CN101133574B - 用于系统间因特网协议切换的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本公开内容总地涉及用于系统间VoIP切换的系统和方法。在一个示例中，一种用于将VoIP通话从演进-仅仅数据(EV-DO)网络切换到非EV-DO网络的方法包括：确定是否需要将VoIP通话切换到非EV-DO网络，通知非EV-DO网络需要VoIP切换，以及将VoIP通话从EV-DO网络切换到非EV-DO网络。

Description

用于系统间因特网协议切换的系统和方法
技术领域
本发明涉及通信网络，更具体地，涉及一种用于系统间因特网协议(VoIP)切换的系统和方法。 
背景技术
通常，基于特定标准来部署通信网络，诸如可支持语音和/或数据的通信网络。例如，基于码分多址(CDMA)技术的网络被广泛使用，并且通常与诸如cdma2000的CDMA标准的特定版本相关联。也可以将一个标准与特定技术世代中的其它标准分组到一起。例如，cdma2000通常被指定为3G(第三代)网络，因为它提供与第二代(2G)网络相比相对高的数据速度、以及语音能力。已经开发了一些网络技术以便提供额外的数据能力。例如，已经开发了演进-仅仅数据(EV-DO)标准来提供增大的数据带宽。这种网络可以与诸如cdma2000的其它网络重叠。 
为了保持与移动设备相关联的已建立的通信会话，当移动设备离开管理该会话的网络的覆盖区域时，可能需要将该会话从一个网络转移(即，切换)到另一个网络。然而，特别是在从诸如EV-DO网络的网络移动到非EV-DO网络时，这种网络间的切换方法需要改进。 
发明内容
在一个实施例中，提供了一种用于将基于因特网协议的语音VoIP通话从演进-仅仅数据(EV-DO)网络切换到非EV-DO网络的系统，该系统包括：所述EV-DO网络，包括可通过接入网(AN)接入的多个小区，由所述AN将所述小区分类为边缘小区或非边缘小区；以及所述非EV-DO网络，耦接到所述EV-DO网络，以支持所述VoIP通话的切换，其中，所述AN包含：用于确定是否需要将所述VoIP通话切换到所述非EV-DO网络的部件；用于通知所述非EV-DO网络需要VoIP切换的部件；以及用于将所述VoIP通话从所述EV-DO网络切换到所述非EV-DO网络的部件，其中，在所述非EV-DO网络上来继续进行所述VoIP通话，当被移交到所述非EV-DO网络时所述VoIP通话变为电路交换通话。 
在另一实施例中，提供了一种用于将基于因特网协议的语音VoIP通话从 演进-仅仅数据(EV-DO)网络切换到非EV-DO网络的方法，该方法包括：由所述EV-DO网络确定是否需要将所述VoIP通话切换到所述非EV-DO网络；由所述EV-DO网络通知所述非EV-DO网络需要VoIP切换；以及将所述VoIP通话从所述EV-DO网络切换到所述非EV-DO网络，其中，所述非EV-DO网络耦接到所述EV-DO网络以支持所述VoIP通话的切换，当被移交到所述非EV-DO网络时所述VoIP通话变为电路交换通话。 
在另一实施例中，提供了一种用于由演进-仅仅数据(EV-DO)网络将基于因特网协议的语音VoIP通话从所述EV-DO网络切换到非EV-DO网络的方法，该方法包括：从与所述VoIP通话相关联的移动设备接收导频信号强度的列表；如果该列表仅包含所述EV-DO网络的边缘小区，则确定需要将所述VoIP通话切换到所述非EV-DO网络；辨识被定位为接收所述VoIP通话的所述非EV-DO网络的小区；与所述非EV-DO网络通信以准备所述切换；以及指示所述移动设备切换到所述非EV-DO网络以继续进行所述VoIP通话，当被移交到所述非EV-DO网络时所述VoIP通话变为电路交换通话。 
在另一实施例中，提供了一种用于在演进-仅仅数据(EV-DO)网络中的提供基于因特网协议的语音VoIP服务的接入网(AN)，包括：收发器，用于接收/发送与VoIP通话的切换相关联的信令消息；以及处理器，包含用于如果从与所述VoIP通话相关联的移动设备接收到导频信号强度的列表且该列表仅包含所述EV-DO网络的边缘小区则确定需要将所述VoIP通话切换到所述非EV-DO网络的部件；用于辨识被定位为接收所述VoIP通话的所述非EV-DO网络的小区的部件；用于与所述非EV-DO网络通信以准备所述切换的部件；和用于指示所述移动设备切换到所述非EV-DO网络以继续进行所述VoIP通话的部件，其中，当被移交到所述非EV-DO网络时所述VoIP通话变为电路交换通话。 
附图说明
当结合附图阅读时，根据以下详细描述将最好地理解本公开内容的方面。所强调的是：根据本行业中的标准实践，各种特征不是按比例绘制的。实际上，为了讨论清楚起见，可以任意增大或减小各种特征的尺寸。 
图1是图示用于执行系统间切换的方法的一个实施例的流程图。 
图2是EV-DO网络的一个实施例的图。 
图3是诸如cdma2000网络的3G网络的一个实施例的图。 
图4是具有耦接到3G网络的EV-DO网络的系统的一个实施例的图。 
图5图示了具有来自两个不同网络的重叠小区的系统的一个实施例。 
图6是图示用于执行系统间切换的方法的一个实施例的流程图。 
图7是图示可用于执行系统间切换的消息序列的一个实施例的图。 
具体实施方式
应当理解：以下公开内容提供用于实现所述公开内容的不同特征的很多不同的实施例或示例。下面描述组件和配置的特定示例，以便简化本公开内容。当然，这仅仅是示例，并且意图不是进行限制。此外，本公开内容可能在各种示例中重复参考数字和/或字母。这一重复是出于简单和清楚的目的，并且本身不表示所讨论的各种实施例和/或结构之间的关系。 
参照图1，图示了用于将诸如VoIP通话的通信会话从EV-DO网络切换到另一网络的方法100的一个实施例。所述另一网络是非EV-DO网络，诸如cdma2000网络。在步骤102中，对是否需要将与EV-DO网络中的通话相关联的移动设备切换到另一网络进行确定。例如，如将在以后更详细地描述的那样，所述切换确定可以基于关于移动设备相对于EV-DO网络中的一个或多个边缘小区的位置的信息。如果需要切换，则在步骤104中，EV-DO网络通知另一网络需要切换。在步骤106中，将通话切换到另一网络。下面提供步骤102、104和106的更详细的示例。 
在本实施例中，方法100使得能够在保持作为VoIP通话的通话的同时从EV-DO网络向另一网络进行切换。然而，在其它实施例中，应当理解：当被移交到另一网络时，VoIP通话可以变为电路交换(circuit-switched)的通话。在诸如TIA878-B和TIA1878-B的标准中公开了可在其中执行这种电路交换的实施例的架构的示例，所述TIA878-B和TIA1878-B二者均通过引用而被合并于此。 
参照图2，通信网络200图示了可在其中实践图1的方法100的EV-DO系统的一个实施例。网络200包括多个小区202a、202b。在本示例中，网络200是无线网络，并且可以经由分组数据服务节点(PDSN)204连接到其它无线和/或有线网络，所述分组数据服务节点(PDSN)204耦接到诸如因特网的IP网络206。网络200中的每个小区202a和202b分别包括接入网(AN)208a、208b。AN208a和AN208b可以是独立的，或者可以共存于共享的无线电设施(诸如CDMA网络(未示出)中的基站收发台(BTS))中。 
网络200使得移动设备210能够经由与该移动设备所处的小区202a相关联的AN 208a而与另一设备(未示出)通信。例如，移动设备210可以经由AN208a建立VoIP通话。这种通话可以被路由到EV-DO网络200内的另一设备(例 如小区208b中的设备)，或者可以经由IP网络206而被路由到EV-DO网络外部的设备。 
应当理解：移动设备210可以是能够经由EV-DO网络200通信的任何设备。例如，设备210可以是蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、或者能够无线地通信的计算机。移动设备210与之通信的设备可以是能够进行这种通信并且可以经由无线和/或有线连接进行通信的任何设备。 
小区202a和202b可以重叠，使得移动设备210可以在保持通信会话的同时从一个小区行进到另一个小区(例如，从小区202a行进到小区202b)。在“切换”区212(例如，小区202a和小区202b重叠的区域)中，移动设备210可由AN 208a和AN 208b二者服务。 
参照图3，非EV-DO通信网络300图示了可与图1的方法100一起使用的系统的一个实施例。在本示例中，网络300是CDMA网络，其可与包括但不限于过渡标准95(IS-95)、过渡标准2000(IS-2000)和通用移动通信系统(UMTS)的各种标准兼容。网络300可以代表其它技术，包括全球移动通信系统(GSM)和正交频分复用(OFDM)。应当理解，可以在基于不同技术的网络中执行本公开内容的方法，并且使用CDMA网络的示例仅仅是出于说明的目的。 
网络300包括多个小区302a、302b。在本示例中，网络300是无线网络，并且可以连接到其它无线和/或有线网络，诸如公共交换电话网(PSTN)304。网络300中的每个小区302a、302b分别包括连接到基站控制器(BSC)308的基站收发台(BTS)306a、306b。可以使用移动交换中心(MSC)310来将网络300与诸如PSTN 304的其它网络相连接。BSC 308还连接到PDSN 316，所述PDSN 316耦接到诸如因特网的IP网络318。网络300使得移动设备312能够经由与该移动设备所处的小区302a相关联的BTS 306a而与另一设备(未示出)通信。 
小区302a、302b重叠，使得移动设备312可以在保持通信会话的同时从一个小区行进到另一小区(例如，从小区302a行进到小区302b)。在“切换”区314(例如，小区302a、302b重叠的区域)中，移动设备312可由BTS 306a和BTS 306b二者服务。 
参照图4，通信网络400图示了包括EV-DO网络(例如，图2的EV-DO网络200的一部分)的系统的一个实施例，所述EV-DO网络耦接到3G1x网络 (例如，图3的CDMA网络300的一部分)。在本示例中，AN 208a经由PDSN204耦接到IP网络206，如针对图2所述的那样。BSC 308经由MSC 310耦接到网络304，如针对图3所述的那样，并且还经由PDSN 316耦接到网络206。为方便起见，从本示例中去除了BTS 306a。 
除了先前所述的连接以外，AN 208a还经由MSC 402耦接到网络304。应当理解，在一些实施例中，MSC 310和MSC 402可以是同一个MSC，PDSN204和PDSN 316可以是同一个PDSN。例如，如果EV-DO网络200被引入作为对CDMA网络300的重叠，则AN 208a可以被安装在BSC 308中。因此，可以将AN 208a和BSC 308耦接到同一个MSC和PDSN，尽管不要求这么做。 
参照图5，在一个实施例中，通信网络500图示了多个小区502和504。小区502和504来自提供至少一些重叠覆盖范围的两个不同的网络。在本示例中，小区504提供位于小区502所提供的覆盖范围之外的覆盖范围。应当理解，小区504包括小区502中的至少一些的覆盖区域。此外，小区502覆盖小区504的图示仅仅是出于说明的目的，而不表示小区502和小区504之间的任何特定关系。 
小区502是诸如图2和图4的网络200的EV-DO网络中的小区。因此，这些小区耦接到AN 208a或AN 208b。例如，小区A-D耦接到AN 208a，小区E-G耦接到AN 208b。小区B不是边缘小区，但是小区A和C-G是边缘小区。然而，应当理解，所述EV-DO网络可以具有实际上并不处于网络边缘的一个或多个边缘小区。例如，如果小区502相对较小(例如，由于高使用率、环境限制等)，可以将实际上不在网络边缘上的小区指定为边缘小区。可以将AN 208a和AN 208b配置为知道EV-DO网络中的哪些小区502是边缘小区。 
小区504是诸如图3和图4的网络300的非EV-DO网络中的小区，在本实施例中，所述非EV-DO网络是3G1x网络。因此，这些小区耦接到BTS 306a、306b或另一BTS(未示出)。例如，小区H-K耦接到BTS 306a，小区L-N耦接到BTS 306b。除了知道哪些EV-DO小区502是边缘小区以外，AN 208a和AN 208b还可以被配置为知道3G1x网络中的哪些小区504与小区502重叠或相邻。例如，AN 208a可以被配置为具有EV-DO小区D与3G1x小区J-L相邻的信息。 
参照图6，在一个实施例中，可以在诸如图5的系统500的系统中执行 方法600，以便实现VoIP通话从EV-DO网络到3 G1x网络的切换。方法600是从AN 208a的视角来描述的(例如，AN 208a包括所述切换的EV-DO侧所需的功能)，但是方法600所提供的功能可以在网络的其它部分中实现。出于示例的目的，对方法600的描述以位于小区B中并且参与VoIP通话的移动设备(例如，图2的移动设备210)开始。 
在步骤602中，AN 208a从移动设备210接收导频信号强度信息。在允许通过1xEV-DO空中接口发送3G1x消息的1xEV-DO空中接口标准TIA-856-A下，移动设备210可以向AN 208a发送诸如路由更新(RouteUpdate)消息的消息。该消息指示哪些导频信号在活动集(Active Set)中以及哪些在候选集中。活动集包含正被足够强地(例如，在某个阈值之上)接收以供移动设备210使用、并且主动卷入(actively involve in)VoIP通话中的导频信号。候选集包含没有主动参与通话、但是正被足够强地接收使得可以将它们添加到活动集中的导频信号。注意：AN 208a可以对将哪些导频添加到活动集中进行最后的确定。 
尽管在本示例中使用了活动集和候选集，但是应当理解：可以使用其它手段来确定移动设备是否在边缘节点中并且需要被切换。例如，可以检查导频信号的实际强度，而不是仅仅检查它们代表边缘小区还是非边缘小区。因此，可以不将处于候选集中但是比较弱、或者比它在先前的候选列表更新中时弱的导频信号作为确定是否需要切换的因素。 
无论何时将导频信号添加到活动集和候选集或者从活动集和候选集去除导频信号，移动设备210都将路由更新消息发送给AN 208。在本示例中，活动集包括小区E和G。候选集包括F和D。这在下面在表1中示出。 
    活动集     候选集
    B，D     C，G
表1 
在步骤604中，方法600确定活动集和候选集二者是否仅包含边缘小区。由于活动集当前包含作为非边缘小区的小区B，因此该方法返回步骤602。 
在本示例中，移动设备210从小区B移动到小区D，小区B不再主动卷入通话中，但是正被足够强地接收以处于候选集中。此时，可以在小区B从活动集移动到候选集的情况下更新活动集和候选集。这在下面在表2中反映 出。 
    活动集     候选集
    D     B，C，G
表2 
重复步骤604，方法600确定活动集和候选集二者是否只包含边缘小区。由于候选集当前包含作为非边缘小区的小区B，因此该方法再次返回步骤602。注意：移动设备210此时已经移动到边缘小区中。 
在本示例中，移动设备210向小区D的外边缘移动，并且小区B的信号变得过弱以至于不具有候选集的资格。此时，可以更新活动集和候选集，以便从候选集中去除小区B。这在下面在表3中反映出。 
    活动集     候选集
    D     C，G
表3 
重复步骤604，方法600确定活动集和候选集二者是否只包含边缘小区。此时，活动集和候选集二者只包含边缘小区。基于此，AN 208a识别出移动设备210正在接近1xEV-DO网络的边界，并且确定需要到3G1x网络的切换。所述方法继续到步骤606。 
在步骤606中，AN 208a执行一系列消息，以便使用例如在标准TIA-2001-D中定义的信令将VoIP通话切换到3G1x网络。下面参照图7来描述这种信令的更详细的示例。 
在步骤608中，在已经完成了网络信令之后，AN 208a经由1xEV-DO空中接口向移动设备210发送消息，诸如3G1x通用切换指示消息(UHDM)。该消息指示移动设备210切换到3G1x网络，并且VoIP通话在3G1x网络上继续进行。 
参照图7，图示了可用来将VoIP通话从EV-DO网络切换到非EV-DO(3G1x)网络的消息序列700的一个实施例。出于示例的目的，AN是图4的AN 208a，移动设备是图1的移动设备210，BCS是图4的BCS 308，PDSN是图4的PDSN 316，并且MSC是图4的MSC 310。AN 208a还耦接到MSC310。 
在步骤702中，如上面针对图6所述的那样，移动设备210向AN 208a 发送指示活动集和候选集的路由更新消息。如果在步骤704中AN 208a基于在活动集和候选集中仅仅存在边缘小区而确定移动设备210正在接近1xEV-DO网络的边缘，则AN开始将VoIP通话切换到3G1x网络的过程。 
在步骤706中，AN 208a向MSC 310发送需要IOS切换的消息。然后，在步骤708中，MSC 310向BSC 308发送IOS切换请求消息。应当理解，如果AN 208和BSC 308没有连接到同一个MSC，则可能需要MSC间的通信。在IS-41标准中描述了这种MSC间的通信，所述标准通过引用而被整体合并于此。 
在步骤710中，BSC 308将IOS A11注册请求消息发送给PDSN 316以便建立用于VoIP通话的A10连接。使用在IOS切换请求消息中接收的信息，BSC 308可以启动快速切换，所述快速切换允许PDSN 316联系先前的PDSN(例如，如果AN 208a和BSC 308没有连接到同一个PDSN)。在完成所述切换之后，该快速切换允许VoIP通话在BSC 308上无中断地进行。 
在步骤712中，PDSN 316向BSC 308发送IOS A11注册响应消息，以便完成A10连接的建立。在步骤714中，BSC 308将IOS切换请求应答消息发送给MSC 310，以便表明它准备好接收VoIP通话。在步骤716中，MSC 310将IOS切换命令消息发送给AN 208a以便启动VoIP通话向BSC 308的切换。 
可以根据诸如TIA-2001的规定标准来执行MSC 310、BSC 308和PDSN316之间的消息，所述标准通过引用而被合并于此。如先前所述，如果AN 208和BSC 308没有连接到同一个MSC，则如在先前合并的IS-41中描述的那样，可能需要MSC间的通信。在步骤718中，AN 208a使用3G电路服务协议将3G1x通用切换指示消息发送给移动设备210，以便指示移动设备调谐到BSC308。如所知道的那样，3G电路服务协议允许3G1x消息在EV-DO网络的隧道传输。然后，VoIP通话可以在3G1x网络上继续进行。应当理解，消息序列700和所描述的特定消息仅仅是一个示例，并且序列700所提供的功能可以使用不同的序列和/或消息来实现。 
尽管在上面仅仅详细描述了本公开内容的几个示例实施例，但是本领域技术人员将容易认识到：在示例实施例中可以进行很多修改，而实质上不背离本公开内容的新颖教导和优点。此外，可以将上面针对一些实施例说明和讨论的特征与上面针对其它实施例说明和讨论的特征相组合。因此，所有这样的修改都意欲被包含在本公开内容的范围内。 

Claims (18)

1.一种用于将基于因特网协议的语音VoIP通话从演进-仅仅数据(EV-DO)网络切换到非EV-DO网络的系统，
其中，所述EV-DO网络的接入网(AN)包含：
用于确定是否需要将所述VoIP通话切换到所述非EV-DO网络的部件；
用于通知所述非EV-DO网络需要VoIP切换的部件；以及
用于将所述VoIP通话从所述EV-DO网络切换到所述非EV-DO网络的部件，
其中，所述EV-DO网络包括可通过接入网(AN)接入的多个小区，由所述AN将所述小区分类为边缘小区或非边缘小区，
其中，所述非EV-DO网络耦接到所述EV-DO网络，以支持所述VoIP通话的切换，
其中，在所述非EV-DO网络上来继续进行所述VoIP通话，当被移交到所述非EV-DO网络时所述VoIP通话变为电路交换通话。
2.如权利要求1所述的系统，其中，当与所述VoIP通话相关联的移动设备位于所述EV-DO网络的边缘小区中时，
所述确定部件确定任何非边缘小区是否在由AN从所述移动设备接收的导频信号强度的列表中，并且如果所述列表仅包含边缘小区，则确定需要切换。
3.如权利要求2所述的系统，其中，将所述导频信号强度的列表划分为活动集和候选集，并且其中，仅在两个集都只包含边缘小区时才需要切换。
4.如权利要求1所述的系统，其中，
所述通知部件将需要切换的消息发送给所述非EV-DO网络，并且从所述非EV-DO网络接收切换命令消息，所述切换命令消息通知所述EV-DO网络启动向所述非EV-DO网络的切换。
5.一种用于将基于因特网协议的语音VoIP通话从演进-仅仅数据(EV-DO)网络切换到非EV-DO网络的方法，该方法包括：
由所述EV-DO网络的接入网(AN)确定是否需要将所述VoIP通话切换到所述非EV-DO网络；
由所述EV-DO网络的AN通知所述非EV-DO网络需要VoIP切换；以及
由所述EV-DO网络的AN将所述VoIP通话从所述EV-DO网络切换到所述非EV-DO网络，
其中，所述EV-DO网络包括可通过接入网(AN)接入的多个小区，由所述AN将所述小区分类为边缘小区或非边缘小区，其中，所述非EV-DO网络耦接到所述EV-DO网络以支持所述VoIP通话的切换，
其中，在所述非EV-DO网络上来继续进行所述VoIP通话，当被移交到所述非EV-DO网络时所述VoIP通话变为电路交换通话。
6.如权利要求5所述的方法，其中，所述确定步骤还包括：确定与所述EV-DO网络中的VoIP通话相关联的移动设备是否在该EV-DO网络的边缘小区内。
7.如权利要求6所述的方法，其中，所述确定步骤还包括：辨识从该移动设备接收的一组导频信号强度是否仅包含来自边缘小区的导频信号。
8.如权利要求7所述的方法，其中，将该组导频信号划分为活动集和候选集。
9.如权利要求7所述的方法，其中，如果在该组导频信号强度中只表示边缘小区，则需要切换所述VoIP通话。
10.如权利要求5所述的方法，其中，所述通知步骤还包括：
由所述EV-DO网络将需要切换的消息发送到所述非EV-DO网络；以及由所述EV-DO网络从所述非EV-DO网络接收切换命令消息，所述切换命令消息通知所述EV-DO网络启动向所述非EV-DO网络的切换。
11.如权利要求5所述的方法，其中，所述切换所述VoIP通话的步骤还包括：由所述EV-DO网络通知移动设备切换到所述非EV-DO网络。
12.如权利要求5所述的方法，还包括：由所述EV-DO网络辨识所述非EV-DO网络的至少一个小区，所述至少一个小区被定位为接收来自包含移动设备的EV-DO网络的边缘小区的切换。
13.一种用于由演进-仅仅数据(EV-DO)网络的接入网(AN)将基于因特网协议的语音VoIP通话从所述EV-DO网络切换到非EV-DO网络的方法，该方法包括：
从与所述VoIP通话相关联的移动设备接收导频信号强度的列表；
如果该列表仅包含所述EV-DO网络的边缘小区，则确定需要将所述VoIP通话切换到所述非EV-DO网络；
辨识被定位为接收所述VoIP通话的所述非EV-DO网络的小区；
与所述非EV-DO网络通信以准备所述切换；以及
指示所述移动设备切换到所述非EV-DO网络以继续进行所述VoIP通话，
其中，当被移交到所述非EV-DO网络时所述VoIP通话变为电路交换通话。
14.如权利要求13所述的方法，其中，所述通信步骤还包括：
向所述非EV-DO网络发送需要切换的消息；以及
当所述非EV-DO网络准备好接收所述切换时，从所述非EV-DO网络接收切换命令消息。
15.一种用于由演进-仅仅数据(EV-DO)网络的接入网(AN)将基于因特网协议的语音VoIP通话从所述EV-DO网络切换到非EV-DO网络的装置，该装置包括：
从与所述VoIP通话相关联的移动设备接收导频信号强度的列表的部件；
如果该列表仅包含所述EV-DO网络的边缘小区，则确定需要将所述VoIP通话切换到所述非EV-DO网络的部件；
辨识被定位为接收所述VoIP通话的所述非EV-DO网络的小区的部件；
与所述非EV-DO网络通信以准备所述切换的部件；以及
指示所述移动设备切换到所述非EV-DO网络以继续进行所述VoIP通话的部件，
其中，当被移交到所述非EV-DO网络时所述VoIP通话变为电路交换通话。
16.如权利要求15所述的装置，其中，当所述用于辨识的部件辨识所述移动设备是否需要切换时，如果从所述移动设备接收到导频信号强度的列表且只有所述EV-DO网络的边缘小区在所述列表中，则所述用于确定的部件确定需要切换所述移动设备。
17.如权利要求16所述的装置，其中，所述导频信号的列表包括活动列表和候选列表。
18.如权利要求15所述的装置，其中所述用于辨识的部件还辨识所述非EV-DO网络中的、邻近所述移动设备所处的EV-DO网络的边缘小区的至少一个小区。
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