Система радиосвязи, использующая радиочастотный сигнал, модулированный в режиме множественного доступа с кодовым разделением каналов, совместно с сетевым протоколом связи а- интерфейса стандарта gsm

Система радиосвязи, использующая радиочастотный сигнал, модулированный в режиме множественного доступа с кодовым разделением каналов, совместно с сетевым протоколом связи а- интерфейса стандарта gsm

Реферат

 

Заявлены способ и устройство, обеспечивающие функционирование беспроводной системы связи с использованием эфирного интерфейса множественного доступа с кодовым разделением каналов (МДКР) и сетевого соединения, основанного на А-интерфейсе стандарта глобальной системы мобильной связи (GSM). Интерфейс радиочастотного сигнала МДКР представляет собой двунаправленный интерфейс с абонентским устройством, а транспортная система SS7 А-интерфейса стандарта GSM обеспечивает двунаправленный интерфейс с центром коммутации мобильного обслуживания стандарта GSM. Кроме того, предусмотрено средство прозрачной транспортировки сообщений, с помощью которого производится обмен сообщениями сигнализации, определенными в протоколе А -интерфейса стандарта GSM, между центром коммутации мобильного обслуживания стандарта GSM и абонентским устройством, что и является достигаемым техническим результатом. 13 с. и 22 з.п.ф-лы, 12 ил.

Изобретение относится к радиосвязи. Более конкретно, настоящее изобретение относится к новому усовершенствованному способу и устройству для обеспечения телекоммуникационного обслуживания с использованием "эфирного" интерфейса в режиме множественного доступа с кодовым разделением (МДКР) каналов совместно с протоколом А-интерфейса глобальной мобильной системы связи (GSM).

Стандарт беспроводной связи GSM представляет собой набор широко распространенных протоколов цифровой связи, предназначенных для использования в цифровой беспроводной телефонной системе. Технические требования стандарта GSM были разработаны совместными усилиями разных стран и были приняты Европейским институтом стандартов связи (ETSI, 06921 Sophia Antipolis Cedex, France). Беспроводная телефонная система, конфигурация которой соответствует стандартам GSM, представлена на фиг. 1. Центр коммутации мобильного обслуживания (ЦКМ) 16 системы GSM осуществляет коммутацию или устанавливает соединение для телефонных вызовов между сетью доступа беспроводной системы, а именно, подсистемами базовых станций (ПБС) 15, и проводной коммутируемой телефонной сетью общего пользования (КТСОП) 18, которая может также представлять собой наземную мобильную сеть общего пользования (НМСОП). Центр коммутации мобильного обслуживания 16 системы GSM (ЦКМ-GSM 16) обеспечивает коммутацию телефонов, выставление счетов за обслуживание, отслеживание абонентских устройств, санкционирование доступа для абонентских устройств и некоторые функции управления переключением каналов связи. Подсистема базовых станций (ПБС) 15 состоит из контроллера 14 базовых станций (КБС 14) и приемопередающих базовых станций (ППБС) 12, связанных с контроллером 14 базовых станций. Как определено в технических условиях стандарта GSM, интерфейс между ЦКМ-GSM 16 и ПБС 15 называется А-интерфейсом стандарта GSM, который разделяет аппаратуру коммутации сети GSM от аппаратуры радиосвязи, использующей режим множественного доступа с временным разделением (МДВР) каналов. КБС 14 обеспечивает обработку, связанную с переключением каналов связи и распределением ресурсов обработки сигналов в ППБС 12, благодаря чему множество абонентских устройств 10 могут одновременно осуществлять телефонные вызовы. ППБС обеспечивает сопряжение абонентских устройств 10 с использованием радиочастотных сигналов и хорошо известного "эфирного" протокола с беспроводной сетью стандарта GSM. ППБС 12 содержит устройства передачи и приема сигналов радиосвязи, включая антенные устройства, а также все средства обработки сигналов, специфические для интерфейса радиосвязи. ППБС могут рассматриваться как комплексные радиомодемы. Абонентское устройство 10 обеспечивает основные функции радиосвязи и обработки сигналов для обеспечения доступа из сети GSM посредством интерфейса радиосвязи либо к пользовательскому или абонентскому устройству 10, либо к некоторой другой оконечной аппаратуре, такой как факсимильный аппарат или персональный компьютер. Конкретное абонентское устройство 10 может переключиться на другую ППБС 12, с которой оно будет взаимодействовать, если его местоположение изменится, но может осуществлять связь только с одной ППБС в каждый данный момент времени. В настоящей заявке функция переключения с одной ППБС 12 на другую ППБС 12, при условии, что в каждый данный момент времени существует только один интерфейс радиосвязи, определяется как функция непрограммируемого ("жесткого") переключения каналов связи.

Для осуществления телефонного вызова сетевое соединение должно быть установлено между абонентским устройством 10, часто называемым "мобильным устройством", и КТСОП 18. КТСОП 18 представляет собой традиционную проводную телефонную систему. Для осуществления телефонного вызова в мобильной обстановке, часть сетевого соединения формируется посредством обмена радиочастотными сигналами между абонентским устройством 10 и ППБС 12. Остальная часть сетевого соединения в типовом случае формируется путем проводного соединения, которое проходит через ПБС 15 и через ЦКМ-GSM 16. В соответствии с "эфирным" протоколом стандарта GSM, который представляет собой один из протоколов, образующих стандарт GSM беспроводной связи, технология МДВР используется для установления набора каналов для вышеуказанных радиочастотных сигналов, используемых для разделения и различения множества наборов данных, связанных с различными телефонными вызовами, которые осуществляются в любой данный момент времени. Различные наборы данных включают пользовательские данные, которые обычно имеют форму преобразованной в цифровую форму аудиоинформации, и данные сигнализации, которые содержат сообщения сигнализации, используемые для обеспечения обработки телефонного вызова.

К началу действия стандарта GSM использование режима МДВР в "эфирном" протоколе способствовало повышению эффективности, с которой конкретная полоса радиочастот могла быть использована при осуществлении телефонных вызовов. Повышение эффективности использования располагаемой полосы радиочастот является желательным, поскольку доступен лишь ограниченный участок радиочастотного диапазона, и его ширина является обычно ограничивающим фактором для числа вызовов, которые могут осуществляться в конкретной сотовой телефонной системе. С момента начала действия протокола беспроводной связи стандарта GSM, однако, совершенствовались и другие технологии беспроводной связи, которые обеспечивают возможность осуществления большего числа телефонных вызовов в выделенной радиочастотной полосе. Поскольку эффективное использование радиочастотного диапазона является в высшей степени желательным, использование этих более эффективных технологий в настоящее время становится предпочтительным.

Одним из таких широко распространенных примеров более эффективной технологии беспроводной связи является обработка сигналов в режиме множественного доступа с кодовым разделением (МДКР) каналов и связанный с этим протокол IS-95 эфирного интерфейса, принятый Международной Ассоциацией по телекоммуникациям (TIA, 2001 Pensylvania Avenue, N.W., Washington, D.C. 20006). При использовании методов модуляции режима МДКР каждый пользовательский канал трафика состоит из несущей, модулированной различающейся высокоскоростной двоичной последовательностью, что обеспечивает расширение спектра сигнала. Множества пользовательских каналов трафика совместно используют одно и то же распределение широкополосного частотного спектра, причем в пользовательском канале трафика передаются как пользовательские данные, так и сообщения сигнализации. Кроме того, каждая ПБС, основанная на МДКР, осуществляет передачу в служебных каналах сигнализации информации управления, обеспечивающей возможность абонентскому устройству принять сигнал системы и получить доступ к ней. Эти служебные каналы управления также модулированы высокоскоростной двоичной последовательностью и объединены с пользовательскими каналами трафика для образования одного широкополосного радиочастотного сигнала. Каждая ПБС, использующая МДКР, передает такой объединенный радиочастотный сигнал, определяемый как прямой канал режима МДКР (прямой МДКР канал), и принимает объединенные выходные радиочастотные сигналы множества абонентских устройств, работающих на основе режима МДКР, расположенных в пределах соответствующей рабочей зоны, причем это множество объединенных выходных сигналов определяется как обратный канал режима МДКР (обратный МДКР канал). Прямой МДКР канал представляет собой сумму прямого канала пилот-сигнала, прямого канала синхронизации, одного или нескольких прямых пейджинговых каналов и множества прямых пользовательских каналов трафика, каждый из которых модулирован различающимся канальным кодом, и все они объединены с псевдошумовой последовательностью расширения спектра. Обратный МДКР канал представляет собой сумму одного или нескольких обратных каналов доступа и множества обратных пользовательских каналов трафика, каждый из которых модулирован уникальным канальным кодом, и все они передаются с использованием конкретной псевдошумовой последовательности расширения спектра.

Системы связи, основанные на использовании режима МДКР, также обеспечивают усовершенствованный способ переключения каналов связи для состояния мобильности абонентских устройств. Процедура, известная как "гибкое" (программируемое) переключение каналов связи, становится возможной благодаря использованию радиочастотных сигналов абонентских устройств более чем в одной ПБС, основанной на использовании режима МДКР. Такой "гибкий" режим переключения каналов связи для абонентского устройства 10, заключающийся в одновременном использовании множества радиочастотных интерфейсов с множеством ПБС 12, работающих в режиме МДКР, обеспечивает избыточность по каналам передачи по мере того, как абонентское устройство 10 перемещается из одного местоположения в другое, тем самым снижая вероятность разъединения вызова или потери выборок речевых сигналов. Кроме того, протокол IS-95 обеспечивает более высокое качество коммуникационного обслуживания по сравнению со стандартом GSM, поскольку МДКР сигнал в меньшей степени подвержен замираниям и воздействию шумовых помех. Абонентское устройство, осуществляющее связь в соответствии с протоколом IS-95, также потребляет меньшую мощность питания, чем абонентское устройство, осуществляющее связь в соответствии с протоколом эфирного интерфейса стандарта GSM, поскольку использование эффективных алгоритмов управления мощностью включено в нормальный режим функционирования системы МДКР. Такое пониженное потребление питающей мощности также позволяет продлить срок службы батарей питания, используемых в абонентских устройствах, соответствующих стандарту IS-95, по сравнению со сроком службы батарей питания в абонентских устройствах стандарта GSM.

Многие регионы, уже пользующиеся услугами существующих сотовых телефонных систем стандарта GSM, однако, неохотно внедряют сотовые телефонные МДКР системы, несмотря на множество обеспечиваемых этими системами преимуществ. Это объясняется тем, что постепенное повышение эффективности, обеспечиваемое системой МДКР, может оказаться недостаточным для обоснования затрат, связанных с внедрением совершенно новой сотовой телефонной системы МДКР, если доступной является ранее существовавшая система. Данная ситуация противоположна той, которая складывается в регионах, где внедрение сотовой телефонной системы МДКР зачастую сопровождается меньшими затратами и обеспечивает более высокое качество обслуживания, чем при использовании сотовой телефонной системы стандарта GSM. Если бы была создана система для реализации сотовой телефонной системы МДКР, которая использовала бы часть существующей инфраструктуры сотовой телефонной системы стандарта GSM, то затраты на обеспечение обслуживания с использованием сотовой телефонной системы МДКР в регионе, где эксплуатируется сотовая телефонная система стандарта GSM, были бы снижены. Если бы такое снижение затрат было достаточно большим, то постепенное повышение эффективности, обеспечиваемое сотовой телефонной системой МДКР, могло бы быть обоснованным в большем числе районов предоставляемого обслуживания. Это позволило бы абонентам сотовой телефонной системы, находящихся в таких регионах, получать выгоду от использования обслуживания, предоставляемого сотовой телефонной системой МДКР, вследствие чего подобные способ и система были бы весьма желательными.

Предложен способ и устройство, обеспечивающие эксплуатацию системы беспроводной связи, использующей эфирный интерфейс МДКР с сетью, основанной на А-интерфейсе стандарта GSM. За счет использования стандарта А-интерфейса GSM, который определяется как интерфейс между ЦКМ-GSM и ПБС, система беспроводной связи МДКР может быть реализована с использованием центра коммутации мобильного обслуживания, отвечающего техническим требованиям стандарта GSM. Это позволяет предоставлять обслуживание сотовой беспроводной телефонной системы с использованием части существующей инфраструктуры, соответствующей стандарту GSM. В предпочтительном варианте осуществления изобретения КБС, основанный на использовании режима МДКР, осуществляет связь с ЦКМ-GSM посредством А-интерфейса, как это определено в действующем стандарте GSM. Однако в других вариантах осуществления изобретения могут использоваться модификации определенного А-интерфейса стандарта GSM, чтобы повысить эффективность работы системы и ее функциональные возможности. В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения ПБС и абонентские устройства взаимодействуют посредством использования радиочастотных сигналов, физически модулированных в соответствии с методами МДКР. В предпочтительном варианте осуществления изобретения методы модуляции МДКР по существу сходны с методами модуляции, предусмотренными в протоколе беспроводной связи стандарта IS-95, упомянутом выше.

Блок-схема высокого уровня, иллюстрирующая функциональные элементы, используемые для взаимодействия с абонентскими устройствами и с ЦКМ-GSM, согласно одному из вариантов осуществления изобретения, показана на фиг. 2. В процессе функционирования системы радиочастотный интерфейс МДКР 40 обеспечивает двунаправленный интерфейс с абонентским устройством 50, а система транспортировки 42 данных сигнализации SS7 А-интерфейса стандарта GSM обеспечивает двунаправленный интерфейс с ЦКМ-GSM 52. Организация эфирного интерфейса МДКР и использование системы прозрачной транспортировки 44 данных сигнализации позволяет осуществлять обмен сообщениями сигнализации, определенными по протоколу А-интерфейса стандарта GSM, между ЦКМ-GSM 52 и абонентским устройством 50. Система обработки и преобразования 46 данных обслуживания принимает и анализирует определенные сообщения сигнализации от радиочастотного МДКР интерфейса 40 и системы транспортировки 42 данных сигнализации SS7 А-интерфейса стандарта GSM и осуществляет различные ответные действия, включая конфигурирование и управления ресурсами 48 обработки сигналов. Такое конфигурирование и управление включает распределение ресурсов вокодирования и девокодирования в соответствии с запрошенным типом обслуживания и назначение средств кодирования на основе режима МДКР. Другие действия включают распределение ресурсов обработки каналов МДКР трафика и ресурсов селекции в начале процедуры обмена данными сигнализации между абонентским устройством и ПБС или ЦКМ. Эти ресурсы распределяются для обработки вызовов с использованием как речевых сигналов, так и данных, а также для обменов данными сигнализации, например, при регистрации, между абонентским устройством 50 и системой. Ресурсы каналов МДКР трафика используются для выполнения функций модуляции и демодуляции в режиме МДКР в соответствии со стандартом IS-95.

Предусмотрено множество процедур обработки вызовов для выполнения различных задач, связанных с надлежащей обработкой вызова беспроводной телефонной системы или информационного обмена. Эти процедуры включают инициирование вызова, отбой вызова, регистрацию абонентских устройств, шифрование сигнала, передаваемого "по эфиру", аутентификацию абонентских устройств, и последовательности сообщений сигнализации и этапов обработки, связанных с этими процедурами, представлены ниже в детальном описании изобретения. В соответствии с одними из представленных вариантов осуществления изобретения инициирование вызова и регистрация абонентского устройства выполняются путем установления сначала эфирного интерфейса МДКР между абонентским устройством и ПБС, основанной на использовании МДКР, и путем установления соединения коммуникационной сети между абонентским устройством и ЦКМ-GSM. Изобретение также предусматривает использование методом шифрования в соответствии с режимом МДКР. Эти методы шифрования, используемые для обеспечения защищенности информации и местоположения абонента, инициируются и завершаются посредством процедур шифрования стандарта GSM, управляемых ЦКМ-GSM 52.

В одном из вариантов осуществления изобретения система прозрачной транспортировки 44 данных сигнализации обеспечивает прозрачную пересылку информации сигнализации между ЦКМ-GSM 52 и абонентским устройством 50. Прозрачная пересылка определяется как обмен информацией сигнализации между ЦКМ-GSM 52 и абонентским устройством 50 таким образом, что никакое промежуточное средство обработки не осуществляет анализа, изменения или использования информации, которая пересылается в режиме прозрачной пересылки. Использование такого механизма прозрачной транспортировки обеспечивает то, что ключевые части информации уровня прикладной задачи, обмениваемой между ПБС, основанной на использовании режима МДКР, и абонентским устройством, являются идентичными информации, обмениваемой между ППБС, основанной на использовании режима МДВР, согласно стандарту GSM, и соответствующим ей абонентским устройством стандарта GSM. В предпочтительном варианте осуществления изобретения система прозрачной транспортировки 44 пропускает сообщения, определенные в технических условиях стандарта GSM как сообщения Части Прикладной Задачи Прямой Передачи (DTAP) между ЦКМ-GSM 52 и абонентским устройством 50. Сообщения DTAP позволяют ЦКМ-GSM 52 и абонентскому устройству 50 обмениваться данными по мере необходимости для надлежащей обработки телефонного вызова, основанного на стандарте GSM. Классификация сообщений DTAP включает функции управления вызовом и организации мобильного обслуживания абонентского устройства. Обеспечение возможности прозрачной пересылки сообщений управления вызовом и организации мобильного обслуживания абонентского устройства между ЦКМ-GSM и абонентским устройством обеспечивает возможность использования, в соответствии с изобретением, существующих процедур, связанных с установлением вызова согласно стандарту GSM. Это, в свою очередь, обеспечивает возможность, согласно изобретению, использовать существующее определение А-интерфейса стандарта GSM, что позволяет операторам системы беспроводной связи режима GSM повторно использовать существующую инфраструктуру системы GSM для реализации системы беспроводной связи, которая использует эфирный интерфейс МДКР с сетью, основанной на использовании А-интерфейса стандарта GSM.

В соответствии с настоящим изобретением абонентское устройство обнаруживает систему, регистрирует информацию, относящуюся к системе, принимаемую от ПБС по прямым служебным каналам МДКР, и затем настраивается для приема, обработки и передачи сообщений сигнализации, используемых для установления как двунаправленного эфирного интерфейса МДКР, так и сетевого соединения для осуществления связи. Абонентское устройство принимает и соответствующим образом обрабатывает МДКР ресурс радиосвязи, GSM данные управления вызовом и GSM сообщения сигнализации управления мобильным обслуживанием. GSM данные управления вызовом и GSM сообщения сигнализации управления мобильным обслуживанием содержат часть DTAP А-интерфейса стандарта GSM. Процедуры, относящиеся к МДКР ресурсам радиосвязи, включают, без каких-либо ограничений, выполнение таких операций, как переключение каналов связи, попытки доступа к системе, установление двунаправленного канала радиочастотного трафика. GSM процедуры управления вызовом включают, без каких-либо ограничений, выполнение таких действий, как установление вызова, вызов процедур дополнительного обслуживания, сигнализация абонентским устройствам. GSM процедуры управления мобильным обслуживанием включают, без каких-либо ограничений, выполнение таких действий, как аутентификация абонентского устройства, обновление данных местоположения, процедуры добавления и исключения данных международной идентификации мобильной станции.

Признаки, задачи и преимущества настоящего изобретения поясняются в нижеследующем детальном описании, иллюстрируемом чертежами, на которых представлено следующее: фиг. 1 - блок-схема сотовой телефонной системы, выполненной в соответствии со стандартами GSM; фиг. 2 - функциональная схема архитектуры обработки сообщений и преобразования видов обслуживания, используемая для сопряжения абонентского устройства и ЦКМ-GSM в соответствии с возможным вариантом осуществления изобретения; фиг. 3 - блок-схема сотовой телефонной системы, выполненной в соответствии с возможным вариантом осуществления изобретения; фиг. 4 - диаграмма, иллюстрирующая форматы сообщений GSM А-интерфейса, пересылаемых с использованием интерфейса Системы Сигнализации N 7 (SS7); фиг. 5 - блок-схема базовой станции, выполненной в соответствии с возможным вариантом осуществления изобретения; фиг. 6 - диаграмма последовательности сообщений, иллюстрирующая сообщения сигнализации, передаваемые в процессе инициирования вызова, завершаемого абонентским устройством, согласно одному из вариантов осуществления изобретения; фиг. 7 - диаграмма последовательности сообщений, иллюстрирующая сообщения сигнализации, передаваемые в процессе инициирования вызова, начинаемого абонентским устройством, согласно одному из вариантов осуществления изобретения; фиг. 8 - диаграмма последовательности сообщений, иллюстрирующая сообщения сигнализации, передаваемые в процессе отбоя инициированного абонентским устройством вызова, согласно одному из вариантов осуществления изобретения; фиг. 9 - диаграмма последовательности сообщений, иллюстрирующая сообщения сигнализации, передаваемые в процессе отбоя инициируемого сетью вызова, согласно одному из вариантов осуществления изобретения; фиг. 10 - диаграмма последовательности сообщений, иллюстрирующая сообщения сигнализации, передаваемые в процессе регистрации абонентского устройства, согласно одному из вариантов осуществления изобретения; фиг. 11 - блок-схема А-интерфейса КБС, выполненного в соответствии с возможным вариантом осуществления изобретения; фиг. 12 - блок-схема абонентского устройства, выполненного в соответствии с возможным вариантом осуществления изобретения.

Ниже описаны способ и устройство, обеспечивающие обслуживание в системе беспроводной связи с использованием эфирного интерфейса МДКР во взаимосвязи с сетевым интерфейсом протокола GSM А-интерфейса. В последующем описании изобретение рассмотрено в контексте интерфейса радиочастотного сигнала, функционирующего в соответствии с методом физической модуляции сигнала согласно протоколу эфирного МДКР интерфейса стандарта IS-95. Хотя изобретение особенно пригодно для использования с такими методами модуляции сигнала, однако и другие протоколы беспроводной связи в режиме МДКР могут быть использованы при практической реализации изобретения. Кроме того, хотя предпочтительный вариант осуществления изобретения предусматривает использование GSM А-интерфейса, однако и другие А-интерфейсы могут быть использованы, если требуется применение механизма прозрачной пересылки между центром коммутации мобильного обслуживания и абонентским устройством. Изобретение также может быть реализовано в контексте спутниковой системы связи или системы двухточечной беспроводной связи. В частности, изобретение может использоваться в контексте спутниковой беспроводной системы связи, в которой реализованы методы передачи по "искривленной магистрали", которые должны сопрягаться с узлами межсетевого обслуживания телекоммуникационной сети, поскольку множество таких межсетевых узлов будут использовать протокол GSM А-интерфейса. Кроме того, следует иметь в виду, что настоящее изобретение предназначено для использования с различными типами передач, включая передачи на основе речевых сигналов, а также передачи с использованием цифровых данных, представляющих информацию иную, чем речевой сигнал.

В настоящем описании раскрыто использование и передача информации различных типов, включая сообщения, запросы, указания, инструкции и команды. Следует иметь в виду, что эта информация образована электронными представлениями таких сообщений, запросов, указаний, инструкций и команд, которые генерируются с использованием электрических токов, потенциалов напряжений, электромагнитной энергии или комбинации указанных факторов. Кроме того, в последующем описании делаются ссылки на различные системы для манипулирования и генерирования такой информации. В предпочтительном варианте осуществления изобретения такие системы реализуются с использованием цифровых и аналоговых интегральных полупроводниковых схем, связанных одна с другой посредством различных проводящих соединений или с использованием электромагнитных сигналов, или обоих этих средств. В других случаях в описании различные хорошо известные системы представлены в блочной форме. Это сделано в целях наглядности представления сущности заявленного изобретения.

Для целей настоящего изобретения определение GSM А-интерфейса охватывает передачу пользовательских данных и управляющих данных сигнализации между ЦКМ-GSM и любыми подсоединенными ПБС. Управляющие данные сигнализации включают физические уровни транспортировки данных сигнализации и информацию прикладной задачи, относящейся к телефонному вызову, подлежащую передаче. В стандарте GSM уровни транспортировки данных сигнализации А-интерфейса определяются как часть передачи сообщений (МТР) и часть данных сигнализации для управления соединением (SCCP) Системы Сигнализации N 7 (SS7), как это определено Международным союзом по телекоммуникациям (ITU), что хорошо известно в технике. Данные прикладной задачи, относящейся к телефонному вызову, пересылаются между ЦКМ-GSM и КБС в поле данных различных сообщений SCCP.

На фиг. 3 представлена блок-схема беспроводной телефонной системы, конфигурируемой в процессе нормальной работы в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения. Приемопередающие базовые станции (ППБС) 102(A)-(C) связаны с контроллером (КБС) 104(а), а ППБС 102(D)-(F) связаны с КБС 104(B). КБС 104(A) и (B) связаны в свою очередь с ЦКМ-GSM 106, который подсоединен в коммутируемой телефонной сети общего пользования (КТСОП) 108. Абонентское устройство 100(A) осуществляет телефонный вызов или иной информационный обмен с использованием радиочастотных сигналов, которыми он обменивается с ППБС 102(D). Абонентское устройство 100(B) осуществляет телефонный вызов или иной информационный обмен с использованием радиочастотных сигналов, которыми он обменивается с ППБС 102(B) и ППБС 102(C). Если абонентское устройство осуществляет сопряжение по радиочастотному каналу с двумя или более ППБС 102, как это имеет место для абонентского устройства 100(B), то это означает, что абонентское устройство 100(B) находится в состоянии гибкого переключения каналов связи. Радиочастотные сигналы, передаваемые от ППБС 102 к абонентскому устройству 100, относятся к каналам прямой линии связи, а радиочастотные сигналы, передаваемые от абонентского устройства 100 к ППБС 102, относятся к каналам обратной линии связи. ПБС 105 содержит КБС 104 и набор из одной или нескольких ППБС 102, с которым он соединен.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения физическая обработка сигнала в каналах прямой и обратной линий связи выполняется в соответствии с методами обработки МДКР по протоколу IS-95. Эта физическая обработка сигналов включает использование кодов расширения спектра прямой и обратной линий связи и канальных кодов как на передачу, так и на прием сигналов прямой и обратной линий связи. Канальные коды используются для установления множества каналов, по которым различные множества данных могут передаваться с использованием методов непосредственной модуляции последовательностью. Для прямой линии связи канальные коды содержат набор из 64 ортогональных двоичных кодов, называемых кодами Уолша, а для обратной линии связи канальные коды содержат набор двоичных кодов большой длины, которые вычисляются для каждого абонентского устройства как функция уникального идентификационного кода абонентского устройства. Коды расширения спектра используются для диверсификации диапазона частот, в котором передаются данные, чтобы повысить вероятность успешной передачи. Эта диверсификация определяется как расширение спектра и выполняется путем непосредственной модуляции последовательностью данных, передаваемых с этими кодами расширения спектра. В предпочтительном варианте осуществления канализация осуществляется с помощью двухуровневой фазовой манипуляции (ДФМ), а расширение спектра осуществляется с помощью квадратурной фазовой манипуляции (КФМ), аналогично тому, как это осуществляется в системе, соответствующей стандарту IS-95.

В одном из вариантов осуществления изобретения каналы прямой линии связи включают в себя один или несколько каналов пилот-сигнала, каналы синхронизации, пейджинговые каналы и каналы пользовательского трафика, каждый из которых определяется модуляцией предварительно определенным канальным кодом прямой линии связи. Каналы обратной линии связи включают в себя один или несколько каналов доступа и множество каналов пользовательского трафика, каждый из которых определен уникальным кодом большой длины обратной линии связи. Для надлежащего осуществления передачи и приема сигналов прямой и обратной линий связи необходимо синхронизировать состояние канала и коды расширения спектра, используемые для обработки сигналов прямой и обратной линий связи в процессе приема и передачи. Такая синхронизация осуществляется в процессе установки вызова и определяется как обнаружение сигнала, различные процедуры которого хорошо известны в уровне техники. Данные, передаваемые по прямой и обратной линиям связи, подразделяются на кадры, которые также содержат биты коррекции ошибок и биты заголовка кадра. Биты заголовка кадра показывают, являются ли данные, содержащиеся в кадре, данными сигнализации, или данными трафика, или комбинацией указанных данных. Данные трафика представляют собой данные, передаваемые пользователем в процессе осуществления вызова. Обычно это преобразованная в цифровую форму речевая или аудиоинформация, однако могут быть использованы и иные типы пользовательских данных. Для передачи полного сообщения сигнализации, необходимо в общем случае передать множество кадров данных сигнализации, которые группируются в сообщения сигнализации системой приема. Как отмечено выше, сообщения сигнализации используются для обмена информацией между различными системами, показанными на фиг. 3, необходимой для установки и осуществления телефонного вызова. После группирования каждое сообщение сигнализации содержит биты заголовка сообщения, которые указывают на тип сообщения сигнализации.

В соответствии с фиг. 3, как отмечено выше, ЦКМ-GSM 106 обеспечивает телефонную коммутацию, выставление счетов за обслуживание, отслеживание абонентского устройства и санкционирование. ЦКМ-GSM 106 и КБС 104 осуществляют информационный обмен в соответствии с протоколом GSM А-интерфейса, который представляет собой часть стандарта GSM. Для установки соединения для телефонного вызова с использованием ЦКМ-GSM 106, должен быть сформирован конкретный набор сообщений сигнализации в конкретном порядке и с конкретным набором информационных данных. Это означает, что КБС 104 должен генерировать и передавать надлежащий набор сообщений сигнализации к ЦКМ-GSM в необходимом порядке в зависимости от требуемых сетевых соединений и сообщений сигнализации, принятых от ЦКМ-GSM 106. Порядок, информационное содержание и формат, связанные с этими наборами сообщений сигнализации, определяются протоколом GSM А-интерфейса. Можно ожидать, что порядок, информационное содержание и формат существенно различаются для любого интерфейса, связанного с соответствующим ЦКМ, работающим в сотовой телефонной системе МДКР. Аналогичным образом, абонентское устройство 100, работающее в соответствии с протоколом стандарта IS-95 или иным МДКР протоколом, должен осуществлять обмен предварительно определенным набором сообщений сигнализации с ППБС 102 в предварительно определенном порядке и с использованием предварительно определенного формата, чтобы надлежащим образом установить телефонный вызов и осуществлять затем обработку передаваемых данных. Также можно ожидать, что эфирный МДКР интерфейс существенно отличается от эфирного интерфейса, связанного с беспроводными системами связи стандарта GSM.

Сообщения сигнализации, связанные с протоколом GSM А-интерфейса, подразделяются на две категории: сообщения Части Прикладной Задачи Прямой Передачи (DTAP) и сообщения Части Прикладной Задачи Организации ПБС (BSSMAP). Сообщения DTAP содержат данные, относящиеся к работе абонентского устройства 100 и ЦКМ 106, и поэтому не влияют непосредственно на работу ПБС 105. Сообщения BSSMAP в общем случае связаны с работой ПБС 105 и могут обусловить распределение ресурсов или обеспечить информацию, необходимую для надлежащей работы ПБС 105. Сообщения BSSMAP могут оказывать влияние на работу в целом ПБС 105 или только на обработку одного телефонного вызова. Также в соответствии с GSM А-интерфейсом сообщения сигнализации передаются по каналу сигнализации Системы сигнализации N 7 (SS7) и содержат часть передачи сообщений (МТР) и часть данных сигнализации для управления соединением (SCCP). МТР использует три формата сообщений для передачи двоичных данных через последовательный канал связи. Эти три формата сообщений определяются как модули сигнала сообщения (MSU), модули сигнала статуса канала (LSSU) и модули сигнала заполнения (FISU). Поля, связанные с каждым форматом сообщения, показаны на фиг. 4 вместе с числом битов, связанных с каждым полем, указанных ниже. Сообщения разделяются за счет использования байта флага (FL), который содержит логический нуль, за которым следует последовательность из шести логических единиц, за которыми следует логический нуль (01111110). В сообщениях, определяемых байтами флага, логический нуль вводится в любую последовательность более чем пяти логических единиц.

Каждый формат сообщения содержит раздел заголовка, содержащий номер обратной последовательности (BSN), бит обратной индикации (BIB), номер прямой последовательности (FSN), бит прямой индикации (FIB) и указатель длины (IL), за которым следуют два буферных бита. Кроме того, каждый формат сообщения содержит набор битов проверки (СК), введенных непосредственно перед завершающим байтом флага. Для модулей сигнала заполнения (FISU) не включаются дополнительные поля данных. Для модулей сигнала статуса канала (LSSU) включено поле статуса из одного или двух байтов (SF), которое представляет одно из шести различных указаний, относящихся к статусу совмещения и выхода из обслуживания. Для модулей сигнала сообщения (MSU) включены байт информации обслуживания (SIO) и поле информационного сигнала из двух или более байтов (SIF). Поскольку каждый формат сообщения содержит разное количество информации, тип сообщения определяется из поля указателя длины (LI). Сообщения сигнализации, передаваемые в соответствии с GSM А-интерфейсом, пересылаются посредством модулей сигнала сообщения (MSU) с данными, связанными с сообщением сигнализации GSM А-интерфейса, помещенными в поле SIF. Более конкретно, сообщения, передаваемые в соответствии с GSM А-интерфейсом, помещаются в сообщения SCCP, которые включают символ маршрутизации (RL), код типа сообщени