具有网关位置寄存器与访问者位置寄存器的网络中与用户相关的特性的支持

摘要

在使用网关位置寄存器减少访问者位置寄存器与归属位置寄存器之间信令的系统中,用于提供访问者位置寄存器不支持的特性的指示给归属位置寄存器的方法与设备。在位置更新消息交换或数据恢复请求消息交换期间能将此访问者位置寄存器不支持的特性的指示提供给归属位置寄存器,也能在信息更新消息中提供此指示。

说明书

本申请根据35 U.S.C.$$119和/或365要求其全部内容引入在此作为参考的于1999年4月12日提交的美国临时申请号60/128786的优先权。本申请也涉及全部引入在此作为参考的于2000年4月12日提交的以下待审申请：美国专利申请号-----(代理人卷号040000-532)“Home Location Register Fault Recovery”；美国专利申请号-----(代理人卷号040000-533)“Gateway locationRegister Fault Recovery”；和美国专利申请号-----(代理人卷号040000-535)“Gateway Location Registers In A UMTS System”。

                    背景

本发明涉及移动通信系统，并且更具体地涉及解决被访问网络中服务位置寄存器不支持与漫游移动用户相关的特性的问题。

图1表示根据全球移动通信系统(GSM)标准的无线通信系统。设计此GSM标准用于提供不管移动用户的位置如何都允许各个国家的移动通信用户操作其移动设备的统一接口。移动用户一般具有与表示为移动用户的归属公用陆地移动网络110(HPLMN)的网络的签名。HPLMN110具有归属位置寄存器(HLR)115，此HLR其中包含有关提供给此移动用户的业务的不同信息。在移动用户漫游进入称为被访问公用陆地移动网络120(VPLMN)的不同网络时，此VPLMN要求有关此移动用户的签名的某一数据。有关此移动用户的签名的数据也称为移动用户的简档，将此移动用户的分布从HLR传送给VPLMN 120中的访问者位置寄存器(VLR)。

在GSM系统中，将移动用户数据存储在与当前服务于此移动用户的移动业务交换中心(MSC)相关的VLR中，以减少VLR与HLR之间的网间信令。GSM系统内VLR的分散(即，每个MSC都装备有VLR)也减少了网内信令。因此，例如，如果此移动用户正在MSC/VLR 130控制的VPLMN 120的区域中漫游，则HLR 115将此移动用户的简档传送给MSC/VLR 130。同样地，如果此移动用户正在MSC/VLR 135控制的区域中漫游，则HLR 115将此移动用户的简档发送给MSC/VLR135。虽然图1将MSC/VLR表示为单个系统节点，但本领域技术人员将认识到，MSC与VLR能实施为独立的系统部分。

为了增加GSM与其它类型系统的兼容性，预期也称为全球移动电信系统(UMTS)的GSM标准的未来版本将采用其他移动通信系统的组成部分。例如，日本个人数字蜂窝(PDC)系统包括称为网关位置寄存器(GLR)的用于减少网间信令的系统节点。图2表示根据PDC系统的示例性移动通信系统。类似于GSM系统，归属网络210包括包含此移动用户简档的HLR 215。在移动用户漫游进入被访问网络220时，将此移动用户简档传送给GLR 225。根据GSM，GLR能描述为用于来自其他网络的漫游的所有用户的VLR。因此，对于每个网络只需要一个GLR。

图3表示采用PDC系统的GLR的示例性UMTS系统。当HPLMN 310的移动用户漫游进入VPLMN 320时，HLR 315将此移动用户的简档传送给GLR 325。随后，根据此移动用户正在其中漫游的VPLMN 320内的区域，GLR 325将此移动用户的简档传送给相应的MSC/VLR 330、335或340。在GSM/UMTS系统中引入GLR 325减少网间信令，这是因为一旦移动用户漫游进入VPLMN 320，HLR将只需给GLR 325传送此移动用户的简档。在此移动用户围绕VPLMN 320旅行时，GLR 325将负责给VPLMN 320内合适的MSC/VLR传送此移动用户的简档。

由GSM/UMTS系统使用的在VLR与HLR之间传送数据的协议是移动应用部分(MAP)。因为GLR是UMTS系统内的选择单元，所以MAP程序应完全与系统中GLR的存在或缺少无关。因此，通过将HLR接口用于VLR并将VLR接口用于HLR，GLR应完全是透明的。然而，在其中不同的MSC/VLR节点支持不同的辅助业务组的包括GLR的系统中，将此指示传送给归属网络中的HLR成为问题。如果一些MSC/VLR节点支持地区预约限制而其他节点不支持的话，或者如果不同的MSC/VLR节点支持移动网络增强逻辑定制应用(CAMEL)的不同阶段，则出现同样的问题。CAMEL允许无线系统提供类似于诸如公用交换电话网络的有线连接网络提供的智能网业务。在支持不同的承载业务与电信业务时，并且在操作者确定限制的支持在不同的MSC/VLR节点之间改变时，出现同一类型的问题。在对于某一移动用户来说整个MSC区域对于一些MSC/VLR受限制而对于其他的MSC/VLR不受限制，出现同样的问题。为了便于解释辅助业务，地区预约限制的支持、CAMEL的不同阶段的支持、承载业务和电信业务在此称为特性。

图4表示用于处理服务MSC/VLR不支持与用户相关的至少一个特性情况的常规MAP程序的示例性信令图表。在移动用户进入MSC/VLR控制的区域时，此移动用户的装置将给此服务MSC/VLR发送位置更新请求。此服务MSC/VLR随后将给与此漫游移动用户相关的HLR发送MAP-UPDATE-LOCATION(MAP更新位置)消息。利用来自服务MSC/VLR的MAP-UPDATE-LOCATION消息触发的此移动用户的HLR启动成帧的MAP-INSERT-SUBSCRIBER-DATA(MAP插入用户数据)程序以便给此服务MSC/VLR传送相关的移动用户数据。

图5表示从HLR发送给服务MSC/VLR的示例性MAP-INSERT-SUBSCRIBER-DATA消息的一部分。此MAP-INSERT-SUBSCRIBER-DATA消息包括SS数据表参数505，这表示由相关移动用户签约的辅助业务组以及提供这些辅助业务的必要数据。如果地区预约业务应用于此相关移动用户，则在地区预约数据参数510中表示此。来自HLR的MAP-INSERT-SUBSCRIBER-DATA消息也包括表示此相关移动用户签约的承载业务与电信业务的承载业务表参数515与电信业务表参数520。如果操作者确定限制应用此相关移动用户，则在操作者确定限制一般数据525中表示此，假定MAP-INSERT-SUBSCRIBER-DATA消息中的用户状态参数(未示出)设置为“操作者确定限制”。此MAP-INSERT-SUBSCRIBER-DATA消息含蓄表示此移动用户预约由于处理VLR CAMEL预约信息参数(未示出)的选择能力组I(O-CSI)信息元素中的信息元素的CAMEL能力的存在或缺少而要求的CAMEL阶段。处理信息元素的CAMEL能力的存在表示CAMEL阶段2或此移动用户签约更高的阶段，而缺少信息元素表示此移动用户签约CAMEL阶段1。

再参见图4，此MSC/VLR确定此MSC/VLR是否支持与此MAP-INSERT-SUBSCRIBER-DATA消息中的参数组相关的特性并发送MAP-INSERT-SUBSCRIBER-DATA响应消息给HLR。

图6表示示例性MAP-INSERT-SUBSCRIBER-DATA响应消息的一部分。如果服务MSC/VLR不支持任何所指示的辅助业务，则在SS代码表参数605中表示这些辅助业务。如果此MSC/VLR不支持地区预约限制，或者如果此服务MSC的整个MSC区域由于这些地区预约限制而受限制(从而使此移动用户不可联系到)，或如果此参数包含格式化错误或其他数据错误，则此地区预约响应参数610包括在MAP-INSERT-SUBSCRIBER-DATA响应消息中，表示此问题的起因。如果此MSC/VLR不支持所指示的承载业务或电信业务，则分别在承载业务表参数615或电信业务表参数620中表示此。如果此移动用户由于限制而不被MSC/VLR支持/分配，则在发送给HLR的MAP-INSERT-SUBSCRIBER-DATA响应消息的操作者确定限制625中表示此。也包括在从MSC/VLR发送给HLR的MAP-INSERT-SUBSCRIBER-DATA响应消息中的是支持的CAMEL阶段参数630，表示此MSC/VLR支持的CAMEL阶段。

再参见图4，通过HLR发送MAP-INSERT-SUBSCRIBER-DATA响应确认消息来完成此位置更新程序。

图7表示在移动用户从一个MSC/VLR控制的区域移动到使用GLR的VPLMN中另一MSC/VLR控制的区域时UMTS系统中的信令。当还未在GLR中登记(即，还未在VPLMN中登记)的移动用户进入MSC/VLR1服务的区域时，此移动用户的装置给此MSC/VLR1发送位置更新消息(未示出)请求支持。MSC/VLR1将MAP-UPDATE-LOCATION消息发送给VPLMN的GLR。由于此移动用户第一次从此特定VPLMN中进行登记，所以GLR将此MAP-UPDATE-LOCATION消息发送给与此移动用户相关的HLR。在响应中，HLR给GLR发送MAP-INSERT-SUBSCRIBER-DATA消息，表示此移动用户当前签约/采用的特性。此消息由GLR传送给服务MSC/VLR1，此服务MSC/VLR1返回由GLR传送给HLR的MAP-INSERT-SUBSCRIBER-DATA响应消息。此MAP-INSERT-SUBSCRIBER-DATA响应消息包含此用户签约和/或采用的此特定服务MSC/VLR不支持的特性的指示。通过HLR发送MAP-UPDATE-LOCATION响应消息给GLR来完成此位置更新程序，此GLR又将此消息传送给MSC/VLR1。

为减少网间信令，当在被访问网络中使用GLR时，只在来自特定被访问网络中的漫游移动用户的一系列连续位置更新请求之中的第一次位置更新请求时，将MAP-UPDATE-LOCATION消息发送给此漫游移动用户的HLR。因此，在此移动用户随后移动到其他的MSC区域或其他的服务MSC/VLR时，不将此移动通知HLR。相反地，MSC/VLR(诸如MSC/VLR2)将给GLR发送MAP-UPDATE-LOCATION消息。GLR将利用MAP-INSERT-SUBSCRIBER-DATA消息来响应MSC/VLR2。MSC/VLR2返回MAP-INSERT-SUBSCRIBER-DATA响应消息。GLR通过给MSC/VLR2发送MAP-UPDATE-LOCATION响应消息和利用MSC/VLR1执行位置取消程序来完成此位置更新程序。因此，如果MSC/VLR2支持除MSC/VLR1支持的特性之外的不同特性，则不通知需要此信息来提供这样的特性的HLR，这是因为GLR不将这些位置更新消息传送给HLR。

                     概述

根据本发明的示例性实施例，提供用于指示访问者位置寄存器不支持的特性的方法与设备。将包括用于用户的访问者位置寄存器不支持的特性的指示的消息从网关位置寄存器发送给归属位置寄存器。将包括用于此用户的另一访问者位置寄存器不支持的特性的另一指示的另一消息发送给网关位置寄存器，此网关位置寄存器确定此访问者位置寄存器是否支持另一访问者位置寄存器不支持的特性或另一访问者位置寄存器是否支持此访问者位置寄存器不支持的特性。

根据本发明的另一方面，将表示用户正由此访问者位置寄存器提供服务的位置更新消息从访问者位置寄存器发送给网关位置寄存器。将此访问者位置寄存器支持哪些用户特性表示给此网关位置寄存器。将指示此访问者位置寄存器支持哪些用户特性的消息发送给此用户的归属位置寄存器。表示此用户正由另一访问者位置寄存器提供服务的另一位置更新消息从另一访问者位置寄存器发送给此网关位置寄存器，将另一访问者位置寄存器支持哪些用户特性表示给此网关位置寄存器。此网关位置寄存器确定此访问者位置寄存器是否支持另一访问者位置寄存器不支持的特性或另一访问者位置寄存器是否支持此访问者位置寄存器不支持的特性。

                    附图简述

现在将参见附图来描述本发明，其中：

图1表示常规的GSM系统；

图2表示常规的PDC系统；

图3表示包括GLR的示例性UMTS系统；

图4是常规的MAP位置更新程序的信令图表；

图5表示常规的MAP-INSERT-SUBSCRIBER-DATA消息的一部分；

图6表示常规的MAP-INSERT-SUBSCRIBER-DATA响应确认消息的一部分；

图7是包括GLR的UMTS类型系统中位置更新程序的信令图表；

图8是根据本发明一个实施例的包括GLR的UMTS类型系统中位置更新程序的信令图表；

图9是根据本发明另一实施例的包括GLR的UMTS类型系统中位置更新程序的信令图表；和

图10是根据本发明还一实施例的包括GLR的UMTS类型系统中位置更新程序的信令图表。

                       详细描述

在下面的描述中，为了解释而不是限制目的，提出诸如内联与互联网信令的特定序列、消息类型等的特定细节，以提供本发明的全面理解。然而，对于本领域技术人员来说，显然可以在脱离这些具体细节的实施例中实施本发明。在其他情况中，省略公知方法、设备和网络单元的详细描述以便不妨碍本发明的描述。

在此所讨论的示例性无线通信系统描述为根据UMTS系统操作。然而，本领域技术人员将认识到，能在其中网关用于减少网间信令的其他移动通信系统中实施本发明。

根据本发明的示例性实施例，GLR检测何时HLR请求的信息块改变并随后将所请求的信息传送给GLR。为了检测何时由于移动用户改变的位置而改变信息块，此GLR存储与MAP-INSERT-SUBSCRIBER-DATA响应消息中从MSC/VLR接收的移动用户特性相关的六个参数(SS代码表、承载业务表、电信业务表、操作者确定限制一般数据、地区预约响应、支持的CAMEL阶段)。因为除了完全受限制MSC区域的指示之外这是每个节点特定的数据，所以每个节点中每个特性的特定支持也能作为配置数据存储在GLR中。GLR中存储的配置数据表示对于受GLR控制的每个MSC/VLR来说不是用户特定的特性的支持，例如，操作者确定限制的支持不是用户特定的，而受限制移动区域是用户特定的。

当从新的MSC/VLR中接收到有关同一移动用户的下一个MAP-INSERT-SUBSCRIBER-DATA响应消息时，GLR确定任何一个移动用户的特性是否已改变。GLR通过比较MAP-INSERT-SUBSCRIBER-DATA响应消息中接收到的数据与相关移动用户的前一MAP-INSERT-SUBSCRIBER-DATA响应消息的存储数据能确定任何一个移动用户特性的支持是否已改变。可选择地，GLR通过比较旧的与新的MSC/VLR节点的配置数据能进行此确定。因为不能利用配置数据确定完全受限制MSC区域，所以此GLR对于每个MSC/VLR将需要根据HLR以前提供的信息或来自此MSC/VLR的MAP-INSERT-SUBSCRIBER-DATA响应消息中提供的信息确定此MSC/VLR区域是否受限制。如果由于移动用户从一个MSC/VLR漫游到另一MSC/VLR(其中这两个MSC/VLR由同一VLR提供服务)而改变此移动用户特性的支持，GLR根据下面三种可选择方法之中任何一种方法通知HLR。

图8表示用于在漫游移动用户从一个MSC/VLR移动到另一MSC/VLR时(其中这两个MSC/VLR由同一GLR提供服务)将有关提供给此漫游移动用户的特性的任何基本信息是否已改变通知HLR的信令。在移动用户已联络MSC/VLR并请求位置更新时，此MSC/VLR以类似于上面结合图7所述的方式给利用MAP-INSERT-SUBSCRIBER-DATA消息响应的GLR发送MAP-UPDATE-LOCATION消息。如果此MSC/VLR检测到不支持此移动用户简档内的某些特性和/或整个MSC区域对于此相关移动用户受限制，则此MSC/VLR利用MAP-INSERT-SUBSCRIBER-DATA消息进行响应，此MAP-INSERT-SUBSCRIBER-DATA消息表示此MSC/VLR不支持这些特性和/或整个MSC区域受限制。GLR从MAP-INSERT-SUBSCRIBER-DATA响应消息中或通过比较前一MSC/VLR与新MSC/VLR的配置数据确定在此移动用户从以前的MSC/VLR移动到新的MSC/VLR时任何一个所指示特性的支持是否改变，或这整个MSC区域在前一MSC/VLR中而不是在新的MSC/VLR中受限制，或是否反之亦然。如果是这样的话，GLR通过将MAP-UPDATE-LOCATION消息发送给HLR来启动位置更新程序。因为GLR用于减少网间信令，所以常规系统不利用HLR来启动位置更新程序。因此，常规系统在移动用户特性的MSC/VLR支持改变时或在移动用户从完全受限制MSC区域移动到不受限制的区域或从不受限制区域移动到受限制区域时都不发送MAP-UPDATE-LOCATION消息给HLR。

当从HLR接收到结果MAP-INSERT-SUBSCRIBER-DATA消息时，GLR不将此消息传送给MSC/VLR，它反而利用它从MSC/VLR接收到的表示MSC/VLR不支持这些特性和/或这整个MSC区域受限制的同一MAP-INSERT-SUBSCRIBER-DATA响应消息对HLR进行响应。HLR随后利用MAP-UPDATE-LOCATION响应确认进行应答。GLR发送MAP-UPDATE-LOCATION响应确认给MSC/VLR。利用此程序，HLR接收有关新的MSC/VLR支持的特性的信息。因此，HLR能调节它支持的此移动用户的特性。

本领域技术人员将认识到，在某些情况下，GLR传送的MAP-INSERT-SUBSCRIBER-DATA响应消息是空的确认消息。例如，在移动用户从其中MSC/VLR支持所有的移动用户特性却是完全受限制MSC区域的区域移动到也支持所有的移动用户特性并且不是完全受限制MSC区域的MSC/VLR时，此MAP-INSERT-SUBSCRIBER-DATA响应消息将是空的。因为此MAP-INSERT-SUBSCRIBER-DATA响应消息表示不支持的特性和受限制MSC区域，所以空消息表示所有移动用户特性的支持和不受限制MSC区域。

图9表示根据本发明的另一实施例用于在漫游移动用户从一个MSC/VLR漫游到另一MSC/VLR时(其中这两个MSC/VLR由同一GLR提供服务)将有关提供给此漫游移动用户的特性的任何基本信息是否已改变通知HLR的信令。在MSC/VLR与GLR之间交换的前面三个消息和上面结合图8所述的相同，其中MSC/VLR将此MSC/VLR不支持此移动用户简档内的某些特性和/或对于此相关用户整个MSC区域受限制通知GLR。另外，此MAP-INSERT-SUBSCRIBER-DATA响应消息能是空的。GLR从此MAP-INSERT-SUBSCRIBER-DATA响应消息中或通过比较前一MSC/VLR与新的MSC/VLR的配置数据确定在此移动用户从前一MSC/VLR移动到新的MSC/VLR时任何一个所指示特性的支持是否已改变，或是否这整个MSC区域在前一MSC/VLR中受限制而在新的MSC/VLR中不受限制，或是否反之亦然。如果移动用户特性的支持有变化或完全受限制MSC区域有变化，则GLR给HLR发送MAP-RESTORE-DATA(MAP恢复数据)消息，尽管实际不需要数据恢复。

常规地，在MSC/VLR具有引起此MSC/VLR丢失移动用户数据的故障时，从此MSC/VLR发送MAP-RESTORE-DATA消息给HLR。此MAP-RESTORE-DATA消息将触发MAP-INSERT-SUBSCRIBER-DATA消息从HLR中进行发送，并且GLR利用它从MSC/VLR接收的同一MAP-INSERT-SUBSCRIBER-DATA响应消息对此进行应答，即此MAP-INSERT-SUBSCRIBER-DATA响应消息表示此MSC/VLR不支持这些特性和/或整个MSC区域对于此相关移动用户受限制或空消息。HLR随后将MAP-RESTORE-DATA响应确认消息发送给GLR。GLR通过发送MAP-UPDATE-LOCATION响应确认消息利用MSC/VLR完成此更新位置程序。

根据本发明的另一实施例，定义新的MAP消息，用于将移动用户特性的支持和/或整个MSC区域的可能限制状态的改变通知HLR。此消息例如能称为MAP-INFORMATION-UPDATE(MAP信息更新)并包括相关移动用户的IMSI(以及调用ID)作为强制参数。MAP-INFORMATION-UPDATE消息也能包括SS代码表、承载业务表、电信业务表、操作者确定限制一般数据、地区预约响应、支持的CAMEL阶段参数作为选择参数，用于将这些特性的支持和/或整个MSC区域的可能限制状态的改变通知HLR。来自HLR的响应消息能将只包含通用参数调用ID、用户差错和提供者差错。

图10表示用于在漫游移动用户从一个MSC/VLR移动到另一个MSC/VLR(其中这两个MSC/VLR由同一GLR提供服务)时利用新近定义的MAP消息服务将提供给此漫游移动用户的特性的支持已改变和/或整个MSC区域可能的限制状态已改变通知HLR的信令。而且，在MSC/VLR与GLR之间交换的最前面三个消息和上面结合图8所述的相同。GLR从此MAP-INSERT-SUBSCRIBER-DATA响应消息中或通过比较前一MSC/VLR与新的MSC/VLR的配置数据确定在此移动用户从前一MSC/VLR移动到新的MSC/VLR时任何所指示的特性的支持是否改变，或这整个MSC区域是否在前一MSC/VLR中受限制而在新的MSC/VLR中不受限制，或是否反之亦然。如果是这样的话，GLR将此MAP-INFORMATION-UPDATE消息发送给HLR，表示此MSC/VLR不支持这些特性和/或整个MSC区域受限制或空消息。在响应中，HLR给GLR发送MAP-INFORMATION-UPDATE响应确认消息。GLR通过给MSC/VLR发送MAP-UPDATE-LOCATION确认消息来完成此位置更新程序。通过定义新的MAP消息，因为避免从HLR至GLR的通常大的MAP-INSERT-SUBSCRIBER-DATA消息的传送而能减少此系统上的信令负载。

为了便于解释，将示例性实施例描述为将新的MSC/VLR不支持的特性通知HLR。当然，本领域技术人员将认识到，通过将新的MSC/VLR不支持的特性通知HLR，GLR含蓄表示新的MSC/VLR支持的而前一MSC/VLR不支持的特性。

本领域技术人员将认识到，所述方法同样可应用于通用分组无线电业务(GPRS)网络中。通过将新的服务GPRS支持节点(SGSN)不支持的特性通知HLR，GLR含蓄表示新的SGSN支持的特性，并且反之亦然。至于GPRS与SGSN更详细的描述，感兴趣的读者应参阅在此专门引入作为参考的美国专利申请号----(代理人卷号040000-535)“Gateway Location Registers In A UMTS System”。

利用本发明不限于此的示例性实施例描述了本发明，但对于本领域技术人员来说，可以进行修改和变化而不背离附加的权利要求中定义的本发明的精神与范围。