CN101199215A - 网络中用于寻呼和位置更新的系统与方法 - Google Patents

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Abstract

在多个分布式移动代理(106，108)间交换移动台信息。该交换由移动代理(106)发起，该移动代理和与移动台(114)通信的最后已知网络接入点(110)相关联。从至少一个网络接入点，使用可用空中接口技术以与移动台(114)建立接口联接、并且使用移动台信息，来寻呼移动台(114)。在寻呼中不使用集中控制器。

Description

网络中用于寻呼和位置更新的系统与方法
相关申请
[0001]本申请涉及如下在同一日期提交的专利申请(其中这些专利申请的内容通过引用在此结合)：
[0002]使用代理因特网协议地址和转交因特网协议地址以促进通信的方法和装置(代理人案号85089(CE14029R))；
[0003]基于地址解析协议的无线接入点方法和装置(代理人案号85090(CE14078R))；
[0004]使用基于因特网协议的通信以促进移动台通信的方法和装置(代理人案号85073(CE14115R))；
[0005]在无线连通性变化期间降低延迟的方法和装置(代理人案号85087(CE14027R))；
[0006]提供分布式虚拟移动代理的系统和方法(代理人案号85088(CE14028R))；以及
[0007]在发送方节点代理和接收方节点代理间建立直接路由的方法、装置和系统(代理人案号85086(CE14008R))。
技术领域
[0008]本发明的领域涉及通过网络的路由通信，更具体地说涉及提供在这些网络内的寻呼和位置更新。
背景技术
[0009]移动因特网协议(MIP)描绘了支持移动台在不同的网络和/或子网络间的移动性的网络级方法。当移动台从其归属网络移动到外区网络中操作时，与该移动台相关联的归属代理将指定给移动台的数据分组隧道至与该移动台相关联的转交地址(CoA)。该CoA可以与外区代理相关联。指定给移动台的数据分组接着可以被隧道至外区代理并且，随后被传送至移动台。
[0010]当在无线网络中工作时，移动台穿过数据链路交换信息，其典型地在多个模式工作。例如，链路可以在“连接”模式中工作，其中数据链路承载了在移动台和接入点之间的信息。在另一例子中，数据链路可以在“空闲”模式中工作，其中该链路不传送数据。空闲模式通过不要求移动台在每次穿越传输区域的边界或接入点的小区时向网络报告其位置而允许移动台来保存能量。典型地，网络被配置以使得小区组包括寻呼、位置，或路由区，以及移动台被要求仅当穿越位置区的边界时需要报告其更新位置。移动台调用位置更新程序来报告其位置。从而，如果网络想要与空闲模式中的移动台通信，则通过无线接口向多个小区发送寻呼消息，以检测移动台当前所位于的特定小区。
[0011]在以前的系统中，问题出现在当移动台在模式间迁移时。例如，如果当到移动台的链路为空闲模式时MIP隧道代理接收到来自移动台的新数据时，新数据不一定会被传送至移动台，因为移动台可能在空闲模式已经移动出了当前接入点域，并没有向该代理报告其新位置。
[0012]以前的系统同样还有其他的局限性。例如，以前的系统通常使用中央控制器来保持位置信息并且向移动台发出寻呼。使用用于寻呼和位置更新处理的中央控制器会产生附加管理开销，增加系统中的延迟，并且通常使系统性能恶化。另外，以前的寻呼和位置更新方案在采用不同技术的系统间是不可携带的，因此需要每个系统拥有其自己特定技术的实现。
附图说明
[0013]图1是根据本发明的用于移动台寻呼和位置更新处理的系统的框图；
[0014]图2是根据本发明的移动代理的框图；
[0015]图3是根据本发明的用于寻呼移动台的方法流程图；以及
[0016]图4是根据本发明的移动台的处理位置更新的方法的流程图。
[0017]本领域技术人员将意识到在附图中的元件是出于简单和清楚而示出的并且不必要按比例尺而画出。例如，图中一些元件的尺寸和/或相对的位置相对于其他元件可能被夸大以帮助理解本发明的不同实施例。同样，为了便于减少对本发明的这些不同实施例理解的障碍，在商业上切实可行的实施例中有用或必要的那些公知且熟知的元件通常不被描述。将进一步地意识到某些动作和/或步骤可以以事件发生的特定顺序被描述或描写，然而本领域技术人员将理解这样的关于顺序的特殊性实际上并不需要。同样此处所使用的术语和表述具有与这些术语和表述在关于其各自相应的探究领域中一致的含义，除非那些特定的含义在此处被特别阐明。
具体实施方式
[0018]一种从移动台寻呼和处理位置更新的方法，例如在移动因特网协议(MIP)网中的分散寻呼和位置更新功能。在这里描述的方法中，集中控制器不再需要这些功能，因为任意移动代理可以和其他任意移动代理通信从而寻呼移动台或者从移动台接收位置更新。此外，这些方法易于实现而且不需要对移动台、空中接口或其他网络元件例如归属代理进行重新编程。另外，这些方法能够将不同的下层空中接口无线技术和不同的隧道技术方案建立接口联接来处理位置更新和寻呼请求。
[0019]在多数实施例中，在多个分布式移动代理间交换网络接入点和移动台信息。该信息交换由与第一接入点相关联的移动代理发起，所述第一接入点是最后与移动台通信的最后已知网络接入点。从至少一个网络接入点，使用可用的空中接口技术以与移动台建立接口联接并使用网络接入点和移动台信息，来寻呼移动台。在寻呼中没有使用集中控制器。
[0020]当寻呼做出之后，与第二移动代理相关的第二网络接入点可以从移动台接收寻呼响应。从移动台接收寻呼响应后，在第一和第二移动代理间交换附加信息，例如，以指示移动台的位置和传送有关该移动台的上下文信息。
[0021]在其他实施例中，可能使用多个隧道技术之一，经由移动代理将指定给移动台的来到数据传送至移动台，所述移动代理与最后网络接入点相关联。特别地，该来到数据可以沿着临时建立的路径被从第一移动代理转发至第二移动代理(所述第一移动代理与最后网络接入点相关联，第二移动代理与第二网络接入点相关联)、从第二移动代理被转发至第二网络接入点、和从第二网络接入点被转发至移动台。
[0022]信息在第一和第二移动代理间交换是为了将数据重定向至第二移动代理。需要确定第一移动代理的标识。在一个例子中，由向多个网络接入点发送多播询问来确定第一移动代理的标识。消息同样可被发送至网元(例如，归属代理)从而将数据从该网元重定向至第二移动代理然后至移动台。
[0023]仍然是在其他的实施例中，在第二网络接入点接收位置更新消息。从移动台使用可用空中接口技术发送该位置更新消息。该位置更新消息的接收被从第二网络接入点通信至第二移动代理。接着在第二移动代理使用位置更新消息确定第一移动代理的标识，而不涉及集中系统控制器。
[0024]使用适应通用移动通信系统(UMTS)兼容协议、码分多址-1X/仅数据(CDMA-1X/DO)兼容协议和的其仅数据(DO)或数据-语音(DV)通信的演进、全球移动通信系统(GSM)兼容协议，或IEEE802.16兼容协议的空中接口技术执行寻呼和位置更新消息的接收。其他协议或空中接口技术也可以用于执行这些功能。
[0025]从而，寻呼和位置更新不再需要集中控制器，因为任意移动代理可和其他任意移动代理通信来寻呼移动台或从移动台接收位置更新。这些方法易于实现，不需要对移动台、空中接口，或其他网元例如归属代理进行程序改编，并且能够使不同的下层空中接口无线技术和不同的隧道技术方案建立接口联接。
[0026]现在参照图1，描述用于提供寻呼和位置更新的系统的例子。归属代理102联接至IP网104。IP网104联接到第一移动代理106和第二移动代理108。第一移动代理106连接到第一接入点110并且第二移动代理108连接到第二接入点112。移动台114可以被可通信地联接到任意接入点110和112。
[0027]归属代理102与移动台114的归属网络或子网络相关联。移动台114可以是任意类型的移动无线设备例如蜂窝电话、寻呼机、个人数字助理(PDA)，膝上型计算机。移动台的其他例子也是可能的。网络104可以是任何类型的网络或网络的结合，例如，支持因特网协议(IP)或其他IP类协议，诸如，但不局限于，基于IPv4或IPv6通信的网络。
[0028]移动代理106和108典型地与不同于移动台能从其获得无线接入的移动台归属子网络的子网络相关联。接入点110和112是在无线链路上处理与移动台间通信的任意类型网络接入设备。在这点上，接入点110和112可以是基站和/或包括基站的功能体以便其能从移动台114接收射频(RF)信号并且向适当的移动代理106或108发送这些信号。
[0029]在图1中的系统的工作的一个例子中，在移动代理106和108间交换网络接入点和移动台信息，在这个例子中，该信息交换由第一移动代理106发起，因为其和与移动台114通信的最后已知的网络接入点110相关联。例如，使用移动台信息和位置区域的预先配置知识，识别和第二接入点112相关联的第二移动代理108。随后，从第二接入点112，使用可用空中接口技术与移动台114建立接口联接，来寻呼移动台114。如果移动台114发送对于寻呼消息的响应，可以从第一移动代理106向第二移动代理108、然后从第二移动代理108向第二网络接入点112、最终从第二网络接入点112向移动台114转发来到数据。另外，信息在第一和第二移动代理106和108间交换使得指定给移动台114的数据重定向至第二移动代理108。在一些例子中，这可以通过无论是第一移动代理106或第二移动代理108向网络实体发送注册请求(所述网络实体诸如移动因特网协议归属代理，所述注册请求诸如移动因特网协议注册请求)，来使得网元将指定给移动台114的数据重定向至第二移动代理108。可以发送该请求，而不需要移动台自身做出发送该用于数据重定向的注册请求的明确请求。
[0030]另外，第一移动代理106可以和多种其他移动代理联系来进行与寻呼相关的上述工作。联系其他代理的顺序可以是顺序地、并行地，或是根据预配置的阶段性策略。上述提到的其他操作策略是可能的。
[0031]在图1中系统的工作的另一个例子中，位置更新消息被在第二网络接入点112处被接收。该位置更新消息被从移动台114使用可用空中接口技术发送。位置更新消息的接收被从第二网络接入点112向第二移动代理108通信。接着在第二移动代理108处使用位置更新消息确定第一移动代理106的标识，而无需集中系统控制器的参与。在一个例子中，第一移动代理106的标识由向多个网络接入点发送多播询问来确定。
[0032]有关移动台114的上下文信息被在第一移动代理106和第二移动代理108间交换。特别地，因为第二移动代理在位置更新之后将要成为服务移动代理，向第二移动代理108做出上下文信息传送。通过使用例如多播询问而获得第一代理的标识。
[0033]现在参照图2，描述移动代理的一个例子。移动代理200包括联接到控制器204的发送机/接收机202。该发送机/接收机与其他接入点和其他移动代理交换信息。
[0034]在另一例子中，两个接口可以用来代替单个的发送机/接收机202。在这种情况下，一个接口可以和接入点通信并且另一个可以和其他移动代理和其他网元通信。同样在另一例子中，移动代理可以是接入点的一部分，并且移动代理到接入点的接口可以是该组合设备的内部。
[0035]在图2中的移动代理的工作的一个例子中，控制器204被编程以在发送机/接收机202处与至少一个其他移动代理交换网络接入点信息206。控制器204进一步地被编程以在发送机/接收机202的输出端处形成并发送控制消息208来发起对移动台的寻呼。在图2中移动代理的工作的另一个例子中，在从其他移动代理接收到第一控制消息后，控制器204被编程以通知接入点寻呼移动台。还是在另一例子中，控制器204被编程以通知移动节点从接入点接收到移动台已经响应寻呼消息的通知后发送第一控制消息。
[0036]在图2中的移动代理的工作的另一例子中，控制器204被编程以在发送机/接收机202的输入端处从移动台接收位置更新信息210并且确定原来与移动台相关联的初始移动代理的标识而无需集中系统控制器的参与。在这点上，可以在发送机/接收机202的输出端处发送多播询问212以确定初始移动代理的标识。控制器204进一步地被编程以使指定给移动台的数据重定向至其自身。在一些例子中，这可以通过控制器204向网络实体发送注册请求以使得将指定给移动台的数据重定向至移动代理来完成。在一些例子中，该注册请求可被发送至控制器204，而不需要移动台做出为了数据重定向发送例如注册请求的明确请求。
[0037]可以以多种方式实现移动代理。例如，可以在单个的、物理的计算平台上实现或通过多个计算平台功能性地执行。
[0038]现在参照图3，描述寻呼移动台的方法的一个例子。在这个例子中，移动台(MS)进入空闲模式并且新数据到达以待被传送到移动台(MS)。移动台(MS)可以在第一接入点(AP1)(与第一移动代理(MA1)相关联)处、或在第二接入点(AP2)(与第二移动代理(MA2)相关联)处工作。在步骤302，空闲指示被从移动台(MS)向第一接入点(AP1)发送。在步骤304，空闲指示被从第一接入点(AP1)向第一移动代理(MA1)发送。在步骤306，新数据从数据源，例如，从归属代理，到达第一移动代理(MA1)。在步骤308，在第一移动代理(MA1)和第二移动代理(MA2)间交换信息。
[0039]在步骤310，第一移动代理(MA1)向第一接入点(AP1)发送初始寻呼请求。作为响应，在步骤312，第一接入点(AP1)寻呼移动台(MS)。
[0040]在另一个例子中，在步骤308的信息交换之后，在步骤314，第二移动代理(MA2)向第二接入点(AP2)发送初始寻呼请求。在步骤316，第二接入点(AP2)向移动台(MS)发送寻呼。在步骤317，寻呼响应被从移动台(MS)发送至第二接入点(AP2)。在步骤318，移动台发现消息被从第二接入点(AP2)发送到第二移动代理(MA2)，以指示已经发现移动台(MS)。在步骤320，第二移动代理(MA2)向第一移动代理(MA1)发送：移动台(MS)已经被发现的指示。
[0041]在步骤322，第一移动代理(MA1)向第二移动代理(MA2)转发数据(例如在步骤306到达的数据和可能的新数据)。在步骤324，第二移动代理(MA2)向第二接入点(AP2)转发指定给移动台(MS)的数据。在步骤326，第二接入点(AP2)向移动台(MS)发送该数据。在步骤328，第一和第二移动代理(MA1和MA2)交换与移动台(MS)(例如移动台(MS)的归属IP地址或移动IP代理的IP地址)相关的信息。
[0042]在步骤330，第二移动代理(MA2)通过使用步骤328中交换的信息形成执行重定向请求(例如，移动因特网协议注册请求)，而使得数据重定向。所述执行重定向请求在步骤332被发送到网元(例如，移动因特网协议归属代理)。在步骤334，新数据到达该网元。在步骤336，该新数据被重定向至第二移动代理(MA2)。在步骤338，该新数据被从第二移动代理(MA2)转发到第二接入点(AP2)。在步骤340，该新数据被从第二接入点(AP2)发送到移动台(MS)。
[0043]现在参照图4，描述移动台(MS)的位置更新处理方法的一个例子。在该例子中，最后和第一接入点(AP1)范围内的网络联系的移动台(MS)，在空闲模式从第一接入点范围内移动到第二接入点(AP2)范围内。第一接入点(AP1)和第一移动代理(MA1)相关联且第二接入点(AP2)和第二移动代理(MA2)相关联。在步骤402，移动台(MS)向第二接入点(AP2)发送消息。该消息指示移动台(MS)相对其新接入点，在该情况下为第二接入点(AP2)，的新位置。移动台(MS)同样指示其先前位置区域标识(ID)。
[0044]在步骤404，第二接入点(AP2)通知第二移动代理(MA2)移动台(MS)已经报告了位置更新并且提供了由移动台(MS)给出的先前位置区域ID。然后，第二移动代理(MA2)需要发现移动台的最后已知接入点的移动代理，即第一移动代理的标识。在步骤409，第二移动代理(MA2)在先前位置区域向所有的移动代理发出多播询问以发现移动台(MS)先前移动代理的标识。为了方便该多播询问，对于具有唯一多播地址的每一位置区域可以建立IP多播组。第二移动代理(MA2)可以通过例如域名服务器(DNS)查找或服务位置协议(SLP)发现先前位置区域的多播组的多播地址。作为响应，第二移动代理(MA2)向先前位置区域的多播地址发送该询问。在步骤410，第一移动代理(MA1)接收该询问并且响应于第二移动代理(MA2)。在步骤412，在第一和第二移动代理(MA1和MA2)间交换上下文信息。例如，可以传送IP地址和无线链路上下文信息。同样也可以交换其他上下文信息的例子。在步骤414，移动代理使例如任意新数据的数据重定向，不论其何时到达，将被重定向至第二移动代理(MA2)。
[0045]从而，在这里描述的方法中，不再需要集中控制器用于寻呼或位置更新处理，因为任意移动代理可和任意其他移动代理通信来寻呼移动台或接收移动台的位置更新。这些方法易于实现并且不需要对移动台、空中接口，或归属代理进行重配置。另外，这些方法能够利用不同的下层空中接口无线技术和不同的隧道技术方案建立接口联接，来处理位置更新和寻呼请求。
[0046]对于本领域技术人员而言，根据上述实施例在不背离本发明的精神和范围的情况下对本发明做出的多种修改、变更和组合都是显而易见的，并且这样的修改、变更和组合也被视为在本发明的范围内。

Claims (13)

1.一种寻呼移动台的方法，包括：
在多个分布式移动代理间交换移动台信息，所述交换由移动代理发起，所述移动代理与和所述移动台通信的最后已知网络接入点相关联；以及
从至少一个网络接入点，使用可用空中接口技术以与所述移动台建立接口联接、并且使用所述移动台信息，来寻呼所述移动台。
2.如权利要求1所述的方法，进一步包括：
在第一网络接入点处从所述移动台接收寻呼响应；
在从所述移动台接收到所述寻呼响应后，在与所述第一网络接入点相关联的第一移动代理和与所述最后已知接入点相关联的移动代理之间交换信息；以及
经由与所述最后已知网络接入点相关联的所述移动代理向所述移动台发送来到数据。
3.如权利要求2所述的方法，其中，发送来到数据包括：从与所述最后已知网络接入点相关联的所述移动代理向与所述第一网络接入点相关联的所述移动代理发送数据，以及从与所述第一网络接入点相关联的所述移动代理向所述移动台发送数据。
4.一种执行位置更新的方法，所述位置更新是从与第一移动代理和第一位置相关联的第一网络接入点移动至，与第二移动代理和第二位置相关联的第二网络接入点的移动台的位置更新，所述方法包括：
在所述第二网络接入点处，从所述移动台使用可用空中接口技术接收位置更新消息，并且从所述第二网络接入点向第二移动代理传达所述位置更新消息的接收；以及
在所述第二移动代理处使用所述位置更新消息确定第一移动代理的标识，且无需集中系统控制器的参与。
5.如权利要求4所述的方法，进一步包括：在所述第一和第二移动代理之间交换信息，使得指定传送到所述移动台的数据重定向至所述第二接入点，以及从所述第二接入点实现指定传送到所述移动台的数据的重定向。
6.如权利要求4所述的方法，其中，确定所述第一移动代理标识包括：向多个网络接入点发送多播询问。
7.如权利要求4所述的方法，进一步包括：从所述第一移动代理向所述第二移动代理传送有关所述移动台的上下文信息。
8.一种移动代理，包括：
具有输入端的接收机；
具有输出端的发送机；以及
联接到所述接收机和发送机的控制器，所述控制器被编程以在所述接收机和发送机处与至少一个其他移动代理交换移动台信息，所述控制器进一步被编程以在发送机的输出端形成和发送控制消息来发起对所述移动台的寻呼。
9.如权利要求8所述的移动代理，其中，所述控制器进一步被编程以，在经由所述接收机从另一移动代理接收控制消息后，经由所述发送机向相关联的接入点发送通信，以使得所述相关联接入点寻呼所述移动台。
10.如权利要求8所述的移动代理，其中，所述控制消息被发送给至少一个其他移动代理。
11.如权利要求8所述的移动代理，其中，所述控制器进一步被编程以实现指定给所述移动台的来到数据的重定向。
12.一种移动代理，包括：
具有输入端的接收机；
具有输出端的发送机；以及
联接到所述接收机和所述发送机的控制器，所述控制器被编程以在所述接收机和发送机处与至少一个其他移动代理交换移动台信息，所述控制器进一步被编程以在所述接收机的所述输入端接收来自所述移动台的位置更新信息，并确定先前与所述移动台相关联的初始移动代理的标识，而无需集中系统控制器的参与。
13.如权利要求12所述的移动代理，其中，所述控制器进一步被编程以在所述发送机的所述输出端发出多播询问以确定所述初始移动代理的标识。
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