子，把再选择时间指定为小于TIP1/2，并且由于基站2的定时器值大于指定的再选择时间，则把基站2添加到再捕获搜索列表之中。
在较佳基站分配的帧的下一唤醒时间间隔之前，远程终端醒来，经过转变周期(块424)，并进入活动状态(块426)。远程终端然后在时间段TCR1期间执行对再捕获搜索列表中的基站的再捕获，该再捕获搜索列表包括基站1和2。在该例子中，判定基站1的接收比基站2为佳。从而，如图4所示，远程终端保留基站1作为较佳基站，并在指定时间T1的起始处解调基站1的寻呼标志。如果已判定基站2的接收比基站1为佳，则远程终端将被越区切换到基站2，并将在指定的时间T2解调基站2的寻呼标志。如果基站2的接收功率低于某一再选择阈值电平(如可能是上述的较低的阈值电平)，则可重置基站2的再选择定时器，并且可把基站2从再捕获搜索列表中除去。
在已经再捕获了再捕获搜索列表中的基站以后，远程终端在时间周期TPS1期间执行对新的相邻基站的优先搜索。在该例子中，基站3标识为远程终端的越区切换候选者，但是判定它的定时处于较佳基站1的时间邻近之外。从而把基站3的再选择定时器计算为上一次不活动周期的一半加上T13(即TIP1/2+T13)。同样地，由于TIP1/2+T13大于指定的再选择时间，把基站3添加到再捕获搜索列表中。因为基站3的寻呼标志早于较佳基站1的下一寻呼标志，所以远程终端计划在该DRX周期中第2次唤醒，来处理基站3的寻呼标志。
在解调了基站1的寻呼标志之后，远程终端进入睡眠周期(块432)。在基站3分配的帧的下一唤醒时间间隔之前，远程终端醒来，经过转变周期(块434)，进入活动状态(块436)。然后，远程终端在时间周期TCR2期间执行对再捕获搜索列表中的基站的再捕获，该再捕获搜索列表包括基站1和3。在该例子中，判定接收基站3比基站1为佳。从而，如图4所示，把远程终端越区切换到基站3，并此后在指定时间T3的起始处解调基站3的寻呼标志。远程终端还在时间周期TPS2期间执行对相邻基站的优先搜索。此后，远程终端更新相邻基站的再选择定时器，建立下一唤醒时间间隔的再捕获搜索列表，并进入睡眠周期(块442)。
图5是根据本发明的实施例的用于处理异步无线通信系统中的寻呼信道的全过程500的流程图。一开始，在步骤510，在当前活动状态期间，远程终端对再捕获列表中的基站进行再捕获，搜索新的相邻基站，并评估这些基站。所述评估可包括确定基站的接收功率以及它们的定时(如基站的DRX周期的起始)。远程终端一般还在该唤醒时间间隔期间对较佳基站的寻呼标志进行解调。
在进入睡眠周期之前，在步骤512，远程终端根据一组标准建立下一唤醒时间间隔的再捕获搜索列表。根据本发明的一个方面，如这里所述的那样，该组标准可基于基站的接收功率和它们的定时。在另一个方面中，该组标准还可基于与基站相关联的再选择定时器。
连同建立再捕获搜索列表一起，在步骤514，远程终端还根据再捕获搜索列表中的基站来确定下一唤醒的时间。下一唤醒时间间隔可以用于较佳基站或远程终端可能越区切换的一候选基站。选择远程终端的下一睡眠周期(即不活动周期)，使得远程终端将足够早地转变到活动状态，以能够对再捕获搜索列表中的最早的基站的寻呼标志进行解调。步骤512和步骤514一般是一起执行的，并在下面作了进一步的详述。
在完成了当前唤醒时间间隔的所要求的处理之后，在步骤516，远程终端进入到不活动(即睡眠)状态。同样在步骤516，在先前确定的唤醒时刻，远程终端醒来，经过转变周期，并进入活动状态。
在活动状态中，在步骤518，远程终端搜索并评估再捕获搜索列表中的基站。同样在步骤518中，根据评估结果，远程终端判定是否可把新的基站选为新的较佳基站。在步骤518中，远程终端还搜索可能是越区切换候选者的新的基站。如果当前较佳基站(可以是新选择的较佳基站)的分配的寻呼标志处于当前的唤醒时间间隔之内，则在步骤520，远程终端对该较佳基站的寻呼标志进行解调。
图6是建立再捕获列表的过程的实施例的流程图，它可实现图5中的步骤512。一开始，在步骤610，远程终端建立下一唤醒时间间隔的再捕获搜索列表，并把当前较佳基站包括于该列表中。接着，在已搜索和评估了服务和相邻基站之后，在步骤612产生“强的”相邻基站的列表。可以使用各种测试方法来判定所考虑的相邻基站是否是强的。例如，如果相邻基站的接收功率比必需的功率电平高(如比较佳基站的接收功率强，并可能有一余量)，则可把相邻基站考虑为强的。还可使用某些其它测试方法，来分类强的相邻基站，并且这些方法在本发明的范围之内。
在步骤614，作出在列表中是否存在任何强的相邻基站的判定。如果强的相邻列表是空的，则过程进行到步骤632。否则，在步骤616根据列表中的强的相邻基站的定时对它们进行分类。可通过确定各基站的寻呼标志，并根据它们的寻呼标志的定时以按时间顺序安排基站，以实现所述分类。对于图4中所示的例子，该列表可以按该顺序包括基站2和基站3。
然后在步骤618计算或更新各强的相邻基站的再选择定时器。如上所述，对于某些无线通信系统(如W-CDMA系统)，远程终端不从当前较佳基站越区切换到另一相邻基站，除非从该相邻基站接收的功率超过较佳基站的接收功率达称为再选择时间的特定时间周期。为了支持这种设计，可使列表中的各强的相邻基站与一再选择定时器相关联，该再选择定时器保持跟踪从该基站接收的功率已超过从较佳基站接收的功率所经过的时间量。对于上述实现，再捕获定时器中的值指示出从相邻基站接收的功率将在下一唤醒时间间隔超过从较佳基站接收的功率。
如果在当前唤醒时间间隔，刚把一强的相邻基站添加到列表中，则可把该基站的再选择定时器初始化为某一特定初始值。如上所述，在一个实施例中，该初始值是基于寻呼标志定时和上一次不活动周期的。
如果在当前唤醒时间间隔中的优先相邻搜索期间，所接收的一强的相邻基站在必需的功率电平之上达第1时间，则可把初始定时器值更新为上一次不活动周期的一半加上下一次不活动周期(例如，如果在活动状态426期间发现，则对于图4中的基站3，是TIP1/2+T13，或者如果在活动状态426期间发现，则对于图4中的基站2，是TIP1/2+TIP1)。如果接收到处于较佳基站的定时邻近之内的一相邻基站低于必需的功率电平，但足够强而能成为下一唤醒时间间隔期间的越区切换候选者，则可以把该相邻基站的初始再选择定时器值更新为下一不活动周期的一半(例如，如果在活动状态426期间发现，则对于图4中的基站2，是TIP1/2)。然后，在步骤622，远程终端确定可能包括于再捕获搜索列表中的“合格的”相邻基站的列表。合格的相邻基站是一候选基站，远程终端可在下一唤醒时间间隔越区切换到该基站。在一个实施例中，如果一强的相邻基站的经计算的再选择定时器值大于系统指定的再选择时间，则可认为该相邻基站是合格的。
然后确定要在下一唤醒时间间隔经受处理的相邻基站。如图4所指出的那样，远程终端一般在各DRX周期期间唤醒一次，以处理较佳基站的寻呼标志，但是如果存在具有位于较佳基站的时间邻近之外的寻呼标志的越区切换候选者，那么可在某一DRX周期期间唤醒多次。
在步骤624，作出最早的合格相邻基站的寻呼标志是否处于较佳基站的时间邻近之外的判定。如果答案是“否”，则下一唤醒时间间隔就基于较佳基站的定时加上再捕获列表中相邻基站的小的定时差异，并且过程进行到步骤632。否则，如果最早的合格的相邻基站处于较佳基站的时间邻近之外，则下一唤醒时间间隔就基于该最早的合格的相邻基站的定时。这可以通过在步骤626把最早的合格的相邻基站添加到再捕获搜索列表之中来实现。在步骤628，作出关于下一合格的相邻基站是否处于早已处于再捕获搜索列表之中的一合格的相邻基站的时间邻近之内(以及是否可把另一相邻基站添加到该列表)的判定。如果答案是“是”，则回到步骤626，把该下一合格的相邻基站也添加到再捕获搜索列表中。否则，如果没有其它合格的相邻基站处于所述时间邻近之内，或者所述再捕获搜索列表满了，那么过程进行到步骤638。
如果下一唤醒时间间隔是基于较佳基站的定时，则以步骤632为起始的通路就被截断。如果是这种情况，如上所述，满足一组较不严格的标准的相邻基站也可包括于再捕获搜索列表之中。从而，在步骤632，远程终端产生“潜在的”基站的列表。一个潜在的基站可以是以足够功率接收的一相邻基站，该足够的功率在第1阈值电平之上但低于所述必需的功率电平。然后在步骤634，远程终端计算列表中的各潜在的基站的再选择定时器。
在步骤636，远程终端则把处于较佳基站的时间邻近之内的并且具有计算出的大于系统指定的再选择时间的再选择定时器值的潜在的和合格的相邻基站包括于列表中。从而，该再捕获搜索列表包括处于较佳基站的时间邻近之内并满足一组较不严格的标准的相邻基站(如具有接收的功率低于考虑成为一较强的相邻基站所需的功率)。该再捕获搜索列表还包括处于较佳基站的时间邻近之内的合格的相邻基站。在步骤638，远程终端还建立包含剩下的相邻基站的优先列表。该优先列表包括在下一唤醒时间间隔要评估的但不是越区切换候选者(例如由于它们的再选择定时器值低于指定的再选择时间)的基站。然后所述再捕获搜索列表建立过程终止。
远程终端在当前的唤醒时间间隔中完成了对基站的处理之后，它在步骤516进入不活动状态，以保存功率。同样在步骤516，在先前确定的要醒来的时间，远程终端醒来，经过转变周期，并此后进入下一唤醒时间间隔的活动状态。然后远程终端准备处理该唤醒时间间隔的基站。
图7是基于下一唤醒时间间隔的再捕获搜索列表中的基站的搜索结果的越区切换评估的实施例的流程图。一开始，在步骤712，远程终端搜索并评估再捕获列表中的基站。然后在步骤714作出关于再捕获搜索列表中的那些相邻基站(如果有的话)是否已接收到超过必需的功率电平的功率的判定。如果存在一个或多个这样的相邻基站，则在步骤716，远程终端选择例如最强的相邻基站作为新的较佳基站。否则，如果没有基站是足够强的，则在步骤718作出关于较佳基站的寻呼标志是否处于当前的唤醒时间间隔之内的判定。如果回答是“否”，则指示出当前的唤醒时间间隔是用于处于较佳基站的时间邻近之外的越区切换候选者基站，则过程终止。否则，在步骤520对当前较佳基站的寻呼标志进行解调。该较佳基站可以是在步骤716中刚刚选择的新的较佳基站，或者是先前的较佳基站。
图8是能够实现本发明的各种方面的远程终端106的实施例的框图。前向链路信号经天线812接收，通过双工器814传递，提供给RF接收机(RX)单元820。RF接收机单元820对接收的信号进行调节(如滤波、放大和下变频)和数字化，以提供采样。解调器822接收并处理(如解扩展、去覆盖以及导频解调)该采样，以提供恢复的码元。解调器822可实行瑞克接收机，它处理来自一个或多个基站的接收信号的多个实例，并产生合成的恢复的码元。解调器822可设计成处理寻呼信道，以接收寻呼标志。对于编码的数据，接收数据处理器824对恢复的码元进行解调，检验接收的帧，并提供输出数据。解调器822和接收数据处理器824可操作以处理从多个基站接收的多个发送(如寻呼信道)。
如上所述，使用若干参数来确定要包括于再捕获搜索列表之中的基站。在一个实施例中，这些参数包括较佳基站的定时、较佳的和相邻的基站的接收功率以及相对于较佳基站的定时的相邻基站的定时。可通过在解调器822之中处理数字化的采样并确定它们的DRX周期的起始，而获得较佳的和相邻的基站的定时。对于接收的功率的确定，可把来自RF接收机单元820的采样提供给RF功率测量单元828，后者使用本领域中已知的各种技术来测量较佳的和相邻的基站的功率。
控制器830接收来自解调器822的定时指示，以及来自RX功率测量单元828的功率测量，并以上述方式确定再捕获搜索列表和下一唤醒时间间隔。虽然为简化起见在图8中未示出，但是控制器830也提供控制信号，这些控制信号控制远程终端106中的某些单元在睡眠周期期间切断电源，以及在唤醒时间间隔内通电。
在反向链路上，数据经发送(TX)数据处理器842处理(如格式化、编码)，经调制器844进一步处理(如覆盖、扩展)，并经由RF发射机单元846进行调节(如转换成模拟信号、放大、滤波、正交调制等等)，以产生反向链路信号。然后通过双工器814，经天线812，把该反向链路信号发送到一个或多个基站104。
可以通过各种手段实现评估相邻基站和建立再捕获搜索列表的处理，以及实现本发明的其它方面。例如，可用硬件、软件或它们的组合来实现所述处理。对于硬件实现，可在一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、可编程逻辑器件(PLD)、控制器、微控制器、微处理器、设计成执行这里所述的功能的其它电子单元或它们的组合中来实现诸元件。对于软件实现，可用执行这里所述的功能的模块(如程序、功能等等)来实现诸元件。软件代码可存储于存储器单元，并可由处理器(如控制器830)执行。
虽然以专门对W-CDMA系统而详细描述了所述再捕获、越区切换以及寻呼信道处理的各种方面、实施例和特征，但是这些技术中的大部分可有利地适用于其它通信系统，尤其是异步系统。并且，这里所述的技术可用于其它寻呼信道结构，例如用于IS-95 CDMA系统的分时隙寻呼信道结构。
给出了较佳实施例的上述说明，使本领域中的任何普通技术人员能够制造或使用本发明。对于本领域中的普通技术人员来说，这些实施例的各种修正是显而易见的，并且这里定义的一般原则可适用于其它实施例，而无需使用创造能力。从而，本发明不限于这里示出的实施例，而是符合与在此揭示的原理和新颖特点一致的最宽泛的范围。
权利要求
1.在无线通信系统的终端处，用于处理来自多个发射机的多个发送的一种方法，其中把一个发射机指定为较佳的发射机，从该较佳的发射机可发送要送往所述终端的消息，其特征在于所述方法包括接收来自所述多个发射机的多个发送；对所述多个发射机的每一个确定接收的功率；确定与所述多个发射机的每一个相关联的定时；根据对所述多个发射机确定的接收功率和定时，形成要在后续时间周期进行评估的一个或多个发射机的第1列表。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述多个发送相对于所述较佳发射机的定时是异步的。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于根据发射机的系统帧的起始定义各发射机的定时。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于在所述第1列表中的一个或多个发射机包括在后续的时间周期中所述远程终端可对其越区切换的发射机。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于如果一具有在所述较佳发射机的某一时间窗口之内的定时的发射机满足第1组标准，则把该发射机包括于所述第1列表中，并且如果一具有在所述较佳基站的所述时间窗口之外的定时的发射机满足第2组标准，则把该发射机包括于所述第1列表中。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于如果接收的功率超过第1阈值功率电平，则满足了所述第1组中的第1标准，并且如果所述接收功率超过第2阈值功率电平，则满足了所述第2组中的第1标准，所述第2阈值功率电平大于或等于所述第1阈值功率电平。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于把除了所述较佳发射机之外的剩下的多个发射机指定为相邻的发射机，该方法进一步包括对具有超过必需的功率电平的接收功率的各相邻的发射机保持一定时器，并且所述定时器指示出估计的时间量，在该时间量中接收的相关的相邻基站高于所述必需功率电平。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于还部分地根据对相邻基站保持的定时器中的值来形成所述一个或多个发射机的第1列表。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于如果一相邻发射机的定时器超过了一指定的再选择时间，则认为该发射机要包括于所述第1列表中。
10.如权利要求7所述的方法，其特征在于所述保持包括如果接收的某一相邻发射机高于所述必需功率电平达当前活动时间周期中的第1时间，则用一初始值初始化该相邻发射机的定时器。
11.如权利要求7所述的方法，其特征在于所述保持包括如果接收的某一相邻发射机高于第1功率电平达当前活动时间周期中的第1时间，则用一初始值初始化该相邻发射机的定时器，所述第1功率电平低于所述必需的功率电平，并且按下一活动时间周期的持续时间的一半来选择所述初始值。
12.如权利要求10所述的方法，其特征在于把具有处于所述较佳发射机的所述特定时间窗口之内的定时的相邻发射机的初始值选择为自从上一次活动时间周期以来的持续时间的1.5倍。
13.如权利要求10所述的方法，其特征在于把具有处于所述较佳发射机的所述特定时间窗口之外的定时的相邻发射机的初始值选择为自从上一次活动时间周期以来的持续时间的一半加上较佳发射机与该相邻发射机的定时之间的时间差。
14.如权利要求10所述的方法，其特征在于所述保持包括如果接收的该相邻发射机高于所述必需的功率电平达当前活动时间周期中的一后续时间，则用更新值更新各相邻发射机的定时器。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于把所述更新值选择为下一不活动时间周期的持续时间。
16.如权利要求1所述的方法，其特征在于对于所述第1列表中的一个或多个发射机的每一个，所述终端与对应于所述发射机向所述终端发送消息的时间的一寻呼标志相关联。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于根据所述第1列表中的一个或多个发射机的最早的寻呼标志来选择所述后续时间周期。
18.如权利要求16所述的方法，其特征在于如果列表中没有其它的发射机具有更早的寻呼标志，则根据所述较佳发射机的寻呼标志来选择所述后续时间周期。
19.如权利要求1所述的方法，其特征在于进一步包括根据所述多个发射机的确定的接收功率和定时，形成要在后续时间周期之内评估的发射机的第2列表，其中第2列表中的各发射机不是所述远程终端可在所述后续时间对其越区切换的候选者。
20.如权利要求1所述的方法，其特征在于进一步包括进入不活动状态，直到所述后续时间周期为止。
21.如权利要求1所述的方法，其特征在于进一步包括在所述后续时间周期之内接收来自第1列表中的所述一个或多个发射机的一个或多个发送；以及确定所述第1列表中的一个或多个发射机中的每一个的接收功率。
22.如权利要求21所述的方法，其特征在于进一步包括如果在所述后续时间周期之内所述第1列表中的特定相邻发射机的接收功率超过必需的功率电平，则越区切换到该相邻发射机。
23.在无线通信系统的终端处，一种用于处理来自多个基站的多个发送的方法，其中把一个基站指定为较佳的基站，可从该较佳的基站发送要送往所述终端的消息，并把剩下的基站指定为相邻基站，其特征在于所述方法包括接收来自所述多个基站的多个发送；对各基站确定接收功率；根据基站的系统帧的起始，确定与各基站相关联的定时，其中所述多个基站的定时相对于所述较佳基站的定时是异步的；对具有超过必需的功率电平的接收功率的各相邻基站保持一定时器，其中所述定时器指示出估计的时间量，在该时间量中接收的相关的相邻基站高于上述阈值功率电平；根据所述基站的接收功率、定时和定时器，形成要在后续时间周期评估的一个或多个基站的列表。
24.一种用于无线通信系统中的接收机处理单元，其特征在于包括接收机，可操作以接收并处理来自多个发射机的多个发送，以产生多个采样流；耦合至所述接收机的功率测量单元，可操作以接收所述多个采样流，并确定所述多个发射机中的每一个的接收功率；耦合至所述接收机的解调器，可操作以接收所述多个采样流，并确定与所述多个发射机的每一个相关联的定时；以及耦合至所述功率测量单元和所述解调器的控制器，所述控制器可操作以根据所述发射机的接收功率和定时，来形成要在后续时间周期评估的一个或多个发射机的列表。
25.如权利要求1所述的接收机处理单元，其中所述控制器可进一步操作以对具有超过一必需的功率电平的接收功率的各相邻发射机保持一定时器，其中所述定时器指示出估计的时间量，在该时间量中接收的相关的相邻发射机高于所述必需的功率电平。
全文摘要
异步无线通信系统(100)中有效处理寻呼信道的技术。一方面，如果基站(104a、b、c)彼此不相同步，并且远程终端(106)的指定的寻呼时间从一个基站到一个基站是互不相同的，则远程终端(106)可根据再捕获列表(712)中的最早的基站来唤醒，所述再捕获列表包括候选基站，远程终端可越区切换到所述候选基站。另一方面，选择用于评估为再捕获目标的基站的标准可基于基站的接收功率(512)以及它们的定时(514)，可使两者与较佳基站的接收功率和定时有关。在又一方面中，如果存在远程终端可越区切换的一个或多个候选基站，则远程终端可在某一寻呼周期(即一帧周期或DRX周期)中唤醒多次。
文档编号H04L12/28GK1451252SQ01812769
公开日2003年10月22日 申请日期2001年7月11日 优先权日2000年7月13日
发明者钮文京, M·莱文, R·D·休斯 申请人:高通股份有限公司