專利名稱：用于gsm－cdma空中接口的信令數(shù)據(jù)鏈路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的涉及無線電信，尤其涉及高級(jí)蜂窩電話網(wǎng)。
背景技術(shù)：
世界上許多國(guó)家在蜂窩電話網(wǎng)絡(luò)中使用移動(dòng)電信的全球系統(tǒng)(GSM)。GSM提供網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)和標(biāo)準(zhǔn)的有用范圍。GSM標(biāo)準(zhǔn)定義在網(wǎng)絡(luò)單元之間傳遞信令和用戶話務(wù)中所使用的協(xié)議堆棧，所述網(wǎng)絡(luò)單元包括用戶單元(也稱為移動(dòng)站-MS)、基站子系統(tǒng)(BSS)以及移動(dòng)交換中心(MSC)。


圖1是示意地示出在經(jīng)過MS和網(wǎng)絡(luò)之間的專用的控制信道的信令中所使用的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議堆棧的方框圖，在本技術(shù)領(lǐng)域中是眾知的，并通過GSM標(biāo)準(zhǔn)定義，尤其是GSM 04.xx系列的標(biāo)準(zhǔn)。術(shù)語(yǔ)“專用的”是指在對(duì)MS的呼叫或來自MS的呼叫期間所使用的通信信道，與當(dāng)MS是在空閑狀態(tài)或等待狀態(tài)時(shí)相對(duì)照。最低的協(xié)議層是空中接口的物理層，它在現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡(luò)中是基于時(shí)分多址(TDMA)數(shù)字通信技術(shù)的。數(shù)據(jù)鏈路層提供數(shù)據(jù)鏈路業(yè)務(wù)和功能，尤其，如在GSM標(biāo)準(zhǔn)04.05和04.06中所定義，在此引用所述標(biāo)準(zhǔn)作為參考。GSM數(shù)據(jù)鏈路層支持確認(rèn)和不確認(rèn)兩種消息操作模式。在確認(rèn)模式中，數(shù)據(jù)鏈路層提供上層消息的可靠發(fā)送，具有的業(yè)務(wù)包括(1)消息排序，(2)優(yōu)選級(jí)和分段存儲(chǔ)(fragmentation)，以及(3)通信的中斷和恢復(fù)。
在一個(gè)實(shí)施例中的無線電接口層包括3個(gè)子層，通過數(shù)據(jù)鏈路層和物理層控制和傳遞信號(hào)。熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人員會(huì)理解，術(shù)語(yǔ)層1和物理層通?？梢曰Q地使用。相似地，層2和數(shù)據(jù)鏈路層通?？梢曰Q地使用。此外，熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人員通?？梢曰Q地使用術(shù)語(yǔ)層3、RIL3以及無線電接口層。無線電接口層的最低子層是無線電資源(RR)管理子層。RR管理子層支持在它上面的移動(dòng)性管理(MM)子層和呼叫管理(CM)子層。CM子層支持呼叫處理的信令以及GSM補(bǔ)充業(yè)務(wù)。MM子層支持MS定位、鑒別、以及加密密鑰管理所需要的信令。應(yīng)該注意，為了本說明的目的，認(rèn)為可以用來通過物理層和數(shù)據(jù)鏈路層發(fā)送消息的任何協(xié)議，諸如與GSM短消息業(yè)務(wù)(SMS)相關(guān)聯(lián)的協(xié)議，都是無線電接口層協(xié)議。
碼分多址技術(shù)(CDMA)是一種改進(jìn)的數(shù)字通信技術(shù)，它比TDMA提供更有效的無線電帶寬的使用，以及提供蜂窩電話用戶和基站之間的更可靠的、無衰落的鏈路。領(lǐng)先的CDMA標(biāo)準(zhǔn)是電信工業(yè)協(xié)會(huì)公布的TIA/EIA-95(通常稱為IS-95)。IS-95定義它自己的協(xié)議堆棧，用于經(jīng)過話務(wù)信道(包括物理層和數(shù)據(jù)鏈路層)的信令發(fā)送。因?yàn)镮S-95 CDMA空中接口是基于來自GSM TDMA接口的基本上不同的技術(shù)，所以在傳統(tǒng)IS-95和GSM協(xié)議堆棧之間存在本質(zhì)的不同。此外，對(duì)于經(jīng)過話務(wù)信道的信令，標(biāo)準(zhǔn)IS-95數(shù)據(jù)鏈路層不提供GSM標(biāo)準(zhǔn)定義的某些數(shù)據(jù)鏈路層業(yè)務(wù)，特別是與確認(rèn)模式操作相關(guān)聯(lián)的業(yè)務(wù)。例如，IS-95數(shù)據(jù)鏈路層符合額外開銷(例如，尋呼和接入)信道上的信令的GSM要求。
在此引用作為參考的國(guó)際專利申請(qǐng)PCT/US96/20764，描述了一個(gè)無線通信系統(tǒng)，所述無線電信系統(tǒng)使用CDMA空中接口來實(shí)施GSM網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)和協(xié)議。使用這個(gè)系統(tǒng)，要用相應(yīng)的CDMA設(shè)備來替代或補(bǔ)充現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡(luò)的至少某些TDMA基站和用戶單元。使在這個(gè)系統(tǒng)中的CDMA BSS適合于經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)GSM A接口與GSM移動(dòng)交換中心(MSC)進(jìn)行通信。因此，保留了核心GSM網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，而且從TDMA到CDMA的轉(zhuǎn)換對(duì)于用戶是透明的。
在國(guó)際公開號(hào)WO 95/24771和WO 96/21999，以及Tscha等人的題為“ASubscriber Signaling Gateway between CDMA Mobile Station and GSM SwitchingCenter”的文章(Proceedings of the 2nd International Conference on UniversalPersonal Communications，Ottawa(1993)，pp.181-185)中還描述結(jié)合GSM和CDMA兩種單元的混合蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)，在此引用這些內(nèi)容作為參考。
發(fā)明概述本發(fā)明某些方面的目的是提供方法和設(shè)備，用于在移動(dòng)(GSM)/碼分多址(CDMA)蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)的混合全球系統(tǒng)中經(jīng)過移動(dòng)站和基站子系統(tǒng)之間的空中接口的專用信道傳送信令。
本發(fā)明某些方面的又一個(gè)目的是提供通信協(xié)議，所述通信協(xié)議使經(jīng)過CDMA空中接口的專用信道使用GSM兼容的信令成為可能。
在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，混合的GSM/CDMA蜂窩通信系統(tǒng)包括受GSM移動(dòng)交換中心(MSC)控制的一個(gè)或多個(gè)CDMA基站子系統(tǒng)(BSS)。移動(dòng)站(MS)和BSS之一經(jīng)過使用協(xié)議堆棧的CDMA空中接口(即，物理層)進(jìn)行通信，所述協(xié)議堆棧包括經(jīng)修改的數(shù)據(jù)鏈路層，以致支持基于GSM無線電接口層的GSM-CDMA無線電接口層。最好，還至少修改GSM無線電接口層的無線電資源(RR)子層，從而與CDMA空中接口(即，物理層)交互作用，如在1998年7月20日申請(qǐng)的，題為“Base Station Handover in a HybridGSM/CDMA Network”的美國(guó)專利申請(qǐng)09/119,717中進(jìn)一步描述，該專利已轉(zhuǎn)讓給本專利申請(qǐng)的受讓人，并在此引用作為參考。把這個(gè)經(jīng)修改的RR(無線電資源)稱為GSM-CDMA RR。
因此，系統(tǒng)使經(jīng)過CDMA空中接口在專用話務(wù)信道中使用GSM信令成為可能。協(xié)議堆棧的修改提供了支持基本上所有GSM專用信道信令業(yè)務(wù)所需要的功能，而CDMA通信工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)沒有提供。
在本發(fā)明的某些較佳實(shí)施例中，混合的GSM/CDMA蜂窩通信系統(tǒng)包括共同受移動(dòng)交換中心(MSC)控制的TDMA和CDMA兩種基站。通常，在上述國(guó)際申請(qǐng)中，以及上面參考的題為“Base Station Handover in a HybridGSM/CDMA Network”的美國(guó)專利申請(qǐng)中，描述這種類型的系統(tǒng)。通過在TDMA和CDMA空中接口之間適當(dāng)?shù)厍袚Q，移動(dòng)站能夠與兩種類型的基站進(jìn)行通信，而最好在兩種類型的接口上使用GSM網(wǎng)絡(luò)和信令協(xié)議。通過經(jīng)修改的數(shù)據(jù)鏈路層和通過GSM-RR子層的合適的修改，使在CDMA空中接口上GSM協(xié)議的這種使用成為可能。最好，相對(duì)于GSM標(biāo)準(zhǔn)基本上不修改移動(dòng)性管理(MM)和呼叫管理(CM)子層。
在本發(fā)明的某些較佳實(shí)施例中，經(jīng)修改的數(shù)據(jù)鏈路層包括兩個(gè)子層下子層，基本上相當(dāng)于如IS-95規(guī)范中定義的IS-95數(shù)據(jù)鏈路層，它與CDMA物理層進(jìn)行通信；以及上子層，這里是指適配(adaptation)子層，在下子層和GSM-CDMA無線電接口層的RR子層之間進(jìn)行通信。適配子層提供附加功能，所述附加功能是GSM標(biāo)準(zhǔn)所要求的與數(shù)據(jù)鏈路層有關(guān)的，但是是下子層(即，IS-95數(shù)據(jù)鏈路層)沒有提供的。附加功能最好包括(1)用于準(zhǔn)備數(shù)個(gè)數(shù)據(jù)鏈路的過程，每個(gè)具有不同的發(fā)送特征；(2)數(shù)據(jù)鏈路連接端點(diǎn)的識(shí)別；(3)無線電接口層消息排序；(4)大的無線電接口層消息的分裂和再組合；(5)根據(jù)無線電接口層消息的優(yōu)選級(jí)來發(fā)送它們；(6)在越區(qū)切換期間中斷和恢復(fù)數(shù)據(jù)鏈路業(yè)務(wù)；以及(7)IS-95信令消息的透明發(fā)送(隧道現(xiàn)象)。
因此，根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例，在GSM移動(dòng)無線電信系統(tǒng)中提供一種方法，用于通過CDMA空中接口在移動(dòng)站和基站之間傳送信令，所述方法包括下列步驟根據(jù)GSM接口標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生信令消息；提供數(shù)據(jù)鏈路服務(wù)以處理消息，用于經(jīng)過CDMA空中接口發(fā)送；以及經(jīng)過CDMA空中接口發(fā)送經(jīng)處理的消息。
提供數(shù)據(jù)鏈路服務(wù)最好包括產(chǎn)生用于發(fā)送的IS-95消息，使用數(shù)據(jù)鏈路層根據(jù)GSM接口標(biāo)準(zhǔn)來處理信令消息。數(shù)據(jù)鏈路層最好包括適配子層，它接收，并且更好的是封裝信令消息，以根據(jù)信令消息產(chǎn)生IS-95消息。
另外或另一方面，本發(fā)明的數(shù)據(jù)鏈路層進(jìn)一步包括IS-95數(shù)據(jù)鏈路層，而且適配子層根據(jù)GSM標(biāo)準(zhǔn)接收來自無線電資源協(xié)議子層的信令消息，并把IS-95消息傳送到IS-95數(shù)據(jù)鏈路層。適配子層最好根據(jù)IS-95標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步接收信令消息，并根據(jù)IS-95標(biāo)準(zhǔn)把消息傳送到數(shù)據(jù)鏈路層而基本上無需處理。
提供數(shù)據(jù)鏈路服務(wù)最好包括對(duì)消息進(jìn)行封裝，更好的是一般形成IS-95數(shù)據(jù)突發(fā)消息。
在一個(gè)較佳實(shí)施例中，提供數(shù)據(jù)鏈路服務(wù)包括把消息分裂成經(jīng)過CDMA空中接口發(fā)送的多個(gè)子消息。分裂消息最好包括根據(jù)消息的順序次序而在每個(gè)子消息的標(biāo)題中分配一個(gè)消息號(hào)，而所述方法包括接收子消息，并根據(jù)消息號(hào)按順序次序把它們串聯(lián)起來。
產(chǎn)生消息最好包括產(chǎn)生多個(gè)具有所分配順序的消息，而且方法包括經(jīng)過CDMA空中接口在確認(rèn)操作模式中接收消息，并根據(jù)所分配的順序安排消息。
另外，產(chǎn)生消息最好包括產(chǎn)生多個(gè)具有相應(yīng)優(yōu)選級(jí)的消息，而提供數(shù)據(jù)鏈路服務(wù)包括根據(jù)消息優(yōu)選級(jí)的次序，傳送經(jīng)處理的，用于經(jīng)過CDMA空中接口發(fā)送的消息，其中，提供數(shù)據(jù)鏈路服務(wù)最好包括根據(jù)GSM服務(wù)接入點(diǎn)指示器分配優(yōu)選級(jí)。
提供數(shù)據(jù)鏈路服務(wù)最好包括在移動(dòng)站從第一基站到第二基站的硬越區(qū)切換期間中斷通過移動(dòng)站的消息發(fā)送，并在越區(qū)切換完成之后恢復(fù)發(fā)送。在一個(gè)較佳實(shí)施例中，第一基站具有CDMA空中接口，而第二基站具有GSM-CDMA空中接口，并且提供數(shù)據(jù)鏈路服務(wù)包括把根據(jù)硬越區(qū)切換中斷發(fā)送的消息傳遞到GSM數(shù)據(jù)鏈路層，以致準(zhǔn)備消息，用于經(jīng)過GSM-CDMA空中接口發(fā)送。
發(fā)送經(jīng)處理消息最好包括經(jīng)過話務(wù)信道發(fā)送消息。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例，進(jìn)一步提供在GSM移動(dòng)電信系統(tǒng)中使用的包括基站和移動(dòng)站的無線通信設(shè)備，所述基站和移動(dòng)站經(jīng)過CDMA空中接口進(jìn)行通信，并提供數(shù)據(jù)鏈路服務(wù)，用于處理待經(jīng)過CDMA空中接口發(fā)送的消息，從而使用數(shù)據(jù)鏈路服務(wù)對(duì)根據(jù)GSM接口標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生的基站和移動(dòng)站之間的信令消息進(jìn)行處理而用于發(fā)送，從而經(jīng)過CDMA空中接口發(fā)送信令消息。
CDMA空中接口最好是根據(jù)IS-95標(biāo)準(zhǔn)的，其中，基站和移動(dòng)站使用包括數(shù)據(jù)鏈路層的協(xié)議堆棧進(jìn)行通信，以根據(jù)GSM接口標(biāo)準(zhǔn)處理信令消息。數(shù)據(jù)鏈路層最好包括適配子層，更好的情況是，適配子層接收和封裝信令消息，并根據(jù)信令消息產(chǎn)生IS-95消息。
在一個(gè)較佳實(shí)施例中，數(shù)據(jù)鏈路層進(jìn)一步包括IS-95數(shù)據(jù)鏈路層，而適配子層根據(jù)GSM標(biāo)準(zhǔn)接收來自無線電資源協(xié)議子層的信令消息，并把IS-95消息傳送到IS-95數(shù)據(jù)鏈路層。適配子層最好又根據(jù)IS-95標(biāo)準(zhǔn)接收信令消息，并根據(jù)IS-95標(biāo)準(zhǔn)把消息傳送到數(shù)據(jù)鏈路層而基本上無需進(jìn)行處理。另外，封裝最好用于發(fā)送的信令消息，最好以IS-95數(shù)據(jù)突發(fā)消息的一般形式。
最好把至少某些消息分裂成多個(gè)子消息，用于經(jīng)過CDMA空中接口發(fā)送，其中，根據(jù)消息的順序次序在每個(gè)子消息的標(biāo)題中分配消息號(hào)，當(dāng)接收子消息時(shí)，根據(jù)消息號(hào)按順序次序把它們串聯(lián)起來。
在一個(gè)較佳實(shí)施例中，經(jīng)過CDMA空中接口在確認(rèn)發(fā)送模式中根據(jù)所分配的次序發(fā)送多個(gè)消息，當(dāng)接收消息時(shí)，根據(jù)所分配的次序安排它們供輸出。
消息最好具有各自的優(yōu)選級(jí)，并根據(jù)消息的優(yōu)選級(jí)按次序傳遞消息，用于經(jīng)過CDMA空中接口發(fā)送，其中，根據(jù)GSM服務(wù)接入點(diǎn)指示器分配優(yōu)選級(jí)。
在移動(dòng)站從第一基站到第二基站的越區(qū)切換期間，最好移動(dòng)站中斷消息的發(fā)送，并在完成越區(qū)切換之后恢復(fù)發(fā)送。在一個(gè)較佳實(shí)施例中，第一基站具有CDMA空中接口，而第二基站具有GSM-CDMA空中接口，其中，根據(jù)越區(qū)切換到GSM數(shù)據(jù)鏈路層的情況，傳遞中斷的消息，從而準(zhǔn)備用于經(jīng)過GSM-CDMA空中接口發(fā)送的消息。最好經(jīng)過話務(wù)信道發(fā)送經(jīng)處理的消息。
從下面結(jié)合附圖的本發(fā)明的較佳實(shí)施例的詳細(xì)描述中，將更完整地理解本發(fā)明，其中附圖簡(jiǎn)述圖1是本技術(shù)領(lǐng)域中眾知的GSM通信協(xié)議堆棧的示意方框圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的混合GSM/CDMA蜂窩通信系統(tǒng)的示意方框圖；圖3A是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的示意方框圖，示出圖2系統(tǒng)的元件之間的通信協(xié)議堆棧；圖3B是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的示意方框圖，示出圖3A的協(xié)議堆棧的細(xì)節(jié)；圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的示意方框圖，示出圖2系統(tǒng)的元件之間傳送的消息；圖5和6是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的示意方框圖，示出在圖3A和3B中示出的協(xié)議堆棧的操作；以及圖7、8、9和10是根據(jù)本發(fā)明的另外一些較佳實(shí)施例的示意方框圖，示出在圖2的系統(tǒng)中使用的通信協(xié)議堆棧。
較佳實(shí)施的詳述現(xiàn)在參考圖2，圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的混合GSM/CDMA蜂窩通信系統(tǒng)20的示意方框圖。圍繞公共陸地移動(dòng)網(wǎng)(PLMN)22構(gòu)造系統(tǒng)20，如上所述，所述公共陸地移動(dòng)網(wǎng)(PLMN)22是基于GSM通信標(biāo)準(zhǔn)的。已經(jīng)存在這種網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，并廣泛應(yīng)用于許多國(guó)家。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是能夠逐步引入連同這種網(wǎng)絡(luò)的CDMA服務(wù)而無需對(duì)現(xiàn)有基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)作出重大的改變。
PLMN 22包括至少一個(gè)移動(dòng)服務(wù)交換中心(MSC)24，或可能有許多如此的中心(為了說明的清楚起見，雖然這里只示出一個(gè)MSC)，它控制一個(gè)地理區(qū)域中的網(wǎng)絡(luò)操作。連同其它功能一起，MSC 24負(fù)責(zé)用戶單元的位置注冊(cè)，以及用戶單元在基站之間的越區(qū)切換，以及把PLMN 22鏈接到公共電話交換網(wǎng)(PSTN)和/或分組數(shù)據(jù)網(wǎng)(PDN)48。PLMN還包括網(wǎng)絡(luò)管理中心(NMC)26以及小區(qū)廣播中心(CBC)28。在題為“Base Station Handover in a HybridGSM/CDMA Network”的上述美國(guó)專利申請(qǐng)中以及上面引用的國(guó)際專利申請(qǐng)中進(jìn)一步描述了這些元件的功能，以及系統(tǒng)20的其它方面，和關(guān)于在系統(tǒng)中的移動(dòng)站(MS)40的結(jié)構(gòu)和操作的細(xì)節(jié)。
系統(tǒng)20包括多個(gè)MS 40，在一個(gè)或多個(gè)可接受的蜂窩通信頻帶中，所述MS 40經(jīng)過無線RF鏈路經(jīng)由多個(gè)基站子系統(tǒng)(BSS)30和32與PLMN 22進(jìn)行通信。眾知為用戶單元的MS 40最好能夠與使用基本上標(biāo)準(zhǔn)的GSM TDMA信令協(xié)議的GSM BSS 30，以及使用下述基于CDMA的通信方法的CDMA BSS32兩者進(jìn)行通信。雖然為了清楚起見，在圖2中的MS 40、GSM BSS 30和CDMABSS 32的每一種中只示出一個(gè)單元，但是可以理解，實(shí)際上系統(tǒng)20一般包括這些系統(tǒng)單元的每一種中的多個(gè)單元。
GSM BSS 30和CDMA BSS 32兩者與MSC 24進(jìn)行通信，并受其控制。GSMBSS 30和MSC 24之間的通信基本上是根據(jù)GSM標(biāo)準(zhǔn)的。相對(duì)于IS-95 CDMA標(biāo)準(zhǔn)，修改了CDMA BSS 32，從而根據(jù)GSM標(biāo)準(zhǔn)與PLMN 22進(jìn)行通信，尤其，經(jīng)過GSM標(biāo)準(zhǔn)A接口與MSC 24進(jìn)行通信，如進(jìn)一步在下面參考圖3所述。最好BSS 32還與CBC 28通信，從而接收待經(jīng)過空中廣播的消息，并包括無線電操作和維護(hù)中心(OMC-R)38，它與NMC 26進(jìn)行通信。
在CDMA空中接口上建立CDMA BSS 32和MS 40之間的通信，通常，最好根據(jù)用于CDMA通信的IS-95標(biāo)準(zhǔn)，并且最好是根據(jù)IS-95B(TIA/EIA-95-B)版本的標(biāo)準(zhǔn)。圍繞基站控制器(BSC)34建立BSS 32，所述基站控制器控制許多基站收發(fā)機(jī)(BTS)36，并與它們進(jìn)行通信。當(dāng)MS 40在由特定BTS服務(wù)的地理區(qū)域或小區(qū)中時(shí)，每個(gè)BTS發(fā)送RF信號(hào)到MS 40，并接收來自MS 40的RF信號(hào)。當(dāng)在電話呼叫期間，MS從一個(gè)CDMA BTS 36的小區(qū)移動(dòng)到另一個(gè)CDMA BTS 36的小區(qū)，在BTS之間發(fā)生“軟越區(qū)切換”，如在CDMA技術(shù)領(lǐng)域中眾知的那樣。
然而，系統(tǒng)20服務(wù)的區(qū)域還可能存在沒有CDMA覆蓋的(即，在這種區(qū)域中沒有CDMA BTS 36)，或在這種區(qū)域中覆蓋較弱或擁塞。如果在電話呼叫期間MS移動(dòng)到這種區(qū)域中，則使MS從CDMA BTS越區(qū)切換到與GSMBSS 30相關(guān)聯(lián)的BTS，而無需中斷呼叫。同樣，如果在呼叫期間，MS 40從一個(gè)僅受到GSM BSS 30服務(wù)的區(qū)域移動(dòng)到CDMA BTS 36的小區(qū)，則最好使MS 40從GSM越區(qū)切換到CDMA BSS。在題為“Base Station Handover in aHybrid GSM/CDMA Network”的上述美國(guó)專利申請(qǐng)中進(jìn)一步描述了執(zhí)行在CDMA和GSM/CDMA服務(wù)(和反之)之間的這種越區(qū)切換的方法，以及執(zhí)行在一個(gè)CDMA BSS 32和另一個(gè)之間這種越區(qū)切換的方法。
如在圖2中所示，通過這種方法和系統(tǒng)20的結(jié)構(gòu)，MS 40接受在通過系統(tǒng)20(在系統(tǒng)20中已經(jīng)實(shí)施CDMA服務(wù))服務(wù)的這些區(qū)域中的CDMA服務(wù)的優(yōu)點(diǎn)，而不丟失在TDMA區(qū)域中的服務(wù)。對(duì)于MS 40的用戶來說，CDMA和TDMA區(qū)域之間的交易基本上是透明的，因?yàn)樵谡麄€(gè)系統(tǒng)中可觀察到高級(jí)GSM網(wǎng)絡(luò)和信令協(xié)議，在交易期間，只改變低級(jí)RF空中接口和相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)鏈路功能。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的方框圖，示意地示出在MS 40、CDMA BSS 32以及GSM MSC 24之間的信令接口中使用的協(xié)議堆棧。這些接口使MS 40經(jīng)過CDMA空中接口與GSM網(wǎng)絡(luò)22的通信成為可能。在題為“Base Station Handover in a Hybrid GSM/CDMA Network”的上述美國(guó)專利申請(qǐng)中，以及國(guó)際專利申請(qǐng)PCT/US96/20764中更詳細(xì)地描述了這些接口和協(xié)議層的操作的某些方面，以及通過這些接口的消息流。當(dāng)MS 40經(jīng)由GSM BSS 30與MSC 24進(jìn)行通信時(shí)，協(xié)議堆棧是根據(jù)GSM標(biāo)準(zhǔn)的，如上文參考圖1所述，基本上無需修改。
MS 40使用混合GSM/CDMA協(xié)議堆棧50經(jīng)過CDMA Um接口(或空中接口)與CDMA BSS 32交換信號(hào)。堆棧是基于CDMA IS-95物理層52的，并外加GSM-CDMA數(shù)據(jù)鏈路層54，其中，修改IS-95操作使之適合GSM上層協(xié)議以及GSM-CDMA RR子層56的要求。當(dāng)MS 40與CDMA BSS 32通信時(shí)，產(chǎn)生在MS堆棧50中的合適的下層52和54，經(jīng)過CDMA Um接口與BSS 32的GSM-CDMA RR子層56進(jìn)行通信。另一方面，當(dāng)MS 40與BSS30通信時(shí)，RR子層56產(chǎn)生基本上標(biāo)準(zhǔn)的GSM-TDMA物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和無線電接口層。
不管在使用空中接口中的哪一個(gè)空中接口，GSM-CDMA RR子層56支持它上面的標(biāo)準(zhǔn)的GSM無線電接口層移動(dòng)性管理(MM)和呼叫管理(CM)子層。BSS 32不處理MM和CM子層，但是通過MS 40和MSC 24之間進(jìn)行中繼，用于以對(duì)于下面的CDMA接口層基本上透明的方式進(jìn)行處理。最好RR子層56提供完整的無線電資源管理功能，如GSM規(guī)范04.07和04.08所定義的那樣，在此引用所述規(guī)范作為參考。雖然CDMA IS-95沒有定義“RR”層56自身，但是這里描述的GSM-CDMA RR子層56也保留完整的IS-95無線電資源管理功能。
CDMA BSS 32經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)的、基本上未修改的GSM A接口與GSM MSC 24進(jìn)行通信，所述GSMA接口包括合適的SS7和BSSAP協(xié)議。因?yàn)镃DMA BSC34使用標(biāo)準(zhǔn)A接口與GSM MSC 24進(jìn)行通信，為了使CDMA BSS 32添加到GSM系統(tǒng)20，基本上不需要修改核心GSM MSC。此外，不需要通知MSC 24GSM/TDMA BSS 30和CDMA BSS 32之間的標(biāo)識(shí)有任何區(qū)別，因?yàn)閮烧呋旧弦韵嗤姆绞浇?jīng)過A-接口與MSC進(jìn)行通信。
GSM-CDMA數(shù)據(jù)鏈路層支持在BSS 32和MS 40之間的信令發(fā)送的確認(rèn)和不確認(rèn)兩種模式，如GSM和IS-95兩種標(biāo)準(zhǔn)所提供。通過在SS 32和MS 40之間的消息中設(shè)置預(yù)定標(biāo)志而通過RR子層56產(chǎn)生確認(rèn)模式，基本上如IS-95B所規(guī)定的那樣。此外，層54包括功能，諸如消息排序、優(yōu)選級(jí)和分裂以及中斷和恢復(fù)通信，通常，這通過標(biāo)準(zhǔn)GSM數(shù)據(jù)鏈路層支持，但是不是通過CDMA IS-95數(shù)據(jù)鏈路層支持。因此，相對(duì)于CDMA數(shù)據(jù)鏈路層(如IS-95所規(guī)定的那樣)修改GSM-CDMA數(shù)據(jù)鏈路層54，從而支持通常IS-95不支持的GSM信令的許多特征·擴(kuò)展無線電接口層消息長(zhǎng)度。根據(jù)GSM標(biāo)準(zhǔn)04.06，5.8.5節(jié)(在此引用作為參考)，傳遞到數(shù)據(jù)鏈路層用于在確認(rèn)模式中發(fā)送的無線電接口層消息可以長(zhǎng)達(dá)251個(gè)8比特組。(如上所述，無線電接口層消息包括，但是不限于，通過或經(jīng)由GSM-CDMA RR子層56傳送的消息)。通過比較，IS-95話務(wù)信道信令消息的總長(zhǎng)度是255個(gè)8比特組，但是為了保持功能完整性以及與IS-95的兼容性，把許多字段擱在一邊，包括·消息長(zhǎng)度(MSG_LENGTH)-1個(gè)8比特組。
·CRC-2個(gè)8比特組。
·消息類型(MSG_TYPE)-1個(gè)8比特組。
·標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)鏈路層標(biāo)題字段(ACK_SEQ、MSG_SEQ、ACK_REQ)-1個(gè)8比特組。
·加密信息(ENCRYPTION)-2個(gè)8比特組。
因此，一個(gè)IS-95消息可以包括不多于250個(gè)8比特組。此外，如果封裝GSM無線電接口層消息作為IS-95數(shù)據(jù)突發(fā)消息(DBM)(即，待作為IS-95 DBM發(fā)送)，或按相似于DBM的形式，如下參考圖4所述，則消息數(shù)據(jù)的最大長(zhǎng)度可以不多于246個(gè)8比特組。相應(yīng)地，如下面進(jìn)一步描述的那樣，GSM-CDMA數(shù)據(jù)鏈路層54使長(zhǎng)的GSM信令消息分裂，以適應(yīng)這些長(zhǎng)度極限。
·消息排序。根據(jù)IS-95規(guī)格，信令的IS-95數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議不保證傳遞任何特定次序的消息。當(dāng)必須以確定次序接收消息的序列時(shí)，在發(fā)送下一個(gè)消息之前，發(fā)送實(shí)體必須等待從序列中的每個(gè)消息的接受實(shí)體來的確認(rèn)。然而，GSM-CDMA數(shù)據(jù)鏈路層54提供如GSM標(biāo)準(zhǔn)所要求的序列控制，以致發(fā)送通過發(fā)送實(shí)體(假定MS 40)產(chǎn)生的特定無線電接口層消息，并按順序次序傳遞到接收實(shí)體(BSS 32)的無線電接口層。
·消息分裂。根據(jù)IS-95規(guī)范，可以使信令消息分段成為按順序發(fā)送的數(shù)個(gè)話務(wù)信道幀。然而，即使丟失這些幀中之一，必須再發(fā)送整個(gè)消息，因此浪費(fèi)話務(wù)信道帶寬。GSM-CDMA數(shù)據(jù)鏈路層54提供長(zhǎng)無線電接口層消息的按次序的分裂，從而只需再發(fā)送丟失的數(shù)據(jù)鏈路層分段。同樣，如果其它較高優(yōu)選級(jí)消息搶先，即中斷長(zhǎng)無線電接口層消息的數(shù)據(jù)鏈路層分段的發(fā)送，則GSM-CDMA數(shù)據(jù)鏈路層54最好在事后只再發(fā)送在搶先之前沒有發(fā)送的分段。
·消息優(yōu)選級(jí)。GSM-CDMA數(shù)據(jù)鏈路層54根據(jù)預(yù)分配的優(yōu)選級(jí)支持無線電接口層消息的發(fā)送。例如，消息具有為3的GSM業(yè)務(wù)接入點(diǎn)識(shí)別符(SAPI)。把它分配給GSM短消息服務(wù)(SMS)，比與呼叫有關(guān)的信令(SAPI0)具有較低的優(yōu)選級(jí)。標(biāo)準(zhǔn)IS-95數(shù)據(jù)鏈路層不支持這種優(yōu)先次序。
圖3B是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的方框圖，示出在MS 40和BSS 32的協(xié)議堆棧中，GSM-CDMA數(shù)據(jù)鏈路層54的執(zhí)行的詳細(xì)說明。GSM-CDMA數(shù)據(jù)鏈路層54包括與IS-95物理層52進(jìn)行通信的IS-95數(shù)據(jù)鏈路層72；以及加在GSM-CDMA RR子層56和IS-95數(shù)據(jù)鏈路層72之間的適配子層74。IS-95物理層和IS-95無線電接口層是根據(jù)IS-95標(biāo)準(zhǔn)的，基本上無需修改。RR子層56使用基于標(biāo)準(zhǔn)GSM服務(wù)基元(primitive)的層對(duì)層消息，與適配子層74進(jìn)行通信。RR子層56使用標(biāo)準(zhǔn)GSM信令消息、標(biāo)準(zhǔn)IS-95信令消息以及用于某些功能的特殊GSM-CDMA消息的組合，與BSS 32的RR子層進(jìn)行通信。因此，適配子層74提供GSM-CDMA RR子層56和IS-95數(shù)據(jù)鏈路層72之間的接口，并且使支持上述GSM信令特征成為可能。
GSM-CDMA RR子層56還與物理層52對(duì)接，如一般通過GSM標(biāo)準(zhǔn)所定義的那樣，以便控制諸如無線電鏈路設(shè)置、拆卸(tear-down)和導(dǎo)頻信道測(cè)量之類的物理層操作的功能，如在上述題為“Base Station Handover in aHybrid GSM/CDMA Network”的美國(guó)專利申請(qǐng)中所描述。然而，本專利申請(qǐng)主要與通過GSM-CDMA數(shù)據(jù)鏈路層54傳送的服務(wù)和信令有關(guān)。
為了使通過IS-95數(shù)據(jù)鏈路層72從RR子層56發(fā)送GSM-標(biāo)準(zhǔn)和GSM-CDMA消息成為可能，最好適配子層74把消息封裝到用于通過數(shù)據(jù)鏈路層發(fā)送的IS-95 DBM。當(dāng)接收到這種DBM時(shí)，子層74使消息去除封裝，并把消息向上傳遞到RR子層。另一方面，可以封裝消息作為新的消息類型，最好具有DBM的一般形式和功能，但是包括IS-95層72不需要識(shí)別的單元。例如，可以通過在DBM的標(biāo)題中設(shè)置MSG TYPE字段為IS-95不能識(shí)別的一個(gè)值而產(chǎn)生新的消息類型。
也可以是，諸如標(biāo)準(zhǔn)IS-95無線電接口層消息之類的某些消息或消息類型是不封裝的，而且通過適配子層74透明地傳遞它們。把這種消息發(fā)送模式稱為“隧道現(xiàn)象”。最好，RR子層56指定適配子層74是否封裝特定消息。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的方框圖，示意地示出封裝所有或一部分GSM-CDMA信令消息的IS-95 DBM 80的格式。DBM 80適合于經(jīng)過IS-95話務(wù)信道(也眾知為專用信道)的發(fā)送，并支持消息分裂，如下面進(jìn)一步描述。
DBM 80最好包括下列字段·MSG_LENGTH 82-根據(jù)IS-95規(guī)范，這個(gè)字段是以8比特組設(shè)置整個(gè)消息的長(zhǎng)度。
·DBM標(biāo)題84-使用這個(gè)字段如在IS-95規(guī)格中所定義，用于前向和反向話務(wù)信道，最好如IS-95B的7.7.3.3.2.4和6.7.2.3.2.4節(jié)所規(guī)定。最好包括下列子字段·BURST_TYPE-設(shè)置該差值來區(qū)別不同類型的DBM。TIA發(fā)布的TSB-58A規(guī)范中描述現(xiàn)有DBM類型以及它們相關(guān)聯(lián)的BURST_TYPE值，在此引用作為參考。分配未使用的BURST_TYPE值來識(shí)別攜帶GSM-CDMA信令消息的DBM。
·NUM_MSGS-設(shè)置到來自無線電接口層的消息所分割成的分段的總數(shù)(或設(shè)置成1，如果沒有分裂消息)。
·NUM_FIELDS-設(shè)置到在總DBM數(shù)據(jù)字段中的8比特組的數(shù)，所述總DBM數(shù)據(jù)字段包括適配標(biāo)題86加上消息數(shù)據(jù)字段88的長(zhǎng)度，如下所述。
·適配標(biāo)題86-通過適配子層74附加到從GSM-CDMA RR子層56接收到的消息上(或附加到分裂的消息的每個(gè)分段上)，并包括下列子字段·經(jīng)擴(kuò)展SAPI(ESAPI)94-把通過RR子層指定，從而在標(biāo)準(zhǔn)GSM信令消息之間進(jìn)行區(qū)別的ESAPI設(shè)置為0，而把GSM-CDMA信令所要求的包括特定的、非標(biāo)準(zhǔn)消息的其它消息的ESAPI設(shè)置為1?？梢允褂锰囟ǖ腉SM-CDMA消息，例如，在控制系統(tǒng)20中的基站之間的越區(qū)切換中。
·SAPI96-根據(jù)基于無線電接口層實(shí)體(提供待在數(shù)據(jù)字段88中傳送的消息)的GSM標(biāo)準(zhǔn)而設(shè)置。對(duì)于CM、MM和RR信令，把SAPI字段設(shè)置成0。對(duì)于SMS消息，把它設(shè)置成3，如上文所述。當(dāng)ESAPI94是1時(shí)，SAPI96最好設(shè)置成0。
·SEQ_NUM 98-當(dāng)在確認(rèn)模式中操作時(shí)，順序地分配給經(jīng)過話務(wù)信道發(fā)送的每個(gè)無線電接口層消息的模數(shù)4數(shù)。對(duì)于SAPI和ESAPI的每個(gè)不同的組合，最好保持從00開始的一個(gè)獨(dú)立的數(shù)序列。這個(gè)字段使接收適配子層按正確的次序把消息傳遞到接收RR子層以及在不同消息的分段之間進(jìn)行區(qū)別(因?yàn)閱蝹€(gè)消息的所有分段具有相同的SEQ_NUM)成為可能。
·ORD_IND 100-向接收適配子層指示是否要把排序校正施加于在確認(rèn)模式中接收到的消息。在下面進(jìn)一步描述排序校正。
·忽略保留位102，當(dāng)另外的保留位90正跟隨數(shù)據(jù)88時(shí)。
·數(shù)據(jù)字段88-包括來自RR子層56或其它無線電接口層實(shí)體的消息的信息，它是通過GSM-CDMA數(shù)據(jù)鏈路層54封裝和傳送的。數(shù)據(jù)88可以包括一個(gè)實(shí)體消息或分裂消息的單個(gè)分段，如在DBM標(biāo)題84中所指示。
·CRC字段92-根據(jù)IS-95規(guī)范計(jì)算和附加到DBM 80。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的方框圖，示意地示出通過GSM-CDMA數(shù)據(jù)鏈路層54處理用于通過CDMA物理層52發(fā)送的消息。適配子層54接收來自RR子層56的消息，并根據(jù)RR子層分配給消息的優(yōu)選級(jí)，把它們放置在發(fā)送隊(duì)列110、112、114中。示出3個(gè)隊(duì)列，相應(yīng)于高、中和低優(yōu)選級(jí)，雖然也可以使用更多或更少數(shù)目的隊(duì)列。最好把高優(yōu)選級(jí)分配給具有ESAPI1的消息，而具有ESAPI0/SAPI0的消息接收中優(yōu)選級(jí)，而那些具有ESAPI0/SAPI3的接收低優(yōu)選級(jí)。
分裂和封裝塊116按優(yōu)選級(jí)次序從隊(duì)列讀出消息，或消息的恰當(dāng)大小的分段。塊116最好以標(biāo)準(zhǔn)IS-95 DBM的格式處理消息，并把消息傳送到在IS-95數(shù)據(jù)鏈路層72中的發(fā)送隊(duì)列118，從那里把它們傳遞到物理層52。因而，RR子層56指示要通過子層74分裂的長(zhǎng)消息。最好只可以經(jīng)過在確認(rèn)模式中的話務(wù)信道發(fā)送這種消息，而且必須封裝，最好是按圖4示出的形式。塊116根據(jù)分段的數(shù)目和序列設(shè)置DBM標(biāo)題84的NUM_MSGS和MSG_NUMBER字段，如上文所述，其中，對(duì)于一個(gè)完整的“經(jīng)分段的”的消息，有時(shí)單個(gè)分段已經(jīng)足夠了。為了有效發(fā)送，最好把消息分段的長(zhǎng)度設(shè)置成無線電接口層數(shù)據(jù)的64個(gè)8比特組。
也可以是，RR子層56可以指定應(yīng)該按次序傳遞在確認(rèn)模式操作中經(jīng)過話務(wù)信道發(fā)送的經(jīng)封裝消息。既然是這樣，塊116最好設(shè)置ORD_IND 100為1。IS-95數(shù)據(jù)鏈路層根據(jù)每個(gè)新DBM的DBM標(biāo)題84中的MSG_SEQ字段的增量而保持這種消息的次序。如在這里下面進(jìn)一步描述，接收實(shí)體的適配子層使用ORD_IND和MSG_SEQ字段按消息的正確次序把消息傳遞到RR子層。要注意，根據(jù)一般IS-95功能，IS-95數(shù)據(jù)鏈路層72按從RR子層56接收消息的次序發(fā)送不確認(rèn)消息。最好數(shù)據(jù)鏈路層72對(duì)于IS-95消息(相對(duì)于GSM和GSM-CDMA消息)不進(jìn)行特殊的排序。
GSM-CDMA數(shù)據(jù)鏈路層54的又一個(gè)功能是在硬越區(qū)切換到諸如GSMBSS 30之類的另一個(gè)BSS的期間，中斷從MS 40到BSS 32的確認(rèn)模式消息，以致避免消息丟失。在越區(qū)切換開始時(shí)，BSS 32中斷到達(dá)和來自MS 40的無線電接口層消息的流。雖然傳送有關(guān)越區(qū)切換的高優(yōu)選級(jí)(ESAPI1)消息，但消息在MS處的適配子層74的隊(duì)列112和114中等待，而且保持在它們的隊(duì)列中直到完成越區(qū)切換。在完成越區(qū)切換之后，如果需要，把排隊(duì)的消息傳遞到另一個(gè)合適的協(xié)議層，用于與新BSS進(jìn)行通信，例如，傳遞到到在Dm信道(LAPDm)上的GSM鏈路接入?yún)f(xié)議，用于發(fā)送到BSS 30。然后恢復(fù)發(fā)送。IS-95不支持在不同空中接口之間的這種消息中斷/恢復(fù)和傳送功能。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的方框圖，示意地示出對(duì)GSM-CDMA數(shù)據(jù)鏈路層54從IS-95物理層52接收到的消息的處理。IS-95數(shù)據(jù)鏈路層處理來自物理層的消息，并把消息放置在接收隊(duì)列120中，從那里把它們傳遞到排序緩沖器122。緩沖器最好包括4個(gè)輸入。當(dāng)在緩沖器中的消息具有DBM 80的形式(圖4)而以具有ORD_IND 100設(shè)置為1的確認(rèn)模式進(jìn)行發(fā)送時(shí)，根據(jù)在DBM標(biāo)題84中的MSG_SEQ字段的模數(shù)4值，把消息存儲(chǔ)在緩沖器輸入之一中。然后通過去封裝和去復(fù)用塊124讀出在緩沖器122中的消息，并按次序處理。然而，經(jīng)過額外開銷信道或具有ORD_IND設(shè)置為0的標(biāo)準(zhǔn)IS-95消息和經(jīng)封裝消息到達(dá)緩沖器中，塊124就立即對(duì)它們進(jìn)行讀出和處理。
塊124對(duì)消息進(jìn)行去封裝，并根據(jù)在它們的適配標(biāo)題86中的ESAPI94、SAPI96和SEQ_NUM 98把它們分類到串聯(lián)緩沖器126。把如消息類型所指示的或通過在DBM標(biāo)題84中的NUM_MSGS值為1所指示的未分段消息立即傳遞到接收隊(duì)列128，RR子層56從那里讀出它們。把給定的經(jīng)分段消息的分段保存在分配給該消息的任何一個(gè)緩沖器126中，直到已經(jīng)按次序組合所有的分段，如通過分段的NUM_MSGS和MSG_NUMBER所指示。因?yàn)楦鶕?jù)分段的序列(例如，在它們的適配標(biāo)題86中的ESAPI94、SAPI96和SEQ_NUM 98字段)，已經(jīng)在標(biāo)題中把一個(gè)消息號(hào)分配給攜帶經(jīng)分段消息的分段的每個(gè)“子消息”，可以根據(jù)消息號(hào)按順序次序串聯(lián)所接收子消息(例如，按在它們的適配標(biāo)題86中的ESAPI94、SAPI96和SEQ_NUM 98字段所指示的次序)。然后把完全組合的消息傳遞到隊(duì)列128。
雖然圖3B、4、5和6示出基于把適配子層74添加到協(xié)議堆棧的一個(gè)特定的較佳實(shí)施例，但是可以理解，也可以使用對(duì)于傳統(tǒng)協(xié)議堆棧的其它修改來提供GSM-CDMA RR子層56和CDMA物理層52之間的數(shù)據(jù)鏈路服務(wù)。這里上面描述的實(shí)施例使用標(biāo)準(zhǔn)IS-95數(shù)據(jù)鏈路層，由于在其上引入適配子層而具有基本上無需修改的優(yōu)點(diǎn)，而且具有對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)GSM信令消息和基元提供基本上全部支持的優(yōu)點(diǎn)。另一方面，例如，可以開發(fā)完全的、新的GSM-CDM層來代替圖3B中示出的雙子層結(jié)構(gòu)，并仍提供所要求的數(shù)據(jù)鏈路層功能。這種替代可能相當(dāng)困難，而且開發(fā)成本較高，但是最終得到比上述實(shí)施例更有效的操作。在接著的圖中示出其它替代協(xié)議堆棧。
圖7是根據(jù)本發(fā)明的另外實(shí)施例的方框圖，示意地示出協(xié)議堆棧50。該實(shí)施例的功能與在圖3中所示的實(shí)施例的功能相似，添加適配子層129作為對(duì)于GSM-CDMA RR子層的修改。數(shù)據(jù)鏈路層72相應(yīng)于IS-95數(shù)據(jù)鏈路層，基本上無需修改或添加。這里由適配子層129的執(zhí)行代替在圖3的實(shí)施例中的GSM-CDMA數(shù)據(jù)鏈路層54中的適配子層74所提供的功能。
圖8是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)另外實(shí)施例的方框圖，示意地示出協(xié)議堆棧50其中，添加DBM封裝子層作為對(duì)于GSM-CDMA RR子層130的修改。此外堆棧50包括基于IS-95的數(shù)據(jù)鏈路層134，對(duì)它進(jìn)行修改以發(fā)送和接收DBM所述DBM封裝信令消息長(zhǎng)于上述傳統(tǒng)246個(gè)8比特組極限。這些修改基本上允許所有GSM-CDMA信令消息以IS-95 DBM的一般形式進(jìn)行封裝，如上文上述，既然是這樣，發(fā)送而沒有分裂消息的要求。
為了適應(yīng)所增加的消息長(zhǎng)度，最好相對(duì)于IS-95標(biāo)準(zhǔn)重新定義DBM 80的MSG_LEN字段82，從而指示消息數(shù)據(jù)88的長(zhǎng)度，少2個(gè)8比特組。然后，以這個(gè)方式修改的DBM將能夠支持257個(gè)8比特組長(zhǎng)的無線電接口層消息，它對(duì)于251-8比特組的GSM消息加上6個(gè)8比特組的DBM標(biāo)題84是足夠了。把這個(gè)改變施加于在確認(rèn)模式中經(jīng)過話務(wù)信道發(fā)送的消息的封裝；對(duì)于額外開銷信道消息或?qū)τ谖创_認(rèn)的發(fā)送，在DBM格式中不需要改變。子層132執(zhí)行包括DBM標(biāo)題的施加和修改MSG_LEN字段的封裝。
在其它方面，在圖8的實(shí)施例中實(shí)施消息和基元與上面參考圖3B的實(shí)施例所描述的極相似。然而，因?yàn)镸SG_LEN的意思的改變，圖8的實(shí)施例不再全部與IS-95信令標(biāo)準(zhǔn)兼容。
圖9是仍根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)另外的實(shí)施例的方框圖，示意地示出協(xié)議堆棧50，包括通過添加DBM分段子層142而進(jìn)行修改的GSM-CDMA RR子層140。子層142對(duì)從在IS-95 DBM中的RR子層140接收到的GSM-CDMA消息進(jìn)行封裝，包括超過上述的246個(gè)8比特組的最大長(zhǎng)度的長(zhǎng)消息的分段。經(jīng)封裝消息包括專有的標(biāo)題，一般與標(biāo)題86相似，已作必要的修改，讀出該消息，并通過接收實(shí)體的相應(yīng)分段子層解譯。然而，從層72的角度，經(jīng)封裝消息是完全與IS-95標(biāo)準(zhǔn)兼容的。
如上所述，因?yàn)镮S-95確認(rèn)模式的限制，所以分段子層142必須具有它自已的確認(rèn)過程，以保證當(dāng)接收到分段消息時(shí)，把它們?nèi)亢桶此鼈兊恼_次序向上傳遞到GSM-CDMA RR子層140。在圖3B的實(shí)施例中，諸如消息排序和確定優(yōu)先次序之類的適配子層74提供的其它業(yè)務(wù)，在這里通過分段子層142相似地執(zhí)行。這些數(shù)據(jù)鏈路層功能向上到無線電接口層的層次的傳遞可以添加額外開銷，并降低可得到話務(wù)帶寬的使用的效率。
圖10是根據(jù)本發(fā)明的再另一個(gè)另外的實(shí)施例的方框圖，示意地示出協(xié)議堆棧50，其中，經(jīng)過IS-95物理層52的次要話務(wù)信道傳送GSM-CDMA信令消息。除了用于用戶話務(wù)146的主要話務(wù)信道，以及用于從IS-95數(shù)據(jù)鏈路層144傳送標(biāo)準(zhǔn)IS-95信令消息的信令話務(wù)信道之外，打開次要話務(wù)信道。根據(jù)IS-95規(guī)范，任意地打開次要話務(wù)信道，并且通常使用的目的是為了傳送諸如數(shù)據(jù)之類的補(bǔ)充用戶話務(wù)。然而，在本情況中，為了傳送GSM-CDMA信令消息和為了這種任意的用戶數(shù)據(jù)這兩個(gè)目的而打開次要話務(wù)信道。
通過GSM-CDMA數(shù)據(jù)鏈路層148把來自GSM-CDMA RR子層56的GSM-CDMA信令消息傳遞到多路復(fù)用層150，用于經(jīng)過次要話務(wù)信道發(fā)送。多路復(fù)用層還接收來自用戶話務(wù)146的，指定經(jīng)過次要話務(wù)信道發(fā)送的任何用戶數(shù)據(jù)，并對(duì)信令和經(jīng)過信道的數(shù)據(jù)發(fā)送進(jìn)行多路復(fù)用。因此，基本上所有非標(biāo)準(zhǔn)(GSM-CDMA)消息都經(jīng)過次要話務(wù)信道傳遞，而信令話務(wù)信道傳遞來自層144的IS-95信令消息，基本上無需相對(duì)于IS-95標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修改。
雖然上面參考特定的混合GSM/CDMA系統(tǒng)描述了較佳實(shí)施例，但是可以理解，也可以把本發(fā)明的原理同樣應(yīng)用于在其它混合通信系統(tǒng)中的信令。此外，雖然較佳實(shí)施例參考特定的基于TDMA和CDMA的通信標(biāo)準(zhǔn)，但是熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人員會(huì)理解，也可以把上面描述的方法和原理連同數(shù)據(jù)編碼和信號(hào)調(diào)制的其它方法一起使用。本發(fā)明的范圍不僅包括完整的系統(tǒng)和上面描述的通信過程，而且還包括這些系統(tǒng)和過程的各種創(chuàng)新的元件，以及這些創(chuàng)新元件的組合和子組合。
因此可以理解，通過例子來例舉上述較佳實(shí)施例，本發(fā)明的完整的范圍僅受到權(quán)利要求書的限制。
權(quán)利要求
1.在GSM移動(dòng)無線電信系統(tǒng)中，一種用于通過CDMA空中接口在移動(dòng)站和基站之間傳送信令的方法，其特征在于，所述方法包括下列步驟根據(jù)GSM接口標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生信令消息；提供數(shù)據(jù)鏈路服務(wù)來處理消息，用于在CDMA空中接口上進(jìn)行發(fā)送；以及在CDMA空中接口上發(fā)送經(jīng)處理的消息。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，提供所述數(shù)據(jù)鏈路服務(wù)包括產(chǎn)生用于發(fā)送的IS-95消息。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，產(chǎn)生IS-95消息包括提供數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議層，以根據(jù)GSM接口標(biāo)準(zhǔn)處理信令消息，所述協(xié)議層包括一個(gè)接收所述信令消息并根據(jù)所述信令消息產(chǎn)生所述IS-95消息的適配子層。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述適配子層按所述IS-95數(shù)據(jù)突發(fā)消息的一般形式對(duì)信令消息進(jìn)行封裝。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議層進(jìn)一步包括IS-95數(shù)據(jù)鏈路層，其中，所述適配子層根據(jù)GSM標(biāo)準(zhǔn)接收來自無線電資源協(xié)議子層的信令消息，并把所述IS-95消息傳送到所述IS-95數(shù)據(jù)鏈路層。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述適配子層進(jìn)一步包括根據(jù)所述IS-95標(biāo)準(zhǔn)接收信令消息，并根據(jù)所述IS-95標(biāo)準(zhǔn)把消息傳送到數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議層而基本上無需處理。
7.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，產(chǎn)生所述IS-95消息包括根據(jù)GSM標(biāo)準(zhǔn)提供無線電資源協(xié)議子層，它包括適配子層，所述適配子層接收信令消息，并根據(jù)所述信令消息產(chǎn)生所述IS-95消息。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，提供所述數(shù)據(jù)鏈路服務(wù)包括對(duì)消息進(jìn)行封裝。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，封裝所述消息包括按IS-95數(shù)據(jù)突發(fā)消息的一般形式對(duì)消息進(jìn)行封裝。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，提供數(shù)據(jù)鏈路服務(wù)包括把消息分裂成多個(gè)子消息，用于通過CDMA空中接口進(jìn)行發(fā)送。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，分裂所述消息包括在每個(gè)子消息的標(biāo)題中根據(jù)它們的順序次序分配一個(gè)消息號(hào)，并包括接收所述子消息和根據(jù)所述消息號(hào)按順序次序?qū)⑺鼈兇?lián)起來。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，產(chǎn)生所述消息包括產(chǎn)生具有所分配的次序的多個(gè)消息，并包括經(jīng)過CDMA空中接口在確認(rèn)的操作模式中接收消息，并根據(jù)所分配的次序排列所述消息。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，產(chǎn)生所述消息包括產(chǎn)生具有各自的優(yōu)選級(jí)的多個(gè)消息，其中，提供數(shù)據(jù)鏈路服務(wù)包括根據(jù)消息的優(yōu)選級(jí)按次序傳送經(jīng)處理的、用于經(jīng)過CDMA空中接口發(fā)送的消息。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，提供所述數(shù)據(jù)鏈路服務(wù)包括根據(jù)GSM服務(wù)接入點(diǎn)指示器分配優(yōu)選級(jí)。
15.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，提供所述數(shù)據(jù)鏈路服務(wù)包括在移動(dòng)站從第一基站到第二基站的硬越區(qū)切換期間，中斷由所述移動(dòng)站對(duì)GSM信令消息的發(fā)送，并在完成所述越區(qū)切換之后恢復(fù)進(jìn)行發(fā)送。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述第一基站具有CDMA空中接口，而所述第二基站具有GSM-CDMA空中接口，其中，提供所述數(shù)據(jù)鏈路服務(wù)包括將根據(jù)硬越區(qū)切換中斷發(fā)送的消息傳遞到GSM數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議層，從而準(zhǔn)備消息，用于經(jīng)過GSM-CDMA空中接口發(fā)送。
17.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，發(fā)送經(jīng)處理的消息包括經(jīng)過話務(wù)信道發(fā)送消息。
18.一種在GSM移動(dòng)電信系統(tǒng)中使用的無線通信設(shè)備，其特征在于，它包括基站；以及移動(dòng)站，所述移動(dòng)站配置成經(jīng)過CDMA空中接口與所述基站進(jìn)行通信，并提供數(shù)據(jù)鏈路服務(wù)，用于處理待經(jīng)過CDMA空中接口發(fā)送的消息，從而對(duì)在所述基站和所述移動(dòng)站之間根據(jù)GSM接口標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生的信令消息進(jìn)行處理，用于經(jīng)過CDMA空中接口發(fā)送。
19.如權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其特征在于，所述CDMA空中接口是基于IS-95標(biāo)準(zhǔn)的。
20.如權(quán)利要求19所述的設(shè)備，其特征在于，所述基站和移動(dòng)站使用協(xié)議堆棧進(jìn)行通信，所述協(xié)議堆棧包括數(shù)據(jù)鏈路層，以根據(jù)所述GSM接口標(biāo)準(zhǔn)處理信令消息，所述協(xié)議層包括適配子層，所述適配子層接收信令消息，并根據(jù)所述信令消息產(chǎn)生IS-95消息。
21.如權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其特征在于，所述適配子層按IS-95數(shù)據(jù)突發(fā)消息的一般形式對(duì)所述信令消息進(jìn)行封裝。
22.如權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其特征在于，所述數(shù)據(jù)鏈路層進(jìn)一步包括IS-95數(shù)據(jù)鏈路層，其中，所述適配子層根據(jù)GSM標(biāo)準(zhǔn)接收來自無線電資源協(xié)議子層的信令消息，并把所述IS-95消息傳送到所述IS-95數(shù)據(jù)鏈路層。
23.如權(quán)利要求22所述的設(shè)備，其特征在于，所述適配子層進(jìn)一步包括根據(jù)IS-95標(biāo)準(zhǔn)接收信令消息，并根據(jù)IS-95標(biāo)準(zhǔn)把消息傳送到數(shù)據(jù)鏈路層而基本上無需處理。
24.如權(quán)利要求19所述的設(shè)備，其特征在于，所述基站和移動(dòng)站使用協(xié)議堆棧進(jìn)行通信，所述協(xié)議堆棧包括基于GSM標(biāo)準(zhǔn)的無線電資源協(xié)議子層，它包括適配子層，所述適配子層接收信令消息，并根據(jù)所述信令消息產(chǎn)生IS-95消息。
25.如權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其特征在于，對(duì)信令消息進(jìn)行封裝，用于發(fā)送。
26.如權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其特征在于，按IS-95數(shù)據(jù)突發(fā)消息的一般形式對(duì)信令消息進(jìn)行封裝。
27.如權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其特征在于，把至少某些消息分裂成多個(gè)子消息，用于經(jīng)過CDMA空中接口發(fā)送。
28.如權(quán)利要求27所述的設(shè)備，其特征在于，在每個(gè)子消息的標(biāo)題中根據(jù)它們的順序次序分配一個(gè)消息號(hào)，當(dāng)接收子消息時(shí)，根據(jù)所述消息號(hào)按順序次序?qū)⑺鼈兇?lián)起來。
29.如權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其特征在于，經(jīng)過CDMA空中接口以確認(rèn)的發(fā)送模式，根據(jù)所分配的次序發(fā)送多個(gè)消息，其中，當(dāng)接收消息時(shí)，根據(jù)所分配的次序排列消息，用于輸出。
30.如權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其特征在于，所述消息具有各自的優(yōu)選級(jí)，并根據(jù)所述消息的優(yōu)選級(jí)按次序經(jīng)過CDMA空中接口傳遞用于發(fā)送的消息。
31.如權(quán)利要求30所述的設(shè)備，其特征在于，根據(jù)GSM服務(wù)接入點(diǎn)指示器分配所述優(yōu)選級(jí)。
32.如權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其特征在于，在移動(dòng)站從第一基站到第二基站的硬越區(qū)切換期間，移動(dòng)站中斷消息的發(fā)送，并在完成越區(qū)切換之后恢復(fù)發(fā)送。
33.如權(quán)利要求32所述的設(shè)備，其特征在于，所述第一基站具有CDMA空中接口，而所述第二基站具有GSM-CDMA空中接口，其中，根據(jù)對(duì)GSM數(shù)據(jù)鏈路層的越區(qū)切換而傳遞中斷的消息，從而準(zhǔn)備所述消息，用于經(jīng)過GSM-CDMA空中接口進(jìn)行發(fā)送。
34.如權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其特征在于，經(jīng)過話務(wù)信道發(fā)送經(jīng)處理的消息。
全文摘要
在GSM移動(dòng)無線電信系統(tǒng)中,用于經(jīng)由CDMA空中接口在移動(dòng)站(40)和基站(30)和(32)之間傳送信令的一種方法,所述方法包括根據(jù)GSM接口標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生信令消息。提供數(shù)據(jù)鏈路業(yè)務(wù)以處理經(jīng)過CDMA空中接口發(fā)送的消息,然后經(jīng)過CDMA空中接口發(fā)送經(jīng)處理的消息。最好通過數(shù)據(jù)鏈路層(54)提供數(shù)據(jù)鏈路服務(wù),所述數(shù)據(jù)鏈路層產(chǎn)生用于發(fā)送的IS－95消息。
文檔編號(hào)H04W88/10GK1385045SQ00813569
公開日2002年12月11日 申請(qǐng)日期2000年9月27日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月30日
發(fā)明者R·列沃, M·瓦庫(kù)侖科, S·科勒, S·尼茲里, A·列文 申請(qǐng)人:高通股份有限公司