CN1620828A - Gsm移动台漫游至is-41的方法和系统 - Google Patents

Gsm移动台漫游至is-41的方法和系统 Download PDF

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Abstract

一种漫游网关(32),在CDMA移动交换中心(22)和GSM核心基础设施(14)之间形成各接口,从而一具有GSM系统用户身份的支持GSM的CDMA移动台(12)可漫游进入CDMA系统(18),并经过认证来使用该CDMA系统(18)。该漫游网关(32)获得来自该GSM系统的必要认证信息,并且利用短消息业务将此信息传送给该移动台(12)。

Description

GSM移动台漫游至IS-41的方法和系统
(相关申请的交叉引用)
本申请要求享有2001年12月14日申请的美国临时专利申请U.S.S.No.60/340,356的优先权。
技术领域
本发明总体来说涉及无线通信系统,具体来说,涉及允许GSM移动台漫游至CDMA区域的系统。
背景技术
码分多址(CDMA)是一种本身就具有相对较大带宽容量的数字无线技术,具体来说,与其他无线通信技术相比,其本身允许每单位频带对更多电话呼叫提供服务。而且,CDMA的扩频原理本身提供安全通信。在此通过引用作为参考的美国专利U.S.Pat.4,901,307给出了一可用于发送话音呼叫和非话音计算机数据两者的CDMA系统的细节。
尽管CDMA有诸多优点,但仍然存在应用其他原理的其他无线系统。例如,世界的大部分地方采用GSM,其采用的是时分多址方案。
不论所用的是CDMA原理还是其他无线原理,无线通信系统均可认为是具有两大部分,具体来说就是无线的无线电接入网(RAN),和与该RAN和各外部系统通信的核心基础设施,诸如公用电话交换网(PSTN)、互联网(尤其是数据呼叫但并非专用于数据呼叫)等。不论从硬件方面来说,还是从开发通信协议来支持特定、典型的系统专用呼叫交换、用户身份及服务认证、呼叫监视、以及帐务来说,与各种无线技术相关联的各核心基础设施都可能较贵。因此,一个无线系统的各通信协议(在GSM场合下为各GSM协议,而在CDMA场合下则为诸如cdma2000-1x、IS-41协议),在某个或其他系统的核心基础设施中没有高成本抑制性替代方案的情况下,便会无法与另一系统的各通信协议相兼容。
根据上述披露,本发明意识到,允许将具有其服务优势的基于CDMA的RAN不仅用于CDMA的核心基础设施,还用于基于GSM的核心基础设施,由于GSM现存于世界大多数地方,因而这样较为理想。本发明还进一步意识到,就上述讨论而言,若不消除对GSM核心基础设施的各通信协议的修改需求,便使合理性大减。
此外,本发明还意识到,可提供一与CDMA RAN形成各有利接口的双模移动台,可在例如欧洲使用GSM核心基础设施,而在例如美国则使用CDMA基础设施。但很不幸,直到目前这样一种移动台尚需要GSM系统的用户身份及电话号和一另外的CDMA系统的用户身份及电话号。从用户立场来看,这同时增加了复杂性和成本这两者。本发明意识到,允许在不需要CDMA核心和GSM核心两者用户身份的情况下使用双模CDMA移动台,将会是理想的。
发明内容
一种漫游网关,配置为支持CDMA移动交换中心(MSC)和GSM核心基础设施之间的通信,使作为该GSM核心基础设施用户的移动台(MS)能够利用该CDMA移动交换中心进行通信。该漫游网关可包括一寄存器,其与GSM核心基础设施和移动交换中心通信,将认证信息从GSM核心基础设施传送给该移动台,并将信号传送给移动交换中心以提供对于该移动台的服务。
较为理想的是,该网关包括一IS-41归属位置寄存器和一GSM造访位置寄存器。而且,该漫游网关可包括一短消息业务中心(SMSC)。该SMSC将来自GSM核心的认证信息发送给使用短消息业务(SMS)的移动台。
下面涉及的优选实施例中,该网关接收来自移动台的位置消息。该网关在该位置消息中使用一识别符来获得认证信息。
另一方面,一种用于对作为第一无线系统用户并漫游进入一第二无线系统的移动台进行认证的方法,包括接收来自该移动台的位置信息的步骤。该方法进而包括判定该移动台是第一系统用户还是第二系统用户的步骤。若该移动台是第一系统的用户,便在第二系统中登录该移动台。
还有一方面,一种系统用于利用IS-41移动交换中心、cdma2000-1x或cdma2000-3x,为具有GSM核心基础设施用户身份但不具有CDMA核心基础设施用户身份的移动台提供服务,包括:一IS-41移动交换中心;以及一与该IS-41移动交换中心通信的CDMA无线电接入网。一漫游网关与该IS-41移动交换中心通信。而且,一GSM核心基础设施与该漫游网关通信。
本发明涉及其结构和动作两者的细节可参照附图得到最为清楚的理解,附图中相同标号指相同部分,其中:
附图说明
图1是用于使GSM核心基础设施和CDMA核心基础设施之间的漫游便利的本系统的框图;
图2是当支持GSM的CDMA移动台漫游进入CDMA服务区时本发明逻辑的流程图;以及
图3是当GSM移动台漫游进入CDMA服务区时本发明逻辑的流程图。
具体实施方式
首先参照图1,示出的是对均会被设想为漫游进入诸如美国这种CDMA服务区的下列移动台(MS):一具有GSM核心基础设施14用户身份的支持GSM的双模CDMA移动台12;以及一具有CDMA核心基础设施18用户身份的常规CDMA移动台16,用于建立包括话音通信和计算机数据通信在内的通信的系统,该系统总体上标注为10。若需要,该系统10还可用于支持一具有GSM核心基础设施14用户身份的常规GSM移动台(MS)20。该移动台12、20可仅具有该GSM核心基础设施14的身份,而且毋需具有IS-41核心基础设施18用户身份。该移动台12、20包括各自的用户身份模块(SIM)12a、20a,它们可分别按照本领域中所公知的GSM原理,与移动台12、20以活动方式衔接。
基于CDMA的移动台12、16按照本领域中所公知的CDMA原理,利用一CDMA无线电接入网(RAN)24与一CDMA尤其是IS-41移动交换中心(MSC)通信。按照本领域中所公知的CDMA原理,CDMA无线电接入网24包括各基站和各基站控制器。图1中所示的优选CDMA无线电接入网24采用cdma2000,具体来说,采用cdma2000 1x、cdma2000 3x、或cdma2000高数据速率(HDR)原理。
如图1所示,该IS-41核心基础设施18可包括或可按照本领域中所公知的IS-41原理访问IS-41认证中心(AUC)26和IS-41归属位置寄存器(HLR)28,来对各用户移动台例如CDMA移动台16进行认证,并按特定的IS-41核心基础设施18所需来采集会计及帐务信息。
在希望采用移动交换中心(MSC)22来支持常规GSM移动台20的场合,提供一GSM无线电接入网30将GSM移动台20与移动交换中心22连接。
如图1中进一步所示,IS-41移动交换中心22与一总体标注为32的漫游网关通信。该优选漫游网关包括一IS-41归属位置寄存器(HLR)34和一GSM造访位置寄存器(VLR)36,它们彼此协同来允许下面说明的功能。该漫游网关32可还包括一IS-41短消息业务中心(SMSC)38或与其通信,用于接下来要披露的各用途。
如这里所提及的,IS-41移动交换中心22使用该漫游网关32与GSM核心基础设施14通信。该GSM核心基础设施14可包括或可按照本领域中所公知的GSM原理访问GSM认证中心(AUC)40和GSM归属位置寄存器(HLR)42,来对各用户移动台进行认证,并按特定的GSM核心基础设施14所需来采集会计及帐务信息。GSM核心基础设施14和IS-41核心基础设施18两者可与诸如公用电话交换网(PSTN)和/或互联网协议(IP)网这种网络通信。
一非限定性实施例中,基于CDMA的移动台12、16其中之一或两者为京瓷、三星或其他制造商所制作的移动电话,它们采用码分多址(CDMA)原理和CDMA通过空中(over-the-air(OTA))的各通信空中接口。但本发明适用于诸如膝上计算机、无线手机或电话、数据收发器、或寻呼及定位接收器这些其他移动台。各移动台可以根据需要是手持的、或是随交通工具载置而活动的(包括小汽车、卡车、船、飞机、列车)。尽管无线通信设备总体来说视为移动的,但应理解本发明在某些实施方案中可适用于“固定”单元。而且,本发明适用于那些用于传送包括数字化的视频信息在内的话音和/或数据信息的数据模块或调制解调器,并可以与采用各有线或无线链路的其他设备通信。此外,可采用各命令来使调制解调器或模块以一预定的协调或关联方式通过多路通信信道传送信息。无线通信设备有时还称为用户终端、移动台、移动单元、用户单元、移动无线电台或无线电电话、无线单元,或在某些通信系统中简称为“用户”和“移动体”。
参照图2可知用于支撑支持GSM的CDMA移动台12的系统10的逻辑。从方框44起,移动台12漫游进入到CDMA服务区。移至方框46,移动台12用CDMA无线电接入网24发送一消息至IS-41移动交换中心22,该消息包括对该移动台12的识别,诸如一国际移动用户识别符(IMSI)。该移动台所发送的消息可以是例如位置更新消息。
在判定框48处,IS-41移动交换中心22根据该IMSI判断该移动台12是否是一GSM用户。该移动交换中心22可进行此判断是因为该IMSI在其他信息当中包含一表明该移动台具有用户身份的国家及网络的代码。在该作为CDMA用户的移动台16属于测试条件下移动台的场合,该逻辑便会从判定框48流向方框50,其中IS-41核心基础设施利用IS-41原理并使用IS-41认证中心26和归属位置寄存器28对该移动台进行认证。
但假设作为GSM用户的CDMA移动台12已经发送一位置更新消息,该逻辑便从判定框48流向方框52。在方框52处,IS-41移动交换中心22访问该漫游网关32时随同移动台12的IMSI一起发送一认证请求给漫游网关32。进而,该漫游网关32访问GSM核心基础设施14,并从GSM认证中心40和GSM归属位置寄存器42当中获得必要的认证信息。
该认证信息接着在方框54处实质上作为一登录邀请由短消息业务中心38在短消息业务中得到中继而送至移动台12。在方框56处,移动台12的用户身份模块12a通过应答方式将一短消息业务中的登录请求送回到移动交换中心22,其将该请求送至漫游网关32。该漫游网关归属位置寄存器34利用此请求来判断移动台12是否已经按照GSM认证程序认证为GSM核心基础设施14的用户。假设认证成功,该漫游网关32便在方框58处通过向移动交换中心22发送一起到登录应答作用的位置消息,来通知IS-41移动交换中心22向该移动台12提供服务。按照此方式,该移动台12实质上相对于与CDMA核心基础设施18相关联的IS-41移动交换中心22完成了登录。
图3示出的是在希望利用一GSM无线电接入网30来访问IS-41移动交换中心22来支持一常规GSM移动台20这种场合所遵循的逻辑。从方框60开始,GSM移动台20漫游至IS-41区域,并在方框62处通过GSM无线电接入网30发送一登录请求给IS-41移动交换中心22。进行至方框64,该移动交换中心22将该登录请求发送给漫游网关32。在方框66处,该漫游网关32将此请求发送给GSM核心基础设施14,其在方框68处使用GSM认证中心40和归属位置寄存器42存取认证信息,并将该信息送回至漫游网关32。
进入到方框70处,该漫游网关32利用短消息业务中心38所生成的短消息业务发送必要的认证信息给GSM移动台20。进而,该GSM移动台20在方框72处利用此信息给网关32对其本身进行认证。该网关32进行认证,若认证成功,也就是说该网关32判断GSM移动台20正是GSM核心基础设施的用户的话,该网关32便在方框74处授权IS-41移动交换中心22对移动台20提供服务。
尽管在此图示并具体说明的特定的GSM移动台漫游至IS-41的方法和系统是完全能够达到上述发明目的的,但应理解,这是本发明目前的优选实施例,因而是本发明在较宽范围内所关注主题的示范,还应理解,本发明的保护范围完全围绕对于本领域技术人员来说可以是很清楚的其他实施例。此外应理解,本发明的保护范围因而仅仅限于所附权利要求而非其他内容,其中以单数对某一组成单元的指代,除非明确说明要表达“一个或仅仅一个”这种意思,否则均用于表达“一个或多个”。与上述优选实施例的各组成单元等效的全部结构和功能,对于本领域技术人员来说,通过引用在此直接参考的内容和当前权利要求所要围绕的内容,而属于公知的或逐步了解的。而且,对装置或方法来说并非需要针对本发明要寻求解决的每一问题,并非需要目前权利要求围绕此问题。此外,不论组成单元、部件或方法步骤是否在权利要求中明确提及,并非要目前所披露的组成单元、部件或方法步骤对公众来说是专门的。权利要求中组成单元并非是在35 U.S.C.§112第6款规定下的解释,除非该组成单元采用短语“用于……的装置”来明确提及,或在方法权利要求中该组成单元称为“步骤”而非“动作”。

Claims (26)

1.一种漫游网关,其特征在于,配置为支持CDMA移动交换中心(MSC)和GSM核心基础设施之间的通信,使作为该GSM核心基础设施用户的移动台(MS)能够利用该CDMA移动交换中心进行通信,包括:
至少一个寄存器,与GSM核心基础设施和移动交换中心通信,将认证信息从GSM核心基础设施传送给该移动台,并将信号传送给移动交换中心以提供对于该移动台的服务。
2.如权利要求1所述的漫游网关,其特征在于,包括一IS-41归属位置寄存器。
3.如权利要求2所述的漫游网关,其特征在于,包括一GSM造访位置寄存器。
4.如权利要求2所述的漫游网关,其特征在于,包括一短消息业务中心(SMSC)。
5.如权利要求4所述的漫游网关,其特征在于,该短消息业务中心将认证信息发送给使用短消息业务(SMS)的移动台。
6.如权利要求1所述的漫游网关,其特征在于,该网关接收来自移动台的位置消息。
7.如权利要求6所述的漫游网关,其特征在于,该网关在该位置消息中使用一识别符来获得认证信息。
8.一种方法,其特征在于,用于对作为第一无线系统用户并漫游进入一第二无线系统的移动台进行认证,包括下列步骤:
接收来自该移动台的位置信息;
判定该移动台是第一系统还是第二系统的用户;以及
若该移动台是第一系统的用户,便在第二系统中登录该移动台。
9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,该位置信息包括与该移动台相关联的至少一个识别符。
10.如权利要求9所述的方法,其特征在于,该识别符为一国际移动用户识别符(IMSI)。
11.如权利要求8所述的方法,其特征在于,包括响应该位置信息将一登录请求从第二系统发送至第一系统的步骤。
12.如权利要求11所述的方法,其特征在于,包括响应该登录请求将认证信息从第一系统提供给该移动台的步骤。
13.如权利要求8所述的方法,其特征在于,该第一系统是GSM系统,而该第二系统则是CDMA系统。
14.一种系统,其特征在于,用于利用IS-41移动交换中心、cdma2000-1x或cdma2000-3x,为具有GSM核心基础设施用户身份但不具有CDMA核心基础设施用户身份的移动台提供服务,包括:
一IS-41移动交换中心;
一将该移动台与该IS-41移动交换中心连接的CDMA无线电接入网;
一与该IS-41移动交换中心通信的漫游网关;以及
一与该漫游网关通信的GSM核心基础设施。
15.如权利要求14所述的系统,其特征在于,该移动台将一位置更新发送给该移动交换中心,而移动交换中心则将与该移动台相关联的至少一个识别符通过通信送至网关。
16.如权利要求15所述的系统,其特征在于,该网关从GSM核心基础设施获得认证信息,并利用该移动交换中心将信息发送给该移动台。
17.如权利要求16所述的系统,其特征在于,利用一短消息业务发送该信息。
18.如权利要求17所述的系统,其特征在于,移动台通过对其本身相对于该网关进行认证,来应答该短消息业务。
19.如权利要求18所述的系统,其特征在于,若该认证成功,该网关便通知该移动交换中心对该移动台提供服务。
20.如权利要求14所述的系统,其特征在于,还包括一与该移动交换中心通信的GSM无线电接入网。
21.一种装置,其特征在于,用于对作为第一无线系统用户并漫游进入一第二无线系统的移动台进行认证,包括:
用于接收来自该移动台的位置信息的装置;
用于判定该移动台是第一系统还是第二系统用户的装置;以及
用于若该移动台是第一系统的用户便在第二系统中登录该移动台的装置。
22.如权利要求21所述的装置,其特征在于,该位置信息包括与该移动台相关联的至少一个识别符。
23.如权利要求22所述的装置,其特征在于,该识别符为一国际移动用户识别符(IMSI)。
24.如权利要求21所述的装置,其特征在于,包括用于响应该位置信息将一登录请求从第二系统发送至第一系统的装置。
25.如权利要求24所述的装置,其特征在于,包括用于响应该登录请求将认证信息从第一系统提供给该移动台的装置。
26.如权利要求21所述的装置,其特征在于,该第一系统是GSM系统,而该第二系统则是CDMA系统。
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