CN1314770A - Gprs/因特网环境中移动站位置信息的传送 - Google Patents

Gprs/因特网环境中移动站位置信息的传送 Download PDF

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Abstract

包括漫游移动站(MS)的通信网最好根据“通用分组无线业务”[GPRS]和因特网操作,该漫游移动站(MS)经移动网MN和基于分组的无线通信网(GPRS)连接到其本地IP网(HIPN)。由位置信息或信令表示该移动站MS的状态和位置,作为到GPRS网的“路由区更新”[RAU]和到本地IP网(HIPN)的“登记请求”消息,并由移动站的位置信令电路(LS)生成。为了优化通过移动网(MN)的无线链路(RL)的信令传输,即尽可能多的限制其负荷,只通过无线链路传送路由区更新。登记请求消息从GPRS网中的路由区更新得出并进一步传送到本地IP网(HIPN)。

Description

GPRS/因特网环境中移动站位置信息的传送
本发明涉及一种包括基于分组的无线通信网和因特网的通信网，所述因特网连接到漫游移动站的本地IP网并通过无线链路经所述基于分组的无线通信网连接到所述移动站，所述移动站包括连接到所述基于分组的无线通信网的终端位置数据库的位置信令装置，用于与其交换所述移动站的位置信息。
本领域技术人员已经知道包括漫游移动站、其本地IP网、因特网和基于分组的无线通信网的这种通信网。其中，从移动站经移动网的无线链路传送位置信息到基于分组的无线通信网作为信令。此信令表示漫游移动站的可用性和其从一个路由区移动到另一个路由区。一方面，无线通信网需要知道移动站的位置以便使其与适当的终端位置数据库相关。另一方面，漫游站的本地IP网需要通知关于此站可用性的规则登记请求消息。移动站的每个信令通过资源缺乏的无线链路传送。
本发明的目的在于提供一种上述已知类型的通信网，但其中优化通过无线链路的信令传送，即尽可能多的限制网络的构成部分而不影响移动IP过程。
根据本发明，由于所述基于分组的无线通信网包括外部代理装置和所述外部代理装置适于从所述第一位置信息得出所述第二位置信息的事实来实现此目的，该外部代理装置连接到与所述本地IP网相关的装置位置数据库和连接到所述终端位置数据库用于与其交换所述移动站的第二位置信息。
因此第一位置信息是在基于分组的无线通信网和移动站之间交换的表示移动站移动到另一个路由区的上述信令，而第二位置信息是漫游移动站正常发送到其本地IP网以传送其可用性或状态消息的信令。因为每个信令大致上由同类的信息构成，所以该信息现在与限制使用无线资源有关。以这种方式，通过无线链路只传送一个信令即第一位置信息，由更新装置位置数据库的外部代理装置从中得出第二位置信息。
在一优选的应用中，本发明的特征还在于所述基于分组的无线通信网根据＂通用分组无线业务＂[GPRS]操作，所述终端位置数据库是所述基于分组的无线通信网的＂已访问的位置寄存器＂[VLR]，和所述第一位置信息是所述基于分组的无线通信网的＂路由区更新＂[RAU]。
以这种方式，优化通过无线接口的信令包括GPRS和移动IP＂登记请求＂消息，而该过程只将周期的路由区更新RAU用作通过无线链路传送的信令。
本发明另一个特色实施例是所述移动站的位置信令装置经所述基于分组的无线通信网的＂业务GPRS支持节点＂连接到到所述终端位置数据库。
基于分组的无线通信网通常包括若干业务GPRS支持节点，选择其中一个业务GPRS支持节点连接到漫游移动站。
而且，所述装置位置数据库是所述本地IP网的＂本地代理＂[HA]，并经所述外部代理装置、所述基于分组的无线通信网的＂网关GPRS支持节点＂和所述业务GPRS支持节点的一系列连接连接到所述终端位置数据库，所述外部代理人装置是所述本地IP网的＂外部代理＂[FA]。
在本发明的优选实施例中，所述网关GPRS支持节点和所述业务GPRS支持节点集成入所述基于分组的无线通信网的同一节点。
以这种方式，优化了终端位置数据库或已访问的位置寄存器[VLR]和与装置位置数据库相关的外部代理[FA]或本地IP网的本地代理[HA]之间的第二位置信息的传输，因为它们集成入同一装置或节点。
本发明另一个特色实施例是所述＂本地代理＂[HA]经通过所述因特网的IP隧道连接到所述本地IP网的所述＂外部代理＂[FA]。
在本发明电信系统的第一方式中，所述移动站的位置信令装置经＂全球移动通信系统＂[GSM]连接到所述基于分组的无线通信网的所述终端位置数据库。
在本发明电信系统的第二方式中，所述移动站的位置信令装置经＂通用移动电信系统＂[UMTS]连接到所述基于分组的无线电信系统网的所述终端位置数据库。
本发明还涉及一种传送漫游移动站位置的方法，该移动站通过无线链路经基于分组的无线通信网连接到因特网，该方法包括在所述移动站和所述基于分组的无线通信网的终端位置数据库之间交换位置信息的步骤。
本发明的目的在于优化位置信息的传输，在移动站和终端位置数据库之间通过无线链路交换该位置信息作为信令。
根据本发明，由于所述方法进一步包括交换所述移动站的第二位置信息的步骤的事实来实现此目的，在所述终端位置数据库和与所述移动站的本地IP网相关的装置位置数据库之间经接入所述基于分组的无线通信网和所述因特网的外部代理装置交换该第二位置信息，而且所述方法进一步包括从上述第一位置信息得出所述第二位置信息的步骤。
以这种方式，从第一位置信息得出第二位置信息，只需要通过无线链路传送后者来代替传送类似的两种信息。
本发明另一个特色实施例是由所述外部代理装置从上述第一位置信息得出所述第二位置信息，该外部代理装置是所述本地IP网的外部代理[FA]。
以这种方式，连接到终端位置数据库的外部代理[FA]模拟移动站的操作并终止本地IP网的登记答复。
在所附权利要求书中提到了本发明进一步的特色实施例。
应当注意到权利要求书中所用的术语‘包括’不应解释为对此后所列装置的限制。因此，表达式‘包括装置A和B的装置’的范围不应限制为只包括组成部件A和B的装置。这指的是关于本发明，该装置的相关组成部件是A和B。
类似的，应当注意到权利要求书中还使用的术语‘连接’不应解释为只限制在直接连接。因此，表达式‘装置A连接到装置B’的范围不应限制为装置A的输出直接连接到装置B输入的装置或系统。这指的是在A的输出和B的输入之间存在通路，该通路可以是包括其它装置的通路。
通过参照下面结合附图对实施例的描述，本发明的上述和其它目的和特点将变得更加明显并且发明本身将得到最好的理解，其中：
图1表示GPRS/因特网环境中根据本发明优化传送关于漫游移动站MS位置信息的电信系统，和
图2表示图1电信系统的优选实施例，其中GPRS网的装置集成入单个节点IGSN。
图1所示的电信系统包括经移动网MN、基于分组的无线通信网GPRS和因特网连接到其本地IP网HIPN的漫游移动站MS。移动站MS可以包括诸如连接到移动电话MT的笔记本或便携式电脑PC的移动电信终端。基于分组的无线通信网GPRS最好根据已知的＂通用分组无线业务＂[GPRS]操作。此业务为移动站提供到诸如因特网的分组数据网的连接。在此环境下，每个移动站与连接到因特网的本地因特网协议[IP]网相关。
应当注意这里描述的过程与ETSI标准＂GSM 03.60版本7.0.0 1998(1999-04)发行＂第45-46页、3GPP/UMTS标准＂3G TS 23.060版本3.2.1(2000-01)＂第63-66页和IETF标准＂RFC2002＂第20-21页一致。
基于分组的无线通信网GPRS包括若干熟知的＂已访问的位置寄存器＂[VLR]的终端位置数据库并与＂业务GPRS支持节点＂SGSN相关，这里只表示了一个VLR。在GPRS网中，业务GPRS支持节点SGSN连接到与本地IP网络HIPN的＂外部代理＂FA相关的＂网关GPRS支持节点＂GGSN。外部代理FA用因特网接入GPRS并允许通过GGSN的IP隧道IPt连接到本地IP网HIPN的通常称作＂本地代理＂HA的装置位置数据库。
移动站MS连接到GPRS网，更特别经移动网MN连接到业务GPRS支持节点SGSN。移动网MN例如是＂全球移动通信系统＂GSM或＂通用移动电信系统＂UMTS。在图1和图2中，只有GSM网被当做移动网MN。GSM网具有＂基站系统＂，该基站系统包括连接到一个或多个＂基站收发信机＂的＂基站控制器＂BSC，这里只表示了一个BTS。移动站MS通过无线链路RL连接到基站收发信机BTS，而基站控制器BSC连接到业务GPRS支持节点SGSN。
在UMTS移动网(未示出)的情况下，业务GPRS支持节点SGSN连接到＂无线网络控制器＂[RNC]，移动站MS经无线链路RL连接到＂UMTS无线接入网＂[UTRAN]的一个节点，UTRAN也包括连接到此节点的[RNC]。
移动站MS从一个路由区到另一个的移动通过信令或位置信息表示给GPRS和其本地IP网HIPN。由位于计算机PC或移动电话MT内的位置信令电路LS处理此位置信息。
在GPRS环境中，通过叫做＂路由区更新＂RAU的信令支持移动站MS连续移动。经无线链路RL、移动网MN和与VLR相关的业务GPRS支持节点SGSN在移动站MS特别是其位置信令电路LS和已访问的位置寄存器VLR之间交换周期的RAU或位置信息。此位置信息保持在已访问的位置寄存器VLR中作为＂移动可到达标记＂并进一步向GPRS表示移动站MS在其路由区之间移动。
在＂移动因特网协议＂[MIP]网中，需要规则登记请求消息RR以便在本地代理HA以及外部代理FA中保持MIP与移动站MS的联系。
通常，GPRS的路由区更新RAU和MIP的登记请求RR都通过无线链路RL传送。作为信令第一RAU和第二RR嵌入在数据中。但是，因为基站收发信机BTS和用户终端MS之间移动系统中的无线接口是稀有资源，所以需要尽可能多得限制通过无线接口的信令。因此，在本发明中，登记请求RR不再通过无线链路RL传送而是从周期的路由区更新RAU消息中得出。实际上，因为RR和RAU都涉及称作＂移动仍可到达＂的位置信息，它们包含类似的信令但传送到不同的网络部件，即位置数据库VLR和HA。
外部代理FA首先通过将相关的定时器设置为最大可能值使移动站MS不再发送登记请求消息。然后，通过无线链路RL只传送周期的路由区更新RAU到已访问的位置寄存器VLR。由外部代理FA触发已访问的位置寄存器VLR以传送登记请求RR作为从RAU得出的位置信息。然后将登记请求RR传送到本地代理HA。换句话说，外部代理FA通过触发已访问的位置寄存器VLR以检验移动站的可到达状态和通过终止登记答复，即不将答复中继到移动站MS来模拟移动站MS。
为了更详细和通过参照图1，外部代理FA每隔一定间隔询问已访问的位置寄存器VLR关于移动站MS的状态。因为在业务GPRS支持节点SGSN和因此在网关GPRS支持节点GGSN收到周期的RAU，暗示为移动站MS释放＂分组数据协议＂PDP内容的状态，可以通过检验PDP内容的状态来检验移动站MS的可到达性。能够为外部代理FA提供信令的已访问的位置寄存器VLR知道此状态。此信令或位置信息最好类似于外部代理FA通常直接处理的登记请求消息RR。
上面的操作对移动站MS和本地代理HA中的移动IP过程没有影响，只是执行了对外部代理FA的功能性适应。
在优选实施例中，如图2所示，网关GPRS支持节点GGSN和业务GPRS支持节点SGSN集成入GPRS网的同一节点IGSN。因此此节点IGSN与外部代理FA和已访问的位置寄存器VLR都相关。从而优化外部代理FA和已访问的位置寄存器VLR之间的登记请求消息RR的传送。
最后应注意上面依据功能方框描述本发明的实施例。从上面给出的这些方框的功能描述中，对于设计电子器件的本领域技术人员来说很明显可以用熟知的电子组件制成这些部件的实施例。因此没有给出功能方框内容的详细结构。
虽然上面已经结合特定装置描述了本发明的原理，当应当清楚地理解只是举个例子进行描述而并不是作为对所附权利要求书定义的本
发明范围的限制。

Claims (13)

1．包括基于分组的无线通信网(GPRS)和因特网的通信网，所述因特网连接到漫游移动站(MS:MT、PC)的本地IP网(HIPN)和通过无线链路(RL)经所述基于分组的无线通信网连接到所述移动站，
所述移动站包括连接到所述基于分组的无线通信网的终端位置数据库(VLR)的位置信令装置(LS)，用于与其交换所述移动站的位置信息(RAU)，
其特征在于所述基于分组的无线通信网(GPRS)包括连接到与所述本地IP网(HIPN)相关的装置位置数据库(HA)和连接到所述终端位置数据库(VLR)的外部代理装置(FA)，用于与其交换所述移动站(MS:MT、PC)的第二位置信息(RR)，和
所述外部代理装置适于从上述第一位置信息(RAU)得出所述第二位置信息(RR)。
2．根据权利要求1的通信网，其特征在于所述基于分组的无线通信网(GPRS)根据通用分组无线业务[GPRS]操作，
所述终端位置数据库(VLR)是所述基于分组的无线通信网的已访问的位置寄存器[VLR]，和
所述第一位置信息(RAU)是所述基于分组的无线通信网的路由区更新[RAU]。
3．根据权利要求2的通信网，其特征在于所述移动站(MS:MT、PC)的位置信令装置(LS)经所述基于分组的无线通信网(GPRS)的业务GPRS支持节点(SGSN)连接到所述终端位置数据库(VLR)。
4．根据权利要求3通信网，其特征在于所述装置位置数据库(HA)是所述本地IP网(HIPN)的本地代理[HA]并经所述外部代理装置(FA)、所述基于分组的无线通信网(GPRS)的网关GPRS支持节点(GGSN)和所述业务GPRS支持节点(SGSN)的一系列连接连接到所述终端位置数据库(VLR)，所述外部代理装置(FA)是所述本地IP网(HIPN)的外部代理[FA]。
5．根据权利要求4的通信网，其特征在于所述网关GPRS支持节点(GGSN)和所述业务GPRS支持节点(SGSN)集成入所述基于分组的无线通信网(GPRS)的同一节点(IGSN)。
6．根据权利要求4的通信网，其特征在于所述本地代理[HA]经通过所述因特网的IP隧道(IPt)连接到所述本地IP网(HIPN)的所述外部代理[FA]。
7．根据权利要求1的通信网，其特征在于所述移动站(MS:MT、PC)的位置信令装置(LS)经全球移动通信系统[GSM]连接到所述基于分组的无线通信网(GPRS)的所述终端位置数据库(VLR)。
8．根据权利要求1的电信系统网，其特征在于所述移动站(MS:MT、PC)的位置信令装置(LS)经通用移动电信系统[UMTS]连接到所述基于分组的无线电信系统网(GPRS)的所述终端位置数据库(VLR)。
9．根据权利要求1的通信网，其特征在于所述移动站(MS:MT、PC)包括连接到便携式装置(PC)的移动电信终端(MT)。
10．用于传送漫游移动站(MS:MT、PC)位置的方法，该漫游移动站(MS:MT、PC)通过无线链路(RL)经基于分组的无线通信网(GPRS)连接到因特网，该方法包括在所述移动站和所述基于分组的无线通信网的终端位置数据库(VLR)之间交换位置信息(RAU)的步骤，
其特征在于所述方法进一步包括在所述终端位置数据库(VLR)和与所述移动站(MS)的本地IP网(HIPN)相关的装置位置数据库(HA)之间经接入所述基于分组的无线通信网(GPRS)和所述因特网的外部代理装置(FA)交换所述移动站(MS:MT、PC)的第二位置信息(RR)的步骤，和
所述方法进一步包括从上述第一位置信息(RAU)得出所述第二位置信息(RR)的步骤。
11．根据权利要求10的方法，其特征在于由所述外部代理装置(FA)从所述第一位置信息(RAU)得出所述第二位置信息(RR)，所述外部代理装置(FA)是所述本地IP网(HIPN)的外部代理[FA]。
12．根据权利要求10的方法，其特征在于所述方法进一步包括在所述装置位置数据库(HA)和所述外部代理装置(FA)之间经通过所述因特网的IP隧道(IPt)交换所述移动站(MS:MT、PC)的所述第二位置信息(RR)的步骤，所述装置位置数据库(HA)是所述本地IP网的本地代理[HA]，所述外部代理装置(FA)是所述本地IP网(HIPN)的外部代理[FA]。
13．根据权利要求10的方法，其特征在于所述方法用于权利要求1的通信网。
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