DE60121151T2

DE60121151T2 - Verfahren und system zum erweitern der datennutzlast von datennachrichten über ein steuerungskanal eines zellularen netzwerks

Info

Publication number: DE60121151T2
Application number: DE60121151T
Authority: DE
Inventors: M. Charles Roswell LINK
Original assignee: Numerex Corp
Current assignee: Sierra Wireless America Inc
Priority date: 2000-04-14
Filing date: 2001-04-13
Publication date: 2007-06-14
Anticipated expiration: 2021-04-14
Also published as: AU2001257054B2; AU5705401A; EP1273193B1; JP2003531535A; WO2001080583A2; WO2001080583A3; EP1273193A2; CN1436433A; KR20030036163A; MXPA02010153A; IL152270A0; ATE332063T1; DE60121151D1; BR0110080A; CA2406097A1

Description

VERWANDTE PATENTE
Die vorliegende Anmeldung beansprucht Priorität gegenüber der vorläufigen US-Patentanmeldung Serien Nr. 60/130,790 unter dem Titel "Expansion of Data Payload for Data Message Transported via Cellular Network Control Channel".
Die vorliegende Erfindung ist ebenfalls verwandt mit US-Patent Nr. 5,546,444 unter dem Titel "Methods and Apparatus for Communicating Data Via a Cellular Network Control Channel" und ist verwandt mit dem US-Patent Nr. 5,526,401 unter dem Titel "Methods and Apparatus for Acknowledging a Paging Message Via a Cellular Network Control Channel".
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Datenübertragungen, die über ein zellulares Mobilfunktelefon (Cellular Mobile Radiotelephone – CMR)-System abgewickelt werden. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung die Übertragung von erweitertem Dateninhalt von einer Mobilstation zu einem Datensammelsystem über ein Mobilvermittlungszentrum (Mobile Switching Center – MSC) unter Verwendung des Feldes gewählter Ziffern von Mobilfunktelefonsignalen zum Transportieren des Dateninhalts.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
In den letzten Jahren hat die Kommunikationsindustrie ein wachsendes Interesse an verschiedenartigen Drahtlos-Kommunikationssystemen zum Übertragen von Daten zwischen einer entfernten Position und einem zentralen Standort gezeigt. Es ist bekannt, dass der Einsatz einer festen Telefoneinrichtung für ein herkömmliches Telefonsystem keine bequeme, wirtschaftliche oder praktische Option für alle Datenübertragungszwecke ist. So kann beispielsweise ein Haus-Sicherheitssystem mit einer Vorrichtung zum Übertragen von Informationen ausgestattet sein, die das Haus im Fall eines Einbruchs bei einem Überwachungssystem identifizieren. Obwohl eine herkömmliche Telefonverbindung benutzt werden kann, um die Identifizierungsinformationen zu senden, kann ein raffinierter Einbrecher leicht verhindern, dass die Identifizierungsinformationen zu der Überwachungseinrichtung gesendet werden, indem er die Telefonverbindung außerhalb des Hauses unterbricht. Angesichts von Problemen wie diesen hat die Kommunikationsindustrie Drahtlos-Kommunikationssysteme zum Übertragen von Daten für Anwendungen entwickelt, bei denen eine herkömmliche Telefonverbindung unvorteilhaft ist. Ein derartiges System schließt die Nutzung eines Steuerkanals eines zellularen Netzwerks in einem zellularen Mobilfunktelefonsystem zum Transportieren von Datennachrichten ein.
Obwohl bisherige Datenübertragungssysteme zum Übertragen einer Datennachricht über den Steuerkanal des zellularen Netzwerks eines zellularen Mobilfunktelefonsystems leicht implementiert werden können, da sie innerhalb eines zellularen Standard-Mobilfunktelefonsystems arbeiten, sind diese Systeme nicht ohne Nachteile. So wird beispielsweise bei einigen früheren Systemen der Datenweg hergestellt, indem das Feld der elektronischen Seriennummer (ESN) eines Signals autonomer Registrierung (Autonomous Registration signal) (oder Verbindungseinrichtungssignals (Call Origination signal) geändert wird, um Dateninhalt anstelle einer Identifizierungscharakteristik zu transportieren. Obwohl dies für viele kommerzielle Anwendungen, wie beispielsweise Sicherheitswarneinrichtungen, Fahrzeug- oder Frachtlokalisierung, Messgeräteüberwachung usw. nützlich sein kann, sind diese früheren Datenübertragungssysteme hinsichtlich der Größe der Daten beschränkt, die auf die oben beschriebene Weise über den Steuerkanal des zellularen Netzwerks transportiert werden können.
Es sind andere Datenübertragungssysteme entwickelt worden, die Datennachrichten über ein zellulares Mobilfunktelefonsystem unterstützen, indem eine Merkmalanforderungs-Nachricht (Feature Request message) ausgegeben wird, die Dateninhalt in dem Feld gewählter Ziffern aufweist. Diese Systeme sind ebenfalls nicht ohne Nachteile. Bei manchen dieser Systeme wird ein spezieller Aktivierungscode oder eine Identifizierungscharakteristik, wie beispielsweise ein Sternchen und/oder eine oder mehrere Ziffern, durch das Mobilvermittlungszentrum erkannt, um die Übertragung von Dateninhalt von einer Mobilstation zu einem Heimatstandortregistersystem zu ermöglichen. Auf diese Weise kann eine Benachrichtigungseinheit, wie beispielsweise eine Mobilstation Datennachrichten über das herkömmliche zellulare Mobilfunktelefonsystem senden, indem sie eine Merkmalanforderungs- bzw. Feature-Request-Nachricht mit codiertem Dateninhalt ohne Verwendung einer Sprachkanalressource des zellularen Mobilfunktelefonsystems ausgibt. Jedoch muss wenigstens ein Teil des Feldes gewählter Ziffern innerhalb der Feature-Request-Nachricht durch die Identifizierungscharakteristik eingenommen wer den, um das Senden des Dateninhalts innerhalb des verbleibenden Teils des Feldes gewählter Ziffern zu ermöglichen. Diese Identifizierungscharakteristik ermöglicht die Nutzung einer zugewiesenen Feature-Request-Nachricht, die von dem Mobilvermittlungszentrum erfasst werden kann, zum Senden von codiertem Dateninhalt als eine Datennachricht. Diese Identifizierungscharakteristik stellt eine erhebliche Einschränkung dieser früheren Systeme dar, da sie die Menge an Daten, die gesendet werden kann, drastisch einschränkt, weil sie einen Teil des Raums einnimmt, der ansonsten zum Transport von Daten genutzt werden könnte. Ein Beispiel eines Systems nach dem Stand der Technik findet sich in WO 98/06227 sowie WO 97/38540.
Dementsprechend besteht angesichts der oben aufgeführten Probleme ein Bedarf nach einem Verfahren und einem System zum Anpassen eines vorhandenen Kommunikationsnetzwerks an den Transport von mehr Nutzdaten. Des Weiteren besteht ein Bedarf danach, ein vorhandenes Kommunikationsnetzwerk so anzupassen, dass mehr Nutzdaten ohne den Einsatz einer Identifizierungscharakteristik transportiert werden können. Des Weiteren besteht ein Bedarf nach einem Verfahren zum Anpassen der vorhandenen Architektur eines zellularen Mobilfunktelefonsystems auf effiziente und kostengünstige Weise an die Unterstützung von mehr Nutzdaten über das zellulare Mobilfunktelefonsystem. Diese neue Verwendung eines vorhandenen Kommunikationsnetzwerks sollte eine minimale Auswirkung auf vorhandene Datenübertragungen haben, die von dem System abgewickelt werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung löst die oben beschriebenen Probleme, indem sie ein Verfahren und ein System zum Vergrößern der Nutzdatenmenge von Datennachrichten schafft, die über einen Steuerkanal eines zellularen Netzwerks transportiert werden. Die vorliegende Erfindung kann vorteilhafterweise einen oder mehrere Verbindungsabwicklungs-Auslöser in dem Mobilvermittlungszentrum nutzen, um eine Aufbauanforderungs-Nachricht gemäß IS41 (IS41 Origination Request message) die Dateninhalt transportiert, statt der typischeren Qualifikationsanforderungs-Nachricht (Qualification Request message) im Zusammenhang mit einer Mobilstation mit Autorisierung pro Verbindung einzusetzen. Dieser Austausch gegen die Aufbauanforderungs- bzw. Origination-Request-Nachricht ermöglicht das Einsetzen von Dateninhalt, der aus dem Verbindungseinrichtungssignal (Call Origination signal), das an dem Mobilvermittlungszentrum empfangen wird, gewon nen wird, in dem Feld gewählter Ziffern zur Weiterleitung zu einem entfernten Heimatstandortregister (Home Location Register – HLR)-System, das mit der Mobilstation verbunden ist. Wichtig ist, dass das Feld gewählter Ziffern vorteilhafterweise so modifiziert werden kann, dass es nur Nutzdaten statt der Kombination aus Daten und einer Identifizierungscharakteristik enthält, die Dateninhalt innerhalb des Feldes gewählter Ziffern identifiziert.
Insbesondere unterstützt, wie beschrieben, die vorliegende Erfindung Datenübertragung über das zellulare Mobilfunktelefonsystem durch die Nutzung des Feldes gewählter Ziffern innerhalb bestimmter mit dem zellularen Standard-Mobilfunktelefonsystem kompatibler Signale. Vor Datenübertragungsvorgängen kann eine Mobilstation ein Signal autonomer Registrierung (Autonomous Registration signal) gemäß IS553 über den Overhead-Steuerkanal des zellularen Netzwerks zur Verarbeitung durch das Mobilvermittlungszentrum ausgeben, das die Zelle versorgt, in der die Mobilstation arbeitet. Dies führt zum Senden einer Registrierungsmitteilungs-Nachricht (Registration Notification message) gemäß IS41 zu dem Heimatstandortregistersystem, das mit der Mobilstation verbunden ist. Das Heimatstandortregistersystem kann auf die Registrierungsmitteilungs- bzw. Registration-Notification-Nachricht ansprechen, indem es ein Registrierungsmitteilungs-Rückmeldeergebnis (Registration Notification RETURN RESULT) mit einem Autorisierungsspannen-Feld (Authorization Period field) erzeugt, das auf den Status pro Anruf gesetzt ist. Das Besucherstandortregister (Visitor Location Register – VLR)-System erzeugt einen Datenbankeintrag in Reaktion auf dieses Registrierungsmitteilungs-Rückmeldeergebnis bzw. Registration-Notification-RETURN-RESULT und veranlasst das Mobilvermittlungszentrum so, anschließend vor einem Versuch tatsächlicher Rufweiterleitung mit IS41 kompatible Nachrichten zu dem Heimatstandortregistersystem, das mit der Mobilstation verbunden ist, zu senden. Indem ein oder mehrere geeignete Verbindungsabwicklungs-Auslöser in dem Mobilvermittlungszentrum eingestellt werden, kann die Vermittlung eine Origination-Request-Nachricht gemäß IS41 statt der herkömmlichen Qualification-Request-Nachricht gemäß IS41 zu dem Heimatstandortregistersystem senden. Auf diese Weise ist das Mobilvermittlungszentrum so programmiert, dass es Autorisierung für jeden folgenden Verbindungsaufbau bzw. durch diese Mobilstation auf Basis der Verwendung einer Origination-Request-Nachricht gemäß IS41 anstelle der herkömmlicheren Qualification-Request-Nachricht verlangt. Das Auslöseereignis für diesen Austausch der Nachrichten kann in dem Mobilvermittlungszentrum vor jeglicher Übertragung von Dateninhalt durch die Mobilstation zu einem Datensammelsystem einge stellt werden, das normalerweise von dem Heimatstandortregistersystem für diese Mobilstation gehostet wird.
In Reaktion auf ein folgendes Verbindungseinrichtungssignal (Call-Origination-Signal) durch die Mobilstation erzeugt das Mobilvermittlungszentrum eine Aufbauanforderungs-Anfrage (Origination Request query) gemäß IS41 an sein Besucherstandortregister, die dazu führt, dass eine Origination-Request-Nachricht zu dem Heimatstandortregister für diese Mobilstation weitergeleitet wird. Wichtig ist, dass das Verbindungsaufbau- bzw. Call-Origination-Signal Dateninhalt in dem Feld gewählter Ziffern dieses mit IS553 kompatiblen Signals enthalten kann. Desgleichen enthält das Feld gewählter Ziffern des mit IS41 kompatiblen Call-Origination-Signals diesen Dateninhalt. Die Kombination aus dem Call-Origination-Signal und der Origination-Request-Nachricht, die über das zellulare Mobilfunktelefonsystem transportiert wird, führt zu der Übertragung von Dateninhalt als codierte Informationen innerhalb dieser Signale. Wichtig ist, dass das gesamte Feld gewählter Ziffern dieser zellularen Mobilfunktelefonsignale verwendet werden kann, um Dateninhalt zu transportieren, da die Vermittlung zuvor so eingestellt worden ist, dass sie diesen Dateninhalt zu dem Heimatstandortregistersystem überträgt, das mit der rufenden Mobilstation verbunden ist.
Die Nutzdaten in einem modifizierten ESN (Electronic Serial Numer)-Feld und dem modifizierten Feld gewählter Ziffern der zellularen Mobilfunktelefonsignale, die durch die vorliegende Erfindung genutzt werden, können kombiniert werden, um die Nutzdaten einer Datennachricht zu mehreren, die durch ein Datenübertragungssystem transportiert wird. Als Alternative dazu kann das ESN-Feld unmodifiziert gelassen werden, so dass nur das Feld gewählter Ziffern Nutzdaten innerhalb einer Origination-Request-Nachricht auf die oben beschriebene Weise transportiert.
Die vorliegende Erfindung erzielt eine Zunahme der Nutzdatenkapazität für die Datennachricht. Die vorliegende Erfindung kann bis zu 32 binär codierte Dezimalstellen innerhalb des Feldes gewählter Ziffern eines Call-Origination-Signals gemäß IS553 zu einem Mobilvermittlungszentrum weiterleiten. Das Mobilvermittlungszentrum reagiert, indem es eine Origination-Request-Nachricht gemäß IS41, die die codierten Daten enthält, zu einem Datensammelsystem sendet, das als ein entferntes Gateway implementiert ist, so beispielsweise als ein Heimatstandortregistersystem, das mit der Mobilstation verbunden ist. Die vorliegende Erfindung kann die Nutzdatenkapazität des Datenübertragungssys tems unter Nutzung des Steuerkanals eines zellularen Netzwerks zum Transportieren von Daten erweitern oder ersetzen, indem das gesamte Feld gewählter Ziffern eines Call-Origination-Signals gemäß IS533 durch Dateninhalt ersetzt wird und veranlasst wird, dass eine Origination-Request-Nachricht gemäß IS41 diese Daten zu dem entfernten Gateway weiterleitet. Die vorliegende Erfindung muss keine Identifizierungscharakteristik innerhalb der in dem Feld gewählter Ziffern gespeicherten Daten verwenden, um eine Weiterleitung der Nutzdaten über eine Feature-Request-Nachricht auszulösen. Daher vermehrt die vorliegende Erfindung die verfügbaren Nutzdaten nicht, indem sie einen Teil des Feldes gewählter Ziffern mit einer Identifizierungscharakteristik verbraucht, die Dateninhalt identifiziert, normalerweise ein "*"-Zeichen und in einigen Fällen zusätzliche Ziffern.
Auf diese Weise schafft die vorliegende Erfindung vorteilhafterweise ein Verfahren und ein System zum Vermehren der Nutzdaten von Datennachrichten, die über einen Steuerkanal eines zellularen Netzwerks transportiert werden. Dass die vorliegende Erfindung eine Verbesserung gegenüber den Nachteilen des Standes der Technik darstellt und die Aufgaben der Erfindung erfüllt, wird aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der veranschaulichenden Ausführung ersichtlich.
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Blockschaltbild eines Datennachrichtensystems in der Umgebung eines zellularen Mobilfunktelefonsystems.
2 ist eine Tabelle, die das Format für die Datennachricht zeigt, die über das Datennachrichtensystem übertragen wird.
3 ist ein Signalflussdiagramm, das die typische Sequenz von Nachrichten zeigt, die durch ein zellulares Mobilfunktelefonsystem in Reaktion auf das Ausgeben eines Autonomous-Registration-Signals durch eine Mobilstation übertragen werden.
4 ist ein Signalflussdiagramm, das die typische Sequenz von Signalen darstellt, die durch ein zellulares Mobilfunktelefonsystem in Reaktion auf das Ausgeben eines Call-Origination-Signals durch eine Mobilstation übertragen werden, die als eine zellulare Quelle identifiziert wird, die Autorisierung von durch diese Quelle aufgebauten Verbindungen pro Verbindung erfordert.
5 ist ein Signalflussdiagramm, das eine Sequenz von Signalen darstellt, die durch ein zellulares Mobilfunktelefonsystem übertragen werden, um Nutzdaten innerhalb des Feldes gewählter Ziffern eines Call-Origination-Signals und einer Origination-Request-Nachricht gemäß einer beispielhaften Ausführung der vorliegenden Erfindung zu übertragen.
6 ist ein Flussdiagramm, das die Schritte darstellt, die durch ein Mobilvermittlungszentrum gemäß einer beispielhaften Ausführung der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden.
7 ist ein Flussdiagramm, das die Schritte darstellt, die durch ein Datensammelsystem gemäß einer beispielhaften Ausführung der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER VERANSCHAULICHENDEN AUSFÜHRUNGEN
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen ein Datenübertragungssystem, das die Übertragung einer Datennachricht von einer Mobilstation zu einem Datensammelsystem über ein Mobilvermittlungszentrum eines zellularen Mobilfunktelefonsystems unterstützt. Vorteilhafterweise kann die vorliegende Erfindung das Feld gewählter Ziffern eines Call-Origination-Signals gemäß IS533 und eine Origination-Request-Nachricht gemäß IS41 ändern, um Dateninhalt anstelle der gewählten Ziffern einer gerufenen Telefonnummer zu transportieren. Dies ermöglicht den Transport von Dateninhalt von einem entfernten Standort, der mit der Mobilstation verbunden ist, zu einem zentral angeordneten Datensammelsystem über vorhandene Komponenten eines zellularen Mobilfunktelefonsystems auf Basis der Verwendung von Datenübertragungsverbindungen, die mit IS41 und IS553 kompatibel sind.
Die vorliegende Erfindung nutzt effektiv das bekannte Format bestimmter IS553- und IS41-Signale, um Nutzdaten statt der Ziffern einer Telefonnummer eines gerufenen Teilnehmers zu transportieren. Die vorliegende Erfindung stellt des Weiteren einen geeigne ten Verbindungsabwicklungsauslöser an dem Mobilvermittlungszentrum ein, um das anschließende Senden einer Origination-Request-Nachricht gemäß IS41 anstelle einer Qualification-Request-Nachricht zu einem entfernten Gateway, wie beispielsweise einem Heimstandortregistersystem, zu ermöglichen und die Übertragung von Dateninhalt zu unterstützen, der aus dem Feld gewählter Ziffern eines Call-Origination-Signals bezogen wird. Wichtig ist, dass das gesamte Feld gewählter Ziffern des Call-Origination-Signals gemäß IS533 und der Origination-Request-Nachricht gemäß IS41 genutzt werden kann, um Nutzdaten zu transportieren, so dass eine Kapazität von bis zu 32 Stellen für Dateninhalt bereitgestellt wird, der über das zellulare Mobilfunktelefonsystem transportiert wird. Die vorliegende Erfindung kann eingesetzt werden, um die Datenübertragungsfähigkeit zu ergänzen, die in den Patenten Nr. 5,546,444 und 5,526,401 beschrieben ist, oder kann als unabhängige Lösung für das Problem des Übertragens von mehr Nutzdaten über ein vorhandenes zellulares Mobilfunktelefonsystem ohne die Nutzung eines Sprachkanals implementiert werden.
1 zeigt eine beispielhafte Ausführung eines Datennachrichtensystems in der Betriebsumgebung eines zellularen Mobilfunktelefonsystems. 2 ist eine Tabelle, die das Format für die Datennachricht zeigt, die über das Datennachrichtensystem übertragen wird. 3 stellt eine typische Signalfrequenz zum Einstellen des Autorisierungsspannen-Feldes bzw. Authorization-Period-Feldes eines Registrierungs-Rückmeldeergebnisses (Registration RETURN RESULT) auf Autorisierung pro Ruf dar, das es ermöglicht, dass folgende Verbindungsaufbauvorgänge bewirken, dass zusätzliche IS41-Nachrichten vor einem eigentlichen Rufweiterleitungsversuch zu dem "eigenen" Heimatstandortregister der Mobilstation gesendet werden. 4 stellt die typische Übertragung von Qualification-Request-Nachrichten gemäß IS41 zwischen einem Mobilvermittlungszentrum und einem Heimatstandortregister in Reaktion auf ein Call-Origination-Signal gemäß IS553 dar, jedoch ermöglicht es das Einstellen eines oder mehrerer geeigneter Verbindungsabwicklungs-Auslöser, dass das Mobilvermittlungszentrum eine Origination-Request-Nachricht gemäß IS41 anstelle einer herkömmlichen Qualifizierungsanforderung bzw. Qualification-Request sendet. 5 veranschaulicht das Senden einer Origination-Request-Nachricht gemäß IS41 über ein Mobilvermittlungszentrum in Reaktion auf ein Call-Origination-Signal. 6 stellt die Schritte dar, die von einem Mobilvermittlungszentrum durchgeführt werden, und 7 stellt die Schritte dar, die durch das Heimatstandortregister gemäß einer beispielhaften Ausführung der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden.
In 3–5 sind IS41-kompatible Signalsequenzen dargestellt, um die Übertragungen zwischen bestimmten Vorrichtungen des zellularen Mobilfunktelefonsystems einschließlich des Mobilvermittlungszentrums und des Besucherstandortregistersystems, hervorzuheben. Zu Erläuterungszwecken kommuniziert das Mobilvermittlungszentrum normalerweise mit dem Besucherstandortregister durch Ausgeben einer Anfrage nach Informationen, die von der Besucherstandortregister-Datenbank geführt werden, und das Besucherstandortregister seinerseits reagiert, indem es die angeforderten Informationen, wenn verfügbar, dem Mobilvermittlungszentrum zuführt. Auf Basis der zurückgeführten Informationen kann das Mobilvermittlungszentrum eine mit IS41 kompatible Nachricht zu dem Heimatstandortregister ausgeben, das mit der bestimmten Mobilstation verbunden ist. Obwohl 3–5 zeigen, dass das Besucherstandortregister direkt mit IS41 kompatible Nachrichten erzeugt, liegt für den Fachmann auf der Hand, dass das Mobilvermittlungszentrum, das synchron zu dem Besucherstandortregister arbeitet, normalerweise für das Erzeugen dieser Nachrichten zuständig ist. Daher sollten Signalsequenzen in 3–5 sowie die folgende Beschreibung auf diese Weise interpretiert werden, die mit der Standardpraxis in der Industrie übereinstimmt.
Beispielhaftes Datennachrichtensystem
In den Figuren, in denen gleiche Bezugszeichen in den verschiedenen Figuren durchgehend gleiche Elemente kennzeichnen, stellt 1 eine beispielhafte Ausführung eines Datennachrichtensystems 10 in der Betriebsumgebung eines zellularen Mobilfunktelefonsystems 8 dar. Das Datensammelsystem 10 unterstützt, wie unter Bezugnahme auf 1 zu sehen ist, die Sammlung und Übertragung von Daten zu einer zentralen Datensammelstelle durch berichtende Systeme, die mit zahlreichen Datenquellen verbunden sind. Da es in der Umgebung des zellularen Mobilfunktelefonsystems 8 arbeitet, das für mobile Verbindungen gut geeignet ist, nutzt das Datennachrichtensystem 10 ein vorhandenes Fern-Datenübertragungsnetz und vermeidet den Aufwand der Kommunikation mit jedem entfernten Datenstandort über eine separate herkömmliche Telefoneinrichtung oder herkömmliche Zweiweg-Funkeinrichtungen. Zahlreiche Kommunikationsanwendungen stehen dem Datensammelsystem 10 zur Verfügung, wobei dies Übertragung von Daten einschließt, die von einem breiten Spektrum von Datenquellen gesammelt werden, so beispielsweise Zähler von Versorgungsunternehmen, Pay-Per-View-Endstellen von Gemeinschafts-Fernsehantennen, Einrichtungen, die an isolierten Standorten arbeiten und Sicherheitswarnsystemen.
Das Datennachrichtensystem 10 passt die vorhandene Umgebung eines zellularen Mobilfunktelefonsystems an die Übertragung von Daten von einem oder mehreren entfernten Position zu einem zentralen Standort an. Um jedoch die Nutzung von Sprachkanälen des zellularen Mobilfunktelefonsystems für herkömmliche Telefongespräche zu sichern, nutzt das Datensammelsystem 10 den Steuerkanal des zellularen Netzwerks des zellularen Mobilfunktelefonsystems für Datenübertragungen. Dadurch kann das wertvolle Frequenzspektrum beibehalten werden, das für die Sprachkanäle des typischen zellularen Mobilfunktelefonsystems bestimmt ist.
Ein typisches zellulares Mobilfunktelefonsystem enthält einen geografischen Funkdienstbereich, wie er beispielsweise durch die Zelle 12 angedeutet ist, wobei normalerweise eine Vielzahl von Zellen in einem typischen Betreibersystem eines zellularen Dienstes vorhanden sind. Die Zelle 12 wird durch eine Rundsendeantenne 14, die Verbindungen zwischen zellularen Mobilfunktelefonsystemen ermöglicht, die innerhalb der Zelle 12 arbeiten, sowie durch eine Zellensteuerung 16 versorgt. Eine Mobiltelefon-Vermittlungsstelle, wie beispielsweise das Mobilvermittlungszentrum 24, kann mit der Zelle 12 entweder über feste Telefoneinrichtungen (nicht dargestellt) oder, was häufiger der Fall ist, über eine Zellen-Mobilgerät-Vermittlungszentrum-Datenverbindung 22 zwischen der Zellensteuerung 16 und dem Mobilverbindungszentrum 24 kommunizieren. Wenigstens ein Teil der Datenverbindung 22 wird normalerweise von einer Drahtlos-Datenübertragungsverbindung, wie beispielsweise der Mikrowellenverbindung 20 unterstützt, die sich zwischen der Zelle 12 und dem Mobilvermittlungszentrum 24 befindet.
Der Fachmann weiß, dass das herkömmliche Mobilfunktelefonsystem wenigstens eine Mobiltelefonvermittlung umfasst, die mit einer entsprechenden Anordnung von mehr oder weniger identisch ausgestatteten Zellenstandorten 12 gekoppelt ist. Das Mobilvermittlungszentrum 24 vermittelt normalerweise Telefongespräche von Mobilfunktelefonen, die in der Zelle 12 arbeiten, über Telefoneinrichtungen 28 zu dem öffentlichen Fernsprechwählnetz. Das Mobilvermittlungszentrum 24 kann auch funktionell mit dem Besucherstandortregister 25 verbunden sein. Der Fachmann weiß, dass das Besucherstandortregister in dem Mobilvermittlungszentrum 24 implementiert oder sich in seiner Nähe befinden kann.
Das Datensammelsystem 10 enthält eine Gruppe von Daten-Berichtvorrichtungen 29, die jeweils wenigstens eine Überwachungseinrichtung 32 zum Sammeln von Daten von entfernten Datenquellen 30 und eine zellulare Übertragungsvorrichtung 34 zum Übertragen der gesammelten Daten über einen Steuerkanal des zellularen Mobilfunktelefonsystems zu dem Mobilvermittlungszentrum 24 umfassen. Die Überwachungseinrichtung 32, die mit einer entsprechenden entfernten Datenquelle 30 über einen Signalweg 31 verbunden ist, erfasst ausgewählte Daten, die den Betrieb oder Leistungseigenschaften der Datenquelle 30 betreffen, und zeichnet diese auf. Die zellulare Übertragungsvorrichtung 34, die mit der entsprechenden Überwachungseinrichtung 32 über einen Signalweg 33 verbunden ist, erzeugt ihrerseits ein Datenpaket, das die ausgewählten Daten enthält, und sendet das Paket als eine Datennachricht. Die ausgewählten Daten stellen konkrete Daten dar, die durch die Überwachungseinrichtung 32 in Reaktion auf Überwachung der Funktion oder Leistung der Datenquelle 30 erfasst werden. Als Alternative dazu können die ausgewählten Daten vorgegebene Daten oder eine vorprogrammierte Nachricht darstellen, die mit der Erfassung eines bestimmten Ereignisses durch die Überwachungseinrichtung 32 für die Datenquelle 30 verbunden ist.
Das Mobilvermittlungszentrum 24 empfängt die Datennachricht über einen Steuerkanal 38 eines zellularen Netzwerks, das durch die Kombination der Datenverbindung 32 und einer zellularen Übertragungsverbindung 36 zwischen der Rundsendeantenne 14 und der zellularen Übertragungsvorrichtung 34 gebildet wird. Die Kombination von Übertragungsverbindungen wird insgesamt als Steuerkanal bezeichnet. Es ist bekannt, dass ein Steuerkanal eines zellularen Netzwerks für ein herkömmliches zellulares Mobilfunktelefonsystem zwei Funkkanäle umfasst, die im Allgemeinen als Vorwärts-Steuerkanal bzw. Forward Control Channel (FOCC) und als Rückwärts-Steuerkanal bzw. Reverse Control Channel (RECC) beschrieben werden. Der FOCC wird für durch das Mobilvermittlungszentrum ausgelöste Übertragungen zu einer Funktelefoneinheit verwendet. Im Unterschied dazu wird der RECC für Übertragungen von dem Funktelefon und zu dem Mobilvermittlungszentrum 24 verwendet. Die Übertragungsvorgänge der bevorzugten Ausführung verwenden ebenfalls dieses Verfahren für Übertragungen zwischen dem Mobilvermittlungszentrum 24 und der zellularen Übertragungsvorrichtung 34. Das heißt, der Steuerkanal 38 umfasst zwei separate Datenübertragungswege, d.h. einen FOCC für Übertragungen, die durch das Mobilvermittlungszentrum 24 ausgelöst werden, und einen RECC für Übertragungen, die durch die zellularen Übertragungsvorrichtungen 34 (bzw.
Mobilfunktelefone, die innerhalb der Zelle arbeiten) ausgelöst werden. Dementsprechend sendet die zellulare Übertragungsvorrichtung 34 Datennachrichten über den RECC, während das Mobilvermittlungszentrum 24 Befehlssignale über den FOCC sendet.
Auf diese Weise kann das Mobilvermittlungszentrum 24 Datennachrichten von jeder der zellularen Übertragungsvorrichtungen 34 empfangen, die innerhalb der Abdeckungsbereiche einer Anordnung von Zellen des zellularen Mobilfunktelefonsystems 8 arbeiten. Obwohl die Datennachrichten ausgewählte Daten anstelle der Parameter enthalten, die normalerweise in konkreten Funktelefon-Steuerinformationen enthalten sind, arbeitet das Mobilvermittlungszentrum 24 mit den Datennachrichten, als ob sie mit einem herkömmlichen Funktelefon gesendet würden, das innerhalb der Zelle arbeitet, da die Datennachrichten so formatiert sind, dass sie als ein Registrierungssignal erscheinen, das durch eine Funktelefoneinheit erzeugt wird.
Das Mobilvermittlungszentrum 24 kann in Reaktion auf eine Datennachricht einen oder mehrere der folgenden Vorgänge durchführen:
Die Datennachricht zur Verarbeitung zu einem späteren Zeitpunkt speichern, die durch die Datennachricht zugeführten ausgewählten Daten verarbeiten oder die Datennachricht über eine erste Übertragungsverbindung 42 zu einem Datensammelsystem 40 weiterleiten. Das Datensammelsystem 40, das mit einer Speichervorrichtung 44 verbunden ist, sammelt die ausgewählten Daten durch Speichern der empfangenen Datennachrichten in der Speichervorrichtung 44. Ähnlich wie das Mobilvermittlungszentrum 24 kann das Datensammelsystem 40 ebenfalls die ausgewählten Daten verarbeiten, um weitere Informationen bezüglich der Funktion oder Leistung der Datenquellen 30 zu gewinnen. Als Alternative dazu sendet das Datensammelsystem 40 die Datennachricht über eine zweite Übertragungsverbindung 48 zu einem Datenverarbeitungssystem 46. Das Datensammelsystem 40 kann auch funktionell mit dem Heimatstandortregister 27 verbunden sein. Für den Fachmann liegt auf der Hand, dass das Heimatstandortregister 27 als Teil des Datensammelsystems 40 implementiert sein kann oder umgekehrt. Das Datenverarbeitungssystem 46 ist normalerweise entfernt von dem Datensammelsystem 40 angeordnet und ermöglicht bequeme Verarbeitung der ausgewählten Daten an einem zentralen Standort. Die zweite Übertragungsverbindung 48 ist normalerweise als eine herkömmliche Telefoneinrichtung, eine feste Datenverbindung oder eine Drahtlos-Übertragungsverbindung implementiert.
Ein typischer Einsatzzweck des Datensammelsystems 10 besteht in der Überwachung der Lasten eines elektrischen Lastsystems und der Übertragung von Energieverbrauchsdaten zu einem zentralen Standort zur Verarbeitung. Die Versorgungsindustrie bestimmt normalerweise die Effektivität eines elektrischen Lastverwaltungssystems für ein ausgewähltes Steuerszenario durch Sammeln oder Überwachen von Energieverbrauchsdaten für bestimmte Kunden bei Lastverwaltungsaktivitäten. Das Versorgungsunternehmen vergleicht insbesondere die maximale Energie, die von den ausgewählten Kunden über bestimmte Sammelzeiträume verbraucht wird, mit dem Maximum an Energie, das von diesen Kunden beim Nichtvorhandensein jeglicher Lastverwaltungsaktivitäten verbraucht würde. Ein Versorgungsunternehmen verwendet normalerweise eine Lastprofil-Aufzeichnungseinrichtung, die in der Nähe der elektrischen Last jedes Kunden angeordnet ist, um den Energieverbrauch des Kunden während vorgegebener Zeitintervalle aufzuzeichnen. Beim Abschluss der Sammelperiode werden die aufgezeichneten Energieverbrauchsdaten von jeder Lastprofil-Aufzeichnungseinrichtung zu der zentralen Datenverarbeitungsstelle zum Umsetzen und Bewerten der Daten weitergeleitet. Ein bekanntes Verfahren besteht darin, ein herkömmliches Telefonsystem zum Senden von durch die Lastprofil-Aufzeichnungseinrichtung aufgezeichneten Energieverbrauchsdaten zu der Datenverarbeitungsstelle zu verwenden.
Für diesen Zweck arbeitet die Überwachungseinrichtung 32 als eine Lastprofil-Aufzeichnungseinrichtung, um die Energieverbrauchsdaten von der Datenquelle 30 zu ermitteln, in diesem Fall einer elektrischen Last. Die zellulare Übertragungsvorrichtung 34 sendet anschließend eine Datennachricht, die die Energieverbrauchsdaten enthält, zu dem Mobilvermittlungszentrum 24. Das Mobilvermittlungszentrum 24 kann dann die Datennachricht zu dem Datensammelsystem 40 zur Verarbeitung der Energieverbrauchsdaten weiterleiten, oder das Datensammelsystem 40 seinerseits sendet die Datennachricht zur Verarbeitung zu dem Datenverarbeitungssystem 46. Auf diese Weise kann das Versorgungsunternehmen Energieverbrauchsdaten von zahlreichen elektrischen Lasten sammeln, um die Bewertung der Effektivität und des Kosten-Nutzen-Verhältnisses seines Verwaltungsprogramms für elektrische Lasten zu unterstützen.
Ein bekanntes Verfahren besteht des Weiteren darin, ein System zum Überwachen und Übertragen von Daten bezüglich des Geschäftsbetriebes eines berichtenden Systems, wie beispielsweise eines Getränkeautomaten, zu einer zentralen Datensammelstelle ü ber eine herkömmliche Telefoneinrichtung auf flexibler Basis zu verwenden. Derartige Systeme ermöglichen das Überwachen verschiedenen Vorgänge in Verkaufsautomaten, wie beispielsweise Inventaränderungen, Service-Rufe, Bargeldeinnahmen, Nachfrage nach bestimmten Produkten, Ausverkaufszustände und verschiedene Warnfunktionen. Für diesen Einsatzzweck überwacht die Überwachungseinrichtung 32 die Geschäftsvorgänge der Datenquelle 30, in diesem Fall eines Verkaufsautomaten, und die zellulare Übertragungsvorrichtung 34 überträgt eine Datennachricht, die die Betriebsparameter enthält, zu dem Mobilvermittlungszentrum 24. Ähnlich wie bei der Anwendung im Versorgungsbereich kann das Mobilvermittlungszentrum 24 die Datennachricht dann zur Verarbeitung der ausgewählten Daten zu dem Datensammelsystem 40 weiterleiten. Als Alternative dazu kann das Datensammelsystem 40 reagieren, indem es die Datennachricht zur Verarbeitung zu dem Datenverarbeitungssystem 46 sendet.
Es liegt auf der Hand, dass das Datensammelsystem 10 für ein breites Spektrum an Datensammel- und Berichterstattungsaktivitäten geeignet ist und dass mit den oben beschriebenen Beispielen der Einsatzumfang der vorliegenden Erfindung nicht begrenzt werden soll.
Das Datensammelsystem 10 passt die vorhandene Architektur und die Übertragungsprotokolle für ein herkömmliches zellulares Mobilfunktelefonsystem so an, dass ein neuartiges und ökonomisches Verfahren für die Übertragung von Daten bereitgestellt wird, die von zahlreichen entfernten Standorten gesammelt werden. Es versteht sich, dass die Übertragung von Datennachrichten zwischen dem Mobilvermittlungszentrum 24 und der zellularen Übertragungsvorrichtung 34 primär auf herkömmlichen Verfahren und bekannten Protokollen für Übertragungen eines zellularen Mobilfunktelefonsystems basiert. Dementsprechend ist es sinnvoll, die Funktion eines typischen zellularen Mobilfunktelefonsystems zu betrachten, bevor die Funktion des Datensammelsystems 10 im Detail beschrieben wird.
Ein zellulares Mobilfunktelefonsystem ist im Allgemeinen dadurch gekennzeichnet, dass ein Funkabdeckungsbereich in kleinere Abdeckungsbereiche bzw. "Zellen" unterteilt wird, die Sender mit geringerer Leistung und Empfänger mit beschränkter Abdeckung verwenden. Der Fachmann weiß, dass es der begrenzte Abdeckungsbereich ermöglicht, die in einer Zelle verwendeten Funkkanäle in einer anderen Zelle erneut zu verwenden. Wenn sich ein Mobilfunktelefon in einer Zelle über die Grenze der Zelle in eine benach barte Zelle hinein bewegt, erfassen Steuerschaltungen, die mit den Zellen verbunden sind, dass die Signalstärke des Mobilfunktelefons in der Zelle, in die es soeben eingetreten ist, stärker ist, und Verbindungen mit dem Mobilfunktelefon werden an die Zelle, in die es soeben eingetreten ist, "übergeben".
Ein zellulares Mobilfunktelefonsystem verwendet normalerweise ein Paar Funkfrequenzen für jeden Funkkanal und jede Zelle. Jede Zelle enthält normalerweise wenigstens einen Signalisierungskanal, der auch als Steuerkanal oder ein Zugangskanal des zellularen Netzwerks bezeichnet wird, und mehrere Sprachkanäle. Der Steuerkanal wird zum Empfangen von Dienstanforderungen von mobilen oder tragbaren Geräten ausgewählt oder zugewiesen, um ausgewählte mobile oder tragbare Geräte zu rufen und die mobilen oder tragbaren Geräte anzuweisen, auf einen voreingegebenen Sprachkanal abzustimmen, in dem ein Gespräch stattfinden kann. Dementsprechend ist der Steuerkanal normalerweise für das Empfangen und Senden von Daten zum Steuern der Kommunikationsvorgänge der mobilen und tragbaren Funktelefone zuständig.
Der Steuerkanal umfasst normalerweise einen FOCC für Übertragungen von dem Mobilvermittlungszentrum zu einer Funktelefoneinheit und einen RECC für Übertragungen von einer Funktelefoneinheit zu dem Mobilvermittlungszentrum. Der FOCC führt einen multiplexierten Datenstrom aus Nachrichtendatenworten, einem Besetzt-Frei-Signal und Besetzt-Frei-Bits zu. Die Besetzt-Frei-Bits dienen dazu, überwachenden Funktelefonen eine Anzeige über den aktuellen Status des RECC zuzuführen. Wenn der RECC durch eine Funktelefoneinheit verwendet wird, wird der RECC als besetzt betrachtet, und das Besetzt-Frei-Bit wird auf einen binären Wert Eins gesetzt. Wenn als Alternative dazu der RECC nicht verwendet wird, wird der RECC als frei betrachtet, und das Besetzt-Frei-Bit wird auf einen binären Wert Null gesetzt. Mobilfunktelefone überwachen die Besetzt-Frei-Bits, die durch den FOCC gesendet werden, und wenn das Besetzt-Frei-Bit auf einen binären Wert Eins gesetzt ist, verzögert das Mobilfunktelefon Senden auf dem RECC, bis das Besetzt-Frei-Bit auf einen binären Wert Null gesetzt wird. So sendet ein Funktelefon normalerweise während des Gelegenheitsfensters, das durch einen Übergang von dem Besetzt-Zustand zu dem Frei-Zustand dargestellt wird, auf dem Steuerkanal. Das heißt, das Besetzt-Frei-Bit ermöglicht einen sofortigen Überblick über die Signalisierungsaktivität auf dem Steuerkanal, und das herkömmliche Funktelefon spricht auf diese Momentaufnahme der Steuerkanalaktivität an.
Die Datennachrichten- und Funkkanal-Spezifikationen für zellulare Funktelefonsysteme in den USA sind in dem Standard 553 der Electronic Industries Association/Telecommunications Industry Association (EIA/TIA) aufgeführt und entsprechend 47 C. F. R. § 22 in den "Reports and Orders pertaining to Federal Communications Commission (FCC) Docket Nr. 79-318" umgesetzt. Exemplare des Standards EIA/TIA-553 können vom Engineering Department of the Electronic Industries Association at 2001 Pennsylvania Avenue, N. W., Washington, D. C., USA 20006 bezogen werden.
Es ist bekannt, dass, wenn ein zellulares Mobilfunktelefon eine Verbindung aufbaut, es eine Reihe von Datennachrichten zu der versorgenden Zelle sendet. Diese Nachrichten, die üblicherweise als Verbindungsaufbau (Call Origination) bezeichnet werden, sind durch EIA/TIS-553 definiert. Diese Datennachrichten enthalten stets die niedrigstwertigen sieben Stellen der Telefonnummer der Einheit, die als die Mobilidentifizierungsnummer (Mobile Identification Number – MIN) bekannt sind, die Stationskategoriekennung (Station Class Mark – SCM), die funktionale Eigenschaften der Einheit identifiziert, und die gerufene Adresse (Called Address) bzw. gewählte Telefonnummer. Betreiber von zellularen Systemen fordern normalerweise auch das Senden zusätzlicher Datenworte, die die MIN2, die die höchstwertigen drei Stellen sind, oder die NPA der Telefonnummer der zellularen Einheit, sowie die elektronische Seriennummer (Electronic Serial Number – ESN). Die MIN wird einer bestimmten Funktelefoneinheit durch den zellularen Dienstprovider zugewiesen, der von dem Teilnehmer ausgewählt wird. Die MIN enthält normalerweise Informationen, die dem Betreiber des zellularen Mobilfunktelefonsystems zugeordnet sind, beispielsweise entsprechen die ersten drei Ziffern der MIN ("XXX") normalerweise einem Gebietscode, die nächsten drei Ziffern ("XXX") entsprechen normalerweise einem geografischen Standort innerhalb des Gebietscodes, und die letzten vier Ziffern ("XXXX") identifizieren ein bestimmtes Gerät. Desgleichen ist die ESN eindeutig jeder zellularen Mobilfunktelefoneinheit zugeordnet und umfasst ein Format, das Unterscheidung hinsichtlich des Herstellers und in einigen Fällen hinsichtlich der Modellnummer, des Herstellungsdatums und dergleichen ermöglicht.
Diese Nachrichten werden zunächst zu der Zelle und dann über eine Datenverbindung zu dem Mobiltelefon-Vermittlungszentrum gesendet, dass ansonsten als Mobilvermittlungszentrum beschrieben wird. Das Mobilvermittlungszentrum, das auch als "Switch" bzw. Vermittlung bekannt ist, stellt Sprachverbindungen zwischen Mobilfunktelefonen und anderen Telekommunikationsnetzen her. In dem Mobilvermittlungszentrum wird normalerweise festgestellt, ob das Funktelefon ein autorisierter Nutzer oder Teilnehmer ist, indem die Telefonnummer der Einheit, die Seriennummer und andere Informationen überprüft werden, die durch das Funktelefon zugeführt werden, um festzustellen, ob ein Eintrag in der Datenbank des Mobilvermittlungszentrums vorhanden ist, der diesem bestimmten Telefon entspricht. Eine optionale Funktion eines Mobilvermittlungszentrums besteht darin, zu prüfen, ob die ESN und die MIN, die als Teil einer Verbindungsaufbaunachricht empfangen werden, gültig sind. Wenn die MIN gültig ist und das Funktelefon als ein Teilnehmer innerhalb des bestimmten zellularen Systems, d.h. einer "Heimat"-Einheit, identifiziert wird, wird die empfangene ESN mit dem ESN-Eintrag in der Datenbank des Mobilvermittlungszentrums verglichen, um Betrug zu erfassen. Wenn diese Prüfungen erfolgreich sind, kann die zellulare Verbindung hergestellt werden.
Es ist auch bekannt, dass, wenn ein Mobilfunktelefon eingeschaltet wird oder erstmalig in ein zellulares Mobilfunktelefonsystem eintritt, wenn es bereits angeschaltet ist, sich die Einheit selbst als aktiv in dem System vorhanden identifizieren kann. Das Funktelefon identifiziert bzw. "registriert" sich über einen Prozess, der als autonome Registrierung bekannt ist, indem es ein Datenpaket liefert, das dem eines Verbindungsaufbaus ähnelt. Das Autonomous-Registration-Signal, das auch als Registrierungs- oder Identifizierungssignal bezeichnet wird, umfasst normalerweise Datenfelder für wenigstens eine Mobiltelefonnummer, d.h. die MIN und die ESN. Die ursprünglich beabsichtigte Funktion autonomer Registrierung bestand darin, die Effektivität möglicher zukünftiger Rufweiterleitungen zu verbessern, indem das Mobilvermittlungszentrum über den ungefähren Standort jeder einzelnen Funktelefoneinheit informiert gehalten wurde, und darin, die Rufkanallast zu verringern, indem die Notwendigkeit verringert wurde, alle Zellen zu rufen, um eine bestimmte zellulare Einheit zu finden. Wenn das Mobilvermittlungszentrum so informiert ist, kann es später die zellulare Einheit nur in der Zelle oder dem Bereich "rufen" bzw. anrufen, in der/dem es bekanntermaßen zuletzt war. Weitere Zellen würden nur dann gerufen, wenn der anfängliche Ruf das jeweilige Funktelefon nicht ausfindig macht. Daher ist die autonome Registrierung lediglich ein Satz von Nachrichten, der periodisch und autonom von dem Mobilfunktelefon zu der versorgenden Zelle in einem Intervall gesendet wird, das in Datenparametern spezifiziert ist, die zuvor durch die zellulare Einheit von der Zelle empfangen werden.
Wenn ein Teilnehmer versucht, sein Funktelefon in einem Dienstbereich außerhalb des eigenen Dienstbereiches zu verwenden, wird dies als "Roaming" bezeichnet, und der Teilnehmer (und die zugehörige Mobilfunktelefoneinheit) wird als "Roamer" bezeichnet. Wenn beispielsweise ein Teilnehmer in den Dienstbereich eines Service-Providers eines anderen zellularen Mobilfunktelefonsystems gelangt und das Funktelefon anschaltet, empfängt das Funktelefon anschließend eine Nachricht über den Steuerkanal der jeweiligen Zelle, in der sich das Telefon dann befindet. Diese Nachricht beinhaltet eine Aufforderung an den Teilnehmer, sich für den Betrieb in dem jeweiligen zellularen System zu registrieren. In Reaktion darauf werden sowohl die Mobiltelefonnummer als auch die Seriennummer der Funktelefoneinheit als identifizierende Informationen zu dem Zellenstandort gesendet. Die Zelle leitet diese Informationen zu einem Mobilvermittlungszentrum weiter, das sofort prüft, ob die Funktelefoneinheit ein Kunde des lokalen zellularen Service-Providers oder der Kunde eines anderen zellularen Systems ist.
Wenn die Funktelefoneinheit ein Kunde eines anderen zellularen Service-Providers ist, sendet das Mobilvermittlungszentrum ein Nachrichtenpaket zu dem eigenen System der jeweiligen Telefoneinheit. Diese Nachricht zeigt an, dass sich die jeweilige Funktelefoneinheit in einem anderen zellularen System registriert hat, und fordert Informationen über die Gültigkeit der Nummer und der Kontoinformationen für die Funktelefoneinheit an. Das Heimat-System antwortet, indem es ein Antwortpaket sendet, dass die angeforderten Informationen enthält. Wenn diese gültig sind, fügt das Mobilvermittlungszentrum in dem fremden zellularen System den "Roamer" zu seiner Liste registrierter Benutzer hinzu, und das eigene zellulare System fügt den zu der Funktelefoneinheit gehörenden Teilnehmer zu einer Liste der "Roamer" bzw. Besucher hinzu, die sich außerhalb des Dienstbereiches befinden und in einem anderen Bereich registriert sind.
Wenn sich diese Funktelefoneinheit bei einem weiteren System registriert, stellt die Datenbank des Mobilvermittlungszentrums für das eigene System fest, dass sich die Einheit erneut bewegt hat, und aktualisiert ihre Liste dahingehend, wo sich die Einheit beim Roaming zuletzt registriert hat, in einem Datenbanksystem. Des Weiteren sendet sie eine Nachricht zu dem ersten fremden System und informiert es darüber, dass sich die Einheit beim Roaming nunmehr weiterbewegt und bei einem anderen System registriert hat und dass das erste fremde System die jeweilige Einheit aus ihrer Liste registrierter Besucher löschen soll. So werden die Datenbanken der verschiedenen Mobilvermittlungszentren nicht mit Daten belastet, die früher registrierte Besucher als gültige Konten identifizieren, denen Dienst bereitgestellt werden sollte, wenn diese Besucher bereits seit langem den Servicebereich verlassen haben.
Angesichts der oben stehenden allgemeinen Informationen über Vorgänge in zellularen Systemen stellt, wie unter erneuter Bezugnahme auf 1 zu sehen ist, das Mobilvermittlungszentrum 24 in Reaktion auf das Senden einer Datennachricht durch eine zellulare Übertragungsvorrichtung 34 normalerweise fest, ob die zellulare Übertragungsvorrichtung 34, die die Datennachricht gesendet hat, ein autorisierter Nutzer oder Teilnehmer der Dienste ist, die von dem zellularen System 8 oder einem anderen System bereitgestellt werden. Die Datennachricht enthält vorzugsweise bestimmte Informationen, die die zellulare Übertragungsvorrichtung 34 als ein Funktelefon identifizieren, das normalerweise innerhalb eines bestimmten entfernten oder fremden zellularen Systems arbeitet. Auf Basis dieser Informationen entscheidet das Mobilvermittlungszentrum 24, dass die zellulare Übertragungsvorrichtung 34 ein Besucher ist, da sie normalerweise Teilnehmer des zellularen Dienstes ist, der von einem anderen zellularen System angeboten wird, das in diesem Fall das entfernte zellulare System ist. Das heißt, das Mobilvermittlungszentrum 24 führt eine Liste bzw. Datenbank, die die bestimmten Informationen in der Datennachricht als zu einem bestimmten zellularen System gehörend identifiziert, und stellt durch Prüfen dieser Datenbank fest, ob die zellulare Übertragungsvorrichtung 34 ein Teilnehmer oder Besucher ist. Das Mobilvermittlungszentrum 24 interpretiert, wie dadurch verständlich wird, die Datennachricht als eine Übertragung von einem Mobilfunktelefon beim Roaming, das innerhalb des zellularen Mobilfunktelefonsystems 8 arbeitet.
Das durch die Datennachricht identifizierte entfernte zellulare System ist kein tatsächliches arbeitendes zellulares System, das Telefongespräche unterstützt, sondern ist statt dessen für Datensammelanwendungen bestimmt und wird durch das Datensammelsystem 40 dargestellt. Wenn erkannt wird, dass die zellulare Übertragungsvorrichtung 34 mit dem entfernten zellularen System verbunden ist, leitet das Mobilvermittlungszentrum 24 die Datennachricht über die erste Kommunikationsverbindung 42 zu dem Datensammelsystem 40 weiter. Das Datensammelsystem 40 reagiert, indem es eine Nachricht zu dem Mobilvermittlungszentrum 24 sendet, die bestätigt, dass der mit der Datennachricht verbundene Besucher ein gültiger oder autorisierter Nutzer des entfernten zellularen Systems ist. Die zellulare Übertragungsvorrichtung 34 wird daraufhin als ein registriertes Funktelefon zu einer Datenbank registrierter Besucher an dem Mobilvermittlungszentrum 24 hinzugefügt.
Das Datensammelsystem 40 hat nunmehr die Datennachricht empfangen, die ausgewählte Daten enthält, die von der entfernten Datenquelle 30 gesammelt wurden, und erkennt im Unterschied zu dem Mobilvermittlungszentrum 24, dass die Datennachricht die von einer entfernten Datenquelle 30 gesammelten gewünschten Daten enthält. Dementsprechend sendet das Datensammelsystem 40 eine Nachricht an das Mobilvermittlungszentrum 24, die das Mobilvermittlungszentrum anweist, die zellulare Übertragungsvorrichtung 34 aus seiner Liste registrierter Besucher zu löschen. Es versteht sich, dass das Mobilvermittlungszentrum 24 normalerweise diesen Typ Nachricht empfangen würde, wenn sich ein Funktelefon beim Roaming zu einem anderen zellularen System bewegt hat und anschließend bei diesem anderen System zum Betrieb registriert hat. So ist die Datenbank des Mobilvermittlungszentrums 24 nicht mehr erforderlich, um Registrierungsinformationen zu führen, die die zellulare Übertragungsvorrichtung 34 betreffen, nachdem die Datennachricht zu dem Datensammelsystem 40 übertragen worden ist.
Als Alternative dazu löscht das Mobilvermittlungszentrum 24 diese Registrierungsinformationen aus seiner Datenbank nach Ablauf eines bestimmten Zeitintervalls. Das Datensammelsystem 40 kann auf die Datennachricht reagieren, indem es eine Nachricht sendet, die bestätigt, dass der Besucher ein gültiger Benutzer ist, und des Weiteren das Mobilvermittlungszentrum 24 anweist, den Registrierungseintrag nach Ablauf des bestimmten Zeitintervalls zu löschen. Als eine separate Option kann das Mobilvermittlungszentrum 24 automatisch einen Registrierungseintrag aus der Datenbank des Mobilvermittlungszentrums nach Ablauf eines bestimmten Zeitraums ohne Anweisung von dem Datensammelsystem 40 löschen. So muss das Datensammelsystem 40 keine weitere Nachricht zu dem Mobilvermittlungszentrum 24 senden, nachdem das Datensammelsystem 40 bestätigt hat, dass die zellulare Übertragungsvorrichtung 34 einen gültigen Benutzer darstellt.
Das Mobilvermittlungszentrum 24 und das Datensammelsystem 40 sind vorzugsweise mit dem EIA/TIA-Interim Standard 41 (Standard IS-41) kompatibel. Der Standard IS-41 definiert ein Übertragungsprotokoll für Übertragungen zwischen zwei zellularen Systemen. Der Standard IS-41 ermöglicht es, zellulare Verbindungen zwischen ungleichen zellularen Systemen anders als mit dem Verfahren zu übergeben, mit dem Verbindungen zwischen Zellen eines einzelnen zellularen Mobilfunktelefonsystems übergeben werden. Des Weiteren ermöglicht der Standard IS-41 Rufweiterleitungen und Übertragungsaustausch zum Prüfen, ob ein zellularer Anrufer ein gültiger Teilnehmer eines zellularen Dienstes ist. Auf diese Weise führt das Mobilvermittlungszentrum 24 Übergabe bzw. Weiterleitung der Datennachricht an das Datensammelsystem 40 über die erste Kommunikationsverbindung 42, die vorzugsweise als ein IS-41-kompatibles Netzwerk implementiert ist, durch. In Reaktion darauf sendet das Datensammelsystem eine Benutzerbestätigungsnachricht über die Verbindung 42, um zu bestätigen, dass die Quelle der Datennachricht, d.h. eine zellulare Übertragungsvorrichtung 34, eine gültige zellulare Quelle ist.
Das heißt, das Datensammelsystem 40 erkennt, dass die empfangene Datennachricht ausgewählte Daten enthält, die durch eine zellulare Übertragungsvorrichtung 34 gesendet worden sind. Dementsprechend verarbeitet das Datensammelsystem 40 die empfangene Datennachricht und vergleicht die vorgegebene Identifizierungscharakteristik in seiner Datennachricht mit einer Liste derartiger Charakteristiken in seiner Datenbank. Diese Datenbank enthält vorzugsweise einen Eintrag der vorgegebenen Identifizierungscharakteristik für jede der bekannten zellularen Übertragungsvorrichtungen 34 und entsprechende Daten, die die dazugehörige Vorrichtung als eine gültige zellulare Quelle identifizieren. Wenn ein positiver Abgleich erzielt wird, antwortet das Datensammelsystem 40 vorzugsweise auf die empfangen Datennachricht, indem es die Bestätigungsnachricht zu dem Mobilvermittlungszentrum 24 sendet. Es liegt auf der Hand, das das Datensammelsystem 40 in Reaktion auf einen negativen Abgleich auch eine Nachricht zu dem Mobilvermittlungszentrum 24 weiterleiten kann, die das Nichtvorhandensein eines gültigen Eintrags für die zellulare Übertragungsvorrichtung 34 bestätigt.
Diese Bestätigungsnachricht kann auch ein Profil von Kommunikationsdiensten enthalten, die für die Nutzung durch die jeweilige zellulare Quelle autorisiert sind. Dieses Benutzerprofil definiert zum Beispiel normalerweise die Betriebsbeschränkungen für die zellulare Quelle einschließlich Zugang zu Ferndiensten, der Möglichkeit, dass die Quelle Rufe über das zellulare System nur erzeugt (nicht empfängt) usw. Bei der bevorzugten Ausführung kann das Benutzerprofil einen Befehl enthalten, der das Mobilvermittlungszentrum 24 anweist, den Registrierungseintrag für die jeweilige zellulare Übertragungsvorrichtung nach dem Ablauf eines bestimmten Zeitraums aus seiner Datenbank zu löschen. Dies ermöglicht es dem Mobilvermittlungszentrum 24, Einträge für zellulare Übertragungsvorrichtungen 34 aus seiner Datenbank zu löschen, die ihre Datennachricht über das zellulare System 8 durch Registrierung bei dem Mobilvermittlungszentrum 24 übertragen haben, da derartige Vorrichtungen den weiteren Kommunikationsdienst des Mobilvermittlungszentrums 24 nicht mehr benötigen.
Das Datensammelsystem 40 kann die durch die empfangene Datennachricht zugeführten ausgewählten Daten in der Speichervorrichtung 44 speichern, kann die ausgewählten Daten verarbeiten und die resultierenden Daten speichern, oder kann die ausgewählten Daten zur Verarbeitung zu dem Datenverarbeitungssystem 46 weiterleiten. Vor dem Senden der ausgewählten Daten zu dem Datenverarbeitungssystem 46 wandelt das Datensammelsystem 40 zunächst die Datennachricht in ein akzeptables Übertragungsprotokoll zum Transportieren der Datennachricht zu dem Datenverarbeitungssystem 46 um. Dieser Schritt ist vor Kommunikation mit dem Datenverarbeitungssystem 46 erforderlich, da im Unterschied zu dem Mobilvermittlungszentrum 24 und dem Datensammelsystem 40 weder das Datenverarbeitungssystem 46 noch die zweite Kommunikationsverbindung 48 mit dem IS-41-Standard kompatibel sind.
Obwohl bei der veranschaulichenden Ausführung das Mobilvermittlungszentrum 24 so programmiert ist, dass es zellulare Übertragungsvorrichtungen als Besucher behandelt, die zu einem fremden zellularen System gehören, liegt auf der Hand, dass die Datenbank des Mobilvermittlungszentrums 24 auch so programmiert sein kann, dass sie Einträge für die vorgegebenen Identifizierungseigenschaften dieser zellularen Übertragungsvorrichtungen 34 enthält, die in den Zellen des zellularen Systems 8 arbeiten. Beim Empfangen einer Datennachricht über den Steuerkanal 38 von einer derartigen Vorrichtung 34 identifiziert ein Mobilvermittlungszentrum 24, das eine derartige Datenbank enthält, die sendende zellulare Übertragungsvorrichtung 34 als eine "eigene" Einheit und nicht als einen Besucher, da die Datenbank des Mobilvermittlungszentrums einen Eintrag enthält, der der vorgegebenen Identifizierungscharakteristik entspricht, die durch die Nachricht zugeführt wird. So registriert das Mobilvermittlungszentrum 24 die sendende zellulare Übertragungsvorrichtung 34 als eine eigene Einheit des zellularen Systems 8. Damit wird eine zusätzliche Notwendigkeit der Kontaktaufnahme mit einem fremden zellularen System, wie beispielsweise dem Datensammelsystem 40, zur Erkundung darüber, ob diese zellulare Quelle ein gültiger Benutzer oder Teilnehmer zellularer Dienste ist, vermieden.
Um jedoch die erforderliche Übertragung der Informationen in der Datennachricht zu dem Datensammelsystem 40 auszulösen, ist das Mobilvermittlungszentrum 24 für diese Ausführung so eingerichtet, dass es erkennt, dass Datennachrichten noch zu dem Datensammelsystem 40 weitergeleitet sollten. Das heißt, auf Basis eines Teils der vorgegebenen Identifizierungscharakteristik, die eindeutig dem Datensammelsystem 40 zugeordnet ist, macht das Mobilvermittlungszentrum 24 einen Eintrag in seiner Datenbank ausfindig, der die Vermittlung anweist, alle Nachrichten, die eine derartige Charakteristik enthalten, zu dem Datensammelsystem 40 zu senden. Dementsprechend leitet das Mobilvermittlungszentrum 24 anschließend die Datennachricht über die erste Kommunikationsverbindung 42 zu dem Datensammelsystem 40 weiter.
Das Datensammelsystem 40 kann als ein Computer implementiert sein. Eine Ausführung des Datensammelsystems 40 ist der Computer eines Dienststeuerpunktes. Bestimmte Hersteller von Vermittlungen bzw. Switches, wie beispielsweise des Mobilvermittlungszentrums 24, bieten auch Vorrichtungen zum Implementieren von Kommunikation mit dem Datensammelsystem 40 an, wobei dazu der EMX-Switch von Motorola und Switches anderer Hersteller gehören. Zu den Herstellern von Switches gehören: AT&T Network Systems, Whippany, New Jersey; Ericsson Radio Systems, Richardson, Texas; Hughes Network Systems, Germantown, Maryland; and Motorola, Schaumburg, Illinois.
Das zellulare System 8 ist vorzugsweise als ein zellulares AMPS- oder ein DAMPS-System ausgeführt. Es liegt jedoch auf der Hand, dass das zellulare System 8 auch mit alternativen zellularen Systemen kompatibel sein kann, die einen Steuerkanal für Kommunikation zwischen Mobilgerät und Zelle einsetzen, d.h. DCS 1800, GSM, IS 95-CDMA, JTACS, TACS, ETACS, RC 2000, NMT 450, ESMR, CT-2, WACS, NMT 900, oder andere ähnliche drahtlose Systeme.
Es liegt auf der Hand, dass das zellulare Mobilfunktelefonsystem 8 eine Anordnung von Zellen, wie beispielsweise der Zelle 12, enthält, und dass eine Gruppe berichtender Systeme 29, die jeweils durch die Überwachungseinrichtung 32 und die zellulare Übertragungsvorrichtung 34 gebildet werden, sich normalerweise in einer Zelle befinden. Für jede Datenquelle 30 in der Zelle 12 befinden sich die Überwachungseinrichtung 32 und die zellulare Übertragungsvorrichtung 34 vorzugsweise nahe an der Datenquelle 30, um die Längen der Signalwege 31 und 33 zu minimieren. Um ökonomische Installation der berichtenden Vorrichtung zu ermöglichen, können die Überwachungseinrichtung 32 und die zellulare Übertragungsvorrichtung 34 in ein und demselben Gehäuse zusammengefasst werden, und dieses Gehäuse kann entweder nahe an der Datenquelle 30 oder als integraler Teil derselben installiert werden. Bei einer Installation nahe an der Datenquelle 30 bilden der Signalweg 31 und der Signalweg 33 vorzugsweise fest verdrahtete Verbindungen zwischen den verbundenen Vorrichtungen. Es liegt jedoch auf der Hand, dass die Signalwege 31 und 33 auch entweder als Infrarot-Übertragungsverbindungen oder Drahtlos-Übertragungsverbindungen implementiert werden können.
Es versteht sich, dass eine einzelne zellulare Übertragungsvorrichtung 34 mit mehreren Überwachungseinrichtungen 32 verbunden werden kann, um das Senden ausgewählter Daten zu ermöglichen, die von zugehörigen Datenquellen 30 gesammelt werden, die sich an einem zentralen Standort befinden. So kann beispielsweise eine einzelne zellulare Übertragungsvorrichtung 34 an einem zentralen Standort innerhalb oder an einem Bürogebäude angebracht werden, und mehrere Überwachungseinrichtungen 32 können in dem gesamten Gebäude verteilt werden, um die Gewinnung von Daten von den zugehörigen Datenquellen 30 zu ermöglichen.
Das Datensammelsystem 40 kann nahe an dem Mobilvermittlungszentrum 24 oder als ein integraler Teil desselben angeordnet sein, wobei in diesem Fall die erste Übertragungsleitung 42 vorzugsweise eine fest verdrahtete Verbindung zwischen den Vorrichtungen bildet. Das Datensammelsystem 40 kann jedoch auch an einer entfernten Stelle angeordnet sein. Für diese entfernte Installation kann die erste Übertragungsverbindung 42 als ein Drahtlos-Kommunikationssystem, wie beispielsweise ein Mikrowellensystem, implementiert sein, oder als eine feste Datenleitung, so beispielsweise eine herkömmliche Telefoneinrichtung. Im Interesse der Seite, die die Sammlung eines bestimmten Typs Daten finanziert, befindet sich das Datenverarbeitungssystem 46 normalerweise an einem anderen entfernten Standort, der normalerweise nahe bei der finanzierenden Seite liegt.
Beispielhafte Datennachricht
2 ist eine Tabelle, die das Format für die Datennachricht darstellt, die durch das Datennachrichtensystem 10 übertragen wird. Ein Datensatz 47 für die Datennachricht enthält, wie unter Bezugnahme auf 1 und 2 zu sehen ist, sowohl ein Datenfeld 49 für die ausgewählten Daten, die von der entfernten Datenquelle 30 bezogen werden, als auch ein Datenfeld 45 für eine vorgegebene Identifizierungscharakteristik, die die zellulare Übertragungsvorrichtung 34, die das Senden der Datennachricht auslöst, eindeutig identifiziert. Um die vorhandene Architektur eines zellularen Mobilfunktelefonsystems 8 zu nutzen, ist das Format der Datennachricht vorzugsweise identisch mit dem Nachrichtenformat (oder Datensatz) für ein Identifizierungssignal, wie beispielsweise ein Autonomous-Registration- oder ein Call-Origination-Signal, das von einem zellularen Funktelefon gesendet wird, wenn es sich erstmalig bei einem zellularen Mobilfunktelefonsystem, wie dem zellularen Mobilfunktelefonsystem 8, identifiziert.
Unter Verwendung des Datennachrichtenformats, das mit einem Registrierungssignal verbunden ist, "registriert" sich die zellulare Übertragungsvorrichtung 34 bei dem Mobilvermittlungszentrum 24 durch Senden einer Datennachricht, die eine gültige Mobiltelefonnummer, eine ESN und ein Feld gewählter Ziffern zu enthalten scheint. Obwohl nicht beabsichtigt ist, dass die zellulare Übertragungsvorrichtung 34 einen herkömmlichen sprachbasierten zellularen Telefonanruf tätigt, registriert sich die zellulare Übertragungsvorrichtung 34 dennoch zum Betrieb bei dem Mobilvermittlungszentrum 24, um so die Übertragung der ausgewählten Daten aus dem Feld zu ermöglichen.
Wie in dem Datensatz 47 in 2 dargestellt ist, ist das Standard-Nachrichtenformat für ein Registrierungssignal durch die Datennachricht verwendet worden, um die Identifizierung der jeweiligen sendenden zellularen Übertragungsvorrichtung 34 und die Übertragung der ausgewählten Daten zu ermöglichen. Das heißt, das Datenfeld 45 für die vorgegebene Identifizierungscharakteristik entspricht wenigstens einem Teil einer Mobiltelefonnummer oder MIN, die der zellularen Übertragungsvorrichtung 34 zugewiesen ist. So wird die vorgegebene Identifizierungscharakteristik in das Datenfeld eingesetzt, das normalerweise für die MIN in einem Identifizierungssignal reserviert ist. Diese vorgegebene Identifizierungscharakteristik kann zu einem Satz nicht zugewiesener Mobiltelefonnummern gehören. Als Alternative dazu kann die vorgegebene Identifizierungscharakteristik, die jeder zellularen Übertragungsvorrichtung 34 zugewiesen ist, eine herkömmliche Telefonnummer oder ein Satz aus 10 Ziffern sein. Die vorgegebene Identifizierungscharakteristik ermöglicht die Identifizierung der Quelle der Daten durch eindeutiges Identifizieren der zellularen Übertragungsvorrichtung 34, die zu der entfernten Datenquelle 30 gehört. Die vorgegebene Identifizierungscharakteristik führt des Weiteren Informationen zu, die von dem Mobilvermittlungszentrum 24 verwendet werden, um zu erkennen, dass die Datennachricht, die diese vorgegebene Identifizierungscharakteristik enthält, zu dem Datensammelsystem 40 gehört.
Das Datenfeld 49 entspricht dem Dateninhalt des Feldes gewählter Ziffern des Call-Origination-Signals, das durch das Mobilvermittlungszentrum empfangen wird. Des Weiteren kann das Datenfeld 49 in der Datennachricht für entfernte Daten auch der Position eines Identifizierungssignals für ESN in den Datensatz entsprechen. Der Fachmann weiß, dass die ESN 32 Bits lang ist und 8 Bits für einen Herstellercode enthält. Für zellulare Systeme, die ESN nicht auf Basis des Herstellercode-Segments prüfen oder sortieren, ist es möglich, das Datenfeld, das normalerweise von einer ESN ausgefüllt wird, so zu manipulieren, dass eine Datennachricht mit einem Datenfeld 47 zugeführt wird, das 32 Bits ausgewählter Daten enthält. Wenn jedoch das zellulare System das Herstellercode-Segment der ESN verwendet, umfassen die ausgewählten Daten in dem Datenfeld 47 eine Länge, die durch die verbleibenden 24 Bits der ESN definiert wird. Für die meisten Einsatzzwecke ist es jedoch nicht notwendig, das Herstellercode-Segment der ESN zu manipulieren, da eine Datennachricht mit 24 Bits ausgewählter Daten (und, wie erforderlich 8 Bits des Herstellercode-Segments für eine herkömmliche ESN) ausreichen sollte, um relevante Daten zuzuführen.
Obwohl die Verwendung bestimmter vordefinierter Datenfelder eines herkömmlichen Registrierungssignals ein beispielhaftes Verfahren zum Weiterleiten ausgewählter Daten in einer Datennachricht zu dem Mobilvermittlungszentrum 24 ist, kann auch ein anderes Nachrichtenprotokoll verwendet werden, um gewünschte Informationen von der zellularen Übertragungsvorrichtung 34 über den Steuerkanal 38 zu dem Mobilvermittlungszentrum 24 zu senden. Das heißt, EIA/TIA-553 definiert eine Nachricht mit erweitertem Protokoll, die so eingerichtet werden kann, dass sie die oben beschriebenen Datenfelder für die vorgegebene Identifizierungscharakteristik und die ausgewählten Daten enthält. Für diese Art der Datenübertragung wird die Datennachricht so formatiert, dass sie eine Nachricht entsprechend dem erweiterten Protokoll gemäß EIA/TIA-553 darstellt. Dieses erweiterte Protokoll erweitert die Signalisierungsfähigkeiten der Schnittstelle zwischen dem Mobilvermittlungszentrum und mobilen zellularen Vorrichtungen, so dass neue Merkmale und funktionelle Möglichkeiten für gegenwärtige und zukünftige zellulare Systeme gegeben sind.
Die Nachricht entsprechend dem erweiterten Protokoll enthält, wie durch EIA/TIA-533 definiert, für den RECC einen Nachrichten-Header und wenigstens ein Nachrichten-Datenwort (bis zu N Nachrichten-Datenworte). Der Nachrichten-Header besteht aus zwei Worten, einem Header-Wort A und einem Header-Wort B. Das Header-Wort A enthält ein Format, das die folgenden Felder hat: Feld F1 (2 Bits, die auf den Binärwert 11 gesetzt sind), das den Anfang des Headers anzeigt; ein reserviertes Feld RSVD (2 Bits, die auf den Binärwert 00 gesetzt sind); ein Nachrichtenklassenfeld T (1 Bit, das auf den Binärwert 1 gesetzt ist); ein S-Feld (1 Bit, das auf den Binärwert 0 gesetzt ist), das anzeigt, ob die zellulare Vorrichtung ihre Seriennummer senden sollte, wenn sie auf das System zugreift, ein E-Feld (1 Bit, das auf den binären Wert 1 gesetzt ist), das anzeigt, ob die zellulare Vorrichtung MIN 1 und MIN 2 senden sollte; ein ER-Feld zum Anzeigen des erweiterten Protokolls (1 Bit); ein SCM-Feld (4 Bits); ein MIN-Feld (24 Bits); und einen zyklischen Redundanzcode P (12 Bits). Das Header-Wort B enthält die folgenden Felder: Feld F2 (2 Bits, die auf den Binärwert 10 gesetzt sind), das den Anfang des zweiten Header-Worts anzeigt; ein reserviertes Feld RSVD (2 Bits, die auf den Binärwert 00 gesetzt sind); ein MSL-Feld zum Anzeigen der Nachrichtenlänge (5 Bits); ein MST-Feld zum Anzeigen des Nachrichtentyps (8 Bits); ein LT-Feld (1 Bit), das anzeigt, ob der nächste Zugriff durch die zellulare Vorrichtung der letzte Zugriffsversuch sein sollte; ein EP-Feld zum Anzeigen der Fähigkeit des erweiterten Protokolls (1 Bit), das auf einen Binärwert 1 gesetzt ist); ein reserviertes Feld RSVD (7 Bits, die auf einen Binärwert 0 ... 0 gesetzt sind); ein MIN-2-Feld (10 Bits); und einen zyklischen Redundanzcode P (12 Bits). Das Nachrichtendatenwort enthält die folgenden Felder: Feld F3 (2 Bits, die auf den Binärwert 01 gesetzt sind), das das erste bis letzte N – 1 Nachrichten-Datenwort kennzeichnet, oder Feld F4 (2 Bits, die auf den Binärwert 00 gesetzt sind), das das letzte Nachrichten-Datenwort kennzeichnet; die Nachrichtendaten (34 Bits) und einen zyklischen Redundanzcode P (12 Bits).
Ein Mobilvermittlungszentrum ist normalerweise so programmiert oder anderweitig eingerichtet, dass es bei einer Nachricht entsprechend dem erweiterten Protokoll einen vorgegebenen Vorgang durchführt oder in Reaktion auf den Empfang einer Nachricht entsprechend dem erweiterten Protokoll eine bestimmte Aktion implementiert. Um diesen Typ Nachrichtenprotokoll zu nutzen, ist das Mobilvermittlungszentrum 24 vorzugsweise so programmiert, dass es jede Datennachricht, die als eine Nachricht entsprechend dem erweiterten Protokoll formatiert ist, zu dem Datensammelsystem 40 weiterleitet. Diese Übertragung der Nachricht entsprechend dem erweiterten Protokoll macht es nicht erforderlich, dass das Mobilvermittlungszentrum 24 oder das Datensammelsystem 40 als ein mit IS-41 kompatibles Kommunikationssystem ausgeführt ist. So kann die erste Übertragungsverbindung 42 für diese Ausführung als eine feste Datenverbindung oder eine Drahtlos-Übertragungsverbindung anstelle eines mit IS-41 kompatiblen Kommunikationsnetzwerks implementiert sein.
Vermehren der Nutzdaten einer Datennachricht
Ein alternatives beispielhaftes Verfahren zum Transportieren von Daten über einen Steuerkanal eines zellularen Netzwerks wird im Folgenden beschrieben. Dieses alternative beispielhafte Verfahren macht es nicht erforderlich, eine Identifizierungscharakteristik mit den Daten zu senden und vermehrt so vorteilhafterweise die verfügbaren Nutzdaten. Wie aus 3 ersichtlich ist, gibt zur Zeit "a" eine Mobilstation ein Autonomous-Registration-Signal 50 über den Steuerkanal des zellularen Netzwerks zum Verarbeiten durch das Mobilvermittlungszentrum aus, das die Zelle versorgt, in der die Mobilstation arbeitet. In Reaktion auf das Autonomous-Registration-Signal erzeugt das Mobilvermittlungszentrum eine mit IS-41 kompatible Registration-Notification-Nachricht 52 zur Zeit "b" zur Verarbeitung durch das Besucherstandortregister. Der Fachmann weiß, dass sich das Besucherstandortregister normalerweise nahe an dem Mobilvermittlungszentrum oder darin befindet. Das Mobilvermittlungszentrum erzeugt die Registration-Notification-Nachricht auf Basis einer Prüfung der MIN des Autonomous-Registration-Signals und einer Feststellung dahingehend, dass diese MIN eine Mobilstation repräsentiert, die ein Teilnehmer zellularer Dienste ist, die mit einem fremden oder entfernten Heimatstandortregister verbunden sind. Dieser Abschluss bewirkt, dass das Mobilvermittlungszentrum die Registration-Notification-Nachricht zu dem Besucherstandortregister sendet, um anzufragen, ob das Besucherstandortregister bereits Kenntnis von dieser fremden oder "besuchenden" Mobilstation hat. Zum Zweck des Übertragungsflusses, der in 3 dargestellt ist, führt das Besucherstandortregister aktuell keine Informationen bezüglich der besuchenden Mobilstation. Daher leitet Mobilvermittlungszentrum/Besucherstandortregister die Registration-Notification-Nachricht 54 zur Zeit "c" zu dem entfernten bzw. "eigenen" Heimatstandortregister weiter, das mit dieser Mobilstation verbunden ist.
Der Fachmann weiß, dass die Registration-Notification-Nachricht verwendet werden kann, um über den Standort einer Mobilstation zu berichten. Des Weiteren kann diese Registration-Notification-Nachricht verwendet werden, um die Mobilstation zu prüfen oder um die Mobilstation zu prüfen und ihre Profilinformationen zu gewinnen. Tabelle 1 stellt die Parameter einer repräsentativen Registration-Notification-Nachricht gemäß IS41 dar.
Tabelle 1 Registrierungsmitteilungs-Aufrufparameter
Zur Zeit "d" antwortet das Heimatstandortregister für die Mobilstation auf die Registration-Notification-Nachricht 54 durch Ausgeben eines Registration-Notification-RETURN-RESULT 56. Dieses Registration-Notification-RETURN-RESULT enthält einen Autorisierungsspannen-Parameter (Authorisation Period parameter), der dazu dient, Autorisie rung einer Mobilstation zu bestätigen und die Autorisierungsspanne zu spezifizieren. Wenn beispielsweise die durch diesen Parameter spezifizierte Autorisierungsspanne verstrichen ist, muss das Besucherstandortregister Autorisierung von dem Heimatstandortregister erhalten, das mit dieser Mobilstation verbunden ist, bevor dieser Mobilstation weitere Dienste (bis auf ein Rufweiterleitungsdienst) bereitgestellt werden. Für die veranschaulichende Ausführung ist die Autorisierungsspanne auf einen Wert "1" eingestellt, um Autorisierung pro Ruf zu spezifizieren. Wenn der Autorisierungsspannen-Parameter bzw. Authorisation-Period-Parameter auf den Wert pro Ruf eingestellt ist, muss jede durch die entsprechende Mobilstation aufgebaute Verbindung durch das mit der Mobilstation verbundene Heimatstandortregister autorisiert werden. Tabelle 2 zeigt eine Auflistung der Parameter des Registration-Notification-RETURN-RESULT gemäß IS41. Tabelle 3 zeigt eine Auflistung der Formateigenschaften für den Authorisation-Period-Parameter des Registration-Notification-RETURN-RESULT gemäß IS41. Tabelle 4 zeigt eine Auflistung der möglichen Werte für den Autorisierungsspannen-Wert, wie er durch IS41 definiert ist.
Tabelle 2 Registrierungsmitteilungs-Rückmeldeergebnis-Parameter
Tabelle 3 Autorisierungsspannen-Parameter
Tabelle 4 Autorisierungsspannen-Wert
Zur Zeit "e" antwortet das Besucherstandortregister auf das Registration-Notification-RETURN-RESULT 56 durch Weiterleiten dieser Nachricht zu dem Mobilvermittlungszentrum. Des Weiteren wird ein Eintrag in der Datenbank 60 des Besucherstandortregisters erzeugt, um zu dokumentieren, dass die Autorisierungsspanne für die spezifizierte Mobilstation auf den Autorisierungsstatus pro Ruf eingestellt ist. Auf diese Weise bewirken zukünftige Verbindungen, die durch diese Mobilstation aufgebaut werden, die Auslösung des Autorisierungsprozesses durch das Mobilvermittlungszentrum und das Besu cherstandortregister. Indem das Autorisierungsspannen-Feld bzw. Authorisation-Period-Feld des Registration-Notification-RETURN-RESULT 56 auf den Status pro Ruf eingestellt wird, bewirken folgende Verbindungsaufbauversuche durch die spezifizierte Mobilstation, dass zusätzliche IS41-Nachrichten vor jeglichem tatsächlichen Ruf-Weiterleitungsversuch zu dem eigenen Heimatstandortregister für diese Mobilstation gesendet werden. Der Fachmann weiß, dass der oben beschriebene Autorisierungsprozess auch durch andere Ereignisse ausgelöst werden kann, wobei dies das Einstellen des Autorisierungsspannen-Wertes auf den Wert 5 für eine Autorisierung nach Vereinbarung oder auf einen Wert 7 für eine Anzahl von Rufen einschließt.
Eine repräsentative Signalsequenz für den herkömmlichen Autorisierungsprozess ist in 4 dargestellt. Wie aus 4 ersichtlich ist, gibt eine Mobilstation zu einer Zeit "a" ein Call-Origination-Signal 62 zur Verarbeitung durch das Mobilvermittlungszentrum aus. Da das Flag für Autorisierung pro Ruf in dem Mobilvermittlungszentrum gesetzt ist, wie dies oben unter Bezugnahme auf 4 beschrieben ist, gibt der Switch zur Zeit "b" eine Qualifizierungsanforderungs-Nachricht bzw. Qualification-Request-Nachricht gemäß IS41 64 an das Besucherstandortregister aus. Diese Qualification-Request-Nachricht gemäß IS41 64 dient als eine Anfrage, um festzustellen, ob die identifizierte Mobilstation autorisiert ist, eine Verbindung über das zellulare Mobilfunktelefonsystem herzustellen. Das Mobilvermittlungszentrum/Besucherstandortregister leitet die Qualification-Request-Nachricht gemäß IS41 zur Zeit "c" zu dem "eigenen" Heimatstandortregister weiter, das mit der Mobilstation verbunden ist. Für dieses darstellende Beispiel wird die Autorisierung, die erforderlich ist, um eine Verbindung herzustellen, die durch die Mobilstation aufgebaut wurde, durch das Heimatstandortregister verweigert. Daher gibt das Heimatstandortregister zur Zeit "d" ein Qualifizierungsanforderungs-Rückmeldeergebnis bzw. Qualification-Request-RETURN-RESULT 66 aus, bei dem der Parameter "Autorisierung verweigert" gesetzt ist, um Autorisierung zum Herstellen der Verbindung durch die Mobilstation zu verweigern. In Reaktion darauf leitet das Besucherstandortregister zur Zeit "e" das Qualification-Request-RETURN-RESULT 66 zu dem Mobilvermittlungszentrum weiter, das seinerseits die Herstellung dieser Verbindung durch die Mobilstation verweigert. Der Fachmann weiß, dass das Qualification-Request-RETURN-RESULT ähnliche Parameter für die Erteilung der Autorisierung enthalten kann, um die Autorisierung einer Verbindung durch die Mobilstation zu ermöglichen.
Es versteht sich, dass 4 die herkömmliche Antwort auf ein Call-Origination-Signal an dem Mobilvermittlungszentrum darstellt, wenn die durch das Mobilvermittlungszentrum und/oder Besucherstandortregister geführte Datenbank anzeigt, dass für diese betreffende Mobilstation Autorisierung pro Ruf erforderlich ist. Jedoch ist, wenn ein oder mehrere geeignete Rufabwicklungs-Auslöser eingestellt wird/werden, ein Mobilvermittlungszentrum auch in der Lage, eine Origination-Request-Nachricht gemäß IS41 anstelle der Qualification-Request-Nachricht gemäß IS41 zu senden. Die Origination-Request-Nachricht wird normalerweise verwendet, um Behandlung von Verbindungsaufbau für eine registrierte Mobilstation anzufordern. Wichtig ist, dass die Origination-Request-Nachricht ein Feld gewählter Ziffern enthält, das die gewählten Ziffern darstellt, die dem Teilnehmer entsprechen, der von der Mobilstation gewählt wird.
Tabelle 5 zeigt eine Auflistung der herkömmlichen Parameter für die Origination-Request-Nachricht gemäß IS41. Tabelle 6 zeigt eine Auflistung der codierten Informationen, die in dem Parameter bzw. Feld gewählter Ziffern dieser Origination-Request-Nachricht gemäß IS41 geführt werden. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung kann das Feld gewählter Ziffern der Origination-Request-Nachricht (sowie das Call-Origination-Signal) für Dateninhalt statt für die gewählten Ziffern einer Telefonnummer eines angerufenen Teilnehmers verwendet werden. Das gesamte Feld gewählter Ziffern kann für Dateninhalt bis zu 32 Stellen verwendet werden.
Tabelle 5 Erzeugungsanforderungs-Aufruf-Parameter
Tabelle 6 Ziffernparameter für BCD-Ziffern
Wie nunmehr unter Bezugnahme auf 5 zu sehen ist, sind ein oder mehrere geeignete Rufabwicklungs-Auslöser in dem Mobilvermittlungszentrum so eingestellt worden, dass die Vermittlung eine Origination-Request-Nachricht gemäß IS41 statt einer Qualification-Request-Nachricht gemäß IS41 in Reaktion auf ein Call-Origination-Signal von einer bestimmten Mobilstation senden kann. Das auslösende Ereignis zum Ersetzen der herkömmlichen Qualification-Request-Nachricht gemäß IS41 durch eine Origination-Request-Nachricht kann in den Switch vor Empfang des Call-Origination-Signals eingestellt werden, das durch die Mobilstation gesendet wird. Beim Einstellen des/der geeigneten Rufabwicklungs-Auslöser/s in dem Mobilvermittlungszentrum bewirken folgende Call-Origination-Signal, die an dem Switch empfangen werden, die Ausgabe einer Origination-Request-Nachricht anstelle der herkömmlichen Qualifizierungsanforderungs-Nachricht. Der Ersatz der Qualification-Request-Nachricht gemäß IS41 durch die Origination-Request-Nachricht ist wichtig, da das Format der Origination-Request-Nachricht ein Feld für gewählte Ziffern enthält, das durch die vorliegende Erfindung als Platzhalter für Dateninhalt verwendet werden kann, der durch die Mobilstation zur Weiterleitung zu einem Datensammelsystem gesendet wird. 5 stellt einen beispielhaften Austausch zellularer Signale durch herkömmliche Komponenten eines zellularen Mobilfunktelefonsystems zur Durchführung dieses erfindungsgemäßen Transports erweiterter Nutzdaten von einer Mobilstation zu einem Datensammelsystem dar, das durch ein Heimatstandortregister repräsentiert wird, das mit dieser Mobilstation verbunden ist.
Zur Zeit "a" gibt eine Mobilstation ein Call-Origination-Signal 70 über den Overhead-Steuerkanal des zellularen Netzwerks an das Mobilvermittlungszentrum aus, das die Zelle versorgt, in der sich die Mobilstation befindet. Die Mobilstation stellt ein zellulares Mobilfunktelefon dar, das in der Lage ist, Dateninhalt in das Feld gewählter Ziffern des herkömmlichen Call-Origination-Signals einzufügen. Das heißt, die Mobilstation ersetzt die Telefonnummer für einen angerufenen Teilnehmer durch Dateninhalt zum Senden zu einem Datensammelsystem über das zellulare Mobilfunktelefonsystem. Die Mobilstation ist normalerweise mit einer Überwachungseinrichtung zum Beziehen von Daten von einer entfernten Datenquelle verbunden. Die Überwachungseinrichtung kann gewünschte Daten von einer entfernten Datenquelle beziehen und diese gesammelten Daten der Mobilstation zum Einfügen in das Feld gewählter Ziffern des Call-Origination-Signals bereitstellen.
Obwohl der Begriff "Mobilstation" in der gesamten Patentbeschreibung verwendet wird und sich auf ein zellulares Mobilfunktelefon bezieht, weiß der Fachmann, dass diese Übertragungsvorrichtung stationär oder mobil sein kann. Desgleichen können die Überwachungseinrichtung und die entfernte Datenquelle an einer stationären Datensammelposition angeordnet sein oder mit einer mobilen Datensammelanwendung verbunden sein. Typische Datenerfassungs- und Übertragungsanwendungen schließen Si cherheitsalarmanlagen, Fahrzeug- oder Frachtlokalisierung und Zählerüberwachungsanwendungen ein.
In Reaktion auf den Empfang des Call-Origination-Signals stellt das Mobilvermittlungszentrum fest, dass diese Mobilstation mit einem "fremden" Gateway verbunden ist, und gibt zur Zeit "b" eine Origination-Request-Nachricht 72 an das Besucherstandortregister aus. Das Mobilvermittlungszentrum gibt, wie oben erläutert, eine Origination-Request-Nachricht anstelle einer Qualification-Request-Nachricht gemäß IS41 aufgrund der vorangehenden Einstellung eines oder mehrerer Rufabwicklungs-Auslöser/s in dem Switch aus. Wichtig ist, dass das Feld gewählter Ziffern der Origination-Request-Nachricht Dateninhalt aus dem Feld gewählter Ziffern des Call-Origination-Signals umfasst, das durch das Mobilvermittlungszentrum empfangen wird. Des Weiteren kann die Origination-Request-Nachricht auch den Dateninhalt umfassen, der aus dem MIN- und dem ESN-Feld des Call-Origination-Signals entnommen wird. So kann, wenn die Mobilstation Dateninhalt in das ESN-Feld des Call-Origination-Signals eingefügt hat, dieser Dateninhalt durch das Mobilvermittlungszentrum in das ESN-Feld der Origination-Request-Nachricht eingesetzt werden. Obwohl die typische Origination-Request-Nachricht eine Mobilstationskennung in dem MIN-Feld und Dateninhalt sowohl in dem ESN-Feld als auch dem Feld gewählter Ziffern umfasst, liegt auf der Hand, dass die alternative Origination-Request-Nachrichten eine Kennung in dem MIN-Feld und Dateninhalt entweder in dem ESN-Feld oder dem Feld gewählter Ziffern umfassen können. Vorzugsweise jedoch wird Dateninhalt in das Feld gewählter Ziffern eingefügt, da dieses spezielle Feld bis zu 32 Stellen codierter Informationen umfasst, wodurch sich die Gelegenheit bietet, einen erweiterten Datensatz über das zellulare Mobilfunktelefonsystem zu senden.
Zur Zeit "c" leitet das Mobilvermittlungszentrum/Besucherstandortregister die Origination-Request-Nachricht 72 zu dem entfernten Gateway oder Heimatstandortregister, das mit der identifizierten Mobilstation verbunden ist. So kann das Heimatstandortregister Dateninhalt in dem Feld gewählter Ziffern und/oder dem ESN-Feld empfangen. Das Heimatstandortregister stellt ein Datensammelsystem zum Sammeln der aus dem Feld gewählter Ziffern und/oder dem ESN-Feld ausgelesenen Daten dar. Das Heimatstandortregister kann auch den aus der Origination-Request-Nachricht gewonnen Dateninhalt verarbeiten. Als Alternative dazu kann das Heimatstandortregister diesen Dateninhalt über eine Kommunikationsverbindung des zellularen Mobilfunktelefonsystems oder einen anderen Typ Kommunikationsverbindung, wie beispielsweise das öffentliche Fernsprechwählnetz oder eine Drahtlos-Kommunikationsverbindung, zu einem anderen Datenverarbeitungsstandort weiterleiten.
Da die Origination-Request-Nachricht für Datenübertragungen und nicht für die Erzeugung einer Telefonverbindung bestimmt ist, verweigert das Heimstandortregister vorzugsweise Autorisierung in Reaktion auf die Origination-Request-Nachricht. Daher gibt das Heimstandortregister zur Zeit "d" ein Aufbauanforderungs-Rückmeldeergebnis (Origination Request RETURN RESULT) 74 mit dem Parameter "Autorisierung verweigert" aus. In Reaktion darauf leitet das Besucherstandortregister die Aufbauanforderungs-Rückmeldeergebnis-Nachricht (Origination Request Return Result message) 74 zur Zeit "e" weiter. Das Mobilvermittlungszentrum antwortet, indem es Durchführung der Ruferzeugung verweigert und die Abwicklung dieser Verbindung abbricht. Tabelle 7 zeigt eine Auflistung der Charakteristiken der Aufbauanforderungs-Rückmeldeergebnis- bzw. Origination-Request-RETURN-RESULT-Nachricht gemäß IS41.
Tabelle 7 "Origination Request"-Rückmeldeergebnis-Parameter
Vorteilhafterweise kann der gesamte Abschnitt des Feldes gewählter Ziffern für das Einsetzen von Nutzdateninhalt verwendet werden, der von einer entfernten Datenquelle bezogen wird. Im Unterschied zu dem Stand der Technik ist es nicht notwendig, einen Anzeiger, wie beispielsweise ein Sternchensymbol oder andere Zeichen, einzusetzen, die als ein Anzeiger dafür dienen, dass dieses Feld Dateninhalt und nicht die tatsächlich gewählten Ziffern für eine aufgebaute Telefonverbindung enthält. Ein Anzeiger für Dateninhalt ist für die vorliegende Erfindung nicht erforderlich, da Autorisierung pro Ruf an dem Switch für die Mobilstation eingestellt ist und ein oder mehrere geeignete/r Verbindungsabwicklungs-Auslöser so eingestellt ist/sind, dass die herkömmliche Qualification-Request-Nachricht gemäß IS41 durch eine Origination-Request-Nachricht ersetzen. Das heißt, das Auslöseereignis kann an dem Switch selbst so eingestellt werden, dass die Übertragung des Dateninhalts in dem Feld gewählter Ziffern bestimmter zellularer Signale unterstützt wird. Dieses Auslöseereignis kann an der Vermittlung vor dem Ausgeben eines Call-Origination-Signals eingestellt werden, das Dateninhalt in dem Feld gewählter Ziffern transportiert.
Beispielhaftes Verfahren zum Senden von Daten in dem Feld gewählter Ziffern eines Steuerkanals eines zellularen Netzwerks
Unter Bezugnahme auf 1 und 5 werden Aspekte der vorliegenden Erfindung im Kontext einer veranschaulichenden Betriebsumgebung beschrieben. Zur Zeit "a" gibt die zellulare Übertragungsvorrichtung 29 ein Call-Origination-Signal 70 über den Overhead- Steuerkanal 38 des zellularen Netzwerks an das Mobilvermittlungszentrum 24 aus. Das Call-Origination-Signal 70 enthält Dateninhalt, der sich in dem Feld gewählter Ziffern des herkömmlichen Call-Origination-Signals befindet.
In Reaktion auf das Empfangen des Call-Origination-Signals 70 stellt das Mobilvermittlungszentrum 24 fest, dass die zellulare Übertragungsvorrichtung 29 zu einem "fremden" Gateway gehört, und gibt zur Zeit "b" eine Origination-Request-Nachricht 72 an das Besucherstandortregister 25 aus. Das Mobilvermittlungszentrum 24 gibt eine Origination-Request-Nachricht statt einer Qualification-Request-Nachricht gemäß IS41 aufgrund der zuvor erfolgten Einstellung der geeigneten Verbindungsabwicklungs-Auslöser im Mobilvermittlungszentrum 24 aus. Das Feld gewählter Ziffern der Origination-Request-Nachricht umfasst Dateninhalt aus dem Feld gewählter Ziffern des Call-Origination-Signals 70, das durch das Mobilvermittlungszentrum 24 empfangen wird. Des Weiteren kann die Origination-Request-Nachricht auch den aus dem MIN- und dem ESN-Feld des Call-Origination-Signals entnommenen Dateninhalt umfassen. Wenn beispielsweise die zellulare Übertragungsvorrichtung 29 Dateninhalt in das ESN-Feld des Call-Origination-Signals 70 eingefügt hat, wird dieser Dateninhalt durch das Mobilvermittlungszentrum 24 in das ESN-Feld der Origination-Request-Nachricht eingesetzt.
Zur Zeit "c" leitet das Mobilvermittlungszentrum 24 die Origination-Request-Nachricht 72 zu dem Heimatstandortregister 27 weiter. So kann das Heimatstandortregister 27 Dateninhalt in dem Feld gewählter Ziffern und/oder dem ESN-Feld empfangen. Das Heimatstandortregister 27 kann ein Datensammelsystem 40 zum Sammeln der aus dem Feld gewählter Ziffern und/oder dem ESN-Feld erfassten Daten umfassen. Das Heimatstandortregister 27 kann auch den aus der Origination-Request-Nachricht 72 gewonnen Dateninhalt verarbeiten.
Da die Origination-Request-Nachricht für Datenübertragungen und nicht für den Aufbau einer Telefonverbindung bestimmt ist, verweigert das Heimatstandortregister 27 vorzugsweise Autorisierung in Reaktion auf die Origination-Request-Nachricht 72. Daher gibt das Heimatstandortregister 27 zur Zeit "d" ein Origination-Request-RETURN-RESULT 74 mit dem Parameter "Autorisierung verweigert" aus. In Reaktion darauf leitet das Besucherstandortregister 25 zur Zeit "e" die Origination Request-RETURN-RESULT-Nachricht 74 weiter. Das Mobilvermittlungszentrum 24 antwortet, indem es Ausführung der Verbindungserzeugung verweigert und die Abwicklung dieser Verbindung abbricht.
6 stellt die durch das Mobilvermittlungszentrum in einem beispielhaften Verfahren zum Senden von Daten in dem Feld gewählter Ziffern eines Call-Origination-Signals durchgeführten Schritte dar. In Schritt 600 wird ein Auslöser an dem Mobilvermittlungszentrum bereitgestellt, so dass in Reaktion auf ein Call-Origination-Signal ein Origination-Request-Nachricht durch das Mobilvermittlungszentrum anstelle einer Qualification-Request-Nachricht gemäß IS41 gesendet wird. In Schritt 602 wird ein Call-Origination-Signal von einer Mobilstation empfangen. In Schritt 604 wird festgestellt, ob das Call-Origination-Signal von einer Mobilstation empfangen wurde, die zu einem "fremden Gateway" gehört, d.h. von einem "Roamer". Wenn das Call-Origination-Signal von einem "Roamer" empfangen wurde, geht das Verfahren zu Schritt 606 über. Wenn jedoch das Call-Origination-Signal von einer eigenen Einheit gesendet wurde, geht das Verfahren zu Schritt 614 über, und die Rufabwicklung für eine eigene Einheit wird fortgesetzt.
In Schritt 606 wird festgestellt, ob die Autorisierungsspanne für die Mobilstation anzeigt, dass Autorisierung erforderlich ist. Diese Feststellung wird getroffen, indem die Datenbank des Besucherstandortregisters konsultiert wird, um die zu der Mobilstation gehörende Autorisierungsspanne festzustellen. Vorzugsweise ist die Autorisierungsspanne auf pro Ruf eingestellt, so dass Autorisierung für jeden Ruf erforderlich ist. Wenn in Schritt 606 festgestellt wird, dass Autorisierung erforderlich ist, geht das Verfahren zu Schritt 608 über. Ansonsten geht das Verfahren zu Schritt 616 über, und die Verbindungsabwicklung wird fortgesetzt.
In Schritt 608 sendet das Mobilvermittlungszentrum/Besucherstandortregister eine Origination-Request-Nachricht zu dem Heimatstandortregister, das zu der identifizierten Mobilstation gehört. Ein "Origination Request"-Rückmeldeergebnis, das der Mobilstation Autorisierung verweigert, wird in Schritt 610 empfangen. Da Autorisierung verweigert wird, geht das Verfahren zu Schritt 612 weiter, in dem Verbindungsabwicklung abgebrochen wird.
7 stellt die Schritte dar, die durch das Heimatstandortregister/Datensammelsystem im Zusammenhang mit einer beispielhaften Ausführung der Erfindung implementiert werden. In Schritt 700 empfängt das Heimatstandortregister, das mit der identifizierten Mo bilstation verbunden ist, die Registration-Notification-Nachricht von dem Mobilvermittlungszentrum. In Schritt 702 wird ein Registrierungsmitteilungs-Rückmeldeergebnis (Registration Notification RETURN RESULT) zu dem Mobilvermittlungszentrum gesendet, das anzeigt, dass die Autorisierungsspanne für die Vorrichtung pro Ruf eingestellt ist. Schritte 700 und 702 werden durchgeführt, da die Mobilstation ein Autonomous-Registration-Signal zu dem Mobilvermittlungszentrum sendet.
In Schritt 704 wird eine Origination-Request-Nachricht von dem Mobilvermittlungszentrum empfangen. In Reaktion darauf extrahiert das Heimatstandortregister in Schritt 706 Daten aus dem Feld gewählter Zahlen der Origination-Request-Nachricht. Das Heimatstandortregistersystem kann auch Daten aus dem ESN-Feld der Origination-Request-Nachricht extrahieren. Die Feststellung dahingehend, welches Feld Daten enthält, basiert auf der MIN für die Mobilstation. Wenn die Daten aus der Origination-Request-Nachricht extrahiert worden sind, wird in Schritt 708 ein "Origination Request"-Rückmeldeergebnis gesendet, das anzeigt, dass Autorisierung für den Ruf verweigert wird. Die Schritte 704, 706 und 708 werden in Reaktion darauf durchgeführt, dass die Mobilstation ein Call-Origination-Signal zu dem Mobilvermittlungszentrum sendet.

Claims

Verfahren zum Übertragen eines Dateninhalts von einer zellularen Kommunikationsvorrichtung zu einem Datensammelsystem in einem zellularen Mobilfunktelefonsystem, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: Einstellen eines Auslösers in einem Mobilvermittlungszentrum, um das Mobilvermittlungszentrum zum Senden einer „IS-41 Origination Request"-Nachricht als Antwort auf ein Rufeinrichtungssignal von der zellularen Kommunikationsvorrichtung anzuweisen, Empfangen des Rufeinrichtungssignals, das einen Dateninhalt umfasst, der sich in einem Feld gewählter Ziffern des Rufeinrichtungssignals von der zellularen Kommunikationsvorrichtung befindet, bei dem Mobilvermittlungszentrum, und Weiterleiten des Dateninhalts über die „IS-41 Origination Request"-Nachricht von dem Mobilvermittlungszentrum zu einem Datensammelsystem.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Datensammelsystem ein Heimatstandortregistersystem umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 2, das ferner den Schritt umfasst: Weiterleiten des Dateninhalts von dem Heimatstandortregistersystem zu einem Datenverarbeitungssystem.
Verfahren gemäß Anspruch 2 oder 3, das ferner die Schritte umfasst: Empfangen einer Autorisierung-verweigert-Nachricht von dem Heimatstandortregistersystem, und, als Antwort, Verlassen einer Rufverarbeitung für das Rufeinrichtungssignal.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, das ferner die Schritte umfasst: Empfangen eines Registrierungssignals bei dem Mobilvermittlungszentrum von der zellularen Kommunikationsvorrichtung, Übertragen einer Registrierungsbenachrichtigungsnachricht zu dem Heimatstandortregistersystem, und Empfangen einer Nachricht von dem Heimatstandortregistersystem, die angibt, dass sich eine Autorisierungsspanne für die zellulare Kommunikationsvorrichtung pro Ruf beläuft.
Verfahren gemäß Anspruch 5, das ferner umfasst: Bereitstellen eines Datenbankeintrags, der angibt, dass sich die Autorisierungsspanne pro Ruf beläuft.
Verfahren gemäß Anspruch 6, wobei ein Übertragen der Einrichtungsanforderungsnachricht zu einem entfernten zellularen System ferner umfasst: Bestimmen, dass die zellulare Kommunikationsvorrichtung mit dem entfernten zellularen System assoziiert ist, und Bestimmen, dass sich eine Autorisierungsspanne für die zellulare Kommunikationsvorrichtung pro Ruf beläuft, auf der Grundlage des Datenbankeintrags.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 bis 7, das ferner die Schritte umfasst: als Antwort auf das Empfangen der Einrichtungsanforderungsnachricht bei dem Heimatstandortregistersystem, Übertragen einer Autorisierung-verweigert-Nachricht von dem Heimatstandortregistersystem zu einem Besucherstandortregistersystem.
Verfahren gemäß Anspruch 8, das ferner die Schritte umfasst: als Antwort auf das Empfangen der Autorisierung-verweigert-Nachricht bei dem Besucherstandortregistersystem, Weiterleiten der Autorisierung-verweigert-Nachricht. von dem Besucherstandortregistersystem zu dem Mobilvermittlungszentrum, und übertragen einer Nachricht, die eine Vollendung der Einrichtung verweigert, von dem Mobilvermittlungszentrum zu der zellularen Kommunikationsvorrichtung.
Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei die zellulare Kommunikationsvorrichtung ein zellulares Mobilfunktelefon umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei die zellulare Kommunikationsvorrichtung ein Sicherheitssystem umfasst.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das Weiterleiten des Dateninhalts von dem Mobilvermittlungszentrum zu einem Datensammelsystem umfasst: als Antwort auf das Empfangen des Rufeinrichtungssignals, übertragen der Einrichtungsanforderungsnachricht zu einem entfernten zellularen System, wobei die Einrichtungsanforderungsnachricht Daten in einem Feld gewählter Ziffern der Einrichtungsanforderungsnachricht aufweist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei der Dateninhalt ferner ein elektronisches Seriennummernfeld des Rufeinrichtungssignals umfasst.
System zum übertragen eines Dateninhalts zu einem Datensammelsystem in einem zellularen Mobilfunktelefonsystem, wobei das zellulare Mobilfunktelefonsystem umfasst: eine zellulare Kommunikationsvorrichtung, die zum übertragen eines Rufeinrichtungssignals, das einen in einem Feld gewählter Ziffern befindlichen Dateninhalt umfasst, betreibbar ist, ein Mobilvermittlungszentrum, das zum Empfangen des Rufeinrichtungssignals von der zellularen Kommunikationsvorrichtung betreibbar ist, und das ferner zum Auslösen eines übertragens einer „IS-41 Origination Request"-Nachricht, wobei die „IS-41 Origination Request"-Nachricht den Dateninhalt umfasst, betreibbar ist, und ein Besucherstandortregistersystem, das zum Empfangen der den Dateninhalt umfassenden „IS-41 Origination Request"-Nachricht betreibbar ist, und ferner zum Weiterleiten der „IS-41 Origination Request"-Nachricht zu einem Datensammelsystem zur Unterstützung einer Mitteilung des Dateninhalts an das Datensammelsystem betreibbar ist.
System gemäß Anspruch 14, wobei das Rufeinrichtungssignal ferner einen Dateninhalt umfasst, der sich in einem elektronischen Seriennummernfeld des Rufeinrichtungssignals befindet.
System gemäß Anspruch 15, wobei das Datensammelsystem ein Heimatstandortregistersystem umfasst.
System gemäß Anspruch 16, wobei das Heimatstandortregistersystem zum Übertragen einer Autorisierung-verweigert-Nachricht zu dem Besucherstandortregistersystem als Antwort auf das Empfangen der Einrichtungsanforderungsnachricht betreibbar ist.
System gemäß einem der Ansprüche 14 bis 17, das ferner umfasst: eine Datenquelle, und einen Überwacher, der zum Empfangen von Daten von der Datenquelle betreibbar ist, wobei die zellulare Kommunikationsvorrichtung zum Empfangen eines Dateninhalts von dem Überwacher konfiguriert ist.
System gemäß Anspruch 18, wobei der Überwacher ein Sicherheitssystem umfasst.
System gemäß Anspruch 18, wobei die Datenquelle einen Globalpositionierungssystemempfänger umfasst.
System gemäß Anspruch 18, wobei die Datenquelle ein Messgerät umfasst.