CN1633820A

CN1633820A - 为新gsm频带动态映射信道的方法

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Publication number: CN1633820A
Application number: CN02803562.3A
Authority: CN
Inventors: H·约基宁
Original assignee: Nokia Oyj
Current assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 2001-01-09
Filing date: 2002-01-07
Publication date: 2005-06-29
Anticipated expiration: 2022-01-07
Also published as: DE60218816D1; CA2431726C; US6748219B2; EP1350397B1; ATE357117T1; AU2002236105A1; ES2281505T3; CA2431726A1; BR0206257A; CN100388844C; WO2002056610A2; JP2004524736A; BRPI0206257B1; US20020102980A1; DE60218816T2; EP1350397A2; ZA200304872B; KR100593458B1; KR20030096245A; WO2002056610A3

Abstract

用于为一个蜂窝电话系统的一些小区提供信道号到物理频率的动态映射的设备和方法，用于在由信道号代表物理频率并且提供信道号到物理频率的固定映射的一个蜂窝电话系统的情况下使用。所述方法包括步骤：提供一个指示所述动态映射的信息单元，并且以一种与一个现有的信道编号空间兼容的方式被执行，从而保持不改变任何现有的信令消息。所述方法还提供在一个动态映射中的一个改变：一个复制的映射被广播，其中两组非重叠的信道号至少部分地被映射到一个相同的频率块，所述广播被持续一个预定的时间周期，该时间周期被假定其长度足够在小区中操作的任何移动电话将已经解码所述复制的映射。

Description

为新GSM频带动态映射信道的方法

发明领域

本发明涉及蜂窝通信，并且特别涉及给物理频率分配(映射)信道号，用于在全球移动通信系统(GSM)下的通信。

发明背景

全球移动通信系统(GSM)标准为蜂窝通信提供各种频带，包括GSM900频带(进而又包括一个扩展频带，叫做E-GSM频带)、用于铁路蜂窝通信的R-GSM、以及用于传统蜂窝应用的DCS 1800频带、PCS 1900频带、GSM 450、GSM 480、GSM 850和新增加的GSM 700频带。每个频带被分成两个子频带，一个上行链路子频带和一个下行链路子频带。上行链路子频带用于移动传输(到服务基站)，同时下行链路子频带用于基站传输到一个移动电话。每个子频带被分成200千赫频率段，每个这种频率段由一个ARFCN(绝对无线电频率信道号)表示。每个ARFCN被多达8个移动台共享，每个移动台进而以一个时分多路复用工作方式使用ARFCN，也就是每个移动台在一个时分多址(TDMA)帧中被分配一个频率段和一个时隙。一系列时隙的结合(以一个规定的时隙，如每八个时隙中的每第三个时隙开始的每第八个时隙)和一个频率段(由一个ARFCN规定)表示什么被称作一个物理信道。

在图1中表示的GSM频带，和从信道号(也就是ARFCN)到物理频率的相应的映射是：

Fup(n)＝890.2兆赫+0.2*(n-1)兆赫(1≤n≤124)，以及

Fdown(n)＝935.2兆赫+0.2*(n-1)兆赫(1≤n≤124)。

扩展频带如下述：

Fup(n)＝880.2兆赫+0.2*(n-1)兆赫(1≤n≤50)，以及

Fdown(n)＝925.2兆赫+0.2*(n-1)兆赫(1≤n≤50)。

在这两种映射中，也就是在GSM频带和扩展频带两者中，数量n是ARFCN。如提及的，一个物理信道包括由ARFCN给出的一个载波频率，和在该频率上的每第八个时隙，每个时隙具有4.615/8毫秒的持续时间，通常被表示为一个脉冲串，在一个TDMA帧中有8个时隙，因此它有4.615毫秒的持续时间。

当前由GSM信令支持的ARFCN总数是1024个。除外GSM 700(也就是3GPP标准的版本4)，总数为262个ARFCN值是未用的。(GSM 900使用124+50个ARFCN；R-GSM使用20个ARFCN；DCS 1800使用374个(PCS 1900使用DCS 1800号的一个子集)；GSM 400使用35+35个号、以及GSM 850使用124个。总数为762个ARFCN值。)然而，只存在两个单独的未分配ARFCN的大块，341-511和886-954，它们支持一个48兆赫的总带宽(总数为240个ARFCN值)。为GSM 700分配15兆赫或者74个载波(每载波200千赫)(并且还给操作频带分配一个200千赫的保护频带)将给未来的频带留一个很有限的ARFCN数，不足以支持任何象计划的2.5千兆赫IMT(国际移动电话)2000扩展频带的新频带分配。

当前用10比特定义ARFCN。几个信令消息包括ARFCN。扩展ARFCN范围的一个明显的替代将是使用超过10个比特。然而，这样一种改变还将改变包括ARFCN的全部消息，并且还将改变不包含ARFCN但是涉及它们的很多其它的消息。

因此，需要一个新的动态ARFCN分配过程，它将保持现有的信令消息，大部分未改变，但是与现有的固定的ARFCN映射相比还将可能支持更宽的频谱分配。理论上，将做到不改变涉及10-比特ARFCN的信息单元。

发明概述

因此，本发明是一个设备和相应的方法，用于为蜂窝电话系统的一些小区提供信道号到物理频率的动态映射，该方法用于在一个用信道号代表物理频率并且提供信道号到物理频率的固定映射的蜂窝电话系统的情况下使用，该蜂窝电话系统由多个公用陆地移动网组成，其中每个网络在蜂窝电话系统的不同的一组小区中提供覆盖范围，动态映射被一个特定的公用陆地移动网使用并且因而用于由所述特定的公用陆地移动网提供蜂窝通信的全部小区，该方法包括步骤：选择一组物理频率；从该信道号选择一组信道号，在数量上足够与被选择的物理频率一一对应；确定被选择的物理频率的一个动态映射到被选择的一组信道号；并且给在公用陆地移动网的小区中的移动电话提供一个表示该动态映射的信息单元，该信息单元包括足以确定该动态映射的第一个和最后一个信道号以及该动态映射的第一个和最后一个物理频率的信息；其中，提供表示该动态映射的信息单元的步骤以一个与一个现有的信道编号空间兼容的方式被执行，并且因而允许保持不改变任何现有的信令消息。

在本发明的另一方面中，使用由至多10个比特表示的号表示该信道号。

在本发明的另一方面中，蜂窝电话系统有未用的信道号和未用的物理频率。在根据本发明的这个方面的一些应用中，在选择一组物理频率的步骤中，该物理频率被从该公用陆地移动网没有使用但是可以获得来被该公用陆地移动网使用的物理频率中选择。在一些这样的应用中，在选择信道号的步骤中，该信道号从该公用陆地移动网没有使用但是可以获得来被该公用陆地移动网使用的信道号中选择；并且在这样的应用中，该动态映射有时对于该公用陆地移动网是特定的，这是因为该动态映射将只为实际上被该公用陆地移动网使用的频率提供信道号。

在本发明的另一方面中，所述信息单元包括：表示被映射的第一个信道号的一个第一值；表示除由所述第一值表示的信道号外，还有被映射的多个信道号的数量的一个范围值；以及一个第一频率值，它表示所述第一信道号正被映射到的物理频率。

还在本发明的另一方面中，为了在一个正被一个公用陆地移动网使用的动态映射中提供一个改变，一个复制的映射被该公用陆地移动网广播，其中，两组不重叠的信道号至少部分地被映射到一个相同的频率块，该广播持续一个被假定足够长度的时间周期，使在公用陆地移动网的小区中操作的任何移动电话将已经解码该复制的映射。还在本发明的另一方面，替代广播该复制的映射，该公用陆地移动网通过一个点对点传输传递该复制的映射到使用该公用陆地移动网的每个移动电话。

因此，用本发明保持不改变全部现有的信令消息是可能的。限制改变信令以便提供两个新的系统信息消息，一个用于广播，一个用于专用模式。此外，用相关的信息扩展一个GPRS分组系统信息消息，并且GSM切换命令被扩展以便包括动态映射信息。

附图简述

结合附图考虑下面提供的详细描述，本发明的上述和其它目的、特征和优点将显而易见，其中：

图1是根据现有技术，在GSM中到物理信道的信道号的现有的固定映射的一个框图；

图2是本发明的方法的一个流程图；

图3是本发明的另一方面，在不中断该公用陆地移动网的操作的情况下，在被一个公用陆地移动网使用的动态映射中提供一个改变的方法的流程图；以及

图4是根据本发明的一个设备的一个框图。

执行本发明的最佳模式

本发明是一种方法，该方法除由固定的ARFCN映射提供的映射外，还给物理频率提供一个信道号的(动态)映射用于一个蜂窝电话系统的一个小区。本发明提供映射的内容以及在小区中通信该映射到移动台的一个装置。本发明以保持10-比特编号空间的方式提供这样一个映射，并且因而尽可能保持现有的信令消息不被修改。

在优选实施方案中，本发明提供一个新的信息单元以便被用于动态地映射ARFCN值到物理频率。该新信息单元将很可能在一个新的SI/PSI(系统信息/分组系统信息)消息内被广播，以便给物理频率提供一个PLMN(公用陆地移动网)特定的ARFCN映射，替代当前在3GPPTS 45.005(类似于用于一个较早的版本的GSM 05.05)中固定的映射，其中载波频率的指定已被固定，也就是其中在ARFCN和物理载波频率之间有一个一对一的固定映射。(一个PLMN是一个蜂窝电话系统的一个子网络，所述蜂窝电话系统特别是一个UMTS(通用移动电信系统)网络。一个PLMN在它自己或者加之其它的子网络上面是可操作的，并且用一个唯一的标识符与其它的PLMN区别。通常一个PLMN由一个单一的运营商操作，并且被连接到其它的PLMN以及其它类型的网络，如ISDN、PSTN、以及互联网。)ARFCN的映射通常在3GPP TS 45.005(或GSM 05.05)中是固定的，根据本发明的动态映射允许一个特定的ARFCN范围实际上没有限制地被用于指定一个物理频率的范围。这种灵活性在ARFCN只为那些实际上被PLMN的运营商使用的那些频率被映射的意义上带来了ARFCN的有效使用。较老的(固定映射)方法，其中例如对于DCS 1800，即使一个单一的运营商(或者一个单一的PLMN)将从不使用整个频带，从512到885的ARFCN值也全部被固定的映射方案使用，这相对是低效的。(一个运营商可以有20兆赫的带宽并且因此仅仅100个ARFCN是足够的，但是较老的方案将映射使用374个ARFCN值的频率的全部75兆赫频带。)

因此，通过提供一个PLMN特定的映射，使本发明有效的使用ARFCN，因为对于一个PLMN，ARFCN只为那些被该PLMN使用的频率，而不为被该标准支持的全部频率而被映射。在提供一个ARFCN的动态映射中，本发明扩展当前的信令能力以便支持新的频率分配，也就是提供新的频谱支持，同时保持10-比特ARFCN编号空间，并且因而尽可能保持现有的信令消息不被修改。通过把ARFCN编号保持在10个比特，本发明避免为不同的消息必须使用不同的解码规则(取决于是否10个比特或者多于10个比特被用于ARFCN)；它还避免了由于被增加长度而必须分段一些消息(因为与一个较短的、统一的消息相比，它不可避免的增加了一个被分段的消息的故障率，将导致增加切换的故障率)；并且它还避免必须复制一些消息(特定的广播消息)，因为传统的移动终端将不理解有较长ARFCN的消息(然而传统的移动终端正确地忽略已被动态地映射但是被预定给它们不支持的频带的10比特ARFCN)。

在一个典型的实施方案中，新的信息单元可以包括下述三个参数(它们将被重复用于每个单独的频率块)：

-ARFCN_FIRST，它将被用于表示被动态地映射的第一个ARFCN值(10个比特)；

-ARFCN_RANGE，它将表示在ARFCN_FIRST之后被动态地分配的ARFCN值的数量(在5个到8个比特范围内)；以及

-ARF_FIRST，它将表示对应于ARFCN_FIRST的绝对无线电频率，也就是对应于所述第一个动态分配的ARFCN的物理频率(可以是14个比特或者较少一些)。

在这样一个实施方案中，一个可能的ARF_FIRST编码可以是被UMTS地面无线电接入网(UTRAN)使用的编码，它支持低于3.2768GHz的全部频率。本发明因此把支持的频率范围扩展到至少与UTRAN信令相同的宽度。(用于UTRAN(WCDMA)的3GPP TS有一个对14-比特UARFCN的定义；所述对UARFCN的UTRAN定义可以从TS 3GPP 25.101中被找到。)

尽可能大的保持未分配的ARFCN值的数量和连续块的大小是有利的，并且一个这样的方案(也就是一个动态映射方案)已经被提议用于GSM 700，其中尽可能大的保持未分配的ARFCN值的数量和连续块的大小的一个方案将被作为一个强制性特征用于所有版本4的移动台。

图2是根据本发明为一个公用陆地移动网提供一个动态映射的一种方法的一个流程图。

给一个移动台提供关于一个动态映射的信息的选项

为了提供信道号的动态映射给一个移动台(MS)使用，关于该映射的信息必须被提供给该MS以便允许MS初始接入到该网络并且后来登记该MS到该网络。在一个现有的系统信息(SI)消息中、在一个新的SI消息中，或者在一个新的SI消息和一个现有的SI消息的一个结合中，提供动态映射到该MS的一个方式是广播一个新的信息单元，其中现有的消息内容被扩展以便包括关于动态映射的信息。在优选实施方案中，当该MS是空闲(未使用一个专用的连接)时，通过BCCH(广播控制信道)并且当该MS是在被连接的模式中时，通过SACCH(缓慢相关的控制信道)将动态映射信息提供给该MS(当该MS不能读取BCCH信息但是还能读取SACCH信息时，该SACCH总是可用的)。此外，如果在小区中存在PBCCH，则该信息被通过PBCCH(分组广播控制信道)提供给GPRS附加的移动台(不在专用的模式中)，并且如果不存在，则随后GPRS附加的移动台读取该BCCH。随后，在优选实施方案中，新SI消息被定义用于BCCH和SACCH，而该信息作为一个现有的PSI消息的一部分被增加用于GPRS(用于使用PBCCH的小区)。

如果该小区在使用BCCH载波上的一个不跳跃的SDCCH(独立专用控制信道)并且关于动态映射的全部必要的信息被通过SACCH提供给移动台，则不需要广播信息。在只部分地通过广播提供该映射信息的情况下，还需要一个以专用模式发送该映射信息的装置。在其它情况中，专用模式支持同样是优选的。然而，因为有关上述情况的限制，广播动态映射的选项是优选的。

为了给GSM切换提供称作其它系统的服务(其中其它系统意味着支持与GSM互通的任何其它的系统，它实际上意味着UTRAN或WCDMA，但还可以包括CDMA 2000以及其它的、未来的系统)，该动态映射将被附加到相应的切换命令，因为有一个可能性，即在接收该切换命令之前，正在被切换的一个MS已经没有机会读取任何有效的(来自相关的GSM系统的)映射信息。

该映射优选地覆盖被一个特定的PLMN使用的全频率分配，但不必覆盖在全部可能的频带中的全部频率。使得映射覆盖被一个特定的PLMN使用的全频率分配，将使可用的240个ARFCN值覆盖高达数百兆赫的新频带，假设所述新频带在几个运营商之间被共享(例如，在德国当前在六个运营商之间共享IMT-2000频带)。

映射信息的有效性

在一些实施方案，包括优选实施方案中，当在一个特定的、现有的频带内或者在一个新频带内的频率分配中有一个改变时，在一个运转的网络中的动态映射被改变(一个运转的网络是一个具有正在进行的呼叫的操作中的网络)(尽管在后面的情况中改变动态映射不总是必要的，对当前映射的一个扩展通常是足够的)。在映射改变时，一个MS可以在空闲模式中或者在专用模式中。除非该动态映射被附加到全部相关的信令消息，在网络修改该动态映射时，保证一个MS使用正确的动态映射信息是必要的。然而，因为预见到该动态映射很少改变，所以使每个MS使用在接通时(或者通过从BCCH读取动态映射或者通过使该映射在网络登记期间被提供)所获得的动态映射是优选的，它将允许在没有增加信令消息大小的情况下提供象一个切换命令的关键消息。

当前分配的ARFCN的动态映射

有两个不同类型的ARFCN值，那些在版本4之前的标准中被使用，也就是在版本4之前已经被定义用于频带的ARFCN值，以及那些在版本4之前的版本中未使用的，它们是在没有任何对动态ARFCN映射限制的情况下能被使用的类型。有一些涉及第一个类型的ARFCN值怎样能被用于动态映射的限制。

未分配的ARFCN值允许动态映射的最高灵活性。然而，在一些情况下，如当一个运营商不支持R-GSM频带时，允许重新映射现有的ARFCN值可能是有用的。如果这个运营商支持GSM 700，则该运营商能够重新映射R-GSM ARFCN值以便被GSM 700系统使用。(对于GSM，现在确实没有必要重新映射被分配的ARFCN值。该需要实际上将只在新的频带被规定用于GSM时出现并且随后没有更多的(未分配的)ARFCN值。)当R-GSM ARFCN值被重新映射时，在一个版本4MS和当其它的、未分配的值被使用时之间没有区别。对于支持R-GSM频带的一个版本4之前的MS，在重新映射现有的ARFCN值中将有一个较小的缺点，这是因为版本4之前的MS将监控R-GSM频率，但是将删除那些基于适当的NCC被允许的(网络色码被允许的)设置的测量。移动台将必须执行一些不必要的相邻小区RXLEV测量(被接收的用于一个相邻小区的信号功率测量)并且这些移动将努力与那些小区同步，以便识别它们。然而，当MS解码BSIC(基站识别码)时，它识别到该相邻小区不属于服务PLMN。这再次基于该服务小区给MS提供NCC被允许的信息这样一个事实，并且部分BSIC将与被允许的NCC值匹配。现在如果NCC被允许的信息被设置以便在该小区区域中的全部R-GSM网络使用一个不被允许的NCC值，则该MS仅仅忽略在那些载波上的测量并且没有如到一个基于假测量报告的错误的小区的一个切换命令的假行为的可能性。)(注意，对于那些被一个版本4之前的MS支持的频带有用的RXLEV抽样数仍将等于支持GSM 700的一个版本4 MS的抽样数)。通过把动态地映射的相邻小区附加到被版本4之前的移动台忽略的SI2x消息中，可以解决一个版本4之前的MS面对的较小的缺点。然而，使用对全部移动台通用的现有的SI2消息的可能性将被相信是优选的选项。(通用的SI5消息也将是有利的。SI5消息是对应于广播模式SI2消息(SI2、SI2bis、SI2ter、SI2quater)的专用模式消息，它们提供相邻小区信息。)

当前固定的ARFCN的动态映射将同样可能在当前不被支持的频带之间支持多频带操作。例如，在850兆赫频带上操作的一个MS将被使得假定ARFCN值512-810以便寻址PCS 1900频率替代DCS 1800频率(通过使网络设置频带指示符比特以便850个移动台把共同的1800/1900 ARFCN解码为1900频率)。一个使用GSM 850和DCS 1800的国家，可以在指向1800兆赫频带的850兆赫频带上，使用动态信道号。随后一个版本4移动台或者一个后面的MS可以在这两个频带之间支持双频带操作。

当前固定的ARFCN的一个困难是定义DCS 1800和PCS 1900频带以便使用重叠的ARFCN，也就是全部PCS 1900 ARFCN也被用于DCS1800，所以(没有本发明则)不可能同时使用DCS 1800和PCS 1900。结果，一个ARFCN不唯一标识相应的载波频率；MS必须使用一些其它的信息以便正确地解释ARFCN。迄今为止，因为已经没有同时支持1900频带和任何其它频带的多个MS，所以所述重叠已经不是一个问题，并且迄今为止已经没有这种支持的必要。当前的三频带电话不同时支持900、1800和1900频带；这种电话根据被使用到的国家而复原到仅仅支持1900或者支持900/1800。同时支持1800/1900的问题可以用动态ARFCN映射解决。动态ARFCN映射还可以被用于解决其它类型的多频带操作。

用户标识模块(SIM)

通常在SIM(用户标识模块)中切断时，一个MS将存储最近的有效BCCH分配(一个特定的小区的相邻小区频率的列表，通常被存储在SIM中，以便如果接近于被切断的区域而接通，则帮助MS寻找服务)以便在下一次接通时允许更快的登记到最后被登记的PLMN。这是不可能的，除非SIM被修改以便支持存储14比特ARFCN或者以便允许包括涉及可适用的10-比特ARFCN值的映射信息。根据本发明，存储最近的BA到SIM不被提供给没有固定的映射的那些ARFCN，也就是动态地被分配的ARFCN。如目前对全部其它频率所做的一样，MS可以随意地存储包括动态映射的ARFCN的BA。假定在MS内部该信息是可用的，也就是该信息被存储在该MS中，通常可以避免在初始接入中任何附加的延迟。

动态信道映射的一个典型的应用

不受限制的支持多频带操作被标识为动态编号的另一个潜在的应用。例如，如果该号码在GSM 700频带上被发送，则支持GSM 700的一个MS当前将假定对DCS 1800和PCS 1900通用的ARFCN应当被解释为PCS 1900频率。例如，根据本发明的动态ARFCN映射允许在使用GSM 700和DCS 1800和/或PCS 1900频带的网络上，用于版本-4终端的完整的多频带操作。

特殊事项

下面关于适合于特殊事项的情况来描述本发明。

与UTRAN或者任何其它非GSM系统互通

一个MS在进入一个GSM覆盖区域之前通过一个非GSM系统获得服务是可能的。根据本发明，为了支持非GSM到GSM切换，关于动态映射的信息优选地被包括在非GSM到GSM的切换消息中，该切换消息被服务基站，也就是非GSM基站提供给MS(切换消息的主要部分由目标系统基站，也就是GSM基站建立)。

在服务期间改变动态映射

还需要支持在使用中的一个动态映射中的改变以便网络服务不被中断。增加新的频率分配是简单的，但是可能需要改变已经在被使用的一个频带的映射。一个例子是两个不同的非合作的网络运营商的一个合并(涉及该动态映射)，为相同的ARFCN使用不同的映射。在这种情况中，为在两个网络之间支持切换，该动态映射必须被改变(用于一个或者其它的网络)或者两个动态映射必须被改变以便在该改变以后，该映射是兼容的，并且必须在正在进行的呼叫没有任何中断的情况下进行该改变。通常，需要改变一个现有的动态映射将很少发生，也许一年一次。虽然如此，但是不可接受的是：使服务暂时不可用，直到一个新的映射被启动并且被全部移动台解码。

为了处理在动态映射中的改变，一种解决方案将是使用和在UTRAN中被使用以应付预先配置中的改变相同的方法。UTRAN有一个类似的问题；这里使用的预先配置数据必须被广播并且该数据可能需要被改变。UTRAN使用一个所谓的改变标记控制预先配置数据中的改变，但是该方法在现在的情况中是不适合的。用所述改变标记方法，一个A/B指示符被使用，其中两个不同的动态映射，A和B，被同时广播并且所述A/B指示符被附加到涉及ARFCN的全部相关的消息。A/B指示符方法的一个优点是，即使只有一个单独的比特被用作A/B指示符，它也必须被附加到很大数量的不同的信令消息。

替代一个改变标记方法，本发明考虑需要动态映射用于只在一个方向中从任何ARFCN映射到一个物理频率，并且因而使用一个简单的基于广播的解决方案。在本发明中，为了其映射被改变的频率块，一个复制的映射被广播一个足够长的时间周期。(一个动态映射通常由几个不同的映射组成，所述不同的映射用于将信道号的不同的块映射到被许可给使用该动态映射的PLMN的运营商的不同的频率块。)

例如，如果一个PLMN的一个运营商正使用其中动态映射被应用的四个分开的频率块，则如果在一个有限的时间周期中，一个复制映射(由一个参数设置提供的)被增加用于其中映射将被改变的频率块，则该运营商能够处理在该动态映射中的一个改变。在该改变以后，新的参数设置是有效的，并且在该改变以前，有效的参数设置被在一个转移周期期间该参数设置被保持。如果动态映射的ARFCN的以前和以后参数设置被完全地分开(不重叠)，则这样一个复制映射是可能的，这是因为其中以前和以后参数设置(由复制映射提供的)使用一个不同的ARFCN范围，但是两者至少部分地覆盖相同的物理频带。因为在几个不同的小区中，在一个特定的时间实现一个改变将是困难的，所以不需要表示所述改变何时发生的信号是重要的。

根据本发明，网络广播该复制映射等于假定的最长呼叫的长度的一个时间周期。该广播可以被执行从一小时到几个星期范围的一个时间周期。本发明假定在该广播时间周期之后，全部移动台已经进入空闲模式并且已经解码新的广播系统信息。一旦全部移动台已经解码复制的映射，该网络就能够开始只发送所述新的映射(也就是该网络能够从该系统信息消息中消除用于旧的频率分配的映射)。

根据本发明的优选实施方案，如在一个特定的方案中应用的过程，在下面逐步被表示。

-假定该网络最初在BCCH上广播用于四个不同的频率块的动态映射：DM1、DM2、DM3和DM4。

-假定DM1覆盖从x到x+5兆赫的频率范围，并且为运营商分配的该频带被改变到从x-5兆赫到x+2兆赫的范围(也就是该频带被扩展宽度并且同时也被改变)。该运营商随后广播一个新的动态映射DM1、DM2、DM3、DM4和DM5，其中旧的频率分配被DM1映射而新的分配被DM5映射。根据本发明，用于DM1和DM5的ARFCN将是不重叠的。

-一旦运营商已经广播新的系统信息一个适当的时间周期，如24小时，则在频率分配中的改变就被完成。注意，在频率分配中的改变(每动态重新映射)就象在一个固定的编号方案中的一个改变一样被产生；对于一个给定的小区，所述改变同时被产生用于小区中全部激活的网络资源(也就是全部不同类型的信道，那些被在专用模式中的移动台使用的信道以及广播信道)，包括在相邻小区SI消息中的改变(定义相邻小区BCCH频率的系统信息消息，也就是当标识相邻小区时并且当排列它们用于小区重新选择时，一个MS应该听的频率)。此外，与在动态映射中的改变无关，一个新的小区可以被附加到该网络或者附加的载波可以被分配到一个现有的小区，并且反之亦然。如果一个小区在使用频率跳跃并且新的载波被附加到那个小区，则在专用的模式中的全部移动台(通常还有其它的移动台)将被命令开始同时使用新的频率组。

-在完成频率分配中的改变以后(或者同时)的任何时间，运营商可以开始发送除外DM1，也就是只包括DM5、DM2、DM3和DM4的动态映射。(实际上，在频率分配中的改变在逐个小区的基础上被执行，然而对于全部PLMN，也就是对于几个小区，该动态映射都是有效的。因此，支持一个复制的映射直到在PLMN中最后的小区开始使用新的资源，通常是必要的。还应该考虑到，即使在频率分配中，如上述在两个分开的网络到一个单一的网络的合并中没有改变，在动态映射中的一个改变也可以是需要的。

-如果在频率分配中没有改变，但是在动态映射中的一个改变因为其它的原因被执行并且新的映射对于旧的和新的频率分配是有效的，则复制的映射首先被广播24小时，并且随后运营商开始只广播新的映射DM5、DM2、DM3和DM4。

通过提供映射信息的点对点传输(也就是在连接的模式中)可以增强复制的映射广播过程。在这样一个复制的映射广播过程的变化中，复制的映射被发送到每个激活的移动台。

根据本发明，该网络具有包括在SACCH信道上的一个新的SI消息的选项(用于在专用模式中的全部移动台的点到点通信)。在动态映射中的改变将发生时，从改变以前的时间至少到改变实际产生的时间，新的SI消息将被使用。在连接的模式中的移动台不能接收广播SI，但是如果该动态映射信息在SACCH信道上被发送，则随后它能被在专用的模式中的全部移动台获得。

点到点广播需要较少的时间广播一个复制的映射并且支持不受限制的持续时间的电路交换呼叫。因此，如果因为一些原因，一个运营商不想发送一个复制的映射超过一周并且还想支持持续四周的呼叫，则点到点选项是必要的。在开始一个四周长的呼叫之后，运营商可以发现需要改变该动态映射。如果一个运营商开始广播一个复制的映射并且在该复制的映射被广播的任何时间，该运营商在SACCH上点到点发送新的映射，则具有四周长的呼叫的MS将能够接收关于动态映射中的改变的信息。

换句话说，如果在一个网络开始广播一个复制的映射(以便改变一个动态ARFCN映射)之前，一个MS启动一个长的呼叫，则在长呼叫上的MS(在专用的模式中)不能解码来自BCCH的新的信息(因为它是在专用的模式中)，但是能够通过SACCH接收新的信息。因此，该网络可以开始使用新的ARFCN映射信息。此外，可以有描述新的相邻小区的新的SI5消息，其中根据新的映射的ARFCN被使用。该网络还可以命令一个切换使用新的映射信息。在全部情况中，该呼叫可以连续不中断并且即使该动态映射已经改变，全部相关的任务也能被执行。

图3是本发明的上述的方面的一个流程图，它提供一个公用陆地移动网在实际操作中时被执行的一个动态映射的改变

讨论

本发明的实现细节不需要过分的实验。特别，不需要一个本领域的技术人员过分的实验，下述细节和要点能够在本发明的范围内以各种方式被确定：

-动态映射参数ARFCN_FIRST、ARF_FIRST和ARFCN_RANGE的细节；

-有能力承载几组映射参数的一个新的SI或者PSI消息的一个完整的描述(假定一个现有的SI/PSI没有足够的容量)；

-正被广播的新SI消息存在的指示(也就是表示PLMN使用动态映射的某种信号)；

-新SI消息的调度(新的SI消息多少时间一次并且在BCCH上的什么地方被发现)；以及

-对动态ARFCN映射的一个定义(包括关于哪个移动台将支持动态ARFCN映射的一个需要以及，此外，如果该动态映射被使用，则它将优先于固定的编号的一个需要)。

关于正被广播的新SI消息存在的指示，如果一个MS知道该动态映射被一个PLMN使用中，则该MS将知道该动态映射信息正在被所述PLMN广播，并且该MS将解码传递该动态映射信息的新SI消息。因此，需要表示一个PLMN正在使用动态映射信息的某种信号。如果不提供这样一个信号，则一个MS将必须花费相对很长的一段时间以查明是否动态映射正在被一个PLMN使用。

现在参考图4，显示了根据本发明的优选实施方案的一个设备，作为一个公用陆地移动网的被耦合到多个移动台的几个部件的一个结合(它当然还包括未示出的很多其它部件)。该设备包括用于执行创立一个动态映射必要的步骤的装置，以便使所述公用陆地移动网把该动态映射传递到被耦合到所述公用陆地移动网的移动台，并且以便使该公用陆地移动网通知该移动台在动态映射中的任何改变。

本发明的范围

应该理解上述的设备仅仅是说明本发明的原理的应用。不违背本发明的范围的大量的修改和替换设备可以被本专业的技术人员设计，并且附加的权利要求书旨在覆盖这些修改和设备。

Claims

1.一种用于为蜂窝电话系统的一些小区提供信道号到物理频率的动态映射的方法，所述方法用于在用信道号代表物理频率并且提供信道号到物理频率的固定映射的一个蜂窝电话系统的情况下使用，所述蜂窝电话系统包括多个公用陆地移动网，其中每一个网络在蜂窝电话系统的不同的一组小区中提供覆盖范围，所述动态映射被一个特定的公用陆地移动网使用并且因而用于由所述特定的公用陆地移动网提供蜂窝通信的全部小区，所述方法包括步骤：

a)选择一组物理频率；

b)从所述信道号中选择在数量上足以与所述被选择的物理频率一一对应的一组信道号；

c)确定被选择的物理频率到所述被选择的一组信道号的一个动态映射；以及

d)给所述公用陆地移动网的小区中的移动电话提供表示所述动态映射的一个信息单元，所述信息单元包括足以确定所述动态映射的第一个和最后一个信道号以及所述动态映射的第一个和最后一个物理频率的信息；

其中提供表示所述动态映射的信息单元的步骤以一个与一个现有的信道编号空间兼容的方式被执行，并且因而允许保持不改变任何现有的信令消息。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述信道号被使用由至多10个比特表示的数字表示。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述蜂窝电话系统有未用的信道号和未用的物理频率。

4.如权利要求3所述的方法，其中在选择一组物理频率的步骤中，所述物理频率被从所述公用陆地移动网没有使用的但是可以获得被所述公用陆地移动网使用的物理频率中选择。

5.如权利要求4所述的方法，其中在选择信道号的步骤中，所述信道号被从所述公用陆地移动网没有使用的但是可以获得被所述公用陆地移动网使用的信道号中选择。

6.如权利要求5所述的方法在，其中所述动态映射对于所述公用陆地移动网是特定的，这是因为所述动态映射将只为实际上被所述公用陆地移动网使用的频率提供信道号。

7.如权利要求1所述的方法，其中，所述信息单元包括：表示正被映射的第一个信道号的一个第一值；表示除了由所述第一值表示的信道号之外还有正被映射的信道号的数量的一个范围值；以及表示所述第一个信道号正被映射到的物理频率的一个第一频率值。

8.一种用于为蜂窝电话系统的一些小区提供信道号到物理频率的动态映射的方法，所述方法用于在用信道号代表物理频率并且提供信道号到物理频率的固定映射的一个蜂窝电话系统的情况下使用，所述蜂窝电话系统包括多个公用陆地移动网，其中每一个网络在蜂窝电话系统的不同的一组小区中提供覆盖范围，所述动态映射被一个特定的公用陆地移动网使用并且因而用于由所述特定的公用陆地移动网提供蜂窝通信的全部小区，所述方法包括步骤：

e)选择一组物理频率；

f)从所述信道号中选择在数量上足以与所述被选择的物理频率一一对应的一组信道号；

g)确定被选择的物理频率到所述被选择的一组信道号的一个动态映射；以及

h)给所述公用陆地移动网的小区中的移动电话提供表示所述动态映射的一个信息单元，所述信息单元包括足以确定所述动态映射的第一个和最后一个信道号以及所述动态映射的第一个和最后一个物理频率的信息；

其中提供表示所述动态映射的信息单元的步骤以一个与一个现有的信道编号空间兼容的方式被执行，并且因而允许保持不改变任何现有的信令消息；

并且其中为了提供在一个正被一个公用陆地移动网使用的动态映射中的一个改变，其中两组不重叠的信道号被映射的一个复制的映射被所述公用陆地移动网广播，所述广播被持续一个预定的时间周期，该时间周期被假定其长度足够在公用陆地移动网中的小区中操作的任何移动电话将已经解码所述复制的映射。

9.如权利要求8所述的方法，其中使用由至多10个比特表示的数字来代表所述信道号。

10.如权利要求8所述的方法，其中所述蜂窝电话系统具有未用的信道号和未用的物理频率。

11.如权利要求10所述的方法，其中在选择一组物理频率的步骤中，所述物理频率被从所述公用陆地移动网没有使用的但是可以获得被所述公用陆地移动网使用的物理频率中选择。

12.如权利要求11所述的方法，其中在选择信道号的步骤中，所述信道号被从所述公用陆地移动网没有使用的但是可以获得被所述公用陆地移动网使用的信道号中选择。

13.如权利要求12所述的方法在，其中所述动态映射对于所述公用陆地移动网是特定的，这是因为所述动态映射将只为实际上被所述公用陆地移动网使用的频率提供信道号。

14.如权利要求8所述的方法，其中所述非重叠的两组的信道号之一描述在所述动态映射的改变以前的分配并且另一组所述非重叠的信道号描述在所述动态映射的改变以后的分配。

15.如权利要求8所述的方法，其中，所述非重叠的两组信道号至少部分地被映射到一个相同的频率块。

16.如权利要求8所述的方法，其中，所述信息单元包括：表示正被映射的第一个信道号的一个第一值；表示除了由所述第一值表示的信道号之外还有正被映射的信道号的数量的一个范围值；以及表示所述第一个信道号正被映射到的物理频率的一个第一频率值。

17.如权利要求8所述的方法，其中，替代广播所述复制的映射，所述公用陆地移动网通过一个点到点传输传递所述复制的映射到使用所述公用陆地移动网的每个移动电话。

18.一种用于为一个蜂窝电话系统的一些小区提供信道号到物理频率的动态映射的设备，所述设备用于在由信道号代表物理频率并且提供一个信道号到物理频率的固定映射的一个蜂窝电话系统的情况下使用，所述蜂窝电话系统由多个公用陆地移动网组成，其中每个网络在所述蜂窝电话系统的不同的一组小区中提供覆盖范围，所述动态映射将被一个特定的公用陆地移动网使用并且因而用于由所述特定的公用陆地移动网提供蜂窝通信的全部小区，所述设备包括：

a)用于选择一组物理频率的装置；

b)用于从所述信道号中选择在数量上足以与所述被选择的物理频率一一对应的一组信道号的装置；

c)用于确定被选择的物理频率到被选择的一组信道号的动态映射的装置；以及

d)用于使所述公用陆地移动网给在所述公用陆地移动网的小区中的移动电话提供一个表示所述动态映射的信息单元的装置，所述信息单元包括足以确定所述动态映射的第一个和最后一个信道号以及所述动态映射的第一个和最后一个物理频率的信息；

其中表示所述动态映射的信息单元以一种与一个现有的信道编号空间兼容的方式被提供，并且因而允许保持不改变任何现有的信令消息。

19.如权利要求18所述的设备，其中，使用由至多10比特表示的数字来代表所述信道号。

20.如权利要求18所述的设备，其中，所述蜂窝电话系统具有未用的信道号和未用的物理频率。

21.如权利要求20所述的设备，其中，所述被选择的物理频率被从所述公用陆地移动网没有使用的但是可以获得被所述公用陆地移动网使用的物理频率中选择。

22.如权利要求21所述的设备，其中，所述信道号被从所述公用陆地移动网没有使用的但是可以获得被所述公用陆地移动网使用的信道号中选择。

23.如权利要求22所述的设备，其中，所述动态映射对于所述公用陆地移动网是特定的，这是因为所述动态映射将只为实际上被所述公用陆地移动网使用的频率提供信道号。

24.如权利要求18所述的设备，其中，所述信息单元包括：表示正被映射的第一个信道号的一个第一值；表示除了由所述第一值表示的信道号之外还有正被映射的信道号的数量的一个范围值；以及一个第一频率值，它表示所述第一信道号正被映射到的物理频率。

25.一种用于为一个蜂窝电话系统的一些小区提供信道号到物理频率的动态映射的设备，所述设备用于在由信道号代表物理频率并且提供信道号到物理频率的固定映射的一个蜂窝电话系统的情况下使用，所述蜂窝电话系统由多个公用陆地移动网组成，其中每个网络在所述蜂窝电话系统的不同的一组小区中提供覆盖范围，所述动态映射将被一个特定的公用陆地移动网使用并且因而用于由所述特定的公用陆地移动网提供蜂窝通信的全部小区，所述设备包括：

a)用于选择一组物理频率的装置；

c)用于确定被选择的物理频率到被选择的信道号组的动态映射的装置；以及

其中表示所述动态映射的信息单元以一种与一个现有的信道编号空间兼容的方式被提供，并且因而允许保持不改变任何现有的信令消息；

并且其中为了提供在一个正被一个公用陆地移动网使用的动态映射中的一个改变，所述设备包括装置，它用于使所述公用陆地移动网广播其中非重叠的两组信道号被映射的一个复制的映射，所述广播被持续一个预定的时间周期，该时间周期被假定其长度足够在所述公用陆地移动网的小区中操作的任何移动电话将已经解码所述复制的映射。

26.如权利要求25所述的方法，其中，使用由至多10比特表示的数字来代表所述信道号。

27.如权利要求25所述的设备，其中，所述蜂窝电话系统有未用的信道号和未用的物理频率。

28.如权利要求27所述的设备，其中，所述被选择的物理频率被从所述公用陆地移动网没有使用的但是可以获得被所述公用陆地移动网使用的物理频率中选择。

29.如权利要求28所述的设备，其中，所述被选择的信道号被从所述公用陆地移动网没有使用的但是可以获得被所述公用陆地移动网使用的信道号中选择。

30.如权利要求29所述的设备，其中，所述动态映射对于所述公用陆地移动网是特定的，这是因为所述动态映射将只为实际上被所述公用陆地移动网使用的频率提供信道号。

31.如权利要求25所述的设备，其中所述非重叠的两组信道号之一描述在所述动态映射的改变之前以前的分配并且另一组所述非重叠的信道号描述在所述动态映射的改变以后的分配。

32.如权利要求25所述的设备，其中，所述非重叠的两组信道号至少部分地被映射到一个相同的频率块。

33.如权利要求25所述的设备，其中，所述信息单元包括：表示正被映射的第一个信道号的一个第一值；表示除了由所述第一值表示的信道号之外还有正被映射的信道号的数量的一个范围值；以及表示所述第一个信道号正被映射到的物理频率的一个第一频率值。

34.如权利要求25所述的设备，其中，替代广播所述复制的映射，所述设备代表所述公用陆地移动网通过一个点到点传输将所述复制的映射传递到使用所述公用陆地移动网的每个移动电话。