CN1910835A - 异步通信网络和同步通信网络之间的切换方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于移动通信终端的切换方法。在这种切换方法里，无线网络控制器周期性地测量移动通信终端的无线环境，确定是否需要切换，并且通知异步通信系统的异步移动交换中心需要切换。异步移动交换中心请求切换，同步移动交换中心向移动通信终端分配前向信道。移动通信终端根据异步移动交换中心的指示准备与同步移动通信系统进行通信，并且使得相对于同步通信系统的反向信道分配给移动通信终端。同步移动交换中心通知异步移动交换中心切换已经完成，并且使得异步移动交换中心和无线网络控制器之间的连接被释放。

Description

异步通信网络和同步通信网络之间的切换方法

技术领域

本发明涉及一种用于移动通信网络中的移动通信终端的切换方法，特别涉及一种用于异步网络和同步网络互相交迭的移动通信网络中的移动通信终端的切换方法。

背景技术

国际移动电信(IMT)-2000系统旨在解决在多个移动通信系统之间的全球漫游问题，该IMT-2000系统被分类成基于码分多址(CDMA)2000的同步系统和基于宽带码分多址(WCDMA)的异步系统。

基于CDMA2000的同步移动通信系统被实施用于覆盖一个宽区域，其优点在于当应用演进-只有数据(EV-DO：Evolution Data Only)方案时，该系统能够在前向方向上获得2.4Mbps的最大数据速率。但是，由于数据速率随着无线环境的变化非常大，因而基于CDMA的同步移动通信系统存在如下缺点，即其不适用于必须保证服务质量(QoS)的服务，如视频电话服务。

相反，基于WCDMA的异步移动通信系统的优点在于其适用于实时服务，例如视频电话服务，这是因为该系统支持电路交换，从而支持高速移动性并且其服务质量优异。但是，由于在商业化早期的投资成本太高，基于WCDMA的异步移动通信系统存在如下缺点，即，很难提供覆盖建立有同步移动系统的整个区域的服务。

因此，在早期的IMT-2000系统中，以同步和异步移动通信系统共存的形式提供服务。为此目的，需要多模式移动通信终端。在这种情况下，将同步移动通信系统用于语音和高速因特网接入服务，而将异步移动通信系统用于如视频电话服务的这种必须保证服务质量的服务时，这两种系统的优点能够得到最大利用。

与此同时，已经开发出了支持这些优点的双模移动通信终端，即可在同步类型系统和异步类型系统中使用的双频双模(DBDM)移动通信终端。通过使用这种移动通信终端，可以在同步系统区域和异步系统区域中使用不同的服务。

在DBDM移动通信终端的情况下，由于在使用该终端中包括的两个调制解调器芯片时产生显著的功耗，使得电池一次充电能够使用的时间大大缩短，因此应该只让两个调制解调器芯片中的一个工作。所以，这种DBDM移动通信终端选择性地连接到同步移动通信系统和异步移动通信系统。

在实现为异步移动通信系统与同步移动通信系统交迭的移动通信环境中，在同步和异步区域之间的边界区域会出现掉话(call drop)的情况。更进一步，在用户在同步移动通信系统和异步移动通信系统之间移动的情况下，需要在这些系统之间进行切换来提供连续服务。但是，目前还没有规定异步和同步移动通信系统之间的切换方法。如果没有规定切换方法，就会出现需要巨额成本来实现异步移动通信系统的缺点。

此外，当移动通信终端位于同步和异步区域之间的边界区中时，即使支持切换，该终端也必须能够搜索同步移动通信系统。这种情况存在如下问题，即由于该移动通信终端内的两个调制解调器芯片必须都工作，因此会在它们之间产生干扰，同时增大该移动通信终端的功耗。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题提出本发明，本发明的目的是提供一种切换方法，其能够通过规定异步移动通信系统和同步移动通信系统之间的切换方法来降低实现异步移动通信系统所需要的成本，并能够防止由于移动通信终端在异步和同步移动通信系统共存的移动通信系统中的移动而导致的掉话现象。

附图说明

图1是示出应用本发明的移动通信网络的结构的视图；

图2是示出应用于本发明的移动通信终端的结构的视图；

图3是说明在异步和同步网络互相交迭的移动通信网络中的切换的原理图；

图4是说明根据本发明实施例的切换方法的流程图；

图5是详细说明图4所示切换方法的流程图；以及

图6是详细说明准备与图5所示移动通信终端进行通信的步骤的流程图。

具体实施方式

本发明提供一种异步和同步移动通信系统之间的切换方法，用于异步和同步移动通信系统互相重叠的移动通信网络中的双频双模(DBDM)移动通信终端，该移动通信终端具有异步调制解调器单元和同步调制解调器单元，所述方法包括：第一步，异步移动通信系统的无线网络控制器周期性地测量移动通信终端周围的无线环境；第二步，当无线环境测量值小于预定门限值时，无线网络控制器利用盲判决法确定是否需要切换，并且通知异步通信系统的异步移动交换中心需要切换；第三步，异步移动交换中心向同步通信系统的同步移动交换中心请求切换，并且同步移动交换中心向该移动通信终端分配前向信道；第四步，当异步移动交换中心指示移动通信终端进行切换时，移动通信终端准备与同步移动通信系统通信，并且使得相对于同步通信系统的反向信道被分配给该移动通信终端；以及第五步，同步移动交换中心通知异步移动交换中心所述切换完成，从而释放异步移动交换中心和无线网络控制器之间的连接。

下面参考附图更加详细地描述本发明的实施例。

图1是示出应用了本发明的移动通信网络的结构的视图。

应用于本发明的移动通信终端10是一个DBDM移动通信终端。DBDM移动通信终端10可以选择性地无线连接到异步移动通信系统20和同步移动通信系统30，并且使用语音和数据服务，下面将对此进行详细介绍。

异步移动通信系统20包括：由节点B和无线网络控制器(RNC)构成的节点B/RNC210，其中节点B为用于与无线区中的移动通信终端10通信的基站，RNC用于控制节点B；异步移动交换中心(MSC)220，连接到节点B/RNC 210，用于进行呼叫交换以向移动通信终端10提供服务；短消息服务中心(SMSC)240，其通过7号公用信令网络230连接到异步MSC 220；服务控制点(SCP)250；归属位置寄存器(HLR)260；GPRS服务支持节点(SGSN)270，其连接在节点B/RNC 210和通用分组无线业务(GPRS)网络280之间，以维持移动通信终端10的位置跟踪，并且执行接入控制和安全功能；以及网关GPRS支持节点(GGSN)290，其通过GPRS网络280连接到SGSN 270，并且连接到7号公用信令网络230，以支持通过因特网40而与外部分组协同的操作。

此外，同步移动通信系统30包括：由基站收发信机系统(BTS)和基站控制器(BSC)构成的BTS/BSC 310，其中BTS支持与无线区中的移动通信终端10的通信，BSC用于控制BTS；MSC 320，其与一个或多个BSC连接以进行呼叫交换；SMSC 340，通过7号公用信令网络330与MSC 320连接；SCP 350；HLR 360；分组数据服务节点(PDSN)370，其与BSC连接，用于向用户提供分组数据服务；以及数据核心网络(DCN)380，用于支持PDSN 370与因特网40之间的连接。

异步移动通信系统20的MSC 220和同步移动通信系统30的MSC 320经由7号公用信令网络230和330互相连接，并且发送和接收移动通信终端10进行切换所需要的信息。此外，还可以用双栈HLR来实现HLR 260和360，HLR260和360储存和管理用户信息、补充服务的使用状态等等，并且根据MSC 220和320的请求提供用户信息。

在这种系统环境中，当在异步移动通信系统区域内进行语音呼叫的移动通信终端移动到同步移动通信系统区域时，异步移动通信系统20根据移动通信终端10所处的无线环境确定是否需要切换。也就是说，利用盲判决法做出针对该移动通信终端的切换确定。在这种情况下，可以将往返行程延迟(RTD)值和块差错率(BLER)用作无线环境。由管理员确定关于无线环境测量值的切换门限值，并且可以通过网元管理系统(EMS)改变该切换门限值。

如上所述，当移动通信系统20直接确定进行切换而不考虑移动通信终端10的无线环境测量值时，即使没有单独规定为了在移动通信终端10和异步移动通信系统20之间进行切换而必须发送的附加消息，也能进行切换。

下面描述本发明中利用无线环境测量值来确定是否进行切换的原因。在采用一般切换方法的情况中，移动通信终端10必须测量无线环境，比如同步移动通信系统30的导频信号强度，并将测量到的无线环境通知给异步移动通信系统20(移动辅助切换法)。为此，必须以集成的单芯片形式来实现移动通信终端的同步调制解调器芯片和异步调制解调器芯片，因此需要改变移动通信终端10的结构。此外，在这种情况中，必须另外定义需在移动通信终端10和异步移动通信系统20之间传送的消息。由于定义这样的新消息必须修改国际标准，因此在移动通信终端漫游时会出现很多问题。

因此，当移动通信终端10不测量从同步移动通信系统30收到的导频信号的强度，而是由异步移动通信系统20基于移动通信终端10所处的无线环境来确定是否进行切换时，可以在不改变移动通信终端10的结构的情况下确定是否需要切换。

异步移动通信系统20按照上述方法确定是否需要切换到同步移动通信系统，当需要切换时，向同步移动通信系统30请求切换。

因此，同步移动通信系统30向移动通信终端10分配前向信道，异步MSC 220指示移动通信终端10执行向同步移动通信系统区域的切换。由此，移动通信终端10准备与同步移动通信系统30通信，并且在这二者之间分配了反向信道。

然后，当同步移动通信系统30通知异步移动通信系统切换完成时，异步移动通信系统20释放与移动通信终端10的连接，从而完成向异步移动通信系统20的切换。

图2是示出应用于本发明的移动通信终端的结构的视图。

如图2所示，DBDM移动通信终端10包括天线100、用于同步移动通信服务的同步模块110、用于异步移动通信服务的异步模块120以及公用模块130。

天线100具有处理同步移动通信服务频带和异步移动通信服务频带的功能。

同步模块110包括：双工器111，其作为带通滤波器用于分开处理多个频率；同步无线发送和接收单元112，用于将发送和接收无线电波划分到预定频带；以及同步调制解调器单元113，用于处理关于同步移动通信系统的无线协议。异步模块120包括：双工器121，其作为带通滤波器用于分开处理多个频率；异步无线发送和接收单元122，用于将发送和接收无线电波划分到预定频带；以及异步调制解调器单元123，用于处理关于异步移动通信系统的无线协议。

公用模块130作为中央处理单元，用于控制同步调制解调器单元113和异步调制解调器单元123，并且包括用于执行多媒体功能的应用程序处理器、存储器、输入和输出单元以及一些其它应用程序处理单元。

此外，DBDM移动通信终端10配备了用于提供用户接口、辅助服务、移动性管理、接入/会话控制、资源控制和协议处理的软件，使得该软件允许用户使用各种服务，执行切换，并且转换协议以适合于该移动通信系统。

在本发明中，DBDM移动通信终端10包括同步模块110和异步模块120。在由于DBDM移动通信终端10在异步区域中经由异步模块120进行语音呼叫时移动到同步区域而需要切换的情况下，异步移动通信系统20根据移动通信终端10所处的无线环境确定需要切换，因此不需要使同步模块110与异步模块120一起驱动，也不需要以集成的单芯片形式实现异步模块120和同步模块110。

图3是说明在异步和同步网络互相交迭的移动通信网络中的切换的原理图，图4是说明根据本发明实施例的切换方法的流程图。

为了支持根据本发明的切换，在步骤S10中，节点B/RNC 210周期性地测量移动通信终端10a和10b的无线环境。

如图3所示，当在异步移动通信系统20的区域A中与移动通信终端10a执行语音呼叫的移动通信终端10b，移动到异步移动通信系统20的区域A和同步移动通信系统30的区域B之间的边界区C时，在步骤S20中，节点B/RNC 210检查移动通信终端10b当前所在区域内的无线环境测量值是否小于预定门限值，并且当测量值小于预定门限值而根据盲判决法确定需要切换时通知异步MSC 220需要切换。在这种情况下，RNC将与节点B相邻的小区和多个基站的信息储存到数据库中，并且当确定需要切换时，发送需要切换的移动通信终端10b的信息，同时发送相邻基站的信息。

在这种情况下，可将RTD值和BLER应用为无线环境。由管理员确定关于无线环境测量值的切换门限值，并可以通过EMS改变该切换门限值。RTD是节点B向移动通信终端10b发送消息并从移动通信终端10b接收确认消息所需要的时间，这个值的增大表明无线环境变差。并且，BLER被用来以如下方式确定发送块的总数与差错块数目之比，即节点B向移动通信终端发送多个数据块，并且根据响应于该数据块的发送而基于从移动通信终端10b接收的块来确定是否存在差错。这个值的增大意味着无线环境变差。

从而，异步MSC 220在步骤S30中请求切换到同步移动通信系统30的MSC 320，因此，在步骤S40中，MSC 320向移动通信终端10b分配前向信道。此外，当异步MSC 220指示移动通信终端10b执行切换时，移动通信终端10b通过在步骤S50中驱动同步模块110来准备与同步移动通信系统30通信，并且在步骤S60中，通过在通信准备完成时向同步移动通信系统30的BTS/BSC 310发送反向帧，将反向信道分配给移动通信终端10b。

然后，同步MSC 320在步骤S70中通知异步MSC 220已经完成切换，异步MSC 220在步骤80中请求节点B/RNC 210释放连接，从而使得与异步移动通信系统20的连接得以释放。

图5是详细说明图4所示切换方法的流程图。

节点B/RNC 210周期性地测量移动通信终端当前位置处的无线环境(RTD，BLER等等)，当无线环境测量值小于预定门限值时，在步骤S101中确定需要切换，并且在步骤S102中通知异步MSC 220该确定结果(需要重新定位)。在这种情况下，由于节点B/RNC 210将相邻基站的信息储存在数据库中，因此当确定需要切换时，节点B/RNC 210同时发送需要切换的移动通信终端的信息、相邻小区的信息以及相邻基站的信息。

因此，异步MSC 220检查从节点B/RNC 210收到的需要切换的移动通信终端的信息，以及相邻小区和基站的信息。并且，如果确定需要切换到同步移动通信系统30，则异步MSC 220在步骤S103中向同步MSC 320请求切换(FACDIR2)。

已经从异步MSC 220收到切换请求的同步MSC 320在步骤S104中向BTS/BSC 310请求切换(移交请求)，并且在步骤S105中接收切换请求的确认(移交请求确认)。通过在步骤S106中经由前向业务信道向待进行切换的移动通信终端的同步调制解调器单元113发送空帧(空F-FCH帧)，BSC 310可将前向信道分配给移动通信终端。

然后，同步MSC 320在步骤S107中向异步MSC 220发送对切换请求的确认消息(facdir2)，并且异步MSC 220在步骤S108向节点B/RNC 210发送对切换请求的确认消息(重新定位命令)。

然后，异步MSC 220在步骤S109中指示异步调制解调器单元123执行切换(根据UTRAN命令的切换)。该切换指示消息包括关于同步移动通信系统的消息，具体地说是信道分配信息。信道分配信息是从异步调制解调器单元123发送给同步调制解调器单元113的，并在步骤S110中使同步调制解调器单元113预先准备切换。

如上所述，当同步调制解调器单元113收到信道分配消息和切换消息时，同步模块110在步骤S111中执行准备与同步移动通信系统30进行通信的步骤。当通信准备步骤完成时，同步模块110在步骤S112中通知异步调制解调器单元123已经完成通信准备(呼叫连接)。当移动通信终端的同步模块110完成与同步移动通信系统30的通信准备时，在异步调制解调器单元123和同步调制解调器单元113之间执行模式转换，比如声码器切换，并且同步调制解调器单元113在步骤114通过反向信道向同步移动通信系统30的BTS/BSC 310发送多个帧(R-FCH帧)，从而在移动通信终端和同步通信系统30之间建立连接。

然后，移动通信终端在步骤S115通知BTS/BSC 310已经完成切换(移交完成消息：HCM)，BSC 310在步骤S116和S117通过同步MSC 320通知异步MSC 220已经完成切换(移交完成和MSONCH)。

因此，异步MSC 220在步骤118中请求节点B/RNC 210释放呼叫(Iu释放命令)，节点B/RNC 210断开与异步调制解调器单元123的连接，并且通知异步MSC 220已经完成呼叫释放，从而在移动通信终端的同步调制解调器单元113和同步移动通信系统30之间建立连接，并完全释放异步调制解调器单元123和异步移动通信系统20之间的连接。

图6是详细说明图5所示移动通信系统之间准备通信的步骤的流程图。

下面更加详细地描述图5所示准备与移动通信终端进行通信的步骤。在步骤S201中通过开机和热机操作来激活已从异步调制解调器单元123收到信道分配信息的同步调制解调器单元113，在步骤S202和S203中该同步调制解调器单元113分别获得导频信道和同步信道。通过获得导频信道而实现同步移动通信系统30的BTS/BSC 310和终端之间的同步，通过获得同步信道而从BTS/BSC 310收到时序信息和其它系统信息。因此，移动通信终端的同步模块110在步骤S204中转移到空闲状态，不执行更新来自同步移动通信系统的开销消息的步骤以使呼叫连接时间最小化，并且直接转移到业务状态(traffic state)，从而建立与同步移动通信系统30的连接。

本发明提出了在异步移动通信系统和同步移动通信系统互相交迭的移动通信系统中的切换方法。移动通信终端的切换可被划分成从异步区域到同步区域的切换以及从同步区域到异步区域的切换。由于在后一种情况中，异步移动通信系统与同步移动通信系统交迭，因而可以实现无中断服务，因此没有考虑后一种情况。

由于在前一种情况中，并非是DBDM移动通信终端通过测量与该DBDM移动通信终端相邻的基站的信号强度而请求切换，而是异步移动通信系统通过测量该移动通信终端周围的无线环境来确定是否需要切换，因此可以在不需要改变移动通信终端结构的情况下，以最小的功耗进行切换。

在上面描述的本发明中，本领域技术人员会明白可以以其它一些具体形式实现本发明而不会偏离本发明的技术精神或基本特征。因此，应该明白上述实施例是说明性的而不是限制性的。本发明的范围由后面的权利要求限定，而不是由详细描述限定，并且应该明白从权利要求及其等价条款导出的所有改变都包括在本发明的范围之内。

工业实用性

如上所述，在异步移动通信系统和同步移动通信系统互相交迭的移动通信系统中，当正在进行语音呼叫的DMDB移动通信终端从异步移动通信系统区域移动到同步移动通信系统区域时，本发明能够提供不会发生掉话现象的服务。

此外，由于是否需要切换是由异步移动通信系统确定的，而不需要依靠移动通信终端，因此本发明具有不需要改变移动通信终端结构以及使得移动通信终端的功耗最小化的优点。

Claims (6)

1.一种异步和同步移动通信系统之间的切换方法，用于异步和同步移动通信系统互相交迭的移动通信网络中的双频双模(DBDM)移动通信终端，所述移动通信终端具有异步调制解调器单元和同步调制解调器单元，该方法包括：

第一步，所述异步移动通信系统的无线网络控制器周期性地测量所述移动通信终端周围的无线环境；

第二步，当无线环境测量值小于预定门限值时，所述无线网络控制器利用盲判决法确定是否需要切换，并且通知所述异步通信系统的异步移动交换中心需要切换；

第三步，所述异步移动交换中心向所述同步通信系统的同步移动交换中心请求切换，所述同步移动交换中心向所述移动通信终端分配前向信道；

第四步，当所述异步移动交换中心指示所述移动通信终端进行切换时，所述移动通信终端准备与所述同步移动通信系统通信，并且使得相对于所述同步通信系统的反向信道被分配给所述移动通信终端；以及

第五步，所述同步移动交换中心通知所述异步移动交换中心已经完成所述切换，从而释放所述异步移动交换中心和所述无线网络控制器之间的连接。

2.如权利要求1所述的切换方法，其中所述无线环境测量值至少包括往返行程延迟值和块差错率之一。

3.如权利要求1所述的切换方法，其中所述第三步包括以下步骤：

所述异步移动交换中心向所述同步移动交换中心请求切换；

所述同步移动交换中心向所述同步移动通信系统的基站控制器请求切换，并且接收所述切换请求的确认消息；

所述基站控制器通过前向业务信道向所述移动通信终端的所述同步调制解调器单元发送空帧，并且向所述移动通信终端分配所述前向信道；以及

所述同步移动交换中心向所述异步移动交换中心发送所述切换请求的确认消息，并且所述异步移动交换中心向所述无线网络控制器发送所述切换请求的确认消息。

4.如权利要求1所述的切换方法，其中所述第四步包括以下步骤：

所述异步移动交换中心指示所述移动通信终端的所述异步调制解调器单元执行所述切换，并且向所述异步调制解调器单元发送信道分配信息；

所述异步调制解调器单元向所述同步调制解调器单元发送包括所述信道分配信息的切换指示消息，并且使得所述同步调制解调器单元准备所述切换；

所述同步调制解调器单元一旦收到所述切换指示消息，就准备与所述同步移动通信系统通信，并且当所述通信准备完成时，通知所述异步调制解调器单元所述通信准备已经完成；

在所述移动通信终端的所述异步调制解调器单元和同步调制解调器单元之间执行模式转换；以及

所述同步调制解调器单元通过所述反向信道向所述同步移动通信系统的所述基站控制器发送多个帧，从而使得所述移动通信终端与所述同步移动通信系统连接。

5.如权利要求4所述的切换方法，其中所述移动通信终端的所述同步调制解调器单元准备与所述同步移动通信系统进行通信的步骤包括以下步骤：

执行所述同步调制解调器单元的开机和热机操作；

从所述同步移动通信系统获得导频信道和同步信道；

所述同步调制解调器单元转移到空闲状态；以及

处于空闲状态的所述同步调制解调器单元转移到业务状态。

6.如权利要求1所述的切换方法，其中所述第五步包括以下步骤：

所述移动通信终端通知所述同步移动通信系统的所述基站控制器切换已经完成；

所述基站控制器通过所述同步移动通信系统的所述同步移动交换中心通知所述异步移动交换中心切换已经完成；

所述异步移动交换中心请求所述无线网络控制器释放呼叫；以及

所述无线网络控制器释放与移动通信终端的所述异步调制解调器单元的连接，并通知所述异步移动交换中心所述呼叫已经释放。

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