CN101902834A - 协调协议栈实体以共享单一无线资源的系统及方法 - Google Patents

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李正轩
陈智豪
粘宇村
黄立岐
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Abstract

一种协调协议栈实体以共享单一无线资源的系统及方法，其中，协调协议栈实体以共享单一无线资源的方法由移动台的处理器所执行，该方法包含：当用于第一用户识别卡的第一协议栈实体进入通话模式或启动拨接服务后，强制用于第二用户识别卡的第二协议栈实体释放无线资源或中止使用无线资源，从而启动待使用的无线资源以执行通话模式或拨接服务的必要操作或程序。利用本发明，当一个协议栈实体完全占用无线资源时，能够强制其释放另一协议栈实体所需使用的无线资源；并在无线资源被完全占用结束后，回归共享无线资源的状态。

Description

协调协议栈实体以共享单一无线资源的系统及方法
技术领域
本发明是有关于一种协调协议栈实体以共享单一无线资源的系统及方法。
背景技术
在可移式用户识别模块(Subscriber Identity Module，SIM)卡上的用户识别模块中安全储存有服务用户密钥(service-subscriber key)，用于识别移动台(例如计算机和移动电话)上的用户。SIM卡允许使用者通过简单将SIM卡从一部移动电话中移除并将其插入另一部移动电话或电话装置中来改变所使用的电话。
在包含单一SIM卡与单一基带/射频模块的移动台中，对于所执行的协议栈(Protocol Stack，PS)实体(entity)来说，移动台能够提供SIM卡上的电话服务。在另一种情形中，在包含两张通用SIM(Universal SIM，简称USIM)卡与一个基带/射频模块的支持双USIM的移动台中，对于所执行的两个协议栈实体来说，对于两张USIM卡，双模(dual-mode)移动台能够保持在备用(STANDBY)模式，并且对于其中一张USIM卡，双模移动台能够进入通话(TALKING)模式或拨接(dial-up)服务。在备用模式中，单一基带/射频模块可用于侦听来自两张USIM卡的寻呼时机(paging occasion)。然而，当其中一张USIM卡处于通话模式或拨接服务中时，硬件资源(基带/射频模块)被完全占用，使另一协议栈实体受到限制而无法在同一时刻使用该硬件资源。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种协调协议栈实体以共享单一无线资源的系统及方法，用于解决把单一硬件资源共享给两个以上的协议栈实体的问题。
本发明提供一种协调协议栈实体以共享单一无线资源的方法，由移动台的处理器所执行，该方法包含如下步骤：当用于第一用户识别卡的第一协议栈实体进入通话模式或启动(enable)拨接服务后，强制用于第二用户识别卡的第二协议栈实体释放无线资源或中止使用无线资源，从而启动待使用的该无线资源以执行通话模式或拨接服务的必要操作或程序。
本发明另提供一种协调协议栈实体以共享单一无线资源的系统及方法，其中，该系统包含：射频模块；第一用户识别卡；第二用户识别卡；以及处理器，耦接于射频模块及第一用户识别卡与该第二用户识别卡，在多任务环境中，处理器执行用于第一用户识别卡的第一协议栈实体，及用于第二用户识别卡的第二协议栈实体，其中，当第一协议栈实体执行时，第一协议栈实体在进入通话模式或启动拨接服务后，强制第二协议栈实体释放射频模块或中止使用射频模块，从而使射频模块能够被使用，以执行通话模式或拨接服务的必要操作或程序。
利用本发明所提供的协调协议栈实体以共享单一无线资源的系统及方法，当一个协议栈实体完全占用无线资源时，能够强制释放另一协议栈实体所需使用的无线资源；并在无线资源被完全占用结束后，回归共享无线资源的状态。
以下是根据多个图式对本发明的较佳实施例进行详细描述，本领域技术人员阅读后应可明确了解本发明的目的。
附图说明
图1为移动台的一实施例的示意图。
图2为移动台的一实施例的示意图。
图3为移动通信网络系统的示意图。
图4所示为GSM网络的传送平面的较佳协议架构示意图，该协议架构由包含SIM卡的移动台所使用。
图5所示为WCDMA/TD-SCDMA网络的使用者平面的较佳协议架构，该协议架构由包含USIM卡的移动台所使用。
图6所示为根据本发明一实施例的移动台的示意图。
图7A所示为强制协议栈实体进入中止模式的第一实施例的示意图。
图7B所示为调用协议栈实体退出中止模式的第一实施例的示意图。
图8A所示为强制协议栈实体进入中止模式的第二实施例。
图8B所示为调用协议栈实体退出中止模式的第二实施例。
图9A所示为强制协议栈实体进入中止模式的第三实施例。
图9B所示为调用协议栈实体退出中止模式的第三实施例。
图10A所示为强制协议栈实体进入中止模式的第四实施例。
图10B所示为调用协议栈实体退出中止模式的第四实施例。
图11所示为说明协调协议栈实体以共享单一无线资源的方法流程图。
图12A为根据本发明第一实施例的强制协议栈实体进入中止模式的流程图。
图12B为根据本发明第一实施例的调用协议栈实体退出中止模式的流程图。
图13A为根据本发明第二实施例的强制协议栈实体进入中止模式的流程图。
图13B为根据本发明第二实施例的调用协议栈实体退出中止模式的流程图。
图14A为根据本发明第三实施例的强制协议栈实体进入中止模式的流程图。
图14B为根据本发明第三实施例的调用协议栈实体退出中止模式的流程图。
图15A为根据本发明第四实施例的强制协议栈实体进入中止模式的流程图。
图15B为根据本发明第四实施例的调用协议栈实体退出中止模式的流程图。
具体实施方式
在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定的组件。所属领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式的用语，故应解释成“包含但不限定于”。此外，“耦接”一词在此包含任何直接及间接的电性连接手段。因此，若文中描述一第一装置耦接于一第二装置，则代表该第一装置可直接电性连接于该第二装置，或透过其它装置或连接手段间接地电性连接至该第二装置。说明书后续描述为实施本发明的较佳实施方式，然该描述乃以说明本发明的一般原则为目的，并非用以限定本发明的范围。本发明的保护范围当视所附的权利要求所界定者为准。
请参照图1，图1为移动台的一实施例的示意图。如图1所示，移动台10可配备单一射频模块11、基带芯片13与基带芯片14(其中，基带芯片13包含处理器131)，以及两张SIM/USIM卡(如图1所示的用户识别卡15与用户识别卡16)可插入移动台10的两个插槽(socket)，其中，该两个插槽分别耦接至基带芯片13与基带芯片14，以及每张SIM/USIM卡(如图1所示的用户识别卡15与用户识别卡16)由特定网络运营商来提供。因此，使用射频模块11与基带芯片13与基带芯片14，移动台10可同时待接于(camp on)两个小区(cell)并运作在空闲(IDLE)/备用模式，甚至专用(DEDICATE)模式，其中，该两个小区由已插入的SIM/USIM卡(如图1所示的用户识别卡15与用户识别卡16)的相同或不同的网络运营商所提供。基带芯片13或基带芯片14从特定SIM/USIM卡(如图1所示的用户识别卡15与用户识别卡16)中读取数据并向SIM/USIM卡(如图1所示的用户识别卡15与用户识别卡16)中写入数据。
请参照图2，图2为移动台的一实施例的示意图。如图2所示，移动台20可配备单一射频模块21与包含处理器221的基带芯片22，以及两张SIM/USIM卡(如图2所示的用户识别卡23与用户识别卡24)可插入移动台20的两个插槽，其中，该两个插槽耦接至单一基带芯片22。因此，使用单一射频模块21与基带芯片22，移动台20可使已插入的SIM/USIM卡(如图2所示的用户识别卡23与用户识别卡24)同时待接于两个小区并运作在空闲/备用模式，甚至专用模式，其中，该两个小区由相同或不同的网络运营商所提供。双卡控制器25耦接于基带芯片22与两张SIM/USIM卡(如图2所示的用户识别卡23与用户识别卡24)之间，并由电源管理集成芯片(Power Management Integrated Chip，PMIC)(图中未示)与电池(图中未示)所供电。基带芯片22经由双卡控制器25从其中一张SIM/USIM卡(如图2所示的用户识别卡23或用户识别卡24)中读取数据，并向其中一张SIM/USIM卡(如图2所示的用户识别卡23或用户识别卡24)中写入数据。根据SIM/USIM卡(如图2所示的用户识别卡23与用户识别卡24)的需求，双卡控制器25以相同或不同的电压水平向SIM/USIM卡供电，其中，每张SIM/USIM卡的电压水平于起始阶段确定。另外，根据基带芯片22所发出的指令，双卡控制器25选择性地将SIM/USIM频率、重置信号与数据信号传送至SIM/USIM卡(如图2所示的用户识别卡23与用户识别卡24)。
典型的SIM卡(举例而言，如图1所示的用户识别卡15与用户识别卡16，以及如图2所示的用户识别卡23用户识别卡24)包含使用者帐户信息、国际移动用户识别码(International Mobile Subscriber Identity，IMSI)及一组SIM应用开发工具(SIM Application Toolkit，SAT)命令，并为文本消息与电话簿联络方式提供存储空间。基带芯片的微处理控制单元(Micro-Processor Control Unit，MCU)(下文简称为基带MCU)可分别与两张SIM卡的MCU(每张SIM卡的MCU下文简称为SIM MCU)进行交互，以从已插入的SIM卡中获取数据或SAT命令。当插入SIM卡后，移动台立即进行程序设计。SIM卡也可程序设计为个性化服务(personalized service)显示自定义菜单(custom menu)。SIM卡更可储存本地公共陆地移动网络(Home Public-Land-Mobile-Network，HPLMN)代码，以指示SIM卡网络运营商提供者。集成电路卡识别码(Integrated Circuit Card Identity，ICCID)SIM序列号打印(print)在SIM卡上以用于辨识。
USIM卡(举例而言，如图1所示的用户识别卡15与用户识别卡16，以及如图2所示的用户识别卡23与用户识别卡24)插入移动台中，该移动台可用于通用移动通信系统(Universal Mobile Telecommunications System，UMTS)、宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access，WCDMA)或时分同步码分多址(Time Division-Synchronize Code Division Multiple Access，简称TD-SCDMA，也称为3G)电话通信。USIM卡储存使用者帐户信息、IMSI、认证信息及一组USIM应用开发工具(USIM Application Toolkit，USAT)命令，并为文本消息与电话簿联络方式提供存储空间。USIM卡更可储存HPLMN代码，以指示USIM卡网络运营商提供者。基带MCU可分别与两张USIM卡的MCU(每张USIM卡的MCU下文简称为USIM MCU)进行交互，以从已插入的USIM卡中获取数据或USAT命令。USIM卡上的电话簿与SIM卡上的电话簿相比，得到大幅加强。为实现认证目的，USIM卡可储存长期预共享的密钥K，密钥K由网络中的认证中心(Authentication Center，AuC)所共享。USIM MCU可使用窗口机制(window mechanism)校验一组序列号，该序列号必须位于一定范围内，以避免重放攻击(replay attack)，并且USIM MCU负责产生对称密钥(session key)CK与IK，对称密钥CK与IK用于UMTS中的KASUMI(也称为A5/3)区块加密的机密性(confidentiality)与完整性(integrity)算法。当插入USIM卡后，移动台马上进行程序设计。ICCID SIM序列号打印在USIM卡上以用于辨识。
另外，可移式用户识别模块卡(Removable User Identity Module card，简称为R-UIM卡)或码分多址(Code Division Multiple Access，CDMA)用户识别模块卡(简称CSIM卡)开发为用于CDMA移动台，CDMA移动台相当于全球移动通信系统(Global System for Mobile communication，GSM)SIM与3G USIM，并能够运作在CDMA网络中。R-UIM卡或CSIM卡在实体上与GSM SIM卡兼容，并为CDMA系统提供类似的安全机制。
上述IMSI是与GSM或UMTS网络使用者相关的唯一号码。IMSI可由移动台发送至GSM或UMTS网络，以获取在本地位置寄存器(Home Location Register，HLR)中的移动使用者的其它详情或局部拷贝在拜访位置寄存器(Visitor Location Register，VLR)中。典型的IMSI具有15位长度，但是也可更短(例如，MTN南非的IMSI为14位)。IMSI的前3位为移动国家码(Mobile Country Code，MCC)，接着是移动网络码(Mobile Network Code，MNC)，有2位(欧洲标准)或3位(北美标准)，剩下几位是GSM或UMTS网络使用者的移动用户识别码(Mobile Subscriber Identification Number，MSIN)。
请参照图3，图3为移动通信网络系统的示意图。如图3所示，移动台31包含双SIM/USIM卡，当双SIM/USIM卡待接于两个小区(图中未示)后，移动台31可同时接取两个核心网络(如图3所示的核心网络35与核心网络36)，例如GSM网络、WCDMA网络、TD-SCDMA网络及类似网络，其中，该两个小区由一个或多个基站或节点-B(如图3中标号33与34所标识的基站或节点-B)管理。使用已配备的SIM/USIM卡中的任意一张，移动台31(此处的移动台31具有如图2所示的移动台20的结构)可利用基站控制器(Base Station Controller，BSC)(在图3中以标号37与标号38所标识)经由GSM网络、或利用无线网络控制器(Radio Network Controller，RNC)(在图3中以标号37与标号38所标识)经由WCDMA/TD-SCDMA网络、公用交换电话网络(Public Switched Telephone Network，PSTN)39、或任意上述方式的组合向被叫方(如移动台30或电话40)发起语音或数据呼叫。此外，移动台31利用SIM/USIM卡中的一个可接收来自呼叫方的电话呼叫。
接下来介绍GSM系统的相关方面。对于每张已插入的SIM卡，移动台10、20或31可运作在空闲模式或专用模式中。移动台可利用来自基站由特定核心网络的运营商所提供的质量较佳的信号来搜寻或测量广播控制信道(Broadcast Control Channel，BCCH)，也可与特定基站的BCCH保持同步并准备好在随机接入信道(Random Access Channel，RACH)上执行随机存取程序以请求专用信道(Dedicated Channel，DCH)。举例而言，移动台31可利用来自基站或节点-B 33且由核心网络35的运营商所提供的质量较佳的信号来搜寻或测量BCCH，也可利用来自基站或节点-B 34由核心网络36的运营商所提供的质量较佳的信号来搜寻或测量BCCH。在专用模式中，移动台31占据物理信道(Physical Channel，PHCH)并尝试与物理信道进行同步，以及建立多个逻辑信道并在多个逻辑信道之间进行切换。
更具体地，对于空闲模式中的每个已插入的SIM卡，移动台31连续性侦听来自基站(如图3中标号33或34所标识)的BCCH，读取BCCH信息并引导BCCH载波的信令强度(signaling strength)的周期性测量，以选取待接小区。在空闲模式中，移动台31与网络之间没有信令消息(signaling message)交换。无线资源(Radio Resource，RR)管理所需的数据与其它信令程序被收集并储存，例如，相邻BCCH载波列表、RR算法的阈值、公用控制信道(Common Control Channel，CCCH)配置、关于RACH与寻呼信道(Paging Channel，PCH)使用的信息、或其它信息。此类信息，系统信息(System Information，简称SI)类型1-4，由基站在BCCH上进行广播，因此，对当前在小区中的所有移动台来说，此类信息均可接收。系统信息包含由网络运营商所唯一拥有的PLMN代码。PLMN代码包含MCC与MNC，并指示提供通信服务的网络运营商为哪个。另外，系统信息也包含小区识别码(identity，ID)，小区识别码指示正在广播BCCH的小区为哪个。PLMN代码可经由接收来自BCCH的系统信息来获取并储存在该电子装置的相应SIM卡中。基站系统(Base Station System，BSS)更连续将有效第三层(Layer3)消息(寻呼请求)发送至一个小区的所有PCH上，其中，移动台30能够对有效第三层消息进行译码并辨识移动台30的地址(例如，移动台30的特定SIM卡的IMSI)是否被寻呼。移动台31周期性监听(monitor)PCH以避免寻呼请求丢失。
与网络装置的每次信令消息交换，在移动台与BSS之间需要RR连接并建立LAPDm连接，其中，网络装置可例如BSS、移动交换中心(Mobile Switching Center，MSC)及类似。RR连接的建立可由移动台或网络来发起。在一种情形下，移动台31将信道请求(channel request)CHAN-QUEST发送至RACH，用于在准许接入信道(Access Grant Channel，AGCH)上获取信道分配，也称为立即分配程序。信道请求CHAN-QUEST有可能被立即分配程序拒绝。若网络未立即响应信道请求CHAN-QUEST，则信道请求CHAN-QUEST重复发送一定次数。在网络发起连接的情形中，当移动台接收到由网络装置发送的寻呼请求(paging call)PAGING REQUEST后，移动台执行立即分配程序，当完成信道分配后移动台以寻呼回应PAGING RESPONSE来回应寻呼请求PAGING REQUEST。当RR连接成功完成后，高层协议层、连接管理(Connection Management，CM)及移动管理(Mobility Management，MM)可接收并发送信令消息。
与连接的建立相反，典型的释放由网络发起(信道释放CHANNEL RELEASE)。该释放发生的时机可包含：信令交易(signaling transaction)结束时、当存在太多错误时、支持更高优先呼叫(例如，紧急呼叫)的信道移除期间，或呼叫结束时。
一旦建立RR连接，移动台31可具有独立专用控制信道(Stand-alone Dedicated Control Channel，SDCCH)或业务信道(Traffic Channel，TCH)，与相关的慢速/快速随路控制信道(Slow/Fast Associated Control Channel，SACCH/FACCH)，其中，SACCH/FACCH可适用于专用双向用途。
假定在RR连接已存在的情形下建立来自移动台31的MM连接，但是单一RR连接可由多个MM连接使用。若MM连接可建立，则移动台31发送服务请求消息CM-SERVICE REQUEST至核心网络35或核心网络36。服务请求消息CM-SERVICE REQUEST包含关于移动用户的信息(IMSI或TMSI)与关于所请求服务(例如，呼出语音呼叫、短消息服务SMS传送、辅助服务的启动或注册、或其它服务)的信息，其中，TMSI(Temporary Mobile Subscriber Identity，简称TMSI)为临时移动用户识别码，只在VLR服务的位置区域内具有局部有效性，TMSI需要与位置区识别码(Location Area Identity，LAI)一起使用作为用户的唯一识别。若移动台接收到CM服务接受消息CM-SERVICE ACCEPT或来自RR子层(sublayer)的局部消息(该局部消息已启动加密)，则视为服务请求消息CM-SERVICE REQUEST已被接受，并将MM连接的成功建立通知请求CM实体。否则，若服务请求被网络拒绝，则移动台接收服务请求拒绝消息CM-SERVICE REJECT，且MM连接无法建立。
接下来介绍WCDMA与TD-SCDMA系统的相关方面。对于每张已插入的USIM卡，移动台31可运作在空闲模式或连接模式中。
在空闲模式中，移动台31选择(自动或手动)一个待联络的PLMN。移动台31连续性侦听BCCH以获取系统信息，其中，系统信息中包含由网络运营商所唯一拥有的PLMN代码。PLMN代码包含MCC与MNC，指示提供通信服务的网络运营商为哪个。另外，系统信息也包含小区识别码，小区识别码指示正在广播BCCH的小区为哪个。PLMN代码可经由接收来自BCCH的系统信息来获取并储存在该电子装置的相应USIM卡中。移动台31为已选出的PLMN搜寻合适的小区，选出上述小区以提供可能的服务，并调节至上述小区的控制信道，也称为“待接于一小区”。当待接于处于空闲模式中的小区时，移动台31可接收来自基站或节点-B(如图3中标号33或34所标识)的系统信息及小区广播消息。移动台保持处于空闲模式中直至网络装置(基站或节点-B)发送请求以建立无线资源控制(Radio Resource Control，RRC)连接。在空闲模式中，移动台由非接入层(Non-Access Stratum，NAS)识别码所识别，例如IMSI、TMSI及封包TMSI(Packet-TMSI，P-TMSI)识别码。
在连接模式中的Cell_DCH状态，专用物理信道分配给移动台31，且移动台31可被现有的(serving)RNC(如图3中的标号37或标号38所标识)识别(known)于小区或激活集(active set)的范围中。移动台31根据接收自RNC(如图3中的标号37或标号38所标识)的测量控制信息执行测量并发送测量报告。具有特定能力的移动台31监听前向接入信道(Forward Access Channel，FACH)以获知系统信息消息。在连接模式中的Cell_FACH状态，没有专用物理信道分配给移动台31，但是使用RACH与FACH来代替专用物理信道，以发送信令消息与少量使用者平面数据(plane data)。在此情形下，移动台31也侦听广播信道(Broadcast Channel，BCH)以获取系统信息。移动台31执行小区再选择(具体请参照下文描述)，并当再选择后，移动台31通常发送小区更新消息至RNC(如图3中的标号37或标号38所标识)，从而使得RNC了解移动台31在小区水平上的位置。在连接模式中的Cell_PCH状态，移动台31在小区水平上由服务RNC(Service RNC，简称SRNC)所了解，但是只能经由PCH到达移动台31。在连接模式中的URA_PCH状态类似于Cell_PCH状态，除了当每次小区再选择后移动台31不执行小区更新，而是从BCH读取UMTS地面无线接入网络(UMTS Terrestrial Radio Access Network，UTRAN)注册区域识别码来取代，并仅当URA改变(当小区再选择后)时，移动台31将其位置通知SRNC。当RRC连接被释放时或RRC连接失败期间，移动台31退出连接模式并返回空闲模式。
在移动台31与UTRAN(经由如图3中标号37或标号38所指示的RNC)之间，RRC连接建立与信令无线承载(Signaling Radio Bearers，SRB)由来自移动台31的高层(非接入层)的请求发起。在网络发起情形下，RRC寻呼消息优先于RRC连接建立。UTRAN(经由如图3中标号37或标号38所指示的RNC)可使用包含移动台31的专用物理信道分配的RRC连接建立消息(进入Cell-FACH状态)或指示移动台31使用通用信道的命令(进入Cell-FACH状态)来响应。
下面详细介绍小区选择与再选择。在空闲模式中的移动台31必须周期性测量在移动台31的区域中的基站的可接收(receivable)BCCH载波，并计算来自信号的平均值RXLEV(n)。基于测量，移动台31选择一个小区，命名为最佳接收小区，也就是，移动台31归属(commit)于该小区。这称为“待接”于该小区。在此状态，能够存取一项服务，且移动台31周期性侦听PCH。为自动选择小区，定义了两项准则：路径损失准则C1与再选择准则C2。路径损失准则C1用来识别用于待接的备选小区。对于如此一个小区，路径损失准则C1需要大于零。移动台31需要至少每5秒对当前小区与相邻小区重新计算路径损失准则C1与再选择准则C2。若当前小区的路径损失准则C1低于零，则路径流失对当前基站来说过多。因此，需要选择一个新的小区，这就需要使用再选择准则C2。若相邻小区中的一个具有大于零的再选择准则C2，则将该相邻小区选择为新的当前小区。
小区选择算法进一步使用两个阈值，该两个阈值广播于BCCH上：
(1)与当前小区的网络进行注册所需的最小接收功率级RXLEV_ACCESS_MIN(典型值为-98dBm至-106dBm)。
(2)在接收到第一功率控制命令之前，在RACH上传输所允许的最大允许发射功率MS_TXPWR_CCH(典型值为31dBm至39dBm)。
考虑到移动台的最大发射功率P，路径损失准则C1使用网络存取的最小阈值RXLEV_ACCESS_MIN与最大允许发射功率MS_TXPWR_CCH进行定义：
C1(n)＝(RXLEV(n)-RXLEV_ACCESS_MIN-maximum(0，(MS_TXPWR_MAX_CCH-P)))
为每个小区确定路径损失准则C1的值，从而获取BCCH载波的一个数值EXLEV(n)。因此，具有最低路径损失的小区通过使用路径损失准则C1得以确定。具有最低路径损失的小区为C1＞0的小区中具有最大值的小区。在小区选择期间，移动台不允许进入交互方式。
小区选择的先决条件之一为该小区属于移动台的本地PLMN或允许存取该小区的PLMN。除此的外，限制服务模式由限制业务接入(restricted service access)来定义，在此模式中允许紧急呼叫。在限制服务模式中，移动台可待接于任意小区，但只能发起紧急呼叫。当移动台中未插入SIM/USIM卡、IMSI在网络中无法识别或IMEI被禁止服务时，存在限制服务呼叫，而且若具有路径损失准则C1最佳值的小区不属于所允许的PLMN时，也存在限制服务呼叫。
一旦移动台待接于一个小区并处于空闲模式，则移动台观察具有多个频率的所有BCCH载波、BCCH分配(BCCH Allocation，BA)，其中，BCCH分配在当前BCCH上广播。当移动台退出空闲模式，例如，若分配TCH后，移动台仅对六个最强的相邻BCCH载波进行监听。在空闲模式中，该六个最强相邻BCCH载波的列表已准备好并保持更新。待接小区的BCCH至少每30秒被译码。至少每5分钟，来自六个最强相邻BCCH载波的全部数据集被译码。这允许移动台保持了解环境变化并适时作出反应。在最坏情形中，条件发生太大变化，以致需要选择一个新的小区来待接(小区选择)。
对于小区再选择，进一步的准则，再选择准则C2，定义如下：
C2(n)＝C1(n)+CELL_RESELECT_OFFSET-(TEMPORARY_OFFSET*H(PEN ALTY_TIME-T))
其中，x＜0时，H(x)＝0，以及x≥0时，H(x)＝1。
准则中的间隔T为移动台观察小区n在第一次具有C1＞0的值时所花费的时间。当路径损失准则C1降低至C1＜0时，间隔T重新设置为零。参数CELL_RESELECT_OFFSET、TEMPORARY与PENALTY_TIME在BCCH上进行播报。但是作为预设，参数CELL_RESELECT_OFFSET、TEMPORARY与PENALTY_TIME设置为零。否则，再选择准则C2会为小区再选择引入时间滞后。再选择准则C2用于确保移动台待接于具有成功通信的最高机率的小区。
小区再选择的一种例外情形为当一个新的小区属于另一位置区域时。在此情形下，再选择准则C2必须不仅要大于零，还要保证C2＞CELL_RESELCT_HYSTERSIS，以避免位置更新过于频繁。
图4所示为GSM网络的传送平面的较佳协议架构示意图，该协议架构由包含SIM卡的移动台所使用。与射频模块21共同运作的实体层可包含两个子层：实体链接层(Physical Link Layer，PLL)47与实体射频层(Physical RF Layer，PFL)48。PLL 47可在移动台与BSS之间提供物理信道。RFL 48可包含调变与解调。子网络相依收敛协议(Subnetwork Dependent Convergence Protocol，SNDCP)43可用于在移动台及其指定GPRS服务支持节点(Serving GPRS Support Node，SGSN)之间传送IP封包。IP封包可包含至少超文本传送协议(HyperText Transfer Protocol，HTTP)消息、无线应用协议(Wireless Application Protocol，WAP)消息、文件传送协议(File Transfer Protocol，FTP)消息、简易邮件传送协议(Simple Mail Transfer Protocol，SMTP)消息、邮局协议版本3(Post Office Protocol 3，简称POP 3)消息或网际网络邮件访问协议(Internet Mail Access Protocol，IMAP)消息或其它消息。逻辑链接控制(Logical Link Control，LLC)层44可在移动台及其指定SGSN之间提供可靠逻辑链接。无线链接控制(Radio Link Control，RLC)层45的目的包含在移动台与BSS之间建立可靠链接。RLC层的运作包含对LLC帧进行分割与重组成为RLC数据块。媒体接入控制(Medium Access Control，MAC)层46可控制移动台在无线信道上的接入尝试。考虑到经过协商后的QoS(Quality of Service)，MAC层46可使用接入尝试的竞争解决(contention resolution)算法、信道的统计式多任务(statistical multiplexing)及调度与优先机制。MAC协议额外允许单个移动台同时使用几个物理信道，也就是，相同时分多址(Time Division Multiple Access，TDMA)帧的几个时隙(time slot)。MAC协议也可控制统计式多任务。也就是说，控制几个移动台如何存取相同物理信道，即连续TDMA帧的相同时隙。
图5所示为WCDMA/TD-SCDMA网络的使用者平面的较佳协议架构，该协议架构由包含USIM卡的移动台所使用。与射频模块21共同运作的WCDMA/TD-SCDMA物理(physical，PHY)层57可经由传输信道(transport channel)为MAC层56提供服务。传输信道以数据传送的方式与类型为特征，MAC层56可通过逻辑信道的方式为RLC层55提供服务。逻辑信道以数据传送的类型进行区分。RLC层55可经由业务接入点(Service Access Point，SAP)为更高层提供多项服务，业务接入点描述了RLC层55如何处理数据封包。在使用者平面上，RLC服务可由特定服务协议层所使用，也可由分组数据汇聚层协议(Packet Data Convergence Protocol，PDCP)54所使用。PDCP 54可用于分组交换(Packet Switching，PS)域服务。PDCA 54的主要功能之一为标头压缩(header compression)。
请参照图6，图6所示为根据本发明一实施例的移动台60的示意图。移动台60包含专用硬件与软件66，软件66由通用处理单元(如图1所示的处理器131或如图2所示的处理器221)来执行。硬件包含用于执行无线接入的多个组件，如(U)SIM卡A 61、(U)SIM卡B 62、2G/3G/4G基带芯片63、2G/3G/4G基带芯片64及射频模块65。软件66可至少包含操作系统661、协议栈实体(模块)A 662及协议栈实体(模块)B 663。协议栈实体A 662可为线程，并可为(U)SIM卡A 61与(U)SIM卡B 62中的一个执行第二层(layer 2)(例如GSM系统的SNDCP43、LLC 44、RLC 45及MAC 46，或者TD-SCDMA或WCDMA系统的PDCP 54、RLC 55及MAC 56，或其它)功能；以及协议栈实体B 663可为另一(U)SIM卡的另一线程。协议栈实体A 662或协议栈实体B 663也可执行使用射频模块65的第一层(layer 1)(例如GSM系统的PLL 47与RFL 48，或者TD-SCDMA或WCDMA的TD-SCDMA/WCDMA PHY 57，或其它)功能。协议栈实体A 662或协议栈实体B 663可包含控制逻辑，用于指示其它外部实体使用射频模块65执行第一层功能。每个执行线程都具有各自的内容。该内容可储存如IMSI、对应用户识别卡的基本文件(Elementary File，EF)、已侦测的相邻小区、特定信道的配置(例如，BCCH、PCH或其它)、信道的封包如何包装或上述任意组合的信息。协议栈实体A 662与协议栈实体B 663由操作系统661所建立并运作在多任务环境中。操作系统661提供基本操作系统服务、消息传递、移动台上的线程间(inter-thread)/过程通信及协议栈实体A 662与协议栈实体B 663的调度执行。操作系统661可通过冻结(freezing)相应的时间线(timeline)来中止(suspend)协议栈实体A 662与协议栈实体B 663中的任意一个或全部，也可通过解冻(de-freezing)来恢复(resume)被中止的协议栈实体。请注意，操作系统661不执行任何已冻结的协议栈实体直至该已冻结的协议栈实体被解冻。另外，操作系统661可强行(forcibly)终止(terminate)或取消(kill)协议栈实体A 662与协议栈实体B663中的任意一个或全部。此后，如果需要，则操作系统661可重新建立并启动已终止或取消的协议栈实体。协议栈实体A 662与协议栈实体B 663共享射频模块65以执行无线接入。
当任意协议栈实体运作在备用模式(也可称为空闲模式)中时，射频模块65可被指示用于侦听(U)SIM卡A 61与(U)SIM卡B 62的寻呼时机。当协议栈实体A662，例如，进入通话模式(也可称为专用模式)或启动拨接服务时，协议栈实体A 662强制协议栈实体B 663释放已占据的射频模块65或中止使用射频模块65直至协议栈实体A 662退出通话模式或结束(disable)拨接服务。进入通话模式可表明协议栈实体A 662将要应答与(U)SIM卡A 61的电话号码相关的拨入呼叫请求(incoming call request)。启动拨接服务可表明协议栈实体A 662将要使用(U)SIM卡A 61向同级装置发起去话(outgoing)语音或数据呼叫(voice or data call)。当协议栈实体A 662结束一项服务时，例如退出通话模式或结束拨接服务时，如果需要，则协议栈实体A 662允许协议栈实体B 663重新获取使用射频模块65并执行剩下的任务。
图7A所示为强制协议栈实体B 663进入中止(SUSPEND)模式的第一实施例的示意图；图7B所示为调用(invoke)协议栈实体B 663退出中止模式的第一实施例的示意图。在第一实施例中，协议栈实体B 663可通过协议栈实体B 663的至少一个无线接入程序(也称为第一层程序)或指示另一实体/线程执行无线接入程序来使用射频模块65。协议栈实体B 663可暂停(halt)无线接入程序以阻止使用射频模块65。在图7A中，当协议栈实体A 662启动服务时，例如进入通话模式或启动拨接服务时，协议栈实体A 662发送告知信号至协议栈实体B 663，请求释放射频模块65或中止使用射频模块65。此后，协议栈实体B 663移除相关信道并暂停无线接入程序。需要理解，相关信道的移除与无线接入程序的暂停可能需要在协议栈实体B 663的相关子模块之间进行过度协调(excessive coordination)。主模块(也称为主程序)可对相关信息进行中继以指示多个子模块移除相关信道或暂停无线接入程序。子模块间或主模块与任意子模块间的每次信息传送与确认都可能耗费时间。尽管信道被移除，但其内容仍存留以便后续小区选择、再选择或搜寻。以此方式，协议栈实体B 663不再使用射频模块65，因此，无线资源可由协议栈实体A 662所占据。同时，一旦协议栈实体A 662结束服务，例如退出通话模式或结束拨接服务，则协议栈实体A 662可发送另一告知信号至协议栈实体B 663(如图7B所示)，以通知协议栈实体B 663无线资源现在能够使用。此后，协议栈实体B 663可执行首次小区选择/再选择，或继续被中断的小区选择/再选择以待接于一个服务小区。请注意，协议栈实体B 663可使用在进入中止模式之前储存/记录的小区信息，来继续选择服务小区。已储存的小区信息可至少包含先前已侦测到的相邻小区。首次小区选择/再选择的详细描述请参照先前已描述的段落。总之，在本实施例中所提出的方法可视为不同协议栈实体间的交互运作机制。
图8A所示为强制协议栈实体B 663进入中止模式的第二实施例；图8B所示为调用协议栈实体B 663退出中止模式的第二实施例。在第二实施例中，当协议栈实体B 663执行时，可使用无线资源执行无线接入程序(也称为第一层程序)。因此，当协议栈实体A 662进入通话模式或启动拨接服务时，操作系统661可中止协议栈实体B 663以阻止协议栈实体B 663使用射频模块65。在图8A中，协议栈实体A 662在启动服务时，例如进入通话模式或启动拨接服务时，可发送告知信号至操作系统661，请求释放射频模块65或中止使用射频模块65。此后，操作系统661通过冻结中止协议栈实体B 663的时间线来中止协议栈实体B663。需要理解，协议栈实体B 663不会知道该中止，并且协议栈实体B 663的内容仍然存留以便后续协议栈实体B 663恢复后继续使用。保留的内容使得当协议栈实体B 663被调用退出中止模式后能够更加有效地待接于同一个服务小区(进入中止模式前所先前指定的服务小区)。一旦结束服务，例如退出通话模式或结束拨接服务，则协议栈实体A 662可发送另一告知信号至操作系统661(如图8B所示)，以指示射频模块65现在能够使用。此后，操作系统661通过解冻协议栈实体B 663的时间线来恢复协议栈实体B 663。结果，协议栈实体B 663有规律地(regularly)继续进行小区测量或待接于同一个服务小区。当协议栈实体B 663恢复后，由于先前的服务小区无法被找到，因此，协议栈实体B 663可执行小区再选择或甚至频率扫瞄。由于经由操作系统661完成了协商，因此，该第二实施例可称为协议栈独立。
图9A所示为强制协议栈实体B 663进入中止模式的第三实施例；图9B所示为调用协议栈实体B 663退出中止模式的第三实施例。在图9A中，协议栈实体A 662在启动服务时，例如进入通话模式或启动拨接服务时，可向操作系统661发送告知信号，请求释放射频模块65或中止使用射频模块65。此后，操作系统661终止或取消协议栈实体B 663。请注意，当终止或取消协议栈实体B 663之后，协议栈实体B 663的相关内容也不再存留。一旦协议栈实体A 662结束服务，例如退出通话模式或结束拨接服务时，发送另一告知信号至操作系统661(如图9B所示)，指示射频模块65现在能够使用。此后，协议栈实体B 663可再次从用户识别卡B 62中读取IMSI及相关基本文档，并执行PLMN搜寻及小区搜寻以待接于一个小区。该第三实施例也可称为协议栈独立。与第二实施例相比，重新建立协议栈实体B 663需要额外负担(additional overhead)，例如，建立并初始化一个新的线程及相关内容。
图10A所示为强制协议栈实体B 663进入中止模式的第四实施例；图10B所示为调用协议栈实体B 663退出中止模式的第四实施例。在第四实施例中，协议栈实体B 663可通过协议栈实体B 663的至少一个无线接入程序(也称为第一层程序)或指示另一实体/线程执行无线接入程序来使用射频模块65。协议栈实体B 663包含控制逻辑，用于重置协议栈实体B 663以清除所有快取的信息并停止包含其中的所有功能(例如子模块)。功能的例子包含移动台与BSS间的信道处理、执行无线接入程序或指示另一实体/线程执行无线接入程序。需要理解，协议栈实体B 663需要在使用前重新初始化(re-initialization)。此外，当关于信道处理及无线接入程序的某些功能被停止后，射频模块65不再由协议栈实体B 663所占据。在图10A中，当协议栈实体A 662启动服务时，例如进入通话模式或启动拨接服务时，协议栈实体A 662可向协议栈实体B 663发送告知信号，请求释放射频模块65或中止使用射频模块65。此后，协议栈实体B 663的主模块(也称为主程序)自我重置。尽管完全清除了主模块快取的信息，协议栈实体B 663的内容仍存留以便后续小区选择、再选择或搜寻。同时，一旦协议栈实体A 662结束服务，例如退出通话模式或结束拨接服务，协议栈实体A可向协议栈实体B 663发送另一告知信号(如图10B所示)，以通知协议栈实体B 663无线资源现在能够使用。此后，协议栈实体B 663可重新自我初始化，然后执行首次小区选择/再选择或继续已中断的小区选择/再选择，以待接于一个服务小区。在重新初始化期间，某些变量(variables)可被宣告并设置为默认值。
接下来对根据本发明的由移动台的处理器(如图1所示的处理器131及图2所示的处理器221)所执行流程图进行说明。
图11所示为说明协调协议栈实体以共享单一无线资源(如图6所示的射频模块65)的方法流程图。假设协议栈实体A与协议栈实体B最初处于备用模式中。协议栈实体A 662在进入通话模式或启动拨接服务时，强制协议栈实体B 663释放已占据的无线资源或中止使用无线资源(步骤S111)。接着，协议栈实体A 662执行通话模式或拨接服务的必要操作或程序(步骤S112)。协议栈实体A662在退出通话模式或结束拨接服务后，允许协议栈实体B 663重新获取无线资源(步骤S113)。一旦协议栈实体A 662退出通话模式或结束拨接服务，则协议栈实体B 663可退出中止模式并执行无线测量、小区搜寻、小区选择、小区再选择或上述任意相关组合，以待接于一个服务小区。
下面所述至少四种方法可用于步骤S111与步骤S113。第一种方法请参照图12A与图12B。图12A为根据本发明第一实施例的强制协议栈实体B 663进入中止模式的流程图；图12B为根据本发明第一实施例的调用协议栈实体B 663退出中止模式的流程图。在图12A中，协议栈实体A 662可向协议栈实体B 663发送告知信号，请求释放被占据的无线资源或中止使用无线资源。此后，协议栈实体B 663移除相关信道并暂停无线接入程序(如图12A所示的步骤S1111)。如图12B所示的步骤S1131为协议栈实体B 663的恢复程序，协议栈实体B 663在接收到来自协议栈实体A 662的另一告知信号后，执行首次小区选择/再选择或继续已中断的小区选择/再选择。关于第一种方法的详细描述请参照图7A与图7B的描述。第二种方法请参照图13A与图13B。图13A为根据本发明第二实施例的强制协议栈实体B 663进入中止模式的流程图；图13B为根据本发明第二实施例的调用协议栈实体B 663退出中止模式的流程图。在图13A中，协议栈实体A 662通过请求操作系统661冻结协议栈实体B 663的时间线，来强制协议栈实体B 663中止使用无线资源。此后，操作系统661不允许执行被冻结的协议栈实体B 663(如图13A所示的步骤S1112)。协议栈实体A 662在执行通话模式或拨接服务的必要操作或程序后，强制操作系统661解冻协议栈实体B663的时间线(如图13B所示的步骤S1132)，并启动协议栈实体B 663，执行协议栈实体B 663以实现首次小区选择/再选择或继续已中断的小区选择/再选择。关于第二种方法的详细描述请参照图8A与图8B的描述。第三种方法请参照图14A与图14B。图14A为根据本发明第三实施例的强制协议栈实体B 663进入中止模式的流程图；图14B为根据本发明第三实施例的调用协议栈实体B 663退出中止模式的流程图。在图14A中，协议栈实体A 662通过请求操作系统661终止或取消协议栈实体B 663，来强制协议栈实体B 663中止使用无线资源。此后，协议栈实体B 663消失(如图14A所示的步骤S1113)。协议栈实体A 662在执行通话模式或拨接服务的必要操作或程序后，强制操作系统661重新建立并再次启动协议栈实体B 663(如图14B所示的步骤S1133)，并启动协议栈实体B 663以执行PLMN搜寻与小区搜寻，以待接于一个小区。关于第三种方法的详细描述请参照图9A与图9B的描述。第四种方法请参照图15A与图15B。图15A为根据本发明第四实施例的强制协议栈实体B 663进入中止模式的流程图；图15B为根据本发明第四实施例的调用协议栈实体B 663退出中止模式的流程图。在图15A中，协议栈实体A 662向协议栈实体B 663发送告知信号，请求释放被占据的无线资源或中止使用无线资源。此后，协议栈实体B 663自我重置(如图15A所示的步骤S1114)。图15B的步骤S1134为协议栈实体B 663的恢复程序，协议栈实体B 663在接收到来自协议栈实体A 662的另一告知信号后，重新进行自我初始化，然后执行首次小区选择/再选择或继续已中止的小区选择/再选择。关于第四种方法的详细描述请参照图10A与图10B的描述。
上述的实施例仅用来例举本发明的实施方式，以及阐释本发明的技术特征，并非用来限制本发明的范畴。任何熟悉此技术者可轻易完成的改变或均等性的安排均属于本发明所主张的范围，本发明的权利范围应以权利要求为准。

Claims (16)

1.一种协调协议栈实体以共享单一无线资源的方法，由移动台的处理器所执行，其特征在于，所述协调协议栈实体以共享单一无线资源的方法包含如下步骤：
当用于第一用户识别卡的第一协议栈实体进入通话模式或启动拨接服务后，强制用于第二用户识别卡的第二协议栈实体释放所述无线资源或中止使用所述无线资源，从而启动所述无线资源被用于执行所述通话模式或所述拨接服务的必要操作或程序。
2.如权利要求1所述的协调协议栈实体以共享单一无线资源的方法，其特征在于，所述第二协议栈实体为线程，执行第二层功能与第一层功能，所述第一层功能与所述第一层功能使用所述无线资源。
3.如权利要求1所述的协调协议栈实体以共享单一无线资源的方法，其特征在于，所述第二协议栈实体为线程，执行第二层功能，并能够指示另一协议栈实体来执行使用所述无线资源的第一层功能。
4.如权利要求1所述的协调协议栈实体以共享单一无线资源的方法，其特征在于，所述强制步骤更包含：
发送第一告知信号以强制所述第二协议栈实体释放所述无线资源或中止使用所述无线资源，其中，所述第一告知信号来自所述第一协议栈实体。
5.如权利要求4所述的协调协议栈实体以共享单一无线资源的方法，其特征在于，所述协调协议栈实体以共享单一无线资源的方法更包含当所述第二协议栈实体接收到所述第一告知信号后，移除信道并暂停所述第二协议栈实体的无线接入程序，或者重置所述第二协议栈实体，以释放所述无线资源或中止使用所述无线资源。
6.如权利要求5所述的协调协议栈实体以共享单一无线资源的方法，其特征在于，所述协调协议栈实体以共享单一无线资源的方法更包含当所述第一协议栈实体退出所述通话模式或结束所述拨接服务后，发送第二告知信号至所述第二协议栈实体，以通知所述第二协议栈实体所述无线资源现在能够使用。
7.如权利要求1所述的协调协议栈实体以共享单一无线资源的方法，其特征在于，所述强制步骤更包含：
发送第一告知信号以强制操作系统冻结所述第二协议栈实体的时间线，其中，所述第一告知信号来自所述第一协议栈实体，冻结后的所述第二协议栈实体不能被执行。
8.如权利要求7所述的协调协议栈实体以共享单一无线资源的方法，其特征在于，所述协调协议栈实体以共享单一无线资源的方法更包含当所述第一协议栈实体退出所述通话模式或结束所述拨接服务后，发送第二告知信号，以解冻所述第二协议栈实体的所述时间线。
9.如权利要求1所述的协调协议栈实体以共享单一无线资源的方法，其特征在于，所述强制步骤更包含发送第一告知信号以强制操作系统终止或取消所述第二协议栈实体。
10.如权利要求9所述的协调协议栈实体以共享单一无线资源的方法，其特征在于，所述协调协议栈实体以共享单一无线资源的方法更包含当所述第一协议栈实体退出所述通话模式或结束所述拨接服务后，发送第二告知信号，以强制所述操作系统建立并启动所述第二协议栈实体。
11.一种协调协议栈实体以共享单一无线资源的系统，其特征在于，包含：
射频模块；
第一用户识别卡；
第二用户识别卡；以及
处理器，耦接于所述射频模块及第一用户识别卡与所述第二用户识别卡，在多任务环境中，所述处理器执行用于所述第一用户识别卡的第一协议栈实体及用于所述第二用户识别卡的第二协议栈实体，
其中，当所述第一协议栈实体执行时，所述第一协议栈实体在进入通话模式或启动拨接服务后，强制所述第二协议栈实体释放所述射频模块或中止使用所述射频模块，从而启动所述射频模块被用于执行所述通话模式或所述拨接服务的必要操作或程序。
12.如权利要求11所述的协调协议栈实体以共享单一无线资源的系统，其特征在于，当所述第一协议栈实体执行时，若所述第一协议栈实体在进入所述通话模式，则准备应答与所述第一用户识别卡相关的电话号码的拨入呼叫请求。
13.如权利要求11所述的协调协议栈实体以共享单一无线资源的系统，其特征在于，当所述第一协议栈实体执行时，若所述第一协议栈实体在启动所述拨接服务，则准备使用所述第一用户识别卡向同级装置发起去话语音或数据呼叫。
14.如权利要求11所述的协调协议栈实体以共享单一无线资源的系统，其特征在于，当所述第一协议栈实体执行时，所述第一协议栈实体发送第一告知信号以请求所述第二协议栈实体释放所述射频模块或中止使用所述射频模块，所述第二协议栈实体在接收到所述第一告知信号后，移除信道并暂停操纵所述射频模块的无线接入程序，或者进行自我重置以清除所述第二协议栈实体快取的信息并停止所述第二协议栈实体的所有功能，以及所述第一协议栈实体在退出所述通话模式或结束所述拨接服务后，发送第二告知信号以通知所述第二协议栈实体所述无线资源现在能够使用。
15.如权利要求11所述的协调协议栈实体以共享单一无线资源的系统，其特征在于，当所述第一协议栈实体执行时，所述第一协议栈实体发送第一告知信号以请求操作系统强制所述第二协议栈实体释放所述射频模块或中止使用所述射频模块，所述操作系统在接收到所述第一告知信号后，冻结所述第二协议栈实体的时间线，以及所述第一协议栈实体在退出所述通话模式或结束所述拨接服务后，发送第二告知信号以强制所述操作系统解冻所述第二协议栈实体的所述时间线，从而使所述第二协议栈实体待接于小区。
16.如权利要求11所述的协调协议栈实体以共享单一无线资源的系统，其特征在于，当所述第一协议栈实体执行时，所述第一协议栈实体发送第一告知信号以请求操作系统强制所述第二协议栈实体释放所述射频模块或中止使用所述射频模块，所述操作系统在接收到所述第一告知信号后，终止所述第二协议栈实体，以及所述第一协议栈实体在退出所述通话模式或结束所述拨接服务后，发送第二告知信号以强制所述操作系统重新建立并启动所述第二协议栈实体，从而使所述第二协议栈实体待接于小区。
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