Forbidden

You don't have permission to access /zzz_siteguard.php on this server.

БЕСПРОВОДНЫЕ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫЕ СЕТИ, СОВМЕСТНО ИСПОЛЬЗУЮЩИЕ ГЛОБАЛЬНУЮ СИСТЕМУ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ И МНОЖЕСТВЕННЫЙ ДОСТУП С КОДОВЫМ РАЗДЕЛЕНИЕМ КАНАЛОВ - Патент РФ 2193290
Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
БЕСПРОВОДНЫЕ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫЕ СЕТИ, СОВМЕСТНО ИСПОЛЬЗУЮЩИЕ ГЛОБАЛЬНУЮ СИСТЕМУ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ И МНОЖЕСТВЕННЫЙ ДОСТУП С КОДОВЫМ РАЗДЕЛЕНИЕМ КАНАЛОВ
БЕСПРОВОДНЫЕ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫЕ СЕТИ, СОВМЕСТНО ИСПОЛЬЗУЮЩИЕ ГЛОБАЛЬНУЮ СИСТЕМУ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ И МНОЖЕСТВЕННЫЙ ДОСТУП С КОДОВЫМ РАЗДЕЛЕНИЕМ КАНАЛОВ

БЕСПРОВОДНЫЕ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫЕ СЕТИ, СОВМЕСТНО ИСПОЛЬЗУЮЩИЕ ГЛОБАЛЬНУЮ СИСТЕМУ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ И МНОЖЕСТВЕННЫЙ ДОСТУП С КОДОВЫМ РАЗДЕЛЕНИЕМ КАНАЛОВ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Заявлены новый усовершенствованный способ и устройство для коммутации уровня интерфейса радиосвязи беспроводного телефонного вызова с сотовой системы с множественным доступом с кодовым разделением каналов (МДКР) на сотовую глобальную систему мобильной связи (GSM) с множественным доступом с временным разделением каналов (МДВР) в процессе телефонного вызова или иного информационного обмена. В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения множество базовых станций, работающих в соответствии со стандартом GSM, генерируют пилот-сигналы радиомаяков в соответствии с методом МДКР. В процессе телефонного вызова абонентский модуль обнаруживает МДКР пилот-сигналы и уведомляет контроллер базовых станций об обнаружении МДКР пилот-сигналов и об уровне, с которым они были приняты. Контроллер базовых станций идентифицирует МДКР пилот-сигналы от МДКР радиомаяка и инициирует переключение с МДКР системы обслуживания на GSM систему обслуживания, что и является достигаемым техническим результатом. 4 с. и 13 з.п.ф-лы, 3 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2193290
Класс(ы) патента: H04Q7/38, H04B7/26
Номер заявки: 98117837/09
Дата подачи заявки: 22.01.1997
Дата публикации: 20.11.2002
Заявитель(и): КВЭЛКОММ ИНКОРПОРЕЙТЕД (US)
Автор(ы): АГРЕ Дэниел Г. (US)
Патентообладатель(и): КВЭЛКОММ ИНКОРПОРЕЙТЕД (US)
Описание изобретения: Область техники
Изобретение относится к беспроводной связи. Более конкретно, настоящее изобретение относится к новому усовершенствованному способу телекоммуникационного обслуживания с обеспечением как множественного доступа с кодовым разделением каналов, так и множественного доступа с временным разделением каналов, на территории, охваченной сетью глобальной системы мобильной связи (GSM).
Предшествующий уровень техники
Система беспроводной связи множественного доступа с кодовым разделением каналов (МДКР) представляет собой следующее поколение цифровых беспроводных систем связи. Множественный доступ с кодовым разделением каналов дает возможность системам беспроводной связи, таким как сотовые телефонные системы, обеспечивать более высокое качество телефонного обслуживания при меньшей стоимости, более эффективно используя радиочастотную (РЧ) полосу, предоставленную для передачи телефонных вызовов. Кроме того, режим МДКР обеспечивает более надежный и не подверженный замираниям интерфейс РЧ сигналов по сравнению с существующими системами и способами беспроводной связи. Основным стандартом для беспроводной связи в режиме МДКР является стандарт IS-95 эфирного интерфейса режима МДКР, опубликованный Ассоциацией отраслей промышленности средств связи (TIA). В дополнение к основным преимуществам, обеспечиваемым вышеупомянутым способом МДКР, способ МДКР по стандарту IS-95 предусматривает реализацию программно-управляемого переключения каналов связи от одной ячейки к другой, позволяя абонентскому модулю (обычно - сотовый телефон) связываться одновременно с множеством РЧ интерфейсов. Программно-управляемое переключение каналов связи увеличивает вероятность того, что абонентский модуль будет оставаться подсоединенным, пока совокупность базовых станций, с которыми он взаимодействует, изменяется в соответствии с изменяющимся местоположением.
Чтобы обеспечить максимально возможную доступность беспроводного телекоммуникационного обслуживания в режиме МДКР, желательно уменьшить стоимость, связанную с реализацией МДКР беспроводной системы связи. Такой способ и система описаны в совместно поданной заявке на патент США 575413 на "Беспроводную систему связи, использующую МДКР модуляцию РЧ сигнала совместно с сетевым протоколом связи А-интерфейса стандарта GSM" от 20 декабря 1995 г., переуступленной правопреемнику настоящего изобретения (далее - заявка на GSM-сеть в режиме МДКР). В этой заявке на GSM-сеть в режиме МДКР описана беспроводная система связи, использующая эфирный интерфейс стандарта IS-95 или подобного ему стандарта, совместно с сетью глобальной системы мобильной связи (GSM). Системы связи GSM представляют собой предыдущее поколение цифровых беспроводных систем связи и используют эфирный интерфейс, соответствующий технологии множественного доступа с временным разделением каналов (МДВР). Такая беспроводная система связи позволяет реализовать обслуживание в режиме МДКР при сниженной стоимости на территориях, имеющих уже существующую базовую GSM систему телекоммуникационного обслуживания, поскольку для обеспечения беспроводного телекоммуникационного обслуживания в режиме МДКР можно использовать значительную часть созданной ранее инфраструктуры.
Обеспечение возможности построения беспроводной системы связи множественного доступа с кодовым разделением каналов с использованием созданной ранее телекоммуникационной инфраструктуры также повышает возможности совместного использования систем МДКР и GSM-МДВРК или МДКР и других известных беспроводных систем связи, одновременно реализуемых в пределах одной области или территории. Обеспечение беспроводного телекоммуникационного обслуживания как в режиме МДКР, так и уже существующего телекоммуникационного обслуживания, доступного на той же самой территории, имеет различные преимущества. К ним относятся постепенное внедрение обслуживания в режиме МДКР в пределах территории обслуживания, что позволяет рассредоточить во времени затраты на внедрение обслуживания в режиме МДКР, а также возможность осуществления ограниченного внедрения обслуживания в режиме МДКР только на тех территориях, где спрос на беспроводное телекоммуникационное обслуживание превысил предложение, обеспеченное использованием известных технологий. Однако для обеспечения полной мобильности для абонентов МДКР системы обслуживания на территориях, где совместно действуют система МДКР и традиционные системы, необходимы система и способ, позволяющие переключать абонентский модуль с одного типа обслуживания на другой в процессе телефонного вызова. Поскольку мобильность - одно из существенных преимуществ, обеспечиваемых беспроводным телекоммуникационным обслуживанием, то были бы весьма желательны система и способ, обеспечивающие возможность переключения абонентского модуля между режимом МДКР и иными режимами обслуживания сотовой телефонной системы.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение относится к новому усовершенствованному способу и устройству для коммутации уровня интерфейса радиосвязи беспроводного телефонного вызова с модуляции режима МДКР на модуляцию режима МДВР системы GSM в процессе телефонного вызова или иного информационного обмена. В описанном варианте осуществления изобретения множество базовых станций, работающих в соответствии со стандартом GSM, генерируют пилот-сигналы радиомаяков в соответствии с технологией МДКР. В процессе телефонного вызова абонентский модуль обнаруживает пилот-сигналы режима МДКР и уведомляет контроллер базовых станций об обнаружении пилот-сигналов режима МДКР и об уровне, с которым они приняты. Контроллер базовых станций идентифицирует пилот-сигналы режима МДКР от радиомаяка и инициирует переключение из режима МДКР на систему GSM посредством генерации совокупности сообщений сигнализации, которые передают команды абонентскому модулю и приемной аппаратуре инфраструктуры GSM о подготовке к переключению уровня интерфейса радиосвязи. Абонентский модуль реагирует приемом информации синхронизации системы GSM и установлением РЧ интерфейса с базовой станцией системы GSM без прерывания осуществляемого телефонного вызова.
Краткое описание чертежей
В дальнейшем изобретение поясняется описанием конкретных вариантов его осуществления со ссылками на чертежи, на которых представлено следующее:
фиг. 1 - схема сотовой телефонной системы, выполненной согласно настоящему изобретению,
фиг. 2 - блок-схема контроллера базовых станций, выполненного согласно одному из вариантов осуществления изобретения,
фиг. 3 - временная диаграмма, иллюстрирующая сообщения, передаваемые в процессе переключения каналов связи, выполняемого согласно одному из вариантов осуществления изобретения.
Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения
Описывается новый усовершенствованный способ и устройство переключения уровня интерфейса радиосвязи беспроводного телефонного вызова с сотовой системы множественного доступа с кодовым разделением каналов (МДКР) на сотовую систему GSM множественного доступа с временным разделением каналов (МДВР) в процессе телефонного вызова или иного информационного обмена. В последующем описании изобретение излагается в контексте интерфейса радиочастотных сигналов, функционирующего в соответствии с методом физической модуляции сигналов протокола эфирного интерфейса для МДКР согласно стандарту IS-95. Несмотря на то что описанное изобретение особенно подходит для использования с такими методами модуляции сигналов, использование других протоколов беспроводной связи в режиме МДКР также не противоречит настоящему изобретению, как и использование изобретения для различных частотных диапазонов, включая, но не ограничиваясь диапазонами 800-900 МГц и 1800-1900 МГц, а также в системах спутниковой связи. Кроме того, далее описывается использование и передача различных типов информации, включая сообщения, запросы, распоряжения, инструкции и команды. Следует иметь в виду, что эта информация образована электронными представлениями этих сообщений, запросов, распоряжений, инструкций и команд, которые генерируются с использованием электрических токов, потенциалов напряжения, электромагнитной энергии или их комбинации. Последующее описание содержит также ссылки на различные системы формирования и обработки такой информации. В предпочтительном варианте осуществления изобретения такие системы реализуются с использованием цифровых и аналоговых интегральных полупроводниковых схем, связанных одна с другой с помощью различных проводящих соединений, или с помощью электромагнитных сигналов, или того и другого. В некоторых случаях различные известные системы описываются в виде блоков. Это делается в целях наиболее наглядного раскрытия сущности настоящего изобретения.
На фиг. 1 показана блок-схема беспроводной сотовой телефонной системы, выполненной согласно одному из вариантов осуществления изобретения. Базовые приемопередающие станции 100 глобальной системы мобильной связи (GSM-БППС) и базовые приемопередающие станции 102 режима МДКР (МДКР-БППС) распределены по обслуживаемой территории, а радиомаяки 105 системы МДКР распределены на территории, расположенной между БППС 100 системы GSM и МДКР-БППС 102. Несмотря на то, что МДКР-радиомаяки 105 изображены, для простоты чертежа, отдельно от БППС 100 системы GSM, их местоположение на или в пределах БППС 100 системы GSM, вообще говоря, является предпочтительным, хотя и необязательным. БППС 100 системы GSM связаны с контроллером 104 базовых станций системы GSM, а МДКР-БППС 102 связаны с контроллером 106 базовых станций системы МДКР (МДКР-КБС). КБС 104 системы GSM и МДКР-КБС 106 присоединены к коммутационному центру 108 мобильной связи системы GSM. В предпочтительном варианте осуществления изобретения КБС 104 системы GSM и КЦМ 108 системы GSM работают в соответствии с известными системами, используемыми для реализации сотовой телефонной системы GSM. Несмотря на то, что изображенная система реализуется с использованием одного КЦМ 108 системы GSM, использование множества КЦМ 108 системы GSM также не противоречит настоящему изобретению.
В изображенном варианте осуществления МДКР-КБС 106 также присоединен к КЦМ 108 системы GSM. Находясь в местоположении А, абонентский модуль 101 взаимодействует посредством двунаправленных интерфейсов с двумя МДКР-БППС 102 с помощью РЧ сигналов, обрабатываемых в соответствии с режимом МДКР, осуществляя обмен "кадрами" данных. Согласно общепринятой терминологии РЧ сигнал, переданный из МДКР БППС 102 в абонентский модуль 101, определяется как "сигнал прямой линии связи", и РЧ сигнал, переданный из абонентского модуля 101 к станции МДКР БППС, определяется как "сигнал обратной линии связи". Кроме того, состояние одновременной связи в двунаправленном интерфейсе с двумя или более МДКР БППС 102 определяется как программно-управляемое (или гибкое) переключение каналов связи. Программно-управляемое переключение каналов связи может быть противопоставлено фиксированному (или жесткому) переключению каналов связи, во время которого РЧ взаимодействие с первой базовой станцией заканчивается до того, как устанавливается РЧ взаимодействие со второй базовой станцией.
Чтобы надлежащим образом обрабатывать телефонный вызов или иной информационный обмен, в общем случае необходимо обмениваться как данными трафика, так и данными сигнализации. Данные трафика представляют собой информацию, которой обмениваются конечные стороны (абоненты), участвующие в телефонном вызове, и обычно представляют собой "дискретизированный" и "вокодированный" речевой сигнал или другую аудио-информацию, но могут также быть просто данными. Вокодированный речевой сигнал является специально закодированной цифровой речевой информацией, которая требует минимального количества цифровых данных для представления речевого сигнала или аудио-сигнала и может рассматриваться как сжатая речевая информация. Данные сигнализации состоят из сообщений сигнализации, используемых для конфигурирования и управления различными системами, участвующими в обработке вызова. В предпочтительном варианте осуществления изобретения данные сигнализации и данные трафика различаются при обмене посредством сигналов прямой и обратной линий связи битами заголовка, содержащимися в каждом кадре данных, причем биты заголовка указывают, содержит ли кадр данные сигнализации, или данные трафика, или то и другое. Следует иметь в виду, что отдельное сообщение сигнализации может быть передано в одном или более кадрах, содержащих данные сигнализации. Специалисту в данной области техники известны различные способы обмена данными трафика и данными сигнализации между различными другими системами, изображенными на фиг.1, включая специализированные соединения для передачи данных трафика и данных сигнализации, а также использование не показанных на чертеже промежуточных систем.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения МДКР-БППС 102 физически модулируют и передают РЧ сигналы по существу в соответствии со стандартом IS-95 и, следовательно, генерируют сигналы примой линии связи, включая один или более каналов пилот-сигналов, каналы персонального вызова и каналы синхронизации, а также канал трафика для каждого осуществляемого телефонного вызова или иного информационного обмена. Также, радиомаяки 105 пилот-сигналов передают один или более сигналов прямой линии связи, предпочтительно включая один или более каналов пилот-сигналов. Каналы пилот-сигналов используются для идентификации МДКР-БППС 102 радиомаяков 105, а также чтобы обеспечить возможность абонентскому модулю 101 определять близость к любой станции посредством измерений уровней сигналов. В первом варианте осуществления изобретения радиомаяки 105 передают в одном или более каналов синхронизации и персонального вызова, наряду с одним или более каналами пилот-сигналов, а во втором варианте осуществления изобретения радиомаяки 105 осуществляют передачу только в каналах пилот-сигналов.
Пилот-сигнал предпочтительно генерируется посредством периодической прямой модуляции последовательностью данных пилот-сигнала канальным кодом пилот-сигнала и кодом расширения, аналогично способу, описанному в стандарте IS-95. Для каждой МДКР-БППС 102 или каждого радиомаяка 105 используемый код расширения сдвинут во времени на заранее определенную величину относительно использования кода расширения в других МДКР-БППС 102 и радиомаяках 105. Сдвиг, связанный с каждой МДКР-БППС 102 и с каждым радиомаяком 105, а также информация, указывающая, связан ли этот сдвиг с МДКР-БППС 102 или с радиомаяком 105, запоминается в базе данных пилот-сигналов (БДП), доступной для МДКР-КБС 106 и предпочтительно расположенной в МДКР-КБС 106. В предпочтительном варианте осуществления изобретения эти временные сдвиги синхронизируются с известным опорным сигналом, например сигналом универсальной шкалы времени, получаемым из сигнала глобальной системы определения местоположения (GPS), использование которой хорошо известно в технике. Кроме того, набор базовых станций системы GSM, расположенных вблизи с каждым радиомаяком 105, а также запоминается в базе данных временных сдвигов или в другой базе данных, которая может быть связана с базой данных временных сдвигов посредством перекрестных ссылок.
После включения, но в отсутствие обработки телефонного вызова, абонентский модуль 101 находится в ждущем режиме. В ждущем режиме абонентский модуль 101 периодически выполняет процедуру поиска, в процессе которой он осуществляет поиск МДКР пилот-сигналов среди сигналов прямой линии связи от МДКР-БППС 102 и от МДКР-радиомаяков 105. При обнаружении пилот-сигнала абонентский модуль 101 пытается осуществить обработку соответствующего канала синхронизации. Если пилот-сигнал относится к каналу МДКР-БППС 102, то канал синхронизации будет обработан обычным образом. Если пилот-сигнал относится к каналу радиомаяка 105, то канал синхронизации и персонального вызова укажет, что источником пилот-сигнала является радиомаяк 105, либо не будет обнаружено никакого канала синхронизации и персонального вызова, что также указывает абонентскому модулю 101 на то, что источником пилот-сигнала является радиомаяк 105. Если пилот-сигналы вообще не обнаружены или обнаружены пилот-сигналы только от радиомаяков 105, то абонентский модуль 101 либо войдет в режим GSM-МДВР, либо вернется к нему. В противном случае абонентский модуль 101 либо войдет в режим МДКР, либо возвратится к нему.
Как описано выше, абонентский модуль 101 осуществляет фонный вызов в режиме МДКР посредством двунаправленного РЧ интерфейса с одной или более МДКР-БППС 102. В процессе такого телефонного вызова абонентский модуль 101 продолжает осуществлять поиск пилот-сигналов от множества МДКР-БППС 102, с которыми он связан в текущий момент, а также от других МДКР-БППС 102 и радиомаяков 105. Для каждого обнаруженного пилот-сигнала выполняется измерение уровня. В предпочтительном варианте осуществления изобретения это измерение уровня составляет сумму отношений энергии Ес пилот-сигнала, приходящейся на элемент кода к полной спектральной плотности принятого сигнала (шум и энергия) Iс, для совокупности многолучевых составляющих, связанных с конкретным каналом пилот-сигнала. Специалистам в данной области техники известны различные альтернативные способы измерения уровня сигнала. Многолучевое распространение относится к отраженным "копиям" сигнала прямой линии связи, которые принимаются абонентским модулем 101, отличаются по уровню и времени прихода и суммируются вместе для дальнейшей обработки. Методы обработки сигналов многолучевого распространения также хорошо известны в технике.
После приема сообщения об измерении уровня пилот-сигнала, указывающего на то, что существует одно или более конкретных условий, МДКР-КБС 106 генерирует набор сообщений сигнализации, который обеспечивает в абонентском модуле 101 установление нового РЧ интерфейса с одной из БППС 100 системы GSM и продолжение обработки вызова с помощью нового интерфейса беспроводной телесвязи. Дополнительно, МДКР-КБС 106 обеспечивает освобождение ресурсов, которые использовались для обработки вызова в любой из МДКР-БППС 102, для обработки нового вызова или иного информационного обмена. Конкретное условие или условия, которые обеспечат в МДКР-КБС 106 генерирование такого набора сообщений сигнализации, различаются в разных вариантах осуществления изобретения и описываются ниже более подробно.
На фиг.2 показана блок-схема МДКР-КБС 106 и набор МДКР БППС 102, выполненных согласно одному из вариантов осуществления изобретения. МДКР БППС 102 связаны с МДКР-КБС 106 проводными линиями связи, которые в предпочтительном варианте осуществления изобретения представляют собой соединения типа Т1 или Е1, хотя могут использоваться и другие соединения, включая использование микроволновых линий связи. МДКР подсистема межсоединений 200 связана с набором МДКР БППС 102. МДКР подсистема межсоединений 200 также соединена с процессором 202 управления вызовом, с контроллером 203 подсистемы селекции, с подсистемой 204 селекции и с А-интерфейсом 206 КБС. МДКР подсистема межсоединений 200 служит в качестве маршрутизатора сообщений и трафика между соединяемыми взаимосвязанными объектами, и в предпочтительном варианте осуществления изобретения содержит асинхронную систему передачи с фиксированной длиной пакета. Система 210 обработки данных и сервисных средств и А-интерфейс 206 КБС соединены с КЦМ 108 системы GSM по фиг.1. Система 210 обработки данных и сервисных средств осуществляет обмен данными трафика с КЦМ 108 системы GSM, а А-интерфейс 206 КБС осуществляет обмен данными сигнализации с КЦМ 108 системы GSM. В предпочтительном варианте осуществления изобретения данные сигнализации передаются между А-интерфейсом 206 КБС и КЦМ 108 системы GSM с использованием транспортного протокола ITU системы сигнализации 7 (SS7), как определено в протоколе А-интерфейса системы GSM, использование которого хорошо известно в технике.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения МДКР-БППС 102 и системы в составе МДКР-КБС 106 осуществляют информационный обмен и обмениваются данными трафика и сигнализации с использованием внутреннего протокола BSS (системы базовых станций) пакетами данных фиксированной длины между различными другими системами через МДКР подсистему 200 межсоединений, или непосредственной маршрутизацией между двумя участвующими в обмене системами. МДКР подсистема 200 межсоединений выполняет эту маршрутизацию с использованием адреса, содержащегося в каждом пакете данных фиксированной длины. В общем случае, первая система, передающая пакет данных во вторую систему, помещает адрес этой второй системы в пакете данных и затем выдает этот пакет данных в МДКР подсистему 200 межсоединений. В случае некоторых соседних систем, таких как подсистема 204 селекции и система 210 обработки данных и сервисных средств, пакеты данных могут пересылаться непосредственно. Конкретный пакет данных фиксированной длины может содержать данные трофика или данные сигнализации, на что указывают биты заголовка пакета, содержащиеся в каждом пакете. Подобным способом к кадрам, передаваемым с сигналами прямой и обратной линией связи, может быть передано одно сообщение сигнализации с одним или более пакетом данных.
В процессе работы МДКР-КБС 106 процессор 202 управления вызовом и А-интерфейс 206 КБС генерируют сообщения сигнализации, которые конфигурируют и управляют работой МДКР-КБС 106. Это конфигурирование и управление включает размещение селекторов в подсистеме 204 селекции для обработки телефонного вызова или иного информационного обмена. Обработка, выполняемая селектором, включает прием кадра с каждой МДКР-БППС 102, взаимодействующей с абонентским модулем 101 в любое конкретное время, и выбор одного из этих кадров для дальнейшей обработки на основании информации параметра качества, включенной в каждый кадр. Дополнительно, селектор генерирует многочисленные копии кадра, которые должны передаваться в абонентский модуль 101 в направлении прямой линии связи, и передает одну копию кадра в каждую МДКР БППС 102, с которой абонент 101 взаимодействует в это время. Конфигурация и управление МДКР-КБС 106 выполняется посредством А-интерфейса 206 КБС, а процессор 202 управления телефонным вызовом также включает размещение ресурсов обработки сигналов в системе 210 сервисных средств. Обработка, выполняемая посредством этих ресурсов обработки сигналов, включает вокодирование-кодирование речевых сигналов и пакетирование данных трафика, направляемых в абонентский модуль 101, и декодирование данных трафика, генерируемых абонентским модулем 101 и принятых подсистемой 204 селекции.
На фиг. 3 показана диаграмма последовательных сообщений, иллюстрирующая совокупность сообщений, которыми обмениваются различные системы, изображенные на фиг.1, во время перехода абонентского модуля 101 с системы связи режима МДКР на систему связи GSM-МДВР, выполняемого согласно одному из вариантов осуществления изобретения. Каждая вертикальная линия, изображенная на фиг.З, относится к системе, обозначенной в рамке наверху каждой линии. Этими системами являются абонентский модуль 101, подсистема 204 селекции, процессор 202 управления вызовом, система 210 обработки данных и сервисных средств, А-интерфейс 206 КБС, КЦМ 108 системы GSM и КБС 104 системы GSM. Горизонтальная стрелка, проходящая между двумя вертикальными линиями, указывает обмен сообщениями сигнализации между связанными системами. Время отсчитывается сверху вниз, так что более высокие горизонтальные линии появляются раньше тех горизонтальных линий, которые расположены ниже. Сообщения, которыми обмениваются абонентский модуль 101 и подсистема 204 селекции, фактически проходят через МДКР БППС 102, но для простоты чертежа изображены как отдельные линии между абонентским модулем 101 и подсистемой 204 селекции. Точно так же сообщения, которыми обмениваются КЦМ 108 системы GSM и БППС 100 системы GSM, также обрабатываются КБС 104 системы GSM, но также изображены как отдельные линии.
Как описано выше, в процессе установившегося телефонного вызова или связи другого типа абонентский модуль 101 постоянно ведет поиск пилот-сигналов, передаваемых либо из МДКР БППС 102, либо из радиомаяка 105, и передает сообщение 300 об измерении уровня пилот-сигнала МДКР КБС 106 при выполнении любой совокупности условий, описанных ниже. Каждое сообщение об измерении уровня из абонентского модуля 101 содержит информацию идентификации, которая позволит идентифицировать источник измеренного пилот-сигнала (сигналов). Эта информация идентификации может иметь различные формы, включая временной сдвиг для канала пилот-сигнала, или значение индекса, которое может быть расшифровано как МДКР КБС 106, так и абонентским модулем 101. Способ и система уровня техники, использующие такие сообщения об измерении уровня, описаны в патенте США 5267261 на "Программно-управляемое переключение каналов мобильной станции в МДКР сотовой системе связи" от 30 ноября 1993 г., переуступленном правопреемнику настоящего изобретения.
В МДКР-КБС 106 подсистема 204 селекции принимает сообщение об измерении уровня каждого пилот-сигнала и определяет, откуда поступает связанный пилот-сигнал: от МДКР БППС 102 или от радиомаяка 105, используя базу данных пилот-сигналов, которая в предпочтительном варианте осуществления изобретения находится в контроллере 203 подсистемы селекции. После получения сообщения об измерении уровня пилот-сигнала, который указывает, что имеет место одно из заранее определенных условий, описанных подробно ниже, подсистема 204 селекции инициирует переключение посредством передачи в А-интерфейс 206 КБС команды переключения 302. А-интерфейс 206 КБС реагирует на запрос переключения 302 посредством передачи в КЦМ 108 системы GSM сообщения 304 о требуемом переключении, которое указывает идентификационные данные абонентского модуля 101, а также одного или более КБС системы GSM тогда, когда абонентский модуль 101 расположен близко, как показывается в базе данных временных сдвигов, в предпочтительном порядке. Согласно известной процедуре работы КЦМ 108 системы GSM запрос переключения 306 передается в один или более КБС системы GSM 106, определенных в сообщении 304 о требуемом переключении, указывающем GSM-МДВР каналы прямой и обратной линий связи, с помощью которых должен осуществляться вызов. КБС системы GSM отвечают передачей подтверждения 308 запроса переключения в КЦМ 108 системы GSM и запуском поиска сигнала обратной линии связи системы GSM, переданного из абонентского модуля 101. Дополнительно, КЦМ 108 системы GSM реагирует на подтверждение 308 запроса переключения посредством передачи команды 310 переключения на А-интерфейс 206 КБС, которая указывает GSM-МДВР каналы прямой и обратной линий связи, по которым должен осуществляться вызов. А-интерфейс 206 КБС в ответ передает информацию о GSM-МДВР каналах прямой и обратной линий связи в подсистему 204 селекции с помощью отклика 312 переключения GSM-МДВР каналов. Точно так же подсистема 204 селекции посылает информацию о GSM-МДВР каналах в абонентский модуль 101 с помощью команды 314 переключения. Абонентский модуль 101 реагирует переключением с режима МДКР на режим GSM-МДВР и передачей сигнала 317 МДВР обратной линии связи по выделенному GSM-МДВР каналу трафика обратной линии связи, а также осуществляет поиск GSM-МДВР каналов трафика и управление прямой линии связи от БППС 100 системы GSM. Затем БППС 100 системы GSM начинает осуществлять поиск МДВР сигнала 317 обратной линии связи от абонентского модуля 100, и после обнаружения передает сообщение 316 об обнаружении переключения в абонентский модуль 101 по GSM-МДВР каналу трафика обратной линии связи, выделенному для обработки телефонного вызова. Дополнительно, БППС 100 системы GSM передает сообщение 318 о выполнении переключения в КЦМ 108 системы GSM, который в ответ передает сообщение 320 об очистке карты протокола BSS (BSSMAP) в А-интерфейс 206 КБС. После приема сообщения 320 об очистке BSSMAP А-интерфейс КБС инициирует последовательность освобождения ресурсов, которая освобождает ресурсы МДКР-КБС 106 и в МДКР БППС 102, используемые при осуществлении вызова, для обработки другого телефонного вызова. Следует отметить, что набор сообщений сигнализации, формируемых и принимаемых КЦМ 108 системы GSM и КБС 104 системы GSM, по существу соответствует работе таких известных систем в предпочтительном варианте осуществления изобретения.
В соответствии с вышеописанным возможным вариантом осуществления изобретения абонентский модуль 101 поддерживает базу данных параметров пилот-сигналов (БДПП) в таком состоянии, чтобы определить, когда необходимо формировать сообщения об изменении уровня и передавать в подсистему 204 селекции в контроллере КБС 106. База данных БДПП включает список каналов пилот-сигналов, категорий наборов связанных каналов пилот-сигналов и пороговых значений для наборов каналов пилот-сигналов T_ADD, T_COMP, T_DROP и T_TDROP. Набор категорий включает набор активных станций, набор станций-кандидатов, набор соседних станций и набор остальных станций. Набор активных станций включает любые каналы пилот-сигналов от МДКР БППС 102, с которыми уже установлено двунаправленное взаимодействие. Набор станций-кандидатов включает каналы пилот-сигналов, не относящиеся к активному набору, но для которых принятое измеренное значение уровня пилот-сигнала выше T_ADD. Набор соседних станций включает каналы пилот-сигналов, которые не относятся к наборам активных или соседних станций, но которые указаны сообщениями сигнализации МДКР-КБС 106 как вероятные кандидаты на переключение каналов связи. Набор остальных станций включает все прочие каналы пилот-сигналов в системе, не относящиеся к наборам активных станций, кандидатов или соседних станций. Значения T_ ADD, T_COMP, T_DROP и T_TDROP первоначально установлены равными значениями по умолчанию, хранимым в абонентском модуле 101, но могут быть изменены с помощью сообщений сигнализации, передаваемых из МДКР-КБС 106; значение T_DROP меньше, чем T_ADD.
При использовании базы данных БДПП абонентский модуль 101 посылает сообщение об измерении уровня в МДКР-КБС 106, когда выполняется любое из следующих условий:
1) Измеренное значение уровня пилот-сигнала для набора соседних или остальных станций превышает T_ADD.
2) Измеренное значение уровня пилот-сигнала для набора станций-кандидатов превышает уровень пилот-сигнала для набора активных станций на величину Т_ СОМРх0,5 дБ, и сообщение об измерении уровня пилот-сигнала не было передано относительно этого канала пилот-сигнала с момента приема последней команды о переключении каналов.
3) Истекло время таймера сброса переключения каналов, также содержащегося в абонентском модуле, а сообщение об измерении уровня пилот-сигнала не было передано с момента приема последней команды о переключении каналов или расширенной команды о переключении каналов.
4) Уровень сигнала из активного набора меньше, чем значение T_DROP в течение времени T_TDROP.
Таким образом, в рассматриваемом примере изменения положения с местоположения А на местоположение Б абонентский модуль 101 обнаружит пилот-сигнал от радиомаяка 105 с увеличивающимся уровнем вследствие уменьшающегося расстояния или уменьшающегося ослабления. Как только измеренное значение уровня пилот-сигнала от радиомаяка 105 превысит значение T_ADD, абонентский модуль 101 добавит этот пилот-сигнал к набору кандидатов и сформирует сообщение об уровне пилот-сигнала, передаваемое а МДКР-КБС 106. Затем, как только измеренное значение уровня пилот-сигнала увеличится до Т_СОМРх0,5 дБ выше значения пилот-сигнала от МДКР БППС 102, с которой установлено РЧ взаимодействие, абонентский модуль 101 передаст второе сообщение об измерении уровня пилот-сигнала в МДКР-КБС 106. Если уровень пилот-сигнала от одной или более станций МДКР-БППС 102 упадет ниже значения T_DROP за время T_TDROP при перемещении из местоположения А в местоположение Б, то абонентский модуль 101 также сформирует сообщение об измерении уровня пилот-сигнала.
После приема сообщения об измерении уровня пилот-сигнала МДКР-КБС 106 определяет, связан ли пилот-сигнал с МДКР БППС 102 или с радиомаяком 105, используя информацию идентификации и базу данных БДПП, описанную выше. В первом варианте осуществления изобретения МДКР-КБС 106 контролирует сообщение об измерении уровня пилот-сигнала для индикации того, что уровень пилот-сигнала от радиомаяка 105 на 0,5 дБ плюс Т_СОМР выше уровня пилот-сигнала в активном наборе. При получении такого признака МДКР-КБС 106 инициирует переключение на систему GSM, как описано выше. Поскольку этот первый вариант осуществления изобретения обеспечивает переключение на GSM-систему обслуживания несколько раньше, чем необходимо, он предотвращает существенное ухудшение связи в режиме МДКР раньше, чем будет осуществлено переключение систем обслуживания, гарантируя, таким образом, качество телефонного вызова. Этот первый вариант осуществления особенно эффективен, когда зона обслуживания МДКР связи совмещена с зоной обслуживания GSM связи, поскольку доступность GSM системы обслуживания может быть гарантирована, когда инициируются процедуры переключения.
Во втором варианте осуществления изобретения МДКР-КБС 106 контролирует сообщение об измерении уровня пилот-сигнала для указания того, что уровень последнего пилот-сигнала в активном наборе от МДКР БППС 102 упала ниже T_ DROP за время T_TDROP. После приема такого указания МДКР КБС 106 инициирует переключение на GSM систему обслуживания, как описано выше. Этот второй вариант осуществления эффективен в тех случаях, когда желательно поддерживать МДКР систему как можно дольше до переключения на GSM систему обслуживания. В третьем варианте осуществления изобретения процедура переключения также инициируется тогда, когда интенсивность последнего пилот-сигнала в активном наборе МДКР БППС 102 падает ниже T_DROP в течение временного интервала T_ TDROP, однако использование радиомаяков 105 исключается, и, таким образом, не производится никаких измерений уровней пилот-сигналов от радиомаяков 105. Этот третий вариант осуществления особенно полезен тогда, когда установка радиомаяков 105 неосуществима.
В дополнительных вариантах осуществления изобретения абонентский модуль 101 использует дополнительный параметр T_HANDOFF, который также сохраняется в БДПП. Подобно использованию других переменных, описанных выше, значение параметра T_ HANDOFF по умолчанию сохраняется в абонентском модуле 101, но значение T_ HANDOFF может быть изменено с помощью сообщений сигнализации, переданных из МДКР-КСБ 106. В первом варианте осуществления изобретения, использующем параметр T_HANDOFF, МДКР-КБС 106 уведомляет абонентский модуль 101 о том, когда сообщение об измерении уровня пилот-сигнала показывает, что значение уровня пилот-сигнала из радиомаяка 105 выше значения T_ADD. Затем абонентский модуль 101 запоминает, что пилот-сигнал генерируется радиомаяком 105 в БДПП, и генерирует сообщение 300 об измерении уровня пилот-сигнала, как только пилот-сигнал принимается с уровнем, превышающим T_HANDOFF. После приема этого сообщения об измерении уровня пилот-сигнала МДКР-КБС 106 инициирует переключение на систему GSM-МДВР, как описано выше. В этом варианте осуществления изобретения параметр T_HANDOFF больше, чем T_ADD.
Во втором варианте осуществления изобретения, использующем параметр T_ HANDOFF, абонентский модуль 101 генерирует сообщение об измерении уровня пилот-сигнала тогда, когда каждый пилот-сигнал от МДКР-БППС 102 принимается с уровнем менее T_HANDOFP в течение времени T_THANDOFF. Параметр T_THANDOFF является дополнительным значением, запоминаемым в абонентском модуле 101, которое может изменяться посредством передачи сообщений сигнализации от МДКР-КБС 106. После приема такого сообщения об измерении уровня пилот-сигнала МДКР-КБС 106 инициирует переключение на GSM-МДВР систему обслуживания, как описано выше. В предпочтительном варианте осуществления изобретения значение T_ HANDOFF больше, чем T_DROP, поскольку желательно выполнить переключение каналов до того, как действие МДКР системы обслуживания ослабится до неприемлемого уровня. Однако использование параметра T_HANDOFF, который является меньше значения T_DROP, не противоречит реализации настоящего изобретения.
Выполняя переключение различными способами, описанными выше, беспроводная МДКР система связи может быть обеспечена в рамках телекоммуникационной сети стандарта GSM совместно с беспроводной системой связи GSM-МДВР таким способом, который позволяет абоненту переключаться с одного типа системы обслуживания на другой в процессе телефонного вызова. Это позволяет абонентам беспроводной системы связи использовать преимущества режима МДКР, одновременно обладая полной мобильностью, обеспеченной той же самой системой обслуживания. Дополнительно, вышеописанный способ и система позволяют внедрять систему обслуживания в режиме МДКР с незначительной модификацией или без нее в существующую GSM инфраструктуру, в которой команды и ответы, необходимые для GSM-систем, уже реализуются при обычном внутрисистемном переключении каналов системы GSM. Это позволяет внедрить МДКР систему обслуживания с минимумом затрат и, следовательно, высокоэффективным способом.
Таким образом, описаны способ и система для совместного функционирования беспроводной МДКР системы связи режима МДКР и беспроводной системы связи GSM режима МДВР. Для специалистов в данной области техники очевидны альтернативные варианты изобретения. Вышеописанные варианты осуществления приведены только для иллюстрации и в качестве примера и не должны рассматриваться как ограничивающие объем изобретения, который определяется формулой изобретения.
Формула изобретения: 1. Способ переключения в процессе телефонного вызова абонентского модуля в беспроводной системе связи с радиочастотного интерфейса множественного доступа с кодовым разделением каналов на радиочастотный интерфейс глобальной системы мобильной связи множественного доступа с временным разделением каналов, отличающийся тем, что включает этапы определения того, имеет ли место для абонентского модуля предварительно определенное условие при нахождении в режиме множественного доступа с кодовым разделением каналов, и передачи данных к абонентскому модулю и от него в соответствии с условиями для эфирного интерфейса связи глобальной системы мобильной связи.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно включает определение уровня для набора пилот-сигналов, принимаемых абонентским модулем, и формирование сообщения об измерении уровня пилот-сигналов, указывающего упомянутый уровень сигнала для каждого принятого пилот-сигнала.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что упомянутое предварительно определенное условие имеет место тогда, когда уровень пилот-сигнала от радиомаяка превышает уровень пилот-сигнала активного набора на величину, на 0,5 дБ превышающую Т_ СОМР.
4. Способ по п. 2, отличающийся тем, что упомянутое предварительно определенное условие имеет место тогда, когда за время Т_ ТDROP от базовой станции множественного доступа с кодовым разделением каналов не принимается ни одного пилот-сигнала с уровнем, превышающим значение Т_ DROP.
5. Способ по п. 2, отличающийся тем, что дополнительно включает этапы передачи требуемого переключения в коммутационный центр мобильной связи глобальной системы мобильной связи, приема команды переключения из упомянутого коммутационного центра мобильной связи глобальной системы мобильной связи и передачи команды абонентскому модулю о передаче и приеме сигналов согласно протоколу эфирного интерфейса глобальной системы мобильной связи множественного доступа с временным разделением каналов.
6. Способ переключения абонентского модуля с беспроводной системы связи в режиме множественного доступа с кодовым разделением каналов на беспроводную глобальную систему мобильной связи в режиме множественного доступа с временным разделением каналов, отличающийся тем, что включает этапы а) обмена данными между абонентским модулем и базовой приемопередающей станцией с помощью радиочастотных сигналов, модулированных в соответствии с режимом множественного доступа с кодовым разделением каналов; б) определения того, находится ли абонентский модуль на краю зоны обслуживания; в) уведомления базовой станции глобальной системы мобильной связи о запросе обслуживания упомянутым абонентским модулем и г) передачи команды упомянутому абонентскому модулю о работе согласно стандартам глобальной системы мобильной связи в режиме множественного доступа с временным разделением каналов.
7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что этап б) содержит формирование набора измеренных значений уровней сигналов для набора пилот-сигналов, принятых упомянутым абонентским модулем, и определения уровня пилот-сигнала от радиомаяка, превышающего уровень пилот-сигнала активного набора на величину, на 0,5 дБ превышающую значение Т_ СОМР.
8. Способ по п. 6, отличающийся тем, что этап б) содержит формирование набора измеренных значений уровней сигналов для набора пилот-сигналов, принятых упомянутым абонентским модулем, и определения того, что за время Т_ TDROP от базовой станции в режиме множественного доступа с кодовым разделением каналов не было принято пилот-сигнала с уровнем, превышающим значение Т_ DROP.
9. Способ функционирования абонентского модуля в беспроводной системе связи, отличающийся тем, что включает этапы а) поиск пилот-сигналов в режиме множественного доступа с кодовым разделением каналов, б) передачи сообщений об измерении уровня, которые содержат измеренное значение уровня каждого принятого пилот-сигнала и информацию, указывающую источник сигнала, и в) передачи и приема данных в соответствии со способами обработки глобальной системы мобильной связи после приема команды переключения каналов связи.
10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что этап б) выполняют при обнаружении за время Т_ TDROP пилот-сигнала с уровнем Т_ DROP, связанного с базовой станцией, с которой установлено взаимодействие.
11. Сотовая телефонная система, предоставляющая абонентскому модулю обслуживание в режиме множественного доступа с кодовым разделением каналов и обслуживание в режиме глобальной системы мобильной связи с множественным доступом с временным разделением каналов, отличающаяся тем, что содержит базовую станцию с множественным доступом с кодовым разделением каналов для взаимодействия с абонентским модулем, радиомаяки пилот-сигналов режима множественного доступа с кодовым разделением каналов для генерирования пилот-сигналов, указывающих край области обслуживания в режиме множественного доступа с кодовым разделением каналов, и контроллер базовых станций с множественным доступом с кодовым разделением каналов для приема сообщений об измерении уровней пилот-сигналов от абонентского модуля и для формирования сообщений сигнализации, которые обеспечивают абонентскому модулю возможность переключения на глобальную систему мобильной связи с множественным доступом с временным разделением каналов, когда упомянутые сообщения об измерении уровня указывают необходимость переключения каналов связи.
12. Сотовая телефонная система по п. 11, отличающаяся тем, что упомянутый контроллер базовых станций с множественным доступом с кодовым разделением каналов обеспечивает формирование упомянутых сообщений сигнализации в случае, когда сообщение об измерении уровней пилот-сигналов указывает на то, что от радиомаяка принят пилот-сигнал с уровнем, по меньшей мере на Т_ СОМР превышающим уровень пилот-сигнала базовой станции с множественным доступом с кодовым разделением каналов.
13. Сотовая телефонная система по п. 11, отличающаяся тем, что контроллер базовых станций с множественным доступом с кодовым разделением каналов обеспечивает формирование упомянутых сообщений сигнализации в случае, когда сообщение об измерении уровней пилот-сигналов указывает, что за время Т_ ТDROP от упомянутой базовой станции с множественным доступом с кодовым разделением каналов не было принято ни одного пилот-сигнала с уровнем, превышающим значение Т_ DROP.
14. Сотовая телефонная система по п. 13, отличающаяся тем, что величины Т_ DROP и Т_ TDROP представляют собой значения, выдаваемые упомянутым контроллером базовых станций с множественным доступом с кодовым разделением каналов.
15. Сотовая телефонная система по п. 12, отличающаяся тем, что величина Т_ СОМР представляют собой значение, выдаваемое упомянутым контроллером базовых станций с множественным доступом с кодовым разделением каналов.
16. Сотовая телефонная система по п. 11, отличающаяся тем, что упомянутый абонентский модуль формирует сообщение об измерении уровней тогда, когда за время Т_ TDROP от упомянутой базовой станции с множественным доступом с кодовым разделением каналов принимается пилот-сигнал с уровнем сигнала, превышающим Т_ DROP, и когда от упомянутого радиомаяка принимается пилот-сигнал с уровнем, превышающим значение Т_ HANDOFF, а упомянутый контроллер базовых станций с множественным доступом с кодовым разделением каналов формирует упомянутые сообщения сигнализации в случае, когда сообщение уровня указывает, что пилот-сигнал от упомянутого радиомаяка принят с уровнем, превышающим значение Т_ HANDOFF.
17. Сотовая телефонная система по п. 16, отличающаяся тем, что Т_ HANDOFF превышает значение Т_ DROP.