專利名稱：在網絡中協助通信的系統和方法
技術領域：
本發明通常涉及通信系統，本發明更特別地涉及在通信網絡中發送消息。
背景技術：
用于在無線網絡中以及在無線網絡之間發送信息的系統和方法是眾所周知的。在一個例子中，穿過無線網絡將來自在源移動單元的用戶的呼叫發送到在目標移動單元上的另一個用戶。無線網絡典型地分成一個或者多個地理組織單元，稱為小區，其中目標移動單元可以在小區中存在。網絡使用無線基礎設施并且根據各種在無線技術領域中眾所周知的方法和技術路由呼叫穿過無線網絡。
無線或者蜂窩呼叫可以分成幾種不同類型。例如，蜂窩呼叫可以是在兩個無線用戶之間點對點呼叫。在該例子中，使用傳統的無線發送方法用于在兩個用戶之間發送消息。在另外的例子中，蜂窩呼叫可以是在多個用戶之間的群組呼叫。在該例子中，使用已知的方法，以使用在網絡中的小區形成并且進行群組呼叫。
因為系統容量可以容易地增加到幾乎任何值，而不縮小網絡中的小區的尺寸，所以可以容易地改進無線系統以提供更高的容量，用于點對點呼叫。相反，在已知的執行群組通信的系統中，減小小區的尺寸以增加容量是必要的。另外，在每個由一個或者多個群組成員占用的小區里，群組呼叫使用服務管理器(語音信道)。減小小區的尺寸以增加容量趨向增加用于每個呼叫的激活的小區的數量。然而，在系統中產生的額外開銷進一步使通信變慢。因此，現存的系統不能夠以方便和有效的方式既處理群組呼叫又處理點對點呼叫。
圖1是根據本發明的一個實施例的圖，示出上層和下層小區的排列；圖2是根據本發明的一個實施例的框圖，示出使用用于群組呼叫的上層和下層小區的系統；圖3a是根據本發明的一個實施例的框圖，示出下層和上層小區的使用；圖3b是根據本發明的一個實施例的呼叫流程圖，示出使用下層和上層小區以建立群組通信；圖4a是根據本發明的一個實施例的框圖，示出使用下層和上層小區；圖4b是根據本發明的一個實施例的呼叫流程圖，示出下層和上層小區的另一個使用，以建立群組通信；以及圖5是根據本發明的一個實施例的呼叫流程圖，示出下層和上層小區的另一使用，以建立群組通信。
熟練的技術人員會意識到，為了簡單和清楚的目標說明附圖中的元件，并且不必需按比例繪制。例如，附圖中某些元件的尺寸可以相對于其他元件進行放大，以有助于改善對本發明實施例的理解。同樣，在商業上可行的實施例中，典型地沒有描述有用的或者必須的公用但容易理解的元件，以協助本發明的這些各種實施例的較小阻礙的理解。
具體實施例方式
按照多個這些實施例，提供了用于協助群組通信的系統和方法。在多個實施例中，提供上層(overlay)小區，其提供在下的下層(underlay)小區中的移動單元之間的群組通信。系統和方法建立并且允許用有效和方便的方式進行群組通信。系統和方法還允許點對點通信存在，而不改變這些點對點通信進行的結構或者方式。
在一個方法中，建立了多個下層通信小區。兩個移動單元存在于所多個下層通信小區的選擇的幾個中，并且這些移動單元可以在不同的下層通信小區之間移動。建立上層通信小區并且覆蓋與至少某些下層通信小區相同的區域，包括兩個移動單元所處的下層通信小區。
在包括兩個移動單元的每個下層小區與上層通信小區之間建立聯系。例如，在下層小區中設置指示器，以指向在上層小區中的控制信道。
使用上層通信小區在至少兩個移動單元之間建立群組通信呼叫。在一個例子中，通過在下層小區上存儲標識在上層小區對于呼叫的所有參與者所使用的控制信道的信息，建立群組呼叫。
優選地，可以通過使移動單元收聽尋呼，建立群組呼叫。檢測到尋呼后，移動單元可以用不同的方式響應尋呼。例如，移動單元可以決定是否把尋呼返回上層小區并且使用上層小區建立群組呼叫。在另一個例子中，移動單元可以決定何時把尋呼返回上層小區并且不使用上層小區建立群組呼叫。在還一個例子中，移動單元可以決定根本不返回尋呼。在該例子中，當沒有接收尋呼時，基于存儲于網絡中的信息激活適當的上層小區。
因此，提供了系統和方法，其中可以用有效和方便的方式建立并且進行群組呼叫。呼叫管理器不需要在每個小區中管理用于在那個小區中的移動單元的群組呼叫。此外，使用相同的基礎設施可以有效地建立并且進行群組呼叫以及點對點呼叫。換句話說，進行點對點通信的結構和方式是不變的和不受影響的。
首先參考圖1，說明了一個用于使用上層通信小區進行群組通信呼叫的系統的例子。上層通信小區102包括一組下層小區104。一組下層小區包括小區106a、106b、106c和106d。如在本領域中所知，可以認識到每個下層小區104以及106a-106d包括蜂窩系統的功能性。例如，這些小區可以包括基站、基站控制器以及在本領域中已知的其他組件。此外，每個小區可以包括一個或者多個可以在不同的小區中自由移動的移動單元(沒有示出)。
在上層通信小區102里的小區107包括指示器101。指示器101指向在上層通信小區102里的控制信道109。可以在存在于任何下層小區的移動單元之間建立群組通信呼叫。發起的移動單元向在上層通信小區102的控制單元發送消息。該消息包括所有的作為通話群組成員的對應的移動單元的列表。通話群組代表移動用戶，為其建立群組通信呼叫。在上層通信小區102的控制器發起尋呼的發送，以找到所有通話群組成員。例如，控制器可以使得在所有下層小區中發送的尋呼包含上層通信小區102。如果通話群組成員存在于下層小區中，通話群組成員在下層小區中使用指示器，以連接到上層通信小區102的控制信道。
在另一個例子中，由通話群組成員做決定是否使用上層小區用于群組通信。執行測試以決定對應的上層通信小區是否存在。執行另一個測試以決定在上層小區的服務質量。如果這些測試的任何一個或者兩個失敗，從下層小區而不是上層小區執行群組通信。
在還一個例子中，在任何情況下，通話群組成員都不使用上層通信小區102。該決定因為網絡負載情況或者其他因素做出。在該例子中，不需要在下層小區上保持指向在上層小區中的控制信道的指示器。
現在參考圖2，說明了用于在移動單元之間協助群組通信的系統的例子。在下層小區204里的移動單元201向基站控制器202發送信息。基站控制器202經由所選擇的廣播控制信道206之一向在上層小區212里的基站控制器202發送消息。下層小區220和222也存在于上層通信小區212。
通過在上層通信小區212上的208c，在下層小區上的信息將信息指向控制信道208a，208n。例如，基站控制器204可以存儲指示器，其指示控制信道208a、208b以及208c。在呼叫注冊時通知移動單元其要跟隨的指示器。可選擇地，在特定的組(fleet)里的所有的移動單元可以跟隨在上層小區上的到相同的控制信道相同的指示器。同樣地，在下層小區220以及220上的信息可以指向控制信道208a-c之一。
可以在位于下層小區204、220以及222中的移動單元之間建立群組通信呼叫。另外，可以存在不包括在上層通信小區212內的其他下層小區。這些下層小區可以具有與上層通信小區212不同和分離的關聯的上層小區，或者可以煤油對應或者關聯的上層通信小區。在這些例子的任何一個中，可以在任何下層小區中的移動單元之間建立群組通信。
發起的移動單元在上層通信小區212上向控制單元發送消息。消息包括作為通話群組成員的所有對應的移動單元的列表。例如，移動單元201可以向與上層通信小區212向關聯的控制器發送指示通話群組成員的消息。
在上層通信小區212的控制器發起尋呼的發送以找到所有的通話群組成員。例如，可以在所有的下層小區220和222里發送尋呼。同樣，可以在上層小區212外面產生用于下層小區的尋呼。如果通話群組成員存在于下層小區中，通話群組成員使用在下層小區中的指示器以與上層小區的控制信道相連接。例如，如果通話群組中的移動單元出現在下層小區220中，那么移動單元可以使用在下層小區220中的指示器以與廣播信道206以及控制信道208a-c之一相連接。
可以用許多方法來選擇特定的控制信道208a-c。例如，特定的組可以具有分配的控制信道。在另一個例子中，可以隨機地選擇信道。其他的選擇機制也是可能的。
可以選擇地，可以由通話群組成員做出是否使用上層小區用于群組通信的決定。在該例子中，執行測試以決定對應的上層小區是否存在。可以執行另一個測試以決定在上層小區上的服務質量。如果這些測試的任何一個或者兩個失敗，群組通信可以從下層小區而不是上層小區發生。
在還一個建立群組通信呼叫的例子中，在任何情況下，通話群組成員可以不使用上層小區212。該決定可以因為網絡負載情況或者其他因素做出。在該例子中，沒有必要在下層小區上保持指向在上層小區中的控制信道的指示器。
現在參考圖3a和3b，說明了建立群組通信呼叫的一個例子。在該例子中，網絡包括第一上層小區306、第二上層小區308以及第三上層小區310。第一上層小區306包括第一和第二下層小區302和304。第二上層小區308包括第三下層小區310，并且第三上層小區310包括第四下層小區314。由在第一下層小區302中的移動單元發起群組通信，以包括如通話群組本身以及位于第二和第三下層小區304和312中的移動單元。
在步驟316中，在第一下層小區的發起移動設備發起與通話群組成員的群組通信呼叫。消息指示在發起移動設備希望與其建立群組通信的通話群組中的移動單元的身份。這些移動單元可以用許多方法來標識，例如，使用唯一的地址或者標識符來標識通話群組成員。
在步驟318中，由在第一上層通信小區的控制器接收消息。例如，可以由在上層通信小區的網絡控制設備接收消息。然而，任何其他類型的處理設備也可以接收并且處理消息。
在步驟320、322以及324中，在第一上層通信小區的控制器發起尋呼的發送，并且向在消息里指示的移動單元發送尋呼。在第一上層通信小區中的控制器與在第二和第三上層小區里的控制器通信，使得這些控制器可以尋呼位于對應的下層小區中的移動單元。然后，在處于上層小區中的所有下層小區中發起尋呼，以定位通話群組成員。這樣，向任何在每個第一個、第二個、第三個以及第四個下層小區中的移動單元發送尋呼。
如果任何通話群組成員位于特定的上層通信小區中，由移動單元激活并且使用上層通信小區以進行群組通信。在該例子中，在步驟326和328中，由在第二個和第三個下層小區中的移動單元向適當的上層通信小區返回尋呼，從而啟動第一和第二上層通信小區。下層小區可以包括在上層通信小區中的指示器，指向在適當的上層小區中的控制信道。在第三上層小區中的第四下層小區不返回尋呼，因為在通話群組中的移動單元不在第四下層小區中。
在步驟330中，建立了群組呼叫。這可以使用在指示器中指定的控制信道來完成。控制信道可以與每個下層小區不同。可選擇地，在相同的組中的移動單元可以使用相同的控制信道。
在步驟332和334中，群組呼叫結束并且移動單元返回到適當的下層小區。該下層小區可以與移動單元最初位于的下層小區相同或者不同。在群組呼叫期間，進行測量以指示在下層小區的服務質量。基于這些測量，移動單元返回到最佳上層小區。
現在參考圖4a和4b，說明了另一個形成群組通信呼叫的例子。在該例子中，網絡包括第一上層小區406、第二上層小區408以及第三上層小區410。第一上層小區406包括第一和第二下層小區402和404。第二上層小區408包括第三下層小區410，并且第三上層小區410包括第四下層小區414。第五下層小區415不包括在任何上層小區之內。由在第一下層小區402中的移動單元發起群組通信，以包括如通話群組本身以及位于第二和第三下層小區404和415中的移動單元。
在步驟416中，在第一下層小區的發起移動設備發起與通話群組成員的群組通信。該消息指示在發起的移動設備希望與其建立群組通信的通話群組中的移動單元的身份。這些移動單元可以用許多方法來標識，例如，使用唯一的地址或者標識符標識通話群組成員。
在步驟418中，由在第一上層通信小區上的控制器接收消息。例如，可以由在上層通信小區的網絡控制設備接收消息。然而，任何其他類型的處理設備也可以接收并且處理消息。
在步驟420、422以及424中，在第一上層通信小區的控制器發起尋呼的發送，并且向在消息里指示的移動單元發送尋呼。在第一上層通信小區中的控制器與在第二和第三上層小區里的控制器通信，使得這些控制器可以尋呼位于對應的下層小區中的移動單元。在處于上層小區中的所有下層小區中發起尋呼，以定位通話群組成員，并且指示通話群組成員的身份。另外，在第五下層小區中產生尋呼請求。這樣，向任何在每個第一、第二、第三、第四以及第五下層小區中的移動單元發送尋呼。
因為在通話群組中的移動單元在第二下層小區中，在步驟426中，移動單元決定上層通信小區是否存在。例如，可以在下層存儲關于下層小區是否具有對應的上層通信小區的指示。在步驟428中，移動單元決定服務質量在上層是否可以接受。如果這些條件的一個或者兩個符合，那么服務如上參照圖3所述繼續，其中在步驟430中激活適當的上層小區。例如，移動單元可以使用在下層小區中的指示器以使用在上層小區上的控制信道。
因為在通話群組中的移動單元在第五下層小區中，在步驟432中，移動單元決定上層通信小區是否存在。例如，可以在下層存儲關于下層小區是否具有對應的上層通信小區的指示。在步驟434中，移動單元決定服務質量在上層上是否可以接受。然而，因為對于在第五個下層小區中的移動單元不存在上層，移動單元不與上層連接并且移動單元使用下層進行群組呼叫。可以使用本領域中已知的方法進行群組呼叫以在小區中間建立群組呼叫。另外，如果如在步驟434中所決定的服務質量不可以接受，使用下層小區用于群組通信。
在步驟436中，建立了群組通信呼叫。例如，由在下層小區中包含指向在適當的上層小區中的控制信道的指示器來完成。對于上層不存在以及/或者在上層的服務質量不可以接受的情況，移動單元使用下層小區而不是上層小區進行群組通信。
在步驟438中，在第一上層中的移動單元返回到第二下層小區。然而，可以返回到與移動單元最初位于的下層小區不同的下層小區。在群組呼叫期間，進行測量以指示在下層小區上的服務質量。基于這些測量，移動單元返回到最佳上層小區。
現在參考圖3a和5，說明了建立并且執行群組通信呼叫的另一個例子。由在第一下層小區302中的移動單元發起群組通信以包括如通話群組本身以及位于第二和第三下層小區304和312中的移動單元。
在步驟516中，在第一下層小區上的發起移動設備發起與通話群組成員的群組通信。消息指示在發起移動設備希望與其建立群組通信的通話群組中的移動單元的身份。這些移動單元可以用許多方法來標識，例如，使用唯一的地址或者標識符標識通話群組成員。
在步驟518中，由在第一上層通信小區的控制器接收消息。例如，可以由在上層通信小區的網絡控制設備接收消息。然而，任何其他類型的處理設備也可以接收并且處理消息。
在步驟520、522以及524中，在第一上層通信小區上的控制器發起尋呼的發送，并且向在消息里指示的移動單元發送尋呼。在第一上層通信小區中的控制器與在第二和第三上層小區中的控制器通信，使得這些控制器可以尋呼存在于對應的下層小區中的移動單元。然后由該控制器發送消息以啟動尋呼來定位通話群組成員，并且指示通話群組成員的身份。這樣，向任何在每個第一、第二、第三以及第四下層小區中的移動單元發送尋呼。
在步驟526中，建立了群組通信呼叫。在該例子中，在上層通信小區的控制器激活上層通信小區，而不從移動單元接收任何響應。例如，在每個上層小區的控制器存儲控制信道信息，其分配給適當的移動單元。
在步驟528和530中，移動單元返回到下層小區。該下層小區可以與移動單元最初位于的下層小區相同或者不同。在群組呼叫期間，進行測量以指示在下層小區的服務質量。基于這些測量，移動單元返回到最佳上層小區。
盡管說明并描述了本發明的特定的實施例，對于本領域的技術人員而言，會意識到可以有許多變化和改進，并且打算在修改的權利請求中包含所有那些屬于本發明的真實的精神和范圍的變化和改進。
權利要求書(按照條約第19條的修改)1.一種方法，用于在網絡中的多個移動單元之間協助通信，包括建立多個下層通信小區；在至少下層通信小區之一中定位多個移動單元中的至少兩個，該單元能夠經由下層通信小區通信；建立上層通信小區，該上層通信小區覆蓋至少與包括多個移動單元中的至少兩個的下層小區相同的區域；建立包括至少兩個移動單元的下層小區與上層通信小區之間的聯系；以及使用上層小區，在至少兩個移動單元之間建立群組通信呼叫。
2.如權利要求1的方法，其中建立群組通信呼叫包括多個收聽尋呼的移動單元。
3.如權利要求2的方法，其中建立群組通信呼叫進一步包括至少兩個移動單元，其決定是否向上層小區返回尋呼并且何時向下層小區返回尋呼。
4.如權利要求2的方法，其中建立群組通信呼叫進一步包括至少兩個移動單元不返回尋呼。
5.如權利要求4的方法，進一步包括當不接收尋呼時激活上層。
6.如權利要求1的方法，其中建立群組通信呼叫進一步包括在下層小區存儲信息，該信息標識在上層小區上的控制信道。
7.一種在移動單元之間建立群組通信呼叫的方法，包括從發起者移動單元接收建立請求消息，該建立請求消息包括指示至少一個與其建立群組呼叫的目標移動單元的信息；
向至少一個目標移動單元發送群組呼叫請求，以請求至少一個目標移動單元參加群組呼叫；確定用于至少一個目標移動單元的上層小區，以用于群組呼叫；以及在上層小區中，在發起者移動單元與至少一個目標移動單元之間建立音頻通道。
8.如權利要求7的方法，其中建立音頻通道進一步包括至少一個目標移動單元收聽尋呼。
9.一種網絡，包括多個下層通信小區；多個移動單元，多個移動單元中的至少兩個處于多個下層通信小區的不同的幾個中；上層通信小區，該上層通信小區包括至少兩個移動單元的至少各個下層小區；其中每個下層小區包括到上層小區的指示器地址；以及與下層小區以及上層小區通信地連接的控制器，通過使用指示器地址，控制器在至少兩個移動單元之間建立群組通信呼叫。
10.一種網絡控制器設備，包括存儲群組呼叫請求消息的寄存器，消息包括至少一個包括在群組呼叫內的移動單元的標識；與寄存器相連的處理器，處理器形成尋呼并且向至少一個移動單元路由尋呼；尋呼接收寄存器，其存儲從尋呼響應地接收的尋呼響應，該尋呼響應包括上層小區的身份；這樣，使用在尋呼響應中標識的上層小區，處理器與至少一個移動單元建立群組呼叫。
11.如權利要求9的網絡，其中控制器進一步包括用于向移動單元發送尋呼并且收聽返回尋呼的裝置。
12.如權利要求11的網絡，其中控制器進一步包括用于允許移動單元使用至少上層小區之一和下層小區之一返回尋呼的裝置。
13.如權利要求11的網絡，其中控制器進一步包括用于允許移動單元在上層小區上返回尋呼的裝置。
14.如權利要求11的網絡，其中控制器進一步包括用于存儲響應于尋呼的地址信息的裝置。
15.如權利要求10的網絡，其中處理器包括用于收聽尋呼的裝置。
權利要求
1.一種方法，用于在網絡中的多個移動單元之間協助通信，包括建立多個下層通信小區；在至少下層通信小區之一中定位多個移動單元中的至少兩個，該單元能夠經由下層通信小區通信；建立上層通信小區，該上層通信小區覆蓋至少與包括多個移動單元中的至少兩個的下層小區相同的區域建立包括至少兩個移動單元的下層小區與上層通信小區之間的聯系；以及使用上層小區，在至少兩個移動單元之間建立群組通信呼叫。
2.如權利要求1的方法，其中建立群組通信呼叫包括多個收聽尋呼的移動單元。
3.如權利要求2的方法，其中建立群組通信呼叫進一步包括至少兩個移動單元，其決定是否向上層小區返回尋呼并且何時向下層小區返回尋呼。
4.如權利要求2的方法，其中建立群組通信呼叫進一步包括至少兩個移動單元不返回尋呼。
5.如權利要求4的方法，進一步包括當不接收尋呼時激活上層。
6.如權利要求1的方法，其中建立群組通信呼叫進一步包括在下層小區存儲信息，該信息標識在上層小區上的控制信道。
7.一種在移動單元之間建立群組通信呼叫的方法，包括從發起者移動單元接收建立請求消息，該建立請求消息包括指示至少一個與其建立群組呼叫的目標移動單元的信息；向至少一個目標移動單元發送群組呼叫請求，以請求至少一個目標移動單元參加群組呼叫；確定用于至少一個目標移動單元的上層小區，以用于群組呼叫；以及在上層小區中，在發起者移動單元與至少一個目標移動單元之間建立音頻通道。
8.如權利要求7的方法，其中建立音頻通道進一步包括至少一個目標移動單元收聽尋呼。
9.一種網絡，包括多個下層通信小區；多個移動單元，多個移動單元中的至少兩個處于多個下層通信小區的不同的幾個中；上層通信小區，該上層通信小區包括至少兩個移動單元的至少各個下層小區；其中每個下層小區包括到上層小區的指示器地址；以及與下層小區以及上層小區通信地連接的控制器，通過使用指示器地址，控制器在至少兩個移動單元之間建立群組通信呼叫。
10.一種網絡控制器設備，包括存儲群組呼叫請求消息的寄存器，消息包括至少一個包括在群組呼叫內的移動單元的標識；與寄存器相連的處理器，處理器形成尋呼并且向至少一個移動單元路由尋呼；尋呼接收寄存器，其存儲從尋呼響應地接收的尋呼響應，該尋呼響應包括上層小區的身份；這樣，使用在尋呼響應中標識的上層小區，處理器與至少一個移動單元建立群組呼叫。
全文摘要
用于在網絡中的多個移動單元之間協助通信的系統和方法，建立多個下層通信小區(201，220，222)。在至少下層通信小區之一中定位多個移動單元中的至少兩個，單元能夠經由下層通信小區(201，220，222)通信。建立上層通信小區(212)并且覆蓋至少與包括多個移動單元中的至少兩個的下層小區(201，220，222)相同的區域。在下層小區(201，220，222)之間建立聯系，其包括至少兩個移動單元以及上層通信小區(212)。在至少兩個使用上層通信小區的移動單元之間建立群組通信呼叫。
文檔編號H04W4/06GK1902900SQ200480039631
公開日2007年1月24日 申請日期2004年12月22日 優先權日2003年12月30日
發明者蒂莫西·J·威爾遜, 桑賈伊·杜瓦, 保羅·M·埃里克森 申請人:摩托羅拉公司