專利名稱：利用cdma無線頻率信號調(diào)制的無線電信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線電信技術(shù)。具體而言本發(fā)明涉及一種新改進的提供無線電信服務(wù)的方法和裝置，它們利用了與全球移動通信系統(tǒng)(GSM)A接口協(xié)議的接口結(jié)合在一起的碼分多址(CDMA)“空中(over-the-air)”接口。
背景技術(shù)：
全球移動通信系統(tǒng)(GSM)無線電信標準是一組在數(shù)字無線電話系統(tǒng)中廣泛使用的數(shù)字電信協(xié)議。在國際間的共同努力下，GSM規(guī)范得到了發(fā)展并且已經(jīng)為歐洲電信標準委員會(ETSI，06921 Sophia Antipolis Cedex，F(xiàn)rance)所采納。
圖1示出了結(jié)構(gòu)符合GSM標準的無線電話系統(tǒng)。GSM移動式服務(wù)交換中心(MSC)16在無線系統(tǒng)接入網(wǎng)(即基站子系統(tǒng)(BSS)15)與有線公共交換電話網(wǎng)(PSTN)18(也可以是公用陸地移動通信網(wǎng)絡(luò)(PLMN))之間交換或連接電話呼叫。GSM-MSC 16提供了電話交換、記帳、用戶單元跟蹤、用戶單元授權(quán)以及一些切換控制功能。BSS 15由基站控制器(BSC)14和與其耦合的基站收發(fā)機站(BTS)12構(gòu)成。正如GSM規(guī)范所定義的那樣，GSM-MSC 16和BSS 15之間的接口被稱為GSM“A接口”，它將GSM網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備從時分多路訪問(TDMA)無線設(shè)備中分離出來。BSC 14涉及BTS 12內(nèi)部的切換處理和信號處理資源的分配從而使得多個用戶單元10可以同時進行電話呼叫。BTS 12使用戶單元10通過無線頻率(RF)信號和定義完備的“空中”協(xié)議與GSM無線網(wǎng)絡(luò)接口。BTS 12包括無線發(fā)送和接收設(shè)備(包括天線設(shè)備)以及所有與無線電波接口的信號處理規(guī)范。BTS可以視為復(fù)合無線調(diào)制解調(diào)器。用戶單元10提供了通過與用戶單元10的用戶或者其它終端設(shè)備(例如傳真機或個人電腦)的無線接口訪問GSM網(wǎng)絡(luò)的通用無線和處理功能。隨著位置的變化，特定的用戶單元10可以切換與其接口的BTS 12，但是在一給定時刻他只能與一臺BTS12通信。在這種應(yīng)用中，當(dāng)任何時刻只能有一個無線接口存在時從一臺BTS 12切換至另一臺BTS 12的能力被稱為用戶單元硬切換。
為了進行無線電話呼叫，必需在用戶單元10(通常被稱為“移動單元”)與PSTN18之間建立網(wǎng)絡(luò)連接。PSTN 18是普通的有線電話系統(tǒng)。為了以移動方式進行電話呼叫，經(jīng)過交換無線頻率(RF)信號在用戶單元10與BTS 12之間形成了一部分的網(wǎng)絡(luò)連接。網(wǎng)絡(luò)連接的其余部分一般通過經(jīng)BSS 15的有線連接與GSM-MSC 16形成。按照作為GSM無線電信標準協(xié)議之一的“空中”協(xié)議，TDMA技術(shù)被用來在上述使用戶單元10與BTS 12接口的識別RF信號內(nèi)建立一組信道。這些信道被用來分離和區(qū)分與任一給定時刻進行的各種電話呼叫相關(guān)的各組數(shù)據(jù)。各組數(shù)據(jù)包括一般為數(shù)字化音頻信息的用戶數(shù)據(jù)和由傳信報文(用來協(xié)調(diào)管理電話呼叫的處理)組成的傳信數(shù)據(jù)。
在建立GSM標準的時候，在GSM空中協(xié)議中采用TDMA提高了用來進行無線電話呼叫的給定無線頻率帶寬的使用效率。由于RF帶寬數(shù)量有限，并且?guī)挸３Ｊ翘囟o線蜂窩式電話系統(tǒng)中呼叫數(shù)量的制約因素，所以需要提高無線頻率帶寬的使用效率。但是自從GSM無線電信協(xié)議建立以來，其它的無線技術(shù)日趨完善，從而在給定的RF帶寬內(nèi)能夠進行更多數(shù)量的電話呼叫。由于無線帶寬的使用效率是特別需要考慮的方面，所以現(xiàn)在傾向于采用效率更高的技術(shù)。
一種引人注目并被廣泛采用的更為高效的無線電信技術(shù)是碼分多址(CDMA)信號處理和國際電信協(xié)會(TIA，2001 Pennsylvania Avenue，N.W.，Washington，D.C.20006)采用的有關(guān)空中IS-95協(xié)議。利用CDMA調(diào)制技術(shù)，每個用戶的業(yè)務(wù)信道由載波組成，而載波經(jīng)不同的高速二進制序列調(diào)制，從而擴展了波形譜。用戶業(yè)務(wù)信道組共享同一寬帶頻譜分配，并且用戶數(shù)據(jù)和傳信報文都經(jīng)用戶業(yè)務(wù)信道發(fā)送。此外，每臺基于CDMA的BTS發(fā)送載帶有信息的附加控制傳信信道，所載帶的信息可以使用戶單元獲取和訪問系統(tǒng)。這些附加控制信道也受到高速二進制序列的調(diào)制并且與用戶業(yè)務(wù)信道組合起來從而構(gòu)成一個寬帶RF信號。每臺基于CDMA的BTS發(fā)送被稱為正向CDMA信道的組合RF信號，并且接收相關(guān)覆蓋區(qū)域內(nèi)一組基于CDMA的用戶單元的組合RF輸出，這些組合輸出組被稱為反向CDMA信道。正向CDMA信道是正向?qū)ьl信道、正向同步信道、一條或多條正向?qū)ず粜诺酪约岸鄺l正向用戶業(yè)務(wù)信道的總和，它們都受到明顯不同的信道代碼的調(diào)制并且與PN擴展序列組合在一起。反向CDMA信道是一條或多條訪問信道以及多條反向用戶業(yè)務(wù)信道的總和，它們都受到唯一一個信道代碼調(diào)制并且與特定的PN擴展序列一起發(fā)送。
基于CDMA的無線通信系統(tǒng)還提供了改進的用戶單元移動切換方法。被稱為“軟切換”的切換程序可以在不止一個基于CDMA的BTS上利用一個用戶單元的RF信號。當(dāng)用戶單元10從一個位置移動至另一個位置時，用戶單元10的這種同時與多個基于CDMA的BTS 12進行多RF接口的“軟切換”能力提供了傳輸路徑的冗余度，從而減少了呼叫丟失和語音樣本損失的可能性。此外由于CDMA信號受衰減和噪聲干擾較小，所以與GSM相比IS-95協(xié)議提供了質(zhì)量更高的電信服務(wù)。由于廣泛采用的功率控制算法包含在CDMA系統(tǒng)正常運行之中，所以按照IS-95協(xié)議通信的用戶單元消耗的功率較按照GSM空中協(xié)議通信的少。與GSM用戶單元的情況相比，功耗的降低延長了向IS-95用戶單元供電電池的壽命。
盡管有諸多的優(yōu)點，但是采用GSM蜂窩式電話系統(tǒng)的許多地區(qū)仍然不愿意提供CDMA蜂窩式電話服務(wù)。這是因為在已有系統(tǒng)還能使用的情況下，CDMA系統(tǒng)性能的提高不足以抵消完全采用一個新的CDMA蜂窩式電話系統(tǒng)所產(chǎn)生的費用。這種情況完全不同于在一個地區(qū)從無到有建造一個新的蜂窩式電話系統(tǒng)的情況，在這樣的地區(qū)CDMA蜂窩式電話的成本較低并且與GSM蜂窩式電話系統(tǒng)相比提供了更高質(zhì)量的服務(wù)。但是如果發(fā)明一種能夠利用已有GSM蜂窩式電話系統(tǒng)部分基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的CDMA蜂窩式系統(tǒng)的方法和系統(tǒng)，則可以降低在運行GSM蜂窩式電話系統(tǒng)的地區(qū)提供CDMA蜂窩式電話服務(wù)的成本。如果成本降低的幅度足夠大，則更多的地區(qū)可以從CDMA蜂窩式電話系統(tǒng)提供的高性能中受益。這也會使那些地區(qū)的蜂窩式電話服務(wù)的用戶從中受益，因此這樣一種實現(xiàn)蜂窩式電話系統(tǒng)的方法和系統(tǒng)是市場迫切需要的。
發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種基站控制器接口系統(tǒng)，包括用于存儲一組軟件指令的存儲器系統(tǒng)，以及用于產(chǎn)生輸出傳信報文以響應(yīng)輸入傳信報文和所述軟件指令組的處理器系統(tǒng)。
以下論述一種在基于GSM A接口的網(wǎng)絡(luò)中運行利用CDMA空中協(xié)議的電信系統(tǒng)的方法和裝置。利用GSM A接口標準(在GSM規(guī)范中它被定義為GSM-MSC與BSS之間的接口)，CDMA無線電信系統(tǒng)可以采用符合GSM規(guī)范的GSM-MSC來實現(xiàn)。這使得可以用已運行的GSM網(wǎng)絡(luò)部分基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)來提供CDMA無線蜂窩式電話服務(wù)。在本發(fā)明的較佳實施例中，基于CDMA的BSC經(jīng)A接口(它在已有的GSM標準中定義)與GSM-MSC通信。但是，本發(fā)明的其它實施例采用已定義GSM A接口的改進來提高系統(tǒng)的運行能力和功能。按照本發(fā)明的一個實施例，BBS與用戶單元的接口是經(jīng)過按照CDMA技術(shù)物理上調(diào)制的無線頻率信號。在本發(fā)明的較佳實施例中，CDMA調(diào)制技術(shù)基本上與先前提及的IS-95無線電信協(xié)議中包含的內(nèi)容一致。
圖2示出了按照本發(fā)明一個實施例的用來作為用戶單元與GSM-MSC接口的功能單元的示意圖。在系統(tǒng)運行其間，CDMA RF接口40向用戶單元50提供了雙向接口，而GSM A接口SS7傳輸42提供了與GSM-MSC 52的雙向接口。CDMA空中接口的建立和透明傳信傳輸44的使用使得由GSM A接口協(xié)議定義的傳信報文可以在GSM-MSC 52與用戶單元50之間進行交換。處理和服務(wù)會話46從CDMA RF接口40和GSM A接口SS7傳輸42接收某些傳信報文并進行檢查，隨后作出各種應(yīng)答，包括對信號處理資源48進行配置和控制。這里的配置和控制包括根據(jù)服務(wù)的請求類型分配聲編碼和聲解碼資源以及調(diào)用CDMA加密能力。其它的應(yīng)答包括CDMA業(yè)務(wù)信道處理資源的分配和當(dāng)用戶單元與BSS或MSC之間傳信交換開始時的資源選擇。這些資源分配給了語音和數(shù)據(jù)呼叫的處理以及用戶單元50與系統(tǒng)之間的傳信交換(例如注冊)。CDMA業(yè)務(wù)信道資源被用來實現(xiàn)IS-95風(fēng)格的CDMA調(diào)制和解調(diào)功能。
為了完成與正確處理無線電話呼叫或通信相關(guān)的各種任務(wù)，提供了一組呼叫處理程序。這些程序包括呼叫初始化、呼叫釋放、用戶單元注冊、空中信號加密、用戶單元確認和傳信報文的序列化，與這些程序有關(guān)的處理步驟將在下面作詳細描述。按照本發(fā)明所描述的實施例，通過在用戶單元與基于CDMA的BSS之間首先建立CDMA空中接口并隨后在用戶單元與GSM-NSC之間建立電信網(wǎng)絡(luò)連接完成呼叫初始化和用戶單元注冊。本發(fā)明還采用了CDMA加密技術(shù)。用來提供用戶信息和位置保密的CDMA加密技術(shù)經(jīng)GSM-MSC 52控制的GSM加密程序初始化和終止。
在本發(fā)明的一個實施例中，透明傳信傳輸44在GSM-MSC 52與用戶單元50之間透明地傳遞傳信信息。透明傳輸被定義為在GSM-MSC 52與用戶單元50之間交換傳信信息從而不存在中間處理單元來檢查、修改和使用透明傳輸?shù)男畔?。透明傳輸機制使得在基于CDMA的BTS與用戶單元之間交換的應(yīng)用層信息的密鑰部分與在基于GSM TDMA的BTS與有關(guān)的GSM用戶單元之間交換的信息相同。在本發(fā)明較佳實施例中，透明傳信傳輸44傳遞的報文是GSM規(guī)范中被定義為GSM-MSC52與用戶單元50之間的直接傳輸應(yīng)用部分(DTAP)報文。DTAP報文允許GSM-MSC 52與用戶單元50根據(jù)準確處理基于GSM的電話呼叫的需要來交換數(shù)據(jù)。DTAP報文分類包括呼叫管理和用戶單元移動管理功能。呼叫管理和用戶單元移動管理報文在GSM-MSC之間的透明傳輸使得本發(fā)明可以利用已有的與GSM呼叫建立有關(guān)的程序。這使得本發(fā)明可以利用已有的GSM A接口的定義，從而使得GSM無線通信系統(tǒng)的操作者重新用已有的GSM基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)備用基于GSM A接口的網(wǎng)絡(luò)形成利用CDMA空中協(xié)議的無線通信系統(tǒng)現(xiàn)場。
按照本發(fā)明，用戶單元獲取系統(tǒng)，記錄下從位于正向CDMA附加信道上的BTS接收到的系統(tǒng)相關(guān)信息，隨后經(jīng)過配置以接收、處理和發(fā)送用來建立雙向CDMA空中接口和電信網(wǎng)絡(luò)連接的傳信報文。用戶單元接收和適當(dāng)處理CDMA無線資源、GSM呼叫管理以及GSM移動管理傳信報文。GSM呼叫管理和GSM移動管理包括GSMA接口的DTAP部分。CDMA無線資源程序包括但不局限于完成諸如切換、系統(tǒng)訪問和雙向RF信號業(yè)務(wù)信道建立之類的功能。GSM呼叫管理程序包括但不局限于完成諸如呼叫建立、補充服務(wù)調(diào)用和用戶單元提醒之類的功能。GSM移動管理程序包括但不局限于完成用戶單元確認、位置更新和國際移動站識別的附加和去除程序。
附圖的簡要說明通過以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的描述可以進一步理解本發(fā)明的特征、目標和優(yōu)點。附圖中相同的標號表示相同的部分。
圖1為按照GSM標準配置的蜂窩式電話系統(tǒng)的框圖；圖2為按照本發(fā)明一個實施例的用于用戶單元與GSM-MSC接口的報文處理和服務(wù)會話結(jié)構(gòu)的功能示意框圖；圖3為按照本發(fā)明一個實施例配置的蜂窩式電話系統(tǒng)的示意框圖；圖4為表示利用傳信系統(tǒng)號7接口傳輸?shù)母鞣NGSM A接口報文格式；圖5為按照本發(fā)明一個實施例配置的基站子系統(tǒng)的示意框圖；圖6為表示在按照本發(fā)明一個實施例完成的用戶單元終止呼叫初始化期間發(fā)送的傳信報文的報文序列示意圖；圖7為表示在按照本發(fā)明一個實施例完成的用戶單元起始呼叫初始化期間發(fā)送的傳信報文的報文序列示意圖；圖8為表示在按照本發(fā)明一個實施例完成的用戶單元起始呼叫釋放期間發(fā)送的傳信報文的報文序列示意圖；圖9為表示在按照本發(fā)明一個實施例完成的網(wǎng)絡(luò)初始呼叫釋放期間發(fā)送的傳信報文的報文序列示意圖；圖10A和10B為表示在按照本發(fā)明一個實施例完成的用戶單元注冊期間發(fā)送的傳信報文的報文序列示意圖；圖11為按照本發(fā)明一個實施例配置的BSC A接口的示意框圖；以及圖12為按照本發(fā)明一個實施例配置的用戶單元的示意框圖。
實施發(fā)明的較佳方式以下描述一種采用碼分多址(CDMA)空中接口與全球移動通信系統(tǒng)(GSM)A接口協(xié)議網(wǎng)絡(luò)接口提供無線電信服務(wù)的方法和裝置。在以下描述中，本發(fā)明實現(xiàn)于按照IS-95 CDMA空中協(xié)議的物理信號調(diào)制技術(shù)允許的無線頻率信號接口環(huán)境下。雖然所述發(fā)明特別適合于在這樣的信號調(diào)制技術(shù)中采用，但是其它的碼分多址無線電信協(xié)議與本發(fā)明也是兼容的。而且雖然本發(fā)明的較佳實施例采用的是GSM A接口，但是當(dāng)在移動交換中心與用戶單元之間需要采用透明傳輸機制時也可以啟用其它A接口。本發(fā)明還可以實現(xiàn)于基于衛(wèi)星的電信系統(tǒng)中，或者點到點無線電信系統(tǒng)中。特別是由于許多網(wǎng)關(guān)將采用GSM A接口協(xié)議，所以本發(fā)明在采用必需與電信網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)接口的“彎曲管道”發(fā)送方法的衛(wèi)星無線電信系統(tǒng)中是有用的。而且應(yīng)該理解的是本發(fā)明欲應(yīng)用于各種通信類型，包括語音通信和發(fā)送數(shù)字數(shù)據(jù)表示的除語音外的信息的通信。
在整個應(yīng)用中，使用和發(fā)送的所述各種信息包括報文、請求、命令、指令和信令。應(yīng)該理解的是這些信息由這些報文、請求、命令、指令和信令的電子表示構(gòu)成，以電流、電勢、電磁波能量以及組合方式產(chǎn)生。此外，以下的論述涉及各種操作和生成這類信息的系統(tǒng)。在本發(fā)明較佳實施例中，這種系統(tǒng)通過采用互相導(dǎo)電連接耦合的數(shù)字和模擬集成半導(dǎo)體電路實現(xiàn)，或者采用電磁波信號實現(xiàn)，或者通過將兩者結(jié)合起來實現(xiàn)。在整個應(yīng)用的實例中，各種熟知的系統(tǒng)以方框的形式表示。這樣做的目的是避免在揭示本發(fā)明時的含糊性。
為了應(yīng)用本發(fā)明，GSM A接口的定義包括GSM-MSC與任何所連BSC之間的用戶數(shù)據(jù)發(fā)送和控制傳信?？刂苽餍庞晌锢韨餍艂鬏攲雍捅粋鬏?shù)碾娫捄艚袘?yīng)用信息組成。在GSM標準中，A接口的傳信傳輸層被定義為傳信系統(tǒng)7(SS7)(由國際電信聯(lián)盟(ITU)定義，在本領(lǐng)域內(nèi)是眾所周知的標準)的報文切換部分(MTP)和傳信連接控制部分(SCCP)。電話呼叫應(yīng)用數(shù)據(jù)位各種SCCP報文數(shù)據(jù)字段內(nèi)并在GSM-MSC與BSC之間被傳輸。
圖3為按照本發(fā)明一個實施例的正常操作期間無線電話系統(tǒng)的示意框圖。收發(fā)基站(BTS)102(A)-(C)與BSC 104(A)耦合而BTS 102(D)-(F)與BSC 104(B)耦合。BSC 104(A)和(B)又與GSM-MSC 106耦合，而GSM-MSC 106又與公共電話交換網(wǎng)(PSTN)108(也可以是PLMN)耦合。用戶單元100(A)利用與BTS 102(D)交換的無線頻率(RF)信號進行電話呼叫或者其它通信。用戶單元100(B)利用與BTS 102(B)和BTS 102(C)交換的RF信號進行電話呼叫或者其它通信。當(dāng)占用與兩個以上BTS102接口的RF信號時，類似于與用戶單元100(B)接口那樣，用戶單元100(B)被稱為“軟切換”。從BTS 102向用戶單元100發(fā)送的RF信號被稱為正向鏈路信道，而從用戶單元100向BTS 102發(fā)送的RF信號被稱為反向鏈路信道。BSS 105由BSC 104和多組與其耦合的BTS 102組成。
在本發(fā)明較佳實施例中，正向和反向信道的物理信號處理都根據(jù)IS-95協(xié)議的CDMA信號處理技術(shù)實現(xiàn)。這種物理信號處理包括在正向和反向鏈路信號發(fā)送和接收期間使用正向和反向鏈路擴展代碼和信道代碼。信道代碼被用來建立一組其上有各組數(shù)據(jù)通過直接序列調(diào)制發(fā)送的信道組。對于正向鏈路，信道代碼由一組稱為Walsh代碼的64個正交二進制代碼組成，而對于反向鏈路，信道代碼是為每個用戶單元由作為用戶單元唯一的識別代碼的函數(shù)而計算得的一組二進制長代碼組成。擴展碼被用來將發(fā)送數(shù)據(jù)的頻率范圍分集從而提高發(fā)送成功的似然率。這種分集被稱為擴展并且通過發(fā)送數(shù)據(jù)經(jīng)擴展代碼的直接序列調(diào)制實現(xiàn)。在本發(fā)明較佳實施例中，與IS-95系統(tǒng)類似，通過二相相移鍵控(BPSK)調(diào)制實現(xiàn)信道化并且通過四相相移鍵控調(diào)制(QPSK)實現(xiàn)擴展。
在本發(fā)明一個實施例中，正向鏈路信道包括一個或多個導(dǎo)頻信道、同步信道、尋呼信道和用戶業(yè)務(wù)信道，每條信道經(jīng)預(yù)定正向鏈路信道代碼調(diào)制確定。反向鏈路信道包括一條或多條訪問信道和多條用戶業(yè)務(wù)信道，每條都經(jīng)唯一的反向鏈路長代碼調(diào)制。為了準確完成正向和反向鏈路信號的發(fā)送和接收，信道狀態(tài)與在接收和發(fā)送期間用來處理正向和反向鏈路信號的擴展代碼必需同步。這種同步在呼叫建立時完成并且被稱為信號獲取。許多同步過程在本領(lǐng)域內(nèi)是熟知的。經(jīng)正向或反向鏈路發(fā)送的數(shù)據(jù)被分成包含糾錯比特和幀首部比特的幀。幀首部比特指示幀內(nèi)所含數(shù)據(jù)是傳信數(shù)據(jù)或業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)以及它們的組合。業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)是呼叫進行中用戶發(fā)送的數(shù)據(jù)，通常為數(shù)字化的語音或音頻信息，但是也可以是其它任何類型的用戶數(shù)據(jù)。為了發(fā)送完整的傳信報文，一般需要發(fā)送多幀傳信數(shù)據(jù)，它們由接收系統(tǒng)組裝成傳信數(shù)據(jù)。如上所述，傳信報文被用來在圖3所示建立和處理電話呼叫的各種系統(tǒng)之間交換信息。一旦組裝完畢，每個傳信報文包括指示傳信報文類型的報文首部。
再來看圖3，如上所述，GSM-MSC 106提供了電話交換、記帳和用戶單元跟蹤以及確認功能。GSM-MSC 106和BSC 104根據(jù)作為GSM標準一部分的GSM A接口協(xié)議進行通信。為了利用GSM-MSC 106建立電話呼叫鏈路，特定傳信報文組必需按照包含特定信息組的的特定次序產(chǎn)生。即BSC 104必需根據(jù)所需的網(wǎng)絡(luò)鏈路和從GSM-MSC 106接收到的傳信報文以合適的次序產(chǎn)生并向GSM-MSC發(fā)送合適的傳信組。GSM A接口協(xié)議定義了與這些傳信報文組有關(guān)的次序、信息和格式。正如預(yù)料的那樣，次序、信息和格式基本上不同于任何與CDMA蜂窩式電話系統(tǒng)中運行的可比較MSC相關(guān)的接口。在同樣方式下，根據(jù)IS-95或其它基于CDMA協(xié)議運行的用戶單元100必需按照預(yù)定的次序和預(yù)定的格式與BTS 102交換預(yù)定的報文組從而準確地建立并處理電話呼叫。也正如所預(yù)料的那樣，CDMA空中協(xié)議基本上不同于與GSM無線電信系統(tǒng)相關(guān)的空中協(xié)議。
與GSM A接口協(xié)議相關(guān)的傳信報文被分為兩類直接傳輸應(yīng)用部分(DTAP)報文和BSS管理應(yīng)用部分(BSSMAP)報文。DTAP包含與用戶單元100和MSC 106運行相關(guān)的數(shù)據(jù)并且因此不會直接影響B(tài)SS 105的運行。BSSMAP報文一般與BSS 105的運行有關(guān)并且會引起資源的分配或者提供BSS 105準確運行所需的信息。BSSMAP報文可能會影響B(tài)SS 105的整個運行，或者僅僅是單個電話呼叫的運行。而且根據(jù)GSM A接口，傳信報文經(jīng)傳信系統(tǒng)號7(SS7)傳信鏈路和相關(guān)的報文傳輸部分(MTP)以及傳信連接控制部分(SCCP)發(fā)送。MTP采用三種報文格式經(jīng)傳串聯(lián)鏈路發(fā)送二進制數(shù)據(jù)。這三種報文格式被稱為報文信號單元(MSU)、鏈路狀態(tài)信號單元(LSSU)和填充信號單元(FISU)。圖4示出了與各報文格式有關(guān)的字段，每個字段下面標出了相應(yīng)的比特數(shù)。利用包含一個邏輯0，其后跟一串6個邏輯1，再跟一個邏輯0(01111110)組成的標志字節(jié)(FL)將報文分割。在用標志字節(jié)定義的報文中，任何具有5個以上邏輯1的串中被插入一個邏輯0。
每種報文格式由包含后向序列數(shù)(BSN)、后向指示比特(BIB)、前向序列數(shù)(FSN)、前向指示比特(FIB)以及后面跟隨兩個緩沖比特的長度指示(LI)的頭部組成。此外，每種報文格式包括緊插在終止標志字節(jié)前面的一組校驗比特(CK)。對于FISU，不包括另外的數(shù)據(jù)字段。對于LSSU，包括指示涉及校準狀態(tài)和非服務(wù)的6種不同狀態(tài)之一的一個或兩個字節(jié)的狀態(tài)字段(SF)。對于MSU，包括信號字節(jié)服務(wù)信息8比特組(SIO)和兩個以上的字節(jié)信號信息字段(SIF)。由于每種報文格式包含不同的信息量，所以報文類型由長度指示器字段(LI)確定。根據(jù)GSM A接口發(fā)送的傳信報文經(jīng)MSU連同位與SIF內(nèi)的GSM A接口傳信報文有關(guān)的數(shù)據(jù)一起發(fā)送。具體而言，根據(jù)GSM A接口發(fā)送的報文被放置于包括所示路由標號(RL)、SCCP報文類型碼、SCCP頭部和SCCP數(shù)據(jù)字段的SCCP報文。SCCP報文類型代碼被視為SCCP頭部的子字段。SCCP報文結(jié)束于可選的參數(shù)標志(EOP)端部。如果SCCP報文內(nèi)部切換的BSSMAP報文屬于與單個電話呼叫有關(guān)的類型，則與該報文有關(guān)的電話呼叫在SCCP頭部連接識別字段內(nèi)指示(未畫出)。BSSMAP或DTAP報文包含在SCCP數(shù)據(jù)參數(shù)內(nèi)，其報文類型由位于SCCP數(shù)據(jù)字段開始處的區(qū)分比特(DIS)表示。如果BSSMAP報文處于切換中，則長度表示于長度(LEN)字段內(nèi)。長度之后是BSSMAP報文的類型和報文其它部分。如果DTAP報文處于發(fā)送中，則長度表示于長度(LEN)字段內(nèi)，并且DTAP報文的子類指示于協(xié)議區(qū)分字段中。任何與包含報文類型的特定DTAP報文相關(guān)的附加數(shù)據(jù)都被置于報文數(shù)據(jù)字段內(nèi)。
圖5為根據(jù)本發(fā)明用來提供與GSM A接口協(xié)議網(wǎng)絡(luò)接口結(jié)合在一起的CDMA空中電信服務(wù)的BSS 105的示意框圖。BTS 102經(jīng)有線鏈路耦合至BSC 104，雖然可以采用包括微波鏈路的其它連接，但是在本發(fā)明較佳實施例中由T1或T2連接構(gòu)成。在BSC 104內(nèi)部，CDMA互聯(lián)子系統(tǒng)200耦合至BTS 102組。CDMA互聯(lián)子系統(tǒng)200還與呼叫控制處理器202、選擇子系統(tǒng)204和BSC A接口206耦合。CDMA互聯(lián)子系統(tǒng)200用作連接耦合單元之間的報文和業(yè)務(wù)路由器，在本發(fā)明的較佳實施例中它由異步定長數(shù)據(jù)包傳輸系統(tǒng)組成。數(shù)據(jù)處理和服務(wù)選擇系統(tǒng)210耦合至選擇子系統(tǒng)204并與交換機212交換業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。交換機212向圖2的GSM-MSC106提供由業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和傳信構(gòu)成的接口，并且還與呼叫控制處理器202交換控制數(shù)據(jù)。在本發(fā)明較佳實施例中，傳信數(shù)據(jù)采用作為GSM A接口協(xié)議定義的ITU傳信系統(tǒng)號7(SS7)發(fā)送。BSC 104內(nèi)所示的每個連接都是高速數(shù)字連接，例如本領(lǐng)域內(nèi)熟知的快速Ethernet。在本發(fā)明另一實施例中，交換機212可以用更簡單的交叉連接設(shè)備代替，從而使BSC A接口206直接與GSM-MSC 106耦合。但是由于如果需要BSC 104可以與多個MSC系統(tǒng)耦合，每個MSC系統(tǒng)可以提供本領(lǐng)域內(nèi)熟知的包括IS-41服務(wù)在內(nèi)的不同類型網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，所以比較好的是選擇采用交換機212。如果BSC 104與多個MSC系統(tǒng)耦合，則在本發(fā)明的較佳實施例中采用與BSCA接口206相似的附加BSC接口系統(tǒng)，這些并不要求全部必須包含在使用GSM A接口協(xié)議中。
在本發(fā)明較佳實施例中，構(gòu)成BSS 105的系統(tǒng)通過采用內(nèi)置BSS協(xié)議通信和交換業(yè)務(wù)和傳信數(shù)據(jù)，其中定長數(shù)據(jù)包經(jīng)CDMA互聯(lián)子系統(tǒng)200或兩個系統(tǒng)之間的直接路由交換于各種其它系統(tǒng)之間。CDMA互聯(lián)子系統(tǒng)200通過采用包含在每個定長數(shù)據(jù)包內(nèi)的地址完成路由。通常向第二系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)包的第一系統(tǒng)將第二系統(tǒng)的地址放入數(shù)據(jù)包內(nèi)，并且隨后向互聯(lián)子系統(tǒng)200提供數(shù)據(jù)包。如果是一些鄰近系統(tǒng)，例如選擇子系統(tǒng)204和數(shù)據(jù)處理和服務(wù)選擇系統(tǒng)210，則直接切換數(shù)據(jù)包。包含在每個數(shù)據(jù)包內(nèi)的數(shù)據(jù)包頭部比特指示某一定長數(shù)據(jù)包是否包含業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)或傳信數(shù)據(jù)。包含業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包被稱為業(yè)務(wù)包而包含傳信數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包被稱為傳信包。利用適于呼叫控制處理器202與交換機212之間的專用連接也可以在BSS 105內(nèi)的一些系統(tǒng)之間交換控制信息。除了CDMA互聯(lián)子系統(tǒng)200以外，構(gòu)筑圖5所示BSS 105內(nèi)部各種系統(tǒng)的其它方法也與本發(fā)明的操作相容。
傳信報文構(gòu)成用于控制組成BSS的各種系統(tǒng)操作以及與用戶單元100或GSM-MSC 106交換信息的完整指令集。完整的傳信報文經(jīng)一個或多個由接收系統(tǒng)組裝以生成待發(fā)送傳信報文的傳信包發(fā)送。根據(jù)本發(fā)明較佳實施例，傳信報文子類被定義為通過BSS 105發(fā)送而不影響B(tài)SS 105的操作。為了應(yīng)用，這種傳信報文被稱為“傳輸報文”，并且傳輸報文的可用性構(gòu)成了BSS 105內(nèi)部的透明傳輸功能。透明傳輸功能一般被用來在GSM-MSC 106與用戶單元100之間交換特殊一類的傳信報文，通過BSS 105的方式被定義為DTAP報文。雖然其它諸如系統(tǒng)之間的直接互聯(lián)子類的報文傳遞機制也與本發(fā)明相容，但是在BSS 105操作期間，呼叫控制處理器202與BSC A接口206利用其它傳信報文配置和控制BSS 105內(nèi)的各種其它系統(tǒng)，并且一般是通過應(yīng)用，利用這些按照本發(fā)明較佳實施例所述傳遞方式的傳信報文完成由呼叫控制處理器202與BSC A接口206進行的任何配置或其它控制。在本發(fā)明較佳實施例中，呼叫控制處理器202和BSC A接口206利用軟件指令控制的計算機系統(tǒng)實現(xiàn)(未畫出)。
BSC A接口206完成的一種配置和控制包括選擇子系統(tǒng)204內(nèi)選擇資源的分配。選擇資源利用一個或多個BTS 102提供了用戶接口100與BSC 104內(nèi)部任一系統(tǒng)之間的雙向接口。與雙向接口相關(guān)的功能包括匹配由一個或多個BTS生成的數(shù)據(jù)幀多個副本以及從副本組內(nèi)挑選質(zhì)量最好的數(shù)據(jù)幀作進一步處理。這種選擇根據(jù)每個BTS 102的每幀內(nèi)放置的質(zhì)量指示信息作出。在軟切換條件期間當(dāng)用戶單元100與多個BTS 102進行多RF接口時生成一幀的多個副本。此外，選擇資源接收指向用戶單元100的數(shù)據(jù)包并且將數(shù)據(jù)包的副本提供給與用戶單元100進行RF接口的每個BTS 102。每個選擇資源都包含自己的內(nèi)部地址從而使得與待處理呼叫有關(guān)的數(shù)據(jù)包可以取道至選擇子系統(tǒng)204內(nèi)部的選擇資源。每個選擇資源還跟蹤分配有用戶單元100作為接口的BTS 102組。在本發(fā)明較佳實施例中，選擇資源由軟件指令控制的微處理器或數(shù)字信號處理器構(gòu)成，軟件指令存儲在位于選擇子系統(tǒng)204內(nèi)的存儲器單元內(nèi)(未畫出)。
BSC A接口206還配置數(shù)據(jù)處理和服務(wù)選擇系統(tǒng)210從而根據(jù)處理電話呼叫所需的服務(wù)以多種方式處理來自選擇子系統(tǒng)204的數(shù)據(jù)。所提供的信號處理服務(wù)包括聲編碼和聲解碼與電話呼叫相關(guān)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、調(diào)制和解調(diào)經(jīng)標準PSTN連接的用于發(fā)送傳真和其它數(shù)字數(shù)據(jù)的音頻和其它信號以及加密用戶和傳信數(shù)據(jù)。在本發(fā)明較佳實施例中，信號處理經(jīng)利用數(shù)據(jù)處理和服務(wù)選擇系統(tǒng)210內(nèi)的數(shù)字信號處理集成電路完成并利用存儲在存儲器系統(tǒng)內(nèi)的軟件指令進行控制，這在本領(lǐng)域內(nèi)是熟知的技術(shù)(未畫出)。由BSC A接口206完成的另一個功能是根據(jù)A接口接收從GSM-MSC 106發(fā)送的DTAP傳信報文，并且通過替代傳輸報文中的報文向合適的用戶單元100傳輸傳信報文，并且將傳輸?shù)膱笪奶峁┙o與電話呼叫有關(guān)的選擇器資源。在接收到傳輸報文的基礎(chǔ)上，選擇器資源將通過CDMA前向用戶業(yè)務(wù)信道向用戶單元100提供傳輸報文。
如上所述，數(shù)據(jù)經(jīng)包含幀頭部比特(指示幀內(nèi)數(shù)據(jù)類型)的多幀在BTS 102與用戶單元100之間交換。在本發(fā)明較佳實施例中，傳信和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)都可以根據(jù)IS-95標準在一幀內(nèi)發(fā)送。由于每幀的目的地和源由用來調(diào)制數(shù)據(jù)的信道代碼指示，所以在空中發(fā)送期間幀內(nèi)不包括地址。在本發(fā)明較佳實施例中，經(jīng)反向鏈路發(fā)送的每幀由BTS 102內(nèi)部的特定信道處理單元(未畫出)接收。每個信道處理單元知道處理呼叫的選擇器資源的內(nèi)部地址，并且在從反向鏈路信號中提取幀之后由信道處理單元向選擇器資源提供幀。選擇器資源隨后從包含傳信數(shù)據(jù)的幀組裝傳信報文并且根據(jù)傳信報文中包含的傳信報文頭部比特確定傳信報文的類型。利用上述BSS傳輸報文的選擇資源，傳輸傳信報文一般透明地取道至BSC A接口206。BSC A接口根據(jù)發(fā)送傳輸傳信報文的選擇資源將與電話呼叫有關(guān)的連接識別符放入SCCP頭部字段，并根據(jù)A接口協(xié)議向GSM-MSC透明地提供傳輸傳信報文。如果報文是不透明的或者是本地傳信報文，則選擇資源和BSC A接口206將內(nèi)部處理報文。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，為了準確地處理電話呼叫，必須依次通過在圖5所示各種系統(tǒng)之間交換傳信報文來完成各種程序。各種程序包括呼叫初始化、呼叫釋放和用戶單元注冊。圖6-圖10是表示根據(jù)本發(fā)明一個實施例的在呼叫初始化、呼叫釋放和用戶單元注冊期間所交換傳信報文的報文序列示意圖。圖6-圖10中的垂直線與每條線頂部方框內(nèi)確認的系統(tǒng)相關(guān)。系統(tǒng)是用戶單元100、BTS 102、選擇器子系統(tǒng)204、呼叫控制處理器202、數(shù)據(jù)處理和服務(wù)選擇系統(tǒng)210、BSC A接口206和GSM-MSC 106。介于兩條垂直線之間的水平箭頭指示相關(guān)系統(tǒng)之間傳信報文的交換。時間的方向從上向下，所以紙面上位置越低的水平線出現(xiàn)得越早。如每頁底部所示，用戶單元100與BTS 102之間交換的報文經(jīng)雙向空中接口發(fā)送，而GSM-MSC 106與BSC A接口206之間交換的報文根據(jù)GSM A接口發(fā)送。
如上所述，GSM MSC 106與BSC A接口206之間交換的GSM傳信報文在包含于根據(jù)SS7標準的報文傳信單元(MSU)內(nèi)的SCCP傳信報文傳輸。在接收到SCCP傳信報文的基礎(chǔ)上，BSC A接口206首先通過檢查SCCP報文類型代碼字段確定報文是否與特定的通信相關(guān)或者指向整個BSS的操作。如果報文與特定通信或電話呼叫相關(guān)，則BSC A接口206利用SCCP頭部包含的連接識別符確定是哪一個通信。BSC A接口206隨后通過檢查GSM A接口傳信報文的區(qū)分字段確定報文是否為DTAP或者BSSMAP報文。如果GSM傳信報文是DTAP報文，則BSC A接口經(jīng)上述傳輸報文透明地傳輸傳信報文。如果報文為BSSMAP報文，則BSC A接口通過BSSMAP報文類型字段的檢查確定特定的BSSMAP報文。根據(jù)BSSMAP報文類型，BSCA接口完成以下所述的各個步驟。
值得指出的是為便于以下描述，選擇子系統(tǒng)204與用戶單元100之間交換的傳信報文由兩個系統(tǒng)之間的水平單線條表示。但是實際上傳信報文由一個或多個BTS 102傳遞。當(dāng)傳信報文無需BTS 102的控制處理或資源分配時，單線條易于繪制。同樣，BSC A接口206與GSM-MSC 106之間交換的傳信報文通過交換機212傳遞，但是由于交換機212沒有處理與本發(fā)明特別相關(guān)的處理，所以示出的是單條直線。用來發(fā)送往來于用戶單元100的報文的CDMA空中信道用靠近相關(guān)報文的括號表示，‘P’表示正向連接尋呼信道，‘A’表示反向連接訪問信道，而‘T’表示根據(jù)發(fā)送方向而定的正向連接用戶業(yè)務(wù)信道或者反向連接用戶業(yè)務(wù)信道。此外，在圖6、圖7和圖10中，“業(yè)務(wù)信道建立”過程是與在用戶單元100與BTS102之間建立正向和反向連接用戶業(yè)務(wù)信道接口相關(guān)的并且表示在圖的最左邊。“網(wǎng)絡(luò)建立”是建立與涉及呼叫的電信系統(tǒng)進行電信網(wǎng)絡(luò)連接的過程并且表示在圖的最左邊。利用傳輸報文透明取道的傳信報文用記號“xport”和內(nèi)有相關(guān)的傳信報文的括號表示并且在說明書內(nèi)被稱為“傳輸報文”。
在圖8和圖9中，圖上最左邊表示的“網(wǎng)絡(luò)釋放初始化”是開始拆卸和釋放涉及電話呼叫的網(wǎng)絡(luò)資源的過程。在圖8和圖9中，“業(yè)務(wù)信道接口拆卸”是釋放與用戶單元100和BSS 105(圖3)之間雙向無線信號接口相關(guān)的資源的過程。應(yīng)該指出的是圖6-圖10所示報文序列示意圖沒有顯示每個發(fā)送的報文，而只是與本發(fā)明特別有關(guān)的報文。為便于繪制，以下討論的一些傳信報文也沒有示出。此外所示在BSS 105內(nèi)發(fā)送的每個傳信報文根據(jù)基于上述協(xié)議的內(nèi)部數(shù)據(jù)包交換，并且因此通過本發(fā)明較佳實施例中圖5的CDMA互聯(lián)子系統(tǒng)200傳遞。
圖6為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的用戶單元終止呼叫初始化程序的報文序列示意圖。用戶單元終止呼叫初始化過程是電話呼叫或通信單元通信初始化的結(jié)果，通信單元除了與圖4所示無線電信系統(tǒng)接口的用戶單元100(例如PSTN 108的用戶單元)、與另一無線電信系統(tǒng)接口的無線用戶單元100或者數(shù)據(jù)終端。當(dāng)GSM-MSC 106根據(jù)A接口協(xié)議向BSC A接口206發(fā)送尋呼報文300時開始用戶單元終止呼叫初始化。根據(jù)A接口協(xié)議，尋呼報文300指示被尋呼的用戶(由國際移動用戶識別碼識別)、空中接口所需的信道類型、指示與最近用戶單元相關(guān)的呼叫組的單元識別碼表以及有可能提供的臨時移動用戶識別碼。BSC A接口206首先檢查接收的尋呼報文300以確定是否是BSSMAP報文。
在將尋呼報文300識別為BSSMAP報文之后，BSC A接口206通過檢查BSSMAP報文類型字段確定尋呼報文300是否為尋呼報文。在確定尋呼報文300為尋呼報文之后，BSC A接口206生成一組用于在BTS 102與尋呼報文300指向的用戶單元100之間建立雙向CDMA調(diào)制RF信道的傳信報文。在本發(fā)明較佳實施例中，該組傳信報文開始向呼叫控制處理器202發(fā)送BSS尋呼請求302，它包括單元識別碼表。呼叫控制處理器202通過向一組由呼叫識別碼表指示的BTS 102發(fā)送BTS尋呼請求303而進行應(yīng)答。每個BTS 102通過經(jīng)正向連接尋呼信道向有關(guān)的單元廣播尋呼報文304進行應(yīng)答。如果尋呼由用戶單元100接收，則它通過經(jīng)反向連接訪問信道向BTS 102發(fā)送信道請求報文306。信道請求報文306可以包含與呼叫請求的服務(wù)類型有關(guān)的信息，如果這樣的信息包含在尋呼報文304內(nèi)。
BTS 102通過向BSC A接口206發(fā)送BSS信道請求310和經(jīng)尋呼信道向用戶單元100發(fā)送BTS認可報文308來應(yīng)答信道請求。BTS認可報文308的發(fā)送在本發(fā)明較佳實施例中是可選的。在向呼叫控制處理器202發(fā)送BSS呼叫建立請求312時BSC A接口206通過應(yīng)答B(yǎng)SS信道請求310繼續(xù)建立雙向用戶業(yè)務(wù)信道接口。呼叫控制處理器202分配呼叫的選擇器和服務(wù)資源并且在BSS呼叫建立應(yīng)答314中向BSC A接口206指示分配的結(jié)果。在接收BSS呼叫建立應(yīng)答314之后，BSC A接口206向選擇子系統(tǒng)204發(fā)送選擇器呼叫建立請求316。選擇子系統(tǒng)204初始化所分配選擇器資源以處理呼叫并在選擇器呼叫建立應(yīng)答318下向BSC A接口206作出指示。在接收到選擇器呼叫建立應(yīng)答318之后，BSC A接口206向選擇子系統(tǒng)204發(fā)送無線連接建立請求319。選擇子系統(tǒng)204通過向BTS 102發(fā)送信道資源請求作出應(yīng)答。
在接收信道資源請求320之后，BTS 102分配信道處理資源以調(diào)制和解調(diào)與電話呼叫相關(guān)的正向和反向鏈路用戶業(yè)務(wù)信道，并向選擇子系統(tǒng)204發(fā)送信道資源應(yīng)答報文322。選擇子系統(tǒng)204通過向BTS 102發(fā)送連接請求324作出應(yīng)答，而BTS 102通過向選擇子系統(tǒng)204發(fā)送連接應(yīng)答326作出應(yīng)答。選擇子系統(tǒng)204隨后向BTS 102發(fā)送空業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)328、開始業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)報文330和空業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)332。BTS 102通過經(jīng)正向連接用戶業(yè)務(wù)信道向用戶單元100發(fā)送空業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)336應(yīng)答開始業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)報文330和空業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)332。選擇子系統(tǒng)204還向BSC A接口206發(fā)送無線連接資源指示334。在接收到無線連接資源指示334之后，BSC A接口206向BTS 102發(fā)送BTS信道分配報文338，而BTS 102通過經(jīng)正向連接尋呼信道向用戶單元100發(fā)送信道分配報文340作出應(yīng)答。用戶單元100采用包含在信道分配報文內(nèi)的所分配信道信息來開始處理所分配正向鏈路業(yè)務(wù)信道，并在反向連接用戶業(yè)務(wù)信道上發(fā)送反向鏈路業(yè)務(wù)信道先導(dǎo)序列342從而使得BTS 102可以從用戶單元100處獲得反向鏈路業(yè)務(wù)信道。一旦獲得反向鏈路業(yè)務(wù)信道，BTS 102向選擇子系統(tǒng)204發(fā)送開始反向連接報文344。選擇子系統(tǒng)204通過經(jīng)正向業(yè)務(wù)信道向用戶單元100發(fā)送反向鏈路業(yè)務(wù)認可346作出應(yīng)答。此外，選擇子系統(tǒng)還向BSC A接口206發(fā)送無線連接建立應(yīng)答報文348。一當(dāng)接收到反向連接認可346，雙向RF接口就建立了。
在建立起與BTS 102的正向和反向鏈路業(yè)務(wù)信道接口之后，用戶單元100通過向選擇器子系統(tǒng)204發(fā)送尋呼應(yīng)答350來初始化電信網(wǎng)絡(luò)連接建立程序。尋呼應(yīng)答350使得選擇器子系統(tǒng)204向BSC A接口發(fā)送BSS尋呼應(yīng)答。BSC A接口206接收BSS尋呼應(yīng)答352，它指示用戶單元100準備好建立網(wǎng)絡(luò)連接，存儲用戶單元100的分類標記并通過根據(jù)A接口協(xié)議向GSM-MSC 106發(fā)送包含完整的層3信息報文354的SCCP連接請求來初始化SCCP連接。。完整層3信息報文354包含BSS尋呼應(yīng)答報文352的內(nèi)容并且是GSM A接口協(xié)議的一部分，因此是本領(lǐng)域內(nèi)熟知的技術(shù)。GSM-MSC 106通過向BSC A接口206發(fā)送加密模式命令358作出應(yīng)答。加密模式命令358包含含有密鑰的加密信息、根據(jù)用戶單元100的能力使用的可能加密算法列表以及請求國際移動設(shè)備識別碼的加密應(yīng)答模式。
在確定加密模式358為BSSMAP報文并進一步確定它是加密模式命令之后，BSCA接口206選擇其中一種加密算法并向選擇器子系統(tǒng)204發(fā)送BSS加密模式命令360。選擇子系統(tǒng)204通過經(jīng)正向鏈路業(yè)務(wù)信道向用戶單元100發(fā)送加密模式命令362初始化空中加密程序。在處理好加密模式命令362之后，用戶單元100經(jīng)反向鏈路業(yè)務(wù)信道向選擇子系統(tǒng)204發(fā)送加密模式完成報文364。在接收加密模式完成報文364之后，選擇子系統(tǒng)204通過根據(jù)IS-95標準改變至個人反向連接信道代碼或長碼開始進行與電話呼叫有關(guān)的所以附加傳信和呼叫數(shù)據(jù)的加密-解密。值得注意的是加密和解密的其它方法也與本發(fā)明的操作相容。選擇子系統(tǒng)204隨后向BSC A接口206發(fā)送指示加密模式配置操作已經(jīng)完成的BSS加密模式完成報文366。BSC A接口通過根據(jù)A接口協(xié)議向GSM-MSC 106發(fā)送指示選擇加密算法的加密模式完成命令368和國際移動設(shè)備識別碼作出應(yīng)答。
接著，GSM-MSC 106向BSC A接口發(fā)送建立報文370。建立報文370包含各種所建立的電話呼叫的信息，包括服務(wù)類型、發(fā)送速率、發(fā)送數(shù)據(jù)類型和聲編碼類型。建立報文370的使用是GSM A接口的一部分，因此在本領(lǐng)域內(nèi)是熟知的技術(shù)。在確定建立報文370是DTAP報文的基礎(chǔ)上，BSC A接口206經(jīng)傳輸報文372向選擇子系統(tǒng)204透明傳輸報文內(nèi)容。在本發(fā)明較佳實施例中，由于未查看區(qū)分比特以外的內(nèi)容，所以BSC A接口206不知道建立報文370實際上是建立報文，只知道它是DTAP報文。這簡化了BSC A接口206所需的處理并且允許進行透明傳輸。在確定傳輸報文372是傳輸報文之后，選擇子系統(tǒng)204利用傳輸報文374通過正向鏈路業(yè)務(wù)信道向用戶單元100提供報文內(nèi)容。在接收到傳輸報文374之后，用戶單元100向用戶單元100的GSM報文處理部分傳遞作為DTAP建立報文的報文內(nèi)容。用戶單元100通過向傳輸報文376內(nèi)選擇子系統(tǒng)204發(fā)送確認呼叫作出應(yīng)答。呼叫確認對建立報文370中的服務(wù)類型作出確認，或者提出其它的服務(wù)類型。選擇子系統(tǒng)204利用包含呼叫確認的傳輸報文378向BSC A接口206傳輸傳輸報文376的內(nèi)容。隨著透明傳輸過程的持續(xù)，BSC A接口206根據(jù)GSM A接口協(xié)議利用DTAP呼叫確認報文380向GSM-MSC 106提供報文內(nèi)容。
在接收到呼叫確認報文380之后，GSM-MSC 106向BSC A接口206發(fā)送分配請求382。分配請求382指示信道類型、優(yōu)先權(quán)、電路識別碼(網(wǎng)絡(luò)時隙)、下鏈路DTX標志(可變速率傳輸)、所用的干涉帶(頻率跳躍)和分類標記信息2(用戶單元類型)。信道類型是發(fā)送例如傳真、語音或傳信期間發(fā)送數(shù)據(jù)的類型。分配請求382、BSSMAP報文使得BSC A接口與用戶單元100商定處理電話呼叫所需的CDMA服務(wù)類型。商定開始于向選擇子系統(tǒng)204發(fā)送BSS服務(wù)請求386時，而選擇子系統(tǒng)204通過經(jīng)正向鏈路業(yè)務(wù)信道向用戶單元100發(fā)送服務(wù)請求388作出應(yīng)答。為了提供包括數(shù)據(jù)率在內(nèi)的所請求數(shù)據(jù)服務(wù)，服務(wù)請求388指示所需的無線鏈路的參數(shù)，并且用戶單元100通過向選擇器子系統(tǒng)100發(fā)送指示是否接收無線鏈路類型的服務(wù)應(yīng)答389作出應(yīng)答。如果服務(wù)應(yīng)答389指示可以接收服務(wù)類型，則選擇子系統(tǒng)204經(jīng)正向鏈路業(yè)務(wù)信道向用戶單元100發(fā)送服務(wù)連接報文390，而這使得用戶單元100經(jīng)反向鏈路業(yè)務(wù)信道向選擇子系統(tǒng)204發(fā)送服務(wù)連接完成報文391。
選擇器子系統(tǒng)204隨后通過發(fā)送BSS服務(wù)應(yīng)答392向BSC A接口206指示成功的服務(wù)商定。在接收BSS服務(wù)應(yīng)答392之后，BSC A接口206根據(jù)服務(wù)類型通過向數(shù)據(jù)處理和服務(wù)選擇系統(tǒng)210發(fā)送BSS資源分配報文384來分配處理呼叫用的資源。數(shù)據(jù)處理和服務(wù)選擇系統(tǒng)210隨后分配處理所接收業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)用的呼叫處理資源。在本發(fā)明另一個實施例中，響應(yīng)信道請求報文來完成服務(wù)選擇資源分配。此外，BSC A接口206在交換機212內(nèi)部分配連接以在GSM-MSC 106與數(shù)據(jù)處理和服務(wù)選擇系統(tǒng)210之間建立業(yè)務(wù)信道從而攜帶與呼叫有關(guān)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)(未示出到交換機212的報文)。BSC A接口206隨后根據(jù)GSM A接口協(xié)議通過發(fā)送分配完成報文394指示服務(wù)商定已經(jīng)完成。
在完成服務(wù)商定之后，用戶單元100的GSM報文處理部分通過傳輸報文400發(fā)送提示報文向GSM-MSC 106指示這是提示用戶單元100的用戶。提示報文由選擇器子系統(tǒng)204利用傳輸報文398向BSC A接口透明傳輸，并且隨后由BSC A接口利用DTAP提示報文396傳輸給GSM-MSC 106。此時GSM-MSC 106可以產(chǎn)生朝向呼叫方的回鈴音。如果用戶單元100應(yīng)答呼叫，則表明是一個通過反向鏈路業(yè)務(wù)信道向選擇子系統(tǒng)204發(fā)送的傳輸報文402內(nèi)的連接的應(yīng)答事件。連接由選擇器子系統(tǒng)204經(jīng)傳輸報文404向BSC A接口透明傳輸，隨后由BSC A接口經(jīng)DTAP連接報文408向GSM-MSC 106傳輸。在接收到連接報文408之后，如果提供的話，則GSM-MSC停止回鈴，并向BSC A接口206發(fā)送連接認可報文410。BSC A接口206經(jīng)傳輸報文412透明地向選擇子系統(tǒng)204提供連接認可報文410。選擇子系統(tǒng)204隨后繼續(xù)通過經(jīng)正向鏈路信道向用戶單元100傳輸報文414。在用戶單元100接收傳輸報文414之后，就建立起了穩(wěn)定的呼叫狀態(tài)并完成用戶單元終止呼叫初始過程。
圖7為表示根據(jù)本發(fā)明一個實施例的在用戶單元初始呼叫初始化程序期間發(fā)送的傳信報文的報文序列示意圖。無線用戶單元初始呼叫初始化程度源于圖2用戶單元100的初始電話呼叫。用戶單元初始呼叫初始化程序開始于用戶單元100經(jīng)反向鏈路訪問信道向BTS 102發(fā)送的信道請求報文506。在較佳實施例中，信道請求報文506包含有關(guān)請求服務(wù)類型的信息，但是在其它實施例中也可以在其它報文中提供該信息。BTS 102通過向BSC A接口206發(fā)送BSS信道請求510并向用戶單元100發(fā)送BTS認可報文508來作出應(yīng)答，雖然在本發(fā)明較佳實施例中發(fā)送BTS認可報文508是可以選擇的。BSC A接口206通過生成一組用于在用戶單元100與BTS 102之間建立雙向CDMA調(diào)制RF信號接口的傳信報文作出應(yīng)答。當(dāng)BSC A接口206向呼叫控制處理器202發(fā)送BSS呼叫建立請求512時開始建立雙向接口的過程。呼叫控制處理器202分配用于呼叫的選擇器和服務(wù)資源并在BSS呼叫建立應(yīng)答514中向BSC A接口206指示分配的結(jié)果。在接收到BSS呼叫建立應(yīng)答514之后，BSC A接口206向選擇子系統(tǒng)204發(fā)送選擇器呼叫建立請求516。選擇子系統(tǒng)204初始化所分配的選擇器資源并用選擇器呼叫建立應(yīng)答518向BSC A接口206指示這點。在接收到呼叫建立應(yīng)答518之后，BSC A接口206向選擇子系統(tǒng)204發(fā)送無線鏈路建立請求519。選擇子系統(tǒng)204通過向BTS 102發(fā)送信道資源作出應(yīng)答。
在接收信道資源請求520之后，BTS 102分配信道處理資源以調(diào)制和解調(diào)與電話呼叫有關(guān)的正向和反向鏈路用戶業(yè)務(wù)信道，并向選擇子系統(tǒng)204發(fā)送信道資源響應(yīng)報文522。選擇子系統(tǒng)通過分配處理呼叫用的選擇資源并向BTS 102發(fā)送連接請求作出應(yīng)答，而BTS 102通過向選擇子系統(tǒng)204發(fā)送連接應(yīng)答作出應(yīng)答。選擇子系統(tǒng)204隨后向BTS 102發(fā)送空業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)528、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)報文530和空業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)532。BTS 102通過經(jīng)正向鏈路業(yè)務(wù)信道向用戶單元100發(fā)送空業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)536應(yīng)答開始業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)報文536和空業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)532。選擇子系統(tǒng)204還向BSC A接口206發(fā)送無線鏈路資源報文534。在接收無線鏈路資源報文530之后，BSC A接口206向BTS 102發(fā)送BTS信道分配報文538，而BTS 102通過正向?qū)ず粜诺老蛴脩魡卧?00發(fā)送信道分配報文540作出應(yīng)答。
用戶單元100采用包含在信道分配報文540中的分配信道信息來開始處理經(jīng)所分配的正向鏈路業(yè)務(wù)信道接收的數(shù)據(jù)。它還發(fā)送反向鏈路業(yè)務(wù)信道先導(dǎo)序列542從而使得BTS 102可以從用戶單元100獲得反向鏈路業(yè)務(wù)信道。一旦獲得反向業(yè)務(wù)信道，則BTS 102向選擇子系統(tǒng)204發(fā)送開始反向鏈路報文544。選擇子系統(tǒng)204通過經(jīng)正向鏈路業(yè)務(wù)信道向用戶單元100發(fā)送反向鏈路認可546作出應(yīng)答。此外選擇子系統(tǒng)204向BSC A接口206發(fā)送無線鏈路資源報文548。此時，雙向鏈路已經(jīng)建立并且開始網(wǎng)絡(luò)連接建立。
在接收反向鏈路認可報文546之后，用戶單元100通過經(jīng)反向鏈路業(yè)務(wù)信道向選擇子系統(tǒng)204發(fā)送呼叫管理服務(wù)請求550來初始化網(wǎng)絡(luò)連接建立。選擇子系統(tǒng)204通過向BSC A接口206發(fā)送BSS呼叫管理服務(wù)請求551作出應(yīng)答。BSC A接口206存儲包含在報文中的分類標記信息，生成包含在BSS呼叫管理服務(wù)請求551內(nèi)信息的完成層三信息報文552，以及通過根據(jù)A接口協(xié)議向GSM-MSC 106發(fā)送SCCP連接請求報文內(nèi)部的完成層三信息報文552初始化SCCP連接。完成層三信息報文552是GSM A接口協(xié)議的一部分并且因此在本領(lǐng)域內(nèi)是熟知的技術(shù)。
GSM-MSC 106通過向BSC A接口206發(fā)送確認請求553作出應(yīng)答。BSC A接口206將報文553識別為DTAP報文，并經(jīng)傳輸報文554向選擇子系統(tǒng)204透明提供報文內(nèi)容。選擇子系統(tǒng)204確定傳輸報文554是傳輸報文類型并通過經(jīng)正向鏈路業(yè)務(wù)信道發(fā)送傳輸報文555向用戶單元100提供報文內(nèi)容。用戶單元100接收傳輸報文555并向內(nèi)置GSM報文處理部分傳輸內(nèi)容，而它通過經(jīng)反向鏈路業(yè)務(wù)信道向選擇器子系統(tǒng)204發(fā)送包含確認應(yīng)答的傳輸報文556作出應(yīng)答。在確認傳輸報文556是傳輸報文之后，選擇子系統(tǒng)204經(jīng)傳輸報文557向BSC A接口206提供報文的內(nèi)容。BSC A接口206通過根據(jù)GSM A接口協(xié)議向GSM-MSC 106提供DTAP確認應(yīng)答558而繼續(xù)透明傳輸。
GSM-MSC 106通過向BSC A接口206發(fā)送加密模式命令559作出應(yīng)答。在確認報文559是BSSMAP報文并且隨后進一步確認它是加密模式命令時，BSC A接口206通過向選擇子系統(tǒng)204發(fā)送BSS加密模式命令560開始空中加密初始化程序。在接收BSS加密模式命令560之后，選擇子系統(tǒng)204經(jīng)正向鏈路業(yè)務(wù)信道向用戶單元100發(fā)送加密模式命令。在處理完加密模式命令562之后，用戶單元100經(jīng)反向鏈路業(yè)務(wù)信道向選擇系統(tǒng)204發(fā)送加密模式完成報文564并開始加密所有的隨后發(fā)送。在接收加密模式完成報文564之后，選擇器子系統(tǒng)204開始在與電話呼叫相關(guān)的所有附加的傳信和呼叫數(shù)據(jù)上進行加密-解密處理。在本發(fā)明較佳實施例中，根據(jù)IS-95規(guī)范利用個人信道代碼完成這種加密；但是其它的加密方法與本發(fā)明也是相容的。選擇子系統(tǒng)204隨后向BSC A接口206發(fā)送BSS加密模式完成報文566。BSC A接口206通過根據(jù)GSM A接口協(xié)議向GSM-MSC 106發(fā)送指示加密配置已經(jīng)完成的加密模式完成命令568作出響應(yīng)。
建立起穩(wěn)固的雙向信道之后，用戶單元100通過向選擇子系統(tǒng)204發(fā)送建立報文570向GSM-MSC 106發(fā)送建立信息。建立報文570包含各種類型與建立電話呼叫有關(guān)的信息，包括撥打數(shù)字、服務(wù)類型、發(fā)送速率、發(fā)送數(shù)據(jù)類型以及聲編碼類型。選擇子系統(tǒng)204利用傳輸報文572向BSC A接口206提供建立報文。BSCA接口206通過根據(jù)GSM A接口協(xié)議向GSM-MSC 106發(fā)送傳輸報文574繼續(xù)建立報文的透明傳輸。在接收到傳輸報文572并初始化與被呼叫方連接之后，GSM-MSC106向BSC A接口106發(fā)送包含呼叫處理報文的傳輸報文576。呼叫處理報文指示正在建立網(wǎng)絡(luò)連接，并且將不接受其它的呼叫建立信息。BSC A接口206通過向選擇子系統(tǒng)204透明地發(fā)送傳輸報文578中的呼叫處理報文作出應(yīng)答。選擇子系統(tǒng)204通過經(jīng)正向鏈路業(yè)務(wù)信道向用戶單元100發(fā)送包含呼叫處理報文的傳輸報文580作出應(yīng)答。
在發(fā)送完呼叫處理報文576之后，GSM-MSC 106還向BSC A接口206發(fā)送分配請求582。作為應(yīng)答，BSC A接口206通過向選擇子系統(tǒng)204發(fā)送BSS分配請求586繼續(xù)配置處理呼叫用的BSS，而它又通過經(jīng)正向鏈路業(yè)務(wù)信道向用戶單元100發(fā)送服務(wù)連接589作出應(yīng)答。作為應(yīng)答，用戶單元100經(jīng)反向連接業(yè)務(wù)信道向選擇子系統(tǒng)204發(fā)送指示服務(wù)類型可以接受的服務(wù)連接完成報文591(由于當(dāng)初始化電話呼叫時用戶單元100作初始化服務(wù)請求，所以服務(wù)非常有可能被用戶單元100接受，這樣就省略了圖4所示的服務(wù)請求報文和服務(wù)應(yīng)答報文)。選擇子系統(tǒng)204開始向BSC A接口206發(fā)送BSS服務(wù)應(yīng)答592而BSC A接口206通過根據(jù)GSM A接口協(xié)議向GSM-MSC發(fā)送分配完成報文594作出應(yīng)答。為了根據(jù)分配請求582和BSS服務(wù)應(yīng)答592中指示的服務(wù)類型分配處理呼叫的資源，BSC A接口206還向數(shù)據(jù)處理和服務(wù)選擇系統(tǒng)210發(fā)送資源分配報文584。此外BSC A接口在交換機212(圖3)內(nèi)分配連接以在GSM-MSC 106與數(shù)據(jù)處理和服務(wù)選擇系統(tǒng)210之間建立業(yè)務(wù)信道從而載帶與呼叫有關(guān)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)(至交換機212的報文未示出)。
在接受分配完成報文594之后，GSM-MSC 106根據(jù)GSM A接口協(xié)議向BSC A接口206發(fā)送提示報文596，它通過利用包含提示報文的傳輸報文598向選擇子系統(tǒng)204透明提供報文作出應(yīng)答。選擇子系統(tǒng)204隨后經(jīng)正向鏈路業(yè)務(wù)信道向用戶單元100發(fā)送包含提示報文的傳輸報文600來繼續(xù)透明傳輸。提示報文提示用戶單元100開始生成回鈴音。如果呼叫得到應(yīng)答，GSM-MSC 106根據(jù)A接口協(xié)議向BSC A接口206發(fā)送連接報文602，并且BSC A接口206通過向選擇子系統(tǒng)204發(fā)送包含連接報文的傳輸報文604作出應(yīng)答。選擇子系統(tǒng)204隨后經(jīng)正向鏈路業(yè)務(wù)信道發(fā)送傳輸報文606而繼續(xù)向用戶單元100透明提供連接報文。在接受傳輸報文606之后，用戶單元100終止回鈴音的產(chǎn)生，并向選擇子系統(tǒng)204發(fā)送包含連接認可的傳輸報文610。選擇子系統(tǒng)204通過經(jīng)傳輸報文612向BSC A接口206透明提供連接認可作為應(yīng)答，隨后它根據(jù)GSM A協(xié)議向GSM-MSC 106發(fā)送連接認可報文614。在GSM-MSC 106接受連接認可報文614之后，已經(jīng)建立起了穩(wěn)定狀態(tài)的呼叫。
圖8為表示根據(jù)本發(fā)明一個實施例的在用戶單元初始呼叫釋放期間交換的傳信報文的報文序列圖。用戶單元初始呼叫釋放是電話呼叫的斷開以響應(yīng)圖2用戶單元100請求的釋放。當(dāng)用戶單元經(jīng)反向連接業(yè)務(wù)信道向選擇子系統(tǒng)204發(fā)送包含斷開報文的傳輸報文652時，在通過拆卸網(wǎng)絡(luò)連接進行電話呼叫或通信期間開始用戶單元初始呼叫釋放。選擇子系統(tǒng)204通過利用傳輸報文657向BSC A接口206提供斷開報文作出應(yīng)答，從而使得BSC A接口206根據(jù)A接口協(xié)議向GSM-MSC106發(fā)送斷開報文672。GSM-MSC 106初始化釋放連向其它方的網(wǎng)絡(luò)連接并向BSCA接口206發(fā)送釋放報文673。作為應(yīng)答，BSC A接口206向選擇子系統(tǒng)204發(fā)送包含釋放的傳輸報文665。選擇子系統(tǒng)204隨后經(jīng)正向鏈路業(yè)務(wù)信道向用戶單元100提供利用傳輸報文658發(fā)送的釋放。
用戶單元100通過經(jīng)反向鏈路業(yè)務(wù)信道向選擇子系統(tǒng)204提供包含釋放完成的傳輸報文653作出應(yīng)答。選擇子系統(tǒng)204通過傳輸報文660的發(fā)送向BSC A接口206提供釋放完成。BSC A接口通過根據(jù)GSM A接口協(xié)議向GSM-MSC 106提供釋放完成報文676作出應(yīng)答。GSM-MSC 106根據(jù)GSM A接口協(xié)議以清除命令674對BSC A接口206作應(yīng)答，該命令指示應(yīng)釋放雙向無線連接和A接口網(wǎng)絡(luò)資源。
在接受到清除命令674之后，BSC A接口206生成一組使業(yè)務(wù)信道接口拆卸的報文。當(dāng)BSC A接口206向選擇子系統(tǒng)204發(fā)送BSS服務(wù)斷開報文668時開始業(yè)務(wù)信道接口的拆卸。此外，BSC A接口206指令交換機212去除數(shù)據(jù)處理和服務(wù)選擇系統(tǒng)210與GSM-MSC 106之間的業(yè)務(wù)信道連接(報文未示出)。選擇子系統(tǒng)204通過發(fā)送使BSC A接口206向選擇子系統(tǒng)204發(fā)送BSS無線鏈路釋放請求663的BSS服務(wù)斷開應(yīng)答670認可BSS服務(wù)斷開請求報文668的接收。在受到BSS無線鏈路釋放請求663之后，選擇子系統(tǒng)204經(jīng)正向業(yè)務(wù)信道向用戶單元100發(fā)送釋放命令651。選擇子系統(tǒng)204隨后向BTS 102發(fā)送結(jié)束正向業(yè)務(wù)信道命令654和斷開請求655。BTS 102釋放用來處理正向和反向鏈路業(yè)務(wù)信道的資源并且隨后向選擇子系統(tǒng)204發(fā)送結(jié)束反向連接業(yè)務(wù)信道656和斷開應(yīng)答659。
選擇子系統(tǒng)204隨后向BTS 102發(fā)送釋放資源請求662，并且BTS 102通過經(jīng)反向鏈路業(yè)務(wù)信道發(fā)送釋放資源應(yīng)答661作出應(yīng)答。在接受到釋放資源應(yīng)答之后，選擇子系統(tǒng)204向BSC A接口發(fā)送無線釋放響應(yīng)664，而它通過向選擇子系統(tǒng)204發(fā)送呼叫釋放請求666作出應(yīng)答。選擇子系統(tǒng)204隨后向BSC A接口206發(fā)送呼叫釋放應(yīng)答并且釋放與電話呼叫有關(guān)的選擇資源。BSC A接口206隨后向呼叫控制處理器202發(fā)送指示與電話呼叫相關(guān)的選擇和服務(wù)資源已經(jīng)釋放并且可以為其它呼叫所用的去分配請求671。BSC A接口206還通過根據(jù)GSM A接口協(xié)議發(fā)送清除完成675指示GSM-MSC 106呼叫已經(jīng)釋放。清除完成675指示GSM-MSC106現(xiàn)在可以利用呼叫處理資源。呼叫控制處理器202通過向BSC A接口206發(fā)送去分配應(yīng)答667作出應(yīng)答以去分配請求671。在BSC A接口206接受到去分配應(yīng)答667之后，呼叫已經(jīng)釋放。
圖9為表示按照本發(fā)明一個實施例的在網(wǎng)絡(luò)初始化呼叫釋放期間交換的傳信報文的報文序列示意圖。網(wǎng)絡(luò)初始化呼叫釋放是響應(yīng)圖2用戶單元100以外系統(tǒng)請求將電話呼叫斷開。在電話呼叫或者其他通信發(fā)生期間開始網(wǎng)絡(luò)初始化呼叫釋放。GSM-MSC 106通過根據(jù)GSM A接口協(xié)議向BSC A接口206發(fā)送斷開報文772初始化網(wǎng)絡(luò)拆卸。BSC A接口206通過提供包含與選擇子系統(tǒng)204斷開的傳輸報文757作出應(yīng)答，而它經(jīng)正向鏈路業(yè)務(wù)信道向用戶單元100提供包含斷開的傳輸報文753。用戶單元100隨后向選擇子系統(tǒng)204發(fā)送包含釋放報文的傳輸報文758，而選擇子系統(tǒng)204向BSC A接口提供包含釋放報文的傳輸報文作為應(yīng)答。BSC A接口206隨后根據(jù)GSM A接口協(xié)議向GSM-MSC 106發(fā)送釋放報文773。GSM-MSC 106通過根據(jù)GSM A接口協(xié)議向BSC A接口206發(fā)送釋放完成報文776作出應(yīng)答。BSCA接口206向選擇子系統(tǒng)204提供包含釋放完成的傳輸報文760，而選擇子系統(tǒng)204通過經(jīng)正向鏈路業(yè)務(wù)信道向用戶單元100提供包含釋放完成的傳輸報文752作出應(yīng)答。
選擇子系統(tǒng)204隨后向BTS 102發(fā)送釋放資源請求762，而BTS 102通過經(jīng)反向鏈路業(yè)務(wù)信道發(fā)送釋放資源響應(yīng)761作出應(yīng)答。在接受釋放資源應(yīng)答之后，選擇子系統(tǒng)204向BSC A接口206發(fā)送BSS無線鏈路釋放應(yīng)答，而BSC A接口206通過向選擇子系統(tǒng)204發(fā)送BSS呼叫釋放請求766作出應(yīng)答。
GSM-MSC 106根據(jù)GSM A接口協(xié)議向BSC A接口206請求在發(fā)送清除命令774時釋放雙向無線鏈路。在接收到清除命令774之后，BSC A接口206根據(jù)IS-95呼叫模型開始業(yè)務(wù)信道接口拆卸。當(dāng)BSC A接口206向選擇子系統(tǒng)204發(fā)送BSS服務(wù)斷開報文請求768時開始業(yè)務(wù)信道接口拆卸。此外，BSC A接口206指令交換機212釋放數(shù)據(jù)處理和服務(wù)選擇系統(tǒng)210與GSM-MSC 106之間的業(yè)務(wù)信道連接(報文未示出)。選擇子系統(tǒng)204通過發(fā)送使BSC A接口206向選擇子系統(tǒng)204發(fā)送BSS無線鏈路釋放請求763的BSS服務(wù)斷開應(yīng)答770認可BSS服務(wù)斷開請求報文768的接收。在收到BSS無線鏈路釋放請求763之后，選擇子系統(tǒng)204經(jīng)正向鏈路業(yè)務(wù)信道向用戶單元100發(fā)送釋放命令751。用戶單元100通過經(jīng)反向鏈路業(yè)務(wù)信道向選擇子系統(tǒng)204發(fā)送釋放命令750作出響應(yīng)。選擇子系統(tǒng)204隨后向BTS 102發(fā)送結(jié)束正向業(yè)務(wù)信道命令754和斷開請求755。BTS 102釋放用來處理正向和反向鏈路業(yè)務(wù)信道的資源并且隨后向選擇子系統(tǒng)204發(fā)送結(jié)束反向鏈路業(yè)務(wù)信道756和斷開應(yīng)答759。
選擇子系統(tǒng)204隨后向BTS 102發(fā)送釋放資源請求762，并且BTS 102通過經(jīng)反向鏈路業(yè)務(wù)信道發(fā)送釋放資源應(yīng)答761作出應(yīng)答。在接受到釋放資源應(yīng)答之后，選擇子系統(tǒng)204向BSC A接口發(fā)送無線釋放響應(yīng)764，而它通過向選擇子系統(tǒng)204發(fā)送呼叫釋放請求766作出應(yīng)答。選擇子系統(tǒng)204隨后向BSC A接口206發(fā)送呼叫釋放應(yīng)答并且釋放與電話呼叫有關(guān)的選擇資源。BSC A接口206隨后向呼叫控制處理器202發(fā)送指示與電話呼叫相關(guān)的選擇和服務(wù)資源已經(jīng)釋放并且可以為其它呼叫所用的去分配請求771。BSC A接口206還通過根據(jù)GSM A接口協(xié)議發(fā)送清除完成775指示GSM-MSC 106呼叫已經(jīng)釋放。通過向BSC A接口206發(fā)送去分配應(yīng)答767作出應(yīng)答以去分配請求771。在BSC A接口206接受到去分配應(yīng)答767之后，呼叫已經(jīng)釋放。
圖10A和10B為表示按照本發(fā)明一個實施例的在用戶注冊期間交換的傳信報文的報文序列示意圖。在用戶單元100注冊期間，圖2的用戶單元通知GSM-MSC 106自己的當(dāng)前位置和狀態(tài)從而使得GSM-MSC 106可以向用戶單元100提供服務(wù)。用戶單元注冊開始于從用戶單元100經(jīng)反向鏈路訪問信道向BTS 102發(fā)送信道請求。在本發(fā)明較佳實施例中，信道請求報文806指示用戶100正在初始化注冊，但是在不同的實施例中該信息也可以提供于其它的報文中。BTS 102通過向BSC A接口206發(fā)送BSS信道請求810和向用戶單元100發(fā)送BTS認可報文對信道請求806作出應(yīng)答，雖然在本發(fā)明較佳實施例中BTS認可報文808是可以選擇的。BSC A接口206通過產(chǎn)生一組報文，從而通過向呼叫控制處理器202發(fā)送BSS呼叫建立請求812在用戶單元100與BTS 102之間建立雙向CDMA調(diào)制RF信號接口以作出應(yīng)答。呼叫控制處理202分配呼叫用的選擇器服務(wù)資源并在BSS呼叫建立應(yīng)答814中向BSC A接口206指示結(jié)果。在接收BSS呼叫建立應(yīng)答814之后，BSC A接口206向選擇子系統(tǒng)204發(fā)送選擇器呼叫建立請求816。選擇器子系統(tǒng)204通過分配處理電話呼叫用的電話呼叫和用選擇器呼叫建立響應(yīng)818向BSC A接口206指示作出應(yīng)答。在接收到呼叫應(yīng)答818之后，BSC A接口206向選擇子系統(tǒng)204發(fā)送無線鏈路建立請求819。選擇子系統(tǒng)204通過向BTS 102發(fā)送信道資源請求820作出應(yīng)答。
在接收到信道資源請求820之后，BTS 102分配用來調(diào)制和解調(diào)與電話呼叫有關(guān)的正向和反向鏈路業(yè)務(wù)信道的信道處理資源并向選擇子系統(tǒng)204發(fā)送信道資源應(yīng)答報文822。選擇子系統(tǒng)204通過向BTS 102發(fā)送連接請求824作出響應(yīng)，而BTS 102通過向選擇子系統(tǒng)204發(fā)送連接應(yīng)答826作出響應(yīng)。選擇子系統(tǒng)204隨后向BTS 102發(fā)送空業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)828、開始業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)報文830和空業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)832。BTS 102通過經(jīng)正向鏈路業(yè)務(wù)信道向用戶單元100發(fā)送空業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)836以應(yīng)答開始業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)報文830和空業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)832。選擇子系統(tǒng)204還向BSC A接口206發(fā)送無線鏈路資源報文834。在接收無線鏈路資源報文834之后，BSC A接口206向BTS 102發(fā)送BTS信道分配報文838，而BTS 102通過經(jīng)正向鏈路尋呼信道向用戶單元100發(fā)送信道分配報文840。用戶單元100采用包含在經(jīng)分配的正向鏈路業(yè)務(wù)信道處理接收數(shù)據(jù)的分配報文840，并且發(fā)送反向鏈路業(yè)務(wù)信道先導(dǎo)序列842從而使BTS 102可以獲得反向業(yè)務(wù)鏈路業(yè)務(wù)信道。一旦獲得反向鏈路信號，BTS 102就向選擇子系統(tǒng)204發(fā)送開始反向鏈路報文844。選擇子系統(tǒng)204通過經(jīng)正向鏈路業(yè)務(wù)信道向用戶單元100發(fā)送反向鏈路認可846作出應(yīng)答。如上所述，諸如反向鏈路認可846之類在選擇子系統(tǒng)204與用戶單元100之間進行交換的報文通過BTS傳遞，但是為方便繪制起見這里畫成了直接取道。此外選擇子系統(tǒng)204向BSCA接口206發(fā)送無線鏈路建立應(yīng)答848。此時，建立起了雙向信道。
用戶單元100通過向選擇子系統(tǒng)204發(fā)送DTAP定位更新請求850初始化注冊程序。選擇子系統(tǒng)204使定位更新請求取道BSC A接口206，該接口根據(jù)GSM A接口協(xié)議用GSM-MSC 106初始化SCCP連接。在存儲分類標記信息之后，BSC A接口206生成包含完成層三信息報文852的SCCP連接請求報文，而該報文包含BSS定位請求851。完成層三信息報文852是GSM A接口協(xié)議的一部分并且在本領(lǐng)域內(nèi)是熟知的技術(shù)。GSM-MSC 106通過向BSC A接口206發(fā)送確認請求853作出應(yīng)答，而BSC A接口向選擇子系統(tǒng)204提供包含確認請求的傳輸報文854。選擇子系統(tǒng)隨后經(jīng)正向鏈路業(yè)務(wù)信道向用戶單元100提供包含確認請求的傳輸報文855。用戶單元100向基于GSM的報文處理部分傳遞傳輸確認請求，而該部分通過經(jīng)反向鏈路業(yè)務(wù)信道向選擇器子系統(tǒng)204發(fā)送傳輸確認應(yīng)答856作出應(yīng)答。選擇子系統(tǒng)204通過向BSC A接口206透明地提供傳輸報文857。BSC A接口206隨后根據(jù)GSM A接口協(xié)議向GSM-MSC 106發(fā)送確認應(yīng)答858。GSM-MSC 106通過向BSC A接口206發(fā)送加密模式命令860作出應(yīng)答。BSC A接口206隨后通過向選擇子系統(tǒng)204發(fā)送BSS加密模式命令860開始加密初始化程序，而選擇子系統(tǒng)204經(jīng)正向鏈路業(yè)務(wù)信道向用戶單元100發(fā)送加密模式命令862。在處理完加密模式命令862之后，用戶單元100經(jīng)反向鏈路業(yè)務(wù)信道向選擇子系統(tǒng)204發(fā)送加密形式的加密模式完成報文864。在接收到BSS加密模式命令860之后，選擇子系統(tǒng)204開始加密-解密于電話呼叫有關(guān)的所有附加傳信和呼叫數(shù)據(jù)。選擇子系統(tǒng)204隨后向BSC A接口206發(fā)送BSS加密模式完成報文866。BSC A接口206通過根據(jù)GSM A接口協(xié)議向GSM-MSC 106發(fā)送加密模式完成命令868作出應(yīng)答。
GSM-MSC 106隨后根據(jù)GSM A接口協(xié)議向BSC A接口206發(fā)送ID請求874，并且BSC A接口通過經(jīng)正向鏈路業(yè)務(wù)信道向選擇子系統(tǒng)204提供ID請求作出應(yīng)答。選擇子系統(tǒng)204隨后經(jīng)正向鏈路業(yè)務(wù)信道向用戶單元100發(fā)送提供包含ID請求的傳輸報文870。用戶單元基于GSM的報文處理部分通過生成ID應(yīng)答作出應(yīng)答并且用戶單元100經(jīng)反向鏈路業(yè)務(wù)信道在傳輸報文880內(nèi)向選擇子系統(tǒng)204發(fā)送ID應(yīng)答。選擇子系統(tǒng)204隨后通過傳輸報文878的發(fā)送向BSC A接口206提供ID應(yīng)答，而BSC A接口206通過根據(jù)GSM A接口協(xié)議向GSM-MSC 106提供ID應(yīng)答作出應(yīng)答。GSM-MSC 106接收ID應(yīng)答876并根據(jù)GSM A接口協(xié)議向BSC A接口206發(fā)送定位更新882。BSC A接口206隨后向選擇子系統(tǒng)204發(fā)送包含定位更新接受的傳輸報文886，而選擇子系統(tǒng)204通過經(jīng)正向鏈路業(yè)務(wù)信道發(fā)送傳輸報文890向用戶單元100提供定位更新接受以作出應(yīng)答。用戶單元100通過向選擇子系統(tǒng)204發(fā)送包含臨時移動用戶識別碼(TMSI)再分配命令的傳輸報文891作出應(yīng)答，而選擇子系統(tǒng)204隨后向BSC A接口發(fā)送包含傳輸TMSI再分配命令的傳輸報文892。BSC A接口206通過根據(jù)GSM A接口協(xié)議向GSM-MSC 106發(fā)送TMSI再分配命令894作出應(yīng)答。在接收TSMSI再分配命令894之后，GSM-MSC 106向BSC A接口206發(fā)送清除命令896以初始化無線鏈路的釋放。
現(xiàn)在參見圖10B，它示出了在根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用戶單元注冊期間所交換的傳信報文，BSC A接口206在接收到清除命令896之后向選擇子系統(tǒng)204發(fā)送BSS無線鏈路釋放請求902。在接收到BSS無線鏈路釋放請求902之后，選擇子系統(tǒng)204經(jīng)正向鏈路業(yè)務(wù)信道向用戶單元100發(fā)送釋放命令900。用戶單元100通過經(jīng)反向鏈路業(yè)務(wù)信道向選擇子系統(tǒng)204發(fā)送釋放命令904作出應(yīng)答。選擇子系統(tǒng)204隨后向BTS 102發(fā)送結(jié)束正向業(yè)務(wù)信道命令906和斷開應(yīng)答910。選擇子系統(tǒng)204向BTS 102發(fā)送釋放資源請求914，而BTS 102通過發(fā)送釋放資源應(yīng)答916作出應(yīng)答。在接收到釋放應(yīng)答916之后，選擇子系統(tǒng)204向BSC A接口206發(fā)送BSS無線釋放應(yīng)答918。選擇子系統(tǒng)204隨后向BSC A接口206發(fā)送BSS呼叫釋放應(yīng)答922，并釋放與電話呼叫有關(guān)的選擇資源。BSC A接口206向呼叫控制處理器202發(fā)送指示與電話呼叫有關(guān)的選擇和服務(wù)資源已經(jīng)釋放并且可以處理另外呼叫的BSS再分配請求924。此外，BSC A接口206通過根據(jù)GSM A接口協(xié)議發(fā)送清除完成926向GSM-MSC 106指示呼叫已經(jīng)釋放。呼叫控制處理器202通過向BSC A接口發(fā)送BSS再分配應(yīng)答928對BSS再分配請求924作出應(yīng)答。當(dāng)再分配應(yīng)答928由BSC A接口206接收時，就完成了定位更新過程。
通過首先在用戶單元100與BSS 105之間建立CDMA空中接口而完成呼叫初始化和用戶單元注冊，隨后通過沿正向鏈路業(yè)務(wù)信道在用戶單元100與GSM-MSC 106之間建立網(wǎng)絡(luò)電信連接，就可以采用結(jié)合GSM A接口協(xié)議的利用CDMA空中接口的無線電信系統(tǒng)。通過采用接收GSM A接口報文并檢查GSM A接口報文以及作出各種應(yīng)答動作的BSC A接口也可以提供與GSM A接口網(wǎng)絡(luò)連用的CDMA接口。這些動作包括件GSM A接口傳信報文轉(zhuǎn)換為內(nèi)部BSS協(xié)議和根據(jù)CDMA空中接口的配置和能力確定對每個報文合適的應(yīng)答。合適的應(yīng)答包括響應(yīng)分配請求進行信號處理資源的分配。通過采用選擇器單元也可以實現(xiàn)與GSM A接口網(wǎng)絡(luò)連用的CDMA接口，當(dāng)發(fā)送加密報文時選擇器單元進行監(jiān)測并開始處理加密報文。這就允許GSMA接口網(wǎng)絡(luò)的加密特征可以與IS-95空中協(xié)議的軟切換特征一起提供。
圖11為按照本發(fā)明一個實施例配置的BSC A接口206的示意圖。報文處理和生成系統(tǒng)990、SS7堆棧接口992和BSC數(shù)據(jù)包接口994經(jīng)局部總線耦合。在運行期間，SS7堆棧接口992傳遞根據(jù)GSM A接口發(fā)送的傳信報文。SS7堆棧接口992還向報文處理和生成系統(tǒng)990傳遞與傳信報文相關(guān)的傳信報文。此外，報文處理和生成系統(tǒng)990通過局部總線與BSC數(shù)據(jù)包接口994交換傳信報文。BSC數(shù)據(jù)包接口994通過將接收的傳信報文數(shù)據(jù)放入BSS網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包并從BSS網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包中提取傳信報文數(shù)據(jù)以及向報文處理和生成系統(tǒng)990提供數(shù)據(jù)作出應(yīng)答。報文處理和生成系統(tǒng)990完成BSC A接口上述各種報文確認和傳信報文生成功能以對接收的傳信報文數(shù)據(jù)作出應(yīng)答。在本發(fā)明較佳實施例中，報文處理和生成系統(tǒng)990、SS7堆棧接口992和BSC數(shù)據(jù)包接口994由半導(dǎo)體微處理器和存儲器系統(tǒng)構(gòu)成，雖然在其他實施例中一個微處理器和存儲器系統(tǒng)就足以實現(xiàn)兩個或三個系統(tǒng)的功能。
圖12為按照本發(fā)明一個實施例配置的用戶單元100的示意圖。天線890接收從BTS 102發(fā)送的正向鏈路RF信號并傳遞至RF處理系統(tǒng)892。RF處理系統(tǒng)892將信號下轉(zhuǎn)換為基帶并且數(shù)字化基帶信號。數(shù)字化信號處理系統(tǒng)984根據(jù)用來處理發(fā)送信號的CDMA協(xié)議來處理數(shù)字化基帶信號。如上所述，本發(fā)明一個實施例中所用的CDMA協(xié)議與IS-95協(xié)議的物理信號調(diào)制技術(shù)有關(guān)，雖然其它的CDMA協(xié)議與本發(fā)明也是相容的。數(shù)字化信號處理系統(tǒng)984完成的信號處理包括用正向鏈路擴展碼和信道碼解調(diào)以及Viterbi譯碼和塊去交錯，這在本領(lǐng)域內(nèi)是熟知的技術(shù)。處理是逐幀進行的。來自數(shù)字信號處理系統(tǒng)984的數(shù)字化數(shù)據(jù)最終的幀被切換到控制系統(tǒng)986?？刂葡到y(tǒng)986接收數(shù)字化數(shù)據(jù)幀并根據(jù)每幀內(nèi)所含頭部信息確定數(shù)字化數(shù)據(jù)是否為傳信報文或者用戶數(shù)據(jù)。用戶數(shù)據(jù)被切換至輸入輸出系統(tǒng)988，它一般將用戶數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為音頻信息，但是它也能以數(shù)字格式提供用戶數(shù)據(jù)以供其它數(shù)字系統(tǒng)處理。傳信數(shù)據(jù)被組裝成傳信報文，它被控制系統(tǒng)986利用報文頭部比特的檢查分成傳輸傳信報文或者局部傳信報文。非傳輸或者局部傳信報文被傳遞至接口控制987，它處理報文并作出相應(yīng)的應(yīng)答。相應(yīng)的應(yīng)答包括通過提供必要的擴展碼和信道碼以及生成根據(jù)上述各種呼叫處理程序的非傳輸幀以向圖4的BTS 102發(fā)送的輸出傳信報文來配置供收發(fā)基帶數(shù)字信號用的數(shù)字信號處理系統(tǒng)986。傳輸傳信報文被傳遞至網(wǎng)絡(luò)控制989，它被稱為用戶單元100的GSM報文處理部分。網(wǎng)絡(luò)控制989處理局部傳信報文并生成相應(yīng)的應(yīng)答，它包括根據(jù)上述各種處理程序生成輸出傳信報文。網(wǎng)絡(luò)控制989生成的輸出傳信報文由控制系統(tǒng)986放入傳輸報文中，并且與來自接口控制987的輸出傳信報文一起向數(shù)字信號處理系統(tǒng)984提供，數(shù)字信號處理系統(tǒng)984根據(jù)CDMA信號處理技術(shù)進行數(shù)據(jù)的Viterbi編碼、塊交錯、調(diào)制和擴展。CDMA處理數(shù)據(jù)被傳遞至RF信號處理系統(tǒng)982，而該系統(tǒng)根據(jù)向圖4的BTS 102發(fā)送的IS-95標志利用數(shù)字化數(shù)據(jù)產(chǎn)生正交相移鍵控(QPSK)反向鏈路RF信號。
在本發(fā)明一個較佳實施例中，數(shù)字信號處理系統(tǒng)984由受控于存儲器系統(tǒng)(未畫出)內(nèi)軟件的數(shù)字信號處理器(DSP)構(gòu)成。此外，控制系統(tǒng)986由同樣受控于存儲器系統(tǒng)(未畫出)內(nèi)軟件指令的微處理器構(gòu)成。用來控制微處理器的軟件指令部分被用來實現(xiàn)接口控制987和網(wǎng)絡(luò)控制989。在本發(fā)明另一實施例中，控制系統(tǒng)986和數(shù)字信號處理系統(tǒng)984可以利用一塊或多塊定制的集成電路實現(xiàn)，在那里網(wǎng)絡(luò)控制989和接口控制是用來實現(xiàn)控制系統(tǒng)986的集成電路的一部分。而且在這里所示結(jié)構(gòu)中，控制系統(tǒng)986耦合于輸入輸出系統(tǒng)988與數(shù)字信號處理系統(tǒng)984之間。在本發(fā)明另一個實施例中，這三個系統(tǒng)中的每一個都可以用共享數(shù)據(jù)總線耦合起來。此外，控制系統(tǒng)986與數(shù)字信號處理系統(tǒng)984可以通過共享數(shù)據(jù)總線或者放置在同樣集成電路上共享同一個存儲器系統(tǒng)。
由此描述了利用CDMA接口和GSM通信網(wǎng)絡(luò)提供無線電信服務(wù)的方法和裝置。較佳實施例的描述足以使本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員利用本發(fā)明。對于他們來說，很容易在本發(fā)明范圍內(nèi)對本發(fā)明作出各種改動。因此本發(fā)明由后面所附權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種基站控制器接口系統(tǒng)，其特征在于包括用于存儲一組軟件指令的存儲器系統(tǒng)，以及用于產(chǎn)生輸出傳信報文以響應(yīng)輸入傳信報文和所述軟件指令組的處理器系統(tǒng)。
2.如權(quán)利要求1所述的基站控制器接口系統(tǒng)，其特征在于所述輸出傳信報文組包括根據(jù)全球移動通信系統(tǒng)格式生成的尋呼報文。
3.如權(quán)利要求2所述的基站控制器接口系統(tǒng)，其特征在于所述輸出傳信報文包括尋呼報文；一組業(yè)務(wù)信道接口建立傳信報文；以及一組電信網(wǎng)絡(luò)建立傳信報文。
4.如權(quán)利要求3所述的基站控制器接口系統(tǒng)，其特征在于所述輸入報文組包括分配請求，而所述輸出報文組保聲碼器資源分配報文。
全文摘要
一種利用碼分多址無線頻率信號調(diào)制和全球移動通信系統(tǒng)A接口的A接口網(wǎng)絡(luò)并互工作的無線電信系統(tǒng)，包含處理與電話呼叫有關(guān)的傳信報文和數(shù)據(jù)的基站控制器；用來與用戶單元交換所述無線頻率信號和與移動交換中心交換傳信報文的基站收發(fā)站；以及用于配置所述基站控制器以響應(yīng)一組全球移動通信系統(tǒng)A接口傳信報文的基站控制器。
文檔編號H04L12/56GK1549629SQ200410048948
公開日2004年11月24日 申請日期1996年12月18日 優(yōu)先權(quán)日1995年12月20日
發(fā)明者M·K·斯巴茨, B·R·羅賓斯, D·H·阿格瑞, M K 斯巴茨, 羅賓斯, 阿格瑞 申請人:高通股份有限公司