CN1910837B - 在异步通信网络与同步通信网络的混合网络中用于分组数据服务的系统及其切换方法 - Google Patents

在异步通信网络与同步通信网络的混合网络中用于分组数据服务的系统及其切换方法 Download PDF

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Abstract

这里公开了一种移动通信终端及其切换方法。在所述移动通信系统中，异步网络的网关GPRS支持节点(GGSN)连接到同步网络的分组数据服务节点(PDSN)。因此，在使用异步移动通信系统中的分组数据服务的移动通信终端移动到同步移动通信系统的区域中时，所述同步移动通信系统响应于来自所述异步移动通信系统的请求，设定控制信号及业务以发送分组数据。此外，如果在所述移动通信终端与所述同步移动通信系统之间分配了前向和反向信道，则执行呼叫建立，以提供所述分组数据服务，然后，所述异步移动通信系统的节点B释放与所述移动通信终端的连接。

Description

在异步通信网络与同步通信网络的混合网络中用于分组数据服务的系统及其切换方法
发明领域
本发明总体涉及一种用于在异步和同步网络共存的移动通信网络中的分组数据服务的切换方法，并尤其涉及一种移动通信系统及其切换方法，其中该系统和方法能够在异步与同步网络共存的移动通信网络中，在异步网络的网关通用分组无线业务支持节点连接到同步网络的分组数据服务节点时，使得正在使用分组数据服务或者正处于待机状态的移动通信终端进行切换。
技术背景
随着移动通信技术的发展，移动通信网络每一代都在改变。当前，网络采用的结构是其中设计为第二代或者第2.5代网络的同步移动通信系统(码分多址(CDMA)移动通信系统)和设计为第三代网络的异步移动通信系统(宽带CDMA(WCDMA)移动通信系统)共存的结构。
此外，为了支持多个移动通信系统之间的全球漫游，已经开发出了双频双模(DBDM)移动通信终端，该终端能够用于同步模式系统以及异步模式系统中。通过使用这种移动通信终端，可以在异步和同步模式系统区域中使用各种类型的服务。
当前，异步移动通信系统被构建在具有大量服务请求的区域中，从而同步模式移动通信系统已经发展成为其服务区域包含异步模式系统的服务区域的形式。然而，由于异步移动通信系统仍然在起始阶段，并需要巨额的投入来实现，还不能向广大区域提供服务，因此异步移动通信系统的服务区域与同步移动通信系统的服务区域是相互交迭的。
因此，由于异步移动通信系统的服务区域有限，就存在一个问题，即，当异步移动通信系统的用户在使用异步区域中的分组数据服务期间移动到不能提供异步移动通信服务的同步区域中时，服务将会中断。
此外，还存在一个问题，当异步移动通信系统的用户的终端在异步区域中处于待机状态时，若该用户移动到不能提供异步移动通信服务的同步区域中，则服务将会中断。
在这种情况下，“待机状态”表示一种状态，在该状态中，当移动通信终端与移动通信系统之间不发生数据的发送/接收时，使用分组数据服务的移动通信终端处于断开状态，并且在产生数据通信信号时，所述移动通信终端能够立即转移到激活状态。如果在从异步移动通信系统向同步移动通信系统的切换时未保持在待机状态，即，如果分组数据服务没有彻底释放掉，那么就会存在一个缺点，即，移动通信终端为了使用所述分组数据服务，必须再次从头执行连接到同步移动通信系统的过程，从而导致服务质量的下降，例如连接时间的增加。
如上所述，如果异步与同步移动通信系统共存并且异步移动通信系统的服务区域小于同步移动通信系统的服务区域，则需要切换，以提供异步与同步移动通信系统之间的连续的分组数据服务。
发明内容
因此，针对现有技术中存在的上述问题提出了本发明，本发明的一个目的是提供一种移动通信系统及其切换方法，该系统和方法在使用异步网络中的分组数据服务的移动通信终端移动到同步网络时，提供连续的分组数据服务，从而避免服务中断。
本发明的另一个目的是提供一种移动通信系统及其切换方法，该系统和方法在相对于异步网络中的分组数据服务处于待机状态的移动通信终端移动到同步网络中时，利用所述异步网络的网关通用分组无线业务(GPRS)支持节点(GGSN)与所述同步网络的分组数据服务节点(PDSN)之间的相互连接执行切换，从而即使是所述移动通信终端移动到所述同步网络中，所述移动通信终端也可保持在待机状态，从而可立即开始所述分组数据服务。
附图简述
图1是表示根据本发明的移动通信网络的配置的视图；
图2和3是表示应用于本发明的移动通信终端的结构的视图；
图4A和4B是在异步与同步网络共存的移动通信网络中，分组数据服务的切换的概念图；
图5是根据本发明实施例的切换方法的流程图；
图6A和6B是在异步与同步网络共存的移动通信网络中处于待机状态的移动通信终端进行切换的概念图；
图7是根据本发明另一个实施例的切换方法的流程图；以及
图8是示出应用于根据本发明的移动通信系统的协议栈的实例。
具体实施方式
为了实现上述目的，本发明提供了一种在异步与同步移动通信系统共存的移动通信网络中，向双频双模移动通信终端提供分组数据服务的切换方法，所述双频双模移动通信终端具有异步调制解调器单元以及同步调制解调器单元，所述异步移动通信系统具有连接到所述同步移动通信系统的分组数据服务节点上的网关通用分组无线业务(GPRS)支持节点(GGSN)，所述切换方法包括以下步骤：第一步骤，在连接到异步移动通信系统并使用所述分组数据服务的所述移动通信终端移动到所述同步移动通信系统的区域，并发生切换事件时，所述异步移动通信系统的节点B向所述异步移动通信系统的服务GPRS支持节点(SGSN)/GGSN通知需要切换；第二步骤，所述SGSN/GGSN请求所述同步移动通信系统的移动交换中心执行切换，且所述同步移动交换中心请求所述同步移动通信系统的基站执行切换；第三步骤，所述同步移动通信系统执行对用于分组数据传输的控制信号与业务的设定过程；第四步骤，所述基站向所述移动交换中心通知切换已经完成，并向所述移动通信终端分配前向信道；第五步骤，所述移动交换中心向所述SGSN/GGSN通知切换已经完成；第六步骤，在所述SGSN/GGSN命令所述节点B执行切换时，所述节点B指示所述移动通信终端执行切换；第七步骤，在所述移动通信终端与所述同步移动通信系统之间执行反向信道的分配，且所述移动通信终端与所述同步移动通信系统连接，并向所述基站通知切换已经完成；第八步骤，所述同步移动通信系统执行所述分组数据服务的呼叫建立；第九步骤，所述基站向所述同步移动交换中心通知切换已经完成，并且所述移动交换中心向所述SGSN/GGSN通知切换已经完成；以及第十步骤，所述SGSN/GGSN请求所述节点B释放与所述移动通信终端的连接。
此外，本发明提供了一种用于在异步与同步移动通信系统共存的移动通信网络中，向双频双模移动通信终端提供分组数据服务的切换方法，所述双频双模移动通信终端具有异步调制解调器单元以及同步调制解调器单元，所述异步移动通信系统具有连接到所述同步移动通信系统的分组数据服务节点上的网关通用分组无线业务(GPRS)支持节点(GGSN)，所述切换方法包括以下步骤：第一步骤，当相对于所述异步移动通信系统处于待机状态的所述移动通信终端移动到所述同步移动通信系统的区域时，所述异步移动通信系统的服务GPRS支持节点(SGSN)/GGSN接收用于指示需要切换的信息；第二步骤，所述SGSN/GGSN命令所述同步移动通信系统的基站执行切换；第三步骤，所述移动通信终端尝试向所述基站发起呼叫，并执行在所述基站与所述同步移动通信系统的所述移动交换中心之间的呼叫处理与信道分配；第四步骤，关于在所述移动通信终端与所述基站之间的呼叫处理与建立进行协商；第五步骤，所述同步移动通信终端建立干线(trunk)；第六步骤，初始化所述移动通信终端与所述基站之间的无线链路协议；以及第七步骤，所述基站向所述移动交换中心通知信道分配已经完成。
此外，本发明提供了异步与同步移动通信系统共存的移动通信系统，所述异步移动通信系统包括：用作与具有异步调制解调器单元以及同步调制解调器单元的双频双模移动通信终端进行无线部分(wireless section)通信的基站的节点B，无线网络控制器，服务通用分组无线业务(GPRS)支持节点(SGSN)，以及网关GPRS支持节点(GGSN)；所述同步移动通信系统包括：用于支持与所述移动通信终端进行无线部分通信的基站、分组控制器以及分组数据服务节点；所述移动通信系统能够在所述移动通信终端正在使用分组数据服务时执行切换；其中所述GGSN通过用于执行编码和调制的L1层、用于处理对消息发送的应答的L2层以及用于为所述L2层建立隧道(tunneling)的层与IP网络进行通信，通过所述L1层、所述L2层、用于交换消息的用户数据报协议(UDP)/因特网协议(IP)以及用于定义分组数据流和信息的GPRS隧道协议(GTP)-U层与所述SGSN通信，通过所述L1层、所述L2层、所述UDP/IP层、用于加密并压缩分组的通用路由封装(GRE)层以及高级数据链路控制(HDLC)成帧层与所述分组数据服务节点通信，其中所述HDLC成帧层用于执行链路管理、同步问题解决、流量控制及差错控制，以及通过点对点协议(PPP)层提供所述分组数据服务；所述SGSN的协议栈包括：对应于所述GGSN的所述L1层的L1bis层，用于执行分组数据的生成、提取及交换以对应于所述L2层的异步传输模式(ATM)层，UDP/IP层以及GTP-U层；所述节点B/无线网络控制器的协议栈包括：对应于所述SGSN的所述L1bis层的L1层，用于为多媒体数据处理分配无线资源以对应于所述ATM层的媒体访问控制(MAC)层，用于与所述移动通信终端建立无线链接，以及合并和分割分组数据以对应于所述UDP/IP层的无线链路控制(RLC)层，以及用于压缩分组数据报头以对应于GTP-U层的分组数据会聚协议(PDCP)层；所述移动通信终端的所述异步调制解调器单元使用包括HDLC成帧层和PPP层的协议栈执行数据通信，所述HDLC成帧层用于执行链路连接和断开的链路管理、同步问题解决、流量控制以及差错控制以对应于所述节点B/无线网络控制器的MAC/RLC/PDCP层，以及所述PPP层通过所述GGSN的所述PPP层接收数据。
此后，将参考附图详细描述本发明的实施例。
图1是表示根据本发明的移动通信系统的配置的视图，其中，基于用于提供分组数据服务的元件描绘了所述移动通信系统。
用于本发明的移动通信终端10是双频双模移动通信终端(以下称为DBDM)移动通信终端，其中可向该终端提供异步移动通信服务和同步移动通信服务。所述移动通信终端以无线方式选择性的连接到异步移动通信系统20和同步移动通信系统30，从而使用语音和数据服务。随后将参考图2和3给出其详细描述。
异步移动通信系统20包括：节点B 210，其用作基站以执行与所述移动通信终端的无线部分通信；无线网络控制器(RNC)220，用于控制节点B 210；异步移动交换中心(MSC)230，其连接到RNC220以执行呼叫交换，从而向移动通信终端10提供语音服务；服务GPRS支持节点(SGSN)240，其放置在RNC 220与通用分组无线业务(GPRS)网络250之间，用于追踪移动通信终端10的位置并执行访问控制和安全功能；以及网关GPRS支持节点(GGSN)260，其通过GPRS网络250连接到SGSN 240，并且连接到IP网络40以支持与外部分组进行交互工作。此外，同步移动通信系统30包括：基站收发信机(BTS)310，用于支持与移动通信终端10进行无线部分通信；基站控制器(BSC)和分组控制器(分组控制功能：PCF)320，其中该基站控制器(BSC)用于控制BTS310，所述分组控制器320在提供分组数据服务时用于执行与BSC类似的功能，例如所述分组数据服务的无线资源管理；移动交换中心(MSC)330，其连接到一个或者多个基站控制器以执行呼叫交换；分组数据服务节点(PDSN)340，其连接到分组控制器320，用于建立与移动通信终端10的点对点协议(PPP)会话，与外部节点进行连接，以及执行用于移动通信终端10的位置注册的外部代理(FA)功能从而将分组数据服务提供给用户；数据核心网络(DCN)(未示出)，用于支持分组数据服务节点340和IP网络40之间的连接；本地(home)代理350，用于对移动通信终端10进行认证并向外部代理发送分组数据；以及认证授权计费(AAA)单元360，用于为所述移动通信终端执行认证、授权和计费功能。
尽管在图中未示出，异步移动通信系统20和同步移动通信系统30的MSC 230和330通过7号公用信道信令网络相互连接，以在这二者之间发送和接收移动通信终端10进行切换等所需的信息。此外，异步移动通信系统20的GGSN 260和同步移动通信系统的PDSN 340能够通过分组数据-分组数据(P-P)接口发送控制信号及业务。P-P接口是用于在所述同步移动通信系统中的多个PDSN之间进行通信的接口，其可用于与所述异步移动通信系统的GGSN 260进行通信，因此便于异步和同步网络之间的信号交换。
在这种移动通信系统中，本发明的移动通信终端10选择性的连接到异步移动通信系统20和同步移动通信系统30，并发送及处理相对于这两个系统的信号处理状态。
图2是表示用于本发明的移动通信终端的一个实例的视图，该视图示出了与异步和同步网络进行无线通信的功能单元被独立地实现的情况。
如图2所示，应用于本发明的DBDM移动通信终端10包括：天线110，异步移动通信服务模块120，同步移动通信服务模块130以及公用模块140。
天线110能够同时处理同步与异步移动通信服务的频带。
异步模块120包括：双工器121，其用作带通滤波器以分开处理单个频率；异步无线发送/接收单元122，用于将发送/接收无线电波分离到预定频带；以及异步调制解调器单元123，用于处理与异步移动通信系统的无线部分协议。同步模块130包括：双工器131，其用作带通滤波器以分开处理单个频率；同步无线发送/接收单元132，用于将发送/接收无线电波分离到预定频带，以及同步调制解调器单元133，用于处理与同步移动通信系统的无线部分协议。
公用模块140包括：用作控制异步调制解调器单元123和同步调制解调器单元133的中央处理单元并执行多媒体功能的应用处理器，存储器，输入/输出单元，其他应用处理单元等。
此外，在DBDM移动通信终端10中，安装了用于用户接口，辅助服务，移动性管理，连接/会活控制，资源控制以及协议处理的软件，从而允许用户使用各种应用服务，执行切换，以及根据移动通信系统转换协议。
在根据本实施例的移动通信终端中，异步模块120的异步调制解调器单元123和同步模块130的同步调制解调器单元133能够由公用模块140控制。此外，异步和同步调制解调器单元123和133中任意一个能够控制整个移动通信终端。
图3是表示应用于本发明的移动通信终端的另一个实例的视图，该视图示出了与异步和同步网络进行无线通信的功能单元集成在一起的情况。
如图3所示，用于本发明的DBDM移动通信终端10包括：天线150，双工器160，多频带无线发送/接收单元170，多模式调制解调器单元180以及一些其他处理模块190。
天线150能够同时处理同步与异步移动通信服务的频带。
双工器160用作带通滤波器，以分开处理来自异步网络的频率和来自同步网络的频率。多频带无线发送/接收单元170将发送/接收无线电波分离到预定频带。多模式调制解调器单元180处理与异步移动通信系统或同步移动通信系统的无线部分协议。
处理模块190包括：用作控制多模式调制解调器单元180的中央处理单元并执行多媒体功能的应用处理器，存储器，输入/输出单元，其他应用处理单元等。
此外，在DBDM移动通信终端10中，安装了用于用户接口，辅助服务，移动性管理，连接/会话控制，资源控制以及协议处理的软件，从而允许用户使用各种应用服务，执行切换，以及根据移动通信系统转换协议。
如上所述，如果无线发送/接收单元和调制解调器单元集成在一起，能够实现几个优点，例如减小移动通信终端10的尺寸，降低功耗和共享调制解调器存储器。
图4A和4B是在异步与同步网络共存的移动通信网络中用于分组数据服务切换的概念图。
在单一移动通信系统中，“切换”(或者“移交”)意思是指当移动通信终端从移动通信系统的一个小区移动到其另外一个小区时，允许用户不中断地进行通信的技术。本发明涉及在异步与同步移动通信系统共存的移动通信网络中的DBDM移动通信终端的切换方法。对于移动通信终端10从同步区域B移动到异步区域A的情况和移动通信终端10从异步区域A移动到同步区域B的两种情况，详细描述第二种情况。
参考图4A，在异步区域A中，移动通信终端10通过节点B 210，SGSN 240以及GGSN 260连接到IP网络40，并且正在使用CP服务器50提供的分组数据服务，当移动通信终端10穿过异步和同步区域A和B之间的交迭区域C接近同步区域B时，异步移动通信系统的节点B 210与移动通信终端10之间的发送/接收功率逐渐衰减。检测到所述功率衰减的异步移动通信系统请求同步移动通信系统执行切换。同步移动通信系统接收到所述请求之后，向移动通信终端10分配信道，从而提供分组数据服务。
在同步移动通信系统与移动通信终端10之间的信道分配已经完成之后，异步移动通信系统指示所述移动通信终端执行切换，从而执行到同步移动通信系统的切换。当所述移动通信终端完全连接到同步移动通信系统上时，同步移动通信系统向异步移动通信系统通知切换已经完成。因此，异步移动通信系统的节点B 120释放与移动通信终端10的连接。
在本发明中，由于异步网络的GGSN 260和同步网络的PDSN 340能够通过P-P接口发送和接收控制信号与业务，因此如果移动通信终端10释放了与节点B 120的连接并连接到同步网络的BTS 310，移动通信终端10能够利用异步网络的GGSN 260连续地使用所述分组数据服务。
因此，参考图4B，切换到同步移动通信系统区域B的所述移动通信终端通过BTS 310，PCF 320以及PDSN 340，连接到通过P-P接口连接在PDSN 340上的异步移动通信系统的GGSN 260上，并且能够连续地使用由CP服务器50通过IP网络40提供的分组数据服务。
参考图5详细描述本过程。
图5是根据本发明实施例的切换方法的流程图，该流程图示出了当异步网络的GGSN 260通过P-P接口连接到同步网络的PDSN 340上时，在使用分组数据服务期间，用于移动通信终端的切换方法。
当在异步网络中使用分组数据服务的移动通信终端10移动到同步网络中时，异步网络的节点B 210因发送到移动通信终端10的功率以及从移动通信终端10接收的功率衰减而确定需要进行切换，并在步骤S101中向SGSN/GGSN 240/260通知需要切换(服务无线网络子系统(SRNS)：需要SRNS重新定位)。在这种情况下，还发送移动通信终端10的识别码，在步骤S102中，SGSN和GGSN 240及260请求同步网络的MSC 330执行切换(FACDIR2)。
因此，MSC 330请求基站收发信机(BTS)310执行切换(移交请求)，然后BTS 310执行对同步网络中用于分组数据传输的控制信号和业务的设定过程。对于该操作，在步骤S104中，BTS 310请求分组控制器(PCF)320分配信道(A9-建立)。因此，在步骤S105中，分组控制器(PCF)320向分组数据服务节点/外部代理(PDSN/FA)340请求进行位置注册，并接收位置注册结果(A11-注册请求/应答)。在步骤S106中，PDSN/FA 340通过P-P接口向SGSN/GGSN 240/260请求进行位置注册，并接收该位置注册请求的应答(P-P注册请求/应答)，以及在步骤S107中将信道分配信息发送给BTS 310(A9-连接)。
如上所述，当信道分配完成时，BTS 310在步骤S108中向MSC330通知切换已经完成(移交请求确认)，并在步骤S109中，通过经由前向业务传输(F-FCH帧)所使用的前向基本信道(F-FCH)向所述移动通信终端发送空帧，而将前向信道分配给所述移动通信终端。
此外，MSC 330，在被通知所述切换完成之后，在步骤S110向SGSN/GGSN 240/260通知切换已经完成(facdir2)，并且已经接收到所述通知的SGSN/GGSN 240/260在步骤S111命令节点B 210执行切换(SRNS重新定位命令)。
其后，在步骤S112中，节点B 210指示所述移动通信终端执行切换(根据UTRAN命令切换)。该指示消息包括与同步移动通信系统相关的消息，特别是，与信道分配相关的消息。已经接收到所述切换指示消息的所述移动通信终端指示同步模块准备与同步移动通信进行通信，切换到同步模式，并在步骤S113中通过反向基本信道(R-FCH)向同步移动通信系统的BTS 310发送帧(R-FCH帧)。此后，在步骤S114中，所述移动通信终端向BTS 310通知切换已经完成(HCM)。因此，在移动通信终端10与同步移动通信系统之间实现了连接。
接下来，BTS 310执行用于与所述同步移动通信系统的分组网络建立呼叫的过程。如果BTS 310在步骤S115中请求分组控制器(PCF)320建立呼叫(A9-连接)，分组控制器(PCF)320向PDSN/FA 340请求进行位置注册，并在步骤S116接收位置注册结果(A11-注册请求/应答)。此外，在步骤S117，PDSN/FA 340通过P-P接口向SGSN/GGSN 240/260请求进行位置注册，并接收该位置注册请求的应答(P-P注册请求/应答)。
随后，在步骤S118中，分组控制器(PCF)320向BTS 310通知呼叫建立已经完成(A-9连接确认)，并且在步骤S119，BTS 310向MSC 330通知切换已经完成(移交完成)。在步骤S120，MSC 330向SGSN/GGSN 240/260通知切换已经完成(移交完成，MSONCH)。然后，在步骤S121，SGSN/GGSN 240/260请求节点B 210释放与所述移动通信终端的连接(Iu释放命令)。
因此，如果由异步移动通信系统20提供给所述移动通信终端的服务被释放掉，则所述移动通信终端通过BTS，分组控制器(PCF)以及分组数据服务节点(PDSN)连接到GGSN，从而连续地使用由CP服务器通过IP网络提供的分组数据服务。
图6A和6B是在异步与同步网络共存的移动通信网络中，处于待机状态的移动通信终端进行切换的概念图。在这种情况下，作为例子描述了移动通信终端10从异步区域A移动到同步区域B的情况。
参考图6A，在异步区域A中，所述移动通信终端建立与节点B210的会话，被分配了移动IP，并处于待机状态，在所述待机状态中，如果产生数据信号，则所述移动通信终端通过SGSN 240以及GGSN260连接到IP网络40，从而能够使用由CP服务器50提供的分组数据服务。在移动通信终端10穿过异步与同步区域A和B之间的交迭区域C靠近同步区域B时，异步移动通信系统的节点B 210与移动通信终端10之间的发送/接收功率逐渐衰减。已经检测到所述功率衰减的异步移动通信系统，或者已经检测到所述移动通信终端的靠近的同步移动通信系统，向异步移动通信系统的SGSN/GGSN 240/260通知需要切换。因此，SGSN/GGSN 240/260命令同步移动通信系统的BTS 310执行切换，从而在所述移动通信终端与同步移动通信系统之间的执行呼叫建立和干线(trunk)建立。
在本发明中，由于异步网络的GGSN 260和同步网络的PDSN340能够通过P-P接口在它们之间发送/接收控制信号与业务，因此即使是移动通信终端10释放了到节点B 210的连接并连接到同步网络的BTS 310上，移动通信终端10也能够连续地使用异步网络的GGSN260所分配的移动IP，从而不需要在同步网络中分配新的移动IP。
由此，参考图6B，切换到同步移动通信系统区域B的所述移动通信终端经由BTS 310，PCF 320以及PDSN 340，保持在相对于异步移动通信系统的GGSN 260的待机状态，其中该异步移动通信系统的GGSN通过P-P接口连接到PDSN 340上。
如上所述，切换到同步移动通信系统区域B的所述移动通信终端通过同步移动通信系统，保持在相对于异步移动通信系统的待机状态。此后，如果产生数据信号时，所述移动通信终端可转换到激活状态，以立即使用分组数据服务。
参考图7详细描述该过程。
图7是根据本发明的另一个实施例的切换方法的流程图。
当在异步网络中处于待机状态中的移动通信终端10移动到同步网络区域时，异步网络的节点B 210发现发送到移动通信终端10/从移动通信终端10接收的功率发生衰减，确定需要切换，并向SGSN/GGSN 240/260通知需要切换，从而在步骤S201指示所述移动通信终端正在离开异步网络区域。此时，还发送移动通信终端10的识别码。此外，向SGSN/GGSN 240/260通知需要切换的步骤S101可由已经检测到所述移动通信终端的靠近的同步移动通信系统的BTS 310执行。
SGSN/GGSN 240/260，在被通知需要切换之后，在步骤S202中命令同步网络的BTS 310执行切换(SRNS重新定位命令)。此外，节点B 210在步骤S203中指示所述移动通信终端执行切换(根据UTRAN命令切换)。该指示消息包括与所述同步移动通信系统相关的消息，特别是关于信道分配、业务信道进入等等的信息。
此后，在步骤S204中，所述移动通信终端尝试使用发起消息(ORM)(ORM[DRS＝1，APN名称])向BTS 310发起呼叫。因此，在BTS 310与MSC 330之间执行呼叫处理和信道分配。具体而言，在步骤S205中，BTS 310响应于所述移动通信终端的呼叫发起尝试(连接管理：CM服务请求)，向MSC 330发送服务请求消息。在步骤S206中，MSC 330请求BTS 310分配信道(分配请求)，并且BTS310在接收到信道分配请求之后，在步骤S207中向所述移动通信终端发送信道分配消息(ECAM：扩展信道分配消息)。
接下来，在步骤S208中，在所述移动通信终端(同步模块)与同步移动通信系统的BTS 310之间关于呼叫处理及建立进行协商(协商和连接服务)，并且执行干线建立过程。所述干线建立过程能够通过A-接口执行。具体而言，在步骤S209中，如果BTS 310请求分组控制器(PCF)320建立干线(A9建立-A8)，则在步骤S210中，分组控制器320请求PDSN 340建立干线(A11RRQ)，并在步骤S211中，执行异步网络的SGSN/GGSN 240/260与同步网络的PDSN之间的连接(P-P建立)。在步骤S212中，PDSN 340向分组控制器320发送对所述干线建立的应答信号(A11RRP)。此后，在步骤S213中，分组控制器320将从PDSN 340接收的应答信号发送到BTS 310(A9连接-A8)。
如上所述，当完成所述干线建立时，在步骤S214中，在所述移动通信终端与BTS 310之间执行无线链路协议(RLP)的初始化(RLP初始化)。在步骤S215，BTS 310向MSC 330通知信道分配已经完成(分配完成)，从而使得所述移动通信终端能够通过同步移动通信系统的PDSN 340，保持在相对于异步移动通信系统的GGSN 260的待机状态。
在本发明中，同步移动通信系统的PDSN 340通过P-P接口连接到异步移动通信系统的GGSN 260上。因此，如果在所述异步移动通信系统区域中处于待机状态的所述移动通信终端移动到所述同步移动通信系统区域中，所述移动通信终端能够使用由异步移动通信系统分配的移动IP保持在其待机状态，而不必为该终端分配新的移动IP。
图8是用于根据本发明的移动通信系统的协议栈的实例，该图示出了用户平面协议栈，其适合于构造公用模块140来控制图2的DBDM移动通信终端中的DBDM移动通信终端的情况。
在本发明中，异步网络的GGSN 260通过P-P接口连接到同步网络的PDSN 340上，从而GGSN 260具有用于与IP网络40通信的协议，与异步网络的SGSN 240通信的协议，以及与同步网络的PDSN340通信的协议。所有这三种类型的协议包括用于执行编码和调制的L1层(物理层)，以及用于对正确发送消息的应答进行处理的L2层。
具体而言，除了L1和L2层之外，GGSN 260还包括IP层和用于为L2层建立隧道的层，从而能够与IP网络40通信。此外，除了L1和L2层之外，GGSN 260还包括用于在采用IP发送数据的系统中交换消息的用户数据报协议(UDP)/因特网协议(IP)，和用于定义分组数据流和信息的GPRS隧道协议(GTP)-U层，从而能够通过Gn接口与SGSN 240通信。此外，除了L1和L2层之外，GGSN 260还包括UDP/IP层，用于加密及压缩分组的通用路由封装(GRE)层，以及用于执行对链路连接和断开的链路管理，同步问题解决，流量控制以及差错控制等等的高级数据链路控制(HDLC)成帧层，从而能够通过P-P接口与PDSN 340通信。用于与SGSN 240通信的协议栈和与PDSN 340通信的协议栈均还包括点对点协议(PPP)层，从而执行分组压缩，认证，IP分配等等，以执行数据通信。
接下来，SGSN 240通过Gn接口连接到GGSN 260上，其包括对应于L1层的L1bis层，和用于执行分组数据的生成、提取以及交换以对应于L2层的异步传输模式(ATM)层，从而转换GGSN 260中使用的协议，并且对于在其他更高的UDP/IP和GTP-U层中所使用的数据不进行协议转换。
此外，节点B和RNC 210及220通过Iu接口连接到SGSN 240上，并包括：对应于L1bis层的L1层；用于为多媒体数据处理分配无线资源等等以对应于ATM层的媒体访问控制(MAC)层；用于与所述移动通信终端建立无线链接，以及合并和分割分组数据以对应于所述UDP/IP层的无线链路控制(RLC)层；以及用于压缩分组数据报头等等以对应于GTP-U层的分组数据会聚协议(PDCP)层，从而转换SGSN 240中使用的协议。
此外，移动通信终端的异步调制解调器单元123不执行关于L1层的转换，并且包括用于执行对链路连接和断开的链路管理，同步问题解决，流量控制以及差错控制等等，以对应于MAC/RLC/PDCP层的HDLC成帧层，从而转换节点B/RNC中使用的协议，还包括用于通过GGSN 260的PPP层接收数据的PPP层。
同时，PDSN 340通过P-P接口连接到GGSN 260上，并且包括对应于L1层的L1bis层和用于执行分组数据的生成、提取及交换以对应于L2层的ATM层，从而转换GGSN 260中使用的协议，并且对于在其他更高的UDP/IP和GTP-U层中所使用的数据不进行协议转换。
此外，BTS和PCF 310及320通过A-接口(A10)连接到PDSN340上，并且包括：对应于L1bis层的L1层；用于为多媒体数据处理分配无线资源等等，以对应于ATM层的媒体访问控制(MAC)层；以及用于请求错误帧重发，避免在无线部分中出现错误，以对应于UDP/IP层的RLP层，从而转换PDSN 340中使用的协议。
此外，移动通信终端的同步调制解调器单元133不执行对于L1层的协议转换，并且包括用于执行对于链路连接和断开的链路管理，同步问题解决，流量控制以及差错控制等等，以对应于MAC/RLP层的HDLC成帧层，从而转换BTS/PCF中使用的协议，并且包括用于通过GGSN 260的PPP层接收数据的PPP层。
最后，移动通信终端的公用模块140包括L1层、PPP层、IP层，传输层以及应用层，从而转换从异步调制解调器单元123和同步调制解调器单元133接收的数据的协议。
在本实施例中，能够看到，异步调制解调器单元123与同步调制解调器单元133两者仅执行一种通信功能，并且公用模块建立更高PPP层和IP层的协议。
在本发明中，异步网络的GGSN通过P-P接口连接到同步网络的PDSN上，因此，如果移动通信终端10在使用异步模块120连接到异步移动通信系统20并且使用分组数据服务时，移动到同步区域，则由同步网络为移动通信终端10分配用于分组数据服务的信道，并且移动通信终端10因此能够通过同步网络的PDSN以及异步网络的GGSN连续地使用分组数据服务，从而避免在移动通信终端切换时发生服务中断。
此外，在本发明中，异步网络的GGSN通过P-P接口连接到同步网络的PDSN上，因此，如果在移动通信终端10的异步模块120相对于异步移动通信系统处于待机状态时，移动通信终端10移动到同步区域，则移动通信终端10能够保持在待机状态，以连续地使用分组数据服务。
如上所述，本领域技术人员会了解，在不改变本发明的技术精神或必要特征的情况下，本发明可以以其他实施例来实现。因此，上述实施例应该理解为是出于说明的目的而并非限制性。本领域技术人员会了解本发明的范围是由权利要求限定的，而不是以上的具体描述限定的，并且根据权利要求以及其等价概念的含义和范围导出的各种修改，添加和替代均属于本发明的范围。
工业适用性
如上所述，根据本发明的在异步和同步网络共存的移动通信网络中用于分组数据服务的移动通信系统及其切换方法，能够在异步和同步网络共存的移动通信网络中采用双频双模移动通信终端，在使用分组数据服务期间发生切换时，通过异步网络的GGSN和同步网络的PDSN之间的接口提供连续的服务，从而改善服务质量。
此外，本发明的优点在于，在异步移动通信系统中处于待机状态的移动通信终端移动到同步移动通信系统区域的情况下，本发明通过异步移动通信系统的GGSN和同步移动通信系统的PDSN之间的接口，允许所述移动通信终端保持待机状态，而不需要向所述移动通信终端分配新的移动IP，从而允许所述移动通信终端立即对分组数据服务做出反应，因此提高了服务质量。

Claims (15)

1.一种用于在异步与同步移动通信系统共存的移动通信网络中向双频双模移动通信终端提供分组数据服务的切换方法，所述双频双模移动通信终端具有异步调制解调器单元以及同步调制解调器单元，所述异步移动通信系统具有连接到所述同步移动通信系统的分组数据服务节点上的网关通用分组无线业务(GPRS)支持节点(GGSN)，所述切换方法包括：
第一步骤，在连接到所述异步移动通信系统并使用所述分组数据服务的所述移动通信终端移动到所述同步移动通信系统的区域、并发生切换事件时，所述异步移动通信系统的节点B向所述异步移动通信系统的服务GPRS支持节点(SGSN)/GGSN通知需要切换；
第二步骤，所述SGSN/GGSN请求所述同步移动通信系统的移动交换中心执行切换，且所述移动交换中心请求所述同步移动通信系统的基站执行切换；
第三步骤，所述同步移动通信系统执行对用于分组数据传输的控制信号与业务的设定过程；
第四步骤，所述同步移动通信系统的基站向所述移动交换中心通知切换已经完成，并向所述移动通信终端分配前向信道；
第五步骤，所述移动交换中心向所述SGSN/GGSN通知切换已经完成；
第六步骤，在所述SGSN/GGSN命令所述节点B执行切换时，所述节点B指示所述移动通信终端执行切换；
第七步骤，在所述移动通信终端与所述同步移动通信系统之间执行反向信道的分配，且所述移动通信终端与所述同步移动通信系统连接，并向所述同步移动通信系统的基站通知切换已经完成；
第八步骤，所述同步移动通信系统执行所述分组数据服务的呼叫建立；
第九步骤，所述同步移动通信系统的基站向所述移动交换中心通知切换已经完成，且所述移动交换中心向所述SGSN/GGSN通知切换已经完成；以及
第十步骤，所述SGSN/GGSN请求所述节点B释放与所述移动通信终端的连接。
2.如权利要求1所述的切换方法，其中在所述第一步骤中，所述SGSN/GGSN接收所述移动通信终端的识别码。
3.如权利要求1所述的切换方法，其中所述第三步骤包括以下步骤：
所述同步移动通信系统的基站请求所述同步移动通信系统的分组控制器分配信道；
所述分组控制器向所述同步移动通信系统的所述分组数据服务节点请求进行位置注册，并接收所述位置注册请求的结果；
所述分组数据服务节点向所述SGSN/GGSN请求进行位置注册，并接收对所述位置注册请求的应答；以及
所述分组控制器向所述同步移动通信系统的基站发送信道分配信息。
4.如权利要求1所述的切换方法，其中包括在所述第六步骤中从所述节点B向所述移动通信终端发送的切换指示的消息包括用于在所述移动通信终端与所述同步移动通信系统之间进行信道分配的信息。
5.如权利要求1所述的切换方法，其中所述第八步骤包括以下步骤：
所述同步移动通信系统的基站请求所述同步移动通信系统的分组控制器建立呼叫；
所述分组控制器向所述同步移动通信系统的所述分组数据服务节点请求进行位置注册，并接收所述位置注册请求的结果；
所述分组数据服务节点向所述SGSN/GGSN请求进行位置注册，并接收对所述位置注册请求的应答；以及
所述分组控制器向所述同步移动通信系统的基站通知呼叫建立已经完成。
6.如权利要求1所述的切换方法，其中所述异步移动通信系统的所述GGSN通过分组数据-分组数据(P-P)接口，连接到所述同步移动通信系统的所述分组数据服务节点。
7.一种用于在异步与同步移动通信系统共存的移动通信网络中，向双频双模移动通信终端提供分组数据服务的切换方法，所述双频双模移动通信终端具有异步调制解调器单元以及同步调制解调器单元，所述异步移动通信系统具有连接到所述同步移动通信系统的分组数据服务节点上的网关通用分组无线业务(GPRS)支持节点(GGSN)，所述切换方法包括：
第一步骤，当相对于所述异步移动通信系统处于待机状态的所述移动通信终端移动到所述同步移动通信系统的区域时，所述异步移动通信系统的服务GPRS支持节点(SGSN)/GGSN接收用于指示需要切换的信息；
第二步骤，所述SGSN/GGSN命令所述同步移动通信系统的基站执行切换；
第三步骤，所述移动通信终端尝试向所述同步移动通信系统的基站发起呼叫，并执行在所述同步移动通信系统的基站与所述同步移动通信系统的移动交换中心之间的呼叫处理与信道分配；
第四步骤，关于所述移动通信终端与所述同步移动通信系统的基站之间的呼叫处理与建立进行协商；
第五步骤，所述同步移动通信终端建立干线；
第六步骤，初始化所述移动通信终端与所述同步移动通信系统的基站之间的无线链路协议；以及
第七步骤，所述同步移动通信系统的基站向所述移动交换中心通知所述信道分配已经完成。
8.如权利要求7所述的切换方法，其中在所述第一步骤中，由所述异步移动通信系统的节点B或者所述同步移动通信系统的所述基站向所述SGSN/GGSN通知需要切换。
9.如权利要求7所述的切换方法，其中在所述第一步骤中，所述SGSN/GGSN接收所述移动通信终端的识别码。
10.如权利要求7所述的切换方法，其中，包括在所述第二步骤中从所述SGSN/GGSN向所述移动通信终端发送的所述切换命令的消息包括信道分配信息和业务信道进入信息。
11.如权利要求7所述的切换方法，其中，所述第三步骤包括以下步骤：
所述同步移动通信系统的基站响应于所述移动通信终端的发起呼叫的所述尝试，向所述移动交换中心发送服务请求消息；
所述移动交换中心请求所述同步移动通信系统的基站分配信道；以及
所述同步移动通信系统的基站向所述移动通信终端发送信道分配消息。
12.如权利要求7所述的切换方法，其中，所述第五步骤包括以下步骤：
所述同步移动通信系统的基站请求所述同步移动通信系统的分组控制器建立干线；
所述分组控制器请求所述分组数据服务节点建立干线，并接收对所述干线建立请求的应答；以及
所述分组控制器将从所述分组数据服务节点接收的应答信号发送给所述同步移动通信系统的基站。
13.如权利要求7所述的切换方法，其中所述异步移动通信系统的所述GGSN通过分组数据-分组数据(P-P)接口，连接到所述同步移动通信系统的所述分组数据服务节点。
14.一种异步与同步移动通信系统共存的移动通信系统，所述异步移动通信系统包括：节点B，其用作与具有异步调制解调器单元和同步调制解调器单元的双频双模移动通信终端进行无线部分通信的基站，无线网络控制器，服务通用分组无线业务(GPRS)支持节点(SGSN)，以及网关GPRS支持节点(GGSN)；所述同步移动通信系统包括：用于支持与所述移动通信终端进行无线部分通信的基站、分组控制器，以及连接到所述GGSN的分组数据服务节点；所述移动通信系统能够在所述移动通信终端正在使用分组数据服务时执行切换，其中：所述GGSN通过用于执行编码和调制的L1层、用于处理对消息发送的应答的L2层以及用于为所述L2层建立隧道的层与IP网络进行通信，通过所述L1层、所述L2层、用于交换消息的用户数据报协议(UDP)/因特网协议(IP)层、以及用于定义分组数据流和信息的GPRS隧道协议(GTP)-U层与所述SGSN进行通信，通过所述L1层、所述L2层、所述UDP/IP层、用于加密并压缩分组的通用路由封装(GRE)层、以及用于执行链接管理、同步问题解决、流量控制及差错控制的高级数据链路控制(HDLC)成帧层与所述分组数据服务节点进行通信，并通过点对点协议(PPP)层提供所述分组数据服务；
所述SGSN的协议栈包括：对应于所述GGSN的所述L1层的L1bis层，用于执行分组数据的生成、提取及交换以对应于所述L2层的异步传输模式(ATM)层，UDP/IP层以及GTP-U层；
所述节点B/无线网络控制器的协议栈包括：对应于所述SGSN的所述L1bis层的L1层，用于为多媒体数据处理分配无线资源以对应于所述ATM层的媒体访问控制(MAC)层，用于与所述移动通信终端建立无线链接、以及合并和分割分组数据以对应于所述UDP/IP层的无线链路控制(RLC)层，以及用于压缩分组数据报头以对应于所述GTP-U层的分组数据会聚协议(PDCP)层，以及
所述移动通信终端的所述异步调制解调器单元使用包括HDLC成帧层和PPP层的协议栈执行数据通信，其中，所述HDLC成帧层用于执行链路连接和断开的链路管理、同步问题解决、流量控制以及差错控制以对应于所述节点B/无线网络控制器的所述MAC/RLC/PDCP层，而所述PPP层用于通过所述GGSN的所述PPP层接收数据。
15.如权利要求14所述的移动通信系统，其中
所述分组数据服务节点包括：对应于所述L1层的L1bis层，用于执行分组数据的生成、提取及交换以对应于所述L2层的异步传输模式(ATM)层，UDP/IP层以及GTP-U层，
所述基站/分组控制器的协议栈包括：对应于所述分组数据服务节点的所述L1bis层的L1层，用于为多媒体数据处理分配无线资源以对应于所述ATM层的MAC层，用于请求错误帧重发来避免在无线部分中出现错误以对应于所述UDP/IP层的无线链路协议(RLP)层，
所述移动通信终端的所述同步调制解调器单元使用包括L1层、HDLC成帧层和PPP层的协议栈执行数据通信，其中，所述HDLC成帧层用于执行链路连接和断开的链路管理、同步问题解决、流量控制以及差错控制以对应于所述MAC/RLP层，而所述PPP层用于通过所述GGSN的所述PPP层接收数据，以及
所述移动通信终端包括公用模块，该公用模块通过L1层、PPP层、IP层、传输层以及应用层执行数据通信，从而转换从所述异步调制解调器单元和所述同步调制解调器单元接收的数据的协议。
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