DE69635453T2

DE69635453T2 - Mobiles kommunikationssystem und verfahren zur herstellung einer datenübertragung

Info

Publication number: DE69635453T2
Application number: DE69635453T
Authority: DE
Inventors: Juha Räsänen
Original assignee: Nokia Oyj
Current assignee: Sisvel International SA
Priority date: 1995-09-25
Filing date: 1996-09-25
Publication date: 2006-07-13
Anticipated expiration: 2016-09-26
Also published as: DE69635453D1; HK1016698A1; CA2232792A1; FI954545A0; CN1197581A; CA2232792C; ATE310362T1; DE69635453C5; NO981333D0; EP0852885A1; US6646998B1; FI954545A; JPH11512889A; FI101337B1; NO325994B1; NZ318789A; NO981333L; WO1997012490A1; ES2250997T3; AU715225B2

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Mobilkommunikationssystem und insbesondere das Herstellen von Datenanrufen unter Verwendung verschiedener Datenraten und Trägerdienste.
Hintergrund der Erfindung
Zusätzlich zur herkömmlichen Sprachübertragung bieten moderne Mobilkommunikationssysteme ihren Benutzern verschiedene Arten von Datenübertragungsfunktionen. Die von den Mobilkommunikationssystemen bereitgestellten Dienste können allgemein in Teledienste und Trägerdienste unterteilt werden. Ein Trägerdienst ist ein Telekommunikationsdienst, der die Übertragung von Signalen zwischen den Benutzer-Netz-Schnittstellen bildet. Als ein Beispiel für Trägerdienste werden Modemdienste erwähnt. In einem Teledienst stellt auch das Netz Endgerätedienste bereit. Beispiele von großen Telediensten wiederum umfassen Sprach-, Telefax- und Videotext-Dienste.
Die Trägerdienste werden normalerweise nach einer kennzeichnenden Eigenschaft in Gruppen eingeordnet, wie asynchrone und synchrone Trägerdienste. In einem asynchronen Trägerdienst halten das sendende und das empfangende Datenendgerät ihre Synchronisierung nur während jedem einzelnen zu übertragenden Zeichen aufrecht. In einem synchronen Trägerdienst sind das sendende und das empfangende Datenendgerät während der gesamten Datenübertragung synchronisiert. Innerhalb jeder dieser Gruppen gibt es eine Gruppe von Trägerdiensten, z.B. einen transparenten Dienst und einen nicht-transparenten Dienst. In einem transparenten Dienst sind die zu übermittelnden Daten unstrukturiert, und die Übertragungsfehler werden nur durch Verwendung von Kanalkodierung korrigiert. In einem nichttransparenten Dienst werden die zu übermittelnden Daten in Dienstdateneinheiten strukturiert, und Übertragungsfehler werden (zusätzlich zur Kanalkodierung) durch Verwendung automatischer Anforderungen für eine erneute Übertragung korrigiert. Außerdem ist zur Zeit jede Benutzerdatenrate ein unabhängiger Trägerdienst. Daher wird es eine enorm gesteigerte Anzahl von verschiedenen Trägerdiensten geben. Zum Beispiel weist der Einkanal-Datendienst des europaweiten digitalen Mobilkommunikationssystems GSM (Global System for Mobile Communication) jetzt 6 verschiedene asynchrone Trägerdienste für die Raten 300, 1200, 1200/75, 2400, 4800 und 9600 bit/s auf.
Einem Mobilteilnehmer kann typischerweise zu verschiedenen Arten von Tele- und Trägerdiensten berechtigt sein. Er kann zum Beispiel Zugang zu einem Sprachdienst, einem Telefax-Dienst und verschiedenen Arten von Datendiensten haben, die Trägerdienste verwenden. Ein mobil eingehender oder abgehender Anruf kann daher irgendeinen der vorgenannten Tele- und Trägerdienste oder Kombinationen davon erfordern, was der Grund dafür ist, dass der richtige Dienst an das Mobilkommunikationsnetz gerichtet werden muss. In dem GSM-Mobilkommunikationssystem zum Beispiel enthält eine von einer Mobilstation übertragene Verbindungsaufbau-Signalisierung Informationen über den benötigten Dienst in einem bestimmten BCIE (Bearer Capability Information Element, Trägerfähigkeitsinformationselement). Das Mobilkommunikationsnetz kann damit den geeigneten Dienst für die mobil abgehenden Anrufe wählen. Anrufe, die von einem ISDN (Integrated Services Digital Network) abgehen, enthalten ebenfalls ein ähnliches Informationselement, welches den benötigten Dienst anzeigt. Wenn jedoch der Anruf von dem öffentlichen Telefonnetz (PSTN, public switched telephone network) abgeht oder über dieses geroutet wird, werden Informationen über die Dienstart des Anrufs nicht an das Kommunikationsnetz übertragen. In einem solchen Fall sollte das Mobilkommunikationsnetz auf eine andere Weise darüber informiert werden, welche Art eines Basisdienstes von dem Anruf benötigt wird. Eine Lösung nach dem Stand der Technik für das Problem stellt ein Mehrfach-Nummerierungs-Schema dar, in dem ein Mobilteilnehmer so viele Verzeichnisnummern hat, wie er verschiedene Dienste hat, an denen er eingehende Anrufe empfangen möchte. Nach dem Mehrfach-Nummerierungsschema wählt ein Anruf-Teilnehmer die Verzeichnisnummer des Mobilteilnehmers, die dem gewünschten Dienst entspricht. In dem GSM-System sind die Dienste der Teilnehmer in dem Standortverzeichnis (HLR, Home Location Register) eines Teilnehmers festgelegt, in dem auch andere Teilnehmerinformationen dauerhaft gespeichert sind. Das HLR wird auch verwendet, um Informationen über das Abbilden bzw. Zuordnen zwischen den Verzeichnisnummern und den Diensten der Teilnehmer zu speichern. In dem HLR ist ein spezifisches BCIE-Element, welches den Typ eines Anrufs und die für den Anruf erforderlichen Netzressourcen angibt, auch mit der Verzeichnisnummer verknüpft (MSISDN).
Für den Netzbetreiber und die Mobilteilnehmer verursacht eine solche enorme Anzahl von Diensten Verwirrung und Ärger. Damit der Mobilteilnehmer Datenanrufe an Anwendungen mit verschiedenen Raten durchführen kann, muss er mehrere Trägerdienste von dem Netzbetreiber abonnieren. Vom Standpunkt des Netzbetreibers aus wiederum ist es problematisch, dass jeder Benutzer zahlreiche Verzeichnisnummern benötigen sollte, was den Nummernraum des Netzes verschwendet. Des weiteren verbraucht das Festlegen der Dienste in den Netzdatenbanken Datenbankkapazitäten.
In dem GSM-Netz zum Beispiel wird das Problem akuter, da das Bestimmen von Hochgeschwindigkeits-HSCSD(High Speed Circuit Switched Data)-Datendiensten, die Mehrfachschlitz-Technik anwenden, die Zahl von Trägerdiensten über die bereits bestimmten Einzelschlitz-Dienste hinaus erhöht. Daher wäre es vorteilhaft sowohl für die Netzbetreiber als auch die Mobilteilnehmer, wenn die Anzahl von verschiedenen Arten von Trägerdiensten verringert werden könnte.
EP-A 668669 offenbart die Verwendung von mehreren parallelen Kanälen für eine Datenübertragung über den Funkweg in einem Datenkommunikationssystem.
Offenbarung der Erfindung
Es ist Ziel der vorliegenden Erfindung, ein digitales Mobilkommunikationsnetz bereitzustellen, in dem ein festgelegter Trägerdienst so viele Datenraten wie möglich handhaben kann.
Dieses Ziel wird erreicht durch ein digitales Mobilkommunikationsnetz, eine Mobilstation und eine Mobilvermittlungsstelle wie in den angefügten unabhängigen Ansprüchen offenbart.
Die Anzahl von Trägerdiensten, die in einem Mobilkommunikationsnetz erforderlich sind, kann durch das Verfahren der Erfindung deutlich verringert werden, indem ein Trägerdienst festgelegt wird, um mehrere oder alle Benutzerdatenraten abzudecken, und indem zwischen der Mobilstation und dem Mobilkommunikationsnetz in der Phase des Verbindungsaufbaus die Datenrate verhandelt wird, die von dem Datenanruf in dem Trägerdienst angewendet werden soll. Der nächste Schritt ist, die Datenrate zwischen dem Mobilkommunikationsnetz und dem Festnetz zu bestimmen, wie dem PSTN oder ISDN, d.h. die Datenrate der zweiten Partei bei dem Datenanruf. Wenn erforderlich, werden dann die Datenrate des Mobilkommunikationsnetzes und die Kanalressourcen des Funkwegs an die Datenrate angepasst, die in Richtung des Festnetzes verwendet wird.
In der anfänglichen Phase des Verbindungsaufbaus findet eine Verhandlung über die Benutzerdatenrate zwischen der Mobilstation und dem Mobilkommunikationssystem in der Verbindungsaufbau-Phase statt. Das Mobilkommunikationsnetz kann somit den Anruf bzw. die Verbindung darauf beschränken, eine solche Datenrate zu verwenden, die es unterstützen kann, indem ein Ratenparameter in dem BCIE in der Verbindungsaufbauphase signalisiert wird. Die Mobilstation und/oder eine damit verbundene in einem Datenendgerät verwendete Anwendung können ebenfalls den Anruf darauf beschränken, eine Übertragungsrate zu verwenden, die sie unterstützt, indem sie einen ähnlichen Ratenparameter in dem BCIE signalisiert. Der Mobilteilnehmer kann ebenfalls den Anruf darauf beschränken, eine gewünschte Datenrate zu verwenden, indem er den BCIE-Ratenparameter über die Benutzerschnittstelle konfiguriert. Anschließend weist das Mobilkommunikationssystem die Funkkanalressourcen und den Netzadapter zu, den der Anruf wünscht, und stellt eine Verbindung mit dem Festnetz her.
Im nächsten Schritt wird die Datenrate zwischen dem Mobilkommunikationsnetz und dem Festnetz verhandelt oder erkannt. Wenn der Anruf ein Modemanruf ist, ist der oben zugewiesene Netzadapter ein Datenmodem. In der Erfindung kann das Netzadaptermodem innerhalb der spezifischen Datenraten-Begrenzung einen Datenraten-Handshake mit einem Festnetz-Datenmodem unter Verwendung irgendeiner Datenrate ausführen. Dies ermöglicht einen Betrieb mit Anwendungen des Festnetzes, die verschiedene Raten verwenden. Die Ratenbegrenzung bedeutet, dass die vereinbarte bzw. im Handshake ausgetauschte Datenrate auf ein Niveau kleiner oder gleich der Datenrate begrenzt werden soll, die von der Mobilstation und dem Mobilkommunikationsnetz im ersten Schritt vereinbart wurde. Sobald der Datenraten-Handshake abgeschlossen wurde, benachrichtigt das Netzadaptermodem über die in dem Handshake ausgehandelte Datenrate.
Wenn die Informationen Unrestricted Digital Information (UDI, unbeschränkte Digitalinformationen) in Richtung des ISDN-Netzes sind, dann wird die in Richtung des Festnetzes angewandte Datenrate entweder aus dem Verkehrskanal selbst, durch ISDN-Signalisierung oder auf irgendeine andere geeignete Weise erkannt.
Im dritten Schritt des Verbindungsaufbau-Vorgangs gemäß der Erfindung werden die Datenrate des Mobilkommunikationsnetzes und die Funkwegkanalressourcen, die in dem ersten Schritt zugeteilt wurden, wenn nötig an die Datenrate angepasst, die von dem Festnetz verwendet wird und im zweiten Schritt vereinbart oder erkannt wurde. Wenn die erkannte oder vereinbarte Benutzerdatenrate höher ist als die in dem ersten Schritt von der Mobilstation und dem Mobilkommunikationsnetz ausgehandelte Rate, wird der Anruf für den Fall eines transparenten Datenanrufs fallen gelassen. Wenn die in dem zweiten Schritt vereinbarte oder erkannte Datenrate niedriger als die Übertragungskapazität der Kanalressourcen ist, die auf dem Funkweg im ersten Schritt zugeteilt wurden, wird zusätzliche Kapazität freigegeben und/oder die Kanalcodierung in eine bessere ausgetauscht, wenn möglich. Wenn die vereinbarte oder erkannte Datenrate in der zweiten Phase so hoch ist wie die im ersten Schritt vereinbarte Rate, dann bleiben die Kanalressourcen des Funkwegs unverändert.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht eine deutliche Verringerung der Anzahl von Trägerdiensten. Es ist möglich, z.B. einen asynchronen Trägerdienst festzulegen, der zum Einleiten aller asynchronen Datenanrufe verwendet werden kann, unabhängig davon, ob der Anruf als transparent oder nicht-transparent beendet wird oder was die endgültige Datenrate nach dem Verbindungsaufbau gemäß der Erfindung sein wird. Dies bedeutet, dass nur eine Verzeichnisnummer und ein passendes BCIE dem Teilnehmer für einen asynchronen Trägerdienst zugeteilt werden müssen (im Vergleich zu momentan sechs Nummern). Dies wiederum führt zu einem entsprechenden Einsparen von Datenbankkapazität und Netznummernraum. Zusätzlich vereinfacht es besonders die Ausführung von mobil-eingehenden (mobile terminating) Anrufen, da der Anrufteilnehmer nur eine asynchrone Datendienst-Nummer kennen muss. Auf die gleiche Weise ist es möglich, andere, zuvor getrennte Trägerdienste unter einen Trägerdienst oder eine Dienstklasse zu bringen, zum Beispiel so, dass alle asynchronen Datendienste einen Trägerdienst bilden, PAD-Zugang einen Trägerdienst bildet, und Paketzugang einen Trägerdienst bildet.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Im Folgenden wird die Erfindung mittels der bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei
1 einen Teil eines Mobilkommunikationsnetzes darstellt, in dem die vorliegende Erfindung angewendet werden kann,
2 ein schematisches Blockdiagramm einer Mobildienstvermittlungsstelle mit einer zugehörigen Netzadapterausrüstung IWF zeigt,
3 eine Signalisierungstabelle ist, die einen mobil-abgehenden Modem-Anruf darstellt,
4 eine Signalisierungstabelle ist, die einen mobil-abgehenden UDI-Anruf darstellt, und
5 eine Signalisierungstabelle ist, die einen mobil-eingehenden Modem- oder UDI-Anruf darstellt.
Die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung
Die vorliegende Erfindung kann in allen digitalen Mobilkommunikationssystemen verwendet werden, die mehrere verschiedene Arten von Datendiensten mit verschiedenen Datenraten unterstützen.
Die vorliegende Erfindung ist besonders gut für Datenübertragungsanwendungen in dem europaweiten digitalen Mobilkommunikationssystem GSM (Global System for Mobile Communications) und andere GSM-basierte Systeme geeignet, wie DCS 1800 (Digital Communication System), und das digitale zellulare System PCS (Personal Communication System) in den USA. Die Struktur und der Betrieb des GSM-Systems sind einem Fachmann wohlbekannt, und sie sind in den ETSI-(European Telecommunications Standards Institute)GSM-Spezifikationen angegeben. Es wird außerdem Bezug genommen auf „GSM System for Mobile Communication", von M. Mouly und M. Pautet, Palaiseau, Frankreich, 1992; ISBN 2-9507190-0-7.
Der grundlegende Aufbau des GSM-Systems ist durch 1 veranschaulicht. Der GSM-Aufbau besteht aus zwei Teilen: einem Basisstationsystem BSS und einem Netz-Untersystem (NSS). Die BSS und die Mobilstationen MS kommunizieren über Funkverbindungen. In der BSS wird jede Zelle von einer Basisstation BTS bedient. Eine Gruppe von Basisstationen ist mit einem Basisstationcontroller BSC verbunden, dessen Zweck es ist, die Funkfrequenzen und -kanäle zu steuern, die von der BTS verwendet werden. Die BSCs sind mit einer Mobildienstvermittlungsstelle MSC verbunden. Bestimmte MSCs sind mit anderen Telekommunikationsnetzen verbunden, wie dem PSTN, und umfassen Schnittstellen(gateway)-Funktionen für Anrufe in und aus diesen Netzen. Diese MSCs sind als Gateway-MSCs (GMSC) bekannt.
Es gibt zwei Hauptklassen von Datenbanken, die mit dem Routing der Anrufe verbunden sind. Ein Standortverzeichnis HLR (home location register) speichert permanent oder semipermanent die Teilnehmerdaten aller Teilnehmer des Netzes, einschließlich Informationen über die Dienste, zu denen der Teilnehmer Zugang haben kann, und über den momentanen Standort des Teilnehmers. Die zweite Art von Verzeichnis ist ein Besucherstandortverzeichnis VLR (visitor location register). Das VLR ist üblicherweise mit einer MSC verknüpft, es kann jedoch mehrere MSCs bedienen. Es ist allgemein üblich, dass das VLR in die MSC integriert ist. Das integrierte Netzelement ist als eine Besucher-MSC (VMSC, Visitor MSC) bekannt. Wann immer die Mobilstation MS aktiv ist (registriert und in der Lage, Anrufe auszuführen oder zu empfangen), wird der größte Teil der Mobilteilnehmerinformationen, die die MS betreffen und in dem HLR gespeichert sind, in das VLR der bestimmten MSC kopiert, in dessen Versorgungsbereich sich die MS befindet.
Immer noch in Bezug auf 1 wird eine Datenverbindung in dem GSM-System zwischen einer Mobilstation(MS)-Netzendgerät TAF (Terminal Adaptation Function, Endgeräte-Anpassungsfunktion) 31 und einem Netzadapter IWF (Interworking Function, Umsetzungsfunktion) 41 in dem Mobilkommunikationsnetz hergestellt. In dem GSM-Netz ist die Datenverbindung bei Datenübertragung eine V.110-ratenangepasste, V.24-schnittstellenkompatible, UDI-codierte digitale Vollduplex-Verbindung. In diesem Zusammenhang ist die V.110-Verbindung ursprünglich ein digitaler Übertragungskanal, der für ISDN (Integrated Services Digital Network) entwickelt wurde. Der Übertragungskanal ist an die V.24 Schnittstelle angepasst und bietet auch eine Möglichkeit zur Übertragung von V.24-Zuständen (Steuersignalen). Die CCITT-Empfehlung für eine V.100-ratenangepasste Verbindung ist in der Empfehlung CCITT Blue Book: V.110 angegeben. Die CCITT-Empfehlung für eine V.24 Schnittstelle ist in der Empfehlung CCITT Blue Book: V.24 angegeben. Der Endgeräteadapter TAF passt ein Datenendgerät DT, welches mit der MS verbunden ist, an die V.110-Verbindung an, die über eine physikalische Verbindung unter Verwendung eines oder mehrerer Verkehrskanäle erstellt wird. Der Netzadapter IWF koppelt die V.110-Verbindung an ein anderes V.110-Netz wie ein ISDN- oder ein weiteres GSM-Netz, oder an ein anderes Durchgangs-Netz, z.B. das öffentliche Telefonnetz PSTN.
Wie vorstehend dargelegt, unterstützen moderne Mobilkommunikationssysteme verschiedene Arten von Tele- und Trägerdiensten. Die Trägerdienste des GSM-Systems sind in der Spezifikation GSM 02.02 Version 4.2.0 angegeben, und die Teledienste in der Spezifikation GSM 0.0.3 Version 4.3.0.
Der Netzadapter IWF wird oft an der MSC platziert. 2 veranschaulicht ein Netzadaptergerät, das an der MSC platziert ist, welches das Anpassen an das PSTN und die Datendienste des ISDN-Netzes ausführt. Zum Anpassen an das PSTN, an einen ISDN-3.1 kHz-Audiodienst oder ein anderes GSM-Netz umfasst der IWF eine Gruppe von Basisband-Datenmodems 41A, die auch einen Ratenadapter umfassen. Die Modems 41A sind Autobauding-Modems, die in der Lage sind, jede von dem GSM-System unterstützte Datenrate zwischen 300–9600 bit/s im Handshake zu vereinbaren, oder für HSCSD-Datendienste noch höhere Übertragungsraten, zum Beispiel 14.4–28.8 kbit/s. Der Übersichtlichkeit halber zeigt 2 nur ein Modem 41A, doch jede erforderliche Anzahl davon kann verwendet werden. Die analoge Seite des Modems 41A ist über einen Vermittlungsabschluss ET (Exchange Termination) verbunden, und die digitale Seite ist direkt mit einem Gruppenschalter GSW 21 in der MSC verbunden. Zusätzlich sind über den Vermittlungsabschluss ET digitale Übertragungsverbindungen zu dem Basisstationsystem BSS mit dem Gruppenschalter 21 gekoppelt. Des weiteren sind über den Vermittlungsabschluss ET die Übertragungskanäle anderer Telekommunikationsnetze, wie ISDN oder PSTN, mit dem Gruppenschalter 21 gekoppelt. Das Adaptergerät aus 2 umfasst weiter, zum Anpassen an die UDI, eine Datenschnittstelleneinheit DIU (data interface unit) 41B, die einen Ratenadapter enthält. Die DIU wird bei GSM-Anrufen verwendet, um die Benutzerdaten von dem ISDN, die gemäß der V.110-Empfehlung ratenangepasst sind, sowie die Zustands- und Steuerinformationen gemäß der V.110-Empfehlung an den GSM-Verkehrskanal anzupassen, und in der umgekehrten Richtung, die Benutzerdaten von dem GSM-Verkehrskanal sowie die Zustands- und Steuerinformationen an die V.110-Rahmenstruktur des ISDN anzupassen. Die ISDN-Seite der DIU 41B ist über den Vermittlungsabschluss ET verbunden, und die GSM-Seite direkt mit dem Gruppenschalter GSW 21. Obwohl in 2 nur eine DIU 41B gezeigt ist, kann es jede Anzahl davon geben, abhängig von den Kapazitätsanforderungen. Der Gruppenschalter GSW 21 und das Netzadaptergerät, sowie das Erstellen, Aufrechterhalten und Fallenlassen von Datenanrufen werden alle von einer Verbindungssteuerung 42 gesteuert. Der Betrieb der IWF wird von einem IWF-Controller 41C gesteuert, der unter Steuerung der Verbindungssteuerung 42 einen Netzadapter, d.h. das Modem 41A oder die DIU 41B, verbindet, der von dem Trägerdienst benötigt wird, welcher von einem bestimmten Datenanruf für die Datenverbindung benutzt wird. In 2 stellt eine durchgehende Linie das Verbinden des Modems 41A dar, und eine gestrichelte Linie stellt das Verbinden der DIU 41B dar. Als ein Beispiel einer Mobildienstvermittlungsstelle, die ein solches Netzadaptergerät umfasst, kann die Nokia Telecommunication Ltd DX200 MSC erwähnt werden.
Wie oben bemerkt, kann ein Mobilteilnehmer herkömmlicherweise zu verschiedenen Tele- und Trägerdiensten berechtigt gewesen sein, die alle eine gesonderte Verzeichnisnummer MSISDN haben. Mit anderen Worten, jeder Teilnehmer hatte mehrere MSISDN Nummern. Zusätzlich war es nötig, jeden Tele- und Trägerdienst jedes Teilnehmers in dem HLR des Teilnehmers in Verbindung mit anderen Teilnehmerdaten festzulegen, und sie an das VLR zu übertragen. In den Teilnehmerdaten ist jede MSISDN-Nummer mit einem GSM-System-BCIE-Wert verknüpft, entweder direkt oder mittels einer Kennzahl, die auf eine BCIE-Wertetabelle verweist. Das BCIE ist ein Informationselement, das von dem GSM-System verwendet wird, um Informationen über alle Netzanforderungen in Verbindung mit dem Anruf zu übertragen, wie Übertragungsraten, Anzahl von Daten- und Endbits, etc. Das BCIE ist zum Beispiel in der GSM-Spezifikation 04.08, Version 4.5.0, S. 423–431 beschrieben.
Bisher hat jede Datenrate einen einzelnen Trägerdienst gebildet. In der vorliegenden Erfindung ist es nicht mehr nötig, jede von dem Benutzer benötigte Datenrate als einen Trägerdienst in den Teilnehmerdaten festzulegen, sondern es reicht aus, nur wenige Trägerdienstkategorien festzulegen, innerhalb derer der Teilnehmer Zugang zu allen von dem GSM-Netz unterstützten Datenraten hat. Dementsprechend können die Trägerdienste in den Teilnehmerdaten zum Beispiel auf die folgende Weise eingeteilt werden: asynchrone Dienste, synchrone Dienste, PAD-Zugang und Paketzugang.
Dies ist mittels einem dreistufigen Verbindungsaufbau-Vorgang gemäß der Erfindung ausführbar. In der ersten Stufe wird die Datenrate zwischen der MS und dem GSM-Netz verhandelt; in der zweiten Stufe wird die zwischen dem GSM-Netz und dem Festnetz, wie PSTN oder ISDN, zu verwendende Datenrate ausgehandelt oder erkannt; und in der dritten Stufe wird die Kanalart und/oder Kanalkodierung, die auf dem Funkweg verwendet werden soll (in einem HSCSD-Dienst auch die Anzahl von nötigen Funkkanälen), wenn nötig an die endgültige Übertragungsrate angepasst, die von dem Anruf verwendet wird.
Im folgenden wird der Verbindungsaufbau der Erfindung für die Fälle eines mobil- ausgehenden (MO) Anrufs, eines mobil-ausgehenden UDI-Anrufs, und eines mobil-endenden (MT) Anrufs unter Bezug auf 3, 4 und entsprechend, 5 beschrieben.
Ein MO Modem-Anruf
Unter Bezugnahme auf 3 leitet die MS einen Verbindungsaufbau in einem MO-Modemanruf ein, indem sie eine CALL SETUP(Verbindungsaufbau)-Nachricht, die das BCIE-Element enthält, an die MSC sendet. Die Parameter des BCIE geben den Dienst und die gewünschte Benutzerdatenrate an. Typischerweise wird der BCIE-Ratenparameter von der MS oder der Anwendung, die von einem mit der MS verbundenen Endgerät DTE verwendet wird, auf eine Datenrate gesetzt, die sie unterstützt. Es ist auch möglich, dass der MS-Benutzer den Datenanruf auf eine Rate begrenzt, die er wünscht, in dem er den BCIE-Ratenparameter über eine MS-Benutzerschnittstelle konfiguriert. Der Benutzer kann diese Vorgehensweise wählen, wenn er zum Beispiel weiß, dass er einen Anruf an einen PSTN-Dienst mit langsamer Datenrate ausführt, oder wenn er weiß, dass für diesen speziellen Zweck ein Dienst mit langsamer Datenrate wirtschaftlicher ist als ein Dienst mit hoher Datenrate.
Nachdem sie die CALL SETUP-Nachricht empfangen hat, führt die MSC/VLR eine Kompatibilitätsprüfung und eine Teilnehmerüberprüfung aus. Bei letzterer überprüft die MSC/VLR über die Teilnehmerdaten, ob der Mobilteilnehmer zu dem in der BCIE angeforderten Dienst berechtigt ist. Bei der Kompatibilitätsprüfung überprüft die MSC, ob sie in der Lage ist, den angeforderten Dienst zu unterstützen. Wenn die MSC die von der MS angeforderte Datenrate nicht unterstützt, weil sie zu hoch ist, verringert die MSC die Datenrate auf einen Wert, den sie unterstützt. Wenn die MSC die von der MS angeforderte Datenrate unterstützt, hält sie die Datenrate auf dem gleichen Niveau. Danach sendet die MSC an die MS eine CALL PROCEEDING(Anruf wird ausgeführt)-Nachricht, die der MS anzeigt, dass der Anruf fortgesetzt wird. Diese Nachricht enthält auch ein BCIE-Element, worin ein Ratenparameter die von der MSC gewählte Datenrate anzeigt. In Schritt 2 überprüft die MS die von der MSC angegebene Datenrate. Wenn die möglicherweise geänderte Datenrate von der MS nicht akzeptiert wird, kann sie den Anruf fallen lassen.
Wenn die MS die Datenrate akzeptiert, dann konfiguriert sie sich für diese Datenrate.
Danach reserviert die MSC eine terrestrische Verbindung und fordert die BSS durch eine ASSIGNMENT REQUEST(Zuweisungsanforderung)-Nachricht auf, einen benötigten Funkkanal (Kanäle) zuzuweisen. Diese Nachricht schließt Informationen über die benötigten Ressourcen ein. Die BSS weist den Funkkanal zu, und wenn die MS sich auf diesen Kanal einstellt, sendet die BSS eine Bestätigung an die MSC in einer ASSIGNMENT COMPLETE(Zuweisung abgeschlossen)-Nachricht. Dann weist die MSC erforderliche Ressourcen von dem Netzadapter IWF zu, indem sie eine IWF SETUP-Nachricht sendet. Die IWF bestätigt den Vorgang mit einer ACKNOWLEDGEMENT(Bestätigung)-Nachricht. In 2 bedeutet das Zuweisen der IWF-Ressourcen nach 3 (Schritt 4), dass die Verbindungssteuerung 42 den IWF-Controller 41C anweist, das Modem 41A zu reservieren.
Anschließend leitet die MSC einen Verbindungsaufbau zu dem angerufenen PSTN-Teilnehmer mit einer INITIAL ADDRESS(„erstes Ansprechen")-Nachricht ein. Der angerufene PSTN-Teilnehmer verbindet sein Modem mit der Leitung und antwortet mit einer ANSWER SIGNAL(Antwortsignal)-Nachricht. Die MSC leitet das IWF-Modem mit einer MODEM ONLINE-Nachricht an die Leitung (Schritt 6). In 2 MSC bedeutet das, dass die Verbindungssteuerung 42 mittels der GSW 21 das Modem 41A zwischen die Übertragungsleitung von der BSS und die Übertragungsleitung zu dem PSTN schaltet, wie in 2 veranschaulicht. Danach wird der GSM-Verkehrskanal zwischen TAF und IWF synchronisiert, und das IWF-Modem 41A beginnt den Handshake über die Datenrate mit dem Modem des angerufenen PSTN-Teilnehmers. Wie in Bezug auf 2 bemerkt, kann das IWF-Modem 41A innerhalb der Ratenbegrenzungen mit einem PSTN-Modem einen Handshake durchführen, welches irgendeine Datenrate unterstützt. Mittels des Handshakes ist es möglich, jede von dem PSTN-Modem unterstützte Datenrate als die Datenrate zwischen dem IWF-Modem 41A und dem PSTN-Modem auszuhandeln. Auf diese Weise werden Datenanrufe an die Festnetzanwendungen, die verschiedene Raten verwenden, im Rahmen eines Trägerdienstes ermöglicht. Auf den Abschluss des Handshakes hin benachrichtigt das IWF-Modem 41A den IWF-Controller 41C über die vereinbarte Datenrate (Schritt 8). Wenn die vereinbarte Rate hoch genug ist, d.h. gleich wie die von der MS und der MSC ausgehandelte Rate, weist der IWF-Controller 41C das Modem 41A an, mit einem Verkehrskanal V.24-Zustand (CT106, CT109) an die MS zu signalisieren, dass der Verkehrskanal für eine Datenübermittlung bereit ist (Schritt 9). Dies wird von einem Datenübermittlungsschritt 10 gefolgt.
Wenn jedoch der IWF-Controller 41C in Schritt 8 feststellt, dass die von den Modems vereinbarte Datenrate im Vergleich zu den Kanalressourcen, die auf dem Funkweg entsprechend der von der MS und der MSC ausgehandelten Rate zugewiesen wurden, zu niedrig ist, fordert der IWF-Controller 41C eine Änderung der Anzahl und/oder Art der Kanäle von der MSC (Verbindungssteuerung 42). Das vorstehende kann ein Ändern der Kanalkodierung in eine effizientere umfassen, indem eine Kanalmodus-Änderungsprozedur angewendet wird, welche den Kanaltyp von einem Vollraten-Kanal auf einen Halbraten-Kanal ändert, oder durch Verändern der Anzahl von Verkehrskanälen, die für die Verbindung zugewiesen sind (bei einer Mehrfachschlitz-Übertragung). Dies wird veranschaulicht durch die Nachrichten CHANNEL NUMBER MODIFY (Kanalzahl verändern) und CHANNEL MODE MODIFY (Kanalmodus verändern), und eine Bestätigungsnachricht darauf, ACKNOWLEDGE. Schritt 12 veranschaulicht, wie die BSS überflüssige Kanäle fallen lässt, und die MS und die BSS die Kanalkodierung der in Verwendung verbleibenden Kanäle geeignet für die Datenrate verändern. Schritt 13 dient als Beispiel für einen Fall, in dem, wenn die Benutzerdatenrate niedriger bleibt als die Übertragungskapazität der erforderlichen Anzahl von Kanälen, die TAF und die IWF die Benutzerdatenrate entsprechend den GSM-Spezifikationen für die verwendete Verkehrskanalkapazität hinsichtlich der Rate anpassen. Danach synchronisiert der GSM-Verkehrskanal, und das TAF- und das IWF-Signal mit den Verkehrskanal-V.24-Zuständen gibt an, dass der Verkehrskanal bereit für eine Datenübertragung ist, Schritt 14. Dies wird von dem Datenübertragungsschritt gefolgt.
Mobil-ausgehender (MO) UDI-Anruf
Das folgende beschreibt mit Bezug auf 4 einen UDI-Anruf vom MO-Typ an das ISDN. Bis zu der von dem Endgerät des ISDN-Teilnehmers gesendeten Antwortsignal-Nachricht, und bis zu Schritt 5, findet der Beginn des Verbindungsaufbaus in 4 wie oben mit Bezug auf 3 beschrieben statt. Danach verbindet die MSC die erforderlichen IWF-Ressourcen, indem sie eine „Vorrichtung angeschlossen"(device online)-Nachricht an den Netzadapter IWF sendet. In der MSC aus 2 bedeutet das, dass die Verbindungssteuerung 42 dem IWF-Controller 41C befiehlt, die DIU-Einheit 41B, die oben in Schritt 4 zugewiesen wurde, mit der Leitung zu verbinden. Somit wird die DIU über den Gruppenschalter 21 zwischen die Übertragungsleitung von der BSS und die Übertragungsleitung zu dem ISDN-Netz geschaltet, wie durch die gestrichelte Linie in 2 veranschaulicht. Danach wird der GSM-Verkehrskanal zwischen TAF – IWF synchronisiert, und der ISDN-Verkehrskanal wird zwischen der IWF und dem ISDN-Endgerät synchronisiert. Dann wird eine Ratenerkennung des ISDN-Verkehrskanals gemäß der Erfindung bei Schritt 8 ausgeführt. Wenn ISDN-Signalisierung angewendet wird, bei der das BCIE-Element übertragen wird, das die Benutzerdatenrate anzeigt, dann ist keine andere Ratenerkennung nötig. Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Übertragungsrate eines ISDN-Verkehrskanals mittels der IWF von dem Verkehrskanal selbst erkannt. Die verwendete Datenrate wird aus der Oktett-bit-Verwendung in der Synchronisationsstufe des ISDN-Verkehrskanals erkannt. Das bedeutet, dass die Synchronisations-Nullen (0) gemäß der Empfehlung ITU-T V.110 in den verwendeten Bits des Oktetts erkennbar sind, während andere bits in jedem Oktett alle Eins (1) sind. Gemäß der ITU-T V.110-Empfehlung ist die von synchronen ISDN-Trägerdiensten verwendete Datenrate in den E1-, E2- und E3-bits des V.110-Datenblocks codiert, der in der Datenübertragung verwendet wird. Die Benutzerdatenrate von asynchronen ISDN-Trägerdiensten dagegen kann aus dem ISDN-Verkehrskanal ermittelt werden, indem die IWF den Austausch von Parametern durch die Endgeräte überwacht, beschrieben in der ITU-T V.110-Empfehlung in Anhang I, Inband Parameter Exchange, IPE. Die Erkennung einer Datenrate eines Verkehrskanals einer Anwendung oder eines Telekommunikationsnetzes, das außerhalb des GSM-Netzes liegt, wenn eine Verbindung untereinander durch direkte und/oder geeignete nicht-standardisierte Schnittstellen implementiert ist, kann durch andere als die vorgenannten Verfahren erfolgen. Was die Erfindung betrifft, ist es nur wesentlich, dass die in dem UDI-Anruf verwendete Datenrate erkannt wird. Sobald die IWF UDI 41B die Datenrate auf dem ISDN-Verkehrskanal erkannt hat, benachrichtigt sie den IWF-Controller 41C über die Rate. Danach wird der Verbindungsaufbau von 4 auf die selbe Weise fortgesetzt wie in 3, nur dass anstelle der von den Modems vereinbarten Datenrate jetzt die oben erwähnte erkannte Datenrate behandelt wird.
Mobil-endender (MT) Datenanruf
Im Folgenden wird, mit Bezug auf 5, ein mobil-endender (mobile terminating) Modem- oder UDI-Anruf beschrieben. Die Gateway-MSC, GMSC, empfängt einen Anruf, der an eine Verzeichnisnummer MSISDN eines GSM-Mobilteilnehmers gerichtet ist. Die GMSC fordert Routing-Informationen von dem HLR durch eine „Sende Routing-Info"-Nachricht an. Das HLR fragt aus seiner Datenbank Dienstinformationen, d.h. das BCIE-Element ab, entsprechend der MSISDN. Zum Beispiel wird angenommen, dass ein asynchroner 3.1 kHz-Trägerdienst betrachtet wird, der gemäß der Erfindung alle Datenraten abdeckt. Danach fordert das HLR eine Roaming-Nummer von dem VLR an, in dem sich der Mobilteilnehmer den Teilnehmerdaten nach momentan befindet. Die gleiche Anforderungsnachricht überträgt auch das BCIE-Element. Das VLR speichert das BCIE-Element und weist eine Roaming-Nummer MSRN für den Anruf zu. Die MSRN wird an das HLR gesendet, welche sie an die GMSC weiterleitet. Auf der Grundlage der Roaming-Nummer routet die GMSC den Anruf an die MSC, unter deren Kontrolle sich der Mobilteilnehmer befindet. In Schritt 3 fordert die MSC Verbindungsaufbau-Informationen von der VLR auf der Grundlage der MSRN an. Auf der Grundlage der MSRN ruft die VLR die BCIE ab, die zuvor von der HLR empfangen wurde, und sendet sie an die MSC. In dieser Phase überprüft die MSC, ob sie den angeforderten Trägerdienst unterstützt. Wenn sie es tut, dann wählt sie die höchste Datenrate, die sie für den Trägerdienst unterstützt. Die gewählte Benutzerdatenrate wird als der Wert des BCIE-Ratenparameters in eine Verbindungsaufbau-Nachricht „setup" (Aufbau bzw. Einrichtung) eingesetzt, die an die MS übertragen wird. In Schritt 4 überprüft die MS, ob sie den angeforderten Trägerdienst und die gewählte Benutzerdatenrate unterstützt. Wenn sie es tut, akzeptiert sie die Anforderung als solche. Wenn die Benutzerrate zu hoch für die MS ist, dann verringert sie die Benutzerrate auf eine Höhe, die sie unterstützt. Dann setzt die MS die Benutzerdatenrate, die sie wünscht, als den Wert des Ratenparameters in dem BCIE, das an die MSC in einer Bestätigungsnachricht „call confirm" (Anrufbestätigung) übertragen wird. Daraufhin fordert das MSC die BSS mit einer „assignment request"(Zuweisungsanforderung)-Nachricht auf, nötige Funkkanäle zuzuweisen, und die BSS bestätigt mit einer „assignment complete"(Zuweisung abgeschlossen)-Nachricht. Danach weist die MSC nötige IWF-Ressourcen mit einer „setup"-Nachricht zu, und die IWF bestätigt mit einer „acknowledgement"(Bestätigung)-Nachricht. Dies ist vollkommen identisch zum Zuweisen von IWF-Ressourcen in 3 und 4. Die MS benachrichtigt mit einer „alerting"-Nachricht, dass begonnen wurde, den angerufenen Teilnehmer zu alarmieren bzw. aufmerksam zu machen. Die MSC wiederum verwendet eine „address complete"(„Ansprechen abgeschlossen")-Nachricht, um den anrufenden Teilnehmer in dem PSTN/ISDN-Netz darüber zu benachrichtigen, dass die Verbindung hergestellt wurde. Die MS überträgt dann eine „connect"(Verbinden)-Nachricht, die anzeigt, dass der angerufene Teilnehmer den Anruf angenommen hat, was dazu führt, dass die MSC eine „answer signal"(Antwortsignal)-Nachricht an den anrufenden PSTN/ISDN-Teilnehmer überträgt. Danach wird das Modem oder die Ratenanpassung mit der Leitung verbunden, und der Verbindungsaufbau wird wie in 3 oder 4 fortgesetzt, je nachdem, ob der Anruf ein Modemanruf von dem PSTN-Netz ist oder ein UDI-Anruf von dem ISDN-Netz.
Im folgenden werden Beispiele eines Datenanruf-Aufbaus in verschiedenen Anrufsituationen behandelt.
Beispiel 1: ein MO-Modemanruf, transparent, wobei das PSTN die Rate festlegt. Die MS leitet einen Datenanruf ein, indem sie in der Einrichtungs- bzw. Aufbaunachricht BCIE die Parameter signalisiert: Benutzerrate = 28.8, CE = transparent, ITC = 3.1 kHz, Modemtyp = autobauding. Die MSC stellt fest, dass sie den angeforderten Dienst unterstützt und dass der Benutzer zu dem angeforderten Trägerdienst berechtigt ist. Die MSC weist die IWF-Ressourcen zu und stellt eine Verbindung zu dem PSTN her. Eine erforderliche Anzahl von Funkkanälen wird für den Anruf zugewiesen; die Benutzerrate von 28.8 kbit/s erfordert drei 9.6 kbit/s-Unterkanäle. Die MSC konfiguriert das IWF-Modem in den Autobauding-Modus mit 28.8 kbit/s als maximale Rate, ohne Fehlerkorrekturprotokoll. Das IWF-Modem und das PSTN-Modem vereinbaren die Rate 14.4 kbit/s, z.B. weil das PSTN-Modem keine höheren Raten unterstützt. Die IWF berücksichtigt das Handshake-Ergebnis der Modems und benachrichtigt die MSC über die neue Benutzerrate 14.4 kbit/s. Die MSC fordert die BSS auf, die Anzahl von verwendeten Unterkanälen auf zwei zu verringern, wodurch die BSS einen Unterkanal fallen lässt. Die MS-TAF und die IWF passen die 14.4 kbit/s-Benutzerrate auf zwei 9.6 kbit/s-Unterkanäle an.
Beispiel 2: Ein MO-Modemanruf, transparent, wobei das PSTN die Rate festlegt. Die MS signalisiert in der Einrichtungsnachricht BCIE die Parameter: Benutzerrate = 9.6, CE = transparent, ITC = 3.1 kHz, Modemtyp = Autobauding. Die MSC stellt fest, dass sie den angeforderten Trägerdienst unterstützt und dass der Teilnehmer zu dem angeforderten Trägerdienst berechtigt ist. Die MSC weist die IWF-Ressourcen zu und stellt eine Verbindung zu dem PSTN her. Ein 9.6 kbit/s-Kanal wird für den Anruf zugewiesen. Die MSC konfiguriert das IWF-Modem in den Autobauding-Modus mit 9.6 kbit/s als maximaler Rate, ohne Fehlerkorrekturprotokoll. Das IWF-Modem und das PSTN-Modem vereinbaren die Rate 4.8 kbit/s. Die IWF berücksichtigt das Handshake-Ergebnis der Modems und benachrichtigt die MSC über die neue Benutzerrate von 4.8 kbit/s, und verlangt, dass die Kanalkodierung durch eine CMM-Prozedur (Channel Mode Modify, Kanalmodusmodifizierung) effizienter gemacht werden soll, oder dass der Kanaltyp von einem Vollratenkanal auf einen Halbratenkanal geändert werden soll. In Übereinstimmung mit den GSM-Spezifikationen passen die IWF und die MS TAF die 4.8 kbit/s Benutzerraten auf den verfügbaren Verkehrskanal an.
Beispiel 3: Ein MO-Modemanruf, transparent, wobei die MSC die Rate festlegt. Die MS signalisiert in der Einrichtungsnachricht BCIE die Parameter: Benutzerrate = 28.8, CE = transparent, ITC = 3.1 kHz, Modemtyp = Autobauding. Die MSC stellt fest, dass sie den 3.1 kHz-Trägerdienst nur bei der Rate 9.6 kbit/s oder niedriger unterstützt. Die MSC stellt außerdem fest, dass der Teilnehmer zu dem angeforderten Trägerdienst berechtigt ist. Die MSC signalisiert damit eine neue Rate von 9.6 kbit/s an die MS mit dem BCIE-Ratenparameter der „call proceeding" bzw. „Anruf wird ausgeführt"-Nachricht. Die MS akzeptiert die neue Rate oder lässt den Anruf fallen. Dann weist die MSC die IWF-Ressourcen zu und stellt eine Verbindung mit dem PSTN her. Ein 9.6 kbit/s GSM-Verkehrskanal wird für den Anruf zugewiesen. Die MSC konfiguriert das Modem in den Autobauding-Modus mit 9.6 kbit/s als maximaler Rate, ohne das Fehlerkorrekturprotokoll. Das IWF-Modem und das PSTN-Modem vereinbaren die gleiche Rate von 9.6 kbit/s, wonach die IWF und die MSTAF Daten mit der Benutzerdatenrate von 9.6 kbit/s übertragen.
Beispiel 4: Ein MO-UDI-Anruf, transparent, wobei das ISDN die Rate festlegt. Die MS signalisiert in der Einrichtungsnachricht BCIE die Parameter: Benutzerrate = 28.8, CE = transparent, ITC = UDI. Die MSC ermittelt, dass sie den angeforderten Trägerdienst unterstützt und dass der Teilnehmer zu dem angeforderten Trägerdienst berechtigt ist. Die MSC weist die IWF-Ressourcen zu und stellt eine Verbindung mit dem ISDN her. Eine erforderliche Anzahl von Funkkanälen, d.h. drei 9.6 kbit-Unterkanäle werden für den Anruf zugewiesen. Die MSC konfiguriert den IWF-Ratenadapter DIU mit 28.8 kbit/s als maximale Rate. Daraufhin stellt die IWF fest, auf irgendeine der vorstehenden Arten, dass das ISDN-Endgerät eine andere Datenrate verwendet, z.B. 19.2 kbit/s, und signalisiert die neue Benutzerrate von 19.2 kbit/s an die MSC. Die MSC fordert die BSS auf, die Anzahl von GSM-Unterkanälen, die für den Anruf zugewiesen sind, auf zwei zu verringern, wodurch die BSS einen GSM-Verkehrskanal fallen lässt. Die IWF und die TAF passen die 19.2 kbit/s Benutzerrate auf zwei 9.6 kbit/s Unterkanäle an.
Beispiel 5: Ein MO-UDI-Anruf, transparent, wobei das MSC die Rate festlegt. Die MS signalisiert in der Einrichtungsnachricht BCIE die Parameter: Benutzerrate = 28.8, CE = transparent, ITC = UDI. Die MSC stellt fest, dass der Teilnehmer zu dem angeforderten Trägerdienst berechtigt ist, dass aber die MSC selbst nur UDI-Trägerdienste bei 9.6 kbit/s oder niedrigeren Raten unterstützt. Die MSC signalisiert eine neue Rate von 9.6 kbit/s an die MS in der BCIE der „call proceeding"(Anruf wird ausgeführt)-Nachricht. Die MS akzeptiert die neue Rate oder lässt den Anruf fallen. Die MSC weist die IWF-Ressourcen zu und stellt eine Verbindung mit dem ISDN her. Wenn ISDN-Signalisierungs-Unterstützung verfügbar ist, wird die Benutzerrate von 9.6 kbit/s an das ISDN signalisiert. Ein 9.6 kbit/s-GSM-Verkehrskanal wird für den Anruf zugewiesen. Die MSC konfiguriert den IWF-Ratenadapter DIU mit 9.6 kbit/s als die maximale Rate. Die IWF und das ISDN-Endgerät synchronisieren sich auf die Rate 9.6 kbit/s. Wenn ISDN-Signalisierungs-Unterstützung nicht verfügbar ist, können die Endgeräte eine neue Rate aushandeln, indem sie eine In-Band-Verhandlung gemäß der Empfehlung V.110 verwenden. Die TAF und die IWF übertragen Daten mit der Benutzerrate von 9.6 kbit/s.
Beispiel 6: Ein MT-Modemanruf, transparent, wobei die PSTN/ISDN die Rate festlegt. Die MSC/VLR empfängt, entweder von dem HLR oder dem PSTN/ISDN, ein BCIE-Element, das die Einrichtungsparameter enthält: Benutzerrate = 28.8, ITC = 3.1 kHz. Die MSC stellt fest, dass der Teilnehmer zu dem angeforderten Trägerdienst berechtigt ist. Die MSC legt fest, dass die BCIE-Parameter der Einrichtungsnachricht wie folgt an die MS übertragen werden sollen: Modemtyp = Autobauding, CE = beide NT, wenn die MSC sowohl den transparenten als auch den nicht transparenten Datenanruf unterstützt. Die MS gibt in der Antwortnachricht „call confirm"(Anrufbestätigung) an, ob der Anruf transparent oder nicht transparent sein wird, indem sie den BCIE-Parameter CE = T oder CE = NT setzt. In diesem Beispiel wird eine transparente Verbindung CE = T hergestellt. Die MSC weist die IWF-Ressourcen zu und stellt eine Verbindung mit dem PSTN/ISDN her. Danach läuft der Anruf-Einrichtungsvorgang wie in Beispiel 1 nach dem PSTN-Verbindungsaufbau ab.
Beispiel 7: Ein MT-Modemanruf transparent, wobei die MSC die Rate festlegt. Die MS empfängt, wie in dem vorstehenden Beispiel, die BCIE-Einrichtungsparameter: Benutzerrate 28.8, ITC = 3.1 kHz. Die MSC stellt fest, dass der Teilnehmer zu dem angeforderten Trägerdienst berechtigt ist, die MSC selbst jedoch nur 3.1 kHz-Trägerdienste bei 9.6 kbit/s oder niedrigeren Raten unterstützt. Die VMSC setzt die BCIE-Parameter der an die MS übermittelten Einrichtungsnachricht wie folgt: Modemtyp = Autobauding, CE = beide NT, wenn die VMSC sowohl den transparenten als auch den nicht-transparenten Datendienst unterstützt, und Benutzerrate = 9.6 kbit/s. Die MS gibt an, dass der Anruf transparent ist, indem sie den BCIE-Parameter CE = T in der Anruf-Bestätigungsnachricht setzt. Die MSC weist die IWF-Ressourcen zu und stellt eine Verbindung mit dem PSTN/ISDN her, wonach der Verbindungsaufbau wie in 2 fortgesetzt wird.
Wenn die MS in dem Datenanruf eine so hohe Datenrate, wie die MSC anfordert, nicht unterstützt, kann die MS den Benutzerdatenparameter in der „Anrufbestätigung"-Nachricht BCIE auf einen gewünschten Wert ändern. Die MSC wird in einem solchen Fall einen Verbindungsaufbau in Richtung des Festnetzes mit einer von der MS bestimmten Rate versuchen.
Beispiel 8: In einem Anruf, der letztendlich zu einem nicht-transparenten Anruf führen wird, müssen die Festnetz-Teilstrecke der Verbindung und die GSM-Netz-Teilstrecke nicht notwendigerweise gleiche Datenraten aufweisen. Daher ist es, was die vorliegende Erfindung betrifft, ausreichend, dass die Ratenverhandlung zwischen der MS und der MSC akzeptiert wird. Aus Sicht einer Einsparung von Funkkanälen ist es jedoch vorteilhaft, dass nicht benötigte Funkkanalressourcen auch in einem nicht-transparenten Anruf fallen gelassen werden, wenn die von dem Festnetz angebotene Rate eindeutig unter der angeforderten Benutzerrate liegt. Das folgende ist ein beispielhafter Fall eines transparenten MO-Modemanrufs, in dem die PSTN die Rate festlegt. Die MS signalisiert in der BCIE der Einrichtungsnachricht die Parameter: Benutzerrate 28.8, CE = beide NT, ITC = 3.1 kHz, Modemtyp = Autobauding. Die MSC stellt fest, dass sie den angeforderten Dienst unterstützt und dass der Teilnehmer zu dem angeforderten Trägerdienst berechtigt ist. Die MSC gibt an, dass der Anruf nicht-transparent ist, weist die IWF-Ressourcen zu und stellt eine Verbindung mit dem PSTN her. Eine erforderliche Anzahl von Funkkanälen, d.h. drei GSM-Unterkanäle, werden für den Anruf zugewiesen. Die MSC konfiguriert das IWF-Modem in den Autobauding-Modus, in dem die Verwendung von Fehlerkorrektur- und Komprimierungsprotokoll zugelassen ist. Das IWF-Modem und das PSTN-Modem vereinbaren die Rate von 14.4 kbit/s ohne das Komprimierungsprotokoll. Die IWF berücksichtigt das von den Modems vereinbarte Ergebnis und benachrichtigt die MSC über die neue Benutzerrate von 14.4 kbit/s. Die MSC fordert die MSS auf, die Anzahl von Unterkanälen, die durch den Datenanruf belegt sind, von drei auf zwei zu verringern, wodurch die BSS einen GSM-Verkehrskanal fallen lässt. Die TAF und die IWF passen die 14.4 kbit/s Benutzerrate auf zwei 9.6 kbit/s Unterkanäle an, indem sie das Funkverbindungsprotokoll (RTP, radio link protocol) verwenden.
Es sollte auch bemerkt werden, dass in allen beispielhaften Fällen die MSC die neue Benutzerrate, die von dem Festnetz verwendet wird, an die MS signalisieren kann, welche, wenn sie es wünscht, den Anruf fallen lassen kann.
Die Zeichnungen und die damit verbundenen Beschreibungen sind nur dazu gedacht, die vorliegende Erfindung zu veranschaulichen. Die vorliegende Erfindung kann in Einzelheiten innerhalb des Schutzbereichs der beigefügten Ansprüche abweichen.

Claims

Verfahren zum Aufbauen eines Datenanrufs in einem Mobilkommunikationssystem, gekennzeichnet durch – Bestimmen für einen Mobilteilnehmer zumindest eines Datenanruf-Trägerdienstes, der mehrere Datenraten umfasst, – Ausführen, bei Aufbau des Datenanrufs zwischen dem Mobilkommunikationsnetzwerk (BTS, BSC, MSC) und der Mobilstation (MS), einer Benutzerdatenraten-Verhandlung, um die Benutzerdatenrate einzustellen, um in der Datenübertragung zwischen der Mobilstation (MS) und dem Mobilkommunikationsnetzwerk (BTS, BSC, MSC) verwendet zu werden, – Zuweisen von Funkkanal-Ressourcen für den Datenanruf gemäß der Benutzerdatenrate, die ausgehandelt wird, – Fortfahren mit einem Anrufaufbau zu der zweiten Partei des Datenanrufs.
Verfahren wie in Anspruch 1 beansprucht, gekennzeichnet durch – Bestimmen der Benutzerdatenrate der zweiten Partei in dem Datenanruf, – Ermöglichen, für die zweite Partei in einem transparenten Anruf, der Benutzerrate, die geringer als oder gleich der ausgehandelten Benutzerrate ist, – Ändern in einem transparenten Anruf der ausgehandelten Datenrate zwischen der Mobilstation (MS) und dem Mobilkommunikationsnetzwerk (BTS, BSC, MSC), um der Benutzerrate der zweiten Partei zu entsprechen, im Fall, dass die Benutzerrate der zweiten Partei geringer als die ausgehandelte Benutzerrate ist.
Verfahren wie in Anspruch 1 beansprucht, gekennzeichnet durch – Bestimmen der Benutzerrate der zweiten Partei in dem Datenanruf, – Anpassen von Funkkanal-Ressourcen, die auf der Basis der ausgehandelten Benutzerrate zum Beginn des Anrufaufbaus zugewiesen werden, gemäß der Benutzerrate der zweiten Partei.
Verfahren wie in Anspruch 3 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, dass das Anpassen der Funkkanalkonfiguration zumindest einen der folgenden Schritte umfasst: – Verringern der Anzahl von Verkehrskanälen, die für den Anruf zugewiesen werden, – Ändern der Kanalkodierung, oder – Ändern des Kanaltyps.
Verfahren wie in Anspruch 1 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, dass die Verhandlung zwischen der Mobilstation (MS) und dem Mobilkommunikationsnetzwerk (BTS, BSC, MSC) einen weiteren Schritt an Vereinbaren, ob der Datenanruf ein transparenter oder ein nicht-transparenter sein wird, umfasst.
Verfahren wie in Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5 beansprucht, gekennzeichnet durch – Festlegen, für den Mobilteilnehmer, zumindest eines der folgenden Datenanruf-Trägerdienste, von denen jeder mehrere Benutzerraten umfasst: ein asynchroner Trägerdienst, ein synchroner Trägerdienst, ein PAD Zugriffs-Trägerdienst oder ein Paketzugriffs-Trägerdienst.
Digitales Mobilkommunikationsnetzwerk, gekennzeichnet durch umfassend – Mittel zum Bereitstellen zumindest eines Datenanruf-Trägerdienstes, der mehrere Benutzerdatenraten umfasst und der für den Mobilteilnehmer in der Teilnehmerdatenbank des Mobilkommunikationsnetzwerks bestimmt ist, – Mittel zum Ausführen eines Verhandlungsvorgangs zwischen der Mobilstation (MS) und dem Mobilkommunikationsnetzwerk (BTS, BSC, MSC), um während des Anrufaufbaus eine Benutzerdatenrate auszuhandeln, die in dem Datenanruf für Datenübertragung zwischen der Mobilstation (MS) und dem Mobilkommunikationsnetzwerk (BTS, BSC, MSC) verwendet wird, – Anrufsteuer-Mittel (42) zum Zuweisen von Funkkanal-Ressourcen gemäß der ausgehandelten Benutzerdatenrate.
Mobilkommunikationsnetzwerk wie in Anspruch 7 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, dass das System Mittel (IWF) zum Festlegen der Benutzerrate der zweiten Partei in dem Datenanruf umfasst, und dass das Anrufsteuer-Mittel (42) eingerichtet ist, in Reaktion auf die zweite Partei, die eine geringere Benutzerrate als die ausgehandelte Benutzerrate aufweist, die Benutzerrate, die zwischen der Mobilstation (MS) und dem Mobilkommunikationsnetzwerk (BTS, BSC, MSC) ausgehandelt ist, zu ändern, um die Benutzerrate der zweiten Partei zu entsprechen.
Mobilkommunikationsnetzwerk wie in Anspruch 8 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, dass das Anrufsteuer-Mittel (42) eingerichtet ist, die Datenanruf-Funkkanal-Konfiguration, die auf der Basis der ausgehandelten Benutzerrate zum Beginn des Anrufaufbaus zugewiesen wird, gemäß der Benutzerrate der zweiten Partei anzupassen.
Mobilkommunikationsnetzwerk wie in Anspruch 9 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, dass das Anpassen der Funkkanal-Konfiguration zumindest einen der folgenden Vorgänge umfasst: Reduzieren der Anzahl von Verkehrskanälen, die für den Anruf zugewiesen sind, Ändern der Kanalkodierung oder des Kanaltyps.
Mobilkommunikationsnetzwerk wie in Anspruch 7 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, dass – in dem Verhandlungsvorgang zwischen der Mobilstation (MS) und dem Mobilkommunikationsnetzwerk (BTS, BSC, MSC), ebenfalls vereinbart wird, ob der Datenanruf ein transparenter oder nicht-transparenter sein wird.
Mobilstation (MS) für ein digitales Mobilkommunikationssystem, gekennzeichnet durch umfassend – zumindest ein Datenanruf-Trägerdienst, der mehrere Benutzerdatenraten umfasst, und der für den Mobilteilnehmer in der Teilnehmerdatenbank des Mobilkommunikationsnetzwerks bestimmt ist, – Mittel zum Ausführen einer Benutzerdatenrate-Verhandlung, um die Benutzerdatenrate einzustellen, um in einer Datenübertragung mit dem Mobilkommunikationsnetzwerk (BTS, BSC, MSC) verwendet zu werden, und um den Datenanruf mit Funkkanal-Ressourcen aufzubauen, die gemäß der Benutzerdatenrate, die ausgehandelt ist, zugewiesen sind.
Mobilstation wie in Anspruch 12 beansprucht, gekennzeichnet durch umfassend Mittel zum Ändern, in einer nachfolgenden Phase eines Aufbaus eines transparenten Datenanrufs, der ausgehandelten Datenrate zwischen der Mobilstation (MS) und dem Mobilkommunikationsnetzwerk (BTS, BSC, MSC), um einer Benutzerrate einer zweiten Partei des Datenanrufs zu entsprechen, im Fall, dass die Benutzerrate der zweiten Partei geringer als die ausgehandelte Benutzerrate ist.
Mobilstation wie in Anspruch 13 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zum Ändern Mittel zum Anpassen der Datenanruf-Funkkanal-Konfiguration, die auf der Basis der ausgehandelten Benutzerrate zum Beginn des Anrufaufbaus zugewiesen sind, gemäß der Benutzerrate der zweiten Partei umfasst.
Mobilstation wie in Anspruch 14 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, dass das Anpassen der Funkkanal-Konfiguration zumindest einen der folgenden Vorgänge umfasst: Reduzieren der Anzahl von Verkehrskanälen, die für den Anruf zugewiesen sind, Ändern der Kanalkodierung oder des Kanaltyps.
Mobilstation wie in Anspruch 12 beansprucht, gekennzeichnet durch umfassend – Mittel zum Aushandeln mit dem Mobilkommunikationsnetzwerk (BTS, BSC, MSC), ob der Datenanruf ein transparenter oder nicht-transparenter sind wird.
Mobilvermittlungscenter (MSC) für ein digitales Mobilkommunikationssystem, gekennzeichnet durch umfassend: – Mittel zum Bereitstellen zumindest eines Datenanruf-Trägerdienstes, der mehrere Benutzerdatenraten umfasst, und der für ein Mobilteilnehmer in der Teilnehmerdatenbank eines Mobilkommunikationsnetzwerks bestimmt ist, – Mittel zum Aushandeln mit einer Mobilstation (MS), um während eines Anrufaufbaus eine Benutzerdatenrate auszuhandeln, die in dem Datenanruf zur Datenübertragung zwischen der Mobilstation und dem Mobilkommunikationsnetzwerk (BTS, BSC, MSC) verwendet wird, – Anrufsteuer-Mittel (42) zum Zuweisen von Funkkanal-Ressourcen gemäß der ausgehandelten Benutzerdatenrate.
Mobilvermittlungscenter wie in Anspruch 17 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, dass das System Mittel (IWF) zum Festlegen der Benutzerrate der zweiten Partei in dem Datenanruf umfasst, und dass das Anrufsteuer-Mittel (42) eingerichtet ist, in Reaktion auf die zweite Partei, die eine geringere Benutzerrate als die ausgehandelte Benutzerrate aufweist, die Benutzerrate zu ändern, die zwischen der Mobilstation (MS) und dem Mobilkommunikationsnetzwerk (BTS, BSC, MSC) ausgehandelt ist, um der Benutzerrate der zweiten Partei zu entsprechen.
Mobilvermittlungscenter wie in Anspruch 18 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, dass das Anrufsteuer-Mittel (42) eingerichtet ist, die Datenanruf-Funkkanal-Konfiguration, die auf der Basis der ausgehandelten Benutzerrate zum Beginn der Anrufaufbaus zugewiesen ist, gemäß der Benutzerrate der zweiten Partei anzupassen.
Mobilvermittlungscenter wie in Anspruch 19 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, dass das Anpassen der Funkkanal-Konfiguration zumindest einen der folgenden Vorgänge umfasst: Reduzieren der Anzahl von Verkehrskanälen, die für den Anruf zugewiesen sind, Ändern der Kanalkodierung oder des Kanaltyps.
Mobilvermittlungscenter wie in Anspruch 17 beansprucht, gekennzeichnet durch Mittel zum Aushandeln mit der Mobilstation (MS), ob der Datenanruf ein transparenter oder nicht-transparenter sein wird.