MXPA02006626A - Sincronizacion de estacion base para transferencia imperceptible en una red gsm/cdma hibrida.. - Google Patents
Sincronizacion de estacion base para transferencia imperceptible en una red gsm/cdma hibrida..Info
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Abstract
Un sistema de telecomunicaciones inalambrico movil incluye estaciones base (30) de un primer tipo que operan de acuerdo a una primera interconexion aerea, y estaciones base (36) de un segundo tipo que operan de acuerdo a una segunda interconexion aerea. Los aparatos y metodos se proporcionan para transferir de una estacion movil (40) en el sistema de una primera estacion base (30), la cual es del primer tipo, a una segunda estacion base (36), la cual es del segundo tipo. Se establece un enlace de comunicacion sobre la primera interconexion aerea entre la estacion movil (40) y la primera estacion base (30). Los datos son recibidos de la estacion movil (40) en respuesta a una senal recibida por la estacion movil (40) sobre la segunda interconexion aerea desde la segunda estacion base (36), sin interrumpir sustancialmente el enlace de comunicaciones con la primera estacion base. La estacion movil (40) es transferida de la primera (30) a la segunda estacion base (36) en respuesta a los datos recibidos de la misma.
Description
SINCRONIZACIÓN DE ESTACIÓN BASE PARA TRANSFERENCIA IMPERCEPTIBLE EN UNA RED GSM/CDMA H BRIDA
CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona de manera general con telecomunicaciones inalámbricas, y específicamente con redes de telefonía celular avanzadas.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN El Sistema Global para telecomunicaciones
Móviles (GSM) es utilizado en redes de telefonía celular en muchos países alrededor del mundo. El GSM ofrece una gama útil de servicios y estándares de red. Las redes GSM existentes se basan en la tecnología de telecomunicaciones digitales por acceso múltiple por división de tiempo (TDMA) . En una red celular basada en el TDMA, cada unidad de abonado o suscriptor móvil se comunica con únicamente una sola estación base a cualquier tiempo dado. Cuando un abonado se mueve de una célula a otra, toma lugar una "transferencia imperceptible", en la cual la estación base con la cual el abonado se ha estado comunicando interrumpe su enlace con el abonado y pasa a una nueva estación base. El acceso múltiple por división de código (CDMA) es una tecnología de comunicaciones digital mejorada, la cual da un uso más eficiente del ancho de banda de radio que el TDMA, así como un enlace libre de desvanecimiento, más confiable, entre abonados y estaciones base de telefonía celular. El estándar CDMA líder es el IS-95, promulgado por la Asociación de la Industria de las Telecomunicaciones (TÍA) . Este estándar proporciona la capacidad de "transferencia imperceptible" (o "suave"), donde al moverse de una célula a otra, la unidad de abonado está temporalmente en contacto con dos o más estaciones base al mismo tiempo. Esta transferencia imperceptible, la cual se hace posible por el método de división de código, hace disminuir la probabilidad de una pérdida de conexión, lo cual puede suceder con frecuencia en transferencias no imperceptibles o difíciles. La solicitud de patente PCT PCT/US96/20764 , la cual se incorpora aquí como referencia, describe un sistema de telecomunicaciones inalámbricas que utiliza una interconexión o interfaz aérea CDMA (es decir, protocolo de comunicaciones de RF básicos) para implementar servicios y protocolos de red GSM. Utilizando este sistema, al menos algunas de las estaciones base TDMA (BSS) y las unidades del suscriptor de una red GSM existente serían reemplazados o suplementados por equipos CDMA correspondiente. Las BSS CDMA en este sistema están adaptadas para comunicarse con centros de conmutación móvil (MSC) vía una interconexión GSM A estándar. De este modo es mantenido el núcleo de servicios de red GSM, y la transferencia de TDMA CDMA es transparente a los usuarios. Las redes de comunicaciones celulares híbridas, que incorporan tanto elementos GSM como CDMA, también son descritas en las publicaciones de patente PCT O/9524771 y WO 96/21999, y en un artículo de Tscha, et al., titulado "Una Compuerta de Señalización de Abonado enfre una Estación Móvil CDMA y un Centro de Conmutación Móvil GSM" , en la reunión de la Segunda Conferencia Internacional sobre Comunicaciones Personales Universales, Ottawa (1993), pp. 181-185, las cuales se incorporan aquí como referencia. Ninguna de esas publicaciones trata sobre aspectos específicos de cómo efectuar transferencias eficientes de unidades de abonado entre diferentes estaciones base en tales redes híbridas. La solicitud de patente PCT PCT/US97/00926, la cual también se incorpora aquí como referencia, describe métodos de sistemas de transferencia entre BSS CDMA y TDMA en un sistema de telecomunicaciones GSM/CDMA híbrido. Una BSS GSM/TDMA genera señales de balizaje piloto de acuerdo con la tecnología CDMA. Durante una llamada telefónica, una unidad de abonado detecta las señales piloto y notifica a un controlador de la estación base que las señales han sido detectadas. La unidad de abonado es entonces transferida de la BSS TDMA a la TDMA sin interrumpir la llamada.
SUMARIO DE LA INVENCIÓN Un objeto de la presente invención es proporcionar métodos y aparatos para utilizarse en una red de telecomunicaciones TDMA/CDMA mezclada. Un objeto más de algunos aspectos de la presente invención es proporcionar métodos y aparatos mejorados que permitan la transferencia de una unidad de abonado o suscriptor entre estaciones base TDMA y CDMA sin interrumpir las comunicaciones. En modalidades preferidas de la presente invención, un sistema de comunicaciones celular GSM/CDMA mezclado incluye estaciones base tanto TDMA como CDMA, controladas conjuntamente por un centro de conmutación móvil (MSC) . Los sistemas de este tipo son descritos de manera general en la solicitud de patente PCT mencionadas anteriormente, las cuales se incorporan aquí como referencia. Una unidad de abonado o suscriptor en el sistema, también referida aquí como una estación móvil
(MS) , es capaz de comunicarse con ambos tipos de estaciones base, conmutando apropiadamente entre las interconexiones aéreas TDMA y CDMA, aunque usando preferiblemente protocolos de red GSM sobre ambos tipos de interconexión. Una características de las modalidades preferidas de la invención es que el sistema de comunicaciones puede basarse en una estructura GSM/TDMA existente, con la adición de BSS CDMA, y sin otra modificación sustancial a la infraestructura existente. Para determinar cuando deberá tomar lugar una transferencia, una MS en comunicación con una estación base actual de un tipo (CDMA y TDMA) verifica las señales que se originan en otra estación base, la cual puede ser una estación base de otro tipo (TDMA o CDMA, respectivamente) . Una secuencia de mensajes entre la estación base actual y la MS permite a la MS adquirir información de sincronización apropiada con respecto a la nueva estación base, y reportar nuevamente información a la estación base actual. La información es utilizada por el sistema para permitir a la MS establecer una interconexión aérea con la nueva estación base, tras lo cual toma lugar la transferencia sin interrumpir sustancialmente las comunicaciones entre la MS y la red. En el contexto de la presente solicitud de patente, tales transferencias entre estaciones base son referidas como "transferencias ayudadas por un móvil". La transferencia ayudada por un móvil es utilizada en los sistemas GSM y CDMA conocidos en la técnica, donde una estación móvil mide y reporta la fuerza de las señales recibidas de un transceptor de una estación base en una célula vecina antes de ser transferida a esa célula. En los sistemas GSM/CDMA híbridos que han sido propuestos a la fecha, sin embargo, se presume que las estaciones móviles son capaces de recibir señales de cualquier estación base CDMA o TDMA en cualquier tiempo dado (o una baliza CDMA asociada con una estación base TDMA, como en la solicitud de patente PCT PCT/US97/00926 mencionada anteriormente), pero no de ambas, y por lo tanto no son capaces de proporcionar este tipo de ayuda. La provisión de ayuda móvil de acuerdo con los principios de la presente invención permite que las transferencias sean conducidas de manera más uniforme y confiable de lo que sería posible en otras circunstancias. En algunas modalidades preferidas de la presente invención, la MS conmuta entre la operación TDMA y CDMA en el curso de una llamada telefónica, de acuerdo a instrucciones recibidas de la estación base con la cual la unidad esta en comunicación. Antes de que tome lugar la transferencia, la MS recibe señales de ambas estaciones base TDMA y CDMA, y se reporta nuevamente con la estación base con respecto a las señales que esta recibiendo. La información así reportada es reportada aada nuevamente a y utilizada por el BSC para iniciar la
transferencia. De manera preferible, ía MS comprende un solo transceptor de radio, y por lo tanto, en cualquier momento dado la MS puede comunicarse con cualquier estación base TDMA o CDMA, pero no con ambas. (De acuerdo con los principios del IS-95, sin embargo, como se describió aquí anteriormente, la unidad puede comunicarse con más de una estación base CDMA a la vez) . Debe notarse además que cada estación base GSM/TDMA tiene su propio reloj de sincronización, con el cual las MS en comunicación entre ellas son sincronizadas, mientras que las estaciones base CDMA esta mutuamente sincronizadas con un tiempo real del día. Por lo tanto, en la conmutación entre las estaciones TDMA y CDMA, la MS en cada caso sincroniza su operación con la señal de reloj apropiada sin interrumpir sustancialmente la llamada telefónica. En algunas de esas modalidades preferidas, el MS esta en comunicación con una estación base CDMA, cuando se determina que la unidad puede ser transferida a una estación base GSM/TDMA. La transmisión CDMA por el transceptor MS es interrumpida temporalmente, tiempo durante el cual la unidad efectúa una exploración vecina GSM, generalmente de acuerdo con los estándares GSM, para adquirirla y sincronizarse con la estación base TDMA. De ma era preferible, la transmisión CDMA es interrumpida
para un solo cuadro, típicamente 20 ms de longitud, creando un intervalo de tiempo libre de acuerdo con el estándar IS-95. Después de que la estación base TDMA es identificada, y han sido intercambiados mensajes adecuados, se abre un canal de tráfico entre la estación base, y la MS es conmutada a la estación base TDMA siendo sustancialmente minimizada a la vez la interrupción de una llamada telefónica que sea conducida por la MS . En otras de esas modalidades preferidas, la MS esta en comunicación con una estación base TDMA, cuando se determina que la unidad puede ser transferida a una estación base CDMA. Para sincronizarse con la estación CDMA, la MS adquiere el tiempo hora del día, de manera preferible recibiendo un tiempo u hora del día exacto de la estación base TDMA, donde la red GSM esta provista con el equipo necesario para generar y transmitir el tiempo u hora del día. De manera preferible, la red incluye un sistema de emisión celular (CBS) de acuerdo con el estándar GSM, el cual es utilizado para recibir el tiempo u hora del día, proporcionado, por ejemplo, por el Sistema de Posicionamiento Global (GPS) o recibido de una o más de las estaciones base CDMA, y es emitido a través ae la red a las MS . De manera alternativa, la MS -nterrumpe temporalmente la recepción TDMA para adquirir \ sincronizarse con el tiempo u hora del día de la estación CDMA. De este modo, aunque puede resultar una cierta degradación de la señal de los intervalos de tiempo TDMA perdidos de esta forma, la transferencia ayudada por un móvil de TDMA a CDMA es generalmente más confiable y menos perturbadora para el usuario de la MS de lo que seria posible en otras circunstancias. Aunque las modalidades preferidas son descritas aquí con referencia a MS que tiene un solo transceptor para uso TDMA y CDMA, se apreciará que los principios de la presente invención pueden ser aplicados de manera similar utilizando unidades de abonado y componentes físicos de sistemas de otros tipos, y particularmente utilizando una unidad de abonado que tenga transceptores TDMA y CDMA separados o solo integrados parcialmente. Por lo tanto se proporciona, de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, un sistema de telecomunicaciones inalámbrico móvil, el cual incluye estaciones base de un primer tipo que operan de acuerdo a la primera interconexión aérea, y estaciones base de un segundo tipo que operan de acuerdo a una segunda interconexión aérea, un método para transferir una estación móvil en el sistema de una primera estación base, que es del primer tipo, a una segunda estación base, ia cual es del segundo tipo que incluye:
establecer un enlace de comunicación sobre la primera interconexión aérea entre la estación móvil y la primera estación base; recibir datos de la estación móvil en respuesta a una señal recibida por la estación móvil sobre la segunda interfase aérea de la segunda estación base, interrumpir sustancialmente los enlaces de comunicación con la primera estación base; y transferir la estación móvil de la primera a la segunda estación base en respuesta a los datos recibidos de la misma. De manera preferible, la recepción de los datos incluye recibir una medición de la fuerza de la señal, y la transferencia de la estación móvil incluye comparar mediciones de fuerzas de señal de la primera y segunda estaciones base y transferir la estación móvil en respuesta a la comparación. De manera preferible, la recepción de datos incluye aplicar un factor de ponderación a la medición de la fuerza de la señal, donde la aplicación del factor de ponderación incluye hacer variar el factor de acuerdo a una condición de la red en el sistema. De manera preferiblemente adicional, la aplicación del factor de ponderación incluye transmitir un factor de ponderación sobre el enlace de comunicaciones sobre la estación móvil, la cual aplica el factor de ponderación a la medición. De manera preferible, la recepción de los datos incluye recibir una identificación de la segunda estación base sobre la base de la decodificación por la estación móvil de la señal recibida sobre la segunda interconexión aérea. En una modalidad preferida, transmitir de la primera estación base a la estación móvil una lista de frecuencias de estaciones base del segundo tipo en el sistema, de modo que la estación móvil busque recibir la señal a una frecuencia en la lista. De manera preferible, la transferencia de la estación móvil incluye transmitir una orden de transferencia de la primera estación base. En una modalidad preferida, la transferencia de la estación móvil incluye enviare una transmisión inicial sobre la segunda interconexión aérea en respuesta a la orden de transferencia, y el método incluye adquirir el enlace de comunicaciones sobre la primera interconexión aérea si la transmisión inicial sobre la segunda interconexión aérea no es recibida exitosamente. De manera preferible, la transmisión de la orden de transferencia incluye transmitir una orden sobre la primera interconexión aérea que encapsula parámetros 1
relacionados con la segunda interconexión aérea. De manera más preferible, la transmisión de la orden incluye transmitir una orden de acuerdo a un estándar GSM que encapsula parámetros definidos de acuerdo con un estándar IS-95, donde los parámetros encapsulados incluyen un código largo IS-95. De manera preferible, el establecimiento del enlace de comunicaciones y la recepción de los datos en respuesta a la señal incluye establecer el enlace y recibir la señal en la estación móvil utilizando un solo transceptor de RF en la estación móvil. En una modalidad preferida, una de la primera y segunda interconexiones aéreas incluye una interconexión TDMA, y la otra de las interconexiones incluyen interconexión CDMA, donde la interconexión TDMA preferiblemente incluye una interconexión GSM, y donde la interconexión CDMA esta configurada para transportar mensajes de la red GSM. De manera preferible, la interconexión CDMA se basa en un estándar IS-95. De manera preferible, el establecimiento del enlace de comunicaciones incluye utilizar una sola capa de protocolo de administración de recursos de radio para administrar la primera interconexión aérea, y donde la transferencia de la estación móvil incluye utilizar la única capa de protocolo de administración de recursos de radio para administrar la segunda interconexión aérea. De manera preferiblemente adicional, la recepción de los datos de la estación móvil incluye definir un área de superposición entre una primera región servida por la primera interconexión aérea y una segunda región servida por la segunda interconexión aérea, y activar la estación móvil para recibir los datos cuando al estación móvil este en el área de superposición. En una modalidad preferida, la primera interconexión aérea incluye una interconexión CDMA, y donde la segunda interconexión aerea incluye una interconexión GSM/TDMA, y la recepción de datos de la estación móvil incluye la activación instantánea de la estación móvil para interrumpir un enlace de comunicaciones CDMA para recibir y decodificar una señal GSM/TDMA. De manera preferible, la activación instantánea de la estación móvil incluye interrumpir las comunicaciones CDMA durante la duración de un cuadro IS-95, donde la recepción de los datos incluye recibir una identificación de la segunda estación base sobre la base de la decodificación de la corrección de frecuencia GSM y canales de sincronización de la señal por la estación móvil.
± <i
En otra modalidad preferida, la primera interconexión aérea incluye una interconexión GSM/TDMA, y la segunda interconexión aérea incluye una interconexión CDMA, y la recepción de los datos de la estación móvil incluye controlar la estación móvil para interrumpir los enlaces de comunicaciones para recibir y decodificar la señal CDMA. De manera preferible, la recepción de los datos incluye transportar información del tiempo u hora del día a través de la interconexión GSM/TDMA. De manera preferiblemente adicional, el transporte de la información del tiempo u hora del día incluye enviar la información del tiempo u hora del día a través del sistema utilizando un servicio de transmisión o emisión celular GSM, donde la transmisión de la información del tiempo del día incluye recibir un tiempo u hora del día y el número de cuadro GSM asociado de un transceptor en comunicación con una estación base del primer tipo del sistema. De manera preferible, la estación móvil decodifica un canal de sincronización de la señal CDMA para derivar el tiempo u hora del día. De manera alternativa o adicional, la recepción oe ios datos incluye transportar un mensaje de servicio de transmisión celular GSM a la estación móvil para ruciar una búsqueda por medio de una estación móvil de una señal de una estación base del segundo tipo. De manera preferible, el transporte del mensaje de servicio de transmisión GSM a la estación móvil incluye transportar el mensaje a ser recibido por la estación móvil mientras la estación móvil está operando en un modo dedicado . De manera preferible, la recepción de los datos de la estación móvil incluye recibir una identificación de un haz piloto CDMA decodificado por la estación móvil. De manera preferentemente adicional, el método incluye trazar el mapa de la segunda estación base como una estación base GSM para controlar la transferencia. De manera preferible, el control de la estación móvil incluye controlar la estación móvil para recibir la señal CDMA durante un primer intervalo de tiempo TDMA y para decodificar la señal durante un intervalo de tiempo TDMA subsecuente mientras se comunica con la estación base sobre la interconexión TDMA para generar los datos a ser recibidos por la estación base. Se proporciona además, de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, un método para transportar la información del tiempo de envío a la estación móvil en un sistema de telecomunicaciones inalámbricas GSM, que incluye: alimentar la información de tiempo de hora del día al sistema; y transmitir la información de la estación móvil sobre el sistema. De manera preferible, el sistema de telecomunicaciones inalámbrico GSM incluye un sistema de transmisión celular, la transmisión de la información del tiempo y hora del día incluye transmitir la información sobre el sistema de transmisión celular. De manera preferible, la transmisión de la información de la hora del día incluye transmitir un mensaje a ser recibido por la estación móvil mientras la estación móvil está operando en un modo dedicado. De manera preferiblemente adicional, la transmisión de la información de la hora de envío incluye recibir una hora de envío y un número de cuadro GSM asociado de un transceptor en comunicación con el sistema, y el método incluye la sincronización de la estación móvil con una señal de transmisión CDMA utilizando la información de la hora del día. En una modalidad preferida, el método incluye determinar la ubicación de la estación móvil en respuesta a una transmisión debido a la información de la hora del día a la pluralidad de estaciones base en el sistema.
De manera preferible, la alimentación de la hora del día incluye abrir una llamada de datos de un transceptor que tenga la información de la hora del día al centro de transmisión celular, donde la abertura de la llamada de datos preferiblemente incluye recibir información de la hora del día de un dispositivo GPS. De manera alternativa, la abertura de la llamada de datos incluye recibir la información de la hora del día de una célula CDMA asociada con el sistema GSM. También se proporciona, de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, en un sistema de telecomunicaciones inalámbricas móvil GSM, que incluye un primer subsistema de estación base y un segundo subsistema de estación base, subsistemas al menos uno de los cuales operan de acuerdo a la interconexión aérea CDMA, un método de transferencia sobre una estación móvil en el sistema del primer subsistema al segundo subsistema de estación base, que incluye: trazar el mapa de al menos uno del primer y segundo subsistemas que operan de acuerdo a la interconexión aérea CDMA como un subsistema GSM/TDMA; establecer un enlace de comunicaciones entre la estación móvil y el primer subsistema de la estación base, de modo que la estación móvil reciba una primera señal del primer subsistema de la estación base;
recibir datos de la estación móvil en respuesta a una señal recibida por la estación móvil del segundo subsistema de la estación base, sustancialmente sin interrumpir el enlace de comunicaciones con el primer subsistema de la estación base; comparar la fuerza de la primera y segunda señales, sustancialmente como si se pensara que el primer y segundo subsistemas de la estación base fueran subsistemas GSM/TDMA; y transferir la estación móvil del primer al segundo subsistema de la estación base en respuesta a la comparación de las fuerzas de la señal. De manera preferible, el trazo del mapa de al menos uno de los subsistemas que operan de acuerdo a la interconexión aérea CDMA incluye asignar al subsistema una frecuencia y ubicación GSM. De manera preferiblemente adicional, el establecimiento del enlace de comunicaciones y la transferencia de la estación móvil incluyen transportar mensajes entre el primer y segundo subsistemas y un centro de conmutación móvil en el sistema vía una interconexión GSMA. De manera preferible, ambos del primer y segundo subsistemas de la estación base operan de acuerdo a la interconexión aerea CDMA, donde la transferencia de la estación móvil incluye transportar un nuevo código largo IS-95 a través de la interconexión A, sustancialmente sin violar ios protocolos de interconexión A. De manera preferible, la recepción de los datos de la estación móvil incluye aplicar un factor de ponderación a la segunda señal, y donde la comparación de las fuerzas de las señales, incluye comparar la señal ponderada, donde la aplicación del factor de ponderación incluye transportar el factor de ponderación a la estación móvil, la cual aplica el factor de ponderación a la segunda señal. De manera preferible, la aplicación del factor de ponderación, incluye hacer variar el factor de acuerdo a una condición de la red en el sistema. También se proporciona, de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, un aparato de comunicaciones inalámbricas, para utilizarse en un sistema de telecomunicaciones móvil, que incluye: una estación base de un primer tipo, la cual transmite y recibe una primer señal de acuerdo a una primera interconexión aérea; una estación base de un segundo tipo, que transmite y recibe una segunda señal de acuerdo a una segunda interconexión aérea; y una estación móvil, la cual recibe la segunda señal sobre la seaunda interconexión aérea de la estación base del segundo tipo mientras se mantiene un enlace de comunicación sobre la primera interconexión aérea con la estación base del primer tipo, y que transmite datos a la estación base del primer tipo en respuesta a la segunda señal, de modo que la estación móvil sea transferida de la primera a la segunda estación base en respuesta a los datos transmitidos. De manera preferible, los datos transmitidos por la estación móvil incluyen una medición de la fuerza de la señal, de modo que la estación móvil sea transferida en respuesta a una comparación de fuerzas de señal de la primera y segunda señales. De manera preferible, se aplica un factor de ponderación a la medición de la fuerza de la señal, donde el factor de ponderación varía de acuerdo a una condición de la red en el sistema. De manera preferible, el factor de ponderación es transmitido sobre el enlace de comunicaciones a la estación móvil, la cual aplica el factor de ponderación a la medición. De manera preferiblemente adicional, la estación móvil decodifica la segunda señal para determinar la identificación de la estación base del segundo tipo. De manera preferible, la estación base del primer tipo transmite a la estación móvil una lista de frecuencias de estaciones móviles del segundo tipo en el sistema, de modo que la estación móvil busca recibir la segunda señal a una frecuencia en la lista. De manera preferible, la estación base del primer tipo transmite una orden de transferencia a la estación móvil, por lo que la estación móvil es transferida de la primera a la segunda estación base. En una modalidad preferida, se envía una transmisión inicial sobre la segunda interconexión aérea en respuesta a la orden de transferencia, y la estación móvil adquiere el enlace de comunicaciones sobre la primera interconexión aérea si la transmisión inicial sobre la segunda interconexión aérea no es recibida exitosamente . De manera preferible, la orden de transferencia encapsula parámetros relacionados con la segunda interconexión aérea. De manera más preferible, la orden está sustancialmente de acuerdo con un estándar GSM y encapsula parámetros definidos de acuerdo con el estándar IS-95, donde los parámetros encapsulados incluyen un código largo IS-95. De manera preferiblemente adicional, la estación móvil incluye un solo transceptor de RF, el cual se comunica con ambas estaciones base del primer y segundo tipos.
En una modalidad preferida, una de la primera y segunda interconexiones aéreas, incluye una interconexión TDMA, y la otra de las interconexiones incluye una interconexión CDMA, donde la interconexión TDMA incluye preferiblemente una interconexión GSM y donde la interconexión CDMA está configurada para transportar mensajes de la red GSM. De manera preferible, la interconexión CDMA se basa en un estándar IS-95. De manera preferiblemente adicional, la estación móvil utiliza una sola capa de protocolo de administración de recursos de radio para administrar ambas de la primera y segunda interconexiones aéreas. De manera preferible, la estación base activa la estación móvil para recibir la segunda señal sobre la segunda interconexión aérea cuando la estación móvil esta en un área de superposición entre una primera región servida por la primera interconexión aérea y una segunda región servida por la segunda interconexión aérea. En una modalidad preferida, la primera interconexión aérea incluye una interconexión CDMA, y la segunda interconexión aérea incluye una interconexión GSM/CDMA, y la estación base del primer tipo activa instantáneamente la estación móvil para interrumpir el enlace de comunicaciones para recibir y decodificar una señal GSM.
De manera preferible, la estación móvil interrumpe el enlace durante la duración de un cuadro IS-95. De manera preferiblemente adicional, la estación móvil procesa la segunda señal para decodificar la corrección de frecuencia GSM y canales de codificación de la señal. En otra modalidad preferida, la primera interconexión aérea incluye una interconexión GSM/TDMA, y la segunda interconexión aérea incluye una interconexión CDMA, y la estación base del primer tipo controla la estación móvil para interrumpir el enlace de comunicaciones para recibir y decodificar una señal CDMA. De manera preferible, una estación base del primer tipo transporta la información de la hora del día a la estación móvil a través de una interconexión
GSM/TDMA. De manera preferible, el aparato incluye un centro de transmisión celular GSM, el cual transporta la información de la hora del día a través del sistema a la estación móvil utilizando un servicio de transmisión celular GSM, donde el centro de transmisión celular recibe la información de la ahora del día y un número de cuadro GSM asociado de un transceptor en comunicación con una estación base del primer tipo en el sistema.
De manera alternativa o adicional, la estación móvil decodifica un canal de sincronización de la señal CDMA para derivar la hora del día. De manera preferible, el centro de transmisión celular GSM transporta un mensaje de servicio de transmisión celular a la estación móvil para iniciar una búsqueda por la estación móvil de la segunda señal, donde la estación móvil recibe el mensaje del servicio de administración celular mientras la estación móvil este operando en un modo dedicado. De manera alternativa o adicional, la estación móvil procesa la señal CDMA para identificar un haz piloto CDMA. De manera preferible, la estación móvil recibe la señal CDMA durante un primer intervalo de tiempo y procesa la señal durante un intervalo de tiempo TDMA subsecuente mientras se comunica con la estación base sobre la interconexión TDMA para generar los datos para la transmisión a la estación base. Se proporciona además, de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, un aparato para transportar la información de la hora del día a una estación móvil en un sistema de telecomunicaciones inalámbrico GSM, que incluye un centro de administración celular, el cual transmite la información a la estación móvil utilizando un sistema de transmisión celular GSM. De manera preferible, el aparato incluye un transceptor en comunicación con el sistema, el cual transmite una hora del día y un número de cuadro GSM asociado al centro de comunicación celular, donde el transceptor abre una llamada de datos a través del sistema al centro de transmisión celular para transportar la hora del día y el número de cuadro asociado a este. De manera preferible, la estación móvil es sincronizada con una señal de transmisión CDMA utilizando la información de la hora del día. De manera preferiblemente adicional, la estación móvil recibe la información del sistema de transmisión celular mientras opera en un modo dedicado. Se proporciona además, de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, un aparato para alimentar la información de la hora del día a un controlador de comunicaciones en un sistema de telecomunicaciones inalámbrico, que incluye: un receptor de señales de reloj , el cual recibe la información del ahora del día de una fuente de relo ; y un transceptor de radio, el cual recibe la información de la hora del día del receptor de la hora de
señales de reloj y que abre una llamada de datos a través del sistema al controlador de comunicaciones para transportar la información a este. De manera preferible, el controlador de comunicaciones incluye un centro de transmisión celular GSM, donde el transceptor de radio recibe un número de cuadro GSM de la estación base en el sistema, y transporta en número de cuadro al centro de transmisión celular junto con la información del ahora del día. De manera preferible, el receptor de señales de reloj incluye un receptor de radio el cual recibe la información del ahora del día de una célula de comunicaciones CDMA, donde el transceptor de radio incluye el receptor de radio. De manera alternativa, el receptor de señales de reloj incluye un dispositivo GPS. Se proporciona adicionalmente, de acuerdo con una modalidad preferida de la invención, un aparato para telecomunicaciones inalámbricas móviles en un sistema de telecomunicaciones GSM, que incluye: una estación móvil; y primer y segundo subsistemas de estación base, transmitir primer y segunda señales a la estación móvil, a_ -"enos una de ías cuales es una señal CDMA, y ambos subsistemas los cuales están trazados en el mapa del sistema GSM como subsistemas de estación base GSM, donde la estación móvil es transferida del primer al segundo subsistema en respuesta a una comparación de las fuerzas de la primera y segunda señales recibidas por la estación móvil, sustancialmente a través del ambas del primer y segundo subsistemas de la estación base operadas de acuerdo a una interconexión aérea GSM/CDMA. De manera preferible, al subsistema que transmite la señal CDMA se le asigna una frecuencia y ubicación GSM en el sistema. De manera preferiblemente adicional, los mensajes son transportados entre el primer y segundo subsistemas y un centro de conmutación móvil en el sistema vía una interconexión GSM A, donde ambas de la primer y segunda señales incluyen señales CDMA. De manera preferible, un nuevo código largo IS-95 es transportado a través de la interconexión A del segundo al primer subsistema para transferir la estación móvil, sin violar sustancialmente los protocolos de la interconexión A. De manera preferible, la estación móvil aplica un factor de ponderación a la segunda señal antes de que sean comparadas las fuerzas de señal. Se proporciona además, de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, una estación móvil para utilizarse en un sistema de telecomunicaciones inalámbrico que incluye estaciones base CDMA y TDMA que incluyen: un solo transceptor de radio móvil, el cual se comunica con las estaciones base CDMA y TDMA; y una unidad de módem, la cual codifica señales para transmitirlas por el transceptor móvil y decodifica señales recibidas por éste, de modo que las señales sean codificadas por CDMA para la comunicación con la estación base CDMA y codificadas por TDMA para la comunicación con la estación base TDMA. De manera preferible, la unidad de módem codifica las señales de acuerdo con los protocolos de la capa de interconexión de radio GSM. De manera preferiblemente adicional, la estación móvil recibe y procesa una señal de una de las estaciones móviles CDMA y TDMA sin interrumpir sustancialmente un enlace de comunicaciones existente entre la estación móvil y la otra de las estaciones base CDMA y TDMA. También se proporciona, de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, un método para transportar mensajes a una pluralidad de estaciones móvil que operan en un modo dedicado en un sistema de telecomunicaciones inalámbricas GSM que incluye un servicio de transmisión celular, que incluye: transmitir los mensajes a las estaciones móviles sobre el servicio de transmisión celular; y recibir los mensajes en las estaciones móviles sin terminar de manera sustancial la operación en el modo dedicado de las estaciones móviles. De manera preferible, la transmisión de los mensajes incluye enviar información de la hora del día o, de manera alternativa o adicional, transmitir un mensaje de activación de búsqueda. Se proporciona adicionalmente, de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, un aparato para telecomunicaciones inalámbricas móviles en un sistema de telecomunicaciones GSM, que incluye: un centro de transmisión celular, el cual transmite mensajes sobre un sistema de transmisión celular; y una estación móvil, la cual recibe los mensajes mientras se comunica en un modo dedicado, sin terminar sustancialmente las comunicaciones en modo dedicado. De manera preferible, el centro de transmisión celular transmite la información de la hora del día, o, de manera alternativa o adicional, un mensaje de activación de búsqueda.
También se proporciona adicionaimente, de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, una estación móvil para utilizarse en un sistema de telecomunicaciones inalámbrico que incluye estaciones base CDMA y TDMA, que incluyen: al menos un transceptor de radio móvil, el cual se comunica con las estaciones base CDMA y TDMA; y una unidad de módem, la cual procesa señales para la transmisión por al menos un transceptor y recibidas de acuerdo con la pila del protocolo de comunicaciones, de modo que las señales sean codificadas por CDMA para la comunicación con la estación base CDMA y codificadas por TDMA para la comunicación con la estación base TDMA, la pila incluye una sola capa del protocolo de administración de recursos de radio la cual controla las comunicaciones con ambas estaciones base CDMA y TDMA. De manera preferible, la capa del protocolo de administración de recursos de radio efectúa sustancialmente todas las funciones de una subcapa 3 RR de la Capa de Interconexión de Radio GSM. De manera preferiblemente adicional, la capa del protocolo de administración de recursos de radio, controla la transferencia de la estación móvil de una de las estaciones base a otra de las estaciones base.
Se proporciona además, de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, un sistema de telecomunicaciones inalámbricas móvil GSM, el cual incluye subsistemas de la estación base al menos algunos de los cuales operan de acuerdo a una interconexión aérea CDMA, un método para controlar comunicaciones de una estación móvil en el sistema con los subsistemas de la estación base, que incluye: enviar y recibir señales entre la estación móvil y uno de los subsistemas de la estación base sobre la interfaz aérea CDMA; y controlar el envío y recepción utilizando una capa del protocolo de comunicaciones de administración de recursos de radio que efectúa sustancialmente todas las funciones de una subcapa 3 RR de la Capa de Interconexión de Radio GSM. De manera preferible, el sistema incluye además subsistemas de estación base, los cuales operan de acuerdo a una interconexión aérea TDMA, y el método incluye: enviar y recibir señales entre la estación móvil y uno de los subsistemas de la estación base sobre la interconexión aérea TDMA, donde el control del envío y recepción incluye utilizar la única capa del protocolo de comunicaciones de administración de recursos de radio para controlar el envío y recepción de señales sobre ambas interconexiones aéreas CDMA y TDMA. De manera preferiblemente adicional, el método incluye transferir la estación móvil entre las estaciones base TDMA y CDMA, donde la transferencia es controlada por la capa del protocolo de comunicaciones de administración de recursos de radio. La presente invención será comprendida de manera más completa a partir de la siguiente descripción detallada de las modalidades preferidas de la misma, tomadas junto con los dibujos en los cuales:
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es un diagrama de bloques esquemático de un sistema de comunicaciones celular GSM/CDMA de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención; La Figura 2A es un diagrama de bloques esquemático que ilustra protocolos de comunicaciones entre una estación móvil y subsistemas de la estación base con el sistema de la Figura 1, de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención; La Figura 2B es un diagrama de bloques esquemático de una estación móvil GSM/CDMA híbrido, de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención; Las Figuras 3A y 3B son diagramas de bloques esquemáticos que ilustran pilas de protocolos de comunicaciones entre los elementos del sistema de la
Figura 1, de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención; La Figura 4A es un diagrama de bloques esquemático que ilustra la transferencia de una estación móvil de una estación base CDMA a una estación base GSM en el sistema de la Figura 1, de acuerdo a una modalidad preferida de la presente invención; La Figura 4B es un diagrama de bloques esquemático que ilustra el flujo de señales asociado con la transferencia de la Figura 4A de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención; Las Figuras 4C y 4D son diagramas de bloques que ilustran esquemáticamente cuadros de comunicación utilizados por la estación móvil para llevar a cabo la transferencia de la Figura 4A, de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención; Las Figuras 5A y 5B son diagramas de flujo que ilustran esquemáticamente la operación de la estación móvil para efectuar la transferencia de la Figura 4A, de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención; Las Figuras 6A y 6B son diagramas de flujo que ilustran esquemáticamente la operación de la estación base CDMA para efectuar la transferencia de la Figura 4A, de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención; La Figura 7 es un diagrama de bloques esquemático que ilustra el flujo de señales asociado con la provisión de la información de la hora del día en el sistema de la Figura 1, de acuerdo con unas modalidades de la presente invención; La Figura 8 es una ilustración esquemática que muestra células en un sistema de comunicaciones celular GSM/CDMA híbrido, útil para comprender un método para transferir una estación móvil de una estación base GSM a una estación base CDMA, de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención; La Figura 9 es un diagrama de bloques esquemático que ilustra el flujo de señales asociado con una transferencia de una estación móvil de una estación base GSM a una estación base CDMA, de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención; Las figuras 10A y 10B son diagramas de flujo que ilustran esquemáticamente la operación de la estación móvil para efectuar la operación de transferencia de la Figura 8, de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención; La Figura 11 es un diagrama de flujo que ilustra esquemáticamente la operación de la estación base CDMA para efectuar la transferencia de la Figura 8, de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención; La Figura 12 es un diagrama de bloques esquemático que ilustra la transferencia de una estación móvil entre estaciones base CDMA en un sistema de comunicaciones celular GSM/CDMA híbrido, de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención; La Figura 13 es una ilustración esquemática que muestra un flujo de señales asociado con la transferencia de la Figura 12, de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención; y Las Figuras 14A-14D son diagramas de bloques esquemáticos que ilustran códigos largos CDMA asignados en conjunto con la transferencia de la Figura 12, de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención. Las Figuras 15 son un diagrama de flujo que muestra el procedimiento de transferencia implementado de acuerdo con el método y aparato descritos.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS VISTA GENERAL DE LA OPERACIÓN DEL SISTEMA GSM/CDMA HÍBRIDO Ahora se hace referencia a la Figura 1, la cual es un diagrama de bloques esquemático de un sistema de comunicaciones celular GSM/CDMA híbrido 20, de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención. El sistema 20 esta construido alrededor de una red móvil terrestre pública (PLMN) 22, la cual se basa en el estándar de comunicaciones GSM como se describió anteriormente. La infraestructura para tales redes ya existe y es usada ampliamente en muchos países, y la presente invención tiene la ventaja de permitir la introducción gradual del servicio CDMA en conjunto con tal red si que se requieran cambios mayores a la infraestructura existente. La PLMN 22 comprende al menos un centro de comunicación de servicio móviles (MSC) 24, o posiblemente un número de tales centros (aunque únicamente se muestra un MSC aquí para mayor claridad de ilustración) , el cual controla las operaciones de la red dentro de un área geográfica. Entre otras funciones, el MSC 24 es responsable del registro y ubicación de las unidades de abonado y transferencia de unidades de abonado entre estaciones base, así como el enlace de la PLMN 22 a una red telefónica conmutada pública (PSTN) y/o
red de datos de paquete (PDN) 48. La PLMN también comprende un centro de administración de red (NMC) 26 y un centreo de transmisión celular (CBC) 28. esas funciones se describen a continuación. El sistema 20 incluye una pluralidad de estaciones móviles (MS) 40, el cual se comunica con la PLMN 22 vía una pluralidad de subsistemas de estación base (BSS) 30 y 32 sobre un enlace de RF inalámbrico en una o más de las frecuencias de comunicaciones celulares aceptadas. La MS 40 la cual también es conocida como unidad de abonado suscriptor, es capaz de comunicarse con ambos BSS GSM 30, utilizando un protocolo de señalización TDMA GSM sustancialmente estándar, y BSS CDMA 32, utilizando los métodos de comunicación basados en CDMA descritos aquí más adelante. De manera adicional, aunque en los sistemas GSM estándar, las estaciones móviles pueden recibir típicamente transmisiones o emisiones del CBC 28 únicamente en el modo libre, la MS 40 es capaz de recibir tales transmisiones o emisiones durante una llamada a través del BSS 30, como será descrito con mayor detalle aquí posteriormente. Aunque para mayor claridad, únicamente se muestra cada unan de la MS 40, BSS GSM 30 y BSS CDMA 32 en la Figura 1, se comprenderá que en realidad, el sistema 20 típicamente comprende una pluralidad de cada uno de esos elementos del sistema.
Ambos BSS GSM 30 y BSS CDMA 32 se comunican y están controlados por el MSC 24. Las comunicaciones entre el BSS GSM 30 y el MSC 24 son sustancialmente de acuerdo con los estándares GSM. BSS CDMA 32 está modificado en relación al estándar CDMA IS95 para comunicarse con la PLMN 22 de acuerdo con los estándares GSM, y particularmente para comunicarse con el MSC 24 vía la interconexión estándar GSM A, como se describe mejor aquí más adelante con referencia a las Figuras 3A y 3B. El BSS 32 también se comunica con el CBC 28, para recibir mensajes a ser transmitidos sobre el aire, y comprende el centro de operación y mantenimiento de radio (OMC-R) 38. El OMC-R se comunica con el NMC 26 sobre una interconexión estándar GSM Q3, utilizando preferiblemente un modelo de información basado en las series de especificaciones 12. XX GSM, las cuales se incorporan aquí como referencia. Opcionalmente, el BSS 32 puede ser ligado a un servicio de datos de paquete general (GPRS) 50, tal como el que ha sido propuesto por el Instituto Europeo de Estándares de Telecomunicaciones (ETSI). De manera alternativa o adicional, el BSS 32 puede ser acoplado para la transmisión de datos de paquete directamente a ia PSTN/PDN 48 (aunque tal conexión es, con el proposito de simplificar, mostrada en la Figura 1), de manera preferible con un enlace a la Internet a su través . Las comunicaciones entre el BSS CDMA 32 y la MS 40 se construyen sobre una "interconexión aérea" CDMA, lo cual de manera generalmente preferible está de acuerdo con el estándar IS95 para comunicaciones CDMA. La BSS 32 es construida alrededor de un controlador de estación base (BSC) 34, el cual controla y se comunica con un número de transceptores de estación base (BTS) 36. Cada BTS transmite señales de RF a y recibe señales de RF de la MS 40 cuando la MS está dentro de un área geográfica, o célula, servida por el BT particular. Cuando, durante una llamada telefónica, la MS se mueve de la célula de un BTS CDMA 36 a otra toma lugar una "transferencia imperceptible" (o transferencia) entre los BTS, como es sabido en la técnica CDMA. Pueden también existir regiones de servicio del sistema 20, sin embargo, las cuales no tienen cobertura CDMA (es decir sin BTS CDMA 36 en tal región) , o en las cuales la cobertura es débil o congestionada. Si la MS 40 se mueve hacia tal región durante una llamada telefónica, la MS es transferida del BTS CDMA a un BTS asociado con
durante una llamada, la MS es preferiblemente transferida del BSS GSM al BSS CDMA. Los métodos para efectuar tales transferencias entre el servicio CDMA y GSM/TDMA y viceversa, así como entre un BSS CDMA 32 y otro, se describen con mayor detalle más adelante. En virtud de tales métodos y de la arquitectura del sistema 20, como se muestra en la Figura 1, la MS 40 recibe los beneficios del servicio CDMA en aquellas regiones servidas por el sistema 20 con el cual el servicio ha sido implementado, sin perder servicio en las regiones TDMA. Las transiciones entre las regiones CDMA y TDMA son sustancialmente transparentes a los usuarios de la MS 40, debido a que los protocolos de red GSM de alto nivel son observados a través del sistema, y únicamente la interconexión aérea de RF de bajo nivel es cambiada durante el tránsito. La Figura 2A es un diagrama de bloques que ilustra esquemáticamente pilas de protocolo de la MS 40 y los BSS 30 y 32, de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención. La MS 40 se comunica con el BSS GSM 30 sobre una interconexión Um GSM, la cual se basa en una interconexión aérea TDMA estándar, de modo que no se requiere una modificación sustancial al BSS 30 o a los protocolos de interconexión estándar de la Capa 1 y Capa 2 GSM para acomodar la MS 40. La MS 40 se comunica con el
BSS CDMA 32 sobre una interconexión Um CDMA, sobre la base de una interconexión aérea IS-95 CDMA con ciertas modificaciones. Las unidades de abonado conocidas en la técnica son capaces de operar sobre cualquier interconexión Um GSM o Um CDMA, pero no ambas. Para sostener ambas de esas interconexiones, la MS 40 comprende equipo móvil (ME) 42 (Figura 1), el cual debe incluir dos transceptores de radio, uno configurado para la operación TDMA y uno para CDMA, o un solo transceptor de radio el cual puede conmutar dinámicamente entre TDMA y CDMA. El ME incluye la terminación móvil, la cual soporta el equipo de la terminal (TE) 46 para la entrada y salida de voz y/o datos. Además, la MS 40 comprende un módulo de identidad de abonado (SIM) 44, de acuerdo con los estándares^SSM. La Figura 2B es un diagrama de bloques esquemático que ilustra la MS 40 que comprende un solo transceptor de radio en el ME 42, de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención. La MS 40 se construye alrededor de una unidad de módem 59, que incluye un núcleo DSP 60 capaz de generar y procesar ambas señales TDMA y CDMA. De manera preferible, el núcleo 60 comprende un dispositivo ASIC, que incluye el procesamiento de transmisión/recepción CDMA autónomo, el cual es soportado por la lógica de temporización GSM 64 y el acelerador de equipo GSM (ODSP) 62, así como teniendo un puerto para el SIM 44. El núcleo 60 recibe de y entrega al TE 46. En este caso, el TE 46 está representado como un altavoz, y el núcleo 60 efectúa la conversión de D/A y A/D, así como funciones de vocodificación sobre las señales de audio, como es sabido en la técnica. Se aplica cualquier vocodificación GSM o CDMA, dependiendo de si la MS 40 está en contacto con el BSS GSM 30 o el BSS CDMA 32. El núcleo 60 puede, de manera adicional o alternativa, ser configurado para trabajar con TE 46 proporcionando la entrada/salida de datos digitales, tal como un dispositivo de fax. El núcleo 60 envía datos digitales, los cuales pueden estar en cualquier formato TDMA o CDMA, a un dispositivo de salida de señales mezcladas 66. El dispositivo 66 procesa y convierte los datos a la forma de banda base analógica, para alimentarlos al transmisor de RF 68. Un duplexor 70 transporta las señales de RF resultantes vía la antena a la estación base GSM o CDMA, según sea apropiado. Las señales recibidas de la estación base son pasadas por el duplexor 70 a través de un receptor de RF 72 y un dispositivo de entrada de señales mezcladas 74, el cual efectúa la conversión de banda base y las funciones AGC al núcleo 60. De manera preferible, el transmisor 68, el receptor 72 y los dispositivos de señales mezcladas 66 y 74 son controlados por el núcleo 60. La transmisión y recepción de RF por la MS 40 son preferiblemente frecuencias en la banda de 900 ó 1800 MHz GSM, para la compatibilidad con el equipo GSM existente, particularmente el BSS 30. Asumiendo que la MS 40 incluye únicamente un solo transceptor mostrado en la Figura 2B, operando en la banda GSM, el equipo CDMA en el sistema 20 debe ser configurado apropiadamente para operar en este intervalo de frecuencia, también. Regresando a la Figura 2A, si la MS 40 incluye físicamente un transceptor o dos, debe soportar interconexión aérea de las Capas 1 y 2 en su pila de protocolo, para la operación vis a vis del BSS GSM 30 y el BSS CDMA 32, respectivamente. La interconexión aérea
CDMA entre la MS 40 y el BSS CDMA 32 comprende la Capa 1
CDMA, la cual opera en un protocolo IS-95 estándar, y la
Capa 2 GSM-CDMA, en la cual la operación IS-95 es modificada para acomodarse a las necesidades de los servicios de red GSM. La Capa 2 GSM-CDMA incluye funcionalidades, tales como el ordenamiento, priorización y fragmentación de mensajes y la suspensión y resumisión de comunicaciones, las cuales son normalmente soportadas por la Capa 2 GSM estándar, pero no por el IS-95 CDMA. Vis a vis, el BSS GSM 30, las Capas 1 y 2 de la interconexión aérea están de acuerdo con los estándares GSM, sustancialmente sin modificación. Los protocolos GSM estándar incluyen una tercera Capa de interconexión de Radio (RIL3), que incluye tres subcapas, la Capa 1 y la Capa 2 GSM anterior. La menor de esas tres subcapas RIL3 es una capa de administración de recursos de radio (RR) , la cual soporta la administración móvil (MM) y las subcapas de administración de conexión (CM) encima de esta. Las subcapas RIL3 en el GSM BSS 30 no cambian sustancialmente con respecto al estándar GSM, y esas subcapas MM y CM GSM son de igual modo mantenidas sustancialmente sin cambio en la MS 40. La subcapa CM soporta la señalización para el procesamiento de llamadas, así como servicios GSM suplementarios y el servicio de mensajes cortos (SMS) . La subcapa MM soporta la señalización requerida para localizar la MS 40, la administración de la clave de autentificación y cifrado. Para soportar las subcapas MM y CM, se introduce una subcapa RR GSM-CDMA en las pilas de protocolo de la MS 40 y el BSS 32. La subcapa RR GSM-CDMA, la cual administra los recursos de radio y -antiene enlaces de radio entre la MS 40 y el BSS 32, está, "consciente" de la existencia de las capas _nfepores GSM y CDMA dobles (Capas 1 y 2) en la pila del protocolo de la MS 40. Esta invoca las capas inferiores apropiadas en la pila de la MS para comunicarse con cualquiera de la subcapa RIL3-RR estándar del BSS 30 sobre la interconexión Um GSM o la subcapa RR GDM-CDMA del BSS 32 con la interconexión Um CDMA dependiendo de las instrucciones que reciba del BSS con el cual este en comunicación. Las subcapas MM y CM no son procesadas por el BSS 32, sino que son reenviadas además a través entre la MS 40 y el MSC 24 para su procesamiento en una forma sustancialmente transparente a las capas de interconexión aéreas CDMA transparentes. La subcapa RR en la pila MS también controla la transferencia entre las interconexiones aéreas correspondientes definidas en las Capas 1 y 2 y ayuda a la selección de la célula para la transferencia, bajo instrucciones del MSC 24 y los BSS. Sin importar cual de las interconexiones aéreas este en uso, la subcapa RR GSM-CDMA soporta las subcapas RIL3-MM y CM GSM estándar encima de esta. La subcapa RR preferiblemente ofrece una funcionalidad de administración de recursos de radio completa de acuerdo a lo definido por las especificaciones GSM 04.07 y 04.08, las cuales se incorporan aquí como referencia. Aunque una capa " RR" per se, no es definida por el estándar IS-95 CDMA, la subcapa RR GSM-CDMA descrita aquí mantiene una funcionalidad de recursos de radio IS-95 completa, también. De acuerdo con los estándares GSM, la funcionalidad de la subcapa RR incluye la operación en modo libre y los servicios en modo dedicado (es decir, servicios efectuados durante una conversación telefónica) . La operación en modo libre de la subcapa RR incluye la selección automática de una célula y la transferencia libre entre células GSM y CDMA, así como entre pares de células CDMA y pares de células GSM, con la indicación de cambio de célula de acuerdo a lo especificado por el estándar GSM. La subcapa RR en el modo libre también efectúa el procesamiento del canal de transmisión, de acuerdo a lo especificado por los estándares GSM y CDMA, y el establecimiento de conexión RR. En el modo indicado, la subcapa RR efectúa los siguientes servicios: • Servicios de encaminamiento, petición de servicio, transferencia de mensajes y sustancialmente todas las otras funciones especificadas por los estándares GSM. • Cambio de los canales dedicados (transferencia), incluyendo transferencias difíciles, de acuerdo a lo descrito aquí más adelante y transferencias imperceptibles y "más imperceptibles" CDMA a CDMA.
• Ajuste de modo para el canal RR, incluyendo el canal de transmisión, tipo de canal y modo de codificación/decodificación/transcodificación. • Administración de parámetros de MS sobre la base de las especificaciones IS-95. • Administración de marca de clase de MS sobre la base de las especificaciones GSM. Será comprendido por aquellos en la técnica que las características anteriores de la subcapa RR son listadas únicamente a manera de resumen, y pueden agregarse detalles y características adicionales sobre la base de las especificaciones GSM y CDMA publicadas. La Figura 3A es un diagrama de bloques que ilustra esquemáticamente pilas de protocolo utilizadas en interconexiones de señalización entre la MS 40, el BSS CDMA 32 y el MSC GSM 24, de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención. Esas interconexiones permiten a la MS 40 comunicarse con el MSC GSM 24 sobre una interconexión aérea CDMA. La operación de esas interconexiones, y particularmente el flujo de mensajes a través de esas interconexiones, se describe con mayor detalle en la solicitud de patente PCT mencionada anteriormente PCT/US96/20764 e incorporada aquí como referencia. Cuando la MS 40 está en comunicación con el SC 24 vía el BSS GSM 30, las pilas de protocolo están de acuerdo con los estándares GSM, sustancialmente sin modificación. Como se hizo notar anteriormente, la MS 40 intercambia señales con el BSS CDMA 32 sobre la interconexión Um CDMA, donde las pilas de protocolo de la MS y el BSS son modificadas para incluir la subcapa RR GSM-CDMA y la Capa 2. En la Figura 3A, se muestra explícitamente una capa de relevo en la pila del protocolo del BSS 32, para convertir la señalización RIL3-CM y MM entre la MS 40 y el MSC 24, en gran medida sin procesamiento por el BSS 32. Otras capas implicadas en la interconexión Um fueron descritas aquí anteriormente con referencia a la Figura 2A. El BSS CDMA 32, se comunica con el MSC GSM 24 sobre una interconexión GSM A no modificada, sustancialmente estándar. Esta interconexión se basa en los protocolos de la Parte de Aplicación SS7 y BSS GSM
(BSSAP) , como es sabido en la técnica, de manera preferible de acuerdo con el estándar 08.08 GSM. La BSSAP soporta procedimientos entre el MSC 24 y el BSS 32 que requieren la interpretación y procesamiento de información relacionada con una sola llamada y la administración de recursos, así como la transferencia del control de llamadas y mensajes de administración de movilidad entre el MSC 24 y la MS 40. El BSS 32 traduce la Capa 1 CDMA y la Capa 2 GSM-CDMA y los protocolos RR intercambiados entre el BSS y la MS 40 en los protocolos SS7 y BSSAP apropiados para la transmisión al MSC 24, y viceversa. Debido a que el BSC CDMA 34 se comunica con el MSC GSM 24 utilizando la interconexión A estándar, no se requieren modificaciones sustanciales en el MSC GSM central para permitir la adición del BSS CDMA 32 al sistema GSM 20. Además, el MSC 24 no necesita estar consciente de que existe alguna diferencia en la identidad entre el BSS GSM/TDMA 30 y el BSS CDMA 32, puesto que ambos se comunican con el BSC en una forma sustancialmente idéntica sobre la interconexión A. De manera preferible, las células asociadas con los BTS 36 del BSS 32 son trazadas por el MSC 24 sustancialmente de la misma manera que las células GSM/TDMA, y de este modo se les asigna un número de canal de frecuencia de radio absoluto GSM (ARFCN) y valores de código de identidad de estación base (BSIC) , de acuerdo con el estándar GSM. Desde el punto de vista del MSC 24, una transferencia entre el BSS GSM 30 y el BSS CDMA 32, o aún entre dos BSS CDMA diferentes, no es diferente de una transferencia entre dos BSS GSM en un sistema basado en GSM/TDMA convencional. El BSIC de las células CDMA es asignado para ser distinguible por el sistema 20 de células GSM convencionales . La Figura 3B es un diagrama de bloques que ilustra esquemáticamente pilas de protocolo implicadas en el transporte de datos de voz entre la MS 40 y el MSC 24 vía el BSS CDMA 32 de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención. Los datos de voz entre la MS 40 y el BSS 32 son codificados y decodificados por un vocoder CDMA, el cual comprende cualquiera de los protocolos de vocoder del estándar IS-95 conocidos en la técnica. El BSS 32 traduce la capa 1 CDMA en señales TDMA GSM El, y convierte los datos vocodificados CDMA en datos de voz comprimidos y expandidos por la ley A PCM, de acuerdo con los requerimientos del estándar de la interconexión A. La MSC 24 de este modo transmite y recibe datos de voz a y de la MS 40 vía el BSS 32 sustancialmente sin importar el hecho de que los datos entre el BSS y la MS sean codificados como CDMA, lo que piensa que la MS 40 estaba operando en el modo GSM/TDMA.
TRANSFERENCIA DE ESTACIÓN BASE CDMA A TDMA La Figura 4A es un diagrama de bloques esquemático que muestra detalles del sistema 20, útiles para comprender un método para la transferencia ayudada por un móvil de la MS 40 del BSS CDMA 32 BSS GSM 30, de
acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención. A diferencia de la Figura 1, la BSS 30 se muestra aquí con detalle para incluir un BSC 77 y una pluralidad de BTS 78 y 80. La Figura 4A ilustra la transferencia de la MS 40 de uno de los BTS asociados con el BSS 32, marcados aquí como BTS 76 a BTS 78 del BSS 30. El BSS 32 también incluye un BSC GSM-CDMA 34 y BTS 36, de acuerdo a lo descrito con referencia a la Figura 1. La transferencia del BTS CDMA 76 al BTS TDMA 78 es iniciada preferiblemente por el BSS 32 cuando se determina que la MS 40 esta en un lugar en el cual tal transferencia puede ser deseable. Esta situación puede surgir cuando la señal recibida del BTS 76 sea débil, cuando se sepa que la MS 40 va a alcanzar el borde de un área de cobertura CDMA, o cuando el tráfico sobre los canales CDMA sea pesado. De manera alternativa, el BSS 32 puede influir a la MS 40 para buscar una señal del BTS 78 (u otros BTS GSM) de vez en vez independientemente de cualquier presión específica existente. Las Figura 4B es un diagrama de flujos de señales esquemático, que ilustra las señales transportadas en el MS 40, y los BSS 30 y 32 y el MSC 24 en 1 proceso de transferencia de la Figura 4A, de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención. El BSC 34 da instrucciones a la MS 40 para comenzar una búsqueda de BTS GSM vecinas, donde durante periodos breves, la MS 40 interrumpe sus comunicaciones con el BTS 76 para buscar y recibir señales TDMA. De manera preferible, la MS 40 esta operando en el estándar IS-95, lo cual permite que la transmisión CDMA este libre durante al duración de un cuadro de 20 MS, durante el cual puede tomar lugar el TDMA GSM vecino sin interrumpir sustancialmente comunicaciones de voz CDMA. De manera mas preferible, la transmisión por la MS 40 durante el cuadro MS es suspendido utilizando un mecanismo de activación/desactivación de acuerdo a lo definido por el estándar IS-95B, sección 6.6.6.2.8. DE manera alternativa, tal periodo libre también puede ser introducido bajo otros estándares CDMA, también. De manera alternativamente adicional, como se hizo notar anteriormente, la MS 40 puede comprender transceptores TDMA y CDMA separados que pueden ser utilizados simultáneamente para esta propósito. De manera preferible, el BSC 34 proporciona a la MS 40 una lista de las frecuencias de células TDMA GSM vecinas, tales como aquellas asociadas con los BTS 78 y 80. Tal lista es útil para reducir el tiempo necesario para buscar y encontrar BTS 78, puesto que la MS 40 buscara únicamente las frecuencias de las células de la lista. La lista es actualizada cuando la MS 40 se mueve
de una célula a otra y es mantenida durante transferencias entre estaciones base TDMA y CDMA. Cuando la MS 40 recibe una señal a la frecuencia del BTS 78, intenta decodificar la corrección de frecuencia GSM (FCCH) y canales de sincronización (SCH) en al señal. Esta decodificación puede tomar varios de los periodos libres del CDMA mandado para completarse. Una vez efectuada de manera exitosa la decodificación, la MS 40 determina el nivel de potencia de la señal TDMA y reporta esta al BSS 32 junto con la identidad de la célula GSM. Para determinar el nivel de potencio, la MS 40 preferiblemente promedia la potencia de la señal durante un periodo, para reducir la influencia del movimiento de la MS del desvanecimiento de canal. La determinación y reporte del nivel de potencia TDMA se repite de manera preferible continuamente después de que la MS 40 ha recibido la orden. De acuerdo con los estándares GSM, el nivel de potencia para cada célula verificada por la MS 40 deberá ser determinado al menos una vez cada 5 segundos, y el SCH correspondiente deberá ser decodificado al menos una vez cada 30 segundos. Los niveles de potencia deberán ser determinados para todas las células en la lista de células vecinas proporcionada por el BSS 32. De manera preferible, la MS decodifica el SCH y reporta el nivel de potencia únicamente de la célula de la cual se recibió la mejor señal. De manera más preferible, la MS se reporta al BSS 32 únicamente cuando ha existido un cambio en el nivel de potencia determinado desde el último reporte o algún otro cambio del significado de las señales recibidas por la MS de las células verificadas. Sobre la base de esta información, el BSS determina si y cuando va a tomar lugar una transferencia. A un tiempo apropiado, el BSS 32 inicia una petición de trasferencial MSC 24. El MSC transporta la petición de transferencia al BSS GSM 30, el cual reconoce la petición. El BSS GSM 30 transporta entonces una orden de transferencia RR vía el MSC 24 y el BSS CDMA 32 a la MS 40, y se abre un nuevo canal de tráfico (TCH) entre el BSS 30 y la MS . En este punto se completa la transferencia, y la MS 40 conmuta al BTS 78. Una transferencia exitosa se reporta a la MSC 24, sustancialmente de acuerdo con los estándares de envío de mensajes GSM, después de lo cual el MSC emite una orden "limpia" adecuada al BSS CDMA 32, la cual corresponde a un mensaje de "completar limpieza". De manera preferible, el nuevo canal de tráfico se abre en un modo de transferencia no sincronizado, de acuerdo con los modos de transferencia SM aceptados, y el BSS GSM 30 está configurado para aceptar transferencia. La MS 40 preferiblemente responde a la orden de transferencia de los RR con una ráfaga de acceso de transferencia sobre el canal de control dedicado principal (DCCH) del BSS GSM 30, de acuerdo a lo indicado por la orden de transferencia. La MS espera entonces hasta recibir un mensaje de información física apropiado del BSS 30 sobre el TCH, de acuerdo a lo definido en el estándar GSM 04.08, para completar la transferencia. Si la información física no es recibida dentro de un periodo predeterminado, de manera preferible dentro de 320 ms, de acuerdo con el temporizador T3124 del estándar IS-95, la MS intenta reasumir su conexión con el BSS CDMA 32. La decisión de iniciar la transferencia puede tomar lugar cuando la señal del BTS GSM 78 se vuelva más fuerte que la del BTS CDMA 76, pero de manera preferible se aplican otros criterios. Por ejemplo, puesto que los canales CDMA típicamente ofrecen mayor calidad de transmisión que los canales GSM, la transferencia se inicia preferiblemente solo cuando la señal GSM es más fuerte que la señal CDMA por alguno factor de ponderación predeterminado. El factor puede ser preprogramado en el sistema 20, o puede ser fijado por un usuario de la MS 40. Este también puede ser ajustado dinámicamente en respuesta a parámetros tales como la ubicación geográfica
de la MS y las cantidades relativas de tráfico en los canales CDMA y TDMA en el sistema. Las Figuras 4C y 4D son diagramas de bloques que ilustran esquemáticamente la estructura de los cuadros IS-95 81 y 87, utilizado respectivamente por la MS 40 para decodificar y verificar la potencia de las células TDMA, de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención. Los cuadros de verificación 81 y 87 están representados con cuadros de comunicación CDMA normales 82, a una velocidad de repetición no mayor que un cuadro de verificación 480 ms . Los estándares IS-95B permiten que los cuadros de verificación tengan una duración de 20 ms ó 40 ms . Pueden ser utilizados periodos de verificación más largos si se desea. La elección de cuadros más cortos (20 ms) disminuye la posibilidad de pérdida de datos en una llamada CDMA que esté siendo conducida simultáneamente entre la MS 40 y el BSS 32, aunque incrementa el periodo de tiempo necesario para completar un ciclo de decodificación y verificación. La Figura 4C ilustra el cuadro de verificación
81, el cuadro es utilizado para adquirir el FCCH y el SCH de una célula TDMA particular de interés. En un intervalo inicial 83, la MS 40 ajusta su frecuencia receptora, típicamente ajustando un circuito de fase sincronizada (PLL) a la frecuencia de la célula TDMA. En un intervalo posterior 84, la MS ajusta su ganancia receptora para la señal que está siendo recibida de la célula TDMA, típicamente utilizando un control de ganancia automático (AGC) . Los métodos adecuados para el ajuste del PLL y AGC son bien conocidos en la técnica. Los intervalos 83 y 84 son, de manera preferible, de aproximadamente 1 ms de duración cada uno. Posteriormente, durante aproximadamente 15 ó 35 ms, dependiendo de sí la duración total del cuadro 81 es de 20 ó 40 ms, el FCCH y el SCH de la célula TDMA adquirida son decodificados, como se describió aquí anteriormente. Entonces, en preparación para el siguiente cuadro CDMA 82, la MS 40 reajusta su frecuencia a sus parámetros anteriores (CDMA) y entonces resincroniza con el BTS CDMA 76 en un intervalo final 86. La Figura 4D ilustra el cuadro de verificación
87, el cual es utilizado para medir los niveles de potencia de las células TDMA de interés. Por cada una de tales células, la frecuencia de la MS 40 es ajustada en un intervalo inicial de 83, como se describió anteriormente. El nivel de potencia de la célula es entonces determinado durante un intervalo de medición de energía correspondiente 88, que preferiblemente tiene una duración de aproximadamente 1.4 ms . El ejemplo mostrado en la Figura 4D, la duración del cuadro 87 se toma como de 20 ms, permitiendo que los niveles de potencia sean determinados para siete diferentes células durante el cuadro. De manera alternativa, si se utiliza un cuadro de 40 ms, pueden ser determinados niveles de potencia de hasta 15 células diferentes durante el cuadro. En una modalidad alternativa no mostrada en las figuras, un cuadro de verificación puede ser dividido en dos o más partes, una para adquirir el FCCH y el SCH, y la otra para mediciones de energía. Modalidades alternativas adicionales pueden basarse en el estándar CDMA IS-95C o IS-95Q. Las Figuras 5A, 5B, 6A y 6B son diagramas de flujo que ilustran esquemáticamente, en forma de máquinas de estado, operaciones implicadas en la realización de la transferencia ilustrada en las Figuras 4A y 4B, de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención. Las Figuras 5A y 5B ilustran estados de la MS 40, y las Figuras 6A y 6B ilustran estados de la BSS GSM-CDMA 32. Las líneas sólidas en esas figuras representan procesos llevados a cabo utilizando la activación instantánea IS-95, como se describió anteriormente, de modo que la MS conmuta entre la recepción CDMA y TDMA. Las líneas interrumpidas indican transiciones de estado alternativas que son posibles cuando la MS es capaz de una operación CDMA/TDMA simultánea, que típicamente requiere que la MS tenga transceptores de radio dobles (a diferencia de la MS de un solo transceptor mostrado en la Figura 2B) . Los estados del BSS GSM-TDMA 30 no son mostrados, puesto que ellos están sustancialmente de acuerdo con los estándares GSM, los cuales son conocidos en la técnica. Ciertos mensajes transportados entre la MS 40 y el BSS 30 y el BSS 32 en el curso del proceso de transferencia son indicados a lo largo de las líneas que conectan los estados relevantes del BSS 32 y el MS 40 en las figuras. Estos mensajes preferiblemente tienen la forma general del estándar IS-95 o mensajes GSM, según sea apropiado, los cuales son modificados y/o suplementados de modo que contengan información adicional que necesite ser transportada en el sistema GSM-CDMA híbrido 20. Aunque ciertos mensajes y formatos de mensajes ejemplares son descritos aquí, puede ser utilizado sustancialmente cualquier asignación de campos de mensajes adecuada, dentro de las restricciones de los estándares IS-95 y GSM relevantes, como estará claro para aquellos expertos en la técnica. Al inicio del proceso de transferencia, la MS
40 está en comunicación con el BSS 32 sobre un canal de trafico CDMA (TCH) en un estado 100 de la MS y un estado
130 de la BSS. La BSS emite una orden de activación instantánea de búsqueda, incluyendo los parámetros de activación instantánea, y entonces se espera la conclusión de la activación instantánea en un estado 134. La MS 40 verifica los parámetros en un estado 102. Si la MS no está configurada para soportar los parámetros, emite un mensaje de rechazo de activación instantánea. Si los parámetros son soportados, la MS expide un mensaje de completar la activación instantánea y entra en un estado de activación instantánea IS-95 104. Si es recibida una orden de detener la activación instantánea, la MS 40 regresa al estado 100. Tras recibir el mensaje de completar la activación instantánea, el BSS 32 entra a un estado de activación instantánea IS-95 136 y ordena a la MS 40 para iniciar la verificación de células vecinas. (Como se hizo notar anteriormente, los estados de activación instantánea 106 y 136 no son necesarios si la MS es capaz de la operación CDMA/TDMA simultánea, caso en el cual la MS entra al estado 106 directamente del estado 100) . El BSS entonces entra en un estado 132 en el cual espera que la verificación sea completada. La MS verifica los parámetros de la orden de verificación en un estado 106. Habiendo verificado que soporte los parámetros de la orden de verificación, la MS 40 entra a un estado de verificación GSM 108, en el cual decodifica y determina periódicamente la fuerza de la señal de las células vecinas, como se describió anteriormente. De igual modo, tras recibir la confirmación de la MS que ha comenzado a verificar las células vecinas, el BSS 32 entra a un estado de verificación GSM respectivo 138. La MS 40 continua verificando las células vecinas y reportando los resultados a la BSS 32 en forma de un mensaje de medición de fuerza de piloto (PSMM) . Cuando se establece una condición de activación de transferencia, es decir, cuando la señal recibida por la MS 40 del BSS 32 es suficientemente más débil que una de las células vecinas, el BSS indica al MSC 24 que se requiere una transferencia y entra en un estado de espera 140. Si no es recibida una orden de transferencia dentro de un periodo predefinido, preferiblemente determinado por el temporizador GSM T7, de acuerdo con el estándar GSM, el BSS regresa a un estado 138. Cuando la orden de transferencia es recibida del MSC, el BSS 32 pasa la orden de transferencia RIL3-RR a la MS 40, y entonces entra a otro estado de espera 142, donde espera el reconocimiento de una Capa 2 (L2) de la orden de la MS. Debe notarse que el MS 32 también puede recibir la orden de transferencia mientras está en el estado 138, caso en el cual expide de manera similar la orden de transferencia RIL3-RR a la MS 40, y entra al estado 142.
Cuando la MS 40 recibe la orden de transferencia RIL3-RR, verifica los parámetros de la orden de transferencia en un estado 110. Si la MS 40 soporta los parámetros de la orden de transferencia, envía el reconocimiento de la L2 al BSS 32, y entra a un estado de suspensión CDMA 112. Si los parámetros no son soportados, la MS 40 expide un mensaje de falla de transferencia, y regresa al estado 108. En este caso, o si no es recibido el reconocimiento dentro de un periodo predefinido, determinado preferiblemente por el temporizador GSM T8, el BSS 32 envía un mensaje de falla de transferencia al MSC 24 y regresa al estado 138. Asumiendo que los parámetros son soportados, y que la orden de transferencia indica que la MS va a ser transferida al BSS GSM-TDMA 30, la MS envía un mensaje de acceso de transferencia y entonces espera en un estado
120 por la información física del BSS 30. (Si la orden de transferencia especifica que la MS va a ser manejada sobre otro BSS CDMA, la MS entra a un estado 114, como se describe de manera adicional más adelante con referencia a las Figuras 12 y 13) . Mientras tanto, el BSS 32 espera una orden "limpiar" en un estado 144, mientras envía periódicamente mensajes de "petición de limpieza" a la MSC 24.
Una vez que la información física ha sido recibida, la transferencia se completa exitosamente, y la MS 40 entra a un estado de comunicación de canal de tráfico GSM 124. El BSS 32 recibe la orden de limpieza, después de lo cual entra a un estado 148, en el cual libera recursos aéreos asignados al canal de comunicación con la MS 40 y envía un mensaje de "completar limpieza". El BSS entra a un estado de liberación de SCCP 150, en el cual libera recursos de llamadas utilizados en la comunicación con el MSC 24, y entonces finaliza su conexión con la MS 40 en un estado final 152. Si la MS 40 no recibe la información física dentro de un periodo especificado, sin embargo, dado por la expiración del temporizador T3124 GSM, la MS entra a un estado 122 en el cual intenta readquirir el BSS CDMA 32 y regresa al estado 100. Es emitido un mensaje de falla de transferencia al BSS 32, el cual entra entonces en un estado de readquisición CDMA correspondiente 146. Si la readquisición no es exitosa, el BSS 32 expide una petición de limpieza y regresa al estado 144, del cual puede finalmente salir al estado 152, como se describió anteriormente. La MS se transfiere a un estado libre 126.
TRANSFERENCIA DE ESTACIÓN BASE TDMA A CDMA La Figura 7 es un diagrama de bloques esquemático, que muestra un flujo de señales en el sistema 20 (Figura 1) asociado con la provisión de la hora del día para los BSC GSM y BTS relevantes en el sistema, de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención. Comúnmente, los BSS GSM en el sistema 20, no serían informados de la hora del día, puesto que esta información no es requerida por el estándar GSM. Por otro lado, el estándar IS-95 requiere que las estaciones base CDMA sean sincronizadas, puesto que tal sincronización es necesaria para la identificación y decodificación de las señales y para la transferencia imperceptible entre células. Por lo tanto, para la transferencia ayudada por un móvil de la MS 40 del BTS TDMA 78 al CDMA 76 (como se muestra en la Figura 4A, pero con la dirección de la flecha de transferencia invertida) , es necesario que sea proporcionada la hora del día por el sistema 20. El método de la Figura 7 permite que sea proporcionada la hora del día en el sistema 20 sin la necesidad de cambios a los componentes físicos o programas y sistemas de programación en el MSC 24 o en el BSS GSM 30 o los BTS 78 y 80, utilizando el CBC 28, el cual es una parte estándar el PLMN 22, para transmitir la
hora del día sobre el sistema. Comúnmente, el CBS 28 proporciona un servicio de transmisión celular (CBS) de acuerdo con los estándares de interconexión GSM 03.41 y 03.49, que permiten sea reconocida la transmisión de mensajes cortos en general a áreas geográficas definidas dentro del sistema 20. Los mensajes son recibidos por la MS 40 mientras está en el estado de espera, o en el modo libre, es decir, cuando la MS no está implicada en una llamada telefónica. Con el propósito de proporcionar información de la hora del día, sin embargo, la MS 40 preferiblemente es capaz de recibir mensajes de CBS no únicamente cuando está en el modo libre, como es prescrito por los estándares GSM, sino también cuando la MS está en un modo dedicado, es decir, durante una llamada telefónica (aunque a posibles expensas de perder datos de la llamada en sí) . El uso del CBS para proporcionar información de la hora del día a la MS 40 es deseable particularmente cuando la MS incluye únicamente un solo transmisor y receptor de radio, como se muestra en la Figura 2B; cuando se utilizan radios dobles, uno para el CDMA y otro para el TDMA, el radio CDMA puede recibir la hora del día mientras el radio TDMA está en uso en una llamada telefónica. En una modalidad preferida de la presente invención, los mensajes del CBS también son utilizados para iniciar una búsqueda por la MS 40 de células vecinas, como se describió anteriormente con referencia a la Figura 4B. Una MS especial 160, la cual está equipada con un receptor GPS (sistema de posicionamiento global) 161, se localiza en una o más células GSM/TDMA del sistema 20 en las cuales es necesaria la hora del día. En la Figura 7, la MS 160 recibe la hora del día del receptor 161 y asocia la hora con una identificación de número de cuadro TDMA actúa, sobre la base de señales de sincronización transmitidas por el BTS 78, de acuerdo con el estándar GSM. De manera alternativa, la MS 160 puede ser configurada para recibir la hora del día de un BSS CDMA, caso en el cual se requiere el receptor GPS 161. La MS 160 abre una llamada de datos vía el BTS 78, el BSS 77, el MSC 24 y la PSTN/PDN 48 para el CBC 28, y envía al CBC la identificación de la llamada y correspondencia de la hora del día y el número de cuadro actuales. De manera alternativa, la MS 160 puede transportar la información por cualquier otro método adecuado, tal como mediante el uso de SMS GSM. El CBC 28 entonces transmite esta información sobre el CBC a la célula, de modo que las MS 40 reciba la hora del día aún cuando esté operando en el modo GSM/TDMA. Por lo tanto, cuando la MS 40 va a ser transferida al BTS CDMA 76, no existe la necesidad de
adquirir información de sincronización/hora del día del BTS CDMA, y la transferencia puede proceder de manera más rápida y uniforme. La introducción de la hora del día en el sistema 30 también se beneficia de la porción GSM del sistema en sí, sin conexión con la transferencia CDMA. Por ejemplo, la MS 40 puede transmitir su hora del día a diferentes BTS GSM 78 y 80, y el retraso de temporización de la MS a cada BTS puede ser medido y utilizado para determinar la ubicación de la MS. La Figura 8 es una mapa esquemático de células GSM/TDMA superpuestas 162 y células CDMA 164 en la red 20, que ilustra aspectos de la transferencia ayudada por un móvil BTS GSM 78 al BTS CDMA 76, de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención. Un operador del sistema 20 reconocerá que cuando la MS 40 se localiza en cualquiera de las células 1-5 mostradas en la Figura 8, puede tomar lugar una transferencia TDMA/CDMA. Por lo tanto, el CBC 28 transmitirá un mensaje de CBS a todas las MS de modo (GSM/CDMA) en esas células, incluyendo la siguiente información e instrucciones: • A la MS comenzar la búsqueda de señales CDMA (activar búsqueda) . • Frecuencias de BTS CDMA en células superpuestas y vecinas;
• Trazado GSM de células CDMA 94, de acuerdo con el MSC GSM 24. • Identificación de la hora del día con el número de cuadro TDMA actual, de manera preferible de acuerdo a lo derivado de la MS 90, aunque pueden ser utilizados otros métodos para proporcionar la hora del día. • Opcionalmente, el factor por el cual la fuerza de la señal CDMA va a ser multiplicado para la comparación con la señal TDMA, como se describió aquí anteriormente . No es necesario que tal mensaje sea transmitido en las células 6-10. Además, deberá comprenderse que únicamente la CBS de doble modo están programadas para recibir e interpretar este mensaje, mientras que las MS GSM/TDMA ordinarias lo ignorarán. El mensaje CBS activo y permite que las CBS de doble modo recaben y proporcionen información al BSS GSM 30 y MSC 24 para ayudar a hacer la transferencia de uno de los BSS CDMA, a diferencia de los sistemas GSM/CDMA híbridos que han sido sugeridos en la técnica anterior. La Figura 9 es un diagrama de bloques que ilustra en flujo de señales en el sistema 20 asociado con una transferencia ayudada por un móvil del BTS 78 al BTS
76, de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención. Como se hizo notar anteriormente con referencia a la Figura 7, la referencia comienza con la transmisión de la activación de búsqueda y otra información. La activación de búsqueda es transmitida periódicamente por el BTS 78 cuando la MS 40 esta en una de las células GSM 1-5 (Figura 8), o en respuesta a alguna otra condición preprogramada. Tras la recepción de la activación, la MS 40 interrumpe su tráfico TDMA con BTS 78 y sintoniza a su receptor a una frecuencia CDMA apropiada durante un periodo breve, de manera preferible de aproximadamente 5 ms. A continuación, después de que la MS ha reasumido la comunicación con el BTS 78, intenta decodificar cualquier señal CDMA recibida para identificar un haz piloto del BTS cuya transmisión ha sido recibida, digamos del BTS 76. Como se hizo notar anteriormente, el BTS CDMA 76 es trazado en el sistema 20 como si fuera un BTS GSM-TDMA. La MS 40 por lo tanto transmite un mensaje de reporte de regreso al BTS GSM 78 que indica la potencia de la señal recibida del BTS 76 (opcionalmente multiplicada por el factor de ponderación CDMA/TDMA relativo mencionado anteriormente), junto con la identificación del mapa del sistema GSM del BTS 76. Desde el punto de vista del BSS GSM 30 y el MSC 24, no existe diferencia sustancial entre el mensaje transmitido por el MS 40 en este caso y el mensaje que sería transmitido como resultado de una exploración vecina GSM ordinaria. Este proceso de medición y reporte va hasta el BSS 30 que determina que la MS 40 deberá ser transferida al BTS 76. En este punto, el BSS 30 transporta a un mensaje al MSC 24 que indica que se requiere la transferencia. El MSC 24 pasa una petición de transferencia al BSS 32, el cual envía un reconocimiento
10 de regreso vía el MSC 24 al BSS 30. El BSS 32 asigna recubrimiento usos de componentes físicos y programas y sistemas de programación al canal de tráfico de comunicaciones a ser abierto con la MS 40 y comienza a enviar datos nulos a la MS para abrir el canal. El BSS
15 GSM 30 entonces da una orden de transferencia a la MS 40, de manera preferible una orden RIL3-RR que encapsula los parámetros IS-95 requeridos para abrir un canal de tráfico CDMA con el BTS CDMA 76. Los parámetros contenidos en tal mensaje son descritos aquí más adelante
20 con referencia a las figuras 13 y 14A-D. El nuevo canal de tráfico es entonces abierto, completando la transferencia, y el BSS 30 libera el canal de tráfico TDMA viejo. El proceso descrito anteriormente permite de "> - ! este modo la transferencia ayudada por un móvil del BSS
GSM/TDMA 30 al BSS CDMA 32 con alta velocidad y confiabilidad, y con interrupción mínima al servicio en la parte media de una llamada durante la cual toma parte la transferencia. Para los propósitos de esta transferencia, la célula GSM en el sistema 20 recibe la información de la hora del día, y las células CDMA son trazadas en el sistema GSM, a espesas de los componentes físicos mínimos y sustancialmente sin la necesidad de reprogramar los elementos del sistema GSM existente. Puede llevarse a cabo un proceso de transferencia TDMA-CDMA similar aún en ausencia de la información de la hora del día y en el BSS GSM 30. En este caso, después de que la MS 40 ha adquirido una señal de canal piloto asociada con la BTS 76, debe sintonizarse a y decodificar el canal de sincronización del BTS para derivar la hora del día. La alteración toma aproximadamente 480 ms, creando una interrupción notable pero aún tolerable en el servicio de voz durante una llamada. De manera alternativamente adicional, puede ser efectuado un proceso de transferencia similar utilizando una MS que tenga los transceptores, uno para TDMA y el otro para CDMA como se describió aquí anteriormente. Las figuras 10A, 10B y 11 son diagramas de flujo que ilustran esquemáticamente en forma de máquinas de estado, la operación de la MS 40 y el BSS 32 para efectuar la transferencia ilustrada en la Figura 9, de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención. Las Figuras 10A y 10B se refieren a la MS 40, mientras que la Figura 11 se refiere al BSS 32. El BSS 30 opera sustancialmente de acuerdo con los estándares GSM, como es sabido en la técnica. La MS 40 inicia un estado inicial 170, en la cual la MS esta en comunicación con el BSS 30, en una cierta célula asociada con el BSS, sobre un canal de tráfico GSM (TCH) . Cuando al MS se mueve a una nueva célula, entra a un estado 172 en el cual recibe y lee mensajes del CBC 28. Si no existe mensaje CBC que prepare a la MS 40 para la posible transferencia a un BSS CDMA (debido a que no existe BSS CDMA en el área, por ejemplo, la MS regresa al estado del TCH GSM 174, del cual puede ser transferida a otro BSS GSM-TDMA. Cuando sea sugerido por un mensaje CBC apropiado, la MS 40 entra a un estado de superposición 176, en el cual adquiere la hora del día, como se describió anteriormente, y envía mensajes de medición de la fuerza del piloto (PSMN) al BSS 30. En la operación GSM-TDMA estándar, generalmente existe un intervalo de tiempo libre de 6 ms disponible una vez cada 120 ms . Durante esos intervalos de tiempo libre, la MS 40 interrumpe la transmisión TDMA para buscar los haces
piloto de celdas GSM-CDMA vecinas, tales como aquellas asociadas con la BSS 32. Si no se encuentra el piloto, la BSS va a un estado 180, en el cual ajusta su frecuencia en intenta encontrar un canal de corrección de frecuencia (FCCH) GSM. De manera alternativa, cuando se encuentra un piloto, el MS entra a un estado 182, en el cual ajusta su frecuencia según se requiera y mide la fuerza de la señal CDMA. Durante intervalos posteriores, mientras la MS 40 se este comunicando con su canal de tráfico GSM-TDMA actual, intenta decodificar el piloto CDMA para identificar la célula con la cual el piloto esta asociado. Los resultados son reportados al BSS 30. A una hora apropiada, sobre la base de los resultados reportados por la MS 40, como se describió anteriormente, el MSC 24 transporta la petición de transferencia al BSS 32. El BSS 32 entra a un estado preparatorio 190, el cual asigna recursos, asigna un código largo y hace una conexión SCCP con la MSC en preparación para la transferencia. Después de enviar el mensaje de reconocimiento apropiado al MSC, la BSS 32 entra a un estado 191 en el cual envía cuadros de tráfico de ida nulos a la MS 40 y espera a recibir tráfico de regreso de la MS . Si el BSS no asigna los recursos, sin embargo, reporta una falla de transferencia y sale a un estado final 197.
Sobre la base de los parámetros encapsulados en el mensaje de reconocimiento del BSS 32, el mensaje de la orden de transferencia RIL3-RR es enviado del BSS GSM-TDMA 30 al MS 40, identificando la célula de destino GSM-CDMA asociada con el BSS 32 y transportando los parámetros de transferencia necesarios. La MS 40 entra a un estado 183, en el cual verifica que los parámetros de transferencia sean soportados y, si la verificación es exitosa, suspende su operación GSM-TDMA en un estado 184. (Si la verificación falla, la MS reporta la falla y regresa al estado 176) . La MS entra en contacto entonces en un estado 185 en el cual espera recibir un número predeterminado de cuadros "buenos", de manera preferible, el número determinado por el contador Nllm IS-95, del BSS 32. Cuando han sido recibidos cuadros buenos, la MS envía de regreso al BSS un número de cuadros de preámbulo (cuadros de relleno, cortos, utilizados para establecer el canal de tráfico) , de acuerdo a lo especificado por el parámetro NUM_PREAMBULO en el mensaje de orden de transferencia, y entra a un estado de ajuste de opción de servicio 186. El BSS 32 detecta los cuadros de preámbulo y reporta al MSC que se ha establecido en canal de tráfico CDMA, después de lo cual el BSS entra a un estado 192 en el cual espera completar la transferencia.
Si el MS 40 y el BSS 32 son incapaces de establecer comunicaciones, se aborta la transferencia al BSS 32 y la MS 40 y el BSS 32 regresan a sus estados iniciales. La MS 40 intenta adquirir el BSS GSM 30 en un estado 188 y, si es exitosa, regresa al estado de TCH GSM 170. Si falla la readquisición, la MS sale a un modo libre 189. En cualquier caso, el BSS 32 recibe una orden de limpieza, y libera todos los recursos que ha asignado a la MS 40 en un estado 193, después de lo cual el BSS 32 sale a un estado final 197. Asumiendo que se completó exitosamente la transferencia, sin embargo, el BSS 32 entra a un estado de ajuste de opción de servicio 194, que corresponde al estado 186 de la MS 40. Es emitida una petición de servicio por el BSS 32, y el BSS espera una respuesta de servicio de la MS 40 en un estado de espera 195. Cuando es recibida la respuesta, la MS 40 y el BSS 32 entran a los estados del canal del tráfico (TCH) CDMA respectivos 187 y 196, y la llamada continua normalmente sobre el canal CDMA.
TRANSFERENCIA DE ESTACIÓN BASE CDMA A CDMA La Figura 2 es un diagrama de bloques esquemático que ilustra la transferencia entre dos BSS CDMA diferentes 201 y 203 dentro del sistema 20, de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención. El BSS 201 comprende un BSC 202 y una pluralidad de BTS 206 y 208, el BSS 203 comprende un BSC 204 y una pluralidad de BTS 210 y 212. Los BSS 201 y 203 son sustancialmente similares a, e intercambiables con el BSS 32, mostrado en la Figura 1 y descrito aquí anteriormente, y se comunican con el MSC GSM 24 vía la interconexión GSM A. La MS 40 se muestra en la Figura a la mitad de la transferencia del BTS 208 al BTS 210, bajo el control del MSC 24. Aunque la transferencia toma lugar entre dos BSS CDMA, desde el punto de vista del sistema, esta es una transferencia entre dos BSS GSM, donde los BTS 208 y 210 son trazados respectivamente por el MSC 24 como células GSM. La Figura 13 es un diagrama esquemático que ilustra el flujo de señales entre los elementos del sistema 20 mostrado en al Figura 2 en el curso de la transferencia, de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención. Antes de iniciar la transferencia, el BSS 201 expide una activación de búsqueda a la MS 40, la cual entonces busca frecuencias de transmisión CDMA de células vecinas, de manera
BSS 201 que está recibiendo una señal del BTS 210 con un nivel de potencia mayor que la del BTS 208. Tras recibir el reporte de la MS 40, el BSS 201, envía un mensaje de transferencia requerida al MSC 24, especificando la identidad de la célula GSM del BTS 210 como la nueva asignación de célula deseada para la transferencia. El mensaje está generalmente de acuerdo con los estándares GSM. La velocidad de datos CDMA de comunicaciones entre la MS y el BSS, las cuales están de acuerdo con los estándares IS-95, pueden ser de 8 kbit/seg (velocidad fijada como 1) o 14.4 kbit/seg (velocidad fijada como 2), son preferiblemente transportados en el mensaje indicando las velocidades de datos IS-95 respectivamente como canales de tráfico de velocidad media y velocidad completa GSM. Cuando la velocidad del canal de tráfico GSM es transferida al BSS 203, el BSS interpreta la velocidad para seleccionar la velocidad de datos IS-95 apropiada. El MSC 24 envía una petición de transferencia al BSS 203, el cual responde enviando al MSC un reconocimiento de que encapsula un mensaje de orden de transferencia RIL3-RR, el cual es pasado nuevamente al BSS 201. De este modo, todos los mensajes enviados entre los BSS 201 y 203, cumplen con los requerimientos de la interconexión A, y los parámetros CDMA asociados con la IS-95 son trazados a los parámetros GSM correspondientes, por ejemplo, identificación del tipo de vocoder 13K QCELP en el vocoder de velocidad completa CDMA a GSM. La petición de transferencia conocida y ordenada son pasadas por el MSC 24 sustancialmente sin cambio. Después de recibir la orden de transferencia, el BSS viejo 201, envía el mensaje de orden de transferencia de los RR al MS 40 para efectuar la transferencia al nuevo BSS 203. El mensaje a la MS 40 encapsula los parámetros CDMA requeridos para la transferencia, de acuerdo con los estándares IS-95, incluyendo, pero sin limitarse a las siguientes: • Una nueva máscara de código largo, asignada preferiblemente por el BSS 203 del conjunto de números disponibles, de tal manera que los valores de la máscara utilizados en el área de cobertura común sean tan distantes como sea posible entre sí y que no dos MS en el área tengan la misma mascara. Un esquema ejemplar de asignación de máscara de código largo se describe más adelante con referencia a las Figuras 14A-D. Aunque en los sistemas celulares IS-95 estándar, la máscara de código largo de la MS es fijada y es transferida a la nueva BS en el curso de la transferencia, los estándares GSM no proporcionan un mensajes que pueda ser utilizado para transferir la máscara de código largo a la nueva BS 203. Por lo tanto es necesario que la BS 203 asigne la nueva máscara de código largo y pase esta de nuevo a la MS 40 vía la BS 201, de manera preferible la orden de transferencia RR, como se describe aquí. • Los parámetros del nivel de potencia nominal, de manera preferible POTENCIA__NOM y POTENCIA_EXT_NOM, de acuerdo a lo especificado por los estándares IS-95, proporcionan un factor de corrección a ser utilizado por la MS 40 en la estimación de la potencia del circuito abierto, por medio de lo cual la MS fija el nivel de potencia de las señales a ser transmitidas al BSS 203. • Desviación de cuadro, un parámetro que indica, de manera preferible los pasos de 1.25 ms, un retraso de los cuadros de canal de tráfico de ida y regreso enviados a y recibidos de la MS 40, en relación a la temporización del sistema del sistema 20. La desviación de cuadro es pasada del BSS 201
al BSS 203 en el mensaje de la orden de transferencia. También puede ser incluido un parámetro de TIEMPO_ACTIVO opcional para indicar el tiempo en el cual se introdujo el retraso. • Canal de código, igualmente pasado del BSS 201 al BSS 203, para indicar una función de Walsh que va a ser utilizada para codificar el canal de tráfico de ida del BSS 203 al MS 40, de acuerdo con el estándar IS-95. • Numeración de reconocimiento de la capa 2 , la cual puede ser utilizada por el BSS 203 para reajustar el proceso de reconocimiento por la capa 2 del protocolo por la MS 40, de manera preferible a un tiempo especificado en el mensaje de la orden de transferencia.
• Los parámetros de control de tráfico del canal de ida, utilizados por el BSS 203 para reajustar los conteos de CUADROS TOT y CUADROS_MALOS hechos por la MS 40 con el propósito de reportar estadísticas de error del canal de ida al BSS. • Número de preámbulo, que indica el número de cuadros de preámbulo a ser transmitidos por la MS 40 al BSS 203 después de que la MS ha recibido Nll cuadros buenos del BSS, como se describió aquí anteriormente con referencia a la Figura 10B. • Nueva clase de banda (intervalo de frecuencia) y frecuencia (dentro del intervalo) de la célula asociada con el BSS 203 a la cual la MS 40 está ahora asignada. Los parámetros listados anteriormente no son exhaustivos y pretenden únicamente ser muestras representativas de la información a ser portada en el mensaje de la orden de transferencia. Pueden ser incluidos de manera similar otros parámetros IS-95 en el mensaje. De manera más general, aquellos expertos en la técnica comprenderán como el método ejemplificado por la orden de transferencia descrito anteriormente, donde los datos asociados con una de las interconexiones aéreas en el sistema 20 (GSM/TDMA o CDMA) son transportados en mensajes enviados sobre otras de las interconexiones aéreas, puede ser utilizado en una forma similar para transportar mensajes y datos de otros tipos. Después de que la orden de transferencia RR ha sido enviada a la MS 40, se establece un nuevo canal de tráfico entre el BSS 203 y la MS 40. Para establecer el canal, el BSS 203 envía cuadros de canal de tráfico a la MS 40, la cual responde con un número apropiado de cuadros de preámbulo, de acuerdo a lo especificado por el mensaje de orden de transferencia. Entonces se reporta una transferencia exitosa al MSC 24, sustancialmente de acuerdo con los estándares de envío de mensajes GSM, después de lo cual el MSC emite una orden de "limpieza" adecuada al BSS 201 viejo, el cual responde con un mensaje de "limpieza" completa. Las Figuras 14A-D son diagramas de bloques que ilustran esquemáticamente máscaras de código largo de 42 bits asignadas por el BSS 203, en conjunto con la transferencia ilustrada en la Figura 12, de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención. La
Figura 14A muestra una máscara 220 para utilizarse en un canal de acceso; la Figura 14B muestra una máscara 222 para utilizarse en un canal de paginación; la Figura 14C muestra una máscara 224 para utilizarse en canales de tráfico fundamentales (de ida y regreso) ; y la Figura 14D muestra una máscara 226 para utilizarse en canales de tráfico suplementarios (de ida y regreso) . Tales canales suplementarios son utilizados, por ejemplo, en comunicaciones de velocidad de datos medios en multicanal
(MDR), de acuerdo a lo especificado por el estándar IS-95B. La mascara del canal de acceso 220 preferiblemente comprende un número de canal de acceso 228, un número de canal de paginación 230, un número de identificación de estación base (ID) 232 del BSS 203, y una desviación del haz piloto 234, todos los cuales son asignados sustancialmente de acuerdo con las especificaciones IS-95. El número del canal de paginación y la desviación del haz piloto están igualmente incluidos en la máscara del canal de paginación 222. Las máscaras del canal de tráfico 224 y 226 representan formatos de máscara de código largo público. Ellos preferiblemente incluyen el ID de la estación base 232 y un número de 16 bits único 236 elegido de un conjunto asignado al BSS 203. El número de conjunto 236 es asignado, como se describió anteriormente, de modo que 2 ms no puedan tener la misma máscara de código largo. Para una seguridad de llamada mejor, puede ser utilizada una máscara de código largo privado en lugar de la atmósfera 224 y 226. La generación de tales máscaras, utilizando un código de cifrado GSM Kc se describe, por ejemplo, en una solicitud de patente titulada, "Soporte de Cifrado en una Red GSM/CDMA Híbrida" presentada en octubre 21, 1998, la cual se asignó al beneficiario de la presente solicitud y se incorporó aquí como referencia. La operación de BSS 201 y el BSS 203 para llevar a cabo la transferencia mostrada en la Figura 12 puede ser representada esquemáticamente por máquinas de estado sustancialmente similares a aquellas ilustradas de
manera respectiva por ?f&s Figuras 6A/6B en la Figura 11. La operación de la MS 40 en esta transferencia es en gran medida similar a lo que se muestra en las Figuras 5A y 5B, hasta el estado 112, en el cual las comunicaciones CDMA con el BSS 201 son suspendidas. Cuando la MS 40 esta estableciendo un nuevo canal de tráfico con el BSS CDMA 203, esta pasa a través de los estados 114, 116 y 118, los cuales son equivalentes a los estados 185, 186 y 187, como se muestra en al Figura 10B. Si la MS 40 no puede adquirir el nuevo canal de tráfico mientras está en el estado 114, pasa al estado 122, en el cual intenta readquirir el BSS viejo 201. El método descrito aquí anteriormente se relaciona principalmente con transferencias difíciles entre dos BSS 201 y 203, bajo el control del MSC 24. El sistema 20 preferiblemente también permite transferencias imperceptibles de la MS 40, de acuerdo a los estándares IS-95, entre los BTS asociados con un solo BSC, tales como los BTS 206 y 208, mostrados en la Figura 12. Opcionalmente, si el BSC 202 esta ligado de manera adecuada al BSC 204, por una conexión generalmente independiente del MSC 24 (no mostrado en las figuras) , también puede tomar lugar una transferencia imperceptible entre el BSS del BTS 208 al BTS 210. En tales casos, el BTS 210 informa al MSC 24 que ha tomado lugar la transferencia, de modo que sea registrada de manera apropiada una nueva ubicación de la MS 40. Uno de los problemas que existen cuando se intenta medir al cantidad de potencia que esta siendo transmitida desde un sistema GSM es que la temporización del sistema GSM debe ser determinada. Por ejemplo, cuando se intenta efectuar una transferencia desde un sistema utilizando una Interconexión Aérea Multiportador (MC) CDMA, tal como lo proporcionado para los sistemas CDMA de la tercera generación, comúnmente conocidos como sistemas "3G", a un sistema GSM, tal como un sistema GSM, la temporización del sistema GSM debe ser determinada antes de que puedan hacerse y reportarse las mediciones de potencia. Una razón de estos es que debido a los esquemas de reutilización de frecuencia utilizados en el GSM, es necesario que la MS haga mediciones para poder leer el Canal de Sincronización durante el tiempo en el cual sea transmitido el Código de Identidad de la Estación Base (BSIC) . Tales BSIC son transmitidas aproximadamente cada 10 cuadro GSM (aproximadamente cada 46 milisegundos) . De acuerdo con los requerimientos del estándar industrial GSM, la Ms debe reportar el BSIC junto con el nivel de potencia promedio medido (RXLEV) por cada señal GSM que sea medida. Una forma en la cual puede ser determinada la temporización es proporcionando
información a la MS 40 desde la estación base (MC-BS) , incluyendo el Número de Cuadro GSM, el cual identifica de manera única el instante en el tiempo cuando el Canal de Sincronización es transmitido por un GSM-BSS. Deberá notarse que el número de cuadro que es válido a un tiempo particular en un GSM-BSS no es el mismo que el número que es válido a cualquier otro GSM-BSS del mismo sistema. Esto se hace intencionalmente para permitir a las MS GSM verificar células vecinas durante los periodos libres TDMA. Por lo tanto, en cualquier instante en el tiempo el número de cuadro GSM es diferente en cada GSM-BSS. De acuerdo con una modalidad del método y aparato descrito hasta ahora, la información que se proporciona incluye: (1) tiempo CDMA. (2) una indicación del número de canales GSM que van a ser buscados, (3) un umbral de fuerza de señal recibida, y (4) información relevante a cada uno de los canales a ser buscados. En una modalidad del método y aparato descrito, la información que es relevante a cada canal incluye: (1) la banda de frecuencia que incluye el canal a ser buscado, (2) la frecuencia del canal a ser buscado (tal como el "AFRCN" definido en el estándar industrial relacionado con los sistemas de comunicación GSM) , (3) un código de identificación asociado con el canal (tal como el Código de Identificación de la
Estación Base (BSIC) definido en el estándar industrial relacionado con los sistemas de comunicación GSM) ; (4) número de cuadros (tal como el Número de Cuadro GSM definido por el estándar industrial relacionado con los sistemas de comunicación GSM) que están siendo transmitidos al tiempo CDMA identificado, y
(5) la porción particular del cuadro que esta siendo transmitido al tiempo CDMA identificado. En una modalidad alternativa del método y aparato descritos, los primeros tres bits del BSIC que identifican el Código de Color de la Red son transmitidos una vez por todos los canales a ser buscados. La siguiente es una descripción de cómo es utilizada esta información para reducir la cantidad de tiempo requerida para determinar si existe una estación candidata apropiada con la cual pueda hacerse una transferencia. La Figura 15 es un diagrama de flujo que muestra el proceso que toma lugar cuando un MC-BS 1501 desea determinar si puede ser benéfico efectuar una transferencia. Deberá notarse que el proceso notado en el proceso mostrado en la Figura 15 y descrito más adelante puede ser efectuado ya sea en respuesta a una determinación de que la señal que está soportando actualmente las comunicaciones con la MS es muy débil, o sobre cualquier otro evento de activación. El proceso comienza con el Mensaje de Petición de Búsqueda de Frecuencia Candidata 1503 siendo transmitido desde un MC-BS 1501 a una MS 1505. En una modalidad del método y aparato descrito, el mensaje y petición de búsqueda de frecuencia candidata tiene el siguiente formato, incluyendo los campos mostrados en las Tablas 1-3:
Tabla 1
Tabla 1 (Continuación)
De acuerdo con esta modalidad, cada uno de los campos mostrados es definido por el estándar industrial para los sistemas CDMA 2000. Sin embargo, en una modalidad del método y aparato descrito, se define un modo de búsqueda adicional. Este modo de búsqueda adicional pide búsquedas de canales GSM. Cuando el campo de modo de búsqueda solicita una búsqueda de canales GSM, son transmitidos los siguientes campos:
Tabla 2
Tabla 2 (Continuación)
Los siguientes conjuntos de campos se repiten una vez por cada canal a ser buscados:
Los campos que son mostrados en la Tabla 2 son definidos como sigue: UMBRAL_EC_TOTAL_FS - Umbral Ec piloto total de la frecuencia de servicio. Si la estación móvil no está en uso, la medición de Ec total de los pilotos en el Conjunto Activo de la Frecuencia de Servicio en el procedimiento de búsqueda periódica de Frecuencias GSM, la estación base fijará este campo en "11111"; de otro modo, la estación base fijará este campo en [ ( lOxlogio ( umbral_ec_ total ) +120 ) / 2 ] donde el umbral_ec_ total es definido por la siguiente regla: La estación móvil no es para visitar ninguna frecuencia GSM si la Ec total de los pilotos en el conjunto activo de frecuencias de servicio es mayor que el umbral_ec_ total . UMBRAL EC 10 TOTAL FS Umbral Ec/I0 del piloto total de la Frecuencia de Servicio. Si la estación móvil no está en uso, la medición de Ec/I0 total de los pilotos en el Conjunto Activo de la Frecuencia de Servicio en el procedimiento de búsqueda periódica de Frecuencias GSM, la estación base fijará este campo en "11111"; de otro modo, la estación base fijará este campo en [-20xlog?o (umbral_ec_io__total ) ] donde el umbral_ec_io_ total es definido por la siguiente regla: La estación móvil no es para visitar ninguna frecuencia GSM si la Ec/I0 total de los pilotos en el conjunto activo de frecuencias de servicio es mayor que el umbral_ec_io_ total . UMBRAL RXLEV GSM Umbral RXLEV GSM La estación base fijará este campo como el RXLEV GSM mínimo que se le permite reportar a la estación móvil. El RXLEV GSM es definido en la Sección 8.1.4 del GSM 05.08. REF T GSM INCL Referencia Temporal GSM Incluida Este campo indica si la referencia temporal GSM está incluida en este mensaje. Si la referencia temporal GSM es especificada en este mensaje, la estación base fijará este campo en "1"; de otro modo, la estación base fijará este campo en " 0" . TIEMPO CDMA Un punto seleccionado en el tiempo CDMA en el cual el MC-BS conoce el número de cuadro y la porción del cuadro que está siendo transmitida por cada uno de los GSM-BSS, el cual el MC-BS solicitará que busque la MS. Si el REF_T_GSM_INCL se fija en "1", la estación base fijará este campo como el Tiempo del Sistema CDMA, en unidades de 80 ms (módulo 64), para el cual es referido el CUADRO_GSM. Si el campo TIEMPOJSO es fijado en "0", la estación base omitir NUM_CAN_GSM - Número de Canales GSM La estación base fijará este campo como el número ARFCN GSM para la búsqueda. BANDA_FREC_GSM - Banda de frecuencia GSM. De acuerdo con una modalidad del método y aparato descritos, son transmitidos los siguientes
valores para indicar la banda de frecuencia GSM particular:
Tabla 3
ARFCN Número de Canal de Frecuencia de Radio Absoluto La estación base fijará este campo como el Número de Canal de Frecuencia de Radio Absoluto para buscarlo de acuerdo a lo especificado en al Sección 2 del GSM 05.05. VERIF REQ BSIC Verificación requerida de Código de Identidad de Estación Transceptora Base La estación base fijará este campo como "1" si se requiere la verificación del Código de Identidad de la Estación Transceptora Base para el ARFCN correspondiente; de otro modo, la estación base se fijará en " 0" . BSIC Código de Identidad de la Estación Transceptora Base Si el VERIF_REQ_BSIC se fija en "1", la estación base fijará este campo como el Código de Identidad de la Estación transceptora Base del canal GSM para la búsqueda como se especifica en la Sección 4.3.2 del GSM 03.03. Si el campo VERIF_REQ_BSIC es fijado en "0", la estación base deberá omitir este campo. CUADRO GSM El número del Cuadro GSM del cuadro que está siendo transmitido sobre el canal asociado en el tiempo identificado en el campo de tiempo CDMA asociado.
Si el REF_T_GSM_INCL se fija en "1", la estación base fijará este campo como el número de cuadro GSM válido al tiempo especificado por el TIEMPO_CDMA de la estación base objetivo GSM, de acuerdo a los especificado en la Sección 3.3.2.2 del GSM 05.02. Si el campo REF_T_GSM_INCL es f jado en "0", la estación base deberá omitir este campo. FRAC CUADRO GSM Fracción del Cuadro GSM que está siendo transmitida sobre el canal asociado al tiempo identificado en el campo de tiempo CDMA asociado. Si el REF_T_GSM_INCL se fiJa en " 1" , la estación base fijará este campo como el número de 1/2?9 fracciones del cuadro GSM válido al tiempo especificado por el TIEMPO_CDMA de la estación base objetivo GSM, con el intervalo de 0 a (2?9-1) . La
duración del cuadro GSM es especificada en la Sección 4.3.1 del GSM 05.02 como 24/5200 s. Si el campo REF_T_GSM_IN L es fijado en "0", la estación base omitirá este campo. Tras la recepción del Mensaje de Petición de Búsqueda de Frecuencia Candidata 1503, la MS 1505, preferiblemente estima la cantidad de tiempo que se requerirá para que la MS 1505 efectúe las búsquedas solicitadas. El estimado puede ser efectuado en cualquier forma conocida. El estimado es transmitido a la MC-BS en un Mensaje de Respuesta de Búsqueda de Frecuencia Candidata 1507. De acuerdo con una modalidad del método y aparato descritos, el MC-BS 1501 responde al Mensaje de Respuesta de Búsqueda de Frecuencia Candidata 1507 determinando si efectúa una búsqueda, y si es así, como va a ser efectuada la búsqueda. Por ejemplo, en una modalidad, el MC-BS 1501 transmite un Mensaje de Control de Búsqueda de Frecuencia Candidata, indicando que la MS 1505 deberá comenzar a efectuar una búsqueda a un tiempo de inicio predeterminado (especificado dentro del Mensaje de Control) y si la búsqueda sera efectuada una vez, continua o periódicamente.
La MS 1505 responde al Mensaje de Control efectuando una búsqueda basada en la información recibida. La MS 1505 utiliza la información de temporización proporcionada (es decir, el valor proporcionado en el campo de Tiempo CDMA) para identificar el tiempo al cual se envió una porción identificada del cuadro GSM para determinar cuando buscar cada señal GSM para la cual el MS-BS 1501 ha solicitado que la MS 1505 efectúe la búsqueda. La MS 1505 preferiblemente buscará por cada GSM únicamente a la vez cuando la señal GSM esté transmitiendo información de identificación, tal como el BSIC. La MS 1505 puede entonces hacer mediciones de calidad de señal y también comparar el BSIC con el BSCI asociado para el canal para el cual la MS 1505 solicitó la búsqueda. Si existe similitud, entonces la MS 1505 reportará la calidad de la señal que esté siendo transmitida sobre el canal para la cual la MS 1505 solicitó la búsqueda (tal como la cantidad de potencia en la señal, la señal a relación de ruido, o cualquier otra medida de la calidad de la señal) . Cuando la MS 1505 ha determinado la calidad de la señal que está siendo transmitida sobre cada uno de los canales para los cuales la MS 1505 solicitó la búsqueda, la MS 1505 compondrá un Mensaje de Reporte de
Búsqueda de Reporte Candidata 1511. El Mensaje de Reporte de Búsqueda de Frecuencia Candidata 1511 es entonces transmitido de la MS 1505 al MC-BS 1501. Dependiendo el contenido del Mensaje de Control, la MS 1505 puede transmitir repetidamente el mensaje de Reporte 1511. Si el MS-BS 1501 determina que las condiciones para una transferencia están maduras, entonces el MS-BS 1501 transmite el mensaje 1513 al GSM-BSS 1515 para preparar el GSM-BSS 1515 para aceptar la transferencia. Un método utilizado para transmitir el mensaje al GSM-BSS 1515 es encapsular la información en un mensaje de transferencia GSM estándar. El mensaje de transferencia puede incluir información de temporización con respecto a cuando encontrar el canal de sincronización en casos en los cuales exista una derivación sustancial en la temporización GSM con respecto a la temporización CDMA. Tales mensajes son conocidos en la técnica y no son descritos aquí en detalle con propósitos de simplificación. Una vez que el GSM-BSS 1515 recibe el mensaje de preparación de transferencia 1513, un Mensaje de Orden de Transferencia GSM MC-MAP 1517 es transmitido a la MS 1505 en el formato GSM convencional. La MS 1505 y el GSM- BSS entonces intercambia los mensajes de Adquisición y
Acceso al Sistema 1519 en forma esencialmente convencional. La MS 1505 proporciona entonces un mensaje de Completar Transferencia 1521 al GSM-BSS 1515. El GSM- BB 1515 y el MC-BS 1501 entonces intercambian Mensajes de Completar Transferencia 1523. Será comprendido por aquellos expertos en la técnica que la MS 1505 puede identificar rápidamente las señales que sean transmitidas de un GSM-BSS 151, entonces la MS 1505 podrá determinar si verifica las señales que están siendo transmitidas por otros GSM-BSS 1515 de interés. Además, puesto que el Mensaje de Petición y Búsqueda de Frecuencia Candidata 1503 incluye información con respecto a cada uno de los canales para los cuales se está solicitando que la MS 1505 efectúe la búsqueda, la búsqueda de señales asociadas con cada uno de esos canales puede efectuarse en unos cuantos intervalos de tiempo (cada uno de los cuales es de únicamente 0.5 milisegundos de duración) . En consecuencia, el método y aparato descrito hasta ahora permite a una MS 1505 efectuar una búsqueda de una transferencia candidata sin que tome mucho tiempo (únicamente unos cuantos milisegundos en total) del tiempo que la MS 1505 está recibiendo señales CDMA. Deberá notarse que aunque la modalidad descrita anteriormente hace referencia al sistema GSM,
el método y aparato descritos hasta ahora se aplican igualmente a cualquier sistema TDMA en el cual sea transmitida información sobre intervalos de tiempo bien definidos . Aunque las modalidades preferidas son descritas aquí anteriormente con referencia a un sistema GSM/CDMA híbrido particular, se apreciará que los principios de la presente invención pueden ser igualmente aplicados para efectuar transferencias ayudadas por un móvil en otros sistemas de comunicación híbridos, también. Aunque las modalidades preferidas hacen referencia a estándares de comunicaciones basados en TDMA y CDMA específicos, aquellos expertos en la técnica apreciarán que los métodos y principios descritos anteriormente también pueden ser utilizados en conjunto con otros métodos y codificación de datos y modulación de señales. El alcance de la presente invención abarca no únicamente los sistemas y procesos de comunicación descritos aquí anteriormente, sino también varios elementos innovadores de esos sistemas y procesos, así como combinaciones y subcombinaciones de los mismos. De este modo se apreciará que las modalidades descritas anteriormente son citadas a manera de ejemplo, y que todo el alcance de la invención es limitado únicamente por las reivindicaciones.
Se hace constar que con relación a esta fecha, que el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.
Claims (3)
1. Un método para buscar una transferencia candidata entre una estación base CDMA y una estación base TDMA, caracterizado porque incluye los pasos de: a) recibir un mensaje de petición de búsqueda candidata que incluye: 1) un valor asociado con un cuadro de información transmitido por una estación base TDMA particular; 2) un valor asociado con una porción del cuadro; y 3) un valor que indica el tiempo al cual el cuadro y la porción del cuadro fueron transmitidas por al estación base TDMA particular; y b) determinar de la información incluida dentro del mensaje de petición de búsqueda candidata recibido cuando la información será transmitida para reducir la cantidad de tiempo invertida para identificar transferencias candidatas potenciales. RESUDEN DE LA INVENCIÓN Un sistema ja telecomunicaciones inalámbrico móvil incluye estaciones base (30) de un primer tipo que operan de acuerdo a una primera interconexión aérea, y estaciones base (36) de un segundo tipo que operan de acuerdo a una segunda interconexión aérea. Los aparatos y métodos se proporcionan para transferir de una estación móvil (40) en el sistema de una primera estación base (30), la cual es del primer tipo, a una segunda estación base (36), la cual es del segundo tipo. Se establece un enlace de comunicación sobre la primera interconexión aérea entre la estación móvil (40) y la primera estación base (30) . Los datos son recibidos de la estación móvil (40) en respuesta a una señal recibida por la estación móvil (40) sobre la segunda interconexión aérea desde la segunda estación base (36), sin interrumpir sustancialmente el enlace de comunicaciones con la primera estación base. La estación móvil (40) es transferida de la primera (30) a la segunda estación base (36) en respuesta a los datos recibidos de la misma. UMU
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