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CN100521588C - 用于在电信系统中发送和接收短消息广播服务的方法 - Google Patents

用于在电信系统中发送和接收短消息广播服务的方法 Download PDF

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CN100521588C
CN100521588C CNB001243101A CN00124310A CN100521588C CN 100521588 C CN100521588 C CN 100521588C CN B001243101 A CNB001243101 A CN B001243101A CN 00124310 A CN00124310 A CN 00124310A CN 100521588 C CN100521588 C CN 100521588C
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Abstract

本发明揭示出了一种用于在通信系统中发送和接收短消息广播服务的方法。通过额外使用一个广播指示符的插入消息字段以告知移动台：是否有广播消息正在被从一基站发送给移动台，本发明就可减少移动台的电池消耗，进而可以执行更为有效的短消息广播服务。

Description

用于在电信系统中发送和接收短消息广播服务的方法
技术领域
本发明涉及移动通信服务，更具体地说，它涉及一种用于在码分多址通信系统中发送和接收短消息广播服务的方法。
背景技术
用于码分多址(CDMA)系统的短消息服务(SMS)过程包括：通过一基站(BS)将广播消息从一短消息服务中心(SMSC)发送给移动台，以及在移动台MS上接收从BS发出的广播消息。一般来说，BS是通过两条前向信道(即，寻呼信道和广播信道)将广播消息发送给MS。而接收SMS的MS则可从多个被发出的广播消息中选取所需的消息。
BS可利用各种发送方法之一来发送广播消息，如：多时隙广播发送、多时隙广播寻呼或周期广播寻呼，等等。在这些方法中，多时隙广播消息发送最为简单，它可使发送中的延迟量达到最小，并且它的使用与周期广播页面发送是否有效无关。在多时隙广播消息发送中，广播消息通过一个控制信道的所有时隙而被从一BS发送给处于该BS服务区之内的多个MS。但是，由于广播消息的发送使用了控制信道的所有时隙，所以控制信道有可能发生过载的情况，而这种情况将阻碍除广播消息以外的其它消息的发送。
另一方面，多时隙广播寻呼被使用于当周期广播寻呼无效之时。这种方法中，在发送一个大长度广播消息之前，首先将一个长度相对较小的普通页面消息(它代表了一个即将到来的发送)通过控制信道的所有时隙被发送给各MS。
但是，周期广播寻呼是一种比多时隙广播发送和多时隙广播寻呼方法更为有效的方法。在周期广播寻呼中，BS在周期性地发送广播消息之前会先告知各MS将有广播消息的周期发送。具体来说，BS在每个广播循环的第一个时隙中首先发出一个含有广播页面信息(broadcast page information)的普通页面消息。然后，MS就可根据此广播页面来确定消息发送的类型和时间，并在此广播循环的以下连续时隙中接收广播消息。
以下将对包括CDMA在内的通信系统最广为使用的周期广播寻呼进行详细说明。但是，首先将对一公共控制信道进行说明。当BS发出一个MS操作所需的开销消息以及一个用于寻呼MS所需的普通页面消息时，该公共控制信道将得到使用。
一般来说，公共控制信道是一个寻呼信道或一个广播信道，为了便于说明，以下将就寻呼信道而论对公共控制信道的操作进行讨论。当然，也可通过广播信道执行这种操作。
图1显示了一种用于SMS的寻呼信道的一般结构。如图1所示，BS在一个80毫秒的时隙中装载并发送出广播消息，其中，各时隙每2048个寻呼信道时隙(相对于系统时间)就重现一次。通过以下公式1就可计算出广播消息被发送时所处的时隙(SLOT_NUM)，其中，‘t’代表用于寻呼信道中各帧的系统时间。
[1]SLOT_NUM＝t/4」mod 2048
MS先处于一种非激活状态，然后被激活以接收在寻呼信道的80毫秒时隙内发送的广播消息。在接收到消息之后，MS将返回至非激活状态或空闲状态。以下将参考图2对现有技术中使用的周期广播寻呼方法进行讨论。
参考图2，BS在每个广播循环的第一个时隙中发出广播页面消息并在广播循环的随后的时隙中将广播消息发送给各MS。然后，被配置成能够接收SMS广播消息的MS将通过周期性地监视每个广播循环的第一个时隙来接收基于广播页面的广播消息以获得广播页面信息。此处，可通过公式2计算出广播循环(M)的最大间隔，其中‘i’代表了通过寻呼信道发送给MS的系统参数消息的一个最大时隙循环指数(MAX_SLOT_CYCLE_INDEX)字段值。
[2]M＝2i×16，0≤i≤7
因此，根据广播循环M，BS将通过广播循环的第一个时隙来发送广播页面信息。其中，时隙数目可通过以下的公式3被计算出来。换句话说，BS通过广播循环的第一个时隙发送广播页面1、2和3，该时隙在图2所示的寻呼信道中被表示为“0”。
Figure C00124310D0011082704QIETU
每个如上所述通过第一时隙发送的广播页面至少含有一个广播地址(BC_ADDR)，而各BC_ADDR都含有与广播消息有关的信息。如图2所示，第一广播页面包含了与时隙3和4中的第一广播消息相对应的两个广播地址，第二广播页面包含了与时隙6中的第二广播消息相对应的广播地址，第三广播页面则包含了与时隙9～11中的第三广播消息相对应的三个广播地址。这样，在通过寻呼信道的系统参数消息将广播循环告知给MS之后，BS就周期性地在第一个时隙中发送广播页面并在广播循环接下来的时隙中发送广播消息。
此处使用了一个扩展系统参数消息的广播指数字段(BCAST_INDEX)。即，当BS正在提供SMS时，BCAST_INDEX的值被设为“i”(1≤i≤7)，否则为“0”。如果BCAST_INDEX的值被设为“i”，则利用公式4就可计算出发送广播消息的广播循环。
[4]B＝2i×16，1≤i≤7
在通过公式4获得B的数值之后，广播消息经一个(B+3)的广播循环被发送出去，并且通过公式5可计算出广播循环的第一个时隙。
Figure C00124310D0012082739QIETU
当广播消息通过一个寻呼信道周期性地发送时，MS也必须周期性地监视指定的寻呼信道。这样，MS就通过广播循环的第一个时隙接收到从BS发出的广播页面，而且如果广播页面中包含有多个广播地址(BC_ADDR)，则MS将检查其随后的时隙以接收所需的广播消息。
在现有技术用于SMS的CDMA系统中，扩展系统参数消息的广播指数字段BCAST_INDEX只被用来设定一个广播循环的状态并由此开启或关闭SMS。作为结果，BS将不能告知MS：在确定的广播循环内没有被发送出的广播消息。这样，MS就必须周期性地监视公共控制信道以便从BS接收广播消息。因此，即使没有消息从BS发出，MS也需至少每80毫秒就周期性地检查公共控制信道。而这将不必要地浪费MS的功耗。
发明内容
因此，本发明的一个目的就是至少解决现有技术中的问题和缺陷。
本发明的另一个目的是提供一种更为有效的方法以用于在通信系统中发送和接收短广播消息服务。
本发明还有一个目的是提供一种用于在通信系统中发送和接收短广播消息服务的方法，该方法能够减少移动台中电池的消耗。
本发明的其它优点、目的和特征将在以下的说明中被部分提出，而且在现有技术中具有普通技能的人可以通过以下的检验或者通过对本发明实际应用的学习而部分地了解这些优点、目的和特征。本发明的目的和优点可通过附加权利要求中具体指出的内容而得到实现和完成。
根据本发明的一个方面，提供了一种在通信网络中接收广播消息的方法，包括：在快速寻呼信道QPCH上接收广播指示符，并检查广播指示符的状态；以及如果广播指示符的状态指示基站BS正在传输广播消息，则从BS接收广播消息，其中，在一广播周期中通过公共控制信道CCCH接收广播消息。
根据本发明的另一个方面，还提供了一种在基站BS和移动站MS之间的通信网络中传输和接收广播消息的方法，包括：在传输广播消息之前，BS在公共控制信道CCCH的开始之前通过快速寻呼信道QPCH将广播指示符传输到MS，其中广播消息将在CCCH中传输；如果广播指示符指示BS正在传输广播消息，则MS从BS接收广播消息。
根据本发明的另一个方面，还提供了一种在通信网络中传输广播消息的方法，包括：在快速寻呼信道QPCH中设置至少一个广播指示符，其中该至少一个广播指示符指示在公共控制信道CCCH上存在广播消息；以及在CCCH上传输广播消息之前，从基站BS传输所述至少一个广播指示符。
根据本发明的另一个方面，还提供了一种用于通信网络的移动站MS，包括：用于监视快速寻呼信道QPCH以确定在该信道上传输的广播指示符的状态的装置；以及用于监视公用控制信道CCCH以仅当广播指示符的状态指示在CCCH上存在广播消息时接收广播消息的装置。
根据本发明的另一个方面，还提供了一种用于通信网络的基站BS，包括：用于在快速寻呼信道QPCH中设置至少一个广播指示符的装置，其中至少一个广播指示符指示在公共控制信道CCCH上存在广播消息；以及用于从基站BS传输至少一个广播指示符的装置，其中在CCCH上传输广播消息之前，在QPCH上传输所述至少一个广播指示符。
附图说明
以下将参考附图对本发明进行详细说明，在附图中，相似的参考序号代表了相似的单元。
图1显示了用于SMS的寻呼信道；
图2显示了一种寻呼信道，它用于解释现有技术中的周期广播寻呼方法；
图3和图4显示了一个寻呼信道，它用于根据本发明所述的广播消息发送和接收方法；
图5至7显示了一个快速寻呼信道，它用于解释根据本发明所述的SMS；
图8显示了根据本发明所述的扩展系统参数消息的部分字段。
具体实施方式
现在将参考附图中所示的例子对本发明的优选实施例进行详细说明。一般来说，本发明通过一条快速寻呼信道(QPCH)向移动台发出一个广播指示符，从而告知MS：基站是否正在通过一控制信道发送广播消息。如现有技术中所述的那样，此控制信道可以是寻呼信道或者是广播信道。但为了便于说明，以下就以寻呼信道为例对本发明进行讨论。
图3显示了一种寻呼信道，用于按照本发明所述的方法来发送和接收SMS。还有，图4是图3所示寻呼信道的放大图，并且图5显示了QPCH的结构以用于说明根据本发明所述的SMS。也就是说，本发明在一扩展系统参数消息中额外使用了一个QPCH_BI-SUPPORTED字段。该QPCH_BI-SUPPORTED字段被用于告知MS：BS是否向MS提供了一个广播指示符。
参考图3，如在现有技术中所述的CDMA移动通信系统中一样，BS也在广播循环的80毫秒时隙间隔内装载并发送出广播消息。但是，本发明中，在发送广播消息之前，BS还于80毫秒的时隙间隔内通过QPCH周期性地向MS发送一个广播指示符以及一寻呼指示符和一配置改变指示符，如图4和图5所示。在本优选实施例中，指示符的发送比广播消息的发送超前100毫秒。
与现有技术所述的一样，广播循环含有2048的周期，在此循环中，各时隙每2048个寻呼信道时隙(相对于系统时间)就重现一次，而且发送广播消息的时隙的数目SLOT_NUM可通过公式1计算出来。类似地，在周期性地发出广播消息之前，系统参数消息的最大时隙循环指数MAX_SLOT_CYCLE_INDEX字段值已通过寻呼信道被从BS发送给MS，而且该字段值被用于通过上述公式2来计算最大广播循环M。因此，BS就可通过广播循环(它是利用公式3并根据最大广播循环M而计算出来的)的第一个时隙而发出广播页面信息。
还有，通过广播循环的第一个时隙发送出的广播页面信息至少含有一个广播地址(BC_ADDR)，而BC_ADDR则含有与广播消息有关的信息。之后，BS将在与广播循环中的广播地址相对应的随后的时隙中周期性地发出广播消息。
另外，如现有技术中所述的那样，此处使用了一个扩展系统参数消息的广播指数字段BCAST_INDEX，其中当BS正在提供SMS时，BCAST_INDEX的值被设为“i”(1≤i≤7)，否则为“0”。如果占用3比特的BCAST_INDEX的值被设为“i”，则利用上述公式4就可计算出发送广播消息的广播循环。在通过公式4获得B的数值之后，广播消息将经一个(B+3)的广播循环被发送出去，而且通过上述公式5就可计算出广播循环的第一个时隙。
但是，根据本发明所述，BS可向MS提供一个广播指示符以及一个QPCH_BI_SUPPORTED字段以告知MS：该BS正在发送广播消息。如果BS向MS提供了一个广播指示符，则当有广播指示符存在时，扩展系统参数消息的QPCH_BI_SUPPORTED字段将被设为数值“1”，否则为“0”。此处，也可将QPCH_BI_SUPPORTED字段的值设定成：有广播指示符存在时为“0”，否则为“1”。
用于告知广播消息是否存在的广播指示符被包含入QPCH并通过QPCH发送出去，而且QPCH的发送比含有广播消息的寻呼信道时隙的发送超前100毫秒。另外，QPCH还含有并发送寻呼指示符和配置改变指示符以及广播指示符。具体来说，广播指示符可被在QPCH的保留区域中插入并发送。然后，MS将把BS发出的扩展系统参数消息的QPCH_BI_SUPPORTED字段值临时保存在一存储器中。如果一个处于非激活状态的MS被设置成能够接收一广播消息，这样，该MS将周期性地在每个广播循环中监视寻呼信道的第一个时隙。
但是，如果扩展系统参数消息的QPCH_BI_SUPPORTED字段值被设置成“1”，且如果一MS被设置成能够接收一广播指示符，则该MS将对在广播循环中寻呼信道的各个时隙之前100毫秒所发出的QPCH进行检查以确定广播指示符的值。因此，如果QPCH_BI_SUPPORTED字段值被设置成“1”且广播指示符也被设置成“1”，则MS将确定出有广播页面信息和广播消息通过寻呼信道发出，并会监视该寻呼信道以接收所需的消息。
如果QPCH_BI_SUPPORTED字段值被设置成“1”同时广播指示符被设置成“0”，则MS将进入空闲状态而不对寻呼信道进行监视。
如果QPCH_BI_SUPPORTED字段值被设置成“0”，则MS将像现有技术中所述的一样，周期性地在每个广播循环中监视寻呼信道的第一个时隙，并接收从BS发出的广播页面信息。另外，如果广播页面消息中包含有多个广播地址(BC_ADDR)，则MS将检查随后的时隙以接收所需的广播消息。
图6是数据传输率为4800bps时图5所示的QPCH，图7则是数据传输率为9600bps时图5所示的QPCH。即，图6和图7显示了图5所示QPCH的结构，其中，1、2或4比特被用于发送广播指示符。但是，使用1比特以用于广播指示符需要提供高功率。因此，如图6和7所示，通过用至少2比特来发送广播指示符，就可降低功耗并减少干扰因素。
图8显示了根据本发明所述的扩展系统参数消息字段的一部分，它额外增加了QPCH_BI_SUPPORTED字段和3比特的广播指数字段(BCAST_INDEX)。
根据本发明的短消息广播服务发送和接收方法，BS会预先告知MS：当前是否有广播消息的发送存在。因此，在没有广播消息的情况下，MS就无需周期性地监视公共控制信道(寻呼信道或广播信道)以接收从BS发出的广播消息。这样，本发明就防止了MS的功耗浪费并且提高了短消息广播服务的效率。
上述实施例仅仅是作为例证，它不能构成对本发明的限制。本发明的内容可被容易地应用于其它类型的装置当中。对本发明所做的阐述，其意图是说明性的，而不是用于限制权利要求的范围。对本发明所做的各种替代、修改和变换对本领域技术人员是显而易见的。

Claims (44)

1.一种在通信系统中接收短消息广播服务的方法，包括：
从基站BS接收广播指示符支持字段QPCH-BI-SUPPORTED，其中广播指示符支持字段是扩展系统参数消息的一字段；
其中，广播指示符支持字段指示在快速寻呼信道QPCH上支持广播指示符，进而在QPCH上接收广播指示符，并检查广播指示符的状态，以确定移动站MS是否应当在广播周期期间监视公共控制信道CCCH以接收广播消息；以及
其中，广播指示符的状态指示MS应当在广播周期期间监视CCCH以接收广播消息，进而从BS接收广播消息。
2.如权利要求1的方法，其中CCCH是广播控制信道BCCH或者寻呼信道PCH。
3.如权利要求1的方法，其中，如果广播指示符的状态指示MS应当在广播周期期间不监视CCCH以接收广播消息，则不为广播消息监视广播控制信道BCCH或者寻呼信道PCH。
4.如权利要求1的方法，进一步包括：
在QPCH上接收广播指示符之前接收广播时隙周期索引BCAST-INDEX，其中广播时隙周期索引用于计算广播周期。
5.如权利要求1的方法，进一步包括
在QPCH上接收寻呼指示符和配置改变指示符。
6.如权利要求5的方法，其中在QPCH中，广播指示符的位置位于配置改变指示符的位置之前。
7.如权利要求5的方法，其中在QPCH的每个时隙中，广播指示符位于寻呼指示符和配置改变指示符之间。
8.如权利要求1的方法，其中，如果广播指示符支持字段指示BS在QPCH上不支持广播指示符，则监视每个广播周期中的CCCH的第一时隙。
9.如权利要求1的方法，其中QPCH-BI-SUPPORTED字段为1比特。
10.如权利要求9的方法，其中如果在QPCH中支持广播指示符，则将QPCH-BI-SUPPORTED字段设置为‘1’。
11.如权利要求9的方法，其中如果QPCH不支持广播指示符，则将QPCH-BI-SUPPORTED字段设置为‘0’。
12.如权利要求1的方法，其中，在传输广播消息之前100毫秒，BS传输广播指示符。
13.如权利要求1的方法，其中，从BS接收广播消息的步骤包括：
在CCCH上监视每个广播周期的第一时隙，以得到广播页面信息；以及
根据广播页面信息，在CCCH上接收广播消息。
14.如权利要求1的方法，其中广播指示符设置在QPCH的保留区域中。
15.如权利要求1的方法，其中如果QPCH上的广播指示符的状态指示不传输广播消息，则移动站MS进入空闲状态。
16.一种在基站BS和移动站MS之间的通信系统中传输和接收短消息广播服务的方法，该方法包括：
由BS将广播指示符支持字段QPCH-BI-SUPPORTED设置为扩展系统参数消息，并且由BS将设置的广播指示符支持字段传输到MS，其中广播指示符支持字段指示BS是否在快速寻呼信道QPCH上提供广播指示符；
其中，广播指示符支持字段指示在QPCH上支持广播指示符，进而在公共控制信道CCCH上传输广播消息之前，在QPCH上将广播指示符传输到MS，其中广播指示符指示MS是否应当在广播周期期间监视CCCH以接收广播消息；
由MS接收QPCH上的广播指示符，并由MS检查广播指示符的状态；
其中，广播指示符的状态指示MS应当在广播周期期间为广播消息监视CCCH，进而从BS接收广播消息。
17.如权利要求16的方法，其中CCCH是广播控制信道BCCH或者寻呼信道PCH。
18.如权利要求16的方法，其中，如果广播指示符指示MS不应当在广播周期期间为广播消息监视CCCH，则MS进入空闲状态。
19.如权利要求16的方法，进一步包括
在QPCH上接收广播指示符之前，由MS接收广播时隙周期索引BCAST-INDEX，其中广播时隙周期索引是扩展系统参数消息的一字段并用于计算广播周期。
20.如权利要求16的方法，其中，如果广播指示符支持字段指示BS在QPCH中不支持广播指示符，则MS监视每个广播周期中的CCCH的第一时隙。
21.如权利要求16的方法，其中，在传输广播消息之前100毫秒，BS传输广播指示符。
22.如权利要求16的方法，其中，从BS接收广播消息的步骤包括：
在CCCH上监视每个广播周期的第一时隙，以得到广播页面信息；以及
根据广播页面信息，MS在CCCH上接收广播消息。
23.一种在通信系统中传输短消息广播服务的方法，该方法包括：
由基站BS将广播指示符支持字段QPCH-BI-SUPPORTED设置为扩展系统参数消息，并且由BS将设置的广播指示符支持字段传输到移动站MS，其中广播指示符支持字段指示BS是否在快速寻呼信道QPCH上支持广播指示符；
其中，广播指示符支持字段指示在QPCH上支持广播指示符，进而在公共控制信道CCCH上传输广播消息之前，在QPCH上将广播指示符传输到MS，其中广播指示符指示MS是否应当在广播周期期间监视CCCH以接收广播消息。
24.如权利要求23的方法，其中CCCH是广播控制信道BCCH或者寻呼信道PCH。
25.如权利要求23的方法，进一步包括
在QPCH上传输广播指示符之前，将广播时隙周期索引BCAST-INDEX传输到MS，其中广播时隙周期索引是扩展系统参数消息的一字段并用于计算广播周期。
26.如权利要求25的方法，其中1≤广播时隙周期索引≤7。
27.如权利要求23的方法，进一步包括
在传输广播指示符之前，将广播指示符支持字段QPCH-BI-SUPPORTED传输到MS，其中广播指示符支持字段是扩展系统参数消息的一字段，并指示在QPCH上是否支持广播指示符。
28.如权利要求23的方法，其中，在传输广播消息之前100毫秒，BS传输广播指示符。
29.一种在快速寻呼信道QPCH上传输信息时隙的方法，包括：
在QPCH上配置多个寻呼指示符，其指示处于空闲模式的移动站MS监视下一个时隙开始的公共控制信道CCCH；
在QPCH上配置至少一个广播指示符，其指示CCCH上是否存在广播消息；
在QPCH上配置至少一个配置改变指示符，其指示处于空闲模式的MS在执行空闲切换之后监视CCCH，以确定MS是否应当更新存储的参数；以及
从基站BS发送由多个寻呼指示符、至少一个广播指示符和至少一个配置改变指示符构成的信息时隙，以指示BS是否正在传输广播消息，其中在信息时隙中，广播指示符位于信息时隙中的配置改变指示符之前。
30.如权利要求29的方法，其中，如果数据速率为4800bps，则广播指示符和配置改变指示符的每个具有2比特的长度。
31.如权利要求29的方法，其中，如果数据速率为9600bps，则广播指示符和配置改变指示符的每个具有4比特的长度。
32.一种传输广播消息的方法，该方法包括：
在快速寻呼信道QPCH上设置至少一个广播指示符，其中广播指示符指示在公共控制信道CCCH上存在广播消息；
从基站BS传输所述至少一个广播指示符；
在传输广播指示符之前，在开销消息中设置第一信息，其中第一信息指示用于传输广播消息的广播时隙周期索引；
在开销消息中设置第二信息，其中第二信息指示在QPCH上是否支持广播指示符；以及
在CCCH上传输开销消息。
33.如权利要求32的方法，其中广播周期索引是3比特。
34.如权利要求32的方法，其中开销消息是扩展系统参数消息。
35.如权利要求32的方法，其中第一信息是广播时隙周期索引字段BCAST-INDEX，第二信息是广播指示符支持字段QPCH-BI-SUPPORTED。
36.如权利要求35的方法，其中广播时隙周期索引字段BCAST-INDEX为：1≤广播时隙周期索引≤7。
37.如权利要求32的方法，其中CCCH是广播控制信道BCCH或者寻呼信道PCH。
38.如权利要求32的方法，还包括在传输至少一个广播指示符之后一预定量的时间，在CCCH上传输广播消息。
39.一种方法，包括：
在快速寻呼信道QPCH上接收至少一个广播指示符；
如果广播指示符指示在QPCH上存在广播消息，则监控公共控制信道CCCH以接收广播消息，其中CCCH是广播控制信道BCCH或者寻呼信道PCH；
在QPCH上接收广播指示符之前，在所述公共控制信道CCCH上接收开销消息；以及
在开销消息中获得第一信息和第二信息，其中第一信息指示用于传输广播消息的广播时隙周期索引，第二信息指示在QPCH中是否支持至少一个广播指示符。
40.如权利要求39的方法，其中该方法在移动站MS中执行。
41.如权利要求40的方法，其中只有当MS支持在QPCH上监控广播指示符时才执行该方法。
42.如权利要求39的方法，其中开销消息是扩展系统参数消息。
43.如权利要求42的方法，其中第一信息是广播时隙周期索引字段BCAST-INDEX，第二信息是QPCH-BI-SUPPORTED字段。
44.如权利要求43的方法，其中广播时隙周期索引字段BCAST-INDEX是3比特。
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