CN101589640A - 提高在分组交换和电路交换域之间的切换性能的方法 - Google Patents

提高在分组交换和电路交换域之间的切换性能的方法 Download PDF

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Abstract

描述了一种方法和装置，用于在终端设备不能同时与PS和CS无线电技术通信的情况下，协调通信业务(例如语音呼叫)从分组交换(PS)域到电路交换(CS)域的转移。这样的转移涉及承载业务从PS域到CS域的转移和无线电连接从PS无线电接入网络到CS无线电接入网络的转移的并行行为。使用可调节定时器来延迟终端设备从PS无线电技术到CS无线电技术的转移，或者延迟承载业务从PS域到CS域的转移，以最小化承载业务到达和来自终端设备的间隙。此外，在延迟无线电接入层级的转移的情况下，描述了额外的信令来获得新的无线电数据，该新的无线电数据可以提高在无线电接入技术之间转移的成功率。

Description

提高在分组交换和电路交换域之间的切换性能的方法
技术领域
本发明总体涉及通信系统，更具体而言，涉及从分组交换(PS)域到电路交换(CS)域的语音和数据呼叫的切换。
背景技术
分组交换(PS)技术正被应用于电话通讯，特别是语音呼叫的传递。在现有技术的系统中，语音呼叫仅通过电路交换(CS)网络传递。在蜂窝电话领域，较早的CS技术继续被使用，而PS技术的领域日益增长。终端设备在PS技术的覆盖区域中可以进行呼叫，但是不能移动到仅包含CS技术的覆盖区域中。现有技术的一个问题在于跨越从PS到CS技术的交换的这种呼叫(特别是语音呼叫)的持续。
当通信从PS技术向CS技术转移时，一个重要因素是终端设备是否具备通过PS和CS域两者与网络进行通信的能力。如果有可能同时通过两个域进行通信，例如，通过使用终端设备中两个独立的发送/接收能力，那么从PS域到CS域的转变可具有先断后通操作的特征。
另一方面，如果终端设备仅具有单一发送/接收能力，那么在从PS域向CS域转移的同时维持呼叫变得更加具有挑战性。提出的一种解决方案是使得PS无线电技术承载CS信令。在终端设备仅具有单一发送/接收能力时，该技术用于减小将呼叫从PS域转变到CS域所花费的时间。
然而，当用于PS和CS域的蜂窝无线电接入网络并不协调终端设备从PS无线电技术到CS无线电技术的转移与承载业务从PS域到CS域的转移时，在单一发送/接收能力的情况中仍然存在问题。
在仅存在单一发送/接收能力时，与终端设备从PS无线电技术转换到CS无线电技术所需的时间相比，在这些完全建立的承载状态之间进行转换所需的过程可能花费不同的时间量。在无线电技术之间的转移与从PS域到CS域的承载转移是异步的。
终端设备从PS到CS无线电技术的转移与承载从PS域到CS域的转移并行发生。这些转移之间的异步特性的不期望的后果是，如果承载的转移花费时间长于无线电技术之间的转移，那么终端设备会在承载从PS域移除之前离开PS无线电技术，并在承载完全交付到CS域之前到达CS无线电技术。此外，将承载从PS域转移到CS域所花费的时间具有变化性，所述时间取决于在支持承载的装备处的承载处理速度，用于转移承载的信令路径中的延迟，以及转移承载所涉及的信令网络上的负载系数。
另一个问题是，终端设备从PS无线电接入技术到CS无线电接入技术的转移花费时间可能长于承载业务流从PS域到CS域的转移。这种情况下的后果可能是，在终端设备离开PS无线电接入网络之前承载业务就从PS域移除，而在从终端设备到CS无线电接入网络的通信路径完成之前，承载业务通过CS域建立。
在无线电技术一侧，重要的是，在PS无线电技术的覆盖降低到一个特定点之前将终端设备转移到CS无线电技术，在所述特定点处终端设备和无线电接入网络之间不再可能有可靠信令。还重要的是，在CS无线电技术中选择将会提供CS无线电接入网络和终端设备之间的最佳无线电通信的无线电接入点，诸如基站扇区。如果通常用于选择无线电信道的功率强度测量和其它数据变得陈旧，它们就不再能够精确反映终端设备的无线电状况，从PS无线电技术到CS无线电技术的成功转移会变得困难。
因此，需要一种方法，将终端设备从分组交换(PS)域转移到电路交换(CS)域而没有与现有技术相关的上述问题。
发明内容
本发明允许启动承载业务从PS域到CS域的转移，同时终端设备继续使用PS无线电技术处理PS域上的承载业务。这使得切换过程期间的语音间隙最小化，从而提高切换成功率。
在可调整的时间点，还启动终端设备从PS无线电技术到CS无线电技术的转移，通常称为切换。该时间点被选择为协调终端设备通过CS无线电接入网络建立通信。此外，该时间点还被选择为允许刷新将获得的无线电数据，诸如功能强度测量，所述无线电数据用于提供CS无线电技术上的最佳无线电环境，以使得终端设备从PS无线电技术到CS无线电技术的转移成功率最大化。这有助于从PS无线电网络到CS无线电网络的成功切换。
根据本发明示例性实施例，呼叫起始消息触发承载业务从PS域到CS域的转移。该消息优选从终端设备通过PS无线电接入网络发送，并从PS无线电接入网络转发到CS无线电接入网络。
CS无线电接入网络将该消息转发到CS域的呼叫控制部件，例如移动交换中心(MSC)。CS无线电接入网络为运营者控制时间量设置定时器。
MSC发送这样的信令，该信令启动呼叫的承载业务从PS域到CS域的转移。
当CS无线电接入网络设置的定时器超时的时候，CS无线电接入网络向PS无线电接入网络发送请求，请求终端设备的更新的无线电数据。更新的无线电数据的示例包括功率强度测量。
PS无线电接入网络获取更新的无线电数据，并将其发送给CS无线电接入网络。CS无线电接入网络使用该无线电数据来建立例如无线电业务信道的无线电环境，该无线电环境将会用于与终端设备进行信令和承载业务的通信。
CS无线电接入网络制定一个消息，并将其发送到PS无线电接入网络。该消息通过PS无线电接入网络转发到终端设备，并启动终端设备从PS无线电技术到CS无线电技术的转移。
终端设备转移到CS无线电技术，并完成与CS无线电接入网络的通信的建立。在例如终端设备执行切换时进行转移。承载业务通过CS域传送到终端设备。
总体而言，本发明提供了，在启动承载业务从PS域到CS域的转移时，使用定时器来延迟为终端设备建立CS无线电接入网络环境。
此外，本发明在启动为终端设备建立CS无线电接入网络环境时，使用定时器来延迟承载业务从PS域到CS域的转移。定时器优选可调节，使得对协调进行优化，用于完成为终端设备建立CS无线电环境和通过CS域传送承载业务。
CS无线电接入网络可以从PS无线电接入网络请求新的无线电数据，诸如功率强度测量。PS无线电接入网络获得请求的新的无线电数据，并将其提供给CS无线电接入网络。
附图说明
图1描绘了根据本发明示例性实施例，当语音间隙是由于无线电转移时，终端设备从PS无线电技术到CS无线电技术与承载业务从PS域到CS域之间的异步转移的时序的示例性视图。
图2描绘了根据本发明示例性实施例，当语音间隙是由于承载转移时，终端设备从PS无线电技术到CS无线电技术与承载业务从PS域到CS域之间的异步转移的时序的示例性视图。
图3描绘了根据本发明示例性实施例，当语音间隙是由于无线电转移之前启动的承载转移时，终端设备从PS无线电技术到CS无线电技术与承载业务从PS域到CS域之间的异步转移的时序的示例性视图。
图4描绘了根据本发明示例性实施例，当承载转移延迟大于无线电转移延迟时，用于最小化承载业务间隙的方法的流程图。
图5描绘了根据本发明示例性实施例，当无线电转移延迟大于承载转移延迟时，用于最小化承载业务间隙的方法的流程图。
具体实施方式
本发明提供了用于提高分组交换域和电路交换域之间的切换性能的方法。在网络中，PS无线电接入网络和CS无线电接入网络在区域的子集中都是可用的。
根据本发明示例性实施例，呼叫从分组交换网络到电路交换网络的转移发生在四个主要阶段。第一阶段优选包括正从呼叫控制和承载控制向PS域输送的承载业务和信令。然后，业务和信令被输送到PS无线电接入网络，并最终到终端设备。业务可以沿去往终端设备和来自终端设备的两个方向流动。
第二阶段优选包括经由这样的路径所建立的信令，所述路径为从终端设备通过PS无线电接入网络并随后到达CS无线电接入网络。然后，CS无线电接入网络将该信令输送到CS域。然后，信令从CS域被输送到呼叫控制和承载控制。
第三阶段优选包括承载业务和信令从分组交换部件到电路交换部件的转移。流动到终端设备的承载业务现在从呼叫控制和承载控制被发送到CS域，然后到CS无线电接入网络，并最终到达终端设备。之前从呼叫控制和承载控制发送到PS域，然后到PS无线电接入网络，并最终达到终端设备的朝向终端设备方向中的剩余承载业务继续流动。同样地之前由终端设备发送到PS无线电接入网络的任何承载业务继续通过PS域流动，然后到达呼叫控制和承载控制。
第四阶段优选包括承载业务向CS域转移的最后阶段。终端设备和PS无线电接入网络之间的信令和承载业务路径优选不再使用。相似地，PS无线电接入网络和PS域之间，以及PS域和相对于终端设备的呼叫控制和承载控制之间的信令和承载业务路径优选不再使用。
图1描绘了终端设备从PS无线电技术到CS无线电技术与承载业务从PS域到CS域之间的异步转移的时序的示例性视图。具体地，在时间点100，终端设备以这样的方式离开PS无线电技术，即，它不再通过PS域发送和接收信令和承载业务。在时间点110，承载业务不再从PS域发送和接收。在时间点120，承载业务在CS域上变得可用。在时间点130，终端设备以这样的方式完成与CS无线电技术的连接过程，即，它可以通过CS域发送和接收信令和承载业务。这些动作产生了承载业务间隙(例如，语音间隙)140，其优选开始于时间100，终止于时间130。该承载业务间隙140由上述终端设备的用户所感知。具体地在图1中，优选通过无线电连接时间的减少最小化承载业务间隙140。
图2描绘了终端设备从PS无线电技术到CS无线电技术与承载业务从PS域到CS域之间的异步转移的时序的示例性视图。根据示例性实施例，在时间点200，终端设备以这样的方式离开PS无线电技术，即，它不再通过PS域发送和接收信令和承载业务。在同一时间点210，承载业务不再从PS域发送和接收。在时间点220，承载业务在CS域上变得可用。在时间点230，终端设备以这样的方式完成与CS无线电技术的连接过程，即，它可以通过CS域发送和接收信令和承载业务。这些动作产生了承载业务间隙(例如，语音间隙)240，其开始于时间200，终止于时间220。该承载业务间隙240由上述终端设备的用户所感知。根据图2中所描绘的示例性实施例，通过减小承载在PS域和CS域之间的转移时间最小化承载业务间隙240。
图3描绘了终端设备从PS无线电技术到CS无线电技术与承载业务从PS域到CS域之间的异步转移的时序的示例性视图。具体地，在时间点300，终端设备以这样的方式离开PS无线电技术，即，它不再通过PS域发送和接收信令和承载业务。然而，在时间点310，承载业务不再从PS域发送和接收，并且这在时间点300之前发生。在时间点320，承载业务在CS域上变得可用。在时间点330，终端设备以这样的方式优选完成与CS无线电技术的连接过程，即，它可以通过CS域发送和接收信令和承载业务。这些动作优选产生了承载业务间隙(例如，语音间隙)340，其开始于时间310，终止于时间330。该承载业务间隙340由上述终端设备的用户所感知。通过协调终端设备能够通过CS无线电技术发送和接收信令和承载业务的时间点330以及CS域被准备用于发送和接收承载业务的时间点320，优选地最小化承载业务间隙340。
图4提供了当将承载业务从PS域430转移到CS域440的时间长于将终端设备400从附接于PS无线电接入网络410转移到附接于CS无线电接入网络420的时间时，用以最小化承载业务间隙(例如语音间隙)的各种实体之间的通信的示例性视图。
终端设备400与PS无线电接入网络410进行承载业务460的通信。PS无线电接入网络410与PS域430通信同样的承载业务460，PS域430进而与控制功能450控制下的另一外部节点通信该承载业务460。
消息461从终端设备400发送到PS无线电接入网络410，以启动承载到CS域440的转移。
消息462被转发到CS无线电接入网络420。消息462启动承载到CS域440的转移。根据示例性实施例，PS无线电接入网络410将消息461转发为消息462。
消息463从CS无线电接入网络420发送到CS域440，以启动承载从PS域430到CS域440的转移。
CS无线电接入网络420设置(464)一个可调节的内部定时器，以延迟将终端设备400从PS无线电接入网络410转移到CS无线电接入网络420的过程的启动。
CS域440将消息465发送到控制功能450，以启动承载向CS域440的转移。
同时，设置的内部可调节定时器超时(466)。这时，CS无线电接入网络420已经将终端设备400从PS无线电接入网络410到CS无线电接入网络420的转移过程的启动延迟了期望的时间量。
CS无线电接入网络420发送消息467以从PS无线电接入网络410请求新的无线电数据，以使其资源确立过程基于尽可能接近精确地表示终端设备400的当前无线电环境的数据。使用这样新的无线电数据将会有助于最大化终端设备400获得到CS无线电接入网络420的连接的成功率。
PS无线电接入网络410提供所请求的新的无线电数据468。
控制功能450将承载业务从PS域430转移(469)到CS域440上。在终端设备400朝向通信的另一端点的方向中的有些承载业务有可能会持续，因为通过分组交换网络的任何承载业务将继续从终端设备400向上流动。根据示例性实施例，步骤469在步骤465之后，但在步骤474之前发生。
CS无线电接入网络420内部地分配(470)和协调用于支持将终端设备400附接到CS无线电接入网络420的资源。
CS无线电接入网络420将消息471发送到PS无线电接入网络410，以启动终端设备400到CS无线电接入网络420的连接。
PS无线电接入网络410将消息471作为消息472转发到终端设备400，以启动终端设备400到CS无线电接入网络420的连接。
终端设备400完成(473)附接到CS无线电接入网络420所需要的连接建立过程。
控制功能450向CS域440指示出(474)承载业务到电路交换网络的转移完成。
在步骤475，承载业务能够在终端设备400和CS无线电接入网络420之间，CS无线电接入网络420和CS域440之间，以及CS域440和控制450之间的双方向中流动。
图5提供了当将承载业务从PS域530转移到CS域540的时间短于将终端设备500从附接于PS无线电接入网络510转移到附接于CS无线电接入网络520的时间时，用以最小化承载业务间隙(例如语音间隙)的各种实体之间的通信的示例性视图。
在步骤560，终端设备500与PS无线电接入网络510进行承载业务的通信。PS无线电接入网络510与PS域530进行同样的承载业务的通信，PS域530进而与控制功能550控制下的另一外部节点进行该承载业务的通信。
消息561从终端设备500发送到PS无线电接入网络510，以启动承载到CS域540的转移。
消息562被转发到CS无线电接入网络520，以启动承载到CS域530的转移。
消息563从CS无线电接入网络520被发送到CS域540，以启动承载从PS域530到CS域540的转移。
CS域540设置(564)一个可调节的内部定时器，以延迟将承载业务从PS域530转移到CS域540的过程的启动。
CS无线电接入网络520内部地分配和协调(565)用于支持将终端设备500附接到CS无线电接入网络520的资源。
CS无线电接入网络520将消息566发送到PS无线电接入网络510，以启动终端设备500到CS无线电接入网络520的连接。
PS无线电接入网络510将消息566作为消息567转发到终端设备500，以启动终端设备500到CS无线电接入网络520的连接。
在步骤568，步骤564中设置的内部可调节定时器超时。这时，CS域540已经将承载业务从PS域530到CS域540的转移过程的启动延迟了期望的时间量。
CS域540将消息569发送到控制功能550，以启动承载业务从PS域530到CS域540的转移。
在步骤570，控制功能550将承载业务从PS域530转移到CS域540上。在终端设备500朝向通信的另一端点的方向中的有些承载业务有可能会持续，因为通过分组交换网络的任何承载业务将继续从终端设备500向上流动。
通过向CS无线电接入网络520发送消息571，终端设备500完成附接到CS无线电接入网络520所需要的连接建立过程。
在步骤572，控制功能550通过发送消息572向CS域540指示出承载业务到电路交换网络的转移完成。
在步骤573，承载业务能够在终端设备500和CS无线电接入网络520之间，CS无线电接入网络520和CS域540之间，以及CS域540和控制550之间的双方向中流动。
由此，本发明为下面的情况提供了对于以下情况的解决方案，在所述情况中，终端设备在PS和CS无线电技术之间与承载业务流在PS和CS域之间的并行转移在这样的转移期间包含语音呼叫间隙。在这种情况中，期望最小化这样的转移期间语音呼叫中的间隙。此外，还需要最大化终端设备在PS和CS无线电技术之间转移的成功率。在一个示例性实施例中，本发明通过足够快地开始并行转移操作，使得终端设备能够可靠地接收PS无线电技术所需的所有信令，由此解决了上述这些问题。此外，本发明通过使用从PS无线电接入网络获得的额外的无线电数据，诸如功率强度测量，以适当地建立CS无线电接入网络中的无线电环境，诸如无线电业务信道，由此解决了现有技术的问题。此外，本发明允许终端设备保留在PS无线电技术，直到终端设备到达CS无线电技术能够与承载业务在CS域上的建立的完成相协调的时间。
尽管以特定示例描述了本发明，但是本发明并不限于以上描述，而是仅由下面的权利要求阐述的范围限定。

Claims (10)

1.一种将终端设备从分组交换域切换到电路交换域的方法，包括：
在第一时间，将所述终端设备从所述分组交换域转移到所述电路交换域；以及，在晚于所述第一时间的第二时间，将与所述终端设备相关联的承载业务从所述分组交换域转移到所述电路交换域。
2.根据权利要求1的将终端设备从分组交换域切换到电路交换域的方法，其中所述第二时间通过使用定时器确定。
3.根据权利要求2的将终端设备从分组交换域切换到电路交换域的方法，其中所述定时器在所述电路交换域中建立。
4.根据权利要求2的将终端设备从分组交换域切换到电路交换域的方法，其中所述定时器可调节。
5.一种将终端设备从分组交换域切换到电路交换域的方法，包括：
在第一时间，将与所述终端设备相关联的承载业务从所述分组交换域转移到所述电路交换域；以及，在晚于所述第一时间的第二时间，将所述终端设备从所述分组交换域转移到所述电路交换域。
6.根据权利要求5的将终端设备从分组交换域切换到电路交换域的方法，其中所述第二时间通过使用定时器确定，并且其中所述定时器在所述电路交换域中建立。
7.根据权利要求6的将终端设备从分组交换域切换到电路交换域的方法，其中所述定时器可调节。
8.根据权利要求5的将终端设备从分组交换域切换到电路交换域的方法，该方法还包括从所述电路交换域向所述分组交换域传输信令以获得新的无线电数据的步骤。
9.根据权利要求8的将终端设备从分组交换域切换到电路交换域的方法，该方法还包括从所述分组交换域向所述电路交换域发送新的无线电数据以提供对所述信令的响应的步骤。
10.根据权利要求9的将终端设备从分组交换域切换到电路交换域的方法，其中所述新的无线电数据包括功率强度测量。
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