专利名称：移动通信系统、核心网络、无线电网络系统和用于选择包含该系统的网络的方法
技术领域：
本发明涉及可以从多个网络中选择包含移动终端的网络的移动通信系统。
背景技术：
近年来，移动通信服务己经变得相当普遍，并且服务已经得到扩展，
例如第三代伙伴项目GG)、无线局域网(WLAN)等等。
这些无线服务是在彼此重叠的覆盖区域中提供的，从而在相同位置同 时提供了多种不同的无线服务。这样，便携式终端的用户可以选择并使用 多种服务中的任何一种(例如见JP-2005-252493-A)。
作为向3G便携式终端提供的额外服务，除了 GSM (全球移动通信系 统)标准的服务(呼叫转发、呼叫等待等)以外，还采用了基于IN (智能 网络)的服务。IN系统是这样一种系统，该系统通过向不同于交换机的节 点分配与服务相关的控制以及数据保存和管理功能，来尝试消除用于在服 务添加和扩展的情况下改变交换机的软件的需要。
对于每个便携式终端，可以选择性地提供上述的通信服务和额外服 务。为此，在系统一侧提供了多个网络以向便携式终端提供通信服务和额 外服务，以使得从其选择出用于与每个便携式终端相连的网络，从而可以 选择性地提供多种服务。在便携式终端一侧，根据所使用的服务提供了功 能上的差异，并且通过发送信号可以进行区分。根据来自便携式终端的信 号来选择包含便携式终端的网络。
发明内容
在上述的移动通信服务中，当向便携式终端提供的服务是分等级的时，根据它们的等级不仅在核心网络上必须有功能上的差异，而且在便携 式终端上也必须有功能上的差异。
另外，为了改变要接收的服务的等级，用户被要求不仅改变与便携式 电话运营商的合同，还要改变便携式终端。
本发明的示例性目的是提供一种能够根据用户合同(不论便携式终端 如何)选择包含便携式终端的网络的移动通信系统。
根据本发明示例性方面的移动通信系统是用于根据订户合同向便携式 终端提供多种服务的移动通信系统，该系统包括核心网络和无线电网络。
核心网络包括多个节点，每个节点具有向便携式终端提供不同服务的 功能。无线电网络包括用于与核心网络中的多个节点相连接的控制器。
核心网络在从便携式终端接收到位置登记请求后，在基于便携式终端 的订户合同确定的节点中登记便携式终端。在这种情况下，核心网络向便 携式终端发送临时订户标识信息，以使得临时订户标识信息允许识别便携 式终端被包含在该节点中。无线电网络在便携式终端和核心网络之间中继 消息信号。在这种情况下，控制器在从便携式终端接收到包括临时订户标 识信息的消息信号后，基于临时订户标识信息识别包含便携式终端的节 点，并向该节点发送消息信号。
因而，根据本发明，核心网络设有提供不同服务的多个节点，并且无 线电网络的控制器根据订户标识信息选择用于发送来自的移动终端的消息 信号的节点，以使得可以与便携式终端的功能相独立地根据用户的合同信 息选择包含便携式终端的节点。
图1是示出根据本发明一个示例性实施例的移动通信系统的配置的框
图2是示出根据本发明一个示例性实施例的MSC的配置的框图； 图3是示出根据本发明一个示例性实施例的RNC的配置的框图； 图4是示出根据本发明一个示例性实施例的便携式终端的配置的框
图；图5是示出根据本发明一个示例性实施例的移动通信系统的示例性操 作的序列图6是示出根据本发明一个示例性实施例的移动通信系统的示例性操 作的序列图7是示出根据本发明一个示例性实施例的移动通信系统的其他示例 性操作的序列图；以及
图8是示出根据本发明一个示例性实施例的移动通信系统的其他示例 性操作的序列图。
具体实施例方式
下面参考附图描述本发明的示例性实施例。
图1是示出根据本发明一个示例性实施例的移动通信系统的配置的框 图。在图1中，根据该示例性实施例的移动通信系统包括归属位置寄存器 (HLR (归属位置寄存器))1，移动交换中心(MSC (移动交换中心)-A、 B) 2-1、 2-2，无线电网络控制器(RNC (无线电网络控制器)a-c) 3-1、 3-2，以及便携式终端4。
MSC-A 2-1、 MSC-B 2-2是核心网络的节点。RNC是无线电网络系统 (RNS (无线电网络系统))的节点。MSC-A 2-1和MSC-B 2-2都分别包 含RNCa3-l、 RNCb3画2、 RNCc 3-3，并且MSC-A 2-1和MSC陽B 2-2构成 池区域(pool area) 100。
RNCa 3-1、 RNCb 3-2、 RNCc 3-3分别构成位置区域(LA (位置区 域))1201、 LA2 202、 LA3 203。这样，RNCa 3-1、 RNCb 3-2、 RNCc 3-3可以利用lu—Flex功能基于TMSI (临时移动订户身份临时用户标识 符)来选择要访问的MSC。当根据TMSI无法选择要访问的MSC时，假 定RNCa3-l、 RNCb 3-2、 RNCc 3-3访问默认设置的MSC-A2-1 。
被设置为由MSC给定便携式终端的TMSI的NRI (网络资源标识符) 是指示包含便携式终端的MSC的值，并且根据订户合同信息而不同。这 里假定"NRI=1"指示MSC-A 2-1， "NRI=2"指示MSC-B 2-2。 RNC可 以选择包含具有lu-Flex功能的下属便携式终端的MSC。在该示例性实施例中，利用上述功能，当在按MSC的不同提供给便
携式终端的服务之间存在差别时，在MSC中仅可以包含特定的便携式终 端。
图2是示出根据该示例性实施例的MSC的配置的框图。在图2中， MSC 2包括CPU (中央处理单元)21、用于存储由CPU 21执行的控制程 序22a的主存储器22、用作当CPU 21执行控制程序22a时的工作区域的 存储设备23、以及用于控制HLR 1和RNCa-c 3-1 - 3-3之间的通信的通信 控制单元24。
存储设备23包括用于保存设置在自身设备中的NRI信息的NRI信息 保存区域231、用于保存用于认证便携式终端4的认证信息的认证信息保 存区域232、以及用于保存便携式终端4的用户的订户简介的订户简介保 存区域233。 CPU 21、主存储器22、存储设备23和通信控制单元24分别 连接到内部总线210。另外，图1中所示的MSC-A 2-1和MSC-B 2-2在配 置上类似于图2中所示的MSC 2。
图3是示出根据该示例性实施例的RNC的配置的框图。在图3中， RNC 3包括CPU 31、用于存储由CPU 31执行的控制程序32a的主存储器 32、用作当CPU 31执行控制程序32a时的工作区域的存储设备33、以及 用于控制MSC-A 2-1和MSC-B 2-2与未示出的节点B (无线电基站设备) 之间的通信的通信控制单元34。
存储设备33包括用于保存在自身设备中被设置为默认的NRI的默认 设置保存区域331以及用于保存用于实现lu-Flex功能的lu-Flex功能程序 的lu-Flex功能程序保存区域332。 CPU 31、主存储器32、存储设备33和 通信控制单元34分别连接到内部总线310。另外，图1中所示的RNCa-c 3-1 - 3-3在配置上类似于图3中所示的RNC 3。
图4是示出根据该示例性实施例的便携式终端的配置的框图。在图4 中，便携式终端4包括CPU 41、用于存储由CPU 41执行的控制程序42a 的主存储器42、用作当CPU 41执行控制程序42a时的工作区域的存储设 备43、以及用于控制RNC 3和节点B之间的无线电通信的无线电通信控 制单元44。存储设备43包括用于保存被设置为存储设备43的ID (标识信息)的 IMSI (国际移动订户身份固定分配的用户标识符)的ID信息(IMSI) 保存区域431以及用于保存通过RNC 3发送的TMSI的TMSI保存区域 432。 CPU 41、主存储器42、存储设备43、无线电通信控制单元44分别 连接到内部总线410。
图5和6是示出根据该示例性实施例的移动通信系统的示例性操作的 序列图。参考图5和6，将描述当在MSC禾P SGSN (服务GPRS支持节 点)之间没有Gs-IF时的CS (电路交换)单附接(Attach) /位置登记过 程。图5示出了当从便携式终端接收到指定IMSI的位置更新请求时的CS 附接序列。这种附接是用于管理端接的启用/禁用的过程。
当CS附接启动时，便携式终端发送设置IMSI的位置更新请求(位置 更新请求101)。这里，由于在位置更新请求(101)中没有设置NRI， 因此RNC向在RNC中设置为默认的MSC-A中继信号。
在接收到位置更新请求(101)后，MSC-A利用设置为便携式终端的 ID (标识符)的IMSI来搜索由MSC-A保存的订户简介。当没有订户简介 时，MSC-A向HLR发送认证信息(认证信息査询102)以查询认证便携式终端所需的信息。
HLR在发送认证信息确认(认证信息查询响应103)中向MSC-A发 送认证信息。MSC-A利用通过认证请求(认证请求104)和认证响应 (认证响应105)过程中的每一过程获得的认证信息来认证便携式终
丄山顿。
当认证成功时，MSC-A向HLR发送更新位置(位置更新106)以向 HLR执行便携式终端的位置登记。随后，通过在MSC-A和HLR之间发送 和接收插入订户数据(订户信息写入请求107)和插入订户数据确认 (订户信息写入响应108)，订户简介被下载到MSC-A。
最终，当MSC-A已从HLR接收到更新位置确认(位置登记响应 109)时，位置登记过程在MSC-A和HLR之间终止。
在根据来自从HLR下载的订户简介的合同信息认识到包含便携式终 端的MSC是MSC-B后，MSC-A向RNC发送重路由命令(110)，并且RNC向MSC-B发送包括位置更新请求(位置登记请求)的初始UE (便
携式终端初始化111)。
在执行了 MSC-B和便携式终端之间的认证和加密(认证/加密处理 112)之后，MSC-B向HLR发送更新位置(位置登记113)。在接收到 更新位置(位置登记113)后，HLR向作为包含便携式终端的旧的MSC 的MSC-A发送取消位置(位置取消114)。
MSC-A删除便携式终端的订户简介，并且向HLR返回取消位置确认 (位置取消响应115)。随后，HLR向作为包含便携式终端的新的MSC 的MSC-B发送设置订户数据的插入订户数据(订户信息写入请求 116)。
在创建了订户简介之后，MSC-B返回插入订户数据确认(订户信息写 入响应117)。在接收到插入订户数据确认(117)后，HLR向MSC-B 返回更新位置确认(位置登记响应118)。
MSC-B向便携式终端分配TMSI，并且向RNC返回设置了位置更新 接受(位置登记接受)的重路由完成(重路由完成119)，而RNC通过 直接传送向便携式终端通知TMSI (TMSI通知120)。在接收到TMSI 后，便携式终端向MSC-A发送TMSI重分配完成(TMSI重分配完成 121)。在位置登记过程已完成之后，便携式终端利用通过前述过程已向 其通知的TMSI来进行通信。
接下来，将参考图6描述当便携式终端设置了 TMSI时的位置登记过 程。图6示出了在LVR (访客位置登记)间的情况下的序列。
当CS附接启动时，便携式终端发送位置更新请求(位置更新请求 201)，在该请求中其中保存的TMSI已被设置。RNC识别出在位置更新 请求(201)中设置的TMSI内的NRI，并向该MSC传送信号。在这种情 况下，信号被发送到MSC-B。
在接收到位置更新请求(201)后，MSC-B识别VLR间的位置登记， 这是因为在位置更新请求(201)中设置的旧的LAI (旧LAI (位置区域身 份))不是其自身的MSC-B的LAI。 MSC-B从旧的LAI搜索旧的MSC-B (旧MSC-B)，并发送发送标识请求(认证信息查询202)以查询认证便携式终端所需的信息。
旧MSC-B在发送标识响应(认证信息查询响应203)中将认证信息 发送到MSC-B。当发送标识响应(203)的判决结果是异常时，旧MSC-B 通过身份请求(身份请求204)和身份响应(身份响应205)的过程来 査询便携式终端以获得IMSL另外，当缺乏认证所需的信息时，旧MSC-B向HLR发送发送认证信息(认证信息查询206)以査询认证便携式终 端所需的信息。
HLR通过认证信息确认(认证信息查询响应207)向MSC-B发送认 证信息。当认证处理所需的信息准备好时，MSC-B通过认证请求(认证请 求204)和认证响应(认证响应205)过程中的每一过程来认证便携式 终端。当认证成功时，MSC-B向HLR发送更新位置(位置更新210)以 在HLR中执行便携式终端的位置登记。
由于从HLR看起来是正常的VLR间位置登记过程，因此通过向作为 旧MSC的就MSC-B发送取消位置(位置取消211)并从旧MSC-B接收 取消位置确认(位置取消响应212)，删除了旧MSC的订户简介。
随后，HLR向MSC-B发送插入订户数据(订户信息写入请求213) 并从MSC-B接收插入订户数据确认(订户信息写入响应214)，以将订 户简介下载到MSC-B。最终，MSC-B从HLR接收更新位置确认(位置更 新响应215)以完成向HLR的位置登记过程。
在根据下载的订户简介中的合同信息认识到MSC-B是包含便携式终 端的MSC后，MSC-B给出其中NRI被设置为"2"的TMSI，执行与便携 式终端的加密处理，然后向便携式终端发送其中TMSI被设置的位置更新 接受(位置登记接受218)。在加密处理中，发送和接收安全模式命令 (安全模式命令216)和安全模式完成(安全模式完成217)。
在接收到TMSI后，便携式终端向MSC-B发送TMSI重分配完成 (TMSI重分配完成219)。在位置登记过程已完成之后，便携式终端利 用通过前述过程已通知的TMSI来进行通信。
图7和8是示出根据该示例性实施例的移动通信系统的其他示例性操 作的序列图。参考图7和8，将描述当MSC和SGSN通过Gs-IF相关联时的组合附接(组合附接)/位置登记过程。
图7示出了 VLR间/SGSN间的组合附接序列。该序列示出了当便携 式终端不保存TMSI并且要设置IMSI时的过程。
便携式终端向SGSN发送其中IMSI被设置的附接请求(附接请求 301) 。 SGSN通过认证信息获取(302)从HLR获取认证信息，并利用安 全功能(安全功能303)认证便携式终端。当认证成功时，SGSN向 HLR发送更新位置(位置更新304)。
当在旧SGSN (旧SGSN)中存在订户的简介时，HLR向旧SGSN发 送取消位置(位置取消305)并从旧SGSN接收取消位置确认(位置取消 响应306)，以删除旧SGSN的订户简介。随后，HLR向SGSN发送插 入订户数据(订户信息写入请求307)并从SGSN接收插入订户数据确 认(订户信息写入响应308)，以向SGSN下载订户简介。
SGSN根据下载的订户简介的合同信息确定包含便携式终端的MSC， 并向MSC-B发送更新位置(位置更新309)。在接收到更新位置 (309)后，MSC-B执行正常的位置登记过程(310-315)。
在根据从HLR下载的订户简介中的合同信息认识到MSC-B是包含便 携式终端的MSC后，MSC-B给出其中NRI被设置为"2"的TMSI，并向 SGSN发送其中TMSI被设置的位置更新接受(位置更新接受316)。
SGSN向便携式终端发送由SGSN给出的P-TMSI (分组TMSI)和其 中由MSC-B给出的TMSI被设置的附接接受(附接响应317)，而便携 式终端返回附接接受(附接响应318)。
SGSN向MSC-B发送TMSI重分配接受(TMSI重分配完成319)以 完成组合附接过程。
最终，参考图8描述VLR间/SGSN内的组合RA/LA更新过程。该序 列示出了当由便携式终端保存的P-TMSI被设置的情形。
便携式终端向SGSN发送其中P-TMSI被设置的附接请求(附接请 求401) 。 SGSN利用安全功能(安全功能402)认证便携式终端。认 证信息是通过认证信息获取(403)过程从HLR获取的。
SGSN根据P-TMSI禾口旧RAI (路由区域身份)确定SGSN内(intraSGSN)，根据SGSN中保存的订户简介确定包含便携式终端的MSC，并 向MSC-B发送更新位置(位置更新405)。
在接收到更新位置(405)后，MSC-B执行正常的位置登记过程 (406-410)。在根据从HLR下载的订户简介中的合同信息认识到MSC-B 是包含便携式终端的MSC后，MSC-B给出其中NRI被设置为"2"的 TMSI，并向SGSN发送其中TMSI被设置的位置更新接受(位置更新接
受411)。
SGSN向便携式终端发送由SGSN给出的P-TMSI和其中由MSC-B给 出的TMSI被设置的附接接受(附接接受412),而便携式终端返回附接 接受(附接接受413) 。 SGSN向MSC-B发送TMSI重分配接受(TMSI 重分配接受414)以完成组合RA/LA更新过程。
如果在上述附接/位置登记过程中便携式终端保存遵从订户的合同的 TMSI，则来自便携式终端的与发起相关的服务，例如随后的发起、SMS (短消息服务)等可以由可提供遵从与TMSI的合同的服务和RNC的lu-Flex功能的MSC处理。另一方面，与端接相关的服务可以由在HLR中包 含订户的MSC解决，以使得服务可以通过现有处理提供。
这样，在该示例性实施例中，核心网络设有具有不同服务等级的多个 节点，利用RNC的lu-Flex功能选择便携式终端的一个节点，并且信号被 发送到该节点，从而可以与便携式终端的功能独立地基于用户的合同信息 来选择包含便携式终端的节点。因此，当便携式电话运营商选择性地向用 户提供具有不同等级的多种服务时，通过简单地设置合同内容可以很容易 地选择一种服务。另外，便携式终端的用户可以从便携式电话运营商提供 的多种服务中选择一种期望服务，而不用改变便携式终端。
在该示例性实施例中，已经描述了通过向作为线路交换的核心网络节 点的MSC提供功能差异并利用由MSC给出的TMSI和lu-Flex功能来选择 包含便携式终端的节点的方法。但是，即使在分组交换的核心网络节点 中，通过向给出P-TMSI的SGSN提供与前述MSC类似的功能，可以根据 合同信息选择包含PS (分组交换)订户的网络。
权利要求
1. 一种用于根据订户合同向便携式终端提供多种服务的移动通信系统，所述移动通信系统包括包括多个节点的核心网络，每个节点向所述便携式终端提供不同服务，并且响应于来自所述便携式终端的位置登记请求，将所述便携式终端登记到基于所述便携式终端的订户合同确定的节点中，并向所述便携式终端发送临时订户标识信息，所述临时订户标识信息用于标识所述便携式终端被包含在所述节点中；以及在所述便携式终端和所述核心网络之间中继消息信号的无线电网络，其包括与所述核心网络中的所述多个节点相连接的控制器，其中在所述中继期间，所述控制器在从所述便携式终端接收到包括所述临时订户标识信息的消息信号后基于所述临时订户标识信息来识别包含所述便携式终端的节点，并向所述节点发送所述消息信号。
2. 如权利要求1所述的移动通信系统，其中所述核心网络还包括管理 所述便携式终端的线路交换通信中的位置的第一位置管理设备，其中从所 述便携式终端接收到位置登记请求的节点请求所述第一位置管理设备更新 位置登记。
3. 如权利要求1所述的移动通信系统，其中当所述控制器从所述便携式终端接收的位置登记请求包括固定订户标 识信息而不是所述临时订户标识信息时，所述无线电网络将所述位置登记 请求发送到默认确定的节点，并且所述核心网络在从所述无线电网络接收到包括所述固定订户标识信息 的位置登记请求后，根据所述固定订户标识信息调査已发送所述位置登记 请求的便携式终端的订户合同，基于所获取的订户合同确定包含所述便携 式终端的节点，在所述节点中登记所述便携式终端，并向所述便携式终端 发送临时订户标识信息，所述临时订户标识信息用于标识所述便携式终端 被包含在所述节点中。
4. 如权利要求1所述的移动通信系统，其中-所述核心网络在从所述无线电网络接收到包括所述临时订户标识信息 的位置登记请求后，根据所述临时订户标识信息确定包含已发送所述位置 登记请求的便携式终端的节点，在所述节点中登记所述便携式终端，并向 所述便携式终端发送新的临时订户标识信息，所述新的临时订户标识信息 用于标识所述便携式终端被包含在所述节点中。
5. 如权利要求1所述的移动通信系统，其中所述核心网络还包括管理 所述便携式终端的线路交换通信中的位置的第一位置管理设备，以及管理 所述便携式终端的分组交换通信中的位置的第二位置管理设备，其中当所 述第二位置管理设备从所述便携式终端接收到位置登记请求时，所述核心 网络与所述第一位置管理设备相关联地向所述便携式终端发送所述临时订 户标识信息和用于分组交换通信的临时订户标识信息。
6. 如权利要求5所述的移动通信系统，其中当所述第二位置管理设备从所述便携式终端接收的位置登记请求包括 固定订户标识信息而不是所述临时订户标识信息时，所述第二位置管理设 备请求所述第一位置管理设备更新位置登记。
7. 如权利要求5所述的移动通信系统，其中当所述第二位置管理设备从所述便携式终端接收的位置登记请求包括 用于分组交换通信的临时订户标识信息时，所述第二位置管理设备根据用 于分组交换的临时订户标识信息来识别包含所述便携式终端的节点，并请 求所述节点更新位置登记，并且所述节点请求所述第一位置管理设备更新 位置登记。
8. —种移动通信系统中的核心网络，所述移动通信系统用于根据订户 合同向便携式终端提供多种服务，所述核心网络的特征在于包括向所述便携式终端提供彼此不同的服务的多个节点，其中在从所述便携式终端接收到位置登记请求后，在基于所述便携式 终端的订户合同确定的节点中登记所述便携式终端，并且临时订户标识信 息被发送到所述便携式终端，以使得所述临时订户标识信息允许标识所述 便携式终端可被包含在所述节点中。
9. 一种用于在移动通信系统中在核心网络内的多个节点和便携式终端之间中继消息信号的无线电网络，所述移动通信系统用于根据订户合同向 所述便携式终端提供多种服务，所述无线电网络的特征在于包括与所述核心网络中的所述多个节点相连接的控制器，其中在所述消息 信号的中继期间，所述控制器在从所述便携式终端接收到包括临时订户标 识信息的消息信号后基于所述临时订户标识信息识别出包含所述便携式终 端的节点，并向所述节点发送所述消息信号。
10. —种用于移动通信系统的服务控制方法，所述移动通信系统用于 根据与多个节点的订户合同向便携式终端提供多种服务，每个节点具有向 所述便携式终端提供不同服务的功能，其中在核心网络中，在从所述便携式终端接收到位置登记请求后，在基于所述便携式终端 的订户合同确定的节点中登记所述便携式终端，并向所述便携式终端发送 临时订户标识信息，以使得所述临时订户标识信息允许标识所述便携式终 端可被包含在所述节点中，并且在无线电网络中，当在所述便携式终端和所述核心网络之间中继消息信号时，在从所述 便携式终端接收到包括所述临时订户标识信息的消息信号后，基于所述临 时订户标识信息识别包含所述便携式终端的节点，并向所述节点发送所述 消息信号。
全文摘要
在从移动终端接收到位置登记请求后，核心网络在根据移动终端的订户合同判定的节点中登记移动终端。而且，核心网络向移动终端发送用于标识包含在节点中的临时订户标识符。无线电网络在移动终端和核心网络之间中继消息信号。当控制器从移动终端接收到包含临时订户标识符的消息信号时，控制器根据临时订户标识符识别包含移动终端的节点，并向该节点发送消息信号。
文档编号H04W60/00GK101305626SQ200680041978
公开日2008年11月12日 申请日期2006年10月2日 优先权日2005年11月16日
发明者大西真人, 田村利之 申请人:日本电气株式会社