在混合gsm/cdma網中的空閑模式處理的制作方法

專利名稱：在混合gsm/cdma網中的空閑模式處理的制作方法
技術領域：
本發明一般涉及無線電信，具體涉及先進的蜂窩電話網。
背景技術：
在全世界的很多國家中，在蜂窩電話網中使用全球移動通信系統(GSM)電信。GSM提供有用的網絡業務和標準。現有的GSM網是基于時分多址(TDMA)數字通信技術，但是已向碼分多址(CDMA)技術演變。本發明可用于現有和將來的GSM網，而且雖然在本專利申請中用到的術語是關于現有的GSM標準，但是應理解本發明并不局限于現有標準或網絡。
當MS在專用模式下操作(在電話呼叫期間)或MS處于空閑模式時，可在呼叫之間發生蜂窩系統中的越區切換。空閑模式越區切換的目的是使MS“預占”(″campedon″)網絡的大多數適當基站小區(即，調諧到小區的控制信道以接收來自它們的尋呼和廣播信號)；而且通過該小區在網絡中登記。于是，MS準備應要求立即啟動或接收服務請求。
GSM標準家族(特別是GSM標準03.22，作為參考資料在此引入)根據三種主要的相關處理定義空閑模式操作。
·選擇公共陸地移動通信網(PLMN)；·蜂窩選擇和重選；和·位置更新；在用于MS和基站之間的信令的GSM標準定義的協議棧中，由無線電接口協議層3(RIL-3)執行空閑模式功能。在該層內，由無線電資源管理(RR)子層執行小區選擇/重選處理；而且由可移動性管理(MM)子層執行PLMN選擇和位置更新處理。
每次MS進入空閑模式(一旦接通或一旦終止呼叫)，它就選擇PLMN并嘗試預占該PLMN的小區。根據預定優先權序列，可以人工或自動選擇要接觸的特定PLMN。小區選擇過程證明MS預占適當小區，在該小區中它將能夠可靠地接收和解碼數據并當啟動呼叫時可能被準予接入。可根據所有可行基站信道的一般搜索，進行小區選擇，或者可借助于參考存儲的小區表和/或在MS處于專用模式下進行的小區信號強度測量。小區選擇的其它方法可參考GSM用法(parlance)，如下正常小區選擇，其中MS搜索在所有被支持的操作頻帶內的所有信道；存儲表小區選擇，其中根據所存儲的小區表進行搜索以加快啟動小區選擇；和選擇小區選擇，其中MS用在專用模式下進行的測量以在呼叫終止之后加快小區選擇。
一旦MS選擇和預占適當的小區，它就把位置更新消息發送到基站以向網絡登記它的位置。
MS連續監測從它預占的當前小區接收到的信號，以及來自鄰近小區的信號。如果指示小區變化(例如是因為來自一個鄰近小區的信號比當前小區的要強或因為網絡條件或優先級)，那么調用小區重選，之后按照需要進行位置更新。如果MS與當前小區失去了聯系，那么同樣調用小區選擇以及PLMN(如果需要的話)。
如果沒有找到適當的小區或者不允許MS接收服務(例如，如果不適當地插入GSM用戶標識模塊[SIM]，或者網絡拒絕位置更新請求)，那么MS進入有限服務模式。在有限服務中，MS嘗試預占允許它進行緊急呼叫的任何小區，而與它的PLMN標識無關。
雖然上述描述具體涉及了GSM標準和TDMA操作，但是越區切換和空閑模式功能同樣是其它蜂窩系統的一部分。碼分多址(CDMA)是先進的數字通信技術，它提供比7DMA更有效的對無線電帶寬的應用，以及在蜂窩電話用戶和基站之間的更可靠的、無衰減的鏈接。當前采用的CDMA標準是由電信工業協會(TIA)頒布的TIA/EIA-95(通常稱為IS-95)。
在本說明書的最后，附表A列出了與本專利申請相關的GSM和CDMA標準，以作參考。
在專利文獻中描述了混合GSM/CDMA蜂窩通信系統，雖然當前沒有投入商業運行中。例如，PCT專利申請PCT/US96/20764(作為參考資料在此引入)描述了無線電信系統，它用CDMA空中接口(即，基本RF通信協議)實施GSM網絡服務和協議。運用該系統，至少一些TDMA基站(BSS)和現有GSM網絡的用戶單元可由相應的CDMA設備來代替或補充。在該系統中的CDMA BSS適于通過標準GSMA-接口與GSM移動交換中心(MSC)進行通信。于是，維持GSM網絡服務的核心，而且從TDMA到CDMA的轉變對于用戶是透明的。
在PCT專利申請WO95/24771和WO96/21999以及在Tscha等人所著的名為“在CDMA移動站和GSM移動交換中心之間的用戶信令網關”的論文中(在渥太華召開的第二屆通用個人通信國際會議中(1993)，頁181-185)描述了加入GSM和CDMA元件的混合蜂窩通信網，其中作為參考資料在此引入。這些出版物中沒有一個是處理在這種混合網絡中如何實施有效的越區切換以及空閑模式操作的特定話題的。
PCT專利申請PCT/US97/00926(作為參考資料在此引入)描述了在混合GSM/CDMA電信系統中，在CDMA和TDMA BSS之間的專用系統間越區切換的方法。GSM/TDMA BSS根據CDMA技術產生導頻信標信號。在電話呼叫期間，用戶單元檢測導頻信號并通知基站控制器已檢測到信號。于是，在沒有中斷呼叫的情況下，將用戶單元從CDMA切換到TDMA BSS。
發明概述本發明的目的是提供一種在混合GSM/CDMA蜂窩通信網中使用的方法和裝置。
本發明的一些方面的另一個目的是提供能使移動站在混合蜂窩網中進行改進的空閑模式操作的方法。
本發明的一些方面的還有一個目的是在移動站處于空間模式時提供能使移動站在TDMA和CDMA基站間的越區切換的改進的方法和裝置。
在本發明的較佳實施例中，混合GSM/CDMA蜂窩通信系統包括與公共陸地移動網(PLMN)相關的TDMA和CDMA基站子系統(BSS)。該系統最好適于提供電路交換和分組交換服務。在上述PCT專利申請中以及在美國專利申請號09/365,967中一般描述了這種類型的系統，其中上述專利申請已轉讓給本發明的受讓人，并作為參考資料在此引入。通過在TDMA和CDMA空中接口之間進行適當交換，同時最好運用在這兩種接口上的GSM網絡協議，在該系統中的移動站(MS)能夠與兩種類型的基站進行通信。雖然在空閑模式下進行操作，但是MS通過接收和估價來自TDMA和CDMA小區的信號自動選擇要預占的基站小區。
雖然MS預占一種類型的(TDMA或CMDA)的小區，但是它監測相同類型或其它類型的小區。MS可根據接收到的信號以及其它預定準則(諸如，網絡條件和用戶愛好)適當地重選任一類型的小區。最好選擇監測和重選的準則和過程，以使在空閑模式下的MS的功率消耗最小。更佳的是，用協議棧管理由MS進行的空閑模式操作和小區選擇/重選，其中協議棧包括混合GSM/CDMA無線電資源管理(RR)子層。混合RR子層知道在TDMA和CDMA較低(物理)層之間的選擇。
較佳的是，為了減小成本、權重和功率消耗，MS具有單個收發機，相對于供GSM/TDMA和CDMA使用的各可選模式。然而，應理解，運用其它類型的移動站和網絡(例如，運用具有分開的或部分綜合的TDMA和CDMA收發機或不服從GSM的其它混合網絡中的移動站)，還可類似地采用本發明的原理。
在本發明的較佳實施例中，MS的空閑模式行為是基于平衡以下要求的1.預占可獲得的最佳小區；2.避免丟失尋呼消息；3.使在空閑模式下的活動最小以節省電磁壽命。
較佳的是，在空閑模式下的MS連續估計來自MS預占的小區(這里稱為服務小區)和鄰近小區的信號測量，而且還接收來自網絡的小區廣播信息以選擇要預占的最合適的可用小區。最佳小區選擇對啟動服務呼叫或響應尋呼請求過程的成功率有直接的影響。當發現鄰近小區比服務小區更佳時，及時的小區重選在避免突然丟失覆蓋方面十分有用。
類似地，為了避免丟失尋呼消息，重要的是預占最佳可用小區并避免“盲目”預占尚未預先評價的小區。然而，由于位置區的頻率變化或者空中接口的重選發生的尋呼消息的丟失平衡(balance)了這種需要。
電池的壽命依賴于空閑背景活動量。每次小區變化，特別是每次位置區或空中接口重選的變化意味著增加活動，這是如果位置區已改變，那么因為MS必須讀取新的小區參數并必須為位置更新建立信令連接。監測多個無線電頻帶(諸如，GSM的900和1800MHz頻帶)以及雙空中接口還意味著增加活動，它將影響電池壽命。因此，為了節省電池壽命，MS最好使雙接口活動量最小并只在需要時才執行空中接口重選。
在本發明的較佳實施例中，在兩組備選的情況下，重選空中接口1.被迫重選，這在有源(active)空中接口(即，MS預占的小區的空中接口；在本文中將兩個空中接口中的另一個稱為無源(passive)空中接口)的覆蓋突然結束的情況下發生。在這種情況下，MS沒有關于新空中接口的小區的先前信息，而且必須處理這種變化，就好像它正進行著初始小區選擇，例如在上電時。
2.有序重選，一旦預定門限條件期滿就發生，例如，它與在有源空中接口上的信號強度或小區質量相關。在這種情況下，MS在模式重選之前監測有源和無源空中接口，而且最好以普遍類似于小區重選的方法處理模式變化。
隨意地，除了這種網絡調用(network-invoked)定期搜索之外，MS本身操作模式搜索定時器以調用無源模式的定期監測。該定時器使得MS避免無休止的預占不是最佳的空中接口。
一般，網絡或MS的用戶將一個空中接口(最好是CDMA空中接口)設為首選空中接口，當在預占GSM/TDMA或GSM/CDMA小區之間存在選擇時，MS通過該接口選擇通信。將首選空中接口記錄在MS中，或者是插入在MS中的用戶標識模塊(SIM)中或者在MS本身的非易失存儲器中。SIM最好與GSM標準兼容，但是包括延伸的存儲段(文件)用于存儲與CDMA和混合操作相關的信息，諸如用戶喜好。
較佳的是，當發生空中接口的被迫重選時，MS首先嘗試選擇最后有源接口(得知時)。否則，如果定義這樣的優先(preference)并在SIM中對其進行編程，那么MS可選擇用戶的首選空中接口，或者選擇程序已被編在非易失存儲器中的默認空中接口。如果沒有在所選空中接口上找到適當的小區，那么小區選擇終止，而且MS嘗試選擇其它空中接口。較佳的是，為了當MS沒有關于在一個空中接口上或另外接口上的小區的存在或優先等級的先驗信息(prioriinformation)時最優化選擇，在最初確定接口選擇的次序之前在空中接口上對它們各自頻帶上接收到的信號作最初的功率測量。最后，如果嘗試所有可用接口而沒有找到適當的小區，那么模式選擇將失敗指示傳播到上一協議層并從此傳播到用戶而終止。
較佳的是，當已滿足預定重選準則時，MS進行有序的重選。例如，在本發明的較佳實施例中，MS開始定期監測無源空中接口下列條件是否都滿足了1.網絡向MS廣播可用在無源空中接口上操作的鄰近小區；和2.在給定的時間期限T內，由MS從在有源空中接口上操作的所有小區接收到的信號電平低于預定門限(可通過網絡傳播)，其中較佳的是T＝5秒；和3.在給定時間期限T內，在“鄰近候選”小區表中，有少于預定數量的小區，最好是少于兩個這樣的小區。
于是，MS決定是否通過測量和比較在有源和無源空中接口上從小區接收到的信號強度或信號相關質量，執行空中接口重選。在本發明的一些較佳實施例中，為了確定空中接口重選，用組合重選準則加權測定信號強度或質量，包括空中接口優先(或優先權)，如上所述接口重選假設，這是一個附加的用于阻止頻率在空中接口之間變化的因素；強鄰居(SN)評估，以考慮MS位于給定覆蓋區的邊緣小區中的情況，從而在面臨覆蓋突然結束之前改變有源模式。
其它適當的準則對于熟悉本技術領域的人員是顯而易見的。
因此，根據本發明的較佳實施例提在移動無線電信系統中提供一種由預占與屬第一類的第一基站相關的小區的移動站重選屬第二類的第二基站的方法，其中上述系統包括在第一空中接口上操作的第一類基站和在第二空中接口上操作的第二類基站，上述方法包括在所述第二空中接口上接收來自所述第二基站的信號；評價所述信號的特征；響應于所述特征，選擇所述第二基站代替所述第一基站；和預占與所述第二基站相關的小區。
較佳的是，第一和第二空中接口之一包括TDMA空中接口，而另一個包括CDMA空中接口，其中評價特征包括將CDMA路徑損耗準則用于該信號。此外或另一方面，選擇第二基站包括在CDMA空中接口上用基本上對移動站的GSM無線電接口協議層是透明的方法采用小區選擇和重選。較佳的是，雖然移動站預占與在CDMA空中接口上操作的基站相關的小區，它一般根據GSM標準執行空閑模式過程。
較佳的是，選擇第二基站代替第一基站包括在移動站中運用單個無線電資源管理協議層支持GSM和CDMA操作模式。在較佳實施例中，無線電資源管理協議層包括并行GSM和CDMA協議子層和組合器子層，它選擇GSM或CDMA操作模式。較佳的是，組合器子層根據GSM標準在服務接入點接收來自可移動性管理協議層的消息，并把這些消息映射到它指向所選GSM或CDMA子層的原語(primitives)。
在較佳實施例中，在第二空中接口上接收信號包括運用在移動站中的單個無線電收發機接收信號，其中所述收發機還可用于在第一空中接口上接收信號。較佳的是，接收信號包括在GSM或CDMA信令模式下接收信號。
較佳的是，雖然移動站預占與第一基站相關的小區，但是它在移動站的間歇有源期間內接收來自它的信號，而且在第二空中接口上接收信號包括在有源期間中間的移動站的睡眠期間內，搜尋和接收信號。
在較佳實施例中，接收信號包括控制移動站以響應于檢測到的第一空中接口上的信號的覆蓋損失，在第二空中接口上接收信號。
在另一個較佳實施例中，接收信號包括響應于已滿足預定監測準則的指示，始發監測在第二空中接口上的信號。較佳的是，該指示包括在第一空中接口上傳播到移動站的消息，該消息是關于在第二空中接口上可獲得小區。最佳的是，移動站嘗試在第一空中接口上接收來自多個候選小區的信號，而且始發監測包括當在預定時間內，在第一空中接口上接收的信號低于預定電平時，在第二空中接口上啟發監測。
較佳的是，移動站嘗試在第一空中接口上接收來自多個候選小區的信號，而且始發監測包括當在預定時間內，在第一接口上的候選小區的數量少于預定最小量時，在第二空中接口上始發監測。此外或另一方面，始發監測包括在預定時間到期時始發監測，其中在上述預定時間內沒有發生在第二空中接口上的監測。
在較佳實施例中，接收信號包括在響應于移動站的理想能量消耗水平而接收信號的過程中調整移動站消耗的能量。較佳的是，調整消耗的能量包括設定采樣率，其中在該采樣率下響應于理想的能量消耗水平而接收信號。此外或另一方面，調整消耗的能量包括選擇多個第二類的基站，其中響應于理想等級的能量消耗從這些基站中接收信號。此外或另一方面，調整所消耗的能量還包括調整移動站的可獲得性以響應于移動站提供的理想等級的服務質量接收信號。
較佳的是，評價特征包括將從第二基站接收到的信號與在第一空中接口上從第一基站接收到的信號相比較，并將重選準則用于接收信號以確定是否選擇第二基站。在較佳實施例中，采用該準則包括響應于預定空中接口優先加權信號的測定特征。較佳的是，由移動站的用戶設定這種優先。此外或另一方面，移動站存儲優先記錄。
較佳的是，采用準則包括采用預定假設因素以阻止空中接口的再發生重選。
在較佳實施例中，比較信號包括當移動站處于在第一空中接口上提供的覆蓋區邊緣時，執行強鄰近小區的評價。
較佳的是，評價特征包括將在第一和第二空中接口上接收到的信號的功率電平相比較并將根據在第一和第二空中接口上接收到的信號導出的路徑損耗準則相比較。
此外或另一方面，選擇第二基站包括響應于移動站對與其進行通信的公共陸地移動網的選擇而選擇基站。
在較佳實施例中，選擇第二基站包括在第一空中接口上接收與接口重選準則相關的信息廣播，并響應于廣播信息選擇第二基站。
在另一個較佳實施例中，選擇第二基站包括將與接口重選準則相關的信息存儲在移動站的存儲模塊中，而且響應于所存信息選擇第二基站。
根據本發明的較佳實施例，還提供在移動無線電信系統中的一種移動站，其中上述系統包括與第一空中接口相關的第一小區與第二空中接口相關的第二小區，上述移動站包括；至少一個無線電收發機，它在第一和第二空中接口上接收來自第一和第二小區的信號；和控制電路，它處理從第二小區接收到的信號同時移動站在空閑模式下預占第一小區，而且它還評價第二信號并響應于此指示移動站重選和預占第二小區。
較佳的是，至少一個收發機包括能夠在第一或第二空中接口上操作的單個無線電收發機。
在較佳實施例中，移動站包括存儲關于接口重選準則的信息的用戶信息模塊，和響應于所存信息確定移動站是否應重選和預占第二小區的控制電路。
根據本發明的較佳實施例，還在移動無線電信系統中提供一種由預占第一小區的移動站進行小區重選的方法，其特征在于，包括；通過空中接收來自第二小區的信號；確定第二小區是否屬于與第一小區不同的位置區；響應于第二小區的已確定位置區，評價信號的特征；和響應于該評價，選擇預占的第二小區來代替第一小區。
較佳的是，評價信號的特征包括將門限準則用于信號。當第二小區屬于與第一小區不同的位置區時，該門限最好相對較高，而當第二小區屬于與第一小區相同的位置區時，該門限相對較低。
在較佳實施例中，確定第二小區是否屬于不同的位置區包括接收來自第一小區的至少第二小區的位置區的廣播。
在第二較佳實施例中，確定第二小區是否屬于不同位置區包括在移動站的存儲器中查找第二小區的位置區的已存記錄。
根據本發明的較佳實施例，還提供在移動無線電信系統中的一種移動站，包括無線電收發機，它接收來自第二小區的信號，同時移動站預占第一小區；和控制電路，它確定第二小區是否屬于與第一小區不同的位置區并響應于第二小區的已確定位置區，處理從第二小區接收到的信號，以確定是否選擇要預占的第二小區來代替第一小區。
結合附圖，從下面對較佳實施例的詳細描述，能夠更加全面地理解本發明。
附圖和附錄簡述

圖1是根據本發明的較佳實施例的混合GSM/CDMA蜂窩通信系統的示意方框圖；圖2是示出根據本發明的較佳實施例，有利于理解在空閑模式下小區和空中接口選擇方法的圖1系統中的小區的示意圖；圖3是示出根據本發明的較佳實施例，在圖1系統中的移動站和基站子系統之間的通信協議的示意方框圖；圖4是根據本發明的較佳實施例的混合GSM/CDMA移動站的示意方框圖；圖5是根據本發明的較佳實施例，如圖3所示的協議層的細節的示意方框圖；圖6是根據本發明的較佳實施例，在如圖3所示的協議層之間的消息流的示意方框圖；圖7A-7B是示出根據本發明的較佳實施例，在圖1的系統中的移動站的空閑模式行為的流程圖；圖8A-8B和9A-9B是示出根據本發明的較佳實施例，由移動站執行的空閑模式處理的流程圖10A和10B是示出根據本發明的較佳實施例的空閑模式小區選擇方法的流程圖；圖11是示出根據本發明的較佳實施例的空閑模式小區重選方法的流程圖；圖12是示出根據本發明的較佳實施例的空中接口選擇方法的流程圖；和圖13是示意地示出根據本發明的較佳實施例，確定是否要求空中接口重選的確定準則的方框圖。
附錄A包括與本發明相關的已公布標準列表，作為參考資料在此引入；附錄B包括在本專利申請中用到的術語和縮寫的說明性概述以方便讀者；和附錄C包括根據本發明的較佳實施例的接口、原語和與移動站執行的無線電資源(RR)管理協議相關的狀態變量。
較佳實施例的詳細描述混合GSM/CDMA蜂窩系統的一般特征現在參照圖1，它是根據本發明的較佳實施例的混合GSM/CDMA蜂窩通信系統20的示意方框圖。系統20建立在公共陸地移動網(PLMN)22周圍，它是基于GSM網絡協議的，如上所述。雖然為了簡便，圖1中只示出一個PLMN，但是可能存在多個不同的這樣的網絡，用戶單元可通過這些網絡進行通信。
PLMN22至少包括一個移動服務交換中心(MSC)24，或可能多個這樣的中心(雖然這里為了說明清楚只示出一個MSC)，該中心控制在地理區內的網絡操作。在這些功能中，MSC24負責用戶單元的位置等級并在基站之間越區切換用戶單元，還將PLMN22鏈接到公共電話交換網(PSTN)和/或分組數據網(PDN)48。根據GSM標準，PLMN還包括網絡管理中心(NMC)26和小區廣播中心(CBC)28。在上述美國專利申請09/365,967號中進一步描述了系統20的功能和操作。
系統20包括多個移動站(MS)40，它通過多個基站子系統(BSS)30和32，在一個或多個被接受的蜂窩通信頻率下，在無線RF鏈路上與PLMN22進行通信。MS40(已知為用戶單元)能夠運用基本上標準的GSM TDMA信令協議與GSMBSS30進行通信，并運用下面所述的基于CDMA的通信方法與CDMA BSS32進行通信。
GSM BSS30和CDMA BSS32與MSC24進行通信并受它的控制。GSM BSS30和MSC24之間基本上按照GSM標準進行通信。CDMA BSS32根據GSM標準與PLMN22進行通信，GSS32還與CBC28進行通信以接受通過空中廣播的消息，最好如前面在美國專利申請號09/365,963中所述的那樣，其中上述專利申請已轉讓給本專利申請的受讓人并作為參考資料在此引入。BSS32最好還包括與NMC26進行通信的無線電操作維護中心(OMC-R)38。
在CDMA BSS32和MS40之間的通信建立在CDMA“空中接口”上，上述接口最好根據對CDMA通信的IS-95標準。BSS32被建立在基站控制器(BSC)34周圍，其中該控制器控制多個基站收發機(BTS)36并與其進行通信。當MS在地理區內或者由特定BTS服務的小區內時，每個BTS把RF信號發送到MS40并接受來自它的RP信號。當進入空閑模式時，在接通之后立即或在呼叫之間，MS選擇和預占一個這樣的小區。并定期監測從鄰近小區接受到的信號以確定是否要求小區重選(選擇新的要預占的TDMA小區)。然而，當MS移動入如圖2所示的小區1-5中任一個時，它還可監測來自與CDMA BSS32相關的小區的CDMA信號。如果適當的話，MS將選擇要預占的一個CDMA小區，從而不僅重選小區還重選空中接口。認為小區3、4和5是“邊緣小區”，其中已知MS40達到由GSM/TDMABSS服務的區域一端，而且可要求重選控制接口。類似的小區和控制接口重選處理發生在一個CDMA小區服務MS的時候。
下面進一步描述在系統20中執行這種監測、小區選擇和重選的方法。在上述美國專利申請09/365,967中進一步描述了在專用模式下(在呼叫期間)在GSM/CDMA和GSM/TDMA服務之間(反之亦然)以及在系統20的一個CDMA BSS32和另一個之間執行越區切換的方法。由于這種方法和系統20的結構(如圖1所示)，MS40接收在由系統20服務的那些區域中(其中已實施服務)的CDMA服務的有利之處，而不丟失在TDMA區域中的服務。在CDMA和TDMA區域之間的過渡對于MS40的用戶基本上是明顯，因為在整個系統中，觀測到更高層GSM網絡協議，而且在過渡期間只改變較低層RF物理接口。
移動站結構和協議圖3是示意地示出根據本發明的較佳實施例的在MS和BSS30及32之間的通信協議棧。MS40根據GSM標準，基本上沒有改變的情況下，在GSM/TDMA空中接口上與GSMBSS30進行通信。因此，基本上不要求對BSS30或GSM層1和層2標準接口協議進行任何改變(在圖中用框53和54表示)以容納MS40。最好根據CDMA IS-95空中接口(通過某些改變)，MS40在CDMA空中接口上與CDMABSS32進行通信。在現有技術中已知的移動站能夠在GSM空中接口或CDMA空中接口(但不是兩者)上進行操作。
為了保持兩個這樣的接口，MS40包括移動設備(ME)42(圖1)，它包括兩個無線電收發機(一個構成用于TDMA操作和一個用于CDMA)或者單個收發機(它可在TDMA和CDMA之間進行動態交換)。ME還包括移動終端(MT)，它支持終端設備(TE)46用于語音和/或數據輸入和輸出。此外，根據GSM標準，MS40包括用戶標識模塊(SIM)44。
圖4是示出根據本發明的較佳實施例的MS40的示意方框圖，其中上述MS40包括在ME42中的單個無線電收發機。將MS40建立在調制解調器單元59周圍，其中調制解調器單元59包括能夠產生和處理TDMA和CDMA信號的DSP核心60。較佳的是，核心60包括ASIC裝置，它包含受到GSM定時邏輯64和GSM硬件加速器(或DSP)62支持的獨立CDMA發送/接收處理并具有對于SIM的端口44。核心60接收輸入并將輸出傳遞到TE46。在這種情況下，TE46作為音頻麥克風和揚聲器的代表，而且核心60執行D/A和A/D變換以及對音頻信號執行聲碼功能，如在現有技術中已知的那樣。此外或另一方面，核心60可配置以與提供數字數據輸入/輸出的TE46一起工作，諸如傳真機。
核心60可以TDMA或CDMA格式將數字數據輸出到混合信號輸出裝置66。裝置66處理數據并將該數據變換成模擬基帶形式，以輸入到RF發射機68。雙工器70通過天線適當地將所得RF信號傳遞到GSM或CDMA基站。雙工器70通過RF接收機72和混合信號輸入裝置74將從基站接收到的信號傳遞到核心60，其中上述裝置74執行基帶變換和AGC功能。較佳的是，收發機68、接收機72和混合信號裝置66和74受核心60的控制。
在本發明的較佳實施例中，GSM/CDMA MS40的SIM44包括擴展讀/寫存儲器。用該存儲器來記錄在GSM/CDMA操作中用到的并不被傳統GSM操作要求或支持的數據和程序。此外或另一方面，MS包括獨立于SIM的完整的非易失存儲器，其中存儲這樣的數據和程序。
MS40最好在頻率GSM900和/或1800MHz頻帶中執行RF發送和接收，以與現有的GSM設備(特別是BSS30)兼容。較佳的是，收發機68和接收機72是雙帶裝置，能夠在GSM頻帶內進行操作。假設MS40只包括如圖4所示的在GSM頻帶內的單個收發機，那么系統20中的CDMA設備必須適當地構成以在這些頻率范圍內操作。
雖然MS40處于空閑模式，即，不參與建立或執行呼叫，但是它預占和有效地“傾聽”來自屬于GSM BSS30或CDMA BSS32的小區的消息，以準備接收來自適當BSS的尋呼消息。這里將MS預占的小區稱為服務小區。將在下面進一步描述MS選擇一個或另一個空中接口并選擇預占的小區的方法。MS還監測屬于所選空中接口(這里稱為有源接口)的其它小區，以確定是否選擇不同的服務小區。為了減小在空閑模式下的功率消耗，一般在任何給定時間只有一個控制接口是有源的。這里，將另一個空中接口稱為無源接口。在某些情況下(也在下面描述)，MS監測來自無源控制接口上的小區的信號，于是可重選無源接口為有源接口，反之亦然。
參照圖3，無論MS40是否物理包括一個收發機或兩個，它必須支持在它的協議棧中的雙空中接口層1和2，以分別操作相對(vis-a-vis)GSMBSS30和CDMA BSS32。如上所述，在任何給定時間內，選擇這些空中接口之一為有源，而另一個為無源。在MS40和CDMA BSS32之間的CDMA空中接口包括最好在標準IS-95協議下操作的CDMA層1(圖中的塊51)，已知為物理層，還包括最好根據IS-95的CDMA數據鏈接層2(塊52)，對其作適當的修正以符合GSM網絡服務的要求。
在空中模式操作下，對于尋址到MS的消息，在MS40中的GSM/CDMA物理層監測CDMA BTS36的廣播信道，其中上述MS適當地以時隙或非時隙模式操作，如上述美國專利申請09/365,963中所述。只要CDMA空中接口是有源的，或者當GSM空中接口是有源的，這就會發生，但是也發生在無源CDMA空中接口上監測小區的狀況。物理層將消息傳到與MS的時隙模式操作配合的上協議層。
當CDMA空中接口是有源的，CDMA層1測量與服務小區以及屬于有源接口的預定數量的鄰近小區(最好是6個這樣的小區)相關的導頻波束的強度。最好每秒刷新測量一次。另一方面，當GSM/TDMA空中接口是有源的，GSM/CDMARR子層55(在下文進一步描述)還訪問CDMA層1以監測定時、質量、RF信號強度和屬于無源CDMA接口的鄰近小區的小區信息。根據GSM說明，基本上這些功能與GSM/TDMA層1執行的相類似。
CDMA層2最好符合IS-95說明，但是還包括諸如消息排序、優先權和分段存儲(fragmentation)以及通信中斷和重選開始的功能，這一般由標準GSM層2而不是CDMAIS-95支持的。特別是，雖然MS40處于空閑模式下，但是CDMA層2支持根據IS-95說明的在尋呼和接入信道上的未經確認的操作以及用于空閑模式信道要求的經確認操作，這是GSM說明的特征。在名為“用于GSM-CDMA空中接口的信令數據鏈路“的美國專利申請(1999年9月29日申請，已轉讓給本發明的受讓人并作為參考資料在此引入)中詳細描述了這種CDMA層2的設計和操作。相對GSM BSS30、空中接口層1和2是根據GSM標準，一般不對其進行修正。
如在本發明的背景技術中所述，標準GSM協議包括無線電接口層3(RIL3)，包括在GSM層1和層2之上的三個子層。這三個RIL3子層中的最低層是無線電資源(RR)管理子層，它向移動管理(NM)和其上的連接管理(CM)子層提供服務。在GSM BSS30中的RIL3子層基本上相對于GSM標準沒有變化，而且基本上保持GSM MM和CM子層，而對MS40沒有變化。CM子層支持用于呼叫處理的信令，以及GSM補充服務和短消息服務(SMS)。NM子層支持更新MS40的位置和PLMN選擇所需的信令(如下面詳細所述)并與SIM44進行通信。
為了支持未修正的上MM和CM子層，GSM-CDMA RR子層55被引入MS40和BSS32協議棧。管理無線電資源并保持在MS40和BSS30及32之間的無線電鏈路的在MS中的GSM/CDMA RR子層“知道”在MS40協議棧中的雙GSM和CDMA低層(層1和2)的存在。它調用在MS棧中的適當低層來在GSM空中接口上與BSS30的標準RIL3-RR子層或在CDMA空中接口上與BSS32的GSM/CDMA RR子層進行通信。MM和CM子層不受BSS32的處理，而是通過MS40和MSC24之間中繼以基本上對下面的CDMA空中接口層透明的方式處理。
GSM/CDMA RR子層55支持標準的GSMRIL3-MM和其上的CM子層56和57，無論用哪個空中接口。RR子層最好提供完整的無線電資源管理功能，如GSM說明04.07和04.08所定義的，作為參考資料在此引入。雖然CDMA IS-95標準并沒有定義“RR″子層本身，但是這里所述的GSM/CDMA RR子層最好還保持全IS-95無線電資源功能。
根據GSM標準，RR子層的功能包括空閑模式操作和專用模式服務(即，在電話對話期間執行的服務)。RR子層的空閑模式操作包括在GSM和CDMA小區之間以及在CDMA小區對和GSM小區對之間的自動小區選擇和重選(空閑越區切換)，其中小區變化指示如GSM標準規定，特別是GSM標準05.08的規定。在空閑模式下的RR子層還監測鄰近小區、廣播信道處理(如GSM和CDMA標準規定)并建立RF連接。
熟悉本技術領域的人員應理解，只是以概述的方式列出了RR子層55的上述特征，而且根據公開的GSM和CDMA說明，可添加附加的細節和特征。
圖5是示出根據本發明的較佳實施例的GSM/CDMA RR子層55的細節的方框圖。RR子層最好包括分開的GSM和CDMA空閑模式處理，在圖中分別標為RRG80和RRC84。下面，將RRG和RRC處理一起稱為RRX處理。每個處理都負責MS40與各種類型的BTS的空閑模式通信，以及與各GSM/TDMA或GSM/CDMA層2的連接。由RR組合器(RRCO)處理84協調RRG和RRC處理的操作。
RR組合器通過實質上標準的GSM服務接入點(SAP)(最好如GSM標準04.07所定義的那樣)連接到在其上的MM子層。于是，可以對MM子層56編程并可完全根據GSM標準進行操作，基本上沒有修正。由RR子層向MM子層提供的服務(如GSM標準所要求的那樣)最好包括·向MM子層指示服務小區的尋呼信道何時不可獲得。
·接受來自MM子層的服務請求并指示MM子層在接入小區的過程中是否失敗。
·向MM子層報告相關小區信息的任何變化。
·一旦小區選擇成功以及一旦選擇小區失敗就向MM子層報告，因為沒有可獲得的服務了。
·當MM子層要求時，產生可用PLMN表。
較佳的是，RRG和RRC處理基本上分別包括GSM RR子層的全部功能或等同IS-95無線電資源管理能力。在空閑模式下，該功能包括小區選擇和重選，如下面詳細所述。于是，RRCO處理(在空閑模式下)大大受到選擇和重選有源空中接口GSM/TDMA或GSM/CDMA的限制。這種方案是有利的在于運用現有的RRG和RRC程序碼可以容易和快速地實施。另一方面，通過減小RRG和RRC處理的功能性并對RRCO處理進行編程以執行小區選擇和重選，可以獲得對存儲器更加有效的利用。
根據如上所述的MS40的空閑模式操作的特征，根據MS是否預占TDMA或CDMA小區，將RRG和RRC處理之一定義為有源處理。根據GSM標準，有源處理控制在ME42(圖4)中的收發機并執行適當的預占小區活動。另一種處理是無源處理，而且最好被限制在支持在無源空中接口上的定期監測以及可行的小區/空中接口重選所需的最小活動，以減小MS的功率消耗，并延長電池的壽命。如果服務小區發送關于第二空中接口的延伸小區廣播信息，那么有源處理還接收相關信息并把它送到RRCO。
為了確定是否執行空中接口重選，RRCO間歇地將測量請求送到無源處理，然后它進行處理并把結果送回到RRCO。較佳的是，在DRX(不連續接收)模式下操作的有源處理的“睡眠期間”內進行測量，如有源處理向RRCO所報告的那樣。RRCO把從無源模式處理接收到的測量與所進行的并通過有源模式處理送到RRCO的測量作比較，且根據比較結果確定何時進行空中接口重選。
圖6是示意地示出在RRCO處理84和MS40層和BSS30和32中的其它層和子層之間的消息流程。如上所述，RRCO84最好通過RR SAP90與MM層56進行通信，這基本上是根據GSM協議標準，特別是GSM標準04.07。RRCO84將通過SAP90傳遞的MM請求映射到無論RRC80和RRC82中的哪個處理是有源時都是適當的狀態變量，然后將狀態變量下載到RRG或RRC處理。在SAP90之上的通信根據GSM標準定義的服務原語，而且可包括某些條件用于增強的GSM/CDMA操作。在附錄C中描述在RRCO84和MM子層56以及在RRCO84和RRG80或RRC82之間傳遞的原語和相關參數。
GSM標準03.22定義MS的空閑模式活動，特別是根據雙狀態機具有正常和有限服務模式的MS的RR協議子層。對于每個這樣的服務模式，MS開始以選擇狀態(它可以是“正常選擇”、“存儲表選擇”、或“挑選選擇(choose select)”狀態，如在本發明的背景技術中所定義的那樣，從中MS嘗試選擇和在預占狀態下預占適當的小區。當需要時，MS進入重選狀態，其中選擇預占的新小區。
在本發明的較佳實施例中，RR子層的每個GSM狀態都被映射到有源RRX處理和RRCO處理的相應狀態。參照圖8和9進一步描述RRX和RRCO處理的狀態以及在這些狀態之間的過渡。
空閑模式過程的概觀現在，參照圖7，它示出根據本發明的較佳實施例，GSM/CDMA MS40的空閑模式行為的示意流程圖。
一旦初始化(接通)，MS40進入PLMN選擇狀態100，其中在MM協議子層56的控制下，一般根據由GSM標準定義的PLMN選擇規則，它選擇PLMN。如上所述，如果MS不能選擇PLMN(如正常服務所要求的那樣)，那么它將根據GSM有限服務規則進入有限服務模式。于是，MS40開始空閑模式監測通過GSM/TDMA和CDMA空中接口之一或兩者從它的地理區內的小區接收到的信號。MS進入接口選擇狀態102，其中根據監測結果和下面所述的接口選擇規則，它選擇一個空中接口作為有源接口。
選擇空中接口并成功地選擇PLMN之后，MS40進入正常小區選擇狀態106或存儲表小區選擇狀態107，其中它嘗試選擇實現對所選有源空中接口適當的小區規則的小區。小區選擇還可包括頻帶選擇，諸如在GSM900和1800MHz頻帶之間。小區選擇狀態以及預占狀態108和小區重選狀態110屬于對于所選空中接口特定的一組狀態。換句話說，當選擇GSM/TDMA空中接口時，在這些狀態下的MS的行為以及在狀態之間進行過渡的確定準則實質上是根據相關GSM標準的。另一方面，當選擇GSM/CDMA空中接口時，如下所述，行為和確定準則可能不同，雖然它們仍然類似于GSM標準。
無論選擇哪個空中接口，MS連續搜索適當的小區，但是如果它沒有找到小區和對于有源接口滿足“無適當小區”準則，則放棄。(如果MS在存儲表選擇狀態107中并達到可用小區的存儲表末端而沒有找到適當的小區，那么它首先進入正常選擇狀態106并繼續搜索。)在這種情況下，MS返回到接口選擇狀態102，選擇其它(無源)空中接口為有源接口，然后返回到小區選擇狀態106或107。如果MS放棄在兩個空中接口上的小區選擇，那么“沒有服務”的指示送回到上協議層(MM)。
一旦小區選擇成功(再次，假設已成功選擇PLMN)，MS進入狀態108，其中它預占所選小區并適當地執行正常預占小區活動。一旦小區選擇或重選需要時，根據GSM標準執行位置更新。定期地，MS根據下面所述的監測準則，監測在有源控制接口上的鄰近小區。當滿足小區重選準則時，MS進入狀態110，其中根據對有源接口適當的小區重選準則，它嘗試執行小區和/或頻帶重選。如果找到滿足適當小區準則的小區(在相同空中接口上的當前小區或新小區)，那么MS回到狀態108并預占當前或新的小區。然而，如果滿足“無適當小區”準則，那么MS重選進入狀態106，而且如果需要的話可從那里回到接口選擇狀態102。
雖然MS處于狀態108，當滿足預定的無源接口監測準則時，它可開始監測在無源空中接口上的小區，如下所述。根據在無源接口上進行的測量，根據接口重選準則MS評定接口重選的必要性。如果滿足準則，那么MS進入接口重選狀態112。如果找到在對當前有源小區較佳的無源空中接口上的小區，MS進入新的接口小區選擇狀態113。如果在該狀態下成功地選擇新的小區，那么MS直接進入預占狀態108。另一方面，MS返回到小區選擇狀態106以選擇屬于新的有源接口的新小區。另一方面，如果滿足無源接口監測準則，但是MS確定不需要接口重選，之后最好運用遲滯定時器(hysteresis timer)來阻止恒定的快速循環，MS定期地重激勵無源接口監測，這使MS電池惡化。
如上所述，雖然MS40處于預占狀態108，但是它準備進入在連接狀態115下的專用模式服務，之后接收適當的尋呼消息或來自NM和CM上層的服務請求。在上述美國專利申請中描述MS的專用模式行為并超出當前專利申請的范圍。一旦終止專用服務，MS返回到空閑模式，最好通過挑選小區選擇狀態105，而且需要的話，通過正常小區選擇106，之后接口選擇102。
至此為止的描述是在PLMN選擇成功的條件下，關于接口和小區的選擇。如果情況不是這樣的，那么MS進入有限的服務模式，如在發明背景中所述的那樣，其中它嘗試選擇和預占允許它進行緊急呼叫的任一PLMN、空中接口和小區。在這種情況下，在緊急連接狀態114下的呼叫之后，通過“任一小區”選擇狀態117或“挑選任何”狀態116進行小區選擇。如果小區選擇成功，那么MS在預占狀態109下預占所選小區。處于該狀態下的MS的行為，就小區和接口重選以及當要求時的專用模式服務而言，相對于正常服務與上面描述非常類似，受到有限服務施加的限制。同樣，與有限服務模式相關的狀態114、116、118和119分別與相應的正常服務狀態115、105、110和113相類似。如果MS成功地選擇PLMN，那么它返回到適當的正常小區選擇和預占狀態。
圖8是示出在如圖7所示的MS40的空閑模式操作期間，RRX處理(如圖5所示并參照它描述的RRG處理80和RRC處理82)的行為的流程圖。以適當的程度，用相同的名稱和標識號將圖8中的RRX處理的狀態標識為圖7中相應的MS狀態。在圖8中適當之處，用與其相關的服務原語，(如在附錄C中所列出的那樣)標記狀態過渡。
當打開MS40或跟隨RRX處理的選擇而成為有源的一個時，每個RRX處理以空閑無源狀態120開始。雖然在無源狀態下，但是RRC處理定期地監測在它的相應空中接口上的小區，當RRCO處理指示這樣做的時候。響應于來自RRCO處理的RRX_ACT_REQ小區，RRX處理變成有源，而且MS進入適當的小區選擇狀態106、107或117。從這點看，只要RRX處理是有源的，那么它的行為和狀態過渡基本上反映出MS空閑模式行為和如圖7所示的狀態。然而當確定其它無源空中接口應變成有源的時候，RRCO處理將RRX_GO_IDLE_PASSIV_REQ小區送到RRX，然后返回到空閑無源狀態120，而與RRX預先所處的狀態無關。
圖9示出在如圖7所示的MS40的空閑模式操作期間RRCO處理的行為的流程圖。同樣，這里以適當的程度，用相同的明顯和標號將圖9中的RRCO的狀態標為在圖7中MS的相應的狀態。在圖9中適當的地方，用與其相關的服務原語標記狀態過渡，如附錄C所列，包括RR_SAP原語和RRCO-RRX原語。
如前面所述的那樣，當接通MS時，RRCO開始處于狀態122，在該狀態下兩個RRX處理都為無源。當RRCO處理接收來自協議上層的RR_ACT_REQ原語時，它進入接口選擇狀態102。一旦選擇空中接口，有源RRX處理繼續選擇小區，同時RRCO處理在適當的“一個選擇”狀態124或126下等待(根據是否選擇PLMN或另一方面，MS是否在有限服務模式下操作，如上所述)。當選擇小區時，RRCO處理進入“一個預占”狀態，與MS的預占狀態108或109相對應。
在執行預占狀態下，根據下面所述的監測準則，RRCO間歇地調用由無源RRX處理進行的無源空中接口監測。當滿足接口重新準則時，RRCO處理傳送到接口重新狀態112，并回到選擇狀態124或126。此時，交換無源和有源RRX處理，但無論如何RRCO的狀態是相同的。
GSM/CDMA小區選擇和預占的過程下面詳細描述與小區選擇/重新和預占處理相關的如圖7-9所示的某些狀態和處理。省略了完全根據GSM說明并可直接從GSM說明得出的MS40的操作方面。
圖10A和10B是示意地示出當根據本發明的較佳實施例已選擇CDMA控制接口時，與小區選擇狀態105、106和107相關的程序的流程圖。一般，該程序還用于在有限服務模式下的相應“任何小區”選擇狀態。跟隨類似的程序用于根據GSM標準在GSM/TDMA空中接口上的小區選擇，但是包括不同的參數和確定準則。
MS40掃描在所有支持頻帶內的CDMA頻率頻譜，以檢測強導頻信號來以測定RF功率的順序建立導頻表。MS掃描其頻率的小區表可包括在最后服務的PLMN中的鄰近小區(存儲表小區選擇狀態107)、在最后連接期間監測的鄰近小區(挑選小區選擇狀態105)或在所有支持的操作頻帶內的所有支持的CDMA頻率分配(CFA)(正常小區選擇狀態106)。較佳的是，MS保持“禁止位置區(LA)漫游”列表，根據GSM標準，無論何時通知MS禁止特定LA，都要更新它。MS不嘗試在屬于被禁止的LA的小區中接收服務。
于是，MS按序搜索在列表中的小區。如果小區實現下述“適當小區準則”，那么MS嘗試該小區。否則，它嘗試選擇在列表中的下一個小區。
如果MS到達列表結束，或者單在存儲表或挑選小區選擇中實現“無適當小區準則”，那么它嘗試正常的小區選擇或如果在有限服務模式下嘗試“任何小區”選擇(狀態117)。如果這也不成功的話，小區選擇處理返回到接口選擇狀態102。
較佳的是，根據IS-95標準，在找到CDMA小區的適當導頻信道之后，MS嘗試接收來自小區的有效同步信道消息。MS運用從接收到的同步信道消息導出的PILOT_PN、LC_STATE和SYS_TIME值將它的長碼和系統定時與CDMA小區的同步。于是，它在小區的尋呼信道上讀取整個系統開銷消息組。如果MS在解碼整個小區組之前接收尋呼，它最好在解碼所有消息之后存儲尋呼并做出響應，假設不會因為任何原因而禁止該響應。
任選地，結合小區選擇，MS40執行頻帶選擇，如GSM標準提供的那樣。在存儲表選擇中搜索到的候選小區可屬于一個頻帶或多個頻帶。另一方面，在正常小區選擇中，MS運用預定的頻帶優先序列，以它們各自的RF信號強度為序，搜索在所有操作支持頻帶內的所有信道。為了CDMA頻帶選擇，MS40最好參照一個或多個優先表·最后有源頻帶和CDMA頻率分配(CFA，由MS在SIM44上的擴展存儲器中保持)。
·首選CDMA頻帶和CFA列表(存儲在MS的SIM44上的擴展存儲器中)。
·支持的CDMA頻帶表(在MS中預先配置)。
在存儲表小區選擇中，與狀態107(圖7)相關，根據IS-95標準，MS40參照預定鄰近表(例如，由它們的CDMABAND和CDMACH參數定義的載波頻率表)對于所選PLMN。較佳的是，鄰近表是由最近用到的PLMN向MS提供而且存儲在擴展SIM上的存儲器中或存儲在MS的非易失存儲器的一個表，如上所述。如果在SIM中存儲有效位置區標識符(LAI)，那么鄰近表必須屬于LAI指示的PLMN。在搜索和嘗試預占表中的小區過程中，如果MS能夠解碼所選PLMN的小區的消息，但是不能預占小區，那么最好將該小區的鄰居添加到表中。
當選擇在“挑選小區”選擇狀態105下的小區時，MS最好從MS在專用模式下操作的時刻開始嘗試預占這個最后服務的小區。如果已知該最后服務的小區是不適當的(即，它不能滿足下面所述的“適當小區準則”)，那么MS可嘗試預占任何周圍的小區。為了對周圍小區表排序，MS最好測量在專用模式下每個小區的話務信道上的功率、對預定周期(一般，5秒)內的測量求平均。如果在選擇之前的短期內(例如，在前30秒內)解碼所選小區的整個開銷消息組，那么它一般不需要MS再次對它們解碼，這與圖10B所示的相反。此外當要求MS重新建立中斷的呼叫時，最好通過忽略在小區選擇方法中的非實質步驟，縮短小區選擇所需的時間。
在新的接口小區選擇狀態113下，最好以類似于挑選小區狀態105的方法執行小區選擇。如果在接口重新選擇之前監測無源空中接口，類似是可行的，MS進行鄰居小區的功率測量。用這些測量來組合列表，從中選擇新服務小區。
在“任何小區”選擇狀態117、“挑選任何”狀態116和“新接口任何”選擇狀態119下執行的在有限服務中的小區選擇大部分與并行的各正常小區選擇狀態106、挑選小區狀態105和新接口正常選擇狀態110相類似，其中對于有限服務操作按要求作變化。
圖11是示出根據本發明的較佳實施例，由MS40執行的小區重選過程的示意流程圖。雖然預占小區，但是MS40定期測量鄰近小區的信號強度或質量。最好根據由服務小區廣播的鄰近信道表搜索鄰近小區。MS嘗試獲得具有最佳可用導頻的小區。于是，MS根據下述的“小區重選準則”確定重選是否必需。
當滿足該準則，MS觸發小區重選。在預占新的小區之前，MS最好解碼整個開銷小區組并評估小區參數。如果在由舊的小區廣播的鄰近表參數消息中列出新的小區，那么MS可最好進行導頻-導頻過渡，跳過同步信道的解碼，如IS-95說明定義的那樣。否則，最好首先解碼新小區的同步信道消息。一旦它獲得新的小區，MS最好在非時隙模式下操作(如IS-95說明提供的那樣)，直至它在新的尋呼信道上接收到至少一個有效的消息。于是，MS正常地預占新的小區。
如果在開始重選之后，MS不能在預定期間內(最好大約10秒)找到適當的小區，那么它返回到正常小區選擇狀態106。
注意，上面的描述一般用于與狀態110相關的正常小區重選和與有限服務模式下的狀態118相關的“任何小區”重選，其中對重選準則作適當修改。
在CDMA空中接口上的小區選擇和重選最好是根據CDMA路徑損耗準則(Clc)和重選準則(C2c)。用路徑損耗準則來確定MS是否可與網絡無干擾地進行通信，即，MS是否位于正討論的小區的良好覆蓋區內。用重選準則來確定候選小區的相關質量等級，以找到可用的最佳小區。它采用Clc并附加地考慮由網絡分配的小區優先權(CELL_RESELECT_OFFSET)。
Clc是由在MS40的天線連接器處的整個接收到的功率頻譜密度給出的，對于特定小區的導頻測定Clc＝-20log10(Ec/Io)，其中較佳的是Clc＞EC IO_THRESH根據IS-95標準取術語Ec、Io和EC_IO_THRESH，其中Ec/Io是以dB為單位的在一個PN碼片周期(Ec)對接收帶寬內的整個功率頻譜密度(Io)之間的比率。
此外，對于要選擇的小區，導頻功率最好滿足Pilot_power＞EC_THRESH-115，其中，Pilot_power(以dBm/1.23MHz)定義如下Pilot_power＝-20log10(Ec/Io)(dB)+平均輸入功率(dBm/1.23MHz)較佳的是，將EC_IO_THRESH和EC_THRESH的值廣播到MS40作為CDMA擴展系統參數消息部分。
將對于CDMA的重選準則C2c定義如下C2c＝Clc-cell_RESELECT_OFFSETCELL_RESELECT_OFFSET是類似于在GSM中使用的小區重選參數，最好根據GSM標準05.08在小區中廣播。
當在預定時間期間內(一般5秒)鄰近小區具有比當前服務小區高的C2c值時，調用小區重選，只要鄰近小區在與服務小區相同的位置區內。對于屬于相同空中接口但是具有不同位置區的鄰居，條件最好是C2c(新的小區)＞C2c(當前小區)+CRH其中，CRH是小區重選遲滯因子，添加以阻止過頻繁的位置區變化，它消耗了MS中的相當的電池功率。運用該準則要求MS知道鄰近小區屬于不同的位置區。在本發明的較佳實施例中，有兩種備選的方法，通過該方法MS可知道鄰近小區的位置區·由當前服務小區廣播的鄰近表可包括位置區信息。
·MS可將過去向它提供服務的小區的位置區存儲在存儲器中以便以后在小區重選中參考。
類似地，如果存在最近小區重選，那么最好對重選準則有附加限制。例如，如果在過去的15秒內發送重選，那么要求新小區的C2c超出當前小區的C2c至少5dB達5秒之久，而且如果可找到另一個適當的小區，那么MS不應在4秒內返回到相同的小區。在任何一種情況下，所選的鄰近小區必需還滿足強加到Clc和導頻功率上的路徑損耗要求。
雖然在CDMA接口上操作，但是MS最好只選擇滿足CDMA適當小區準則的小區。該準則一般基于由GSM標準定義的適當小區準則。如果它實現所有以下條件，那么小區適于MS預占·小區滿足上述關于Clc路徑損耗準則的要求；和·MS能夠在預定期間內(最好大約15秒)檢測導頻信道信號；和·MS在預定期間內(最好大約1秒)接收在小區同步信道上的有效消息；和·MS能夠在預定期間內(最好大約4秒)讀取整個小區開銷消息組；·小區屬于所選PLMN(或者當在有限服務模式下時，小區屬于任何PLMN并支持緊急呼叫)；和·小區不受禁止(即，允許MS接入小區)；和·小區不在“禁止LA”表內，如上所述；和·小區具有分配的正常優先權，如GSM標準定義的那樣，除非已搜索到預定數量的信道而且如網絡廣播的CELL_BAR_QUALIFY確定的那樣，所有適當小區都具有低的優先權。較佳的是，在允許接收低優先權小區之前每個CFA搜索5個信道。
如果服務小區不實現上述準則；或者如果在預定時間內(一般幾秒)丟失服務小區的尋呼信道；或者如果嘗試接入服務小區信道的服務失敗，那么還調用小區重選。
同樣，對于CDMA空中接口的“無適當小區”準則是基于在GSM中所用的準則在正常小區選擇狀態106和“任何小區”選擇狀態117中，MS放棄搜索屬于當前空中接口的小區，之后搜索預定數量的RP信道并沒有找到實現適當小區準則的信道。在如圖7所示的運用預定小區表的其它小區選擇狀態下，當MS達到與狀態相關的小區表末端，如上所述，它適當地進入狀態106或117，以繼續搜索。
雖然在正常預占狀態108下，但是MS最好執行下列動作1.MS檢測服務小區的尋呼信道并指示MS的MM協議上層，尋呼信道是否為不可用。
2.MS解碼服務小區的廣播系統開銷消息并指示上層相關參數廣播的任何變化。
3.雖然預占小區并插入有效的SIM44，但是MS傾聽可尋址到它的所有尋呼消息，如GSM標準05.22所要求的那樣。
4.根據GSM短消息服務(SMSCB)的原理，MS傾聽用戶預定的小區廣播消息，如在上述美國專利申請09/365,963所述的那樣。
5.在MS中的RR層接受來自MS上層的服務請求并向上層指示是否接入小區失敗。
6.MS間歇地評估如上所述的小區重選準則，并需要的話啟動小區重選。
7.此外，如果實現上述傾聽相關準則之一，例如，如果禁止當前服務小區或者如果下行鏈路信令失敗，那么MS還啟動小區重選。
8.在國家漫游過程中，根據GSM標準，MS支持間歇歸屬(home)PLMN(HPLMN)搜索。
9.當上層要求時，MS產生可用PLMN表，最好以在MS監測尋呼信道過程中使中斷次數最小的方法產生列表。
10.MS最好支持雙接口監測和空中接口重選，如下所述。適當時，根據無源接口監測準則，MS啟動在無源空中接口上的信號強度測量(無源接口監測)以確定是否要求接口重選。
11.一旦啟動無源接口監測，MS間歇地評價適當的接口重選準則并在適當時啟動接口重選。
12.較佳的是，在MS存儲器中指定一個空中接口(在擴展SIM中或在完整的非易失性存儲器中)作為首先接口。在這種情況下，當MS預占屬于非首選接口的小區時，它最好運行接口搜索定時器并執行定期的接口搜索，即使是在不滿足其它接口重選準則的時候。
在“任何小區”預占狀態109下，如上所述，MS預占需要時可進行緊急呼叫的任何小區。在這種狀態下，MS執行類似于與正常預占狀態108相關的小區重選，除了最好將遲滯參數CRH設為零。如果MS具有有效SIM(盡管處于有限服務模式)，那么它間歇地搜索有用和可允許的PLMN，如在GSM標準03.22和02.11中描述。
空中接口選擇和重選圖12是示意地示出根據本發明的較佳實施例，由MS執行的空中接口選擇程序的流程圖。無論何時(由MM子層)選擇新PLMN或當在正常小區選擇期間內在有源控制接口上不能找到任何適當小區時，調用控制接口選擇。
MS最初選擇一個空中接口作為有源接口并嘗試預占在該接口上發送的小區。較佳的是，當知道時，MS選擇最后有源接口。否則，MS選擇用戶的較佳接口在SIM上編程，或者默認的較佳接口在MS的非易失存儲器上編程。隨意地，如果MS位于其中沒有關于由一個空中接口或另一個覆蓋的先前信息的區域內，模式選擇次序之前先要在兩個接口上作初始功率測量。
如果預占在第一空中接口上的小區不成功，那么MS切換到另一個空中接口并尋找預占的適當小區。向上層(MM)協議子層56報告成功選擇和預占。同樣向MM子層報告在兩個接口上找到預占的小區失敗，而且此后重新嘗試整個處理。
在MS40成功地選擇空中接口并預占小區之后，當滿足接口重選準則時調用控制接口重選，如下所述。在MS根據無源接口監測準則首先監測無源空中接口之后，評估該準則，如下所述。一旦接口重選，最好在激勵新的接口之前，去激勵有源接口(最好變成無源接口)。
無源接口監測準則(根據該準則，MS啟動無源接口監測)最好包括所有下列條件1.網絡廣播在無源空中接口上的鄰近小區是可用的指示；和2.在預定期間內(最好大約5秒)，在有源接口上接收到的所有小區都具有低于預定廣播門限的信號電平；和3.在預定時間內，在有源接口上的可用鄰近小區表上，有少于預定最少數量的小區(最好2個)。
另一方面，如果根據GSM網絡標準開始HPLMN搜索，或者如果上述接口搜索定時器到期同時MS預占較差接口的小區，MS開始無源接口監測。
在激勵無源接口監測之后，評定接口重選準則。如果滿足該準則，那么之后是接口重選。否則，無源接口監測不連續，而且在預定遲滯期間之后(假設仍然滿足上述監測準則)再開始。
圖13是示意地示出根據本發明的較佳實施例，在確定是否應發送空中接口重選中用到的組合重選準則。組合重選準則最好包括下列參數·接口優先權(IP)以允許優先化一個空中接口或另一個接口；·接口重選遲滯(IRH)以阻止在接口之間的頻繁變化；·強鄰近(SN)評定，以考慮邊緣小區狀況(圖2)并嘗試在面臨覆蓋突然結束之前改變有源接口。
最好由網絡廣播一些這樣的參數。當不能獲得任何這樣的擴展廣播信息時，最好用來自MS40中的擴展SIM44的默認值。否則，采用存儲在MS40的存儲器中的默認值。
較佳的是，接口重選是根據MS40對強鄰近小區的接收RF功率電平的測量。“良好接口”是在接收到的最強小區候選(一般服務小區)中在預定門限之上的一個。“壞接口”是接收到的所有小區中在門限之下的一個而且存在少于預定數量(最好2個)的可接受鄰近。在此基礎上，將有源和無源空中接口中的每個接口歸類為“好”或“壞”，而且最好根據下列表格進行重選確定表1根據強鄰居的組合重選準則

另一方面或此外，關于接口重選的確定是根據將兩個接口上的最強小區的路徑損耗值的比較結果作為衡量它們的相關質量。在這種情況大，確定從有源CDMA接口到GSM/TDMA的變化最好是根據上述Clc路徑損耗準則并根據可比較的GSM路徑損耗準則Clg。如果Clg(new intfc)+IPg＞Clc(current intfc)+IPc+IRHc那么發生重選。
另一方面，如果Clc(new intfc)+IPc＞Clg(current intfc)+IPg+IRHg那么做出從有源GSM/TDMA接口到CDMA改變的決定。
在這些不等式中，IPg和IPc分別表示對于GSM/TDMA和CDMA接口的用戶優先值，最好將它們存儲在SIM44中。IRHg和IRHc分別是接口遲滯因子，如上所述。Clg(new intfc)是對于新的空中接口的GSM路徑損耗準則，而Clc(current intfc)是對于當前空中接口的CDMA路徑損耗準則。同樣，Clc(newintfc)是對于新接口的CDMA路徑損耗準則，而Clg(currrent intfc)是對于當前接口的GSM路徑損耗準則。只有當這被網絡所允許(最好如廣播參數IP_USE所指示的那樣)時，才考慮用戶優先參數IPc和/或IPg。否則，用由網絡廣播的優先權參數。這種方法具有根據預定接口優先權支持接口重選的優點，其中網絡操作者可改變該優先權以調節在可用接口之間的MS的分布。隨意地，將恒定映射因子添加到不等式以補償在GSM/TDMA和CDMA的路徑損耗范圍之間的差。
另一方面，不用無源接口監測，而且沒有給出的關于有較佳接口的存在的指示。在這種情況下，只有丟失當前有源接口的覆蓋才發送接口重選。然而，這種方法有缺點，即，它不保證MS將預占最佳可用小區。此外，一旦丟失覆蓋，MS就在幾秒的期間內變成不可尋呼。
概論雖然參照特定混合GSM/CDMA系統描述了較佳實施例，但是應理解，本發明的原理同樣可用于影響在其它混合通信系統中的小區選擇和重選。此外，雖然較佳實施例參照特定基于TDMA和CDMA的空中接口和通信標準，但是熟悉本技術領域的人員應理解可結合其它數據編碼和信號調制使用上述方法和原理。此外，可直接地將本發明的原理(這里參照兩種空中接口(CDMA和TDMA)的混合系統舉例)用于包含三個更多不同空中接口類型的混合系統。本發明的范圍不僅包括上述完整的系統和通信處理，而且還包括這些系統和處理的不同新穎的元件以及其組合和子組合。
應理解，通過舉例引述的較佳實施例，而且本發明并不局限于這里所示和所述的。而是，本發明的范圍包括上述各種特征以及其變化和修正的組合和子組合，這對于熟悉本技術領域的人員在閱讀上述說明之后是顯而易見的，而且這些還沒有被現有技術所揭示。
附錄A蜂窩通信標準作為參考資料引入下列出版物，作為系統2一般和MS40特別符合的定義標準。在本專利申請中適當地引用了下列標準1.TIA/EIA-95-B對于雙模式擴展頻譜系統的移動站-基站兼容性標準。
2.TIA/EIA IS 98-B，1998年5月13日對于雙模式的擴展頻譜蜂窩移動站的推薦最小性能。
3.ETS300504相位2類型的移動站(GSM02.06)。
4.ETS300507相位2服務可接入性(GSM02.11)。
5.ETS300509與用戶標識模塊相關的相位2功能-功能性特征(GSM02.17)6.ETS300535與空閑模式下的移動站相關的相位2功能(GSM03.22)。
7.ETS300556相位2移動無線電接口信令層3-一般方面(GSM04.07)。
8.ETS300557相位2無線電接口層說明(GSM04.08)。
9.ETS300574在無線電路徑上的相位2多路復用和多址接入(GSM05.02)。
10.ETS300577相位2無線電發送和接收(GSM 05.55)。
11.ETS300578相位2無線電系統鏈路控制(GSM 05.08)。
12.ETS300608SIM-ME接口的相位2說明(GSM11.11)。
附錄B術語和縮寫的定義附表列出和定義在本專利申請和權利要求中用到的某些技術項目和縮寫。雖然在說明書中描述這些術語和縮寫或者對熟悉本技術領域的人員是類似的，但是為了方便讀者，在此重復術語PLMN(公共陸地移動網)是指蜂窩網。我們把歸屬PLMN(HPLMN)和訪問PLMN(VPLMN)區分開，如在GSM蜂窩系統中已知的那樣。
服務小區是移動站(MS)選擇預占的小區。鄰近小區是位于服務小區附近的小區而且PLMN宣布為鄰近。
“預占”小區指調諧移動站接收機到小區的廣播信道、將某些小區參數保持在移動站存儲器中并監測小區的尋呼信道。
“空中接口”指用于建立蜂窩通信的一組接口和協議。我們在GSM(或TDMA)空中接口和CDMA空中接口之間區分。
術語“GSM/CDMA系統”是指支持雙空中接口操作的蜂窩系統。
在以下的情況中用到該術語模式·空閑模式-操作模式，其中不明確分配任何網絡無線電資源，而且移動站嘗試挑選和預占最合適的小區和接收其公共廣播信道。
·專用模式-操作模式，其中將移動站連接到網絡或接入網絡以建立服務連接。在專用模式中，移動站在由網絡特別分配的信道上發送和接收。
縮寫Ba list小區BCCH分配表BCCH 廣播公共控制信道Bbit/s 比特/秒BS 基站BSC基站控制器BSS基站子系統BTS基站收發機CB 小區廣播CBC小區廣播中心CBCH 小區廣播信道CBE小區廣播實體CC 呼叫控制CFACDMA頻率分配CGI小區全球標識CM 呼叫管理CRH小區重選遲滯dB 分貝dBmdB毫瓦DRX不連續接收模式GPRS 全球分組無線電服務GSM全球移動通信系統HLR歸屬位置寄存器HPLMN 歸屬PLMNIMSI 國際移動用戶標識IS 中間標準L1 層1L2 層2L3 層3LA 位置區
LU 位置更新MCC移動臺國家碼ME 移動設備MNC移動網絡碼MM 可移動性管理MS 移動站MSC移動交換中心NV_MEM 非易失存儲器PAM尋呼接入管理器PLMN 公共陸地移動網RIL無線電接口層RPLMN 已登記PLMNRR 無線電資源管理SACCH 慢相關控制信道SAP服務接入點SDCCH 獨立(stand-alone)專用控制信道SMS短消息服務SMSCB 短消息服務小區廣播VLR訪問者位置寄存器VPLMN 被訪問的PLMN附錄CRR子層接口、原語和狀態變量該附錄描述根據本發明的較佳實施例，信令層3的GSM/CDMA RR子層55，如圖3-5所示。本說明只覆蓋與MS40的空閑模式相關的服務，而不覆蓋只與專用模式相關的原語，這超出了本專利申請的范圍。
C1.MM-RR服務接口RR組合器處理(RRCO84)實施在層3的RR和MM子層之間的標準接口(RR-SAP90)該接口是根據GSM04.07，基本上沒有變化。
C2.RRCO-RRX服務接口在該部分中定義的原語是GSM04.07的超集(superset)。該定義重用如上所述的MM-RR原語并加上新的原語來支持在RRCO和RRX處理之間的內部通信。(在此，將RRX用作RRG80和RRC82的集合術語。)為了避免該附錄中的冗余，請參照在GSM標準中對RR-MM服務接口的定義以查看相同服務原語和參數細節。
C2.1.RRCO-RRX服務原語表C-3RRCO-RRX服務原語

RRX_GO_IDLE_PASSIVE_REQ從RRCO到RRX的請求以從有源變成無源狀態。
RRX_IDLE_PASSIVE_CNF從RRX到RRCO的確認以去激勵低層。通過發送該原語，RRX確認它準備接受RRX_SAMPLE_REQ。
RRX_SLEEP_IND在不連續接收操作(或CDMA的時隙模式)中尋呼組進入睡眠期間指示從有源RRX到RRCO。
RRX_EXT_NBC_INFO_INDRRX用該原語在其它空中接口的鄰近小區上向RRCO提供廣播信息。
RRX_SAMPLE_REQ從RRCO到RRX的請求以在預定時間幀內執行基本小區測量操作。
RRX_SAMPLE_IND在無源狀態下，用該原語響應于RRX_SAMPLE_REQ。當MS在空閑模式下預占小區時，用它來向服務小區和最強鄰近小區主動提供重選參數的定期報告。
C2.2.RRCO-RRX原語參數表C-4RRCO-RRX原語參數


權利要求
1.一種在移動無線電信系統中由預占與第一類的第一基站相關的小區的移動站重選第二類的第二基站的方法，其中所述系統包括在第一空中接口上操作的第一類的基站和在第二空中接口上操作的第二類基站，其特征在于，包括在所述第二空中接口上接收來自所述第二基站的信號；評價所述信號的特征；響應于所述特征，選擇所述第二基站代替所述第一基站；和預占與所述第二基站相關的小區。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一和第二空中接口之一包括TDMA空中接口，而另一個包括CDMA空中接口。
3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，評價特征包括將CDMA路徑損耗準則用于信號。
4.如權利要求2所述的方法，其特征在于，選擇所述第二基站包括用對移動站的GSM無線電接口協議層基本上透明的方法，在CDMA空中接口上采用小區選擇和重選程序。
5.如權利要求2所述的方法，其特征在于，當移動站預占與在CDMA空中接口上操作的基站相關的小區，它基本上根據GSM標準執行空閑模式程序。
6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，選擇第二基站代替第一基站包括在移動站中用單個無線電資源管理協議層支持GSM/TDMA和CDMA操作模式。
7.如權利要求6所述的方法，其特征在于，所述無線電資源管理協議層包括并行GSM和CDMA協議子層和組合器子層，它選擇GSM或CDMA操作模式。
8.如權利要求7所述的方法，其特征在于，組合器子層根據GSM標準在服務接入點接收來自移動性管理協議層的消息，并將該消息映射到它指向所選GSM或CDMA子層的原語。
9.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在第二空中接口上接收信號包括運用在移動站中的單個無線電收發機接收信號，其中還可用所述收發機在第一空中接口上接收信號。
10.如權利要求9所述的方法，其特征在于，接收信號包括接收在GSM或CDMA信令模式下的信號。
11.如權利要求1所述的方法，其特征在于，當移動站預占與第一基站相關的小區，它在移動站的間歇有源期間內接收來自它的信號，而且在第二空中接口上接收信號包括在有源期間中移動站的睡眠期間內，搜索和接收信號。
12.如權利要求1所述的方法，其特征在于，接收信號包括響應于在第一空中接口上的信號的已檢測的覆蓋損失，控制移動站在第二空中接口上接收信號。
13.如權利要求1所述的方法，其特征在于，接收信號包括響應于已滿足的預定監測準則的指示，啟動監測在第二空中接口上的信號。
14.如權利要求13所述的方法，其特征在于，所述指示包括在第一空中接口上向移動站廣播，關于在第二空中接口上可獲得的小區的消息。
15.如權利要求13所述的方法，其特征在于，啟動監測包括響應于在第一空中接口上接收到的信號電平，啟動在第二空中接口上的監測。
16.如權利要求15所述的方法，其特征在于，所述移動站嘗試在第一空中接口上接收來自多個候選小區的信號，而且啟動監測包括當在預定時間內在第一空中接口上接收到的信號低于預定電平時，啟動在第二空中接口上的監測。
17.如權利要求13所述的方法，其特征在于，所述移動站嘗試在第一空中接口上接收來自多個候選小區的信號，而且啟動監測包括當在預定時間內在第一接口上的候選小區數量小于預定最小數時，啟動在第二空中接口上的監測。
18.如權利要求13所述的方法，其特征在于，啟動監測包括一旦預定期間到期就啟動監測，其中在所述預定期間內沒有發生在第二空中接口上的監測。
19.如權利要求1所述的方法，其特征在于，接收信號包括響應于移動站的理想的能量消耗水平，在接收信號過程中調整移動站消耗的能量。
20.如權利要求19所述的方法，其特征在于，調整消耗的能量包括響應于理想的能量消耗水平，設定接收信號的采樣率。
21.如權利要求19所述的方法，其特征在于，調整消耗的能量包括響應于理想的能量損耗水平，選擇從中接收信號的一定數量的第二類基站。
22.如權利要求19所述的方法，其特征在于，調整消耗的能量包括響應于移動站提供的理想的服務質量水平，調整移動站接收信號的可用性。
23.如權利要求1所述的方法，其特征在于，評估特征包括將從第二基站接收到的信號與在第一空中接口上從第一基站接收到的信號相比較并將重選準則用于接收到的信號，以確定是否選擇第二基站。
24.如權利要求23所述的方法，其特征在于，采用準則包括響應于預定空中接口優先，加權信號的測定特征。
25.如權利要求24所述的方法，其特征在于，由移動站的用戶設定優先。
26.如權利要求24所述的方法，其特征在于，由與基站相關的網絡設定優先。
27.如權利要求24所述的方法，其特征在于，移動站存儲優先記錄。
28.如權利要求23所述的方法，其特征在于，采用準則包括采用預定遲滯因子以避免再次發生空中接口重選。
29.如權利要求23所述的方法，其特征在于，比較信號包括當移動站位于第一空中接口上提供的覆蓋區邊緣內時，執行強鄰近小區的評估。
30.如權利要求1所述的方法，其特征在于，評價特征包括比較在第一和第二空中接口上接收到的信號的功率電平。
31.如權利要求1所述的方法，其特征在于，評價特征包括比較根據第一和第二空中接口上接收的信號異出的路徑損耗準則。
32.如權利要求1所述的方法，其特征在于，選擇第二基站包括響應于移動站選擇通信的公共陸地移動網，選擇基站。
33.如權利要求1所述的方法，其特征在于，選擇第二基站包括接收在與接口重選準則相關的第一空中接口上廣播的信號，并響應于廣播信息選擇第二基站。
34.如權利要求1所述的方法，其特征在于，選擇第二基站包括將信息存儲在與接口重選準則相關的移動站的存儲器模塊中，并響應于所存信息選擇第二基站。
35.一種在移動無線電信系統中的移動站，其中所述系統包括與第一空中接口相關的第一小區和與第二空中接口相關的第二小區，其特征在于，包括至少一個無線電收發機，它分別在第一和第二空中接口上接收來自第一和第二小區的信號；和控制電路，它處理從第二小區接收到的信號同時移動站在空閑模式下預占第一小區，而且它還評價第二信號并響應于此指揮移動站重選和預占第二小區。
36.如權利要求35所述的移動站，其特征在于，至少一個收發機包括能夠在第一或第二空中接口上操作的單個無線電收發機。
37.如權利要求36所述的移動站，其特征在于，當移動站預占第一小區時，間歇地激勵收發機以接收來自它的信號，而且控制電路操作收發機以在收發機被激勵接收來自第一小區的信號期間中收發機的睡眠期間內，在第二空中接口上搜索和接收信號。
38.如權利要求35所述的移動站，其特征在于，所述第一和第二空中接口之一包括TDMA空中接口，而另一個包括CDMA空中接口。
39.如權利要求38所述的移動站，其特征在于，所述控制電路以對移動站的GSM無線電接口協議層基本上透明的方法，在CDMA空中接口上采用小區選擇和重選程序。
40.如權利要求38所述的移動站，其特征在于，當移動站預占與CDMA空中接口相關的小區時，控制電路一般根據GSM標準執行空閑模式過程。
41.如權利要求35所述的移動站，其特征在于，所述控制電路運用具有雙GSM和CDMA操作模式的無線電資源管理協議層進行操作。
42.如權利要求41所述的移動站，其特征在于，所述無線電資源管理協議層包括并行GSM和CDMA協議子層和組合器子層，它選擇GSM或CDMA操作模式。
43.如權利要求42所述的移動站，其特征在于，組合器子層在服務接入點，根據GSM標準接收來自移動性管理協議層的消息，并將消息映射到它指向的所選GSM或CDMA子層的原語。
44.如權利要求35所述的移動站，其特征在于，響應于在第一控制接口上信號的已檢測覆蓋損失，控制電路控制收發機在第二空中接口上接收信號。
45.如權利要求35所述的移動站，其特征在于，響應于已滿足預定監測準則的指示，控制電路在第二空中接口上啟動監測信號。
46.如權利要求45所述的移動站，其特征在于，所述指示包括在第一空中接口上向移動站廣播關于在第二空中接口上可獲得的小區的消息。
47.如權利要求45所述的移動站，其特征在于，響應于在第一空中接口上接收到的信號電平，控制電路啟動在第二空中接口上的監測。
48.如權利要求47所述的移動站，其特征在于，調諧收發機以在第一空中接口上接收來自多個候選小區的信號，而且當在第一空中接口上接收到的所有信號在預定時間內低于預定電平時，控制電路啟動在第二空中接口上的監測。
49.如權利要求45所述的移動站，其特征在于，調諧收發機以在第一空中接口上接收來自多個候選小區的信號，而且當在第一接口上的候選小區的數量小于預定最小數時，控制電路啟動在第二空中接口上的監測。
50.如權利要求45所述的移動站，其特征在于，一旦預定期間到期所述控制電路啟動在第二空中接口上的監測，其中在所述期間內沒有發生在第二空中接口上的監測。
51.如權利要求35所述的移動站，其特征在于，響應于移動站的所需能量消耗水平，對所述控制電路編程以調整在接收信號過程中由移動站消耗的能量。
52.如權利要求51所述的移動站，其特征在于，所述控制電路響應于所需的能量消耗水平，設定接收信號的采樣率。
53.如權利要求51所述的移動站，其特征在于，響應于所需的能量消耗水平，所述控制電路選擇一定數量的小區，其中在第二空中接口上接收來自所述小區的信號。
54.如權利要求51所述的移動站，其特征在于，響應于由移動站提供的所需的服務質量水平，控制電路還調整收發機的可用性以接收信號。
55.如權利要求35所述的移動站，其特征在于，控制電路比較收發機在第一和第二空中接口上接收到的信號并將重選準則用于比較以確定是否選擇第二小區。
56.如權利要求55所述的移動站，其特征在于，控制電路測量信號電平并響應于預定空中接口優先，加權所測的電平。
57.如權利要求56所述的移動站，其特征在于，由移動站的用戶設定優先。
58.如權利要求56所述的移動站，其特征在于，由與基站相關的網絡設定優先。
59.如權利要求56所述的移動站，其特征在于，所述移動站存儲優先記錄。
60.如權利要求55所述的移動站，其特征在于，所述控制電路將預定遲滯因子用于比較，以阻止再次發生空中接口重選。
61.如權利要求55所述的移動站，其特征在于，當移動站處于在第一空中接口上提供的覆蓋區邊緣時，控制電路執行強鄰近小區的評價。
62.如權利要求35所述的移動站，其特征在于，所述控制電路比較在第一和第二空中接口上接收到的信號的功率電平。
63.如權利要求35所述的移動站，其特征在于，控制電路比較從在第一和第二空中接口上接收到的信號導出的路徑損耗準則。
64.如權利要求35所述的移動站，其特征在于，所述控制電路響應于移動站選擇通信的由公共陸地移動網，選擇第二基站。
65.如權利要求35所述的移動站，其特征在于，至少一個無線電收發機接收在與接口重選準則相關的第一空中接口上廣播的信息，而且所述控制電路響應于廣播信息，確定移動站是否應選擇和預占第二小區。
66.如權利要求1所述的移動站，其特征在于，還包括用戶信息模塊，它存儲關于接口重選準則的信息，而且所述控制電路響應于所存信息，確定移動站是否應重選和預占第二小區。
67.一種在移動無線電信系統中，由預占第一小區的移動站進行小區重選的方法，其特征在于，包括在空中接收來自第二小區的信號；確定第二小區是否屬于與第一小區不同的位置區；響應于所述第二小區的確定位置區，評價信號的特征；和響應于該評價，選擇預占的第二小區以代替第一小區。
68.如權利要求67所述的方法，其特征在于，評價信號的特征包括將門限準則用于信號，從而當第二小區屬于與第一小區不同的位置區時的重選門限比當它屬于相同位置區時的要高。
69.如權利要求67所述的方法，其特征在于，確定第二小區是否屬于不同的位置區包括接收來自第一小區的指示第二小區的位置區的廣播。
70.如權利要求67所述的方法，其特征在于，確定第二小區是否屬于不同位置區包括在移動站的存儲器中查詢第二小區的位置區的所存記錄。
71.一種在移動無線電信系統中的移動站，其特征在于，包括無線電接收機，它接收來自第二小區的信號，同時移動站預占第一小區；和控制電路，它確定第二小區是否屬于與第一小區不同的位置區，并響應于第二小區的確定位置區，處理從第二小區接收到的信號，以確定是否選擇預占第二小區以替代第一小區。
72.如權利要求71所述的移動站，其特征在于，處理電路將門限準則用于信號，當第二小區屬于不同的位置區時的選擇門限比當它屬于相同的位置區時的要高。
73.如權利要求71所述的移動站，其特征在于，所述無線電接收來自第一小區的指示第二小區的位置區的廣播。
74.如權利要求71所述的移動站，其特征在于，所述移動站包括存儲器，存儲第二小區的位置區的記錄。
全文摘要
一種在移動無線電信系統中由預占與第一類的第一基站(30)相關的小區的移動站重選第二類的第二基站(32)的方法,其中所述系統包括在第一空中接口上操作的第一類的基站和在第二空中接口上操作的第二類基站。方法包括:在所述第二空中接口上接收來自所述第二基站(32)的信號和評價所述信號的特征。響應于所述特征,選擇所述第二基站(32)代替所述第一基站(30),和移動站(40)預占與所述第二基站(32)相關的小區。
文檔編號H04W36/14GK1338189SQ99815228
公開日2002年2月27日 申請日期1999年10月5日 優先權日1998年11月2日
發明者S·尼茲里, M·瓦庫侖科, A·列文, R·列弗奧, S·科勒 申請人:高通股份有限公司