使用连接端点服务标识的无线手机寻呼

本发明涉及无线电信交换系统，具体地讲，是涉及由这样的交换系统 所进行的无线手机寻呼。

在本领域中，个人通信服务(PCS)是在寻呼区域内提供的。PC S交换系统把各个已登记的无线装置标识在一个具体的寻呼区域中。当P CS交换系统接收到针对一个具体的无线装置的呼叫时，PCS系统请求 无线装置的寻呼区域内的所有基站发送消息(寻呼消息)，以请求无线装 置把其自身标识到其中的一个基站上。一个寻呼区域通常涉及一个物理空 间。另外，一个寻呼区域可以具有一些无线基站以便在给定一个寻呼区域 内提供高呼叫容量。通常，各PCS基站可以处理少量的活跃地参予电话 呼叫的无线装置。在任意给定的时间内，这种活跃无线装置的数量在二到 十二之间变化。在当前领域中，当PCS交换系统收到一个针对无线装置 的输入呼叫时，该系统请求寻呼区域内的所有基站向目标无线装置发送一 个消息。在PCS交换系统中，一个寻呼区域中可以有数百个无线基站。 这样导致了代价非常高的算法，并且耗费大量实际时间以完成向寻呼区域 内的所有基站发送消息的操作。基站在通常被称作寻呼信道的信道上发送 消息，该信道被所有的基站共享。

PCS交换系统的用户要求在各区域内有大量的基站以便在给定一个 物理区域内拥有高呼叫容量。类似地，由于一个无线装置每次进入一个新 的寻呼区域时必须重新登记，则PCS交换系统的供应商希望寻呼区域覆 盖大片的物理区域以便减少PCS交换系统必须进行的登记次数。每次登 记均要占用PCS交换系统的处理时间。

通过一个PCS交换系统可以解决上述问题并且在本领域中获得技术 进步，其中在PCS交换系统的最低软件层处理无线装置从一个寻呼区域 到另一个寻呼区域，或从一个基站到另一个基站的移动，这样就减少了需 要PCS交换系统进行的处理的次数。各基站被通信链路互连到无线交换 网络上。当一个无线装置通过一个基站在无线交换网络上登记时，则建立 一个物理对象，该对象将控制用来与无线装置进行通信的物理协议。此外， 建立的软件对象将控制用于与无线装置通信的软件协议的第一层。当无线 装置移动到一个与无线交换网络互连的新基站上时，该装置初始化与新基 站的联系。这种初始化导致建立一个新的物理对象。软件对象也被更新以 便使用新的物理对象，而不再使用在登记时建立的物理对象。这样，通过 新的物理对象把针对无线装置的信息传递到新的基站；从而，在不超出第 一软件控制层的情况下保持与无线装置的通信。第一物理协议标识被赋给 通信链路，第二物理协议标识被赋给其它的通信链路。第一层软件协议标 识也被赋给软件对象。传递信息的过程包括用第二物理协议标识标识第一 层软件协议标识。最好是无线装置具有唯一的网络标识号，而第一层软件 协议标识是基于唯一的网络标识号的。在ISDN协议中，物理协议标识 是终结端点标识，而第一层软件协议标识是连接端点后缀(suffix)。

参考附图，在下面的讨论过程中，本发明的其它和进一步的特性会变 得更易于理解。

图1以模块图的形式说明了体现本发明概念的一种电信交换系统；

图2说明了基于本发明的一种软件结构；

图3以模块图的形式更详细地说明了图1的交换结点；

图4，5和6描述了一个交换结点的链路层的软件结构；

图7以流图的形式说明了实现本发明的链路层所执行的操作；

图8以流图的形式说明了实现本发明的无线呼叫处理应用所执行的操 作；

图9以模块图的形式说明了一种无线装置；

图10以流图的形式说明了实现本发明的无线装置的控制单元所执行 的操作；

图11说明了虚拟链路对象所使用的表格。

图1说明了一个PCS交换系统，该系统具有两个由链路126互连 的交换结点101和124。假定图1中的各基站均代表一个寻呼区域。 本领域的技术人员很容易发现一个寻呼区域可以包括多于一个的基站。为 了简便，假定链路109，111和112是基本速率接口(BRI)链 路。本领域的技术人员很容易发现这些链路可以是诸如初级速率接口(P RI)的链路，部分PRI链路和基于V5.1或V5.2协议的链路。这 样的链路允许在链路上每次可以进行两个以上的语音对话，并且还允许识 别出对话的起始方(source)。无线装置106至115通过无线链路11 6-123互连到基站。基站102，103和104分别处理不同的物 理位置。

当每个手机最初在交换结点101或124上登记时，无线装置通过 向基站发送一个网络单元识别码从交换结点申请一个终结端点标识(TE I)，并且对TEI的自动分配作出响应。网络单元识别码唯一确定了图 1的交换网络中的无线手机。可以用取决于所支持的无线协议的术语来定 义这种识别码。交换结点向无线装置发送其交换网络单元识别码，该识别 码最好是结点标识号，而无线装置则存储交换网络单元识别码。假定无线 装置在无线交换网络中首先变成活跃的，该无线装置接着初始化在交换结 点上的登记过程。例如，无线装置108通过基站102和链路109在 交换结点101上登记。在当前的例子中，交换结点101根据来自无线 装置108的登记请求进行登记，并且还在交换结点101的各个软件层 上建立针对无线装置108的ISDN协议信令消息路径。在最低软件层 上，ISDN信令消息路径在一个连接端点后缀(CES)上终结。根据 本发明，CES唯一地标识了网络单元识别码。最初，在这个例子中，无 线装置106至113也在交换结点101上登记，无线装置114和1 15也在交换结点124上登记。

当无线装置108移出由基站102服务的物理区域并进入由基站1 03服务的物理区域时，无线装置108使用本领域中众所周知的技术确 定应当由基站103为其提供服务。在确定应当由基站103为其提供服 务时，无线装置108向交换结点101请求一个被用在链路111上的 TEI。交换结点101通过基站103向无线装置108发送交换结点 101的结点号。由于该结点号与无线装置108在被基站102服务时 已收到的结点号相同，无线装置108则不向交换结点101发送登记消 息，而是只发送其网络单元识别码。交换结点101根据网络单元识别码 确定无线装置108已经具有一个正在从链路109接收信息的CES。 现在交换结点101建立必要的内部路径以便通过如TEI所标识的链路 111接收针对无线装置108的CES的信息。这些由交换结点101 完成的功能是在最低软件层进行的，并且需要来自交换结点101的最小 数量的处理能力。

现在考虑当无线装置108确定其应当由基站104提供服务时的情 况。如上所述，无线装置108通过基站104向交换结点124请求一 个TEI。当收到TEI和交换结点124的结点号时，无线装置108 确定交换结点124不是交换结点101并开始在交换结点124上进行 的登记过程。如上所述，交换结点124建立了合适的ISDN信令路径， 该路径被用来通过链路112，基站104和介于无线装置108与基站 104之间的新无线链路与无线装置108进行通信。在登记过程中，交 换结点124通过链路126通知交换结点101无线装置108现在已 登记在交换结点124上。

图2说明了图1的交换结点的软件结构。该结构是基于传统的OSI 模型的，这种模型被加以修改以便实现ISDN协议。为了结合 (incorporate)本发明，已对该模型做了进一步的修改。在本文参考引用的 美国专利第5,386,466号中描述了软件层205到209。

物理层201的基本功能是使用物理协议连接一个物理链路。具体地 讲，物理层201负责维护物理信道并控制其上的物理子信道。物理层包 括一个软件部分和物理接口。物理层201的软件部分负责直接控制物理 接口，其中物理链路传输的PRI和BRI信息在该接口上终结。物理层 201把物理子信道和物理信道当作可以由链路层212控制的实体提供 给链路层212。

链路层212的基本功能是保证完整并按照正确的顺序恢复通过物理 信道传输的信息。通过使用第一层软件协议可以完成该功能，第一层软件 协议允许在传输分组数据的一个给定的物理信道或物理子信道上，建立多 个通常被称作逻辑链路的通信路径。这些逻辑链路被用来识别并处理在层 212和物理层201之间传输的数据。在ISDN Q.921中，所使 用的协议是LAPD分组协议。而且，链路层212还允许较高的软件层 以抽象的方式控制物理层201。

如图2所示，链路层212被分成链路接口202和链路管理20 3。下面说明进行这种划分的原因。在这里讨论在D信道上的ISDN信 号通信，对于对D信道上的ISDN信号通信只有初步知识的读者是有帮 助的。在链路层212上，在一个D信道上建立了多个逻辑链路。这些逻 辑链路中只有一个传输ISDN控制信号，这个逻辑链路被称作逻辑D信 道(LDC)。LDC由一个逻辑D信道号(LDCN)标识。

链路接口202完成链路层212的大部分功能，其中包括逻辑链路 的建立。链路管理203识别各种针对高层软件层的链路接口。并且链路 管理203在逻辑链路和高层软件层之间传输信息。

网络层204处理在LDC上传输的信息并终结ISDN Q.93 1协议。因而，该层负责为交换结点外部的呼叫的终结或产生来协商系统 资源的使用。网络层在一个接收或建立呼叫的接口上控制信道的分配。在 美国专利第5,386,466中描述了网络软件层204有关建立呼叫 的操作方式的更为详细的情况。

图3以模块图的方式说明了在交换结点101中实现的图2的软件结 构。在交换结点101的主处理器，即结点处理器301上实现了软件层 203至209。具体地，在结点处理器301中由316至310表示 的软件层实现了向下排列到链路层的链路管理部分的各软件层。在处理器 301中由一个被表示成本地守护程序(angel)302的软件模块结点实 现链路层的链路接口部分。

硬件和软件配合实现了物理层。具体地讲，接口304至307实现 了交换结点101的物理层的硬件部分。本地守护程序302实现了物理 层的软件部分。

通过无线呼叫处理317，连接管理318和软件层310至316 的相互作用建立到达无线装置的呼叫的方式是众所周知的。

图4更详细地说明了在交换结点101和124中，在图2的链路层 212内建立的信令路径。当无线装置106开始通过基站102和链路 109与交换结点101进行协商时，交换结点101为该请求赋予TE I401，TEI401是一个物理对象。如前所述，无线装置106 接着向交换结点102发送其网络单元识别码和一个登记请求。交换结点 101中的链路层负责根据网络识别实体码为TEI401赋予CES 411并建立虚拟链路对象431。虚拟链路对象431使用缓冲区和协 议单元409建立LAPD协议以便把CES 411连接到SAPI6 3。另外，还建立SAPI0和缓冲区与协议单元419。接着网络层3 11建立LDCN为其自身和到达无线装置106的高层软件层标识出信 令信道。该信令信道是由虚拟链路对象431的SAPI0传输的。登记 请求通过软件层311-315被传递给无线呼叫处理应用317。这里 也进行软件层312和313的普通初始化操作，当在交换结点上初始化 任一终端时，则进行这种初始化操作。在美国专利第5,386,466 号中提供了有关各高层软件层的操作的更为详细的信息。其它的在交换结 点101或124上登记的无线装置具有一个与已建立的虚拟链路对象模 块431类似的虚拟链路对象模块。无线装置107-115分别由虚拟 链路对象模块432-438处理。另外，CES412-418和TE I402-408被赋给无线装置107-115。无线装置108最初 使其信令信息终结在TEI 403上。

在第一个例子中，图5说明了链路层上的，在无线装置108已经从 基站102转移到基站103之后的信令路径。当无线装置108开始与 基站103协商时，在交换结点101中执行的链路层把TEI 501赋 给上述的初始通信过程，并且把交换结点101的结点号发送给无线装置 108。由于该结点号与无线装置108在登记到基站102上时已经收 到的结点号相同，无线装置108只把其网络单元识别码发送给图5的链 路层。图5的链路层根据网络单元识别码确定该网络单元识别码标识了C ES 413。相应地，链路层建立一个在TEI 501和CES 413 之间传输信息的逻辑路径。另外，链路层清除TEI 403。在该操作中 不涉及虚拟链路对象模块433和高层软件层。因而，操作使用了最小量 的处理能力；并且没有失去与虚拟链路对象433的单元409和419 中的缓冲区相对应的缓冲区。任何在无线装置108被转移到基站103 时已经产生的信令，或者出现在缓冲区中，或者使用LAPD协议被恢复 出来。

在第二个例子中，图6说明了链路层上的，在无线装置108已经从 基站103转移到基站104之后的信令路径。当无线装置108开始与 基站104协商时，在交换结点124中执行的链路层把TEI 601赋 给上述的初始通信过程。另外链路层建立虚拟链路对象603和CES6 02。链路层在TEI 601和CES602之间建立起通信。由于从交 换结点124接收的结点号不同于从交换结点101接收的结点号，无线 装置108向图6的链路层发送其网络单元识别码，并且还发送一个登记 消息。根据登记消息，网络层建立LDCN 604。网络层向在交换结点 124中执行的无线呼叫处理应用发送登记消息，无线手机108的网络 单元识别码，和无线装置108所发送的初始结点号。无线呼叫处理应用 根据该信息进行必要的移动操作，并且无线呼叫处理应用向交换结点10 1发送有关无线装置108当前在交换结点124上登记的事实的信息。 交换结点101中的如图3所示的无线呼叫处理应用317根据该信息清 除有关无线手机108的记录，并且请求链路层清除虚拟链路对象43 3，CES413和图5所示的TEI501。

图7说明了实现本发明的交换结点的链路层所进行的操作。判决模块 701确定在一个链路上是否有一个针对TEI的初始化。如果有，则模 块702把一个TEI赋给在链路上正被初始化的设备。该流程假定自动 分配TEI。接着，模块703向无线装置发送诸如交换结点101的交 换结点的结点号。判决模块704确定是否收到一个包含无线装置的网络 单元识别码和无线装置最近登记的交换结点的结点号的登记消息。如果没 有收到，则模块708建立诸如图5说明的第一个例子中的TEI 501 的TEI。模块709标识诸如第一个例子的CES 413的CES，这 个CES因无线装置停留在同一个交换结点而为该无线装置提供服务。另 外，模块709建立所标识的CES和新TEI之间的相互连接。最后， 模块711清除无线装置此前使用的旧TEI。在第一个例子中，旧TE I应当是图4的TEI 403。在执行模块711后，控制被返回给判决 模块701。

回到判决模块704，如果收到来自无线装置的登记消息，网络单元 识别码和结点号，则控制被传递到模块706，该模块建立如第二个例子 中的由图6的单元601，602和603所示的TEI，CES和虚拟 链路对象。这样做是因为无线装置已经移动到新的交换结点。接着模块7 07向网络层发送从无线装置接收的网络单元识别码和结点号，并且还发 送登记消息。网络层会建立一个诸如第二例子中的由图6的LDCN 60 4所示的LDCN，并且接着向无线呼叫处理应用传递该信息。在执行模 块707之后，控制被返回到判决模块701。

回到判决模块701，如果答案是没有，则控制被传递到判决模块7 12。判决模块712确定是否从网络层收到一个标识CES的消息。当 无线装置已经转移到另一个交换结点时接收该消息。如果回答收到了，则 模块713清除由从网络层接收的消息中的CES号所标识的TEI，C ES和虚拟链路对象。CES是由无线呼叫处理应用根据网络单元识别码 确定出来的。在前面的例子中，这种情况是在无线装置108从交换结点 101转移到交换结点124时出现的。在这种情况下，如图5所示的那 样清除虚拟链路对象433，CES 413和TEI 501。如果判决 模块712的答案是没有收到，则模块714在把控制返回到判决模块7 01之前进行普通的处理。网络层应清除图5所示的LDCN 423。

图8以模块图的形式，说明了由诸如实现本发明的，图3的无线呼叫 处理应用317的无线呼叫处理应用所进行的操作。判决模块800确定 是否从低层软件层收到一个登记消息。如果回答收到了，则模块801执 行普通登记过程，模块802将接收的网络单元识别码转换成相应的CE S。模块803通过传送层向交换结点的无线呼叫处理应用发送一个清除 消息，其中进行登记的无线装置刚从上述交换结点转移出来。如果无线装 置没有从图1所示的无线通信系统的一个交换结点中转移出来，则不发送 清除消息。清除消息是从无线呼叫处理应用发送到传送层的，该传送层具 有从链路层接收的结点号和相应的CES。传送层接着确定应当如何把消 息传递到其它的交换结点。该消息被标识成发送到其它交换结点中的无线 呼叫处理应用。

回到判决模块801，在答案是没有收到的情况下，控制被传递到判决 模块804，该模块确定是否已经从另一个交换结点收到一个清除消息。 如果没有收到，则模块808进行普通处理。如果判决模块的答案是收到 了，则模块806清除所有针对由CES标识的无线装置的记录，该CE S是根据从其它的交换结点接收的网络单元识别码确定的。模块807向 链路层发送一个清除消息，其中在链路层由图7的模块712和713处 理该消息。

图9更详细地说明了无线装置108。该单元中的部件包括控制单元 901和为下述单元提供同步的时钟909：(1)控制单元901，(2) 时域双工器(TDD)903，和(3)混合数-模与模-数(D/A+ A/D)转换器904。无线装置108中还包括RF收发器906，天 线907和频率合成器908。电话电路和键盘部分905允许拨出电话 数字并启动控制键产生或接收电话呼叫。显示器916，音频变换器91 7和振动变换器918被控制单元901用来向用户提供反馈并向用户提 示不同的情况。给用户提供关闭音频变换器917的能力(capability)， 在这种情况下控制单元901将利用振动变换器918以提示主叫方有输 入呼叫，等等。

收发器906包括一个RF发送器和一个RF接收器。收发器906 解调由基站发送的语音信号并通过转换器904的D/A部分和混合电路 (hybrid)910把这些信号耦合到扬声器912上。收发器906从话 筒911接收其输入模拟语音信号。这些模拟语音信号通过混合线圈91 0和转换器904的A/D部分耦合到收发器上。转换器904把模拟信 号转换成数字信号，该数字信号接着被发送给RF收发器906。使用常 规的放大器913和914放大从话筒911得到的并被提供给扬声器9 12的模拟语音信号。控制消息通过时域双工器903被传递给控制单元 901。

图10以模块图的形式，说明了由诸如无线装置108的无线装置执 行的操作。判决模块1001确定无线装置当前正与之通信的基站是否有 足够的信号强度。如果有足够的信号强度，则模块1002进行在此时此 刻可能需要的普通处理。如果判决模块1001的答案是没有足够的信号 强度，则判决模块1003确定在附近是否有另一个具有足够信号强度的 基站。执行图10说明的程序的控制单元901使用图9的信号强度监测 器902在判决模块1001和1003做出决定。如果判决模块100 3的判决是没有另一个基站，则控制被返回到判决模块1001。如果判 决模块1003的判决是有另一个基站，则模块1004开始与其它的基 站进行联系。与其它基站相连的交换结点继续在链路层建立一个TEI。 模块1006从其它的基站接收结点号，其中指定交换结点与其它基站相 连。判决模块1007确定无线装置是否开始与一个基站进行通信，并且 该基站与一个交换结点相连，而该结点与无线装置此前使用的基站所连接 的交换结点相同。如果答案是交换结点相同，则模块1008通过其它的 基站向交换结点的链路层发送网络单元识别码。

如果判决模块1007的答案是交换结点不相同，则模块1009向 其它的基站发送一个登记消息，该消息包含网络单元识别码和以前的交换 结点的结点号。接着模块1011存储所接收的结点号以代替以前所存储 的结点号。模块1012在控制返回到判决模块1001之前完成协商。

图11说明了包括如图4所示的CEI 410，CEI 420，和 CES 411的表格。在CEI 410和CEI 420中，表格110 8和1118内的CES 1111和CES 1101入口分别定义被使 用的图4的CES。在CES 411内，表格1128中的信道号112 2，接口号1123和TEI 1124入口定义了被用于传输信息的诸如 图4的TEI 411的TEI。如前面在第一个例子中描述的那样，当无 线装置108从基站102移动到基站103时，改变与入口1124， 1121，1122和1123类似的TEI，SINTF指针，信道号 和接口号入口，以反映如图11所示的那样的当前使用的是TEI 501 而不是TEI 403的情况。接口号定义物理接口，即接口304。本文 参考引用的美国专利第5,386,466号中定义了表格1108，1 118和1128中其余的入口。

应理解上述实施例只是为了说明本发明的原理，在不偏离本发明的宗 旨和范围的情况下本领域的技术人员可以导出其它的方案。具体地，可以 使用其它的软件结构表示CEI和CES表格。