专利名称：使移动站能够接收电路交换寻呼的方法
技术领域：
本发明一般地涉及GSM通信系统中的信号传输，更具体地说，本发明涉及一种在移动站进行分组交换数据的交换时使其能够从电路交换数据域接收寻呼消息的方法。
欧洲电信标准学会(ETSI)GSM规范为GPRS移动站定义了所谓的“移动站类”。该移动站类规定了移动站在分组模式、电路交换模式或分组与电路交换模式中其操作必须符合的一些工作状态。例如，一种移动站等级是A类移动站，它支持在电路交换话音和分组交换数据业务上的同时添加、监视、启用、调用和业务流。另外，B类移动站已经被定义来仅支持在电路交换话音和分组交换数据业务上的同时添加、监视和启用，而调用和业务流可能在另一专用业务上。最后，C类移动站被定义仅支持在电路交换话音或分组交换数据业务上的非同时添加，即互不相容的添加。
在一些情况下，受到诸如制造商的选项和装置限定等的限制，用户也可以指定或改变移动站的类别。例如，用户应用程序可以具有在正在使用的情况下发出一个命令来改变用户装置的移动站类别的能力。移动站的类别因此被视为一个“有效的”类别，因为用户可以通过移动站类标识对移动站类别本身进行一些控制。
当前在努力进一步开发ETSI GPRS规范以规定允许包括单个接收机/发射机的移动站处理一个同时GSM话音和分组会话进程所需要的信道化和信令技术。这种努力已经导致了双向传输模式(DTM)的产生，其中可以在同一射频(RF)上交换GSM话音和GPRS或EDGE数据。当移动站在双传输模式中操作时，移动站的操作内容包含一个专用模式的有效电路交换话音连接和一个GPRS/EDGE分组传输模式的有效分组交换临时块流(TBF)。
当前的GPRS网络包括一个处理器，用于协调电路交换数据和分组交换数据业务的寻呼传输，其中GPRS网络在与分组交换业务所用信道的相同信道上，即在GPRS寻呼信道或分组相关控制信道上发送电路交换业务的寻呼消息。结果，为了接收寻呼业务，移动站在进行分组交换传输的同时还需要监视分组相关控制信道(PACCH)，或者在移动站不进行分组交换或电路交换数据传输时需要监视GPRS寻呼信道。
如
图1所示，一个移动站100，例如无线话设备，通过向基站106发送信号和从其接收信号与电路交换网络102和分组数据网络104通信。基站106被连接到基站控制器108，其又经通常称作“A接口”的接口112连接到移动站交换中心110，移动站交换中心110又与电路交换网络102相互连接，结果，可以沿着包括基站106、基站控制器108和移动交换中心110的一条信号路径在移动站100和电路交换网102之间发送电路交换数据。
类似地，基站控制器108被连接到业务GPRS支持节点(SGSN)114，它记录移动站100的位置和执行安全功能以及接入控制，并与分组数据网104相互连接。结果，可以沿着包括基站106、基站控制器108和SGSN114的一条信号路径在移动站100和分组数据网104之间传输分组交换数据。
现有技术的GPRS网络使在分组传输模式中工作的移动站能够使用一个可选接口116来接收一个电路交换寻呼消息，所述接口通常称作“Gs接口”，其连接移动交换中心110和SGSN114。通过将电路交换寻呼信息从移动交换中心110沿着Gs接口116直接发送给SGSN114，而不是经组合控制信道(CCCH)上的电路交换寻呼信道从移动交换中心110通过基站控制器108发送给移动站，Gs接口116使移动站100在进行分组交换数据传输时能够接收一个电路交换寻呼消息。
然而，与提供能够在并不支持可选Gs接口116的环境下操作的一个A类移动站有关的问题是在进行分组交换数据传输从而在移动站100和分组数据网104之间交换分组数据时，在未从分组数据信道(PDCH)预先接收到数据的情况下，移动站100不能确定电路交换寻呼块的接收时间，因为需要进行传输来弥补所损失的数据块，这将导致分组数据传输量的损失。另外，传输分组交换数据的分组数据信道和传输寻呼和接入许可信道(PAGCH)的组合控制信道(CCCH)的多帧结构上的不同导致移动站在GPRS或EDGE分组传输时确定电路交换寻呼块的接收时间方面产生问题。
例如，如图2所示，分组数据控制信道被组织为包括52个帧102和12个数据块B0-B11的一个多帧100，其中每个数据块B0-B11被分配在4个时分多址(TDMA)帧上。在每3个数据块之后的一个“空闲”或“搜索”帧106使移动站能够执行相邻小区信号测量、相邻小区的同步和同步状态的验证和干扰测量等。每个数据块B0-B11包括4个帧，每个帧的周期f等于4.61538毫秒，一个块周期b等于18.4616毫秒，而每个空闲帧106的空闲帧周期I等于帧周期f或4.61538毫秒。分组数据信道的多帧100结构的总周期等于240毫秒。
另一方面，一个组合控制信道被组织为包括51个帧110的一个多帧108，每个帧的帧周期等于4.61538毫秒。该多帧包括9组包括寻呼和接入许可控制信道的四帧1-9、作为广播信道的4个连续帧块114和位于每组八帧之间的两个空闲帧116。寻呼和接入许可控制信道的多帧108结构的总周期等于235.385毫秒。
正如可以从图2看出的，分组数据信道的多帧100的结构不同于组合控制信道的多帧108的结构，因此，这两个信道不协调地相关，因而分组数据控制信道和组合控制信道随着时间在相位上同步和失去同步。因为移动站读取电路交换寻呼块的唯一机会将在对应于分组数据控制信道的空闲帧106的周期内，移动站在进行GPRS或EDGE分组传输时很难确定电路交换寻呼块的接收时间。另外，因为多帧100和108的总周期不同，空闲帧在某一时间上所指向的寻呼组随着时间变化，限制了移动站在分组传输过程中的一个空闲帧内可以看到的适当寻呼块的个数。
因此，所需要的是移动站工作在分组传输模式中时接收和处理从电路交换域发出的一个寻呼消息的一种方法。
图2是分组数据信道和组合控制信道的多帧结构的示意图。
图3是根据本发明的通信网络的示意图。
图4是根据本发明的通信网络中的一条信令路径的信号流方框图。
图5是根据本发明将电路交换寻呼消息通知移动站的机制的流程图。
如图3所示，根据本发明的一个通信网络200包括一个移动交换中心202和多个小区站点204。每个小区站点204包括连接到基站控制器208的基站206。协议控制单元210连接到或包含在每个基站控制器208中，每个协议单元210与一个业务GPRS支持节点(SGSN)212相连接，SGSN又与一个分组数据网络214相连接。基站控制器208通过接口215连接到移动交换中心202，移动交换中心202又与电路交换网络216相互连接。SGSN212还可以连接到属于其它业务供应商的其它SGSN，所述其它SGSN又可以连接到另外的SGSN，如此继续。
诸如无线话设备的移动站218适合于与连接到每个基站控制器208的相关基站通信以维持与另一个移动站、电路交换网216或分组数据网214的通信。移动站218包括一个收发信机220，用于从基站控制器208接收信号和向其发送信号；和一个处理器222，用于处理向基站控制器208发送和从其接收的信号。SGSN212记录移动站218的位置，并执行安全功能和接入控制。应当理解尽管在图3中仅图示了一个移动站218，多个移动站可同时位于通信网200内。
图4是图示在根据本发明的通信网中的一条信令路径的信号流程图。如图3和图4所示，当移动站218最初在进行分组数据传输时，一个现有的分组数据传输(图4的直线224)，沿着一个临时块流(TBF)进行，以便移动站218在分组传输模式中经SGSN212进行分组数据交换。当寻址同一移动站218的电路交换信息被移动交换中心202从电路交换网络216接收时，移动交换中心202沿着A接口215向基站控制器208发送一个电路交换寻呼消息(直线226)，以将包括目的移动站218的电路交换信息通知给基站控制器208。根据目的移动站218的类标志，基站控制器208确定移动站218是否支持一个双传输模式。另外，基站控制器208还确定移动站218当前是否处于一个临时块流中。
根据本发明，如果基站控制器208确定移动站218并不支持双传输模式，或者移动站218当前不在一个临时块流中，电路交换消息沿着现有的寻呼信道被发送给移动站218。
然而，根据本发明，如果基站控制器208确定移动站218支持一个双传输模式，并且移动站218当前在一个临时块流中，基站控制器208向协议控制单元210发送一个消息(直线228)，以向协议控制单元210通知一个电路交换寻呼在等待所标识的移动站218，并指示协议控制单元210在无线链路控制(RLC)控制块中向移动站218的无线资源(RR)层发送一个电路交换寻呼消息。协议控制单元210随后向基站控制器208发送一个无线链路控制/媒体接入控制(RLC/MAC)控制块，并且基站控制器208通过将RLC/MAC控制块插入在分组数据信道的52个帧的多帧结构的块中将RLC/MAC控制块发送给基站218(直线230)。所插入的RLC/MAC控制块向移动站218指示“所寻址的移动站当前被电路交换寻呼”。根据本发明，例如，向移动站218通知电路交换寻呼消息的RLC/MAC控制块可以位于图2的分组数据信道多帧100的块B0-B11中的任一个内。
一旦移动站218的收发信机222接收到通知移动站它正被电路交互寻呼的RLC/MAC控制块，移动站218的处理器220处理RLC/MAC控制块，并确定该移动站218正被电路交换寻呼。结果，移动站218中断它当前的分组数据传输，并开始监视具有随机接入的一条组合控制信道，即移动站218现在在空闲模式中，使用已知的信令序列建立电路交换话音的交换业务(图4的直线232)。组合控制信道还可以用于交换信令信息以根据双模传输要求建立一个同时话音信道和数据信道。这使移动站218能够继续先前中断的分组数据传输，并获得一个电路交换话音会话。用户信道最好包括一个半业务信道和一个半分组数据信道(TCH/H+PDCH/H)，或者也可以包括一个全业务信道和一个或多个连续分组数据信道(TCH/F+PDCH/F)。
一旦完成对应于图4中直线226-232的上述信号流程，现在，以电路交换数据的形式在移动交换中心202和移动站218之间交换数据(直线234)，并以分组交换数据的形式在SGSN212和移动站218之间交换数据(直线236)，以便移动站218现在在一个同时话音和用户分组数据会话中工作。
图5是根据本发明，在一个通信网中向移动站通知一个电路交换寻呼消息的机制的流程图。如图5所示，在从电路交换域发出的一个电路交换寻呼消息被基站控制器从移动交换中心接收之后(步骤30)0，基站控制器使用移动站类别标志确定移动站是否能够在双传输模式中工作(步骤310)。如果基站控制器确定移动站不能在双传输模式中工作，电路交换寻呼消息在寻呼信道(PGCH)上被发送给移动站(步骤320)。
如果基站控制器在步骤310中确定移动站能够在双传输模式中工作，基站控制器随后确定移动站当前是否处于分组交换数据交换业务中(步骤330)。如果基站控制器在步骤330确定移动站当前处于分组交换数据交换业务中，则电路交换寻呼消息在寻呼信道(PGCH)上被发送给移动站(步骤320)。反之，如果基站控制器在步骤330确定移动站当前处于分组交换数据交换业务，则基站控制器将被寻呼的移动站通知协议控制单元，随后，协议控制单元在分组数据信道多帧的一个块中向移动站发送RLC/MAC控制块(步骤340)。
一旦接收到RLC/MAC控制块，移动站得知它被寻呼，中断它当前的分组数据传输，并开始监视一条具有随机接入的组合控制信道以建立电路交换话音连接(步骤350)，所述连接可以包括根据双传输模式要求为话音信道和数据信道分配的一条用户数据信道。
作为本发明的信号传输的结果，一个同时话音和数据会话被建立，使移动站能够继续所中断的分组数据传输，并获得电路交换话音会话。以这种方式，本发明提供了在移动站进行分组交换域的数据交换时接收和处理发自一个电路交换域的寻呼消息的机制。
虽然已经图示和描述了本发明的具体实施例，但可以进行多种修改。因此，权利要求书将覆盖落入本发明的真正精神和范围内的所有这些变化和修改。
权利要求
1.一种将电路交换寻呼消息通知给双传输模式移动站的方法，包括步骤确定移动站的能力；发送一个控制块，其将电路交换寻呼消息通知给移动站；和使用一个组合控制信道提供一个信令路径，移动站和基站通过所述信令路径交换信令信息，从而建立同时话音和分组交换数据的交换业务。
2.如权利要求1的方法，其中所述控制块被插入在对应于分组交换数据的交换业务的分组数据信道中。
3.如权利要求2的方法，其中所述控制块是一个无线链路控制/媒体接入控制块。
4.如权利要求1的方法，还包括步骤中断所述分组交换数据的交换业务；监视为电路交换话音交换业务建立的所述组合控制信道；和响应于移动站能够在所述双传输模式中操作并且当前处于所述分组交换数据的交换业务中，建立双传输模式的所述同时话音和数据传输。
5.如权利要求4的方法，还包括步骤响应于移动站不能在双传输模式中操作，沿寻呼信道发送所述电路交换寻呼消息；和响应于移动站当前不处于分组交换数据的交换业务中，沿着寻呼信道发送所述电路交换寻呼消息。
6.如权利要求5的方法，其中所述同时话音和数据传输沿着包括一个半业务信道和一个半分组数据信道的信道出现。
7.如权利要求5的方法，其中所述同时话音和数据传输沿着包括一个全业务信道和一个或多个连续分组数据信道的信道出现。
8.一种向移动站通知电路交换寻呼的方法，包括步骤确定移动站是否能够在双传输模式中操作；确定移动站当前是否处于分组交换数据的交换业务中；响应于移动站能够在双传输模式中操作并且当前处于分组交换数据的交换业务中，发送一个控制块将电路交换寻呼通知所述移动站；中断所述分组交换数据的交换业务；监视为电路交换话音交换业务建立的所述组合控制信道；和建立双传输模式的同时话音和数据传输。
9.如权利要求8的方法，其中所述控制块被插入在对应于所述分组交换数据交换业务的分组数据信道中。
10.如权利要求8的方法，其中所述控制块是一个无线链路控制/媒体接入控制块。
11.如权利要求8的方法，还包括步骤响应于移动站不能在双传输模式中操作，沿着寻呼信道发送所述电路交换寻呼消息；和响应于移动站当前不处于分组交换数据的交换业务中，沿着寻呼信道发送所述电路交换寻呼消息。
12.如权利要求11的方法，其中所述同时话音和数据传输沿着包括一个半业务信道和一个半分组数据信道的信道出现。
13.如权利要求11的方法，其中所述同时话音和数据传输沿着包括一个全业务信道和一个或多个连续分组数据信道的信道出现。
14.一种向/从通信系统的基站控制器发送/接收信号的移动站，该移动站包括收发机，响应于基站接收到寻址所述移动站的电路交换寻呼，接收通知所述移动站电路交换寻呼消息的控制块；和处理器，处理所述控制块并使用组合控制信道来提供信令路径，所述移动站和基站通过所述信令信道交换信令，从而建立同时电路交换话音和分组交换数据的交换业务。
15.如权利要求14的移动站，其中响应于所述控制块的接收，所述处理器指示所述移动站中断分组交换数据的交换，并监视为电路交换话音的交换业务建立的所述组合控制信道，以响应于所述移动站能够在双传输模式中工作并且当前处于分组交换数据的交换业务中，建立双传输模式中的同时话音和数据传输。
16.如权利要求15的移动站，其中所述控制块被插入在对应于所述分组交换数据的交换业务的分组数据信道中。
17.如权利要求16的移动站，其中所述控制块是一个无线链路控制/媒体接入控制块。
18.如权利要求17的移动站，还包括步骤响应于所述移动站不能在双传输模式中操作，沿着寻呼信道发送所述电路交换寻呼消息；和响应于所述移动站当前不处于分组交换数据的交换业务，沿着寻呼信道发送所述电路交换寻呼消息。
19.如权利要求18的移动站，其中所述同时话音和数据传输沿着包括一个半业务信道和一个半分组数据信道的信道出现。
20.如权利要求18的移动站，其中所述同时话音和数据传输沿着包括一个全业务信道和一个或多个连续分组数据信道的信道出现。
全文摘要
一种在GSM通信系统中向在分组交换数据的交换业务中操作的移动站通知接收到电路交换寻呼消息的机制。响应于移动站能够在双传输模式中操作(310)且当前处于分组交换数据的交换业务中(330)，对应于分组交换数据的交换业务，通过将无线链路控制/媒体接入控制块插入在分组数据信道中将其发送给移动站。移动站中断分组交换数据的交换业务，并监视为包含同时话音和数据传输的电路交换话音的交换业务建立的组合控制信道，建立在双传输模式中的同时话音和数据传输(350)。
文档编号H04L12/64GK1421084SQ01807366
公开日2003年5月28日 申请日期2001年3月29日 优先权日2000年3月31日
发明者马克·佩岑, 马西娅·奥廷 申请人:摩托罗拉公司