專利名稱：蜂窩移動(dòng)單元到移動(dòng)單元呼叫軟越區(qū)切換的系統(tǒng)和方法
本申請(qǐng)與同本申請(qǐng)同時(shí)提交的、名稱為“在網(wǎng)孔站與交換系統(tǒng)或另一個(gè)網(wǎng)孔站之間傳送數(shù)字的蜂窩數(shù)據(jù)的系統(tǒng)”的J·P·Foc-axile 5-9-15-1的美國專利申請(qǐng)有關(guān)。
本發(fā)明涉及分組交換領(lǐng)域，特別是涉及在無連接碼分多址蜂窩系統(tǒng)中的兩個(gè)移動(dòng)單元之間提供軟越區(qū)切換。
碼分多址(COMA)蜂窩通信提供10-20倍的模擬蜂窩通信系統(tǒng)的呼叫處理能力。例如見“碼分多址(CDMA)應(yīng)用于數(shù)字蜂窩系統(tǒng)及個(gè)人蜂窩網(wǎng)絡(luò)的概述”，1992年3月21日，可從加州圣地亞哥市Sorrento Valley路10555號(hào)Qualcomm公司買到。CDMA系統(tǒng)通過擴(kuò)頻信號(hào)以相當(dāng)?shù)偷募s為8kb/s的速率發(fā)送/接收到/來自一個(gè)移動(dòng)單元的話音或數(shù)據(jù)。(可以支持其它速率如16kb/s，但是該速率仍然低于基于連接的電話工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)速率64kb/s)。在該網(wǎng)孔站的收發(fā)信機(jī)發(fā)送/接收該擴(kuò)頻信號(hào)和將它翻譯為CDMA數(shù)據(jù)分組或從CDMA數(shù)據(jù)分組翻譯為該擴(kuò)頻信號(hào)。一個(gè)話音處理器翻譯該數(shù)據(jù)分組為和輸出數(shù)字的64kb/s脈碼調(diào)制(PCM)的碼流，如在標(biāo)準(zhǔn)的基于連接的數(shù)字交換中所用的。(CDMA蜂窩通信在1993年10月1.0版的Qualcomm公司的“寬帶擴(kuò)頻數(shù)字蜂窩系統(tǒng)雙模式基于移動(dòng)站的站兼容標(biāo)準(zhǔn)”和該公司的“CAMD數(shù)字公共差錯(cuò)接口標(biāo)準(zhǔn)”中更詳細(xì)地?cái)⑹?。在大多數(shù)的CDMA系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，該話音處理器是在該網(wǎng)孔站。然后進(jìn)行64kb/s電路交換連接，以便通過該服務(wù)的交換機(jī)和公共交換電話網(wǎng)(PSTN)在網(wǎng)孔站之間發(fā)送和接收CDMA數(shù)據(jù)分組。
與這個(gè)系統(tǒng)有關(guān)的問題是當(dāng)移動(dòng)單元從網(wǎng)孔到網(wǎng)孔移動(dòng)時(shí)，該網(wǎng)孔站和該交換機(jī)之間的電路連接必須拆開并且重新建立到新的網(wǎng)孔站的電話連接。當(dāng)移動(dòng)站從網(wǎng)孔到網(wǎng)孔和從交換機(jī)到交換機(jī)移動(dòng)時(shí)拆開并重新建立電路連接在本領(lǐng)域稱為“硬越區(qū)切換”。硬越區(qū)切換可被用戶感覺為明顯的喀達(dá)聲和/或業(yè)務(wù)的間歇。在本領(lǐng)域中希望提供“軟越區(qū)切換”或者用戶感覺不到的從網(wǎng)孔到網(wǎng)孔和從交換機(jī)到交換機(jī)的越區(qū)切換。
CDMA系統(tǒng)中硬越區(qū)切換問題的一個(gè)解決方案在以Farwell等人的名義授予AT&T公司的美國專利號(hào)5184347中找到(下面稱為“Farwell”專利)。Farwell專利提供了從一個(gè)網(wǎng)孔站向一個(gè)話音處理器傳送CDMA分組的一個(gè)系統(tǒng)。每個(gè)網(wǎng)孔站連接一個(gè)網(wǎng)孔互連模塊，該網(wǎng)孔互連模塊由一個(gè)DSI接口單元、一條本地網(wǎng)總線和一個(gè)分組處理網(wǎng)絡(luò)。來自移動(dòng)單元的擴(kuò)頻無線信號(hào)的內(nèi)容(話音或數(shù)據(jù))首先在該網(wǎng)孔站進(jìn)行分組。然后這些分組對(duì)該分組處理網(wǎng)絡(luò)尋址和經(jīng)過DSI鏈路發(fā)送到DSI接口單元。這個(gè)DSI接口單元傳送這些分組到本地網(wǎng)總線，它連接到一個(gè)分組處理單元。該分組處理單元包括用于將分組處理單元的地址翻譯為話音處理器地址的一個(gè)表。然后該分組被發(fā)送到一個(gè)光纖接口并經(jīng)過該光纖到達(dá)一個(gè)擴(kuò)展接口。這擴(kuò)展接口將該分組送到另一個(gè)本地網(wǎng)。然后該分組由一個(gè)話音處理單元從該本地網(wǎng)接收。
在Farwell專利的系統(tǒng)中通過該移動(dòng)單元確定它是在第二網(wǎng)孔組中而開始軟越區(qū)切換的。從該移動(dòng)單元向移動(dòng)交換復(fù)合系統(tǒng)發(fā)送一個(gè)越區(qū)切換請(qǐng)求消息，指定第二網(wǎng)孔站為新的網(wǎng)孔站。然后，首先選擇從新網(wǎng)孔站到現(xiàn)有的話音處理器的路由，和沿著新連接的路由通知每個(gè)單元，經(jīng)過交換復(fù)合系統(tǒng)建立一條新的通路。然后每個(gè)單元以合適的呼叫數(shù)據(jù)填充其查找表，以便發(fā)送該呼叫到下一個(gè)單元并且最終到話音處理器。然后該話音處理器接收包含接近相同的數(shù)據(jù)的兩個(gè)分組，并且選擇具有較強(qiáng)信號(hào)強(qiáng)度的一個(gè)分組(包括作為該分組中的數(shù)據(jù)的一部分)。因此，相同的話音處理器用于兩個(gè)網(wǎng)孔并且避免了硬越區(qū)切換。這個(gè)系統(tǒng)是在硬件中復(fù)合的，和要求一些時(shí)間來建立和拆開通過該系統(tǒng)的每個(gè)通路，因?yàn)樘畛渌械牟檎冶硇枰獣r(shí)間。
在以Hemmady等人的名義于1993年3月31日提交的08/040819美國專利申請(qǐng)中可找到硬越區(qū)切換問題的第二個(gè)解決方法(下面稱為“Hemmady”專利申請(qǐng))。Hemmady專利申請(qǐng)?zhí)峁┮粋€(gè)系統(tǒng)，用于經(jīng)過自選路由、分組交換機(jī)制在網(wǎng)孔站收發(fā)信機(jī)與目的地PSTN接口之間轉(zhuǎn)發(fā)分組。來自該網(wǎng)孔站的分組包括位于一個(gè)交換局中的目的地PSTN接口(話音處理器)的一個(gè)唯一路由選擇地址。這些分組由在該網(wǎng)孔站的該接收機(jī)構(gòu)成，包括擴(kuò)頻無線信號(hào)的內(nèi)容，并在分組通道中發(fā)送到主交換機(jī)系統(tǒng)的一個(gè)分組交換機(jī)。在該分組交換機(jī)的分組處理器接收這些分組，去復(fù)用該分組通道和在分組總線上轉(zhuǎn)發(fā)這些分組。指定給那個(gè)呼叫的目的地PSTN接口識(shí)別在分組總線上這些分組中它自己的地址并處理這些分組。由于該移動(dòng)單元從網(wǎng)孔到網(wǎng)孔移動(dòng)，和從接到一個(gè)交換機(jī)的一個(gè)網(wǎng)孔移動(dòng)到接到另一交換機(jī)的一個(gè)新網(wǎng)孔，則通知新網(wǎng)孔原始指定給該呼叫叫的目的地PSTN接口的地址，和新網(wǎng)孔使用到達(dá)其移動(dòng)電話交換局(MTSO)及到目的地PSTN接口的它自己的分組通道，這是使用相同的地址。在移動(dòng)單元從一個(gè)網(wǎng)孔向另一網(wǎng)孔移動(dòng)期間，目的地PSTN接口從這兩網(wǎng)孔站接收分組和選擇質(zhì)量最好的分組。這個(gè)系統(tǒng)不要求Farwell所敘述的電路交換連接或更新表等。但是，這個(gè)系統(tǒng)要求昂貴的硬件，用于在通過它發(fā)送分組的每個(gè)交換機(jī)處理分組。
這兩個(gè)系統(tǒng)的任一個(gè)系統(tǒng)都提出了從第一CDMA移動(dòng)系統(tǒng)到第二CDMA移動(dòng)系統(tǒng)的呼叫相關(guān)的問題或者提供在多個(gè)移動(dòng)系統(tǒng)之間軟越區(qū)切換。如上所述，CDMA數(shù)字分組以8kb/s的速率廣播。當(dāng)這些分組到達(dá)一個(gè)交換機(jī)時(shí)，它們由該話音處理器翻譯為64kb/s的速率，使得它們可由該交換機(jī)處理。對(duì)于移動(dòng)單元對(duì)移動(dòng)單元的呼叫，64kb/s的分組必須再返回為8kb/s分組，以便在CDMA系統(tǒng)廣播。從一種格式到另一種格式的每次變換降低了該分組中的編碼話音或其它信號(hào)的質(zhì)量。
因此，本領(lǐng)域的問題是沒有系統(tǒng)能夠提供移動(dòng)單元對(duì)移動(dòng)單元呼叫的軟越區(qū)切換而不降低呼叫質(zhì)量。
利用在一個(gè)蜂窩通信系統(tǒng)中提供移動(dòng)單元對(duì)移動(dòng)單元呼叫的軟越區(qū)切換的一個(gè)系統(tǒng)和方法，上述問題已解決并且在本領(lǐng)域中取得了技術(shù)進(jìn)步，其中第一移動(dòng)單元從第一網(wǎng)孔移動(dòng)到第二網(wǎng)孔，而第二移動(dòng)單元是在第三網(wǎng)孔中。該蜂窩通信系統(tǒng)包括一個(gè)數(shù)據(jù)庫，它含有有關(guān)該系統(tǒng)中所有呼叫的信息。第一移動(dòng)單元要求從第一網(wǎng)孔到第二網(wǎng)孔的越區(qū)切換。進(jìn)行響應(yīng)，該數(shù)據(jù)庫發(fā)送有關(guān)該呼叫的呼叫數(shù)據(jù)到第二和第三網(wǎng)孔。之后，第一和第二網(wǎng)孔從第一移動(dòng)單元接收無線電傳輸，它們二者轉(zhuǎn)換該傳輸為電數(shù)據(jù)、分組該數(shù)據(jù)和發(fā)送分組的數(shù)據(jù)到第三網(wǎng)孔。當(dāng)?shù)谌W(wǎng)孔從該數(shù)據(jù)庫收到新的目的地信息時(shí)，開始從第二移動(dòng)單元向第一和第二網(wǎng)孔發(fā)送分組的數(shù)據(jù)。
而且，第二移動(dòng)單元也可從第三網(wǎng)孔向第四網(wǎng)孔移動(dòng)。第二移動(dòng)單元請(qǐng)求從第三網(wǎng)孔向第四網(wǎng)孔的越區(qū)切換。該數(shù)據(jù)庫傳送呼叫數(shù)據(jù)到第四網(wǎng)孔，其中該呼叫數(shù)據(jù)包括第一和第二網(wǎng)孔的識(shí)別。該數(shù)據(jù)庫還傳送呼叫數(shù)據(jù)到第一和第二網(wǎng)孔，其中該呼叫數(shù)據(jù)包括第三和第四網(wǎng)孔的識(shí)別。之后第一和第二網(wǎng)孔發(fā)送分組的數(shù)據(jù)到第三和第四網(wǎng)孔，而第三和第四網(wǎng)孔發(fā)送分組的數(shù)據(jù)到第一和第二網(wǎng)孔。有利地，在分組的數(shù)據(jù)中信號(hào)強(qiáng)度指示被編碼。一旦一個(gè)特定網(wǎng)孔的信號(hào)強(qiáng)度指示下降低于預(yù)定閾值，就通知該數(shù)據(jù)庫，并從該網(wǎng)孔保持的呼叫數(shù)據(jù)中檢測那個(gè)網(wǎng)孔。
從下面結(jié)合附圖的敘述中可更完整地了解本發(fā)明，其中

圖1是多個(gè)移動(dòng)電話交換系統(tǒng)，一個(gè)公共交換電話網(wǎng)和一個(gè)分組交換機(jī)(在電話交換局)的方框圖，其中該分組交換機(jī)按照本發(fā)明的示例性實(shí)施例分配CDMA分組到話音處理器或其它網(wǎng)孔站；圖2是按照本發(fā)明的示例性實(shí)施例作為目的地點(diǎn)的電話交換局的方框圖；圖3按照本發(fā)明的一個(gè)方面的分組尋址系統(tǒng)的方框圖；圖4是按照本發(fā)明的示例性實(shí)施例的移動(dòng)單元對(duì)移動(dòng)單元呼叫的示圖；和圖5是描述按照本發(fā)明的示例性實(shí)施例的移動(dòng)單元對(duì)移動(dòng)單元呼叫的硬越區(qū)切換步驟的流程圖。
在這里敘述提供移動(dòng)單元對(duì)移動(dòng)單元呼叫的軟越區(qū)切換的系統(tǒng)的示例性實(shí)施例，如圖1中所示的關(guān)于一個(gè)移動(dòng)電話交換系統(tǒng)和公共交換電話網(wǎng)的情況。圖1示意性地包括兩個(gè)CDMA蜂窩區(qū)10和12。這兩個(gè)CDMA區(qū)表示為分開的，但是實(shí)際是可以是一個(gè)較大的CDMA蜂窩系統(tǒng)的一部分。每個(gè)CDMA網(wǎng)孔包括網(wǎng)孔站，例如網(wǎng)孔站14-20。如上所述，網(wǎng)孔站14-20經(jīng)過擴(kuò)頻發(fā)送和接收CDMA無線信號(hào)到和來自它們各自網(wǎng)孔內(nèi)的移動(dòng)電話機(jī)，和分組該無線信號(hào)的通信內(nèi)容為電數(shù)據(jù)，它然后被分組。每個(gè)網(wǎng)孔站14-20經(jīng)過數(shù)據(jù)鏈路(以虛線表示)與執(zhí)行呼叫處理器(ECP)6進(jìn)行通信。ECP6保持跟蹤在其相關(guān)蜂窩系統(tǒng)中的呼叫，如本領(lǐng)域公知的，并在“The Bell SystemTechnical Journal”雜志1979年1月第58卷第1期中敘述。ECP6連接到ATM網(wǎng)絡(luò)，但是也可連接到一個(gè)分開的ECP網(wǎng)絡(luò)。
網(wǎng)孔站14-20連接到異步傳送方式(ATM)網(wǎng)絡(luò)22。ATM22是按照本發(fā)明的快速分組網(wǎng)的一個(gè)例子。如在下面對(duì)照?qǐng)D3所敘述的，網(wǎng)孔站14-20包括一個(gè)ATM接口，它再分組該CDMA數(shù)據(jù)分組并經(jīng)過ATM網(wǎng)絡(luò)22將它們發(fā)送到它們的目的地。按照本發(fā)明，ATM網(wǎng)絡(luò)22連接到多個(gè)分組業(yè)務(wù)以及從網(wǎng)孔站14-20來的CDMA業(yè)務(wù)的源和目的地，該分組業(yè)務(wù)包括視頻和數(shù)據(jù)。
ATM網(wǎng)絡(luò)22還接到以交換機(jī)24和26表示的多個(gè)電話交換局。交換機(jī)24和26可服務(wù)蜂窩和有線業(yè)務(wù)，如在下面結(jié)合圖2所敘述的。交換機(jī)24和26分別經(jīng)過分組交換單元28和30連接到公共交換電話網(wǎng)46以及ATM網(wǎng)絡(luò)22。
按照本發(fā)明的示例性實(shí)施例，分組交換單元(PSU)28和30分別包括分組接入接口(PAI)單元32與34和話音處理器36與38。PAI32與34和話音處理器36與38連接到各自的分組總線40和42。話音處理器在本領(lǐng)域稱為“端點(diǎn)”。執(zhí)行類似的(或不相似的)功能的其它端點(diǎn)也可接到該分組總線，但為了清楚起見未示出。分組總線及其所接的端點(diǎn)稱為“分組共同體”(community)。PAI32發(fā)送和接收到達(dá)和來自ATM網(wǎng)絡(luò)22的ATM分組，以便通過ATM網(wǎng)絡(luò)22由交換機(jī)24傳送數(shù)據(jù)。
按照本發(fā)明的示例性實(shí)施例，移動(dòng)電話44在網(wǎng)孔2始發(fā)一個(gè)呼叫到PSTN4b中基于陸上的電話機(jī)。在這個(gè)示例性實(shí)施例中，有一個(gè)或幾個(gè)話音處理器接到分組交換單元28中的分組總線40。在移動(dòng)單元44和網(wǎng)孔站14之間建立CDMA呼叫。話音處理器36(在這個(gè)例子中是在最接近最后的PSTN目的地的交換機(jī))被指定給該呼叫和唯一的兩部分地址給予該網(wǎng)孔站14，該地址敘述話音處理器36，下面將結(jié)合圖3敘述。
當(dāng)CDMA信號(hào)到達(dá)網(wǎng)孔站14(或其它的網(wǎng)孔站如16)，它們被分組并且加上該話音處理器的兩部分地址。然后這些分組與傳輸協(xié)議數(shù)據(jù)封裝(再分組)以便在ATM網(wǎng)絡(luò)22中傳輸。ATM網(wǎng)絡(luò)22讀出分組地址并傳送該分組到合適的分組接入接口，在本例中為PAI32。PAI32從ATM網(wǎng)絡(luò)22接收該分組并從ATM效負(fù)荷中除去該分組數(shù)據(jù)。然后該分組數(shù)據(jù)放在總線40上。話音處理器36監(jiān)視總線40并看出該分組是給它的。然后話音處理器36從總線40取掉該分組，變換數(shù)據(jù)為64kb/sPCM并發(fā)送它到基于陸上的目的地的公共交換電話網(wǎng)46。
翻到圖2，更詳細(xì)地示出交換機(jī)24。示意的交換機(jī)24是一個(gè)分散控制的ISDN電話系統(tǒng)，如在1986年5月27日授予M.W.Beckner等人的美國專利4592048中所公開的系統(tǒng)。另一個(gè)方案，交換機(jī)24可以是一個(gè)分散控制的數(shù)字交換機(jī)，如由AT&T公司制造的并在“AT&TTechnical Journal”1985年7月/8月第64卷第6期第1303-1564頁中所敘述的5ESS交換機(jī)。每個(gè)交換機(jī)24的結(jié)構(gòu)包括作為主機(jī)的通信模塊202，一個(gè)交換模塊204，其它交換模塊(為了清楚起見未示出)和由此來的一個(gè)管理模塊206。交換模塊204通過線路單元208終接模擬和/或數(shù)字的用戶線并通過中繼單元210終接模擬或數(shù)字中繼線。中繼單元210提供與公共交換電話網(wǎng)46的通信。管理模塊206提供交換的功能部件與人機(jī)接口的協(xié)調(diào)。交換模塊204包括一個(gè)時(shí)隙互換單元(TSIV)212和分組交換單元28。TSIV212提供64kb/s PCM的互換，用于在交換模塊24的單元之間的64kb/s清除信道。交換模塊還可包含其它單元，但為了清楚起見，其它的單元未示出。
繼續(xù)圖1的例子，分組從ATM網(wǎng)絡(luò)22到達(dá)PAI32，在其中它們從ATM網(wǎng)孔的有效負(fù)荷中被除去。然后這些分組重新裝配(如果需要的話)為全CDMA分組長度并在分組總線40上發(fā)送。然后話音處理器36識(shí)別兩部分地址，這是對(duì)其本身尋址并從分組總線40除去該分組。話音處理器36處理該CDMA數(shù)據(jù)分組為64kb/s PCM并發(fā)送該數(shù)據(jù)到時(shí)隙互換單元212。
分組交換單元28同時(shí)支持多個(gè)話音處理器，包括例如話音處理器36，214和216。已示出了話音處理器216具有通過TSIO212到線路單元208和到電話機(jī)218的連接。通過TSIV212可進(jìn)行從話音處理器到線路單元如208和到中繼單元210的任何連接。
再回到圖1，通過使用這個(gè)系統(tǒng)可容易地取得軟越區(qū)切換。為繼續(xù)敘述上面的例子，移動(dòng)單元44經(jīng)網(wǎng)孔站14通過ATM22連接到PAI32，然后將分組數(shù)據(jù)放在分組總線40，通過話音處理器36進(jìn)入接到公共交換電話網(wǎng)46的電話機(jī)。
當(dāng)移動(dòng)單元44移動(dòng)入由網(wǎng)孔站16服務(wù)的網(wǎng)孔4，它檢測一個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)，如本領(lǐng)域公知的，并且請(qǐng)求越區(qū)切換。執(zhí)行呼叫處理器(ECP)6被通知，和ECP6發(fā)送有關(guān)該呼叫的數(shù)據(jù)到網(wǎng)孔站16。另一替代方案，網(wǎng)孔站14可直接地與新的越區(qū)切換網(wǎng)孔站16通信，并且發(fā)送有關(guān)該呼叫的數(shù)據(jù)到網(wǎng)孔站16。這個(gè)網(wǎng)孔站到網(wǎng)孔站的通信也利用ATM網(wǎng)絡(luò)22。該呼叫數(shù)據(jù)包括PAI32和話音處理器36的目的地地址，使得網(wǎng)孔站16可再分組數(shù)據(jù)并通過ATM網(wǎng)絡(luò)22發(fā)送該分組的數(shù)據(jù)到PAI32，而最終到話音處理器36。ECP還通知話音處理器36它是在發(fā)送數(shù)據(jù)到網(wǎng)孔站14和16。另一方案，話音處理器36直接從網(wǎng)孔站16接收一個(gè)”結(jié)合”消息，將新的網(wǎng)孔站加到或”結(jié)合”到目的地表，在該點(diǎn)它開始發(fā)送數(shù)據(jù)到網(wǎng)孔站14和16兩站。這時(shí)，網(wǎng)孔站14和16都從移動(dòng)單元44接收擴(kuò)頻信號(hào)，分組該信號(hào)中的數(shù)據(jù)，再分組該數(shù)據(jù)到ATM網(wǎng)孔并在ATM網(wǎng)絡(luò)22上發(fā)送這種ATM網(wǎng)孔。PAI32將接收包含相同的(或接近相同的)數(shù)據(jù)的兩個(gè)分組，從ATM網(wǎng)孔中去除這些分組并在總線40上發(fā)送再裝配的CDMA分組。然后話音處理器36接收這兩分組，并且通過使用在CDMA分組中編碼的信號(hào)強(qiáng)度指示決定哪個(gè)分組進(jìn)行處理和發(fā)送到PSTN46。
來自PSTN46到達(dá)話音處理器36的信息被分組為CDMA分組，復(fù)制和尋址網(wǎng)孔站14和16。這些分組輸入到總線40，由PAI32接收，再分組為ATM信元并通過ATM網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到網(wǎng)孔站14和16。網(wǎng)孔站14和16去分組CDMA分組數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換CDMA分組數(shù)據(jù)為擴(kuò)散信號(hào)和廣播該數(shù)據(jù)到移動(dòng)單元44。移動(dòng)單元44確定哪個(gè)分組包含較強(qiáng)的信號(hào)強(qiáng)度指示和去分組那個(gè)分組。最終，由于移動(dòng)單元44移動(dòng)入網(wǎng)孔4，網(wǎng)孔站14的信號(hào)強(qiáng)度下降低于閾值。ECP6被通知，和ECP從話音處理器36表中除去目的地14并從網(wǎng)孔站14中除去呼叫數(shù)據(jù)。另一方案，當(dāng)信號(hào)強(qiáng)度下降低于閾值時(shí)，網(wǎng)孔站14除去該呼叫數(shù)據(jù)，而且發(fā)送一個(gè)斷開消息到話音處理器36，通知它也去除目的地14。通過這個(gè)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)軟越區(qū)切換，而無需通過MTSO28拆斷和建立新的連接或者從一個(gè)交換機(jī)向另一交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)呼叫。因此，不存在用戶可覺察的喀啦聲或不連續(xù)。
而且，移動(dòng)單元44可在全國旅行。例如網(wǎng)孔2可在新澤西州，而網(wǎng)孔15例如可以在伊利諾斯州。一般地講，如果處理該呼叫的話音處理器最接近該呼叫的目的地，則使用較少的交換資源。例如，在PSU28的話音處理器36可以是目的地電話機(jī)的相同電話局的一部分。當(dāng)移動(dòng)單元44從蜂窩系統(tǒng)10移動(dòng)到蜂窩系統(tǒng)12，例如移動(dòng)入具有網(wǎng)孔站20的網(wǎng)孔15，則如上所述，移動(dòng)單元44接收該導(dǎo)頻信號(hào)和始發(fā)呼叫越區(qū)切換。網(wǎng)孔站20從ECP6或從現(xiàn)有的網(wǎng)孔站2接收目的地分組信息。然后網(wǎng)孔站20開始傳送再分組的數(shù)據(jù)到ATM22，ATM可在市區(qū)或農(nóng)村傳送分組。然后這些分組被傳送到RAI32，在話音處理器36被變換和傳送到在PSTN46的目的地電話機(jī)，如上面所敘述的。因此，本發(fā)明的這個(gè)示例性實(shí)施例可用于“長途”蜂窩交換網(wǎng)絡(luò)以取得較小的“長途”傳送費(fèi)用。
圖3是應(yīng)用于圖1和2的實(shí)施例的按照本發(fā)明所示例性實(shí)施例的分組尋址系統(tǒng)的方框圖。分組100包括一個(gè)電數(shù)據(jù)分組，它是在CDMA網(wǎng)孔站產(chǎn)生的。分組100包括一個(gè)目的地地址104和用于CDMA數(shù)據(jù)包括信息的數(shù)據(jù)部分101。目的地地址104包括兩個(gè)字段，一個(gè)目的地分組交換號(hào)碼106，也稱分組共同體，和指定給該分組共同體內(nèi)的一個(gè)端點(diǎn)的一個(gè)單元號(hào)碼107。這個(gè)地址在呼叫建立期間指定，而在移動(dòng)單元44(圖1)從網(wǎng)孔到網(wǎng)孔移動(dòng)時(shí)在整個(gè)蜂窩系統(tǒng)內(nèi)傳播，正如上面所述的。
在圖1的實(shí)施例中，網(wǎng)孔站14加上該分組共同體所需求的任何協(xié)議，如果有的話，轉(zhuǎn)換CDMA數(shù)據(jù)分組100為分組數(shù)據(jù)105(圖3)。在本例子中，分組交換號(hào)碼字段106是分組交換共同體24的號(hào)碼；單元號(hào)碼字段107是用于端點(diǎn)話音處理器36的。
然后網(wǎng)孔站14將分組105封裝入一個(gè)或幾個(gè)ATM信元中。如在本例子中，如果數(shù)據(jù)部分101對(duì)一個(gè)ATM信元110是太長，則可按照ATM有效負(fù)荷的長度將該數(shù)據(jù)分為多個(gè)部分。然后網(wǎng)孔站14將共同體地址字段放入ATM信元110的ATM信元標(biāo)題108中。
在網(wǎng)孔站14傳送ATM信元110到ATM網(wǎng)絡(luò)之后，ATM網(wǎng)絡(luò)傳送ATM信元到PAI32；PAI32去除ATM傳送層再裝配該數(shù)據(jù)為分組105并在總線40上發(fā)送它。話音處理器36識(shí)別其目的地端點(diǎn)號(hào)碼及其分組共同體號(hào)碼并且接收分組105。以這種方法，分組的數(shù)據(jù)可在整個(gè)無連接傳送系統(tǒng)發(fā)送而不時(shí)延起始的分組。此外，在每個(gè)節(jié)點(diǎn)處理該分組中不必存儲(chǔ)路由選擇信息。
現(xiàn)在參見圖4，敘述了按照本發(fā)明的移動(dòng)單元對(duì)移動(dòng)單元的一個(gè)示例性實(shí)施例。圖4表示在第一蜂窩系統(tǒng)402中經(jīng)路徑404旅行的一個(gè)移動(dòng)電話機(jī)400。在這個(gè)例子中，移動(dòng)單元400向移動(dòng)單元406發(fā)出呼叫，移動(dòng)單元406正經(jīng)過路徑410在第二蜂窩系統(tǒng)408中旅行。在這兩個(gè)蜂窩系統(tǒng)402與408中的所有網(wǎng)孔都接到ATM網(wǎng)絡(luò)412。ATM網(wǎng)絡(luò)412還經(jīng)過虛線接到執(zhí)行呼叫處理器(ECP)網(wǎng)絡(luò)414。ECP網(wǎng)絡(luò)414跟蹤在其相關(guān)蜂窩系統(tǒng)402和408中的所有呼叫，這在本領(lǐng)域是公知的并在1979年1月1日的“BellSystem Technical Journal”雜志第58卷第1期中敘述，并且知道每個(gè)網(wǎng)孔站的ATM目的地地址。蜂窩系統(tǒng)402包括多個(gè)網(wǎng)孔416-424，而蜂窩系統(tǒng)408包括網(wǎng)孔428-438。在每個(gè)網(wǎng)孔416-424和428-438內(nèi)分別有網(wǎng)孔站440-448和450-460，它們?nèi)缭诒绢I(lǐng)域中是公知的那樣處理呼叫。在每個(gè)網(wǎng)孔站中有一個(gè)幀選擇器462，正如在下面更詳細(xì)地?cái)⑹龅?，它跟蹤?duì)在該網(wǎng)孔站的無線范圍內(nèi)的移動(dòng)單元的呼叫。
當(dāng)移動(dòng)單元400經(jīng)過路徑404在蜂窩系統(tǒng)402旅行時(shí)，它在網(wǎng)孔416中開始始發(fā)到移動(dòng)單元406的移動(dòng)單元對(duì)移動(dòng)單元的呼叫。在網(wǎng)孔416中的網(wǎng)孔站440向存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的ECP414報(bào)告該呼叫的始發(fā)，識(shí)別該呼叫是到另一個(gè)移動(dòng)單元的和定位在網(wǎng)孔428中的移動(dòng)單元406。有關(guān)該呼叫的數(shù)據(jù)被發(fā)送到網(wǎng)孔站440和450并且存儲(chǔ)在與各個(gè)網(wǎng)孔站(在本例中為440和450)相關(guān)的幀選擇器462中。該數(shù)據(jù)包括與該呼叫連接的其它網(wǎng)孔站的ATM目的地地址。當(dāng)信號(hào)從移動(dòng)單元400到達(dá)網(wǎng)孔站440時(shí)，它們被分組并加上網(wǎng)孔站450的唯一的兩部分地址，正如上面結(jié)合圖3所敘述的。然后這些分組再分組，放入ATM信元的有效負(fù)荷中，加上網(wǎng)孔站460的ATM地址和通過ATM網(wǎng)絡(luò)412發(fā)送該分組到網(wǎng)孔站460。在網(wǎng)孔站460，這些分組從ATM信元中取出，變換為CDMA擴(kuò)頻信號(hào)和廣播到移動(dòng)單元406。同樣地，從移動(dòng)單元406來的CDMA信號(hào)經(jīng)過擴(kuò)頻在網(wǎng)孔站450被接收，其內(nèi)容變換為電數(shù)據(jù)。放入給予網(wǎng)孔站440的ATM地址的ATM信元中并且經(jīng)過ATM網(wǎng)絡(luò)412發(fā)送到網(wǎng)孔站440，在其中它們被編格式和變換為CDMA擴(kuò)頻信號(hào)并且廣播到移動(dòng)單元400。以這種方法，CDMA的子速率8KH2信號(hào)不變換為64KH2 PCM及變換回為CDMA分組，如在上面結(jié)合轉(zhuǎn)換的呼叫所敘述的，因此避免了不同格式的多次來回變換，這樣在使用較少網(wǎng)絡(luò)資源的同時(shí)保持信號(hào)的質(zhì)量。
現(xiàn)在敘述當(dāng)移動(dòng)單元400從網(wǎng)孔416移動(dòng)到網(wǎng)孔418的軟越區(qū)切換。當(dāng)移動(dòng)單元400沿路徑404在蜂窩系統(tǒng)402旅行時(shí)，它最終到達(dá)網(wǎng)孔416和網(wǎng)孔418之間的邊界。正如本領(lǐng)域中公知的(按照上面引用的CDMA參改文件)，移動(dòng)單元400檢測由網(wǎng)孔站442給出的導(dǎo)向信號(hào)并監(jiān)視其信號(hào)強(qiáng)度。當(dāng)信號(hào)強(qiáng)度達(dá)到預(yù)定閾值時(shí)，移動(dòng)單元400發(fā)送一個(gè)識(shí)別消息到網(wǎng)孔站442并請(qǐng)求越區(qū)切換，這開始了越區(qū)切換的過渡期間。網(wǎng)孔站442接收從ECP414來的或者另一情況從網(wǎng)孔站440來的有關(guān)移動(dòng)單元406的呼叫信息。這種呼叫信息包括對(duì)于移動(dòng)單元406的目的地網(wǎng)孔站即網(wǎng)孔站450的ATM地址。然后網(wǎng)孔站442開始從移動(dòng)單元400向網(wǎng)孔站450開始發(fā)送CDMA擴(kuò)頻信號(hào)的內(nèi)容。
網(wǎng)孔站450在幀選擇器462接收從網(wǎng)孔站440和網(wǎng)孔站442來的傳輸?shù)腁TM信元。然后幀選擇器462選擇具有最強(qiáng)信號(hào)的信元(如在上面引用的參改文件中所敘述的，信號(hào)強(qiáng)度已事先被編碼為CDMA信號(hào))，確定哪個(gè)信號(hào)較強(qiáng)并傳送該分組到網(wǎng)孔站428的發(fā)射機(jī)以便傳輸?shù)揭苿?dòng)單元406。當(dāng)從ECP414收到有關(guān)新網(wǎng)孔站418的ATM目的地信息時(shí)，網(wǎng)孔站450中的幀選擇器462更新它自己的目的地表，以便它從移動(dòng)單元406向網(wǎng)孔站440和網(wǎng)孔站442都發(fā)送信號(hào)數(shù)據(jù)。在整個(gè)軟越區(qū)切換過渡期間都保持這個(gè)雙目的地的情況。此后，當(dāng)從網(wǎng)孔站440來的信號(hào)強(qiáng)度下降低于閾值時(shí)，網(wǎng)孔站440停止發(fā)送ATM信號(hào)到網(wǎng)孔站450。由ECP414或另一情況由網(wǎng)孔站440通知網(wǎng)孔站450從其目的地表中刪去網(wǎng)孔站440，這就結(jié)束了越區(qū)切換的過渡期。
當(dāng)移動(dòng)單元400在網(wǎng)孔416和418之間出現(xiàn)越區(qū)切換時(shí)，移動(dòng)單元406同樣可達(dá)到網(wǎng)孔428和網(wǎng)孔430之間的邊界。移動(dòng)單元406檢測到由網(wǎng)孔430中的網(wǎng)孔站452給出的導(dǎo)向信號(hào)，而當(dāng)信號(hào)強(qiáng)度達(dá)到預(yù)定閾值時(shí)，移動(dòng)單元406發(fā)送一個(gè)識(shí)別消息到網(wǎng)孔站452并請(qǐng)求越區(qū)切換。網(wǎng)孔站452從ECP414或另一種情況從網(wǎng)孔站450接收有關(guān)移動(dòng)單元400的呼叫信息，包括兩個(gè)目的地網(wǎng)孔站的ATM地址，兩個(gè)目的地這時(shí)包括網(wǎng)孔站440和442。在從ECP414收到數(shù)據(jù)或從新的網(wǎng)孔站452收到結(jié)合消息之后，網(wǎng)孔站440和442的表也都被更新而加上網(wǎng)孔站430中的移動(dòng)單元406的ATM地址。這時(shí)網(wǎng)孔站440和428現(xiàn)在開始發(fā)送它們的分組到兩個(gè)網(wǎng)孔站450和452。最后，兩個(gè)網(wǎng)孔站450和452發(fā)送這些分組到網(wǎng)孔站440和442，同樣地，網(wǎng)孔站440和442發(fā)送分組到網(wǎng)孔站450和452。
現(xiàn)在參看圖5，示出了敘述軟越區(qū)切換情況的流程圖。這個(gè)流程圖在該呼叫初始地完成建立之后在圓圈500開始。在判定菱形510，進(jìn)行確定該移動(dòng)單元是否在一個(gè)新網(wǎng)孔的范圍內(nèi)。如果該移動(dòng)單元不在新網(wǎng)孔的范圍中，則過程返回到判定菱形510。如果在判定菱形510中，確定該移動(dòng)單元是在該新網(wǎng)孔的范圍內(nèi)，則過程繼續(xù)到方框520，通知該ECP或第一網(wǎng)孔。該ECP或第一網(wǎng)孔通過向該新網(wǎng)孔站發(fā)送包括ATM地址的呼叫數(shù)據(jù)進(jìn)行響應(yīng)。
在方框530中，該新網(wǎng)孔接收從ECP或第一網(wǎng)孔來的包括目的地地址的呼叫數(shù)據(jù)，然后在方框540中，兩個(gè)網(wǎng)孔開始發(fā)送接收的CDMA擴(kuò)頻信號(hào)到該目的地網(wǎng)孔(或幾個(gè)網(wǎng)孔，如果該目的地移動(dòng)單元也處在軟越區(qū)切換過渡中)。過程繼續(xù)到方框550，目的地網(wǎng)孔將該新網(wǎng)孔的新的源地址加到其目的地表，響應(yīng)從該ECP或從新的網(wǎng)孔站收到的包括網(wǎng)孔的目的地地址的呼叫數(shù)據(jù)。接著，在方框560中，目的地將它從其移動(dòng)單元收到的信號(hào)發(fā)送到兩個(gè)信源。最后，如在方框570中所示的，舊網(wǎng)孔在該信源被分出，而在方框580中該舊網(wǎng)孔從目的地表中被刪去。然后過程返回到判定菱形510，然后檢查以便確定該移動(dòng)單元是否在將網(wǎng)孔的范圍內(nèi)。以這種方法，可以獲得軟越區(qū)切換而無需在網(wǎng)孔站(或接到網(wǎng)孔站的MTSO)之間拆斷和建立電路交換連接。有利地，在移動(dòng)單元400和移動(dòng)單元406之間的通信中不出現(xiàn)可覺察的不連續(xù)性。
應(yīng)該懂得，上面敘述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的說明性的原理，在不脫離本發(fā)明的范圍情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可做出很多變化。因此，這些變化應(yīng)包括在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.可在蜂窩通信系統(tǒng)中使用的，用于越區(qū)切換從第一網(wǎng)孔到第二網(wǎng)孔的蜂窩呼叫的方法，其中所述蜂窩呼叫是在從所述第一網(wǎng)孔移動(dòng)到所述第二網(wǎng)孔的第一移動(dòng)單元與在第三網(wǎng)孔中的第二移動(dòng)單元之間，每個(gè)所述網(wǎng)孔具有各自的網(wǎng)孔站，所述方法包括步驟所述第一移動(dòng)單元從該系統(tǒng)請(qǐng)求從所述第一網(wǎng)孔越區(qū)切換到所述第二網(wǎng)孔；所述第二網(wǎng)孔站接收有關(guān)所述呼叫的呼叫數(shù)據(jù)，所述呼叫數(shù)據(jù)包括所述第三網(wǎng)孔站的識(shí)別；所述第三網(wǎng)孔站接收有關(guān)所述呼叫的呼叫數(shù)據(jù)，包括所述第二網(wǎng)孔站的識(shí)別；在越區(qū)切換過渡期間，所述第一和第二網(wǎng)孔站發(fā)送代表從所述第一移動(dòng)單元收到的信號(hào)數(shù)據(jù)信號(hào)到所述第三網(wǎng)孔站，和所述第三網(wǎng)孔站發(fā)送代表從所述第二移動(dòng)單元收到的信號(hào)的數(shù)據(jù)所述第一和第二網(wǎng)孔站。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括步驟所述蜂窩通信系統(tǒng)對(duì)于在所述第一和第二移動(dòng)單元之間的所述呼叫更新呼叫數(shù)據(jù)以便包括所述第二網(wǎng)孔站。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第二移動(dòng)單元正從所述第三網(wǎng)孔移動(dòng)到第四網(wǎng)孔，所述方法進(jìn)一步包括步驟所述第二移動(dòng)單元請(qǐng)求從所述第三網(wǎng)孔到所述第四網(wǎng)孔的越區(qū)切換；所述第四網(wǎng)孔站接收有關(guān)在所述第一和第二移動(dòng)單元之間的所述呼叫的呼叫數(shù)據(jù)，所述呼叫數(shù)據(jù)包括響應(yīng)所述越區(qū)切換請(qǐng)求的所述第一和第二網(wǎng)孔站的識(shí)別；所述第一和第二網(wǎng)孔站接收有關(guān)在所述第一和第二移動(dòng)單元之間的所述呼叫的呼叫數(shù)據(jù)，所述呼叫數(shù)據(jù)包括所述第四網(wǎng)孔站的識(shí)別；在所述越區(qū)切換過渡期間，所述第三和第四網(wǎng)孔站發(fā)送代表從所述第二移動(dòng)單元收到的信號(hào)的所述數(shù)據(jù)信號(hào)到所述第一和第二網(wǎng)孔站，和所述第一和第二網(wǎng)孔站發(fā)送代表從所述第一移動(dòng)單元收到的信號(hào)的所述數(shù)據(jù)信號(hào)到所述第三和第四網(wǎng)孔站。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括步驟在所述移動(dòng)單元移出所述第一網(wǎng)孔之后，所述第三網(wǎng)孔站中的所述呼叫數(shù)據(jù)中刪去所述第一網(wǎng)孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，進(jìn)一步包括步驟在所述移動(dòng)單元移出所述第一網(wǎng)孔之后，從所述第三網(wǎng)孔站和所述第四網(wǎng)孔站的所述呼叫數(shù)據(jù)中刪去所述第一網(wǎng)孔。
6.在蜂窩通信系統(tǒng)中使用的、用于越區(qū)切換從第一網(wǎng)孔到第二網(wǎng)孔的蜂窩呼叫的方法，其中所述蜂窩呼叫是在從所述第一網(wǎng)孔移動(dòng)到所述第二網(wǎng)孔的第一移動(dòng)單元與在第三網(wǎng)孔中的第二移動(dòng)單元之間，每個(gè)所述網(wǎng)孔包括一個(gè)網(wǎng)孔站，其中在所述蜂窩通信系統(tǒng)中的所有網(wǎng)孔站都接到一個(gè)高速分組網(wǎng)，所述的網(wǎng)孔站將代表從所述移動(dòng)單元收到的無線信號(hào)的電數(shù)據(jù)封裝為可由所述高速分組網(wǎng)傳輸?shù)姆纸M，每個(gè)所述網(wǎng)孔站在所述高速分組網(wǎng)中具有一個(gè)唯一的地址，所述的方法包括步驟所述第一移動(dòng)單元從所述的系統(tǒng)請(qǐng)求從所述第一網(wǎng)孔到所述第二網(wǎng)孔的越區(qū)切換；所述第二網(wǎng)孔站接收包括所述第三網(wǎng)孔站的所述唯一地址的呼叫數(shù)據(jù)；所述第三網(wǎng)孔站接收包括所述第二網(wǎng)孔站的所述唯一地址的呼叫數(shù)據(jù)；在越區(qū)切換過渡期間，所述第一和第二網(wǎng)孔站經(jīng)過所述快速分組網(wǎng)發(fā)送包括來自所述第一移動(dòng)單元的所述電數(shù)據(jù)的所述分組到所述第三網(wǎng)孔站，和所述第三網(wǎng)孔站經(jīng)過所述快速分組網(wǎng)發(fā)送包含從所述第二移動(dòng)單元來的所述電數(shù)據(jù)的所述分組到所述第一和第二網(wǎng)孔站。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中所述分組包括從所述移動(dòng)單元來的所述無線信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度指示，所述方法進(jìn)一步包括當(dāng)所述分組中的所述信號(hào)強(qiáng)度指示下降低于預(yù)定閾值、由所述第三網(wǎng)孔站刪去所述第一網(wǎng)孔站的所述地址時(shí)，結(jié)束了所述越區(qū)切換過渡期間。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中所述第二移動(dòng)單元正從所述第三網(wǎng)孔移動(dòng)到第四網(wǎng)孔，所述方法進(jìn)一步包括步驟所述第二移動(dòng)單元請(qǐng)求從所術(shù)第三網(wǎng)孔到所述第四網(wǎng)孔的越區(qū)切換；所述第四網(wǎng)孔站接收包括所述第一和第二網(wǎng)孔站的所述唯一地址的呼叫數(shù)據(jù)，和所述第一和第二網(wǎng)孔站接收所述第四網(wǎng)孔站的所述唯一地址；在越區(qū)切換過渡期間，所述第一和第二網(wǎng)孔站經(jīng)過所述快速分組網(wǎng)發(fā)送包含來自第一移動(dòng)單元的所述電數(shù)據(jù)的所述分組到所述第三和第四網(wǎng)孔站；和在所述越區(qū)切換過渡期間，所述第三和第四網(wǎng)孔站發(fā)送包含來自所述第二移動(dòng)單元的所述數(shù)據(jù)信號(hào)的所述分組到所述第一和第二網(wǎng)孔站。
全文摘要
蜂窩系統(tǒng)第一單元從第一網(wǎng)孔移到第二網(wǎng)孔而第二單元在第三網(wǎng)孔中。第一單元請(qǐng)求從第一到第二網(wǎng)孔的越區(qū)切換。越區(qū)切換信息發(fā)送到第二、三網(wǎng)孔。越區(qū)切換時(shí)第一、二網(wǎng)孔接收第一單元的無線電傳輸，該傳輸變?yōu)殡姅?shù)據(jù)，分組該數(shù)據(jù)并發(fā)送到第三網(wǎng)孔。后者將第二單元的分組數(shù)據(jù)發(fā)送到第一、二網(wǎng)孔。第二單元從第三網(wǎng)孔移到第四網(wǎng)孔并請(qǐng)求越區(qū)切換。呼叫數(shù)據(jù)發(fā)送到第四、第一、第二網(wǎng)孔。第一、二網(wǎng)孔收/發(fā)第三、四網(wǎng)孔的分組數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)H04Q9/00GK1116811SQ9412043
公開日1996年2月14日 申請(qǐng)日期1994年12月23日 優(yōu)先權(quán)日1993年12月27日
發(fā)明者杰伊安特·G·赫曼迪, 羅納德·A·斯潘克 申請(qǐng)人:美國電報(bào)電話公司