專利名稱：短消息排隊(duì)機(jī)制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種當(dāng)前一個短消息正在從移動交換中心被發(fā)送給一個B用戶時，處理在同一時間到達(dá)蜂窩無線網(wǎng)絡(luò)的移動交換中心的一個短消息的方法。本發(fā)明還涉及一種用于實(shí)施本方法的蜂窩無線系統(tǒng)的移動交換中心。


圖1所示為本發(fā)明必需的蜂窩移動系統(tǒng)的部件。移動臺MS與為小區(qū)Cn服務(wù)的基站收發(fā)信臺BTS通信。基站收發(fā)信臺經(jīng)由基站控制器BSC與移動交換中心MSC相連。由基站控制器BSC控制的子系統(tǒng)被稱為基站子系統(tǒng)BSS，該子系統(tǒng)包括由其控制的基站收發(fā)信臺BTS。交換局MSC和基站子系統(tǒng)BSS之間的接口被稱為A接口。
移動交換中心MSC連接呼入與呼出。它執(zhí)行與公共交換電話網(wǎng)PSTN的交換局類似的功能。除此之外，它還與該網(wǎng)絡(luò)的用戶寄存器合作執(zhí)行移動業(yè)務(wù)所特有的功能，諸如用戶位置管理。在GSM系統(tǒng)中，用戶寄存器包括至少一個歸屬置寄存器HLR和一個訪問者位置寄存器VLR。
移動交換中心MSC經(jīng)由信關(guān)移動業(yè)務(wù)交換中心GMSC與其他網(wǎng)絡(luò)通信，諸如公共交換電話網(wǎng)PSTN和/或綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN。
結(jié)合蜂窩無線網(wǎng)絡(luò)，它可以采用短消息業(yè)務(wù)SMS，這樣該短消息經(jīng)由一個獨(dú)立的短消息業(yè)務(wù)中心(或簡稱作業(yè)務(wù)中心SC)被發(fā)送出去。
在GSM建議03.40,1992年2月，“Technical Realization of ShortMessage Services Point to Point”,ETSI/PT中描述了這樣一種發(fā)射與轉(zhuǎn)發(fā)短消息的系統(tǒng)。它描述業(yè)務(wù)中心如何與蜂窩無線網(wǎng)絡(luò)的移動交換中心相連，以及在其從蜂窩無線網(wǎng)絡(luò)外部以及從蜂窩無線網(wǎng)絡(luò)的一個用戶(A用戶)到該網(wǎng)絡(luò)的另一個用戶(B用戶)或者到一種位于網(wǎng)絡(luò)外部但能夠接收和/或發(fā)射短消息的通信裝置處發(fā)射及轉(zhuǎn)發(fā)短消息時，業(yè)務(wù)中心是如何操作的。GSM建議04.11,1992年2月，“MS-BSS Interface-Support ofShort Message Service(p-p)”,ETSI/PT12給出了對于在GSM終端設(shè)備、移動交換中心MSC和業(yè)務(wù)中心SC之間的無線路徑上轉(zhuǎn)發(fā)短消息的更詳細(xì)描述。
當(dāng)業(yè)務(wù)中心SC試圖向B用戶發(fā)送一條短消息而不能到達(dá)B用戶時，在歸屬位置寄存器HLR中形成一個根據(jù)GSM建議03.40的消息等候數(shù)據(jù)列表。在該列表中特別為每個B用戶存儲了在其存儲器中含有將被轉(zhuǎn)發(fā)給B用戶的短消息的業(yè)務(wù)中心SC的地址。當(dāng)B用戶在網(wǎng)絡(luò)中注冊時，即，可以將短消息發(fā)送給該用戶的移動電話時，該B用戶所注冊的區(qū)域中的訪問者位置寄存器VLR向歸屬位置寄存器發(fā)送B用戶信息，該信息表示在該網(wǎng)絡(luò)中可以到達(dá)B用戶。然后B用戶的歸屬位置寄存器HLR開始向有關(guān)用戶的消息等候數(shù)據(jù)列表中提及的業(yè)務(wù)中心SC發(fā)送通知，即，告警消息，該告警消息通知業(yè)務(wù)中心，在該蜂窩無線網(wǎng)絡(luò)的區(qū)域內(nèi)B用戶已經(jīng)處于工作狀態(tài)，并且可以向B用戶的移動電話發(fā)送短消息。例如，當(dāng)用戶在夜間關(guān)閉其移動電話并在早晨再次打開時，或者當(dāng)用戶在工作期間使用移動電話并在工作時段開始時打開移動電話時，這種狀態(tài)發(fā)生。告警消息引起B(yǎng)用戶的短消息從業(yè)務(wù)中心SC經(jīng)由蜂窩無線系統(tǒng)傳輸?shù)紹用戶。根據(jù)B用戶的移動臺國際PSTN/ISDN號MSISDN，該短消息被存儲在業(yè)務(wù)中心中。然而業(yè)務(wù)中心SC并不識別屬于同一用戶的MSISDN號，但是它可以同時起動指向同一B用戶的幾個短消息的發(fā)射。同樣地，如果幾個業(yè)務(wù)中心SC幾乎同時試圖向同一個B用戶發(fā)送短消息，則與訪問者位置寄存器VLR相連的移動交換中心MSC不能發(fā)射在前一短消息的發(fā)射期間到達(dá)的短消息，但是它必須向業(yè)務(wù)中心SC發(fā)送一個否定確認(rèn)。這樣在移動交換中心MSC處的短消息的沖突將導(dǎo)致向業(yè)務(wù)中心SC發(fā)射一個否定信令消息。然后業(yè)務(wù)中心SC等候一段預(yù)定時間，然后再次試圖發(fā)送短消息?？赡馨l(fā)生下述情況，即，當(dāng)B用戶尚未在該蜂窩無線網(wǎng)絡(luò)中注冊時就已經(jīng)向該B用戶發(fā)送了幾條短消息，并且由此指向B用戶的短消息被存儲在幾個業(yè)務(wù)中心的存儲器中用以隨后向B用戶發(fā)射。當(dāng)B用戶在蜂窩無線網(wǎng)絡(luò)的區(qū)域內(nèi)開始工作時，該B用戶的歸屬位置寄存器HLR向所有的其存儲器中含有指向該B用戶的短消息的業(yè)務(wù)中心SC發(fā)送告警消息。然后所有的業(yè)務(wù)中心SC幾乎同時試圖向B用戶發(fā)送其短消息。由于移動交換中心MSC在某一時刻只能發(fā)送一條短消息，因此在該B用戶的位置區(qū)域的移動交換中心MSC中這些短消息發(fā)生沖突。
如果在其不在網(wǎng)絡(luò)中的時期內(nèi)向其發(fā)送了短消息的幾個移動臺MS幾乎同時在該網(wǎng)絡(luò)中注冊，問題會更糟糕。當(dāng)移動臺MS在蜂窩無線網(wǎng)絡(luò)中注冊時，幾個業(yè)務(wù)中心SC試圖向B用戶發(fā)送短消息，則只有某些發(fā)射會成功。用以表示不成功發(fā)射以及短消息重新發(fā)射的確認(rèn)將導(dǎo)致蜂窩無線網(wǎng)絡(luò)的附加信令大量增加。
在本申請人的芬蘭專利申請?zhí)?23,597中公開了上述問題的部分解決方案?，F(xiàn)在參照圖2，在FI’597的解決方案中，移動交換中心MSC的排隊(duì)控制管理QCM在一個隊(duì)列中或者在消息存儲器MM中存儲遲到的并由此擁塞的短消息，直到可以嘗試發(fā)射新的短消息為止。用一個標(biāo)識符來對應(yīng)于每個存儲在隊(duì)列MM中的短消息，根據(jù)該標(biāo)識符來隨后從隊(duì)列MM中檢索短消息。當(dāng)用戶操作控制器OC檢測到前一短消息的發(fā)射已經(jīng)終止，并通知排隊(duì)控制管理QCM時，這一點(diǎn)可實(shí)現(xiàn)，其中QCM從存儲器MM中讀取一個擁塞的短消息，并將其發(fā)送給短消息輸出裝置SMOM，用于進(jìn)一步經(jīng)由基站控制器BSC和基站收發(fā)信臺BTS傳輸給B用戶的移動臺MS。
由此FI’597傳授了該問題的一種解決方案，用以確保短消息被傳遞給B用戶。在圖3中，SC代表業(yè)務(wù)中心，MSC代表B用戶所處的區(qū)域內(nèi)的交換局，而消息SM代表在不同時刻到達(dá)B用戶的短消息?？梢詰?yīng)用在FI’597內(nèi)公開的技術(shù)，從而將短消息傳遞(SM_Delivery)的確認(rèn)(SM_Delivery_Ack)直接從交換局MSC處傳送到業(yè)務(wù)中心SC。當(dāng)交換局MSC與B用戶MS之間的連接中斷時(例如，由于網(wǎng)絡(luò)差錯或者僅僅由于B用戶的移動臺MS被關(guān)閉)，會出現(xiàn)一個問題。在此情況下，即使還沒有短消息被傳遞給B用戶MS，業(yè)務(wù)中心也已接收到一條確認(rèn)(SM_Delivery_Ack)。
另一方面，如果根據(jù)圖3采用FI’597中描述的技術(shù)，即在B用戶已經(jīng)接收到短消息SM n之后才發(fā)送確認(rèn)(SM_Delivery_Ack)，這樣將出現(xiàn)下述問題。在業(yè)務(wù)中心SC和移動交換中心MSC之間的信令協(xié)議(諸如MAP協(xié)議)包含不同的定時器，用以監(jiān)控在確定的時間監(jiān)控周期內(nèi)為一條消息接收一個確認(rèn)。這種時間監(jiān)控周期可以是例如1分鐘。從業(yè)務(wù)中心SC處接收到短消息(SM_Delivery)之后，交換局MSC在其存儲器內(nèi)可以含有幾條指向同一B用戶MS的短消息SM n-1,SM n-2等等。在圖3中，對應(yīng)于短消息SM n-1,SM n-2等的箭頭的寬度說明了下述事實(shí)，即短消息可以具有不同的長度，并且其傳輸所需的時間(即，傳輸時間)在長度上可以改變。
在圖3中，虛箭頭說明下述事實(shí)，即，在先前存儲在隊(duì)列中的短消息SM n-1、SM n-2等等被發(fā)射之前，到達(dá)交換局的短消息(SM Delivery)不能被轉(zhuǎn)發(fā)給B用戶MS。在先前接收的短消息SM n-1、SM n-2等等以及當(dāng)前的短消息SM n已被發(fā)送之后，才發(fā)送一個確認(rèn)(SM_Delivery_Ack)。將先前存儲在隊(duì)列中的短消息SM n-1、SM n-2等等中得到的排隊(duì)時間與最近短消息SM n的發(fā)射時間相加，如果該值超過了由上述時間監(jiān)控定義的最大時間，則業(yè)務(wù)中心SC在該時間監(jiān)控期間不接收確認(rèn)，由此將會導(dǎo)致各種問題。
本發(fā)明的目的在于，通過解決上述問題來改善移動網(wǎng)絡(luò)的短消息業(yè)務(wù)。本發(fā)明的方法用于處理到達(dá)蜂窩無線網(wǎng)絡(luò)的移動交換中心的短消息，該方法以及實(shí)施該方法的裝置其特征在獨(dú)立權(quán)利要求書中被公開。本發(fā)明的最佳實(shí)施例在隸屬的權(quán)利要求書中被公開。
本發(fā)明基于排隊(duì)控制管理QCM的實(shí)施。根據(jù)本發(fā)明的排隊(duì)控制管理QCM可以以一定方式來運(yùn)行，例如當(dāng)短消息被存儲在B用戶所處位置區(qū)域內(nèi)的移動交換中心的存儲器中時，為該短消息預(yù)先定義一個估計的總時延。一方面可以根據(jù)基站子系統(tǒng)BSS的傳輸容量，另一方面可以根據(jù)短消息業(yè)務(wù)涉及的定時器所確定的最大時間來估計該總時延。如果估計總時延短于時間監(jiān)控所確定的最大時間，則將該短消息置于隊(duì)列中。否則，不將短消息置于隊(duì)列中，而向業(yè)務(wù)中心SC反向傳送一個表示暫時錯誤的否定確認(rèn)。根據(jù)該否定確認(rèn)，業(yè)務(wù)中心SC采取新的嘗試來隨后發(fā)送該消息。
本發(fā)明的方法與裝置的優(yōu)點(diǎn)在于，可以將短消息排隊(duì)的長度限制為某一值，從而確保短消息的成功傳輸。本發(fā)明降低了為排隊(duì)所分配的資源數(shù)量，并降低了由于蜂窩無線系統(tǒng)過載而導(dǎo)致的干擾的風(fēng)險。
下文將參考所附插圖更詳盡地描述本發(fā)明，其中圖1所示為一種可以采用本發(fā)明的方法和移動交換中心的蜂窩無線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡圖，
圖2的方框圖闡釋了本發(fā)明的移動交換中心，圖3所示為業(yè)務(wù)中心、移動交換中心和B用戶之間的消息。
在圖2和圖3中，業(yè)務(wù)中心SC經(jīng)由信關(guān)移動業(yè)務(wù)交換中心GMSC向B用戶的移動交換中心MSC發(fā)送一條短消息，該B用戶MS的位置區(qū)域的訪問者位置寄存器已與該MSC相連。本發(fā)明用于下述狀況，即，正在將前一個短消息從交換局MSC發(fā)送至B用戶的移動臺MS。這時交換局MSC的排隊(duì)控制管理QCM確定輸入短消息的估計總時延。該總時延包括排隊(duì)時間和相關(guān)短消息SM n的發(fā)射時間，其中排隊(duì)時間是發(fā)送存儲在隊(duì)列MM中的短消息SM n-1、SM n-2……所需的時間。可以定義該總時延使得，例如，為隊(duì)列MM中的每個短消息SM n-1、SM n-2……以及為當(dāng)前到達(dá)交換局MSC的短消息SM n計算消息專用的部分時延，并且將這些部分時延順序相加。一個消息專用的部分時延包括兩段部分時間。第一部分時間是一段可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)定義的短消息專用的固定部分時間。這里，“固定”是指與消息長度無關(guān)的一部分時間。第二部分時間是短消息實(shí)際發(fā)射所需的時間。第二部分時間依賴于短消息的長度。該部分時間的長度等于短消息的長度除以短消息發(fā)射速率，其結(jié)果被取整為完整(full)的時間單元，在GSM系統(tǒng)中該時間單元即為TDMA幀。在GSM系統(tǒng)的一個幀中，可以發(fā)送大約20字節(jié)的數(shù)據(jù)，諸如短消息。如果需要，通過只考慮即將被發(fā)射的短消息的那部分時間可以改善其精確性。
將所得的估計總時延與定時器所定義的最大時間相比較。如果估計的總時延短于定時器所定義的最大時間，則將該短消息置于隊(duì)列MM中。如果估計的總時延長于定時器定義的最大時間，則不將該短消息置于隊(duì)列中，而是向業(yè)務(wù)中心SC反向發(fā)送一個表示暫時錯誤的否定確認(rèn)(例如SM Delivery Nack)。根據(jù)該否定確認(rèn)，業(yè)務(wù)中心SC采取新的嘗試來隨后發(fā)送該短消息。當(dāng)B用戶已經(jīng)接收到短消息SM n時，它發(fā)送一個確認(rèn)(例如SM Delivery Ack)來表示該短消息已經(jīng)到達(dá)B用戶的移動臺MS。交換局MSC檢測該確認(rèn)并將其轉(zhuǎn)發(fā)給業(yè)務(wù)中心SC。
上述參數(shù)，諸如固定消息專用部分時間和短消息發(fā)射速率(字節(jié)每秒)，可以是例如人工可調(diào)節(jié)的參數(shù)。或者，交換局可以獨(dú)立地監(jiān)控這些變量，并維護(hù)位于存儲器中的相應(yīng)的參數(shù)。
短消息以及表示其接收的確認(rèn)包含一個短消息實(shí)體，根據(jù)它可將涉及不同短消息的通知引導(dǎo)給正確的短消息。在圖3中，短消息實(shí)體用指數(shù)n,n-1等來對應(yīng)。為清楚起見，圖3僅僅顯示了表示成功接收短消息SM n的確認(rèn)。
此處的附圖和描述僅意于闡述本發(fā)明的思想。用于處理到達(dá)蜂窩無線網(wǎng)絡(luò)移動交換中心的短消息的本發(fā)明的方法以及一種蜂窩無線系統(tǒng)的移動交換中心，其細(xì)節(jié)可以在權(quán)利要求書的范圍之內(nèi)變化。雖然上述主要在GSM系統(tǒng)中描述了本發(fā)明，但本發(fā)明還可用于其他類型的無線電系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1．一種用于處理在前一個短消息(SM n-1…)的發(fā)射期間到達(dá)移動交換中心(MSC)的短消息(SM n)的方法，其中到達(dá)的短消息(SMn)可以被存儲在一個隊(duì)列(MM)內(nèi)，并且在從移動交換中心(MSC)到B用戶(MS)的前一短消息(SM n-1…)的發(fā)射已經(jīng)終止之后，將該短消息(SM n)從移動交換中心(MSC)發(fā)送給B用戶(MS)，其特征在于--估計從該短消息(SM n)到達(dá)移動交換中心(MSC)的時刻直到移動交換中心(MSC)已經(jīng)將該短消息(SM n)發(fā)送給B戶(MS)的時刻之間的總時延，--將估計的總時延與一個預(yù)定閾值相比較，--如果估計的總時延小于預(yù)定的閾值，將該短消息(SM n)存儲在一個隊(duì)列(MM)中并且當(dāng)先前存儲在該隊(duì)列中的短消息(SM n-1…)已經(jīng)被發(fā)送時發(fā)送該短消息，并且--如果估計的總時延大于預(yù)定的閾值，不將該短消息(SM n)存儲在隊(duì)列(MM)中，而是向已經(jīng)發(fā)送了短消息的單元(SC)發(fā)送一個否定確認(rèn)(SM_Delivery_Nack)。
2．一種根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，通過將位于隊(duì)列(MM)中的短消息(SM n-1…)的短消息專用部分時延與到達(dá)交換局(MSC)的短消息(SM n)的短消息專用部分時延相加來估計總時延。
3．一種根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其特征在于，通過將固定的第一部分時間與基于短消息長度的第二部分時間相加來定義短消息專用部分時延。
4．一種根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其特征在于，將短消息的長度除以一個與系統(tǒng)傳輸容量相對應(yīng)的參數(shù)，并將其結(jié)果取整為一段與總幀對應(yīng)的時間，由此來定義依賴于短消息長度的部分時間。
5．一種根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一種的方法，其特征在于，預(yù)定的閾值略短于在交換局(MSC)和短消息發(fā)射單元(諸如業(yè)務(wù)中心SC)之間的連接(諸如MAP連接)中采用的時間監(jiān)控的最大時間。
6．一種移動交換中心(MSC)，其中包括--一個用以在某一時刻向B用戶發(fā)送一個短消息的短消息輸出裝置(SMOM)，--一個B用戶操作控制器(OC)，用以當(dāng)前一短消息(SM n-1…)到同一B用戶的傳輸正在進(jìn)行中時，避免發(fā)射新的短消息(SM n)，--一個用以存儲短消息(SM n)的隊(duì)列(MM)，以及--一個排隊(duì)控制裝置(QCM)，用于從該隊(duì)列中讀取一個擁塞短消息(SM n)，并且當(dāng)前一短消息(SM n-1)的傳輸已經(jīng)終止時將其發(fā)送給B用戶，其特征在于，移動交換中心(MSC)，最好是它的排隊(duì)控制裝置(QCM)，進(jìn)一步包括--用于定義從短消息(SM n)到達(dá)交換局(MSC)的時刻直至交換局(MSC)已經(jīng)將所述短消息(SM n)發(fā)射給B用戶(MS)的時刻的總時延的裝置，--用于將估計的總時延與一個預(yù)定閾值相比較的裝置，--用于在隊(duì)列(MM)中存儲短消息(SM n)的裝置，并且用于根據(jù)小于預(yù)定閾值的估計的總時延，向已經(jīng)發(fā)送了該短消息的單元(SC)發(fā)送一個肯定確認(rèn)(SM Delivery Ack)，以及--用于根據(jù)超過預(yù)定閾值的估計的總時延，向已經(jīng)發(fā)送了短消息的單元(SC)發(fā)送一個否定確認(rèn)(SM Delivery Nack)的裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種當(dāng)前一個短消息正在從移動交換中心被發(fā)送給一個B用戶時,處理在同一時間到達(dá)蜂窩無線網(wǎng)絡(luò)的移動交換中心的一個短消息的方法。此外,本發(fā)明還涉及一種用于實(shí)施本方法的蜂窩無線系統(tǒng)的移動交換中心。如果指向B用戶(MS)的短消息(SM n)到達(dá)移動交換中心(MSC)時,先前到達(dá)的短消息(SM n－1…)正在被發(fā)送給B用戶,則交換局(MSC)將最新的短消息存儲在一個隊(duì)列中。當(dāng)隊(duì)列的總時延超過最大時間時,會產(chǎn)生問題,該最大時間由交換局(MSC)和業(yè)務(wù)中心(SC)之間的連接中采用的時間監(jiān)控來定義。為避免超過時間監(jiān)控,估計輸入短消息的總時延,該總時延包括由先前短消息得出的排隊(duì)時間以及所述短消息的實(shí)際傳輸時間。如果總時延大于最大時間,不將輸入短消息存儲在隊(duì)列中,而是向業(yè)務(wù)中心(SC)發(fā)送一個否定確認(rèn),根據(jù)該確認(rèn)業(yè)務(wù)中心(SC)在一個確定時間之后再次發(fā)送該短消息。
文檔編號H04W4/16GK1210656SQ97192088
公開日1999年3月10日 申請日期1997年2月4日 優(yōu)先權(quán)日1996年2月5日
發(fā)明者勞里·拉蒂寧 申請人:諾基亞電信公司