专利名称：用于支持向双模式移动站的连接的灵活处理的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于处理包括双模式移动站的呼叫的方法和设备，所述双模式移动站即适合于经由第一蜂窝接入网络和经由第二接入网络通信的移动站。
背景技术：
能够经由GSM和CDMA或者GSM和DECT网络通信的双模式电话已经出现一段时间了。不过，虽然支持例如GSM和蓝牙或者W-LAN或者其它短距离无线电系统、固网接入、红外线接入或者光网络接入的双模式电话可能已经存在，但是支持两种模式的呼叫处理的方法和设备还没有普及。
近年来，具备在家里连接宽带的家庭的百分比正在增加。目前在德国，11％的家庭装备了宽带连接(主要是ADSL)。在瑞典，这个百分比达到了22％(50％是ADSL，50％是其它技术)。预计在未来几年，所述百分比还将显著提高。这些用户中的大部分将安装专用WLAN(无线局域网)-接入点以便将他们的PC(个人计算机)、PDA(个人数字助理)、移动电话等连接到他们的固定宽带连接。
此外，还预计欧洲的公共WLAN-热点的数量将从大约18.000(2003)增长到36.000(2009)。
伴随着宽带连接数目的增加，用户正在开始经由PC和PDA使用他们的WLAN-宽带连接上的IP(互联网协议)电话。在未来几年，移动电话供应商会将所谓的GSM/WLAN双模式电话(例如诺基亚2005)投入市场。
对于GSM/WLAN双模式移动电话的这些用户，在WLAN-无线电接口上经由SIP-客户端发起向连接到同一个网络或者甚至是互联网的SIP-客户端的呼叫将是非常容易的。
目前，建议了若干架构用于将蜂窝网络与WLAN-接入点进行集成。主要集中在将WLAN-接入点向分组交换网集成。
例如，mobile@home(移动@家庭)建议了一种架构，其中WLAN-接入点经由宽带连接被连接到BSC。这一解决方案的缺点是，同一个运营商必须提供蜂窝移动网和宽带连接。此外，moblle@home还建议了一种基于ADSL(非对称数字用户线)技术的解决方案。
因此，本发明的目的是提供支持向双模式移动站的连接的更灵活处理的方法和设备。
发明内容
本发明的目的有利地由权利要求1所述的方法、权利要求3所述的移动站和权利要求4所述的节点来达到。另外的有利的实施例可以由从属权利要求得出。
本发明引入了一种方法，用于将移动站与蜂窝电信网相连接，其中蜂窝电信网包括一个核心网和一个第一蜂窝接入网。核心网经由至少一个根据会话启动协议操作的节点连接到第二接入网。所述方法包括由所述至少一个根据会话启动协议操作的节点执行的下列步骤接收一个对于在至少一个节点上注册移动站的请求，在所述至少一个节点上注册移动站，接收一个对于向蜂窝电信网注册移动站的请求，其中所述请求在至少一个包括根据在第一蜂窝接入网与核心网之间使用的协议的消息的会话启动部分消息中被发送，对于所述根据在第一蜂窝接入网与核心网之间使用的协议的消息进行拆包，并且将所述根据在第一蜂窝无线接入网域与核心网之间使用的协议的消息转发到蜂窝电信网的一个控制节点。
在本发明的一个实施例中，所述方法包括确定一个控制节点作为被拆包的消息的接收方的额外步骤。
本发明还提供一个用于经由蜂窝电信网进行通信的移动站。该移动站包括根据在蜂窝电信网的移动站与核心网之间使用的至少一个协议进行操作的第一部分、根据会话启动协议操作的第二部分和根据短距离无线电协议、固网协议、光网协议或者红外连接协议之一进行操作的连接单元。
本发明的目的还在于提供一个用于将蜂窝电信网的核心网连接到接入网的节点，其中所述接入网根据会话启动协议操作。所述节点像一个蜂窝接入网节点一样朝向核心网并且像一个会话启动协议接近度服务器一样朝向接入网进行动作。
在本发明的一个实施例中，所述节点还包括一个拆包单元，用于从至少一个根据会话启动协议的消息中拆包一个根据在蜂窝电信网的接入网与核心网之间使用的协议的消息，并且所述节点还包括一个封装单元，用于将一个根据在蜂窝电信网的接入网与核心网之间使用的协议的消息包括到至少一个根据会话启动协议的消息中。
在本发明的一个实施例中，第一接入网是无线局域网、蓝牙网、短距离无线电网、固网或者光网中的一个。
本发明的一个基本概念是主呼叫控制，即经由连接到第二接入网的网络接收的所有呼叫的控制都是在蜂窝电信网的核心网中被处理的。此外，移动站的位置管理也是在蜂窝网络中被处理的。在第二接入网中的位置管理和呼叫控制是被代表蜂窝电信网进行的或者是为从第二接入网中的另一方接收的呼叫而被进行的。
在附图中图1表示使得移动站能够经由另一个接入网接入电信网的架构，图1a表示一个双模式移动站向SIP代理以及向蜂窝电信网的注册，图2表示根据本发明的到移动站的连接的建立，图3表示根据本发明的SIP呼叫，图4表示根据本发明的移动站，图5表示根据本发明的节点，以及图6表示根据本发明的方法。
具体实施例方式
下面将通过例子和附图来进一步描述本发明。
应当指出，WLAN接入只是一个典型的例子，它可以由任何其它的接入技术，比如蓝牙、光连接、短距离无线电或者固定线路连接来替代。特别地，比蜂窝电信接入网具有像带宽这样的传输资源的更低成本或者更高价值的接入技术都可以被有利地用于第二接入网。蜂窝电信网可以根据例如PDC(个人数字蜂窝)、AMPS(高级移动电话业务)、D-AMPS(数字高级移动电话业务)、WCDMA(宽带码分多址接入)或者CDMA(码分多址接入)的任何标准被操作。
图1示出了用于使得移动站101能够经由第二接入网102、103、104、105、107、108、109、110接入电信网113、114、115、110的架构。电信网包括归属位置寄存器114、网关移动业务交换中心115、移动业务交换中心113和组合的基站控制器/会话启动协议代理110(接近度服务器)，它们被互相连接。组合的基站控制器/SIP代理110还可以被看作是在蜂窝电信网的外部，这只取决于观点而并不影响本发明的解决方案。组合的基站控制器/SIP 代理并非必须支持完整的基站控制器功能，而是执行基站控制器的动作至少到能够支持在移动业务交换中心与基站控制器之间使用的接口的程度。由于本发明并不限于GSM，因此组合的基站控制器/SIP代理可以是支持在相应的呼叫控制节点和蜂窝电信接入网络节点之间使用的接口的相应的接入网节点和SIP代理的组合。在本发明的一个实施例中，基站控制器和SIP代理没有被组合到一个单独的节点中，而是互相连接。
组合的基站控制器/SIP代理110位于互联网域109中，该互联网域109包括连接到适合于发送根据SIP的信号的电话112的第二SlP代理111。
互联网域经由ISP(互联网业务提供商)108和DSLAM(数字用户线接入多路服用器)107连接到本地交换机105，该本地交换机105连接到公共交换电话网106。
本地交换机还经由DSL(数字用户线)调制解调器104连接到WLAN接入点103。移动站101经由WLAN无线电连接102连接到WLAN接入点103。移动站包括根据依从GSM标准的协议进行操作的第一部分、根据会话启动协议操作的第二部分和根据W-LAN协议操作的连接单元。
根据本发明，移动站101使用WLAN无线电连接102在第一SIP 代理110中注册。为此，移动站101可以经由WLAN无线电连接向SIP代理110发送一个SIP注册消息。在成功注册之后，SIP代理可以返回一个200OK消息到移动站。
如图1a所示，移动站在第一步骤116中通过经由第二接入网发送一个消息到基站控制器/SIP代理110来向蜂窝电信网注册。所述消息依从在蜂窝电信网的移动站与控制节点之间使用的协议，例如DTAP(直接传送应用部分)位置更新消息。所述消息在至少一个SIP消息中被发送。
在下一个步骤117中，基站控制器/SIP代理110接收所述消息，将所述消息从至少一个SIP消息中拆包并且经由基站控制器与移动业务交换中心之间的标准接口将它转发到呼叫控制节点，移动业务交换中心113。在随后的步骤118中，移动业务交换中心113接收所述消息，更新用于存储像归属位置寄存器114和拜访位置寄存器(未示出)的用户数据的数据库中的条目并且返回一个确认消息。在步骤119中，基站控制器/SIP代理110通过所述接口接收消息，将它封装到至少一个SIP消息中并且经由第二接入网将它向移动站101发送。在基站控制器/SIP代理110与移动站之间发送的消息不一定必须符合SIP，而是可以根据任何由第二接入网用于传输消息的其它协议被发送。
图1没有示出经由蜂窝电信接入网向移动站的连接。这是由于根据本发明，这种连接不被使用并且甚至是不可用的，例如因为它已经在移动站中被去激活或者由于缺乏覆盖或者缺乏容量。这种缺乏覆盖的出现是由于没有设备被安装在建筑物或者隧道中，或者出现在像商品交易会、运动场等的临时高需求的点上。
在本发明的一个实施例中，基站控制器/SIP代理110利用表格来确定移动业务交换中心，其中移动业务交换中心被分配到移动站的位置信息。这种位置信息例如可以是W-LAN接入点的标识、位置区标识或者地理坐标。表格的内容可以利用管理接口被配置。不过，也会有在第二接入网与移动业务交换中心之间的固定关系。
本发明的基本概念是基站控制器/SIP代理110像蜂窝电信网的节点一样朝向蜂窝电信网并且像支持在第二接入网中使用的协议的节点一样朝向第二接入网进行动作。基站控制器/SIP代理110将从蜂窝电信网接收的消息通过第二接入网进行隧道传输，所述消息例如是根据2004年9月的3GPP标准24.008版本6.60的消息。
图2示出了根据本发明的连接建立。图2示出了如为图1所描述的结构。在第一步骤201中，网关移动业务交换中心115接收一个呼叫请求。在步骤202中，它向归属位置寄存器114查询路由信息。在步骤203中，归属位置寄存器接收所述请求，查找哪个移动业务交换中心当前正服务于移动站101，并且向移动业务交换中心请求MSRN(移动站漫游号码)。在步骤204，移动业务交换中心以其拜访位置寄存器(未示出)校核移动站当前位于移动业务交换中心的服务区并且返回一个MSRN。在步骤205，归属位置寄存器将MSRN与移动业务交换中心的地址一起进行转发。步骤201到205是现有技术并且以简化方式反映了用于向由蜂窝电信网的接入网服务的用户建立呼叫的通常过程。
对于本发明的解决方案，移动业务交换中心不一定必须具有移动站由第二接入网服务的信息。它也可以好像移动站由蜂窝电信网接入网的节点服务那样正确地操作。在本发明的一个优选实施例中，移动业务交换中心存储一个关于移动站由第二接入网服务的指示。该指示可以是例如移动站的位置区与第二接入网相关、属于该第二接入网或者标识该第二接入网，与它与之合作或者属于第二接入网的信息相关联的基站控制器的标识。
在步骤206中，移动业务交换中心113从网关移动业务交换中心115接收呼叫请求消息。它向服务于被为移动站存储在例如拜访位置寄存器(未示出)中的位置区的基站控制器执行通常的呼叫建立。在这种情况下，是基站控制器/SIP代理110。基站控制器/SIP代理110像一个基站控制器一样朝向移动业务交换中心进行动作至少到如下程度它接收依从3GPP 24.008的呼叫建立相关的DTAP消息并且将它们捎带(piggyback)在SIP消息中经由W-LAN接入中继到移动站，并且反之亦然，即利用SIP消息从移动站接收呼叫建立消息，从所述SIP消息中拆包呼叫建立消息，并且将它们中继到移动业务交换中心。对于本发明的解决方案来说，呼叫建立消息作为SIP消息传送还是作为根据由第二接入网使用的任何其它协议传送是不相关的。
在移动站101的电路交换客户端中，呼叫建立消息被终接、处理，并且如果适当的话，一个响应被产生。
图3示出了根据本发明在图1所示的架构中的SIP呼叫。应当指出，图1的架构只是支持本发明的解决方案的架构的一个可能的实施例。呼叫已经被从根据会话启动协议112操作的电话经由第二SIP代理111、DSLAM107、本地交换机105、DSL调制解调器104、WLAN-接入点103和WLAN无线电连接102建立到移动站101。更准确地说，呼叫是经由WLAN无线电模块被建立的，所述WLAN无线电模块为适合于运行如3GPP定义的IP多媒体子系统协议的移动站的SIP客户端提供移动站的无线电接入功能。所示出的呼叫是与蜂窝电信网的呼叫控制无关地被建立的，因此是上述主呼叫控制原则的例外之一。
图4示出了根据本发明的移动站MS4。该移动站包括根据在蜂窝电信网的移动站与核心网之间使用的至少一个协议操作的第一部分1STP、根据会话启动协议操作的第二部分2NDP和根据短距离无线电协议、固网协议、光网协议或者红外连接协议之一操作的连接单元CU4。第一部分1STP可以是例如根据例如依从PDC、AMPS、D-AMPS、WCDMA或者CDMA的蜂窝网规范的电路交换客户端。第二部分例如可以是适合于运行例如由3GPP定义的IP多媒体子系统相关协议的SIP 客户端。例如能够由提供无线电接入功能的WLAN无线电模块、蓝牙收发信机、短距离无线电单元；例如作为红外接口的光输入输出单元；或者固网输入输出单元来实现所述连接单元。所述单元和部分能够利用软件、硬件或者它们的组合来实现。
图5示出了根据本发明的节点。所述节点适合于像一个蜂窝接入网节点一样朝向蜂窝电信网的核心网以及像一个会话启动协议接近度服务器一样朝向第二接入网进行动作。在本发明的一个实施例中，节点N5包括用于发送和接收消息的输入输出单元IOU5、用于从至少一个根据会话启动协议的消息中拆包根据蜂窝电信网的接入网和核心网之间使用的协议的消息的拆包单元UU5，以及用于将一个根据在蜂窝电信网的接入网与核心网之间使用的协议的消息包括到至少一个根据会话启动协议的消息中的封装单元PU5。它还包括一个控制单元，用于控制其它单元并且用于像一个相关联的蜂窝电信接入网节点一样朝向蜂窝电信网的控制节点并且像一个SIP代理一样朝向第二接入网进行操作。节点不必支持整个基站控制器功能，而是执行基站控制器的动作至少到能够支持在移动业务交换中心与基站控制器之间使用的接口的程度。由于本发明并不限于GSM，因此节点可以是支持在相应的呼叫控制节点和蜂窝电信接入网节点之间使用的接口的相应的蜂窝电信接入网(UTRAN、GERAN、D-AMPS、AMPS、PDC、CDMA)节点和SIP代理的组合。会话启动协议还可以被用于在第二接入网中发送消息的任何其它协议所替换或进行补充。所述单元能够利用软件、硬件或者它们的组合而被实现。
图6示出了根据本发明的方法。该方法用于将移动站与蜂窝电信网经由第二接入网进行连接。所述方法包括下列由根据会话启动协议操作的节点执行的步骤，该节点例如是图1所示的基站控制器/SlP代理。
在第一步骤601，所述方法开始。在接下来的步骤602，节点接收对于在至少一个节点上注册移动站的请求，在步骤603，它注册移动站，在步骤604接收对于向蜂窝电信网注册移动站的请求，其中该请求在至少一个包括根据在第一蜂窝接入网与核心网之间使用的协议的消息的会话启动部分消息中被发送。在步骤605，节点拆包消息，并且在步骤606，将根据在第一蜂窝接入网与核心网之间使用的协议的消息转发到蜂窝电信网的控制节点。对于注册的请求可以在连接单元CU5，例如WLAN无线电单元，检测到WLAN覆盖之后被从移动站发送。然后，它请求注册，并且如果它被授权，则获取它。注册请求可以是根据已知的SIP注册过程。
权利要求
1.一种用于将移动站与蜂窝电信网连接的方法，其中所述蜂窝电信网包括核心网和第一蜂窝接入网，其中核心网经由至少一个根据会话启动协议操作的节点连接到第二接入网，所述方法包括由至少一个根据会话启动协议操作的节点执行的下列步骤接收在至少一个节点上注册移动站的请求，在所述至少一个节点上注册移动站，接收对于向蜂窝电信网注册移动站的请求，其中该请求被在至少一个包括根据在第一蜂窝接入网与核心网之间使用的协议的消息的会话启动部分消息中发送，对于根据在第一蜂窝接入网与核心网之间使用的协议的消息进行拆包，以及将根据在第一蜂窝接入网与核心网之间使用的协议的消息转发到蜂窝电信网的控制节点。
2.根据权利要求1所述的方法，包括确定一个控制节点作为被拆包的消息的接收方的额外步骤。
3.一种用于经由蜂窝电信网进行通信的移动站，包括根据在蜂窝电信网的移动站与核心网之间使用的至少一个协议进行操作的第一部分、根据会话启动协议操作的第二部分和根据短距离无线电协议、固网协议、光网协议或者红外连接协议之一进行操作的连接单元。
4.一种用于将蜂窝电信网的核心网连接到接入网的节点，其中所述接入网根据会话启动协议操作，其特征在于所述节点像一个蜂窝接入网节点一样朝向核心网并且像一个会话启动协议接近度服务器一样朝向接入网进行动作。
5.根据权利要求4所述的节点，还包括一个拆包单元，用于从至少一个根据会话启动协议的消息中拆包一个根据在蜂窝电信网的接入网与核心网之间使用的协议的消息，并且所述节点还包括一个封装单元，用于将一个根据在蜂窝电信网的接入网与核心网之间使用的协议的消息包括到至少一个根据会话启动协议的消息中。
全文摘要
本发明涉及用于支持在连接到第一蜂窝电信接入网和第二短距离和/或高带宽接入网的蜂窝电信网中的双模式移动站的使用的方法和设备。连接第二接入网与核心网的节点仿效一个蜂窝电信接入网的节点朝向核心网并且像一个SIP代理一样朝向第二接入网进行操作。
文档编号H04L12/28GK101057452SQ200480044370
公开日2007年10月17日 申请日期2004年11月9日 优先权日2004年11月9日
发明者A·维特泽尔, J·C·埃沃特, M·斯图姆帕特, R·凯勒 申请人:艾利森电话股份有限公司