專利名稱：在混合gsm/cdma網(wǎng)絡(luò)中用于切換的基站同步方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般與無線通信有關(guān)，尤其與高級蜂窩電話網(wǎng)有關(guān)。
背景技術(shù)：
在全世界的許多國家蜂窩電話網(wǎng)都使用全球移動通信系統(tǒng)(GSM)。GSM提供有用 范圍的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)存的GSM網(wǎng)絡(luò)是基于時分多址(TDMA)數(shù)字通信技術(shù)的。在基 于TDMA的蜂窩網(wǎng)中，每個移動用戶單元在任何特定時間只與單獨(dú)一個基站進(jìn)行通信。當(dāng)用 戶從一個小區(qū)移動到另一個時，“硬切換”就發(fā)生了，其中已與用戶通信的基站中斷與用戶 的鏈路，并且由新的基站接管。碼分多址是改進(jìn)的數(shù)字通信技術(shù)，它比TDMA提供更有效的無線電帶寬利用，以及 在蜂窩電話用戶和基站之間提供更可靠，無衰落的鏈路。領(lǐng)先的CDMA標(biāo)準(zhǔn)是IS-95，它是由 通信工業(yè)協(xié)會(TIA)發(fā)布的。這個標(biāo)準(zhǔn)提供了“軟切換”(或“越區(qū)切換”)能力，其中在從 一個小區(qū)移動到另一個時，用戶單元暫時同時與兩個或更多基站接觸。這個可能由碼分方 法進(jìn)行的軟切換減少了在硬切換中頻繁發(fā)生的連接丟失的可能性。通過引用合并在這里的PCT專利申請PCT/US96/20764描述了使用CDMA空中接口 (也就是基本射頻通信協(xié)議)來實(shí)現(xiàn)GSM網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和協(xié)議的無線通信系統(tǒng)。使用這個系統(tǒng)， 至少一些現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡(luò)的TDMA基站(BSQ和用戶單元將會被相應(yīng)的CDMA設(shè)備代替或補(bǔ)充。 在這個系統(tǒng)中的CDMA BSS適合通過標(biāo)準(zhǔn)GSM A接口與GSM移動交換中心進(jìn)行通信。這樣 就保持了 GSM網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的核心，并且從TDMA到CDMA的轉(zhuǎn)變對于用戶是透明的。在PCT專利公開1095/^24771和1096/^21999以及在渥太華舉行的關(guān)于全球個人通 信的第二屆國際大會的會議記錄第181-185頁由Tscha和其他人所述的題為《在CDMA移動 臺和GSM移動交換中心之間的用戶信令網(wǎng)關(guān)》中也描述了結(jié)合GSM和CDMA單元的混合通信 網(wǎng)絡(luò)，以上通過引用在這里合并。這些公開文件中沒有專門涉及如何在這樣的混合網(wǎng)絡(luò)中 在不同基站間進(jìn)行用戶單元的有效切換。通過引用也合并在這里的PCT專利申請PCT/US97/00^6描述了在混合GSM/CDMA 通信系統(tǒng)中CDMA和TDMA BSS間系統(tǒng)間切換的方法。根據(jù)CDMA技術(shù)GSM/TDMA BSS產(chǎn)生導(dǎo) 頻信標(biāo)信號。在電話呼叫期間，用戶單元檢測導(dǎo)頻信號并通知基站控制器信號已被檢測了。 然后把用戶單元從CDMA切換到TDMA BSS而不中斷呼叫。發(fā)明概述本發(fā)明的一個目的是提供在混合TDMA/CDMA蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)中使用的方法和設(shè)備。本發(fā)明一些方面進(jìn)一步的目的是提供在TDMA和CDMA基站之間能夠進(jìn)行用戶單元 切換而不中斷通信的改進(jìn)方法和設(shè)備。在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，混合GSM/CDMA蜂窩通信系統(tǒng)包括TDMA和CDMA的基站，它們共同由移動交換中心(MSC)控制。在以上提到的PCT專利申請中一般地描述了這 類系統(tǒng)，它們通過引用在這里合并。在系統(tǒng)中的用戶單元(在這里也被稱作為移動臺(MS)) 能通過TDMA和CDMA空中接口間的適當(dāng)交換與這兩種基站進(jìn)行通信，而最好在這兩種接口 上使用GSM網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。本發(fā)明較佳實(shí)施例的一個特點(diǎn)是通信系統(tǒng)可以基于現(xiàn)有的GSM/CDMA 基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，再加上CDMABSS，而沒有對現(xiàn)有基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)有實(shí)質(zhì)的其他修改。為了確定什么時候切換應(yīng)該發(fā)生，與當(dāng)前一類基站(⑶MA或TDMA)進(jìn)行通信的MS 監(jiān)控由另一個基站產(chǎn)生的射頻信號，而另一個基站可能是其他類的基站(分別為TDMA或 CDMA)。在當(dāng)前基站和MS之間的消息序列使MS采集關(guān)于新基站的適合同步信息并把這個 信息回復(fù)給當(dāng)前基站。系統(tǒng)用這個信息使MS與新基站建立空中接口，于是無論在何處切換 發(fā)生時實(shí)質(zhì)上沒有中斷MS和網(wǎng)絡(luò)間的通信。在本發(fā)明申請的范圍中，這樣在基站間的切換被稱作為“移動協(xié)助切換”。在本技 術(shù)已知的GSM和CDMA網(wǎng)絡(luò)中使用移動協(xié)助切換，其中移動臺在被切換到相鄰小區(qū)前測量并 告知從相鄰小區(qū)中的基站收發(fā)器接收的信號強(qiáng)度。然而，在被提到議事日程上的混合GSM/ CDMA系統(tǒng)中假設(shè)移動臺能在任何給定時間接收來自或CDMA或TDMA基站的信號(或就如以 上提到的PCT專利申請PCT/US97/00^6中與TDMA基站相關(guān)的CDMA信標(biāo)，)，但是并不是兩 者都行，因此就不能提供這類協(xié)助。依照本發(fā)明原理的移動協(xié)助的規(guī)定使得切換可被比另 外可能的情況更平穩(wěn)更可靠地進(jìn)行。在一些本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，根據(jù)從正與單元通信的基站接收的指令在電話呼 叫的過程中MS在TDMA和CDMA操作之間進(jìn)行交換。在切換要發(fā)生之前，MS從TDMA和CDMA 基站接收信號并回復(fù)基站關(guān)于它正在接收的信號。這樣就回復(fù)了所報告的信息并由BSC用 于初始化切換。更好地，MS包含單個無線電收發(fā)器，因此在任意特定時刻MS能與或TDMA或 CDMA基站進(jìn)行通信，但不是與兩者。(然而，依照IS-95的原理，就上文所描述的，單元能一 次與多于一個CDMA基站進(jìn)行通信。)值得進(jìn)一步注意的是，每個GSM/CDMA基站由它自己 的同步時鐘，與之通信的MS都與它同步，而CDMA基站互相與真實(shí)時間同步。因此，在TDMA 和CDMA間的交換中，在所有情況下MS要采集并把它的操作與合適的時鐘信號同步而實(shí)質(zhì) 上不中斷電話呼叫。在一些這樣的實(shí)施例中，當(dāng)確定單元可被切換到GSM/TDMA基站時，MS是在與CDMA 基站進(jìn)行通信的。一般根據(jù)GSM標(biāo)準(zhǔn)，在單元進(jìn)行GSM鄰域掃描這段時間期間暫時中斷通 過MS收發(fā)器進(jìn)行的CDMA傳輸，以取得并與TDMA基站同步。較佳地，CDMA傳輸中斷持續(xù)一 個單獨(dú)幀，通常是20毫秒長度，根據(jù)IS95標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生空閑時隙。在識別TDMA基站并交換適 合消息之后，就打開基站間的話務(wù)信道并把MS交換到TDMA基站，而實(shí)質(zhì)上最小化由MS處 理的電話呼叫中斷。在其他這樣的實(shí)施例中，當(dāng)確定單元可被切換到CDMA基站時，MS是在與TDMA基站 進(jìn)行通信的。為了與CDMA基站同步，MS取得時刻，最好通過從TDMA基站接收的精確時刻， 其中GSM網(wǎng)絡(luò)提供了產(chǎn)生并廣播時刻所必需的設(shè)備裝備。更好地，依照GSM標(biāo)準(zhǔn)該網(wǎng)絡(luò)包 括小區(qū)廣播系統(tǒng)(CBS)，它被用來接收例如由全球定位系統(tǒng)(GPS)提供的或從一個或多個 CDMA基站接收的時刻，并將該時刻通過網(wǎng)絡(luò)廣播給MS?？蛇x擇地，為了取得并與CDMA站的 時刻同步MS暫時中斷TDMA接收。這樣，雖然信號的某個惡化可能是以這種方式由TDMA時 隙所損失引起的，但是從TDMA到CDMA的移動協(xié)助切換通常比另外可能的情況更可靠且對于MS的用戶有更少干擾。雖然在這里描述了關(guān)于有TDMA和CDMA使用的單獨(dú)收發(fā)器的MS的較佳實(shí)施例，但 是可以理解的是，本發(fā)明的原理可以類似應(yīng)用于使用其它類的用戶單元和系統(tǒng)硬件，尤其 是使用有分開的或僅僅部分集成的TDMA和CDMA收發(fā)器的用戶單元。因此根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例，在移動無線通信系統(tǒng)中，該系統(tǒng)包括根據(jù)第一空 中接口操作的第一類的基站和根據(jù)第二空中接口操作的第二類基站，提供一種在系統(tǒng)中從 第一類的第一基站到第二類的第二基站切換移動臺的方法，包括在移動臺和第一基站間通過第一空中接口建立通信鏈路；在來自第二基站的第二空中接口上響應(yīng)于由移動臺接收的信號接收來自移動臺 的數(shù)據(jù)，實(shí)質(zhì)上不中斷與第一基站的通信鏈路；以及響應(yīng)于從那里接收的數(shù)據(jù)把移動臺從第一基站切換到第二基站。更好地，接收數(shù)據(jù)包括接收信號強(qiáng)度的測量值，并且切換移動臺包括比較來自第 一和第二基站的信號強(qiáng)度測量值并響應(yīng)于這個比較切換移動臺。更好地，接收數(shù)據(jù)包括把 加權(quán)因子應(yīng)用到信號強(qiáng)度的測量中，其中應(yīng)用加權(quán)因子包括根據(jù)系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)條件改變因 子。進(jìn)一步更好地，應(yīng)用加權(quán)因子包括把通信鏈路上的加權(quán)因子發(fā)送到移動臺，它把加權(quán)因 子應(yīng)用到測量值。更好地，接收數(shù)據(jù)包括根據(jù)由在第二空中接口上接收信號的基站進(jìn)行的解碼接收 第二基站的標(biāo)識。在較佳實(shí)施例中，在系統(tǒng)中從第一基站把第二類基站的頻率列表發(fā)送到移動臺以 使移動臺設(shè)法以列表中的頻率接收信號。更好地，切換移動臺包括從第一基站發(fā)送切換指令。在較佳實(shí)施例中，切換移動臺 包括響應(yīng)于切換指令在第二空中接口上發(fā)送初始化傳輸，并且該方法包括如果在第二空中 接口上的初始化傳輸不能被成功接收，那么在第一空中接口上重新取得通信鏈路。更好地，發(fā)送切換指令包括在第一空中接口上發(fā)送封裝有關(guān)第二空中接口參數(shù)的 指令。最好地，發(fā)送指令包括根據(jù)GSM標(biāo)準(zhǔn)發(fā)送封裝根據(jù)IS-95標(biāo)準(zhǔn)定義的參數(shù)的指令，其 中封裝的參數(shù)包括IS-95長碼。更好地，建立通信鏈路及響應(yīng)于信號接收數(shù)據(jù)包括建立鏈路及使用移動臺中的單 個射頻收發(fā)器在移動臺處接收信號。在較佳實(shí)施例中，第一和第二控制接口之一包括TDMA接口，并且其他接口包括 CDMA接口，其中TDMA接口最好包括GSM接口，并且其中CDMA接口被配置為傳輸GSM網(wǎng)絡(luò)消 息。更好地，CDMA接口是基于IS-95標(biāo)準(zhǔn)的。更好地，建立通信鏈路包括使用單個無線電資源管理協(xié)議層來管理第一空中接 口，并且其中切換移動臺包括使用單個無線電管理協(xié)議層來管理第二空中接口。進(jìn)一步更好地，從移動臺接收數(shù)據(jù)包括在由第一空中接口服務(wù)的第一區(qū)域和由第 二空中接口服務(wù)的第二區(qū)域之間定義一個重疊區(qū)域，以及當(dāng)移動臺在重疊區(qū)域時觸發(fā)移動 臺以接收數(shù)據(jù)。在較佳實(shí)施例中，第一空中接口包括CDMA接口，并且其中第二空中接口包括GSM/ TDMA接口，并且從移動臺接收數(shù)據(jù)包括選通移動臺中斷CDMA通信鏈路以接收和解碼GSM/ TDMA信號。更好地，選通移動臺包括中斷CDMA鏈路持續(xù)一個IS-95幀的時間，其中接收數(shù)據(jù)包括根據(jù)通過移動臺對信號的GSM頻率錯正和同步信道的解碼而接收第二基站的標(biāo)識。在另一個較佳實(shí)施例中，第一空中接口包括GSM/TDMA接口，并且第二空中接口包 括CDMA接口，而且從移動臺接收數(shù)據(jù)包括控制移動臺中斷通信鏈路以接收和解碼CDMA信號。更好地，接收數(shù)據(jù)包括通過GSM/TDMA接口傳輸時刻信息。進(jìn)一步更好地，傳輸時 刻信息包括通過使用GSM小區(qū)廣播服務(wù)的系統(tǒng)廣播時刻信息，其中廣播時刻信息包括從在 系統(tǒng)中與第一類基站通信的收發(fā)器接收時刻信息和相關(guān)的GSM幀數(shù)。更好地，移動臺解碼 CDMA信號的同步信道以導(dǎo)出時刻?？蛇x擇地或附加地，接收數(shù)據(jù)包括把GSM小區(qū)廣播服務(wù)消息傳輸?shù)揭苿优_以初始 化通過移動臺搜索來自第二類基站的信號。更好地，把GSM小區(qū)廣播服務(wù)消息傳輸?shù)揭苿?臺包括傳輸消息以當(dāng)移動臺操作在專用模式中時由移動臺接收。更好地，從移動臺接收數(shù)據(jù)包括接收由移動臺解碼的CDMA導(dǎo)頻波束的標(biāo)識。進(jìn)一 步更好地該方法包括把第二基站映射為GSM基站以控制切換。更好地，控制移動臺包括控制移動臺在TDMA接口上與基站進(jìn)行通信時，在第一 TDMA時隙中接收CDMA信號并在接下來的TDMA時隙中解碼信號以產(chǎn)生將要被基站接收的數(shù) 據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例，進(jìn)一步提供一種在GSM無線通信系統(tǒng)中把時刻信息傳 輸?shù)揭苿优_的方法，包括把時刻信息輸入到系統(tǒng)；以及通過系統(tǒng)把信息廣播到移動臺。更好地，GSM無線通信系統(tǒng)包括小區(qū)廣播系統(tǒng)，并且廣播時刻信息包括在小區(qū)廣播 系統(tǒng)上廣播信息。更好地，廣播時刻信息包括廣播消息以當(dāng)移動臺操作在專用模式中時被 移動臺接收。進(jìn)一步更好地，廣播時刻信息包括從與系統(tǒng)通信的收發(fā)器接收時刻和相關(guān)GSM幀 號，并且方法包括使用時刻信息把移動臺和⑶MA發(fā)送信號同步。在較佳實(shí)施例中，該方法包括響應(yīng)于把時刻信息傳輸?shù)较到y(tǒng)中的多個基站確定移 動臺的位置。更好地，輸入時刻包括開啟從具有時刻信息的收發(fā)器到小區(qū)廣播中心的數(shù)據(jù)呼 叫，其中開啟數(shù)據(jù)呼叫最好包括從GPS設(shè)備接收時刻信息。可選擇地，開啟數(shù)據(jù)呼叫包括從 與GSM系統(tǒng)有關(guān)的CDMA小區(qū)接收時刻信息。根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例，在GSM無線通信系統(tǒng)中，該系統(tǒng)包括第一基站子系統(tǒng) 和第二基站子系統(tǒng)，至少其中一個子系統(tǒng)依照CDMA空中接口操作，進(jìn)一步提供一種在系統(tǒng) 中從第一到第二基站子系統(tǒng)切換移動臺的方法，包括把依照CDMA空中接口操作的第一和第二子系統(tǒng)中至少一個映射為GSM/TDMA子系 統(tǒng)；在移動臺和第一基站子系統(tǒng)間建立通信鏈路，以使移動臺從第一基站子系統(tǒng)接收
第一信號；響應(yīng)于由移動臺從第二基站系統(tǒng)接收的第二信號，從移動臺接收數(shù)據(jù)，實(shí)質(zhì)上不 中斷與第一基站子系統(tǒng)的通信鏈路；
比較第一和第二信號的強(qiáng)度，實(shí)際即使第一和第二基站子系統(tǒng)都是GSM/TDMA子 系統(tǒng)；以及響應(yīng)于信號強(qiáng)度的比較，從第一到第二基站子系統(tǒng)切換移動臺。 更好地，映射至少一個依照CDMA空中接口操作的子系統(tǒng)包括把GSM頻率和位置分 配給子系統(tǒng)。進(jìn)一步更好地，建立通信鏈路和切換移動臺包括在系統(tǒng)中第一和第二子系統(tǒng)和移 動交換中心之間通過GSM A接口傳輸消息。更好地，第一和第二基站子系統(tǒng)都依照CDMA空 中接口操作，其中切換移動臺包括通過A接口傳輸新的IS-95長碼，實(shí)質(zhì)上不違反A接口協(xié) 議。更好地，從移動臺接收數(shù)據(jù)包括把加權(quán)因子應(yīng)用到第二信號，并且其中比較信號 的強(qiáng)度包括比較加權(quán)信號，其中應(yīng)用加權(quán)因子包括把加權(quán)因子傳輸?shù)揭苿优_，它把加權(quán)因 子應(yīng)用到第二信號。更好地，應(yīng)用加權(quán)因子包括根據(jù)系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)條件改變因子。根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例，也提供一種在移動通信系統(tǒng)中使用的無線通信設(shè)備， 包括根據(jù)第一空中接口發(fā)送和接收第一信號的第一類基站；根據(jù)第二空中接口發(fā)送和接收第二信號的第二類基站；以及移動臺，它在第一空中接口上保持與第一類基站的通信鏈路的同時，在第二接口 上從第二類基站接收第二信號，并且它響應(yīng)于第二信號把數(shù)據(jù)發(fā)送到第一類基站以使響應(yīng) 于發(fā)送的數(shù)據(jù)把移動臺從第一基站切換到第二基站。更好地，通過移動臺發(fā)送的數(shù)據(jù)包括信號強(qiáng)度的測量值，以響應(yīng)于第一與第二信 號的信號強(qiáng)度的比較而切換移動臺。更好地，把加權(quán)因子應(yīng)用到信號強(qiáng)度的測量上，其中根 據(jù)系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)條件改變加權(quán)因子。更好地，在通信鏈路上把加權(quán)因子發(fā)送到移動臺，它把加 權(quán)因子應(yīng)用一測量。進(jìn)一步更好地，移動臺對第二信號進(jìn)行解碼以確定第二類基站的標(biāo)識。更好地，在系統(tǒng)中第一類基站把第二類移動臺的頻率列表發(fā)送到移動臺，以使移 動臺設(shè)法以列表中的頻率接收第二信號。更好地，第一類基站把切換指令發(fā)送到移動臺，由此把移動臺從第一基站切換到 第二基站。在較佳實(shí)施例中，響應(yīng)于切換指令在第二空中接口上發(fā)送初始化傳輸，并且如果 在第二空中接口上的初始化傳輸不能被成功接收，那么移動臺在第一空中接口上重新獲取 通信鏈路。更好地，切換指令封裝了有關(guān)第二空中接口參數(shù)的指令。最好地，實(shí)質(zhì)上根據(jù)GSM 標(biāo)準(zhǔn)的指令封裝根據(jù)IS-95標(biāo)準(zhǔn)定義的參數(shù)，其中封裝的參數(shù)包括IS-95長碼。進(jìn)一步更好地，移動臺包括與第一和第二類基站進(jìn)行通信的單個射頻收發(fā)器。在較佳實(shí)施例中，第一和第二控制接口之一包括TDMA接口，并且其他接口包括 CDMA接口，其中TDMA接口最好包括GSM接口，并且其中CDMA接口被配置為傳輸GSM網(wǎng)絡(luò)消 息。更好地，CDMA接口是基于IS-95標(biāo)準(zhǔn)的。進(jìn)一步更好地，移動臺使用單個無線電資源 管理協(xié)議層來管理第一和第二空中接口。更好地，當(dāng)移動臺處在由第一空中接口服務(wù)的第一區(qū)域和由第二空中接口服務(wù)的 第二區(qū)域之間重疊的區(qū)域中時，基站觸發(fā)移動臺以在第二空中接口上接收第二信號。
在較佳實(shí)施例中，第一空中接口包括CDMA接口，并且其中第二空中接口包括GSM/ TDMA接口，而且第一類基站選通移動臺中斷通信鏈路以接收和解碼GSM信號。更好地，移動臺中斷CDMA鏈路持續(xù)一個IS_95幀的時間。進(jìn)一步更好地，移動臺處理第二信號以對信號的GSM頻率糾正和同步信道進(jìn)行解 碼。在另一個較佳實(shí)施例中，第一空中接口包括GSM/TDMA接口，并且第二空中接口包 括CDMA接口，并且第一類基站控制移動臺中斷通信鏈路以接收和解碼CDMA信號。更好地，第一類基站通過GSM/TDMA接口把時刻信息傳輸?shù)揭苿优_。更好地，設(shè)備 包括GSM小區(qū)廣播中心，它使用GSM小區(qū)廣播服務(wù)通過系統(tǒng)把時刻信息傳輸?shù)揭苿优_，其中 小區(qū)廣播中心從與在系統(tǒng)中的第一類基站通信的收發(fā)器接收時刻信息和GSM幀號?？蛇x擇地或附加地，移動臺對CDMA信號的同步信道進(jìn)行解碼以導(dǎo)出時刻。更好地，GSM小區(qū)廣播中心把GSM小區(qū)廣播服務(wù)消息傳輸?shù)揭苿优_以初始化由移 動臺搜索第二信號。其中當(dāng)移動臺操作在專用模式中時移動臺接收小區(qū)廣播服務(wù)消息?？蛇x擇地或附加地，移動臺處理CDMA信號以識別CDMA導(dǎo)頻波束。更好地，移動臺在TDMA接口上與基站進(jìn)行通信時，在第一 TDMA時隙中接收CDMA 信號并在接下來的時隙中解碼信號以產(chǎn)生要發(fā)送到基站的數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例，進(jìn)一步提供一種在GSM無線通信系統(tǒng)中把時刻信息傳 輸?shù)揭苿优_的設(shè)備，包括小區(qū)廣播中心，它使用GSM小區(qū)廣播系統(tǒng)把信息廣播到移動臺。更好地，設(shè)備包括與系統(tǒng)通信的收發(fā)器，它把時刻和相關(guān)GSM幀號發(fā)送到小區(qū)廣 播中心，其中收發(fā)器通過系統(tǒng)開啟到小區(qū)廣播中心的數(shù)據(jù)呼叫以把時刻和相關(guān)幀號傳輸?shù)?那里。更好地，移動臺使用時刻信息和CDMA發(fā)送信號同步。進(jìn)一步更好地，移動臺當(dāng)操作在專用模式中時從小區(qū)廣播中心接收信息。此外根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例，在無線通信系統(tǒng)中，還提供了一種把時刻信息輸 入到通信控制器的設(shè)備，包括時鐘信號接收器，它從時鐘源接收時刻信息；無線電收發(fā)器，它從時鐘信號接收器接收時刻信息，并通過系統(tǒng)開啟到通信控制 器的數(shù)據(jù)呼叫以把信息傳輸?shù)侥抢?。更好地，通信控制器包括GSM小區(qū)廣播中心，其中在系統(tǒng)中無線電收發(fā)器從基站 接收GSM幀號，并把幀號與時刻信息一起發(fā)送到小區(qū)廣播中心。更好地，時鐘信號接收器包括無線電接收器，它從CDMA通信小區(qū)接收時刻信息， 其中無線電收發(fā)器包括無線電接收器?？蛇x擇地，時鐘信號接收器包括GPS設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例，在GSM通信系統(tǒng)中，還附加提供一種用于移動無線通 信的設(shè)備，包括移動臺；以及第一和第二基站子系統(tǒng)，把第一和第二信號傳輸?shù)揭苿优_，其中至少一個是CDMA 信號，并且在GSM系統(tǒng)中兩個子系統(tǒng)都被映射為GSM基站子系統(tǒng)，其中響應(yīng)于對由移動臺接收的第一和第二信號強(qiáng)度的比較把移動臺從第一子系統(tǒng)切換到第二子系統(tǒng)，實(shí)際上即使第一和第二基站子系統(tǒng)都是基于GSM/TDMA空中接口操 作的亦如此。更好地，發(fā)送CDMA信號的子系統(tǒng)在系統(tǒng)中被分配GSM頻率和位置。進(jìn)一步更好地， 在系統(tǒng)中通過GSM A接口在第一和第二子系統(tǒng)和移動交換中心之間傳輸消息，其中第一和 第二信號都包括CDMA信號。更好地，為了切換移動臺通過A接口從第二到第一子系統(tǒng)傳輸 新的IS-95長碼，實(shí)質(zhì)上不違反A接口協(xié)議。更好地，在比較信號強(qiáng)度之前移動臺把加權(quán)因子應(yīng)用到第二信號。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，進(jìn)一步提供了一種在包括CDMA和TDMA基站的無線通信系 統(tǒng)中使用的移動臺，包括單獨(dú)移動無線電收發(fā)器，它與CDMA和TDMA基站進(jìn)行通信；以及調(diào)制解調(diào)器單元，它對由移動收發(fā)器發(fā)送的信號進(jìn)行編碼并對在那里接收的信號 進(jìn)行解碼，以使信號按CDMA編碼以與CDMA基站進(jìn)行通信并且按TDMA編碼以與TDMA基站 進(jìn)行通信。更好地，調(diào)制解調(diào)器單元根據(jù)GSM無線電接口層協(xié)議對信號進(jìn)行編碼。進(jìn)一步更好地，移動臺接收和處理來自CDMA和TDMA基站之一的信號，實(shí)質(zhì)上不中 斷現(xiàn)有的在移動臺和另一個CDMA和TDMA基站間的通信鏈路。根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例，在包括小區(qū)廣播服務(wù)的GSM無線通信系統(tǒng)中，還提供 一種把消息傳輸?shù)蕉鄠€操作在專用模式中的移動臺的方法，包括通過小區(qū)廣播服務(wù)把消息廣播到移動臺；以及在移動臺接收消息，實(shí)質(zhì)上不終止移動臺的專用模式操作。更好地，廣播消息包括發(fā)送時刻信息，或可選擇地或附加地，廣播搜索觸發(fā)消息。根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例，在GSM通信系統(tǒng)中，附加提供一種移動無線通信的設(shè) 備，包括小區(qū)廣播中心，它在小區(qū)廣播系統(tǒng)上廣播消息；以及移動臺，當(dāng)它在專用模式中通信時接收消息，實(shí)質(zhì)上不終止專用模式通信。更好地，小區(qū)廣播中心廣播時刻信息，或可選擇地或附加地，搜索觸發(fā)消息。根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例，附加提供了一種在包括CDMA和TDMA基站的無線通信 系統(tǒng)中使用的移動臺，包括至少一個移動無線電收發(fā)器，它與⑶MA和TDMA基站進(jìn)行通信；以及調(diào)制解調(diào)器單元，它處理通過這至少一個收發(fā)器發(fā)送的以及根據(jù)通信協(xié)議堆棧在 那里接收的信號，以使信號按CDMA編碼以與CDMA基站進(jìn)行通信和按TDMA編碼以與TDMA 基站進(jìn)行通信，堆棧包括單個無線電資源管理協(xié)議層，它控制與CDMA和TDMA基站的通信。更好地，無線電資源管理協(xié)議層充分實(shí)現(xiàn)GSM無線電接口第三層RR子層的所有功 能。進(jìn)一步更好地，無線電資源管理協(xié)議層控制移動臺從一個基站到另一個基站的切 換。此外根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例，在GSM移動無線通信系統(tǒng)中，該系統(tǒng)包括基站子 系統(tǒng)，其中至少一些是基于CDMA空中接口操作的，還提供了在系統(tǒng)中控制移動臺與基站子 系統(tǒng)通信的方法，包括
在CDMA空中接口上，在移動臺和一個基站子系統(tǒng)間發(fā)送和接收信號；以及使用充分實(shí)現(xiàn)GSM無線電接口第三層RR子層所有功能的無線電資源管理通信協(xié) 議層控制發(fā)送和接收。更好地，系統(tǒng)進(jìn)一步包括基站子系統(tǒng)，它依照TDMA空中接口操作，并且該方法包 括在TDMA空中接口上，在移動臺和一個基站子系統(tǒng)間發(fā)送和接收信號，其中控制發(fā)送和接收包括使用單個無線電資源管理通信協(xié)議層，控制在CDMA和 TDMA空中接口上的信號發(fā)送和接收。進(jìn)一步更好地，該方法包括在TDMA和CDMA基站間切換移動臺，其中由無線電資源 管理通信協(xié)議層控制切換。從以下本發(fā)明實(shí)施例的詳細(xì)描述，再加上附圖將會更全面的理解本發(fā)明，其中附圖簡述

圖1是根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例，混合GSM/CDMA蜂窩通信系統(tǒng)的示意框圖；圖2A是根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例，說明在圖1系統(tǒng)中移動臺和基站子系統(tǒng)間通信 協(xié)議的示意框圖；圖2B是根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例，混合GSM/CDMA移動臺的示意框圖；圖3A和:3B是根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例，說明在圖1系統(tǒng)的單元之間的通信協(xié)議 堆棧的示意框圖；圖4A是根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例，說明在圖1系統(tǒng)中移動臺從CDMA基站到GSM 基站切換的示意框圖；圖4B是根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例，說明相關(guān)于圖4A的切換的信號流的示意框 圖；圖4C和4D是根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例，示意性說明移動臺在執(zhí)行圖4A的切換中 使用的通信幀的框圖；圖5A和5B是根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例，示意性說明移動臺在進(jìn)行圖4A的切換中 的操作流程圖；圖6A和6B是根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例，示意性說明CDMA基站在進(jìn)行圖4A的切 換中的操作流程圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例，說明在圖1的系統(tǒng)中與提供時刻信息相關(guān)的信 號流的示意框圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例，顯示混合GSM/CDMA蜂窩通信系統(tǒng)中的小區(qū)的示 意性說明，它在理解把移動臺從GSM基站切換到CDMA基站的方法中是有用的；圖9是根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例，說明與把移動臺從GSM基站切換到CDMA基站的 方法相關(guān)的信號流的示意框圖；圖IOA和IOB是根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例，示意性說明在進(jìn)行圖8的切換中移動 臺操作的流程圖；圖11是根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例，示意性說明在進(jìn)行圖8的切換中CDMA基站操 作的流程圖；圖12是根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例，說明在混合GSM/CDMA蜂窩通信系統(tǒng)中移動臺在CDMA基站間切換的示意框圖；圖13是根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例，顯示與圖12切換相關(guān)的信號流的示意說明。圖14A-14D是根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例，說明與圖12的切換一同分配的CDMA長 碼的示意框圖；圖15是顯示根據(jù)揭示的方法和設(shè)備實(shí)現(xiàn)的切換過程的流程圖。較佳實(shí)施例詳述混合GSM/CDMA系統(tǒng)操作概述現(xiàn)在參考圖1，它是根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例，混合GSM/CDMA蜂窩通信系統(tǒng)20 的示意框圖。系統(tǒng)20建立在公用陸地移動通信網(wǎng)(PLMN)22周圍，就上文所述，它是基于 GSM通信標(biāo)準(zhǔn)的。這樣網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)已存在并在許多國家廣泛應(yīng)用，而本發(fā)明就具有了 與結(jié)合這樣的網(wǎng)絡(luò)對CDMA服務(wù)有了逐漸的認(rèn)識并且不需要對現(xiàn)有基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)進(jìn)行主要的變 化。PLMN22包含至少一個移動服務(wù)交換中心(MSC) 24，或這可能的話包含一些這樣的中心 (雖然在這里為了說明的清楚值顯示了一個MSC)，它控制在一個地域內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)操作。在其 他功能之間，MSC M是負(fù)責(zé)用戶單元的位置注冊和用戶單元在基站間的切換，以及把PLMN 22鏈路到公共交換電話網(wǎng)(PSTN)和/或分組數(shù)據(jù)網(wǎng)(PDN)48。PLMN也包括網(wǎng)絡(luò)管理中心 (NMC)沈和小區(qū)廣播中心(CBC)觀。下文進(jìn)一步描述這些功能。系統(tǒng)20包括多個移動臺(MS) 40，它通過多個基站子系統(tǒng)(BSS) 30以及在一個或 多個認(rèn)可的蜂窩通信頻率中的無線射頻鏈路上與PLMN 22進(jìn)行通信。也已知為用戶單元的 MS40能與使用基礎(chǔ)上標(biāo)準(zhǔn)的GSM TDMA信令協(xié)議的GSM BSS 30和使用下文所述的基于CDMA 通信方法的CDMA BSS 32進(jìn)行通信。另外，就下文將進(jìn)一步描述的，雖然在標(biāo)準(zhǔn)的GSM系統(tǒng) 中移動臺通常只能在空閑模式下從CBC觀接收廣播，但是MS 40能在的呼叫期間通過BSS 30接收這樣的廣播。雖然為了清楚的目的，圖1中MS 40、GSM BSS 30、CDMA BSS 32都只 顯示了一個，但可以理解的是，事實(shí)上系統(tǒng)20通常包含了多個這些系統(tǒng)單元的每一個。GSM BSS 30和CDMA BSS 32都與MSC 24通信并都受其控制。在GSM BSS 30和 MSC M間的通信通常都是根據(jù)GSM標(biāo)準(zhǔn)的。就下文參照圖3A和;3B進(jìn)一步描述的，相對于 IS95 CDMA標(biāo)準(zhǔn)修改CDMA BSS 32以根據(jù)GSM標(biāo)準(zhǔn)與PLMN 22進(jìn)行通信，并特別以通過GSM A接口與MSC M進(jìn)行通信。BSS 32也與CBC觀進(jìn)行通信以接收將要在空中廣播的消息， 并包含無線電操作和維護(hù)中心(OMC-R) 38。OMC-R在GSM標(biāo)準(zhǔn)Q3接口上最好使用基于規(guī)范 GSM 12. XX系列的信息模型與NMC沈進(jìn)行通信，這個系列通過引用被合并在這里?？蛇x擇 地，BSS 32可以鏈路到通用分組數(shù)據(jù)服務(wù)(GPRS)50，比如由歐洲通信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(ETSI)提出 的。可選擇地或附加地，BSS 32最好可以與通到英特網(wǎng)的鏈路耦合以把分組數(shù)據(jù)通過英特 網(wǎng)直接發(fā)送到PSTN/PDN 48(雖然為了簡便這樣的連接沒有顯示在圖1中)。CDMA BSS 32和MS 40間的通信被建立在CDMA “空中接口”上，它最好一般是根據(jù) 用于CDMA通信的IS95標(biāo)準(zhǔn)的。BSS 32被建立在基站控制器(BSC) 34周圍，它控制并與一 些基站收發(fā)器(BTQ 36通信。當(dāng)MS在由特定BTS服務(wù)的地域或小區(qū)內(nèi)時，每個BTS把射頻 信號發(fā)送到MS 40并從其接收射頻信號。當(dāng)在電話呼叫期間時，MS從CDMA BTS 36的一個 小區(qū)移動到另一個，在BTS間的“軟切換”(或越區(qū)切換)就發(fā)生了，這在CDMA技術(shù)中是已 知的。然而，可以也有一些系統(tǒng)20的服務(wù)區(qū)域，它沒有CDMA覆蓋區(qū)域(也就是在這種區(qū)域中沒有CDMA BTS 36)或其中覆蓋區(qū)域是弱小的或擁擠的。如果MS 40在電話呼叫期間 移動到這樣一個區(qū)域中，那么MS就不中斷呼叫從CDMA BTS被切換到與GSM BSS 30相關(guān)的 BTS0相似地，如果MS 40在呼叫期間從只由GSMBSS 30服務(wù)的區(qū)域移動到CDMA BTS 36的 小區(qū)，那么MS最好從GSM被切換到CDMA BSS。下文進(jìn)一步描述在CDMA和GSM/TDMA服務(wù) 之間和相反過程以及在一個CDMA BSS 32和另一個之間進(jìn)行這樣切換的方法。利用圖1所 示的這樣方法和系統(tǒng)20基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，MS 40在那些實(shí)現(xiàn)服務(wù)的由系統(tǒng)20服務(wù)的區(qū)域 內(nèi)接受CDMA服務(wù)的好處，而在TDMA區(qū)域內(nèi)不失去服務(wù)。CDMA和TDMA區(qū)域的轉(zhuǎn)換對于MS 40的用戶是充分透明的，因?yàn)檎麄€系統(tǒng)中都遵守高層GSM網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，而在轉(zhuǎn)換期間只改變 低層射頻空中接口。圖2A是根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例，示意性說明在MS 40和BSS 30及32間的通信 協(xié)議堆棧的框圖。MS 40在基于標(biāo)準(zhǔn)TDMA空中接口的GSM ^!接口上與GSM BSS 30進(jìn)行通 信，以使實(shí)質(zhì)上為了適應(yīng)MS 40不需要對BSS 30或GSM第一層和第二層標(biāo)準(zhǔn)接口協(xié)議作修 改。MS 40在基于經(jīng)過一定修改的CDMA IS-95空中接口的CDMA ^!接口上與⑶MA BSS 32 進(jìn)行通信。在本領(lǐng)域中已知的用戶單元能或在GSM ^!接口上或在CDMA ^!接口上操作，但 不是兩者一同。為了維護(hù)這些接口，MS 40包含移動設(shè)備(ME) 42 (圖1)，它必須包括兩個無線電收 發(fā)器任一個，一個配置為TDMA操作而一個為CDMA，或單個收發(fā)器，它能動態(tài)在TDMA和CDMA 間轉(zhuǎn)換。ME包括移動終端(MT)，它支持終端設(shè)備(TE) 46用于語音和/或數(shù)據(jù)輸入和輸出。 此外，MS 40根據(jù)GSM標(biāo)準(zhǔn)包含用戶標(biāo)識模塊(SIM) 44。圖2B是根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例，說明在ME 42中包含單個無線電收發(fā)器的MS 40的示意框圖。MS40被建在調(diào)制解調(diào)器單元59周圍，包括能產(chǎn)生和處理TDMA和CDMA信 號的DSP核心60。更好地，核心60包含ASIC設(shè)備，它包括獨(dú)立的CDMA發(fā)送/接收處理， 它由GSM定時邏輯64和GSM硬件加速器(或DSP) 62支持，并有用于SIM 44的端口。核心 60接收輸入并傳送輸出到TE 46。在這種情況下，TE 46表示為音頻擴(kuò)音器和揚(yáng)聲器，且核 心60進(jìn)行D/A和A/D轉(zhuǎn)換，以及對音頻信號上進(jìn)行聲碼轉(zhuǎn)換功能，這在本技術(shù)中是已知的。 根據(jù)MS40是與GSM BSS 30接觸還是與CDMA BSS 32接觸確定使用GSM或CDMA聲碼轉(zhuǎn)換。 附加地或可選擇地，核心60可以被配置為與TE46合作工作以提供數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)輸入/輸出，比 如傳真設(shè)備。核心60把可能是TDMA格式或是CDMA格式的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)輸出到信號混合輸出設(shè)備 66。設(shè)備66處理并把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到模擬基帶形式以輸入到射頻發(fā)送器68。雙工器70通過天 線把混合射頻信號視情況傳輸?shù)紾SM或CDMA基站。從基站接收的信號由雙工器70通過射 頻接收器72和實(shí)現(xiàn)基帶轉(zhuǎn)換和AGC功能的信號混合輸入設(shè)備74傳遞到核心60。更好地， 接收器72和信號混合設(shè)備66和74都由核心60控制。由MS 40射頻發(fā)送和接收最好以GSM 900或1800MHz頻帶中的頻率，以與現(xiàn)有GSM 設(shè)備兼容，尤其是BSS 30。假設(shè)MS 40只包括在圖2B中所示的、在GSM頻帶中操作的單個 收發(fā)器，在系統(tǒng)20中的CDMA設(shè)備也必須合適地被配置為在這個頻率范圍內(nèi)操作?；氐綀D2A，無論MS 40物理地包括一個收發(fā)器還是兩個，在它的協(xié)議堆棧中它必 須支持雙重空中接口第一層和第二層，各自為了相對的GSM BSS 30和CDMA BSS 32的操 作。在MS 40和CDMA BSS 32間的CDMA空中接口包含在標(biāo)準(zhǔn)IS-95協(xié)議上操作的CDMA第一層和其中IS-95操作被修改為適應(yīng)GSM網(wǎng)絡(luò)服務(wù)需要的GSM-CDMA第二層。GSM-CDMA第 二層包括一些功能，比如消息排序、優(yōu)先權(quán)和分段，以及通信的掛起和恢復(fù)，它一般是由標(biāo) 準(zhǔn)GSM第二層支持的，但不是由CDMA IS-95支持的。相對于GSM BSS 30，空中接口第一層 和第二層是根據(jù)GSM標(biāo)準(zhǔn)的，實(shí)質(zhì)上無需修改。標(biāo)準(zhǔn)GSM協(xié)議包括第三無線電接口層(RIU)它包括三個子層、在GSM第一層和第 二層讓。這三個RIL3子層的最底層是無線電資源(RR)管理層，它支持在它上面的移動管 理(MM)和連接管理(CM)子層。在GSM BSS 30中的RIL3子層對于GSM標(biāo)準(zhǔn)實(shí)質(zhì)上未改 變，并且GSM MM和CM子層在MS 40中同樣保持實(shí)質(zhì)上未改變。CM子層支持呼叫處理的信 令以及GSM補(bǔ)充服務(wù)和短消息服務(wù)(SMQ。MM子層支持定位MS 40所需的信令、識別和加 密密鑰管理。為了支持MM和CM子層，在MS 40和BSS 32協(xié)議堆棧中引入了 GSM-CDMA RR子層。 管理無線電資源和在MS 40和BSS 30及32間保持無線電鏈路的GSM-CDMARR子層“意識到” 在MS 40協(xié)議堆棧中雙重GSM和CDMA較低層(第一層和第二層)的存在。它根據(jù)從與它 通信的BSS接收的指示，在MS堆棧中調(diào)用合適的較低層以或者在GSM 接口上與BSS 30 的標(biāo)準(zhǔn)RIL3-RR子層進(jìn)行通信或者在CDMAUm接口上與BSS 30的GSM-CDMA RR子層進(jìn)行通 信。匪和CM子層不由BSS 32進(jìn)行處理，而是被轉(zhuǎn)發(fā)通過MS 40和MSC M之間用于以對于 CDMA空中接口層以下充分透明的方式處理。在MS堆棧中的RR子層在從MSC M和BSS的 指令下也控制第一層和第二層中定義的相應(yīng)空中接口間的切換并協(xié)助切換的小區(qū)選擇。不管使用哪一個空中接口，GSM-CDMA RR子層都支持在它之上的標(biāo)準(zhǔn)GSMRIL3-MM 和CM子層。RR子層最好提供由GSM規(guī)范04. 07和04. 08所定義的完整的無線電資源管理 功能，它們通過引用合并在這里。雖然“RR”子層本身不由CDMA IS-95標(biāo)準(zhǔn)定義，但是在這 里描述的GSM-CDMA RR子層也保持了完整的IS-95無線電資源功能。根據(jù)GSM標(biāo)準(zhǔn)，RR子層的功能包括空閑模式操作和專用模式操作服務(wù)(也就是在 電話會話期間進(jìn)行的服務(wù))。RR子層的空閑模式操作包括用由GSM標(biāo)準(zhǔn)所指定的小區(qū)改變 指示的自動小區(qū)選擇和在GSM和CDMA小區(qū)間以及各對CDMA小區(qū)間和各對GSM小區(qū)間的空 閑切換。在空閑模式中的RR子層也進(jìn)行由GSM和CDMA標(biāo)準(zhǔn)所指定的廣播信道處理以及RR 連接的建立。在專用模式下，RR子層進(jìn)行如下服務(wù) 路由選擇服務(wù)，服務(wù)請求、消息傳輸和GSM標(biāo)準(zhǔn)指定的基本上所有的其它服務(wù)。 專用信道的改變(切換)，包括下文所述的硬切換和CDMA到CDMA的軟切換和 “更軟”切換。· RR信道的模式設(shè)置，包括發(fā)送模式、信道和編碼/解碼/代碼轉(zhuǎn)換模式的種類。 基于IS-95規(guī)范的MS參數(shù)管理。 基于GSM規(guī)范的MS分類標(biāo)識管理。對于本技術(shù)的普通技術(shù)人員來說可以理解的是只是通過概述列出了 RR子層的以 上特點(diǎn)，并且根據(jù)公布的GSM和CDMA規(guī)范可以添加附加的細(xì)節(jié)和特點(diǎn)。圖3A是根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例，示意性說明在MS40、CDMA BSS 32和GSM MSC M之間的信令接口中使用的通信協(xié)議堆棧的框圖。這些接口使MS 40在CDMA空中接口上 與GSM MSC M進(jìn)行通信。在以上提到的PCT專利申請PCT/US96/20764中更詳細(xì)地描述了這些接口的操作以及特別是通過這些接口的消息流，它們通過引用在這里合并。當(dāng)MS 40 通過GSM BSS 30與MSC M進(jìn)行通信時，協(xié)議堆棧是根據(jù)GSM標(biāo)準(zhǔn)的，實(shí)質(zhì)上無需修改。上文所提到的，MS 40在CDMA ^!接口上與⑶MA BSS 32交換信號，其中修改MS和 BSS協(xié)議堆棧以包括GSM-CDMA RR子層和第二層。在圖3A中，在BSS32協(xié)議堆棧明確地顯 示了中繼層，用于在MS 40和MSC M間傳輸RIL3-CM和MM信令，基本上不由BSS 32處理。 上文參考圖2A描述了包括在Um中的其他層。CDMA BSS 32在標(biāo)準(zhǔn)的，基本上未更改的GSM A接口上與GSM MSC M進(jìn)行通信。 這個接口是基于GSM SS7和BSS應(yīng)用部分(BSSAP)協(xié)議的，這在本技術(shù)中是已知的，最好是 根據(jù)GSM 08. 08標(biāo)準(zhǔn)。BSSAP支持在MSC M和BSS 32間需要對和單個呼叫有關(guān)的信息解 釋處理和以收資源管理的過程，以及在MSC40間的呼叫控制和移動性管理消息的 傳輸。BSS 32把CDMA第一層和GSM-CDMA第二層及在BSS和MS 40間交換的RR協(xié)議轉(zhuǎn)換 成合適的SS7和BSSAP協(xié)議以發(fā)送到MSC 24，并且反之亦然。因?yàn)镃DMA BSC 34使用標(biāo)準(zhǔn)A接口與GSM MSC 24進(jìn)行通信，所以為了把CDMA BSS 32添加到GSM系統(tǒng)20中，在核心GSM MSC中就基本不需要修改。此外，MSC M不需要知曉 在GSM/TDMA BSS 30和CDMA BSS 32之間本身有什么不同，這是因?yàn)閮烧叨际窃贏接口上 以基本相同的方式與MSC進(jìn)行通信的。更好地，與BSS 32的BTS 36相關(guān)的小區(qū)由MSC 24 以基本相同的方式映射為GSM/TDMA小區(qū)，并由此根據(jù)GSM標(biāo)準(zhǔn)分配GSM絕對無線電頻率信 道號(ARFCN)和基站識別碼(BSIC)值。從MSC M的觀點(diǎn)來看，在傳統(tǒng)基于GSM/TDMA系統(tǒng) 中，在GSM BSS30和⑶MA BSS 32間甚至兩個不同的CDMA BSS間的切換與兩個GSM BSS間 的切換沒什么不同。分配CDMA小區(qū)的BSIC以在系統(tǒng)20內(nèi)與傳統(tǒng)GSM小區(qū)是可區(qū)別的。圖;3B是根據(jù)本發(fā)明較佳實(shí)施例，示意性說明包括在通過CDMA BSS 32在MS 40和 MSC M之間傳輸語音數(shù)據(jù)的協(xié)議堆棧的框圖。在MS 40和BSS 32間的語音數(shù)據(jù)通過CDMA 聲碼器編碼和解碼，它可以包含在本技術(shù)中已知的任何標(biāo)準(zhǔn)IS-95聲碼器協(xié)議。BSS 32根 據(jù)A接口的要求把CDMA第一層轉(zhuǎn)換為GSM ElTDMA信號，并把CDMA聲碼數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成PCM A 律壓擴(kuò)的音頻數(shù)據(jù)。這樣MSC M通過BSS 32把語音數(shù)據(jù)發(fā)送到MS 40并從其接收，基本 上無需理會BSS和MS間的數(shù)據(jù)是按CDMA編碼的這個事實(shí)，就像MS 40是在GSM/TDMA模式 中操作那樣。CDMA到TDMA基站的切換圖4A是根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例，顯示在理解從CDMA BSS 32到GSM BSS30的MS 40的移動協(xié)助切換的方法中有用的系統(tǒng)20的細(xì)節(jié)的示意框圖。不像圖1，BSS 30在這里 被詳細(xì)地顯示包括BSC 77和多個BTS 78和80。圖4A說明從與BSS 32相關(guān)的BTS之一 (這里標(biāo)注為BTS 76)到與BSS 30相關(guān)的BTS 78的MS 40的切換。就參考圖1所述的， BSS 32 也包括 GSM-CDMA BSC 34 和 BTS36。當(dāng)確定MS 40處在這個切換可能期望的位置時，從CDMA BTS 76到TDMA BTS78的 切換最好由BSS 32初始化。當(dāng)從BTS 76接收的信號較弱時，或當(dāng)已知MS 40到達(dá)CDMA覆 蓋區(qū)域邊緣時，或當(dāng)在CDMA信道上的話務(wù)量較繁重時，這個情況都會發(fā)生?？蛇x擇地，BSS 32可以指令MS 40從BTS 78 (或其他GSM BTS)不時地不取決于任何特定壓力地搜尋信號。圖4B是根據(jù)本發(fā)明較佳實(shí)施例，說明在圖4A的切換處理中MS 40、BSS 30和32 及MSC M間傳輸?shù)男盘柕氖疽庑盘柫鲌D。BSC 34指令MS 40開始對相鄰GSM BTS的選通搜索，其中在短時間內(nèi)，MS 40中斷它與BTS 76的通信以搜索和接收TDMA信號。更好地， MS 40以IS95標(biāo)準(zhǔn)操作，它使CDMA發(fā)送空閑20毫秒幀的持續(xù)時間，在這期間GSM TDMA鄰 近掃描就發(fā)生了，實(shí)質(zhì)上不中斷CDMA語音通信。最好地，使用由IS-95B標(biāo)準(zhǔn)6. 6. 6. 2. 8部 分定義的激活/去活機(jī)制在20秒幀期間掛起通過MS 40的發(fā)送?？蛇x擇地，也可以在其他 CDMA標(biāo)準(zhǔn)下引入這樣的空閑時段。進(jìn)一步可選擇地，就上文中所提到的，MS 40可以包含能 為了這個目的同時使用的分離的TDMA和CDMA收發(fā)器。更好地，BSC 34為MS 40提供一相鄰GSM TDMA小區(qū)的頻率列表，比如那些與BTS 78和80相關(guān)的。在減少搜索和發(fā)現(xiàn)BTS 78需要的時間中這樣的列表是有用的，因?yàn)镸S 40 只會對在列表上的小區(qū)頻率搜索。在MS 40從一個小區(qū)移動到另一個時更新列表并在TDMA 和CDMA基站間切換期間保持列表。當(dāng)MS 40在BTS78的頻率接收信號時，它在信號中試圖解碼GSM頻率校正(FCCH) 和同步(SCH)信道。這個解碼可能占用幾個選通的CDMA的空閑時段來完成。一旦解碼成功 完成，MS 40就確定TDMA信號的功率電平并把它與GSM小區(qū)的識別一起告知BSS 32。為了 確定功率電平，MS 40最好在一個時段上平均信號功率以減少M(fèi)S運(yùn)動和信道衰落的影響。 在MS 40接收這個指令去這樣做之后最好持續(xù)重復(fù)確定和報告TDMA功率電平。根據(jù)GSM標(biāo)準(zhǔn)，MS 40監(jiān)控的每個小區(qū)的功率電平應(yīng)該至少每5秒確定一次，相應(yīng) 的SCH應(yīng)該每30秒被解碼一次。由BSS 32提供的相鄰小區(qū)列表的所有小區(qū)都應(yīng)該確定功 率電平。更好地，MS對SCH進(jìn)行解碼并只報告從那里接收最好信號的小區(qū)的功率電平。最 好地，僅當(dāng)自最后一次報告或從監(jiān)控的小區(qū)由MS接收的信號中一些其他顯著變化之后在 確定的功率電平已有變化時MS向BSS 32報告。根據(jù)這個信息，BSS確定切換是否發(fā)生并且在什么時候發(fā)生。在合適的時間，BSS 32初始化對MSC M的切換請求。MSC把切換請求傳輸?shù)紾SM BSS 30，它確認(rèn)這個請求。然 后GSM BSS 30通過MSC 24和CDMA BSS 32把RR切換指令傳輸?shù)組S 40，并且在BSS 30和 MS 40之間開啟了新的話務(wù)信道。在這一點(diǎn)切換完成了并且MS 40轉(zhuǎn)變到BTS 78。把成功 的切換報告給MSC 24，并充分根據(jù)GSM通信標(biāo)準(zhǔn)，遵循它MSC把合適的“清除”指令發(fā)送到 CDMA BSS 32，它以“清除完成”消息響應(yīng)。更好地，根據(jù)公認(rèn)的GSM切換方法，在非同步切換模式中開啟新的話務(wù)信道，并 且GSM BSS 30被配置為接收這樣的切換。MS 40最好在GSM BSS 30的主要專用控制信道 (DCCH)上以切換訪問突發(fā)串響應(yīng)RR切換指令，這是由切換指令表明的。然后為了完成切換 MS 40等待在TCH上接收來自BSS 30的適當(dāng)?shù)奈锢硇畔⑾?，這是在GSM標(biāo)準(zhǔn)04. 08中定 義的。如果在預(yù)定的時間段內(nèi)沒有接收物理信息(最好是320毫秒)，那么根據(jù)IS-95標(biāo)準(zhǔn) 的T31M計(jì)時器，MS要試圖恢復(fù)它到CDMA BSS 32的連接。初始化切換的決定可以發(fā)生在來自GSM BTS 78的信號變得比CDMA BTS 76的信 號更強(qiáng)的任何時候，但最好應(yīng)用其他的標(biāo)準(zhǔn)。例如，由于CDMA信道通常提供比GSM信道更 好的傳輸質(zhì)量，所以最好只在GSM信號比CDMA信號更強(qiáng)的時候通過一些加權(quán)因子初始化切 換。因子可以在系統(tǒng)20中預(yù)編程，或由MS 40的用戶設(shè)置它。為了響應(yīng)諸如MS的地理位 置及系統(tǒng)中CDMA和TDMA信道上的相對話務(wù)量這樣的參數(shù)，它也可被動態(tài)地調(diào)節(jié)。圖4C和4D是根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例，示意性說明各自由MS 40用于解碼和監(jiān) 控TDMA小區(qū)的功率的IS-95B幀81和87的結(jié)構(gòu)。監(jiān)控幀81和87是以在480毫秒中只有一個監(jiān)控幀的重復(fù)頻率被散布于一般CDMA通信幀82中。IS-95B標(biāo)準(zhǔn)允許監(jiān)控幀有20毫 秒或40毫秒的持續(xù)時間，如果需要可以使用更長的監(jiān)控時間。更短QO毫秒)幀的選擇在 MS 40和BSS 32間同時被引導(dǎo)的CDMA呼叫中減少了可能的數(shù)據(jù)丟失，雖然增加了完成解碼 和監(jiān)控周期需要的時間長度。圖4C說明了監(jiān)控幀81，它被用來采集所關(guān)心的特定TDMA小區(qū)的FCCH和SCH。在 初始化時間間隔83中，MS 40調(diào)節(jié)它的接收器頻率，通常通過把適當(dāng)?shù)逆i相回路(PLL)調(diào) 節(jié)到TDMA小區(qū)的頻率。在接下來的時間間隔84中，MS為從TDMA小區(qū)接收的信號調(diào)節(jié)它 的接收器增益，通常使用自動增益控制(AGC)。在本技術(shù)中合適的PLL和AGC調(diào)節(jié)方法是眾 所周知的。間隔83和84最好每個大約有1毫秒的持續(xù)時間。接著，就上文所述的，根據(jù)幀 81總持續(xù)時間是20還是40毫秒，對采集的TDMA小區(qū)的FCCH和SCH進(jìn)行大約15或35毫 秒的解碼。然后，在準(zhǔn)備下一個CDMA幀82中，MS 40調(diào)節(jié)它的頻率到先前(CDMA)的設(shè)置， 并且然后在最后的時間間隔86重新與CDMA BTS 76同步。圖4D說明監(jiān)控幀87，它被用來測量所關(guān)心的TDMA小區(qū)的功率電平。就以上所述， 對于每個這樣的小區(qū)，在初始化時間間隔83調(diào)節(jié)MS 40的頻率。然后在相應(yīng)的能量測量時 間間隔88(最好有大約1.4毫秒的持續(xù)時間)確定小區(qū)功率電平。在圖4D所示的例子中， 幀87的持續(xù)時間被設(shè)定為20毫秒，使得在幀中能為幾個不同的小區(qū)確定功率電平?？蛇x擇 地，如果使用了 40毫秒幀，那么在幀持續(xù)時間內(nèi)就可以確定達(dá)15個不同小區(qū)的功率電平。在圖中沒有顯示的可選實(shí)施例中，一個監(jiān)控幀可以被分為兩個或更多部分，一 個是采集FCCH和SCH，而其他的是能量測量，進(jìn)一步可選擇的實(shí)施例可以根據(jù)IS-95C或 IS-95Q CDMA 標(biāo)準(zhǔn)。圖5A、5B、6A和6B是根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例，以狀態(tài)機(jī)的形式示意性說明包括 在進(jìn)行圖4A和4B中說明的切換中的操作的流程圖。圖5A和5B說明MS 40的狀態(tài)，而圖 6A和6B說明GSM-CDMA BSS 32的狀態(tài)。就上文所述，在這些圖中實(shí)線表示使用IS-95選通 執(zhí)行的步驟，以使MS在CDMA和TDMA間轉(zhuǎn)換接收。虛線表示可選的狀態(tài)轉(zhuǎn)換，當(dāng)MS能同時 進(jìn)行CDMA/TDMA操作時這是可能的，這通常需要MS有雙重的無線電收發(fā)器(不像在圖2B 中所示的單個收發(fā)器的MS)。沒有顯示GSM-TDMA BSS 30的狀態(tài)，因?yàn)樗闯浞指鶕?jù)本技術(shù) 中已知的GSM標(biāo)準(zhǔn)。在圖中沿著連接BSS 32和MS 40的相關(guān)狀態(tài)的線條表示在切換處理的過程中MS 40和BSS 30及BSS 32間傳輸?shù)奶囟ㄏ?。這些消息最好有就適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)IS-95或GSM消 息的普通形式，它可被修改和/或補(bǔ)充以傳送需要在混合GSM-CDMA系統(tǒng)20中傳輸?shù)母郊?信息。就本技術(shù)普通技術(shù)人員清楚的是，雖然在這里描述了特定示例的消息和消息格式，但 實(shí)際上在相關(guān)IS-95和GSM標(biāo)準(zhǔn)的限制內(nèi)可以使用任何合適的消息字段的分配。在切換過程的開始，在MS的狀態(tài)100和BSS的狀態(tài)130下，MS在CDMA話務(wù)信道 (TCH)上與BSS 32進(jìn)行通信。BSS發(fā)出搜索選通指令，包括選通參數(shù)，然后在狀態(tài)134下等 待選通完成。MS在狀態(tài)102下檢查參數(shù)。如果MS沒有被配置為支持這個參數(shù)，那么它就傳 送選通拒絕消息。如果支持這個參數(shù)，那么MS就傳送選通完成消息并進(jìn)入IS-95選通狀態(tài) 104。如果接收了停止選通指令，MS 40就回到狀態(tài)100。當(dāng)接收了選通完成消息，BSS 32就進(jìn)入IS-95選通狀態(tài)136并且命令MS 40開始 監(jiān)控相鄰小區(qū)。(就以上提到的，如果MS能同時進(jìn)行CDMA/TDMA操作，就不需要選通狀態(tài)104和136，在這樣的情況下MS直接從狀態(tài)100進(jìn)入狀態(tài)106。)然后BSS進(jìn)入狀態(tài)132，其 中它等待監(jiān)控的完成。MS在狀態(tài)106中檢查監(jiān)控指令參數(shù)。就上文所述，當(dāng)已證實(shí)它不支 持監(jiān)控指令，MS 40就進(jìn)入GSM監(jiān)控狀態(tài)108，其中它周期性地解碼并確定相鄰小區(qū)的信號 強(qiáng)度。同樣地，在從MS接收它已開始監(jiān)控相鄰小區(qū)的確認(rèn)時，BSS 32就進(jìn)入各自的GSM監(jiān) 控狀態(tài)138。MS 40繼續(xù)監(jiān)控相鄰小區(qū)并把結(jié)果以導(dǎo)頻強(qiáng)度測量消息(PSMM)的形式告知BSS 32。當(dāng)建立了切換觸發(fā)條件時，也就是當(dāng)由MS 40從BSS 32接收的信號比相鄰小區(qū)的信號 足夠弱時，BSS就指示MSC M需要切換并進(jìn)入等待狀態(tài)140。如果在預(yù)定的最好由GSM計(jì) 時器T7確定的時間段內(nèi)沒有接收切換指令，那么根據(jù)GSM標(biāo)準(zhǔn)BSS回到狀態(tài)138。當(dāng)從MSC 接收切換指令時，BSS 32就把RIL3-RR切換指令傳送到MS 40，然后進(jìn)入另一個等待狀態(tài) 142，其中它等待來自MS指令的第二層(L2)確認(rèn)。值得注意的是，BSS 32在狀態(tài)138時也 接收切換指令，在這種情況下，它相似地把RIL3-RR切換指令發(fā)送到MS 40并進(jìn)入狀態(tài)142。當(dāng)MS 40接收RIL3-RR切換指令時，它在狀態(tài)110中檢查切換指令參數(shù)。如果MS40 支持切換指令參數(shù)，那么它把L2確認(rèn)傳送到BSS 32并進(jìn)入CDMA掛起狀態(tài)112。如果不支 持參數(shù)，那么MS 40就發(fā)出切換失敗消息并回到狀態(tài)108。在這種情況下，或者如果在最好 由GSM計(jì)時器T8確定的預(yù)定時間段內(nèi)沒有接收到確認(rèn)，那么BSS 32就把切換失敗消息發(fā) 送到MSC 24并回到狀態(tài)138。假設(shè)參數(shù)是被支持的并且切換指令表示MS將要被切換到GSM-TDMA BSS 30，那么 MS發(fā)送切換訪問消息，然后在狀態(tài)120等待來自BSS 30的物理信息。(就下文參照圖12和 13進(jìn)一步所述，如果切換指令指定MS被切換到另一個CDMABSS，那么MS就進(jìn)入狀態(tài)114。) 同時，在BSS 32周期性地把“清除請求”消息發(fā)送到MSC 24的同時，在狀態(tài)144等待“清 除”指令。一旦接收了物理信息，切換就成功完成了，并且MS 40進(jìn)入GSM話務(wù)信道通信狀態(tài) 124。BSS 32接收清除指令，于是它就進(jìn)入狀態(tài)148，其中它釋放分配給與MS的話務(wù)信道的 空中資源并發(fā)送“清除完成”消息。BSS進(jìn)入SCCP釋放狀態(tài)150，其中它釋放在與MSC對通 信使用的呼叫資源，然后在結(jié)束狀態(tài)152終結(jié)它與MS 40的連接。然而，如果MS 40在由GSM T31M計(jì)時器的終止給出的特定的時間段內(nèi)沒有接收 到物理信息，那么MS就進(jìn)入狀態(tài)122，其中它試圖重新采集CDMA BSS 32并回到狀態(tài)100。 把切換失敗消息發(fā)送到BSS 32，然后BSS 32就進(jìn)入相應(yīng)的CDMA重采集狀態(tài)146。就以上 所述，如果重采集沒有成功，BSS 32就發(fā)送清除請求并回到狀態(tài)144，從這個狀態(tài)它可以最 終退出到狀態(tài)152。MS就轉(zhuǎn)移到空閑狀態(tài)126。TDMA到CDMA基站的切換圖7是根據(jù)本發(fā)明較佳實(shí)施例，顯示在系統(tǒng)20 (圖1)中與把時刻提供給系統(tǒng)中有 關(guān)GSM BSC和BTS相關(guān)的信號流的示意框圖。一般地，在系統(tǒng)20中的GSM BSS將會被告知 時刻，因?yàn)镚SM標(biāo)準(zhǔn)不需要這個信息。另一方面，IS-95標(biāo)準(zhǔn)要求CDMA基站被同步，因?yàn)檫@ 樣的同步對于信號的識別和解碼以及小區(qū)間的軟切換是必要的。因此，對于從TDMA BTS 78 到CDMA 76的MS 40的移動協(xié)助切換(就圖4A中所示的，但是切換箭頭的方向是反向的)， 由系統(tǒng)20提供時刻是必要的。圖7的方法使得在系統(tǒng)20中提供時刻，而沒有在MSC 24或在GSM BSS 30或BTS78及80中的軟件或硬件變化的必要性，通過使用CBC 28 (它是PLMN的標(biāo)準(zhǔn)部分)把時刻在 系統(tǒng)上廣播。一般地，CBC 38根據(jù)GSM接口標(biāo)準(zhǔn)03. 41和03. 49提供小區(qū)廣播服務(wù)(CBS)， 它使得一般短消息在系統(tǒng)內(nèi)未確認(rèn)地廣播到確定的地域。當(dāng)MS在等待中或空閑模式時由 MS接收消息，也就是當(dāng)MS被包括進(jìn)電話呼叫中時。然而為了提供時刻信息的目的，MS 40 最好能接收CBS消息不僅在如GSM標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的MS在空閑模式中時，而且在MS在專用模 式中時，也就是在電話呼叫期間(雖然從呼叫本身有丟失數(shù)據(jù)的代價)。如圖2B中所示，當(dāng) MS只包括單個無線電發(fā)送器和接收器時，就特別需要使用把時刻信息提供給MS的CBS ；當(dāng) 使用了雙重?zé)o線電時(一個是CDMA，另一個是TDMA)，CDMA無線電就可以接收時刻信息而 TDMA就可用于電話呼叫。如以上參照圖4B所述，在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，也使用CBS消息初始化由40搜 索相鄰小區(qū)。裝備有GPS (全球定位系統(tǒng))接收器的特定MS 160被定位在其中需要時刻的系統(tǒng) 20的一個或多個GSM/TDMA小區(qū)中。在圖7中，依照GSM標(biāo)準(zhǔn)，MS 160從接收器161接收時 刻并根據(jù)由BTS發(fā)送的同步信號把時間與并發(fā)的TDMA幀號結(jié)合?？蛇x擇地，MS 160可以被 配置為從CDMA BSS接收時刻，在這種情況下不需要GPS接收器。MS 160通過BTS 78、BSC 77和PSTN/PDN 48把數(shù)據(jù)呼叫向CBC 28開啟并把小區(qū)識別和對應(yīng)的當(dāng)前時刻的以及幀號 發(fā)送到CBC?？蛇x擇地，MS 160可以通過任何其他合適的方法(比如使用GSM SMS)傳遞信 息。然后CBC觀在CBS上把這個信息發(fā)送到小區(qū)，以使MS 40接收時刻即使當(dāng)操作在GSM/ TDMA模式中時。因此，當(dāng)MS 40被切換到⑶MA BTS 76時，就沒有需要從CDMA BTS采集同 步/時刻信息，并且切換可以更快速更平穩(wěn)地處理。把時刻引入系統(tǒng)20也對在系統(tǒng)中本身的GSM部分有好處，而無需到CDMA連接的 切換。例如，MS 40可以把它的時刻發(fā)送到不同的GSM BTS 78和80，并且從MS到每個BTS 的定時延遲可被測量及被用于確定MS的方位。圖8是根據(jù)本發(fā)明較佳實(shí)施例，說明從GSM BTS 78到CDMA BTS 76的移動協(xié)助切 換各方面的重疊在網(wǎng)絡(luò)20中GSM/TDMA小區(qū)162和CDMA小區(qū)164的示意圖。系統(tǒng)20的操 作者將確認(rèn)當(dāng)MS被定位在圖8所示任何小區(qū)1-5時，TDMA/CDMA切換就可發(fā)生。因此，CBC 28就把CBS消息廣播到在這些小區(qū)中所有雙模式(GSM/CDMA)MS，包括以下信息和指令 要開始搜索CDMA信號的MS (搜索觸發(fā))。 在交疊和相鄰小區(qū)中CDMA BTS的頻率。 根據(jù) GSM MSC 24，CDMA 小區(qū) 94 的 GSM 映射。 帶有當(dāng)前TDMA幀號的時刻的識別，時刻最好是從MS 90導(dǎo)出的，雖然使用其它 方法也可以提供時刻。 就上文所述，可選擇地，CDMA信號強(qiáng)度被相乘一因子以與TDMA信號比較。對于這樣的消息沒有需要在小區(qū)6-10被廣播。此外，可以理解的是，只有雙模式 MS被編程為接收和解釋消息，而一般GSM/TDMA MS將會忽視它。CBS消息觸發(fā)并使雙模式 MS搜集及向GSM BSS 30和MSC M提供信息以幫助進(jìn)行到其中一個CDMA BSS的切換，不像 在原有技術(shù)中所建議的混合GSM/CDMA系統(tǒng)。圖9是根據(jù)本發(fā)明較佳實(shí)施例，說明在系統(tǒng)20中與從BTS 78到BTS 76的移動協(xié) 助切換相關(guān)的的信號流的方塊圖。就以上參照圖7所提到的，切換以搜索觸發(fā)和其他信息的發(fā)送開始。搜索觸發(fā)由BTS 78在MS 40是在GSM小區(qū)1-5(圖8)的一個中的任何時候 或響應(yīng)于一些其他的預(yù)編程條件周期性地發(fā)送。接收觸發(fā)時，MS 40切斷它的與BTS的TDMA通信并把它的接收器調(diào)整到適當(dāng)?shù)?CDMA頻率持續(xù)一小段時間，最好持續(xù)大約5毫秒。然后，在MS恢復(fù)與BTS78通信后，它為了 識別例如從BTS 76它所接收其發(fā)送的BTS的導(dǎo)頻波束而試圖對它接收的任何信號進(jìn)行解 碼。就以上所提到的，在系統(tǒng)20中映射CDMA BTS76即使它是GSM-TDMA BTS。因此MS 40 把報告消息發(fā)送回GSM BTS 78表示它從BTS 76接收的信號功率(可選擇地與以上提到的 有關(guān)CDMA/TDMA加權(quán)因子相乘)，以及BTS 76的GSM系統(tǒng)映射識別。從GSM BSS 30和MSC M的觀點(diǎn)看，在這種情況下由MS 40發(fā)送的消息和將要作為一般GSM相鄰掃描結(jié)果發(fā)送的 消息之間是沒有實(shí)質(zhì)區(qū)別的。這個測量和報告的過程繼續(xù)直到BSS 30確定MS 40應(yīng)該被切換到BTS 76。在這 一點(diǎn)，BSS 30把消息傳輸?shù)組SC對表示需要切換。MSC M把切換請求傳送到BSS 32，它通 過MSC M把確認(rèn)回送到BSS 30。BSS 32分配硬件和軟件資源給將要開啟的與MS 40的通 信話務(wù)信道并為了開啟信道把空數(shù)據(jù)發(fā)送到MS。然后GSM BSS 30把切換指令給MS 40，最 好是封裝了開啟與CDMA BTS 76的⑶MA話務(wù)信道需要的IS-95參數(shù)的RIL3-RR指令。下 文參照圖13和14A-D進(jìn)一步描述在這樣消息中包含的參數(shù)。然后開啟新的話務(wù)信道完成 切換，并且BSS30釋放舊的TDMA話務(wù)信道。從而以上描述的過程就使從GSM/TDMA BSS 30到CDMA BSS 32的移動協(xié)助切換有 了高速率和高可靠性，并且以在其間發(fā)生切換的這個呼叫的中間具有最小的服務(wù)中斷。為 了這個切換的目的，在系統(tǒng)20中的GSM小區(qū)接收時刻信息，并且CDMA小區(qū)被映射到GSM系 統(tǒng)中，這是以最小硬件花費(fèi)，實(shí)質(zhì)上也沒有對現(xiàn)有GSM系統(tǒng)元件重新編程的必要性。即使在GSM BSS 30處缺少時刻信息，相似的TDMA-CDMA切換過程也可被執(zhí)行。在 這種情況下，MS 40采集了與BTS 76相關(guān)的導(dǎo)頻信道信號后，它為了導(dǎo)出時刻必須調(diào)諧到 BTS的CDMA同步信道并對其進(jìn)行解碼。這個操作大約花費(fèi)480毫秒，在呼叫期間語音服務(wù) 中產(chǎn)生可察覺的但仍舊是可以容忍的中斷。進(jìn)一步可選擇地，就上文所述的，可以使用由兩 個收發(fā)器一個是TDMA另一個是CDMA的MS進(jìn)行相似的切換過程。圖10AU0B和11是根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例，以狀態(tài)機(jī)的形式示意性說明在進(jìn)行 圖9中說明的切換中的MS 40和BSS 32操作的路程圖。圖IOA和IOB指的是MS 40，而圖 11指的是BSS 32。就本技術(shù)中已知的，BSS 30操作基本上根據(jù)GSM標(biāo)準(zhǔn)。MS 40以初始狀態(tài)170開始，其中MS在GSM話務(wù)信道(TCH)上在與BSS相關(guān)的某 個小區(qū)中與BSS 30進(jìn)行通信。當(dāng)MS移動進(jìn)入新的小區(qū)時，它進(jìn)入狀態(tài)172，在該狀態(tài)它接 收并讀取來自CBC 28的消息。如果沒有準(zhǔn)備MS 40可能切換到CDMA BSS的CBC消息(例 如，因?yàn)樵谶@個區(qū)域中沒有CDMA BSS)，那么MS就回到GSM TCH狀態(tài)174，從這里她可被切 換到另一個 GSM-TDMA BSS。當(dāng)由適當(dāng)?shù)腃BC消息提示時，MS 40進(jìn)入覆蓋狀態(tài)176，其中就以上所述，它獲得時 刻并把導(dǎo)頻強(qiáng)度測量消息(PSMM)發(fā)送到BSS 30。在標(biāo)準(zhǔn)GSM-TDMA操作中，一般在每120毫 秒有一個6毫秒的空閑時隙可用。在這些空閑時隙中，MS 40中斷發(fā)送以搜索相鄰GSM-CDMA 小區(qū)的導(dǎo)頻波束，比如那些與BSS 32相關(guān)的導(dǎo)頻波束。如果沒有發(fā)現(xiàn)導(dǎo)頻，MS就到狀態(tài) 180，其中它調(diào)節(jié)它的頻率并試圖發(fā)現(xiàn)適當(dāng)?shù)腉SM頻率糾正信道(FCCH)?？蛇x擇地，當(dāng)發(fā)現(xiàn)了導(dǎo)頻，MS就進(jìn)入狀態(tài)182，其中它就按要求調(diào)節(jié)它的頻率并測量CDMA信號強(qiáng)度。在接下 來的時隙期間，當(dāng)MS 40在它當(dāng)前的GSM-TDMA話務(wù)信道上通信時，它就試圖對CDMA導(dǎo)頻進(jìn) 行解碼以識別與導(dǎo)頻相關(guān)的小區(qū)。把結(jié)果報告給BSS 30。就以上所述，在適當(dāng)?shù)臅r間，根據(jù)由MS 40報告的結(jié)果，MSC M把切換請求傳輸?shù)?BSS 32。BSS進(jìn)入預(yù)備狀態(tài)，其中它分配資源、分配長碼并在準(zhǔn)備切換中建立與MSC的SCCP 連接。在把適當(dāng)?shù)拇_認(rèn)消息發(fā)送到MSC后，BSS 32就進(jìn)入狀態(tài)91，其中它把空的前向話務(wù) 幀發(fā)送到MS 40并等待接收來自MS的反向話務(wù)。然而，如果BSS不能分配資源，那么它就 報告切換失敗并退出到結(jié)束狀態(tài)197。根據(jù)封裝在來自BSS 32的確認(rèn)消息中的參數(shù)，RIL3-RR切換指令消息被從 GSM-TDMA BSS 30發(fā)送到MS 40，識別與BSS 32有關(guān)的目標(biāo)小區(qū)并傳輸必要的切換參數(shù)。 MS 40進(jìn)入狀態(tài)183，其中它證實(shí)支持的切換參數(shù)并且如果驗(yàn)證成功，那么在狀態(tài)184中掛 起它的GSM-TDMA操作。(如果驗(yàn)證失敗，那么MS報告這個失敗并回到狀態(tài)176。)然后，MS 進(jìn)入狀態(tài)185，其中它等待從BSS 32接收預(yù)定的“好”幀數(shù)量，最好是由IS-95計(jì)數(shù)器mim 確定的數(shù)量。當(dāng)接收到了好幀，MS就把一些先導(dǎo)幀(用于建立話務(wù)信道的短空幀)回送到 BSS,這是由在切換指令消息中的NUM_PREAMBLE參數(shù)所指定的，并且MS進(jìn)入服務(wù)選擇調(diào)節(jié) 狀態(tài)186。BSS 32檢測先導(dǎo)幀并向MSC報告已建立了 CDMA話務(wù)信道，在這之后BSS 32進(jìn) 入狀態(tài)192，其中它等待切換的完成。如果MS 40和BSS 32不能建立通信，那么就終止到BSS 32的切換，并且MS 40和 BSS 32回到他們更早的狀態(tài)。MS 40在狀態(tài)188中試圖重新捕獲GSM BSS30并且如果成 功，那么回到GSM TCH狀態(tài)170。如果重新捕獲失敗，MS退出到空閑模式189。在任一個情 況下，BSS 32在狀態(tài)193中接收清除指令并釋放所有已分配給MS 40的資所有源，接著BSS 32退出到結(jié)束狀態(tài)197。然而，假設(shè)切換成功完成，BSS 32進(jìn)入服務(wù)選項(xiàng)調(diào)節(jié)狀態(tài)194，相應(yīng)于MS40的狀態(tài) 186。由BSS 32發(fā)送服務(wù)請求并且BSS在等待狀態(tài)195等待來自MS 40的服務(wù)響應(yīng)。當(dāng)接 收服務(wù)響應(yīng)時，MS 40和BSS 32進(jìn)入各自的CDMA話務(wù)信道(TCH)狀態(tài)187和196，并且呼 叫在CDMA信道上正常地繼續(xù)。CDMA到CDMA基站的切換圖12是根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例，說明在系統(tǒng)20內(nèi)兩個不同CDMA BSS 201和 203間的切換的示意框圖。BSS 201包含BSC 202和多個BTS 206和208 ；并且BSS 203包 含BSC 204和多個BTS 210和212。如圖1中所示并如上文所述，BSS 201和203是大體 上相似的并可與BSS 32互相交換的，它們通過GSMA接口與GSM MSC M進(jìn)行通信。圖中所 示的MS40是它在MSC M的控制下從BTS 208到BTS 210的切換的中間途中。雖然切換發(fā) 生在兩個CDMA BSS之間，但從系統(tǒng)的觀點(diǎn)看，這是兩個GSM BSS間的切換，其中BTS 208和 210被MSC M各自映射為GSM小區(qū)。圖13是根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例，說明在切換過程中圖12所示系統(tǒng)20的元件之 間信號流的示意圖。基本上如上文所述，在初始化切換之前，BSS 201把搜索觸發(fā)發(fā)送到MS 40，它然后搜索相鄰小區(qū)的CDMA發(fā)送頻率，最好使用IS-95選通。當(dāng)MS 40向BSS 201報 告它正從BTS 210以比從BTS 208更高的功率電平接收信號時，就觸發(fā)切換。在從MS 40接收報告時，BSS 201把要求切換的消息發(fā)送到MSC 24，把BTS210的GSM小區(qū)標(biāo)識指定為希望切換的新的小區(qū)分配。消息一般是依照GSM標(biāo)準(zhǔn)的。最好在消息 中通過把IS-95數(shù)據(jù)率分別表示為GSM半速率和全速率話務(wù)信道來傳輸MS和BSS間通信 的CDMA數(shù)據(jù)率，根據(jù)IS-95標(biāo)準(zhǔn)它們可以或者是8千比特每秒(速率設(shè)置1)，或是14. 4千 比特每秒(速率設(shè)置2、。當(dāng)把GSM話務(wù)信道速率傳輸?shù)紹SS 203時，BSS就解釋速率以選 擇適當(dāng)?shù)腎S-95數(shù)據(jù)率。MSC M把切換請求發(fā)送到BSS 203，它通過把封裝了被傳送回BSS 201的RIL3-RR 切換指令消息的確認(rèn)發(fā)送到MSC。這樣，所有在BSS 201和203間傳送的消息就遵循A接口 的需求，并且與IS95相關(guān)的CDMA參數(shù)被映射為相應(yīng)的GSM參數(shù)，例如，把CDMA中聲碼器類 13K QCELP識別為GSM全速率聲碼器。由MSC 24把切換請求、確認(rèn)和指令基本不變化地傳送。在接收切換命令以后，舊的BSS 201就把RR切換命令消息發(fā)送到MS 40以實(shí)行到 新的BSS 203的切換。根據(jù)IS-95標(biāo)準(zhǔn)到MS 40的消息封裝了切換需要的CDMA參數(shù)，包括 以下(但不僅限于此) 新的長碼掩碼，最好是由BSS 203從可用數(shù)碼池中分配的，它是在這樣的方式 中的在公共覆蓋區(qū)域中使用的掩碼值與來自另一個的盡可能不同且在區(qū)域中沒有兩個 MS有相同的掩碼。以下參照圖14A-D描述長碼掩碼分配的示例方法。雖然在標(biāo)準(zhǔn)IS-95蜂 窩系統(tǒng)中MS的長碼掩碼是固定的并在切換過程中被傳輸?shù)叫碌腂S，但是GSM標(biāo)準(zhǔn)不提供用 于把長碼掩碼傳輸?shù)叫碌腂S 203的消息。如在這里所述的，因此對于BS 203有必要分配 新的長碼掩碼并通過BS 201把它傳回到MS 40，最好在RR切換指令中。 標(biāo)稱功率電平參數(shù)，如IS-95標(biāo)準(zhǔn)所指定的，最好是N0M_PWR和N0W_PWR_EXT，它 們在開環(huán)功率估計(jì)中提供MS 40使用的校正因子，通過它MS設(shè)置要發(fā)送到BSS 203的信號 的功率電平。 幀偏移，表示發(fā)送到或接收自MS 40的前向和反向話務(wù)信道幀相對于系統(tǒng)20的 系統(tǒng)定時的延遲的參數(shù)。幀偏移在切換指令消息中被從BSS201傳送到BSS 203。也可以包 括可選的ACTIVEjIME參數(shù)表示引入延遲的時間。 碼信道，相似地從BSS 201傳送到BSS 203，以表示用于根據(jù)IS-95標(biāo)準(zhǔn)對從 BSS 203到MS 40的前向話務(wù)信道進(jìn)行編碼的Walsh函數(shù)。 第二層確認(rèn)編號方式，它可由BSS 203使用以通過協(xié)議第二層在MS 40復(fù)位確 認(rèn)過程，最好是在切換指令消息中指定的時間上復(fù)位。 前向話務(wù)信道功率控制參數(shù)，由BSS 203使用以復(fù)位為了把前向信道差錯統(tǒng)計(jì) 報告給BSS而由MS 40進(jìn)行的計(jì)數(shù)T0T_FRAMES和BAD_FRAMES。 先導(dǎo)序列數(shù)，表示如上文參照圖IOB所述的，在MS從BSS接收了 mim好幀后由 MS 40發(fā)送到BSS 203的先導(dǎo)序列幀的數(shù)量。 與現(xiàn)在分配的MS 40的BSS 203相關(guān)的小區(qū)的新頻帶類(頻率范圍)和頻率 (在這個范圍內(nèi))。以上列出的參數(shù)不是全部的并且希望只是作為在切換指令消息中要被傳輸?shù)男?息的示例。其他IS-95的參數(shù)也可相似地包括在消息中。更一般地，本技術(shù)的普通技術(shù)人 員可以理解由以上描述的切換指令示例的方法如何以相似的方式被用于傳輸消息和其他 類型的數(shù)據(jù)，其中與系統(tǒng)20(GSM/TDMA或CDMA)中一個空中接口相關(guān)的數(shù)據(jù)在另一個空中接口上傳送的消息中被傳輸。在把RR切換指令傳送到MS 40以后，在BSS 203和MS 40間建立了新的話務(wù)信 道，為了建立信道，BSS 203把話務(wù)信道幀發(fā)送到MS 40，它以適當(dāng)數(shù)量的先導(dǎo)序列幀響應(yīng)， 這是由切換指令消息所指定的。然后基本根據(jù)GSM發(fā)消息標(biāo)準(zhǔn)向MSC M報告成功的切換， 接著MSC把適合的“清除”指令發(fā)送到舊的BSS 201，它以“清除完成”消息響應(yīng)。圖14A-D是根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例，示意性說明與圖12中說明的切換一同的、 由BSS 203分配的42比特長碼掩碼的框圖。圖14A顯示用于訪問信道的掩碼220 ；圖14B 顯示用于尋呼信道的掩碼222;圖14C顯示用于基本(前向和反向)話務(wù)信道的掩碼224; 圖14D顯示用于補(bǔ)充(前向和反向)話務(wù)信道的掩碼226。如IS-95B標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的那樣， 這樣的補(bǔ)充信道用于如多信道媒體數(shù)據(jù)率(MDR)通信中。接入信道掩碼220最好包含訪問信道號228、傳呼信道號230、BSS 203的基站識 別碼(ID) 232和導(dǎo)頻波束偏移234，所有這些都充分根據(jù)IS-95規(guī)范分配。傳呼信道號和導(dǎo) 頻波束偏移被相似地包括在傳呼信道掩碼222中。話務(wù)信道掩碼2M和2 表示公用長碼掩碼格式。它們最好包括基站ID 232和 從分配給BSS 203的池中選擇的唯一的16比特數(shù)碼236。就上文所述的分配池數(shù)碼236以 使沒有兩個MS有相同的長碼掩碼。為了更大的呼叫安全，使用私有長碼掩碼代替掩碼2M 和226。例如，在1998年10月21日發(fā)表的題為《在混合GSM/CDMA網(wǎng)絡(luò)中的加密支持》的 專利申請中描述了使用GSM加密碼Kc的這樣的掩碼生成，這已受讓給本專利申請的受讓人 并通過引用在這里合并。在執(zhí)行圖12中所示的切換中BSS 201和BSS 203的操作可以通過充分相似于由 圖6A/6B和圖11各自說明的狀態(tài)機(jī)示意性地表示。在這個切換中MS 40的操作很大程度相 似于圖5A和5B中所示的，一直到狀態(tài)112，在這里與BSS 201的CDMA通信被掛起。當(dāng)MS 40建立與CDMA BSS 203新的話務(wù)信道時，它經(jīng)過狀態(tài)114、116和118，如圖IOB中所示，它 們各自等同于狀態(tài)185、186和187。如果當(dāng)MS 40在狀態(tài)114中不能獲得新的話務(wù)信道，那 么它進(jìn)入狀態(tài)122，其中它試圖重新獲取舊的BSS 201。上文所述的方法主要和MSC 24控制下兩個不同BSS 201和203間的硬切換有關(guān)。 根據(jù)IS-95標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)20最好也允許與單個BSC相關(guān)的BTS間的MS 40的軟切換，比如圖 12中所示的BTS 206和208?？蛇x擇的，如果BSC 202通過一般獨(dú)立于MSC 24(在圖中沒 有顯示)的連接合適地鏈路于BSC 204，那么從BTS208到BTS 210的軟BSS間的切換就可 以發(fā)生。在這樣情況下，BSS 203通知MSC M切換已發(fā)生，以使能適當(dāng)?shù)赜涗汳S 40新的 定位。當(dāng)試圖測量從GSM系統(tǒng)發(fā)送的功率量時存在的一個問題是必須確定GSM系統(tǒng)的定 時。例如，當(dāng)試圖從使用CDMA多載波(MC)空中接口的(比如在第三代CDMA系統(tǒng)中提供的， 一般被稱為“3G”系統(tǒng))系統(tǒng)到GSM系統(tǒng)(比如GSM系統(tǒng))進(jìn)行切換時，在進(jìn)行和報告功率 測量之前必須確定GSM系統(tǒng)的定時。對于這個的一個原因是由于在GSM中使用的頻率復(fù)用 方案，對于進(jìn)行測量的MS就必須能在發(fā)送基站識別碼(BSIC)期間讀取同步信道。一般每 10個GSM幀(大約每46毫秒)發(fā)送這樣的BSIC。根據(jù)GSM工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)需要，MS必須與測量 的每個GSM信號的測量平均功率電平(RXLEV) —起報告BSIC。確定定時的一種方法是通過 從MC基站(MC-BS)提供信息給MS 40，包括GSM幀號，當(dāng)由GSM-BSS發(fā)送同步信道時它唯一識別時刻。應(yīng)該值得注意的是，在一個GSM-BSS中特定時間有效的幀號與在相同系統(tǒng)的任 何其他GSM-BSS中有效的幀號是不相同的。這是有意這么做的以允許GSM MS在TDMA空閑 時段期間監(jiān)控相鄰小區(qū)。因此，在任意時刻GSM幀號在每個GSM-BSS中是不同的。根據(jù)現(xiàn)在公開方法和設(shè)備的一個實(shí)施例，提供的信息包括(I)CDMA 時間，(2)搜索的GSM信道數(shù)的表示，(3)接收的信號強(qiáng)度閾值，以及(4)與搜索的每個信道有關(guān)的信息。在公開的方法和設(shè)備的一個實(shí)施例中，與每個信道有關(guān)的信息包括(1)包括所搜索信道的頻帶，(2)要搜索的信道的頻率(比如與GSM通信系統(tǒng)有關(guān)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中定義的 ‘‘ AFRCN，，)，(3)與信道相關(guān)的識別碼(比如與GSM通信系統(tǒng)有關(guān)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中定義的基站識 別碼(BSIC))，(4)在識別的CDMA時間被發(fā)送的幀號(比如與GSM通信系統(tǒng)有關(guān)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中定 義的GSM幀號)，以及(5)在識別的CDMA時間被發(fā)送的幀的特別部分。在公開的方法和設(shè)備的可選實(shí)施例中，識別網(wǎng)絡(luò)色碼的BSIC的最先三個比特對 所有搜索的信道發(fā)送一次。以下是如何使用該信息減少確定是否有適當(dāng)?shù)暮蜻x站可以進(jìn)行切換所需要的時間量。圖15是顯示當(dāng)MC-BS 1501想要確定它是否有利于進(jìn)行切換時發(fā)生過程的流程圖 說明。應(yīng)該值得注意的是，或是響應(yīng)于當(dāng)前支持到MS的通信的信號太弱這個判定，或是在 任何其他的觸發(fā)事件上進(jìn)行圖15中所顯示的和以下所述的的過程。過程以把候選頻率搜索請求消息從MC-BS 1501發(fā)送到MS 1505開始。在公開的 方法和設(shè)備的一個實(shí)施例中，候選頻率搜索請求消息具有以下的格式，包括表1-3中所顯 示的字段表 權(quán)利要求
1. 一種便于從移動站與第一無線通信系統(tǒng)的至少一個基站之間的通信到所述移動站 與第二無線通信系統(tǒng)的至少一個基站之間的通信進(jìn)行系統(tǒng)間切換的設(shè)備，所述設(shè)備包括用于將消息從所述移動站發(fā)送到所述第一無線通信系統(tǒng)的至少一個基站的裝置，所述 消息包括關(guān)于所述第二無線通信系統(tǒng)的至少一個基站的定時信息；以及用于確定所述第一無線通信系統(tǒng)的至少一個基站和所述第二無線通信系統(tǒng)的至少一 個基站之間的相對定時的裝置。
全文摘要
一種移動無線通信系統(tǒng)包括根據(jù)第一空中接口進(jìn)行第一類操作的基站(30)，以及根據(jù)第二空中接口進(jìn)行第二類操作的基站(36)。為在系統(tǒng)中從第一類的第一基站(30)到第二類的第二基站(36)切換移動臺(40)提供了方法和設(shè)備。在移動臺(40)與第一基站(30)之間第一空中接口上建立通信鏈路。響應(yīng)于由移動臺(40)從第二基站(36)在第二空中接口上接收的信號，從移動臺(40)接收數(shù)據(jù)，而實(shí)質(zhì)上不中斷與第一基站的通信鏈路。響應(yīng)于從那里接收的數(shù)據(jù)從第一基站(30)到第二基站(36)切換移動臺(40)。
文檔編號H04J3/00GK102111837SQ20111004646
公開日2011年6月29日 申請日期2001年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月7日
發(fā)明者A·然, F·格里利 申請人:高通股份有限公司