执行较佳系统选择的方法和装置 【发明领域】
本发明涉及通信系统。特别是，本发明涉及用于在能在多个区域中进行操作的用户站中选择较佳通信系统的经改进的新方法和装置。
背景技术
随着移动通信系统在整个社会中越来越普及，需要大量的周到的服务。为了满足对于移动通信系统的容量需求，已发展了有限通信资源的多址技术。码分多址(CDMA)调制技术的运用是一种促进有大量系统用户的通信的技术。现有技术中熟知其它多址通信系统技术，诸如时分多址(TDMA)和频分多址(FDMA)。然而，CDMA的扩展频谱调制技术比起用于多址通信系统的这些调制技术有突出的优点。
在美国专利第4,901,307号(1990年2月13日授权，发明名称为“运用卫星或者陆上中继站的扩展频谱多址通信系统”，转让给本发明的受让人)中揭示了CDMA技术在多址通信系统中的应用，按参考资料在此引入。此外，还在美国专利第5,103,459号(1992年4月7日授权，发明名称为“在CDMA蜂窝网电话系统中生成信号波形的系统和方法”，转让给受让人)中揭示了CDMA技术在多址通信系统中的运用，按参考资料在此引入。
当用户站的用户从一个区域移到另一个区域时，用户站必须选择进行服务的通信系统。用户在不同地区域中可用两种方法来操作用户站。通过第一种方法，用户订用各区域中的通信服务。于是，用户站只需找出订用的通信系统，就有权接受该系统任何服务提供者的服务。
另一种方法，用户可借助漫游服务进行通信。移动通信提供者之间谈判合约以向客户提供所谓的“漫游”服务。“漫游者”是用户站，它要求在由非用户所订用的其他通信服务提供者运营的系统内得到服务。当前，当用户站正在漫游时，向用户提供表示漫游状态的信号。比较订用系统的系统标识(SID)与提供服务的系统播发的该系统的SID，按所得结果进行漫游判定。这提醒用户站的用户所提供的服务增加漫游话费。
由于一般用户站没有用户的地理区域概念，它必须确定什么系统可用，然后选择在服务成本和质量方面向用户提供最佳服务的系统。当用户希望能进行操作的区域数量增加时，用户必须试捕的不同通信系统的数量也增加。本发明提供选择最适合用户需求的通信系统的方法和装置。
按诸如待审批的美国专利申请号第08/509,719号中详细描述的多模用户站描述本发明。该发明名称为“在多模用户站中确定系统的方法和装置”，已转让给本发明的受让人，按参考资料在此引入。应注意，虽然在用户站能够在模拟和数字环境中进行操作的情况下描述本发明，但是本发明同样可用于只能在一个环境中进行操作的用户站。类似地，应注意，在码分多址(CDMA)操作的情况下描述的数字操作同样可用于任何数字通信格式，诸如，TDMA、FDMA、GSM等。
发明概述
在本发明的示范实施例中，用户站保持一系统表，其中一些是‘较佳’系统(允许使用该用户站的系统)，还有一些是‘否定’系统(不允许使用该用户站的系统)。与该表中每个系统在一起的是系统ID(SID)，以及相应的捕获参数(频带，频率，模式等)。将该表称为通用系统表。
以用户站可以容易地确定哪些系统(较佳还是否定)覆盖共同地理区域的方式，保持通用系统表。这里谈到的共同地理区域是指有共同无线电覆盖的区域。此外，按最理想到最不理想的次序划分覆盖公共地理区域的系统区分优先级别。用户站的任务是尝试获得用户站当前地理区域中的最理想系统的服务。由于系统覆盖区域一般有地理上的限制，所以试捕用户站当前地理区域之外的系统提供的服务毫无意义。
问题在于，当用户站上电时，它不必知道所处的位置。由于漫游，它可能在与先前所在地方完全不同的地方。因此，可能如何捕获任何系统都不清楚，更不用说捕获最理想系统。
在本发明的示范实施例中，用户站保存最适合确定用户站的地理区域的系统表。这里把该表称为地理假设表。根据如果用户站在系统的地理覆盖区域内，能够捕获这些系统的速度和可能性，选择在地理假设表中的系统。通过试捕在地理区域内进行操作的系统，用户站测试每个地理假设。
在示范实施例中，用户站在一张表中保存最近使用的系统的清单，以及这些系统的地理区域的指示，这里将该表称为最近使用(MRU)表。在示范实施例中，用户站首先选择地理假设以根据在MRU表中的条目进行测试。即，要首先测试的区域是用户站最近在其中进行操作的区域。在实施例中，下一组要测试的地理假设是具有代表性捕获参数的区域。通过试捕一个“代表性”系统，同时测试具有相同捕获参数的多个地理假设。如果这两种方法在捕获系统方面都不成功，那么测试地理假设表中其余的系统。
一旦用户站捕获一个系统，那么用户站可以从开销消息检出所捕获系统的SID。用户站用接收到的SID确定所处的地理区域。应注意，用户站可以获得这个地理信息，无论所捕获系统是较佳还是否定的。
然后，用户站试捕该地理区域内用户需要的最理想系统。由于通用系统表中的系统根据地理区域分组，然后按从最理想到最不理想的次序排列，所以通过到正确的系统组，并从最理想到最不理想按顺试捕该组中的每个较佳系统，执行该搜索过程。
【附图说明】
通过下面结合附图详细描述，本发明的特性、目的和优点将会显而易见。在全部附图中相同标号作相应表示，其中：
图1是在本发明中示例的多模用户站的方框图；
图2是示出本发明的示例系统选择处理过程的流程图。
较佳实施例的详细描述
参照图1，如果多模用户站(MMSS)1处于系统判决子状态，则由系统判决处理器8进行操作。在系统判决子状态，系统判决处理器8选择，MMSS1打算进行捕获的通信系统，并向捕获电路提供必要的参数。
在示范实施例中，MMSS1是双模用户站，它通过运用模拟调制解调处理电路(模拟电路4)能够进行模拟发送和接收，而且通过运用CDMA调制解调处理电路(CDMA电路)6进行码分多址(CDMA)发送和接收。在现有技术中，已知模拟电路4的设计方案，而且由William C.Y.Lee在《移动蜂窝网电信系统》中详细描述。在上述美国专利第4,901,307及5,103,459中详细描述了数字电路6的实施例。
最近使用系统(MRU)表9包括最近由MMSS1使用的通信系统的清单。在示范实施例中，以即使MMSS1降电后也能保存的永久性存储器中实现MRU表9。
地理假设表10包括分别位于不同地理区域的系统识别(SID)的清单，以及必要的捕获参数，包括频带、频率、模式和捕获该系统所必需的全部其它参数。在示范实施例中，以即使MMSS1降电后也保持的永久性存储器实现地理假设表9。预想可能存在这样的情况，即，需要多个系统来测试一个地理假设，在这些情况下，地理假设表10将包括用于该区域的多个系统，而且通过试捕该区域列出的每个系统来测试地理假设。在示例实施例中，根据能够捕获该系统的速度和可能性选择列在地理假设表10中的系统。在该实施例中，地理假设表10包括较佳系统和否定系统。
通用的系统表11包括用于MMSS1“知道”存在的所有通信系统的系统参数。在示范实施例中，通用系统表11包括关于肯定系统和否定系统的信息。在该实施例中，存储在通用系统表11中的系统根据地理区域分组，然后将在地理组中所列出的每个系统按照最理想的到最不理想的顺序排列。对于每个系统而言，通用系统表11包括系统标识以及必要的捕获参数，它包括频带、频率、模式和执行捕获所必需的全部其它参数。在示范实施例中，所列出的每个系统都标有对该系统是允许使用用户站的系统(较佳系统)还是不允许使用用户站的系统(否定系统)的指示。
图2是本发明的较佳系统选择示例方法的流程图，一旦上电(框20)，MMSS1进入系统判决子状态，对系统判决处理器8进行控制。在框22中，系统判决处理器8选择试捕的首个系统。该系统测试地理假设。例如，如果MMSS1要判决是否正在San Diego进行操作，那么系统判决处理器8从地理假设表10中选择覆盖San Diego区域的一个系统或多个系统，并选来测试该假设。
在示范实施例中，系统判决处理器8起初根据列在MRU表9中的系统，确定要测试的地理区域。在该实施例中，系统判决处理器选择向MMSS1提供服务的最后一个系统的地理区域作为最初捕获的系统。在另一个实施例中，系统判决处理器8选择最频繁使用的区域。已确定应测试哪个区域后，系统判决处理器8从地理假设表10检索测试假设的系统。
在示范实施例中，地理假设表10包括所选系统必需的捕获参数。在另一个实施例中，系统判决处理器从地理假设表10检索系统标识，然后从通用系统表11检索所选系统的捕获参数。
如果最初捕获选择的系统是模拟系统，那么系统判决处理器8向模拟电路4提供系统参数，而且向收发机3提供频率信息。在框24中，收发机3对信号(如果存在的话)进行下变频和放大，并向模拟电路4提供该信号，而所述模拟电路4解调接收到的信号并确定捕获是否成功。
在框22中，如果较佳系统是CDMA系统，那么系统判决处理器8向CDMA电路6提供系统参数，并向收发机3提供必要的频率信息。在框24中，收发机3对信号(如果存在的话)进行下变频和放大，并向CDMA电路6提供该信号，而所述CDMA电路6解调接收到的信号并确定捕获是否成功。
在框26中，如果捕获不成功，那么控制框25回到系统判决处理器8。系统判决处理器8选择要捕获的下一个系统。在示范实施例中，MMSS1首先测试最近在其操作过的所有地理区域。根据在MRU表9中的信息确定这些区域。如果测试上述区域不成功，那么MMSS1试捕“代表性”系统。代表性系统是具有与多个其它系统共同的捕获参数的系统。因此，通过试捕代表性系统，MMSS1实际上同时测试多个地理假设。如果不能捕获这些系统中的任一系统，那么MMSS1试捕完地理假设表10中留下的每个区域。
当在框26中，捕获由系统判决处理器8所选的系统不成功时，操作进到框28。框28确定是否已测试已知MMSS1最近进行操作的所有地理区域。如果存在还没有经过测试的MMSS1最近进行操作的区域，那么系统判决处理器8根据来自MRU表9的系统信息选择要测试的区域。于是在框30中，系统判决处理器8检索捕获参数以测试地理假设表10中的地理假设。
系统判决处理器8有选择地向模拟电路4、CDMA电路6和收发机3提供系统捕获参数(如上所述)。然后，如上所述，在框24中试捕所选系统。
如果已对MMSS1最近进行操作的所有地理区域进行测试，那么MMSS1试捕“代表性”系统。在框34中，如果MMSS1没有试捕所有代表性系统，那么在框36中，系统判决处理器8从地理假设表10中选择代表性系统。系统判决处理器8有选择地向模拟电路4、CDMA电路6和收发机3提供系统捕获参数(如上所述)。然后，如上所述，在框24中试捕所选系统。
如果在框34中已对所有“代表性”系统进行试捕，那么MMSS1试捕完地理假设表10中留下的系统。在框44中，如果地理假设表10中存在没有测试的地理假设，那么流程进到框38。在框38中，系统判决处理器8选择留下的地理假设，而且从地理假设表10检测捕获参数，并有选择地向模拟电路4、CDMA电路6和收发机3(如上所述)提供系统捕获参数。然后，在上述框24中，试捕所选系统。
如果对所有地理假设的测试都失败，那么示范实施例中，在框40，MMSS1暂时降电以节省电池功率，然后在下一预定时间再一次开始对较佳系统的选择处理过程(在框20中)。有几个供选择的方案。一个方案是仅MMSS1降电。第二个方案是MMSS1立刻再次开始较佳系统选择处理。第三个方案是MMSS1指示失败，等待用户的介入。
一旦捕获成功，那么所捕获的系统播发系统标识(SID)。在框27中通过天线5接收到所述系统标识，并提供给收发机3，对该消息信号进行下变频和放大。如果所捕获的系统是模拟的，那么向模拟电路4提供消息，它根据模拟解调格式解调信号，并向系统判决处理器8提供系统标识信息。如果捕获的系统是CDMA，那么向CDMA电路提供消息，它根据CDMA解调格式解调信号，而且向系统判决处理器8提供系统标识信息。
在框35中，系统判决处理器8判决接收到的SID是否存储在通用系统表11中的一个系统。如果所捕获的系统对MMSS1而言是未知的，那么流程回到框25，而且MMSS1试捕不同的系统。在较佳实施例中，由系统判决处理器8保持所捕获但未知的系统的捕获参数，而且如果MMSS1不能捕获较佳系统，那么运用该系统。
如果接收到的系统标识(SID)列在通用系统表11中，那么系统判决处理器8判决这对于地理区域是否最理想的系统(在框48中)。如果所捕获的系统对于地理区域而言是最理想的系统，那么运用所捕获的系统提供服务(在框50中)。一旦完成服务，系统判决处理器8就更新MRU表9(在框52中)。
如果对于地理区域，接收到的系统标识不是较佳系统，那么系统判决处理器8选择对于该地理区域而言最理想的系统，而且有选择地向模拟电路4、CDMA电路6和收发机3提供系统捕获参数(如上所述)。在框56中，如上所述，MMSS1试捕在地理区域中的最理想系统。如果捕获是成功的，那么运用所捕获的系统提供服务(在框60中)。在框62中，系统判决处理器8更新MRU表9。
如果捕获不成功，那么在框64中，系统判决处理器8选择下一个该地理区域用的最理想系统。如果存在试捕的剩余较佳系统(在框66中)，那么系统判决处理器8有选择地向模拟电路4、CDMA电路6和收发机3提供系统捕获参数(如下所述)。
如果试捕在该地理区域中的所有较佳系统都失败，那么示范实施例中，在框68，MMSS1暂时降电以节省电池功率，而且在下一预定时间再一次开始较佳系统选择过程(在框20中)。存在几个可供选择的方案。一个方案是仅MMSS1降电。第二个方案是MMSS1立刻再次开始较佳系统选择的处理。第三个方案是MMSS1指示失败，等待用户介入。
在另一个实施例中，一旦捕获成功，系统判决处理器8就(在框48中)判决该系统是否较佳。如果它是较佳系统，那么MMSS1立刻运用所捕获的系统提供服务，而且周期性地再进入系统判决子状态，以检测是否可捕获在区域中的更理想系统。
在另一个实施例中，中央通信站可以通过播发地理区域的指示以及它的SID协助MMSS1。这使得一旦捕获提供该信息的系统，用户站就立刻移到该地理区域内的系统选择。
提供上述较佳实施例的描述，以使熟悉该技术领域的人员能够进行或运用本发明。对于熟悉该技术领域的人员而言，对于这些实施例的各种变更是显而易见的，而且可将这里所限定的一般原理用于其它实施例，而无需进行任何创造性劳动。因此，本发明并不局限于这里所揭示的实施例，但要符合与这里所揭示的原理和新颖性相一致的最宽范围。