EP1106019A2 - Verfahren zum routen von verbindungen über ein paketorientiertes kommunikationsnetz - Google Patents

Verfahren zum routen von verbindungen über ein paketorientiertes kommunikationsnetz

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Publication number
EP1106019A2
EP1106019A2 EP99953541A EP99953541A EP1106019A2 EP 1106019 A2 EP1106019 A2 EP 1106019A2 EP 99953541 A EP99953541 A EP 99953541A EP 99953541 A EP99953541 A EP 99953541A EP 1106019 A2 EP1106019 A2 EP 1106019A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
network
packet
ipn
routing
communication network
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP99953541A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Klaus Nimphius
Reinhard Becher
Jan Kreppel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nokia Solutions and Networks GmbH and Co KG
Original Assignee
Siemens AG
Nokia Siemens Networks GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG, Nokia Siemens Networks GmbH and Co KG filed Critical Siemens AG
Publication of EP1106019A2 publication Critical patent/EP1106019A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W8/00—Network data management
    • H04W8/02—Processing of mobility data, e.g. registration information at HLR [Home Location Register] or VLR [Visitor Location Register]; Transfer of mobility data, e.g. between HLR, VLR or external networks
    • H04W8/08—Mobility data transfer
    • H04W8/12—Mobility data transfer between location registers or mobility servers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W92/00—Interfaces specially adapted for wireless communication networks
    • H04W92/02—Inter-networking arrangements

Definitions

  • the invention relates to a method for routing connections via a packet-oriented communication network, the packet-oriented communication network having one or more zones, each with at least one network device for managing communication terminals in the zone and for communication with a mobile radio network, and at least the mobile radio network has a subscriber database for the management of mobile stations of mobile subscribers and uses a signaling protocol for communication between network devices of the mobile radio network.
  • a mobile radio network for example in accordance with the GSM standard (Global System for Mobile Communication) - has one or more subscriber databases for the management of mobile stations of mobile subscribers, of which at least one central database continuously stores the subscriber data and service data during the registration in the The network contains, while distributed databases distributed over radio areas of the mobile radio network temporarily store the subscriber data and service data only for the duration of the stay in the respective radio area.
  • a signaling protocol is used for mutual communication between the network devices of the mobile radio network, which consists, for example, of a signaling method according to central signaling system No. 7 (CCS7, Common Channel Signaling System No. 7).
  • Zones are defined in this standard, in each of which network devices (gateways, gatekeepers) for the management of the communication terminals (terminals) in the respective zone and for the communication with other telecommunication networks - such as a mobile radio network - are arranged.
  • the object of the present invention is to provide a method for routing connections by means of which the best possible interworking between a packet-oriented network and a mobile radio network is achieved and the knowledge of the mobile radio network remains minimal from the point of view of the packet-oriented network.
  • the signaling protocol for interworking with the subscriber database of the mobile radio network is supported by the network device of the packet-oriented communication network and a request to the packet-oriented communication network from the network device Subscriber database of the cellular network using the signaling protocol directed whether the connection is routed in the packet-oriented communication network or in the cellular network.
  • the subject matter of the invention makes it possible to query the subscriber database in the mobile radio network directly from the packet-oriented communication network without the need for complex adjustments. Knowledge about the mobile network and its functions and facilities specific to mobile communications remains minimal, which avoids dependency.
  • the request is answered by the subscriber database by sending back at least one piece of information to the packet-oriented communication network, on the basis of which the network device decides that the connection is routed in the packet-oriented communication network.
  • This method has the advantage that one piece of information is sufficient to make the decision about the type of routing - namely in the packet-oriented communication network.
  • This information preferably consists of a residence call issued for the mobile station of the mobile subscriber. number.
  • This routing number is then sent back from a zone into the mobile radio network after the connection has been routed in the packet-oriented communication network and is used to establish a connection to the mobile station.
  • the use of the residence number which is usually only used in the mobile radio network, on the one hand enables simple evaluation and recognition of the type of routing and, on the other hand, the immediate provision of routing information for the final connection establishment in the mobile radio network, depending on the current location of the mobile subscriber or his mobile station .
  • the request is answered by the subscriber database by sending back at least one piece of information to the packet-oriented communication network, on the basis of which the network device decides that the connection is routed in the mobile radio network.
  • This method also has the advantage that one piece of information is sufficient to make the decision about the type of routing - namely in the mobile radio network.
  • This information preferably consists of information specific to the mobile radio network or error information which has the advantage of simple evaluation and detection of the routing.
  • the subscriber database makes a decision based on the request as to whether the routing of the connection is carried out in the packet-oriented communication network or in the mobile radio network, and answers the request by sending back at least one piece of information to the packet-oriented communication network that signals the decision to the network device .
  • the decision is thus made in the mobile radio network and only the result of the decision needs to be communicated to the packet-oriented communication network.
  • Another embodiment of the solution according to the invention provides for checking in the mobile radio network whether the routing of the connection within the packet-oriented communication network between a home zone and a visitor zone is permitted.
  • This additional check offers the advantage of a general query as to whether routing in the packet-oriented communication network is permitted for the moving mobile subscriber, which leads to a final routing of the connection into a radio area - for example, differently from his home mobile radio network.
  • the routing into this radio area via the packet-oriented communication network can be more unfavorable than the routing between the home cellular network and said radio area, in particular with regard to charging the connection.
  • the subscriber database transmits operator information about the operator of a home zone to a further subscriber database which belongs to a radio area of the mobile radio network which is currently serving the mobile station.
  • This further subscriber database evaluates operator information about operators of visitor zones, each of which enables access from the packet-oriented communication network to the radio area of the mobile radio network, and the operator information received from the home zone for further control of the routing of the connection.
  • the further subscriber database stores the operator information about operators of visitor zones and makes it available to the subscriber database that receives the request from the packet-oriented communication network. This operator information is then evaluated in order to further control the routing of the connection in the mobile radio network or in the packet-oriented communication network.
  • FIG 2 shows the message flow between the network devices according to FIG 1 for routing the connection in the packet-oriented communication network
  • FIG. 3 shows the message flow between the network devices according to FIG. 1 for routing the connection in the mobile radio network.
  • FIG. 1 shows network devices of a mobile radio network PLMN, using the example of the GSM standard, and network devices of a packet-oriented communication network IPN, using the example of the H.323 standard, between which interworking can be carried out to route connections according to the invention.
  • the invention is not restricted to the networks and their facilities given by way of example, nor to the standards mentioned.
  • a connection configuration is assumed such that a connection is to be initiated by a stationary subscriber in the communication network IPN via a communication terminal T and routed to a mobile station MS of a mobile subscriber in the mobile radio network PLMN.
  • a mobile station MS of the mobile radio network PLMN to a communication terminal T of the communication network IPN or between two mobile stations MS with the via the communication network IPN as a transit network - for which the interworking according to the invention is carried out in an analogous manner Application.
  • the mobile station MS is wirelessly connected as a communication terminal of the mobile subscriber via an air interface to a base station system with fixed base stations and base station controls.
  • the base station system is connected to a switching system, the essential network devices for the routing of connections are shown in FIG.
  • the switching system thus has at least one subscriber database HLR (Home Location Register), which is arranged as a central device for managing all mobile subscribers registered in the network and permanently stores their subscriber data and service data for the duration of their registration.
  • HLR Home Location Register
  • VLR Visitor Location Register
  • each of which is arranged as a decentralized device for managing the mobile subscribers currently located and registered in a radio area and temporarily storing their subscriber data and service data for the duration of their stay.
  • the current location of the mobile station MS whose mobile subscriber is usually located in his home mobile radio network PLMN, is in a visitor mobile radio network VPLMN (Visited Public Land Mobile Network).
  • VPLMN Visitd Public Land Mobile Network
  • the subscriber is managed by a subscriber database VLR responsible for him and is looked after by an associated mobile switching center.
  • This mobile switching center takes on switching functions, including routing and connection establishment, for the subscribers or mobile stations located in its coverage area.
  • the visitor mobile switching center VMSC Visitisited Mobile Switching Center looks after the mobile station MS involved in establishing the connection.
  • the subscriber database HLR is connected to an access mobile switching center GMSC (Gateway Mobile Switching Center), which forms the interface of the cellular network PLMN to other telecommunication networks and routes incoming connections.
  • GMSC Global Mobile Switching Center
  • the subscriber database HLR is coupled to the other subscriber databases VLR for the exchange of data, messages and signaling information.
  • Communication between the network devices of the mobile radio network enables a signaling protocol CCS7 (Common Channel Signaling System No. 7), which comprises a mobile radio-specific user part MAP (Mobile Application Part).
  • CCS7 Common Channel Signaling System No. 7
  • MAP Mobile Application Part
  • the ITU standard H.323 has established itself as the basis for the communication connections in the IPN communication network. Therefore, the network devices exchange data, messages and signaling information via a corresponding communication protocol IP (Internet Protocol).
  • IP Internet Protocol
  • H.323 defines zones (domains) for the communication network IPN, of which, by way of example, a home zone HD (home domain) and a visitor zone (visited domain) are shown, which are arranged locally separated from one another. Home zone HD and visitor zone VD can also coincide in a single zone.
  • a network device GAW (gateway) and a network device GAK (gatekeeper) are arranged in each zone HD, VD and are connected to one another.
  • the network device GAK takes over the administration and monitoring of the communication terminals T (terminals) registered in the respective zone HD, VD - comparable to the function of the subscriber database HLR in the mobile radio network.
  • the network device GAW takes over the administration and monitoring of the communication terminals T (terminals) registered in the respective zone HD, VD
  • the two network devices GAW, GAK are designed as separate devices, however, they can also be integrated in a single device with both functionalities.
  • the signaling protocol CCS7 for interworking with the subscriber database HLR of the mobile radio network PLMN is supported by the network device GAK - in connection with the network device GAW - of the communication network IPN and a request (interrogation) to the subscriber database HLR from the communication network IPN Cellular network PLMN directed using the signaling protocol CCS7.
  • This request is to bring about a decision as to whether the routing of the connection is carried out in the communication network IP or in the mobile radio network PLMN.
  • This makes it possible to query the subscriber database HLR in the mobile radio network PLMN directly from the packet-oriented communication network IPN without the need for complex adjustments.
  • Knowledge about the mobile network and its functions and facilities specific to mobile communications remains minimal, which avoids dependency.
  • the combination of interworking of different networks with a decision about the type of routing - either in one network IP or in the other network PLMN - leads to more flexibility for both the mobile subscribers of the PLMN mobile network and for the stationary subscribers of the IPN communication network Establishing a connection and when charging the established connections.
  • the connection between the home zone HD and the visitor zone VD is first established according to the signaling protocol IP and then from the visitor zone VD according to the signaling protocol CCS7 into the radio area the mobile station MS, in the present example to the mobile switching center VMSC of the visitor mobile radio network VPLMN.
  • the subscriber database HLR transmits a residence number (MSRN, see FIG. 2) used for the final connection establishment in the mobile radio network.
  • the CCS7 signaling protocol includes a user part ISUP (ISDN User Part) or a signaling system DSS.l (Digital Subscriber Signaling No.l).
  • the invention makes it possible to directly query the subscriber database HLR of the home mobile radio network PLMN from the IP network and to establish the connection to the visitor mobile radio network VPLMN with the received call number without having to implement further mobile radio-specific functions in the IP network .
  • FIG. 2 shows the message flow between the network devices of FIG. 1 in the event that the routing of the connection via the communication network IP is permitted.
  • the permission to route depends on a decision made either in the mobile network PLMN, preferably from the subscriber database HLR, or in the communication network IPN, preferably from the
  • Network device GAK is taken.
  • the message flow comprises several steps (1) to (8), which are explained below.
  • the network device GAK recognizes from the dialed number that a connection via the communication terminal T managed in the home zone HD was initiated by a stationary subscriber - the A subscriber - and to a mobile station MS of a mobile subscriber - the B Participant - is to be built. In the present example, the network device GAK therefore causes the network device GAW to start the direct request (interrogation) to the mobile radio network PLMN.
  • the direct interrogation can also be carried out by the network facility GAK.
  • the network device GAW (or the network device GAK) then sends the message SRI (Send Routing Info) in accordance with the signaling protocol CCS7 supported by the IP network to the subscriber database HLR in the mobile radio network PLMN.
  • SRI Send Routing Info
  • the subscriber database HLR checks in which rather subscriber database VLR he is currently registered, ie in which radio area he is located.
  • the subscriber database HLR sends a message PRN (Provide Roaming Number) to the subscriber database VLR and in response receives a message PRN-R (Provide Roaming Number Response), which is a residence number MSRN (Mobile Station Roaming Number) for contains the establishment of the connection to the B subscriber or to its mobile station MS.
  • PRN Public Roaming Number
  • PRN-R Public Roaming Number Response
  • the subscriber database sends HLR in accordance with that supported by the IP network Signaling protocol CCS7 returns this residence number MSRN in a message SRI-R (Send Routing Info Response) to the requesting network device GAW (or network device GAK) of the communication network IPN.
  • SRI-R Send Routing Info Response
  • the information received by the network device GAW is passed on to the network device GAK. From the evaluation of the information, it recognizes that it is a residence number MSRN and decides to route the connection in the communication network IPN.
  • the subscriber database HLR can make the decision based on the request by means of the message SRI whether the routing of the connection initially remains in the communication network IPN or is carried out in the mobile radio network PLMN. In this case, it answers the request by sending back at least one piece of information to the communication network IPN, which signals the decision to the network device GAK.
  • An additional parameter is preferably used as information
  • routing allowed e.g. routing allowed / not allowed
  • the residence number MSRN signals the network device GAK of the home zone HD to which radio area of the mobile radio network the final routing is to be carried out.
  • the network device GAK uses zone information to identify the individual zones to correlate the residence number MSRN with the visitor zone VD in the vicinity of the radio area and establishes the connection to the network device GAK of the visitor zone VD in accordance with the H.323 standard.
  • the residence number MSRN is communicated to this network facility GAK. Communication between the two network devices GAK, designated GGC (Gatekeeper Gatekeeper Communication) in FIG. 2, is possible in accordance with the H.323 standard.
  • the network device GAK of the visitor zone VD recognizes from the incoming residence number MSRN that the connection is to be routed into the mobile radio network and initiates the network device GAW a connection establishment message according to the signaling protocol CCS7 with a destination address CdPA (Called Party Address) B subscriber, which consists of the residence number MSRN, to the mobile switching center VMSC in the visitor's mobile network VPLMN.
  • CdPA Called Party Address
  • Either the ISUP user part or the DSS .1 signaling system is used as the CCS7 signaling protocol.
  • the mobile switching center VMSC finally establishes the connection to the mobile station MS of the mobile B subscriber via the base station system according to the known GSM method for incoming connections (mobile terminated call).
  • the subscriber database HLR determines whether routing via the IPN communication network - between the home zone HD and visitor zone VD - in the current radio area of the mobile station MS, ie in the present example in the visitor mobile radio network VPLMN, is generally permitted from the point of view of the home mobile radio network PLMN.
  • a parameter is used that can be stored in the subscriber database HLR or externally in a routing table (IP Roaming Table).
  • An example of a criterion in which routing in the IPN communication network is not permitted is when there is no relationship between the operator of the home zone HD and its network devices GAK, GAW and possible visitor zones VD and their network devices GAK, GAW exists, ie the connection would be made via a network device GAW, over which a control would not be possible.
  • Another example of avoiding IP routing is given if the charging via the IPN network to the VPLMN network would be less favorable than via the PLMN network.
  • operator information about the operators of the zones - for example about the operator of the home zone HD - can also be transmitted in the message of the direct request by the network device GAK to the subscriber database HLR.
  • the subscriber database HLR transmits this operator information to the subscriber database VLR.
  • the subscriber database VLR can use this information and operator information about operators of visitor zones, each of which allows access from the communication network IPN to the radio area of the mobile radio network VPLM, to influence the further control of the routing of the connection. For this purpose, it stores and evaluates a list of the zone operators to which the VPLMN mobile network allows access.
  • the result of the check can be, for example: •
  • the cost of routing the connection via the IPN network with a transition between two zone operators is more expensive than routing directly via the PLMN or VPLMN mobile radio network.
  • the subscriber database VLR can send back a parameter (IP routing allowed / not allowed) or an error message with which the further connection establishment is controlled. This may require the extension of the existing MAP protocol.
  • the subscriber database VLR can send back a list of the operators to whom the mobile radio network VPLMN allows access. This information can also be processed in the subscriber database HLR.
  • the subscriber database HLR can send the operator information to the interrogating zone operator, who can then use the list to carry out the routing in the network IPN via appropriately selected zone operators, provided that further routes in the network IPN are permitted by the mobile radio network PLMN, see basic method according to the invention.
  • the functionalities shown in the example have been described on the GSM network.
  • the CCS7 or MAP signaling protocol has been described as an example for the interrogation of the subscriber database HLR.
  • the method according to the invention can also be used for other protocols in which database accesses take place - such as IS-41, CAP (CAMEL Application PART) etc. - and / or for analog functions in other mobile radio networks such as the future UMTS network (Universal Mobile Telecommunication Systems) can be used.
  • 3 shows the message flow between the network devices of FIG. 1 in the event that the routing of the connection is only permitted via the mobile radio network PLMN, but not via the communication network IPN.
  • the permission to route depends on a decision that is made either in the mobile radio network PLMN, preferably by the subscriber database HLR, or in the communication network IPN, preferably by the network device GAK.
  • the message flow comprises several steps (1) to (8), which are explained below.
  • the network device GAK recognizes from the dialed number that a connection via the communication terminal T managed in the home zone HD was initiated by a stationary subscriber - the A subscriber - and to a mobile station MS of a mobile subscriber - of the B participant - is to be built up.
  • the network device GAK therefore causes the network device GAW to start the direct request (interrogation) to the mobile radio network PLMN.
  • the direct interrogation can also be carried out by the network facility GAK.
  • the network device GAW (or the network device GAK) then sends the message SRI (Send Routing Info) in accordance with the signaling protocol CCS7 supported by the IP network to the subscriber database HLR in the mobile radio network PLMN.
  • SRI Send Routing Info
  • the subscriber database HLR checks in which subscriber database VLR he is currently registered, ie in which radio area he is located. If, for example, the dialed number is not assigned to a mobile subscriber, the subscriber database HLR supplies error information ERR (Error) - see step (5) below.
  • connection must be established in the PLMN mobile network, since it can be a different type of phone number, such as a PBX number, mailbox number, special number, service number, etc. Aborting the connection does not make sense, but routing takes place via the mobile switching center GMSC - see step (7) below.
  • the subscriber database HLR sends a message PRN (Provide Roaming Number) to the subscriber database VLR. In response, it receives a message PRN-R (Provide Roaming Number Response), which can contain but does not have to contain a residence number MSRN. If, in addition to the residence number MSRN or instead of the residence number MSRN, there is one or more information that would not allow routing in the IP network, the connection is established differently from that in FIG. 2.
  • This information is, for example, FTN (Forwarded To Number), CSI (CAMEL Service Indication), SCM (Service Class Mark) etc., which are stored in the subscriber database HLR with regard to the establishment of a connection to the B subscriber or to his mobile station MS.
  • FTN Forward To Number
  • CSI CAMEL Service Indication
  • SCM Service Class Mark
  • the FTN information refers to one for the mobile
  • Subscriber set call forwarding and identifies the destination number of the redirection. If, for example, it is a conditional call redirection set for the B subscriber, the information FTN is stored and transmitted by the subscriber database VLR. Since the type of the destination number FTN - e.g. Mailbox, landline number, mobile number, etc. - is not known in the IPN communication network and interactions between performance features of different networks can occur, routing takes place via the mobile switching center GMSC - see step (7) below - of the addressed mobile network PLMN.
  • the destination number FTN e.g. Mailbox, landline number, mobile number, etc.
  • the information CSI relates to interworking of the mobile subscriber with a CAMEL / IN service (Customized Application Mobile Enhanced Logic / Intelligent Network), in which the connection is controlled via appropriate CAP / INAP protocols.
  • CAMEL / IN service Customerized Application Mobile Enhanced Logic / Intelligent Network
  • This knowledge does not exist in communication nication network IPN so that the routing takes place via the mobile switching center GMSC - see step (7) below - of the addressed mobile radio network PLMN.
  • the SCM information relates to the use of an IN-based supplementary service that is not simulated in the IPN communication network. For this reason, the routing is also carried out via the mobile switching center GMSC - see step (7) below - of the addressed mobile radio network PLMN.
  • the subscriber database HLR sends this information FTN, CSI according to the signaling protocol CCS7 supported by the IP network , SCM back in a message SRI-R (Send Routing Info Response) to the requesting network device GAW of the communication network IPN.
  • the error information ERR can also be contained in the response message SRI-R.
  • the information received by the network device GAW is passed on to the network device GAK. From the evaluation of the information, it recognizes that it is not the residence number, but at least one piece of information different from it, and decides not to route the connection in the IPN communication network.
  • the subscriber database HLR can make the decision based on the request by means of the message SRI whether the routing of the connection initially remains in the communication network IPN or is carried out in the mobile radio network PLMN. In this case, it answers the request by sending back at least one piece of information to the communication network IPN, which signals the decision to the network device GAK.
  • An additional parameter is preferably used as information (e.g. routing allowed / not allowed) to identify the type of routing included in the signaling protocol CCS7. It is also possible to transmit error information to identify routing in the PLMN mobile radio network instead of a parameter with negative information (for example routing not allowed).
  • the network device GAK On the basis of the receipt of one of the exemplary information FTN, CSI, SCM from the subscriber database HLR, the network device GAK routes the connection directly or via the network device GAW or via another network device GAW to the mobile switching center GMSC of the addressed mobile radio network PLMN .
  • the network device GAK or GAW uses an initialization message IAM (Initial Address Message) according to the user part ISUP or an initialization message SETUP according to the signaling system DSS.l.
  • the destination address (called party address) of the B subscriber is also sent.
  • the interrogation of the subscriber database HLR and the query of the subscriber database VLR for the residence number MSRN are carried out again - in accordance with the usual connection setup for an incoming connection (mobile terminated call).
  • the mobile switching center GMSC of the addressed mobile radio network PLMN After receiving the residence number MSRN, the mobile switching center GMSC of the addressed mobile radio network PLMN routes the connection to the mobile switching center VMSC responsible for the mobile subscriber or its mobile station MS in the visitor mobile radio network VPLMN.
  • the mobile switching center VMSC finally establishes the connection to the mobile station MS of the mobile B subscriber via the base station system according to the known GSM method for incoming connections.

Abstract

Ausgehend von einem paketorientierten Kommunikationsnetz (IPN) mit einer oder mehreren Zonen (HD, VD), die jeweils zumindest eine Netzeinrichtung (GAK, GAW) aufweisen, und einem Mobilfunknetz (PLMN), das zumindest eine Teilnehmerdatenbasis (HLR) aufweist und ein Signalisierungsprotokoll (CCS7) nutzt, wird erfindungsgemäß von der Netzeinrichtung (GAK, GAW) des paketorientierten Kommunikationsnetzes (IPN) das Signalisierungsprotokoll (CCS7) für ein Interworking mit der Teilnehmerdatenbasis (HLR) des Mobilfunknetzes (PLMN) unterstützt sowie aus dem paketorientierten Kommunikationsnetz (IPN) von der Netzeinrichtung (GAK, GAW) eine Anfrage an die Teilnehmerdatenbasis (HLR) des Mobilfunknetzes (PLMN) unter Nutzung des Signalisierungsprotokolls (CCS7) gerichtet, ob das Routing der Verbindung im paketorientierten Kommunikationsnetz (IPN) oder im Mobilfunknetz (PLMN) durchgeführt wird.

Description

Beschreibung
Verfahren zum Routen von Verbindungen über ein paketorientiertes Kommunikationsnetz
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Routen von Verbindungen über ein paketorientiertes Kommunikationsnetz, wobei das paketorientierte Kommunikationsnetz eine oder mehrere Zonen mit jeweils zumindest einer Netzeinrichtung für die Ver- waltung von Kommunikationsendgeräten in der Zone und für die Kommunikation mit einem Mobilfunknetz aufweist, und das Mobilfunknetz zumindest eine Teilnehmerdatenbasis für die Verwaltung von Mobilstationen mobiler Teilnehmer aufweist und ein Signalisierungsprotokoll für die Kommunikation zwischen Netzeinrichtungen des Mobilfunknetzes benutzt.
Bekanntlich weist ein Mobilfunknetz - beispielsweise das gemäß dem GSM-Standard (Global System for Mobile Communication) - eine oder mehrere Teilnehmerdatenbasen für die Verwaltung von Mobilstationen mobiler Teilnehmer auf, von denen zumindest eine zentrale Datenbasis die Teilnehmerdaten und Dienstedaten ständig während der Dauer der Registrierung im Netz enthält, während auf Funkgebiete des Mobilfunknetzes verteilte dezentrale Datenbasen die Teilnehmerdaten und Dienstedaten temporär nur für die Dauer des Aufenthalts im jeweiligen Funkgebiet speichern. Zur gegenseitigen Kommunikation der Netzeinrichtungen des Mobilfunknetzes wird ein Signalisierungsprotokoll benutzt, das beispielsweise aus einem Signali- sierungsverfahren nach dem zentralen Zeichengabesystem Nr. 7 (CCS7, Common Channel Signaling System No . 7) besteht.
In zunehmendem Maße wird ein Zusammenwirken und eine Zusammenschaltung von Mobilfunknetzen mit anderen Telekommunikationsnetzen diskutiert. So nimmt die Bedeutung des Routings (Leitweglenkung) von Verbindungen über alternative Netze, beispielsweise über paketorientierte Netze wie das Internet mit zugehörigem Internet-Protokoll (IP, Internet Protocol), zu. Für eine Unterstützung der Verbindungsbehandlung müssen folgende Verbindungskonfigurationen beherrscht werden:
• IP-Netz zu IP-Netz • Mobilfunknetz zu IP-Netz
• IP-Netz zu Mobilfunknetz
• Mobilfunknetz zu Mobilfunknetz via IP-Netz als Transitnetz.
Als Basis für die Kommunikationsverbindungen in IP-Netzen hat sich der ITU-Standard H.323 (Visual telephone Systems and equipment for local area networks which provide a non guaran- teed quality of Service) durchgesetzt. In diesem Standard sind Zonen (Domains) definiert, in denen jeweils Netzeinrichtungen (Gateway, Gatekeeper) für die Verwaltung der Kommuni- kationsendgeräte (Terminals) in der jeweiligen Zone und für die Kommunikation mit anderen Telekommunikationsnetzen - wie beispielsweise einem Mobilfunknetz - angeordnet sind.
Allgemein ist beim Interworking zwischen unterschiedlichen Netzen erstrebenswert, die jeweiligen Netzfunktionen möglichst orthogonal zu gestalten, d.h. das Wissen eines Netzes über das andere Netz minimal zu halten, um Abhängigkeiten zu vermeiden und aufwendige Anpassungen zu umgehen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Routen von Verbindungen anzugeben, durch das ein möglichst optimales Interworking zwischen einem paketorientierten Netz und einem Mobilfunknetz erreicht wird und dabei das Wissen über das Mobilfunknetz aus Sicht des paketorientierten Netzes trotzdem minimal bleibt.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Ausgehend von einem paketorientierten Kommunikationsnetz mit einer oder mehreren Zonen, die jeweils zumindest eine Netz- einrichtung aufweisen, und einem Mobilfunknetz, das zumindest eine Teilnehmerdatenbasis aufweist und ein Signalisierungsprotokoll nutzt, wird erfindungsgemäß von der Netzeinrichtung des paketorientierten Kommunikationsnetzes das Signalisie- rungsprotokoll für ein Interworking mit der Teilnehmerdatenbasis des Mobilfunknetzes unterstützt sowie aus dem paketorientierten Kommunikationsnetz von der Netzeinrichtung eine Anfrage an die Teilnehmerdatenbasis des Mobilfunknetzes unter Nutzung des Signalisierungsprotokolls gerichtet, ob das Rou- ting der Verbindung im paketorientierten Kommunikationsnetz oder im Mobilfunknetz durchgeführt wird. Durch den Gegenstand der Erfindung ist eine Abfrage der Teilnehmerdatenbasis im Mobilfunknetz direkt aus dem paketorientierten Kommunikationsnetz möglich, ohne dass es aufwendiger Anpassungen be- darf. Das Wissen über das Mobilfunknetz und seine mobilfunkspezifischen Funktionen und Einrichtungen bleibt minimal, was eine Abhängigkeit vermeidet. Die Kombination eines Interwor- kings unterschiedlicher Netze mit einer Entscheidung über die Art des Routings - entweder in dem einen Netz oder in dem an- deren Netz - führt sowohl für die mobilen Teilnehmer des Mobilfunknetzes als auch für die stationären Teilnehmer des paketorientierten Kommunikationsnetzes zu mehr Flexibilität beim Verbindungsaufbau und bei der Vergebührung der aufgebauten Verbindungen.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird die Anfrage von der Teilnehmerdatenbasis durch Rücksenden zumindest einer Information an das paketorientierte Kommunikationsnetz beantwortet, anhand der die Netzeinrichtung entscheidet, dass das Routing der Verbindung im paketorientierten Kommunikationsnetz erfolgt. Dieses Verfahren hat den Vorteil, dass bereits eine Information genügt, um die Entscheidung über die Art des Routings - nämlich im paketorientierten Kommunikationsnetz - zu treffen.
Vorzugsweise besteht diese Information aus einer für die Mobilstation des mobilen Teilnehmers vergebenen Aufenthaltsruf- nummer. Diese Aufenthaltsrufnummer wird dabei nach dem Routing der Verbindung im paketorientierten Kommunikationsnetz von einer Zone aus in das Mobilfunknetz rückgesendet und zum Verbindungsaufbau zur Mobilstation benutzt. Die Verwendung der üblicherweise nur im Mobilfunknetz verwendeten Aufenthaltsrufnummer ermöglicht zum einen eine einfache Auswertung und Erkennung der Art des Routings sowie zum anderen die unmittelbare Bereitstellung einer Routing-Information für den finalen Verbindungsaufbau im Mobilfunknetz abhängig vom aktu- eilen Aufenthaltsort des mobilen Teilnehmers bzw. seiner Mobilstation.
Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung wird die Anfrage von der Teilnehmerdatenbasis durch Rücksenden zumindest einer Information an das paketorientierte Kommunikationsnetz beantwortet, anhand der die Netzeinrichtung entscheidet, dass das Routing der Verbindung im Mobilfunknetz erfolgt. Auch dieses Verfahren hat den Vorteil, dass bereits eine Information genügt, um die Entscheidung über die Art des Routings - nämlich im Mobilfunknetz - zu treffen. Vorzugsweise besteht diese Information aus einer mobilfunknetzspezifischen Information oder einer Fehlerinformation, die den Vorteil einer einfachen Auswertung und Erkennung des Routings mit sich bringen.
Gemäß einer alternativen Weiterbildung der Erfindung trifft die Teilnehmerdatenbasis auf Grund der Anfrage eine Entscheidung, ob das Routing der Verbindung im paketorientierten Kommunikationsnetz oder im Mobilfunknetz durchgeführt wird, und beantwortet die Anfrage durch Rücksenden zumindest einer Information an das paketorientierte Kommunikationsnetz, die der Netzeinrichtung die Entscheidung signalisiert. Damit erfolgt die Entscheidung im Mobilfunknetz und lediglich das Ergebnis der Entscheidung braucht dem paketorientierte Kommuni- kationsnetz mitgeteilt zu werden. Eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung sieht vor, im Mobilfunknetz zu überprüfen, ob das Routing der Verbindung innerhalb des paketorientierten Kommunikationsnetzes zwischen einer Heimat-Zone und einer Besucher-Zone erlaubt ist. Diese zusätzliche Überprüfung bietet den Vorteil einer generellen Abfrage, ob für den sich bewegenden mobilen Teilnehmer ein Routing im paketorientierten Kommunikationsnetz erlaubt ist, das zu einem finalen Routing der Verbindung in ein Funkgebiet - beispielsweise abweichend von seinem Heimat- Mobilfunknetz - führt. Das Routing in dieses Funkgebiet über das paketorientierte Kommunikationsnetz kann insbesondere hinsichtlich der Vergebührung der Verbindung ungünstiger sein als das Routing zwischen Heimat-Mobilfunknetz und besagtem Funkgebiet .
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung übersendet die Teilnehmerdatenbasis eine Betreiberinfor- mation über den Betreiber einer Heimat-Zone an eine weitere Teilnehmerdatenbasis, die zu einem die Mobilstation aktuell versorgenden Funkgebiet des Mobilfunknetzes gehört. Diese weitere Teilnehmerdatenbasis wertet Betreiberinformationen über Betreiber von Besucher-Zonen, die jeweils einen Zugang vom paketorientierten Kommunikationsnetz zum Funkgebiet des Mobilfunknetzes ermöglichen, sowie die empfangene Betreiber- Information der Heimat-Zone zur weiteren Steuerung des Routings der Verbindung aus.
Gemäß einer alternativen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die weitere Teilnehmerdatenbasis die Betreiberinformationen über Betreiber von Besucher-Zonen speichert und der Teilnehmerdatenbasis, die die Anfrage aus dem paketorientierten Kommunikationsnetz empfängt, zur Verfügung stellt. Diese Betreiberinformationen werden dann zur weiteren Steuerung des Routings der Verbindung im Mobilfun- knetz oder im paketorientierten Kommunikationsnetz ausgewertet . Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Im einzelnen zeigen
FIG 1 das Interworking zwischen Einrichtungen eines Mo- bilfunknetzes und eines paketorientierten Kommunikationsnetzes für das Routing von Verbindungen gemäß der Erfindung,
FIG 2 den Nachrichtenfluß zwischen den Netzeinrichtungen gemäß FIG 1 für das Routing der Verbindung im paketorientierten Kommunikationsnetz, und
FIG 3 den Nachrichtenfluß zwischen den Netzeinrichtungen gemäß FIG 1 für das Routing der Verbindung im Mo- bilfunknetz.
FIG 1 zeigt Netzeinrichtungen eines Mobilfunknetzes PLMN, am Beispiel des GSM-Standards, und Netzeinrichtungen eines paketorientierten Kommunikationsnetzes IPN, am Beispiel des H.323-Standards, zwischen denen ein Interworking zum Routen von Verbindungen gemäß der Erfindung erfolgen kann. Die Erfindung ist weder auf die beispielhaft angegebenen Netze und ihre Einrichtungen noch auf die erwähnten Standards beschränkt . Im dargestellten Beispiel sei eine Verbindungskon- figuration derart angenommen, dass eine Verbindung von einem stationären Teilnehmer im Kommunikationsnetz IPN über ein Kommunikationsendgerät T initiiert und an eine Mobilstation MS eines mobilen Teilnehmers im Mobilfunknetz PLMN geroutet werden soll. Ebenso sind andere Szenarien denkbar - wie z.B. das Routen von Verbindungen von einer Mobilstation MS des Mobilfunknetzes PLMN zu einem Kommunikationsendgerät T des Kommunikationsnetzes IPN oder zwischen zwei Mobilstationen MS mit dem via dem Kommunikationsnetz IPN als Transitnetz - für die das Interworking gemäß der Erfindung in analoger Weise Anwendung findet. Gemäß der bekannten Netzarchitektur eines Mobilfunknetzes ist die Mobilstation MS als Kommunikationsendgerät des mobilen Teilnehmers über eine Luftschnittstelle an ein Basisstationssystem mit ortsfesten Basisstationen und Basisstationssteue- rungen drahtlos angeschlossen. Das Basisstationssystem ist mit einem Vermittlungssystem verbunden, deren wesentliche Netzeinrichtungen für das Routing von Verbindungen in FIG 1 dargestellt sind. So verfügt das Vermittlungssystem über zumindest eine Teilnehmerdatenbasis HLR (Home Location Regi- ster) , die als zentrale Einrichtung zur Verwaltung aller im Netz registrierten mobilen Teilnehmer angeordnet ist und deren Teilnehmerdaten und Dienstedaten für die Dauer ihrer Registrierung ständig speichert. Darüber hinaus weist das Vermittlungssystem eine oder mehrere Teilnehmerdatenbasen VLR (Visitor Location Register) auf, die jeweils als dezentrale Einrichtung zur Verwaltung der in einem Funkgebiet aktuell befindlichen und registrierten mobilen Teilnehmer angeordnet sind und deren Teilnehmerdaten und Dienstedaten für die Dauer ihres Aufenthalts temporär speichern.
Im Beispiel sei angenommen, dass der momentane Aufenthaltsort der Mobilstation MS, deren mobiler Teilnehmer sich üblicherweise in seinem Heimat-Mobilfunknetz PLMN aufhält, in einem Besucher-Mobilfunknetz VPLMN (Visited Public Land Mobile Net- work), liegt. Unabhängig vom Aufenthaltsort des mobilen Teilnehmers in einem Funkgebiet des Heimat-Mobilfunknetzes PLMN oder des Besucher-Mobilfunknetzes VPLMN wird er von einer für ihn zuständigen Teilnehmerdatenbasis VLR verwaltet und von einer zugehörigen Mobilvermittlungsstelle betreut. Diese Mo- bilvermittlungsstelle übernimmt vermittlungstechnische Funktionen einschließlich dem Routing und dem Verbindungsaufbau für die in ihrem Versorgungsbereich befindlichen Teilnehmer bzw. Mobilstationen. Im Beispiel betreut die Besucher-Mobilvermittlungsstelle VMSC (Visited Mobile Switching Center) die in den Verbindungsaufbau involvierte Mobilstation MS. Die Teilnehmerdatenbasis HLR ist mit einer Zugangs-Mobilver- mittlungsstelle GMSC (Gateway Mobile Switching Center) verbunden, die die Schnittstelle des Mobilfunknetzes PLMN zu anderen Telekommunikationsnetzen bildet und ankommende Verbin- düngen routet . Darüber hinaus ist die Teilnehmerdatenbasis HLR mit den anderen Teilnehmerdatenbasen VLR zum Austausch von Daten, Nachrichten und Signalisierungsinformationen gekoppelt. Die Kommunikation unter den Netzeinrichtungen des Mobilfunknetzes ermöglicht ein Signalisierungsprotokoll CCS7 (Common Channel Signaling System No . 7), das einen mobilfunk- spezifischen Anwenderteil MAP (Mobile Application Part) um- fasst .
Als Basis für die Kommunikationsverbindungen im Kommunikati- onsnetz IPN hat sich der ITU-Standard H.323 durchgesetzt. Daher tauschen die Netzeinrichtungen über ein entsprechendes Kommunikationsprotokoll IP (Internet Protocol) Daten, Nachrichten und Signalisierungsinformationen aus. Für das Kommunikationsnetz IPN sind gemäß H.323 Zonen (Domains) definiert, von denen beispielhaft eine Heimat-Zone HD (Home Domain) und eine Besucher-Zone (Visited Domain) dargestellt sind, die örtlich voneinander getrennt angeordnet sind. Heimat-Zone HD und Besucher-Zone VD können auch in einer einzelnen Zone zusammenfallen. In jeder Zone HD, VD sind eine Netzeinrichtung GAW (Gateway) und eine Netzeinrichtung GAK (Gatekeeper) angeordnet, die miteinander verbunden sind. Dabei übernimmt die Netzeinrichtung GAK die Verwaltung und Überwachung der in der jeweiligen Zone HD, VD registrierten Kommunikationsendgeräte T (Terminals) - vergleichbar mit der Funktion der Teilneh- merdatenbasis HLR im Mobilfunknetz. Die Netzeinrichtung GAW
(Gateway) übernimmt die für die Kommunikation mit einem anderen Telekommunikationsnetz - im Beispiel mit dem Mobilfunknetz - notwendigen Funktionen wie z.B. die Umsetzung der Informationen von der internen Kommunikation zur externen Kom- munikation, das Senden und Empfangen der Informationen und Nachrichten usw.. Im Beispiel sind die beiden Netzeinrichtungen GAW, GAK als getrennte Einrichtungen ausgebildet, sie können jedoch auch in einer einzelnen Einrichtung mit beiden Funktionalitäten integriert sein. Gemäß dem Gegenstand der Erfindung wird von der Netzeinrichtung GAK - in Verbindung mit der Netzeinrichtung GAW - des Kommunikationsnetzes IPN das Signalisierungsprotokoll CCS7 für ein Interworking mit der Teilnehmerdatenbasis HLR des Mobilfunknetzes PLMN unterstützt und aus dem Kommunikationsnetz IPN eine Anfrage (Interrogation) an die Teilnehmerdatenbasis HLR des Mobilfunknetzes PLMN unter Nutzung des Signalisierungsprotokolls CCS7 gerichtet. Mit dieser Anfrage wird bezweckt, eine Entscheidung herbeizuführen, ob das Routing der Verbindung im Kommu- nikationsnetz IP oder im Mobilfunknetz PLMN durchgeführt wird. Dadurch ist eine Abfrage der Teilnehmerdatenbasis HLR im Mobilfunknetz PLMN direkt aus dem paketorientierten Kommu- nikationsnetz IPN möglich, ohne dass es hierfür aufwendiger Anpassungen bedarf. Das Wissen über das Mobilfunknetz und seine mobilfunkspezifischen Funktionen und Einrichtungen bleibt minimal, was eine Abhängigkeit vermeidet. Die Kombination eines Interworkings unterschiedlicher Netze mit einer Entscheidung über die Art des Routings - entweder in dem einen Netz IP oder in dem anderen Netz PLMN - führt sowohl für die mobilen Teilnehmer des Mobilfunknetzes PLMN als auch für die stationären Teilnehmer des Kommunikationsnetzes IPN zu mehr Flexibilität beim Verbindungsaufbau und bei der Verge- bührung der aufgebauten Verbindungen.
Ist das Routing über das Kommunikationsnetz IPN erlaubt, wird im vorliegenden Beispiel zunächst die Verbindung zwischen der Heimat-Zone HD und der Besucher-Zone VD gemäß dem Signali- sierungsprotokolls IP aufgebaut und anschliessend von der Besucher-Zone VD gemäß dem Signalisierungsprotokoll CCS7 in das Funkgebiet der Mobilstation MS, im vorliegenden Beispiel zur Mobilvermittlungsstelle VMSC des Besucher-Mobilfunknetzes VPLMN, geroutet. Dabei übersendet die Teilnehmerdatenbasis HLR eine für den finalen Verbindungsaufbau im Mobilfunknetz benutzte Aufenthaltsrufnummer (MSRN, siehe FIG 2) . Dabei um- fasst das Signalisierungsprotokoll CCS7 einen Anwenderteil ISUP (ISDN User Part) oder ein Zeichengabesystem DSS.l (Digital Subscriber Signaling No.l ). Durch die Erfindung ist es möglich, die Teilnehmerdatenbasis HLR des Heimat-Mobil funknetzes PLMN aus dem IP-Netz direkt abzufragen und mit der empfangenen Aufenthaltsrufnummer die Verbindung in das Besucher-Mobilfunknetz VPLMN aufzubauen, ohne daß im IP-Netz weitere mobilfunkspezifische Funktionen implementiert werden müssen.
FIG 2 zeigt den Nachrichtenfluß zwischen den Netzeinrichtungen von FIG 1 für den Fall, dass das Routing der Verbindung über das Kommunikationsnetz IP erlaubt ist. Die Erlaubnis zum Routen hängt ab von einer Entscheidung, die entweder im Mobilfunknetz PLMN, vorzugsweise von der Teilnehmerdatenbasis HLR, oder im Kommunikationsnetz IPN, vorzugsweise von der
Netzeinrichtung GAK, getroffen wird. Der Nachrichtenfluss um- fasst mehrere Schritte (1) bis (8), die nachfolgend erläutert sind.
(1) : Die Netzeinrichtung GAK erkennt an der gewählten Rufnummer, dass eine Verbindung über das in der Heimat-Zone HD verwaltete Kommunikationsendgerät T von einem stationären Teilnehmer - dem A-Teilnehmer - initiiert wurde und zu einer Mobilstation MS eines mobilen Teilnehmers - des B-Teilnehmers - aufzubauen ist. Im vorliegenden Beispiel veranlasst daher die Netzeinrichtung GAK die Netzeinrichtung GAW, die direkte Anfrage (Interrogation) an das Mobilfunknetz PLMN zu starten. Die direkte Interrogation kann aber auch von der Netzeinrichtung GAK durchgeführt werden.
(2) : Die Netzeinrichtung GAW (oder die Netzeinrichtung GAK) sendet daraufhin die Nachricht SRI (Send Routing Info) gemäß dem vom IP-Netz unterstützten Signalisierungsprotokoll CCS7 zu der Teilnehmerdatenbasis HLR in das Mobilfunknetz PLMN aus. Für den mobilen Teilnehmer bzw. dessen Mobilstation MS, identifizierbar an einer mit der Nachricht SRI mitübertragenen Kennung, überprüft die Teilnehmerdatenbasis HLR, in wel- eher Teilnehmerdatenbasis VLR er momentan registriert ist, d.h. in welchem Funkgebiet er sich aufhält.
(3), (4): Die Teilnehmerdatenbasis HLR sendet eine Nachricht PRN (Provide Roaming Number) zur Teilnehmerdatenbasis VLR und empfängt als Antwort eine Nachricht PRN-R (Provide Roaming Number Response) , die eine Aufenthaltsrufnummer MSRN (Mobile Station Roaming Number) für den Verbindungsaufbau zum B-Teil- neh er bzw. zu dessen Mobilstation MS enthält.
(5) : Für den Fall, dass die Aufenthaltsrufnummer MSRN - und keine sonstigen Informationen, die ein Routing im IP-Netz nicht erlauben würden (siehe Nachrichtenfluss in FIG 3) - übermittelt wird, sendet die Teilnehmerdatenbasis HLR gemäß dem vom IP-Netz unterstützten Signalisierungsprotokoll CCS7 diese Aufenthaltsrufnummer MSRN in einer Nachricht SRI-R (Send Routing Info Response) zur anfordernden Netzeinrichtung GAW (oder Netzeinrichtung GAK) des Kommunikationsnetzes IPN zurück.
(6) : Die von der Netzeinrichtung GAW empfangene Information wird zur Netzeinrichtung GAK durchgereicht. Sie erkennt an der Auswertung der Information, dass es sich um eine Aufenthaltsrufnummer MSRN handelt, und entscheidet, das Routing der Verbindung im Kommunikationsnetz IPN durchzuführen.
Alternativ zu den Schritten (5) und (6) kann bereits die Teilnehmerdatenbasis HLR auf Grund der Anfrage mittels der Nachricht SRI die Entscheidung treffen, ob das Routing der Verbindung im Kommunikationsnetz IPN zunächst verbleibt oder in das Mobilfunknetz PLMN ausgeführt wird. Für diesen Fall beantwortet sie die Anfrage durch Rücksenden zumindest einer Information an das Kommunikationsnetz IPN, die der Netzeinrichtung GAK die getroffene Entscheidung signalisiert. Als Information wird vorzugsweise ein zusätzlicher Parameter
(z.B. routing allowed/not allowed) zur Kennzeichnung der Art des Routings in das Signalisierungsprotokoll CCS7aufgenommen . Auch die Übertragung einer Fehlerinformation zur Kennzeichnung der Durchführung des Routings im Mobilfunknetz PLMN an Stelle eines Parameters mit negativer Information (z.B. routing not allowed) ist möglich.
(7) : Die Aufenthaltsrufnummer MSRN signalisiert der Netzeinrichtung GAK der Heimat-Zone HD, in welches Funkgebiet des Mobilfunknetzes das finale Routing auszuführen ist. Die Netzeinrichtung GAK korreliert anhand von Zoneninformationen zur Identifikation der einzelnen Zonen die Aufenthaltsrufnummer MSRN mit der in der Nähe des Funkgebiets liegenden Besucher- Zone VD und baut gemäß dem Standard H.323 die Verbindung zur Netzeinrichtung GAK der Besucher-Zone VD auf. Dieser Netzeinrichtung GAK wird die Aufenthaltsrufnummer MSRN mitgeteilt. Eine in FIG 2 mit GGC (Gatekeeper Gatekeeper Communication) bezeichnete Kommunikation zwischen den beiden Netzeinrichtungen GAK ist gemäß dem Standard H.323 möglich.
(8) : Die Netzeinrichtung GAK der Besucher-Zone VD erkennt an der eintreffenden Aufenthaltsrufnummer MSRN, dass die Verbindung in das Mobilfunknetz zu routen ist, und veranlasst die Netzeinrichtung GAW eine Verbindungsaufbaunachricht gemäß dem Signalisierungsprotokoll CCS7 mit einer Zieladresse CdPA (Called Party Address) des B-Teilnehmers, die aus der Aufent- haltsrufnummer MSRN besteht, zur Mobilvermittlungsstelle VMSC im Besucher-Mobilfunknetz VPLMN zu senden. Als Signalisierungsprotokoll CCS7 wird entweder der ISUP-Anwenderteil oder das DSS .1-Zeichengabesystem verwendet.
Die Mobilvermittlungsstelle VMSC baut schließlich die Verbindung zur Mobilstation MS des mobilen B-Teilnehmers über das Basisstationssystem nach dem bekannten GSM-Verfahren für ankommende Verbindungen (Mobile Terminated Call) auf.
Basierend auf der obigen Vorgehensweise kann in der Teilnehmerdatenbasis HLR zusätzlich hinterlegt werden, ob ein Routing über das Kommunikationsnetz IPN - zwischen Heimat-Zone HD und Besucher-Zone VD - in das aktuelle Funkgebiet der Mobilstation MS, d.h. im vorliegenden Beispiel in das Besucher- Mobilfunknetz VPLMN, generell aus Sicht des Heimat-Mobilfunknetzes PLMN erlaubt ist. Für diese zusätzliche Überprüfung bei der Entscheidung über die Art des Routings wird ein Parameter verwendet, der in der Teilnehmerdatenbasis HLR oder extern in einer Routingtabelle (IP Roaming Table) gespeichert werden kann.
Ein Beipiel für ein Kriterium, bei dem das Routing im Kommunikationsnetz IPN nicht erlaubt ist, liegt dann vor, wenn zwischen dem Betreiber der Heimat-Zone HD und deren Netzeinrichtungen GAK, GAW und möglichen Besucher-Zonen VD und deren Netzeinrichtungen GAK, GAW keine Beziehung besteht, d.h. die Verbindung über eine Netzeinrichtung GAW geführt würde, über das eine Kontrolle nicht möglich wäre. Ein weiteres Beispiel für die Vermeidung des IP-Routings ist gegeben, wenn die Ver- gebührung über das Netz IPN zum Netz VPLMN ungünstiger als über das Netz PLMN wäre.
Alternativ zu obigem Verfahren können auch Betreiberinformationen über die Betreiber (Operator) der Zonen - beispielsweise über den Betreiber der Heimat-Zone HD - in die Nachricht der direkten Anfrage durch die Netzeinrichtung GAK an die Teilnehmerdatenbasis HLR mitübertragen werden. Die Teilnehmerdatenbasis HLR überträgt diese Betreiberinformation zur Teilnehmerdatenbasis VLR. Die Teilnehmerdatenbasis VLR kann mit dieser Information und mit Betreiberinformationen über Betreiber von Besucher-Zonen, die jeweils einen Zugang vom Kommunikationsnetz IPN zum Funkgebiet des Mobilfunknetzes VPLM -ermöglichen, die weitere Steuerung des Routings der Verbindung beeinflussen. Zu diesem Zweck speichert und wertet sie eine Liste der Zonenbetreiber aus, zu denen das Mobilfunknetz VPLMN den Zugang erlaubt. Das Ergebnis der Prüfung kann z.B. sein: • Die Kosten für das Routing der Verbindung über das Netz IPN mit Übergang zwischen zwei Zonenbetreibern ist teurer als das Routing direkt über das Mobilfunknetz PLMN bzw. VPLMN.
• Es besteht keine verlässliche Beziehung (Trusted Relation- ship) zwischen den Zonenbetreibern. Diese Beziehungen können in der Datenbasis hinterlegt werden.
Die Teilnehmerdatenbasis VLR kann entsprechend wie oben beschrieben einen Parameter (IP Routing allowed/not allowed) oder eine Fehlermeldung zurücksenden, mit dem der weitere Verbindungsaufbau gesteuert wird. Dies kann die Erweiterung des bestehenden MAP-Protokolls erfordern.
Unabhängig davon, ob wie bei obigem Verfahren die Betreibe- rinformation zur Teilnehmerdatenbasis VLR gesendet und dort verarbeitet werden, kann die Teilnehmerdatenbasis VLR eine Liste der Betreiber zurücksenden, denen das Mobilfunknetz VPLMN den Zugang erlaubt. Diese Information kann auch in der Teilnehmerdatenbasis HLR verarbeitet werden. Darüberhinaus kann die Teilnehmerdatenbasis HLR die Betreiberinformation zum interrogierenden Zonenbetreiber senden, der aufgrund der Liste dann das Routing im Netz IPN über entsprechend ausgewählte Zonenbetreiber ausführen kann, sofern das weitere Routen im Netz IPN vom Mobilfunknetz PLMN erlaubt wird, siehe grundsätzliches Verfahren gemäß der Erfindung.
Die im Beispiel dargestellten Funktionalitäten sind am GSM- Netz beschrieben worden. Für die Interrogation der Teilnehmerdatenbasis HLR ist das CCS7- bzw. MAP- Signalisierungspro- tokoll beispielhaft beschrieben worden. Das Verfahren gemäß der Erfindung kann auch für andere Protokolle, bei denen Datenbankzugriffe erfolgen - wie z.B. IS-41, CAP (CAMEL Application PART) usw. - , und/oder für analoge Funktionen in anderen Mobilfunknetzen wie z.B. dem zukünftigen UMTS-Netz (Universal Mobile Telecommunication Systems) angewendet werden. FIG 3 zeigt den Nachrichtenfluß zwischen den Netzeinrichtungen von FIG 1 für den Fall, dass das Routing der Verbindung nur über das Mobilfunknetz PLMN, nicht aber über das Kommunikationsnetz IPN erlaubt ist. Die Erlaubnis zum Routen hängt ab von einer Entscheidung, die entweder im Mobilfunknetz PLMN, vorzugsweise von der Teilnehmerdatenbasis HLR, oder im Kommunikationsnetz IPN, vorzugsweise von der Netzeinrichtung GAK, getroffen wird. Der Nachrichtenfluss umfasst mehrere Schritte (1) bis (8), die nachfolgend erläutert sind.
(1) : Die Netzeinrichtung GAK erkennt an der gewählten Rufnummer, dass eine Verbindung über das in der Heimat-Zone HD verwaltete Kommunikationsendgerät T von einem stationären Teilnehmer - dem A-Teilnehmer - initiiert wurde und zu einer Mo- bilstation MS eines mobilen Teilnehmers - des B-Teilnehmers - aufzubauen ist. Im vorliegenden Beispiel veranlasst daher die Netzeinrichtung GAK die Netzeinrichtung GAW, die direkte Anfrage (Interrogation) an das Mobilfunknetz PLMN zu starten. Die direkte Interrogation kann aber auch von der Netzeinrich- tung GAK durchgeführt werden.
(2) : Die Netzeinrichtung GAW (oder die Netzeinrichtung GAK) sendet daraufhin die Nachricht SRI (Send Routing Info) gemäß dem vom IP-Netz unterstützten Signalisierungsprotokoll CCS7 zu der Teilnehmerdatenbasis HLR in das Mobilfunknetz PLMN aus. Für den mobilen Teilnehmer bzw. dessen Mobilstation MS, identifizierbar an einer mit der Nachricht SRI mitübertragenen Kennung, überprüft die Teilnehmerdatenbasis HLR, in welcher Teilnehmerdatenbasis VLR er momentan registriert ist, d.h. in welchem Funkgebiet er sich aufhält. Ist die gewählte Rufnummer beispielsweise keinem mobilen Teilnehmer zugeordnet, liefert die Teilnehmerdatenbasis HLR eine Fehlerinformation ERR (Error) - siehe Schritt (5) unten. Die Verbindung muss im Mobilfunknetz PLMN aufgebaut werden, da es sich um einen anderen Typ von Rufnummer handeln kann, wie z.B. PBX- Nummer, Mailboxnummer, Sondernummer, Servicenummer usw.. Ein Abbruch des Verbindungsaufbaus ist nicht sinnvoll, sondern das Routing erfolgt über die Mobilvermittlungsstelle GMSC - siehe Schritt (7) unten.
(3), (4): Kann die Rufnummer einem mobilen Teilnehmer zuge- ordnet werden, sendet die Teilnehmerdatenbasis HLR eine Nachricht PRN (Provide Roaming Number) zur Teilnehmerdatenbasis VLR. Sie empfängt als Antwort eine Nachricht PRN-R (Provide Roaming Number Response) , die eine Aufenthaltsrufnummer MSRN enthalten kann, aber nicht enthalten muss. Liegen zusätzlich zur Aufenthaltsrufnummer MSRN oder an Stelle der Aufenthaltsrufnummer MSRN eine oder mehrere Informationen vor, die ein Routing im IP-Netz nicht erlauben würden, erfolgt der Verbindungsaufbau unterschiedlich zu dem in FIG 2. Diese Informationen sind beispielsweise FTN (Forwarded To Number) , CSI (CAMEL Service Indication) , SCM (Service Class Mark) usw., die hinsichtlich des Verbindungsaufbaus zum B-Teilnehmer bzw. zu dessen Mobilstation MS in der Teilnehmerdatenbasis HLR gespeichert werden.
Die Information FTN bezieht sich auf eine für den mobilen
Teilnehmer eingestellte Anrufumlenkung (Call forwarding) und kennzeichnet die Zielrufnummer der Umlenkung. Handelt es sich beispielsweise um eine für den B-Teilnehmer eingestellte bedingte Anrufumlenkung, wird die Information FTN von der Teil- nehmerdatenbasis VLR gespeichert und übermittelt. Da der Typ der Zielrufnummer FTN - z.B. Mailbox, Festnetznummer, Mobilnummer, etc - im Kommunikationsnetz IPN nicht bekannt ist und Interaktionen zwischen Leistungsmerkmalen unterschiedlicher Netze auftreten können, erfolgt das Routing über die Mobil- Vermittlungsstelle GMSC - siehe Schritt (7) unten - des adressierten Mobilfunknetzes PLMN.
Die Information CSI bezieht sich auf ein Interworking des mobilen Teilnehmers mit einem CAMEL/IN-Dienst (Customized Ap- plication Mobile Enhanced Logic/Intelligent Network) , bei dem die Verbindung über entsprechende Protokolle CAP/INAP gesteuert wird. Dieses Wissen existiert dafür nicht im Kommunikati- nikationsnetz IPN, sodass das Routing über die Mobilvermittlungsstelle GMSC - siehe Schritt (7) unten - des adressierten Mobilfunknetzes PLMN erfolgt.
Die Information SCM bezieht sich auf die Nutzung eines mobil- funknetzbetreiberspezifischen Zusatzdienstes (Supplementary Service) auf IN-Basis, der im Kommunikationsnetz IPN nicht nachgebildet ist. Daher erfolgt das Routing auch für diesen Fall über die Mobilvermittlungsstelle GMSC - siehe Schritt (7) unten - des adressierten Mobilfunknetzes PLMN.
(5) : Für den Fall, dass von der Aufenthaltsrufnummer MSRN - siehe FIG 2 - abweichende oder zusätzliche sonstige Informationen (siehe Nachrichtenfluss in FIG 3) vorliegen, sendet die Teilnehmerdatenbasis HLR gemäß dem vom IP-Netz unterstützten Signalisierungsprotokoll CCS7 diese Information FTN, CSI, SCM in einer Nachricht SRI-R (Send Routing Info Response) zur anfordernden Netzeinrichtung GAW des Kommunikationsnetzes IPN zurück. Ebenso kann die Fehlerinformation ERR in der Antwortnachricht SRI-R enthalten sein.
(6) : Die von der Netzeinrichtung GAW empfangene Information wird zur Netzeinrichtung GAK durchgereicht. Sie erkennt an der Auswertung der Information, dass es sich nicht um die Aufenthaltsrufnummer, sondern um zumindest eine davon unterschiedliche Information handelt, und entscheidet, das Routing der Verbindung nicht im Kommunikationsnetz IPN durchzuführen.
Alternativ zu den Schritten (5) und (6) kann bereits die Teilnehmerdatenbasis HLR auf Grund der Anfrage mittels der Nachricht SRI die Entscheidung treffen, ob das Routing der Verbindung im Kommunikationsnetz IPN zunächst verbleibt oder in das Mobilfunknetz PLMN ausgeführt wird. Für diesen Fall beantwortet sie die Anfrage durch Rücksenden zumindest einer Information an das Kommunikationsnetz IPN, die der Netzeinrichtung GAK die getroffene Entscheidung signalisiert. Als Information wird vorzugsweise ein zusätzlicher Parameter (z.B. routing allowed/not allowed) zur Kennzeichnung der Art des Routings in das Signalisierungsprotokoll CCS7aufgenommen. Auch die Übertragung einer Fehlerinformation zur Kennzeichnung der Durchführung des Routings im Mobilfunknetz PLMN an Stelle eines Parameters mit negativer Information (z.B. routing not allowed) ist möglich.
(7), (8): Auf Grund des Empfangs einer der beispielhaften Informationen FTN, CSI, SCM von der Teilnehmerdatenbasis HLR routet die Netzeinrichtung GAK die Verbindung direkt oder über die Netzeinrichtung GAW oder über eine andere Netzeinrichtung GAW zur Mobilvermittlungsstelle GMSC des adressierten Mobilfunknetzes PLMN. Dabei benutzt die Netzeinrichtung GAK bzw. GAW eine Initialisierungsnachricht IAM (Initial Address Message) gemäß dem Anwenderteil ISUP oder eine Initialisierungsnachricht SETUP gemäß dem Zeichengabesystem DSS.l. Die Zieladresse (Called Party Address) des B-Teilnehmers wird mitgesendet. Im Mobilfunknetz PLMN wird die Interrogation der Teilnehmerdatenbasis HLR und die Abfrage der Teilnehmerdatenbasis VLR nach der Aufenthaltsrufnummer MSRN nochmals durchgeführt - gemäß dem üblichen Verbindungsaufbau bei einer ankommenden Verbindung (Mobile Terminated Call) .
(9) : Die Mobilvermittlungsstelle GMSC des adressierten Mobil- funknetzes PLMN routet nach Erhalt der Aufenthaltsrufnummer MSRN die Verbindung zu der für den mobilen Teilnehmer bzw. dessen Mobilstation MS zuständigen Mobilvermittlungsstelle VMSC im Besucher-Mobilfunknetz VPLMN. Die Mobilvermittlungsstelle VMSC baut schließlich die Verbindung zur Mobilstation MS des mobilen B-Teilnehmers über das Basisstationssystem nach dem bekannten GSM-Verfahren für ankommende Verbindungen auf.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Routen von Verbindungen über ein paketorientiertes Kommunikationsnetz (IPN), wobei das paketorientierte Kommunikationsnetz (IPN) eine oder mehrere Zonen (HD, VD) mit jeweils zumindest einer Netzeinrichtung (GAW, GAK) für die Verwaltung von Kommunikationsendgeräten (T) in der Zone und für die Kommunikation mit einem Mobilfunknetz (PLMN) aufweist, das Mobilfunknetz zumindest eine Teilnehmerdatenbasis (HLR) für die Verwaltung von Mobilstationen (MS) mobiler Teilnehmer aufweist und ein Signalisierungsprotokoll (CCSN7) für die Kommunikation zwischen Netzeinrichtungen des Mobilfunknetzes benutzt, bei dem - von der Netzeinrichtung (GAW, GAK) des paketorientierten Kommunikationsnetzes (IPN) das Signalisierungsprotokoll (CCSN7) für ein Interworking mit der Teilnehmerdatenbasis (HLR) des Mobilfunknetzes (PLMN) unterstützt wird, und - aus dem paketorientierten Kommunikationsnetz (IPN) von der Netzeinrichtung (GAW, GAK) eine Anfrage an die Teilnehmerdatenbasis (HLR) des Mobilfunknetzes (PLMN) unter Nutzung des Signalisierungsprotokolls (CCSN7) gerichtet wird, ob das Routing der Verbindung im paketorientierten Kommunikationsnetz (IPN) oder im Mobilfunknetz (PLMN) durchgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Anfrage von der Teilnehmerdatenbasis (HLR) durch Rücksenden zumindest einer Information an das paketorientierte Kommunikationsnetz (IPN) beantwortet wird, anhand der die Netz- einrichtung (GAW, GAK) entscheidet, dass das Routing der Verbindung im paketorientierten Kommunikationsnetz (IPN) erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die Information aus einer für die Mobilstation (MS) des mobilen Teilnehmers vergebenen Aufenthaltsrufnummer (MSRN) besteht, die nach dem Routing der Verbindung im paketorientier- ten Kommunikationsnetz (IPN) von einer Zone aus in das Mobilfunknetz (PLMN) rückgesendet zum Verbindungsaufbau zur Mobilstation (MS) benutzt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, bei dem die Verbindung innerhalb des paketorientierten Kommunikati- onsnetzes (IPN) zwischen einer Heimat-Zone (HD), aus der die Verbindung initiiert und die Anfrage gestartet wird, und einer Besucher-Zone (VD) , aus der wegen ihrer Nähe zu einem die Mobilstation versorgenden Funkgebiet die Verbindung in das Mobilfunknetz (PLMN) hergestellt wird, geroutet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Anfrage von der Teilnehmerdatenbasis (HLR) durch Rücksen- den zumindest einer Information an das paketorientierte Kommunikationsnetz (IPN) beantwortet wird, anhand der die Netzeinrichtung (GAW, GAK) entscheidet, dass das Routing der Verbindung im Mobilfunknetz (PLMN) erfolgt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die Information aus einer mobilfunknetzspezifischen Information (z.B. FTN, CSI, SCM) oder einer Fehlerinformation (ERR) besteht.
7. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Teilnehmerdatenbasis (HLR) auf Grund der Anfrage eine Entscheidung trifft, ob das Routing der Verbindung im paketorientierten Kommunikationsnetz (IPN) oder im Mobilfunknetz (PLMN) durchgeführt wird, und die Anfrage durch Rücksenden zumindest einer Information an das paketorientierte Kommunikationsnetz (IPN) beantwortet, die der Netzeinrichtung (GAW, GAK) die Entscheidung signalisiert.
8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem als Information ein zusätzlicher Parameter zur Kennzeichnung der Art des Routings in das Signalisierungsprotokoll (CCS7) aufgenommen wird oder eine Fehlerinformation zur Kennzeichnung des Routings im Mobilfunknetz (PLMN) übertragen wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, bei dem im Mobilfunknetz (PLMN) für die Entscheidung über die Art des Routings überprüft wird, ob das Routing der Verbindung innerhalb des paketorientierten Kommunikationsnetzes (IPN) zwischen einer Heimat-Zone (HD) , aus der die Verbindung initiiert und die Anfrage gestartet wird, und einer Besucher-Zone (VD) , aus der wegen ihrer Nähe zu einem die Mobilstation aktuell versorgenden Funkgebiet die Verbindung in das Mobilfunknetz (PLMN) hergestellt wird, erlaubt ist.
10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem für die Überprüfung ein Parameter im Mobilfunknetz (PLMN) ausgewertet wird, der die Möglichkeit des Routings zwischen Heimat-Zone (HD) und Besucher-Zone (VD) kennzeichnet.
11. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem der Parameter in der Teilnehmerdatenbasis (HLR) , die die Anfrage aus dem paketorientierten Kommunikationsnetz (IPN) empfängt, oder in einer Routingtabelle mit Informationen über jeweils für das Routing nutzbare Zonen gespeichert wird.
12. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, bei dem
- in der Anfrage an das Mobilfunknetz (PLMN) eine Betreiber- infor ation über den Betreiber einer Heimat-Zone (HD) des paketorientierten Kommunikationsnetzes (IPN) , aus der die Verbindung initiiert und die Anfrage gestartet wird, übertragen und von der Teilnehmerdatenbasis (HLR) an eine weitere Teilnehmerdatenbasis (VLR), die zu einem die Mobilstation (MS) aktuell versorgenden Funkgebiet des Mobilfunknetzes (PLMN) gehört, weitergeleitet wird,
- von der weiteren Teilnehmerdatenbasis (VLR) die Betrei- berinformationen über Betreiber von Besucher-Zonen (VD) , die jeweils einen Zugang vom paketorientierten Kommunikationsnetz (IPN) zum Funkgebiet des Mobilfunknetzes (PLMN) ermöglichen, sowie die empfangene Betreiberinformation zur weiteren Steuerung des Routings der Verbindung ausgewertet werden.
13. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem von der weiteren Teilnehmerdatenbasis (VLR) anhand der empfangenen Betreiberinformation und der gespeicherten Betreiberinformationen überprüft wird, ob die Möglichkeit des Routings zwischen Heimat-Zone (HD) und Besucher-Zone (VD) innerhalb des paketorientierten Kommunikationsnetzes (IPN) be- steht, und abhängig vom Ergebnis der Überprüfung eine entsprechende Information für die Entscheidung über die Art des Routings zur Teilnehmerdatenbasis (HLR) gesendet wird.
14. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, bei dem - in einer weiteren Teilnehmerdatenbasis (VLR) , die zu einem die Mobilstation (MS) aktuell versorgenden Funkgebiet des Mobilfunknetzes (PLMN) gehört, Betreiberinformationen über Betreiber von Besucher-Zonen (VD) , die jeweils einen Zugang vom paketorientierten Kommunikationsnetz (IPN) zum Funkgebiet des Mobilfunknetzes (PLMN) ermöglichen, gespeichert und der Teilnehmerdatenbasis (HLR) , die die Anfrage aus dem paketorientierten Kommunikationsnetz (IPN) empfängt, zur Verfügung gestellt werden, - die Betreiberinformationen zur weiteren Steuerung des Rou- tings der Verbindung im Mobilfunknetz (PLMN) oder im paketorientierten Kommunikationsnetz (IPN) ausgewertet werden.
15. Verfahren nach Anspruch 14, bei dem von der Teilnehmerdatenbasis (HLR) anhand der empfangenen Be- treiberinformationen überprüft wird, ob die Möglichkeit des
Routings zwischen einer Heimat-Zone (HD) , aus der die Verbindung initiiert und die Anfrage gestartet wird, und einer Besucher-Zone (VD) innerhalb des paketorientierten Kommunikationsnetzes (IPN) besteht, und abhängig vom Ergebnis der Über- prüfung eine entsprechende Information für die Entscheidung über die Art des Routings zum paketorientierten Kommunikationsnetz (IPN) gesendet wird.
16. Verfahren nach Anspruch 14, bei dem
- die von der Teilnehmerdatenbasis (HLR) empfangenen Betreiberinformationen in das paketorientierte Kommunikationsnetz (IPN) übertragen werden, und
- anhand der empfangenen Betreiberinformationen überprüft wird, ob eine Möglichkeit des Routings zwischen einer Heimat- Zone (HD) , aus der die Verbindung initiiert und die Anfrage gestartet wird, und einer Besucher-Zone (VD) innerhalb des paketorientierten Kommunikationsnetzes (IPN) besteht, sowie abhängig vom Ergebnis der Überprüfung das Routing durchgeführt wird.
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