专利名称：一种对集群无线通信系统用户进行移动性管理的方法
技术领域：
本发明涉及集群无线通信系统的应用技术，特别涉及一种对集群无线通信系统用户进行移动性管理的方法。
背景技术：
集群无线通信系统，可以简称集群系统，是近几年来发展起来的一种较经济、较灵活的指挥调度通信系统，广泛应用在政府机关、能源交通、机场码头、工矿企业、消防警察、水利和军事等单位，以满足各单位内部通信联络的需要。
集群系统提供最基本的业务为语音组呼业务(VGCS)。VGCS允许用户建立到属于某一给定服务区和组ID的一组用户的呼叫，业务的提供采用半双工模式，呼叫期间任何成员都可以成为讲者，但任一时刻只允许一个讲者，其他成员为听者。服务区可由若干属于同一MSC或不同MSC的小区组成，呼叫时每个相关小区有一个组呼信道，其中上行链路仅供当前讲话者使用，也就是当前讲话者为组发射模式；所有听者守侯在下行链路上，也就是所有听者为组接收模式；组呼信道配置的通知消息在通知信道(NCH)通知信道上广播。由于同一小区用户共享一条下行信道，因而大大节省了无线资源。
集群系统核心网的结构参见图1，图1为现有技术集群系统核心网结构示意图。其中，归属位置寄存器(HLR)102中存有用户信息，包括用户国际移动用户识别码(IMSI)、用户所属的组ID列表，通常一个用户可以最多属于50个组。
网关移动交换机(GMSC)103，与外部网络101相连，GMSC还与锚移动交换机(Anchor MSC)103相连。
锚MSC103负责管理和维护一个特定的VGCS。
中继MSC(Relay MSC)107是在组呼区域跨跃多个MSC时，除锚MSC之外的所有MSC。锚MSC105与中继MSC107之间是一对多的树状关系。
访问位置寄存器(VLR)104存有用户IMSI、用户所属组的ID列表。当用户漫游时，这些信息从HLR102中拷贝过来。VLR104从HLR102中复制该用户的IMSI和所属的组ID，为进入该位置区的用户分配一个临时移动用户识别号码(TMSI)，为漫游离开该位置区的用户释放其信息，为关机或长时间未能位置更新的用户设置该用户的状态为IMSI分离，VLR与其所在区域内的MSC和组呼寄存器(GCR)分别直接相连。
组呼寄存器(GCR)106中包含了组ID和组呼区域，组呼区域与组ID合在一起称作组呼参考。其中与锚MSC105相连的GCR106中包含了与组呼参考相关的调度员列表、中继MSC列表、锚MSC直接控制的小区列表。而与中继MSC107相连的GCR106则包含了与该组呼参考相关的锚MSC地址、本中继MSC所控制的小区列表。
收到组呼发起请求时，锚MSC105向所连接的GCR106查询该组属性。得到调度员列表、中继MSC列表、以及本MSC控制下的小区列表。进而呼叫调度员，呼叫中继MSC107并在本MSC控制下的小区建立组呼信道，通过各个小区的NCH通知组内用户有组呼发起，并指明其组呼信道以便组内用户监听。
中继MSC107接到锚MSC105的组呼呼叫请求后，向所连接的GCR106查询小区列表，在这些小区内建立组呼信道，通过NCH通知组内用户有组呼发起，并指明其组呼信道以便组内用户监听。
在实际的集群系统中，MSC与该MSC连接的VLR、GCR可以做在同一个物理实体内，它们之间存在相应的物理连接关系和逻辑连接关系。
目前的集群系统中，每个组包括一个组标识ID和组呼区域，其中组呼区域定义为一族小区，这些信息都是用户开户时在HLR和SIM卡里存储的固定信息。而且GCR中的组呼属性，如调度员列表、锚MSC地址、中继MSC地址，本MSC控制下的小区列表、优先级等也只是用户开户时确定。上述信息几乎完全是静态的，针对某个特定组，网络不能记录其当前用户的漫游活动情况，即并未对于某个特定组的用户进行移动性管理。
这样，不管是锚MSC，还是中继MSC，在组呼发起前，都不能对特定组进行任何维护。当组呼发起并建立组呼信道时，也并不能针对组呼用户本身，而只是查询GCR得到组呼区域的对应小区列表，向该小区列表中各小区的组用户发起组呼和建立组呼信道。而GCR中的小区列表是在用户开户时建立的，所以网络无法获得组内目前用户活动状况，甚至不知道目前有多少用户在网内。随着集群系统的迅速发展和用户范围的不断扩大，这种对组用户盲目的管理方法无法满足越来越高的调度需求。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种对集群无线通信系统用户进行移动性管理的方法，使得网络及时获得组内目前用户活动状况，满足越来越高的调度需求。
为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的一种对集群无线通信系统用户进行移动性管理的方法，该方法包括以下步骤1)组用户发生用户事件时，访问寄存器根据用户事件生成操作信息，并将该操作信息和该组用户的当前信息发送给与该访问位置寄存器连接在同一个移动交换中心上的组呼寄存器；2)组呼寄存器根据该操作信息和该组用户当前信息，对保存在组呼寄存器中该组用户所在组的组属性信息进行修改，实现对该组用户进行移动性管理。
其中，当组用户发生的用户事件为开机时，所述步骤1)可以为访问寄存器根据用户事件生成通知添加消息，并将该组用户的当前信息填入通知添加消息后，将该通知添加消息发送给与该访问位置寄存器连接在同一个移动交换中心上的组呼寄存器；所述步骤2)可以为组呼寄存器收到通知添加消息后，在该组用户所在组的组属性中添加该组用户的当前信息。
当组用户发生的用户事件为用户漫游到另一个位置区时，所述步骤1)可以为新位置区的访问寄存器根据用户事件生成通知添加消息，并将该组用户的当前信息填入通知添加消息后，将该通知添加消息发送给与该访问位置寄存器连接在同一个移动交换中心上的组呼寄存器；同时新位置区的访问寄存器通知原访问寄存器该组用户已离开原位置区，原访问寄存器收到该通知后，生成通知删除消息，并将该组用户的当前信息填入通知删除消息后，将该通知删除消息发送给与该访问位置寄存器连接在同一个移动交换中心上的组呼寄存器；所述步骤2)可以为新位置区的组呼寄存器收到通知添加消息后，在该组用户所在组的组属性中添加该组用户的当前信息；原位置区的组呼寄存器收到通知删除消息后，在该组用户所在组的组属性中删除该组用户的当前信息。
当组用户发生的用户事件为关机时，所述步骤1)可以为访问寄存器根据用户事件生成通知删除消息，并将该组用户的当前信息填入通知删除消息后，将该通知删除消息发送给与该访问位置寄存器连接在同一个移动交换中心上的组呼寄存器；所述步骤2)可以为组呼寄存器收到通知删除消息后，在该组用户所在组的组属性中删除该组用户的当前信息。
该方法可以进一步包括，组用户进行周期性位置更新时，如果访问寄存器在周期内收到组用户的位置更新请求，则该组用户还处于原位置区；否则访问寄存器向该组用户发送寻呼消息，如果预定次数没有收到寻呼响应，则访问寄存器生成通知删除消息，并将该组用户的当前信息填入通知删除消息后，将该通知删除消息发送给与该访问位置寄存器连接在同一个移动交换中心上的组呼寄存器；组呼寄存器收到通知删除消息后，在该组用户所在组的组属性中删除该组用户的当前信息。
所述组用户的当前信息至少可以包括该组用户的组号、该组用户的国际移动用户识别码IMSI、该组用户当前所在的位置区。
该方法可以进一步包括组呼寄存器判断组用户当前所在位置区是否为组呼寄存器原有的小区列表中的位置区，如果是，则将该组用户设置为组呼激活状态；否则将该组用户设置为组呼非激活状态；组呼寄存器将各组用户的组呼状态发送给与之相连的移动交换中心，移动交换中心在有组用户发起组呼时，提示发起组呼的用户该组目前处于组呼非激活状态的组用户。
该方法还可以进一步包括移动交换中心向组呼寄存器查询呼叫区域时，组呼寄存器从各组用户的当前信息中查找出当前有开机的组用户的位置区，将查找到的位置区与组呼寄存器原有的小区列表中的位置区进行比较，将其中在小区列表中的位置区上报给移动交换中心。
由本发明的技术方案可见，本发明的这种对集群无线通信系统用户进行移动性管理的方法，在现有技术核心网对普通移动用户进行移动性管理的基础上，将VLR获得的用户当前信息及时地发送给GCR，使得网络及时获得组内目前用户活动状况，能够满足越来越高的调度需求。
图1为现有技术集群系统核心网结构示意图；图2为本发明在用户开机时进行移动性管理的流程示意图；图3为本发明在用户漫游到另一个位置区时进行移动性管理的流程示意图；图4为本发明在用户周期位置更新情况下进行移动性管理的流程示意图；图5为本发明在用户关机时进行移动性管理的流程示意图。
具体实施例方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明进一步详细说明。
本发明的这种对集群无线通信系统用户进行移动性管理的方法，沿用现有的网络结构，在现有技术核心网对普通移动用户进行移动性管理的基础上，对组呼用户进行移动性管理，使得网络能够更好地维护组内用户目前的活动情况。
现有技术核心网对所有的移动用户进行移动性管理，跟踪用户的当前活动状况和活动区域。现有移动性管理过程包括开机注册时位置登记。VLR将记录该用户所在位置区，并为该用户分配一个TMSI。
漫游进入新位置区时的位置登记新的VLR将记录该用户所在位置区，并为该用户分配一个TMSI。同时通知旧的VLR删除该用户对应信息。
周期性位置登记每隔一定时间位置登记一次。通过周期性位置登记，也可以说位置更新，核心网可以保持追踪移动用户当前的状态，特别是保持长时间没有操作的用户与网络的联系。位置更新时间周期和保护时间可以由运营商根据具体话务和用户习惯来设定调整。
用户数据删除指将用户记录从VLR中删除，包括用户漫游产生的用户数据删除、用户长时间无操作引起的用户数据删除、以及系统管理员对无效用户记录所进行的删除。
用户去激活用户关机时将发起去激活过程。VLR置用户状态为IMSI分离，该流程一般不通知HLR。若该用户被拨打，网络会将用户关机情况直接通知主叫方。
本发明方法基于上述现有移动性管理过程，主要包括以下两个步骤
第一步骤组用户发生用户事件时，访问寄存器根据用户事件生成操作信息，并将该操作信息和该组用户的当前信息发送给与该访问位置寄存器连接在同一个移动交换中心上的组呼寄存器；第二步骤组呼寄存器根据该操作信息和该组用户当前信息，对保存在组呼寄存器中该组用户所在组的组属性信息进行修改，实现对该组用户进行移动性管理。
本发明所述的组用户的当前信息至少可以包括该组用户的组号(ID)、该组用户的IMSI、该组用户当前所在的位置区，实际中组用户当前所在的位置区由用户所在位置区标识(LAI)信息表示。
参见图2，图2为本发明在用户开机时进行移动性管理的流程示意图。该流程是用户开机时进行移动性管理的一个较佳实施例的流程，该流程包括以下步骤步骤201，用户开机注册时向VLR发起位置更新请求。
步骤202，VLR收到位置更新请求后，为开机用户分配一个临时移动用户标识TMSI后，生成通知添加消息，该通知添加消息中包括该组用户的当前信息该组用户的组ID，该组用户的IMSI、该组用户的LAI，并将该添加消息发送给与该VLR连接在同一个MSC上的GCR。
步骤203，GCR收到该添加消息后，在该组用户所在组的组属性中添加该组用户的当前信息。
步骤204，GCR判断组用户当前所在位置区是否为GCR原有的小区列表中的位置区，如果是，则将该组用户设置为组呼激活状态；否则将该组用户设置为组呼非激活状态；GCR还可以将各组用户的组呼状态发送给与之相连的MSC，用于MSC在有组用户发起组呼时，提示发起组呼的用户该组目前处于组呼非激活状态的组用户。
参见图3，图3为本发明在用户漫游到另一个位置区时进行移动性管理的流程示意图，该流程是在用户漫游到另一个位置区时进行移动性管理的一个较佳实施例的流程，该流程包括以下步骤步骤301，用户从一个位置区移动进入新的位置区时，向新位置区的VLR发起位置更新。
步骤302，新位置区的VLR收到位置更新请求后，通知原VLR该组用户已离开原位置区，该通知信息中包括该组用户的TMSI和该组用户的LAI。
步骤303，原位置区的VLR释放旧的TMSI，生成通知删除消息，该通知删除消息中包括该组用户的当前信息该组用户的组ID，该组用户的IMSI、该组用户的LAI，并将该删除消息发送给原GCR，同时执行步骤305。
步骤304，原GCR收到该删除消息后，在该组用户所在组的组属性中删除该组用户的当前信息。
步骤305，新位置区的VLR为该组用户分配一个新的临时移动用户标识TMSI后，生成通知添加消息，该通知添加消息中包括该组用户的当前信息该组用户的组ID，该组用户的IMSI、该组用户的LAI，并将该添加消息发送给新位置区的GCR步骤306，新位置区的GCR收到该添加消息后，在该组用户所在组的组属性中添加该组用户的当前信息。
步骤307，新位置区的GCR判断组用户当前所在位置区是否为GCR原有的小区列表中的位置区，如果是，则将该组用户设置为组呼激活状态；否则将该组用户设置为组呼非激活状态；GCR还可以将各组用户的组呼状态发送给与之相连的MSC，用于MSC在有组用户发起组呼时，提示发起组呼的用户该组目前处于组呼非激活状态的组用户。
参见图4，图4为本发明在用户关机时进行移动性管理的流程示意图，该流程是在用户关机时进行移动性管理的一个较佳实施例的流程，该流程包括以下步骤步骤401，用户关机时，向VLR发起去注册请求。
步骤402，VLR设置该用户状态为IMSI分离，同时生成通知删除消息，该通知删除消息中包括该组用户的当前信息该组用户的组ID，该组用户的IMSI、该组用户的LAI，并将该删除消息发送给与该VLR连接在同一个MSC上的GCR。
步骤403，GCR收到该删除消息后，在该组用户所在组的组属性中删除该组用户的当前信息。
参见图5，图5为本发明在用户周期位置更新情况下进行移动性管理的流程示意图，该流程是在用户周期位置更新情况下进行移动性管理的一个较佳实施例的流程，该流程包括以下步骤步骤501-502，VLR在周期内没有收到组用户的位置更新请求时，向没有发送位置更新请求的组用户发送寻呼消息。如果仍没有收到寻呼相应，则重复执行步骤501-502。如果直到预定发送寻呼消息的次数到了，仍没有收到寻呼相应，则执行步骤503。用户没有及时进行周期位置更新通常是由于异常掉电关机、覆盖丢失等原因造成的。
步骤503，VLR设置该用户状态为IMSI分离，同时生成通知删除消息，该通知删除消息中包括该组用户的当前信息该组用户的组ID，该组用户的IMSI、该组用户的LAI，并将该删除消息发送给与该VLR连接在同一个MSC上的GCR。
步骤504，GCR收到该删除消息后，在该组用户所在组的组属性中删除该组用户的当前信息。
而对于正常周期性位置更新情况，则表明该用户还处于原有位置区。此时VLR不需要向GCR要求更新该组呼用户的记录信息。
在组呼发起时，MSC向GCR查询呼叫区域，GCR从各组用户的当前信息中查找出当前有开机的组用户的位置区，将查找到的位置区与GCR原有的小区列表中的位置区进行比较，将其中在小区列表中的位置区上报给移动交换中心。这样，只需对有组用户活动的位置区建立组呼信道，在没有组用户活动的位置区不必建立组呼信道，因而可以大大节省无线资源。
由上述的实施例可见，本发明的这种对集群无线通信系统用户进行移动性管理的方法，使得网络明确了组用户的当前活动范围以及活动状况，满足了更高的调度需求，而且实现简单，节省无线资源。
权利要求
1.一种对集群无线通信系统用户进行移动性管理的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤1)组用户发生用户事件时，访问寄存器根据用户事件生成操作信息，并将该操作信息和该组用户的当前信息发送给与该访问位置寄存器连接在同一个移动交换中心上的组呼寄存器；2)组呼寄存器根据该操作信息和该组用户当前信息，对保存在组呼寄存器中该组用户所在组的组属性信息进行修改，实现对该组用户进行移动性管理。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当组用户发生的用户事件为开机时，所述步骤1)为访问寄存器根据用户事件生成通知添加消息，并将该组用户的当前信息填入通知添加消息后，将该通知添加消息发送给与该访问位置寄存器连接在同一个移动交换中心上的组呼寄存器；所述步骤2)为组呼寄存器收到通知添加消息后，在该组用户所在组的组属性中添加该组用户的当前信息。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当组用户发生的用户事件为用户漫游到另一个位置区时，所述步骤1)为新位置区的访问寄存器根据用户事件生成通知添加消息，并将该组用户的当前信息填入通知添加消息后，将该通知添加消息发送给与该访问位置寄存器连接在同一个移动交换中心上的组呼寄存器；同时新位置区的访问寄存器通知原访问寄存器该组用户已离开原位置区，原访问寄存器收到该通知后，生成通知删除消息，并将该组用户的当前信息填入通知删除消息后，将该通知删除消息发送给与该访问位置寄存器连接在同一个移动交换中心上的组呼寄存器；所述步骤2)为新位置区的组呼寄存器收到通知添加消息后，在该组用户所在组的组属性中添加该组用户的当前信息；原位置区的组呼寄存器收到通知删除消息后，在该组用户所在组的组属性中删除该组用户的当前信息。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当组用户发生的用户事件为关机时，所述步骤1)为访问寄存器根据用户事件生成通知删除消息，并将该组用户的当前信息填入通知删除消息后，将该通知删除消息发送给与该访问位置寄存器连接在同一个移动交换中心上的组呼寄存器；所述步骤2)为组呼寄存器收到通知删除消息后，在该组用户所在组的组属性中删除该组用户的当前信息。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括，组用户进行周期性位置更新时，如果访问寄存器在周期内收到组用户的位置更新请求，则该组用户还处于原位置区；否则访问寄存器向该组用户发送寻呼消息，如果预定次数没有收到寻呼响应，则访问寄存器生成通知删除消息，并将该组用户的当前信息填入通知删除消息后，将该通知删除消息发送给与该访问位置寄存器连接在同一个移动交换中心上的组呼寄存器；组呼寄存器收到通知删除消息后，在该组用户所在组的组属性中删除该组用户的当前信息。
6.如权利要求1、2、3、4或5所述的方法，其特征在于，所述组用户的当前信息至少包括该组用户的组号、该组用户的国际移动用户识别码IMSI、该组用户当前所在的位置区。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括组呼寄存器判断组用户当前所在位置区是否为组呼寄存器原有的小区列表中的位置区，如果是，则将该组用户设置为组呼激活状态；否则将该组用户设置为组呼非激活状态；组呼寄存器将各组用户的组呼状态发送给与之相连的移动交换中心，移动交换中心在有组用户发起组呼时，提示发起组呼的用户该组目前处于组呼非激活状态的组用户。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括移动交换中心向组呼寄存器查询呼叫区域时，组呼寄存器从各组用户的当前信息中查找出当前有开机的组用户的位置区，将查找到的位置区与组呼寄存器原有的小区列表中的位置区进行比较，将其中在小区列表中的位置区上报给移动交换中心。
全文摘要
本发明公开了一种对集群无线通信系统用户进行移动性管理的方法，该方法包括1)组用户发生用户事件时，访问寄存器根据用户事件生成操作信息，并将该操作信息和该组用户的当前信息发送给与该访问位置寄存器连接在同一个移动交换中心上的组呼寄存器；2)组呼寄存器根据该操作信息和该组用户当前信息，对保存在组呼寄存器中该组用户所在组的组属性信息进行修改，实现对该组用户进行移动性管理。应用本发明方法，使得网络明确了组用户的当前活动范围以及活动状况，满足了更高的调度需求，而且实现简单，节省无线资源。
文档编号H04W8/00GK1599481SQ0315731
公开日2005年3月23日 申请日期2003年9月17日 优先权日2003年9月17日
发明者冯凯峰, 陈德, 杨学志, 黄兴旺 申请人:华为技术有限公司