CN1491012A - 无线局域网与移动通信系统互通时的用户位置信息更新方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种在无线局域网(WLAN)与移动通信网络互通时的用户在不同WLAN服务区域移动时，用户位置信息更新的一种方法。当WLAN用户在不同的WLAN服务区域移动时，WLAN用户应主动发起位置更新过程，通知网络该WLAN用户的位置信息变更情况，从而保证WLAN用户当前位置信息导致与AAA服务器中用户信息保持一致。

Description

无线局域网与移动通信系统互通时的用户位置信息更新方法
技术领域
本发明涉及无线局域网(WLAN)与移动通信系统的互通方法，特别涉及一种WLAN与第三代移动通信方法互通过程中，当用户在不同的无线局域网服务区域之间移动时的用户位置信息更新方法。
背景技术
随着无线局域网(WLAN)技术的兴起和发展，其应用日益广泛，因此WLAN与无线移动通信网(包括GSM、CDMA、WCDMA、TD-SCDMA、CDMA2000)的融合正成为当前研究的重点。例如第三代合作伙伴计划(3GPP)标准化组织已经提出了一系列WLAN系统与3GPP系统互通的标准(具体参见3GPP标准化组织2002年8月提出的22.934和23.234标准)。
图1示出了WLAN系统与3GPP系统互通的简化网络结构模型。WLAN接入网(带或不带中间网络)在功能上相当于移动通信系统中的无线接入网，如图1所示，其与用户设备(UE)和3GPP归属网络相连，从而为接入WLAN接入网的UE提供享用3GPP系统资源和业务的接口。WLAN接入网还与外部因特网(internet)或企业网(intranet)相连从而使WLAN网络的用户也可以享用外部因特网的资源和业务。
3GPP网络系统包括验证、鉴权和记帐服务器(以下简称为AAA服务器或AAA服务器)、归属签约用户服务器/归属位置寄存器(HSS/HLR)、计费网关/计费收集功能(CGw/CCF)和在线计费系统(OCS)。其中，AAA服务器用于从HLR/HSS获取签约用户的认证信息和签约配置文件并根据从HSS/HLR获取的认证信息对3GPP签约用户进行验证；HSS/HLR用于存储3GPP签约用户的认证和签约信息；OCS用于在线收集计费信息并当签约用户帐户中的费用耗尽时通知WLAN网断开与用户的连接；CGw/CCF用于为后付费用户收集计费信息。
在图1中，WLAN接入网与3GPP系统内的AAA服务器之间通过Wr和Wb接口通信，其中Wr接口采用RADIUS/DIAMETER协议，可传输用户认证和授权信息，Wb接口也采用RADIUS/DIAMETER协议，可传输记帐信息；AAA服务器与HSS/HLR之间通过Wx接口通信，其采用MAP或DIAMETER协议，可传输用户认证、签约配置信息；AAA服务器与OCS之间通过Wo接口通信，其采用DIAMETER协议，可传输在线计费信息。
一个WLAN一般包含多个服务区域，每个服务区域为一个接入点(AP)覆盖，也可以为多个AP覆盖，运营商可以根据自身运营要求确定服务区域的大小，并且用一个唯一的标识符标识每个服务区域。当WLAN具备定位能力时，可以确定用户具体在该WLAN的哪一个服务区域，并且在用户从其中一个服务区域移动至另一服务区域更新用户位置信息。显然，对于WLAN与移动通信系统的互通过程，也需要具备用户移动性管理能力。但是迄今为止，尚未提出这样的技术解决方案。
发明内容
因此本发明的目的是提出一种在无线局域网(WLAN)与第三代移动通信系统互通时的用户位置信息更新方法。
为达到上述发明目的，在本发明的WLAN用户位置信息更新方法中，WLAN接入网经验证、鉴权、记帐(AAA)服务器连入移动通信系统，WLAN用户的位置信息存储在AAA服务器内，当用户设备(UE)启动更新用户位置信息的过程时，执行以下步骤：
(1)UE经WLAN接入网向AAA服务器发送请求更新用户位置信息的消息，该消息包含用户当前所在区域位置信息和标识用户身份的用户标识符；
(2)AAA服务器接收到UE向其发送的请求更新位置信息消息后，如果确定可以更新位置信息，则根据请求更新位置信息消息中的用户标识符和用户当前所在区域位置信息更新该用户先前的位置信息，并向UE发送位置信息更新成功消息，否则，向UE发送包含该用户的标识符和拒绝更新原因的拒绝位置信息更新消息；以及
(3)如果UE从AAA服务器接收到位置信息更新成功消息，则确认位置信息更新成功并退出位置更新过程，如果UE从AAA服务器接收到拒绝位置信息更新消息，或者在预先设定的时间间隔内既未接收到位置信息更新成功消息也未接收到拒绝位置信息更新消息，则确认位置信息更新失败并退出位置信息更新过程。
在上述方法中，WLAN接入网与AAA服务器之间消息的发送和接收基于RADIUS或DIAMETER协议。
在上述方法中，当用户位于一个服务区域内时，UE将定期启动更新用户位置信息的过程。当用户从一个服务区域移动至另一服务区域时，UE启动更新用户位置信息的过程。
在上述方法的步骤(1)中，UE在所述预先设定的时间间隔内以预先设定的周期向AAA服务器发送包含相同内容的请求更新用户位置信息的消息，直至接收到位置信息更新成功消息或拒绝位置信息更新消息为止。
在上述本发明的方法中，通过UE与AAA服务器的消息交互，实现了用户位置信息在AAA服务器内的更新，而且UE可以根据消息交互的情况判断位置信息更新是否成功和更新失败的原因，从而为进一步的控制过程提供了基础。
附图说明
图1为无线局域网(WLAN)与第三代合作伙伴计划(3GPP)网络互通的模型。
图2为按照本发明一个实施例的WLAN用户位置信息更新方法的流程图。
图3为按照本发明另一个实施例的WLAN用户位置信息更新方法的流程图。
具体实施方式
以下以WLAN与3GPP系统互通为例，借助图2描述当WLAN用户位置信息更新时的处理流程。但是应该理解的是，本发明的方法还可以推广至WLAN与其它移动通信网互通时的用户位置信息更新处理过程，只要在这样的移动通信系统中，用户位置信息存储在AAA服务器内并且UE可与AAA服务器通信即可。在下述较佳实施例中，UE经WLAN接入网与3GPP系统内的AAA服务器通信，WLAN接入网与AAA服务器之间通过Wr和Wb接口通信并且遵循RADIUS/DIAMETER协议。
如上所述，WLAN一般包含多个服务区域，当用户从其中一个服务区域移动至另一服务区域时，应视为位置发生变化，因此需要启动用户位置信息更新过程以更新AAA服务器中的位置信息。另一方面，当用户较长时间都处于同一个服务区域内时，虽然位置未发生变化，但是为位置管理需要，也需定期启动用户位置信息更新过程。
当WLAN用户启动位置信息更新过程时，首先由UE经WLAN接入网向3GPP网内的AAA服务器发送LOCATION UPDATE REQUEST消息，请求更新该用户的位置信息，该消息包含该用户当前所处区域位置信息和标识用户身份的标识符，该用户标识符可以为永久标识符或临时标识符。如果在消息发送后的一个预先设定周期T1内UE仍然未从AAA服务器接收到LOCATIONUPDATE CONFIRM消息或LOCATION UPDATE REJECT消息(下面将要描述)，则再次向AAA服务器发送包含相同内容的LOCATION UPDATEREQUEST消息，即消息中的用户当前所处区域位置信息和标识用户身份的标识符与一个预先设定周期T1之前发送的LOCATION UPDATE REQUEST消息中的相同。如果在消息发送后的一个预先设定周期T1内UE接收到LOCATION UPDATE CONFIRM消息或LOCATION UPDATE REJECT消息，则本次位置信息更新过程结束。
AAA服务器接收到LOCATION UPDATE REQUEST消息后，判断是否可进行更新，如果判断可进行更新，则其根据消息中的用户标识符确定被更新的存储区域并将消息中的用户当前所处区域位置信息替换该存储区域的数据，随后经WLAN接入网向UE发生LOCATION UPDATE CONFIRM消息。如果判断无法进行更新(例如如果判定该消息错误，则将确定不可进行更新)，则AAA服务器不修改其存储的该用户位置信息并直接向UE发送拒绝更新用户位置信息的消息LOCATION UPDATE REJECT，该消息包含用户标识符和涉及拒绝更新原因的信息。
如果UE接收到来自AAA服务器的LOCATION UPDATE CONFIRM消息，则确认用户位置信息更新成功并退出位置信息更新过程。如果UE接收到来自AAA服务器的LOCATION UPDATE REJECT消息，则确认用户位置信息更新失败并确定拒绝更新原因，随后退出位置信息更新过程。
还可能出现的情况是，如果AAA服务器在合理的时间间隔内未接收到UE的LOCATION UPDATE REQUEST消息或者由于某种原因无法向UE发送LOCATION UPDATE CONFIRM消息或LOCATION UPDATE REJECT消息，则虽然UE已经多次向AAA服务器发送LOCATION UPDATE REQUEST消息，但是将不会接收到来自AAA服务器的应答消息。在本发明的方法中，此时为避免不合理地占用UE的资源，UE将确认用户位置信息更新失败并退出位置信息更新过程。
以下借助图2描述本发明的一个较佳实施例。在该实施例中，假设用户位置信息更新过程由UE位置发生变化的事件触发，并且UE包含计数器和消息超时定时器，其中该定时器的计时长度等于上述预先设定周期T1，即UE未收到AAA服务器应答消息后再次发送LOCATION UPDATE REQUEST消息之间的时间间隔。
如图2所示，当启动用户位置信息更新过程后，首先UE进入发送步骤，向AAA服务器发送包含用户标识符和用户位置信息的LOCATION UPDATEREQUEST消息，启动消息超时定时器开始计时并使计数器的计数值加1。
随后UE判断在计时长度T1内用户位置是否发生改变，如果发生改变，则使消息超时计时器和计数器复位并返回发送步骤；如果未发生改变，则UE继续判断是否在计时长度T1内接收到AAA服务器的应答消息，如果接收到应答消息，则根据消息类型作出相应的处理，例如如果是LOCATION UPDATECONFIRM消息，则确认用户位置信息更新成功并使计数器和消息超时定时器复位，如果是LOCATION UPDATE REJECT消息，则确认用户位置信息更新失败并根据消息确定拒绝更新原因，然后使计数器和消息超时定时器复位。完成上述处理后即退出位置信息更新过程。
如果UE未在计时长度内接收到应答消息，则使消息超时定时器复位，然后判断计数器的计数值是否大于或等于M，其中M与T1的乘积应等于上述合理的时间间隔。如果大于或等于M，则UE确认更新信息失败并使计数器复位，随后UE退出位置信息更新过程。如果小于M，则UE返回发送步骤，再次向AAA服务器发送LOCATION UPDATE REQUEST消息，启动消息超时定时器开始计时并使计数器的计数值加1。
以下借助图3描述本发明的另一个较佳实施例。在该实施例中，假设UE位置发生变化的事件和位置信息定期更新事件都可触发用户位置信息更新过程，并且UE包含计数器、消息超时定时器和位置信息更新定时器，其中消息超时定时器的计时长度仍然为T1，位置信息更新定时器的计时长度T2等于用户在同一服务区域内时为满足位置管理需要而两次发送LOCATION UPDATEREQUEST消息之间的时间间隔T2。
如图3所示，当用户位置发生变化而触发位置信息更新过程时，UE首先启动位置信息更新定时器开始计时，然后进入发送步骤，向AAA服务器发送包含用户标识符和用户位置信息的LOCATION UPDATE REQUEST消息，启动消息超时定时器开始计时并使计数器的计数值加1。
随后UE判断在计时长度T1内用户位置是否发生改变，如果发生改变，则使消息超时计时器、位置信息更新定时器和计数器复位，并且返回启动位置信息更新定时器开始计时的步骤；如果未发生改变，则UE继续判断是否在计时长度T1内接收到AAA服务器的应答消息，如果接收到应答消息，则根据消息类型作出相应的处理，例如如果是LOCATION UPDATE CONFIRM消息，则确认用户位置信息更新成功并使计数器和消息超时定时器复位，如果是LOCATION UPDATE REJECT消息，则确认用户位置信息更新失败并根据消息确定拒绝更新原因，然后使计数器和消息超时定时器复位。
接着进入判断步骤，判断在计时长度T2内用户位置是否发生改变，如果发生改变，则使位置信息更新定时器复位并返回启动位置信息更新定时器开始计时的步骤，如果未发生改变，则在计时长度T2到期时使位置信息更新定时器复位并返回启动位置信息更新定时器开始计时的步骤。
如果UE未在计时长度T1内接收到应答消息，则使消息超时定时器复位，然后判断计数器的计数值是否大于或等于M，其中M与T1的乘积应等于上述合理的时间间隔。如果大于或等于M，则UE确认更新信息失败并使计数器复位，随后进入使计数器和消息超时定时器复位的步骤。如果小于M，则UE返回发送步骤，再次向AAA服务器发送LOCATION UPDATE REQUEST消息，启动消息超时定时器开始计时并使计数器的计数值加1。

Claims (10)

1.一种无线局域网(WLAN)与移动通信系统互通时的WLAN用户位置信息更新方法，WLAN接入网经验证、鉴权、记帐(AAA)服务器连入移动通信系统，其特征在于，WLAN用户的位置信息存储在AAA服务器内，当用户设备(UE)启动更新用户位置信息的过程时，执行以下步骤：
(1)UE经WLAN接入网向AAA服务器发送请求更新用户位置信息的消息，该消息包含用户当前所在区域位置信息和标识用户身份的用户标识符；
(2)AAA服务器接收到UE向其发送的请求更新位置信息消息后，如果确定可以更新位置信息，则根据请求更新位置信息消息中的用户标识符和用户当前所在区域位置信息更新该用户先前的位置信息，并向UE发送位置信息更新成功消息，否则，向UE发送包含该用户的标识符和拒绝更新原因的拒绝位置信息更新消息；以及
(3)如果UE从AAA服务器接收到位置信息更新成功消息，则确认位置信息更新成功并退出位置更新过程，如果UE从AAA服务器接收到拒绝位置信息更新消息，或者在预先设定的时间间隔内既未接收到位置信息更新成功消息也未接收到拒绝位置信息更新消息，则确认位置信息更新失败并退出位置信息更新过程。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，WLAN接入网与AAA服务器之间消息的发送和接收基于RADIUS或DIAMETER协议。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用户的标识符可以为永久标识符或临时标识符。
4.如权利要求1-3中任意一项所述的方法，其特征在于，当用户位于一个服务区域内时，UE将定期启动更新用户位置信息的过程。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，当用户从一个服务区域移动至另一服务区域时，UE启动更新用户位置信息的过程。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，每个服务区域为一个接入点(AP)或多个AP覆盖，并且用一个唯一的标识符标识每个服务区域。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，UE内包含位置更新定时器，当用户从一个服务区域移动至另一服务区域时，位置更新定时器复位并启动位置更新定时器开始计时，并且如果在到达预先设定的计时长度时UE仍位于同一服务区域，则位置更新定时器指示UE再次向AAA服务器发送请求更新用户位置信息的消息并复位和重新开始计时。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述步骤(1)中，UE在所述预先设定的时间间隔内以预先设定的周期向AAA服务器发送包含相同内容的请求更新用户位置信息的消息，直至接收到位置信息更新成功消息或拒绝位置信息更新消息为止。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，UE内包含计时长度等于所述预先设定的周期的消息超时定时器，每次UE向AAA服务器发送请求更新用户位置信息消息时启动消息超时定时器开始计时，并且如果在到达计时长度时UE仍未接收到位置信息更新成功消息或拒绝位置信息更新消息，则消息超时定时器指示UE再次向AAA服务器发送请求更新用户位置信息并复位，否则消息超时定时器复位。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，UE内包含计数器，每次UE向AAA服务器发送请求更新用户位置信息消息时使该计数器开始计数，并且如果计数值达到预设值时UE仍未从AAA服务器接收到响应，则该计数器指示UE在所述预先设定的时间间隔内未接收到位置信息更新成功消息或拒绝位置信息更新消息并复位，该预设值与所述预先设定的周期的乘积应等于所述预先设定的时间间隔，否则，UE在接收到位置信息更新成功消息或拒绝位置信息更新消息时立即使该计数器复位。
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