BRPI0508123B1 - método para a comutação de modo de um terminal de comunicação móvel multibanda multimodo em um estado ocioso - Google Patents
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Abstract
TERMINAL DE COMUNICAÇÃO MÓVEL MULTIBANDA MULTIMODO E SEU MÉTODO DE COMUTAÇÃO DE MODO. É REVELADO UM TERMINAL DE COMUNICAÇÃO MÓVEL MULTIBANDA MULTIMODO E SEU MÉTODO DE OCMUTAÇÃO DE MODO CARACTERIZADO PELO FATO DE QUE PODE SER FEITA UMA COMUTAÇÃO DE MODO ENTRE UMA REDE ASSÍNCRONA E UMA REDE SÍNCRONA, MINIMIZANDO A INTERRUPÇÃO NA COMUNICAÇÃO. DE ACORDO COM O MÉTODO DE COMUTAÇÃO DE UM TERMINAL DE COMUNICAÇÃO MÓVEL MULTIBANDA MULTIMODO, É MEDIDA A POTÊNCIA DE UM SINAL RECEBIDO DE UMA REDE ASSÍNCRONA OU DE UMA REDE SÍNCRONA, E A POTÊNCIA MEDIDA DO SINAL RECEBIDO ACIONA UMA PARTE DE MODEM, COMUTANDO ASSIM O MODO DE UM TERMINAL DE COMUTAÇÃO MÓVEL.
Description
[0001] A presente invenção se refere a um terminal de comunicação móvel multibanda multímodo para o suporte tanto de uma rede de comunicação assíncrona como de uma rede de comunicação síncrona, e mais particularmente a um terminal de comunicação móvel multibanda multímodo e seu método de comutação de modo, que pode fazer uma comutação de modo entre uma rede de comunicação móvel assíncrona e uma rede de comunicação móvel síncrona, minimizando a interrupção nas comunicações.
[0002] O serviço de comunicação móvel tem se desenvolvido continuamente a partir dos serviços de comunicação móvel de primeira geração (1G) principalmente para a comunicação de voz de baixa qualidade como a provida por um celular análogo do tipo Advanced Mobile Phone System (doravante denominado de “AMPS”) que iniciou seus serviços no final da década de 1980. Os serviços de comunicação móvel de segunda geração (2G) proporcionaram uma comunicação aperfeiçoada de voz e um serviço de dados em baixa velocidade (14,4 Kbps) empregando um celular digital do tipo esquema Global System for Mobile (GSM), um esquema Code Division Multiple Access (CDMA), um esquema Time Division Multiple Access (TDMA), etc. No serviço de comunicação móvel de geração 2,5 (2,5G), a frequência da banda GHz foi garantida, e desenvolvido o Personal Communication Service (PSC) disponível mundialmente, de maneira que o serviço de comunicação móvel 2,5G obteve um serviço de comunicação de voz aperfeiçoado, juntamente com um serviço de comunicação de dados em velocidade melhorada (144 Kbps) ainda lento como é.
[0003] Cada uma das redes de comunicações móveis para serviços de comunicações móveis de até geração 2,5 inclui vários equipamentos de comunicações como o terminal de usuário, transmissor de estação base, controlador de estação base, centro de comutação móvel, uma Home Location Register (HLR) e um Visitor Location Register (VLR).
[0004] O serviço de comunicação móvel de terceira geração (3G) é dotado de dois deferentes tipos de sistemas, incluindo um sistema Wideband CDMA (WCDMA) e um sistema CDMA-2000. O sistema WCDMA é um sistema de comunicação móvel assíncrono proposto principalmente pelo 3rd Generation Partnership Project (3GPP) e o sistema CDMA-2000 é um sistema de comunicação móvel síncrono proposto principalmente pelo 3GPP2. Especialmente para o sistema WCDMA, muitos provedores de serviços de comunicações em todo o mundo estão providenciando ou preparando o provimento de serviços empregando os protocolos sem fio recomendados pelo Internet Mobile Telecommunications-2000 (IMT-2000).
[0005] O sistema WCDMA tem uma alta qualidade de comunicações e emprega o esquema de espectro de difusão , sendo portanto adequado para a transmissão mesmo de grandes quantidades de dados. O sistema de comunicações WCDMA usa um codec Adaptive Multi-Rate (AMR) dotado de uma taxa de transmissão de 12,2 Kbps ~ 4,75 Kbps para codificação de voz e suporta uma alta mobilidade suficiente para mesmo permitir que um usuário se mova a uma velocidade de 100 Km por hora para realizar a comunicação. Muitas nações estão agora utilizando o esquema de comunicação WCDMA, e o 3GPP, construído por órgãos de muitos países, incluindo os Estados Unidos, a Europa, a República da Coréia, o Japão, a República Popular da China, etc., está agora desenvolvendo continuamente especificações tecnológicas para a comunicação WCDMA. Recentemente, devido às vantagens do sistema WCDMA assíncrono como acima descrito, os países que empregam basicamente a rede CDMA-2000 síncrona, como os Estados Unidos, a República da Coréia e a República Popular da China, começaram a construir a rede WCDMA para o fornecimento dos serviços WCDMA.
[0006] Como resultado, tornou-se necessário um terminal de comunicação móvel capaz de suportar tanto a rede de comunicação síncrona como a rede de comunicação assíncrona, tendo surgido um terminal de comunicação móvel Multimodo Multibanda (MMMB) para satisfazer essa necessidade.
[0007] O Multimodo inclui tanto o modo síncrono como o modo assíncrono, e o Multibanda inclui a banda de frequência de 800 MHz do serviço de comunicação móvel 2G e a banda de frequência de 800 MHz ou 1,8 GHz do serviço de comunicação móvel 2,5G, a banda de frequência de cerca de 2GHz do serviço de comunicação móvel 3G e uma banda de frequência do serviço de comunicação móvel 4G a ser fornecida no futuro.
[0008] É necessária uma comutação de modo entre um modo assíncrono e um modo síncrono quando o terminal de comunicação móvel MMMB se move para uma área de uma rede de comunicação síncrona a partir de uma área de uma rede de comunicação síncrona a partir de uma área de sobreposição entre áreas de redes de comunicação síncronas e redes de comunicações assíncronas. De acordo com o método convencional de comutação de modo, é operado um modem para a conexão de chamadas com a rede de comunicação síncrona depois que o terminal de comunicação móvel sair completamente da área de sobreposição e a conexão de chamadas com a rede de comunicação assíncrona estiver interrompida. Portanto, a comutação de modo de acordo com o método convencional requer um intervalo de interrupção de pelo menos aproximadamente 20 segundos, durante o qual as comunicações são interrompidas.
[0009] Portanto, a presente invenção foi feita em vista dos problemas supramencionados, sendo um objetivo da presente invenção prover um terminal de comunicação móvel multibanda multímodo e seu método de comutação de modo, que possa realizar uma comutação de modo entre uma rede de comunicação móvel assíncrona e uma rede de comunicação móvel síncrona, minimizando a interrupção das comunicações.
[0010] É um outro objetivo da presente invenção prover um terminal de comunicação móvel multibanda multímodo e seu método de comutação de modo, que possa minimizar o fenômeno de pingue-pongue quando o terminal de comunicação móvel realiza uma comutação de modo entre um modo WCDMA e um modo CDMA.
[0011] De acordo com um aspecto da presente invenção, é provido um método para a comutação de mode de um terminal de comunicação móvel multibanda multímodo entre um modo síncrono e um modo assíncrono em estado ocioso, o terminal de comunicação móvel multibanda multímodo incluindo um modem assíncrono para a comunicação com uma rede de comunicação assíncrona e um modem síncrono para a comunicação com uma rede comunicação síncrona, o método incluindo as etapas de: (1) medir a potência do sinal recebido da rede de comunicação móvel assíncrona; (2) determinar se a potência medida do sinal recebido tem valor inferior ao do valor limite preestabelecido; (3) determinar se o estado em que a potência medida do sinal recebido tem um valor inferior ao valor limite preestabelecido sendo mantido durante um intervalo de tempo predeterminado; (4) operar o modem síncrono quando o estado for mantido durante um intervalo de tempo predeterminado; e (5) converter o modo de comunicação corrente em um modo síncrono e então entrar no estado ocioso do modo síncrono.
[0012] Como pode ser viso no exposto, a presente invenção provê um terminal de comunicação móvel multibanda multímodo e seu método de comutação de modo, que pode minimizar a interrupção na comunicação quando um terminal de comunicação móvel se move de uma área de rede de comunicação móvel assíncrona para uma área de rede de comunicação móvel síncrona.
[0013] Também, a presente invenção provê um terminal de comunicação móvel multibanda multímodo e seu método de comutação de modo que pode minimizar o fenômeno de pingue-pongue quando o terminal de comunicação móvel realiza automaticamente a comutação de modo entre o modo WCDMA e o modo CDMA.
[0014] O exposto e outros objetivos, características e vantagens da presente invenção se tornarão mais aparentes a partir da descrição detalhada a seguir, quando tomada em conjunto com os desenhos de acompanhamento, onde: A FIG. 1 é um diagrama de bloco ilustrando as redes de comunicações às quais se conecta um terminal de comunicação móvel MMMB de acordo com a presente invenção; A FIG. 2 é um diagrama de bloco ilustrando a construção de um terminal de comunicação móvel MMB de acordo com a presente invenção; A FIG. 3 é um diagrama de bloco ilustrando a construção de um módulo comum de um terminal de comunicação móvel MMMB em detalhes; A FIG. 4 é uma vista ilustrando o conceito de comutação de modo do terminal de comunicação móvel MMMB de acordo com a presente invenção; A FIG. 5 é um gráfico ilustrando uma comutação de modo baseada em uma intensidade de sinal do método de comutação de modo de acordo com a primeira configuração da presente invenção; A FIG. 6 é um fluxograma do método de comutação de modo de acordo com a primeira configuração da presente invenção;
[0015] Doravante, será descrito em detalhes um terminal de comunicação móvel de acordo com a presente invenção, com referência às FIGs. 1 a 3.
[0016] Primeiro, a FIG. 1 é um diagrama de blocos ilustrando as redes de comunicações às quais se conecta um terminal de comunicação móvel MMMB de acordo com a presente invenção.
[0017] Com referência à FIG. 1, a rede WCDMA 100, que é uma rede de comunicação assíncrona, inclui uma estação de rádio 101 que faz a comunicação de rádio com o terminal de comunicação móvel 400, um Controlador de Rede de Rádio (doravante denominado “RNC”) 102 para o controle da estação de rádio 101, um Serving GPRS Service Node (doravante denominado “SGSN”) 103 conectado ao RNC 102 para controlar a mobilidade do terminal de comunicação móvel 400, e um Gateway GPRS Supporting Node (doravante denominado “GGSN”) 106 para o serviço de dados da rede de comunicação assíncrona, que é um equipamento relê para a realização do controle do serviço de pacotes e da transferência de dados de pacote pela rede GPRS 105.
[0018] O RNC 102 está conectado com o Centro de Comutações Móveis (doravante denominado “MSC”) 104 para a realização da comutação de chamadas e o MSC 104 está conectado à rede de sinais No. 7 107 para a comutação de sinais. A rede de sinais No. 7 107 está conectada tanto ao Centro de Serviços de Mensagens Curtas (doravante denominado “SMSC”) 108 para o provimento de um serviço de mensagens curtas e um Home Location Register (doravante denominado “HLR”) 109 para administrar as informações de localização dos assinantes.
[0019] Enquanto isso, a rede CDMA2000 200, que é uma rede de comunicação síncrona, inclui uma Estação Base Transmissora/Receptora (doravante denominado “BTS”) 201 que realiza as comunicações de rádio com o terminal de comunicação móvel 400, um Controlador de Estação Base (doravante denominado “BSC”) 202 para o controle do BTS 201, um Nodo de Serviços de Dados de Pacote (doravante denominado “PDSN”) 204 ligado ao BSC 202 para prover dados de pacotes, um Data Core Netwok (doravante denominado “DCN”) 208 conectado ao PDSN 204 para prover um serviço de conexão com a Internet e um MSC 203 conectado ao BSC 202 para a realização da comutação de sinal.
[0020] O MSC 203 está conectado à rede de sinais No. 7 205 para a comutação de sinais. A rede de sinais No. 7 205 está conectada tanto ao SMSC 206 para o provimento de um serviço de mensagens curtas como a um HLR 207 para administrar as informações de localização dos assinantes.
[0021] Na presente configuração, cada rede de comunicação síncrona 200 e rede de comunicação assíncrona 100 inclui um HLR separado 109 ou 207 para a administração das informações de assinantes e informações de localização. Entretanto, a rede de comunicação síncrona 200 e a rede de comunicação assíncrona 100 podem compartilhar as informações de assinantes e as informações de localização usando somente um HLR (dual-stack home location register) nos dois tipos de redes.
[0022] A FIG. 2 é um diagrama de bloco ilustrando a construção de um terminal de comunicação móvel MMMB de acordo com a presente invenção.
[0023] Com referência à FIG. 2, um terminal de comunicação móvel MMMB 400 de acordo com a presente invenção, que suporta tanto a comunicação móvel síncrona como a comunicação móvel assíncrona, tem pilhas de protocolos tanto de comunicação móvel síncrona como de comunicação móvel assíncrona.
[0024] O terminal de comunicação móvel MMMB 400 de acordo com a presente invenção inclui, brevemente, uma antena 401 para transmitir/receber ondas de rádio de/para a rede de comunicação síncrona 200 e a rede de comunicação assíncrona 100, um equipamento de rádio síncrono 430 para a comunicação síncrona, um equipamento de rádio assíncrono 420 para a comunicação assíncrona e um módulo comum 440 para prover recursos comuns tanto para a comunicação síncrona como para a comunicação assíncrona.
[0025] O equipamento de rádio síncrono 430 inclui um transmissor de rádio síncrono 432 para as transmissões de rádio, um receptor de rádio síncrono 433 para a recepção de rádio e um modem síncrono 434. Um lado de cada transmissor de rádio síncrono 432 e do receptor de rádio síncrono 433 estão conectados à antena 410 por meio de um duplexador 431 e seus outros lados estão conectados ao modem síncrono 434.
[0026] O equipamento de rádio assíncrono 430 também inclui um transmissor de rádio assíncrono 422 para as transmissões de rádio, um receptor de rádio assíncrono 423 para a recepção de rádio e um modem assíncrono 424. Um lado de cada transmissor de rádio assíncrono 422 e do receptor de rádio assíncrono 423 estão conectados à antena 410 por meio de um duplexador 421 e seus outros lados estão conectados ao modem assíncrono 424.
[0027] A FIG. 3 é um diagrama de bloco ilustrando a construção de um módulo comum de um terminal de comunicação móvel MMMB em detalhes.
[0028] Com referência à FIG. 3, o módulo comum 440 do terminal de comunicação móvel MMMB de acordo com a presente invenção inclui uma pluralidade de Dual Port RAMs (doravante denominado “DPRAMs”) 441 e 442 conectados aos modems 424 e 434 do equipamento de rádio assíncrono 420 e do equipamento de rádio síncrono 430, respectivamente, e um processador principal 443 conectado ao DPRAMs 441 E 442, que realiza o controle geral das comunicações síncrona e assíncrona do terminal de comunicação móvel 400 e a execução das aplicações. O processador principal 443 está conectado a uma memória 444 para armazenamento de dados, um dispositivo I/O 445 para a conexão com dispositivos periféricos e um módulo de controle de potência (doravante denominado “PWM”) 446 para o controle de potência.
[0029] Além disso, o módulo comum 440 inclui um controlador de comutação de modo (gerenciador de chamadas para roming) 447 para minimizar a interrupção de chamada devida ao retardo de tempo durante a comutação de modo. O controlador de comutação de modo 447 está conectado ao modem síncrono 434 e ao modem assíncrono 424 para fazer o controle de comutação de modo. Apesar de a presente configuração empregar um controlador de comutação de modo separado 447, o controlador de comutação de modo pode ser integrado no modem síncrono 434 e no modem assíncrono 424.
[0030] Portanto, o terminal de comunicação móvel tendo a construção como acima descrita pode fazer a comunicação tanto na rede assíncrona como na rede síncrona. Também, o terminal de comunicação móvel 400 tendo a construção como acima descrita pode ter quatro tipos de modos selecionáveis pelo usuário, que incluem um modo assíncrono dedicado (somente WCDMA), um modo assíncrono preferido (WCDMA preferido), um modo síncrono preferido (CDMA preferido) e um modo síncrono dedicado (somente CDMA). No modo assíncrono dedicado, o terminal de comunicação móvel 400 faz a comunicação somente através da rede de comunicação assíncrona. No modo assíncrono preferido, o terminal de comunicação móvel 400 faz a comunicação basicamente pela rede de comunicação assíncrona e faz a comutação de modo para permitir as comunicações por meio da rede de comunicação síncrona quando sai da área da rede de comunicação assíncrona. No modo síncrono preferido, o terminal de comunicação móvel 400 faz as comunicações basicamente por meio da rede de comunicação síncrona e faz a comutação de modo para permitir as comunicações pela rede de comunicação assíncrona quando entra na área da rede de comunicação assíncrona. No modo síncrono dedicado, o terminal de comunicação móvel 400 faz as comunicações somente pela rede de comunicação síncrona.
[0031] Doravante, será descrito um método para a comutação de modo de um terminal de comunicação móvel MMB de acordo com a primeira configuração da presente invenção, com referência às FIGs. 4 a 6. De acordo com a primeira configuração da presente invenção, o terminal de comunicação móvel MMMB muda do modo assíncrono para o modo síncrono baseado na intensidade dos sinais recebidos da rede de comunicação assíncrona.
[0032] A FIG. 4 é uma vista ilustrando o conceito de comutação de modo do terminal de comunicação móvel MMMB de acordo com a presente invenção.
[0033] Quando o terminal de comunicação móvel 400 vai de um área A da rede de comunicação assíncrona para a uma área limítrofe B entre a rede de comunicação assíncrona e a rede de comunicação síncrona, o terminal de comunicação móvel 400 recebe um sinal da estação de rádio da rede assíncrona 101 com intensidade reduzida. Aqui, o terminal de comunicação móvel 400 determina, com base na intensidade medida do sinal da rede assíncrona, se fará a comutação de modo entre o modo assíncrono e o modo síncrono.
[0034] A intensidade do sinal da rede assíncrona pode ser obtida com base em uma razão (expressa como Ec/Io; Energia da Portadora/Interferência de Outros) da intensidade do sinal do canal piloto com relação à magnitude de todos os ruídos recebidos, uma potência recebida (Rx) expressa como RSSI (Indicador de Intensidade de Sinal Recebido), RSCP (Potência do Código de Sinal Recebido), etc.
[0035] A partir desses parâmetros, Ec/Io se altera marcadamente de acordo com os ambientes de rádio circundantes. Em contraste, RSSI e RSCP possuem um valor limite quase constante porque RSSI é uma indicação de potência recebida do terminal de comunicação móvel e RSCP é a potência de um sinal descodificado obtido através da descodificação do sinal recebido da rede de comunicação móvel pelo terminal de comunicação móvel.
[0036] Portanto, a presente invenção emprega RSSI ou RSCP ao invés de Ec/Io para a medição da intensidade do sinal. Doravante, será descrito um método usando RSCP, apesar de o mesmo método poder ser aplicado também ao RSSI.
[0037] A FIG. 5 é um gráfico ilustrando uma comutação de modo baseada em uma intensidade de sinal do método de comutação de modo de acordo com a primeira configuração da presente invenção. Aqui, a intensidade do sinal será descrita com base em RSCP.
[0038] Como notado na FIG. 5, quando a intensidade do sinal cai abaixo de um valor limite preestabelecido TH, o terminal de comunicação móvel 400 reconhece que está atualmente saindo da área da rede de comunicação assíncrona e determina se esse estado continua durante um intervalo de tempo predeterminado T. Quando esse estado continua durante um intervalo de tempo predeterminado T, o terminal de comunicação móvel 400 prepara a comutação de modo a partir do modo assíncrono para o modo síncrono operando o modem síncrono. No estado em que é operado o modem síncrono, quando o sinal da estação de rádio da rede de comunicação assíncrona é liberado, o terminal de comunicação móvel 400 determina que saiu da área A da rede de comunicação assíncrona e entrou na área C da rede de comunicação assíncrona. Então, o terminal de comunicação móvel 400 conecta-se instantaneamente com a rede de comunicação síncrona por meio do modem síncrono, completando a comutação de modo.
[0039] A FIG. 6 é um fluxograma do método de comutação de modo de acordo com a primeira configuração da presente invenção. O método para a comutação de modo de acordo com a primeira configuração da presente invenção é um método realizado quando o terminal de comunicação móvel MMMB estiver em estado ocioso.
[0040] Com referência à FIG. 6, quando o terminal de comunicação móvel 400 estiver em estado ocioso na área da rede de comunicação assíncrona 100 (etapa S10), o processador principal 443 determina se o RSCP tem um valor inferior ao valor limite predeterminado TH (etapa S20).
[0041] Quando for determinado, na etapa S20, que RSCP tem um valor inferior ao valor limite predeterminado TH, o processador principal 443 determina se o estado em que RSCP tem valor inferior que o valor limite predeterminado TH é mantido durante um intervalo de tempo predeterminado T (etapa S30).
[0042] Quando for determinado na etapa S30 que o estado no qual o RSCP tem um valor inferior ao valor limite predeterminado TH sendo mantido durante um intervalo de tempo predeterminado T, o processador principal 443 opera o modem síncrono 434 para comunicação com a rede de comunicação síncrona 200 (etapa S40). Depois, o processador principal 443 converte o modo de comunicação corrente no modo síncrono (etapa S50) e depois vai para o estado ocioso do modo síncrono (etapa S60).
[0043] Como pode ser visto no exposto, a presente invenção provê um terminal de comunicação móvel multibanda multimodo e seu método de comutação de modo, que pode minimizar a interrupção na comunicação quando o terminal de comunicação móvel se move de uma área de rede de comunicação móvel assíncrona para uma área de rede de comunicação móvel síncrona.
[0044] Também, a presente invenção provê um terminal de comunicação móvel multibanda multimodo e seu método de comutação de modo que pode minimizar o fenômeno de pingue-pongue quando o terminal de comunicação móvel realiza automaticamente a comutação de modo entre o modo WCDMA e o modo CDMA.
[0045] Apesar de essa invenção ter sido descrita em conexão com o que é considerado no presente como a configuração mais prática e preferida, deve ser entendido que a invenção não está limitada à configuração e aos desenhos revelados, mas, pelo contrário, deve cobrir várias modificações e variações dentro do espírito e do escopo das reivindicações anexas.
Claims (3)
1. MÉTODO PARA A COMUTAÇÃO DE MODO DE UM TERMINAL DE COMUNICAÇÃO MÓVEL MULTIBANDA MULTIMODO entre um modo assíncrono e um modo síncrono em um estado ocioso, o terminal de comunicação móvel multibanda multimodo incluindo um modem assíncrono para comunicação com uma rede de comunicação móvel assíncrona e um modem síncrono para comunicação com uma rede de comunicação móvel síncrona, caracterizadopor o método compreender as etapas de: (1) medir um RSCP (Potência do Código de Sinal Recebido) e um RSSI (Indicador de Intensidade de Sinal Recebido) de um sinal recebido a partir da rede de comunicação móvel assíncrona; (2) determinar se a medida do RSCP e do RSSI do sinal recebido possui valores inferiores aos valores limite preestabelecidos; (3) determinar se um estado em que a medida do RSCP e do RSSI do sinal recebido possui valores inferiores aos valores limite predefinidos é mantido durante um intervalo de tempo predeterminado; (4) operar o modem síncrono quando o estado foi mantido durante um intervalo de tempo predeterminado; e (5) converter um modo de comunicação atual em um modo síncrono e depois entrando em um estado ocioso no modo síncrono.
2. MÉTODO de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de a Potência do Código de Sinal Recebido (RSCP) ser uma potência de um sinal descodificado obtido através da descodificação do sinal recebido a partir da rede de comunicação móvel assíncrona pelo terminal de comunicação móvel.
3. MÉTODO de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que a potência medida na etapa (1) inclui uma potência do próprio sinal recebido a partir da rede de comunicação móvel assíncrona e um RSCP que é uma potência de um sinal descodificado obtido através da descodificação do sinal recebido pelo terminal de comunicação móvel, e cada uma das potências do próprio sinal recebido e o RSCP é comparado com o valor limite predeterminado na etapa (2)
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