专利名称：在无线通信网络中高度完整的无线接入网客户端重分配的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通信网，更具体地涉及在无线通信网络中高度完整的无线接入网客户端重分配。
背景技术：
诸如蜂窝电话系统这样的无线通信系统或网络是很普遍的。为了改善无线通信网络的操作，无线通信系统或网络最近的一些发展集中在分组交换网络的使用上，而不是集中在电路交换网络上。通常，分组交换网络的使用能够促进更多复杂呼叫路由技术的发展，这些技术可以改善呼叫质量和/或者可以改善无线通信网络的操作效率。由于无线用户数量的快速增加、经无线通信网络提供的业务和执行的应用的复杂度和数量的增加、以及国际标准的改变，无线通信网络质量和效率的改善尤其重要。实际上，许多最近发展的基于分组交换的无线通信网络都特别适于支持第三代移动电信系统，例如基于CDMA2000技术、通用移动电信系统(UMTS)技术等的系统。
基于分组交换网络的无线通信网络一般包括多个无线接入网(RAN)，这些无线接入网中的每一个都是分组交换网络并且其每一个都可通信地耦合到一个或多个基站收发信机(BTS)。移动终端装置或移动站，例如蜂窝电话，发送无线频率信号给一个或多个BTS并从一个或多个BTS接收无线频率信号。BTS把无线频率信号所携带的信息传送给一个或多个RAN。RAN类似于一般在第二代CDMA和GSM无线通信网络内使用的基站子系统。但是，与基站子系统对比，RAN一般与一个或多个其他分组交换网络通信，这些分组交换网络能使RAN彼此通信，并且与其他业务或应用等通信。以这种方式，移动终端装置或移动站可以容易地接入无线通信网络，以与一个或多个由无线网络提供的业务相互作用。
当移动终端装置或移动系统接入无线通信网络并请求业务时，建立一组资源和路径连接，例如控制和承载路径，以支持所请求的业务。当然，根据所请求的业务的属性，可以为每一会话或呼叫提供一个或多个控制路径和一个或多个承载路径。在所述移动终端装置接入所述通信系统时初始建立的物理通信路径或连接(即，呼叫配置)可以提供最小的或可接受的控制延时和承载路径延迟。但是，移动终端装置通过由所述通信系统所覆盖的区域的移动，以及所述通信系统的动态传输特性，都会使所述初始通信呼叫配置变得有问题或不可接受。例如，当一个移动终端装置接近或越过相邻RANs的覆盖区域之间的边界时，控制和承载路径延迟可能造成过度的控制延时和过度的和/或有差别的承载路径延迟。
一些无线通信网络或系统使用RAN会话客户端(RSC)来管理和/或最优化用于每一呼叫或可通信地耦合到所述RAN的移动通信装置的控制和承载路径配置。一般，当移动终端装置在由所述RAN所覆盖的区域内以物理的方式移动时，RSC尝试最优化用于每一呼叫或会话的通信路径或连接配置。另外，当与呼叫相关联的所述移动通信装置接近或越过多个RAN之间的边界时，无线通信网络还能使用于所述会话或呼叫的RSC的物理位置在多个RSC之间以物理的方式移动。以这种方式，可以改变或切换RSC的位置，从而动态地最优化呼叫配置。
不幸地是，一般使用插入(intrusive)技术来实施RSC重分配或切换，插入技术可以是，例如，CDMA硬切换，这会切断沿着与会话或呼叫相关联的激活控制和承载路径的连接，然后为所述会话或呼叫建立新的通信路径或连接(例如，新的控制和承载路径)。这样的硬切换实质上可能降低呼叫质量，并且在新的通信路径或连接不够完整并且/或不能建立的情况下，呼叫质量将会降低并且/或所述会话或呼叫可能会丢失或掉线。因此，需要一种方法和装置，用于在无线网络内的无线接入网会话客户端的高度完整的切换。
根据几个实施例来描述本发明，以说明其概括性的技术。参考附图，其中图1是一个无线通信系统的示例性框图，所述系统能够启用在无线接入网之间和之内无线接入网会话客户端的高度完整的重分配；图2是图1所示的系统的更详细的框图；并且图3是一个流程图，说明使用图1和2所示的系统执行无线接入网会话客户端的高度完整的重分配的方式。
具体实施例方式
图1是无线通信系统10的一个示例性框图，所述系统能够启用在无线接入网(RAN)14之间和之内无线接入网会话客户端(RSC)12的高度完整的重分配或切换。如图1所示，核心系统16提供传输、位置控制和通信管理功能，这些功能能够使例如移动终端装置18这样的移动终端装置连接到目标用户业务(未示出)和/或把一个目标用户业务连接到另一个目标用户业务。核心系统16可以包括，例如，电路网关，电路网关能够和公共交换电话网、公共数据网通信，并且/或核心系统还可以包括任何其他固定设备，例如经陆地线或任何其他合适通信介质连接的交换电路。核心系统16还可以包括一个或多个工作站或计算机(未示出)，其作为服务器执行程序，从而能够有效的路由去往业务、来自业务、或在业务之间的呼叫和/或其他信息，其中所述业务可通信地耦合到所述核心系统16。
RAN 14可以包括BTS和一个或多个工作站或计算机(未示出)，工作站或计算机作为服务器，并且使得处理和路由发送到移动终端装置18或从移动终端装置18接收的呼叫或会话信息更方便，移动终端装置18可以是蜂窝电话、寻呼装置、便携计算机(例如，膝上型或手持型等)或任何其他期望的无线通信装置或平台。
一般来讲，无线通信系统10能够在单个RAN 14之内和/或在两个或多个RAN 14之间启用对与由移动终端装置18始发的特定呼叫或会话相关联的RSC 12进行重分配。重要的是，无线通信系统10对RSC12执行从一个位置到另一个位置的重分配、转接或切换，而不会使移动终端装置18的用户受到业务中断、业务质量差等等的影响。重新分配或切换可以把RSC 12从RAN内的一个位置移动到所述RAN中的另一个位置或从一个RAN移动到另一个RAN。更具体地说，无线通信系统10适于以物理的方式把会话或呼叫管理功能(即，RSC 12)从系统10内的一个位置移动到另一个位置(即，重新分配)，而不中断在所述移动终端装置18和RAN 14之间传送呼叫或会话信息的无线频率通信路径或连接20，并且不中断在核心系统16和RAN 14之间传送会话或呼叫信息的连接或通信路径22。特别是，核心系统16和RAN 14包括桥接功能，所述功能能使移动终端装置18对于一个给定呼叫或会话具有冗余的控制和承载路径组。更具体地说，每个桥接功能提供一个Y型通信机制，其中两个通信路径(即，Y的两个臂)之一选择性地耦合到一个单独的通信路径(例如，Y的尾脚或支脚)。例如，Y的两个臂可以同时经不同的通信路径接收与特定移动终端装置相关联的通信，不同的通信路径可以包括不同的BTS、不同的RSC等等，并且桥接功能适于选择性地把经两个臂之一接收的通信传送到Y的支脚或尾脚。以这种方式，桥接功能能使一个单独的移动终端装置经多个通信路径通信，如下面更详细的描述，这能够把用于会话或呼叫的RSC从一个物理位置到另一个位置高度完整切换。此外，无线通信系统10进一步包括完整性检测功能，其能够在终止、断开或拆除与一个会话或呼叫相关联的另一组通信路径和资源之前检测冗余的控制和承载路径组的完整性。
在操作中，移动终端装置18始发一个呼叫或会话，所述呼叫或会话将经无线频率连接20和核心连接22执行。当移动终端装置18通过RANs14覆盖的区域时，可以以已知方式或任何其他方式改变无线频率(RF)连接20，以便移动终端装置18和与其在物理方面最接近的BTS和/或提供最高呼叫质量(例如，最小传输误差，最高信噪比等等)的BTS通信。此外，无线通信系统10还能使用于与所述移动终端装置18相关联的呼叫或会话的RSC12的物理位置在RAN 14内或之间移动，以便最小化控制和承载路径延迟或延时，从而改善呼叫质量。对照已知的RSC重新分配技术或系统，例如使用CDMA硬切换的系统或技术，图1所示的无线通信系统10使用通过RAN 14的冗余通信路径，来将核心连接22和RF连接20从RAN 14内的一个位置到另一个位置的RSC 12的移动和重新分配中隔离出来而免受影响。
图2是图1所示的无线通信系统的更详细的框图。如图2所示，核心系统16包括固定设备24和26以及核心客户端28。固定设备24和26可以是，例如，能使无线通信系统10与硬布线网络(例如，公共交换电话网，公共数据网等等)通信的电路网关，能使系统10与其他分组交换网络(例如，因特网)通信的分组网关，或能使系统10与其他系统和装置交换信息和/或与其他系统和装置通信的任何其他期望的网关类型。如果需要的话，固定设备24和26可以包括任何数量的电路网关和/或其组合。
优选的，核心客户端28是在一个或多个与核心系统16相关联的工作站或计算机上执行的软件。通常，核心客户端28适于传递从移动终端装置或系统，例如从移动终端装置18接收的业务请求，并且适于执行承载流路由和控制。重要的是，核心客户端装置28可通信地经分组交换网络30耦合到固定设备24和26，例如，所述分组交换网络可以使用因特网协议(IP)分组或其他合适的分组通信协议和媒体传送数字信息。核心客户端28适于执行通信桥接功能，所述功能能使核心客户端28与冗余的RSC 36和38建立一组冗余的通信路径32和34，并经这些通信路径通信。RSC 36和38与无线通信系统内的不同物理位置相关联。例如，RSC 36和38之一可以与位于RAN 14的第一个RAN内的位置相关联，并且RSC 36和38中的另一个可以与位于RAN 14的另一个RAN内的位置相关联。作为选择的，RSCs36和38可以与RAN 14中的一个单独RAN内的不同物理位置相关联。
RSC 36和38可通信地经BTS40、无线接入分组交换网42和冗余通信路径44和46耦合到移动终端装置18。类似于核心分组交换网30，无线接入分组交换网42可以使用，例如，IP分组或任何其他期望的分组、通信协议和媒体。BTS 40包括一个桥接功能，所述功能能使BTS 40和移动终端装置18经冗余通信路径44和46同时与RSC 36和38通信。
冗余通信路径32和34以及冗余通信路径44和46可以同时携带与移动终端装置18相关联的会话或呼叫信息。但是，当建立初始呼叫配置时(即，当移动终端装置18最初请求业务并且连接到系统10上时)，在RAN 14内只建立了一个RSC。通过实例的方式，RSC 36和通信路径32和44最初可以由系统10提供，以便使所述移动终端装置18可以和核心系统16通信并且进而和任何终端用户业务通信，这些终端用户业务通信地耦合到所述核心系统16。当移动终端装置18通过RAN 14所覆盖的区域时，就可以使用在核心客户端28和BTS 40内的通信桥接功能来建立通信路径34和46。此外，RSC38可以被例示为冗余RSC，用于管理与移动终端装置18相关联的通信。冗余RSC38可以在物理方面位于RAN 14内与RSC 36相同的RAN内，或作为选择的，位于RAN 14内的不同RAN内。可以基于路径最优原则、呼叫质量原则、资源可用性等等为示例的冗余RSC 38选择适当位置。
根据适应特定应用、业务等的需要，图2所示的通信路径32、34、44和46中的每一个都包括一个或多个控制和承载路径。换句话说，根据移动终端装置18始发的会话或呼叫的属性，通信路径32、34、44和46可以要求多个承载路径和/或多个控制路径。此外，虽然图2中仅示出了两个RSC，但是如果需要的话，对于与移动终端装置18相关联的给定呼叫或会话，可以例示出多于两个的RSC。
除了能够建立冗余通信路径，核心客户端28和BTS40内的桥接功能还可以包括完整性检测功能。例如可以使用帧擦除率，传播延迟或任何其他帧质量参数来确定或确认承载路径通信的完整性，可以使用序列号(例如，结合基于CDMA的通信中使用的那些)来确定BTS是否与RAN 14之一同步，从而能够确定控制路径通信的完整性等等。
图3是一个流程图100，说明使用图1和2所示的系统10执行RSC的高完整性重分配或切换的方式。最初，一个移动终端装置，例如图1和2所示的移动终端装置18，可以使用经RSC 36和通信路径或连接32和44(图2)与核心系统16通信的配置来建立会话或呼叫。当移动终端装置18通过RAN 14所覆盖的区域时，控制和承载路径延时可能变的过大，从而使系统10启动把RSC36重新分配到RAN 14内另一个位置。参照图2和3，在框102，系统10响应一个请求，通过使用BTS40内的桥接功能对RSC 36重新分配，以建立一个新的或冗余通信路径(例如，路径46)，所述路径能使移动终端装置18与RSC 38(其充当冗余RSC)通信。在框104，BTS40内的桥接功能使用任何期望的技术，包括上述的帧擦除率和序列检测技术来检测通信路径46的完整性。在框106，核心客户端28使用它的桥接功能建立一个新的或冗余通信路径(例如，路径34)，所述路径能使冗余RSC和移动终端装置18与核心客户端28通信。当然，通信路径34和46中的每一个都可以包括多个通信路径，例如包括一个或多个控制路径和一个或多个承载路径。
在框108，核心客户端28使用它的桥接功能检测或确定通信路径34的完整性。在框110，系统10执行RSC 36到冗余或新RSC 38的重新分配或切换。为了执行重新分配，存储在RSC36内的控制信息和参数被传送到新的或冗余RSC 38，并且当完成传送(假定，已经确定通信路径34和46的完整性是可接受的)时，RSC 38对与移动终端装置18相关联的会话或呼叫进行控制。在框112，可以终止或拆除初始资源和通信路径(例如，通信路径32和44，RSC 36等)，以释放这些资源和/或路径供另一个移动装置使用。
这样，可以使用无线通信系统10实现无插入或无缝RSC重分配或切换，其可以把移动终端装置18和核心客户端28从重分配过程中隔离出来而免受其影响。更具体地说，RF连接20与核心客户端28和固定设备24和26之间的连接可以在RSC重分配期间保持不改变，从而改善呼叫质量并降低由于失败的或不可接受的连接所造成的呼叫或会话丢失或掉线的风险。此外，由于系统10可以在终止或拆除当前正在使用的通信路径之前确定或检验将要使用的新通信路径的完整性，因此系统10能使这样的RSC重分配或切换只在新连接或路径可接受的情况下才进行，从而提供高度完整的重分配或切换。
尽管可以根据在此的说明构造特定的设备并且执行特定方法，但是本专利覆盖的范围并不限于此。相反，本专利覆盖落在附加权利要求的范围内的说明的所有实施例，而无论是字面上的还是原理的等效。因此本发明不能并且不应被认为限定于在此描述的实施例。
权利要求
1.一种无线通信系统，其包括核心系统，适于在所述核心系统和相应的第一和第二无线接入网会话客户端之间建立第一组冗余通信路径，这两个会话客户端分别与所述无线通信系统内的第一和第二位置相关联；以及基站收发信机，适于在所述基站收发信机和所述相应的第一和第二无线接入网会话客户端之间建立第二组冗余通信路径。
2.如权利要求1的无线通信系统，其中，所述相应的第一和第二位置分别与第一和第二无线接入网相关联。
3.如权利要求1的无线通信系统，其中，所述核心系统包括固定设备。
4.如权利要求1的无线通信系统，其中，所述第一和第二组冗余通信路径包括控制和承载路径。
5.如权利要求1的无线通信系统，其中，所述第一和第二组冗余通信路径适于同时传送与移动通信装置相关联的通信信号。
6.如权利要求5的无线通信系统，其中，所述移动通信装置是蜂窝电话。
7.如权利要求1的无线通信系统，其中，所述核心系统和所述基站收发信机之一适于从第一和第二组冗余通信路径确定一个通信路径的完整性。
8.一种无线通信系统，其包括核心系统，具有第一桥接功能，所述功能适于在所述核心系统和多个无线接入网会话客户端之间建立第一组冗余通信路径；和基站收发信机，具有第二桥接功能，所述功能适于在所述多个无线接入网会话客户端和所述基站收发信机之间建立第二组冗余通信路径。
9.一种用于在无线通信系统内重新分配无线接入网会话客户端的方法，其中所述通信系统具有核心系统和基站收发信机，所述方法包括在无线通信系统内建立冗余无线接入网会话客户端；在所述核心系统和所述冗余无线接入网会话客户端之间建立第一组冗余通信路径；在所述冗余无线接入网会话客户端和所述基站收发信机之间建立第二组冗余通信路径；确定所述第一和第二组冗余通信路径的完整性；以及基于第一和第二组冗余通信路径的完整性，从所述无线接入网会话客户端将控制转移到所述冗余无线接入网会话客户端。
10.如权利要求9的方法，其中，在所述无线通信系统中建立所述冗余无线接入网会话客户端包括步骤在所述无线通信系统内的第一位置建立所述冗余无线接入网会话客户端，所述第一位置不同于与无线接入网会话客户端相关联的无线通信系统内的第二位置。
全文摘要
一种无线通信系统(10)使用通信桥接功能来在冗余无线接入网会话客户端(36、38)、核心系统16和基站收发信机(40)之间建立冗余通信路径(32、34、44、46)。所述系统(10)基于所述冗余通信路径(32、34、44、46)的完整性，执行从无线接入网会话客户端(36、38)之一到无线接入网客户端(36、38)中的另一个的呼叫控制的切换或重分配。
文档编号H04B1/74GK1613232SQ02826964
公开日2005年5月4日 申请日期2002年12月31日 优先权日2002年1月11日
发明者约瑟夫·彭齐维亚特尔, 保罗·斯坦伯格, 威廉·S·皮尔斯, 理查德·詹姆士·马尔科姆, 丹尼尔·弗朗西斯·特尔, 布赖恩·杰克·摩尔 申请人:摩托罗拉公司