在诸如GSM网络的任一蜂窝移动通信系统中，移动性管理即用 户或移动台的位置是在不同层上处理。在最高层，归属位置寄存器 (HLR)保存有关移动用户漫游所处网络部分以及该移动用户当前登记 的来访位置寄存器(VLR)的数据。来访位置寄存器(VLR)保存有关移动 用户当前所处位置区(LA)的数据。位置区由移动交换中心(MSC)和多 个基站控制器(BSC)控制，并分成若干小区，每个小区表示基站收发 信台(BTS)的覆盖区。位置区由基站收发信台BTS在每个小区中广播。 漫游移动台因此能够检测何时它从一个位置区移到下一位置区并可 通知来访位置寄存器VLR。然而，如果移动台只是从一个小区移到同 一位置区内的另一小区，则将不通知来访位置区。这意味着，为在网 络内定位移动台，核心网络只知道该移动台所处的位置区并必须在此 位置区内所有小区中寻呼该移动台。
通过添加利用低功率非许可无线电接口的接入网络以与移动台 通信，可扩展常规蜂窝网络。这些接入网络设计为与标准公共移动网 络的核心单元一起使用，并基本上由插入式低功率非许可无线电收发 信机或接入点和连接非许可无线电收发信机和移动核心网络的控制 器或接口节点组成，每个收发信机或接入点设计为与移动台MS建立 非许可无线电链路。合适的非许可无线电格式包括数字增强无绳电信 (DECT)、无线LAN和蓝牙。能够通过标准空中接口(例如Um接口)和 非许可无线电接口操作的适合的移动手机意味着用户对于所有环境 只需一部电话。构建接入网络使得诸如公共移动网络的移动交换中心 MSC的核心单元将接口节点视为常规基站控制器BSC。在欧洲专利 申请EP-A-1 207 708中描述了此类接入网络和用于此接入网络的移动 台。
非许可无线电接口的低功率和结果低范围意味着若干此类接入 网络可相当接近地提供，例如，办公楼每层或个人家庭中一个接入网 络。非许可收发信机与相关联控制器之间的连接优选通过固定宽带网 络提供。优选地，通过此网络的通信使用网际协议IP，这大大便利了 接入网络的安装，从而允许用户在其自己家中插入非许可无线电收发 信机，甚至将它暂时移到另一位置，并因此自己安装非许可无线电接 入点。接入点覆盖区范围小和其安装与移动便利性的组合意味着每个 接入点控制器与常规蜂窝网络的等同基站控制器相比，将控制数量很 大但经常变化的小区。因此，在核心网络必须寻呼在非许可无线电接 入网络中某个位置漫游的移动台时，由于牵涉大量小区和接入点的原 因，接入点控制器上的信令负载将很高。

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种能够响应来自核心网络 的寻呼信号而定位移动台但没有过多信令负载的非许可无线电接入 网络。
在根据随附权利要求书的非许可无线电接入网络中和非许可无 线电接入网络中执行的方法中，实现了此目的和其他目的。 具体地说，非许可无线电接入网络连接到许可移动蜂窝网络的核心网 络部分，并且包括连接到核心网络的接入控制器和连接到接入控制器 并具有多个接入点的固定宽带网络。每个接入点限定一个小型小区覆 盖区，并支持非许可无线电接口，从而允许位于相应小型小区内的移 动台与接入控制器之间的通信。根据本发明，接入控制器与许可无线 电移动蜂窝网络中一个或多于一个的位置区相关联，并包括用于将移 动台的标识和每个移动台的至少一个接入点或固定宽带网络上的地 址信息关联存储的数据库。接入控制器还适用于在移动台和非许可无 线电接入网络之间的通信终止时删除存储的标识数据。
提供用于将移动台的标识与宽带网络地址或移动台与接入网络 通信所经的接入点相关联的数据库基本上提供了中间层的移动性管 理。这样，接入网络可积极地将来自核心网络的消息指引向特定的地 址、接入点或一组接入点，以减少往来于接入点的信令量。而且，通 过允许接入控制器控制信息的所有登记和删除，在没有核心网络参与 的情况下更新数据库。
接入点可包括甚至在无移动台位于其覆盖区中时能够与接入控 制器建立连接的单独实体，或者它们基本上可以是对宽带网络透明的 接入点或节点，它们在提供非许可无线电接口与固定宽带网络之间转 换的同时，只在移动台与接入控制器之间传递消息。在此后一情况下， 由于接入控制器未将接入点识别为单独实体，因此，移动台将被指配 有宽带网络上的网络地址。
优选地，接入控制器适用于从核心网络部分接收包含位于相关联 位置区中的移动台的标识的寻呼消息，识别与识别的移动台相关联的 网络地址或接入点，以及将寻呼消息只发送到识别的一个或多于一个 的接入点。
根据本发明的一个优选实施例，接入网络控制器适用于从移动台 接收登记移动台的标识数据的消息，并适用于将新标识数据和与所述 移动台通信的接入点有关的信息关联存储在数据库中。类似地，接入 控制器适用于在移动台不再与其通信时删除标识数据。这可能是在从 接入点收到所述移动台不再与所述接入点通信的消息时。或者，接入 控制器可监视与移动台建立的连接，并确定何时不再维持此连接。
附图说明
从下面参照附图以示例方式提供的优选实施例说明中，将明白本 发明的其他目的和优点。在附图中：
图1以示意图方式示出经修改以包括非许可无线电接入网络的 GSM网络的部分，
图2以示意图方式示出图1经修改的GSM网络中的位置区系统， 以及
图3以示意图方式为第一实施例示出根据本发明的非许可接入网 络，以及
图4以示意图方式为第二实施例示出根据本发明的非许可接入网 络，其中，非许可无线电接入网络具有透明的接入点。

图1以示意图方式示出常规GSM网络的部分。此网络基本上划 分成核心网络部分20和接入部分10。图中所示核心网络的单元包括 移动交换中心或MSC 202、相关联的归属位置寄存器HLR 201和来访 位置寄存器VLR 204。这些常规GSM体系结构单元的功能和结构为 本领域的技术人员所熟知，因此此处将不再详细描述。核心网络还支 持通用分组无线电业务(GPRS)，并为此示出服务GPRS支持节点 (SGSN)203。虽然图中未示出，但本领域的技术人员将理解，核心网 络部分可包括通过一个或多于一个的网关节点接入其他移动和固定 线路网络，诸如ISDN和PSTN网络，分组和电路交换分组数据网络， 诸如内联网、外联网和因特网。
接入部分基本上由基站子系统BSS 10组成，图1中示出其中一 个子系统，基站子系统经定义的固定标准A和Gb接口分别与核心网 络部分20中的MSC 202和SGSN 203通信。每个基站子系统BSS 10 包括经定义的Abis空中接口102与一个或多于一个的基站收发信台 BTS 101通信的基站控制器BSC 103。基站收发信台101通过GSM标 准Um无线电空中接口与移动终端MS 1通信。将理解，虽然BTS 101 和BSC 103示为在BSS 10中形成单个实体，但BSC 103经常与BTS 101分开，并甚至可位于移动业务交换中心MSC 202。图1所示的物 理划分用于区分形成接入网络部分10的网络部分和形成核心网络20 的网络部分。
除BSS 10提供的标准接入网络部分外，图1所示的网络还包括 在图下半部分中示出的经修改的接入网络部分30。在下文这将描述为 非许可无线电接入网络部分30。
形成此非许可无线电接入网络部分30的组件还允许移动终端1 接入GSM核心网络部分，并由此经图1中双向箭头31所示的非许可 无线电接口X接入其他通信网络。非许可无线电是指不要求运营移动 网络的运营商从适当的管制机构获得许可证的任一无线电协议。通 常，此类非许可无线电技术必须是低功率并因此与许可移动无线电业 务相比范围有限。这意味着移动终端的电池使用寿命将更长。另外， 由于范围低，非许可无线电可以为宽带无线电，因而提供改善的话音 质量。无线电接口可利用任一合适的非许可无线电协议，例如，无线 LAN协议或数字增强无绳电信(DECT)。然而，优选利用蓝牙无线电， 该无线电具有高带宽和比常规公共移动网络无线电低的功耗。
蓝牙标准为不同装置之间的短程连接指定双向数字无线电链路。 装置配有在大约2.45GHz的频带中发送和接收的收发信机。此频带全 球可用，根据不同的国家带宽有所变化。除数据外，多达三个话音信 道可用。根据IEEE 802标准，每个装置具有独特的48位地址。内置 的加密和验证也可用。
适用于通过蓝牙接口通信的固定接入网络部分30的单元被称为 本地或基站(HBS)301。此单元处理与移动终端MS 1有关的无线电链 路协议，并包含以类似于常规GSM基站收发信台BTS 101的操作的 方式限定小区的无线电收发信机。家用基站HBS 301由家用基站控制 器HBSC 303控制，该控制器通过GSM标准A接口与移动业务交换 中心MSC 202通信，并且还通过标准Gb接口(若在核心网络部分中可 用)与服务GPRS支持节点SGSN 203通信。家用基站HBS 301与其家 用基站控制器HBSC 303之间的接口被称为Y接口。家用基站控制器 HBSC 303在MSC 202或SGSN 203与移动终端1之间提供连接。家 用基站HBS 301和家用基站控制器HBSC 303的结合功能模仿了BSS 10对SGSN 203和MSC 202的操作。换而言之，从诸如移动业务交换 中心(MSC)202和服务GPRS支持节点(SGSN)203的核心网络20的单 元来看时，由家用基站HBS 301和家用基站控制器HBSC 303构成的 固定接入网络部分30看上去像常规接入网络部分10。
在公共移动网络无线电接口之上的移动终端MS 1上运行的应用 还在移动终端1与家用基站HBS 301之间的蓝牙无线电之上运行。
在图1中被称为Y的家用基站HBS 301与家用基站控制器HBSC 303之间的接口优选通过固定链路提供。家用基站301被确定为用户 可购买并安装在诸如家庭或办公环境的所需地点中以获得到移动网 络的固定接入的小型装置。然而，它们还可由运营商安装在业务热点。 为降低运营商方面的安装成本，在图1中被称为接口Y的家用基站 301与家用基站控制器303之间的接口因此优选利用固定网络302提 供的已经现有的连接。优选地，此网络是宽带分组交换网络。适合的 网络可包括基于ADSL、以太网、LMDS或诸如此类的那些网络。到 此类网络的家庭连接日益可为用户所用。虽然图1中未示出，但家用 基站HBS 301将连接到提供到固定网络302的接入的网络终端，而家 用基站控制器HBSC 303可连接到网络302的边缘路由器ER，该路由 器还将固定网络302链接到诸如内联网和互联网的其他网络。IP用于 家用基站HBS 301与家用基站控制器HBSC 303之间通过固定网络 302的通信，以实现不依赖网络类型的数据传送。家用基站HBS 301 与家用基站控制器HBSC 303之间的链路优选始终是开通的，这样， 此连接始终可用而无需保留信道。虽然固定网络302优选是基于IP 的网络，但还可使用基于ATM的网络。特别是在此网络中使用DSL 技术时，由于它们是基于ATM，因此，它们可直接在ATM层之上使 用。当然，基于ATM的网络还可充当基层用于传送IP。
家用基站HBS 301通过将其插入适合的调制解调器如ADSL或 CATV调制解调器的端口中进行安装，以接入固定网络302。该端口 与在IP层上桥接或路由的内联网联系。因此，使用的是诸如IP、DHCP、 DNS和诸如此类的标准协议。连接到调制解调器的家用基站HBS 301 利用这些标准协议和功能与家用基站控制器HBSC 303建立连接。例 如，在欧洲专利申请EP-A-1 207 708中描述了家用基站301初次连接 或再连接到家用基站控制器HBSC 303的登录过程。在家用基站控制 器HBSC 303与家用基站HBS 301之间建立话音或数据连接前，在跨 固定宽带网络302的这些单元之间建立静态TCP连接。
在常规接入网络10部分和非许可无线电接入网络部分30两者中 的基站101和301分别限定在图1中由六边形小区104、304所示的 覆盖区。虽然这些小区的相对尺寸在图中不准确，但明显的是常规BTS 101的小区覆盖远远大于相对低功率家用基站HBS 301生成的小型小 区。小型小区将具有大约50到200米的直径。
GSM网络划分成在地理上通常隔开的若干位置区LA。图2所示 是示出位置区的扩展GSM网络的简化逻辑结构。图2中示出四个位 置区LA1、LA2、LA3和LA4。一个移动业务交换中心MSC 202控制 位置区LA，并连接到相关联的来访位置寄存器204。连接到此移动业 务交换中心MSC 202的所有基站控制器BSC 103被指配给此位置区 LA。这对于与每个基站控制器BSC 103相关联的所有基站收发信台 BTS 101也是有效的，但为简明起见，这些未在图2中示出。虽然一 些移动业务交换中心MSC 202可处理不止一个位置区LA，但在移动 业务交换中心MSC 202之间不分割位置区。
位置区LA4中的移动交换中心MSC 202还控制家用基站控制器 HBSC 303。然而，此家用基站控制器HBSC 303和此家用基站控制器 303控制的所有家用基站HBS 301被指配单独的独特位置区LA70。
连接到每个移动业务交换中心MSC 202的来访位置寄存器VLR 204包含有关位于受相关联的移动交换中心MSC 202控制的位置区中 的移动台MS 1的信息。每个位置区中的基站收发信台BTS 101将位 置区广播到小区104内的移动台。在网络内漫游的移动台因此能够检 测其所处的位置区。移动台1从一个位置区中的小区移到不同位置区 中的小区时，它将位置区更新消息发送到核心网络。随后在对应的来 访位置寄存器VLR 204中更新对应于此移动台的信息。如果来访位置 寄存器VLR 204不同于移动台登记的上一来访位置寄存器，则还在归 属位置寄存器HLR 201中更新此信息。核心网络需要定位移动台时， 从当前来访位置寄存器VLR 204中检索位置区信息，并且随后视核心 网络中如何处理寻呼而定，将寻呼消息分派到相关基站控制器BSC 103。例如，如果执行全局寻呼，则将寻呼消息发送到所有基站控制 器BSC 103。或者，可将寻呼发送到控制识别的位置区的移动交换中 心MSC 202，该中心又将此寻呼消息转发到该位置区内的所有小区 104(即所有基站收发信台BTS 101)。
在核心网络20层上，移动台漫游到非许可无线电接入点或家用 基站HBS 301的覆盖区时，遵循相同的过程。属于相同接入网络的所 有家用基站HBS 301，即连接到相同接入点控制器或家用基站控制器 HBSC 303的所有家用基站HBS 301被指配给相同的位置区或位置区 组。因此，在移动台先进入小型小区304时，位置区更新消息将由移 动台MS 1发送到核心网络。从核心网络侧，移动台的寻呼还是相同 的。将寻呼消息发送到家用基站控制器HBSC 303。然而，与常规GSM 蜂窝网络的相似性在此终止。现在参照图3，该图示出非许可无线电 接入网络30并更详细地具体示出家用基站控制器303。
图3所示的非许可无线电接入网络包括经固定宽带网络302连接 到两个接入点或家用基站HBS1和HBS2 301的家用基站控制器HBSC 303。三个移动台MS1-MS3 1位于这些家用基站控制器HBS 301的小 型小区304中。家用基站控制器HBSC 303连接到移动业务交换中心 MSC 202，该中心又访问到来访位置寄存器VLR 204。图中省略了常 规蜂窝核心网络20的其余单元。图3的家用基站HBSC 303包括以示 意图方式在图中示为表格的数据库3031。此数据库3031包含在非许 可无线电接入网络30的覆盖区中操作的所有移动台的标识信息。该 标识信息优选是国际移动用户身份码IMSI。任一情况下，该标识信息 必须相同或者至少指示核心网络20用于每个移动台MS 1的标识。此 信息通常在移动台1在相应小区内时由其以信号方式发送到基站。在 此数据库3031中，移动台标识信息与控制移动台当前所处小型小区 304的接入点或家用基站HBS 301的标识结合。此家用基站标识可以 是指配给此家用基站HBS 301的标识符或者它可能指示在固定宽带网 络302上的家用基站HBS的网络地址。作为示例，移动台MS1位于 家用基站1的小型小区中。因此，在家用基站控制器数据库3031中 此移动台MS1的IMSI映射到家用基站1HBS1的标识。类似地，移 动台MS2的IMSI映射到家用基站HBS1，并且移动台MS3的IMSI 映射到家用基站HBS2。
这样，家用基站控制器HBSC 303在从核心网络20收到寻呼消息 时能够从数据库3031检索移动台MS 1的当前位置，并将该寻呼消息 只转发到相关的家用基站HBS 301。经家用基站控制器HBSC 303与 家用基站HBS 301之间建立的静态TCP连接传送该寻呼消息。由于 每个家用基站HBS 301的覆盖区范围小的原因，单个家用基站控制器 HBSC 303控制下的小型小区数量可能是数以千计。另外，由于可以 将家用基站HBS 301添加到非许可无线电接入网络30或从中去除的 便利性，此数量可能时常变化。
允许家用基站控制器HBSC 303将寻呼消息转发到与移动台MS 1 联系的特殊家用基站HBS 301，因此这意味着大大减少了否则会在家 用基站控制器HBSC 303与所有家用基站HBS 301之间需要的信令 量。
优选地，家用基站控制器HBSC 303不只是将来自核心网络的寻 呼消息转发到目标家用基站HBS，而且还寻定(address)移动台本身。 这避免了在家用基站HBS 301的覆盖区中广播寻呼消息，并且还进一 步减少了涉及的信令业务。
家用基站控制器数据库3031通过以下方式进行更新。在移动台 MS 1出现在家用基站HBS 301的覆盖区或小型小区304中并且被授 权使用其业务时，通过非许可无线电接口X将移动台MS 1的标识或 IMSI发送到家用基站HBS 301。随后将移动台标识IMSI发送到家用 基站控制器HBSC 303，在该控制器中，它和有关家用基站HBS 301 的信息关联存储在数据库3031中。要注意的是，虽然图3所示的数 据库将移动台标识符和家用基站标识符示为两个数据集，但这只是一 个可能的配置。又一选项会是在与家用基站HBS 301相关联的特定地 址、位置或字段存储移动台标识信息。
移动台MS 1离开家用基站HBS 301的覆盖区或者在此覆盖区中 关闭时，家用基站HBS 301通知家用基站控制器HBSC 303移动台不 再可接通，并且在家用基站控制器数据库3031中更新移动台标识信 息。或者家用基站无需积极地发送与移动台通信终止的信号，而是可 停止家用基站与家用基站控制器之间的静态TCP连接。如上所述，家 用基站HBS 301与家用基站控制器HBSC 303之间的通信通过静态 TCP/IP连接进行。此连接要求交换保持激活消息以保持连接激活。移 动台MS 1关闭或离开了家用基站HBS 301的覆盖区时，由于未从移 动台MS 1收到其他消息，因此家用基站HBS 301没有理由维持静态 TCP连接。家用基站控制器HBSC 303将认识到未从家用基站HBS 301 收到其他维持静态TCP连接的保持激活消息，并因此可去除与此家用 基站HBS 301上的移动台MS有关的地址和标识数据。
在一个替代实施例中，数据库3031不在一一对应基础上存储移 动台标识符和接入点地址，而是将移动台标识符与一组接入点301相 关联。这些接入点301例如可以群集在一起并因此处于相对小的地理 区域。这样，家用基站控制器HBSC 303会将从核心网络20收到的寻 呼消息只转发到特定的小型小区组。此布置具有的优点是数据库可分 成若干部分，每个部分用于特定的地理区域，或可能用于特定的用户。 因此，只在移动台MS 1移出家用基站301群集的覆盖区时才会需要 进行上述更新过程。
非许可无线电接入网络的上述说明包括家用基站HBS 301，该基 站充当接入网络30中的端点，积极地建立和维持与家用基站控制器 HBSC 303的连接。然而，在接入网络30的一个替代实施例中，家用 基站HBC 301只是使用非许可无线电接口的移动台MS到固定宽带网 络302的透明接入点，没有与非许可无线电接入网络30有关的特定 功能。采用此布置时，为移动台MS 1提供了经接入点通过非许可无 线电接口和宽带网络与家用基站控制器HBSC 303直接通信的必需功 能。相应地，移动台MS本身通过固定宽带网络302与家用基站控制 器HBSC建立静态TCP连接。另外，在此类连接建立前，接入点301 与家用基站控制器HBSC 303之间无通信。家用基站控制器HBSC 303 不保存有关接入点301的信息。
非许可无线电接入网络采用此形式时，家用基站控制器数据库 3031必须通过只与移动台MS 1有关的信息进行更新。此信息包括移 动台的标识或IMSI及移动台通信所经的固定宽带网络地址。图4中 示出此实施例。
图4示出与图3相同的单元，不同之处是接入点AP 301′替代了 家用基站HBS 301。其余单元与图3中相同，因此，此处将不提供这 些单元的详细说明。通过在非许可无线电接入网络30中的此修改， 家用基站控制器数据库3031现在保存识别连接到接入网络的移动台 MS 1的信息(IMSI)及固定宽带网络上此移动台的网络或IP地址 “IPaddr”。在图中，移动台MS1和移动台MS2被指配有不同的IP 地址，分别为IPaddr1和IPaddr2，但它们经相同的接入点AP 1与家 用基站控制器通信。然而，可理解，实际的网络地址对两个移动台可 能相同，但每个移动台的标识随后用于寻定特定的移动台。
还在此实施例中，家用基站控制器数据库3031只保存有关在非 许可无线电接入网络3的覆盖区内活动的那些移动台的数据。在移动 台与家用基站控制器HBSC 301建立联系时，每个移动台MS身份码 与相关联的网络地址存储在一起。不同于家用基站301，透明的接入 点301′无法检测到何时移动台MS 1离开其覆盖区或何时移动台关闭， 它也无法独立与家用基站控制器HBSC 303通信。因此，在移动台 MS 1与基站控制器HBSC 303之间使用一种信令机制，指示这两者之 间的连接是激活的。家用基站控制器HBSC 303确定未在一定的时间 期限内或响应另一消息而从移动台1收到保持激活消息时，它将删除 数据库3031中对应的项。如上参照图3所述，此消息传递可能是在 移动台与家用基站控制器之间保持静态TCP连接激活所需的消息传 递的一部分。
上述小区管理的详细说明只参照了作为常规公共移动网络的 GSM网络。然而，本领域的技术人员将理解，上述说明同样适用于其 他常规公共移动网络，如UMTS或CDMA2000。