跨越多路无线数据网络的 移动台辅助的手动切断 本发明涉及无线通信领域，更具体地是涉及跨越多路无线数据网的移动通信的领域。
一个无线通信装置用户已受到无线通信装置支持的一个单独无线数据网的限制。当用户移动出那个无线数据网的射频(RF)覆盖范围之外时，通常用户没有可行的另外的无线通信方法。一个无线通信装置不能和不同网络的固定通信装置或使用不同无线数据网接口协议的另外的无线通信装置进行通信。移动的无线通信装置仅限于和利用相同无线数据网接口协议的其它无线通信装置进行通信。所以，移动的无线通信装置在不同的数据网上基本上是与其他无线通信装置隔离的。
因而，有一种需要使移动的无线通信装置能够在多路无线数据网协议范围内进行通信。
按照本发明，提供了在许多不同的无线数据网之间的一种网间手动切断(hand off)的方法。该方法包含以下步骤：从许多无线数据网基地台中接收RF测量结果；将每个接收地RF测量结果与一个预定的最小RF阈值比较；在许多不同的无线网络中选出一个网络；请求一个无线通信装置通过和许多网络射频调制解调器的有线连接来与选出的无线网络进行通信；将请求通过射频传送给连接到现时无线数据网的网间路由器；产生一个用于无线通信装置的手动切断候选者的名单；根据预定的通信标准选出一个目标基地台手动切断候选者；将手动切断候选者传送到无线通信装置；调谐到通信信道，以便促进和手动切断候选者的无线通信；以及完成任何需要的协议变换。
从以下结合附图的说明中，可得到对本发明更全面的理解。
图1是一方框图，它表明在一个端对端多路网络无线数据通信系统中的整个系统结构；
图2是一方框图，它表明按照本发明的一个协议变换器的内部结构；
图3表明按照本发明的协议变换的过程。
虽然本发明特别适合用于蜂窝数字分组数据(CDPD)和自动序列控制系统(ATCS)，并且将对其应用作出说明，但这里发表的方法和装置也可应用于跨越许多不同的无线数据网的其它无线数据通信。
目前，一个移动的无线通信装置不能和多于一个的无线数据网进行通信。例如，一个CDPD装置被迫仅在CDPD无线数据网范围内通信，因此是和不同网络上的其它装置隔离的。
本发明使移动的无线通信装置能从不同的无线数据网进行选择。本发明通过多路能力促进了在许多不同的无线数据网范围内的通信，它包括：通过比较来自不同无线数据网的射频(RF)信号强度测量结果来确定使用的最佳无线数据网；完成从无线通信装置出网的数据信息需要的协议变换成为选出的无线数据网的无线接口协议所使用的格式；完成从选出的无线数据网到无线通信装置入网的数据信息需要的协议变换，成为移动的无线通信装置的终端处理器使用的格式；以及完成数据信息的实际路由，假如正在接收入网信息，实际路由就到终端处理器；假如正在发射出网信息，实际路由就到网络射频调制解调器以便无线传输到选出的无线数据网。
参考图1，这里示出了用于促进跨越多路网络的无线数据通信的整个系统结构。在固定的网络端，一个固定的通信装置(FCD)10用导线连接到路由器16。为了连接固定的通信装置和路由器，有许多有线的连接方案。图1是一方框图，示出了公共交换电话网(PSTN)和综合业务数字网(ISDN)接口的连接。PSTN 12和固定通信装置10以及路由器16和PSTN 12间的有线连接包含一个ISDN基本速率接口线(B信道)，它的工作情况和结构对这方面的技术人员是熟知的，因此无需详细说明。路由器16可通过一个分组数据网(PDN)14连接到一个固定的通信装置10。一个固定的通信装置10包含任何不移动的通信装置。在无线网络端，一个无线通信装置24能够发送到无线通信装置24所使用的几个网络A、B、C到X 22。网络A，B，C到X 22连接到有关的网络通路A，B，C到X 20，它们将来自装置24的无线发送的信息变换为局域网18(LAN)使用的协议。LAN 18互连到包含固定通信装置10的有线网络。
路由器结构16包括两个子路由器，一主一从，它们都对跨越多路无线数据网的数据信息完成变换和选择路由的双重功能。子路由器连接到固定的通信网和LAN 18。网络通路A、B、C到X 20将来自固定通信装置10使用的协议的信息变换为由无线网络A、B、C到X 20使用的协议，后者进行无线传输往来于无线通信装置。
跨越多路无线数据网的来自无线通信装置的入网数据信息，将被路由器16从无线数据网协议(当需要时)变换为固定的通信装置10使用的无线数据网协议。变换后，路由器将数据信息送到固定通信装置的网络地址。
跨越多路无线数据网的从固定通信装置出网的数据信息将由路由器从含有固定通信装置10的网络所使用的网络协议变换为(当需要时)目的地无线通信装置24使用的无线数据网络协议。变换后，路由器通过一个网络通路A，B，C到X 20将数据信息送到一个目的地无线通信装置24的网络地址。
一旦确定数据信息是来自哪个网络，A，B，C到X 22，则路由选择表得到更新。发送到网络的任何新信息都是通过从路由选择表恢复接收者的位置利用正确的信息格式送到正确的地址。通过对每个有效移动用户存贮一个用户分布，来对每个有效无线通信装置保存一个移动的数据库。监测路由器16接收的每个信息来确定它是不是正确的信息类型，并且是否舍弃任一无效的信息类型。路由器接收的所有信息通过监测数据信息中的用户标志符(ID)和源网络地址来鉴别。数据信息由适合的目的地网络控制中心接收后，通过一个目的地网络，它将被送到一个目的地基地台，那里通常给无线通信装置提供无线通路和/或寄存。在基地台，数据信息是用射频(RF)传输到一个无线通信装置并由无线通信装置的协议变换器所接收。
参考图2，这里示出与一个无线装置相连系的协议变换器30的内部系统结构。协议变换器30包括一个计时和控制器(T&C)32，终端处理器接口(EPI)34，组合和控制器(C&C)36，以及一个网间控制器(INC)38。本领域的技术人员将会理解这些功能的实现。内部端口A，B和C 40提供接口连接到网络射频调制解调器(NRFM)A，B和C 42。协议变换器30包括用于X个网络射频调制解调器42的X个端口。终端处理器接口34提供一个连接到无线通信装置的终端处理器(EP)46。
在无线通信装置中，数据信息由网络射频调制解调器42的一个调制解调器接收，无线通信装置现在用于无线通讯。网络射频调制解调器42连接到协议变换器30，它完成类似于在网络端上路由器的功能。选择哪个无线数据网用于无线通信由协议变换器确定。
图2的协议变换器30确定关系是RF测量结果的函数，测量结果是从无线通信装置的现时覆盖范围内许多不同的无线数据网接收的。协议变换器通过连接到协议变换器30的许多不同的网络射频调制解调器来接收RF测量结果。协议变换器能够使用许多不同的方法来确定哪个无线数据网将用于无线通信。一个无线通信装置指的是通过无线传输通信能够发射和/或接收数据的任何无线通信装置。
协议变换器30使用的一个典型的方法就是比较接收的RF测量结果和软件控制的(预定的)最小RF强度(阈值)，以便和特殊的无线数据网进行可行的无线通信，并且挑选在预定RF阈值和所取的RF测量结果间产生最大差别的特殊无线数据网。然后，组合和控制器(C&C)36通过与无线通信装置的终端处理器36和所选出的网络射频调制解调器42的有线连接，请求无线通信系统在所选出的无线数据网范围内实现。而且，协议变换器将通过RF通知网络端的路由器，协议变换器已选择了哪个无线数据网用于无线通信。因此，随后到无线通信装置的入网数据信息将会选到正确的无线数据网。作出请求后，协议变换器完成变换入网和出网数据信息作为请求的无线数据网协议以及选择变换的数据信息路由的双重功能。
从无线通信装置出网的数据信息由协议变换器30进行变换从无线通信装置的终端处理器46使用的网络协议变换为用于无线通信的请求的网络无线接口协议。变换的出网信息然后由协议变换器30送到许多不同的无线网络射频调制解调器42中所请求的一个调制解调器。然后，该信息通过RF发送到所请求的无线数据网的网络基地台。从请求的无线网络射频调制解调器接收的入网到无线通信装置的数据信息由协议变换器30进行变换，从请求的无线网络无线接口协议变换为终端处理器46使用的网络协议。然后，协议变换器30将变换的数据信息送到无线通信装置的终端处理器。
协议变换器为了确定哪个无线数据网用于无线通信还可用另一方法，其中协议变换器30将一个预定用户优选无线数据网接收的RF测量结果和包含在软件中的用户优选网络的RF阈值进行比较。除非来自用户优选网络的RF测量结果不超过用户优选网络的RF阈值，将要请求用户优选的网络。在此情况下，协议变换器30将选择在预定的RF阈值和为完成无线通信采取的RF测量结果间产生最大差别的特殊的无线数据网。然后协议变换器30的控制和组合器36将请求无线通信在选出的无线数据网范围内实现，这是通过和无线通信装置的终端处理器以及和许多网络射频调制解调器42中选用的一个调制解调器的有线连接完成的。协议变换器30将用RF通知网络端路由器16，协议变换器已经选出哪个无线数据网用于无线通信。因此，随后到无线通信装置的入网数据信息将被送到正确的无线数据网。
作出请求后，协议变换器30将完成把入网和出网数据信息变换成为请求的无线数据网络协议和安排变换的数据信息路由的双重功能。从无线通信装置出网的信息由协议变换器进行变换，从无线通信装置的终端处理器46使用的网络协议变换为用于无线通信的请求的网络无线接口协议。变换的出网信息由协议变换器送到请求的无线网络射频调制解调器42，这里通过RF将它发送到请求的无线数据网的网络基地台。在许多不同的无线网络射频调制解调器中请求的一个调制解调器所接收的入网信息由协议变换器进行变换，从请求的无线网络无线接口协议变换为无线通信装置的终端处理器使用的网络协议。然后协议变换器将变换的数据信息送到无线通信装置的终端处理器46。
在现场呼叫期间，当可行的无线通信系统不再能用始发系统支持时，在无线数据网间的手动切断将会发生。手动切断发生的过程跨越不同的无线网络从一个单元内的一个射频到另一单元内的另一射频，该过程很快地完成使呼叫者不会注意到。通过用于基地台处理的一个射频调制解调器协议变换器30周期地向基地台报告无线信号强度指示器的测量结果。基地台传递测量数据给网间路由器。当由无线通信装置接收的无线信号强度指示器测量结果下降到低于特殊无线数据系统(例如在网间边界状态)的一个预定阈值时，则网间路由器响应由无线通信装置作出的手动切断请求。从使用网络路由选择表产生一个可能的手动切断候选者的名单。该表保持无线通信装置的现时地址位置。根据预定的通信标准，例如带宽，加密，用户业务，数据速率等，就确定了用于手动切断的主要指标。网间路由器通过一个特定的网络通路发送一个信息给无线通信装置指令移动台手动切断确定的目标无线数据系统。该信息将包括一个信的以便调谐到用于保持现有的现场呼叫。
从CDPD网取得RF测量结果后，协议变换器控制器就选出了CDPD网，该CDPD网是根据在现时覆盖范围内对每个无线数据网计算的差值，在所取的RF测量结果和可行的CDPD无线通信所用的预定RF阈值间最大差别得出的。至今还没有建立用户就选的无线数据网，因此产生最大差别的网络(CDPD)就是一种选择，协议变换器已经通过RF通知路由器：协议变换器已经选择了哪个无线数据网用于无线通信。因此，随后到无线通信装置的入网数据信息将被送到CDPD无线数据网。CDPD和自动序列控制系统(ATCS)部件的工作和结构对本领域的技术人员是熟知的，因此对它将不作详细说明。
现在参考图3，这里示出一个说明协议变换过程的方框图。对于起动数据传输的一个固定通信装置，将从自动序列控制系统(ATCS)帧54提取用户数据58，并将它放入具有必要的CDPD网络信息50的CDPD帧56中。通过一个CDPD通路将变换的CDPD数据信息送到无线通信装置用的内部CDPD网络控制中心。在内部移动数据中间系统(MD-IS)，将CDPD数据分组送到一个移动数据基地台(MDBS)，目的地无线通信装置通常寄存在那里。在MDBS处接收时，CDPD数据信息通过RF被发送到现在无线通信装置内的CDPD射频调制解调器。数据分组由CDPD射频调制解调器接收后，它再次被变换为终端处理器使用的自动序列控制系统(ATCS)数据分组。然后利用有线连接将数据分组送到终端处理器。
对于一个移动台始发的无线数据传输，过程以相反的方向回程。在此情况下，已经建立了一个用户优选的CDPD无线数据网。在从CDPD网取得的RF测量结果大于用于CDPD网可行的无线通信的预定RF阈值后，由无线通信用的协议变换器选择CDPD网，协议变换器通过RF传输通知了路由器：协议变换器已选择了哪个无数数据网用于无线通信(CDPD)。因此，随后到无线通信装置的入网数据信息将被送到CDPD无线数据网。
对于一个移动台始发的无线数据传输，终端处理器将自动序列控制系统(ATCS)数据信息送到协议变换器。因为需要协议变换，所以协议变换器从自动序列控制系统(ATCS)帧54提取用户数据58。并将它放入具有必需的CDPD网络信息50的CDPD帧56内。然后协议变换器将CDPD帧56送到CDPD射频调制解调器以便无线发送到网络移动数据基地台(MDBS)。无线通信装置目前使用于无线通路。将数据分组送到一个网络移动数据中间系统(MD-IS)，然后送到路由器。在路由器，再次监测数据分组以保证经过鉴定的和正确的数据传输(即源和目的地地址，用户ID，信息类型，时间标记等)。将误差信息报告给路由器维护子系统。经过鉴定后，路由器从CDPD帧56提取用户数据58并将它放入自动序列控制系统(ATCS)帧54，它带有任何必需的自动序列控制系统(ATCS)的网络信息52。
当移动台接收的无线信号强度指示器测量结果下降低于在现场呼叫期间用于CDPD网可行的通信的预定阈值时(在网间边界状态)，通过CDPD基地台和CDPD网络通路将发送一个手动切断请求(包括无线信号强度指示器测量结果)给网间路由器。网间路由器构成一个可能的手动切断候选者的名单用于移动装置。主要的自动序列控制系统(ATCS)目标基地台是根据各种用户指标(数据速率，带宽，加密，用户业务等)选出的，并且移动装置发送一个信息指明为了和选出的目标自动序列控制系统(ATCS)基地台进行通信在哪里调谐到一个特殊信道。对于自动序列自动控制系统(ATCS)网，一旦手动切断现场呼叫，则网间路由器将出网信息经过自动序列控制系统(ATCS)网络通路送到移动台并更新它的路由选择表到无线通信装置的现时目的地地址。然后，自动序列控制系统(ATCS)数据分组通过自动序列控制系统(ATCS)网络射频调制解调器由移动台接收，并且在没有不必要的协议变换的情况下直接被送到终端处理器。对于通过网间路由器由移动装置发送到一个固定通信装置的分组，过程相反。移动终端处理器产生的分组是通过自动序列控制系统(ATCS)射频调制解调器被无线发送到网间路由器，直到自动序列控制系统(ATCS)基地台和自动序列控制系统(ATCS)网铬通路。然后在没有不必要的协议变换的情况下将分组送到固定的通信装置。
虽然这里描述本发明是使用CDPD自动序列控制系统(ATCS)网间手动切断的说明，但很明显，它不局限于这两个无线数据网的范围，本发明能够应用于许多无线数据网使得跨越许多无线数据网络协议的无线数据通信能够实现，而与固定通信装置或无线通信装置的终端处理器所使用的无线协议无关。而且，虽然这里描述本发明是利用一个固定的到移动的终端来描述，但它不局限于一个移动终端用户和一个固定通信装置间的无线通信范围，而且也能应用于两个或多个移动终端用户间的通信。
从上述看来，本发明的许多修改和其它的实施例对于本领域的技术人员来说将是显而易见的。因而这个描述只当作为实例，并且目的是教授本领域的技术人员实现本发明的最佳状态。在不偏离本发明精神的情况下，基本上可以改变结构的细节，并且保留在附属权利要求的范围内发生的所有修改的专有使用。