CN1176038A - 个人电信系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及基于固定网络的个人电信系统,在该系统中基站系统(BSC,BTS)提供基站至本地交换局(LE)的一个无线接入网络。根据本发明,位置管理、无线电资源管理和/或转移控制(VLR1F,RSCF,HOF)集中在两个或多个基站系统组的一个主基站控制器(BSC1)中,用于控制该组的其他基站控制器(BSC2,BSC3)。

Description

个人电信系统
本发明涉及以诸如公共交换电话网的固定电信网络为基础的个人电信系统(PCS)，具有一个移动通信系统作为接入网络，连到本地交换局。
能实现个人无线数据传输的各种蜂窝无线电系统已使用很长时间，移动通信系统的一个示例是欧洲数字移动通信系统GSM(全球移动通信系统)。另外，正在开发新一代的无线电系统，预期新一代的无线电系统将进一步扩展个人无线通信的可能性。正在标准化的这些系统之一是美国的个人通信系统(pcs)。根据现在的期望，将有两类pcs网络，即传统的重叠型网络和固定的ISDN与PSTN网络。将有许多无线电接口的选择，其中之一是以GSM为基础的pcs1900(工作在1900MHZ频率范围内的GSM系统)。
现有的移动通信标准(诸如GSM或DCS1800)修改为PCS重叠网络是一个相当简单的过程。而且，类似于固定ISDN与PSTN网络的采用固定网络的标准本地交换局(LE)而不是移动业务交换中心的PCS网络将引起更多的问题，诸如以ISDN/PSTN为基础的网络与GSM网络结构不直接兼容。移动业务交换中心是以GSM为基础的重叠网络中的网络中心实体。然而，在以ISDN/PSTN为基础的网络中，本地交换局LE不具有支持移动通信网络的任何功能。将来，可以假定本地交换局LE包括支持移动通信网络交换的一小部分的一般功能(非呼叫有关的信令、某些转移交换支持)，但它们不是非常益于满足例如PCS1900系统要求。
这个问题的一个解决方法公开在“贝尔通信研究”1993年12月第1期Bellcore的GR-2801-CORE“对于个人通信业务(PCS)提供者的网络接入业务的交换和信令一般要求”中，特别参见第1章第1至10页，第2章第1至26页和第3章第133至137页。在上面文件所公开的Bellcore网络中，无线电接口是无线接入通信系统WACS(Bellcore TR INS-001313)，它连到固定网络的本地交换局。一个智能网络连到本地交换局，给本地交换局提供接入网络的移动管理所要求的业务逻辑、数据库和操作。换句话说，一个AIN网络(高级智能网络)以综合方式提供用户数据库业务、位置管理、鉴别、接入控制等。呼叫控制的基本特征位于ISDN本地交换局中，从该交换局中呼叫控制能通过标准AIN接口根据预定的触发器开始智能网络操作。Bellcore系统地支持Bellcore称为“自动链路转接”(ALT)的转移。ALT的目的是当应答呼叫期间信号强度变化时保证用户服务的连续性。例如，如果PCS用户在移动或如果无线电环境条件变化，信号强度可能变化不同。ALT的目的是保证应答进行的呼叫的连续性而不致中断，并且用户不用采取任何措施来执行ALT或意识到已发生ALT的事实。上述文件的第3章第133至138页公开一个ALT程序，其中本地交换局作为转移的“锚点”进行操作。换句话说，当从一个旧基站系统(IPS/RPCU)至一个新基站系统(IPS/RPCU)执行ALT时，在交换局中释放到旧基站系统的连接，并建立到新基站系统的新的连接。在这种情况中，固定网络的本地交换局是交换和信令的另一锚点。采用本地交换局作为锚点的转移可以在具有所要求特性的新的国家ISDN交换局中执行。但这个转移概念不能认为是处理的合适方式，特别是在PCS系统的初始阶段，因为大多数现有的固定网络的交换局是较旧的类型，不可能保证获得具有所要求特征的交换局。而且，与诸如GSM的接入网络标准不兼容的新的元素用作转移连接的锚点这个事实引起问题。
本发明的目的是一个电信系统，其中无线电接入网络的控制尽可能独立于固定本地交换局的特性。
利用一个电信系统达到这个目的，该系统包括固定网络的一个本地交换局、移动台、给移动台提供至本地交换局的无线接入网络的基站系统，每个基站系统包括一个基站控制器和多个基站。该方法特征在于：
位置管理、无线电资源管理和/或转移控制集中在两个或多个基站系统组中的一个主基站控制器中，主基站控制器控制该组的其他基站控制器。
根据本发明，控制无线电路径的最高级别网络元素是基站控制器。但在几个应用中，基站控制器可能是太小的一个单元以致不能用于例如位置管理、无线电资源控制和/或转移控制。根据本发明，这些特征集中在一个主基站控制器的基站控制器组中，该主基站控制器控制该组的其他基站控制器，缺少上述特征。
例如，实施本发明的替换方式已构成一个独立装置，用于控制基站或在智能网络的业务控制点中执行有关无线电路径管理的功能。上述替换方式有一个缺点，即要执行的功能对于无线电路径是非常具体的，因此在一个公用智能网络中执行它们是不明智的，但基站控制器的制造商也制造用于控制它们的单元，这种情况是更加普遍的。与用于控制基站控制器的独立装置相比，本发明允许较低的制造成本和信令成本，因为一个基站控制器控制其自身。本发明也允许“从属”基站控制器修改为独立于后一级上的基站控制器，如果由于它们的业务负载要求这样的话。
下面，将结合附图通过优选实施例更详细地描述本发明，其中：
图1是表示根据本发明的以ISDN为基础的PCS网络的方框图；
图2是表示划分一个移动业务交换中心的功能为功能单元并把功能单元分配给不同的网络元素的方框图。
本发明的基本原理可以适用于将任何无线接入网络连接到一个智能网络和一个固定网络的本地交换局。在本发明的优选实施例中，接入网络是诸如PCS1900的以GSM系统为基础的无线电系统。换句话说，接入网络是从GSM移动通信系统或它的1800MHZ型DCS1800中修改的。有关GSM系统细节，请参考GSM建议和ISBN：2-9507190-0-0-7，1992年法国Palaiseau，M.Mouly与M.Pautet的书“GSM移动通信系统”。
图1的方框图表示连接到固定网络上的接入网络PCS1900的网络元素。接入网络PCS1900包括基站系统BSS和多个基站BTS，每个BSS包括一个基站控制器BSC。基站BTS通过无线电接口与个人站PS(移动台)进行通信。在个人站PS与基站BTS之间的无线电接口以及基站BTS与基站控制器BSC之间的接口类似于常规重叠PCS1900系统中的那些接口，并且本文不加进一步的注意。但不同于常规的基于GSM的网络，基站控制器BSC不连到移动业务交换中心MSC，而是连到诸如ISDN或PSTN的固定网络的本地交换局LE。在本发明的优选实施例中，本地交换局是ISDN交换局。本地交换局又通过标准智能网络连接连到高级智能网络AIN的业务控制点SCP。在某些情况中，不要求智能网络。在这样的情况中，本地交换局本身可以包含更多的智能功能。还有，本地交换局LE可以和平常一样连到其他本地交换局LE或ISDN网络的中继交换局TX。
因为没有移动业务交换中心MSC，因此基于固定网络的PCS网络不直接与GSM结构兼容。在常规的重叠移动通信网络中，移动业务交换中心MSC是网络的中心单元，但固定网络的本地交换局不支持所有的MSC功能。因此，在本发明中，移动通信交换中心的功能划分为功能单元，除呼叫控制之外的功能单元位于基站控制器BSC中。另外，利用智能网络AIN提供对应GSM系统的归属位置寄存器HLR的功能以及对应访客位置寄存器的功能部分。
下面，结合图2描述划分移动通信系统的原始功能为功能单元的示例，所述功能随后重新分配给基于ISDN的PCS网络的实际网络元素。特别地，单元的名字都以字母F(功能)结尾以区分功能单元和它们可能位于其中的实际网络元素(BSC，SCP，LE，…)。下面，将简单地描述每个功能单元。
BSCF(基站控制器功能)对应GSM网络中的普通BSC功能。
BSCF+(基站控制器功能附加)：
-从BSCF中划分出A接口以便将呼叫控制分配给LEF和将其他信令分配给BSCF，
-作为交换操作的锚点执行有关转移(HO)的交换操作，
-把基于GSM的呼叫控制变换为ISDN呼叫控制，
-包括不同的可能的互通功能。
LEF(本地交换局功能)包括I SDN本地交换局LE(缺省值为国家(National)ISDN3)的标准功能。LEF也支持从基站系统至业务控制点SCP的非呼叫有关的(NCA)信令。在本发明的优选实施例中，因为基于ISDN的PCS1900系统应能在任何标准固定网络的ISDN本地交换局LE的情况下操作，所以建议不修改标准LEF功能。
RSCF(无线电系统控制功能)执行移动业务交换中心MSC的几个任务，它控制无线电资源(即它生成例如分配与转移命令，并且控制基站控制器BSC或本地交换局LE之间的转移)。另外，RSCF也是A接口协议与MAP协议之间的一个接口单元。
HOF(转移判定功能)。这个单元独立于RSCF以便能从更高级别中控制转移过程。但是，诸如过载控制的高级别判决只由HOF作出。实际的转移由BSCF+执行，并且由RSCF进行控制。
VLRF(访问者位置寄存器功能)是划分为两部分的传统的VLR：VLR1F与VLR2F。VLR的高部VLR2F位于智能网络的业务控制点SCP中，而低部VLR1F位于接入网络中，更精确地说是位于基站控制器中。根据目前看来似乎是最佳的划分中，较低的VLR1F处理鉴别、位置管理、临时识别等，而较高的VLR2F处理有关用户形状的业务控制和其他事情。
SCF(业务控制功能)是固定网络的标准业务控制功能SCF，提供标准的智能网络业务(AIN)。而且，它有能力完成到HLRF(对应网关MSC情形)的位置询问和到VLRF的本地位置询问，以及与VLRF协作以应答AIN询问，等等。
HLRF(归属位置寄存器功能)是根据GSM的一个归属位置寄存器。另外，智能网络包括一个EIRF(设备识别寄存器功能)和可能的一个SMS-GIWF(短消息业务网关-互通功能)，本文对这两个功能不加进一步的注意。
根据本发明的基本原理，努力使例如位置管理、无线电资源管理与转移控制集中在一个基站控制器BSC中，该基站控制器BSC控制称为从属的一个或多个其他基站控制器。图2表示三个BSC，BSC1作为主BSC操作，而BSC2与BSC3作为从属的BSC进行操作。
必须注意到，只有功能单元BSCF、BSCF+和LEF用于处理实际的语音/数据连接，这些功能单元位于功能模块的较低部分中，受限于路由连接(连接链：BSCF、BSCF+、LEF)。因此，每个BSC必须包含一个BSCF和一个BSCF+，呼叫控制即一个LEF单元必须包含在本地交换局LE中。
其他功能单元只处理信令，因此可以更自由地分配它们。
在本发明的优选实施例中，根据图2将其他功能单元分配给网络元素：SCP包含单元SCF与VLR2F；主基站控制器BSC1包含一个含有单元HOF与VLR1F的接入管理器AM。可替换地，整个VLRF可以位于BSC或SCP之中，基站控制器BSC2与BSC3也通过信令连接11在主基站控制器BSC1的接入管理器AM的控制之下。
本发明的优选实施例还包括一个新的可选择的信令路由10，该路由10绕过基站控制器BSC与业务控制点SCP之间的本地交换局LE，这使得BSC与HLR之间的信令更简单。信令接口LE-BSC和SCP-BSC称为C接口，C接口的信令可以使用ISDN的非呼叫有关的信令，或选择地使用基站控制器BSC与智能网络AIN之间的PCS有关的信令的第7号信令系统(SS7)网络的非呼叫有关的信令。
附图以及有关说明仅打算解释本发明，虽然本发明已结合某些实施例公开了，但应理解仅利用示例进行说明，在不脱离所附的权利要求的范围与精神的替换与修改是有可能的。

Claims (4)

1.一种电信系统，包括：
一个固定网络的一个本地交换局(LE)，
移动台(PS)，
基站系统(BCS，BTS)，给移动台提供至本地交换局的一个无线接入网络，每个基站系统包括一个基站控制器和多个基站，其特征在于：
位置管理、无线电资源管理和/或转移控制(VLR1F，RSCF、HOF)集中在两个或多个基站系统组中的一个主基站控制器(BSC1)中，该主基站控制器(BSC1)控制该组的其他基站控制器(BSC2，BSC3)。
2.根据权利要求1的电信系统，其特征在于：基于GSM的访问者位置寄存器的所有功能位于该主基站控制器中。
3.根据权利要求1的电信系统，其特征在于：一个智能网络(AIN，SCP)具有到本地交换局的一个智能网络接口，并且基于GSM的访问者位置寄存器的功能部分地(VLR1F)位于该主基站控制器(BSC1)中，和部分地(VLR2F)位于智能网络(SCP)中。
4.根据权利要求1的电信系统，其特征在于：该本地交换局是一个ISDN交换局。
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