CN1236529A - 经由无线电话网络连接电话交换机和固定电话网的设备 - Google Patents

Abstract

一种经由GSM型或派生型的无线电话网(PLMN)将一个电话交换机连接到一个固定电话网(PSTN)上的设备。该设备包括至少一个固定无线电话终端(RT),它包括这样的装置,该装置用于识别所有含有一预定组的国际移动用户标识符(IMSI)中的一个标识符的呼叫,或用于识别所有含有一预定组的临时移动用户标识符(TMSI)中的一个标识符的呼叫,这两组中的每一组对应于连接到交换机上的各用户终端(UT1,…UT10)。通过该设备,无线电话网(PLMN)能够为每个用户终端(UT1,…,UT10)开不同的发票,虽然多个不同用户使用同一个固定无线电话终端(RT),并且无线电话网能够实现向每个用户终端(UT1,…,UT10)的直接拨叫。

Description

经由无线电话网络连接 电话交换机和固定电话网的设备

本发明涉及一种经由一个无线电话网、一个(或多个)固定无线电话终端将一个电话交换机连接到固定电话网上的能够取代电缆连接的设备。每个无线电话终端执行类似于传统便携式无线电话终端的功能，但连接到固定电话网上的不是单一用户而是交换机。根据本发明的设备能用来将连接到位于铺设电缆或其它地面基础设施太昂贵的孤立地区的一个旅馆或乡村的交换机连接到公用电话网上。该交换机通过保证路由来自公众网的呼叫为一组固定用户终端服务。每个无线电话终端被不同的用户终端连续地使用，因为用户终端不是被持续使用。多个无线电话终端能够通过时分或码分方式共享相同的频带。

本发明更具体地涉及GSM型无线电话网，以及GSM类型的派生类型的无线电话网，这种电话网具有一个静止卫星或低轨道LEO卫星。GSM类型网显示有如下特征：

一个地区被分割成多个小区以便于载频的重复使用；

一个网关管理每个小区的资源，涉及载频及每个载频承载的多个信道；和

至少一个移动无线电业务交换中心管理呼叫，与固定电话网的连接，并且数据库包含：电话簿号码、国际移动用户标识码和每个移动用户的位置。

传统的GSM网络并没有设计成使多个用户使用相同的用户终端。用户将终端私人化，通过在终端中插入一个含有一个IMSI(国际移动用户标识符)的用户识别卡SIM，它确定为呼叫收费的帐户。在一个初始化阶段后，该终端被在无线电信息中一个能够保护用户的匿名性的临时移动用户标识符TMSI所指定。另外，当发送呼叫和接收呼叫时，鉴权程序利用SIM识别卡中的一个密钥来阻止假冒使用另一个用户的IMSI标识符或TMSI标识符。

不同的用户使用相同的无线电话终端产生下列问题：

必须能够对于使用同一固定无线电话终端的各用户终端开不同的发票(facture)；

必须自动选择用户终端，它接收从相同固定无线电话终端连续地到交换机的每个呼叫；

必须鉴权应答呼叫的无线电话终端，即使该终端不是专用于一个唯一用户的。

文献GB2293524描述了一种能够解决这些问题的方法，但它需要修改使用的无线电话网的一些设备。本发明的目的是提供一种解决前述这些问题的设备，使得有可能使用GSM网或GSM网的派生网，而无需改变网络。

本发明的目的在于提供一种将一种电话交换机经由一个无线电话网连接到一个固定电话网的设备；多个用户终端连接到电话交换机上；该设备包括至少一个含有与无线电话网通信的装置的固定无线电话终端，所述设备其特征在于它包括通过使用对于所有经由所述固定无线电话终端接收或发送的呼叫相同的密钥鉴权无线电话终端的装置。

该设备的特征在于它无需改变标准的GSM网或派生网。为所有与所考虑的交换机相连的用户终端分配同一密钥就足够了。

根据一个最佳实施例，由该设备标识的国际移动用户标识符IMSI除n位以外是相同的；n为一个比构成一个国际用户的标识符的总位数小的整数。

该设备特征在于它尤其易于实现，它可以使用一个普通的SIM识别卡，只通过屏蔽构成从该SIM读取的IMSI的位数中的n位：这有可能通过分配除n位以外相同的IMSI给各固定用户终端来区分10n个固定用户终端。

根据一个最佳实施例，一个无线电话终端包括用来识别所有含有一个属于一预定组的国际移动用户标识符的标识符的呼叫，和用来识别所有含有一个属于一预定组的临时移动用户标识符的标识符的呼叫的装置，这两组中的每一组分别对应于与该交换机连接的用户终端。

由此，设备的特征在于无需改变所使用的GSM网，因为对于连接到交换机上的每个用户终端，它可以使用不同的国际移动用户标识符IMSI和不同的临时移动用户标符TMSI，就好象它是一个移动无线电话终端，虽然该设备包括一个或多个固定无线电话终端，其中每个被一定数目的用户终端所共享。因而GSM网能够为每个固定用户终端开不同的发票，如同传统上对于移动终端的一样。

根据一个最佳实施方式，设备还包括用来从接收的建立每个呼叫的“建立”信息中抽取被叫用户终端的电话簿号码的装置，和用来发送所述号码给交换机以便选择被叫用户终端的信令装置。

该设备的特征还在于当一个呼叫到达时，可以直接选择被叫用户终端，而无需改变GSM网或派生网，虽然这一功能在标准GSM网中没有提供。

根据一个最佳实施方式，设备还包括这样的装置，它为分别对应于与交换机连接的用户终端的所有国际移动用户标识符IMSI、或当已分配了临时用户标识符时为对应的临时用户标识符TMSI周期地执行一个定位程序。

该设备的特征在于使得GSM网有可能通过利用用于GSM终端的传统定位程序确定连接到交换机上的用户终端所定位的地区，而无需改变GSM网或GSM的派生网。

通过下面结合附图的描述，将更好地理解本发明，并显示出其它的特征，其中：

图1表示在应用实例中根据本发明的设备的实施例的方框图；

图2表示当在该应用实例中建立呼叫时，根据本发明的设备的操作时序图；

图1所示为根据本发明的设备为位于孤立地区的社团IC提供公共交换电话网PSTN业务的应用实例的方框图。这个孤立社团IC由连接着例如10个标准电话终端UT1,…,UT10的交换机SW提供服务。交换机SW通过GSM类型的派生类型的一个无线电话网PLMN(公用陆地移动电话网)连接到公共交换电话网PSTN。

PLMN网包括一个对地静止卫星或多个低轨道(LEO)卫星，并且主要为移动无线电话终端PT提供服务。无线移动业务交换中心MSC通过与卫星S保持无线电链接的网关G与卫星S相连接，交换机SW通过一根标准的电话电缆与一个固定无线电话终端RT相连接。该固定无线电话终端尤其包括读取用户识别卡SIM的装置，和装有确定该终端操作的程序的处理器P。终端RT的功能与GSM类型或派生类型的标准无线电话终端的功能相同，除了本发明的设备所特有的识别功能和直接拨号功能。一种最佳实现方式在于利用标准的无线电话终端，只改变处理器P的程序，以便实现根据本发明的设备所特有的功能。

在该例中终端RT必须识别10个IMSI标识符的组和10个TMSI标识符的组，为了识别IMSI标识符，改变传统的软件以便于在从SIM卡中读取的IMSI标识符与接收的信息中包含的IMSI标识符比较之前，屏蔽构成从SIM卡中读取的IMSI标识符的位中的一个预定位，从而，有可能通过分配给10个固定用户终端除一位之外都相同的IMSI来区别这10个固定用户终端。

然而，屏蔽的数位对于PLMN网是有用的。它使得能够区分10个固定用户终端UT1,…,UT10，尤其是这样就能对它们的呼叫独立收费了。

传统的软件被修改，以便于：

当10个TMSI标识符中每一个被通过PLMN无线电话网分别分配给10个终端UT1,…,UT10时，存储10个临时标识符TMSI；

比较接收的信息中的临时标识符TMSI和存储的10个临时标识符TMSI。

在另一个实施例中，设备包括多个固定无线电终端，每个装有一个SIM卡，最好是具有相同的标识符IMSI，以便于任何将任一固定无线电终端能够用于来自任一用户终端的呼叫。另外，它还具有协调所有固定无线电终端的装置，以便于避免多个终端同时应答同一个呼叫。

固定无线电终端RT的鉴权功能以传统的方式实现，因为它鉴权固定无线电终端RT，而不是每个单独的用户终端。它使用SIM卡中的一个密钥，并且为所有终端UT1,…,UT10所公用。

在另一个实施例中，设备包括多个固定无线终端，每个安装有一个SIM识别卡，但具有同一密钥，以便于任一固定无线电终端能够用于任一用户终端的呼叫。

直接拨号功能根据以下的方法实现，它无需修改PLMN无线电话网，因为在GSM标准中规定了该方法：MSC中心发送一条含有按照GSM标准的被叫用户终端电话簿号码的“建立”信息。修改处理器P的软件，以便从为建立每个呼叫而接收的“建立”信息中提取被叫用户终端的电话簿号码，并以标准信令信息的形式发送该号码给交换机SW，以便交换机能够选择被叫用户终端。在另一个实施例中，设备包括多个固定无线电终端，每个都能实现这种功能。

图2所示时序图表示根据本发明的设备在一个连接到PSTN网上的用户终端UTO与孤立社区IC的一个用户终端UT2之间建立通信时的运行情况：

1)一个用户提起终端UT0的电话听筒并拨终端UT2的电话簿号码。

2)一个PSTN的交换中心向移动无线业务交换中心MSC发送一条信息，请求与电话簿号码指定的终端UT2建立通信。

3) MSC查询PLMN网的数据库以得知与该电话簿号码相对应的移动用户标识符IMSI或TMSI，及被叫终端所处的地理区域，以对于一个标准移动终端相同的方式。从而它知道被叫终端位于卫星S服务的某一地理区域。经由网关G和卫星S，它向该区域发送一条查找信息以查找由IMSI或TMSI指定的终端。

4)固定无线电话终端RT接收该信息。如果该信息含有一个IMSI标识符，终端RT比较接收的IMSI标识符与它的SIM卡存储的IMSI标识符，除1位以外。如果该信息含有一个TMSI标识符，终端RT比较TMSI标识符与它存储的TMSI标识符。它使得有可能识别与终端UT1,…,UT10对应的10个IMSI标识符或TMSI标识符中的一个。在本例中，比较结果是肯定的。然后它向交换机SW发送一条信息表明一个呼叫已到达。

5)交换机SW以请求发送被叫终端的电话簿号码的首位的信息应答。

6)终端RT经由卫星S请求网关G为电话通信分配一条无线电信道。

7)网关G分配给终端RT一条无线电信道。

8)终端RT则向移动无线业务交换中心MSC发送查找信息的肯定应答。

9)终端RT与交换中心MSC交换信息，根据标准GSM程序或派生的程序鉴权终端RT。在这个鉴权程序中，无论终端UT1,…,UT10哪个是被叫终端，终端RT使用SIM卡中的同一个密钥。然后它根据标准GSM程序或其派生程序初始化加密/解密语言信号。在这个加密/解密程序中，无论终端UT1,…,UT10中哪一个是被叫终端，终端RT使用从SIM卡中的密钥计算出的同一个加密密钥。

10)接着中心MSC通过发送一条含有被叫用户终端的电话簿号码的“建立”信息请求终端RT建立通信。终端RT将其发送给交换机SW用来选择被叫用户终端。

11)终端RT向中心MSC发送通信建立的确认。

12)终端RT向交换SW发送电话簿号码的第一位。

13)交换机SW确认已接收到第一位，并请求发送第二位。

14)终端RT向交换机SW发送电话簿号码的第二位。

15)重复此操作直到所有位已被传送给交换机SW。后者则向终端RT表明它已完全接收到。接着它选择被叫的用户终端UT2。

16)接着终端RT向中心MSC发送一条告警信息。

17)MSC中心向PSTN网转发告警信息。

18)同时交换机SW向被叫终端UT2发送一个振铃信号。

19)当某人提起终端UT2的听筒时，这个终端向交换机SW发送摘机信号。

20)交换机SW向终端RT发送呼叫已被应答的信号。

21-22)终端RT请求交换中心MSC接通呼叫终端UT0。

23)中心MSC转发该请求给PSTN网，接着它向终端RT发出该请求已执行的确认。

本发明的范围并非局限于使用卫星和派生于GSM型网的无线电话网。本发明可应用于标准的GSM型网。

Claims (5)

1．一种经由无线电话网(PLMN)将一个电话交换机连接到一个固定电话网(PSTN)上的设备；多个用户终端(UT1,…,UT10)连接到该电话交换机上；该设备包括至少一个具有与该无线电话网通信的装置(P)的固定无线电话终端，

所述设备其特征在于无线电话终端(RT)通过使用对于经由所述固定无线电话终端接收或发送的所有呼叫相同的密钥鉴权该无线电话终端(RT)的装置(P)。

2．根据权利要求1所述的设备，其特征在于由该设备标识的各国际移动用户标识符(IMSI)除n位以外是相同的；n为小于构成一个国际用户标识符的总位数的一个整数。

3．根据权利要求1所述的设备，其特征在于至少一个固定无线电话终端(RT)包括装置(P)，装置(P)用于识别所有具有属于一预定组国际移动用户标识符中的一个标识符的呼叫，和用于识别所有具有属于一预定组临时移动用户标识符中的一个标识符中的呼叫，这两组中的每一组都对应于连接到交换机上的用户终端(UT1,…,UT10)。

4．根据权利要求1所述的设备，其特征在于它还包括从为建立每个呼叫而接收的“建立”信息中提取被叫用户终端(UT1,…,UT10)电话簿号码的装置；和发送该号码给交换机(SW)的信令装置(P)，以便拨叫被叫用户终端。

5．根据权利要求1所述的设备，其特征在于它还包括装置(P),它为分别对应于连接到该交换机的各用户终端的所有国际移动用户标识符(IMSI)，或为对应的临时移动用户标识符(TMSI)当它们被分配时周期执行定位程序。