專利名稱：使蜂窩電信網(wǎng)與分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)互通的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電信系統(tǒng)，更具體的說涉及一種使蜂窩電信網(wǎng)與分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)互通的系統(tǒng)和方法。
相關(guān)技術(shù)描述傳統(tǒng)地，從蜂窩網(wǎng)絡(luò)到分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(PDN)的接入已通過為在移動終端上終接和發(fā)起的呼叫建立一個(gè)模擬調(diào)制解調(diào)器連接而執(zhí)行。這種接入類型隨著蜂窩異步數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)而引入，從而允許到PDN的模擬連接。允許模擬調(diào)制解調(diào)器互通的ANSI-41電路模式發(fā)起和終接數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)是通過撥叫遠(yuǎn)端調(diào)制解調(diào)器并用互通單元(IWU)執(zhí)行RLP1到模擬脈沖編碼調(diào)制(PCM)轉(zhuǎn)換。
目前，在ANSI-136蜂窩電信網(wǎng)中，蜂窩數(shù)字分組數(shù)據(jù)(CDPD)無線接入使用蜂窩頻率，而且典型實(shí)現(xiàn)為一種到“模擬”和“數(shù)字”IS-136接入的疊加。CDPD移動數(shù)據(jù)基站(MDBS)提供無線接入。典型地，MDBS與ANSI-136基站共享傳輸設(shè)施，而且實(shí)現(xiàn)到CDPD運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)的接入通過一個(gè)經(jīng)移動交換中心(MSC)的半永久電路交換連接。
連到PDN的其他數(shù)字方法目前正在開發(fā)中，而且預(yù)期通過使用一個(gè)到蜂窩因特網(wǎng)接入網(wǎng)關(guān)的數(shù)字連接來更有效的利用傳輸，以便從MSC直接接入因特網(wǎng)。這個(gè)執(zhí)行直接接入網(wǎng)關(guān)功能的單元可以稱為直接接入單元(DAU)。在這種接入期間，DAU管理與目標(biāo)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)連接，此目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)可以是例如公司/專用網(wǎng)絡(luò)或因特網(wǎng)服務(wù)提供商(ISP)。但是，即使在使用一個(gè)經(jīng)DAU的數(shù)字連接來接入數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)候，一個(gè)到DAU的撥入電路交換連接仍然必須被建立，而且這個(gè)到DAU的連接僅持續(xù)所要執(zhí)行的特定任務(wù)的時(shí)長。例如，如果一個(gè)移動用戶想要檢索他的電子郵件，則該用戶必須撥入到數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)、接收其電子郵件、然后在完成此任務(wù)時(shí)釋放電路交換連接。此后，無論通過終接數(shù)據(jù)呼叫或者其他方式，移動用戶都不可能被對應(yīng)主機(jī)聯(lián)系到，因?yàn)殡娐方粨Q連接已被釋放。
對于諸如這里所公開的上述缺陷和不足尚沒有已知現(xiàn)有技術(shù)的示教解決方案。為了克服現(xiàn)有解決方案的不足，有利的是具有一種完成從蜂窩網(wǎng)絡(luò)到數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字連接的系統(tǒng)和方法，其中一旦在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中建立移動性語境，電路交換連接就可以被釋放，而移動終接數(shù)據(jù)呼叫仍可以被遞送到移動終端。本發(fā)明就提供這樣的系統(tǒng)和方法。
另一方面，本發(fā)明是一種使蜂窩電信網(wǎng)與分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)互通的方法。此方法包括以下步驟建立一個(gè)從運(yùn)行在蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的移動終端到數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的電路交換連接，并且在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中為移動終端執(zhí)行注冊過程。然后，在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中為移動終端建立移動性語境，并且即使電路交換連接已被釋放也在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中為移動終端維護(hù)移動性語境。此后，如果在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中收到了一個(gè)移動終接數(shù)據(jù)呼叫，則重建電路交換連接并向移動終端遞送此呼叫。
直接接入網(wǎng)關(guān)12實(shí)質(zhì)上是一個(gè)具有互通單元(IWU)17池和直接訪問單元(DAU)18的移動交換中心(MSC)。DAU與MSC可以是相距遙遠(yuǎn)的或共處一地的，其作用為接入服務(wù)器、點(diǎn)到點(diǎn)(PPP)中繼或經(jīng)過局域網(wǎng)(LAN)或廣域網(wǎng)(WAN)到PCN/ISP 13的IP中繼。來自基站的信令和業(yè)務(wù)量經(jīng)過交換終端(ET)19進(jìn)入網(wǎng)關(guān)并被路由經(jīng)過交換和控制功能(STM)21。WAN連接22可以把ET鏈接到CDPD網(wǎng)絡(luò)主干23。網(wǎng)關(guān)12還可以被連到公用交換電話網(wǎng)(PSTN)或綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(ISDN)24。DAU使用以太網(wǎng)和/或幀中繼接口提供一個(gè)經(jīng)路由器(R)26到PCN/ISP 13的局域網(wǎng)(LAN)或WAN連接25。DAU還支持稱為第二層隧道協(xié)議(L2TP)的因特網(wǎng)工程任務(wù)組(IETF)的PPP隧道標(biāo)準(zhǔn)。L2TP標(biāo)準(zhǔn)處理安全和鑒權(quán)功能并可以用于當(dāng)接入經(jīng)過例如公用ISP時(shí)增強(qiáng)專用網(wǎng)絡(luò)接入安全。
協(xié)議棧27-33分別對應(yīng)每個(gè)上述的節(jié)點(diǎn)的每個(gè)棧。正如協(xié)議棧31所示，DAU 18用遠(yuǎn)程登錄、事務(wù)處理控制協(xié)議(TCP)或L2TP封裝來自移動終端11的PPP幀34。然后，它們被路由到PCN/ISP 13。到DAU的連接實(shí)現(xiàn)為經(jīng)過一個(gè)具有64kbps無限制數(shù)字信息(UDI)的撥號電路連接(預(yù)定義路由)。UDI允許傳遞不影響相距遙遠(yuǎn)或共處一地的DAU的X.31高層數(shù)據(jù)鏈路控制(HDLC)標(biāo)志填充。這種在64kbps UDI上所允許的格式是專有的X.31 HDLC標(biāo)志填充(即位同步HDLC成幀)。UDI還支持向/從綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(ISDN)終端設(shè)備(TE)發(fā)起和終接的移動呼叫。
從蜂窩網(wǎng)絡(luò)到因特網(wǎng)接入網(wǎng)關(guān)或直接接入單元(DAU)的數(shù)字連接更有效地利用了傳輸。在這種接入期間，DAU管理著與目標(biāo)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)連接，該目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)可以是例如公司網(wǎng)絡(luò)或ISP等。此功能性允許移動用戶直接向ISP發(fā)起數(shù)字呼叫(不需模擬調(diào)制解調(diào)器)而不需調(diào)制解調(diào)器的訓(xùn)練和握手的建立時(shí)間。
使用現(xiàn)有的從PDN向移動終端路由IP數(shù)據(jù)報(bào)業(yè)務(wù)量的過程，需要在PDN和蜂窩移動性管理過程之間某種程度的交互。諸如CDPD或者通用分組無線業(yè)務(wù)(GPRS)等移動IP(IPv4、IPv6)和蜂窩分組無線網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過用適應(yīng)的無線數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議的系統(tǒng)特定算法引入了移動性概念。例子有MobIPv4原籍代理(HA)和外部代理(FA)、以及具有子網(wǎng)相關(guān)匯聚協(xié)議(SNDCP)/移動數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議(MDLP)的CDPD移動原籍功能(MHF)/移動拜訪功能(MVF)。SNDCP是一個(gè)在IP和MDLP之間執(zhí)行子網(wǎng)功能的匯聚層協(xié)議。固定的網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)報(bào)路由到用戶已知的當(dāng)前“附接點(diǎn)”(即FA或MVF)，后者然后使用系統(tǒng)特定無線鏈路協(xié)議中繼數(shù)據(jù)報(bào)到移動終端。
圖2是在本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案中連接移動終端11和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(PCN/ISP)13的因特網(wǎng)蜂窩接入網(wǎng)關(guān)40的簡化功能框圖。此實(shí)施方案減少了在基于數(shù)字直接接入方法(從移動終端到DAU的連接)時(shí)從蜂窩基礎(chǔ)設(shè)施接入PCN/ISP的電路交換資源的使用。PCN/ISP/CDPD接入用各種無線信道類型(承載信道)增強(qiáng)，多種信道類型提供了與現(xiàn)有無線接入承載業(yè)務(wù)的更高級別的互操性。這些承載信道包括經(jīng)過時(shí)分多址接入(TDMA)分組數(shù)據(jù)信道(PDCH)41的現(xiàn)有電路交換承載信道和接入，該數(shù)據(jù)信道經(jīng)適當(dāng)基站42提供了多用戶分組模式無線接入。此信道可以規(guī)定為專用于TDMA分組信道的整個(gè)信道(30kHz)。這類似于CDPD GMSK信道。傳輸也是專用的，故此信道對于交換應(yīng)用是透明的。一個(gè)多時(shí)隙信道(1FR、2FR、3FR)也可以分配到TDMA分組數(shù)據(jù)信道，以根據(jù)不同業(yè)務(wù)量類型的需求更好地使用時(shí)隙集合。
本發(fā)明在蜂窩基礎(chǔ)設(shè)施中使用更高級別的PDN接入功能集成，以允許移動終接分組經(jīng)過一個(gè)從增強(qiáng)的DAU 43到移動終端的交換連接來遞送。它還通過在維護(hù)與PCN/ISP 13注冊的同時(shí)允許釋放電路交換連接，來更好的利用蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的電路交換資源。本發(fā)明修改了DAU，以便移動用戶可以釋放電路交換連接并在會話級仍然連到PCN/ISP。當(dāng)移動用戶發(fā)起一個(gè)數(shù)字直接接入呼叫時(shí)，在PCN/ISP中建立了關(guān)于移動用戶位置的移動性語境。一旦DAU和PCN/ISP擁有了用戶的位置，用戶就不必維護(hù)到DAU的電路交換呼叫來維護(hù)移動終接呼叫的連接。用戶可以先注冊且再釋放連接的電路交換部分。此后，如果一個(gè)數(shù)據(jù)呼叫需要從PCN/ISP向移動終端遞送，則由于PCN/ISP擁有用戶的位置(移動性語境)而可以重建電路交換連接。同時(shí)，電路交換資源可以用于其他呼叫。
例如，如果一方想經(jīng)過IP向移動終端發(fā)送傳真，則PDN通過所存移動性語境和本發(fā)明來查找使用哪個(gè)MSC和哪個(gè)直接接入節(jié)點(diǎn)(DAN)44來聯(lián)系移動用戶。DAN是包括了增強(qiáng)DAU 43的MSC，在DAU 43中用戶已建立了他的移動性語境。如果移動用戶移動到新的MSC或DAN，則其移動性語境進(jìn)行更新。一種移動性管理的方法是移動用戶發(fā)起數(shù)字直接接入呼叫，由此建立移動性語境。這把移動用戶注冊到PCN/ISP 13中。一旦完成此過程，就可以被釋放電路交換連接。
當(dāng)移動用戶連到數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，物理連接可能丟失而用戶在會話級依然保持連接。本發(fā)明使用這個(gè)原理來優(yōu)化電路交換資源的使用。電路交換資源僅用在需要的時(shí)候。電路交換電路在實(shí)際不用時(shí)被釋放。如果一個(gè)給移動用戶的終接數(shù)據(jù)呼叫又被接收，則DAU 43建立一個(gè)到移動終端的電路交換連接，然后遞送呼叫。
圖3是說明使用了增強(qiáng)直接接入單元(DAU)43的本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案的蜂窩網(wǎng)絡(luò)到數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)連接的簡化功能框圖。此DAU表示為連著DAN 44中的PCN/ISP 13、IWU池17以及業(yè)務(wù)量交換和控制功能21(見圖2)。DAN業(yè)務(wù)量控制功能基本上等價(jià)于目前存在于MSC中用于控制向移動用戶傳送電路交換(CS)呼叫的功能性。CS中繼線適配器和控制功能51把業(yè)務(wù)量控制功能和IWU池連到接入路由器(接入服務(wù)器)52。CS中繼線適配器和控制功能的控制部分與DAN業(yè)務(wù)量控制功能21接口來設(shè)置CS終接呼叫，即如果服務(wù)MSC是DAN則從池中選擇一個(gè)IWU，而如果服務(wù)MSC不同于DAN則向服務(wù)MSC路由該呼叫。如果DAU并不位于服務(wù)MSC中(即服務(wù)MSC不是DAN)，則DAN業(yè)務(wù)量控制功能用ISUP信令執(zhí)行路由功能。在此情況下，服務(wù)MSC執(zhí)行IWU選擇而不是DAN。
一個(gè)外部代理(FA)53實(shí)現(xiàn)在接入路由器52中。FA存儲了移動終端的標(biāo)識和位置54(例如MSID和服務(wù)MSC號碼)，因?yàn)榫哂蠭WU的MSC/VLR與DAN 44可能不是同一節(jié)點(diǎn)。這使沒有ANSI-41信令的、路由到服務(wù)MSC的呼叫能確定移動終端的位置。原籍代理(HA)55優(yōu)選實(shí)現(xiàn)在PCN/ISP 13中。HA根據(jù)IPv4存儲了FA的位置56(DAU IP地址)。如果FA位置改變了，則FA向HA通知FA的新地址。這個(gè)地址以后由PCN/ISP使用來把PPP幀用隧道傳輸?shù)紻AU 43。如果到移動終端的電路交換連接已被釋放并且從PCN/ISP收到給移動終端的終接呼叫，則CS中繼線適配器和控制功能51基于FA所提供的移動終端位置重建連接。
下面會詳細(xì)描述本發(fā)明的操作，首先是從PCN/ISP 13經(jīng)DAU 43傳送移動終接分組，其次是從CDPD網(wǎng)絡(luò)23經(jīng)DAU傳送移動終接分組。從PCN/ISP經(jīng)DAU傳送移動終接分組PCN/ISP 13負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)支持因特網(wǎng)接入所需的移動IP代理(即原籍代理、外部代理等等)。安全和鑒權(quán)處理也由PCN/ISP應(yīng)付。移動性管理移動性管理由原籍代理(HA)和外部代理(FA)來處理。FA 53最好在DAU 43中實(shí)現(xiàn)，而HA 55最好在PCN/ISP 13中實(shí)現(xiàn)。移動互聯(lián)網(wǎng)用戶的任務(wù)在于通過注冊過程使移動互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)清楚它們在無線網(wǎng)絡(luò)中的位置。
完成移動注冊是通過移動終端向PCN/ISP網(wǎng)絡(luò)發(fā)動一個(gè)事務(wù)處理。注冊通過移動終端中的系統(tǒng)特定協(xié)議(如，CDPD、IPv4、GPRS)被轉(zhuǎn)發(fā)到網(wǎng)絡(luò)，而具體的分組數(shù)據(jù)單元(PDU)被發(fā)送到路由層。
MSCid和DAU地址由網(wǎng)絡(luò)維護(hù)。HA 55典型地根據(jù)IPv4存儲FA的位置56(DAU IP地址)。如果FA位置改變，F(xiàn)A向HA通知FA新的地址。此地址后來由PCN/ISP 13用于向DAU 43隧道傳輸PPP幀。FA 53存儲了移動終端的標(biāo)識和位置54(MSID和MSC號碼等)，因?yàn)榫哂蠭WU 17的MSC/VLR與DAN 44可能不是同一節(jié)點(diǎn)。
在沒有先前的MS-DAU電路存在時(shí)，注冊接入可能用兩種不同的無線接入機(jī)制來完成。首先移動終端建立一個(gè)從IWU 17到DAU 43的撥號直接接入連接(64kbps UDI、X.31等)。它的完成是使用一個(gè)到MSC IWU的RLP1電路或者通過一個(gè)使用IWU來復(fù)用/解復(fù)用接入的TDMA分組數(shù)據(jù)信道。對于使用RLP1的事務(wù)處理，通過建立一個(gè)從移動終端到IWU的RLP1電路模式連接，建立一個(gè)從移動終端到PCN/ISP 13的PPP連接(變碼器單元TRAB可能在此路徑上)。對于使用分組數(shù)據(jù)信道的事務(wù)處理，通過發(fā)起一個(gè)分組信道事務(wù)處理建立一個(gè)PPP連接。然后從收發(fā)信機(jī)向IWU調(diào)用傳輸協(xié)議。假如TRAB總是半永久地連到收發(fā)信機(jī)上，則收發(fā)信機(jī)的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(DNP)和ISLP是這種協(xié)議的候選。到DAU的直接接入呼叫使用一個(gè)由路由過程使用并識別此呼叫類型的前綴號碼建立。DAU前綴號碼必須是隱含的(由IWU或MSC產(chǎn)生)或由移動終端轉(zhuǎn)發(fā)的。
一旦建立了無線接入，從IWU 17到DAU 43的直接接入連接就使用DAU前綴號碼被建立。一旦到DAU的ISDN X.31連接被建立，DAU就建立了到PCN/ISP 13的連接以使用隧道化方法來中繼PPP幀。于是注冊PDU被路由經(jīng)過PCN/ISP。IWU的節(jié)點(diǎn)地址必須(用ISUP信令)被轉(zhuǎn)發(fā)到DAN中的DAU。服務(wù)MSC號碼必須被存儲在DAU中。DAU的FA 53記錄并存儲始發(fā)節(jié)點(diǎn)地址。此事務(wù)處理是由FA進(jìn)行處理，F(xiàn)A將其轉(zhuǎn)發(fā)到HA 55。
一旦不再需要移動終端和PCN/ISP 13之間的事務(wù)處理(例如超時(shí))，就可能釋放移動終端和DAU 43之間的電路交換連接以減少電路交換資源的使用。然而，移動終端保持在PCN/ISP(FA和HA)中的注冊。移動終接分組路由在DAU處的FA 53和在PCN/ISP處的HA 55負(fù)責(zé)當(dāng)用戶在蜂窩網(wǎng)絡(luò)中漫游時(shí)向移動終端路由數(shù)據(jù)報(bào)。定址到移動終端的數(shù)據(jù)報(bào)由HA進(jìn)行隧道傳輸和處理。HA通過命令建立到適當(dāng)DAU(在DAN 44中)的PPP連接來負(fù)責(zé)傳送這些數(shù)據(jù)報(bào)。DAU地址由HA經(jīng)上述注冊過程來維護(hù)。
無論DAN 44和IWU 17是否處于相同節(jié)點(diǎn)，在DAU中的FA 53負(fù)責(zé)觸發(fā)建立一個(gè)從DAN 44到IWU 17的中繼線。FA提供目的地址或MSC號碼。一個(gè)具有64kbps UDI X.31的撥號直接接入連接被建立在DAU和IWU之間，以從DAN向服務(wù)MSC中的IWU中繼數(shù)據(jù)報(bào)。RLP1到UDI X.31協(xié)議適配或者PCCH PDU到64kbps UDI X.31協(xié)議適配都可以置于IWU中來與基站進(jìn)行通信。下面描述當(dāng)沒有先前的MS-DAU電路時(shí)每種方法的細(xì)節(jié)1)使用RLP1的事務(wù)處理一個(gè)到DAU 43的PPP連接由PCN/ISP 13使用隧道化方法建立以中繼PPP幀。一旦此連接被建立，則一個(gè)從DAN/DAU到服務(wù)節(jié)點(diǎn)IWU 17的呼叫通過建立經(jīng)64kbpsUDI的X.31使用直接接入連接而被執(zhí)行。如果DAU并不位于服務(wù)MSC中(即服務(wù)MSC不是DAN)，則DAN業(yè)務(wù)量控制功能用ISUP信令執(zhí)行路由功能。在此情況下，服務(wù)MSC執(zhí)行IWU選擇而不是DAN。為了把呼叫路由到服務(wù)MSC，一個(gè)前綴被加到路由號碼上來指示此呼叫是一個(gè)IWU呼叫。到服務(wù)MSC的輸入呼叫觸發(fā)了對移動終端的定位和建立一個(gè)從移動終端到IWU的RLP1的電路模式連接(TRAB可能在此路徑上)。一旦一個(gè)端到端的ISP到移動終端的連接被建立，數(shù)據(jù)報(bào)就被傳送到移動終端。
2)使用分組數(shù)據(jù)信道的事務(wù)處理一旦ISP到DAU和DAU到IWU的連接被建立，則移動終端被定位并且IWU-TRAB-收發(fā)信機(jī)的連接被建立，除此之外，過程與上述相似。假如TRAB總是半永久地連到收發(fā)信機(jī)上，則可能使用DNP和ISLP傳輸協(xié)議。IWU把X.31幀協(xié)議適配為分組數(shù)據(jù)信道PDU。一旦一個(gè)端到端的ISP到移動終端的連接被建立，則數(shù)據(jù)報(bào)被傳送到移動終端。從CDPD網(wǎng)絡(luò)經(jīng)DAU傳送移動終接分組CDPD服務(wù)提供商具有類似于PCN/ISP 13的作用。CDPD服務(wù)提供商負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)由CDPD論壇定義的標(biāo)準(zhǔn)。此標(biāo)準(zhǔn)定義了經(jīng)過移動拜訪功能(MVF)、移動原籍功能(MHF)、安全、和鑒權(quán)等的移動性處理。移動性管理和安全移動性由移動數(shù)據(jù)中間系統(tǒng)(MD-IS)原籍和服務(wù)功能來處理。兩個(gè)無連接協(xié)議—無線資源管理協(xié)議(RRMP)和移動網(wǎng)絡(luò)注冊協(xié)議(MNRP)處理從移動終端向服務(wù)MD-IS中繼移動性信息。MNRP與移動網(wǎng)絡(luò)位置協(xié)議(MNLP)協(xié)同工作來鑒定用戶的網(wǎng)絡(luò)實(shí)體識別碼(NEI)—一個(gè)用于監(jiān)視和限制給授權(quán)用戶的業(yè)務(wù)的安全I(xiàn)D。安全管理協(xié)議(SMP)處理對于CDPD網(wǎng)絡(luò)的安全服務(wù)，如數(shù)據(jù)鏈路機(jī)密性、鑒權(quán)、密鑰管理、接入控制等。這些服務(wù)運(yùn)行于一個(gè)SNDCP/MDLP/MAC或者SNDCP/MDLP/分組信道協(xié)議棧上。
移動注冊由發(fā)起一個(gè)到CDPD網(wǎng)絡(luò)的事務(wù)處理的移動終端來完成。此事務(wù)處理由服務(wù)MD-IS中的MVF來處理。MVF負(fù)責(zé)向原籍MD-IS中的MHF通知用戶的當(dāng)前MVF位置。
如果MSC和DAN 44不是同一節(jié)點(diǎn)，則用戶位置的服務(wù)MSC號碼最好保持在DAU 43中。DAU地址由MVF保持。此地址后來由MVF用于向DAU隧道傳輸MDLP幀。然后它們被用來建立用于分組傳輸?shù)闹苯咏尤脒B接。
通過用到MSC IWU 17的RLP1電路或者經(jīng)TDMA分組數(shù)據(jù)信道來建立一個(gè)經(jīng)DAU 44到CDPD網(wǎng)絡(luò)的撥號直接接入連接(64kbpsUSI，X.31等)，移動終端傳送RRMP或者M(jìn)NRP協(xié)議分組。如果諸如SNDCP和MDLP等低層已被連接，則PDU直接進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。否則使用下面的過程。
1)使用RLP1的事務(wù)處理通過撥叫DAU短代碼和前綴號碼建立一個(gè)從移動終端到IWU 17的RLP1電路模式連接(TRAB可能在此路徑上)和一個(gè)從IWU到DAU 43的直接接入連接，從而建立MDLP連接。一旦到DAU的ISDN X.31連接被建立，DAU就建立了一個(gè)到服務(wù)MD-IS的連接，以使用隧道化方法(TP4、L2TP、幀中繼等)中繼MDLP幀。在DAU和MD-IS之間的物理連接可能是無結(jié)構(gòu)的DS0或者以太網(wǎng)連接。于是RRMP/MNRP/SMP PDU被路由經(jīng)過服務(wù)MD-IS。
2)使用PCCH的事務(wù)處理通過發(fā)起一個(gè)分組信道事務(wù)處理，從而建立MDLP連接。于是從收發(fā)信機(jī)向IWU 17調(diào)用傳輸協(xié)議。假如TRAB總是半永久地連到收發(fā)信機(jī)，則可能使用DNP和ISLP協(xié)議。DAU前綴號碼必須是隱含的(由IWU或MSC產(chǎn)生的)或者由移動終端轉(zhuǎn)發(fā)的。一個(gè)從IWU 17到DAU 43的直接接入連接使用DAU前綴號碼進(jìn)行建立。一旦到DAU的ISDN X.31連接被建立，DAU就建立了一個(gè)到服務(wù)MD-IS的連接來使用隧道化方法中繼MDLP幀。于是RRMP/MNRP/SMP PDU被路由經(jīng)過服務(wù)MD-IS。
當(dāng)IWU到DAU的連接被建立時(shí)，IWU的節(jié)點(diǎn)地址必須被轉(zhuǎn)發(fā)(用ISUP信令)到DAN 44中的DAU 43。始發(fā)呼叫號碼地址或服務(wù)MSCid必須進(jìn)行存儲。移動終接分組路由原籍和拜訪MD-IS負(fù)責(zé)當(dāng)用戶在蜂窩網(wǎng)絡(luò)中漫游時(shí)向移動終端路由數(shù)據(jù)報(bào)。定址到此用戶的數(shù)據(jù)報(bào)由MVF和MHF進(jìn)行處理和隧道傳輸。服務(wù)MD-IS中的MVF負(fù)責(zé)使用經(jīng)適當(dāng)DAU 43(在DAN 44中)到用戶的MDLP連接來隧道傳輸/發(fā)送這些數(shù)據(jù)報(bào)。DAU地址由MD-IS MVF通過上述注冊過程進(jìn)行維護(hù)。具有RLP1到X.31協(xié)議適配或者PCCH PDU到64kbps UDI X.31協(xié)議適配的撥號直接接入連接可能被建立來中繼數(shù)據(jù)報(bào)。DAU 43負(fù)責(zé)觸發(fā)建立一個(gè)從DAN 44到IWU 17的中繼線。DAU提供服務(wù)MSC的號碼。下面會描述每種方法的細(xì)節(jié)。
1)使用RLP1的事務(wù)處理一個(gè)到DAU的連接由MD-IS MVF使用隧道化方法建立來中繼MDLP幀。一旦建立了此連接，通過建立一個(gè)經(jīng)64kbps UDI的X.31使用直接接入連接來執(zhí)行從DAN/DAU到服務(wù)節(jié)點(diǎn)IWU的呼叫。如果DAU不在服務(wù)MSC中(即服務(wù)MSC不是DAN)，則DAN業(yè)務(wù)量功能用ISUP信令執(zhí)行路由功能。在此情況下，服務(wù)MSC執(zhí)行IWU選擇而不是DAN。為了把呼叫路由到服務(wù)MSC，一個(gè)前綴被加到路由號碼上來指示此呼叫是一個(gè)IWU呼叫。到服務(wù)MSC的輸入呼叫觸發(fā)了對移動終端的定位，而且從移動終端到IWU的RLP1電路模式的連接被建立(TRAB可能在此路徑上)。一旦一個(gè)端到端的服務(wù)MD-IS到移動終端的連接被建立，數(shù)據(jù)報(bào)就被傳送到移動終端。
2)使用分組數(shù)據(jù)信道的事務(wù)處理一旦ISP到DAU和DAU到IWU的連接被完成，則移動終端被定位并且一個(gè)IWU-TRAB-收發(fā)信機(jī)的連接被建立，除此之外，過程與上述類似。假如TRAB總是半永久地連到收發(fā)信機(jī)上，則可能使用DNP和ISLP傳輸協(xié)議。IWU把X.31幀協(xié)議適配為分組數(shù)據(jù)信道PDU。一旦一個(gè)端到端服務(wù)MD-IS到移動終端的連接被建立，數(shù)據(jù)報(bào)就被傳送到移動終端。
圖4是說明在本發(fā)明可選實(shí)施方案中蜂窩網(wǎng)絡(luò)到數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)連接的簡化功能框圖。在此實(shí)施方案中，除了FA 53位于PCN/ISP 13中而不是DAU接入路由器52中之外，配置基本上與圖3相同。HA 55也在PCN/ISP中，而且包括一個(gè)在PCN/ISP中FA位置的指示。作為移動終端位置的指示，F(xiàn)A包括DAU地址62并負(fù)責(zé)發(fā)起到DAU 43的隧道化連接。CS中繼線適配器和控制功能51還通過從DAN 44觸發(fā)呼叫傳送過程來支持終接呼叫建立。
圖5是說明當(dāng)多個(gè)MSC正服務(wù)于移動終端而沒有服務(wù)MSC是DAN時(shí)，蜂窩網(wǎng)絡(luò)到數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)連接的簡化功能框圖。服務(wù)MSC 71和服務(wù)MSC 72都連到DAN 44。服務(wù)MSC 71包括IWU 73，而服務(wù)MSC 72包括IWU 74。此外，服務(wù)MSC71表示為連到多個(gè)基站(BS)75～77，而服務(wù)MSC 72表示為連到BS 78～80。如上所述，如果服務(wù)MSC不是DAN(即DAU并不位于服務(wù)MSC中)，則DAN業(yè)務(wù)量控制功能用ISUP信令執(zhí)行路由功能。在此情況下，服務(wù)MSC執(zhí)行IWU選擇而不是DAN。為了把呼叫路由到服務(wù)MSC，一個(gè)前綴被加到路由號碼上來指示此呼叫是一個(gè)IWU呼叫。到服務(wù)MSC的輸入呼叫觸發(fā)對移動終端的定位以及建立一個(gè)從移動終端到IWU的RLP1電路模式連接。一旦點(diǎn)到點(diǎn)的ISP到移動終端的連接被建立，數(shù)據(jù)報(bào)就被傳送到移動終端。
因此應(yīng)當(dāng)相信，從前述來看本發(fā)明的運(yùn)行和結(jié)構(gòu)將會非常明顯。盡管所示和所述的系統(tǒng)和方法已經(jīng)表征為優(yōu)選的，但非常明顯可在其中進(jìn)行各種變動和修改，而并不脫離下面權(quán)利要求中所定義的本發(fā)明范圍。
權(quán)利要求
1.一種使蜂窩電信網(wǎng)與分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)互通的方法，包括以下步驟建立一個(gè)從運(yùn)行在蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的移動終端到數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的電路交換連接；在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中為該移動終端執(zhí)行一個(gè)注冊過程；在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中為該移動終端建立一個(gè)移動性語境；并且即使電路交換連接被釋放，也在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中為該移動終端維護(hù)移動性語境。
2.權(quán)利要求1中使蜂窩電信網(wǎng)與分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)互通的方法，其中為移動終端建立移動性語境的步驟包括在外部代理中存儲移動終端的位置信息；并且在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的原籍代理中存儲該外部代理地址。
3.權(quán)利要求2中使蜂窩電信網(wǎng)與分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)互通的方法，還包括以下步驟在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中發(fā)起一個(gè)定址到移動終端的數(shù)據(jù)呼叫；確定電路交換連接是否已被斷開；在確定電路交換連接已被斷開后，使用存儲在外部代理中的位置信息建立一個(gè)到移動終端的電路交換連接；并且向移動終端傳送該數(shù)據(jù)呼叫。
4.一種用于使蜂窩電信網(wǎng)與分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)互通的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括用于建立從運(yùn)行于蜂窩網(wǎng)絡(luò)的移動終端到數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的電路交換連接的裝置；用于在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中注冊該移動終端的注冊裝置；用于在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中為該移動終端建立移動性語境的裝置；以及用于即使電路交換連接已被釋放而仍在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中為該移動終端維護(hù)移動性語境的裝置。
5.權(quán)利要求4中使蜂窩電信網(wǎng)與分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)互通的系統(tǒng)，其中用于為移動終端建立移動性語境的裝置包括一個(gè)存儲移動終端位置信息的外部代理；以及一個(gè)存儲該外部代理地址的、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的原籍代理。
6.權(quán)利要求5中使蜂窩電信網(wǎng)與分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)互通的系統(tǒng)，還包括在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中用于確定數(shù)據(jù)呼叫是定址到該移動終端的裝置；用于確定電路交換連接是否已被斷開的裝置；電路交換連接裝置，用于在確定了電路交換連接已被斷開后使用存儲在外部代理的位置信息建立一個(gè)到移動終端的連接；以及用于向移動終端傳送數(shù)據(jù)呼叫的裝置。
7.權(quán)利要求6中使蜂窩電信網(wǎng)與分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)互通的系統(tǒng)，其中此系統(tǒng)包括一個(gè)在移動終端和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)之間的直接接入節(jié)點(diǎn)，此直接接入節(jié)點(diǎn)包括一個(gè)經(jīng)基站連到移動終端的服務(wù)移動交換中心(MSC)；一個(gè)連到MSC的互通單元(IWU)；以及一個(gè)連到IWU和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的直接接入單元(DAU)。
8.權(quán)利要求7中使蜂窩電信網(wǎng)與分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)互通的系統(tǒng)，其中DAU還包括一個(gè)接入路由器，而且外部代理實(shí)現(xiàn)在該接入路由器中。
9.權(quán)利要求8中使蜂窩電信網(wǎng)與分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)互通的系統(tǒng)，其中由外部代理存儲的移動終端位置信息是一個(gè)服務(wù)MSC的MSC號碼。
10.權(quán)利要求8中使蜂窩電信網(wǎng)與分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)互通的系統(tǒng)，其中DAU還包括一個(gè)把直接接入節(jié)點(diǎn)中的IWU和業(yè)務(wù)量控制功能連到接入路由器的電路交換適配器和控制功能。
11.權(quán)利要求10中使蜂窩電信網(wǎng)與分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)互通的系統(tǒng)，其中IWU是IWU池中多個(gè)IWU之一，而且電路交換適配器和控制功能包括一個(gè)控制部分，如果該服務(wù)MSC是直接接入節(jié)點(diǎn)，則該控制部務(wù)與業(yè)務(wù)量控制功能接口，來從IWU池中選擇IWU。
12.權(quán)利要求11中使蜂窩電信網(wǎng)與分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)互通的系統(tǒng)，其中如果服務(wù)MSC不是直接接入節(jié)點(diǎn)，則電路交換適配器和控制功能的控制部分與業(yè)務(wù)量控制功能接口，來把呼叫路由到服務(wù)MSC。
13.權(quán)利要求7中使蜂窩電信網(wǎng)與分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)互通的系統(tǒng)，其中DAU與服務(wù)MSC共處一地。
14.權(quán)利要求7中使蜂窩電信網(wǎng)與分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)互通的系統(tǒng)。其中DAU與服務(wù)MSC相距遙遠(yuǎn)。
15.權(quán)利要求7中使蜂窩電信網(wǎng)與分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)互通的系統(tǒng)，其中外部代理實(shí)現(xiàn)在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中，而且由外部代理所存儲的移動終端位置信息是DAU地址。
全文摘要
一種使蜂窩電信網(wǎng)與分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)互通的系統(tǒng)和方法。一旦從運(yùn)行于蜂窩網(wǎng)絡(luò)的移動終端建立了一個(gè)到數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的電路交換連接,就在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中執(zhí)行注冊過程并建立用于移動終端的移動性語境。該移動性語境包括存儲在外部代理(53)中的移動終端位置信息(54)和存儲在直接接入單元(DAU43)的原籍代理(55)中的外部代理地址(56)。即使電路交換連接已被釋放,仍在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中維持該移動終端的移動性語境。此后,如果在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中收到一個(gè)移動終接數(shù)據(jù)呼叫,則重建電路交換連接并且向移動終端遞送該呼叫。
文檔編號H04W76/04GK1385037SQ00812240
公開日2002年12月11日 申請日期2000年8月15日 優(yōu)先權(quán)日1999年8月31日
發(fā)明者F·盧皮恩 申請人:艾利森電話股份有限公司