專利名稱：多?；ビ靡苿诱就ㄐ沤Y(jié)構(gòu)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及無線移動站通信，更具體涉及具有多?；ビ眯缘臒o線移動站通信結(jié)構(gòu)，例如支持基于時分多址(TDMA)和基于擴頻操作模式的通信，具有多模結(jié)構(gòu)的無線裝置及方法。
背景技術(shù)：
具有多種服務(wù)互用性的無線蜂窩通信移動站允許在由不同通信協(xié)議服務(wù)的區(qū)域內(nèi)通信，在此將其稱為不同種類的通信環(huán)境。
通常新通信技術(shù)的最初推廣應(yīng)用的特征在于將新技術(shù)服務(wù)的區(qū)域限定在原先技術(shù)服務(wù)的附近區(qū)域。在許多國家中，例如通用移動電信服務(wù)(UMTS)的WCDMA實施最初在由現(xiàn)有群組專用移動服務(wù)(GSM)/通用分組無線服務(wù)(GPRS)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)服務(wù)的海洋中的孤島上展開。
在附近區(qū)域?qū)嶋H上不提供UMTS服務(wù)，直至安裝了新技術(shù)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)或升級現(xiàn)有基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，但這樣要求電信服務(wù)提供商大量的實質(zhì)基建投資，有時還不會完成，從而導(dǎo)致在可預(yù)見的未來，許多地理區(qū)域中存在不同種類的通信環(huán)境。
能運行在由新興和原先的通信基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)服務(wù)的區(qū)域內(nèi)的多模蜂窩手機會為用戶提供對新興通信技術(shù)的早期訪問，并加速其推廣應(yīng)用。還希望多模無線通信裝置能在其他不同種類環(huán)境中通信。
移動無線通信裝置要求具有多模互用性的結(jié)構(gòu)，從而在不同種類的通信環(huán)境中無縫操作。
當仔細考慮以下結(jié)合附隨附圖的本發(fā)明詳細說明時，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能更加明白本發(fā)明的不同方面、特點和優(yōu)點。


圖1是由兩種不同通信協(xié)議服務(wù)的示范通信覆蓋區(qū)域。
圖2是示范多模移動站通信結(jié)構(gòu)。
圖3是用于GSM和W-CDMA通信的示范多模移動站結(jié)構(gòu)的詳細示意圖。
圖4是用于多模通信結(jié)構(gòu)的示范無線資源協(xié)調(diào)模塊。
圖5是用于多模通信結(jié)構(gòu)的示范移動性管理組件。
圖6是示范性數(shù)據(jù)路由器配置。
圖7是另一個示范數(shù)據(jù)路由器配置。
圖8是另一個示范數(shù)據(jù)路由器配置。
具體實施例方式
圖1是示范性不同種類通信環(huán)境100，它包括相對鄰近的GSM/GPRS服務(wù)區(qū)域110和若干獨立的W-CDMA覆蓋區(qū)域120和122。圖1的不同種類環(huán)境通常是高級通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，例如W-CDMA，在現(xiàn)有基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、例如GSM/GPRS早已建立的區(qū)域內(nèi)的推廣應(yīng)用的早期階段。示范環(huán)境100不限于由示范無線接入網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的環(huán)境，更通常的是由包括任何無線接入技術(shù)的不同種類網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的環(huán)境，例如一個包括第三代和第四代或更高的通信服務(wù)環(huán)境。
對于運行在不同種類網(wǎng)絡(luò)中的多模無線通信裝置，例如圖1中遵循用戶路由130的移動終端，期望該通信裝置在空閑和活動模式中同時監(jiān)測不同無線接入網(wǎng)絡(luò)的小區(qū)，從而執(zhí)行小區(qū)選擇和切換處理，包括無線接入承載服務(wù)的雙向切換，例如在包括GSM基站子系統(tǒng)(BSS)和通用陸地?zé)o線接入網(wǎng)絡(luò)(UTRAN)接入網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)中。
圖2是示范多模移動無線通信裝置結(jié)構(gòu)200，它通常包括和服務(wù)層220接口的應(yīng)用層210，服務(wù)層220和多模層230接口，多模層230包括至少兩種互用的無線接入技術(shù)，并和硬件層240接口。
在圖2中，在模型之上的應(yīng)用層200通常包括一個或多個應(yīng)用子系統(tǒng)。在圖3的示范結(jié)構(gòu)300中，應(yīng)用層310包括包含AT命令分析器312、應(yīng)用管理器314以及例如協(xié)同應(yīng)用程序的單個應(yīng)用子系統(tǒng)。應(yīng)用層通常還可以包括其他應(yīng)用子系統(tǒng)，其中，包括例如Java虛擬機及其對應(yīng)應(yīng)用程序。
在圖3中，示范服務(wù)層320包括數(shù)據(jù)流服務(wù)提供商(DFSP)322，數(shù)據(jù)會話服務(wù)提供商(DSSP)324，以及連接管理(CM)組件326。應(yīng)用層和服務(wù)層相接并通過函數(shù)調(diào)用執(zhí)行其間的通信，例如應(yīng)用效用函數(shù)(AUF)。還在應(yīng)用及服務(wù)層內(nèi)發(fā)生通信，例如在DFSP 324和DSSP 326之間。
多模層通常包括互連無線接入技術(shù)的互用性實體。在圖2中，第一無線接入技術(shù)232是GSM/GPRS無線接入技術(shù)，該技術(shù)可包括擴展，例如EDGE或EDGE Classic。第二種無線接入技術(shù)234是非GSM技術(shù)，例如寬帶碼分多址(W-CDMA)通用移動電信服務(wù)(UMTS)無線接入技術(shù)。
在圖2中，多模層或引擎層通常包括公用子系統(tǒng)236，該子系統(tǒng)包括在不同無線接入技術(shù)之間共用的組件，例如移動性管理層、數(shù)據(jù)路由器、連接性組件等。引擎層還包括時間關(guān)鍵功能性控制組件238，在無線接入技術(shù)之間共用該組件，例如用于測量控制、調(diào)度、小區(qū)選擇等，以下將詳細討論。
在圖3的示范結(jié)構(gòu)中，第一和第二無線接入技術(shù)共享的組件包括應(yīng)用層310以及服務(wù)層320。在一個實施例中，多模層330的若干組件也被無線接入技術(shù)共享，包括移動性管理組件332，會話管理(SM)組件334，無線鏈路協(xié)議(RLP)組件336以及其他進一步討論的組件。在圖3中，數(shù)字信號處理(DSP)組件350通常包括用于對應(yīng)無線接入技術(shù)的調(diào)制和解調(diào)功能，對應(yīng)無線接入技術(shù)在示范實施例中是WCDMA和GSM/GPRS。
在圖3的示范實施例中，該結(jié)構(gòu)包括無線資源層338，用于在第一和第二無線接入技術(shù)之間轉(zhuǎn)換。在該示范實施例中，無線資源層由無線接入技術(shù)共享。
圖4是無線資源層400的更詳細的顯示，它包括無線資源組件402，該組件包括狀態(tài)轉(zhuǎn)換組件410以及用于對應(yīng)無線接入技術(shù)的第一和第二狀態(tài)機420和430。對于包括額外的無線接入技術(shù)的實施例還可以包括其他狀態(tài)機。狀態(tài)轉(zhuǎn)換組件410通常在第一和第二無線接入技術(shù)之間分配資源。當從一種狀態(tài)機轉(zhuǎn)換到另一種，如果轉(zhuǎn)換不成功，為了允許返回到當前狀態(tài)，狀態(tài)轉(zhuǎn)換組件還維護當前狀態(tài)信息。
在圖4的示范實施例中，第一狀態(tài)機通常連接到W-CDMA無線資源實體(RRC)440，該實體除了其他已知功能實體，還包括W-CDMA消息分析器442，消息生成器444以及層配置控制器446。第二狀態(tài)機430連接到GPRS無線資源(GRR)/GSM無線資源(RR)實體450，該實體除了其他已知元件還包括GSM/GPRS消息分析器452，消息生成器454以及配置控制器456。裝置中的無線資源實體440和450及對應(yīng)元件是專用于特定無線接入技術(shù)的。
在圖3中，無線資源層338傳送例如注冊區(qū)域及NAS系統(tǒng)信息、PLMN可用性等無線資源狀態(tài)和其他控制信息到移動性管理層，在示范實施例中是到移動性管理層的移動性管理組件332，在下面詳細說明該組件功能。
在圖3中，定時組件340連接到無線資源層338。示范定時組件340被分為實時任務(wù)處理部分342和中斷處理部分344。實時任務(wù)處理部分連接到無線接入技術(shù)的對應(yīng)部分以處理實時處理，中斷處理部分連接到無線接入技術(shù)以執(zhí)行中斷處理。
時間關(guān)鍵無線接入技術(shù)功能，例如公共陸地移動網(wǎng)絡(luò)(PLMN)選擇、小區(qū)選擇和重選、信號測量、切換等由定時組件實時部分內(nèi)的實時協(xié)調(diào)器343協(xié)調(diào)。實時協(xié)調(diào)器向無線資源層388報告狀態(tài)和其他信息，實時協(xié)調(diào)器在無線資源組件337的控制下控制無線接入技術(shù)之間的切換。
例如，在初始小區(qū)選擇期間，無線資源組件337控制在適當無線接入技術(shù)上的小區(qū)選擇，例如在示范實施例中的GSM或W-CDMA，命令進行功率測量以及信道同步，命令讀取無線資源(RR)組件調(diào)度的系統(tǒng)信息，并遵循小區(qū)選擇程序從而預(yù)占最適合的小區(qū)。在找到預(yù)占小區(qū)之后，無線資源組件發(fā)送指示到RR/RRC。如果在預(yù)期無線接入技術(shù)中沒有發(fā)現(xiàn)合適的小區(qū)，選擇另一種無線接入技術(shù)的小區(qū)選擇程序。如果沒有發(fā)現(xiàn)合適小區(qū)，發(fā)送可用PLMN列表到無線資源組件。
定時組件還控制中斷處理，例如第一和第二無線接入技術(shù)的媒體訪問控制(MAC)功能。W-CDAM層1/MAC中斷服務(wù)程序(ISR)功能包括例如，DSP定時，傳輸?shù)竭壿嬕约胺粗诺烙成涞?。定時組件還控制用于GSM/GPRS層1MAC ISR的中斷處理，例如自適應(yīng)增益控制(AGC)，自適應(yīng)頻率控制(AFC)，波形產(chǎn)生，MAC程序等。
從各個層1MAC ISR傳送中斷處理信息到對應(yīng)的第一和第二無線接入技術(shù)無線邏輯控制(RLC)組件346和348，并經(jīng)無線接入技術(shù)共用的微控制器單元(MCU)/DSP接口352被傳送到DSP350。
圖5是示范移動性管理任務(wù)層500，包括連接到GPRS移動性管理(GMM)元件520以及移動性管理(MM)元件530的移動性管理組件510。GMM和MM組件包括專用于集成無線接入技術(shù)的功能塊，例如注冊、注銷、以及位置管理、鑒權(quán)、消息生成和分析等。
移動性管理層和無線資源層540，無線接入技術(shù)L1-任務(wù)層550，GSM邏輯鏈路控制(LLC)實體560，會話管理(SM)實體570，MMICM580以及DSSP 590相接。這些接口也在圖3中顯示。如下所述，移動性管理層還和數(shù)據(jù)路由器相接，并為其提供無線接入技術(shù)狀態(tài)信息。
在圖3示范實施例中，數(shù)據(jù)路由器360連接到服務(wù)層320，特別是通過雙向數(shù)據(jù)總線連接到服務(wù)層320的數(shù)據(jù)流服務(wù)提供商(DFSP)322。數(shù)據(jù)路由器360還連接到第一和第二無線接入技術(shù)，在示范實施例中是連接到W-CDMA分組數(shù)據(jù)通信協(xié)議(PDCP)362和根據(jù)GSM分網(wǎng)圖而定的通信協(xié)議(SNDCP)364。
數(shù)據(jù)路由器360通常路由服務(wù)層320和無線接入技術(shù)之一之間的數(shù)據(jù)。在圖3中，無線資源組件338通過移動性管理模塊332連接到數(shù)據(jù)路由器360，移動性管理模塊332提供控制信息到數(shù)據(jù)路由器以選擇無線接入技術(shù)之一。在圖6中，數(shù)據(jù)路由器600被配置用于W-CDMA無線接入技術(shù)(RAT)的從DFSP 610路由數(shù)據(jù)到PDCP 620。在圖7中，數(shù)據(jù)路由器700被配置為當沒有規(guī)定無線接入模式時用于無效模式，圖8顯示配置用于GSM無線接入技術(shù)的從DFSP 810路由數(shù)據(jù)到SNDCP 820。
雖然以建立發(fā)明人專有權(quán)并允許本領(lǐng)域普通技術(shù)人員做出和使用本發(fā)明的方式說明了本發(fā)明和目前被認為是本發(fā)明的最佳模式，應(yīng)當理解，存在在此公開的示范實施例的多種等同物，并能夠做出多種修改和變化而不背離本發(fā)明的范圍和精神，本發(fā)明的范圍和精神不是由示范實施例限定，而是由附隨權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種多模移動無線通信裝置結(jié)構(gòu)，包括應(yīng)用層；和應(yīng)用層相接的服務(wù)層；和服務(wù)層相接的多模層；該多模層包括互連第一和第二無線接入技術(shù)的互用性實體，該第一無線接入技術(shù)和第二無線接入技術(shù)不同；和多模層相接的硬件層。
2.權(quán)利要求1的多模移動無線通信裝置結(jié)構(gòu)，無線資源層具有第一無線接入技術(shù)的第一狀態(tài)機；第二無線接入技術(shù)的第二狀態(tài)機；連接到第一和第二狀態(tài)機的狀態(tài)轉(zhuǎn)換組件，第一和第二狀態(tài)機相互連接。
3.權(quán)利要求2的多模移動無線通信裝置結(jié)構(gòu)，第一無線接入技術(shù)是寬帶碼分多址(W-CDMA)通用移動電信服務(wù)(UMTS)無線接入技術(shù)，第二無線接入技術(shù)是通用分組無線服務(wù)(GPRS)無線資源/群組專用移動(GSM)無線接入技術(shù)。
4.權(quán)利要求2的多模移動無線通信裝置結(jié)構(gòu)，包括連接到服務(wù)層的移動性管理層，該移動性管理層連接到無線資源層。
5.權(quán)利要求2的多模移動無線通信裝置結(jié)構(gòu)，連接到無線資源層的定時組件，該定時組件具有連接到第一和第二無線接入技術(shù)的實時任務(wù)處理元件和中斷處理元件。
6.權(quán)利要求2的多模移動無線通信裝置結(jié)構(gòu)，連接到服務(wù)層的數(shù)據(jù)路由器，該數(shù)據(jù)路由器連接到第一和第二無線接入技術(shù)。
7.權(quán)利要求6的多模移動無線通信裝置結(jié)構(gòu)，包括連接到服務(wù)層的移動性管理層，該移動性管理層連接到無線資源層，該移動性管理層還連接到數(shù)據(jù)路由器。
8.權(quán)利要求7的多模移動無線通信裝置結(jié)構(gòu)，連接到無線資源層的定時組件，該定時組件連接到第一和第二無線接入技術(shù)以及硬件層。
9.一種多模移動無線通信裝置結(jié)構(gòu)，包括服務(wù)層；連接到服務(wù)層的數(shù)據(jù)路由器，該數(shù)據(jù)路由器還連接到移動性管理層；連接到數(shù)據(jù)路由器的無線資源組件；連接到無線資源組件和數(shù)據(jù)路由器的第一和第二無線接入技術(shù)。
10.權(quán)利要求9的多模移動無線通信裝置結(jié)構(gòu)，連接到服務(wù)層、無線資源組件和數(shù)據(jù)路由器的移動性管理層，該移動性管理層用于傳送活動無線接入技術(shù)信息到數(shù)據(jù)路由器，該數(shù)據(jù)路由器用于路由數(shù)據(jù)到該活動無線接入技術(shù)。
11.權(quán)利要求9的多模移動無線通信裝置結(jié)構(gòu)，該無線資源組件用于在第一和第二無線接入技術(shù)之間轉(zhuǎn)換。
12.權(quán)利要求9的多模移動無線通信裝置結(jié)構(gòu)，該數(shù)據(jù)路由器用于路由服務(wù)層之間的數(shù)據(jù)到第一和第二無線接入技術(shù)。
13.權(quán)利要求9的多模移動無線通信裝置結(jié)構(gòu)，連接到無線資源組件和第一以及第二無線接入技術(shù)的定時層。
14.一種多模移動無線通信裝置結(jié)構(gòu)，包括服務(wù)層；第一和第二無線接入技術(shù)，第一無線接入技術(shù)不同于第二無線接入技術(shù)；用于在第一和第二無線接入技術(shù)之間轉(zhuǎn)換的無線資源組件。
15.權(quán)利要求14的多模移動無線通信裝置結(jié)構(gòu)，無線資源組件包括第一無線接入技術(shù)的第一狀態(tài)機，第二無線接入技術(shù)的第二狀態(tài)機，以及用于在第一和第二狀態(tài)機之間轉(zhuǎn)換的狀態(tài)轉(zhuǎn)換組件。
16.權(quán)利要求15的多模移動無線通信裝置結(jié)構(gòu)，該狀態(tài)轉(zhuǎn)換組件用于在第一和第二狀態(tài)機之間切換時維護該無線資源組件的狀態(tài)。
17.權(quán)利要求15的多模移動無線通信裝置結(jié)構(gòu)，狀態(tài)轉(zhuǎn)換組件用于在第一和第二無線接入技術(shù)之間分配資源。
18.一種多模移動無線通信裝置結(jié)構(gòu)，包括第一和第二無線接入技術(shù)，第一無線接入技術(shù)和第二無線接入技術(shù)不同；定時層，用于對第一和第二無線接入技術(shù)執(zhí)行實時和中斷處理。
19.權(quán)利要求18的多模移動無線通信裝置結(jié)構(gòu)，無線資源組件，用于在第一和第二無線接入技術(shù)之間轉(zhuǎn)換。
20.權(quán)利要求18的多模移動無線通信裝置結(jié)構(gòu)，該定時層用于執(zhí)行小區(qū)選擇和重選、信號測量的實時處理，并報告給無線資源組件。
21.權(quán)利要求18的多模移動無線通信裝置結(jié)構(gòu)，第一無線接入技術(shù)是寬帶碼分多址(W-CDMA)通用移動電信服務(wù)(UMTS)無線接入技術(shù)，第二無線接入技術(shù)是通用分組無線服務(wù)(GPRS)無線資源/群組專用移動(GSM)無線接入技術(shù)。
22.權(quán)利要求21的多模移動無線通信裝置結(jié)構(gòu)，定時層用于執(zhí)行W-CDMA媒體訪問控制(MAC)中斷處理。
23.一種在多模移動無線通信裝置內(nèi)的方法，包括在第一無線接入技術(shù)上通信；通過從第一無線接入技術(shù)的第一狀態(tài)機轉(zhuǎn)換到第二無線接入技術(shù)的第二狀態(tài)機從第一無線接入技術(shù)切換到第二無線接入技術(shù)；當在第一狀態(tài)機和第二狀態(tài)機之間轉(zhuǎn)換時維護當前狀態(tài)。
24.權(quán)利要求23的方法，當?shù)谝缓偷诙顟B(tài)機之間的轉(zhuǎn)換不成功時返回到當前狀態(tài)。
25.一種在多模移動無線通信裝置內(nèi)的方法，包括執(zhí)行第一和第二無線接入技術(shù)的實時任務(wù)處理；通過中斷處理執(zhí)行第一和第二無線接入技術(shù)的媒體訪問控制(MAC)。
26.權(quán)利要求25的方法，傳送實時任務(wù)處理信息到狀態(tài)轉(zhuǎn)換組件，通過狀態(tài)轉(zhuǎn)換組件在第一和第二無線接入技術(shù)的第一和第二狀態(tài)機之間轉(zhuǎn)換。
27.一種在多模移動無線通信裝置內(nèi)的方法，包括執(zhí)行第一和第二無線接入技術(shù)的實時任務(wù)處理；傳送實時任務(wù)處理信息到在第一和第二接入技術(shù)的第一和第二狀態(tài)機之間轉(zhuǎn)換的狀態(tài)轉(zhuǎn)換組件。
28.權(quán)利要求27的方法，在狀態(tài)轉(zhuǎn)換組件和移動性管理組件之間傳送控制信息。
29.權(quán)利要求27的方法，從移動性管理組件傳送控制信息到數(shù)據(jù)路由器，根據(jù)來自移動性管理組件的控制信息，用數(shù)據(jù)路由器在第一和第二無線接入技術(shù)之一以及服務(wù)層之間路由數(shù)據(jù)。
30.一種在多模移動無線通信裝置內(nèi)的方法，包括通過中斷處理執(zhí)行第一和第二無線接入技術(shù)的媒體訪問控制(MAC)；傳送中斷處理信息到第一和第二無線接入技術(shù)的第一和第二資源邏輯控制(RLC)組件。
31.一種在多模移動無線通信裝置內(nèi)的方法，包括從移動性管理層傳送控制信息到數(shù)據(jù)路由器；根據(jù)從移動性管理層接收的控制信息用數(shù)據(jù)路由器在第一和第二無線接入技術(shù)之一以及服務(wù)層之間路由數(shù)據(jù)。
32.權(quán)利要求31的方法，在移動性管理層和無線資源層之間傳送控制信息，在無線資源層在第一和第二無線接入技術(shù)之間轉(zhuǎn)換。
全文摘要
一種多模移動無線通信裝置結(jié)構(gòu)(200)，包括應(yīng)用層(210)，和應(yīng)用層相接的服務(wù)層(220)，和服務(wù)層相接的多模層(230)，以及和多模層相接的硬件層(240)。該多模層包括第一和第二互用無線接入技術(shù)，例如W－CDMA UMTS和GSM/GPRS技術(shù)。
文檔編號H04W88/06GK1685635SQ03820428
公開日2005年10月19日 申請日期2003年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月27日
發(fā)明者阿諾德·希曼, 卡爾·格魯貝, 拉金德拉·K·科斯基, 羅希尼·波利塞蒂, 馬赫什·佩雷帕, 馬盧爾·拉馬錢德拉·斯里克里希納, 克里希納穆爾蒂·斯里納特·維賈雅普拉薩德, 莎拉達·拉古拉姆, 唐納·亞瑟·多爾西, 凱文·米哈伊爾·斯普里格斯, 拉梅什·蘇迪尼 申請人:摩托羅拉公司