CN1074874C - 在通信系统中登记的方法 - Google Patents

Abstract

一种如图3所示的用于通过一个独立的入口收发信机(14)将一个直接模式的移动站(16)登记到集群无线系统的系统控制器(12)上的方法。该方法包括利用一种第三方登记方案通过入口收发信机(14)将移动站(16)登记到集群无线系统的系统控制器(12)上。

Description

在通信系统中登记的方法

本发明涉及诸如集群(tru nked)无线通信系统的通信系统，具体涉及具有用于集群无线通信系统的直接方式移动站的登记方法。

在现有技术中集群无线通信系统是众所周知的。在集群无线通信系统中，多个用户共享预定数量的通信资源。由集群无线系统的系统控制器将这些资源分配给各用户或各移动站。系统控制器可以是一个中央控制站或在各种控制站中的分布逻辑电路。

在集群通信系统中，每个集群移动站专门配备控制电路，以便能够请求和接收通信资源和能够在由系统控制器分配的通信资源上进行操作。一般来说，在一个集群移动站能够从系统控制器请求通信资源之前，该移动站必须首先已经登记到该集群无线通信系统上，以允许给系统控制器识别一个移动站，从而当需要的时候由系统控制器定位。登记还是集群无线系统保密的一个重要部分。如果移动站设有正确登记到该集群无线系统上，系统控制器能够拒绝接入移动站的通信资源。

一个移动单元通过在直接模式下操作可以直接与其他各移动单元通信。在直接模式下，各移动单元通过固定的无线信道进行通信并且不存在分配资源的系统控制器。当它需要发送或接收时任何具有通过固定信道进行通信的能力直接模式移动单元都可以简单地这样做。不存在一个直接模式移动站与外一个直接模式移动站进行通信所要求的登记过程。

美国专利NO.4553262提供一种通信系统，该系统能够使直接模式工作的无线单元与集群线系统通信。但是，存在直接模式移动站能够登记到集群无线通信系统和控制器上的需要。另外，存在直接模式移动站登记到任何通信系统的系统控制器的方法的需要。

按照本发明的第一个方面，这里提供一种通过独立的入口收发信机将直接模式移动站登记到集群无线系统的系统控制上的方法，该方法包括利用入口收发信机将移动站登记到集群无线系统的系统控制器上。

在一个优选实施例中，该方法包括从入口收发信机向系统控制器发送一个第三方登记要求来要求该移动站的登记。

图1示出一个集群无线通信系统的覆盖区。

图2示出本发明的一个直接模式移动站的覆盖区。

图3示出本发明的用于一个移动站的登记的消息序列。

图4示出对于图3的方法的一个直接模式移动站的始发的终止序列。

图5示出对于图3的方法的一个入口收发信机的始发的终止序列。

图6示出对于图3的方法的一个系统控制器始发的终止序列。

图1示出一个集群无线通信系统的覆盖区10，该系统包括在覆盖区内的基站11和入口收发信机14，和在覆盖区10以外的直接模式移动站16。入口收发信机是一个无线单元，该单元能够在该集群无线通信系统上和以直接模式工作。

集群无线通信系统的基站包括系统控制器12。系统控制器12控制各移动站的登记和分配该通信系统的通信资源。该集群无线通信系统可以是现有技术中已知的任何形式。

直接模式移动站16是一个工作在直接模式中的移动站。直接模式移动站16能够通过固定的或单个信道直接与另一个移动站或与入口收发信机进行通信。直接模式对于中继移动站而言是一种选择操作模式，因此该移动站可以不通过集群无线系统的系统控制器12直接与另一个移动站通信。直接模式移动站16的覆盖区18通常比集群无线通信系统10的覆盖区小得多。

图2示出直接模式移动站直接与入口收发信机14进行通信，因而与集群无线通信系统的系统控制器12进行通信。直接模式移动站16通过固定的无线信道与入口收发信机14通信。而后入口收发信机14通过集群无线信道与系统控制器12通信。直接模式移动站16利用第三方登记方案经入口收发信机14登记到该通信系统的系统控制器12。第三方登记方案将通知系统控制器12，直接模式移动站16可能通过入口收发信机14进行联系。

图3示出一个直接模式移动站登记到无线中继通信系统的系统控制器的方法。该方法是按照直接模式移动站16、入口收发信机14和系统控制器12之间的最佳步骤流程序表示的。

在一个优选实施例中，直接模式移动站16向至少一个入口收发信机14发送一个入口收发信机搜索消息20，以便寻找一个可用的入口收发信机将该移动站登记到集群无线系统的系统控制器12上。入口收发信机的搜索消息请求任何有能力的入口收发信机起着对于直接模式移动16的入口收发信机的作用。入口收发信机搜索消息含有消息识别、直接模式移动站16的地址和任意选用地用于鉴别该入口收发信机14作为一个有效入口收发信机的鉴别(authentication)信息。另外一种情况下，在搜索任何的可能的入口收发信机时，移动站16这是通过包括所期望的入口收发信机的个别地址寻找一个特定的入口收发信机。直接模式移动站16还可以通过在入口收发信机搜索消息中包括一个组地址来搜索任何组入口收发信机。

入口收发信机14接收入口收发信机搜索消息和通过向该移动站16发送入口收发信机证实消息22来响应该移动站16。入口收发信机证实消息指示该移动站16：该入口收发信机14可用于该移动站16与集群无线系统的系统控制器12通信。入口收发信机证实消息含有消息识别、入口收发信机14的地址、直接模式移动站16的地址和任意选用地用于该入口收发信机的鉴别(authentication)信息。入口收发信机的鉴别信息鉴别该入口收发信机14作为移动站16的正确入口收发信机。因此，可以加给该通信系统一个保密程度。

在该入口收发信机14起到移动站16专用的入口收发信机的情况下，代表入口收发信机14的地址的信息字段可以是与移动站16的地址相同。

当移动站16接收到来自入口收发信机14的入口收发信机证实消息时，利用该正确的证实信息，移动站16可以决定是否接受入口收发信机14作为用于与集群无线中继通信系统通信的通路。如果移动站16满意该入口收发信机14作为一个适合的入口收发信机，则移动站16发送入口收发信机确认消息24。

当入口收发信机14接收到一个入口收发信机确认消息时，该入口收发信机14的系统控制器12发送一个第三方登记请求消息26。第三方登记请求消息通知系统控制器12：移动站16可以经由入口收发信机14被接入，因此由移动站16能够实现的性能是不同的，好象该移动站16与系统控制器12直接联系。例如，对于该移动站16的呼叫建立时间必须延长，因为信息交换除了一个中继空中接口外必须通过一个直接模式空中接口，而且任何在与入口收发信机14组合中涉及移动动站16的任何中继模式业务的″端对端″的延迟也将比正常的长一些。此外，入口收发信机14的能力可能限制了移动站16的通信能力，诸如限制了经由入口收发信机14往返移动站16的最大数据通过量，或者失掉双工能力，或者失掉整个业务，诸如直接模式不能支持的分组数据。在这种情况下，不可避免地系统控制器12知道在与入口收发信机14组合中移动站16的能力。

另外，系统控制12知道入口收发信机14和移动站16之间有连系这是重要的，因为如果入口收发信机14正在支持移动站16的集群无线系统的通信，那么入口收发机14不可能管理支持对其本身的中继模式呼叫。还有，系统控制器12还必须知道什么时候入口收发信机14已经减小了控制信息交换的能力。

当接收一个第三方登记请求时，如果需要基站通过发送一个第三方鉴别请求消息28以鉴别入口收发信机14和移动站16。入口收发信机14执行其自身的鉴别任务和传送鉴别请求30到移动站16。移动站16执行其鉴别任务和传送一个应答32到入口收发信机14。入口收发信机14最后利用第三方鉴别应答消息传送一个组合的鉴别响应34到系统控制器12。因此，经在系统中的入口收发信机14操作的入口收发信机14和移动站16可被鉴别。

当完成该鉴别过程时，系统控制器12发送一个第三方登记应答消息36到入口收发信机14，指示登记是成功还是未成功。而后入口收发信机14通过发送一个入口收发信机登记消息38指示登记状态。

如上所述已成功地完成入口收发信机与移动站消息交换序列以后，该移动站16有效的登记到集群无线通信系统的系统控制器12上。当以该移动站16的名义通信时，这时入口收发信机14也被允许利用移动站16的地址从移动站16传送信息到系统控制器12和从系统控制器12传送信息到移动站16。

入口收发信机和移动站装置可以由三种设备系统控制器12、入口收发信机14或移动站16之一终止。一旦入口收发信机和移动站装置已被分离，入口收发信机14就不再被允许起到对移站16的消息寻址的作用。

图4表示一个直接模式移动站始发的终止的一个终止序列。当直接模式移动站16决定终止其入口收发信机装置时，该直接模式移动站16发送一个终止消息42到入口收发信机14。入口收发信机14而后发送一个终止证实消息44到直接模式移动站16。然后入口收发信机14必须发送一个第三方取消登记请求46到系统控制器12，命令系统控制器12取消登记该直接模式移动站16。系统控制器12发送一个第三方取消登记应答48到入口收发信机14，然后该移动站16不再被登记到该系统控制器12。如果该移动站16随后希望在该集群系统上通信，该移动站16必须在该系统控制器12上重新登记。

注意到下面情况是有意义的，当移动站16终止入口收发信机和移动站装置时，这是因为移动站16能够直接与系统控制器12通信，并且利用正常的登记过程直接登记到系统控制器12。

图5示出入口收发信机14始发的终止的一个终止序列。入口收发信机14发送一个第三方取消登记请求52到系统控制器12。系统控制器12而后发送一个第三方取消登记应答54到入口收发信机14和从系统中取消登记该直接模式移动站16。入口收发信机14而后发送一个分离消息(detach message)56到移动站16通知取消登记的移动站。该移动站16而后发送一个分离证实消息58到入口收发信机14，证实移动站16和入口收发信机装置已被终止。

图6示出系统控制器12始发的终止的终止序列。系统控制器12发送一个第三方取消登记请求62到入口收发信机14，通知入口收发信机14：系统控制器12正在进行对该直接模式移动站从集群系统取消登记。入口收发信机14以一个第三方取消登记应答64应答系统控制器12，证实该直接模式移动站16的取消登记。入口收发信机14而后发送一个分离消息66到移动站16，通知该移动站16它不再登记到该系统。移动站16以分离证实消息68应答入口收发信机14，证实该移动站和入口收发信机装置已被终止。

从原理上说，该总体方案可以用于链接一个以上的入口收发信机。如果试图这样做的话，则由于涉及额外的延迟，可实现的业务性能的暂时质量可能受到有害的影响。

本发明的方法可以用于扩展集群无线通信系统的系统控制器12的覆盖范围。例如，如果一个集群移动站处于该集群无线通信系统的覆盖区之外，该移动站利用直接模式首先与在覆盖区内的入口收发信机通信和使该入口收发信机与集群无线通信系统通信，移动站可以与该集群无线通信系统通信。该入口收发信机必须紧靠近直接模式移动站和还在集群无线通信系统的覆盖区中。入口收发信机14与该直接模式移动站16的集群无线通信系统通信，从而直接模式移动站16可以登记到集群无线通信系统通信，从而使直接模式移动站16可以登记到集群无线通信系统的系统控制器12上。因此，本发明提供利用第三方登记方案通过独立的入口收发信机将直接模式移动站登记到无线中继系统。

Claims (19)

1.一种利用独立的入口收发信机将直接模式移动站登记到集群无线系统的系统控制器的方法，其特征在于包括以下步骤：

由直接模式移动站选择一个可用的入口收发信机；

通过入口收发信机利用第三方登记方案将移动站登记到集群无线系统的系统控制器，该步骤包括以下几步：

从入口收发信机的系统控制器发送第三方登记请求来请求该移动站的登记；

从系统控制器向移动站发送一个登记应答；和

由入口收发信机向移动站发送登记状态，从而确认由入口收发信机将移动站向集群无线系统的系统控制器的登记。

2.根据权利要求1的方法，其特征在于，选择步骤包括以下步骤：

寻找一个可用的入口收发信机，登记移动站到集群无线系统的系统控制器；和

从一个可用的入口收发信机向该移动站证实该入口收发信机可以用于登记该直接模式移动站集群无线系统的系统控制器。

3.根据权利要求2的方法，其特征在于，寻找可用入口收发信机的步骤包括以下步骤：

从移动站向至少一个入口收发信机发送一个入口收发信机寻找消息，试用找到一个可用的入口收发信机以便登记该直接模式移动站到集群无线系统的系统控制器。

4.根据权利要求3的方法，其特征在于，发送入口收发信机寻找消息的步骤包括发送移动站的地址和入口收发信机的地址。

5.根据权利要求2的方法，其特征在于，证实步骤包括以下步骤：

从入口收发信机发送一个入口收发信机证实消息；和

在移动站从入口收发信机接收入口收发信机证实消息，该消息指示该入口收发信机的状态。

6.根据权利要求5的方法，其特征在于，证实步骤还包括以下步骤：

从移动站向入口收发信机发送确认消息，指示该入口收发信机发送登记消息到系统控制器。

7.根据权利要求1-6的任何一项的方法，其特征在于，由入口收发信机将移动站登记到集群无线系统的系统控制器的步骤包括以下步骤：

由系统控制器鉴别移动站从而验证移动站是否是有效用户。

8.根据权利要求1-6的任何一项的方法，其特征在于，还包括终止由入口收发信机启动的移动站的登记的步骤。

9、根据权利要求7的方法，其特征在于，还包括终止由入口收发信机启动的移动站的登记的步骤。

10.根据权利要求8的方法，其特征在于，终止由入口收发信机启动的移动站的登记步骤包括以下步骤：

由入口收发信机向系统控制器发送一个第三方取消登记请求；

在入口收发信机上从系统控制器接收一个第三方取消登记的应答；

从入口收发信机向移动站发送入口收发信分离消息；和

在入口收发信机由移动站接收分离证实。

11.根据权利要求9的方法，其特征在于，终止由入口收发信机启动的移动站的登记步骤包括以下步骤：

由入口收发信机向系统控制器发送一个第三方取消登记请求；

在入口收发信机上从系统控制器接收一个第三方取消登记的应答；

从入口收发信机向移动站发送入口收发信分离消息；和

在入口收发信机由移动站接收分离证实。

12.根据权利要求1至6的任何一项的方法，其特征在于，还包括终止由移动站启动的移动站登记的步骤。

13.根据权利要求7的方法，其特征在于，还包括终止由移动站启动的移动站登记的步骤。

14.根据权利要求12的方法，其特征在于，终止由移动站启动的该移动站登记的步骤包括以下步骤：

在入口收发信机从移动站接收一个终止消息；

从入口收发信机向移动站发送终止证实消息；

从入口收发信机向系统控制器发送一个第三方取消登记请求；和

从系统控制器向入口收发信机发送一个第三方取消登记应答。

15.根据权利要求13的方法，其特征在于，终止由移动站启动的该移动站登记的步骤包括以下步骤：

在入口收发信机从移动站接收一个终止消息；

从入口收发信机向移动站发送终止证实消息；

从入口收发信机向系统控制器发送一个第三方取消登记请求；和

从系统控制器向入口收发信机发送一个第三方取消登记应答。

15.根据权利要求1至6的任何一项的方法，其特征在于，还包括终止由系统控制器启动的该移动站登记的步骤。

16.根据权利要求7的方法，其特征在于，还包括终止由系统控制器启动的该移动站登记的步骤。

17.根据权利要求15的方法，其特征在于，终止由系统控制器启动的该移动站登记的步骤包括以下步骤：

在入口收发信机从系统控制器接收第三方取消登记请求；

从入口收发信机向系统控制器发送一个第三方取消登记应答消息；

从入口收发信机的移动站发送入口收发信机分离消息；和

在入口收发信机从移动站接收一个分离证实。

18.根据权利要求16的方法，其特征在于，终止由系统控制器启动的该移动站登记的步骤包括以下步骤：

在入口收发信机从系统控制器接收第三方取消登记请求；

从入口收发信机向系统控制器发送一个第三方取消登记应答消息；

从入口收发信机的移动站发送入口收发信机分离消息；和

在入口收发信机从移动站接收一个分离证实。

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