CN1123272C - 在分组无线网络中标识移动台 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种在蜂窝网络中分配暂时标识的方法以及一种蜂窝网络，该蜂窝网络包括一个第一网络单元和移动台，其中该第一网络单元具有其本身的标识符，其特征在于，该第一网络单元向移动台分配暂时标识，其中该暂时标识包括指示第一网络单元的标识符的至少一部分。本发明使现有技术的暂时标识分配方法所产生的问题和缺点最小化，还为服务于移动台的基站子系统提供一种简单而有效的方法，用以跟踪当前支持讨论中的移动台的网络单元。

Description

在分组无线网络中标识移动台
技术领域
本发明一般地涉及分组无线网络，特别是涉及在分组无线网络中支持移动性。
背景技术
在GSM系统中，通用分组无线业务GPRS是一种新的业务，同时也是欧洲电信标准协会(ETSI)GSM第二+阶段标准化工作的目标之一。GPRS的运行环境包括一个或多个子网络服务区域，它们通过GPRS主干网进行互连。子网络包括多个分组数据业务节点SN，在这种应用中它们被称为在服务GPRS支持节点SGSN，其中的每一个都以这样一种方式被连接到GSM移动通信网络(典型地被连接到各基站系统)，使得它能经由若干基站，即，若干蜂窝小区，向各移动数据终端提供分组业务。中间的移动通信网络在一个支持节点和多个移动数据终端之间提供分组交换数据传输。不同的子网络经由GPRS网关支持节点GGSN被连接到外部数据网络，例如公共交换数据网络PSPDN。当GSM网络用作接入网时，GPRS业务就允许介于各移动数据终端与各外部数据网络之间实现分组数据传输。
图1A表示在GSM系统中实现的GPRS分组无线网络。GSM系统的基本结构包括两个单元：基站系统BSS以及网络子系统NSS。BSS跟各移动台MS在各无线链路上进行通信。在基站系统BSS中，每一个蜂窝小区都由一个基站BTS提供服务。多个基站被连接到基站控制器BSC，后者控制着BTS所使用的各无线频率和各信道。各基站控制器BSC被连接到移动业务交换中心MSC。关于GSM系统的更详细的说明，请参阅作者M.Mouly和M.Pautet所著《用于移动通信的ETSI/GSM建议书和GSM系统》一书，该书1992年在法国Palaiseau出版，标准书号为ISBN：2-957190-07-7。
在图1所示的系统中，被连接到GSM网络的GPRS系统包括一个GPRS网络，后者又包括两个在服务GPRS支持节点(SGSN)以及一个GPRS网关支持节点(GGSN)。通过运营者之间的主干网将不同的支持节点SGSN与GGSN互连在一起。在GPRS网络中，可能有任意数目的支持节点以及网关支持节点。
在服务GPRS支持节点SGSN是为移动台MS服务的节点。在蜂窝分组无线网络的一个或多个蜂窝小区的区域以内，每一个支持节点SGSN都控制着一项分组数据业务，因此，每一个支持节点SGSN都(经由一个Gb接口)被连接到GSM系统的某一个本地单元。典型地跟基站系统BSS，即基站控制器BSC或基站BTS建立连接。位于一个小区里面的移动台MS经由无线接口跟基站BTS进行通信，并且通过移动通信网络跟该小区所属的服务区域的支持节点SGSN进行通信。从原理上来说，介于支持节点SGSN以及移动台MS之间的移动通信网络仅重发介于这两者之间的各分组。为了实现这一点，移动通信网络在移动台MS和在服务支持节点SGSN之间提供各数据分组的分组交换传输。应当注意的是，移动通信网络仅在移动台MS和支持节点SGSN之间提供物理连接，并且因此对本发明来说，其精确的功能和结构并不重要。还向SGSN提供了通往移动通信网络的访问者位置寄存器VLR和/或通往移动业务交换中心的信令接口Gs(例如SS7信令连接)。SGSN可以向MSC/VLR发送位置信息和/或从MSC/VLR接收用于寻呼一个GPRS用户的各项请求。
当MS附加到GPRS网络时，即，在一个GPRS附加过程中，SGSN生成一个移动性管理(MM)语境(context)，其中包括，例如，与MS的移动性和安全性有关的信息。跟分组数据协议(PDP)激活过程相结合，SGSN生成PDP语境，它在GPRS网络以内被用于通往GPRS用户所使用的GGSN的路由的目的。GPRS网关支持节点GGSN将一家运营商的GPRS网络连接到其他各运营商的GPRS系统，同时连接到数据网络11-12，例如运营商之间的主干网络、IP网络(因特网)或X.25网络。GGSN含有GPRS各用户的PDP地址以及路由信息，即各SGSN地址。路由信息被用于从数据网络11到MS的当前切换点，即在服务SGSN的隧道协议数据单元PDU。SGSN以及GGSN的各项功能可以集成到一个物理节点之中。
GSM网络的归属用户位置寄存器HLR含有GPRS用户数据和路由信息，同时它将用户的国际移动用户标识(IMSI)映射为一个或多个PDP类型与PDP地址的对子。HLR还将每一对PDP类型与PDP地址映射为一个或多个GGSN。SGSN具有通往HLR的Gr接口(直接信令连接或或经由内部主干网络13的连接)。漫游中的MS的HLR可以处于在服务的SGSN以外的不同的移动通信网络之中。
可以实现运营商之间的主干网络13，它，例如借助于诸如IP网络那样的本地网，将一家运营商的SGSN和GGSN设备互连在一起。应当指出的是，可以不通过运营商之间的主干网络，例如通过在一部计算机中提供所有的功能，也可以实现运营商的GPRS网络。
运营商之间的主干网络是这样一种网络，不同的运营商的网关支持节点GGSN都可以通过它互相进行通信。
图1B表示介于MS和SGSN之间的信令层次的各协议层。在GPRS系统中，被称为传输层和信令层的分层协议结构已经被规定为用于发送用户信息和信令。传输层具有分层的协议结构，用以提供用户信息的传输，连同与之有关的数据传输的控制步骤(例如，流量控制，检错，纠错以及差错恢复)。信令层包括用于控制和支持传输层各项功能的各项协议，例如控制接入GPRS网络(附加和分离)，以及控制已建立的网络连接的路由通路，以便支持用户移动性。传输层的各协议层都相同于图2中SNDCP协议层以下的各层，在SNDCP之上，介于MS与GGSN之间存在一个GPRS主干网络协议(取代L3MM协议)。示于图1B的各协议层为：
-第3层移动性管理(L3MM)：此项协议支持移动性管理功能，例如GPRS附加，GPRS分离，安全性，路由区域更新，位置区域更新，PDP语境的激活，以及PDP语境的去激活。
-子网相关会聚协议(SNDCP)，支持介于MS和SGSN之间的网络层的协议数据单元(N-PDU)的传输。SNDCP层，例如，管理各N-PDU单元的加密和压缩。
-逻辑链路控制(LLC)：该层提供十分可靠的逻辑链路。LLC不依赖于各项无线接口协议，这将在下面加以说明。
-LLC中继：此项功能在MS-BSS接口(Um)以及BSS-SGSN接口(Gb)之间转发LLC协议各数据单元(PDU)。
-基站子系统GPRS协议(BSSGP)：该层在BSS和SGSS之间发送路由信息以及涉及服务质量(QoS)的信息。
-帧中继：它被用于Gb接口。它在SGSN以及BSS之间建立半永久性的连接，在其上进行若干用户的LLC PDU的多路复用。
-无线链路控制(RLC)：该层提供一条与无线解决方案无关的可靠链路。
-介质访问控制(MAC)：此项协议控制着涉及一条无线信道的访问信令(请求与授权)，并将各LLC帧映射到一条物理的GSM信道。
就本发明来说，最感兴趣的协议层就是LLC和L3MM。LLC层的功能说明如下：在参考结构中，LLC层的各项功能均在RLC层之上，并且在MS和在服务的SGSN之间建立起一条逻辑链路。我们注意到在LLC的功能中，最重要的要求就是LLC帧中继的可靠管理以及支持点对点和点对多点寻址。
逻辑链路层的业务接入点(SAP)是这样一个点，在其中提供第3层协议(图1B中的SNDCP层)的各项业务。用数据链路连接标识符(DLCI)来标识LLC层的链路，在每一个LLC帧的地址字段中发送DLCI。DLCI包括两部分：业务接入点标识符(SAPI)以及暂时逻辑链路标识TLLI。当需要对TLLI给出更一般的表示时，将使用“暂时标识”这个名词。
当一个用户附加到GPRS网络时，在MS与SGSN之间将建立一条逻辑链路。因此可以这样说，MS有一次正在进行的呼叫。逻辑链路在MS与SGSN之间有一条用TLLI标识符来指示的路由。因此TLLI是一个暂时标识符，SGSN将其分配给某一条逻辑链路以及IMSI。SGSN将TLLI送往与逻辑链路相连接的MS，并且它被用来作为在这条逻辑链路上后续的信令和数据传输的标识符。
在一条逻辑链路上进行的数据传输说明如下。用一个SNDCP函数对准备发往MS或从MS接收的数据进行处理，并发送到LLC层。LLC层将数据插入到LLC帧的信息字段之中。一帧的地址字段包括例如一个TLLI。LLC层将数据转发到RLC，后者删除数据中的不必要的信息，并将数据切分为与MAC兼容的形式。MAC层激活无线资源处理过程，以便获得用于传输的一条无线通信路径。在无线通信路径另一侧的对应的MAC单元接收该数据，并将其向上转发到LLC层。最后，从LLC层将数据发往SNDCP，在这里，用户数据被完全地恢复，
MS的3种不同的MM状态对一个GPRS用户的移动性管理(MM)来说是典型的：空闲状态，待机状态以及就绪状态。每一种状态都代表着已经被分配给MS和SGSN的一定的功能和信息层次。被称为MM语境的涉及这3种状态的信息集被存储在SGSN和MS之中。SGSN语境包含有用户数据，例如用户的IMSI、TLLI以及位置和路由信息等。
在待机和就绪状态下，MS被附加到GPRS网络之中。在GPRS网络中，已经为MS生成了动态的MM语境，并且在处于一个协议层之中的MS和SGSN之间，建立了一条逻辑链路LLC(逻辑链路控制)。就绪状态是实际的数据传输状态，在其中MS可以发送和接收用户数据。当GPRS网络寻呼MS或者当MS始发数据传输或信令时，MS就从待机状态切换到就绪状态。即使没有传输用户数据或信令，MS也可以保留就绪状态(时间由定时器设定)。
在待机和就绪状态下，MS还具有一个或多个PDP语境(分组数据协议)，它们连同MM语境一起，被存储到在服务SGSN之中。PDP语境定义了不同的数据传输参数，例如PDP类型(例如X.25或IP)、PDP地址(例如X.121地址)、服务质量QoS以及NSAPI。MS用一条特定的消息(激活PDP语境请求)来激活PDP语境，在上述消息中，它给出关于TLLI、PDP类型、PDP地址、所需的QoS以及NSAPI。当MS漫游到一个新的SGSN的区域时，新的SGSN从旧的SGSN中请求MM和PDP语境。
对移动性管理来说，已经为GPRS网络定义了逻辑的路由区域。路由区域(RA)是由运营商定义的一个区域，包括一个或多个小区。通常，一个SGSN服务于几个路由区域。路由区域被用来确定处于待机状态的MS的位置。若从一个特定小区看来，尚不知道MS的位置，则在一个路由区域RA的范围内，用GPRS寻呼来开始发送信令。换句话说，在GPRS系统中，一个寻呼区域通常也是一个路由区域，同时位置区域处于当前的GSM系统之中。
MS执行路由区域更新过程，以便支持分组交换逻辑链路的移动性。在就绪状态下，若选择一个新的小区、路由区域发生改变或者一个循环路由区域的更新定时器时间已到，则MS就开始执行该步骤。无线网络(PLMN)被安排向MS发送足够数量的系统信息，使得当MS进入一个新的小区或者一个新的路由区域RA时，它能检出这些信息，并且确定它何时去执行循环路由区域更新。MS通过循环地将已存储到MM语境之中的小区标识(小区ID)跟从网络中接收的小区标识进行比较，来检出它已经进入一个新的小区。相应地，MS通过将存储在它的MM语境之中的路由区域标识符跟从网络中接收的路由区域标识进行比较，来检出它已经进入一个新的路由区域。当MS选择一个新的小区时，它将小区标识以及路由区域(标识符)存储在它的MM语境之中。
所有上述用于生成和更新MM和PDP语境以及建立逻辑链路的各步骤(例如附加、分离、路由区域更新以及PDP语境的激活/去激活)都是由MS激活的步骤。然而，跟路由区域更新有关，在不能断定服务于新小区的SGSN是否相同于服务于旧小区的SGSN的条件下，MS仍能根据各小区广播的路由区域信息，更新到新的路由区域。在一条更新消息中，基于由MS发出的旧的路由区域信息，新的SGSN检出在两个SGSN节点之间，正在进行路由区域更新，并且它激活向旧的SGSN发出必要的查询，以便为MS生成通往新的SGSN的新的MM和PDP语境。由于SGSN已经改变，在MS以及新的SGSN之间，必须重新建立逻辑链路。
图2是一份信令图，来源于ETSI建议书GSM 03.60(版本6.0.0)的图17，(主要地)表示现有技术的附加过程。移动台原先的支持节点SGSN以及移动交换中心MSC/VLR被称为“旧的”，并且当前的对应各项被称为“新的”。在步骤2-1，MS发出一项附加请求。步骤2-2到2-5对理解本发明是不必要的，对这些步骤将不进行说明。在步骤2-6a，新的节点SGSN2向HLR发出一条更新位置消息，在步骤2-6b，HLR向旧的SGSN1发出一条撤消位置(CANCEL LOCATION)消息。在步骤2-6c，旧的SGSN1予以确认(＝Ack)。在步骤2-6d，新的SGSN2在一条插入用户数据(INSERT SUBSCRIBER DATA)消息中接收用户数据，并在步骤2-6e中予以确认。在步骤2-6f，新的SGSN2从HLR接收一条对在步骤2-6a中发出的位置更新予以确认的消息。
在步骤2-7a，新的SGSN2向新的MSC/VLR发出一条位置更新请求(LOCATION  UPDATING REQUEST)。各步骤2-7b到2-7g对应于各步骤2-6a到2-6f。在步骤2-7h，新的SGSN2从新的MSC接收一条对在步骤2-7a中发出的位置更新予以确认的消息。在步骤2-8，SGSN2向MS报告已经接收到在步骤2-1中发出的附加请求(ATTACHREQUEST)。其余的步骤跟本发明无关，将不进行说明。
图3是一份信令图，来源于ETSI建议书GSM 03.60(版本6.0.0)的图26，(主要地)表示现有技术的路由区域更新过程。在SGSN相互间的路由区域更新过程中，正在服务的SGSN发生改变，并且应将这一改变通知MS，使得MS能启动一个本地过程或一个网络过程，以便更新一条逻辑链路。在下面的说明中，各参考数字指的是图3所示的各种消息或事件。
3-1.MS向新的SGSN2发出一项路由区域更新请求。此项消息包括暂时逻辑链路标识TLLI，新小区的小区标识Cell_id，旧的路由区域的路由区域标识符RA_id，以及新的路由区域的路由区域标识符RA_id。若在无线接口中的负荷有待于减轻，则在进入基站系统BSS之前，不添加小区标识Cell_id。
3-2.新的SGSN2检出旧的路由区域属于另一个SGSN，后者将被认为是一个旧的节点SGSN1。其结果是，新的SGSN2为讨论中的MS从旧的SGSN1请求MM和PDP语境。在同一时间可以请求所有的语境，或者可以在不同的消息中请求MM语境和每一个PDP语境。(各)请求至少包括旧的路由区域的路由区域标识符RA_id以及TLLI。作为响应，旧的SGSN1发出MM语境、PDP语境以及可能的授权参数这三者的组合。若旧的SGSN1不认识MS，则旧的SGSN1用一条适当的出错消息作出回答。旧的SGSN1存储新的SGSN2地址，直到旧的MM语境已经被删除为止，使得可以从旧的SGSN1向新的SGSN2转发各数据分组。
3-3.新的SGSN2发出一条“修改PDP语境请求”消息，其中包括例如送往有关的各SGSN的新的SGSN地址。各SGSN更新它们的PDP语境的各字段，并且作为响应，发出一条“修改PDP语境响应”消息。
3-4.新的SGSN2通过发出一条“更新位置”消息，将SGSN的改变通知HLR，上述消息包括一个新的SGSN地址以及一个IMSI。
3-5.HLR通过向旧的SGSN1发出一条含有IMSI的“撤消位置”消息，从旧的SGSN1中删除MM语境。旧的SGSN1通过发出一条“撤消位置确认”消息，来删除MM和PDP语境，并对此进行确认。
3-6.HLR向新的SGSN2发出一条“插入用户数据”消息，其中包括一个IMSI以及GPRS用户数据。新的SGSN2通过发出一条“插入用户数据确认”消息，对此进行确认。
3-7.HLR通过向SGSN发出一条“更新位置确认”消息，来确认位置更新。
3-8.若该用户同时也是GSM用户(IMSI附加)，则介于SGSN以及VLR之间的关联也必须被更新。从RA信息中导出VLR地址。新的SGSN向VLR发出一条“位置更新请求”消息，其中包括例如SGSN地址以及IMSI。VLR通过发出一条“位置更新接受”消息，来存储SGSN地址并予以确认。
3-9.新的SGSN2证实MS出现在新的路由区域RA之中。若不存在MS在新的RA进行登记的限制，则SGSN为MS生成MM和PDP语境。介于新的SGSN以及MS之间，将建立一条逻辑链路。新的SGSN2用一条“路由区域更新接受”消息来回答MS，上述消息含有例如一个新的TLLI。此项消息告知MS称，该网络已经成功地完成更新。
3-10.MS用一条“路由区域更新完成”消息来确认新的TLLI。
上述分配TLLI标识符，进行路由/位置区域更新以及寻呼移动台的步骤都基于多年使用GSM系统的经验，并且已经发现它们是令人满意的。然而，这些步骤基于这样的假设，即，可以从SGSN节点所服务的小区的各种标识来导出SGSN节点的标识符。可以想象将来此项假设将不再有效。例如，可以由几个诸如SGSN那样的网络单元来管理一个寻呼区域。可供选择地，一个网络单元也可以服务于多个寻呼区域。这个方案存在两个问题，即：
当移动台改变其寻呼区域时，新的支持网络单元在根据寻呼区域标识符来确定旧的支持网络单元时，将会出现麻烦。还存在一种风险，即，两个支持网络单元向两个不同的移动台分配相同的TLLI。
发明内容
本发明的目的在于使现有技术的暂时标识(TLLI/TMSI)分配方法所产生的问题和缺点最小化。
本发明提供了一种在蜂窝网络中分配暂时标识的方法，该蜂窝网络包括一个第一网络单元和移动台，其中该第一网络单元具有其本身的标识符，其特征在于，该第一网络单元向移动台分配暂时标识，其中该暂时标识包括指示第一网络单元的标识符的至少一部分。
本发明还提供了一种网络单元，最好是蜂窝网络的支持节点，其特征在于，该网络单元被设置成向移动台分配一个暂时标识，其中分配给移动台的所述暂时标识含有一个标识符的至少一部分，最好是3到5比特，上述标识符指示分配暂时标识的网络单元。
而且，本发明还提供了一种蜂窝网络，其特征在于，该蜂窝网络包括一个网络单元，该网络单元被设置成向移动台分配一个暂时标识，其中分配给移动台的所述暂时标识含有一个标识符的至少一部分，最好是3到5比特，上述标识符指示分配暂时标识的网络单元。
此外，本发明还提供了一种用于蜂窝网络的移动台，其特征在于，该移动台被设置成使用由网络单元分配的暂时标识，其中所述暂时标识含有该网络单元的标识符的至少一部分，最好是3到5比特，上述网络单元分配暂时标识。
再者，本发明提供了一种用于蜂窝网络的无线台控制器，最好是基站控制器或无线网络控制器，其特征在于，
该无线台被设置成按路由传送含有分配给移动台的暂时标识的各数据分组，其中暂时标识含有指示第一网络单元的标识符的至少一部分，最好是3到5比特，上述网络单元分配暂时标识；以及
无线台控制器还被设置成使用该标识符的至少一部分，以便将各数据分组按路由传送到当前服务于该移动台的所述第一网络单元。
本发明的基本构思是分配暂时标识的网络单元将它本身的标识符，或者其中的一部分，编码为暂时标识。例如，若TLLI的长度为32比特，则可以使用其中的少数(例如3，4或5)比特来标识分配该TLLI的网络单元，由此，8，16或32个网络单元，可以分别支持一个单独的路由/寻呼/位置区域。
根据本发明的TLLI被例如BSC/RNC用来确定应当向其发送(准备发往某一移动台的)各分组的网络单元。它也被接收一个未知移动台的任何网络单元使用，以确定当前支持讨论中的移动台的网络单元的标识。除了解决上述问题以外，本发明还为服务于移动台的基站子系统(BSS)提供一种简单而有效的方法，用以跟踪当前支持讨论中的移动台的网络单元。若BSS被连接到多个网络单元，则这是特别有用的。
附图说明
下面，借助于各优选实施例并参照诸附图，将对本发明进行更详细的说明，在诸附图中
图1A表示GPRS网络的体系结构；
图1B表示介于MS和SGSN之间的信令层次的各协议层；
图2是一份表示附加过程的信令图；
图3是一份表示路由区域更新过程的信令图；
图4表示与分组无线系统有关的域名服务器的概念。
具体实施方式
本发明可以应用于各种分组无线系统。本发明特别适用于在泛欧数字移动通信系统GSM(全球移动通信系统)中，或者在相应的的移动通信系统，例如DCS 1800以及PCS(个人通信系统)，或者在更先进的系统，例如UMTS(通用移动电信系统)中，提供通用分组无线业务GPRS。下面，借助于由GPRS业务和GSM系统形成的GPRS分组无线网络来说明本发明的各实施例，但是本发明并不局限于这种特定的分组无线系统。例如，在诸如UMTS这样的第3代系统中，无线网络控制器RNC可以被用来代替BSC，等等。
当MS检出一次新的呼叫或一个新的路由区域RA时，这就意味着4种可能情形的其中之一：1)需要进行一次小区更新；2)需要进行一次路由区域更新；3)需要进行一次路由区域与位置区域的组合更新；4)什么都不需要(MS处于待机方式以及RA没有发生改变)。在前3种情形中，MS从本地选择一个新的小区，并将小区标识存入它的MM语境之中。
根据本发明，示于图2的附加过程被这样修改，使得在步骤2-8，附加接纳(ATTACH ACCEPT)消息包括创新性的暂时标识(例如TLLI)，它表示分配暂时标识的SGSN的标识符(即，包括其中至少一部分)。在图2的情况下，TLLI包括SGSN2的标识符的一部分。
为了更精确地说明它，对附加过程本身不进行修改，但是所发出的暂时标识包括分配暂时标识的网络单元的标识的至少一部分。
在图3的步骤3-1中可以看出创新性的暂时标识/TLLI的使用。由于在TLLI代码中，路由区域更新请求(Routing Area UpdateRequest)表示分配该TLLI的SGSN节点(SGSN1)的标识，所以使用旧的路由区域标识连同TLLI代码，典型地使用一种数据库功能，新的SGSN2就能导出适当的SDSN地址。在TLLI中，一组代码对应于讨论中的路由区域的一个唯一的节点。
当MS进入当前路由区域RA里面的一个新的小区并且处于就绪状态时，就进行小区更新。若RA已经发生改变，则进行路由区域更新，取代小区更新。
小区更新步骤作为LLC层次的一个隐含步骤来进行。这就意味着正常的LLC信息以及各控制帧被用来以越区切换方式向SGSN发送信息。在向SDSN进行发送的过程中，在网络的基站系统，小区标识被添加到针对所有LLC帧的各BSSGB分组。SGSN登记MS的越区切换情况，并且通往该MS的任何进一步的通信业务都经由新的小区按路由传送。在一次简单的小区更新中，SDSN不发生改变，并且由于本发明加以克服，所以各种问题都不会发生。
自然，SGSN也可以使用另外的适当的信令序列来启动在LLC层或在另外的协议层上建立一条逻辑链路。
根据本发明，移动台的TLLI表示分配该TLLI的网络单元。在图3的实例中，TLLI指示旧的SGSN1。显而易见，为了不含糊地表示大量的SGSN节点，3到5个比特是不够的。然而，可以按照有些类似于在GSM系统中所使用的频率再使用模式的方式，来重复使用这3到5个比特，由此，GPRS系统的路由区域以及创新性的TLLI代码的组合就能不含糊地确定一个SGSN节点。
即使在各路由区域与各SGSN节点之间存在多对多关系，但是在步骤2-2中，新的SGSN2仍能知道旧的SGSN1的标识，这是由于移动台MS已经在附加请求2-1中，发出旧的TLLI和RAI。若MS没有发出旧的TLLI，则在步骤2-3，该MS应当被加上标识。
在寻呼区域以及BSC(或RNC)区域之间，可能不存在一对一的关系。根据本发明的一个优选实施例，TLLI包括两个标识符，一个表示寻呼区域，另一个表示BSC/RNC。
借助于一个适当的数据库，可以将根据本发明的暂时标识或TLLI连接到一个特殊的网络单元。可供选择地，通过使用与TLLI有关的路由区域标识符，接收TLLI的网络单元A可以导出对应的网络单元B，TLLI允许它向网络单元B发送某些信令(例如一条位置更新消息)。若网络单元B本身管理移动台，则它将直接地给出答复，或者它将信令送往正确的网络单元。
由于A仅知道B的标识符的3到5比特，所以马上还看不出来网络单元A是如何能够向网络单元B发送信令的。对这个问题至少有3种解决方案：1)A知道网络单元标识符NEI以及用以对B进行标识的路由区域标识RAI。实际的实施方案可能是用一个像rai.nei@operator.gprs(见图2)那样的关键字去查询一个域名服务器DNS。2)新的SGSN不使用NEI，取而代之的是，像在现有技术系统中那样，路由区域RA被用来导出旧的SGSN。与现有技术系统之间的差别在于，MS可以不在这个SGSN节点中进行登记(即，借助于一种数据库功能，跟旧的RAI建立关联)，而在另一个节点中进行登记。在这种情况下，旧的SGSN可以将该项请求送往有效的SGSN。更一般地说，取代从数据库中取出的有效地址，该项请求被送往一个(使用旧的RAI以及TLLI)能找到有效地址的实体，并将该项请求送往管理着该MS的旧的SGSN那里。可以由SGSN3直接地或经由另一个实体(SGSN2)将响应送往SGSN1。最后，3)可以使用1和2的组合，在这种情况下，NEI是TLLI的一部分，但是SGSN(例如由一家不同的制造商提供)不能使用它。在这种情况下，存储在域名服务器里面的旧的SGSN地址可以被一个节点地址所置换，后者使用NEI以及RAI(或LAI)。
图4表示与分组无线系统(例如GPRS)有关的域名服务器的概念。在步骤4-1，MS向SGSN2(“新的SGSN”)发出一项路由区域更新请求。此项请求包括根据本发明的MS的旧的路由区域指标RAI以及TLLI。在步骤4-2，SGSN2将他们发往域名服务器DNS。它们在一起形成一个不含糊的组合，并且在步骤4-3，DNS能够返还SGSN1的地址(“旧的SGSN”)。在步骤4-4和4-5，新的SGSN2能够从旧的SGSN1中取出SGSN语境。
在一个给定的寻呼区域中，若移动台已经在多于一个的网络单元中进行登记，则可以用不同的标识去寻呼一个移动台。然而，在寻呼信道上，若移动台仅听从一个标识，则事情就比较简单。因此，根据本发明的又一个优选实施例，使用一个扩充的暂时标识或TLLI。扩充的暂时标识或TLLI包括如下所示的3个标识符：
第一字节：该寻呼区域唯一的网络单元标识符；
第二字节：RNC/BSC唯一的网络单元标识符；
其余字节：寻呼标识。
(注意：仅仅是为了方便起见，将这3个标识符都表示为全字节)寻呼标识可以是由网络加以协调的一个伪随机数。它可以由BSS/RNC或者由一个单独的主网络单元进行分配。例如，对每一个路由区域RA来说，一个单独的SGSN将对在该RA中有效的所有寻呼标识进行分配。其他的SGSN节点都应当向这个主SGSN请求寻呼标识。对每一个移动台来说，它应当是唯一的，因此，为了对一个已在所讨论的寻呼区域中进行登记的移动台进行寻呼，使用这个寻呼标识是足够的。当对一个尚未在该寻呼区域中登记的移动台进行寻呼时，使用扩充的TLLI降低了发生冲突的风险。对上行传输和移动性管理信令来说，移动台应当使用扩充的标识。寻呼区域唯一的NEI应当唯一地标识该SGSN。换句话说，3到5个比特能够标识23到25个SGSN节点。
特别是在下行传输或寻呼中，扩充的暂时标识的第一字节通常不需要包括该寻呼区域所特有的整个网络单元标识符。最好是，只有暂时标识的一部分被用于下行传输和寻呼。另一种表达方式就是TLLI仍然是寻呼标识，但是NEI跟它有关。
可以按下述方式来使用创新性的NEI。对下行传输或寻呼来说，正在接收MS分组的SGSN知道MS的标识以及它所在的小区。因此，可以不使用创新性的NEI而将下行的各分组按路由传送到MS。然而，各上行分组由MS送往BSC，后者可以被连接到许多个SGSN节点。因此，MS必须在每一个分组中发送NEI，以便BSC将分组按路由传送到正确的SGSN那里。
根据又一个优选实施例，BSC保留用于MS的语境，在其中指示有关的SGSN。然而，当MS的小区或路由区域发生改变时，服务于该MS的BSC也随之发生改变。因此，在发生一次小区/路由区域改变之后，MS应当将NEI插入到每一个分组之中。在发生一次小区/路由区域改变之后，发送的第一个分组可能是一条信令消息，例如路由区域更新，或者它也可以是一个普通的用户数据分组，它可以被用来在GPRS系统中指示隐含的小区更新。
存在这样的要求，即：路由区域的改变应当导致BSC的改变。在这种情况下，当路由区域发生改变时，SGSN也应当随之改变。通常，在旧的RAI的基础上，新的SGSN导出旧的SGSN的地址。然而，若几个SGSN节点服务于一个单独的RA，则这是不可能的。因此，MS应当在RA更新消息中纳入NEI，使得新的SGSN能够在旧的RAI和NEI的基础上找到旧的SGSN。
可以预见，在诸如宽带CDMA这样的未来的通信系统中，RNC将保留用于每一个MS的语境。然而，为了实现灵活的网络规划，寻呼区域的边界可以不同于RNC区域的边界。例如，两个(或多个)RNC节点(RNC1和RNC2，未示出)可以服务于一个单独的寻呼区域，虽然MS位于它被寻呼的RNC2的区域以内，但是它在RNC1中具有一个语境。在这种情况下，移动台应当将RNC NEI纳入寻呼响应之中。在RNC NEI的基础上，RNC2知道MS在RNC1中有一个语境系，并且RNC2应当从RNC1中取出这个语境。
同样，当两个(或多个)RNC节点服务于一个单独的寻呼区域、并且MS将寻呼区域更新为一个新的寻呼区域时，可以由新的RNC来管理这个新的寻呼区域。为了使新的RNC能确定旧的RNC，MS应当将RNC NEI纳入到寻呼区域更新消息之中。
若GPRS网络被连接到使用RNC节点的无线网络之中，当RA进行更新时，NEI和RNC NEI二者都应当被发送。
GPRS系统的标准化尚未完成，在已被接纳的建议书GSM 03.60，版本6.1.0中，说明了GPRS系统的当前状态，在欧洲电信标准化协会(ESTI)的建议书GSM 04.64，版本6.1.0中，说明了LLC，以上均作为参考文献被收入本文。
本说明书仅说明了本发明的各优选实施例。然而，本发明并不局限于这些实例，在所附权利要求书的范围内，它可以作出改变。

Claims (18)

1.一种在蜂窝网络中分配暂时标识(TLLI)的方法，该蜂窝网络包括一个第一网络单元(SGSN，BSC，RNC)和移动台(MS)，其中该第一网络单元具有其本身的标识符，其特征在于，该第一网络单元向移动台分配暂时标识，其中该暂时标识包括指示第一网络单元的标识符(NEI)的至少一部分。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，暂时标识还包括一个寻呼标识，在所讨论的寻呼区域中，对每一个移动台来说它是唯一的。
3.根据权利要求1或2所述方法，其特征在于，第一网络单元的标识符(NEI)连同被分配以所述暂时标识的寻呼区域的标识符(RAI)一起，唯一地标识第一网络单元。
4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，蜂窝网络包括多个寻呼区域，每一个寻呼区域都具有一个相关的主网络单元，用以向在寻呼区域中的多个移动台以每一个分配一个寻呼标识；以及
在向寻呼区域分配暂时标识之前，第一网络单元从讨论中的寻呼区域的所述主网络单元中，为移动台请求一个寻呼标识。
5.根据权利要求1所述方法，其特征在于，蜂窝网络包括多个寻呼区域，每一个寻呼区域都被连接到多个网络单元，并且蜂窝网络使用所述暂时标识，以便将上行通信业务按路由传送到当前服务于该移动台(MS)的网络单元。
6.根据权利要求1所述方法，其特征在于，蜂窝网络包括多个寻呼区域，并且由移动台(MS)改变到一个新的寻呼区域之后，移动台在其中登记的网络单元使用所述暂时标识以及新寻呼区域的标识符，用以导出在发生所述改变之前，服务于该移动台的网络单元的标识符。
7.根据权利要求1所述方法，其特征在于，只有所述寻呼标识首先被用来寻呼该移动台，并且整个暂时标识都被用于信令。
8.一种网络单元，最好是蜂窝网络的支持节点(SGSN)，其特征在于，该网络单元被设置成向移动台(MS)分配一个暂时标识(TLLI)，其中分配给移动台的所述暂时标识含有一个标识符(NEI)的至少一部分，最好是3到5比特，上述标识符指示分配暂时标识的网络单元。
9.根据权利要求8所述的网络单元，其特征在于，该网络单元被设置成使用所述暂时标识(TLLI)以及移动台(MS)所在的寻呼区域的标识符，来导出另一个网络单元的标识符，后者在当前网络单元之前服务于该移动台。
10.根据权利要求8或9所述的网络单元，其特征在于，所述暂时标识还包括一个寻呼标识，在所讨论的寻呼区域中，对每一个移动台(MS)来说它是唯一的。
11.一种蜂窝网络，其特征在于，该蜂窝网络包括一个网络单元，该网络单元被设置成向移动台(MS)分配一个暂时标识(TLLI)，其中分配给移动台的所述暂时标识含有一个标识符(NEI)的至少一部分，最好是3到5比特，上述标识符指示分配暂时标识的网络单元。
12.根据权利要求11所述的蜂窝网络，其特征在于，该蜂窝网络还包括一个数据库单元，最好是一个域名服务器(DNS)，该数据库单元被设置成：
-接收一项查询，包括网络单元的标识符的所述至少一部分，上述网络单元分配暂时标识以及涉及该暂时标识被分配的位置的信息，例如一个寻呼区域标识符；以及
-基于所述查询，不含糊地确定分配该暂时标识的网络单元的地址。
13.根据权利要求12所述的蜂窝网络，其特征在于，数据库单元(DNS)还被设置成向当前存储着讨论中的移动台(MS)的语境的另一个网络单元发出一项查询。
14.一种用于蜂窝网络的移动台(MS)，其特征在于，该移动台被设置成使用由网络单元分配的暂时标识(TLLI)，其中所述暂时标识含有该网络单元(SGSN)的标识符的至少一部分，最好是3到5比特，上述网络单元分配暂时标识。
15.根据权利要求14所述的移动台(MS)，其特征在于，该移动台被设置成结合下列各项步骤中的至少一项来使用暂时标识：
-小区更新，
-路由区域更新，
-位置区域更新，
-寻呼区域更新，以及
-寻呼响应。
16.根据权利要求14或15所述的移动台(MS)，其特征在于，该移动台被设置成：
使用分配暂时标识的网络单元(SGSN)的标识符的一部分，用于数据传输；以及适于
使用整个标识符，用于信令。
17.一种用于蜂窝网络的无线台控制器，最好是基站控制器(BSC)或无线网络控制器(RNC)，其特征在于，
该无线台被设置成按路由传送含有分配给移动台(MS)的暂时标识的各数据分组，其中暂时标识含有指示第一网络单元的标识符(NEI)的至少一部分，最好是3到5比特，上述网络单元分配暂时标识；以及
无线台控制器还被设置成使用该标识符的至少一部分，以便将各数据分组按路由传送到当前服务于该移动台的所述第一网络单元。
18.根据权利要求17所述的无线台控制器，其特征在于，对于多个移动台中的每一个，该无线台控制器包括一个语境，用以暂时地存储当前服务于该移动台的网络单元的标识符。
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