專利名稱：在第三代控制信道上廣播第二代蜂窩系統(tǒng)控制信道信息以支持到第二代蜂窩網(wǎng)絡(luò)的漫游 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及無線通信網(wǎng)絡(luò)，更具體地是涉及從寬帶碼分多址(WCDMA)第三代(3G)網(wǎng)絡(luò)到第二代(2G)網(wǎng)絡(luò)的漫游和切換。
背景技術(shù)：
包括固定無線和蜂窩類型移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的無線通信網(wǎng)絡(luò)在持續(xù)發(fā)展。有幾種用于提供無線通信的可用技術(shù)，包括碼分多址(CDMA)、時(shí)分多址(TDMA)、全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)、高級(jí)移動(dòng)電話系統(tǒng)(AMPS)和數(shù)字AMPS(D-AMPS)(IS-136 TDMA)。這些網(wǎng)絡(luò)在全世界繼續(xù)被采用。許多設(shè)備廠商正在生產(chǎn)這些不同系統(tǒng)，并典型地通過標(biāo)準(zhǔn)組來保證這些不同網(wǎng)絡(luò)的公共性和互操作性。
隨著無線通信網(wǎng)絡(luò)步入21世紀(jì)，一種基于第三代(3G)網(wǎng)絡(luò)的稱作寬帶碼分多址(WCDMA)或?qū)拵Х纸M碼分多址(WPCDMA)的新型網(wǎng)絡(luò)正在發(fā)展。這些第三代無線系統(tǒng)正逐漸成為未來公共陸地移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)(FPLMN)的現(xiàn)實(shí)。
當(dāng)3G網(wǎng)絡(luò)被實(shí)現(xiàn)時(shí)，將例如通過從2G緩慢向3G移植來逐漸實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)覆蓋區(qū)域。最初，3G覆蓋區(qū)域是有限的，由于缺少特定地理位置的覆蓋而可能漏失信息。為預(yù)防該事件，運(yùn)行于2G和3G系統(tǒng)中的雙模無線移動(dòng)終端將被采用。
例如，當(dāng)3G網(wǎng)絡(luò)不可用或者在移動(dòng)用戶的物理位置不可接入時(shí)，需要智能地從3G網(wǎng)絡(luò)到2G網(wǎng)絡(luò)切換并提供漫游。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是獲得用于為無線終端提供從3G通信系統(tǒng)向2G通信系統(tǒng)切換和漫游的方法和節(jié)點(diǎn)，還包括具有同樣功能的無線通信終端。本發(fā)明提供運(yùn)行于3G通信系統(tǒng)中的雙模無線終端的功能，用以獲得關(guān)于2G通信系統(tǒng)的控制信道信息，并作為該接收到的控制信道信息的功能而切換業(yè)務(wù)。
在一個(gè)實(shí)施方案中，公開了一種支持無線終端從第三代(3G)通信系統(tǒng)到第二代(2G)通信系統(tǒng)切換和漫游的方法，包括的步驟是在3G通信系統(tǒng)到無線終端的下行鏈路控制信道上為2G通信系統(tǒng)提供控制信道信息。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，公開了在第三代(3G)無線通信網(wǎng)絡(luò)中與一個(gè)無線通信終端通信的一種節(jié)點(diǎn)，包括與該無線通信終端通信的裝置以及在3G通信網(wǎng)絡(luò)的下行鏈路控制信道上提供第二代(2G)通信網(wǎng)絡(luò)的控制信道信息的裝置。
還公開了一種無線通信終端，包括能夠與第三代(3G)無線通信網(wǎng)絡(luò)和第二代(2G)無線通信網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)通信的收發(fā)信機(jī)；以及與接收機(jī)相連的控制裝置，用于從3G通信網(wǎng)絡(luò)的下行鏈路控制信道接收和識(shí)別指示了2G通信網(wǎng)絡(luò)的控制信道信息。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)包括防止漏失信息以及由于網(wǎng)絡(luò)之間的更快同步而導(dǎo)致從3G網(wǎng)絡(luò)到2G網(wǎng)絡(luò)的更快切換。不是搜索通過100-400個(gè)頻率來在2G GSM網(wǎng)絡(luò)中查找一個(gè)同步信道(SCH)突發(fā)，而是由3G網(wǎng)絡(luò)為移動(dòng)臺(tái)提供信道控制信息，從而在1-10次嘗試中找到SCH，例如減少了切換時(shí)間100倍。本發(fā)明提高了無線移動(dòng)臺(tái)的電涌時(shí)間，從而提高了效率，例如更多帶寬可以被分配用于數(shù)據(jù)傳輸，還為無線移動(dòng)臺(tái)節(jié)省了功率，這對(duì)于電池供電的無線移動(dòng)終端來說特別有利。


通過下面連同附圖的描述可以更清楚地理解本發(fā)明的上述特征，其中圖1是包括用于第三代系統(tǒng)的WCDMA無線網(wǎng)絡(luò)的無線通信網(wǎng)絡(luò)的框圖；圖2表示本發(fā)明的3G和2G網(wǎng)絡(luò)的定時(shí)的框圖；以及圖3表示根據(jù)本發(fā)明含有2G系統(tǒng)信息(2G控制信道)的下行鏈路控制信道的框圖。
除了其它指示以外，不同圖中的相應(yīng)編號(hào)和符號(hào)指相應(yīng)的部件。
優(yōu)選實(shí)施方案詳述圖1表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案的通信網(wǎng)絡(luò)10的框圖。通信網(wǎng)絡(luò)10優(yōu)選地包括一個(gè)無線電話網(wǎng)絡(luò)，可以看到該無線電話網(wǎng)絡(luò)包括一個(gè)由射頻(RF)通信鏈路連接到一個(gè)服務(wù)WCDMA始發(fā)網(wǎng)14的始發(fā)移動(dòng)臺(tái)(MS)12。始發(fā)MS 12優(yōu)選地是包括諸如個(gè)人通信業(yè)務(wù)(PCS)或者蜂窩電話的無線蜂窩類型移動(dòng)臺(tái)，但也可以包括例如一臺(tái)計(jì)算機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)或者其它無線終端。可以看到始發(fā)WCDMA網(wǎng)絡(luò)14連接到一個(gè)轉(zhuǎn)接網(wǎng)或者通信鏈路16，該轉(zhuǎn)接網(wǎng)可以包括一個(gè)公共交換電話網(wǎng)(PSTN)，但也可以包括其它網(wǎng)絡(luò)，如果希望，則可以包括一個(gè)光纖網(wǎng)。轉(zhuǎn)接網(wǎng)16在始發(fā)網(wǎng)14和終接網(wǎng)18之間對(duì)包括數(shù)字化話音呼叫的電信號(hào)進(jìn)行接口和通信。終接網(wǎng)18可以與始發(fā)網(wǎng)14相同或不同，可以包括AMPS、D-AMPS、TDMA、CDMA、GSM和IS-95網(wǎng)絡(luò)。為了說明的目的，將終接網(wǎng)18表示為一個(gè)WCDMA網(wǎng)。通過一條RF鏈路將終接網(wǎng)18連接到并服務(wù)于終接移動(dòng)臺(tái)(MS)20，該移動(dòng)臺(tái)可以包括諸如無線蜂窩或者PCS用戶的固定或移動(dòng)臺(tái)。無線臺(tái)和網(wǎng)絡(luò)有用于為在轉(zhuǎn)接網(wǎng)16上傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)進(jìn)行編解碼的編解碼器。
可以看到，始發(fā)WCDMA網(wǎng)14包括通過一條RF鏈路服務(wù)于始發(fā)移動(dòng)臺(tái)或固定臺(tái)12的基站收發(fā)信臺(tái)(BTS)30。每個(gè)BTS 30服務(wù)于多個(gè)MS 12，盡管為了說明清楚起見只給出了一個(gè)MS。還可以看到，始發(fā)網(wǎng)14包括一個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)32和一個(gè)網(wǎng)絡(luò)交換系統(tǒng)(NSS)34。BTS 30和RNC 32有時(shí)統(tǒng)稱為無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(RNS)33。RNC 32為多個(gè)BTS 30和NSS 34之間的話音呼叫提供接口，其中RNC 32典型地服務(wù)于多個(gè)BTS 30，盡管為了說明清楚起見只給出了一個(gè)BTS。同樣，NSS 34服務(wù)于多個(gè)RNC 32，盡管為了說明清楚起見只給出了一個(gè)RNC。NSS 34包括一個(gè)歸屬位置寄存器(HLR)、一個(gè)移動(dòng)定位節(jié)點(diǎn)和一個(gè)拜訪位置寄存器(VLR)，該VLR包括并存儲(chǔ)當(dāng)前始發(fā)網(wǎng)14所服務(wù)于的MS 12的各種信息。
可以看到，終接網(wǎng)18包括服務(wù)于終接臺(tái)20并典型地服務(wù)于MS20的BTS 40。還可以看到，終接網(wǎng)18包括一個(gè)RNC 42和NSS 44。終接網(wǎng)18可以按照與始發(fā)網(wǎng)14相同的運(yùn)行協(xié)議來運(yùn)行，即二者都是WCDMA網(wǎng)，或者終接網(wǎng)18可以不同于始發(fā)網(wǎng)14，即始發(fā)網(wǎng)是WCDMA而轉(zhuǎn)接網(wǎng)是例如基于AMPS、D-AMPS、GSM、TDMA或IS-95協(xié)議的。在這些類型的網(wǎng)絡(luò)中，基站交換中心(BSC)和移動(dòng)交換中心(MSC)執(zhí)行分別與WCDMA網(wǎng)中的NSS 34和RNC 32類似的功能。NSS 44包括一個(gè)HLR和一個(gè)VLR，用于為終接網(wǎng)18當(dāng)前所服務(wù)于的所有MS 20維護(hù)一個(gè)信息寄存器。
轉(zhuǎn)接網(wǎng)16優(yōu)選地是一個(gè)PSTN。始發(fā)NSS 34和終接NSS 44在其上交換數(shù)字化話音數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)優(yōu)選地用脈沖編碼調(diào)制(PCM)格式編碼，并以大約64kbps的速率傳輸。盡管PCM是一個(gè)優(yōu)選的編碼格式，根據(jù)本發(fā)明也可以用其它的編碼格式。同樣，本發(fā)明也期望64kbps之外的傳送速率。一般地，在轉(zhuǎn)接網(wǎng)16上傳送的數(shù)字化話音數(shù)據(jù)可以是與始發(fā)網(wǎng)14和終接網(wǎng)18兼容并被它們支持的任何格式。
在3G WCDMA網(wǎng)中，尤其是當(dāng)3G網(wǎng)被首次實(shí)現(xiàn)時(shí)，MS 12包括一個(gè)能夠用于3G和2G網(wǎng)中的雙模移動(dòng)終端。從3G到2G網(wǎng)絡(luò)切換(在漫游或切換過程中)的一個(gè)問題是兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)不同步。雙模終端MS 12需要知道用來基于其在2G系統(tǒng)中進(jìn)行測(cè)量的控制信道頻率，以進(jìn)行從3G網(wǎng)絡(luò)到2G網(wǎng)絡(luò)的漫游和切換。在大多數(shù)2G系統(tǒng)中，有多達(dá)300個(gè)頻率/信道，控制信道可以在其上發(fā)送，但不必在固定分配的頻率上。在GSM中，控制信道頻率變化并由業(yè)務(wù)提供者選擇，然而對(duì)于諸如IS 136這樣的PCS網(wǎng)絡(luò)，控制信道被固定在特定頻率上。
如果沒有如同本發(fā)明的用于將控制信道的位置從3G網(wǎng)絡(luò)通信傳達(dá)到MS 12的裝置，則需要MS 12搜索2G網(wǎng)絡(luò)的所有300個(gè)頻率和信道以找到同步信道(SCH)。對(duì)于控制信道頻率的搜索需要5毫秒到600毫秒，這是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，從而增加了漏失信息的機(jī)會(huì)，并需要一個(gè)長的電涌時(shí)間，它使用許多能量，從而耗費(fèi)MS 12的電池或能量提供。
一旦確定了控制信道頻率，MS 12就測(cè)量載波信道的諸如信號(hào)強(qiáng)度，并從該載波中讀取信息，如通過例如基站標(biāo)識(shí)碼(BSIC)來讀取誰在運(yùn)營2G網(wǎng)絡(luò)的信息。MS 12還判斷是否選擇了正確的小區(qū)(而不是由同信道干擾實(shí)現(xiàn))。一旦進(jìn)行了測(cè)量，就通過對(duì)信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)量和按順序排列并確定在哪個(gè)信道上進(jìn)行傳輸來進(jìn)行切換和漫游。
現(xiàn)在討論圖2，其中給出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的WCDMA時(shí)間幀54和GSM TDMA時(shí)間幀50和52的時(shí)序的通信格式框圖，并表明了3G移動(dòng)終端如何基于幀時(shí)序與GSM載波同步以進(jìn)行切換或漫游。給出了兩種類型的GSM邏輯信道，具有所示的諸如F-突發(fā)56、S-突發(fā)58和復(fù)幀的控制信道(CCH)50以及業(yè)務(wù)信道(TCH)52。F-突發(fā)56是頻率校正信道(FCCH)，占據(jù)對(duì)于第一GSM CCH 50幀的TS 0，該幀在一個(gè)控制信道復(fù)幀中每十幀重復(fù)一次，以允許每個(gè)MS 12將其內(nèi)部頻率標(biāo)準(zhǔn)與RNS 33的頻率同步。同步S-突發(fā)58是同步信道(SCH)，緊跟在頻率校正F-突發(fā)56之后的幀的TS 0中的突發(fā)廣播，用來識(shí)別正在服務(wù)的基站，同時(shí)允許每個(gè)MS 12與該基站進(jìn)行幀同步。本發(fā)明為MS 12提供了必要信息，用于定位GSM CCH50的S-突發(fā)、在2G載波帶寬上進(jìn)行測(cè)量并與WCDMA 54的空時(shí)隙同步，以允許由MS 12獲取關(guān)于2G網(wǎng)絡(luò)中相鄰小區(qū)描述的信息。
在GSM網(wǎng)絡(luò)中，一般不將控制信道標(biāo)準(zhǔn)化在固定頻率上。為了說明的目的，圖2給出了本發(fā)明用于一個(gè)GSM 2G系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)。諸如IS-136的具有在固定的特定頻率上的控制信道的AMPS系統(tǒng)以及無線通信網(wǎng)絡(luò)的其它配置也可以利用本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。
現(xiàn)在討論圖3，其中給出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，該方案有在3G網(wǎng)絡(luò)中的含有2G系統(tǒng)信息，特別是2G控制信道信息的下行鏈路控制信道。數(shù)據(jù)分組64是從3G(WCDMA)網(wǎng)絡(luò)的RNS 33中，在16個(gè)可用的0.625毫秒時(shí)隙中發(fā)送的一個(gè)突發(fā)。如圖所示，2G網(wǎng)絡(luò)控制信道信息62優(yōu)選地包含在廣播控制信道(BCCH)中。如圖所示，在WCDMA網(wǎng)絡(luò)中，16個(gè)時(shí)隙生成一個(gè)10毫秒的時(shí)間幀(Tf)66，72個(gè)時(shí)間幀66生成一個(gè)720毫秒的超幀(Tsuper)68。
本發(fā)明的MS 12將3G網(wǎng)絡(luò)信息同步到2G網(wǎng)絡(luò)，以提供到2G網(wǎng)絡(luò)的切換或漫游。再看圖2，例如，空時(shí)隙60右側(cè)的時(shí)隙和WCDMA時(shí)間幀54的T2可以是空時(shí)隙。根據(jù)本發(fā)明，MS 12壓縮傳輸以使得空時(shí)隙空閑，并將T2與GSM CHH50時(shí)間幀的T1對(duì)準(zhǔn)。T1信息包含在2G CC信息62中(圖3的)。通過將T2與T1對(duì)準(zhǔn)，MS 12將3G與2G網(wǎng)絡(luò)傳輸同步，給予MS 12用來執(zhí)行測(cè)量以從3G網(wǎng)絡(luò)到2G網(wǎng)絡(luò)切換或漫游的時(shí)間。在本發(fā)明中，上行鏈路可以用與下行鏈路相同的方式構(gòu)造。
本發(fā)明的新穎方法、節(jié)點(diǎn)和無線通信終端(MS 12)提供了減少M(fèi)S 12的電涌時(shí)間、防止傳輸漏失信息和保存能量，例如電池使用的優(yōu)點(diǎn)。此外，因?yàn)椴辉傩枰獙?duì)于S-突發(fā)58控制信道信息搜索100-400個(gè)頻率，所以提高了傳輸質(zhì)量。而是根據(jù)本發(fā)明，關(guān)于3G通信系統(tǒng)到無線終端的下行鏈路控制信道內(nèi)的2G通信系統(tǒng)的控制信道信息被提供。由MS 12需要進(jìn)行搜索的頻率數(shù)減少到1-10，或者減少到由業(yè)務(wù)提供者確定的數(shù)量。通過減少對(duì)于控制信道頻率搜索所用的時(shí)間，可以獲得用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)母鄷r(shí)間。
盡管參照示例的實(shí)施方案描述了本發(fā)明，但該描述并非是用來限制的。顯而易見，本領(lǐng)域的技術(shù)人員參照該描述可以對(duì)本發(fā)明以上示例的實(shí)施方案以及其它實(shí)施方案進(jìn)行各種修改。例如，本發(fā)明優(yōu)選地在一個(gè)提供相鄰小區(qū)信息作為內(nèi)部系統(tǒng)控制信道信息消息的節(jié)點(diǎn)中實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明優(yōu)選地在3G網(wǎng)絡(luò)的RNS 33中實(shí)現(xiàn)。可以看到，必須在3G下行鏈路中，按照本發(fā)明提供確定的2G系統(tǒng)信息。例如，對(duì)于GSM，相鄰小區(qū)描述可以包含系統(tǒng)信息2、2bis、2ter、5、5bis和/或5ter。對(duì)于IS 136，對(duì)于主和從控制信道切換，需要一個(gè)表明哪個(gè)在2G網(wǎng)絡(luò)中被使用的指示符。因此，附加的權(quán)利要求應(yīng)當(dāng)包含任何這樣的修改或?qū)嵤┓桨浮?br> 權(quán)利要求
1.一種用來支持無線終端從第三代(3G)通信系統(tǒng)到第二代(2G)通信系統(tǒng)切換和漫游的方法，包括步驟為所述2G通信系統(tǒng)在3G通信系統(tǒng)到該無線終端的下行鏈路控制信道上提供控制信道信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所規(guī)定的方法，還包括無線終端監(jiān)視3G通信系統(tǒng)控制信道的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所規(guī)定的方法，還包括作為所述所接收到的控制信道信息的功能而將業(yè)務(wù)切換到2G通信系統(tǒng)的步驟。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所規(guī)定的方法，其中使用移動(dòng)輔助切換(MAHO)執(zhí)行所述切換步驟。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所規(guī)定的方法，其中在廣播控制信道(BCCH)上提供所述控制信道信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所規(guī)定的方法，其中所述2G通信系統(tǒng)是從由CDMA、TDMA、GSM、AMPS和D-AMPS構(gòu)成的組中選擇的。
7.權(quán)利要求1的方法，其中所述3G通信系統(tǒng)是一個(gè)WCDMA網(wǎng)絡(luò)。
8.一種在第三代(3G)無線通信網(wǎng)絡(luò)中能夠與無線通信終端通信的節(jié)點(diǎn)包括與該無線通信終端通信的裝置；以及在3G通信網(wǎng)絡(luò)的下行鏈路控制信道上提供第二代(2G)通信網(wǎng)絡(luò)的控制信道信息的裝置。
9.權(quán)利要求8的節(jié)點(diǎn)，其中所述控制信道信息能夠由所述無線通信終端監(jiān)視。
10.權(quán)利要求9的節(jié)點(diǎn)，其中作為所述所接收到的控制信道信息的功能，業(yè)務(wù)能夠切換到所述2G通信系統(tǒng)。
11.權(quán)利要求9的節(jié)點(diǎn)，其中在廣播控制信道(BCCH)上提供所述控制信道信息。
12.權(quán)利要求8的節(jié)點(diǎn)，其中所述2G通信系統(tǒng)是從由CDMA、TDMA、GSM、AMPS和D-AMPS構(gòu)成的組中選擇的，并且其中所述3G通信系統(tǒng)是一個(gè)WCDMA系統(tǒng)。
13.權(quán)利要求8的節(jié)點(diǎn)，其中所述節(jié)點(diǎn)包括一個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)。
14.權(quán)利要求8的節(jié)點(diǎn)，其中所述節(jié)點(diǎn)包括一個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(RNS)。
15.一種無線通信終端包括能夠與第三代(3G)無線通信網(wǎng)絡(luò)和第二代(2G)無線通信網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)通信的收發(fā)信機(jī)；以及連接到所述接收機(jī)以從3G通信網(wǎng)絡(luò)的下行鏈路控制信道接收和識(shí)別指示了2G通信網(wǎng)絡(luò)的控制信道信息的控制裝置。
16.權(quán)利要求15的無線通信終端，還包括用于移動(dòng)輔助切換(MAHO)的裝置。
17.權(quán)利要求15所規(guī)定的終端，其中所述2G通信系統(tǒng)是從由CDMA、TDMA、GSM、AMPS和D-AMPS構(gòu)成的組中選擇的。
18.權(quán)利要求15的終端，其中所述3G通信系統(tǒng)是一個(gè)WCDMA網(wǎng)絡(luò)。
19.權(quán)利要求15的終端，其中所述終端是一個(gè)雙模無線終端。
全文摘要
用于提供從3G通信系統(tǒng)到2G通信系統(tǒng)切換和漫游的一種方法、節(jié)點(diǎn)和無線通信終端。運(yùn)行于3G通信系統(tǒng)中的雙模無線終端獲取關(guān)于2G通信系統(tǒng)的控制信道信息,并且作為所接收到的控制信道信息的功能而切換業(yè)務(wù)。該方法包括為2G通信系統(tǒng)在3G通信系統(tǒng)到無線終端的下行鏈路上提供控制信道信息的步驟。節(jié)點(diǎn)包括與無線通信終端通信的裝置,以及在3G通信網(wǎng)絡(luò)的下行鏈路控制信道上提供第二代(2G)通信網(wǎng)絡(luò)的控制信道信息的裝置。無線通信終端包括能夠與第三代(3G)無線通信網(wǎng)絡(luò)和第二代(2G)無線通信網(wǎng)絡(luò)通信的收發(fā)信機(jī),還包括連接到接收機(jī)以從3G通信網(wǎng)絡(luò)的下行鏈路控制信道接收和識(shí)別指示了2G通信網(wǎng)絡(luò)的控制信道信息。
文檔編號(hào)H04M3/00GK1339231SQ99816479
公開日2002年3月6日 申請(qǐng)日期1999年12月10日 優(yōu)先權(quán)日1999年1月14日
發(fā)明者J·L·克蘭斯默 申請(qǐng)人:艾利森公司