专利名称：执行双模式寻呼的无线通信系统中的无线发射/接收单元的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及无线通信系统。更特别地，本实用新型涉及无线通信系统中的双模式寻呼，所述无线通信系统包括第二代(2G) /第三代(3G)无 线接入网络(RAN)和演进的通用移动电信系统(UMTS)陆地无线接入网 络(E-UTRAN)。
背景技术：
随着3G和长期演进(LTE)技术被广泛引入， 一个关键的顾虑是在3G 和LTE技术中以无缝方式继续为使用旧有的2/2.5G技术提供服务的需求。但 是，在基于3G和LTE的网络的地理覆盖和网络容量将匹配旧有的2/2.5G网 络所能达到的程度之前需要很长时间。同样，3G和LTE系统的本征可能托 管相同覆盖区域的不同的覆盖区，例如，LTE小区可以比3G和2/2.5G技术 的小区更小。在3G或LTE没有覆盖的地方，用户将需要利用旧有的2/2.5G网络，并 且运行在该网络的无线发射/接收单元(WTRU)将需要多无线接入技术 (RAT)的支持，因此需要多-RATWTRU能力。不仅多-RAT WTRU在电源 加载时必须能够搜寻其他类型的RAT网络，而且多-RAT WTRU也必须能够 在移出LTE覆盖区域时重新选择网络类型。在RAT间切换的过程中，呼叫/会话必须从一个RAT网络切换到另一个 RAT网络，而没有可被双-RAT WTRU的用户察觉的任何明显的性能降低。 对于有通用分组无线服务(GPRS)能力的多-RATWTRU来说，该分组服务 连接必须也被传送到另一网络。
系统间切换是在从第一 RAT网络的一个小区移动到第二 RAT网络的另 一小区的同时保持通信连接的过程。由于LTE网络是与旧有2G/2.5G网络重 叠的地理区域上展开的，无缝的RAT间切换对于提供用户以不间断服务和可 达性(reachablility)将变得关键。因此，期望有一种不影响WTRU的性能的 RAT间切换技术。实用新型内容本实用新型涉及一种无线通信系统，该系统用于对在该系统中运行的多 模式终端的执行双模式寻呼。该无线通信系统包括E-UTRAN、 2G/3GRAN 以及至少一个WTRU，所述WTRU包括与E-UTRAN通信的演进的元件(EE) 以及与2G/3G RAN通信的2G/3G元件。根据本实用新型，WTRU当在2G/3G 系统中己注册的情况下在LTE系统中应该是可达的，反之亦然。该系统可以 首先尝试在2G/3G RAN上寻呼该WTRU，然后尝试在LTE RAN上第二次寻 呼。如果WTRU经由2G/3G RAN接收到第一寻呼消息，则该WTRU可以在 2G/3G RAN上响应。如果由于WTRU预占LTE方而没有接收到第一寻呼， 则该WTRU经由E-UTRAN接收第二寻呼消息。该WTRU经由EE响应该第 二寻呼消息。根据本实用新型的执行双模式寻呼的无线通信系统中的无线发射/接收 单元，其特征在于该无线发射/接收单元包括天线；演进的元件(EE)，与 所述天线操作性相连，经配置以通过该天线与演进的通用移动电信系统 (UMTS)陆地无线接入网络(E-UTRAN)通信；第二代(2G) /第三代(3G) 元件，与所述天线操作性相连，被配置通过该天线用于与2G/3G无线接入网 络(2G/3GRAN)通信；以及与所述EE和2G/3G元件耦合的处理器，经配 置以确定使用EE还是2G/3G元件进行通信，其中当所述2G/3G元件经由 2G/3G RAN接收到第一寻呼消息时，处理器确定使用2G/3G元件响应该第 一寻呼消息，以及当所述EE经由E-UTRAN接收第二寻呼消息时，处理器
确定使用EE响应该第二寻呼。在替换的实施例中，也可能是这样，如果预占2G/3G系统的WTRU接 收到第一寻呼，则该WTRU可以在E-UTRAN方以寻呼响应接入该系统。支 持E-UTRAN的网络方是能够连接到2G/3G网络方的，以确保无缝运行。经 由2G/3G网络方的寻呼可能更鲁棒(robust),因为2G/3G系统覆盖区可能比 LTE网络的覆盖区更可靠。可替换地，可以使用全球移动通信系统(GSM) 用于全球演进的增强型数据速率(EDGE)无线接入网络(GERAN)来代替 2G/3G RAN。所述支持E-UTRAN的无线通信系统还包括移动性管理实体(MME)以 及连同支持2G/3GRAN的服务通用分组无线服务(GPRS)支持节点(SGSN) 一起的用户平面实体(UPE)。所述SGSN与MME/UPE和2G/3G RAN通信。 通过经由SGSN向WTRU发送通知，所述MME/UPE能够支持第一和第二 寻呼消息。在替换的实施例中，第一寻呼消息可以由SGSN产生，而第二寻 呼消息可以由MME/UPE基于从SGSN接收到的通知产生。所述WTRU可以经由2G/3G RAN和SGSN发送对第一寻呼消息的响应 到MME/UPE。 WTRU可以经由E-UTRAN发送对第二寻呼消息的响应到 MME/UPE。为了确保WTRU经由不同方向都是可达的，也可能具有寻呼过 程的其他改变(例如在2G/3G RAN上寻呼，在LTE RAN上响应；在LTE RAN 上寻呼，在2G/3GRAN上响应)。一旦改变了从LTE到2G/3G无线的传输的模式，WTRU可能经由2G/3G 元件发送2G/3G路由区域(RA)更新消息到2G/3GRAN，以通知该系统其 正运行在2G/3G模式中。所述2G/3G RAN将2G/3G RA更新消息转发到 SGSN。所述SGSN可以通过发送2G/3G RA更新通知到MME/UPE来更新 所述MME/UPE。所述SGSN更新到MME/UPE确保到达MME/UPE的对于 该特定WTRU的任何业务为了传送应该被转发到SGSN。所述2G/3G RAU 通过关于该WTRU的当前位置/可达性的对HSS/HLR的更新而被完成。 一旦
成功完成，RAU响应消息被从SGSN发送到2G/3GRAN。 2G/3GRAN转发 该2G/3G RA更新响应消息到WTRU的2G/3G元件。在典型的操作中，WTRU可以经由E-UTRAN从MME/UPE接收消息。 WTRU也可以经由E-UTRAN发送消息到MME/UPE。 WTRU也可以经由 SGSN和2G/3G RAN从MME/UPE接收消息。WTRU可以经由2G/3G RAN 和SGSN发送用户数据到MME/UPE 。
从以下优选实施方式的描述中可以更详细地了解本实用新型，这些优选 实施方式是作为实例给出的，并且是结合附图而被理解的，其中图1是根据本实用新型配置的演进的双模式寻呼通信系统的示例性框 图；以及图2A、 2B和2C显示了根据本实用新型的不同实施例的图1的系统的 组件之间的信令。
具体实施方式
当下文提及时，术语"无线发射/接收单元(WTRU)"包括但不局限于 用户设备(UE)、移动站、固定或移动用户单元、寻呼机、蜂窝电话、个人 数字助理(PDA)、计算机或能够在无线环境中运行的任何其他类型的用户设 备。当下文提及时，术语"基站"包括但不局限于Node-B、站点控制器、接 入点(AP)或能够在无线环境中运行的任何其他类型的接口连接设备。本实用新型涉及一种系统，用于3GPP无线通信系统向能够支持多RAT 的更高数据速率、更低等待时间、分组优化的通信系统的演进或迁移。图1是根据本实用新型配置的演进的双模式寻呼通信系统100的示例性 框图。该系统100包括至少一个多-RATWTRU 110、 E-UTRAN 112、 2G/3G RAN 114、 SGSN 116、 MME/UPE 118、归属位置寄存器(HLR) /归属用户
服务器(HSS) 120、通信网络122以及接入系统(AS)间移动性管理(MM) 单元124。所述AS间MM 124是控制3GPP系统(例如2G/3G以及LTE系 统)与非3GPP系统(例如WLAN、 WiMAX、 3GPP2、 CDMA2000系统) 之间的移交的网关功能。根据本实用新型，所述WTRU 110被配置为用于多模式寻呼，并且包括 演进的元件(EE)126以及2G/3G元件127。WTRU 110在演进模式或者2G/3G 模式中工作。典型地，当WTRU 110工作在演进模式中时，WTRU 110经由 EE 126与E-UTRAN 112交换消息，并且E-UTRAN 112与MME/UPE 118交 换消息。当WTRU 110工作在2G/3G模式中时，WTRU 110经由2G/3G元 件127与2G/3G RAN 114交换消息，并且2G/3G RAN 114经由Gb或Iu接 口 130与SGSN 116交换消息。SGSN 116保持对WTRU 110的位置的跟踪并 且执行安全和接入控制功能。SGSN 116与MME/UPE 118交换关于WTRU 110的位置以及WTRU 110的上下文信息(例如安全属性、QoS轮廓、服务 轮廓)的消息。SGSN 116和MME/UPE 118之间的连接也可以被用于在任一 系统中转发用于寻呼WTRU 110的寻呼消息；(SGSN 116可以转发寻呼到 MME/UPE 118以寻呼在E-UTRAN 112上的WTRU 110，并且MME/UPE 118 可以转发寻呼消息到SGSN 116以寻呼在2G/3GRAN 114上的WTRU 110)。虽然图1显示了服务于一般2G/3GRAN 114的SGSN 116，但是在其他 实施例中SGSN 116也可以被配置成服务于全球移动通信系统(GSM)用于 全球演进的增强型数据速率(EDGE)无线接入网络(GERAN)。所述MME/UPE 118被配置成发送消息和用户数据(如果必要)到通信 网络122并且从通信网络122接收消息和用户数据。MME/UPE 118的MME功能管理并存储WTRU信息，诸如当前状态、 标识以及用户安全参数。利用这些WTRU信息，MME/UPE 118的MME也 产生临时标识符并且将这些临时标识符分配到WTRU,检査可以预占特定网 络的WTRU的授权以及验证所述WTRU。
所述MME/UPE 118的UPE功能终止对于空闲状态WTRU的下行链路 数据通路并且当WTRU的下行链路数据到达时触发/启动寻呼，并且在侦听 的情况下执行用户业务的复制。所述HLR/HSS 120执行很多在下一代移动网络中需要的数据库功能。这 些功能是为本领域技术人员所公知的，包括HLR、域名服务器(DNS)以及 安全和网络接入数据库。图2A、 2B和2C显示了根据本实用新型的不同实施例的图1的系统100 的组件之间的信令。在图2A的过程210中，根据本实用新型，当WTRU110的EE126通过 经由E-UTRAN 112和MME/UPE 118附加到LTE系统而启动的情况下， WTRU 110以演进模式开启211。在步骤212中，WTRU110的EE126发送 表示双模式工作能力(即WTRU能够同时在2G/3G以及LTE系统中工作) 的演进附加(E-附加)消息到E-UTRAN112。在步骤214中，E-UTRAN 112 转发E-附加消息到MME/UPE 118。在步骤216中，MME/UPE 118发送附加 更新消息到HLR/HSS 120 (步骤216)以更新WTRU 110的位置和可达性信 息。所述附加更新消息可以包括在报头中指示HSS/HLR 120应该响应 MME/UPE的MME/UPE 118的地址。在步骤218中，HLR/HSS 120接受附 加更新并且发送附加接受消息到MME/UPE 118的MME。在步骤220中， MME/UPE 118利用接入层执行IP配置过程，以分配IP地址给WTRU 110。 然后MME/UPE 118发送附加接受消息到E-UTRAN 112，所述附加接受消息 包括分配给WTRU IIO的IP地址、分组-临时移动用户标识(P-TMSI)、演 进的路由区域(E-RA)以及2G/3GRA)。在步骤222中，E-UTRAN 122转 发附加接受消息到WTRU110的EE126。在步骤224中，通信通路在SGSN 116之间建立，而MME/UPE 118将WTRU 110的状态建立为在MME/UPE 118 中注册。在图2A的过程230中，根据本实用新型，执行服务请求231，其中用户 数据通路在WTRU 110的EE 126和MME/UPE 118之间建立。在步骤232 中，WTRU 110发送无线接入承载(RAB)建立请求消息(包括服务ID (标 识在服务请求231中请求的服务)、服务质量(QoS)数据以及P-TMSI)到 E-UTRAN 112 (步骤232)。在步骤234中，E-UTRAN 112发送用户平面承 载建立请求消息(包括服务ID、 QoS数据以及P-TMSI)到MME/UPE 118。 在步骤236中，MME/UPE 118通过建立AS (未示出)和E-UTRAN 112之 间的直接隧道来响应，并且一旦成功完成，MME/UPE 118发送用户平面承 载接受消息(包括服务ID、 QoS数据)到E-UTRAN 112。在步骤238中， E-UTRAN 112发送RAB建立接受消息(包括信道编号、带宽和QoS数据) 到WTRU 110的EE 126。在步骤240中，在WTRU 110的EE 126和MME/UPE 118之间建立用户数据通路，这样可以利用建立的通路交换数据。WTRU 110 在成功附加到系统之后，如果没有数据将要发送或接收，则返回到E-UTRAN 112上的空闲模式。在图2B的过程250中，根据本实用新型，在WTRU切换到2G/3G模式 之后接收到双寻呼。所述WTRU 110的2G/3G元件127由于多个原因，例如 更好的无线环境或者执行CS呼叫，可以切换到2G/3G工作模式。在步骤252 中，WTRU 110检测2G/3G新路由区域(RA)信息并且通过发送该2G/3G RA 更新消息到2G/3G RAN 114而开始新RA更新过程，所述2G/3G RAN 114 然后将该2G/3G RA更新消息转发到SGSN 116。所述SGSN然后利用WTRU 110的新位置和可达性更新HLR/HSS 120并建立与这个操作模式关联的所必 需的状态机。所述SGSN 116也检测这是与LTE系统联系的多模式WTRU 110。 一旦成功运行，在步骤254中，SGSN 116发送2G/3GRA更新响应消 息到2G/3G RAN 114，所述2G/3G RAN 114然后转发该2G/3G RA更新响应 消息到WTRU 110的2G/3G元件127。在步骤256中，SGSN 116可以与 MME/UPE 118交换2G/3G RA更新消息以保持WTRU的当前状态。在步骤 258中，在通信网络122和MME/UPE 118之间建立用户数据通路。 一旦传
送到WTRU的数据接收，在步骤260中，MME/UPE 118经由SGSN 16和 2G/3GRAN 114发送第一寻呼消息到WTRU 110的2G/3G元件127。在步骤 262中，MME/UPE 118然后经由E-UTRAN 112发送第二寻呼消息到WTRU 110的EE 126。在步骤264中，WTRU 110的2G/3G元件127经由2G/3G RAN 114盒SGSN 116发送2G/3G寻呼响应消息到MME/UPE 118。在图2C的过程266中，RAB被建立并且数据业务被重新定向以便于去 往和来自WTRU 110的2G/3G元件127的用户数据的交换。在步骤268中， RAB在WTRU 110的2G/3G元件127和2G/3G RAN 114之间建立。在步骤 270中，承载建立信令在2G/3G RAN 114和SGSN 116之间交换。在步骤272 中，MME/UPE 118将业务重新定向到2G/3G通路。在步骤274中，用户数 据经由SGSN 116和2G/3G RAN 114从MME/UPE 118发送到WTRU 110的 2G/3G元件127。在步骤276中，用户数据经由2G/3GRAN 114和SGSN 116 从WTRU 110的2G/3G元件127被反向发送到MME/UPE 118。在步骤278 中，用户数据通路在MME/UPE 118和通信网络122之间建立。图2C的过程280是过程266的替换，以便于对去往和来自WTRU 110 的EE126的用户数据的交换。在步骤282中，MME/UPE118经由SGSN 116 和2G/3G RAN 114用信号通知WTRU 110的2G/3G元件127以重新定向用 户，这样WTRU 110返回到E-UTRAN 112上的空闲。在步骤284中，WTRU 110的EE 126发送RAB建立消息到E-UTRAN 112。在步骤286中，E-UTRAN 112通过发送RAB建立消息到WTRU 110的EE 126而响应。在步骤288中， E-UTRAN 112发送RAB建立消息到MME/UPE 288。在步骤290中，WTRU 110的EE 126发送寻呼响应消息到E-UTRAN 112， E-UTRAN 112转发该寻 呼响应消息到MME/UPE 118。在步骤292中，用户数据从MME/UPE 118发 送到E-UTRAN 112，E-UTRAN 112转发该用户数据到WTRU 110的EE 126。 在步骤294中，WTRU 110的EE 126反向发送用户数据到E-UTRAN 112，E-UTRAN 112转发该用户数据到MME/UPE 118。在步骤296中，MME/UPE118建立与通信网络122的用户数据通路。本实用新型可以在3G无线通信系统的网络层(层3)、传输层和/或会话 层中实施。本实用新型应用于宽带码分多址(WCDMA)频分双工(FDD) 无线通信网络。虽然本实用新型的特征和元素在优选的实施方式中以特定的结合进行 了描述，但每个特征或元素可以在没有所述优选实施方式的其他特征和元素 的情况下单独使用，或在与或不与本实用新型的其他特征和元素结合的各种 情况下使用。本实用新型提供的方法或流程图可以在由通用计算机或处理器 执行的计算机程序、软件或固件中实施，其中所述计算机程序、软件或固件 是以有形的方式包含在计算机可读存储介质中的，。关于计算机可读存储介质 的实例包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、寄存器、缓冲 存储器、半导体存储设备、内部硬盘和可移动磁盘之类的磁介质、磁光介质 以及CD-ROM碟片和数字多用途通用光盘(DVD)之类的光介质。举例来说，恰当的处理器包括通用处理器、专用处理器、常规处理器、 数字信号处理器(DSP)、多个微处理器、与DSP核心相关联的一个或多个 微处理器、控制器、微控制器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列 (FPGA)电路、任何一种集成电路(IC)和/或状态机。与软件相关联的处理器可以用于实现一个射频收发信机，以便在无线发 射接收单元(WTRU)、用户设备、终端、基站、无线电网络控制器或是任何 一种主机计算机中加以使用。WTRU可以与采用硬件和/或软件形式实施的模 块结合使用，例如相机、摄像机模块、食品电路可视电话、扬声器电话、振 动设备、扬声器、麦克风、电视收发信机、免提耳机、键盘、蓝牙⑧模块、 调频(FM)无线电单元、液晶显示器(LCD)显示单元、有机发光二极管 (OLED)显示单元、数字音乐播放器、媒体播放器、视频游戏机模块、因 特网浏览器和/或任何一种无线局域网(WLAN)模块。
权利要求1.一种执行双模式寻呼的无线通信系统中的无线发射/接收单元，其特征在于该无线发射/接收单元包括天线；演进的元件(EE)，与所述天线操作性相连，经配置以通过该天线与演进的通用移动电信系统(UMTS)陆地无线接入网络(E-UTRAN)通信；第二代(2G)/第三代(3G)元件，与所述天线操作性相连，被配置通过该天线用于与2G/3G无线接入网络(2G/3G RAN)通信；以及与所述EE和2G/3G元件耦合的处理器，经配置以确定使用EE还是2G/3G元件进行通信，其中当所述2G/3G元件经由2G/3G RAN接收到第一寻呼消息时，处理器确定使用2G/3G元件响应该第一寻呼消息，以及当所述EE经由E-UTRAN接收第二寻呼消息时，处理器确定使用EE响应该第二寻呼。
2. 根据权利要求1所述的执行双模式寻呼的无线通信系统中的无线发 射/接收单元，其特征在于所述2G/3G元件被配置成通过该天线，经由2G/3G RAN接收从移动性管理实体(MME) /用户平面实体(UPE)发送的第一寻 呼。
3. 根据权利要求1所述的执行双模式寻呼的无线通信系统中的无线发 射/接收单元，其特征在于所述EE被配置成通过该天线，经由E-UTRAN接 收从MME/UPE发送的第二寻呼。
4. 根据权利要求1所述的执行双模式寻呼的无线通信系统中的无线发 射/接收单元，其特征在于所述2G/3G元件被配置成通过该天线，经由2G/3G RAN以及服务通用分组无线服务(GPRS)支持节点(SGSN)来发送对第 一寻呼消息的响应到MME/UPE。
5. 根据权利要求1所述的执行双模式寻呼的无线通信系统中的无线发 射/接收单元，其特征在于所述2G/3G元件被配置成通过该天线，经由2G/3G RAN来发送2G/3G路由区域(RA)更新消息到MME/UPE。
6. 根据权利要求5所述的执行双模式寻呼的无线通信系统中的无线发 射/接收单元，其特征在于所述2G/3G元件被配置成通过该天线，经由2G/3G RAN接收来自MME/UPE的2G/3G RA更新响应。
7. 根据权利要求1所述的执行双模式寻呼的无线通信系统中的无线发 射/接收单元，其特征在于所述EE被配置成通过该天线，经由E-UTRAN接 收来自MME/UPE的用户数据。
8. 根据权利要求1所述的执行双模式寻呼的无线通信系统中的无线发 射/接收单元，其特征在于所述EE被配置成通过该天线，经由E-UTRAN发 送用户数据到MME/UPE。
9. 根据权利要求1所述的执行双模式寻呼的无线通信系统中的无线发 射/接收单元，其特征在于所述2G/3G元件被配置成通过该天线，经由SGSN 和2G/3G RAN接收来自MME/UPE的用户数据。
10. 根据权利要求1所述的执行双模式寻呼的无线通信系统中的无线发 射/接收单元，其特征在于所述2G/3G元件被配置成通过该天线，经由2G/3G RAN和SGSN发送用户数据到MME/UPE。
专利摘要一种用于在无线通信网络上执行双模式寻呼的无线通信系统，所述无线通信网络具有第二代/第三代(2G/3G)无线接入网络(RAN)以及演进的通用移动电信系统(UMTS)陆地无线接入网络(E-UTRAN)。当无线发射/接收单元(WTRU)用演进的网络注册或引起业务时，不需要任何附加信令。否则，根据来自WTRU的响应，经由2G/3G RAN和E-UTRAN寻呼WTRU，数据经由2G/3G RAN或E-UTRAN转发到WTRU。
文档编号H04W88/06GK201048457SQ200720001430
公开日2008年4月16日 申请日期2007年1月30日 优先权日2006年1月30日
发明者卡梅尔·M·沙恩 申请人:美商内数位科技公司