CN1272291A - 无线本地环路中的呼叫建立过程 - Google Patents

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Abstract

在无线本地环路中建立呼叫的过程,它基于移动通信技术,其中终端单元(TU)通过无线链路连接到接入结点(AN),从接入节点通过标准的V5接口连接到有线网络本地交换机(LE),在该过程中执行遵循移动通信规范的检查功能。为了加快呼叫建立,在呼叫的话音模式连接期间执行检查功能。

Description

无线本地环路中的呼叫建立过程
本发明涉及权利要求1前序中定义的过程。
在无线本地环路(WLL或RLL，无线本地环路)中，终端单元通过无线链路连接到接入结点(AN)。接入结点可以包括复用器、纵横接线器和不同的发送系统。WLL系统可以基于例如移动电话系统所用的技术，例如GSM/DCS1800技术(GSM，全球移动通信系统；DCS，数字蜂窝系统)。GSM是由ETSI标准化的欧洲数字移动通信系统。DCS1800是ETSI标准化的移动通信系统，它基于GSM规范，旨在更有效地使用微小区，它工作在1800MHz频段。终端单元和接入结点之间是基站，它将经无线信道从终端设备接收的呼叫信号通过接入结点传送给公用电话网，并负责反向的传输。接入结点可以连接到例如采用遵循ETS 300 324-1标准的V5.2协议的电话交换机。接入结点充当GSM信令和V5信令之间的转换器。
在本地环路的呼叫建立期间，执行涉及网络安全管理的不同检查功能。检查功能被设计用于防止无权使用网络的用户非法访问网络，并阻止已上报被盗的移动台的使用。GSM规范所定义的检查操作在呼叫建立期间完成，阻碍了呼叫建立处理，使得容易出现V5信令超时错误，即使呼叫非常可能成功，也必须切断。在无线本地环路中，去话的快速建立尤为重要。
阻碍呼叫建立的操作是，例如用户标识码的改变(TMSI重新分配)，这意味着访问位置寄存器改变指派给用户的临时用户标识码，使得用户标识例如在呼叫期间保密。阻碍呼叫建立的另一检查是用户接入权限的证实，即用户认证，这意味着检查移动台的用户数据，防止非法访问网络。阻碍呼叫建立的第三检查是证实用户设备标识码(IMEI检查)。为了检查设备标识码，必须将它与报告被盗和/或故障的移动台的设备标识码的登记相比较。IMEI是国际移动台设备标识码，利用它可以明确识别移动台。
在无线本地环路的呼叫建立过程中，V5接口(ETSI 300 324-1113标准)中PSTN协议的超时尤其会引发问题。例如，在来话情况下，开始消息和证实消息(电话振铃)之间按照V5 PSTN协议的超时最多为4秒(ETSI 300 324-1113.6标准)。
本发明的目的是给出一种可用于加快呼叫建立的过程，该过程能够避免呼叫超时错误和不必要的切断，并增加可用于呼叫建立本身所需信令的时间。
本发明的过程的特征在权利要求1中给出。
按照本发明，为了加快呼叫建立，在呼叫的话音模式连接期间，而不是在呼叫建立期间执行检查功能。本发明提供的优点在于，呼叫建立所需信令的可用时间增加，同时避免了呼叫超时错误和不必要的呼叫切断。
在该过程的一种实施例中，用户的终端单元通过遵循GSM规范的无线链路连接到接入结点，并执行检查功能，所述功能包括改变用户标识码(TMSI重新分配)，验证用户真实性(认证)和/或验证用户的设备标识码(IMEI检查)。
在该过程的一种实施例中，用户标识码的改变是遵循GSM 04.084.3.1标准的TMSI重新分配。
在该过程的一种实施例中，用户真实性的验证是遵循GSM 04.084.3.2标准的认证。
在该过程的一种实施例中，用户设备标识码的验证是遵循GSM04.08 4.3.3标准的IMEI检查。
在该过程的一种实施例中，V5接口是遵循ETSI 300 324-1标准的V5.2接口。
在该过程的一种实施例中，V5接口是遵循ETSI 300 324-1标准的V5.1接口。
该图给出的信令图描述了无线本地环路的终端单元TU所发出的呼叫，它实际上对应于遵循GSM规范的移动台始发呼叫MOC。该图中的系统部件是基站BTS，接入结点AN，即接入网的结点，以及本地交换机LE。
接入结点AN具有称为寄存器的三个程序段。它们是设备标识寄存器，认证寄存器和位于体系结构较高层的访问位置寄存器。设备标识寄存器包含国际移动台设备标识号码(IMEI)。设备标识号码可以位于白名单，灰名单或黑名单，响应于IMEI检查，设备标识寄存器返回该IMEI的列表颜色。认证寄存器生成认证所需的三元组，该三元组包含认证所需的数据。访问位置寄存器的功能包括作出进行检查的决定。
在GSM/DCS系统中，采用以下术语：认证中心AUC；AC，设备标识寄存器EIR和访问位置寄存器VLR。在无线本地环路中，访问位置寄存器被指定成WFR(无线固定寄存器)。
该图所给出的所谓的非透明模式下无线本地环路的呼叫建立实际上与常规GSM系统的呼叫建立相同。在无线本地环路系统中，接入结点AN还包括普通GSM系统的移动交换中心/访问寄存器MSC/VLR和归属位置寄存器/认证中心/设备标识寄存器(HLR/AC/EIR)中包含的功能。在无线本地环路中，用户终端单元通过无线路径和接入结点AN通信。终端单元和接入结点AN之间的信令是基于遵循GSM规范(GSM/DCS)的信令的消息。接入结点AN通过遵循ETS 300 347-1标准的V5.2接口的连接到有线网络本地交换机LE。
如果用户提起接收机，终端单元生成本地拨号音。用户在预定时间段内拨入第一数字。拨号音在拨入第一数字时消失。下面列出的数字对应于该图的编号。
1.在拨入第一数字之后经过预定时间段后开始呼叫建立。终端单元TU发送“信道请求”消息给基站BTS，请求呼叫。
2.基站BTS发送“需要信道”消息给接入结点AN，后者开始搜索通信信道。
3.在成功分配了通信信道之后，接入结点AN发送“信道激活”消息给基站BTS，激活信道。
4.基站返回“信道激活证实”消息，证实激活。基站BTS利用该消息中接收的功率和定时数据，开始在该信道上收发消息。
5.在成功激活了通信信道之后，接入结点AN发送“立即指派消息”给基站BTS。
6.该消息包含“立即指派”消息，基站BTS将其发送给终端单元TU。
7.接收到“立即指派”消息之后，终端单元TU调谐到指定的通信信道，开始通过网络建立信令链路。终端单元TU通过通信信道发送第2层SABM消息给基站BTS。SABM包含第3层业务请求消息。
8.基站在“建立指示”消息中将终端单元的业务请求进一步发送给接入结点AN，该消息包含了用户的临时移动用户标识(TMSI)码。
9.基站发送UA帧给终端单元TU，确认SABM消息。
10.接入结点发现用户的L3地址(利用TMSI和IMSI)，检查对应的V5接口的状态。如果允许呼叫建立，则接入结点AN发送“建立”消息给本地交换机LE。
11.接入结点AN同时开始加密，发送“加密命令”消息给基站BTS。基站BTS分析该命令。如果需要加密，则基站BTS激活解调器以解密该加密消息。
12.如果使用加密，则基站BTS发送“加密模式命令”消息给终端单元TU。
13.-14.本地交换机LE向接入结点AN发送“分配”消息，它包含V5.2接口中使用的时隙。接入结点AN发送“分配完成”消息给本地交换机LE，证实该消息。
15.在接收到“加密模式命令”消息之后，终端单元TU开始加密，利用可用的加密密钥加解密，并以加密形式向基站BTS返回“加密模式完成”消息，或者它要发送的下一消息。在接收到“加密模式完成”消息(或者任何正确加密的第2层帧)之后，基站BTS开始加密，并将消息透明地传送给接入结点AN。
16.在本地交换机LE准备接收拨入的号码时，它发送“建立证实”消息给接入结点。建立接入结点AN和本地交换机LE之间的连接，并通过它建立语音路径。
17.终端单元TU通过“建立”消息启动呼叫建立，该消息包含例如被叫用户的号码和呼叫类型(话音/数据)。接入结点AN在VLR/HLR数据库中检查是否允许该用户建立呼叫。如果满足正确的条件，则接入结点AN将DTMF(双音多频)号码(与V5消息一起)发送给本地交换机LE。
18.发送号码之后，接入节点发送“呼叫进行”消息给终端单元TU，表明呼叫正在处理。
19.-22.通过“模式修改”过程将信道模式从信令改变为话音。首先，接入结点AN发送“模式修改”消息给基站BTS，以改变信道模式。变码器的同步开始。在接收到“模式修改证实”消息之后，接入结点开始信道模式改变处理，发送“信道模式修改”消息给终端单元TU。该命令对基站BTS透明。在接收到“信道模式修改”消息之后，终端单元TU将信道模式从信令改变为话音，通过“信道模式修改证实”消息发送证实给接入结点AN。该消息也对基站透明。
23.-24.向终端单元TU发送“连接”消息，将其设置为话音模式。终端单元TU发送“连接证实”消息，对此予以证实。现在用户可以从本地交换机LE收听回铃音。
25.-26.如果接入结点的访问位置寄存器VLR无法确认临时TMSI码，则通过“标识请求”消息请求国际移动用户标识IMSI。作为响应，将“标识响应”消息发送给终端单元TU。
27.接入结点AN发送“认证请求”消息给终端单元TU，开始认证。
28.终端单元TU在“认证响应”消息中向接入结点AN发送计算得到的响应。
本发明并不局限于上述实施例的例子，在权利要求书所定义的创新思想范围内可以有许多变化。

Claims (7)

1.在无线本地环路中建立呼叫的过程，它基于移动通信技术，其中终端单元(TU)通过无线链路连接到接入结点(AN)，从接入节点通过标准的V5接口连接到有线网络本地交换机(LE)，在该过程中执行遵循移动通信规范的检查功能，其特征在于，为了加快呼叫建立，在呼叫的话音模式连接期间执行检查功能。
2.根据权利要求1的过程，其特征在于，用户终端单元(TU)通过遵循GSM规范无线链路连接到接入结点(AN)，并执行检查功能，所述功能包括改变用户标识码(TMSI重新分配)，验证用户真实性(认证)和/或验证用户的设备标识码(IMEI检查)。
3.根据权利要求2的过程，其特征在于，用户标识码的改变是遵循GSM 04.08 4.3.1标准的TMSI重新分配。
4.根据权利要求2或3的过程，其特征在于，用户真实性的验证是遵循GSM 04.08 4.3.2标准的认证。
5.根据权利要求2到4中任意一项的过程，其特征在于，用户设备标识码的验证是遵循GSM 04.08 4.3.3标准的IMEI检查。
6.根据权利要求1到5中任意一项的过程，其特征在于，V5接口是遵循ETS 300 347-1标准的V5.2接口。
7.根据权利要求1到5中任意一项的过程，其特征在于，V5接口是遵循ETS 300 324-1标准的V5.1接口。
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