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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verarbeiten von
mobilen ausgehenden Anrufen in einem auf einem paketvermittelten
Protokoll basierenden Kommunikationsnetz, das ein auf einem paketvermittelten
Protokoll basierendes Telefonnetz, zum Beispiel ein GSM-Netz, und
ein weiteres Netz, zum Beispiel ein Netz mit einem paketvermittelten Protokoll
oder ein allgemeines Fernsprechwählnetz (GSTN
für engl.
general switched telephone network), umfasst, das durch eine Schnittstelle,
die eine Signalisierungsinformations-Austauschfunktion und eine
Anrufs- oder Nutzinformations-Austauschfunktion zwischen dem zellularen
Telefonnetz und dem GSTN umfasst, an das zellulare Telefonnetz gekoppelt
ist.
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US-A-5,475,689
offenbart ein Netz, in welchem BSCs mit einem lokalen Netz (LAN)
verbunden sind. Durch diese Maßnahme
können
Anrufe zwischen Mobilfunkteilnehmern direkt zwischen den BSCs in
einer sprachkomprimierten Weise vermittelt werden, ohne durch eine
MSC verarbeitet zu werden, falls ein Anruf einer anderen BSC zugewiesen
wird, die durch die MSC gesteuert wird. Die MSC wird für Anrufe
verwendet, die zum PSTN gehen. In diesem Fall wird die Sprache durch
ein Vermittlungs-Transcodermodul (STM) komprimiert und dekomprimiert, dessen
Ausgabe an die MSC gekoppelt wird. Das lokale Netz ist ferner über ein
Gateway ferner mit einem PSDN verbunden, welches die Datenübertragung
abwickelt. Mit dieser Lösung
wird das Problem einer unnötigen
Doppelcodierung von Sprache insbesondere durch einen Sendeanrufvorgang
vermieden.
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WO-A-98
36612 stellt eine Lösung
bereit, um die Einführung
der drahtlosen Datenübertragung
und der Mobilität
in ein ATM-Netz ohne signifikante Modifikation an den bestehenden
ATM-Standards zu ermöglichen.
Dies wird durch Verbinden der mobilen Netzelemente über einen
permanenten virtuellen ATM-Kanal
erreicht. Eine Signalisierung, zum Beispiel in Bezug auf eine Verbindungssteuerung,
Mobilitätsverwaltung
oder Funkbetriebsmittelverwaltung, zwischen einer Mobilstation und
einem mobilen Netzelement wird über
den permanenten virtuellen Kanal übertragen. Die systemspezifische
Signalisierung wird durch das ATM-Netz transparent durchgeführt, indem
sie im Nutzinformationsfeld in der ATM-Zelle transferiert wird,
die durch die ATM-Vermittlung ohne Interpretieren ihrer Inhalte
weitergeleitet werden. Nach dem Herstellen eines Verbindungsaufbaus
wird ein normaler Anruf durch dieselben Entitäten wie für die Signalisierung durchgeführt.
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In
den letzten Jahren wurden zunehmend Versuche unternommen, ein mobiles
zellulares Telefonnetz, zum Beispiel das GSM-Netz, das im Allgemeinen
ein leitungsvermitteltes Netz ist, mit einer weiteren Art von Netzen
zu verbinden und darin zu integrieren, die paketvermittelte Netze
genannt werden, zum Beispiel ein Internetprotokollnetz oder VoIP-Netz (Voice on Internet
Protocol), wobei Anrufsinformationen zwischen dem angerufenen Mitglied und
dem anrufenden Mitglied und umgekehrt in der Form von „Paketen" transferiert werden.
Das paketvermittelte Netz verwendet mehrere verschiedene Wege oder
Durchverbindungen, um die Pakete zwischen den Benutzern zu transferieren,
wohingegen in der leitungsvermittelten Welt, zum Beispiel dem GSM-Netz,
eine Durchverbindung im Netz hergestellt wird und, solange die Durchverbindung
aufrechterhalten wird, werden sämtliche
Anrufsinformationen, einschließlich
Signalisierungs- und Nutzinformationen, über die Durchverbindung im
leitungsvermittelten Netz zwischen den Benutzen transferiert.
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Eine
Durchverbindung in einem Kommunikationsnetz, das zum Beispiel ein
GSM-Netz oder ein ähnliches
zellulares Telefonnetz und ein Internetprotokollnetz wie GSTN umfasst,
die durch Schnittstellenmittel aneinander gekoppelt sind, wird im
herkömmlichen
zellularen Telefonnetz stets über
eine Basissender-/-empfängerstation,
eine Basisstationssteuerung und eine Mobildienstevermittlungsstelle mit
der Schnitt stelle hergestellt, die wiederum an das Internetprotokollnetz
oder paketvermittelte Netz gekoppelt ist. Eine gewisse Verzögerung wird
beim Transferieren der Anrufsinformationen, Nutz- oder Signalisierungsinformationen
auf der Seite des herkömmlichen
zellularen Telefonnetzes eingeführt,
was die bekannte Architektur des zellularen Telefonnetzes ungeeignet
oder nicht sehr gut geeignet zum Ankoppeln an ein paketvermitteltes
Netz, zum Beispiel ein Internetprotokollnetz oder ähnliches
Netz, macht. Außerdem
verursacht die Verzögerung
auf der Seite des zellularen Telefonnetzes oft eine Verzögerung auf
der Seite des paketvermittelten Netzes, welche die Gesamtleistung
des Netzes verringert.
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Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren
zum Verarbeiten von mobilen ausgehenden Anrufen in einem auf einem
paketvermittelten Protokoll basierenden oder internetprotokollbasierten
Kommunikationsnetz bereitzustellen, welches die Verzögerungsprobleme
und Bandbreitenanforderungen minimiert.
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Diese
Aufgabe wird durch das Verfahren von Anspruch 1 und durch das Kommunikationsnetz
von Anspruch 27 gelöst.
Demgemäß das erfinderische Verfahren
zum Verarbeiten eines mobilen ausgehenden Anrufs in einem auf einem
paketvermittelten Protokoll basierenden Kommunikationsnetz, das
ein auf einem paketvermittelten Protokoll basierendes zellulares
Telefonnetz umfasst, das Folgendes aufweist: eine erste Schicht
zum Transferieren von Signalisierungsinformationen, die dem gerade
durch das Kommunikationsnetz verarbeiteten Anruf zugewiesen sind,
eine zweite Schicht zum Transferieren von Nutzinformationen, die
dem Anruf zugewiesen sind, und Schnittstellenmittel zum Ankoppeln
des zellularen Telefonnetzes an ein weiteres Netz oder allgemeines
Fernsprechwählnetz,
wobei die Schnittstellenmittel eine Signalisierungsinformations-Austauschfunktion
und eine Nutzinformations-Austauschfunktion zwischen dem zellularen
Telefonnetz und dem weiteren Netz umfassen, wobei die erste Schicht
und die zweite Schicht des zellularen Telefonnetzes an die Schnittstellenmittel
angekoppelt sind und die zweite Schicht mindestens einen Basisknoten
umfasst, der an mindestens eine Mobilstation, aus der der Telefonanruf
ausgeht, an die erste Schicht und an die Schnittstellenmittel anzukoppeln ist,
wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
nach der
Einleitung der Verarbeitung eines Anrufs, Austauschen von Adresseninformationen,
die den Basisknoten in dem zellularen Telefonnetz identifizieren
und die Schnittstellenmittel in dem zellularen Telefonnetz identifizieren,
zwischen dem Basisknoten und den Schnittstellenmitteln über die
erste Schicht und unter der Kontrolle der ersten Schicht, um eine Durchverbindung
innerhalb der zweiten Schicht zum Transferieren von Nutzinformationen
des Anrufs von dem Basisknoten zu den Schnittstellenmitteln und umgekehrt
auf der Basis der Adresseninformationen herzustellen.
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Da
in der Erfindung die Nutzinformationen eines Anrufs direkt innerhalb
der zweiten Schicht des auf einem paketvermittelten Protokoll basierenden oder
internetprotokollbasierten (IP) zellularen Telefonnetzes zu oder
von den Schnittstellenmitteln geleitet werden, werden die Nutzinformationen
nicht über
den längeren
und zeitintensiveren der herkömmlichen
Systeme, d.h. zum Beispiel der Mobildienstevermittlungsstelle eines
herkömmlichen GSM-Netzes,
transferiert, und deshalb werden eine entsprechende Verzögerung im
zellularen Telefonnetz und die Verzögerungsprobleme, die damit
einhergehen, minimiert, oder sie werden vermieden.
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Ein
Leiten der Nutzinformationen des Anrufs nur innerhalb der zweiten
Schicht, z.B. zwischen einem Basisstationssendeempfänger als
Basisknoten und einem Media-Gateway der Schnittstellenmittel, ist
gewährleistet,
da die Erfindung eine netzwerkeindeutige Adressierung des Basisknoten
und der Schnittstellenmittel durch Verwenden der entsprechenden Basisknotenadresse
oder Basissender-/-empfängerstationsadresse
und der Schnittstellenmitteladresse oder Media-Gateway-Adresse festlegt.
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Außerdem werden
durch direktes Weiterleiten der Nutzinformationen vom Basisstationssendeempfänger zu
den Schnittstellenmitteln, zum Beispiel dem Media-Gateway, die Bandbreitenanforderungen zum
Transferieren der Nutzinformationen minimiert.
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Das
zellulare Telefonnetz kann zum Beispiel ein GSM-Netz sein. Das weitere
Netz kann ein auf einem paketvermittelten Protokoll basierendes
Netz, zum Beispiel das Internet, ein VoIP, ein Internetprotokollnetz,
ein GPRS-Netz oder ein UMTS-Netz, sein oder ein solches umfassen,
oder das weitere Netz kann ein leitungsvermitteltes Netz oder ein
auf einem leitungsvermittelten Protokoll basierendes Telefonnetz,
zum Beispiel ein ISDN-Netz, ein PLMN-Netz oder ein PSTN-Netz, sein
oder ein solches umfassen.
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Das
Kommunikationsnetz der vorliegenden Erfindung umfasst ein auf einem
paketvermittelten Protokoll basierendes zellulares Telefonnetz,
das Folgendes aufweist: eine erste Schicht zum Transferieren von
Signalisierungsinformationen, die einem gerade durch das Kommunikationsnetz
verarbeiteten Anruf zugewiesen sind, eine zweite Schicht zum Transferieren
von dem Anruf zugewiesenen Nutzinformationen und Schnittstellenmittel
zum Ankoppeln des zellularen Telefonnetzes an ein weiteres Netz, wobei
das Schnittstellenmittel Folgendes umfasst: eine Signalisierungsinformations-Austauschfunktion und
eine Nutzinformations-Austauschfunktion zwischen dem zellularen
Telefonnetz und dem weiteren Netz, wobei die erste Schicht und die
zweite Schicht des zellularen Telefonnetzes an die Schnittstellenmittel
angekoppelt sind und die zweite Schicht mindestens einen Basisknoten
umfasst, der an mindestens eine Mobilstation, aus der der Anruf
ausgeht, an die erste Schicht und an die Schnittstel lenmittel anzukoppeln
ist, wobei die erste Schicht einen Austausch von Adresseninformationen,
die den Basisknoten in dem zellularen Telefonnetz identifizieren
und die Schnittstellenmittel in dem zellularen Telefonnetz identifizieren,
zwischen dem Basisknoten und den Schnittstellenmitteln steuert und
transferiert, um eine Durchverbindung innerhalb der zweiten Schicht
zum Transferieren von Nutzinformationen des Anrufs von dem Basisknoten
zu den Schnittstellenmitteln und/oder umgekehrt auf der Basis der
Adresseninformationen herzustellen.
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Weitere
Aufgaben, Vorteile, vorteilhafte Verbesserungen und Anwendungen
der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung einer bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung in Verbindung mit den beiliegenden Figuren erwähnt, wobei:
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1 ein
schematisches Blockdiagramm eines auf einem paketvermittelten Protokoll
basierenden Kommunikationsnetzes ist, das ein auf einem paketvermittelten
Protokoll basierendes GSM-Netz aufweist, das an ein GSTN-Netz (allgemeines
Fernsprechwählnetz)
angekoppelt ist; und
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2 ein
Signalisierungsflussbeispiel zum Veranschaulichen und Erläutern einer
Ausführungsform
des erfinderischen Verfahrens zum Verarbeiten eines mobilen ausgehenden
Anrufs in dem auf einem paketvermittelten Protokoll basierenden
Kommunikationsnetz ist, das in 1 dargestellt
ist.
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In 1 ist
ein schematisches Blockdiagramm eines neuen auf einem paketvermittelten
Protokoll basierenden Kommunikationsnetzes dargestellt, welches
ein auf einem paketvermittelten Protokoll basierendes zellulares
Telefonnetz 1 und ein weiteres Netz oder GSTN-Netz 2 umfasst,
das durch eine Schnittstelle 20 an das zellulare Telefonnetz 1 gekoppelt
ist, und auf welchem das erfinderische Verfahren implementiert wird.
Im Folgenden wird die Erfindung als Beispiel unter Verwendung eines
internetprotokollbasierten GSM-Netzes als zellulares Telefonnetz 1 beschrieben.
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Das
zellulare Telefonnetz 1 ist in eine erste Schicht 3 oder
Ebene, auch Anwendungs- oder Signalisierungsinformations-Verarbeitungs-
und -Transferplattform genannt, welche Anwendungs- und Netzdienstfunktionen
umfasst, und in eine zweite Schicht 4 oder Ebene, auch Übertragungs-
oder Nutzinformations-Transferplattform genannt, welche eine Anrufsinformationsübertragung
oder Nutzinformationsübertragung
zum Beispiel in einem Internetprotokollformat umfasst. Ferner sind
Schnittstellenmittel 20 vorgesehen, um das zellulare Telefonnetz 1 an
das GSTN-Netz 2 zum bidirektionalen Informations- und Signalisierungsaustausch
zwischen diesen Netzen zu koppeln.
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Die
Schnittstellenmittel können
ein Media-Gateway zum Nutzinformationsaustausch zwischen dem zellularen
Telefonnetz 1 und dem GSTN-Netz 2 umfassen, das
direkt an Basissender-/-empfängerstationen
der zweiten Schicht 4 anzukoppeln ist. Demgemäß wird in
der Erfindung ein Teil der Funktionen einer Mobildienstevermittlungsstelle
des Standes der Technik, insbesondere die Funktion des Transfers
von Nutzinformationen, in den Schnittstellenmitteln des paketvermittlungsbasierten
zellularen Telefonnetzes 1, d.h. dem Media-Gateway, eingerichtet,
wohingegen die anderen Funktionen, insbesondere die Verbindungssignalisierungsfunktion
und Steuerfunktionen, durch die erste Schicht, zum Beispiel in der
Mobildienstevermittlungsstelle 16, in der ersten Schicht 3 aufrechterhalten
und ausgeführt
werden. In dieser Hinsicht stellt das zellulare Telefonnetz 1 eine
so genannte „verteilte
Mobildienstevermittlungsstelle" bereit,
da die Steuerung und der Transfer von Nutzinformationen, wie bereits
erwähnt,
von der herkömmlichen
Mobildienstevermittlungsstelle zum Media-Gateway der Schnittstellenmittel
des internetprotokollbasierten GSM-Netzes verlegt wird.
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Die
zweite Schicht 4 des GSM-Netzes umfasst mehrere Basissender-/-empfängerstationen (BTS) 7, 8 und 9.
Jede Basissender-/-empfängerstation 7, 8, 9 beherbergt
die Funksendeempfänger,
die eine Zelle definieren, die einem Zellenbereich zugewiesen ist,
und wickelt ein Funkverbindungsprotokoll 6 ab, das die
Verbindung mit einer Anzahl von Fest- oder Mobilstationen 5 ist,
die in dem entsprechenden Zellenbereich vorhanden sind.
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Wie
in 1 dargestellt, ist auf der zweiten Schicht 4 die
Basissender-/-empfängerstation 8 durch
eine direkte Verbindung 11 oder einen direkten Leitweg,
auch Durchverbindung genannt, mit einem Media-Gateway 10 der
Schnittstellenmittel 20 verbunden. Die Basissender-/-empfängerstation
umfasst daher die Funktionalität
und das Protokoll zum Senden und Empfangen von Anrufs- und Nutzinformationen
vom und zum Media-Gateway 10 über die direkte Protokollverbindung 11.
Zur Abwicklung der Gerätesteuerungsprotokollverbindung 13 zwischen der
Basissender-/-empfängerstation 8 und
der Basisstationssteuerung 14 wird außerdem eine Steuerungsprotokollsoftware
sowohl auf der Basissender-/-empfängerstation 8 als
auch auf der Basisstationssteuerung 14 auf der Basis eines
Gerätesteuerungsprotokolls
(DCP für
engl. Device Control Protocol), zum Beispiel Media-Gateway-Steuerungsprotokoll
(MGCP für
engl. Media Gateway Control Protocol) und Media-Geräte-Steuerungsprotokoll
(MDCP für
engl. Media Device Control Protocol), implementiert.
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Das
Media-Gateway 10 stellt im Wesentlichen eine Nutzinformationsumsetzung
zwischen dem paketvermittelten GSM-Netz (GSM = Globales System für Mobile
Telekommunikation) 1 und dem GSTN-Netz 2, z.B.
einem auf einem paketvermittelten Protokoll basierenden Netz oder
einem auf einem leitungsvermittelten Protokoll basierenden Netz,
bereit. Das Media-Gateway 10 der
Schnittstellenmittel 20 umfasst Geräte, wie beispielsweise Transcoder, Modems,
einen Netzzugangsserver usw. Da die Transcoder im Media-Gateway 10 der
Schnitt stelle 20 vorgesehen sind, werden die Bandbreitenanforderungen
minimiert. Außerdem
umfasst das Media-Gateway 10 die Funktionalitäts- und
Steuerungssoftware, die zum Transferieren von Nutz- und Anrufsinformationen
direkt zu den Basissender-/-empfängerstationen 7, 8, 9 benötigt wird.
Auf der direkten Verbindung 11 von der Basissender-/-empfängerstation 8 zum
Media-Gateway 10 werden Nutzinformationen mit einer Rate
von zum Beispiel 13 kbit/s transferiert. Auf der Verbindung vom
Media-Gateway 10 zum GSTN-Netz entspricht die Übertragungsrate zum
Beispiel 64 kbit/s.
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Die
erste Schicht 3 des IP-basierten zellularen GSM-Telefonnetzes 1 umfasst
eine Anzahl von Basisstationssteuerungen, wobei in 1 eine
Basisstationssteuerung 14 dargestellt ist, eine Anzahl von
Mobildienstevermittlungsstellen, wobei in 1 eine Mobilvermittlungsstelle 16 dargestellt
ist, eine Heimatdatei 18 (HLR für engl. Home Location Register)
und eine Anzahl von Besucherdateien (VLR für engl. Visitor Location Register),
wobei in 1 nur eine Besucherdatei 23 dargestellt
ist. Die Heimatdatei 18 enthält alle administrativen Informationen
jedes Teilnehmers, der im GSM-Netz registriert ist, zusammen mit
dem aktuellen VLR-Aufenthalt der Mobilstationen 5. Die
Besucherdatei 23 enthält
ausgewählte administrative
Informationen von der Heimatdatei 18, die zur Verbindungssteuerung
und Bereitstellung der abonnierten Dienste für jede Feststation oder Mobilstation 5 notwendig
sind, die sich zurzeit im geografischen Bereich aufhält, der
durch die Besucherdatei 23 kontrolliert wird. Die Heimatdatei 18 und
die Besucherdatei 23 stellen zusammen mit der Mobildienstevermittlungsstelle 163 die
Rufweglenkung und möglicherweise
Roaming-Fähigkeiten
des GSM-Netzes bereit. Weitere Einheiten, zum Beispiel die Gerätekennungsdatei,
die eine Liste von gültigen
Mobileinrichtungen auf dem GSM-Netz enthält, und eine Authentifizierungsstelle,
sind in den Figuren nicht dargestellt.
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Die
Basisstationssteuerung 14 und die Mobildienstevermittlungsstelle 16 sind über eine
Anwendungssignalisierungsprotokollverbindung 15 verbunden
und die Mobildienstevermittlungsstelle 16 ist auch mit
der Heimatdatei 18 über
eine Anwendungssignalisierungsprotokollverbindung verbunden. Die Anwendungssignalisierungsprotokollverbindung 15 wird
zum Beispiel auf der Basis der bekannten MAP- oder BSSMAP-Protokolle implementiert.
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Die
Mobildienstevermittlungsstelle 16 ist die Hauptkomponente
der Schicht 3 und stellt die gesamte Funktionalität bereit,
die gebraucht wird, um einen Mobilteilnehmer oder eine Mobilstation 5 zu
bearbeiten, wie beispielsweise Registrierung, Authentifizierung,
Aufenthaltsaktualisierung und Rufweglenkung zu einem Gastteilnehmer.
Außerdem
ist in der Mobildienstevermittlungsstelle 16 ein MSC-Gerätesteuerungsprotokoll
zum Steuern des Media-Gateways 10 der Schnittstellenmittel 20 über eine MSC-Gerätesteuerungsprotokollverbindung 17 zwischen
dem Media-Gateway 10 und der Mobildienstevermittlungsstelle 16 implementiert.
Zum Beispiel kann dieses MSC-Gerätesteuerungsprotokoll
in der Mobildienstevermittlungsstelle 16 auf der Basis
eines Gerätesteuerungsprotokolls
(DCP) implementiert werden.
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Außerdem ist
auf der Schicht 3 des GSM-Netzes ein Signalisierung-Gateway 21,
zum Beispiel ein SS7-Gateway (SS7 = Signalisierungssystem Nr. 7),
als Teil der Schnittstellenmittel 20 dargestellt, welches
zum Beispiel Trägersignalisierungsumsetzungen
zwischen leitungs- oder paketvermittelten Protokollen und paketvermittelten
Protokollen oder umgekehrt bereitstellt. Es kann auch Signalisierungsumsetzungen
der Anwendungsebene zwischen verschiedenen Protokollen bereitstellen.
Das Signalisierung-Gateway 21 ist mit dem GSTN-Netz über eine
Schnittstellenprotokollverbindung verbunden. Eine Anzahl von Optionen
zum Betreiben und Verbinden von Schnittstellenmitteln mit einem
Internetprotokollnetz oder dem GSTN-Netz 2 werden im Internetentwurf draft-ietf-megaco-regs-oo.txt
auf http://www.ietf.cnri.reston.va.us/ID.html unter dem Titel „Media
Gateway Control Protocol Architecture and Requirements" vom Januar 1999
im Einzelnen beschrieben. Außerdem
ist das Signalisierung-Gateway 21 der Schnittstellenmittel 20 durch
eine Leitungssignalisierungsprotokollverbindung, zum Beispiel ISUP,
wie mit dem Bezugszeichen 22 in 1 dargestellt,
mit der Mobildienstevermittlungsstelle 16 verbunden. Für weitere
detaillierte Informationen über
das auf einem paketvermittelten Protokoll basierende Kommunikationsnetz
wird auf die Spezifikation „Basic
architecture for packet switched protocol based GSM networks", WO-A00/52944, eingereicht durch
und übertragen
auf denselben Anmelder wie die vorliegende Spezifikation und veröffentlicht
am 8. September 2000, verwiesen.
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Im
Folgenden werden die Prozeduren und Schritte erläutert, die zum Verarbeiten
eines mobilen ausgehenden Anrufs in dem auf einem paketvermittelten
Protokoll basierenden Kommunikationsnetz, das in 1 veranschaulicht
ist, ausgeführt
werden. Die wesentlichen Schritte der Verarbeitung sind in 2 durch
die Ziffern 1. bis 38. dargestellt.
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Bei
Schritt 1., „SETUP", leitet die Mobilstation 5 eine
neue Anrufs- oder Anwahlzugangsprozedur durch Anfordern eines Verbindungsaufbaus
ein, der durch eine DTAP-Protokollverbindung zur Mobildienstevermittlungsstelle 16 der
ersten Schicht des IP-basierten Netzes 1 weitergeleitet
wird. DTAP bedeutet Direkttransferanwendungsteil (nach engl. Direct
Transfer Application Part) und ist eine Funktion innerhalb einer
Protokollschicht zur Kommunikation und Signalisierung zwischen der
Mobilstation 5 und der Mobildienstevermittlungsstelle 16.
Diese direkte Protokollverbindung ist in 2 durch
die DTAP-Protokollverbindung 24 veranschaulicht. Die physikalische
Verbindung von der Mobilstation 5 zur Mobildienstevermittlungsstelle 16 und
umgekehrt wird in Aufwärtsrichtung über die
Funkstrecke 6, die Basissender-/-empfängerstation 8 und
die Basisstationssteuerung 14 zur Mobildienstevermittlungsstelle 16 und
in Abwärtsrichtung über die
Einheiten 14, 8 und 6 realisiert. Demgemäß bedeutet
in der folgenden Beschreibung der vorliegenden Erfindung die Erwähnung der
DTAP-Protokollverbindung 24 stets, dass Signale und Informationen
des DTAP-Protokolls die Basisstationssteuerung 14, die
Basissender-/-empfängerstation 8 und
die Funkstrecke 6 zu passieren haben.
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Danach
bestätigt
die Mobildienstevermittlungsstelle 16 bei Schritt 2., „CALL PROC" (Gesprächszustand),
nach Empfang der Verbindungsaufbauanforderung von der Mobilstation 5 die
Verbindungsaufbauanforderung von der Mobilstation 5 durch
Senden einer Gesprächszustandsnachricht über die
DTAP-Protokollverbindung 24 zur
Mobilstation 5.
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Weiter
bei Schritt 3., „ASS
REQ", erzeugt und
speichert die Mobildienstevermittlungsstelle 16 eine netzwerkeindeutige
Anrufsidentifikation (Anrufs-ID) und leitet eine Zuweisungsanforderung,
welche die Anrufsidentifikation enthält, über die Anwendungssignalisierungsverbindung 15 zur
Basisstationssteuerung 14 weiter, um einen Verkehrkanal
von der Basisstationssteuerung 14 anzufordern. Es ist ein
Anwendungssignalisierungsprotokoll vorgesehen, das zum Beispiel
auf einem herkömmlichen GSM-Anwendungsprotokoll
wie dem Basisstationssystemverwaltungs-Anwendungsteil (BSSMAP für engl.
Base Station System Management Application Part) basiert, welches
jedoch nun in dem auf einem paketvermittelten Protokoll basierenden
GSM-Netz 1 zum Beispiel über TCP/IP-Protokolle (Übertragungssteuerungsprotokoll/Internetprotokoll) übertragen wird.
Zum Beispiel erfolgt in der gegenwärtig beschriebenen Ausführungsform
der Erfindung die Anwendungssignalisierungsverbindung 15 auf
dem BSSMAP-Protokoll und der BSSMAP-Signalisierung, die um die UPD
CON/COMPL-Schnittstelle (Verbindung-Aktualisie ren/Abgeschlossen
nach engl. Update Connection/Complete) erweitert sind.
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Danach
speichert die Basisstationssteuerung 14 bei Schritt 4., „Creacon", die Anrufsidentifikation
und leitet eine Verbindung-Erzeugen-Anforderung zur Basissender-/-empfängerstation 8 weiter, um
Hardware- und Softwarebetriebsmittel für eine neue Verbindung zu reservieren,
die dem Anruf zugewiesen wird, der durch die Mobilstation 5 eingeleitet wurde.
Die Signalisierung zwischen der Basisstationssteuerung 14 und
der Basissender-/-empfängerstation 8 wird über die
Gerätesteuerungsverbindung 13 durch
ein Gerätesteuerungsprotokoll
durchgeführt.
Die Basisstationssteuerung 14 nimmt einen Durchverbindungsindikator,
der eine bidirektionale Durchverbindung zwischen der Basissender-/-empfängerstation 8 und
einer weiteren Einheit im GSM-Netz 1, zum Beispiel dem
Gateway 10 oder weiteren Gateways des GSM-Netzes 1,
anzeigt, in die Verbindung-Erzeugen-Anforderung auf, die zur Basissender-/-empfängerstation 8 transferiert
wird.
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Als
Nächstes
reserviert die Basissender-/-empfängerstation 8 dann
bei Schritt 5., „CreaConAck", die anwendbaren
Betriebsmittel gemäß der Verbindung-Erzeugen-Anforderung
von der Basisstationssteuerung 14 und bildet die Anrufsidentifikation
auf die BSC-BTS-Interverbindungsidentifikation ab. Ferner nimmt
die Basissender-/-empfängerstation 8 BTS-Adresseninformationen
oder eine Ortsverbindungsbeschreibung in die Verbindung-Erzeugen-Bestätigungsnachricht
auf, die über
die Gerätesteuerungsverbindung 13 durch
das Gerätesteuerungsprotokoll
(DCP) zur Basisstationssteuerung 14 gesendet wird. Bei
den BTS-Adresseninformationen handelt es sich um eine Referenz,
durch welche ein anderer Knoten, zum Beispiel das Media-Gateway 10,
des GSM-Netzes 1 die Basissender-/-empfängerstation 8 und
den individuellen Anrufer, zum Beispiel die Mobilstation 5,
innerhalb der Basissender-/-empfängerstation 8 adressieren
kann.
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Nach
Empfang der Verbindung-Erzeugen-Bestätigungsinformationen von der
Basissender-/-empfängerstation 8 speichert
bei Schritt 6., „ASS
COMPL", speichert
die Basisstationssteuerung die BSC-BTS-Internverbindungs-ID und
sendet Zuweisung-Abgeschlossen-Bestätigungsinformationen zur
Mobildienstevermittlungsstelle 16, um der Mobildienstevermittlungsstelle 16 die
Verkehrskanalzuweisungsanforderung zu bestätigen. Die Zuweisung-Abgeschlossen-Bestätigungsnachricht
umfasst die BTS-Adresseninformationen. Der Schritt 6. wird
wiederum durch das BSSMAP-Protokoll unterstützt.
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Beim
nächsten
Schritt 7., „CreaCon", sendet die Mobildienstevermittlungsstelle 16 eine
Verbindung-Erzeugen-Anforderung über die
MSC-Gerätesteuerungsprotokollverbindung,
die in der vorliegenden Erfindung durch das Gerätesteuerungsprotokoll (DCP)
unterstützt
wird, zum Media-Gateway 10 der Schnittstellenmittel 20.
Die Verbindung-Erzeugen-Anforderung
von der Mobildienstevermittlungsstelle enthält einen Durchverbindungsindikator,
der eine Rückwärts-Durchverbindung
anzeigt, die BTS-Adresseninformationen, eine GSM-Trägerfähigkeit
und ein ausgewähltes
Signalisierungsinformationsfeld.
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Nach
Empfang der Verbindung-Erzeugen-Anforderung von der Mobildienstevermittlungsstelle
(MSC nach engl. Mobile Services Switching Centre) 16 reserviert
das Media-Gateway (MG) 10 bei Schritt 8., „CreaConAck", die anwendbaren
oder entsprechenden Betriebsmittel für die Verbindung-Erzeugen-Anforderung und bildet
die Anrufsidentifikation auf eine MG-MSC-Internverbindungsidentifikation
ab. Das Media-Gateway 10 erzeugt dann Verbindung-Erzeugen-Bestätigungsinformationen,
die über
die MSC-Gerätesteuerungsprotokollverbindung 17,
die zum Beispiel durch das Gerätesteuerungsprotokoll
(DCP) unterstützt
wird, zur Mobildienstevermittlungsstelle 16 zurück gesendet
werden. Das Media-Gateway 10 nimmt MG-Adresseninformationen
oder eine MG-Ortsverbin dungsbeschreibung in die Verbindung-Erzeugen-Bestätigungsinformationen
auf. Bei den MG-Adresseninformationen handelt es sich um eine Referenz,
durch welche ein anderer Knoten im GSM-Netz 1 das Media-Gateway 10 und
den individuellen Anruf in dem Media-Gateway 10 adressieren
kann. Außerdem
umfassen die Verbindung-Erzeugen-Bestätigungsinformationen die MG-MSC-Internverbindungsidentifikation.
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Nach
Empfang der Verbindung-Erzeugen-Bestätigungsinformationen vom Gateway 10 speichert
die Mobildienstevermittlungsstelle die vom Gateway 10 empfangene
MG-MSC-Internverbindungs-ID und leitet eine Verbindung-Aktualisieren-Anforderung über die
Anwendungssignalisierungsverbindung 15 zur Basisstationssteuerung 14 weiter.
Die Verbindung-Aktualisieren-Anforderung von der Mobildienstevermittlungsstelle
umfasst die MG-Adresseninformationen vom Media-Gateway 10. Dieser
Schritt 9. wird durch das neue BSSMAP-Protokoll unterstützt, das
zwischen der Mobildienstevermittlungsstelle 16 und der
Basisstationssteuerung 14 eingerichtet ist.
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Als
Nächstes
sendet die Basisstationssteuerung 14 bei Schritt 10.
eine Verbindung-Modifizieren-Anforderung über die Gerätesteuerungsverbindung, die
durch das Gerätesteuerungsprotokoll (DCP)
unterstützt
wird, zur Basissender-/-empfängerstation 8.
Die Verbindung-Modifizieren-Anforderung umfasst die MG-Adresseninformationen.
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Dann
gibt die Basissender-/-empfängerstation 8 bei
Schritt 11., „ModConAck", eine Verbindung-Modifzieren-Bestätigungsnachricht über die Gerätesteuerungsverbindung 13,
wiederum unterstützt
durch das Gerätesteuerungsprotokoll
(DCP), zurück
an die Basisstationssteuerung 14 aus, um der Basisstationssteuerung 14 die
Modifikation zu bestätigen.
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Bei
Schritt 12., „UPD
COMPL", bestätigt die Basisstationssteuerung 14 dann
die Verbindung-Aktualisieren-Anforderung von der Mobildienstevermittlungsstelle 16 durch
Weiterleiten einer Aktualisierung-Abgeschlossen-Bestätigungsnachricht über die Anwendungssignalverbindung 15,
die durch das BSSMAP-Protokoll unterstützt wird, zur Mobildienstevermittlungsstelle 16,
um die Mobildienstevermittlungsstelle 16 über den
Abschluss der angeforderten Modifikation zu informieren.
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Nach
Schritt 12. wurde bei Schritt 13. eine Rückwärts-Durchverbindung innerhalb
des GSM-Netzes 1 hergestellt, wobei die Rückwärts-Durchverbindung
zwischen dem Media-Gateway 10,
das die BTS-Adresseninformationen von der Basissender-/-empfängerstation 8 aufweist,
mit der Basissender-/-empfängerstation 8 über die
Direktverbindung 11 direkt hergestellt wird, ohne den Weg über die
Mobildienstevermittlungsstelle 16 und die Basisstationssteuerung 14 zu
verwenden, um Informationen oder Nutzinformationen in der Rückwärtsrichtung,
d.h. vom Media-Gateway 10 zur Basissender-/-empfängerstation 8,
zu transferieren.
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Bei
Schritt 14., genannt „IAM
(SIF)", leitet die Mobildienstevermittlungsstelle 16 eine
Anfangsadressennachricht über
die Leitungssignalisierungsprotokollverbindung 22, die
zum Beispiel durch ISUP (ISDN-Benutzerteil) unterstützt wird,
zum Signalisierung-Gateway 21, zum Beispiel einem SS7-Gateway, um
die neue Verbindung mit dem GSTN über das Signalisierung-Gateway 21 aufzubauen.
Diese Anfangsadressennachricht umfasst ein Signalisierungsinformationsfeld
(SIF), das benachbarte Knoten, Leitungen und Zeitschlitze anzeigt.
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Nach
Empfang der Anfangsadressennachricht von der Mobildienstevermittlungsstelle 16 bei Schritt 15., „IAM (SIF)", transferiert oder übermittelt das
Signalisierung-Gateway 21 die Anfangsadressennachricht über eine
Signalisierungsverbindung zwischen dem Signalisierung-Gateway 21 und
dem GSTN 2 zum GSTN-Netz 2, wobei das Signalisierung-Gateway 21 nur den
Signalisierungsträger
zur Anpassung an die Anforderungen und Protokolle des GSTN-Netzes 2 umsetzt.
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Als
Nächstes
bestätigt
das GSTN-Netz 2 bei Schritt 16., „ACM", dem Signalisierung-Gateway 21 den
Verbindungsaufbau durch Senden einer Adressenabschlussnachricht über die
Signalisierungsverbindung, die zum Beispiel durch das ISUP-Protokoll unterstützt wird.
Danach leitet das Signalisierung-Gateway 21 bei Schritt 17., „ACM", die Adressenabschlussnachricht
wiederum über
die Leitungssignalisierungsprotokollverbindung 22, die
durch das ISUP unterstützt
wird, zur Mobildienstevermittlungsstelle 16 weiter, wobei
das Signalisierung-Gateway 21 nur den Signalisierungsträger umsetzt.
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Beim
folgenden schritt 18., „ALERTING", informiert die Mobildienstevermittlungsstelle 16 die Mobilstation 5 über die
Verbindungsaufbaubestätigung
vom GSTN 2 durch Weiterleiten einer Warnnachricht über die
DTAP-Protokollverbindung 24 zur Mobilstation 5.
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Bei
Schritt 19., „ANM", informiert das GSTN-Netz 2 das
Signalisierung-Gateway 21 über die Antwort des angerufenen
Knotens oder des angerufenen Teilnehmers im GSTN-Netz 2 durch
Senden einer Antwortnachricht über
die Signalisierungsverbindung zwischen dem GSTN-Netz 2 und
dem Signalisierung-Gateway 21 zum Signalisierung-Gateway 21.
Der Transfer der Antwortnachricht wird wiederum durch das ISUP-Protokoll unterstützt.
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Danach
leitet das Signalisierung-Gateway 21 bei Schritt 20.,
genannt „ANM", die Antwortnachricht
nach Umsetzen des Signalisierungsträgers über die Leitungssignalisierungsprotokollverbindung 22, die
durch das ISUP-Protokoll unterstützt
wird, zur Mobildienstevermittlungsstelle 16 weiter.
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Bei
Schritt 21. leitet die Mobildienstevermittlungsstelle 16 eine
Verbindung-Modifizieren-Nachricht über die MSC-Gerätesteuerungsprotokollverbindung 17,
die durch das Gerätesteuerungsprotokoll (DCP)
unterstützt
wird, zum Media-Gateway 10 weiter, um eine bidirektionale
Durchverbindung zwischen dem Media-Gateway 10 und der Basissender-/-empfängerstation 8 herzustellen.
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Danach
stellt das Media-Gateway 10 bei Schritt 22. die
angeforderte bidirektionale Durchverbindung her, führt diese
durch und sendet einen Verbindung-Modifizieren-Bestätigungsbefehl
oder ein Verbindung-Modifizieren-Bestätigungssignal wiederum über die
MSC-Gerätesteuerungsverbindung 17, die
durch das Gerätesteuerungsprotokoll
(DCP) unterstützt
wird, zurück
zur Mobildienstevermittlungsstelle 16, um der Mobildienstevermittlungsstelle 16 die
Herstellung der bidirektionalen Durchverbindung zu bestätigen.
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Als
Nächstes
sendet die Mobildienstevermittlungsstelle 16 bei Schritt 23., „CONNECT", eine Verbindungsanforderungsnachricht über die DTAP-Protokollverbindung 24 zur
Mobilstation 5, um die Mobilstation 5 über die
Antwort des angerufenen Teilnehmers des GSTN-Netzes 2 zu
informieren.
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Die
Mobilstation 5 sendet dann eine Verbindungsbestätigungsnachricht
wiederum über
die DTAP-Protokollverbindung 24 zurück zur Mobildienstevermittlungsstelle 16,
um der Mobildienstevermittlungsstelle 16 die Verbindung
zu bestätigen.
Dieser Schritt 24. wird in 2 als „CONNECT
ACK" bezeichnet.
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Danach
wurde bei Schritt 25. eine volle bidirektionale Durchverbindung
im Kommunikationsnetz der Erfindung zwischen allen Knoten, die an
diesem Anruf beteiligt sind, hergestellt, wobei Knoten zum Beispiel
die Mobilstation 5, die Basissender-/-empfängerstation 8,
das Media-Gateway 10 und die angerufene Teilnehmer im GSTN 2 sind.
Nun können Nutzinformationen
des Anrufs und verbundene Informationen zwischen der Basisender-/-empfängerstation 8 und
dem Media-Gateway 10 in
beiden Richtung direkt transferiert werden, was bedeutet, dass Nutzinformationen
des Anrufs zwischen der Mobilstation 5, von welcher der
Anruf ausgeht, und dem angerufenen Teilnehmer, Benutzer oder Knoten
im GSTN 2 in beiden Richtungen über die Funkstrecke 6,
die Basissender-/-empfängerstation 8,
die Direktverbindung 11, das Media-Gateway 10, die Nutzinformationsverbindung
zwischen dem GSTN 2 und dem Media-Gateway 10 und
umgekehrt transferiert werden können.
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Im
Folgenden werden die Prozeduren zum Abbauen der hergestellten bidirektionalen
Durchverbindung beschrieben, womit die Schritte 26. bis 38. verbunden
sind.
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Bei
Schritt 26. sendet das GSTN-Netz 2 über die
Signalisierungsverbindung eine Abbaunachricht zum Signalisierung-Gateway 21,
um die bidirektionale Durchverbindung abzubauen, die dem hergestellten
Anruf zugewiesen ist. Der Schritt 26. wird wiederum durch
das ISUP-Protokoll unterstützt
und durch den angerufenen Teilnehmer oder Knoten im GSTN-Netz 2 eingeleitet.
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Danach
leitet das Signalisierung-Gateway 21 bei Schritt 27., „REL", die Abbaunachricht
nach Umsetzen nur des Signalisierungsträgers über die Leitungssignalisierungsprotokollverbindung 22,
die durch das ISUP-Protokoll unterstützt wird, zur Mobildienstevermittlungsstelle 16 weiter.
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Dann
leitet die Mobildienstevermittlungsstelle 16 bei Schritt 28., „DISC", eine Trennungsanforderung über die
DTAP-Protokollverbindung 24 zur Mobilstation 5 weiter,
um eine Trennung oder einen Abbau des gegenwärtigen Anrufs anzufordern.
Danach leitet die Mobilstation 5 bei Schritt 29., „REL", eine Abbauanforderung über die
DTAP-Protokollverbindung 24 zur Mobildienstevermittlungsstelle 16 weiter, um
einen Verbindungsabbau von der Mobildienstevermittlungsstelle 16 anzufordern.
Als Nächstes
sendet die Mobildienstevermittlungsstelle 16 eine Abbau-Abgeschlossen-Bestätigungsnachricht
wiederum über
die DTAP-Protokollverbindung 24 zurück zur Mobilstation 5,
um der Mobilstation 5 den Verbindungsabbau zu bestätigen (Schritt 30.).
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Bei
Schritt 31. leitet die Mobildienstevermittlungsstelle 16 dann über die
Anwendungssignalisierungsverbindung, die durch das BSSMAP-protokoll unterstützt wird,
einen Auflösungsbefehl
zur Basisstationssteuerung 14 weiter, um die Freigabe der
belegten Anrufsbetriebsmittel, die dem abzubauenden Anruf zugewiesen
sind, anzufordern.
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Dann
leitet die Basisstationssteuerung 14 bei Schritt 32., „DelCon", über die
Gerätesteuerungsverbindung 13,
die durch das Gerätesteuerungsprotokoll
(DCP) unterstützt
wird, eine Verbindung-Aufheben-Anforderung zur Basissender-/-empfängerstation 8 weiter,
um die Freigabe der Anrufsbetriebsmittel, die dem abzubauenden Anruf
zugewiesen sind, freizugeben.
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Bei
Schritt 33., „DelConAck", bestätigt die Basissender-/-empfängerstation 8 dann
der Basisstationssteuerung 14 den Verbindungsabbau durch Senden
eines Verbindung-Aufheben-Bestätigungsbefehls
zurück
zur Basisstationssteuerung 14 wiederum über die Gerätesteuerungsverbindung 13,
die durch das Gerätesteuerungsprotokoll
(DCP) unterstützt
wird.
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Als
Nächstes
sendet die Basisstationssteuerung bei Schritt 34., „CLEAR
COMP", einen Auflösung-Abgeschlossen-Befehl über die
Anwendungssignalisierungsverbindung 15 zur Mobildienstevermittlungsstelle 16,
um der Mobildienstevermittlungsstelle 16 den Verbindungsabbau
zu bestätigen.
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Beim
nächsten
Schritt 35., „DelCon", leitet die Mobildienstevermittlungsstelle 16 eine
Verbindung-Aufheben- Anforderung über die
MSC-Gerätesteuerungsprotokollverbindung 17,
die durch das Gerätesteuerungsprotokoll
(DCP) unterstützt
wird, zum Media-Gateway 10 weiter, um die Freigabe der
Anrufsbetriebsmittel, die durch das Media-Gateway 10 belegt und dem hergestellten,
abzubauenden Anruf zugewiesen sind, anzufordern.
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Bei
Schritt 36., „DelConAck", leitet das Gateway 10 dann
einen Verbindung-Aufheben-Bestätigungsbefehl
wiederum über
die MSC-Gerätesteuerungsprotokollverbindung 17,
die durch das Gerätesteuerungsprotokoll
(DCP) unterstützt
wird, zurück zur
Mobildienstevermittlungsstelle 16, um der Mobildienstevermittlungsstelle 16 den
Verbindungsabbau zu bestätigen.
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Danach
leitet die Mobildienstevermittlungsstelle 16 eine Abbau-Abgeschlossen-Nachricht über die
Leitungssignalisierungsprotokollverbindung 22, die durch
das ISUP-Protokoll unterstützt
wird, zum Signalisierung-Gateway 21, um den Verbindungsabbau
zu bestätigen
(siehe Schritt 37., „RLC"). Anschließend sendet
das Signalisierung-Gateway 21 nach Umsetzen nur des Signalisierungsträgers eine Abbau-Abgeschlossen-Nachricht über die
Signalisierungsverbindung zum GSTN 2, um das GSTN 2 über den
abgeschlossenen Abbau der Verbindung zu informieren (siehe Schritt 38.).
Die Abbau-Abgeschlossen-Nachricht
wird durch das ISUP-Protokoll unterstützt.