CN1647426A - 组合式gsm/is－41通信的复合移动交换中心 - Google Patents

组合式gsm/is－41通信的复合移动交换中心 Download PDF

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Abstract

单一CDMA无线电接入网(图1中12)，与GSM核心(14)和IS－41核心(15)两者结合使用，采用一种复合移动交换中心(24)来支持具有不论是GSM核心(18)还是IS－41核心(20)的用户身份的各移动台(18，20)，而不需要单个以上的用户身份。

Description

组合式GSM/IS-41通信的复合移动交换中心
(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.60/340,448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，涉及与CDMA核心网和GSM核心网两者一起使用单一CDMA无线电接入网的各系统。
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
一种移动交换中心(MSC)，配置为用于支持码分多址(CDMA)无线电接入网(RAN)与GSM核心基础设施和IS-41核心基础设施两者间的无线通信。该移动交换中心包括与CDMA无线电接入网通信和采用IS-41协议与IS-41核心基础设施通信的第一电路。而且，该移动交换中心还包括与CDMA无线电接入网通信和采用GSM协议与GSM核心基础设施通信的第二电路。
一优选实施例中，根据来自一移动台(MS)的一消息，诸如一位置消息，选定该第一或第二电路。该位置消息可包括一国际移动用户识别符(IMSI)，该移动交换中心用该国际移动用户识别符来判断该移动台具有哪一核心基础设施的用户身份。
另一方面，一种状态机移动交换中心(MSC)，配置为用于支持码分多址(CDMA)无线电接入网(RAN)与GSM核心基础设施和IS-41核心基础设施两者间的无线通信。该移动交换中心包括一状态机，其根据从一通信中的移动台接收到的一识别符，可有选择地配置为用IS-41协议与IS-41核心基础设施通信，或用GSM协议与GSM核心基础设施通信。
另有一方面，一种通信系统，包括：一CDMA无线电接入网；一GSM核心基础设施；以及一CDMA核心基础设施。一移动交换中心将该CDMA无线电接入网与上述两者基础设施互联。
还有一方面，一种方法用于与一具有GSM核心基础设施用户身份的第一无线移动台(MS)和与一具有CDMA核心基础设施用户身份的第二无线移动台进行通信时不需要其中任一移动台具有单个以上用户身份，包括在一移动交换中心处接收来自一移动台的一识别符。根据该识别符，该方法判断该移动台具有哪一核心基础设施的用户身份。通过该移动交换中心，该方法采用来自于该移动台具有用户身份的核心基础设施的信息对该移动台进行认证。使用该移动台具有用户身份的核心基础设施来采集帐务数据。
另一方面，一种无线通信系统的移动交换中心，包括：用于接收来自一移动台的识别符的装置；以及用于采用该识别符来判断该移动台具有GSM核心基础设施用户身份还是CDMA核心基础设施用户身份的装置。所提供的是用于与上述两者核心基础设施通信的装置。
另有一方面，一种无线移动台(MS)包括一存储诸如国际移动用户识别符这种识别符的存储设备。一与该移动台相关联的无线电装置将该识别符通过通信送给一CDMA无线电接入网(RAN)，该移动台仅有一个GSM核心基础设施用户身份。
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是本发明逻辑的流程图；
图3示意性给出的是具有一IS-41电路和一独立的GSM电路的一种本发明移动交换中心；以及
图4示意性给出的是具有一可有选择地表现为一IS-41配置或一GSM配置的单一状态机的第二种本发明移动交换中心。
具体实施方式
首先参照图1，示出的是总体上标注为10，用于使码分多址(CDMA)无线电接入网(RAN)12与GSM核心基础设施14和IS-41核心基础设施15两者间包括话音通信和计算机数据通信在内的通信便利的系统。而GSM核心基础设施14和IS-41核心基础设施15可与诸如公用电话交换网(PSTN)和/或例如Internet这种互联网协议(IP)网16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)14a和GSM归属位置寄存器(HLR)14b，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。同样，该IS-41核心基础设施15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)15a和IS-41归属位置寄存器(HLR)15b，来对各用户移动台进行认证，并按特定的IS-41核心基础设施15所需来采集会计及帐务信息。
按照本领域中所公知的CDMA原理，CDMA无线电接入网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12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CDMA无线电接入网12支持与至少一支持GSM的双模CDMA移动台(MS)18和至少一单模或双模CDMA移动台20的无线通信。该支持GSM的移动台18可按照本领域中所公知的GSM原理与一用户身份模块(SIM)22相衔接或脱离衔接。图1所示的示意性实施例中，该支持GSM的移动台18具有GSM核心基础设施14的用户身份，但毋需具有IS-41核心基础设施15用户身份。相反，IS-41移动台20具有IS-41核心基础设施15的用户身份，但毋需具有GSM核心基础设施14用户身份。
一非限定性实施例中，移动台18、20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”。
用CDMA无线电接入网12对各个核心基础设施14、15进行互联的是一复合移动交换中心(MSC)24。如下面所提及的那样，该移动交换中心24为一复合移动交换中心，其中用GSM原理和协议与GSM核心基础设施14通信，并用IS-41原理和协议与IS-41核心基础设施15通信。简要参照图3，该移动交换中心24可由当下面所述的国际移动用户识别符(IMSI)消息表明移动台具有GSM核心基础设施14用户身份时与该GSM核心基础设施14通信的GSM移动交换中心(MSC)电路、和当下面所述的国际移动用户识别符(IMSI)消息表明移动台具有IS-41核心基础设施15用户身份时与该IS-41核心基础设施15通信的IS-41电路来实施。图4所示的另一非限定性实施例中，该移动交换中心24是一单一状态机，实质上为一GSM移动交换中心和IS-41移动交换中心的超集，如下面具体披露的那样，该超集根据所服务的特定移动台有选择地表现为GSM状态或IS-41状态。
可参照图2了解该系统10尤其是移动交换中心24的逻辑。从方框26处开始，移动台18、21其中之一利用CDMA无线电接入网12发送一消息给移动交换中心24，该消息包括一对移动台的识别，例如一国际移动用户识别符(IMSI)。该移动台所发送的此消息可以是例如一位置更新消息。
进行到方框28，该移动交换中心24根据该国际移动用户识别符(IMSI)，判断该通信中的移动台具有的是GSM核心基础设施14还是IS-41核心基础设施15的用户身份。进行这种判断的一个途径是访问一与该移动交换中心相关联的数据库，该数据库将各国际移动用户识别符与各归属位置寄存器(因此与各服务核心)相关。另一途径是将该国际移动用户识别符通过通信送至GSM核心基础设施14和IS-41核心基础设施15两者，让该通信中的移动台所归属的服务核心答复该移动交换中心24。
不论何种情形，在方框30处若是支持GSM的移动台18为该通信中的移动台，优选的移动交换中心24表现为其GSM状态，通过访问GSM核心基础设施14及其相关联的GSM认证中心14a和GSM归属位置寄存器14b，来利用本领域所公知的GSM协议和认证原理对该移动台18进行认证。而若是IS-41移动台20为该通信中的移动台，该优选的移动交换中心24表现为其IS-41状态，通过访问IS-41核心基础设施15及其相关联的IS-41认证中心15a和IS-41归属位置寄存器15b，来利用本领域所公知的IS-41协议和认证原理对该移动台20进行认证。因而，现在可以理解，尽管移动台18处于另外由CDMA核心基础设施15提供服务的区域，但支持GSM的移动台18可通过移动交换中心24由GSM核心基础设施14对其本身进行认证。换言之，该支持GSM的移动台18可从一GSM服务区漫游到一IS-41服务区，即便没有IS-41核心的用户身份仍然可得到服务。
在方框32处，当支持GSM的移动台18已经得到认证时，GSM核心基础设施14便在呼叫期间采集会计/帐务数据，而该呼叫通过移动交换中心24连接，并在方框34处提供服务。因此在方框36处利用GSM核心基础设施14对用户记帐。相反，当支持IS-41的移动台20已经得到认证时，IS-41核心基础设施15便在呼叫期间采集会计/帐务数据，而该呼叫通过移动交换中心24连接，并在方框34处提供服务。因此在方框36处利用IS-41核心基础设施15对用户记帐。
尽管在此图示并具体说明的特定的组合式GSM/IS-41通信的复合移动交换中心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 (27)

1.一种移动交换中心(MSC)，其特征在于，配置为用于支持码分多址(CDMA)无线电接入网(RAN)与GSM核心基础设施和IS-41核心基础设施两者间的无线通信，包括：
与CDMA无线电接入网通信的第一电路，该第一电路采用IS-41协议与IS-41核心基础设施通信；以及
与CDMA无线电接入网通信的第二电路，该第二电路采用GSM协议与GSM核心基础设施通信。
2.如权利要求1所述的移动交换中心，其特征在于，根据来自一移动台(MS)的至少一个消息选定该第一或第二电路。
3.如权利要求2所述的移动交换中心，其特征在于，该消息为一位置消息。
4.如权利要求3所述的移动交换中心，其特征在于，该位置消息包括一国际移动用户识别符(IMSI)。
5.如权利要求4所述的移动交换中心，其特征在于，该移动交换中心用该国际移动用户识别符来判断该移动台具有哪一核心基础设施的用户身份。
6.一种状态机移动交换中心(MSC)，其特征在于，配置为用于支持码分多址(CDMA)无线电接入网(RAN)与GSM核心基础设施和IS-41核心基础设施两者间的无线通信，包括：
一状态机，根据从至少一个移动台接收到的至少一个识别符，可有选择地配置为用IS-41协议与IS-41核心基础设施通信，或用GSM协议与GSM核心基础设施通信。
7.如权利要求6所述的移动交换中心，其特征在于，该识别符包括在来自该移动台的至少一个消息中。
8.如权利要求7所述的移动交换中心，其特征在于，该消息为一位置消息。
9.如权利要求8所述的移动交换中心，其特征在于，该位置消息包括一国际移动用户识别符(IMSI)。
10.如权利要求9所述的移动交换中心，其特征在于，该移动交换中心利用该国际移动用户识别符来判断该移动台具有哪一核心基础设施的用户身份，从而该移动交换中心对其本身进行配置。
11.一种通信系统，其特征在于，包括：
一CDMA无线电接入网；
一GSM核心基础设施；
一CDMA核心基础设施；以及
一将该CDMA无线电接入网与上述两者基础设施互联的移动交换中心。
12.如权利要求11所述的系统，其特征在于，该移动交换中心包括：
一与该CDMA无线电接入网通信并采用IS-41协议与IS-41核心基础设施通信的第一电路；以及
一与该CDMA无线电接入网通信并采用GSM协议与GSM核心基础设施通信的第二电路。
13.如权利要求12所述的系统，其特征在于，根据来自一移动台(MS)的至少一个消息选定该第一或第二电路。
14.如权利要求13所述的系统，其特征在于，该消息为一位置消息。
15.如权利要求14所述的系统，其特征在于，该位置消息包括一国际移动用户识别符(IMSI)。
16.如权利要求15所述的系统，其特征在于，该移动交换中心用该国际移动用户识别符来判断该移动台具有哪一核心基础设施的用户身份。
17.如权利要求11所述的系统，其特征在于，该移动交换中心为一状态机，根据从至少一个移动台接收到的至少一个识别符，可有选择地配置为用IS-41协议与IS-41核心基础设施通信，和用GSM协议与GSM核心基础设施通信。
18.一种方法，其特征在于，用于与一具有GSM核心基础设施用户身份的第一无线移动台(MS)和与一具有CDMA核心基础设施用户身份的第二无线移动台进行通信时不需要其中任一移动台具有单个以上用户身份，包括下列步骤：
在一移动交换中心处接收来自至少一个移动台的至少一个识别符；
根据该识别符判断该移动台具有哪一核心基础设施的用户身份；
通过该移动交换中心，采用来自于该移动台具有用户身份的核心基础设施的信息对该移动台进行认证；以及
使用该移动台具有用户身份的核心基础设施来采集帐务数据。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，该接收动作是使用CDMA无线电接入网进行的。
20.如权利要求18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)。
21.如权利要求18所述的方法，其特征在于，还包括采用该相关联的核心基础设施所采集的帐务数据对移动台用户记帐。
22.如权利要求18所述的方法，其特征在于，包括：根据该判断动作：
当该移动台具有GSM核心基础设施用户身份时在至少部分认证动作中采用GSM协议，而当该移动台具有CDMA核心基础设施用户身份时则在至少部分认证动作中采用IS-41协议。
23.一种无线通信系统的移动交换中心，其特征在于，包括：
用于接收来自一移动台的识别符的装置；
用于采用该识别符来判断该移动台具有GSM核心基础设施用户身份还是CDMA核心基础设施用户身份的装置；以及
用于与上述两者核心基础设施通信的装置。
24.一种无线移动台(MS)，其特征在于，包括：
其中包括一识别符的至少一个存储设备；
将该识别符通过通信送给一CDMA无线电接入网(RAN)的至少一个无线电装置；以及
仅有的一个GSM核心基础设施用户身份。
25.如权利要求24所述的移动台，其特征在于，该移动台使用该CDMA无线电接入网与一移动交换中心(MSC)通信，并当该移动台位于一CDMA核心基础设施提供服务的区域时对该GSM核心基础设施进行认证。
26.如权利要求24所述的移动台，其特征在于，该识别符为一国际移动用户识别符(IMSI)。
27.如权利要求26所述的移动台，其特征在于，该移动台将该国际移动用户识别符作为位置更新消息其中一部分发送。
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