專利名稱：無線通信裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無線通信裝置。本發(fā)明尤其涉及一種無線通信裝置以及在無線通信系統(tǒng)之間自動轉(zhuǎn)換的方法。
背景技術(shù)：
使用碼分多址(CDMA)調(diào)制技術(shù)是便于實現(xiàn)有大量系統(tǒng)用戶的無線通信系統(tǒng)中的通信的幾種技術(shù)之一。在本技術(shù)領(lǐng)域中還已知其它的多址通信系統(tǒng)技術(shù)，例如時分多址(TDMA)和頻分多址(FDMA)。TDMA通信系統(tǒng)的一個例子是泛歐全球移動通信系統(tǒng)(GSM)。模擬FDMA系統(tǒng)的一個例子是目前在美國的蜂窩通信中用的高級移動電話系統(tǒng)。
然而，CDMA的擴(kuò)展頻譜調(diào)制技術(shù)與多址通信系統(tǒng)的這些其它技術(shù)相比具有顯著的優(yōu)點。在1990年2月13日授予的美國專利No.4,901,307、名稱為“利用衛(wèi)星或地面中繼站的擴(kuò)展頻譜多址通信系統(tǒng)”中揭示了多址通信系統(tǒng)中CDMA技術(shù)的使用，該專利已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，將其揭示的內(nèi)容引入，作為參考。
CDMA其內(nèi)在的寬帶信號特性通過在寬的帶寬上擴(kuò)展信號能量來提供頻率分集。因此，頻率選擇衰落僅對很小部分的CDMA信號帶寬產(chǎn)生影響。從移動用戶通過兩個或更多個基站的同時鏈路提供多條信號路徑，獲得空間或路徑分集。而且，路徑分集這樣獲得，即經(jīng)擴(kuò)展頻譜處理，使信號以不同傳播延時到達(dá)，分別接收和處理，開發(fā)多路徑環(huán)境。在1992年3月31日授予的、名稱為“CDMA蜂窩電話系統(tǒng)中的軟切換”的美國專利No.5,101,501以及1992年4月28日授予的、名稱為“CDMA蜂窩電話系統(tǒng)中的分集接收機(jī)”的美國專利No.5,109,309中說明了路徑分集的例子，這兩專利都轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，授引于此，用為參考。
在CDMA中通過控制發(fā)射機(jī)的功率，可以把衰落的不利影響可以進(jìn)一步控制到某一程度。在1991年10月8日授予的、名稱為“在CDMA蜂窩移動電話系統(tǒng)中控制發(fā)射功率的方法和裝置”的美國專利No.5,056,109(于1989年11月7日提出申請，序列號為07/433,031)揭示了小區(qū)站和移動單元功率控制的系統(tǒng)，該專利也轉(zhuǎn)換給本發(fā)明的受讓人。在1992年4月7日授予的、名稱為“在CDMA蜂窩電話系統(tǒng)中產(chǎn)生信號波形的系統(tǒng)和方法”的美國專利No.5,103,459也揭示了CDMA技術(shù)在多址通信系統(tǒng)中的應(yīng)用，該專利轉(zhuǎn)換讓給本發(fā)明的受讓人，將其揭示的內(nèi)容援引于此，作為參考。
在無線通信領(lǐng)域中，例如在蜂窩、無線本地環(huán)路以及個人通信服務(wù)(PCS)中，基站與諸如便攜式無線電話等遠(yuǎn)程用戶單元進(jìn)行通信。應(yīng)當(dāng)理解，雖然，一些遠(yuǎn)程用戶單元，例如無線本地環(huán)路電話不常在無線環(huán)境的各處移動，而一般是靜止不動的，但簡單地說，這里所用的術(shù)語“移動站”是指這種遠(yuǎn)程用戶單元。
通常，在任何地理服務(wù)區(qū)域，都將有一個以上的無線通信服務(wù)提供商。例如，在美國的蜂窩系統(tǒng)中，通常有兩個服務(wù)提供商，一個提供商的系統(tǒng)被指定為系統(tǒng)“A”，另一個服務(wù)商的系統(tǒng)被指定為系統(tǒng)“B”。對于美國目前計劃中的PCS服務(wù)，有多個服務(wù)提供商，用塊“A”-“F”表示，覆蓋相同的地理服務(wù)區(qū)。把各地理服務(wù)區(qū)可用的頻譜在這些無線電信服務(wù)提供商之間進(jìn)行分割。每個服務(wù)提供商一般操作其自已的基站和其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
根據(jù)各種無線通信標(biāo)準(zhǔn)，包括電信業(yè)協(xié)會(TIA)/電子工業(yè)協(xié)會(EIA)臨時標(biāo)準(zhǔn)IS-95、名稱為“雙模式寬帶擴(kuò)展頻譜蜂窩系統(tǒng)的移動站-基站兼容標(biāo)準(zhǔn)”，存在雙模式CDMA/AMPS便攜式無線電話，它可以既與CDMA基站通信，也可以與AMPS基站通信。而且，在其它調(diào)制和多路復(fù)用方案中，存在其它的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或者環(huán)境，提供雙模式操作，例如雙模式CDMA PCS帶和AMPS，雙模式CDMA PCS帶和CDMA蜂窩帶，雙模式GSM和AMPS以及已知調(diào)制和多路復(fù)用方案的各種其它組合。
如有多個位于同地的服務(wù)提供商和可以命名用多種通信協(xié)議容易被理解一樣，可以有大量的通信系統(tǒng)，可以在一個地理區(qū)域內(nèi)工作，每個都具有不同的覆蓋度。例如，由于AMPS是第一種模擬基于FM的蜂窩系統(tǒng)，得到在美國的市場廣泛接受程度，所以AMPS通信系統(tǒng)目前覆蓋了接近100％的美國整個人口區(qū)域。然而，隨著其它的競爭的通信系統(tǒng)，例如CDMA蜂窩和CDMA PCS系統(tǒng)的開發(fā)，它們的總覆蓋區(qū)快速擴(kuò)展。因此，可以預(yù)期，有許多的位于同地的通信系統(tǒng)，有不同的或重疊的覆蓋程度。
由于如上所述的CDMA的優(yōu)點，只要CDMA服務(wù)可以使用，許多雙模式CDMA/AMPS移動站的用戶寧愿使用CDMA服務(wù)，僅當(dāng)CDMA服務(wù)不可使用時，才使用AMPS服務(wù)。而且，雙模式CDMA蜂窩和CDMA PCS便攜式無線電話的特定用戶因為各種原因與蜂窩服務(wù)相比可能更原意使用PCS服務(wù)。由于這些原因，根據(jù)IS-95設(shè)計的雙模式移動站通?？梢允褂脩暨x擇最佳的工作模式(即CDMA或AMPS)，移動站將據(jù)此工作。其它標(biāo)準(zhǔn)可以允許有相同的用戶性能，或者可以對特定系統(tǒng)的優(yōu)先權(quán)進(jìn)行“硬編碼”。
在任何情況下，每當(dāng)雙模式移動站的用戶處于非最佳的通信系統(tǒng)之一(例如SMPS)有良好覆蓋的地理區(qū)域時，而且，最佳系統(tǒng)(例如CDMA)的覆蓋不佳，則用戶一般希望在兩個系統(tǒng)之間進(jìn)行無“縫隙”的轉(zhuǎn)換，而不需要對便攜無線電話格外關(guān)心。
在已有技術(shù)中，一般假設(shè)前向鏈路(基站至移動站)與反向鏈路(移動站至基站)一起衰落。然而，由于網(wǎng)絡(luò)計劃的復(fù)雜性，前向和反向鏈路可以一些不平衡。也就是說，在一些基站或許能接收到反向鏈路的有限區(qū)域，移動站可能不能接收到的前向鏈路。這第一種情況一般稱作“前向鏈路受限”。前向鏈路受限情況可能是由于前向鏈路路徑中的阻塞或反射引起的，它可能對于反向鏈路是有害的，是由于前向和反向鏈路之間的頻率差引起的。相反，前向鏈路可能足夠強(qiáng)，在基站不能接收到反向鏈路的一些有限區(qū)域上移動站能夠接收到。這后一種情況一般稱為“反向鏈路受限”。反向鏈路受限情況也可能是由于傳播路徑的差異引起的，或許是因為服務(wù)提供商已提高了基站的有效輻射功率(ERP)，為了對抗屬于競爭系統(tǒng)的其它附近基站的干擾。
為了說明前向鏈路受限情況的不希望有的影響，考慮這樣的情況，雙模式CDMA/AMPS移動站正工作在CDMA模式，并移入到CDMA系統(tǒng)的正向鏈路的深度衰落區(qū)(例如進(jìn)入到陡谷)中，從而丟失了CDMA前向鏈路(即，可能不再接收和解調(diào)基站的導(dǎo)頻信號)，但是附近AMPS系統(tǒng)的仍有足夠的前向鏈路信號。在傳統(tǒng)雙模式移動站中，如果在此深度衰落期間用戶嘗試發(fā)出呼叫，則該呼叫將是不成功的，將會向用戶顯示“無服務(wù)”和“呼叫失敗”的指示，同時雙模式移動站嘗試重新捕獲得服務(wù)。在重新捕獲服務(wù)之后，傳統(tǒng)雙模式移動站的用戶將需要再次撥號，重新發(fā)出呼叫。
對于反向鏈路受限情況，考慮這樣的情況，雙模式CDMA/AMPS移動站正工作在CDMA模式，并移入到CDMA反向鏈路的深度衰落區(qū)，例如進(jìn)入大廈內(nèi)，或者小區(qū)的覆蓋區(qū)邊緣，從而不能成功地向CDMA基站發(fā)送任何消息，但是如果工作在AMPS模式，仍能成功地向AMPS基站發(fā)送。再假設(shè)在這種情況下，CDMA前向鏈路的強(qiáng)度仍足以成功地由雙模式移動站解調(diào)。在傳統(tǒng)雙模式移動站中，因為前向鏈路的強(qiáng)度，將在移動站的可視顯示器上顯示諸如信號條等的信號強(qiáng)度指示。然而，如果用戶在此情況期間嘗試發(fā)出呼叫，則該呼叫將不成功，并向用戶顯示“呼叫失敗”的指示。因此，由于前向鏈路的相對強(qiáng)度，用戶將在顯示器上看到滿意服務(wù)的指示，但是仍不能與CDMA基站通信。
在這種反向鏈路受限的狀況下，即使顯示了滿意服務(wù)的指示，雙模式移動站將不能確認(rèn)尋呼、發(fā)出呼叫，甚至用CDMA基站進(jìn)行登記。而且，在傳統(tǒng)雙模式移動站中，由于移動站可以成功地解調(diào)較佳系統(tǒng)(CDMA)，它就不嘗試捕獲非較佳系統(tǒng)(AMPS)，因此用戶將不能發(fā)出或接收到任何呼叫，除非用戶手動強(qiáng)制電話捕獲非較佳系統(tǒng)，例如，把移動站改變到“僅AMPS”模式，然后重?fù)芎舫鲭娫捥柎a。而且，用戶將不能獲知反向鏈路受限的情況，因為傳統(tǒng)雙模式移動站將指示滿意服務(wù)。
因此，由于呼叫嘗試失敗，傳統(tǒng)雙模式移動站在前向鏈路受限和反向鏈路受限的情況下都需要用戶至少采取一些主動動作，重?fù)茈娫捥柎a，最壞的情況則需要用戶接入用戶性能菜單，手動將移動站轉(zhuǎn)換到另一個系統(tǒng)。需要的是這樣一種移動站，當(dāng)它遇到前向鏈路受限情況或反向鏈路受限情況時，自動地?zé)o縫隙地轉(zhuǎn)換到另一個可用的系統(tǒng)，不需要用戶采取主動的動作選擇另一個系統(tǒng)或重新發(fā)出呼叫。

發(fā)明內(nèi)容
在一個方面，本發(fā)明提供一種無線通信裝置，包含處理器，產(chǎn)生第一信號消息以傳送給具有第一導(dǎo)頻信號的第一通信系統(tǒng)；以及收發(fā)機(jī)，耦接到所述處理器上，向所述第一通信系統(tǒng)發(fā)送所述第一信號消息，從所述第一通信系統(tǒng)接收所述第一導(dǎo)頻信號和第一確認(rèn)信息；其中，如果所述收發(fā)機(jī)沒有接收到所述第一確認(rèn)信息，而接收到所述第一導(dǎo)頻信號，則所述處理器自動地產(chǎn)生第二信號消息，以傳送給有第二導(dǎo)頻信號的第二通信系統(tǒng)。
在另一方面，本發(fā)明提供一種在具有第一導(dǎo)頻信號的第一通信系統(tǒng)與具有第二導(dǎo)頻信號的第二通信系統(tǒng)之間自動轉(zhuǎn)換的方法，該方法包含下列步驟接收所述第一導(dǎo)頻信號；產(chǎn)生第一信號消息，以傳送給所述第一通信系統(tǒng)；向所述第一通信系統(tǒng)傳送所述第一信號消息；如果沒有從所述第一通信系統(tǒng)接收到第一確認(rèn)消息，則自動產(chǎn)生第二信號消息，以傳送給所述第二通信系統(tǒng)。
在又一方面，本發(fā)明提供一種移動通信裝置，被布置成監(jiān)視多個不同的通信系統(tǒng)的信號，當(dāng)該裝置連接到一個系統(tǒng)時，向通信系統(tǒng)之一發(fā)送信號消息，當(dāng)信號消息沒有被該一系統(tǒng)確認(rèn)時，連接到另一個通信系統(tǒng)上。
較佳地，該無線電通信裝置包含處理器，產(chǎn)生第一信號消息，以傳送給具有第一導(dǎo)頻信號的第一通信系統(tǒng)，以及收發(fā)機(jī)，向第一通信系統(tǒng)發(fā)送第一信號消息。響應(yīng)于第一信號消息，第一通信系統(tǒng)應(yīng)產(chǎn)生第一確認(rèn)消息。收發(fā)機(jī)從第一通信系統(tǒng)接收第一導(dǎo)頻信號，也應(yīng)接收第一確認(rèn)消息。然而，如果沒有接收到第一確認(rèn)信息，而正接收到第一導(dǎo)頻信號(指示無線通信裝置處于反向鏈路受限)，則處理器自動地產(chǎn)生第二信號消息，以傳送給具有第二導(dǎo)頻信號的第二通信系統(tǒng)。因此，在發(fā)生故障而關(guān)閉與第一通信系統(tǒng)的反向鏈路時，無線通信裝置自動地搜尋以捕獲第二通信系統(tǒng)。
在一較佳實施例中，無線通信裝置還包含用戶接口(例如鍵盤和相關(guān)電路)，產(chǎn)生第一組撥號數(shù)字，存儲器，與第一和第二信號消息(都包括第一組撥號數(shù)字)一起存儲第一組撥號數(shù)字。例如，第一組撥號數(shù)字可以是所希望的目的電話號碼。目的電話號碼存儲在存儲器中，以便以后由處理器檢索，產(chǎn)生第二信號消息。在這種情況下，第一和第二信號消息將是呼叫始發(fā)信息，因此，通過檢索存儲器中的撥號數(shù)字，處理器自動地與第二通信系統(tǒng)“重試”呼叫發(fā)出，而不需要用戶采取任何行動。
為了實現(xiàn)這一功能，在該較佳實施例中，處理器包含呼叫處理模塊，產(chǎn)生第一和第二信號消息并產(chǎn)生始發(fā)保持信號；以及用戶接口模塊，把第一組撥號數(shù)字存儲在存儲器中，并響應(yīng)于始發(fā)保持信號向呼叫處理模塊提供第一組撥號數(shù)字。當(dāng)所述無線通信裝置正捕獲第一或第二通信系統(tǒng)時，呼叫處理模塊把所述始發(fā)保持信號設(shè)置成邏輯值“真”，當(dāng)所述無線通信裝置已捕獲所述第一或第二通信系統(tǒng)時，設(shè)置成邏輯值“假”。因此，當(dāng)用戶接口模塊感測到始發(fā)保持信號是從真到假時，它重新發(fā)出在捕獲嘗試時保持的待發(fā)呼叫。
因此，當(dāng)該無線通信裝置遇到前向鏈路受限情況或反向鏈路受限情況時，自動地和無縫隙地轉(zhuǎn)換到另一個可用的系統(tǒng)，而不需要用戶采取主動動作，選擇另一個系統(tǒng)或重發(fā)出呼叫。
附圖概述通過下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的特點、目的和優(yōu)點將變得更明顯，其中在所有圖中，相同的參考字符表示相應(yīng)的部件。


圖1是本發(fā)明的典型移動站選出的部件的框圖；以及圖2是本發(fā)明的操作的高級狀態(tài)圖。
本發(fā)明的實施方式雖然，這里描述的本發(fā)明的實施例將參照典型的雙模式CDMA/AMPS移動站來描述，但應(yīng)當(dāng)注意，本發(fā)明也可應(yīng)用于任何可以與一個以上的通信系統(tǒng)通信的無線電通信裝置，而無論兩個通信系統(tǒng)使用相同的調(diào)制或多路復(fù)用協(xié)議。例如，本發(fā)明可應(yīng)用于能在各個通信系統(tǒng)之間“漫游”的無線通信裝置。
在圖1中示出了本發(fā)明用的典型移動站100的選出的部件。在前向鏈路(基站至移動站)上，天線102捕獲RF能量，并傳送至收發(fā)機(jī)(XCVR)104。XCVR104下變換和解調(diào)接收到的信號，并把它傳送給處理器107。處理器107從XCVR104接收解調(diào)的前向鏈路信號，并根據(jù)本技術(shù)領(lǐng)域已知的傳統(tǒng)的方法(在上面引用的專利中有更詳細(xì)的描述)處理該信號。與本發(fā)明有關(guān)，處理器107也起到這樣的作用，響應(yīng)于存儲在非易失性存儲器11中的用戶性能確定要捕獲哪個無線通信系統(tǒng)的哪個基站，捕獲所選基站的前向鏈路，并產(chǎn)生信號消息，傳送給該基站。處理器107可以是如本技術(shù)領(lǐng)域中已知的傳統(tǒng)微處理器，被編程成實現(xiàn)這里描述的本發(fā)明的任務(wù)。雖然處理器107包括許多其它處理模塊，但呼叫處理模塊106和用戶接口模塊108都是與本發(fā)明最相應(yīng)的，因此，在圖1中作了圖示。
呼叫處理模塊106接收并處理基站的信號消息，響應(yīng)于基站的信號控制移動站100的動作。例如，呼叫處理模塊106接收信號消息，并把它們作為登記次序、諸如尋呼信道分配的開銷信息、尋呼和切換方向信息。
響應(yīng)于呼叫處理模塊106的指令，用戶接口模塊108控制各種用戶接口，例如顯示器110和鍵盤112，它們可以是本技術(shù)領(lǐng)域已知的傳統(tǒng)顯示器和小鍵盤。例如，響應(yīng)于基站的指示移動站100移出其“本地”系統(tǒng)而“漫游”的信號時，用戶接口模塊108可以在顯示器110上指示“漫游”。作為另一個例子，響應(yīng)于捕獲基站導(dǎo)頻信道，用戶接口模塊108可以在顯示器110上顯示服務(wù)指示。用戶接口模塊108可以控制其它用戶接口，為清楚和簡潔起見，這些其它用戶接口由于與本發(fā)明的關(guān)系有限，所以在圖1中沒有示出。
在反向鏈路(移動站至基站)，移動站100的用戶可以通過小鍵盤112輸入目的電話號碼，以發(fā)出呼叫。用戶接口108暫時把撥號數(shù)字存儲在存儲器109中，除非指示“保持”撥號數(shù)字(如下面進(jìn)一步的解釋)，并把它們提供給呼叫處理模塊106，產(chǎn)生始發(fā)信息，通過XCVR104在天線102上傳送給基站。在本發(fā)明中，呼叫處理模塊106和用戶接口模塊108起到協(xié)調(diào)實現(xiàn)這里將參照圖2描述的本發(fā)明的方法的作用。具體地說，當(dāng)移動站100遇到前向鏈路受限情況或反向鏈路受限情況時，自動地和無縫隙地轉(zhuǎn)換到另一個可用系統(tǒng)上，而不需要用戶采取任何主動動作選擇另一個系統(tǒng)或重發(fā)呼叫。
在圖2中示出出使用本發(fā)明的典型移動站的操作的高級狀態(tài)圖。雖然圖2圖對應(yīng)于IS-95兼容移動站，但這里的講授同樣可應(yīng)用于其它無線通信標(biāo)準(zhǔn)，無論它們是蜂窩、移動、PCS或其它的，與使用的調(diào)制或多路復(fù)用技術(shù)無關(guān)，即，碼分多址(CDMA)、時分多址(TDMA)、基于TDMA的全球移動通信系統(tǒng)(GSM)或模擬高級移動電話系統(tǒng)(AMPS)。
在圖2中，示出了五個獨立的主要操作狀態(tài)無系統(tǒng)捕獲狀態(tài)200、移動站初始化狀態(tài)202、移動站空閑狀態(tài)204、系統(tǒng)接入狀態(tài)206以及移動站控制業(yè)務(wù)信道狀態(tài)208。此外，示出了主要操作狀態(tài)之間的各種相關(guān)的轉(zhuǎn)換。然而，應(yīng)當(dāng)注意，在可適用于本發(fā)明使用的任何移動站中，可以有更多的狀態(tài)和轉(zhuǎn)換，這里為了簡潔和清楚，在圖2中沒有示出。
移動站開始處于無系統(tǒng)捕獲狀態(tài)200。無系統(tǒng)捕獲狀態(tài)200能以許多方式進(jìn)入，例如，無線服務(wù)覆蓋中的“孔”之間的轉(zhuǎn)換，也可以從所示的任何其它狀態(tài)在失去前向鏈路時進(jìn)入。當(dāng)在無系統(tǒng)捕獲狀態(tài)200時，圖1的顯示器110可以顯示“無服務(wù)”指示。
為了捕獲服務(wù)，處理器107(圖1)使移動站100進(jìn)入到移動站初始化狀態(tài)202。移動站初始狀態(tài)202由下面四個子狀態(tài)組成，但是為了清楚起見，在圖2中僅示出了第一個子狀態(tài)1)系統(tǒng)確定子狀態(tài)；2)導(dǎo)頻信道捕獲子狀態(tài)；3)同步信道捕獲子狀態(tài)；以及4)定時改變子狀態(tài)。
一進(jìn)入到移動站初始化狀態(tài)202，呼叫處理模塊106就把邏輯標(biāo)記“HOLD_ORIG”(它是“保持始發(fā)”的縮寫)設(shè)置為邏輯值“真”。當(dāng)HOLD_ORIG值為真時，用戶發(fā)出和用戶接口模塊108檢測到的呼叫始發(fā)(例如小鍵盤112上撥出電話號碼產(chǎn)生的)都不立即起作用，而是“保持”在存儲器109中臨時存儲，等待走出移動站初始化狀態(tài)202。這與傳統(tǒng)移動站不同的地方，在傳統(tǒng)移動站中，由于無線服務(wù)仍沒有建立，所以在移動站初始化期間發(fā)生的始發(fā)嘗試立即產(chǎn)生“呼叫失敗”的指示。
在系統(tǒng)確認(rèn)狀態(tài)214時，移動站100選擇哪個系統(tǒng)和該系統(tǒng)的哪個信道使用。該系統(tǒng)確認(rèn)一般受到可以存儲在非易失性存儲器111中的一組性能(即“僅CDMA”、“僅AMPS”或“CDMA然后AMPS”)的影響。該系統(tǒng)確認(rèn)一般可以根據(jù)1995年7月31日提出的、名稱為“多模式用戶站內(nèi)系統(tǒng)確認(rèn)的方法和裝置”的共同待批美國專利申請序列號08/509,719中描述的過程來實現(xiàn)，該申請已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，援引于此，以作參考。此外，系統(tǒng)確認(rèn)一般也可以根據(jù)1996年3月27日提出的、名稱為“進(jìn)行最佳系統(tǒng)選擇的方法和裝置”的共同待批美國專利申請序列號08/626,744中描述的過程來實現(xiàn)，該申請已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，援引于此，以作參考。
在導(dǎo)頻信道捕獲子狀態(tài)(未圖示)，移動站100捕獲所選的系統(tǒng)的導(dǎo)頻信道。在IS-95兼容系統(tǒng)中，導(dǎo)頻信道是每個CDMA基站連接發(fā)送的、未調(diào)制的、直接序列的擴(kuò)展頻譜信號。導(dǎo)頻信道可以使移動站捕獲前向CDMA信道的定時，提供相干解調(diào)的相位基準(zhǔn)，并提供一種在基站之間進(jìn)行信號強(qiáng)度比較的手段。
為了捕獲導(dǎo)頻信道，受處理器107控制的移動站100可以執(zhí)行1996年7月26日提出的、名稱為“在CDMA通信系統(tǒng)中進(jìn)行搜索捕獲的方法和裝置”的共同待批美國專利序列號08/687,694中描述的捕獲過程，該申請已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，援引于此，以作參考。另一方面，根據(jù)要捕獲的系統(tǒng)的類型，移動站100也可以執(zhí)行本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)公知的其它捕獲過程。
然而，如果當(dāng)處理移動站初始化狀態(tài)202時，移動站100沒有成功地捕獲較佳CDMA系統(tǒng)的導(dǎo)頻信道，則，它將再次進(jìn)入到系統(tǒng)確認(rèn)子狀態(tài)，根據(jù)如上所述的存儲在非易換性存儲器111中的一組性能，嘗試捕獲另一通信系統(tǒng)的導(dǎo)頻信道。初始捕獲導(dǎo)頻信道的失敗可以是如上所述的前向鏈路受限狀態(tài)之一種情況。
在成功地捕獲了導(dǎo)頻信道之后，移動站100進(jìn)入到同步信道捕獲子狀態(tài)，在該狀態(tài)下，它接收和處理同步信道信息。在IS-95兼容CDMA系統(tǒng)中，同步信道使用同一個PN序列和相位偏移作為導(dǎo)頻信道，每當(dāng)導(dǎo)頻信道被跟蹤，它都可以被解調(diào)。同步信道在其它事物中載送基站標(biāo)識和系統(tǒng)時間。在定時改變子狀態(tài)，移動站根據(jù)同步信道上接收到的系統(tǒng)時間，使其系統(tǒng)定時與基站的定時同步。
在成功進(jìn)行了系統(tǒng)捕獲和初始化之后，呼叫處理模塊106將把HOLD_ORIG置回假，從而可以使用戶接口模塊108檢測和存儲的任何呼叫始發(fā)正常地進(jìn)行處理。這與傳統(tǒng)移動站不同，在傳統(tǒng)移動站中，在移動站初始化期間發(fā)生的始發(fā)嘗試立即產(chǎn)生“呼叫失敗”指示，這是因為無線服務(wù)仍沒有建立。因此，在系統(tǒng)初始化狀態(tài)202發(fā)生的始發(fā)嘗試被臨時存儲在存儲器109中，直到系統(tǒng)被捕獲，此時，進(jìn)入到呼叫處理模塊106，由XCVR 104(圖1)發(fā)送始發(fā)信息的撥號數(shù)字部分中包括的內(nèi)容。通過把撥號數(shù)字暫時存儲在存儲器109中直到系統(tǒng)被捕獲，移動站100的用戶將不需要重新在小鍵盤112上輸入撥號數(shù)字，或者采取其它動作(例如按下“重?fù)堋辨I)以完成在無線通信建立之前發(fā)生的過早的呼叫始發(fā)嘗試。
在移動站空閑狀態(tài)204時，移動站100監(jiān)視尋呼信道。尋呼信道是從基站向移動站傳送控制信息和尋呼所用的前向信道。當(dāng)在移動站空閑狀態(tài)204時，移動站100可以接收開銷消息，開銷消息傳送基站特性以及全系統(tǒng)范圍的信息，接收呼入，起動呼叫始發(fā)，起動登記或者起動信息傳送。
當(dāng)移動站100起動呼叫始發(fā)、登記或者響應(yīng)于例如呼入尋呼等的其它消息傳送時，呼叫處理模塊106產(chǎn)生接入信道消息，傳送給基站。當(dāng)如判定菱形框218所示已產(chǎn)生了接入信道消息時，移動站100進(jìn)入系統(tǒng)接入狀態(tài)206，嘗試在接入信道上傳送一個或多個接入信道消息。接入信道消息可以是例如在系統(tǒng)初始化子狀態(tài)202期間保持的待處理呼叫始發(fā)嘗試，或者可以是移動站空閑狀態(tài)204期間首次發(fā)生的呼叫始發(fā)嘗試，或者也可以是諸如登記消息等開銷消息。
在CDMA通信系統(tǒng)中，當(dāng)移動站100未使用業(yè)務(wù)信道時，接入信道在從移動站100至基站的反向鏈路上提供通信。一個或多個接入信道與每個尋呼信道配對。基站用相關(guān)尋呼信道上的信息響應(yīng)在特定接入信道上的傳送。同樣，移動站100通過在相關(guān)接入信道之一上傳送來響應(yīng)尋呼信道消息。
如果移動站經(jīng)受到尋呼信道的深度衰落，這種衰落可以是上述的前向鏈路受限狀態(tài)的另一種情況，并且移動站根據(jù)存儲在非易失性存儲器111中的一組系統(tǒng)情能，將返回到移動站初始化狀態(tài)202的系統(tǒng)確定子狀態(tài)，嘗試重新捕獲同一CDMA通信系統(tǒng)或另一系統(tǒng)之一的服務(wù)。
在系統(tǒng)接入狀態(tài)206時，移動站100利用隨機(jī)接入過程在接入信道上傳送。發(fā)送一個接入信道消息和接收(或沒有接收到)接入信道消息的確認(rèn)的整個過程稱為“接入嘗試”。接入嘗試包含傳送一個或多個“接入探測序列”。每個接入探測序列包含傳送一個或多個“接入探測”。每個接入探測包含接入信道消息，移動站在接入嘗試時，在每個接入探測中傳送相同的接入信道消息。
因此，在接入嘗試中，接入探測被分組成接入探測序列。每個接入探測序列的第一個接入探測以預(yù)定的功率電平發(fā)送。該接入探測序列中的每個后續(xù)的接入探測以比該接入探測序列中的前一個接入探測高預(yù)定功率增量的功率電平發(fā)送。例如，如果第一個接入探測的預(yù)定功率電平為7dB，預(yù)定功率增量為2dB，則每個接入探測序列中的第一個接入探測以7dB傳送，每個接入探測序列中的第二個接入探測以9dB傳送，每三個以11dB傳送，以此類推，直到完成接入探測序列。
如果在喚起基站的確認(rèn)時，一個接入探測序列不成功，則另一個相同的接入探測序列將開始。當(dāng)移動站100接收到基站的確認(rèn)時，或者已傳送了一個預(yù)定的最大數(shù)量的接入探測序列時，它停止傳送接入探測序列，結(jié)束接入嘗試，由于到達(dá)預(yù)定數(shù)量的接入探測序列而引起的接入嘗試中斷是上述的反向鏈路受限狀態(tài)的情況。應(yīng)當(dāng)注意，接入嘗試也可以本技術(shù)領(lǐng)域已知的其它方式來進(jìn)行，這與提供服務(wù)的系統(tǒng)的性質(zhì)有關(guān)。
如果如判定菱形框220中確定接入嘗試成功，并且接入信道消息是指示移動站用戶正在始發(fā)一個呼叫的始發(fā)消息，則基站把移動站指向到業(yè)務(wù)信道，移動站進(jìn)入業(yè)務(wù)信道狀態(tài)208的移動站控制。當(dāng)完全使用了業(yè)務(wù)信道時，如判定菱形框222中所確定的呼叫完成時一樣，移動站返回到移動站空閑狀態(tài)204。
然而，如果由于在判定菱形框220中沒有喚起基站的確認(rèn)，而使接入嘗試不成功，則處理器107在判定菱形框224中確定這最后一個未成功的接入嘗試是否是同一個接入信道消息的第N次接入嘗試失敗，其中N是大于1的整數(shù)。如果不是，則呼叫處理模塊106再把HOLD_ORIG設(shè)置成真，重新進(jìn)入到系統(tǒng)確定子狀態(tài)214。不利用如判定菱形框224中確定的固定重試次數(shù)，也可以使用定時器，使重試次數(shù)多少與某一時間周期(例如20秒)中可以嘗試的次數(shù)相同。在這種情況下，判定菱形框224在定時器期滿后就終止呼叫始發(fā)嘗試，而與已經(jīng)嘗試的重試次數(shù)的多少無關(guān)。另一方面，這些技術(shù)也可以結(jié)合應(yīng)用。
在系統(tǒng)初始狀態(tài)202時，移動站100較佳地嘗試捕獲與最近的接入嘗試失敗的一個不同的通信信道或系統(tǒng)。例如，假設(shè)在同一個地理區(qū)域中有兩個通信系統(tǒng)-CDMA PCS系統(tǒng)和模擬AMPS系統(tǒng)。還假設(shè)PCS CDMA系統(tǒng)正工作在兩個不同的CDMA信道，信道號400和信道號425上，AMPS系統(tǒng)正工作在模擬信道“B”上。如果接收到始發(fā)信息的接入嘗試失敗，同時服務(wù)正由PCS CDMA信道號425提供，則系統(tǒng)確認(rèn)子狀態(tài)214較佳地嘗試捕獲模擬信道“B”上的模擬AMPS系統(tǒng)，或者嘗試捕獲CDMA信道號400上的PCS CDMA系統(tǒng)。
如果模擬AMPS信道“B”在系統(tǒng)初始化狀態(tài)202期間已捕獲，則呼叫處理模塊106將再把HOLD_ORIG設(shè)置成“假”。響應(yīng)于檢測到HOLD_ORIG從真返回到假，用戶接口模塊108將從存儲器109中恢復(fù)出撥號數(shù)字，并重新起動呼叫始發(fā)。如果呼叫始發(fā)通過這次，意味著基站在判定菱形框220確認(rèn)了該呼叫始發(fā)，則移動站100將在業(yè)務(wù)信道上正常完成呼叫，返回到移動站空閑狀態(tài)204。因此，用戶不需要重?fù)茈娫捥柎a，即使服務(wù)在一個系統(tǒng)中丟失，然后在另一個系統(tǒng)中重新捕獲。在一個實施例中，在原始端周期地重新掃描服務(wù)，較佳的是PCS CDMA信道號425。例如處理器107可以把定時器設(shè)置成一分鐘，然后返回到系統(tǒng)初始化狀態(tài)202，當(dāng)定時器期滿后，重新捕獲較佳的系統(tǒng)。另一方面，一分鐘定時器也可以在模擬AMPS系統(tǒng)上的每次始發(fā)之后重新設(shè)置。
然而，如果在系統(tǒng)初始化狀態(tài)214期間模擬AMPS信道“B”沒有被捕獲，則移動站100可以繼續(xù)掃描并最終捕獲另一個PCS CDMA信道號400上的服務(wù)。與剛描述的例子相同，響應(yīng)于檢測到HOLD_ORIG從真返回到假，用戶接口模塊108將從存儲器109中恢復(fù)出撥號數(shù)字，并重新起動該呼叫始發(fā)。
假設(shè)在判定菱形框220中確定接入嘗試失敗，無論第一次捕獲的是哪一個系統(tǒng)(模擬AMPS信道“B”或PCS CDMA信道號400)。這是對同一個呼叫始發(fā)嘗試的第二次失敗，即，同于用戶曾經(jīng)輸入的同一個撥號數(shù)字。如果在判定菱形框224中N＝2，則呼叫始發(fā)將失敗，用戶接口模塊108在框226中在顯示器110上指示呼叫失敗。因此，本發(fā)明在需要用戶采取一些動作挽救這種狀態(tài)(即重?fù)茈娫捥柎a，移入到更佳的覆蓋區(qū)等)之前在不同系統(tǒng)上對同一呼叫始發(fā)提供了N次接入嘗試。數(shù)字N也就是“重試”次數(shù)可以是固定的，也可以是能由用戶設(shè)置的。例如，移動站100的制造商可以決定如這里描述的一樣，對始發(fā)信息進(jìn)僅進(jìn)行一次重試是適當(dāng)?shù)模梢园袾值設(shè)置為2。
應(yīng)當(dāng)再次注意，本發(fā)明可應(yīng)于超越這里描述的特定的CDMA和模擬AMPS的例子，也可以應(yīng)用于能在一個以上的通信系統(tǒng)中工作的任何移動站。例如，如果在一給定地理區(qū)域內(nèi)有兩個PCS CDMA系統(tǒng)，則本發(fā)明可以用來提供CDMA至CDMA的重試。此外，應(yīng)當(dāng)注意，存儲在非易失性存儲器111中的在系統(tǒng)確定子狀態(tài)214確定應(yīng)當(dāng)捕獲哪個系統(tǒng)時使用的特定用戶性能對于本發(fā)明來說并不是關(guān)鍵。非易性存儲器中的用戶性能可以是較佳系統(tǒng)表，或者是系統(tǒng)按性能順序的排列表，或者僅是可以應(yīng)用的便攜式系統(tǒng)列表。
如這里所述，本發(fā)明通過保持待進(jìn)行呼叫始發(fā)嘗試直到最終捕獲服務(wù)的手段降低了呼叫失敗的百分比。在超過接入序列的最大次數(shù)(反向鏈路受限)或者沒能捕獲較佳通信系統(tǒng)的前向鏈路(前向鏈路受限)的一種情況下，用戶不需要重新起動呼叫始發(fā)，因此，可以使?jié)撛诘暮艚惺∞D(zhuǎn)向成功。
而且，本發(fā)明并不限于重試呼叫始發(fā)嘗試。本發(fā)明也可用來在反向鏈路受限狀態(tài)下，對任何接入信道消息的失敗進(jìn)行自動無縫隙系統(tǒng)轉(zhuǎn)換，從而當(dāng)移動站100不能在較佳系統(tǒng)中登記時，快速地轉(zhuǎn)換和登記到另一個系統(tǒng)。這可以避免移動站100由于不能在較佳系統(tǒng)中登記而丟失呼入的不希望有的影響。即使在移動站變成反向鏈路受限制之前能在較佳系統(tǒng)中登記的情況下，本發(fā)明的自動系統(tǒng)轉(zhuǎn)換也可以當(dāng)不能接收到在接入信道上傳送的任何其它開銷消息的確認(rèn)時，用于使電話搜尋另一個系統(tǒng)服務(wù)。
前面對較佳實施例的描述能使本發(fā)技術(shù)領(lǐng)域的熟練人員制作或使用本發(fā)明。對這些實施例的各種變化對于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯然的，這里描述的一般原理可以應(yīng)用于其它實施例而不需要使用創(chuàng)造性勞動。因此，本發(fā)明并不限于這里所示的實施例，而應(yīng)根據(jù)與這里揭示的原理和新穎特征相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求
1.一種無線通信裝置，包含處理器，產(chǎn)生第一信號消息，傳送給具有第一導(dǎo)頻信號的第一通信系統(tǒng)；以及收發(fā)機(jī)，耦接到所述處理器上，把所述第一信號消息傳送給所述第一通信系統(tǒng)，并接收所述第一通信系統(tǒng)的所述第一導(dǎo)頻信號和第一確認(rèn)消息；其中，如果所述收發(fā)機(jī)沒有接收到所述第一確認(rèn)消息并沒有接收到所述第一導(dǎo)頻信號，則所述處理器自動地產(chǎn)生第二信號消息，傳送給具有第二導(dǎo)頻信號的第二通信系統(tǒng)。
2.如權(quán)利要求1所述的無線通信裝置，其特征在于，還包含用戶接口，耦接到所述處理器上，產(chǎn)生第一組撥號數(shù)字；以及存儲器，耦接到所述處理器上，存儲所述第一組撥號數(shù)字，所述第一和第二信號消息都包括所述第一組撥號數(shù)字。
3.如權(quán)利要求2所述的無線通信裝置，其特征在于，所述處理器從所述存儲器中恢復(fù)出所述第一組撥號數(shù)字，以產(chǎn)生所述第二信號消息。
4.如權(quán)利要求3所述的無線通信裝置，其特征在于，所述第一和第二信號消息是呼叫始發(fā)信息。
5.如權(quán)利要求3或4所述的無線通信裝置，其特征在于，所述處理器包含呼叫處理模塊，產(chǎn)生所述第一和第二信號消息，并產(chǎn)生始發(fā)保持信號；以及用戶接口模塊，把所述第一組撥號數(shù)字存儲在所述存儲器中，并響應(yīng)于所述始發(fā)保持信號，把所述第一組撥號數(shù)字提供給所述呼叫處理模塊。
6.如權(quán)利要求5所述的無線通信裝置，其特征在于，所述呼叫處理模塊當(dāng)所述無線通信裝置正捕獲所述第一或第二通信系統(tǒng)時把所述始發(fā)保持信號設(shè)置成第一邏輯值，當(dāng)所述無線通信裝置已捕獲所述第一或第二通信系統(tǒng)時，設(shè)置成第二邏輯值。
7.如前述權(quán)利要求之任一個所述的無線通信裝置，其特征在于，所述第一和第二信號消息是登記消息。
8.一種在具有第一導(dǎo)頻信號的第一通信系統(tǒng)與具有第二導(dǎo)頻信號的第二通信系統(tǒng)之間自動轉(zhuǎn)換的方法，該方法包含下列步驟接收所述第一導(dǎo)頻信號；產(chǎn)生第一信號消息，以傳送給所述第一通信系統(tǒng)；把所述第一信號消息傳送給所述第一通信系統(tǒng)；如果沒有從所述第一通信系統(tǒng)接收到第一確認(rèn)消息，則自動地產(chǎn)生第二信號消息，以傳送給所述第二通信系統(tǒng)。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，還包含下列步驟產(chǎn)生第一組撥號數(shù)字；以及把所述撥號數(shù)字存儲在存儲器中，所述第一和第二信號消息都包括所述第一組撥號數(shù)字。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，自動產(chǎn)生所述第二信號消息的所述步驟包含從所述存儲器中恢復(fù)出所述第一組撥號數(shù)字的步驟。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述第一和第二信號消息是呼叫始發(fā)消息。
12.如權(quán)利要求10或11所述的方法，其特征在于，還包含產(chǎn)生始發(fā)保持信號的步驟，其中從所述存儲器中恢復(fù)所述第一組撥號數(shù)字的所述步驟是響應(yīng)于所述始發(fā)保持信號進(jìn)行的。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，產(chǎn)生所述始發(fā)保持信號的所述步驟包括下列步驟當(dāng)所述無線通信裝置正捕獲所述第一或第二通信系統(tǒng)時，把所述始發(fā)保持信號設(shè)置成第一邏輯值；當(dāng)所述無線通信裝置已捕獲所述第一或第二通信系統(tǒng)時，把所述始發(fā)信號設(shè)置成第二邏輯值。
14.如權(quán)利要求8至13之任一所述的方法，其特征在于，所述第一和第二信號消息是登記消息。
15.一種移動通信裝置，布置成監(jiān)視多個不同的通信系統(tǒng)的信號，當(dāng)所述裝置連接到一個系統(tǒng)時，向該通信系統(tǒng)傳送信號消息，當(dāng)該信號消息未被該系統(tǒng)確認(rèn)時，把信號消息連接到另一個通信系統(tǒng)。
全文摘要
一種無線電通信裝置(100),當(dāng)它不能完成呼叫始發(fā)嘗試時自動地且無縫隙地轉(zhuǎn)換到另一個可用的系統(tǒng)中,而無需用戶采取任何主動的動作,選擇另一個系統(tǒng),或重新起動呼叫始發(fā)。這種無線通信裝置(104)包含收發(fā)機(jī)(104)和處理器(104)。收發(fā)機(jī)(107)傳送和接收消息和信號。如果收發(fā)機(jī)未接收到第一通信系統(tǒng)的確認(rèn)消息,則處理器(107)產(chǎn)生第一信號消息,以傳送給第一通信系統(tǒng),產(chǎn)生第二信息信息,以傳送給第二通信系統(tǒng)。它通過保持待完成的呼叫始發(fā)嘗試直到最終捕獲了服務(wù)來降低呼叫失敗的百分比。在超過接入序列(反向鏈路受限)的最大次數(shù)或者沒能捕獲較佳通信系統(tǒng)的前向鏈路(前向鏈路受限)的一種情況下,用戶不需要重新起動呼叫始發(fā),因此,把潛在在呼叫失敗變?yōu)槌晒Α?br> 文檔編號H04W88/06GK1255274SQ98804013
公開日2000年5月31日 申請日期1998年3月4日 優(yōu)先權(quán)日1997年3月7日
發(fā)明者J·C·奧爾特, R·D·休斯, S·S·蘇萊曼 申請人:夸爾柯姆股份有限公司