CN102550058B

CN102550058B - 电信网络

Info

Publication number: CN102550058B
Application number: CN200980121184.4A
Authority: CN
Inventors: R·冈布雷尔; T·史密斯; Y·普拉布迪亚尔
Original assignee: Vodafone Group PLC
Current assignee: Vodafone Group PLC
Priority date: 2008-04-02
Filing date: 2009-04-02
Publication date: 2016-07-06
Anticipated expiration: 2029-04-02
Also published as: US20140161037A1; GB2471057A8; GB2471057A; GB2471057B; JP2011517899A; GB201018425D0; AU2009233533B2; JP5451739B2; ES2565081T3; GB0805964D0; AU2009233533A1; WO2009122212A1; GB2471057B8; EP2294849A1; US9397863B2; EP2294849B1; GB2459435A; CN102550058A

Abstract

一种用于有助于具有令牌识别模块的终端进行通信连接的蜂窝式电信网络，所述网络包括：位置寄存器，用于接收接入所述网络的请求，并且如果该请求与令牌识别模块相关联，则重定向该请求；令牌寄存器，所述令牌寄存器接收所述重定向的请求，生成连接识别数据并将所述连接识别数据传送到所述位置寄存器以向所述位置寄存器指明所述终端；网络网关元件，用于根据所述连接识别数据在所述网络和所述终端之间建立通信；以及网络监视元件，用于执行服务管理，诸如会话验证校验。一种实施本发明的网络能够向具有没有与MSISDN号相关联的识别模块的终端提供数据通信会话。本文所描述的实施方式涉及具有嵌入的令牌识别模块的膝上电脑和M2M终端。

Description

电信网络

技术领域

本发明涉及电信网络。更确切地说，本发明涉及允许具有识别模块的终端建立数据通信而无需将该识别模块与用户相关联的蜂窝式网络。

背景技术

在传统的蜂窝式电信网络中，用户识别模块(SIM)的激活要求满足某些先决条件。这里特别引人关注的是，所述SIM必须与唯一的电话号码(MSISDN)相关联。这种通晓的电话号码通常被想要与已经插有所述SIM的移动终端进行语音(或视频)呼叫的呼叫方使用。不变地，该电话号码是从提供服务的运营公司拥有的可用的MSISDN号码范围中选择的(或者自动选择地，或者在某些情况下由使用者自己选择)，并且当所述SIM首次被运营公司网络定址时，所选择的号码就被分配给所述SIM：这通常意味着在使用者根据预付或合约协议首次激活SIM之前，就必须分配电话号码。

所述网络运营商承担与向SIM提供有效的MSISDN的相关的费用：既为预订所述MSISDN(调节者(比如ITU)将MSISDN号码范围分配给运营公司)，也为零售员工时间(retailstafftime)以及登记所选的号码以供使用的开销。

当SIM在预定时间内似乎不再使用(或从未使用)，网络运营商典型地注意到这个事实并发起“隔离”过程以将该电话号码返回到可用号码组。当然，此隔离过程有相关费用：正如在隔离期满后确定该MSISDN号码不再使用时最终将发生的，再分配该MSISDN号码也会产生费用。

读者将容易地理解，不经常或从不使用的SIM的服务提供给网络运营商代表了明显不便。甚至在考虑到常规的带有SIM的移动电话和数据卡/调制解调器的服务提供时，这种不便是显著的。然而现在有种趋势是给更大范围的计算和其它电子产品嵌入SIM，要不就是使能SIM。例如，PC膝上电脑、超级移动PC(UMPC)、个人数字助理(PDA)、卫星定位设备、机顶盒(STB)、无线接入点(AP)、甚至车载电脑都会，并且最近经常都会装配有接受SIM以使能通过蜂窝式电信网络进行通信的模块。显然，这种趋势表明未使用或不常使用的SIM的数目的随之增长以及随后地对希望使能这些设备的网络运营商的更大程度的损害。

如果有需要将终端出口到各种每个都具有它们自己的电信网络的地理位置，还会出现与用于远程通信及信息服务终端(例如，车内电脑)的SIM卡的生产和管理相关的问题。

如在先专利GB2378097、GB2378094和GB2378095所述，通过确保在制造时在SIM上预先储存所有相关的运营商密钥和具体参数可解决上述问题。因此，必要时可将适当准备的SIM从一个本地网络重新登记到另一本地网络。关于在哪个地区使用哪个验证密钥的指令以及对应的新SIM标识符号码IMSI会发送给所述SIM。

结果，在汽车被出口时，可为制造国配置SIM，之后为最终国重新配置。该方法可应用于其它设备并可以无限地进行重新配置。因此无需发放新的SIM卡，就可在另一网络中使用终端一段相当长的时间(不是作为漫游用户)。显然，不用或不常使用这些“预先装配”的SIM只会放大以上概述的问题，因为这个解决方法要求向多个可用的MSISDN提供服务，在制造时所能想象到的每个地区都有一个MSISDN。

发明内容

因此本发明的一个目标是解决或至少缓解上述问题。

根据本发明的一个方面，提供有一种用于有助于具有令牌识别模块的终端进行通信连接的蜂窝式电信网络，所述网络包括：

用于接收接入所述网络的请求的位置寄存器，并且如果该请求与令牌识别模块相关联，则重定向该请求；

令牌寄存器，所述令牌寄存器接收重定向的请求，生成连接识别数据并将所述连接识别数据传送到所述位置寄存器以向所述位置寄存器指明所述终端；

网络网关元件，用于根据所述连接识别数据在所述网络和所述终端之间建立通信网络网关元件，用于根据所述令牌连接识别数据在所述网络和所述终端之间建立通信；以及

网络监视元件，用于执行服务管理。

所述通信连接优选是仅限于数据的通信连接。

来自具有令牌识别模块的终端的每一接入网络的请求优选包括唯一地识别令牌识别模块的IMSI号码。

所述网络还可包括：服务器，所述服务器适用于根据令牌连接识别数据向终端提供使用者对话网页，每一网页向所述使用者呈现至少一个使用者操作选项；以及互联网络网关，所述互联网络网关支配从蜂窝式网络到互联网络的接入；其中由所述网络监视元件执行的会话验证校验包括判定所述令牌连接识别数据是否与有效的会话相关联；其中，当所述网络监视元件判定没有有效的相关联的会话时，所述网络网关元件将所述终端引向由web服务器提供的使用者对话网页，以及其中，取决于来自所述终端的使用者操作选项输入，所述终端被给予到互联网络的接入。

可替换地，所述网络还包括：互联网络网关，所述互联网络网关支配通过互联网络从蜂窝式网络到M2M服务器的接入；由所述网络监视元件执行的会话验证校验包括判定所述令牌连接识别数据是否与有效的M2M会话相关联；以及，当所述网络监视元件判定所述令牌连接识别数据与有效的M2M会话相关联时，所述网络监视元件将所述终端引向所述M2M服务器。

所述互联网络可以是因特网或内联网。

所述位置寄存器是分布式的具有用于聚合信令功能的聚合器点和用于实行其它的位置寄存器功能的网络实体，所述聚合器点和所述网络实体彼此相互通信。其它的位置寄存器功能的例子包括IMSI号码的临时储存。

由所述网络监视元件执行的服务管理的例子包括：会话管理、会话验证校验、和/或网络运营商策略的应用(比如公平使用(fairusage))。

根据本发明的另一方面，提供有一种有助于在具有令牌识别模块的终端和蜂窝式电信网络之间进行通信连接的方法，所述蜂窝式网络包括位置寄存器、令牌寄存器、网络网关元件、网络监视元件、服务器和互联网络网关；所述方法包括：

在所述位置寄存器处，接收来自终端的接入所述网络的请求，判定该请求是否与令牌识别模块相关联并重定向该请求到所述令牌寄存器；

在所述令牌寄存器处，接收重定向的请求，生成令牌连接识别数据并将该连接识别数据传送到所述位置寄存器，从而向所述位置寄存器指明所述终端；

根据所述令牌连接识别数据在所述网络和所述终端之间建立通信；以及

执行会话验证校验。

所述会话验证校验步骤可以包括判定所述令牌连接识别数据是否与有效的会话相关联，并且所述方法还可以包括：根据所述令牌连接识别数据向所述终端提供使用者对话网页，所述网页向所述使用者呈现至少一个使用者操作选项；当所述网络监视元件判定没有有效的相关联的会话时，将所述终端引向所述使用者对话网页；以及取决于来自终端的使用者操作选项输入允许从所述蜂窝式网络到互联网络的接入。

可替换地，所述方法还可包括：当所述网络监视元件判定所述令牌连接识别数据与有效的M2M会话相关联时，将所述终端引向M2M服务器，其中所述互联网络网关支配通过互联网络从蜂窝式网络到M2M服务器的接入并且所述会话验证校验步骤包括判定所述令牌连接识别数据是否与有效的M2M会话相关联。

附图说明

为了更好地理解本发明，现在仅通过举例的方式参考附图，其中，

图1说明了蜂窝式电信网络的关键要素及其运作；

图2A说明了根据本发明的蜂窝式电信网络的关键要素，该网络具有归属位置寄存器以及令牌寄存器；

图2B说明了根据本发明的替选蜂窝式电信网络的关键要素，该网络没有归属位置寄存器，其反而依赖于访问位置寄存器；

图2C说明了根据本发明的又一替选蜂窝式电信网络的关键要素，该网络依赖于在网络网关元件中的位置寄存器功能而不是归属位置寄存器；

图2D说明了根据本发明的又一替选蜂窝式电信网络的关键要素，其中使用SS7聚合点用于有助于图2A、2B和2C的架构；

图3说明了根据本发明将数据会话提供给具有嵌入的识别模块的PC膝上电脑的事件流程；和

图4说明了根据本发明将数据会话提供给用于机器对机器环境中的设备的事件流程。

具体实施方式

电信网络100包括多个基站(BS)3、4、5、7、8和9以及核心网络12。

每个基站(BS)对应于电信网络的各自的小区并通过在电路交换域或分组交换域之一或两者中的无线无线电通信从那个小区中的移动终端接收呼叫和传送呼叫到那个小区中的移动终端。这样的用户的移动终端被示为1。该移动终端可以是手持移动电话、个人数字助理(PDA)或配有数据卡的膝上电脑。

每个基站包含基站收发站(BTS)和基站控制器(BSC)。BSC可控制多于1个BTS。BTS和BSC包含无线电接入网络。

常规地，基站被布置成组，并且每个基站组由一个移动交换中心(MSC)控制，比如MSC2控制基站3、4和5。如图1所示，所述网络具有另一个MSC6，其正在控制其它三个基站7、8和9。实际上，网络将包含比图1所示更多的MSC以及基站。

到该网络的每一用户被提供有至少一张智能卡或用户识别模块(SIM)卡(严格来说是UICC)，当智能卡或SIM卡与使用者的移动终端相关联时，向该网络指明该用户。终端典型地具有其自身的标识符(“国际移动设备识别码”，IMEI)，该标识符可在某些网络中获得，然而该终端ID对于向该网络指明该用户不是必要的。SIM卡被预先编程有唯一的识别号码：可从卡上获取、但用户通常并不知道(或直接使用)的“国际移动用户识别码”(IMSI)。在每一SIM外部上还印有唯一的识别码：ICCID/SIM序列号(SSN)，其与IMSI号无关。发布给用户的有另外公知的号码，即用户的电话号码，呼叫者用这个号码向用户发起呼叫。这个号码是移动用户ISDN号(MSISDN)。

所述核心网络包括归属位置寄存器(HLR)10，其为到该网络的每一用户储存IMSI和对应的MSISDN以及其它用户数据，比如用户的移动终端当前或最后所知的位置。第二寄存器，即访问位置寄存器(VLR)14，用于储存暂时在该网络中的激活的用户的IMSI以及对应的MSISDN。在本发明的整个描述中，应将术语“位置寄存器”理解为涉及执行HLR、VLR和/或比如为服务GPRS支持节点(SGSN)的网络网关元件的功能的网络实体。

当用户想在网络中激活他们的移动终端(使其随后可以进行呼叫或接收呼叫)时，用户将他们的SIM卡置于与移动终端(在本例中是终端1)关联的读卡器中。

当接通移动终端1时，移动终端1搜索其连接的移动网络。一旦移动终端识别出所需的网络，就向该网络发送消息(通过与终端1所在的那个网络的特定小区相关联的基站3)以指示其已进入“空闲状态”。此消息包括IMSI(从该卡读取)。在常规网络中，基站3然后将IMSI传送到MSC2，其中，BS3登记在MSC2。

MSC2将IMSI传递到VLR14，VLR14反过来检查其数据库以判定是否有所述特定用户的现有记录。

如果没找到记录，VLR14向MSC2指示此判定，MSC2访问存在于网络核心12中的HLR10中的适当位置。MSC2然后从所述适当储存位置提取对应的用户MSISDN以及其它用户数据，并将其暂时储存在VLR14中的位置。然后将确认消息发送给移动终端。因此，通过这种方式，新激活的用户有效地登记于特定MSC(MSC2)，用户的信息暂时地储存于与该MSC相关联的VLR(VLR14)中。

当MSC2以上述方式讯问HLR10时，HLR10额外地为移动终端1执行验证过程。HLR10以“询问”和“响应”的形式将验证数据传送到MSC2。MSC2使用这个数据通过基站3将“询问”传递给移动终端1。移动终端1一旦接收到该数据就将该数据传递到它的SIM并产生“响应”。该响应是使用SIM上的加密算法和SIM上的唯一密钥Ki生成的。该响应被传送回MSC2，MSC2根据它已经从HLR10为该用户获得的信息对该响应进行校验以便完成验证过程。如果来自移动终端1的响应正如所预期的，则移动终端1被认为是验证通过。至此，MSC2向HLR10请求订阅数据。HLR10然后将订阅数据传递给VLR14。

在移动终端1保持激活期间，该验证过程将以规则的间隔予以重复，并且如果需要也可在每次该移动终端进行呼叫或接收呼叫时予以重复(这个过程被周知为“寻呼”)。

网络的每一个MSC(MSC2和MSC6)具有与其关联的各自的VLR(14和11)，并且当用户激活在由该MSC控制的基站之一所对应的小区之一中的移动终端时以所描述的相同方式运作。

当使用移动终端1的用户想进行语音呼叫时，已经将SIM卡插进与该移动终端关联的读卡器中且SIM已经以上述方式被验证，以平常方式通过输入被呼叫方的电话号码(MSISDN)就可进行呼叫。该信息被基站3接收并然后经MSC2被路由到被呼叫方。通过保持在VLR14中的信息，MSC6可将该呼叫与特定用户相关联，因而记录信息用以计费。

MSC2和6支持电路交换域中的通信-典型地是语音呼叫。提供对应的SGSN16和18以支持分组交换域中的通信-比如GPRS数据传输。SGSN16和18以类似于MSC2和6的方式工作。SGSN16、18配有VLR的等效物用于分组交换域。

图2A、2B、2C和2D示出了根据本发明的许多可替换的蜂窝式网络布置，其适用于允许移动终端和网络间的数据通信。其中元件基本上与图1所示元件相同，在图2A、2B、2C和2D采用了一样的参考数字。

在本发明中，识别模块被视为还没有与特定用户相关联的唯一令牌：它们随后被指称为令牌识别模块或者TIM。典型地，TIM卡具有与SIM卡一样的形状系数(formfactor)并且可以彼此互换。就像SIM卡，TIM卡预编程有至少一个唯一的识别号码，即可从卡上获取的“国际移动用户身份码”(IMSI)。然而，TIM不与公知的号码(即MSISDN)相关联。从这个意义上讲，TIM被视为“未被提供服务的”SIM。

由于TIM没有与它们相关联的MSISDN，它们可以用于这样的环境：当不确定何时会使用任意给定的TIM，或究竟是否使用该TIM时。从商业上来讲，这对于典型的蜂窝式网络很重要：在蜂窝式网络中有与向SIM提供有效的MSISDN的相关的费用，还有当该MSISDN在预定期间(通常为大约6到9个月)内没有使用时，隔离并最终重分配该MSISDN的相关费用。

为了处理连接到该网络的初始请求，图2A中的网络包括归属位置寄存器(HLR)10(与图1中的网络的归属位置寄存器相同)以及全局的HLR(G-HLR)210。

在可替换实施方案中，如图2B所说明的，图1的基站3、4、5、7、8和9，MSC2、6，VLR11、14，和SGSN被链接到全局HLR(G-HLR)210，而不需要HLR10。

当移动终端1’的使用者想要在网络中激活他们的移动终端(使之随后可开启数据连接)时，使用者将TIM卡置于与该移动终端(图2A、2B、2C和2D中的终端1’)相关联的读卡器中。移动终端1’然后连接到无线电网络(步骤201)。

至于图1，图2A中到无线电网络的连接相当于来自TIM的为从适当储存位置传送的IMSI号访问HLR10中的适当位置的请求。HLR10判定由TIM提供的IMSI号属于另一寄存器。该连接请求于是被转发到G-HLR210(步骤202)。G-HLR210然后从这个请求提取IMSI号，并且假设该IMSI号是在由G-HLR210保持的范围中，则将IMSI已被G-HLR210辨认的令牌信号(该令牌信号可简单地是确认信号(‘OK’)，但也可另外包括概要信息(profileinformation))传送到HLR10(步骤203)。

相比之下，在图2B中，到无线电网络的连接相当于为从适当储存位置传送的IMSI号访问VLR14中的适当的本地位置(homelocation)的请求。VLR14通过IMSI号分析判定所述TIM属于另一寄存器。该连接请求于是被转发到G-HLR210(步骤202B)。G-HLR210然后从该请求提取IMSI号，并且，假设IMSI是在由G-HLR210所保持的范围中，则将该IMSI已被G-HLR210辨认的令牌信号(该令牌信号可简单地是确认信号(‘OK’)，但也可包括另外的概要信息)传送到VLR14(步骤203B)。

类似地，在图2C中，到无线电网络的连接相当于为从适当储存位置传送的IMSI号访问SGSN中的适当的本地位置的请求。SGSN通过IMSI号分析判定所述TIM属于另一寄存器。所述连接请求于是被转发到G-HLR210(步骤202C)。G-HLR210然后从该请求提取IMSI号，并且，假设所述IMSI号是在由G-HLR210保持的范围中，则将该IMSI已被G-HLR210辨认的令牌信号(该令牌信号可简单地是确认信号(‘OK’)，但也可包括另外的概要信息)传送到SGSN(步骤203C)。

图2D说明了用于处理这种连接到无线电网络的请求的不同机制，其中SS7聚合器点(aggregatorpoint)290(比如SS7信令连接控制部分(SCCP)中继站(Relay)或信令转接点(STP))用于聚合SS7功能。具体地讲，SS7聚合器点可执行IMSI分析(例如，针对IMSI地址类型的全局码转换(GTT)能力)，消除了不断地管理MSC(移动交换中心)和/或SGSN220内的路由表的需求。

HLR10一旦收到令牌信号，将IMSI临时储存在访问位置寄存器(VLR)14中的位置中。在图2B中，可替换地，VLR14将IMSI临时储存在VLR位置寄存器存储器中。因此，通过这种方式，终端1’的使用者有效地登记于特定MSC(MSC2)，且任何与所述TIM相关联的概要信息均临时地储存在与该MSC相关联的VLR(VLR14)中。

在图2C中，可替换地，SGSN将IMSI临时储存在SGSN位置寄存器存储器中。终端1’的使用者于是有效地登记于特定SGSN(完全忽略VLR)，且任何与所述TIM相关联的概要信息均临时地储存在该SGSN位置寄存器存储器中。

一旦上述步骤已经被完成，为所述移动终端1’执行验证过程。对于图2A和2B，G-HLR210将验证数据以“询问”和“响应”的形式传送到MSC2。MSC2使用这个数据通过基站3将“询问”传递给移动终端1’。移动终端1’一旦收到这个数据，将所述数据传递给它的TIM并产生“响应”。该响应是通过使用在TIM上的加密算法和在TIM上的唯一密钥Ki’生成的。该响应被传送回MSC2，MSC2根据它已经为该令牌从G-HLR210获得的信息对该响应进行校验以便完成验证过程。如果来自移动终端1’的响应正如所期望的，则认为移动终端1’是被验证通过。

对于图2C也一样，G-HLR210将验证数据以“询问”和“响应”的形式传送到SGSN220。在此，SGSN220使用该数据通过基站3将“询问”传递给移动终端1’。移动终端1’一旦收到该数据就将这个数据传递给它的TIM并产生“响应”。该响应是使用在该TIM上的加密算法和在该TIM上的唯一密钥Ki’生成的。该响应被传送回SGSN220，SGSN220根据它已经为该令牌从G-HLR210获得的信息对该响应进行校验，以便完成验证过程。如果来自移动终端1’的响应正如所期望的，则认为移动终端1’是被验证通过。

正如读者将容易理解的，使用SS7聚合器点290以聚合SS7功能(如图2D所说明的)可与上述用于执行验证的机制相结合，无论所述验证是由MSC2或是由SGSN220执行。

在移动终端1’保持激活期间，所述验证过程可以规则间隔予以重复，并且如果需要的话，还可在每次移动终端进行呼叫或接收呼叫时予以重复。

当移动终端1’的使用者想要建立数据连接时，已经将TIM卡插进与该移动终端相关联的读卡器中且该TIM的有效性已由G-HLR210以上述方式确认，数据连接请求被传递到网络网关元件220(即SGSN16)，网关会话被建立。

网络网关元件220从G-HLR210接收对应于所述IMSI的密钥。该密钥反过来被用于询问网络监视元件230(例如，NGME或GGSN)，所述网络监视元件230判定所述密钥数据是否与现有的有效会话(典型地是本地RADIUS和/或DIAMETER会话)相关联。网络网关元件220和网络监视元件230之间的信令优选地是零费率以使该使用者不会为会话的建立而被计费。

如果对于该密钥数据确实已经存在有效会话，则建立数据连接(步骤209)。该移动终端1’可以接入所请求的互联网络246，互联网络246典型地是因特网或企业内联网。

然而，如果找不到对应于该密钥的有效会话，该移动终端1’反之被重定向到由web服务器240生成的网页，所呈现的网页是依照密钥数据被调整成适合移动终端1’并向该使用者提供至少一个使用者操作选项。

网络监视元件230然后充当互联网络网关：取决于使用者输入的关于所选的使用者操作选项的信息，拒绝或允许从蜂窝式网络100接入所请求的互联网络246。在典型情况下，网页提供了预定价格的有时间限制的会话的选项。选择该选项把使用者引向请求使用者计费信息的使用者对话，其中使用者计费信息包括：例如姓名、地址、信用/借记卡详细资料、购物券/优惠券信息、向其计费/短信服务的现有电话号等。

会话控制由会话控制服务器(优选地是本地DIAMETER服务器)提供。所述会话控制服务器发布关于它管理的会话的定期报告(即所谓“事件票据(ticket)”)。在基于本地的DIAMETER的会话中，网络监视元件230可为每一有效会话使用DIAMETER事件票据以监视每一用户的会话使用。这反过来会通过应用在移动终端1’上呈现给使用者，使得使用者可以看到，比如，使用已超过预定阈值。可替换地，会话使用反过来会在移动终端1’上通过web应用(例如浏览器)上的弹出窗口呈现给使用者。

由于报告是直接来自DIAMETER服务器而不是来自基于客户的(和不准确的)计数器应用，立即将最新的会话使用报告呈现给使用者。正如读者所能理解的，这意味着使用者可以避免“账单震撼”现象(当(经过一些延迟之后)收到特定会话的资费时，使用者意识到账单比他们理解的高出太多)。

在终端上使用客户应用以呈现使用信息还有许多更多的好处。例如向使用者提供了便利以记录他们的使用的明细日志或请求具体服务质量等级(不同等级征收不同的费用，并且反过来用户可以监视该费用)。蜂窝式网络的运营商也可以有更大的服务范围：比如，提供动态的、基于拥塞的计费，其中每个数据单元的花费可能依照在那个瞬间在所述网络上的数据使用的程度而变化(使用者可反过来通过他/她的客户应用进行监视)。

显然，网络监视元件230也可为每一有效会话使用DIAMETER事件票据以监视用户群的会话使用(就如在向商家或“企业”提供服务时可能被要求的那样)。这样的布置有助于所谓的“中介计费(mediatedbilling)”以使企业能够聚合企业使用者群的账单。中介计费可通过企业监视和中央计费应用向企业的管理员或代理人呈现关于所监视的会话的信息而实现。

通过考虑另外两个具体实施方式，可进一步理解本发明的运作。如图3所说明的第一实施方式涉及处理来自具有嵌入的TIM的膝上电脑的数据会话的请求。如图4所说明的第二实施方式涉及处理来自具有嵌入TIM的机器到机器的客户机的机器对机器数据会话的请求。

在图3，网络包括SCP302以及全局HLR(G-HLR)310。在这种情况下移动终端301是具有嵌入的TIM的膝上电脑。SCP302可包含图1网络中的HLR10的功能(确保到无线电网络的连接按照图2A中更详细阐述的机制)。可替换地，SCP302可包含VLR14的功能(有助于图2B的机制)和/或SGSN220的功能(有助于图2C的机制)。显然，SCP302也可具备SS7聚合器290(比如SCCP中继站)以聚合SS7功能-否则HLR10、VLR14和/或SGSN220要求这些SS7功能-从而有助于图2D所示的任一机制。

当使用者想要在蜂窝式网络中激活他的膝上电脑(使之随后可开启数据连接)，使用者“启动”在膝上电脑的操作系统上运行的数据连接应用。膝上电脑301然后连接到无线电网络(步骤351)。

至于图1，在图3中到无线电网络的连接相当于为从所述适当储存位置传送的IMSI号访问SCP302中的适当位置的请求：没有MSISDN已经与TIM提供的IMSI号相关联。SCP302判定由TIM提供的IMSI号属于另一寄存器。该连接请求然后被重定向到G-HLR310(步骤352)。G-HLR310从该请求提取IMSI号，并且，假设该IMSI号在由G-HLR310保持的范围中，则将IMSI已被G-HLR310辨认的令牌信号(该令牌信号可简单地是确认信号(‘OK’)，但也可包括另外的概要信息)传送到SCP302(步骤354)。

SCP302一旦接收到所述令牌信号，就临时储存所述IMSI(比如在VLR位置寄存器存储器或SGSN位置寄存器存储器中)。因此，以这种方式膝上电脑301的使用者有效地登记于特定MSC或SGSN，并且与TIM相关联的任何概要信息临时地储存在与MSC2或SGSN220相关联的VLR14中。

SCP302将数据连接请求传递到网络网关元件320(即SGSN16)。网络网关元件320从G-HLR310接收对应于所述IMSI的密钥(步骤356)。网络网关元件320利用该密钥以及转发的数据连接请求建立网关会话。该密钥反过来被用于询问网络监视元件330(例如NGME或GGSN)，网络监视元件330判定所述密钥数据是否与现有的有效会话(典型地是本地DIAMETER会话)相关联。网络网关元件320和网络监视元件330之间的信令(步骤358)优选地是零费率以使使用者不用为建立会话而被计费。

如果对于该密钥数据确实存在有效会话，则建立数据连接(步骤362)。膝上电脑301可以接入所请求的互联网络346-典型地是因特网或企业内联网。

然而，如果找不到对应于该密钥的有效会话，可反之将膝上电脑301重定向到由web服务器340生成的网页(步骤364)。所呈现的网页是依照密钥数据被调整成适合膝上电脑301并且为使用者提供至少一个使用者操作选项。

在此情况下，web服务器提供具有到付款入口(portal)的访问的“登陆页面”-允许使用者购买有时间/数据限制的会话包，或发起与网络运营商的付款合约关系的应用。

使用者被提示要提供个人详细资料，包括他们的信用卡详细资料以有助于建立预定价格的数据会话(步骤366)。

使用者数据被发送到应用服务器350。该服务器反过来处理使用者的信用卡详细资料以在信用卡服务器360进行验证。假设所述信用卡详细资料被验证通过，信用卡服务器360将用信号将该事实发回应用服务器350。

由于应用服务器350已经验证了使用者的信用卡详细资料，应用服务器350发信号到DIAMETER服务器370：应为该使用者发起DIAMETER会话(步骤374)。DIAMETER服务器反过来发信号到网络监视元件330：应开启会话(步骤376)。

网络监视元件330然后将使用者重定向到因特网(步骤378)，并且同时把使用者的计费状态从零费率更改成数据费率(datarate)。

当DIAMETER服务器370提供示出会话使用的“票据”时，该信息被推给通知服务器380(步骤382)。通知服务器可发送预先安排的关于使用百分率(或绝对使用)的更新，或可响应使用者(或者客户应用)关于当前使用状态的询问。在优选实施方案中，该通知服务器为每一会话创建RSS提要，因而允许使用者的膝上电脑使用常规HTTP端口(端口80)来监视状态并避免任何定制使用者的防火墙软件的需要。

在预先安排的会话结束时，DIAMETER服务器370指示网络监视元件330将会话搁置(并且使会话费率为零)。它也通过通知服务器380将使用警告推给使用者。

如果会话因为信用过期而结束，使用者只需从登陆页面重复请求又一会话的过程。

在优选实施方案中，呈现给膝上电脑301的网页为使用者提供又一操作选项：请求将由TIM作为引起其的媒介(mediated)的当前基于会话的关系转化成基于合约的关系(即所谓后付费合约)。为满足这个请求，网络运营商可简单地下命令(orderup)并将常规的“提供服务的”SIM卡发放给使用者，这样使用者就可物理地从膝上电脑的读卡器把TIM换掉(换成新的SIM卡)，此后，接入数据会话将经历相对于图1所概述的常规事件流程。

正如读者将理解的，有用于有助于将TIM使能的会话换成常规的合约数据会话接入的可替换机制。比如，可在给定网络运营商的网络上向由TIM保持的IMSI提供服务(即可将MSISDN号与该IMSI相关联)。实际上可对该TIM提供多个MSISDN号，正如可能必须实现上面提及的现有技术“预先装配”的SIM的情况。

在这种情况下，web服务器提供具有到付款入口的访问的“登陆页面”-允许使用者或购买有时间/数据限制的会话包或发起用于与网络运营商的付款合约关系的应用。

图4中所说明的第二实施方式涉及本发明的机器对机器的实施方案。所说明的网络包括SCP402和全局HLR(G-HLR)410。在这种情况下终端401是具有嵌入的TIM的机器对机器(M2M)客户机(注意在许多情况下该终端并不严格地是“移动的”-该终端被安装在单一的地理位置，通常不从该位置移动)。

SCP402可包含图1网络的HLR10的功能(确保到无线电网络的连接按照图2中所更详细阐述的机制)。可替换地，SCP402可包含VLR14的功能(有助于图2B的机制)和/或SGSN220的功能(有助于图2C的机制)。显然SCP402也可具备SS7聚合器290(比如SCCP中继)以聚合SS7功能，否则HLR10、VLR14和/或SGSN220要求这些SS7功能，从而有助于图2D所示的任一机制。

当要求在蜂窝式网络中激活M2M客户机401时(使之随后可开启数据连接)，该客户机典型地响应于触发事件而“启动”在其操作系统上运行的数据连接应用。M2M客户机401于是连接到无线电网络(步骤450)。

至于图1，在图4中到无线电网络的连接相当于为所传送的IMSI号访问SCP402中的适当位置并从所述适当储存位置提取对应的用户MSISDN的请求。由于没有MSISDN与由TIM提供的IMSI号相关联，SCP402判定由TIM提供的IMSI号属于另一寄存器。所述连接请求于是被重定向到G-HLR410(步骤452)。G-HLR410于是从该请求提取IMSI号，并且，假设该IMSI号是在由G-HLR410保持的范围内，则将IMSI已被G-HLR410辨认的令牌信号(此令牌信号可以简单地是确认信号(‘OK’)，但也可包括另外的概要信息)传送到SCP402(步骤454)。

SCP402一旦收到该令牌信号，将IMSI临时储存在访问位置寄存器(VLR)(未示出)中的位置。因此，以这种方式M2M客户机401有效地登记于特定MSC(未示出)，且与该TIM相关联的任何概要信息均临时储存在与该MSC相关联的VLR中。

SCP402将数据连接请求传递到网络网关元件420(即SGSN16)。该网络网关元件420从G-HLR410接收对应于该IMSI的密钥(步骤456)。网络网关元件320利用该密钥以及转发的数据连接请求建立网关会话。该密钥反过来被用于询问网络监视元件430(例如NGME或GGSN)，该网络监视元件430判定所述密钥数据是否与现有的有效会话(典型地是本地DIAMETER会话)相关联。网络网关元件420和网络监视元件430之间的信令(步骤458)优选地是零费率，使得客户机设备401不用为会话的建立被计费。

假设没有存在对应于该密钥的有效会话，网络监视元件430与DIAMETER服务器440连接以便为M2M客户机401验证新的M2M数据会话(步骤462)。

DIAMETER服务器440反过来向网络监视元件430发信号：应开启会话(步骤464)。

网络监视元件430于是通过固定线路网络(比如因特网470)将使用者重定向到所请求的M2M服务器450(步骤466)，并且同时将M2M客户机会话的计费状态从零费率更改成数据费率。

在预先安排的会话结束时，DIAMETER服务器440指示网络监视元件430将会话搁置(并使会话费率为零)。

DIAMETER服务器440也将使用警告推给计费中介引擎(billingmediationengine)480(使用DIAMETER票据，步骤468)，计费中介引擎480生成对应于所报告的会话使用的计费事件。

如在共同待决的英国专利申请GB0815200.1中所详细描述的，M2M客户机发送和接收短消息(SMS)到专用的M2MSMS平台495。这些SMS消息以常规方式通过SMS网关490被传输，然后穿过因特网连接470到达M2MSMS平台495。

SMS网关490也将涉及所传送的SMS消息的数据传递到中介引擎480以允许为该消息传递计费。

虽然在前面的论述中经常将终端指称为“移动的”，但术语“移动的”不应被解释为要求终端总是移动的，只是指其具有与允许移动性的无线电信网络进行通信的能力。例如，从这个意义上说，从不从特定地理位置移开的电脑终端或M2M客户机也可被认为是移动的，因为其可以移到不同的位置却仍能接入相同的网络。在本文论述中所使用的术语“移动终端”应被解读为包括“非永久性的”或甚至是“固定的”终端的可能性，只要其上下文没有与这样的解释相抵触。

Claims

1.一种用于有助于具有令牌识别模块的终端进行通信连接的蜂窝式电信网络，所述网络包括：

位置寄存器，用于从终端接收接入所述网络的请求，并且如果该请求与令牌识别模块相关联，则重定向该请求；

令牌寄存器，所述令牌寄存器接收所述重定向的请求并将指示所述终端的身份已被识别的信号传送到所述位置寄存器；

网络网关元件，用于根据从所述令牌寄存器获得的令牌连接识别数据在所述网络和所述终端之间建立通信会话；以及

网络监视元件，用于执行服务管理，其中执行服务管理包括基于所述令牌连接识别数据执行会话验证校验；

其中，所述令牌识别模块是用户识别模块(SIM)，其不与除了IMSI之外的公知的号码相关联。

2.根据权利要求1所述的网络，其中所述通信连接是仅限数据的通信连接。

3.根据前述权利要求中的任一个权利要求所述的网络，其中所述令牌识别模块与唯一的标识符相关联。

4.根据权利要求3所述的网络，其中所述令牌连接识别数据对应于所述唯一的标识符。

5.根据权利要求4所述的网络，其中所述唯一的标识符是国际移动用户标识IMSI。

6.根据权利要求4所述的网络，其中令牌识别模块是用户识别模块(SIM)，其与用于建立通信连接的目的的公知的号不关联。

7.根据权利要求4所述的网络，其中令牌识别模块是不与用户关联的模块，所述用户用公共号而被发布，所述公共号允许用户发起呼叫。

8.根据权利要求4所述的网络，其中，来自具有令牌识别模块的终端的每一接入所述网络的请求包括唯一地识别所述令牌识别模块的IMSI号。

9.根据权利要求4所述的网络，其中所述网络还包括：

服务器，所述服务器适用于根据令牌连接识别数据向移动终端提供使用者对话网页，每一网页向所述使用者呈现至少一个使用者操作选项；以及

互联网络网关，所述互联网络网关支配从蜂窝式网络到互联网络的接入；

其中由所述网络监视元件执行的会话验证校验包括判定所述令牌连接识别数据是否与有效会话相关联；

其中，当所述网络监视元件判定没有有效的相关联的会话时，所述网络网关元件将所述终端引向由web服务器提供的使用者对话网页，以及

其中，取决于来自所述终端的使用者操作选项输入，所述终端被给予到互联网络的接入。

10.根据权利要求4所述的网络，其中所述网络还包括：

互联网络网关，所述互联网络网关支配通过互联网络从蜂窝式网络到M2M服务器的接入；

其中，由网络监视元件执行的会话验证校验包括判定所述令牌连接识别数据是否与有效的M2M会话相关联；以及

其中，当所述网络监视元件判定所述令牌连接识别数据与有效的M2M会话相关联时，所述网络监视元件将所述终端引向所述M2M服务器。

11.根据权利要求9所述的网络，其中所述互联网络是因特网或内联网。

12.根据权利要求9所述的网络，其中所述位置寄存器是分布式的具有用于聚合信令功能的聚合器点和用于实行其它位置寄存器功能的网络实体，所述聚合器点和所述网络实体彼此相互通信。

13.根据权利要求9所述的网络，其中认证检查针对其而被执行的会话是RADIUS或DIAMETER会话。

14.根据权利要求1所述的网络，其中所述令牌识别模块被视为未被提供服务的SIM。

15.一种有助于在具有令牌识别模块的终端和蜂窝式电信网络之间进行通信连接的方法，所述蜂窝式电信网络包括位置寄存器、令牌寄存器、网络网关元件、网络监视元件、服务器和互联网络网关；所述方法包括：

在所述令牌寄存器处，接收所述重定向的请求，并且将指示所述终端的身份已经被识别的信号传送到所述位置寄存器；

根据从所述令牌寄存器获得的令牌连接识别数据在所述网络和所述终端之间建立通信会话；以及

基于所述令牌连接识别数据执行会话验证校验；

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述通信连接是仅限数据的通信连接。

17.根据权利要求15或16所述的方法，其中所述会话验证校验步骤包括判定所述令牌连接识别数据是否与有效的会话相关联，以及其中所述方法还包括：

根据所述令牌连接识别数据向所述终端提供使用者对话网页，所述网页向用户呈现至少一个使用者操作选项；

当所述网络监视元件判定没有有效的相关联的会话时，将所述终端引向使用者对话网页；以及

取决于来自终端的使用者操作选项输入允许从所述蜂窝式网络到互联网络的接入。

18.根据权利要求15或16所述的方法，其中所述互联网络网关支配通过互联网络从蜂窝式网络到M2M服务器的接入；其中所述会话验证校验步骤包括判定所述令牌连接识别数据是否与有效的M2M会话相关联；以及，其中所述方法还包括：

当所述网络监视元件判定所述令牌连接识别数据与有效的M2M会话相关联时，将所述终端引向M2M服务器。