登記地理性服務區之間邊界上的無線單元的系統和方法

2023-04-23 19:25:06 2

專利名稱：登記地理性服務區之間邊界上的無線單元的系統和方法
技術領域：
本發明涉及無線通信，尤其涉及一種用於登記第一地理性服務區與第二地理性服務區之間邊界上的無線單元的系統和方法。


圖1描述了無線通信系統10的示意圖，該無線通信系統向多個無線單元(例如無線單元12a-e)提供無線通信服務，這些無線單元位於地理性服務區或範圍14和16內。尤其是，移動交換中心(例如MSC20和24)負責建立和保持無線單元之間的呼叫以及無線單元和有線單元(例如有線單元25)之間的呼叫。這樣，MSC將其地理性範圍內的無線單元與一個公眾電話交換網(PSTN)28互連。由MSC所服務的地理區域被分成多個稱之為「小區」的空間上不同的區域。如圖1所示，每個小區由一個蜂窩形的六邊形示意性表示。然而在實際中，每個小區具有一個不規則的形狀，這個形狀取決於圍繞該小區的地形的形狀，並且小區的邊界一般會互相重疊。一般來說，每個小區包含一個基站(例如基站22a-e和26a-e)，該基站包括多個用於與小區中的無線單元通信的無線電設備和天線。基站也包括用於與該地理區域中的MSC通信的傳輸設備。例如，MSC20連接到地理性服務區14中的基站22a-e，並且MSC24連接到地理性服務區16中的基站26a-e。
MSC20和24利用一個信令網絡來實現位置驗證，並且向在其他地理性服務區中漫遊的無線單元發送呼叫，該信令網絡能夠使與各個地理性服務區內的無線單元有關的信息實現交換。例如，當無線單元12a離開它原來被分配到的(例如原籍MSC)的MSC20的地理性服務區14，並且進入MSC24的地理性服務區16時，該無線單元正處於漫遊狀態。為了確保漫遊的無線單元可以接收到一個呼叫，該漫遊無線單元12a通過向受訪MSC24通知它的存在，從而登記到它當前駐留(例如，受訪MSC)的MSC24。一旦該漫遊無線單元12a被受訪MSC24識別出，該受訪MSC24經過信令網絡32向原籍MSC20發送一個登記通知。在無線單元12的身份被驗證之後，原籍MSC20利用無線單元12被登記到受訪MSC24的識別通知，更新被稱之為原籍位置寄存器(HLR)的資料庫34，從而向原籍MSC20提供該漫遊無線單元12a的位置。
HLR34包含所有駐留MSC20的地理性區域14的無線單元的用戶信息和位置信息。HLR34可以包括一個移動站識別號碼(MIN)或者國際移動站用戶識別號碼(IMSI)，移動站電話號碼(MDN)，和/或每個無線單元的電子序列號(ESN)。鑑權中心(AC)35通過使用該無線單元的MIN/IMSI以及存儲在HLR34中的數據，來鑑權該無線單元。在該漫遊無線單元被鑑權之後，原籍MSC20向受訪MSC24提供一個客戶簡表或者登記信息，該簡表或登記信息指示該漫遊無線單元可利用的特徵，諸如呼叫等待、主叫id、呼叫轉發、三方呼叫以及國際撥號接入。當接收到該客戶簡表或者登記信息時，受訪MSC24在被稱為受訪者位置寄存器(VLR)的資料庫36中生成一個無線單元的入口，以向無線單元12提供與原籍MSC 20相同的特徵。
當無線單元42漫遊到地理性區域16中時，該無線單元42嘗試登記到MSC24的地理性服務區16中。無線單元42為了登記到地理性服務區16中，向無線單元42的原籍MSC發送一個登記通知。如果該MSC24不同於在HLR的最後示出指針(LSP,last seen pointer)中識別出的MSC，其中該指針存儲該無線單元的最後登記的位置，HLR向LSP中識別出的MSC發送一個登記取消信息，該MSC可以是被稱為無線單元登記到的以前受訪系統。HLR接著利用MSC24的新位置信息來更新該LSP。在接收到登記取消信息之後，以前受訪系統的VLR刪除該無線單元的入口。該HLR向當前MSC24發送一個包含無線單元的登記信息的消息，該消息諸如無線單元的客戶列表，因而VLR36可以利用無線單元42的登記信息來生成無線單元42的入口。一個地理性服務區之間的典型登記在指定為TIA/EIA-41-D,「Cellular Radio-telecommunications Intersystem Operations」,1997,12(「IS-41」)的標準中描述。
在MSC20的地理性服務區14和MSC24的地理性服務區16之間的邊界區40上活動的無線單元可以交替地、並且以很快的速率在兩個MSC20和MSC24之間登記，這可被稱為一個桌球效應。在MSC20和24之間發生桌球效應的原因在於，無線單元和不同MSC的小區之間的無線電傳輸受到各種條件的影響，例如環境條件(諸如天氣)或者物理條件(諸如地形、建築物甚至無線單元和小區之間卡車的通道)。大量的資源在執行MSC20和24之間的連續登記時被佔據。例如，在執行登記時，資源被用於發送和接收消息，並且處理該消息需要相關處理。
在消息從HLR到VLR36時，接收消息中的一大部分是無線單元42的簡表，並且處理器所用時間的一大部分是生成無線單元42在VLR36的入口。由於桌球效應，登記無線單元42的MSC24可能正好最近刪除了無線單元42的VLR入口或登記信息，並且現在不得不利用無線單元42的同一簡表或者登記消息，在VLR36中重新生成VLR入口。
本發明涉及當無線單元在另一個系統中登記時，在受訪系統中保留該無線單元的登記信息，因而如果該無線單元返回該受訪系統時，該登記信息可以被使用。例如，當無線單元登記到其他系統時，諸如第二地理性服務區的第二受訪系統時，該登記系統可以延遲在受訪系統中刪除無線單元的登記信息，該受訪系統諸如第一地理性服務區的第一受訪系統。在從原籍系統中接收到登記取消信息之後，第一地理性服務區的第一受訪系統可以對無線單元的登記信息進行時間標記，並且保留該無線單元的登記信息至少一個時間間隔。如果該無線單元返回到第一地理性服務區，該第一受訪系統使用所保留的無線單元的登記信息。因此，無線單元的簡表不必發送到第一受訪系統，並且第一受訪系統不必被再次更新。
通過閱讀下文的詳細描述並參照附圖可以清楚地了解本發明的其他方面和優點。
圖1示出了無線通信系統的總體示意圖2示出了根據本發明原理的登記系統實施例的流程圖；下文描述了根據本發明原理的登記系統的示例性實施例。參照圖1，無線單元42位於MSC20的地理性區域和MSC24的地理性區域16之間的邊界區域40中。在該實例中，無線單元42登記到第一地理性服務區16的第一受訪系統，例如登記到MSC24中。這樣，VLR36具有一個入口，該入口帶有從無線單元42的HLR(如果MSC20是該無線單元的原籍MSC，則可以是HLR34)接收到的無線單元42的登記信息，該登記信息諸如無線單元的客戶簡表。由於改變無線單元與不同MSC20、24的小區之間的無線電傳輸路徑受到多種條件的影響，無線單元42可以在兩個MSC20和24之間交替地、且以很快地速率登記。在該實例中，在登記到第一地理性服務區的MSC24之後，如果無線單元42試圖登記到第二受訪系統，例如登記到第二地理性服務區14的MSC20，則第一受訪系統在VLR36中保留無線單元42的登記信息。
根據本實施例，術語「第一受訪系統」或者「第一系統」可以包括MSC24,VLR36和/或任何其他組件或者設備，諸如基站26,HLR50或AC52，或者任何提供與第一地理性服務區16中無線單元通信功能的系統結構。術語「第二受訪系統」或者「第二系統」可以包括MSC20,HLR34和/或任何其他組件或者設備，諸如基站22,AC35或VLR54，或者任何提供與第二地理性服務區14中無線單元通信功能的系統結構。術語「原籍系統」可以包括原籍MSC,HLR和/或任何其他組件或者設備，或者任何這樣的系統結構，即該結構提供與無線單元被認為將駐留到的地理性區域中的無線單元通信，且能夠使該無線單元42漫遊到其他地理性區域的功能。第二受訪系統或者第二系統可以與原籍系統相同。
圖2示出了根據本發明原理的系統間登記系統的實施例。在該實施例中，無線單元42登記到第一受訪系統43，例如登記到第一地理性服務區16(圖1)的MSC24(圖1)的VLR36(圖1)。如圖2所示，無線單元42向第一受訪系統43發送一個第一登記請求，並且第一受訪系統43向原籍系統47發送一個登記通知。如果無線單元42是可信的，原籍系統47向第一受訪系統43發送一個登記信息消息48，該消息包含無線單元42的登記信息。響應於該登記信息消息，第一受訪系統43存儲無線單元42的登記信息，例如存儲於無線單元42在VLR36的入口中。
由於無線單元和第一受訪系統43的小區之間無線電傳輸路徑的改變，無線單元42可以刪除來自第二受訪系統49的信號，該信號強於來自第二受訪系統43的信號。因此，無線單元42通過發送第二登記請求56，嘗試登記到第二受訪系統49，例如登記到第二地理性服務區14(圖1)的MSC20(圖1)。在該實例中，無線單元42為了登記到第二地理性服務區14的MSC20中，第二受訪系統49，例如MSC20向該無線單元的原籍系統47發送一個登記通知，例如向原籍MSC59。如果第二受訪系統是原籍系統，那麼登記請求56將是針對原籍系統47，並且將不存在來自第二受訪系統49的登記通知，因為原籍系統將知道無線單元42正在試圖登記到原籍系統47。
在圖2的實施例中，由於第二地理性服務區14的MSC20不同於在HLR60的最後示出指針(LSP)中指明的第一地理性服務區16的MSC24，原籍系統47的HLR60向第一受訪系統43發送一個登記取消信息，例如向第一地理性服務區16的VLR36的MSC24。在接收到登記取消信息之後，VLR36不是刪除無線單元42的VLR入口，而是保留無線單元42的VLR入口。在該實施例中，前面的VLR36延遲刪除帶有無線單元42的登記信息的VLR入口。例如，前面的VLR36可以在刪除無線單元42的登記信息之前等待1分鐘。當無線單元42的VLR入口被刪除時，和/或在VIR入口被刪除之前，等待的時間量可以被預先確定，或者根據登記業務量、無線單元的位置、特定無線單元和/或其他因素，諸如當前或預先確定的系統條件來變化。
確定無線單元42的VIR入口何時被刪除，和/或VIR入口被保持多長時間，取決於無線單元42的特徵集合。例如，如果無線單元42具有語音消息發送、短消息服務或者呼叫轉發，在刪除第一受訪系統43中無線單元42的VIR入口之前等待的時間可以被減少，或者無線單元42的VIR入口可以被立即刪除。此外，利用無線單元42上消息等待燈或者指示燈的無線單元42的任何特徵，可以引起刪除無線單元42的VIR入口的延遲的降低，因為延遲可能引起消息等待燈或者指示燈不能以及時的方式啟動。
確定無線單元42的VIR入口何時被刪除，和/或VIR入口被保持多長時間，可以取決於業務量或者信令網絡中可利用帶寬的佔用率，該信令網絡諸如SS-7網絡。例如，當SS-7網絡的佔用率高於一個門限，諸如可利用帶寬的90％時，VLR36可以延遲第一受訪系統43中無線單元42的VLR入口的刪除。當SS-7網絡的佔用率水平低於一個門限，諸如可利用帶寬的90％時，VLR36可以立即刪除第一受訪系統43中無線單元42的VLR入口。根據本實施例，多個與相應延遲相關的佔用率水平或者作為參數的佔用率水平可以用於確定無線單元42的VLR入口是否被保持和/或保持多長時間。
確定無線單元42的VIR入口何時被刪除，和/或VIR入口被保持多長時間，可以取決於無線單元的位置或者無線單元42來自的特定小區。例如，如果特定邊界區域被表徵為在第一和第二受訪系統43和49之間具有多個桌球效應，來自該特定區域和/或小區的無線單元42的VIR入口不會被立即刪除，而是被保持，以便如果該無線單元重新登記到第一受訪系統時，VIR入口可以被重新使用。而且，如果無線單元42所來自的區域和/或小區具有非常低的桌球效應發生率，則VLR36可以立即刪除無線單元42的VIR入口，或者在刪除VIR入口之前等待一個較短的時間段。
根據本實施例，確定無線單元42的VIR入口何時被刪除，和/或VIR入口被保持多長時間，可以取決於除其他之外的任何、所有或者某些上述因素。或者，VIR36可以在刪除無線單元42的VLR入口之前等待不確定長的時間段，或者VLR36可以保持無線單元42的登記信息，例如通過將該無線單元42的登記信息或者其中的子集存儲為具有待用狀態。例如，無線單元42可以漫遊到第一受訪系統43，並且在可以被刪除VLR入口時的延遲所影響的第一受訪系統43中沒有得到服務，諸如呼叫轉發、語音消息發送或者短消息服務。因此，如果無線單元42在與第二受訪系統49相比較的第一受訪系統43中具有一個服務的子集，則無線單元42的VLR入口可以被更長地、不確定時間地保持和/或保持為具有待用狀態。
如果無線單元42再次出現在第一受訪系統43的第一地理性服務區16(圖1)中，則無線單元42嘗試登記到第一地理性服務區16的第一受訪系統43的MSC24中，例如利用一個向第一受訪系統的第三登記請求62。當無線單元42嘗試登記到第一受訪系統43的MSC24中，第一受訪系統43，例如VLR36搜尋保留的登記信息或者無線單元42的VLR入口。如果VLR36發現了保留的登記信息，VLR36接收或者簡單地使用該保留的登記信息。因此，VLR36不必請求無線單元的登記信息或者來自原籍系統47的簡表。VLR36接著可以簡單地重新激活VLR入口，或者將該VLR入口看作正常的VLR入口，該入口一直沒有被刪除，直到無線單元42登記到另一個系統為止。因此，原籍系統47的HLR60不必發送無線單元的登記信息或者簡表，並且第一受訪系統的VLR36不必重新激活帶有無線單元42的登記信息的VLR入口。
第一受訪系統43的VLR36可以通知原籍系統47的HLR60無線單元42已經登記到VLR36，例如通過發送一個登記通知信號64，而無需請求無線單元42的登記信息。第一受訪系統43可以發送一個登記通知來請求無線單元42的登記信息不會被發送，或者原籍系統43可以響應於該登記通知而知道不發送無線單元42的登記信息。如果在第一受訪系統43保留登記信息或者其中一部分的時間段期滿時，第一受訪系統沒有接收到來自無線單元42的登記請求，則VLR36中的登記信息被刪除，可以通過利用從原籍系統接收到的登記信息在VLR36中重新生成無線單元42的入口，來處理從無線單元42到第一受訪系統的隨後登記請求。
除了上述實施例，根據本發明原理的系統間登記系統的備選配置也是可能的，這些配置省略和/增加組件和/或使用上述系統的變化或其中一部分。根據本發明原理的登記系統和其中一部分可以在上述無線通信系統10的不同部分中實現。例如，VLR入口被保持而不是被刪除的部分登記系統被描述成發生於VLR36中，例如響應於根據標識為IS-41的標準的登記消除信息。這樣，實例登記系統可以是VLR，而與該登記系統可以在VLR中實現無關，因而無需對VLR36的現有信令作任何改變。登記系統的實施例以及其中的一部分可以在地受訪系統的其他部分中實現，並且該登記系統可以是這樣的系統，即該系統與到第一受訪系統的信號在系統間登記期間不必改變，但系統內信令和操作可以被改變無關。在其他實施例中，第一受訪系統，第二受訪系統和/或原籍系統之間的信令和/或操作可以被改變，並且在無線單元登記到第二或原籍系統之後，該登記系統用於保持第一受訪系統的無線單元42的登記信息，以便如果無線單元42重新進入第一受訪系統時，第一受訪系統可以再現該登記信息或其中的一部分。
根據本實施例，地理性服務區14和16可以在相同或不同服務提供商的控制下。根據特定無線通信系統或者實施例，適當的登記信息，諸如客戶簡表或者其中一部分可以存儲在不同的資料庫中，諸如獨立的HLR(SHLR)，AC，中心資料庫和/或分布於整個無線通信系統中的用於該無線單元的資料庫。現有用戶信息或簡表的不同部分或形式可以被發送到不同存儲器或系統位置。在原籍系統、第一受訪系統和/或第二受訪系統之間或內部傳送、拷貝、存儲和/或發送現有登記信息的方式取決於特定的應用。例如，現有登記信息可以多種方式和位置存儲，並且一旦該登記信息被傳送，以用於第一和/或第二受訪系統，信息存儲、控制、增添和部署的方式也可以變化。例如，形成VLR入口的登記信息的某些部分可以被保留，而登記信息的其他部分可以被刪除，並且如果無線單元再次登記到該受訪系統，該受訪系統可以請求部分該登記信息，例如被刪除的部分該登記信息。
根據該實施例，可以增加、移動、改變或省略登記系統和原籍系統、第一受訪系統和/或第二受訪系統的組件。例如，相應的HLR、VLR、AC和/或MSC可以設置在相應的MSC中，或者被從遠端接入。登記系統和/或無線通信系統的組件可分布於整個無線通信系統的不同位置上，或者在其中的一個位置上。此外，該登記系統可以傳送和/或修改直接從HLR和/或原籍系統的客戶資料庫到HLR、VLR、客戶和/或第一和/或第二受訪系統的資料庫的現有登記信息。
如本領域技術人員將會理解的，不是所有存儲在原籍系統中的現有登記信息都需要被傳送到第一和/或第二受訪系統。而且，現有登記信息可以被修改或者以不同的形式提供給第一和/或第二受訪系統。此外，已經利用功能組件的特定配置描述了該登記系統，但是應該理解的是，該登記系統可以以不同的配置來實現，並且其中的部分可以用專用集成電路、軟體驅動的處理電路、固件、可編程的邏輯部件、硬體和/或分立分件的布置來實現，如本領域技術人員得益於本申請的公開而理解的。所描述的只是本發明原理的示例性應用。本領域技術人員將很容易地理解可以多本發明做出這些和各種其他修改、布置和實現方法，無須嚴格遵循在此描述和示意的示例性應用，而不會背離本發明的精神和範圍。
權利要求
1．一種將無線單元(42)登記到第一受訪系統(43)方法，該方法的特徵在於當無線單元(42)登記到第二系統(47,49)時，保留該無線單元對於所述第一受訪系統(43)的登記信息；如果所述無線單元登記到所述第一受訪系統(42)，使用所述的登記信息。
2．根據權利要求1的方法，其特徵在於，所述保留步驟包括在所述無線單元(42)登記到所述第二系統(49)之後，保留所述無線單元(42)的所述登記信息一個時間段。
3．根據權利要求1的方法，其特徵在於當所述無線單元以前登記到所述第一受訪系統(43)時，得到所述無線單元(42)對於所述第一受訪系統(43)的所述登記信息。
4．根據權利要求3的方法，其特徵在於，所述得到步驟包括在第一地理性服務區(16)中刪除所述無線單元；向原籍系統(47)發送對於所述無線單元的登記信息的請求；並且所述第一受訪系統(43)接收對於第一地理性服務區(6)的所述登記信息。
5．根據權利要求4的方法，其特徵在於在所述無線單元(42)嘗試登記到第二地理性服務區的所述第二系統(49)之後，所述第一受訪系統(43)接收來自所述原籍系統(47)的登記取消信息(61)。
6．根據權利要求5的方法，其特徵在於，所述保留步驟包括在接收到來自所述原籍系統(47)的所述登記取消信息(61)之後，延遲所述第一受訪系統(43)對所述登記信息的刪除。
7．根據權利要求5的方法，其特徵在於在所述第二地理性服務區中刪除所述無線單元(42)之後，由所述原籍系統(47)接收一個登記通知(58)，該登記通知包括用於識別所述第二地理性服務區的所述第二系統(49)的第二系統識別信息；將所述第二系統識別信息與所述原籍系統(47)中的以前識別信息相比較，該以前識別信息用於識別所述無線單元登記到的以前系統；如果第二系統識別信息不同於所述的以前識別信息，所述原籍系統(47)向所述第一受訪系統(43)發送所述登記取消信息。
8．根據權利要求5的方法，其特徵在於所述第一受訪系統(43)刪除所述第一地理性服務區(16)中的所述無線單元(42)；所述第一受訪系統(43)搜尋所述無線單元的所述登記信息；如果發現所述登記信息，發送一個消息到所述原籍系統，用以證實所述無線單元登記到所述第一受訪系統，而無需請求該登記信息。
9．根據權利要求7的方法，其特徵在於將所述第二系統識別信息存儲為所述的以前系統識別信息。
全文摘要
本發明涉及一種系統間登記系統。當無線單元登記到其他系統時,諸如第二地理性服務區的第二受訪系統時,該登記系統可以延遲在受訪系統中刪除無線單元的登記信息。在從原籍系統中接收到登記取消信息之後,第一地理性服務區的第一受訪系統可以對無線單元的登記信息進行時間標記,並且保留該無線單元的登記信息至少一個時間間隔。如果該無線單元返回到第一地理性服務區,該第一受訪系統使用所保留的無線單元的登記信息。
文檔編號H04W8/06GK1322094SQ0111721
公開日2001年11月14日 申請日期2001年4月25日 優先權日2000年4月28日
發明者詹姆斯·D·內維爾, 小哈羅德·羅伯特·史密斯 申請人:朗迅科技公司