CN1315816A - 以低代码量在两个系统之间达到漫游的便携式电话装置 - Google Patents

Abstract

一种便携式电话装置,它通过在采用不同的通信协议的移动电话系统之间进行漫游来以低成本达到国际漫游。具体而言,如果本装置在初始化状态中接收到从一个基站产生的同步信道消息,便携式电话装置就读取一个示出在移动电话系统中采用的通信协议的P_－REV消息。当通信协议是T53时,便携式电话装置就以一种标准的方式执行从一个空载状态直到一个话务信道状态的多个程序,但当通信协议是IS－95时,便携式电话装置就通过用另一个程序来替换从空载状态直到话务信道状态的多个程序的其中一个程序来控制无线通信。

Description

以低代码量在两个系统之间达到漫游的便携式电话装置

本发明涉及一种便携式电话装置，它用于通过在采用一种预定的通信协议的一个第一便携式电话系统中的一个基站进行无线通信，并且涉及在所述第一便携式电话系统和一个采用不同的通信协议的第二便携式电话系统之间的漫游的改进。

近年来，移动电话基础工程在例如日本、美国和欧洲国家的工业化国家以及世界上各种别的国家得到了发展。

时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)和码分多址(CDMA)是通常在无线通信中采用的例子。CDMA被认为具有特别的潜力，因为它具有优良的多路相位测量，并使得在所涉及的区域有较好的通信。

CDMA移动电话系统由美国公司Qualcomm开发。在1993年被采用为美国标准IS-95之后，该系统进入主流应用，现在被用于许多的国家，包括香港(自1995年9月)和南韩(自1996年1月)。同时，IS-95标准被修改为IS-95A，之后修改为IS-95B。日本采用的移动电话系统ARIB STD-T53(通常称为T53)与IS-95A是相符的。

在许多国家对移动电话系统基础工程进行了改进，能够进行国际漫游的便携式电话的出现是可以预计的。

一种能够进行国际漫游的便携式电话可在第一个国家中使用，并且，当从第一个国家携带至第二个国家时，在第二个国家也可操作。这里，与美国IS-95系统兼容的便携式电话装置可在香港和南韩使用是可能的，于是，所谓国际漫游可在美国与香港之间和美国与南韩之间进行。这是因为香港和南韩采用与美国相同的IS-95系统，其意义在于，提供便携式电话装置以执行与IS-95兼容的程序，就可在这些国家中的任何国家采用移动电话系统进行通信。

然而，当将可在美国IS-95协议移动电话系统中使用的便携式电话带进采用ARIB STD-T53通信协议移动电话系统的日本时，便携式电话装置执行与IS-95相符的程序，但系统放行与T53相符的程序。这里，由便携式电话执行的程序与由系统执行的程序并不匹配。结果，带进日本的便携式电话装置不能进行通信，使得日本和美国之间的国际漫游是不可能的。

在一个便携式电话装置中，根据通信协议执行的程序是以程序代码形式完成的。因此，如果用于IS-95和T53两者的程序的程序代码事先被装载在装置中，则在采用不同的协议的国家之间的国际漫游，例如在日本和美国之间，便是可能的。然而，如果用于IS-95和T53两者的程序的程序代码被装载在便携式电话装置中，程序代码的尺寸则比当只用于一个协议的程序代码被装载时的情况多一倍。如果代码尺寸被加倍，就必须将存储代码的存储器的尺寸加倍，结果就会增加这种便携式电话装置的制造成本。

本发明的目的是以低成本提供一种便携式电话装置，它可实现在采用不同的通信协议的便携式电话系统之间的漫游。

本发明的便携式电话装置是一种用于在一个第一便携式电话系统和一个第二便携式电话系统之间漫游的便携式电话装置。便携式电话装置包括一个接收单元，用于接收从两个系统的其中之一的一个基站发送的消息；一个判断单元，用于判断一个接收的消息是具有两个系统中的共同的格式，还是两个系统中的不同的格式；一个第一处理单元，用于当该消息具有共同的格式时通过执行对两个系统是共同的程序来处理接收的消息；和，一个第二处理单元，用于当该消息具有不同的格式时通过执行对两个系统的每一个是单独的程序来处理接收的消息。

采用上述结构，对应于共同格式消息的程序代码可被分享。需要提供给各单独的通信协议的唯一的程序代码是与具有在不同的通信系统中的不同的格式的消息相对应的程序代码。结果，在本发明的便携式电话装置中，程序包中的需要的程序代码量是“共同程序+不同程序”，意味着两个通信系统共同具有的消息越多，程序代码总量的减少就越大。以这种方式，存储量就减少，从而改善成本状况。

特别地，当一个第一通信协议和一个第二通信协议的其中之一是基于另一个时，该两个协议共同具有大量的消息，这就允许减少程序代码。以这种方式，例如在美国和日本之间的漫游可以低程序代码量来实现。

而且，便携式电话装置可包括一个协议修正接收单元，用于接收来自基站的一个协议修正消息，该修正消息示出在两个系统的其中之一中所使用的通信协议的类型。接收单元可从基站接收跟随协议修正消息的一个后续消息。当在协议修正消息中示出第一系统的通信协议时，第二处理单元可通过执行一个对于第一系统是单独的程序来处理该后续的消息，并且当在协议修正消息中示出第二系统的通信协议时，通过执行一个对于第二系统是单独的程序来处理该后续的消息。

采用上述结构，根据协议修正消息中所示的通信协议的类型来执行程序的转换。因此，无需用户的操作便可执行对于国际漫游来说是必要的程序，使得用户可将便携式电话装置携带至第一个国家或第二个国家，而无需执行较麻烦的操作。

这里，第一系统中的一个基站可以一个第一频率发送协议修正消息，并且第二系统中的一个基站可以一个第二频率发送协议修正消息。协议接收单元可通过扫描第一频率和第二频率来接收该两个协议修正消息的其中任何一个。

根据这种结构的便携式电话装置可执行一个基站的连接，即使上游信道和下游信道所分配的频率是相反的，如IS-95通信协议和T53通信协议所采用的。

结合参照解释本发明的一个具体的实施例的附图，本发明的这些和其它的目的、优点和特征将由以下的描述而变得清晰。

图1是本发明的一个实施例的便携式电话装置的内部结构的视图；

图2示出便携式电话装置中的状态转换的一个略图；

图3示出同步信道消息的数据格式；

图4示出传呼信道消息的数据格式；

图5A示出前向话务信道消息的数据格式；

图5B示出命令消息的一个例子；

图6A和6B示出上游信道和下游信道的分配的频率的例子；

图7示出处于初始化状态中的消息处理单元3的程序的流程图；

图8示出处于空载状态、系统访问状态和话务信道状态中的消息处理单元3的程序的流程图。

参照附图对便携式电话装置的一个实施例进行解释。图1示出本发明的一个实施例的便携式电话装置的内部结构。便携式电话装置包括一个CDMA处理单元1、一个用户接口2和一个消息处理单元3。

向和从一个基站发送和接收消息的CDMA处理单元1包括4至5和CDMA接收系统11和一个发送系统12。

每一个CDMA接收系统11包括一个PN(pseudo-noise，伪噪声)代码产生电路13、一个反扩散(back-diffusion)电路14、一个解调电路15、一个滤波器16和一个时序修改电路17。PN代码产生电路13产生PN代码序列。反扩散电路14通过将天线感生的接收信号与一个产生的PN代码序列相混合采执行反扩散。解调电路15对接收信号进行线性解调，以获得由一个基站产生的消息。滤波器16只允许具有特定的波带分量的解码的信号通过。时序修改电路17根据从滤波器16输出的信号的幅度来指示PN代码产生电路13修改PN代码序列产生的时序，以进行基站的同步连接。4至5个接收系统11，统称为一个“手指”，接收无线电波和来自多个基站的多路径。

CDMA发送系统12包括一个PN代码产生电路18、一个调制电路19和一个扩散电路20。PN代码产生电路18产生PN代码序列。调制电路19对要输出给一个基站的输出信号(消息)进行线性调制。扩散电路20通过将每一个信号与一个PN代码序列相混合来对已受到线性调制的输出信号进行扩散，然后将混合的信号通过天线发送给一个基站。

用户接口2包括一个用于显示字符串和符号的液晶显示器(LCD)12、一个用于接收来自用户的操作的键盘、一个扬声器23和一个话筒24。

消息处理单元3执行如图2所示的从一个初始化状态直到一个话务信道状态的状态转换，并且根据从一个基站发送的消息和由用户所进行的用户接口2的操作来执行对经CDMA处理单元1发送和接收的消息的全面控制。

图2示出便携式电话装置中的状态转换的一个略图。

在初始化状态中，消息处理单元3找出尽可能多的具有其无线电波可到达便携式电话装置的基站，并且选择其接收信号电场强度为至少一个预定水平的一个基站。当一个基站已被选择时，便携式电话装置利用从基站发送的一个同步信道消息执行同步连接，并移至一个空载状态。

在空载状态中，消息处理单元3处于后备状态。就是说，消息处理单元3监视传呼信道，并且等待接收传呼消息和各种参数。在此状态中，如果执行空载移交或者传呼信道的消息接收是不可能的，则消息处理单元3返回初始化状态(图2,y1)。如果在便携式电话装置执行摘机操作，或者，如果便携式电话装置接收到一个传呼消息，则消息处理单元3进入到一个系统访问状态(图2,y2)。

在系统访问状态中，当执行摘机操作或在便携式电话装置上按下一个电话号码时，消息处理单元3在传呼信道上向基站发送原始消息。如果便携式电话装置接收到一个传呼消息，它就在传呼信道上发送一个传呼应答消息。当确认既没有传呼消息也没有原始消息被接收时，消息处理单元3返回空载状态(图2,y3)。在发送一个原始消息或一个传呼应答消息之后，消息处理单元3执行在基站的位置登记，并且当呼叫连接完成时进入到话务信道状态(图2,y4)。

在话务信道状态中，在执行呼叫连接之后，消息处理单元3利用话务信道执行呼叫和数据通信。此外，在一个呼叫或者数据通信过程中，如果便携式电话装置的位置改变，则消息处理单元3执行伴随的移交。如果用户执行例如挂机操作，消息处理单元3就结束呼叫或数据通信并进入初始化状态(图2,y5)。

接着，将解释在上述每一个状态中的基站和便携式电话装置之间的接收和发送的消息，以及IS-95和T53之间的相似之处和不同之处。

在初始化状态中的一个相似之处是，两个系统都利用图3所示的同步信道消息来执行与基站的同步连接。图3所示的同步信道消息的一个重要部分是P_REV(协议修正)，它示出移动电话系统中使用的通信协议是IS-95还是T53。换言之，如果便携式电话装置接收到同步信道消息并参照P_REV类型，它就能够识别移动电话系统中使用的通信协议是IS-95还是T53。

在初始化状态中IS-95和T53之间的一个不同之处是，用于同步信道的上游信道和下游信道的分配的频带是相反的(“上游”是指从便携式电话装置至基站的方向，“下游”是指从基站至便携式电话装置的方向)。在T53中，一个825.030MHz的频率被分配给上游信道，并且一个870.030MHz的频率被分配给下游信道，而在IS-95中，一个870.030MHz的频率被分配给上游信道，并且一个825.030MHz的频率被分配给下游信道。因此，在T53移动电话系统中，上述同步信道消息是以870.303Mhz发送的，而在IS-95移动电话系统中，上述同步信道消息是以825.303Mhz发送的。

接着，解释空载状态和系统访问状态中的相似之处和不同之处。在T53和IS-95中，在空载状态和系统访问状态中都利用图4所示的传呼信道消息来执行与一个机站的合作程序。然而，图4所示的传呼信道消息中的格式(1)和(2)在T53和IS-95之间是不同的。

邻近清单(图4(1))是一个用于向便携式电话装置通知关于便携式电话装置周围的基站的信息的清单的消息。消息处理单元3在搜索能够维持最好的通信状态的基站时，参考此邻近清单、一个工作清单和一个保持清单。工作清单是实际要求的基站的一个清单。保持清单是之前已要求的基站的一个清单。

在T53中，邻近清单消息包括频率信息，使得以不同的频率与基站连接成为可能。相反，在IS-95中，邻近清单消息不包括频率信息，使得以不同的频率与基站连接是不可能的

信道指定消息(图4(2))用于执行传呼信道和话务信道的分配程序。

空载状态和系统访问状态的解释已完成。接着，将解释话务信道状态。

在话务信道状态中，利用图5A所示的前向话务信道消息对于T53和IS-95两者是共同的，然而，图5A中以数字(3)和(4)标出的话务信道的类型的结构在T53和IS-95之间是不同的。

携带信息通知(图5A(3))是用于执行音调(拨号音调、占线信号等)控制程序的一个消息。

移交方向消息(图5A(4))是用于执行移交控制程序的一个消息。(“移交”是指当用户移动时从一个要求的基站到另一个基站的转换过程)

另外，包括在命令消息中的服务选择请求命令类型格式在T53和IS-95之间是不同的。图5B示出包括在传呼信道消息和前向话务信道消息中的命令消息。服务选择请求命令(图5B(5))用于判断各种通信模式，例如声音通信、数据通信和短消息通信；执行所谓服务选择控制程序的指令。

根据以上简述的相似之处和不同之处，以下类型的程序允许一个便携式电话装置在采用T53和IS-95两者的移动电话系统中进行通信。即，便携式电话装置接收以870.030MHz或者825.030Mhz发送的一个同步信道消息，并且通过参考同步信道消息中的P_REV消息，能够识别在便携式电话装置所处的区域中的由移动电话系统和基站所采用的通信协议是T53还是IS-95。继而，当消息处理单元3从空载状态一直进入到话务信道状态时，只有当接收和发送消息(1)至(5)时，执行对各T53和IS-95是单独的程序。

在IS-95和T53中，由于上游和下游信道的分配的频率是相反的，本实施例中的消息处理单元3通过在软件中执行一个连接交换来交换上游和下游信道频率，例如图6中所示。如果连接交换是如图6A所示执行的，则一个870.030MHz的频率被分配给上游信道，并且一个825.030MHz的频率被分配给下游信道。如果连接交换是按图6B所示执行的，则一个825.030MHz的频率被分配给上游信道，并且一个870.030MHz的频率被分配给下游信道。例如，消息处理单元3按图6A所示分配频率并且尝试与一个基站的连接。如果连接成功，消息处理单元就从初始化状态进入到空载状态。然而，如果以按图6A所示分配的频率与一个基站的连接是不可能的，消息处理单元3就按图6B所示分配频率并且再次尝试连接一个基站。

当消息处理单元3执行这种程序时，图7和图8以流程图示出其程序。由一种机器语言指令程序来实现该程序。消息处理单元3具有一个存储这种机器语言指令程序的存储器装置，和一个执行这些指令程序的微处理器。将参照图7和图8对消息处理单元3执行的程序解释如下。

图7是示出处于初始化状态中的消息处理单元3所执行的程序的流程图。图8是示出处于空载状态、系统访问状态和话务信道状态中的消息处理单元3所执行的程序的流程图。将参照这些流程图对消息处理单元3执行的程序进行解释。

在步骤S1，消息处理单元3对下游分配的频率执行一个同步信道扫描。在步骤S2，消息处理单元3执行同步信道连接。在步骤S3，消息处理单元3判断同步信道连接是否成功。如果连接成功，消息处理单元5前进到步骤S5。如果连接不成功，消息处理单元3在步骤S4调换上游信道和下游信道的分配的频率并返回步骤S1。例如，如果以按图6A所示分配的频率与基站连接不成功，消息处理单元3就按图6B所示重新分配频率，或者，如果以按图6B所示分配的频率与基站连接不成功，消息处理单元3就按图6A所示重新分配频率。

如果消息处理单元3经过步骤S1至S4的处理并且成功与基站连接，它便前进到步骤S5。在步骤S5，消息处理单元3判断便携式电话装置所处的移动电话系统中所采用的通信协议是IS-95还是T53。当已作出一个判断时，就设置一个P_REV标志。当便携式电话装置所处的移动电话系统中所采用的通信协议是IS-95时，P_REV标志设置为“1”，并且当通信协议是T53时为“0”。在步骤S5，如果判断协议是IS-95，就在步骤S7将P_REV标志设置为“1”。在步骤S5，如果判断协议是T53，就在步骤S6将P_REV标志设置为“0”。

图8是示出处于空载状态、系统访问状态和话务信道状态中的消息处理单元3所执行的程序的流程图。在步骤S11，消息处理单元3等待一个接收信号。如果接收到一个接收信号，则消息处理单元3就在步骤S12判断消息的类型。在步骤S13，消息处理单元3判断接收的消息是否为一个包括(1)邻近清单消息、(2)信道指定消息、(3)携带信息通知消息、(4)移交方向消息和(5)服务选择请求命令的其中任何一个的命令消息。如果判断为否定，步骤S13的结果就是“No”并且消息处理单元3前进到步骤S15。在步骤S15，消息处理单元3执行与T53通信协议相符的程序。然而，如果接收的消息为(1)至(5)的其中任何消息，消息处理单元3就从步骤S13前进到步骤S14，并且参考P_REV标志。如果P_REV标志设置为“0”，消息处理单元3就前进到步骤S15，并且执行与T53通信协议相符的程序。如果P_REV标志设置为“1”，消息处理单元3就前进到步骤S16，并且执行与IS-95相符的处理。

以此方式，根据本实施例，当在一个移动电话系统中采用的通信协议是IS-95时，在接收到一个消息时，消息处理单元3并不转换所有在空载状态直到话务信道状态中执行的多个程序，而是执行部分转换，只转换多个程序的一部分。结果，在本实施例的便携式电话装置中，程序包中的必要的程序代码量是“多个程序+一部分程序”，意味着两个通信协议共同具有的消息越多，程序代码总量的减少就越大。

Claims (5)

1．一种便携式电话装置，用于在一个第一便携式电话系统和一个第二便携式电话系统之间漫游，包括：

接收装置，用于接收从两个系统的其中之一的一个基站发送的消息；

判断装置，用于判断一个接收的消息是具有所述两个系统中的共同的格式，还是所述两个系统中的不同的格式；

第一处理装置，用于当所述消息具有共同的格式时通过执行对所述两个系统是共同的程序来处理所述接收的消息；和

第二处理装置，用于当所述消息具有不同的格式时通过执行对所述两个系统的每一个是单独的程序来处理所述接收的消息。

2．根据权利要求1所述的便携式电话装置，其特征在于，所述便携式电话装置还包括

协议修正接收装置，用于接收来自所述基站的一个协议修正消息，该修正消息示出在所述两个系统的其中之一中所使用的通信协议的类型；

其中，所述接收装置从所述基站接收跟随所述协议修正消息的一个后续消息；

当在所述协议修正消息中示出第一系统的通信协议时，所述第二处理装置通过执行一个对于所述第一系统是单独的程序来处理所述后续的消息，并且当在所述协议修正消息中示出所述第二系统的通信协议时，通过执行一个对于所述第二系统是单独的程序来处理所述后续的消息。

3．根据权利要求2所述的便携式电话装置，其特征在于，

所述第一系统中的一个基站以一个第一频率发送协议修正消息，并且所述第二系统中的一个基站以一个第二频率发送协议修正消息，

其中，所述协议接收装置通过扫描所述第一频率和第二频率来接收所述两个协议修正消息的其中任何一个。

4．根据权利要求1所述的便携式电话装置，其特征在于，

所述第一系统是一个IS-95码分多址移动电话系统，所述第二系统是一个ARIB STD-T53码分多址移动电话系统，并且

所述具有不同格式的消息是以下其中之一：a)一个邻近清单消息，它示出位于靠近所述便携式电话装置的多个基站的一个清单，b)一个信道指定消息，它通知信道分配，c)一个包括一个服务选择请求命令的消息，用于判断通信模式，d)一个移交方向消息，用于移交处理，和e)一个用于执行响铃控制的消息。

5．根据权利要求4所述的便携式电话装置，其特征在于，所述便携式电话装置还包括；

协议修正接收装置，用于接收来自所述基站的一个协议修正消息，该修正消息示出在所述两个系统的其中之一中所使用的通信协议的类型；

其中，所述接收装置从所述基站接收跟随所述协议修正消息的一个后续消息；

当在所述协议修正消息中示出第一系统的通信协议时，所述第二处理装置通过执行一个对于所述第一系统是单独的程序来处理所述后续的消息，并且当在所述协议修正消息中示出所述第二系统的通信协议时，通过执行一个对于所述第二系统是单独的程序来处理所述后续的消息。

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