CN1255271A - 移动电信网中的多归属区区域 - Google Patents

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Abstract

将许多不同的归属区跟某一连接联系起来的一个寄存器跟一个归属位置寄存器(HLR)有关。每一个归属区都可以有不同的地理位置、有效时间段和相应的计费费率。作为对要求跟在覆盖区内移动的某一移动台建立呼叫连接的请求的响应,提供服务的移动交换中心(MSC)跟相关的HLR通信,以确定相关移动台的哪一个归属区当前有效。然后提供服务的MSC判断移动台当前是否在所确定的归属区以内。如果它在归属区以内,就采用相应的优惠费率对所建立的呼叫连接进行计费。

Description

移动电信网中的多归属区区域
发明背景
技术领域
本发明涉及一种移动电信网，特别涉及提供多归属区区域和为移动用户提供在该相应区域的可变计费率。
相关技术
随着全球移动通信标准(GSM)和个人通信系统(PCS)的引入，有线电话业务和无线电话业务的概念发生了巨大的变化。在GSM或PCS里，不是给某一地理区域或者某一电信终端规定一个电话号码，而是给某一用户或某一连接规定一个电话号码。其结果是，每一个用户都拥有一张用户标识模块(SIM)卡。利用这一SIM卡，移动用户能够将必要的移动用户信息储存在一个可拆除存储单元里，并能自由地将这一张卡用于任意移动台(也叫做移动终端和移动设备，下文中笼统地称之为“移动台”)。将移动用户的SIM卡插入移动台，这一移动用户的新终端就可以读取该SIM卡里储存的用户信息。这样，移动用户可以自由地使用任何移动台，而维持电话号码和用户特征数据不变。
此外，考虑到计费目的，为了让移动用户能够象使用无绳电话那样使用移动台，引入了“归属区”的概念。如果移动用户在他的归属区里打电话，就不对该移动用户的无线连接计费，或者用一个非常低的费率对无线连接进行计费。因此在归属区里，如用户的家里或办公室里，该移动用户仍然可以使用相关的移动台来主动呼出或接受呼入，而不必为无线连接付出高昂的费用，也不必使用象有线终端那样的另一个实际的电话终端。
对一个传统的无绳终端而言，服务基站单元的射频通信范围是非常有限的。所以，用户不能走出服务基站单元的周围使用无绳终端。然而在基于PCS或GSM的电信网里，仍然是服务于这一地理区域的移动交换中心(MSC)提供归属区服务。因此，在传统的无绳系统里，对服务区地理边界的规定是一种物理限制。相反，在GSM或PCS网络里，对移动用户归属区地理边界的规定是一种逻辑限制。因此，移动用户的归属区可以远大于以前在传统的无绳系统里可以获得的区域。这种逻辑限制可以只包括从他家算起的几个街区，或者例如覆盖某一地点的0.5公里半径的范围。一旦移动用户离开他的归属区，就对无线连接恢复正常计费。
一个典型的移动用户需要有许多不同的归属区，当该移动用户从一个地理位置移动到另一个地理位置时，在一给定时刻需要从这些归属区里选择一个归属区作为有效归属区。作为例子，在工作时间里，将第一个地理区域，如工作区，指定为归属区。另一方面，下班以后，将第二个地理区域，如家里，指定为归属区。归属区这种大小和地点的变化，还可以随一天里时间的不同或一周里星期几的不同而不同。
但是，在传统的无线系统里，一个移动用户或一次连接只能指定一个归属区。因此，如果移动用户需要改变他的归属区，他就必须通知服务操作员，为他指定一个新区作为他的归属区。如果用户按照时间表有规律地从一个地理区域移动到另一个地理区域，还需要根据他的时间表重复这种改变。
所以，需要一种机制，它允许提供服务的移动电信网为移动用户提供可变的归属区。
发明简述
本发明公开一种方法和设备，用于确定移动电信网内呼叫连接的计费率。每一个特定的移动用户都有多个优惠计费区(即归属区)，每一个优惠计费区都被指定一个不同的地理覆盖区域。根据建立呼叫连接的指示，当前为移动台提供服务的移动交换中心(MSC)决定当前哪一个优惠计费区有效。然后当前提供服务的MSC进一步确定移动台是否在上述有效的优惠计费区内。如果在优惠计费区内，就按所确定的有效优惠计费区的费率对这一呼叫连接计费。
在本发明的一个实施方案里，提供服务的MSC向该连接的归属位置寄存器(HLR)发出请求，并从归属位置寄存器接收说明有效优惠计费区的数据。
在本发明的另一个实施方案里，随着时间而改变优惠计费区时，HLR周期性地向服务MSC传递或向其下载代表有效优惠计费区的数据。
附图简述
通过阅读以下详细描述并参考附图，可以更完整地理解本发明的方法和设备。其中：
图1是说明跟移动台进行呼叫连接的电信网的框图；
图2是在它的归属区里移动时移动台始发呼出的框图；
图3是一个框图，说明单个公用陆地移动通信网(PLMN)还包括多个移动交换中心(MSC)区域；
图4说明单个MSC还包括多个位置区(LA)；
图5说明单个位置区还包括多个小区；
图6说明一个特定移动用户的可变归属区；
图7是说明多个归属区跟一个特定移动用户的关系的数据结构图；和
图8是本发明中PLMN跟可变归属区中的移动台建立呼叫连接的框图。
附图详述
图1是公用陆地移动通信网(PLMN)30的一个框图，这一公用陆地移动通信网包括一个移动交换中心(MSC)10和一个基站控制器(BSC)20，用来为移动台40提供移动服务。移动台40上插有储存了用户专用信息的用户标识模块(SIM)卡50。这些信息包括识别该移动用户的移动台综合业务数字网(MSISDN)号码和与用户相关的其它数据。根据全球移动通信标准(GSM)或个人通信系统(PCS)标准，通过将移动用户SIM卡插入移动台，移动用户的这一新终端就可以获得所插SIM卡50中储存的用户信息。这样，移动用户可以自由地使用任意移动台，而维持MSISDN号码和用户特征数据不变。
插上了SIM卡50的移动台40不论何时进入某一移动交换中心(MSC)的覆盖区，提供服务的MSC10的访问者位置寄存器(VLR)60都从该移动用户的归属位置寄存器(HLR)里将用户信息拷入它自己的存储器。只要移动台40始发呼出，与提供服务的MSC10相连的基站控制器(BSC)20就能收到请求呼出的无线电信号80。接收到的请求被随后转往提供服务的MSC10，利用储存在VLR60里的用户信息，MSC10处理这一呼叫建立请求。如果呼出连接的目标是一个有线终端100，提供服务的MSC10就将象初始地址消息(IAM)信号这样的呼叫建立信号，发送给与之相连的公共电话交换网(PSTN)90，以建立呼叫连接。
移动台40无论何时使用移动业务进行呼叫连接，基本上都有两种不同类型的计费标准。首先，使用该移动台40的移动用户要为提供服务的MSC10跟该移动用户的连接对象之间的实际电路连接付费。例如，如果到被叫对象如有线终端100的呼叫，构成一个长途呼叫，该移动用户就必须为提供服务的MSC10跟有线终端100之间的呼叫连接支付适当的长途费用。其次，移动用户还必须为通过BSC20建立并维持移动台40跟提供服务的MSC10之间的无线电连接80使用信道资源支付费用。这些费用常常叫做无线连接费用(air-timecharges)。因此移动用户必须为每一次呼叫连接支付两种费用。相反，有线终端用户只需为呼叫连接支付第一种类型的费用。结果，为了避免同时支付上述两种费用，只要能够使用有线终端，多数用户都尽量避免使用移动台。
为了消除PLMN终端(例如移动台)和PSTN终端(有线终端)之间的这种计费差别，引入了“归属区”的概念。现在参考图2，它说明移动台40在移动用户的归属区110里移动时始发呼出。象SIM卡50那样的寄存器储存了移动用户归属区的信息。这样的信息也可以储存在网络里，在位置更新时发送给移动台。移动台40周期性地从控制信道里接收位置数据130，这些数据说明移动台当前所处区域。可以使用一个短消息业务(SMS)小区广播(CB)信号来发送这样的位置数据。还可以在广播控制信道(BCCH)上传递小区识别数据。也能在独立专用控制信道(SDCCH)上用短消息业务或无结构补充业务数据(USSD)消息来传递。移动台将从控制信道收到的区域信息跟储存在SIM卡50里的归属区信息比较。如果相匹配，移动台就认为它处在移动用户的归属区里，并据此为移动用户显示一条消息。
当移动台40在归属区内移动时，对于移动台的所有始发呼叫或终接呼叫80，无线连接都可以免费或者只按比正常费率低得多的费率收费。例如，移动用户可以跟移动业务提供商签订协议，把他的房子120周围的几个街区设定为他的归属区110。签订了这样的协议以后，考虑到计费因素，移动用户更多地将他的移动台40当作一个普通无绳电话来使用。移动用户仍然必须为PSTN连接付费，但跟提供服务的MSC10之间的无线连接却是免费的，或者费率相当低。一旦移动台40离开设定的归属区110，就恢复正常的无线连接计费。
所以，设立归属区的目的是在移动用户的家、办公场所或其它给定地点周围提供一些地理区域，在这些区域里移动用户可以使用他的电信业务而不需为昂贵的无线连接支付费用。不管移动用户是在家里还是在工作，这使得他不必切换到另一个有线终端，即维持两个不同的账单和/或电话号码。
现在参考图3，它说明某一PLMN30中的多个MSC区域160。PLMN网30结构复杂，包括多个MSC10、VLR60、HLR(图3中没有画出)信关MSC70(GMSC)，等等。为了将呼叫正确地切换到某一PLMN中的一个移动台，需要在呼叫过程中激活并调用正确的实体。如图3所示，在每一个PLMN里，都有一个或更多的MSC/VLR区域160，每一个都由一个单独的MSC/VLR提供服务(通常在MSC10和它的VLR60之间有一个一一对应关系，常常将它们统称为一个MSC/VLR)。
图4说明某一MSC区域160中的多个位置区域170a～170f。位置区是MSC服务区里的一部分，移动台可以在其中自由地移动，而不必更新为该位置区提供服务的MSC/VLR里的位置信息。因此，位置区是在其中发布寻呼信息来寻找被叫移动台的一个区域。移动网利用标识每一个位置区的位置区标识符(LAI)来搜索处于开机状态的移动台。
现在参考图5，某一MSC覆盖区160里的每一个位置区170被进一步分成多个小区180。同样，位置区170中的这些小区180都由同一个MSC10和同一个VLR60提供服务。提供服务的移动网利用小区全球标识符(Cell Global Identity，CGI)来识别叫做小区的特定无线电覆盖区。单个位置区里的不同小区用小区标识符和每一个提供服务的基站的基站识别码(BSIC)来区分。
每一个移动用户都能跟移动服务提供商签订协议，将上述覆盖区中的任意一个设定为他的归属区。典型情况下，将覆盖移动用户的家或办公场所的小区设定为他的归属区。结果是，只要移动用户是在设定为归属区的小区里使用移动业务，他的无线连接就用优惠费率计费。
现在参考图6，它说明为某一移动用户设定多个归属区的必要性。在传统的移动电信网里，通常只为移动用户的每一个连接设定一个归属区。因此，当他的计划改变时，移动用户就必须通知服务提供商来提供不同的归属区。
例如，根据他的时间表，典型的移动用户常常会出现在许多不同的地理区域。比方说，在工作时间里，用户常常位于覆盖他的工作区的地理区域里。这样，用户希望在这一段时间里让他的归属区110A覆盖他的工作区。另一方面，下班后，用户位于覆盖他的家的另一个地理区域里。因此，用户同样希望设定非工作时间的归属区110C。更进一步，在周末，用户可能还希望扩展或扩大他的归属区，使得他能在一个更大的地理区域里使用他的移动台，而不必支付全额的无线连接费用。所以，在周末更需要更大的归属区110D覆盖他的家。在其它的日子或一天的某些时段里，用户还可能进一步希望在他的家或工作区以外设定一个不同的归属区110B。
因此，图7是数据结构图200，它说明多个归属区跟某一个移动用户或连接之间的联系。移动用户的每一个连接还跟储存数据的一个寄存器有关，如图7所示。用关系数据库格式来表达相关数据只是为了进行说明，因此应当明白，还能用其它类型的数据结构或数据库来储存多个归属区跟某一个移动连接的关系。数据结构中的每一行或每一数组都表示跟该特定连接相关的单独一个归属区。每一数组储存三类不同的数据：开始时间、终止时间和对应的归属区识别符。所以，在开始时间与终止时间之间的时间段里，使用了该归属区。每一个开始时间和终止时间都能用表示一周里的第几天和/或一天里的时间的缩写和/或数值来表示。例如，对于第一个数组210，有效时间段是从星期一的上午8点01分到下午5点00分，使用的归属区是识别符为0的归属区。类似地，如同第二个数组220所示，在星期一下午5点01分到星期二上午8点00分之间的时间段里，使用的是标为1号的另一个归属区。在上述时间段以外的时间段里，默认数组230说明使用哪一个默认归属区。于是储存这些数据的寄存器被用于为某一连接提供服务的归属位置寄存器(图7中没有示出，参考图1，HLR70)。
现在参考图8，它说明一个PLMN如何根据本发明跟位于可变归属区中的移动台建立呼叫连接。完全按照图7所描述的储存数据的寄存器310跟服务于某个移动连接的HLR70相关联。跟该连接有关的移动台40无论何时进入某一MSC10的服务区，提供服务的MSC10都跟相关的HLR70进行位置更新，通知该HLR移动台的新位置和提供服务的MSC。跟HLR70相关联的应用模块300则查看每一数组或记录规定的时间段，从而确定当前哪一个归属区对该移动台40有效。做出这样一个判断以后，就通过信号350将表示当前有效归属区的数据下载或传递给提供服务的MSC10。信号305包括基于信号的一个信令连接控制部分(SCCP)，如事务处理能力应用部分(TCAP)、移动应用部分(MAP)或任意其它无连接数据包信号。然后与提供服务的MSC10相关的应用模块310接收传递过来的数据，并将表示该移动台的当前有效归属区的这些数据存入与VLR60有关的寄存器330。
对于呼出连接，移动台40给提供服务的MSC10发出一个呼叫建立信号，如基于直接传递应用部分(DTAP)的信号。发送的DTAP信号还包括识别为移动台提供服务的单元的数据。然后应用模块320确定当前覆盖移动台40的单元是不是属于规定的归属区。如果移动台位于有效归属区内，提供服务的MSC就用优惠费率跟移动台所指明的连接对象号码建立呼叫连接80。相反，如果移动台位于有效归属区以外，就按正常的无线连接费率计费。更进一步，作为本发明的另一个实施方案，可以给移动台发出一个信号，通知移动用户当前的费率。这样的信号包括通过无线连接80产生一个预先确定的音调、建立呼叫前播放一个通知、在移动台40的显示单元上显示一则消息或者在控制信道里向移动台40发送一些无结构数据，如短消息业务信号。
对于呼入连接，提供服务的MSC10接收被连接的电信网上给移动台的一个呼叫连接信号360，如初始地址消息(IAM)。然后提供服务的MSC10在最后注册的位置区里寻呼移动台40。移动台40则通过识别该移动台的当前小区来对寻呼信号做出反应。结果，在移动台40跟提供服务的MSC10之间建立起了无线电连接80。然后应用模块320用相似的方式确定移动台当前是不是在有效归属区以内，并对其进行相应的计费。
此后，与HLR相关联的应用模块300继续查看寄存器310里储存的时间段，随着时间的改变，如果移动台40的一个新归属区变为有效，应用模块300就将表示新归属区的数据下载或传递给提供服务的MSC10。接着与提供服务的MSC10有关的应用模块320将接收到的数据存入寄存器330，并类似地利用这些新数据判定是不是应该给移动台为随后的呼叫连接应用优惠计费。
作为本发明的另一个实施方案，不是从提供服务的HLR70向提供服务的MSC10下载或传递归属区数据，而是由提供服务的MSC10为请求与移动台40建立的每一个呼叫连接询问HLR70。因此，提供服务的MSC10或者为移动台40接收呼入连接请求或者接收呼出连接请求。然后应用模块320向移动台40的HLR70发送一个无连接信号370，如基于信号的TCAP或MAP。发射的信号370请求获得表示对移动台40当前有效的归属区的数据。作为响应，应用模块300确定移动台40的当前有效归属区，并将这样的数据传递回提供服务的MSC10。于是提供服务的MSC10用上面描述的相似方式，判断当前移动台是否在规定的归属区以内。
在本发明的另一个实施方案里，提供服务的MSC还可以在它发送给HLR70的无连接信号370里，包括表示当前为移动台提供服务的小区的数据。然后与HLR70相关的应用模块300做出判断，并通知提供服务的MSC10，告诉它该小区是不是当前有效归属区里的一个小区。利用这样一个响应，提供服务的MSC10可以随后将计费状态通知移动台．
由于大小和位置不同，每一个归属区还采用不同的计费费率。对于覆盖工作地点的一个较小归属区，可以采用较低的计费费率。对于较大的地理区域或通信量很大的区域，可以采用相应较高的计费费卒。增加某一连接的归属区数量，就要增加特征预约(featuresubscription fees)。于是为了计算某一连接的费用，集中式计费中心可以利用移动用户使用的不同归属区的相关计费率。
在前面的详细描述中，虽然本发明的方法和设备的优选实施方案是利用附图来描述的，但是应当明白，本发明并不局限于上述实施方案，而是能够进行数不清的重组、修正和替换，而不会偏离以下权利要求提出并规定的本发明的精神。

Claims (23)

1.在移动电信网内对移动呼叫连接预约的一种计费方法，它包括以下步骤：
接收表示要跟与所述连接有关的某一移动台建立呼叫连接的指示；
为所述呼叫连接的当前时间确定与之有关的一个优惠计费区；
确定所述移动台当前是否在所确定的优惠计费区内；和
如果是，对所述呼叫连接按第一费率计费；
否则，对所述呼叫连接按第二费率计费。
2.权利要求1的方法，其中确定所述优惠计费区的步骤还包括，由当前服务于所述移动台的移动交换中心(MSC)，从与所述连接有关的归属位置寄存器(HLR)，接收说明所述计费区的一些数据的步骤。
3.权利要求2的方法，其中接收数据的步骤还包括接收到要跟移动台建立呼叫连接的指示以后，MSC向HLR发出请求并接收所述数据的步骤。
4.权利要求2的方法，其中接收数据的步骤还包括，当所述连接的优惠计费区随时间改变时，周期性地从HLR接收表示可应用优惠计费区的数据。
5.权利要求2的方法，其中所述数据采用的是基于移动应用部分(MAP)的信号接收的。
6.权利要求1的方法，其中与所述呼叫连接有关的时间包括一天的时间。
7.权利要求1的方法，其中与所述呼叫连接有关的时间包括一个周日。
8.权利要求1的方法还包括将所述计费率通知给移动台的步骤。
9.确定移动电信网里与移动台之间的呼叫连接的费率的方法，该方法包括以下步骤：
将多个优惠计费区跟一个移动连接相关联，每一个优惠计费区都有一个不同的有效时间段；
接收要求跟所述移动连接的移动台建立呼叫连接的信号；
确定当前多个优惠计费区中哪一个对所述移动台有效；
判断所述移动台是否在有效优惠计费区之内；和
用优惠费率对所述移动台的呼叫连接进行计费。
10.权利要求9的方法，其中关联多个优惠计费区的步骤是在与所述连接有关的一个归属位置寄存器(HLR)里完成的。
11.权利要求9的方法，其中关联多个优惠计费区的步骤还包括对每个优惠计费区采用不同的计费费率的步骤。
12.权利要求9的方法，其中确定了的一个优惠计费区跟一个或多个小区相关联，并且其中确定移动台是否在某一确定了的优惠计费区以内的步骤还包括以下步骤：
确定当前服务于移动台的小区；和
确定所确定的小区是不是确定了的优惠计费区的一个小区。
13.权利要求9的方法，其中确定一个优惠计费区当前有效的步骤还包括，当前服务于所述移动台的移动交换中心(MSC)响应接收到的信号，请求从所述连接的归属位置寄存器(HLR)获取表示当前有效优惠计费区的数据。
14.权利要求9的方法，其中确定一个优惠计费区当前有效的步骤还包括，当所述优惠计费区的所述时间段有效时，接收表示优惠计费区的数据的步骤，所述数据是在服务于所述移动台的移动交换中心(MSC)里，从与所述连接有关的归属位置寄存器(HLR)接收来的。
15.权利要求9的方法还包括通知所述移动台它是否在已确定的优惠计费区以内的步骤。
16.在移动电信网里确定移动台呼叫连接的计费费率的一种系统，包括：
一个寄存器，用来储存表示某一移动台一个连接的多个优惠计费区的数据，多个优惠计费区中的每一个还跟相应的时间段有关，该时间段说明什么时候在所述优惠计费区的所述连接采用优惠计费；和
一种电信交换机，用于接收要跟所述移动台建立呼叫连接的信号，该电信交换机跟所述寄存器有关，并且包括：
确定多个优惠计费区里的一个当前有效的装置；
确定所述移动台当前是否在所确定的优惠计费区以内的装置；和
对移动台的呼叫连接采用优惠费率对所述连接计费的装置。
17.权利要求16的系统，其中多个优惠计费区中的每一个都采用相应的费率。
18.权利要求16的系统，其中的寄存器是与所述连接有关的归属位置寄存器(HLR)，所述电信节点还包括从HLR接收所述数据的装置。
19.权利要求18的系统，其中从HLR接收数据的装置根据接收到的信号，请求获得并接收表示当前有效的优惠计费区的数据。
20.权利要求16的系统，其中的电信节点包括当前服务于所述移动台的一个移动交换中心(MSC)。
21.一个电信节点，用于储存与某一连接有关的连接数据，包括：
储存所述连接的多个优惠计费区数据的装置；
将多个优惠计费区中的每一个跟相应的时间段相关联的装置，这些时间段说明优惠计费区里连接的优惠费率何时有效；和
确定对于所述连接，多个优惠计费区中当前哪一个有效的装置。
22.权利要求21的电信节点，其中的装置都跟所述连接的归属位置寄存器(HLR)有关。
23.权利要求21的电信节点还包括为多个优惠计费区的每一个采用不同的计费费率的装置。
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