专利名称：进行数据传输的越区切换的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及通信系统，尤其涉及在通信系统中进行数据传输的越区切换。
图1表示了一个现有技术系统的框图。正常工作时，移动台18使用固定基站(anchor base station)15和移动交换中心11建立起一个呼叫。建立首呼的基站15被指定为固定基站，因为它在整个呼叫过程中为本次呼叫与公共交换电话网(PSIN)12的连接提供了必要的链路。固定基站15使用了一组调制解调器中的一个调制解调器14，调制解调器14被指定为本次呼叫的固定调制解调器(archor modem)。呼叫开始时，首先连接调制解调器14与固定端调制解调器13进行“握手”，以建立起所使用的调制解调器协议和速率(比特率)。由于每次调制解调器与调制解调器之间通过路径中的交换电路建立连接从而不同路径的通信信道具有不同的特征，因而需要这种“握手”。因此调制解调器通过选择不同的参数值来进行自我调整，使其适用于相应信道的要求。
当移动台18移出固定基站15所覆盖的区域时，将向目标基站16进行越区切换。即使目标基站16有自己区域的调制解调器17，在整个呼叫过程中现存系统也将继续使用固定调制解调器14，这样，就保证了与固定端调制解调器13进行通信的参数值不变。即在越区切换后，调制解调器无需调整任何参数就能继续进行数据通信。但是，在这个现有设计下，需要在MSC11与固定基站15之间及目标基站和MSC11之间建立链路。因此，这就对工业界提出了要求，希望有一种办法，使得毋需使用两个基站就能保持调制解调器之间的匹配连接。
图1是现有技术系统的框图。
图2是实现本发明的系统的框图。
图3-5是体现本发明的过程的流程图。
图6是实现本发明的第二个系统的框图。
图7和图8是体现本发明的第二个过程的流程图。
图9是实现本发明的第三个系统的框图。
图10和图11是体现本发明的第三个过程的流程图。
图6是实现本发明的第四个系统的框图。
图2是一个通信系统的框图，该系统可实现本发明，系统简称为20。在这个实施例中，蜂窝系统提供了从源互通单元(IWU)25向目标IWU26的越区切换。IWU为蜂窝空间接口的数据协议提供了基础结构端接点。并且包括与PSTN兼容的调制解调器(即分别为源IWU调制解调器21和目标IWU调制解调器24)。PSTN固定端调制解调器13用于向兼容的固定终端或陆基数据通信设备传输异步数据和组3的传真数据。移动台18和源基台22之间的连接表示一个正在传往固定端调制解调器13的数据呼叫。数据路径包括源IWU25、MSC11和PSTN12。当移动台18移至被目标IWU26所覆盖的新的服务区域时，参数的设置和协议的状态将从源调制解调器21转移到目标调制解调器24。调制解调器参数从源调制解调器21到目标调制解调器24的转移使得蜂窝系统成功地将一个正在进行的数据呼叫从源IWU25转移到目标IWU26。
在越区切换前，源基台22为移动台18提供了一条到达源调制解调器21的路径。越区切换后，目标基台23为移动台18提供了一条到达目标调制解调器24的路径。
现在看图3-5，这是一个阐述实施本发明的过程的流程图。在图3中，对过程30作了一般性的说明。当系统被确定需要进行越区切换时，过程30便从步骤31开始，接下来是分过程32。在这个分过程32中，通过切换通信链路的方法，将移动台18交给目标基台23。再接下来，在过程分33中进行互通单元的转移。最后，源调制解调器21上的处理工作被切换到目标调制解调器24上。
过程32的进行，如前所述，由移动台18向目标基台23登记，并同时保持与源基台22的连接。并且，在目标基台23与MSC11之间建立起物理路径，尽管此时用户数据并未经此路径传输。
在分过程33中，源IWU25和源调制解调器21的参数被分别传给目标IWU26和目标调制解调器24。蜂窝系统进入分过程33是为了准备用于越区切换的IWU26。图4中给出了分过程33更详细的说明。在步骤41，目标调制解调器24被分配给本次呼叫，并被初始化。接着，在步骤42，源互通函数的协议和状态、调制解调器的参数和状态都被转移到目标互通单元和目标调制解调器。这样就生成了一个源调制解调器21的设置的副本。被转移的协议状态或协议状态的参数，可能包括一个或多个传输控制协议、一个互连协议、一个点到点的协议、一个无线电链路协议、一个无连接网络的协议、一个传输协议、一个通用数据协议(UDP)、CCITT(国际电报电话咨询委员会)V.42协议、一个差错控制协议、或一个数据压缩协议。调制解调器参数可能包括一个或多个均衡参数、一个回音对消参数、一个首呼/应答状态参数、一个提示(AT)命令设置参数、一个调制解调器速度参数、或一个调制解调器接收电平参数。
最后，在步骤43，所有在源调制解调器21中被缓冲的数据被转移给目标调制解调器24，这将确保任何被互通单元协议确认的数据不被丢失。
此时，目标IWU26已经做好了接替源IWU25的准备，并在下一个分步骤34实现向目标调制解调器24的切换。图5中更详细地描述了这一分步骤。图5描述了从源调制解调器21向目标调制解调器24切换过程的最后一个步骤。在步骤51，源调制解调器与PSTN12断开，从而只保留一个调制解调器，即目标调制解调器24被连接至固定PSTN端调制解调器13上。
接下来，在步骤52，一个从目标调制解调器24至PSTN的新链路建立了起来。这一PSTN连接是在源调制解调器与PSTN的连接刚一断开就立即建立的。完成以上全部过程的时间，与固定端调制解调器决定中断载波信号、断开PSTN所需的时间相比，前者时间更短。一旦实现了切换，源IWU25不再属于这个路径了，它会另做它用。在本例中，它可能会被用作源互通函数中继线或用作调制解调器资源。
现在参看图6，系统60是对实现本发明的第二个实例的阐述。在系统60中，移动单元62自身带有一个调制解调器，由一个数字源IWU25(具有一个数字基台15)所服务，并实现向模拟基台61的越区切换。当移动单元62由数字源IWU25服务时，移动单元62通过无线接口以数字信号方式发送用户数据，而无需象原来那样，使用音频调制解调器和电话线传送数据的模拟信号。然而，模拟基台61希望接收音频信号，因此，当移动单元62从数字服务区进入到模拟服务区之后，就不得不使用音频调制解调器来继续保持呼叫。这样的转换方式需要将音频信号的调制与解调从源IWU25转移到移动台62上的调制解调器去。在这里，要把数据呼叫从数字蜂窝区向模拟服务区进行越区切换是不现实的，因为，这要求越区切换后固定端调制解调器13先断开正与其通信的调制解调器14，而建立起与移动单元62的调制解调器的链路。在一般情况下，调制解调器的设计，是不能在呼叫过程中与固定终端断开、而调整参数并与其它的调制解调器建立联系的。但本发明却可以使上述成为可能，方法是保持固定端调制解调器没有察觉这些变化。
在图7中，流程图70描述了一个在通信系统60实施越区切换的方法。如使用现有技术方法由系统决定实施从移动单元62向模拟基台61的越区切换，该初始步骤由步骤71表示，在分过程72中，调制解调器功能从源IWU的调制解调器14转移到移动单元62中的音频调制解调器。这些功能的转移可以使用通信信道链路，也可以使用控制信道链路。下个步骤73包括通知移动单元，告知切换到新的通信信道，在本例中是模拟信道。越区切换过程的完成用步骤74表示。
在图8中，对分过程72进行了更详细的说明。移动单元62中的调制解调器首先在步骤81被初始化，接着将移动单元从系统接收到的关于源IWU14的参数和状态信息加载到移动单元62的调制解调器中。然后，移动单元62中的调制解调器就可以与固定端调制解调器13通过模拟基台61、MSC11和PSTN12进行通信了，而从源IWU25旁路。
现在来看图9，这是第三个可实现本发明的通信系统的方框图，该系统简称90。在系统90中，移动单元96正在与数字基台91通过数字无线空中接口进行数据呼叫，91可以是CDMA基台，同时，该移动单元也正向模拟基台16移动。越区切换后，移动单元96中的无线调制解调器与无线调制解调器98便可通信，且目标调制解调器94与固定端调制解调器13进行通信。
如图所示，每一次呼叫，源IWU93只使用一个源调制解调器92，而目标IWU95则使用两个目标调制解调器94，目标IWU95对于每次呼叫使用两个调制解调器从而移动单元96可以使用最适于蜂窝应用的无线调制解调器，同时目标调制解调器94仍保持与固定端调制解调器13的兼容性。
当移动单元96从源IWU93到目标IWU95时，源调制解调器的参数也从源制解调器92移动到目标调制解调器94。这种转移机理将允许数据从数字蜂窝系统越区切换到模拟蜂窝系统，而这种转移所需的时间比固定终端13检测载波中断所需的时间要短。当移动单元96与数字系统断开，并使用自己的无线调制解调器与模拟系统重新接通时，目标调制解调器94仍能保持其至固定端调制解调器13链路的完整性。
图10和图11中描述了系统90的工作过程。在图10中，越区切换过程简称为100。过程100的第一个步骤称为步骤101，在这个步骤确定需要进行越区切换。然后在分步骤72中，描述了移动单元96向模拟基台16进行的切换。关于分步骤72，在图8中有更详细的描述。接下来，在步骤102中，互通功能被转移，一对无线调制解调器被调整。关于分步骤102，在下面的图11中有更详细的描述。一旦在无线调制解调器之间建立了连接后，也就完成了至目标IWU95的切换，关于分步骤34，在对图5的讨论中有更详细的描述。
在图11中，给出了分步骤102更详细的内容。首先，在步骤111中，目标IWU95分配目标调制解调器94以控制连接。在步骤113中，有线协议从源IWU93转移到目标IWU95。为了保持与固定端调制解调器13的连接，将调制解调器的第二层协议，如V.42及状态首先转移到目标调制解调器，并且目标调制解调器94与固定端调制解调器13相连接。其它被转移的有线协议中包括错误控制协议和数据压缩协议。
在步骤114和115，对模拟基台的无线调制解调器98和移动单元的无线调制解调器进行参数调整。然后，在步骤116中，两个无线调制解调器协商要使用的无线协议，在步骤117中，建立协商好的协议，分步骤102随后回到图11中的分步骤34。
现在来看图12，这是对第四个可实施本发明的系统的描述，该系统简称为120。系统120用图示的方法说明了当从与第一个移动交换中心122耦合着的基台127向第二个移动交换中心124进行切换时所需要的种种连接。如图所示，移动交换中心122和源调制解调器121构成了源IWU123。一个正与源基台127通信的移动单元129利用源调制解调器121与固定端调制解调器13进行通信。当移动单元129运动到129′的位置时，执行上述诸过程中的一个过程，以进行向目标基台128的越区切换。既在切换完成之前将源调制解调器121的参数和协议状态转移给目标调制解调器125。随后，移动单元129′便可通过目标调制解调器125与固定端调制解调器13进行通信了。调制解调器125通过MSC124、MSC122和PSTN12耦合到固定端调制解调器13上。源调制解调器121在切换完成后就不再被使用。
因此，在这里举例说明了一种用于在通信系统中进行越区切换的方法和系统。它不象现有技术那样需要固定基站，且降低了系统的负载。同时也提高了有限资源的利用效率和增加了系统容量。
尽管本发明是结合着具体实例来进行介绍和描述的，根据以上描述对于熟练的技术人员来说，基于本发明的许多变更和替换也是十分容易的。基于本发明的所有变更、替换方案包含于本发明的附加权利要求之中。
权利要求
1.在通信系统中进行数据传输的越切换的一种方法，包括以下步骤将移动单元的通信链路从源基台切换到目标基台；将互通功能从互通单元转移到目标互通单元；以及实现从源调制解调器向目标调制解调器的切换。
2.权利要求1的方法，其中转移所述互通功能的所述步骤包括分配所述目标调制解调器；将协议状态从所述源互通单元转移到所述目标互通单元；以及将调制解调器的参数从所述源调制解调器转移到所述目标调制解调器。
3.权利要求2的方法，其中转移所述互通功能的所述步骤还包括将被缓冲的数据从所述源互通单元转移到所述目标互通单元。
4.在通信系统中进行数据传输越区切换的方法，包括步骤将移动单元的通信链路从数字基台切换到模拟基台；以及将调制解调器功能从源互通单元转移到所述移动互通单元。
5.权利要求4的方法，其中转移所述调制解调器功能的所述步骤包括将移动单元调制解调器进行初始化；将协议状态从所述源互通单元转移到所述移动单元调制解调器；将调制解调器的参数从所述互通单元转移到所述移动单元的调制解调器。
6.权利要求5的方法，其中通过位于所述移动单元和所述数字基台之间的控制信道链路和通信信道链路之一，将所述协议状态转移到所述移动单元的调制解调器上。
7.在通信系统中进行数据传输越区切换的方法，包括将移动单元的通信链路从数字基台切换到模拟基台；将互通功能从源互通单元转移到目标互通单元；将一对无线调制解调器进行参数调整；以及从源调制解调器向目标调制解调器切换。
8.权利要求7的方法，其中转移互通功能的所述步骤包括步骤分配所述目标调制解调器；将有线协议状态从所述源互通单元转移到所述目标互通单元；及将调制解调器协议从所述源调制解调器转移到所述目标调制解调器。
9.权利要求7的方法，其中对所述无线调制解调器对的所述调整步骤包括对模拟基台的无线调制解调器进行参数调整；对移动单元的无线调制解调器进行参数调整；在所述模拟基台的无线调制解调器和所述移动单元的无线调制解调器之间协商无线协议；以及建立所述模拟基台的无线调制解调器和所述移动单元的无线调制解调器之间的、经协商后的无线协议。
10.权利要求9的方法，其中所述无线协议包括一个传输控制协议、一个互连协议、一个点到点的协议、一个无线电链路协议、一个无连接网络的协议、一个传输协议、一个通用数据协议UDP、一个V.42协议、一个差错控制协议和一个数据压缩协议。
全文摘要
本文描述了在一个使用调制解调器(21、24)的数据无线通信过程中进行通信链路(32)越区切换的方法。通信链路32从源基站(22)切换到目标基台(23)。然后,通过转移协议状态(42)(如传输控制协议),将互通功能(33)从源互通单元(25)转移到目标互通单元(26)。一旦互通功能(33)被转移,但可进行从源调制解调器(21)向目标调制解调器(24)的切换(34)。
文档编号H04W36/12GK1180469SQ96192986
公开日1998年4月29日 申请日期1996年11月26日 优先权日1996年1月30日
发明者格里高利·C·拉登, 乔·罗斯朗, 贾·加帕兰 申请人:摩托罗拉公司