專利名稱：Gsm核心網(wǎng)絡(luò)中用于gsm和3g收發(fā)基站的控制器及對gsm核心網(wǎng)絡(luò)透明的、從3g小區(qū)到 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動電信部分，具體地說，涉及在GSM核心網(wǎng)絡(luò)中用于GSM和3G收發(fā)基站的控制器以及對GSM核心網(wǎng)絡(luò)透明的、從3G小區(qū)到GSM小區(qū)的外部越區(qū)切換方法。
背景技術(shù)：
在公用蜂窩移動電信主干網(wǎng)絡(luò)或PLMN(公共地面移動網(wǎng)絡(luò))中，最有名的當(dāng)然就是泛歐洲900MHz GSM系統(tǒng)(全球移動通信系統(tǒng))，及其直接衍生物1800MHz DCS(數(shù)字蜂窩系統(tǒng))。GSM是第2代系統(tǒng)，由特殊的超國家組織(CEPT/CCITT，在ETSI/ITU-T內(nèi))以推薦形式公布的規(guī)范形成，這些組織的目的是對不同制造商提出的電信系統(tǒng)的操作進行標準化，從而使它們兼容并由此可以互相通信。
在設(shè)計移動收發(fā)器系統(tǒng)時，設(shè)計開發(fā)中最有決定意義的因素是接入類型的選擇，接入類型將會實施到物理信道上，用于在不同用戶之間分配可用頻帶。第2代系統(tǒng)最常用的接入技術(shù)是執(zhí)行頻分多路接入的FDMA(頻分多址)技術(shù)，執(zhí)行時分多路接入的TDMA(時分多址)技術(shù)，以及執(zhí)行空分多路接入的SDMA(空分多址)技術(shù)。
在FDMA技術(shù)中，每個用戶都可以在服務(wù)所要求的全部時間內(nèi)利用其他用戶無法共享的、他自己的頻率信道；這種稱為SCPC(每載波單信道)的情況以第1代模擬系統(tǒng)為代表。在TDMA技術(shù)中，在稱為時隙的不同時刻將一個頻率信道分配給多個用戶；在一個時隙期間只有一個用戶可以在分配給該時隙的頻率上進行發(fā)送和/或接收(在跳頻情況下不同的時隙之間可能有所變化)。在SDMA技術(shù)中，同時將一個頻率信道分配給多個用戶；通過識別無線電信號的不同到達方向來區(qū)分不同的用戶。在同一移動系統(tǒng)中，上述接入技術(shù)可以單獨使用，也可以合起來使用以利用可能的協(xié)作。GSM系統(tǒng)采用混合FDMA-TDMA的技術(shù)，考慮到單純的FDMA，GSM系統(tǒng)避免了過分利用載波，而考慮到單純的TDMA技術(shù)，GSM系統(tǒng)避免了構(gòu)造出不能提議的長幀。
在PLMN系統(tǒng)中，用戶可以在從基站接收信息的同時向該基站發(fā)送信息。該通信方法稱為全雙工，并可以利用頻域和時域的技術(shù)來完成。GSM中采用的FDD(頻分雙工)技術(shù)對上行鏈路區(qū)段(上行鏈路)和下行鏈路區(qū)段(下行鏈路)使用不同的頻帶。兩個頻帶被一個未使用的間隙頻帶分開，以啟動合適的無線電頻率濾波。TDD(時分雙工)技術(shù)對上行鏈路和下行鏈路區(qū)段使用不同的服務(wù)時間，因為所有信道都在兩個發(fā)送方向上被訪問。如果兩個服務(wù)時間之間的時間間隔很小，則對用戶來說好像發(fā)送和接收是同時發(fā)生的。
圖1示出GSM或DCS類型移動系統(tǒng)的功能體系結(jié)構(gòu)的概要但說明性的結(jié)構(gòu)圖。
符號MS(移動站)表示移動電話設(shè)備(后面稱為移動電話)，也用于汽車，這些設(shè)備以無線電方式連接到各收發(fā)機TRX(圖中未示出)，收發(fā)機TRX屬于遍布全國的相應(yīng)收發(fā)基站BTS。每個收發(fā)機TRX都連接到一組其配置保證對BTS服務(wù)的小區(qū)進行統(tǒng)一無線電覆蓋的天線。作為一個整體占用移動服務(wù)的所有可用載波的N個相鄰小區(qū)為一組，該組稱為集群；相同的載波可以在相鄰集群中被再次使用。多個BTS固定站通過物理載波連接到收發(fā)基站的一個通用控制器，該控制器表示為BSC(基站控制器)。
由BSC控制的多個BTS的組形成一個功能系統(tǒng)，稱為BSS(基站系統(tǒng))。
多個BSS系統(tǒng)直接或通過TRAU(譯碼和速率適配器單元)塊連接到公知為MSC(移動交換中心)的移動自動交換機，該TRAU塊允許在64千比特/秒的連接線上副多路復(fù)用(sub-multiplexing)16或8千比特/秒的信道，由此優(yōu)化其使用。TRAU塊將64千比特/秒的聲音代碼轉(zhuǎn)換為13千比特/秒的GSM全速率(或代碼轉(zhuǎn)換為6.5千比特/秒的GSM半速率)，使得可以用16千比特/秒或8千比特/秒流來進行傳輸。
MSC塊反過來又連接到PSTN(公用交換電話網(wǎng)絡(luò))和/或ISDN(集成服務(wù)數(shù)字網(wǎng)絡(luò))地面網(wǎng)絡(luò)的自動交換機。
在MSC自動交換機附近，通常安裝了名為HLR(Home Location Register，歸屬位置寄存器)的兩個數(shù)據(jù)庫，圖中并未示出；第一數(shù)據(jù)庫包含各移動MS的穩(wěn)定數(shù)據(jù)，而第二數(shù)據(jù)庫則包含可變數(shù)據(jù)；兩個庫一起合作，使得該系統(tǒng)可以追蹤在延伸到不同歐洲國家的地域內(nèi)移動的用戶。
此外，基站控制器BSC連接到個人計算機LMT(本地維護終端)，后者允許與進行監(jiān)督、報警管理、通信測量估值等稱為O&M(操作&維護)的操作和維護中心OMC進行人/機對話，并且基站控制器BSC最后連接到在GSM04.64中規(guī)定的用于分組交換數(shù)據(jù)服務(wù)的SGSN(服務(wù)GPRS(通用分組無線電服務(wù))支持節(jié)點)塊。SGSN節(jié)點連接到兩個分開的GGSN(網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點)節(jié)點，在這兩個節(jié)點中，第一個執(zhí)行與外部分組交換網(wǎng)絡(luò)的互相作用功能，并且通過基于IP(因特網(wǎng)協(xié)議)協(xié)議的GPRS骨干網(wǎng)絡(luò)連接到其它SGSN節(jié)點，而第二個連接到PSTN/ISDN自動交換機。SGSN節(jié)點還通過只發(fā)送信令的接口(陰影線)直接連接到PSTN/ISDN。
圖1示出在主功能塊之間劃定接口邊界的垂直陰影線，具體地說，Um表示MS和BTS之間的無線電接口，Abis表示BTS和BSC之間的無線電接口，A表示TRAU和MSC之間的接口或直接置于MSC和BSC之間的接口。以下其它接口直接表示在各連接上Asub表示BSC和TRAU之間的接口，T表示BSC和LMT之間的RS232接口，O表示BSC和OMC之間的接口，Gb表示BSC和SGSN之間的接口，Gs表示SGSN和MSC之間的接口，Gn表示SGSN和骨干網(wǎng)GPRS的GGSN之間的接口，最后Gp表示SGSN和PSTN/ISDN之間的接口。上述接口描述在以下GSM建議中04.01(Um)、08.51(A-bis)、08.01(A)、12.20和12.21(O)、04.60(Gb)。SGSN節(jié)點與MSC中心位于同一分層結(jié)構(gòu)層上，SGSN追蹤單個移動電話的位置，并執(zhí)行安全和接入控制功能。為此，向HLR寄存器添加關(guān)于GPRS用戶的信息。
不管哪一種意欲向用戶提供可與固定電話網(wǎng)絡(luò)相媲美的服務(wù)質(zhì)量標準的公共地面移動網(wǎng)絡(luò)(PLMN)，都必須具有綜合的信令系統(tǒng)。在GSM系統(tǒng)中，具有多個分層結(jié)構(gòu)層的協(xié)議可用于管理存在于不同接口中的電話信令。該協(xié)議主要來自于TACS模擬移動系統(tǒng)和PSTN電話系統(tǒng)中使用的協(xié)議，并將該協(xié)議調(diào)整為適應(yīng)Um空氣接口的新要求以及由用戶的移動性所產(chǎn)生的要求。分層結(jié)構(gòu)使得可以將信令協(xié)議的功能細分為控制平面(C平面)上的交疊塊組，還可以將該協(xié)議描述為一連串的獨立階段。每一層都利用更低層提供的通信服務(wù)，并將它自己的通信服務(wù)提供給更高層。上述協(xié)議的第1層接近地連接到用于連接兩個不同接口的物理載波類型；第1層描述了在至Um接口的無線電連接上發(fā)送比特流和在至Abis和A接口的地面連接上發(fā)送比特流所需的功能。地面連接的第1層描述在建議CCITT G.703和G7.11中。為了在連接點之間發(fā)展無錯誤的虛擬載波，第2層開發(fā)了用于控制正確消息流的功能(傳輸功能)。稱為網(wǎng)絡(luò)層的第3層以及更高層開發(fā)了消息處理功能，用于控制涉及連接管理和就用戶移動性而進行的呼叫控制的主應(yīng)用處理。
在GSM移動電話系統(tǒng)中，移動站MS即使在沒有呼叫的情況下也執(zhí)行給定活動。實際上，作為可以通過網(wǎng)絡(luò)進行通信的第一步，移動站要求連續(xù)選擇一個可以在移動站移動期間與該移動站聯(lián)系的小區(qū)。上述活動包括在GSM03.22和05.08建議中描述的“小區(qū)選擇和再選擇”。移動站通過掃描由GSM預(yù)見的所有BCCH(廣播控制信道)載波，選擇可與該移動站聯(lián)系的小區(qū)，其中MS事先就了解BCCH載波，因為它們已經(jīng)存儲在MS的SIM卡(用戶識別模塊)中。對于每一個BCCH載波，MS測量所接收信號的功率，解調(diào)RF信號，將自身與解調(diào)信號的多幀結(jié)構(gòu)同步，從而能從該BCCH信道獲得“系統(tǒng)信息”，在這些信息中就有BSIC(基站識別碼)小區(qū)的標識符和相鄰小區(qū)的標識符。所選擇的小區(qū)稱為“正在服務(wù)”的小區(qū)，是結(jié)果更為可靠的小區(qū)。在沒有呼叫的狀態(tài)(空閑狀態(tài))過程中周期性執(zhí)行上述操作，即使移動站已經(jīng)聯(lián)系到一個小區(qū)，這樣，如果移動站從另一個小區(qū)接收到更高可靠性的BCCH載波，則移動站可以又聯(lián)系到該另一個小區(qū)(小區(qū)再選擇)。
即使在專用模式中，也存在一個程序適用于找到在移動站從一個小區(qū)移動到另一個小區(qū)的情況下繼續(xù)連接的最佳資源。該程序特別是對于蜂窩移動系統(tǒng)來說無疑就是一種越區(qū)切換，其執(zhí)行使得網(wǎng)絡(luò)可以控制移動電話，以強迫該移動電話在小區(qū)間切換的情況下繼續(xù)到另一小區(qū)的信道，或在小區(qū)內(nèi)切換的情況下繼續(xù)到同一服務(wù)小區(qū)的另一信道。對任何一種移動電話系統(tǒng)來說切換都是一種基本功能，因為它使得移動電話即使在通信期間在地域上大范圍移動的情況下也能相互通信。切換防止了通信信道發(fā)送質(zhì)量的降級，否則這種降級可能由于移動電話逐漸遠離自身服務(wù)小區(qū)的復(fù)合天線而不可避免地出現(xiàn)。此外，應(yīng)當(dāng)快速執(zhí)行信道跳轉(zhuǎn)，以避免用戶在通信進行中可能接收到噪聲。切換是一種主要涉及電路交換系統(tǒng)的功能，即，在該電路交換系統(tǒng)中必須在整個通話持續(xù)時間內(nèi)保持連接，否則在整個中斷持續(xù)時間內(nèi)肯定會丟失信息。在GPRS網(wǎng)絡(luò)上的分組發(fā)送不需要類似于GSM的越區(qū)切換，即有效發(fā)送期間的信道變化，因為分組的特性就是不連續(xù)的，因此可以利用發(fā)送一個分組和發(fā)送下個分組之間的時間間隔使移動電話尋址新的資源。如上所述，要注意本發(fā)明處理的主要是指電路交換通信，因此后面將省略涉及GPRS服務(wù)的問題。對于切換方法的適當(dāng)執(zhí)行，移動電話即使在呼叫期間也執(zhí)行類似于“小區(qū)選擇和再選擇”中的措施，并周期性更新優(yōu)選用于切換的N個小區(qū)的列表。
與圖1的GSM(DCS)系統(tǒng)有關(guān)，參考圖2描述了在外部越區(qū)切換的第一階段期間存在的第3層消息序列，即涉及MSC自動交換。在與消息關(guān)聯(lián)的箭頭所表示的方向中，每條消息從一個網(wǎng)絡(luò)元件開始，到下個網(wǎng)絡(luò)元件結(jié)束。所涉及的網(wǎng)絡(luò)元件是MS、BTS、BSC和MSC塊。BTS和BSC網(wǎng)絡(luò)實體根據(jù)它們指代當(dāng)前或未來移動小區(qū)而稱為服務(wù)或目標。前進方向(朝著圖中的右側(cè))表征在從當(dāng)前小區(qū)到未來小區(qū)方向上的消息；后退方向表征相反方向。圖2的時間順序步驟如下所示●服務(wù)BTS站向服務(wù)BSC控制器發(fā)送INTERCELL_HAND_CON_IND消息，該消息包括由移動電話監(jiān)控的小區(qū)的列表，這些小區(qū)基于它們被選擇為執(zhí)行越區(qū)切換的目標的能力大小而以優(yōu)先級的降序排列。依據(jù)生產(chǎn)整個BSS系統(tǒng)的不同制造公司，可以具有或沒有該消息，因為總是BTS或BSC控制器(基于系統(tǒng)的最適宜選擇)根據(jù)移動電話執(zhí)行并用MEASUREMENT_RESULT消息發(fā)送的對相鄰小區(qū)的容量大小的測量來填充最終列表。隨后，在一個更長的觀察期內(nèi)對移動電話進行的該短期手段進行平均，并因此為第n代相鄰小區(qū)準備了一個連接質(zhì)量參數(shù)，該參數(shù)稱為“功率預(yù)算”。將功率預(yù)算PBGT(n)與作為E&M(操作和維護)參數(shù)給定的各閾值進行比較，以獲得將被用于越區(qū)切換判決的、稱為HO_MARGIN(n)的值。為此填充一個包括最大數(shù)量為M個優(yōu)選小區(qū)的列表，利用這些小區(qū)移動電話可以執(zhí)行越區(qū)切換；從該列表推斷最初由移動電話給定的列表可能不匹配最終列表。上述準則可能是用于越區(qū)切換的最知名的準則之一，但是并非唯一的準則，例如還存在涉及移動電話至BTS的距離的準則，或涉及通信質(zhì)量的準則，這只是引用了其中兩個。
●在存在外部越區(qū)切換的情況下，服務(wù)BSC在估計適合于越區(qū)切換的小區(qū)列表時選擇沒有配置在正服務(wù)移動電話的BSS區(qū)域中的小區(qū)；因此越區(qū)切換程序又上升到網(wǎng)絡(luò)元件的分級層，直至MSC。因此，BSS通過包括可能目標小區(qū)列表的HANDOVER_REQUIRED消息向MSC發(fā)送越區(qū)切換請求。所討論的消息將選擇該目標小區(qū)的責(zé)任轉(zhuǎn)交給MSC，移動電話將會被越區(qū)切換到該目標小區(qū)。
●此時，MSC開始(在所接收的列表中)搜索適于滿足越區(qū)切換請求的小區(qū)。一旦確定了目標小區(qū)，MSC就在接口A上向目標BSC發(fā)送HANDOVER_REQUEST消息，該消息包含不同的信息，其中就有“類標記”，即多個描述移動電話容量的消息，有助于BSC目標選擇與新資源的關(guān)聯(lián)。這些類標記事先由服務(wù)BSS系統(tǒng)通過CLASSMARK_UPDATE消息提供給MSC。
●BSC目標反過來向目標BTS站發(fā)送CHANNEL_ACTIVATION消息，以控制發(fā)送器的啟動。
●BTS目標站用CHANNEL_ACTIVATION_ACK消息響應(yīng)，以告知所請求資源的啟動。
●BSC目標控制器向MSC回送HANDOVER_REQUEST_ACK消息，以告知已成功完成搜索和目標小區(qū)中資源的啟動。該消息傳送將被發(fā)送到移動電話的控制，用于將該移動電話移動到目標小區(qū)。
●MSC向服務(wù)的BSC控制器回送HANDOVER_COMMAND消息，該消息包含將移動電話越區(qū)切換到目標小區(qū)的控制。該控制經(jīng)過BSC控制器和服務(wù)的BTS站，直到其到達移動電話為止，該移動電話執(zhí)行該控制來完成越區(qū)切換程序。
技術(shù)問題分析即將介紹的第3代移動系統(tǒng)(3G)或UMTS(通用移動電信系統(tǒng))產(chǎn)生了與現(xiàn)有第2代PLMN系統(tǒng)兼容的巨大問題。UMTS系統(tǒng)符合由3GPP(第3代伙伴計劃)聯(lián)盟發(fā)布的國際標準。在3GPP標準部分中，定義了兩種無線電接入CDMA(碼分多址)的技術(shù)；它們分別公知為TDD UTRA(時分雙工UMTS陸地收發(fā)接入)，其中發(fā)送方向在時域內(nèi)是不同的，以及WCDMA UTRA(寬帶CDMA)，其中發(fā)送方向在頻域內(nèi)是不同的。而TDD UTRA技術(shù)又預(yù)知兩種選項公知為3.84Mcps(兆碼片/秒)TDD的第一寬帶選項和公知為1.28McpsTDD的窄帶選項。與中國委員會CWTS(中國無線電信標準)合作的本發(fā)明申請人積極致力于開發(fā)基于3GPP1.28McpsTDD標準物理層的標準，但是重新采用了GSM-GPRS協(xié)議最高層的很多函數(shù)和程序，由此向網(wǎng)絡(luò)操作者提供一種能操作GSM網(wǎng)絡(luò)的大部分元件的技術(shù)。該標準公知為TD-SCDMA(時分-同步CDMA)，或更準確地稱為移動TD-SCDMA系統(tǒng)(TSM)。
由于CDMA技術(shù)在3G系統(tǒng)中的重要性，簡短介紹該技術(shù)是很有用的，該技術(shù)采用相互正交的擴展碼序列，或者擴展碼序列的相互關(guān)聯(lián)可以假定為0。確切地說，該技術(shù)考慮到在傳輸頻帶中合計的不同用戶之間的區(qū)別，因為在由自身碼序列表征的信道上，其它信道的信令作為關(guān)聯(lián)結(jié)果將會是噪聲。對于窄帶傳統(tǒng)系統(tǒng)，由于在強衰減中感興趣的頻譜部分只是由有效信令占用的全部頻譜的一非常小部分，因此擴展頻譜技術(shù)提供了對瑞利選擇性衰減非常不敏感的優(yōu)點，該瑞利選擇性衰減是由沿著被發(fā)送信令的廣播路徑多次反射而引起的。第2代和第3代系統(tǒng)都可以通過向現(xiàn)有多路復(fù)用加上SDMA的多路復(fù)用來利用智能天線的優(yōu)點，該技術(shù)已提供用于TD-SCDMA系統(tǒng)。
由于CDMA技術(shù)提供的傳輸速度較高和資源分配的靈活性較大，第3代系統(tǒng)可以向用戶提供大量尤其是涉及寬帶數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆?wù)和應(yīng)用。此外，TDD服務(wù)提供了在“頻譜間隙”中配置利用頻帶的優(yōu)點，該頻譜間隙對應(yīng)于其中未滿足利用FDD技術(shù)所需的間隙(被未用時間間隔分開的用于TX和RX的不同頻帶)的區(qū)域。與FDD雙工相比，TDD雙工的另一優(yōu)點在于通過在下行鏈路上比上行鏈路分配更多的資源，可以抵擋恰似由IP應(yīng)用產(chǎn)生的數(shù)據(jù)非對稱業(yè)務(wù)。另一方面，3G系統(tǒng)需要經(jīng)濟(基礎(chǔ)設(shè)施和研發(fā))和風(fēng)險方面的巨大投資。如上所述，引入TD-SCDMA系統(tǒng)通過考慮步進式的、低風(fēng)險的從2G系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到3G系統(tǒng)，為保持與預(yù)定現(xiàn)有系統(tǒng)GSM(DCS)兼容必要性這個事實提供了很有前途的可能解決辦法。不遠的將來要達到的目標是如果可能的話保持GSM的功能特性，而另一方面，任何時候干預(yù)新3G技術(shù)的影響都需要專門的解決方案。在開發(fā)的第一階段，TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)可能是分布在現(xiàn)有GSM-GPRS(或DCS)網(wǎng)絡(luò)上的孤島，TD-SCDMA和GSM-GPRS共享作為核心網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)重要部分(在由MSC、HLR、VLR等代表的電路交換的情況下)。在與現(xiàn)有GSM或DCS網(wǎng)絡(luò)集成的階段期間，經(jīng)常在兩個系統(tǒng)之間來回。移動站的一個有利特性(但并非強制性的)是系統(tǒng)為多系統(tǒng)(3G，2G)。在這種情況下，3G移動電話可以利用不同系統(tǒng)的頻率分離的頻帶來選擇該移動電話將要連接的最佳目標小區(qū)，即使在臨時未被新3G系統(tǒng)覆蓋的地域內(nèi)，3G移動電話也能與網(wǎng)絡(luò)通信，但最重要的方面是，由于本發(fā)明引進的對站控制器的操作模式的創(chuàng)新，移動電話可以執(zhí)行所謂的系統(tǒng)間切換，其特征是移動電話從3G移動收發(fā)接入技術(shù)轉(zhuǎn)換為GSM(DCS)移動收發(fā)接入技術(shù)，但不允許反向轉(zhuǎn)換，因為選擇了以最大可能的程度來加速引進TSM標準而沒有要求GSM標準組織(其忽略除DCS以外的系統(tǒng))做出修改，因為這樣的要求需要大量時間。
FDMA-TDMA技術(shù)的專門解決方案用于GSM系統(tǒng)，這些解決方案不能直接轉(zhuǎn)換到采用CDMA技術(shù)的電話系統(tǒng)，至少對于引起最重要問題的無線電接口是如此。利用同一核心網(wǎng)絡(luò)GSM和/或DCS來引進很多方面都更有利的3G系統(tǒng)進一步提出了要解決在精確越區(qū)切換過程期間正確發(fā)送信令的問題。已注意到，為了避免對核心網(wǎng)絡(luò)的修改，需要考慮不同技術(shù)之間只從TD-SCDMA小區(qū)到GSM小區(qū)的越區(qū)切換。但是這在外部越區(qū)切換的情況下是不夠的，因為直接涉及MSC，并且需要保證GSM核心網(wǎng)絡(luò)的該重要部件對新技術(shù)的透明度。參考圖2描述的越區(qū)切換過程涉及小區(qū)之間的外部越區(qū)切換，這些小區(qū)都是GSM，因此不能明顯提供在存在不同無線電接入技術(shù)的小區(qū)時執(zhí)行越區(qū)切換的有用教益。
此后，可以合理地假定涉及對TD-SCDMA系統(tǒng)和GSM/DCS系統(tǒng)之間越區(qū)切換的候選小區(qū)列表進行管理的兩種操作模式。
●本身是創(chuàng)新的第一模式，即編輯小區(qū)的同類列表(每個列表的所有小區(qū)都使用相同的技術(shù))，并不時選擇將被發(fā)送到MSC的列表。
●第二模式，即只編輯一個包括兩個系統(tǒng)的小區(qū)的“混合”列表。
兩種模式都來源于按照TD-SCDMA技術(shù)連接的雙標準移動電話通過由該移動電話產(chǎn)生的MEASUREMENT_RESULT消息發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)的信息。關(guān)于連接狀態(tài)的信息(移動電話的發(fā)送功率、移動電話在與之相連的小區(qū)中接收的信號電平等等)與同一BSS知曉的信息(下行鏈路使用的功率、涉及鄰近性的靜態(tài)信息等)交織在一起。因此由于一個立即要出現(xiàn)的共同原因，兩種模式都只會增加越區(qū)切換失敗的可能性。
●第一模式當(dāng)MSC交換機保持與目標系統(tǒng)不一致的類標記信息(系統(tǒng)中的移動電話容量)時向該MSC交換機發(fā)送越區(qū)切換候選小區(qū)的同類列表，并認為通過MSC交換機不能區(qū)分兩個系統(tǒng)的小區(qū)這個設(shè)計選擇，推斷出MSC不能為了使類標記適應(yīng)于目標系統(tǒng)而執(zhí)行類標記的轉(zhuǎn)換。
●第二模式認為采用新3G系統(tǒng)的出發(fā)點是嚴格避免帶來對MSC電路交換機的任何硬件和軟件修改，GSM網(wǎng)絡(luò)的該重要部件只“知道”GSM(DCS)世界，而忽略其它與該GSM世界關(guān)聯(lián)的接入技術(shù)的存在，因此如果上述“混合”列表發(fā)送到MSC電路交換機，則該MSC電路交換機根本不能區(qū)分兩個系統(tǒng)的小區(qū)，并認為它們?nèi)际桥c建立當(dāng)前呼叫階段時存儲的類標記信息關(guān)聯(lián)的GSM小區(qū)。如上所述，越區(qū)切換失敗的原因同樣已經(jīng)證明過，即BSS系統(tǒng)(“被屏蔽”系統(tǒng)的目標)在通常模式下來解釋MSC電路交換機接收的涉及另一標準的類標記信息(錯誤)。具體地說，如果TD-SCDMA系統(tǒng)的類標記信息發(fā)送到GSM(或DCS)BSS系統(tǒng)目標，則該BSS系統(tǒng)這樣來解釋該類標記信息中包含的值，即好像它們是涉及GSM系統(tǒng)的類標記信息，當(dāng)然至少該BSS系統(tǒng)對這些值成功地進行了解碼。
對TD-SCDMA強調(diào)的技術(shù)問題不會明顯存在于由GSM900MHz和DCS1800MHz形成的多標準系統(tǒng)中，因為MSC電路交換機可以支持兩個標準，并能正確區(qū)分類標記信息(GSM和DCS沒有不同的類標記，只有語義方面的可選字段或擴展字段)。
一個例子可以更好地解釋該技術(shù)問題。在發(fā)送到MSC的移動電話的類標記信息中有功率類別、加密算法、多時隙容量等。該信息涉及移動電話在一個系統(tǒng)中的操作，這些操作不同于同一移動電話在其他系統(tǒng)中的操作。附錄1包括兩個表表1示出GSM移動電話的功率類別，表2示出TD-SCDMA移動電話的功率類別。根據(jù)這兩個表中再現(xiàn)的碼的比較，顯然碼2可以展示出基于各表指代的系統(tǒng)的功率值之間是多么的不同，即●在GSM900的情況下是8W●在DCS1800的情況下式0.25W●在TD-SCDMA的情況下是1W。
涉及移動電話的功率類別的該例子可以用于在GSM(DCS)和TD-SCDMA系統(tǒng)中具有相同消息結(jié)構(gòu)、但具有不同語義的類別標記信息2。還存在結(jié)構(gòu)和信息在兩個系統(tǒng)中完全不同的類別標記3消息，因此不能在它們之間直接進行比較；一個特定于TD-SCDMA接入技術(shù)的例子是在下行鏈路方向和上行鏈路方向之間的時間轉(zhuǎn)換能力。顯然，由于在FDD技術(shù)中缺乏理解，因此在GSM中不存在類似物。有用的是記住那些基于由服務(wù)系統(tǒng)的基站發(fā)送并由MSC電路交換機存儲的類別標記的信息，該MSC電路交換機初始化越區(qū)切換過程，包括從服務(wù)BSS系統(tǒng)接收的包含在HANDOVER_REQUEST消息中的類標記信息。
新移動電話情況和限制核心網(wǎng)絡(luò)引起的第二個問題是站控制器的設(shè)計配置。TD-SCDMA系統(tǒng)不是作為自主式系統(tǒng)出現(xiàn)的，而是至少在其初始化階段用于共享GSM核心網(wǎng)絡(luò)。因此，新的2G+3G網(wǎng)絡(luò)由兩個不同接入網(wǎng)絡(luò)的共有核心網(wǎng)絡(luò)形成。每個接入網(wǎng)絡(luò)都關(guān)心它自己的、主要集中于收發(fā)基站中并只部分在站控制器中的功能。站控制器在其自己的接入網(wǎng)絡(luò)和屬于共有核心網(wǎng)絡(luò)的MSC電路交換機的中間。從可操作的觀點來看，站控制器從每個具有相同幀組織并發(fā)送由類似協(xié)議控制的消息的接入網(wǎng)絡(luò)接受比特輸入流，并提供標準輸出連接，而不管輸入信息的起源如何，因此，對兩種接入技術(shù)使用兩個不同控制器似乎不會節(jié)省成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的范圍是限定一種用于小區(qū)電話收發(fā)基站的站控制器，所述小區(qū)電話收發(fā)基站的特征在于采用可以將不同類型的基站連接到一個公用核心網(wǎng)絡(luò)GSM的不同接入收發(fā)技術(shù)，所述站控制器這樣來操作，能以一種對GSM核心網(wǎng)絡(luò)來說透明的模式來管理在非GSM技術(shù)的小區(qū)和GSM小區(qū)之間經(jīng)由MSC的外部越區(qū)切換。
為了達到上述目的，本發(fā)明的范圍是一種用于小區(qū)電話收發(fā)基站的站控制器，所述小區(qū)電話收發(fā)基站的特征在于采用相互不同的無線電接入技術(shù)，所述站控制器包括如權(quán)利要求1和所附權(quán)利要求書中所述的外部越區(qū)切換控制裝置。
權(quán)利要求1的特征是新的站控制器執(zhí)行選擇最適合的接入技術(shù)來支持外部越區(qū)切換的任務(wù)；選擇通過根據(jù)無線電接入技術(shù)來準備同類小區(qū)列表并只將一個預(yù)定選擇技術(shù)固有的列表發(fā)送到電路交換機MSC來進行。此外，同一站控制器提供如下功能避免外部越區(qū)切換失敗、首先檢查表征MSC電路交換機的關(guān)于移動電話容量的信息(類標記)、然后只在這些類標記與預(yù)定選擇列表引用的類標記不一致的情況下才更新MSC電路交換機的類標記。由于類標記的更新，外部越區(qū)切換過程可以成功進行。必須指出，由MSC存儲的類標記信息仍然是由站控制器發(fā)送到MSC的類標記信息，因此站控制器的檢查不要求與MSC交換消息。考慮到在建立任何新連接時，移動電話為了建立新連接而根據(jù)所采用的接入技術(shù)將移動電話的類標記發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)，結(jié)果是在正常條件下應(yīng)當(dāng)在移動電話的越區(qū)切換從3G小區(qū)轉(zhuǎn)換到GSM小區(qū)期間發(fā)生類標記交換；這意味著如果外部越區(qū)切換涉及兩個3G小區(qū)，則即使借助于不知道所使用的類標記的MSC也不可能發(fā)生類標記交換(必須認為MSC記住這些類標記而不管其內(nèi)容如何，但是MSC使類標記對BSS目標系統(tǒng)“準備就緒”，而BBS目標系統(tǒng)才是該信息的真正接收者)。但是在異常事件的情況下，例如外部越區(qū)切換失敗的情況或其它情況，由MSC保持的類標記可能不再與呼叫建立期間發(fā)送的類標記一致，因此必須重新建立由MSC保持的類標記。
如前所述，各種建議還沒有準備好從GSM到TD-SCDMA的切換，因此這里介紹的是“非對稱”系統(tǒng)間的切換，即只在一個方向，而實際上雙標準移動電話成功地在兩個系統(tǒng)中實施了測量，因此應(yīng)當(dāng)具備支持“對稱”越區(qū)切換的能力。但這是對該強制限制所付出的代價。對于雙標準移動電話，非對稱系統(tǒng)間越區(qū)切換以如下方式獲得●如果移動電話連接到GSM小區(qū)，則該移動電話忽略新3G技術(shù)，此外GSM標準不提供對3GG頻率的測量，并且實際上不能發(fā)送向TD-SCDMA越區(qū)切換的請求。
●如果該移動電話連接到TD-SCDMA小區(qū)，則在移動電話單元在兩個系統(tǒng)的相鄰小區(qū)中實施了測量的情況下由基站準備MEASUREMENT_RESULT消息；然后，同一收發(fā)基站估計越區(qū)切換的存在條件，如果這樣的條件存在，則該收發(fā)基站向新的站控制器發(fā)送沒有包含在候選小區(qū)的3G+GSM混合列表中的小區(qū)間越區(qū)切換請求。在收發(fā)基站內(nèi)處理MEASUREMENT_RESULT消息是普遍的工程實踐，可以節(jié)省AbisM(或GSM的Abis)接口上的資源。根據(jù)本發(fā)明的教益，站控制器基于該混合列表準備外部越區(qū)切換的方式。與不知道另一種技術(shù)的GSM的站控制器BSC不同，新的站控制器知道兩種技術(shù)(即使更大的影響對3G收發(fā)基站施加了過重的負擔(dān))，并采用GSM消息來“誤導(dǎo)”MSC，使得系統(tǒng)間的外部越區(qū)切換對MSC來說是透明的。假定由于所述標準不提供其它系統(tǒng)的存在而使MSC沒有辦法來促進系統(tǒng)間越區(qū)切換(最多，與DCS的越區(qū)切換是經(jīng)過授權(quán)的)，則該誤導(dǎo)改變了在MSC向目標小區(qū)發(fā)送越區(qū)切換請求之前由MSC保持的關(guān)于移動電話容量的信息，包括為移動電話的類標記所發(fā)送到的系統(tǒng)進行校正的該移動電話類標記。移動電話的新容量是3G控制器已經(jīng)知道的，并將是目標小區(qū)中使用的容量。然后可以表明移動電話是如何從3G服務(wù)小區(qū)開始轉(zhuǎn)換到GSM目標小區(qū)而MSC沒有識別到，并且新小區(qū)是如何以合適方式服務(wù)該移動電話的。
GSM+3G系統(tǒng)利用GSM核心網(wǎng)絡(luò)比3G接入網(wǎng)絡(luò)透明的優(yōu)點，因為否則就必須干預(yù)高度標準化且實際上持久使用的網(wǎng)絡(luò)元件(MSC)，或必須放棄從3G到GSM的越區(qū)切換，因為沒有本發(fā)明的設(shè)置就不能進行該越區(qū)切換。
有利的是，新的站控制器的結(jié)構(gòu)適合于為共享同一服務(wù)區(qū)域的TD-SCDMA和GSM收發(fā)基站提供服務(wù)，并適合于提供至共用核心網(wǎng)絡(luò)GSM的唯一連接，同時符合兩個接入網(wǎng)絡(luò)的獨特操作特性。具體地說，這意味著
●如果移動電話只是GSM，則站控制器象傳統(tǒng)BSC那樣操作，忽略3G技術(shù)；●如果移動電話只是3G，則站控制器可以采用GSM核心網(wǎng)絡(luò)來服務(wù)該移動電話；●如果移動電話是雙標準，則站控制器可以按照前面所述的考慮標準之間通路的方式來服務(wù)該移動電話。
本發(fā)明的另一目的是提供一種可以通過所述站控制器執(zhí)行的外部越區(qū)切換方法，本發(fā)明的范圍如所附方法權(quán)利要求所述。
本發(fā)明的另一目的是一種本身非常重要的可選方法，其目的是最大程度地加速系統(tǒng)間的外部越區(qū)切換。該方法預(yù)見到在伴隨移動電話連接到網(wǎng)絡(luò)的信令發(fā)送階段就已經(jīng)獲得由移動電話支持的所有無線電接入技術(shù)的類標記，這些類標記可能在以后需要。為此，在移動電話接入網(wǎng)絡(luò)并自發(fā)或應(yīng)請求發(fā)送了涉及該移動電話所連接的系統(tǒng)的類標記之后，站控制器分析和存儲這些類標記，然后通過在每個系統(tǒng)中都有效的合適消息請求其它系統(tǒng)的類標記。在新的類標記到達時，將這些新的類標記存儲在本地，從而使得在需要時能立即得到這些類標記，而不會在請求或等待響應(yīng)時浪費更多的時間。


通過下面詳細描述本發(fā)明的實施例以及通過附圖可以清楚理解本發(fā)明及其優(yōu)點和其它目的。
圖1(已描述)示出GSM-GPRS或DCS系統(tǒng)的方塊圖。
圖2(已描述)示出在GSM區(qū)段中的外部越區(qū)切換過程期間在網(wǎng)絡(luò)元件之間交換的主要消息的時間變化。
圖3示出一種移動電話情況，其中GSM(DCS)收發(fā)基站連接到站控制器BSC，TD-SCDMA收發(fā)基站連接到站控制器RNC(無線電網(wǎng)絡(luò)控制器)，GSM和TD-SCDMA收發(fā)基站共享連接到一個站控制器的同一站點，該站控制器綜合了有關(guān)BSC和RNC控制器的功能。
圖3a與圖3的不同之處在于只存在一個根據(jù)本發(fā)明實施的M-BSC站控制器。
圖4示出在提供GSM小區(qū)和3G小區(qū)的移動收發(fā)器情況下內(nèi)部小區(qū)間越區(qū)切換的例子。
圖5示出在同一3G系統(tǒng)的小區(qū)之間的外部越區(qū)切換。
圖6示出從3G小區(qū)到GSM小區(qū)的外部越區(qū)切換。
圖7示出本發(fā)明的站控制器M-BSC的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
圖8展示了由包含在圖7的控制器M-BSC中的PPLD處理器同時進行的消息處理和消息發(fā)布過程。
圖9示出由包含在圖7的M-BSC控制器中的PPS7處理器執(zhí)行的消息分析和消息發(fā)布過程。
圖10示出由包含在圖7的M-BSC控制器中的TDPC處理器執(zhí)行的消息分析和消息發(fā)布過程。
圖11示出由圖7的電路交換節(jié)點MSC執(zhí)行的消息分析和消息發(fā)布過程。
圖12示出由按照本發(fā)明實施例的圖7的TDPC處理器執(zhí)行的程序。
圖13示出根據(jù)本發(fā)明的在從3G到GSM的外部越區(qū)切換過程中交換的消息流。
圖14示出用于優(yōu)化系統(tǒng)間外部越區(qū)切換的圖13方法的另一種選擇。
圖15示出越區(qū)切換過程失敗的例子。
具體實施例方式
圖3示出包括GSM小區(qū)和TD-SCDMA小區(qū)的移動收發(fā)器的情況，其中為簡單起見沒有在圖中示出邊界。GSM小區(qū)由相同數(shù)量的GSM(DCS)系統(tǒng)收發(fā)基站BTS提供服務(wù)，而TD-SCDMA小區(qū)由相同數(shù)量的TD-SCDMA系統(tǒng)收發(fā)基站BTSC(TD-SCDMA的收發(fā)基站)提供服務(wù)，BTSC也稱為節(jié)點B。由于系統(tǒng)的任何一個小區(qū)都由它自己的BTS/BTSC提供服務(wù)，因此可以認為術(shù)語“小區(qū)”和“BTS/BTSC”是同義詞。由于頻帶被兩個系統(tǒng)分開使用，因此同一地域的小區(qū)可以同時具有來自兩個系統(tǒng)的無線電覆蓋范圍，因此同一區(qū)域的小區(qū)可以同時由一個GSM小區(qū)和一個TD-SCDMA小區(qū)覆蓋。一組移動單元與圖中可見基站中的有關(guān)基站無線電連接。這些移動電話可以是單一的無線電接入技術(shù)，有利的是，它們可以支持兩種技術(shù)。GSM系統(tǒng)的BTS站和各移動MS(移動站)之間的空氣接口是Um接口，而TD-SCDMA系統(tǒng)的BTSC站和各移動UE(用戶設(shè)備)之間的空氣接口稱為Uu接口。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，移動單元可以不加選擇地根據(jù)一個或另一個標準操作，該雙標準移動單元表示為MS/UE。MSC交換機是用在GSM網(wǎng)絡(luò)中的交換機而沒有任何修改。在不同塊之間的連接線上，不同接口的邊界和命名都以點劃線表示。在BTS站和BSC控制器之間的連接上表示Abis接口，而在BTSC站和M-BSC控制器之間的連接上，用AbisM表示通過修改Abis來使Abis更好的適應(yīng)新物理層要求而獲得的接口。在Abis和AbisM接口上，物理層以及第1層、第2層的消息是相同的，而第3層的消息一般來說不同。在BSC控制器和MSC交換機之間的連接上示出標準GSM接口A。在圖中示出一種實際情況(在左下方)，其中基站GSM(DCS)和基站TD-SCDMA協(xié)同定位并只連接到一個站控制器BSC+RNC，即使Abis和AbisM接口是分開的。BSC+RNC控制器根據(jù)本發(fā)明的方法范圍綜合單個控制器的功能。在圖中可以注意到，新TD-SCDMA系統(tǒng)共享現(xiàn)有GSM系統(tǒng)的電路交換支持結(jié)構(gòu)，以及用于從網(wǎng)絡(luò)和向該網(wǎng)絡(luò)傳輸聲音、數(shù)據(jù)和信令的有關(guān)接口A。至于所涉及的信令協(xié)議，共享用于控制呼叫(呼叫控制)和管理存在于大多數(shù)MSC網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的用戶移動性(移動性管理)的常用GSM程序。
圖3a與圖3的不同之處在于不同的收發(fā)基站只連接到一個站控制器M-BSC，該M-BSC又通過接口A與MSC連接。該情況適用于在由多個收發(fā)基站共享的小區(qū)中細分的地域的概略化，其中每個收發(fā)基站都采用不同于其它基站采用的收發(fā)接入技術(shù)。上述技術(shù)是用于第2代或第3代系統(tǒng)中的技術(shù)，優(yōu)選是局部標準化的，甚至還可以就是專有的，或者是一部分標準化而另一部分專有的。移動電話采用單一的接入技術(shù)，或有利的是支持兩種或更多可能的接入技術(shù)。基站通過可能互不相同的接口分別連接到公用控制器M-BSC。核心網(wǎng)絡(luò)是開發(fā)來用于上述技術(shù)中的僅一種技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)。下面參考例子分析控制器M-BSC的結(jié)構(gòu)和操作。
圖4表示MS/UE類型的雙標準移動電話MOB1，為了執(zhí)行系統(tǒng)間切換，該移動電話從其連接的BTSC類型的小區(qū)1移動到BTS類型的小區(qū)2。在這種情況下該切換是經(jīng)過授權(quán)的。圖4還示出MS/UE類型的雙標準移動電話MOB2從其連接的BTS類型的小區(qū)3移動到BTSC類型的小區(qū)4的情況；在這種情況下沒有提供切換。
圖5示出存在兩個分別連接到都由自己的BTSC服務(wù)的小區(qū)1和2的站控制器M-BSC1和M-BSC2的情況。每個控制器還通過接口A連接到GSM網(wǎng)絡(luò)的MSC電路交換機。圖5示出由屬于控制器M-BSC1的區(qū)域的小區(qū)1提供服務(wù)的移動電話MOB1，該移動電話正向?qū)儆诳刂破鱉-BSC2的區(qū)域的小區(qū)2移動。圖5的情況強制包含了用于執(zhí)行切換的電路交換機MSC，因為服務(wù)小區(qū)和目標小區(qū)屬于不直接在這兩個小區(qū)之間而通過網(wǎng)絡(luò)通信的BSS系統(tǒng)，該電路交換機MSC確切地由節(jié)點MSC表示。在這種情況下，轉(zhuǎn)接稱為外部轉(zhuǎn)接，并在所考慮的情況下也可以稱為系統(tǒng)間切換。
圖6與圖5不同，因為小區(qū)1是BTSC類型而小區(qū)2是GSM類型，此外還可以看見BTSC類型的第3個小區(qū)。在授權(quán)切換的情況下，外部切換稱為系統(tǒng)間切換，并且是本發(fā)明優(yōu)選實施例的目標。表示小區(qū)對兩種類型的無線電站都具有相同大小的情況顯然是一種為說明目的的簡化；實際上不同移動系統(tǒng)的小區(qū)具有不同的地理形狀和面積。
圖7示出上述圖中的控制器M-BSC的詳情。M-BSC控制器包括下列各塊TDL、MATSW、CLK-GEN、PPLD、PPS7、TDPC、MEM-T、MPCC、MEM-M、MMAS、OMC和LMT。第一組的TDL塊通過數(shù)字編號導(dǎo)線1連接到GSM系統(tǒng)的收發(fā)基站，并通過數(shù)字編號導(dǎo)線2連接到交換機矩陣MATSW。第二組的TDL塊與前面的相同，通過數(shù)字編號導(dǎo)線3連接到GSM系統(tǒng)的電路交換機MSC，并通過數(shù)字編號導(dǎo)線4連接到交換機矩陣MATSW。PPLD塊是通過數(shù)字編號導(dǎo)線5連接到交換機矩陣MATSW的用于LAPD信令的外設(shè)處理器，此外該PPLD塊還連接到系統(tǒng)總線S-BUS。塊PPS7是SS7信令的外設(shè)處理器，通過數(shù)字編號導(dǎo)線6連接到交換機矩陣MATSW，此外還連接到系統(tǒng)總線S-BUS。TDPC塊是連接到系統(tǒng)總線S-BUS和存儲器MEM-T塊的電話處理器。塊MPCC是管理處理器，連接到系統(tǒng)總線S-BUS(MPCC塊是系統(tǒng)總線的起源)、大容量存儲器MMAS、與操作和維護中心OMC的X.25類型接口OMC-INT、以及另一個與本地終端LMT(PC)的接口。CLK-GEN塊包括產(chǎn)生時鐘信號的高穩(wěn)定振蕩器，從該時鐘信號中獲得所有由M-BSC控制器的內(nèi)部塊使用的定時。
導(dǎo)線1在兩個傳輸方向上都是單向線，用于傳輸符合A-bis和AbisM接口的串行數(shù)字流。上述數(shù)字流是PCM2048千比特/秒(T2)類型，如CCITT G.703使用的，并包括64千比特/秒的通信信道和信令發(fā)送信道。該信令發(fā)送基于LAPD協(xié)議(D信道上的鏈路接入過程)，如根據(jù)CCITT Q920、Q921建議的。LAPD信令信道也稱為“D信道”，與預(yù)定的固定數(shù)量的通信信道相關(guān)聯(lián)，最大為30全速率。還可以用一個或更多16千比特/s的信道來代替64千比特/s的LAPD信令信道。在圖1中可以看出數(shù)字流1的兩種類型，第一種類型包括涉及單個Abis接口的信令，第二種類型包括涉及單個AbisM接口的信令。從接口Um轉(zhuǎn)換到接口Abis的轉(zhuǎn)換操作及相反轉(zhuǎn)換都主要由BTS實施，這意味著按照GSM標準的編碼語音信道TCH轉(zhuǎn)換為8比特時隙PCM，以及信令協(xié)議從LAPDm(適合于移動電話的LAPD)轉(zhuǎn)換為LAPD?；綛TSC在TD-SCDMA系統(tǒng)的接口Uu和接口Abis之間執(zhí)行雙重轉(zhuǎn)換。
導(dǎo)線3在兩個傳輸方向上都是單向線，用于傳輸符合接口A的串行數(shù)字流。上述數(shù)字流也是2048千比特/s的CCITT G.703PCM類型，包括通用信道CCITTNo.7類型的64千比特/s的通信信道和信令信道。其中一個信令信道用于實施基于CCITT X.25協(xié)議的接口O，該接口位于操作和維護中心與BSC之間。導(dǎo)線5和6分別與導(dǎo)線2和4相同。
MPCC塊是控制和監(jiān)管M-BSC控制器整個操作的管理處理器；其這樣操作，MPCC塊具有一個其可以處理的、與所有M-BSC塊的(雙重)標準接口，該接口被認為是外設(shè)，MPCC塊通過(雙重)地址、數(shù)據(jù)和控制信號的系統(tǒng)總線S-BUS與M-BSC的所有塊連接。提供了兩對以激活/熱-備用配置操作的MPC；考慮到冗余，每個MPCC塊都包括一個實施M-BSC塊的配置和控制邏輯的電路。所述電路為外設(shè)塊采用的對選擇產(chǎn)生信號，該對選擇是指外設(shè)塊選擇激活的一對的總線來連接。
每個PPLD塊是為來自/至BTS/BTSC的N(＝4)個64千比特/s的信道管理在Abis/AbisM接口上發(fā)送信令的LAPD協(xié)議的外設(shè)處理器。PPLD塊包括連接到雙端口RAM存儲器的CPU，該雙端口RAM存儲器具有讀寫?yīng)毩⒌脑L問通道，該訪問通道連接電話處理器TDPC；此外，PPLD塊還包括與矩陣MATSW的接口，以及與管理處理器MPCC的接口。CPU擴展所接收消息的第1層和第2層字段，即該CPU執(zhí)行LAPD協(xié)議。
每個PPS7塊是控制接口A上的CCITT No.7信令(CCSS No.7或SS7)的外設(shè)處理器。該PPS7塊的結(jié)構(gòu)與PPLD塊的結(jié)構(gòu)相似。
TDPC塊是控制涉及呼叫控制和基于用戶移動性管理無線電資源的GSM典型應(yīng)用處理的電話處理器。此外，TDPC塊還用于在外設(shè)PPLD和PPS7信令處理器之間交換消息，這表示在交換消息的LAPD和CCITT SS7協(xié)議之間進行轉(zhuǎn)換。
TDL塊表示2048千比特/s的PCM導(dǎo)線1和PCM導(dǎo)線3的終端，并完成這些導(dǎo)線和由MATSW塊表示的雙重交換網(wǎng)絡(luò)之間的接口。如下所示，TDL塊執(zhí)行一個公知終端正常情況下應(yīng)當(dāng)執(zhí)行的所有功能，即均衡輸入信號，從該輸入信號中獲得可能用于定時不同電路的時鐘信號；將導(dǎo)線碼轉(zhuǎn)換為適用于所采用的邏輯電路的不同輸入層的信號；提供彈性存儲器來補償導(dǎo)線延遲并提供近同步操作；檢測在線警報條件；提取幀同步；BER測量等。此外，還包括提取/插入至操作和維護中心的、64千比特/s的信令信道。每個TDL塊都有自己的、與管理處理器MPCC接口的導(dǎo)線控制器，TDL塊與MPCC一起合作進行監(jiān)管和維護。Abis和AbisM接口的TDL塊與交換機矩陣MATSW之間的連接用2表示；接口A的TDL塊與交換機矩陣MATSW之間的連接用4表示。
交換機矩陣MATSW實現(xiàn)了接口A的導(dǎo)線3上出現(xiàn)的16或64千比特/s的通信信道與Abis和AbisM接口的導(dǎo)線1上出現(xiàn)的通信信道之間的雙向連接。該矩陣是必要的，因為上述信道分布在這兩組導(dǎo)線之間的不同路徑上。導(dǎo)線3通常具有鏡像數(shù)，因為它們更長而且更加昂貴，因此必須更高強度地使用導(dǎo)線3。MATSW矩陣的另一個重要功能在于為至外設(shè)處理器PPLD和PPS7的信令信道實現(xiàn)了半永久連接(“釘住”)。為此，提取出在導(dǎo)線2上向MATSW發(fā)送的LAPD信令時隙，并插入只由信令信道組成的2兆比特/s的串行數(shù)字流中，該數(shù)字流從導(dǎo)線5發(fā)送到外設(shè)處理器PPLD。相反，由上述處理器PPLD產(chǎn)生的PPLD信令信道構(gòu)成發(fā)送信道的2兆比特/s串行數(shù)字流的時隙，并由導(dǎo)線5發(fā)送到矩陣MATSW。至于從導(dǎo)線4通過導(dǎo)線6發(fā)送到外設(shè)處理器PPS7的信令信道CCITT No.7及相反，都與上述操作類似。
個人計算機PC與管理處理器MPCC對話，并為啟動下列操作執(zhí)行人/機接口，例如初始化、從大容量存儲器MMAS加載軟件、診斷等等。圖7中的圖只具有總體特征，并非實際現(xiàn)場安裝的情況；因此，假定M-BSC控制器實施為一個或更多文件夾，不同文件夾的數(shù)量沒有標示出。至于涉及MPCC、TDPC、MATSW和CLK-GEN塊的文件夾數(shù)量，該數(shù)量對于M-BSC來說是恒定的；至于涉及TDL、PPLD和PPS7塊的文件夾數(shù)量，將在任何新裝置上基于對由該M-BSC控制器服務(wù)的區(qū)域內(nèi)的移動電話服務(wù)的電話業(yè)務(wù)預(yù)測來確定。該數(shù)也為了可靠的原因而增加一個單位。
圖8至10簡略示出在M-BSC站控制中包含的不同接口之間的信令消息的排隊、分析和傳送處理，其方式是，從網(wǎng)絡(luò)第一元件到達與外部接口、即Abis、AbisM和A接口上的信令消息可能被重新編址，并在可能的處理之后，傳送到通過上述接口通信的第二網(wǎng)絡(luò)元件。該傳送不在M-BSC的尋址能力之內(nèi)，而在MSC的尋址能力之內(nèi)，如圖11所示。在網(wǎng)絡(luò)元件之間或在一個元件內(nèi)傳送信令消息的能力是存在通信協(xié)議的真正原因。實際上，只有通過包括在過程中的、網(wǎng)絡(luò)元件之間的有序消息序列，才能為控制表征該過程的不同階段而建立有用信息的雙向流；例如，在考慮用戶移動性的所有復(fù)雜情況的條件下建立、保持和終止呼叫的階段。在新的2G-3G情況中，用戶移動性的可能結(jié)果是被迫向支持不同無線電接入技術(shù)的小區(qū)切換。影響M-BSC控制器的消息明顯有很多，一些由移動電話、即MS或UE產(chǎn)生，一些由BTS或BTSC站產(chǎn)生，一些在內(nèi)部產(chǎn)生，另一些由MSC節(jié)點產(chǎn)生。一些消息以透明方式簡單跨越LAPD和SS7接口之間的M-BSC控制器，而另一些則接受內(nèi)部處理，如本發(fā)明的外部切換的預(yù)備消息。每個LAPD或SS7消息都包括用于識別消息的起始點和到達點的字段、表示消息類型的字段、表示該消息所采用的物理資源(頻率、時隙、代碼等)的字段、以及其它控制字段。包括在所有這些字段中的信息使得傳送可行又可靠。不同消息的名稱由建議GSM/TSM01.04定義，而其特定格式則在有關(guān)建議中描述。至于本發(fā)明，圖13至15示出所處理的大部分信息發(fā)送消息以及消息的來源和目標實體。
圖8至圖10沒有示出在管理處理器MPCC和M-BSC控制器中可見的其它塊之間的消息交換。這并不意味著沒有發(fā)生信息交換；實際上，在MPCC和所述其它塊之間的交換主要涉及硬件和軟件配置的信息、維護所進行的操作以及應(yīng)用程序中使用的一些E&M參數(shù)值。但是，上述信息不適用于消息類型，也就是說從信令的觀點如何來考慮這些消息。
參考圖8描述涉及PPLD塊的信令消息交換過程。該過程從步驟A1開始，其中內(nèi)部CPU初始化具有電話處理器TDPC的接口。在下個步驟A2中，CPU激活LAPD協(xié)議，向所連接的BTS和BTSC的所有收發(fā)器發(fā)送預(yù)定幀，這些收發(fā)器必須按照期望方式響應(yīng)，以激活各LAPD鏈路。此后，在A3中CPU進入查詢LAPD鏈路上消息的接收中斷標志的循環(huán)。在接收情況下，在A4中執(zhí)行消息接收的處理，該處理是為正確接收幀而執(zhí)行LAPD協(xié)議，并將所接收的消息存儲在緩沖器中。在下個步驟A5中，CPU分析所接收消息的第2層的不同字段，并根據(jù)以下處理來獲得信息執(zhí)行第2層的涉及BTS(BTSC)和BSC之間連接管理的功能，以保證所預(yù)測的第3層信息流(消息)在BTS(BTSC)和電話處理器TDPC之間或直接在MS(UE)和TDPC之間的正常循環(huán)。上述第3層消息主要是在GSM08.58建議中描述的稱為RR’、RR*和BTSM(BTS管理)的協(xié)議的消息，其中BTSM允許BSC和BTS之間的對話；RR’和RR*構(gòu)成控制功率控制、頻率跳躍、無線電幀上的信道配置、加密、切換等功能的無線電協(xié)議RR；具體地說，RR’啟動MS和BTS之間的對話；RR*啟動MS和BSC之間的對話，該對話以透明方式跨越BTS。根據(jù)上述分析，在步驟A6，如果消息的目標是電話處理器TDPC，則該消息被發(fā)送到該TDPC，否則在步驟A7中將消息發(fā)送到CPU，以便在CPU的能力范圍內(nèi)進行處理并對該處理產(chǎn)生的消息進行排隊。步驟A6和A7的執(zhí)行使得所述過程轉(zhuǎn)向到位于查詢循環(huán)A3之前的點A。無論何時在步驟A3中未確定中斷標志，CPU都引入步驟A8，其中對處理器TDPC發(fā)送的消息隊列進行分析。如果在步驟A8中存在至少一條消息，則CPU執(zhí)行步驟A9來選擇該消息，然后執(zhí)行步驟A10，將消息發(fā)送到連接到BTS或BTSC的適當(dāng)LAPD鏈路，此后所述過程返回點A。如果在步驟A8中由TDPC所進行的隊列分析可知該隊列為空，則CPU執(zhí)行步驟A11，其中CPU分析由它自己產(chǎn)生的消息隊列，并選擇一排隊的消息，或者如果CPU自己產(chǎn)生的該隊列為空，則CPU指向點A。根據(jù)所選擇消息的目標來執(zhí)行步驟A12或A13，在每一步驟的最后所述過程都返回點A。在步驟A12，該消息在適當(dāng)?shù)腖APD鏈路上被發(fā)送到BTS或BTCS；在步驟A13，該消息被傳送到電話處理器TDPC，該TDPC將消息發(fā)送到源自M-BSC的鏈路SS7。
圖8的描述揭示了PPLD單元發(fā)送消息的能力；一些例子將更能說明這一點。在步驟A13，來自BTS/BTSC的INTERCELL_HAND_CON_IND消息由PPLD排隊，并傳送到TDPC用于產(chǎn)生小區(qū)間切換命令，或產(chǎn)生外部切換到MSC的請求。在步驟A10中，HO_CANDIDATE_ENQUIRE_INVOKE消息(來自MSC)由TDPC排隊并傳送到BTS/BTSC。在步驟A10，MS_RF_POWER_CAPABILITY消息由TDPC排隊并傳送到BTS/BTSC。在步驟A14，HO_CANDIDATE_ENQUIRE_COMPLETE消息由PPLD排隊并傳送到TDPC。在步驟A13，CONDITION_FOR_INTER_CELL_HO消息由PPLD排隊并傳送到TDPC。
參考圖9描述涉及PPS7塊的信令消息交換過程。該過程從步驟B1開始，其中該塊內(nèi)部的CPU初始化電話處理器TDPC。在下個步驟B2中，CPU激活SS7協(xié)議并跳至步驟B3，在B3中CPU進入查詢SS7鏈路上消息接收的中斷標志的循環(huán)。在接收情況下，在B4中執(zhí)行消息接收的處理，并將所接收的消息存儲在緩沖器中。在下個步驟B5中，CPU分析所接收消息的第2層的不同字段，以確定該消息的目標。根據(jù)該分析結(jié)果，如果消息的目標是電話處理器TDPC，則在步驟B6該消息被發(fā)送到該TDPC，否則在步驟B7中將該消息發(fā)送到適當(dāng)?shù)腟S7鏈路上以返回網(wǎng)絡(luò)。步驟B6和B7的執(zhí)行使得所述過程轉(zhuǎn)向到位于查詢循環(huán)B3之前的點B。如果在步驟B3中未確定中斷標志，則CPU引入步驟B8，其中對處理器TDPC發(fā)送的消息隊列進行分析。如果該隊列為空則所述過程返回點B，否則CPU執(zhí)行步驟B9，其中選擇該消息并發(fā)送到適當(dāng)?shù)腖APD鏈路上，此后所述過程返回點B。
參考圖10分析涉及TDPC塊的信令消息交換過程。該過程從步驟C1開始，其中內(nèi)部的CPU初始化與PPLD和PPS7塊的接口。在下個步驟C2中，CPU分析來自PPS7塊的消息隊列。在存在排隊消息的情況下，在步驟C3選擇并分析該消息。如果在步驟C3得知該消息的目標是LAPD鏈路，則在下個步驟C4中及時處理該信息，并在步驟C5中關(guān)于協(xié)議從SS7轉(zhuǎn)化到LAPD來轉(zhuǎn)化該結(jié)果消息并發(fā)送到適當(dāng)?shù)腜PLD塊；此后所述過程跳至直接位于步驟C2前面的點C。如果在步驟C3中得知該消息又是指向SS7鏈路，則在步驟C6及時處理該消息，并將結(jié)果消息直接發(fā)送到有關(guān)PPS7塊；此后所述處理返回點C。如果在步驟C2中消息隊列PPS7為空，則CPU引入步驟C7，其中對PPLD塊發(fā)送的消息隊列進行分析。如果該隊列為空則所述過程跳至點C，否則CPU執(zhí)行步驟C8，其中選擇并分析一條消息。如果在步驟C8中得知該消息又是指向鏈路LAPD，則在步驟C9中及時處理該消息，并將結(jié)果消息直接發(fā)送到適當(dāng)?shù)腜PLD塊；此后所述過程返回點C。如果在步驟C8中得知所選擇的消息指向SS7鏈路，則在步驟C10中及時處理該消息，并在步驟C11關(guān)于協(xié)議從LAPD轉(zhuǎn)換到SS7來轉(zhuǎn)換結(jié)果消息并發(fā)送到適當(dāng)?shù)腜PS7塊；此后所述過程跳至點C。
最后參考圖11描述涉及交換節(jié)點MSC的信令消息交換過程。假定MSC交換機通過n個接口A連接到相同數(shù)量的n個站控制器M-BSC。該過程從步驟D1開始，其中該網(wǎng)絡(luò)節(jié)點內(nèi)部的CPU初始化與PSTN的網(wǎng)絡(luò)接口。在下個步驟D2中，CPU激活在與每個控制塊M-BSC1、M-BSC2、...、M-BSCn的接口A的鏈路上的SS7協(xié)議，然后跳至步驟D3，在D3中CPU進入查詢SS7鏈路上消息接收的中斷標志的循環(huán)。在標志確定的情況下，在D4中由其中一個站控制器MSC執(zhí)行消息接收的處理。在下個步驟D5中將消息發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)，此后所述過程跳至直接位于查詢循環(huán)D3之前的點D。如果在步驟D3中未確定中斷標志，則CPU引入步驟D6，其中對從網(wǎng)絡(luò)接收的消息隊列進行分析。如果該隊列為空則所述過程跳至點D，否則CPU執(zhí)行步驟D7，其中CPU分析所接收0消息的第2層的不同字段以確定該消息的目標。在下個步驟D8中，將消息發(fā)送到連接到有關(guān)站控制器M-BSC的SS7鏈路上，此后所述過程跳至點D。
對于與老BTS站或新TD-SCDMA站的網(wǎng)絡(luò)的連接模式來說，新的收發(fā)站控制器M-BSC的結(jié)構(gòu)描述可以認為是完整的。所提議的結(jié)構(gòu)使得可以按照正確方式在M-BSC之內(nèi)和之外尋址有關(guān)的信令消息。最后，我們要分析所引進的使新TD-SCDMA技術(shù)對網(wǎng)絡(luò)透明的創(chuàng)新點，在本實施例中是對MSC交換機透明。涉及本發(fā)明的修改預(yù)見到在相同或優(yōu)選不同技術(shù)的小區(qū)中，使用作用于外部切換的動態(tài)性的裝置。內(nèi)部切換和小區(qū)間切換都不需要特別干涉。如已介紹過的，在不同技術(shù)小區(qū)之間的越區(qū)切換明顯預(yù)示著移動電話支持兩種技術(shù)，以及移動電話執(zhí)行動作來使自己在兩種技術(shù)的小區(qū)之間的移動性更加有效。這些動作是在空閑模式下(如已介紹過的)或者在連接模式下，監(jiān)控兩種技術(shù)的服務(wù)小區(qū)和相鄰小區(qū)的所謂信標信道(BCCH)的容量。不考慮移動電話的接入技術(shù)，對連接模式下的相鄰小區(qū)的監(jiān)控是移動電話對BTS/BTSC在下行鏈路中傳送的信號執(zhí)行的擴展測量行為的一部分，該測量行為的結(jié)果是在上行鏈路中規(guī)則地向BTS/BTSC發(fā)送的值，而BTS/BTSC反過來又對移動電話在上行鏈路中發(fā)送的信號執(zhí)行測量，并用兩個方向上的全部測量來準備MEASUREMENT_RESULT消息。對該消息的處理可以產(chǎn)生能管理用戶移動性的控制，即用于功率控制、時間進度和不同類型切換的程序的控制。在雙標準移動電話連接到TD-SCDMA小區(qū)的情況下，對應(yīng)于切換的N個相鄰候選小區(qū)列表的MEASUREMENT_RESULT消息的信息字段內(nèi)容與單標準移動電話情況下同一信息字段的內(nèi)容有所不同，并且與雙標準移動電話連接到GSM小區(qū)的情況也有所不同，因為在第一種情況下是包含按照優(yōu)先級順序設(shè)置的GSM小區(qū)和TD-SCDMA小區(qū)的混合列表。該混合列表包含在從BTSC發(fā)送到站控制M-BSC的INTERCELL_HANDOVER_CONDITION_INDICATION消息中，用于根據(jù)本發(fā)明做進一步處理。對該信息內(nèi)容的多樣化進行限制意味著GSM的BTS用保持不變而且絕對不知道所述新技術(shù)，而BTSC用慣用GSM技術(shù)的MEASUREMENT_RESULT消息來接受信令。從對后圖的描述中可以使控制器M-BSC所引進的創(chuàng)新變得清楚。
圖12是由圖7的通用TDPC處理器執(zhí)行的程序的流程圖，目的在于允許MSC管理在透明模式下從3G小區(qū)向GSM核心網(wǎng)絡(luò)的外部切換。
該程序主要涉及在圖10的過程的步驟C10中執(zhí)行的處理。該程序表示在步驟C7和C8執(zhí)行的接收和分析INTERCELL_HANDOVER_CONDITION_INDICATION消息，以及在步驟C11執(zhí)行的對發(fā)送到有關(guān)處理器PPS7的已處理消息的排隊，從而向MSC發(fā)送HANDOVER_REQUIRED和CLASSMARK_UPDATE消息。在步驟C10執(zhí)行的處理涉及圖6和圖7中所見到的切換情況。在開始步驟P1中，在存儲器中讀取用第一消息發(fā)送的小區(qū)列表，以便在步驟P2中對信息字段執(zhí)行涉及所采用的技術(shù)類型的測試。該列表由BTSC編輯，并基于小區(qū)被選擇為執(zhí)行切換的目標的能力大小，按照優(yōu)先級下降的順序包括由移動電話監(jiān)控的小區(qū)。在步驟P2的分析可以表明對單獨一種技術(shù)或兩種不同技術(shù)的小區(qū)列表的發(fā)送。在第二種情況下執(zhí)行步驟P3，其中鑒于小區(qū)在混合列表中所具有的優(yōu)先級順序，將混合列表的小區(qū)分為兩個同類候選小區(qū)列表，即一個TD-SCDMA小區(qū)列表和一個GSM小區(qū)列表(這種情況可以概括為多種技術(shù)的列表)。在下個步驟P4中，處理器通過下面將簡要描述的準則來選擇將發(fā)送到MSC的列表。在步驟P4中所做的選擇實際上還確定無論最后從授權(quán)列表中有效選擇哪個小區(qū)都將在該目標小區(qū)中選擇使用的收發(fā)器接入技術(shù)。
在下個步驟P5中執(zhí)行一個測試，以檢查將執(zhí)行的切換是在內(nèi)部還是在外部。所使用的準則如下如果所接收列表的第一小區(qū)(即具有最高優(yōu)選級的小區(qū))屬于服務(wù)BSS的管轄，則該切換是內(nèi)部的，如果相反該小區(qū)屬于另一個BSS的管轄，則該切換是外部的并應(yīng)當(dāng)包括MSC。在第一種情況下(內(nèi)部切換)執(zhí)行步驟P6；在該步驟中，發(fā)往BTS或BTSC目標并包括預(yù)選擇的小區(qū)列表的HANDOVER_COMMAND消息放置在發(fā)送到適當(dāng)處理器PPLD的隊列中。在第二種情況下(外部切換)執(zhí)行步驟P7，讀取存儲在MEM-T存儲器(圖7)中的數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫在本地將實際具有MSC的移動電話的類標記信息映射到M-BSC，以便在步驟P8中檢查上述信息是否符合由所選擇列表表達的技術(shù)信息。如果在P8中回答“不”，則接著執(zhí)行步驟P9和P10，從而向MSC發(fā)送隊列中的兩個消息。在步驟P9中，執(zhí)行包含CLASSMARK_UPDATE控制的消息，該消息包括按照所選擇的同類列表表達的技術(shù)的移動電話的類標記信息。如在建議GSM08.08中所述，該消息包含涉及按照特定無線電接入技術(shù)的移動電話容量的不同信息。這樣，存儲在MSC中的信息就與正在進行中的切換嘗試的目標系統(tǒng)的接入特性一致。假定M-BSC控制器已經(jīng)知道與所選擇列表關(guān)聯(lián)的移動電話類標記，后面的圖將展示該獲取模式。在步驟P10中，對包含所選擇小區(qū)列表的HANDOVER_REQUIRED消息進行排隊。如果在步驟P8中回答“是”，則只執(zhí)行后面將要談到的步驟10。
關(guān)于在步驟P4中執(zhí)行的列表選擇，可以使用不同的準則來滿足移動電話所請求的服務(wù)的質(zhì)量要求。圖6的情況不會誤導(dǎo)，因為圖6假定已經(jīng)執(zhí)行了列表選擇并且該列表對應(yīng)于GSM?？紤]到對圖5的情況擴展的更一般性情況，M-BSC1控制器似乎可以在兩個同類列表之間進行有效的選擇。雖然所有列表的所有小區(qū)都多多少少滿足上述質(zhì)量要求，第一準則仍然是選擇其第一小區(qū)在最初混合列表中具有最高絕對優(yōu)先級的列表。在這種情況下，如果在混合列表中的最高優(yōu)先級對應(yīng)于TD-SCDMA，則選擇該技術(shù)的同類列表，并且有關(guān)切換將是“系統(tǒng)內(nèi)”的，相反情況下，選擇GSM列表且有關(guān)切換是“系統(tǒng)間”的。為了優(yōu)選第三代新技術(shù)提供的更高的服務(wù)機會，第二準則始終選擇與TD-SCDMA技術(shù)關(guān)聯(lián)的列表。這并不意味著如果MSC節(jié)點未能成功建立連接M-BSC控制器就不能在類標記更新后成功發(fā)送GSM小區(qū)的列表。如果相反通過首先發(fā)送GSM列表來實際上建立連接，則移動電話將在連接到新小區(qū)的整個持續(xù)時間內(nèi)明確進入GSM領(lǐng)域，而沒有任何返回新3G技術(shù)的可能性。
在接收到CLASSMARK_UPDATE和HANDOVER_REQUIRED消息或只接收到HANDOVER_REQUIRED消息時，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點MSC按照通常模式操作，以完成外部切換。具體地說MSC將所接收列表的第一小區(qū)選擇為切換的目標小區(qū)，并進行詢問來檢查在該小區(qū)中是否具有合適的資源。這意味著第二控制器M-BSC2的參與，因為目標小區(qū)在外部。如果在該目標小區(qū)中不存在所查詢的資源，則對所接收列表的第二小區(qū)繼續(xù)該查詢(可能返回到內(nèi)部服務(wù)BSS的區(qū)域內(nèi))，并持續(xù)下去直到找到合適的小區(qū)為止。
圖13示出根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例用于圖6所示切換類型的第3層消息的時間順序(消息序列圖)。由TD-SCDMA小區(qū)1服務(wù)的多標準MOB1移動電話啟動外部的系統(tǒng)間切換，并指向GSM(DCS)小區(qū)2。該切換涉及服務(wù)控制器M-BSC1、電路交換機MSC以及目標控制器M-BSC2。該描述有助于描述圖12的想法并因此可以被簡化。該時間順序的步驟是●服務(wù)站BTSC向服務(wù)控制器M-BSC1發(fā)送包括混合列表TD-SCDMA和GSM小區(qū)的INTERCELL_HAND_COND_IND消息。基于所接收的列表，服務(wù)控制器M-BSC1根據(jù)小區(qū)在混合列表中所具有的優(yōu)先級順序來編輯兩個候選小區(qū)同類列表，一個是TD-SCDMA小區(qū)的列表而另一個是GSM小區(qū)的列表。
●服務(wù)控制器M-BSC1選擇GSM小區(qū)同類列表來發(fā)送到MSC(隨后建議的情況是該選擇的結(jié)果)。M-BSC1控制器檢測到切換是外部的，因此該切換將涉及MSC。在連接時，多系統(tǒng)移動電話已經(jīng)向M-BSC1發(fā)送了涉及TD-SCDMA技術(shù)的類標記，從而根據(jù)對該類標記的分析，M-BSC1檢測到該移動電話的多系統(tǒng)容量(另外還接收了混合列表)，并請求該移動電話發(fā)送涉及GSM技術(shù)的類標記。M-BSC1控制器在記錄了由MSC保持的針對所考慮的移動電話的類標記類型的本地數(shù)據(jù)庫中，檢查由MSC保持的該類標記是否符合所選擇列表的表征GSM接入技術(shù)的類標記。如果不一致，則M-BSC1控制器向MSC發(fā)送包含剛由移動電話發(fā)送的該GSM類標記的CLASSMARK_UPDATE消息。此時，MSC控制器將新的GSM類標記重寫在先前的TD-SCDMA類標記上。這樣，存儲在MSC中的信息就與正在進行的切換嘗試的目標系統(tǒng)的接入特性一致。
●服務(wù)控制器M-BSC1通過包含先前選擇的目標小區(qū)列表的HANDOVER_REQUIRED消息向MSC發(fā)送切換請求。該主題的消息委托MSC選擇移動電話將被切換到的小區(qū)，約束該小區(qū)使之遵循所選擇的接入技術(shù)，在該情況下是GSM(DCS)小區(qū)。
●此時，MSC開始(在所接收列表的小區(qū)中)搜索適合于滿足該切換請求的小區(qū)。一旦識別出目標小區(qū)，MSC就通過接口A向目標控制器M-BSC2發(fā)送HANDOVER_REQUEST消息，該消息包含事先更新的類標記。
●目標控制器M-BSC2向GSM類型的目標BTS發(fā)送CHANNEL_ACTIVATION消息，以控制該發(fā)送器的啟動，并期望返回CHANNEL_ACTIVATION_ACK確認消息。
●一旦接收到該確認消息，控制器M-BSC2就向MSC2發(fā)送HANDOVER_REQUREST_ACK消息，以通知對目標小區(qū)上資源的搜索和激活已成功執(zhí)行。該消息傳送將被發(fā)送到移動電話的命令，從而將該移動電話切換到目標小區(qū)。
●交換機MSC向服務(wù)控制器M-BSC1發(fā)送HANDOVER_COMMAND消息，該消息包括對切換到目標小區(qū)的控制。
●服務(wù)控制器M-BSC1向服務(wù)BTSC發(fā)送INTERSYSTEM_HANDOVER_COMMAND消息，以控制移動電話切換到GSM類型的目標BTS。
圖14示出表征前一個圖13的切換過程的另一種選擇的消息序列。該另一種選擇由控制器M-BSC1在建立TS-SCDMA呼叫的階段執(zhí)行，以便立即請求涉及移動電話在兩個系統(tǒng)TD-SCDMA和GSM(DCS)中的容量的類標記信息。所引入的改善使得可以在延遲和等待的非臨界階段獲得對成功越切換來說必不可少的信息。該方法只涉及服務(wù)BSS系統(tǒng)，并且只要網(wǎng)絡(luò)認為需要就可以隨時重復(fù)。該方法的時間順序步驟是●當(dāng)移動電話接入網(wǎng)絡(luò)之后，自發(fā)地或應(yīng)要求通過CLASSMARK_CHANGE消息發(fā)送涉及連接該移動電話的系統(tǒng)的類標記。該消息到達服務(wù)BTSC站，并從該站發(fā)送到控制器M-BSC1。
●M-BSC1控制器通過接口A上的CLASSMARK_UPDATE消息向MSC交換機發(fā)送從移動電話接收的、涉及TD-SCDMA系統(tǒng)的類標記信息。
●控制器M-BSC1從所接收的類標記信息中用CLASSMARK_CHANGE消息收集涉及移動電話容量類別的信息，并用MS_RF_POWER_CAPABILITY返回消息將該信息發(fā)送到服務(wù)BTSC。
●M-BSC1控制器向服務(wù)BTSC發(fā)送CLASSMARK_ENQUIRY消息，以便為了加速切換而請求涉及GSM系統(tǒng)的類標記信息。服務(wù)BTSC向移動MOB1發(fā)送上述消息。
●移動MOB1用包含移動電話在GSM系統(tǒng)中的容量的CLASSMARK_CHANGE消息來回答。該消息指向服務(wù)BTSC，并從該BTSC發(fā)送到M-BSC1控制器。一旦CLASSMARK_CHANGE消息到達，控制器M-BSC1就存儲這些新的類標記，并在需要時，立即將該消息發(fā)送到MSC而不耽擱任何時間來提交請求和等待回答。
為完整起見，圖15示出具有類標記更新的系統(tǒng)間切換失敗的情況。切換失敗的原因出現(xiàn)在目標BSS中，使得發(fā)送的消息序列仍然是圖13中的消息序列，有可能增加了圖14中另一種選擇的步驟。導(dǎo)致切換失敗的原因是在目標BSS系統(tǒng)中(在該情況下包含GSM小區(qū))，不管是何種原因都沒有合適/空閑的資源來滿足該服務(wù)。從這點開始，圖15的消息序列與圖13的不同之處在于●如果目標BTS站不能滿足切換請求，則該目標BTS站向它自己的M-BSC控制器發(fā)送否定的CHANNEL_ACTIVATION_NACK消息，以通知該M-BSC控制器所述狀況。
●此時，目標控制器M-BSC通過向交換機MSC發(fā)送HANDOVER_FAILURE消息，來通知MSC由目標BSS系統(tǒng)進行的切換過程失敗。
●一旦接收到HANDOVER_FAILURE消息，MSC交換機就檢查是否可能在服務(wù)控制器M-BSC向該交換機提供的其它小區(qū)中搜索資源。在不可能的情況下，產(chǎn)生HANDOVER_REQUIRED_REJECT消息并發(fā)送到服務(wù)BSS系統(tǒng)的控制器M-BSC；這意味著外部和系統(tǒng)間切換過程的失敗。
●向GSM小區(qū)切換過程的失敗也意味著服務(wù)控制器M-BSC必須負責(zé)將事先由MSC存儲的GSM類標記改變成TD-SCDMA類標記，使得所有的網(wǎng)絡(luò)部件都具有一致的信息。這通過向MSC交換機發(fā)送CLASSMARK_UPDATE來實現(xiàn)。
附件1表1GSM移動電話的容量類別

注移動電話的最小速率輸出容量對于GSM900MS的所有類來說均為5dBm，而對于DCS1800MS的所有類為0dBm。
表2TD-SCDMA移動電話的容量類別


權(quán)利要求
1.一種用于蜂窩電訊的收發(fā)基站(BTS，BTSC)的控制器(M-BSC)，所述收發(fā)基站采用相互不同的收發(fā)器接入技術(shù)(GSM，TD-SCDMA)，以便通過只知道第一無線電接入技術(shù)(GSM)的交換電路(MSC)與至少一個請求小區(qū)間越區(qū)切換的移動設(shè)備(MS/UE)通信，所述控制器包括第一接口裝置(TDL)，具有在兩個傳輸方向的連接(1)，用于在所述收發(fā)基站(BTS，BTSC)和所述控制器(M-BSC)之間傳送業(yè)務(wù)和信令，第二接口裝置(TDL)，具有在兩個傳輸方向的連接(4)，用于在所述交換電路(MSC)和所述控制器(M-BSC)之間傳送業(yè)務(wù)和信令，連接到所述第一和第二接口裝置(TDL)的處理裝置(PPLD，TDPC，MEM-T，PPS7)，用于為越區(qū)切換處理信令，其特征在于，所述處理裝置包括用于獲得與不同收發(fā)器技術(shù)相同數(shù)量的越區(qū)切換候選小區(qū)同類列表的裝置(TDPC)，將這些候選小區(qū)與由服務(wù)使用第二不同收發(fā)器接入技術(shù)(TD-SCDMA)的所述移動設(shè)備(MS/UE)的收發(fā)基站(BTSC)發(fā)送的混合列表的小區(qū)關(guān)聯(lián)；用于基于針對移動設(shè)備所請求的服務(wù)的預(yù)定義質(zhì)量準則來選擇同類列表的裝置(TDPC)；存儲裝置(MEM-T)，用于存儲由所述交換電路(MSC)保持的編碼信息，該編碼信息此后稱為類標記，所述類標記表明移動站(MS/UE)就所采用的技術(shù)而言所具有的操作容量；用于在所存儲的類標記和所選擇列表的小區(qū)的技術(shù)固有的類標記之間進行比較的裝置(TDPC)；用于編輯將被傳送到電路交換機(MSC)的消息的裝置(TDPC)，這些消息分別包含用于覆蓋先前類標記的更新類標記(CLASSMARK_UPDATE)，以及具有選擇列表的越區(qū)切換請求(HANDOVER_REQUIRED)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其特征在于，所述用于選擇同類列表的裝置(TDPC)選擇包含所述第二無線電接入技術(shù)(TD-SCDMA)小區(qū)的列表。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其特征在于，所述用于選擇同類列表的裝置(TDPC)選擇包含所述混合列表中具有最高優(yōu)先級的小區(qū)的列表。
4.一種在由采用不同無線電接入技術(shù)(GSM，TD-SCDMA)的收發(fā)基站(BTS，BTSC)服務(wù)的小區(qū)之間進行越區(qū)切換的方法，其中，通過只知道第一無線電接入技術(shù)(GSM)的網(wǎng)絡(luò)(MSC)與請求該越區(qū)切換的移動設(shè)備(MS/UE)通信，所述移動設(shè)備(MS/UE)通過第二不同的無線電接入技術(shù)(TD-SCDMA)接入該網(wǎng)絡(luò)并發(fā)送編碼信息，此后將該編碼信息稱為類標記，所述類標記表明移動站(MS/UE)就所采用的技術(shù)而言所具有的操作容量；其特征在于，所述越區(qū)切換方法包括由連接該網(wǎng)絡(luò)(MSC)的收發(fā)基站的控制器(M-BSC)執(zhí)行的以下步驟a)從服務(wù)站(BTSC)接收越區(qū)切換候選小區(qū)的混合列表，該混合列表包含至少兩種無線電接入技術(shù)(GSM，TD-SCDMA)的小區(qū)，該無線電接入技術(shù)包括所述第一無線電接入技術(shù)(GSM)；b)編輯與混合列表中小區(qū)的接入技術(shù)數(shù)量相同的越區(qū)切換候選小區(qū)同類列表，每個同類列表只包括一種無線電接入技術(shù)的小區(qū)；c)基于針對移動設(shè)備所請求的服務(wù)的預(yù)定義質(zhì)量準則來選擇所述同類列表中的一個；d)將對應(yīng)于所選擇列表的小區(qū)的收發(fā)器接入技術(shù)的類標記與所述網(wǎng)絡(luò)(MSC)保持的類標記進行比較，并且當(dāng)發(fā)生沖突時，向該網(wǎng)絡(luò)發(fā)送與所選擇列表關(guān)聯(lián)的類標記，以代替先前的類標記；e)向所述網(wǎng)絡(luò)(MSC)發(fā)送越區(qū)切換請求的消息，該消息包含針對最后選擇的目標小區(qū)的選擇列表。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的越區(qū)切換方法，其特征在于，在步驟c)中選擇的是包含所述第二收發(fā)器接入技術(shù)(TD-SCDMA)的小區(qū)的同類列表。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的越區(qū)切換方法，其特征在于，在步驟c)中選擇的是包含在所述混合列表中具有最高優(yōu)先級的小區(qū)的同類列表。
7.根據(jù)權(quán)利要求4至6中任一項所述的越區(qū)切換方法，其特征在于，由所述網(wǎng)絡(luò)(MSC)保持的類標記被本地地映射在所述站控制器(M-BSC)中。
8.根據(jù)權(quán)利要求4至7中任一項所述的越區(qū)切換方法，其特征在于，所述方法包括在呼叫初始化階段執(zhí)行的以下步驟分析由所述移動設(shè)備發(fā)送的類標記并確定該移動設(shè)備的容量，以支持其它收發(fā)器接入技術(shù)；請求該移動設(shè)備發(fā)送涉及該其它無線電接入技術(shù)的類標記，并本地存儲在所述站控制器(M-BSC)中，以便在需要時用于加速外部越區(qū)切換。
9.根據(jù)權(quán)利要求4至8中任一項所述的越區(qū)切換方法，其特征在于，在越區(qū)切換失敗的情況下，所述方法包括步驟將所述網(wǎng)絡(luò)(MSC)存儲的類標記替換成那些直接位于該存儲的類標記之前的類標記，以使得由該網(wǎng)絡(luò)保持的信息與本地存儲在所述站控制器(M-BSC)上的信息一致。
10.根據(jù)權(quán)利要求4至9中任一項所述的越區(qū)切換方法，其特征在于，所述第一無線電接入技術(shù)對應(yīng)于GSM或DCS標準，而所述第二無線電接入技術(shù)對應(yīng)于TD-SCDMA標準。
全文摘要
站控制器(M－BSC)連接到GSM(全球移動系統(tǒng))或DCS(數(shù)字蜂窩系統(tǒng))移動收發(fā)器系統(tǒng)的收發(fā)基站BTS，并通過3G系統(tǒng)的典型碼分收發(fā)器接入技術(shù)和TDD雙工連接到TD－SCDMA(時分同步碼分多址)系統(tǒng)的收發(fā)基站BTSC。該控制器連接到GSM類型的MSC電路交換機。新3G技術(shù)共享GSM核心網(wǎng)絡(luò)，否則忽略該GSM核心網(wǎng)絡(luò)的存在。通過抑制任何從GSM小區(qū)向BTSC小區(qū)的越區(qū)切換，和在適當(dāng)處理將發(fā)送到MSC的信息之后啟動從BTSC小區(qū)向GSM小區(qū)的外部越區(qū)切換(通過MSC的干預(yù))，實現(xiàn)了3G新技術(shù)對核心網(wǎng)絡(luò)的透明性。該特別過程由站控制器執(zhí)行并包括由BTSC再處理越區(qū)切換候選小區(qū)的混合列表(2G和3G)，以獲得無線電技術(shù)不同的兩個小區(qū)列表；根據(jù)服務(wù)質(zhì)量準則選擇一個列表發(fā)送到MSC；在本地存儲器中將MSC擁有的移動設(shè)備(MS/UE)類標記與關(guān)聯(lián)所選擇列表的類標記進行比較；在不一致的情況下，在發(fā)送所選擇列表之前更新MSC類標記。
文檔編號H04W36/14GK1672454SQ03818499
公開日2005年9月21日 申請日期2003年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月1日
發(fā)明者馬科·貝拉, 斯蒂法諾·薩托雷利 申請人:西門子移動通訊公司