CN101010977B - 限制非许可移动接入网络中的重定向 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种通过使用移动台(MS 132)注册请求(663或667)内包含的重定向计数器而限制重定向的方法和系统。一旦该重定向计数器超过了MS(132)的值，非许可网络控制器(UNC 142)便将拒绝该MS(132)的任何注册请求。更具体地，本发明提供一种方法，通过初始化重定向计数器(1206)、在注册请求中包括该重定向计数器(1208)并在每次接收到响应该注册请求的重定向响应时递增该重定向计数器(1212)而限制非许可无线电接入网络(102)中移动台(132)的重定向。

Description

限制非许可移动接入网络中的重定向
发明领域
本发明一般涉及移动通信领域，并且更具体地，涉及一种限制非许可移动接入网络中重定向的方法和系统。
背景技术
在诸如全球移动通信系统(GSM)网络的任一移动通信系统中，当移动台(MS)在不同覆盖区域或小区之间移动时，需要将移动台与基站之间进行的活动呼叫切换到不同的基站。视如何定义每个小区而定，切换可能要求只是通过不同的基站收发信台(BTS)、通过不同的基站控制器(BSC)或通过不同的移动业务交换中心(MSC)对活动呼叫重新路由选择。当在任一小区中遇到容量问题时，切换也可能是必需的。
切换要求在系统安装时执行一定量的操作和维护活动，如定义相邻小区和控制小区的BSC和MSC、定义应测量哪些小区频率和用于启动切换的阈值。在常规GSM网络中，BSC向MS发送要测量的预定频率列表。可发送出两个列表，第一列表用于空闲模式，如当MS在漫游时，而第二列表用于当呼叫进行时的活动模式。此第二列表定义MS应测量和报告返回哪些频率。这些列表包含涉及相邻小区的绝对射频信道号(ARFCN)的一组值。除这些频率信道号外，BSC还知道所有相邻小区的基站身份码(BSIC)。MS测量这些信道号定义的频率，并向BSC报告这些测量结果。实际上，MS将只报告六个最佳测量值，并只报告MS可以同步并因此接收BSIC的那些小区频率。由MS发送回BSC的测量报告包括对ARFCN的引用、BSIC和接收下行链路信号强度指示。事实上，报告未指出确切的ARFCN，而是指示此号在测量列表中所占的位置。BSC基于此报告决定切换是否必需及切换到哪个小区。切换的启动是根据每个供应商的标准GSM机制执行。具体而言，指示需要进行切换的消息由基站控制器发送到与BSC连接的MSC。此消息包含在小区全球身份(CGI)中包括的小区标识符，该身份定义请求切换到的小区的移动国家码、移动网络码、位置区域码和小区标识符。通过使用获得的小区的BSIC和ARFCN，由BSC从列表中取得CGI。借助于此CGI，MSC能够确定其他哪个MSC处理该CGI值定义的小区。
近来已提议通过包括利用低功率非许可无线电接口与MS通信的接入网络而扩展常规蜂窝网络。非许可移动接入(UMA)网络(UMAN)设计为与标准公共移动网络的核心部件一起使用，并实质上由插入式低功率非许可无线电收发信机或接入点(AP)和连接非许可无线电收发信机和移动核心网络的控制器或接口节点组成，每个收发信机或接入点设计为与MS建立非许可无线电链路。合适的非许可无线电格式包括增强数字无绳电信(DECT)、无线局域网(WLAN)和蓝牙。能够通过标准空中接口(例如，Um接口)和非许可无线电接口操作的适合的移动手机意味着用户对于所有环境只需一部电话。构建UMA网络使得诸如公共移动网络的MSC的核心部件将接口节点视为常规BSC。在欧洲专利申请EP-A-1207708中描述了此类UMA网络和用于此UMA网络的MS。此申请的内容通过引用结合于本文中。
非许可无线电接口的低功率和由此产生的低范围意味着若干此类UMA网络可相对非常接近地提供，例如，办公楼或私人住宅中每层一个接入网络。非许可无线电收发信机与关联的非许可网络控制器(UNC)之间的连接通过固定宽带网络提供。优选地，通过此网络的通信使用网际协议(IP)，这大大便利了UMA网络的安装，从而允许用户在其自己家中插入非许可无线电收发信机，并因此自己安装非许可无线电接入点(AP)。然而，此类UMA网络的灵活性也存在困难。由于接入点可由用户自由安装并移到不同的城市、州或甚至国家，但仍连接到其原始UNC，因此，核心网络无法跟踪AP的确切位置。由于相邻小区会频繁变化，因此，这对切换到UMA网络和从UMA网络切换所需的操作和维护活动提出高要求。此外，一些区域的计费约束可能要求将重新定位的AP重新指定到更适当的UNC，特别是在某国的特定地区必须计算源于某个特定AP的呼叫收益时。因此，当MS移入移出AP和UMA网络时它们的配置和重新定位给UMA网络的业务扩展带来了重大的挑战。
此外，需要重定向或重新指定功能经由AP将MS连接到正确的UNC。这有助于执行到许可移动频谱的切换的可能性。由于UNC中的重定向功能依赖于人(或其他机器)指配的数据，因此，数据可能损坏。因此，系统易于受无限重定向的影响。
发明内容
本发明提供一种通过使用MS注册请求内包含的重定向计数器而限制重定向的方法和系统。一旦该重定向计数器超过了MS的某个重定向值，UNC便将拒绝该MS的任何注册请求。UNC还可记录该重定向计数器已超过某个值的情况。此注册请求中止系统提高了效率，降低了网络负荷，使系统免于无限次数的注册请求，并可有助于故障定位。
更具体地，本发明提供一种方法，通过初始化重定向计数器、在注册请求中包括该重定向计数器并在每次接收到响应该注册请求的重定向响应时递增该重定向计数器而限制非许可无线电接入网络中移动台的重定向。该重定向计数器一般在第一次注册请求时初始化为零。另外的步骤可包括创建该注册请求、将该注册请求发送到非许可移动接入网络控制器或者接收该注册请求的响应。
另外，本发明提供一种方法，通过接收包含重定向计数器的注册请求、只要该重定向计数器不超过某个值便正常处理该注册请求以及只要该重定向计数器超过某个值便发送拒绝响应而限制非许可无线电接入网络中移动台的重定向。该方法还可包括只要该重定向计数器超过该值便创建日志或者创建拒绝响应的步骤。上述方法可使用包含在计算机可读介质上的计算机程序实施，其中，每个步骤由一个或多个代码段执行。
本发明还提供一种包括注册请求和重定向计数器的电子通信。该电子通信一般从移动台发送到非许可无线电接入网络中的非许可移动接入网络控制器。
另外，本发明提供一种在非许可无线电接入网络内通过使用重定向计数器确定是否拒绝注册请求而限制一个或多个移动台的重定向的设备。类似地，本发明提供一种连接到许可移动网络的核心网络部分的非许可无线电接入系统，该非许可无线电接入系统包括一个或多个适于通过非许可无线电接口与移动台通信的接入点、一个或多个连接到该许可移动网络的核心网络部分的非许可移动接入点控制器以及连接到这些接入点和非许可移动接入点控制器的固定宽带网络，其中，该一个或多个非许可移动接入点控制器使用在移动台的每个注册请求中的重定向计数器限制移动台的重定向。
附图说明
下文参考附图通过对以示例形式给出的多种实施例的描述，将使本发明的其他优点和优势更为显而易见：
图1是说明根据本发明具有UMA网络的GSM网络的各部分的框图；
图2是UMA高级功能体系结构的框图；
图3是说明根据本发明的UNC的逻辑角色的框图；
图4是说明根据本发明一个实施例用于将MS指定到UNC的基本方法的流程图；
图5是说明根据本发明用于将MS指定到UNC的更详细方法的流程图；
图6A和图6B说明根据本发明的代表性信令序列；
图7是说明根据本发明一个实施例的存储在MS中的UNC项的注册进程的流程图；
图8、图9和图10是说明根据本发明一个实施例的MS的UNC发现/注册进程的流程图；
图11是说明根据本发明一个实施例的拒绝和无响应过程的流程图；
图12是说明根据本发明在MS上的重定向计数器系统的流程图；以及
图13是说明根据本发明减少注册请求的流程图。
具体实施方式
虽然下文详细论述了本发明的多种实施例的实施和使用，但是应该认识到本发明提供可以在范围广泛的特定场合中实施的许多可应用的发明概念。本文论述的这些特定实施例仅仅是对实施和使用本发明的特定方式的说明，而并不限制本发明的范围。
为了便于理解本发明，下文定义许多术语。本文定义的术语具有本发明相关领域的技术人员所通常理解的含义。诸如“一个”和“该”的术语不意味仅指单数实体，而是包括其特定示例可以用于说明的一般类。本文的术语用于描述本发明的特定实施例，但是除了权利要求书中概述的那些外，其使用并不限制本发明。
本发明提供一种通过使用MS注册请求内包含的重定向计数器而限制重定向的方法和系统。一旦该重定向计数器超过了MS的最大重定向值，UNC便将拒绝该MS的任何注册请求。UNC还可记录该重定向计数器已超过某个值的情况。此注册请求中止系统提高了效率，降低了网络负荷，使系统免于无限次数的注册请求，并可有助于故障定位。
现在参考图1，示出说明根据本发明具有UMA网络102的GSM网络100的各部分的框图。GSM网络100实质上分成核心网络部分104和接入部分106。核心网络104的部件包括移动交换中心(MSC)108和110、关联的归属位置寄存器(HLR)112和来访位置寄存器(VLR)114和116。这些常规GSM体系结构部件的功能和结构对于本领域的技术人员是已知的，对此本文将不作进一步的详细描述。核心网络104还支持通用分组无线电业务(GPRS)，并为此图示了服务GPRS支持节点(SGSN)118和120。虽然附图中未示出，但是本领域技术人员将理解，核心网络104可以包括通过一个或多个网关节点接入其他移动和固定线路网络(例如ISDN和PSTN网络)、分组和电路交换分组数据网络(例如内联网、外联网和因特网)。
接入部分106实质上由多个基站子系统(BSS)122组成，附图中仅示出一个。BSS 122包括一个或多个基站控制器(BSC)124和一个或多个基站收发信台(BTS)126、128和130。BSS 122或BSC 124经由定义的固定标准A和Gb接口分别与核心网络部分104中的MSC110和SGSN 120通信。BSC 124经由定义的Abis空中接口与一个或多个BTS 126、128和130通信。BTS 130通过GSM标准Um无线电空中接口与移动台或终端(MS或MT 132)通信。注意BSC 124常常与BTS 126、128和130分开，甚至可以位于MSC 110处。图1中示出的物理划分用于在构成接入网络部分106的网络部分与形成核心网络部分104的网络部分之间进行区分。
除了BSS 122提供的标准接入网络部分外，图1所示的网络还包括非许可无线电接入网络(UMAN 102)。构成该UMAN 102的组件还使MS 132能够接入GSM核心网络104，并由此经由非许可无线电接口X接入其他通信网络。本文所用的非许可无线电是指不要求运行移动网络的运营商已从相应的监管机构获得许可的任何无线电协议。一般，此类非许可无线电技术必须是低功率，并因此与许可移动无线电业务相比具有有限范围。这意味着移动终端的电池使用时间将更长。再者，因为范围小，所以非许可无线电可以是宽带无线电，由此提供提高的语音质量。无线电接口可以利用任何合适的非许可无线电协议，例如无线LAN协议、蓝牙无线电或增强数字无线电信(DECT)。这些无线电具有比常规公共移动网络无线电更高的带宽和更低的功耗。
蓝牙标准规定用于不同装置之间的短距离连接的双向数字无线电链路。装置配备有在约2.45GHz的频带中发射和接收的收发信机。该频带全球可用，根据国家不同带宽有所变化。可提供数据和语音信道。每个装置具有源于IEEE 802标准的唯一的48位地址。还可提供内置加密和验证。
将适于跨非许可无线电接口通信的UMAN 102的部件称为接入点(AP)134、136、138和140(也称为本地或家用基站(HBS))。AP 134处理与MS 132的无线电链路协议，并包含以与常规GSM BTS 130的操作相似的方式定义小区的无线电收发信机。非许可网络控制器(UNC)142、144或146(也称为家用基站控制器(HBSC))控制AP 134，并且通过GSM标准A接口与MSC110通信并且还通过标准Gb接口(若在核心网络104中可用)与服务GPRS支持节点SGSN 120通信。AP 134和UNC 142的结合功能模仿BSS 122对SGSN 120和MSC110的操作。换言之，当从核心网络104的部件、例如MSC 110和服务GPRS支持节点(SGSN)120来看时，由AP 134、136、138和140和UNC 142构成的UMAN 102看上去就像常规接入网络106。
接入点134等与UNC 142之间的接口优选地由固定链路来提供。家用基站(未示出，但是可以集成在AP中)往往是用户能够购买并安装在期望位置(例如住宅或办公室环境)以实现至UMA网络的固定接入的小型装置。但是，运营商也可以将它们安装在业务热点中。为了降低运营商方面的安装成本，家用基站(未示出)与UNC 142之间的接口优选地利用由固定网络148提供的已经现有的连接。优选地，该网络148是宽带分组交换网络。合适的网络可以包括基于ADSL、以太网、LMDS或诸如此类的那些网络。至此类网络的家用连接越来越多地可供用户使用。
现在参考图2，示出UMA高级功能体系结构的框图。UMAN 102包括通过宽带IP网络148互连的一个或多个AP 134和一个或多个UNC 142(均具有安全网关150(UNC SGW))。UNC SGW 150端接来自MS 132的安全远程接入隧道，并为信令、语音和数据业务提供互鉴权、加密和数据完整性。注意每个UNC 142可以具有多个UNCSGW，或者UNC SGW池可以为多个UNC服务。UMAN 102与GSM/GPRS无线电接入网络共存，并经由如下标准GERAN BSS网络部件使用的相同接口与GSM核心网络104互连：用于电路交换业务的GSM A接口；用于分组业务的GPRS Gb接口；以及用于鉴权、授权和记账的Wm接口。UNC 142对于GSM/GPRS核心网络104如同是GERAN BSS。事务控制(例如呼叫处理)和用户业务的主要部件由核心网络104中的网络部件来提供，即由MSC110、SGSN/GGSN120、鉴权、授权和记账代理/服务器152(AAA代理/服务器)和VLR/HLR116来提供。AAA代理/服务器152经由D′/Gr′接口与VLR/HLR 116相连接。只要MS 132在漫游，GSM/GPRS核心网络104就会与MS的归属公共陆地移动网络154(HPLMN)通过接口相连接。具体地，AAA代理/服务器152将经由Wd接口与AAA服务器156相连接。AAA服务器156将经由D′/Gr′接口与HLR 158相连接。
宽带IP网络148提供用户住宅与UNC 142之间的连接。用户住宅中的AP 134使用非许可频谱提供至MS 132的无线电链路。IP传输网络通过AP 134一直从UNC 142延伸到MS 132。在UNC 142和MS 132之间定义单个接口Ut。Mt接口是UNC 142和AP 134之间的接口。在一些实现中该接口可以用于专门的功能。Ut和Mt接口统称为Up接口。
MS 132提供双重模式(许可和非许可)无线电以及在它们之间进行切换的能力。MS 132支持至AP 134的IP接口。换言之，IP网络从UNC 142一直延伸到MS 132。MS 132被定义用于蓝牙(使用蓝牙PAN应用规范)以及用于802.11。AP 134使用非许可频谱提供至MS132的无线电链路，并通过宽带IP网络148连接到UNC 142。AP 134提供蓝牙(PAN应用规范)或802.11接入点功能。AP 134还可以使用其他无线电接入技术，例如802.16或802.20等。可以使用任何“标准”AP来将MS 132与宽带IP网络148互连。
UNC 142分别经由A接口和Gb接口连接到唯一的MSC110和SGSN 120。这不排除对A-flex和Gb-flex特性的支持。UNC 142提供相当于GSM/GPRS BSC的功能的功能。UNC 142经由IP传输网络148连接到AP 134。UNC 142使用Ut接口与MS 132相连接，并维持与MS 132的端到端通信，并将GSM/GPRS信令中继到至核心网络104的A/Gb接口。UNC 142执行如下功能：当不利用TFO/TrFO特性时，将从MSC110到MS 132/从MS 132到MSC 110的语音转码为PCM语音；以及如下Ut功能性：用于UMA业务接入的注册；用于CS和PS业务的UMA承载路径的建立，包括参与MS 132与UNC142之间的安全信令和用户平面承载的建立、管理和拆除；用于寻呼和切换的UMA等效功能性；以及MS 132与核心网络104之间的L3消息的透明传送。
现在参考图3，示出说明根据本发明的UNC 142的逻辑角色的框图。如上所述，本发明提供一种UNC 142，能够执行一个、两个或所有三个逻辑功能(例如指配300、默认302和服务304)。UMA网络中的这种逻辑角色划分提高网络性能、提高可靠性并提供改善的负载均衡。因此，本发明提供由MS和彼此不同的UNC执行的多种过程。此外，本发明提供一种方法，供MS联络指配UNC以发现默认UNC，默认UNC将用于查找正确的服务UNC。
现在参考图4，示出说明根据本发明一个实施例用于将MS指定到UNC的基本方法400的流程图。当支持UMA的MS首先基于UMA预订尝试连接到UNC时，它需要识别默认UNC。为此，它首先连接到指配UNC，然后发现默认UNC，默认UNC然后可以将MS重定向到服务UNC。更具体地，在框402中，MS连接到指配UNC，并在框404中，发现默认UNC。只要默认UNC可用，此操作便只进行一次。在发现默认UNC之后，在框404中，MS与指配UNC断开连接，连接到默认UNC，并注册到默认UNC。然后在框406中，确定将MS指定到的服务UNC，并在框408中，将MS指定到(注册到)服务UNC。服务UNC可以是默认UNC、指配UNC或另一个UNC。如果服务UNC是默认UNC，则在框408中的注册步骤已经在框404中执行。但是如果服务UNC不是默认UNC，则在框408中，将MS重定向到服务UNC，并与默认UNC断开连接，连接到服务UNC，并注册到服务UNC。
现在参考图5，示出说明根据本发明用于将MS指定到UNC的更详细方法500的流程图。在框502中，MS首先加入AP。如果如在判断框504中确定的，MS具有存储的UNC数据，则在框506中，执行存储的UNC项的注册进程。下面参考图7对该进程作进一步描述。如果如在判断框508中确定的，注册被接受，则在框510中，建立服务。但是如果如在判断框506中确定的，MS没有对应于加入的AP的存储的UNC数据，则在框512中，执行UNC的发现/注册进程。下面参考图8对该进程作进一步描述。如果如在判断框514中确定的，注册被接受，则在框510中，建立服务。但是如果如在判断框514中确定的，注册未被接受，则在框516中执行一个或多个拒绝规则。下面参考图11对该进程作进一步描述。
现在参考图6A和图6B，说明根据本发明的代表性信令序列。下文描述假定MS已经加入提供非许可无线电接入的AP。应该将什么信号电平视为足以触发UMAN发现和注册过程，这具体取决于实施。当首次尝试获取UMA服务时，发现过程由MS来执行，以便确定还可以作为该连接的服务UNC的默认UNC的身份。
支持UMA的MS可以(例如在SIM上)指配有指配UNC和关联的安全网关(SGW)的全限定域名(FQDN)或IP地址。如果SIM未指配有FQDN或IP地址，则MS将基于它的IMSI导出指配UNC和安全网关的FQDN。例如，FQDN可以符合如下格式：
指配的UNC-SGW：sgw.uma.mncnnn.mccmmm.uma.3gppnetwork.org
指配的UNC：punc.uma.mncnnn.mccmmm.uma.3gppnetwork.org
其中，将“nnn”和“mmm”替代为在SIM中的IMSI MCC和MNC信息。
MS将使用指配的或导出的地址建立安全隧道，并连接到指配UNC。然后它通过发现过程将获取默认UNC和关联的SGW的FQDN或IP地址。当MS在备选服务UNC上注册失败时，默认UNC作为该MS的主注册目的地址。当MS处于GSM覆盖中时，在GSM CGI级别上将这些备选服务UNC地址存储在MS中，或者当没有GSM覆盖时，在AP级别上将这些备选服务UNC地址存储在MS中。在发现过程之后，MS将建立与默认UNC的安全网关的安全隧道，并尝试注册到默认UNC。默认UNC网络还可以作为该连接的服务UNC。该过程可能导致MS被重定向到不同的服务UNC。
UNC重定向是指UNC能够基于MS提供的信息和运营商选择的策略将MS重定向到与它最初请求接入的UNC不同的UNC。例如，“适合的”服务UNC是其UMA服务区“重叠”MS的伞形GSM覆盖的UNC。可以将正确的服务UNC附着到与伞形GSM小区所属的GSM BSC相同的MSC。可以将正确的服务UNC附着到不同的MSC，该不同的MSC可切换到向MS提供伞形GSM覆盖的MSC。
如果当MS连接到UNC以获取UMA服务时没有GSM覆盖可用，则对于将该MS指定到正确的服务UNC(以启用切换和基于位置的业务)的目的来说，UNC无法可靠地确定该MS的位置。UNC将允许运营商确定此情况中的服务策略；例如，运营商可以附带某些限制地向用户提供服务(可能在MS上有用户界面指示)。
通过经由接入点(AP)将MS加入到UMAN并经由AP将MS连接到指配UNC来将MS连接到指配UNC。每个UNC被赋予选自指配、默认或服务的一个或多个逻辑角色。此外，本发明提供一种方法，用于通过如下步骤将MS指定到UMAN中的UNC：经由AP将MS加入到UMAN并尝试一个或多个UNC的发现/注册进程，并且只要发现/注册进程成功，便将MS指定到UNC之一。该进程还尝试一个或多个先前连接的且其位置存储在MS上的UNC的注册进程，并且只要注册进程成功，便将MS指定到先前连接的UNC。只要发现/注册进程不成功，便可以执行一个或多个拒绝过程。上文描述的方法可以使用包含在计算机可读介质上的计算机程序来实施，其中，每个步骤由一个或多个代码段来执行。
再者，本发明提供一种UMA网络内的设备，该设备有助于在UMA网络内一个或多个MS的指定。该设备包括被赋予选自指配、默认或服务的一个或多个逻辑角色的UNC。逻辑角色即指配、默认和服务分布在一个或多个UNC上。
UNC相对于第一组MS来说是指配UNC；相对于第二组MS来说是默认UNC；以及相对于第三组MS来说是服务UNC。而且，本发明提供一种连接到许可移动网络的核心网络部分的非许可无线电接入系统。非许可无线电接入系统包括一个或多个适于通过非许可无线电接口与MS通信的AP、一个或多个连接到许可移动网络的核心网络部分的UNC和连接到AP和UNC二者的固定宽带网络，其中，UNC提供指配、默认和服务的逻辑角色，以便有助于在UMA网络内MS的指定。
651：如果MS 600具有指配SGW 606的指配的或导出的FQDN，则它执行DNS查询651(经由提供非许可无线电接入的AP)以将FQDN解析为IP地址。如果MS 600具有指配SGW 606的指配的IP地址，则将省略DNS步骤651和652。
652：DNS服务器602返回响应。
653：MS 600建立至指配SGW 606的安全隧道。
654：如果MS 600具有指配UNC 608的指配的或导出的FQDN，则它执行DNS查询654(经由安全隧道)以将FQDN解析为IP地址。如果MS 600具有指配UNC 608的指配的IP地址，则将省略DNS步骤。
655：DNS服务器610返回响应655。
656：MS 600建立至指配UNC 608的明确定义的端口的TCP会话。
657：MS 600使用URR发现请求657查询指配UNC 608以获取默认UNC 615。该消息包含：
GSM小区信息；
当前驻留的(camping)GSM CGI或成功注册MS的上一个CGI，连同指示它是哪一个的指示符；
AP身份；
MS正在使用的AP的广播空中接口MAC地址；
-MS身份；
-IMSI。
658：指配UNC 608使用由MS 600提供的位置信息(例如CGI)返回URR发现接受消息658，以提供默认UNC 615及其关联的默认SGW 614的FQDN或IP地址。该消息还可以包含针对默认UNC 615使用的TCP端口号。此外，完成此操作使得MS 600被引导到“本地”默认UNC以优化网络操作。
659：或者，指配UNC 608可以返回指示拒绝原因的URR发现拒绝659。多种原因可能触发拒绝，包括：
网络拥塞：在此情况中，无法立即为请求服务。MS 600应该等待随机时间之后才启动第二次尝试。对于相继每次的失败尝试，MS600应该将等待时间加倍。在5次失败的尝试之后，MS 600应该重新启动发现过程。
位置未被允许：MS 600正在尝试连接到与MS 600的归属运营商没有漫游协议的运营商。MS 600将不再从该被禁止的位置(即URR发现拒绝消息659中指示的国家、PLMN或位置)尝试发现过程。当MS 600不再位于被禁止的位置时，MS 600可以利用(例如SIM中)存储的指配UNC 608重试发现过程。
UMA服务未被允许：运营商策略确定没有UMA服务可用。MS600将不在该UMA网络上重新尝试发现。该状况将维持到MS关机为止。
IMSI未被允许：运营商策略确定不允许IMSI。MS 600将不在该UMA网络上重新尝试发现。该状况将维持到MS关机为止。
未指定：不返回任何原因。MS 600将不在该UMA网络上重新尝试发现。该状况将维持到MS关机为止。
AP未被允许：运营商策略确定此AP上没有UMA服务可用。MS 600可以从另一个AP重试发现过程。
如果MS 600无法从指配UNC 608接收到任何响应，则MS 600将表现为如同它接收到附带有网络拥塞原因的URR发现拒绝659。
660：然后释放660第一个TCP连接656。
661：如果指配UNC 608和默认UNC 616支持相同的SGW(在此情况中会为指配SGW 606)，则可以使用相同的安全隧道653。否则，释放660第一个安全隧道653，并建立662新的安全隧道。
662：如果只向MS 600提供默认SGW 614的FQDN，则MS 600将首先通过DNS查询解析IP地址(经由WLAN接口)。MS 600然后将建立至默认SGW 614的安全隧道662。如果只向MS 600提供默认UNC 616的FQDN，则MS 600然后将通过DNS查询解析IP地址(经由安全隧道662)。
663：MS 600然后建立至默认UNC 616上的明确定义的端口或URR发现接受658中返回的端口的TCP会话663。
664：MS 600将通过发送URR注册请求664来尝试在默认UNC616上注册。该消息包含：
GSM小区信息；
当前驻留的GSM CGI或成功注册MS 600的上一个CGI，连同指示它是哪一个的指示符；
AP身份；
MS 600正在使用的AP的广播空中接口MAC地址；
MS身份；
IMSI。
665：如果默认UNC 616希望将MS 600重定向到另一个服务UNC624，则它将以URR注册重定向665来响应，URR注册重定向665提供目标服务UNC 624和关联的SGW 622的FQDN或IP地址。或者，默认UNC 616可以拒绝注册，以及在此情况中默认UNC 616将以指示拒绝原因的URR注册拒绝(未示出)来响应。这可能因为多种原因被触发，例如：
因负载均衡的重定向：特定UNC过载并且将MS 600重定向到另一个UNC。
网络拥塞：无法立即为MS 600服务。MS 600将等待随机时间之后才启动第二次尝试。对于相继每次的失败尝试，MS 600将等待时间加倍。在5次失败的尝试之后，MS 600将重新启动注册过程。
在指配UNC 608处重新启动发现：MS 600将通过联络(例如在SIM中)存储的指配UNC 604来重新启动发现过程。
位置未被允许：MS 600将不尝试注册到该UNC。MS 600可以利用(例如在SIM中)存储的指配UNC 608来重试发现过程。
UMA服务未被允许：运营商策略确定没有UMA服务可用。MS600将不在该UMA网络上重新尝试注册。该状况将维持到MS 600关机为止。
AP未被允许：运营商策略确定此AP上没有UMA服务可用。MS 600可以从另一个AP重试注册过程。
或者，按步骤668，默认UNC 616可以返回URR注册接受664来接受注册。
666：然后释放666第二个TCP连接663。
667：如果默认UNC 616和服务UNC 624支持相同的SGW(在此情况中会为指配SGW 614)，则可以使用相同的安全隧道662。否则，释放667第一个安全隧道662，并建立668新的安全隧道。
668：如果重定向MS 600，并只向MS 600提供服务SGW 622的FQDN，则MS 600将首先通过DNS查询解析IP地址(经由WLAN接口)。MS 600然后将建立至服务SGW 622的安全隧道。如果只向MS 600提供服务UNC 624的FQDN，则MS 600然后将通过DNS查询解析IP地址(经由安全隧道)。MS 600然后建立至服务UNC 624上的明确定义的端口的TCP会话。
669：MS 600将通过发送URR注册请求669来尝试在服务UNC624上注册。该消息包含：
GSM小区信息：当前驻留的GSM CGI或成功注册MS 600的上一个CGI，连同指示它是哪一个的指示符。
AP身份：MS 600正在使用的AP的广播空中接口MAC地址。
MS身份：IMSI。
670：如果服务UNC 624接受注册尝试，则它将以URR注册接受670来响应。该消息包含：
包括BCCH ARFCN、PLMN色码和基站色码的小区描述；
包括对应于UNC小区的移动国家码、移动网络码以及位置区域码的位置区域标识。
标识位置区域内的小区的小区身份。
671：或者，服务UNC 624可以拒绝请求或将MS 600重定向到另一个服务UNC 624。
现在参考图7，示出说明根据本发明一个实施例的存储在MS中的UNC项的注册进程506的流程图。MS将(例如在SIM上)存储指配UNC和默认UNC(连同关联的SGW)的地址。当MS处于GSM覆盖中时MS还将在GSM CGI级别上或者当没有GSM覆盖时还将在AP级别上(例如在SIM上)存储有关MS先前能够完成成功注册过程的每个UNC的如下信息。这些备选服务UNC地址被存储在MS中。
注册之前MS所在的GSM小区的小区全球身份(CGI)；
成功注册后接收到的服务SGW身份地址；
成功注册后接收到的服务UNC IP地址。
要存储在MS中的此类项的数量可以是一个或若干。对于某个特殊AP，将仅存储上次成功注册的UNC关联。MS可以优先地加入WLAN AP，该WLAN AP与服务UNC的关联已存储在存储器中。
在加入WLAN时，如果如在判断框700中确定的，MS处于GSM覆盖中，并且如在判断框702中确定的，MS存储了当前GSM CGI的服务UNC信息，则在框706中，MS将通过建立至服务SGW的安全隧道来尝试注册到服务UNC。但是，如果如在判断框700中确定的，MS未处于GSM覆盖中，并且如在判断框704中确定的，MS存储了当前AP ID的服务UNC信息，则在框706中，MS将通过建立至服务SGW的安全隧道来尝试注册到服务UNC。
在框706中建立安全隧道之后，在框708中，MS建立至服务UNC上的端口的TCP会话，并在框710中请求在服务UNC上注册。如果UNC接受MS，则在框712中，完成注册并建立服务。如果UNC将MS重定向到另一个UNC，则在框706中，建立安全隧道，并重复如本文描述的进程。UNC仍可能因任何原因拒绝MS，即使它可能之前为该MS服务过。在此类情况中，在框714中，MS将在接收到注册拒绝时从它存储的列表中删除该服务UNC的地址。
如果MS没有接收到对发往服务UNC的注册请求的响应，则在框714中删除该项。此后，或如果如在判断框702中确定的，MS尚未存储当前GSM CGI的服务UNC信息，或如在判断框704中确定的，MS尚未存储当前AP ID的服务UNC信息，则如在判断框716中确定的，MS将检查是否有默认UNC的存储项。如果MS没有默认UNC的存储项，则在框718中，它将利用指配UNC来尝试发现/注册过程以便获取新的默认UNC。下面参考图8对该进程作更详细的描述。
但是，如果如在判断框716中确定的，MS没有默认UNC的存储项，则MS将通过在框720中建立至默认SGW的安全隧道、在框722中建立至默认UNC上的端口的TCP会话和在框724中请求在默认UNC上注册来尝试注册到默认UNC以便获取加入的AP的新服务UNC。如果请求被接受，则在框712中，完成注册，并建立服务。如果UNC将MS重定向到另一个UNC，则在框706中，建立安全隧道，并重复如本文描述的进程。如果请求被拒绝或一段时间内MS没有接收到对发往默认UNC的注册请求的响应，则在框726中从存储的列表中删除该默认UNC。在框718中，MS然后将利用指配UNC来尝试发现/注册过程以便获取新的默认UNC。下面参考图8对该进程作更详细的描述。
现在参考图8、图9和图10，示出说明根据本发明一个实施例的MS的UNC发现/注册进程512(图5)和718(图7)的流程图。当MS加入WLAN(对于该WLAN，MS在其存储器中没有存储的服务UNC)时，它将尝试注册到默认UNC。发现和注册过程由如下步骤组成：
加入WLAN；
通过指配UNC发现默认UNC；
注册到默认UNC；
可能重定向到服务UNC或拒绝；
注册到服务UNC。
通过注册过程，MS可以被重定向到另一个服务UNC。除其他原因外，这可能基于如下原因：
通过重叠GERAN小区全球身份或其他位置属性所指示的当前位置；
加入的AP的指示；
NW中的负载均衡；
运营商策略；
漫游MS情况中的漫游协议。
成功的注册过程导致UNC建立MS的上下文。MS获取它已在其上注册的UMAN的必要系统信息，并可以触发与CN的正常位置/路由区域更新过程。
更具体地，如果在800，MS具有指配SGW的指配的或导出的FQDN，则在框802中，MS将执行DNS查询以将指配SGW的FQDN解析为IP地址。此后，或如果在804，MS具有指配SGW的指配的IP地址，则在框806中建立至指配SGW的安全隧道。此后，如果在808，MS具有指配UNC的指配的或导出的FQDN，则在框810中，MS将执行DNS查询以将指配UNC的FQDN解析为IP地址。此后，或如果在812，MS具有指配UNC的指配的IP地址，则在框814中建立至指配UNC的TCP连接，并且在框816中查询指配UNC以获取默认UNC。如果没有响应，则在框810中，执行无响应过程。如果查询被拒绝，则在框820中，执行拒绝过程。下面参考图11更详细地描述无响应过程810和拒绝过程820。
如果在822，查询被接受且基于MS位置信息接收到默认UNC的IP地址，则在框826中建立至默认SGW的安全隧道。另一方面，如果在824，查询被接受且基于MS位置信息接收到默认UNC和关联的默认SGW的FQDN，则在框828中，执行DNS查询以将默认SGW的FQDN解析为IP地址，并且在框830中，建立至默认SGW的安全隧道。如果在832，MS具有默认UNC的FQDN，则在框834中，执行DNS查询以将默认UNC的FQDN解析为IP地址。此后，或如果在836，MS具有默认UNC的IP地址，或者在框826中已建立了安全隧道，在框838中建立至默认UNC上的端口的TCP会话。在框840中，MS然后请求在默认UNC上注册。
如果请求被接受，则在框842中，完成注册，并建立服务。如果没有响应，则在框844中，执行无响应过程。如果请求被拒绝，则在框846中，执行拒绝过程。下面参考图11更详细地描述无响应过程844和拒绝过程846。如果在848，接收重定向连同服务UNC和关联的服务SGW的IP地址，则在框852中建立至服务SGW的安全隧道。另一方面，如果在850，接收到重定向连同服务UNC和关联的服务SGW的FQDN，则在框854中，执行DNS查询以将服务SGW的FQDN解析为IP地址，并且在框856中，建立至服务SGW的安全隧道。如果在858，MS具有服务UNC的FQDN，则在框860中，执行DNS查询以将服务UNC的FQDN解析为IP地址。此后，或如果在862，MS具有服务UNC的IP地址或在框852中建立了安全隧道，则在框864中建立至服务UNC上的端口的TCP会话。在框866中，MS然后请求在服务UNC上注册。
如果请求被接受，则在框868中，完成注册，并建立服务。如果没有响应，则在框870中，执行无响应过程。如果请求被拒绝，则在框872中，执行拒绝过程。下面参考图11更详细地描述无响应过程870和拒绝过程872。如果接收到重定向，则该进程在874至848和876至850处重复。
现在参考图11，示出说明根据本发明一个实施例的拒绝过程516(图5)、820(图8)、846(图9)以及872(图10)和无响应过程818(图8)、844(图9)和870(图10)的流程图。如果拒绝是网络拥塞或没有响应，而且如在判断框900中确定的，没有先前的尝试失败，则在框902中，MS将在等待之后才启动下一次发现或注册尝试。但是如果如在判断框900中确定的，先前的尝试失败，以及如在判断框904中确定的，已经有少于5次失败的尝试，则在框906中，将等待时间加倍，并且在框902中，MS将在等待之后才启动下一次发现或注册尝试。但是如果如在判断框904中确定的，已经有5次失败的尝试，则在框908中，重新启动发现或注册进程。
如果拒绝是位置未被允许，则在框910中，MS将不从该被禁止的位置(即URR发现拒绝消息中指示的国家、PLMN或位置)尝试发现或注册，并且在框912中，当MS不再处于被禁止的位置时，MS可以利用存储的指配UNC重试发现或注册过程。如果拒绝是AP未被允许，则在框914中，加入的AP上没有服务可用，并在框916中，MS可以在另一个AP上重试发现或注册过程。如果拒绝是因负载均衡的重定向，则在框918中，将MS重定向到另一个UNC。如果拒绝是在指配UNC处重新启动发现，则在框920中，MS通过联络存储的指配UNC来重新启动发现过程。如果拒绝是UMA服务未被允许或IMSI未被允许或拒绝是非指定的，则在框922中，没有服务可用，而且不允许重新尝试注册。
现在参照图12，示出说明根据本发明在MS 1202上的重定向计数器系统的流程图1200。如果如在判断框1204中确定的，这是MS1202的第一次注册尝试，则在框1206中将重定向计数器设为零。此后，并且如果如在判断框1204中确定的，这不是MS 1202的第一次注册尝试，则将包含重定向计数器的注册请求发送到适当的UNC。如果如在判断框1210中确定的，MS 1202接收重定向响应，则在框1212中递增重定向计数器。此后，或如果未收到重定向响应，则进程返回判断框1204以发送出下一注册请求。
在另一实施例中，本发明提供一种方法，通过初始化重定向计数器、在注册请求中包括该重定向计数器并在每次接收到响应该注册请求的重定向响应时递增该重定向计数器而限制非许可无线电接入网络中移动台的重定向。该重定向计数器一般在第一次注册请求时初始化为零。另外的步骤可包括创建该注册请求、将该注册请求发送到非许可移动接入网络控制器或者接收该注册请求的响应。
现在参照图13，示出说明根据本发明减少源于UNC 1302的重定向的数量的流程图。在框1304中UNC 1302接收包含重定向计数器的注册请求。如果如在判断框1306中确定的，重定向计数器未超过某个值，则在框1308中继续正常处理。然而，如果如在判断框1306中确定的，重定向计数器超过该值，则在框1310中拒绝注册请求，并记录事件1312。
类似地，本发明提供一种方法，通过接收包含重定向计数器的注册请求、只要该重定向计数器不超过某个值便正常处理该注册请求以及只要该重定向计数器超过某个值便发送拒绝响应而限制非许可无线电接入网络中移动台的重定向。该方法还可包括只要该重定向计数器超过该值便创建日志或者创建拒绝响应的步骤。上述方法可使用包含在计算机可读介质上的计算机程序实施，其中，每个步骤由一个或多个代码段执行。
本发明还提供一种包括注册请求和重定向计数器的电子通信。该电子通信一般从移动台发送到非许可无线电接入网络中的非许可移动接入网络控制器。
另外，本发明提供一种在非许可无线电接入网络内通过使用重定向计数器确定是否拒绝注册请求而限制一个或多个移动台的重定向的设备。类似地，本发明提供一种连接到许可移动网络的核心网络部分的非许可无线电接入系统，该非许可无线电接入系统包括一个或多个适于通过非许可无线电接口与移动台通信的接入点、一个或多个连接到该许可移动网络的核心网络部分的非许可移动接入点控制器以及连接到这些接入点和非许可移动接入点控制器的固定宽带网络，其中，该一个或多个非许可移动接入点控制器使用在移动台的每个注册请求中的重定向计数器限制移动台的重定向。
虽然详细描述了本发明及其优点，但是应该理解，在不背离所附权利要求书限定的本发明精神和范围的前提下可以在其中进行多种更改、替换和变化。而且，本发明的范围不应局限于本说明书中描述的进程、机器、制造、物质组成、装置、方法和步骤的具体实施例，而是只受权利要求书的限制。

Claims (11)

1.一种限制非许可无线电接入网络中从非许可网络控制器(UNC)到不同的UNC的移动台的重定向的方法，所述方法包括以下步骤：
在第一次注册请求时将移动台上的重定向计数器的值设为零；
将来自所述移动台的注册请求发送到所述UNC，所述注册请求包括重定向计数器值；
以及
响应于所述移动台接收来自任何UNC的将所述注册请求重定向到不同的UNC的响应，递增所述重定向计数器，其中，在所述重定向计数器超过阈值的情况下，所述不同的UNC拒绝所有另外的注册请求。
2.如权利要求1所述的方法，还包括接收所述注册请求的响应的步骤。
3.一种限制从第一非许可无线电接入网络到第二非许可无线电接入网络的移动台的重定向的方法，所述方法包括以下步骤：
在所述第一非许可无线电接入网络内接收来自移动台的注册请求，其中，所述注册请求包括所述移动台上的重定向计数器的值，所述移动台上的所述重定向计数器的所述值是所述移动台已被指示重定向到不同的非许可无线电接入网络的总次数；
只要所述重定向计数器未超过某个值便正常处理所述注册请求；以及
只要所述重定向计数器的所述值超过所述某个值则将拒绝响应发送到所述移动台。
4.如权利要求3所述的方法，还包括只要所述移动台上的所述重定向计数器的所述值超过所述某个值便创建日志的步骤。
5.如权利要求3所述的方法，还包括创建所述拒绝响应的步骤。
6.一种限制非许可无线电接入网络中从非许可网络控制器(UNC)到不同的UNC的移动台的重定向的设备，包括：
在第一次注册请求时将移动台上的重定向计数器的值设为零的装置；
将来自所述移动台的注册请求发送到所述UNC的装置，所述注册请求包括重定向计数器值；以及
响应于所述移动台接收来自任何UNC的将所述注册请求重定向到不同的UNC的响应而递增所述重定向计数器的装置，其中，在所述重定向计数器超过阈值的情况下，所述不同的UNC拒绝所有另外的注册请求。
7.如权利要求6所述的设备，还包括接收所述注册请求的响应的装置。
8.一种限制从第一非许可无线电接入网络到第二非许可无线电接入网络的移动台的重定向的设备，包括：
在所述第一非许可无线电接入网络内接收来自移动台的注册请求的装置，其中，所述注册请求包括所述移动台上的重定向计数器的值，其中，所述移动台上的所述重定向计数器的所述值是所述移动台已被指示重定向到不同的非许可无线电接入网络的总次数；
只要所述重定向计数器未超过某个值便正常处理所述注册请求的装置；以及
只要所述重定向计数器的所述值超过所述某个值则将拒绝响应发送到所述移动台的装置。
9.如权利要求8所述的设备，还包括只要所述移动台上的所述重定向计数器的所述值超过所述某个值便创建日志的装置。
10.如权利要求8所述的设备，还包括创建所述拒绝响应的装置。
11.一种连接到许可移动网络的核心网络部分的非许可无线电接入系统，所述非许可无线电接入系统包括
一个或多个适于通过非许可无线电接口与移动台通信的接入点，
一个或多个连接到所述许可移动网络的核心网络部分的非许可移动接入点控制器以及
连接到所述接入点和所述非许可移动接入点控制器的固定宽带网络，其中，所述一个或多个非许可移动接入点控制器使用在来自所述移动台的每个注册请求中包括的重定向计数器值限制所述移动台的重定向。
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