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Die
vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zur Verwendung in Verbindung
mit einem drahtlosen Telekommunikationsnetz zum Bewirken einer Weiterschaltung
für eine
Verbindung, und Telekommunikationsnetze für drahtlosen Dienst.
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Ein
wichtiges Merkmal bei vielen drahtlosen Telekommunikationssystemen
ist die Mobilität,
wobei ein an einer Verbindung beteiligter Teilnehmer sich von einer
ersten, durch eine erste Menge von drahtlosen Infrastrukturgeräten unterstützten Stelle
zu einer zweiten, durch eine zweite Menge von drahtlosen Infrastrukturgeräten unterstützten Stelle
bewegen kann, ohne die Verbindung wesentlich zu stören. Es wurden
viele frühe
drahtlose Telekommunikationssysteme entwickelt, um einen Mobiltelefondienst
bereitzustellen. Frühe
Mobiltelefonsysteme benutzten typischerweise eine einzige Funkbasisstation,
die zur Versorgung eines großen
geographischen Bereichs positioniert war, wenn auch mit begrenzter
Kapazität. Ein
Mobilteilnehmer konnte in dem versorgten Bereich weit reisen und
erwarten, eine Verbindung aufrechtzuerhalten, vorausgesetzt, daß sich der
Benutzer nicht zu einer Stelle bewegte, wo der Hochfrequenzweg zur
Basisstation unbenutzbar wurde. Wenn zellulare Mobiltelefonsysteme
mit einer großen Anzahl
von Funkbasisstationen entwickelt wurden, die jeweils viele kleinere
benachbarte Bereiche oder „Zellen" bedienten, war es
von wesentlicher Bedeutung, an Verbindungen beteiligten Teilnehmern
zu ermöglichen,
sich in dem gesamten Versorgungsbereich des Systems von Zelle zu
Zelle zu bewegen, ohne die Verbindung zu stören.
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Die
Funktion und Implementierungsvorgänge zum Veranlassen, daß ein eine
stabile Verbindung, die gegenwärtig
von einer ersten Funkbasisstation (oder einem anderen ähnlichen
Element eines drahtlosen Systems, das eine Luftschnittstelle bereitstellt)
bedient wird, von einer zweiten Funkbasisstation bedient wird, werden
als „handoff" bzw. Weiterschalten
bezeichnet. Weiterschaltungen werden anfangs zwischen Zellen eines
einzigen Systems und gleicher Technologie bereitgestellt. Es sind jedoch
Standardprotokolle entwickelt worden, um Weiterschaltungen zwischen
Zellen unterschiedlicher Systeme zu ermöglichen und Weiterschaltungen
zwischen Zellen und/oder Systemen unterschiedlicher Technologie
zu ermöglichen.
Beispielsweise ermöglichen
Standardprotokolle die Aufrechterhaltung von Verbindungen, wenn
Benutzer Grenzen von einem drahtlosen System zu einem anderen System überqueren,
das vielleicht von einer anderen Instanz betrieben wird und eine
unterschiedliche Art oder Marke von Infrastrukturgeräten benutzt.
Beispielsweise umfassen derartige Protokolle das als ANSI-TIA/EIA
41–D:
Cellular Radiotelecommunications Intersystem Operations bekannte
standardisierte System-System-Betriebsprotokoll,
eine Veröffentlichung
des American National Standards Institute, und das Protokoll GSM
09.02 Mobile Application Part (MAP), eine Veröffentlichung des European Telecommunications
Standards Institute (ETSI). Weiterhin sind auch Standardprotokolle
entwickelt worden, um Weiterschaltungen zwischen Systemen/Zellen
unterschiedlicher (aber zusammenwirkender) Luftschnittstellentechnologien
zu ermöglichen,
die dasselbe Verbindungsmodell benutzen. Beispielsweise können einige
Teilnehmer-Handapparate und -Systeminfrastrukturgeräte eine
Weiterschaltung einer Verbindung von einer Zelle mit digitaler Übertragungstechnologie
wie beispielsweise CDMA oder TDMA zu einer Zelle mit analoger Übertragungstechnolgie
wie beispielsweise AMPS ausführen.
Die Fähigkeit
zur Durchführung
von Weiterschaltungen zwischen GSM- und UMTS-Systemen ist ebenfalls
beschrieben worden. Obwohl es geschichtlich gesehen die Notwendigkeit
für Mobilität war, die
die Verwendung von Weiterschaltungen motiviert hat, können Weiterschaltungen
wichtige Funktionalitäten
selbst bei Anwendungen bereitstellen, die keine Mobilität erfordern,
indem sie Lastverteilung erlauben und Zuverlässigkeit verbessern.
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Bestehende
drahtlose Telekommunikationssysteme, die Weiterschaltungen bereitstellen,
haben ein Leitungs-Verbindungsmodell
benutzt. Der Begriff „Verbindung" wird hier als Bezug
auf eine Sitzung von Informationsübertragung zwischen einer Menge
von Endgeräten über ein
Telekommunikationssystem oder -netz benutzt und soll herkömmliche
Leitungs-Sprachverbindungen,
Paket-Sprachverbindungen, Leitungs-Datenverbindungen, verbindungslose Verbindungen
oder Paket-Datenverbindungen und Multimedienvarianten derselben
umfassen, aber nicht darauf begrenzt sein. Der auf eine Verbindung angewandte
Begriff „Leitung" bezieht sich auf
eine Art von Informationsübertragung,
die zwischen definierten Endpunkten über reservierte Netzressourcen auftritt
und bei der Einheiten von Daten nicht einzeln adressiert werden.
Sobald ein Pfad oder ein Weg für eine
Leitungsverbindung hergestellt ist, ist keine weitere Wegeleitung
oder Adressierung erforderlich. Es ist bekannt, daß einige
Komponenten, die eine Leitungsverbindung führen, unter Verwendung von
Paket- oder Zellen-basierenden Technologien implementiert werden
können.
Der auf eine Verbindung angewandte Begriff „Paket" bezieht sich auf eine Art von Informationsübertragung,
bei der ein Strom von Informationen in Pakete oder Einheiten eingeteilt
ist und bei der jedes Paket oder jede Einheit einzeln adressiert
wird. Eine Paketverbindung reserviert nicht unbedingt Netzressourcen.
Der Begriff „Verbindungsmodell" bezieht sich auf
die Verfahren, Zustände
und Zustandsübergänge, die
zum Aufbauen, Aufrechterhalten, Abändern und Beenden einer Verbindung
erforderlich sind. Ein Leitungsverbindungsmodell ist ein zur Herstellung
und Steuerung von Leitungsverbindungen benutztes Verbindungsmodell. Zu Beispielen
bekannter Leitungsverbindungsmodelle gehören: ITU-T Signaling System
No. 7 (Zeichengabesystem Nr. 7), ANSI-41, ANSI-136, ANSI-95 und GSM
04.08. Ein Paketverbindungsmodell ist ein zur Herstellung und Steuerung
von Paketverbindungen benutztes Verbindungsmodell. Zu Beispielen
bekannter Paketverbindungsmodelle gehören IETF RFC-2543 (Session
Initiation Protocol (SIP)) und ITU-Spezifikation H.323.
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Es
sind neue Telekommunikationssysteme einschließlich von drahtlosen Systemen
vorgeschlagen worden oder werden entwickelt, die ein Paketverbindungsmodell
benutzen. Paketverbindungsmodelle bedeuten, daß während einer Verbindung gewisse
Ressourcen und Einrichtungen auf einer Abrufbasis zugeteilt werden
können,
um den Trägerverkehr
der Verbindung zu führen,
und daß sich
die bestimmten benutzten Ressourcen und Einrichtungen mit jedem
Paket ändern
können.
Paketsysteme können
eine Ende-zu-Ende-Paketverbindung unterstützen, das heißt eine
Verbindung, wo jedes Endgerät für Paketkommunikationen
eingerichtet ist und die Verbindung über ein Paketnetz geführt wird.
Ein großer
Bruchteil der Telekommunikationsinfrastruktur der Welt benutzt jedoch
Leitungstechnologie und daher sind viele Paketsysteme dazu ausgelegt,
Verbindungen mit bestehenden Leitungsnetzen zusammenarbeiten zu
lassen, zumindest an gewissen wohldefinierten Schnittstellen. So
könnte
eine Verbindung von einem Paketendgerät ausgehen, aber an einem Leitungsendgerät abgeschlossen
sein, oder umgekehrt. Systeme, um Verbindungen in herkömmlichen
Land-Paket- und Leitungsnetzen zusammenarbeiten zu lassen, sind
in der Technik bekannt und ein derartiges System wird von Lucent Technologies,
Murray Hill, New Jersey unter der Bezeichnung PACKETSTAR Voice Gateway
verkauft.
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Neue
drahtlose Paketsysteme werden wahrscheinlich in Stufen aufgebaut
und es ist wahrscheinlich, daß derartige
Systeme anfänglich
bestehenden drahtlosen Systemen überlagert
eingesetzt werden, in die Systembetreiber äußert hohe Investitionen getätigt haben.
Dementsprechend wird es wünschenswert
sein, Weiterschaltungen zwischen Paket- und Leitungssystemen für geeignet
ausgerüstete
Teilnehmer-Handapparate und sonstige Endgeräte bereitzustellen. Solche
Weiterschaltungen würden
vorteilhafterweise den Teilnehmern erlauben, durch das neue Paketsystem
an Stellen, wo es zur Verfügung
steht, bedient zu werden, und an Stellen, wo das Paketsystem nicht
verfügbar
ist oder es zeitweilig an Kapazität mangelt, durch das bestehende
Leitungssystem bedient zu werden. Zusätzlich zum Ermöglichen
von Mobilität
werden Weiterschaltungen zwischen diesen Systemen auch Lastverteilung
erlauben und Zuverlässigkeit
verbessern.
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Bestehende
Leitungssysteme haben jedoch Netztopologie- und Weiterschaltungsvorgänge benutzt,
die einmalig für
das Leitungs-Verbindungsmodell geeignet sind. Insbesondere benutzen
im Handel eingesetzte Leitungssysteme eine Anker-Mobilvermittlungsstelle
bzw. „Anker-MSC" (Mobile Switching Center)
zur Steuerung einer Verbindung während
ihres Bestandes. Die Anker-MSC ist allgemein die erste MSC mit wesentlicher
Kontrolle über
eine Verbindung. Selbst wenn der Teilnehmer während einer Verbindung sich
in den Versorgungsbereich eines anderen Systems bewegen kann, der
im allgemeinen durch eine andere MSC gesteuert sein würde, werden
gewisse andere Merkmale von der Anker-MSC gesteuert und der Trägerverkehr
von der Verbindung wird durch die Anker-MSC geleitet. Die gegenwärtig bedienende
MSC steuert Weiterschaltungen.
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Gemäß vorgeschlagenen
Standards unterscheidet sich die Topologie von drahtlosen Paketsystemen
bedeutsam von der bestehender drahtloser Leitungssysteme. Insbesondere
können
sich in vorgeschlagenen drahtlosen Paketsystemen die die Steuerfunktionen
bereitstellenden Systemelemente von den Systemelementen unterscheiden, die
Vermittlungs-, Übertragungs-
und Sprachcodierungsfunktionen bereitstellen. Die drahtlosen Paketsysteme
benutzen nicht eine Anker-MSC-Komponente. Weiterhin benutzen drahtlose
Paketnetze sowohl Leitungs- als auch Paket-Verbindungsmodelle zum
Anschalten an andere Netze, während
drahtlose Leitungsnetze nur Leitungs-Verbindungsmodelle benutzen. Durch diese
bedeutsamen Unterschiede und andere wird es unmöglich gemacht, herkömmliche Weiterschaltungsvorgänge, die
für drahtlose
Leitungsnetze entwickelt wurden, direkt auf neue Paketnetze anzuwenden.
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Weiterhin
stellen bestehende Leitungsnetze enorme Investitionen für ihre Betreiber
dar, benutzen aber Technologie, für die wesentliche Aufrüstungen unter
Umständen
nicht ohne vollständigen
Austausch oder bedeutsame zusätzliche
Investitionen verfügbar
sind. Um die Weiterschaltung durchführbar mit bestehenden drahtlosen
Leitungssystemen unterstützen
zu können,
müssen
alle für
Paketsysteme entwickelte Weiterschaltungsvorgänge und Funktionalitäten die
erforderlichen Änderungen
oder Aufrüstungen
an bestehenden drahtlosen Leitungssystemen minimieren. So sind für homogene
Paketnetze entwickelte Weiterschaltungsverfahren nicht ausreichend
für eine
Verwendung bei Paketsystemen, die Weiterschaltungen mit Leitungssystemen
unterstützen
müssen.
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Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Systeme und/oder
Verfahren zur Durchführung
von Weiterschaltungen in drahtlosen Systemen bereitzustellen, bei
denen die obenerwähnten Nachteile
des Standes der Technik vermieden werden.
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In
WO 00/35153 ist ein System zur Implementierung gewisser IP-basierender
Protokolle über leitungsvermittelte/paketvermittelte
Mobilkommunikationsnetze nach ANSI-136-A offenbart. Die SS7-Schnittstelle
eines herkömmlichen
GPRS-136- oder GPRS-136HS-Netzes wird durch eine IP-Schnittstelle
ersetzt. Zwischen das leitungsvermittelte Netz nach ANSI TIA/EIA-41
und das paketvermittelte Netz nach GPRS-136 wird eine IP-Schnittstelle plaziert.
Diese Schnittstelle kann sowohl Zeichengabe als auch Trägerverkehr
verkraften und soll die durch die gegenwärtige SS7-Schnittstelle auferlegten
Begrenzungen überwinden,
die nur Zeichengabe bearbeiten kann.
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In
WO 00/19742 ist ein Overlay für
eine bestehende zellulare Vermittlungsstruktur offenbart, um der
zweiten Generation folgende Dienste bereitzustellen, ohne Abänderungen
oder Aktualisierungen an der bestehenden Infrastruktur ausführen zu
müssen.
Zu der der zweiten Generation folgenden Infrastruktur gehört ein GPRS-System
(General Packet Radio Service) mit einem Paketweiterschaltungsmanager,
einem Abnehmernetzknoten (Serving GPRS Support Node) und einem Zugangsnetzknoten (Gateway
GPRS Support Node).
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Das
unter Artikel 54(3) EPC aufgeführte
WO 01/31963 betrifft ein Verfahren zur Weiterschaltung eines mobilen
Endgeräts
von einem leitungsvermittelten Funktelekommunikationsnetz der zweiten
Generation zu einem auf Internetprotokoll basierenden Funktelekommunikationsnetz
der dritten Generation. Das auslösende
Ereignis für
diese Weiterschaltung ist eine Dienstanforderung, die nur die Bereitstellung von
Fähigkeiten
durch das Netz der dritten Generation erfordert. Ein Weiterschaltungsserver
unterhält Rückwärtskompatibilität zu dem
Netz der zweiten Generation während
des Weiterschaltungsverfahrens.
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Kurze Beschreibung der
Erfindung
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Erfindungsgemäße Verfahren
und Vorrichtungen entsprechen den unabhängigen Ansprüchen. Bevorzugte
Ausbildungsformen entsprechen den abhängigen Ansprüchen.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung umfaßt
ein drahtloses Netz ein paketvermitteltes drahtloses System und
leitungsvermitteltes drahtloses System, die unter Verwendung eines
definierten Zusammenarbeitsprotokolls eingerichtet sind, zusammenzuarbeiten
einschließlich
des Unterstützens
von Weiterschaltung. Das drahtlose Leitungssystem kann herkömmlicher Konstruktion
sein und beliebige zutreffende drahtlose Technologie oder Standards
benutzen. Das drahtlose Leitungssystem enthält mindestens eine Basisstation und
mindestens eine Mobilvermittlungsstelle (oder gleichwertige Elemente).
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Das
drahtlose Paketsystem kann auf eine Weise aufgebaut sein, die im
allgemeinen der von bekannten drahtlosen Paketnetzen ähnlich ist,
jedoch mit der Zufügung
von gewissen Komponenten und Abänderung
anderer Komponenten zur Bereitstellung von Verbindungsmodell-Verbindungsmodell-Weiterschaltungsfunktionen
der vorliegenden Erfindung. Beispielsweise kann das drahtlose Paketsystem
die Grundstruktur und Funktionalität eines GPRS (General Packet
Radio Service) ergänzt
durch das IM-Teilsystem (IP Multimedia) wie durch das 3GPP (Third
Generation Partnership Project) beschrieben mit entsprechenden Abänderungen
benutzen. Auch könnten
alternative drahtlose Paketsystemtechnologien benutzt werden. Wenn
ein drahtloses Paketsystem mit der GPRS-artigen Architektur benutzt
wird, enthält
das Paketsystem eine zusammengeschaltete Menge von mindestens einem
von jedem der folgenden GPRS-Elemente: eine Basisstation; eine Funknetzsteuerung;
einen Abnehmernetzknoten (SGSN – Serving
GPRS Support Node) und einen Zugangsnetzknoten (GGSN – Gateway GPRS
Support Node). Diese Elemente funktionieren im allgemeinen so wie
sie es in einem GPRS-System würden,
mit einigen Abänderungen,
um die zusammenwirkenden Weiterschaltungsfunktionen der vorliegenden
Erfindung zu implementieren. Auch enthält das Paketsystem eine zusammengeschaltete
Menge von mindestens einem von jedem der folgenden Elemente aus
dem Teilsystem 3GPP IM: eine Verbindungszustandssteuerfunktion (CSCF – Call State Control
Function), eine Netzzugangseinheit (MG – Media Gateway), und einen
Zugangssteuerungsfunktion/Transportzeichengabegateway (MGCF/T-SGW),
die mit den anderen Elementen zusammengeschaltet sind. Die CSCF
ist ein Netzelement, das die Netzfunktionen des Paket-Verbindungsmodells
implementiert. Die MG setzt die Trägerinformationen zwischen den
im Paketnetz benutzten Codierungs- und Übertragungsformaten und den
in Leitungsnetzen benutzten um. Beispielsweise kann die MG für Sprachverbindungen
eine Sprachcodierungsfunktion durchführen, um zwischen in Paketnetzen benutzten
komprimierten Formaten und in Leitungsnetzen benutzten PCM-Formaten
umzusetzen. Auch kann die MG zwischen durch unterschiedliche Paketnetze
benutzten Formaten umsetzen. Der MGCF/T-SGW steuert die MG und stellt
die Steuerungsschnittstelle zu externen Netzen bereit. Auch wird
der MGCF/T-SGW zum Emulieren gewisser Funktionen einer Anker-MSC
benutzt, wenn System-System-Operationen mit einem drahtlosen Leitungsnetz erforderlich
sind.
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Es
werden vier mögliche
Weiterschaltungssituationen unterstützt:
- Eine stabile Verbindung,
die an einem leitungsvermittelten Festnetz abgeschlossen ist und
anfänglich
das drahtloses Paketsystem benutzt, kann zum drahtlosen Leitungssystem
weitergeschaltet werden. Da bestehende Leitungssysteme eine Anker-MSC
erfordern, um die Kontrolle über
eine Verbindung während ihres
Bestehens aufrechtzuerhalten, arbeiten MGCF/T-SGW, MG und CSCF zusammen,
um die Funktionen einer Anker-MSC zu emulieren und für das drahtlose
Leitungssystem als einfach ein weiteres drahtloses Leitungssystem
zu erscheinen. Nach dem Weiterschalten wird Trägerverkehr von dem drahtlosen
Leitungssystem über
die MG zum leitungsvermittelten Festnetz geleitet. So wie er hier
benutzt wird, soll der Begriff „Festnetz" jedes andere Netz einschließen, das
einem Festnetz entsprechende Schnittstellen bereitstellt, einschließlich von
anderen drahtlosen Netzen und Übergangsnetzen,
aber nicht darauf begrenzt.
- Eine stabile Verbindung, die an einem leitungsvermittelten Festnetz
abgeschlossen ist und anfänglich
das drahtlose Leitungsnetz benutzt, kann zum drahtlosen Paketsystem
weitergeschaltet werden. Da bestehende Leitungssysteme eine Anker-MSC
erfordern, um die Kontrolle über
eine Verbindung während
ihres Bestehens aufrechtzuerhalten, behält die MSC des Leitungssystems
die Kontrolle der Verbindung. MGCF/T-SGW, MG und CSCF arbeiten zusammen,
um die Funktionen einer Leitungs-MSC für System-System-Weiterschaltungen
zu emulieren und erscheinen für
das drahtlose Leitungssystem als einfach ein weiteres drahtloses
Leitungssystem. Nach dem Weiterschalten wird zwischen dem drahtlosen
Paketnetz und dem leitungsvermittelten Festnetz ausgetauschter Trägerverkehr
durch die MG zum drahtlosen Leitungssystem geleitet.
- Eine stabile Verbindung, die an einem paketvermittelten Festnetz
abgeschlossen ist und anfänglich
das drahtlose Paketsystem benutzt, kann zum drahtlosen Leitungssystem
weitergeschaltet werden. Da bestehende Leitungssysteme eine Anker-MSC
erfordern, um Kontrolle über
eine Verbindung während
ihres Bestehens aufrechtzuerhalten, arbeiten MGCF/T-SGW, MG und
CSCF zusammen, um die Funktionen einer Anker-MSC zu emulieren und
für das drahtlose
Leitungssystem als einfach ein weiteres drahtloses Leitungssystem
zu erscheinen. Vor dem Weiterschalten kann die MG ein Element des
Trägerweges
sein oder nicht. Nach dem Weiterschalten wird Trägerverkehr vom drahtlosen Leitungssystem durch
die MG und das GGSN zum paketvermittelten Festnetz geleitet.
- Eine stabile Verbindung, die an einem paketvermittelten Festnetz
abgeschlossen ist und die anfänglich das
drahtlose Leitungssystem benutzt, kann zum drahtlosen Paketsystem
weitergeschaltet werden. Eine derartige Verbindung muß durch
eine Zusammenarbeitsfunktion laufen, die das Bestehen des Paketnetzes
für das
Leitungsnetz maskiert. Dieser Fall reduziert sich daher auf den
Fall einer Verbindung, die an einem leitungsvermittelten Festnetz
abgeschlossen ist und die anfänglich
das drahtlose Leitungssystem benutzt und zum drahtlosen Paketsystem
weitergeschaltet wird.
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Diese
vier Weiterschaltungssituationen beschreiben alle möglichen
Kombinationen der Weiterschaltung zwischen paketvermittelten und
leitungsvermittelten Netzen. Durch das hier offenbarte System und
die Verfahren werden vorteilhafterweise System-System-Weiterschaltungen
zwischen drahtlosen Paketsystemen und herkömmlichen drahtlosen Leitungssystemen
ermöglicht.
Die Weiterschaltungsfunktionalität
wird im Paketsystem bereitgestellt, wodurch die Notwendigkeit zur
Abänderung
oder Aufrüstung
bestehender Leitungssysteme minimiert oder vollständig vermieden
wird.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Diese
und andere Merkmale der Erfindung werden am besten durch Bezugnahme
auf die nachfolgende ausführliche
Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in
Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen verständlich.
In den Zeichnungen ist:
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1 ein
Blockdiagramm eines zusammenwirkenden drahtlosen Netzes 100 mit
einem drahtlosen Paketsystem und drahtlosen Leitungssystem, die
für System-System-Operation angeordnet
sind, und weiterhin mit der anfänglichen
Konfiguration von Steuerungs- und Trägersignalwegen vor einer Weiterschaltung
vom Paketsystem zum Leitungssystem für eine Verbindung zwischen
einem drahtlosen Endgerät
und einem Endgerätaus
leitungsvermittelten Festnetz;
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2 ein
Blockdiagramm des zusammenarbeitenden drahtlosen Netzes 100 der 1 mit
der Endkonfiguration von Steuerungs- und Trägersignalwegen bei Abschluß einer
Weiterschaltung vom Paketsystem zum Leitungssystem für die Verbindung der 1;
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3 ein
Blockdiagramm des zusammenarbeitenden drahtlosen Netzes 100 der 1 mit
der Anfangskonfiguration von Steuerungs- und Trägersignalwegen vor einer Weiterschaltung
vom Leitungssystem zum Paketsystem für eine Verbindung zwischen
einem drahtlosen Endgerät
und einem Endgerät
aus leitungsvermittelten Festnetz;
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4 ein
Blockdiagramm des zusammenarbeitenden drahtlosen Netzes 100 der 1 mit
der Endkonfiguration von Steuerungs- und Trägersignalwegen bei Abschluß einer
Weiterschaltung vom Leitungssystem zum paketbasierenden System für die Verbindung
der 3;
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5 ein
Blockdiagramm des zusammenarbeitenden drahtlosen Netzes 100 der 1 mit
der Anfangskonfiguration von Steuerungs- und Trägersignalwegen vor einer Weiterschaltung
vom Paketsystem zum Leitungssystem für eine Verbindung zwischen
einem drahtlosen Endgerät
und einem Endgerät
am paketvermittelten Festnetz;
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6 ein
Blockdiagramm des zusammenarbeitenden drahtlosen Netzes 100 der 1 mit
der Endkonfiguration von Steuerungs- und Trägersignalwegen bei Abschluß einer
Weiterschaltung vom Paketsystem zum Leitungssystem für die Verbindung der 5;
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7 ein
Flußdiagramm
eines Verfahrens zur Verwendung in Verbindung mit dem zusammenarbeitenden
drahtlosen Netz 100 der 1 zur Durchführung einer
Weiterschaltung vom Paketsystem zum Leitungssystem für eine Verbindung
zwischen einem drahtlosen Endgerät
und einem Endgerät
am leitungsvermittelten Festnetz;
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8 ein
Flußdiagramm
eines Verfahrens zur Verwendung in Verbindung mit dem zusammenarbeitenden
drahtlosen Netz 100 der 1 zur Durchführung einer
Weiterschaltung vom Leitungssystem zum Paketsystem für eine Verbindung
zwischen einem drahtlosen Endgerät
und einem Endgerät
am leitungsvermittelten Festnetz;
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9 ein
Flußdiagramm
eines Verfahrens zur Verwendung in Verbindung mit dem zusammenarbeitenden
drahtlosen Netz 100 der 1 zur Durchführung einer
Weiterschaltung vom Paketsystem zum Leitungssystem für eine Verbindung
zwischen einem drahtlosen Endgerät
und einem Endgerät
am paketvermittelten Festnetz.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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1–6 sind
Blockdiagramme einer bevorzugten Ausführungsform eines zusammenarbeitenden
drahtlosen Netzes 100.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Telekommunikationssysteme. Es ist
festzustellen, daß in
der Telekommunikationstechnik, zum Implementieren einer Einrichtung,
Struktur oder Methode zur Übermittlung
von Informationen oder Signalen verschiedene Signalleitungen, Busse,
Datenwege, Datenstrukturen, Kanäle,
Puffer und sonstige Kommunikationswege benutzt werden können und
oft funktionsmäßig gleichwertig
sind. Dementsprechend sollen, sofern nicht anders bemerkt, Bezugnahmen
auf Vorrichtungen oder Datenstrukturen zur Übermittlung eines Signals oder
von Informationen allgemein auf alle funktionsmäßig gleichwertigen Vorrichtungen
und Datenstrukturen bezogen sein.
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Wie
am besten aus 1–6 ersichtlich werden
Verbindungen zwischen Elementen als Strecken oder Wege bezeichnet
und können
mit durchgezogenen oder gestrichelten Linien dargestellt sein. Diesen
Linien können
Bezugsziffern zugeordnet sein oder nicht oder diese Linien können weiterhin
kennzeichnende Symbole wie beispielsweise einzelne Rautenmarkierungen,
doppelte Rautenmarkierungen, Punkte oder „X"e zugeordnet sein. Verbindungslinien,
die keine Bezugsziffer oder sonstigen Symbole aufweisen, stellen
eine Strecke dar, die zur Verfügung
steht, Steuerungs- oder
Trägerverkehr
zu führen
und die in der in der Figur dargestellten bestimmten Situation benutzt
werden könnte
oder nicht. Durchgezogene Linien ohne zusätzliche kennzeichnende Symbole
stellen Strecken zum Führen
von Trägerinformationen
dar. Gestrichelte Linien ohne zusätzliche kennzeichnende Symbole
stellen Strecken zum Führen
von Steuerinformationen dar. Verbindungslinien, die eine Bezugsziffer
oder die obenerwähnten
kennzeichnenden Symbole tragen (hiernach „Wege"), werden als Overlay bereitgestellt,
um zu identifizieren, welche der verfügbaren Strecken tatsächlich in
der in der Figur dargestellten bestimmten Situation benutzt werden.
So zeigen die Wege nicht zusätzliche
Strecken an, sondern ob und wie eine verfügbare Strecke benutzt wird.
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Zusätzlich zu
der Darstellung der strukturellen Anordnung des Netzes 100 zeigen
die 1–6 weiterhin
Anfangs- und Endkonfigurationen von Steuerungs- und Trägerwegen
vor und bei Abschluß von
mehreren verschiedenen Weiterschaltungssituationen, die in einer
bevorzugten Ausführungsform
eines Telekommunikationssystems unterstützt werden.
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Wege
mit einzelnen Rautenmarkierungen zeigen die Anfangskonfiguration
von Trägerwegen vor
der Weiterschaltung an. Wege mit doppelten Rautenmarkierungen zeigen
die Endkonfiguration von Trägerwegen
bei Abschluß der
Weiterschaltung an. Wege mit Punkten zeigen die Anfangskonfiguration
von Steuerungswegen vor der Weiterschaltung an. Wege mit „X"en zeigen die Endkonfiguration
von Steuerungswegen bei Abschluß der
Weiterschaltung an.
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Wie
am besten aus 1 ersichtlich umfaßt das Netz 100 vorzugsweise
ein paketvermitteltes drahtloses Telekommunikationssystem 110 und
ein leitungsvermitteltes drahtloses Telekommunikationssystem 120,
die für
System-System-Operation
miteinander angeordnet sind und auch für Zusammenarbeit mit geeigneten
Festnetzen angeordnet sind. Nach dem hiesigen Gebrauch soll der
Begriff „Festnetz" jedes andere Netz
einschließen,
das Schnittstellen wie ein Festnetz bereitstellt, einschließlich von
anderen drahtlosen Netzen und Übergangsnetzen,
aber nicht darauf begrenzt. Beispielsweise ist das drahtlose Paketsystem 110 in
der 1 als mit einem öffentlichen Wählnetz (PSTN – Public
Switched Telephone Network) 132 verbunden dargestellt, das
allgemein als leitungsvermitteltes Netz gekennzeichnet werden kann,
und mit einem Paketdatennetz 136, das im allgemeinen als
Paketnetz gekennzeichnet sein kann. Wie am besten aus 3–4 ersichtlich
kann das drahtlose Leitungssystem 120 auch mit dem externen
Netz 132 verbunden sein. Obwohl die Netze 132 und 136 in
der Tat Übertragungs- und
Vermittlungselemente verschiedener Leitungs- und/oder Pakettechniken
benutzen können,
sind die Netze hier entsprechend der Schnittstelle gekennzeichnet,
die sie anderen Netzen und Systemen und insbesondere dem von jedem
Netz eingesetzten Verbindungsmodell darbieten.
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Der
Begriff „Verbindung" nach dem hiesigen Gebrauch
bezieht sich auf eine Sitzung von Informationsübertragung zwischen einem Satz
von Endgeräten über ein
Telekommunikationssystem oder -netz und soll herkömmliche
leitungsvermittelte Sprachverbindungen, paketvermittelte Sprachverbindungen, leitungsvermittelte
Datenverbindungen, verbindungslose Verbindungen oder paketvermittelte
Datenverbindungen und Multimedienvarianten derselben einschließen, aber
nicht darauf begrenzt sein. Die vorliegende Anmeldung bezieht sich
auf Verbindungen mit zwei Endgeräten,
aber der Fachmann wird erkennen, wie die beispielhafte Ausführungsform
zum Unterstützen
von Mehrfachanschluß-Verbindungen abzuändern ist,
um im Rahmen der vorliegenden Erfindung zu bleiben.
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Wie
in der Technik bekannt ist, kann das Netz 110 unter Verwendung
zutreffender Paketprotokolle einschließlich denen in IETF RFC–2543 (Session
Initiation Protcol (SIP)) und ITU-Specifikation H.323 angegebenen
an das paketvermittelte Festnetz 136 (hiernach „PDN" – Packet Data Network) angeschlossen
werden. Auch könnten
andere Protokolle und Standards benutzt werden. Das Netz 110 kann
unter Verwendung von in der Technik allgemein als ITU-T-Zeichengabesystem
Nr. 7 bekannten Leitungsprotokollen an das leitungsvermittelte Festnetz 132 angeschlossen
werden. Wie weiterhin besprochen enthält das drahtlose Paketnetz 110 vorzugsweise
geeignete Netzzugangseinrichtungen 150 und 154,
um Träger-
und Steuerungsinformationen zwischen den im drahtlosen Paketnetz
erforderten und den im leitungsvermittelten Festnetz 132 (hiernach „PSTN" – Public Switched Telephone
Network) erforderten Formaten und Verbindungsmodellen umzuwandeln.
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Obwohl
eine beispielhafte Ausführungsform des
Netzes 100 mit einem einzigen drahtlosen Paketsystem 110 und
einem einzigen drahtlosen Leitungssystem 120 dargestellt
ist, wird der Fachmann erkennen, daß kommerziell eingesetzte Ausführungsformen
mehrere drahtlose Systeme jedes Typs enthalten können. Auf ähnliche Weise wird man erkennen, daß, obwohl
die beispielhafte Ausführungsform
des Netzes 100 als mit zwei Festnetzen PSTN 132 und PDN 136 verbunden
dargestellt ist, kommerziell eingesetzte Ausführungsformen mit mehreren derartigen
Netzen verbunden sein können.
Die meisten kommerziellen drahtlosen Systeme enthalten eine Mehrzahl
von Verbindungspunkten zur Anschaltung an andere drahtlose Systeme
und an externe öffentliche
oder Festnetze.
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Das
drahtlose Leitungssystem 120 ist vorzugsweise ein beliebiges
zutreffendes drahtloses Telekommunikationssystem. Beispielsweise
kann das System 120 ein beliebiger der gewöhnlich als
AMPS, GSM, TDMA oder CDMA bekannten Typen drahtloser Systeme sein
(ist aber nicht auf diese Typen begrenzt), wobei das Verhalten dieser
Systemtypen durch wohlbekannte industrielle, staatliche oder zwischenstaatliche
Normungskörperschaften
definiert ist. Weiterhin stellt das System 120 vorzugsweise eine
geeignet definierte Schnittstelle zur Zusammenarbeit mit anderen
drahtlosen Systemen bereit. Beispielsweise kann das System 120 das
als ANSI-TIA/EIA 41-D: Cellular Radiotelecommunications Intersystem
Operations bekannte standardisierte System-System-Betriebsprotokoll,
eine Veröffentlichung
des American National Standards Institute, das Protokoll GSM 09.02
Mobile Application Part (MAP), eine Veröffentlichung des European Telecommunications
Standards Institute (ETSI) oder ein anderes geeignetes Protokoll
implementieren.
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Wie
am besten aus 1–6 ersichtlich umfaßt das Leitungssystem 120 vorzugsweise
mindestens ein Basisstationssystem (BSS) 122 mit einer Steuerungs-
und Trägerverbindung
mit mindestens einer Mobilvermittlungsstelle (MSC – Mobile
Switching Center) 124. Wie am besten aus 3–4 ersichtlich
(aber nicht in den anderen Figuren dargestellt, um die Deutlichkeit
zu verbessern), besitzt die MSC 124 Steuerungs- und Trägerverbindungen
mit Festnetzen PSTN 132. Die MSC 124 könnte auch (nicht
gezeigte) Steuerungs- und Trägerverbindungen
mit PDN 136 über
einen Übergangs-Gateway aufweisen.
Wenn eine Verbindung über
den Übergangs-Gateway
im PDN 136 abgeschlossen ist, maskiert der Übergangs-Gateway
die Paketbeschaffenheit des PDN 136 und das Leitungssystem 120 behandelt
daher die Verbindung auf ähnliche
Weise wie eine am PSTN 132 abgeschlossene Verbindung. Die
MSC 124 weist vorzugsweise eine Steuerungs- und Trägerverbindung
mit einem (weiter ausführlich besprochenen)
Netzzugangselement 150 des Paketnetzes 110 auf.
Der Einfachheit halber ist nur eine einzige BSS und eine einzige
MSC dargestellt. In einer kommerziellen Ausführungsform würde das
System 120 jedoch wahrscheinlich viele mit der MSC verbundene
BSS enthalten und kann mehrere MSC enthalten. Das System 120 kann
andere Elemente enthalten, die für
ein Verständnis
der vorliegenden Erfindung unwesentlich sind und zur Verbesserung der
Deutlichkeit weggelassen sind.
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Das
drahtlose Paketsystem 110 kann auf eine Weise aufgebaut
sein, die im allgemeinen bekannten paketvermittelten drahtlosen
Netzen ähnlich ist,
aber mit der Zufügung
von gewissen Komponenten und Abänderung
von anderen Komponenten um zusammenarbeitende Weiterschaltungsfunktionen wie
weiter hier beschrieben bereitzustellen. Beispielsweise kann das
System 110 die Grundstruktur und Funktionalität von GPRS
(General Packet Radio Service) einsetzen, mit entsprechenden Abänderungen
wie weiterhin beschrieben. GPRS ist ein paketvermitteltes drahtloses
Telekommunikationssystem, das in einer umfassenden Reihe von Normierungsschriften
einschließlich
der ETSI-GSM-Spezifikationen 02.60, 03.60 und 04.60 und der 3GPP
technischen Spezifikation (Third Generation Partnership Project)
3GPP TS 23.060 beschrieben ist. Obwohl in der nachfolgenden Beschreibung
des drahtlosen Paketsystems 110 die Terminologie von GPRS
benutzt wird, könnten
auch andere drahtlose Paketsysteme benutzt werden einschließlich des
in ANSI-Spezifikation IS-835 definierten CDMA-Paketsystems (aber nicht darauf begrenzt),
das teilweise eine Implementierung des in RFC 2002, 2003, 2004, 2005, 2006 und 2344 (Veröffentlichungen
der IETF – Internet
Engineering Task Force) definierten Systems Mobile IP ist.
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Wie
am besten aus 1–6 ersichtlich umfaßt das System 110 vorzugsweise
ein Basisstationssystem (BSS) 142, einen Abnehmernetzknoten (SGSN – Serving
GPRS Support Node) 146, einen Zugangsnetzknoten (GGSN – Gateway
GPRS Support Node) 148, eine Netzzugangseinheit (MG – Media
Gateway) 150, eine Verbindungszustandssteuerungsfunktion
(CSCF – Call
State Control Function) 152 und eine Zugangssteuerungsfunktion
(MGCF/T-SGW – Media
Gateway Control Function) 154. Das BSS 142 dient
der drahtlosen Kommunikation mit einem geeigneten drahtlosen Teilnehmerendgerät 140a–140f (140,
wenn es im allgemeinen Zusammenhang erwähnt wird, der nicht auf eine
bestimmte der Weiterschaltungssituationen der 1–6 bezogen
ist). BSS 142 weist eine Steuerungs- und Trägerverbindung
mit SGSN 146 auf. SGSN 146 weist eine Steuerungs-
und Trägerverbindung
mit GGSN 148 auf. GGSN weist eine Steuerungs- und Trägerverbindung
mit MG 150 auf. GGSN 148 besitzt auch eine Steuerungs-
und Trägerverbindung
mit dem Festnetz PDN 136 auf und kann solche Verbindungen
mit anderen (nicht gezeigten) Netzen aufweisen. MG weist eine Trägerverbindung
mit dem Festnetz PSTN 132 auf und kann solche Verbindungen mit
anderen (nicht gezeigten) Netzen aufweisen. GGSN 148 weist
auch eine Steuerungsverbindung mit CSCF 152 auf. MG 150 weist
weiterhin eine Steuerungsverbindung mit MGCF/T-SGW 154 auf.
CSCF 152 weist weiterhin eine Steuerungsverbindung mit MGCF/T-SGW 152 auf.
MGCF/T-SGW 152 weist eine Steuerungsverbindung mit PSTN 132 auf.
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Im
allgemeinen führen
BSS 142, SGSN 146 und GGSN 148 die gleichen
Funktionen durch, wie diejenigen, die sie normalerweise in einem GPRS-System
durchführen
würden.
Das drahtlose Paketsystem 110 muß jedoch mit leitungsvermittelten
Festnetzen wie beispielsweise dem PSTN 132 zusammenarbeiten
und auch mit drahtlosen Leitungssystemen wie dem System 120.
Da Verbindungsmodelle, das Format von Steuerungsinformationen und
das Format von Trägerinformationen,
die in Leitungssystemen benutzt werden, sich von den in Paketsystemen
benutzten unterscheiden, kann das Paketnetz 110 nicht direkt
mit Leitungsnetzen unter Verwendung der den Paketnetzen eigenen
Trägerinformationen
oder Steuerungsnachrichtenformate kommunizieren. MG 150 führt infolgedessen
die Funktion des Umwandelns der Trägerinformationen zwischen der
im Paketnetz 110 benutzten Form und den im PSTN 132 und
Leitungsnetz 120 benutzten Formen durch. Die MG 150 wird
von MGCF/T-SGW 154 gesteuert. MGCF/T-SGW 154 und
CSCF 152 arbeiten zusammen, um die Verbindungsmodelle und die
der Bearbeitung von Verbindungen zugeordneten Steuerungsinformationen
zwischen der im Paketnetz 110 benutzten Form und den im
PSTN 132 und dem drahtlosen Leitungsnetz 120 benutzten
Formen umzusetzen.
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Zusätzlich arbeiten
MGCF/T-SGW 154 und CSCF 152 weiterhin zusammen,
um die Weiterschaltungsfunktionen und die Merkmalssteuerungsfunktionen
der Anker-MSC der Mobilvermittlungsstelle (MSC – Mobile Switching Center)
eines drahtlosen Leitungsnetzes zu emulieren und dadurch dem Paketnetz 110 zu
erlauben, mit dem Leitungsnetz 120 zusammenzuarbeiten,
als ob das Paketnetz einfach ein weiteres Leitungsnetz wäre. Die
von der emulierten Anker-MSC im Paketsystem 110 erforderte
Funktionalität
ist geringer als die vollständige
Funktionalität,
die von einer MSC in einem Leitungssystem 120 gefordert
wird. Insbesondere muß die
emulierte Anker-MSC System-System-Weiterschaltungen verwalten, muß aber keine
Funkressourcen verwalten, da im Paketsystem 110 Funkressourcen
von dem BSS 142 anstatt einer zentralen MSC verwaltet werden. Die
Funktionalität
der emulierten Anker-MSC residiert hauptsächlich in der CSCF 152 und
dem MGCF/T-SGW 154 und enthält vorzugsweise die Fähigkeit,
Weiterschaltungsanforderungen zu senden oder weiterschaltungsbezogene
Informationen zur MSC 124 des Leitungssystem 120 zurückzusenden.
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Die
verschiedenen, zur Unterstützung
von System-System-Weiterschaltungen
erforderlichen Funktionen können
entsprechend der bestimmten, zur Implementierung des Paketsystems 110 benutzten
Architektur zugeordnet werden. In einer bevorzugten Ausführungsform
eines Paketsystems 110 kann die Zuordnung wie folgt sein.
Die MG 150 führt alle
notwendigen Umwandlungen von Trägerinformationen
für jede
Verbindung, an der sowohl das drahtlose Paketsystem 110 und
entweder das Leitungssystem 120 oder das leitungsvermittelte
Festnetz PSTN 132 beteiligt sind, durch. Der MGCF/T-SGW 154 führt Zeichengabeprotokollumsetzung
zwischen dem Paketsystem 110 und entweder dem Leitungssystem 120 oder
dem leitungsvermittelten Festnetz PSTN durch. Vom MGCF/T-SGW 154 wird
auch die MG 150 über
entsprechende Steuerungsnachrichten gesteuert, einschließlich der
Anweisung der MG bezüglich
des Zeitpunkts der Durchführung
von Umwandlung zwischen Trägerformaten,
welche Umwandlungen durchzuführen
sind und Identifizierung von bestimmten zu benutzenden Einrichtungen.
Von der CSCF 152 wird das Verbindungsmodell implementiert,
das die leitungsvermittelte MSC während einer Weiterschaltung
wahrzunehmen erwartet.
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Vorteilhafterweise
erfordert das Leitungssystem 120 minimale oder keine Abänderungen
oder Aufrüstungen
zum Zusammenarbeiten mit dem Paketnetz 110 auf diese Weise.
Es kann für
das Leitungssystem 120 vorteilhaft sein, zu identifizieren, welche
Teilnehmerendgeräte 140 paketfähig sind, und
nur Weiterschaltungen zum Paketsystem 110 dieser Endgeräte zu versuchen.
Die meisten herkömmlichen
Leitungssysteme 120 enthalten Fähigkeiten zum Unterscheiden
zwischen Teilnehmerendgeräten
mit Fähigkeiten
zum Zusammenarbeiten zwischen Verbindungen mit gewissen anderen
Systemen. Beispielsweise übertragen
einige Teilnehmerendgeräte
eine „Klassenmarkierung", die Systeme identifiziert,
mit denen sie arbeiten können.
Einige drahtlose Systeme sind dafür angeordnet, mit einem Heimatsystem
eines Teilnehmers gewisse Profilinformationen auszuhandeln, die
auf ähnliche
Weise die Systeme identifizieren können, mit denen das Teilnehmerendgerät 140 arbeiten
kann. Dementsprechend kann die Identifizierung von paketfähigen Teilnehmerendgeräten 140 für das Leitungssystem 120 das
Definieren eines gegenwärtig
reservierten Wertes eines vom System 120 benutzten Parameters
zur Implementierung seiner gegenwärtigen Fähigkeit der Zusammenarbeit
von Verbindungen mit anderen Leitungssystemen bedeuten. Trotzdem
kann ein Wechsel zu Standards bezüglich Leitungssystemen und ihre
Auslegung der Klassenmarkierung oder Profilinformationen vorteilhaft
sein. Als Alternative wird das Teilnehmerendgerät, wenn zur Bestimmung, welche Zellen
Weiterschaltungsziele sein können, „mobilunterstützte Weiterschaltung" benutzt wird, vorzugsweise
nur Zellen melden, zu denen es kompatibel ist. Dadurch können sich Änderungen
am Leitungssystem oder verwandten Standards erübrigen.
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Wie
oben bemerkt könnte
das drahtlose Paketsystem 110 auch unter Verwendung der
Technologie des CDMA-Paketsystems
nach Definition in der ANSI-Spezifikation IS-835 implementiert werden.
In diesem Fall würden
die Funktionen des BSS 140 durch die Basis-Funkstation
(BTS – Base
Transceiver System) des CDMA-Paketsystems und die Funktionen des
SGSN 146 und GGSN 148 durch den Heimatagenten
und den PDSN (Packet Data Serving Node – Paketdaten-Abnehmerknoten)
des CDMA-Paketsystems durchgeführt
werden.
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1–6 zeigen
Anfangs- und Endkonfigurationen von Steuerungs- und Trägerwegen
für vier
verschiedene Weiterschaltungssituationen im Netz 100. 7–9 sind
Flußdiagramme
der Schritte von Verfahren zur Verwendung in Verbindung mit dem
Netz 100 der 1–6 zur Durchführung der
Weiterschaltungen. Jede Weiterschaltungssituation wird in Verbindung
mit den Figuren besprochen, die die Anfangs- und End-Signalwegkonfigurationen
und das entsprechende Weiterschaltungsverfahren zeigen.
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1–2 und 7 sind
auf eine Weiterschaltung einer Verbindung vom Paketsystem 110 zum
Leitungssystem 120 gerichtet, wo der Festnetzabschluß über ein
leitungsvermitteltes Netz wie beispielsweise das PSTN 132 stattfindet.
So wird bei dieser Weiterschaltungssituation in Betracht gezogen,
daß eine
stabile Verbindung zwischen dem drahtlosen Teilnehmerendgerät 140a und
Festnetzteilnehmerendgerät 134 über das
drahtlose Paketsystem 110 und das leitungsvermittelte Festnetz PSTN 132 hergestellt
worden ist. In dieser und allen anderen hiernach besprochenen Situationen
ist es ohne Bedeutung, ob die Verbindung vom drahtlosen Endgerät 140 oder
den Festnetz-Endgeräten 134, 138 ausging.
Obwohl weiterhin für
alle hier besprochenen Weiterschaltungssituationen Endgeräte in den
Figuren als für
bestimmte Medien oder Informationen ausgerüstet dargestellt sein können (z.B.
Endgerät 140a wird
als Sprachhandapparat und Endgerät 134 als
normaler Fernsprecher gezeigt) könnten beliebige
dieser Endgeräte
für beliebige,
vom drahtlosen System und den Festnetzen unterstützte Medien- oder Informationsarten
einschließlich
(aber nicht begrenzt auf) Sprache, Video, Facsimile und dergleichen
ausgerüstet
sein.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung nicht auf den Erstaufbau einer Verbindung
gerichtet ist, können
die nachfolgenden Schritte als Hintergrundinformation beim Verständnis des
Vorgangs der Herstellung einer beispielhaften Verbindung vom drahtlosen Endgerät 140a zum
Festnetzendgerät 134 behilflich sein:
- (a) das Endgerät 140a meldet sich
beim Paketsystem 110 an und „entdeckt" (bzw. erkennt) CSCF 152;
- (b) das Endgerät 140a überträgt eine
Nachricht zur CSCF 152 unter Verwendung des SIP-Protokolls
(Session Initiation Protocol) H.323 oder eines sonstigen geeigneten
Paketverbindungsaufbauprotokolls, indem es eine Verbindung zum Festnetz-Endgerät 134 anfordert,
das zufälligerweise
im leitungsvermittelten Netz PSTN 132 resident ist;
- (c) die CSCF 152 überträgt eine
Steuerungsnachricht zum GGSN 148, die anzeigt, daß die Paketsitzung
für die
MG 150 bestimmt ist, da der gerufene Endpunkt im leitungsvermittelten
Netz PSTN 132 resident ist;
- (d) vom MGCF/T-SGW 154 werden Steuerungsnachrichten zur MG 150 übertragen,
die diese anweisen, daß sie
das Abschlußende
der Paketverbindung empfangen wird, und angibt, daß die Trägerinformationen
zu/von 64-kbps-PCM umgewandelt werden müssen und daß der PCM-Strom zu/von dem
leitungsvermittelten Netz PSTN 132 auf einer Verbindungsleitung
zu übertragen
ist;
- (e) vom MGCF/T-SGW 154 werden Paketverbindungsmodellfunktionen
in die für
das leitungsvermittelte Netz PSTN 132 geeignete Zeichengabe (z.B.
Zeichengabenachrichten nach ITU-T Nr. 7) umgesetzt und die Zeichengabe
zum PSTN 132 übertragen;
und
- (f) von der MG 150 wird der Trägerverkehr zwischen dem Paketsystem 110 und
dem leitungsvermittelten Festnetz PSTN 132 in beiden Richtungen
umgewandelt.
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Der
obenbeschriebene Vorgang gibt eine stabile Verbindung zwischen dem
Endgerät 140a und Endgerät 134 und
ist in 1 dargestellt. Wie am besten aus 1 ersichtlich
befindet sich ein Steuerungsweg 170 zwischen dem Endgerät 140a und
der CSCF 152. Zwischen der CSCF 152 und GGSN 148 erstreckt
sich ein zusätzlicher
Steuerungsweg 172 und zwischen der CSCF 152 und
dem MGCF/T-SGW 154 erstreckt sich ein weiterer Steuerungsweg 174. Zwischen
MGCF/T-SGW 154 und MG 150 erstreckt sich ein Steuerungsweg 176.
Alle obenerwähnten Steuerungswege
sind paketvermittelt. Zusätzlich
erstreckt sich ein leitungsvermittelter Steuerungsweg 178 zwischen
MGCF/T-SGW 154 und PSTN 132, wodurch der MGCF/T-SGW 154 Verbindungsaufbau- und
andere Zeichengabe mit dem leitungsvermittelten Netz austauschen
kann. Zwischen dem Endgerät 140a und
der MG 150 erstreckt sich ein Paketträgerweg 180. Zwischen
MG 150 und PSTN 132 erstreckt sich ein leitungsvermittelter
Trägerweg 182.
Die MG 150 wirkt als Vocoder und setzt Trägerverkehr
zwischen dem drahtlosen Paketsystem und dem leitungsvermittelten
Festnetz PSTN 132 um.
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7 ist
ein Flußdiagramm
eines Verfahrens 700 nach einem Aspekt der vorliegenden
Erfindung zur Verwendung in Verbindung mit dem zusammenarbeitenden
drahtlosen Netz 100 der 1 zur Durchführung einer
Weiterschaltung vom Paketsystem 110 zum Leitungssystem 120 für eine Verbindung
zwischen einem drahtlosen Endgerät 140 und einem
leitungsvermittelten Festnetz-Endgerät 134. Das
Verfahren beginnt bei Schritt 710, bei dem das System 110 bestimmt,
daß eine
Weiterschaltung erforderlich ist und ein annehmbares Weiterschaltungsziel
eine Basisstation 122 im Leitungssystem 120 ist. Diese
Bestimmung kann beispielsweise durch das BSS 142 des Paketsystems 110 durchgeführt und der
CSCF 152 gemeldet werden. Verschiedene Verfahren zur Bestimmung,
wann Weiterschaltungen erforderlich sind und welche von mehreren
möglichen Weiterschaltungszielen
optimal sind, sind in der Technik wohlbekannt. Verschiedene drahtlose
Systemtechnologien haben unterschiedliche Antworten auf diese Frage
entwickelt. Weiterschaltungen können
beispielsweise wünschenswert
sein, da der gegenwärtige
HF-Weg zwischen dem Endgerät
und der Basisstation eine schlechte Güte aufweist oder um Lastverteilung
oder Optimierung zwischen Nachbarzellen zu erreichen, oder aus anderen
Verwaltungs- oder Strategiegründen.
Verfahren zum Auswählen
eines geeigneten Weiterschaltungsziels umfassen die Abfrage von
in der Nähe
gelegenen Basisstationen nach einer Messung der Signalstärke des
drahtlosen Endgeräts,
und sogenannte „vom
Mobilgerät
unterstützte
Weiterschaltung",
bei der drahtlose Endgerät Messungen
der Signalstärke
von Übertragungen
von in der Nähe
gelegenen Basisstationen berichtet. In Bezug auf die vorliegende
Erfindung kann jedes Weiterschaltungsbestimmungsverfahren benutzt werden,
daß für die drahtlosen
Systemtechnologien der Systeme 110 und 120 zutreffend
ist.
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Im
Schritt 712 erkennt die CSCF 152, daß das Weiterschaltungsziel
im drahtlosen Leitungssystem 120 resident ist und die CSCF 152,
MG 150 und MGCF/T-SGW 154 zusammenarbeiten müssen, um bei
der Kommunikation mit dem System 120 eine Anker-MSC zu
emulieren. Im Schritt 714 arbeiten CSCF 152 und
MGCF/T-SGW 154 zusammen, um eine Weiterschaltung mit dem
System 120 durch Formatieren und Einleiten eines Austauschs
mit der MSC 124 einer zutreffenden Weiterschaltungsnachrichtenfolge
auszuhandeln. Wenn das System 120 das System-System-Betriebsprotokoll
ANSI-41 benutzt, ist die zutreffende Nachrichtenfolge (a) Facilities
Directive Invoke vom MGCF/T-SGW 154 zur MSC 124 des Leitungssystems 120,
womit ein Verkehrskanal an der Zielzelle angefordert wird; (b) Facilities
Directive Conversation von der MSC 124 zum MGCF/T-SGW 154,
womit die Reservierung der Funkressource bestätigt und diese Ressource identifiziert
wird (z.B. die Kennung des gewährten
Verkehrskanals); und (c) Mobile on Channel Indication von der MSC 124 zum MGCF/T-SGW 154,
womit benachrichtigt wird, daß das
drahtlose Endgerät
erfolgreich weitergeschaltet worden ist. Im Schritt 716 teilt
das System 120 Funkressourcen zu, die zur Bearbeitung der
Verbindung benutzt werden, und benachrichtigt das System 110 über die
Identität
dieser Ressourcen. Das Leitungssystem 120 stellt einen
Weg 280 für
die Verbindung durch die BSS 122, MSC 124 und
MG 150 her. Da die Verbindung im Paketsystem 110 begann,
muß das
System eine Anker-MSC emulieren und die Verbindung muß durch
das Paketsystem geleitet bleiben. Dementsprechend wird die Verbindung
zwischen MSC 124 und MG 150 über den Trägerweg 282 weitergeführt.
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Im
Schritt 718 beginnt das drahtlose Endgerät unter
Anleitung vom Paketsystem 110, den zugewiesenen Ziel-Verkehrskanal zu
benutzen. Im Schritt 720 benachrichtigt die MSC 124 das
MGCF/T-SGW 154 und die CSCF 152, daß das drahtlose
Endgerät 140b (siehe 2)
erfolgreich zum Leitungssystem 120 weitergeschaltet worden
ist. Im Schritt 722 werden die von der Verbindung im Paketsystem 110 benutzten
Ressourcen freigegeben. Der Trägerweg 182 zwischen
der MG 150 und dem PSTN 132 wird weiterhin benutzt.
Bei manchen Implementierungen kann die durch drahtlose Systeme erforderliche Sprachcodierung
in der MSC 124 und in anderen in der MG 150 durchgeführt werden.
Sprachcodierung in der MG 150 kann vorzuziehen sein, indem
sie Netzressourcen spart. Zusätzlich
zur Bedienung von Vocoder/Formatwandlungserfordernissen kann die MG 150 auch
eine Vermittlungsstruktur und andere Einrichtungen zur Bereitstellung
von gewissen Merkmalen enthalten, die normalerweise durch eine leitungsvermittelte
MSC bereitgestellt werden. Die MG 150 kann jedoch die Struktur implementieren
und die Merkmale bereitstellen, indem sie andere Technologie als
herkömmliche
Leitungstechnologie benutzt. Das Verfahren endet im Schritt 724.
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2 ist
ein Blockdiagramm der Endkonfiguration von Steuerungs- und Trägerwegen
beim erfolgreichen Abschluß einer
Weiterschaltung vom Paketsystem 110 zum Leitungssystem 120.
Ein Trägerweg 280 erstreckt
sich vom drahtlosen Endgerät 140b durch
BSS 122 und MSC 124. Der Trägerweg 282 erstreckt
sich weiterhin von der MSC 124 zur MG 150 des
Paketsystems 110. Der Trägerweg 182 zwischen
der MG 150 und dem PSTN 132, der vorher dazu benutzt
wurde, die Verbindung zu führen,
als sie im Paketnetz geführt
wurde, wird weiter benutzt. Ein Steuerungsweg 270 erstreckt
sich vom drahtlosen Endgerät 140b zur
MSC 124. Ein Steuerungsweg 272 erstreckt sich
von der MSC 124 zum MGCF/T-SGW 154 des drahtlosen
Paketsystems 110. Der sich vom MGCF/T-SGW 154 zur
MG 150 erstreckende Steuerungsweg 176 bleibt bestehen,
genau wie der Steuerungs-Zeichengabeweg 172, der sich vom
MGCF/T-SGW 154 zur CSCF 152 erstreckt. Der Leitungszeichengabesteuerungsweg
vom MGCF/T-SGW 154 zum PSTN 132 bleibt ebenfalls
bestehen. So arbeiten CSCF 152, MGCF/T-SGW 154 und
MG 150 zusammen, um die Funktionen einer Anker-MSC für die Verbindung
durchzuführen,
die nunmehr größtenteils
vom Leitungssystem 120 bearbeitet wird.
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3–4 und 8 sind
auf eine Weiterschaltung einer Verbindung vom Leitungssystem 120 zum
Paketsystem 110 gerichtet, wo der Festnetzabschluß über ein
leitungsvermitteltes Netz wie beispielsweise das PSTN 132 stattfindet.
So wird bei dieser Weiterschaltungssituation in Betracht gezogen,
daß eine
stabile Verbindung zwischen dem drahtlosen Teilnehmerendgerät 140c und
dem Festnetz-Teilnehmerendgerät 134 über das
drahtlose Leitungssystem 120 und leitungsvermittelte Festnetz-PSTN 132 hergestellt
worden ist.
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Damit
eine Weiterschaltung stattfindet, muß eine stabile Verbindung zwischen
dem drahtlosen Endgerät 140c zum
Festnetz-Endgerät 134 hergestellt
werden, deren Konfiguration am besten aus 3 ersichtlich
ist. Zwischen dem Endgerät 140c und
der MSC 124 befindet sich ein Steuerungsweg 370.
Zwischen MSC 124 und PSTN 132 erstreckt sich ein
zusätzlicher
Steuerungsweg 372. Alle obenerwähnten Steuerungswege sind leitungsvermittelt. Zwischen
dem Endgerät 140c und
der MSC 124 erstreckt sich ein leitungsvermittelter Trägerweg 380. Zwischen
der MSC 124 und dem PSTN 132 erstreckt sich ein
leitungsvermittelter Trägerweg 382.
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8 ist
ein Flußdiagramm
eines Verfahrens 800 zur Verwendung in Verbindung mit dem
zusammenarbeitenden drahtlosen Netz 100 der 3 zur
Durchführung
einer Weiterschaltung vom Leitungssystem 120 zum Paketsystem 110 für eine Verbindung
zwischen einem drahtlosen Endgerät 140 und
einem leitungsvermittelten Festnetz-Endgerät 134. Das Verfahren
beginnt bei Schritt 810, in dem das Leitungssystem 120 bestimmt,
daß eine
Weiterschaltung erforderlich ist und ein annehmbares Weiterschaltungsziel
eine Basisstation 142 im System 110 ist. Man siehe
auch die Besprechung von Weiterschaltungsbestimmung in Verbindung
mit dem Schritt 710. Im Schritt 812 bestimmt die
MSC 124, daß das Weiterschaltungsziel
im System 110 resident ist. Das Leitungssystem 120 weiß nicht
unbedingt, daß das System 110 ein
Paketsystem ist.
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Im
Schritt 814 deutet das Leitungssystem 120 sein
Interesse an einer Weiterschaltung an, indem es eine über den
Steuerungsweg 480 (4) mit MGCF/T-SGW 154 ausgetauschte
Nachrichtenfolge formatiert und einleitet. Die Nachrichtenfolge kann
mit der Abnehmer-MSC 124 oder
einer (nicht gezeigten) Anker-MSC ausgetauscht werden, wenn eine
in der Verbindung vorhanden ist. Die MSC kann dasselbe Protokoll
und dieselben Verfahren wie für eine
Weiterschaltung zu einer leitungsvermittelten MSC einsetzen. Wenn
das System 120 das System-System-Betriebsprotokoll ANSI-41
benutzt, kann die Weiterschaltungsaushandlung in der entgegengesetzten
Richtung (d.h. Leitungssystem zum Paketsystem) die in Verbindung
mit Schritt 714 beschriebene Nachrichtenfolge benutzen.
Die Nachrichtenfolge wird am MGCF/T-SGW 154 empfangen und
darauf bezogene Informationen werden zur CSCF 152 übertragen.
Im Schritt 816 teilt das Paketsystem 110 Funkressourcen
zu, die zur Bearbeitung der Verbindung benutzt werden, und benachrichtigt
das Leitungssystem 120. Vom Paketsystem 110 wird
ein Weg 490 für
die Verbindung durch BSS 142 zur MG 150 hergestellt.
Da die Verbindung im Leitungssystem 120 begann, muß das Paketsystem 110 eine
leitungsvermittelte MSC emulieren und die Verbindung muß durch
die MSC 124 des Leitungssystems geleitet bleiben. Im Schritt 818 wird
das drahtlose Endgerät 140 vom
Leitungssystem 120 angewiesen, mit der Verwendung eines
zugewiesenen Verkehrskanals (oder gleichwertiger Ressource) des
Paketsystems 110 zu beginnen.
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Im
Schritt 820 erkennt die CSCF 152 die Verbindung
und Identität
des drahtlosen Endgeräts 140d.
Von der CSCF wird ein Paketverbindungsmodell artikularisiert. Im
Schritt 822 stellt das Paketsystem einen Trägerweg 490 für die Verbindung
zur MG 150 her. Infolge dieses Schrittes wird eine Paketsitzung
vom drahtlosen Endgerät 140d zur
MG 150 hergestellt. Die Verbindung wird entlang einem Trägerweg 492 zur
MSC 124 (oder einer anderen Anker-MSC sofern vorhanden)
des drahtlosen Leitungssystems 120 geführt. Der zum Festnetz gerichtete Abschnitt
der Verbindung bleibt wegen des Erfordernisses, daß die Anker-MSC
die Kontrolle über
die Verbindung behalten muß,
im Leitungssystem 120.
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Nach
der Weiterschaltung wird die Bereitstellung von durch den Teilnehmer
angeforderten Merkmalen (in dem Ausmaß, in dem sie im Leitungssystem 120 zur
Verfügung
stehen können)
weiterhin von der MSC 124 des Leitungssystems 120 (oder
einer anderen Anker-MSC sofern vorhanden) verwaltet. Im Schritt 824 werden
von der Abnehmer-MSC Ressourcen freigegeben, die vorher der Verbindung
zugeteilt waren, in dem Ausmaß,
in dem sie nicht für
die Unterstützung
der Verbindungen zwischen MG 150, MSC 124 und
PSTN 132 benötigt
werden. Das Verfahren endet im Schritt 826.
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Die 4 ist
ein Blockdiagramm der Endkonfiguration von Steuerungs- und Trägerwegen beim
erfolgreichen Abschluß einer
Weiterschaltung vom Leitungssystem 120 zum Paketsystem 110.
Ein Trägerweg 490 erstreckt
sich vom drahtlosen Endgerät 140d durch
BSS 142 zur MG 150. Weiterhin erstreckt sich ein
Trägerweg 492 von
der MG 150 zur MSC 124 und ermöglicht damit dem Paketsystem 110,
die Verbindung zur Anker-MSC des Leitungssystems 120 zu
leiten. Der Trägerweg 382 zwischen MSC 124 und
PSTN 132, der vorher dazu benutzt wurde, die Verbindung
zu führen,
als sie im Leitungsnetz geführt
wurde, wird weiterhin benutzt.
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Ein
Steuerungsweg 470 erstreckt sich vom drahtlosen Endgerät 140d zum
GGSN 148 und der MG 150. Zusätzliche Steuerungswege 472, 474 erstrecken
sich vom GGSN 148 zur CSCF 152. Ein Steuerungsweg 478 erstreckt
sich von der MG 150 zum MGCF/T-SGW 154. Ein Steuerungsweg 476 verbindet
CSCF mit MGCF/T-SGW. Alle obenerwähnten Steuerungswege sind Paketwege.
Ein leitungsvermittelter Steuerungsweg 480, der beispielsweise
als eine Verbindung des ITU-T-Zeichengabesystems Nr. 7 implementiert
sein kann, erstreckt sich zwischen MGCF/T-SGW 154 zur MSC 124 des
drahtlosen Leitungssystems 120. Der leitungsvermittelte Steuerungsweg 372,
der sich von der MSC 124 zum PSTN 132 erstreckt,
bleibt bestehen. So fungiert die MSC 124 (oder eine andere
Anker-MSC sofern vorhanden) als eine Anker-MSC für eine größtenteils durch das Paketnetz 110 bearbeitete
Verbindung.
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5–6 und 9 sind
auf eine Weiterschaltung einer Verbindung vom Paketsystem 110 zum
Leitungssystem 120 gerichtet, wo der festnetzseitige Abschluß durch
ein Paketnetz wie beispielsweise PDN 136 stattfindet. So
wird bei dieser Weiterschaltungssituation in Betracht gezogen, daß eine stabile
Verbindung zwischen dem drahtlosen Teilnehmerendgerät 140e und
dem Festnetz-Teilnehmerendgerät 138 durch
das drahtlose Leitungssystem 120 und das paketvermittelte
Festnetz PDN 136 hergestellt worden ist.
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Damit
eine Weiterschaltung stattfindet, muß eine stabile Verbindung zwischen
dem drahtlosen Endgerät 140e zum
festnetzseitigen Endgerät 138 hergestellt
sein, deren Konfiguration am besten aus 5 ersichtlich
ist. Zwischen dem Endgerät 140e und
der CSCF 152 besteht ein Steuerungsweg 570. Ein
zusätzlicher
Steuerungsweg 572 erstreckt sich zwischen der CSCF 152 und
dem GGSN 148. Ein weiterer Steuerungsweg 574 erstreckt
sich zwischen dem GGSN 148 und dem paketvermittelten Festnetz PDN 136.
Alle obenerwähnten
Steuerungswege sind paketvermittelt. Zwischen dem Endgerät 140e und dem
GGSN 148 erstreckt sich ein paketvermittelter Trägerweg 580.
Zwischen dem GGSN 148 und dem paketvermittelten Festnetz
PDN 136 erstreckt sich ein paketvermittelter Trägerweg 582.
-
9 ist
ein Flußdiagramm
eines Verfahrens 900 zur Verwendung in Verbindung mit dem
zusammenarbeitenden drahtlosen Netz 100 der 5 zur
Durchführung
einer Weiterschaltung vom Paketsystem 110 zum Leitungssystem 120 für eine Verbindung
zwischen einem drahtlosen Endgerät 140 und einem
festnetzseitigen paketvermittelten Endgerät 138. Das Verfahren
beginnt bei Schritt 910, in dem das Paketsystem 110 bestimmt,
daß eine
Weiterschaltung erforderlich ist und ein annehmbares Weiterschaltungsziel
eine Basisstation 122 im Leitungssystem 120 ist.
Man siehe auch die Besprechung einer Weiterschaltungsbestimmung
in Verbindung mit dem Schritt 710. Diese Bestimmung kann
beispielsweise durch die BSS 142 durchgeführt und
der CSCF 152 gemeldet werden. Im Schritt 912 erkennt
die CSCF 152, daß das
Weiterschaltungsziel im drahtlosen Leitungssystem 120 resident
ist.
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Im
Schritt 914 weist die CSCF 152 und der MGCF/T-SGW 154 die
MG 150 an, Trägerwege 682 und 684 herzustellen,
um die Verbindung zur MSC 124 des Leitungssystems 120 zu
führen
und notwendige Trägerinformationswandlung
durchzuführen.
Im Schritt 916 wird vom MGCF/T-SGW 154 eine Weiterschaltung
mit dem System 120 durch Formatieren und Einleiten des
Austauschs einer zutreffenden Weiterschaltungsnachrichtenfolge mit
dem System 120 ausgehandelt. Wenn das System 120 das
System-System-Betriebsprotokoll ANSI-41 benutzt, kann für die Weiterschaltungsaushandlung
die in Verbindung mit Schritt 714 beschriebene Nachrichtenfolge eingesetzt
werden. Im Schritt 918 wird das drahtlose Endgerät vom Paketsystem 110 angewiesen,
mit der Benutzung eines zugewiesenen Verkehrskanals des Leitungssystems 120 zu
beginnen. Vom drahtlosen Endgerät
wird die Anweisung ausgeführt.
Im Schritt 920 wird der MGCF/T-SGW 154 von der
MSC 124 benachrichtigt, daß das drahtlose Endgerät 140f (siehe 6)
erfolgreich zum Leitungssystem 120 weitergeschaltet worden
ist. Im Schritt 922 werden die von der Verbindung im Paketsystem 110 benutzten Ressourcen
freigegeben, in dem Ausmaß,
in dem sie nicht zur Unterstützung
der Verbindung zwischen der MSC 124 des Leitungsnetzes
und dem Festnetz PDN 136 benötigt werden. Der Trägerweg 582 zwischen GGSN 148 und
PDN 136 bleibt bestehen. Das Verfahren endet im Schritt 924.
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6 ist
ein Blockdiagramm der Endkonfiguration von Steuerungs- und Trägerwegen
bei dem erfolgreichen Abschluß einer
Weiterschaltung vom Paketsystem 110 zum Leitungssystem 120.
Ein Trägerweg 680 erstreckt
sich vom drahtlosen Endgerät 140f durch
BSS 122 und MSC 124. Ein Trägerweg 682 erstreckt
sich weiterhin von der MSC 124 zur MG 150 des
Paketsystems 110. Weiterhin erstreckt sich ein Trägerweg 684 von
der MG 150 zum GGSN 148. Der Trägerweg 582 zwischen
GGSN 148 und PDN 136, der vorher dazu benutzt
wurde, die Verbindung zu führen,
als sie im Paketnetz geführt
wurde, bleibt bestehen. Ein Steuerungsweg 670 erstreckt
sich vom drahtlosen Endgerät 140f zur
MSC 124. Ein Steuerungsweg 672 erstreckt sich
von der MSC 124 zum MGCF/T-SGW 154 des drahtlosen
Paketsystems 110. Zusätzliche
Steuerungswege 674, 676 und 678 verbinden
jeweils die MG 150 mit MGCF/T-SGW 154, MGCF/T-SGW 154 mit
CSCF 152 und CSCF 152 mit GGSN 148. Der
paketvermittelte Zeichengabesteuerungsweg 574 vom GGSN 148 zum
PDN 136 bleibt bestehen. So arbeiten MGCF/T-SGW 154 und
MG 150 zusammen, um die Funktionen einer Anker-MSC für die Verbindung
durchzuführen,
die nunmehr größtenteils
vom Leitungssystem 120 bearbeitet wird.
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Obwohl
das drahtlose Paketsystem 110 und drahtlose Leitungssystem 120 hier
als getrennte drahtlose Systeme beschrieben werden und jedes System
der Einfachheit halber in den beiliegenden Zeichnungen als unter
Verwendung von Elementen implementiert dargestellt wird, die sich
von denen zur Implementierung des anderen Systems unterscheiden,
wird man erkennen, daß in
manchen Ausführungsformen
die drahtlosen Systeme 110 und 120 in Wirklichkeit
unter Verwendung von gemeinsamen Elementen und Komponenten implementiert
werden können.
So kann in praktischer Ausführung
eine einzige Komponente oder ein einziges Element ausgewählte Funktionen
von sowohl dem drahtlosen System 110 als auch dem drahtlosen
System 120 durchführen
und mehrere Komponenten, Elemente und Funktionen können in eine
einzige Einheit integriert sein. Beispielhafterweise aber nicht
begrenzend kann ein einziges Basisstationssystem (das geteilte Steuerungs- und Funkelemente
enthalten kann) die Funktionen von sowohl dem paketvermittelten
BSS 142 als auch dem leitungsvermittelten BSS 122 durchführen und
dieses Basisstationssystem würde Verbindungen
mit SGSN 146 wie auch MSC 124 aufweisen. Auf ähnliche
Weise könnte
eine einzige Einheit die Funktionen vom paketvermittelten SGSN 146,
GGSN 148, CSCF 152, MGCF/T-SGW 154 und der
leitungsvermittelten MSC 124 durchführen. In diesen Fällen, und
insbesondere, wenn die verschiedenen Komponenten vom gleichen Zulieferer
bereitgestellt werden, können
die zwischen diesen Systemen benutzten System-System-Betriebsprotokolle die
Form von vom Zulieferer definierten Nachrichtenprotokollen anstatt
eines standardisierten Protokolls wie beispielsweise ANSI-41 annehmen.
Es würde
jedoch immer noch notwendig sein, sowohl Paket- als auch Leitungs-Verbindungsmodelle
zu implementieren und wie schon beschrieben Weiterschaltungen zwischen
diesen durchzuführen.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Telekommunikationssysteme einschließlich von
Multimedien-Telekommunikationssystemen,
die unter Verwendung von verschiedenen elektronischen und optischen
Technologien implementiert werden können, einschließlich von
aber nicht begrenzt auf analoge Elektroniksysteme; digitale Elektroniksysteme;
Mikroprozessoren und andere Verarbeitungselemente; und Software
und andere verwirklichte Sammlungen von Schritten, Anweisungen und
dergleichen, zur Implementierung von Verfahren, Prozessen oder Strategien
in Verbindung mit diesen Systemen und Verarbeitungselementen. Die
hier beschriebenen Ausführungsformen
sind beispielhaft. Man wird daher erkennen, daß obwohl die Ausführungsformen
als bestimmte Technologien beschrieben sind, andere gleichwertige
Technologien benutzt werden könnten.
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Es
sind ein verbessertes drahtloses Netz und zugehörige Verfahren offenbart worden,
die System-System-Weiterschaltungen
zwischen bestehenden drahtlosen Leitungssystemen und Paketsystemen
bereitstellen. Das drahtlose Paketsystem stellt vorteilhafterweise
Umsetzung zwischen leitungsvermittelten und paketvermittelten Verbindungsmodellen
bereit und bietet Umwandlung von Trägerverkehr zwischen von Leitungs-
und Paketsystemen erforderten Formaten. Von einer Netzzugangskomponente wird
die Umwandlung von Trägerverkehr
zwischen den in jedem System benutzten Formaten bereitgestellt.
Die Netzzugangseinheit, eine Netzzugangssteuerungsfunktion und eine
zugehörige
Verbindungszustandssteuerungsfunktion arbeiten zusammen, um das
Verhalten eines drahtlosen Leitungssystems zu emulieren, so daß bei der
Zusammenarbeit mit herkömmlichen
Leitungssystemen das Paketsystem als ein weiteres drahtloses Leitungssystem
erscheint. Wo nötig
arbeiten die Netzzugangseinheit, die Netzzugangssteuerungsfunktion
und die Verbindungszustandssteuerungsfunktion weiterhin zusammen,
um die Funktionen einer Anker-MSC eines drahtlosen Leitungssystems
zu emulieren. Das verbesserte Netz und die verbesserten Verfahren
ermöglichen,
daß Weiterschaltungen
zwischen Leitungs- und
Paketsystemen stattfinden und dabei Änderungen an herkömmlichen
drahtlosen Systemen minimiert oder vermieden werden.
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Die
obenbeschriebene Ausführungsform
der Erfindung ist nur ein Beispiel einer Art und Weise, auf die
die Erfindung ausgeführt
werden kann. Es können
auch andere Weisen möglich
sein und liegen im Rahmen der nachfolgenden, die Erfindung definierenden
Ansprüche.