CN1299566A - 用于高速缓存发射移动台的位置信息的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

用于高速缓存移动台(110)位置信息的方法和装置包括:用于在多个访问分组交换节点(130)与至少一个通信网络(175)之间接收和发送数据分组的网关分组交换节点(150),以及位于网关分组交换节点(150)内用于高速缓存从发射移动台(110)随数据分组一同接收的位置信息的高速缓存器(165)。由网关分组交换节点(150)接收包括有关移动台(110)位置的信息的通信分组。从接收到的通信分组中提取位置信息(250)并且高速缓存(260)。当网关分组交换节点(150)接收到送入的数据分组时(300),就对高速缓存器(165)内是否存储有用于目的移动台(110)的位置信息进行判定。如果在高速缓存器(165)中存有该位置信息,则从高速缓存器(165)中检索(340)该位置信息,而且把数据分组按选定路由发送(350)到移动台(110)。否则,从归属位置寄存器(197)中检索(320)该位置信息,并且把数据分组按选定路由发送(330)到移动台(110)。

Description

用于高速缓存发射移动台的位置信息的方法和装置
发明背景
本发明技术领域
本发明总体上涉及用于存储移动无线网络中移动台位置信息的方法和装置，以及更加特别地涉及高速缓存网关分组交换节点内发射移动台的位置信息的方法和装置，但并不局限于此。
相关技术描述
在移动无线网络中，地理上的服务区被分为多个小区。由多个基站向在小区之间移动的移动台提供通信服务。在完成单个基站和移动无线网络之间通信的多个移动服务交换中心(MSC)中，基站被分组。与移动无线网络之外的其它网络的通信是通过网关移动服务交换中心(GMSC)来完成的。在提供分组数据业务的移动无线网络内，移动服务交换中心被认为是访问分组交换节点(访问PSN)，而网关移动服务交换中心被认为是网关分组交换节点(网关PSN)。
当移动无线网络内的移动台接收一个语音呼叫时，无论该呼叫是从移动无线网络外部的某一方还是从用户到移动无线网络，该呼叫都被按选定路由发送到GMSC。GMSC“查找”被包含在归属位置寄存器(HLR)内的被叫方的位置信息以确定移动台的当前位置。HLR存储移动台的当前位置信息。当每次移动台向访问PSN进行注册时，由访问PSN对该位置信息进行更新。通过使用该信息，GMSC可以把该呼叫按选定路由发送到适当的服务MSC，再由该MSC进一步把该呼叫发送给当前为移动台提供服务的基站，从而在主叫移动台和被叫移动台之间建立呼叫。
分组数据业务正以不断加快的速度被引入到移动无线网络中来。分组数据业务能够在与移动无线网络内移动台相连的数字终端设备和其它的移动无线网络内部或外部的数字终端设备之间提供有效的连接。使用分组数据业务，数据被以离散数据分组的形式传输。当数据分组被从与移动台相连的数字终端设备发送时，每一个被数字终端设备发送的分组中都含有目的数字终端设备的地址。同样地，当网关PSN为与移动台相连接的数字终端设备接收到送入的数据分组时，在每一个接收到的数据分组中都含有移动台的逻辑地址。
建立语音呼叫要求GMSC访问HLR一次以确定被叫移动台的位置；然而在提供分组数据业务的移动无线网络中，网关PSN对HLR的访问次数会显著增加。对网关PSN来说，为了把数据分组按选定路由发送到移动台，该网关PSN要访问HLR以确定移动台的物理位置。因为每一个发送到移动台的数据分组都是自主地发送，所以网关PSN必须要访问HLR，去为每一个数据分组确定位置信息，与语音呼叫相比，这会大大地增加网关PSN与HLR之间的通信。
为了减少网关PSN对HLR的访问次数，提出了一种将包含在HLR内的位置信息高速缓存在位于网关PSN内的高速缓存器中的建议。尽管这种方法可以减少网关PSN对HLR的访问次数，但它也有一定的缺点。所提出的高速缓存器应该足够大，以便能够保存在移动无线网络内运行的所有移动台的位置信息。否则，当网关PSN接收到给未在高速缓存器内存储的移动台的第一个分组时，该网关PSN还必须要访问HLR以检索移动台位置信息。而且一旦移动台在基站之间移动，HLR内的位置信息就被更新，因此也要求对高速缓存器进行更新。这样，对高速缓存器进行维护就成为网关PSN的额外负担。
设计这种方法和装置的好处在于，可以在网关PSN内高速缓存移动台的位置信息，从而可以减少网关PSN需要进行的对HLR的访问次数。如果这种方法和装置不存储在移动无线网络内运行的所有移动台的位置，而是代之以存储预计最有可能被使用的移动台的位置信息，那么这将更为有利。
发明概述
本发明包括用于高速缓存移动台位置信息的方法和装置，其中该装置包括用于在移动无线网络内的多个访问分组交换节点与至少一个通信网络之间接收和发送数据分组的网关分组交换节点，以及位于网关分组交换节点内用于高速缓存来自发射移动台的随数据分组一同接收的位置信息的高速缓存器。
由网关分组交换节点接收包含有关发射移动台位置信息的通信分组。从接收到的通信分组中提取该位置信息，并且在高速缓存器中存储。
当网关分组交换节点接收到一个标有移动台地址的数据分组时，则对有关该移动台的位置信息是否存储在高速缓存器中进行判定。如果位置信息存储在高速缓存器中，则从高速缓存器中检索该位置信息，然后该数据分组被发送到移动台。否则，要从归属位置寄存器中检索位置信息，然后把数据分组按选定路由发送到移动台。
附图简述
为了更加完整地理解本发明，可以结合附图并参考随后的详细描述，其中：
图1是用于高速缓存移动无线网络内的移动台位置信息的装置的功能框图；
图2是与图1中描述的实施例相一致的、用于高速缓存移动无线网络内的移动台位置信息的方法的流程图；以及
图3是与图1中描述的实施例相一致的、用于清除和更新高速缓存器条目的方法的流程图。
发明详述
现在参考图1，该图给出了用于高速缓存移动无线网络内的移动台位置信息的装置的功能框图。总的以100标出的移动无线网络包含多个通过空中接口125与多个基站120进行通信的移动台110，其中包括第一移动台110A和第二移动台110B。在图1中，第一移动台110A通过第一空中接口125A与第一基站120A进行通信，第二移动台110B通过第二空中接口125B与第二基站120B进行通信。
多个基站120被选择地分成通过多个访问分组交换节点(访问PSN)130与移动无线网络100接口的基站组。在图1中，第一基站120A通过第一访问PSN 130A与移动无线网络100接口，第二基站120B通过第二访问PSN 130B与移动无线网络100接口。
每一个访问PSN 130包括可以接入相关访问者位置寄存器(VLR)140的访问PSN处理器145。该访问者位置寄存器140存储属于移动台110的位置信息，该移动台在与特定的访问PSN 130相关的基站120所服务的移动无线网络部分内运行。例如图1中，第一访问PSN 130A包括访问PSN处理器145A，该处理器可以接入第一访问定位寄存器140A以确定由与第一访问PSN 130A相连的基站120所服务的移动台110的位置，移动台110包括移动台110A，基站120包括基站120A。同样，第二访问PSN 130B包括访问PSN处理器145B，该处理器可以接入第二访问定位寄存器140B以确定由与第二访问PSN 130B相连的基站120所服务的移动台110的位置，移动台110包括移动台110B，基站120包括基站120B。
为了与其它访问PSN 130和外部通信网络175进行通信，每一个访问PSN 130都要与网关分组交换节点(网关PSN)150进行通信。网关PSN 150访问包含目前正在移动无线网络100内运行的移动台110的位置的归属位置寄存器(HLR)160。网关PSN 150包括用于高速缓存有关已经通过移动无线网络100发送数据分组的移动台120的位置的位置信息的高速缓存器165，和用于存储所收到数据分组的存储器163。
当与移动台110相连的数字终端设备180(例如与移动台110A相连的数字终端设备180A)通过移动无线网络100发送数据分组195A时，通过空中接口125A把该数据分组195A发送到基站120A，然后再发送到访问PSN 130A。在本发明的第一实施例中，基站120A将有关移动台110A位置的位置信息197A和数据分组195A一起发送。
在本发明的第二实施例中，访问PSN 130A接入访问定位寄存器140A，去检索存储在访问定位寄存器140A中的、有关移动台120A位置的位置信息197A。在本发明的第三实施例中，位置信息197A中包含与向移动台110A提供服务的基站120A相关的访问PSN 130A的标识。在任何情况下，访问PSN处理器145A把数据分组195A与位置信息197A封装在一起，形成通信分组190A，然后访问PSN 130A把该通信分组190A发送到网关PSN 150。
一旦接收到通信分组190A，位于网关PSN 150内的网关PSN处理器170就对通信分组190A进行拆封以得到位置信息197A。如果在高速缓存器165中不曾存在该位置信息197A或者如果高速缓存器中存储的位置信息不同于新收到的位置信息197A，则网关PSN处理器170在高速缓存器165中存储该位置信息197A，并且网关PSN 150使用适当的通信协议把数据分组发送到任一与外部通信网络175之一相连或者与移动无线网络100相连的数据终端设备(例如与移动台110B连接的数字终端设备180B)。
现在参考图2，其中给出了与图1中所描述的实施例相一致的用于高速缓存移动无线网络内移动台位置信息的方法的流程图。当数字终端设备180A向目的数字终端设备发送数据分组195A时，第一移动台110A开始数据分组传输(步骤200)。目的数字终端设备可以被连接到外部通信网络175，或者目的数字终端设备也可以被连接到在移动无线网络100内运行的移动台110，例如第二数字终端设备180B被连接到第二移动台110B。
在图2的步骤200处开始的数据分组传输中，第一移动台110A建立与第一基站120A之间的通信，并且通过第一空中接 口125A向第一基站120A发送数据分组195A。第一基站120A按选定路由把数据分组195A发送到第一访问PSN 130A。一旦接收到数据分组195A，访问PSN处理器145A就判定第一移动台110A的位置(步骤205)。在本发明的第一实施例中，第一基站120A发送有关第一移动台110A位置的位置信息197A以及数据分组195A。在本发明的第二实施例中，访问PSN处理器145A接入第一访问定位寄存器140A以确定第一移动台110A的位置。在本发明的第三实施例中，位置信息197A包含与向移动台110A提供服务的基站120A相关的访问PSN 130A的标识。
在任何情况下，访问PSN处理器145A都对位置信息197A以及数据分组195A进行封装以形成第一通信分组190A(步骤210)。第一访问分组交换节点130A向网关PSN 150发送该通信分组190A(步骤220)，并且网关PSN 150接收通信分组190A(步骤230)。网关PSN处理器170对通信分组190A进行拆封(步骤240)，并且获取位于通信分组190A内的位置信息197A(步骤250)。网关PSN处理器170在高速缓存器165中高速缓存该位置信息197A(步骤260)。网关PSN 150采用适当的通信协议通过任一通信网络175发送数据分组195A，或者再通过移动无线网络100把数据分组发送到与第二移动台110B相连的第二数字终端设备180B(步骤270)。
现在参考图3，其中给出了与图1中所描述的实施例相一致的、用于清除和更新高速缓存器165中条目的方法的流程图。网关PSN150接收到标有与移动无线网络100内运行的目的移动台110相连的目的数字终端设备180(例如与移动台110A相连的数字终端设备180A)地址的数据分组(步骤300)，并且在发生发送路由错误时，把该数据分组存储在存储器163中(步骤302)。或者不在步骤302中存储该数据分组，而是把该数据分组附加在发送路由错误信息之上，在这种情况下，该数据分组可以用更新的位置信息重新发送或者该数据分组被简单地丢弃。数据分组可以来自与外部通信网175相连的数字终端设备或者来自与移动无线网络100内运行的移动台110相连的数字终端设备180，例如与移动台110B相连的数字终端设备180B。对高速缓存器165中是否包含有关移动台110A位置的信息进行判断(步骤310)。如果高速缓存器中没有包括移动台110A的位置信息，则网关PSN处理器170接入归属位置寄存器160以检索该位置信息(步骤320)，处理器170更新高速缓存器(步骤325)，网关PSN 150按选定路由把数据分组发送到移动台110A(步骤330)，而且PSN处理器170从存储器163中删除该数据分组(步骤332)。
另一方面，如果在步骤310中判定高速缓存器165中包含有位置信息，则网关PSN处理器170从高速缓存器165中检索该位置信息(步骤340)，而且网关PSN 150按选定路由把数据分组发送到移动台110A(步骤350)。对网关PSN 150是否收到了响应数据分组的发送的发送路由错误信息进行判定(步骤360)。如果没有收到发送路由错误信息，则该数据分组被删除(步骤332)。否则如果收到了发送路由错误信息，则网关PSN处理器170清除与移动台110A相关的高速缓存器条目(步骤370)，并且网关PSN处理器170接入归属位置寄存器160以检索移动台110A的位置信息(步骤380)。网关PSN处理器170用移动台110A的新位置信息去更新高速缓存器165(步骤390)，网关PSN按选定路由把数据分组发送到移动台110A(步骤400)，而且网关PSN处理器170把数据分组从存储器163中删除(步骤402)。
尽管本发明特别涉及到移动无线网络内使用分组数据业务的通信，但是它也可以适用于移动无线网络内的包括语音通信在内但是并不局限于此的其它类型的通信。而且，尽管在上面的图解和相关附图中给出的说明和实例都是遵循一种可能的协议和网络结构来描述实施例的，但是应该理解，本发明也可以适用于其它类型的通信协议和结构。
尽管本发明的方法和装置的优选实施例是通过附图说明以及上述详细描述所给出的，但是应该理解到本发明并不仅仅局限于公开的实施例，在不脱离随后权利要求中所定义和提出的本发明的实质的前提下，它还能够进行多种的重新安排、修改和替换。

Claims (14)

1．用于高速缓存移动台位置信息的装置包括：
用于在位于移动无线网络内的多个访问分组交换节点和至少一个通信网络之间接收和发送数据分组的网关分组交换节点；以及
位于网关分组交换节点内用于高速缓存来自发射移动台的随数据分组一同接收的位置信息的高速缓存器。
2．权利要求1中所述的装置，还包括位于网关分组交换节点内用于处理从发送数据分组的移动台接收到的移动台位置信息的网关PSN处理器。
3．权利要求2中所述的装置，其中网关PSN处理器对通信分组进行拆封以访问包含在通信分组内的移动台位置信息，并且在高速缓存器中高速缓存该位置信息。
4．权利要求3中所述的装置，还包括与网关分组交换节点通信的、用于存储在移动无线网络内运行的移动台位置信息的归属位置寄存器。
5．权利要求4中所述的装置，还包括多个访问PSN处理器，其中每一个访问PSN处理器位于多个访问分组交换节点中的一个访问分组交换节点之中，用于对数据分组以及有关移动台位置的位置信息进行封装以生成通信分组。
6．权利要求5中所述的装置，还包括多个访问者位置寄存器，其中每一个访问者位置寄存器与多个访问分组交换节点中的一个访问分组交换节点进行通信以便存储由属于访问分组交换节点的基站提供服务的移动台的位置信息。
7．用于高速缓存移动台位置信息的方法包括如下步骤：
接收从发射移动台发送到网关分组交换节点的通信分组；以及
高速缓存在接收到的通信分组中发送的属于移动台的位置信息。
8．权利要求7中所述的方法，还包括如下步骤：
启动数据分组传输；
将位置信息和数据分组封装在通信分组中；以及
向网关分组交换节点发送该通信分组。
9．权利要求8中所述的方法，其中对位置信息和数据分组进行封装的步骤还包括从为移动台提供服务的基站接收位置信息的步骤。
10．权利要求8中所述的方法，其中对位置信息和数据分组进行封装的步骤还包括接入访问者位置寄存器以检索位置信息的步骤。
11．权利要求8中所述的方法，还包括如下步骤：
对通信分组进行拆封；以及
获取包含在通信分组内的位置信息以便高速存储。
12．用于维护高速缓存的移动台位置信息的方法包括如下步骤：
接收标有移动台地址的数据分组；
判断属于移动台的位置信息是否被存储在位于网关分组交换节点内的高速缓存器内；
如果位置信息已经存储在高速缓存器内，则执行步骤：
从高速缓存器内检索位置信息；
把数据分组按选定路由发送到移动台；    否则如果位置信息没有存储在高速缓存器中，则执行步骤：
从归属位置寄存器内检索位置信息；以及
把数据分组按选定路由发送到移动台。
13．权利要求12中所述的方法，其中如果位置信息存储在高速缓存器中，则把数据分组发送到移动台的步骤包括如下步骤：
把数据分组按选定路由发送到移动台；
接收发送路由错误消息；
更新高速缓存器；以及
根据高速缓存器内更新的信息，把数据分组按选定路由重新发送到移动台。
14．权利要求13中所述的方法，其中更新高速缓存器的步骤包括如下步骤：
清除属于移动台的位置信息；
从归属位置寄存器中检索位置信息；以及
高速缓存该位置信息。
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