CN1666552A - 具有动态多模式服务获取能力的订户站 - Google Patents

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Abstract

一种用于向订户站提供动态多模式服务获取能力的系统。订户站能够在两个或更多的操作模式中操作。一扫描条件时间在当订户站在具有活动和非活动状态的当前操作模式中操作时被指示。响应于此，系统保存当前操作模式的状态信息，并按照另一个操作模式尝试通信服务的至少部分获取。至少部分获取尝试被安排在订户站处于当前操作模式的非活动状态时起始并且在订户站重新回到当前操作模式的活动状态之前完成。如果至少部分获取尝试成功，使订户站停止按照当前操作模式的操作并开始按照其他模式的操作。如果至少部分获取尝试不成功，允许订户站使用保存的状态信息来恢复当前操作模式中的操作。

Description

具有动态多模式服务获取能力的订户站
相关申请
本申请要求提交于2002年5月13日的No.60/380,406号美国临时申请和提交于2002年6月20日的No.60/390,373号美国临时申请的优先权。
发明领域
本发明涉及无线通信领域、服务获取和多模式订户(subscribe)站，更具体地说，涉及订户站中的动态多模式无线通信服务获取能力。
相关技术
随着无线通信服务在世界上越来越流行，出现了很多种不同的多重接入模式或协议以允许某特定地理区域内的多个订户能在同一时间接入到有限的频谱中。这些模式或者协议的例子包括但不限于AMPS、CDMA、GSM以及UMTS。
能按照这些模式中的不同模式来提供服务的无线通信系统也在全球范围内出现。这些系统中的许多具有不相交的覆盖区域，而有许多则具有重叠的覆盖区域。这些系统提供的服务的代价和质量可能并且经常是不同的。因此，一用户漫游到一重叠的覆盖区域时，其可通过接入该覆盖区域中在代价和质量上对该用户最佳的系统来获益，即使该系统使用与该订户站当前配置的模式不同的模式在进行操作。
一般，订户站或者预配置成该订户站的本地(home)系统使用的模式并且不能被动态地重新配置为执行其他模式的操作，或者，如果可能的话，可仅仅被动态地切换至数量十分有限的其他模式，例如CDMA至AMPS或者WCDMA至GSM，并且不维持允许平滑地返回先前模式的状态信息，即，如果试图的切换没有成功或者如果先前的模式是优选的模式并且按照先前模式的服务后来成为可用了，能够在服务上没有显著的损失的返回。此外，用户的相关活动可能要求切换至另一个模式。例如，具有在CDMA和GSM或者WCDMA和CDMA模式操作之间动态切换能力的订户站当前尚不可用。其结果是许多用户不能从在代价和质量上对于该订户最佳的单个订户站接入无线通信服务。
完全集成的网络向订户站提供关于邻居系统以及怎样使用它们的指示。对于部分集成的网络来说，网络可发射关于现存的订户站有能力使用的其他类型的系统的指示，但是不需要指示在哪里可以找到它们以及怎样使用它们。一些系统没有集成并且不提供关于现存的订户站有能力使用的其他类型的系统的指示。由于微弱的、或者丢失的指示以及某些系统不提供这种指示，例如GSM或者WCDMA不指示CDMA的存在，多模式订户站必须有时离开正在使用的系统以检查更期望的服务模式。这导致了在订户站在寻找更期望的一个系统，或者多个系统期间服务的损失。这些损失会导致丢失呼叫，直接正比于在服务损失期间呼叫的概率。当没有找到更加期望的系统时，订户站返回先前的、并不是很期望的、但是可用的系统。服务损失一般通过不经常进行检查，例如每3分钟进行一次来实现最小化。
发明内容
本发明提供一种用于在订户站中提供动态多模式服务获取能力的系统。该订户站能够在两个或者更多个模式中操作。
该系统包括用于当订户站在具有活动和非动状态的当前操作模式中操作时指示扫描条件时间(time to scan condition)的第一逻辑。在动态的状态中，订户站中的接收机被打开以使订户站能够侦听通信系统。在非活动的状态中，为了节省功率，订户站的接收机被关闭，并且订户站不能侦听通信系统。
该系统还包括第二逻辑，响应于指示扫描条件时间的第一逻辑，用于维持当前操作模式的状态信息，并至少尝试按照另一种操作模式的通信服务的部分获取，至少部分获取被安排为在订户站处于当前操作模式中的非活动状态时起始，并且在订户站转换回到当前操作模式的活动状态之前结束。
如果至少部分的获取尝试成功，系统会使订户站终止按照当前操作模式的操作，并且开始按照另一个模式的操作。如果至少部分的获取尝试不成功，系统使用维持的状态信息以允许订户站恢复当前操作模式的操作。
对于本领域中的技术人员来说，本发明的其他系统、方法、特征以及优势将在审视下述的附图和详细描述之后变得更加明显。本文所包括的所有这些附加的系统、方法、特征以及优势都是在本发明的范围内，并且有所附的权利要求所保护。
附图简述
附图中的组件并不需要按照比例，主要用于强调说明本发明的原理。在附图中，相同的数字在不同的附图中始终指代相应的部分。
图1是按照本发明用于向订户站提供动态多模式服务获取能力的系统的一
实施例的简化框图。
图2A是说明在GSM操作模式中操作的订户站中在活动和非活动状态之间转换的一示例的时序图。
图2B是说明在CDMA操作模式中操作的订户站中在活动和非活动状态之间转换的一示例的时序图。
图3说明了从CDMA系统的导频信号中导出的相关函数的示例。
图4是按照本发明用于向订户站提供动态多模式服务获取能力的系统的一实现的简化框图。
图5A说明了优选的漫游列表中的系统记录的格式的示例。
图5B说明了优选的漫游列表中CDMA系统的获取记录的格式的示例。
图5C-5D说明了优选的漫游列表中PCS CDMA系统的获取记录的格式的示例。
图6是说明按照本发明的一实施例在订户站中动态获取服务的方法的简化流程图。
具体实施方式
如这里所使用的，诸如术语“大约”和“基本上”是希望允许在数学精确度上的留有一些余地，以考虑到在行业中可以接受的公差，例如，对于由“大约”或者“基本上”修饰的值向上或者向下偏差该值的1％-20％的范围。
此外，如这里所使用的，术语“逻辑”是指作为硬件、软件或者硬件与软件的结合的实现。另外，术语“存储器”是指任何处理器可读的媒质，包括但不限于RAM、ROM、EPROM、PROM、EEPROM、盘片、软盘、硬盘、CD-ROM、DVD等等，其上可保存一系列可由处理器执行的指令。
术语“处理器”是指任何能够响应于执行一系列指令以执行功能的设备，包括但不限于，通用或者专用微处理器、有限状态机、控制器或者计算机。
参考图1，说明了用于向订户站106提供动态多模式服务获取能力的系统110的第一实施例。订户站106能够在两个或者更多个模式中操作。
系统110包括当订户站106在具有活动和非活动状态的当前模式中操作时用于指示扫描条件时间的第一逻辑。在活动状态中，订户站106中的接收机被打开以使订户站能够侦听通信系统。在非活动模式中，为了节省功率，订户站106中的接收机关闭，而订户站不能侦听通信系统。
系统110还包括第二逻辑104，响应于第一逻辑102指示的扫描条件时间，维持用于当前操作模式的状态信息。一般来说，状态信息应该足以允许返回当前操作模式而没有显著的服务损失，还可包括当前模式的时间或者时间参考、当前模式的空中接口协议变量、以及/或者在访问了其他模式之后能够恢复当前模式所需要的硬件状态。第二逻辑104还尝试按照其他操作模式的通信服务的至少部分获取，至少部分获取的尝试被安排在订户站106处于当前操作模式的非活动状态中起始并在订户站106转换回当前操作模式的活动状态之前结束。
系统110还包括第三逻辑108。如果至少部分获取尝试成功，第三逻辑108使订户站106停止按照当前操作模式的操作，并开始按照其他操作模式的操作。如果至少部分获取尝试没有成功，第三逻辑108使用维持的状态信息以允许订户站106恢复当前操作模式的操作。
在一个实现中，一个或多个模式包括第一模式和第二模式，其中第一模式是GSM模式而第二模式是CDMA模式。众所周知，当在GSM模式中时，订户站周期性地在活动和非活动状态之间往返转换。例如，空闲的订户站一般被分配到寻呼组，而对该组中的站的寻呼通常在预定的以235.4毫秒时间周期的时隙中广播，这是GSM控制多重帧的持续时间。在这个时隙中，当有寻呼指向它时，订户站需要打开它的接收机。然而。在控制多重帧余下的持续时间内，订户站可关闭接收机并进入非活动状态。该种情况在图2A中说明，其中订户站处于活动状态的时隙使用数字202a、202b、202c表示。如所示的，这些时隙彼此相互间隔控制多重帧的时间周期，235.4毫秒。
在这种实施中，第一逻辑102在订户站处于GSM操作模式中操作时检测扫描条件时间。扫描条件时间的指示可通过各种机制被触发，包括，例如定时器的期满、确定正在使用的系统的信号强度跌落到预定的门限和/或确定候选系统的信号强度超过了预定门限或者超过了正在使用的系统的信号强度、或者订户站接近了使用另一种操作模式的系统的覆盖区域。
如果希望基于接近的检测来指示扫描条件时间，订户站可装备GPS、AFLT或者混合接收机，并可以从由订户站从来自一个或多个订户站可见且位置已知的参考源的导频信号中导出的到达测量的时间来确定其位置(或者安排为具有位置确定实体来确定其位置)，其包括但不限于GSP卫星、基站或者扇区、或者GPS卫星和基站或者扇区的组合。
位置估计中不同等级的精确度也是可能的。如果希望对于订户站进行精确定位，来自四个或者更多个不同参考源的四个或者更多的到达测量的时间可被要求。然而，如果要求较低的精确度，少于四个测量也是可能的。例如，两个测量足以确定订户站和基站或者扇区之间的距离。该信息，结合基站或者扇区的已知的位置，足以用于被预期的接近检测。
无论订户站的位置是怎样确定的，以及无论它的精确度是多少，订户站接下来将把它的位置与使用其他操作模式的系统的覆盖区域相比较。为了进行这项工作，订户站可维持并使用指示可被订户站用于获取通信服务的可能的系统的覆盖区域的地图数据库。如果两者足够接近，扫描条件时间可被触发或者指示。其他的示例也是可能的所以前面的描述不应该被解释为限制。
扫描条件时间的发生应该有足够的间隔以避免订户站不适当的功率损耗。更具体地说，所希望进行的尝试的通信服务的获取要求打开订户站的接收机并重新进入活动状态。如果这些事件的发生相隔太近，随后的搜索将会消耗大量的功率。关注到这一点，所以，参考图2，扫描条件时间的发生需要有足够的间隔以避免这个问题。例如，避免在每一次订户站转换到非活动状态时指示扫描条件时间一般是明智的。
第二逻辑104，响应于第一逻辑102的扫描条件时间指示，存储足以允许返回到GSM模式操作并且没有显著的服务损失的状态信息。一般来说，该状态信息包括例如GSM时间参考的定时信息。此外，当订户站106在GSM模式中操作时，第二逻辑104还确定直到订户站106被安排从非活动状态转换回到活动状态前的时间。(假设当第二逻辑104进行确定时订户站106处于非活动状态)。参考图2A，例如，如果第二逻辑104在时间204响应扫描条件时间，其确定直到下一次被安排为转换回活动状态前剩余的时间是X。
响应于剩余的时间X，第二逻辑104接下来确定一个或多个搜索或者获取参数以管理随后的所希望的CDMA服务的至少部分获取。一个或多个搜索或者获取参数被确定以使所希望的CDMA服务的至少部分获取可在经安排的转换回到GSM模式操作中的活动状态之前完成。在该实现中，完成这是很重要的，因为它允许至少部分获取尝试的透明地关于GSM操作模式而发生。
CDMA服务的全部获取一般要求5-30秒来完成。然而，当订户站在GSM模式中操作时，在订户站被安排转换回到活动状态之前可用的时间周期一般是数百毫秒的数量级。因此，一般来说，在可用的时间内，并没有足够的时间尝试CDMA服务的全部获取，仅仅可以尝试部分的获取。
众所周知，在IS-95A兼容系统中，系统获取包括两个子状态，导频信道获取子状态，其中订户站获取CDMA系统中的导频信道，之后是同步信道获取子状态，其中订户站获取同步信道信息。在一个实现示例中，所希望的至少部分获取包括简化的导频获取进程，类似于一般在导频获取子状态中发生的。该进程现在将被描述。
按照简化的进程，订户站首先调谐至CDMA系统的导频信道，之后尝试定位正由CDMA系统中的一个基站或者扇区发射的导频信道。这通过将接收到的信号和识别码的移位(shifted)版本的迭代相关来实现，其中识别码的每一个移位唯一地识别了CDMA系统中的一个基站或者扇区。对于码中的每一个移位，订户站确定移位的码和接收到的信号在一集分时间I上的相关。之后当改变码中的移位时该进程重复进行。结果的相关值可与移位值相关联以定义相关函数。如果结果相关函数的峰值超出了预定的门限，对应于识别码中的移位的导频信号被认为已经被检测到。
在一个示例中，接收的信号S的每一个样本都是具有同相(in-phase)(I)分量和正交(Q)分量的复数，并且信号S可包括一个或者多个导频信号，其中的每一个使用唯一定义该导频信号(以及始发该导频信号的基站或者扇区)的PN码的移位版本调制。在一个实现中，订户站中的相关器首先根据被使用的PN码的移位s确定相关值C。相关值可以是相干(coherent)的，即维持相位信息。在这种情况下，相关值是复数并且可被表示为：
C ( PN , s ) = Σ i = k + 0 k + N - 1 PN ( i - s ) · S ( i ) - - - ( 1 )
其中N是(相干)积分时间，单位是码片，S(i)是接收信号的样本，而k是任意的开始时间。在这个实施中，集成时间I是相干积分时间N。
在第二个实现中，相关器确定相关值C，其另一个实数并且是从非相干的，即从不保持相位的信息中导出，组合M个连续的相干积分，其中的每一个积分都在N个码片上进行。在这个实现中，相关值C可被表示为：
C ( PN , s ) = Σ j = 1 M Σ i = k + ( j - 1 ) N k + jN - 1 | PN ( i - s ) · S ( i ) | - - - ( 2 )
在这个实现中，积分时间I是N和M的乘积。
被测试的移位s的范围是搜索窗W。W个值C(PN，s)，其结果一起形成了一相关函数F(PN，s)，其表示在希望的搜索窗W上的信号S和PN码的移位s(其中移位s用码片为单位表示)之间的相关程度。在PN码被重复调制到接收的信号的情况下，相关函数F(PN，s)将是周期性的。
图3说明了CDMA无线通信系统中导频信号的相关函数F(PN，s)的一个示例。在这个示例中窗的大小(以码片为单位)是8，并且窗被假设为以原点306为中心。水平轴302表示PN码(以码片为单位表示)的移位，竖直轴304表示相关函数F(PN，s)(以能量(dB)为单位表示)。如图示，该示例中函数的峰值308位于原点306。
如果相关函数峰值308足够高并且相对于噪声和其他失真(例如多路径或者缺乏直视线足够可区分，虚假正数(false positive)的风险就下降到一个可接受的等级上，这样就可以获得成功的测量。
从前面的描述中可见，这个进程中使用的数个参数，窗的大小W、相干积分时间N以及非相干积分时间M是不相同的，这会影响到至少部分获取进程发生的时间。换句话说，窗的大小W越大，相干积分时间N就越大，并且非相干积分时间M也越大，一般来说，将进行更长的至少部分获取进程。因此，在这个实现中，第二逻辑104将设置这些参数以使尝试的获取进程在直到订户站返回GSM操作模式中的活动状态之前的可用时间内发生。
在一个实施中，相关函数的峰值的能量电平被提供给第三逻辑108，其从该信息中确定获取尝试是否成功。如前面所讨论的，在一个实现中，如果相关函数的峰值的能量电平超过了预定的电平，获取尝试将被认为是成功的。一个更加快，但是可靠性较低的实现将在不相关能量电平(RSSI)超过一预定电平时认为获取尝试成功。这些技术可以基于希望的可靠性以及尝试获取的可用时间被组合或者选择。
如果获取尝试成功，该实现中的第三逻辑108会导致订户站停止在GSM操作模式中的操作，完成来自CDMA系统的服务获取并开始在CDMA操作模式中操作。
在一个配置中，这通过使订户站从GSM系统中注销(de-register)，并且完成对CDMA系统的服务获取(这可包括从CDMA系统的同步信道获取同步信道信息以获得CDMA系统的SID，以及其他获取系统定时所需要的信息的步骤)，以将其自身与CDMA系统同步，并且如果CDMA系统有指示的话，将其自身注册到CDMA系统。在这个配置中，很重要的是订户站在注册到CDMA系统之前先从GSM系统中注销以避免两个系统之间的混乱或者触发其中一个系统错误地检测到欺骗的情况。
在另一个配置中，如果获取尝试成功，第三逻辑108使订户站起始硬或者软切换进程以转换到CDMA操作模式中。在这个配置中，在进行切换时，订户站可能同时在GSM和CDMA系统两者中注册。
订户站也可能使用与从GSM操作模式动态切换到CDMA操作模式中使用的类似的形式来从CDMA动态切换到GSM操作模式。具体地说，在CDMA操作系统中，可以使用时隙化的寻呼方案，其中订户站仅仅需要在每个寻呼周期的间隔监视寻呼消息的寻呼信道。寻呼周期的持续时间是一个系统参数中，一般从1.28至163.84秒，并可以使用2i×1.28秒来表示，其中指数i从0到7。该指数i是指时隙周期的索引。使用快速寻呼信道的CDMA系统使用时隙活动指示作为最佳以指示订户站是否应该侦听下一个间隔中的消息。快速寻呼信道提供包括类似非活动周期的周期指示。
订户站仅仅需要在寻呼周期中的间隔期间侦听寻呼消息。在寻呼周期的剩余部分，订户站可关闭其接收机并进入非活动状态。这种情况在图2B中说明，其说明了订户站维持在活动状态期间的时间周期206a、206b、206c。在寻呼周期T的剩余部分，订户站中的接收机可关闭并且订户站处于非活动状态。
在指示了扫描条件时间时或者之后，当订户站在非活动状态时，第二逻辑104可再一次存储足以允许订户站返回CDMA操作模式而没有显著的服务损失的状态信息，还确定直到订户站被安排转换回活动状态之前的剩余时间，以及，响应上述的内容，确定获取尝试的参数以使尝试能被安排在转换之前结束。当这些参数被确定时，第二逻辑104可起始获取尝试。
然而，此处相对于从GSM操作模式的转换，从寻呼周期起可能有足够的时间来完成GSM服务的获取，且因此获取尝试的可用时间，可高达163.84秒的持续时间，这远远大于要求的获取GSM服务的典型时间。因此，在从CDMA操作模式转换出去时可能或许尝试了GSM服务的全部获取。
在获取尝试期间可进行的一些工作包括使用频率相关信道(FSSH)来将订户站的本地振荡器和GSM系统中的基站收发机的参考频率相同步，从同步信道(SCH)获得定时信息并将订户站与GSM帧和多帧定时结构相同步，并获得由基站收发机在广播控制信道(BCCH)上广播的其它重要系统信息。
如果如以前那样获取尝试成功，第三逻辑108使订户站停止在CDMA操作模式中的操作并开始在GSM操作模式中的操作。在一个配置中，这些工作通过从CDMA系统中注销来进行，如果需要的话，完成从GSM系统的服务获取并在GSM系统中注册。在另一个配置中，这些工作通过起始从CDMA至GSM系统的硬或者软切换来进行。
包括按照本发明的系统的多模式无线通信设备的一个实现的示例在图4中说明。在这个具体示例中，无线通信设备的组件包括用于执行软件指令的CPU402；保存软件指令和数据的存储器404；永久存储器406；键盘408以及显示器410，两者一般都被提供作为用户接口的一部分；麦克风412和扬声器414一般被提供用以支持该设备收发语音；无线电收发机(Tx/Rx)416，能够以多种模式在无线通信链路上接收并发射信息；调制解调器418，用于将诸如语音或者数据的基带信息调制到RF载波上，并解调经调制的RF载波以获得基带信息；以及天线422，用于在无线通信链路上发射经调制的RF载波。这些组件是许多无线通信设备中的标准元件，所以不需要进一步解释。
在这个具体实现示例中，无线通信设备能够在第一和第二操作模式之间切换，它们是不同的模式，每一个从包括1x、1xEV、AMPS、CDMA、GSM、TDMA以及WCDMA的组中选择。
此外，在这个具体实现示例中，第一、第二和第三逻辑102、104和106的功能在之前已经被描述并将在后面结合图6以由图4中的CPU执行的软件实现来进一步讨论。该软件可以一系列存储在存储器404、永久存储器406或者两者上的指令的形式来记载。
永久存储器406被配置成保存用于以多种模式获取无线通信服务的供应信息，并且可实现为诸如结合SIM卡的非易失性EEPROM设备的组合。
在一个示例中，供应信息包括优选的漫游列表(PRL)，其是一个CDMA结构，包括用于在CDMA系统中识别CDMA系统和网络的系统ID、网络ID(SID、NID)以的列表，对于每一对SID、NID，用于指示由SID、NID对指定的系统或者网络的覆盖区域的地理指示器，相关于在列表中的其他系统或者网络将要给与由SID、NID对所指定的系统或者网络的偏好的指示器，或者是由SID、NID对所指定的系统或者网络的不偏好的指示器，以及将要用于从SID、NID对所指定的系统或者网络尝试获取服务的频率或者信道。供应信息还可包括最近使用的(MRU)列表，是一个指定由用户最近使用的系统或者网络的SID，NID对列表。
在另一个示例中，优选的漫游列表(PRL)还包括使用1xEV子网ID和，或者代替系统ID、网络ID(SID、NID)对来识别CDMA系统和CDMA系统中的网络的记录。供应消息也可以包括最近使用的(MRU)列表，其是一个字网ID以及，或者替代，SID、NID对的列来来指定由用户最近使用的系统或者网络。或者，子网ID以及SID、NID对的MRU实体可被分成两个列表，每一个用于一种模式。
在另一个示例中，优选的漫游列表(PRL)还包括使用PLMN或者PLMN+LAC组(两者都将在下面描述)以及，或者取代，1xEV子网ID或者系统ID、网络ID(SID、NID)对来识别GSM系统或者GSM系统中的网络。供应信息还可包括最近使用的(MRU)列表，如上面所说明的。
此外，供应信息还可包括公共地面移动网络(PLMN)列表，其是一个GSM结构，包括PLMN列表，即识别国家和国家中的GSM网络的移动国家码、移动网络码(MCC、MNC)对，而对于每一个MCC、MNC对，一地理指示器指示由MCC、MNC对所指定的系统或者网络的覆盖区域，相关于在列表中的其他系统或者网络将要给与由MCC、MNC对所指定的系统或者网络的偏好的指示器，或者是由MCC、MNC对所指定的系统或者网络的不偏好的指示器，以及将要在从MCC、MNC对所指定的系统或者网络的获取尝试服务中使用的频率或者信道。MCC、MNC对可与一个或多个本地区域码(LAC)的值相关联以进一步指定系统或者网络的区域。
该供应信息可由在CPU 402上执行的协议栈使用以动态确定获取的候选系统或者网络，该系统或者网络由订户站和当前的系统或者网络比较是优选的。并且至少获取参数中的一些被用于进行从候选系统或者网络的尝试的服务获取。当检测到扫描条件时间时，维持与当前系统或者网络的通信的协议栈可被搁置，而另一个协议栈将被调用以进行从其他网络或者系统的尝试的服务获取。如上面所讨论的，将在获取尝试中使用的搜寻/获取参数被确定以使尝试能在下一次安排转换到以前的操作模式的活动状态之前完成。这将允许尝试的获取对于之前的协议栈来说是透明的。
在一个实现中，优选的漫游列表包括系统记录的顺序列表，每一个具有图5A中所示的格式。在这个记录中，SID字段是相关于这个记录的系统的15比特的系统识别符，而值“000000000000000”匹配任何SID并作为SID通配符。
NID_INCL字段是1比特的字段，指示系统记录是否包括NID字段。如果字段被设置为“1”，则记录包括NID字段；否则，字段被设置为“0”。
NID字段，如果由NID_INCL字段指示为存在，是一个识别和该记录相关联的16比特的字段。值“1111111111111111”匹配任何NID并且作为NID通配符。
NEG_PREF是一个1比特字段，指示订户站是否允许在和记录相关联的系统或者网络中操作。字段被设置为“1”说明订户站允许在与记录相关联的系统和网络中操作，否则被设置为“0”。
GEO字段是一个1比特的地理区域指示器。如果记录是列表中的第一个，该字段被设置为“0”。如果记录不是列表中的第一个，且和该记录相关联的系统或者网络与和先前记录相关联的系统或者网络处于同一个地理区域中，该字段被设置为与先前的记录的GEO字段相同的值。否则，该字段被设置为先前记录的GEO字段的值的补码(complement)。
PRI字段是一个1比特相对优先权指示器。如果记录是该列表中的第一个记录，该字段被设置为“0”。如果记录不是列表中的第一个记录，且该记录中的GEO字段的值与先前记录中的值不相同，该字段被设置为“0”。如果记录不是列表中的第一个记录，并且该记录的GEO字段的值与先前记录中的值相同，并且与该记录相关联的系统或者网络与和先前的记录相关联的系统或者网络的期望程度是相同的，该字段被设置为先前记录中的PRI字段的值；否则，将被设置为先前字段的PRI字段的值的补码。
ACQ_INDEX字段是一个6比特获取记录的索引，指定和该记录相关联的系统或者网络的获取参数。这些获取记录的格式将在下面讨论。
ROAM_IND字段仅仅在NEG_PREF字段被设置为“1”时才存在。如果该字段存在的话，是一个3比特的字段，被设置成和该记录相关的系统或者网络的漫游指示值。如果该字段被设置成“000”，表示订户站不有漫游并且漫游指示器关闭。如果字段被设置成“001”，表示订户站的漫游指示器开启。如果字段被设置成“010”，表示漫游指示器在闪烁(flashing)。
获取记录的一些可能格式的示例在图5B-5D中说明。图5B说明了蜂窝CDMA系统或者网络的获取记录的格式。ACQ_TYPE字段是一个指示获取记录类型的4比特字段。在这种情况下，记录类型被设置为“0010”，表示蜂窝CDMA。
A_B字段是一个2比特字段，表示与该记录相关联的系统或者网络是分配给A频带还是B频带。值“00”指定A频带；值“01”指定B频带；而值“11”指定A或者B频带。
PRI_SEC字段是一个2比特的字段，指示主要的或者第二信道中哪一个是优选的。A频带中的主信道是283而A频带中的第二信道是691。B频带中的主信道是384而B频带中的第二信道是777。值“00”表示主信道是优选的；值“01”表示第二信道是优选的；而值“11”表示主信道或者第二信道都是优选的。
图5C说明了PCS CDMA系统或者网络的获取记录的格式，其中该记录指定一个或者多个频率块。
ACQ_TYPE字段是一个再次指定获取记录类型的4比特的字段。在这种情况下，字段值为“0100”，其以频率块的形式指示PCS CDMA获取记录。
NUM_BLOCK字段指定包括在获取记录中的PCS频率块的数量的3比特字段。
BLOCK字段是指定PCS频率块的3比特字段。该字段可被复制，并且该字段出现的次数由NUM_BLOCK字段的值给出。值“000”指定A块；值“001”指定B块；值“010”指定C块；值“011”指定D块；值“100”指定E块；值“101”指定F块；而值“111”指定任何块。
图5D说明了指定一个或者多个CDMA信道的PCS CDMA系统或者网络的获取记录的格式。
ACQ_TYPE字段被设置为值“0101”，以信道的形式指示PCS CDMA获取记录。
NUM_CHANS字段是一个指示包括在该记录中的CDMA信道的数量的5比特字段。
CHAN字段是指示PCS CDMA信道数量的11比特字段。该字段可被复制，并且该字段出现的数量由NUM_CHANS字段的值给定。
MRU列表和PLMN列表可具有与以前相似的格式。此外，在当前系统跨越多个地理区域的情况下，会期望使用和先前不同的，被称为备选扫描列表(ASL)，其是从PRL中导出，并且包括与当前系统跨越的所有地理区域中更加优选的系统或者网络相关联的记录的集合。
回到图4，(可任选的)的地理数据库424是指示在一个或多个优选的漫游列表、MRU列表以及PLMN列表中指定的系统或者网络的覆盖区域的数据库。该信息可被用于检测订户站接近这些系统或者网络的覆盖区域中的一个，并且，可触发扫描条件时间。该数据库可以以前讨论的供应信息的方式实现，其中对应于SID，NID对、MCC，MNC对或者MCC，MNC，LAC组的系统或者网络的覆盖区域的地理指示器被提供。或者，地理数据库424可被包含在来自该供应数据的分开的数据库中。无论怎样实现，地理数据库424应该指示可被订户站接入用于获取通信服务的系统或者网络的覆盖区域。
相关器420被提供用于在其他功能中获取CDMA系统。对于给出的PN码移位，它在一按照定义的相干以及非相干积分时间(N，M)定义的搜索窗W中产生一相关函数。
参考图6，说明了按照本发明的在订户站中动态获取通信服务的方法的一实施例。该方法可有形地体现为存储在存储器中的一系列指令，存储器是诸如但不限于图4中的订户站的存储器404以及/或者永久存储器406。
该方法开始于步骤602，其包括确定是否这是用于另一个服务的扫描时间。(在一个实施例中，该步骤在订户站处于当前操作模式中时进行。)如果是这样，控制进入到步骤604。如果不是，该方法回到步骤602的起始处。
步骤602可以多种方式进行。在一个实现中，这是根据定时器的期满而进行，其是用于定时扫描时间的发生之间的足够间隔以使对于尝试的新服务获取不会不适当地消耗电池寿命。在另一个实施例中，该步骤包括确定来自候选系统的信号强度是否高于预订的门限以及/或者来自正在使用的系统的信号强度是否跌落到预定的门限之下以及/或者来自候选系统的信号强度是否足够高于正在使用的系统。在第三实现中，该步骤包括确定订户站的位置和候选系统的覆盖区域之间的距离是否足够接近以许可新服务的扫描。
在步骤604中，该方法确定一候选系统或网络，以及可能给出在处于当前操作模式中的订户站被安排转换回活动状态之前允许的时间的扫描类型。(在一个实施例中，该步骤被假设在当此订户站处于当前操作模式的非活动状态中时进行)。在一个实现中，候选系统或者网络被基于反映用户偏好的供应信息确定。在一个例子中，如果新的系统希望是一个CDMA系统，该步骤包括设置搜索窗W，以及相干和非相干积分时间N、M，以使在允许的时间内有充足的时间执行获取。
从步骤604，控制进入可任选的步骤606，其是检验在处于当前操作模式的订户站被安排转换回活动状态之前是否有足够的时间来进行扫描。该步骤是可任选的因为它至少部分与步骤604冗余，其是设置搜索参数以使扫描可在允许的时间内完成扫描。如果进行了，该步骤可包括确认能够在允许的时间内进行扫描。如果是，控制进入步骤608。如果不是，控制返回步骤602的起始处。
在步骤608，当前操作模式的定时和状态信息被保存，并且进行在步骤604中确定的扫描。被保存的定时和状态信息应该是足够允许以后能返回当前的操作模式并且不显著损失服务。在一个示例中，该步骤至少部分地基于指定获取尝试的优选频率和信道的供应信息而进行。随后是步骤610，在步骤610，无论扫描是否成功都会进行查询。如果是，控制进入步骤612。如果不是，控制回到步骤602的起始处。
在步骤612，订户站从当前的服务中注销。步骤614跟随步骤612。在步骤614中，如果需要的话，订户站完成来自新系统的服务获取，并且在新系统注册。控制接下来进入步骤602的起始处。
在另一个实施例中，该方法进行从当前系统至新系统的硬或者软切换来取代步骤612和614。注意到在这个实施例中，可能但不一定需要订户站同时在两个系统注册。
上面描述了本发明的多个实施例，对于本领域的技术人员来说，很明显许多可能的实施例和实现都在本发明的范围之内。

Claims (65)

1.一种用于向订户站提供动态多模式服务获取能力的系统，所述订户站能够在两个或更多的操作模式中操作，所述系统包括：
第一逻辑，用于当订户站在具有活动和非活动状态的当前操作模式中操作时用于指示扫描条件的时间；
第二逻辑，响应于第一逻辑指示的扫描条件时间，存储当前操作模式的状态信息并按照另一个操作模式尝试通信服务的至少部分获取，所述至少部分获取尝试在订户站处于当前操作模式的非活动状态时起始并且被安排在订户站重新回到当前操作模式的活动状态之前完成；以及
第三逻辑，用于如果至少部分获取尝试成功，使订户站停止按照当前操作模式的操作并开始按照其他模式的操作，以及用于如果至少部分获取尝试不成功，允许订户站使用存储的状态信息来恢复当前操作模式中的操作。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述订户站是手机。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述订户站是个人数字助理。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述订户站是膝上电脑。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述订户站是移动设备。
6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述通信服务是无线通信服务。
7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述两个或更多个操作模式包括第一和第二模式，其中第一操作模式是CDMA而第二操作模式是GSM。
8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述两个或更多个操作模式中的每一个是选自包括AMPS、1x、1xEV、CDMA、GSM、TDMA以及WCDMA的组中。
9.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述扫描条件时间是由第一逻辑在一定时器期满时或者之后指示。
10.如权利要求1所述的系统，其特征在于，扫描条件时间是当订户站向正在使用的系统注册时被指示。
11.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述扫描条件时间由第一逻辑在来自正在使用的系统的信号强度跌落到一预定门限时或者之后被指示。
12.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二逻辑尝试来自候选系统的通信服务的部分获取。
13.如权利要求12所述的系统，其特征在于，所述扫描条件时间是响应检测到订户站和候选系统的覆盖区域足够接近时被指示。
14.如权利要求13所述的系统，其特征在于，所述接近检测是基于考虑订户站的估计位置相关于候选系统的覆盖区域而完成。
15.如权利要求14所述的系统，其特征在于，订户站的估计位置是基于从一个或多个参考源接收的信号而被确定。
16.如权利要求14所述的系统，其特征在于，至少一个参考源包括一GPS卫星。
17.如权利要求14所述的系统，其特征在于，至少一个参考源是基站或者扇区。
18.如权利要求14所述的系统，其特征在于，至少一个参考源是GPS卫星而另一个是基站或者扇区。
19.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二逻辑被配置成通过将接收的信号与一识别码相关来尝试来自候选系统的通信服务的至少部分获取。
20.如权利要求10所述的系统，其特征在于，如果至少部分获取尝试成功，所述第三逻辑使订户站从正在使用的系统中注销并在候选系统中注册。
21.如权利要求10所述的系统，其特征在于，如果至少部分获取尝试成功，所述第三逻辑起始从正在使用的系统至候选系统的硬切换。
22.如权利要求10所述的系统，其特征在于，如果至少部分获取尝试成功，所述第三逻辑起始从正在使用的系统至候选系统的软切换。
23.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二逻辑确定何时订户站被安排下一次转换到当前操作模式中的活动状态，以及，对此响应，确定至少部分获取的一个或多个参数。
24.如权利要求23所述的系统，其特征在于，所述一个或多个参数包括相干积分时间。
25.如权利要求23所述的系统，其特征在于，所述一个或多个参数包括非相干积分时间。
26.如权利要求23所述的系统，其特征在于，所述一个或多个参数包括相干和非相干积分时间。
27.如权利要求23所述的系统，其特征在于，所述一个或多个参数包括一个或多个能量电平。
28.一种用于向订户站提供动态多模式服务获取能力的系统，所述订户站能够在两个或更多的操作模式中操作，所述系统包括：
第一装置，用于当订户站在具有活动和非活动状态的当前操作模式中操作时用于指示扫描条件时间；
第二装置，响应第一装置指示的扫描条件时间，存储当前操作模式的状态信息并按照另一个操作模式尝试通信服务的至少部分获取，所述至少部分获取尝试在订户站处于当前操作模式的非活动状态时起始并且被安排在订户站重新回到当前操作模式的活动状态之前完成；以及
第三逻辑，用于如果至少部分获取尝试成功，使订户站停止按照当前操作模式的操作并开始按照其他模式的操作，以及用于如果至少部分获取尝试不成功，允许订户站使用存储的状态信息来恢复当前操作模式中的操作。
29.一种在订户站中动态获取服务的方法，所述订户站能够在两个或者更多个操作模式中进行操作，所述方法包括：
在订户站在具有活动和非活动状态的当前操作模式中操作时指示扫描条件时间；
响应扫描条件时间的指示，存储用于当前操作模式的状态信息；
响应扫描条件时间的指示，按照其它操作模式尝试通信服务的至少部分获取，所述至少部分获取尝试被安排在订户站处于当前操作模式的非活动状态时起始并且在订户站重新回到当前操作模式的活动状态之前完成；
如果至少部分获取尝试成功，使订户站结束按照当前操作模式的操作并开始按照其他模式的操作；以及
如果至少部分获取尝试不成功，允许订户站使用存储的状态信息来恢复当前操作模式中的操作。
30.如权利要求29所述的方法，其特征在于，所述通信服务是无线通信服务。
31.如权利要求29所述的方法，其特征在于，所述两个或更多个操作模式包括第一和第二模式，其中第一操作模式是CDMA而第二操作模式是GSM。
32.如权利要求29所述的方法，其特征在于，所述两个或更多个操作模式中的每一个是选自包括AMPS、1x、1xEV、CDMA、GSM、TDMA以及WCDMA的组中。
33.如权利要求29所述的方法，其特征在于，所述扫描条件时间是在一定时器期满时或者之后被指示。
34.如权利要求29所述的方法，其特征在于，扫描条件时间是当订户站向正在使用的系统注册时被指示。
35.如权利要求34所述的方法，其特征在于，所述扫描条件时间在来自正在使用的系统的信号强度跌落到一预定门限时或者之后被指示。
36.如权利要求29所述的系统，其特征在于，所述扫描条件时间是响应于检测到订户站和候选系统的覆盖区域足够接近时被指示。
37.如权利要求36所述的方法，其特征在于，所述接近检测是基于考虑订户站小区的估计位置相关于候选系统的覆盖区域而完成。
38.如权利要求37所述的方法，其特征在于，订户站的估计位置是基于从一个或多个参考源接收的信号而被确定。
39.如权利要求38所述的方法，其特征在于，至少一个参考源包括一GPS卫星。
40.如权利要求38所述的方法，其特征在于，至少一个参考源包括一基站或者扇区。
41.如权利要求38所述的方法，其特征在于，至少一个参考源包括一GPS卫星而另一个包括一基站或者扇区。
42.如权利要求29所述的方法，其特征在于，所述尝试步骤包括将接收的信号与一唯一识别一候选系统的识别码相关，得到具有一峰值的相关函数，并确定相关函数的峰值是否超过预定的门限。
43.如权利要求34所述的方法，其特征在于，所述引起步骤包括使订户站从正在使用的系统中注销并在候选系统中注册。
44.如权利要求34所述的方法，其特征在于，所述引起步骤包括起始从正在使用的系统至候选系统的硬切换。
45.如权利要求34所述的方法，其特征在于，所述引起步骤包括起始从正在使用的系统至候选系统的软切换。
46.如权利要求29所述的方法，其特征在于，还包括确定何时订户站被安排下一次转换到当前操作模式中的活动状态，以及，对此响应，确定至少部分获取的一个或多个参数。
47.如权利要求46所述的方法，其特征在于，所述一个或多个参数包括相干积分时间。
48.如权利要求46所述的方法，其特征在于，所述一个或多个参数包括非相干积分时间。
49.如权利要求46所述的方法，其特征在于，所述一个或多个参数包括相干和非相干积分时间。
50.如权利要求46所述的方法，其特征在于，所述一个或多个参数包括一个或多个能量电平。
51.一种在订户站中动态获取服务的方法，所述订户站能够在两个或者更多个操作模式中进行操作，所述方法包括：
一指示步骤，在订户站在具有活动和非活动状态的当前操作模式中操作时指示扫描条件时间；
一保存步骤，响应于扫描条件时间的指示，存储用于当前操作模式的状态信息；
一尝试步骤，响应于扫描条件时间的指示，按照另一个操作模式尝试通信服务的至少部分获取，所述至少部分获取尝试被安排在订户站处于当前操作模式的非活动状态时起始并且在订户站重新回到当前操作模式的活动状态之前完成；
一引起步骤，如果至少部分获取尝试成功，使订户站停止按照当前操作模式的操作并开始按照其他模式的操作；以及
一允许步骤，如果至少部分获取尝试不成功，允许订户站使用存储的状态信息来恢复当前操作模式中的操作。
52.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第三逻辑配置成，如果至少部分获取成功，按照其他操作模式完成服务获取。
53.如权利要求28所述的系统，其特征在于，所述第三装置配置成，如果至少部分获取成功，按照其他操作模式完成服务获取。
54.如权利要求29所述的方法，其特征在于，所述引起步骤还包括，如果至少部分获取成功，按照其他操作模式完成服务获取。
55.如权利要求51所述的方法，其特征在于，所述引起步骤还包括，如果至少部分获取成功，按照其他操作模式完成服务获取。
56.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述状态信息足以允许恢复当前操作模式的操作而对订户站没有显著的通信服务的损失。
57.如权利要求28所述的系统，其特征在于，所述状态信息足以允许恢复当前操作模式的操作而对订户站没有显著的通信服务的损失。
58.如权利要求29所述的方法，其特征在于，所述状态信息足以允许恢复当前操作模式的操作而对订户站没有显著的通信服务的损失。
59.如权利要求51所述的方法，其特征在于，所述状态信息足以允许恢复当前操作模式的操作而对订户站没有显著的通信服务的损失。
60.如权利要求1或28所述的系统，其特征在于，所述状态信息包括当前操作模式的时间参考。
61.如权利要求1或28所述的系统，其特征在于，所述状态信息包括一个或多个当前操作模式的空中接口协议变量。
62.如权利要求1或28所述的系统，其特征在于，所述状态信息包括在访问了另一个模式后返回当前模式所必需的硬件状态信息。
63.如权利要求29或51所述的方法，其特征在于，所述状态信息包括当前操作模式的时间参考。
64.如权利要求29或51所述的系统，其特征在于，所述状态信息包括一个或多个当前操作模式的空中接口协议变量。
65.如权利要求29或51所述的系统，其特征在于，所述状态信息包括在访问了另一个模式后返回当前模式所必需的硬件状态信息。
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