CN1992949B - 在多模式终端中获得切换网络的方法和多模式终端 - Google Patents

在多模式终端中获得切换网络的方法和多模式终端 Download PDF

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Abstract

公开了一种当在使用不同的移动通信技术提供通信服务的通信网络之间发生切换时，最小化切换网络获得过程所需的时间周期的方法。当由于发生切换用于切换通信网络的调制解调器执行网络获得时，该调制解调器从通用切换指导消息(UHDM)中提前提取关于切换信道的信息，并且在网络获得过程中使用该提取的信道信息。因此，甚至在不使用优选漫游列表的情况下，用于切换通信网络的调制解调器也能够容易地获得切换网络，并且能够通过从接收的UHDM中提取相应的码分多址(CDMA)信道来省略射频(RF)调谐过程，从而减少总的切换处理时间周期，并且增加了切换成功率。

Description

在多模式终端中获得切换网络的方法和多模式终端
技术领域
本发明涉及一种支持多模式的终端，更具体地讲，涉及一种用于有效地获得切换网络的方法及其多模式终端，通过该多模式终端，能够最小化在使用不同的移动通信技术提供通信服务的通信网络之间获得切换网络所需的时间周期。 
背景技术
当前，移动通信技术从作为第二代网络系统的码分多址(CDMA)和欧洲GSM(全球移动通信系统)系统发展到第三代网络系统，例如宽带CDMA(WCDMA)系统。由于存在庞大且易装备的使用第二代通信方案的服务区域，因此在这种过渡期间，在利用第二代通信方案的基础设施的同时，甚至更广泛地扩展使用第三代通信方案的服务区域。因此，将设计为在过渡期间接收在第三代网络中指定的服务的终端生产为多模式终端，其除了能够支持第三代通信方案以外，还能够支持现有的第二代通信方案。 
这种多模式终端包括：空闲切换功能，用于在空闲状态在WCDMA模式和CDMA模式之间执行模式过渡；和通信切换功能，当终端在通信期间从WCDMA网络进入阴影区域时，在无通信中断的情况下执行到CDMA模式的模式过渡。由于利用第二代系统中的现有CDMA网络，因此这些功能是经济的，但是具有的缺点在于：由于需要在不同调制解调器之间进行快速切换，引起终端中需要复杂的硬件和软件。 
现在将参照图1来描述在通信期间在两个模式之间执行切换的终端的操作。为了在WCDMA模式中的通信期间执行到CDMA模式的切换，给包括在终端中的WCDMA调制解调器和CDMA调制解调器通电，从而发送切换所需的控制信号。图1显示具有单一天线结构并支持CDMA模式和WCDMA模式的双模终端的结构。为了支持WCDMA模式和CDMA模式，终端使用根据模式支持不同的移动通信服务的调制解调器芯片。当具有这种结构的终端位于WCDMA网络中时，CDMA RF单元220和CDMA调制解调器240被临时断电，并且单个天线、双工器210、WCDMA RF单元230和WCDMA调制解调器250被通电，从而终端工作在WCDMA模式中。相反，当具有这种结构的终端位于CDMA网络中时，WCDMA RF单元230和WCDMA调制解调器250被临时断电，并且单个天线、双工器210、CDMA RF单元220和CDMA调制解调器240被通电，从而终端工作在CDMA模式中 。 
为此，调制解调器240和250通过开关260单独地连接到控制器200，在一个调制解调器工作的同时，另一调制解调器被断电，从而防止电源的浪费。调制解调器240和250通过用于手动通信的界面270彼此连接。 
同时，当这种终端发生切换时，终端必须执行获得终端将切换到的网络的过程。现在将参照图2来描述该过程。 
参照图2，当用户尝试在WCDMA模式中进行通信时，在步骤200，控制器200通过WCDMA调制解调器250建立语音通信路径，从而能够执行语音通信。相关的通信连接过程是现有技术中已知的，从而将省略对其的详细描述。当开始通信时，控制器200接通CDMA调制解调器240以激活CDMA调制解调器240进入低功耗模式(步骤205)。 
其后，在步骤210和215，在WCDMA调制解调器250和WCDMA基站160之间执行确定当前无线环境是否相应于切换条件的过程。当发生切换时，在步骤220，WCDMA调制解调器250接收来自指示切换到CDMA模式的UMTS地面无线接入网(UTRAN)命令的切换。随后，WCDMA调制解调器250通过分析接收的命令，提取通用切换指导消息(UHDM)，并将UHDM发送到CDMA调制解调器240。 
同时，与WCDMA调制解调器250的操作相分离，当处于低功耗模式的CDMA调制解调器240接收UHDM时，CDMA调制解调器240将UHDM看作获得CDMA网络的命令。然而，由于CDMA调制解调器240还没有获得CDMA网络，因此CDMA调制解调器240不能基于UHDM执行切换。因此，当接收到UHDM时，CDMA调制解调器240将UHDM看作执行获得终端切换到的系统的操作的命令，而不立即处理UHDM。随后，在步骤230，CDMA调制解调器240进入分析优选漫游列表(PRL)的服务模式，并且在步骤235基于分析的结果执行用于获得CDMA网络的操作。当基于分析结果的CDMA网络获得成功时，CDMA调制解调器240解析接收的UHDM以提取用于切换的信道信息。因此，CDMA调制解调器240能够再次基于提取的用于切换的信道信息设置切换信道来完成步骤235的CDMA网络获得。也就是说，不管UHDM的接收，CDMA调制解调器240必须在使用UHDM设置切换信道之前使用PRL来获得网络，从而执行两次网络获得过程。 
将更加详细地描述在步骤230和235中执行的操作。为了获得CDMA网络，CDMA调制解调器240使用PRL。于此，PRL存储CDMA频率和频带，CDMA频率和频带可由终端获得，并且用由每个网络提供商提供的所有信道来构建。 
因此，终端必须基于PRL的信道顺序来获得CDMA网络。在这种情况下，如果实际无线环境的信道与位于PRL的上部分的信道相应，则可快速获得相应的信道。然而，相反，如果实际无线环境的信道与位于PRL的下部分的信道相应，则花费长时间周期来获得CDMA网络，这是因为终端根据信道顺序逐一搜索存储在PRL中的信道。 
如上所述，根据从WCDMA网络到CDMA网络的传统通信切换，尽管从WCDMA调制解调器接收到UHDM，但是CDMA调制解调器仅将接收的消息识别为开始CDMA网络获得的命令。这是因为在获得CDMA网络之后，基于UHDM执行CDMA调制解调器的切换过程。在CDMA调制解调器根据信道在PRL中的顺序执行CDMA网络获得的同时，如果实际无线环境的CDMA信道与位于PRL的后部分的信道相应，则花费长时间周期来获得CDMA网络，从而处理切换需要更多的时间。如上所述，在获得CDMA网络之后，CDMA调制解调器必须解析接收的UHDM，并且必须基于关于通过解析操作提取的切换信道的信息再次建立切换信道，从而完成CDMA网络获得。也就是说，必须执行两次用于切换的信道建立过程。 
发明内容
因此，本发明提供一种用于有效地获得切换网络的方法及其多模式终端，其能够最小化在使用不同的通信技术提供通信服务的通信网络之间获得切换网络所需的时间周期。 
为此，提供一种用于在多模式终端中有效地获得切换网络的方法，所述多模式终端包括的支持不同通信服务的第一调制解调器和第二调制解调器，所述方法包括下述步骤：当必须获得切换网络时，确定是否从第一通信网络接收到通用切换指导消息(UHDM)；当接收到UHDM时，从UHDM提取关  于切换基站的信息；和通过使用提取的信息获得第二通信网络。 
此外，提供一种用于有效地获得切换网络的多模式终端，所述多模式终端包括：第一调制解调器，在第一调制解调器通过第一通信网络通信的同时，从第一通信网络接收到切换命令消息时，从切换命令消息中提取通用切换指导消息(UHDM)；和第二调制解调器，从第一调制解调器接收提取的UHDM，并且基于包括在接收的UHDM中的关于切换基站的信息获得第二通信网络。 
附图说明
通过下面结合附图进行的详细描述，本发明的上述和其他目的、特点和优点将会变得更加清楚，其中： 
图1是示出执行切换的传统终端的结构的框图； 
图2是示出用于执行传统切换获得过程的终端的操作的示图； 
图3是示出根据本发明的多模式终端的结构的框图； 
图4是示出根据本发明的在通信期间在用于切换网络获得的调制解调器之间的信号流的示图；和 
图5是示出根据本发明的用于执行切换网络获得的多模式终端的控制流的流程图。 
具体实施方式
在下文中，将参照附图来描述本发明的优选实施例。应该注意，在整个附图中，相同的标号表示相同的部件。在下面的描述中，为了简明将省略对已知功能和包括于此的配置的详细描述。 
本发明提供一种当在使用不同的移动通信技术提供通信服务的通信网络之间发生切换时，能够最小化切换网络获得过程所需的时间周期的方法。为此，当由于发生切换，用于切换通信网络的调制解调器执行网络获得时，调制解调器从UHDM预先提取关于切换信道的信息，并且在网络获得过程中使用提取的信道信息。因此，用于切换通信网络的调制解调器甚至在不使用PRL的情况下也能够容易地获得切换网络，并且能够通过从接收的UHDM提取相应的CDMA信道而省略RF调谐过程，从而减少总切换处理时间周期，并且增加切换的成功率。 
图3是示出根据本发明的多模式终端的结构的框图。图3将对CDMA和  WCDMA技术作为不同移动通信技术的示例进行描述。可用全球移动通信技术系统(GSM)代替CDMA技术。 
支持WCDMA和CDMA模式的多模式终端包括WCDMA调制解调器450和CDMA调制解调器440，以便执行用于WCDMA和CDMA模式的操作。通过通信路径460连接调制解调器440和450以便彼此通信。 
详细地，如图3所示，多模式终端包括天线，用于发送/接收CDMA信号和WCDMA信号；双工器410，用于分离通过天线发送/接收的CDMA和WCDMA信号；RF单元420和430，用于分别处理CDMA和WCDMA信号；和调制解调器440和450，用于分别使用有关处理模块处理发送到RF单元420和430或从RF单元420和430接收的信号。在这种情况下，WCDMA调制解调器450和CDMA调制解调器440可集成在单个调制解调器芯片上，或者可以是包括在芯片中的数字信号处理器(DSP)。 
图3示出具有单个天线结构的多模式终端的结构。因此，当具有这种结构的终端位于WCDMA网络时，CDMA RF单元420和CDMA调制解调器440被临时断电，并且天线、双工器410、WCDMARF单元430和WCDMA调制解调器450被通电，从而终端工作在WCDMA模式。相反，当终端位于CDMA网络时，WCDMA RF单元430和WCDMA调制解调器450被临时断电，并且天线、双工器410、CDMA RF单元420和CDMA调制解调器440被通电，从而终端工作在CDMA模式。在这种情况下，WCDMA调制解调器450用作通过从CDMA调制解调器440经由通信路径460接收数据来与用户通信的处理器。 
现在将详细描述WCDMA调制解调器450和CDMA调制解调器440的操作。 
当发生切换时，WCDMA调制解调器450从WCDMA基站接收切换命令消息。随后，WCDMA调制解调器450分析接收的切换命令消息并且从切换命令消息提取UHDM。WCDMA调制解调器450通过通信路径460将UHDM发送到CDMA调制解调器440。其后，WCDMA调制解调器450连续操作，直到其接收到切换报告消息，并且当接收到切换报告消息时结束其操作。 
CDMA调制解调器440的网络获得过程一般可被分为当用户给终端通电时执行的初始网络获得过程、以及在通信期间当发生切换时执行的切换网络  获得过程。 
考虑到当在通信期间发生切换时，已经处于待机状态的CDMA调制解调器440接收到UHDM时，CDMA调制解调器440接通CDMA RF单元420以执行网络获得。其后，CDMA调制解调器440解析接收的UHDM，以便获得包括在UHDM中的基站信息。随后，CDMA调制解调器440将用于通信初始化的逆前导消息发送到目标基站，这是因为CDMA调制解调器440通过基站信息能够了解目标基站。其后，当从目标基站接收到确认消息时，CDMA调制解调器440确定已经完成了为与目标基站通信的准备。因此，CDMA调制解调器440将切换完成消息发送到WCDMA调制解调器，从而将已经完成切换通知给WCDMA调制解调器450。 
相反，考虑到当由于用户给终端通电，执行网络获得过程时，CDMA调制解调器440基于典型的CDMA网络获得过程通过使用PRL获得CDMA网络。在这种情况下，这种初始网络获得过程与典型的CDMA网络获得过程相同，因此将省略对其的详细描述。 
图4是示出根据本发明的在通信期间用于切换网络获得的调制解调器之间的信号流的示图。当发生切换时，WCDMA调制解调器450从WCDMA基站470接收到来自UTRAN命令消息的切换，该UTRAN命令消息通知必须执行切换(步骤505)。随后，WCDMA调制解调器450从来自UTRAN命令消息的切换中提取包括关于切换基站的信息的UHDM，并将UHDM通过通信路径460发送到CDMA调制解调器440(步骤510)。在这种情况下，由于CDMA调制解调器440处于待机状态，由于CDMA调制解调器执行通信而被通电，因此CDMA调制解调器440能够接收到UHDM。 
当已经接收到UHDM时，CDMA调制解调器440通过解析UHDM而从UHDM中提取基站信息，并且基于提取的信息执行CDMA网络获得(步骤515)。于此，UHDM包括关于切换基站的信息，例如基站标识码和频道。当通过这种过程获得CDMA网络时，CDMA调制解调器440将用于通信初始化的逆前导消息发送到相应的CDMA基站480(步骤520)。当响应于逆前导消息，从CDMA基站480接收到确认消息(步骤525)时，CDMA调制解调器440执行步骤530和535，以确定已经完成为与CDMA基站480通信的准备，从而完成切换，因此终端能够工作在CDMA模式。 
如上所述，由于通过使用从UHDM提取的切换信道信息，而不使用PRL执行网络获得，因此可最小化获得网络所需的时间周期。此外，由于通过UHDM提供关于最佳信道的信息，因此可省略可在之后发生的RF调谐过程，从而减少了总切换处理时间周期。 
图5示出根据本发明的用于执行切换网络获得的多模式终端的控制流的流程图。 
当终端在WCDMA模式下开始通信时，给CDMA调制解调器440通电。在这种情况下，尽管CDMA调制解调器440不执行服务获得过程，但是CDMA调制解调器440也进入待机状态，从而当从WCDMA调制解调器450接收到UHDM时执行网络获得。 
当开始CDMA网络获得时，CDMA调制解调器440确定是否从WCDMA调制解调器450接收UHDM(步骤600)。当没有从WCDMA调制解调器450接收到UHDM时，CDMA调制解调器440执行与传统CDMA网络获得过程相同的网络获得过程。因此，CDMA调制解调器440通过使用PRL执行CDMA网络获得过程。相反，当CDMA调制解调器440接收到UHDM时，在WCDMA模式下执行通信的同时，发生切换。 
当接收到UHDM时，CDMA调制解调器440解析UHDM(步骤610)，而不是用PRL，通过解析操作提取切换信道(步骤615)，并且执行RF调谐到切换信道(步骤620)。随后，CDMA调制解调器440确定CDMA网络获得是否成功(步骤625)。当确定CDMA网络获得成功时，在步骤630，CDMA调制解调器440将逆前导消息发送到相应的基站以执行与相应的基站的通信初始步骤。在步骤635，CDMA调制解调器440确定CDMA调制解调器440是否接收到逆前导消息的响应消息。随后，仅当CDMA调制解调器440接收到对逆前导消息的响应消息时，在步骤645，CDMA调制解调器440将通知已经完成对切换的准备的切换完成消息发送到相应的基站。如果CDMA调制解调器440还没有接收到响应消息，则在步骤640，由于对切换的识别失败，引起CDMA调制解调器440执行切换失败。 
如上所述，当通过内部通信路径从WCDMA调制解调器450接收到UHDM时，CDMA调制解调器440在执行网络获得过程之前，确定CDMA调制解调器440使用UHDM还是典型的PRL来执行网络获得过程。为此，CDMA调制解调器440确定当前需要的网络获得过程相应于当给终端通电时通常执行的初始网络获得过程，还是相应于当接收到用于通信切换的UHDM  并且CDMA调制解调器440处于待机状态时执行的网络获得过程。在开始网络获得之前，CDMA调制解调器440确定是否接收到UHDM，并且仅当CDMA调制解调器440接收到UHDM时，CDMA调制解调器440通过使用包括在UHDM中的切换信道直接获得网络。 
当CDMA调制解调器440在从WCDMA调制解调器450接收到UHDM之后要执行通信切换时，CDMA调制解调器440通过解析UHDM提取CDMA信道信息以及频带信息，而无需进入PRL搜索过程。接下来，CDMA调制解调器440使用提取的信息执行RF调谐，从而通过使用在UHDM中指定的CDMA信道来执行系统获得。因此，与现有技术相反，由于通过切换信道已经获得网络，CDMA调制解调器能够通过直接将逆前导消息发送到相应的基站，而无需重复分析UHDM、提取CDMA信道以及执行RF调谐的过程，来初始化与相应基站的通信。随后，当接收到确认消息时，CDMA调制解调器将切换完成消息(HCM)发送到基站，以便将成功切换通知给基站，从而完成切换。 
如上所述，当支持CDMA和WCDMA模式的多模式终端执行通信切换时，可有效地获得切换网络，从而没必要由于网络获得的失败而重复所述过程。此外，由于在过渡到通信模式期间可省略附加的RF调谐过程，因此可减少切换处理时间，并且在基站允许的切换时间内发送切换完成消息，从而增加切换的成功率。 
尽管已经参照其特定优选实施例显示和描述了本发明，但是本领域的技术人员应该理解，在不脱离由权利要求定义的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节上的各种改变。因此，本发明的范围不限于上述实施例，而由权利要求及其等同物限定。 

Claims (12)

1.一种用于在多模式终端中有效地获得切换网络的方法，所述多模式终端包括支持不同通信服务的第一调制解调器和第二调制解调器，所述方法包括下述步骤：
当必须获得切换网络时，确定是否从第一通信网络接收到通用切换指导消息(UHDM)；
当接收到UHDM时，从UHDM提取关于切换基站的信息，而不使用优选漫游列表(PRL)；和
通过使用提取的信息获得第二通信网络。
2.如权利要求1所述的方法，还包括：
第一调制解调器从第一通信网络接收来自指示切换的UMTS地面无线接入网(UTRAN)命令消息的切换；
从指示切换的UTRAN命令消息的切换中提取UHDM；和
将提取的UHDM发送到第二调制解调器。
3.如权利要求1所述的方法，还包括：当没有接收到UHDM时，使用优选漫游列表获得第二通信网络。
4.如权利要求1所述的方法，其中，第一通信网络和第二通信网络分别相应于码分多址(CDMA)网络和宽带码分多址(WCDMA)网络，并且第一和第二调制解调器分别处理通过CDMA网络和WCDMA网络发送和接收的信号。
5.如权利要求1所述的方法，其中，第一通信网络和第二通信网络分别相应于全球移动通信系统(GSM)网络和WCDMA网络，并且第一和第二调制解调器分别处理通过GSM网络和WCDMA网络发送和接收的信号。
6.如权利要求1所述的方法，其中，关于切换基站的信息包括切换信道和基站标识码中的至少一个。
7.一种用于有效地获得切换网络的多模式终端，所述多模式终端包括：
第一调制解调器，在第一调制解调器通过第一通信网络通信的同时，从第一通信网络接收到切换命令消息时，从切换命令消息中提取通用切换指导消息(UHDM)；和
第二调制解调器，从第一调制解调器接收提取的UHDM，并且基于包括在接收的UHDM中的关于切换基站的信息获得第二通信网络，而不使用优选漫游列表(PRL)。
8.如权利要求7所述的多模式终端，其中，第一通信网络和第二通信网络分别相应于码分多址(CDMA)网络和宽带码分多址(WCDMA)网络，并且第一和第二调制解调器分别处理通过CDMA网络和WCDMA网络发送和接收的信号。
9.如权利要求7所述的多模式终端，其中，第一通信网络和第二通信网络分别相应于全球移动通信系统(GSM)网络和WCDMA网络，并且第一和第二调制解调器分别处理通过GSM网络和WCDMA网络发送和接收的信号。
10.如权利要求7所述的多模式终端，其中，当必须获得切换网络时，如果没有接收到UHDM，第二调制解调器通过使用优选漫游列表获得第二通信网络。
11.如权利要求7所述的多模式终端，其中，关于切换基站的信息包括切换信道和基站标识码中的至少一个。
12.如权利要求7所述的多模式终端，其中，当第二调制解调器从第一调制解调器接收到UHDM时，第二调制解调器解析接收的UHDM，并且使用通过解析操作提取的切换信道获得第二通信网络。
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