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為移動臺的分組數(shù)據(jù)登記提供用戶紀錄的方法

文檔序號:7580832閱讀:218來源:國知局
專利名稱:為移動臺的分組數(shù)據(jù)登記提供用戶紀錄的方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明一般涉及無線通信系統(tǒng)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),特別是涉及向移動臺提供分組數(shù)據(jù)服務(wù)的無線通信系統(tǒng)。
移動數(shù)據(jù)通信正在迅速地成為移動通信市場中增長最快的一部分。一個強大的推動力是便攜式計算裝置市場的迅速增長和它對便利的無線數(shù)據(jù)通信的需求。這個市場的力量,由于更小更面向個人的計算裝置,例如個人數(shù)字輔助器(PDAs),和其它的所謂掌上計算裝置而進一步被重視。利用PDAs和其它的這類個人的計算裝置,以及更加常用的便攜式計算機,可以發(fā)送和接收電子郵件,傳真,還甚至瀏覽例如環(huán)球網(wǎng)(WWW)那樣的公共信息網(wǎng)。由于這些作用更適宜于移動設(shè)備的用戶,因此對移動無線數(shù)據(jù)服務(wù)將有更多的要求。
同時,對其它類型的移動通信服務(wù)的需求也迅速增長。這些其它的服務(wù)包括例如移動電話互連服務(wù),如蜂窩電話,和調(diào)度無線服務(wù)等。這些服務(wù)通常地是用分離的設(shè)備提供的。這里面典型的是調(diào)度和電話互連系統(tǒng),它們曾經(jīng)是分離的系統(tǒng),各自要求固定的和移動的設(shè)備。然而有一條移動的地面通道,用一般的移動和固定的設(shè)備為用戶提供多路通信服務(wù)。這些就是所謂綜合服務(wù)無線網(wǎng),在授予Krebs等人的美國專利No.5,548,631中能找到一個很好的例子。這些系統(tǒng)在信道上采用數(shù)字調(diào)制,并且通常是時間劃分的,以便能夠在單個或一對頻率上復(fù)用信道。
移動數(shù)據(jù)服務(wù),或有時稱為分組數(shù)據(jù),曾被加到蜂窩電話服務(wù)上。例如GSM移動通信環(huán)球系統(tǒng)。在授予Billstroem等人的美國專利No.5,590,133中有這樣的一個例子。然而,至今分組數(shù)據(jù)服務(wù)仍然未能在綜合服務(wù)無線網(wǎng)上作為商業(yè)應(yīng)用。要做到這樣,會后遇到許多問題,其中主要是為分組數(shù)據(jù)服務(wù)進行移動用戶話機或移動臺的登記。
在一個典型的通信設(shè)備網(wǎng)中,保持一個用戶數(shù)據(jù)庫,其中包含準備的信息,激發(fā)狀態(tài)特性等等。眾所周知,這個數(shù)據(jù)庫通常被稱為歸屬位置寄存器(HLR)。當(dāng)收到從一個移動臺發(fā)來的一個登記請求時,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備就訪問這個HLR,找到有關(guān)的用戶紀錄,并且決定按什么特性激發(fā)移動臺,找到必需的鑒別信息和其它有關(guān)的信息。這個信息被轉(zhuǎn)移到另一個也是眾所周知的所謂訪問者位置寄存器(VLR)中。系統(tǒng)還用VLR跟蹤系統(tǒng)中移動臺的位置。即,移動臺近來最經(jīng)常在特定的哪一個或哪一些小區(qū)中,因此可以正確地引導(dǎo)一個來話呼叫。
把任何服務(wù),例如分組數(shù)據(jù)服務(wù)增加給一個通信網(wǎng),也需要一個VLR功能來跟蹤服務(wù)區(qū)域內(nèi)的那些移動臺。這樣將使系統(tǒng)發(fā)送比方一個通知,宣告系統(tǒng)收到一個給這個移動臺的電子郵件。因此,在一個綜合服務(wù)網(wǎng)中需要一個裝置,一個移動臺可用這個裝置登記分組數(shù)據(jù)服務(wù),還需要一個裝置,服務(wù)設(shè)備可以用這個裝置跟蹤這個移動臺。


圖1表示一個根據(jù)本發(fā)明的綜合服務(wù)無線系統(tǒng)的總框圖;圖2表示一個綜合服務(wù)無線系統(tǒng)的更詳細的框圖;和圖3表示根據(jù)本發(fā)明的登記過程的一個信令圖。
本說明書支持確定本發(fā)明的特性的權(quán)利要求書,本說明書是新穎的,相信本發(fā)明由于以下結(jié)合一些圖紙的說明而更加明白,圖中同樣的參考數(shù)字在本文的通篇中都使用的。
每當(dāng)有新的服務(wù)加到當(dāng)前的移動通信服務(wù)時,有一個問題必需注意,那就是要保證知道服務(wù)區(qū)域內(nèi)移動臺的位置。這一點必需在登記每個移動用戶的開始時就建立。如果在使用服務(wù)期間,移動臺更換了小區(qū),系統(tǒng)必需能夠跟蹤這個移動臺。為避免不必要的系統(tǒng)復(fù)雜性,希望負責(zé)提供服務(wù)的設(shè)備有跟蹤一個移動臺的位置的裝置。在這里敘述這樣的一個系統(tǒng)和裝置,特別是采用一個多等級訪問者位置寄存器方法,其中一個歸屬位置寄存器向一個第一個實體提供一個用戶紀錄,并且遇到請求時,這個第一個實體就把同樣的信息提供給一個第二個實體。在這個推薦的實施例中,第一個實體是一個調(diào)度控制處理器,第三個實體是一個向移動臺提供分組數(shù)據(jù)服務(wù)的移動數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)。
現(xiàn)在參考圖1,這里表示一個根據(jù)本發(fā)明的一般的綜合服務(wù)無線系統(tǒng)。在這個推薦實施例中,系統(tǒng)至少提供電話連接服務(wù)和調(diào)度語音服務(wù),以及分組數(shù)據(jù)服務(wù)。電話連接服務(wù)按照與眾所周知的GSM環(huán)球移動通信蜂窩式系統(tǒng)相似的方式提供。一個移動交換中心(MSC)100連接到一個公共交換電話網(wǎng)102和許多(BSC)基站控制器,例如基站控制器104上。每個基站控制器可以經(jīng)過操作與許多收發(fā)信機(TS)106連接,最好是通過一個以太網(wǎng)108連接。這個收發(fā)信機包含配備來在一些通信信道上與如移動臺110的移動臺通信的無線發(fā)射機和接收機。這些信道是在時間上和在頻率上確定的,例如采用時分多址(TDMA)或時分復(fù)用(TDM)方案。一般來說,對于蜂窩電話設(shè)備,移動臺通常是手提的無線電裝置或車載的無線電裝置。
為了提供調(diào)度語音服務(wù),配備一個調(diào)度控制處理器(DCP)112。這個DCP包含處理調(diào)度請求用的設(shè)備和資源,比如一個調(diào)度應(yīng)用處理器(DAP)113,和復(fù)制以及向這個網(wǎng)絡(luò)的各部分發(fā)送語音信息分組的設(shè)備,例如大城市分組交換機(MPS)114,可以使一個用戶按照調(diào)度的方式與一個單獨的用戶或選擇的一群用戶通信。這個DCP可以經(jīng)過操作與收發(fā)信機連接,以便在這個網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送和接收信息流和控制數(shù)據(jù)。
為了提供分組數(shù)據(jù)服務(wù),配備一個移動數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)(MDG)116。這個MDG可以經(jīng)過操作,通過一個路由網(wǎng)絡(luò)120,與一個例如是寬域分組網(wǎng)(WAPN)118的公共因特網(wǎng)連接。這些路由器按照通常的方式改變和引導(dǎo)WAPN上的數(shù)據(jù)。這個MDG可以經(jīng)過操作連接到收發(fā)信機,并且采用例如移動因特網(wǎng)協(xié)議與移動臺通信。以這樣的方式,分組數(shù)據(jù)在移動臺和WAPN之間通信。這個移動臺可能是這次服務(wù)的用戶,就如在檢索和顯示電子郵件文本消息時那樣,也可能是用它作為一個用于例如一個便攜計算機122的其它計算裝置的調(diào)制解調(diào)器。
在向一個用戶提供任何服務(wù)之前,這個系統(tǒng)必需首先檢查和對這個移動臺進行鑒別。這個過程就是熟知的登記。為了便于登記,需要保持一個與這個移動臺相關(guān)的記錄。這些記錄通常存放在一個稱為歸屬位置寄存器(HLR)124的非易失數(shù)據(jù)庫中。在一個典型的登記過程中,這個移站首先掃描無線電波,找尋一個控制信道,通過這個信道播放系統(tǒng)和位置的特性信息。然后這個移動臺向恰當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)實體發(fā)出登記請求。例如,對于電話連接服務(wù),這個請求被送到MSC。這個MSC在收到請求時,從這個HLR得到這個移動臺的記錄。如已知的那樣,這個記錄被存入到一個訪問者位置寄存器(VLR)中,而這個VLR的記錄又用來更新這個移動臺的位置信息。當(dāng)這個移動臺的鑒別成功之后,提供電話連接服務(wù)。對于調(diào)度登記,這個過程是十分相像的。這個移動臺向DAP 113發(fā)送一個登記請求,于是這個DAP從這個HLR得到這個移動用戶的記錄。這個DCP也有一個訪問者位置寄存器,稱為D-VLR126。這個D-VLR和在MSC中的VLR有同樣的功能和服務(wù)于同樣的目的。
在提供分組數(shù)據(jù)服務(wù)中,也需要給一個移動臺登記,并且當(dāng)這個移動臺在系統(tǒng)的服務(wù)區(qū)域內(nèi)變動位置時,為系統(tǒng)保存這個移動臺位置的記錄。在這個推薦的實施例中,這個移動臺首先為調(diào)度服務(wù)進行登記。這個DAP一旦從這個HLR收到這個移動臺的記錄,就把這個信息傳送到給這個MDG。在某種意義上,這個D-VLR對于MDG的作用就像一個HLR。然后這個MDG就在當(dāng)?shù)乇3诌@個信息。
現(xiàn)在參考圖2,這里表示根據(jù)本發(fā)明的一個綜合服務(wù)無線系統(tǒng)的更詳細的框圖。這個圖提供一個更實際的系統(tǒng)。在一個大城市區(qū)域服務(wù)系統(tǒng)中,在所有層次上有許多網(wǎng)絡(luò)實體提供必需的容量能力。例如這個圖中有許多調(diào)度應(yīng)用處理器,它們中的每個各自有自己的D-VLR 126。連接到每個DAP的有許多移動數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)116。通過配備復(fù)用的MDG,系統(tǒng)的所有者可以提供更大的數(shù)據(jù)傳輸容量,即通常稱為帶寬。實際上,當(dāng)分組數(shù)據(jù)服務(wù)成功的登記時,這個DAP就為服務(wù)于移動臺選擇并且指定一個MDG。每個MGD連接到服務(wù)區(qū)域內(nèi)所有的發(fā)射機106,最好是通過一個接入控制網(wǎng)關(guān)200。這樣,本發(fā)明就提供了一個兩級的VLR配置;這個MDG使用這個D-VLR的操作就如同這個D-VLR使用這個HLR的操作一樣。
在一個移動通信系統(tǒng)操作時,可能產(chǎn)生許多與登記過程有關(guān)的事件。下面的一些例子說明在一些特定情況下本發(fā)明是如何操作的。首先,當(dāng)需要對一個用戶鑒別時,D-VLR從這個HLR請求恰當(dāng)?shù)蔫b別集。按已知技術(shù),HLR返回這些鑒別集并且?guī)厦荑€。然后這個D-VLR把這個密鑰傳遞給這MDG。MDG用這個密鑰把經(jīng)過無線電波由它傳送給這個移動臺的數(shù)據(jù)進行加密,移動臺在將數(shù)據(jù)發(fā)送給MDG時可以也進行加密。第二,為了在一個新的服務(wù)區(qū)域中的一個移動臺進行登記,修正必需的信息,這個新的D-VLR向這個HLR指出這種變更,然后這個HLR返回這個用戶的記錄,以便保留在這個新的D-VLR中,這個D-VLR然后把這個變更傳送給服務(wù)于這個移動臺的MDG。第三,用戶紀錄的變更,例如那些由操作人員造成的變更,在HLR中改變。任何這樣的變更都從HLR傳播到D-VLR再到MDG。第四習(xí)慣上這個D-VLR把這些用戶的記錄存放在例如RAM的易失存儲裝置中。然而當(dāng)這個D-VLR用作為對MDG的一個HLR時,配備一個非易失存儲裝置,例如硬盤驅(qū)動器,是重要的。這樣提供一個保護手段,使這個MDG在任何情況都能恢復(fù)這些信息。此外由于給這個D-VLR配備了一個非易失存儲裝置,它可以用來備份MDG的狀態(tài)信息和HLR包含的數(shù)據(jù)狀態(tài),以考慮在這個MDG和這個HLR之間的數(shù)據(jù)偏差。
現(xiàn)在參考圖3,這里表示根據(jù)本發(fā)明的一個登記過程的一個信令圖。這個方法包含首先從移動臺(MS)向這個DAP/D-VLR發(fā)送一個登記請求300。然后這個D-VLR請求從HLR接收稱為用戶紀錄的信息302,這個信息302包含鑒別信息和特征信息。按照已知的技術(shù),鑒別信息用來對這個移動臺進行鑒別,特征信息用來確定這個系統(tǒng)授予這個移動臺什么樣的特征和服務(wù)。特征信息指出,例如這個移動臺是否參與分組數(shù)據(jù)服務(wù)。HLR于是把用戶紀錄304傳送給D-VLR。DAP用這個鑒別信息對這個移動臺306進行鑒別。在這個推薦的實施例中,這個步驟之后,根據(jù)GSM的詳細說明在這個DAP和這個HLR之間產(chǎn)生一個消息段,包含諸如UPDATE-LOCATION(更新位置)和認可等信息。對這個移動臺鑒別成功之后,這個DAP選擇一個MDG為這個移動臺服務(wù),并且這個D-VLR向被選中的MDG傳送308位置信息到和可選地為它選擇一個密鑰。這個步驟可以由系統(tǒng)自動地進行,或在響應(yīng)這個移動臺中要求增加服務(wù)時,例如要求分組數(shù)據(jù)服務(wù)時進行。然后這個DAP同意310系統(tǒng)訪問這個移動臺,并且在這樣工作的同時把必需的信道和網(wǎng)絡(luò)信息傳送給這個移動臺。最后,這個移動臺在一個分組數(shù)據(jù)通信中與這個MDG交流信息312。在這個推薦的實施例中,這個移動臺在成功地登記為調(diào)度服務(wù)之后,請求分組數(shù)據(jù)服務(wù)的登記,該登記觸發(fā)這個DAP向這個MDG傳遞必需的用戶紀錄。
總之,這個推薦的方法包含步驟登記第一個服務(wù),該第一個服務(wù)由第一個具有一個VLR的第一網(wǎng)絡(luò)實體提供;發(fā)送一個為這個增加的服務(wù)登記的請求,這個增加的服務(wù)由一個經(jīng)過操作而連接到第一個網(wǎng)絡(luò)實體的第二個網(wǎng)絡(luò)實體提供;從第一個網(wǎng)絡(luò)實體向第二個網(wǎng)絡(luò)實體傳遞一個用戶紀錄;和在這個移動臺與第二個網(wǎng)絡(luò)實體之間建立服務(wù)。在這個推薦的實施例中,這些步驟成為發(fā)送一個為了從這個移動用戶到這個調(diào)度應(yīng)用處理器進行分組數(shù)據(jù)服務(wù)的登記請求;從一個歸屬位置寄存器向一個經(jīng)過操作而連接到這個調(diào)度應(yīng)用處理器的訪問者位置寄存器傳遞一個對應(yīng)于這個移動用戶的用戶紀錄;由這個調(diào)度應(yīng)用處理器選擇一個移動數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)為這個移動用戶服務(wù);從這個訪問者位置寄存器向這個移動數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)傳遞與這個移動用戶對應(yīng)的用戶紀錄;和根據(jù)這個用戶紀錄在這個移動用戶與這個移動數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)之間建立一個分組數(shù)據(jù)鏈路。
這樣,本發(fā)明提供一個通信系統(tǒng),這個系統(tǒng)用一種方法和一些裝備提供多種通信服務(wù),為一個移動臺的其它的服務(wù)登記提供用戶數(shù)據(jù)。在這個推薦的實施例中,討論了一個移動臺為了一個分組數(shù)據(jù)服務(wù)進行登記的方法。特別是提供了一個兩級VLR方案,其中一個VLR,就是這個D-VLR對于一個一般的HLR起到一個一般的VLR的作用,而對于一個網(wǎng)絡(luò)實體,例如一個移動數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)(MDG),又起到一個HLR的作用。這種安排允許這個MDG向正確的收發(fā)信機發(fā)送來話分組數(shù)據(jù)包,而不需要從一個HLR請求信息。雖然這個推薦的實施例是一個分組數(shù)據(jù)服務(wù),顯然,這個多等級VLR方案可應(yīng)用于許多重疊網(wǎng)絡(luò)服務(wù),例如包含那些為了在一個小區(qū)內(nèi)跟蹤一個移動臺位置的位置跟蹤設(shè)備。雖然解釋和說明了本發(fā)明的這個推薦實施例,顯然本發(fā)明并不限于這個例子。業(yè)界人士可以在不背離在附錄的權(quán)利要求書中確定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),進行許多修改,變更,變化,和等效替換。
權(quán)利要求
1.在一個提供多種服務(wù)的移動通信系統(tǒng)中用于增加一個服務(wù)的登記移動臺方法,這個方法包含步驟為第一個服務(wù)進行登記,第一個服務(wù)由第一個具有一個VLR的第一網(wǎng)絡(luò)實體提供;為這個增加的服務(wù)發(fā)送一個登記的請求,這個服務(wù)由一個經(jīng)過操作而連接到第一個網(wǎng)絡(luò)實體的第二個網(wǎng)絡(luò)實體提供;從第一個網(wǎng)絡(luò)實體向第二個網(wǎng)絡(luò)實體傳遞一個用戶紀錄;和在這個移動臺與第二個網(wǎng)絡(luò)實體之間建立服務(wù)。
2.權(quán)利要求1的方法,其中為第一個服務(wù)登記步驟是用于調(diào)度服務(wù)的登記。
3.權(quán)利要求1的方法,其中為增加的服務(wù)登記步驟是用于分組數(shù)據(jù)服務(wù)的登記。
4.權(quán)利要求1的方法,其中傳遞步驟是從一個調(diào)度訪問者位置寄存器向一個移動數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)的傳遞。
5.權(quán)利要求1的方法,其中建立步驟是建立一個分組數(shù)據(jù)服務(wù)。
6.為了分組數(shù)據(jù)服務(wù)登記一個移動臺的方法,這個方法包含從一個歸屬位置寄存器向一個經(jīng)過操作而連接到這個調(diào)度應(yīng)用處理器的訪問者位置寄存器傳遞一個對應(yīng)于這個移動用戶的用戶紀錄;由這個調(diào)度應(yīng)用處理器選擇一個移動數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)來為這個移動用戶服務(wù);從這個訪問者位置寄存器向這個移動數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)傳遞與這個移動用戶相對應(yīng)的用戶紀錄;和根據(jù)這個用戶紀錄在這個移動用戶與這個移動數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)之間建立一個分組數(shù)據(jù)鏈路。
7.權(quán)利要求6的方法,還包含從一個歸屬位置寄存器向一個訪問者位置寄存器傳遞一個用戶紀錄之前從這個移動用戶向這個調(diào)度應(yīng)用處理器發(fā)送一個用于分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的登記請求的步驟。
8.一個提供多種服務(wù)的移動通信系統(tǒng),包含一個存儲許多用戶紀錄的歸屬位置寄存器;一個提供第一種通信服務(wù)的第一網(wǎng)絡(luò)實體,這個實體經(jīng)過操作與歸屬位置寄存器連接,并且具有一個存儲許多用戶紀錄的裝置;提供第二通信業(yè)務(wù)的第二網(wǎng)絡(luò)實體,該第二網(wǎng)絡(luò)實體經(jīng)過操作與第一網(wǎng)絡(luò)實體相連接并且具有用于存儲多個用戶記錄的裝置。
9.權(quán)利要求8的一個移動通信服務(wù),其中第一網(wǎng)絡(luò)實體是一個調(diào)度控制處理器。
10.權(quán)利要求8的一個移動通信服務(wù),其中第二網(wǎng)絡(luò)實體是一個移動數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)。
全文摘要
一個向移動臺(110)提供分組數(shù)據(jù)服務(wù)的通信系統(tǒng)在參與分組數(shù)據(jù)服務(wù)之前給這個移動臺進行登記。登記過程包含向一個DAP(113)發(fā)送一個登記請求(300),從一個HLR(124)向一個D-VLR(126)傳遞(302)用戶紀錄,對這個移動用戶進行鑒別(306),選擇一個移動數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)(116)為這個移動臺服務(wù),從這個D-VLR向這個移動數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)傳遞(308)用戶數(shù)據(jù),和在這個移動數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)和這個移動臺之間建立(312)一個分組數(shù)據(jù)鏈路。
文檔編號H04W8/20GK1272256SQ98809659
公開日2000年11月1日 申請日期1998年9月30日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月30日
發(fā)明者詹尼佛·A·皮爾斯, 提默施·J·威爾森 申請人:摩托羅拉公司
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