CN1039765C - 接通呼叫的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种接通呼叫的方法，其中蜂窝无线电系统的本地位置寄存器(HLR)存储关于用户(CPP)是否位于其本地专用小型交换机(PBX)业务区域的信息，当一个呼叫被接到与其本地专用小型交换机的用户时，它能减少与接通线路及发送不必要的信令信息有关的不必要的移动管理功能。

Description

接通呼叫的方法
本发明涉及一个蜂窝状无线电系统中接通呼叫的方法。该蜂窝状无线电系统包括一个第一级移动业务交换中心，一个用来存储在该蜂窝无线电系统中的用户及其位置数据的蜂窝无线电系统本地位置寄存器，一个第二级移动业务交换中心和一个与该交换中心相连且用户处于其业务区域内的专用小型交换机。
各种蜂窝状无线电系统或移动电话系统正在使用中，而目前正在把系统的地区覆盖范围划分为较小的独立无线电区域或单元进行设计。按照这种方式，当无线电话或移动电话位于某一无线电区域时，就通过装备在该区域的一个固定无线电台利用固定的网络进行通话。属于该系统的无线电话可以在该系统范围内从一个单元到另一单元漫游。这种系统之一就是数字移动电话系统GSM(全球移动通信系统)。
无绳电话(CT)系统，例如DECT系统，目前已在市场上销售。DECT系统包括一个基地台，它通常利用现有的固定电话网络进行通信。基地台有三种主要类型：常驻基地台，与办公室专用小型交换机相连的基地台和公用无绳电话基电台。
无绳电话系统也可以被连接到移动电话网络，例如GSM系统。无线电话系统的专用小交换机(PBX)可以连接到GSM系统，例如采用如下信号规范：DSS1，Q930-Q.940，1989，Digital SubscriberSignalling System No.1，Network Layer Management，CCITTSignalling Supplemented With mobility management messages。无绳电话系统的PBX被连接到GSM系统的交换中心，这样PBX的用户可以在GSM系统的业务区域内漫游，而且PBX的用户可以利用GSM系统的移动管理程序并在与GSM系统相连接的DECT系统的业务区域内漫游。在这种情况下，移动用户接入PBX可按照DECT无线电路径协议例如ETS 300175，无线装置及系统(RES)，欧洲无绳数字电信(DECT)，公用接口，按照ISDN信号协议也可能把固定用户接入PBX。这时，来自GSM系统或与GSM相连的电话网络的呼叫也可以被接入位于PBX业务区域以内的无线用户，例如DECT用户。
在现有的技术中，当对PBX有一个入站呼叫时，按照GSM推荐规范，无论被呼叫用户处于什么位置都将执行寄存器查询程序。图1a显示利用现有技术的呼叫接通过程。当呼叫到达第一级移动业务交换中心(可能是一个出入口移动业务交换中心GMSC)时，该GMSC通过发送一个SEND-ROUT-INFO信息请求被呼叫用户的本地位置寄存器(HLR)给出路由信息。该本地位置寄存器HLR从它的用户数据库检查该用户数据，送出一个漫游号码请求PROV-ROAM-NUM102给用户位置区的访问者位置寄存器VLR，该VLR发送一个漫游号码和路由信息作为一个应答信号ROAM-NUM-ACK103至HLR。该HLR发送路由信息和漫游号码作为一个应答信号ROUT-INFO-ACK104至GMSC，而GMSC则向用户位置区的移动业务交换中心MSC发送一个初始地址信息IAM105，从而给出用户的提示，入站呼叫和漫游号码。初始地址信息按公用通道信号标准进行定义，参照Common channel Sig-nalling Standard Q.721-Q.766，1989，Specifications of Sig-nalling System No.7，CCITT，Vol.VI-Fascicle VI.8，P.251。在接收到IAM信息后，MSC发出S-INFO-F-I/C-CALL信息106，请求用户位置区的VLR提供用于接入呼叫的路由信息。而VLR在接收到MSC的信息或请求后，进行用户数据校验并对现有技术的移动管理功能初始化，该移动管理功能构成了接通线路的通常操作而在GSM推荐规范中有详细说明(可参见GSM09.02，Mo-bile Application Part Specification，ETSI)。第一移动管理功能是寻呼功能107，该功能使用户在呼叫接通以前被定位。在寻呼后，MSC向VLR发出一个源请求PROCESS-ACC-REQ108。接着是用户的鉴别109，鉴别是用户被识别作为系统的一个合法使用者的过程。在鉴别以后，对所采用的信息进行编码110。然后VLR为响应源请求信号而发出一个应答信号ACCESS-REQ-ACC111。在此后面，对移动用户的暂时移动用户识别进行分配112，即TMSIASSIGNMENT。由图1d表示的过程在图1b中继续。
图1b是显示在图1a中的现有呼叫接通过程的继续。当图1a所示的所有的接线路功能106，107，108，109，110，111和112已经执行后，该访问者位置寄存器VLR送出一个COMPLETE-CALL信息113，以此VLR表明一个呼叫可以被接通。只是在这以后，移动业务交换中心MSC才能自由地把一个呼叫接通到用户。在这种情况下，MSC向用户的本地专用小交换机PBX发送一个线路接通请求114即SETUP信息。以后，PBX发送一个线路接通信息CC-SE-TUP119到用户站CPP(无绳移动部分)，即与PBX相接的手持移动电话。应注意固定用户可以访问该PBX。用户站CPP向PBX发送CC-ALERTING信息120以响应CC-SETUP信息。随后，PBX发送一个相应的ALERT信息121给MSC，而MSC则进一步发出一个地址完成信息ACM122到GMSC，表明为呼叫编路所需的全部数字信号均已收到。当在用户站CPP和PBX之间的一条线路已连接好时，CPP就向PBX发送一个CC-CONNECT信息123，而PBX则向MSC传送该信息作为一个CONNECT连接信息124。PBX通过向用户站CPP发送一个CC-CONNECT-ACK信息125而确认被送往MSC的连接信息。相应地，MSC通过向用户的本地PBX发送一个CONNECT-ACK应答信息126来确认所收到的CONNECT信息。随后，MSC向GMSC发送一个响应信息ANM127表明用户已经响应了呼叫。
很明显，所述接通一条位于与蜂窝状无线电网络相连的PBX业务区域以内的用户线路是一个复杂而繁琐的过程。应当注意，当一个位于PBX业务区域以内的用户被呼叫时，前述的现有技术的接通呼叫的程序总是必须执行的。在GSM系统中所实现的移动管理功能构成了接通线路操作的组成部分，即寻呼107，用户鉴别109，译码110，TMSI分配112，S-INFO-F-I/C-CALL请求路由信息106，PROCESS-ROAM-NUM源请求108，ACCESS-REQ-ACC响应信号111，COMPLETE-CALL呼叫接通信息113；以上发送的信息，由HLR设置的漫游号码请求信息PROV-ROAM-NOM 102以及由VLR提供的响应信息ROAM-NUM-ACK103正如在GMS09.02推荐规范所说明的，大大地增加了移动电话网络的信号容量。信号容量的严重负荷可能导致过载和系统失效，很自然地在网络中引入不必要的通信量。还要看到上述的接通线路程序与出站信息的发送加重了传送这些信息的网络组件的负载。网络组件的处理器的容量被不必要地占用，可能引起过载。此外，接收这些信息的网络组件必须处理这些信息并执行所需的功能，这些就进一步加重了接收这些信息的网络组件的负载。
本发明的一个目的是提供一种接通呼叫的方法，同时当一个呼叫被接到与基本地专用小型交换机的用户时又可避免上文所述问题。该目的就是减少与接通线路及发送不必要的信令信息有关的不必要的移动管理功能。
用来接通呼叫的新方法采用本发明的方法实现。其特点在于蜂窝状无线系统的本地位置寄存器存储以本地位置区标识符表示的用户是否处于本地专用交换分机的业务区域以内的信息；对用户的呼叫和用户的电话号码被接到第一级移动业务交换中心；该第一级移动业务交换中心请求本地位置寄存器提供用户的路由信息；如果用户位于它的本地专用小型交换机的业务区域以内，为响应由第一级移动业务交换中心所设置的路由信息请求，本地位置寄存器就向第一级移动业务交换中心发送一个包括用户本地位置区标识符和与用户电话号码有某种对应关系的漫游号码；该第一级移动业务交换中心将所述用户的漫游号码与该用户的电话号码进行比较，如果在用户的漫游号码和电话号码之间的所述对应关系存在，该第一级移动业务交换中心就向与用户处在其业务区域内的本地专用交换分机相连的第二级移动业务交换中心发送一个表明一个呼叫将要接到用户且该用户正处在基本地专用小型交换机业务区域之内的提示；为响应由第一级移动业务交换中心所发出的关于该用户位于其本地专用交换分机业务区域内的提示，第二级移动业务交换中心并不执行系统中与通常的接通线路相关的移动管理功能而是向用户的本地位置区的专用交换分机发出一个接通线路请求；为响应所接收的接通线路请求，用户的本地专用小型交换机执行所需的移动管理功能并在用户和第二级移动业务交换中心之间接通一条线路。
本发明基于如下思路，即当位于本地专用小型交换机PBX业务区域以内的用户有一个入站呼叫时，与常用的GSM信令不同，采用了去除不必要的信令与处理步骤的优选的信令。在用户位于其本地PBX的业务区域内的情况下使用优选信令时，本地位置寄存器HLR通过发送一个包括用户的本地位置区标识符和与用户电话号码有某种对应关系的漫游号码来响应由出入口移动业务交换中心GMSC设置的路由信息请求。如果在两个号码之间存在对应关系，例如漫游号码和电话号码的最后两个或更多的数字相同，GMSC就向已与用户处于其业务区域内的本地PBX连接的移动业务交换中心(MSC)发送一个关于该用户有一个入站呼叫及该用户位于其本地PBX业务区域以内的提示。收到该提示的用户位置区的MSC采用优选信令进行检测并直接对用户的本地PBX发出接通线路请求信号，不必求助于与通常情况下接通线路有关的烦琐的移动管理功能。
这是一种先进的接通呼叫的方法，在移动电话系统中减少了内部信号传送量，即内部信息量。因此，系统中网络组件之间远距离通信连接的负载减轻了，过载的危险和信息堵塞的可能也减少了。
本发明的另一个优点是它减少了移动电话网络中作用在网络器件例如用户寄存器上的载荷，并降低了系统中信息堵塞的可能性和过载的危险性。
本发明的再一个优点是当从一个移动电话网络或已接至一个移动电话网络的远程通信网络的用户向一个位于接到移动电话网络的PBX的业务区域内的用户发出一个呼叫时，本发明简化了接通线路的程序。接通线路的简化是由于在建立连接过程中去除了不必要的移动管理功能。
本发明结合下述附图将进一步详细说明。
图1a和1b是具有必要的移动管理功能的按现有技术的接通呼叫信令流程图。
图2是按照本发明的接通呼叫过程的信令流程图。
图3是按照本发明的由移动业务交换中心(MSC)所作出判决的流程图，MSC按此图执行接通呼叫的操作。
图4是在移动电话网络中对不同的用户寄存器的用户本地位置区识别进行更新过程的功能框图。
图1a和1b在对现有技术的说明中已经作了介绍。
图2是依据本发明接通呼叫过程的信令图。当一个呼叫和被呼叫的用户的电话号码到达第一级移动业务交换中心(可能是一个出入口移动业务交换中心GMSC)时，该GMSC通过发送一个SEND-ROUT-INFO信息101请求被呼叫用户的本地位置寄存器HLR提供路由信息。该HLR检查用户数据库中的用户数据，并检查关于用户是否位于HLR所限定的本地位置区内的信息。用户的本地位置区可能是该用户的本地PBX或是其它装置，例如用户的本地基地台。应当注意，按本发明的方法，如果被呼叫的用户位于其本地位置区内，其HLR并不发送如图1中漫游号码请求信息PROV-ROAM-NOM102到用户位置区的访问者位置寄存器VLR。还有，按本发明的方法，VLR也不接着发送一个相应于说明现有技术的图1a中103那样的漫游号码作为对HLR的响应信息。但是HLR向GMSC发送一个包括用户的本地位置区标识符和与用户电话号码有某种对应关系的漫游号码202。这样的对应关系可能是用户的漫游号码和电话号码中最后两个或更多位的数字相同。所述对应关系自然也可以是另一种情况。所发出的漫游号码202可以包括路由信息从而将该呼叫接至该用户本地位置区的PBX。按照本发明的漫游号码是把ROUT-INFO-ACK信息的HLR处的202送到出入口MSC(GMSC)。GMSC将所接收到的漫游号码与用户的电话号码进行比较。然后，如果用户的漫游号码与电话号码之间的上述对应关系存在，GMSC就向用户位置区的MSC发送包括在初始地址信息IAM中的用户的提示，入站呼叫和漫游号码203。很自然，IAM信息的使用只是一种可能的选择，因此从GMSC向用户位置区的MSC发送所述的提示也可能以其它的方式进行。初始地址信息IAM在前面与图1的说明有关的文献目录所提出的出版物中被介绍。用户的提示、入站呼叫和漫游号码可以被插入IAM的特定场，比如用户—用户场中。该场在下述标准规范中被详细说明。参见standard Q.763，1988，Specifications of Signalling System No.7，CCITT Blue Book，Volume VI，Fascicle VI.8，CCITT，particularlyFigure 41/Q.763，Page245；和Q.931，1988，Digital Subscriber Sig-nalling System No.1(DSS 1)，Network Layer，User-NetworkManagement，CCITT Blue Book，Volume VI，Fascicle VI.II，Particularly Figure 4-37/Q.931，page137。
用户位置区的MSC接收到有关用户处于其本地PBX的业务区域内的提示，该提示是GMSC在IAM信息中发出的。然后，由于用户位于其本地PBX业务区域内的提示已到达MSC，移动电话网络并不执行通过表明现有技术的图1所说明的、GSM系统中有关通常接通线路的移动管理功能。这些被略去的“不必要”的信令信息和移动应用部件(MAP)信息中每一个都可能包括几个信息，组合在一起则构成了移动管理功能，它们在图1的说明中表示为序号106、107、108、109、110、111、112和113。此外，通过发送和接收这些信息的网络单元所执行的前述“不必要的”寄存器查询、寻呼和其它一些功能也省略了，因而系统的操作就变得更快、更简单、更容易。根据本发明，用户位置区的MSC在接收到初始地址信息IAM105后就发送一个接通线路请求204给用户的本地PBX。该接通线路请求相应于图1b中序号114表示的接通线路请求SETUP。根据本发明的方法的移动业务交换中心MSC能够处理在新的、突然的环境下到来的接通线路请求，因为这样的MSC备有由软件构成的处理机构与处理方法可以处理这一类信息。下一步是用户的本地PBX启动执行在PBX的业务区域内的有关接通线路的移动管理功能。PBX可能或者执行下面指出的全部移动管理功能，只执行其中一部分或者完全不执行。有关移动管理的第一个功能是寻呼功能215，其中用户位于PBX的业务区域内。接着，该PBX对在PBX业务区域内的用户进行鉴别216。下一步PBX启动对无线电通路上使用的信息的译码217。接着是暂时用户识别的分配218，即TPUI-ASSIGN-MENT(该暂时用户识别TPUI与GSM中的TMSI相对应)。TPUI与GSM TMSI可能相同也可能不同。如果PBX的用户是DECT用户，其移动管理功能即寻呼、鉴别、译码和TPUI分配要按照DECT欧洲远程通信标准进行，参照DECT standard European Telecom-nunication Standard ETS 300 175-5：Radio Equipment and Sys-tens Digital European Cordless Telecommunication common In-terface Part5：Network layer。此后，接通呼叫的过程按照图1b显示的现有的接通呼叫技术继续进行，其中由序号119、120、121、122、123、124、125、126和127表示的信息发送功能和由网络单元所执行的后续功能均利用现有的技术实现。
图3是移动业务交换中心(MSC)所作出判决的流程图，依照该流程图，MSC根据本发明实现接通呼叫的操作。在301，MSC接收到一个初始地址信息IAM；在302，分析所述IAM信息，即检查它是否包括关于用户处于其本地位置区或本地PBX范围内的提示。如果该信息不包括这样的提示305，MSC按通常的现有技术来接通呼叫。另一方面，如果IAM信息包括有用户处于其本地PBX的业务区域以内的提示304，则MSC选择优选信令306来接通呼叫。接着MSC向用户的PBX发送一个接通线路信息307，即SETUP信息，执行接通呼叫和在所述PBX和位于其业务区域内的用户站之间必要的移动管理程序。
图4是在移动电话网络中对不同的用户寄存器的用户进行本地位置区识别的更新的功能图。在采用本发明的方法时，只有在PBX中的那些用户需要给出提示作为移动电话网络的寄存器中本地PBX的用户，它们也在本地PBX的业务区域以外漫游。这是需要的，因为若用户总是处于本地PBX的业务范围内，例如如果是一个固定用户，缺省值可以自动地被设置在位于其自己的PBX用户处。用户通过用户标识(IMSI，即国际移动用户标识)和位置区标识来提示作为本地PBX的用户。在本发明中，本地用户数据库405在连到本地PBX的访问者位置寄存器VLR中被提供，包括具有给定PBX的那些用户的标识符，而该PBX位于所述VLR的业务范围内作为用广的本地位置区。这样新型本地用户数据库405包括所述PBX，即相应的本地位置区的标识符和有关用户的IMSI。本地用户数据库还存储一个标志，例如一位的，用以表明用户是否位于其本地PBX的范围内。本地用户数据库可利用GSM推荐规范构成其框架，(参阅GSM recommendation TS GSM 03.08，1992，Organisa-tion of Subscriber Data，ETSI，Particularly Table l，page，18)，但它采用虚拟数据也包括在其中的方式。按照本发明，一个相当的本地用户数据库407包括在用户位置寄存器HLR中。必要时，本地位置区识别符可以更新为用户本地位置区寄存器和用户本地位置区来访者寄存器内的新的标识符。
当用户CPP到达其本地PBX，通过发送一个LOCATE-REQ(位置请求)401信息给PBX请求位置更新以便更新其位置时，PBX传送该位置更新请求402到用户本地位置区的移动业务交换中心MSC。通过传送包括用户IMSI和用户本地PBX的标识符的UP-PATE-LOCATION(更新位置)信息，该VLR404检索用户本地PBX-专用本地用户数据库405，查询所述用户的标识符是否在本地用户数据库中存在。如果该用户的标识符在本地用户数据库中被查到，VLR通过发送一个UPDATE-LOCATION(更新位置)信息，向用户的HLR传送该用户位于HLR的本地位置区以内的提示406。该信息包括用户的漫游号码，即用户MSRN号码，其格式可以用来推断用户是否位于其本地位置区内或其本地PBX的业务区域内。在这种情况下，HLR在其本地位置数据库中更新一个有关用户处于其本地位置区内的提示。
附图和有关的说明只是为了说明本发明的概念。根据本发明接通呼叫的方法在权利要求的范围内其具体细节可以有多种形式。虽然前面主要以GMS系统的内容陈述本发明，本发明也可以应用在其它类型的移动电话系统中。

Claims (9)

1.一种用于蜂窝状无线电系统接通呼叫的方法，该系统包括一个第一移动业务交换中心(GMSC)，一个蜂窝状无线电系统本地位置寄存器(HLR)，它用来在系统中存储用户与用户位置数据，一个第二移动业务交换中心(MSC)和一个与第二移动业务交换中心相连且其用户位于其业务区域内的专用小型交换机(PBX)，其特征在于包括步骤：
蜂窝状无线电系统的本地位置寄存器(HLR)存放以本地位置区标识符表示的关于用户(CPP)是否在位于其本地专用小型交换机(PBX)业务区域内的信息；
对用户的呼叫和用户的电话号码被传送到第一移动业务交换中心(GMSC)；
第一移动业务交换中心(GMSC)向本地位置寄存器(HLR)发出请求信息，要求提供用户的路由信息；
如果用户(CPP)位于其本地专用小型交换机(PBX)的业务区域以内，为响应第一移动业务交换中心(GMSC)提出的路由信息请求，本地位置寄存器(HLR)要向第一移动业务交换中心(GSMC)发送一个包括用户本地位置区(PBX)标识符和与用户电话号码有对应关系的漫游号码；
第一移动业务交换中心(GMSC)比较所述用户的漫游号码与该用户的电话号码，接着如果用户的漫游号码与电话号码之间的所述对应关系存在，第一移动业务交换中心(GMSC)发送一个实事提示给与用户位于其业务区域内的本地专用小型交换机(PBX)相接的第二移动业务交换中心(MSC)，该提示表明一个呼叫将接给用户且该用户位于本地专用小型交换机(PBX)的业务区域内；
为响应由第一移动业务交换中心(GMSC)送来的表明用户位于其本地专用小型交换机(PBX)业务区域内的提示，第二移动业务交换中心(MSC)并不执行的系统中常用的接通线路有关移动管理功能，而是向用户本地位置区的专用小型交换机(PBX)发送一个接通线路的请求；以及
为响应所接收的接通线路请求，用户的本地专用小型交换机(PBX)执行必要的管理功能，并在用户(CPP)和第二移动业务交换中心(MSC)之间接通一条线路。
2.根据权利要求1接通呼叫的方法，其特征在于，在用户(CPP)漫游号码和电话号码之间的所述对应关系是该用户(CPP)的漫游号码与电话号码的最后两位或更多位数字相同。
3.根据要求1或2接通呼叫的方法，其特征在于，与用户的位置更新有关，表明一个用户位于其本地专用小型交换机(PBX)业务区域内的提示被送到本地位置寄存器。
4.根据权利要求1或2的接通呼叫的方法，其特征在于，在与所述第二移动业务交换中心(MSC)相连的访问者位置寄存器(VLR)，为每一个本地专用小型交换机(PBX)配置了本地用户数据库，该数据库包括以所述本地专用小型交换机(PBX)作为本地位置区的那些用户的标识符。
5.根据权利要求4接通呼叫的方法，其特征在于，当一个用户(CPP)到达其本地专用小型交换机(PBX)并更新其位置时，该用户位置区的访问者位置寄存器(VLR)在该用户本地专用小型交换机(PBX)一专用本地用户数据库中检查是否所述用户标识符在本地用户数据库中找到，如果已被找到，访问者位置寄存器(VLR)就向用户的本地位置寄存器(HLR)传送一个表明该用户位于其本地位置区以内的提示。
6.根据权利要求1、2或5的接通呼叫的方法，特征在于，当用户本地位置区的本地位置寄存器(HLR)和用户本地位置区的访问者位置寄存器(VLR)需要时，更新用户(CPP)的本地位置区标识符。
7.根据权利要求1、2或5的接通呼叫的方法，其特征在于，由所述本地位置寄存器(HLR)送到第一移动业务交换中心(GMSC)的漫游号码包含有将呼叫接到用户(CPP)的路由信息。
8.根据权利要求1、2或5的接通呼叫的方法，其特征在于，表明用户(CPP)位于其本地专用小型交换机(PBX)业务区域以内的提示，以一个初始地址信息(IAM)方式，从第一级移动业务交换中心(GMSC)送到第二级移动业务交换中心(MSC)。
9.根据权利要求8接通呼叫的方法，其特征在于，表明用户(CPP)位于其本地专用小型交换机(PBX)业务区域以内的提示，以初始地址信息(IAM)的用户一用户场形式，从第一移动业务交换中心(GMSC)传送到第二移动业务交换中心(MSC)。
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