CN1685745B - 操作多种状态中的移动节点的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及操作多种状态中的移动节点的方法和设备。使用通信设备(14)的多种状态以允许单个基站(12)支持相对多的移动节点(14，16)。不同状态需要不同数量的通信资源。四种可支持的操作状态是接通状态(404)、保持状态(410)、休眠状态(416)及接入状态(402)。为接通状态(404)中的每个移动节点分配通信资源以执行作为数据上行链路通信操作一部分的传输功率控制信令、传输定时功率信令以及传送数据。为保持状态(410)中的每个移动节点分配通信资源以执行传输定时控制信令，还为所述移动节点提供请求状态转变的专用上行链路和传送确认的共享资源。休眠状态(408)中的移动节点被分配最小资源且不实施功率控制信令或定时控制信令。

Description

操作多种状态中的移动节点的方法和设备

相关申请

本申请要求根据2002年12月20日提交的名为“Methods andApparatus for Operating Mobile Nodes in Multiple States”的美国专利申请10/324,194以及2002年8月8日提交的名为“Methods andApparatus for Implementing Mobile Communications System”的美国临时专利申请60/401,920而享有优先权，其中所述申请在此特别引入作为参考。

技术领域

本发明涉及无线通信系统，尤其涉及用于在资源有限的通信小区中支持多个移动节点的方法和设备。

背景技术

无线通信系统往往是作为一个或多个通信小区实现的。每一个小区通常包括一个基站，该基站支持与处于或进入小区基站通信范围以内的移动节点所进行的通信。在小区内部或是小区中的扇区内部，通信资源的单位是符号，例如，在正交频分复用(OFDM)系统中，所述符号是在一个时隙的一个频率音调中传送的QPSK或QAM。总的可用通信资源被分成多个这样的符号(单位)，在基站与小区中的一个或多个移动节点之间可以使用所述符号来传递控制及数据信息，并且这些符号往往是有限的。在基站与移动节点之间传送的控制信号可以沿着两个可能的方向传送，这两个方向分别是从基站到移动节点的方向或是从移动节点到基站的方向。其中从基站到移动节点的信号传输通常被称为下行链路。与此相反，从移动节点到基站的传输通常被称为上行链路。

为了有效使用有限的通信资源，基站可以根据设备的带宽需要来为不同的移动节点分配不同数量的音调。例如，在多址接入系统中，几个节点可以同时使用不同音调来向基站传送符号形式的数据。在OFDM系统中，这种操作是非常普遍的。非常重要的是，在此类系统中，来自不同移动节点的符号是以同步方式到达基站的，由此基站可以正确判定接收符号所属的符号周期，并且来自不同移动节点的信号也不会相互干扰。当移动节点进入一个小区的时候，作为移动节点与基站之间距离的函数，传输延迟将会发生变化。为了确保来自不同移动节点的传送符号能以同步方式到达基站，在很多情况下会向蜂窝系统中的各个有效移动节点传送反馈信号之类的定时控制信号。通常，所述定时控制信号是特定于各个设备的，其中举例来说，该信号代表的是设备用以确定符号传输定时的定时偏移校正。其中举例来说，定时控制信令操作包括对定时控制信号进行监视、对接收到的定时控制信号进行解码，以及响应于所解码的接收定时控制信号而执行定时控制更新操作。

在具有大量移动节点的系统中，定时控制信号是非常重要的。为了避免因为定时失步而引起的来自移动节点的干扰，在允许移动节点向基站传送语音数据、包含数据的IP分组以及其他数据之前，有必要先建立定时同步和控制。

除了管理带宽之类的有限资源之外，在无线通信系统中，功率管理也经常受到关注。对无线终端这类移动节点而言，它们通常是用电池供电的。由于电池电力有限，因此需要降低功率，从而此在不为电池充电或更换电池的情况下增加移动节点的操作时间。为了将功耗降至最低，需要将用于将信号传送到基站的功率量加以限制，使之降至所需要的最低功率量。最小化移动节点传输功率的另一个优点在于：它具有限制所述传输在相邻小区中所产生的干扰的优点，其中所述小区与毗邻小区通常使用的是相同频率。

为了简化传输功率控制，在基站与移动节点之间可以建立反馈回路之类的功率控制信令。与定时控制信令相比，功率控制信令通常是以快出很多的速率执行的。这是因为功率控制信令会尝试追踪基站与移动节点之间的信号强度变化，并且这种信令通常是以毫秒为量程而改变的。而定时控制只需要考虑基站与移动节点之间的距离变化，并且通常是基于几百毫秒到几秒这种极低的量程而变化的。因此，用于功率控制的控制信令开销量往往比用于定时控制的开销多出很多。

除了定时和功率控制信令之外，其它类型的信令也是可以使用的。举例来说，作为补充，移动节点可以在上行链路上通告下行链路信道质量。基站可以使用所述质量报告来确定通信资源分配，由此允许从基站到移动节点的数据分组传输。这种下行链路信道质量报告允许基站确定要进行传送的移动节点，此外，如果选择了一个移动节点，那么基站可以确定应用于数据的前向纠错保护的量。与功率控制信令一样，这些下行链路信道质量报告通常是基于相似的时间量程而被通告的。作为另一个实例，在这里可以周期性地用信令向基站宣告小区中存在移动节点。此外，举例来说，所述信令还可以用于请求分配上行链路资源，以便在通信会话中传送用户数据。与专用资源相对立的共享资源可以用于这种通告和/或资源请求。

时隙或音调之类的信令资源可以是共享的，也可以是专用的。在共享时隙或音调的情况下，多个设备可以尝试使用分段或时隙之类的资源而在同一时间传递信息。在共享资源的情况下，系统中的各个节点通常是根据需要来尝试使用资源的。这种处理有时会引发冲突。例如，在专用资源的情况下，在特定时段中会将时隙和/或音调分配给特定的通信设备或设备群组，由此将其他设备排除在外，这种情况下可以避免或者减少引发冲突的问题。专用资源可以是公共信道之类的公共资源的一部分，其中举例来说，信道分段是专用于例如分配给单独的设备或设备群组的，其中所述群组包含的移动节点数目少于小区中的移动节总点数目。举个例子，对上行链路而言，时间分段可以专用于单独的移动节点，由此避免可能出现的冲突。对下行链路而言，时隙可以专用于单独的设备，而对组播消息或控制信号而言，可以将时隙分配给一组接收相同消息和/或控制信号的设备。虽然公共信道分段可能会在不同时间专用于单独的节点，但是随着时间的流逝，多个节点将会使用不同的信道分段，由此使得所有信道为多个节点所共有。

专用于单独的移动节点的逻辑控制信道可以包括专用于单独的移动节点的公共信道分段。

没有得到使用的专用资源是非常浪费的。然而，多个用户可以同时访问的共享上行链路资源有可能遭受到大量冲突的影响，由此将会导致浪费带宽并且无法预测通信需要的时间。

虽然定时和功率控制信号以及下行链路信道质量报告在管理无线通信系统中的通信的过程中是非常有用的，但是由于资源有限，因此，在需要为系统中的各个节点持续提供功率控制及其它类型信令支持的时候，基站是无法支持大量节点的。

根据上文中的论述，很明显，目前需要的是为移动节点分配有限资源的改进方法，从而允许单个基站使用有限的通信资源来支持数量相对较多的节点。非常理想的是，至少一些通信资源分配和移动节点管理方法顾及了移动通信系统中的定时控制信令需要以及功率控制信令需要。

发明内容

本发明涉及例如在通信小区中使用单个基站以及带宽等有限资源而在基站与移动节点之间传送信号，从而支持多个无线终端的方法和设备，其中举例来说，所述无线终端可以是移动节点。此外还可以根据本发明来实现一个系统并且使之成为多个小区，其中每一个小区包括至少一个基站，并且该基站服务于多个移动节点。移动节点可以在小区内部或是小区之间移动，但并不是必须这样移动。

依照本发明，移动节点支持多种操作状态。移动节点使用的控制信令资源是根据操作状态变化的。因此，根据移动节点的状态，有可能需要大量的信令资源，而在其它状态中可能只需要最少的资源。例如，除了作为数据传输资源之外，控制信令资源同样是用于传递语音、数据文件等净荷数据的带宽。对不同的移动节点操作状态而言，它们所需要的用于控制目的的基站/移动节点控制通信资源量是不同的，其中所述资源可以是信号带宽，与出于控制信令的目的而为所有移动节点分配相同数量的通信资源的情况相比，通过支持不同的移动节点操作状态，基站可以支持更多的移动节点。

为在特定移动设备与基站之间传递控制信号而为移动设备分配的带宽即为通常所说的专用控制带宽。专用控制带宽可以包括多个专用逻辑或物理控制信道。在一些实施例中，每一个专用控制信道对应于公共控制信道中的一个或多个专用分段。例如，控制信道分段可以是用于发射和/或接收控制信号的信道时隙。专用上行链路控制信道分段不同于共享的上行链路控制信道分段，在所述共享上行链路控制信道分段中，多个设备共享用于上行链路信令的相同带宽。

对共享通信信道而言，在多个节点同时尝试使用共享通信信道传送控制信号的时候可能会发生冲突。

依照一个示范性实施例所实现的移动节点支持四种状态，其中举例来说，状态可以是操作模式。而这四种状态则分别是休眠状态、保持状态、接入状态和接通状态。在这些状态中，接入状态是一个过渡状态，其他状态则是稳定状态，并且在扩展时段中，移动节点可以处于这些状态中。

在这四种状态中，接通状态需要最大数量的控制信令资源，例如用于控制信令的带宽。在这个状态中，带宽是依照发射和接收业务数据的需要而被分配给移动节点的，其中举例来说，所述业务数据可以是文本或视频之类的净荷信息。因此，在接通状态中的任何给定时间都可以为移动节点分配用于传送净荷数据的专用数据信道。此外，在接通状态中还为移动节点分配专用的上行链路控制信令信道。

在不同的实施例中，在接通状态期间，MN使用专用的上行链路控制信道来产生下行链路质量报告、传递资源请求以及执行会话信令等等。在这里通常会足够频繁地通告下行链路信道质量报告，以便追踪基站与移动节点之间的信号强度变化。

在接通状态中，基站和移动节点使用一个或多个专用控制信道来交换定时控制信号，由此允许移动节点周期性地调整其传输定时，从而顾及距离变化，此外，从基站的角度来看，所述处理还顾及了其他那些致使传输信号定时偏移的因素，其中举例来说，所述传输定时可以是符号定时。如上所述，很多系统都在上行链路中使用了正交频分多址，以免同一个小区中的多个节点所生成的传输信号相互干扰，对这些系统而言，使用定时控制信令以及执行更新传输定时之类的定时控制信令操作都是非常重要的。

为了提供传输功率控制，在接通状态中使用传输功率控制信令来提供反馈机制，这样一来，移动节点可以根据那些从与之通信的基站那里周期性接收的信号来对传输功率电平进行有效控制。在不同实施例中，基站在专用控制下行链路上周期性传送功率控制信号。作为传输功率控制信令处理的一部分，移动节点执行的是不同的传输功率控制信令操作，例如包括监视到特定移动节点的传输功率控制信号，对接收到的传输功率控制信号进行解码，以及根据接收和解码的传输功率控制信号来更新传输功率电平。因此，如果在与特定移动节点相对应的专用下行链路分段中接收到功率控制信号，那么作为响应，移动节点会响应于所接收的信号而对其传输功率电平进行调整。这样一来，移动节点可以提高或降低其传输功率，以使基站能够成功接收信号，而不会额外浪费功率，此外还减少了干扰并延长了电池寿命。在这里通常会足够频繁地执行功率控制信令，以便对基站与移动节点之间的信号强度的快速变化进行追踪。功率控制间隔是为系统设计的最小信道相干时间的函数。一般来说，功率控制信令和下行链路信道质量报告具有相似的时间量程，与定时控制信令相比，该信令通常是在一个高出很多的频率上执行的。然而，依照本发明的一个特征，作为移动节点操作状态的函数，基站会改变它向移动节点传送功率控制信号的速率。这样一来，在这个实施例中，作为移动节点操作状态的函数，移动节点执行传输功率控制调整的速率将会发生变化。在一个示范性实施例中，在休眠状态中并没有执行功率控制更新，而与接通状态相比，当在保持状态中执行功率控制更新的时候，所述功率控制更新通常是以更低速率执行的。

与支持接通状态中的移动节点操作所需要的带宽之类的资源相比，保持状态中的移动节点操作需要的控制通信资源相对较少。此外，在不同的实施例中，当处于保持状态的时候，这时不会为移动节点提供用于传送净荷数据的带宽，但是可以为移动节点分配用于接收净荷数据的带宽。在此类实施例中，在保持状态中不会为移动节点提供专用的数据上行链路通信信道。例如，为接收数据而分配的带宽可以例如是与其他移动节点共享的数据下行链路信道。在保持状态中将会维持定时控制信令，此外还会为移动节点分配专用的控制上行链路通信资源，例如专用的上行链路控制通信信道，其中移动节点可以使用所述信道来请求变成其他状态。举例来说，这样将允许移动节点通过请求变换到可以传送净荷数据的接通状态来获取附加通信资源。在一些而非全部实施例中，在保持状态中，专用上行链路控制信道只限于传递那些请求允许将移动节点的操作状态从保持状态改为接通状态的信号。在保持状态中，与接通状态中的带宽相比，为了控制信令而为移动节点分配的，例如专用于移动节点的带宽相对较少。

在处于保持状态的时候，通过保持定时控制，可以允许移动节点传送其上行链路请求，但这不会干扰同一小区中的其他移动节点，此外，如果具有专用的上行链路控制资源，那么由于状态转变请求不会像在共享上行链路资源的情况中那样与来自其他移动节点的相似请求发生冲突，因此可以确保状态转变的延迟最小。由于维持了定时控制信令，因此，举例来说，在移动节点从保持状态转为接通状态的时候，一旦为其提供所请求的上行链路资源，那么它可以在没有太多延迟的情况下传送数据，而不必顾及上行链路符号定时偏移会对小区中的其他移动节点产生干扰。与接通状态操作相比，在保持状态中是很少停止传输功率控制信令或者以更大的间隔来执行所述信令的。与保持状态中的所有节点的功率控制信令都在与接通状态相同的速率上执行的情况相比，在这种方式中可以消除或是减少用于功率控制信令的专用控制资源，进而允许减少专用于此目的的资源。

在从保持状态转变到接通状态的时候，移动节点可以以初始高功率为起始，这样一来，作为接通状态操作的一部分，在传输功率控制信令以正常速率恢复的时候，所述处理确保基站能以降低的功率电平来接收其信号。在一个示范性实施例中，当保持状态中的移动节点想要迁移到接通状态的时候，它会使用不与其他移动节点共享的专用上行链路通信资源来传送一个状态转变请求。然后，基站将会使用一个广播消息来做出响应，该消息表示其对移动节点的状态转变请求的响应。移动节点接收指定给它的基站消息，并且用一个确认来进行响应。该确认经由上行链路上的共享资源传送，并且从属于下行链路上的广播消息。

通过传送恰当的状态转变请求，移动节点可以转入休眠状态。在一个示范性实施例中，当移动节点不想迁移到另一种状态的时候，移动节点可以不在专用上行链路通信信道上传送任何信号，但由于将所述专用信道分配给了所述移动节点，因此其他移动节点也不会使用该信道。在另一个实施例中，移动节点在其专用上行链路通信信道中使用一个接通/断开信令，当移动节点意图迁移到另一种状态的时候，它会发送一个固定信号(接通)，在其不想迁移到任何其他状态的时候，它不会发送任何信号(断开)。在这种情况下，如果在特定时间点执行传输，那么可以将传送固定信号解释成一个要求迁移到接通状态的请求，如果传输是在其他时间点执行的，那么可以将所述传输解释成一个要求迁移到休眠状态的请求。

为了支持大量移动节点，则有必要支持需要相对较少的通信资源的休眠状态。在一个示范性实施例中，在休眠状态中是不支持定时控制信号和功率控制信令的。因此，在休眠状态中，移动节点通常不会执行诸如接收、解码以及使用定时和传输功率控制信号之类的传输定时控制或传输功率控制信令操作。此外也没有为移动节点分配上行链路控制通信信道之类的专用上行链路控制资源来产生状态转变请求或净荷传输请求。另外，在休眠状态中没有为移动节点分配专用带宽这种在传送净荷数据时使用的数据传输资源，其中所述净荷数据的传输是经由基站而与另一个节点所进行的通信会话的一部分。

假设在休眠状态中没有专用上行链路控制信道，那么将会使用共享通信信道来与基站取得联系，进而请求得到移动节点开始从休眠状态转变到另一种状态所需要的资源。

在一些实施例中，根据服务于小区的基站的命令，休眠状态中的移动节点例如可以使用共享通信资源来通告其在小区中的存在。然而，如上所述，在这个操作状态中只支持少量其他信令。因此，在处于休眠状态的移动节点与服务于该节点的基站之间仅仅使用了少量控制信令带宽来传递控制信息。

接入状态则是这样一种状态，其中处于休眠状态的移动节点经由这种状态转入可支持的其他状态之一。状态之间的转变可以由移动节点用户执行某个操作来触发，其中举例来说，所述操作可以是尝试将数据传送到另一个移动节点。在进入接入状态的时候，传输功率控制和定时控制信令尚未建立。而在接入状态操作中将会建立定时控制信令，并且在不同的实施例中将会建立全部或部分传输功率控制信令。移动节点可以从接入状态转变为接通状态或保持状态。

建立定时同步和传输功率控制可能会占用一定时间，在此期间，数据转移将会延迟。同样，接入处理是借助共享介质执行的，这其中需要解决移动节点之间的争用。由于从保持状态到接通状态的转变没有经过接入状态，因此，依照本发明，通过支持除休眠状态之外的保持状态，可以为大量移动节点消除这种延迟，同时，与没有使用减少的移动节点操作信令状态的情况相比，在这种情况下，单个基站所支持的节点数量相对较多。

在一些实施例中，对于单独的小区，对任何指定时间都可处于休眠状态的移动节点的最大数量进行了设定，使之大于在任何指定时间都可处于保持状态的移动节点的最大数量。此外还对任何指定时间都可处于保持状态的移动节点的最大数量进行设定，使之大于在任何指定时间都可处于接通状态的移动节点的最大数量。

依照本发明的节能特性，从基站到移动节点的下行链路控制信令被划分在多个控制信道中。移动节点根据节点操作状态来监视不同数量的下行链路控制信道。其中在接通状态中对最大数量的下行链路控制信道进行监视。与接通状态相比，在保持状态中监视的下行链路控制信道的数量相对较少。而在休眠状态中，受到监视的下行链路控制信道的数量是最少的。

为了进一步降低移动节点中与监视控制信号相关的功耗，依照本发明的一个特征，在保持和休眠状态中受到监视的控制信道是作为周期性控制信道实现的。换言之，在保持和休眠状态中被监视的信道上，信号并不是连续广播的。因此，在保持和休眠状态中，移动节点会以周期性的间隔来监视控制信号，并且当在受监视的信道上没有传送控制信号的时候，移动节点不会在这些时间监视控制信号，由此可以节约功率。为了进一步缩短特定移动节点在保持和休眠状态中监视控制信号所需要的时间，可以将分段这种周期性控制信道部分专用于一个或一组移动节点。与监视控制信道中的所有分段相反，移动节点了解到它们专用的控制信道分段，随后则只监视其专用分段。与移动节点必须监视周期性控制信道中的所有分段的情况相比，这种方式允许单独的移动节点以更大的周期性间隔来监视保持和休眠状态中的控制信号。

在一个特定实施例中，在接通状态中，移动节点持续监视分配信道中的分段，此外还监视周期性的快速寻呼和慢速寻呼控制信道中的分段。在处于保持状态的时候，移动节点监视快速寻呼和慢速寻呼控制信道。所述监视可以包括对周期性的快速和慢速寻呼信道分段的子集进行监视，其中举例来说，所述子集可以是专用于特定移动节点的分段。在特定示范性实施例中，在保持状态中对慢速寻呼信道而不是快速寻呼信道或分配信道进行监视。此外还可以使用寻呼控制信道来指示移动节点改变状态。

当在保持和休眠状态中操作的时候，通过限制控制信道数量和作为操作状态函数的控制信道监视速率，可以依照本发明来节约电力资源。

在后续的详细描述中将对本发明的方法和设备的众多附加特征、优点及细节进行说明。

附图说明

图1描述的是一个依照本发明实施的示范性通信小区，其中所述小区可以是通信系统的一部分。

图2描述的是一个依照本发明实施的基站。

图3描述的是一个依照本发明实施的移动节点。

图4是对移动节点在依照本发明操作的时候可以进入的不同状态进行描述的状态图。

图5是对移动节点在图4所示不同状态的各个状态中执行的不同控制和信令模块进行说明的图。

图6描述的是与依照本发明一个实施例而被使用的三个示范性下行链路控制信道相关联的传输。

图7描述的是在本发明的移动节点可以操作的四种状态之中的每一个状态中受到监视的图6所示的控制信道。

具体实施方式

图1描述的是一个依照本发明实施的通信小区10。通信系统可以包括多个图1所述类型的小区。通信小区10包括基站12以及多个移动节点14、16，其中例如所述移动节点的数量为N，并且如箭头13、15所示，这些移动节点是用无线电与基站交换数据和信号的。依照本发明，基站12与移动节点14、16能在独立于所传递的数据信令的情况下执行和/或保持控制信令，其中举例来说，所述数据信令可以是语音或其他净荷信息。而控制信令的实例则包括功率控制、下行链路信道质量报告以及定时控制信令。

图2描述的是一个依照本发明实施的基站。如所示，示范性的BS 12包括接收机电路202、发射机电路204、处理器206、存储器210以及网络接口208，这些设备通过总线207耦合在一起。接收机电路202与天线203相耦合，以便接收来自移动节点的信号。发射机电路204则与一个能够用于向移动节点广播信号的发射机天线205相耦合。网络接口208用于将基站12耦合到一个或多个网络部件，例如路由器和/或因特网。这样一来，基站12可以充当所述基站12所服务的移动节点与其他网络部件之间的通信部件。

基站12的操作是在存储器210中保存的一个或多个例程的指引下由处理器206控制的。存储器210包括通信例程223、数据220、会话管理/资源分配例程222、会话和资源信令子例程224以及有效用户信息212。通信例程223包含可以为一个或多个移动节点用户提供特定业务的不同通信应用，例如IP电话服务或交互式游戏。数据220包含将要传送到一个或多个移动节点或是从一个或多个节点接收的数据。其中举例来说，数据220可以包括语音数据、电子邮件消息、视频图像、游戏数据等等。

会话管理和资源分配例程222与子例程224、有效用户信息212以及数据220协同操作。其中例程222负责确定移动节点是否可以在多种状态之间进行转变以及何时转变，此外它还确定将哪些资源分配给处于某种状态的移动节点。该例程可以根据不同判据来做出确定，例如来自那些要求在状态之间进行转变的移动节点的请求、移动节点在特定状态中花费的空闲时间/时间、可用资源、可用数据、移动节点优先级等等。这些判据将会允许基站支持那些跨越了与之相连的移动节点的不同服务质量(QoS)。

在需要信令操作的时候，会话管理例程222将会调用会话和资源信令子例程224。这个信令用于表示允许在状态之间进行转变。此外，举例来说，在处于特定状态的时候，所述信令还可用于分配资源。例如在接通状态中，它可以为移动节点提供发射或接收数据的资源。

有效用户信息212包含了基站12所服务的各个有效用户和/或移动节点的信息。对各个移动节点和/或用户而言，该信息包括一组状态信息213、213′。其中举例来说，所述状态信息213、213′包括移动节点是否处于依照本发明所支持的接通状态、保持状态、休眠状态或接入状态，当前可以传送到移动节点或是从移动节点接收的数据分组的数量和类型，以及与移动节点所使用的通信资源有关的信息。

图3描述的是一个依照本发明实施的示范性移动节点14。移动节点14包括接收机302，发射机304，天线303、305，存储器210以及处理器，如图3所示，这些设备也是耦合在一起的。移动节点使用其发射机306、接收机302以及天线303、305来向基站12发送信息或者从基站12那里接收信息。

存储器210包括用户/设备信息312、数据320、功率控制和功率控制信令模块322、定时控制和定时控制信令模块324、设备状态控制和状态信令模块326以及数据控制和数据信令模块328。移动节点14是在这些模块的控制下进行操作的，其中所述模块是由处理器306执行的。用户/设备信息312包括设备信息，例如设备标识符、网络地址或电话号码。举例来说，在分配通信信道的时候，基站12可以使用该信息来识别移动节点。用户/设备信息312还包括与移动设备14的当前状态相关的信息。并且举例来说，数据320包括作为通信会话的一部分而从基站接收或是将传送到基站的语音、文本和/或其他数据。

设备状态控制和状态信令模块326被用于设备状态控制和状态信令。设备状态控制模块326通过结合那些从基站12接收的信号来确定移动节点14在任何指定时间的操作模式，例如状态。例如，响应于用户输入，移动节点14可以向基站12提出请求，以便允许从一种状态转入另一种状态，并被授予与给定状态相关联的资源。状态控制和状态信令模块326则根据任何指定时间的操作状态以及分配给移动节点14的通信资源来确定将出现何种信令以及将要有效的是哪些信令模块。举例来说，作为对缩短的信号活动周期，例如控制信号活动的响应，状态控制和状态信令模块326确定从当前操作状态转入只需要较少控制资源和/或较少功率的操作状态。模块326可以但却未必向基站通告所述状态转变。状态控制和状态信令模块326尤其对在每一个操作状态中受到监视的下行链路控制信道的数量进行控制，并且在不同的实施例中，所述模块还对用于监视一个或多个下行链路控制信道的速率进行控制。

作为对移动节点14的状态进行控制的处理的一部分，在省略了移动节点14与基站12之间的常规信令的情况下，当移动节点14首次进入某个小区和/或当基站12要求移动节点14指示其是否存在的时候，信令模块将会负责用信号向基站12发出通告。移动节点14可以使用共享通信资源来向小区基站12通告它的存在，同时还可以把专用通信资源用于其他通信信号，例如作为通信会话一部分的数据文件的上传和下载。

传输功率控制和功率控制信令模块322用于对传输功率控制信号的生成、处理和接收进行控制。模块322通过与基站12进行交互而对用于实施传输功率控制的信令进行控制。在模块322的指引下，传送到基站12或是从基站12接收的信号被用于控制移动节点的传输功率电平。在传送信号的时候，基站12以及移动节点14、16通过使用功率控制来调整功率输出。其中基站12将信号传送到移动节点，移动节点则在调整传输功率输出的过程中使用这些信号。用于发射信号的最优功率电平会随着若干个因素而变化，这些因素包括传输突发速率、信道条件以及与基站12的距离，其中举例来说，移动节点14离基站12越近，移动节点14向基站12发射信号所需要的功率则越小。而将最大功率输出用于所有传输同样存在缺陷，例如移动节点14的电池寿命将会缩短，并且高功率输出将会增加传输信号电位，由此导致与相邻或重叠小区中的传输发生冲突。传输功率控制信令允许移动节点减少和/或最小化传输输出功率，由此延长电池寿命。

定时控制和定时控制信令模块324被用于定时和定时信令。定时控制是在无线连网方案中使用的，其中举例来说，所述方案具有基于正交频分多址的上行链路。为了降低噪声效应，在这里也可以使用音调跳跃。音调跳跃可以是一个时间函数，其中在不同的符号传输时段中为不同的移动节点分配了不同的音调，而所述时段则称为符号时间。对基站12而言，为使多址接入系统中的基站12能够追踪和区分来自不同移动节点的信号，较为理想的是以同步方式接收来自移动节点的信息。移动节点14与基站12之间的定时偏移可能会导致传输冲突，由此基站很难对不同移动节点在不同符号时段使用相同音调或者在相同符号时段使用不同音调所传送的符号加以区分。

举例来说，由于来自更为远离基站12的移动节点的传输要花费更多时间到达基站12，因此对移动节点与基站的距离的影响将会是一个因素。滞后到达的信号可能干扰到另一个在稍后时段中跳跃到所述滞后到达信号的频率的连接。为了保持符号定时同步，有必要指示节点提前或者延迟它的符号传输起始时间，从而顾及将信号传播到基站的时间的变化。

数据和数据信令模块模块328被用于控制净荷数据的传送和接收，例如对移动节点专用的用于信令目的的信道或时隙进行控制。其中举例来说，这其中包含了因特网文件传输操作中的数据分组。

依照本发明，移动节点14可以处于四种状态中的其中一个状态。移动节点所需要的信令、功率和通信资源是根据移动节点操作状态而改变的。由于在移动节点中使用了多种状态，因此，作为节点操作状态的函数，基站12能为不同的移动节点分配不同程度的通信资源，例如控制和数据信令资源。与所有节点持续处于接通状态的情况相比，这种处理能使基站12支持更多的移动节点。移动节点14所在的特定状态确定了在任何指定时间执行的控制信令以及数据信令模块，此外还确定了移动节点与基站12之间的控制信令等级。此外，移动节点14还可以利用不同状态中的不同活动等级来节约电力并延长电池寿命。

现在将参考图4和5来对移动节点14在依照本发明的不同状态中的操作进行说明。图4描述的是包含移动节点14可以进入的四种可能状态的状态图400，这其中包括接入状态402，接通状态404、保持状态410以及休眠状态408。此外在图4中还使用了箭头来描述四种状态之间的可能转变。

图5描述的是处于图4所示的不同状态的移动节点模块322、324、326、328。图表500中的每一行对应于一种不同状态。第一到第四行502、504、506、508分别对应于休眠状态、接入状态、接通状态以及保持状态。图表500的每一列则对应于移动节点14内部的一个不同模块。例如，第一列510对应于传输功率控制和功率控制信令模块322，第二列512对应于定时控制和定时控制信令模块324，第三列514对应于设备状态控制和状态信令模块326，最后一列516则对应于数据和数据信令模块328。在图5中，实线用于指示特定状态中有效的模块。假设模块尚未完全有效，那么短虚线将被用于指示那些可以在离开接入状态之前从无效或有效性下降的等级转入完全有效的状态的模块。长虚线用于表示这样的模块，该模块在一种状态中有效，但是在处于所指示的状态时，该模块能够以一个与接通状态中实施的信令速率相反的降低速率来执行信令。

从图5中可以看出，在休眠状态中，设备状态控制和状态信令模块326仍旧有效，但是其他模块则是无效的，这样则顾及了节能，并且明显限制了移动节点的活动性。在充当转变状态的接入状态402中，在离开接入状态402进入接通状态404或保持状态410之前，传输功率控制和功率控制信令模块322、定时控制和定时控制信令模块324都是完全有效的(对传输功率控制和功率控制信令模块322而言，在某些实施例中，它在一个降低的速率上是有效的)。在接通状态中，所有信令模块322、324、326、328都是完全有效的，从移动节点的角度来看，这样将会需要最大的功率，从基站的角度来看，这样将会需要最大的通信资源分配，例如带宽。在保持状态中，传输功率控制和功率控制信令模块322可以是无效的，但也可以在降低很多的信令速率上有效。与设备状态控制和状态信令模块326一样，定时控制和定时控制信令模块324仍旧有效。数据和数据信令模块326要么是无效的，要么将会通过操作来实施减少的功能，例如接收数据但不发射数据，其中所述处理是不同节点之间的通信会话的一部分。这样一来，保持状态允许节约带宽以及其他通信资源，同时在某些情况下，举例来说，所述状态还允许移动节点接收组播信号和/或消息。

现在将参考图4中的状态图来详细描述每一种状态以及状态之间的可能转变。

在这四种状态402、404、410、408中，接通状态404允许移动节点执行可支持的多种通信活动，但却需要数量最大的信令资源，例如带宽。在这个可以视为“全通”状态的状态404中，根据传送和接收数据的需要而为移动节点14分配带宽，举例来说，所述数据可以是文本或视频之类的净荷信息。此外还为移动节点14分配专用上行链路信令信道，移动节点可以使用该信道来产生下行链路信道质量报告、通信资源请求以及实施会话信令等等。要想提供帮助，那么应该足够频繁地通告这些下行链路信道质量报告，从而追踪移动节点接收的信号强度变化。

在接通状态404中，在模块324的控制下，基站12与移动节点14交换定时控制信号。由此允许移动节点14周期性调整其传输定时，例如符号定时，从而顾及距离变化以及其他那些可能致使移动节点传送的信号相对于其他移动节点16所传送的信号而在基站接收机处出现定时偏差的因素的变化。如上所述，很多系统都在上行链路中使用了正交频分多址，在这些这些系统中使用了符号定时控制信令应用，以免与同一小区10中的多个节点所生成的传输信号发生冲突。

为了提供传输功率控制，在模块322的指引下，在接通状态404中使用了传输功率控制信令来提供反馈机制，这样一来，移动节点可以根据那些从与之通信的基站那里周期性接收的信号来对其传输功率进行有效控制。由此，移动节点14可以提高和/或降低其传输功率，以使基站12能够成功接收信号，而不会额外浪费功率，此外也不会缩短电池寿命。在这里通常会足够频繁地执行功率控制信令，以便对基站12与移动节点14、16之间的信号强度的变化进行追踪。功率控制间隔是信道相干时间的函数。功率控制信令和下行链路信道质量报告具有相似的时间量程，一般来说，与支持车辆移动性所需要的定时控制信令相比，它们是以高出很多的速率执行的。

移动节点14可以从接通状态14转入休眠状态408或保持状态410。与接通状态404相比，这其中的每一个状态只需要减少的通信资源来提供支持，例如带宽。所述转变可以响应于用户输入，例如用户终止通信会话，但是所述转变也可以响应于通信资源丧失，例如发射和/或接收所传递的信息所需要的带宽，其中所述信息可以是语音或数据信息。

根据本发明，在保持状态中是不会为移动节点提供用于传送净荷数据的带宽的。然而，在这个状态中将会维持定时控制信令，并且还会为移动节点分配专用上行链路通信资源，其中移动节点可以使用所述资源来请求改变成其状态。这样将允许移动节点通过请求转入可以传送净荷数据的接通状态来获取附加通信资源。在保持状态410中，通过保持定时控制，可以允许移动节点14传送其上行链路请求，而不会与同一个小区10内部的其他移动节点16发生冲突。此外，如果具有专用于向基站12传送请求的资源，那么在这些请求没有与来自其他移动节点的相同请求发生冲突时，这些资源有助于确保状态转变的延迟最小。

举例来说，在被授予了所请求的通信资源的时候，移动节点可以从保持状态410转变到接通状态404。作为选择，移动节点也可以转入休眠状态408。由于在保持状态410中保持了定时控制信令，因此，举例来说，当移动节点转入接通状态的时候，一旦为其授予了所请求的带宽，那么它可以在没有太多延迟的情况下发射数据，而不用担心与小区中的其他移动节点的上行链路传输发生冲突，其中所述冲突是因为移动节点的定时偏差而产生的。

在保持状态410中既可以停止传输功率控制信令，也可以以更大的间隔执行所述信令，例如以一个与定时控制相类似的速率来执行所述信令。与保持状态中的所有节点14、16的功率控制信令都在与接通状态相同的速率上执行的情况相比，在这种方式中可以消除用于传输功率控制信令的资源，例如基站-移动节点控制资源，或者减少专用于此目的的资源。在保持状态中，移动节点14、16的传输功率控制更新是在一个降低的速率上以一种与降低的传输功率控制信令相对应的方式而在移动节点中执行的，但是也可以完全不执行所述更新。在从保持状态410转入接通状态404的时候，移动节点14可以始于初始高功率电平，以确保其信号能够为基站12所接收。然后，作为接通状态操作的一部分，一旦传输功率控制信令以正常(全)速率重新开始时，则降低功率电平。

从保持状态开始的转变可以由基站或移动节点发起。基站可以通过在指定给保持状态用户的寻呼信道上发送一个寻呼来发起一个转变。在一个实施例中，移动节点根据预先安排的周期来对寻呼信道进行解码，从而检查基站消息。一旦发现指定给它的寻呼消息，则移动节点使用一个确认做出响应。在不同的实施例中，确认是经由上行链路上的共享资源传送的，并且所述确认从属于下行链路上的寻呼或授权消息。移动节点14则通过移至接收到的状态改变消息中所规定的指定状态而对状态改变消息作出响应。

在一个实施例中，当移动节点14打算从保持状态410迁移到接通状态404的时候，它会使用专用上行链路通信信道来发射一个状态转变请求，其中所述信道并没有与其他移动节点16所共享。由于没有共享信道，因此，基站12可以在没有冲突的情况下接收请求，如果所需要的资源可用，那么基站将会迅速准予请求，由此顾及了用户优先级和/或用户可能正在使用的应用。在接收到为其指定的授权消息的时候，移动节点将会用一个确认来作出响应。该确认是经由上行链路上的共享资源传送的，并且从属于下行链路上的授权消息。

在一个示范性实施例中，当移动节点不想从保持状态迁移到另一种状态的时候，移动节点可以不在其专用上行链路通信资源中传送任何信号，但是由于将专用资源分配给了所述移动节点，因此其他移动节点也不会使用所述资源。在这种情况下，移动节点可以临时关闭传输模块以及相关功能，从而节约电力。

在另一个实施例中，移动节点在其专用上行链路通信资源中使用接通/断开信令，当移动节点意图迁移到另一种状态的时候，它会发送一个固定信号(接通)，当它不想迁移到其他状态的时候，它不会发送任何信号(关闭)。在这种情况下，如果在特定时间点执行传输，那么可以将传送固定信号解释成一个要求迁移到接通状态的请求，如果传输是在其他时间点执行的，那么可以将所述传输解释成一个要求迁移到休眠状态的请求。

为了向大量移动节点14、16提供可到达性，有必要为休眠状态提供支持，其中该状态只需要相对较少的通信资源。移动节点14可以从可支持的其他任何状态404、404、410转变到休眠状态408，例如对用户的输入、无效周期、或是来自基站12的信号作出响应。

在休眠状态408中，移动节点14可以根据服务于小区10的基站12的命令来通告其在小区中的存在。然而，这个操作状态408只支持少量其他信令。在示范性的实施例中，在休眠状态408中并不支持定时控制信令和功率控制信令。此外，在这里也没有为移动节点分配用于产生资源请求的专用上行链路，并且没有分配那些在传输净荷数据的过程中使用的带宽，其中举例来说，所述净荷数据传输是借助基站12实施的与另一个节点16的通信会话的一部分。

从休眠状态408到另一个状态404、410的转变是穿越接入状态402进行的。与专用上行链路相反，在这里使用了共享(基于争用的)通信信道来与基站12取得联系，从而请求得到那些从休眠状态408转入另一个状态402、404、410所需要的资源。这些转变可以由基站在寻呼信道上发起，也可以由移动节点14、16发起。由于用来请求资源、以便从休眠状态开始转变的通信信道是共享的，因此，在向基站12成功发射资源请求之前，移动节点14有可能会遭遇延迟。这是因为所述请求可能与来自其他移动节点的相似请求发生冲突。对从保持状态410到接通状态的转变而言，在处于保持状态410的同时，由于使用了专用上行链路资源来进行请求，因此不会出现上述延迟。

接入状态420是这样一种状态，其中处于休眠状态408的移动节点14可以转入可支持的其他状态404、410之一。离开休眠状态的转变可以由移动节点14的用户通过某个操作来触发，但也可以由基站12触发，其中举例来说，所述操作可以是尝试将数据传送到另一个移动节点16。在进入接入状态402的时候，传输功率控制和定时控制信令尚未建立。而在接入状态操作中将会建立定时控制信令，并且在不同的实施例中将会建立全部或部分传输功率控制信令，其中对移动节点的传输输出功率电平进行了相应调整。移动节点还可以从接入状态402转回休眠状态408，并且也可以转移到接通状态404或保持状态410。如果用户取消传输请求或者基站12拒绝为节点分配转入保持或接通状态404、410所需要的资源，那么作为响应，有可能会出现返回到休眠状态408的转变。一般来说，从接入状态到接通状态404或是保持状态410的转变是在移动节点14恢复其与基站12的功率和定时同步信令并被给予了保持移动节点正在转变的状态所需要的一个或多个通信资源的时候进行的。

在接入状态402中，建立定时同步和传输功率控制信令可能会耗费相当多的时间，在此其间，数据传输将会延迟。此外，如上所述，延迟有可能是使用共享资源请求转变造成的，并且由此可能在移动节点之间产生了需要耗费时间来加以解决的争用。此外，由于在请求状态转变的过程中使用了共享资源，因此很难在请求状态转移的不同节点之间划分优先级。

对单独的小区10而言，在一些实施例中对任何指定时间都可处于休眠状态408的移动节点14、16的最大数量进行了设定，使之大于在任何指定时间都可处于保持状态410的移动节点14、16的最大数量。此外还对任何指定时间都可处于保持状态410的移动节点14、16的最大数量进行了设定，使之大于在指定时间都可处于接通状态404的移动节点的最大数量。

由于从保持状态410到接通状态404的转变没有经过接入状态，因此，依照本发明，通过支持除休眠状态之外的保持状态，可以为大量移动节点14、16消除这种延迟，同时，在这种情况下，与没有使用减少的信令保持状态的情况相比，单个基站12所支持的节点数量相对较多。

从功率的角度来看，较为理想的是将移动节点监视控制信号所耗费的时间和功率减至最少。为了最小化移动节点监视控制信号所耗费的时间和功率，使用多个控制信道来执行至少一些下行链路控制信令，也就是从基站到一个或多个移动节点的信令。在本发明的一个尤其适合与能够支持多种操作状态的移动节点结合使用的实施例中，提供了多个控制信道以便将来自基站的控制信号传递到移动节点。多个公共控制信道中的每一个信道都分成了多个分段，例如时隙，其中每一个分段都是专用的，例如分配给一个或一组移动节点，以便供其使用。在这种情况下，举例来说，在系统中，一组移动节点可以是与组播消息组相对应的一个移动节点子集。在这个实施例中，控制信道为多个节点所共有，但是信道中的每一个分段都是专用，例如对应于与多个移动节点的一个特定移动节点或移动群组，此外还拒绝其他移动节点使用这些专用分段。公共控制信道的专用分段与单独的移动节点相对应，它表示的是分配给单独的移动节点的专用控制信道。

例如，根据从基站12传送到每一个特定节点14、16的信息，单独的移动节点14、16可以了解到控制信道分段分配模式。

为了提供特别有效的控制信道信令，可以在几个不同的速率上执行基站到移动节点的控制信令，其中将不同的控制信道用于每一个不同的控制信道信令速率。

为了将监视控制信道以获取涉及移动节点的信息的任务所耗费的功率和资源总量减至最小，每一个移动节点只需要进行监视，以便检测为特定节点分配的控制信道分段中的信号。这样则允许移动节点调度控制信道监视操作，由此不必持续监视控制信道，同时仍旧允许移动节点及时接收控制信号。

在一个特别适合与至少支持接通状态、保持状态以及休眠状态的移动节点结合使用的实施例中，使用了三个不同的分段控制信道。这三个控制信道包括一个分配控制信道、一个快速寻呼控制信道以及一个慢速寻呼控制信道。

实际上，快速寻呼控制信道和慢速寻呼控制信道都是周期性的，举例来说，在这些信道中，控制信号在时间上并不是连续传送的。因此，移动节点不必耗费功率和资源来对这些信道进行持续监视。在一些实施例中，为了进一步减少移动节点监视快速和慢速寻呼信道所耗费的时间和功率，其中将对信道进行分段，并且这些分段专用于特定的移动节点或是移动节点群组。

为了将监视控制信道以获取涉及移动节点的信息的任务所耗费的功率和资源减至最小，每一个移动节点只需要进行监视，以便检测分配给特定节点的快速和慢速寻呼控制信道分段中的信号。与需要监视所有分段来发现控制信号的情况下可能执行的操作数量相比，这样则允许移动节点调度控制信道监视操作，从而不必那么频繁地监视控制信道。

图6描述的是分别与示范性的分配信道、快速寻呼和慢速寻呼下行链路控制信道相对应的控制信号602、620、630。快速寻呼控制信道信号602被分成为多个分段，其中举例来说，所述分段可以是大小为1毫秒的时隙。在图6的实施例中，这些分配信道中的传输是持续进行的。对每一个时隙来说，存在一个或多个相应的业务信道分段。业务信道分段是通过基站12在某个时隙中传送移动节点标识符或移动节点组标识符而被分配给移动节点14、16的，其中所述标识符表示已经为对应于所传送的标识符的一个或多个移动节点分配了相应的一个或多个业务分段，以便供其使用。在处于接通状态的时候，移动节点14、16在这样一个速率上持续监视分配信道，其中所述速率足以检测到用于业务分配目的的控制信道的各个分段所包含的标识符。

在接通状态中，除了分配信道之外，每一个移动节点14、16还对周期性的快速寻呼和慢速寻呼信道进行监视。

从图6中可以看出，实际上，快速寻呼信号620是周期性的。每一个示范性的快速寻呼信号周期622、626、630、634的持续时间都是10毫秒。然而在这个10毫秒的周期中，快速寻呼信号实际上只是在完整周期中的一小部分时间中传送，例如2毫秒。传送快速寻呼信号的周期623、627、631、635被分段为时隙。而剩余部分624、628、632、636则表示的是基站12不广播快速寻呼控制信号的时间。虽然在每一个快速寻呼接通周期623、627、631、635中只显示了两个1毫秒的分段，但是应该理解，通常在每个接通时间都存在若干个分段。

在一些实施例中，为了减少移动节点14、16监视快速寻呼控制信号所需要的时间，快速寻呼控制信道分段是专用于单独的移动节点或移动节点群组的。举例来说，通常，将哪些分段专用于哪些移动节点的信息是从基站12传送到移动节点14、16的。一旦知道了专用信息，那么移动节点14、16可以将其监视快速寻呼信道分段的操作限制成只监视它们专用的分段。在这个实施例中，移动节点可以在大于快速寻呼周期的周期性间隔上监视快速寻呼信道，而不会出现丢失那些经由快速寻呼信道传送到移动节点的控制信息的风险。

在这里使用了快速寻呼信道分段来传送那些用于控制移动节点在状态间转变的信息，例如命令。举例来说，当移动节点处于一种使之停止监视分配信道状态的时候，快速寻呼信道分段还可用于指示移动节点对分配信道进行监视。由于系统的移动节点知道为其分配了快速寻呼信道中的哪些分段，因此可以在没有移动节点标识符的情况下将命令包含在快速寻呼信道分段中，由此实现一个有效的传输方案。

在这里使用了与快速寻呼信道相同的方式来对慢速寻呼信道进行分段，并且将其用于传递信息。使用慢速寻呼信道传递的信息可以与使用快速寻呼信道传送的信息和命令相同或相似。

在图6中，信号630表示的是一个示范性的慢速寻呼信道信号。应该指出的是，完整的慢速寻呼信号周期632要长于快速寻呼信道的寻呼周期622。在图6中使用了参考数字631和634来显示慢速寻呼周期中的一部分。假设慢速寻呼周期长于快速寻呼周期，那么在慢速寻呼周期中执行控制信号传输之间的时间往往要大于快速寻呼信道中的时间。这意味着与快速寻呼信道相比，移动节点可能会在更长的时间间隔中停止监视慢速寻呼信道。然而，它还意味着平均起来，在慢速寻呼信道上传送的控制信号可能要耗费更长的时间才能被预定移动节点所接收。

在图6中显示了处于信号周期640和642上的两个慢速寻呼信号传输。信号周期639、641、643对应于慢速寻呼信道信号周期，在此期间并未传送慢速寻呼信号。

由于快速和慢速寻呼信道本质上都是周期性的，因此，如果通过交错排列周期上的传输而使之不会重叠，那么可以使用相同的物理传输资源、例如音调来实现快速和慢速寻呼信道，其中根据音调所对应的时段而将所述音调解释成与快速或慢速寻呼信道相对应。

分配给慢速寻呼信道中的特定移动节点的分段之间的间隔通常大于快速寻呼信道中的间隔，但这并不是必然的。这通常意味着在时间方面，移动设备需要在几个时间间隔上监视慢速寻呼信道，其中所述间隔要比监视快速寻呼信道的间隔更宽。由于慢速寻呼信道分段具有更大的间隔，因此，监视该信道所需要的功率往往小于监视快速寻呼信道所需要的功率。

依照本发明的一个实施例，在不同的状态中监视不同数量的下行链路控制信道。在这个实施例中，并没有在所有状态中都对分配信道、快速寻呼和慢速寻呼信道进行监视。与此相反，在接通状态中，受到监视的下行链路控制信道数量是最大的，在保持状态中，受到监视的下行链路控制信道的数量相对较少，而在休眠状态中，受到监视的下行链路控制信道的数量是最少的。

图7显示了一个表格700，其中描述了三个示范性的基站-移动节点(下行链路)控制信令信道，以及如上所述的相应的四种示范性移动节点操作状态。在表格700中，使用一个勾号来显示那些在指定状态中受到监视的控制信道，同时使用了一个X来表示那些没有受到监视的控制信道。此外还使用了一个虚线勾号来显示一个控制信道，其中所述信道在该状态的一部分时间中未必受到监视，但是至少会在该状态的一部分时间中受到监视。

依照图7，第一行702对应于接通状态，第二行704对应于接入状态，第三行706对应于保持状态，第四行708对应于休眠状态。表格700中的列对应于不同的分段控制信道。第一列710对应于分配信道，第二列712对应于快速寻呼信道，第三列714则对应于慢速寻呼信道。

从表格700中可以看出，在处于接通状态的时候，移动节点14、16将会监视分配信道、快速寻呼控制信道以及慢速寻呼控制信道。对表示接通状态与保持状态或休眠状态之间转变的接入状态中的一部分而言，对分配信道和快速寻呼信道进行监视。而慢速寻呼信道则会在移动节点处于接入状态中的整个时段中受到监视。如上所述，监视快速寻呼和慢速寻呼信道需要移动节点有效执行周期性监视而不是连续监视。

在处于保持状态的时候，其中没有对分配信道进行监视。然而，这时会对快速寻呼信道和慢速寻呼信道进行监视。相应的，在这里可以指示处于保持状态中的移动节点改变状态和/或在一个相对较短的时段中监视分配信道，以便找出业务信道分段分配信息。

在休眠状态中，对图6所示的三个控制信道而言，只有慢速寻呼信道才会受到移动节点的监视。相应地，在这里可以指示处于保持状态中的移动节点14、16改变状态和/或对分配信道进行监视，从而发现业务信道分段分配信息，但是与处于保持状态的时候相比，平均起来，这种指令可能需要花费更长时间才能被检测出来。

当操作从接通状态进行到有效性较低的休眠状态的时候，通过减少受监视的控制信道的数量，可以对监视和处理资源及功耗的移动节点进行有效控制。因此，与保持状态相比，休眠状态只需要包括功率在内的较少的移动节点资源。同样，与接通状态相比，保持状态只需要包括功率在内的较少的移动节点资源。

移动节点从有效操作状态到有效性较低的操作状态的转变可能是响应于从基站接收的改变状态的命令而进行的。然而，在本发明的不同实施例中，这种转变也可以响应于检测下行链路控制信号无效周期或是减少涉及移动节点的活动性并由移动节点14、16发起。

在本发明的一个实施例中，如果移动节点将其活动状态降低一个等级，那么将会停止监视控制信道上的与移动节点14、16有关的活动，而这些活动将被用于确定移动节点何时应该自己切换到活动等级较低的操作状态。例如，对接通状态而言，移动节点在分配信道上监视与之相关的信号。当未能在预选时段中在分配信道上检测到信号或者在一个时段中检测到一个下降的消息电平的时候，移动节点14、16将会从接通状态切换到保持状态，并且停止监视分配信道。

在处于保持状态的时候，移动节点14、16会监视快速寻呼信道的活动性，尤其是确定是否应该切换到诸如休眠状态之类的活动性较低的操作状态。当未能在预选时段中检测到信号或者在某个时段中检测到降低的信号电平的时候，移动节点14、16会从保持状态切换到休眠状态，并且停止监视快速寻呼信道。

在使用上述方法的情况下，通过使用多个操作状态以及使用多个分段控制信道，可以在移动节点14、16中节约信号处理和功率资源。此外，由于使用了多个控制信道，例如上述类型的分段控制信道，因此可以有效使用带宽这种用于将来自基站的控制信息传递到移动节点的有限控制资源。

对本领域技术人员来说，依照以上关于本发明的描述，可以清楚了解到针对上述方法和设备的多种变化。并且这些变化全都包含在本发明的范围以内。

Claims (55)

1.一种通信方法，该方法包括：

在不同时间并在三种不同的操作状态中的每一个状态中操作第一无线终端，所述三种不同的操作状态包括第一状态、第二状态以及第三状态，

其中在第一状态中操作第一无线终端包括：使用第一数量的控制通信资源在所述第一无线终端与基站之间传递控制信息，并且使用所述第一数量的控制通信资源中的一些资源以第一速率执行功率控制信令；

其中在第二状态中操作第一无线终端包括：使用第二数量的控制通信资源在所述第一无线终端与基站之间传递控制信息，并且使用所述第二数量的控制通信资源中的一些资源以第二速率执行功率控制信令，其中第二速率低于所述第一速率；

其中在第二状态中操作第一无线终端包括：使用比第一无线终端在第一状态中所用控制通信资源更少的控制通信资源，

其中在第三状态中操作第一无线终端包括：使用比第一无线终端在第一或第二状态中所用控制通信资源更少的控制通信资源，以及

操作第一无线终端以从所述第一和第二状态中的一种状态转变到所述第三状态，从所述第一和第二状态中的一种状态转变到所述第三状态的步骤包括降低功率控制信令的速率。

2.权利要求1的方法，其中在第一状态中操作第一无线终端以使用第一数量的控制通信资源包括：

操作第一无线终端以执行定时控制信令操作。

3.权利要求1的方法，还包括：

操作第一无线终端以从第一状态转变到第二状态，所述转变包括降低所述第一无线终端所执行的功率控制信令的速率。

4.权利要求3的方法，其中在从所述第一和第二状态中的一种状态转变到所述第三状态时降低功率控制信令的速率的步骤包括停止执行功率控制信令。

5.权利要求4的方法，还包括：在从所述第一状态转变到所述第三状态的时候，停止执行定时控制信令。

6.权利要求3的方法，其中降低功率控制信令操作速率包括：

在大于在所述第一状态中执行的传输功率控制更新操作的时间间隔上执行传输功率控制更新操作。

7.权利要求6的方法，其中从第二状态转变到第三状态包括：

操作第一无线终端以停止执行传输功率控制更新操作。

8.权利要求2的方法，其中定时控制更新操作是在所述第一状态而不是所述第三状态中执行的，所述方法还包括以下步骤：

操作第一无线终端以从所述第三状态转变到所述第一和所述第二状态中的一种状态，转变到所述第一和第二状态中的一种状态的步骤包括：恢复传输定时控制更新操作。

9.权利要求8的方法，其中操作第一无线终端以从所述第三状态转变到所述第一状态和所述第二状态中的一种状态包括：操作第一无线终端以恢复传输功率控制信令操作。

10.权利要求9的方法，其中恢复传输定时控制更新操作包括：

向基站传送要求分配执行传输定时控制信令所需要的通信资源的请求。

11.权利要求10的方法，其中传送要求执行传输定时控制信令所需要的通信资源的请求包括：

使用共享的通信信道分段来传送所述请求。

12.权利要求11的方法，还包括：

操作第一无线终端以从所述第二状态转变到所述第一状态，从所述第二状态转变到所述第一状态的步骤包括：传送要求可用于向所述基站传送所要传递的数据的专用通信资源的请求。

13.权利要求12的方法，其中操作第一无线终端以传送要求可用于传送数据的专用通信资源的请求包括：使用分配给第一无线终端的专用资源请求上行链路来向基站传送资源请求。

14.权利要求1的方法，其中所述控制通信资源是用于在所述基站与所述基站所服务的多个无线终端之间传递控制信号的控制信令带宽。

15.权利要求14的方法，其中所述第一状态是接通状态，所述第二状态是保持状态，以及所述第三状态是休眠状态，该方法还包括：

在所述接通状态的至少一部分中，操作第一无线终端以传送和接收作为与另一个终端所进行的通信会话的一部分的数据。

16.权利要求15的方法，还包括：

在所述保持状态的至少一部分中，操作第一无线终端以接收来自另一个终端的数据，当在所述保持状态中操作时在任何时间不传送数据。

17.权利要求16的方法，其中在所述休眠状态中操作所述第一无线终端包括：对所述第一无线终端进行控制以便在所述休眠状态中的任何部分中，既不会从所述第一无线终端传送与通信会话相对应的数据，也不会由所述第一无线终端接收所述数据。

18.权利要求1的方法，其中所述第一状态是接通状态，所述第二状态是保持状态，以及所述第三状态是休眠状态，该方法还包括：

在不同时间在所述接通状态、所述保持状态以及所述休眠状态中的每一个状态中操作第二无线终端；

其中在接通状态中操作第二无线终端包括：使用第四数量的控制通信带宽在所述第二无线终端与所述基站之间传递控制信息；以及

其中在保持状态中操作第二无线终端包括：使用第五数量的控制通信带宽在所述第二无线终端与所述基站之间传递控制信息，其中第五数量的控制通信带宽少于第四数量。

19.权利要求18的方法，还包括：

在所述接通状态中操作所述第二无线终端的至少一部分时间中，操作第二无线终端以传送和接收作为与另一个终端所进行的通信会话的一部分的数据。

20.权利要求19的方法，还包括：

在所述保持状态中操作所述第二无线终端的至少一部分时间中，操作第二无线终端以接收来自另一个终端的数据，当在所述保持状态中操作所述第二无线终端时，在任何时间不传送数据。

21.权利要求20的方法，其中在所述休眠状态中操作所述第二无线终端包括：对所述第二无线终端进行控制，以在所述休眠状态中操作所述第二无线终端的任何时间部分中，既不会从所述第二无线终端传送与通信会话相对应的数据，也不会由所述第二无线终端接收所述数据。

22.权利要求19的方法，

其中作为通信会话的一部分的将要传送的所述数据包括IP分组，其中至少一些所述IP分组包括语音数据；以及

其中所述第二无线终端使用正交频分复用信号将所述IP分组传送到所述基站。

23.权利要求1的方法，其中在第二状态中操作第一无线终端包括：使用专用上行链路通信资源来传送发起状态改变的控制信号，其中由于使用专用通信资源，所述状态改变控制信号的传输是不存在争用的。

24.权利要求23的方法，其中在所述第二状态中操作第一无线终端还包括：

经由共享下行链路通信资源来传送状态改变的转变消息，其中多个无线终端对所述共享下行链路通信资源进行监视以寻求状态转变控制消息。

25.权利要求24的方法，其中所述第一状态是接通状态，所述第二状态是保持状态，以及所述第三状态是休眠状态，在保持状态中所述第一无线终端以低于所述接通状态中的速率执行功率控制信令，并且在休眠状态中，所述第一无线终端不执行功率控制信令。

26.权利要求25的方法，其中所述第一无线终端在所述休眠状态中不执行定时控制信令。

27.权利要求1的方法，

其中所述第一状态是接通状态，所述第二状态是保持状态，以及所述第三状态是休眠状态，

其中所述第一无线终端具有可以在所述接通状态中使用的专用无争用上行链路和下行链路资源请求通信资源；

其中所述第一无线终端具有可以在所述保持状态中使用的专用无争用上行链路资源请求通信资源，并且还具有可以在所述保持状态中使用的基于争用信令的共享下行链路资源请求通信资源；以及

其中在所述休眠状态中，所述第一无线终端既没有专用无争用上行链路资源请求通信资源，也没有专用无争用下行链路资源请求通信资源。

28.权利要求1的方法，其中状态转变是作为提供给所述第一无线终端的服务质量等级的函数而被执行的。

29.权利要求1的方法，其中状态转变是作为用户活动性的函数而被执行的。

30.权利要求1的方法，其中从所述第一和第二状态中的所述一种状态开始的转变是作为用户数据活动性的函数而被执行的。

31.权利要求1的方法，

其中在所述第三状态中操作所述第一无线终端包括：使用第一组通信资源；

其中在所述第二状态中操作所述第一无线终端包括：使用所述第三状态中所用的第一组通信资源以及第二组通信资源；以及

其中在所述第一状态中操作所述第一无线终端包括：除了使用所述第一和第二组通信资源之外，还使用第三组通信资源。

32.权利要求31的方法，其中所述第一、第二和第三通信资源中的每一个包括所述第一无线终端使用的通信信道分段。

33.权利要求1的方法，其中在所述第一状态和所述第二状态中操作所述第一无线终端包括：

在所述基站与所述第一无线终端之间传递定时控制信号。

34.权利要求33的方法，其中至少以与所述第二状态中在所述基站与所述第一无线终端之间传递定时控制信号的速率一样快的速率，在所述第一状态中在所述基站与所述第一无线终端之间传递定时控制信号。

35.权利要求33的方法，其中在所述第一状态中传递定时控制信号的速率不超过在所述第一状态中传递功率控制信号的速率。

36.权利要求35的方法，其中在所述第二状态中传递定时控制信号的速率不超过在所述第二状态中传递功率控制信号的速率。

37.权利要求1的方法，其中在所述第二状态中操作所述第一无线终端包括：

除了定时控制和功率控制信令之外，还使用通信信道来接收下行链路信令，其中多个无线终端对所述通信信道的数据进行监视。

38.权利要求37的方法，其中共享通信资源是一个通信信道，其中下行链路信号包括传送到多个无线终端的文本信息。

39.权利要求1的方法，其中在所述第三状态中操作所述第一无线终端包括：使用公共上行链路信令资源来传送用于发起状态改变的信号。

40.权利要求39的方法，其中使用所述公共上行链路信令资源来传送用于发起状态改变的信号包括：作为从第三状态转变到第一和第二状态中的一个状态的处理的一部分，执行基于争用的信令。

41.权利要求1的方法，其中所述方法还包括：对与所述第一无线终端包含在同一小区中的基站进行操作，其中所述基站分配至少一些下行链路通信资源，该资源用于向所述第二状态中的所述第一无线终端传递来自所述基站的数据，用于传递数据的所述下行链路通信资源不同于用于控制无线终端信令活动性的控制通信资源。

42.权利要求1的方法，其中所述方法还包括对与所述第一无线终端包含在同一小区中的基站进行操作，以便不向所述第二状态中的所述第一无线终端分配专用上行链路数据通信资源，其中所述上行链路数据通信资源不同于定时控制和功率控制通信资源。

43.权利要求1的方法，其中所述方法还包括对与所述第一无线终端包含在同一小区中的基站进行操作，以便控制状态转变，从而为所述小区中的不同终端提供不同等级的服务质量。

44.一种用于操作至少第一无线终端的方法，该方法包括：

对所述第一无线终端进行控制，以在不同时间在至少三种不同的操作状态中的每一种状态中进行操作，所述三种不同的操作状态包括接通状态、保持状态以及休眠状态；

其中在接通状态中操作第一无线终端包括：在所述第一无线终端与基站之间以第一速率来传递功率控制信息；

其中当在休眠状态中操作所述第一无线终端时，在所述基站与所述第一无线终端之间不传递功率控制信息；

其中在所述保持状态中操作所述第一无线终端包括：以低于所述第一速率的速率在所述第一无线终端与基站之间传递功率控制信息，并且使用专用上行链路通信资源来向所述基站传送信息，除了功率控制信令以及定时控制信令通信资源之外，在所述保持状态中，所述基站还使用所述专用上行链路通信资源；以及

响应于改变，从所述三种状态中的一种状态转变到所述三种状态中的另一种状态是用户活动性。

45.权利要求44的方法，其中在所述保持状态中使用所述专用上行链路通信资源传送的所述信息包括用于发起状态转变的信号，由于使用至少一个专用于所述第一无线终端的上行链路通信资源分段来传送所述信号，所述信号在没有争用的情况下传送。

46.一种用于通信系统中的基站的方法，所述基站对将控制信令资源和数据传输资源分配给所述基站所服务的多个节点进行控制，所述方法包括：

对所述多个节点的第一子集进行控制以使其在接通状态中进行操作，在所述接通状态中为所述第一子集中的节点分配用于传送数据的数据通信资源以及用于执行控制信令的第一等级的控制信令资源，

对所述多个节点的第二子集进行控制以使其在保持状态中进行操作，其中在所述保持状态中为所述第二子集中的节点分配用于执行控制信令的第二等级的控制信令资源，所述控制信令第二等级的小于所述控制信令的第一等级；以及

对所述多个节点的第三子集进行控制以使其在休眠状态中进行操作，与所述第一子集或第二子集相比，在所述休眠状态中分配给所述第三子集中的节点的控制信令资源相对较少；

其中，与保持状态中的节点相比，所述基站为处于所述接通状态中的节点分配相对较多的功率控制信令资源；与所述休眠状态中的节点相比，所述基站为处于所述保持状态中的节点分配相对较多的功率控制信令资源。

47.权利要求46的方法，其中所述系统包括所述多个节点，节点的第一子集在处于所述接通状态时执行传输定时控制信令操作。

48.权利要求47的方法，其中节点的第二子集在处于所述保持状态时执行传输定时控制信令操作以及降低速率的传输功率控制信令操作。

49.权利要求47的方法，其中所述节点的第二子集在从所述接通状态转变到所述保持状态时停止传输功率控制更新操作。

50.权利要求47的方法，其中所述节点的第三子集在从所述保持状态转变到所述休眠状态时停止传输定时控制信号。

51.权利要求46的方法，其中，所述通信系统还包括所述多个节点，所述节点的第三子集包括比所述节点的第二子集多的通信设备。

52.权利要求51的方法，其中节点的第二子集包括比所述节点的第一子集多的节点。

53.权利要求52的方法，其中所述节点的第三子集不执行传输功率控制信令操作。

54.权利要求53的方法，其中所述节点的第二子集不执行传输功率控制信令操作。

55.权利要求53的方法，其中所述节点的第二子集以比所述第一子集中的节点执行传输功率控制信令操作时的速率低的速率执行功率控制信令操作。

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