专利名称：从广域蜂窝网以及专用无线通信网同时接收入呼叫的方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信系统，而且更具体地涉及广域蜂窝网覆盖区域内的专用无线通信网。
背景技术：
公共蜂窝网(公共陆地移动网)通常用于向多个用户提供话音和数据通信。例如，诸如称为AMPS、ETACS、NMT-450以及NMT-900这样的模拟蜂窝无线电话系统已经成功地在全世界使用。最近，诸如北美称为IS-54B以及泛欧GSM系统这样的数字蜂窝无线电话系统已经引入。这些系统，以及其它一些，在例如Balston等人的题为“Cellular RadioSystems”书中有所描述。
传统的模拟无线电话系统一般使用称为频分多址(FDMA)的系统产生通信信道。实际上本领域的技术人员都熟知被调制成波形的无线电话通信信号一般在载波频率谱的预定频段上传输。这些离散的频段作为蜂窝无线电话通过基站或服务于服务小区的卫星与服务小区通信的信道。例如，在美国，联邦政府为蜂窝通信分配了一块UHF频谱，进一步细分为窄频段对，称为EIA-553或IS-19B体制。由于频分双工的设计使信道成对，每对中的发送和接收频率相差45MHz。目前，有832个30KHz宽的无线信道分配给美国的蜂窝移动通信。
当用户数目增加时，可用频段数目的限制提出了几个挑战。在蜂窝无线电话系统中增加用户数目一般需要更有效地利用有限可用的频谱，以便提供更多的总信道数同时保持通信质量不变。这个挑战由于用户可能不是均匀地分布在系统的服务小区中而增加了难度。特定的服务小区可能需要更多的信道以便处理在任一给定时间可能较高的本地用户密度。例如，城市中的服务小区可想而知在任何时间都包括成百或上千的用户，很容易消耗服务小区中可用的频段数。
因此，常规的蜂窝系统使用频率复用来增加每个服务小区中潜在的信道容量并提高频谱效率。频率复用包括为每个服务小区分配频段，位置隔离的服务小区使用相同的频率以便允许不同服务小区中的无线电话同时使用相同频率，而不会彼此干扰。这样做，成千的用户可以用只有几百个频段的系统来服务。
可能进一步增加信道容量和频谱效率的另一种技术是时分多址(TDMA)。TDMA系统通过将常规FDMA系统中使用的频段细分成顺序的时隙来实现。尽管频段上的通信一般都是在包括多个时隙的公共TDMA帧上进行的，但是每个频段上的通信可能根据具有对那个频段唯一的时隙的唯一的TDMA帧而进行。使用TDMA的系统例子是美国使用的双模模拟/数字IS-54B标准，其中的每个EIA-553原始频段细分成3个时隙，以及欧洲的GSM标准，其中的每个频段分成8个时隙。在这些TDMA系统中，每个用户与使用在用户指定时隙内发送的数字数据突发的基站通信。
TDMA系统中的信道一般包括一个或多个频段上的一个或多个时隙。如上所述，业务信道用于在用户一例如诸如无线电话的移动终端和网络基站-之间传递话音、数据或其它信息。用这种方式，每个业务信道构成由系统从一个用户建立到另一个的双工通信链路的一个方向。业务信道一般由系统在需要的时候和地方动态地分配。此外，诸如欧洲GSM系统这样的系统可能在业务信道上“跳频”，即随机地在特定业务信道所发送的频段上切换。跳频减少了信道之间干扰事件的可能性，使用干扰分集和平均增加整个通信质量。
一般前向控制信道包括在服务小区中传输的专用控制信道中，用于在广域蜂窝网的服务小区中向尝试接入网络的无线电话广播控制信息。前向控制信道上广播的控制信息可以包括这样的东西，例如服务小区标识、有关的网络标识、系统定时信息以及用于从无线电话接入广域蜂窝网所需的其它信息。
前向控制信道，例如GSM标准的Broadcast Control Channel(BCCH)，一般在每个服务小区的专用频段上发送。试图接入系统的无线电话一般在待机模式“侦听”控制信道，而且直到捕获了基站或卫星控制信道之后才与基站或卫星同步。为了防止相邻服务小区中控制信道之间不恰当的干扰，通常使用频率复用，根据保证同信道服务小区之间最小隔离的频率复用模式，不同的专用频段用于相邻服务小区内的控制信道。一般不使用可以允许更密集地复用控制信道频段的跳频，因为不同步的无线电话一般很难捕获到跳频的控制信道，原因是没有所使用的跳频序列的参考点。特别是，对于专用的非对等无线通信系统，不能使用频率复用模式，因为每个专用无线通信系统一般都是彼此独立地操作，很可能干扰包括广域蜂窝网在内的系统。
过去的十年已经表明无线电话的使用有相当大的增长。尽管类似AMPS、NMT和TACS这样的模拟标准起步很慢，但是有了结合TDMA的先进数字标准，例如GSM和D-AMPS，移动电话已经确实在冲击消费市场。除了移动终端特性的进步一例如尺寸和电池寿命-以外，网络一侧也出现了很大进步。逐渐密集的服务小区复用方案已经用分层的服务小区结构来实现，宏服务小区覆盖整个地区，微服务小区覆盖类似街道的较小部分，微微服务小区覆盖几个房间大小的很小区域。分层服务小区结构的重要之处是所配置的每个基站(范围从宏到微微基站)是同一公共陆地移动网(PLMN)-也称为广域蜂窝网一的一部分。当移动用户从宏服务小区漫游到微服务小区区域时，呼叫可以在用户不察觉的情况下从宏基站切换到微基站。对于使用TDMA的数字电话系统来说确实是这样的在对等的广域蜂窝网中将移动电话从一个基站切换到另一个只需要改变时隙。
目前，住宅和商业区的专用无线通信网正在发展之中，它们使用与公共蜂窝网相同的空中接口，但是并不与所重叠的公共蜂窝网构成一个整体。在这个意义上，这些专用系统既不是微也不是微微网络，因为这些专用系统和公共蜂窝网之间没有直接的连接。例如，对于住宅使用而言，专用基站可以如US专利No.5,428,668所描述的，用于只连接到PSTN(或ISDN)有线网。在使用用户交换机(“PBX”)的商业或办公网络中，属于同一专用网的无线基站彼此通信，但是它们不直接与所重叠的广域蜂窝网通信。专用通信网范围内的移动终端一般优选地进入连接专用通信网的专用模式，享受诸如低价、较长的通话和待机时间、以及较好的通话质量这些好处。
但是，在这样的系统中，移动终端一旦接入专用通信网，一般不能接收来自广域蜂窝网的入呼叫。尽管已经有建议指出，当移动终端连接到专用无线通信网时，通过在广域蜂窝网中提供向专用无线通信网PSTN号码的呼叫转发来解决这个问题，但是并不总是希望这样的。例如，可能有这样的情况，从广域蜂窝网号码向专用无线通信网PSTN号码的呼叫转发是不能提供的。此外，一些广域蜂窝网使用有线网中没有定义的短消息业务(SMS)，因此这种短消息目前就不能通过呼叫转发来转发。
发明概述因此，本发明的目的是解决如下问题当移动终端连接于专用无线通信网时，提供能够从广域蜂窝网接收入呼叫或消息的移动终端。为了解决从广域蜂窝网和专用无线通信网接收呼叫的问题，本发明提供了一种移动终端，在广域蜂窝网和专用无线通信网中都能接收入呼叫一话音或消息。移动终端周期性地从省电休眠模式被唤醒，在恰当时间监视蜂窝寻呼信道(“PCH”)上的寻呼消息。移动站也周期地被唤醒以便监视专用无线通信网基站所发的无线信标信号。
因为广域蜂窝网和专用无线通信网一般是非对等的，广域蜂窝网寻呼信道的定时和专用无线通信网无线信标的传输一般是不同步的，而且一般会定期相对于彼此而滑动。因此，监视每个信号的时间偶尔会冲突。已知寻呼信道和信标传输的传输频率一般是不同的频率，以便减少信号之间干扰的可能性，而且移动终端一般不提供冗余的无线通信接收电路，本发明对监视广域蜂窝网寻呼信道或专用无线通信网信标传输的时间重叠的情况下对它们的监视设置优先权。这种冲突只可能发生在很短的时刻，而且当寻呼信道及/或信标传输的工作周期减少时，冲突的可能性也会减少。移动终端被短时间地唤醒监视寻呼信道和信标传输的操作在这里称为双监视模式。
当信标传输表明收到了专用无线通信网上的入呼叫时，移动终端根据该网络的协议接入专用无线通信网。类似，当从广域蜂窝网接收的寻呼消息表明有入呼叫或短消息业务消息时，移动终端进入蜂窝模式并根据该网络的标准过程接入广域蜂窝网。
在本发明的一个实施例中，具有休眠模式的移动终端提供了接收装置，接收信标传输和寻呼消息传输。寻呼监视装置可操作地连接到接收装置，在对应于广域蜂窝网寻呼信道的第一预定时间接收广域蜂窝网上的寻呼消息。一个信标监视装置，也可操作地连接到接收装置，在对应于专用无线通信网信标信道的第二预定时间监视来自专用无线通信网的信标传输。激活装置响应寻呼监视装置和信标监视装置，在第一预定时间和第二预定时间将移动终端从省电休眠模式唤醒，监视各自的信号。提供了选择装置，当出现冲突时，即当第一预定时间和第二预定时间冲突时，选择性地将寻呼监视装置或信标监视装置可操作地连接到接收装置。
在本发明的另一方面，移动终端还包括向广域蜂窝网和专用无线通信网发送无线通信的发送装置。蜂窝网接入装置可操作地连接到发送装置，并当收到表明接收了广域蜂窝网上的入呼叫(可能是话音或消息)的寻呼消息时，响应寻呼监视装置接入广域蜂窝网。专用网络接入装置，也可操作地连接到发送装置，当收到表明接收了专用无线通信网上的入呼叫的信标传输时，响应信标监视装置接入专用无线通信网。
也提供了移动终端同时从具有信标信道的专用无线通信网和具有寻呼信道的广域蜂窝网接收入呼叫的方法。移动终端在对应于广域蜂窝网寻呼信道的第一预定时间监视来自广域蜂窝网的寻呼消息。它还在对应于专用无线通信网信标信道的第二预定时间监视来自专用无线通信网的信标传输。当对应于寻呼信道的第一预定时间和对应于信标信道的第二预定时间冲突时，移动站在监视寻呼消息和监视信标传输之间选择。
并当收到表明接收了广域蜂窝网上的入呼叫(话音或消息)的寻呼消息时，移动终端接入广域蜂窝网。当收到表明接收了专用无线通信网上的入呼叫的信标传输时，移动终端接入专用无线通信网。通过在第一预定时间和第二预定时间唤醒移动终端执行监视步骤，为移动终端提供了省电功能。如果在监视步骤中没有收到寻呼或信标消息，移动终端就返回休眠模式。
在本发明的方法的一个实施例中，当移动终端处于监视专用无线通信网的专用模式时，它从广域蜂窝网解除话音呼叫的注册。广域蜂窝网上的话音呼叫因此可被转发到专用无线通信网的有线号码。移动终端通过在预定的短消息业务传输时间间隔，周期性地监视来自广域蜂窝网的短消息业务传输，继续双监视操作。
在根据本发明的方法的另一个实施例中，除了从广域蜂窝网解除话音呼叫的注册，移动终端还解除了短消息业务消息的注册。然后移动终端在一段时间内挂起对来自广域蜂窝网的寻呼消息的监视并退出双监视模式。为了接收由于某种原因没有从广域蜂窝网号码转发到专用无线通信网的有线号码的入消息或呼叫，移动终端通过注册到广域蜂窝网并监视来自广域蜂窝网的寻呼消息而周期性地返回双监视模式。
因此，本发明的双寻呼监视操作，通过提供移动终端和方法-使用它们周期性地唤醒以监视来自各个网络的寻呼消息/信标传输，强调了在广域蜂窝网和专用无线通信网上接收入呼叫的问题。移动终端藉此能够从专用无线通信网接收呼叫，同时监视广域蜂窝网以便接收表明有入的未转发话音呼叫或入消息的寻呼消息。移动终端可以保持与两个系统的注册并总是执行双监视操作，或从广域蜂窝网转发话音呼叫并使用双监视只接收广域蜂窝网上的消息，或者当它连接到专用无线通信网时最终可以完全从广域蜂窝网解除注册并只周期性地进入双监视模式接收消息或未转发的呼叫。
附图的简要描述
图1示意性地说明包括广域蜂窝网覆盖区内的专用无线通信网的一部分广域蜂窝网。
图2图示说明GSM广播信道；图3图示说明GSM寻呼信道；图4图示说明专用无线通信网的无线信标传输信道；图5图示说明根据本发明的移动终端中的双寻呼模式同步。
图6是根据本发明的移动终端的示意性框图；图7是说明根据本发明的移动终端操作的流程图；图8是说明根据本发明实施例进入专用模式后操作的流程图；图9是说明在根据本发明的专用模式中移动终端周期性双监视操作的实施例的流程图。
发明的详细描述现在将在下文中参考附图更完全地描述本发明，图中表示了发明的优选实施例。但是，这个发明可以用很多不同的形式来实施而且不应该理解为限制于这里所提出的实施例集合；特别是，提供这些实施例是为了使本揭示更全面和完整，并充分地向本领域技术人员传达发明的范围。现在参考图1，将描述本发明的操作环境。本发明涉及移动终端和方法，在在广域蜂窝网-例如先进的蜂窝电话系统-的分层服务小区结构中使用它们以便-例如-增加人数密集区域中的容量。分层服务小区结构一般围绕着覆盖半径可能在几公里量级的服务小区的宏服务小区10、10’、10”来设计。宏服务小区10、10’、10”定义了广域蜂窝网或所熟知的并且被本领域的一般技术人员理解的PLMN的蜂窝结构。
图1中也说明了办公专用无线通信网14和住宅专用无线通信网12、12’、12”。住宅网12、12’、12”可以包括专用基站，例如United StatesPatent No.5,428,668中所描述的那些，该专利在这里作为一个整体提出，结合做为参考。住宅网12、12’、12”以及办公网14是专用无线通信网，它们通过PSTN接线器或交换机(未表示)及/或ISDN有线网与公共交换电话网(“PSTN”)进行有线连接。因此，办公网14和住宅网12、12’、12”具有有关的线路号，藉此它们可以在公共交换电话网(或ISDN)上通信。
如图1所示，专用无线通信网12、12’、12”和14之间的区别是办公网一般通过用户交换机(“PBX”)与公共交换电话网接口，并且包括多个基站。如图1中所示，办公网14是通过用户交换机(“PBX”)22连接到PSTN的专用无线通信网。办公网14还包括基站24。办公网14和基站24一般不由广域蜂窝网控制，因为它们不是广域蜂窝网的对等部分。此外，当PSTN线路上的通话正在进行时，通过PSTN线路到PBX22的信令可能产生问题。
为了本发明的目的，办公和住宅专用无线通信网之间的区别不很关键而且这里将参考专用无线通信网12描述发明。尽管如此，应该理解的是，不管什么类型的非对等专用无线通信网，都可以得到本发明的好处。
如图1所示，广域蜂窝网的宏服务小区10、10’、10”，每个都包括至少一个基站16、16’、16”。基站16、16’、16”通过本领域的一般技术人员所了解的有线基础设施连接。如图1所示，有线基础设施包括基站控制器18和移动业务交换中心20。广域蜂窝网基础设施的细节就不在这里讨论了，除了要注意广域蜂窝网的有线基础设施也包括到PSTN的连接，使公共陆地移动网接入PSTN交换机(未表示)(或者，到ISDN)。
当移动终端用户在广域蜂窝网的蜂窝区域中漫游时，用户的连接根据移动站到基站距离以及干扰情况而在基站16、16’、16”之间切换。这样，甚至当用户从一个服务小区移动到另一个时，都保证了移动终端用户维持高质量的信道。因为基站16、16’、16”是完全互连的，控制基站16、16’、16”传输以及将呼叫从一个基站16、16’、16”重新路由选择到另一个以便维持高质量信道(越区切换)的方法是当前广域蜂窝网中已知的。
在图1所示环境中操作的移动终端30可以描述为具有两种操作模式。在蜂窝模式，它作为普通的蜂窝终端与广域蜂窝网交互作用。在专用模式，它作为专用无绳电话与专用无线通信网12的基站交互作用。但是，正如United States Patent No.5,428,668中所描述的，移动终端30在专用模式中的操作最好在蜂窝频率上实现。此外，根据本发明，移动终端30使用与广域蜂窝网的帧结构兼容的时分多址(TDMA)帧结构操作。
尽管移动终端30对于蜂窝和专用接入有不同的操作模式，但是即使在专用模式，移动终端30也最好从广域蜂窝网接收入呼叫。对于短消息业务(SMS)更是如此，这是一种在某些广域蜂窝网中可用的规定业务，但是对于有线网没有定义。在不希望将呼叫从广域蜂窝号码转发到专用无线通信网12的PSTN号码的情况下，也希望从广域蜂窝网接收呼叫。因此，在专用空闲模式(或在专用空闲模式中的短间隔中)，希望移动终端30除了监视来自专用无线通信网12的信标传输以外，还要监视广域蜂窝网寻呼信道。为了理解本发明的目的，将基于GSM蜂窝系统标准描述广域蜂窝网。
现在参考图2，说明了GSM中广播信道的成帧。如图2所示，GSM中的广播信道基于51帧的复帧。图2中用F标出的频率控制信道(FCCH)用于广域蜂窝网基站16和移动终端30之间的频率同步。图2中用S标出的同步信道(SCH)用于广域蜂窝网基站16和移动终端30之间的时间同步。图2中用C标出的公共控制信道(CCCH)用于寻呼和接入控制。
广域蜂窝网的寻呼信道(PCH)一般使用四个连续的CCCH帧。PCH的位置由从International Mobile Subscription Identity(IMSI)得到的寻呼组确定。PCH出现的周期可以由广域蜂窝网经营者设置在二到九个51帧复帧之间。因此，在所述的GSM系统中，最高的PCH率是每两个51帧复帧出现一次。
图3中说明了两个复帧实施例的PCH传输成帧。如图3所示，每隔51帧复帧，PCH占据一个CCH的四帧。移动终端30可以具有较低(与其激活模式相比)功率的休眠(空闲)模式，允许在没有通信活动进行的空闲帧中省电。在正常的广域蜂窝网操作过程中，蜂窝休眠模式中的移动终端30在指定的PCH信道事件中唤醒，并且偶尔也可能被唤醒接收其它GSM基站16’、16”的SCH以便监视它们的信号强度。
现在参考图4，说明了专用无线通信网无线信标实施例的成帧。信标传输可以包括寻呼消息。专用无线通信系统信标优选地包括专用无线通信网12的基站标识，而且也可包括状态信息。在图4所示的实施例中，信标传输作为信标信道在具有26帧复帧的TDMA帧结构中提供。如广域蜂窝网寻呼信道，信标信道可以每N×26帧复帧出现一次，这里N是大于1的整数。在图4的说明中，表明了N=2的无线信标定时。应该理解，重复周期性的无线信标传输-时间同步于移动终端30并由移动终端30监视，本发明的好处可以从基于FDMA的专用无线通信网得到。但是，本发明的好处主要面向，当移动终端30连接到如图4所示的基于TDMA的专用无线通信网12时，从广域蜂窝网接收入呼叫。
来自专用无线通信网12的信标传输可以作为诸如GSM网络协议的移动终端接入协议简化版本来实现。例如，来自专用无线通信网12的信标传输可以包括FCCH，同GSM一样用于频率同步，跟随以信标信道的BCH传输。专用无线通信网FCCH和BCH可以周期性地作为2×26帧TDMA复帧传输，如图4所示。BCH时隙相对于FCCH放置可以从GSM广域蜂窝网中所用的位置加以改变，以便专用无线通信网信标传输不会误认为广域蜂窝网的FCCH和SCH对。
与GSM协议不同，BCH帧可以包括标识和状态信息，而不是简单地提供时间同步。例如，BCH可以包括信标标识，由网络色码和基站色码组成，为住宅网12或办公网14提供专用无线通信网12特定基站的唯一标识符。
根据本发明的移动终端30在专用空闲模式(或休眠模式)中被信标事件唤醒。移动终端30为了从专用无线通信网12和广域蜂窝网基站16都接收入呼叫，根据本发明，它要在GSM PCH和专用无线通信网的无线信标传输过程中唤醒。当处于专用空闲模式中时，移动终端30保持与广域蜂窝网和专用无线通信网12的同步。因此，当它从休眠模式“唤醒”时，它完全同步地监视寻呼及/或信标。
移动终端30基于当其上电时启动的蜂窝同步信号搜索而同步于广域蜂窝网。在已知的广域蜂窝网方法中，它可以进入蜂窝待机模式，保持与蜂窝系统的同步，但是在大多数时间休眠，只需唤醒来监视并解码来自广域蜂窝网的PCH(寻呼)消息。移动终端30，当处于专用无线通信网12的范围之内时，也要唤醒并扫描信标，使移动终端30了解它已经接入专用无线通信网12并注册到专用无线通信网12。正如这里将进一步描述的，一旦移动终端30注册到专用无线通信网12，它可以从广域蜂窝网解除话音及/或短消息业务消息的注册，也可以不解除。当连接到专用无线通信网12时，移动终端30处于专用模式中，而且如果不进行呼叫，它可以进入专用待机模式或休眠模式，在该模式中也要保持同步到专用无线通信网12。然后它可以监视表示收到入呼叫的来自专用无线通信网12的信标或来自广域蜂窝网的寻呼消息，正如这里进一步所描述的。
图5中说明了执行双监视模式操作的本发明系统操作的实施例。如图5所示，32表示GSM广域蜂窝网实施例的寻呼信道发送。正如前面结合图4所描述的，34表示专用无线通信网12的信标发送定时。根据本发明，所说明的实施例的移动终端30的双监视模式操作在36表示。
在时刻38、38’、38”，移动终端30从休眠模式唤醒，监视来自专用无线通信网12的信标传输。在时刻40、40’，移动终端30从休眠模式唤醒，监视来自广域蜂窝网基站16的寻呼消息。在图5的42处也说明了唤醒移动终端30，监视广域蜂窝网其它基站16’、16”的SCH。广域蜂窝网和专用网之间不同的复帧结构，即所说明例子中分别为Nx51和Mx26，使广域蜂窝网的PCH发送和专用无线通信网12的信标发送之间出现自然的滑码效应。这种滑码减少或消除了可能的连续冲突发送。
为了服务小区重选择的目的，移动终端30可能希望唤醒以监视其它的GSM基站16’、16”。但是，由于专用无线通信网12通常处于广域蜂窝网的一个服务小区10、10’、10”中，而且通常仅当移动终端30处于广域蜂窝网的相应服务小区10、10’、10”内时，移动终端30才能接入专用无线通信网12，因此当移动终端30连接于专用无线通信网12时移动终端30一般不必进行服务小区重选择操作。
因为使用专用无线通信网12的一个目的一般是延长移动终端30的电池寿命，因此希望专用无线通信网12和广域蜂窝网的寻呼或信标活动尽可能地少。通过在专用无线通信网12中具有定义信标发送定时的较大的N，并且进一步地通过在广域蜂窝网中具有较大的PCH周期，可以实现这个目的。但是，专用无线通信网12中的N不能太大，因为这样会增加专用无线通信网30的接入时间而且也降低了监视性能(例如这对办公网14可能会很有用)。尽管其它的N值也可以很成功地使用并得到本发明的好处，但是作为2的方幂的N对本发明使用较合适。
如上所述，广域蜂窝网的PCH周期可以增加到9个复帧周期。这样也增加了广域蜂窝网的接入时间，但是如果短消息业务传输是双寻呼监视的主要目的，它也不是一个限制，因为短消息业务一般对时间的要求不很严格。在这种情况下，移动终端30必须每九个51帧复帧处理一次PCH传输，，对于这里描述的例子，对应于大约每两秒一次。此外，如上所述，监视周围的广域蜂窝网基站16’、16”的工作可以大量减少，或者甚至取消，因为当移动终端30处于连接到专用无线通信网12的专用模式时，其移动是受限的。这些选项中的每一个都对降低移动终端30在专用模式中的功耗有贡献。
另外的功耗降低可以通过只在部分时间使移动终端30进入双监视模式来得到。因此，大多数时间，移动终端30都可以在专用休眠模式，只周期性地进入双监视模式，很短时间地监视专用无线通信网12和广域蜂窝网。这种模式还将结合图9进一步描述。
现在参考图6，说明了根据本发明的移动终端30的实施例。移动终端30包括便携外壳50或其它外壳装置。在外壳50中为移动终端30提供了装置，同时接收来自专用无线通信网12-通过专用无线通信网12的信标信道寻呼-和来自广域蜂窝网基站16-通过基站16的寻呼信道寻呼-的入呼叫。移动终端30包括接收机52或其它接收装置，接收专用无线通信网12的信标信道以及广域蜂窝网基站16所发送的寻呼信道。蜂窝寻呼监视电路54或其它寻呼监视装置可操作地连接到接收机52，在对应于广域蜂窝网寻呼信道的第一预定时间间隔上从广域蜂窝网接收寻呼消息。专用信标监视电路56或其它信标监视装置也可操作地连接到接收机52，在对应于专用无线通信网12信标信道的第二预定时间间隔上监视来自专用无线通信网12的信标传输并对接收的信标解码。专用无线通信网12可以是TDMA协议的无线通信网，而且专用无线通信网12的信标信道可以是指定时隙或指定频率上的时隙。或者，专用无线通信网12可以是基于FDMA的系统，信标信道可以是预定频率上的重复周期性发送突发。
同步电路57或其它装置可操作地连接到蜂窝寻呼监视电路54和专用信标监视电路56，维持移动终端30与广域蜂窝网和专用无线通信网12的同步。同步电路57使移动终端30与两个网络都同步，这样移动终端30可以保持同步并在适当时刻从休眠模式唤醒继续监视两个网络上的入呼叫。应该理解，当入呼叫正在进行时，同步电路57提供的移动终端30的同步还维持电路64对广域蜂窝网以及电路66对专用无线通信网的通信接入的同步。
功率模式控制电路58或其它控制移动终端30所用功率的功率控制装置，可选择地连接到接收机52、蜂窝寻呼监视电路54、以及专用信标监视电路56。功率模式控制电路58包括如下装置，将移动终端30置于低功耗休眠模式-在该模式中移动终端30不与专用无线通信网12或广域蜂窝网通信，以及第二较高功率激活模式-在该模式中移动终端30至少在寻呼消息或信标传输时间间隔上监视来自专用无线通信网12或广域蜂窝网的通信。
功率模式控制电路58，在对应于广域蜂窝网寻呼信道的第一预定时间间隔上以及对应于专用无线通信网12信标信道的第二预定时间间隔上，分别响应来自蜂窝寻呼监视电路54和专用信标监视电路56的信号，响应蜂窝寻呼监视电路54和专用信标监视56进入激活模式。在激活模式，功率模式控制电路58向接收机52提供功率，并可选地提供一个指示，允许接收机52接收无线通信。此外，功率模式控制电路58的激活模式还可以对蜂窝寻呼监视电路54和专用信标监视电路56提供附加功率或信号，支持这些电路各自的监视操作所必须的附加操作。
当第一预定时间间隔和第二预定时间间隔冲突时，有选择地、可操作地将蜂窝寻呼监视电路54或专用信标监视电路56连接到接收机52的选择电路60，或者其它选择装置，可操作地连接到接收机52。如图6所示，选择电路60是接收机52的一部分。
移动终端30还包括，当所监视的寻呼信道或信标信道表示有入呼叫时、从广域蜂窝网或专用无线通信网12接收入呼叫或消息的装置。向广域蜂窝网基站16或专用无线通信网12发送无线通信的发射机62或其它发射装置处于外壳50内。接收机52和发射机62一般连接到从便携外壳50中伸出的天线(未表示)。发射机62提供移动终端30和广域蜂窝网或专用无线通信网12之间双向通信的发射部分。应该理解，尽管接收机52和发射机62在图6中表示为单独的电路，但是它们可以被实施为收发机，提供上行链路和下行链路无线通信业务的接收和发射能力。
蜂窝接入电路64或其它蜂窝网接入装置可操作地连接到发射机62。当蜂窝寻呼监视电路54接收到表示收到广域蜂窝网入呼叫的寻呼消息时，蜂窝接入电路64提供接入广域蜂窝网的装置。尽管图6所示的蜂窝网64只表示连接到发射机62，而没有接收机52，但是实际上应该理解，蜂窝接入电路64可操作地连接到接收机52，接收入呼叫或消息的输入部分，并连接到发射机62，提供出呼叫通信。
当专用信标监视电路56收到表示收到专用无线通信网12上的入呼叫的信标传输时，接入专用无线通信网12的专用接入电路66或其它专用网络接入装置，也可操作地连接到发射机62。蜂窝接入电路64和专用接入电路66分别响应它们有关的监视电路54、56接入广域蜂窝网和专用无线通信网12，如图6所示，由蜂窝寻呼监视电路54和蜂窝接入电路64之间以及专用信标监视电路56和专用接入电路66之间的连接虚线表示。与蜂窝接入电路64一样，应该理解，在入呼叫或消息过程中，专用接入电路66还会可操作地连接到接收机52，从专用无线通信网12接收呼叫的输入部分。
如图6所示，发射机62、蜂窝接入电路64、以及专用接入电路66都可操作地连接到功率模式控制电路58。因此，功率模式控制电路58可以向较高功率激活模式中的发射机62、蜂窝接入电路64、以及专用接入电路66提供附加的功率或信号，使这些电路在出现入呼叫时能够操作。类似地，在较低功率休眠模式，功率模式控制电路58可以降低或取消提供给发射机62、蜂窝接入电路64、以及专用接入电路66的功率，以便控制移动终端30所使用的功率。在出呼叫空闲帧过程中既没有入也没有出业务，功率模式控制电路58也可以向低功率休眠模式中的发射机62、蜂窝接入电路64、以及专用接入电路66提供降低的功率。
正如本领域的技术人员所理解的，图6中本发明的上述方面可以用硬件、软件或它们的组合来提供。尽管图6中所说明的移动终端30的各种部件是分立的部件，但是实际上，它们可以用包括输入输出端口和运行软件代码的微控制器、专用或混合芯片、分立元件、或它们的组合来实现。例如，蜂窝寻呼监视电路54、专用信标监视电路56、功率模式控制电路58、专用接入电路66、同步电路57、以及蜂窝接入电路64都可以作为单个可编程器件来实现。
现在参考图7，描述了同时从具有信标信道的专用无线通信网12和具有寻呼信道的广域蜂窝网接收入呼叫的移动终端操作和方法的实施例。尽管移动终端30可以提供冗余的电路，允许在同一时隙监视寻呼信道和信标信道，但是移动终端30一般不包括这种冗余电路。因此，既然寻呼信道和信标信道的发送间隔最好是不同的间隔以避免干扰，那么当出现冲突时，双监视模式中的移动终端30可以提供优先监视专用无线通信网12或广域蜂窝网的装置。
如图7实施例所示，如果对应于广域蜂窝网寻呼信道的第一预定时间间隔和对应于专用无线通信网12信标信道的第二预定时间间隔之间的监视时间冲突发生在方框70，移动终端30检测到冲突并选择执行广域蜂窝网寻呼消息的监视。应该理解，当寻呼信道和信标信道的预定时间间隔冲突时，也可以优先监视信标传输。
在方框72，当方框70没有检测到时间冲突时，移动终端30确定它是否处于对应于专用无线通信网12信标信道的预定时刻。如果是，在方框74，移动终端30监视并解码来自专用无线通信网12的信标传输。在方框76，移动终端30确定方框74接收的信标传输是否表示收到了专用无线通信网12上的入呼叫。如果是，在方框78，移动终端30就接入专用无线通信网12以便接收入呼叫。在方框78，当移动终端30从专用无线通信网12接收入呼叫时，通常它可以不监视广域蜂窝网的入呼叫。这是因为广域蜂窝网寻呼信道一般不对准移动终端30和专用无线通信网12之间业务连接上的空闲帧。因此，图7所示的操作在方框70保持，直到完成了来自专用无线通信网12的入呼叫而且移动终端30再次能够恢复双监视模式操作时才返回到方框70，如图所示。
如果在方框72确定不是信标监视时刻，或者如果在方框76没有未决的呼叫，移动终端30就在方框80确定是否它处于对应于广域蜂窝网寻呼信道的预定时刻。对于图7所示的实施例，如果在方框70检测到监视时间冲突，方框72、74、76和78的操作就被旁路，操作直接从方框70转移到方框80。如果在方框80确定这是监视寻呼信道的时刻，移动终端30就在方框82监视并解码来自广域蜂窝网的寻呼消息。在方框84，移动终端30确定方框82收到的寻呼消息是否表示收到了广域蜂窝网上的入呼叫或消息。如果在方框86检测到这种入呼叫或消息，移动终端30就接入广域蜂窝网以便接收入呼叫或消息。如果在方框80确定这不是寻呼信道监视时间，或者在方框84没有未决呼叫，或者在方框86接入广域蜂窝网并完成呼叫之后，操作返回方框70。
当入呼叫正在图7的方框86中进行时，移动终端30一般不侦听广域蜂窝网的寻呼信道。移动终端30可以继续接收短消息业务消息提示或者呼叫等待信息，这些业务通过专用慢接入信道(SACCH)或快接入信道(FACCH)提供并传递信令。可选地，移动终端30可以继续监视来自专用无线通信网12的信标，该信标是在广域蜂窝网的业务信道空闲帧中传输的，如图4所示的实施例中所说明的。当来自广域蜂窝网的呼叫正在进行时，如果希望继续监视信标，移动终端30可以继续周期性地进行图7的方框72、74、76和78中所说明的操作。否则在方框86完成来自广域蜂窝网的入呼叫之后，操作从方框86退出。
正如前面结合图6所描述的，移动终端30提供了省电休眠模式，要求移动终端30在方框74和方框82唤醒以执行监视操作。然后，如果在方框76或方框84没有收到入呼叫，移动终端30可以返回休眠模式。
从图7的流程图中可以理解，本发明的双监视模式操作以预定时间间隔重复。因此，在对应于广域蜂窝网寻呼信道定时的第一预定时间间隔，移动终端30随着时间周期性地监视来自广域蜂窝网的寻呼消息。类似地，在对应于专用无线通信网12信标信道定时的第二预定时间间隔，移动终端30周期性地监视来自专用无线通信网12的信标传输。当移动终端30不监视或接入广域蜂窝网或专用无线通信网12时，移动终端30可以进入休眠模式以保存移动终端的电源。
当移动终端30处于连接到专用无线通信网12的专用模式中时，广域蜂窝网希望知道移动终端30何时监视来自广域蜂窝网的消息以及移动终端30是否要求接受入蜂窝话音呼叫及/或短消息业务消息呼叫。将参考图8描述移动终端30处于专用模式中时，访问来自广域蜂窝网的入呼叫的各种可选模式。
现在参考图8，其中说明了本发明一个实施例的操作，当移动终端30连接到专用无线通信网12时，该操作为广域蜂窝网提供提示。当处于专用模式时，移动终端30可以选择保持与广域蜂窝网的注册，既注册到广域蜂窝网也注册到专用无线通信网12。这个操作在图8中用方框88和94说明，如果对两个解除注册选项选择“否”操作，移动终端30就进入方框98的双监视模式。因此，到移动终端30的广域蜂窝网号码的入呼叫通过广域蜂窝网到达移动终端30。到专用无线通信网12的有线号码的入呼叫通过专用无线通信网12到达移动终端30。使用这个选项，移动终端30一般几乎在所有时间都保持双监视模式，因为当移动终端30注册时来自两个网络的入呼叫消息通常要求移动终端30监视寻呼/信标。来自移动终端30的出呼叫可以可选地优先导向专用无线通信网12，以便得到前面讨论的好处。
在图8所示的另一个实施例中，移动终端30可以通过在方框92进入周期性的双监视模式得到更多的省电。如图8所示，如果在方框88选择解除注册话音和SMS，就进入这个模式。为了这样做，移动终端30通过在方框90解除话音呼叫和SMS消息呼叫的注册，完全从广域蜂窝网解除注册。从移动终端30的广域蜂窝网号码转发到专用无线通信网12的有线号码的呼叫也可以为话音呼叫而在方框90建立。在方框92，移动终端30进入周期性的双监视模式。这个模式还将结合图9来描述。
在另一个实施例中，移动终端30在进入专用模式时，可以在方框94选择只解除话音呼叫的注册。从移动终端30的广域蜂窝网号码转发到专用无线通信网12的有线号码的呼叫可以在解除了话音呼叫注册之后在方框96建立。导向广域蜂窝网的入话音呼叫可以通过专用无线通信网12来传输。SMS呼叫传递可以继续通过广域蜂窝网实现。因此，移动终端30保持双监视模式，因为它为SMS传递而继续注册到广域蜂窝网。来自移动终端30的出呼叫可以可选地优先通过专用无线通信网12路由选择，以得到上面讨论的好处。
移动终端30也可以在方框90解除话音和SMS呼叫的注册，并继续双监视模式操作。但是，如果移动终端30完全从广域蜂窝网解除注册，优选地进入周期性双监视模式，以便使移动终端30提供改进的电源使用。
应该理解，一般仅当移动终端30被允许接入并连接(注册)到专用无线通信网12时，移动终端30才从广域蜂窝网解除话音及/或SMS呼叫的注册，这样移动终端30可以进入专用模式。当然，还应理解的是，为了与本发明范围无关的原因，移动终端30也可以从广域蜂窝网解除注册。
现在参考图9描述周期性双监视模式。在周期性双监视模式中，移动终端30大多数时间一般处于专用空闲或休眠模式。但是，在预定时间间隔上，移动终端30进入双监视模式。因为移动终端30从广域蜂窝网解除了注册，进入双监视模式包括向广域蜂窝网执行蜂窝注册或位置更新。然后，移动终端30可以可选地取消呼叫转发，使得话音呼叫和SMS呼叫都可以从广域蜂窝网接收。或者，可以提供一个选项，作为移动终端30蜂窝注册的一部分，它可以表示它不执行正常的蜂窝注册，而只是简单的在双监视周期之前的注册以接收SMS消息。在这种情况下，在周期性双监视操作过程中不需要取消呼叫转发。
如图9所示，在方框100移动终端30周期性地执行单监视，以便确定来自专用无线通信网12的信标传输中是否表示有入呼叫到来。方框100的单监视模式操作针对图7的方框72、74、76、和78描述。在方框102，移动终端30确定是否是切换到双监视模式的时刻。为进入双监视模式之间的间隔选择一段定义周期性双监视模式操作的预定时间。如果选择较大的时间间隔，移动终端30中就有可能得到较多的功率节省。但是，双监视周期之间较大的间隔肯定会延长移动终端30访问广域蜂窝网上的消息或未转发呼叫的接入时间。如果在方框102确定不是双监视模式时间，移动终端30就继续方框100的单监视模式操作。当在方框102确定到了执行双监视模式的时间时，移动终端30就在方框104向广域蜂窝网注册话音及/或SMS。在方框106，移动终端30执行双监视模式操作，正如一般为图7描述的。
在方框108，继续方框106的双监视模式操作，直到双监视周期的结束。对于进入双监视模式之间的间隔，可以为周期性双监视模式的持续时间选择一段预定时间。当在方框108完成了周期性双监视模式中的双监视操作的预定时间周期，移动终端30就在方框110从广域蜂窝网解除话音和SMS消息的注册。应该理解，方框110的解除注册操作也可以包括请求呼叫转发，正如图8的相应方框90中所描述的。移动终端30在方框100恢复单监视模式。
在附图和说明中，已经揭示了发明的典型优选实施例，而且尽管使用了说明性术语，但是它们只是用于一般而且说明性的含义上，不是为了限定的目的，发明的范围将在如下权利要求中提出。
权利要求
1．一种由移动终端同时从具有信标信道的专用无线通信网和具有寻呼信道的广域蜂窝网接收入呼叫的方法，包括如下步骤在对应于广域蜂窝网寻呼信道的第一预定时间间隔上监视来自广域蜂窝网的寻呼消息；在对应于专用无线通信网信标信道的第二预定时间间隔上监视来自专用无线通信网的信标传输；当所述第一预定时间间隔和所述第二预定时间间隔冲突时，在执行所述监视寻呼消息的步骤和所述监视信标传输的步骤之间选择；当在所述监视寻呼消息的步骤中，收到表示接收了所述广域蜂窝网上的入呼叫的寻呼消息时，接入广域蜂窝网；并且当在所述监视信标传输的步骤中，收到表示接收了所述专用无线通信网上的入呼叫的信标传输时，接入专用无线通信网。
2．权利要求1的方法，其中所述选择步骤包括，当所述第一预定时间间隔和所述第二预定时间间隔冲突时，选择执行所述监视寻呼消息步骤的步骤。
3．权利要求1的方法，其中移动终端具有休眠模式，而移动终端在第一预定时间间隔唤醒以执行所述监视寻呼消息的步骤，并在所述第二预定时间间隔唤醒以执行所述监视信标传输的步骤。
4．权利要求3的方法，其中如果没有收到表示接收了所述广域蜂窝网上的入呼叫的寻呼消息，所述监视寻呼消息的步骤跟随使移动终端返回休眠模式的步骤。
5．权利要求3的方法，其中如果没有收到表示接收了所述专用无线通信网上的入呼叫的信标，所述监视信标传输的步骤跟随使移动终端返回休眠模式的步骤。
6．权利要求1的方法，其中所述监视寻呼消息的步骤前面是至少为话音呼叫或短消息业务消息之一而与广域蜂窝网注册的步骤。
7．权利要求6的方法，其中专用无线通信网具有关联的有线号码，而所述注册步骤包括注册话音呼叫的步骤，而且其特征在于所述监视信标传输的步骤后面跟随如下步骤从广域蜂窝网解除话音呼叫注册；以及从广域蜂窝网向专用无线通信网的有线号码转发话音呼叫。
8．权利要求7的方法，其中所述解除注册步骤后面跟随，在预定的短消息业务传输时间监视来自所述广域蜂窝网的短消息业务传输的步骤。
9．权利要求6的方法，其中所述解除注册步骤还包括，从广域蜂窝网解除短消息业务消息注册的步骤。
10．权利要求9的方法，其中所述从广域蜂窝网解除短消息业务消息注册的步骤后面跟随如下步骤在一段时间内挂起对来自广域蜂窝网的寻呼消息的监视；然后注册到广域蜂窝网；以及然后监视来自广域蜂窝网的寻呼消息。
11．一种由具有休眠模式的移动终端同时从具有信标信道的专用无线通信网和具有寻呼信道的广域蜂窝网接收入呼叫的方法，包括如下步骤在对应于广域蜂窝网寻呼信道的第一预定时间间隔上周期性地监视来自广域蜂窝网的寻呼消息；在对应于专用无线通信网信标信道定时的第二预定时间间隔上周期性地监视来自专用无线通信网的信标传输；当所述第一预定时间间隔和所述第二预定时间间隔冲突时，在执行所述周期性地监视寻呼消息的步骤和所述周期性地监视信标传输的步骤之间选择；当在所述周期性的监视寻呼消息的步骤中，收到表示接收了所述广域蜂窝网上的入呼叫的寻呼消息时，接入广域蜂窝网；当在所述周期性的监视信标传输的步骤中，收到表示接收了所述专用无线通信网上的入呼叫的信标传输时，接入专用无线通信网；并且当移动终端不执行所述监视或接入广域蜂窝网或专用无线通信网的步骤时，进入休眠模式以保存移动终端的电源。
12．一种同时从具有信标信道的专用无线通信网和具有寻呼信道的广域蜂窝网接收入呼叫的移动终端，包括接收所述信标信道和接收所述寻呼信道的接收装置；寻呼监视装置，可操作地连接到所述接收装置，在对应于所述广域蜂窝网的所述寻呼信道的第一预定时间间隔上接收来自所述广域蜂窝网的寻呼消息；信标监视装置，可操作地连接到所述接收装置，在对应于所述专用无线通信网的所述信标信道的第二预定时间间隔上监视来自所述专用无线通信网的信标传输；功率控制装置，响应所述寻呼监视装置或所述信标监视装置中的至少一个，所述功率控制装置包括将所述移动终端置于低功率休眠模式中的装置，在该模式中，所述移动终端不与所述专用无线通信网或所述广域蜂窝网通信，并包括至少在所述第一预定时间间隔或所述第二预定时间间隔上，将所述移动终端置于较高功率激活模式中的装置，在该模式中，所述移动终端监视来自所述专用无线通信网或所述广域蜂窝网的通信。
13．权利要求12的移动终端，还包括可操作地连接到所述接收装置的选择装置，当所述第一预定时间和所述第二预定时间冲突时，选择性地、可操作地将所述寻呼监视装置或所述信标监视装置连接到所述接收装置。
14．权利要求12的移动终端，还包括向所述广域蜂窝网和所述专用无线通信网发送无线通信的发送装置；蜂窝网络接入装置，可操作地连接到所述发送装置并响应所述寻呼监视装置，当所述寻呼监视装置收到了表示接收了所述广域蜂窝网上的入呼叫的寻呼消息时，接入所述广域蜂窝网；以及专用网络接入装置，可操作地连接到所述发送装置并响应所述信标监视装置，当所述信标监视装置收到了表示接收了所述专用无线通信网上的入呼叫的信标传输时，接入所述专用无线通信网。
15．一种同时从具有信标信道的专用无线通信网和具有寻呼信道的广域蜂窝网接收入呼叫的移动终端，包括发送和接收无线通信的收发机装置；可操作地连接到所述收发机装置、在对应于广域蜂窝网寻呼信道的第一预定时间间隔上监视来自广域蜂窝网的寻呼消息的装置；可操作地连接到所述收发机装置、在对应于专用无线通信网信标信道的第二预定时间间隔上监视来自专用无线通信网的信标传输的装置；可操作地连接到所述收发机装置、当在所述监视寻呼消息的步骤中收到表示接收了所述广域蜂窝网上的入呼叫的寻呼消息时接入广域蜂窝网的装置；以及可操作地连接到所述收发机装置、当在所述监视信标传输的步骤中收到表示接收了所述专用无线通信网上的入呼叫的信标传输时接入专用无线通信网的装置。
16．权利要求15的移动终端，还包括如下装置可操作地连接到所述监视寻呼消息的装置和所述监视信标传输的装置、当所述第一预定时间间隔和所述第二预定时间间隔冲突时，在执行所述监视寻呼消息的步骤和所述监视信标传输的步骤之间选择。
17．权利要求16的移动终端，还包括功率控制装置，可操作地连接到所述监视寻呼消息的装置和所述监视信标传输的装置，将所述移动终端置于休眠模式，并在监视寻呼消息的所述第一预定时间间隔和监视所述信标传输的所述第二预定时间间隔上将所述移动终端置于较高功率激活模式。
18．权利要求16的移动终端，其中所述第一预定时间间隔和所述第二预定时间间隔相对彼此滑动。
全文摘要
通过一种支持同时接收来自两个非对等网络的入呼叫的无线通信移动终端,提供从连接到公共交换电话网的专用无线通信网和同样连接到公共交换电话网的广域蜂窝网同时接收入呼叫。移动终端从低功耗休眠模式唤醒,监视广域蜂窝网寻呼信道上的寻呼消息。移动终端也在唤醒后监视来自专用无线通信网、在专用无线通信网的信标信道上传输的信标。当移动终端建立到专用无线通信网的接入时,它可选地从广域蜂窝网解除注册,而且只从低功耗休眠模式定期唤醒,监视广域蜂窝网和专用无线通信网上的入呼叫。
文档编号H04W88/06GK1234167SQ9719909
公开日1999年11月3日 申请日期1997年8月22日 优先权日1996年8月30日
发明者J·C·哈尔特森 申请人:艾利森电话股份有限公司