ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Данное изобретение относится в целом к системе мобильной связи и, более конкретно, к устройству и способу для реализации двунаправленных переключений каналов связи между сотовой сетью и другой беспроводной сетью без вмешательства управления сотовой сети.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Процедуры переключения каналов связи хорошо известны в области сотовой телефонии. Мобильный блок абонента, т.е. мобильная станция, обычно соединяется с сотовой сетью посредством обнаружения некоторой формы сигнала радиомаяка, передаваемого базовой приемно-передающей станцией («BTS»), и затем синхронизации ее для этой BTS. Во время вызова мобильная станция и/или сеть контролируют критерии, такие как индикация уровня радиосигнала («RSSI») или в мобильной станции и/или в базовой станции, и решают, когда мобильной станции следует переключить канал связи на другую BTS. Более усовершенствованные критерии, связанные с качеством речи, также используются для решений переключения каналов связи, например частота появления ошибочных битов («BER») или частота появления стирания кадров («FER»).
Беспроводные сети, которые используют сотовую технологию эфирного интерфейса и позволяют осуществлять переключение каналов связи мобильной станции от центра коммутации мобильной связи («MSC») сотовой сети к зоне обслуживания учрежденческой АТС («PBX»), являются известными. Сети этого типа могут использоваться в качестве сети предприятий, обеспечивающих фирмы с территориальным обслуживанием. Например, мобильный абонент глобальной системы мобильной связи («GSM»), использующий сотовую сеть GSM, который также является абонентом предприятия, может переключить канал связи на сеть GSM предприятия после перемещения в область радиообслуживания территории предприятия. Функциональность локальной учрежденческой АТС используется для переключения вызовов, внутренних для сети учрежденческой АТС, или для коммутируемой телефонной сети общего пользования («PSTN») для внешних вызовов, что экономит для предприятия стоимость, налагаемую переключением внешней сотовой сетью, как известно в данной области техники.
Переключение каналов связи мобильной станции между сотовой сетью и сетью предприятия, включающее в себя одну и ту же технологию эфирного интерфейса, в общем, выполняется посредством координации линий связи и управления с мобильной станцией, сотовой сетью и сетью предприятия. Эти известные способы переключения (перераспределения) каналов связи требуют, чтобы беспроводная сеть использовала ту же технологию радиоинтерфейса, что и сотовая сеть, и также требуют, чтобы MSC и PBX осуществляли связь, например, через обмен сообщениями SS7. Поэтому абонент предприятия должен подписаться на конкретный провайдер услуг сотовой связи для того, чтобы использовать одну и ту же мобильную станцию в обеих сетях.
Существующие сети предприятий нуждаются в координации с сотовой сетью, с использованием такого протокола, как обмен сообщениями SS7, для переключения (перераспределения) каналов связи мобильной станции между сетью предприятия и сотовой сетью. Эти требования координации с сотовой сетью налагают значительную нагрузку на оператора сети предприятия. Во-первых, технология эфирного интерфейса сотового оператора ограничивает выбор мобильных станций, которые оператор предприятия может использовать в пределах предприятия. Кроме того, координация, требуемая между двумя сетями, ограничивает предприятие сотовыми операторами, которые снабжают территориальные решения своими соответствующими предложениями услуг.
Было бы выгодно для операторов и абонентов сети предприятия, если бы мобильные станции могли работать незаметным для абонента образом между сотовой и беспроводной сетями, независимо от сотового эфирного интерфейса и технологии координации управления. Предприятие выиграет в более высокой производительности и экономии издержек, когда его абоненты управляют единственной мобильной станцией как на территории предприятия, так и вне ее. Индивидуальный абонент выиграл бы от единственного персонального устройства, которое может использоваться для множественных целей, например, связанных с работой и персональной связью. Абоненты предприятия также, в общем, не будут использовать одних и тех же сотовых операторов, которые каждый индивидуальный абонент предприятия применяет для персонального использования. Фирмы обычно ограничены выбором провайдеров на основе стоимости. Другие рассматриваемые факторы, такие как доступность параметров и способность к взаимодействию между предприятием и внешними сетями, также учитываются фирмами. Лучшего из обоих миров сложно достигнуть в этих отношениях.
Кроме того, другие режимы расширения услуг, или фирмы расширения услуг могут существовать, если имеется средство использования беспроводных сетей независимо от сотовой технологии, используемой мобильной станцией. Именно аспект управления переключением каналов связи сотовой сетью является ограничивающим фактором в достижении такой незаметной для абонента подвижности мобильной станции.
Поэтому существует необходимость в устройстве и способе для реализации двунаправленных программируемых переключений каналов связи между сотовой сетью и беспроводной сетью без вмешательства управления сотовой сети.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 - блок-схема, показывающая установление вызова в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг.2 - блок-схема, показывающая мобильную станцию, размещенную в сети связи, и шлюз сред передачи данных, осуществляющий связь с мобильной станцией по одной линии связи в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления данного изобретения.
Фиг.3 - блок-схема, показывающая мобильную станцию и шлюз сред передачи данных по фиг.2, в котором мобильная станция находится в переходе на границе сети связи, и шлюз сред передачи данных осуществляет связь с мобильной станцией по двум линиям связи.
Фиг.4 - блок-схема, показывающая мобильную станцию и шлюз сред передачи данных согласно фиг.2 и 3, в котором мобильная станция расположена вне сети связи, и шлюз сред передачи данных осуществляет связь с мобильной станцией по одной линии связи.
Фиг.5 - блок-схема, показывающая предпочтительную работу шлюза сред передачи данных по фиг.2-4.
Фиг.6 - блок-схема, показывающая внутренние компоненты мобильной станции на фиг.2-4.
Фиг.7 - блок-схема, показывающая предпочтительную работу мобильной станции на фиг.6.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ
Настоящее изобретение относится к способу и устройству для реализации двунаправленных программируемых переключений (перераспределений) каналов связи мобильной станции между двумя сетями без вмешательства управления сетью между сетями. В частности, данное изобретение позволяет незаметно для абонента работать из одной беспроводной сети и другой беспроводной сети независимо от технологии эфирного интерфейса, используемой мобильной станцией для беспроводной связи.
Настоящее изобретение используется для ситуаций, в которых мобильная станция перемещается между областями управления различных сетей, таких как сети, обеспечиваемые поставщиком коммуникационных услуг (сети с поставщиком услуг), и сети, не обслуживаемые поставщиком коммуникационных услуг (сети без поставщика услуг). Сети с поставщиком услуг работают на сотовых сетях и, в основном, управляются операторами сотовой связи, включающими в себя, но не ограничивающимися ими, AT&T Wireless of Redmond, Washington; Cingular Wireless of Atlanta, Georgia; Sprint PCS of Overland Park, Kansas; Verizon Wireless of New York, New York; VoiceStream Wireless of Bellevue, Washington. Сети с поставщиком услуг обычно используют основанный на аналоговой форме эфирный интерфейс и/или один или несколько основанных на цифровой форме эфирных интерфейсов. Основанные на цифровой форме эфирные интерфейсы используют технологии цифровой связи, включающие в себя, но не ограничивающиеся ими, множественный доступ с кодовым разделением (CDMA), множественный доступ с разделением по времени (TDMA), глобальная система мобильной связи (GSM), широкополосный множественный доступ с кодовым разделением (WCDMA), множественный доступ с кодовым разделением 3-го поколения (CDMA2000) и т.п. Сети без поставщика услуг работают на беспроводных сетях и, в основном, не управляются операторами сотовой связи. Сети без поставщика услуг используют основанный на беспроводной локальной вычислительной сети (WLAN) радиоинтерфейс, включающий в себя, но не ограничивающийся ими, IEEE 802.11ТМ, поддерживаемый Институтом инженеров по электротехнике и радиоэлектронике, (IEEE, Inc.) (такой как Wi-Fi, поддерживаемый Альянсом совместимости с беспроводным Ethernet), BluetoothТМ, поддерживаемый Bluetooth SIG, Inc., HomeRF, поддерживаемый HomeRF Working Group Inc. и т.п.
На чертежах, где подобные позиции обозначают подобные компоненты, фиг.1 является схемой, которая иллюстрирует установление вызова и переключение каналов связи в соответствии с настоящим изобретением. Для этой иллюстрации мобильная станция в первом положении 102 может установить вызов с использованием коммуникационной сети 104 и после этого переключить вызов к сети 106 без поставщика услуг после того, как мобильная станция перемещается во второе положение 108 в пределах зоны обслуживания радиосвязи (не показано) сети без поставщика услуг. Подобным же образом мобильная станция во втором положении 108 может установить вызов с использованием сети 106 без поставщика услуг и после этого переключить вызов сети 104 с поставщиком услуг после того, как мобильная станция перемещается в первое положение 102 в пределах зоны обслуживания радиосвязи (не показано) сети 104 с поставщиком услуг. Конечно, хотя на фиг.1 представлены сеть с поставщиком услуг и сеть без поставщика услуг, данное изобретение может также использоваться для связи между сетями с поставщиками услуг и между сетями без поставщиков услуг.
Со ссылкой на иллюстрацию фиг.1 каждая сеть включает в себя множество приемопередатчиков для связи с мобильной станцией, компонент многосторонней связи для связи между сетями и средство взаимодействия для связи между множеством приемопередатчиков и компонентом многосторонней связи. Как показано на фиг.1, сеть 104 с поставщиками услуг может включать в себя множество базовых станций 110, центр коммутации мобильной связи («MSC») 112 и сеть 114 с сотовым доступом, осуществляющую связь между базовыми станциями и MSC; и сеть 106 без поставщиков услуг может включать в себя множество точек доступа 116, шлюз 118 сред передачи данных и сеть с беспроводным доступом 120, осуществляющую связь между точками доступа и шлюзом сред передачи данных. Сети 104, 106 осуществляют связь друг с другом через MSC 112 и шлюз 118 сред передачи данных.
Как описано выше, данное изобретение позволяет мобильной станции гладко (незаметно для абонента) работать между сетями независимо от технологии эфирного интерфейса, используемой мобильной станцией для беспроводной связи. Для понимания данного изобретения важно отметить, что канал-носитель, установленный между станциями и/или устройствами, всегда устанавливается через шлюз сред передачи данных, когда бы вызов ни инициировался от сети с поставщиками услуг к сети без поставщиков услуг, от сети без поставщиков услуг к сети с поставщиками услуг, от сети без поставщиков услуг к другой сети без поставщиков услуг, или от сети с поставщиками услуг к другой сети с поставщиками услуг. Также одной или нескольким станциям и/или устройствам, вовлеченным в вызов, приписан телефонный номер, связанный с каждой сетью, например один номер для сети с поставщиками услуг и другой номер для сети без поставщиков услуг. Для данного изобретения мобильные станции, которым приписаны множественные номера, будут способны к переключению каналов связи независимо от инициатора вызова и сети инициации вызова.
Также важно понимать, что, поскольку все вызовы маршрутизируются через шлюз сред передачи данных, каждое переключение каналов связи мобильной станции между сетями является мягким переключением каналов связи типа «сделать перед разрывом», и управление каждым переключением каналов связи реализовано шлюзом сред передачи данных без вмешательства или контроля сети с поставщиками услуг. Таким образом, SS7 или другая сигнализация управления, используемая традиционными коммутационными системами, не требуется для достижения целей данного изобретения. Например, при ссылке на фиг.1 данное изобретение не требует SS7 или другой сигнализации управления для связи между MSC 112 и шлюзом 118 сред передачи данных.
Другими словами, шлюз сред передачи данных данного изобретения не переключает управление обменом с мобильной станцией к сети с поставщиком услуг. Вместо этого, шлюз сред передачи данных удерживает управление обменом (информацией), когда мобильная станция перемещается от одной сети к другой сети. В частности, когда мобильная станция и удаленная станция имеют вызов, который передается через шлюз сред передачи данных, шлюз сред передачи данных имеет одно соединение с мобильной станцией и другое соединение с удаленной станцией. Здесь соединение между шлюзом сред передачи данных и мобильной станцией будет называться первой ветвью вызова. Шлюз сред передачи данных затем устанавливает вторую ветвь вызова мобильной станцией таким образом, что первая и вторая ветви вызова существуют параллельно, переключает связь от первой ветви вызова к второй ветви вызова и отключает первую ветвь вызова после завершения переключения каналов связи. Посредством удержания управления обменом мобильной станцией шлюз сред передачи данных способен переключить канал связи без вмешательства или управления сети с поставщиками услуг.
Фиг.2-4 представляют мобильную станцию 202, находящуюся в связи с удаленной станцией 204, имеющей три различных положения относительно сети 206 связи. В частности, фиг.2 иллюстрирует мобильную станцию 202, помещенную в пределах сети 206 связи (или, более конкретно, в пределах области связи сети связи), фиг.3 иллюстрирует мобильную станцию 202 в переходе на границе 208 сети 206 связи, и фиг.4 иллюстрирует мобильную станцию 202, помещенную вне сети 206 связи (или, более конкретно, вне зоны обслуживания сети связи). Хотя фиг.2-4 показывают удаленную станцию 204 вне зоны обслуживания или границы 208 сети 206 связи, следует понимать, что местоположение удаленной станции не является ограничивающим фактором данного изобретения. Соответственно, удаленная станция 204 может быть расположена в пределах зоны обслуживания или границы 208 сети связи без значительного изменения функциональности данного изобретения. Термин «сеть связи» 206, используемый здесь, будет относиться к компонентам сети, также как и к зоне обслуживания для сети.
Фиг.2-4 иллюстрируют по меньшей мере два способа, которыми мобильная станция 202 может перемещаться относительно сети 206 связи. В одном способе мобильная станция может начинать движение в пределах сети 206 связи, как представлено на фиг.2, перемещаться к внешней границе 208 сети связи, как представлено фиг.3, и перемещаться за внешнюю границу, как представлено фиг.4. В другом способе мобильная станция может начинать движение вне сети 206 связи, как представлено фиг.4, перейти к внешней границе 208 сети связи, как представлено фиг.3, и переместиться в сеть связи, как представлено фиг.4. В любом случае удаленное устройство 204 может быть в пределах или вне сети 206 связи. Таким образом, следует понимать, что порядок последовательности операций работы данного изобретения не обязательно представлен последовательной нумерацией чертежей.
Со ссылкой на фиг.2-4 сеть 206 связи включает в себя один или несколько шлюзов сред передачи данных, представленных шлюзом 210 сред передачи данных, и одну или несколько точек доступа, представленных точкой 212 доступа. Хотя сеть 206 связи может быть сетью c поставщиками услуг или сетью без поставщиков услуг, для предпочтительного варианта сеть связи является сетью без поставщиков услуг, такой как сеть предприятия. Например, сеть 206 связи может использовать сотовый эфирный интерфейс, такой как аналоговый, CDMA, TDMA, GSM, WCDMA и CDMA2000, или может использовать основанный на WLAN эфирный интерфейс, такой как IEEE 802.11TM, BluetoothTM и HomeRF.
Шлюз 210 сред передачи данных способен управлять вызовами между двумя или несколькими станциями независимо от местоположения станций. Например, для предпочтительного варианта осуществления шлюз 210 сред передачи данных подключен к точке 212 доступа в пределах зоны обслуживания сети связи, способной осуществлять связь со станцией 202, расположенной в пределах зоны обслуживания, и способной осуществлять связь со станцией 204, расположенной вне зоны обслуживания. Шлюз 210 сред передачи данных способен осуществлять связь со станцией 204 вне зоны обслуживания посредством связи через вторую сеть 214.
Вторая сеть 214 включает в себя одну или несколько базовых станций, которые обеспечивают связь между шлюзом 210 сред передачи данных и удаленной станцией 204, и сеть 206 связи включает в себя одну или несколько точек 212 доступа, которые обеспечивают обмен между шлюзом сред передачи данных и мобильной станцией 202. Например, для предпочтительного варианта осуществления точка 212 доступа имеет беспроводное соединение с мобильной станцией 202, проводное соединение со шлюзом 210 сред передачи данных и осуществляет передачу от мобильной станции к шлюзу сред передачи данных и наоборот. Хотя это и не показано на фиг.2-4, вторая сеть 214 может включать в себя множество компонентов поддержки, особенно тех компонентов, которые управляют базовыми станциями и обеспечивают возможность взаимодействия базовых станций с другими базовыми станциями или сетями, такими как центр коммутации мобильной связи («MSC»).
Со ссылкой на фиг.2, мобильная станция 202 способна осуществлять связь с удаленной станцией 204 через сеть связи 206 и вторую сеть 214, тем самым формируя канал-носитель от мобильной станции к удаленной станции. Для предпочтительного варианта осуществления мобильная станция 202 имеет первую линию 222 связи к сети 206 связи, удаленная станция 204 имеет вторую линию 224 связи к второй сети 214, и сеть связи и вторая сеть имеют проводную линию 226 связи между ними. Хотя вторая линия 224 связи показана на фиг.2 для обеспечения беспроводной связи для предпочтительного варианта осуществления, следует понимать, что проводное соединение между удаленной станцией 204 и второй сетью 214 также является подходящим для данного изобретения.
Мобильная станция 202 осуществляет связь с удаленной станцией 204 через шлюз 210 сред передачи данных. В частности, шлюз 210 сред передачи данных осуществляет связь с мобильной станцией 202 через первую линию соединения и осуществляет связь с удаленной станцией 204 через вторую линию соединения. Для предпочтительного варианта осуществления, показанного на фиг.2, вторая линия соединения представлена частично второй линией связи 224, и первая линия подключения представлена, в частности, первой линией 222 связи, только если мобильная станция 202 входит в сеть 206 связи. Как будет более подробно описано ниже, первая линия 222 связи может представлять третью линию соединения, если мобильная станция 202 выходит из сети 206 связи.
Шлюз 210 сред передачи данных может быть расположен в любом месте, пока он способен осуществлять связь с сетью 206 связи и второй сетью 214. Для предпочтительного варианта осуществления шлюз 210 сред передачи данных расположен вместе с сетью 206 связи и является ее частью, и, таким образом, шлюз сред передачи данных управляет преобразованием адресов и маршрутизацией внутри внешней границы 208 сети связи. Таким образом, шлюз 210 сред передачи данных осуществляет связь с мобильной станцией 202 через первую линию 222 связи и осуществляет связь с удаленной станцией 204 через вторую линию 224 связи и проводную линию 226 связи.
Вызовы между мобильной станцией 202 и удаленной станцией 204 маршрутизируются через канал-носитель к шлюзу 210 сред передачи данных. Соответственно, канал-носитель включает в себя внутреннюю мобильную линию 228, проходящую от мобильной станции 202 к шлюзу 210 сред передачи данных, внешнюю удаленную линию 230, проходящую от шлюза сред передачи данных к удаленной станции 204, и соединение между внутренней мобильной и внешней удаленной линиями через шлюз 210 сред передачи данных. Для предпочтительного варианта осуществления внутренняя мобильная линия 228 соединяет шлюз 210 сред передачи данных и мобильную станцию 202 через первое беспроводное соединение или линию 222 связи, точку 212 доступа и линию 232 связи интрасети, а внешняя удаленная линия 230 соединяет шлюз сред передачи данных и удаленную станцию 204 через проводную линию 226 связи, вторую сеть 214 и второе беспроводное соединение или линию 224 связи.
Шлюз 210 сред передачи данных может принять вызов от одной станции, т.е. вызывающей станции, который предназначен для другой станции, т.е. вызываемой станции. Например, мобильная станция 202 может попытаться вызвать удаленную станцию 204 или наоборот. Когда шлюз 210 сред передачи данных принимает вызов от вызывающей станции, шлюз сред передачи данных запрашивает в регистре обеспечения плавной мобильности информацию об идентификаторе инициатора вызова, соответствующей вызывающей станции, на основе телефонного номера вызывающей станции и электронного серийного номера (ESN) или информации модуля идентификации абонента (SIM). Регистр обеспечения плавной мобильности является базой данных, которая либо находится в шлюзе 210 сред передачи данных, либо на удаленном сервере, подключенном к шлюзу сред передачи данных. Кроме того, регистр обеспечения плавной мобильности может существовать параллельно во множестве беспроводных сетей. Регистр обеспечения плавной мобильности содержит записи данных для каждой станции, подписавшейся на беспроводную сеть. Хранимые данные включают в себя информацию ESN или SIM, имя абонента и все телефонные номера, связанные с каждой станцией.
Шлюз 210 сред передачи данных после приема информации абонента вызывающей станции преобразует информацию абонента, используемую сетью вызывающей станции, в телефонный номер и имя абонента, используемое сетью вызываемой станции, и посылает эту преобразованную информацию к вызываемой станции. Информация идентификатора инициатора вызова вызывающей станции впоследствии показывается на дисплее вызываемой станции.
Фиг.3 аналогична фиг.2, за исключением того, что мобильная станция 202 показана перемещенной к области 302 перехода сети 206 связи. Шлюз 210 сред передачи данных способен обнаруживать то, что мобильная станция 202, вовлеченная в вызов, вошла в область 302 перехода зоны обслуживания сети 206 связи. Область 302 перехода определена как область между внешней границей 208 и внутренней границей 304 зоны обслуживания. Положение внешней границы 208 определяется на основе области связи точки 212 доступа (или областей связи для множества точек доступа), а положение внутренней границы 304 определяется на основе ее относительного удаления от внешней границы. Если мобильная станция 202 входит в область 302 перехода, шлюз 210 сред передачи данных узнает, что мобильная станция может войти или выйти из зоны обслуживания. Посредством контролирования активности мобильной станции 202 в пределах области 302 перехода, особенно относительно внешней и внутренней границ 208, 304, шлюз 210 сред передачи данных способен "продвинуть" это знание на шаг дальше и определить вероятность того, что мобильная станция войдет или выйдет из зоны обслуживания. Большее расстояние между внешней и внутренней границами 208, 304 обеспечит лучшую точность в определении вероятности входа или выхода, чем меньшее расстояние, но большее расстояние также потребует больше ресурсов для контроля большей области 302 перехода между границами.
На фиг.3 сеть связи 206, более конкретно шлюз 210 сред передачи данных, обнаруживает, что мобильная станция 202 достигла внешней границы 208, посредством измерения уровня радиосигнала мобильной станции, воспринимаемого точкой 212 доступа. После того как уровень радиосигнала достигнет первого заданного минимального порогового значения, шлюз 210 сред передачи данных определяет, будет ли мобильная станция 202 двигаться назад к точке 212 доступа таким образом, что ее сигнал будет усиливаться, или переместится от точки доступа таким образом, что связь с мобильной станцией должна быть переключена к второй сети 214 для того, чтобы поддержать установленный вызов. Например, может быть установлен таймер для определения того, вернется ли мобильная станция 202 в зону обслуживания таким образом, что ее сигнал усилится, или переместится наружу от области зоны обслуживания таким образом, что он должен переключаться в сотовую сеть. После того как сеть связи 206 обнаружит, что уровень радиосигнала от мобильной станции 202 достиг второго заданного минимального порогового значения, которое меньше, чем первое заданное минимальное пороговое значение, инициируются процедуры переключения каналов связи.
Фиг.3 представляет предпочтительный вариант осуществления, в котором возможны два различных сценария: (1) мобильная станция 202 на первом вызове входит в область 302 перехода перед выходом из сети 206 связи, и (2) мобильная станция на первом вызове входит в область перехода перед входом в сеть связи. Для первого сценария шлюз 210 сред передачи данных имеет первую линию соединения, т.е. внутреннюю мобильную линию 228, к мобильной станции 202 и пытается установить третью линию соединения, т.е. внешнюю мобильную линию 306, к мобильной станции в ответ на обнаружение того, что мобильная станция достигла области 302 перехода. Для второго сценария, шлюз 210 сред передачи данных имеет первую линию соединения, т.е. внешнюю мобильную линию 306, к мобильной станции 202 и пытается установить третью линию соединения, т.е. внутреннюю мобильную линию 228, к мобильной станции в ответ на обнаружение того, что мобильная станция достигла области 302 перехода. В обоих сценариях шлюз 210 сред передачи данных синхронизирует третью линию соединения с первой линией соединения таким образом, что переключение каналов связи может иметь место от одного соединения к другому соединению по существу незаметно для абонента.
Для предпочтительного варианта осуществления шлюз 210 сред передачи данных дает команду мобильной станции 202 поместить второй вызов в шлюз сред передачи данных. В ответ мобильная станция 202 вызывает заранее заданный номер для установления второго вызова и, таким образом, третьей линии соединения, к шлюзу 210 сред передачи данных. Заранее заданным номером может быть идентификационный номер мобильной станции, такой как ее телефонный номер, или назначенный заранее номер переключения каналов связи, такой как назначенный бесплатный междугородный номер (например, «800», «888» или «877») или междугородный номер (например, «900»). Поскольку вызовы между мобильной и удаленной станциями 202, 204 должны передаваться через шлюз 210 сред передачи данных, любая передача на заданный номер должна быть направлена на шлюз сред передачи данных.
Шлюз 210 сред передачи данных может установить третью линию соединения в ответ на прием передачи, направленной на заранее заданный номер в течение заранее заданного периода времени после команды мобильной станции 202 вызвать заранее заданный номер. В качестве альтернативы шлюз 210 сред передачи данных может установить третью линию соединения в ответ на прием передачи, направленной на заранее заданный номер, и определение того, что внутренняя мобильная линия 228, имеющаяся между шлюзом сред передачи данных и мобильной станцией 202, все еще является активной. В качестве другой альтернативы шлюз 210 сред передачи данных может установить третью линию соединения посредством вызова мобильной станции 202 и посредством вызова информировать мобильную станцию о том, что должна произойти операция переключения каналов связи. Например, шлюз 210 сред передачи данных может включить сообщение заголовка в выходящий вызов, который информирует мобильную станцию 202 о намерении шлюза сред передачи данных переключить связь от внутренней мобильной линии 228 к внешней мобильной линии 306.
Со ссылкой на фиг.4, мобильная станция 202 показана снаружи от внешней границы 208 сети 206 связи. Мобильная станция 202 может достичь этого положения путем выхода из сети 206 связи или подготовки к входу в сеть связи. Если мобильная станция 202 вышла из сети 206 связи, то шлюз 210 сред передачи данных ранее имел первую линию соединения, т.е. внутреннюю мобильную линию 228 (показанную на фиг.3), к мобильной станции 202, и в настоящее время имеет третью линию соединения, т.е. внешнюю мобильную линию 306, к мобильной станции. Таким образом, после установления третьей линии соединения шлюз 210 сред передачи данных должен иметь переключенную связь от первой линии соединения к третьей линии соединения и отключенную первую линию соединения. Для второго сценария шлюз 210 сред передачи данных в настоящее время имеет первую линию соединения, т.е. внешнюю мобильную линию 306, к мобильной станции 202 и может попытаться установить третью линию соединения, т.е. внутреннюю мобильную линию 228, к мобильной станции. Таким образом, после установления третьей линии соединения шлюз 210 сред передачи данных переключит связь от первой линии соединения к третьей линии соединения и отключит первую линию связи. Для предпочтительного варианта осуществления первая линия связи отсоединяется при условии, что мобильная станция 202 остается в пределах сети 206 связи на заранее заданный период времени.
Для предпочтительного варианта осуществления, показанного на фиг.4, мобильная станция 202 поддерживает связь со шлюзом 210 сред передачи данных через внешнюю мобильную линию 306, а удаленная станция 204 поддерживает связь со шлюзом сред передачи данных через внешнюю удаленную линию 230. Для понимания данного изобретения важно то, что внешняя мобильная линия 306 связи установлена и находится под управлением шлюза 210 сред передачи данных, даже хотя станции 202, 204, показанные, например, на фиг.4, используют вторую сеть 214. Если станции 202, 204 поддерживают связь через вторую сеть 214 без управления от шлюза 210 сред передачи данных, то шлюз 210 сред передачи данных не сможет управлять связью и, таким образом, не сможет переключить связь, когда мобильная станция двигалась внутрь и наружу сети 206 связи без передачи управляющих сигналов в канале связи, таких как SS7, со второй сетью 214. Посредством поддержания внешней мобильной линии 306 связи шлюзом 210 сред передачи данных шлюз сред передачи данных способен попеременно переключать данный вызов незаметно для абонента, когда мобильная станция 202 перемещается между сетью связи и второй сетью 206, 214 без передачи управляющих сигналов в канале связи второй сетью.
Удаленная станция 204 может или не может подписаться на сеть 206 связи. Если удаленная станция 204 не подписывается на сеть 206 связи («не подписывающаяся удаленная станция»), но инициирует вызов к мобильной станции 202, то канал-носитель должен все же быть установлен через шлюз 210 сред передачи данных для того, чтобы позволить осуществить переключение каналов связи мобильной станции. Мобильная станция 202 подписывается на сеть связи и вторую сеть 206, 214, так что она имеет номер сети связи, такой как, например, номер предприятия, для работы в сети связи и номер второй сети, такой как, например, сотовый номер, для работы во второй сети. Для этого конкретного сценария если не подписывающаяся удаленная станция 204 вызывает номер сети связи, то канал-носитель устанавливается через шлюз 210 сред передачи данных. Таким образом, шлюз 210 сред передачи данных будет способен переключить связь для мобильной станции 202. Для другого сценария если не подписывающаяся удаленная станция 204 вызывает номер второй сети, то вызов может быть соединен между удаленной станцией и мобильной станцией 202 прямо через вторую сеть 214. Таким образом, шлюз 210 сред передачи данных не будет иметь управления вызовом и не будет способен переключить связь для мобильной станции 202.
Например, со ссылкой на фиг.4, удаленной станцией 204 является не абонент сети связи 206, а только абонент второй сети 214. Хотя удаленная станция 204 может быть расположена внутри или снаружи от сети связи 206, удаленная станция расположена снаружи сети связи для этого примера. Мобильная станция 202 является абонентом как в сети связи 206, так и во второй сети 214 и, следовательно, имеет по меньшей мере два телефонных номера. Мобильная станция 202 также имеет данные, хранимые в базе данных регистра обеспечения плавной мобильности шлюза 210 сред передачи данных. Удаленная станция 204 инициирует вызов через вторую сеть 214 к мобильной станции 202 с использованием номера сети связи мобильной станции для установления второй линии соединения, т.е. внешней удаленной линии 230 связи. Шлюз 210 сред передачи данных принимает вызов и извлекает информацию абонента для мобильной станции 202, конкретно номер второй сети мобильной станции. Шлюз 210 сред передачи данных затем использует переадресацию вызова таким образом, что сеть 206 связи вызывает мобильную станцию 202 через вторую сеть 214 для установки первой линии соединения, т.е. внешней мобильной линии 306. Поскольку мобильная станция 202 расположена снаружи зоны обслуживания сети 206 связи, вызов принимается на мобильной станции через вторую сеть 214.
Для этого примера изображение идентификационной информации инициатора вызова мобильной станции 202 покажет телефонный номер второй сети и имя абонента удаленной станции 204, так как нет информации, хранимой в шлюзе 210 сред передачи данных для удаленной станции 204. В качестве альтернативы на дисплее мобильной станции 202 может быть показано конкретное сообщение, такое как «вне области». Внешняя удаленная линия 230 связи поддерживается шлюзом 210 сред передачи данных в течение вызова, так как удаленная станция 204 не является абонентом сети 206 связи и информация об удаленной станции не хранится в регистре обеспечения плавной мобильности шлюза сред передачи данных. Также удаленная станция 204 в этом примере не может переключить связь к сети связи 206. Шлюз 210 сред передачи данных поддерживает канал-носитель для вызова и мобильная станция 202 подписывается на сеть связи и вторую сеть 206, 214. Следовательно, мобильная станция 202 может переключать связь между сетью связи и второй сетью с использованием процедур, описанных здесь.
Со ссылкой на фиг.5, которая связана с фиг.2-4, обеспечена блок-схема 500, показывающая предпочтительную работу шлюза 210 сред передачи данных. После инициации работы на этапе 502 одна из мобильной станции 202 («MS») и удаленной станции 204 («RS») пытается вызвать другую из мобильной станции и удаленной станции на этапе 504. В частности, мобильная станция 202 может попытаться вызвать номер сети связи удаленной станции 204, или удаленная станция может попытаться вызвать номер сети связи мобильной станции. Попытка вызова номера сети связи либо мобильной станцией 202, либо удаленной станцией 204 посылается к шлюзу 210 сред передачи данных на этапе 506. Как описано выше, канал-носитель, установленный между мобильной станцией 202 и удаленной станцией 204, всегда устанавливается через шлюз 210 сред передачи данных. Затем шлюз 210 сред передачи данных соединяет вызов между мобильной станцией 202 и удаленной станцией 204 через шлюз сред передачи данных на этапе 508. Шлюз 210 сред передачи данных соединяется с мобильной станцией 202 через первую линию соединения, т.е. линию №1, и шлюз сред передачи данных соединяется с удаленной станцией через вторую линию соединения, т.е. линию №2. Как показано на фиг.2-4, первая линия соединения представлена одной из внутренней мобильной линии 228 связи и внешней мобильной линии 306 связи, и вторая линия соединения представлена внешней удаленной линией 230 связи.
После соединения вызова шлюз 210 сред передачи данных контролирует положение мобильной станции 202 относительно области 302 перехода зоны обслуживания на этапе 510. Если шлюз 210 сред передачи данных определяет, что вызов был прекращен на этапе 512, в то время как он контролирует положение мобильной станции 202, то работа прекращается на этапе 534. В противном случае шлюз 210 сред передачи данных продолжает контролировать положение мобильной станции 202 на этапе 510, если мобильная станция не вошла в область 302 перехода зоны обслуживания на этапе 514, или вероятно, что мобильная станция вошла или вышла из зоны обслуживания на этапе 516. Если вызов не был прекращен к тому времени, когда достигнут этап 512, мобильная станция 202 вошла в область перехода зоны обслуживания на этапе 514, и вероятно, что мобильная станция входит или выходит из зоны обслуживания на этапе 516, то шлюз 210 сред передачи данных устанавливает третью линию соединения с мобильной станцией на этапе 524. Как показано на фиг.2-4, третья линия соединения представлена одной из внутренней мобильной линии 228 связи и внешней мобильной линии 306 связи, если эта линия не представляет первую линию соединения. Соответственно, две линии соединения существуют одновременно между шлюзом 210 сред передачи данных и мобильной станцией 202 во время этапа 524.
Шлюз 210 сред передачи данных может установить третью линию соединения на этапе 524 в ответ на одно или несколько условий. Например, шлюз 210 сред передачи данных может дать команду мобильной станции 202 вызвать шлюз сред передачи данных таким образом, что может быть установлена третья линия соединения, или шлюз сред передачи данных может вызвать мобильную станцию таким образом, что может быть установлена третья линия соединения. Если шлюз 210 сред передачи данных дает команду мобильной станции 202 вызвать заранее заданный номер, направленный к шлюзу сред передачи данных, то шлюз сред передачи данных может установить третью линию соединения в ответ на прием вызова. Например, третья линия соединения может быть установлена, если вызов принят шлюзом 210 сред передачи данных в течение конкретного порогового периода времени после того, как шлюз сред передачи данных дает команду мобильной станции 202 вызвать заранее заданный номер. Также, например, третья линия соединения может быть установлена, если заранее заданный номер, от которого шлюз 210 сред передачи данных принимает вызов, выделен для цели инициирования третьей линии соединения. Если шлюз 210 сред передачи данных вызывает мобильную станцию 202 для установления третьей линии соединения, то вызов может включать в себя информацию для информирования мобильной станции о том, что третья линия соединения устанавливается. Например, когда шлюз 210 сред передачи данных вызывает мобильную станцию 202, вызов может включать в себя сигнал вызова, указывающий, что третья линия соединения должна существовать одновременно с первой линией соединения.
Для предпочтительного варианта осуществления шлюз 210 сред передачи данных может дать команду мобильной станции 202 вызвать заранее заданный номер для установления третьей линии соединения к шлюзу сред передачи данных на этапе 518 и затем определить, подтвердила ли мобильная станция прием команды вызвать заранее заданный номер на этапе 520. Например, мобильная станция 202 может подтвердить команду посредством вызова заранее заданного номера. Если мобильная станция 202 не подтвердила команду на этапе 520, то шлюз 210 сред передачи данных определяет, был ли вызов завершен на этапе 522. Шлюз 210 сред передачи данных продолжает ожидать либо подтверждения приема от мобильной станции 202, либо указания, что вызов был завершен путем зацикливания на этапах 520 и 522. Если вызов был завершен на этапе 522, то работа прекращается на этапе 534.
Если мобильная станция 202 подтверждает команду на этапе 520, то шлюз 210 сред передачи данных устанавливает третью линию соединения, т.е. линию №3, между шлюзом сред передачи данных и мобильной станцией на этапе 524. Затем шлюз 210 сред передачи данных переключает обмен информацией между шлюзом сред передачи данных и мобильной станцией 202 от первой линии соединения на третью линию соединения на этапе 526. Как представлено этапами 526 и 528, шлюз 210 сред передачи данных продолжает пытаться переключить обмен между шлюзом сред передачи данных и мобильной станцией 202, пока переключение каналов связи не будет успешным на этапе 528. После того как переключение каналов связи произошло успешным на этапе 528, шлюз 210 сред передачи данных отсоединяет связь между шлюзом сред передачи данных и мобильной станцией 202 путем отсоединения первой линии соединения на этапе 530. Если вызов не был завершен ко времени достижения этапа 532, то шлюз 210 сред передачи данных опять контролирует положение мобильной станции 202 относительно области 302 перехода зоны обслуживания на этапе 510. В противном случае, если вызов был завершен, работа заканчивается на этапе 534.
Со ссылкой на фиг.6, показаны различные компоненты мобильной станции 202. Мобильная станция 202 обычно включает в себя по меньшей мере одну антенну 602, две схемы 604, 606 приемопередатчиков и различные другие компоненты 608-614. Индивидуальные компоненты мобильной станции 202 могут быть интегрированы вместе, частично или целиком. Например, хотя схемы 604, 606 приемопередатчиков показаны на фиг.6 как отдельные схемы, они могут быть скомбинированы для образования единой схемы.
Как показано на фиг. 6, мобильная станция 202 включает в себя первую схему 604 приемопередатчика («приемопередатчик №1») и вторую схему 606 приемопередатчика («приемопередатчик №2»). Первая схема 604 приемопередатчика поддерживает связь с первой сетью в пределах первой зоны обслуживания, а вторая схема 606 приемопередатчика поддерживает связь со второй сетью в пределах второй зоны обслуживания. Вторая зона обслуживания отличается от первой зоны обслуживания, и предпочтительно вторая сеть отличается от первой сети. Для предпочтительного варианта осуществления мобильной станции 202 первой сетью является одна из сети с поставщиками услуг и сети без поставщиков услуг, а второй сетью является другая из сети с поставщиками услуг и сети без поставщиков услуг. Сеть без поставщиков услуг является беспроводной локальной вычислительной сетью, которая не управляется сетью с поставщиками услуг. Например, сеть с поставщиками услуг может быть сотовой сетью, а сеть без поставщиков услуг может быть сетью предприятия.
Мобильная станция 202 также включает в себя главную схему, содержащую процессор 608, а также часть 610 памяти, дисплей 612 и пользовательский интерфейс 614, соединенный с процессором. Процессор обеспечивает общую работу мобильной станции 202 на основе приложений, хранимых в части 610 памяти, и манипулирования данными, хранимыми в части памяти. Приложения, хранимые в части памяти, включают в себя, но не ограничиваются ими, программу процессора для проведения вызова удаленной станцией 204 через шлюз 210 сред передачи данных, программу процессора для входа в область 302 перехода сети 206 связи, программу процессора для осуществления связи со шлюзом сред передачи данных через первую и вторую схемы 604, 606 приемопередатчиков одновременно, программу процессора для переключения обмена шлюзом сред передачи данных от первой схемы приемопередатчика к второй схеме приемопередатчика и программу процессора для отсоединения связи со шлюзом сред передачи данных через первую схему приемопередатчика. Таким образом, процессор обеспечивает операции, объясняемые ниже со ссылкой на фиг.7, которые допускают плавный переход между первой и второй сетями. Также дисплей 612 и пользовательский интерфейс 614 обеспечивают взаимодействие с пользователем для облегчения работы мобильного устройства 202 при выполнении вышеупомянутых программ процессора.
Главная схема подключена к первой и второй схемам 604, 606 приемопередатчиков и используется для проведения вызова удаленной станцией. Для предпочтительного варианта осуществления процессор 608 подключен к первой и второй схемам 604, 606 приемопередатчиков. Главная схема способна одновременно управлять первой и второй схемами 604, 606 приемопередатчиков и переключать каналы связи для вызова от первой схемы 604 приемопередатчика к второй схеме 606 приемопередатчика. В частности, главная схема способна подсоединять первую линию соединения к удаленной станции 204 через одну из первой схемы 604 приемопередатчика и второй схемы 606 приемопередатчика, инициируя вторую линию соединения к удаленной станции через другую из первой схемы приемопередатчика и второй схемы приемопередатчика и отсоединяя первую линию соединения. Главная схема инициирует работу второй схемы 606 приемопередатчика, при управлении первой схемой 604 приемопередатчика, в ответ на прием сигнала, указывающего, что мобильная станция 202 вошла в область перехода или вторую зону обслуживания. Мобильная станция 202 может войти в область перехода посредством помещения в конкретную область для входа или выхода из зоны обслуживания без поставщика услуг.
Поскольку мобильная станция 202 включает в себя две схемы 604, 606 приемопередатчиков, мобильная станция способна принимать вызовы на ее номер сети связи и ее номер второй сети. Главная схема способна переключать каналы связи синхронно со шлюзом 210 сред передачи данных. Для предпочтительного варианта осуществления главная схема способна переключать каналы связи для вызова, если (а) удаленная станция 204 инициировала вызов на номер сети связи мобильной станции 202 или заранее заданный номер, направленный к шлюзу 210 сред передачи данных, или (b) мобильная станция инициировала вызов на номер сети связи удаленной станции или заданный номер, направленный к шлюзу сред передачи данных. Также для предпочтительного варианта осуществления главная схема не способна переключать каналы связи для вызова, если удаленная станция 204 инициировала вызов на номер второй сети мобильной станции 202.
Главная схема может или не может быть способной к переключению каналов связи для вызова, если мобильная станция 202 инициировала вызов на номер второй сети удаленной станции 204. Как описано выше, главная схема мобильной станции 202 способна к переключению каналов связи, если мобильная станция вызывает заранее заданный номер, который устанавливает соединение к шлюзу 210 сред передачи данных, и шлюз 210 сред передачи данных устанавливает вызов на номер второй сети удаленной станции 204. Абонент может также инициировать вызов путем ввода номера второй сети удаленной станции 204 через пользовательский интерфейс мобильной станции 202. Мобильная станция 202 впоследствии установит вызов к шлюзу 210 сред передачи данных, с использованием этого заранее заданного номера или номера сети связи удаленной станции 204, прозрачно для абонента. Например, для предпочтительного варианта осуществления приоритет дается соединению сети связи (в противоположность соединению второй сети) всякий раз, когда мобильная станция 202 находится в пределах зоны обслуживания сети связи 206. Этот сценарий может иметь место, расположена ли мобильная станция 202 внутри или вне сети связи 206. Пока мобильная станция 202 устанавливает вызов через шлюз 210 сред передачи данных таким образом, что внутренняя или внешняя линия связи устанавливается от мобильной станции 202 к шлюзу 210 сред передачи данных, мобильная станция будет способна к переключению каналов связи между сетью связи и второй сетью 206, 214.
Фиг.6 может также представлять удаленное устройство 204. Удаленная станция 204 может быть подобна мобильной станции 202 во всех аспектах. Однако правильная работа данного изобретения не требует того, чтобы мобильная и удаленная станции 202, 204 были идентичны. В частности, удаленная станция 204 не требует ни второй схемы 606 приемопередатчика, ни приложений или программ процессора, хранимых в части 610 памяти, как описано выше для мобильной станции 202. Фактически существующие устройства связи могут работать как удаленное устройство 204.
Со ссылкой на фиг.7, которая связана с фиг.6, обеспечена блок-схема 700, иллюстрирующая предпочтительные этапы работы мобильной станции 202. После инициации работы на этапе 702 устанавливается вызов между мобильной станцией 202 («MS») и удаленной станцией 204 («RS») на этапе 708. В частности, устанавливается связь между шлюзом 210 сред передачи данных и первой схемой 604 приемопередатчика мобильной станции 202. После соединения вызова мобильная станция 202 определяет, был ли завершен вызов на этапе 712 или вошла ли мобильная станция в область 302 перехода зоны обслуживания на этапе 714. Если шлюз 210 сред передачи данных определяет, что вызов был завершен на этапе 712, то работа завершается на этапе 734.
Если вызов не был завершен ко времени достижения этапа 712 и мобильная станция 202 вошла в область перехода зоны обслуживания на этапе 714, то устанавливается связь между шлюзом 210 сред передачи данных и второй схемой 606 приемопередатчика мобильной станции на этапе 724. Первая и вторая схемы приемопередатчиков поддерживают связь одновременно со шлюзом 210 сред передачи данных и мобильной станцией 202 во время этапа 724.
Связь между шлюзом 210 сред передачи данных и второй схемой 606 приемопередатчика может быть установлена на этапе 724 в ответ на одно или несколько условий. Например, шлюз 210 сред передачи данных может дать команду мобильной станции 202 вызвать заранее заданный номер, направленный на шлюз сред передачи данных, или шлюз сред передачи данных может вызвать мобильную станцию и информировать мобильную станцию о том, что соединение устанавливается.
Мобильная станция 202 затем переключает каналы связи между шлюзом 210 сред передачи данных и мобильной станцией от первой схемы 604 приемопередатчика к второй схеме 606 приемопередатчика на этапе 726. Эта операция переключения каналов связи мобильной станцией 202 выполняется синхронно с подобной операцией переключения каналов связи (этап 526 фиг.5), выполняемой шлюзом 210 сред передачи данных. Как представлено этапами 726 и 728, мобильная станция 202 продолжает пытаться переключить каналы связи между шлюзом сред передачи данных и мобильной станцией 202, пока переключение каналов связи не будет успешным на этапе 728. После того как переключение каналов связи произошло успешно на этапе 728, шлюз 210 сред передачи данных отсоединяет связь между шлюзом сред передачи данных и первой схемой 604 приемопередатчика мобильной станции 202 на этапе 730. Если вызов не был завершен ко времени достижения этапа 712, то мобильная станция 202 опять определяет, вошла ли мобильная станция в область 302 перехода зоны обслуживания на этапе 714. В противном случае, если вызов был завершен, работа завершается на этапе 734.
Следует понимать, что в предпочтительных вариантах осуществления данного изобретения по меньшей мере два номера назначены мобильной станции 202 для переключения каналов связи между сетями. Однако к мобильной станции 202 может быть назначено больше, чем два номера. Например, универсальный номер может быть назначен мобильной станции 202 и храниться в регистре обеспечения плавной мобильности, связанном со шлюзом 210 сред передачи данных. В этом случае описанные здесь варианты использования могут быть идентичными, за исключением того, что станция, порождающая вызов, будет использовать универсальный номер вызываемой станции вместо номера сети связи. Шлюз 210 сред передачи данных будет преобразовывать универсальный номер, как требуется, и для описанных здесь случаев, для установления вызовов таким образом, что канал-носитель всегда поддерживается через шлюз сред передачи данных, как описано здесь.
Хотя предпочтительные варианты осуществления изобретения были иллюстрированы и описаны, следует понимать, что изобретение не ограничено ими. Многочисленные модификации, изменения, вариации, подстановки и эквиваленты будут ясны для специалистов в данной области техники, не выходя за рамки сущности и объема данного изобретения, определяемых прилагаемой формулой изобретения.
Изобретение относится к системе мобильной связи. Достигаемый технический результат - реализация двунаправленных программируемых переключений каналов связи между сотовой сетью и беспроводной сетью без вмешательства управления от сотовой сети и независимо от используемой технологии эфирного интерфейса. Система беспроводной связи содержит мобильную станцию, которая обменивается информацией с удаленной станцией, сеть с поставщиками услуг, сеть без поставщиков услуг, шлюз сред передачи данных, линии соединения. Способ управления сетью связи характеризуется тем, что соединяют вызов между мобильной станцией и удаленной станцией через шлюз сред передачи данных, определяют, что мобильная станция вошла в область перехода зоны обслуживания, переключают каналы связи между шлюзом сред передачи данных и мобильной станцией от одной к другой линиям соединения. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 7 ил.
| ЕР 0415898 А1, 06.03.1991 | |||
| ЦИФРОВОЙ РАДИОТЕЛЕФОН | 1994 |
|
RU2093960C1 |
| УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЪЕМА СЕКЦИЙ ФОРМС ПОДА ЛЕНТОЧНОЙ ПЕЧИ И ВЫГРУЗКИХЛЕБА ИЗ ФОРМ | 1972 |
|
SU427687A1 |
| Домовый номерной фонарь, служащий одновременно для указания названия улицы и номера дома и для освещения прилежащего участка улицы | 1917 |
|
SU93A1 |
