实施移动站位置更新的方法， 系统和点对多点服务中心 【发明领域】
本发明涉及蜂窝远程通信，特别是涉及一种用于实施移动站位置更新的方法，系统，和相应的点对多点服务中心(PTM-SC)。
【发明背景】
在过去的十年间无线通信发生着变化，从第一代的模拟蜂窝服务进化到第二代的数字蜂窝服务。在其它的优点中，数字蜂窝服务使用户能够接收增强的话音和数据通信，同时增加在一个给定的区域中可用的信道数目。然而，因为对宽带无线数据传输的需要变得越来越重要，并且由于蜂窝运营者预见到在实现用户对无线宽带传输的要求方面的巨大的商业机会，第三代蜂窝网正在实施和完成之中。该第三代蜂窝网可使宽带话音和数据传输速率达每秒2兆位，并使用改进的现有技术。例如，宽带码分多址(WCDMA)，增强数据速率全球化(EDGE)，和通用分组无线电服务(GPRS)全是第三代(3G)技术，可以对纯粹3G蜂窝网，或包括3G系统与传统的系统(第二代(2G)和第一代系统)组合的网中的移动站(MS)提供高速连接。
特别是，GPRS是一种基于分组的无线电通信服务，可以提供从56直到114 kbps的传输数据速率，并用于MS和计算机用户连续连接到因特网。较高的数据速率将使用户能够参加电视会议并使用移动的手持设备以及笔记本计算机与多媒体网站和类似的应用进行交互作用。GPRS是基于全球移动通信系统(GSM)，并补充由传统的系统所提供的现有服务。在理论上，GPRS基于分组服务也应该使用户比电路-交换服务降低费用，因为通信信道是在需要分组为基础时的一种共同使用，而不是每次专用于一个用户。也应该比较容易使应用为移动用户所用，因为较高的数据速率意味着为了使应用适应较慢速度的无线系统当前所需的中间件将不再需要。
一种典型的GPRS网包括：一个网关GPRS支持节点(GGSN)，它起着在该分组核心网与该公共IP网之间地接口的作用；一个服务GPRS支持节点(SGSN)它是GPRS网的交换节点；一个存储与用户有关数据的GPRS归属位置寄存器(HLR)；多个基站控制器(BSC)，每个管理负责与MS实际的无线电通信的一个或多个基站子系统(BSS)。而且，可将点对多点服务中心(PTM-SC)包括在GPRS网中，用于提供点对多点(PTM)通信。可将PTM通信用于广播式的通信，有选择地发送多种多样的数据到蜂窝用户。一组用户可能有兴趣接收的数据的例子是：股票行情，天气预报信息，对于一个给定区域的交通相关信息，等。因此，PTM通信被蜂窝服务提供者看成是一种有显著附加值的服务。
当一个服务提供者想要实施PTM传输，发送一种给定类型的信息到某组用户时，一般情况下它首先送出PTM请求到该PTM-SC，询问所指定的接受者，也就是当前位于一个给定的位置区域中的一个给定组的用户的当前IP地址。该PTM-SC将该用户组的识别标志组转换成一个目录，包括具有PTM预订和其移动站被接通的所有蜂窝用户的IP地址。还将该目录从该PTM-SC发送到给定网络的SGSN/GGSN，在请求消息中也包括进行PTM传输的地理区域的位置区域识别标志。接收到该请求消息后，SGSN/GGSN根据对每个IP具有的位置信息过滤接收到的IP地址，以便确定具有该接收到IP地址的MS中的哪一个当前位于给定的位置区域内。这种操作的结果是属于与给定的位置区域匹配的MS的IP地址的子集。将这个IP地址子集在请求回答中从SGSN/GGSN返回到PTM-SC，并进一步转交给服务提供者。具有指定的接受者，也就是具有PTM-SC预订，其MS被接通并符合定位准则的接受者的IP地址目录后，服务提供者与SGSN/GGSN合作。启动实际的PTM传输，将给定的信息发送到被指定的用户。
然而，需要指出，必须询问SGSN/GGSN，以便根据给定的位置区域识别标志过滤PTM-SC用户的IP地址目录，这样在Gm接口(PTM-SC和SGSN/GGSN)上产生不必要的消息以及对SGSN/GGSN本身附加的处理要求。这些PTM用户的IP地址目录的数据部分通常是一个巨大的数据文件，将它从该PTM-SC传送到该SGSN/GGSN要从SGSN/GGSN占用相应数量的带宽和处理能力，因此降低了留给与用户相关的通信业务的带宽和处理能力。
而且，还需要指出，现有的解决方法，其中用户位置信息只存储在SGSN/GGSN中，对于预见到PTM服务的逐步上升是不合适的，因为这将包括从服务提供者发送到PTM-SC，并进一步到SGSN/GGSN的不断增加数量的询问。
拥有这样一种方法，系统，和PTM-SC将是有利的，它对于实施PTM传输所需的信息提供一个容易的接入，而不需要接触SGSN/GGSN，根据用户位置信息过滤IP地址。
本发明提供这样一种解决方法。
发明概述
为了解决以上认同的缺陷，本发明提供一种方法和系统，以及相应的PTM-SC，用于存储具有PTM预订的蜂窝用户的位置信息，使得为了位置映象询问SGSN/GGSN需要被消除。
因此，本发明的一个目的是提供一种方法，用于发送移动站(MS)位置信息到点对多点服务中心(PTM-SC)，该方法包括以下步骤：
触发在MS中的位置更新；
确定与MS有关的位置信息；
发送该位置信息到该PTM-SC；和
用该位置信息更新该PTM-SC。
本发明的另一个目的是提供一种方法，用于发送点对多点(PTM)传输到一组PTM蜂窝用户，本方法包括以下步骤：
将PTM传输请求正式化，该请求包括传输所指定的一组蜂窝用户的识别标志，和指定PTM传输要实施的一个地理区域的定位准则；
对该PTM传输请求作出响应，向点对多点服务中心(PTM-SC)发出对于属于该组和位于该地理区域内的用户移动站(MS)的IP地址的请求；
对IP地址的该请求作出响应，根据传输所指定的蜂窝用户组的识别标志和定位准则，在PTM-SC中确定属于该组并位于该地理区域内的用户移动站(MS)的IP地址；和
通过返回该确定的IP地址对该请求作出响应。
本发明的又一个目的是提供一种点对多点的服务中心(PTM-SC)，包括：
一个用于存储与用户相关的数据的存储器；
一个连到该存储器的处理器，利用与用户相关的数据执行操作；
其中该存储器，对于多个用户中的每个用户，包括分配给该用户的移动站(MS)的IP地址；和与该用户的MS所在的地理区域有关的位置信息。
附图简述
为了更详细地了解本发明及其它的目的和优点，现在结合附图参考以下的描述，其中：
图1(现有的技术)是用作说明在通用分组无线电服务(GPRS)网中实施点对多点(PTM)消息传输的一种典型情景的节点操作和信号流程图；
图2是依据本发明的一种示范性优选实施方案，用作说明对点对多点服务中心(PTM-SC)实施移动站(MS)位置更新的节点操作和信号流程图；
图3是依据本发明的一种示范性优选实施方案，用作说明在GPRS网中实施PTM消息传输的一种情景的节点操作和信号流程图；和
图4是依据本发明的一种示范性优选实施方案的PTM-SC的示范性高等级方框图。
优选实施方案详述
现在参考图1，在其中示出一种用作说明在通用分组无线电服务(GPRS)网10中实施点对多点(PTM)消息传输的先前技术情景的节点操作和信号流程图。典型情况下，当一个服务提供者(SP)想要实施PTM传输时，必要的信息部分包括用户组识别标志和位置信息，例如与要实施PTM传输的地理区域有关的位置区域识别标志。然而，在实际传输以前，组识别标志需要被转换成被分配给当前位于给定的地理区域内的移动站(MS)的实际的IP地址。MS的位置信息被保留在服务的GPRS支持节点(SGSN)和网关GPRS支持节点(GGSN)组合的当前网络实施系统中。这样，PTM-SC必须首先询问SGSN/GGSN，以便用接着要描述的方式确定属于传输所指定的MS组和位于给定的地理区域内的MS。
首先，SP12将PTM传输请求公式化，动作14。为了确定PTM传输要被实施的实际IP地址，包括用户组识别标志18和位置信息20的PTM IP地址位置映象请求16被从SP12发送到GPRS网10的PTM-SC 22。接收到请求16以后，PTM-SC 22将用户组识别标志18转换成当前被分配给已预订给组的MS的IP地址目录，动作24。动作24的结果是一个目录25，包括网络10的用户的所有IP地址，这些用户具有对该组，例如“股票行情组”的PTM预定。PTM-SC 22进一步将PTM-IP地址位置映象请求16’中的目录25和位置信息20发送到SGSN/GGSN 26。SGSN/GGSN 26接收请求16’并根据对于每个MS具有的位置信息过滤接收到的目录25，动作28。本领域的技术人员将注意到SGSN/GGSN 26包括每个MS的分组数据协议(PDP)范围，PDP的范围具有涉及小区识别标志，路由区域，和每个MS的位置区域的信息。因此，SGSN/GGSN 26有能力找出从目录25接收到的IP地址中哪些对应于当前位于由位置信息20表示的地理区域中的MS。
然后SGSN/GGSN 26通过PTM-SC 22将PTM IP地址位置映象请求回答30返回到SP 12，该回答包括目录25的子集，包括具有对给定的组PTM预定的用户所有的IP地址，并且其MS被注册在由位置区域识别标志20指明的地理区域内的目录32中。接收到目录32以后，SP 12可以与SGSN/GGSN 26合作，实际地实现PTM传输，将感兴趣的消息传送到由目录32中的IP地址表示的PTM用户。
然而，需要指出，必须查询SGSN/GGSN以便根据给定的位置区域识别标志过滤PTM-SC用户的IP地址目录，这就对Gm接口(在PTM-SC和SGSN/GGSN之间)产生不必要的消息以及对于SGSN/GGSN本身产生附加的处理要求。PTM用户IP地址目录的数据部分经常构成一个巨大的数据文件，将它从PTM-SC传送到SGSN/GGSN要从SGSN/GGSN取得相应数量的带宽和处理能力，因而降低了留给用户一有关的通信业务的带宽和处理能力。
依据本发明的该优选实施方案，在此提议将PTM用户的MS的位置信息存入PTM-SC 42，以致当SC 12发出PTM请求时，正如在此以前所描述的那样，不再为IP位置映象询问SGSN/GGSN。
现在参考图2，示出说明本发明的示范性优选实施方案的一种节点操作和信号流程图，通过每个MS经基站子系统(BSS)36和SGSN/GGSN 40，利用PTM-SC 42也注册它的实际位置，解决以上提到的缺陷。首先，位置更新触发器在MS 35中被一个事件激活，动作44，例如，但不限于，上电，转交到另一个小区，或MS从第一状态转移到第二状态，例如，从空闲状态到准备状态。然后，可以包括GPRS位置更新触发器47的位置更新请求46被从MS 35发送到BSS 36。在接收到请求46后，BSS 36确定MS 35的位置信息，例如MS 35当前所注册的小区的小区识别标志，路由区域和MS 35的位置区域，动作48，并发送包括位置信息52的位置更新50到SGSN/GGSN 40。正如提到的那样，位置信息52可以包括小区识别标志521，路由区域识别标志522，和位置区域识别标志523中至少一种。接收到位置更新50以后，SGSN/GGSN 40利用位置信息52更新给定的MS 35的PDP范围，动作54。而且，依据本发明的第一优选实施方案，SGSN/GGSN 40进一步确定，是否MS 35具有PTM预订，动作55，如果是的，也就是如果MS 35具有PTM预订，SGSN/GGSN 40也发送PTM位置更新56到PTM-SC 42，动作57，它可以包括一个小区识别标志521和一个位置区域识别标志523中至少一种。在接收到PTM位置更新56以后，PTM-SC将接收到的涉及MS 35的位置信息存到它的存储器(数据库)，动作58。因而，通过利用PTM-SC使MS 35(网络10的所有MS)登录它们的位置信息，PTM-SC 42可以回答来自SP 12的PTM传输请求，而不必要为IP地址位置映象进一步询问SGSN/GGSN。
依据本发明的第二优选实施方案，一旦BSS 36在动作48中确定MS 35的位置信息，BSS 36也可直接发送包括所确定的位置信息52的PTM位置更新56’到PTM-SC 42，动作59。接收到PTM位置更新56’后，PTM-SC 42将MS 35的位置信息存入它自己的存储器，动作58，正如在此以前提到的那样。因此，一旦PTM-SC 42具有每个MS35的位置信息，它可以根据来自SP 12的请求进一步实施PTM传输，而不需要为IP地址位置映象查询SGSN/GGSN。因为在第二实施方案中所描述的方法略过检测是否MS 35具有PTM预订，依据这种实施方案在网络10中提供服务的所有MS可以利用PTM-SC注册它们的位置信息，因此PTM传输不仅可以对PTM用户实施，而且可以对网10中的每个蜂窝用户实施。这对于传送关键性的信息可能是有用的，例如，紧急事故或服务消息。
现在参考图3，在其中示出涉及PTM传输的本发明一种示范性优选实施方案的节点操作和信号流程图。首先，PTM传输请求在SP 12中被公式化，动作14。这种动作可被实施，因为在技术上是已知的。为了确定要实施PTM传输的实际IP地址，包括用户组识别标志18和定位准则21的PTM-IP地址位置映象请求16被从SP 12发送到GPRS网10的PTM-SC 42。定位准则21可以包括一个小区的小区识别标志，要实施PTM传输的路由区域或位置区域。依据本发明的优选实施方案，接收到请求16以后，PTM-SC 42确定属于由18识别的组的MS的IP地址，因而建立该组的所有MS的IP地址目录，动作60。然后，PTM-SC 42根据定位准则21过滤该组的所有MS的IP地址目录，用以确定来自该目录的哪些IP地址也位于由定位准则21指定的地理区域内，动作62。作为动作62的结果，PTM-SC建立IP地址目录63，这些地址属于具有对给定的组预定并当前位于由定位准则21识别的地理区域内的MS。然后PTM-SC将在PTM IP地址位置映象请求回答64中的目录63返回到SP 12。具有包含所指定的PTM接受者的MS的IP地址的IP地址目录后，SP 12可以与SGSN/GGSN 40合作进一步实施实际的PTM传输，将消息传送到所指定的PTM用户，或者网10的所有蜂窝用户，动作66。
现有参考图4，在其中示出依据本发明的一种示范性优选实施方案的PTM-SC 42示范性高等级方框图。PTM-SC 42包括一个处理器80，被连接到一个存储器82，可以是数据库式的存储器。存储器82可以对每个用户，例如对每个具有PTM预订的用户有一个记录90i，每个这样的记录90i可以包括第一区90i-1，用于包含当前分配给用户的MS的IP地址，第二区90i-2，包含用户以前注册的小区识别标志，第三区90i-3，用于包含到达用户的MS的路由区域，第四区90i-4，用于包含到达用户的MS的位置区域识别标志，第五区90i-5，用于包含用户预订的组识别标志。第一I/O接口84可被连到处理器80用以与SP 12通信，第二I/O接口86用以与SGSN/GGSN 40通信。与SP 12的通信可在网络上进行，例如在IP网90上。PTM-SC 42可从SGSN/GGSN 40接收位置更新消息56，或者从BSS 36通过SGSN/GGSN40接收位置更新56’，每个这样的消息包括MS 35的位置信息52，如在此以前参考图2举例过的那样。位置更新可在I/O接口86上接收到，并进一步发送到处理器80。处理器80可从消息56或56’抽取位置信息52，例如小区识别标志521，路由区域识别标志522，和位置区域识别标志523中至少一种，并将它们发送到存储器82，在其中所抽取的信息被存储在给定的用户的用户记录90i的适当区中。
一旦PTM-SC 42具有每个PTM用户的位置信息52的知识，如在此以前所描述的那样，SP 12可以将PTM IP地址位置映象请求16发送到PTM-SC 42，该请求包括用户组识别标志18(图3中所示)和定位准则21(图3中所示)。PTM-SC 42在I/O接口84上接收该请求16，将该请求提交，可能被重新格式化，到处理器80。处理器80通过询问存储器82确定属于由组识别标志18识别的组的MS的IP地址，并进一步过滤记录90i，用以确定所有IP地址中哪些IP地址也位于由定位准则21指定的地理区域内。作为结果，处理器建立IP地址目录63(图4中未示出)，这些地址属于具有对给定的组预订并当前位于由定位准则21识别的给定的地理区域内的MS。然后PTM-SC42的处理器80通过接口84并可能通过IP网90在请求回答消息64中将目录63返回到SP 12。一旦SP 12具有涉及所指定的接受者的IP地址的信息，它可以与SGSN/GGSN 40合作，进一步实施实际的PTM传输，把感兴趣的消息传送到所指定的PTM用户。
处理器80和存储器82可以采取不同的形式，取决于产品制造商的优选实施方案。例如，处理器80和存储器82可以是软件应用程序或模块，硬件设备，如可编程的和/或存储器芯片，或者任何其他适当的组合。最好，处理器80包括运行在一种操作系统上的软件应用程序，本身运行在PTM-SC 42的计算机式的系统上，而存储器82最好是数据库式的存储器，使用运行在一种操作系统上的软件应用程序，本身运行在PTM-SC 42的计算机式的系统上。
正如对于本领域的技术将容易明白的那样，与本发明的实施方案有关的信号可以采取各种形式而不影响本发明的范围。特别是，例如，本发明可以使用GPRS标准“3G Partnership，Project TechnicalSpecification 23.060，Version 3.00，Service Description”来实施，公开在此供参考，也可使用GSM标准“GSM 02.60 Version 8.00Stage 1 ”，公开在此供参考。
而且，需要指出，依据本发明的优选实施方案，PTM-SC 42最好是连到SGSN/GGSN 40，和至少一个SP 12的蜂窝远程通信网10的孤立节点。然而，其他的实施方案也是可能的，本发明的PTM-SC同样可以是在蜂窝远程通信网10的不同节点中运行的软件应用程序。
虽然本发明的方法和系统的几种优选实施方案已在附图中示出并在前面的详述中作了描述，将会理解，本发明并不限于所公开的实施方案，能够有许多的重新安排，修改和替换而不偏离由以下的权利要求所阐述和规定的本发明的精神。