УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ КОНФИДЕНЦИАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ МОБИЛЬНОСТЬЮ Российский патент 2012 года по МПК H04L29/12 

Область техники

Настоящее изобретение относится к сетям радиосвязи, более конкретно, к управлению мобильностью в пределах сетей радиосвязи.

Предшествующий уровень техники

Когда неработающий беспроводный терминал движется в пределах беспроводной сети, сеть использует управление мобильностью, чтобы отслеживать местоположение беспроводного терминала. Обычные сети используют центр коммутации мобильной связи (MSC) для выполнения операций управления мобильностью в сети. Например, беспроводный терминал может передать регистрационное сообщение к выбранной базовой станции, т.е. базовой станции, имеющей самый сильный сигнал в беспроводном терминале. Контроллер выбранной базовой станции затем передает сообщение плоскости сигнализации к MSC, чтобы MSC мог обновить регистр местоположения, основываясь на выбранной базовой станции. Затем сеть использует область поискового вызова, связанную с выбранной базовой станцией, чтобы послать сигналы поискового вызова в беспроводный терминал.

Когда беспроводный терминал выходит за пределы дальности действия одной или более базовых станций в сети, беспроводный терминал может оказаться не в состоянии использовать наземные коммуникации, чтобы послать регистрационные сообщения. Чтобы решить эту проблему, беспроводный терминал может послать регистрационное сообщение через спутниковую систему, обслуживающую область, соответствующую текущему местоположению беспроводного терминала. К сожалению, регистрационные сообщения, требуемые для реализации такого решения, могут привести к перегрузке спутниковой системы.

Другое решение требует, чтобы беспроводный терминал посылал сообщение «разъединения» в наземную сеть после определения, что потеря наземной услуги неизбежна. Например, патент США № 6542716, который включен в настоящий документ посредством ссылки, описывает процесс управления мобильностью, где беспроводный терминал измеряет уровень сигнала всех принятых сигналов. Основываясь на измеренном уровне сигнала, беспроводный терминал прогнозирует неизбежную потерю наземной услуги и посылает сообщение разъединения через наземную сеть. Наземная сеть затем посылает сообщение к MSC, чтобы обновить соответствующий регистр местоположения. В ответ сеть посылает сигналы будущего поискового вызова в беспроводный терминал через спутниковую систему. Поскольку сообщение разъединения не используется во всех современных беспроводных стандартах и поскольку нет никакой гарантии, что сообщение разъединения будет включено в будущие стандарты, это решение не может быть поддержано всеми беспроводными сетями.

Таким образом, существует потребность в альтернативном способе для обновления регистра местоположения, который не основывается на передаче регистрационного сообщения или других сообщений управления администрированием мобильности через спутниковую систему и который, по меньшей мере, частично не зависит от требований современных и будущих беспроводных стандартов.

Сущность изобретения

Способ и устройство, описанные здесь, дополняют операции управления мобильностью обычного MSC путем добавления сервера мобильности. Сервер мобильности содержит интерфейс связи для приема сообщений мобильности от беспроводного терминала и процессор сообщений для обновления регистра местоположения в ответ на сообщения мобильности. Согласно одному варианту осуществления, интерфейс связи может быть ассоциирован с предопределенным сетевым адресом, таким как телефонный номер, IP-адрес и т.д. Сообщения мобильности посылаются от беспроводного терминала к серверу мобильности как сообщения пользовательской плоскости по каналу данных трафика. В одном варианте осуществления сообщения мобильности указывают неизбежную потерю пригодных для использования сигналов базовой станции на идентифицированном беспроводном терминале. Для этого варианта осуществления процессор сообщений может идентифицировать спутниковый луч, ассоциированный с местоположением беспроводного терминала, основываясь на принятых сообщениях мобильности, и соответственно обновить регистр местоположения.

Беспроводный терминал согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения содержит память, процессор прогнозирования и процессор сообщений. Память хранит сетевой адрес сервера мобильности. Процессор прогнозирования прогнозирует будущие события управления мобильностью, ассоциированные с беспроводным терминалом. Например, процессор прогнозирования может оценивать характеристику сигналов, принимаемых от одной или более базовых станций, и использовать оценку, чтобы прогнозировать будущие события управления мобильностью. В другом варианте осуществления процессор прогнозирования может определять местоположение беспроводного терминала и предсказывать будущие события управления мобильностью на основе определенного местоположения. Процессор сообщений генерирует сообщения мобильности, основываясь на прогнозированных событиях управления мобильностью, и посылает сообщения мобильности на сервер мобильности как сообщения пользовательской плоскости по каналу данных трафика.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 показывает сеть радиосвязи согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.2 показывает блок-схему последовательности операций для одного примерного сервера мобильности.

Фиг.3 показывает блок-схему одного примерного сервера мобильности.

Фиг.4 показывает блок-схему последовательности операций для одного примерного беспроводного терминала.

Фиг.5 показывает блок-схему одного примерного беспроводного терминала.

Фиг.6 показывает блок-схему одного примерного процессора прогнозирования для беспроводного терминала по фиг.5.

Фиг.7 показывает график измерений уровня сигнала, выполненных примерной схемой измерения, связанной с процессором прогнозирования по фиг.6.

Фиг.8 показывает примерный сценарий коммуникаций, применимый к настоящему изобретению.

Фиг.9 показывает сеть беспроводной связи по фиг.1, связанную со второй сетью беспроводной связи.

Детальное описание

Ниже изобретение описано в терминах пользовательской плоскости, плоскости сигнализации и плоскости управления. Причем термин «пользовательская плоскость» использован здесь, чтобы идентифицировать сообщения, которые беспроводный терминал передает в любое место назначения с адресом в коммуникационной сети общего пользования, такой как Интернет, или коммутируемая телефонная сеть общего пользования (PSTN). В случае Интернета, сообщения пользовательской площади могут быть адресованы на IP-адрес. В случае PSTN сообщения пользовательской плоскости могут быть адресованы на телефонный номер, такой как бесплатный телефонный номер. Сотовые стандарты не ограничивают содержание сообщений пользовательской плоскости.

Термин «плоскость сигнализации» используется здесь, чтобы идентифицировать сообщения, которые посылают от беспроводного терминала через базовую станцию в сеть беспроводной связи, и может затем, после возможного преобразования в другой формат или протокол, передаваться в Центр коммутации мобильной связи (MSC) для действия. Сотовые стандарты жестко определяют типы, содержание и формат сообщений плоскости сигнализации. Как таковые, сообщения плоскости сигнализации не несут ответственности за ad-hock (специальную) модификацию.

Термин «плоскость управления» используется здесь, чтобы идентифицировать сообщения, посылаемые между элементами сети или сетей беспроводной связи, такие как сообщения, посылаемые между контроллером базовых станций (BSC) и его MSC, или сообщения, посылаемые между MSC одной сети и MSC другой сети. Такие сообщения являются более жестко управляемыми и стандартизированными, чем сообщения плоскости сигнализации. Типовыми стандартами, используемыми для сообщений плоскости управления между двумя MSC, являются IS-41 и Система сигнализации номер 7 (SS7).

Существующие сети беспроводной связи могут принимать сообщения мобильности от беспроводных терминалов. Сеть использует принятые сообщения мобильности, чтобы выполнить операции управления мобильностью. В существующих сетях, такие сообщения мобильности передаются как одни из множества предопределенных сообщений плоскости сигнализации, которые совместимы с существующими плоскостями управления. Однако плоскость управления и/или плоскость сигнализации существующих сетей могут не поддерживать расширенные сообщения плоскости сигнализации, связанные с расширенными сетями беспроводной связи, где расширенные сообщения плоскости сигнализации могут, например, поддерживать некоторую новую функцию управления мобильностью. В результате, новые функции управления мобильностью не были бы доступны для любого беспроводного терминала, получающего услугу через существующую нерасширенную сеть беспроводной связи.

Сервер мобильности, описанный здесь, дополняет обычные операции управления мобильностью, связанные с существующими сетями беспроводной связи. Более подробно, сервер мобильности обновляет регистр местоположения, связанный с беспроводным терминалом, в ответ на сообщения мобильности, принимаемые от беспроводного терминала. Сообщения мобильности посылаются в сервер мобильности как сообщения пользовательской плоскости по каналу данных трафика. В результате, сервер мобильности, описанный здесь, преодолевает жесткость существующих плоскостей сигнализации и управления, позволяя реализовать расширенные функции, управляемые через пользовательскую плоскость. Это обеспечивает доступность расширенных функций для беспроводного терминала, даже когда беспроводный терминал получает услугу через нерасширенную сеть беспроводной связи.

Фиг.1 показывает примерную сеть 100 беспроводной связи согласно настоящему изобретению. Сеть 100 может быть любой сетью связи с пакетной коммутацией, включая, без ограничения указанным, сеть cdma2000, сеть WCDMA и сеть GSM. Сеть 100 включает в себя сеть радиодоступа (RAN) 110, базовую сеть 120 и сервер 130 мобильности. Сеть 100 может осуществлять связь с одним или более беспроводными терминалами 160, которые могут быть местными или посещающими терминалами. Как правило, только местные терминалы 160 используют функции управления мобильностью, обеспечиваемые сервером 130 мобильности. Однако, понятно, что посещающие терминалы 160 могут также использовать функции управления мобильностью, обеспечиваемые сервером 130 мобильности.

RAN 110 обеспечивает радиоинтерфейс между беспроводными терминалами 160 и базовой сетью 120. Примерная RAN 110 включает в себя один или более контроллеров базовых станций (BSC) 112 и множество базовых радиостанций (RBS) 114. Беспроводные терминалы 160 осуществляют связь с RBS 114 через воздушный интерфейс, как определено любым соответствующим стандартом связи. BSC 112 сопрягает RBS 114 с базовой сетью 120, чтобы соединять беспроводные терминалы 160 с базовой сетью 120.

Базовая сеть 120 обеспечивает управление мобильностью, управление сессией и транспортные услуги для данных. Базовая сеть 120 включает в себя шлюз 122 и схему коммутации мобильной связи/регистр местоположения (MSC/LR) 124. Шлюз 122 соединяет базовую сеть 120 с одной или более общедоступными сетями данных (PDN), такими как Интернет 140. MSC/LR 124 соединяет базовую сеть 120 с BSC 112 в RAN 110 и включает в себя центр коммутации мобильной связи (MSC) 126 и, по меньшей мере, один регистр местоположения (LR) 128. Регистр 128 местоположения сохраняет идентификацию пользователя и/или терминала в ассоциации с другими данными, такими как данные местоположения, для всех беспроводных терминалов 160, в текущее время находящихся в сети 100. В обычных сетях MSC 126 обновляет регистр 128 местоположения регистрационной информацией, переданной беспроводными терминалами 160 по плоскости сигнализации, когда беспроводные терминалы 160 перемещаются в пределах сети 100. Основываясь на содержании регистра 128 местоположения, сеть 100 выбирает соответствующую область поискового вызова и использует выбранную область поискового вызова, чтобы посылать сигналы поискового вызова в беспроводный терминал 160, или альтернативно может маршрутизировать вызов в другую сеть, используя межсетевые сообщения плоскости управления. Кроме того, MSC 126 соединяет базовую сеть 120 с одной или более коммутируемыми телефонными сетями общего доступа (PSTN) (не показаны), чтобы маршрутизировать вызовы между беспроводными терминалами и телефонами наземной линии связи. MSC/LR 122 может также соединять базовую сеть 120 со спутниковой антенной 150, которая осуществляет связь со спутником 152 согласно любым известным средствам. В то время как фиг.1 показывает спутниковую систему 150, 152 как часть сети 100, понятно, что спутниковая система 150, 152 может содержать много отдельных элементов, которые соединены или иначе связаны с сетью 100. Кроме того, хотя далее изобретение описывается с точки зрения спутниковой системы 150, 152, понятно, что вышеописанная спутниковая система 150, 152 может содержать любую неназемную или альтернативную систему связи, которая связана с сетью 100 и которая дополняет услугу, предоставляемую беспроводным терминалам 160 посредством RAN 110.

Сервер 130 мобильности дополняет обычные операции управления мобильностью путем обновления регистра 128 местоположения в ответ на сообщения мобильности, принимаемые от беспроводного терминала 160. Сообщения мобильности посылаются беспроводным терминалом 160 в сервер 130 мобильности как сообщения пользовательской плоскости по каналам трафика данных. Принимаемые сообщения пользовательской плоскости могут быть преобразованы в сообщения плоскости управления сервером 130 мобильности для последующей передачи и выполнения действий посредством MSC/LR 124. Таким образом, сервер 130 мобильности обеспечивает альтернативное средство управления мобильностью, которое использует доступные каналы трафика, чтобы обновить регистр 128 местоположения, особенно когда методы управления мобильностью, предоставляемые через существующую плоскость сигнализации, неадекватны.

Фиг.2 показывает блок-схему 200, которая иллюстрирует в широком аспекте работу сервера 130 мобильности. Сервер 130 мобильности принимает сообщения пользовательской плоскости от беспроводного терминала 160 через любой доступный канал трафика данных (блок 202). В ответ на сообщения мобильности, сервер 130 мобильности может послать сообщения обновления в MSC/LR 124 через плоскость управления для обновления регистра 128 местоположения (блок 204). В случае, когда сервер 130 мобильности тесно связан (например, фиксированным монтажом) с MSC/LR 124, могут быть предусмотрены расширения его системы команд плоскости управления. Рассмотрим следующий пример. Когда беспроводный терминал 160 перемещается из зоны покрытия сети 100, сервер 130 мобильности может послать сообщение обновления в регистр 128 местоположения, чтобы указать, что будущие сигналы поискового вызова должны посылаться через спутник 152. Затем сеть 100 посылает будущие сообщения поискового вызова на беспроводный терминал 160 через спутник 150. Вышеописанное также может быть осуществлено, даже когда терминал 160 получает услугу через другую, нерасширенную сеть, поскольку терминал 160 может сообщить о неизбежной потере обслуживания на свой сервер 130 мобильности через пользовательскую плоскость, которую поддерживают все сети.

Фиг.3 показывает примерный сервер 130 мобильности. Сервер 130 мобильности содержит интерфейс 132 связи и процессор 134. Интерфейс 132 связи содержит любой интерфейс, адресуемый предопределенным сетевым адресом и конфигурированный для приема сообщений мобильности от беспроводного терминала 160. Например, интерфейс 132 может содержать основной сетевой интерфейс, адресуемый телефонным номером. Этот тип интерфейса позволяет серверу 130 мобильности принимать сообщения мобильности в форме цифровых данных, двухтоновой многочастотной последовательности (DTMF), короткого текстового сообщения и т.д., используя обычные транспортные каналы, связанные с сотовым телефонным вызовом. Альтернативно, интерфейс 132 может содержать интернет-интерфейс, ассоциированный с предопределенным IP-адресом. Этот тип интерфейса позволяет серверу 130 мобильности принимать сообщения мобильности в форме пакетных данных по Интернету 140.

Интерфейс 132 связи предоставляет принятые сообщения мобильности процессору 134. В ответ на сообщения мобильности сервер 130 мобильности может послать сообщение обновления как сообщение плоскости управления через интерфейс управления к MSC/LR 124, чтобы обновить регистр 128 местоположения. Одно примерное сообщение обновления может идентифицировать местоположение обслуживающей RBS 114, а также идентификатор спутникового луча, покрывающего область, ассоциированную с обслуживающей RBS 114. Для этого примера сервер 130 мобильности может содержать базу данных координат широты и долготы всех известных RBS 114. Путем извлечения координат широты и долготы RBS 114 в текущей области поискового вызова беспроводного терминала 160, сервер 130 мобильности может выбрать спутниковый луч, связанный с областью поискового вызова, в сообщении плоскости управления. Понятно, что процесс выбора спутникового луча может быть далее усовершенствован, если принимаемое сообщение мобильности идентифицирует обслуживающую RBS 114 для беспроводного терминала 160.

Сервер 130 мобильности может использовать любые известные средства для информационного обмена с MSC/LR 124. Как показано на фиг.1, сервер 130 мобильности может использовать Систему сигнализации #7 (SS7), IS-41 и т.д., чтобы осуществлять связь с MSC/LR 124. Альтернативно, сервер 130 мобильности может использовать Интернет 140 или внутреннее (например, посредством фиксированного монтажа) соединение, чтобы осуществлять связь с MSC/LR 124.

Фиг.4 показывает блок-схему, которая обобщенно иллюстрирует работу 250 примерного беспроводного терминала 160. Беспроводный терминал 160 прогнозирует будущие события управления мобильностью, как обсуждено далее ниже (блок 252). Основываясь на прогнозе, беспроводный терминал 160 генерирует сообщения мобильности (блок 254). Беспроводный терминал 160 посылает сообщения мобильности как сообщения пользовательской плоскости на предопределенный сетевой адрес, связанный с сервером 130 мобильности по каналу данных трафика (блок 256).

Фиг.5 показывает блок-схему одного примерного беспроводного терминала 160 согласно настоящему изобретению. Беспроводный терминал 160 включает в себя пользовательский интерфейс 162, контроллер 164, память 166, приемопередатчик 168, процессор 170 прогнозирования и процессор 172 сообщений. В то время как фиг.5 показывает контроллер 164, процессор 170 прогнозирования и процессор 172 сообщений как отдельные элементы, понятно, что два или более из этих элементов могут быть объединены в один процессор.

Пользовательский интерфейс 162 предоставляет пользователю средство, чтобы взаимодействовать и управлять беспроводным терминалом 160. Контроллер 164 управляет работой беспроводного терминала 160 согласно программам, сохраненным в памяти 166. Кроме того, контроллер 164 взаимодействует с процессором 170 прогнозирования и процессором 172 сообщений. Процессор 170 прогнозирования и процессор 172 сообщений поддерживают операции управления мобильностью, связанные с вышеописанным сервером 130 мобильности. Более подробно, процессор 170 прогнозирования прогнозирует будущие события управления мобильностью на основе оценки сигнала и/или информации местоположения, доступной для беспроводного терминала 160. Процессор 172 сообщений генерирует сообщения мобильности, основанные на прогнозированных событиях управления мобильностью, которые включают информацию относительно изменений в местоположении беспроводного терминала и любой другой тип информации управления мобильностью. Содержание примерных сообщений мобильности может включать в себя, без ограничения, информацию идентификации беспроводного терминала, текущее местоположение беспроводного терминала 160, идентификатор текущей обслуживающей RBS 114, идентификатор текущей области поискового вызова, временные характеристики сегмента поискового вызова неактивного режима и статус соединения между беспроводным терминалом 160 и RAN 110. Например, сообщение мобильности может указать неизбежную потерю пригодных для использования сигналов от RBS 114 для идентифицированного беспроводного терминала 160. Сообщение мобильности может далее идентифицировать текущую область поискового вызова и/или координаты текущего местоположения беспроводного терминала 160.

Приемопередатчик 168 является полностью функциональным радио-приемопередатчиком, который передает и принимает беспроводные сигналы, включая сообщения мобильности, генерированные процессором 172 сообщений. Приемопередатчик 168 может содержать приемопередатчик дальнего действия, который работает согласно любому известному стандарту, включая общеизвестные стандарты, такие как Глобальная система мобильной связи (GSM) TIA/EIA-136, cdmaOne, cdma2000 UMTS, WiMax и Широкополосный CDMA. Альтернативно или дополнительно, приемопередатчик 168 может содержать приемопередатчик ближнего действия, который работает согласно любому известному стандарту связи ближнего действия, такому как, например, Bluetooth и WiFi. Например, приемопередатчик 168 может содержать WiFi приемопередатчик ближнего действия, который взаимодействует с соседним беспроводным пунктом доступа 142 (WAP) в сети 100, как показано на фиг.1.

Когда приемопередатчик 168 посылает сообщения мобильности в сервер 130 мобильности, приемопередатчик 168 посылает сообщения мобильности на предопределенный сетевой адрес, сохраненный в памяти 166 и связанный с сервером 130 мобильности. Например, приемопередатчик 168 может разместить вызов на предопределенный телефонный номер, связанным с сервером 130 мобильности, чтобы передавать сообщения мобильности как цифровые данные, последовательность DTMF, короткое текстовое сообщение и т.д. Альтернативно приемопередатчик 168 может получить доступ к предопределенному IP-адресу, связанному с сервером 130 мобильности через сотовую сеть или WAP 142, чтобы передать сообщения мобильности как пакетные данные. Понятно, что сообщения мобильности могут быть сообщены серверу 130 мобильности как сообщения пользовательской плоскости через наземный или спутниковый канал трафика, хотя обычно желательно избегать обременения спутниковых функциональных средств сообщениями управления мобильностью.

Фиг.6 показывает примерный процессор 170 прогнозирования, включающий в себя схему 174 измерения, схему 176 определения местоположения и схему 178 оценки. Схема 174 измерения измеряет сигнальные характеристики сигналов, принимаемых от множества RBS 114, такие как уровень сигнала или качество сигнала. Например, беспроводный терминал 160 может измерять уровень сигналов от различных RBS 114, связанных с предопределенным набором частот, каждый раз, когда беспроводный терминал 160 активизируется из неактивного состояния. Схема 176 определения местоположения может определить местоположение беспроводного терминала 160 согласно любым известным средствам. Например, схема 176 определения местоположения может использовать информацию от Глобальной системы позиционирования (GPS), чтобы определить местоположение беспроводного терминала 160. Альтернативно, так как точность местоположения, требуемая в целях управления мобильностью, обычно весьма ограничена, местоположение может быть выведено с адекватной точностью из сигналов, которые беспроводный терминал 160 принимает от наземных или спутниковых источников и их соответствующих сигнальных уровней или характеристик. Хотя фиг.6 показывает как схему 174 измерений, так и схему 176 определения местоположения, понятно, что процессор прогнозирования не требует обеих схем.

Схема 174 измерения и/или схема 176 определения местоположения предоставляют сигнальные характеристики и/или информацию местоположения на схему 178 оценки. Схема 178 оценки оценивают предоставленные данные, чтобы прогнозировать будущие события управления мобильностью. Например, основываясь на информации местоположения, схема 178 оценки может предсказать, что беспроводный терминал 160 скоро будет находиться вне дальности действия любой RBS 114. Альтернативно или дополнительно, схема 178 оценки может использовать взвешенные данные уровня сигнала, чтобы прогнозировать будущую потерю пригодных для использования сигналов от RBS 114. Например, схема 178 оценки может проанализировать уровни сигнала, получаемые каждый раз, когда беспроводный терминал является активным, чтобы определить тенденции, связанные с сигналом каждой RBS. Кроме того, схема 178 оценки может экстраполировать текущие данные уровня сигнала, используя любой известный метод экстраполяции, чтобы прогнозировать будущее событие управления мобильностью, такое как неизбежная потеря пригодных для использования сигналов от RBS 114.

Фиг.7 показывает примерный граф, полученный из взвешенных и экстраполируемых данных уровня сигнала RBS, связанных с тремя RBS 114. Как показано на фиг.7, уровень самого сильного сигнала RBS уменьшается и быстро спадает ниже предопределенного порога. Хотя уровень другого сигнала RBS увеличивается, этот сигнал не будет превышать предопределенный порог, прежде чем другие сигналы спадут ниже порога. Когда уровень всех сигналов RBS, как ожидается, спадет ниже порога, схема 178 оценки определяет, что потеря пригодных для использования сигналов RBS неизбежна. Когда схема оценки 178 определяет, что потеря сигнала неизбежна и продлится больше, чем предопределенный промежуток времени, схема 170 прогнозирования выдает прогноз в схему 172 сообщений. В ответ схема 172 сообщений генерирует сообщение мобильности и посылает сообщение мобильности на сервер 130 мобильности 130, как описано выше.

Приведенное выше описывает, как сервер 130 мобильности обновляет регистр 128 местоположения так, что сеть 100 может выполнить поисковый вызов беспроводного терминала 160 через спутник 152, когда беспроводный терминал 160 находится вне дальности действия любой RBS 114. Понятно, что сеть 100 может также продолжать поисковый вызов беспроводного терминала 160 через наземные RBS 114, даже когда сеть 100 выполняет поисковый вызов беспроводного терминала 160 через спутник 152. С этой целью сеть 100 может использовать различные временные сегменты для посылки сигналов поискового вызова от спутника 152 и RBS 114, как обсуждено ниже. Если в некоторый момент сигнал, принятый в беспроводном терминале 160 от RBS 114, достигает пригодного для использования уровня сигнала, беспроводный терминал 160 может зарегистрироваться в RBS 114, чтобы обновить регистр 128 местоположения, так что беспроводный терминал 160 может принимать будущие сигналы поискового вызова от RBS 114 в соответствующей области поискового вызова. В некоторый момент после этого сеть 100 может принять решение закончить поисковый вызов через спутник 152, чтобы освободить функциональные средства поискового вызова спутниковой системы 150, 152 ограниченного ресурса.

Когда беспроводный терминал 160 контролирует и/или оценивает сигналы и от спутника, и от одной или более RBS 114, сервер 130 мобильности может скоординировать операции временной привязки, связанные с наземными и спутниковыми сигналами. Например, беспроводный терминал 160 может идентифицировать текущий временной сегмент «активности», назначенный беспроводному терминалу 160 в сообщении мобильности, переданном к серверу 130 мобильности. Сервер 130 мобильности может затем уведомить беспроводный терминал 160 об отличающемся временном сегменте «активности» для использования, чтобы принимать сигналы поискового вызова через спутник 152. Такое уведомление может быть послано в беспроводный терминал 160 как часть сообщения ACK, которое подтверждает надежный прием сообщения мобильности на сервере 130 мобильности. Понятно, что сервер 130 мобильности может уведомить беспроводный терминал 160 о спутниковом временном сегменте, назначенном сетью 100. Альтернативно, сервер 130 мобильности может назначить временной сегмент для спутниковых сигналов и уведомить как сеть 100, так и беспроводный терминал 160 о назначенном спутниковом временном сегменте. Использование различных временных сегментов режима неактивности для прослушивания наземных и спутниковых поисковых вызовов, соответственно, обеспечивает возможность беспроводному терминалу прослушивать и то, и другое.

В то время как выше был описан сервер 130 мобильности, который обеспечивает средства управления мобильностью для одиночного случая управления мобильностью, понятно, что сервер 130 мобильности может использоваться, чтобы регистрировать множество событий управления мобильностью в MSC/LR 124. Для иллюстрации рассмотрим сценарий сети, показанный на фиг.8. В положении (1) RBS 114 в первой области 116 поискового вызова посылают сигналы поискового вызова в беспроводный терминал 160. По мере того как беспроводный терминал 160 перемещается в положение (2), он будет терять способность надежно принимать сигналы поискового вызова из первой области 116 поискового вызова. В этой ситуации сервер 130 мобильности принимает сообщение мобильности от беспроводного терминала 160, указывающее это неизбежное условие. Сервер 130 мобильности затем обновляет регистр 128 местоположения, как описано выше, так что беспроводный терминал 160 будет принимать будущие сигналы поискового вызова через первый спутниковый луч 154 от спутника 152. По мере того как беспроводный терминал 160 продолжает перемещаться в положение (3), беспроводный терминал 160 может выйти за пределы дальности действия первого спутникового луча 154 и войти в зону покрытия второго спутникового луча 156. В этой ситуации сервер 130 мобильности может обновить регистр 128 местоположения в ответ на другое сообщение мобильности, так что беспроводный терминал 160 будет принимать будущие сигналы поискового вызова через второй спутниковый луч 156. Беспроводный терминал может в конечном счете переместиться в положение (4), которое находится в пределах дальности действия второй наземной области 118 поискового вызова. В этой ситуации сервер 130 мобильности может обновить регистр 128 местоположения в ответ на другое сообщение мобильности, так что беспроводный терминал 160 будет принимать будущие сигналы поискового вызова через RBS 114 во второй области 118 поискового вызова. Альтернативно, как только беспроводный терминал 160 восстанавливает пригодную для использования коммуникацию с RBS 114 во второй области 118 поискового вызова, беспроводный терминал 160 может повторно зарегистрироваться в MSC/LR 124 через новую RBS 114 с использованием обычных средств. В некоторый момент после этого сеть 100 может принять решение закончить поисковый вызов через спутник 152, чтобы освободить функциональные средства поискового вызова спутника 152 с ограниченным ресурсом.

Выше описано, как сервер 130 мобильности может использоваться, чтобы обновить регистр 128 местоположения в двухрежимной сети 100, имеющей как наземные, так и спутниковые функциональные возможности. Однако понятно, что сервер 130 мобильности может также использоваться для обновления регистра 128 местоположения, даже когда беспроводный терминал 160 получает обслуживание от других сетей. Фиг.9 показывает другую примерную сеть 180, связанную с сетью 100 по фиг.1. Сеть 180 содержит нерасширенную сеть и включает в себя RAN 182 и основную сеть 190. Основная сеть 190 включает в себя MSC/LR 192, включая MSC 194 и регистр 196 местоположения, шлюз 198, но не обязательно связана с какой-либо спутниковой системой. Когда беспроводный терминал 160 осуществляет связь через сеть 180, беспроводный терминал 160 может не знать и может быть неспособным определить возможности плоскости сигнализации или плоскости управления сети 180, которая может быть посещаемой сетью. Тем не менее, сеть 180 будет обеспечивать каналы трафика, которые позволяют терминалу 160 передавать сообщения пользовательской плоскости к своему серверу 130 мобильности. Сервер 130 мобильности затем передает эти сообщения в соответственно преобразованной форме в MSC/LR 124 сети 100. MSC 126 затем формулирует любые необходимые сообщения плоскости управления, которые должны быть посланы в MSC 194 из посещаемой сети 180 с использованием стандартного протокола управления, такого как SS7 или IS-41.

Сервер мобильности согласно настоящему изобретению улучшает обычные операции управления мобильностью, не требуя никаких модификаций существующих сетей, таких как сеть 180, и не требуя, чтобы беспроводный терминал 160 посылал регистрационные сообщения плоскости управления через сеть с ограниченными функциональными возможностями, такую как спутниковая система. Кроме того, поскольку беспроводный терминал 160 обменивается сообщениями мобильности непосредственно с сервером 130 мобильности 130 как сообщениями пользовательской плоскости по обычному соединению трафика, улучшение управления мобильностью, обеспечиваемое сервером 130 мобильности 130 может быть конфиденциально организовано между беспроводным терминалом 160 и его домашней сетью.

Настоящее изобретение может, разумеется, быть выполнено иными способами по сравнению с тем, что изложено выше, без отклонения от существенных особенностей изобретения. Представленные варианты осуществления следует рассматривать во всех отношениях как иллюстративные, а не ограничительные, и все изменения, находящиеся в пределах значения и диапазона эквивалентности приложенной формулы изобретения, рассматриваются как охватываемые ее объемом.

Изобретение относится к области беспроводной связи. Технический результат заключается в обеспечении поддержки беспроводных стандартов, в которых не используется сообщение разъединения. Сущность изобретения заключается в том, что предложенные способ и устройство используют сервер (130) мобильности для дополнения операций управления мобильностью обычной схемы коммутации мобильной связи (MSC) (126). Сервер (130) мобильности принимает сообщения мобильности от беспроводного терминала (160) и обновляет регистр (128) местоположения в ответ на принятые сообщения мобильности. Согласно одному варианту осуществления, сервер (130) имеет предопределенный сетевой адрес, такой как телефонный номер, IP-адрес и т.д. Беспроводный терминал (160) посылает сообщения мобильности как сообщения пользовательской плоскости на предопределенный сетевой адрес по каналу данных трафика. В одном варианте осуществления сообщения мобильности указывают неизбежную потерю пригодных для использования сигналов базовой станции на идентифицированном беспроводном терминале (160). Для этого варианта осуществления сервер (130) мобильности может идентифицировать спутниковый луч, ассоциированный с местоположением беспроводного терминала, на основе принятых сообщений мобильности, и соответственно обновлять регистр (128) местоположения. 6 н. и 28 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Беспроводный терминал (160), связанный с сетью (100) связи, причем упомянутый беспроводный терминал (160) характеризуется
памятью (166) для хранения сетевого адреса сервера (130) мобильности, конфигурированного для дополнения операций управления мобильностью упомянутой сети (100) связи;
процессором (170) прогнозирования, конфигурированным для прогнозирования будущих событий управления мобильностью, ассоциированных с упомянутым беспроводным терминалом (160); и
процессором (172) сообщений, конфигурированным для генерации сообщений мобильности на основе упомянутого прогнозирования и посылки упомянутых сообщений мобильности как сообщений пользовательской плоскости к упомянутому серверу (130) мобильности по упомянутому сохраненному сетевому адресу по каналу данных трафика.

2. Беспроводный терминал (160) по п.1, в котором процессор (170) прогнозирования содержит
схему (174) измерения, конфигурированную для измерения характеристик сигналов, принимаемых от одной или более базовых станций (114) в упомянутой сети (100) связи; и
схему (178) оценки, конфигурированную для прогнозирования будущих событий управления мобильностью на основе измеренных характеристик.

3. Беспроводный терминал (160) по п.2, в котором измеренная характеристика включает в себя, по меньшей мере, одно из качества сигнала и уровня сигнала.

4. Беспроводный терминал (160) по п.1, в котором процессор (170) прогнозирования содержит
схему (176) определения местоположения, конфигурированную для определения местоположения беспроводного терминала (160) в упомянутой сети (100) связи; и
схему (178) оценки, конфигурированную для прогнозирования будущих событий управления мобильностью на основе определенного местоположения.

5. Беспроводный терминал (160) по п.1, в котором упомянутые сообщения мобильности указывают неизбежную потерю пригодных для использования сигналов базовой станции в упомянутом беспроводном терминале (160).

6. Беспроводный терминал (160) по п.1, в котором упомянутые сообщения мобильности указывают неизбежное возвращение пригодных для использования сигналов базовой станции в упомянутом беспроводном терминале (160).

7. Беспроводный терминал (160) по п.1, в котором предопределенный адрес включает в себя, по меньшей мере, одно из телефонного номера, Wi-Fi-адреса и IP-адреса.

8. Беспроводный терминал (160) по п.1, в котором каждое сообщение мобильности включает в себя одно из сообщения пакетных данных пакета, последовательности DTMF и сообщения SMS.

9. Способ для беспроводного терминала для добавления операций управления мобильностью в сети (100) связи, причем способ характеризуется
сохранением сетевого адреса сервера (130) мобильности, конфигурированного для дополнения операции управления мобильностью упомянутой сети (100) связи, в памяти (166) беспроводного терминала (160);
прогнозированием будущих событий управления мобильностью, ассоциированных с упомянутым беспроводным терминалом (160);
генерацией сообщений мобильности на основе упомянутого прогнозирования; и
посылкой упомянутых сообщений мобильности упомянутому серверу (130) мобильности по упомянутому сохраненному сетевому адресу как сообщений пользовательской плоскости по каналу данных трафика.

10. Способ по п.9, в котором прогнозирование будущих событий управления мобильностью включает в себя
измерение характеристик сигналов, принимаемых от одной или более базовых станций (114) в упомянутой сети (100) связи; и
прогнозирование будущих событий управления мобильностью на основе измеренных характеристик.

11. Способ по п.10, в котором измерение характеристик включает в себя измерение, по меньшей мере, одного из качества и уровня сигналов, принимаемых от одной или более базовых станций (114) в упомянутой сети (100) связи.

12. Способ по п.9, в котором прогнозирование будущих событий управления мобильностью включает в себя
определение местоположения беспроводного терминала (160) в упомянутой сети (100) связи; и
прогнозирование будущих событий управления мобильностью на основе определенного местоположения.

13. Сервер (130) мобильности, конфигурированный для дополнения операций управления мобильностью сети (100) связи, причем упомянутый сервер (130) мобильности характеризуется
интерфейсом (132) связи, конфигурированным для приема сообщений мобильности по каналу данных трафика от беспроводного терминала (160); и
процессором (134) сообщений, конфигурированным для обновления регистра (128) местоположения в упомянутой сети (100) связи в ответ на упомянутые сообщения мобильности.

14. Сервер (130) мобильности по п.13, в котором упомянутые сообщения мобильности указывают неизбежную потерю пригодных для использования сигналов базовой станции в упомянутом беспроводном терминале (160).

15. Сервер (130) мобильности по п.13, в котором упомянутые сообщения мобильности указывают неизбежное возвращение пригодных для использования сигналов базовой станции в упомянутом беспроводном терминале (160).

16. Сервер (130) мобильности по п.13, в котором интерфейс (132) связи ассоциирован с предопределенным сетевым адресом.

17. Сервер (130) мобильности по п.16, в котором предопределенный сетевой адрес включает, по меньшей мере, одно из телефонного номера, Wi-Fi-адреса и IP-адреса.

18. Сервер (130) мобильности по п.13, в котором каждое сообщение мобильности включает в себя одно из сообщения пакетных данных, последовательности DTMF и сообщения SMS.

19. Способ для сервера (13) мобильности для дополнения операций управления мобильностью сети (100) связи, причем способ характеризуется
приемом сообщений мобильности по каналу данных трафика от беспроводного терминала (160) на интерфейсе связи сервера мобильности; и
обновлением регистра местоположения в упомянутой сети (100) связи в ответ на упомянутые сообщения мобильности.

20. Сеть (100) связи, содержащая регистр местоположения (128) и первый узел (126) управления мобильностью, конфигурированный для выполнения операций управления мобильностью сети (100) связи на основе содержания упомянутого регистра (128) местоположения, причем сеть (100) связи характеризуется
вторым узлом (130) управления мобильностью, конфигурированным для дополнения операций управления мобильностью первого узла (126) управления мобильностью путем обновления упомянутого регистра (128) местоположения в ответ на сообщения мобильности, принятые от упомянутого беспроводного терминала (160).

21. Сеть (100) связи по п.20, в которой упомянутые сообщения мобильности указывают неизбежную потерю пригодных для использования сигналов базовой станции в упомянутом беспроводном терминале (160).

22. Сеть (100) связи по п.20, в которой упомянутые сообщения мобильности указывают неизбежное возвращение пригодных для использования сигналов базовой станции в упомянутом беспроводном терминале (160).

23. Сеть (100) связи по п.20, в которой вторая схема (130) управления мобильностью содержит
интерфейс (132) связи, конфигурированный для приема сообщений мобильности по каналу данных трафика от упомянутого беспроводного терминала (160), указывающих будущие события управления мобильностью, ассоциированные с упомянутым беспроводным терминалом (160); и
процессор (134) сообщений, конфигурированный для обновления упомянутого регистра (128) местоположения в ответ на сообщения мобильности.

24. Сеть (100) связи по п.20, в которой упомянутый интерфейс (132) связи включает в себя канал данных трафика в одной из сотовой сети, сети Wi-Fi и спутниковой сети.

25. Сеть (100) связи по п.20, в которой первая схема (126) управления мобильностью дополнительно конфигурирована для управления сетью (100) связи, чтобы посылать сигналы поискового вызова в упомянутый беспроводный терминал (160), по меньшей мере, через одно из спутника (150, 152), связанного с упомянутой сетью (100) связи, и одной или более базовых станций (114) в упомянутой сети (100) связи, на основе содержания регистра (128) местоположения.

26. Сеть (100) связи по п.25, в которой вторая схема (130) управления мобильностью дополнительно конфигурирована, чтобы посылать сообщения временных характеристик в упомянутый беспроводный терминал (160), указывающие первый временной сегмент для посылки упомянутых сигналов поискового вызова через упомянутые одну или более базовых станций (114).

27. Сеть (100) связи по п.26, в которой вторая схема (130) управления мобильностью дополнительно конфигурирована для посылки сообщений временных характеристик в упомянутый беспроводный терминал (160), указывающих второй временной сегмент для посылки упомянутых сигналов поискового вызова через упомянутый спутник (150, 152).

28. Сеть (100) связи по п.20, в которой каждое сообщение мобильности включает в себя одно из сообщения пакетных данных, последовательности DTMF и сообщения SMS.

29. Сеть (100) связи по п.20, в которой сообщения мобильности включают в себя сообщения пользовательской плоскости, посланные беспроводным терминалом (160) по каналу данных трафика к второму узлу (130) управления мобильностью.

30. Способ для сети (100) связи для дополнения операций управления мобильностью, включающий в себя выполнение операций управления мобильностью в первом узле (126) управления мобильностью на основе содержания регистра (128) местоположения, причем способ характеризуется
дополнением операций управления мобильностью первого узла (126) управления мобильностью путем обновления упомянутого регистра (128) местоположения в ответ на сообщения мобильности, принятые от упомянутого беспроводного терминала (160) во втором узле (130) управления мобильностью.

31. Способ по п.30, в котором упомянутые сообщения мобильности включают в себя сообщения пользовательской плоскости, принятые по каналу данных трафика в одной из сотовой сети, сети Wi-Fi и спутниковой сети.

32. Способ по п.30, дополнительно содержащий посылку сигналов поискового вызова на упомянутый беспроводный терминал (160) через, по меньшей мере, одно из спутника (150, 152), связанного с упомянутой сетью (100) связи, и одной или более базовых станций (114) в упомянутой сети (100) связи, на основе содержания регистра (128) местоположения.

33. Способ по п.32, дополнительно содержащий посылку сообщений временных характеристик от упомянутого второго узла (130) управления мобильностью на упомянутый беспроводный терминал (160), указывающих первый временной сегмент для посылки упомянутых сигналов поискового вызова через упомянутые одну или более базовых станций (114).

34. Способ по п.33, дополнительно содержащий посылку сообщений временных характеристик от упомянутого второго узла (130) управления мобильностью на упомянутый беспроводный терминал (160), указывающих второй временной сегмент для посылки упомянутых сигналов поискового вызова через упомянутый спутник (150, 152).