CN101133658A - 移动性管理设备及方法 - Google Patents

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CN101133658A CNA2005800435591A CN200580043559A CN101133658A CN 101133658 A CN101133658 A CN 101133658A CN A2005800435591 A CNA2005800435591 A CN A2005800435591A CN 200580043559 A CN200580043559 A CN 200580043559A CN 101133658 A CN101133658 A CN 101133658A
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Abstract

无线移动性管理系统包括配置成存储访问用户简档并与移动交换中心进行通信以便路由支持用户会话的无线呼叫的来访位置寄存器，配置成存储归属用户简档并更新与归属用户简档关联的用户位置的归属位置寄存器，以及配置成创建第一无线网络与第二无线网络、有线分组网络和公共交换电话网中的至少一个之间的用户会话互连的无线媒体网关(WMG)，其中包括为用户会话提供物理资源。与无线软交换机集成的WMG控制器配置成控制WMG以分配资源并建立用户会话所需的连接。基于性能的移动性管理器配置成接收来自WMG的用户会话性能数据，并根据性能数据作出切换决定。

Description

移动性管理设备及方法
背景技术
电信运营商越来越多地提供多服务包以及捆绑服务，包括高带宽和其它因特网服务、传统语音服务以及无线服务的各种组合。捆绑服务可允许运营商相对于捆绑服务的任何单独服务的费用收取更高费用，但在捆绑服务费用少于单独购买捆绑服务时的累计费用的意义上仍然提供价值。因此为顾客提供购买附加服务的动机。此外，近期市场趋势表明对这些捆绑业务广泛的顾客需求。但是，服务运营商艰难地进行成功升级现有基础设施以满足这种需求、尤其是对于高带宽服务。这样一种艰难工作涉及过渡网络，过渡网络往往用于结合语音和数据网络，但是可能需要大量人力和资源进行维护及升级。
上述服务捆绑发展还伴随着服务技术发展。但是，许多新兴技术不易通过可工作和/或大型网络来实现。这些障碍可延缓更通用的多功能网络和/或网络组件的实现以及朝向时分复用(TDM)、异步转移模式(ATM)、通用移动电信业务(UMTS)和/或其它无线服务、基于因特网协议的语音(VoIP)、基于DSL的语音(VoDSL)、无线本地接入网(WLAN)、Bluetooth、宽带无线接入(WiMAX，IEEE 802.16)、移动宽带无线接入(MBWA，IEEE 802.20)、超宽带接入(UWB)以及无许可移动接入(UMA)等等的更多数量的捆绑服务组合的扩展。
捆绑和技术发展可能需要有线网络、宏蜂窝网络和宽带接入网之间的更透明或无缝互配，尤其是对于进行中的切换和呼叫。但是，目前的网络体系结构往往不能令人满意地允许其中至少部分采用诸如ANSI-41和GSM网络的移动交换中心和归属位置寄存器之类的现有蜂窝网络核心单元的不同网络类型之间的无缝移动性。
另外，IP、无线技术(例如其中还包括3G、WiFi和WiMax)以及有线PSTN和分组网络的汇聚仍然存在若干主要难题和问题。这样一个难题是在面临IP网络的无保证QoS时提供有线与无线网络之间以及不同类型的无线技术之间的平滑无缝切换。
附图说明
通过以下结合附图的详细描述最透彻地理解本公开的方面。要强调的是，如可以按照标准工业惯例那样，各个特征可能未按比例绘制。例如，为了论述的清楚起见，各个特征的尺寸可任意增加或减小。
图1A是根据本公开的方面的网络体系结构的一个实施例的至少一部分的示意图。
图1B是图1A所示的网络体系结构的另一个示意图。
图1C是图1A所示的网络体系结构的另一个示意图。
图2是带有具有与图1A所示的体系结构相关的方面的遗留核心体系结构的VoWiFi的一个实施例的至少一部分的示意图。
图3是带有具有与图1A所示的体系结构相关的方面的下一代核心体系结构的VoWiFi的一个实施例的至少一部分的示意图。
图4是根据本公开的方面的无线媒体网关的一个实施例的至少一部分的框图。
图5是根据本公开的方面的切换方法的一个实施例的至少一部分的消息流程图。
图6是图5所示的方法的另一个实施例的至少一部分的消息流程图。
图7和图8是根据本公开的方面的方法的实施例的至少一部分的流程图。
具体实施方式
大家要理解，以下公开提供许多不同实施例或用于实现各个实施例的不同特征的实例。下面描述组件和配置的具体实例以便简化本公开。这些实例无疑只是实例而不是用于限制。另外，本公开可在各个实例中重复参考标号和/或字母。这种重复是为了简化和清晰的目的，而不是实质上规定所述的各个实施例和/或配置之间的关系。
本公开介绍利用移动性管理器、媒体网关和/或媒体网关控制器来监测不同层上、例如在承载层、信令层和/或应用层上的业务的性能的方面。业务性能的监测方面可触发呼叫切换，使得根据本公开的方面，呼叫可从无线网络更无缝地转变到有线网络、例如转变到局域网(LAN)，或者从一种类型的无线网络转变到另一种类型的无线网络、例如在3G与无线LAN(WLAN)网络之间。
随着更广泛地部署宽带无线接入(例如WiFi、WiMAX、MBWA、UWB)，无线和有线运营商期待提供宏蜂窝网络与宽带接入网之间的无缝互配、尤其是对于进行中的切换和呼叫的机制。但是，目前的网络体系结构不能采用网络单元令人满意地允许这些网络之间的无缝移动性。本公开介绍在本文中通常称作移动性管理器的这样一种网络单元。移动性管理器的各个实施例可能与以下所述的方面的一个或多个一致。
至少在一部分实施例中，移动性管理器被包含或者与一个或多个网络或小区关联，或者以其它方式与一个或多个移动交换中心(MSC)通信或关联。当用户设备(UE)客户机移动到接近小区或网络中的宽带无线接入点(例如其预定邻近范围之内)时，移动性管理器可检测来自移动手机或其它UE客户机的信号强度。然后，可例如通过向共存的、连接的或者关联(例如在相同网络或小区中)的归属位置寄存器HLR发送请求和/或位置更新，并且例如采用订户信息(或者“用户”信息，其中术语“订户”和“用户”在本文中可交替使用)，更新共存的、连接的或者关联(例如在相同网络或小区中)的来访位置寄存器VLR，移动性管理器开始系统、网络或MSC之间的切换过程。移动性管理器可例如通过会话发起协议(SIP)和/或其它实时呼叫控制协议(例如H.248和/或媒体网关控制协议(MGCP))与现有一个或多个媒体网关控制器(MGC)接口。
部分或全部移动补充特征可由移动性管理器处理，无论对于SIP/VoIP手机、2G无线电接入网(RAN)手机(例如GSM或CDMA手机)和/或其它手机。移动性管理器还可用作传统、常规或将来开发的HLR和/或VLR，作为对现有HLR和/或VLR的替代或者与其结合。在一些实施例中，移动性管理器可与一个或多个现有的、常规的或将来开发的媒体网关控制器(MGC)互配，其中包括没有无线(例如RAN)接口或移动性管理功能(例如HLR信令或MSC间信令)的那些媒体网关控制器(MGC)。作为附加或替代，移动性管理器可执行例如第二代(2G)网络的上下文中的现有、传统、常规或将来开发的VLR和/或移动性管理器的任务。
在一些实施例中，移动性管理器允许或改进宽带无线接入与宏蜂窝网络之间的无缝切换，同时还利用网络中现有的MGC和/或媒体网关(MG)和/或网络单元、如RAN及其它网络核心单元(例如HLR、MSC)。移动性管理器还可提供RAN与宽带无线接入、例如MGC/MG与VoP的MSC等等之间的移动性管理功能和补充特征透明性。
本申请中公开的一些实施例的方面还可提供宽带无线接入与宏蜂窝系统、小区、网络等之间的基本上或完全无缝的切换。作为补充或替代，一些实施例可经由RAN空中接口(A I/F)的端接来提供2G RAN的控制。根据本公开的方面的移动性管理器的一个实施例配置成与现有MGC、MG和/或不是无线启用(例如软交换机)、而是基本上或完全可用作汇接器的其它网络单元互配。
本申请中公开的一些实施例的方面可能需要附加的网络单元。但是，这个附加网络单元可易于与MGC和/或其它网络单元集成为完整包装。
本申请中公开的一些实施例的方面可允许或帮助蜂窝与宽带无线及有线接入/网络之间的无缝切换。作为补充或替代，一些实施例可允许或帮助利用现有蜂窝网络核心单元(例如MSC、HLR等等)，无论对于ANSI-41、GSM和/或其它网络。
参照图1A，所示的是根据本公开的方面的网络100的一个实施例的至少一部分的示意图。网络100只是根据本公开的一个或多个方面的示范实施例-图1A所示的实施例的变更也属于本公开的范围。此外，图1A所示的网络100可表示在本文中可统称为网络的完整网络、不止一个网络、网络的一部分或者不止一个网络的若干部分的体系结构。网络100可能是或者支持GSM、GPRS、DAMPS、IS-136、IS-95、PDC、CDMA、WCDMA、UMTS、EDGE和/或其它蜂窝网络(有时称作“许可”网络)中的一个或多个。网络100还可能是或者支持WiFi、WLAN、蓝牙、VoWiFi、802.11、WiMAX、MBWA、UWB和/或在蜂窝网络中具有一个或多个接入点的其它宽带、可能包括无许可移动接入(UMA)网络中的一个或多个。
在所述实施例中，网络100包括至少一个基站控制器(BSC)110、至少一个移动交换中心(MSC)120、至少一个HLR 130以及至少一个VLR 140以及其它单元。图1A所示的网络100还包括至少一个移动性管理器150，它可包含于、连接到网络100或者与其关联。这些及其它各种单元可在单个网络中或者在两个或两个以上网络上分布。
BSC 110可提供MSC 120与至少一个基站(BS)和/或基站收发信台(BTS)(共同由参考标号160表示)之间的接口以及其它功能。但是，本公开的方面可适用于与采用BSC 110不同的技术代。例如，在网络100支持UMTS的实施例中，BSC 110可能是无线电台控制器(RSC)。类似的网络单元替代也属于本公开的范围(例如，在3G网络/系统而不是1G、2G或2.5G网络/系统中)。因此，在本文中对于按常规用于具体代的具体网络单元(包含在图中)的提法可包括其它代中功能上相似或相当的单元。因而，例如，以下对BSC 110的提法可被认为包括RSC。本公开的范围之内的图1A所示的网络100的实施例还可包括常规和/或将来开发的网络、系统、网络单元或代的组合。例如，网络100的一个实施例可包括BSC 110和RSC或者它们的多个示例。
每个BS 160提供BSC 110与多个移动或无线手机、电话、PDA、终端或其它用户设备客户机(“UE客户机170”)之间的接口。UE客户机170均可是单模、双模或多模的。例如，在一个实施例中，UE客户机170的一个或多个可配置成在例如CDMA网络、GSM网络和WLAN网络中操作。UMA启用移动台是运行UMA客户机软件的WLAN启用蜂窝手机。客户机软件让手机中的WLAN无线电对于GSM无线电表现为并行无线电资源。通过以这种方式集成，手机中的更高级的服务和应用完全保持不变。服务可通过WLAN无线电对GSM无线电传递的事实完全从手机内的更高级服务和控制逻辑中提取。
HLR 130是为了记录目的而把用户简档和/或身份分配到其中的位置寄存器。已记录的用户简档/身份信息可包括订户信息，例如但不限于订户的移动装置的电子序列号(ESN)、订户的当前位置、订户的授权时间段以及与订户关联的其它简档信息。HLR 130可位于MSC 120中，可能达到HLR 130无论在物理上、逻辑上、关于连通性等与MSC120不可区分的程度。但是，在其它实施例中，例如在图1A所示的实施例中，HLR 130可能没有与MSC 120集成，但可能是位于MSC 120附近或者远离MSC 120的体系结构/网络100的分立组件。HLR 130还可如同所述实施例中那样服务于一个MSC 120，或者不止一个MSC120。HLR 130还可分布于不止一个物理实体上，例如多个物理上分立的组件配置成作为单个HLR 130协作工作的情况。
MSC 120还可配置成用作VLR。VLR是MSC 120用来检索用于处理到或来自访问订户的呼叫的信息的位置寄存器。VLR可位于MSC120中，可能达到VLR无论在物理上、逻辑上、关于连通性等与MSC120不可区分的程度。但是，在其它实施例中，VLR可能没有与MSC120集成，但可能是位于MSC 120附近或者远离MSC 120的体系结构/网络100的分立组件。VLR还可服务于一个MSC 120或者不止一个MSC 120。
VLR和HLR 130可被看作是用来跟踪无线装置的两级数据分级结构。一般来说，每个无线网络包括HLR 130，并且用户永久地与其预订网络中的HLR 130关联。诸如预订服务的类型、计费信息和位置信息之类的关于各用户的信息存储在位于HLR 130上的用户简档中。但是，VLR的数量以及它们在网络中的布置在网络之中可能不同。各VLR可存储与正访问与网络的HLR 130关联的网络的无线装置有关的信息。
MSC 120可与无线软交换机、如具有与图3所示且下面进一步描述的无线软交换机390相似的一个或多个方面的无线软交换机集成或以其它方式组合。MSC 120可能是构成蜂窝网络、其它公共交换网络和/或相同或其它无线网络中的其它MSC之间的用户业务的接口的自动系统。服务和应用、如呼叫处理和位置登记可通过经由信令网络、如7号信令系统(SS7)的信令消息的交换来实现。SS7是用于信令交换的协议，同时信令网络称作SS7网络。
MSC 120还可配置成与无线软交换机和/或无线媒体网关控制器配合操作，可能达到MSC 120、无线软交换机和无线媒体网关控制器的两个或两个以上无论以物理方式、逻辑方式还是这两种方式集成或者组合的程度。在这类实施例中，这种合作可支持用户应用的物理资源的分配和管理。
MSC 120与HLR 130之间以及MSC 120与VLR之间的接口可能是基于标准的。例如，根据所使用的无线技术，MAP可用于GSM，IS-41可用于CDMA，以及基于IP的协议、如SIP可用于新几代的汇聚无线和有线网络。但是，本申请的范围不限于这些实例。
网络100还包括至少一个媒体网关(MG)180。虽然在本公开的范围内不限于此，但是MG 180可能是或者包括一个或多个电路交换机、因特网协议(IP)网关和/或信道存储区，它们可把数据从一种类型的网络所需的格式转换为另一种类型的网络所需的不同格式。MG 180可端接来自电路交换网络的信道以及来自分组交换网络的流式或其它媒体，例如IP网络中的实时传输协议(RTP)流。MG 180上的数据输入可能是例如MG 180可同时或者以其它方式处理的音频、视频和/或T.120(实时多点通信)。MG 180的一个实施例如图4所示，下面进一步进行描述。
网络100还可包括软交换机190，它可能是或者包括开放式应用程序接口(API-也可能称作应用接口或应用编程接口)。软交换机190、MG 180和/或其组件可单独或共同用于桥接例如一个或多个公共交换电话网(PSTN)、基于分组的语音(VoP)网络、PSTN应用和/或设备、VoP应用和/或设备、和/或WLAN网络和/或设备。PSTN可采用时分复用(TDM)以及其它格式和/或协议。VoP可采用例如异步转移模式(ATM)、基于因特网协议的语音(VoIP)、UTMS和/或码分多址(CDMA，例如CDMA2000和/或W-CDMA)。WLAN可采用WiFi、VoWiFi、蓝牙、802.11以及其它以太网或UMA格式或协议。
网络100还包括媒体网关控制器(MGC)185，它可包括或替代上述软交换机190或者与其结合(例如，MGC 185可能是软交换机，或者MGC 185可能至少执行软交换机的功能)。MGC 185其中还可包括呼叫管理器、订户简档管理器、设施资源管理器、信令网关管理器和/或移动性管理器。
订户简档管理器(或者订户简档管理器功能)可配置成例如在呼叫始发和终止时检索用于验证的订户数据。订户简档管理器作为补充或替代可配置成提供用于订户特征的构架和/或API(例如，用于快速特征开发)。到板外高级智能网络(AIN)触发器的演化途径作为补充或替代可由订户管理器提供。订户简档管理器可设置在专用的独立处理器中或者与附加功能或设备集成。本公开的范围之内的订户简档管理器可能是常规的或者是将来开发的，其中还可包括上述特性的任何组合。
设施管理器(或者设施管理器功能)可配置成提供用于呼叫处理的中继线和线路分配服务、处理非呼叫关联信令(例如ISUP BLO消息)、和/或处理因故障或手动干预而从服务删除中继线或线路的请求。设施管理器作为补充或替代可配置成处理请求，以便然后使其返回到服务。设施管理器可设置在专用的独立处理器中或者与附加功能或设备集成。本公开的范围之内的设施管理器可能是常规的或者是将来开发的，并且其中还可包括上述特性的任何组合。
呼叫管理器(或者呼叫管理器功能)可配置成提供基于触发的一般状态机驱动的呼叫模型和/或支持分布式呼叫处理。呼叫管理器可与外部物理信令接口和协议无关，并且可配置成处理各种承载业务。在一些实施例中，各MSC可具有呼叫管理器或呼叫管理器功能的一个示例的最大者。在一个实施例中，系统或网络可具有呼叫管理器或呼叫管理器功能的两个示例的最小者，以便获得容错。一些实施例可能不要求或者包括信道与呼叫管理器或呼叫管理器功能的示例的数量之间的已定义比率的固定关联。呼叫管理器作为补充或替代可支持把呼叫业务分布于所有服务间过程，和/或配置成例如通过振铃和稳定呼叫状态时的关键呼叫信息的检验点提供或支持呼叫保留。呼叫管理器可设置在专用的独立处理器中或者与附加功能或设备集成。本公开的范围之内的呼叫管理器可能是常规的或者是将来开发的，并且其中还可包括上述特性的任何组合。
信令网关管理器(或者信令网关管理器功能)可配置成支持点代码操作，并且作为补充或替代可配置成是容错的或者支持容错。信令网关管理器可符合、能够符合或者支持ITU标准、ANSI信令标准、SIP、Megaco/H.248和/或其它网关控制协议。信令网关管理器可设置在专用的独立处理器中或者与附加功能或设备集成。本公开的范围之内的信令网关管理器可能是常规的或者是将来开发的，并且其中还可包括上述特性的任何组合。
移动性管理器(或者移动性管理器功能)可提供WiFi网络与蜂窝网络之间、WiFi与PSTN网络之间和/或WiFi网络与分组网络之间的无缝或实质无缝的呼叫切换以及其它网络间切换。移动性管理器作为补充或替代可例如根据SIP和H.248协议提供订户鉴权和/或会话鉴权、检验和/或呼叫控制。移动性管理器作为补充或替代可提供用于HLR和/或其它单元/系统、例如用于订户鉴权、服务特征应用等的接口。移动性管理器作为补充或替代可提供订户位置管理。移动性管理器可设置在专用的独立处理器中或者与附加功能或设备集成。本公开的范围之内的移动性管理器其中还可包括上述特性的任何组合。
移动性管理器(或者移动性管理器功能)可实现为图1A所示的移动性管理器150。作为替代或补充，移动性管理器(或移动性管理器功能)可在图1A所示的网络100的单元的另一个中实现，包括这类单元原本在性质和/或操作上部分地或基本上为常规的情况。
MG 180可与PSTN、PLMN和/或其它交换网络105进行通信。MG 180与MGC 185之间的通信可根据H.248、Megaco和/或其它协议进行。MG 180还可例如通过至少一个TDM电路115与至少一个BSC110进行通信。MG 180作为补充或替代可与一个或多个WLAN或者其它宽带或UMA接入点125、或者互连这类接入点125的分组接口或分组网络(在图1A中由参考标号127共同表示)进行通信。例如，与接入点125的这种通信可经由AMR/EVRC或其它基于IP的语音编解码器类型、通过IP或其它基于分组的网络127进行。本公开的范围无疑不限于这类互连或者其协议/格式，并且包括其它常规或将来开发的互连和/或其它协议/格式。接入点(AP)提供Wi-Fi或蓝牙覆盖以及到用于UMA解决方案的宽带IP网络的链路。AP不需要任何UMA特定技术。UMA移动装置可采用任何普通的现货供应AP。
AP可能是住宅WLAN、企业WLAN或公共无线热点的一部分。只要UMA移动装置被授权使用WLAN，它将直接与移动网络中的UNC连接，以便建立移动台与移动核心网络之间的网络连通性。
MGC 185还可按照常规或将来开发的方式与SS7和/或其它信令网络107进行通信。如上所述，MGC 185还可经由SIP和/或其它协议/格式与移动性管理器150(或者它的多个示例)进行通信。本公开的范围无疑不限于这类互连或者其协议/格式，并且包括其它常规或将来开发的互连和/或其它协议/格式。
移动性管理器150还可例如通过ANSI-41/GSM Map与MSC120、HLR 130和/或VLR 140或者它们的多个示例进行通信。如上所述，移动性管理器150还可例如根据SIP和/或其它协议/格式与足够接近的UE客户机170进行通信。本公开的范围无疑不限于这类互连或者其协议/格式，并且包括其它常规或将来开发的互连和/或其它协议/格式。
MSC 120还可通过至少一个TDM电路117等与至少一个BSC 110通信，以及各BS 160还可通过CDMA、GSM和/或其它A I/F与一个或多个UE客户机170通信。本公开的范围无疑不限于这类互连或者其协议/格式，并且包括其它常规或将来开发的互连和/或其它协议/格式。
在一个实施例中，移动性管理器150、MG 180和MGC 185实质上可包括或组成核心无线网络101，在其中，核心网络101的各单元可以是常规或遗留技术的，除了在核心网络101的MG 180、MGC 185和/或其它单元可与移动性管理器150集成或者可与本文所述的移动性管理功能集成的方面之外。作为补充或替代，VLR 140、移动性管理器150、MG 180、MGC 185和软交换机190中的两个或两个以上可共存，可集成为网络100的单个单元，可具有共享资源(例如计算和/或通信资源)，或者可相互密切关联地进行操作。例如，在图1A所示的实施例中，表示为属于核心网络101的移动性管理器150、MG 180和MGC 185可呈现这样一种关联，无论这类单元是否组成核心网络。例如，如果这三个网络单元各设置在其它单元附近，则情况可能是这样。一种这样的实现可包括在并列外壳或者可能单个外壳中实现的移动性管理器150、MG 180和MGC 185，包括在移动性管理器150、MG 180和MGC 185的两个或两个以上可共享计算资源(例如电源、底板和其它通信部件、热管理部件等)的方面。
参照图1B，其中继续参照图1A，所示的是与图1A所示相似的网络体系结构的示意图。根据本公开的方面，基于性能的移动性管理系统可用于与上述网络单元配合管理用户移动性，并且可提供不间断服务而不管用户的物理位置变化、与移动用户关联的网络环境和/或其它条件。下面描述这种移动用户切换的一个实施例。但是，以下的实施例描述只是作为实例提供，而本公开的范围还包括其它实施例，其中包括具有与以下实例相似的一个或多个方面的实施例。
图1B所示的示意图说明三个独立网络102a-102c的至少一些部分。网络102b是从网络102c的在服务区域或位置区域(LA)103c“漫游”到网络102a的LA 103a的无线装置170b的“归属”网络。
网络102a的所示组件包括基站160a、BSC 110a以及具有集成或共存的VLR 135a的MSC 120a，但是还存在其它组件。类似地，网络102b的所示组件包括HLR 130b，以及网络102c的所示组件包括VLR135c，但是还存在其它组件。网络102a-102c的一个或多个组件和/或方面可实质上与图1A所示的网络100和/或网络101的那些相似。
呼叫切换程序在无线装置170b进入新服务区103a并经由BS 160a向BSC 110a传送位置更新消息时开始。BSC 110a把位置更新消息转发给MSC 120a，MSC 120a发起向其关联VLR 135a的登记查询。VLR135a更新它关于无线装置170b的位置的记录。VLR 135a还从其移动台标识号(MIN)确定无线装置170b的HLR 130b的地址。这可通过表查找程序、如全局标题转换来实现。新的VLR 135a则向HLR 130b发送位置登记消息。
然后，HLR 130b在无线装置170b上执行鉴权程序，并记录新的在服务VLR 135a的ID。HLR 130b还向旧的VLR 135c发送撤销登记消息。旧的VLR 135c删除无线装置170b的记录，并向HLR 130b返回取消确认消息。
一旦无线装置170b处于网络102a的控制之下，可进行从无线装置170b始发的呼叫。参照图1C，并继续参照图1A和图1B，所示的是与图1B所示相似的网络体系结构的另一示意图，并说明这样一种呼叫涉及的步骤和网络组件的一个实施例，其中被叫方是另一个网络102d中的SIP电话171d。网络102d的所示组件包括VLR 135d和SIP电话171d，但是还存在其它组件。网络102d的一个或多个组件和/或方面实质上可与图1A和图1B所示的网络100、101和/或102a-c相似。
无线装置170b最初可通过关联BS 160a/BSC 110a向在服务MSC120a发送呼叫发起信号。MSC 120a则可能通过全局标题转换来确定被叫方的HLR 130b的地址，并向被叫方的HLR 130b发送位置请求消息。
HLR 130b确定在服务VLR 135d，并向VLR 135d发送路由请求消息。VLR 135d在被叫方为无线装置时把路由请求消息转发给在服务MSC 120b，或者在被叫方为有线装置时转发给MSC 120b/MGC 185b组合。被叫方的MSC 120b/MGC 185b把临时ID、被叫临时本地电话号码(TLDN)分配给被叫装置171d，并向HLR 130b发送应答以及临时ID。HLR 130b把这个信息转发给主叫方的MSC 120a。
主叫MSC 120a则通过信令网络(例如SIP网络或SS7网络)向被叫MSC 120b/MGC 185b发送呼叫建立请求。然后，被叫方171d响应呼叫建立消息以及可能响应一个或多个附加握手来完成呼叫建立。
参照图2，所示的是图1A所示网络100的另一个实施例的至少一部分的示意图，在此由参考标号200表示。网络200说明采用遗留核心体系结构实现VoWiFi(基于WiFi的语音)的方面。但是，如同图1A所示的网络100一样，网络200只是根据本公开的一个或多个方面的示范实施例-图2所示的实施例的变更也属于本公开的范围。
网络200的方面可与图1A-1C所示相似。此外，图2所示的网络200可表示在本文中可统称为网络的完整网络、不止一个网络、网络的一部分或者不止一个网络的若干部分的体系结构。虽然网络200表示为VoWiFi的一种实现，但是，网络200还可支持GSM、GPRS、DAMPS、IS-136、IS-95、PDC、CDMA、WCDMA、UMTS、EDGE和/或其它蜂窝网络以及其它WiFi、WLAN、蓝牙、VoWiFi、802.11和/或具有蜂窝网络内的一个或多个接入点的其它宽带或无许可移动接入(UMA)网络其中的一个或多个。
在所述实施例中，网络200包括至少一个BSC 210和至少一个MSC 220，其中的每个实质上可分别与以上所述的BSC 110和MSC120相似。网络200还包括示意表示为MSC 220的组成部分的至少一个移动性管理器单元或功能250。与集成在MSC 220中不同，移动性管理器250和MSC 220或者也可实质上与本文中其它部分所述的相似(例如分别与图1A所示的MSC 120和移动性管理器150相似)。这些及其它各种单元可在单个网络中或者在两个或两个以上网络上分布。
BSC 110经由至少一个BS 160与UE客户机170通信。各UE客户机170可能是实质上与图1A所示相似的单模、双模或多模手机，但是，UE客户机170在图2中表示为双模GSM/WiFi手机，因而配置用于VoWiFi操作。UE客户机170的一个或多个可经由关联BS 160、经由DTAP(直接传输应用部分或直接传输应用子部分，又称作GSML3，取决于实现/技术代)与BSC 210通信。UE客户机170的一个或多个或者可与iBSC(集成BSC)215进行通信，或者可配置成与BSC 210以及iBSC 215进行通信。iBSC 215实质上可与BSC 210相似，除了包括与常规地见于BSC的不同的功能性的增加功能性之外。例如，iBSC215可包括传统上见于常规MSC、BS、BTS和/或其它无线通信网络单元的一个或多个的功能。UE客户机170与iBSC 215之间的通信可经由DTAP或者其变更来进行，包括基于IP的DTAP。
网络200还包括实质上与图1A所示接入点125相似的至少一个接入点125以及在图2所示实施例中表示为无线MG(WMG)的至少一个MG 280。WMG 280实质上可与图1A所示的MG 180相似，并且配置成除了TDM/PCM通信之外还接收、交换和发送无线始发和/或分组通信。WMG 280可把无线网络与相同或不同无线技术的另一个无线网络、与分组有线网络和/或与传统PSTN网络互连。WMG 280还可提供不同网络之间例如在传输层上的协议转换。WMG 280还可为用户会话或呼叫提供物理资源，例如物理连接、编解码器、语音压缩和回波消除等。WMG 280的一个实施例如图4所示，下面进一步进行描述。在2005年5月4日提交的、标题为“多个有线和无线数据类型的按会话交换的设备及方法”的共同转让的美国专利申请No.11/121626(代理人档案号34986.7)中公开了WMG 280的其它方面。
WMG 280还可配置成经由非限制性地包括MGCP、H.248和/或MEGACO的各种适当协议的一个或多个与iBSC 215或其它BSC进行通信。因此，iBSC 215和WMG 280的一个或多个功能可配合组成或者用作UMA网络控制器(UNC)201。UNC 201的iBSC 215和/或其它功能/单元可配置成可能经由BSSAP(基站系统应用部分)、常规用于BS与MSC之间通信的另一种协议和/或其它协议与MSC 220通信。
UNC 201还可用作对于由一个或多个BS 160提供服务的蜂窝网络的接口，好像UNC 201是常规BS一样，以及用作对于公共或专用IP及其它基于分组的网络127的接口，以便与WiFi、WiMAX、MBWA、UWB和其它UMA启用用户设备170进行通信。例如，在蜂窝网络是GSM/GPRS网络的一个实施例中，UNC 201可提供用于电路交换语音服务的GSM A接口以及用于分组数据服务的GPRS Gb接口。在由接入点125提供服务的UMA网络中，UNC 201与用户设备170之间的接口可定义为“上”接口。UNC 201可采用标准IP传输(或者其它标准或非标准分组传输)来支持对各接入点125的上接口。UNC 201可保持与各接入点125的端到端通信，并且通过A/Gb接口向蜂窝网络转发蜂窝网络控制/信令和语音业务。
在一些实施例中，可被认为是负责UMA网络的主要网络单元的UNC 201对于蜂窝网络表现为常规GERAN。例如，在通过各用户设备170与蜂窝网络之间的无许可、基于分组的网络提供安全的专用通信时，UNC 201可提供发现、登记和重定向服务，以便允许接入点125与适当的UNC 201进行通信，在其中，不止一个UNC 201可用于特定实现中的操作。UNC 201还可配置成建立和断开用于分组及非分组(例如电路)服务的UMA网络承载连接。UNC 201还可对于常规的基于PCM的A接口把语音承载从VoIP传输译码为基于电路的语音传输。在一个实施例中，UNC 201还配置成模拟寻呼、切换和类似的面向蜂窝的特征。
在一个实施例中，iBSC 215和WMG 280实质上可包括或组成核心无线网络201，在其中，核心网络201的各单元可以是常规或遗留技术的。因此，与本文所述的其它实例相反，(例如移动性管理器250的)移动性管理功能可包含在核心网络201外部的网络组件中。在图2所示的实施例的其它实例中，核心网络201的单元无疑实际上可与移动性管理器250集成，或者可与本文所述的移动性管理功能集成。例如，MSC 220可组成核心网络201的一部分。作为补充或替代，核心网络201实质上可组成UNC 201，或者实质上用作UNC 201，而在其它实施例中，核心网络201可包括部分或实质上用作UNC 201的附加单元，包括这种单元专用于UNC功能性或者包含附加功能性的情况。
参照图3，所示的是图1A所示网络100的另一个实施例的至少一部分的示意图，在此由参考标号300表示。网络300说明采用下一代核心体系结构实现VoWiFi(基于WiFi的语音)的方面。但是，如同图1A所示的网络100一样，网络300只是根据本公开的一个或多个方面的示范实施例-图3所示的实施例的变更也属于本公开的范围。
网络300的方面可与图1A所示网络100的方面相似。此外，图3所示的网络300可表示在本文中可统称为网络的完整网络、不止一个网络、网络的一部分或者不止一个网络的若干部分的体系结构。虽然网络300表示为VoWiFi的一种实现，但是，网络300还可支持GSM、GPRS、DAMPS、IS-136、IS-95、PDC、CDMA、WCDMA、UMTS、EDGE和/或其它蜂窝网络以及其它蓝牙、VoWiFi、IEEE 802.11、正EE802.16、IEEE 802.20和/或具有蜂窝网络内的一个或多个接入点的其它宽带或无许可移动接入(UMA)网络其中的一个或多个。
在所述实施例中，网络300包括可实质上与图1A所示的BSC 110相似的至少一个BSC 210、可实质上与图2所示的WMG 280相似的至少一个WMG 280以及可实质上与图1A所示的BSC 110和/或图2所示的iBSC 215相似的至少一个iBSC 215。网络300还包括示意表示为无线软交换机(WSS)390的组成部分的至少一个移动性管理器单元或功能250。与集成在WSS 390中不同，移动性管理器250或者也可实质上与本文中其它部分所述的相似(例如与图1A所示的移动性管理器150相似)。这些及其它各种单元可在单个网络中或者在两个或两个以上网络上分布。
WSS 390可能是或者包括开放式API，以及无论单独还是与网络300的WMG 280和/或其它单元结合，可用于桥接例如一个或多个PSTN、VoP网络、PSTN应用和/或设备、VoP应用和/或设备、和/或WLAN网络和/或设备。一般来说，WSS 390可用于管理呼叫控制功能，呼叫控制功能独立于网络300的WMG 280和/或其它独立单元管理的交换功能。WSS 390可具体配置成与WMG或者甚至特定WMG结合工作，以便共同管理至少蜂窝网络中的呼叫控制和交换功能。通过添加移动性管理器250，WSS 390还可配置成管理通过基于分组的网络127对无许可无线接入点125的UMA通信的呼叫控制功能。
WSS 390还可与无线媒体网关控制器(WMGC)集成或者组合(无论以物理方式和/或逻辑方式)。WMGC可负责分配和管理例如用于用户应用、如语音或多媒体呼叫的一个或多个WMG 280的物理资源。
例如，WSS 390的移动性管理器250和/或其它功能可与iBSC 215通信(例如经由BSSAP或者其扩展)，以便支持许可和无许可无线通信，在其中，网络300的iBSC 215和/或其它单元可配置成至少部分用作UNC。也就是说，iBSC 215可支持与用户设备170的许可无线通信(例如经由基于IP的DTAP)，并且还可经由基于分组的网络127和接入点125(例如经由基于IP的AMR)来支持与用户设备的无许可无线通信。除了WMG 280的控制之外，WSS 390还可配置成支持经由A I/F与其它的、可能是常规的BSC 210的通信(例如经由H.248)。因此，核心无线网络301实质上可包括iBSC 215、WMG 280和WSS 390，其中的每个可属于常规或下一代技术，除了核心网络301的WSS 390和/或其它单元可与本文所述的移动性管理器250或移动性管理功能集成的方面之外。
BSC 110经由至少一个BS 160与UE客户机170通信。各UE客户机170可能是实质上与图1A所示相似的单模、双模或多模手机，但是，UE客户机170在图2中表示为属于双模GSM/WiFi手机，因而配置用于VoWiFi操作。UE客户机170的一个或多个可经由关联BS160、经由DTAP(直接传输应用部分或直接传输应用子部分，又称作GSM L3，取决于实现/技术代)与BSC 210通信。UE客户机170的一个或多个或者可与iBSC(集成BSC)215进行通信，或者可配置成与BSC210以及iBSC 215进行通信。iBSC 215实质上可与BSC 210相似，除了包括与常规地见于BSC的不同的功能性的增加功能性之外。例如，iBSC 215可包括传统上见于常规MSC、BS、BTS和/或其它无线通信网络单元的一个或多个的功能。UE客户机170与iBSC 215之间的通信可经由DTAP或者其变更来进行，包括基于IP的DTAP。
网络200还包括实质上与图1A所示接入点125相似的至少一个接入点125以及在图2所示实施例中表示为无线MG(WMG)的至少一个MG 280。WMG 280实质上可与图1A所示的MG相似，并且配置成除了TDM/PCM通信之外还接收、交换和发送无线始发和/或分组通信。WMG 280的一个实施例如图4所示，下面进一步进行描述。在2005年5月4日提交的、标题为“多个有线和无线数据类型的按会话交换的设备及方法”的共同转让的美国专利申请No.11/121626(代理人档案号34986.7)中公开了WMG 280的其它方面。
WMG 280还可配置成经由非限制性地包括MGCP、H.248和/或MEGACO的各种适当协议的一个或多个与iBSC 215或其它BSC进行通信。因此，iBSC 215和WMG 280的一个或多个功能可配合组成或者用作UMA网络控制器(UNC)201。UNC 201的iBSC 215和/或其它功能/单元可配置成可能经由BSSAP(基站系统应用部分)、常规用于BS与MSC之间通信的另一种协议和/或其它协议与MSC 220通信。
根据本公开的方面的移动性管理器的一个实施例的实现可允许蜂窝(RAN)与无许可无线网络之间的无缝转变(漫游和/或切换)和/或通过无许可无线网络的移动语音和数据服务的无缝传送。这种实现还可配置成在蜂窝网络上提供与无许可无线网络上相同的移动身份。作为这些和/或其它方面的结果，可能至少部分由于与基础无许可频谱技术(例如其中包括WiFi、蓝牙)无关，可节省现有/将来的移动核心网络基础设施的投资。此外，这种实现对于现有的标准CPE装置(例如在其中还包括接入点、路由器和调制解调器)可能是透明的。移动性管理器的某些方面还可提供标准宽带IP接入网和/或其它可能“常通”网络(例如其中还包括DSL、电缆、T1/E1、宽带无线、FTTH)的利用。移动性管理器支持的通信的安全性还可配置成相当于例如目前的GSM移动网络。
另外，移动性管理器的实现对于蜂窝网络的操作(例如其中包括频谱工程设计、小区规划)可能具有极小或者没有影响，并且可配置用于与目前安装/部署或者支持现有技术的MG和MGC集成。例如，移动性管理器的一个实施例可支持与例如HLR/HSS的直接交互。移动性管理器的方面还可允许发展到另外的技术、例如其中还包括IP多媒体子系统(IMS)，并且可配置成允许与这种技术的汇聚服务捆绑，例如3GPP、IMS和/或另外的技术，其中包括捆绑服务包含无论现有的、已安装或部署的情况。
本文公开的移动性管理器的方面还可允许订户具有一个唯一身份和/或标识符(例如他们的电话号码)但仍然访问不止一个网络或者不止一种类型的网络，包括许可和无许可网络(例如蜂窝RAN和UMA网络)的组合。移动性管理器可配置成支持一个或多个特定的SIP启用装置或者任何SIP启用装置。
本文所述的移动性管理方面的一个或多个可支持各种UMA解决方案，从而允许服务提供商把蜂窝或许可网络与无线LAN、WiFi、蓝牙及其它无许可网络合并为一个无缝服务或服务捆绑，其中具有一个移动装置(用户设备)、一个用户界面以及用于语音和数据的网络服务的公共集合。这类解决方案可把蜂窝网络与IP和其它基于分组的无线接入网汇聚，其中还包括IEEE 802.16(WiMAX)网络、IEEE802.20(MBWA)网络和UWB网络。因此，订户可在许可与无许可网络之间漫游，其中具有与他们在许可网络中向前移动一样透明的无缝语音和数据会话连续性。在一些实施例中，许可与无许可网络之间的无缝切换可确保用户的位置和/或移动性不影响传送给用户的服务，使得订户可体验基本上或完全透明的服务、位置和移动性，在其中，当通过许可或无需许可网络进行连接时，服务可能相同。
实现本公开的一个或多个方面的服务提供商可提供将其资产组合从传统无线服务扩展到还包括有线服务的增强服务计划。类似地，实现本公开的一个或多个方面的有线服务提供商可对其传统的本地、长途和宽带接入添加无线服务，但仍然保留通过有线网络基础设施的业务。在许多情况中，订户可体验无缝服务，其中具有实质上不可见的网络边界。
实现本公开的一个或多个移动性管理和/或其它方面可有效地创建并行无线电接入网。至少在一些实施例中，这种UMA网络可利用现有的、通常是标准的接口与无线核心网络接口，使得无线核心网络实质上可保持不变。因此，诸如商务支持系统(BSS)、服务传送系统、内容服务、规章适应系统和操作支持系统(OSS)等的现有服务提供商基础设施可配置成没有实质变化而支持UMA网络，以及除了移动性管理功能性与现有基础设施的集成之外对现有基础设施可能没有改变。因此，无线服务增强和技术发展可透明地应用。
因此，本公开的方面可支持涉及订户所有或订户提供单元和服务提供商网络单元的端到端解决方案。如上所述，这些单元可包括网络设备(例如图2的UNC 201)和订户设备(例如图1-3的用户设备170和/或接入点125)。另外，实现移动性管理的网络单元可配置成与许可无线网络中的标准的已部署(“现有”)网络设备接口或者互配。
除了这种订户设备和网络设备之外，宽带、IP或其它基于分组的预订可提供无许可无线业务到许可无线核心网络的传输。例如，“常通”共享因特网接入可能是足够的。在一些实施例中，企业订户可利用企业的基于分组的网络接入，而住宅订户则可利用住宅宽带因特网接入部件、如DSP和数字电缆。
在本公开的范围之内的一些实现中，“上”接口可采用IP传输在接入点与许可无线核心网络之间传送许可无线信令和承载业务，在UNC(例如图2的UNC 201)与接入点(例如图1-3的接入点125)之间进行操作。因此，可减少对许可无线核心网络的修改，同时仍然支持全范围的许可无线特征和服务。例如，在GSM/GPRS实现中，许可无线服务可包括所有GSM/GPRS服务，其中还包括IN/CAMEL、MMS、SMS、VMS和WAP，在其中，移动性通过采用用户设备、BSC/RNC、UNC、MSC和SGSN之间的标准GSM/GPRS信令机制的网络间切换来提供。安全性可作为用于预订安全性的端到端的基于SIM的鉴权来提供。
“上”接口可通过空中在用户设备与接入点之间传送，以及通过公共因特网或专用IP或其它基于分组的网络从接入点传送到许可无线核心网络。在出现与这类网络路径的安全性有关的问题的情况下，上接口可采用IPsec隧道来建立接入点与UNC之间的安全通信路径。例如，UNC和接入点可相互鉴权，并对它们之间的通信加密。IPsec隧道可提供在接入点与UNC之间流动的许可无线信令和承载业务的安全虚拟网络。
参照图4，所示的是根据本公开的方面的设备400的一个实施例的至少一部分的示意图。设备400可能是、包括媒体网关和/或软交换机或者与其配合使用。虽然在本公开的范围内不限于此，但是媒体网关可能是、包括一个或多个电路交换机、因特网协议(IP)网关和/或信道存储区或者与其配合使用，它们把数据从一种类型的网络所需的格式转换为另一种类型的网络所需的格式。媒体网关可端接来自电路交换网络的信道以及来自分组交换网络的流媒体，例如IP网络中的实时传输协议(RTP)流。数据输入可能是媒体网关可同时或者以其它方式处理的音频、视频或T.120(实时多点通信)。媒体网关控制器有时可称作软交换机。
在一些实施例中，软交换机可能是、包括开放式API软件或者与其配合使用。这种API软件和/或媒体网关或者其组件可单独或者共同用于桥接：(1)一个或多个PSTN和一个或多个VoP网络；(2)一个或多个其它PSTN应用和/或设备以及一个或多个其它VoP应用和/或设备；(3)两个或两个以上PSTN应用和/或设备；和/或(4)两个或两个以上VoP应用和/或设备。
设备400包括移动性管理器460(或移动性管理器模块460)，它在许多方面实质上可与以上针对图1A-1C、图2和图3所述的移动性管理器设备和/或功能相似。移动性管理器460可能是设备400的组成部分，例如物理上位于设备400的外壳、卡、刀片、处理器、电路、隔室、底板或其它部分中。移动性管理器460还可连接到设备400的一个或多个其它组件、如以下所述的组件或者与其进行通信。在例如图1A所示的其它实施例中，移动性管理器460可能是与设备400相邻、位于设备400附近或者远离设备400的独立、分立组件。
在图4所示的实施例中，设备400还包括非分组网络接口(NP-NI)410、非分组交换矩阵(NP-SM)420、多服务模块(MSM)430、分组交换矩阵(P-SM)440以及分组网络接口(P-NI)450。设备400还可包括与NP-NI 410、NP-SM 420、MSM 430、P-SM 440和P-NI 450的一个或多个进行通信和/或配置成对其进行控制的控制模块405。本公开的范围也不把设备400的各种配置限制到图4所示的实施例。例如，设备400可包括两个或两个以上NP-NI 410和/或两个或两个以上P-NI450。
NP-NI 410配置成直接或间接地与非分组网络或者它的一部分接口。例如，NP-NI 410可允许TDM语音、数据和/或信令(以下统称为数据)至/来自设备400的传送。NP-NI 410可配置成处理入局和出局两种业务。也就是说，NP-NI 410可接收设备400外部的、例如来自它所连接到的网络的数据，并且还可接收来自设备400内部的数据。因此，NP-NI 410还可向设备400外部、例如向网络发送数据，并且还可向设备400内部发送数据。换言之，NP-NI 410可能是双向业务端口，支持流入和流出设备400的双向业务。
NP-SM 420配置成接收来自NP-NI 410、可能来自两个或两个以上NP-NI 410的TDM和/或其它非分组数据。因此，NP-SM 420还在执行适当的交换之后传送非分组数据。NP-SM 420把入局非分组信号交换到出局端口供以后分析、操作和/或传送。
MSM 430配置成接收分组数据和非分组数据，或者接收从分组和非分组两种数据源始发的数据。在接收时，MSM 430可执行语音编码/解码、回波消除和/或非分组模式和/或分组模式之间的信号的转换。MSM 430还可包括交换矩阵，它可配置成处理非分组数据，使得由NP-SM 420交换的TDM或其它非分组数据可直接在两个交换矩阵之间传递。在一些实施例中，作为MSM 430的组成部分的交换矩阵可配置成处理来自包括非分组数据源和分组数据源的任何数据源的数据，但是，这类数据在由作为MSM 430的组成部分的交换矩阵处理之前可能需要转换为公共格式，如上所述。
P-SM 440执行实质上与NP-SM 420相同的功能，但对于分组信号而不是非分组信号进行。例如，P-SM 440可接收来自P-NI 450的分组信号，包括来自各种不同类型的分组信号的分组信号，其中包含无线分组信号。例如，P-NI 450可配置成接收(和发送)ATM信号、VoIP信号和/或UMTS信号中的一种或多种。
控制模块405配置成接收来自MSM 430、NP-SM 420、P-SM 440和/或网络接口410、450中任一个的请求/消息。控制模块405则可处理各请求，并根据网络条件和预定规则以及其它可能的考虑因素来确定适当的动作，例如备用和操作状态之间交换、收集数据、分配资源等。因此，控制模块405(或者其组件)可与MSM 430、NP-SM 420、P-SM440和/或网络接口410、450中任一个进行直接或间接通信，并且可向其发送命令和/或指令。
参照图5，所示的是根据本公开的方面的切换方法的一个实施例的至少一部分的消息流程图。图5所示的消息在无线装置(WD)、无线媒体网关(WMG)、移动性管理器或移动性管理器模块(MM)、具有关联来访位置寄存器的移动交换中心(MSC/VLR)、归属位置寄存器(HLR)和无线媒体网关控制器和/或无线软交换机(WMGC/WSS)之间传递。这些组件实质上可与以上所述类似命名的组件相似。例如，MM可能是网络中的分立组件，或者可与网络的WMGC或其它组件集成、共存或者空间关联。
WMG可提供对无线/多媒体呼叫的阻挡传输，如上所述。WMG还可配置成监测与呼叫关联的一个或多个性能参数，和/或检测一个或多个性能参数下降到低于降级门限的时间。WMG可从监测在WD漫游到与WMG关联的LA之后来自WD的分组流510中检测到这样一种性能降级事件。因此，WMG直接或者间接经由WMGC/WSS、例如通过使用SIP消息向MM发送通知520。
由WMG向MM发送的通知520可包括表明一个或多个被监测性能参数已经下降到低于与一个或多个被监测性能参数对应的一个或多个预定门限的信息。或者，由WMG向MM发送的通知520可包括监测一个或多个性能参数的结果，使得MM可进行监测结果与对应于一个或多个被监测性能参数的一个或多个预定门限的比较。
可由WMG监测的性能参数可能是分组媒体参数。作为替代或补充，可监测信令级参数，但是这种监测可由WMGC而不是WMG来执行。可监测的性能参数的实例包括分组速率、差错率、平均延迟、一组或多组分组之间的延迟的变化以及分组丢失等等中的一个或多个。配置成监测一个或多个性能参数的WMG、WMGC和/或其它组件或者MM或与其通信的其它组件把被监测性能参数与对应于一个或多个被监测性能参数的一个或多个预定门限进行比较。一个或多个预定门限可能是用户定义的，并且可能基于具体网络条件。
例如，可监测平均延迟以便检测由超过大约250毫秒的延迟表明的性能降级。作为替代或补充，可监测分组丢失率以便检测由超过大约5％的分组丢失率表明的性能降级。但是，在没有任何分组丢失隐蔽机制时，性能降级也可由仅超过大约1-2％的分组丢失率表明。然而，本公开的范围之内的实施例不限于这些实例。其它许多性能参数和对应门限(定量的或者其它方式)也属于本公开的范围，其中的许多可能是工业标准。预定门限在某种情况中可由具体顾客要求、应用和网络条件来确定，例如实现中使用的具体编解码器。因此，分组丢失率和其它性能参数的容许限度对于每种实现可能完全不同。
在被监测性能参数已经与其对应门限进行比较以便确定性能是否恶化到超过可接受等级之后，MM可向其判定模块和切换规则进行咨询，例如以便确定在蜂窝与无线局域网之间切换呼叫。因此，MM向WD发送消息530，以便通知WD关于切换决定，使得WD可准备交换到不同的无线频率模式(例如从2G到Wi-Fi，或者从UMTS到Wi-Fi)。MM还把位置更新消息540发送给MSC，MSC发起向其关联VLR的登记查询。
然后，VLR更新它关于WD的位置的记录。如果新的LA属于不同的VLR，则VLR从其MIN、例如通过全局标题转换来确定WD的HLR的地址。新的VLR则向HLR发送位置登记消息550。MM还向WMGC/WSS发送切换消息560，以及WMGC/WSS建立把WD连接到被叫方的新连接。
参照图6，所示的是根据本公开的方面的切换方法的另一个实施例的至少一部分的消息流程图。图6所示的消息在无线装置(WD)、移动性管理器或移动性管理器模块(MM)、具有关联来访位置寄存器的移动交换中心(MSC/VLR)和无线媒体网关控制器和/或无线软交换机(WMGC/WSS)之间传递。这些组件可实质上与以上所述类似命名的组件相似。
在图6所示的实施例中，当WMGC和/或MM监测来自WD的信令流和/或来自WD的关于存在备选无线网络(例如Wi-Fi网络)的通知时，基于IP的信令流的性能可触发切换。WMGC和/或MM监测来自WD的信令分组流610以便检测用户信令消息的预定门限跨过事件以及来自WD的关于存在Wi-Fi信号的报告。
例如，WMGC可监测信令分组流610，并把监测结果614转发给MM，以及MM可把结果与预定门限等级进行比较。作为替代或补充，WMGC可监测信令分组流610，并把监测结果与预定门限等级进行比较，以及仅当性能下降到低于预定门限等级时才向MM发送结果。在任一种情况中，通过向其判定模块和切换规则进行咨询，并且可能把信令等级与预定门限进行比较，MM可确定发起蜂窝与无线局域网之间的切换。
例如，当被监测性能参数下降超过对应门限时，MM可向WMGC/WSS发送关于这样一种门限跨过事件的通知616。因此，WMGC/WSS向WD发送消息620，以便通知WD关于切换决定，使得WD可准备交换到不同的无线频率模式(例如从2G到Wi-Fi，或者从UMTS到Wi-Fi)。MM还把位置更新消息630发送给MSC，MSC发起向其关联VLR的登记查询。
然后，VLR更新它关于WD的位置的记录。如果新的LA属于不同的VLR，则VLR从其MIN、例如通过全局标题转换来确定WD的HLR的地址。新的VLR则向HLR发送位置登记消息。MM还向WMGC/WSS发送切换消息640，其中具有用户会话信息、例如主叫方信息和被叫方信息。
WMGC/WSS则建立经由无线LAN把WD连接到远端的新连接。MM随后向WMGC/WSS发送指令650，以便把用户会话/呼叫从旧连接转移到新连接。
参照图7，所示的是根据本公开的方面、支持基于被监测媒体和/或信令性能的无线呼叫的切换的方法700的一个实施例的至少一部分的流程图。方法700包括步骤710，在其中监测无线呼叫的分组媒体和/或信令性能。监测可由无线媒体网关执行，无线媒体网关可配置成主要用于无线通信或者用于无线和有线(PSTN和/或IP)两种通信，例如以上针对图4所述的媒体网关400。监测作为补充或替代可由无线媒体网关控制器和/或与无线媒体网关关联的软交换机来执行。在步骤710中执行的监测可包括监测分组速率、差错率、平均延迟、一组或多组分组之间的延迟的变化和分组丢失以及涉及分组媒体或信令级性能的其它参数。
在判定步骤720，在步骤710中监测的一个或多个参数与涉及性能的一个或多个门限进行比较。一个或多个门限可能是用户选择的、预定的、硬连线的、硬编码的或者经过编程或输入，并且可包括工业性能标准。如果如判定步骤720所确定的那样，被监测性能参数恶化到低于对应门限，则在方法700的后续步骤730中向移动性管理器或移动性管理器模块发送通知消息。否则，如果没有出现这类门限跨过事件，则步骤710和720重复进行，以便继续监测性能以及把性能与预定门限等级进行比较。
如果被监测参数涉及分组媒体性能，则被监测性能参数与对应门限的比较可由无线媒体网关执行。但是，如果被监测参数涉及信令级性能，则被监测性能参数与对应门限的比较可由无线媒体网关控制器执行。因此，步骤710的监测和步骤720的门限比较可共同包括仅当被监测性能参数超过对应门限时才把信息从无线媒体网关或无线媒体网关控制器转发给移动性管理器模块。但是，在其它实施例中，被监测性能参数信息可定期从无线煤体网关或无线媒体网关控制器转发给移动性管理器模块，使得移动性管理器作为补充或替代可执行门限比较。
移动性管理器模块可能是配置成与无线媒体网关和/或无线媒体网关控制器进行通信的分立网络组件，例如图1A所示的移动性管理器150。但是，移动性管理器模块还可与无线媒体网关控制器、无线软交换机、同时用作无线媒体网关控制器和无线软交换机的组合组件或者诸如图3所示的移动性管理器250之类的另一个网络组件共存、集成或者空间关联。
当分组性能恶化到超过对应门限时，方法700可能需要直接向移动性管理器模块发送通知，如图7中从判定步骤720延伸到步骤730的实线箭头所示。但是，这种通知作为替代(或者作为补充)可经由与无线媒体网关关联的网络中的一个或多个其它组件间接发送给移动性管理器模块。例如，如图7中的虚线箭头所示，如果在判定步骤720确定性能恶化到超过对应门限，则在通知消息在步骤730转发给移动性管理器模块之前，可在步骤725向无线媒体网关控制器发送通知消息。
在下一个步骤740，共同根据恶化分组媒体和/或信令级性能以及通知消息的接收，发起无线呼叫的切换。然后，在步骤750，切换消息被发送给MSC/VLR模块，在其中，MSC/VLR模块可配置成用作移动交换中心以及来访位置寄存器。在下一个步骤760，附加切换消息则被发送给无线呼叫的移动终端。此后可执行附加步骤，以便完成切换、执行附加切换和/或支持无线呼叫的持续。
参照图8，所示的是图7所示方法700的另一个实施例的至少一部分的流程图，在此由参考标号800表示。方法800包括步骤810，期间，以实质上与图7所示方法700的步骤710中执行的监测相似的方式来监测无线呼叫的分组性能。监测可由无线媒体网关执行，无线媒体网关可配置成主要用于无线通信，或者配置成用于无线和有线(PSTN和/或IP)两种通信，例如以上针对图4所述的媒体网关400。监测作为补充或替代可由无线媒体网关控制器和/或与无线媒体网关关联的软交换机来执行。在步骤810中执行的监测可包括监测与分组性能相关的一个或多个参数，例如分组速率、差错率、平均延迟、一组或多组分组之间的延迟的变化以及分组丢失等。
在步骤810执行的性能监测的结果则可在步骤815中发送给移动性管理器或移动性管理器模块，在其中，它们可在步骤820中与一个或多个预定门限进行比较。移动性管理器模块可能是配置成与无线媒体网关和/或无线媒体网关控制器进行通信的分立网络组件，例如图1A所示的移动性管理器150。但是，移动性管理器模块还可与无线媒体网关控制器、无线软交换机、同时用作无线媒体网关控制器和无线软交换机的组合组件或者诸如图3所示的移动性管理器250之类的另一个网络组件共存、集成或者空间关联。
步骤815可能需要定期地、例如以用户定义或者预定时间间隔向移动性管理模块发送性能监测结果。但是，步骤815或者可能需要仅响应某些事件或预定网络条件的出现才向移动性管理模块发送性能监测结果。此外，当性能监测结果在步骤815中发送给移动性管理器模块时，结果可直接发送给移动性管理器模块，或者可能例如通过媒体网关控制器和/或一个或多个其它网络组件间接地发送给移动性管理器模块。
如果在步骤820中执行的比较的结果如判定步骤830所确定的那样表明性能参数没有恶化到超过对应门限，则方法800返回到步骤810，以及继续进行性能监测。但是，如果在步骤820中执行的比较的结果如判定步骤830所确定的那样表明性能参数恶化到超过对应门限，则在下一个步骤840发起无线呼叫的切换。然后，在步骤850，切换消息可发送给MSC/VLR模块，在其中，MSC/VLR模块可配置成用作移动交换中心以及来访位置寄存器。在下一个步骤860，附加切换消息则可发送给无线呼叫的移动终端。此后可执行附加步骤，以便完成切换、执行附加切换和/或支持无线呼叫的持续。
移动性管理
移动性管理器、移动性管理模块和移动性管理系统的上述实施例均可能是无线媒体网关控制器或无线软交换机/MSC的一部分或者与其结合，或者可作为独立的、分立的网络单元独立地部署。本公开的范围之内的这类移动性管理功能可包括两种模块：位置管理模块和切换管理模块。此外，如下面所述，模块的每个可包括实现位置管理和切换功能的若干子模块。
位置管理模块可包括位置登记子模块和呼叫传递子模块。因此，位置管理可能是使网络能够发现用于呼叫传递的移动用户的当前附加点的两级过程。
在第一级、即位置登记(或位置更新)中，无线装置可定期通知网络关于其位置和新的接入点，从而允许网络对用户鉴权并修改用户的位置简档。位置登记可由无线装置在向网络报告它的新位置时发起。这个过程称作位置更新。在一个实施例中，每当无线装置进入新位置区域时执行位置更新。作为补充或替代，它也可由进入装置也可支持的不同无线网络、如Wi-Fi网络的无线装置发起。
在第二级、即呼叫传递中，查询网络以便获得无线装置的用户位置简档和当前位置。呼叫传递子模块可包括两个步骤：(1)确定被叫无线装置的在服务VLR；以及(2)确定可能是无线装置或有线终端的被叫方的位置。定位无线装置的在服务VLR包括经由信令消息交换与HLR和MSC/无线软交换机的交互。在一个实施例中，信令消息交换经由SIP信令消息来实现。
当无线装置移动到新位置时，或者在出现某个网络事件(例如网络性能降级超过门限)时，切换管理使网络能够维持用户的连接。“切换”表示采用新连接来取代现有网络连接，同时对用户会话的影响是透明的或者为最小。在一个实施例中，切换管理中涉及三级：切换发起、连接管理和数据流量控制。
切换可由进入新服务区或者检测到新无线信号的无线装置发起(例如当双波段电话检测Wi-Fi信号或能力时)。切换还可由改变网络条件来发起。一个网络条件变化是无线信号恶化到超过预定点。作为补充或替代，切换被发起，用户会话性能由无线媒体网关监测，以及性能参数超过预定门限。例如，超过预定门限的用户会话中的分组丢失、可能与其它考虑因素结合可触发切换。
连接管理可包括生成用于用户会话的新连接。移动性管理系统可与MSC/无线软交换机交互，以便执行建立用于用户会话的新连接所需的资源分配和连接路由选择。在一个实施例中，移动性管理系统经由SIP信令消息与无线媒体网关控制器通信以便进行资源分配，以及媒体网关控制器又与无线媒体网关通信(例如经由Megaco或H.248)，以便分配用于新连接的所需资源。移动性管理系统还可与无线软交换机/MSC通信，以确定到被叫方的新连接的路由。
切换的第三级、即数据流量控制以对用户会话的最小中断把用户会话从旧连接路径转移到已建立的新连接路径。在一个实施例中，数据流量控制通过与无线媒体网关进行通信的无线媒体网关控制器来实现，在其中，对于到已建立的新连接的呼叫转移执行必要的分组缓冲和重新排序。
移动性管理系统的这些方面可适用于或者易于适用于以上所述的实施例或者属于本公开的范围。此外，前面概述了若干实施例的特征，使得本领域的技术人员可更好地理解本公开的方面。本领域的技术人员应当理解，他们可方便地把本公开用作设计或修改用于实现同样目的和/或实现本文介绍的实施例的相同优点的其它过程和结构的基础。本领域的技术人员还应当理解，这类等效构造没有背离本公开的精神和范围，以及他们可在此进行各种改变、替换和变更，而没有背离本公开的精神及范围。

Claims (20)

1.一种无线移动性管理系统，包括：
来访位置寄存器，配置成存储访问用户简档并且与移动交换中心进行通信以路由支持用户会话的无线呼叫；
归属位置寄存器，配置成存储归属用户简档并且更新与归属用户简档关联的用户位置；
无线媒体网关(WMG)，配置成创建第一无线网络与第二无线网络、有线分组网络和公共交换电话网中的至少一个之间的用户会话互连，其中包括为用户会话提供物理资源；
WMG控制器，与无线软交换机集成，并且配置成控制WMG以分配资源并建立用户会话所需的连接；以及
基于性能的移动性管理器，配置成从WMG和WMG控制器其中至少一个接收用户会话性能数据，然后根据所接收性能数据来作出切换决定。
2.如权利要求1所述的无线移动性管理系统，其特征在于，所述移动性管理器配置成直接从WMG接收性能数据。
3.如权利要求1所述的无线移动性管理系统，其特征在于，所述移动性管理器配置成间接从WMG接收性能数据。
4.如权利要求1所述的无线移动性管理系统，其特征在于，所述移动性管理器配置成把所接收性能数据与预定门限进行比较以作出切换决定。
5.如权利要求4所述的无线移动性管理系统，其特征在于，所述切换决定所基于的所接收性能数据包括从WMG接收的分组媒体性能数据。
6.如权利要求4所述的无线移动性管理系统，其特征在于，切换决定所基于的所接收性能数据包括从WMG控制器接收的信令级性能数据。
7.如权利要求1所述的无线移动性管理系统，其特征在于，所述移动性管理器还配置成根据切换决定发起切换。
8.一种移动性管理系统，包括：
位置管理模块，配置成更新无线订户的位置和简档，并确定被叫方的在服务来访位置寄存器(VLR)和位置；以及
切换管理模块，配置成根据订户会话的性能数据发起切换，为订户会话建立新连接，以及把订户会话从现有连接转移到新连接。
9.如权利要求8所述的无线媒体网关，其特征在于，所述切换管理模块配置成监测性能数据，并根据被监测性能数据与预定性能门限的比较发起切换。
10.如权利要求9所述的无线媒体网关，其特征在于，所述被监测性能数据包括分组媒体性能数据，以及所述切换管理模块配置成根据被监测分组媒体性能数据与预定分组媒体性能门限的比较发起切换。
11.如权利要求9所述的无线媒体网关，其特征在于，所述被监测性能数据包括信令级性能数据，以及所述切换管理模块配置成根据被监测信令级性能数据与预定信令级性能门限的比较发起切换。
12.如权利要求8所述的无线媒体网关，其特征在于，所述发起的切换在蜂窝网络与无许可无线网络之间。
13.如权利要求12所述的无线媒体网关，其特征在于，所述蜂窝网络配置成支持GSM、GPRS、GERAN、CDMA和UMTS中的至少一个。
14.如权利要求12所述的无线媒体网关，其特征在于，所述无许可无线网络配置成支持蓝牙、IEEE 802.11、IEEE 802.16、IEEE 802.20和UWB中的至少一个。
15.如权利要求12所述的无线媒体网关，其特征在于，还包括用于与蜂窝网络的至少一个媒体网关控制器进行接口的部件。
16.如权利要求15所述的无线媒体网关，其特征在于，所述用于与蜂窝网络的至少一个媒体网关控制器进行接口的部件包括用于通过会话发起协议(SIP)进行接口的部件。
17.如权利要求8所述的无线媒体网关，其特征在于，还包括用于在GSM、GPRS、GERAN、CDMA、UMTS、IEEE 802.11和TDM传输设施之间接收、交换和发送数据的部件。
18.一种用于无线呼叫的性能触发切换的方法，包括：
监测包括以下至少一项的性能数据：
在无线媒体网关的无线呼叫的分组媒体性能数据；
在无线媒体网关控制器的无线呼叫的信令级性能数据；
当被监测性能数据表明超过预定门限的性能恶化时，向移动性管理器模块发送通知消息；
根据被监测性能数据以及所述移动性管理器模块对所述通知消息的接收，发起所述无线呼叫的切换；
向配置成用作移动交换中心和来访位置寄存器的MSC/VLR模块发送第一切换消息；以及
向所述无线呼叫的移动终端发送第二切换消息。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，向所述移动性管理器模块发送所述通知消息包括在被监测性能数据表明超过预定门限的恶化时直接向所述移动性管理器模块发送所述通知消息。
20.如权利要求18所述的方法，其特征在于，向所述移动性管理器模块发送所述通知消息包括在被监测性能数据表明超过预定门限的恶化时经由无线媒体网关控制器间接向所述移动性管理器模块发送所述通知消息。
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