CN1312994A - 提供给移动无线设备的语音和数据服务的集成 - Google Patents

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Abstract

一个集成提供给一个无线移动单元的语音和数据服务的电信网络结点。网络结点通过语音网络的信令部分接收一个信息请求和一个移动单元语音网络标识。网络结点执行一个数据库查询以确定移动单元的数据网络地址。这个数据网络地址可以是固定数据网络地址或临时数据网络地址。网络结点向一个数据网络服务提供商发送信息请求,其中可以用网络结点加入的信息加强请求。当从数据网络服务提供商接收到请求的信息时,网络结点使用数据网络地址通过数据网络向移动单元传送信息。

Description

提供给移动无线设备的语音和数据服务的集成
本发明涉及无线通信。更具体地，本发明涉及提供给移动无线设备的语音和数据服务的集成。
诸如蜂窝电话的无线通信设备正变得非常普及。众所周知，蜂窝电话通过位于一个地理服务区域各个地方并且包含无线通信所需的单元(例如无线装置和天线)的小区站点与一个蜂窝通信网络通信。每个小区站点为一个被称作小区的地理区域提供服务。使用蜂窝电话的一个主要优点是移动性。即，当一个蜂窝电话用户在蜂窝通信网络服务的地理区域内移动时，该用户可以连续使用一个蜂窝电话。当蜂窝电话从一个小区移动到另一个小区时，呼叫被从一个小区站点“切换”到另一个小区站点。这种蜂窝电话移动管理在本领域中是众所周知的，并且当蜂窝电话用户在蜂窝通信网络服务的地理区域内移动时这种管理对于提供连续语音通信而言是有效的。
除蜂窝电话之外的无线设备也日益普及。例如，已经有了允许移动计算设备通过一个无线通信网络发送和接收数据的无线调制解调器。这样的移动计算设备可以通过诸如使用针对数据通信的网际协议(IP)的因特网的分组数据网络接收分组数据。但由于最初开发IP时假定设备会在固定位置与网络相连，对这样的移动计算设备的移动管理便出现了问题。按假定那样，一个设备会被分配一个唯一的IP地址，该地址会确定设备到网络的物理连接。由于一个移动计算设备不会在任何一个单点上永久地连接到网络，一个涉及移动计算设备的IP地址不确定设备到网络的物理连接，因而违背了IP地址的一个重要假定。由于涉及到这些移动计算设备，已经针对移动管理开发出各种技术。在美国专利第5,159,592号中描述了一种这样的技术，该技术使用一个命名服务器和伪IP地址将移动单元的固定名称和伪IP地址联系起来。尽管伪IP地址可以改变，但通过查询命名服务器中的固定名称可以确定一个移动单元的当前伪IP地址。在美国专利第5,325,362号中描述了一种被称作隧道的技术，该技术使用特殊路由器在表格中存储移动单元的当前位置。当一个路由器从一个移动单元接收一个分组时，该分组被传递或穿透到正确的当前位置。美国专利第5,708,655号描述了为移动单元分配临时IP地址以便移动单元能够为另一个计算机提供临时地址，从而在该计算机和移动单元之间完成数据传送。这些技术提供了某种层次的移动计算设备移动管理。
目前存在综合无线蜂窝电话的语音功能和移动计算设备的数据功能的设备，在这里这些设备被称作无线语音和数据设备。例如，AT&T公司的PocketNet电话综合了一个无线蜂窝电话和一个移动计算设备。这样一个设备可以被用来发出语音电话呼叫，也可以被用来通过因特网传送分组数据。例如，尽管受到某些限制，PocketNet电话能够使用其数据功能浏览万维网(WWW)。尽管这些无线语音和数据设备能够综合蜂窝电话和移动计算设备的特性，但服务提供商没有利用集成这些不同设备的优势。目前，语音和数据服务由无线服务提供商分别提供，两种操作模式之间的交互即使有，也是很少量的。作为这种语音和数据功能分享的结果，这样的设备的全部好处仍未实现。
我认识到，通过集成提供给语音和数据设备的语音和数据服务可以得到实质性的好处。根据本发明，一个网络结点通过一个语音网络接收一个移动单元的语音网络标识。网络结点根据语音网络标识执行一个数据库查询以确定移动单元的数据网络地址。这个数据网络地址可以是固定数据网络地址或临时数据网络地址。接着网络结点可以使用数据网络地址通过数据网络向移动单元传送信息。
网络结点可以向一个数据网络服务提供商请求要发送到移动单元的信息。并且，当从移动单元接收到一个信息请求时可以向数据网络服务提供商请求信息。网络结点也可以加强从移动单元接收的请求，使得被发送到数据网络服务提供商的请求除了通过来自移动单元的信息请求接收的信息之外的其它信息。
参照下面的描述描述和附图，本领域的普通技术人员会理解本发明的这些和其它优点。
图1示出了可以实现本发明的一个通信网络的高层模块图；
图2是当一个移动单元注册通信网络服务时执行的步骤的流程图；
图3A和3B示出了用户简表记录；
图4给出了一个示例性的临时IP地址表；
图5是当一个注册移动单元通过语音网络请求信息时执行的步骤的流程图。
图1示出了一个可以实现本发明的通信网络100。一个移动单元170通过一个无线通信链路162正在与一个无线基站(RBS)160通信。移动单元170是可以提供语音通信功能和数据通信功能的无线语音和数据设备。这种设备的一个例子是AT&T的PocketNet电话。RBS160被连接到一个移动交换中心(MSC)120。MSC通常被连接到不止一个RBS，其中各个RBS为RBS服务的地理区域(即小区)内工作的移动通信设备提供无线通信。MSC120控制与其相连的RBS的操作。为了清晰在图1中只示出了一个RBS160。
MSC120是一个在执行计算机程序指令的计算机处理器122的控制下工作的智能交换设备。MSC120还包含存储计算机程序指令和其它数据的存储器124和数据库126。尽管图1中未示出，本领域的技术人员会认识到，为了提供无线通信网络中的常见交换功能，MSC120也会包含其它部件。
MSC120被连接到一个原始位置寄存器(HLR)110。HLR110是一个在执行计算机程序指令的计算机处理器112的控制下工作的智能网络结点。HLR110也包含用于存储计算机程序指令和其它数据的存储器114和数据库116。数据库116被用来存储无线通信服务用户的用户简表记录。后面会更详细地讨论数据库116和用户简表记录。
HLR110和MSC120被连接到一个7号信令系统(SS7)网络150，该网络是一个在电信网络中使用的带外信令网络。这些带外信号通过加标签消息传送涉及呼叫建立，控制，网络管理和网络维护的信令信息。SS7网络在本领域中是众所周知的，在此不作更详细的描述。MSC120还被连接到诸如公共交换电话网(未示出)的其它电信网络。
服务结点130也与SS7网络150相连，该结点执行基于本发明的语音和数据服务集成所需的某些功能。服务结点130是一个在执行计算机程序指令的计算机处理器132的控制下工作的智能网络结点。服务结点130也包含用于存储计算机程序指令和其它数据的存储器134和数据库136。
HLR110,MSC120和服务结点130还被连接到一个数据网络140。在一个有利实施例中，数据网络140是一个诸如因特网的分组数据网络。如图1所示，HLR110,MSC120,RBS160和SS7网络150是一个为移动单元170提供语音服务的语音网络的部件。
本领域的技术人员会认识到，为了清晰，图1是通信网络100的高层模块图。这样的网络的详细结构在本领域中是众所周知的，其细节对于理解本发明而言是不重要的。为了清晰从图1中省略了这些细节。并且，可以有各种可选的实施例。例如，HLR110可以和MSC120共享诸如数据库116，处理器112或存储器114的部件。
下面会结合图2和5描述根据本发明执行的步骤。图2的流程图示出了当移动单元170注册通信网络100的服务时执行的步骤。当移动单元170开机时，该单元执行步骤202并且通过无线接口162和RBS160向MSC120发送一个注册请求。注册请求包含移动单元170的电子序列号(ESN)和移动标识号(MIN)。ESN是在生产时分配给移动单元170的唯一序列号，并且不能被改变。MIN是服务提供商分配的移动单元170的电话号，并且可以改变。ESN/MIN对是语音网络标识并且把移动单元170唯一标识到语音网络上。当接收到注册请求时，MSC120在步骤204向HLR110发送一个数据库查询请求以确定是否授权这个移动单元170从网络得到服务。HLR110通过访问HLR110的DB116中存储的用户简表记录确定是否授权移动单元170从网络得到服务。
图3A示出了HLR110的DB116中存储的用户简表记录。每个记录包含以下字段：ESN302,MIN304，固定IP(PIP)地址306，当前服务MSC的标识(MSCID)308，和临时IP地址310。字段302(ESN)和字段304(MIN)是关键值字段并且共同标识一个唯一的用户简表记录。PIP地址是当一个服务提供商提供服务时分配给移动单元并且与移动单元固定关联的固定IP地址。PIP把一个移动单元唯一标识到数据网络140上。字段308包含当前为一个移动单元提供服务的MSC的一个标识。字段310包含一个临时IP地址，当一个移动单元注册到一个具体的MSC时把该地址分配给该移动单元，并且在该移动单元仍然注册在该MSC上的时间内该地址只被分配给这个移动单元。后面会更详细地描述基于本发明的用户简表记录的使用。应当理解，一个用户简表记录实际上可以包含除图3A所示的字段之外的字段。为了清晰，在图3A中只示出描述本发明所必需的那些字段。
假定为了说明这个例子移动单元170具有一个值为123ABC456的ESN，一个值为425-123-4567的MIN，和一个值为111.11.11.11的固定IP地址。移动单元170的用户简表记录在图3A中被表示成记录312。这样，当移动单元170试图在MSC120上注册时，在HLR110的DB116中有一个包含移动单元170的ESN/MIN对和PIP地址的用户简表记录312。
现在参照图2，在步骤206,HLR110会向MSC120返回一个授权应答，该应答指示移动单元170被授权接收服务。因而，步骤208中的测试结果为YES并且控制被传递到步骤210。如果步骤208中的测试结果为NO，则MSC110会在步骤212拒绝对移动单元170服务。
在步骤210,MSC110会为移动单元170分配一个TIP地址使用，同时移动单元170从MSC120得到服务。MSC120有一个TIP地址库，MSC120可以从该地址库得到一个TIP地址分配给移动单元170。这些可用的TIP地址被存储在MSC120的DB126的一个TIP地址表中。图4中示出了一个示例性的TIP地址表400。TIP地址表400具有3个字段，ESN402,MIN404和TIP地址406。假定MSC120具有100个可以分配给正为其提供服务的移动单元的TIP地址。在这样的情况下，TIP地址表400会具有100个记录，每个TIP地址有一个记录。如果分别在一个记录的字段402和404中没有ESN/MIN对，则该记录的字段406中的TIP地址可以被分配给一个移动单元。现在回到图2的步骤210，作为移动单元170注册过程的一部分，MSC120给移动单元170分配一个TIP地址。为了说明这个例子假定MSC120为移动单元170分配TIP地址987.64.05.02。作为这个分配操作的一部分，MSC120会更新TIP地址表400中的记录410以便将移动单元170的ESN/MIN与TIP 987.64.05.02关联起来。
在步骤214,MSC向HLR110发送一个更新消息，指示用TIP地址和MSC120的MSCID更新涉及移动单元170的用户简表记录。为了说明这个例子假定MSC120具有的MSCID为MSC001。作为更新消息的结果，HLR110在步骤216更新相应的用户简表记录。在图3B中，移动单元170在HLR110的DB116中的更新用户简表记录是记录314。注册过程在步骤218结束。
当在MSC120上注册时，移动单元170可以通过语音网络参与语音通信。存在一些会导致请求把数据回送到移动单元170的语音通信活动。例如，在通过语音网络发送的情况下，有一些命令会被MSC120识别成信息请求。这样的命令可以是移动单元170的用户按下的特殊按键序列，该序列不是可转接电话号码，而是请求信息的特殊代码。一个例子是传输信息请求，通过在移动单元170的键盘上按下*TRAFFIC可以从移动单元发送该请求。在一个现有技术中，MSC120将此按键序列识别成一个传输信息请求并且可以把移动单元连接到一个合适的服务提供商，该提供商会通过一个语音网络上的语音呼叫向移动单元170的用户提供传输信息。但有些时候通过语音通信向移动单元发送文本和图形信息比提供信息更合适。在另一个现有技术中，可以通过无线通信设备170的一个寻呼功能向移动单元回送这样的信息。这种寻呼服务被称作短消息服务(SMS)，并且允许移动单元170接收一个短文本消息并且显示在一个显示器屏幕上。通过语音网络提供这种SMS服务。
为了完全实现诸如移动单元170的无线语音和数据设备的好处，本发明通过集成语音和数据服务来改进已知技术。根据本发明，通过一个数据网络发送的信息可以满足通过一个语音网络接收的信息请求。图5的流程图示出了当一个注册移动单元通过语音网络请求信息时根据本发明来执行的步骤。在步骤502，移动单元170通过语音网络发送一个信息请求。为了说明这个例子假定请求针对的是本地传输条件并且移动单元170通过无线接口162和160向MSC120发送“*TRAFFIC”及其ESN/MIN对并且借此发送请求。MSC120被用来把一个*TRAFFIC代码的接收识别成一个信息请求。在步骤504，MSC120通过发送*TRAFFIC请求和发出请求的移动单元170的ESN/MIN对将请求传送到服务结点130。在步骤506，服务结点130向HLR110发送一个包含移动单元170的ESN/MIN对的查询以获得与移动单元170关联的MSCID和PIP地址。在这个例子中，HLR110返回的MSCID将是MSC001,PIP将是111.11.11.11，如图3B所示，是存储在HLR110的DB116的用户记录314中的信息。
在步骤508，服务结点130向数据网络140中的一个信息服务器发送一个传输信息请求。服务结点130可以存储一组合适的服务提供商以便可以向数据网络140中的合适服务提供商发送针对不同类型信息的请求。请求中含有请求传输信息的位置。位置信息被服务结点130加到请求中，而服务结点130根据当前的服务MSC的MSCID或其它手段导出位置信息。由于MSC位置固定，服务结点130可以存储各个MSCID的位置信息。在某些网络中，由于服务MSC为一个非常大的地理区域提供服务，根据MSCID得到的位置信息不会提供足够精确的位置信息。在这种情况下，可以执行额外的步骤以确定能提供更精确的位置信息的服务RBS。
数据网络140中的服务提供商会通过向服务结点130发送分组数据来响应信息请求。这个分组数据可以包含具有任意格式的传输信息。例如，在移动单元170适合显示的情况下信息可以具有超文本置标语言(HTML)的格式。这允许为移动单元170的用户提供有效的多媒体信息表示。最好通过现有技术的简单语音和文本通信来提供这样的信息表示。
现在回到图5，在步骤510，服务结点130从数据网络140接收所请求的信息。在步骤512，服务结点130通过数据网络140向在步骤506接收的PIP地址发送所请求的信息。这个PIP地址把分组数据导向HLR110。在步骤514，HLR110接收分组数据。在步骤516，HLR查询与分组寻址到的PIP地址关联的TIP地址。在这个例子中，如用户简表记录314(图3B)的字段310所示，PIP地址是987.64.05.02。在步骤518，HLR110向TIP地址987.64.05.02发送分组数据。这样就将分组导向MSC120。在步骤520，MSC120接收分组数据。在步骤522，MSC120在TIP表400(图4)中查询与TIP关联的ESN/MIN对。MSC120在步骤524通过RBS160和无线接口162向移动单元170传送分组数据。当接收到分组数据时，移动单元170根据需要显示信息。方法在步骤526结束。
在一个可选实施例中，服务结点130在步骤506向HLR110发送一个查询以获得与移动单元170而不是PIP地址关联的TIP地址。在这个例子中，HLR返回的TIP地址是987.64.05.02，如图3B所示，该地址是存储在HLR110的DB116的用户简表记录314中的信息。步骤508和510以前面所述的方式进行。在步骤512，服务结点130可以直接向在步骤506接收的TIP地址发送分组数据，因而不再需要步骤514,516和518。如上所述，处理接着会进行到步骤520。
根据另一个可选实施例，在移动单元170注册期间，MSC120不自动为移动单元170分配一个TIP地址。在移动单元170不请求任何向其发送的数据的情况下，这个实施例会节省处理步骤并且还会防止从含有有限数量的TIP地址的TIP地址库中不必要地分配TIP地址。在这个实施例中，紧接着在完成注册之后会清除用户简表记录314的字段310(图3B)。但用户简表记录314的字段306会含有移动单元170的PIP地址。之后，如果移动单元170按照图5的步骤请求信息，服务结点130在步骤506向HLR110发送一个含有移动单元170的ESN/MIN对的查询以外获得与移动单元170关联的当前MSCID和PIP地址。HLR110以前面所述的方式作出响应。另外，由于已知移动单元170不久会通过数据网络140接收分组数据，此时HLR110向MSC120发送一个请求从TIP地址库分配一个TIP地址的消息。MSC120分配一个TIP地址，更新TIP地址表400并且把分配的TIP地址发送到HLR110以便HLR110可以用新分配的TIP地址更新用户简表记录314。这样，根据这个实施例，TIP地址只在需要时才被分配。
这样，根据本发明，移动单元170利用一个通过语音网络发送的请求来请求信息，并且服务结点130处理该请求以便可以通过数据网络140发送所请求的信息。通过这种方式，可以按照含有文本，图形和声音的多媒体格式向移动单元170的用户提供信息。基于本发明的语音和数据服务集成实现了无线语音和数据设备的好处。
前面的详细描述在各个方面均应当被理解成是图解性，示例性并且不是限制性的，这里公开的范围不由详细描述所确定，而是由根据专利法允许的全部广度来解释的权利要求书来确定。应当理解，这里示出和描述的实施例只是为了说明本发明的原理，本领域技术人员可以进行各种修改。

Claims (18)

1．向一个移动单元提供信息的方法，包括的步骤有：
在一个网络结点上通过一个语音网络接收上述移动单元的一个语音网络标识；
根据上述语音网络标识进行一个数据库查询以检索出上述移动单元的数据网络地址；
通过上述数据网络向上述数据网络地址发送信息。
2．如权利要求1所述的方法，其中通过上述语音网络的一个信令部分接收上述语音网络标识。
3．如权利要求1所述的方法，其中还包括的步骤有：
从上述移动单元接收一个第一信息请求。
4．如权利要求3所述的方法，其中通过上述语音网络接收上述第一信息请求。
5．如权利要求3所述的方法，其中还包括的步骤有：
上述网络结点向一个数据网络信息服务器发送一个第二信息请求。
6．如权利要求6所述的方法，其中还包括的步骤有：
上述网络结点把信息加到上述第二信息请求中，其中上述被加入的信息不被包含在上述第一信息请求中。
7．如权利要求1所述的方法，其中还包括的步骤有：
上述网络结点通过上述数据网络从一个信息服务器接收信息；
其中发送到上述数据网络地址的上述信息包括从上述信息服务器接收的上述信息。
8．如权利要求1所述的方法，其中上述发送步骤还包括使用网际协议发送分组数据的步骤。
9．如权利要求1所述的方法，其中上述数据网络地址是一个固定网络地址。
10．如权利要求1所述的方法，其中上述数据网络地址是一个临时网络地址。
11．一个计算机可读介质，该介质存储能够在一个计算机系统上执行，用于控制一个电信网络结点的操作的计算机程序指令，上述计算机程序指令定义了以下步骤：
接收一个移动单元的一个语音网络标识；
根据上述语音标识执行一个数据库查询以检索出上述移动单元的上述数据网络地址；以及
向上述移动单元使用上述数据网络地址通过上述数据网络发送分组数据。
12．如权利要求11所述的计算机可读介质，其中还存储定义以下步骤的计算机程序指令：
接收一个第一信息请求和上述语音网络标识。
13．如权利要求12所述的计算机可读介质，其中还存储定义以下步骤的计算机程序指令：
根据上述第一信息请求向一个数据网络信息服务器发送一个第二信息请求。
14．如权利要求13所述的计算机可读介质，其中还存储定义以下步骤的计算机程序指令：
把信息加到上述第二信息请求中，其中上述被加入的信息不被包含在上述第一信息请求中。
15．一个电信网络结点，其中包括：
一个计算机处理器；
一个被连接到上述计算机处理器用于存储在上述计算机处理器上执行的计算机程序指令的存储器，上述计算机程序指令定义了以下步骤：
接收一个移动单元的一个语音网络标识；
根据上述语音网络标识执行一个数据库查询以检索出上述移动单元的上述数据网络地址；
向上述移动单元使用上述数据网络地址通过上述数据网络发送分组数据。
16．如权利要求15所述的电信网络结点，其中还存储定义以下步骤的计算机程序指令：
接收一个第一信息请求和上述语音网络标识。
17．如权利要求16所述的电信网络结点，其中还存储定义以下步骤的计算机程序指令：
根据上述第一信息请求向一个数据网络信息服务器发送一个第二信息请求。
18．如权利要求17所述的电信网络结点，其中还存储定义以下步骤的计算机程序指令：
把信息加到上述第二信息请求中，其中上述被加入的信息不被包含在上述第一信息请求中。
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