DE10204635A1

DE10204635A1 - Systeme und Verfahren zum Ermöglichen von Sprachkommunikation in einem Funknetz

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Publication number: DE10204635A1
Application number: DE10204635A
Authority: DE
Inventors: Ai-Chung Pang; Yi-Bing Lin; Yieh-Ran Haung
Original assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Current assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Priority date: 2001-08-07
Filing date: 2002-02-05
Publication date: 2003-03-06
Also published as: US20030043762A1; US7061894B2; TW546973B

Abstract

Ein System zum Liefern einer Sprachkommunikation zwischen einem Endgerät in einem Paketdatennetz und einem drahtlosen Kommunikationsgerät umfasst ein eine Paketkommunikation unterstützendes Teilsystem, ein Basisstation- Teilsystem und eine Sprache-über-Internet-Protokoll-Funkvermittlungsstelle ("VMSC"). Das eine Paketkommunikation unterstützende Teilsystem kommuniziert mit dem Paketdatennetz und arbeitet ferner derart, dass es das drahtlose Kommunikationsgerät lokalisiert. Das Basisstation-Teilsystem kommuniziert mit dem drahtlosen Kommunikationsgerät und kommuniziert ferner mit dem Paketdatennetz über das eine Paketkommunikation unterstützende Teilsystem in Form von Datenpaketen. Die VMSC kommuniziert mit dem einen Paketkommunikation unterstützenden Teilsystem über ein paketvermitteltes Netz und kommuniziert mit dem Basisstation-Teilsystem über ein leitungsvermitteltes Netz. Außerdem sind Registrierungs-, Rufaufbau-, Rufabbau- und Rufempfangsverfahren vorgesehen für ein drahtloses Kommunikationsgerät, um eine Sprachkommunikation zwischen dem drahtlosen Kommunikationsgerät und einem Endgerät in einem Paketdatennetz zu ermöglichen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft generell Systeme und Verfahren zum Ermöglichen von Sprachkommunikation in einem Funknetz, und insbesondere Systeme und Verfahren zum Ermöglichen eines Sprache-Über-Internet-Protokoll-Dienstes in einem Funknetz zwischen einem drahtlosen Kommunikationsgerät und einem Endgerät in einem Paketdatennetz.

"Globale Systeme für mobile Kommunikation" ("GSM") ist zu einer weit verbreiteten Technologie für digitale Mobiltelefone und zu einem vorherrschenden System für mobile Kommunikation in Europa und zahlreichen anderen Ländern auf der ganzen Welt geworden. GSM, ein leitungsvermitteltes System, ist jedoch nicht zur Datenübertragung bestimmt. Folglich war ein traditionelles GSM-System nicht in der Lage, zufriedenstellende Dienste für Datenübertragung zu liefern, welche einen hohen Grad an Zugriffsmöglichkeit, eine hohe Datenübertragungsrate und niedrige Kosten erfordert. "General Packet Radio Service" ("GPRS": Allgemeiner Paketfunkdienst) wurde vorgeschlagen, um die Probleme der Ermöglichung von Datenübertragung in einem GSM-Netzwerk zu lösen. GPRS arbeitet derart, dass er Datenpaketvermittlungsdienste unter bestehenden GSM-Netzwerken und -Systemen ermöglicht. Das Kernnetz des GPRS wurde zu einem Teil der zweiten Generation des Zeitmultiplex-Zellularsystems ("TDMA"-Zellularsystem: Time-Division-Multiple-Access-Zellularsystem) oder des sogenannten Interim Standard-136 ("IS- 136") TDMA-Systems. IS-136 ist ein nordamerikanischer Standard für digitale mobile Telefonie, basierend auf TDMA-Technologie. Er ist eine TDMA-Spezifikation, welche verwendet wird bei einem voll digitalen System der zweiten Generation und abwärtskompatibel mit analogem "AMPS" (Advanced Mobile Phone System) ist. Es wird erwartet, dass GPRS weiter entwickelt wird als das Kernnetz des Mobiltelefonsystems der dritten Generation.

Die Nachfrage nach der Ermöglichung von Sprachkommunikation über das Internet, dem sogenannten "VoIP"-Dienst (VoIP: Voiceover-Internet-Protocol), ist in den letzten Jahren stark gestiegen. Gardell et al. beschreibt in dem US-Patent Nr. 6 128 304 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ermöglichen traditioneller Telekommunikationsdienste-Fähigkeiten in einem paketbasierten Computernetzwerk. Deren Erfindung ist gerichtet auf die Anwendung solcher Dienste in einem H.323-basierten System, jedoch betraf sie nicht drahtlose Systeme.

Die Kombination von VoIP-Dienst mit Mobiltelefonsystemen ist eine der wichtigen Ziele der heutigen Entwicklung. Die neuesten Entwicklungen bezüglich VoIP-Dienst beinhalteten ein Vorsehen des Dienstes in internetbasierten Netzen oder zwischen einem Endgerät im Internet und einem traditionellen Telefon- Endgerät. Andere GPRS-Entwicklungen konzentrierten sich auf die Steuerung und Effizienz von Datenpaketübertragungen. Dahlin et. al. schlug in US-Patent Nr. 6 122 263 ein Verfahren zum Ermöglichen eines Internetzugangs für zellulare Netze vor, welches Pakete von einem paketvermittelten Festnetz empfängt und analysiert. Deren Erfindung ermöglichte eine Wegeführung von Breitbandverkehr von einem paketvermittelten Festnetz über eine Funkschnittstelle zu einem mobilen Endgerät, lieferte jedoch keinen VoIP-Dienst für ein GPRS-Netz.

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm der Hauptstruktur eines bekannten GPRS-Netzes 10. Das GPRS-Netz 10 umfasst verschiedene Elemente eines traditionellen GSM-Netzes, einschließlich eines Basisstationssenders/-empfängers ("BTS": Base Transceiver Station) 12, einer Basisstationssteuerung ("BSC": Base Station Controller) 14, einer Funkvermittlungsstelle ("MSC": Mobile Switching Center) 16, einer Heimatdatei ("HLR": Home Location Register) 18 und einer Besucherdatei ("VLR": Visitor Location Register) 20. Zusätzlich zu den traditionellen GSM-Netzelementen umfasst das GPRS-Netz 10 ferner einen GPRS-Partnerunterstützungs-Node (Serving GPRS Support Node "SGSN") 22 und einen Gateway-GPRS- Unterstützungs-Node (Gateway GPRS Support Node "GGSN") 24. Ein drahtloses Kommunikationsgerät 30, wie etwa ein GSM-Mobiltelefon, kommuniziert mit dem GPRS-Netz 10 über den BTS 12. SGSN 22 und GGSN 24 übertragen über die Kanalbildung (bzw. Channeling) anderer Vorrichtungen Datenpakete zwischen dem drahtlosen Kommunikationsgerät 30 und einem Datennetz 32, wie etwa einem öffentlichen Datenwählnetz ("PSDN": Public Switched Data Network) bzw. das Internet.

BSC 14 umfasst eine Basisstation-Paketsteuereinheit (Basisstations-"PCU": base station Packet Control Unit) 14b, um mit SGSN 22 zu kommunizieren. Folglich lenkt BSC 14 leitungsvermittelte Sprachsignale zu MSC 16 und lenkt paketvermittelte Daten zu SGSN 22 über die Basisstation-PCU 14b. MSC 16 lenkt anschließend Sprachsignale von gewöhnlichen Telefonrufen zu einem öffentlichen Telefonwählnetz ("PSTN": Public Switched Telephone Network). Traditionell kann ein BSC 14 mit nur einem SGSN 22 kommunizieren. GGSN 24, welcher mit SGSN 22 kommuniziert, kommuniziert mit einem externen Datennetz 32. SGSN 22 und GGSN 24 sind zuständig für die Kommunikation mit HLR 18 und VLR 20, um ein drahtloses Kommunikationsgerät, wie etwa ein Mobiltelefon, zu lokalisieren.

Daher kommuniziert das drahtlose Kommunikationsgerät 30 mit dem Internet in Datenpaketform über den Betrieb von BTS12, BSC 14, SGSN 22 und GGSN 24. Ein herkömmliches GPRS-Netz unterstützt keine VoIP-Dienste, da das drahtlose Kommunikationsgerät 30 nicht die Fähigkeit zur Verarbeitung von H.323-Paketen aufweist. Ferner sind keine spezifischen Verfahren bestimmt, um Mobiltelefone in Datennetzen 32 zu registrieren und um zu ermöglichen, dass Mobiltelefone einen Telefonruf zu einem Endgerät in einem Datennetz 32 einleiten bzw. einen von einem Endgerät in einem Datennetz 32 zu empfangen.

Um das Problem zu lösen, sieht eine der vorgeschlagenen Spezifikation und Studien für mobile Systeme der dritten Generation, 3G TR 21.978, ein VoIP-Verfahren für ein GPRS-Netz vor. 3G TR 21.978 ist ein innerhalb des Partnerprojekts der dritten Generation entwickeltes Dokument. Das Dokument enthält einen Durchführbarkeitsbericht des vorgeschlagenen VoIP-Verfahrens, welches VoIP-Rufe zwischen Endgeräten der dritten Generation (3 G-Endgeräten), bzw. zwischen einem 3G-Endgerät und einem Endgerät eines Vorläufernetzes, wie etwa ein Mobiltelefon der zweiten Generation (2G-Mobiltelefon), ISDN (Integrated Service Digital Network) oder PSTN unterstützt. Das vorgeschlagene Verfahren realisierte eine "Inband-Zeichengabe"-Konzeption, welche Signale und Sprachinformation mit derselben Paketdatenprotokollkonzeption (PDP-Konzeption) überträgt. Das Verfahren erfordert eine Deaktivierung eines vorher aktivierten PDP-Kontextes nach Beendigung einer Registrierungsprozedur in einem H.323-Netz durch ein Mobiltelefon. Deshalb muss das Mobiltelefon den PDP-Kontext immer dann reaktivieren, wenn ein Benutzer einen Ruf durchführt bzw. empfängt. Die zum Aufbau eines Sprachkommunikationskanals benötigte Zeit wird durch die Wiederholung von Deaktivierungs- und Reaktivierungsvorgängen verlängert. Ferner erfordert das in 3G Tr 21.978 vorgeschlagene Verfahren eine Abwandlung einer Standard-H.323-Schnittstelle, wie etwa eines H.323-Gatekeepers, um das vorgeschlagene Verfahren zu realisieren. Die erforderliche Abwandlung schränkt die Anwendung des vorgeschlagenen Verfahrens ein.

Dementsprechend ist die vorliegende Erfindung gerichtet auf Systeme und Verfahren zum Liefern eines Sprache-über-Internet- Protokoll-Dienstes für Funknetze, welche ein bzw. mehrere Probleme infolge von Beschränkungen und Nachteilen des Standes der Technik im wesentlichen vermeiden.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung dargelegt und gehen teilweise aus dieser deutlich hervor oder können durch die praktische Ausführung der Erfindung erfahren werden. Die Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden gelöst und erreicht durch die Systeme und Verfahren, welche in der geschriebenen Beschreibung und den Ansprüchen hierzu sowie in der beiliegenden Zeichnung deutlich dargelegt sind.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale der Ansprüche 1, 12, 13, 18, 19, 23, 24, 27, 28 bzw. 32 gelöst, die Unteransprüche zeigen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

Um diese und andere Vorteile zu erreichen, und in Übereinstimmung mit dem Zweck der Erfindung, wie verwirklicht und ausführlich beschrieben, sieht die vorliegende Erfindung Systeme zum Liefern einer Sprachkommunikation zwischen einem Endgerät in einem Paketdatennetz und einem drahtlosen Kommunikationsgerät vor. Bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst ein System zum Liefern von Sprachkommunikation ein eine Paketübertragung unterstützendes Teilsystem, ein Basisstation-Teilsystem und eine Sprache-über-Internet-Protokoll-Funkvermittlungsstelle ("VMSC"). Das eine Paketübertragung unterstützende Teilsystem kommuniziert mit dem Paketdatennetz und arbeitet ferner derart, dass es das drahtlose Kommunikationsgerät lokalisiert. Das Basisstation-Teilsystem kommuniziert mit dem drahtlosen Kommunikationsgerät und ferner mit dem Paketdatennetz über das eine Paketübertragung unterstützende Teilsystem in der Form von Datenpaketen. Die Sprache-über-Internet-Protokoll-Funkvermittlungsstelle kommuniziert mit dem eine Paketübertragung unterstützenden Teilsystem über ein paketvermitteltes Netz und kommuniziert mit dem Basisstation-Teilsystem über ein leitungsvermitteltes Netz.

Die vorliegende Erfindung liefert ferner ein Registrierungs-, ein Rufaufbau-, ein Ruftrenn- und ein Rufempfangs-Verfahren für ein drahtloses Kommunikationsgerät, um eine Sprachkommunikation zwischen dem drahtlosen Kommunikationsgerät und einem Endgerät in einem Paketdatennetz zu ermöglichen.

Ein Ausführungsbeispiel des Registrierungsverfahrens der vorliegenden Erfindung umfasst ein Durchführen einer Standortaktualisierung des drahtlosen Kommunikationsgeräts, eine Authentifizierung der Kennung des drahtlosen Kommunikationsgeräts und eine Durchführung einer Chiffrierungsprozedur für das drahtlose Kommunikationsgerät. Nach der Chiffrierungsprozedur umfasst das Registrierungsverfahren ferner eine Benachrichtigung einer Sprache-über-Internet-Protokoll-Funkvermittlungsstelle ("VMSC") über die Registrierung des drahtlosen Kommunikationsgeräts, eine Aktivierung der Kommunikation zwischen dem VMSC und dem Paketdatennetz, eine Durchführung einer Registrierung des drahtlosen Kommunikationsgeräts im Paketdatennetz und eine Mitteilung an das drahtlose Kommunikationsgerät über die Beendigung der Standortaktualisierung. Die VMSC kommuniziert im Registrierungsverfahren der vorliegenden Erfindung mit dem drahtlosen Kommunikationsgerät über ein leitungsvermitteltes Netz und mit dem Endgerät über ein paketvermitteltes Netz.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann die Aktivierung der Kommunikation zwischen der VMSC und dem Paketdatennetz in dem Registrierungsverfahren ein Einleiten eines neuen Paketdatenprotokollkontextes ("PDP"-Kontext) durch die VMSC, ein Aufbauen eines Satzes für das drahtlose Kommunikationsgerät durch einen Gateway GPRS Support Node ("GGSN"), und ein Aktivieren einer Internetprotokollkommunikation ("IP"-Kommunikation) zwischen einem Gatekeeper ("GK") und der VMSC umfassen. Der GGSN kommuniziert mit dem Paketdatennetz über GK und mit der VMSC über einen unterstützenden Serving GPRS Support Node ("SGSN"). Außerdem kann die Registrierung des drahtlosen Kommunikationsgeräts in dem Paketdatennetz ein Einleiten der Registrierung und ein Benachrichtigen des GK über das Paketdatennetz durch die VMSC mit einer Aliasadresse und einer Transportadresse, ein Erzeugen eines Satzes durch den GK für das Mobiltelefon mit entsprechender Information einer Mobiltelefonnummer zu einer IP-Adresse und ein Benachrichtigen der VMSC über die Beendigung der Registrierung durch den GK umfassen. Die VMSC errichtet dann ein Mobilitätsmanagement ("mm") und einen PDP-Kontext und speichert den Kontext in einem Mobiltelefonsatz der VMSC.

Das Rufaufbauverfahren der vorliegenden Erfindung umfasst ein Durchführen einer Kanalzuweisungs-, einer Authentifizierungs- und einer Chiffrierungseinrichtungs-Prozedur für das drahtlose Kommunikationsgerät. Das Rufaufbauverfahren umfasst ferner ein Durchführen einer Rufeinrichtprozedur für das drahtlose Kommunikationsgerät, ein Aufbauen eines Sprachkommunikationskanals zwischen einer Sprache-über-Internet-Protokoll-Funkvermittlungsstelle ("VMSC") und dem Paketdatennetz, ein Anrufen des Endgeräts und des drahtlosen Kommunikationsgeräts und ein Durchführen einer PDP-Kontextaktivierung für Sprachkommunikation. Schließlich werden das Endgerät und das drahtlose Kommunikationsgerät über die VMSC verbunden. Die VMSC kommuniziert mit dem drahtlosen Kommunikationsgerät über ein leitungsvermitteltes Netz und kommuniziert mit dem Endgerät über ein paketvermitteltes Netz.

Bei einem Ausführungsbeispiel des Rufaufbauverfahrens der vorliegenden Erfindung umfasst der Schritt eines Aufbauens des Sprachkommunikationskanals ein Liefern der Internetprotokolladresse ("IP"-Adresse) des Endgeräts an die VMSC durch einen Gatekeeper ("GK") des Paketdatennetzes und ein Kommunizieren mit dem Endgerät durch die VMSC, um Einricht- und Rufverarbeitungssignale zwischen der VMSC und dem Endgerät auszutauschen. Der Schritt eines Aufbauens des Sprachkommunikationskanals umfasst ferner ein Senden von Registrierungs-Zulassungs-und-Status("RAS")-Zulassungsanforderungs("ARQ")-Signalen an den GK und ein Anfordern einer Kommunikation durch das Endgerät.

Das Ruftrennverfahren der vorliegenden Erfindung umfasst ein Trennen einer Sprachkommunikation durch das drahtlose Kommunikationsgerät, ein Senden eines Lösesignals an das Endgerät durch eine VMSC, ein Austauschen von Trennanforderungen zwischen der VMSC und dem Endgerät und ein Durchführen einer Deaktivierungsprozedur. Die VMSC kommuniziert mit dem drahtlosen Kommunikationsgerät über ein leitungsvermitteltes Netz und kommuniziert mit dem Endgerät über ein paketvermitteltes Netz.

Das Rufempfangsverfahren der vorliegenden Erfindung umfasst ein Aufbauen eines Sprachkommunikationskanals zwischen einer VMSC und einem Endgerät, einen Personenruf des drahtlosen Kommunikationsgeräts und ein Ausführen von Kanalzuweisungs-, Authentifizierungs- und Chiffrierungseinrichtprozeduren für das drahtlose Kommunikationsgerät bei Empfang einer Antwort von dem drahtlosen Kommunikationsgerät. Das Rufempfangsverfahren umfasst ferner ein Durchführen einer Rufeinrichtprozedur für das drahtlose Kommunikationsgerät, ein Anrufen des drahtlosen Kommunikationsgeräts und ein Anrufen des Endgeräts in einem Paketdatennetz sowie ein Verbinden des Endgeräts und des drahtlosen Kommunikationsgeräts über die VMSC. Schließlich aktiviert die VMSC eine Sprachkommunikation für das drahtlose Kommunikationsgerät. Die VMSC kommuniziert in dem Rufempfangsverfahren mit dem drahtlosen Kommunikationsgerät über ein leitungsvermitteltes Netz und kommuniziert mit dem Endgerät über ein paketvermitteltes Netz. Bei einem Ausführungsbeispiel des Rufempfangsverfahrens der vorliegenden Erfindung umfasst der Schritt eines Aufbauens des Sprachkommunikationskanals ein Durchführen von Registrierungs-Zulassungs-und-Status("RAS")- Zulassungsanforderungs- und Einrichtprozeduren, ein Senden eines Einrichtsignals an die VMSC durch das Endgerät, und die VMSC antwortet dem Endgerät mit einem Rufverarbeitungssignal und tauscht RAS- und ARQ-Signale mit dem GK aus. Genauer sendet bei den RAS-Zulassungsanforderungs- und Einrichtprozeduren das Endgerät ein RAS-Zulassungsanforderungssignal an den Gatekeeper ("GK") des Paketdatennetzes, welches die Kennung des drahtlosen Kommunikationsgeräts enthält, und der GK antwortet dem Endgerät mit einem RAS-Zulassungsbestätigungssignal.

Es sei darauf hingewiesen, dass sowohl die obige generelle Beschreibung als auch die nachfolgende genaue Beschreibung als Beispiel dienen und dazu gedacht sind, die Erfindung, wie in den Ansprüchen dargelegt, weiter zu erläutern.

Die beiliegende Zeichnung, welche in der vorliegenden Beschreibung enthalten ist und einen Teil davon bildet, zeigt Ausführungsbeispiele der Erfindung und dient zusammen mit der Beschreibung der Erläuterung der Aufgaben, Vorteile und Grundgedanken der Erfindung.
Es zeigt:
Fig. 1 ein Blockdiagramm der Hauptstruktur eines bekannten GPRS-Netzes;
Fig. 2 ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels des Systems der vorliegenden Erfindung zum Liefern einer Sprachkommunikation zwischen einem drahtlosen Kommunikationsgerät und einem Endgerät in einem Paketdatennetz;
Fig. 3 ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung der Schnittstellen zwischen einer VMSC und anderen Elementen in einem GSM/GPRS-Netz;
Fig. 4 ein Blockdiagramm der Kommunikation zwischen einem H.323-Endgerät und einem GSM-Mobiltelefon in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5 ein generelles Flussdiagramm zur Realisierung eines Ausführungsbeispiels der Registrierungsverfahren der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 ein generelles Flussdiagramm zur Realisierung eines Ausführungsbeispiels der Rufaufbauverfahren der vorliegenden Erfindung;
Fig. 7 ein generelles Flussdiagramm zur Realisierung eines Ausführungsbeispiels der Ruftrennverfahren der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 8 ein generelles Flussdiagramm zur Realisierung eines Ausführungsbeispiels der Rufempfangsverfahren der vorliegenden Erfindung.
Nachfolgend sind die wichtigsten in der genauen Beschreibung der vorliegenden Erfindung verwendeten Begriffe aufgeführt:
AMPS Modernes Mobiltelefonsystem (Advanced Mobile Phone System)
ARQ Zulassungsanforderung (Admission Request)
BSC Basisstationsteuerung (Base Station Controller)
BTS Basisstation-Sender/Empfänger (Base Transceiver Station)
DCFs Trennbestätigungen (Disengage Confirmations)
DRQs Trennanforderungen (Disengage Requests)
GGSN Gateway-GPRS-Unterstützungs-Node (Gateway GPRS Support Node)
GK Gatekeeper
GPRS Genereller Paketfunkdienst (General Packet Radio Service)
GSM Globale Systems für Mobile Kommunikation
GTP GPRS-Tunnelprotokoll
H.323 Standard der International Telecommunications Union ("ITU") für interaktive Sprach- und Videokonferenz in Echtzeit über lokale Netze ("LANs") und Internet. Weit verbreitet bei IP-Telephonie ermöglicht dieser Standard eine beliebige Kombination von Sprache, Video und Daten, welche übertragen werden.
H.225 Rufzeichengabeverfahren, welches verwendet wird zum Einrichten von Verbindungen zwischen zwei Punkten, wie etwa Endgeräte und Übertrager (bzw. Gateways), über welche Daten in Echtzeit transportiert werden können.
HLR Heimatdatei bzw. Heimatregister (Home Location Register)
IS-136 Interimstandard-136: Dies ist ein nordamerikanischer Standard für digitale mobile Telephonie, basierend auf TDMA-Technologie. Er ist eine TDMA-Spezifikation, welche verwendet wird bei einem voll digitalen System der zweiten Generation und abwärts kompatibel mit analogem AMPS ist.
IMSI Internationale Funkkennung (International Mobile Subscriber Identity)
IP Internetprotokoll (Internet Protocol)
ISDN Digitales diensteintegrierendes Netz (Integrated Service Digital Network)
ISUP Benutzerteil für ISDN (Integrated Service Digital Network User Part)
MM Mobilitätsmanagement (Mobility Management)
MSC Funkvermittlungsstelle (Mobile Switching Center)
PCU Paketsteuereinheit (Packet Control Unit)
PDN Paketdatennetz (Packet Data Network)
PDP Paketdatenprotokoll (Packet Data Protocol)
PSDN Öffentliches Datenwählnetz (Public Switched Data Network)
PSTN Öffentliches Telefonwählnetz (Public Switched Telephone Network)
QoS Dienstgüte (Quality of Service)
RAS Registrierung, Zulassung und Status (Registration, Admission and Status)
SGSN GPRS-Partnerunterstützungs-Node (Serving GPRS Support Node)
SS7 Zentralkanal-Zeichengabesystem Nr. 7: Dies ist ein globaler Telekommunikationsstandard für das Zeichengabesystem, welches den verschiedenen Komponenten eines Telefonnetzes ermöglicht, Informationen auszutauschen und Rufe zu verbinden.
TCP/IP Übertragungssteuerungsprotokoll/Internet-Protokoll (Transmission Control Protocol/Internet Protocol)
TDMA Zeitmultiplexzugriff (Time-Division-Multiple-Access)
TMSI Temporäre Mobilteilnehmerkennung (Temporary Mobile Subscriber Identity)
VLR Besucherdatei bzw. Besucherregister (Visitor Location Register)
VMSC Sprache-über-Internet-Protokoll-Funkvermittlungsstelle (Voice-over-Internet-Protocol-Mobile Switching Center)
VoIP Sprache-Über-Internet-Protokoll (Voice-over-Internet- Protocol).
Die vorliegende Erfindung sieht Systeme und Verfahren zum Liefern einer Sprachkommunikation für Netze vor. Vorzugsweise liefern die Systeme und Verfahren der vorliegenden Erfindung einen VoIP-Dienst für ein Funknetz, wie etwa ein GPRS-Netz ("GPRS": General Packet Radio Service), welches zwischen einem drahtlosen Kommunikationsgerät und einem Endgerät in einem Paketdatennetz ("PDN") überträgt.
Die Systeme und Verfahren der vorliegenden Erfindung sehen eine Sprache-über-Internet-Protokoll-Funkvermittlungsstelle ("VMSC") vor, welche mit dem drahtlosen Kommunikationsgerät über ein leitungsvermitteltes Netz kommuniziert und mit dem Paketdatennetz über ein paketvermitteltes Netz kommuniziert. Bei den Ausführungsbeispielen zur Realisierung der vorliegenden Erfindung in einem GPRS-Netz wandelt die VMSC der vorliegenden Erfindung Sprachsignale von einem leitungsvermittelten Netz, wie etwa einem GSM-Netz ("GSM": Global Systems for Mobile Communications) in Pakete für ein paketvermitteltes Netz, wie etwa ein GPRS-Netz, um. Die Systeme und Verfahren der vorliegenden Erfindung können unter dem Standard-H.323-, GPRS- und GSM-Protokoll arbeiten und beseitigen die Notwendigkeit einer Abwandlung des Betriebs herkömmlicher paketvermittelter GPRS- und H.323-Netze. Die Systeme und Verfahren zum Liefern eines VoIP-Dienstes der vorliegenden Erfindung ermöglichen es den Standard-GSM- und GPRS-Mobiltelefonen, einen VoIP-Dienst zu empfangen, und beseitigen die Notwendigkeit, die Mobiltelefone mit H.323-Übertragungsfähigkeit auszustatten.
Fig. 2 ist ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels des Systems der vorliegenden Erfindung zum Liefern von Sprachkommunikation zwischen einem Paketdatennetz 50 und einem drahtlosen Kommunikationsgerät 52. Beispielsweise kann ein Paketdatennetz 50 ein öffentliches Datenwählnetz ("PSDN") sein, wie etwa das Internet oder ein Netz, welches H.323-Standard realisiert; ein drahtloses Kommunikationsgerät 52 kann ein Mobiltelefon sein. Bei einem Ausführungsbeispiel kann ein Netz 100, welches zwischen einem Paketdatennetz 50 und einem drahtlosen Kommunikationsgerät 52 überträgt, ein Funknetz sein, welches den generellen Paketfunkdienst realisiert.
Das System der vorliegenden Erfindung umfasst ein eine Paketübertragung unterstützendes Teilsystem 54, ein Basisstation-Teilsystem 56 und eine VMSC 58. Ein eine Paketübertragung unterstützendes Teilsystem 54 kommuniziert mit dem Paketdatennetz 50, dem Basisstation-Teilsystem 56 und der VMSC 58. Generell arbeitet das eine Paketkommunikation unterstützende Teilsystem 54 ferner derart, dass es das drahtlose Kommunikationsgerät 52 lokalisiert durch Kommunizieren mit anderen Datenbasen im Netz 100. In einem Ausführungsbeispiel, welches GPRS realisiert, umfasst ein eine Paketübertragung unterstützendes Teilsystem 54 einen Gateway GPRS Support Node ("GGSN") 54a und einen Serving GPRS Support Node ("SGSN") 54b. GGSN 54a kommuniziert mit einem Paketdatennetz 50, und SGSN 54b kommuniziert mit GGSN 54a und VMSC 58.
Das Netz 100 kann ferner zwei Datenbasen, ein Heimatregister ("HLR") 60 und ein Besucherregister ("VLR") 62 umfassen, welche traditionelle Elemente in einem GSM-Netz sind. In einem Ausführungsbeispiel, welches ein GPRS und ein GSM-Netz realisiert, kommunizieren GGSN 54a und SGSN 54b mit HLR 60 und VLR 62, um ein drahtloses Kommunikationsgerät 52 zu lokalisieren. Außerdem kann das System der vorliegenden Erfindung einen GateKeeper ("GK") 50b in einem Paketdatennetz 50 umfassen, welcher teilweise als Gatekeeper für ein H.323-Netz arbeitet, um Internetprotokolladressen ("IP"-Adressen) umzuwandeln. Daher kann GGSN 54a mit einem Paketdatennetz 50 über GK 50b kommunizieren, wie in Fig. 2 dargestellt.
Ein Basisstation-Teilsystem 56 kommuniziert mit einem drahtlosen Kommunikationsgerät 52 und einem eine Paketübertragung unterstützenden Teilsystem 54, und insbesondere mit einem SGSN 54b für ein Ausführungsbeispiel, welches GPRS realisiert. Das eine Paketübertragung unterstützendes Teilsystem 54 überträgt Datenpakete zwischen einem Basisstation-Teilsystem 56 und einem Paketdatennetz 50. In einem Ausführungsbeispiel umfasst ein Basisstation-Teilsystem 56 eine Basisstationsteuerung ("BSC") 56a und einen Basisstation-Sender/Empfänger ("BTS") 56c. Die BSC 56a kommuniziert mit einem eine Paketübertragung unterstützenden Teilsystem 54 über eine Basisstation-Paketsteuereinheit ("PCU") 56b; der BTS 56c kommuniziert mit dem drahtlosen Kommunikationsgerät 52 durch Funkkommunikation.
Die VMSC 58 kommuniziert mit einem eine Paketübertragung unterstützenden Teilsystem 56 über ein paketvermitteltes Netz, wie etwa ein GPRS-Netz, und kommuniziert mit einem Basisstation-Teilsystem 56 über ein leitungsvermitteltes Netz, wie etwa ein GSM-Netz. Genauer empfängt die VMSC 58 Sprachsignale von einem Basisstation-Teilsystem 56 und generiert und überträgt anschließend Sprachpakete an ein Sprachkommunikation unterstützendes Teilsystem 54. Die VMSC 58 empfängt ferner Sprachpakete von dem Sprachkommunikation unterstützenden Teilsystem 54 und sendet Sprachsignale an ein Basisstation-Teilsystem 56. Die Sprachpakete sind übertragbar über ein GPRS-Netz. In einem Ausführungsbeispiel umfaßt die VMSC 58 einen Vocoder 58a und eine Paketsteuereinheit ("PCU") 58b, welche mit dem Vocoder 58a kommuniziert. Ferner kommuniziert der Vocoder 58a über ein leitungsvermitteltes Netz, um Sprachsignale von dem Basisstation-Teilsystem 56 zu empfangen und Sprachsignale an dieses zu senden, die PCU 58b kommuniziert über ein paketvermitteltes Netz, um Sprachpakete von dem eine Paktübertragung unterstützenden Teilsystem 54 zu empfangen bzw. Sprachpakete zu diesem zu senden. Daher arbeiten der Vocoder 58a und die PCU 58b zusammen, um mindestens zwei Formen von Sprachinformation, Sprachsignale und Sprachpakete, zu verarbeiten. Genauer komprimiert der Vocoder 58a einen digitalisierten Datenstrom zu komprimierten Daten, und die PCU 58b gibt die Sprachinformation in Paketform aus; die PCU 58b empfängt ferner Sprachinformation in Paketform, und der Vocoder 58a dekomprimiert die komprimierten Daten zu einem digitalisierten Datenstrom. In einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann der Vocoder 58a einen schnellen digitalen Signalprozessor mit unterstützenden Speichervorrichtungen verwenden.
Daher kann, wie in Fig. 2 dargestellt, in einem Ausführungsbeispiel der Realisierung von GPRS und GSM das System der vorliegenden Erfindung, welches zwischen dem drahtlosen Kommunikationsgerät 52 und dem Paketdatennetz 50 arbeitet, BTS 56c, BSC 56a, VMSC 58, SGSN 54b, GGSN 54a und GK 50b umfassen. Die VMSC 58 kommuniziert mit dem SGSN 54b mittels einer Gb- Schnittstelle im GPRS-Netz in Form von Sprachpaketen, genauer VoIP-Paketen bzw. GPRS-Paketen. Folglich überträgt das drahtlose Kommunikationsgerät 52 gewöhnliche Nicht-Sprach-Pakete mit einem Paketdatennetz 50 über den Pfad (1)↔(2)↔(3)↔(4), wie in Fig. 2 dargestellt, welcher BTS 56c, BSC 56a, SGSN 54b und GGSN 54a umfasst. Hingegen kommuniziert das drahtlose Kommunikationsgerät 52 mit dem Paketdatennetz 50 zum Zwecke des Vorsehens von VoIP-Diensten über den Pfad (1)↔(2)↔(5)↔(6)↔(4), wie in Fig. 2 dargestellt, welcher BTS 56c, BSC 56a, VMSC 58, SGSN 54b und GGSN 54a umfasst. Für VoIP-Dienste erfolgt die Kommunikation über Pfad (6) und Pfad (4) bzw. die Kommunikationspfade zwischen VMSC 58 und SGSN 54b und zwischen SGSN 54b und GGSN 54a in einer Sprachdatenpaketform. Der Pfad (1)↔(2)↔(5), welcher die Kommunikationspfade zwischen dem drahtlosen Kommunikationsgerät 52 und BTS 56a sowie zwischen BSC 56a und VMSC 58 umfasst, ist ein leitungsvermittelter Pfad, welcher in derselben Weise wie ein gewöhnliches GSM-Netz überträgt. Unter dem System der vorliegenden Erfindung sind Standard-GSM- und GPRS-Mobiltelefone in der Lage, VoIP-Rufe in der gleichen Weise wie beim Aufbauen und Empfangen gewöhnlicher Telefonrufe aufzubauen und zu empfangen.
In einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann eine VMSC 58 verwendet werden, um eine Funkvermittlungsstelle ("MSC") in einem GSM-Netz zu ersetzen. Die VMSC 58 arbeitet als ein auf Software basierender Schalter mit der Funktion eines Nachrichtenführers bzw. Routers und ist daher einfacher als eine traditionelle MSC. Fig. 3 ist ein Blockdiagramm, welches die Schnittstellen zwischen der VMSC 58 und anderen Elementen in einem GSM/GPRS-Netz in der vorliegenden Erfindung darstellt. Die VMSC 58 verwendet dieselbe Signalschnittstelle wie eine gewöhnliche MSC, was bedeutet, dass die VMSC 58 mit BSC 56a, VLR 62 und einem öffentlichen Telefonwählnetz ("PSTN") 64 jeweils über eine Schnittstelle A, eine Schnittstelle B und das ISDN-Benutzerteil ("ISUP") eines Zeichengebesystems NR. 7 ("SS7") kommuniziert. Die VMSC 58 jedoch kommuniziert mit SGSN 54b über eine Gb-Schnittstelle eines GPRS- Netzes. Eine traditionelle MSC überträgt Sprachsignale gewöhnlicher Telefonrufe über ein leitungsvermitteltes Netz, wie etwa eine Telefonamtsleitung. Hingegen überträgt die VMSC 58 VoIP-Pakete über ein paketvermitteltes Netz, wie etwa ein GPRS-Netz.
Als eine Darstellung eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung wird jedem Mobiltelefon, welches Sprachsignale über die VMSC 58 sendet, eine IP-Adresse gegeben. In einem GPRS-Netz kann die IP-Adresse eines Mobiltelefons statisch oder dynamisch zugewiesen werden. Einem Standard-GSM-Mobiltelefon kann jedoch keine IP-Adresse zugewiesen werden. Daher arbeitet zur Realisierung der vorliegenden Erfindung in einem GPRS-Netz die VMSC 58 derart, dass sie eine IP-Adresse über einen GPRS-Paketdatenprotokoll-Kontextaktivierungsprozess ("PDP"-Kontextaktivierungsprozess) zuweist.
In einem Ausführungsbeispiel enthält die VMSC 58 eine Mobiltelefontabelle, welche Informationen zu jedem Mobiltelefon speichert, wie etwa mm- und PDP-Kontextinformation, welche eine temporäre Mobilteilnehmerkennung ("TMSI"), eine internationale Funkkennung ("IMSI") und eine bestimmte Dienstgüte ("QoS") bezüglich der Information enthält. Diese Art von Information ist grundsätzlich ähnlich dem, was auf jedem Mobiltelefon gespeichert ist. In einem Ausführungsbeispiel verwendet das System der vorliegenden Erfindung ein H.323-Protokoll zum Übertragen von Sprachinformation, so dass die VMSC 58 teilweise wie ein H.323-Endgerät arbeitet.
Fig. 4 ist ein Blockdiagramm, welches die Verbindung zwischen einem H.323-Endgerät 66 in einem VoIP-Netz 68 und einem GSM- Mobiltelefon 70 in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt. Wie in dem Diagramm dargestellt, umfasst das System dieses Ausführungsbeispiels verschiedene Kommunikationskanäle: C1 zwischen H.323-Endgerät 66 und GK 50b, C2 zwischen GK 50b und GGSN 54a, C3 zwischen GGSN 54a und SGSN 54b, C4 zwischen SGSN 54b und VMSC 58, C5 zwischen VMSC 58 und BSC 56a, C6 zwischen BSC 56a und BTS 56c, C7 zwischen BTS 56c und GSM-Mobiltelefon 70, C8 zwischen H.323-Endgerät 66 und GGSN 54a, C9 zwischen VMSC 58 und VLR 62 und C10 zwischen VLR 62 und HLR 60. Kommunikationskanäle C1, C2 und C8 verwenden ein Übertragungssteuerungsprotokoll/Internetprotokoll ("TCP/IP"); Kommunikationskanäle C3 und C4 verwenden jeweils ein GPRS-Tunnelprotokoll ("GTP") und ein Gb-Protokoll; Kommunikationskanäle C5, C6, C7, C9 und C10 verwenden ein Standard-GSM-Protokoll. Genauer wird ein H.323-Protokoll, welches ein TCP/IP-basiertes Protokoll ist, verwendet in der Kommunikation zwischen der VMSC 58 und einem H.323-Netz 68, und das H.323-Protokoll basiert auf TCP/IP.
Die vorliegende Erfindung liefert ferner Registrierungsverfahren zum Liefern einer Sprachkommunikation zwischen einem drahtlosen Kommunikationsgerät und einem Endgerät in einem Paketdatennetz. Fig. 5 ist ein generelles Flussdiagramm zur Realisierung eines Ausführungsbeispiels der Registrierungsverfahren der vorliegenden Erfindung. Das Diagramm stellt ferner die Netzelemente dar, welche in jedem Schritt beteiligt sind. Sobald ein drahtloses Kommunikationsgerät, wie etwa ein Mobiltelefon, eingeschaltet wird, wird eine Standortaktualisierungsprozedur des drahtlosen Kommunikationsgeräts in Schritt 1.1 ausgeführt. In einem Ausführungsbeispiel, welches GPRS und GSM realisiert, wird eine Standard-GSM-Standortaktualisierungsprozedur durchgeführt. Die Kennung des drahtlosen Kommunikationsgeräts wird anschließend in Schritt 1.2 authentifiziert, wobei dies beispielsweise durch eine Standard-GSM-Authentifizierungsprozedur erfolgt. Für ein Netzsystem mit zwei Datenbasen eines VLR und eines HLR umfasst die Standortaktualisierungsprozedur in Schritt 1.1 ferner einen Teilschritt eines Ausführens einer weiteren Standard-GSM-Standortaktualisierungsprozedur, wobei VLR eine Standortaktualisierungsinformation eines Mobiltelefons dem HLR mitteilt und bei Empfang der Standortaktualisierungs-Information der HLR die Ordering-Information bezüglich des Mobiltelefons VLR in Schritt 1.3 sendet.
Nach den Standortaktualisierungs- und Authentifizierungsprozeduren wird anschließend eine Chiffrierungsprozedur für das drahtlose Kommunikationsgerät, wie etwa eine Standard-GSM- Chiffrierungsprozedur, in Schritt 1.4 durchgeführt. Eine VMSC wird anschließend benachrichtigt über die Registrierung des drahtlosen Kommunikationsgeräts, vorzugsweise einschließlich der Beendigung des Standortaktualisierungsvorgangs, in Schritt 1.5. In diesem Ausführungsbeispiel kommuniziert die VMSC mit dem drahtlosen Kommunikationsgerät über ein leitungsvermitteltes Netz und kommuniziert mit dem Endgerät über ein paketvermitteltes Netz. Nach Bestätigen der Registrierung durch die VMSC wird eine Kommunikation zwischen der VMSC und dem Paketdatennetz in Schritt 1.6 aktiviert. In einem Ausführungsbeispiel, welches GPRS realisiert, beinhaltet die Aktivierungsprozedur mehrere Schritte eines Standard-GPRS-Attach- und einer PDP-Kontext-Aktivierung. Zuerst leitet die VMSC ein GPRS- Attach mit einem SGSN ein. Entsprechend einer GPRS-PDP-Kontextaktivierungsprozedur leitet die VMSC für ein GPRS-Mobiltelefon anschließend einen neuen PDP-Kontext ein. Während der Einleitung verwendet GGSN IMSI eines Mobiltelefons zum Erhalten von Informationen in HLR, wie etwa eine IP-Adresse, welche dynamisch sein kann. GGSN erstellt ferner einen Satz für das Mobiltelefon, einschließlich Informationen wie IMSI, IP- Adresse, QoS-Informationen und SGSN-Adresse. Zu diesem Zeitpunkt wurde eine IP-Sitzung der VMSC aufgebaut, und die VMSC ist daher in der Lage, im Internetprotokoll mit einem externen H.323-Netz zu kommunizieren, vorzugsweise über einen Gatekeeper.
Nach einem Aktivierungsschritt 1.6 wird die Registrierung des drahtlosen Kommunikationsgeräts in dem Paketdatennetz in Schritt 1.7 ausgeführt. In einem bestimmten Ausführungsbeispiel, welches ein H.323-Paketdatennetz verwendet, wird eine H.323-Registrierung ausgeführt. Zur H.323-Registrierung leitet die VMSC eine H.323-Registrierung ein und benachrichtigt GK im H.323-Netz über die entsprechende Information einer Aliasadresse zu einer Transportadresse. Bei Empfang der Registrierungsanforderung eines Mobiltelefons erzeugt GK einen Satz bezüglich des Mobiltelefons, welcher entsprechende Informationen einer Mobiltelefonnummer zu einer IP-Adresse enthält. Der GK benachrichtigt anschließend die VMSC über die Beendigung der H.323-Registrierung. Bei Empfang der Benachrichtigung erstellt die VMSC mm und PDP-Kontext und speichert den Kontext im Mobiltelefonsatz der VMSC. Die VMSC benachrichtigt das drahtlose Kommunikationsgerät über eine Standortaktualisierungsoperation in Schritt 1.8. In einem Ausführungsbeispiel benachrichtigt die VMSC ein Mobiltelefon darüber, dass eine Standortaktualisierungsanforderung angenommen wurde. Die Registrierung ist daher beendet.
Die vorliegende Erfindung liefert ferner Rufaufbauverfahren für ein drahtloses Kommunikationsgerät zum Aktivieren von dessen Sprachkommunikation mit einem Endgerät in einem Paketdatennetz. Fig. 6 ist ein generelles Flussdiagramm zur Realisierung eines Ausführungsbeispiels der Rufaufbauverfahren der vorliegenden Erfindung. Das Diagramm zeigt ferner die Netzelemente, welche in jedem Schritt beteiligt sind. Kanalzuweisungs-, Authentifizierungs- und Chiffrierungseinricht-Prozeduren für das drahtlose Kommunikationsgerät, wie etwa ein Mobiltelefon, werden in Schritt 2.1 durchgeführt. Eine Rufeinrichtprozedur für das drahtlose Kommunikationsgerät, wie etwa eine Standard-GSM-Rufeinrichtprozedur, wird anschließend in Schritt 2.2 ausgeführt. In einem Ausführungsbeispiel, welches GPRS und GSM realisiert, sendet das Mobiltelefon über eine Wählanforderung ein "Um-Setup"-Signal an BSC. BSC sendet anschließend das Signal an VMSC, vorzugsweise über eine GSM-Abis-Schnittstelle und eine A-Schnittstelle. In anderen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung werden die Wählanforderung und deren Inhalt an die VMSC gesendet, und die VMSC fragt VLR an, um zu bestätigen, ob der angefragte Dienst des Durchführens eines Telefonrufs für ein bestimmtes Mobiltelefon zulässig ist. Bei Empfang einer Bestätigung der Zulässigkeit von VLR prüft die VMSC den PDP-Kontextsatz und bestimmt die Wegeleitung von Paketen gemäß GPRS-Tunnel-ID und GGSN-Nummer des Mobiltelefons.
Ein Sprachkommunikationskanal wird aufgebaut zwischen VMSC und dem Paketdatennetz in Schritt 2.3. Die VMSC in der vorliegenden Erfindung kommuniziert mit dem drahtlosen Kommunikationsgerät über ein leitungsvermitteltes Netz und kommuniziert mit dem Endgerät über ein paketvermitteltes Netz. Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet eine Standard- H.225-Registrierung-Zulassung und-Status-Zulassungsprozedur, durch welche ein GK die VMSC mit der IP-Adresse des Endgeräts beliefert hat. Als erläuterndes Beispiel kann das Signal übertragen werden über einen Pfad C4↔C3↔C2, wie in Fig. 4 dargestellt. Bei Empfang eines Antwortsignals von GK kommuniziert VMSC mit dem Endgerät über GGSN; um Q.931-Einricht- und Rufverarbeitungssignale zwischen VMSC und dem Endgerät auszutauschen, um einen Sprachkommunikationskanal aufzubauen. Das Blockdiagramm in Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Sprachkommunikationskanals, welcher einen Signalpfad C4↔C3↔C8 für die Kommunikation zwischen VMSC 58 und einem H.323-Endgerät 66 vorsieht. Das Endgerät kann ferner RAS-Zulassungsanforderungssignale ("ARQ"-Signale) an GK 50b senden und eine Übertragung anfordern, wobei dem Pfad C1 gefolgt wird, wie in Fig. 4 dargestellt.
Sobald der Sprachkommunikationskanal zwischen der VMSC und dem Paketdatennetz in Schritt 2.3 aufgebaut ist, werden das Endgerät in dem Paketdatennetz und dem drahtlosen Kommunikationsgerät, wie etwa einem Mobiltelefon, in Schritt 2.4 angerufen. In einem Ausführungsbeispiel erzeugt, wenn eine Kommunikationsanforderung des Endgeräts, wie etwa eines H.323-Endgeräts, durch GK akzeptiert wird, das Endgerät selbst Anruftöne und benachrichtigt das Mobiltelefon über Standard-Q.931-Anruf- und GSM- Anruf-Signale. Bei Empfang der Anrufsignale erzeugt das Mobiltelefon Anruftöne. Das Endgerät und das drahtlose Kommunikationsgerät werden daher über die VMSC in Schritt 2.5 verbunden. Vorzugsweise erzeugt das empfangende H.323-Endgerät ein Q.931- Verbindungssignal und sendet es zur VMSC; die VMSC sendet das Signal an das Mobiltelefon nacheinander über GSM-A-, Abis- und Um-Schnittstellen, wie in Fig. 4 dargestellt, jeweils für Kanäle C5, C6 und C7. In einem Ausführungsbeispiel initiiert die VMSC einen PDP-Kontext für das Mobiltelefon für Sprachkommunikation durch Ausführen einer Standard-GPRS-PDP-Kontextaktivierungsprozedur in Schritt 2.6. Eine PDP-Kontextaktivierungsprozedur wird ausgeführt, um einen Sprach-PDP-Kontext zu erzeugen. Die Benutzer des Mobiltelefons und des H.323-Endgeräts sind in der Lage, mit ihrer Konversation über die Kommunikation der VMSC fortzufahren, wie in Fig. 6 dargestellt.
Die vorliegende Erfindung liefert ferner Ruftrennverfahren zum Beenden einer Sprachkommunikation zwischen einem drahtlosen Kommunikationsgerät und einem Endgerät in einem Paketdatennetz. Fig. 7 ist ein generelles Flussdiagramm zur Realisierung eines Ausführungsbeispiels der Ruftrennverfahren der vorliegenden Erfindung. Das Diagramm zeigt ferner die Netzelemente, welche in diesem Schritt beteiligt sind. Trenn- und Löseprozeduren werden in Schritt 3.1 durchgeführt. In einem Ausführungsbeispiel wird die Sprachkommunikation, welche zwischen dem drahtlosen Kommunikationsgerät, wie einem Mobiltelefon, und dem Endgerät, wie etwa einem H.323-Endgerät, getrennt durch das Mobiltelefon. Wenn ein Benutzer die Kommunikation durch "Aufhängen" des Mobiltelefons beendet, so sendet das Mobiltelefon ein Trennsignal. Das Trennsignal wird gewöhnlich über BTS und BSC an eine VMSC übertragen. Die VMSC in der vorliegenden Erfindung kommuniziert mit dem drahtlosen Kommunikationsgerät über ein leitungsvermitteltes Netz und kommuniziert mit dem Endgerät über ein paketvermitteltes Netz. Die VMSC sendet anschließend ein Lösesignal. In einem Ausführungsbeispiel, welches die vorliegende Erfindung anwendet zur Sprachkommunikation zwischen einem Mobiltelefon in einem GPRS-Netz und einem H.323-Endgerät, sendet die VMSC ein Q.931-Lösebeendigungssignal an das H.323-Endgerät, um das Gespräch zu beenden.
Eine Trennanforderungsprozedur wird ausgeführt in Schritt 3.2, wobei dies vorzugsweise durch Austauschen von Trennanforderungen zwischen der VMSC und dem Endgerät erfolgt. In einem Ausführungsbeispiel tauschen sowohl die VMSC als auch das H.323- Endgerät RAS-Trennanforderungen ("DRQs") und RAS-Trennbestätigungen ("DCFs") mit einem GK aus, um dem GK mitzuteilen, dass die Kommunikation beendet wurde. Der GK erhält anschließend die benötigten Sätze bezüglich dieses bestimmten Telefonrufs zur Bestimmung angemessener Dienstgebühren. Schließlich wird eine Deaktivierungsprozedur ausgeführt in Schritt 3.3. In einem der bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung wird eine Standard-GPRS-PDP-Kontextdeaktivierungsprozedur ausgeführt zur Deaktivierung des PDP-Kontextes.
Außerdem liefert die vorliegende Erfindung Rufempfangsverfahren für ein drahtloses Kommunikationsgerät zum Empfangen einer Sprachkommunikation, welche initiiert wird durch ein Endgerät in einem Paketdatennetz. Fig. 8 ist ein generelles Flussdiagramm zur Realisierung eines Ausführungsbeispiels des Rufempfangsverfahrens der vorliegenden Erfindung. Das Diagramm zeigt ferner die Netzelemente, welche in jedem Schritt beteiligt sind. Ein Sprachkommunikationskanal wird zwischen einer VMSC und dem Endgerät in Schritt 4.1 aufgebaut.
In einem Ausführungsbeispiel werden Standard-H.225-RAS-Zulassungsanforderungs- und Q.931-Einricht-Prozeduren ausgeführt. Das Endgerät, wie etwa ein H.323-Endgerät, sendet ein H.225- RAS-Zulassungsanforderungssignal an einen GK des Paketdatennetzes, welches die Kennung des drahtlosen Kommunikationsgeräts, wie die Telefonnummer eines Mobiltelefons, enthält. Der GK ist in der Lage, die entsprechende IP-Adresse gemäß einer IP-Umwandlungstabelle zu ermitteln und antwortet dem H.323- Endgerät mit einem H.225-RAS-Zulassungsbestätigungsignal. Das H.323-Endgerät sendet, vorzugsweise über ein GGSN, ein Q.931- Einrichtsignal an die VMSC, um einen Sprachkommunikationskanal aufzubauen. Die VMSC in der vorliegenden Erfindung kommuniziert mit dem drahtlosen Kommunikationsgerät über ein leitungsvermitteltes Netz und kommuniziert mit dem Endgerät über ein paketvermitteltes Netz. Bei Empfang eines Einrichtsignals erhält GGSN den PDP-Kontext der identifizierten drahtlosen Kommunikationsvorrichtung, wie etwa ein Mobiltelefon, gemäß der IP-Adresse, welche durch ein von dem H.323-Endgerät empfangenes Paket erkannt wurde. Der GGSN erhält anschließend die GPRS-Tunnel-ID und die SGSN-Adresse des Mobiltelefons aus dem PDP-Kontext und sendet das Paket an die VMSC. Bei Empfang des Q.931-Signals antwortet die VMSC dem H.323-Endgerät mit einem Q.931-Rufverarbeitungssignal. Die VMSC und der GK tauschen RAS- ARQ- und Zulassungsbestätigungs("ACF")-Signale miteinander aus. Die VMSC sendet anschließend eine Kommunikationsanforderung in einer ähnlichen Weise wie in Schritt 2.3 dargestellt, wie aus Fig. 6 ersichtlich.
Nach Aufbauen des Sprachkommunikationskanals in Schritt 4.1 erfolgt ein Paging des drahtlosen Kommunikationsgeräts durch die VMSC in Schritt 4.2, beispielsweise durch Ausführen einer Standard-GSM-Paging-Prozedur. Bei Empfang einer Antwort von einer drahtlosen Kommunikationsvorrichtung durch die VMSC werden Kanalzuweisungs-, Authentifizierungs- und Chiffrierungseinricht-Prozeduren für das drahtlose Kommunikationsgerät in Schritt 4.3 durchgeführt. In einem Ausführungsbeispiel, welches GSM und GPRS realisiert, arbeiten VMSC und VLR in einem GSM/GPRS-Netz zusammen, um Standard-GSM-Kanalzuweisungs-, Authentifizierungs- und Chiffrierungseinrichtprozeduren auszuführen. Eine Rufeinrichtprozedur für die drahtlose Kommunikationsvorrichtung wird in Schritt 4.4 ausgeführt. In einem Ausführungsbeispiel führt die VMSC eine Standard-GSM-Rufeinrichtprozedur durch Senden eines Einrichtsignals an das drahtlose Kommunikationsgerät, wie etwa ein Mobiltelefon, vorzugsweise über BSC und BTS.
Das drahtlose Kommunikationsgerät und das Endgerät werden beide in Schritt 4.4 angerufen. In einem Ausführungsbeispiel erzeugt das Mobiltelefon einen Anrufton und sendet ein Anrufsignal an die VMSC. Die VMSC sendet das Anrufsignal an das H.323-Endgerät und löst einen Anruf des H.323-Endgeräts aus. Das Endgerät und das drahtlose Kommunikationsgerät werden anschließend über die VMSC in Schritt 4.6 verbunden. Als Beispiel einer Verbindungsprozedur nimmt der Benutzer eines Mobiltelefons diese bestimmte Rufanforderung auf, und das Mobiltelefon sendet ein Verbindungssignal an die VMSC. Bei Empfang des Verbindungssignals sendet die VMSC ein Q.931-Verbindungssignal an das H.323-Endgerät. Schließlich wird die Sprachkommunikation für das sprachlose Kommunikationsgerät aktiviert durch die VMSC in Schritt 4.7. In einem Ausführungsbeispiel initiiert die VMSC einen Sprachkommunikations-PDP-Kontext für das drahtlose Kommunikationsgerät bei Empfang des Verbindungssignals, um eine Sprachkommunikation zu liefern. Die Benutzer des Mobiltelefons und des H.323-Endgeräts sind in der Lage, mit ihrer Konversation durch die Kommunikation der VMSC fortzufahren, wie in Fig. 8 dargestellt.
Die Systeme und Verfahren der vorliegenden Erfindung liefern einen VoIP-Dienst für Funknetze durch eine VMSC, welche zwischen einem leitungsvermittelten Netz und einem paketvermittelten Netz kommuniziert. Die VMSC wandelt zwischen Sprachsignalen von und zu einem leitungsvermittelten Netz und Sprachpaketen zu und von einem paketvermittelten Netz um. Daher können in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die Systeme und Verfahren unter den Standard-H.323-, GPRS- und GSM-Protokollen ohne Abwandeln des Betriebs herkömmlicher paketvermittelter GPRS- und H.323-Netze arbeiten. In diesem besonderen Ausführungsbeispiel sind Standard-GSM- und GPRS-Mobiltelefone ohne H.323-Kommunikationsfähigkeiten in der Lage, einen VoIP-Dienst durch Realisieren der Systeme und Verfahren der vorliegenden Erfindung zu empfangen.
Zusammenfassend betrifft die vorliegende Erfindung ein System zum Liefern einer Sprachkommunikation zwischen einem Endgerät in einem Paketdatennetz und einem drahtlosen Kommunikationsgerät, umfassend ein eine Paketkommunikation unterstützendes Teilsystem, ein Basisstation-Teilsystem und eine Sprache-über- Internet-Protokoll-Funkvermittlungsstelle ("VMSC"). Das eine Paketkommunikation unterstützende Teilsystem kommuniziert mit dem Paketdatennetz und arbeitet ferner derart, dass es das drahtlose Kommunikationsgerät lokalisiert. Das Basisstation- Teilsystem kommuniziert mit dem drahtlosen Kommunikationsgerät und kommuniziert ferner mit dem Paketdatennetz über das eine Paketkommunikation unterstützende Teilsystem in Form von Datenpaketen. Die VMSC kommuniziert mit dem ein Paketkommunikation unterstützenden Teilsystem über ein paketvermitteltes Netz und kommuniziert mit dem Basisstation-Teilsystem über ein leitungsvermitteltes Netz. Außerdem sind Registrierungs-, Rufaufbau-, Rufabbau- und Rufempfangsverfahren vorgesehen für ein drahtloses Kommunikationsgerät, um eine Sprachkommunikation zwischen dem drahtlosen Kommunikationsgerät und einem Endgerät in einem Paketdatennetz zu ermöglichen.
Fachleuten auf diesem Gebiet wird klar sein, dass verschiedene Abwandlungen und Änderungen der offenbarten Systeme und Verfahren ohne Abweichen von Umfang und Wesen der Erfindung vorgenommen werden können. Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind für Fachleute auf diesem Gebiet aus der Beschreibung und der praktischen Ausführung der hier offenbarten Erfindung offensichtlich. Es ist beabsichtigt, dass die Beschreibung und die Beispiele lediglich Beispielscharakter haben, wobei der wahre Umfang und das wahre Wesen der Erfindung in den nachfolgenden Ansprüchen dargelegt ist.

Claims

1. System zum Liefern von Sprachkommunikation zwischen einem Endgerät in einem Paketdatennetz und einem drahtlosen Kommunikationsgerät, umfassend:
ein eine Paketübertragung unterstützendes Teilsystem, welches mit dem Paketdatennetz kommuniziert, wobei das eine Paketkommunikation unterstützende Teilsystem derart arbeitet, dass es das drahtlose Kommunikationsgerät lokalisiert;
ein Basisstation-Teilsystem, welches mit dem drahtlosen Kommunikationsgerät und dem eine Paketkommunikation unterstützenden Teilsystem kommuniziert, wobei das eine Paketkommunikation unterstützende Teilsystem Datenpakete zwischen dem Basisstation-Teilsystem und dem Paketdatennetz überträgt; und
eine Sprache-über-Internet-Protokoll-Funkvermittlungsstelle ("VMSC"), welche mit dem eine Paketkommunikation unterstützenden Teilsystem über ein paketvermitteltes Netz kommuniziert und mit dem Basisstation-Teilsystem über ein leitungsvermitteltes Netz kommuniziert.

2. System nach Anspruch 1, wobei ein Netz, welches zwischen dem Paketdatennetz und dem drahtlosen Kommunikationsgerät kommuniziert, Generellen Paketfunkdienst (General Racket Radio Service "GPRS") realisiert.

3. System nach Anspruch 2, wobei das eine Paketkommunikation unterstützende Teilsystem einen Gateway-GPRS-Unterstützungs-Node (Gateway GPRS Support Node "GGSN") und einen GPRS-Partnerunterstützungs-Node (Serving GPRS Support Node "SGSN") umfasst, der GGSN mit dem Paketdatennetz kommuniziert und der SGSN mit dem GGSN und der VMSC kommuniziert.

4. System nach Anspruch 1, wobei das Basisstation-Teilsystem eine Basisstationsteuerung BSC und einen Basisstation-Sender/Empfänger BTS umfasst, wobei die BSC mit dem eine Paketkommunikation unterstützenden Teilsystem über eine Basisstation-Paketsteuereinheit kommuniziert und die BTS mit dem drahtlosen Kommunikationsgerät kommuniziert.

5. System nach Anspruch 1, wobei die VMSC einen Vocoder und eine Paketsteuereinheit ("PCU"), welche mit dem Vocoder kommuniziert, umfasst, der Vocoder mit dem leitungsvermittelten Netz kommuniziert, um Sprachsignale von dem Basisstation-Teilsystem zu empfangen bzw. zu diesem zu senden, und die PCU mit dem Paketvermittlungsnetz kommuniziert, um Sprachpakete von dem eine Paketübertragung unterstützenden Teilsystem zu empfangen bzw. zu diesem zu senden.

6. System nach Anspruch 5, wobei der Vocoder einen digitalisierten Datenstrom in komprimierte Datensignale komprimiert und die PCU die Sprachsignale in Paketform sendet und die PCU Sprachsignale in Paketform empfängt und der Vocoder die komprimierten Datensignale zu einem digitalisierten Datenstrom dekomprimiert.

7. System nach Anspruch 1, wobei das drahtlose Kommunikationsgerät ein Mobiltelefon ist und das Endgerät ein H.323-Endgerät ist.

8. System nach Anspruch 1, wobei das System ein Registrierungsverfahren realisiert, welches umfasst:
Durchführen einer Standortaktualisierung des drahtlosen Kommunikationsgeräts;
Authentifizieren der Kennung des drahtlosen Kommunikationsgeräts;
Ausführen einer Chiffrierungsprozedur für das drahtlose Kommunikationsgerät;
Benachrichtigen der VMSC über die Registrierung des drahtlosen Kommunikationsgeräts;
Aktivieren der Kommunikation zwischen der VMSC und dem Paketdatennetz;
Durchführen einer Registrierung des drahtlosen Kommunikationsgeräts im Paketdatennetz;
Benachrichtigen des drahtlosen Kommunikationsgeräts über die Beendigung einer Standortaktualisierung.

9. System nach Anspruch 1, wobei das System ein Rufaufbauverfahren realisiert, welches umfasst:
Ausführen von Kanalzuweisungs-, Authentifizierungs- und Chiffrierungseinricht-Prozeduren für das drahtlose Kommunikationsgerät;
Ausführen einer Rufeinrichtprozedur für das drahtlose Kommunikationsgerät;
Aufbauen eines Sprachkommunikationskanals zwischen der VMSC und dem Paketdatennetz;
Anrufen des Endgeräts und des drahtlosen Kommunikationsgeräts;
Verbinden des Endgeräts und des drahtlosen Kommunikationsgeräts über die VMSC; und
Ausführen einer Paketdatenprotokoll-Kontextaktivierungsprozedur ("PDP"-Kontextaktivierungsprozedur), um einen Sprach-PDP-Kontext zu erzeugen.

10. System nach Anspruch 1, wobei das System ein Ruftrennverfahren realisiert, welches umfasst:
Trennen einer Sprachkommunikation durch das drahtlose Kommunikationsgerät und Senden eines Lösesignals an das Endgerät durch die VMSC;
Austauschen von Trennanforderungen zwischen der VMSC und dem Endgerät; und
Ausführen einer Sprach-PDP-Kontextdeaktivierungsprozedur.

11. System nach Anspruch 1, wobei das System ein Rufempfangsverfahren realisiert, welches umfasst:
Aufbauen eines Sprachkommunikationskanals zwischen der VMSC und dem Endgerät;
Paging des drahtlosen Kommunikationsgeräts;
Ausführen von Kanalzuweisungs-, Authentifizierungs- und Chiffrierungseinricht-Prozeduren für das drahtlose Kommunikationsgerät bei Empfang einer Antwort von dem drahtlosen Kommunikationsgerät;
Ausführen einer Rufeinrichtprozedur für das drahtlose Kommunikationsgerät;
Anrufen des drahtlosen Kommunikationsgeräts und Anrufen des Endgeräts in dem Paketdatennetz;
Verbinden des Endgeräts und des drahtlosen Kommunikationsgeräts über die VMSC;
Aktivieren einer Sprachkommunikation für das drahtlose Kommunikationsgerät durch die VMSC.

12. System zum Liefern eines Sprache-über-Internet-Protokoll- Dienstes zwischen einem H.323-Endgerät in einem Paketdatennetz und einem Mobiltelefon in einem Netz, welches General Packet Radio Service ("GPRS") realisiert, umfassend:
ein eine Paketkommunikation unterstützendes Teilsystem, welches mit dem Paketdatennetz kommuniziert, wobei das eine Paketkommunikation unterstützende Teilsystem derart arbeitet, dass es das Mobiltelefon lokalisiert, wobei das eine Paketkommunikation unterstützende Teilsystem einen Gateway GPRS Support Node ("GGSN") und einen Serving GPRS Support Node ("SGSN") umfasst, wobei der GGSN mit dem Paketdatennetz kommuniziert und der SGSN mit dem GGSM kommuniziert;
ein Basisstation-Teilsystem, welches mit dem Mobiltelefon und dem SGSN kommuniziert, wobei das eine Paketkommunikation unterstützende Teilsystem Datenpakete zwischen dem Basisstation-Teilsystem und dem Paketdatennetz überträgt, wobei das Basisstationteilsystem eine Basisstationsteuerung ("BSC") und einen Basisstation-Sender/Empfänger ("BTS") umfasst, wobei die BSC mit dem SGSN über eine Basisstation-Paketsteuereinheit kommuniziert und die BTS mit dem Mobiltelefon kommuniziert;
eine VoIP-Funkvermittlungsstelle ("VMSC"), welche mit dem SGSN über ein paketvermitteltes Netz kommuniziert und mit der BSC über ein leitungsvermitteltes Netz kommuniziert, wobei die VMSC einen Vocoder und eine Paketsteuereinheit ("PCU") umfasst, welche mit dem Vocoder kommuniziert, wobei der Vocoder mit dem leitungsvermittelten Netz kommuniziert, um Sprachsignale von der BSC zu empfangen bzw. Sprachsignale zu dieser zu senden, wobei die PCU mit dem SGSN kommuniziert, um Sprachsignale von dem eine Paketkommunikation unterstützenden Teilsystem zu empfangen bzw. Sprachpakete zu diesem zu senden.

13. Registrierungsverfahren zum Liefern einer Sprachkommunikation zwischen einem drahtlosen Kommunikationsgerät und einem Endgerät in einem Paketdatennetz, umfassend:
Durchführen einer Standortaktualisierung des drahtlosen Kommunikationsgeräts;
Authentifizieren der Kennung des drahtlosen Kommunikationsgeräts;
Ausführen einer Chiffrierungsprozedur für das drahtlose Kommunikationsgerät;
Benachrichtigen der Sprache-über-Internet-Protokoll-Funkvermittlungsstelle ("VMSC") über die Registrierung des drahtlosen Kommunikationsgeräts, wobei die VMSC mit dem drahtlosen Kommunikationsgerät über ein leitungsvermitteltes Netz und mit dem Endgerät über ein paketvermitteltes Netz kommuniziert;
Aktivieren der Kommunikation zwischen der VMSC und dem Paketdatennetz;
Durchführen einer Registrierung des drahtlosen Kommunikationsgeräts im Paketdatennetz;
Benachrichtigen des drahtlosen Kommunikationsgeräts über die Beendigung einer Standortaktualisierung.

14. Registrierungsverfahren nach Anspruch 13, wobei ein Netz, welches zwischen dem Paketdatennetz und dem drahtlosen Kommunikationsgerät überträgt, General Packet Radio Service ("GPRS") realisiert.

15. Registrierungsverfahren nach Anspruch 13, wobei eine Aktivierung der Kommunikation zwischen der VMSC und dem Paketdatennetz umfasst:
Initiieren eines neuen Paketdatenprotokoll-Kontextes ("PDP"-Kontext) durch die VMSC;
Aufbauen eines Satzes für das drahtlose Kommunikationsgerät durch einen Gateway GPRS Support Node ("GGSN"), wobei der GGSN mit dem Paketdatennetz über einen Gatekeeper ("GK") und mit der VMSC über einen unterstützenden Serving GPRS Support Node ("SGSN") kommuniziert; und
Ermöglichen einer Internetprotokollkommunikation zwischen dem GK und der VMSC.

16. Registrierungsverfahren nach Anspruch 13, wobei die Registrierung des drahtlosen Kommunikationsgeräts mit dem Paketdatennetz umfasst:
Initiieren der Registrierung und Benachrichtigen eines Gatekeepers ("GK") über das Paketdatennetz durch die VMSC mit einer Aliasadresse und einer Transportadresse;
Erzeugen eines Satzes durch den GK für das Mobiltelefon mit entsprechender Information einer Mobiltelefonnummer zu einer IP-Adresse;
Benachrichtigen der VMSC über die Beendigung der Registrierung durch den GK; und
Aufbauen eines Mobilitätsmanagements und eines Paketdatenprotokollkontextes durch die VMSC und Speichern des Kontextes in einem Mobiltelefonsatz der VMSC.

17. Registrierungsverfahren nach Anspruch 13, wobei das drahtlose Kommunikationsgerät ein Mobiltelefon und das Endgerät ein H.232-Endgerät ist.

18. Registrierungsverfahren zum Liefern eines Sprach-über-Internet-Protokoll-Dienstes zwischen einem H.323-Endgerät in einem Paketdatennetz und einem Mobiltelefon in einem Netz, welches General Packet Radio Service ("GPRS") realisiert, umfassend:
Durchführen einer Standortaktualisierung des Mobiltelefon;
Authentifizieren der Kennung des Mobiltelefon;
Ausführen einer Chiffrierungsprozedur für das Mobiltelefon;
Benachrichtigen einer Sprache-über-Internet-Protokoll- Funkvermittlungsstelle ("VMSC") über die Registrierung des Mobiltelefons, wobei die VMSC mit dem Mobiltelefon über ein leitungsvermitteltes Netz und mit dem H.323-Endgerät über ein paketvermitteltes Netz kommuniziert;
Aktivieren einer Kommunikation zwischen der VMSC und dem Paketdatennetz, wobei eine Aktivierung der Kommunikation umfasst:
Initiieren eines neuen Paketdatenprotokollkontextes ("PDP"-Kontextes) durch die VMSC;
Aufbauen eines Satzes für das Mobiltelefon durch einen Gateway GPRS Support Node ("GGSN"), wobei der GGSN mit dem Paketdatennetz über einen Gatekeeper ("GK") und mit der VMSC über einen unterstützenden Serving GPRS Support Node ("SGSN") kommuniziert; und
Ermöglichen einer Internet-Protokoll-Kommunikation ("IP"-Kommunikation) zwischen dem GK und der VMSC;
Durchführen einer Registrierung des Mobiltelefons im Paketdatennetz, umfassend:
Initiieren der Registrierung durch die VMSC und Benachrichtigen eines Gatekeepers ("GK") über das Paketdatennetz mit einer Aliasadresse und einer Transportadresse durch die VMSC;
Erzeugen eines Satzes durch den GK für das Mobiltelefon mit entsprechenden Informationen einer Mobiltelefonnummer zu einer IP-Adresse;
Benachrichtigen der VMSC über die Beendigung der Registrierung durch den GK; und
Aufbauen eines Mobilitätsmanagements und eines Paketdatenprotokollkontextes durch die VMSC und Speichern des Kontextes in einem Mobiltelefonsatz der VMSC; und
Benachrichtigen des Mobiltelefons über die Beendigung der Standortaktualisierung.

19. Rufaufbauverfahren für ein drahtloses Kommunikationsgerät, um eine Sprachkommunikation mit einem Endgerät in einem Paketdatennetz zu aktivieren, umfassend:
Durchführen von Kanalzuweisungs-, Authentifizierungs- und Chiffrierungs-Einrichtprozeduren für das drahtlose Kommunikationsgerät;
Durchführen einer Rufeinrichtprozedur für das drahtlose Kommunikationsgerät;
Aufbauen eines Sprachkommunikationskanals zwischen einer Sprache-über-Internet-Protokoll-Funkvermittlungsstelle ("VMSC") und dem Paketdatennetz, wobei die VMSC mit dem drahtlosen Kommunikationsgerät über ein leitungsvermitteltes Netz und mit dem Endgerät über ein paketvermitteltes Netz kommuniziert;
Anrufen des Endgeräts und des drahtlosen Kommunikationsgeräts;
Verbinden des Endgeräts und des drahtlosen Kommunikationsgeräts über die VMSC; und
Durchführen einer Paketdatenprotokoll-Kontextaktivierungsprozedur ("PDP"-Kontextaktivierungsprozedur) zum Erzeugen eines Sprach-PDP-Kontextes.

20. Rufaufbauverfahren nach Anspruch 19, wobei ein Netz, welches zwischen dem Paketdatennetz und dem drahtlosen Kommunikationsgerät überträgt, General Packet Radio Service realisiert.

21. Rufaufbauverfahren nach Anspruch 19, wobei der Schritt eines Aufbauens des Sprachkommunikationskanals zwischen der VMSC und dem Paketdatennetz umfasst:
Liefern der Internetprotokolladresse des Endgeräts an die VMSC durch einen Gatekeeper ("GK") des Paketdatennetzes;
Kommunizieren mit dem Endgerät durch die VMSC, um Einricht- und Rufverarbeitungssignale zwischen der VMSC und dem Endgerät auszutauschen; und
Senden von Registrierungs-, Zulassungs- und Status- ("RAS")Zulassungsanforderungs-("ARQ")Signalen an den GK und Anfordern einer Kommunikation durch das Endgerät.

22. Rufaufbauverfahren nach Anspruch 19, wobei das drahtlose Kommunikationsgerät ein Mobiltelefon und das Endgerät ein H.323-Endgerät ist.

23. Rufaufbauverfahren für ein Mobiltelefon in einem Netz, welches General Packet Radio Service realisiert, um eine Sprache-über-Internet-Protokoll-Kommunikation mit einem H.323-Endgerät in einem Paketdatennetz zu aktivieren, umfassend:
Ausführen von Kanalzuweisungs-, Authentifizierungs- und Chiffrierungseinricht-Prozeduren für das Mobiltelefon;
Ausführen einer Rufeinrichtprozedur für das Mobiltelefon;
Aufbauen eines Kommunikationskanals zwischen einer Sprache-über-Internet-Protokoll-Funkvermittlungsstelle ("VMSC") und dem Paketdatennetz, umfassend:
Liefern der Internet-Protokoll-Adresse des H.323-Endgeräts an die VMSC durch einen Gatekeeper des Paketdatennetzes;
Kommunizieren mit dem H.323-Endgerät durch die VMSC, um Einricht- und Rufverarbeitungssignale zwischen der VMSC und dem H.323-Endgerät auszutauschen; und
Senden von Registrierungs-, Zulassungs- und Status- Zulassungsanforderungssignalen an den Gatekeeper und Anfordern einer Kommunikation durch das Endgerät, wobei die VMSC mit dem Mobiltelefon über ein leitungsvermitteltes Netz und mit dem H.323-Endgerät über ein paketvermitteltes Netz kommuniziert;
Anrufen des H.323-Endgeräts und des Mobiltelefons;
Verbinden des H.323-Endgeräts und des Mobiltelefons über die VMSC; und
Ausführen einer Paketdatenprotokoll-Kontextaktivierungsprozedur ("PDP"-Kontextaktivierungsprozedur), um einen Sprach-PDP-Kontext zu erzeugen.

24. Ruftrennverfahren zum Beenden einer Sprachkommunikation zwischen einem drahtlosen Kommunikationsgerät und einem Endgerät in einem Paketdatennetz, umfassend:
Trennen einer Sprachkommunikation durch das drahtlose Kommunikationsgerät und Senden eines Lösesignals an das Endgerät durch eine Sprache-über-Internet-Protokoll-Funkvermittlungsstelle ("VMSC"), welche mit dem drahtlosen Kommunikationsgerät über ein leitungsvermitteltes Netz und mit dem Endgerät über ein paketvermitteltes Netz kommuniziert;
Austauschen von Trennanforderungen zwischen der VMSC und dem Endgerät; und
Ausführen einer Deaktivierungsprozedur.

25. Ruftrennverfahren nach Anspruch 24, wobei ein Netz, welches zwischen dem Paketdatennetz und dem drahtlosen Kommunikationsgerät überträgt, General Packet Radio Service realisiert.

26. Ruftrennverfahren nach Anspruch 24, wobei das drahtlose Kommunikationsgerät ein Mobiltelefon ist und das Endgerät ein H.323-Endgerät ist.

27. Ruftrennverfahren zum Beenden einer Sprachkommunikation zwischen einem Mobiltelefon in einem Netz, welches General Packet Radio Service realisiert, und einem H.323-Endgerät in einem Paketdatennetz, umfassend:
Trennen einer Sprachkommunikation durch das drahtlose Kommunikationsgerät und Senden eines Lösesignals an das Endgerät durch die Sprache-über-Internet-Protokoll-Funkvermittlungsstelle ("VMSC"), welche mit dem drahtlosen Kommunikationsgerät über ein leitungsvermitteltes Netz und mit dem Endgerät über ein paketvermitteltes Netz kommuniziert;
Austauschen von Trennanforderungen zwischen der VMSC und dem Endgerät; und
Ausführen einer Deaktivierungsprozedur.

28. Rufempfangsverfahren, welches einem drahtlosen Kommunikationsgerät ermöglicht, eine durch ein Endgerät in einem Paketdatennetz eingeleitete Sprachkommunikation zu empfangen, umfassend:
Aufbauen eines Sprachkommunikationskanals zwischen einer Sprech-Über-Internet-Protokoll-Funkvermittlungsstelle ("VMSC") und dem Endgerät, wobei die VMSC mit dem drahtlosen Kommunikationsgerät über ein leitungsvermitteltes Netz und mit Endgerät über ein paketvermitteltes Netz kommuniziert;
Paging des drahtlosen Kommunikationsgeräts;
Ausführen von Kanalzuweisungs-, Authentifizierungs- und Chiffrierungs-Einrichtprozeduren für das drahtlose Kommunikationsgerät bei Empfang einer Antwort von dem drahtlosen Kommunikationsgerät;
Ausführen einer Rufeinrichtprozedur für die drahtlose Kommunikationsgerät;
Anrufen des drahtlosen Kommunikationsgeräts und Anrufen des Endgeräts;
Verbinden des Endgeräts und des drahtlosen Kommunikationsgeräts über die VMSC;
Ausführen einer Paketdatenprotokoll("PDP")-Kontextaktivierungsprozedur zum Erzeugen eines Sprach-PDP-Kontextes; und
Aktivieren einer Sprachkommunikation für ein drahtloses Kommunikationsgerät durch die VMSC.

29. Rufempfangsverfahren nach Anspruch 28, wobei ein Netzwerk, welches zwischen dem Paketdatennetz und dem drahtlosen Kommunikationsgerät überträgt, General Packet Radio Service realisiert.

30. Rufempfangsverfahren nach Anspruch 28, wobei ein Aufbauen des Sprachkommunikationskanals umfasst:
Ausführen von Registierungs-Zulassungs-und-Status("RAS")- Zulassungsanforderungs("ARQ")- und Einrichtprozeduren, wobei das Endgerät ein RAS-Zulassungsanforderungssignal an einen Gatekeeper des Paketdatennetzes sendet, welches die Kennung des drahtlosen Kommunikationsgeräts enthält, und der Gatekeeper dem Endgerät mit einem RAS-Zulassungsbestätigungssignal antwortet;
Senden eines Einrichtsignals an die VMSC durch das Endgerät;
dem Endgerät Antworten mit einem Rufverarbeitungssignal durch die VMSC; und
Austauschen von RAS-Zulassungsanforderungs- und Zulassungsbestätigungssignalen zwischen der VMSC und dem Gatekeeper.

31. Rufempfangsverfahren nach Anspruch 28, wobei das drahtlose Kommunikationsgerät ein Mobiltelefon ist und das Endgerät ein H.323-Endgerät ist.

32. Rufempfangsverfahren, welches einem Mobiltelefon in einem Netz, das General Packet Radio Service realisiert, ermöglicht, eine Sprachkommunikation, eingeleitet durch ein H.323-Endgerät in einem Paketdatennetz, zu empfangen, und welches umfasst:
Aufbauen eines Sprachkommunikationskanals zwischen einer Sprache-über-Internet-Protokoll-Funkvermittlungsstelle ("VMSC") und dem H.323-Endgerät, wobei die VMSC mit dem Mobiltelefon über ein leitungsvermitteltes Netz kommuniziert und mit dem H.323-Endgerät über ein paketvermitteltes Netz kommuniziert, wobei der Schritt eines Aufbauens eines Sprachkommunikationskanals umfasst:
Ausführen von Registrierungs-Zulassungs-und-Status("RAS")-Zulassungsanforderungs- und -Einrichtprozeduren, wobei das H.323-Endgerät ein RAS- Zulassungsanforderungssignal an einen Gatekeeper ("GK") des Paketdatennetzes sendet, welches die Kennung des Mobiltelefons enthält, und der GK dem H.323-Endgerät mit einem RAS- Zulassungsbestätigungssignal antwortet;
Senden eines Einrichtsignals an die VMSC durch das H.323-Endgerät;
dem H.323-Endgerät Antworten mit einem Rufverarbeitungssignal durch die VMSC; und
Austauschen der RAS-Zulassungsanforderungs- und Zulassungsbestätigungssignale zwischen der VMSC und dem GK;
Paging des Mobiltelefons;
Ausführen von Kanalzuweisungs-, Authentifizierungs- und Chiffrierungs-Einrichtprozedurchen für das Mobiltelefon bei Empfang einer Antwort von dem Mobiltelefon;
Ausführen einer Rufeinrichtprozedur für das Mobiltelefon;
Anrufen des Mobiltelefons und Anrufen des H.323-Endgeräts;
Verbinden des H.323-Endgeräts und des Mobiltelefons über die VMSC; und
Aktivieren einer Sprachkommunikation für das Mobiltelefon durch die VMSC.