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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
Erfindung betrifft die Implementierung von Datendiensten in Telekommunikationsnetzwerken,
besonders bei Mobilnetzwerken und schnurlosen Ortsschleifensystemen
(WLL – schnurlose
Systeme der sogenannten letzten Meile).
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Zusätzlich zum
normalen Sprachdienst versehen moderne Mobilsysteme die Teilnehmer
außerdem
mit verschiedenen Datenübertragungseigenschaften,
beispielsweise asynchrone Trägerdienste oder
einem Fax-G3-Teledienst.
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Datendienste
verwenden üblicherweise
ein spezifiziertes Kommunikationsprotokoll innerhalb eines Mobilnetzwerks.
Das europäische
digitale Mobilsystem GSM (Global System for Mobile Communications)
umfasst beispielsweise ein auf der Empfehlung CCITT V.110 basiertes
UDI-kodiertes Ratenanpassungsprotokoll, und zudem ein Funkverbindungsprotokoll
(RLP) für
nichttransparente Dienste, und ein GSM-Faxprotokoll. Eine digitale
Verbindung von einem Mobilnetzwerk zum Festnetz wie etwa einem Digitalnetzwerk
mit integrierten Diensten (ISDN) oder einem öffentlich vermittelten Telefonnetzwerk (PSTN),
kann von den Protokollen innerhalb des Mobilnetzwerks verschiedene
Protokolle verwenden. Beispiele dieser Protokolle beinhalten Ratenanpassungsprotokolle
gemäß den Empfehlungen
CCITT V.110 und V.120 im ISDN-Netzwerk, Modemprotokolle (CCITT V.22,
V.22bis, V.32), und Fax-G3.
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Ein
Mobilsystem umfasst Anpassungsfunktionen zur Anpassung einer innerhalb
des Mobilnetzwerks aufgebauten Datenverbindung an die durch die
Endgeräteausrüstungen
verwendeten Protokolle und andere Telekommunikationsnetzwerke. Die
Anpassungsfunktionen beinhalten typischerweise eine an einer Schnittstelle
zwischen einer Mobilstation und einer damit verbundenen Datenendgerätausrüstung lokalisierte
Endgerätanpassungsfunktion
(TAF), sowie eine Zusammenarbeitsfunktion (IWF) an einer Schnittstelle
zwischen dem Mobilnetzwerk und einem anderen Telekommunikationsnetzwerk, üblicherweise
in Verbindung mit einem Mobildienstvermittlungszentrum. Ein Mobildienstvermittlungszentrum
umfasst üblicherweise
verschiedene Arten von Adapterausrüstungspools zur Unterstützung von
verschiedenen Datendiensten und Protokollen, beispielsweise ein
Modempool mit Modems und Faksimileadaptern für Modem- und Faksimiledienste,
einen UDI/RDI-Ratenanpassungspool, usw. 1 zeigt
ein GSM-Netzwerk
mit IWF-Anpassungsausrüstungspools
in einem Mobildienstvermittlungszentrum (MSC).
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Die
Signalisierung innerhalb eines Mobilnetzwerks unterstützt üblicherweise
die Übertragung von
datendienstspezifischen Parametern. Die Signalisierung unterstützt jedoch
oft nicht die Übertragung dieser
Parameter in allen Netzwerken, über
die ein Anruf weitergeleitet wird. Dies passiert beispielsweise,
wenn ein Anruf von dem PSTN ankommt, oder über dieses weitergeleitet wird.
In einem derartigen Fall sollte das Mobilnetzwerk in der Lage sein,
auf eine andere Weise den Datendienst und die Adapterausrüstung abzuschließen, die
beispielsweise ein eingehender Anruf erfordert.
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Eine
bekannte Lösung
für dieses
Problem ist ein Multinummernbezeichnungsschema, bei dem ein Mobilteilnehmer
so viele MSISDN-Nummern (Mobilteilnehmer-ISDN) aufweist, wie er verschiedene Dienste
aufweist, mit denen er eingehende Anrufe empfangen möchte. Bei
einem Multinummernbezeichnungsschema wählt ein anrufender Teilnehmer diejenige
der MSISDN-Nummern des Mobilteilnehmers, die dem gewünschten
Dienst entspricht. Im GSM-System sind die Teilnehmerdienste im Heimatortsregister
(HLR des Teilnehmers) bestimmt, das außerdem andere Teilnehmerdaten
permanent speichert. Das HLR speichert außerdem Informationen über die
Korrespondenz zwischen den MSISDN-Nummern und den Diensten des Teilnehmers.
Das HLR weist außerdem
jeder MSISDN-Nummer ein BCIE (Bearer Capability Information Element – Trägerleistungsfähigkeitinformationselement)
zu, das die Anrufart und die in dem Anruf erforderlichen Trägerdienste
bzw. das Protokoll angibt. Die Zusammenarbeitsfunktion (IWF) kann
gemäß diesen
Daten konfiguriert sein. Gemäß den momentanen GSM-Empfehlungen
(GSM TS 09.07) weist ein Teilnehmer eine zugeordnete MSISDN-Nummer
für jeden
Dienst auf. Ein Teilnehmer kann beispielsweise einen Sprachdienst,
einen asynchronen 3,1 kHz Trägerdienst
(Modem), einen asynchronen UDI-Trägerdienst
und einen Fax-G3-Teledienst aufweisen, was bedeutet, dass der Teilnehmer
vier MSISDN-Nummern benötigt.
Die Vielzahl von MSISDN-Nummern ist sowohl für den Benutzer als auch den
Netzwerkbetreiber problematisch.
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Netzwerke,
bei denen eine Endgeräteausrüstung des
Festnetzes mit dem Netzwerk über
eine Funkverbindung anstelle eines Teilnehmerkabels verbunden ist,
werden schnurlose Ortsschleifennetzwerke (WLL) oder Funkortsschleifennetzwerke
(RLL) genannt. Eine WLL kann auf einem Mobilnetzwerk wie etwa dem
GSM basieren. Es gibt mehrere Konfigurationen, anhand derer ein
GSM-basiertes WLL-System
implementiert werden kann. 2 zeigt eine
Konfiguration, wo das GSM-Netzwerk als solches verwendet wird. Anstelle
einer normalen Mobilstation (MS) umfasst die Endgeräteausrüstung eine feste
Teilnehmerbasisstation 22 in den Räumlichkeiten oder dem Gelände des
Teilnehmers sowie ein mit der Teilnehmerbasisstation 22 verbundenes PSTN-Telefon 21. 3 zeigt
wiederum eine Konfiguration, wo eine Basisstationssteuereinrichtung (BSC),
ein MSC, ein HLR und ein Besucherortsregister VLR in dem GSM-Netzwerk
mit einem WLL-spezifischen Netzwerkelement, d. h. einem WLL-Zugriffsknoten ersetzt
sind. Der WLL-Zugriffsknoten kann beispielsweise die folgenden Funktionen
enthalten: Umkodierung, Echobeseitigung, Basisfunktionen der Ortsregister
(VLR, HLR) und Anpassungsfunktionen (IWF) für Datendienste. In jedem Fall
ist ein IWF auf der Netzwerksseite erforderlich (in dem MSC oder
dem WLL-Zugriffsknoten),
falls Datendienste unterstützt
werden.
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Eine
derartig große
Anzahl von Diensten und Protokollen erzeugt Schwierigkeiten für die Netzwerkbetreiber
und Benutzer. Damit ein Mobilteilnehmer in der Lage ist, verschiedene
Protokolle erforderliche Anrufe zu tätigen und zu empfangen, muss
er verschiedene Netzwerkdienste von dem Netzwerkbetreiber anfordern.
Für den
Betreiber ist es problematisch, dass jeder Teilnehmer eine Vielzahl
von MSISDN-Nummern benötigt,
was den gesamten Nummernbezeichnungsspielraum des Netzwerks aufbraucht.
Außerdem
konsumiert die Definition der Dienste in den Netzwerkdatenbänken die
Kapazität der
Datenbänke.
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Die
Druckschriften WO-A-9516330 und US-A-5396539 offenbaren einen verschiedenen
Ansatz, wobei eine paketvermittelte Datenübertragung über ein digitales Mobilkommunikationssystem
zu einem externen Datennetzwerk wie etwa dem Internet bereitgestellt
wird. Die Weiterleitung der Datenpakete basiert auf IP-Adressen.
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KURZZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die von einem Teilnehmer zur
Verwendung von verschiedenen Datendiensten in einem Telekommunikationssystem
erforderlichen MSISDN-Nummern
zu verringern.
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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren für den Aufbau eines bei einem
Teilnehmer endenden Datenanrufs. Die Erfindung ist gekennzeichnet
durch die Schritte Empfangen eines Anrufs von einem anderen Netzwerk
bei einer MSISDN-Nummer des Teilnehmers, welche zwei oder mehr Datendiensten
mit in dieselbe Anpassungsausrüstung
integrierten Anpassungsfunktionen gemeinsam ist, Zuweisen einer
Anpassungsressource, die von dem Datenanruf aus der Anpassungsausrüstung benötigt wird, Überwachen eines
Verkehrskanals, der von dem anderen Netzwerk mittels der zugewiesenen
Anpassungsressource ankommt, Identifizieren des von der anrufenden Partei
verwendeten Datendienstes mittels Signalisierung, Synchronisation
oder eines anderen Leistungsmerkmals, das für den Dienst charakteristisch
ist, und Konfigurieren der Anpassungsressource, so dass sie in einer
Weise gemäß dem identifizierten
Datendienst gegenüber
dem anderen Netzwerk arbeitet.
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Die
Erfindung betrifft außerdem
eine Anordnung nach Anspruch 5 und eine Anpassungsausrüstung nach
Anspruch 9.
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Erfindungsgemäß sind verschiedene
Anpassungsausrüstungen
für verschiedene
Datendienste auf der Netzwerkseite in einen einzelnen Pool integriert,
wo alle Datendienste eine MSISDN-Nummer gemeinsam nutzen. Der integrierte
Pool stützt
die Protokolle und Funktionen von allen zu dem Pool gehörenden Datendiensten.
Wenn ein an die MSISDN-Nummer
des integrierten Pools gerichteter Anruf erfolgt, wird der Pool
mit der Leitung verbunden. Möglicherweise
in einer auf diese MSISDN-Nummer bezogenen Dienstspezifikation bereitgestellte
Protokoll- oder Dienstdefinition, die beispielsweise vom Vermittlungszentrum
während des
Anrufaufbaus erhalten werden, werden nicht in Betracht gezogen,
falls sie sich auf eine Unterscheidung zwischen Datendiensten innerhalb
des Pools beziehen. Mit anderen Worten versucht der integrierte
Pool nicht gemäß irgendeinem
der Datendienste gegenüber
dem anrufenden Teilnehmer zu arbeiten, sondern überwacht stattdessen den eingehenden Verkehrskanal,
um den von der Endgeräteausrüstung verwendeten
Datendienst bzw. das Protokoll zu identifizieren. Die Identifikation
eines Datendienstes basiert auf der Erfassung einer Synchronisation
oder Signalisierung, die für
den Dienst charakteristisch ist. Nachdem der integrierte Pool den
Datendienst der anrufenden Partei identifiziert hat, beginnt er
mit der durch den identifizierten Datendienst erforderlichen Betriebsweise.
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Eine
beliebige für
einen Datendienst charakteristische Funktion kann zur Identifizierung
des Dienstes verwendet werden. Ein asynchroner 3,1 kHz-Trägerdienst
(Modemdienst) kann beispielsweise auf der Grundlage des Modemanruftons
(1300 Hz), eines Modemanrufs oder -Antwort, oder einer die Modemeigenschaften
angebenden digitalen Bitsequenz oder eines Datenübertragungsblock identifiziert
werden. Ein Fax-G3-Teledienst kann beispielsweise auf der Grundlage
eines Anruftons (1100 Hz), eines Modemanrufs oder -Antwort, oder
einer die Modemeigenschaften angebenden digitalen Bitsequenz oder
eines Datenübertragungsblocks identifiziert
werden. Ein asynchroner UDI-RDI-Trägerdienst kann zumindest anhand
eines digitalen Synchronisationsmusters identifiziert werden. Das CCITT
V.110-Protokoll kann beispielsweise anhand eines V.110-Synchronisationsdatenübertragungsblocks
identifiziert werden. Das CCITT V.120-Protokoll kann anhand eines
V.120-Datenübertragungsblockkennzeichens
identifiziert werden, und die Identifikation kann außerdem anhand
einer Verbindungsaufbaunachricht bestätigt werden.
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Es
ist außerdem
möglich,
lediglich eine Teilintegration von Datendiensten in einen Adapterausrüstungspool
zu implementieren. Falls beispielsweise lediglich der asynchrone
3,1 kHz-Trägerdienst
und der Fax-G3-Teledienst in demselben Anpassungsausrüstungspool
integriert sind, benutzen diese beiden Datendienste eine MSISDN-Nummer,
aber der UDI/RDI-Dienst weist seine eigene MSISDN-Nummer auf.
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Die
vorliegende Erfindung verringert die von einem Teilnehmer benötigten MSISDN-Nummern, wenn
verschiedene Datendienste verwendet werden. Im Minimalfall benötigt der
Teilnehmer lediglich eine MSISDN-Nummer für einen Datendienst. Dies eliminiert
die durch die Vielzahl der Nummern verursachten Probleme für den Teilnehmer
und den Netzwerkbetreiber.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNG
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Nachstehend
wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf
die beiliegende Zeichnung näher
beschrieben. Es zeigen:
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1 ein
GSM-Mobilsystem,
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2 ein
auf einem GSM-Netzwerk basierendes WLL-System,
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3 ein
auf einer GSM-Funkschnittstelle basierendes WLL-System,
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die 4, 5 und 6 in
dem GSM-System in transparenten und nicht transparenten GSM-Trägerdiensten
und bei einem transparenten Fax-G3-Dienst erforderliche Protokolle
und Funktionen,
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7 eine
erfindungsgemäße integrierte Anpassungsausrüstung, die
in Verbindung mit einem MSC angeordnet ist,
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8 ein
Blockschaltbild einer integrierten Kanalsteuerungseinrichtung, und
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die 9A und 9B Signalisierungsverläufe zur
Darstellung eines erfindungsgemäßen Datenanrufs.
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BEVORZUGTE
AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung kann bei allen digitalen Telekommunikationssystemen wie
etwa mobilen Kommunikationssystemen verwendet werden, wo die Datendienste
zwei oder mehr verschiedene Kommunikationsprotokolle gegenüber dem
Festnetz wie etwa dem ISDN oder dem PSTN verwenden. Es gibt mehrere
Multiplexmodulationstechniken, welche die Kommunikation mit einer
großen
Anzahl von Mobilbenutzern erleichtern. Diese Techniken beinhalten Zeitmultiplex
(TDMA), Codemultiplex (CDMA) und Frequenzmultiplex (FDMA). Das physikalische
Konzept des Verkehrskanals variiert bei verschiedenen Multiplexverfahren
und ist hauptsächlich
anhand eines Zeitschlitzes bei TDMR-Systemen, einem Spreizcode bei
CDMA-Systemen und einem Funkkanal bei FDMA-Systemen oder einer Kombination
daraus usw. definiert. Die Grundidee der Erfindung ist jedoch unabhängig von
der Art des Verkehrskanals und dem verwendeten Multiplexverfahren.
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Die
Erfindung ist besonders geeignet für Datenübertragungsanwendungen bei
den paneuropäischen
digitalen Mobilsystem GSM (Global System for Mobile Communications)
und bei anderen GSM-basierten Systemen wie etwa dem DCS 1800 (Digital Communication
System) und dem US amerikanischen digitalen zellularen System PCS
(Personal Communication System), und bei auf den vorstehend angeführten Systemen
basierenden WLL-Systemen. Die Erfindung wird nachstehend unter Verwendung des
GSM-Mobilsystems
als Beispiel beschrieben. Die Struktur und Betriebsweise des GSM-Systems sind
einem Fachmann gut bekannt, und in den GSM-Spezifikationen der ETSI
(European Telecommunications Standards Insitute) definiert. Außerdem wird
auf das Buch „GSM
System for Mobile Communication" von
M. Mouly und M. Pautet, Palaiseau, Frankreich, 1992; ISBN 2-9507190-0-7
Bezug genommen.
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Die
Grundstruktur des GSM-Systems ist in 1 gezeigt.
Die GSM-Struktur besteht aus zwei Teilen- einem Basisstationssystem
(BSS) und einem Netzwerkuntersystem (BSS). Das BSS und die MS kommunizieren über Funkverbindungen.
Bei einem BSS wird jede Zelle durch eine Basisstation (BTS) bedient.
Eine Anzahl von BTS sind mit dem BSC verbunden, dessen Funktion
die Steuerung von durch eine BTS verwendeten Funkfrequenzen und
Kanälen ist.
Die BSC sind mit einem MSC verbunden. Bestimmte MSCs sind mit anderen
Telekommunikationsnetzwerken wie etwa dem PSTN verbunden, und sie
weisen Zugangsfunktionen für
von diesen Netzwerken ankommenden oder an diese abgehenden Anrufe
auf. Diese MSC sind als Zugangs-MSC (Gateway MSC-GMSC) bekannt.
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Es
gibt zwei Grundarten von auf die Weiterleitung von Anrufen bezogenen
Datenbänken.
Es gibt das Heimatortsregister (HLR), das die Teilnehmerdaten aller
Netzwerkteilnehmer permanent oder semipermanent speichert, inklusive
Informationen über
die Dienste, auf welche der Teilnehmer Zugriff hat, sowie über den
momentanen Ort des Teilnehmers. Eine andere Registerart ist das
Besucherortsregister (VLR) das üblicherweise
mit einem MSC verbunden ist, aber das auch mehrere MSC bedienen kann.
Es ist üblich,
dass ein VLR in ein MSC integriert ist. Dieses integrierte Netzwerkelement
ist als Besucher-MSC bekannt (VMSC). Wann immer eine MS aktiv ist
(registriert und in der Lage, Anrufe zu tätigen oder zu empfangen), werden
die meisten der die MS betreffenden und in dem HLR gespeicherten
Mobilteilnehmerdaten in das VLR der MSC in dem Bereich kopiert,
in dem die MS lokalisiert ist.
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Unter
Bezugnahme auf 1 wird zudem bei dem GSM-System eine Datenverbindung
zwischen einer Endgeräteanpassungsfunktion
(TAF) 31 der MS und einer Zusammenarbeitsfunktion (IWF) 41 aufgebaut,
die im Mobilnetzwerk lokalisiert ist. Bei einer Datenübertragung
im GSM-Netzwerk ist diese Verbindung eine an V.24-Schnittstellen angepasste V.110-ratenangepasste
UDI-kodierte digitale
Vollduplexverbindung. In diesem Zusammenhang ist eine V.110-Verbindung
ein digitaler Übertragungskanal, der
ursprünglich
für die
ISDN-Technologie
entwickelt wurde, und der an die V.24-Schnittstelle angepasst ist, und der
eine Möglichkeit
bereitstellt, auch V.24-Statusse (Steuersignale) zu übertragen.
Die CCITT-Empfehlung für
eine V.110-ratenangepasste Verbindung
ist in dem CCITT Blue Book: V.110 offenbart. Die CCITT-Empfehlung
für eine
V.24-Schnittstelle
ist in dem CCITT Blue Book: V.24 offenbart. Bei nicht transparenten
Datendiensten verwendet eine GSM-Verbindung
außerdem
ein Funkverbindungsprotokoll (RLP). Die TAF passt eine mit der MS
verbundene Datenendgeräteausrüstung (DTE)
an die vorstehend angeführte
GSM V.110-Verbindung an, die über
eine physikalische Verbindung unter Verwendung eines oder mehr Verkehrskanäle aufgebaut wird.
Die IWF stellt eine Schnittstelle für die GSM V.110-Datenverbindung
zu einem anderen V.110- oder V.120-Netzwerk wie etwa dem ISDN oder
einem anderen GSM-Netzwerk oder einem anderen Durchgangsnetzwerk
wie etwa dem PSTN bereit. Die CCITT-Empfehlung für eine V.120-ratenangepasste
Verbindung ist in dem CCITT White Book: V.120 offenbart.
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Gemäß vorstehender
Beschreibung unterstützen
moderne Mobilsysteme verschiedene Tele- und Trägerdienste. Die Trägerdienste
des GSM-Systems sind in der GSM-Spezifikation
02.02, Version 5.0.1 bestimmt, und die Teledienste sind in der GSM-Spezifikation
02.03, Version 5.0.1 definiert.
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Die 4, 5 und 6 zeigen
Beispiele von Protokollen und Funktionen, die in der IWF (entweder
in dem MSC oder in dem WLL-spezifischen Netzwerkelement) für transparente
Trägerdienste, nicht
transparente Trägerdienste
und entsprechend für
einen transparenten Fax-G3-Dienst erforderlich sind. Eine nicht
transparente leitungsvermittelte Verbindung zwischen einem TAF und
einem IWF auf einem GSM-Verkehrskanal umfasst mehrere Protokollschichten,
die all diesen Diensten gemeinsam sind. Sie beinhalten verschiedene
Ratenanpassungsfunktionen (RA), wie etwa RA1' zwischen dem TAF und einer in dem BSS
platzierten Kanalcodeceinheit (CCU), RA1 zwischen der CCU und der
IWF, RAA zwischen der CCU und einer separat von der Basisstation
lokalisierten Umkodiereinheit (TRAU), und RA2 zwischen der TRAU
und der IWF. Die RR-Funktionen sind in den GSM-Empfehlungen 04.21
und 08.20 definiert. Die Kommunikation zwischen der CCU und der
TRAU ist in der GSM-Empfehlung 08.60 definiert. In der Funkschnittstelle
sind gemäß RA1' ratenangepasste
Informationen außerdem
auf die in der GSM-Empfehlung 5.03 definierte Weise kanalkodiert,
was durch die Blöcke
FEC in der MS und der CCU dargestellt ist. Die IWF und die TAF umfassen
außerdem
Protokolle einer höheren
Ebene, die für
jeden Dienst spezifisch sind. Bei dem in 4 gezeigten
asynchronen transparenten Trägerdienst
erfordert die IWF eine asynchron-zu-asynchron Umwandlung RA0 und
ein Modem zum Festnetz. Bei dem in 5 gezeigten
asynchronen nicht transparenten Trägerdienst erfordert die IWF
L2R-(Ebene 2 Relais)
und RLP-Protokolle und ein Modem zum Festnetz. Die L2R-Funktionalität für nicht
transparente zeichenorientierte Protokolle ist beispielsweise in der
GSM-Empfehlung 07.02 definiert. Das RLP-Protokoll ist in der GSM-Empfehlung
04.22 definiert. Das RLP ist ein Datenübertragungsblock-strukturiertes ausgeglichenes
(HDLC-Typ) Datenübertragungsprotokoll,
bei dem die Fehlerkorrektur auf einer Neuübertragung von gestörten Datenübertragungsblöcken auf
Anfrage der empfangenden Partei basiert. Die Schnittstelle zwischen
der IWF und einem Audiomodem MODEM steht beispielsweise in Übereinstimmung
mit der Empfehlung CCITT V.24 und ist in 5 mit L2
bezeichnet. In 6 erfordert die IWF GSM-Faksimile-Protokollfunktionen
und ein Modem. Der GSM-Faksimiledienst
ist in der GSM-Empfehlung 03.45 definiert.
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Gemäß vorstehender
Beschreibung wies ein Teilnehmer vormals eine getrennte MSISDN-Nummer
und eine Anpassungsausrüstung
gemäß dem Multinummernbezeichnungsschema
für jeden
Datendienst auf.
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Erfindungsgemäß werden
verschiedene Anpassungsausrüstungen
der verschiedenen Datendienste auf der Netzwerkseite in einen einzelnen Pool
integriert, wo alle Datendienste eine MSISDN-Nummer gemeinsam nutzen. 7 zeigt eine
erfindungsgemäße integrierte
Anpassungsausrüstung
oder einen Pool (Datenbasis) 41, der in Verbindung mit
der MSC angeordnet ist. Der Pool 41 umfasst einen oder
mehrere Kanalsteuereinrichtungen 400. Jede Kanalsteuereinrichtung 400 enthält alle
integrierten Anpassungsfunktionen, welche die Steuereinrichtung
unterstützen
sollten. Die Kanalsteuereinrichtung kann beispielsweise die UDI/RDI-Protokolle (ITU-T
V.110 und/oder ITU-T V.120) des Festnetzes, die 3,1 kHz-Modemfunktionen,
die Fax-G3-Funktionen und die PCM-Codecfunktionen (PCM-Kodierung-/Dekodierung)
unterstützen.
Die Kanalsteuereinrichtung 400 kann für jeden Verkehrskanal spezifisch
sein, wie bei 7, oder alternativ einer Gruppe von
Verkehrkanälen
gemeinsam sein, beispielsweise allen Verkehrskanälen auf einer 2 Mbit/s-PCM-Verbindung.
Jede Kanalsteuereinrichtung 400 des IWF-Pools 41 ist
mit einer Gruppenvermittlung GSW 21 des MSC parallel verbunden.
Mit der Gruppenvermittlung 21 sind außerdem dem BSS zugeführte digitale Übertragungsverbindungen 22 über Durchgangsvermittlungsabschlüsse (TE)
verbunden. Zudem sind mit der Gruppenvermittlung außerdem über die
TE Übertragungskanäle 23 von
anderen Telekommunikationsnetzwerken wie etwa dem ISDN oder dem
PSTN verbunden. Die Gruppenvermittlung GSW 21, die IWF
und der Aufbau, die Aufrechterhaltung und die Freigabe von Datenanrufen
werden durch eine Anrufsteuerung 43 gesteuert. Der Betrieb der
IWF wird durch eine IWF-Steuereinrichtung 44 gesteuert,
die unter der Überwachung
der Anrufsteuerung 43 eine freie Kanalsteuereinrichtung 400 auswählt und
mit der Datenverbindung für
einen Datenanruf verbindet. Die IWF-Steuereinrichtung kann außerdem eine
Poolsteuereinrichtung für
jeden IWF-Pool aufweisen. Ein Beispiel für Mobildienstvermittlungszentren,
wo die erfindungsgemäße Anpassungsausrüstung angewendet
werden kann, ist das DX200 MSC von Nokia Telecommunications.
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8 zeigt
ein allgemeines Blockschaltbild zur Darstellung eines Beispiels
der Integration der in den 4, 5 und 6 gezeigten
Anpassungsfunktionen in eine Kanalsteuereinrichtung 400.
Bei diesem Beispiel sind die RA1- und RA2-Ratenanpassungen 81 und 82 gegenüber dem
GSM-Verkehrskanal und die Modem- und PCM-Codecfunktionen 83 und
ISDN-Protokolle gegenüber
dem ISDN/PSTN-Übertragungskanal
allen Datendiensten gemeinsam. Die speziellen Funktionen der verschiedenen
Datendienste sind zwischen den vorstehend angeführten Funktionen als separate
Verzweigungen verbunden, und ein geeigneter kann für jeden
Datendienst mittels Auswahlschalter S1, S2, S3 und S4 ausgewählt werden.
Bei 8 können
die L2R/RLP-Funktionen 84 für einen
asynchronen nicht transparenten Datendienst ausgewählt werden,
die RA0-Funktionen 84 können
für einen
transparenten asynchronen Datendienst ausgewählt werden, und GSM-Faksimileadapterfunktionen 86 können für einen
G3-Faxdienst ausgewählt
werden. Eine Anrufton- und Binärmustererfassungseinrichtung 80 überwacht
den ISDN-PSTN-Verkehrskanal und erfasst die Signalisierung, Synchronisation
oder eine andere Eigenschaft, die von der anrufenden Partei des Dienstes
verwendet wird, und die für
den Datendienst typisch ist. Nachdem die Erfassungseinrichtung 80 den
Datendienst identifiziert hat, steuert sie die Schalter S1 und S2
zur Auswahl der entsprechenden Funktion 84, 85 oder 86 und
die Schalter S3 und S4, um entweder die Modem- oder RDI/UDI-Funktion auszuwählen, und
sie befiehlt der Kanalsteuereinrichtung 400 gegenüber dem
Festnetz auf die durch den Datendienst erforderliche Weise zu arbeiten.
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Es
sei angemerkt, dass bei einer praktischen Anwendung die Kanalsteuereinrichtung 400 mit
einem Signalprozessor wie etwa dem C541DSP von Texas Instruments
implementiert werden kann. Daher kann die detaillierte Implementierung
der Kanalsteuereinrichtung 400 oder des IWF-Pools 41 gemäß der Erfindung
nahezu ohne Schranken von einer Anwendung zur anderen variieren.
Der einzige erfindungswesentliche Faktor ist, dass die integrierte
IWF zwei oder mehr Datendienste identifiziert und unterstützt.
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Nachstehend
ist die Betriebsweise einer erfindungsgemäßen integrierten Anpassungseinrichtung
und der damit verbundene Aufbau eines Datenanrufs beschrieben.
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Erfindungsgemäß nutzen
alle in einen gemeinsamen IWF-Pool 41 integrierten Datendienste eine
MSISDN-Nummer. Die auf diese MSISDN-Nummer bezogene Dienstdefinition
ist in dem HLR zusammen mit den anderen Teilnehmerdaten gespeichert.
Bei dieser Dienstdefinition wird jeder MSISDN-Nummer ein GSM BCIE
zugewiesen, wobei die Anrufaufbauparameter, die normalerweise den Datendienst
definieren, wie etwa ITC (Information Transfer Capability – Informationsübertragungsbefähigung),
RA (Rate Adaptation – Ratenanpassung) und
Modembauart, als Werte definiert werden können, die unspezifiziert oder
als solche interpretiert sind. Bei der vorliegenden Anmeldung bezieht
sich ein unspezifizierter Anrufaufbauparameter allgemein auf einen
Wert, der nicht ein beliebiges Protokoll für die IWF definiert, sondern
der die IWF dazu führt,
die Identifizierung des Protokolls der Festnetzendgerätausrüstung von
dem Verkehrskanal zu versuchen. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung ignoriert die IWF diese Anrufaufbauparameter, falls
sie sich darauf beziehen, Datendienste voneinander zu unterscheiden.
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Nachstehend
ist der Aufbau eines MT-Anrufs gemäß der vorliegenden Erfindung
unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. Bei dem Beispiel beinhalten
die integrierten Datendienste den 3,1 kHz-Modemdienst, den Faxdienst
oder den UDI/RDI-Datendienst. Es sei jedoch angemerkt, dass die
Erfindung nicht auf diese Dienste beschränkt ist, sondern dass sie allgemein
auf alle Dienste anwendbar ist.
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Die
Signalisierungsverläufe
gemäß den 9A und 9B stellen
ein Beispiel dar, bei dem ein bei einer Mobilstation endender (MT)
Datenanruf von einer Endgeräteausrüstung (TE)
des Festnetzes zu der MSISDN-Nummer
des Mobilteilnehmers erfolgt, die den integrierten Datendiensten
des Teilnehmers gemeinsam ist. In einem derartigen Fall kommt der
Anruf am Mobilnetzwerk von dem ISDN/PSDN-Netzwerk an, aber es gibt
keine Signalisierungsunterstützung über die
gesamte Verbindung zwischen dem Mobilnetzwerk und dem TE für die Übertragung
der Protokollinformationen.
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Ein
an eine gemeinsame MSISDN-Nummer für Mobilteilnehmerdienste adressierter
Anruf kommt von dem ISDN-Netzwerk an dem GMSC des Mobilnetzwerkes
in der Form einer ANFANGSADRESSNACHRICHT (IAM) an. Das GMSC führt eine
Weiterleitungsinformationsanfrage WEITERLEITUNGSINFO SENDEN an die
Teilnehmer-HLR aus, die durch die angerufene MSISDN bestimmt ist.
Die Weiterleitungsinformationsanfrage umfasst außerdem die MSISDN-Nummer des
Teilnehmers. Das HLR fragt von den Teilnehmerdaten das der angerufenen MSISDN-Nummer
zugewiesene GSM BCIE ab. In diesem GSM BCIE weisen die Parameter
ITC, RA und Modembauart einen Wert auf, der beispielsweise unspezifiziert
ist. Das HLR überträgt dann
an das VLR eine Erreichbarkeitsnummernabfrage MSRN BEREITSTELLEN,
die das vorstehend angeführte GSM
BCIE enthält.
Das VLR speichert das GSM BCIE und weist dem Anruf eine Erreichbarkeitsnummer
MSRN zu. Die MSRN wird an das HLR übertragen, das es an das GMSC
weiterleitet.
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Das
GMSC leitet den Anrufer auf der Grundlage der MSRN an das MSC in
dem Bereich weiter, in dem sich die MS befindet. Das MSC fragt sodann von
den VLR Informationen für
den Aufbau eines zukünftigen
Anrufs auf der Grundlage der MSRN ab. Das VLR ruft anhand der MSRN
die vormals von dem HLR empfangene BCIE ab, und überträgt sie an das MSC. Falls das
BCIE eine vollständige
Dienstdefinition enthält,
kann das MSC die Parameter in dem BCIE verändern, um einen unspezifizierten
Dienst anzugeben. Das MSC überträgt danach
eine Anrufaufbaunachricht AUFBAU an die MS, die außerdem das
GSM BCIE enthält.
Die MS antwortet mit einer ANRUFBESTÄTIGUNG-NACHRICHT. Das MSC fragt
danach das BSS, die erforderlichen Funkkanäle mit einer ZUWEISUNGSANFRAGE-NACHRICHT
zu reservieren, und die BSS bestätigt
mit einer ZUWEISUNGSABSCHLUSS-NACHRICHT. Das MSC reserviert danach
die angeforderten integrierten IWF-Ressourcen durch Übertragung
einer IWF-AUFBAUNACHRICHT
an die IWF, die außerdem
das GSM BCIE enthält.
An diesem Punkt beginnt die IWF mit dem erfindungsgemäßem Betrieb.
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Die
IWF-Steuereinrichtung 44 empfängt eine das BCIE von der Anrufsteuerungseinrichtung 43 des MSC
enthaltende AUFBAU-Nachricht. Die IWF-Steuereinrichtung 44 analysiert
das BCIE, und da eine integrierte IWF-Ressource dem Datenanruf zugewiesen
wurde, ignoriert sie mögliche
die Datendienste unterscheidende Parameter. Mit anderen Worten konfiguriert
die IWF-Steuereinrichtung 44 nicht die Kanalsteuereinrichtung 400 (oder
im Falle eines HSCSD-Anrufs die Kanalsteuereinrichtungen), die für den Datenanruf
für einen
bestimmten Datendienst reserviert sind, sondern die Kanalsteuereinrichtung 40 bereitet
sich zur Überwachung
eines von dem Festnetz ankommenden Verkehrskanals vor. Die IWF bestätigt die
Zuweisung der Ressourcen mit einer BESTÄTIGUNG-Nachricht. Die MS informiert
mit einer WARNUNG-Nachricht darüber,
dass der angerufene Teilnehmer gewarnt ist. Die MSC überträgt wiederum
eine ADRESSENABSCHLUSS-Nachricht an die anrufende TE des Festnetzes,
die angibt, dass die Verbindung aufgebaut wurde. Die MS überträgt danach
eine VERBUNDEN-Nachricht, die angibt, dass der angerufene Teilnehmer
den Anruf annimmt, wonach das MSC eine ANTWORTSIGNAL-Nachricht an
die anrufende TE sendet. Das MSC leitet dann die IWF mit einer VORRICHTUNG-BEREIT-Nachricht. Die IWF
beginnt sodann erneut, auf erfindungsgemäße Weise zu arbeiten.
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Die
IWF-Steuereinrichtung 44 empfängt die VORRICHTUNG-BEREIT-Nachricht
von der Anrufsteuerungseinrichtung 43 des MSC, woraufhin
sie die Kanalsteuereinrichtung 400 des integrierten Pools 41 mit
der Gruppenvermittlung GSW 21 zwischen einem von der BSS
ankommenden Verkehrskanal und einem von dem PSTN ankommenden Verkehrskanal
verbindet.
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Nachdem
die Kanalsteuereinrichtung 400 mit der Leitung verbunden
wurde, beginnt die Steuereinrichtung (beispielsweise die Erfassungseinrichtung 80)
mit der Überwachung
des von dem Festnetz ankommenden Verkehrskanals. Die Kanalsteuereinrichtung 400 überprüft mit anderen
Worten, ob die von dem Festnetz empfangende Signalisierung oder Synchronisation
Eigenschaften eines von der Kanalsteuereinrichtung 400 unterstützten Datendienstes enthält. Bei
dem vorliegenden Beispiel überprüft die Kanalsteuereinrichtung 400 zunächst, ob
die von dem ISDN/PSTN ankommende Signalisierung eine Datenübertragungsblockkennung
enthält,
d. h. eine HDLC- Kennung
01111110, die für
das V.120-Protokoll charakteristisch ist. Falls dem so ist, wird
die Kanalsteuerungseinrichtung 400 zur Verwendung des V.120-Protokolls konfiguriert,
und sie beginnt gegenüber
dem Festnetz mit dem Betrieb in der durch das V.120-Protokoll erforderlichen
Weise. Die IWF signalisiert danach den Status des normalen Verkehrskanals
an die MS, und die Datenübertragung
kann beginnen.
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Die
Kanalsteuereinrichtung 400 beginnt die Synchronisation
des GSM-Verkehrskanals zwischen der TAF und der IWF spätestens,
nachdem der Festnetzdienst identifiziert wurde.
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Falls
bei der vorstehend beschriebenen Stufe kein V.120-Protokoll identifiziert
wird, überprüft die Kanalsteuereinrichtung 400,
ob die von dem Festnetz ankommende Signalisierung einen V.110-Synchronisationsdatenübertragungsblock
enthält.
Falls ein V.110-Synchronisationsdatenübertragungsblock empfangen
wird, wird die Kanalsteuereinrichtung 400 konfiguriert,
um das V.110-Protokoll zu verwenden, und sie beginnt, gegenüber dem
ISDN/PSTN gemäß dem V.110-Protokoll
zu arbeiten. Die IWF nimmt danach den Betrieb gemäß dem V.110-Protokoll
gegenüber
der TE wieder auf, und signalisiert den Verkehrskanalstatus zu der
MS in einer normalen Weise unter Verwendung von V.24-Statussen.
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Falls
auch kein V.110-Protokoll vorstehend identifiziert wird, überprüft die Kanalsteuereinrichtung 400,
ob ein Modemanrufton (1300 Hz) oder eine einen Digitalanruf angebende
Bitsequenz von dem PSTN/ISDN empfangen wird. Falls dem so ist, wird die
Kanalsteuereinrichtung 400 zur Unterstützung des Modemdienstes konfiguriert,
und sie beginnt, gegenüber
dem ISDN/PSTN gemäß dem Modemdienst zu
arbeiten. Dies bedeutet beispielsweise, dass ein Antwortton, eine
digitale Antwortbitsequenz oder ein Datenübertragungsblock übertragen
wird, und ein Standardmodemübergabeablauf
verwendet wird, der in einer Modemverbindung resultiert. Die IWF
fährt erneut
fort, gemäß dem V.110-Protokoll
gegenüber der
TE zu arbeiten, und signalisiert den Verkehrskanalstatus zu der
MS auf normale Weise unter Verwendung von V.24-Statusen.
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Falls
vorstehend auch kein Modemanrufton erkannt wird, überprüft die Kanalsteuereinrichtung 400,
ob ein Fax-G3-Anrufton
(1100 Hz) oder eine einen digitalen Anruf angebende Bitsequenz von
dem PSTN/ISDN empfangen wird, falls dem so ist, wird die Kanalsteuereinrichtung 400 konfiguriert,
um den Faxdienst zu unterstützen,
und sie beginnt, gemäß diesem
Dienst gegenüber
dem ISDN/PSTN zu arbeiten. Dies bedeutet beispielsweise die Übertragung eines
Antworttons, einer digitalen Antwortsequenz oder eines Datenübertragungsblocks,
und ein Standardfax-G3-Übergabeablauf,
der zu einer Fax-G3-Verbindung gemäß ITU-T T.30 führt. Die
IWF führt
erneut den Betrieb gemäß dem V.110-Protokoll gegenüber dem
TE fort und signalisiert den Verkehrskanalstatus an die MS auf normale
Weise unter Verwendung von V.24-Statussen, und sie beginnt gemäß dem GSM-Faxprotokoll
zu arbeiten.
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Falls
kein von der Signalsteuereinrichtung 400 unterstützter Datendienst
identifiziert wird, wird der Anruf entweder als fehlgeschlagen betrachtet und
somit freigegeben, oder es wird ein Versuch unternommen, den Verkehrskanal
gemäß einem
ausgewählten
Protokoll zu synchronisieren.
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Die
IWF kann eine Identifikation von verschiedenen Protokollen entweder
aufeinanderfolgend oder gleichzeitig ausführen.
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Eine
Teilintegration von Datendiensten ist ebenfalls möglich. Falls
beispielsweise lediglich der Modemdienst und die Fax-G3-Funktionen
integriert sind, nutzen diese Datendienste gemeinsam eine MSISDN-Nummer,
aber beispielsweise die UDI/RDI-Dienste weisen ihre eigene Nummer
auf. In diesem Fall ist die Signalsteuereinrichtung des integrierten
Pools 41 in der Lage, lediglich den Modemanrufton (1300
Hz) und den Fax-G3-Anrufton
(1100 Hz) zu erfassen, oder entsprechend die Anrufangabe Bitsequenzen
oder Datenübertragungsblöcke.
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Die
Erfindung ist vorstehend auf ein Mobilsystem angewandt beschrieben.
Die Erfindung kann außerdem
in den in den 2 und 3 gezeigten WLL-Systemen
angewendet werden. Der erfindungsgemäße integrierte IWF-Pool kann
in einem als WLL-Zugriffsknoten arbeitenden Vermittlungszentrum
im Wesentlichen auf dieselbe vorstehend in Verbindung mit einem
Mobildienstvermittlungszentrum beschriebene Weise implementiert
sein. Die Erfindung kann außerdem
auf ähnliche
Weise in Satellitensystemen angewendet werden.
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Die
Erfindung ist natürlich
ebenfalls zur Verwendung bei der leitungsvermittelten Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung
(HSCSD) anwendbar, wo mehrere parallele Verkehrskanäle auf einer
Funkschnittstelle für
dieselbe Datenverbindung verwendet werden. In einem derartigen Fall
gibt es einen Hochgeschwindigkeitsverkehrskanal gegenüber dem PSTN/ISDN,
und der Datendienst auf dem Kanal wird gemäß vorstehender Beschreibung
identifiziert.
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Die
Figuren und die dazugehörige
Beschreibung sind lediglich zur Darstellung der Erfindung gedacht.
Einzelheiten der Erfindung können
innerhalb des in den beigefügten
Patentansprüchen
offenbarten Erfindungsbereichs variieren.