CN1419381A - 寻呼公用陆地移动网络（plmn）中的移动站 - Google Patents

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A·毛平
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    • H04W68/08—User notification, e.g. alerting and paging, for incoming communication, change of service or the like using multi-step notification by increasing the notification area

Abstract

一旦移动站进入特定位置区域，便执行第一位置更新。此后，在移动站进入此位置区域内的指定归属区时，再次执行第二位置更新以便通知服务移动交换中心(MSC)：此移动站当前位于指定归属区内。于是，对于后续的输入呼叫的所有寻呼消息仅在与指定的归属区有关的小区区域内进行广播。

Description

寻呼公用陆地移动网络(PLMN)中的移动站
技术领域
本发明涉及电信网络，并且具体涉及提供寻呼消息广播给公用陆地移动网络(PLMN)中的移动站。
背景技术
随着全球移动系统(GSM)通信和个人通信系统(PCS)的引入，有线电话业务和无线电话业务的概念已显著改变。GSM或PCS教导分配电话号码给特定用户，而不是指定电话号码给特定地理位置。结果，每个用户与用户识别模块(SIM)卡相关。利用SIM卡，移动用户能在可拆卸的存储单元中存储必要的移动用户信息并且此后自由地将此模块与任何可利用的移动站相关。这样的信息包括移动用户的移动站综合业务数字网(MSISDN)号码和其他的用户特定信息，诸如优选的快速拨号表或筛选表。通过在移动站中插入移动用户的SIM卡，插入的SIM卡中存储的用户信息可用于移动用户的新终端。结果，移动用户能在保持同一MSISDN号码与用户特征数据的同时自由地利用可获得的移动站。
而且，为了使移动用户在某一地理位置内旅行的同时，由于计费目的而能将相关的移动站用作无绳电话机，引入″归属区″的概念。如果移动用户在他或她的归属区内进行呼叫，此移动站用作常规的无绳电话机，并且移动用户不为空中时间付费，或以显著较低的空中时间费率来付费。因此，在他或她的归属区中，移动用户能利用他或她的移动站始发输出呼叫而不负担昂贵的空中时间费用并且不必在实际上利用不同的电话终端，例如，诸如无绳电话机的有线终端。
利用常规的无绳终端，服务基站单元与无绳终端之间的无线电频率范围相当有限。因此，用户不能走出基站单元的附近和进行输出呼叫。然而，利用基于PCS或GSM的电信网络，即使移动用户在归属区内，仍由服务于那个特定地理位置的同一移动交换中心(MSC)提供电信业务。因此，在常规无绳系统中，实际所具有的限制是服务区的地理边界。相反地，在GSM或PCS网络中，所具有的逻辑限制是移动用户归属区的地理边界。因此，与特定移动用户相关的归属区域远大于以前利用常规无绳系统获得的区域。这样的归属区可以仅包括距离用户住宅或办公室的几个街区或例如覆盖某一位置的半径为半英里的区域。
指定归属区是因为在统计上移动用户趋于在一个固定位置上度过大量时间。因此，只要特定移动用户位于他或她的指定归属区内，就向其提供有利的费率。正常地，由移动用户指定的这样的归属区远小于与那些归属区相关的位置区域(LA)。例如，典型的位置区域可以包括数百或甚至数千的小区区域(CA)，而归属区一般可能仅覆盖一个位置区域内的几个小区区域。
一旦收到发给位于指定归属区内移动站的输入呼叫，服务MSC需要寻呼被叫移动站。由于服务MSC在此移动站响应此寻呼之前无法确定哪个小区区域当前正服务于被叫方移动站，所以服务MSC必须在整个位置区域广播寻呼消息。利用与数百或甚至数千的所涉及的小区区域(CA)相关的寻呼信道(PCH)来寻呼位于相当小的归属区内的单个移动站是相当不实用的，并且是对系统资源的浪费性的使用。
发明内容
因此，需要一种机构以便在移动站当前正在其指定的归属区内移动时更有效地呼移动站。
将特定位置区域内一个或多个小区区域指定为移动电信网络内特定移动用户的归属区域。一旦移动站进入此位置区域，执行第一位置更新以便通知服务移动交换中心(MSC)：此移动站在此特定位置区域内。此后，如果移动站进入那个位置区域内的归属区，执行另一个位置更新以便进一步通知服务MSC：此移动站现在在归属区内。随后，所有预定给那个移动站的输入呼叫的寻呼消息仅在与指定的归属区域内有关的那些小区区域内进行广播。
根据本发明，提供了一种用于传送移动覆盖区域内的移动站的位置数据给移动电信网络内的服务电信节点的方法，所述方法的特征在于包括以下步骤：
在特定移动站上识别所述移动站在由所述电信节点提供服务的位置区域内，所述位置区域的大小小于所述移动覆盖区域；
为响应所述识别，从所述移动站中传送第一数据给所述电信节点，所述第一数据表示所述移动站在所述位置区域内；
在所述移动站上识别所述移动站在归属区域内，所述归属区域位于所述位置区域内并且其大小小于所述位置区域；和
为响应所述识别，从所述移动站中传送第二数据给所述电信节点，所述第二数据表示所述移动站在所述归属区域内。
优选地，在上述方法中，所述归属区域包括所述位置区域内的一个或多个小区区域。
优选地，在上述方法中，传送所述第一数据的所述步骤包括利用所述电信节点执行位置更新的步骤。
优选地，在上述方法中，传送所述第二数据的所述步骤包括利用所述电信节点执行位置更新的步骤。
优选地，在上述方法中，传送所述第二数据的所述步骤包括给所述电信节点发送应用层数据的步骤。优选地，所述应用层数据包括短消息业务(SMS)消息。或者优选地，所述应用层数据包括非结构化的附加业务数据(USSD)消息。
结合附图参阅下面的详细描述可以更全面理解本发明的方法。
附图说明
图1是表示公用陆地移动网络(PLMN)内多个移动交换中心的电信网络的方框图；
图2是表示还包括多个位置区域(LA)的单个MSC区域的方框图；
图3是表示还包括多个小区区域(CA)的单个位置区域(LA)的方框图；
图4是包括用于为输入呼叫选择路由至移动站的公用陆地移动网(PLMN)的电信网络的方框图；
图5是表示位置区域内特定移动站的归属区域的PLMN的方框图；
图6是表示移动站在进入指定的归属区域时执行位置更新的PLMN的方框图；和
图7是描述由服务移动网络为输入呼叫选择路由至位于其指定归属区内的移动站而执行的步骤流程图。
具体实施方式
图1是表示公用陆地移动网络(PLMN)20内多个移动交换中心(MSC)区域10的电信网络的方框图。PLMN网络20是包括多个MSC30、VLR40、HLR(未在图1中示出)、GMSC50等的复杂结构。为了正确地交换呼叫或为呼叫选择路由至位于特定PLMN20内的移动站，需要在呼叫处理中调用和涉及正确的实体与装置。各个PLMN20可以包含一个或多个本地接入传送区域(LATA)的某些部分。在美国，目前定义了超过三百的LATA。如图1所示，在每个LATA内，具有多个MSC/VLR区域10，各个区域10由各个MSC/VLR提供服务(通常，MSC30与相应的VLR40位于一起，并且此后一起称为MSC/VLR)。
现参见表示特定MSC区域10内多个位置区域60a-60f的图2。位置区域(LA)是移动站可以自由移动而不必向服务于那个位置区域的MSC/VLR30/40更新位置信息的该MSC服务区的一部分。因此，位置区域(LA)是在其内广播寻呼消息以便为输入呼叫查找被叫移动站的区域。一个识别每个位置区域60的位置区域标识(LAI)可被移动网络用来搜索空闲状态中的移动站。
进一步参见图3，特定MSC覆盖区域10内的每个位置区域60进一步分成多个小区区域(CA)70a-70f，每个小区由单独的基站收发信机(BTS，未在图3中示出)提供服务。然而，如上所述，单个位置区域内所有小区由同一MSC30和VLR40提供服务。结果，单个位置区域(LA)60内的不同小区区域(CA)70由MSC/VLR和服务基站系统(BSS)利用分配给每个小区的小区标识(CI)来区分。使用同一广播控制信道(BCCH)频率的不同小区区域(CA)70则由移动站利用基站识别码(BSIC)来区分。
现参见表示为输入呼叫选择路由至电信网络内移动站100的图4。一旦移动站100旅行进入特定移动交换中心(MSC)覆盖区域，便进行登记并且一个与服务MSC30相关的访问者位置寄存器(VLR)40便和与移动站100相关的归属位置寄存器(HLR)90通信。这样的通信可将移动站的当前位置通知HLR90，这还使VLR40能从HLR中将与那个特定移动用户有关的相关用户信息拷贝到其相关的数据库中。服务MSC/VLR30/40现在能提供诸如呼叫连接的移动业务给新近登记的移动站100。
一旦诸如连到公用交换电话网(PSTN)110的有线终端120的电信终端向移动站100始发呼叫连接，便生成呼叫建立消息并为此呼叫建立消息选择路由至与移动站100有关的网关移动交换中心(GMSC)50。GMSC50接下来执行HLR查询以便通过发送请求路由选择信息的信号130给HLR90来确定移动站100的位置。存储用户信息并记录移动站100的当前位置的HLR90随后发送请求漫游号码的信号140给当前服务于移动站100的MSC/VLR30/40。作为响应，服务MSC/VLR30/40识别被叫方移动站100并利用另一信号150将漫游号码返回给HLR50。HLR50又将利用另一个信号160将接收的代表服务MSC30的网络地址的漫游号码传回给请求的GMSC50。利用所接收的漫游号码，该GMSC50随后为接收的呼叫建立信号重选路由至指定MSC30。在查询有关的VLR40以确定覆盖移动站100的当前位置区域(LA)之后，服务MSC30在所确定的位置区域内寻呼移动站100。在从所寻呼的移动站接收到回应之后，服务MSC30识别当前正服务于被叫方移动站的特定小区并通过与那个确定的小区区域有关的合适的业务信道170来建立呼叫连接。
返回去参见图3，虽然为示意目的在单个位置区域160内仅示出6个小区区域170a-170f，但典型的位置区域通常包括数百个不同的小区区域。由于VLR30仅保持表示哪个位置区域当前正服务于被叫方移动站的数据，所以每次收到发给特定移动站的输入呼叫时，需要寻呼相关位置区域内每一个相关的小区区域。由于移动站实际上在给定时间上只位于一个小区区域内，所以通过数百个小区区域广播寻呼消息相当缺乏效率并且是对宝贵的信道资源管理的浪费。
另一方面，为了仅向当前覆盖被叫方移动站的特定小区区域发送寻呼消息，服务MSC/VLR30/40需要利用识别当前小区区域的数据来实现更新和维护。结果，每当移动站20移出第一小区区域并进入第二小区区域时，移动站20需要进行位置更新或与相关的MSC/VLR40/30通信。由于每个小区区域覆盖相当小的地理区域，这样频繁的移出和进入的结果是使在相关的电信节点上增加无法管理和不希望的总的信令开销量。
随着全球移动通信系统(GSM)和个人通信系统(PCS)的引入，已引入″归属区域″(HZ)的概念。在统计上已表明：典型的移动用户趋于在诸如他或她的住宅或办公室的固定位置内度过大量时间。为了使移动站能将他或她的移动站用作为常规的无绳电话机而不必转换到不同的终端或电信网络，则与那个特定移动用户有关的如此频繁使用的固定位置指定为″归属区域″。因此，只要移动用户位于指定的归属区域内，服务于此移动站的PLMN不收取空中时间费用或以显著较低的空中时间费率来进行收费。结果，此移动站仍由同一PLMN提供服务，但以降低的费率收取费用。
现参见表示特定位置区域内的归属区域的图5。所选的地理区域由移动用户指定为他或她的″归属区域″。因此，诸如70a-70b的一个或多个小区区域作为他或她的归属区域小区区域而与移动用户相关。识别归属区小区区域的数据于是存储在相关的移动站或存储在与移动用户相关的用户识别模块(SIM)卡上。一旦移动用户进入特定小区区域70，相关的移动站100便接收通过一个广播信道发送的识别当前小区区域的广播消息。通过比较所接收的小区区域数据与其内部存储的归属区数据，移动站能确定移动用户当前是否在他或她的归属区内。一个用以通知移动用户进入指定的归属区的指示便随后显示在相关的显示单元上。此后，从移动站发送给服务MSC的呼叫建立信号便包括一个呼叫正在指定的归属区内进行始发的指示。结果，对于该特定呼叫连接的相应的收费约定就相应地改变为降低了的费率。
如上所述，在每次移动站移入和移出特定小区区域时，利用服务MSC/VLR执行位置更新是不实际的。另一方面，以常规方式在整个位置区域寻呼移动站也是相当不实际和浪费的。然而，统计上已表明：相关的移动用户在他或她的指定归属区域内度过大量的时间。由于是在特定移动站进入和存在于指定的归属区而不是每一个小区区域时执行位置更新，这样的位置更新的数量和频度变成可管理的。通过通知服务MSC/VLR30/40：此移动站位于其指定归属区内，就能针对一个输入呼叫而将移动站的寻呼限制于指定的归属区。由于每个归属区一般比相关的位置区域小得多，通过仅在归属区域内寻呼移动站，就可更好地利用宝贵的信道资源。
现参见表示移动站100在进入指定的归属区200之后执行位置更新的图6。一旦移动站100进入特定位置区域(LA)60，移动站100利用服务MSC/VLR30/40执行常规的位置更新，此位置更新将移动站的当前位置通知VLR40，并随后在特定位置区域内执行所有输入呼叫的寻呼。
如果移动站进入指定的归属区200，通过检索经由小区广播信道发送的相关广播消息，移动站100可确定：移动站100当前位于指定归属区内。根据本发明的教导，虽然移动站100仍在同一位置区域60内，但移动站100利用服务MSC/VLR30/40执行另一个位置更新。所发送的位置更新信号200还包括识别移动用户归属区的参数。在收到新近发送的位置更新信号200之后，封装的归属区数据存储在与MSC/VLR30/40相关的寄存器(R)230中。结果，表示相关的移动站当前正位于他或她的指定归属区内的数据已存储在服务MSC/VLR30/40中。同样地，如果移动站100移出同一归属区200，利用服务MSC/VLR30/40执行另一位置更新以除去先前存储在寄存器(R)230上的数据。结果，服务MSC/VLR30/40现在能确定：相关的移动站100不再在指定归属区200内。
作为一个替换方案，移动站可以发送应用层消息，以便将移动站100已进入或存在于指定的归属区200的信息通知服务MSC/VLR30/40。这样的应用层消息可以包括通过独立的专用控制信道(SDCCH)传送的常规的短消息业务(SMS)或非结构化的附加业务数据(USSD)消息。同样，所发送的消息包括代表指定归属区的数据。与服务MSC/VLR30/40相关的应用模块225随后接收所发送的应用层数据，提取封装的归属区数据并将其存储在寄存器(R)230中。
现参见图7，图7是描述由服务移动网络执行的用于为输入呼叫选择路由至位于其指定归属区内的移动站的步骤流程图。根据图4所述的常规方式，服务MSC在步骤300接收预定发送给特定被叫方移动站的输入呼叫建立消息。这样的呼叫建立消息包括通过连接的7号信令系统(SS7)电信网络发送的基于综合业务数字网用户部分(ISUP)的初始地址消息(IAM)。通过评估包含在接收的呼叫建立信号中的并用于识别被叫方移动站的移动用户综合业务数字网(MSISDN)号码，服务MSC在步骤310确定归属区数据是否存储在与识别的被叫方移动站相关的寄存器(R)中。如果被叫方移动站不在指定的归属区内并且没有归属区数据存储在寄存器(R)中，就采用″否″决定链路360，并在步骤350以常规方式在整个位置区域向移动站广播关于有输入呼叫的寻呼消息。为响应接收来自被寻呼的移动站的确认或回应，在步骤340捕获业务信道并与移动站相应地建立呼叫连接。
另一方面，再参见步骤310，如果与被叫方移动站相关的归属区数据存储在寄存器(R)中，服务MSC能确定：被叫方移动站当前位于其指定归属区内。根据本发明的教导，就会仅在与指定归属区相关的小区区域内寻呼此移动站，而不在当前覆盖此移动站的整个位置区域无效和浪费地寻呼移动站。因此，与特定归属区相关的小区在步骤320被识别。通过″变换″存储的归属区数据与合适的小区识别信息，能识别相关的小区区域。这样的小区识别信息包括小区全局标识(CGI)和小区标识(CI)。服务MSC或连到服务MSC的基站控制器(BSC)之一能与一个存储这样的相关数据的表(参见图6，表240)相关联，并能执行归属区数据至小区区域识别的变换功能。在识别当前覆盖特定归属区的小区区域之后，在步骤330有选择地在识别的小区区域发送提醒移动站有输入呼叫的寻呼消息。通过在所选的一些小区区域发送寻呼消息，能有效地利用和管理用于传送寻呼消息的宝贵的逻辑信道资源。在指定的归属区内从所寻呼的移动站中收到响应之后，在步骤340捕获诸如业务信道(TCH)的通信信道并建立呼叫连接。
虽然本发明的方法与设备的优选实施例已在附图中表示并在前面详细的描述中进行说明，但应理解：本发明不限于所公开的实施例，并能进行许多重新安排、修改和替代而不脱离由下面权利要求书提出和定义的本发明。

Claims (7)

1、用于传送移动覆盖区域内的移动站的位置数据给移动电信网络内的服务电信节点的一种方法，所述方法的特征在于包括以下步骤：
在特定移动站上识别所述移动站在由所述电信节点提供服务的位置区域内，所述位置区域的大小小于所述移动覆盖区域；
为响应所述识别，从所述移动站中传送第一数据给所述电信节点，所述第一数据表示所述移动站在所述位置区域内；
在所述移动站上识别所述移动站在归属区域内，所述归属区域位于所述位置区域内并且其大小小于所述位置区域；和
为响应所述识别，从所述移动站中传送第二数据给所述电信节点，所述第二数据表示所述移动站在所述归属区域内。
2、根据权利要求1的方法，其中所述归属区域包括所述位置区域内的一个或多个小区区域。
3、根据权利要求1的方法，传送所述第一数据的所述步骤包括利用所述电信节点执行位置更新的步骤。
4、根据权利要求1的方法，其中传送所述第二数据的所述步骤包括利用所述电信节点执行位置更新的步骤。
5、根据权利要求1的方法，其中传送所述第二数据的所述步骤包括给所述电信节点发送应用层数据的步骤。
6、根据权利要求5的方法，其中所述应用层数据包括短消息业务(SMS)消息。
7、根据权利要求5的方法，其中所述应用层数据包括非结构化的附加业务数据(USSD)消息。
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