专利名称:利用网络控制器登记非授权移动接入用户的方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明的领域通常涉及远程通信。具体而言，本发明涉及利用网络控制器登记经由非授权(unlicense)无线系统接入核心网络的移动台。
背景技术：
授权(unlicense)无线系统利用无线收发器提供移动无线通信给个人。授权无线系统涉及公共蜂窝电话系统和/或个人通信业务(PCS)电话系统。无线收发器包括蜂窝电话、PCS电话、无线启动个人数字助理、无线调制解调器等等。
授权无线系统利用政府授权的无线信号频率。需要支付大量费用以接入这些频率。昂贵的基站(BS)设备用来支持在授权频率上进行通信。基站一般被安置彼此距离大约一英里(例如，蜂窝网络中的单元塔架)。标准授权无线系统所采用的无线传送机制和频率受数据传输速率和范围这二者的限制。结果，授权无线系统中的服务质量(语音质量和数据传送速度)显著不及由陆上线路(有线)连接所提供的服务质量。因此，授权无线系统的用户支付了比较高的费用却获得了相对低质量的服务。
陆上线路(有线)连接被广泛推广应用并通常在具有高质量语音和高速数据服务的情况下以较低的成本执行。陆上线路连接的问题在于其限制了用户的移动性。传统上，需要物理连接到陆上线路。
在过去几年中，通过利用非授权无线通信系统来简化对基于陆上线路网络的接入已经迅速增长。例如，这种非授权无线系统可以支持基于IEEE802.11a、b或g标准(WiFi)或者蓝牙TM标准的无线通信。与这种系统有关的移动性范围一般约为100米的量级或者更少。典型非授权无线通信系统包括基站，该基站包括具有到基于陆上线路的网络的物理连接(例如，共轴、扭绞线对，或者光缆)的无线接入点(AP)。AP具有RF收发器以简化与在AP适合距离范围内操作的无线手持机的通信，其中由WiFi和蓝牙TM标准支持的数据传送率比由上述的授权无线系统支持的数据传送率高得多。因此，这种选择以很低的成本提供了高质的服务，但是该服务仅仅扩展了距离基站适度的距离。
当前，正在发展在无缝方式下授权和非授权无线系统的使用的集成技术，因此当在这种系统范围内时促使用户经由单个手持机接入非授权无线系统，而当在非授权无线系统范围之外时接入授权无线系统。利用非授权网络，手持机也许能连接到网络控制器，该网络控制器离手持机所连接的无线接入点非常远或者非常近。虽然存在当接入授权无线系统(蜂窝网络)时用于定位用户的移动设备(例如，手机)的已知技术，但是非授权无线系统的执行过程模型却阻碍了对用户位置的简单确定。例如，由单个实体(或者多个实体共享管理职责)管理标准蜂窝网络，促使经由内置网络基本设施确定移动装置的位置。相反，无线接入点一般被个人用户或者公司所推广应用，并经常仅提供专用接入。因此，没有能够控制接入和使用非授权无线系统的单独管理实体。因此，不存在用于确定正在接入非授权无线网络的用户的位置和用于将其定向到适当的网络控制器的基本设施。
发明内容本发明描述了利用位置信息改向移动用户登记。在一个实施例中，本发明包括在数据通信网络控制器处建立与移动台的数据通信连接，从移动台接收位置信息，以及根据所接收的位置信息将移动台改向到不同的网络控制器。
当结合附图参照以下的详细说明更透彻地理解本发明时，本发明的上述方面和许多附属优点将更易于理解，在所述附图中同样的附图标记遍及各个附图并指示相同的部件图1A提供了对根据本发明一个实施例的室内接入网络(IAN)移动业务解决方案的概述；图1B举例说明了根据一个实施例的移动装置的协议层；图1C举例说明了根据一个实施例的协议转换方法；图2A举例说明了用于经由蓝牙信令提供非授权无线电链路的移动台的一个实施例的级1、级2和级3 GSM相关协议体系结构的概述；图2B举例说明了用于经由IEEE 802.11信令提供非授权无线电链路的移动台的一个实施例的1级、2级和3级GSM相关协议体系结构的概述；图3A举例说明了根据一个实施例的支持CS域信令以及UMA指定信令的Up(上行)接口协议体系结构；图3B显示了为移动台和接入点所采用以简化物理层通信的蓝牙较低层；图3C显示了为移动台和接入点所采用以简化物理层通信的蓝牙较低层；图3D举例说明了根据一个实施例的支持GSM语音传输的上行CS域语音承载协议体系结构；图3E举例说明了根据一个实施例的上行GPRS用户平面协议体系结构；图3F举例说明了根据一个实施例的支持GPRS信令的上行协议体系结构；图4举例说明了根据一个实施例的几种可能的GSM和UMA覆盖区域情况；图5举例说明了在一个实施例中的示例性的移动性管理功能；图6是用于举例说明根据一个实施例的在登记期间所采用的将移动台改向至不同的网络控制器的消息和操作的消息和数据流程图；图7是用于举例说明根据一个实施例的在登记之后所采用的将移动台改向至不同的网络控制器的消息和操作的消息和数据流程图；图8是用于举例说明根据一个实施例的在登记期间所采用的提供位置信息的消息和操作的消息和数据流程图；图9是用于举例说明在登记之后所采用的更新位置信息的消息和操作的消息和数据流程图；图10是根据一个实施例的用户终端的框图；以及图11是根据一个实施例的通信网络控制器的框图。
具体实施例在下面的说明中，将阐述大量的细节以便于彻底的了解本发明的实施例。然而，相关领域的技术人员将意识到在不利用一个或多个细节，或者在利用其他的方法、组件、素材等的情况下也可以实现本发明。在其他的实例中，没有显示或者详细描述众所周知的结构、素材或者操作，以避免模糊本发明的一些方面。
遍及该说明书中所涉及的“一个实施例”或者“实施例”指的是所描述与实施例有关的特定特征、结构或者特性均被归入本发明的至少一个实施例。因此，遍及该说明书在多处所出现的短语“在一个实施例中”或者“在实施例中”不一定全都涉及相同的实施例。此外，所述特定特征、结构或者特性可以以任何适当的方式合并到一个或多个实施例中。
在当前的说明中非授权无线系统可以是短程无线系统，所述短程无线系统可以被描述为“室内”解决方案。然而，应当理解的是在整个申请中非授权无线系统包括这样的非授权无线系统，即该非授权无线系统不仅覆盖建筑物的一部分，而且覆盖本地户外区域，诸如由非授权无线系统所服务的公司场所的户外部分。移动台例如可以是无线电话、智能手机、个人数字助理或者便携式电脑。“移动台”例如还可以是用于提供一组终端适配器功能的固定无线电设备，其将综合服务数字网(ISDN)或者普通老式电话业务(POTS)终端连接至无线系统。本发明对这类设备的应用促使无线服务供应商提供对用户提供所谓陆上通信线替换服务，即使是未由授权无线系统所充分覆盖的用户位置。当前说明以UMA(非授权移动接入)标准化结构作为由UMA协议发布的上下文环境。然而，本发明不受此限制。
遍及以下的说明，在无线服务电信行业中经常使用的简称被连同本发明所特有的简称一起使用。本申请所特有的简称表包含在附录I中。
图1A举例说明了根据本发明一个实施例的非授权移动接入(UMA)结构100。UMA结构100使移动台102的用户经由授权的无线通信会话106或者非授权的无线通信会话108接入语音和电信网络104。电信网络104包括移动交换中心(MSC)110和服务GPRS(通用分组无线业务)支持结点(SGSN)114，其中移动通信交换中心110提供对语音网络112的接入，服务GPRS支持结点114提供对数据网络116的接入。MSC 110还提供内部访问位置登记(VLR)功能。
在此外的细节中，由包括电信网络104的授权无线网络118提供的基本设施简化了授权无线通信会话。在所举例说明的实施例中，授权无线网络118描绘了为基于GSM(全球数字移动电话系统)的蜂窝网络所通用的组件，基于GSM的蜂窝网络包括多个基站收发信台(BTS)120(为简单起见仅显示了其中一个)，该基站收发信台120经由各个授权的无线电链路122简化各个移动台102的无线通信服务(例如，采用授权带宽内的无线电频率的无线电链路)。一般地，多个BTS 120被配置在覆盖很宽服务区域的蜂窝结构中(每个小区一个)。指定地区或者区域的各种BTS 120由基站控制器(BSC)124进行管理，其中每个BTS 120经由专用信息中继线路126可通信地与其BSC 124连在一起。通常，诸如由地区或者全国性移动服务供应商所提供的大的授权无线网络将包括多个BSC 124。
每个BSC 124通过标准基站控制器接口126同电信网络104进行通信。例如，BSC 124可以经由用于电路交换语音业务的GSM A接口同MSC 110进行通信，以及可以经由用于分组数据服务(GPRS)的GSM Gb接口同SGSN 114进行通信。传统的授权语音和数据网络104包括这样的协议以允许从一个识别的BSC 124到另一个BSC(未显示)的无缝越区切换。
非授权通信会话108经由包括室内基站130的(无线)接入点(AP)128变得更为方便。一般地，AP 128将被置于固定建筑物中，诸如家132或者办公楼134。室内基站130的服务区域包括建筑物的室内部分，不过很清楚的是室内基站的服务区域可以包括建筑物或者校园的户外部分。如用于表示非授权通信会话108的箭头所指的那样，移动台102可以经由第二数据路径连接到电信网络114，第二数据路径包括非授权无线信道136、接入点128、接入网络138和非授权移动接入网络控制器(UNC)140。UNC 140利用基站控制器接口126B同电信网络104进行通信，基站控制器接口126B同基站控制器接口126A相类似，并包括GSM A接口和Gb接口。室内基站128和室内网络控制器132可以包括存储在存储器中并在适合于执行协议转换的一个或多个微处理器(图1A中未显示)上执行的软件实体。
室内基站128和UMA网络控制器140还可以包括存储在存储器中并在适合于执行协议转换的一个或多个微处理器(图1A中未显示)上执行的软件实体。
非授权无线信道136由采用非授权波长(或者波长范围)、空闲频谱(例如，2.4GHz、5GHz、11-66GHz左右的频谱)的无线电链路变得更为方便。非授权无线服务托管非授权无线信道136可以具有相关的通信协议。作为实例，非授权无线服务可以是同蓝牙TM兼容的无线服务，或者可以是无线局域网(LAN)(WiFi)服务(例如，IEEE802.11a，b或g无线标准)。这为用户提供了在非授权无线服务的服务区域中(也就是，在相应AP服务范围内)的服务质量的潜在改善。因此，当用户位于非授权AP的范围内时，用户可以享受低成本、高速度以及高质量的语音和数据服务。此外，因为手机可以接收深入到建筑物内的服务，该建筑物位于另外由授权无线系统所确认服务的地点，因此用户享受扩大的服务范围。同时，用户可以在不放弃通信的情况下漫游于非授权AP范围之外。相反，漫游在非授权AP范围之外将导致无缝越区切换(还称为切换)，其中通信服务是由授权无线系统自动提供的，正如在序列号为10/115,833的美国专利申请中更加详细描述的那样，将其全部内容引入于此以供参考。
移动台102可以包括微处理器和存储器(未显示)，该存储器存储执行用于管理通信会话的无线协议的计算机程序指令。如图1B所举例说明的那样，在一个实施例中移动台102包括用于授权无线服务的层1协议层142，层2协议层144，以及层3信令协议层，该层3信令协议层包括无线电资源(RR)子层146，移动性管理(MM)子层148和呼叫管理(CM)层150。可以理解级1、级2和级3层可以以软件模块实现，软件模块也可以被说成是软件“实体”。根据授权无线服务的通用术语，层1是物理层，也就是用于无线通信会话的物理基带。物理层是无线电接口的最低层，并提供在物理无线电链路上传送比特流的功能。层2是数据链路层。数据链路层在移动台和基站控制器之间提供信令。RR子层涉及RR会话的管理，以及无线电信道、功率控制器、非连续传输和接收以及切换的配置，其中RR会话是移动台处于特定模式的时间。移动性管理层管理由用户移动而引起的问题。移动性管理层例如可以处理移动台的位置，安全性功能和认证。呼叫控制管理层提供对端到端呼叫建立的控制。授权无线系统的这些功能对无线通信领域的技术人员而言是公知的。
移动台还可以包括非授权无线服务物理层152(也就是，用于诸如蓝牙、WiFi或者其他非授权无线信道(例如，WiMAX)之类的非授权无线服务的物理层)。移动台还包括非授权无线服务2级链路层154，以及非授权无线服务无线电资源子层156。包括接入模式切换160以用于移动管理层148和呼叫管理层150，从而当移动台102在非授权AP128的范围之内时接入非授权无线服务无线电资源子层156和非授权无线服务链路层154以及支持在授权RR子层146和非授权无线服务RR子层156之间切换。
除选择以简化在授权和非授权无线系统之间的无缝越区切换的协议之外，非授权无线电资源子层156和非授权链路层154可以包括特定于所使用的非授权无线服务的协议。因此，非授权无线电资源子层156和非授权链路层154需要被转换为与由MSC、SGSN或者其他语音或数据网络所识别的常规基站控制器接口协议126相一致的格式。
参照图1C，在本发明的一个实施例中，移动台102、AP 128和UNC 140提供接口转换功能以将非授权服务的级1、级2和级3层转换为传统的基站子网(BSS)接口126B(例如，A接口或者Gb接口)。作为协议转换的结果，可以建立通信会话，该通信会话对语音网络/数据网络104而言是透明的，也就是，语音/数据网络104运用其标准接口和协议以进行通信会话，就好像与由传统收发信台处理的传统的通信会话一样。例如，在一些实施例中，移动台102和UNC 140被配置成启动和转送位置更新和服务请求。结果，对语音/数据网络104而言是透明的用于服务无缝越区切换的协议变得更为方便。例如，这允许单个电话号码可以用于授权无线服务和非授权无线服务二者。此外，本发明使得传统上仅通过授权无线服务提供的各种服务可以通过非授权无线服务来提供。因此用户获取潜在地高质服务的好处，即当用户的移动台位于高带宽非授权无线服务所服务的区域内时同时可以接入传统的电话业务。
授权无线服务可以包括任何具有用于语音/数据网络104的定义的BSS接口协议126的授权无线服务。在一个实施例中，授权无线服务是GSM/GPRS无线电接入网络，不过应当理解的是本发明的实施例包括其他授权无线服务。对于该实施例，UNC 140经由与标准GSM BSS网元使用的相同的基站控制器接口126，与GSM核心网络互连。例如，在GSM应用中，这些接口是用于电路交换语音业务的GSM A接口和用于分组数据服务(GPRS)的GSM Gb接口。在本发明的UMTS(通用移动通信系统)应用中，UNC 140利用用于电路交换语音业务的UMTS Iu-cs接口和用于分组数据服务的UMTS Iu-ps接口同UMTS网络互连。在本发明的CDMA应用中，UNC 140利用用于电路交换语音业务的CDMA A1和A2接口以及用于分组数据服务的CDMA A10和A11接口同CDMA网络互连。
在GSM/GPRS实施例中，UNC 140看来像是作为GSM BSS网元的GSM/GPRS核心网络，并照此管理和操作。在该结构中事务控制(例如，呼叫处理)的基本单元是由较高级网元提供的；也就是MSC 110访问位置登记(VLR)和SGSN 114。如果授权的移动台在AP128服务区域之外，那么其被允许直接通过GSM无线电接入网络访问GSM/GPRS核心网络，或者如果授权的移动台在AP 128服务区域范围之内，那么其被允许经由UMA网络系统访问GSM/GPRS核心网络。
因为由UMA结构100所托管的通信会话对语音网络112或者数据网络116而言是透明的，所以非授权无线服务可以支持提供一般由无线服务供应商提供的所有用户服务。如果在GSM的情况下，这一般包括以下基本服务电话；紧急呼叫(例如，北美洲的E911呼叫)；短消息，移动终端点到点(MT/PP)；短消息，移动台始发点到点(MO/PP)；GPRS承载业务；切换(户外至室内，室内至户外，语音，数据，SMS，SS)。此外，GSM还可以支持本领域公知的各种辅助业务。
图2A提供了对移动台102的一个实施例的级1、级2和级3 GSM相关协议体系结构的概述，移动台102经由蓝牙信令提供非授权无线电链路。如举例说明的那样，存在两个逻辑无线电资源(RR)管理实体GSM RR实体202和UMA RR实体204。协议体系结构包括GSM基带级1层206，GSM级2链路层(LAPDm)208，蓝牙基带级1层210，蓝牙级2层211，接入模式切换214和上层协议216，其中蓝牙级2层211包括层2连接接入过程(L2CAP)层212和BNEP层213。当移动台在UMA模式下运行时，UMA-RR实体204是当前“服务”RR实体，当前“服务”RR实体经由指定的服务访问点(RR-SAP)提供服务至移动性管理(MM)子层。在该模式中GSM RR实体同MM子层相分离。UMA-RR实体204提供一组新的功能，并担负几个任务。首先UMA-RR实体负责发现UMA覆盖范围和UMA登记。第二，UMA-RR实体负责仿真GSM RR层以提供所预期的服务至MM层；也就是，创建、维护以及撤销RR连接。全部现有的为RR-SAP定义的GSM 04.07原语(primitive)可以应用。以这种方法UMA-RR实体204的插入对上层协议而言是透明的。第三，UMA-RR实体204模块负责同GSM RR实体协调以管理接入方式切换和越区切换，正如在上面所引用的序列号为10/688,470的申请中所详细描述的那样。
图2B提供了对移动台102的一个实施例的级1、级2和级3GSM相关协议体系结构的概述，移动台102经由IEEE 802.11信令提供非授权无线电链路。除蓝牙层已经被替换为802.11 PHY层218和802.11MAC层220以外，全部实体和层与图2A中所描述的相同。
图3A举例说明了根据一个实施例的支持电路交换(CS)域信令以及专用UMA信令的上行接口协议。在涉及消息传送部分(MTP)接口MTP1 302、MTP2 304和MTP3 306，信令连接控制部分(SCCP)308，基站系统应用部分(BSSAP)310，移动性管理接口312和连接管理接口314的领域，MSC子层是传统的且公知的特征。
UMA-RR协议支持经由由移动台102和UNC 140的每一个提供的UMA-RR层204支持UMA“层3”信令功能。作用如同BSC的UNC 140终止UMA-RR协议消息并负责在这些消息和模拟A接口消息之间的互相配合。
在每一个移动台104和UNC 140的UMA-RR层204下面的层包括TCP层316，远程IP层318和IPSec(IP安全性)层320。作为选择，在TCP/IP(未显示)上运行的标准安全套接层(SSL)协议可以被采用以替代IPSec层320。
在移动台102和UNC140之间的低级IP连通性是由插入接入点(intervening access point)128和宽带IP网络138(也就是，图1A所示的接入网络138)所伺服的适当层支持的。用于支持IP传输层(也就是，七层OSI模型之下的通用网络层3)的组件包括每个移动台104、AP 128和IP网络138的传输IP层322，以及UNC 140的IP层322A。
在最低层(也就是，物理层以及数据链路层)，移动台104和AP 128被描述成提供非授权较低层324，AP 128、IP网络138和UNC 140的每一个提供适当的接入层326。一般地，接入层326将包括通用以太网PHY和MAC层(IEEE 802.3)，不过这没有限制。
如图3A和3B所示，非授权层较低层324将取决于非授权无线电链路使用蓝牙信令还是IEEE 802.11信令。在图3A中描绘的蓝牙较低层与图2A的移动台体系结构对应，并包括蓝牙基带层210、L2CAP层212和BNEP层213。同时，图3B所示的801.11较低层与图2B的移动台体系结构对应，并包括802.11 PHY层218和802.11 MAC层220。
图3D举例说明了根据一个实施例的支持GSM语音传输的上行CS域语音承载协议体系结构。除与图3D和3C的结构所共同命名和引用的组件之外，提供设备以支持GSM语音传输。对于MSC 110，这些组件包括用于支持GSM语音传输的通用组件，并被描述成物理层330和音频332，这同在UNC 140中所采用的组件相类似。移动台102和UNC140的每一个现在包括GERAN(GSM边缘无线电接入网络)编解码器334和RTP/UDP层336。
在图3D的结构之下，音频根据在RFC 3267和RFC 3551中定义的RTP帧格式在上行接口上流动。当在UMA模式下运行时，支持用于按照在TS 26.103中所说明的AMR FR。还可以支持其他编解码器，诸如G.711。
图3E举例说明了根据一个实施例的上行GPRS用户面协议体系结构。上行GPRS用户面协议体系结构有效地使能通过利用非授权频谱的UNC 140的GPRS信令和数据包的隧道，因此支持在移动台102和SGSN 118之间的分组交换业务的隧道功能。
如图3E举例说明的那样，UNC 140和SGSN 114的每一个采用用于支持GPRS信令和数据包的通用设备，包括物理层350、网络服务层352和BSSGP层354。每个移动台102和UNC 140都包括UDP层356和UMA-RLC层358。每个移动台102和SGSN包括LLC层360和SNDCP层362。移动台102还包括IP层364。
在图3E的结构之下，传送数据的GPRS LLC PDU和较高层协议被在移动台102和SGSN 114之间透明传送。这允许移动台用与在GERAN BSS中一样的方式导出全部GPRS服务。移动台102中全部现有的GPRS应用和MMI均未改变。LLC PDU被在UMA-RLC层358上从移动台102传送至UNC 140，其利用BSSGP消息中继PDU至SGSN114。UMA-RLC层358直接在UDP层356上方运行以调节IP承载服务。
图3F举例说明根据一个实施例的支持GPRS信令的上行协议体系结构。在此结构之下，用于在较高层协议(包括较上层366)上通信的GPRS LLC PDU被在MS 102和SGSN 114之间透明地传送。这使得以就好像MS与GERAN BSS相连接的方式获得全部GPRS服务。GPRS-RLC协议被替换为等效(从较上层看)UMA-RLC协议。可靠性由TCP层357确保。如在GERAN BSS中那样，像BSC那样操作的UNC终止UMA-RLC协议并利用BSSGP内部处理至Gb接口。
如上所述，移动台例如可以是无线电话、智能电话、个人数字助理或者便携式电脑。移动台例如也可以是提供一组终端适配器功能的固定无线设备，用于将综合服务数字网(ISDN)或者简单老式电话服务(POTS)终端同无线系统相连接。
除上述所列举终端适配器以外的其他终端适配器类型也可以结合本发明的实施例一同采用。例如(1)支持无绳电话而不是POTS电话的终端适配器；(2)支持标准会话启动协议(SIP)电话机的终端适配器；以及(3)还同捆绑式手机和用户界面相集成的终端适配器，诸如固定在桌面电话上的终端适配器。在所有情况下，在此描述的本发明描述了这些终端适配器功能怎样可以经由非授权网络同无线系统相连接。
连同本发明的实施例一起使用其他标准蓝牙性能是可能的。例如，存在一种称之为“SIM接入模式”(“SIM Access Profile”)的蓝牙标准功能，其允许一个蓝牙设备(例如，汽车内的内置手机子系统)接入另一个蓝牙设备(例如，用户的标准手机)中的SIM，从而允许第一设备具备与SIM(也就是，用户标准手机的SIM)有关的“个性”。如上所述的实施例可以利用该标准功能以给予连接适配器的终端设备(例如，POTS电话)用户手机自身的个性。
移动性管理UNC 140提供与GSM BSC等效的功能，并照此控制一个或多个(虚拟的)UMA小区。在一个实施例中，每个UNC可以具有单个UMA小区，在替换实施例中，同UNC相连接的每个接入点都可以具有一个UMA小区。由于期待使用大量AP，所以后面的实施例可以不是特别合乎需要，因此UMA结构允许将AP灵活分组为UMA小区。每个UMA小区可以由小区全局标识符(CGI)所标识，其中未用的绝对射频信道号(ARFCN)被分配给每个UMA小区。通过将每个UMA小区同由MSC所服务的特定GSM位置区域相关联的方式，每个UMA小区可以被映射到物理边界。用UMA小区的ARFCN至CGI的映射，对映射至UMA小区的位置区域中的GSM小区进行配置。此外，该ARFCN可以由GSM小区在BA列表中广告以允许越区切换。注意UMA小区可以使用相同的位置区域标识符(LAI)作为现有的GSM小区，或者新的LAI可以用于UMA小区。当知晓移动台被经由INC登记时在减少GSM小区中的寻呼方面后者是很有用的。上述讨论可以同样地应用至GPRS路由区域和路由区域标识符(RAI)。
UMA CPE寻址用户驻地设备(CPE)可以包括移动台和接入点(AP)，通过接入点移动台可以接入UMA服务的UNC。UMA CPE寻址参数可以包括如下所述的参数。
UMA CPE寻址包括与移动设备中的SIM关联的国际移动用户身份(IMSI)来作为一个参数。当IMSI经由上行接口向UNC请求UMA服务时，由UMA移动台提供IMSI至UNC。不同于GSM BSC，UNC管理在UMA模式下运行的每个移动台的环境。因此，UNC维护每个所服务移动台的记录。例如，当UNC接收BSSMAP寻呼消息时，IMSI可以为UNC所用以查找适当的移动台记录。
UMA CPE寻址包括与移动设备中的非授权接口关联的地址(例如，802.11 MAC地址)来作为参数。当UNC经由上行接口请求UMA服务时，标识符可以由UMA移动台提供至UNC。UNC可以使用该地址来替换IMSI从而限制通过上行接口传递IMSI并帮助消息的路由。
UMA CPE寻址还包括作为一个参数由服务GPRS支持结点(SGSN)分配给移动台的临时逻辑链路标识符(TLLI)。该标识符可以经由标准Gb接口程序提供。UNC可以跟踪每个所服务移动台的该地址以支持GSM Gb接口程序(例如，以便下行链路GPRS分组可以被路由至正确的移动台)。
UMA CPE寻址还包括作为一个参数的接入点ID(AP-ID)。AP-ID可以是非授权模式接入点的MAC地址，移动台通过该非授权模式接入点接入UMA服务。当UNC经由上行接口请求UMA服务时，该标识符可以由UMA移动台提供至UNC。AP-ID可以为UNC所使用以根据正在从其中接入服务的AP来对用户支持位置服务(例如，改善的911服务)。AP-ID也可以为服务供应商所使用以将UMA服务接入仅限制给授权的AP。
可以被使用的其他CPE寻址参数取决于上行接口的安全性要求(例如，需要经由隧道化的IPSec连接管理消息路由的UMA移动台IP地址，或者需要管理由UNC分配给移动台的本地证书)。
UMA小区标识为了使GSM/GPRS中的移动性管理功能便利，覆盖区域可以被分成称作位置区域(对GSM而言)和路由区域(对GPRS而言)的逻辑登记区域。每当服务位置区域(或者路由区域)改变时，可以要求移动台向网络进行登记。一个或多个位置区域标识符(LAI)可以与电信公司网络中的每个所访问的位置寄存器(VLR)有关。同样地，一个或多个路由区域标识符(RAIS)可以受单个SGSN控制。
在一个实施例中，通过将小区身份(CI)添加至位置或者路由区域标识中的方式，可以将GSM小区标识在位置或者路由区域内。小区全球标识(CGI)是位置区域标识和小区身份的结合。在一个实施例中，在位置区域内小区身份是唯一的。
小区标识的示例UMA方法UMA小区标识手段的一个实例描述如下。在该实施例中，单个UNC为一个或多个UMA位置区域和一个或多个UMA路由区域提供服务，每个UMA位置区域(或者路由区域)与重叠GSM小区的位置区域(或者路由区域)不同或者相同。通过将小区身份(CI)添加至位置或者路由区域标识的方式可以在UMA位置或者路由区域内标识UMA小区。UMA小区全球标识符(UMA-CGI)是位置区域标识和小区身份的结合。在一个实施例中，UMA小区可以是由UMA-CGI值所标识的整个UMA覆盖区域的预定义部分。注意如同UMA信息一样，小区标识对AP而言可以是透明的，因此AP不知道其关联的UMA-CGI值。UMA部件(例如，移动台和UNC)可以具有支持划分整个UMA覆盖区域的能力。
划分方法可以包括在GSM小区身份和UMA小区身份之间实现一对一的或者多对一的对应。给定特定区域中优选的GSM小区的标识，就可以例如根据UNC提供确定相应的UMA小区身份。一对一关系的实例是GSM小区映射至UMA小区。多对一关系的实例是GSM位置区域(和相关联的GSM小区)映射至UMA小区。
当UMA移动台连接到UMA服务的UNC时，UMA移动台向UNC发送CGI值和(选择性地)当前GSM阵营小区(camping cell)以及邻近小区的路径损耗标准参数(C1)。UNC根据在UNC中规定的映射逻辑将GSM阵营小区的CGI值映射到相应的UMA小区的CGI值。这可以是一对一映射(例如，如果每个GSM小区存在一个UMA小区)或者多对一映射(例如，如果每个GSM位置区域存在一个UMA小区)。如果在UMA服务区域中无GSM覆盖区域是可用的，那么UNC可以将移动台分配给默认的“无GSM覆盖区域”UMA小区。单个UNC可以为一个MSC服务。这不排除UNC实施例，在所述实施例中在单个设备(例如，为多个MSC服务的UNC)内组合多个如上面定义的UNC“实例”。每个UNC还可以被分配以用于GSM至UMA切换目的的唯一“UMA-切换-CGI”值。例如，这可以是在GSM RAN BSC的ARFCN-至-CGI表和MSC(例如，指向UNC)中规定的值。
UMA操作配置在一个实施例中，可以标识至少三个UMA操作配置。在通用核心配置中，UMA LAI和伞形GSM RAN LAI(例如，为用户的邻居服务的GSM RAN LAI)可以不同，并且可以设计网络以便相同的核心网络实体(例如，MSC和SGSN)可以为UMA小区和伞形GSM小区二者服务。该配置的一个优点是在UMA覆盖区域和GSM覆盖区域之间的用户移动不会产生系统内(例如，映射)信令(例如，位置更新和切换是MSC内的)。
在独立的核心配置中，UMA LAI和伞形GSM RAN LAI是不同的，并且可以如此设计网络以便不同的核心网络实体为UMA小区和伞形GSM小区服务。该配置的一个优点是UMA和GSM网络的设计可以独立于通用核心配置之外。
在通用LAI配置中，UMA LAI和GSM RAN LAI是相同的(例如，在相同的LAI内不同的小区)。该配置的优点是在UMA覆盖区域和GSM覆盖区域之间的用户移动(当空闲时)可能不会产生任何位置更新信令，而且如果UMA模式资源临时不可用(例如，响应于寻呼)则移动台可以容易地转到GSM模式。这些和上述独立的核心配置的更多细节在序列号为10/688,470的申请中有所论述。
UMA登记和注销在一个实施例中，如上所述，UMA登记处理不采用发信令给PLMN基本设施的方式并被包含在UMA系统中(也就是，在移动台和UNC之间)。UMA登记处理可以用于两个目的。它可以通知UNC移动台通过特定的AP被连接并且在特定的IP地址中是可用的。UNC可以跟踪该信息，例如，移动终止呼叫。登记处理还可以向移动台提供与AP上的UMA服务有关的操作参数。这可以类似于GSM广播控制信道(BCCH)的利用以传送系统参数至GSM小区中的移动台。在UMA模式中合适的GSM系统信息消息内容可以在UMA登记处理期间被递送给移动台。
同样，UMA注销处理可以允许移动台明确通知UNC关于移动台正在放弃UMA模式，从而允许UNC释放可能已分配给移动台的资源。UNC也可以支持隐含的UMA注销，其中到移动台的安全信道被突然终止。
UMA改向在一个实施例中，如上所述，当UMA移动台连接到UNC以获得UMA服务时，UMA可以向UNC发送当前GSM阵营小区以及邻近小区的CGI值和路径损耗标准参数(C1)。利用该信息以及内部数据库信息，UNC也许能确定它是否是移动台的正确的服务UNC，并且如果不是正确的服务UNC，那么将移动台改向到正确的UNC。正确的服务UNC可以是其UMA服务区域与移动台的伞形GSM覆盖区域相重叠的UNC。在一个实施例中，正确的服务UNC可以被连接到与伞形GSM小区所属的GSM BSC相同的MSC。在一个替换实施例中，正确的服务UNC可以被连接到不同的MSC，该MSC可以切换到提供给移动台伞形GSM覆盖区域的MSC，从而允许UNC从GSM切换和向GSM切换。其还可以启动某些基于位置的服务(例如，E911 Phase 1)，该服务受GSM小区位置的牵制。用于UNC的内部数据库可以将GSM位置区域映射到服务UNC，并保存需要管理的数据的量。该数据库可以只须当添加新的UNC或者新的GSM位置区域时发生改变。
如果当移动台连接到UNC以获得UMA服务时，没有GSM覆盖区域是有效的，那么在一些实例中UNC可能不会可靠地确定移动台的位置以实现将移动台分配到正确的服务UNC的目的(例如，启动切换和基于位置的服务)。在这种情况下UNC可以允许操作者确定服务策略(例如，操作者可以在具有某些限制的情况下提供服务给用户，也可以在移动台上提供用户界面指示)。在下面将给出关于UMA登记和改向过程的补充细节。
UMA移动台空闲模式动作如上所述，UMA设备可以遇到与图4所举例说明的不同的无线电环境。在第一环境中，GSM和UMA覆盖区域是完全独立的并且不相交的。在第二环境中，GSM和UMA的覆盖区域部分重叠。在第三环境中，该环境可能是最通用的，UMA覆盖区域被包含在GSM覆盖区域内。UMA设备可以在这些环境中的任一个中接通电源(power on)，并还可以在多个所附状态中变换。
在接通电源时，并且当移动台是空闲并且没有任何类型的覆盖区域时，移动台可以搜索GSM和UMA二者的无线电覆盖范围。如果检测到GSM覆盖区域，那么可以启动正常的GSM移动性管理程序。当由移动台已经检测到无UMA覆盖区域时，当检测到GSM覆盖区域时或者在UMA登记处理完成之前可以施加该条件。如果检测到UMA覆盖区域，那么UMA移动台建立到AP的非授权无线链路(例如，WLAN链路)并监视信号质量。当在移动台处接收的信号电平超过预定阈值时，移动台执行UMA登记处理。基于返回的信息，移动台可以确定是否需要完整的网络登记，并且如果是这样的话，还需要确定是什么类型(例如，GSM或者组合的GSM/GPRS)。当没有GSM覆盖区域存在或者当在检测到GSM覆盖区域之前检测到UMA覆盖区域时可以应用该过程。
当在GSM覆盖区域中移动台是空闲的，并且没有UMA覆盖区域时，那么移动台可以周期性地搜索UMA覆盖区域。如果检测到UMA覆盖区域，那么移动台可以启动如上所述的UMA登记过程。
当在UMA覆盖区域中移动台空闲并且没有GSM覆盖区域时，那么移动台可以继续执行正常的GSM PLMN搜索过程。如果检测到GSM覆盖区域，那么移动台可以向UNC发送GSM小区信息以达到如上所述的合适的UMA改向目的。作为选择，移动台可以禁止正常的GSMPLMN搜索过程以保存电量。
当在UMA覆盖区域中移动台是空闲的，并且存在GSM覆盖区域时，那么移动台可以继续执行正常的GSM小区再选过程并可以存储所选择的GSM小区的标识以便如果需要的话加速到GSM模式的转换。作为选择，移动台可以禁止正常的GSM小区再选过程以保存电量。
在UMA覆盖区域中断开电源(power off)时，由移动台经由UMAN发送分离(detach)指示到PLMN(例如，如果由PLMN网络要求或者在断开电源时由移动台正常发送)。每个当前GSM操作模式(例如，GSM或者GPRS)可以编码该指示。
UMA环境可以是IEEE 802.11环境。在这种情况下，移动台周期性地执行对可用802.11 AP的有效搜索。当发现AP时，可以与所存储的用户选择的简档(profile)和安全性证书的相匹配，而在这样情况下移动台可以自动地与AP相关联。移动台可以进入低功率睡眠方式，周期性地唤醒以测量信号质量从而确定何时触发UMA登记。
UMA环境可以是蓝牙环境，在这种情况下，移动台预先与蓝牙AP相配对，通过蓝牙AP移动台将接入UMA服务。移动台可以周期性地进入寻呼搜索接收方式，并响应于AP传送寻呼而建立链路层连接。一旦链路层控制信道被建立，并且如果移动台不是另外活动的，那么移动台可能进入低功率蓝牙状态(例如，PARK模式)以保存功率。AP可以周期性地轮询移动台以允许其再进入活动模式(active mode)。该周期通话也可以用于移动台以测量信号质量从而确定何时执行UMA登记过程。
UMA移动台专用模式动作用于语音呼叫、数据事务处理或者同步语音/数据事务处理的UMA设备可能遇到从GSM覆盖区域到UMA覆盖区域的转换或者从UMA覆盖区域到GSM覆盖区域的转换。在一个实施例中，当覆盖区域从GSM转换到UMA覆盖区域时，呼叫在GSM RAN和UMAN之间可以透明地切换。在语音的情况下，该切换可以由切换功能完成。在数据的情况下，会话管理控制可能向GPRS中提供的用户提供通用终端用户经验。如果适当则当返回到空闲状态时就可能发生正常的登记动作。当覆盖区域从UMA转换到GSM覆盖区域时，呼叫可以在UMAN和GSM RAN之间透明地切换。在语音的情况下，该切换可以由切换功能完成。在数据的情况下，会话管理控制可能向GPRS中提供的用户提供通用的终端用户经验。
关键移动性管理概念的概要图5举例说明了在一个示例实施例中的移动性管理功能。在图5中，非授权网络控制器UNC-1是与GSM位置区域LA-11至LA-23关联的UMA小区的服务UNC。UNC-1将GSM位置区域LA-1x映射到UMA小区UMA CGI-101，以及将GSM位置区域LA-2x映射到UMACGI-102。非授权网络控制器UNC-3是与GSM位置区域LA-31至LA-33关联的UMA小区的服务UNC。UNC-3将GSM位置区域LA-3x映射到UMA小区UMA CGI-301。移动台MS-1将位于UMA小区UMA-CGI-101中(因为GSM LA-1x被映射到UMA-CGI-101)。移动台MS-2将位于UMA小区UMA-CGI-102中(因为GSM LA-2x被映射到UMA-CGI-102)。移动台MS-3将位于UMA小区UMA-CGI-301中(因为GSM LA-3x被映射到UMA-CGI-301)。如果移动台MS-4同UNC-1相连接，那么它将处于UMA小区UMA-CGI-199中(没有GSM覆盖区域)。如果移动台MS-4同UNC-3相连接，那么它将位于UMA小区UMA-CGI-399中(没有GSM覆盖区域)。移动台MS-1和MS-2可以在无需改向的情况下同UNC-1相连接。如果移动台MS-3试着连接到UNC-1，那么它可以被改向至UNC-3。
用于紧急事件及其他目的的位置服务图9显示了可能用来选择UNC以处理来自于MS的呼叫或者发往MS的呼叫的方法。在块911，UNC从MS接收位置信息。位置信息可以采取几个不同的形式的任何一种。在一个实施例中，位置信息包括附近的蜂窝基站的标识。对于图7的上方MS 102的实例而言，位置信息可以包括标识，诸如三个上方BTS 120的BSID(基站标识)或者BSCC(基站代码(Base Station Color Code))。在图7的实例中，这些是在MS的范围之内的基站。位置信息还可以包括与每个接收的蜂窝基站标识相关联的RxLEV(接收级)或者RSSI(接收的信号强度指示符)。
在GSM中，“BSID”采取小区全球标识(CGI)的形式。这可以具有这样的形式，其中通过将CI添加至位置或者路由区域标识中的方式可以在位置或者路由区域内标识BSS和BSS内的小区。CI具有2个八位字节的固定长度并且其可以利用完整的十六进制表示法来编码。CGI是LAI和CI的结合。LAI具有三个要素，移动电台国家代码，标识在该国家的GSM PLMN的移动网络代码，以及标识在GSM PLMN内的位置区域的位置区域代码。
作为选择，位置信息可能不涉及任何附近的基站，而是涉及所连接的AP。MS可能不位于任何基站范围之内因此可能不具有任何有效的基站信息将要发送。位置信息可以采取所连接AP的标识、AP的街道地址或者AP的经纬度坐标的形式。这些例如可以经由DHCP的扩展部分的GEOPRIV获得。
在块915，UNC然后根据该比较结果选择网络控制器。该选择可以通过将CGI应用到映射表或者各种其他的各种方式来完成。这些方式可以包括从上述列表之一中或者通过选择移动台的最好基站的方式读取适当AP的地址，标识与所选择基站相连接的移动交换中心，以及选择与所标识的移动交换中心相连接的交换网络控制器。如果位置涉及无线AP，那么在确定AP的位置之后，可以通过标识为接近所确定的连接无线接入点的位置服务的移动交换中心，并选择与所标识移动交换中心相连接的网络控制器的方式完成选择。视特定应用的不同可以以各种其他方式完成选择。
在块917，UNC向MS发送所选择的网络控制器的地址。这允许MS记录地址并建立与UNC的连接。所选择的UNC可能与所选择的UNC相同，或者作出选择的UNC可以将MS改向至不同的UNC。在一个实施例中，UNC还将存在的呼叫或者登记传递至已经选择的UNC。
图6显示了可以在一侧上的MS及AP和另一侧的第一和第二UNC之间通过的信号顺序的实例。在图6的示例中，图7所示的两个通信系统的方面被显示跨越所述图的顶端。在不同方面之间通过的信号被显示为水平箭头，其中箭头尖连接所涉及的通信系统的方面。当箭头横穿一方面并且无箭头尖显示时，那么该方面是唯一能通过的方面。箭头由图右手侧的字母标识。图6中所涉及的图1的系统结构的特定方面从左至右依次是移动台(例如MS 102)，接入点(例如WLANAP128)，第一UNC(例如UNC140)和第二UNC(例如UNC140)。图6所示的信号涉及信令而不指示流量或者净荷。
图6显示了向UNC(UNC140)登记、并在登记期间被改向至另一个UNC(UNC 2)的MS的实例。登记可以采取各种不同的形式，包括如上所述的那些形式。特别是，在图6的示例中，MS从第一UNC请求服务并提供位置信息。然后被改向至第二UNC。第二UNC可能更适合于MS的报告位置。
在图6的线A，MS进入AP的覆盖区域范围并建立同AP的无线链路。这可以是利用非授权频率的WLAN连接。在线B，MS寻找UNC以建立连接。这可以通过执行对UNC的DNS(域名系统)查询的方式完成。这启动至第一UNC IP地址的连接。MS可以选择第一UNC，因为它是使用的最新的UNC IP地址或者可能是默认的UNC，或者可能是在初始登记中MS被分配的归属UNC，或者可能是从由AP和CGI所指出的所连接UNC的高速缓存中选择的。在线C，UNC和MS已经建立TCP连接。注意在图中没有显示在MS和UNC之间的安全性过程。
在线D，MS发送登记消息至UNC。该登记消息可以采取许多不同的形式。在一个实施例中，登记消息可以仿效UMAURR-REGISTER-REQUEST消息。除正常登记内容之外，这种消息可以包括连接的理由，AP的标识号和地址以及关于范围内的传送基站的信息。
在GSM系统中，该信息被标记为Cell-Info并包括CGI和(可选)C1值。在一个实施例中，由MS仅报告单独的CGI，表示MS已经利用其正常GSM小区选择过程选择的GSM小区。该单个小区已经被MS选择以作为“最好的”GSM小区。一般地为了导出该值，MS将搜索某些指定的频率以查找广播信道(BCH)传输。BCH将识别传送基站并包括有关特定基站使用的随机接入和业务信道的信息。MS可以记录基站身份并在接收到BCH信号时测量该信号的质量。在GSM系统中，RXLEV(接收信号电平)一般被测量，但是作为代替可以使用其他质量测量，或者除RXLEV之外的测量，包括信噪比、比特差错率、RSSI(接收的信号强度指示符)和信号传播延迟。
在线E，UNC评估所接收的有关位置的信息并选择适当的用于MS的UNC。只要MS保持连接到相同的AP则可以维持该选择。如上所述，存在各种不同的方式来选择适当的UNC。在一个实施例中，UNC将基站信息映射到与最好的基站的MSC相对应的UNC。在另一个实施例中，UNC将AP的标识映射到位置，映射到相应的MSC，然后映射到相应的UNC。在另一个实施例中，UNC没有关于基站或者AP的位置信息，但是它具有来自包括位置信息的AP的在先登记并据此选择UNC。
在图6的实例中，上方的MS 102(如图7所示)最初可以同下面的UNC 140相连接。该UNC同下面的MSC 110相连接。来自MS的位置信息将标识与上方MSC 110相连接的一个或多个上方BTS 120。如果MS从上方AP 128漫游到上方BTS，那么呼叫可以通过上方MSC由下面的MSC来管理。通过将MS改向到上方的UNC，可以由上方MSC管理呼叫。这可能产生往返于上方BTS的平滑转换并且减少处理呼叫所需的网络资源量。
在线F，UNC确认登记请求并发送所选择UNC的地址到MS。地址可以采用FQDN(正式域名)的形式或者任何其他形式。线F的确认可以采用类似于UMA URR-REGISTER-REDIRECT的形式，或者各种其他形式的任何一种。
在线G，MS执行对所选择UNC的DNS查询。它还可以释放到第一UNC的连接并启动到第二UNC IP地址的连接。因此，在线H，在MS和新的UNC之间建立TCP连接，其中MS被改向至新的UNC。在线H，在MS和第二UNC之间建立连接。利用原始UNC的IPSec通道可以被重复使用或者可以建立新的IPSec通道(未显示)。
在线I，MS可以发送类似的登记请求消息到第二UNC。该消息可以类似于线D的消息。在URR-REGISTER-REQUEST类型的消息中，理由字段可以承载用于代替正常连接而改向的值。登记请求中的信息可以使新的UNC应用必需另外改向MS的信息。因为它接近于AP的位置，所以它可能具有更多或者更好的关于AP、附近基站或者网络资源分配的信息，并可能另外改向MS。理由字段可以用来通知MS关于改向的数目。其也许用于将可能在单个AP经历的改向的总数限制为1或2或者任何其他数目。
在线J，与UNC的连接沿着它的正常过程继续。这可以包括登记确认、呼叫建立和断开，以及包括安全措施在内的任何各种不同的支持语音或者数据服务。
图7显示了与图6相同的图7的方面，跨越顶端并在以相同方式由字母所标识的线上发送信号。但是在图7中，MS寄存器不能发送任何位置信息。一旦其具有位置信息，那么它就将该信息发送到进行登记的UNC，然后其被改向到更适当的UNC。利用类似于图7所示的处理，MS可以在任何时候更新它的位置。图7的消息可以仿照图6、8或9的流。
在线A，MS具有同第一UNC 140建立的登记并通过AP 128通信。在线B，MS获得有效的或者更新的位置信息。它也许已不能接收基站BCH传输，或者它也许已无法获得关于AP的精确的信息，或者这二种情况都有。线B中的位置信息可以是新的、更新的或更精确的位置信息。
在线C，MS发送其位置到UNC。在一个实施例中，该信息采用URR-REGISTER-UPDATE-UPLINK消息的形式。位置信息可以采用上述的任何一种形式，或者采用其它的形式。
在线D，UNC应用位置信息以确定对MS而言的最优UNC。这与其中已经登记MS的UNC可以是相同的或者不同的。任何上述的一个或多个手段都可以被用于选择UNC。在线E，MS被改向，如果适当的话并向改向的UNC登记。这可以利用URR-REGISTER-REDIRECT命令来实现。该处理可以采取类似于图6的线g-j的形式。
图8显示了与图7相同的方面，跨越顶端并在以与图6相同的方式由字母所标识的线上发送信令。在图8中，MS在登记期间不能提供任何位置信息。在线A，MS 102进入AP 128的覆盖区域范围并通过诸如WLAN信道的非授权信道建立通信链路。在线B，MS运用该通过AP的连接以建立到UNC140的连接。如图6和7中一样，这可以是默认的UNC，向其登记的最后的UNC，由AP提供的UNC，或者以任何其他方式选择的UNC。在线C，MS和UNC建立TCP连接。
如图6中那样，在建立TCP连接之后，那么在线D，MS发送其包括位置信息的登记消息。然而，在图8的示例中，MS不能接收任何基站传输，因此小区信息字段为空。MS也许能发送有关AP的信息，例如标识号、MAC(媒体接入控制)地址或者BD(蓝牙设备)地址。UNC可以使用小区信息字段来将MS的位置确定到GSM小区的分辩率。然而，如果该信息不是有效的，那么UNC可以在映射或查寻表或者数据库中查寻AP以将MS位置确定到AP的分辩率。如果AP的位置是精确已知的，那么AP的范围将比GSM小区的范围更精确。一般地AP将具有10或100米的范围，而GSM小区将具有1000米的范围。然而，各种无线电发射器和接收器的范围将取决于特定的执行过程。
如果MS不提供有关邻近基站(小区信息为空)的信息并且对AP而言没有可用的位置信息，那么UNC不能可靠地确定MS的位置。这可能影响到UNC选择基站的能力，并且其还可能影响到依赖位置信息的服务，包括紧急事件(E911)服务。在线E，UNC通过返回登记确认(URR-REGISTER-ACK)的方式将这通知给MS，指示位置服务(LCS)不可用。
在线F，以类似于图5的线g-j的方式继续所述连接过程。根据网络配置，操作者或者服务供应商可以选择不提供服务给不具有任何位置信息的用户。在这种情况下，UNC可以代之以拒绝登记企图。做为选择，UNC可以改向MS到这样的UNC，该UNC被配置成为不具有位置信息的用户服务。例如，该UNC可以被配置成拒绝任何紧急服务或者以容纳缺乏位置信息的方式提供紧急服务。
图9显示了与图7相同的方面，跨越顶端并在以与图6的相同方式由字母所标识的线上发送信号。在图9中，在没有位置信息的情况下登记之后MS更新位置信息。图9的消息可以仿照图6、7或8的那些消息。
在线A，MS102通过具有所建立的正常连接的AP128与UNC140相连接。在线B，MS用户看到位置服务不是可用的并输入MS所连接的AP的位置信息。这可以是街道地址、邮政或者ZIP编码、经度和纬度或者任何其他信息。在线C，MS接受该信息并将其格式化为登记更新消息(URR-REGISTER-UPDATE-UPLINK)。UNC接收该信息并更新其MS记录。
在线D，如果UNC从登记更新消息中确定出足够精确的位置，那么UNC发送消息(URR-REGISTER-UPDATE-DOWNLINK)以指示位置服务现在是可用的。因此，在线E，MS可以通过例如屏幕显示之类的用户界面发送信号给用户，表明位置服务是可用的。
图7和9的消息也可以在用户从一个AP移动到另一个AP时使用。这些消息可以用来报告新AP的位置信息。这些消息也可以用来报告新近获取的基站信息。基站的广播信道可能被物理障碍或者多路径干扰所阻塞。MS可以偶而重新扫描BCH传输，并且如果其接收到不同信息，则发送登记更新。UNC可以使用该信息以更新位置服务的状态，从而估计MS是否应该被改向到不同的UNC以及用于其他处理。UNC还可以使用新AP的身份和位置信息以确定是否拒绝服务。某些位置或者AP可以位于网络或者预定计划(subscription plan)之外，以便来自这样的AP的服务应该被拒绝。
特定的设备、服务、事件顺序和信号类型以仅仅作为示例的方式被提供。而图6、7、8和9的示例存在于VoIP WLAN AP和GSM蜂窝网络环境中。可以作出适当的修改以符合其他类型的网络和协议。除无线移动台和无线接入点之外，本发明的实施例可以被应用于其他类型的用户设备，包括企业系统和网络，专用和公共交换网路及其他有线、无线和混合系统，他们通过因特网或者通过任何其他的通信介质与UNC或者类似设备相连接。
除UNC之外，本发明的实施例可以被应用到其他与PLMN或者PSTN网络接口的设备。除GSM体系结构之外，本发明的实施例可以被应用于其他类型的电信网络，有线和无线网络，这些网络可以包括根据CDMA、TDMA、PCS(个人通信业务)、PHS(个人手持电话系统)及其他标准化协议的网络。如上所述的协议体系结构图仅是以示例的方式提供的。多个层可以被分组、划分或者进行不同地标识以适合特定的应用。在任何特定层的通信中所涉及的组件还可以被修改以适合特定的应用。
图10显示了根据本发明的一些实施例的可以使用的MS131的示例。图10的MS可以采用类似于双模式蜂窝电话、无绳电话、PDA、便携式计算机或者大型机中通信卡的形式。MS的功能由控制器213管理，控制器213与显示器215、用户输入设备217、麦克风219和话筒221相连接。虽然这些组件被显示成被包括在MS中，如同例如可以合并到双模式携带式电话中，但是该一个或多个组件也可以是外接的。麦克风和话筒可以是外接有线或无线耳机或者手持机，输入设备可以是外接指向装置或者键盘，显示器可以是独立的监视器。外接组件可以是无线或者有线地同设备相连接，例如WLAN或者蓝牙无线电连接。所举例说明的用户界面组件中的任何一个或多个可以是因为特定应用而被删除。
控制器还可以与一个或多个其他I/O(输入/输出)设备223相连接。这些可以是同步端口、附属端口、有线网络接口、对接端口、允许连接其他外部设备的端口复制器(port replicator)或者连接到基站的接口。如果MS适合于作为大型计算机系统的组件，那么显示器、输入设备、麦克风或者话筒可以很方便地从总线接口223移除。总线接口可以是PC卡式总线、PCI(外围组件互连)总线、USB(通用串行总线)、IDE(集成设备电路)、ATA(先进技术附件)或者其他类型的总线。总线接口可以同诸如状态LED(发光二极管)之类的显示器215和话筒221相结合。
控制器213还同诸如RAM(随机接入存储器)、ROM(只读存储器)、闪速存储器、磁盘驱动器和光驱之类的一个或多个存储设备225相连接。存储器可能用来存储操作指令、应用程序、以及同企业和公共领域通信的数据。控制器还可以同主DSP(数字信令处理器)相连接。主DSP与控制器就由无线电所传送的数据进行通信。数据可以表示语音、文本、图形、应用程序等等。主DSP 227通过RF控制器229控制到无线电或来自无线电的数据的流并控制无线电本身。RF控制器控制系统无线电的时间、频率及其他方面。
图10的MS显示了来自单个天线233的双向无线电路径。更多无线电路径可以被使用，并且如果无线电系统十分类似，那么可以由单个路径传送不同的无线电接口。天线与受RF控制器控制的双工器231相连接，其将信号从适当系统路由到适当无线电。双工器可以是无源频率多路复用器和解复用器，或者双工器可以是有源设备。双工器与能够在企业领域111内通信的企业无线电237相连接，以及与能够在公共领域113内通信的授权频带无线电241相连接。
由RF控制器控制的无线电237、241可以包括放大器、变频器、多路复用器、解复用器、均衡器、模拟和数字转换器、编码器和解码器、分路器和组合器、扩展器、整合器及其他部件。无线电的每个都与语音和数据编解码器235、239相连接，语音和数据编解码器235、239依次同主DSP相连接。从天线接收的数据或者语音通过双工器传送到适当的无线电，通过编解码器传送到机DSP，然后传送到控制器以显示、输出、播放或存储。将被传送的数据或者语音遵循从控制器通过DSP到适当的编解码器和无线电，通过双工器和天线的相反的路径。特定类型的无线电以及传送和接收链可以适合于不同的应用。除图10所示的那些组件外或多或少的组件被用在MS中。如图所示，传送与接收链可以被合并，或者可以是独立的。
图11显示了根据本发明的实施例的网络控制器147的示例，网络控制器147可以用于日期通信以利用电话网络104同移动台131无缝连接。网络控制器具有与一个或多个存储设备315(诸如RAM、ROM、闪存和磁盘驱动器)以及一个或多个I/O设备317(诸如用户界面设备或者远程管理和管理接口)相连接的控制器313。存储器可以包括用于控制器的操作和应用指令以及将由设备传送的数据。
用户接口321通过专用线、LAN、WAN(广域网)、因特网或者通过任何种类的其他装置与一个或多个接入点或者用户开关相连接。用户接口处理信令和与一个或多个移动和固定用户的通信业务。同样，网络接口327与一个或多个公共通信系统104相连接以进行信令传送和通信业务。
可以包括媒体转换器319以在两个系统之间转换业务。作为选择，如果存在的话这些转换可以在各个接口中被执行。信令也可以由控制器、接口或者信令转换器(未显示)来进行转换。
应当理解的是对于特定实现过程而言，除如上所述的实例以外的或多或少的所配备的UNC、AP、移动台、专用网和公共网络可能是合乎需要的。另外的或者不同的组件、接口、总线和性能可以被使用，以及另外的设备可以被添加到任何这些组件中。一些举例说明的组件也可以从设备中删除。UNC、AP、移动台、专用网和公共网络的配置可以取决于大量因素而随不同的执行过程而变化，诸如价格限制、性能要求、技术进步或者其他环境之类。不是一定要授权频率用于一部分系统并且非授权频率用于一部分系统。此外也不是一定需要一部分系统是专用的而其他部分是公共的。
尽管各种实施例的说明主要涉及利用位置信息通过GSM蜂窝电信系统建立VoIP专用网呼叫，但是各种实施例也可以与其他类型的专用通信系统以及其他类型的公用电信网络一起被使用。各种实施例可以被应用于语音网络、数据网络以及组合网络，无论其是电路交换的还是分组交换的。
很清楚本发明的实施例涉及具有计算机可读介质的计算机存储器产品，计算机可读介质中具有用于执行各种计算机实现的操作的计算机代码。所述介质和计算机代码可以是为本发明的目的特别设计和构造的，或者其可以是对计算机软件领域的技术人员而言公知且可获得的类型。计算机可读介质的示例包括，但是不局限于诸如硬盘、软盘和磁带之类的磁介质；诸如CD-ROM和全息照相装置之类的光学介质；诸如光盘之类的磁光介质；以及诸如专用集成电路(“ASIC”)、可编程逻辑器件(“PLD”)和ROM及RAM设备之类的特别配置成存储并执行程序代码的硬件设备。计算机代码的示例包括诸如由编译器生成的机器代码，以及包括利用解释器(interpreter)由计算机执行的高级代码的文件。例如，本发明的实施例可以利用Java、C++或者其他面向对象的程序设计语言以及开发工具实现。利用硬布线电路代替机器可执行软件指令，或者硬布线电路同机器可执行软件指令相结合，可以实现本发明的另一个实施例。
为了说明起见，上述说明使用特定的术语以提供对本发明的彻底的了解。然而，对本领域技术人员而言显而易见的是为了实践本发明不需要上述细节。因此，上述对本发明特定实施例的说明是为了例证和说明起见而提供的。其并非意指穷举或者将本发明限制为所公开的精确形式；显而易见的是，鉴于上述教导许多修改和变化是合适的。为了最好地说明本发明的原理及其实际应用选择并描述了所述实施例，所述实施例借此促使本领域的技术人员能够最好地利用本发明及具有各种修改以适合于特定使用企图的各种实施例。意在由下述的权利要求
及其等效内容定义本发明的范围。
附录I缩写表
权利要求
1.一种方法包括在数据通信网络控制器处建立与移动台的数据通信连接；从所述移动台接收位置信息；以及根据接收的位置信息将所述移动台改向至不同的网络控制器。
2.根据权利要求
1所述的方法，其中，建立连接的步骤包括建立传输控制协议(TCP)连接。
3.根据权利要求
1所述的方法，其中，建立连接的步骤包括建立登记。
4.根据权利要求
1所述的方法，其中，建立连接的步骤包括接收登记请求，所述登记请求包括所述位置信息。
5.根据权利要求
1所述的方法，还包括通过所述建立的连接传递数据的步骤，以及其中，接收位置信息的步骤包括在传递数据之后从所述移动台接收位置信息。
6.根据权利要求
1所述的方法，还包括将所述接收的位置信息与可用网络控制器的位置信息进行比较；根据比较选择网络控制器；以及其中，改向的步骤包括将所述选择的网络控制器的地址发送至所述移动台。
7.根据权利要求
6所述的方法，其中，发送地址的步骤包括响应于登记请求来发送地址。
8.根据权利要求
1所述的方法，其中，接收位置信息的步骤包括接收蜂窝通信系统的小区的标识。
9.根据权利要求
8所述的方法，其中，改向的步骤包括将所述移动台改向至与所述蜂窝通信系统的标识的小区关联的网络控制器。
10.根据权利要求
1所述的方法，其中，所述数据通信连接通过具有与所述移动台的无线连接的无线接入点，以及其中，接收位置信息的步骤包括接收所述无线接入点的标识，以及其中改向的步骤包括将所述移动台改向至与所述无线接入点关联的网络控制器。
11.根据权利要求
6所述的方法，其中，选择网络控制器的步骤包括确定标识连接的无线接入点的位置，以及标识为所述连接的无线接入点的确定位置附近的位置进行服务的蜂窝通信小区，以及其中，选择的步骤包括选择与所述标识的蜂窝通信小区有关的网络控制器。
12.根据权利要求
1所述的方法，还包括估计所述接收的位置信息以确定所述接收的位置信息是否足够支持位置服务的步骤，并且如果是足够支持的话，那么向所述移动台指示所述位置服务是可用的。
13.一种网络控制器包括接口，用于通过建立的数据通信连接与移动台通信，以及从所述移动台接收位置信息；以及处理器，用于应用所述位置信息以为所述移动台选择网络控制器，并制定改向消息以将所述移动台改向至所述选择的网络控制器。
14.根据权利要求
13所述的网络控制器，其中，所述连接包括登记。
15.根据权利要求
13所述的网络控制器，其中，所述接口接收用于建立连接的登记请求，所述登记请求包括位置信息。
16.根据权利要求
13所述的网络控制器，还包括存储器，用于存储可用网络控制器的位置信息表，以及其中，所述处理器将所述接收的位置信息与所述表中的位置信息进行比较以选择网络控制器。
17.根据权利要求
16所述的网络控制器，其中，所述数据通信连接通过具有与所述移动台的无线连接的无线接入点，其中，所述位置信息包括所述无线接入点的标识，并且其中，所述表将网络控制器与无线接入点相关联。
18.一种方法包括在移动台处建立与数据通信网络控制器的数据通信连接；发送位置信息至所述网络控制器；以及响应于发送所述位置信息接收从所述网络控制器改向至不同的网络控制器的改向消息。
19.根据权利要求
18所述的方法，其中，建立连接的步骤包括建立登记。
20.根据权利要求
19所述的方法，其中，发送位置信息的步骤是在建立登记之后执行的。
21.根据权利要求
18所述的方法，其中，发送位置信息的步骤包括发送登记请求，所述登记请求包括所述位置信息。
22.根据权利要求
18所述的方法，其中，所述连接通过无线接入点，所述方法还包括根据从蜂窝通信系统接收的传输获得所述位置信息的步骤。
23.根据权利要求
22所述的方法，其中，发送位置信息的步骤包括发送蜂窝通信系统的小区的标识。
24.根据权利要求
23所述的方法，其中，接收改向消息的步骤包括接收改向至与所述蜂窝通信系统的标识的小区关联的网络控制器的消息。
25.根据权利要求
18所述的方法，其中，所述数据通信连接通过具有与所述移动台的无线连接的无线接入点，以及其中，发送位置信息的步骤包括发送所述无线接入点的标识，以及接收改向消息的步骤包括接收改向至与所述无线接入点关联的网络控制器的消息。
26.根据权利要求
18所述的方法，还包括发送登记请求至不同的网络控制器的步骤。
27.一种移动台包括发送器，用于利用建立的与网络控制器的数据通信连接发送位置信息至数据通信网络控制器；以及接收器，用于响应于发送所述位置信息接收从所述网络控制器改向到不同的网络控制器的改向消息。
28.根据权利要求
27所述的移动台，其中，所述建立的数据通信连接包括登记。
29.根据权利要求
27所述的移动台，其中，所述连接通过无线接入点，所述接收器还根据从蜂窝通信系统接收的传输获得所述位置信息。
专利摘要
本发明描述了利用位置信息改向移动用户登记。在一个实施例中，本发明包括在数据通信网络控制器处建立同移动台的数据通信连接，从移动台接收位置信息，以及根据接收的位置信息将移动台改向至不同的网络控制器。
文档编号H04Q7/38GK1998190SQ20058001932
公开日2007年7月11日 申请日期2005年4月21日
发明者M·加拉格尔, R·古普塔 申请人:卡耐特无线有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan