專利名稱：一種對用戶進行移動性管理的數(shù)字集群系統(tǒng)及方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及數(shù)字集群系統(tǒng)，具體地說，是涉及TD-SCDMA(TimeDivision-Synchronous Code Division Multiple Access，時分同步的碼分多址)數(shù)字集群系統(tǒng)中對用戶進行移動性管理的系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
集群通訊系統(tǒng)誕生于20世紀70年代，最早的集群通訊是模擬系統(tǒng)，數(shù)字集群技術(shù)從20世紀90年代中期開始在全球范圍內(nèi)興起，90年代末在中國出現(xiàn)了數(shù)字集群網(wǎng)絡。數(shù)字集群技術(shù)具有接續(xù)快、頻譜利用率高、組網(wǎng)靈活的優(yōu)點，主要應用于生產(chǎn)調(diào)度、指揮控制的專用移動通訊系統(tǒng)，對于提高生產(chǎn)和工作效率、保證安全等有著極重要的作用。
傳統(tǒng)的數(shù)字集群系統(tǒng)多應用于專網(wǎng)，專網(wǎng)的問題有(1)單獨建設網(wǎng)絡，與公網(wǎng)建設重復，造成資源浪費；(2)維護困難，大量的小規(guī)模的專網(wǎng)需大量的專門的技術(shù)人員來維護；(3)技術(shù)升級困難；(4)服務范圍和服務人群受限。對于上述缺點，目前較為現(xiàn)實的解決方案是把集群業(yè)務集成到公共網(wǎng)系統(tǒng)中，即建設集群共網(wǎng)，原來的專用網(wǎng)絡逐步演變成集群共網(wǎng)上的虛擬專用網(wǎng)，從而達到降低建設成本，擴大使用范圍的目的。
當組建集群共網(wǎng)時，用戶將允許在整個網(wǎng)內(nèi)任何位置移動，移動性管理將是集群共網(wǎng)的一項重要內(nèi)容；在公共移動網(wǎng)絡中，移動性管理包括如下一些內(nèi)容，這些內(nèi)容在集群共網(wǎng)中也將會存在1)、用戶的開機登記和關(guān)機登記；當用戶開機時需要向系統(tǒng)發(fā)起開機登記消息，報告當前用戶出于開機狀態(tài)和相應的位置信息；當用戶關(guān)機時也需要向系統(tǒng)發(fā)送關(guān)機登記信息，報告用戶即將進入關(guān)機狀態(tài)；2)、用戶的位置更新，包括周期性位置更新和跨越路由區(qū)的位置更新；用戶每跨越一個路由區(qū)時，都需要向系統(tǒng)發(fā)起路由區(qū)更新消息，以更新用戶當前的位置信息；用戶還需要周期性的更新路由信息。
3)、用戶的臨時標識的分配和管理；為了保證通訊安全，在空口中將盡可能不出現(xiàn)用戶的永久標識如IMSI等；核心網(wǎng)給用戶分配一個臨時標識TMSI，當用戶和系統(tǒng)之間通訊時，盡可能使用這種臨時性標識來表征用戶；為了防止對用戶的追蹤，這種臨時標識也需要經(jīng)常更新；4)、鑒權(quán)；鑒權(quán)主要是檢查合法性，或者檢查對端是否為值得信任的對端；鑒權(quán)包括兩個方向的鑒權(quán)系統(tǒng)對終端的鑒權(quán)，即檢查終端是否為合法終端；終端對系統(tǒng)的鑒權(quán)，檢查系統(tǒng)是否為合法的系統(tǒng)；在TD-SCDMA數(shù)字集群系統(tǒng)中，調(diào)度域是單獨作為一個域存在的，如圖1所示，這樣的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有如下好處5)、便于集群業(yè)務的部署由于調(diào)度域和電路域、分組域分離，所以部署集群業(yè)務對原電路域和分組域沒什么影響，所以部署較容易；6)、簡單、易實現(xiàn)7)、性能比較好調(diào)度域直接和接入網(wǎng)絡相連接，這樣便于快速接入，而且由于調(diào)度域是獨立系統(tǒng)所以可以根據(jù)需要簡化流程，所以其性能特別是接入時間等會相對較好；但是，也是由于TD-SCDMA數(shù)字集群系統(tǒng)中調(diào)度是作為一個獨立域存在，所以調(diào)度域需要自己完成移動性管理的所有過程。而這些移動性管理過程很多是和電路域、分組域的移動性管理過程重復的，這樣造成核心網(wǎng)調(diào)度域中的移動性管理功能相對較為復雜；這樣，對于終端來說，由于在做完電路域、分組域的移動性管理流程后，需要在調(diào)度域重復做一遍，這樣一方面造成了空中資源的浪費，另一方面也增加耗電量，造成終端待機時間縮短等缺點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種對用戶進行移動性管理的數(shù)字集群系統(tǒng)及方法，在TD-SCDMA數(shù)字集群系統(tǒng)中，簡化調(diào)度域中移動性管理的工作。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供方案如下一種對用戶進行移動性管理的數(shù)字集群系統(tǒng)，包括用戶終端、接入網(wǎng)絡、具有分組域和調(diào)度域的核心網(wǎng)絡，用戶終端通過接入網(wǎng)絡接入核心網(wǎng)絡，其中，所述分組域與調(diào)度域之間包括一個接口，用于將對為集群用戶的用戶終端進行移動性管理的數(shù)據(jù)從分組域同步至調(diào)度域。
本發(fā)明所述的系統(tǒng)，其中，所述分組域包括服務GPRS支持節(jié)點，所述接口位于服務GPRS支持節(jié)點。
本發(fā)明所述的系統(tǒng)，其中，所述調(diào)度域包括調(diào)度服務器，所述接口將集群用戶的移動性管理數(shù)據(jù)同步至調(diào)度服務器。
本發(fā)明所述的系統(tǒng)，其中，所述接口為硬接口。
本發(fā)明所述的系統(tǒng)，其中，所述接口為軟接口。
一種數(shù)字集群系統(tǒng)中對用戶進行移動性管理的方法，用于由用戶終端、接入網(wǎng)絡及具有分組域和調(diào)度域的核心網(wǎng)絡構(gòu)成的數(shù)字集群系統(tǒng)，其中，包括如下步驟(1)、分組域?qū)榧河脩舻挠脩艚K端的移動性管理數(shù)據(jù)同步至調(diào)度域；(2)、調(diào)度域根據(jù)收到的移動性管理數(shù)據(jù)對為集群用戶的用戶終端進行移動性管理。
本發(fā)明所述的方法，其中，所述分組域?qū)榧河脩舻挠脩艚K端的移動性管理數(shù)據(jù)同步至調(diào)度域，是分組域中的服務GPRS支持節(jié)點將為集群用戶的用戶終端的移動性管理數(shù)據(jù)同步至調(diào)度域中的調(diào)度服務器。
本發(fā)明所述的方法，其中，所述步驟(1)進一步包括如下步驟(1-1)、分組域中的服務GPRS支持節(jié)點判斷用戶終端的移動性管理數(shù)據(jù)是否發(fā)生變化，如果變化則執(zhí)行步驟(1-2)；(1-2)、分組域中的服務GPRS支持節(jié)點判斷所述用戶終端是否為集群用戶，如果是，則執(zhí)行步驟(1-3)；
(1-3)、分組域中的服務GPRS支持節(jié)點將所述變化移動性管理數(shù)據(jù)同步至調(diào)度域中的調(diào)度服務器。
本發(fā)明所述的方法，其中，所述用戶終端的移動性管理數(shù)據(jù)包括用戶的開關(guān)機狀態(tài)、用戶的路由區(qū)信息、用戶更新后的臨時標識、用戶的加密密鑰、用戶的完整性保護密鑰及發(fā)生同步的原因。
本發(fā)明所述的方法，其中，所述分組域中的服務GPRS支持節(jié)點判斷所述用戶終端是否為集群用戶進一步通過如下方法進行判斷的用戶終端在移動性管理消息中將該用戶終端的集群用戶標識發(fā)送至分組域中的服務GPRS支持節(jié)點；分組域中的服務GPRS支持節(jié)點根據(jù)收到的集群用戶標識判斷當前用戶終端是否為集群用戶。
本發(fā)明所述的方法，其中，所述分組域中的服務GPRS支持節(jié)點判斷所述用戶終端是否為集群用戶，是通過在歸屬位置寄存器用戶信息中設置該用戶終端為集群用戶的標識，并且將所述標識同步到組域中的服務GPRS支持節(jié)點，組域中的服務GPRS支持節(jié)點每次進行移動性管理時都通過判斷該標志來識別當前用戶終端是否為集群用戶。
本發(fā)明所述的方法，其中，所述步驟(2)進一步包括如下步驟所述調(diào)度域中的調(diào)度服務器將收到的移動性管理數(shù)據(jù)發(fā)送至漫游地位置寄存器；漫游地位置寄存器保存收到的移動性管理數(shù)據(jù)，并向調(diào)度服務器發(fā)送同步確認消息；調(diào)度服務器將收到的同步確認消息發(fā)送至組域中的服務GPRS支持節(jié)點。
本發(fā)明所述的方法，其中，所述步驟(2)進一步包括如下步驟當漫游地位置寄存器第一次收到用戶終端的移動性管理同步消息時或漫游地位置寄存器收到的移動性管理同步消息是開機或關(guān)機引起的時，漫游地位置寄存器向歸屬地位置寄存器發(fā)送同步數(shù)據(jù)。
本發(fā)明所述的方法，其中，所述漫游地位置寄存器向歸屬地位置寄存器發(fā)送的同步數(shù)據(jù)包括用戶終端開、關(guān)機狀態(tài)、或用戶終端當前的漫游地寄存器標識。
本發(fā)明所述的方法，其中，所述步驟(2)進一步包括如下步驟當歸屬地位置寄存器中保存的漫游地位置寄存器標識與新的漫游地位置寄存器標識不同時，向原漫游地位置寄存器發(fā)送位置取消消息。
本發(fā)明所述系統(tǒng)及方法，通過在分組域的SGSN(Serving GPRS SupportNode，服務GPRS支持節(jié)點)中增加能夠與調(diào)度域中調(diào)度服務器通訊的接口，來判斷用戶是否為集群用戶及該集群用戶的移動性管理相關(guān)數(shù)據(jù)是否發(fā)生變化，當集群用戶的移動性管理相關(guān)數(shù)據(jù)發(fā)生變化時，通過該接口向調(diào)度域中的調(diào)度服務器發(fā)送數(shù)據(jù)，實現(xiàn)調(diào)度域中移動性管理相關(guān)數(shù)據(jù)的同步，大大簡化了調(diào)度域中移動性管理的工作；對于終端，只需要一次流程就可以完成分組域和調(diào)度域兩個域的移動性過程，即節(jié)約了空中信道資源，又省電，延長了終端的待機時間。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案要點及有益效果，將結(jié)合實施例，參照附圖作進一步的說明。


圖1為本發(fā)明實施例所述系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實施例所述方法流程示意圖；圖3為服務GPRS支持節(jié)點的處理流程示意圖。
具體實施例方式
參照圖1，為本發(fā)明實施例所述系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
在TD-SCDMA數(shù)字集群系統(tǒng)包括，用戶終端、接入網(wǎng)絡、核心網(wǎng)絡，用戶終端通過接入網(wǎng)絡接入核心網(wǎng)絡。核心網(wǎng)絡包括電路域、分組域及調(diào)度域。
這里，所述電路域?qū)⒈３衷苿庸W(wǎng)中的實現(xiàn)不變，并完成原電路域的所有功能；所述分組域用于實現(xiàn)原移動公網(wǎng)中的分組域的所有功能；所述調(diào)度域用于完成所有的集群調(diào)度功能。
這里，在分組域與調(diào)度域之間增加了一個接口，用于將為集群用戶的用戶終端的移動性管理的數(shù)據(jù)從分組域同步至調(diào)度域。所述接口可以位于服務GPRS支持節(jié)點；當用戶進行移動性管理流程時，先判斷用戶是否為集群用戶，如果用戶是集群用戶，則把移動性管理流程的結(jié)果同步到調(diào)度域中的調(diào)度服務器；這個接口可以是硬接口，也可以是軟接口。
在所述系統(tǒng)中，通過分組域中所增加的簡單接口將為集群用戶的用戶終端的移動性管理的數(shù)據(jù)同步至調(diào)度域中的調(diào)度服務器，調(diào)度域根據(jù)收到的移動性管理數(shù)據(jù)對為集群用戶的用戶終端進行移動性管理。
參照圖2，為本發(fā)明實施例所述方法流程示意圖；201當分組域中的SGSN完成對某用戶的移動性管理流程時，首先，將需要判斷一下該用戶是否為集群用戶，如果是集群用戶，將主動把移動性管理流程的結(jié)果發(fā)送到調(diào)度域，向調(diào)度域中的調(diào)度服務器發(fā)送數(shù)據(jù)同步消息Data_Sync_Req；202調(diào)度服務器收到SGSN的移動性管理數(shù)據(jù)同步消息Data_Sync_Req后，直接轉(zhuǎn)發(fā)到漫游地位置寄存器，漫游地位置寄存器存儲收到的用戶信息；203漫游地位置寄存器給調(diào)度服務器返回數(shù)據(jù)同步響應消息Data_Sync_Rsp，對同步消息進行確認；204調(diào)度服務器轉(zhuǎn)發(fā)該Data_Sync_Rsp消息至SGSN；這樣從SGSN到調(diào)度域的移動性管理同步流程結(jié)束；在調(diào)度域中此后的呼叫流程將使用這些信息當用戶作為私密呼叫的被叫時，將在該用戶所在的路由區(qū)中通知用戶；在呼叫過程中，將使用臨時標識P-TMSI在空口上標識用戶；在私密呼叫中，使用分組域同步過來的CK和IK來實現(xiàn)加密和完整性保護；同時在用戶的移動性管理中已經(jīng)執(zhí)行了嚴格的雙向鑒權(quán)，所以在調(diào)度域的呼叫過程中為了快速接入將省略鑒權(quán)過程；
205如果漫游地位置寄存器是第一次收到Data_Sync_Req消息，或者同步消息是由于用戶開機或關(guān)機引起；漫游地位置寄存器將向歸屬地位置寄存器發(fā)送位置更新消息Location_Update_Req；206歸屬地位置寄存器將記錄用戶的開關(guān)機狀態(tài)和用戶當前的漫游地位置寄存器信息，然后給漫游地位置寄存器返回位置更新響應消息Location_Update_Rsp以確認；207如果在歸屬地位置寄存器中保存的漫游地位置寄存器標識與Location_Update_Req消息中的漫游地位置寄存器不同，那么歸屬地位置寄存器將需要向原漫游地位置寄存器發(fā)送位置取消消息Location_Cancel_Req，告知原漫游地位置寄存器用戶已經(jīng)在新的漫游地位置寄存器中登記，需要取消原原漫游地位置寄存器中的用戶信息；208原漫游地位置寄存器收到所述Location_Cancel_Req消息，將刪除用戶的的所有信息，然后向歸屬地位置寄存器發(fā)回位置取消響應消息Location_Cancel_Rsp，表示確認。
參照附圖3，為服務GPRS支持節(jié)點的處理流程示意圖。
對于SGSN來說，可能收到用戶的周期性位置更新消息、跨路由區(qū)位置更新消息、開機登記消息、關(guān)機登記消息、用戶終端發(fā)起的業(yè)務過程，如起呼過程或補充業(yè)務過程、網(wǎng)絡側(cè)發(fā)起的業(yè)務過程，如尋呼過程；所有過程中都可能需要進行鑒權(quán)，可能要更新加密密鑰/完整性保護密鑰CK/IK；更新用戶的臨時標識P-TMSI；對于位置更新和開關(guān)機登記，還可能需要更新用戶的路由區(qū)標識RAI；對于開關(guān)機登記，可能會改變用戶的開關(guān)機狀態(tài)等信息；假設鑒權(quán)成功，當上述的信息中只要有一條發(fā)生變化，SGSN需要判斷該用戶是否為集群用戶；如果是則將這些信息發(fā)送到調(diào)度域；同時設置定時器等待調(diào)度域的響應消息；如果收到調(diào)度域的響應，則釋放定時器，此時，同步流程結(jié)束；如果定時器超時，將再次向調(diào)度域發(fā)送同步消息，并設置定時器等待調(diào)度域的響應。
本發(fā)明所述的一種對用戶進行移動性管理的數(shù)字集群系統(tǒng)及方法，并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明之領域，對于熟悉本領域的人員而言可容易地實現(xiàn)另外的優(yōu)點和進行修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念的精神和范圍的情況下，本發(fā)明并不限于特定的細節(jié)、代表性的設備和這里示出與描述的圖示示例。
權(quán)利要求
1.一種對用戶進行移動性管理的數(shù)字集群系統(tǒng)，包括用戶終端、接入網(wǎng)絡、具有分組域和調(diào)度域的核心網(wǎng)絡，用戶終端通過接入網(wǎng)絡接入核心網(wǎng)絡，其特征在于所述分組域與調(diào)度域之間包括一個接口，用于將為集群用戶的用戶終端的移動性管理的數(shù)據(jù)從分組域同步至調(diào)度域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述分組域包括服務GPRS支持節(jié)點，所述接口位于服務GPRS支持節(jié)點。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于所述調(diào)度域包括調(diào)度服務器，所述接口將集群用戶的移動性管理數(shù)據(jù)同步至調(diào)度服務器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于所述接口為硬接口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于所述接口為軟接口。
6.一種數(shù)字集群系統(tǒng)中對用戶進行移動性管理的方法，用于由用戶終端、接入網(wǎng)絡及具有分組域和調(diào)度域的核心網(wǎng)絡構(gòu)成的數(shù)字集群系統(tǒng)，其特征在于包括如下步驟(1)、分組域?qū)榧河脩舻挠脩艚K端的移動性管理數(shù)據(jù)同步至調(diào)度域；(2)、調(diào)度域根據(jù)收到的移動性管理數(shù)據(jù)對為集群用戶的用戶終端進行移動性管理。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述分組域?qū)榧河脩舻挠脩艚K端的移動性管理數(shù)據(jù)同步至調(diào)度域，是分組域中的服務GPRS支持節(jié)點將為集群用戶的用戶終端的移動性管理數(shù)據(jù)同步至調(diào)度域中的調(diào)度服務器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述步驟(1)進一步包括如下步驟(1-1)、分組域中的服務GPRS支持節(jié)點判斷用戶終端的移動性管理數(shù)據(jù)是否發(fā)生變化，如果變化則執(zhí)行步驟(1-2)；(1-2)、分組域中的服務GPRS支持節(jié)點判斷所述用戶終端是否為集群用戶，如果是，則執(zhí)行步驟(1-3)；(1-3)、分組域中的服務GPRS支持節(jié)點將所述變化移動性管理數(shù)據(jù)同步至調(diào)度域中的調(diào)度服務器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于所述用戶終端的移動性管理數(shù)據(jù)包括用戶的開關(guān)機狀態(tài)、用戶的路由區(qū)信息、用戶更新后的臨時標識、用戶的加密密鑰、用戶的完整性保護密鑰及發(fā)生同步的原因。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于所述分組域中的服務GPRS支持節(jié)點判斷所述用戶終端是否為集群用戶進一步通過如下方法進行判斷的用戶終端在移動性管理消息中將該用戶終端的集群用戶標識發(fā)送至分組域中的服務GPRS支持節(jié)點；分組域中的服務GPRS支持節(jié)點根據(jù)收到的集群用戶標識判斷當前用戶終端是否為集群用戶。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于所述分組域中的服務GPRS支持節(jié)點判斷所述用戶終端是否為集群用戶，是通過在歸屬位置寄存器用戶信息中設置該用戶終端為集群用戶的標識，并且將所述標識同步到組域中的服務GPRS支持節(jié)點，組域中的服務GPRS支持節(jié)點每次進行移動性管理時都通過判斷該標志來識別當前用戶終端是否為集群用戶。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述步驟(2)進一步包括如下步驟所述調(diào)度域中的調(diào)度服務器將收到的移動性管理數(shù)據(jù)發(fā)送至漫游地位置寄存器；漫游地位置寄存器保存收到的移動性管理數(shù)據(jù)，并向調(diào)度服務器發(fā)送同步確認消息；調(diào)度服務器將收到的同步確認消息發(fā)送至組域中的服務GPRS支持節(jié)點。
13.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述步驟(2)進一步包括如下步驟當漫游地位置寄存器第一次收到用戶終端的移動性管理同步消息時或漫游地位置寄存器收到的移動性管理同步消息是開機或關(guān)機引起的時，漫游地位置寄存器向歸屬地位置寄存器發(fā)送同步數(shù)據(jù)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于所述漫游地位置寄存器向歸屬地位置寄存器發(fā)送的同步數(shù)據(jù)包括用戶終端開、關(guān)機狀態(tài)、或用戶終端當前的漫游地寄存器標識。
15.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述步驟(2)進一步包括如下步驟當歸屬地位置寄存器中保存的漫游地位置寄存器標識與新的漫游地位置寄存器標識不同時，向原漫游地位置寄存器發(fā)送位置取消消息。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種對用戶進行移動性管理的數(shù)字集群系統(tǒng)及方法，所述方法用于由用戶終端、接入網(wǎng)絡及具有分組域和調(diào)度域的核心網(wǎng)絡構(gòu)成的數(shù)字集群系統(tǒng)，其中，包括如下步驟(1)分組域?qū)榧河脩舻挠脩艚K端的移動性管理數(shù)據(jù)同步至調(diào)度域；(2)調(diào)度域根據(jù)收到的移動性管理數(shù)據(jù)對為集群用戶的用戶終端進行移動性管理。按照本發(fā)明所述系統(tǒng)及方法，能夠大大簡化調(diào)度域中移動性管理的工作；對于終端，只需要一次流程就可以完成分組域和調(diào)度域兩個域的移動性過程，既節(jié)約了空中信道資源，又省電，延長了終端的待機時間。
文檔編號H04Q7/28GK101094458SQ20061008296
公開日2007年12月26日 申請日期2006年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月21日
發(fā)明者黃敏, 劉虎, 張銀成, 馬志鋒 申請人:中興通訊股份有限公司