TW200402956A - System and method for using CDMA mobile with GSM core infrastructure - Google Patents

Description

(1) (1)200402956 玖、發明說明 (發明說明應敘明：發明所屬之技術領域、先前技術、内容、實施方式及圖式簡單說明) 相關申請 本申請案享有2002年1月17日提出，申請序號 6 0/3 5 0,8 2 9的美國臨時專利申請案，發明名稱為”以CDMA 2000接取網路使用GSM用戶識別模組（SIM)”及2002年2月 1曰提出申請序號60/3 54,086的美國專利申請，發明名稱 為’'以CDMA 2000接取網路使用GSM用戶識別模組（SIM) 的優先權。 發明範圍 本發明關於無線通信系統，特別關於使用具有GSM核新 網路之CDMA無線電接取網路之系統。 發明背景 分碼多向近接（CDΜA)為一種數位無線技術，其固有相 當大之帶寬容量，即，每一頻帶可較其他無線通信技術服 務更多電話通話。此外，CDMA之擴展頻譜原則可提供保 密通信。併入此間參考之美國專利號碼4,901，307揭示 C D Μ A系統之細節，其可用以發射語音通話及非語音電腦 通話。 雖然CDMA有其優點，其他無線系統亦存在而利用其他 原則。例如在世界上使用GSM，其使用分時多向近接版式。 使用CDMA原理或其他無線原理，無線通信系統可被想 起，因其有二主要組件，即，無線電接取網路（RAN)及核 心基礎建設，其與RAN通信及與外部系統通信，如公共電 話交換網路（P S T N )，網際網路（特別是但不排除資料 200402956 、； 發:w說爾續頁 通話）等。與各無線技術相關之核心基礎建設可能相當昂 貴，不論以硬體或發展通信協定以支持特別，系統特定通 話切換’訂購及附屬驗證及通話監視及付費等言均甚昂責 。結果，無線系統（如GSM案例，GSM協定，及CDMA案例 時，Cdma2000-lx，IS_41協定）如不修改一系統之核心基礎建 設或其他，則與其他系統不相容。 自以上揭示，本發明認為以〇8%基之核心基礎建設使用 具有伴隨優點之CDMA基RAN甚為理想，因為GSM在世界 上已存在。本發明進一步認為鑑於以上，希望將修改GSM 核心基礎建設之通信協定之需求降至最低，如非消除。 發明内容 本發明概述 分碼多向近接（CDMA)行動台（MS)包括一無線電接取網 路，其構型可利用CDMA協定與一 CDMA無線電接取網路 (RAN)通信。MS亦包括用戶電路’其構型可與gsm用戶識 別模組（SIM)通信，以使MS自行與GSM核心基礎建設驗證 。以此種基礎建設’以GSM核心基礎建設使用CDMA RAN 甚為便利。 在一較佳實施例中，該MS自SIM讀取國際行動用戶識別 (IMSI)及在CDMA RAN上以登錄訊息或一發起訊息或通話 器響應訊息發射IM SI。需要時，M S可顯示一服務提供者 姓名，行動電話表及其他G s Μ相關之資訊。 在一非限制實施例中，如用戶輸入一預定之驗證值至 M S，則M S可允許用戶使用M S。此外，M S較佳在自Μ 8移 200402956 (3) 發解爆明乘頁^ *%· >. * · > ί *·、、、_(、、、 ^ 除S IΜ時，終止通話，並在自M S移除SIΜ時刪除用戶資訊 ° MS較佳為定期檢查MS中之SIM之存在，以便在MS決定 SIM已不再與MS連接時，終止通話。該MS可利用cdma2000 原理。

另一方面，以GSΜ核心基礎建設便利使用CDMA RAN之 方法包括以CDMA MS與一 SIM接，及利用CDMA RAN發射至 少一儲存在SIM中之IMSI至MSC。利用IMSI，該SIM與GSM核 心基礎建設驗證。根據此一驗證，具有SIM之行動台可與MSC 登錄。 在另一方面，以GSM核心基礎建設便利使用CDMA RAN 之系統包括一 MSC，其利用CDMA協定與CDMA RAN通信 。MSC亦與GSM核心基礎建設利用GSM協定通信。一 MS與 CDMA RAN通信並在GSM核心基礎建設中有一登錄。一 SIM可與MS脫離連接以便與GSM驗證該MS。 本發明之細節，操作及基礎建設將可自伴隨圖式有更佳 瞭解，其中相似號碼代表相同零件。 實施方式 參考圖1，其中顯示一系統1 〇用以方便通信，包括語音 及電腦資料通信於分碼多向近接（CDMA)，無線電接取網路 (RAN)以12表之及一 GSM核心基礎建設14間通信。GSM核 心基礎建設14可與公共交換電話網路（PSTN)及/或資料網 路1 6如網際網路通信。

如圖1所示，CDMA RAN 12支援一或多個基站（BTS) 18 與行動台（MS) 20間之無線通信。根據本技藝已知之CDMA 200402956 (4) 發明說明讀頁 原理，BTS 18可與基站控制器（BSC) 22通信。較佳之CDMA RAN 12如圖1所示，利用cdma2000,及特別利用cdma one(IS-95) ，cdma2000 lx，cdma2000 3x，或 cdma2000 高資料率（HDR)或 lxEVDO原理。 在一非限制實施例中，行動台20為一行動電話由Kyocera ，Samsung或其他製造商所製，其利用分碼多重進取（CDMA) 原理及其他跨空中（OTA)通信空中介面聯合與無線電接取 網路20a與CDMA RAN 12通信。本發明亦可應用在其他行動 台如膝上電腦，無線電聽筒或電話，資料收發機，掌上裝 置或通話及位置決定接收機等。行動台2 〇可為手持或輕便 裝在車上（包括轎車，卡車，船，飛機及火車等）。但當無 線通信裝置通常視為輕便裝置，應瞭解，本發明可應用在 ’’固定π單元於某實施中。此外本發明亦可應用於資料模組 或用以轉移語音及/或資料資訊，包括數位化視頻資訊之 數據機’及可與使用有線及無線裝置鏈路之其他裝置共用 。此外’可用指令以使數據機或模組在預定協調或相關之 方式在多個通信頻道上轉移資訊。無線通信裝置有時稱為 用戶終鈿’行動台行動單元，用戶單元，行動無線電或無 線電活’有線單元或在某通信系統中僅稱為π用戶，，及”行動，， 〇 根據本發明’用戶識別模組（SIM) 24為可MS 2〇中之定戶 電路20b移除連接。SIM 24為一精靈卡，其包括微處理器 及責料儲存為以利用用戶電路2〇b與MS 2〇交換資料。較限 制SIM 24儲存以下資訊。以主檔位準，SIM儲存SIM識別 200402956 (5) 發明魏明:續頁 ::纔廳_繼_賴_鍵繼|_麗麵^ 號碼。 以GSM應用檔位準，SIM 24可儲存用戶之優先語言，國 際行動用戶識別（IMSI)，其功能為用戶識別及識別用戶之 服務提供者（即G S Μ核心基礎建設1 4 )，及一密碼鍵。此外 ，SIM 24較佳儲存用戶喜歡之公共陸地行動網路（pLMN) 之識別’及供一選擇之P L Μ Ν搜尋期間。此外，s IΜ 2 4亦 儲存一累積之通話計數器之最大值（ACM)，該值為目前及 以前通話之通話單位總數，及儲存一 SIΜ服務表以指出分 配給用戶及啟動之何種服務。此外，SIM 24儲存各組識別 符，其用以識別SIMs之各識別組以供siM/MS關聯之用。 此外，較佳之SIM 24儲存服務供人姓名及貨幣表單元價格 用以計算用戶選擇之貨幣之通話成本。 除以上之資料外，較佳SIM 24尚包括廣播訊息識別符， 其指出用戶希望接收之廣播頻道上訊息之型式。此外， SIM 24可包括廣播控制頻道標誌以協助ms迅速獲得一 GSM RAN，及其他GSM RAN特殊資訊。一非限制SIM 24亦 可儲存高達四個PLMNs表，該表，MS不會企圖自動進接 。在另一實施例中，SIM 24可儲存高達8個plMNs , MS亦 不會企圖自動進接。SIM 24尚可儲存位置資訊，行政資料 及SIΜ之相位識別。

此外，以電訊位準，較佳SIM 24可儲存縮寫之撥號/附 屬服務控制串，固定撥號/附屬服務控制串，及由M S接收 或M S發射之短訊息（S M S )。此外，較佳g I μ 2 4可包含所需 網路之參數及載體能力’與用戶有關之行動台國際ISDN 200402956 (6) 發明說明續頁 號碼及S M S標題參數。與S M S有關之狀態資訊亦可儲存， 如儲存以上最後之撥號及資料之各種擴充。 較佳之SIM 24亦可執行以下指令。其可選擇一輸入檔及 提供關於SIM中現有檔案表之狀態。SIM 24亦可讀取及更 新位元串及記錄，及尋找用戶選擇檔案中一限定之圖案。 此外，SIM 24可實施一選擇稽案之增加進接。 SIM 24亦可執行數個與卡持有人驗證（CHV)個性有關之 指令，包括驗證由MS提出之CHV值，指定一新CHV值， 及啟動，停止啟封CHV特性。SIM 24亦可使用戶選擇之檔 無效及恢復以前失效檔案。SIM 24較佳為以GSM核心基礎 建設1 4執行一驗證算法及根據GSM驗證原則計算密碼鍵。 關於GSM核心基礎建設14，除其他組件外，GSM核心基 礎建設14包括或進接一標識位置寄存器（HLR) 26，其中包 含用戶之GSM 14核心基礎建設之用戶資料。此外，GSM 核心基礎建設14可包括或能進接一驗證中心（AUC) 27。此 等組件根據此技藝人士熟知之GSM原則使用以SIM 24以 驗證MS 20。 一 CDMA/GSM行動切換中心（MSC) 28與 CDMA RAN 12及 GSM核心基礎建設14互聯。應瞭解，HLR 26及AUC 27必要 時可直接連接至MSC 28。在所示之較佳實施例中’ MSC 28 利用CDMA協定根據CDMA(供資料用）技術中之PDSN作 業及根據ANSI-41(供語音）與CDMA RAN 12通信。此外’ MSC 28利用GSM協定根據GSM技藝中已知之GSM語音及 GSM資料（即SGSN)作業與GSM核心基礎建設14通信。準此 200402956 ⑺ 發明说:明讀貢 ，以GSM核心基礎建設14使用CDMA RAN甚為便利而不 需修改GSM核心基礎建設14以使用GSM協定如ANSI-41 ’ 而使其自己之現有協定。 ^ λ

圖2顯示邏輯圖，其在SIM 24插入MS 20後開始。自瑰 開始，SIM 24再設定，儲存於SIM中之必要作業參數加以 協商。進行至塊32，檢索識別並與前SIM識別比較以決疋 已插入MS20中之SIM為一新SIM，需要以下步驟。在決疋 方塊34時，決定CHV是否已啟動，如是，用戶在塊36進入 一 CHV值。該值在塊38通過至SIM以獲得隨後步驟之SlNl 槽進接，假定該值已被SIM決定為有效。如該值無效，邏 輯終止。 自塊38或自決定方塊34，當CHV未啟動，邏極進行至塊 4〇 ’此時自SIM讀取IMSI。如必要，在塊42，服務提供人 姓名可自SIM讀取並顯示在MS 20。此外，如必要時，在 塊44，行動電話號碼可自SIM讀取並顯示。 任何情況下，IMSI由MS 20在塊46在CDMA RAN 12上發射 至MSC 28,其進接GSM核心基礎建設14以根據此技藝人士 熟知之GSM原理實施SIM 24之驗證（及MS 20)。IMSI可用登 錄之訊息，來源訊息或通話器響應訊息在r-csh上發射。成 功之驗證可導致將SIM 24(及MS 20)登錄在MSC 28，俾MS 20 可使用CDMA RAN 12。在一實施例中，驗證在顯示資訊於 行動用戶介面之前。因此，步驟42及44將在驗證程序成功 終止後發生。 圖3顯示一邏輯圖，其跟隨在當SIM 24自MS 20移除之後 -12 - 200402956 (8) 發明説明續寅 。塊48開始，SIM被移除，在塊5〇時，MS 2〇與SIM 24間之 鍵路被MS 20停止啟動。在塊52, ms 20釋放任何通話，之 後，在塊5 4，自内部記憶體刪除用戶資訊。 圖4顯示MS 20定期檢查（每三十秒）SIM 24之是否繼續存 在。自塊56開始，一 DO迴路定期進入，其中，MS2〇在塊 Μ發出一狀態指令至SIM。在決定方塊6〇, ms 2〇決定sm 是否響應，如否，任何主動通話在塊62終止。 除以上邈輯外，具有用戶識別模組SIM 24iMS 2〇可允許 _ 用戶詢問儲存之SMS。當MS 20傳輪SMS時，最好也傳輪 服務中心位址。必要時，GSM用戶服務，如上述之縮寫及 固定之撥號號碼，付費建議等亦可予以支持。 當以上詳細說明及顯示之以全球行動通信系統核心基 礎建設使用分碼多向近接行動通信系統和方法，可充分獲 得本發明之目的，應瞭解，本發明目前之較佳實施例及本 發明認定之主題代表，及本發明之範圍可充分涵蓋其他實 施例’此點精於此技藝人士十分明顯，因此本發明之範圍 僅限於所附之申請專利範圍，其中之元件如以單數表示， β 並不意謂’’ 一個或僅一個"，除非特別說明，而係” 一或多 個”。上述較佳實施例中之元件之為精於此技藝人士所知 及以後所知之所有基礎建設及功能等值物，均以參可方式 併入此文並涵蓋於申請專利範圍中。此外，一裝置或方法 並非必要解決本發明可解決之每一問題。此外，本發明之 揭示之元件，組件或方法步驟無論其是否在申請專利範圍 中已清楚說明均非貢獻給公眾。在3 5 U . S · C · § 1 1 2，第六 -13 - 200402956 (9) 發明說明續頁 節規定下，此處之專利申請元件均不予說明，除非使用，， 裝置用以”或在申請範圍之方法下，元件被解釋為”步驟，， 而非’’動作，， 圖式簡單說明 圖1為本發明用以利用c D Μ A無線電接取網路及G s M核 心基礎建設進行通信的系統方塊圖； 圖2為一流程圖，顯示當用戶識別模組（SIM)與Cdma行 動站（MS)連接時一邏輯被激勵後之流程； 圖3為一流程圖，顯示SIM自MS被移除後邏輯被激勵之 流程；及 圖4為一流程圖，顯示一邏輯被定期激勵以檢查SIM之 存在。 圖式代表符號說明 !〇 系統 1 2 無線電接取網路 14 G S Μ核心基礎建設 16 PSTN/IP 網路 18 CDMA基站 20 CDMA行動台. 2〇a 無線電接取網路 2〇b 用戶電路 2 2 CDMA基站控制器 2 4 用戶識別模組 26 GSM本地位置寄存器 27 GSΜ驗證中心 28 C D M A G S Μ訊息交換中心 -14-

Claims (1)

1. 200402956 申攀專科||園續頁 拾、申請專利範圍 1· 一種分碼多向近接（CDMA)行動台（MS)，包含： 一無線電接取網路，其配置以可用CDMA協定與一 CDMA無線電接取網路（RAN)進行通信；及 一用戶電路，其配置以與GSM用戶識別模組（SIM)通 信，以允許該行動台以G S Μ核心基礎建設驗證自己，藉 此可便於以該GSM核心基礎建設使用該CDMA RAN。 2 .如申請專利範圍第1項之行動台，進一步包含一該用戶 識別模組。 3.如申請專利範圍第2項之行動台，其中在與該SIM與該行 動台連接時，該行動台自該SIM讀取至少一識別符。 4 .如申請專利範圍第3項之行動台，其中該識別符為國際 行動用戶識別碼（IMSI)。 5.如申請專利範圍第4項之行動台，其中該IMSI由該行動台 以至少一訊息發射。 6 .如申請專利範圍第5項之行動台，其中該訊息為一登錄 之訊息。 7 .如申請專利範圍第5項之行動台，其中之訊息為一來源訊 息。 8 .如申請專利範圍第5項之行動台，其中之訊息為通話器 響應訊息。 9 .如申請專利範圍第1項之行動台，其中該行動台選擇性 顯示至少一服務提供者姓名。 200402956 申謗專利範圍續頁 10. 如申請專利範圍第1項之行動台，其中該行動台選擇性 顯示至少一行動電話號碼。 11. 如申請專利範圍第2項之行動台，其中該行動台僅在用 戶輸入一預定驗證值時允許一用戶使用一行動台。 12. 如申請專利範圍第2項之行動台，其中該行動台在該 SIM.自該行動台移除時終止一通話。 13. 如申請專利範圍第12項之行動台，其中該行動台在該 SIM自該行動台移除時刪除用戶資訊。 14. 如申請專利範圍第2項之行動台，其中該當該行動台確 定該SIM已不再與該行動台接時，定期檢查該行動台中 SIM之存在並終止一通話。 15. 如申請專利範圍第1項之行動台，其中該行動台使用 cdma2000原理。 16. —種以GSM核心基礎建設使用分碼多重進接無線電進 接網路（CDMA RAN)的方法，包含： 將一 SIM與一 CDMA行動台連接； 利用一 CDMA RAN發射至少一儲存在SIM中之一國際行動用 戶識別（IMSI)至一行動台控制器（MSC); 利用該IMSI以一 GSM核心基礎建設驗證該SIM ; 根據該驗證動作，以該SIM將該行動台登錄於該MSC。 17. 如申請專利範圍第16項之方法，進一步包含至少以一 訊息發射該IM SI。 18. 如申請專利範圍第17項之方法，其中該訊息為一登錄 訊息。 200402956 申讀專利翁菌續頁 19. 如申請專利範圍第1 7項之方法，其中該訊息為一來源 訊息。 20. 如申請專利範圍第1 7項之方法，其中該訊息為通話器 響應訊息。 21. 如申請專利範圍第1 6項之方法，包含選擇性顯示至少 一服務人姓名於該行動台。 22. 如申請 '專利範圍第1 6項之方法，包含選擇性顯示至少 一行動電話號瑪於該行動台。 23. 如申請專利範圍第1 6項之方法，包含僅在用戶輸入預 定驗證值至行動台時，允許用戶使用行動台。 24. 如申請專利範圍第16項之方法，包含自該行動台移除 該S IΜ時終止通話。 25. 如申請專利範圍第24項之方法，包含自該行動台移除 該SIΜ時刪除用戶資訊。 26. 如申請專利範圍第16項之方法，包含當確定該SIM已不 再連接該行動台時，定期決定該SIΜ是否與該行動台連 接並終止一通話。 27. 如申請專利範圍第16項之方法，其中該行動台使用 cdma2000原理。 28·—種以GSM核心基礎建設達成使用CDMA RAN之系統， 包含： 一行動台控制器（MSC)，利用CDMA協定與該CDMA RAN通信，該M S C亦以G S Μ協定與該G S Μ核心基礎建設 進行通信； 200402956 申請專利範圍續頁 至少一行動台（MS)與該CDMA RAN進行通信並在該 G S Μ核心基礎建設中登錄； 至少一用戶識別碼（S IΜ )，可脫離或連接至該行動台 ，並以該G S Μ核心基礎建設驗證該行動台。 29. 如申請專利範圍第2 8項之系統，其中該行動台在與該 S I Μ連接時，自SI Μ至少讀出一識別符。 30. 如申請專利範圍第29項之系統，其中該識別符為一國 際行動用戶識別（IM S I)。 31. 如申請專利範圍第30項之系統，其中該IMSI由該行動 台以至少一訊息發射IM SI。 32. 如申請專利範圍第3 1項之系統，其中該訊息為一登錄 訊息。 33. 如申請專利範圍第3 1項之系統，其中該訊息為來源訊 息。 34. 如申請專利範圍第3 1項之系統，其中該訊息為呼叫響 應訊息。 35. 如申請專利範圍第28項之系統，其中該行動台選擇性 顯示至少一服務提供者姓名。 36. 如申請專利範圍第28項之系統，其中該行動台選擇性 顯示至少一行動電話號碼。. 37. 如申請專利範圍第28項之系統，其中該行動台僅在該 行動台輸入一預定驗證值至該行動台時允許用戶使用 該行動台。 3 8.如申請專利範圍第28項之系統，其中該行動台在該SIM 200402956 申齋奪利範搶續頁 自該行動台移除時終止一通話。 39. 如申請專利範圍第38項之系統，其中該行動台在該SIM 自該行動台移除時刪除用戶資訊。 40. 如申請專利範圍第28項之系統，其中該行動台定期檢 查該行動台中SIM之存在，並在該行動台確定該SIM已 不再與行動台連接時終止一通話。 41. 如申請專利範圍第28項之系統，其中該行動台使用 cdma2000原理。