FI100631B - Matkapuhelintilaajajärjestelmä - Google Patents

Description

100631

Matkapuhelintilaajajärjestelmä

Keksintö koskee järjestelmää liikkuvan tietoliikenteen seurantaan monioperaattoriympäristössä.

5 Matkaviestintietoliikenne on kasvanut voimakkaas ti, ja sen käyttäjillä tulee olla vapaa pääsy kaikkiin matkaviestinverkkoihin, operaattorit tarvitsevat reaaliaikaisia laskutusmahdollisuuksia ja tarve aikaansaada tilaajien täydellinen liikkuvuus vaatii kehittyneitä ja 10 uusia ratkaisuja sekä matkaviestinkäyttäjien että operaattoreiden käytettäväksi.

UPT (Universal Personal Telecommunications ITU: n (ITU = International Telecommunications Union) määrittelemänä - vaatii yksilöllisen, henkilökohtaisen 15 ja verkkoriippumattoman numeron käyttämistä kiinteille tai liikkuville tietoliikennejärjestelmien käyttäjille vuoteen 2000 mennessä. UPT:n (johon toisinaan viitataan sanoilla personal communication services = henkilökohtaiset tietoliikennepalvelut) päätavoite on se, että 20 kuka tahansa käyttäjä voi olla yhteydessä toisiinsa eri verkkojen välityksellä käyttäen mitä tahansa päätelaitetta, joko liikkuvaa tai kiinteää. Tähän asti ei ole ollut mitään teknistä tai konkreettista ratkaisua, joka olisi saanut toteutettua UPT:n tavoitteet.

25 Tällä hetkellä kiinteät ja solukkoverkot vaativat operaattoririippuvan tilaajanumeron, joka on talletettuna hajautettuihin tietokantoihin. Kaikki käyttäjät ovat tällöin sidottuja tiettyyn operaattoriin, ja kun käyttäjä liikkuu (verkon palvelu-)alueelta tai maasta toi-30 seen, hänen operaattorillaan tulisi olla sijainninseu-rantayhteistyösopimus toisten operaattoreiden kanssa, jotta tuolla käyttäjällä olisi pääsy niihin matkaviestinverkkoihin, joihin olisi tarve. Tämä tavoite saavutetaan luonnollisesti silloin, mikäli operaattoreiden vä-35 Iillä on tuollaiset sopimukset, ja lopulta tämä muodos- 2 100631 taa lisäkulun loppukäyttäjälle. Siksi matkaviestinverkon tilaaja sekä myös kiinteän puhelinverkon tilaaja ovat rajoittuneita operaattorivalinnassaan, koska noilla tilaajilla on kiinteät tilaajasopimukset. Tämä tarkoittaa 5 sitä, että vaikka matkaviestintilaajat ovat tietoliikenteessään langattomia, niin ne eivät silti voi vapaasti valita optimaalisinta verkkoa kaikista mahdollisista verkoista. Niin muodoin matkapuhelinjärjestelmien mobi-liteettietuja ei ole täysin saavutettu.

10 Nykyisessä tietoliikennemaailmassa termi tilaaja tai tilaus tuo mieleen, enemmän tai vähemmän, klubin jäsenyyden. Nykyisin tietoliikenteen käyttäjien tulee olla jäseniä, asiakkaita, maksamalla kuukausittaisen jäsenmaksunsa operaattorille, jotta käyttäjät voivat ostaa 15 tietoliikennepalveluita ja jotta operaattorit voivat laskuttaa käyttäjiä. Tulevaisuudessa pankkien merkitys tietoliikenteessä korostuu. Nykyinen tilausjärjestelmä on este UPT-tyyppisten konseptien toteutukseen ja toistaiseksi ei ole ollut olemassa mekanismia, joka olisi 20 antanut käyttäjille vapaan pääsyn minkä tahansa operaattorin verkkoon.

Nykyisissä reaaliaikaisissa matkaviestinjärjestelmien veloituskonsepteissa (joita käytetään useimmiten . autovuokraamojen autoissa) käyttäjän tulee syöttää mat- 25 kaviestinpäätelaitteeseen luottokortti tai luottokortti tieto (eli luottokortin numero, sen voimassaoloaika ja henkilökohtainen salasana), jotta päätelaite voidaan rekisteröidä verkkoon. Tämä syötetty informaatio siirretään luottokorttiselvitysyhtiöön, josta saadaan luotto-• 30 kortin hyväksyntä rekisteröitymistä varten. Tällaisissa järjestelmissä käyttäjällä tulee olla luottokortti. Tietoliikennejärjestelmien yhteydessä useimmat käyttäjät ovat tavallisia käyttäjiä, joilla ei ole luottokorttia. Kuitenkin tuollaisissa ratkaisuissa luottokorttitieto 35 tulee kommunikoida käyttäjien, operaattoreiden ja luot- 3 100631 tokorttiselvitysyhtiön välillä.

Tämä keksintö tarjoaa innovatiivisen ratkaisun UPT-tyyppisen järjestelmän toteuttamiseksi. Tämän keksinnön kohteena oleva UMSS (Universal Mobile Subscripti-5 on System = Universaalinen matkapuhelintilaajajärjestel-mä) toteuttaa UPT:n tavoitteet siten, että nykyistä GSM-verkkoarkkitehtuuria modifioidaan hieman, ja annetaan siten GSM-järjestelmälle mahdollisuus ottaa kokonaan UPT:n rooli.

10 Tämä uudentyyppinen liikkuvan tietoliikenteen seu ranta monioperaattoriympäristössä saavutetaan keksinnön-mukaisella järjestelmällä, jolle on tunnusomaista, että se käsittää ainakin yhden käyttäjänohjausaseman, joka käsittää kotirekisterin, jossa on yksilöllinen tilausnu-15 mero ja muut tarvittavat tilaajatiedot, sekä tilinval-vontayksikön, jossa on tilaajan luottotiedot, jolloin kotirekisteri ja tilinvalvontayksikkö on liitetty toisiinsa, jotta kotirekisteri pystyy tarkistamaan soittavien tilaajien luottotiedot vasteellisesti verkko-ope-20 raattoreiden suorittamille kyselyille ja vastaavasti veloittamaan tilaajien tilejä operaattoreiden puolesta suoritettujen puheluiden hinnalla.

Jotta vapaa pääsy kaikkiin verkkoihin (operaattoreihin) olisi mahdollista toteuttaa, vaaditaan joukko ha-25 jautettuja tietokantoja ja on vaikeaa määritellä, minkä operaattorin tulisi ne omistaa. Toisaalta operaattoreilla ei ole valtuutusta toimia kuten pankit toimivat, eli säilyttää tilaajien tilitietoja, jotta reaaliaikainen laskutusjärjestelmä voitaisiin toteuttaa. Tämän keksin-30 nön UMSS-arkkitehtuuri korvaa operaattoririippuvan tilauksen käyttämällä yksilöllistä tilausnumeroa, USN-nu-meroa (universal subscription number), jonka kaikki operaattorit hyväksyvät ja jonka avulla käyttäjät voivat samanaikaisesti käyttää useita puhelinyhteyksiä (taa-35 juuskanavia) ja saavat vapaan pääsyn kaikkiin käytettä- 4 100631 vissä oleviin verkkoihin. UMSS tarjoaa siis operaattoreille mahdollisuuden laskuttaa asiakkaista reaaliaikaisesti .

Universaalinen matkapuhelintilaajajärjestelmä UMSS 5 antaa seuraavat edut: * Vapaan pääsyn sekä paikallisiin että universaaleihin palveluihin kaikkialla ja kaikkina aikoina.

* Vapaan tilaajan liikkuvuuden, ilman että operaattori tarvitsee riippuvia sijainnin seuranta (roaming) 10 -proseduureja.

* Käytettävissä olevien palveluiden vapaan käyttömahdollisuuden käyttäen vain yhtä universaalia numeroa.

UMSS:ssä ei ole rajaa sellaisten verkkojen välillä, 15 jotka tarjoavat kaksittaisen tai useampikertaisen peiton samalla alueella. Tämä merkitsee sitä, että käyttäjä voi valita minkä tahansa käytettävissä olevan operaattorin ilman sitä, että kyseiset eri operaattorit ovat tehneet sijainninseurantayhteistyösopimuksen (roaming agreement) 20 toistensa kanssa.

UMSS antaa käyttöön uuden liikkuvuuskonseptin, joka perustuu tämän keksinnön antamiin ratkaisuihin. Universaalissa ympäristössä (esimerkiksi UPT:ssä) esitetty perusvaatimus on se, että loppukäyttäjillä tulisi olla 25 täysi vapaus valita kaikista käytettävissä olevista ope raattoreista kaikkialla ja kaikkina aikoina riippumatta kyseisen tilaajan taustasta. Esimerkiksi matkustettaessa (liikkuvuus)alueelta toiselle, voidaan käyttää samoja palveluita eri hinnoilla. Tietyllä alueella voidaan va-30 Iita parempi tai sama palvelu halvemmilla hinnoilla kuin omalla kotialueellasi. Matkaviestinnässä tulisi myös olla mahdollisuus käyttää operaattoria ilman eri maksua, joka johtuu esimerkiksi operaattoririippuvaisista si-jainninseurantamaksuista tai muista vastaavista. UMSS-35 järjestelmässä loppukäyttäjä ei ole sidottu yhteen verk- 5 100631 koon/operaattoriin ja siten myös kiinteät tilaajat ovat liikkuvia USN:stä johtuen. Kiinteä tilaaja voi myös toimia liikkuvana tilaajana syöttämällä (valitsemalla) oma salainen S-USN(secrete USN)-koodi mihin tahansa kiinte-5 ään päätelaitteeseen, jolla voi operaattorin suorittaman tilaajatietojen tarkistuksen jälkeen olla pääsy haluttuun verkkoon.

Operaattorien eniten haluama ominaisuus on se, että ostaessaan palveluita käyttäjät maksaisivat heti kätei-10 sellä, mikä olisi hyvin tehokasta ja edullista sekä operaattoreille että loppukäyttäjille. UMSSrssä tämä saadaan aikaan käyttämällä reaaliaikaista veloitusmenetel-mää, joka on olennaisesti erilainen kuin muut tähän asti esitellyt ratkaisut. Käyttäjä ei välttämättä tarvitse 15 edes luottokorttia, sillä UMSS:ssä vain USN, joka liittyy käyttäjän pankkitiliin, kommunikoidaan käyttäjän, operaattorin ja pankkien välillä.

Totaalisen liikkuvuuden etujen aikaansaamiseksi täytyy ottaa huomioon käyttäjien tarve päästä käyttämään 20 kaikkia käytettävissä olevia verkkoja reaaliaikaisesti. UMSS on konsepti, joka ei vaadi tilaajasopimusta, koska käyttäjillä ei ole operaattoririippuvaisia tilaajanumerolta .

Keksintöä selitetään lähemmin seuraavassa viitaten 25 oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää universaalisen matkapuhelintilaaja-järjestelmän (UMSS):n yleisen merkinantoarkkitehtuurin, kuvio 2 esittää universaalisen matkapuhelintilaaja-järjestelmän (UMSS):n yleisen arkkitehtuurin, jossa 30 UMSS:n signalointiprotokollaan liittyy kaksi pankkia (HLR), joilla on kummallakin joukko universaaleja tilaa-j ia, kuvio 3a esittää informaatiovuokaavion UMSS-konsep-tissa, kun käytetään luottokortteja tai SIIM-korttida-35 taa, jossa on S-USN ja IA, 6 100631 kuvio 3b esittää informaatiovuokaavion UMSS-konsep-tissa, kun käytetään CCM-kortteja, kuvio 3c esittää UMSS-konseptin rekisteröintiprose-duurin, 5 kuvio 3d esittää käyttäjän toisen päätelaitteen UMSS-konsept in rekisteröintiproseduurin, kuvio 3e esittää operaattorien välisen puheluiden reitityksen UMSS-konseptin mukaan, kuvio 3f esittää operaattorin (alueen) vaihdon UMSS-10 konseptin mukaan.

Kuvio 1 esittää universaalisen matkapuhelintilaaja-järjestelmän (UMSS):n yleisen merkinantoarkkitehtuurin. Satelliittioperaattori voi palvella kaikkia maassa olevia verkkoja tarjoten matkaviestinpalvelulta universaa-15 liselta pohjalta, tai se voi olla irrallinen, erillinen (stand-alone) järjestelmä.

Kuvio 2 esittää universaalisen matkapuhelintilaaja-järjestelmän (UMSS):n yleisen arkkitehtuurin, jossa UMSS:n signalointiprotokollaan liittyy kaksi pankkia 20 (HLR), joilla on kummallakin joukko universaaleja tilaajia. Käyttäjiä veloitetaan välittömästi kunkin puhelun jälkeen ja veloitussumma vähennetään käyttäjien tileiltä reaaliaikaisesti tai usein, tietyn ajanjakson aikana olleiden puheluiden jälkeen. Operaattoreille maksetaan 25 heidän tarjoamistaan palveluista välittömästi yhden tai useamman puhelun jälkeen. Maksusumma voidaan maksaa suoraan käyttäjän tililtä operaattorin tilille, tai pankki maksaa etukäteen asiakkaansa puolesta silloin, kun asiakkaalla on luottoa pankissa. Lähettäjän pankki on se • 30 pankki, jossa puhelua ottavalla/aloittavalla käyttäjällä on puhelintili ja vastaanottajapankki on pankki, jossa puhelua vastaanottavalla tilaajalla on tili.

Kuvio 3a esittää informaatiovuokaavion UMSS-konsep-tissa, kun käytetään luottokortteja tai SIIM-korttida-35 taa, jossa on S-USN ja IA. On huomattava, että yllä ole- 7 100631 va proseduuri muodostaa vain yhden UMSS-konseptin skenaarioista. Esimerkiksi matkaviestinpäätelaite voi antaa operaattorille vain S-USN-numeron.

Kuvio 3b esittää informaatiovuokaavion UMSS-konsep-5 tissa, kun käytetään CCM-kortteja. CCM-käyttäjä voi vastaanottaa tulevia puheluita kaiken aikaa, mutta lähtevät puhelut on rajoitettu CCM-korttiin sisällytettyjen ennalta maksettujen puheluminuuttien määrään. CCM-käyttä-jillä on myös USN-numeroita talletettuna pankin kotire-10 kisteriin HLR. CCM-kortti voidaan uudelleen ladata ra joitetulla puheluajalla maksamalla haluttu summa pankkiin.

Kuvio 3c esittää UMSS-konseptin rekisteröintiprose-duurin. Pankin HLR voi myös antaa TN-numeron, mikäli 15 niin halutaan. Operaattori A:n VLR:iä voidaan pitää myös satelliittioperaattorin VLRrinä. Myös pankin HLR:iä voidaan pitää käyttäjän kotioperaattorina. Tämä rekiste-röintiproseduuri korvaa tavanomaiset rekisteröitymis-proseduurit, joissa kaikki käyttäjäinformaatio, jonka 20 verkko tarvitsee, on talletettuna SIM-kortille.

Kuvio 3d esittää kuviossa 3c esitettyyn käyttäjään verrattuna saman käyttäjän rekisteröitymisen, mutta sillä erotuksella, että tässä kuviossa tuolla käyttäjällä on toinen päätelaite, esimerkiksi telekopiopalveluita 25 varten.

Kuvio 3e esittää operaattorien välisen puheluiden reitityksen UMSS-konseptin mukaan. Kukin TN (pankin HLR:issä) koostuu operaattoritunnuksesta (esimerkiksi 940) ja käyttäjän väliaikaisesta numerosta (esimerkiksi • 30 465192). TN-numerot ovat saapuvia puheluita varten. On otettava huomioon, että operaattori B voi pyytää pankkia veloittamaan B-käyttäjää A-käyttäjän sijasta tulevien puheluiden reitityksestä, esimerkiksi GSM-järjestelmän tapauksessa.

35 Kuvio 3f esittää operaattorin (alueen) vaihdon UMSS- 8 100631 konseptin mukaan. Liikkuva päätelaite tai käyttäjä valitsee uuden käytettävissä olevan verkon, kun se liikkuu palvelualueelta toiselle. Sen jälkeen uusi operaattori (alue)-informaatio päivitetään pankin HLRriin käyttäjän 5 ohjausasemaan UCS johtuen tästä muutoksesta ja liikkuva päätelaite vastaanottaa uuden TN-numeron. Yhteysvastuun-vaihdon (handover) voidaan ajatella olevan verkkojen (eli operaattoreiden) välinen proseduuri tai menettely, jossa liikkuva päätelaite uudelleenmuodostaa kyseessä 10 olevan puhelun samaan kohteeseen.

Kuvio 1 esittää UMSS-arkkitehtuurin yleisessä muodossaan, joka arkkitehtuuri voidaan aikaansaada implementoimalla nykyisten matkaviestinverkkojen arkkitehtuu-reihin lieviä muutoksia. Kotirekisteri HLR (Home Locati-15 on Register) sijaitsee pankissa, jossa matkaviestimen käyttäjällä on tili (kuviot 1 ja 2) . Rekisteröitymis-proseduurissa (kuvio 3) matkaviestinpäätelaite antaa operaattorille oman veloitusosoitteensa (invoicing address) (IA) ja/tai ainoastaan USN-numeron (joka liittyy 20 tilaajan tilinumeroon tilaajan pankissa). Sitten operaattori, vierailijarekisteri VLR (visitor location register) , pyytää pankkia varmentamaan tämän/nämä tiedot. Sen jälkeen, kun pankki HLR on varmentanut käyttäjäin-. formaation, voidaan käyttäjä rekisteröidä verkkoon vas-

25 taanottamalla väliaikainen numero (TN = Temporary Number) , joka pidetään talletettuna kyseisessä matkaviestin (tai kiinteässä) -päätelaitteessa tulevia puheluita varten ja jota käytetään verkko-operaattorin ja kotirekisterin HLR väliseen sijainnin seurantaan (roaming). Ver-; 30 kon vierailijarekisteri antaa väliaikaisen numeron TN

myös väliaikaiselle kotirekisterille (THLR = Temporary HLR, väliaikainen HLR) . Tämä väliaikaisen numeron konsepti mahdollistaa sen, että matkaviestinkäyttäjillä on pääsy erilaisista liikkuvista päätelaitteista, esimer-35 kiksi puhelimista ja PDA:sta sekä muista vastaavista, 9 100631 mutta käyttäen vain yksilöllistä tilaajanumeroa USN, joka voidaan sisällyttää tilaajan älykortille tai jonka tilaajat voivat yksinkertaisesti syöttää (valitsemalla) kuhunkin päätelaitteeseen, jota he käyttävät. Jälkimmäi-5 sessä tapauksessa päätelaitteesta lähteville puheluille käytettävä USN voi olla erilainen verrattuna vastaanotettavien puheluiden USN-numeroon, joka tarkoittaa sitä, että käyttäjillä on toinen, julkinen USN (P-USN) (public-USN) käytettävissä sisääntulevia puheluita var-10 ten ja salainen USN (S-USN) (secret-USN) omia lähteviä puheluitaan varten. Kumpikin USN-numeroista koostuu ope-raattorikoodista (esimerkiksi 940-) ja kunkin käyttäjän pysyvästä numerosta. Tämän sijasta kukin TN koostuu ope-raattorikoodista (esimerkiksi 940-) ja kunkin käyttäjän 15 väliaikaisesta numerosta, joka on allokoitu tuolle käyttäjälle tuon operaattorin palvelualueella tapahtuvaa käyttöä varten. Käyttäjän käyttäessä samanaikaisesti jotain toista päätelaitetta toista käyttöä varten, verkko allokoi toisen väliaikaisen numeron tuota päätelaitetta 20 varten mahdollistaen sen, että käyttäjällä on kaksi tai useita väliaikaisia numeroita, vaikka tilaajalla on vain yksi tilaajasopimus. Kun puhelu päättyy, operaattorin vierailijarekisteri VLR informoi pankin kotirekisteriä . HLR:ä siitä. Operaattorin VLR/HLR sisältää kaikki mah- 25 dolliset niiden pankkien osoitteet, joissa UMSS-järjes-telmän käyttäjillä voi olla tili tietoliikennepalveluita varten (eli USN on kytketty tuohon tiliin). Mikäli käyttäjä tai matkaviestinpäätelaite valitsee toisen verkon, allokoidaan sille uusi TN tämän uuden operaattorin kaut-30 ta, minkä jälkeen aikaisempi TN voidaan tuhota edellisestä vierailijarekisteristä VLR (joka kuului jollekin toiselle operaattorille) sekä matkaviestinpäätelaitteen muistista. Käyttäjän ei itse edes tarvitse tietää verkon hänelle allokoimaa TN-numeroa. Toisaalta operaattorilla 35 on mahdollisuus veloittaa suoraan, reaaliaikaisesti ti- 10 100631 laajien pankkitilejä. HLR on kytketty tilinvalvontayk-sikköön (ACU = Account Control Unit), joka tarkistaa, onko asiakkailla tilillään luottoa. Mikäli tilillä ei ole luottoa tai se on huomattavasti miinuksella, silloin 5 verkolle ilmoitetaan tästä asiantilasta, jonka jälkeen se voi arvioida tuleeko sen hyväksyä matkaviestinkäyttä-jän rekisteröitymisyritys vai ei. Tämä proseduuri antaa (matkaviestinpalvelu-) operaattoreille mahdollisuuden myydä palveluitaan reaaliaikaisesti käteiskauppana. Sen 10 jälkeen kun puhelua lähettävä verkko (originating network) on varmistanut IA:n ja puhelun A-tilaajan luottotiedot lähettämällä käyttäjän USN-numeron (ja IA:n) käyttäjän pankkiin, pyytää A-tilaajan verkko (operaattori 1) sisääntulevia puheluita varten vastaanottajan pan-15 kista vastaanottavan verkon (operaattori 2) koodin ja vastaanottavan B-tilaajan TN-numeron. Tässä tapauksessa oletetaan, että molemmilla käyttäjillä on tilinsä samassa pankissa. Pankin kotirekisteri HLR on tietoinen vastaanottavan käyttäjän (B-tilaaja) TN-numerosta (kuvio 20 3a) ja siitä verkosta, jossa tuo käyttäjä toimii, jol loin HLR informoi puhelua lähettävää verkkoa siitä. Siksi operaattori 2 pystyy veloittamaan A-tilaajia reaaliaikaisesti puhelun reitityksestä B-tilaajalle. Tämä tarkoittaa sitä, että operaattoreiden ei tarvitse laskuttaa 25 toisiltaan sisääntulevia ja lähteviä puheluita, vaan kumpikin operaattori veloittaa suoraan loppukäyttäjää. Operaattorien vierailijarekisterien VLR ja pankin kotirekisterin HLR (eli käyttäjien ohjausaseman, UCS = User Control Station) väliset tietoliikenneyhteydet muodosta-; 30 vat merkinantoverkon siten, että lähettävän verkon (ope raattorin 1) ja UCS:n välisen kysymys-vastausproseduurin jälkeen puhelut voidaan reitittää suoraan lähettävästä verkosta vastaanottavaan verkkoon (operaattorille 2). HLR käsittää myös AuC:n (Authentication Center) ja EIR-35 rekisterin (EIR = Equipment Identity Register) tuon ko- 11 100631 tirekisterin HLR alitietokantoina. Operaattorin VLR/HLR voidaan yhdistää. Matkaviestin MS informoi operaattorin VLR/HLR:iä sijainninpäivitystä varten.

' Mikäli kysessä on eri pankit, joilla kullakin on 5 joukko asiakkaista, joilla on USN:t, niin vastaanottajan pankki veloittaa lähettävää käyttäjää (A-tilaajaa) lähettävän pankin (A-tilaajän pankin) kautta vastaanottavaan verkkoon (operaattorille) tulevista sisääntulevista puheluista. Tällöin veloitettava summa siirretään vas-10 taanottavan operaattorin tilille reaaliaikaisesti. Pan kit voivat joko reaaliaikaisesti tai myöhemmin selvittää keskinäiset velkansa. Tämä on sähköinen luottokirje LC (Letter of Credit). UMSS-järjestelmässä ei ole tarvetta operaattoreiden väliseen sijainnin seurantaan (roaming).

IS Sijainnin seurantaa koskeva merkinanto suoritetaan vain operaattorin VLR:in ja pankin HLR:in välillä. Operaattorin HLR sisältää vain pankkeja koskevaa tietoa, eli niiden pankkien osoitteet, joissa käyttäjillä on heidän S-USN-tilausnumeronsa kytkettyinä omiin (puhelin-)ti-20 leihinsä tietoliikennepalveluita varten. S-USN-numeroa ei säilytetä operaattorin HLR:issä, vaan kaikki käyttä-jädata ja S-USN-numero on talletettuna pankin HLR:iin. Siksi UMSS on tilausriippumaton konsepti, jossa käyttäjillä ei ole operaattoririippuvaisia tilausnumerolta.

25 Kun käyttäjä UMSS-järjestelmässä rekisteröidään verkkoon yhden päätelaitteen kautta (esimerkiksi tulevia ja lähteviä puheluita varten) ja toisen päätelaitteen avulla (esimerkiksi telekopiosanomia varten) toiseen verkkoon tai samaan verkkoon, saa käyttäjä kaksi TN-nu-30 meroa (kuviot 3c ja 3d) , yhden kullekin päätelaitteelle tai palvelulle (esimerkiksi puhelu-, telekopio- tai muulle palvelulle). Todellisuudessa TN-numerot ovat läpinäkyviä käyttäjälle ja vain päätelaite ja verkko käyttävät TN-numeroita väliaikaista tunnistusta varten. Tämä 35 merkitsee sitä, että operaattori, saatuaan vahvistuksen 12 100631 käyttäjän S-USN:stä (ja luottotiedoista) pankista, antaa käytettävän päätelaitteen käytettäväksi väliaikaisen numeron TN1. Mikäli käyttäjä käyttää jotain muuta päätelaitetta (esimerkiksi telekopiopalveluita varten), anta-5 maila oman S-USN-numeronsa (joka voidaan näppäillä tai jopa antaa käyttäen SIIM- tai CCM- tai luottokorttia), rekisteröi verkko (VLR) toisen väliaikaisen numeron TN2 samalle käyttäjälle ja lähettää sen kyseessä olevalle päätelaitteelle (mikäli kyseessä on eri operaattori, 10 pankkia pyydetään jälleen varmistamaan USN-numero) . Kun puhelu saapuu tälle käyttäjälle, se reititetään TNl:een, kun taas tulevat telekopiot reititetään TN2:een, koska verkko tietää kullekin päätelaitteelle ja palvelulle allokoiduista TN:istä. TN-numeroita voi olla useita sa-15 malle käyttäjälle (edullisesti käyttäjälle, jolla on pankkitili, reaaliaikaista veloitusta varten). Esimerkiksi perheellä voi olla sama tili kaikkia perheen USN-numeroita varten. Tällöin kaikki laskut voidaan veloittaa käyttäjän tililtä reaaliaikaisesti. TN-numerot ovat 20 operaattoririippuvaisia ja niitä voidaan muuttaa koko ajan sen vuoksi, että tilaaja rekisteröityy toiseen verkkoon tai poistaa rekisteröintinsä aikaisemmasta verkosta jonkin ajan kuluttua, mutta USN sen sijaan allokoidaan yhdelle käyttäjälle ja se pysyy samana jatkuvas-25 ti, mikäli käyttäjät eivät vaihda pankkiaan tai tili-informaatiota (luottokorttia tai SIIM-korttia). Kuitenkin käyttäjä voi käyttää useita SIIM/SIM-kortteja omien tietoliikennepalveluidensa maksamisessa, mutta kukin niistä sisältää sen tietyn USN-numeron (yhdessä salaisen .! 3 0 koodin kanssa) , joka liittyy käyttäjän pankkitilin nume roon .

Kuitenkin tässä keksinnössä esitettyä TN-konseptia voidaan soveltaa nykyisiin matkaviestinverkkoihin, jolloin sallitaan se, että käyttäjillä on vain yksi puhe-35 linnumero (eli USN), joka voi olla operaattoririippuvai- 13 100631 nen, mutta että verkko (esimerkiksi GSM:n tapauksessa MSC) allokoi kaksi tai useampia TN-numeroita eri palveluille. Matkaviestinkeskuksessa MSC puhelu reititetään esimerkiksi TNl:een, kun taas telekopiot (jotka MSC tun-5 nistaa telekopion äänitaajuussignaalista) reititetään TN2:een.

UMSS-järjestelmässä väliaikaisille käyttäjille voidaan antaa tietyntyyppinen ennalta maksettu telekortti, jota voidaan kutsua puheluiden veloitusmoduuliksi CCM 10 (Calls Charging Module) ja jota pankit voivat levittää markkinoiden kautta. CCM sisältää väliaikaisen numeron TN ja summan ennalta maksettua rahaa koodimuodossa. Tämä informaatio on myös talletettu THLR-rekisteriin, jota päivitetään, kun uusia ennalta maksettuja kortteja levi-15 tetään (kuvio 3b). Vaihtoehtoisesti voidaan UMSS-konsep-tissa käyttää SIIM-korttia (SUM = Subscriber Identity and Invoicing Module, tilaajan identifiointi- ja veloi-tusyksikkö), jota voidaan käyttää sekä luottokorttina että tavanomaisena SIM-korttina (SIM = Subscriber Iden-20 tity Module). SIIM-kortti on teleluottokortti, johon on sisällytetty sekä tavanomaisen luotto- että älykortin ominaisuuksia. Kun matkaviestimen käyttäjä yrittää pääsyä matkaviestinverkkoon, verkko lähettää SIIM-kortissa olevan USN-numeron pankkiin. Tällöin pankit joko hyväk-25 syvät tai hylkäävät rekisteröitymisen riippuen käyttäjän luottotiedoista (kuvio 3a). Mikäli käyttäjä käyttää CCM-korttia, operaattori lähettää CCM-kortissa olevan TN-numeron pankkiin varmistusta varten. Toisaalta, sekä CCM että SIIM-kortit voivat olla samankokoisia kuin nykyiset ; 30 SIM-kortit, jolloin matkaviestinpäätelaitteessa ei tar vita luottokortin hallintaosaa. Kuitenkin kaikki nämä optiot voidaan korvata käyttäen S-USN-numeroa (salaista USN-numeroa), jonka käyttäjät voivat syöttää (yhdessä koodin kanssa GSM-päätelaitteiden PIN-koodin tapaan) 35 päätelaitteen verkkoon liittämisen yhteydessä. S-USN voi 14 100631 pysyä (liikkuvan) päätelaitteen muistissa, kunnes käyttäjä irrottaa (sulkee) päätelaitteensa. UMSS-konseptissa käyttäjän jokaisen puhelun jälkeen verkko lähettää hänen päätelaitteelleen tiedon veloituksen suuruudesta reaali -5 aikaisesti.

Maailmanlaajuisesti jotkin pankit voivat sisältää kunkin alueen (maanosan) käyttäjien S-USN-numerot, tai jokaisella paikallisella pankilla voi olla UCS (sisältäen HLR:in, THLR:in, ACUrin ja muut tarpeelliset osat), 10 jolloin UCS:ssä on kyseisen pankin asiakkaiden USN-nume- rot ja muu tarvittava informaatio (esimerkiksi laitteiden numerot, mikäli niitä tarvitaan).

Universaalinen matkapuhelintilaajajärjestelmä (UMSS) tyydyttää sekä UPT:n että UMTS/FPLMTS:n käyttäjien hen-15 kilökohtaiset liikkuvuustarpeet. UMSS:n arkkitehtuuri poistaa operaattoririippuvaisten tilausten ja tilaussopimusten tarpeen siten, että käytetään yksilöllistä tilausnumeroa, eli universaalista tilausnumeroa (USN =

Universal Subscription Number), jonka kaikki operaatto-20 rit hyväksyvät, ja jonka avulla kullakin käyttäjällä on pääsy kaikkiin käytettävissä oleviin verkkoihin ilman, että operaattorit ovat tehneet sijainninseurantayhteis-työsopimuksia (roaming agreements). Tämä tarkoittaa sitä, että on saavutettu tilaajasopimusriippumaton (käyt-25 täjä-operaattori)kommunikaatio. UMSS antaa operaattoreille mahdollisuuden veloittaa asiakkaita reaaliaikaisesti tai heti palvelun myynnin jälkeen. GSM-järjestelmän, joka on sekä kehittynein että maailmassa laajimmalle levinnein matkaviestinjärjestelmä, voidaan laskea 30 muodostavan UMTS/FPLMTS:n rungon. Silloin UMSS:n voidaan arvioida muodostavan innovatiivisen ratkaisun, jonka avulla ratkaistaan UMTS/FPLMTS:n käyttäjien universaalit liikkuvuustarpeet, käyttämällä jo olemassa olevaa GSM-järjestelmää ja sen kolmatta vaihetta (sukupolvea). UMSS

15 100631 luo totaalisen liikkuvuuskonseptin tietoliikenteeseen.

On otettava huomioon, että UMSS-konseptissa olevia käyttäjien USN- ja TN-konsepteja (TN = Temporary Number = väliaikainen numero) voidaan käyttää myös ilman esi-5 tettyä reaaliaikaisen veloituksen konseptia. Siksi kuvioissa 3c ja 3d esitettyjä rekisteröintiproseduureja ja kuviossa 3e esitettyjä puhelunmuodostus (call set-up) -proseduureja sekä kuviossa 3f esitettyjä operaatto-rin/alueen vaihtoproseduureja voidaan pitää operaatto-10 rien välisinä (inter operator) proseduureina, esimerkiksi GSM-järjestelmän ja satelliittien välisinä ja GSM-järjestelmän ja toisen GSM-järjestelmän välisinä proseduureina. Siksi pankissa olevan kotirekisterin HLR voidaan katsoa olevan toisen operaattorin HLR, mikäli reaa-15 liaikaista veloitusta ei käytetä. Esimerkiksi kun liikkuva päätelaite poistuu matkaviestinverkon peltoalueelta ja siirtyy satelliittitietoliikennejärjestelmän peltoalueelle, ei päätelaitteen tarvitse rekisteröityä satelliittijärjestelmään (operaattorille), vaan riittää, 20 että se pyytää vain pääsyä verkkoon. Tämä tarkoittaa sitä, että käyttäjällä, jolla on vain yksi tilaus (tilaa j asopimus) kotioperaattorinsa kotirekisterissä HLR (kuviot 3c,3d,3f), voi olla pääsy myös muiden operaattoreiden verkkoihin (esimerkiksi satelliittioperaattori) 25 ilman mitään tarvetta suorittaa (uutta) rekisteröity-misoperaatiota. Satelliittijärjestelmän (tässä ta pauksessa operaattori A) vierailijarekisteri VLR pyytää käyttäjän kotioperaattorin kotirekisteriä HLR vahvistamaan käyttäjän S-USN-numeron (joka voi olla esimerkiksi 30 GSM-numero, johon on lisätty käyttäjän PIN-koodi), PIN = Personal Identity Number (tunnusluku).

USN-koostuu: * Pankin tunnuksesta = maakoodi: esimerkiksi 40 tai 358.

16 100631 * Käyttäjän yleisestä numerosta: esimerkiksi 465192.

* Käyttäjän salaisesta tunnuksesta (jota käytetään käyttäjän julkisen numeron yhteydessä, 5 vain kun käyttäjä rekisteröityy verkkoon): esimerkiksi 0148, siten julkinen USN voi olla esimerkiksi: 40-465192 siten salainen USN voi olla esimerkiksi: 10 40-465192-0148

On huomattava, että S-USN koostuu käyttäjän jul kisesta numerosta ja kunkin käyttäjän salaisesta koodista. Salainen koodi ja USN-sekoitetaan käyttäen autenti-kaatioalgoritmia, kuten GSM-järjestelmässäkin.

15 Edelleen UMSS-järjestelmässä pankin koodi ja maa koodi voivat olla samat, mikäli vain yksi pankki tallettaa kaikkien tuon maan käyttäjien USN-numerot. Toisaalta maakoodia ei tarvita, mikäli järjestelmässä on useita pankkeja, joista kuhunkin on talletettu käyttäjien USN-20 numerot.

TN koostuu: * Operaattorin tai pankin tunnuksesta: esimer kiksi 940, * verkko (operaattori) allokoi tämän liikkuvalle 25 päätelaitteelle päätelaitteen rekisteröitymi sen aikana, * tämä lähetetään liikkuvalle päätelaitteelle ja pankkiin sisääntulevien puheluiden reitittämiseksi sopivaan liikkuvaan päätelaitteeseen.

‘ 30 * Kukin TN allokoidaan yhdelle liikkuvalle pää telaitteelle .

* Kukin TN allokoidaan yhdelle liikkuvalle päätelaitteelle siksi ajaksi, kun tuo terminaali on rekisteröitynyt verkkoon.

17 100631 * TN voidaan tuhota VLR/HLR:ista, kun terminaali irrotetaan verkosta.

* Myös pankit voivat myöntää tilaajille TN-nume-roita.

5

Kun päätelaite liittyy ja rekisteröityy verkkoon (operaattoriin tai toiseen operaattoriin), sen ei tarvitse enää uudelleen rekisteröityä (re-register, de-re-gister), kun se siirtyy toisen operaattorin alueelle.

10 Silloin päätelaite lähettää vain salaisen USN-numeronsa (S-USN, Secret-USN) ja pyytää pääsyä verkkoon. Järjestelmän operaattori pyytää käyttäjien kotirekisteriä HLR (esimerkiksi pankissa olevaa HLR:iä) varmistamaan käyttäjän USN-numeron, joka liittyy käyttäjän tietoihin.

15 Tämän vuoksi käyttäjän informaatio tarkistetaan sen S-USN-numeron yhteydessä, jonka jälkeen päätelaite vastaanottaa hyväksyvän varmistuskomennon, joka sallii pääsyn verkkoon (kuvio 3f) . Tämä proseduuri antaa mahdollisuuden välttää alueen/operaattorin vaihdosta aiheutu-20 neen päätelaitteen ja verkon välisen turhan merkinantoliikenteen. On lisäksi otettava huomioon, että vierailijarekisterin VLR ja kotirekisterin HLR välinen signalointi on voimassaoleva siitä huolimatta, sijaitseeko HLR pankissa vai operaattorin verkossa. Ainoa asia, joka 25 päätelaitteen on tehtävä, on suorittaa sijainnin päivitys silloin, kun se vaihtaa aluetta.

Piirustukset ja niihin liittyvä selitys on tarkoitettu vain havainnollistamaan keksinnön ajatusta. Yksityiskohdiltaan voi keksinnön mukainen matkapuhelin-30 tilaajajärjestelmä vaihdella patenttivaatimusten puitteissa. Vaikka keksintöä onkin edellä selitetty lähinnä GSM-järjestelmän yhteydessä, voidaan sitä käyttää muun-kinlaisissa radiojärjestelmissä.

Claims (17)

1β 100631

1. Järjestelmä liikkuvan tietoliikenteen seurantaan monioperaattoriympäristössä, tunnettu sii- 5 tä, että järjestelmä käsittää: ainakin yhden käyttäjänohjausaseman (UCS), joka käsittää kotirekisterin (HLR), jossa on yksilöllinen tilausnumero (USN) ja muut tarvittavat tilaajatiedot, sekä tilinvalvontayksikön (ACU), jossa on tilaajan luottotie-10 dot, jolloin kotirekisteri (HLR) ja tilinvalvontayk-sikkö (ACU) on liitetty toisiinsa, jotta kotirekisteri pystyy tarkistamaan soittavien tilaajien luottotiedot vasteellisesti verkko-operaattoreiden suorittamille ky-15 selyille ja vastaavasti veloittamaan tilaajien tilejä operaattoreiden puolesta suoritettujen puheluiden hinnalla .

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että käyttäjänohjausasema (UCS) 20 käsittää edelleen väliaikaisen kotirekisterin (THLR) ti laa j apäätelaitteille verkkoon tulevien puheluiden, verkossa tapahtuvan puhelun reitityksen tai vastaanoton esiintymisen yhteydessä annettujen väliaikaisten numeroiden (TN) tallettamiseksi, jota väliaikaista numeroa 25 (TN) käytetään verkko-operaattorin ja kotirekisterin (HLR) väliseen sijainnin seurantaan (roaming).

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että käyttäjänoh jausasema (UCS) sijaitsee pankissa ja että tilaajien 30 mainitut tilit ovat tilaajien pankkitilejä.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että tilaajien yksilölliset tilausnumerot (USN) liittyvät suoraan tilaajien pankkiti-leihin. 19 100631

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että käyttäjänohjaus-aseman (UCS) kotirekisterille (HLR) suoritetun tilaajan luottotietojen kyselyn ja väliaikaisen numeron (TN) an- 5 tamisen väliaikaiselle kotirekisterille (THLR) suorittaa sen verkon vierailijarekisteri (VLR), jossa verkossa tilaajapäätelaite esittää verkkoonpääsypyynnön (access request).

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen jär- 10 jestelmä, tunnettu siitä, että silloin kun tilaaja esittää verkkoonpääsypyynnön verkolle, tilaaja identifioidaan ja tilaajan luottotiedot tarkistetaan lukemalla tilaajan yksilöllinen tilausnumero (USN) ja veloitusosoite (IA) tilaajan identifiointi- ja veloi- 15 tusyksikkökortista (SIIM) , joka on irrotettavasti liitetty päätelaitteeseen.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että silloin, kun ei-tilaaja esittää verkkoonpääsypyynnön verkolle, ei-tilaa- 20 jalle annetaan lupa verkon käyttöön lukemalla ei-tilaa-jan väliaikainen numero (TN), joka on talletettuna ennalta maksettujen puheluiden veloitusmoduuli(CCM)-korttiin, joka on irrotettavasti liitetty päätelaitteeseen.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen järjestelmä, 25 tunnettu siitä, että väliaikainen numero (TN) ja kaikkien ennalta maksettujen puheluiden veloitusmoduuli (CCM)-korttien sisältämät summat on talletettu käyttä-jänohjausaseman (UCS) väliaikaiseen kotirekisteriin (THLR).

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen jär jestelmä, tunnettu siitä, että operaattorin verkon tietokannat sisältävät tarvittavan käyttäjänoh-jausaseman (UCS) osoitteen kullekin yksilölliselle tilausnumerolle (USN) ja että kunkin relevantin käyttä- 20 100631 jänohjausaseman (UCS) kotirekisteri (HLR) sisältää tilaajan veloitusinformaatiota.

10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että sopiva käyt- 5 täjänohjausasema (UCS) veloittaa tilaajaa reaaliaikai sesti ilman, että minkään verkko-operaattorin täytyy tehdä mitään toimenpiteitä.

11. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että jokaiselle 10 päätelaitteelle voidaan allokoida yksi tai useampi väliaikainen numero (TN).

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että käyttäjä voi rekisteröityä verkkoon yhdellä tai useammalla päätelaitteella, joille 15 hän saa kullekin yhden tai useamman väliaikaisen numeron (TN) .

13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että kullekin päätelaitteelle annetaan tarvittaessa eri palvelutyyppejä varten uusi 20 väliaikainen numero (TN).

14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että kukin päätelaitteelle annettu väliaikainen numero (TN) voi riippua palvelun tyypistä.

15. Jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että käyttäjä voi näppäillä salaisen yksilöllisen tilausnumeron (S-USN) joka kerta rekisteröityessään verkkoon matkaviestinpää-telaitteella tai kiinteällä päätelaitteella.

16. Jonkin patenttivaatimuksen 1-15 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että joko operaattorin vierailijarekisteri (VLR)/kotirekisteri (HLR) tai pankin kotirekisteri (HLR) tai/ja väliaikainen kotirekisteri (THLR) osoittaa käyttäjille väliaikaiset numerot 35 (TN) joka kerta, kun he rekisteröityvät verkkoon. 21 100631

17. Patenttivaatimuksen 16 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että väliaikaiset numerot (TN) ovat käyttäjien väliaikaisia tilaajanumerolta, jotka voidaan poistaa operaattorin vierailijarekisteristä 5 (VLR)/kotirekisteristä (HLR) tai pankin kotirekisteristä (HLR)/väliaikaisesta kotirekisteristä (THLR), jos käyt-täjä/päätelaite valitsee toisen verkon/operaattorin. 22 100631