CN101138211A - 通过可选择的接入网来进行呼叫重建 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在数据网络中重建电路交换呼叫或者分组交换连接的终端装置和方法，该数据网络至少包括第一接入网(诸如基于GSM、WCDMA、GPRS)和第二接入网(诸如基于UMAN、WLAN、蓝牙)，其中：在所述终端装置检测通过所述第一接入网建立的电路交换呼叫或者分组交换连接的失败；如果检测到失败，则为了响应检查登记到所述第二接入网的结果而通过所述第二接入网启动连接重建。因此，当到另一个接入网的覆盖可用时，尤其不允许通过所述第一接入网呼叫重建时，提供一种新的选项以避免连接失败。

Description

通过可选择的接入网来进行呼叫重建

技术领域

本发明涉及一种用于在数据网络中重建呼叫的方法和终端装置，该数据网络至少包括第一接入网和第二接入网，诸如例如非授权移动接入网(UMAN)或者无线局域网(WLAN)的无线非授权接入网，以及诸如例如全球移动通信系统(GSM)、宽带码分多址(WCDMA)或者通用分组无线服务(GPRS)网络的无线授权接入网。

背景技术

非授权移动接入(UMA)技术包括蓝牙和无线保真，能够接入蜂窝移动服务，诸如通过GSM、WCDMA或者GPRS在非授权频谱上提供的服务。UMA技术能够在非授权无线网络上无缝传输移动话音和数据服务。在蜂窝无线接入网和非授权无线网络上提供同样的移动身份(mobile identity)，因此在这些网络之间无缝转换(诸如漫游和切换)是可能的。

在GSM系统中，如果由于无线链路故障将要失去GSM无线资源(RR)连接，则如果可能的话应用呼叫重建过程。使用GSM呼叫重建的可能性在随机接入信道(RACH)的信息单元(IE)控制参数(Control Parameters)中指示，其在系统信息类型1、2、2之二(2bis)、3以及4消息中被广播到移动。

根据3GPP(第三代合作伙伴计划)规范TS44.018，在专用模式期间，在检测到无线链路故障后，可以启动GSM呼叫重建过程。

当移动台(MS)检测到无线链路故障时，除非另有规定，它在所有信令链路上执行本地端释放，并且使所有专用信道无效。如果移动台处于双向传输模式，则异常中断分组资源，除非另有规定，移动台的RR子层将RR连接失败指示给MM(移动性管理)子层。

应注意的是上层也可以决定重建。当MM连接激活时，MM子层可以指示呼叫控制实体以通告目前的MM连接已经中断，但是可以在呼叫控制请求时重建。取决于呼叫重建是否被允许及其实际状态，呼叫控制决定请求重建或者释放该MM连接。如果呼叫处于呼叫建立或者呼叫清除阶段，即不同于“激活”状态或者“移动始发修改”状态的任何状态，则呼叫控制释放MM连接。另一方面，如果呼叫处于“激活”或者“移动始发修改”状态，则来自MM的重建是可能的指示致使呼叫控制请求重建来自MM的连接、暂停任何其余要发送的消息并等待重建过程的完成。当MM连接重建时通知呼叫控制(CC)，于是当合适的信道可用时，恢复传输可能暂停的消息，恢复用户数据交换。

根据3GPP规范TS45.008中介绍的规则来选择GSM小区用于呼叫重建。如果发生无线链路故障，则可以尝试呼叫重建(根据3GPP TS44.018中的过程)。MS执行预定算法来确定哪个小区用于呼叫重建尝试。绝不允许MS迟于在MS内部检测到引起呼叫重建尝试的无线链路故障之后20秒接入小区以尝试呼叫重建。在20秒过去而没有成功的呼叫重建情况下，将放弃该呼叫重建尝试。

如果发生带有小区重选的异常释放(参见3GPP规范TS44.060)，则尝试基于BA(GPRS)的异常小区重选。根据3GPP规范45.008中介绍的规则，该MS确定哪个小区用于该小区重选的尝试。再次，绝不允许MS在MS内部检测到引起异常小区重选尝试的异常释放之后迟于20秒接入小区以尝试异常小区重选。在20秒过去而没有成功的异常小区重选情况下，将放弃该尝试。

UMA联盟第3阶段规范在UMA的信息单元(IE)控制信道描述(Control Channel Description)中引入了字段“RE”。该字段定义了在UMA小区中呼叫重建是否被允许。在UMA登记期间，MS接收该UMA控制信道描述作为来自UMA网络控制器(UNC)的URR登记接受(REGISTER ACCEPT)消息中的强制要素(mandatory element)。

URR登记接受消息具有任选的UMA信息单元小区描述(CellDescription)，其定义了该UMA小区的绝对无线频率载波数(ARFCN)以及基站识别码(BSIC)。该信息单元的存在是用于服务UMA小区报告给GERAN的条件。没有任选的小区描述字段，服务UMA小区的报告是不可能的，这意味着GSM到UMA的切换或者GSM到UMA分组小区转换顺序(PCCO)是不可能的。

MS使用(源RAT)测量报告过程来“请求”到UMAN的用于语音呼叫或者信令会话的切换。在UMA RR向UNC成功登记后，启动该过程。

然而，当在GSM专用模式下的MS登记到UNC时问题就出现了，即URR处于URR已登记状态，但是UNC在URR登记接受消息中不提供UMA小区描述，并且由于无线链路超时该MS将失去GSM RR连接。GSM到UMA的切换是不可能的，因为不能在测量报告中提及服务UMA小区。如果在GSM中的呼叫重建是不可能的或者失败了，则该MS将释放正在进行的CS连接。但是如果服务UMA小区支持呼叫重建，则在这种情况下MS原则上能够启动漫游进入(即接入UMA)该服务UMA小区，通过该UMA小区开始呼叫重建，并且通过URR协议恢复连接。

如果UMA ARFCN和BSIC匹配了来自GSM邻域小区列表的ARFCN和BSIC组合之一，上述问题同样会出现。同样在此情况下，在测量报告中UMA小区将不会报告给网络，并且从GSM到UMA的切换(或者PCCO)是不可能的。

即使UMA小区已经被报告了，也可能GERAN不命令切换或者PCCO到UMAN。

在TS44.060中针对用来控制异常释放过程的无线链路控制/媒体访问控制(RLC/MAC)协议信令，指定了几个定时器。如果允许接入到另一个小区，并且MS不是在CS连接的专用模式下，则MS异常中断所有正在进行的临时块流(TBF)，返回到分组空闲模式。MS在新的小区的公共控制信道(CCCH)或者分组公共控制信道(PCCCH)上使用该过程，来执行异常小区重选(比较3GPP TS45.008)并启动建立上行链路TBF。如果另一个合适的小区是可用的，则在预定时间期间，该MS都不会重选回到最初的小区。

如果异常小区重选被放弃(比较3GPP TS 45.008)，则MS报告上层RLC/MAC故障。如果移动台仍然驻留在出现异常释放的小区中，则应用不连续接收(DRX)模式过程。因此，分组交换(PS)数据呼叫失败并且移动将开始新的小区选择。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种用于由于异常释放而进行呼叫重建或者小区重选的改良的方法和系统，当UMA覆盖可用时通过本发明能够防止连接失败。

通过在至少包括第一接入网和第二接入网的数据网络中重建CS呼叫或者PS连接的方法来实现本发明的目的，所述方法包括：

●检测通过所述第一接入网建立的CS呼叫或者PS连接的失败；

●检查是否登记到所述第二接入网；

●选择所述第二接入网的新的服务小区；以及

●如果在所述检测步骤中检测到失败，则为了响应所述检查步骤的结果而通过所述第二接入网启动连接重建。

此外，上述目的可以通过用于提供接入第一接入网和第二接入网的终端装置来实现，所述终端装置包括：

●检测装置，用于检测通过所述第一接入网建立的CS呼叫或者PS连接的失败；

●选择装置，用于选择所述第二接入网的新的服务小区；

●检查装置，用于检查是否登记到所述第二接入网；以及

●信令控制装置，用于响应所述检测装置的输出和所述检查装置的结果而通过所述第二接入网启动连接重建。

因此，当所述第二接入网的覆盖可用时，尤其不允许通过所述第一接入网呼叫重建时，为支持诸如例如UMAN的无线非授权接入网的第二接入网的MS提供了新的选项，以避免在诸如例如GSM或者GPRS网络的无线授权接入网的所述第一接入网中连接失败。基本思想是，由于呼叫重建或者由于带有小区重选的异常释放，允许所述MS使用另一个接入系统小区作为小区重选候选。所提出的解决方案改善了用户体验，例如在所述第二接入网为可用的两个接入网间的边界区域中，因为由于实际上所述MS可以通过所述全部重建过程来选择所述第二接入网的服务小区，连接中断将更短。此外，该方案的实现不会对现有的核心网呼叫重建过程造成任何改变。

此外，在异常释放以及小区重选失败之后，如果漫游进入到所述第二接入网的新的服务小区能够优先于所述第一接入网的小区选择，则PS呼叫或者连接的用户体验能够被改善。

所述启动重建可以包括启动到所述第二接入网的新的服务小区的漫游进入过程。在异常释放以及小区重选失败后，该漫游进入过程可以优先于所述第一接入网的小区选择。

此外，所述第一接入网可以包括无线授权接入网，所述第二接入网可以包括无线非授权接入网。所述呼叫可以是分组交换呼叫或者连接。于是，所述第一接入网可以包括GERAN，所述第二接入网可以包括UMAN。可选择的，所述呼叫可以是电路交换呼叫。于是，所述第一接入网可以包括GSM网络，所述第二接入网可以包括UMAN。

此外，检查步骤可以提供来用于检查所述第二接入网是否支持呼叫重建。

所述解决方案可以作为计算机程序产品来实现，其包括代码装置，适于在计算机装置上运行时产生上述方法的步骤。该计算机程序产品可以分布在计算机可读介质上或者通过从数据网络的下载步骤来得到。

另外的有利修改限定在从属权利要求中。

附图说明

现在将参考附图，基于实施例来描述本发明，其中：

图1示出了根据第一实施例的电路交换呼叫重建过程的信令和处理示意图；

图2示出了根据实施例的终端装置的原理框图；以及

图3示出了根据第一实施例的分组交换呼叫重建过程的信令和处理示意图。

具体实施方式

下面，将结合在组合UMA和GSM的覆盖区域中的呼叫重建过程来描述本发明的实施例。

根据实施例，在GSM呼叫重建和GSM到UMA的切换是不可能的或者还没有执行但是MS已经登记到UMA的情况下，引入新的选择以从GSM无线链路故障中恢复。基本思想是在执行呼叫重建标准并且MS在UMA中登记的情况下，允许该MS也使用UMA小区以呼叫重建。

然而，呼叫重建思想并不限于GSM和UMA系统之间相互交织。不同于UMA的系统也能够用作用于该核心网呼叫重建过程的传输介质。

当到另一个GSM小区的(异常)小区重选为不可能时，所提出的过程能够扩展为也应用于从分组数据传输失败中恢复。于是MS能够启动漫游进入到新的服务UMA小区，并且在UMA侧开始建立分组连接，而不是向CN指示失败。

使用所提出的过程，该MS能够在CS连接期间从GSM转换到UMA，并且即使在该区域中的UMA小区不支持GSM到UMA的切换，也能够避免CS呼叫中断。任何实现UMA的移动制造商都会从在GSM-UMA边界区域中避免CS呼叫和PS呼叫或者连接退出(drop-out)而受益。

在移动侧的实现需要在3GPP规范TS44.018中改变到这样的程度：需要规定如果出现GSM无线链路超时，支持UMA的MS为了呼叫重建的目的可以启动漫游进入到新的服务UMA小区。此外，在3GPP规范TS45.008中需要附加的改变，以当确定哪个小区用来呼叫重建尝试时允许该MS也利用要选择的UMA小区。为了将本发明扩展到分组交换呼叫的情况，在TS 45.008中的改变将涉及带有异常小区重选过程的服务UMA小区使用。

另一个优选的实现方式能够增加新的漫游进入条件。这可以依照如下来做：

在进入UMA覆盖时以及当在GPRS NC2模式下时，MS总是服从GERAN网络，即它自身并不执行漫游进入过程。当不在GPRS NC2模式下时，该MS可以依靠用户的偏好和服务提供商的配置来选择加入接入点(AP)。在发现UMAN之后，该MS将启动向UMAN的登记。

此外，由于在GERAN中的呼叫重建过程以及对于GPRS由于带有重选的异常释放，可以导致漫游进入。在成功登记之后，MS切换到UMA模式，其中服务RR实体是UMA-RR。UMA-RR将在成功登记之后接收的来自服务UNC的合适的系统信息，报告给NAS层。于是GSM-RR从RR-SAP中分离。

因为GSM-RR从NAS中分离并不服务上层，所以它不通知MM层关于任何小区重选和/或目前捕获小区的系统信息的变化。同样，任何新发现的GSM PLMN的检测都不会触发NAS来改变所选择的PLMN。MM将UMA小区看作为目前服务的小区。GSM RR不会按照任何所接收的寻呼请求消息而行动。

更具体地，能够由MS来使用新的算法或者对现有算法的扩展以确定哪个小区用来呼叫重建尝试。当MS检测出无线链路故障时，它在所有信令链路上执行本地端释放。然后，MS使所有专用信道无效。如果移动台支持UMA并且登记到支持呼叫重建的UNC，则在进入UMA模式后，MS可以启动漫游进入UMA，并且指示到MM子层的GSM连接失败。于是CN可以进行指定的呼叫重建活动。

如果其它RAN的小区是适合的，并且允许在该小区上呼叫重建，则支持与其它RAN(不同于UMA)交织的MS可以选择另一个无线接入网(RAN)的小区。然而，在此连接下，在GERAN中的呼叫重建被放弃之前，不允许尝试另一个RAN的小区。

根据3GPP规范TS44.060，如果发生带有小区重选的异常释放，则能够尝试基于BA(GPRS)的异常小区重选。于是，如果MS支持UMA并登记到该UMAN，并且根据在TS45.008中指定的算法没有发现合适的GSM小区，则它可以启动漫游进入到新的服务UMA小区。

如果MS支持接入到其它RAN或者其它系统，则MS也可以执行小区重选到其它系统，以从遇到的异常释放中恢复。

下面，结合各自的第一和第二实施例来描述用于CS以及PS呼叫的重建过程的特定示例。

图1示出了根据第一优选实施例以及基于上面的3GPP规范的信令和处理示意图。

在步骤S1中，URR发现BT/WLAN基站并且加入其中。在URR和UMA网络控制器(UNC)之间的UMA登记过程之后，由于实际上UMA小区ARFCN和BSIC是不可用的，因此不可能将UMA小区报告给基站子系统(BSS)。MS可以将服务UMA小区报告给该BSS，但是BSS没有命令切换到UMAN。在步骤S2中URR指示RR，UMA小区是否支持呼叫重建。

在URR登记之后，由于无线链路超时(步骤S3)，GSM RR连接将失败，并且因为服务UMA小区支持呼叫重建而启动到UMAN的漫游进入过程(步骤S4)。于是，RR变成不活动的并且URR进入URR空闲(URR-IDLE)状态。在步骤S5，通知MM和CC GSM连接失败，通过UMAN，CC允许呼叫重建并且MM启动呼叫重建。在CM重建请求消息发送到网络之后，在步骤S6中UMAN的UNC和GSM网络的移动交换中心(MSC)连接。因此，重建请求最终到达MSC，而URR协议仅用作用于该目的的传输介质。在URR上行和下行链路直接传输确认之后，在步骤S7中将CM服务接受指示给MM。此后，在步骤S8中同意URR信道激活，并且恢复CS呼叫。

图2示出了诸如移动电话的终端装置的原理框图，其中实现了所提出的根据优选实施例的呼叫重建功能。通过由信令控制单元28控制的收发器单元22发送和接收信令数据，以便传输由消息产生功能或者单元26产生的诸如URR消息的信令消息。该消息产生单元26也产生URR请求消息以传输到UMAN。此外，提供了例如根据无线链路超时来检测GSM RR连接失败状态的失败检测功能或者单元24。为了响应失败状态的检测，如果服务UMA小区支持呼叫重建，则失败检测单元24控制信令控制单元28启动漫游进入过程。如果CC允许呼叫重建，则MM和通过收发器22发送到UMA网络的URR请求消息使该呼叫重建启动。

图3示出了根据第二优选实施例以及基于上面的3GPP规范的用于PS呼叫或者连接的另外的信令和处理示意图。

在步骤S1中，URR发现BT/WLAN基站，并加入其中。在步骤S2中执行在URR和UMA网络控制器(UNC)之间的UMA登记过程。在步骤S3中URR指示RR UMA小区是否支持呼叫重建。

在URR登记之后，启动分组数据传输(步骤S4)。在步骤4中由于实际上该UMA小区ARFCN和BSIC是不可用的，所以不可能将UMA小区报告给给基站子系统(BSS)。即使该UMA小区ARFCN和BSIC是可用的，也可以发生MS将服务UMA小区报告给BSS，但是BSS没有命令PCCO到UMAN。

在步骤S5中，MS的失败检测单元24识别上行分组数据传输失败。此外，在步骤S6中，根据TS 45.008的带有小区重选的异常释放也失败了。作为对此的响应，信令控制单元28启动到UMAN的漫游进入过程(步骤S7)，并且URR变成激活的RR实体。最后，在步骤S8中，通过UMAN PS数据传输得以恢复。

总之，描述了一种在数据网络中重建呼叫或者连接的终端装置以及方法，该数据网络至少包括第一接入网和第二接入网，其中在该终端装置处检测通过该第一接入网建立的呼叫或者连接失败，如果已经检测到失败，则通过该第二接入网启动呼叫或者连接重建以响应该检查登记到该第二接入网的结果。因此，当到另一个接入网的覆盖可用时，尤其不允许通过第一接入网呼叫重建时，提供了一种新的选项来避免连接失败。

应注意的是，如图2所示的终端装置20的功能或者单元可以作为计算机软件例程来实现，其被配置来运行在该终端装置20中提供的计算机装置或者处理器装置上。作为另一选择，由图2的块所指示的单元或者功能可以作为离散硬件电路来实现。

此外，应注意的是本发明不限于上述实施例，能够在任何连接到支持呼叫重建过程的网络的终端装置或者其它无线通信装置中实现。更具体的，计划覆盖在蜂窝网络和除UMA和WLAN之外任何其它的接入系统之间的交互。此外，在失败之后能够根据蜂窝接入网通过非授权接入网重建的呼叫来使用任何种类的接入过程。因此，实施例可以在所附的权利要求的范围内变化。

Claims (20)

1.一种在数据网络中重建电路交换呼叫或者分组交换连接的方法，该数据网络至少包括第一接入网和第二接入网；所述方法包括：

a)检测通过所述第一接入网建立的所述电路交换呼叫或者所述分组交换连接的失败；

b)检查是否登记到所述第二接入网；

c)选择所述第二接入网的新的服务小区；以及

d)如果在所述检测步骤中检测到失败，则为了响应所述检查步骤的结果而通过所述第二接入网启动连接重建。

2.根据权利要求1的方法，其中所述启动步骤包括启动到所述第二接入网的新的服务小区的漫游进入过程的步骤。

3.根据权利要求2的方法，其中在异常释放和小区重选失败之后所述漫游进入过程优先于所述第一接入网的小区选择。

4.根据权利要求2或3的方法，其中所述漫游进入过程由于在GERAN中的呼叫重建过程或者由于在GPRS中的带有重选的异常释放而引起。

5.根据前述权利要求中的任一项的方法，其中所述第一接入网包括无线授权接入网，所述第二接入网包括无线非授权接入网。

6.根据前述权利要求中的任一项的方法，其中所述呼叫是分组交换呼叫或者连接。

7.根据权利要求6的方法，其中所述第一接入网包括GERAN，所述第二接入网包括UMAN。

8.根据权利要求1到5中的任一项的方法，其中所述呼叫是电路交换呼叫。

9.根据权利要求8的方法，其中所述第一接入网包括GSM网络，所述第二接入网包括UMAN。

10.根据前述权利要求中的任一项的方法，进一步包括检查所述第二接入网是否支持呼叫重建的步骤。

11.一种计算机程序产品，包括代码装置，适于当在计算机装置上运行时产生方法权利要求1到10中任一项的所述步骤。

12.一种用于提供接入到第一接入网以及第二接入网的终端装置，所述终端装置(20)包括：

a)检测装置(24)，用于检测通过所述第一接入网建立的电路交换呼叫或者分组交换连接的失败；

b)检查装置(28)，用于检查是否登记到所述第二接入网；

c)选择装置(28)，用于选择所述第二接入网的新的服务小区；以及

d)信令控制装置(28)，用于响应所述检测装置(24)的输出和所述检查装置(28)的结果而通过所述第二接入网启动连接重建。

13.根据权利要求12中的终端装置，其中所述信令控制装置(28)被配置来启动到所述第二接入网的新的服务小区的漫游进入过程。

14.根据权利要求13中的终端装置，其中所述信令控制装置(28)被配置来在异常释放和小区重选失败之后使所述漫游进入过程优先于所述第一接入网的小区选择。

15.根据权利要求12到14中的任一项的终端装置，其中所述第一接入网包括无线授权接入网，所述第二接入网包括无线非授权接入网。

16.根据权利要求12到15中的任一项的终端装置，其中所述呼叫是分组交换呼叫或者连接。

17.根据权利要求16中的终端装置，其中所述第一接入网包括GERAN，所述第二接入网包括UMAN。

18.根据权利要求12到15中的任一项的终端装置，其中所述呼叫是电路交换呼叫。

19.根据权利要求18中的终端装置，其中所述第一接入网包括GSM网络，第二接入网包括UMAN。

20.根据权利要求12到19中的任一项的终端装置，其中所述信令控制装置(28)被配置来检查所述第二接入网是否支持呼叫重建。

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