Гибридная сотовая сетевая система и способ связи
В системе мобильной беспроводной связи подсистема базовых станций включает по меньшей мере один приемопередатчик базовой станции, который осуществляет связь посредством интерфейса радиосвязи с множеством мобильных станций, работающих в соответствии с множеством различных стандартов протоколов. Мобильные станции включают по меньшей мере одну первую мобильную станцию, работающую в соответствии с первым стандартом протоколов (IS-95) и по меньшей мере одну вторую мобильную станцию, работающую в соответствии с вторым стандартом протоколов (GSM). Подсистема базовых станций включает администратор поискового вызова/доступа, который для каждого вызова между подсистемой базовых станций и одной из мобильных станций маршрутизирует вызов через сеть в соответствии с протоколом. Техническим результатом является создание способов и устройства для поддержки протоколов IS-95 при одновременном использовании гибридной сети сотовой связи протоколов стандарта GSM-CDMA. 3 н. и 34 з.п. ф-лы, 4 ил.
Область техники
Настоящее изобретение относится к беспроводной связи и, более конкретно к усовершенствованным сотовым телефонным сетям.
Предшествующий уровень техники
Глобальная система мобильной связи (GSM) используется в сотовых телефонных сетях во многих странах мира. Стандарты GSM определяют пакеты протоколов, реализованные на физическом уровне множественного доступа с временным разделением каналов (TDMA), используемые для передачи сигнализации и пользовательского трафика между элементами сети. Эти элементы включают в себя абонентские блоки (известные как мобильные станции - МС) и подсистемы базовых станций (ПБС). Сетевой протокол стандарта GSM известен как GSM - MAP (протокол мобильного приложения), а интерфейс между ПБС и сетью известен как GSM А-интерфейс.
Множественный доступ с кодовым разделением каналов (CDMA) представляет собой усовершенствованную технологию цифровой связи и обеспечивает более эффективное использование полосы радиосвязи по сравнению с TDMA, а также более надежную, не подверженную замираниям линию связи между сотовыми телефонными абонентами и базовыми станциями. Ведущим стандартом CDMA является TIA/EIA-95 (на который обычно ссылаются как на IS-95), опубликованный Ассоциацией промышленности средств связи (TIA). Стандарт IS-95 определяет свои собственные пакеты протоколов, реализуемые на физическом уровне CDMA и на модели сигнализации для обработки вызова, которая совместима с сетевым стандартом TIA/EIA-41 (IS-41). Интерфейс между ПБС CDMA и сетью определяется стандартом TIA/EIA-634 (IS-634).
Поскольку CDMA-интерфейс радиосвязи стандарта IS-95 основан на технологии, фундаментально отличающейся от TDMA-интерфейса стандарта GSM, то имеются существенные различия между пакетами протоколов IS-95 и GSM, как и между GSM- и CDMA-ориентированными сетевыми стандартами, такими как IS-41.
Международная заявка PCT/US96/20764, которая включена в настоящее описание посредством ссылки, описывает беспроводную систему связи, которая использует CDMA-интерфейс радиосвязи для реализации сетевых услуг и протоколов стандарта GSM. С использованием этой системы некоторые или все из основанных на TDMA базовых станций и абонентских блоков существующей сети стандарта GSM заменяются или дополняются соответствующим оборудованием, основанным на CDMA. Основанные на CDMA ПБС в этой системе адаптируются для осуществления связи с сетью стандарта GSM через стандартный GSM А-интерфейс. Таким образом, поддерживается основное ядро сетевых услуг стандарта GSM, и переход от TDMA к CDMA в значительной степени прозрачен для пользователей. На систему этого типа, в которой протоколы стандарта GSM реализуются над CDMA интерфейсом, в настоящей заявке даются ссылки как на систему GSM-CDMA.
Гибридные сотовые сети связи, воплощающие в себе как элементы GSM, так и элементы CDMA, также описаны в публикациях международных заявок WO 95/24771 и WO 96/21999 и в статье Tscha, et al., "A Subscriber Signalling Gateway between CDMA Mobile Station and GSM Mobile Switching Center", Proceedings of the 2nd International Conference on Universal Personal Communications, Ottava (1993), pp.181-185, которая включена в настоящее описание посредством ссылки. Однако ни одна из этих публикаций не затрагивает вопроса сохранения или добавления сетевых услуг стандарта IS-95/IS-41 или иных сетевых услуг стандартов, отличных от GSM, в контексте гибридной сети GSM-CDMA.
Сущность изобретения
Задачей настоящего изобретения является создание способов и устройства для поддержки протоколов связи IS-95 при одновременном использовании гибридной сети сотовой связи протоколов стандарта GSM-CDMA.
Также задачей настоящего изобретения является создание гибридной сотовой базовой станции, обеспечивающей поддержку мобильных станций, работающих в соответствии с множеством протоколов и/или сетевых стандартов.
В предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения сотовая система связи содержит гибридную подсистему базовых станций, имеющую множество сетевых интерфейсов для обеспечения связи как с сетью стандарта GSM, так и с одной или более сетями, работающими в соответствии с другими стандартами, предпочтительно включая стандарт IS-41. Гибридная подсистема базовых станций (ПБС) имеет CDMA-интерфейс радиосвязи, который одновременно обслуживает как мобильные станции (МС) протокола GSM-CDMS, так и другие МС, совместимые с другими стандартами протокола CDMA, предпочтительно с IS-95. МС протокола GSM-CDMA осуществляют связь с гибридной ПБС с использованием протоколов GSM на физическом уровне CDMA, как описано, например, в патентной заявке США №09/119,717 на «Усовершенствованную процедуру передачи обслуживания в гибридной сети GSM-CDMA», поданной 20 июля 1998, переуступленной правопреемнику настоящей патентной заявки и включенной в настоящее описание посредством ссылки.
Настоящее изобретение, таким образом, позволяет предлагать услуги сети GSM через CDMA-интерфейс радиосвязи, не требуя, чтобы все МС стандарта CDMA были совместимы с протоколами GSM-CDMA. Абоненты, мобильные станции которых поддерживают протоколы GSM-CDMA, имеют возможность осуществлять связь с сетью GSM, в то время как одновременно существующие МС стандарта IS-95 осуществляют связь с сетью стандарта IS-41 или другой сетью. Тем самым поддерживается совместимость с существующими МС стандарта IS-95.
Предпочтительно МС протоколов стандарта GSM-CDMA и протоколов стандарта IS-95 совместно существуют в одной и той же сотовой ячейке или ячейках, обслуживаемых гибридной ПБС, и совместно используют общую частоту режима CDMA. В процессе работы в специализированном режиме (т.е. в течение вызова) МС стандартов GSM-CDMA и IS-95 осуществляют связь по различным выделенным каналам трафика, которые связаны через гибридную ПБС с соответствующими сетями. Однако в дежурном режиме (при ожидании осуществления или приема вызова) МС стандартов GSM-CDMA и IS-95 предпочтительно совместно используют общий канал синхронизации и, наиболее предпочтительно, общие каналы поискового вызова по отношению к ПБС. Однако МС различных типов отвечают на разные сообщения по каналам синхронизации и/или поискового вызова, в зависимости от соответствующих им сетевых стандартов и протоколов.
Поэтому, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, в системе мобильной беспроводной связи подсистема базовых станций содержит по меньшей мере один приемопередатчик базовой станции, который осуществляет связь через интерфейс радиосвязи с множеством мобильных станций, работающих в соответствии с множеством различных стандартов протоколов, включая по меньшей мере одну первую мобильную станцию, работающую в соответствии с первым стандартом протоколов, и по меньшей мере одну вторую мобильную станцию, работающую в соответствии с вторым стандартом протоколов; и администратор поискового вызова/доступа, который для каждого вызова между подсистемой базовых станций и одной из множества мобильных станций маршрутизирует вызов через сеть в соответствии со стандартом протоколов мобильной станции.
Предпочтительно, подсистема базовых станций содержит множество блоков обработки вызова, которые связывают подсистему базовых станций с множеством сетей в соответствии с различными стандартами соответствующих интерфейсов. Кроме того, предпочтительно, администратор поискового вызова/доступа определяет соответствующие стандарты протоколов мобильных станций, размещающих вызовы через подсистему базовых станций, и маршрутизирует вызовы соответствующим образом к блокам обработки вызовов, которые связаны с соответствующими стандартами протоколов.
В предпочтительном варианте осуществления множество сетей включают сеть стандарта GSM-MAP и сеть стандарта IS-41, а стандарты соответствующих интерфейсов включают стандарт А-интерфейса GSM и стандарт IS-634. Дополнительно или альтернативно, множество сетей включают коммутируемую телефонную сеть общего пользователя, а стандарт соответствующего интерфейса предпочтительно включает стандарт V 5.х.
Предпочтительно интерфейс радиосвязи включает интерфейс радиосвязи на основе CDMA. Наиболее предпочтительно, первый стандарт протоколов включает стандарт IS-95, а второй стандарт протоколов базируется на сетевых протоколах GSM. В предпочтительном варианте осуществления подсистема базовых станций передает сообщение CDMA, которое принимается и декодируется как первой, так и второй станциями в режиме ожидания, и еще одно сообщение стандарта GSM-CDMA, которое принимается и декодируется только второй мобильной станцией.
В другом предпочтительном варианте осуществления первый стандарт протоколов включает стандарт CDMA2000, а второй стандарт протоколов включает стандарт широкополосного множественного доступа с кодовым разделением каналов (WCDMA).
Предпочтительным образом, по меньшей мере один приемопередатчик базовой станции поддерживает по меньшей мере одну сотовую ячейку, за которой закреплены первая и вторая мобильные станции. Наиболее предпочтительно, для первой и второй мобильных станций в сотовой ячейке используется общее распределение частот, а также общий канал синхронизации и общий канал поискового вызова.
Также в соответствии с предпочтительным: вариантом осуществления настоящего изобретения, в системе мобильной беспроводной связи, включающей множество мобильных станций, работающих в соответствии с множеством различных стандартов протоколов, предусматривается способ связи с мобильными станциями, включающий
инициирование вызова между подсистемой базовых станций и одной из множества мобильных станций и
маршрутизацию вызова между базовой станцией и сетью при осуществлении связи с базовой станцией в соответствии со стандартом протоколов мобильной станции.
Предпочтительным образом, маршрутизация вызовов включает определение стандарта протоколов мобильной станции и выбор одной из множества сетей в соответствии с этим определением. Предпочтительно, выбор одной из множества сетей включает выбор сети GSM-MAP или, дополнительно или альтернативно, сети IS-41, а маршрутизация вызова включает маршрутизацию вызова через А-интерфейс стандарта GSM или маршрутизацию вызова через интерфейс стандарта IS-634. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения выбор одной из множества сетей включает выбор коммутируемой телефонной сети общего пользования и, предпочтительно, маршрутизацию вызова посредством протокола V 5.х.
Предпочтительным образом, вызов включает размещение вызова посредством интерфейса радиосвязи на базе CDMA. Предпочтительно, размещение вызова включает размещение вызова в соответствии со стандартом протоколов IS-95 или, альтернативно или дополнительно, размещение вызова на основе сетевых протоколов GSM. В предпочтительном варианте осуществления размещение вызова включает размещение вызова в соответствии со стандартом протоколов CDMA2000 и/или со стандартом протоколов WCDMA (широкополосного множественного доступа с кодовым разделением каналов).
Кроме того, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, в системе мобильной беспроводной связи, включающей множество мобильных станций, работающих в соответствии с множеством стандартов интерфейсов, причем мобильные станции включают в себя по меньшей мере одну первую мобильную станцию, работающую в соответствии с первым стандартом протоколов, и по меньшей мере одну вторую мобильную станции, работающую в соответствии со вторым стандартом протоколов, предусматривается способ осуществления связи с мобильными станциями, включающий передачу сигналов по меньшей мере в одну сотовую ячейку, за которой закреплены как первая, так и вторая мобильные станции.
Предпочтительным образом, передача сигналов включает использование общего распределения частот для первой и второй мобильных станций в сотовой ячейке. Дополнительно или альтернативно, передача сигналов включает использование общего канала синхронизации и, предпочтительно, использование общего канала поискового вызова для первой и второй мобильных станций в сотовой ячейке.
Предпочтительным образом, сигналы включают передачу через интерфейс радиосвязи на базе CDMA. Более предпочтительно, первый стандарт протоколов включает стандарт IS-95, а второй стандарт протоколов основан на сетевых протоколах GSM. Альтернативно, первый стандарт протоколов включает стандарт CDMA2000, а второй стандарт протоколов включает стандарт WCDMA.
Настоящее изобретение поясняется в последующем детальном описании предпочтительных вариантов осуществления изобретения, иллюстрируемых чертежами.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - блок-схема гибридной подсистемы базовых станций GSM-CDMA, осуществляющей связь с множеством мобильных станций и сетей, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.2 - диаграмма, иллюстрирующая пакеты протоколов между гибридной ПБС и МС по фиг.1, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.3 - блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая процедуру выбора сотовой ячейки и закрепления в ней мобильной станции, осуществляющей связь с ПБС по фиг.1, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг.4 - блок-схема гибридной подсистемы базовых станций, осуществляющей связь с множеством мобильных станций и сетей, в соответствии с альтернативным предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.
Детальное описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения
На фиг.1 представлена блок-схема гибридной подсистемы базовых станций (ПБС) протоколов стандарта GSM-CDMA, осуществляющей связь с множеством мобильных станций (МС) 22 и 24 и с сетями 26, 28, 30, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения. Сеть 28 GSM-МАР содержит наземную мобильную сеть общего пользования, основанную на стандарте связи GSM, а сеть 26 IS-41 работает во взаимосвязи со стандартами, определенными для использования при осуществлении связи по протоколам CDMA, как описано выше.
Сеть 30 может работать в соответствии с любым подходящим сетевым стандартом, известным в технике, включая стандарты, не предназначенные конкретно для мобильной связи. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения сеть 30 содержит коммутируемую телефонную сеть общего пользования (стандарта PTSN). Интерфейс между ПБС 20 и сетью 30 определен в соответствии с одним из стандартов V 5.х, опубликованных ETSI (Европейским институтом стандартов по телекоммуникациям), таких как V 5.1 или V 5.2. Альтернативно, сеть 30 и интерфейс с этой сетью могут быть определены в соответствии с другими стандартами, известными в технике, такими как GR 3.03 или "Generic С". Хотя на фиг.1 показана только одна «другая сеть», ясно, что ПБС может быть выполнена таким образом, чтобы осуществлять связь с большим числом других сетей, а также с множеством сетей GSM-MAP и IS-41.
Мобильные станции 22 и 24 осуществляют связь с ПБС 20 по беспроводным радиочастотным (РЧ) линиям связи с использованием физического уровня IS-95 CDMA в одной или более разрешенных для использования полосах частот сотовой связи. МС 22 работает в соответствии с протоколами в основном стандарта IS-95, более предпочтительно стандарта IS-95B. МС 24 осуществляет связь с ПБС 32 с использованием протоколов GSM на физическом уровне CDMA, совместимом с IS-95, как описано ниже. Хотя для наглядности на фиг.1 показана только одна МС 22 и одна МС 24, ясно, что в действительности ПБС 20 осуществляет связь одновременно с множеством МС каждого из указанных типов. Типовая система сотовой связи включает множество ПБС того типа, который описан ниже.
ПБС 20 построена на коммутаторе межсоединений сотовой ячейки (КМС)34, который осуществляет управление и информационный обмен с некоторым количеством приемопередатчиков базовых станций (ППБС) 32. Каждый ППБС 32 передает РЧ сигналы к МС 22 и 24 и принимает от них РЧ сигналы, когда МС находятся в пределах географической области или сотовой ячейки, обслуживаемой конкретным ППБС. Каждая сотовая ячейка и каждая частота CDMA (как определено стандартами IS-95) предпочтительно обслуживает как МС 22 IS-95, так и МС 24 GSM-CDMA. Альтернативно, различные сотовые ячейки и/или различные частоты CDMA могут быть назначены для двух типов услуг. В дежурном режиме МС 22 и 24 пытаются идентифицировать соответствующую сотовую ячейку и «закрепиться» в той сотовой ячейке, которая обеспечивает мощный сигнал и, при необходимости, высокую вероятность успешного установления канала трафика к ПБС 20. Обработка в дежурном режиме в гибридной системе GSM-CDMA описана в принципе в патентной заявке Израиля 126,869, переуступленной правопреемнику настоящего изобретения и включенной в настоящее описание посредством ссылки. Аспекты работы в дежурном режиме, которые особенно релевантны для гибридной ПБС 20, описаны ниже.
Для того чтобы одна из МС 22 или 24 инициировала вызов, соответствующая МС передает запрос доступа к ПБС 20 в соответствии с требуемыми протоколами IS-95 и GSM-CDMA. Коммутатор межсоединений сотовой ячейки (КМС) 34 пересылает запрос гибридному администратору поискового вызова/доступа (АПД) 36, который анализирует запрос таким образом, чтобы определить, в какую из сетей 26, 28, 30 следует маршрутизировать вызов. Выбор маршрутизации зависит от идентификационных и программных параметров МС и, дополнительно, от предпочтений в выборе сети, указанных пользователем МС.
На основе определения, сделанного АПД 35, КМС маршрутизирует вызов для обработки в один из процессоров 38 или 40 сигнализации вызова. Вызовы, инициированные МС 22 IS-95, маршрутизируются к процессору 38 вызовов IS-95, который устанавливает канал трафика к сети 26 IS-41, как известно из уровня техники. Вызовы, инициированные МС 24 GSM-CDMA, предпочтительно маршрутизируются к процессору 40 вызовов GSM-CDMA, который совместим с сигнализацией протоколов стандарта GSM, и устанавливает канал трафика к сети 28 GSM-MAP таким образом, как известно из уровня техники. Альтернативно, если МС 24 имеет соответствующее программное обеспечение, то пользователь может выбрать вариант размещения вызова через сеть 26 IS-41, и в этом случае вызов маршрутизируется к процессору 38 вызова. При некоторых обстоятельствах, например, при сбое в сети 28 GSM-MAP, вызовы могут быть автоматически маршрутизированы от МС 24 через процессор 38 вызовов. Предпочтительным образом, процессор 38 вызовов также используется для установления каналов трафика к другим сетям 30. После установки АПД 36 информирует МС о назначении ей канала трафика, и вызов реализуется через селектор 42.
Интерфейсы сигнализации между процессорами 38 и 40 вызовов и соответствующими сетями 26 и 28 предпочтительно соответствуют стандартам интерфейса IS-634 и А-интерфейса GSM, как описано выше. Некоторые аспекты работы этих интерфейсов, а также поток сообщений через А-интерфейс GSM более подробно описаны в патентной заявке США №09/119,717 на «Процедуру передачи обслуживания в гибридной сети GSM/CDMA», поданной 20 июля 1998 и переуступленной правопреемнику настоящей заявки. Как вариант, любые другие подходящие типы интерфейсов, известные из уровня техники, могут быть использованы при осуществлении связи между процессорами вызова 38 и 40 и сетями 26, 28 и 30.
Работа каждого из каналов трафика управляется посредством селектора 42, который выполняет такие задачи, как вокодирование и регулирование уровня мощности сигнала. Поскольку в режиме CDMA MC 22 и 24 могут осуществлять связь одновременно с двумя или более ППБС 32, селектор 42 также выбирает и передает в сеть наилучшую копию любого кадра трафика, поступающего от ППБС.
Поисковый вызов MC 22 и 24 инициируется в ответ на сигналы поискового вызова, принимаемые из соответствующих сетей 26 и 28. Другие сети 30, однако, такие как сеть стандарта PSTN, упомянутые выше, могут не поддерживать мобильный режим работы абонентских блоков (т.е. MC 22 и 24) и поэтому не могут генерировать сигналы поискового вызова. В таких случаях поисковый вызов формируется процессором 38 вызовов в ответ на входящий вызов из сети 30.
На фиг.2 представлена диаграмма, которая схематично иллюстрирует пакеты протоколов, используемые в интерфейсах сигнализации между МС 22 и 24 и ПБС 20 GSM-CDMA в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения. Передачи между МС 22 и ПБС 20 по существу соответствуют интерфейсу стандарта IS-95 и реализуются на основе физического уровня CDMA (Уровня 1) и уровня передачи данных (Уровня 2), которые поддерживают уровень интерфейса радиосвязи/сигнализации стандарта IS-95. Если МС размещает или принимает вызов через сеть 26 IS-41, то данный пакет протоколов также используется.
В общем случае, однако, МС 24 производит сигнальный обмен с ПБС 20 с использованием гибридного пакета протоколов GSM-CDMA на основе того же самого физического уровня CDMA IS-95 (Уровня 1), который используется в МС 22. Более детальная информация об уровнях протоколов содержится в упомянутой выше патентной заявке США № 09/119,717 на «Процедуру передачи обслуживания базовой станции в гибридной сети GSM-CDMA», поданной 20 июля 1998, переуступленной правопреемнику настоящей заявки и включенной в настоящее описание посредством ссылки. Верхний уровень пакета протоколов совместим с Уровнем 3 интерфейса радиосвязи GSM, который включает в себя подуровни управления ресурсами радиосвязи (УРР), управления мобильностью (УМ) и управления вызовом (УВ). Подуровень УРР и Уровень 2 канала передачи данных GSM-CDMA модифицированы так, чтобы учитывать как сигнализацию стандарта IS-95, так и специальные сообщения GSM-CDMA, как описано в вышеупомянутой патентной заявке США.
На фиг.3 представлена блок-схема, которая иллюстрирует процедуру дежурного режима, выполняемую МС 22 и 24 для выбора сотовой ячейки и закрепления в сотовой ячейке, связанной с одним из ППБС 32, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения. В данном варианте МС 22 и МС 24 совместно используют общие каналы синхронизации и поискового вызова, по которым ППБС передает соответствующие сообщения синхронизации и сообщения поискового вызова. Эти сообщения, которые должны декодироваться в МС, включают в себя как информацию интерфейса стандарта IS-95, так и дополнительную информацию, требуемую только для работы в режиме GSM-CDMA. Только МС 24 GSM-CDMA способна декодировать эту дополнительную информацию, которая содержит служебную информацию, предусматриваемую стандартами GSM, и, следовательно, игнорируется МС 22 IS-95.
При поиске сотовой ячейки для того, чтобы закрепиться в ней, МС 22 и 24 сначала обнаруживают пилот-сигнал от ППБС 32 и затем пытаются отыскать и идентифицировать канал синхронизации ППБС. ППБС 32 передает два сообщения по каналу синхронизации:
стандартное сообщение канала синхронизации IS-95 и специальное сообщение канала синхронизации GSM-CDMA. Сообщение IS-95 может декодироваться как в МС 22, так и в МС 24, но сообщение GSM-CDMA декодируется только в МС 24. Поэтому чтобы избежать передачи дублирующей информации, сообщение GSM-CDMA предпочтительно включает только дополнительную информацию, которая не присутствовала в сообщении IS-95. Как вариант, сообщение GSM-CDMA может включать всю релевантную информацию канала синхронизации. В любом случае, если МС 22 или 24 не может декодировать сообщение или сообщения синхронизации, она осуществляет поиск другой сотовой ячейки.
После декодирования сообщения или сообщений синхронизации, МС 22 и 24 переходит к декодированию соответствующего канала поискового вызова. В случае IS-95 сообщение канала поискового вызова содержит системные параметры IS-95 и предпочтительным образом декодируется как в МС 22, так и в МС 24. Как в случае сообщений синхронизации, сообщения канала поискового вызова предпочтительно включают дополнительное сообщение, декодируемое только в МС 24, содержащее специальную системную информацию GSM-CDMA, такую как область местоположения GSM и идентификатор сотовой ячейки, соответствующий той сотовой ячейке, из которой получено сообщение. Если МС 22 или 24 не может декодировать канал поискового вызова, то она возвращается к поиску другой сотовой ячейки.
После того как системные параметры и, при необходимости, системная информация GSM-CDMA успешно декодированы, МС 22 или 24 закрепляется в сотовой ячейке, которой принадлежат каналы синхронизации и поискового вызова. Таким образом, сотовая ячейка поддерживает условие «полного сосуществования», при котором как МС стандарта IS-95, так и МС специального стандарта GSM-CDMA могут закрепляться и принимать сообщения в одной и той же сотовой ячейке. Такое полное сосуществование гарантирует, что системные ресурсы используются эффективным образом, поскольку для заданной сотовой ячейки все МС поддерживаются на одной частоте CDMA, используя те же самые каналы синхронизации и поисковых вызовов.
Сообщения поискового вызова, переданные ПБС 20, предпочтительно включают по существу все служебные сообщения канала поискового вызова, определенные в стандарте IS-95, например:
- системные параметры (как описано выше),
- сообщение параметров доступа,
- сообщение списка каналов CDMA,
- расширенное сообщение системных параметров,
- сообщение списка соседей,
- расширенное сообщение списка соседей,
- общее сообщение списка соседей.
Сообщения также включают сообщения GSM-CDMA, которые может различить только МС 24 и которые включают следующие:
- сообщение системной информации GSM (как описано выше),
- сообщение списка соседей GSM.
Предпочтительно сообщения GSM-CDMA, передаваемые как по каналу синхронизации, так и по каналу поискового вызова, включают уникальный идентификатор, такой как поле MSG- TYPE (тип_сообщения), который позволяет отличить их от обычных сообщений IS-95.
Для инициирования вызова, ПБС 20 передает сообщения общего поискового вызова IS-95 для поиска МС 22 и специальные сообщения запроса поискового вызова GSM-CDMA для поиска МС 24. После поискового вызова различные типы выделенных каналов устанавливаются для МС IS-95 и МС GSM-CDMA. Хотя оба типа выделенных каналов базируются на физическом уровне IS-95, они используют разные протоколы сигнализации и соответственно идентифицируют соответствующие типы МС, которые они обслуживают. ПБС 20 предпочтительно поддерживает оба типа выделенных каналов по существу в каждой ячейке.
В других предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения МС 22 IS-95 и МС 24 GSM-CDMA не используют совместно одни и те же сотовые ячейки, а вместо этого используют отдельные перекрывающиеся сотовые ячейки. В одном таком варианте осуществления сообщение канала синхронизации в сотовой ячейке GSM-CDMA не совместимо с сообщением синхронизации стандарта IS-95, так как сообщение синхронизации GSM-CDMA имеет, например, отличающееся поле MSG- TYPE (тип- сообщения). МС 22 не может декодировать сообщение синхронизации и поэтому покидает такую сотовую ячейку.
В другом таком варианте осуществления как МС 22, так и МС 24 могут декодировать сообщение канала синхронизации в сотовой ячейке GSM-CDMA, но только МС 24 может декодировать сообщение поискового вызова и считывать системную информацию. В этом случае также МС 22 покинет такую сотовую ячейку. Альтернативно, сообщение синхронизации может переадресовать МС 22 в другой канал поискового вызова, который совместим со стандартом IS-95. Тем самым нагрузка на канал поискового вызова, которая используется для передач по протоколам GSM-CDMA, снижается.
Хотя предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения описаны выше со ссылками на конкретную гибридную систему GSM-CDMA, следует иметь в виду, что принципы настоящего изобретения также могут быть применены к сигнализации в других гибридных системах связи. Более того, хотя предпочтительные варианты осуществления ссылаются на конкретные стандарты связи, основанные на TDMA и CDMA, специалистам в данной области техники должно быть ясно, что методы и принципы, описанные выше, могут также быть использованы во взаимосвязи с другими методами кодирования данных и модуляции сигналов.
На фиг.4, например, показана блок-схема, иллюстрирующая гибридную ПБС 50, взаимосвязанную с различающимися МС 52 и 54 и сетями 56, 58 и 60, в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения. В данном примере МС 52 работает посредством воздушного интерфейса, совместимого с CDMA2000, являющимся стандартом сотовых систем связи третьего поколения, который в основном базируется на стандарте IS-95C и преемственно совместим с современными стандартами IS-95. МС 54 работает посредством интерфейса радиосвязи, основанного на стандарте WCDMA, предложенном ETSI и являющимся стандартом третьего поколения (также известным как UMTS - Универсальная мобильная телекоммуникационная система), основанным на сетевых протоколах GSM с физическим уровнем CDMA. ПБС 50 имеет внутреннюю структуру, которая подобна структуре ПБС 20, показанной на фиг.1. Она маршрутизирует вызовы между каждой из МС 52 и 54 и соответственно выбранной сетью, которая в настоящем примере включает сеть 56 IS-41, сеть 58 GSM-MAP и другую сеть 60, такую как PSTN. Как в случае МС 2 и МС 24, описанных выше, МС 52 стандарта CDMA2000 и МС 54 стандарта WCDMA предпочтительно совместно существуют в общей сотовой ячейке ПБС 50.
Объем настоящего изобретения включает в себя не только полные системы и процедуры информационного обмена, описанные выше, но и различные новые элементы этих систем и процессов, а также их комбинации и субкомбинации. Поэтому следует иметь в виду, что предпочтительные варианты осуществления, описанные выше, приведены только для примера, и что полный объем изобретения ограничивается только формулой изобретения.
1. Подсистема базовых станций в системе мобильной беспроводной связи, содержащая по меньшей мере один приемопередатчик базовой станции, который осуществляет связь через интерфейс радиосвязи с множеством мобильных станций, работающих в соответствии с множеством различных стандартов протоколов, включая по меньшей мере одну первую мобильную станцию, работающую в соответствии с первым стандартом протоколов, и по меньшей мере одну вторую мобильную станцию, работающую в соответствии с вторым стандартом протоколов; и администратор поискового вызова/доступа, который для каждого вызова между подсистемой базовых станций и одной из множества мобильных станций маршрутизирует вызов через сеть в соответствии со стандартом протоколов мобильной станции, множество блоков обработки вызовов, которые связывают подсистему базовых станций с множеством сетей в соответствии с различными стандартами соответствующих интерфейсов, при этом администратор поискового вызова/доступа определяет соответствующие стандарты протоколов мобильных станций, размещающих вызовы через подсистему базовых станций, и маршрутизирует вызовы соответствующим образом к блокам обработки вызовов, которые связаны с соответствующими стандартами протоколов.
2. Подсистема базовых станций по п.1, отличающаяся тем, что множество сетей включают сеть стандарта GSM-MAP (Глобальная система мобильной связи - протокол мобильного приложения).
3. Подсистема базовых станций по п.2, отличающаяся тем, что стандарты соответствующих интерфейсов включают А-интерфейс стандарта GSM.
4. Подсистема базовых станций по п.1, отличающаяся тем, что множество сетей включают сеть стандарта IS-41.
5. Подсистема базовых станций по п.4, отличающаяся тем, что стандарты интерфейсов включают стандарт IS-634.
6. Подсистема базовых станций по п.1, отличающаяся тем, что множество сетей включают коммутируемую телефонную сеть общего пользования.
7. Подсистема базовых станций по п.6, отличающаяся тем, что стандарты интерфейсов включают стандарт V 5.х.
8. Подсистема базовых станций по п.1, отличающаяся тем, что интерфейс радиосвязи включает интерфейс радиосвязи на основе CDMA.
9. Подсистема базовых станций по п.8, отличающаяся тем, что первый стандарт протоколов включает стандарт IS-95.
10. Подсистема базовых станций по п.8, отличающаяся тем, что второй стандарт протоколов базируется на сетевых протоколах GSM.
11. Подсистема базовых станций по п.10, отличающаяся тем, что подсистема базовых станций передает сообщение CDMA (множественного доступа с кодовым разделением каналов), которое принимается и декодируется как первой, так и второй станциями в дежурном режиме, и еще одно сообщение стандарта GSM-CDMA, которое принимается и декодируется только второй мобильной станцией.
12. Подсистема базовых станций по п.8, отличающаяся тем, что первый стандарт протоколов включает стандарт CDMA2000.
13. Подсистема базовых станций по п.8, отличающаяся тем, что второй стандарт протоколов включает стандарт WCDMA (широкополосного множественного доступа с кодовым разделением каналов).
14. Подсистема базовых станций по п.1, отличающаяся тем, что по меньшей мере один приемопередатчик базовой станции поддерживает по меньшей мере одну сотовую ячейку, за которой закреплены первая и вторая мобильные станции.
15. Подсистема базовых станций по п.14, отличающаяся тем, что для первой и второй мобильных станций в сотовой ячейке используется общее распределение частот.
16. Подсистема базовых станций по п.14, отличающаяся тем, что для первой и второй мобильных станций в сотовой ячейке используется общий канал синхронизации.
17. Подсистема базовых станций по п.14, отличающаяся тем, что для первой и второй мобильных станций в сотовой ячейке используется общий канал поискового вызова.
18. Способ связи с мобильными станциями в системе мобильной беспроводной связи, включающей множество мобильных станций, работающих в соответствии с множеством различных стандартов протоколов, включающий инициирование вызова между подсистемой базовых станций и одной из множества мобильных станций, определение стандарта протоколов мобильной станции и выбор одной из множества сетей в соответствии с этим определением и маршрутизацию вызова между базовой станцией и сетью при осуществлении связи с базовой станцией в соответствии со стандартом протоколов мобильной станции.
19. Способ по п.18, отличающийся тем, что выбор одной из множества сетей включает выбор сети GSM-MAP.
20. Способ по п.19, отличающийся тем, что маршрутизация вызовов включает маршрутизацию вызова через А-интерфейс стандарта GSM.
21. Способ по п.18, отличающийся тем, что выбор одной из множества сетей включает выбор сети IS-41.
22. Способ по п.21, отличающийся тем, что маршрутизация вызова включает маршрутизацию вызова через интерфейс стандарта IS-634.
23. Способ по п.18, отличающийся тем, что выбор одной из множества сетей включает выбор коммутируемой телефонной сети общего пользования.
24. Способ по п.23, отличающийся тем, что маршрутизация вызова включает маршрутизацию вызова через интерфейс V 5.х.
25. Способ по п.18, отличающийся тем, что инициирование вызова включает размещение вызова через интерфейс радиосвязи на основе CDMA.
26. Способ по п.25, отличающийся тем, что размещение вызова включает размещение вызова в соответствии со стандартом протоколов IS-95.
27. Способ по п.25, отличающийся тем, что размещение вызова включает размещение вызова на основе сетевых протоколов GSM.
28. Способ по п.25, отличающийся тем, что размещение вызова включает размещение вызова в соответствии со стандартом протоколов CDMA2000.
29. Способ по п.25, отличающийся тем, что размещение вызова включает размещение вызова в соответствии со стандартом протоколов WCDMA.
30. Способ осуществления связи с мобильными станциями в системе мобильной беспроводной связи, включающей множество мобильных станций, работающих в соответствии с множеством стандартов интерфейсов, причем мобильные станции включают по меньшей мере одну первую мобильную станцию, работающую в соответствии с первым стандартом протоколов, и по меньшей мере одну вторую мобильную станции, работающую в соответствии с вторым стандартом протоколов, включающий передачу сигналов по меньшей мере в одну сотовую ячейку, за которой закреплены как первая, так и вторая мобильные станции, при этом передача сигналов включает использование общего распределения частот для первой и второй мобильных станций в сотовой ячейке.
31. Способ по п.30, отличающийся тем, что передача сигналов включает использование общего канала синхронизации для первой и второй мобильных станций в сотовой ячейке.
32. Способ по п.30, отличающийся тем, что передача сигналов включает использование общего канала поискового вызова для первой и второй мобильных станций в сотовой ячейке.
33. Способ по п.30, отличающийся тем, что передача сигналов включает передачу через интерфейс радиосвязи на основе CDMA.
34. Способ по п.33, отличающийся тем, что первый стандарт протоколов включает стандарт IS-95.
35. Способ по п.33, отличающийся тем, что второй стандарт протоколов основан на сетевых протоколах GSM.
36. Способ по п.33, отличающийся тем, что первый стандарт протоколов включает стандарт CDMA2000.
37. Способ по п.33, отличающийся тем, что второй стандарт протоколов включает стандарт WCDMA.
