專利名稱：基站和移動設備之間的無線通信的制作方法
技術領域：
本發明涉及無線通信，更具體地，涉及用于基站和移動設備之間的無線 通信的系統和方法。
背景技術：
近來，無線通信已經變得日益廣泛。具體地，例如蜂窩電話機的移動設
備的使用已經變得無所不在。典型的蜂窩網絡包括用于便于移動設備之間的
通信的宏基站或蜂窩塔臺。作為各種無線通信標準和技術中的一部分，宏基 站和移動設備之間的通信典型地包括從宏基站向移動設備發送配置及其它
開銷信息。典型地，這些開銷消息以預定間隔周期性地被一起發送，以便保 持移動設備和宏基站之間的最新通信鏈路。移動設備可以在時隙之間工作在
"分隙(slotted)模式，，或"睡眠模式"，在該模式中，預期這些開銷消息以 便節省電池，以及工作在"喚醒，，模式以便在預期開銷消息的時隙中接收開 銷消息。由于許多開銷消息可能是移動設備接收尋呼(例如，呼入呼叫)和 /或建立呼出通信所必需的，因此接收開銷消息的時間段通常相對較短。
同時，由于技術已經發展并且標準已經成熟，因此開銷信息的數目已經 增加以允許附加的可能性以及滿足各種配置要求。例如，在蜂窩網絡中接入 點基站或毫微微蜂窩小區(femtocell)的發展和使用可能需要附加消息從基 站發送到移動設備。但是，發送更多的開銷消息增加了每個激活或喚醒時隙 的配置時間，這二者都會降低電池壽命(即，較少的時間可以被花在節省電 池的睡眠模式中)，以及增加了移動設備可以接入蜂窩網絡(例如，以建立 呼出呼叫)之前的時間量。因而，期望本領域的改善。

發明內容
提出了用于基站和移動設備之間的無線通信的系統和方法的實施例。所 提出的實施例包括用于從基站向移動設備發送消息的方法以及實現該方法 的基站裝置。所述實施例還包括用于操作移動設備的方法以及實現該方法的移動設備。
用于從基站向移動設備發送消息的方法可以包括基站向移動設備無線地發送第——個或多個開銷或配置消息。該第——個或多個開銷(或配置)消息可以對基站和移動設備之間的通信是關鍵的。第一開銷消息可以包括至少一個參數。
基站可以根據基于該至少一個參數的進度表(schedule)來向移動設備無線地發送第二一個或多個消息。該第二一個或多個消息可以對基站和移動設備之間的通信是不關鍵的。第二消息可以比第 一消息較為不頻繁地被發送。
第二消息可以通知移動設備毫微微蜂窩小區(或接入點基站)是否在移動設備的范圍之內，例如，可以包括"接入點標識符消息"和"接入點導頻信息消息，，；第二消息也可以或可替換地包括其它消息，包括與毫樣W效蜂窩小區無關的消息。移動設備可以基于該至少一個參數來調度它的分隙模式操作或睡眠循環；這可以減小移動設備的電池消耗。
這里描述的系統和方法的幾個優點在于下述事實第二消息與第一開銷消息被分開發送，并且比第一開銷消息較為不頻繁地被發送，而在現有技術系統中，所有的消息作為單個消息塊(例如第一消息)被發送，并且將被相對頻繁地發送。通過將消息分成對通信關^:的消息(或者可替換地，相對頻繁地發送是有利的消息)和對通信不關4定的消息(或者可替換地，可以4皮相對不頻繁地發送的消息)，以及將非關鍵消息與關鍵消息分開發送且比關鍵消息較為不頻繁地發送，移動設備花費較少的時間來主動接收開銷消息和更新配置信息。換句話說，較為不頻繁地發送不關鍵的消息導致較少的總開銷消息。
因此，移動設備可以能夠花費更多的時間在"睡眠"模式(節省電池)并且也可以能夠更快地發送消息(提高性能)。
用于從基站向移動設備發送消息的方法可以由基站裝置來實現。例如，在一個實施例中，該基站裝置可以包括至少一個天線以及耦接到該天線的邏輯電路。該邏輯電路可以實現如上所述的方法。
用于操作移動設備的方法可以包括該移動設備從基站無線地接收第一一個或多個開銷或者配置消息。該第——個或多個開銷(或配置)消息可以對基站和移動設備之間的通信是關鍵的。第一開銷消息可以包括至少一個參數。該移動設備也可以根據基于該至少一個參數的進度表來無線地接收第二一個或多個消息。該第二一個或多個消,息可以對基站和移動設備之間的通信是不關鍵的。第二消息可以比第一消息較為不頻繁地祐發送。
第二消息可以通知移動設備毫微微蜂窩小區(或接入點基站)是否在移
動設備的范圍之內，例如，可以包括"接入點標識符消息"和"接入點導頻
信息消息"；第二消息也可以或可替換地包括其它消息，包括與毫微微蜂窩小區無關的消息。移動設備可以基于該至少一個參數來調度它的分隙模式操作或睡眠循環；這可以減小移動設備的電池消耗。
該方法可以包括與上述方法類似的優點。換句話說，通過與第一消息分開接收第二消息并且比第一消息較為不頻繁地接收第二消息，移動設備可以能夠花費更多的它的分隙模式在"睡眠"時隙(節省電池)中，并且也可以能夠更快地發送消息(提高性能)。
用于操作移動設備的方法可以由移動設備裝置來實現。例如，在一個實施例中，該移動設備裝置可以包括至少 一個天線以及耦接到該天線的邏輯電路。該邏輯電路可以實現如上所述的方法。


當結合附圖詳細描述優選實施例時，可以獲得對本發明更好的理解，其
中
圖1示出根據一個實施例的示范性通信系統；
圖2是示出根據一個實施例的從基站向移動設備發送消息的方法的流程
圖3是示出根據一個實施例的用于操作移動設備的方法的流程圖；圖4示出根據一個實施例的從基站向移動設備發送的消息的時序。雖然很容易對本發明做出各種修改以及可替換形式，但是在附圖中舉例示出了其特定實施例并且這里將對其進行詳細描述。但是，應該理解，這里的附圖和描述不應將本發明限制為所公開的具體形式，相反地，本發明將覆蓋落入所附權利要求書所限定的本發明的精神和范圍內的所有修改、等價物和替換方式。
具體實施例方式
6術語
下面是本申請所用術語表
存儲介質-多種類型的存儲設備或儲存設備中的任何一種。術語"存儲介質"意欲包括安裝介質，例如，CD-ROM、軟盤、或》茲帶設備；計算機系統存儲器或隨機存取存儲器，諸如DRAM、 DDR RAM、 SRAM、 EDO RAM、RambusRAM等；或非易失性務賭器，諸如例如硬盤驅動器的磁介質、或光儲存。存儲介質還可以包括其他類型的存儲器或其組合。另外，存儲介質可以位于執行程序的第 一計算機中，或可以位于經由諸如因特網的網絡連接到第一計算機的不同的第二計算機中。在后一情況中，第二計算機可以向第一計算機提供用于執行的程序指令。術語"存儲介質"可以包括兩個或多個可位于不同位置的存儲介質，例如位于通過網絡連接的不同的計算機中。
可編程硬件元件-包括各種硬件設備，該硬件設備包括通過可編程互連而連接的多個可編程功能塊。示例包括現場可編程門陣列(FPGA， FieldProgrammable Gate Arrays)、可編程邏輯電路器件(PLD, Programmable LogicDevice)、現場可編程目標陣列(FPOA, Field Programmable Object Array)、以及復雜可編程邏輯電路器件(CPLD， Complex Programmable Logic Device)。可編程功能模塊可以從例如組合邏輯電路或者查找表等細顆粒到算術邏輯單元或者處理器核等粗顆粒不等。也可以將可編程硬件元件稱為"可重構邏輯電路"。
計算機系統-多種類型的計算或處理系統中的任何一種，包括個人計算機系統(PC)、大型計算機系統、工作站、網絡設備、因特網設備、個人數字助理(PDA)、電視系統、網格計算系統、或其它設備或設備的組合。通常，可以將術語"計算機系統"寬泛地限定為涵蓋具有至少一個執行來自存儲介質的指令的處理器的任何設備或設備的組合
圖l-示范性通信系統
圖1示出了示范性通信系統，包括在宏區域105中提供服務的宏基站100、在局部區域175中提供服務的多個接入點基站170、和多個移動設備150(也稱為"移動站"或"接入終端")。
術語"接入點基站"意欲包括本領域技術人員理解的對于毫微微蜂窩小區、家用基站、個人接入點(PAP， personal access point)和個人第二代誦第三代或第n代基站等等的典型定義。類似地，術語"宏基站，，意欲包括本領域技術人員理解的對于在宏區域中提供服務的蜂窩電話塔臺和基站的典型定義。術語"基站"依照要求意欲包括其它種類的基站當中的接入點基站和宏基站二者。因而，基站可以包括用于發送和/或接收無線信號的至少一個天線，以及用于執行各種信號相關功能(例如下面參照圖2和3所述的)的邏輯(例如，處理器和存儲介質、專用集成電路(ASIC)、或可編程硬件元件，以及其它形式的模擬或數字邏輯)。
移動設備(也稱為接入終端)150可以包括可以用于如射頻通信的蜂窩網絡中的任何類型的設備。移動設備可以包括蜂窩電話機(包括智能電話機)、具有移動通信能力的個人數字助理(PDA)、具有移動通信組件的膝上型計算機或者計算機系統、和/或其它任何可以與蟲奪窩網絡進行通信的設備。移動設備也可以包括用于發送和/或接收無線信號的至少一個天線，以及用于執行各種信號相關功能(例如下面參照圖2和3所述的)的邏輯電路(例如，處理器和存儲介質、專用集成電路(ASIC)、或可編程硬件元件，以及其它形式的模擬或數字邏輯電路)，其與上述基站類似(盡管通常不相同)。該移動設備可以使用各種不同的協議，如CDMA 2000 (第一代RTT和EV-DO )、UMB、 UMTS、 LTE、 WiMax或其它協議。相應地，基站100和170可以支持移動設備所用的協議的任意一種或這些協議的至少一個子集而不用修改支持現有移動設備的這些標準或協議。
圖2和3 _用于從基站向移動設備發送消息的方法以及用于搡作移動設備的方法
圖2示出根據一個實施例的從基站向移動設備發送消息的方法。圖3是示出根據一個實施例的用于操作移動設備的方法的流程圖。用在圖2和3中的方法在一些實施例中可以被結合使用，如下所述。基站和移動設備可以無線地通信，例如基站使用天線來向另 一個移動設備發送信號或從另 一個移動設備接收信號。參考圖l注意到，基站和移動設備二者可以包括用于發送和/或接收信號的至少一個天線以及用于執行各種信號相關功能的邏輯電路，如下所述。根據移動設備的位置和移動設備的范圍內的任意基站的相對信號強度，該基站可以是宏基站或接入點基站。可替換地，該基站可以是任何類型的基站。在一些實施例中，移動設備的正常工作可以包括"分隙模式"。在分隙模式中，移動設備可以將不同的特定時隙用于不同的活動。例如，可以有一個或多個指定時隙用于接收某些消息和/或用于發送某些消息。當移動設備不處于這些激活的時隙中的一個時，可以能夠進入"睡眠才莫式"或循環以節省電池。在一些實施例中，時隙可以基于系統時鐘，例如，同步在移動設備和與之通信的基站和/或它所屬的蜂窩網絡之間的操作的時鐘。
在步驟202，基站向移動設備發送第——個或多個開銷消息，包括至少一個參數。在步驟302,移動設備從基站接收第一一個或多個開銷消息，包括至少一個參數。在一些實施例中，由基站發送的第——個或多個開銷消息可以是由移動設備接收到的相同的一個或多個開銷消息，例如，包括相同的至少一個參tt。
第——個或多個開銷消息可以包括從基站到移動設備的配置消息。這些開銷或配置消息可以包括對基站和移動設備之間的通信關鍵的信息，例如，根據正使用的通信協議。如果沒有這些通信關鍵的信息，基站和移動設備之間可能無法建立通信。在一些實施例中，第——個或多個開銷消息還可以包括尋呼信息，例如，可以通知移動i殳備呼入通信，例如呼入電話呼叫。因而，
第--個或多個開銷消息可以被相對頻繁地發送(例如，每L25秒一次)，
以使得移動設備不會錯過呼入呼叫。根據一個協議，第一一個或多個開銷消息可以包括下列中的一個或多個"系統參數消息"，包括例如基站的識別信息(例如基站ID)、基站的經綿度等等；"CDMA信道列表"，包括例如移動設備可以使用的碼分多址(CDMA)信道的列表;"鄰居列表消息"，包括例如也處于移動設備的范圍內的相鄰基站的列表；和"擴展的系統參數消息"，包括例如附加泉統參數，例如可用于調度比第一開銷消息較為不頻繁地被接收的第二一個或多個消息的至少一個參數。除上述消息之外或者代替上述任何消息，許多其它消息也是可能的；也應注意，上述消息中的任何一個還可以包括除上述信息之外或者代替上述信息的其它信息。
在步驟204，基站根據基于該至少一個參數的進度表來向移動設備發送第二一個或多個消息。在步驟304,移動設備根據基于該至少一個參數的進度表來從基站接收第二一個或多個消息。與在步驟202和302中相同，在步驟204和304中的第二一個或多個消息可以是相同的消息。因而，基站可以基于第一消息中發送的參數來調度發送第二消息，同時移動設備可以基于第
9一消息中接收到的參數來計算第二消息被調度到達的時間。
在一些實施例中，該第二一個或多個消息可以對基站和移動設備之間的通信是不關鍵的。如果沒有這些通信關鍵的信息，基站和移動設備之間仍然可以建立通信。但是，在其它實施例中，第二一個或多個消息也可以對基站和移動設備之間的通信是關鍵的，但是可以簡單地不需要像第一一個或多個開銷消息那么頻繁地被發送(例如，更新)。 一般說來，如果第二一個或多個消息從基站向移動設備的發送不像第一一個或多個開銷消息從基站到移動設備的發送那么頻繁，則發送第二一個或多個消息將得到一些益處。
如果第二一個或多個消息不像第 一一個或多個開銷消息那么頻繁地發
送，則移動設備可以不需要花費與主動接收第一""~個或多個開銷消息同樣多的時間，好像第二一個或多個消息包括在第——個或多個開銷消息中 一樣。這將允許移動設備不久后就開始將信息(例如，用以建立呼出電話呼叫或其它呼出通信)發送回基站(例如，在移動設備需要將被更新的或在它可以被發送之前的當前的第——個或多個開銷消息的實施例中)。這也將允許移動設備在被調度用于接收第 一一個或多個開銷消息的下一個時隙之前，花費較長的時間在睡眠模式。具體地，如果根據基于已知參數(例如，包括在第一開銷消息中的參數)的進度表發送和接收第二一個或多個消息，則移動設備可以至少部分基于該參數來調度睡眠循環(它的分隙模式操作)。這可以允許移動設備分配最大的時間給睡眠模式，同時仍然從基站接收所有的消息和尋呼。因而，較為不頻繁地發送第二一個或多個消息，具體地根據基于利用第一消息發送的調度參數的進度表來發送第二一個或多個消息，可以提高移動設備的電池壽命和性 能。
在一些實施例中，第二一個或多個消息可以是與接入點基站有關的消息。例如，在一個實施例中，第二一個或多個消息可以包括識別移動設備的范圍內是否存在接入點基站的消息(這里稱為"接入點導頻信息消息")，和識別移動設備的范圍內的接入點基站(如果存在的話)的消息(這里稱為"接入點標識符消息，，)。因而這樣的消息可以支持作為蜂窩網絡的一部分的接入點基站的使用，潛在地提高蜂窩網絡內的移動設備的信號和/或增大移動設備的范圍。但是，它可以不必像發送配置消息(例如第——個或多個開銷消息)那樣頻繁地向移動設備發送這些消息，因而，它們可以適合于包括在第二一個或多個消息中。其它消息(例如，包括不一定與接入點基站有關的消息)也可以作為第二一個或多個消息的一部分或者可替換地^H送。 一個這樣的
消息的例子是"OtherTechnologyNeighborList"鄰近的其它通信技術基站清單消息，其例如可以包括與移動設備的范圍內的移動設備不同的協議的基站和/或服務有關的信息。因而，例如，如果移動設備根據CDMA2000 lxRTT工作，則此消息可以通知移動設備，在移動設備的范圍內存在GSM基站。
在一些其中第二消息僅與某些移動設備(例如，如果它們涉及可選或限制性的服務)有關的實施例中，分開第二消息還可以對不能或不使用第二消息的那些移動設備有利。例如，如果第二消息與接入點基站有關，則未配置使用接入點基站的任何移動設備可以能夠完全忽略第二消息，從而提供比現有技術情況(其中所有開銷消息在單個消息塊中被一起發送)進一步的電池節省。
如上所述，第二一個或多個消息可以根據基于至少一個參數的進度表由基站發送。在一些實施例中，進度表也可以基于系統時鐘，例如移動設備和基站可以根據公共系統時間來工作，其中以特定間隔發送信息的幀，例如每20ms、 80ms或其它的間隔。在一個示范性實施例中，用于確定發送第二一個或多個消息的時間的公式是
T mod (APM一Period) = 0
在此例子中，T是以系統時間為單位的時間，以及APM—Period = 2扁-Pe鐘由x 16
其中APM_PeriodIndex包括在第——個或多個開銷消息中，例如在上述擴展的系統參數消息中。在一個特定實施例中，APM—Periodlndex可以是4,而T可以是80 ms。因而在此例子中，在每20.48秒之后，基站可以向移動設備發送第二一個或多個消息。如前所述，這與用于第一一個或多個消息的典型的周期1.25秒(盡管其它周期也是可能的)相比較；因而，可見在此特定實施例中，第二消息比第一消息較為不頻繁地凈皮發送。但是，應當注意，盡管用于調度第二一個或多個消息的此特定公式是一種實現此步驟的方式，但是基于至少一個參數調度第二一個或多個消息的其它方式也是可以預見的。
圖4-消息時序圖
圖4示出根據一個實施例的第 一一個或多個開銷消息和第二一個或多個消息的相對時序。移動設備可以工作在"分隙模式"，其中，它僅僅在被指定用于發送或接收消息的某些時隙期間是激活的(以及處于高能使用狀態)。在剩余時隙中，移動設備可以處于低能使用狀態(例如，處于睡眠循環)。因而，移動設備可以在被指定用于第一一個或多個(開銷)消息的時隙期間"醒來"，并且當所有第一 (開銷)消息被接收到時返回到睡眠循環。(可以基于第一消息中發送的參數被確定的)稍后時間，移動設備可以再次"醒來，，以接收第二一個或多個消息。可替換地，如果第二消息不與移動設備有關，
則移動設備可以能夠在第二消息的時隙期間繼續它的睡眠循環，從而提供電池壽命的附加的增大。例如，在一個實施例中，第二一個或多個消息可以是接入點基站相關消息。在這種情況下，僅僅被配置為利用接入點基站的移動
設備將需要接收第二消息；任何其它移動設備將不能夠使用第二消息。除了接入點基站相關消息之外(或取而代之)，第二消息也可以包括任何種類的消息；換句話說，它們不局限于是接入點基站相關消息。
每種消息(例如，第一消息和第二消息)可以根據各自的周期被周期地發送(并且接收)。第一和第二消息的周期可以是相關的，例如，它們可以都基于共用參數。在一些實施例中，第二消息可以比第一消息較為不頻繁地被發送；例如，如圖所示，第二消息的發送頻率可以是第一消息的發送頻率的一半。在其它實施例中，第二消息可以在第一消息的發送的每4、 8、 10、16、或任意倍被發送一次。在可替換實施例中，第二消息可以與第一消息同樣頻繁地^H送。也應注意，盡管第二消息被示出為根據第一消息的周期的整數倍被發送，但是第 一 消息的周期和第二消息的周期之間的其它關系也是可能的。還應注意，盡管在一些實施例中，第二消息在數量上和/或持續時間上比第 一 消息小，但是存在比第 一 消息更多的第二消息和/或第二消息的持續時間可以比第 一 消息長也是可能的。
盡管上面已經非常詳細地描述了實施例，但是一旦上述公開被完全理解，則對本領域技術人員來說，許多變化和修改將變得明顯。意欲以下權利要求書被理解為涵蓋所有這樣的變化和修改。
權利要求
1.一種用于從基站向移動設備發送消息的方法，該方法包括由該基站向該移動設備以無線方式發送第一開銷消息，其中該第一開銷消息包括至少一個參數；以及由該基站向該移動設備以無線方式發送第二消息，其中所述發送第二消息的步驟是根據基于該至少一個參數確定的進度表執行的；其中該第二消息比第一開銷消息較為不頻繁地被發送。
2. —種被配置為向移動設備無線地發送消息的基站，其中該基站包括 天線，用于無線地向移動設備發送無線消息；和第一邏輯電路，耦接到該天線，其中該第一邏輯電路被配置為向該移動設備無線地發送第一開銷消息，其中該第一開銷消息包 括至少一個參數；以及根據基于該至少 一個參數確定的進度表，向該移動設備無線地發送 第二消息，其中該第 一邏輯電鴻4皮配置為比第 一開銷消息較為不頻繁地發送 第二消息。
3. —種用于操作移動設備的方法，該方法包括由該移動設備以無線方式接收第一開銷消息，其中該第一開銷消息包括 至少一個參數，其中該第一消息是從基站接收到的；由該移動設備根據基于該至少 一 個參數確定的進度表以無線方式接收 第二消息，其中第二消息比第一開銷消息較為不頻繁地凈皮接收，其中第二消 息是從基站接收到的；以及由該移動設備基于該至少一個參數調度睡眠循環，/人而減小電池消耗。
4. 如權利要求3所述的方法，其中該第二消息通知該移動設備關于一毫微微蜂窩小區是否在該移動設備的范圍之內，其中該第二消息包括l)接入點標識符消息，指示該毫 微微蜂窩小區的標識符；和2)接入點導頻信息消息，指示該毫微微蜂窩小 區的導頻信息。
5. 如權利要求3所述的方法，其中該睡眠循環與系統時間和包括在該至少 一 個參數中的 APM Periodlndex有關。
6. 如權利要求5所述的方法，其中該睡眠循環被確定為T mod (APM_Period) = 0以及 APM_Period = 2濯，0(11由x 16 其中T是以系統時間為單位的時間。
7. 如權利要求3所述的方法，其中該第 一開銷消息包括對基站和移動設備之間的通信關鍵的開銷消 以及其中該第二消息包括對基站和移動設備之間的通信不關鍵的消息。
8. —種被配置為從基站無線地接收消息的移動設備，其中該移動設備包天線，用于從基站無線地接收消息；和第一邏輯電路，耦接到該天線，其中該第一邏輯電路被配置為從該基站無線地接收第一開銷消息，其中該第一開銷消息包括至少 一個參數；根據基于該至少 一 個參數確定的進度表從該基站無線地接收第二 消息，其中第二消息比第一開銷消息較為不頻繁地被接收；以及 基于該至少一個參數調度睡眠循環，從而減小電池消耗。
9. 如權利要求8所述的移動設備， 其中該第二消息通知該移動設備關于一毫微微蜂窩小區是否在該移動設備的范圍之內，其中該第二消息包括l)接入點標識符消息，指示該 毫微微蜂窩小區的標識符；和2)接入點導頻信息消息，指示該毫微微蜂窩 小區的導頻傳息。
10. 如權利要求8所述的移動設備，其中該睡眠循環與系統時間和包括在該至少 一 個參數中的 APM—Periodlndex有關，其中該睡眠循環被確定為T mod (APM—Period) = 0以及APM—Period-S^M-Pe^^dexx 16,其中T是以系統時間為單位的時間。
11. 如權利要求8所述的移動設備，其中該第 一開銷消息包括對基站和移動設備之間的通信關鍵的開銷消 息，以及其中該第二消息包括對基站和移動設備之間的通信不關鍵的消息。
全文摘要
用于在基站和移動設備之間無線地通信的系統和方法。該基站向移動設備無線地發送第一一個或多個開銷消息。第一一個或多個開銷消息可以包括至少一個參數。該移動設備可以從該基站無線地接收包括至少一個參數的第一一個或多個開銷消息。基站可以根據基于該至少一個參數的進度表來向移動設備無線地發送第二一個或多個消息。該移動設備也可以根據基于該至少一個參數的進度表來無線地接收第二一個或多個消息。該移動設備可以基于該至少一個參數調度睡眠循環，這可以減小移動設備中的電池消耗。該第二一個或多個消息可以比第一一個或多個開銷消息較為不頻繁地可以發送。
文檔編號H04W52/02GK101600244SQ20091014588
公開日2009年12月9日 申請日期2009年6月17日 優先權日2009年1月21日
發明者安東尼·李 申請人:美商威睿電通公司