ГИБРИДНЫЙ ПРОТОКОЛ ДЛЯ ПОДДЕРЖКИ ОБМЕНА ДАННЫМИ С НЕСКОЛЬКИМИ СЕТЯМИ
HYBRID PROTOCOL FOR SUPPORTING DATA EXCHANGE WITH SEVERAL NETWORKS

Притязание на приоритет по 35 U.S.C. §119
Настоящая Заявка на патент претендует на приоритет Предварительной заявки №60/434772, озаглавленной "DIRECTING COMMUNICATIONS IN A HIGH RATE PACKET DATA COMMUNICATION SYSTEM", поданной 18 декабря 2002 года и принадлежащей правопреемнику настоящей заявки, и включенной в настоящее описание во всей своей полноте в качестве ссылки.
Настоящая Заявка на патент претендует на приоритет Предварительной заявки №60/454385, озаглавленной "DIRECTING COMMUNICATIONS IN A HIGH RATE PACKET DATA COMMUNICATION SYSTEM", поданной 12 марта 2003 года и принадлежащей правопреемнику этой заявки, и включенной в настоящее описание во всей своей полноте в качестве ссылки.
Область техники
Настоящее изобретение относится, в общем, к беспроводной связи и, более конкретно, к различным системам и методикам реализации гибридного протокола, поддерживающего обмен данными с несколькими сетями.
Уровень техники
Беспроводные сети широко развернуты для предоставления различных типов услуг беспроводной связи. За много лет были разработаны различные радиоинтерфейсы для того, чтобы поддерживать беспроводной обмен данными, в том числе множественный доступ с частотным разделением сигналов (FDMA), множественный доступ с временным разделением сигналов (TDMA) и множественный доступ с кодовым разделением сигналов (CDMA), а также многие другие. Эти интерфейсы были стандартизованы для того, чтобы облегчить совместную работу оборудования, изготовленного различными компаниями. В качестве примера: речевые услуги, использующие технологию CDMA, были стандартизированы в США документом Ассоциации промышленности средств связи (TIA) TIA/EIA/IS-95-B, озаглавленным "Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular Systems" и называемым в данном документе "IS-95". Позднее технология CDMA была расширена для того, чтобы предоставлять и речевые услуги, и услуги передачи данных, в США документом Ассоциации промышленности средств связи (TIA), озаглавленном "Upper Layer (Layer 3) Signaling Standard for cdma2000 Spread Spectrum Systems, Release A - Addendum 1", датированным 27 октября 2000 года и называемым в данном документе "IS-2000". Чтобы удовлетворить растущий спрос на услуги по высокоскоростной передаче данных, TIA был предложен дополнительный стандарт, озаглавленный "cdma2000 High Rate Packet Data Air Interface Specification" и называемый в данном документе "IS-856".
С быстрым распространением услуг связи и различных стандартов, которые их поддерживают, чрезвычайно важно разработать технологию, которая совместима с несколькими стандартами радиоинтерфейса. С помощью этой технологии устройство беспроводной связи может быть использовано для того, чтобы поддерживать речь и низкоскоростные данные, используя IS-2000, однако основывается в основном на IS-856, чтобы поддерживать высокоскоростные Интернет-приложения. Сложность, с которой столкнулись разработчики, заключается в том, что каждый из этих стандартов имеет собственный уникальный набор протоколов, услуг, скоростей передачи данных и рабочих частот. Следовательно, в данной области техники существует необходимость в инновационном подходе, чтобы поддерживать устройства беспроводной связи с несколькими стандартами радиоинтерфейса. Подход не должен быть ограничен устройствами, поддерживающими приложения TIS-2000 и IS-856, а должен являться решением широкого спектра, применимым к устройствам, поддерживающим различные другие стандарты радиоинтерфейса.
Краткое описание чертежей
Аспекты настоящего изобретения проиллюстрированы в качестве примера, а не в качестве ограничения, на прилагаемых чертежах, при этом:
фиг.1 - концептуальная блок-схема системы беспроводной связи;
фиг.2 - концептуальная блок-схема системы беспроводной связи, которая распространена в нескольких географических зонах обслуживания;
фиг.3 - концептуальная блок-схема еще одного варианта осуществления системы беспроводной связи, которая распространена в нескольких географических зонах обслуживания;
фиг.4 - концептуальная блок-схема абонентской станции для использования в системе беспроводной связи;
фиг.5 - схема, иллюстрирующая перемещение мобильной станции и соответствующие конфигурации, в конфигурации беспроводной системы;
фиг.6 - схема конфигурации беспроводной системы;
фиг.7 - схема обработки речевых вызовов в системе, поддерживающей обмен данными по протоколу высокоскоростной передачи пакетных данных (HRPD);
фиг.8 - схема обработки речевых вызовов в системе, поддерживающей обмен данными по протоколу высокоскоростной передачи пакетных данных (HRPD), использующей отражатель;
фиг.9 - схема, иллюстрирующая перемещение мобильной станции (MS) в сотовой сети, поддерживающей различные протоколы;
фиг.10 - поток вызовов, иллюстрирующий перемещение MS в сотовой сети, поддерживающей различные протоколы;
фиг.11 - схема, иллюстрирующая перемещение мобильной станции (MS) в сотовой сети, поддерживающей различные протоколы;
фиг.12 - поток вызовов, иллюстрирующий перемещение MS в сотовой сети, поддерживающей различные протоколы;
фиг.13 - блок-схема терминала доступа (AT);
фиг.14 - блок-схема элемента сети доступа (AN); и
фиг.15 - поток вызовов согласно одному варианту осуществления.
Подробное описание изобретения
Абонентская станция HDR, называемая в данном документе терминалом доступа (AT), может быть мобильной или стационарной и может обмениваться данными с одной или более базовыми станциями HDR, называемыми в данном документе приемопередающими устройствами модемного пула (MPT). Терминал доступа передает и принимает пакеты данных посредством одного или более приемопередающих устройств модемного пула контроллеру базовой станции HDR, называемому в данном документе контроллером модемного пула (MPC). Приемопередающие устройства модемного пула и контроллеры модемного пула являются частями сети, называемой сетью доступа. Сеть доступа перемещает пакеты данных между несколькими терминалами доступа. Сеть доступа может быть дополнительно подключена к дополнительным сетям вне сети доступа, например к корпоративной сети интранет или к Интернету, и может перемещать пакеты данных между каждым терминалом доступа и такими внешними сетями. Терминал доступа, который установил активное соединение канала трафика с одним или более приемопередающими устройствами модемного пула, называется активным терминалом доступа и, как считается, находится в состоянии трафика. Терминал доступа, который находится в процессе установления активного соединения канала трафика с одним или более приемопередающими устройствами модемного пула, как считается, находится в состоянии настройки соединения. Терминалом доступа может быть любое устройство передачи данных, которое обменивается данными посредством беспроводного канала или посредством проводного канала, например, с помощью оптоволоконных или коаксиальных кабелей. Терминалом доступа может дополнительно быть любое из ряда типов устройств, включая (но не только) плату PC Card, плату Compact Flash, внешний или внутренний модем либо беспроводной или проводной телефон. Канал связи, посредством которого терминал доступа отправляет сигналы приемопередающему устройству модемного пула, называется обратным каналом. Канал связи, посредством которого приемопередающее устройство модемного пула отправляет сигналы терминалу доступа, называется направленным вперед каналом.
Изложенное ниже в связи с прилагаемыми чертежами подробное описание предназначено в качестве описания различных вариантов осуществления настоящего изобретения и не предназначено для того, чтобы представлять единственные варианты осуществления, в которых изобретение может быть использовано на практике. Каждый вариант осуществления, описанный в данном изобретении, предоставлен просто в качестве примера или иллюстрации настоящего изобретения и не должен обязательно быть истолкован как предпочтительный или выгодный в сравнении с другими вариантами осуществления. Подобное описание включает в себя конкретные детали для целей представления полного понимания настоящего изобретения. Тем не менее, специалистам в данной области техники должно быть очевидно, что настоящее изобретение может быть использовано на практике без этих конкретных деталей. В некоторых случаях на модели блок-схемы показаны распространенные структуры и устройства для того, чтобы облегчить описание изобретения. Акронимы и другая описательная терминология может быть использована просто для удобства и ясности и не предназначена для того, чтобы ограничивать область применения изобретения. Помимо этого для целей этого изобретения термин "соединенный" может означать либо прямое соединение, либо, когда соответствует контексту, непрямое соединение, к примеру, посредством переходных или промежуточных устройств или другого средства.
В последующем подробном описании описаны различные аспекты настоящего изобретения в контексте устройства беспроводной связи, поддерживающего стандарты радиоинтерфейса IS-2000 и IS-856. Хотя эти аспекты изобретения могут быть хорошо подходящими для использования с данным вариантом применения, специалисты в данной области техники легко примут во внимание, что эти аспекты изобретения также применимы для использования в устройствах, поддерживающих различные другие стандарты радиоинтерфейса. Следовательно, любая ссылка на устройство связи с конкретными стандартами радиоинтерфейса предназначена только для того, чтобы проиллюстрировать аспекты изобретения, с пониманием того, что эти аспекты изобретения имеют широкий диапазон вариантов применения. Международный союз телекоммуникаций недавно запросил представление предлагаемых способов предоставления услуг высокоскоростной передачи данных и высокоскоростной речи по каналам беспроводной связи. Первое из трех предложений было издано Ассоциацией промышленности средств связи и озаглавлено "The IS-2000 ITU-R RTT Candidate Submission". Второе из этих предложений было издано Европейским институтом телекоммуникационных стандартов (ETSI), озаглавленное "The ETSI UMTS Terrestrial Radio Access (UTRA) ITU-R RTT Candidate Submission", также известное как "широкополосный CDMA" и в дальнейшем называемое "W-CDMA". Третье предложение было представлено U.S. TG 8/1, озаглавленное "The UWC-136 Candidate Submission", в дальнейшем называемое "EDGE". Содержимое этих представлений - документ публичного характера, и хорошо известно в данной области техники. IS-95 был первоначально оптимизирован для передачи речевых кадров с переменной скоростью. Последующие стандарты основаны на стандарте для того, чтобы поддерживать множество дополнительных неречевых услуг, включая услуги передачи пакетных данных. Один такой набор услуг передачи пакетных данных был стандартизирован в США документом Ассоциации промышленности средств связи TIA/EIA/IS-707-A, озаглавленным "Data Service Options for Spread Spectrum Systems", полностью содержащимся в данном документе по обращению и в дальнейшем называемым "IS-707". Удаленный узел сети, такой как персональная или дорожная вычислительная машина (ПЭВМ), подключенный к беспроводной мобильной станции (MS) с возможностью передачи пакетных данных, может осуществлять доступ в Интернет посредством беспроводной сети в соответствии со стандартом IS-707. При использовании в последующем описании термины MS, узел доступа (AN), мобильный узел (MN) и удаленная станция относятся к мобильному участнику беспроводной связи. Альтернативно, удаленный узел сети, например веб-обозреватель, может быть встроен в MS, делая ПЭВМ необязательной. MS может быть любое из ряда типов устройств, включая (но не только) плату PC Card, личный цифровой помощник (PDA), внешний или внутренний модем либо беспроводной телефон или терминал. MS отправляет данные посредством беспроводной сети, где они обрабатываются узлом обслуживания с коммутацией пакетов (PDSN). Состояние PPP соединения между MS и беспроводной сетью типично сохраняется в PDSN. PDSN подключен к IP-сети, например к Интернету, и перемещает данные между беспроводной сетью и другими объектными сущностями и агентами, подключенными к IP-сети. Таким образом, MS может отправлять и принимать данные от другой объектной сущности в IP-сети посредством беспроводного соединения передачи данных. Целевая объектная сущность в IP-сети также называется узлом-корреспондентом.
Фиг.1 - концептуальная блок-схема системы беспроводной связи, сконфигурированной для того, чтобы поддерживать обмен данными с коммутацией пакетов. Удаленный узел 102 сети, например персональная или дорожная вычислительная машина (ПЭВМ), подключенный к абонентской станции 104, может осуществлять доступ к сети 106 с коммутацией пакетов посредством сети 107 доступа. Альтернативно, удаленный узел 102 сети может быть интегрирован в абонентскую станцию 104, например, как в случае с веб-обозревателем. Абонентская станция 104 может быть из любого ряда типов устройств, включая (но не только) плату PC Card, личный цифровой помощник (PDA), внешний или внутренний модем либо беспроводной телефон или терминал или другое аналогичное устройство. Сетью 106 с коммутацией пакетов может быть Интернет, корпоративная сеть интранет или любая другая сеть с коммутацией пакетов.
Сеть 107 доступа может быть реализована с помощью любого числа базовых станций, распределенных по географическому региону. Географический регион может быть разделен на регионы меньших размеров, называемые сотами, при этом каждая базовая станция обслуживает соту. Для простоты на Фиг.1 показана одна базовая станция 108, обслуживающая единичный сотовый регион. Контроллер 110 базовой станции (BSC), сконфигурированный на обмен данными с коммутацией пакетов, может быть использован для того, чтобы координировать действия нескольких базовых станций. Функция управления пакетами (PCF) может быть интегрирована в BSC 110 для того, чтобы управлять интерфейсом с узлом 112 обслуживания с коммутацией пакетов (PDSN). PDSN 112 может быть использован для того, чтобы поддерживать и завершать сетевое соединение с удаленным узлом 102 сети. Географический охват сети 107 доступа может быть увеличен посредством подключения нескольких BSC к PDSN 112, при этом каждый BSC поддерживает любое число базовых станций.
Система беспроводной связи может также быть сконфигурирована для того, чтобы поддерживать обмен данными с коммутацией каналов. Отдельные радиоресурсы базовой станции 108 могут быть использованы для того, чтобы подключать абонентскую станцию 104 к сети 114 с коммутацией каналов посредством сети 115 доступа. Сетью 114 с коммутацией каналов может быть телефонная сеть общего пользования (PSTN) и т.п. Сеть 115 доступа может быть реализована с помощью BSC 116, который связывает базовую станцию 108 с мобильной коммутационной станцией (MSC) 118. MSC 118 предоставляет шлюз к сети 114 с коммутацией каналов. Географический охват сети 115 доступа может быть расширен посредством использования MSC 118 для того, чтобы связывать любое число BSC с сетью 114 с коммутацией каналов, при этом каждый BSC поддерживает одну или более базовых станций.
Абонентская станция 104 может быть сконфигурирована для того, чтобы отслеживать сеть 114 с коммутацией каналов, когда питание подается первоначально с помощью заранее определенной процедуры доступа. Процедура доступа влечет за собой настройку абонентской станции 104 на рабочую частоту, назначенную для обмена данными с коммутацией каналов, получение контрольного сигнала, переданного от базовой станции 108, и регистрацию в MSC 118 с помощью обратного канала доступа. Обратный канал относится к передаче данных от абонентской станции 104 базовой станции 108, а прямой канал относится к передаче данных от базовой станции 108 абонентской станции 104. После того как абонентская станция 104 зарегистрирована, она может отслеживать прямой канал поискового вызова. Канал поискового вызова может быть использован базовой станцией 108 для того, чтобы передавать поисковый вызов базовой станции 104, когда приходит речевой вызов. В ответ на передачу страницы абонентская станция 104 может отправлять контрольное сообщение базовой станции 108 по обратному каналу доступа, показывающее, что она готова принять вызов. В случае если вызов инициирует абонентская станция 104, обратный канал доступа может быть использован для того, чтобы отправлять контрольное сообщение базовой станции 108, показывающее, что абонентская станция 104 готова разместить вызов. В любом случае, в ответ на обмен данными по обратному каналу доступа может быть установлен радиоканал между абонентской станцией 104 и базовой станцией 108 для того, чтобы поддерживать вызов. При использовании в последующем описании термин "радиоканал" относится к беспроводному каналу трафика, сконфигурированному для того, чтобы поддерживать обмен речью и/или данными. Контрольный, канал поискового вызова, канал доступа и другие служебные каналы всегда активны вне зависимости от того, существует ли радиоканал.
Когда абонентская станция 104 не используется для того, чтобы поддерживать речевой вызов, она может предоставлять высокоскоростное сетевое подключение к сети 106 с коммутацией пакетов для удаленного узла 102 сети. Удаленный узел 102 сети может осуществлять доступ к сети 106 с коммутацией пакетов посредством прежде всего установления радиоканала с базовой станцией 108. Это может быть осуществлено посредством настройки абонентской станции 104 на рабочую частоту, назначенную для обмена данными с коммутацией пакетов, и получения контрольного сигнала, переданного от этой базовой станции 108. Контрольный сигнал для обмена данными с коммутацией пакетов передается на другой несущей частоте, чем контрольный сигнал для обмена данными с коммутацией каналов. После того как радиоканал установлен, может быть настроен канал передачи данных между удаленным узлом 102 сети и PDSN 112 в соответствии с протоколом канального уровня двухточечного соединения (PPP). Затем протокол канального уровня PPP может быть использован для того, чтобы договориться об адресе протокола Интернет (IP) для того, чтобы назначить удаленному узлу 102 сети. После того как IP-адрес назначен, удаленный узел 102 сети может обмениваться данными с сетью 106 с коммутацией пакетов по сетевому подключению.
В совместимом с IS-856 обмене данными с коммутацией пакетов сетевое подключение остается нетронутым вне зависимости от того, используется ли оно для того, чтобы поддерживать обмен данными. В качестве примера, удаленный узел 102 сети может осуществлять доступ к сети 106 с коммутацией пакетов для того, чтобы загружать веб-страницу. Период бездействия сетевого подключения может возникать после того, как веб-страница загружена, пока пользователь читает содержимое. Во время этих периодов бездействия радиоканал между абонентской станцией 104 и базовой станцией 108 может быть разорван для того, чтобы сберечь полезные беспроводные ресурсы. Сетевое соединение, которое существует между удаленным узлом 102 сети и PDSN 112 в отсутствие радиоканала, называется "отложенным" соединением. Когда сетевой обмен данными готов к возобновлению, может быть установлено "активное" сетевое соединение с новым радиоканалом между абонентской станцией 104 и базовой станцией 108 без необходимости заново договариваться об IP-адресе или состоянии PPP. Посредством поддержания сетевого соединения может быть сэкономлена полоса пропускания, которая в ином случае была бы потреблена повторными переговорами об IP-адресе и состоянии PPP, тем самым снижая задержку сетевого обмена данными.
Когда сетевое соединение отложено, абонентская станция 104 может быть сконфигурирована для того, чтобы изменить настройку рабочей частоты, назначенной обмену данными с коммутацией каналов, и получить ассоциативно связанный контрольный сигнал по направленному вперед каналу. Чтобы избежать взаимной перенастройки между двумя несущими частотами, когда имеется высокоскоростное сетевое соединение с коммутацией пакетов, абонентская станция может оставаться настроенной на рабочую частоту, назначенную обмену данными с коммутацией пакетов, в течение короткого периода времени, после того как сетевое соединение становится отложенным до переключения на рабочую частоту, назначенную обмену данными с коммутацией каналов. В любом случае, после того как абонентская станция 104 настраивается на рабочую частоту, назначенную обмену данными с коммутацией каналов, она может далее отслеживать обратный канал поискового вызова, ассоциативно связанный с этим обменом данными для того, чтобы не допустить пропуска вызова.
Базовая станция 108 может использовать раздробленную процедуру передачи поискового вызова для того, чтобы поддерживать обмен данными с речевой коммутацией. В режиме раздробленной передачи поискового вызова и абонентская станция 104, и базовая станция 108 согласуют, в какие временные интервалы абонентской станции 104 будут передаваться поисковое вызовы. После этого абонентская станция 104 может отключать питание для некоторых своих ресурсов обработки в течение не назначенных временных интервалов, таким образом сберегая питание аккумулятора.
Абонентская станция 104 также может быть сконфигурирована так, чтобы периодически настраиваться на рабочую частоту, назначенную обмену данными с коммутацией пакетов, получать ассоциативно связанный контрольный сигнал по обратному каналу и проверять канал поискового вызова, когда сетевое соединение отложено. Хотя такой подход позволяет поддерживать непрерывный высокоскоростной доступ к сети 106 с коммутацией пакетов в течение всего сеанса РРР, он также уменьшает время ожидания (т.е. процент времени, в течение которого питание для ресурсов обработки в абонентской станции 104 может быть отключено). Пониженное время ожидания предъявляет более высокие требования к питанию аккумулятора.
Альтернативный подход к поддержке отложенного сетевого соединения - туннелировать поисковый вызов от сети 106 с коммутацией пакетов к абонентской станции 104 посредством радиоинтерфейса для обмена данными с коммутацией каналов, в данном примере радиоинтерфейса IS-2000. PCF в BSC 110 может быть использована для того, чтобы определять, является ли сетевое соединение отложенным, и помещать в буфер пакеты данных от PDSN 112, когда радиоканал отключен или когда его ресурсов недостаточно для того, чтобы поддерживать потоки пакетов от PDSN 112. BSC 110, подключенный к сети 106 с коммутацией пакетов, может быть сконфигурирован для того, чтобы инструктировать BSC 116, подключенный к сети с коммутацией каналов для того, чтобы передавать поисковый вызов абонентской станции 104, когда PCF определяет, что пришли пакеты от PDSN 112 в ходе отложенного сетевого соединения. Соединение 120 между BSC может быть использовано для того, чтобы реализовать эту функцию. В ответ на инструкцию от BSC 110, подключенного к сети 106 с коммутацией пакетов для того, чтобы передавать поисковый вызов абонентской станции 104, BSC 116, подключенный к сети 114 с коммутацией каналов, может отправить команду базовой станции 108, которая в свою очередь передает поисковый вызов абонентской станции 104 посредством радиоинтерфейса IS-2000.
После того как абонентской станцией 104 принят поисковый вызов, указывающий, что пришли пакеты данных в PCF, абонентская станция 104 может переключиться обратно на рабочую частоту, назначенную обмену данными с коммутацией пакетов, и получить ассоциативно связанный контрольный сигнал по обратному каналу. Далее абонентская станция 104 может отправить сигнал обратно базовой станции 108 по служебному каналу, указывающий, что она готова принять пакеты данных. Базовая станция 108 затем может переадресовать сигнал BSC 110, подключенному к сети 106 с коммутацией пакетов, который активирует сетевое соединение между абонентской станцией 104 и PDSN 112.
Аналогичная методология может быть реализована для того, чтобы не допустить пропуска речевых страниц, когда сетевое соединение активно. Более конкретно, поисковый вызов от сети 114 с коммутацией пакетов может быть туннелирован посредством радиоинтерфейса для обмена данными с коммутацией каналов к абонентской станции 104, в данном примере радиоинтерфейса IS-856. Это может быть осуществлено посредством инструктирования BSC 110, подключенного к сети 106 с коммутацией пакетов, чтобы передавать поисковый вызов абонентской станции 104, когда принят речевой вызов от сети 114 с коммутацией каналов. Соединение 120 между BSC может быть использовано для того, чтобы реализовать эту функцию. В ответ на инструкцию о том, чтобы передать поисковый вызов абонентской станции 104, BSC 110, подключенный к сети 106 с коммутацией пакетов, может отправить команду базовой станции 108, которая в свою очередь передает поисковый вызов абонентской станции 104 посредством радиоинтерфейса для обмена данными с коммутацией пакетов, в данном примере радиоинтерфейса IS-2000. Абонентская станция 104 может сконфигурировать механизм фильтрации, который позволяет только определенным типам поисковых вызовов, ассоциативно связанных со службами с коммутацией каналов, быть отправленными посредством радиоинтерфейса IS-856. В качестве примера, абонентская станция 104 может запрашивать принимать речевые страницы, а не страницы, ассоциативно связанные со службами коротких сообщений (SMS), в то время когда она настроена на рабочую частоту, ассоциативно связанную с обменом данными с коммутацией пакетов.
После того как абонентской станцией 104 принят поисковый вызов, указывающий, что пришел речевой вызов, абонентская станция 104 может приостановить передачу пакетов данных, переключиться обратно на рабочую частоту, назначенную обмену данными с коммутацией каналов, и получить ассоциативно связанный контрольный сигнал по обратному каналу. Далее абонентская станция 104 может отправить сигнал обратно базовой станции 108 по каналу доступа, указывающий, что она готова принять речевой вызов. В ответ может быть установлен радиоканал между абонентской станцией 104 и базовой станцией 108, чтобы поддерживать вызов.
Различные варианты осуществления системы беспроводной связи, описанные до сих пор, могут быть использованы для того, чтобы поддерживать и приложения с коммутацией каналов, и приложения с коммутацией пакетов. Абонентская станция 104 может быть использована для того, чтобы сохранять высокоскоростное сетевое соединение, при этом поддерживая обмен данными с речевой коммутацией, и сохранять возможности речевого соединения, при этом поддерживая обмен данными с коммутацией пакетов. Этот тип работы может быть сохранен в тот момент, когда абонентская станция 104 перемещается вдоль границ подсети. Для упрощения пояснения границы подсети будут одинаковыми для обмена данными с коммутацией пакетов и коммутацией каналов, при этом каждая подсеть задана как весь географический регион, покрываемый одной MSC. Тем не менее, специалисты в данной области техники примут во внимание, что в описанные варианты осуществления могут быть внесены различные модификации для того, чтобы приспособиться к границам подсети, которые различаются.
Фиг.2 - концептуальная блок-схема, иллюстрирующая пример системы беспроводной связи. Один BSC может быть использован для того, чтобы поддерживать обмен данными и с коммутацией пакетов, и с коммутацией каналов, благодаря общим границам подсети. Как пояснялось ранее, PDSN 112 может быть использован для того, чтобы устанавливать, поддерживать и завершать сеанс РРР с удаленным узлом 102 сети во время обмена данными с коммутацией пакетов. В варианте осуществления, показанном на фиг.2, может быть использован обслуживаемый BSC 202а для того, чтобы подключать обслуживаемую базовую станцию 108а к PDSN 112, и может быть использован целевой BSC 202b для того, чтобы подключать целевую базовую станцию 108b к PDSN 112.
На фиг.2 показана абонентская станция 104, перемещающаяся через различные подсети по последовательности ломаных линий. Показана абонентская станция 104, первоначально перемещающаяся через обслуживаемый регион 204, и она использует обслуживаемую базовую станцию 108а для того, чтобы осуществлять доступ к сети 106 с коммутацией пакетов. Когда сетевое соединение становится отложенным, абонентская станция 104 в таком случае может настраиваться на рабочую частоту, назначенную обмену данными с речевой коммутацией, получать ассоциативно связанный контрольный сигнал по обратному каналу и отслеживать обратный канал поискового вызова для речевого вызова. Независимо от того, занята ли абонентская станция 104 активным речевым вызовом или она просто прослушивает поисковый вызов от сети 114 с коммутацией каналов, может быть желательно поддерживать сетевое соединение с сетью 106 с коммутацией каналов, когда абонентская станция 104 пересекает границы подсети.
Сетевое соединение может быть поддержано посредством использования любого числа различных процедур. Один пример представлен ниже. Когда абонентская станция 104 перемещается к целевому региону 202b, она распознает изменения в интенсивности контрольного сигнала от обслуживающих и целевых базовых станций 108а и 108b. Когда интенсивность контрольного сигнала от целевой базовой станции 108b превышает порог, целевая базовая станция 108b может быть добавлена в активный набор абонентской станции 104. Активный набор - это список базовых станций, поддерживающих связь с абонентской станцией 104. Абонентская станция 104 может затем отправить запрос через целевую базовую станцию 108b целевому BSC 202b, запрашивая уникальный идентификатор адреса для того, чтобы поддерживать обмен данными с коммутацией пакетов в целевом регионе 204b. Этот запрос обычно называется "запросом UATI" в стандарте IS-856. Запрос может быть туннелирован посредством радиоинтерфейса для обмена данными с речевой коммутацией между целевой базовой станцией 108b и абонентской станцией 104. В запрос включен уникальный идентификатор адреса абонентской станции 104, изначально назначенный ему обслуживаемым BSC 202а для того, чтобы поддерживать обмен данными с коммутацией пакетов в обслуживаемом регионе 204а. Целевой BSC 2026 может использовать этот уникальный идентификатор адреса, содержащийся в запросе для того, чтобы извлекать сеанс PPP от обслуживаемого BSC 202a. После того как целевой BSC 2026 успешно извлекает сеанс PPP, он может устанавливать логическое соединение ресурсов с PDSN 112 и туннелировать назначение нового уникального идентификатора адреса абонентской станции 104 посредством радиоинтерфейса для обмена данными с речевой коммутацией. Назначение уникального идентификатора адреса обычно называется "назначением UATI" в стандарте IS-856. Логическое соединение ресурсов между обслуживаемым BSC 202a и PDSN 112 также может быть отключено. Передача обслуживания между обслуживаемым и целевым BSC 202a и 202b не влияет на состояние PPP удаленного узла 102 сети, тем самым поддерживая сетевое подключение к PDSN 112.
Когда сетевое соединение активно, также может быть желательно сохранять возможности речевого соединения с сетью 114 с коммутацией каналов, когда абонентская станция 104 пересекает границы подсети. Возможности речевого соединения могут быть поддержаны посредством любого числа процедур. Один пример представлен ниже. В целях данного примера абонентская станция 104 описана, как первоначально перемещающаяся через обслуживаемый регион 204a, одновременно поддерживая активное сетевое соединение между удаленным узлом 102 сети и сетью 106 с коммутацией пакетов. Когда абонентская станция 104 перемещается к целевому региону 2046, она распознает изменения в интенсивности контрольного сигнала от обслуживающих и целевых базовых станций 108a и 108b. Эта информация может быть отправлена обратно обслуживаемому BSC 202a посредством обслуживаемой базовой станции 108a. В ответ обслуживаемый BSC 202a, также называемый анкерным BSC, может быть использован, чтобы зарегистрировать абонентскую станцию 104 в целевой MSC 118a.
Конкретно, когда интенсивность контрольного сигнала от целевой базовой станции 108b превышает порог, целевая базовая станция 108b может быть добавлена в активный набор абонентской станции 104. Активный набор обычно сохраняется в BSC, которым в данном случае будет анкерный BSC 202a. Анкерный BSC 202a, зная о том, что целевая базовая станция 108b охватывает регион, в который абонентская станция 104 скоро войдет, может отправить сообщение абонентской станции 104, инструктируя ее зарегистрироваться в целевой MSC 118b. Запрос на регистрацию может быть аналогичен заданному в стандарте IS-2000 или быть в любом другом подходящем формате, и может быть туннелирован посредством радиоинтерфейса для обмена данными с коммутацией пакетов между целевой базовой станцией 108a и абонентской станцией 104. Запрос на регистрацию может быть использован абонентской станцией 104 для того, чтобы сгенерировать регистрационное сообщение. Произвольное число в запросе на регистрацию, сгенерированном анкерным BSC 202a, может быть использовано для того, чтобы задать цифровую подпись регистрационного сообщения. Регистрационное сообщение может быть туннелировано обратно посредством радиоинтерфейса для обмена данными с коммутацией пакетов от целевой базовой станции 108b и оттуда направлено анкерному BSC 202a.
Когда регистрационное сообщение принято анкерным BSC 202a, подпись может быть проверена, и информация в регистрационном сообщении может быть использована для того, чтобы создать запрос на обновление местоположения. Запрос на обновление местоположения может быть отправлен целевой MSC 118b, чтобы завершить процесс регистрации. Анкерный BSC 202а может определить соответствующую MSC для того, чтобы отправлять запрос на обновление местоположения, посредством идентификатора целевой базовой станции 108b. Идентификатор целевой базовой станции может быть добавлен к регистрационному сообщению в целевой базовой станции 108b, или к нему может быть осуществлен доступ отдельно анкерным BSC 202а посредством обмена сообщениями сигнализации.
Если анкерный BSC 202а не может достигнуть целевой 118b напрямую, то анкерный BSC 202а может направить запрос на обновление местоположения посредством отражателя 302 целевой MSC 118b, как проиллюстрировано на фиг.3. Отражатель 302 также может быть использован для того, чтобы маршрутизировать поисковые вызовы от сети 114 с коммутацией каналов между целевой MSC 118b и анкерным BSC 202а. Чтобы обеспечить доставку поисковых вызовов от сети 114 с коммутацией каналов, отражатель 302 может быть сконфигурирован для того, чтобы добавлять сотовый идентификатор в запрос на обновление местоположения виртуальной соты, которая привязана к отражателю 302. С точки зрения целевой MSC 118b, отражатель 302 выступает в качестве BSC. Поэтому целевая MSC 118b не должна быть модифицирована, чтобы сохранять возможности речевого соединения при активном сетевом соединении.
В альтернативном варианте осуществления целевой BSC 202b может быть использован в качестве отражателя. При такой конфигурации запрос на обновление местоположения может быть направлен анкерным BSC 202а через целевой BSC 202b в целевую MSC 118b. Поисковые вызовы от сети 114 с коммутацией каналов могут быть направлены целевой MSC 118b через целевой BSC 202b в анкерный BSC 202а для доставки на абонентскую станцию 104.
Фиг.4 - концептуальная блок-схема, иллюстрирующая одну вероятную конфигурацию абонентской станции 104. Специалисты в данной области техники примут во внимание, что точная конфигурация абонентской станции 104 может зависеть от конкретного варианта применения и общих структурных ограничений. В целях ясности и полноты различные аспекты изобретения описаны в контексте абонентской станции CDMA; тем не менее, аспекты изобретения также подходят для использования в различных других устройствах связи. Следовательно, любая ссылка на абонентскую станцию CDMA предназначена только для того, чтобы проиллюстрировать различные аспекты настоящего изобретения, с пониманием того, что эти аспекты имеют широкий диапазон вариантов применения.
Абонентская станция 104 может быть реализована с помощью основанного на программном обеспечении процессора или любой другой конфигурации, известной в данной области техники. Пример аппаратной конфигурации для основанного на программном обеспечении процессора показан на фиг.4. Процессор имеет в своем ядре микропроцессор 402 с памятью 404. Микропроцессор 402 может предоставлять платформу для того, чтобы запускать программы программного обеспечения, которые, помимо прочего, управляют доступом к сетям с коммутацией каналов и коммутацией пакетов.
Абонентская станция 104 также может включать в себя различные пользовательские интерфейсы 406, такие как динамик, микрофон, клавиатуру, дисплей и т.п. Эти пользовательские интерфейсы 406 обычно используются для того, чтобы поддерживать обмен речью и низкоскоростной обмен данными в сети с коммутацией каналов. В некоторых вариантах осуществления пользовательские интерфейсы 406 также могут быть использованы для того, чтобы поддерживать высокоскоростное подключение к сети с коммутацией пакетов, как, например, в случае с интегрированным веб-обозревателем. В описанном варианте осуществления может быть предоставлен локальный интерфейс 408 для того, чтобы поддерживать высокоскоростное соединение между удаленным узлом сети и сетью с коммутацией пакетов.
Процессор цифровых сигналов (DSP) 410 может быть реализован с помощью программного уровня вложенного обмена данными, который выполняет конкретные алгоритмы для того, чтобы снижать требования по обработке к микропроцессору 402. В качестве примера, в случае обмена данными по обратному каналу DSP 410 может быть использован для того, чтобы предоставлять кодирование и модуляцию обмена данными либо от пользовательских интерфейсов 406, либо от локального интерфейса 408. В вариантах применения CDMA DSP 410 также может предоставлять дополнительные функции, например, кодирование с расширением спектра обмена данными с помощью соответствующих кодов псевдослучайного шума (PN) и Уолша и объединение распространенной информации с помощью различных управляющих и служебных каналов. Программный уровень также связывает оборудование DSP с микропроцессором 402 и может предоставлять низкоуровневые услуги, например, ресурсов для того, чтобы разрешать высокоуровневым программам программного обеспечения выполняться.
Точный способ, каким обрабатывается обмен данными, может зависеть от радиоинтерфейса для конкретного типа связи. В качестве примера, схема кодирования и модуляции, а также способ, которым объединяются управляющие и служебные каналы, может быть различным, в зависимости от того, предназначен обмен данными для сети с речевой коммутацией или коммутацией пакетов. В любом случае, обмен данными, обрабатываемый DSP 410, может быть предоставлен аналоговой схеме 412 для цифроаналогового преобразования, усиления, фильтрации и преобразования с повышением частоты до несущей частоты, подходящей для передачи по обратному каналу.
Несущая частота, генерируемая аналоговой схемой 412, может быть управляема тюнером 414. Тюнером 414 может быть автономное устройство, как показано на фиг.4, либо альтернативно, он может быть интегрирован в аналоговую схему 412. Микропроцессор 402 может быть использован для того, чтобы устанавливать тюнер 414 в соответствии с радиоинтерфейсом для конкретной передачи данных по обратному каналу. В качестве примера, радиоинтерфейс для обмена данными с коммутацией каналов может требовать другой несущей частоты, чем радиоинтерфейс для обмена данными с коммутацией пакетов.
В прямом направлении аналоговая схема 412 может быть использована для того, чтобы усиливать, фильтровать и преобразовывать с понижением частоты передачу в модулирующий сигнал. Аналого-цифровое преобразование модулирующего сигнала может также быть предоставлено аналоговой схемой 412. В зависимости от того, из какой сети, с речевой коммутацией или коммутацией пакетов, происходит обмен данными по направленному вперед каналу, микропроцессор 402 устанавливает тюнер 414 в соответствии с соответствующим радиоинтерфейсом, чтобы обеспечить, чтобы функция преобразования с понижением частоты аналоговой схемы 412 генерировала модулирующий сигнал.
Модулирующий сигнал от аналоговой схемы 412 может быть предоставлен DSP 410, который может быть использован для того, чтобы отделять управляющие и служебные сообщения от обмена данными. Управляющие и служебные сообщения могут затем быть предоставлены микропроцессору 402. DSP 410 может также предоставлять дополнительные функции обработки сигналов для обмена данными, включая демодуляцию и декодирование. В вариантах применения CDMA DSP 410 может также предоставлять обратное кодирование с расширением спектра с помощью соответствующих кодов PN и Уолша. Обработанный обмен данными затем может быть предоставлен микропроцессору 402, который управляет доставкой обмена данными в различные пользовательские интерфейсы 406 и локальный интерфейс 408.
Когда питание первоначально применяется к абонентской станции 104, она может попытаться получить контрольный сигнал по направленному вперед каналу в соответствии с радиоинтерфейсом для обмена данными с коммутацией каналов. Микропроцессор 402 может быть сконфигурирован так, чтобы инициировать процесс получения посредством установки тюнера 414 на рабочую частоту для обмена данными с коммутацией каналов. После этого микропроцессор 402 может активировать различные функции обработки сигнала, включая поиск посредством DSP 410 в неизвестном диапазоне времени и частоты для того, чтобы получить контрольный сигнал по направленному вперед каналу. После того как DSP 410 получает контрольный сигнал по направленному вперед каналу, он может предложить микропроцессору 402 добавить базовую станцию, от которой сигнал был передан его активному списку. Абонентская станция 104 затем может обмениваться данными с этой базовой станцией посредством различных управляющих, служебных каналов и каналов трафика.
Как было описано ранее, управляющие и служебные сообщения отделяются от обмена данными в DSP 410 и предоставляются микропроцессору 402. Микропроцессор 402 может быть сконфигурирован так, чтобы отслеживать управляющие и служебные сообщения для поискового вызова (или любого другого сообщения) из сети с коммутацией пакетов, туннелированного посредством радиоинтерфейса для обмена данными с коммутацией каналов. Если поисковый вызов из сети с коммутацией пакетов распознан микропроцессором 402 и абонентская станция 104 не занята речевым вызовом, то тюнер 414 может быть установлен на рабочую частоту для обмена данными с коммутацией пакетов. Если, с другой стороны, абонентская станция 104 поддерживает речевой вызов, микропроцессор 402 может разрешить вызову быть завершенным перед переключением тюнера 414. В любом случае, микропроцессор 402 может после этого быть использован для того, чтобы устанавливать радиоканал с базовой станцией посредством обмена сообщениями сигнализации. После того как радиоканал установлен, может быть установлен канал передачи данных и сетевое соединение между PDSN и удаленным узлом сети, подключенным к локальному интерфейсу 408.
В ходе активного сетевого соединения микропроцессор 402 может быть использован для того, чтобы отслеживать управляющие и служебные сообщения для поискового вызова из сети с коммутацией каналов, туннелированные посредством радиоинтерфейса для обмена данными с коммутацией пакетов. Если поисковый вызов из сети с коммутацией каналов распознан, микропроцессор 402 может быть использован для того, чтобы просигнализировать базовой станции приостановить передачу пакетов данных, пока абонентская станция принимает вызов. Сигнализация базовой станции может быть предоставлена BSC, где может быть использована PCF для того, чтобы помещать в буфер пакеты данных, приходящие из сети с коммутацией пакетов. После того как микропроцессор 402 принимает от базовой станции указание того, что передача пакетов данных была приостановлена, микропроцессор 402 может установить тюнер 414 на рабочую частоту для обмена данными с коммутацией каналов, получить ассоциативно связанный контрольный сигнал и установить радиоканал для того, чтобы поддерживать речевой вызов. После того как речевой вызов завершен, микропроцессор 402 может переключить тюнер 414 обратно на рабочую частоту для обмена данными с коммутацией пакетов и завершить передачу пакетов данных.
Микропроцессор 402 также может включать в себя таймер (не показан), который инициируется, когда активное сетевое соединение становится отложенным. В данном варианте осуществления микропроцессор 402 может быть сконфигурирован так, чтобы удерживать тюнер 414 на рабочей частоте для обмена данными с коммутацией пакетов, пока таймер выполняется, если сетевое соединение снова становится активным. После того как таймер превышает тайм-аут, микропроцессор 402 может быть использован для того, чтобы переключить тюнер 414 на рабочую частоту для обмена данными с коммутацией каналов, получить ассоциативно связанный контрольный сигнал и отслеживать различные управляющие и служебные каналы на предмет речевого вызова.
Фиг.5 иллюстрирует сеть 150 с коммутацией пакетов согласно одному варианту осуществления. Заметим, что альтернативные варианты осуществления могут использовать различную терминологию для аналогичных функциональных единиц и могут содержать различные конфигурации компонентов и функциональных единиц. Для настоящего обсуждения сеть 150 фиг.5 и другие подробные чертежи используются для задания пути; тем не менее, альтернативные варианты осуществления могут задавать путь согласно конкретной конфигурации и функциям, используемым в ней. Система 150 с коммутацией пакетов включает в себя две зоны 160, 170 системной идентификации (SID), при этом каждая из которых имеет несколько зон 162, 164, 166, 172, 174 и 176 сетевой идентификации (NID). SID/NID используются в системах передачи речевых сигналов и обычно идентифицируют область обслуживания. Например, область обслуживания MSC может быть ассоциативно связана с парой значений (SID, NID). Помимо этого несколько идентификаторов зоны пакета (PZID) также включены в SID 160 и 170. Конкретно, SID 160 включает в себя PZID 180, 182 и 184, тогда как SID 170 включает в себя PZID 180, 182, 184.
Фиг.6 иллюстрирует систему беспроводной связи, сконфигурированную для того, чтобы поддерживать обмен данными с коммутацией каналов и обмен данными с коммутацией пакетов. Первая часть 260 системы включает в себя мобильную коммутационную станцию (MSC), определенную как MSC_1 262, соединенную с контроллером базовой станции (BSC) BSC_а 264 и базовой приемопередающей станцией (BTS) BTS_x 266, адаптированными для связи с мобильной станцией (MS) 268. Будучи в первой части 260 системы, MS 268 устанавливает обмен данными по протоколу высокоскоростной передачи пакетных данных (HRPD). Обмен данными HRPD может быть обменом данными с высокой скоростью, широковещательным обменом данными или другим типом обмена данными с коммутацией пакетов.
Система 250 также включает в себя вторую часть 270, включающую в себя MSC_2 272, BSC_b 274 и BTS_y 276, адаптированные для связи с мобильными станциями в части 270. Каждая из частей 260 и 270 охватывает географическую область.
На фиг.6, когда MS переходит в часть, MS регистрируется в соответствующей MSC. Для обмена данными с коммутацией каналов, например речевого вызова, MSC отправляет поисковый вызов MS посредством BSC и BTS. MS отвечает посредством ответной передачи поискового вызова, и вызов устанавливается. Как проиллюстрировано на фиг.6, MS сначала регистрируется в MSC_1 262 части 260. В настоящем сценарии MS 268 запрашивает службу передачи данных и тем самым устанавливает службу передачи данных HRPD. Другими словами, MS 268 устанавливает связь с коммутацией пакетов посредством части 260. MS 268 затем перемещается в географическую область, обслуживаемую частью 270, одновременно сохраняя службу передачи данных HRPD в части 270. MS 268 продолжает принимать и/или передавать пакетные данные посредством BSC_a 264. Каждая из частей 260, 270 может быть подсетью, как проиллюстрировано на Фиг.6.
Поскольку MS 268 в настоящее время зарегистрирована в MSC_1 262, новые речевые вызовы, предназначенные для MS 268, обрабатываются посредством MSC_1 262. Возникает проблема, если MS 268 расположена в географической области части 270, но принимает страницу для речевого вызова посредством части 260. MS 268 отвечает на MSC_2 272, которая не имеет контекста, к примеру регистрационной информации MS 268. Чтобы избежать этой и других проблем, ассоциативно связанных с перемещением MS в системе, поддерживающей обмен данными и с коммутацией каналов, и с коммутацией пакетов, представляется гибридный протокол. Гибридный протокол предоставляет средство обработки обмена данными посредством и сети с коммутацией каналов, и сети с коммутацией пакетов. Например, мобильная станция может захотеть использовать службу передачи данных, одновременно сохраняя возможности соединения для речевых вызовов.
Гибридный протокол обеспечивает, чтобы MS 268 оставалась зарегистрированной в системе с коммутацией каналов, которой в настоящем примере является система IS-2000. Согласно гибридному протоколу, BSC_a 264 называется "анкерным" BSC. Анкерный BSC, BSC_a 264 регистрирует MS 268 в MSC_2 272, как только MS 268 входит в зону обслуживания MSC_2 272. Перемещение MS 268 в географическую область зоны обслуживания, обслуживаемой другой MSC, инициирует анкерный BSC для того, чтобы зарегистрировать MS в этой MSC.
Обращаясь к Фиг.7 и 8, конкретно, когда MS 268 пересекает границу подсети, новая BTS вводится в активный набор (AS) для связи. Например, когда MS 268 перемещается в часть 270, BTS_y 276 входит в AS MS 268. BSC_a 264 (анкерная базовая станция) инициирует процесс регистрации для MS 268 для того, чтобы зарегистрировать в MSC_2 272. BSC_a 264 определяет, что MS 268 вошла в зону обслуживания или географическую область MSC_2 272, посредством рассмотрения SectorID (SID) BTS_y 276. Обратите внимание, для того чтобы принять уведомление от MS 268, когда MS 268 перемещается в зону обслуживания другой MSC, границы MSC являются границами подсети HRPD.
BSC_a 264 отправляет сообщение TunneledRegistrationRequest MS 268 для того, чтобы принудить MS 268 зарегистрироваться в новой MSC. В одном варианте осуществления сообщение содержит 32-битное произвольное число, RAND, которое MS 268 должна сгенерировать AUTHR.
MS 268 обрабатывает это сообщение, как если бы она получила "Registration Request Order", как, например, в IS-2000, и генерирует TunneledRegistrationMessage. При выполнении регистрации мобильная станция должна использовать RAND, содержащийся в сообщении TunneledRegistrationRequest, как RAND, заданный IS-2000. Содержимое TunneledRegistrationMessage идентично регистрационному сообщению IS-2000. Поле NUM_ADD_PILOTS устанавливается равным нулю в этом сообщении.
BSC_a 264 использует информацию, содержащуюся в TunneledRegistrationMessage, для того, чтобы создать "запрос на обновление местоположения" (как указано в IOS) и зарегистрировать MS 268 в MSC_2 272. BSC_a 264 определяет, какой MSC отправить "запрос на обновления местоположения", на основе MSB показателя SectorID станции BTS_y и таблицы внутренней привязки или посредством использования битов в SectorlD станции BTS_y напрямую. Каналы связи проиллюстрированы на фиг.7.
После того как регистрация выполнена, поисковые вызовы PSTN будут доставлены MSC_2 272, BSC_a 264, и затем MS 268 на HRPD FTC. После этого мобильная станция настраивается на частоту с коммутацией каналов, например IS-2000, и отвечает на поисковый вызов. Фиг.8 предоставляет схему потока сигналов, совместимую с ней.
Фиг.9 и 10 иллюстрируют еще один сценарий, в котором BSC_a 264 инициирует процесс регистрации в MS 268 посредством BTS_x 266, при этом предоставляется туннелированный процесс регистрации. MS 268 отправляет туннелированное регистрационное сообщение посредством BTS_x 266 с запросом на обновление местоположения последовательно BSC_а 264, BSC_b 274, MSC_1 262 и MSC_2 272. Затем MSC_2 272 предоставляет поисковые вызовы PSDN MS 268 посредством BSC_b 274, BSC_a 264 и BTS_x 266.
Если анкерный BSC не может достигнуть соседней MSC напрямую, то анкерный BSC может переадресовать запрос "А1: Запрос на обновление местоположения" посредством отражателя соседней MSC, как проиллюстрировано на фиг.11 и 12.
Отражатель 440 переадресует "Запросы на обновление местоположения А1" от анкерного BSC к MSC, к которой он подключен. Отражатель 440 переадресует "Запросы на передачу поисковых вызовов А1" от MSC к анкерному BSC. Отражатель 440 сохраняет привязку между IMSI и ассоциативно связанным анкерным BSC.
С точки зрения MSC отражатель 440 выступает в качестве BSC. Поэтому интерфейс А1 не должен быть модифицирован, чтобы осуществлять признак перекрестной передачи поисковых вызовов. В этом сценарии BSC_а 404 обменивается данными с отражателем 440, а не с MSC_2 422.
Если идентификатор соты используется для того, чтобы определить BSC для доставки поисковых вызовов, это может послужить причиной, например, того, что MSC_2 422 доставляет поисковый вызов BSC_b 424, который ассоциативно связан с BTS_у 426. Чтобы избежать этой проблемы, отражатель 440 предоставляет идентификатор виртуальной соты, которая привязана к отражателю 440, когда он регистрируется в MSC_2 422. Таким образом MSC_2 422 доставляет поисковые вызовы отражателю 440 (а не BSC_b 424), и отражатель 440 передает поисковый вызов BSC_a 404.
Согласно еще одному варианту осуществления, способ копирует радиосеанс для мобильной станции в BSC_b. Радиосеанс включает в себя информацию об анкерном BSC (к примеру, BSC_а) и дает возможность BSC_b переадресовать "Запрос на передачу поисковых вызовов А1" в BSC_a. Путь "Сообщения об обновлении местоположения А1" пролегает от BSC_a к BSC_b и к MSC_2. Путь "Сообщения запроса на передачу поисковых вызовов А1" пролегает от MSC_2 к BSC_b и к BSC_a (который затем отправляет поисковый вызов мобильной станции посредством BTS_y). Эта альтернатива не требует изменения в интерфейсе MSC или А1.
Проблема возникает, когда мобильная станция переключается на частоту, ассоциативно связанную с приложением отложенной передачи пакетных данных, а затем мобильная станция пересекает границу зоны пакета. Необходимо обеспечить, чтобы поисковый вызов приложения передачи пакетных данных доставлялся мобильной станции. Одно решение предусматривает, чтобы BSC обеспечил, чтобы поисковые вызовы из сети PDSN направлялись надлежащим образом. Например, когда мобильная станция отслеживает частоты передачи пакетных данных и перемещается вдоль BSC, целевой BSC должен обеспечить, чтобы PDSN всегда указывала на правильный BSC посредством извлечения радиосеанса из исходного BSC.
Мобильная станция выбирает вариант обслуживания (SO), в котором задано пересечение границ. Например, в системе типа 1xEVDO SO идеально задает шаги, которые должны быть предприняты, когда мобильная станция пересекает границу зоны пакета. Такие этапы будут аналогичны этапам, заданным в SO 33, т.е. мобильная станция отправляет вызывающее сообщение с указанием того, что мобильная станция пересекла границу. Мобильная станция отправляет UATI целевому BSC. Заметим, что это может потребовать конкретного сообщения, отправленное на частоте пакетных данных.
Согласно одному варианту осуществления, хотя мобильная станция отслеживает только радиоинтерфейс с коммутацией каналов, сеть радиодоступа (RAN) отправляет мобильной станции поисковый вызов, задающий SO 59, когда пакет, предназначенный для мобильной станции, приходит в сеть с коммутацией пакетов. Службы принудительной загрузки информации могут быть обслуживаемы посредством радиоинтерфейса пакетных данных. После переключения на радиоинтерфейс с коммутацией каналов мобильная станция может отслеживать исключительно частоту с коммутацией каналов.
Вследствие природы служб с коммутацией пакетов мобильная станция может стать активной после нахождения в холостом режиме в течение короткого периода времени. Поэтому, чтобы избежать слишком быстрой взаимной перенастройки между двумя радиоинтерфейсами, мобильная станция остается настроенной на радиоинтерфейс пакетных данных в течение "Т" секунд прежде, чем она настраивается на радиоинтерфейс с коммутацией каналов. "Т" - конфигурируемый атрибут гибридного протокола.
Со стороны сети целевой BSC будет извлекать радиосеанс от исходного BSC и устанавливать интерфейс R-P с PDSN. Как представлено в одном варианте осуществления, "1х:" означает сообщение, отправленное с помощью радиоинтерфейса и частоты 1х; а "SO 59" означает сообщения, заданные SO 59. В этом варианте осуществления мобильная станция выбирает SO 59, который является вариантом обслуживания, определяющим службу высокоскоростной передачи пакетных данных по сети 1х. Базовая станция выделяет поисковый вызов мобильной станции и включает в себя идентификатор SO 59 для того, чтобы уведомить мобильную станцию о незаконченном высокоскоростном обмене данными.
Фиг.13 иллюстрирует терминал доступа (AT) 750, поддерживающий один или более способов гибридного протокола, описанного в подробностях выше. AT 750 включает в себя коммуникационную шину 760, соединяющую схему 752 приема, управляющий процессор 754, схему 756 передачи и запоминающее устройство 758 хранения. Машиночитаемые инструкции для реализации способа гибридного протокола сохранены в запоминающем устройстве 758 хранения.
Фиг.14 иллюстрирует сеть доступа (AT) 800, поддерживающую один или более способов гибридного протокола, описанного в подробностях выше. AN 800 включает в себя антенну 814, подсоединенную к каналу передачи и каналу приема. Антенна 814 может представлять стандартную антенну или может быть группировкой антенн. В канале приема сигналы направляются посредством приемного устройства (RCVR) 816 и демодулятора (DEMOD) 818, который подсоединен к управляющему процессору 804. Управляющий процессор 804 дополнительно подсоединен к локальному интерфейсу 812 и памяти 802. В канале передачи управляющий процессор 804 подсоединен к модулятору (MOD) 806 и передающему устройству (TMTR) 808. Машиночитаемые инструкции для реализации способа гибридного протокола сохранены в запоминающем устройстве 802 хранения.
Фиг.15 иллюстрирует поток вызовов согласно одному сценарию. В этом сценарии целевой BSC извлекает информацию о сеансе из исходного BSC в мобильной станции, пересекающей границу. PDSN устанавливает интерфейс с целевым BSC. Интерфейс с исходным BSC затем разрывается в пользу целевого BSC. Когда приходит поисковый вызов пакетов данных для мобильной станции, устанавливается соединение с целевым BSC, и данные переходят в мобильную станцию посредством целевого BSC.
Описанные в данном документе варианты осуществления дают возможность службам принудительной загрузки информации быть обслуживаемыми посредством AN в системе, поддерживающей обмен данными и с коммутацией каналов, и коммутацией пакетов. Мобильная станция периодически отслеживает сеть пакетных данных для поисковых вызовов пакетов данных. Периодическое отслеживание двух радиоинтерфейсов в раздробленном режиме уменьшает время ожидания. Согласно одному варианту осуществления, мобильная станция отслеживает обе системы, пока сеть с коммутацией пакетов находится в холостом режиме в течение порогового периода времени Т. В это время мобильная станция отслеживает только сеть с коммутацией каналов. Вариант обслуживания затем определяет, какой тип поискового вызова принят, либо для обмена данными с коммутацией каналов, либо для обмена данными с коммутацией пакетов. Когда мобильная станция принимает уведомление о поисковом вызове пакетных данных, мобильная станция затем будет отслеживать частоту пакетных данных. Кроме того, после того как время холостого режима проходит порог, мобильная станция начинает отслеживать только сеть с коммутацией каналов.
Хотя мобильная станция отслеживает только радиоинтерфейс 1х, RAN отправляет мобильной станции страницу с конкретным вариантом обслуживания, например SO 59, когда пакет, предназначенный для мобильной станции, приходит в сеть с коммутацией пакетов. В этом сценарии службы принудительной загрузки информации могут быть обслуживаемы посредством сети пакетных данных. После переключения на радиоинтерфейс с коммутацией каналов мобильная станция может отслеживать исключительно ассоциативно связанную частоту.
Вследствие природы служб с коммутацией пакетов, вероятно, что мобильная станция станет активной после нахождения в холостом режиме в течение короткого периода времени. Поэтому, чтобы избежать слишком быстрой взаимной перенастройки между двумя радиоинтерфейсами, мобильная станция остается настроенной на радиоинтерфейс пакетных данных в течение "Т" секунд прежде, чем она настраивается на радиоинтерфейс с коммутацией каналов. "Т" может быть конфигурируемым атрибутом гибридного протокола.
При отслеживании только радиоинтерфейса пакетных данных (к примеру, когда находится в подключенном состоянии или до того, как мобильная станция настраивается обратно на интерфейс с коммутацией каналов и закрепляется в нем) уведомления для служб с коммутацией каналов отправляются посредством радиоинтерфейса пакетных данных.
Мобильной станции не обязательно нужно периодически переключаться между отслеживанием частоты пакетных данных и частоты с коммутацией каналов благодаря доставке уведомления мобильной станции, которое принимается независимо от радиоинтерфейса, который мобильная станция отслеживает в настоящее время.
Гибридный протокол согласно одному варианту осуществления предоставляет новый протокол радиоинтерфейса, который дает возможности передачи уведомлений для служб с коммутацией каналов (к примеру, речевых поисковых вызовов) посредством радиоинтерфейса пакетных данных. Этот гибридный протокол дает возможность мобильной станции конфигурировать механизм фильтрации, так чтобы только определенные типы поисковых вызовов, ассоциативно связанных со службами с коммутацией каналов, отправлялись посредством радиоинтерфейса пакетных данных. Например, мобильная станция может запрашивать прием только уведомлений для речи, а не для службы коротких сообщений (SMS), когда настроена на интерфейс пакетных данных.
Различные иллюстративные логические блоки, модули и схемы, описанные в связи с раскрытыми в данном документе вариантами осуществления, могут быть реализованы или выполнены с помощью процессора общего назначения, процессора цифровых сигналов (DSP), специализированной интегральной схемы (ASIC), программируемой пользователем матричной БИС (FPGA) или другого программируемого логического устройства, дискретного логического элемента или транзисторной логики, дискретных компонентов аппаратных средств или любого их сочетания, предназначенного для того, чтобы выполнять описанные в данном документе функции. Процессором общего назначения может быть микропроцессор, но в альтернативном варианте процессором может быть любой традиционный процессор, контроллер, микроконтроллер или конечный автомат. Процессор также может быть реализован как сочетание вычислительных устройств, к примеру, сочетание DSP и микропроцессора, множество микропроцессоров, один или более микропроцессоров вместе с ядром DSP, либо любая другая подобная конфигурация.
Способы или алгоритмы, описанные в связи с раскрытыми в данном документе вариантами осуществления, могут быть реализованы непосредственно в аппаратных средствах, в программном модуле, приводимом в исполнение процессором, или в их сочетании. Программный модуль может постоянно размещаться в оперативной памяти, флэш-памяти, ПЗУ, памяти типа EPROM, памяти типа EEPROM, регистрах, на жестком диске, сменном диске, компакт-диске или любой другой форме носителя хранения данных, известной в данной области техники. Носитель хранения данных может быть соединен с процессором, так чтобы процессор мог считывать информацию и записывать информацию на носитель хранения данных. В альтернативном варианте носитель хранения данных может быть встроен в процессор. Процессор и носитель хранения данных могут постоянно размещаться в ASIC. ASIC может постоянно размещаться в абонентской станции или в другом месте. В альтернативном варианте процессор и носитель хранения данных могут постоянно размещаться как дискретные компоненты в абонентской станции или в другом месте сети доступа.
Предшествующее описание раскрытых вариантов осуществления предоставлено для того, чтобы дать возможность любому специалисту в данной области техники создавать или использовать настоящее изобретение. Различные модификации в этих вариантах осуществления будут явными для специалистов в данной области техники, а заданные в данном документе общие принципы могут быть применены к другим вариантам осуществления без отступления от духа и области применения изобретения. Таким образом, настоящее изобретение не предназначено для того, чтобы быть ограниченным показанными в данном документе вариантами осуществления, а должно удовлетворять самой широкой области применения, согласованной с принципами и новыми функциями, раскрытыми в данном документе.
Специалисты в данной области техники поймут, что информация и сигналы могут быть представлены с помощью любой из множества различных технологий и методик. Например, данные, инструкции, команды, информация, сигналы, биты, символы и микросхемы, которые могут быть приведены в качестве примера по всему описанию выше, могут быть представлены напряжениями, токами, электромагнитными волнами, магнитными полями или частицами, оптическими полями или частицами, либо любым их сочетанием.
Специалисты в данной области техники дополнительно примут во внимание, что различные иллюстративные логические блоки, модули, схемы и этапы алгоритма, описанные в связи с раскрытыми в данном документе вариантами осуществления, могут быть реализованы как электронные аппаратные средства, вычислительное программное обеспечение либо их сочетания. Чтобы понятно проиллюстрировать эту взаимозаменяемость аппаратных средств и программного обеспечения, различные иллюстративные компоненты, блоки, модули, схемы и этапы были описаны выше в целом на основе их функциональности. Реализована эта функциональность в качестве аппаратных средств или программного обеспечения, зависит от конкретного варианта применения и структурных ограничений, накладываемых на систему в целом. Высококвалифицированные специалисты могут реализовать описанную функциональность различными способами для каждого конкретного варианта применения, но такие решения о реализации не должны быть интерпретированы как вызывающие отступление от области применения настоящего изобретения.
Различные иллюстративные логические блоки, модули и схемы, описанные в связи с раскрытыми в данном документе вариантами осуществления, могут быть реализованы или выполнены с помощью процессора общего назначения, процессора цифровых сигналов (DSP), специализированной интегральной схемы (ASIC), программируемой пользователем матричной БИС (FPGA) или другого программируемого логического устройства, дискретного логического элемента или транзисторной логики, дискретных компонентов аппаратных средств или любого их сочетания, предназначенного для того, чтобы выполнять описанные в данном документе функции. Процессором общего назначения может быть микропроцессор, но в альтернативном варианте процессором может быть любой традиционный процессор, контроллер, микроконтроллер или конечный автомат. Процессор также может быть реализован как сочетание вычислительных устройств, к примеру, сочетание DSP и микропроцессора, множество микропроцессоров, один или более микропроцессоров вместе с ядром DSP, либо любая другая подобная конфигурация.
Этапы способа или алгоритма, описанные в связи с раскрытыми в данном документе вариантами осуществления, могут быть реализованы непосредственно в аппаратных средствах, в программном модуле, приводимом в исполнение процессором, или в их сочетании. Программный модуль может постоянно размещаться в оперативной памяти, флэш-памяти, ПЗУ, памяти типа EPROM, памяти типа EEPROM, регистрах, на жестком диске, сменном диске, компакт-диске или любой другой форме носителя хранения данных, известной в данной области техники. Типичный носитель хранения данных соединяется с процессором, такой процессор может считывать информацию и записывать информацию на носитель хранения данных. В альтернативном варианте носитель хранения данных может быть встроен в процессор. Процессор и носитель хранения данных могут постоянно размещаться в ASIC. ASIC может постоянно размещаться в пользовательском терминале. В альтернативном варианте процессор и носитель хранения данных могут постоянно размещаться как дискретные компоненты в пользовательском терминале.
Предшествующее описание раскрытых вариантов осуществления предоставлено для того, чтобы дать возможность любому специалисту в данной области техники создавать или использовать настоящее изобретение. Различные модификации в этих вариантах осуществления будут явными для специалистов в данной области техники, а описанные в данном документе общие принципы могут быть применены к другим вариантам осуществления без отступления от духа и области применения изобретения. Таким образом, настоящее изобретение не предназначено для того, чтобы быть ограниченным показанными в данном документе вариантами осуществления, а должно удовлетворять самой широкой области применения, согласованной с принципами и новыми функциями, раскрытыми в данном документе.