专利名称：双模双卡双待单通无线终端及其通信方法
技术领域：
本发明涉及无线通信领域，特别涉及双模双卡双待单通的通信技术。
背景技术：
随着无线通信的迅猛发展，手机成为人们必不可少的通信工具。人们对通信的需求也从简单的语音通信向视频、上网、定位等全方位的业务发展。为了顺应用户 需求的发展，通信系统也在不断的演进中。目前在许多国家已经从全球移动通信系统 (Global System for Mobile communication，简称 “GSM”)、码分多址(Code Division Multiple Access，简称“CDMA”)等第二代移动通信系统(2G)向宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access，简称 “WCDMA”)、时分同步码分多址(Time Division Synchronous Code Division Multiple Access，简称“TD-SCDMA”)、CDMA2000 等第三代移 动通信系统(3G)演进，将来还会演进成第四代移动通信系统(4G)。在通信系统演进的过程中，出于成本和覆盖率的考虑，新旧通信系统通常会共存 相当长的时间。例如，在部署WCDMA时，因为初期WCDMA系统的覆盖面积有限，原有的GSM 系统会成为一种有益的补充。为了同时享有新旧两种系统的好处，双模手机应运而生。申 请号为11/094，611的美国专利就公开了一种GSM/WCDMA的双模方案。典型的双模手机方 案是用一张用户服务识别模块(User Service Identify Module，简称“USIM”)卡实现GSM 模式或WCDMA模式，并可以在这两个模式之间自由转换。为了能为用户提供良好的通信服务，并能享受低廉的价格，政府通常会在同一地 区引入多个无线运营商，以形成良性竟争。一般来说，一张卡只能支持一个无线运营商，所 以上述以一张USIM卡实现的双模手机无法用同一个手机同时在两个无线运营商的网络待 机，也就是说不能实现双卡双待。为了能够实现双卡双待，有人提出了如图1所示的方案。该方案的实质是将用户 识别模块(Subscriber Identity Module，简称“SIM”)卡的系统和USIM卡的系统集成在 一个手机中。该方案的问题是需要两套射频(Radio Frequency，简称“RF”)物理层器件， 成本较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种双模双卡双待单通无线终端及其通信方法，以一套射 频器件实现双模双卡双待单通，包括GSM+GSM方式和WCDMA+GSM方式，其中一个卡可实现 GSM和W⑶MA之间双模无缝切换。为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种双模双卡双待单通无线终 端，包括支持全球移动通信系统GSM和宽带码分多址WCDMA双模的用户服务识别模块 USIM、和支持GSM的用户识别模块SIM ；支持SIM的接入层和支持USIM的接入层；
一个射频物理层，供两个接入层使用；当USIM卡驻留在GSM小区时，两个接入层以时分复用方式使用射频物理层；当USIM卡驻留在WCDMA小区且工作在空闲或寻呼状态时，支持USI M的接入层在 非连续接收时间将射频物理层切换给支持SIM的接入层使用，两个接入层轮流进行寻呼信 道的监听。本发明的实施方式还提供了一种双模双卡双待单通通信方法，用于使用USIM卡 禾口 SIM卡的无线终端，其中USIM卡支持GSM和WCDMA，SIM卡支持GSM，包括以下步骤如果USIM卡驻留在GSM小区，则支持USIM卡的接入层和支持SIM卡的接入层以 时分复用方式使用射频物理层；如果USIM卡驻留在W⑶MA小区且工作在空闲或寻呼状态，则支持USIM的接入层 在非连续接收时间将射频物理层切换给支持SIM卡的接入层使用，支持USIM卡的接入层和 支持SIM卡的接入层轮流进行寻呼信道的监听。本发明实施方式与现有技术相比，主要区别及其效果在于USIM卡驻留在GSM小区时，两卡的接入层以时分复用方式使用同一射频物理层， USIM卡驻留在WCDMA小区且处于空闲或寻呼状态时，SIM卡接入层在USIM卡接入层的DRX 时间使用射频物理层，这样在仅仅增加SIM卡槽和软件复杂度的情况下，成功地实现了 SIM 卡和USIM卡同时待机、任意时刻保证有一张卡能够跟网络进行通信，而且不会影响USIM卡 的WCDMA/GSM的自动双模功能。最大限度地保留了已有用户，提高了用户满意度。进一步地，USIM卡在CELL_FACH，CELL_DCH等连接状态时，放弃对SIM卡的寻呼监 听，以保证功能更强的WCDMA的通信。进一步地，USIM卡驻留在WCDMA小区时，如果触发了异系统测量，则放弃对SIM卡 的寻呼监听，这样可以保证有足够的资源完成异系统测量。进一步地，SIM卡和USIM卡发生寻呼信道冲突时，其中一卡进行一次或多次小区 重选，一般可以顺利解决冲突问题。如果依然冲突，则可以放弃对SIM卡的寻呼监听，从而 保证用户可以使用功能更广更强的WCDMA业务。进一步地，优先进行USIM卡的小区驻留，两卡寻呼信道冲突时直接对SIM卡进行 小区重选乃至放弃，实现起来较为方便。
图1是现有技术中实现双卡双待的手机逻辑结构图；图2是本发明第一实施方式中双模双卡双待单通无线终端逻辑结构图；图3是本发明第一实施方式中双模双卡双待单通协议栈实现架构图；图4是支持本发明第一实施方式的硬件结构图；图5是本发明第二实施方式中双模双卡双待单通通信方法流程图；图6是本发明第二实施方式中SIM卡和USIM卡寻呼信道冲突的解决方法流程图。
具体实施例方式在以下的叙述中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，本 领域的普通技术人员可以理解，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。本发明第一实施方式涉及一种双模双卡双待单通无线终端，其逻辑结构如图2所 示。该双模双卡双待单通无线终端包括 支持GSM和WCDMA双模的USIM卡；支持GSM 的 SIM 卡；支持SIM卡的接入层(GSM ASl)，其中AS是接入层(Access Stratum)的缩写；支持USIM卡的接入层(包括GSM AS2和WCDMA AS)；一个射频(RF)物理层，供支持SIM卡和接入层和支持USIM卡的接入层使用，该射 频物理层支持GSM和WCDMA ；支持SIM卡的非接入层(NASI)，其中NAS是非接入层(Non Access Stratum)的缩 写，NASI与GSM ASl配合使用；支持USIM卡的非接入层(NAS2)，NAS2与GSM AS2、WCDMA AS配合使用。下面说明上述逻辑模块的工作过程，这可以通过软件来实现当USIM卡驻留在GSM小区时，GSM ASl和GSM AS2以时分复用方式使用射频物理 层。也就是说SIM卡和USIM卡同时驻留在两个不同的GSM小区内，并监听两张卡的寻呼信 道，从而达到双待机的效果。因为GSM中寻呼信道侦听的间隔为0. 5s-2s不等，所以可以通 过时分复用的方法来监听PICH。如果SIM卡和USIM卡发生寻呼信道冲突，则SIM卡或USIM卡进行小区重选，直到 无冲突为止。如果SIM卡和USIM卡无法通过小区重选解决寻呼信道的冲突问题，则放弃 对SIM卡的寻呼监听，从而保证用户可以使用功能更广更强的WCDMA业务。可以理解，无法 解决寻呼信道冲突问题时，放弃SIM卡并非唯一的选项，在一些特定的场景下，也可以放弃 USIM卡，例如WCDMA系统负载很高时等等。USIM卡和SIM卡同时需要进行小区驻留时，优先进行USIM卡的小区驻留，并监听 其寻呼信道，USIM卡完成小区驻留后再进行SIM卡的小区驻留，并监听其寻呼信道。如SIM 卡和USIM卡的寻呼信道冲突，则进行小区重选至无冲突为止，如不能则放弃功能较弱的单 模SIM卡。可以理解，在一些特定的场景下，例如SIM卡的网络价格低，而用户对价格较为 敏感，也可以先进行SIM卡的小区驻留再进行USIM卡的小区驻留，必要时放弃USIM卡。SIM卡在连接态时，因为只用占用GSM的一个时隙，所以USIM卡仍可以处于待机状 态。当USIM卡驻留在WCDMA小区且工作在空闲或寻呼状态时，WCDMA AS在非连续接收 (Discontinuous Rec印tion，简称“DRX”)时间将射频物理层切换给GSM ASl使用，WCDMA AS和GSM ASl轮流进行寻呼信道的监听。这里所说有的寻呼状态包括小区寻呼(CELL_PCH) 状态或通用陆地无线接入网登记区寻呼(URA_PCH)状态。当USI M卡驻留在W⑶MA小区且工作在小区前向接入信道(CELL_FACH)状态或小 区专用信道(CELL_DCH)状态等连接状态时，射频物理层由支持USIM卡的接入层独占，即放 弃SIM卡，使得SIM卡驻留的GSM小区暂时处于无服务状态。USIM卡驻留在WCDMA小区时，如果因信号质量等原因触发了异系统测量，则放弃对SIM卡的寻呼监听，这样可以保证有足够的资源完成异系统测量。这样在仅仅增加SIM卡槽和软件复杂度的情况下，成功地实现了两张SIM卡/USIM卡同时待机、任意时刻保证有一张卡跟网络进行通信，而且没有影响其USIM卡的WCDMA/ GSM的自动双模功能。最大限度地保留了已有用户，提高了用户满意度。在一个实例中，具体的双模双卡双待单通协议栈软件实现架构图如图3所示。图中，G-LAYERl是GSM的射频物理层，U-LAYER1是W⑶MA的射频物理层。G-LAYERl 之上是无线资源配置(Radio Resource Allocation，简称 “RRA”)。GASl就是GSM AS1，其中包括无线资源控制(Radio Resource Control，简称 “RRC”)和 GSM 无线资源(GSM Radio Resource，简称 “GRR”) GAS2就是GSM AS2，其中包括媒体访问控制(Medium Access Control,简称 “MAC”)，无线链路控制(Radio Link Control，简称 “RLC”)，逻辑链路控制(Logical Link Control，简称 “LLC” )，RRC 和 GRR。UAS就是WCDMA AS，其中包括用户设备无线资源控制(UE Radio Resource Control，简称 “URRC”)。NASI进一步包括移动性管理层(MM Layer)，压缩模式层(CM Layer)，移动节点 层(MN Layer)和 SIM 卡。NAS2进一包括移动性管理层(MM Layer)，压缩模式层(CM Layer)，移动节点 层(MN Layer)、USIM卡、寻呼信道(Paging Channel，简称“PCH”)，子网相关会聚协议 (SubNetwork Dependent Convergence Protocol，简称 “SNDCP”)，和无线接入承载管理 (Radio Access Bearer Management,简称 “RABM，，)。NASI和NAS2上层还各有自适应变换编码(Adaptive Transform Coding,简称 “ATC”)。支持本实施方式的硬件结构如图4所示。由于要实现一张WCDMA/GSM双模网络和 另一张GSM网络的双模双卡双待，需要时分复用接收WCDMA和GSM或者GSM和GSM网络的 信号，这样必须在接收WCDMA信号和GSM信号时进行时分复用。通过main switch来时分 控制RF的切换。本发明第二实施方式涉及一种双模双卡双待单通通信方法，该方法第一实施方式 所述的无线终端，其流程如图5所示。在步骤501中，系统判断当前USIM卡驻留在哪一个网络？如果是驻留在GSM小区 中，则进入步骤502，如果是驻留在WCDMA小区中，则进入步骤503。在步骤502中，因为USIM卡驻留在GSM小区，故支持USIM卡的接入层和支持SIM 卡的接入层以时分复用方式使用射频物理层。在步骤503中，判断USIM卡是否处于IDLE、CELL_PCH或URA_PCH状态，如果是则 进入步骤504，否则进入步骤505。在步骤504中，因为USIM卡驻留在WCDMA小区且工作在空闲或寻呼状态，故支持 USIM卡的接入层在DRX时间将射频物理层切换给支持SIM卡的接入层使用，支持USIM卡的 接入层和支持SIM卡的接入层轮流进行寻呼信道的监听。在步骤505中，判断USIM卡是否处于连接状态(如CELL_FACH或CELL_DCH等)， 如果是则进入步骤506，否则进入步骤507。
在步骤506中，因为USIM卡驻留在WCDMA小区且处于连接状态，故射频物理层由 支持USIM卡的接入层独占。在步骤507中，判断USIM卡是否触发了异系统测量，如果是则进入步骤508，否则 回到步骤501进行下一轮的处理。在步骤508中，因为USIM卡驻留在WCDMA小区且触发了异系统测量，故放弃对SIM 卡的寻呼监听，以保证异系统测量有足够的资源完成。
当USIM卡驻留在GSM小区时，有可能会发生SIM卡和USIM卡的寻呼信道冲突，此 时SIM卡或USIM卡可进行小区重选，直到无冲突为止。如果SIM卡和USIM卡无法通过小 区重选解决寻呼信道的冲突问题，则放弃对SIM卡的寻呼监听。下面举一个USIM卡驻留在GSM小区时，USIM卡和SIM卡同时需要进行小区驻留 的例子，该例子的流程如图6所示。在步骤601中，USIM卡优先进行小区驻留，并监听其寻呼信道。此后进入步骤602，在USIM卡完成小区驻留后，SIM卡进行小区驻留，并监听其寻 呼信道。此后进入步骤603，系统判断SIM卡和USIM卡是否发生寻呼信道冲突，如果有冲突 则进入步骤604，如果没有冲突则结束本流程。在步骤604中，判断是否还有可供SIM卡重选的小区，如果有则进入步骤605，否则 进入步骤606。在步骤605中，SIM卡进行小区重选，并回到步骤602。在步骤606中，因为已尝试了所有可供SIM卡重选的小区都没有成功，故放弃对 SIM卡的寻呼监听。本实施方式是与第一实施方式相对应的方法实施方式，本实施方式可与第一实施 方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了 减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施 方式中。本发明的方法实施方式可以以软件、硬件、固件等等方式实现。不管本发明是以 软件、硬件、还是固件方式实现，指令代码都可以存储在任何类型的计算机可访问的存储器 中(例如永久的或者可修改的，易失性的或者非易失性的，固态的或者非固态的，固定的或 者可是换的介质等等)。同样，存储器可以例如是可编程阵列逻辑(Programmable Array Logic，简称“PAL”)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称“RAM”)、可编程只读存 储器(Programmable Read Only Memory，简称 “raOM”)、只读存储器(Read-Only Memory, 简称“ROM”)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable ROM，简 称“EEPR0M”)、磁盘、光盘、数字通用光盘(Digital Versatile Disc，简称“DVD”)等等。为了说明的方便，以上的各实施方式是以WCDMA为例进行说明的，本领域的普通 技术人员可以理解，WCDMA和TD-SCDMA、CDMA2000同为3G系统，本发明的技术方案也可以应 用于TD-SCDMA或CDMA2000，实现方式是类似的。WCDMA和TD-SCDMA、CDMA2000在细节上会 有不同，例如状态的名称、设备的名称和细节功能等等，不过对于技术人员来说，找到本发 明的技术方案所涉及的WCDMA的细节在TD-SCDMA或CDMA2000中相应的细节是不困难的。虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。
权利要求
一种双模双卡双待单通无线终端，其特征在于，包括支持全球移动通信系统GSM和第三代移动通信系统双模的用户服务识别模块USIM卡、和支持GSM的用户识别模块SIM卡；支持SIM卡的接入层和支持USIM卡的接入层；一个射频物理层，供所述两个接入层使用；当USIM卡驻留在GSM小区时，所述两个接入层以时分复用方式使用所述射频物理层；当USIM卡驻留在第三代移动通信系统的小区且工作在空闲或寻呼状态时，支持USIM的接入层在非连续接收时间将所述射频物理层切换给支持SIM的接入层使用，所述两个接入层轮流进行寻呼信道的监听。
2.根据权利要求1所述的双模双卡双待单通无线终端，其特征在于，所述第三代移动 通信系统是以下之一宽带码分多址WCDMA、时分同步码分多址TD-SCDMA、码分多址CDMA2000。
3.根据权利要求2所述的双模双卡双待单通无线终端，其特征在于，当USIM卡驻留 在WCDMA小区且工作在小区前向接入信道状态或小区专用信道状态时，所述射频物理层由 支持USIM卡的接入层独占。
4.根据权利要求3所述的双模双卡双待单通无线终端，其特征在于，当USIM卡驻留在 WCDMA小区时，如果触发了异系统测量，则放弃对SIM卡的寻呼监听。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的双模双卡双待单通无线终端，其特征在于，当 USIM卡驻留在GSM小区时，如果SIM卡和USIM卡发生寻呼信道冲突，则SIM卡或USIM卡进 行小区重选，直到无冲突为止。
6.根据权利要求5所述的双模双卡双待单通无线终端，其特征在于，如果SIM卡和 USIM卡无法通过小区重选解决寻呼信道的冲突问题，则放弃对SIM卡的寻呼监听。
7.根据权利要求6所述的双模双卡双待单通无线终端，其特征在于，USIM卡和SIM卡 同时需要进行小区驻留时，优先进行USIM卡的小区驻留，USIM卡完成小区驻留后再进行 SIM卡的小区驻留。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的双模双卡双待单通无线终端，其特征在于，所 述USIM卡驻留在WCDMA小区时的寻呼状态包括小区寻呼状态或通用陆地无线接入网登记 区寻呼状态。
9.一种双模双卡双待单通通信方法，用于使用USIM卡和SIM卡的无线终端，其中USIM 卡支持GSM和第三代移动通信系统，SIM卡支持GSM，其特征在于，包括以下步骤如果USIM卡驻留在GSM小区，则支持USIM卡的接入层和支持SIM卡的接入层以时分 复用方式使用所述射频物理层；如果USIM卡驻留在第三代移动通信系统的小区且工作在空闲或寻呼状态，则支持 USIM卡的接入层在非连续接收时间将所述射频物理层切换给支持SIM卡的接入层使用，支 持USIM卡的接入层和支持SIM卡的接入层轮流进行寻呼信道的监听。
10.根据权利要求9所述的双模双卡双待单通通信方法，其特征在于，所述第三代移动 通信系统是以下之一WCDMA、TD-SCDMA、CDMA2000。
11.根据权利要求10所述的双模双卡双待单通通信方法，其特征在于，如果USIM卡驻留在WCDMA小区且工作在小区前向接入信道状态或小区专用信道状态，则所述射频物理层 由支持USIM卡的接入层独占。
12.根据权利要求11所述的双模双卡双待单通通信方法，其特征在于，如果USIM卡驻 留在WCDMA小区，且触发了异系统测量，则放弃对SIM卡的寻呼监听。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的双模双卡双待单通通信方法，其特征在于，当 USIM卡驻留在GSM小区时，如果SIM卡和USIM卡发生寻呼信道冲突，则SIM卡或USIM卡进 行小区重选，直到无冲突为止；如果SIM卡和USIM卡无法通过小区重选解决寻呼信道的冲 突问题，则放弃对SIM卡的寻呼监听。
14.根据权利要求13所述的双模双卡双待单通通信方法，其特征在于，如果USIM卡和 SIM卡同时需要进行小区驻留，则优先进行USIM卡的小区驻留，USIM卡完成小区驻留后再 进行SIM卡的小区驻留。
全文摘要
本发明涉及无线通信领域，公开了一种双模双卡双待单通无线终端及其通信方法。本发明中，USIM卡驻留在GSM小区时，两卡的接入层以时分复用方式使用同一射频物理层，USIM卡驻留在WCDMA小区且处于空闲或寻呼状态时，SIM卡接入层在USIM卡接入层的DRX时间使用射频物理层，USIM卡在驻留在GSM小区且处于空闲状态仅监听寻呼信道时，SIM卡接入层可以和USIM卡进行时分共享GSM物理层，实现2个GSM小区的双卡双待。这样以一套射频器件实现了双模双卡双待单通，包括GSM+GSM方式和WCDMA+GSM方式，其中一个卡可实现GSM和WCDMA之间双模无缝切换。
文档编号H04W88/06GK101827463SQ20091005692
公开日2010年9月8日 申请日期2009年3月3日 优先权日2009年3月3日
发明者江平 申请人:展讯通信(上海)有限公司