[发明专利]用于GSM－CDMA空中接口的信令数据链路

说明书

发明领域

本发明总的涉及无线电信，尤其涉及高级蜂窝电话网。

发明背景

世界上许多国家在蜂窝电话网络中使用移动电信的全球系统(GSM)。GSM提供网络业务和标准的有用范围。GSM标准定义在网络单元之间传递信令和用户话务中所使用的协议堆栈，所述网络单元包括用户单元(也称为移动站-MS)、基站子系统(BSS)以及移动交换中心(MSC)。

图1是示意地示出在经过MS和网络之间的专用的控制信道的信令中所使用的标准协议堆栈的方框图，在本技术领域中是众知的，并通过GSM标准定义，尤其是GSM 04.xx系列的标准。术语“专用的”是指在对MS的呼叫或来自MS的呼叫期间所使用的通信信道，与当MS是在空闲状态或等待状态时相对照。最低的协议层是空中接口的物理层，它在现有GSM网络中是基于时分多址(TDMA)数字通信技术的。数据链路层提供数据链路业务和功能，尤其，如在GSM标准04.05和04.06中所定义，在此引用所述标准作为参考。GSM数据链路层支持确认和不确认两种消息操作模式。在确认模式中，数据链路层提供上层消息的可靠发送，具有的业务包括：(1)消息排序，(2)优选级和分段存储(fragmentation)，以及(3)通信的中断和恢复。

在一个实施例中的无线电接口层包括3个子层，通过数据链路层和物理层控制和传递信号。熟悉本技术领域的人员会理解，术语层1和物理层通常可以互换地使用。相似地，层2和数据链路层通常可以互换地使用。此外，熟悉本技术领域的人员通常可以互换地使用术语层3、RIL3以及无线电接口层。  无线电接口层的最低子层是无线电资源(RR)管理子层。RR管理子层支持在它上面的移动性管理(MM)子层和呼叫管理(CM)子层。CM子层支持呼叫处理的信令以及GSM补充业务。MM子层支持MS定位、鉴别、以及加密密钥管理所需要的信令。应该注意，为了本说明的目的，认为可以用来通过物理层和数据链路层发送消息的任何协议，诸如与GSM短消息业务(SMS)相关联的协议，都是无线电接口层协议。

码分多址技术(CDMA)是一种改进的数字通信技术，它比TDMA提供更有效的无线电带宽的使用，以及提供蜂窝电话用户和基站之间的更可靠的、无衰落的链路。领先的CDMA标准是电信工业协会公布的TIA/EIA-95(通常称为IS-95)。IS-95定义它自己的协议堆栈，用于经过话务信道(包括物理层和数据链路层)的信令发送。因为IS-95 CDMA空中接口是基于来自GSM TDMA接口的基本上不同的技术，所以在传统IS-95和GSM协议堆栈之间存在本质的不同。此外，对于经过话务信道的信令，标准IS-95数据链路层不提供GSM标准定义的某些数据链路层业务，特别是与确认模式操作相关联的业务。例如，IS-95数据链路层符合额外开销(例如，寻呼和接入)信道上的信令的GSM要求。

在此引用作为参考的国际专利申请PCT/US96/20764，描述了一个无线通信系统，所述无线电信系统使用CDMA空中接口来实施GSM网络业务和协议。使用这个系统，要用相应的CDMA设备来替代或补充现有GSM网络的至少某些TDMA基站和用户单元。使在这个系统中的CDMA BSS适合于经过标准GSM A接口与GSM移动交换中心(MSC)进行通信。因此，保留了核心GSM网络服务，而且从TDMA到CDMA的转换对于用户是透明的。

在国际公开号WO 95/24771和WO 96/21999，以及Tscha等人的题为“ASubscriber Signaling Gateway between CDMA Mobile Station and GSM SwitchingCenter”的文章(Proceedings of the 2nd International Conference on UniversalPersonal Communications，Ottawa(1993)，pp.181-185)中还描述结合GSM和CDMA两种单元的混合蜂窝通信网络，在此引用这些内容作为参考。

发明概述

本发明某些方面的目的是提供方法和设备，用于在移动(GSM)/码分多址(CDMA)蜂窝通信网络的混合全球系统中经过移动站和基站子系统之间的空中接口的专用信道传送信令。

本发明某些方面的又一个目的是提供通信协议，所述通信协议使经过CDMA空中接口的专用信道使用GSM兼容的信令成为可能。