专利名称：蜂窝通信系统中的移动台注册的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及蜂窝通信系统，具体涉及在蜂窝通信系统中的移动台注册。
背景技术：
通用分组无线服务(GPRS)标准为蜂窝移动电信系统提供兼容性标准。当操作在根据该标准制造的系统中时，GPRS标准确保在GPRS系统中操作的移动台(MS)能够获得通信服务。为了确保兼容性，由该标准指定无线电系统参数和呼叫处理过程，包括由MS和服务该MS的基站子系统执行的呼叫处理步骤以提供小区重新选择。
图1是现有技术的示例性GPRS通信系统100的框图。通信系统100包括多个基站系统(BSS)110、120。每个BSS110、120包括连接到各个控制器114、124的各个收发机112、122。每个BSS110、120连接到各个服务GPRS支持节点(SGSN)116、126。反过来，每个SGGN116、126还连接到网关GPRS支持节点(GGSN)130，并经由GGSN连接到外部网络132。将BSS110、120、SGSN116、126以及GGSN130共同称为通信系统100的基础设施。通信系统100还包括位于第一路由区(RA)内的MS102，并通过服务该第一RA的服务或源BSS110和服务或源SGSN116提供通信服务。典型地，通过空中接口或无线通信链路104在MS102和服务BSS110之间传输数据，该无线通信链路104包括前向链路和反向链路。
由于MS102在通信系统100中移动，关于由BSS110提供给MS的通信服务，MS会经历射频(RF)信号条件或拥挤条件的恶化。结果，MS102可以决定执行小区重新选择。在例如通信系统100的GPRS通信系统中，小区重新选择的负担施加到MS上。即，在GPRS通信系统中，MS启动小区重新选择并选择目标小区。在小区重新选择期间，MS可以决定放弃服务RA，即由BSS110和SGSN116服务的RA，并移动到相邻或目标RA，例如由BSS120和SGSN126服务的RA。在例如系统100的GPRS系统的当前实现中，当MS102转换RA，即从源RA切换到目标RA时，MS与服务该目标RA的目标BSS120建立无线通信链路106，并终止与源RA的通信链路104。当建立通信链路106时，MS 102必须注册到服务目标RA的目标SGSN126。
当与BSS120建立通信链路106时，MS102停止监听与源BSS110相关的前向链路。结果，在MS与目标BSS 120建立通信链路106之后，MS102不接收任何由源BSS110到MS102传送的数据分组。任何这种数据分组必须被重新传送到SGSN126并且然后由SGSN126经由BSS120传送到MS102。然而，在SGSN向MS传送任何数据分组之前，MS102必须首先注册到SGSN120。结果，当MS102注册到新的SGSN126时，所有数据流被置于保持，该注册步骤可占用几秒钟。起始地，GPRS不支持实时服务并且在小区重新选择的几秒钟数据流中断不是重要的问题。然而，由于实时服务增加到GPRS通信系统中，对于在包括RA转换的小区重新选择期间最小化数据流的中断的要求出现。
因此，在GPRS通信系统中，存在对于减小在包括RA转换的小区重新选择期间，中断数据流的时间长度的方法和装置的需要。
图1是现有技术无线通信系统的框图。
图2是根据本发明的实施例的无线通信系统的框图。
图3是根据本发明的实施例，通过其图2的移动台预注册到图2的潜在目标服务GPRS支持节点(SGSN)的方法的逻辑流程图。
图4是根据本发明的实施例的示例性、改进的系统信息消息的框图。
图5是根据本发明的不同实施例的移动台启动的预注册进程的逻辑流程图。
图6A是根据本发明的不同实施例的基础设施启动的预注册进程的逻辑流程图。
图6B是根据本发明的不同实施例的图6A的描述基础设施启动的预注册进程的逻辑流程图的继续。
具体实施例方式
为了强调对于减小在通用分组无线服务(GPRS)通信系统中包括路由区(RA)转换的小区重新选择期间，中断数据流的时间长度的方法和装置的需要，通信系统提供移动台(MS)来预注册到服务作为切换备选的相邻路由区(RA)的服务GPRS支持节点(SGSN)。在预注册到相邻RA和SGSN中，MS至少部分地注册到RA和SGSN，即在MS被相关的相邻BSS230服务之前，例如在MS切换到相邻BSS230的开始之前，将至少部分MS的注册信息传送到服务相邻RA的相邻SGSN。通过预注册到备选SGSN，减小了当MS切换到这种SGSN时注册进程和相应的服务中断的持续时间。
通常，本发明的实施例包括用于注册移动台的方法，该方法包括将移动台注册到第一服务GPRS支持节点(SGSN)，其中第一SGSN服务提供到移动台的通信服务的第一基站系统(BSS)、组装相邻列表，其包括多个通信信道，其中多个通信信道的某通信信道与第二BSS相关，该第二BSS由不同于第一SGSN的第二SGSN服务、以及在由第二BSS服务移动台之前，至少部分地将移动台注册到第二SGSN。
本发明的另一实施例包括用于预注册移动台的装置，该装置包括第一服务GPRS支持节点(SGSN)，该第一服务GPRS支持节点具有保持关于移动台的注册信息的至少一个存储器设备、以及操作地连接到存储器设备的用于将移动台预注册到第二SGSN的处理器，其中在移动台被与第二SGSN相关的基站系统服务之前，处理器将移动台预注册到第二SGSN。
本发明的还一实施例包括移动台，该移动台包括至少一个存储器设备和操作地连接到存储器设备的处理器，其接收相邻列表、在至少一个存储器设备中存储相邻列表、并将预注册移动台的请求传送到与服务GPRS支持节点相关的基站系统。
参照图2-6B更全面地说明本发明。图2是根据本发明的实施例的无线通信系统200的框图。通信系统200包括多个基站系统(BSS)220、230(示出两个)。每个BSS220、230包括操作地连接到各个控制器224、234的例如基收发机站(BTS)的各个至少一个收发机222、232。如本领域公知，每个BSS220、230可包括例如基站控制器(BSC)、以及分组控制单元(PCU)或分组控制功能(PCF)的元件。当例如BSS220或230的BSS包括这种元件时，可以以任何一个这种元件实现控制器224，或在这种元件中分布。每个BSS220、230通过接口连接到各个服务GPRS支持节点(SGSN)240、250，所述接口例如Gb接口或者Iu-ps接口，其包括承载(bearer)通路和信令接口。反过来，每个SGSN240、250还连接到网关GPRS支持节点(GGSN)260，并经由GGSN连接到外部网络280。将BSS220、230、SGSN240、250和GGSN260共同地称为通信系统200的基础设施270。
每个SGSN240、250经由相关的BSS220、230向各个路由区(RA)206、208提供通信服务。通信系统200还包括MS202，其位于第一路由区(RA)206中并由第一服务或源BSS220和第一服务或源SGSN240服务。在MS1202和服务BSS220之间经由空中接口210传输数据，该空中接口210包括前向链路211和反向链路212。前向链路211包括含有至少一个广播信道、至少一个业务信道、和至少一个控制信道的多个通信信道。反向链路212也包括含有访问信道、至少一个业务信道、和至少一个控制信道的多个通信信道。
MS202、控制器224、234和SGSN240、250的每一个包括操作地连接到或相关于各个至少一个存储器设备204、228、238、244、254的各个处理器203、226、236、242、252。每个处理器203、226、236、242和252包括一个或多个微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、其组合或对本领域技术人员公知的这种其它设备。至少一个存储器设备204、228、238、244和254的每一个包括至少一个例如随机存取存储器(RAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、和/或只读存储器(ROM)的存储器设备或其等价，其保持数据和可以由相应处理器执行的程序。此外，各个SGSN240和250的至少一个存储器设备244和254的每一个还保持在与例如服务每个BSS的SGSN240和250的SGSN相关的通信系统200中操作的BSS的列表，例如BSS220和BSS230。此外，各个控制器224和234的至少一个存储器件228和238的每一个和/或各个SGSN240和250的至少一个存储器设备244和254的每一个可进一步保持通信系统200中的每个BSS220、230的地理位置的记录。
通信系统200包括无线分组数据通信系统。为了MS202与外部网络例如外部网络280建立分组数据连接，MS202和多个BSS220、230、多个SGSN240、250和GGSN260的每个一个根据通用分组无线服务(GPRS)标准，更具体根据3GPP(第三代合作者项目)TS(技术规范)23.060v5.0.0、3GPP TS44.060v4.4.0、3GPP TS 45.008v5.4.0、3GPPTS 04.18v8.12.0操作，将它们引入在此作为参考，以及它们的副本可以经由因特网从3GPP或者从在Mobile Competence Center，route desLucioles，06921 Sophia-Antipolis Cedex，France的3GPP组织合作者的发行局获得。GPRS标准为GPRS通信系统指定了无线电信系统操作协议，包括无线系统参数和呼叫处理及切换过程。通过根据GPRS标准操作，MS202的用户可以断定MS202将能够与基础设施270通信并经由基础设施270与例如网络280的外部网络建立分组数据通信链路。在通信系统200中，通信信道包括在频带宽度中发送的多个时隙的一个或多个时隙。然而，本领域技术人员理解通信系统200可以根据例如全球移动通信系统(GSM)、时分多路(TDMA)通信系统、码分多址(CDMA)通信系统、或正交频分复用(OFDM)通信系统的多种无线分组数据通信系统之一操作。
每个控制器224、234在相关的至少一个存储器件228、238中保持在通信系统200中有效并由该控制器服务的每个MS的记录。优选地，控制器通过在相关的至少一个存储器件228、238中存储唯一地与每个这种有效MS相关的MS标识符(MS ID)保持有效MS的记录。例如，当MS202启动分组数据会话时，MS将对信道分配的请求，优选为信道请求消息传送到服务MS的BSS，即BSS220。由BSS220特别是收发机222接收信道分配请求，并将其转发到控制器224。响应于接收该请求，控制器224在收发机222的空中接口210中将一个或多个包括业务信道的通信信道分配给MS202，并将通知一个或多个所分配的通信信道的上行链路立即分配(ULIA)消息传送给收发机222。然后收发机222将该ULIA消息转发到MS202。信道请求消息和ULIA消息在本领域中是公知的，将不在此详细说明。当从BSS220接收ULIA消息时，MS202将包括唯一地与该MS相关的上行链路数据(UL数据)和MS标识符(MS ID)的信息，例如临时逻辑链路标识符(TLLI)传送到服务BSS220。BSS220在至少一个存储器件228中存储所接收的MSID并将消息转发到相关的服务SGSN240。
当接收到该消息时，SGSN240在SGSN的至少一个存储器设备244中存储所接收的MS ID。SGSN240还在SGSN和GGSN之间建立通信连接，用来将数据和其它消息传送到MS202或从MS202传送数据和其它消息，例如GPRS传输协议(GPT)隧道(tunnel)和用于分组数据协议(PDP)环境的流标识符。此外，服务BSS220在至少一个存储器设备244中并与MS202相关地装配并保持包括与BSS相关的通信信道的相邻列表216，该BSS例如BSS230，是MS202的潜在切换备选。在本发明的其它实施例中，可以由服务SGSN240装配该相邻列表216。BSS220或SGSN240，不论哪一个合适，随后将所装配的相邻列表传送到MS202。当接收到相邻列表216时，MS202监测包括在相邻列表中的一个或多个通信信道。
由于MS202在通信系统200中移动，关于由BSS220提供给MS的通信服务，MS会经历射频(RF)信号条件或拥挤条件的恶化。或者，基础设施270会通知MS202优选小区重新选择备选，例如在目标RA208中的相邻小区和/或相关的相邻BSS230。结果，MS202会决定执行小区重新选择。在小区重新选择期间，MS202可能决定放弃第一源RA，即RA206，并移动到相邻目标RA，例如由第二BSS230和第二SGSN250服务的第二RA208。
在现有技术通信系统例如通信系统100中，当MS从第一源RA切换到第二相邻RA，并特别地从第一源SGSN到第二目标SGSN时，MS必须在第二相邻RA中重新注册，即注册到第二目标SGSN。重新注册可导致数据流的几秒钟如7到8秒钟的中断，该中断对于例如语音服务的实时服务来说是不可接受的。结果，通信系统200提供例如MS202的MS预注册到SGSN，例如服务相邻RA即作为切换备选的RA208的SGSN250。在预注册到具有SGSN250的相邻RA208中，在由相关的相邻BSS230服务MS之前，例如在MS切换到相邻BSS230开始之前，MS至少部分地注册到SGSN，即将至少部分MS的注册信息传送到服务相邻RA的相邻SGSN。通过预注册到潜在目标SGSN，减小了注册进程的持续时间和当MS切换到这种SGSN时相应的服务中断。
图3是根据本发明的实施例的进程的逻辑流程图300，借此进程通信系统中的MS，例如MS202预注册到潜在目标RA，具体预注册到潜在目标SGSN，例如SGSN250。当例如MS202的MS初始地注册(304)到服务BSS和服务SGSN，即BSS220和SGSN240时，逻辑流程图300开始。作为注册进程的一部分，服务BSS220，具体地服务BSS220的控制器224装配(306)相邻列表216并将所装配的相邻列表传送(308)到MS202。在本发明的另一实施例中，相邻列表216可以由服务SGSN240装配并由SGSN传送到MS202。除非在此另外指明，由MS202、控制器224、控制器234、SGSN240或SGSN250在此执行的所有功能分别由处理器203、226、236、242和252执行。此外，除非在此另外指明，由BSS220或BSS230所执行的所有功能分别由控制器224和234，并特别地由控制器224和234的处理器226和236执行。
在本发明的一个实施例中，相邻列表216可以是现有技术的典型相邻列表，包括与多个相邻BSS的每一个相关的广播信道(BCCH)，例如与BSS230相关的广播信道的列表。在本发明的该实施例中，多个相邻BSS的每个BSS经由相关的广播信道广播关于与BSS相关的RA和/或SGSN的信息。响应于接收相邻列表216，MS202监测所列的广播信道并从包括在相邻列表中的每个BSS接收RA和/或SGSN信息。
在本发明的另一实施例中，相邻列表216，除了包括与多个相邻BSS的每一个相关的广播信道(BCCH)的列表之外，与在相邻列表中所列的每个广播信道相关联，还包括与相应BSS相关联的RA或SGSN的指示符。例如，在本发明的一个实施例中，相邻列表216可包括单个位，其指示BSS是否是与第一服务或源BSS220相同的RA206的成员。即，从另一点，相邻列表216可以对于每个所列的广播信道指示相应的BSS是否是由服务该服务BSS220的SGSN240相同的SGSN所服务。例如，相邻列表216可包括，与每个所列广播信道相关联，RA成员数据域。当相应的BSS包括在与源BSS220相同的RA中，即，是由与源BSS220相同的SGSN240服务时，那么服务SGSN240可在RA成员数据域中插入值‘1’。当相应的BSS包括在RA，例如相对于BSS230和SGSN250的RA208中，与由源BSS220和源SGSN240所服务的RA不同时，那么服务SGSN240可在RA成员数据域中插入值‘0’。
例如，可以经由系统信息(SI)消息的修改版本例如修改的SI2、SI2bis、SI5或SI5bis消息将相邻列表216传送到MS202。为了提供与相邻列表中的每个BSS相关的RA或SGSN的指示符，基础设施270可以修改SI消息以包括RA或SGSN指示符。在图4中说明了这种修改的SI消息的实例。如图4所示，一个实例，修改的SI消息可包括层2伪长度数据域402、协议鉴别器数据域404、跳过指示符数据域406、消息类型数据域408、相邻小区描述数据域410，其通知多个相邻小区和相关的BSS，例如多个相邻BSS的每一个的广播频率列表、网络色码(NCC)允许数据域412、以及随机访问信道(RACH)参数数据域414。这种数据域典型地是SI消息。然而，与典型SI消息不同，SI消息400还包括RA成员数据域416，其通知与多个相邻小区和相关联的BSS相关或不相关的RA/SGSN。然后SGSN240可在数据域416中嵌入RA/SGSN指示符。
在本发明的另一实施例中，取代指示“相同”或“不同”的RA或SGSN的指示符，每个指示符可包括与RA相关联的标识符，相应的BSS位于该RA中、或者与服务相应BSS的SGSN相关联的标识符。例如，该标识符可包括唯一地与RA相关的码或包括例如路由地址的标识符，该路由地址例如网际协议(IP)地址，其唯一地与SGSN相关联。然而，使用包括单独位的指示符的优势在于，与典型地包括在相邻列表中的16个广播信道的每一个相关联，在指示RA或SGSN中只消耗16位或者两个字节。
再次参照图3，响应于接收(310)相邻列表216，MS202在MS的至少一个存储器设备204中存储(213)所接收的相邻列表。基于相邻列表216和/或响应于在MS202和BSS220之间的信道条件的改变、MS202和与不同于服务SGSN240的SGSN相关的相邻BSS，例如BSS230和SGSN250之间的信道条件的改变以及MS202的移动的至少一个，在例如RA208的至少一个RA中MS202重新注册(314)并注册到相关的SGSN，即SGSN250，其对应于相邻列表中的信道与BSS230相关联并与和服务BSS220相关的RA206/SGSN240不同。在预注册到相邻RA208/SGSN250中，在MS202由相关联的相邻BSS230服务之前，MS202至少部分地注册到这种RA/SGSN。在MS202预注册到相邻RA208/SGSN250中，将至少部分与MS相关联的注册信息传送到相邻SGSN250并由该相邻SGSN250接收。响应于接收注册信息，SGSN250在SGSN的至少一个存储器设备254中存储(316)注册信息，然后逻辑流300结束。
在本发明的一个实施例中，可以由MS202启动预注册(314)到RA208/SGSN250的步骤。图5是说明根据本发明的不同实施例的MS启动的预注册的逻辑流程图。当MS确定(504)预注册到相邻SGSN，即SGSN250时，逻辑流程图500开始(502)。在本发明的一个实施例中，步骤504可包括下述步骤。响应于接收相邻列表216，MS202确定任何相邻BSS，即与在相邻列表中的通信信道相关联的BSS，是否还与不同于RA206或SGSN240的RA或SGSN相关联，该RA206或SGSN240关联于服务BSS220。响应于确定与相邻列表中的信道相关联的BSS，例如BSS230，进一步与相邻RA或SGSN，例如不同于服务RA206或服务SGSN240的RA208或SGSN250相关联，MS202确定预注册到相邻RA或SGSN。
在本发明的另一个实施例中，步骤504可包括下面的步骤。响应于接收相邻列表216，MS202可监测在相邻列表中标识的每个广播信道。MS202相对于每个所检测信道确定信号质量度量，例如信号强度、信噪比(SNR)、或者误码率(BER)，并将每个所确定的信号质量度量与在MS的至少一个存储器设备204中保持的预注册信号质量阈值做比较。当所确定的信号质量度量比预注册信号质量度量阈值更优异，例如其超过信号强度阈值或SNR阈值时，MS202确定预注册到与所监测的广播信道相关联的相邻SGSN和相关联的BSS。MS202可进一步确定相邻RA/SGSN不同于服务RA/SGSN，或服务SGSN，即SGSN240，可确定与相邻BSS相关联的相邻RA/SGSN不同于服务RA/SGSN。
响应于确定预注册到相邻SGSN，即SGSN250，MS202将预注册请求传送(506)到基础设施270。在本发明的一个实施例中，MS202可以通过经由反向链路212中的至少一个控制信道将第一预注册请求218传送到BS220，并经由BSS220到服务SGSN240，而将预注册请求传送到基础设施270。第一预注册请求218请求基础设施将MS202预注册到相邻SGSN250。预注册请求218可特别地标识与相邻BSS230和相邻SGSN相关联的相邻SGSN，即SGSN250，或者RA，即RA208，或者服务SGSN240可通过响应于接收预注册请求检索在服务SGSN的至少一个存储器设备244中存储的相邻列表信息来确定相邻SGSN。
响应于接收预注册请求218，服务SGSN240将与MS202相关联的注册信息传送(508)到相邻SGSN，即SGSN250。在本发明的一个实施例中，服务SGSN240可向SGSN250传送至少部分与MS202相关联并由服务SGSN在至少一个存储器设备244中保持的注册信息。在本发明的另一实施例中，预注册请求218还可包括期望用于SGSN250的注册信息。响应于接收预注册请求218，服务SGSN240将所接收的注册信息转发到SGSN250。在本发明的还一个实施例中，响应于接收预注册请求218，服务SGSN可从MS202请求注册信息，例如通过将注册请求传送到MS202。响应于接收注册请求，MS202可将注册请求信息传送到SGSN240，该注册信息由SGSN240转发到SGSN250。服务SGSN240可经由GGSN260将注册信息传送到SGSN250，或者响应于接收预注册信息218，可建立与SGSN250的点到点通信并经由所建立的点到点通信传送信息。响应于从SGSN240接收注册信息，SGSN250在SGSN的至少一个存储器设备中存储(510)注册信息。此外，响应于从SGSN240接收MS202的注册信息，SGSN250还可以建立(518)与BSS230和/或GGSN260的通信链路，用于将数据传送到MS202和从MS202传送数据。然后逻辑流程图500结束(520)。
在本发明的其他实施例中，取代将第一预注册请求218传送到服务BSS20，MS202可经由在MS和BSS230之间的反向链路214中的控制信道，将第二预注册请求传送到相邻BSS230，并经由BSS230到SGSN250。第二预注册请求219请求BSS230和相关联的SGSN250预注册MS202。在本发明的一个实施例中，第二预注册请求219可以标识服务SGSN240。响应于接收预注册请求219，SGSN250可以从服务SGSN240请求(512)至少部分与MS202相关的注册信息。可以经由GGSN260或经由在SGSN250和SGSN240之间所建立的通信链路传送该请求。响应于接收至少部分注册信息的请求，SGSN240将所请求的信息传送(514)到SGSN250，并且SGSN250将所接收的注册信息存储在至少一个存储器设备254中。在本发明的另一实施例中，第二预注册请求219可以不标识SGSN240。在本发明的这种实施例中，响应于接收第二预注册请求，SGSN250可启动(516)MS202的注册进程，其包括涉及在MS202和SGSN250之间交换注册信息的典型注册进程的步骤。在本发明的还一实施例中，预注册请求219还可以包括与MS202相关的注册信息。响应于接收预注册请求219，服务SGSN250在至少一个存储器设备254中存储所接收的注册信息。然后逻辑流程结束(520)。
在MS启动的预注册的上述每一个实施例中，除了获得关于MS202的注册信息之外，相邻SGSN250还可以建立(518)与BSS230和/或GGSN260的通信链路，用于作为预注册进程的一部分向MS202传输数据和从MS202传输数据。在本发明的还一个实施例中，可以由基础设施270启动将MS202预注册(314)到RA208/SGSN250的步骤。现在参照图6A和6B，逻辑流程图600说明了根据本发明的不同实施例的基础设施启动的预注册。在基础设施启动的预注进程的一个实施例中，当基础设施270从MS202接收(604)对应于由MS监测的相邻列表通信信道信号质量信息时，逻辑流程图600开始(602)。在一个这种实施例中，与MS启动的预注册实施例相似，响应于接收相邻列表216，MS202监测在相邻列表中标识的每个广播信道。MS202确定相对于每个所检测信道的信号质量度量，例如信号强度、信噪比(SNR)或者误码率(BER)，并经由服务BSS220将信号质量度量传送到基础设施270。
基于所接收的信号质量信息，服务BSS220，具体地服务控制器224或服务SGSN240确定(606)是否将MS202预注册到与相邻列表216的通信信道相关联的相邻RA208/SGSN250。在本发明的一个实施例中，其中基础设施270从MS202接收信号质量度量，服务BSS220或者服务SGSN240将每个所接收的信号质量度量与预注册信号质量度量阈值做比较。在本发明的另一个实施例中，MS202可以执行该比较并将比较结果传送到基础设施270。当服务BSS220执行比较或者从MS202接收比较结果，以及是否将MS202预注册到位于SGSN240中的相邻RA/SGSN的决定时，服务BSS将比较结果传送到服务SGSN240。当所确定的信号质量度量比预注册信号质量度量更优选，并且服务通信系统200的BSS220或服务SGSN240的任何一个做出预注册决定时，进一步确定与所监测信号相关联的SGSN，例如SGSN250与服务SGSN不同，然后服务BSS或SGSN确定启动将MS202预注册到这种相邻SGSN。
在本发明的基础设施启动的另一实施例中，服务BSS220，具体地服务控制器224或服务SGSN240可确定基于MS的位置是否预注册MS202。在该实施例中，当确定(608)MS202的位置时，逻辑流程图600开始(602)。在这样一个实施例中，MS202可以自确定其地理位置并将所确定的地理位置传送到基础设施270。MS自确定其地理位置的方法是本领域公知的，在此将不具体说明。例如，MS202可基于从在通信系统200中的多个BSS的每一个接收的位置信息，例如基于从多个BSS的每一个所接收的导频信号的到达时间差(TDOA)来自确定其地理位置。通过另一施例的方法，MS202还可以包括全球定位系统(GPS)接收机(未示出)，并通过参照GPS卫星图来确定其地理位置。然后MS202经由服务BSS220将所确定的地理位置或者至少所接收的位置信息传送到基础设施270，将该地理位置或位置信息路由到SGSN240或BSS220的控制器224。
当从MS202接收位置信息时，服务SGSN240或者服务BSS220基于由MS202确定的地理位置或者基于从MS202接收的位置信息确定MS的地理位置，并进一步从各个至少一个存储器设备228、244检索与MS202的相邻列表相关的BSS的地理位置。当控制器224确定MS202和/或BSS220和230的位置时，控制器可将每个这种位置确定传送到SGSN240。基于MS202和BSS220和230的至少一个的所确定位置，服务BSS220或者服务SGSN240确定是否启动将MS202预注册到SGSN250。
例如，服务BSS220或服务SGSN240可以基于MS202的地理位置的多个确定来确定MS202在朝向BSS230的方向上运动。响应于确定MS202朝向BSS230运动，BSS220或SGSN240可以确定(612)启动将MS202预注册到SGSN250。通过另一个实例的方法，基于MS202和BSS230的所确定位置，BS220或SGSN240可确定MS202已经运动到BSS的预设距离之内。响应于确定MS202已经移动到预设距离之内，BSS220或SGSN240可确定(612)启动将MS202预注册到SGSN250。通过还一实例的方法，BSS220或SGSN240的至少一个存储器设备228、244可以为了切换的目的，保持在与BSS220相关联的覆盖区和与BSS230相关联的覆盖区之间的边界的地理位置。当BSS220或SGSN240确定MS202已经移动到边界的地理距离之内时，BSS或SGSN可确定(612)启动将MS202预注册到RA208/SGSN250。
响应于确定启动将MS202预注册到RA208/SGSN250，BSS220或SGSN240可以指示(616)MS预注册或者将MS预注册(614)到SGSN250。在本发明的实施例中，其中服务BSS220或者服务SGSN240将MS202预注册(614)到RA208/SGSN250，服务BSS220可以指示服务SGSN240预注册MS202，或者服务SGSN可自主将MS202预注册到相邻SGSN250，如上面详细所述。例如，服务SGSN240可以通过向相邻SGSN250传送至少部分与MS202相关联并保持在服务SGSN的至少一个存储器设备244中的注册信息，来预注册MS202。服务SGSN240可以经由GGSN260传送信息或建立与SGSN250的点对点通信，并经由所建立的点对点通信传送信息。
在本发明的实施例中，其中BSS220或SGSN240指示(616)MS预注册，服务BSS220或服务SGSN240可经由在前向链路211中的广播信道或至少一个控制信道将预注册指令传送到MS202。预注册指令指示MS202预注册。在一个这种实施例中，响应于接收预注册指令，MS202经由服务BSS220将例如注册请求218的预注册请求传送(618)到服务SGSN240，并且服务SGSN从MS接收(620)该例如注册请求218的预注册请求。响应于接收预注册请求，例如，通过向SGSN250传送存储在服务SGSN240的至少一个存储器设备244中的注册信息，或者通过转发由服务SGSN从MS202注册信息，服务SGSN240将MS202预注册(622)到相邻SGSN250，如上所述。然后逻辑流程600结束。
在本发明的另一实施例中，响应于接收预注册指令，基于在MS的至少一个存储器设备204中保持的相邻列表，MS202可以标识(624)相邻SGSN250或相关的RA208，并且将例如预注册请求219的预注册请求传送(626)到相邻SGSN。响应于接收预注册请求，通过例如从SGSN240获得与MS202相关的注册信息、通过参与注册到MS202的过程、或者通过存储可能包括在所接收的预注册请求中注册信息，相邻SGSN250预注册(628)MS202，如上所述。然后逻辑流程600结束(636)。
在还一个实施例中，预注册信息可包括与相邻SGSN250相关联的标识符。响应于接收预注册指令，MS202基于所接收的指令标识(630)相邻SGSN250，并将预注册请求传送(632)到相邻SGSN。响应于接收预注册请求，SGSN250预注册(634)MS102，如上所述，然后逻辑流程600结束(636)。
在上述每一个实施例中，作为将MS202预注册到SGSN250的一部分，SGSN250还建立与BSS230和/或GGSN260的通信链路，用于向MS202传送数据和从MS202传输数据。
通过提供将MS202预注册到服务作为MS202的切换备选的相邻RA208和相邻BSS230的相邻SGSN250，通信系统200减小当MS切换到这种RA和SGSN时的注册进程和相关服务终端的持续时间。在SGSN250的相邻RA208中的预注册中，MS202至少部分地注册到SGSN250，即在MS由相关联的相邻BSS230服务之前，例如在启动MS切换到相邻BSS230之前，将至少部分MS的注册信息传送到相邻SGSN。在本发明的各种实施例中，响应于由服务SGSN的自启动传输或者响应于服务SGSN从MS202或从相邻SGSN接收的请求，由服务SGSN240将至少部分MS的注册信息传送到相邻SGSN250。在本发明的其他实施例中，响应于由MS的自启动预注册或者响应于MS从服务BSS220或SGSN240接收的指示，可以由MS202将至少部分MS的注册信息传送到相邻SGSN250。
尽管参照其具体实施例具体地示出并说明了本发明，本领域技术人员将理解，可以做出各种变化及其元件的等效替换，而不背离在下面的权利要求所阐述的本发明的范围。因此，应认为说明书和附图是说明性的而不是限制性的，以及所有这种改变和替换旨在包括在本发明的范围之内。
参照特定实施例在上文说明了益处、其他优势、以及解决问题的方法。然而，不应将益处、优势、解决问题的方法以及可以导致任何益处、优势、或解决问题的方法出现或变得显著的元件构建为任何或所有权利要求的决定性的、需要的、或者必需的特性或元件。如在此使用，术语“包括”、“包含”或其变化旨在覆盖非排外的包括，因此包括一系列元件的工序、方法、条款、或者装置不仅仅包括这些元件，而是可以包括没有显示地列出或固有于这些工序、方法、条款、或者装置的其他元件。还应理解，相对术语的使用，如果有的话，例如第一和第二、顶和底及其它仅仅用于将一个实体或操作从另一实体或操作中区分，而不必需要或暗示在这种实体或操作之间的任何实际的这种关系或顺序。
权利要求
1.一种用于注册移动台的方法，包括将移动台注册到第一服务GPRS支持节点(SGSN)，其中第一SGSN服务提供到移动台的通信服务的第一基站系统(BSS)；装配相邻列表，该相邻列表包括多个通信信道，其中多个通信信道的通信信道与第二BSS相关联，由不同于第一SGSN的第二SGSN服务该第二BSS；以及在移动台由第二BSS服务之前，至少部分地将移动台注册到第二SGSN。
2.如权利要求1的方法，其中至少部分地注册包括通过移动台和第一服务GPRS支持节点(SGSN)的至少一个将与移动台相关的至少部分注册信息传送到第二SGSN。
3.如权利要求1的方法，其中至少部分地将移动台注册到第二服务GPRS支持节点(SGSN)包括从移动台接收注册信息；以及将所接收的注册信息传送到第二SGSN。
4.如权利要求1的方法，其中至少部分地注册包括由第一服务GPRS支持节点(SGSN)从移动台、第一基站系统(BSS)和第二SGSN的至少一个接收将移动台预注册到第二SGSN的请求；以及响应于接收该请求，由第一服务GPRS支持节点(SGSN)将与移动台相关联的至少部分注册信息传送到第二SGSN。
5.如权利要求4的方法，其中接收包括由第二服务GPRS支持节点(SGSN)从移动台接收将移动台预注册到第二SGSN的请求；由第二SGSN将对与移动台相关的至少部分注册信息的请求传送到第一SGSN；由第一SGSN从第二SGSN接收对于至少部分注册信息的请求；以及其中传送包括，响应于从第二SGSN接收请求，由第一服务GPRS支持节点(SGSN)将与移动台相关的至少部分注册信息传送到第二SGSN。
6.如权利要求1的方法，其中相邻列表通知与多个通信信道的每一个通信信道相关联的路由区(RA)，以及其中至少部分地注册包括基于与包括在相邻列表中的多个通信信道的每一个通信信道相关联的路由区，确定第二基站系统(BSS)由不同于第一SGSN的第二服务GPRS支持节点(SGSN)所服务；以及基于所确定的第二BSS并在移动台由第二BSS服务之前，至少部分地将移动台注册到第二SGSN。
7.如权利要求1的方法，其中多个通信信道的每一个通信信道与基站系统(BSS)相关联，并且其中至少部分地注册包括由与多个通信信道的通信信道相关联的每一个BSS广播关于与BSS相关联的路由区的信息；基于由与多个通信信道的通信信道相关联的每一个BSS所广播的路由区，确定由不同于第一SGSN的第二SGSN服务的第二BSS；以及基于所确定的第二BSS并在移动台由第二BSS服务之前，将移动台部分地注册到第二SGSN。
8.如权利要求1的方法，其中至少部分地注册包括确定与第二基站系统(BSS)相关联的多个通信信道的通信信道的信号质量度量、与第一BSS相关联的通信信道的信号质量度量、以及移动台的地理位置的至少一个；基于确定的与第二BSS相关联的通信信道的信号质量度量、与第一BSS相关联的通信信道的信号质量度量、以及移动台的地理位置的至少一个，确定将移动台预注册到第二服务GPRS支持节点(SGSN)；以及在由第二BSS服务移动台之前，至少部分地将移动台注册到第二SGSN。
9.一种用于预注册移动台的装置，该装置包括具有将移动台预注册到第二SGSN的处理器的第一服务GPRS支持节点(SGSN)，其中在由与第二SGSN相关的基站系统服务移动台之前，处理器将移动台预注册到第二SGSN。
10.如权利要求9的装置，其中处理器通过从移动台接收注册信息并且将所接收的注册信息传送到第二服务GPRS支持节点(SGSN)而预注册移动台。
11.如权利要求9的装置，其中处理器从移动台、与第一服务GPRS支持节点(SGSN)相关联的基站系统(BSS)、和第二SGSN的至少一个接收预注册移动台的请求，并且响应于接收该请求，通过将注册信息传送到第二SGSN预注册移动台。
12.如权利要求9的装置，其中处理器还装配对应于移动台并且包括多个广播信道的相邻列表，并且其中相邻列表包括与多个广播信道的至少一个广播信道相关联的路由区。
13.如权利要求9的装置，其中该装置还包括控制器，其与由第一服务GPRS支持节点(SGSN)所服务的基站系统相关联，其中控制器与第一SGSN通信，其中控制器装配对应于移动台并包括多个广播信道的相邻列表，并且其中相邻列表包括与多个广播信道的至少一个广播信道相关联的路由区。
14.如权利要求9的装置，其中基于与第一SGSN相关联的基站系统相关联的通信信道的质量、与第二SGSN相关联的基站系统相关联的通信信道的质量、以及移动台的位置的至少一个，处理器确定将移动台预注册到服务GPRS支持节点(SGSN)。
15.如权利要求9的装置，其中装置进一步包括第二服务GPRS支持节点(SGSN)，其中在移动台与第二SGSN通信之前，第二SGSN从第一SGSN接收与移动台相关联的注册信息，并将所接收的注册信息存储在第二SGSN的至少一个存储器设备中。
16.如权利要求15的装置，其中在移动台与第二SGSN通信之前，第二服务GPRS支持节点(SGSN)还与网关GPRS支持节点(GGSN)和与第二SGSN相关联的基站系统的至少一个建立通信链路。
17.如权利要求9的装置，其中装置进一步包括第二服务GPRS支持节点(SGSN)，并且其中第二服务GPRS支持节点(SGSN)将通知与第二SGSN相关联的路由区的消息传送到移动台，并且响应于传送通知路由区的该消息，接收与移动台相关联的注册信息。
18.一种移动台，包括至少一个存储器设备；以及处理器，操作地连接到存储器设备，在由与多个通信信道的通信信道相关联的基站系统服务移动台之前，该处理器接收包括多个通信信道的相邻列表、在至少一个存储器设备中存储相邻列表、并向基础设施传送预注册在与多个通信信道的通信信道相关联的路由区中的移动台的请求。
19.如权利要求18的移动台，其中相邻列表包括关于路由区的信息，其中该路由区不同于与服务基站系统(BSS)相关联的路由区，并且其中移动台将预注册的请求传送到服务BSS和与多个通信信道的通信信道相关联的BSS的至少一个。
20.如权利要求18的移动台，其中移动台从与多个通信信道的通信信道相关联的基站系统(BSS)接收关于路由区的信息。
全文摘要
通信系统(200)提供移动台(MS)202预注册到服务作为切换备选的相邻路由区(RA)(208)的服务GPRS支持节点(SGSN)(250)。在预注册到相邻RA和SGSN中，在由相关的相邻BSS(230)服务MS之前，例如在启动将MS切换到相邻BSS之前，MS至少部分地注册到RA和SGSN，即，将至少部分MS的注册信息传送到服务相邻RA的相邻SGSN。通过预注册到备选SGSN，减小了当MS切换到这种SGSN时，注册进程和相应的服务终端的持续时间。
文档编号H04L12/66GK1886955SQ200480034922
公开日2006年12月27日 申请日期2004年11月22日 优先权日2003年11月25日
发明者斯蒂芬·L·斯皮尔, 马克·E·佩岑, 杰弗里·C·斯莫林斯基, 劳伦斯·A·维利斯 申请人:摩托罗拉公司