TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine
Telekommunikationsnetzstruktur und insbesondere eine
Mobiltelefonnetzstruktur der Art, die eine erste Anzahl von
Basisstations-Steuereinheiten umfaßt, die jeweils dafür
vorgesehen sind, eine begrenzte Anzahl von einzelnen
Basisstationen zu steuern.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Mit einem Telekommunikationsnetz ist das Telefonnetz (PSTN),
ein dienstspezifisches digitales Netz für Telephonie und
Daten (ISDN), eine Telex-Netz, ein Teletext-Netz oder ein
Datenpaket-Netz und Kombinationen davon gemeint.
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Mit einer Mobilstation MS, so wie sie in diesem Dokument
verwendet wird, ist ein Mobiltelefon gemeint, normalerweise
ein in einem Fahrzeug installiertes Telefon, und auch
tragbare Telefone, die das Mobiltelefonnetz verwenden. Die
mobilen Telefone können Sprache und in einigen Fällen auch
digitale Dateninformation übertragen. Der Ausdruck
Mobilstation soll nicht mit einer Mobiltelefonstation
verwechselt werden, die eine Vermittlungsstelle für
Mobiltelefonanrufe ist. In diesem Dokument wird eine
Mobiltelefonstation, d.h. eine Vermittlungsstelle für
Mobiltelefonanrufe, als eine Mobildienst-Telefonstation
bezeichnet.
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Eine Netzstruktur der voranstehend erwähnten Art ist als ein
PAN-europäischer Standard für Mobiltelefonnetze verfügbar.
Dieser Standard wird gebräuchlicherweise als das GSM-System
bezeichnet. Das GSM-System stellt im Vergleich mit früher
bekannten Mobiltelefonsystemen einen Schritt nach vorne in
dem technischen Gebiet dar, da eine Signalisierung zwischen
dem Mobiltelefonnetz und den Mobiltelefonstationen durch eine
digitale Übertragung über Funk ausgeführt wird. Das GSM-
System weist eine Anzahl von Basisstations-Steuereinheiten
BSC auf, die einer zentralen Mobildienst-Telefonstation NSC
untergeordnet sind, die mit dem öffentlichen Telefonnetz über
ein Anschlußterminal verbunden ist. Die Mobildienst-
Telefonstation MSC umfaßt eine Vermittlungsstelle, die
ermöglicht, daß physikalische Telefonverbindungen aufgebaut
werden, nämlich ein sogenanntes Einleiten und Abschließen von
Anrufen.
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Zusätzlich zur Herstellung von Telefonverbindungen führt die
Mobildienst-Telefonstation MSC auch andere Dienste aus, wie
beispielsweise einen Rechnungs- oder Berechnungs-Dienst, und
beinhaltet auch die Übergabe- und Ausruffunktionen, die für
Mobiltelephonie einzigartig sind. Die GSM-Netzstruktur umfaßt
auch ein sogenanntes Heimatregister in der Form einer
Datenbank, in der der Teilnehmer der Mobilstation MS und
Teilnehmerdaten gespeichert sind. Das Heimatregister HLR
speichert auch Information über den Aufenthaltsort der
Mobilstation in der Netzstruktur, d.h. den Aufenthaltsort des
Teilnehmers. Das Heimatregister HLR enthält auch Information
zur Herstellung einer Verbindung zu der Mobilstation MS, eine
sog. Verzweigungs- oder Routing-Information.
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In der GSM-Netzstruktur ist auch ein Besucherregister VLR
enthalten, das die Form einer Datenbank aufweist, in der
Identifikationsdaten über die Mobilstation, die vorübergehend
das von der Mobildienst-Telefonstation bediente Gebiet
besucht, normalerweise gespeichert sind. Zusätzlich zu diesen
Identifikationsdaten ist in dem Besucherregister auch eine
Kopie der Teilnehmerdaten gespeichert, die in dem
Heimatregister für die Mobilstation gespeichert sind. Das
Besucherregister VLR nimmt Information von dem Heimatregister
HLR auf, wenn das Besucherregister entdeckt, daß sich eine
neue Mobilstation MS in dem Gebiet befindet, das von der
Mobildienst-Telefonstation abgedeckt wird. Die Netzstruktur
des GSM-Systems umfaßt auch andere Einheiten, beispielsweise
eine Autorisations-Steuerungs-Datenbank AC, die geheime
Schlüssel zum Überprüfen der Autorisation jeder Mobilstation
enthält. Das System umfaßt auch eine Datenbank EIR, die
Information über angenommene Mobiltelefone, Mobiltelefone auf
einer schwarzen Liste, etc. speichert.
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Eine Basisstation BTS umfaßt einen Basistations-
Sender/Empfänger (Transceiver) mit einer Sende- und einer
Empfangseinrichtung, Antennen und Betriebs- und
Wartungseinrichtungen.
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Die Basisstationen BTS sind über ein geographisches Gebiet
verteilt, das von einer Basisstations-Steuereinheit BSC
bedient wird. Die Basisstationen BTS sind jeweils mit einer
Hauptbasisstations-Steuereinheit BSC über Bündelleitungen
verbunden.
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Permanente Verbindungen in der Form von sog. Bündelleitungen
findet man ebenfalls zwischen jeder Basisstations-
Steuereinheit BSC und der Mobildienst-Telefonstation MSC,
wobei diese Bündelleitungen typischerweise aus Link-
Verbindungen und/oder Untergrundkabeln bestehen.
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Fig. 1 zeigt ein typisches Beispiel, in dem sich eine
Mobildienst-Telefonstation MSC in einer ersten Stadt, die als
Stadt X bezeichnet wird, befindet, eine erste Basisstations-
Steuereinheit BSC sich in einer zweiten Stadt, die als Stadt
Y bezeichnet wird, befindet, die sich von der Stadt X zum
Beispiel 70 km entfernt befindet, eine zweite Basisstations-
Steuereinheit BSC sich in einer dritten Stadt, die als Stadt
Z bezeichnet wird, befindet, die sich z.B. 70 km von der
Stadt X und in einem Abstand von der Stadt Y befindet. Die
Mehrheit des Mobiltelefonverkehrs in der Stadt Y ist jedoch
lokaler Verkehr, d.h. Verkehr, der zwischen einer sich in der
Stadt Y befindlichen Mobilstation MS und einem sich ebenfalls
in der Stadt Y befindlichen stationären Teilnehmer ausgeführt
wird. Die Mehrheit des Mobiltelefonverkehrs in der Stadt Z
ist ebenfalls ein lokaler Verkehr. Sämtliche
Telefonverbindungen zwischen den Parteien in lokalen Anrufen
innerhalb der Stadt Y werden über die Bündelleitungen T1 von
der Stadt Y mit der Mobildienst-Telefonstation MSC in der
Stadt X und über Bündelleitungen zurück zu der Stadt Y
verbunden. Ton- oder Schallinformation wird somit über die
Leitungen über einen Abstand von 140 km lediglich deswegen
übertragen, um eine Verbindung zwischen zwei Parteien
bereitzustellen, die geographisch nur um einige wenige
Kilometer getrennt sind. Dies ist höchst unbefriedigend
hinsichtlich der Kosten der Bündelleitungen und der Kosten
ihrer Installation.
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Es ist bekannt, entfernt angeordnete Teilnehmerwählerstufen
in der Telephonie und in Mobiltelephoniestationen zu
verwenden. Eine entfernte Teilnehmerwählerstufe befindet sich
geographisch in der Nähe des Gebiets, das von der Wählerstufe
bedient wird. Entfernte Teilnehmerwählerstufen werden
verwendet, um die Länge der Verbindungen (Links) zu
verringern. Entfernte Teilnehmerwählerstufen werden durch
systemspezifische Signale gesteuert. Die systemspezifischen
Signale werden auf einer speziell vorgesehenen
Signalisierungsverbindung zwischen der Telefonstation und der
Wählerstation übertragen. Entfernte Teilnehmerwählerstufen
bilden einen integralen Teil des Telekommunikationsnetzes und
werden installiert, wenn das Telekommunikationsnetz
ausgeweitet wird und eine gemeinsame Wartung in dem
Telekommunikationsnetz erfordern.
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Die US-A-4,562,572 beschreibt ein
Mobiltelekommunikationssystem mit einem zentralen
Netzsteuerungssystem NCS, Zellenort-Steuersysteme CSC:s und
entfernte Vermittlungsstellengruppen RSG:s. Eine Vermittlung
findet in dem zentralen Netzsteuersystem NCS und für lokale
Anrufe in einer entfernten Vermittlungsstellengruppe RSG
statt. Das Patent beschreibt ein Verfahren zum Multiplizieren
von Transceiver-Steuersignalen, um so dem NCS zu ermöglichen,
mehrere Transceivereinheiten zu steuern. Da eine Vermittlung
in dem NCS stattfindet, werden lange Bündelleitungen für
Anrufverbindungen zwischen mobilen Benutzern, die sich in
unterschiedlichen Städten befinden, benötigt. Dies ist im
Gegensatz zu der vorliegenden Erfindung, gemäß der die
gesamte Vermittlung in Mobilvermittlungsstellenpunkten
stattfindet, wobei nur umlaufende Anrufverbindungen zu einer
zentralen Steuerung vermieden werden.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine
Netzstruktur für Telekommunikationsnetze bereitzustellen, in
der die Verbindungs-Aufbaufunktion von der
Dientststeuerfunktion getrennt ist und in einer
standardmäßigen, vorzugsweise digitalen Telefonstation,
eingebaut ist. Eine besondere Aufgabe der Erfindung besteht
darin, eine Netzstruktur bereitzustellen, in der sämtliche
Dienststeuerfunktionen in einer Dienststeuerstation eingebaut
sind und sämtliche Verbindungs-Aufbaufunktionen in lokalen,
vorzugsweise digitalen Standardtelefonstationen umgesetzt
werden.
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Wenn das erfindungsgemäße Konzept auf die Mobiltelefondienste
angewendet wird, so werden sämtliche Funktionen, die für die
mobile Telephonie charakteristisch sind, in einer
Dienststeuerstation eingebaut, und sämtliche Verbindungs-
Aufbaustationen werden in lokalen Mobilvermittlungsstellen-
Stationen oder Punkten eingebaut. Dies ermöglicht, daß die
Mobilvermittlungspunkte geographisch nahe zu den
Basisstationen angeordnet werden, was zu kurzen
Bündelleitungen führt.
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Kurze Bündelleitungen können auch erhalten werden, wenn sich
die Mobildienst-Telefonstation MSC geographisch nahe an ihrer
untergeordneten Basisstations-Steuereinheit BSC befindet,
obwohl diese vorstellbare Alternative die Bereitstellung
einer großen Anzahl von Mobildienst-Telefonstationen MSC
erfordern würde, was hinsichtlich der hohen Kosten jeder
einzelnen Mobildienst-Telefonstationen MSC und bezüglich der
Notwendigkeit, die Software in jeder Mobildienst-
Telefonstation MSC zu aktualisieren, nachteilig ist, wenn es
gewünscht wird, einen neuen Dienst in dem Netz einzuführen.
Die Korrektur von Fehlern in einer existierenden Software
würde es auch erforderlich machen, viele Mobildienst-
Telefonstationen zu besuchen.
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Das Konzept einer Aufteilung der Mobildienst-Telefonstation
MSC in eine Dienststeuerstation und in eine Vielzahl von
Vermittlungspunkten gemäß der Erfindung stellt den
zusätzlichen Vorteil bereit, daß die Vermittlungspunkte nicht
dienstbezogene Software enthalten müssen. Es ist nämlich
erforderlich, die dienst-bezügliche Software zu modifizieren,
wenn neue Dienst in dem Netz eingeführt werden. Die
Dienststation oder der Punkt ist betriebsmäßig zuverlässig,
da keine Notwendigkeit besteht, die Station zu modifizieren,
sobald sie in dem Feld installiert worden ist, wenn eine
Dienständerung in dem Netz durchgeführt wird. Dies verlängert
die effektive Lebensdauer der Dienststation.
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Es ist möglich, viele nicht-intelligente Vermittlungspunkte
in der Nähe der Basisstations-Steuereinheit BSC zu plazieren,
was zu kurzen Bündelleitungen führt. Es ist dann möglich,
lokal einen Telefonanruf zwischen einer Basisstations-
Steuereinheit BSC und der nächstliegenden lokalen permanenten
Telefonstation LE zu verbinden. Dies verringert die
Übertragungskosten in dem Mobiltelefonnetz beträchtlich.
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Wenn diese Aufgaben realisiert worden sind, wird eine
Netzstruktur erhalten, die eine Hauptzentraldienst-
Steuerstation, die die Vermittlungspunkte des Netzes steuert
und die über ein Signalnetz Dienststeuersignale (i) an die
und von den Basisstationssteuereinheiten und (ii) an das und
von dem Telekommunikationsnetz und Vermittlungssteuersignale
in nur einer Richtung an die Vermittlungspunkte überträgt.
Kurze Bündelleitungen erstrecken sich zwischen den
Basisstations-Steuereinheiten BSC und den Vermittlungspunkten
und auch zwischen den Vermittlungspunkten und der lokalen
Telefonstation LE. Sämtliche Software bezüglich der
Verkehrssteuerfunktionen und bezüglich der Dienste sind in
der Dienststeuerstation eingebaut, die wiederum die
Hauptsteuerstation für sämtliche Vermittlungspunkte ist.
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Die Knoten des Signalnetzes umfassen die Dienststeuerstation,
die Vermittlungspunkte, die Basisstations-Steuereinheiten und
die lokalen Telefonvermittlungsstellen.
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Im Vergleich mit den entfernten Teilnehmerwählerstufen in
einer Telephonie- oder in einer Mobiltelephoniestation, die
in der Einleitung beschrieben wird, sind die
Vermittlungspunkte freistehende Elemente in dem
erfindungsgemäßen Telekommunikationsnetz. Diese
Vermittlungspunkte kommunizieren mit einer oder mehreren
Dienststeuerstationen mit funktionalen Signalen. Die
funktionalen Signale werden über ein Signalnetz übertragen,
das für das Telekommunikationsnetz gemeinsam vorgesehen ist.
Das Signalnetz kann auch für andere Zwecke verwendet werden.
Im Vergleich mit entfernten Teilnehmerwählerstufen weist die
Erfindung den Vorteil auf, daß es sich bei den
Vermittlungspunkten und den Dienststeuerstationen um
unterschiedliche Systemtypen handeln kann, und sie sogar von
unterschiedlichen Herstellern hergestellt werden. Ferner
können existierende Netzelemente des Telekommunikationsnetzes
wiederverwendet werden, indem entweder die Netzelemente in
Vermittlungspunkte umgewandelt werden oder indem die
Vermittlungsfunktion in anderen Netzelementen integriert
wird, beispielsweise in einer standardmäßigen Telefonstation
oder einer Basisstations-Steuereinheit BSC.
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Der Ausdruck funktionelle Signale betrifft in enger Weise den
Ausdruck funktionale Signalisierung, was beinhaltet, daß ein
sendendes Netzelement einem anderen Netzelement befiehlt,
eine gegebene Funktion auszuführen, beispielsweise einen
Anruf an einen Teilnehmer zu transferieren, ohne, daß das
sendende Netzelement eine ausführliche Kenntnis der
Vorgehensweise aufweist, mit der das instruierte Netzelement
die Funktion ausführt.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Nachstehend wird die Erfindung mit näheren Einzelheiten unter
Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. In
den Zeichnungen zeigen:
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Fig. 1 schematisch die Netzstruktur eines herkömmlichen
GSM-Systems;
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Fig. 2 die erfindungsgemäße Netzstruktur;
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Fig. 3 ein Blockschaltbild, das eine Dienststeuerstation
darstellt;
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Fig. 4 die Verbindungssteuersignale von der
Dienststeuerstation an untergeordnete
Vermittlungspunkte;
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Fig. 5 ein Blockschaltbild eines Dienstpunkts oder einer
Station, die in der erfindungsgemäßen Netzstruktur
enthalten ist;
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Fig. 6 schematisch eine modifizierte erfindungsgemäße
Netzstruktur; und
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Fig. 7 schematisch eine Netzstruktur für ein allgemeines
Telekommunikationsnetz.
BEKANNTER STAND DER TECHNIK
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Fig. 1 zeigt die Netzstruktur eines herkömmlichen GSM-
Systems. Das Bezugszeichen MS bezeichnet Mobilstationen, BTS
bezeichnet Basisstationen, BSC bezeichnet Basisstations-
Steuereinheiten, MSC bezeichnet Mobildienst-Telefonstationen
zur Herstellung von Telefonverbindungen, zur Abrechnung, für
Dienste und für die Übergabe- und Ausruf-Funktionen, die für
die Mobiltelephonie einzigartig sind. Das Bezugszeichen HLR
bezeichnet ein Heimatregister wie voranstehend beschrieben
und VLR bezeichnet ein Besucherregister, wie ebenfalls
voranstehend beschrieben. Das Bezugszeichen AC bezeichnet
eine Autorisations-Datenbank und EIR bezeichnet ein
Geräteidentitätsregister, wobei beide voranstehend
beschrieben worden sind. AB bezeichnet Telefonteilnehmer, LE
bezeichnet eine lokale Telefonstation und TE eine
Transittelefonstation. Die gestrichelten Linien bezeichnen
einen Verbindungsaufbau eines lokalen Anrufs, der in der
Einleitung beschriebenen Art.
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Das Bezugszeichen TB bezeichnet Bündelleitungen zwischen den
Basisstationen BTS und der Hauptbasisstations-Steuereinheit
BSC. Die Bezugszeichen T1 und T2 identifizieren
Bündelleitungen zwischen den Basisstations-Steuereinheiten
und der Hauptmobildienst-Telefonstation MSC. Die
Bündelleitungen sind z.B. Koaxialkabel oder sog. Faserkabel,
d.h. Kabel, die durch in der Erde vergrabene faseroptische
Leiter gebildet werden.
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Die Vorgehensweise, in der eine Signalisierung ausgeführt
wird, wird hier nicht mit Einzelheiten beschrieben, da eine
Signalisierung für den Durchschnittsfachmann in diesem Gebiet
altbekannt ist und weil eine Signalisierung keinen Teil der
vorliegenden Erfindung bildet.
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Es reicht aus, zu erwähnen, daß jede MS das Netz darüber
informiert, daß sie in einem geographischen Abdeckungsgebiet,
das als Verkehrsgebiet bezeichnet wird und das aus einer
Gruppe von sog. Zellen besteht, für eine neue Basisstation
BTS, angekommen ist, indem Daten von MS bezüglich ihrer
Positionsbeziehung zu der BSC übertragen werden, die diese
Positionsdaten weiter an das VLR überträgt. Wenn VLR die
betreffende MS vorher nicht registriert hat, dann
aktualisiert das VLR sein Hauptheimatregister HLR und das VLR
empfängt damit Teilnehmerdaten von dem HLR. Diese Funktion,
die ermöglicht, daß eine MS mit ihrer geographischen Position
aktualisiert wird, abgehende Verbindungen angerufen werden
und Verbindungen unabhängig davon, wo sich MS in dem Netz
befindet, erhalten werden, wird als Wegleitung oder Roaming
bezeichnet.
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Um einer MS zu ermöglichen, einen Telefonanruf durchzuführen,
ist es erforderlich, daß die geographische Position der MS
aktualisiert wird, d.h., das VLR sollte das HLR aktualisiert
und Teilnehmerdaten von dem HLR erhalten haben. Die
Verbindung von der MS funktioniert grob genauso wie eine
Verbindung von einem stationären Teilnehmer, d.h. die MSC
dient als eine lokale Station für den Verbindungsaufbau.
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Eine Verbindung zu einer MS ist immer an die nächste MSC in
dem Netz gerichtet. Diese MSC dient damit als eine Gateway
MSC. Eine Gateway MSC bezieht sich auf ein HLR für weitere
Routing-Information betreffend der Position der angerufenen
MS in dem Netz. Die vorherige Positionsaktualisierung hat das
HLR mit Information darüber versehen, welches VLR von der MS
bedient wird. Im Ansprechen auf einen Befehl von der Gateway
MSC wird das HLR weitere Richtungsinformation von dem VLR
anfordern. Das VLR gibt an das HLR eine sogenannte Besucher-
oder Roaming-Nummer zurück. Diese Roaming-Nummer wird dann
weiter von dem HLR an die Gateway MSC gesendet.
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Die Roaming-Nummer wird nun verwendet, um die Verbindung
weiter durch das Netz an die MSC zu richten, an der sich die
MS befindet, wobei diese MSC mit Hilfe der Roaming-Nummer
angezapft wird. Die Gateway MSC führt somit eine
Nummernübersetzung von der gewählten Nummer in die Roaming-
Nummer aus und führt eine sogenannte Anruf-
Abrechnungsfunktion aus. Wenn die Verbindung die MSC
erreicht, dann zeigt die Roaming-Nummer die angerufene MS an
und die Verbindung wird hergestellt.
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Die Nachteile bei dieser bekannten Netzstruktur sind in der
Einleitung beschrieben worden.
BEVORZUGTE VORGEHENSWEISE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
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Fig. 2 zeigt die erfindungsgemäße Netzstruktur. Für den
Zweck der Übersichtlichkeit sind die Elemente AC, EIR und HLR
in der Figur weggelassen worden.
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Die in Fig. 2 dargestellte Netzstruktur ist durch eine
Vielzahl von Mobilvermittlungsstellen MSC gekennzeichnet, mit
denen eine erste vorgegebene Anzahl von Basisstations-
Steuereinheiten BSC verbunden sind. Jeder
Mobilvermittlungspunkt befindet sich physikalisch in der Nähe
seiner jeweiligen verbundenen Basisstations-Steuereinheit
BSC.
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Erste Bündelleitungen T erstrecken sich zwischen jedem
Mobilvermittlungspunkt und seinen verbundenen Basisstations-
Steuereinheiten BSC und zweite Bündelleitungen TN erstrecken
sich zwischen jedem Mobilvermittlungspunkt MSC und dem
Telekommunikationsnetz und dritte Bündelleitungen TB
erstrecken sich zwischen jeder Basisstations-Steuereinheit
BSC und ihren untergeordneten Basisstationen BTS. Das
Telekommunikationsnetz ist in Fig. 2 der Übersichtlichkeit
halber nicht mit näheren Einzelheiten gezeigt und die Figur
zeigt nur eine lokale stationäre Telefonstation LE und eine
Teilnehmerleitung, die sich von einem Teilnehmer Ab an die
lokale Telefonstation erstreckt. Aufgrund der nahen
geographischen Position der Mobilvermittlungspunkte zu ihren
jeweiligen Basisstations-Steuereinheiten, sind die
Bündelleitungen T kurz und deshalb kostengünstig. Auch in dem
System treten niedrige Kosten auf.
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Die erfindungsgemäße Netzstruktur umfaßt auch eine
Hauptdienststeuerstation MSCP, die die Hauptsteuerstation
einer Vielzahl von Mobilvermittlungspunkten ist und die
diesbezüglich eine Einrichtung zum Erzeugen von
Dienststeuersignalen und einer Einrichtung zum Erzeugen von
Verbindungssteuersignalen umfaßt. Die Dienststeuersignale
betreffen (i) Dienste und Funktionen, die von dem
Mobiltelefonnetz behandelt werden, und (ii) Dienste und
Funktionen, die von dem Telekommunikationsnetz behandelt
werden. Die Verbindungssteuersignale betreffen den Pfad, der
zum Aufbauen von einleitenden und abschließenden Verbindungen
für den Fall von Anrufen zwischen zwei Mobilstationen oder
zwischen einer Mobilstation MS und einem stationären
Telefonteilnehmer Ab gewählt wird. Dienststeuersignale und
Verbindungssteuersignale werden gewöhnlicherweise als
Verkehrssteuersignale bezeichnet.
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Die Hauptdienst-Steuerstation MSCP bildet niemals einen
physikalischen Teil einer einleitenden oder einer
abschließenden Verbindung, sondern sendet lediglich
Steuersignale an die Mobilvermittlungspunkte für den Zweck
einer Herstellung von derartigen Verbindungen. Der
Verbindungsaufbau wird ausschließlich in den
Mobilvermittlungspunkten ausgeführt und einleitende und
abschließende Verbindungen werden durch die Bündelleitungen
TB, T und TM gebildet.
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Die Verkehrssteuersignale von der MSCP werden über ein
Signalnetz SN, das in Fig. 2 mit gestrichelten Linien
gezeigt ist, geliefert. Knoten in diesem Signalnetz SN sind
MSCP, sämtliche MSCP-Einheiten und sämtliche BSC-Einheiten.
Das übertragungsmedium des Signalnetzes kann die Form eines
Metallkabelsystems, eines Funkverbindungssystems, eines
faseroptischen Systems oder sogar eines Satellitensystems
aufweisen. Das Signalnetz kann ein Paketvermittlungsnetz oder
ein leitungsvermitteltes Netz sein.
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Wie sich der Fig. 2 entnehmen läßt, wirkt jede MSCP mit
ihrem jeweiligen VLR in der gleichen Weise wie in dem
herkömmlichen GSM-System zusammen. VLR arbeitet mit dem HLR
(nicht gezeigt) zusammen, um so über den geographischen
Aufenthaltsort jeder MS informiert zu sein.
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Die MSCP sendet die Verkehrssteuersignale einschließlich der
Verbindungssteuersignale an den MSP und an die BSC. Die
Verbindungssteuersignale informieren den MSP darüber, welche
mehreren Positionen in dem Mobildienstpunkt-Wähler
untereinander verbunden werden sollen. Die MSCP ermittelt die
Information, die von den Verbindungssteuersignalen geführt
wird, aus Tabellen, die in dem MSP gespeichert sind, und aus
Tabellen, die in dem VLR gespeichert sind. Die
Dienststeuersignale umfassen herkömmliche Signale, die in
Mobiltelephoniediensten verwendet werden, beispielsweise
Anrufsignale, digitale Transfersignale, Trennungssignale,
Ausrufungs-Signale, Übergabe-Signale, etc.
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Fig. 3 ist ein Blockschaltbild einer Dienststeuerstation.
Wie in der Figur gezeigt, umfaßt die Station einen zentralen
Computer 1, der mit einer Vielzahl von Programm-Modulen, die
schematisch bei P1, P2, P3 dargestellt sind, und mit einer
Datenbank 2 zusammenarbeitet. Das Programm-Modul P1 umfaßt
herkömmliche Programme, die eine Durchführung von
Mobiltelephoniediensten ermöglichen, wohingegen das Programm-
Modul P2 Standardprogramm-Module zum Abrechnen von Anrufen
umfaßt und das Programm-Modul P3 Standardprogramm-Module zum
Betreiben und zum Warten der Dienststeuerstation umfaßt.
Unter der Steuerung des Programm-Moduls P1 erzeugt der
Computer 1 Signale, die eine erste Einrichtung 3 zum Erzeugen
von Dienststeuersignalen, eine zweite Einrichtung 4, die
ebenfalls Dienststeuersignale erzeugt, und eine Einrichtung 5
zum Erzeugen von Verbindungssteuersignalen steuern. Die von
den Einrichtungen 3, 4 und 5 erzeugten Signale sind in einer
physikalischen Schnittstelle 6 Signalen angepaßt, die für
eine Übertragung über das Signalnetz SN geeignet sind.
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Genauer gesagt erzeugt die Einrichtung 3 Dienststeuersignale
für eine Übertragung an untergeordnete Basisstations-
Steuereinheiten BSC. Diese Dienststeuersignale sind an sich
bekannt und umfassen sog. BSSAP-Signale in dem Standard-GSM-
Netz. BSSAP ist eine Abkürzung für Base Station-Subsystem
Application Part (Basisstations-Untersystem-Anwendungsteil).
Die Einrichtung 4 zum Erzeugen von Dienststeuersignalen
erzeugt die TUP-Signale, die in einem Standardtelefonnetz
bekannt sind, wobei diese Signale in der Form eines
Nachrichtenpakets übertragen werden, welches aus Rahmen mit
einer bestimmten Struktur besteht. Wenn die
Dienststeuerstation mit einem ISDN-Netz verbunden ist, dann
sind die von der Einrichtung 4 erzeugten Signale bekannte
ISUP-Signale.
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Die Einrichtung 5 zum Erzeugen von Verbindungssteuersignalen
erzeugt die in Fig. 4 gezeigten Signale 6-9. Diese Signale 6-
9 werden von der Einrichtung 5 in der Zeitsequenz geliefert,
die mit dem vertikalen Pfeil t dargestellt ist. Das Signal 6
ist ein Signal zum Reservieren der Bündelleitungen TM und T,
das Signal 7 ist ein Signal zum Reservieren eines Pfads
zwischen den Bündelleitungen und besteht herkömmlicherweise
aus GSMUP-A und GSMUP-B, d.h., den mehreren Positionen, die
in dem Wähler eines Mobilvermittlungspunkts untereinander
verbunden werden sollen. Das Signal 8 in Fig. 4 ist ein
Signal, das die Herstellung einer Verbindung zwischen den
Reservebündelleitungen TN und T initiiert. Das Signal 9 ist
ein Signal, das eine Trennung des hergestellten
Verbindungspfads zwischen den Parteien initiiert. In
herkömmlichen Telefonnetzen sind die Signale 6-9 interne
Signale innerhalb eines Knotens, z.B. innerhalb des Knotens
MSC in Fig. 1, obwohl in der neuen, erfindungsgemäßen
Netzstruktur die Signale zwischen den Knoten in der Struktur
übertragen werden.
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Fig. 5 zeigt einen Mobilvermittlungspunkt, der gemäß der
vorliegenden Erfindung konstruiert ist. Der Dienstpunkt
umfaßt einen Computer 10, der von Programm-Modulen P1 und P2
gesteuert wird. Das Programm-Modul 1 umfaßt
Verbindungssteuerprogramme und das Programm-Modul P2 umfaßt
Programme zum Warten und zum Betreiben des Dienstpunkts. Die
Verbindungssteuersignale von der Dienststeuerstation kommen
über eine physikalische Schnittstelle 11 über das Signalnetz
SN an, wobei diese Schnittstelle als eine
Anpassungseinrichtung arbeitet. Die angepaßten
Verbindungssteuersignale werden an eine Einrichtung 12 zum
Empfangen der Verbindungssteuersignale geleitet. Unter der
Steuerung des Programm-Moduls P1 werden diese Signale von dem
Computer 10 umgewandelt und der Computerausgang liefert
Signale, die einen Verbindungspfad durch einen Wähler 13
herstellen. Der Wähler 13 weist erste Eingänge auf, die über
eine physikalische Schnittstelle 14, z.B. ein
Erweiterungsterminal, mit einer Bündelleitung TB zu der
Basisstations-Steuereinheit verbunden sind. Der Wähler 13
weist auch Eingänge auf, die mit einer Bündelleitung TBN des
Telekommunikationsnetzes verbunden sind, und zwar über eine
physikalische Schnittstelle 15.
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Die Einrichtung 12 zum Empfangen von
Verbindungssteuersignalen ist in dem Telephoniegebiet
bekannt, aber ihre Verwendung in Netzstrukturen, die gemäß
der vorliegenden Erfindung konstruiert sind, ist neuartig. Da
diese Einrichtung 12 an sich bekannt ist, muß sie hier nicht
mit näheren Einzelheiten beschrieben werden.
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Schließlich zeigt Fig. 6 eine Modifikation der in Fig. 2
dargestellten Netzstruktur. Aus Fig. 6 ist ersichtlich, daß
jeder MSP sich nahe zu einer BSC, sowohl geographisch als
auch physikalisch, befindet. Genauer gesagt ist der
Mobilvermittlungspunkt ein integraler Teil einer
Basisstations-Steuereinheit BSC und weist gemeinsame
Verbindungsgeräte und eine gemeinsame CPU mit der BSC auf.
Die integrierte Einheit MSP+BSC ist mit einer lokalen
Telefonstation LE über eine Bündelleitungen TN verbunden,
und, wie mit durchgezogenen Linien angezeigt, kann ferner mit
einer weiteren BSC-Einheit verbunden sein und ist
diesbezüglich mit einer Bündelleitung T versehen. In anderer
Hinsicht ist das Netz ähnlich wie das in Fig. 2 dargestellte
Netz.
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Fig. 7 zeigt eine Netzstruktur für ein allgemeines
Telekommunikationsnetz, umfassend eine Vielzahl von
regionalen Dienstpunkten RSP, von denen die zwei untersten
Punkte einer zentralen Dienststeuerstation CP1 untergeordnet
sind, wohingegegen der oberste Dienstpunkt in Fig. 7 einer
zweiten zentralen Dienststeuerstation CP2 untergeordnet ist.
Teilnehmer AB sind mit jedem der Dienstpunkte verbunden. Eine
oder mehrere Basisstationen BTS können mit den Dienstpunkten
verbunden sein. Obwohl nicht dargestellt, können öffentliche
Telfonnebenstellenanlagen PABX mit einem Dienstpunkt
verbunden sein. Die einzige Funktion der regionalen
Dienstpunkte RSP besteht darin, einen Kommunikationspfad
zwischen verbundenen Teilnehmern und Stationen herzustellen,
wohingegen sämtliche Funktionen, die Dienste steuern, in den
CP-Stationen eingebaut sind. Die regionalen Dienstpunkte RSP
sind für alle Dienststeuerungssignale von untergeordneten
Einheiten Ab, BTS, PABX, obwohl getrennter Aus-Signale, die
Teilnehmerleitungssignale betreffen, logisch "transparent"
und senden die Signale an eine Dienststeuerstation CP.
Zwischen den RSP-Einheiten und untergeordneten
Dienststeuerstationen CP wird ein Transfer von
Dienststeuerungssignalen auf einem Signalnetz SN bewirkt, das
von der gleichen Art sein kann, wie diejenige, die
voranstehend beschrieben wurde, und die mit gestrichelten
Linien in Fig. 7 gezeigt ist. Bündelleitungen T sind
zwischen den regionalen Dienstpunkten RSP vorgesehen. Wenn
eine untergeordnete Einheit, z.B. Ab, in der obersten
Dienststation RSP in Fig. 7 mit einer untergeordneten
Einheit, z.B. BTS in dem untersten Dienstpunkt RSP in Fig.
7, verbunden werden soll, ist es erforderlich, daß die
oberste Dienststeuerstation CP2 in Fig. 7 mit der untersten
Dienststeuerstation CP1 verbunden wird, um zu ermöglichen,
daß ein Verbindungspfad zwischen den Teilnehmern hergestellt
wird. Somit muß das Signalnetz SN auch eine Signalverbindung
zwischen den zwei Dienststeuerstationen umfassen. Dies ist
mit einer vertikalen gestrichelten Linie in Fig. 7 gezeigt.
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In Fig. 7 ist deutlich gezeigt, daß im Vergleich mit der
Ausführungsform der Fig. 2 die Vermittlungsfunktion der
Basisstationseinheit BSC an den RSP transferiert wird,
wohingegen die Dienstfunktionen der Basisstationeinheit BSC
in dem Dienststeuerungspunkt CP liegen. Die
Dienststeuerungspunkte CP und die regionalen Dienstpunkte RSP
sind in der gleichen Weise konstruiert wie diejenigen, die
unter Bezugnahme auf die Fig. 3 und 5 beschrieben wurden.
Die Datenbank 2 enthält sämtliche Information bezüglich
sämtlicher Teilnehmer, die den regionalen Dienstpunkten RSP
untergeordnet sind, die von dem Dienststeuerungspunkt bedient
werden, und auch Information bezüglich der
Dienststeuerungstation, mit der die untergeordneten Einheiten
Ab, BTS und PABX verbunden sind.
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Obwohl die in den Fig. 2-6 dargestellten Ausführungsformen
unter Bezugnahme auf die Mobiltelephonie beschrieben worden
sind, ist aus der Darstellung in Fig. 7 ersichtlich, daß die
Prinzipien, die für die vorliegende Erfindung grundlegend
sind, auf irgendein gewähltes Telekommunikationsnetz
angewendet werden können.