專利名稱：使用相異空中接口在通信網絡之間切換呼叫的方法
技術領域：
本發明通常涉及移動通信，并且更具體地，涉及進行中的
呼叫的系統間切換。
背景技術：
移動通信網絡在世界的大城市區域中被廣泛使用，并且在 許多地方逐漸變得普遍。近年來已開發了多種移動通信服務，包括不 同的無線電空中接口。傳統的移動通信設備被設計為與特定的空中接 口一起使用，但是當前制造商正在設計能夠接入具有不同空中接口的 多個通信網絡的移動通信設備。最初的多模式移動通信設備簡單地使 用專用硬件用于不同的通信網絡，并且該設備基本上須重置以切換到 不同的空中接口。此后集成度的提高允許制造商設計能夠重新使用用 于每個空中接口的電路在多種空中接口上通信的"全合一"移動通信
設備。某些該設備甚至是"雙宿"設計，其允許設備同時在兩個不同 的通信網絡上操作。在空中接口的另一方面，由通信服務提供商或運營商操作 的基礎設施和固定裝置，通信網絡也在擴張和集成。例如，除了傳統 的電路移動電話之外，大部分通信網絡提供數據服務，包括消息傳遞 和互聯網接入。而且，通信網絡運營商已在合作支持相互的訂戶，使 得用戶易于從一個系統漫游到另一系統。當前，移動電路交換語音通信被視為成熟的技術。現在， 業界的許多注意力集中于增強數據通信、應用和服務。所作的努力從 簡單地增加數據吞吐量直至使用基于互聯網協議(IP)的通信的實時語 音和視頻流式傳遞。結果，市場中存在多種可用的競爭移動數據服務
6技術。許多該技術由多種標準組織標準化和規范化，諸如例如，國際
電信聯盟(ITU)。針對當前系統定義和公布了標準，但是同時在這些 組織中也在進行未來服務的標準以及對現有服務的改變。當前業界中感興趣的數據通信網絡和協議的兩個示例是 由3GPP小組規范為3GPP TS 36.300的演進通用地面無線電接入網絡 (E-UTRAN)和被規范為cdma2000高速率分組數據空中接口規范的 演進數據優化(EV-DO)網絡。這兩種規范在本領域中是公知的，并 且規范了不兼容的空中接口。然而，這些系統可以連接在空中接口的 網絡側，潛在地允許系統間呼叫切換。然而，即使對于數據呼叫，考 慮到可能存在使用該數據呼叫的高服務質量(QoS)應用，有必要使切 換延遲最小化以避免分組丟失。可以將數據呼叫從一個系統切換到另 一系統的一種方式是，移動通信設備具有兩個收發信機， 一個收發信 機用于一個空中接口。當一個收發信機服務于呼叫或數據會話時，另 一個收發信機可用于進行與另一系統的基站的布置以準備切換。然而， 該雙收發信機方法極大地增加了移動通信設備的成本，并且增加了其 尺寸和重量。因此，需要一種在不招致極大延遲的情況下將呼叫從一 個通信網絡切換到不同的通信網絡的方法。
發明內容
在本發明的一個實施例中本發明公開了一種在移動通信設備處在 具有相異空中接口的網絡之間執行進行中的呼叫的呼叫切換的方法。 從第一通信網絡的角度考慮，在第一通信網絡的基站處接收來自移動 通信設備的相鄰小區測量時，該方法開始。移動通信設備在屬于第一 通信網絡的相鄰小區上執行該相鄰小區測量。移動通信設備連接的基 站隨后確定該相鄰小區測量指示期望切換到第二通信網絡。然而，第 二通信網絡使用不同的空中接口。該基站開始向移動通信設備發射相 鄰小區列表，該相鄰小區列表包括第二通信網絡的至少一個相鄰小區。 移動通信設備通過調諧遠離當前服務基站以自所指示的第二通信網絡 的相鄰小區接收信號來進行測量。移動通信設備還向該基站發射其會話簡檔，包括移動通信設備所期望的用于該呼叫的會話控制和協議參 數。該參數指示所需用于在第二通信網絡上支持當前呼叫的資源。在 第二通信網絡的基站上進行測量時，移動通信設備將結果發射到其當 前服務基站。該基站隨后開始與第二通信網絡的無線電網絡控制器的 切換協商。該無線電網絡控制器評估信息并且決定在當前給定的可用 資源情況下是否可支持該請求。該無線電網絡控制器可能提出反建議。 一旦該無線電網絡控制器針對基站和通信參數作出決定，則無線電網 絡控制制定切換授權消息。該授權消息包括目標基站標識符和連接參 數。該目標基站標識符對應于該呼叫將被切換到的第二通信網絡的目 標基站。該無線電網絡控制器向當前處理該呼叫的第一通信網絡的基 站發射回授權消息。該授權信息隨后被發射到移動通信設備，移動通 信設備根據連接參數使用目標基站標識符切換到第二通信網絡的目標 基站。從無線電網絡控制器的角度考慮，本發明提供了一種用于 執行從第一通信網絡到第二通信網絡的呼叫切換的方法，其中該無線 電網絡控制器處于第二通信網絡中，并且這兩個通信網絡使用不同的 空中接口。在無線電網絡控制器處經由第一通信網絡的移動性管理實 體接收來自第一通信網絡的基站的切換請求時，該方法開始。作出該 請求的基站是當前服務于該呼叫的基站。該切換請求包括移動通信設 備在第二通信網絡的基站上執行的至少一個相鄰小區測量，以及會話 簡檔。該會話簡檔包括移動通信設備使用的用于該呼叫的會話控制和 協議參數。該無線電網絡控制器隨后開始基于該會話簡檔和第二通信 網絡的可用資源選擇用于接收該切換的第二通信網絡的基站。該無線 電網絡控制器生成授權消息，該授權消息包括移動通信設備在切換時 使用的標識符、將接收該切換的第二通信網絡的目標基站的目標基站 標識符和移動通信設備在連接到第二通信網絡的基站時使用的連接參 數。該無線電網絡控制器隨后將該授權消息發射回請求基站，該請求 基站將該信息中繼到移動通信設備。移動通信設備隨后使用該信息， 來使用第二通信網絡的空中接口將該呼叫切換到第二通信網絡。
在附圖中示出了當前優選的實施例，然而可以理解，本發 明不限于所示出的精確布置和手段。圖1示出了兩個通信網絡的服務小區的系統示圖，其中這 兩個通信網絡使用不同的空中接口易化移動通信設備的無線移動通 信；圖2示出了根據本發明的實施例操作的兩個通信網絡的網 絡架構示圖；以及圖3示出了根據本發明的實施例的在具有不同空中接口的 通信網絡之間執行呼叫切換的方法的信號流圖。
具體實施例方式盡管本說明書以限定被視為新穎的本發明的特征的權利 要求為結論，但是可以相信，通過結合附圖考慮具體實施方式
將更好 地理解本發明。如所需要的，此處公開了本發明的詳細實施例；然而， 將理解，所公開的實施例僅是本發明的示例性實施例，其可被具體化 為多種形式。因此，此處公開的特定結構和功能細節不被解釋為限制， 而是應僅被解釋為權利要求的基礎和用于教導本領域的技術人員在實 際上任何適當詳細描述的結構中以不同的方式使用本發明的代表性基 礎。而且，此處使用的術語和習語不應成為限制，而是用于提供本發 明的可理解的描述。現在參考圖1，示出了兩個通信網絡的服務小區的系統示 圖100。當前服務小區102由基站104操作，如本領域中公知的，該基 站104在基站附近根據定義的無線電通信協議易化空中接口。移動通 信設備106被設計和配置為根據該空中接口操作，由此其可以經由基 站參與通信活動。該基站是包括基站和其他固定裝置的通信網絡的一 部分。相鄰小區108、 110是基站104所屬的相同通信網絡的一部分，并且使用與基站104使用的空中接口相同的空中接口操作。移動通信 設備106可以穿過區域從一個小區行進到另一小區，用于該移動通信 設備的服務從一個小區切換到下一小區。該切換過程是公知的，并且 通常包括該移動通信設備測量由相鄰小區發射的信號，基于該測量
從相鄰小區中選擇目標小區，并且隨后使通信網絡中的通信服務重新 指向新的服務小區，同時該移動通信設備重新調諧到新的小區頻率。除了相鄰小區108和110之外，另一小區112也與當前服 務小區相鄰，但是如以虛線為邊界的小區112所指示的，其不是基站 104所屬的相同的通信網絡的一部分。小區112進一步使用基本上不同 于小區102、 108和110的空中接口操作。在本發明的一個實施例中， 小區102、 108和110可以根據"演進通用地面無線電接入網絡" (E-UTRAN)規范操作，并且小區112可以根據"cdma2000高速率分 組數據空中接口規范"操作，并且正在進行的通信活動是數據通信活 動，諸如例如，IP語音(VoIP)呼叫。如果移動通信設備106在小區108或110的方向中行進， 則服務可以例行地切換到適當的小區。然而，如果該移動通信設備遠 離小區102、 108和U0朝向如下區域移動在該區域中這些小區所屬 的通信網絡不支持服務而是由第二通信網絡操作小區112提供服務， 則有利的是，將通信服務切換到小區112。然而，如果移動通信設備僅 負責聯系小區112以針對切換進行布置，則導致的服務中斷將是不可 接受的。這假設該移動通信設備使用單個收發信機并且不具有用于同 時與這兩個通信網絡通信的資源，這允許較便宜和較小的移動通信設 備。延遲來自如下事實即系統使用不同的移動標識符、不同的信道 結構、不同的會話和協議堆棧等等。現在參考圖2，示出了根據本發明的實施例操作的兩個通 信網絡的網絡架構示圖200。移動通信設備202當前連接到第一通信網 絡，諸如根據E-UTRAN規范操作的通信網絡。移動通信設備202與基站204通信，該基站204可以是根據"演進節點B"的E-UTRAN規范 操作的基站，或者簡單地是"eNB"。基站204與核心網絡206通信， 該核心網絡206可以是如E-UTRAN規范所規范的演進核心。特別地， 該基站可操作地耦合至服務系統架構演進網關(SAE GW) 208。該服 務SAEGW易化基站和分組數據網絡SAE網關(PDN SAE GW)之間 的通信。該PDNSAEGW易化通信網絡和廣域分組網絡211之間的分 組數據通信。基站204可以具有相鄰基站或者由基站212建立的相鄰小 區。在本示例中，相鄰基站212耦合至不同的服務SAEGW218。在某 些環境中移動通信設備202可以遠離基站204朝向基站212行進，促 使從基站204切換到基站212。該類系統內切換是例行的，并且由移動 性管理實體(MME) 214和216易化。如本示例中示出的，每個基站 具有如虛線所指示的針對其各自的MME的控制鏈路。除了其他活動之 外，該MME易化基站之間的信令以協調切換。在第二通信網絡中，存在諸如基站220的基站，其被稱為 基站收發信機(BTS)。在本示例中，第二網絡可以是根據"cdma2000 高速率分組數據空中接口規范"操作和配置的網絡，其被稱為演進數 據優化或EV-DO系統。因此，根據本發明的實施例，第一通信網絡是 E-UTRAN系統并且第二系統是EV-DO系統。第二網絡的基站可操作 地耦合至無線電網絡控制器(RNC) 222，該RNC 222易化移動性管理 和其他資源管理功能。該RNC耦合至分組數據服務節點224，該分組 數據服務節點224依次耦合至服務SAE網關208，提供這兩個系統之 間的公共點。根據本發明在MME 214和RNC 222之間建立易化系統間 切換的控制鏈路。根據本發明，由于在第一通信網絡中操作的移動通信設備 的信號條件劣化，指示期望切換，并且更具體地，由于缺乏第一通信 網絡中的適當的目標小區因此期望 切換到第二通信網絡，當前服務基站204經由MME 214與RNC 222通信以協商將該移動通信設備和呼叫 切換到第二通信網絡的適當的基站。現在參考圖3，示出了根據本發明的實施例的在具有不同 空中接口的通信網絡之間執行呼叫切換的方法的信號流圖300。與參考 圖2討論的示例一致，如圖3說明的方法包括移動通信設備開始將 數據呼叫從E-URTAN系統切換到EV-DO系統。本發明通過易化該移 動通信設備將使用的單播接入終端標識符(UATI)的獲取來易化與目 標EV-DO系統的這種系統間切換，執行會話配置，并且在專用業務信 道上以最小的中斷與DO網絡的目標基站連接。該示圖示出了移動通信 設備302、第一通信網絡的eNB或基站304、移動性管理實體306、無 線電網絡控制器308和諸如DO網絡的BTS的第二通信網絡的目標基 站310之間的示例性信號流。本示例開始于移動通信設備參與第一通信網絡中的數據 呼叫。在例行操作期間，移動通信設備自第一通信網絡基站接收到與 當前服務小區相鄰的系統內相鄰小區的相鄰小區列表。移動通信設備 使用該信息定期地掃描相鄰小區以獲得信號強度和信道條件。相鄰小 區信息連同當前服務基站的信號條件一起被定期發射到當前服務基站 (312)。在系統內切換中，基站將評估移動通信設備和基站之間的當 前信號條件，并且如果該信號條件指示切換是必要的，則基站可以從 相同通信網絡中的其相鄰小區中選擇目標基站，并且開始例行切換。 然而，根據本發明的本示例性實施例，基站或另一網絡實體評估相鄰 小區信息(314)并且基于自312接收的測量確定信號條件指示需要切 換，并且不存在適用于接收該切換的系統內小區。作為響應，根據本發明，服務基站提供諸如EV-DO系統
的第二通信網絡的至少一個鄰近小區的小區信息。例如，當前服務基 站可以具有作為網絡運營商之間的協定的結果的該信息。將認識到，
盡管這里示出，在決定314之后該信息將被發射到移動通信設備以評估系統間切換條件，但是可能在更早時發射關于第二通信網絡的小區
的相鄰小區信息，并且在作出決定314時，在316處基站僅命令移動 通信設備進行評估。為了易化系統間切換，移動通信設備還向基站提 供關于當前呼叫的會話簡檔信息和協議參數318。該信息是必要的，使 得可以在第二通信網絡上獲得相同水平的通信，如移動通信設備中的 應用所需要的。在接收到關于第二通信網絡的相鄰小區的相鄰小區信息 時，移動通信設備隨后開始測量所指示的第二通信網絡的相鄰小區的 信號條件320。這包括重新配置移動通信設備的收發信機以接收由第二 通信網絡的基站發射的控制信號，這是因為它們根據不同于第一通信 網絡的空中接口操作。第二通信網絡的基站的信號條件的測量結果被 發射回第一通信網絡的服務基站(321)。如果第二通信網絡的至少一 個測量小區被認為是適用于切換的目標，則基站304將開始系統間切 換。經由MME 306執行系統間切換。當前服務基站向MME 發射會話簡檔和協議參數(322)，該MME將該會話簡檔和協議參數 轉發到第二通信網絡的RNC308 (324) 。 RNC和一個或多個切換候選 基站評估該信息(326)以及在該一個或多個切換候選基站處的當前可 用資源以確定哪個基站應接收該切換。可替選地，如果不能支持如初 始指定的請求，則RNC可以作出反建議。 —旦作出關于第二通信網絡的目標基站的參數和標識的 決定，RNC就通過MME在授權消息中將該信息發射回服務基站(330、 332)。同時，RNC可以向目標基站通知該迫近的切換328。 RNC提供 的信息可以包括例如，移動通信設備在與第二通信網絡通信時將使 用的單播接入終端標識符(UATI);包括網絡地址和節點地址的目標 基站的扇區ID;隨機接入參數，諸如接入周期持續時間、接入前導長 度、開環調節、初始接入探測調節、探測序列中的接入探測的數目、探測之間的功率增加和探測序列之間的回退持續(backoff persistence) 概率；會話中將使用的協議集合，諸如相關的協議參數，如鑒權密鑰 長度；專用控制和業務信道參數，諸如指配給移動通信設備的媒體接 入控制(MAC)索引、與反向導頻信道有關的應答信道和數據速率信 道增益和對應于目標基站的數據速率控制覆蓋；以及用于指示移動通 信設備是否需要隨機接入以接入第二通信網絡的目標基站的隨機接入 要求標志。這些參數和信息由服務基站發送到移動通信設備(334)， 并且服務基站可以指示移動通信設備切換到所指示的第二通信網絡的 目標基站的行動時間。隨機接入要求標志由第二通信網絡的目標基站和RNC確 定。基于第二通信網絡上的反向鏈路負載、完成從第一網絡到第二網 絡的切換的預期時間間隔或者進行中的呼叫的QoS或服務水平，可以 作出該決定。移動通信設備在接收到該信息時，使用所指示參數，并且 使用第二通信網絡的空中接口開始接入目標基站310的過程。如果設 定了隨機接入要求標志，則移動通信設備將首先使用切換授權消息中 承載的隨機接入參數進入隨機接入過程，并且在接收到來自第二網絡 的目標基站的應答之后，切換到第二網絡上的指配的專用業務和控制 信道。否則，移動通信設備將繞過隨機接入過程并且使用切換授權消 息中承載的專用控制和業務信道參數切換到第二網絡上的指配的專用 業務和控制信道。在成功準入時成功地切換呼叫，并且在核心網絡中 將信息從第一通信網絡重新路由到第二通信網絡。在不偏離本發明的精神或基本屬性的前提下本發明可以 具體化為其他形式。因此，應由所附權利要求而非前面的說明書指出
本發明的范圍。
1權利要求
1.一種在移動通信設備處在具有相異空中接口的網絡之間對進行中的呼叫執行呼叫切換的方法，包括在第一通信網絡的基站處，自所述移動通信設備接收第一相鄰小區測量，所述移動通信設備對所述第一通信網絡所述基站的相鄰小區執行所述第一相鄰小區測量；在所述第一通信網絡的所述基站處，確定所述相鄰小區測量指示期望切換到第二通信網絡，其中所述第二通信網絡使用不同于所述第一通信網絡的空中接口；自所述第一通信網絡的所述基站向所述移動通信設備發射相鄰小區列表，所述相鄰小區列表包括第二通信網絡的至少一個相鄰小區；在所述第一通信網絡的所述基站處，自所述移動通信設備接收會話簡檔，所述會話簡檔包括所述移動通信設備所期望的用于在所述第二通信網絡上呼叫的會話控制和協議參數；在所述第一通信系統的所述基站處，自所述移動通信設備接收所述第二通信網絡的所述至少一個相鄰小區的相鄰小區測量；自所述第一通信網絡的所述基站開始與所述第二通信網絡的無線電網絡接入控制器的切換協商；在所述第一通信網絡的所述基站處，自所述無線電接入控制器接收切換授權消息，所述切換授權消息包括目標基站標識符和連接參數，所述目標基站標識符對應于所述第二通信網絡的目標基站；以及將所述目標基站標識符和連接參數發射到所述移動通信設備；其中所述移動通信設備根據所述連接參數，使用所述目標基站標識符來切換到所述第二通信網絡的所述目標基站。
2. 如權利要求l所述的執行呼叫切換的方法，其中所述第一通信網絡是根據演進通用地面無線電接入網絡規范操作的系統，并且所述第二通信網絡是根據cdma2000高速率分組數據空中接口規范操作的系統。
3. 如權利要求l所述的執行呼叫切換的方法，其中所述第一網絡的所述基站和所述第二網絡的所述無線電接入網絡控制器通過移動性管理實體進行通信。
4. 如權利要求l所述的執行呼叫切換的方法，其中開始與所述無線電網絡接入控制器的所述切換協商的步驟包括向所述無線電接入網絡控制器發送會話簡檔，所述會話簡檔包括所述移動通信設備使用的用于所述呼叫的會話控制和協議參數。
5. 如權利要求1所述的執行呼叫切換的方法，其中在開始所述切換協商時，所述無線電接入網絡控制器選擇所述呼叫將被切換到的所述第二網絡的基站。
6. 如權利要求1所述的執行呼叫切換的方法，其中所述切換授權消息進一步包括將由所述移動通信設備使用的指配標識符。
7. 如權利要求1所述的執行呼叫切換的方法，其中所述切換授權消息進一步包括對應于所述目標基站的扇區的扇區標識符。
8. 如權利要求l所述的執行呼叫切換的方法，其中所述切換授權消息進一步包括隨機接入參數，所述隨機接入參數在所述移動通信設備開始向所述目標基站進行所述切換時將被使用。
9. 如權利要求l所述的執行呼叫切換的方法，其中所述切換授權消息進一步包括專用控制和業務信道參數，所述專用控制和業務信道參數在所述移動通信設備開始向所述目標基站進行所述切換時將被使用。
10. 如權利要求1所述的執行呼叫切換的方法，其中所述切換授權消息進一步包括隨機接入要求標志，所述隨機接入要求標志用于指示所述移動通信設備在開始向所述目標基站進行所述切換時是否將使用隨機接入過程。
11. —種執行從第一通信網絡到第二通信網絡的呼叫切換的方法，其中所述第一通信網絡和第二通信網絡使用不同的空中接口，所述方法包括在所述第二通信網絡的無線電網絡控制器處，經由所述第一通信網絡的移動性管理實體自所述第一通信網絡的基站接收切換請求，所述切換請求包括在所述第一通信網絡中操作的移動通信設備執行的所述第二通信網絡的基站的至少一個相鄰小區測量，并且所述切換請求進一步包括所述移動通信設備的會話簡檔，所述會話簡檔包括所述移動通信設備使用的用于所述呼叫的會話控制和協議參數；在所述無線電網絡控制器處，基于會話簡檔和所述第二通信網絡的基站的可用資源，選擇用于接收所述切換的所述第二通信網絡的基站；在所述無線電網絡控制器處生成授權消息，所述授權消息包括所述移動通信設備在切換時將使用的標識符、將接收所述切換的所述第二通信網絡的目標基站的目標基站標識符和所述移動通信設備在連接到所述第二通信網絡的所述基站時將使用的連接參數；以及自所述無線電網絡控制器向所述第一通信網絡的所述基站發射所述切換授權消息；其中所述移動通信設備根據所述連接參數，使用所述目標基站標識符來切換到所述第二通信網絡的所述目標基站。
12.如權利要求ll所述的執行呼叫切換的方法，其中所述第一通信網絡是根據演進通用地面無線電接入網絡規范操作的系統，并且所述第二通信網絡是根據cdma2000高速率分組數據空中接口規范操作的系統。
13. 如權利要求11所述的執行呼叫切換的方法，其中所述切換授權消息進一步包括對應于所述目標基站的扇區的扇區標識符。
14. 如權利要求11所述的執行呼叫切換的方法，其中所述切換授權消息進一步包括隨機接入參數，所述隨機接入參數在所述移動通信設備開始向所述目標基站進行所述切換時將被使用。
15. 如權利要求11所述的執行呼叫切換的方法，其中所述切換授權消息進一步包括專用控制和業務信道參數，所述專用控制和業務信道參數在所述移動通信設備開始向所述目標基站進行所述切換時將被使用。
16. 如權利要求11所述的執行呼叫切換的方法，其中所述切換授權消息進一步包括隨機接入要求標志，所述隨機接入要求標志用于指示所述移動通信設備在開始向所述目標基站進行所述切換時是否將使用隨機接入過程。
全文摘要
第一通信網絡中的進行中呼叫被切換到使用不同的空中接口的第二通信網絡。為了易化該切換，當前服務基站命令移動通信設備測量第二通信網絡的周圍的小區。該測量連同來自服務基站的切換請求一起被發送到第二網絡的無線電網絡控制器，該無線電網絡控制器決定所述呼叫將被切換到的小區。將授權消息發射回第一網絡，該授權消息包括移動通信設備將使用的標識符和接收該切換的基站的標識符，并且移動通信設備在切換呼叫時使用該授權消息。
文檔編號H04W36/14GK101682862SQ200880021123
公開日2010年3月24日 申請日期2008年6月18日 優先權日2007年6月19日
發明者皓 畢 申請人:摩托羅拉公司