FI103247B - Menetelmä ja järjestely datapuhelun muodostamiseksi sekä sovitinlaitte isto - Google Patents

Description

1 103247

Menetelmä ja järjestely datapuhelun muodostamiseksi sekä sovitinlaitteisto - Keksintö liittyy datapalveluiden toteuttamiseen 5 tietoliikenneverkoissa, erityisesti matkaviestinverkoissa ja WLL (Wireless Local Loop) -järjestelmissä.

Nykyaikaiset matkaviestinjärjestelmät tarjoavat tilaajille tavanomaisen puhepalvelun lisäksi erilaisia datansiirto-ominaisuuksia, esim. asynkronisia verkkopal-10 veluita (Bearer Services) tai Telekopioryhmän 3 telepalvelu (Facsimile Group 3).

Yleensä datapalvelut käyttävät matkaviestinverkon sisällä tiettyä spesifioitua liikennöintiprotokollaa. Esimerkiksi eurooppalaisessa digitaalisessa matkavies-15 tinjärjestelmässä GSM (Global System for Mobile Com munications) on CCITT V.110 pohjainen, UDI-koodattua nopeussovitusprotokollaa ja non-transparenteissa palveluissa lisäksi radiolinkkiprotokolla (RLP), sekä GSM-telekopioprotokolla. Digitaalinen yhteys matkaviestin-20 verkosta kiinteään verkkoon, kuten ISDN tään (Integrated

Services Digital Network) tai yleiseen puhelinverkkoon PSTN, voi käyttää erilaisia protokollia. Esimerkkejä protokollista ovat ISDN-verkon CCITT V.110 ja V.120 no-peussovitusprotokollat, modeemiprotokollat (CCITT V.22, 25 V.22bis,V.32), telekopioryhmä 3.

Matkaviestinjärjestelmässä ovat sovitintoiminnot matkaviestinverkon sisäisen datayhteyden sovittamiseksi päätelaitteiden ja muiden tietoliikenneverkkojen käyttämiin protokolliin. Tyypillisesti sovitintoiminnot ovat 30 päätesovitin TAF (Terminal Adaptation Function) matka- viestimen ja siihen kytketyn datapäätelaitteen välisessä rajapinnassa sekä Verkkosovitin IWF (Interworking Function) matkaviestinverkon ja toisen tietoliikenneverkon välisessä rajapinnassa, yleensä matkaviestinkeskuksen 35 yhteydessä. Tavallisesti matkaviestinkeskuksessa on use- 103247 an tyyppisiä sovitinlaitteistopooleja erilaisten datapalvelulleen ja -protokollien tukemiseksi, esimerkiksi modeemipooli, jossa on modeemeja ja telekopiosovittimia modeemi- ja telekopiopalveluita varten, UDI/RDI-nopeus-5 sovitinpooli, jne. Kuvio 1 havainnollistaa GSM-verkkoa, jossa on IWF-sovitinlaitteistopooleja matkaviestinkes-kuksessa MSC.

Matkaviestinverkon sisällä signalointi yleensä tukee datapalveluspesifisten parametrien siirtoa. Usein 10 signalointi ei kuitenkaan tue näiden parametrien siirtoa kaikissa verkoissa, joiden kautta puhelu reititetään. Näin on esimerkiksi silloin, kun puhelu tulee PSTN:stä | tai on reititetty sen kautta. Tällöin matkaviestinverkon tulisi muulla tavoin kyetä päättelemään mitä datapalve-15 lua ja sovitinlaitteistoa esimerkiksi tuleva puhelu vaatii .

Eräs tunnettu ratkaisu tähän ongelmaan on mo-ninumerojärjestelmä (Multi Numbering Scheme), jossa matkaviestintilaajalla on yhtä monta luettelonumeroa 20 (MSISDN) kuin erilaisia palveluita, joihin hän haluaa i vastaanottaa tulevia puheluita. Moninumerojärjestelmässä kutsuva tilaaja valitsee matkaviestintilaajan luettelonumeroista sen, jota vastaavan palvelun hän haluaa. GSM-jär jestelmässä tilaajien palvelut määritellään ti-! 25 laajan kotirekisterissä HLR, jossa säilytetään pysyvästi • myös muita tilaajatietoja. Kotirekisterissä HLR säilyte- i tään myös tietoa tilaajan luettelonumeroiden ja palve- ' luiden välisestä yhteydestä. Lisäksi kotirekisterissä

S

' HLR sidotaan luettelonumeroon (MSISDN, Mobile Subscriber I ,· 30 ISDN Number) tietty BCIE-elementti, joka kertoo puhelu- tyypin ja puhelussa tarvittavat verkkopalvelut ja protokollan. IWF voidaan konfiguroida näiden tietojen mukaan. Nykyisten GSM-suositusten (GSM TS 09.07) mukaan tilaajalla on erillinen MSISDN-numero jokaiselle palvelulle. 35 Tilaajalla voi esimerkiksi olla puhepalvelu, asynkroni- 3 103247 nen 3,1 kHz verkkopalvelu (modeemi), asynkroninen UDI-verkkopalvelu ja telekopioryhmän 3 telepalvelu, mikä merkitsee, että tilaaja tarvitsee neljä MSISDN-numeroa. Suuri MSISDN-numeroiden määrä on ongelmallinen sekä 5 käyttäjän ja verkko-operaattorin kannalta.

Verkkoja, joissa kiinteän verkon päätelaite kytketään verkkoon tilaajakaapelin sijasta radioyhteyden kautta, kutsutaan langattomiksi tilaajaliittymäverkoiksi WLL (Wireless Local Loop) tai radiotilaajaliittymäver-10 koiksi RLL (Radio Local Loop). WLL voi perustua matkaviestinverkkoon, kuten GSM. On olemassa useita konfiguraatioita, joilla GSM-järjestelmään perustuva WLL voidaan toteuttaa. Kuvio 2 esittää konfiguraatio, jossa GSM-verkkoa käytetään sellaisenaan. Normaalin matkavies-15 timen MS sijasta päätelaitteisto käsittää kiinteän "ti-laajatukiaseman" 22 tilaajan tiloissa sekä lankapuhelimen 21, joka on kytketty tilaajatukiasemaan 22. Kuvio 3 puolestaan esittää konfiguraation, jossa GSM-verkon tukiasemaohjain BSC, matkaviestinkeskus MSC, kotirekisteri 20 HLR ja vierailijarekisteri VLR on korvattu WLL-spesifi-sellä verkkoelementeillä WLL-access -solmu. WLL-access-solmu voi sisältää esimerkiksi seuraavat toiminnot: transkoodaus, kaiunpoisto, sijaintirekistereiden .. - (VLR,HLR) perustoiminnot, sovitintoiminteet (IWF) data- 25 palveluille. Molemmissa tapauksissa tarvitaan IWF-sovi-tinlaitteisto verkon puolella (MSCrssä tai WLL-verk-koelementissä), jos datapalveluita tuetaan.

Verkko-operaattoreille ja käyttäjille tällainen palvelujen ja protokollien paljous aiheuttaa sekaannusta ’ .· 30 ja hankaluuksia. Jotta matkaviestintilaaja pystyisi te- * kemään ja vastaanottamaan eri protokollia vaativia puheluita, hänen pitää tilata verkko-operaattorilta useita eri verkkopalveluja. Verkko-operaattorin kannalta on puolestaan ongelmallista, että kukin tilaaja tarvitsee 35 suuren määrän luettelonumerolta, joka kuluttaa verkon 4 103247 numeroavaruutta. Lisäksi palvelujen määrittäminen verkon tietokannoissa kuluttaa tietokantakapasiteettia.

Keksinnön päämääränä on pienentää luettelonume-roiden lukumäärää, joita tilaaja tarvitsee käyttäessään 5 erilaisia datapalveluja tietoliikennejärjestelmässä.

Keksinnön kohteena on menetelmä tilaajalle päättyvän datapuhelun muodostamiseksi. Menetelmälle on tunnusomaista, että vastaanotetaan puhelu toisesta verkosta tilaajan 10 luettelonumeroon, joka on yhteinen kahdelle tai useammalle datapalvelulle, joiden sovitintoiminnot on integroitu samaan sovitinlaitteistoon, varataan datapuhelun tarvitsema sovitinresurssi j mainitusta integroidusta sovitinlaitteistosta, ΐ 15 monitoroidaan varatun integroidun sovitinresurs- sin avulla toisesta verkosta tulevaa liikennekanavaa, tunnistetaan kutsuvan osapuolen käyttämä datapalvelu sille ominaisen signaloinnin, synkronoinnin tai muun piirteen avulla, 20 konfiguroidaan mainittu integroitu sovitinresurs si toimimaan mainitun tunnistetun datapalvelun mukaisella tavalla toiseen verkkoon päin.

Keksinnön kohteena on myös patenttivaatimuksen 5 mukainen järjestely ja patenttivaatimuksen 9 mukainen 25 sovitinlaitteisto.

' Keksinnössä eri datapalveluiden erilaiset sovi- ' tinlaitteistot integroidaan verkon puolella yhteen poo- " liin, jossa kaikilla datapalveluilla on yhteinen luette lonumero. Integroitu pooli tukee kaikkien pooliin kuu-; ,·. 30 luvien datapalveluiden protokollia ja toimintoja. Kun integroidun poolin luettelonumeroon tehdään päättyvä puhelu, kytketään integroitu pooli linjalle. Tähän luettelonumeroon sidotussa palvelumäärittelyssä, joka saa-' daan esimerkiksi keskuksesta puhelunmuodostuksen aikana, 35 mahdollisesti olevia protokolla- tai palvelumääritteitä 5 103247 ei huomioida sikäli kuin ne liittyvät datapalveluiden erottelemiseen toisistaan poolin sisällä. Toisin sanoen integroitu pooli ei yritä minkään datapalvelun mukaista toimintaa kutsuvaan tilaajaan päin vaan monitoroi tule-5 vaa liikennekanavaa päätelaitteen käyttämän datapalvelun ja protokollan tunnistamiseksi. Datapalvelun tunnistaminen perustuu sille tunnusomaisen synkronoinnin tai signaloinnin havaitsemiseen. Kutsuvan osapuolen datapalvelun tunnistettuaan integroitu pooli alkaa toimia tunnis-10 tetun datapalvelun edellyttämällä tavalla.

Datapalvelun tunnistamiseen voidaan käyttää mitä tahansa sille ominaista toimintaa. Esimerkiksi asynkroninen 3,1 kHz verkkopalvelu (modeemipalvelu) voidaan tunnistaa ainakin modeemin kutsuäänen 1300 Hz perusteel-15 la. Telekopioryhmän 3 telepalvelu voidaan tunnistaa ai nakin kutsuäänen 1100 Hz perusteella. Asynkroninen UDI/RDI-verkkopalvelu voidaan tunnistaa ainakin digitaalisen synkronointikuvion avulla. Esimerkiksi CCITT V.110 protokolla voidaan tunnistaa V.110-synkronointikehyksen 20 avulla. CCITT V.120-protokolla voidaan tunnistaa V.120- kehyslipun avulla, minkä lisäksi tunnistus voidaan varmistaa linkin pystytyssanoman avulla.

On myös mahdollista toteuttaa vain osittainen datapalveluiden integrointi yhteiseen sovitinlaitteisto-25 pooliin. Esimerkiksi jos vain asynkroninen 3,1 kHz verkkopalvelu ja telekopioryhmän 3 telepalvelu on integroitu samaan sovitinlaitteistopooliin, näillä kahdella datapalvelulla on yhteinen luettelonumero mutta UDI/RDI-pal-velulla on oma luettelonumeronsa.

- . 30 Esillä oleva keksintö pienentää luettelonumeroi- t den lukumäärää, joita tilaaja tarvitsee käyttäessään erilaisia datapalveluja. Minimissään tilaaja tarvitsee vain yhden luettelonumeron datapalvelua varten. Tämä poistaa ongelmat, jotka aiheutuvat tilaajalle ja verkko-35 operaattorille suuren numeromäärän takia.

6 103247

Keksintöä selitetään seuraavassa ensisijaisten suoritusmuotojen avulla viitaten oheisiin piirroksiin, joissa kuvio 1 esittää GSM-matkaviestinjärjestelmää, 5 kuvio 2 esittää WLL-järjestelmää, joka perustuu GSM-verkkoon, kuvio 3 esittää WLL-järjestelmää, joka perustuu GSM-radiorajapintaan, kuviot 4, 5 ja 6 esittävät protokollia ja toimin-j 10 toja, joita tarvitaan GSM-järjestelmän transparenteissa j verkkopalveluissa, ei-transparenteissa verkkopalveluissa sekä vastaavasti transparentissa Telekopioryhmän 3 palvelussa, kuvio 7 havainnollistaa erästä keksinnön mukaista 15 integroitua sovitinlaitteistoa, joka on sijoitettu mat-kaviestinkeskuksen yhteyteen, kuvio 8 esittää lohkokaavion integroidusta kana-vaohjaimesta, kuviot 9A ja 9B esittävät signalointikaavion, * 20 joka havainnollistaa keksinnön mukaista datapuhelua.

Esillä olevaa keksintöä voidaan käyttää kaikissa ' digitaalisissa tietoliikennejärjestelmissä, kuten mat kaviestinjärjestelmissä, joissa datapalvelut käyttävät kahta tai useampaa erityyppistä datapalvelua kiinteään 25 verkkoon, kuten ISDN tai PSTN, päin. On olemassa useita monipääsymodulaatiotekniikkoja helpottamassa liikennöintiä, jossa on mukana suuri määrä matkaviestinkäyttäjiä. Nämä tekniikat sisältävät aikajakomonipääsyn (TDMA), koodijakomonipääsyn (CDMA) ja taajuusjakomonipääsyn ; .· 30 (FDMA). Liikennekanavan fyysinen konsepti vaihtelee eri « monipääsymenetelmissä, ollen ensisijaisesti määritelty aikavälin avulla TDMA-järjestelmissä, hajotuskoodin avulla CDMA-järjestelmissä, radiokanavan avulla FDMA-1 järjestelmissä, näiden yhdistelmällä, jne. Esillä olevan 35 keksinnön perusajatus on kuitenkin riippumaton liikenne- 7 103247 kanavan tyypistä ja käytetystä monipääsymenetelmästä.

Erityisen sopiva esillä oleva keksintö on datan-siirtosovelluksissa yleiseurooppalaisessa digitaalisessa matkaviestinjärjestelmässä GSM (Global System for Mobile 5 Communications) sekä muissa GSM-pohjaisissa järjestelmissä, kuten DCS1800 (Digital Communication System), sekä USA:n digitaalinen solukkojärjestelmä PCS (Personal Communication System) sekä em. järjestelmiin perustuvissa WLL-järjestelmissä. Keksintöä tullaan alla kuvaa-10 maan käyttäen esimerkkinä GSM-matkaviestinjärjestelmää. GSM-järjestelmän rakenne ja toiminta ovat alan ammattimiehen hyvin tuntemia ja määritelty ETSIn (European Telecommunications Standards Institute) GSM-spesifikaati-oissa. Lisäksi viitataan kirjaan "GSM-System for Mobile 15 Communication", M. Mouly ja M. Pautet, Palaiseau, France, 1992; ISBN:2-9507190-0-7.

GSM-järjestelmän perusrakenne on esitetty kuviossa 1. GSM-rakenne muodostuu kahdesta osasta: tukiasemajärjestelmä BSS ja verkkoalijärjestelmä (NSS) . BSS ja 20 matkaviestimet MS kommunikoivat radioyhteyksien kautta. Tukiasemajärjestelmässä BSS kutakin solua palvelee tukiasema BTS. Joukko tukiasemia on kytketty tukiasemaohjaimeen BSC, jonka toimintona on ohjata radiotaajuuksia ' ja kanavia, joita BTS käyttää. BSCt on kytketty matka- 25 viestinkeskukseen MSC. Tietyt MSCt on kytketty muihin tietoliikenneverkkoihin, kuten yleinen puhelinverkko PSTN, ja sisältävät yhdyskäytävätoiminnot näihin verkkoihin lähteviä ja niistä tulevia puheluita varten. Nämä MSCt tunnetaan gateway-MSCeinä (GMSC).

30 On olemassa kaksi tietokantojen päätyyppiä, jotka liittyvät puheluiden reititykseen. On olemassa kotirekisteri HLR, joka tallentaa kaikkien verkon tilaajien tilaajadatan kiinteästi tai puolikiinteästi, mukaanlukien informaation niistä palveluista, joihin tilaajalla 35 voi olla pääsy, sekä tilaajan nykyisestä sijainnista.

m β 103247

Toinen rekisterityyppi on vierailijarekisteri VLR. VLR liittyy yleensä yhteen MSChen, mutta se voi kuitenkin palvella useaa MSCtä. Yleinen käytäntö on, että VLR on integroitu MSChen. Tämä integroitu verkkoelementti tun-5 netaan vierailija-MSCnä (VMSC). Aina kun matkaviestin MS on aktiivinen (rekisteröitynyt ja kykenevä tekemään tai vastaanottamaan puheluita), suurin osa matkaviestintä MS koskevista matkaviestintilaajatiedoista, joita pidetään HLRssä, kopioidaan sen MSCn VLRään, jonka alueella MS 10 on.

Edelleen kuvioon 1 viitaten, GSM-järjestelmässä datayhteys muodostetaan matkaviestimen MS verkkopäätteen TAF (Terminal Adaptation Function) 31 ja matkaviestinverkossa olevan Verkkosovittimen IWF (Interworking Func-15 tion) 41 välille. Tämä yhteys on GSM-verkossa datasiirrossa V.110-nopeussovitettu, V.24-rajapintoihin sovittu-va, UDI-koodattu digitaalinen full-duplex -yhteys. Tässä yhteydessä V.llO-yhteys on alunperin ISDN-teknologiaa (Integrated Services Digital Network) varten kehitetty 20 digitaalinen siirtokanava, joka sovittautuu V.24-raja- pintaan ja tarjoaa mahdollisuuden myös V.24-statuksien (ohjaussignaalien) siirtoon. CCITT:n suositus V.110-no-peussovitetulle yhteydelle on esitetty julkaisussa CCITT Blue Book: V.110. CCITT:n suositus V. 24-rajapinnalle on 25 esitetty julkaisussa CCITT Blue Book: V.24. Ei-transpa-

renteissa datapalveluissa GSM-yhteydellä käytetään lisäksi radiolinkkiprotokollaa RLP. TAF sovittaa matka-I viestimeen MS kytketyn datapäätteen DTE mainitulle GSM

I V.110 datayhteydelle, joka muodostetaan yhtä tai useam-

! .· 30 paa liikennekanavaa käyttävän fyysisen yhteyden yli. IWF

» kytkee GSM V.110-datayhteyden toiseen V.110 tai V.120-verkkoon, kuten esimerkiksi ISDN tai toinen GSM-verkko, tai johonkin muuhun kauttakulkuverkkoon, kuten yleinen puhelinverkko PSTN. CCITT:n suositus V.120-nopeussovite-r 35 tulle yhteydelle on esitetty julkaisussa CCITT White 9 103247

Book: V.120.

Kuten aikaisemmin selitettiin, nykyaikaiset matkaviestinjärjestelmät tukevat erilaisia tele- ja verkkopalveluita. GSM-järjestelmän verkkopalvelut on määritel-5 ty spesifikaatiossa GSM 02.02 versio 5.0.1 ja telepalvelut spesifikaatiossa GSM 02.03 versio 5.0.1.

Kuviot 4, 5 ja 6 esittävät esimerkkejä protokollista ja toiminnoista, joita tarvitaan IWF:ssä (joko MSCrssä tai WLL-spesifisessä verkkoelementissä) transpa-10 renteille verkkopalveluille, ei-transparenteille verkkopalveluille sekä vastaavasti transparentille Teleko-pioryhmän 3 palvelulle. Päätesovittimen TAF ja Verkkosovittimen IWF välinen ei-transparentti piirikytketty yhteys GSM-liikennekanavalla käsittää useita protokolla-15 kerroksia, jotka ovat yhteisiä kaikille näille palveluille. Näitä ovat erilaiset nopeutussovitustoiminnot RA (Rate Adaptation), kuten RA1' päätesovittimen TAF ja tukiasemajärjestelmään BSS sijoitetun CCU-yksikön (Channel Codec Unit) välillä, RAl CCU -yksikön ja verk-20 kosovittimen IWF välillä, RAA CCU -yksikön ja tukiasemasta erilleen sijoitetun transkooderiyksikön TRAU välillä, sekä RA2 transkooderiyksikön TRAU ja Verkkosovittimen IWF välillä. Nopeutussovitustoiminnot RA on määri-... telty GSM-suosituksissa 04.21 ja 08.20. CCU-yksikön ja 25 transkooderiyksikön TRAU välinen liikennöinti on määritelty GSM-suosituksessa 08.60. Radiorajapinnassa RAl'-nopeussovitettu informaatio on lisäksi kanavakoodattu GSM-suosituksen 5.03 määrittelemällä tavalla, mitä havainnollistavat lohkot FEC matkaviestimessä MS ja CCU- ·; 30 yksikössä. IWF:ssä ja TAF: issa on lisäksi ylemmän tason

protokollia, jotka ovat palveluspesifisiä. Kuvion 4 asynkronisessa transparentissa verkkopalvelussa IWF tarvitsee asynkroninen-synkroninen konversion RA0 sekä modeemin kiinteään verkkoon päin. Kuvion 5 asynkronisessa 35 ei-transparentissa verkkopalvelussa IWF tarvitsee L2R

10 103247 (Layer 2 Relay) ja RLP (Radio Link Protocol) -protokollat sekä modeemin kiinteän verkon suuntaan. L2R-toimin-nallisuus ei-transparenteille merkkiorientoituineille protokollille on määritelty mm. GSM-suosituksessa 07.02.

5 RLP-protokolla on määritelty GSM-suosituksessa 04.22. RLP on kehysrakenteinen, balansoitu (HDLC-tyyppinen) datansiirtoprotokolla, jossa virheenkorjaus perustuu vääristyneiden kehysten uudelleenlähetykseen vastaanottavan osapuolen pyynnöstä. IWF:n ja esimerkiksi audiomo-, 10 deemin MODEM välinen rajapinta ovat CCITT V.24 mukainen, ja sitä on merkitty kuviossa 5 symbolilla L2. Kuviossa 6 IWF tarvitsee GSM-telekopioprotokollatoiminnot sekä mo-’ deemin. GSM-telekopiopalvelu on määritelty GSM-suosituk sessa 03.45.

15 Kuten yllä todettiin, perinteisesti tilaajalla on ollut kullekin datapalvelulle oma luettelonumero ja so-vitinlaitteisto moninumerojärjestelmän mukaisesti.

Keksinnön mukaisesti eri datapalveluiden erilaiset sovitinlaitteistot integroidaan verkon puolella yh-20 teen pooliin, jossa kaikilla datapalveluilla on yhteinen luettelonumero. Kuviossa 7 on esitetty eräs keksinnön ; mukainen integroitu sovitinlaitteisto tai pooli 41, joka on sijoitettu matkaviestinkeskuksen MSC yhteyteen. Pooli . 41 käsittää yhden tai useampia kanavaohjäimiä 400. Kukin ' 25 kanavaohjain 400 sisältää integroituina kaikki sovitin- toiminnot, joita kanavaohjaimen tulee tukea. Esimerkiksi kanavaohjain voi tukea kiinteän verkon UDI/RDI-protokol-! lia (ITU-T V.110 ja/tai ITU-T V.120), 3,1 kHz modeemi- toimintoja, telekopioryhmän 3 toimintoja, sekä PCM-koo-; 30 dekin toimintoja (PCM-koodaus/dekoodaus) . Kanavaohjain 400 voi olla liikennekanavakohtainen, kuten kuviossa 7, tai vaihtoehtoisesti yhteinen liikennekanavajoukolle, esim. 2 Mbit/s PCM-linkin kaikille liikennekanaville. IWF-poolin 41 kukin kanavaohjain 400 on kytketty matka-35 viestinkeskuksen MSC ryhmäkytkimen GSW21 rinnalle. Ryh- il 103247 mäkytkimelle 21 on lisäksi kytketty keskuspäätteiden kautta tukiasemajärjestelmille BSS menevät digitaaliset siirtolinkit 22. Edelleen ryhmäkytkimelle 21 on kytketty keskuspäätteiden ET kautta muiden tietoliikenneverkko-5 jen, kuten ISDN tai PSTN siirtokanavat 23. Ryhmäkytkintä GSW21 sekä verkkosovitinlaitteistoa IWF samoin kuin da-tapuheluiden muodostusta, ylläpitoa ja purkua ohjaa puhelunohjaus 43. Verkkosovittimen IWF toimintaa ohjaa IWF-ohjain 44, joka, puhelunohjauksen 43 alaisuudessa 10 valitsee ja kytkee datapuhelua varten vapaan kanavaoh-jaimen 400 datayhteydelle. IWF-ohjain voi lisäksi käsittää pooliohjaimen, joita on yksi kutakin IWF-poolia varten. Esimerkkinä matkaviestinkeskuksesta, jossa keksinnön mukaista verkkosovitinlaitteistoa voidaan käyt-15 tää, mainitaan Nokia Telecommunications Oy:n matkavies-tinkeskus DX200 MSC.

Kuvio 8 on periaatteellinen lohkokaavio, jossa on havainnollistettu esimerkkinä kuvioiden 4, 5 ja 6 sovi-tintoimintojen integroimista yhteen kanavaohjaimeen 400. 20 Tässä esimerkkitapauksessa RA1- ja RA2-nopeussovitukset 81 ja 82 GSM-liikennekanavan suuntaan sekä modeemi- ja PCM-koodekkitoiminnot 83 ja ISDN-protokollat ISDN/PSTN-siirtokanavan suuntaan ovat kaikille datapalveluille yhteisiä. Eri datapalveluiden erikoistoiminnot on kytketty 25 edellä mainittujen toimintojen väliin omiksi haaroik-seen, joista voidaan valitsinkytkimillä S1,S2,S3 ja S4 valita oikea kutakin datapalvelua varten. Kuviossa 8 on valittavissa L2R/RLP-toiminnot 84 asynkronista ei-trans-parenttia datapalvelua varten, RAO-toiminnot 85 transpa-- :* 30 renttia asynkronista datapalvelua varten, ja GSM teleko- t pioadapteri-toiminnot 86 Ryhmän 3 telekopiopalvelua varten. Merkkiääni- ja binäärikuvioilmaisin 80 monitoroi ISDN/PSTN-liikennekanavaa ja ilmaisee käytetyn palvelun kutsuvan osapuolen käyttämän ja datapalvelulle ominaisen 35 signaloinnin, synkronoinnin tai muun ominaisuuden. Data- 12 103247 palvelun tunnistettuaan ilmaisin 80 ohjaa kytkimet SI ja S2 valitsemaan vastaavan toiminnon 84, 85 tai 86, ja kytkimet S3 ja S4 valitsemaan joko modeemi- tai RDI/UDI-toiminnon, sekä ohjaa kanavaohjaimen 400 toimimaan kiin-5 teän verkon suuntaan datapalvelun edellyttämällä tavalla.

On huomattava, että käytännön sovelluksessa kana-vaohjain 400 voidaan toteuttaa yhdellä signaaliprosessorilla, kuten Texas Instrumentsin C541DSP. Täten keksin-10 nön mukaisen kanavaohjaimen 400 tai IWF-poolin 41 yksityiskohtainen toteutus voi vaihdella lähes rajattomasti sovelluksesta toiseen. Keksinnön kannalta on oleellista vain, että integroitu IWF-laitteisto tunnistaa ja tukee kahta tai useampaa datapalvelua.

15 Seuraavassa kuvataan keksinnön mukaisen integroi dun sovittimen toimintaa ja siihen liittyvää datapuhelun muodostusta.

Keksinnön mukaisesti kaikilla datapalveluilla, jotka on integroitu yhteiseen IWF-pooliin 41, on yhtei-20 nen luettelonumero, kuten MSISDN. Tähän MSISDN-numeroon liittyvää palvelumäärittelyä säilytetään HLR:ssä muiden tilaajatietojen kanssa. Tässä palvelumäärittelyssä MSISDN-numeroon sidotaan GSM BCIE, jossa datapalvelun , määrittelevät puhelunmuodostusparametrit, kuten ITC (in- 25 formation transfer capability), RA (rate adaptation) ja modem type, voidaan asettaa määrittelemättömiksi tai sellaisiksi tulkittaviksi arvoiksi. Tässä hakemuksessa määrittelemätön puhelunmuodostusparametri tarkoittaa yleisesti arvoa, joka ei määrittele IWF:lle mitään pro-I 30 tokollaa vaan jonka seurauksena IWF yrittää tunnistaa kiinteän verkon päätelaitteen protokollan liikenne-kanavasta. Keksinnön ensisijaisessa suoritusmuodossa IWF jättää nämä puhelunmuodostusparametrit huomioimatta siinä määrin missä ne liittyvät datapalveluiden erottami-35 seen toisistaan.

13 103247

Seuraavassa keksinnön mukaista MT-puhelun muodostamista selitetään viitaten kuvioihin. Esimerkissä integroidut datapalvelut ovat 3,1 kHz modeemipalvelu, tele-kopiopalvelu tai UDI/RDI datapalvelu. On kuitenkin huo-5 mättävä, että keksintöä ei ole rajoitettu näihin datapalveluihin vaan se soveltuu yleisesti kaikkiin palveluihin .

Kuvioiden 9A ja 9B signalointikaavio liittyy esimerkkitapaukseen, jossa kiinteän verkon päätelaitteelta 10 TE tehdään päättyvä (MT) datapuhelu matkaviestintilaajan MSISDN-numeroon, joka on yhteinen tilaajan integroiduille datapalveluille. Tällöin puhelu tulee matkaviestinverkkoon ISDN/PSTN-verkosta, mutta koko yhteydellä matkaviestinverkon ja päätelaitteen TE välillä ei ole sig-15 nalointitukea protokollatiedon siirtämiselle.

Puhelu, joka on osoitettu matkaviestintilaajan yhteiseen datapalveluiden numeroon MSISDN, saapuu ISDN-verkosta matkaviestinverkon kauttakulkukeskukseen GMSC IAM-sanoma (Initial Address Message). GSMSC tekee rei-20 titystietokyselyn Send Routing Info tilaajan HLR:ään, joka määräytyy kutsutun MSISDN:n mukaan. Reititystieto-kyselyn mukana lähetetään myös tilaajan MSISDN-numero. HLR hakee tilaajatiedoista kutsuttuun luettelonumeroon MSISDN sidotun GSM BCIErn. Tässä GSM BCIEissä paramet-25 reillä ITC, RA ja modem type on jokin arvo, esim. määrittelemätön. Sitten HLR lähettää VLR:lle vaellusnumero-pyynnön Provide MSRN, joka sisältää mainitun GSM BCIE:n. VLR tallettaa GSMBCIErn ja allokoi puhelulle vaellusnumeron MSRN. MSRN lähetetään HLR:lie, joka välittää sen • 30 edelleen GMSC:lle. GMSC reitittää puhelun vaellusnumeron MSRN perusteella MSC:lle, jonka alueella matkaviestin-tilaaja MS sijaitsee. Tällöin MSC kysyy VLR:Itä tietoja tulevan puhelun muodostamista varten vaellusnumeron MSRN perusteella. VLR hakee MSRN:n avulla BCIE:n, joka aikai-35 semmin vastaanotettiin HLR:Itä, ja lähettää sen MSC:lie.

14 103247

Jos BCIE sisältää täydellisen palvelumäärittelyn, MSC voi muuttaa BCIE:n parametreja tarkoittamaan määrittelemätöntä palvelua. Tämän jälkeen MSC lähettää MS:lie pu-helunmuodostussanoman setup, joka sisältää myös GSM 5 BCIE:n. MS vastaa call confirm -sanomalla. Tämän jälkeen MSC pyytää BSS:tä varaamaan tarvittavat radiokanavat Assignment Request -sanomalla ja BSS kuittaa Assignment Complete -sanomalla. Tämän jälkeen MSC varaa tarvittavat integroidut IWF-resurssit lähettämällä IWF:lle sanoman 10 IWF Setup, joka sisältää myös GSM BCIE:n. Tässä vaihees-| sa alkaa IWF:n keksinnön mukainen toiminta.

j IWF-ohjain 44 vastaanottaa MSC:n puhelunohjaukselta 43 sanoman SETUP, joka sisältää BCIE:n. IWF-ohjain 44 analysoi BCIE:n, ja koska datapuhelulle on varattu 15 interoitu IWF-resurssi, jättää mahdolliset datapalveluita erottelevat parametrit huomiotta. Toisin sanoen IWF-ohjain 44 ei konfiguroi datapuhelulle varattua kanavaoh-jainta 400 (tai kanavaohjäimiä HSCSD-puhelun tapauksessa) millekään tietylle datapalvelulle, vaan kanavaohjain 20 400 valmistautuu monitoroimaan kiinteästä verkosta tule vaa liikennekanavaa. IWF kuittaa resurssien varauksen acknowledgement-sanomalla. MS ilmoittaa sanomalla alerting, että kutsutun käyttäjän hälyttäminen on aloitettu. MSC puolestaan lähettää kutsuvalle kiinteäverkon pääte- f 25 laitteelle TE address complete -sanoman, joka kertoo, i että kytkentä on muodostettu. Sitten MS lähettää con- nect-sanoman, joka kertoo, että kutsuttu tilaaja hyväk-i syy puhelun, minkä seurauksena MSC lähettää sanoman ans- wer signal kutsuvalle päätelaitteelle TE. Sitten MSC '! 30 ohjaa IWF:n sanomalla device on line. Tällöin siirrytään jälleen keksinnön mukaiseen IWF:n toimintoon.

IWF-ohjain 44 vastaanottaa MSC:n puhelunohjaukselta 43 sanoman device on line, minkä seurauksena se kytkee integroidun poolin 41 kanavaohjaimen 400 ryhmä-! 35 kytkimelle GSW21 BSS:Itä tulevan liikennekanavan ja 15 103247 PSTN:stä tulevan liikennekanavan väliin.

Sen jälkeen kun kanavaohjain 400 on kytketty linjalle, kanavaohjain 400 (esim. ilmaisin 80) alkaa monitoroida kiinteästä verkosta tulevaa liikennekanavaa.

5 Toisin sanoen kanavaohjain 400 tarkistaa sisältääkö kiinteästä verkosta vastaanotettu signalointi tai synkronointi jollekin kanavaohjaimen 400 tukemalle datapalvelulle ominaisia piirteitä. Tässä esimerkkitapauksessa kanavaohjain 400 aluksi tarkistaa sisältääkö 10 ISDN/PSTN:stä tuleva signalointi V.120-protokollalle tyypillisen kehyslipun, ts. HDLC-lipun 01111110. Jos sisältää, kanavaohjain 400 konfiguroituu käyttämään V.120-protokollaa ja alkaa toimia kiinteään verkkoon päin V.120-protokollan edellyttämällä tavalla. Tämän jälkeen 15 IWF signaloi normaaliin liikennekanavan statuksen MS:lie ja datansiirto voi alkaa.

Viimeistään kiinteän verkon palvelun tunnistuksen jälkeen kanavaohjain 400 aloittaa GSM-liikennekanavan synkronoinnin välillä TAF ja IWF.

20 Mikäli edellä esitetyssä vaiheessa ei tunnisteta V.120 protokollaa, kanavaohjain 400 tarkistaa, sisältääkö kiinteästä verkosta tuleva signalointi V.110-synk-ronointikehyksen. Mikäli V.110-synkronointikehys vas-, taanotetaan, kanavaohjain 400 konfiguroituu käyttämään 25 V.110-protokollaa ja toimia ISDN/PSTN:n suuntaan V.110-protokollan mukaisesti. Jälleen IWF jatkaa V.llO-proto-kollan mukaista toimintaa päätelaitteen TE suuntaan ja signaloi liikennekanavan statuksen MS:lie normaaliin tapaan käyttäen V.24-statuksia.

' *: 30 Mikäli edellä ei tunnisteta myöskään V.120-pro- tokollaa, kanavaohjain 400 tarkistaa vastaanotetaanko PSTN/ISDN:stä modeemin kutsuääni 1300 Hz. Jos vastaanotetaan, kanavaohjain 400 konfiguroituu tukemaan modee-mipalvelua ja alkaa toimia ISDN/PSTN:n suuntaan modeemi-35 palvelun mukaisesti. Tämä tarkoittaa muun muassa vas- 16 103247 tausäänen lähettämisen ja standardin modeemikättely-proseduurin, josta on seurauksena modeemiyhteys. Jälleen IWF jatkaa V. 110-protokollan mukaista toimintaa päätelaitteen TE suuntaan ja signaloi liikennekanavan statuk-5 sen MS:lie normaaliin tapaan käyttäen V.24-statuksia.

Mikäli edellä ei tunnisteta myöskään modeemin kutsuääntä, kanavaohjain 400 tarkistaa vastaanotetaanko PSTN/ISDN:stä Telekopioryhmän 3 kutsuääni 1100 Hz. Jos vastaanotetaan, kanavaohjain 400 konfiguroituu tukemaan 10 telekopiopalvelua ja alkaa toimia ISDN/PSTN:n suuntaan telekopiopalvelun mukaisesti. Tämä tarkoittaa muun muassa vastausäänen lähettämisen ja standardin telekopioryhmän 3 kättelyproseduurin, josta on seurauksena telekopioryhmän 3 yhteys ITU-T T.30 mukaisesti. Jälleen IWF 15 jatkaa V.110-protokollan mukaista toimintaa päätelaitteen TE suuntaan ja signaloi liikennekanavan statuksen MS:lie normaaliin tapaan käyttäen V.24-statuksia, sekä aloittaa GSM Facsimile protokollan mukaisen toiminnan.

Mikäli mitään kanavaohjaimen 400 tukemaa datapal-20 velua ei tunnisteta, puhelu katsotaan epäonnistuneeksi ja puretaan.

Myös osittainen datapalveluiden integrointi on mahdollinen. Esimerkiksi jos vain modeemipalvelun ja Telekopioryhmän 3 toiminnot integroidaan, näillä datapal-25 veluilla on yhteinen MSISDN-numero, mutta esim. UDI/RDI palveluilla on oma numero. Tässä tapauksessa integroidun poolin 41 kanavaohjain kykenee ilmaisemaan vain modeemin kutsuäänen 1300 Hz ja Telekopioryhmän 3 kutsuäänen 1100 Hz.

\: 30 Edellä on keksintöä kuvattu sovellettuna matka viestinjärjestelmään. Keksintöä voidaan kuitenkin soveltaa myös kuvioiden 2 ja 3 WLL-järjestelmissä. Keksinnän mukainen integroitu IWF-sovitinpooli voidaan toteuttaa WLL-access -solmuna toimivassa keskuksessa oleellisesti : -li 35 samalla tavoin kuin yllä on selostettu matkaviestinkes- I 1 17 103247 kuksen yhteydessä. Samalla tavoin keksintöä voidaan soveltaa myös satelliittijärjestelmissä.

Esillä oleva keksintö soveltuu luonnollisesti käytettäväksi myös suurinopeuksisessa datasiirrossa 5 (HSCSD = High Speed Circuit Switched Data), jossa radiorajapinnassa käytetään useaa rinnakkaista liikenne-kanavaa samalle datayhteydelle. Tällöin PSTN/ISDN-verk-koon päin on yksi suurinopeuksinen liikennekanava, josta datapalvelu tunnistetaan kuten edellä kuvattiin.

10 Kuviot ja niihin liittyvä selitys on tarkoitettu vain havainnollistamaan esillä olevaa keksintöä. Yksityiskohdiltaan keksintö voi vaihdella oheisten patenttivaatimusten puitteissa ja hengessä.

*

Claims (12)

1. Menetelmä tilaajalle päättyvän datapuhelun muodostamiseksi, tunnettu siitä, että 5 vastaanotetaan puhelu toisesta verkosta tilaajan luettelonumeroon, joka on yhteinen kahdelle tai useammalle datapalvelulle, joiden sovitintoiminnot on integroitu samaan sovitinlaitteistoon, varataan datapuhelun tarvitsema sovitinresurssi 10 mainitusta integroidusta sovitinlaitteistosta, monitoroidaan varatun integroidun sovitinresurs-sin avulla toisesta verkosta tulevaa liikennekanavaa, tunnistetaan kutsuvan osapuolen käyttämä datapalvelu sille ominaisen signaloinnin, synkronoinnin tai 15 muun piirteen avulla, konfiguroidaan mainittu integroitu sovitinresurssi toimimaan mainitun tunnistetun datapalvelun mukaisella tavalla toiseen verkkoon päin.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, 20 tunnettu siitä, että tunnistetaan kutsuvan osapuolen datapalvelu CCITTrn V.110-nopeussovitusprotokollaksi, jos liikenne-kanavalta vastaanotetaan V.110-synkronointikehys, konfiguroidaan mainittu varattu integroitu verk-' 25 kosovitinresurssi käyttämään V.110-protokollaa.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tunnistetaan kutsuvan osapuolen datapalvelu CCITT:n V.120-nopeussovitusprotokollaksi, jos liikenne-30 kanavalta vastaanotetaan V.120-kehyslippu, konfiguroidaan mainittu varattu integroitu verk-kosovitinresurssi käyttämään V.120-protokollaa.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, j tunnettu siitä, että j 35 tunnistetaan kutsuvan osapuolen datapalvelu mo- 19 103247 deemi- tai telekopiopalveluksi, jos liikennekanavalta vastaanotetaan modeemin tai vastaavasti telekopiolaitteen kutsuääni.

5. Järjestely tilaajalle päättyvän datapuhelun 5 muodostamiseksi tietoliikenneverkossa, kun puhelu tulee kutsuvalta osapuolelta (TE) toisen verkon (PSTN,ISDN) kautta ilman signalointitukea, joka siirtää tiedon kutsuvan osapuolen käyttämästä datapalvelusta, tun nettu siitä, että 10 tietoliikenneverkossa on integroitu sovitinlait- teisto kahdelle tai useammalle datapalvelulle siten, että datapalveluilla on yhteinen luettelonumero, tietoliikenneverkko on järjestetty tilaajalle (MS) päättyvässä puhelussa, joka on tehty mainittuun 15 luettelonumeroon, varaamaan tarvittava sovitinresurssi mainitusta integroidusta sovitinlaitteistosta, mainittu varattu verkkosovitinresurssi (IWF) on järjestetty monitoroimaan toisesta verkosta tulevaa lii-kennekanavaa, tunnistamaan kutsuvan osapuolen (TE) käyt-20 tämä datapalvelu sille ominaisen signaloinnin, synk ronoinnin tai muun tunnusomaisen piirteen perusteella sekä konfiguroimaan itsensä toimimaan kutsuvan osapuolen suuntaan mainitun tunnistetun datapalvelun mukaisesti.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen järjestely, 25 tunnettu siitä, että kutsuvan osapuolen (TE) käyttämä datapalvelu on CCITT V.110- tai V.120-protokol-la, ja että mainittu protokollalle ominainen signalointi käsittää V.110-synkronointikehyksen tai vastaavasti V.120-kehyslipun. ' 30

7. Patenttivaatimuksen 5 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että kutsuvan osapuolen (TE) käyttämä datapalvelu on modeemipalvelu tai telekopiopal-velu, ja että mainittu protokollalle ominainen signalointi käsittää modeemin kutsuäänen tai vastaavasti te-35 lekopiolaitteen kutsuäänen. 20 103247

8. Patenttivaatimuksen 5 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että mainittu tietoliikenneverkko on matkaviestinjärjestelmä, WLL-järjestelmä tai satelliittijärjestelmä.

9. Tietoliikenneverkon verkkosovitinlaitteisto protokollasovituksen aikaansaamiseksi tietoliikenneverkon ja toisen verkon välille, kun puhelu tulee kutsuvalta osapuolelta toisen verkon kautta ilman signalointitu-kea, joka siirtää tiedon kutsuvan osapuolen käyttämästä 10 datapalvelusta, tunnettu siitä, että verkkosovitinlaitteisto sisältää integroidut toiminnot kahden tai useamman datapalvelun tukemiseksi siten, että datapalveluilla on yhteinen luettelonumero, verkkosovitinlaitteisto (IWF) on järjestetty ti-15 laajalle (MS) päättyvässä puhelussa varaamaan verk- kosovitinresurssit datapuhelulle mutta jättämään datapalvelun määrittämättä, verkkosovitinlaitteisto (IWF) on järjestetty monitoroimaan toisesta verkosta tulevaa liikennekanavaa, 20 tunnistamaan kutsuvan osapuolen (TE) käyttämä datapal velu sille ominaisen signaloinnin, synkronoinnin tai ' muun piirteen perusteella sekä konfiguroimaan mainitut varatut verkkosovitinresurssit käyttämään mainittua tunnistettua datapalvelua mainitun kutsuvan osapuolen (TE) 25 suuntaan.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että kutsuvan osapuolen (TE) käyttämä datapalvelu on CCITT V.110- tai V.120-protokol-' la, ja että mainittu protokollalle ominainen signalointi ” 30 käsittää V.110-synkronointikehyksen tai vastaavasti ' V.120-kehyslipun.

11. Patenttivaatimuksen 9 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että kutsuvan osapuolen (TE) käyttämä datapalvelu on modeemipalvelu tai telekopiopal-' 35 velu, ja että mainittu protokollalle ominainen signa- 103247 lointi käsittää modeemin kutsuäänen tai vastaavasti telekopiolaitteen kutsuäänen.

12. Patenttivaatimuksen 9 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että mainittu tietoliikenne-5 verkko on matkaviestinjärjestelmä, WLL-järjestelmä tai satelliittijärjestelmä. if c • 32 103247