专利名称：在宽带码分多址和全球数字移动电话系统之间的运营商间切换方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及一种移动电信网，特别是在一种宽带码分多址(WCDMA)覆盖区和全球数字移动电话系统(GSM)覆盖区之间的切换。
背景技术：
在移动电话网中，运营商的覆盖区被分成小区，或者无线覆盖区。一个小区相当于一个发射机或少量发射机的集合的覆盖区。当移动终端用户在与不同基站点相关的小区间移动时，必须将进行中的通话交换到不同的无线覆盖信道或小区。这叫做切换。特别是，在切换发生在一个网络的小区和另一个网络的小区之间时，该切换叫做系统间切换或运营商间切换。
第三代(3G)移动系统，通用移动电信系统(UMTS)的开端是通常被称为通用陆地无线接入网(UTRAN)和GSM/GPRS基站核心网，在这里GSM/GPRS，即全球数字移动电话系统的通用分组无线系统，是所谓的利用数字传输的第二代移动系统的网络。UTRAN是一个概念术语，它标识了无线通信网的一部分，多个移动终端在其中通过一个或一个以上的基站互相通信。特别是，UTRAN标识了包括无线网络控制器(RNC)以及在互连点(Iu)和无线接口(Uu)之间的节点B的网络的一部分。互连点Iu位于RNC和核心网络之间，无线接口Uu位于UTRAN和用户设备(UE)之间。对用户设备(UE)来说UTRAN的一种模式是FDD(频分双工)模式，与时分双工(TDD)相区别。第三代合作项目(3GPP)及其参考文献中的技术规范(TS)25.101 v 3.1.0(1999-12)描述了UE无线发射和接收(FDD)。UTRAN可运营在两种不同的模式宽带码分多址(WCDM)模式和时分/码分多址(TD/CDMA)模式。在3G TS 22.1293.0.0(1999-04)中规定了在UMTS以及GSM或者其他无线系统之间的切换条件。
在第二代移动电信系统向第三代移动电信系统的发展过程中，一些网络运营商在较早的GSM网络的基础上构建第三代网络，在系统发展的初级阶段扩大GSM覆盖区以包括WCDMA无线覆盖。典型地，这些运营商利用现有的基站点加速WCDMA的部署，并与现有的第二代系统共享站点和传输成本。其他的WCDMA网络运营商，称为绿色场运营商，并不具备早期的网络。对于第一种网络运营商(WCDMA/GSM运营商)，可以按照在3G TS 22.129 3.0.0(1999-04)中规定的要求进行在同一系统但不同无线技术间的切换。在不同运营商间的切换可利用GSM-GSM切换要求的已有技术进行。这样，漫游使一个GSM移动终端利用任何其他的GSM网络发和收呼叫成为可能。
绿色场WCDMA运营商的移动终端的切换更为复杂。在部署阶段，绿色场WCDMA运营商不易于在短期内构建一个连续的在国家范围内的覆盖网。这意味着绿色场WCDMA运营商的移动终端必须依赖于第一种类型的运营商的无线覆盖。
移动终端可以运行在空闲模式或连接模式。目前，当绿色场WCDMA运营商的移动终端在连接模式下移出其3G覆盖区并且没有切换时，呼叫将中断。如果在绿色场运营商和WCDMA/GSM运营商之间有漫游协议，移动终端就会在呼叫中断后对GSM网络进行小区重选并开始新的连接。如果没有这样的漫游协议，绿色场网络的移动终端就不能在归属网络的覆盖区以外进行任何连接。当绿色场运营商的移动终端位于归属网络以外，它只能在空闲模式下找到归属网络。典型地，空闲模式下的移动终端选择公共陆地移动网(PLMN)连接。移动终端寻找选定的PLMN中的合适的覆盖区并用一种叫做预占的方法选择该覆盖区来提供可行的服务。通过预占的方法，移动终端即使在其归属网络有覆盖的情况下，也与其他运营商的网络而不是它自己的网络相连。
另一种可能是，给绿色场运营商的所有移动终端提供一个长的邻区列表。该列表包括对一个特定的移动终端来说可接入的小区和不可接入的小区。按照该列表，核心网将判断是否应按该列表进行切换。由于系统间的测量中包括很多小区，导致产生了不必要的切换信令。涉及很多小区的切换测量也耗费更多的时间。此外，WCDMA中的切换测量利用压缩模式，这可能会产生更多干扰。
提供一种能消除不必要的切换信令并且绿色场运营商的移动终端能尽可能地一直与自己的网络相连的系统间切换的方法和系统，是有益的和大家所期望的。
发明内容
按照本发明的第一方面，一种在电信网络中的运营商间切换方法，该网络包括运营在宽带码分多址模式下并具有多个第一无线覆盖区的第一子网的第一运营商；第二子网和第三子网的第二运营商，其中第二子网运营在与全球数字移动电话系统模式一致的无线频率上，具有多个与第一无线覆盖区部分重叠的第二无线覆盖区，第三子网运营在宽带码分多址模式，具有多个第三无线覆盖区，其中当移动终端位于第一覆盖区域和第二覆盖区域重叠的部分时在第一和第二运营商之间为第一运营商的移动终端进行切换，该方法其特征在于提供移动终端能够看见的第一无线覆盖区的第一列表，当移动终端移动到第一覆盖区时，使移动终端通过第一子网接入第一无线覆盖区；以及提供第二无线覆盖区的第二列表给移动终端，当移动终端位于超出第一覆盖区的第二覆盖区时，使移动终端通过第二子网接入第二覆盖区。
较佳的实现是，当移动终端运行在连接模式时提供第二列表。
较佳的实现是，由第一子网的无线网络控制器或第二子网的基站控制器提供第一列表。
较佳的实现是，由第一子网的无线网络控制器或第二子网的基站控制器提供第二列表。
较佳的实现是，第一列表规范第一运营商的移动终端以使第一运营商的其他移动终端不能接入第一列表。
较佳的实现是，第一列表规范第一运营商的移动终端以使第二运营商的移动终端不能接入第一列表。
按照本发明的第二方面，一种在电信网络中的运营商间切换方法，该网络包括运营在宽带码分多址模式下并具有多个第一无线覆盖区的第一子网的第一运营商，以及第二子网和第三子网的第二运营商，其中第二子网运营在与全球数字移动电话系统模式一致的无线频率上，具有多个与第一无线覆盖区部分重叠的第二无线覆盖区，第三子网运营在宽带码分多址模式，具有多个第三无线覆盖区，其中当移动终端位于第一覆盖区域和第二覆盖区域重叠的部分时在第一和第二运营商之间为第一运营商的移动终端进行切换，该系统其特征在于
第一装置，提供移动终端能够看见的第一无线覆盖区的第一列表，当移动终端移动到第一覆盖区时使移动终端通过第一子网接入第一无线覆盖区；以及第二装置，提供第二无线覆盖区的第二列表给移动终端，当移动终端位于超出第一覆盖区的第二覆盖区时使移动终端通过第二子网接入第二覆盖区。
较佳的实现是，第一装置位于第一运营商的无线网络控制器中。
较佳的实现是，第一装置位于第二运营商的基站控制器中。
较佳的实现是，第二装置位于第一运营商的无线网络控制器中。
阅读完与图1至图4相结合的描述后将会清楚理解本发明。
图1是显示了运营商1和运营商2的无线覆盖区的示意图。
图2是图解表示的按照本发明的移动电信系统。
图3是从运营商1到运营商2切换的过程流程图。
图4是按照本发明给移动终端提供邻区列表的步骤流程图。
发明的最好实施方式在移动电信中，切换是当移动终端在与同一或不同运营商的不同基站相联系的无线覆盖区或小区间移动时维持移动终端的业务连续性的基本功能。在提供业务的无线资源变化而涉及的基站没有任何变化时也可能发生切换。
在GSM系统中，移动终端在切换过程中处于主动。移动终端持续控制其信号强度和其相邻小区的信号强度。相邻小区的信号强度可通过由基站进行的对在邻区列表中的所有小区的接收信号强度指示(RSSI)测量获得。信号强度的测量使基站控制器(BSC)能决定最好以哪个小区维持通信链路的质量。有两种用于切换的基本算法。
采用“最差可接受性能”算法，移动终端的功率水平随着传输质量的下降而上升。当功率的上升对信号的质量没有影响时进行切换。
采用“功率预算”算法，当信号质量降低到一定程度，功率水平不再继续上升时进行切换。
当从UTRAN系统切换到例如GSM的非UTRAN系统时，过程一开始UE在下行广播信道(BCCH)的系统信息消息或者在下行专用控制信道(DCCH)中的测量控制消息中接收GSM相邻小区参数。在从UE获得的测量报告的基础上，RNC作出切换决定。同样地，当从非UTRAN系统切换到UTRAN系统时，过程一开始双模式UE在GSM系统信息消息中接收UTRAN相邻小区参数。在接收测量报告后，GSM BSC作出切换决定。
如上所述，绿色场运营商不能在短期内构建连续的国家范围的覆盖。当移动终端在与不同运营商的网络相联系的无线覆盖区或小区间移动时，这些运营商必须依赖现有运营商的网络来维持移动终端业务的连续性。如图1所示，绿色场运营商(OP1)提供一个包括小区12和14的介于标为S2和S3的区域之间的WCDMA子网。另一个运营商(OP2)提供一个包括小区32-34的WCDMA子网和包括小区21-26的GSM子网。如果OP1网络的移动终端10穿过沿着方向18的不同区域移动，它就处于OP1和OP2的无线覆盖之下。当移动终端10位于S1和S2之间的区域，对移动终端10来说唯一的无线覆盖来自于OP2网络。如果终端10处于空闲模式，在系统信息消息中仅列出OP1小区。当移动终端预占一个OP2小区时，它自动地寻找OP1小区。如果移动终端10处于激活或连接模式，并且尚未与OP2的GSM子网连接，就提供给移动终端一个包括有多个GSM小区的邻区列表。当移动终端10向S1移动时，并处于区域40，在该区域内OP1的无线覆盖与OP2的无线覆盖重叠，就提供给移动终端10一个包括有多个OP1小区的邻区列表以便于使移动终端10从处于GSM模式的OP2切换到OP1，如箭头60所示。这是为了确保，当移动终端10处于其归属区域(在S2和S3之间)时，总是与其归属网络相连。包括有多个OP1小区的邻区列表在这里是指第一列表(见图4中的步骤120)。包括有多个OP2小区的邻区列表在这里是指第二列表(见图3中的步骤116)。当移动终端10向S3移动时，并处于区域42，在该区域OP1的无线覆盖与OP2的无线覆盖再一次重叠，就给移动终端10提供另一份包括有多个OP2小区的邻区列表以进行从OP1的WCDMA子网到OP2的GSM子网的切换。大家知道在区域42所提供的第二列表中的GSM小区很可能与在区域40所提供的第二列表不同。例如，在区域42所提供的第二列表可能包括GSM小区25和26，而在区域40所提供的第二列表可能包括GSM小区21和22。这样的第二列表有助于防止OP1的漫游移动终端接入OP2的WCDMA小区32-34。正如在空闲模式下已经知道的那样，移动终端或者UE，由诸如IMSI(国际移动用户标识)、TMSI(临时移动用户标识)和P-TMST(分组TMST)的非接入层身份所标识。由于BSC/RNC知道移动终端的IMSI，BSC/RNC就知道移动终端的归属网络。这样，BSC/RNC就可以为移动终端相应地提供正确的邻区列表。
在图2中表示了在绿色场WCDMA网络和GSM网络之间进行运营商间切换的系统。如图所示，电信网70包括核心网80，它在WCDMA一侧与无线网络控制器(RNC)74链接，在GSM一侧与基站控制器(BSC)82链接。RNC74具有产生邻区列表(第二列表)使得移动终端10进行从WCDMA(OP1)到GSM(OP2)的切换62(见图1)的机制76，和产生邻区列表(第一列表)用于在OP1的归属网络中的软切换的机制78。BSC82具有产生邻区列表(第一列表)使得移动终端10进行从GSM到WCDMA(OP1)的切换60的机制84。RNC74连接到节点B72，BSC82连接到基站收发信机(BTS)86。
从绿色场WCDMA网络到OP2的GSM子网的切换如图3所示。如图3所示，当移动终端10(见图1)位于象区域42(图1)那样的重叠区时，由网络管理系统(NMS，未示)设置切换触发门限到RNC74，如步骤90所示。如果在RNC74中满足了切换触发条件，如步骤92所示，RNC74则在步骤94中命令移动终端10进行系统内部测量并告知移动终端10邻区列表(第二列表，例如包括多个OP2 GSM小区以使得移动终端10在那里接入)。移动终端10在步骤96对在邻区列表中列出的小区进行测量。最后，RNC74在步骤98中按照测量结果、业务优先权和负载选出目标小区。
图4表示了邻区列表是怎样提供给绿色场运营商(OP1)的移动终端的。在步骤110，决定OP1移动终端的位置。如果是在其归属网络中，那么在必要时为系统内部切换或软切换提供归属小区的邻区列表(第一列表)，如步骤113所示。否则，不需要采取任何措施。如果移动终端位于其归属网络但接近于OP2网络的边界，并且在步骤112中判断出满足切换到OP2的标准，过程继续步骤114。在步骤114中，判断移动终端10运行在空闲模式还是连接模式。如果移动终端10运行在空闲模式并且预占一个OP2小区时，它能在系统信息消息中根据OP1小区的列表自动地发现其归属小区。如果移动终端运行在连接模式，就在步骤116中提供给移动终端一个包括OP2的GSM小区的邻区列表使移动终端在必要时连接到GSM子网以维持现有呼叫的连续性。但当移动终端10向其归属网络移动并且满足到OP1的切换标准时，如步骤118所示，在步骤120中提供给移动终端10一个包括OP1小区的邻区列表以进行从OP2 GSM子网到OP1 WCDMA网络的切换。
总之，按照上述的方法，只要有归属网络的无线覆盖，绿色场3G移动终端就与其归属网络相连，并仅当没有归属网络的无线覆盖时才与GSM网络相连。当绿色场3G运营商的移动终端正在其归属网络的覆盖区和没有归属网络的覆盖的区域之间移动时，进行到GSM网络的切换以使得连接不中断。当绿色场移动终端从其他运营商的GSM子网返回其归属网络的覆盖区时，GSM子网能够将漫游移动终端带回其归属网络。这要求在BSC中的绿色场3G小区的邻区列表决定于移动终端，以使得只有同一绿色场运营商的移动终端能看见邻区列表中的绿色场3G小区，其他运营商的移动终端是看不到的。最好是，邻区列表限定于绿色场运营商的移动终端以使得该列表甚至不能被同一绿色场运营商的其他移动终端所看到。当绿色场移动终端离开其归属网络的覆盖区，绿色场3G网络就能够将绿色场移动终端切换到GSM运营商的网络。漫游绿色场移动终端有了包括绿色场小区的邻区列表，BSC/RNC就可以在即使没有其他触发条件满足时仍能将移动终端切换到其归属网络。需要指出，最好给绿色场运营商的移动台在其运行在激活或连接模式时提供邻区列表。但是也可以在移动台运行在空闲模式时给它提供邻区列表。
虽然本发明已通过其较佳实施例进行了描述，但本领域的普通技术人员应该理解，上述内容及各种其他的变化、省略以及其形式与细节的改变均可以在不背离本发明的精神和范围下作出。
权利要求
1.一种在电信网络(70)中的运营商间切换方法，该电信网络(70)包括运营在宽带码分多址模式下并具有多个第一无线覆盖区(12，14)的第一子网的第一运营商(OP1)，第二子网和第三子网的第二运营商(OP2)，其中第二子网运营在与全球数字移动电话系统模式一致的无线频率上，具有多个与第一无线覆盖区部分重叠的第二无线覆盖区(21-26)，第三子网运营在宽带码分多址模式，具有多个第三无线覆盖区(32-34)，其中当移动终端位于第一覆盖区域和第二覆盖区域重叠的部分(40)时在第一和第二运营商之间为第一运营商的移动终端(10)进行切换，该方法其特征在于提供移动终端能够看见的第一无线覆盖区的第一列表(120)，当移动终端移动到第一覆盖区时，使移动终端通过第一子网接入第一无线覆盖区；以及提供第二无线覆盖区的第二列表(116)给移动终端，当移动终端位于超出第一覆盖区的第二覆盖区时，使移动终端通过第二子网接入第二覆盖区。
2.权利要求1的方法，其特征在于当移动终端(10)运行在连接模式时提供第二列表。
3.权利要求1的方法，其特征在于当移动终端(10)运行在空闲模式时提供第二列表。
4.权利要求1的方法，其特征在于由第一子网的无线网络控制器(74)提供第一列表。
5.权利要求1的方法，其特征在于由第二子网的基站控制器(82)提供第一列表。
6.权利要求1的方法，其特征在于由第一子网的无线网络控制器(74)提供第二列表。
7.权利要求1的方法，其特征在于由第二子网的基站控制器(82)提供第二列表。
8.权利要求1的方法，其特征在于第一运营商(OP1)还有其他多个移动终端，其中第一列表规范第一运营商的移动终端以使其他多个移动终端不能接入第一列表。
9.权利要求1的方法，其特征在于第二运营商(OP2)还有其他多个移动终端，其中第一列表规范第一运营商的移动终端以使其他多个移动终端不能接入第一列表。
10.一种在电信网络(70)中的运营商间切换系统，该电信网络(70)包括运营在宽带码分多址模式下并具有多个第一无线覆盖区(12，14)的第一子网的第一运营商(OP1)，以及第二子网和第三子网的第二运营商(OP2)，其中第二子网运营在与全球数字移动电话系统模式一致的无线频率上，具有多个与第一无线覆盖区部分重叠的第二无线覆盖区(21-26)，第三子网运营在宽带码分多址模式，具有多个第三无线覆盖区(32-34)，其中当移动终端(10)位于第一覆盖区域和第二覆盖区域重叠的部分(40)时在第一和第二运营商之间对第一运营商的移动终端进行切换，该系统其特征在于第一装置(84)，提供移动终端能够看见的第一无线覆盖区的第一列表，当移动终端移动到第一覆盖区时使移动终端通过第一子网接入第一无线覆盖区；第二装置(76)，提供第二无线覆盖区的第二列表给移动终端，当移动终端位于超出第一覆盖区的第二覆盖区时使移动终端通过第二子网接入第二覆盖区。
11.权利要求10的系统，其特征在于当移动终端(10)运行在连接模式时提供第二列表。
12.权利要求10的系统，其特征在于当移动终端(10)运行在空闲模式时提供第二列表。
13.权利要求10的系统，其特征在于第一装置位于第一子网的无线网络控制器(74)中。
14.权利要求10的系统，其特征在于由第二子网的基站控制器(82)提供第一列表。
15.权利要求10的系统，其特征在于由第一子网的无线网络控制器(74)提供第二列表。
16.权利要求10的系统，其特征在于由第二子网的基站控制器(82)提供第二列表。
17.权利要求10的系统，其特征在于第一运营商(OP1)还有其他多个移动终端，其中第一列表规范第一运营商的移动终端以使其他多个移动终端不能接入第一列表。
18.权利要求10的系统，其特征在于第二运营商(OP2)还有其他多个移动终端，其中第一列表规范第一运营商的移动终端以使其他多个移动终端不能接入第一列表。
全文摘要
一种在包括有绿色场WCDMA运营商和GSM/WCDMA运营商的电信网中运营商间切换的方法和系统。当绿色场运营商的移动终端从归属网络的覆盖区向GSM/WCDMA区域移动时，给移动终端(116)提供GSM小区的邻区列表以在没有归属网络的覆盖时切换到GSM小区。当移动终端从GSM/WCDMA区域返回归属网络时，给移动终端(120)提供归属小区的邻区列表以使只要在有覆盖的情况下绿色场移动台就与其归属网络相连。最好是，只在连接模式下给移动终端提供邻区列表。
文档编号H04W36/14GK1489877SQ02804489
公开日2004年4月14日 申请日期2002年1月25日 优先权日2001年2月2日
发明者H·霍尔马, 施瓦茨 U, K·蒂格尔斯特德特, A·瓦克尔, A·阿塔莫, K·海基宁, H 霍尔马, 硕, 穸 固氐绿 申请人:诺基亚有限公司