在異步通信網絡與同步通信網絡的混合網絡中用於分組數據服務的系統及其切換方法
2023-05-13 12:33:06 1
專利名稱：在異步通信網絡與同步通信網絡的混合網絡中用於分組數據服務的系統及其切換方法
技術領域：
本發明總體涉及一種用於在異步和同步網絡共存的移動通信網絡中的分組數據服務的切換方法，並尤其涉及一種移動通信系統及其切換方法，其中該系統和方法能夠在異步與同步網絡共存的移動通信網絡中，在異步網絡的網關通用分組無線業務支持節點連接到同步網絡的分組數據服務節點時，使得正在使用分組數據服務或者正處於待機狀態的移動通信終端進行切換。
背景技術：
隨著移動通信技術的發展，移動通信網絡每一代都在改變。當前，網絡採用的結構是其中設計為第二代或者第2.5代網絡的同步移動通信系統(碼分多址(CDMA)移動通信系統)和設計為第三代網絡的異步移動通信系統(寬帶CDMA(WCDMA)移動通信系統)共存的結構。
此外，為了支持多個移動通信系統之間的全球漫遊，已經開發出了雙頻雙模(DBDM)移動通信終端，該終端能夠用於同步模式系統以及異步模式系統中。通過使用這種移動通信終端，可以在異步和同步模式系統區域中使用各種類型的服務。
當前，異步移動通信系統被構建在具有大量服務請求的區域中，從而同步模式移動通信系統已經發展成為其服務區域包含異步模式系統的服務區域的形式。然而，由於異步移動通信系統仍然在起始階段，並需要巨額的投入來實現，還不能向廣大區域提供服務，因此異步移動通信系統的服務區域與同步移動通信系統的服務區域是相互交迭的。
因此，由於異步移動通信系統的服務區域有限，就存在一個問題，即，當異步移動通信系統的用戶在使用異步區域中的分組數據服務期間移動到不能提供異步移動通信服務的同步區域中時，服務將會中斷。
此外，還存在一個問題，當異步移動通信系統的用戶的終端在異步區域中處於待機狀態時，若該用戶移動到不能提供異步移動通信服務的同步區域中，則服務將會中斷。
在這種情況下，「待機狀態」表示一種狀態，在該狀態中，當移動通信終端與移動通信系統之間不發生數據的發送/接收時，使用分組數據服務的移動通信終端處於斷開狀態，並且在產生數據通信信號時，所述移動通信終端能夠立即轉移到激活狀態。如果在從異步移動通信系統向同步移動通信系統的切換時未保持在待機狀態，即，如果分組數據服務沒有徹底釋放掉，那麼就會存在一個缺點，即，移動通信終端為了使用所述分組數據服務，必須再次從頭執行連接到同步移動通信系統的過程，從而導致服務質量的下降，例如連接時間的增加。
如上所述，如果異步與同步移動通信系統共存並且異步移動通信系統的服務區域小於同步移動通信系統的服務區域，則需要切換，以提供異步與同步移動通信系統之間的連續的分組數據服務。
發明內容
因此，針對現有技術中存在的上述問題提出了本發明，本發明的一個目的是提供一種移動通信系統及其切換方法，該系統和方法在使用異步網絡中的分組數據服務的移動通信終端移動到同步網絡時，提供連續的分組數據服務，從而避免服務中斷。
本發明的另一個目的是提供一種移動通信系統及其切換方法，該系統和方法在相對於異步網絡中的分組數據服務處於待機狀態的移動通信終端移動到同步網絡中時，利用所述異步網絡的網關通用分組無線業務(GPRS)支持節點(GGSN)與所述同步網絡的分組數據服務節點(PDSN)之間的相互連接執行切換，從而即使是所述移動通信終端移動到所述同步網絡中，所述移動通信終端也可保持在待機狀態，從而可立即開始所述分組數據服務。
附圖簡述
圖1是表示根據本發明的移動通信網絡的配置的視圖；圖2和3是表示應用於本發明的移動通信終端的結構的視圖；圖4A和4B是在異步與同步網絡共存的移動通信網絡中，分組數據服務的切換的概念圖；圖5是根據本發明實施例的切換方法的流程圖；圖6A和6B是在異步與同步網絡共存的移動通信網絡中處於待機狀態的移動通信終端進行切換的概念圖；圖7是根據本發明另一個實施例的切換方法的流程圖；以及圖8是示出應用於根據本發明的移動通信系統的協議棧的實例。
具體實施例方式
為了實現上述目的，本發明提供了一種在異步與同步移動通信系統共存的移動通信網絡中，向雙頻雙模移動通信終端提供分組數據服務的切換方法，所述雙頻雙模移動通信終端具有異步數據機單元以及同步數據機單元，所述異步移動通信系統具有連接到所述同步移動通信系統的分組數據服務節點上的網關通用分組無線業務(GPRS)支持節點(GGSN)，所述切換方法包括以下步驟第一步驟，在連接到異步移動通信系統並使用所述分組數據服務的所述移動通信終端移動到所述同步移動通信系統的區域，並發生切換事件時，所述異步移動通信系統的節點B向所述異步移動通信系統的服務GPRS支持節點(SGSN)/GGSN通知需要切換；第二步驟，所述SGSN/GGSN請求所述同步移動通信系統的移動交換中心執行切換，且所述同步移動交換中心請求所述同步移動通信系統的基站執行切換；第三步驟，所述同步移動通信系統執行對用於分組數據傳輸的控制信號與業務的設定過程；第四步驟，所述基站向所述移動交換中心通知切換已經完成，並向所述移動通信終端分配前向信道；第五步驟，所述移動交換中心向所述SGSN/GGSN通知切換已經完成；第六步驟，在所述SGSN/GGSN命令所述節點B執行切換時，所述節點B指示所述移動通信終端執行切換；第七步驟，在所述移動通信終端與所述同步移動通信系統之間執行反向信道的分配，且所述移動通信終端與所述同步移動通信系統連接，並向所述基站通知切換已經完成；第八步驟，所述同步移動通信系統執行所述分組數據服務的呼叫建立；第九步驟，所述基站向所述同步移動交換中心通知切換已經完成，並且所述移動交換中心向所述SGSN/GGSN通知切換已經完成；以及第十步驟，所述SGSN/GGSN請求所述節點B釋放與所述移動通信終端的連接。
此外，本發明提供了一種用於在異步與同步移動通信系統共存的移動通信網絡中，向雙頻雙模移動通信終端提供分組數據服務的切換方法，所述雙頻雙模移動通信終端具有異步數據機單元以及同步數據機單元，所述異步移動通信系統具有連接到所述同步移動通信系統的分組數據服務節點上的網關通用分組無線業務(GPRS)支持節點(GGSN)，所述切換方法包括以下步驟第一步驟，當相對於所述異步移動通信系統處於待機狀態的所述移動通信終端移動到所述同步移動通信系統的區域時，所述異步移動通信系統的服務GPRS支持節點(SGSN)/GGSN接收用於指示需要切換的信息；第二步驟，所述SGSN/GGSN命令所述同步移動通信系統的基站執行切換；第三步驟，所述移動通信終端嘗試向所述基站發起呼叫，並執行在所述基站與所述同步移動通信系統的所述移動交換中心之間的呼叫處理與信道分配；第四步驟，關於在所述移動通信終端與所述基站之間的呼叫處理與建立進行協商；第五步驟，所述同步移動通信終端建立幹線(trunk)；第六步驟，初始化所述移動通信終端與所述基站之間的無線鏈路協議；以及第七步驟，所述基站向所述移動交換中心通知信道分配已經完成。
此外，本發明提供了異步與同步移動通信系統共存的移動通信系統，所述異步移動通信系統包括用作與具有異步數據機單元以及同步數據機單元的雙頻雙模移動通信終端進行無線部分(wireless section)通信的基站的節點B，無線網絡控制器，服務通用分組無線業務(GPRS)支持節點(SGSN)，以及網關GPRS支持節點(GGSN)；所述同步移動通信系統包括用於支持與所述移動通信終端進行無線部分通信的基站、分組控制器以及分組數據服務節點；所述移動通信系統能夠在所述移動通信終端正在使用分組數據服務時執行切換；其中所述GGSN通過用於執行編碼和調製的L1層、用於處理對消息發送的應答的L2層以及用於為所述L2層建立隧道(tunneling)的層與IP網絡進行通信，通過所述L1層、所述L2層、用於交換消息的用戶數據報協議(UDP)/網際網路協議(IP)以及用於定義分組數據流和信息的GPRS隧道協議(GTP)-U層與所述SGSN通信，通過所述L1層、所述L2層、所述UDP/IP層、用於加密並壓縮分組的通用路由封裝(GRE)層以及高級數據鏈路控制(HDLC)成幀層與所述分組數據服務節點通信，其中所述HDLC成幀層用於執行鏈路管理、同步問題解決、流量控制及差錯控制，以及通過點對點協議(PPP)層提供所述分組數據服務；所述SGSN的協議棧包括對應於所述GGSN的所述L1層的L1bis層，用於執行分組數據的生成、提取及交換以對應於所述L2層的異步傳輸模式(ATM)層，UDP/IP層以及GTP-U層；所述節點B/無線網絡控制器的協議棧包括對應於所述SGSN的所述L1bis層的L1層，用於為多媒體數據處理分配無線資源以對應於所述ATM層的媒體訪問控制(MAC)層，用於與所述移動通信終端建立無線連結，以及合併和分割分組數據以對應於所述UDP/IP層的無線鏈路控制(RLC)層，以及用於壓縮分組數據報頭以對應於GTP-U層的分組數據會聚協議(PDCP)層；所述移動通信終端的所述異步數據機單元使用包括HDLC成幀層和PPP層的協議棧執行數據通信，所述HDLC成幀層用於執行鏈路連接和斷開的鏈路管理、同步問題解決、流量控制以及差錯控制以對應於所述節點B/無線網絡控制器的MAC/RLC/PDCP層，以及所述PPP層通過所述GGSN的所述PPP層接收數據。
此後，將參考附圖詳細描述本發明的實施例。
圖1是表示根據本發明的移動通信系統的配置的視圖，其中，基於用於提供分組數據服務的元件描繪了所述移動通信系統。
用於本發明的移動通信終端10是雙頻雙模移動通信終端(以下稱為DBDM)移動通信終端，其中可向該終端提供異步移動通信服務和同步移動通信服務。所述移動通信終端以無線方式選擇性的連接到異步移動通信系統20和同步移動通信系統30，從而使用語音和數據服務。隨後將參考圖2和3給出其詳細描述。
異步移動通信系統20包括節點B 210，其用作基站以執行與所述移動通信終端的無線部分通信；無線網絡控制器(RNC)220，用於控制節點B 210；異步移動交換中心(MSC)230，其連接到RNC220以執行呼叫交換，從而向移動通信終端10提供語音服務；服務GPRS支持節點(SGSN)240，其放置在RNC 220與通用分組無線業務(GPRS)網絡250之間，用於追蹤移動通信終端10的位置並執行訪問控制和安全功能；以及網關GPRS支持節點(GGSN)260，其通過GPRS網絡250連接到SGSN 240，並且連接到IP網絡40以支持與外部分組進行交互工作。此外，同步移動通信系統30包括基站收發信機(BTS)310，用於支持與移動通信終端10進行無線部分通信；基站控制器(BSC)和分組控制器(分組控制功能PCF)320，其中該基站控制器(BSC)用於控制BTS310，所述分組控制器320在提供分組數據服務時用於執行與BSC類似的功能，例如所述分組數據服務的無線資源管理；移動交換中心(MSC)330，其連接到一個或者多個基站控制器以執行呼叫交換；分組數據服務節點(PDSN)340，其連接到分組控制器320，用於建立與移動通信終端10的點對點協議(PPP)會話，與外部節點進行連接，以及執行用於移動通信終端10的位置註冊的外部代理(FA)功能從而將分組數據服務提供給用戶；數據核心網絡(DCN)(未示出)，用於支持分組數據服務節點340和IP網絡40之間的連接；本地(home)代理350，用於對移動通信終端10進行認證並向外部代理髮送分組數據；以及認證授權計費(AAA)單元360，用於為所述移動通信終端執行認證、授權和計費功能。
儘管在圖中未示出，異步移動通信系統20和同步移動通信系統30的MSC 230和330通過7號公用信道信令網絡相互連接，以在這二者之間發送和接收移動通信終端10進行切換等所需的信息。此外，異步移動通信系統20的GGSN 260和同步移動通信系統的PDSN 340能夠通過分組數據-分組數據(P-P)接口發送控制信號及業務。P-P接口是用於在所述同步移動通信系統中的多個PDSN之間進行通信的接口，其可用於與所述異步移動通信系統的GGSN 260進行通信，因此便於異步和同步網絡之間的信號交換。
在這種移動通信系統中，本發明的移動通信終端10選擇性的連接到異步移動通信系統20和同步移動通信系統30，並發送及處理相對於這兩個系統的信號處理狀態。
圖2是表示用於本發明的移動通信終端的一個實例的視圖，該視圖示出了與異步和同步網絡進行無線通信的功能單元被獨立地實現的情況。
如圖2所示，應用於本發明的DBDM移動通信終端10包括天線110，異步移動通信服務模塊120，同步移動通信服務模塊130以及公用模塊140。
天線110能夠同時處理同步與異步移動通信服務的頻帶。
異步模塊120包括雙工器121，其用作帶通濾波器以分開處理單個頻率；異步無線發送/接收單元122，用於將發送/接收無線電波分離到預定頻帶；以及異步數據機單元123，用於處理與異步移動通信系統的無線部分協議。同步模塊130包括雙工器131，其用作帶通濾波器以分開處理單個頻率；同步無線發送/接收單元132，用於將發送/接收無線電波分離到預定頻帶，以及同步數據機單元133，用於處理與同步移動通信系統的無線部分協議。
公用模塊140包括用作控制異步數據機單元123和同步數據機單元133的中央處理單元並執行多媒體功能的應用處理器，存儲器，輸入/輸出單元，其他應用處理單元等。
此外，在DBDM移動通信終端10中，安裝了用於用戶接口，輔助服務，移動性管理，連接/會活控制，資源控制以及協議處理的軟體，從而允許用戶使用各種應用服務，執行切換，以及根據移動通信系統轉換協議。
在根據本實施例的移動通信終端中，異步模塊120的異步數據機單元123和同步模塊130的同步數據機單元133能夠由公用模塊140控制。此外，異步和同步數據機單元123和133中任意一個能夠控制整個移動通信終端。
圖3是表示應用於本發明的移動通信終端的另一個實例的視圖，該視圖示出了與異步和同步網絡進行無線通信的功能單元集成在一起的情況。
如圖3所示，用於本發明的DBDM移動通信終端10包括天線150，雙工器160，多頻帶無線發送/接收單元170，多模式數據機單元180以及一些其他處理模塊190。
天線150能夠同時處理同步與異步移動通信服務的頻帶。
雙工器160用作帶通濾波器，以分開處理來自異步網絡的頻率和來自同步網絡的頻率。多頻帶無線發送/接收單元170將發送/接收無線電波分離到預定頻帶。多模式數據機單元180處理與異步移動通信系統或同步移動通信系統的無線部分協議。
處理模塊190包括用作控制多模式數據機單元180的中央處理單元並執行多媒體功能的應用處理器，存儲器，輸入/輸出單元，其他應用處理單元等。
此外，在DBDM移動通信終端10中，安裝了用於用戶接口，輔助服務，移動性管理，連接/會話控制，資源控制以及協議處理的軟體，從而允許用戶使用各種應用服務，執行切換，以及根據移動通信系統轉換協議。
如上所述，如果無線發送/接收單元和數據機單元集成在一起，能夠實現幾個優點，例如減小移動通信終端10的尺寸，降低功耗和共享數據機存儲器。
圖4A和4B是在異步與同步網絡共存的移動通信網絡中用於分組數據服務切換的概念圖。
在單一移動通信系統中，「切換」(或者「移交」)意思是指當移動通信終端從移動通信系統的一個小區移動到其另外一個小區時，允許用戶不中斷地進行通信的技術。本發明涉及在異步與同步移動通信系統共存的移動通信網絡中的DBDM移動通信終端的切換方法。對於移動通信終端10從同步區域B移動到異步區域A的情況和移動通信終端10從異步區域A移動到同步區域B的兩種情況，詳細描述第二種情況。
參考圖4A，在異步區域A中，移動通信終端10通過節點B 210，SGSN 240以及GGSN 260連接到IP網絡40，並且正在使用CP伺服器50提供的分組數據服務，當移動通信終端10穿過異步和同步區域A和B之間的交迭區域C接近同步區域B時，異步移動通信系統的節點B 210與移動通信終端10之間的發送/接收功率逐漸衰減。檢測到所述功率衰減的異步移動通信系統請求同步移動通信系統執行切換。同步移動通信系統接收到所述請求之後，向移動通信終端10分配信道，從而提供分組數據服務。
在同步移動通信系統與移動通信終端10之間的信道分配已經完成之後，異步移動通信系統指示所述移動通信終端執行切換，從而執行到同步移動通信系統的切換。當所述移動通信終端完全連接到同步移動通信系統上時，同步移動通信系統向異步移動通信系統通知切換已經完成。因此，異步移動通信系統的節點B 120釋放與移動通信終端10的連接。
在本發明中，由於異步網絡的GGSN 260和同步網絡的PDSN 340能夠通過P-P接口發送和接收控制信號與業務，因此如果移動通信終端10釋放了與節點B 120的連接並連接到同步網絡的BTS 310，移動通信終端10能夠利用異步網絡的GGSN 260連續地使用所述分組數據服務。
因此，參考圖4B，切換到同步移動通信系統區域B的所述移動通信終端通過BTS 310，PCF 320以及PDSN 340，連接到通過P-P接口連接在PDSN 340上的異步移動通信系統的GGSN 260上，並且能夠連續地使用由CP伺服器50通過IP網絡40提供的分組數據服務。
參考圖5詳細描述本過程。
圖5是根據本發明實施例的切換方法的流程圖，該流程圖示出了當異步網絡的GGSN 260通過P-P接口連接到同步網絡的PDSN 340上時，在使用分組數據服務期間，用於移動通信終端的切換方法。
當在異步網絡中使用分組數據服務的移動通信終端10移動到同步網絡中時，異步網絡的節點B 210因發送到移動通信終端10的功率以及從移動通信終端10接收的功率衰減而確定需要進行切換，並在步驟S101中向SGSN/GGSN 240/260通知需要切換(服務無線網絡子系統(SRNS)需要SRNS重新定位)。在這種情況下，還發送移動通信終端10的識別碼，在步驟S102中，SGSN和GGSN 240及260請求同步網絡的MSC 330執行切換(FACDIR2)。
因此，MSC 330請求基站收發信機(BTS)310執行切換(移交請求)，然後BTS 310執行對同步網絡中用於分組數據傳輸的控制信號和業務的設定過程。對於該操作，在步驟S104中，BTS 310請求分組控制器(PCF)320分配信道(A9-建立)。因此，在步驟S105中，分組控制器(PCF)320向分組數據服務節點/外部代理(PDSN/FA)340請求進行位置註冊，並接收位置註冊結果(A11-註冊請求/應答)。在步驟S106中，PDSN/FA 340通過P-P接口向SGSN/GGSN 240/260請求進行位置註冊，並接收該位置註冊請求的應答(P-P註冊請求/應答)，以及在步驟S107中將信道分配信息發送給BTS 310(A9-連接)。
如上所述，當信道分配完成時，BTS 310在步驟S108中向MSC330通知切換已經完成(移交請求確認)，並在步驟S109中，通過經由前向業務傳輸(F-FCH幀)所使用的前向基本信道(F-FCH)向所述移動通信終端發送空幀，而將前向信道分配給所述移動通信終端。
此外，MSC 330，在被通知所述切換完成之後，在步驟S110向SGSN/GGSN 240/260通知切換已經完成(facdir2)，並且已經接收到所述通知的SGSN/GGSN 240/260在步驟S111命令節點B 210執行切換(SRNS重新定位命令)。
其後，在步驟S112中，節點B 210指示所述移動通信終端執行切換(根據UTRAN命令切換)。該指示消息包括與同步移動通信系統相關的消息，特別是，與信道分配相關的消息。已經接收到所述切換指示消息的所述移動通信終端指示同步模塊準備與同步移動通信進行通信，切換到同步模式，並在步驟S113中通過反向基本信道(R-FCH)向同步移動通信系統的BTS 310發送幀(R-FCH幀)。此後，在步驟S114中，所述移動通信終端向BTS 310通知切換已經完成(HCM)。因此，在移動通信終端10與同步移動通信系統之間實現了連接。
接下來，BTS 310執行用於與所述同步移動通信系統的分組網絡建立呼叫的過程。如果BTS 310在步驟S115中請求分組控制器(PCF)320建立呼叫(A9-連接)，分組控制器(PCF)320向PDSN/FA 340請求進行位置註冊，並在步驟S116接收位置註冊結果(A11-註冊請求/應答)。此外，在步驟S117，PDSN/FA 340通過P-P接口向SGSN/GGSN 240/260請求進行位置註冊，並接收該位置註冊請求的應答(P-P註冊請求/應答)。
隨後，在步驟S118中，分組控制器(PCF)320向BTS 310通知呼叫建立已經完成(A-9連接確認)，並且在步驟S119，BTS 310向MSC 330通知切換已經完成(移交完成)。在步驟S120，MSC 330向SGSN/GGSN 240/260通知切換已經完成(移交完成，MSONCH)。然後，在步驟S121，SGSN/GGSN 240/260請求節點B 210釋放與所述移動通信終端的連接(Iu釋放命令)。
因此，如果由異步移動通信系統20提供給所述移動通信終端的服務被釋放掉，則所述移動通信終端通過BTS，分組控制器(PCF)以及分組數據服務節點(PDSN)連接到GGSN，從而連續地使用由CP伺服器通過IP網絡提供的分組數據服務。
圖6A和6B是在異步與同步網絡共存的移動通信網絡中，處於待機狀態的移動通信終端進行切換的概念圖。在這種情況下，作為例子描述了移動通信終端10從異步區域A移動到同步區域B的情況。
參考圖6A，在異步區域A中，所述移動通信終端建立與節點B210的會話，被分配了移動IP，並處於待機狀態，在所述待機狀態中，如果產生數據信號，則所述移動通信終端通過SGSN 240以及GGSN260連接到IP網絡40，從而能夠使用由CP伺服器50提供的分組數據服務。在移動通信終端10穿過異步與同步區域A和B之間的交迭區域C靠近同步區域B時，異步移動通信系統的節點B 210與移動通信終端10之間的發送/接收功率逐漸衰減。已經檢測到所述功率衰減的異步移動通信系統，或者已經檢測到所述移動通信終端的靠近的同步移動通信系統，向異步移動通信系統的SGSN/GGSN 240/260通知需要切換。因此，SGSN/GGSN 240/260命令同步移動通信系統的BTS 310執行切換，從而在所述移動通信終端與同步移動通信系統之間的執行呼叫建立和幹線(trunk)建立。
在本發明中，由於異步網絡的GGSN 260和同步網絡的PDSN340能夠通過P-P接口在它們之間發送/接收控制信號與業務，因此即使是移動通信終端10釋放了到節點B 210的連接並連接到同步網絡的BTS 310上，移動通信終端10也能夠連續地使用異步網絡的GGSN260所分配的移動IP，從而不需要在同步網絡中分配新的移動IP。
由此，參考圖6B，切換到同步移動通信系統區域B的所述移動通信終端經由BTS 310，PCF 320以及PDSN 340，保持在相對於異步移動通信系統的GGSN 260的待機狀態，其中該異步移動通信系統的GGSN通過P-P接口連接到PDSN 340上。
如上所述，切換到同步移動通信系統區域B的所述移動通信終端通過同步移動通信系統，保持在相對於異步移動通信系統的待機狀態。此後，如果產生數據信號時，所述移動通信終端可轉換到激活狀態，以立即使用分組數據服務。
參考圖7詳細描述該過程。
圖7是根據本發明的另一個實施例的切換方法的流程圖。
當在異步網絡中處於待機狀態中的移動通信終端10移動到同步網絡區域時，異步網絡的節點B 210發現發送到移動通信終端10/從移動通信終端10接收的功率發生衰減，確定需要切換，並向SGSN/GGSN 240/260通知需要切換，從而在步驟S201指示所述移動通信終端正在離開異步網絡區域。此時，還發送移動通信終端10的識別碼。此外，向SGSN/GGSN 240/260通知需要切換的步驟S101可由已經檢測到所述移動通信終端的靠近的同步移動通信系統的BTS 310執行。
SGSN/GGSN 240/260，在被通知需要切換之後，在步驟S202中命令同步網絡的BTS 310執行切換(SRNS重新定位命令)。此外，節點B 210在步驟S203中指示所述移動通信終端執行切換(根據UTRAN命令切換)。該指示消息包括與所述同步移動通信系統相關的消息，特別是關於信道分配、業務信道進入等等的信息。
此後，在步驟S204中，所述移動通信終端嘗試使用發起消息(ORM)(ORM[DRS＝1，APN名稱])向BTS 310發起呼叫。因此，在BTS 310與MSC 330之間執行呼叫處理和信道分配。具體而言，在步驟S205中，BTS 310響應於所述移動通信終端的呼叫發起嘗試(連接管理CM服務請求)，向MSC 330發送服務請求消息。在步驟S206中，MSC 330請求BTS 310分配信道(分配請求)，並且BTS310在接收到信道分配請求之後，在步驟S207中向所述移動通信終端發送信道分配消息(ECAM擴展信道分配消息)。
接下來，在步驟S208中，在所述移動通信終端(同步模塊)與同步移動通信系統的BTS 310之間關於呼叫處理及建立進行協商(協商和連接服務)，並且執行幹線建立過程。所述幹線建立過程能夠通過A-接口執行。具體而言，在步驟S209中，如果BTS 310請求分組控制器(PCF)320建立幹線(A9建立-A8)，則在步驟S210中，分組控制器320請求PDSN 340建立幹線(A11RRQ)，並在步驟S211中，執行異步網絡的SGSN/GGSN 240/260與同步網絡的PDSN之間的連接(P-P建立)。在步驟S212中，PDSN 340向分組控制器320發送對所述幹線建立的應答信號(A11RRP)。此後，在步驟S213中，分組控制器320將從PDSN 340接收的應答信號發送到BTS 310(A9連接-A8)。
如上所述，當完成所述幹線建立時，在步驟S214中，在所述移動通信終端與BTS 310之間執行無線鏈路協議(RLP)的初始化(RLP初始化)。在步驟S215，BTS 310向MSC 330通知信道分配已經完成(分配完成)，從而使得所述移動通信終端能夠通過同步移動通信系統的PDSN 340，保持在相對於異步移動通信系統的GGSN 260的待機狀態。
在本發明中，同步移動通信系統的PDSN 340通過P-P接口連接到異步移動通信系統的GGSN 260上。因此，如果在所述異步移動通信系統區域中處於待機狀態的所述移動通信終端移動到所述同步移動通信系統區域中，所述移動通信終端能夠使用由異步移動通信系統分配的移動IP保持在其待機狀態，而不必為該終端分配新的移動IP。
圖8是用於根據本發明的移動通信系統的協議棧的實例，該圖示出了用戶平面協議棧，其適合於構造公用模塊140來控制圖2的DBDM移動通信終端中的DBDM移動通信終端的情況。
在本發明中，異步網絡的GGSN 260通過P-P接口連接到同步網絡的PDSN 340上，從而GGSN 260具有用於與IP網絡40通信的協議，與異步網絡的SGSN 240通信的協議，以及與同步網絡的PDSN340通信的協議。所有這三種類型的協議包括用於執行編碼和調製的L1層(物理層)，以及用於對正確發送消息的應答進行處理的L2層。
具體而言，除了L1和L2層之外，GGSN 260還包括IP層和用於為L2層建立隧道的層，從而能夠與IP網絡40通信。此外，除了L1和L2層之外，GGSN 260還包括用於在採用IP發送數據的系統中交換消息的用戶數據報協議(UDP)/網際網路協議(IP)，和用於定義分組數據流和信息的GPRS隧道協議(GTP)-U層，從而能夠通過Gn接口與SGSN 240通信。此外，除了L1和L2層之外，GGSN 260還包括UDP/IP層，用於加密及壓縮分組的通用路由封裝(GRE)層，以及用於執行對鏈路連接和斷開的鏈路管理，同步問題解決，流量控制以及差錯控制等等的高級數據鏈路控制(HDLC)成幀層，從而能夠通過P-P接口與PDSN 340通信。用於與SGSN 240通信的協議棧和與PDSN 340通信的協議棧均還包括點對點協議(PPP)層，從而執行分組壓縮，認證，IP分配等等，以執行數據通信。
接下來，SGSN 240通過Gn接口連接到GGSN 260上，其包括對應於L1層的L1bis層，和用於執行分組數據的生成、提取以及交換以對應於L2層的異步傳輸模式(ATM)層，從而轉換GGSN 260中使用的協議，並且對於在其他更高的UDP/IP和GTP-U層中所使用的數據不進行協議轉換。
此外，節點B和RNC 210及220通過Iu接口連接到SGSN 240上，並包括對應於L1bis層的L1層；用於為多媒體數據處理分配無線資源等等以對應於ATM層的媒體訪問控制(MAC)層；用於與所述移動通信終端建立無線連結，以及合併和分割分組數據以對應於所述UDP/IP層的無線鏈路控制(RLC)層；以及用於壓縮分組數據報頭等等以對應於GTP-U層的分組數據會聚協議(PDCP)層，從而轉換SGSN 240中使用的協議。
此外，移動通信終端的異步數據機單元123不執行關於L1層的轉換，並且包括用於執行對鏈路連接和斷開的鏈路管理，同步問題解決，流量控制以及差錯控制等等，以對應於MAC/RLC/PDCP層的HDLC成幀層，從而轉換節點B/RNC中使用的協議，還包括用於通過GGSN 260的PPP層接收數據的PPP層。
同時，PDSN 340通過P-P接口連接到GGSN 260上，並且包括對應於L1層的L1bis層和用於執行分組數據的生成、提取及交換以對應於L2層的ATM層，從而轉換GGSN 260中使用的協議，並且對於在其他更高的UDP/IP和GTP-U層中所使用的數據不進行協議轉換。
此外，BTS和PCF 310及320通過A-接口(A10)連接到PDSN340上，並且包括對應於L1bis層的L1層；用於為多媒體數據處理分配無線資源等等，以對應於ATM層的媒體訪問控制(MAC)層；以及用於請求錯誤幀重發，避免在無線部分中出現錯誤，以對應於UDP/IP層的RLP層，從而轉換PDSN 340中使用的協議。
此外，移動通信終端的同步數據機單元133不執行對於L1層的協議轉換，並且包括用於執行對於鏈路連接和斷開的鏈路管理，同步問題解決，流量控制以及差錯控制等等，以對應於MAC/RLP層的HDLC成幀層，從而轉換BTS/PCF中使用的協議，並且包括用於通過GGSN 260的PPP層接收數據的PPP層。
最後，移動通信終端的公用模塊140包括L1層、PPP層、IP層，傳輸層以及應用層，從而轉換從異步數據機單元123和同步數據機單元133接收的數據的協議。
在本實施例中，能夠看到，異步數據機單元123與同步數據機單元133兩者僅執行一種通信功能，並且公用模塊建立更高PPP層和IP層的協議。
在本發明中，異步網絡的GGSN通過P-P接口連接到同步網絡的PDSN上，因此，如果移動通信終端10在使用異步模塊120連接到異步移動通信系統20並且使用分組數據服務時，移動到同步區域，則由同步網絡為移動通信終端10分配用於分組數據服務的信道，並且移動通信終端10因此能夠通過同步網絡的PDSN以及異步網絡的GGSN連續地使用分組數據服務，從而避免在移動通信終端切換時發生服務中斷。
此外，在本發明中，異步網絡的GGSN通過P-P接口連接到同步網絡的PDSN上，因此，如果在移動通信終端10的異步模塊120相對於異步移動通信系統處於待機狀態時，移動通信終端10移動到同步區域，則移動通信終端10能夠保持在待機狀態，以連續地使用分組數據服務。
如上所述，本領域技術人員會了解，在不改變本發明的技術精神或必要特徵的情況下，本發明可以以其他實施例來實現。因此，上述實施例應該理解為是出於說明的目的而並非限制性。本領域技術人員會了解本發明的範圍是由權利要求限定的，而不是以上的具體描述限定的，並且根據權利要求以及其等價概念的含義和範圍導出的各種修改，添加和替代均屬於本發明的範圍。
工業適用性如上所述，根據本發明的在異步和同步網絡共存的移動通信網絡中用於分組數據服務的移動通信系統及其切換方法，能夠在異步和同步網絡共存的移動通信網絡中採用雙頻雙模移動通信終端，在使用分組數據服務期間發生切換時，通過異步網絡的GGSN和同步網絡的PDSN之間的接口提供連續的服務，從而改善服務質量。
此外，本發明的優點在於，在異步移動通信系統中處於待機狀態的移動通信終端移動到同步移動通信系統區域的情況下，本發明通過異步移動通信系統的GGSN和同步移動通信系統的PDSN之間的接口，允許所述移動通信終端保持待機狀態，而不需要向所述移動通信終端分配新的移動IP，從而允許所述移動通信終端立即對分組數據服務做出反應，因此提高了服務質量。
權利要求
1.一種用於在異步與同步移動通信系統共存的移動通信網絡中向雙頻雙模移動通信終端提供分組數據服務的切換方法，所述雙頻雙模移動通信終端具有異步數據機單元以及同步數據機單元，所述異步移動通信系統具有連接到所述同步移動通信系統的分組數據服務節點上的網關通用分組無線業務(GPRS)支持節點(GGSN)，所述切換方法包括第一步驟，在連接到所述異步移動通信系統並使用所述分組數據服務的所述移動通信終端移動到所述同步移動通信系統的區域、並發生切換事件時，所述異步移動通信系統的節點B向所述異步移動通信系統的服務GPRS支持節點(SGSN)/GGSN通知需要切換；第二步驟，所述SGSN/GGSN請求所述同步移動通信系統的移動交換中心執行切換，且所述同步移動交換中心請求所述同步移動通信系統的基站執行切換；第三步驟，所述同步移動通信系統執行對用於分組數據傳輸的控制信號與業務的設定過程；第四步驟，所述基站向所述移動交換中心通知切換已經完成，並向所述移動通信終端分配前向信道；第五步驟，所述移動交換中心向所述SGSN/GGSN通知切換已經完成；第六步驟，在所述SGSN/GGSN命令所述節點B執行切換時，所述節點B指示所述移動通信終端執行切換；第七步驟，在所述移動通信終端與所述同步移動通信系統之間執行反向信道的分配，且所述移動通信終端與所述同步移動通信系統連接，並向所述基站通知切換已經完成；第八步驟，所述同步移動通信系統執行所述分組數據服務的呼叫建立；第九步驟，所述基站向所述同步移動交換中心通知切換已經完成，且所述移動交換中心向所述SGSN/GGSN通知切換已經完成；以及第十步驟，所述SGSN/GGSN請求所述節點B釋放與所述移動通信終端的連接。
2.如權利要求1所述的切換方法，其中在所述第一步驟中，所述SGSN/GGSN接收所述移動通信終端的識別碼。
3.如權利要求1所述的切換方法，其中所述第三步驟包括以下步驟所述基站請求所述同步移動通信系統的分組控制器分配信道；所述分組控制器向所述同步移動通信系統的所述分組數據服務節點請求進行位置註冊，並接收所述位置註冊請求的結果；所述分組數據服務節點向所述SGSN/GGSN請求進行位置註冊，並接收對所述位置註冊請求的應答；以及所述分組控制器向所述基站發送信道分配信息。
4.如權利要求1所述的切換方法，其中包括在所述第六步驟中從所述節點B向所述移動通信終端發送的所述切換指示的消息包括用於在所述移動通信終端與所述同步移動通信系統之間進行信道分配的信息。
5.如權利要求1所述的切換方法，其中所述第八步驟包括以下步驟所述基站請求所述同步移動通信系統的分組控制器建立呼叫；所述分組控制器向所述同步移動通信系統的所述分組數據服務節點請求進行位置註冊，並接收所述位置註冊請求的結果；所述分組數據服務節點向所述SGSN/GGSN請求進行位置註冊，並接收對所述位置註冊請求的應答；以及所述分組控制器向所述基站通知呼叫建立已經完成。
6.如權利要求1所述的切換方法，其中所述異步移動通信系統的所述GGSN通過分組數據-分組數據(P-P)接口，連接到所述同步移動通信系統的所述分組數據服務節點。
7.一種用於在異步與同步移動通信系統共存的移動通信網絡中，向雙頻雙模移動通信終端提供分組數據服務的切換方法，所述雙頻雙模移動通信終端具有異步數據機單元以及同步數據機單元，所述異步移動通信系統具有連接到所述同步移動通信系統的分組數據服務節點上的網關通用分組無線業務(GPRS)支持節點(GGSN)，所述切換方法包括第一步驟，當相對於所述異步移動通信系統處於待機狀態的所述移動通信終端移動到所述同步移動通信系統的區域時，所述異步移動通信系統的服務GPRS支持節點(SGSN)/GGSN接收用於指示需要切換的信息；第二步驟，所述SGSN/GGSN命令所述同步移動通信系統的基站執行切換；第三步驟，所述移動通信終端嘗試向所述基站發起呼叫，並執行在所述基站與所述同步移動通信系統的移動交換中心之間的呼叫處理與信道分配；第四步驟，關於所述移動通信終端與所述基站之間的呼叫處理與建立進行協商；第五步驟，所述同步移動通信終端建立幹線；第六步驟，初始化所述移動通信終端與所述基站之間的無線鏈路協議；以及第七步驟，所述基站向所述移動交換中心通知所述信道分配已經完成。
8.如權利要求7所述的切換方法，其中在所述第一步驟中，由所述異步移動通信系統的節點B或者所述同步移動通信系統的所述基站向所述SGSN/GGSN通知需要切換。
9.如權利要求7所述的切換方法，其中在所述第一步驟中，所述SGSN/GGSN接收所述移動通信終端的識別碼。
10.如權利要求7所述的切換方法，其中，包括在所述第二步驟中從所述SGSN/GGSN向所述移動通信終端發送的所述切換命令的消息包括信道分配信息和業務信道進入信息。
11.如權利要求7所述的切換方法，其中，所述第三步驟包括以下步驟所述基站響應於所述移動通信終端的發起呼叫的所述嘗試，向所述移動交換中心發送服務請求消息；所述移動交換中心請求所述基站分配信道；以及所述基站向所述移動通信終端發送信道分配消息。
12.如權利要求7所述的切換方法，其中，所述第五步驟包括以下步驟所述基站請求所述同步移動通信系統的所述分組控制器建立幹線；所述分組控制器請求所述分組數據服務節點建立幹線，並接收對所述幹線建立請求的應答；以及所述分組控制器將從所述分組數據服務節點接收的應答信號發送給所述基站。
13.如權利要求7所述的切換方法，其中所述異步移動通信系統的所述GGSN通過分組數據-分組數據(P-P)接口，連接到所述同步移動通信系統的所述分組數據服務節點。
14.一種異步與同步移動通信系統共存的移動通信系統，所述異步移動通信系統包括用作與具有異步數據機單元和同步數據機單元的雙頻雙模移動通信終端進行無線部分通信的基站的節點B，無線網絡控制器，服務通用分組無線業務(GPRS)支持節點(SGSN)，以及網關GPRS支持節點(GGSN)；所述同步移動通信系統包括用於支持與所述移動通信終端進行無線部分通信的基站、分組控制器，以及分組數據服務節點；所述移動通信系統能夠在所述移動通信終端正在使用分組數據服務時執行切換，其中所述GGSN通過用於執行編碼和調製的L1層、用於處理對消息發送的應答的L2層以及用於為所述L2層建立隧道的層與IP網絡進行通信，通過所述L1層、所述L2層、用於交換消息的用戶數據報協議(UDP)/網際網路協議(IP)層、以及用於定義分組數據流和信息的GPRS隧道協議(GTP)-U層與所述SGSN進行通信，通過所述L1層、所述L2層、所述UDP/IP層、用於加密並壓縮分組的通用路由封裝(GRE)層、以及用於執行連結管理、同步問題解決、流量控制及差錯控制的高級數據鏈路控制(HDLC)成幀層與所述分組數據服務節點進行通信，並通過點對點協議(PPP)層提供所述分組數據服務；所述SGSN的協議棧包括對應於所述GGSN的所述L1層的L1bis層，用於執行分組數據的生成、提取及交換以對應於所述L2層的異步傳輸模式(ATM)層，UDP/IP層以及GTP-U層；所述節點B/無線網絡控制器的協議棧包括對應於所述SGSN的所述L1bis層的L1層，用於為多媒體數據處理分配無線資源以對應於所述ATM層的媒體訪問控制(MAC)層，用於與所述移動通信終端建立無線連結、以及合併和分割分組數據以對應於所述UDP/IP層的無線鏈路控制(RLC)層，以及用於壓縮分組數據報頭以對應於所述GTP-U層的分組數據會聚協議(PDCP)層，以及所述移動通信終端的所述異步數據機單元使用包括HDLC成幀層和PPP層的協議棧執行數據通信，其中，所述HDLC成幀層用於執行鏈路連接和斷開的鏈路管理、同步問題解決、流量控制以及差錯控制以對應於所述節點B/無線網絡控制器的所述MAC/RLC/PDCP層，而所述PPP層用於通過所述GGSN的所述PPP層接收數據。
15.如權利要求14所述的移動通信系統，其中連接到所述GGSN的所述分組服務節點包括對應於所述L1層的L1bis層，用於執行分組數據的生成、提取及交換以對應於所述L2層的異步傳輸模式(ATM)層，UDP/IP層以及GTP-U層，所述基站/分組控制器的協議棧包括對應於所述分組服務節點的所述L1bis層的L1層，用於為多媒體數據處理分配無線資源以對應於所述ATM層的MAC層，用於請求錯誤幀重發來避免在無線部分中出現錯誤以對應於所述UDP/IP層的無線鏈路協議(RLP)層，所述移動通信終端的所述同步數據機單元使用包括L1層、HDLC成幀層和PPP層的協議棧執行數據通信，其中，所述HDLC成幀層用於執行鏈路連接和斷開的鏈路管理、同步問題解決、流量控制以及差錯控制以對應於所述MAC/RLP層，而所述PPP層用於通過所述GGSN的所述PPP層接收數據，以及所述移動通信終端包括公用模塊，該公用模塊通過L1層、PPP層、IP層、傳輸層以及應用層執行數據通信，從而轉換從所述異步數據機單元和所述同步數據機單元接收的數據的協議。
全文摘要
這裡公開了一種移動通信終端及其切換方法。在所述移動通信系統中，異步網絡的網關GPRS支持節點(GGSN)連接到同步網絡的分組數據服務節點(PDSN)。因此，在使用異步移動通信系統中的分組數據服務的移動通信終端移動到同步移動通信系統的區域中時，所述同步移動通信系統響應於來自所述異步移動通信系統的請求，設定控制信號及業務以發送分組數據。此外，如果在所述移動通信終端與所述同步移動通信系統之間分配了前向和反向信道，則執行呼叫建立，以提供所述分組數據服務，然後，所述異步移動通信系統的節點B釋放與所述移動通信終端的連接。
文檔編號H04B7/26GK1910837SQ200580002054
公開日2007年2月7日 申請日期2005年1月7日 優先權日2004年1月8日
發明者金顯鬱, 金永洛, 金南健, 任種太 申請人:Sk電信有限公司