CN1331892A - 对一个移动台的数据流量控制 - Google Patents

Abstract

本发明涉及移动通信系统(PLMN)中的移动台(MS)、方法和节点(MS、HLR、MSC、VLR)。本发明解决这样一个问题,即由一个非电路交换事务对一个电路交换事务产生的干扰,该非电路交换事务与该电路交换事务对于同一移动台(MS)是并行进行的。通常是一个USSD事务(USSD)会降低一条语音连接(TCH)的质量。本发明提供了一种方法,它使得移动台的用户(A)事先给出该非电路交换事务中的数据流量上限。移动通信系统中的控制机制根据上述上限来限制数据流量。该控制是由发明的一个移动台或由移动交换中心(MSC)管理的。所取得的优点是小一些的数据流量会产生对语音连接少一些的干扰。在编码的帮助下,可以将语音连接的削弱调整到一个有限程度。

Description

对一个移动台的数据流量控制

发明领域

本发明涉及与一个外部节点相连的移动通信系统中的移动台、连接到一个移动台的设备、交换系统，并涉及关于一个移动通信系统，具体是当另外的事务被与一条电路交换数据连接并行与该移动台建立时的一种方法。

背景技术描述

技术人员已知有多种解决方案，使得移动通信系统中，与一个移动台建立几个并行事务，即同时事务。事务是指一条电路交换数据连接和通过一条非电路交换数据传输业务的用户数据传输。除了典型地用于语音连接的电路交换数据连接之外，GSM系统还包括SMS业务以及称作补充业务的一组业务。这个业务组包括一个USSD(非结构化补充业务数据)业务。USSD被标准化且最初是为了用于一个GSM网络内的移动台与交换系统SS中的一个节点之间的数据传输。最初，同一时间只可能与一个移动台MS建立一个USSD事务。

美国专利5,752,188描述了一个解决方案，该方案使得USSD也能被用来在移动台和位于GSM网络外的一个USSD业务节点之间传输数据。可以将其它业务节点连接到一个USSD业务节点。这些其它的业务节点允许移动台通过USSD事务接入多个应用。该解决方案不限制与移动台建立的USSD事务的数量。

还未公布的一个专利申请SE 9803922-5解决的问题是与一条电路交换数据连接并行执行的USSD事务会降低该电路交换连接的质量。SE9803922-5提供了对于该问题的解决方案，即使得移动台的用户事先能够阻止事务与一个正在进行的电路交换数据连接并行建立。

发明概述

本发明解决这样一个问题，即对于一个移动台所希望的事务会降低与该事务并行进行的一条电路交换数据连接的质量。可能会从一条电路交换数据连接中获取传输资源给其它事务，从而并行进行的事务会削弱在一条电路交换数据连接上传输的话音。

因此，本发明的一个目的是使得移动台的用户事先限制与一条电路交换数据连接并行进行的一个或多个事务上的数据流量，从而阻止对于该电路交换数据连接的影响。

前述问题是通过适合于一个移动通信系统的方法来解决的，在该移动通信系统中，一个移动终端的用户事先指出与一条电路交换数据连接并行进行的一个或多个事务上数据流量的上限。对于该移动台的数据流量被限制且与该极限比较，当超过该极限时，就向上述数据流的发送者发送一条消息来通知该发送者不再接收更多数据了。根据本发明的一个方面，该事务也被终止。根据本方面的另一个方面，将在向该移动台进一步发送数据之前的延迟时间通知数据流的发送者。

前述问题也可以被这样一个移动台来解决，该移动台有用来登记对于单元时间内可接收数据流的上限的装置。该极限值是由一个移动终端用户给出的。该移动台还包括用来测量到上述移动终端的数据流量并将该数据流量与极限值比较的装置，以及当数据流量超过上述极限值时通知发送者的装置。

前述问题也可以通过这样一个交换系统来解决，该交换系统被连接到至少一个基站系统，此外又被连接到一个移动终端以及一个业务节点。该交换系统还包括用来与该移动终端建立一条电路交换数据连接的装置，用来维护与该移动终端的电路交换数据连接的装置，以及用来维护在一个外部节点和该移动终端之间的并行非电路交换事务的装置。该交换系统还包括用来登记用户所指出的对于在非电路交换事务上到该移动台的数据流量上限的装置。该交换系统还包括用来测量到上述移动终端的数据流量并将该数据流量与上述极限值相比较的装置。该交换系统还包括当该数据流量超过上述极限值时用来终止到上述移动终端的数据流的装置。

这些解决方案包括多个不同的实施方案。根据一个实施方案，用户所指出的极限涉及每单位时间的数据流量。根据另一个实施方案，极限关于事务所包括的总数据流量。根据另一个实施方案，极限关于上述数据流所指的各自应用所包括的数据流量。根据另一个实施方案，极限关于移动终端中一个给定的接收单元。在这些方案的每一个中，根据上述极限值所涉及的限制来确定数据流并进行比较。

本方面提供的一个优点是用户不需要因为一个所希望的事务会扰乱例如一个正在进行的话音连接而阻止该事务。而是用户限制数据流量以此限制出现在该话音连接上的干扰。这样用户就能够从数据流中接收信息，尽管需要花费稍长一点的时间。在一条电路交换数据连接上的话音被编码。当话音干扰在一个给定阈值之下时，在编码的帮助下就可以纠正错误。另一方面，当干扰在阈值之上时，编码就无法纠正话音损坏且话音质量会很差。在本发明的帮助下，用户能够限制数据流量从而使得话音连接上的干扰在可被编码纠正的那些级别之内。

现在参考本发明的优选示范实施方案以及附图来更详细地描述本发明。

附图简述

图1表示一个蜂窝移动通信系统以及包含在该系统中的节点。

图2表示包含在交换系统(不完整)中的节点的示意框图。

图3表示在传输一个USSD请求时活动节点的示意框图。

图4表示描述了一个发明方法的流程图。

优选实施方案描述

下面参考一个GSM网络来举例描述本发明的多个实施方案。图1表示已知的移动通信系统PLMN GSM。该GSM网络PLMN包括一个移动台MS、多个无线基站收发信台BTS1-BTS2、两个基站控制器BSC1-BSC2、一个移动业务交换中心MSC、一个网关移动业务交换中心GMSC、一个拜访位置寄存器VLR和一个归属位置寄存器HLR。每个无线基站BTS1-BTS2被连接到一个基站控制器BSC1-BSC2，从而依次被连接到移动业务交换中心MSC。移动业务交换中心MSC被连接到拜访位置寄存器VLR和网关移动业务交换中心GMSC。网关移动业务交换中心GMSC被连接到归属位置寄存器HLR。

通过无线将移动台MS连接到服务于小区C1的无线基站BTS1，在此刻移动台MS恰好在该小区C1内。

将网关移动业务交换中心GMSC连接到其它电话网络(图1中未示出)以及一个USSD事务节点USSDgw。

通过网关移动业务交换中心GMSC，在移动台MS和一个电话网络终端之间建立一条电路交换数据连接TCH。通过网关移动业务交换中心GMSC，在移动台MS和USSD事务USSDgw之间建立一个USSD事务USSD。

在GSM系统中定义了三中类型的事务。第一种类型的事务是典型用于语音连接的传统电路交换数据连接TCH。建立一条通过GSM网络的连接或在这方面的双向连接TCH。

第二种类型的事务是SMS事务。一个SMS事务是一条单向连接，尽管该连接可以被选择给移动台或从移动台中选择出。通过GSM网络PLMN(图中未示出)外的一个SMS业务节点来实现该事务。该连接不是一条“普通的连接”而是这样一条连接，即利用通常处理信令的协议在GSM网络PLMN中透明传输用户数据。

第三种类型的事务是定义在集合名词“补充业务”之下的一组业务。该组包括一个业务USSD，它的含义是非结构化补充数据。与SMS事务类似，用信令协议在GSM网络PLMN内部透明传输用户数据。与SMS事务相反，USSD事务是以对话形式出现的，例如其中对包含在该事务中的问题做出回答。

移动台MS可以并行即同时处理这三类事务。也有并行建立几个USSD事务的解决方案。标准化委员会ETSI正在对如何实现在移动台MS和一个或多个USSD业务节点USSDgw之间同时建立几个USSD事务进行标准化。

图1表示与移动台同时进行的一条电路交换事务TCH和一个USSD事务USSD。图1未示出电路交换数据事务要转发去的外部电话网。多个应用AP被连接到USSD业务节点USSDgw。既可以在USSD业务节点也可以在其自己的被连接到USSD业务节点的业务节点中实现应用AP。应用AP使用USSD业务节点来与移动台MS传送信息。

USSD事务USSD为无线连接使用一个称作FACCH(快速随路控制信道)的无线信道。电路交换数连接TCH为无线连接使用一个业务信道TCH。FACCH信道只有当找到通过该信道传输的数据时才被建立，且建立后就从业务信道窃取传输容量。其结果是，大大降低了已经在业务量信道上被传输的用户数据的质量。当利用业务信道传输语音时，可以借助编码来在一定程度上纠正语音损害或降级。当语音损害大于一个指定阈值时，用编码也无法纠正该错误，且语音质量太差以至于接收器无法理解所说的内容。

图2表示对于本发明来说重要的交换系统SS中的那些节点。图2中的交换系统SS包括交换中心加拜访位置寄存器MSC/VLR，网关移动交换中心GMSC和归属位置寄存器HLR。按照参考图1所描述的方式，这些节点互相连接并连接到外部节点。

为了简化下面的描述，假设如图3所示，USSD业务节点USSDgw直接连接到归属位置寄存器HLR。

图3表示在一个已经被建立的USSD事务上，数据是如何从USSD业务节点USSDgw传送到移动台MS的。图3还给出了有应用AP的另外的业务节点AS。如箭头A1所示，数据被从另外的业务节点AS发送到USSD业务节点USSDgw，并在USSD的帮助下从USSDgw发送到移动台MS。USSD业务节点将来自上述另外业务节点的数据分割成相等长度的USSD串。将每个USSD串封装在一个消息USSD请求中，该请求进而又在一个低一些协议存储消息”TCAP-BEGIN”中被发送。根据MAP(移动应用部分)协议来发送这个消息。如图3中的箭头A2所示，USSD串被从USSD业务节点USSDgw发送到归属位置寄存器HLR并从那里发送到交换中心/拜访位置寄存器MSC/VLR，如箭头A3所示。

然后通过基站系统BSS将USSD串发送到移动台MS。当USSD串到达移动台MS时，该移动台发送一个响应回USSD业务节点。该响应通知USSD业务节点关于该USSD串是否已经被正确接收或未被接受。后面的情况意味着该事务被终止且因此不能再发送USSD串。如果由于某个或其它原因，USSD串未能被发送到移动台，即节点没有转发USSD串，则例如移动交换中心MSC，就发送一个响应回USSD业务节点USSDgw。这样，USSD业务节点希望对每个被发送的USSD串接收一个响应。

USSD串的发送方式对于本领域是已知的，且在GSM 09.02和GSM03.90规范中被更详细地描述。

本发明使移动台MS的用户A能够限制与一条电路交换数据连接并行进行的USSD事务USSD上的数据流。

图4是一个流程图，它描述了限制在USSD业务节点USSDgw和移动台MS之间建立的一个USSD事务中数据流的方法。

该方法包括第一步骤S1，其中用户A给出了数据流的上限。可以用多种不同方式来规定该极限，因此该极限的登记包括多个不同参数。在其它情况中，用户A可以选择登记预定给移动台中一个确定单元的USSD串的块。

步骤S2跟在步骤S1之后，在步骤S2中接收到了一个包括一个USSD串的USSD请求。

在步骤S3，做出检查以确定是否根据一个给定极限来控制数据流。如果用户A已经登记了数据流应当被限制，即对步骤S3中的回答是肯定的，则执行步骤S4。否则，即对于该问题的回答是否定的，则根据步骤S8接受该USSD请求消息。

在步骤S4中，做出检查以确定是否一条电路交换数据连接正在与移动台MS进行。如果没有一个正在进行的事务，即对该询问的回答是肯定的，则执行步骤S5。

另一方面，如果没有电路交换数据事务被连接，即对于步骤S4中询问的回答是否定的，则以一种已知的方式来处理该USSD请求消息。这意味着该USSD事务请求可能被接受。可替代地，如果不用上述已知方式来处理该USSD请求，则可以执行在SE 9803922-5中所描述的控制。

在步骤S5中，确定是否被登记的极限公开了在移动台中有一个USSD串未被发送到的单元，以及在这种情况下该单元的标识。

在随后的步骤S6中，从USSD请求消息中读取移动台MS中的一个接收单元的标识并与在步骤S6中读取的一个可能标识相比较。当两个标识一致时，即对于S6中的回答是肯定的，则该USSD串是预定给移动台中一个不被允许的接收单元的，根据步骤S12，随后的USSD串被停止。

另一方面，如果该USSD串被接受，即对于步骤S6中询问的回答是否定的，到执行步骤S7。

在步骤S7，做出检查以确定在过去的一个给定时间段中被接收的USSD请求消息的数量是否小于在相应时间段中被允许的USSD请求的数量。如果回答是肯定的，即数据流在最大被允许极限值之下，则根据步骤S8，USSD请求消息被接受且对于该结果的响应被发送回该USSD业务节点。然后执行步骤S11。

另一方面，如果对于S7中的询问的回答是否定的，该USSD请求将使得数据流太大，则执行步骤S9。

在步骤S9中读取在步骤S1中登记的参数”Backpress”。如果”Backpress”被激活，即对于步骤S9中询问的回答是肯定的，则意味着数据流将被减小，然后执行步骤S10。

在步骤S10，对于该USSD请求消息的响应被发送回USSD业务节点USSDgw。该响应包括关于在一个给定时间段中不能再进一步接受数据的结果这样一个消息。

然后执行步骤S11，其中在缓冲区中存储了USSD请求消息被接收到的时间。当一个USSD请求消息被随后接收到时，在步骤S7中使用缓冲区来对最近一段时间中接收到的USSD请求计数。

另一方面，如果对于步骤S9中询问的回答是否定的，则数据流不能被延迟而只能被终止。然后执行步骤S12，其中一个响应“USSD-reject”被发送回USSD业务节点。该“USSD-reject”响应还意味着在USSD业务节点USSDgw和移动台MS之间的事务被终止。

在步骤S12或步骤S11之后终止处理一个USSD请求消息的方法，但是如果接收到了一个新的USSD请求，则该方法从步骤S2重新开始。移动台用消息”Facility”来发送一个响应给USSD请求。有在步骤S8和S12中使用的含义的一个USSD请求响应在先前是已知的。另一方面，步骤S10中的响应的内容不是先前已知的且要被规定以使得其能被使用。

除了参考图4所描述的控制之外，为了限制到移动台的数据流，用户A还可以建立与相应的控制一起的其它需求。例如，用户A可以只允许到一个确定移动台的有限数量的USSD请求。另外一个例子是用户A可以禁止或允许属于一个给定应用的限定数量的USSD请求。通过一个网络元素标识符NEI和端口在一个USSD请求中给出应用，这二者一起给出了应用AS的地址。另一个替代方案是只允许每个事务或每个应用有确定数量的USSD请求。

作为给出数据被发送的随后时间的替代方案，在步骤S10中被发送到USSD业务节点的响应可以省略对于该时间的任何引用。在这种情况下，USSD业务节点必须本身在随后的时间发送一个新的USSD请求。可选择地，根据步骤S12被发送的响应”USSD-reject”可以被一个发送到USSD业务节点的随后消息跟随，该消息指移动台再次准备接收USSD请求。该随后消息是被用一个称作”Process-USSD-request”的USSD消息发送的。

如参考图4中的流程图所描述的，在GSM网络PLMN中，移动台MS移动交换中心MSC与拜访位置寄存器VLR，被命令登记数据流上限并检查上述数据流是否与该极限一致。

与先前已知的移动台一样，登记和检查数据流的一个发明的移动台MS被装备一个显示屏和按键，用户A可以利用它们来控制移动台MS。与已知的移动台一样，该移动台也被提供一个用来控制一个以上正在进行中的事务USSD、TCH的功能。

移动台MS也被装备一个寄存器，用来存储被包含在数据流上限中的那些参数。移动台MS包括用来发送一个响应给所接收到USSD请求消息的装置。还为移动台MS提供了一个功能，用来根据参考图4所描述的方法，当已经接收到一个USSD请求时控制用户A的状态。

在移动台按键盘以及移动台MS屏幕上的指令的帮助下，移动台MS的用户A登记对于到该移动台的数据流的条件。移动台MS的已知控制功能管理来自用户A的指令，且在这种情况下进行控制以便登记接纳参数。该移动台还包括对用户A的参数进行初始化的一个应用。根据GSM标准，一个移动台MS包括移动设备和一张SIM卡。含有接纳参数的寄存器既可以包含在移动设备中也可以包含在SIM卡中。SIM卡是由GSM网络运营者提供的，该运营者在将接纳参数存储到SIM卡中时，以第一状态提供这些参数。

可以用交换系统SS代替移动台MS来处理登记和控制用户接纳。GSM标准中定义了交换系统SS及其节点。

为发明的交换中心/拜访位置寄存器MSC/VLR装备了用来登记用户Ans接纳的存储器。还为交换中心/拜访位置寄存器MSC/VLR提供了一个功能，用来根据发明的方法，当已经接收到对于一个USSD事务的连接请求时检查这个接纳。

如果一个USSD请求的传输与用户A建立的条件不一致，则移动交换中心MSC阻止将该USSD请求转发到移动台MS。而是将一个响应发送回USSD业务节点USSDgw。这个响应既可以根据步骤S10声明在一个给定时间段中不再发送更多的数据，也可以根据步骤S9声明该USSD请求未被接受。该响应在一个”TCAP Error”部件中传输。

一个早期专利申请SE 9803922-5描述了用户A如何限制与移动台建立USSD事务的数量。在这种情况下可以登记用户A的接纳，且根据这个接纳实现的控制既可以由移动台管理也可以由移动台交换中心MSC与拜访位置寄存器VLR一起管理。

SE 9803922-5中描述的控制将与本发明结合被便利地执行。

可以将被连接的设备提供给移动台MS。移动台MS与被连接的设备一起构成了一个移动终端。该连接设备通常是一台计算机，用该计算机代替移动台MS来执行检查数据流大小的功能。为该计算机提供了对应于移动台MS的那些功能，用来管理上述检查或控制并登记数据流极限。此外，将移动台MS和计算机之间的接口配置成为使得USSD请求中的相关信息能够发送到计算机。将是否执行事务的决定从计算机发送回移动台MS，后者对于该请求发送一个回答。

在上述的实施方案中，在接收到一个USSD请求时执行检查。也可以将本发明应用到除USSD事务之外的其它类型的事务。

所描述的实施方案说明了如何将本发明应用到一个GSM网络PLMN。不过应当理解，也可以将本发明应用到其它移动通信系统。在所有移动通信系统中都可以找到通常用于话音的一条事务类型电路交换数据连接。大多数移动通信系统也包括利用一个非电路交换的事务传输用户数据的事务类型。类似的事务类型在其它系统中有另外的名称，尽管不幸的是，它们没有一个共同的名称。

其它移动通信系统通常包括一个基站，而不是一个无线基站收发信台BTS和一个基站交换中心BSC。该基站基本上具有GSM中分布在基站交换中心BSC和无线基站收发信台BTS之间的相同功能。在GSM系统中分布在交换系统SS中节点上的功能在其它移动通信系统中分布在有其它名称的节点上，但基本上与GSM系统的交换系统SS有相同的功能。

上面的实施方案中描述的USSD业务节点USSDgw是一个最有可能是假想的外部节点。不过，可以将USSD业务节点集成到移动通信系统PLMN中。对于包括在移动通信系统PLMN的作为USSD请求发送者的一个节点也可以应用本发明。这个节点可以是例如产生到移动台MS的USSD请求的移动交换中心MSC或网关移动交换中心GMSC。

对于其中几个事务与一个移动台并行进行的所有通信系统，本发明都是有效的，且当两个并行事务都不是电路交换连接时也可以应用本发明。移动通信系统是指其中为移动台提供业务移动性的蜂窝无线网络。

Claims (15)

1.一种方法，用来限制到一个移动通信系统(PLMN)中的给定移动终端(MS)的至少一个正在进行的非电路交换事务中的数据流，该移动通信系统(PLMN)包括一个连接到一个业务节点(USSDgw)的交换系统(SS)以及至少一个基站(BTS，BSC)，其中上述移动终端(MS)由一个给定用户(A)所使用，上述方法的特征在于步骤

a)登记(S1)用户给移动终端的一个数据流上限；

b)与移动终端建立(S2)一条电路交换数据连接；

c)建立至少一个到移动终端的非电路交换事务；

d)确定(S11)在上述事务上到移动终端(MS)的上述数据流；

e)将上述数据流与上述极限值进行比较(S7)；以及

f)根据上述比较的结果来阻止进一步的数据传输(S10，S12)。

2.根据权利要求1的一种方法，其中通过到上述业务节点(USSDgw)的一条消息的形式来实现阻止(S10)进一步的数据传输，该消息通知上述节点在一个给定时间段中不再发送数据到移动终端。

3.根据权利要求1的一种方法，其特征在于通过到上述业务节点(USSDgw)的一条消息的形式来实现阻止进一步的数据传输(S12)，该消息通知上述节点不再接受数据，以此将事务中断。

4.根据权利要求3的一种方法，其特征在于上述消息后来被一个通知上述节点可以进一步接受数据的另外的消息跟随。

5.根据权利要求1的一种方法，其特征在于上述上限值涉及每单位时间的数据流，且其中上述数据流确定过程和上述比较涉及每单位时间的数据流。

6.根据权利要求1的一种方法，其特征在于上述上限值涉及每个事务的数据流，且其中上述数据流确定过程和上述比较涉及每个事务的数据流。

7.根据权利要求1、4或6的一种方法，其特征在于上述上限值还涉及一个给定的应用。

8.根据权利要求1、4或6的一种方法，其特征在于上述上限值还涉及在移动终端中的一个给定接收器单元。

9.根据前面权利要求中任何一个的方法，其特征在于上述非电路交换事务是一个USSD事务。

10.根据权利要求9的一种方法，其特征在于根据步骤d)对数据流的测量是通过对移动终端所接收到的USSD请求的数量进行计数来实现的。

11.根据权利要求1、9或10的一种方法，其特征在于上述移动通信系统PLMN是GSM系统。

12.用户(A)所使用的移动终端(MS)包括：

-装置，用来处理在一个移动通信系统(PLMN)中通过一条无线连接与一条电路交换连接并行的至少一个非电路交换事务；以及

-装置，用来当在非电路交换事务上接收数据时，发送一个响应给上述数据的发送者，

该移动终端的特征在于：

-装置，用来登记用户(A)为移动终端给定的数据流上限；

-装置，用来测量到移动终端的数据流并将该数据流与上述上限比较；以及

-装置，用来依据上述比较的结果通知发送者不应该再发送更多的数据到移动终端。

13.根据权利要求12的移动终端(MS)，其特征在于将上述给定接纳登记在一个应用(AP)表(L)中，允许或不允许对于该应用(AP)建立一个事务(TCH，USED，USED)。

14.根据权利要求12或权利要求13的移动台(MS)，其特征在于具有根据GSM系统规范操作的装置。

15.一个交换系统(SS)，被连接到至少一个业务节点(USSDgw)，连接到至少一个基站(BTS，BSC)并通过该基站连接到至少一个移动台(MS)，该交换系统包括：

-装置，用来维护对于上述移动终端的一条电路交换数据连接；

-装置，用来与该电路交换数据连接并行维护一个非电路交换事务，在该事务上将数据从业务节点(USSDgw)发送到上述移动终端(MS)，

该交换系统的特征在于：

-装置，用来登记用户(A)给定的对于在上述非电路交换事务上的数据流的上限；

-装置，用来测量到移动终端的数据流；

-装置，用来将被测量的数据流与上述极限进行比较；以及

-装置，用来当上述数据流超过上述极限时阻止该数据流。

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