FI106174B - Path determination of services in a mobile telephone network - Google Patents

Path determination of services in a mobile telephone network Download PDF

Info

Publication number
FI106174B
FI106174B FI980623A FI980623A FI106174B FI 106174 B FI106174 B FI 106174B FI 980623 A FI980623 A FI 980623A FI 980623 A FI980623 A FI 980623A FI 106174 B FI106174 B FI 106174B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
mobile
communication
network
mobile station
switching center
Prior art date
Application number
FI980623A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI980623A0 (en
FI980623A (en
Inventor
Jussi Lemilaeinen
Original Assignee
Nokia Mobile Phones Ltd
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 Nokia Mobile Phones Ltd filed Critical Nokia Mobile Phones Ltd
Publication of FI980623A0 publication Critical patent/FI980623A0/en
Priority to FI980623A priority Critical patent/FI106174B/en
Priority to FI981995A priority patent/FI107979B/en
Priority to DE69931356T priority patent/DE69931356T2/en
Priority to AU28492/99A priority patent/AU2849299A/en
Priority to PCT/IB1999/000557 priority patent/WO1999048312A1/en
Priority to AU29502/99A priority patent/AU2950299A/en
Priority to US09/646,419 priority patent/US6853851B1/en
Priority to ES99909130T priority patent/ES2403094T3/en
Priority to ES99910577T priority patent/ES2264255T3/en
Priority to EP99909130A priority patent/EP1064805B1/en
Priority to JP2000537389A priority patent/JP4245803B2/en
Priority to CNB998062782A priority patent/CN100377607C/en
Priority to PCT/IB1999/000555 priority patent/WO1999048315A1/en
Priority to EP99910577A priority patent/EP1062823B1/en
Priority to AT99910577T priority patent/ATE326817T1/en
Publication of FI980623A publication Critical patent/FI980623A/en
Priority to US09/662,891 priority patent/US7502626B1/en
Application granted granted Critical
Publication of FI106174B publication Critical patent/FI106174B/en
Priority to US10/941,915 priority patent/US7319874B2/en

Links

Landscapes

  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Description

Matkaviestinverkon palveluiden reititys 10 61 7 4Routing of Mobile Network Services 10 61 7 4

Esillä oleva keksintö koskee matkaviestinjärjestelmiä ja erityisesti järjestelyä matkaviestinverkon palveluiden hyödyntämiseksi IP-verkkoyhteyden välityksellä.The present invention relates to mobile communication systems, and in particular to an arrangement for utilizing mobile network services over an IP network connection.

55

Nykyaikaisen toimistoympäristön odotetaan tarjoavan työntekijöille monipuoliset tiedonsiirtoyhteydet puheen, telefaksien, sähköpostin ja muun, etupäässä digitaalisen datan siirtämiseksi. Matkaviestimien käytön yleistyttyä tilaajille on tarjoutunut mahdollisuus parantaa tavoitettavuuttaan ja hyödyntää 10 matkaviestinverkkojen kehittyneitä tiedonsiirtopalvelulta joustavasti oman tarpeensa mukaisesti ajasta ja paikasta riippumatta. Varsinaisessa toimistoympäristössään tilaajalla on usein käytettävissään yrityksen puhelinvaihteeseen kiinteästi liitetty puhelin, sekä päätelaite yhteyden muodostamiseksi paikallisverkkoon, joka tarjoaa sovellukset kehittyneiden 15 viestintäpalveluiden toteuttamiseksi.A modern office environment is expected to provide employees with versatile data communications to transfer voice, fax, e-mail, and other, primarily digital, data. As mobile communications become more widespread, subscribers have the opportunity to improve their reach and take advantage of the sophisticated data communications service provided by 10 mobile networks, according to their needs, anytime and anywhere. In the actual office environment, the subscriber often has a telephone fixedly connected to a corporate PBX, as well as a terminal for connecting to a local area network, which provides applications for implementing advanced communications services.

Haluttujen palveluiden tarjoamiseksi työntekijöille joudutaan siis nykyään rakentamaan ja ylläpitämään useita päällekkäisiä viestintäverkkoja, josta aiheutuu paljon ylimääräistä työtä ja lisäkustannuksia. Saman tilaajan tavoittamiseksi eri 20 keskusten ja palvelimien kautta tarvitaan useita numeroita ja osoitteita, joiden hallinta reitityksineen on hankalaa tilaajalle itselleen, soittajille ja palveluiden tarjoajalle. Matkaviestinyhteys on usein kiinteää yhteyttä kalliimpi, joten m t tarpeellisen langattoman yhteyden tarjoaminen toimiston ulkopuolella kasvattaa helposti toimiston sisältä soitettavien puheluiden kustannusta tilaajien tyypillisesti 25 pitäytyessä parhaan tavoitettavuuden tarjoavassa yhteysmuodossa. Matkaviestimien käyttöön sisätiloissa liittyy lisäksi usein rakenteiden vaimennusominaisuuksista johtuvien katvealueiden aiheuttamia häiriöitä ja lisäksi Ψ · radioresurssin riittävyys muodostuu helposti ongelmalliseksi tilaajamäärän kasvaessa. Ratkaisua tiedonsiirtojärjestelmien integroimiseksi onkin etsitty laajalti 30 ja tiedossa on tekniikan tasosta seuraavanlaisia ratkaisuja.Thus, in order to provide the desired services to employees, many overlapping communications networks now have to be built and maintained, which entails a lot of extra work and additional costs. In order to reach the same subscriber through different switches and servers, multiple numbers and addresses are required, the management of which including routing is difficult for the subscriber himself, the callers and the service provider. Mobile communication is often more expensive than a fixed connection, so providing the necessary wireless connection outside the office easily increases the cost of inside-office calls, with subscribers typically staying in the best-available mode. In addition, indoor use of mobile stations is often associated with interference caused by shaded areas due to the damping characteristics of the structures, and in addition, Ψ · radio resource sufficiency becomes easily problematic as the number of subscribers increases. Indeed, a solution for integrating communication systems has been widely sought 30 and the following prior art solutions are known.

2 106174 EP-hakemusjukaisu 599 632 esittää langattoman paikallisverkon, jonka tarkoituksena on korvata nykyisenlainen johdinyhteyksillä toteutettu paikallisverkko (esimerkiksi rekisteröidyt tavaramerkit Ethernet ja Token Ring) radiovälitteisellä verkolla, joka muodostaa oman, datasiirtoon tarkoitetun 5 solukkoradiojärjestelmän yrityksen sisään. Radioyhteyttä hyödyntävä verkko on kuitenkin suhteellisen kallis toteuttaa, ja se on häiriöille alttiimpi kuin johdinyhteyksiin perustuva paikallisverkko. Lisäksi se edellyttää ylimääräisen radioverkon toteuttamista aikaisempien verkkojen lisäksi.EP-A-2 106174 EP 599 632 discloses a wireless local area network which is intended to replace an existing wired local area network (e.g., the registered trademarks Ethernet and Token Ring) by a radio network forming an own 5 cellular radio system for data transmission. However, a radio network is relatively expensive to implement and more susceptible to interference than a wired local area network. It also requires the implementation of an additional radio network in addition to previous networks.

10 EP-hakemusjulkaisu 462 728 esittää älykkään tukiasemaohjaimen, jonka alaisuudessa toimii ainakin yksi radiovälitteisen tietoliikennejärjestelmän tukiasema, ja joka pystyy välittämään tukiaseman kautta tietystä matkaviestimestä tulevat puhelut suoraan johdinvälitteiseen puhelinverkkoon. Tässä järjestelmässä tarvitaan kuitenkin mainittuja ylimääräisiä tukiasemia, mikä nostaa kustannuksia. 15 Järjestelmä on myös julkaisussa 599 632 esitetyn järjestelmän tavoin altis ulkopuolisille radiohäiriöille.EP-A-462 728 discloses an intelligent base station controller that operates at least one base station in a radio communication system and is capable of transmitting calls from a particular mobile station via a base station directly to a wired telephone network. However, this system requires the aforementioned additional base stations, which increases costs. 15 The system is also susceptible to external radio interference, as is the system disclosed in 599 632.

Nyt on keksitty järjestelmä, joka hyödyntää matkaviestinverkon palveluita edullisella tavalla IP-yhteyden (Internet protocol) välityksellä. IP-liityntäverkko voi 20 olla yrityksen oma lähiverkko, oma tai yleinen langaton lähiverkko tai mikä tahansa muu verkko, joka tarjoaa IP-liityntämahdollisuuden. Keksinnön tavoitteena on edelleen esittää järjestely, joka mahdollistaa kanavanvaihdon ' (handover) siirryttäessä matkaviestinverkosta IP-liityntäverkkoon ja päinvastoin, sekä liikuttaessa mahdollisesti eri liittymäkäytäntöä tukevien liittymäverkkojen 25 alaisuudesta toiseen.A system has now been invented that utilizes mobile network services in an advantageous manner over an IP (Internet protocol) connection. The IP access network may be a corporate LAN, a proprietary or a public wireless LAN, or any other network that provides IP access. It is a further object of the invention to provide an arrangement that enables handover when switching from a mobile network to an IP access network and vice versa, and moving from one subscriber network to another, possibly supporting different access protocols.

Keksinnön mukaisessa järjestelmässä matkaviestin voi kytkeytyä johonkin IP-:·« . liityntäverkkoon, jolloin tiedonsiirto matkaviestimen ja matkaviestinkeskuksen välillä siirtyy kulkemaan radioteitse tavoitettavan tukiasemajärjestelmän sijasta IP-30 yhteyden ja matkaviestinkeskuksen yhteyteen liitetyn välitysyksikön (Interworking Unit, IWU) kautta. Matkaviestinkeskuksen suuntaan välitysyksikkö IWU toteuttaa tyypillisesti tukiasemaohjaimelle kuuluvat toiminnot ja liityntäverkon suuntaan IWUIn the system according to the invention, the mobile station can connect to an IP: · «. an access network, whereby data transmission between the mobile station and the mobile switching center is switched over an IP-30 connection and an Interworking Unit (IWU) connected to the mobile switching center instead of a base station system accessible by radio. In the direction of the mobile switching center, the IWU typically performs the functions of the base station controller and in the direction of the access network, the IWU

3 106174 toteuttaa tyypillisesti IP-terminaalille kuuluvat toiminnot noudattaen vastaavia yhteyskäytäntöjä. Kun matkaviestin kytkeytyy liityntäverkkoon, se siirtää dynaamiset matkaviestimen tilaa ja meneillään olevia puheluita koskevat tiedot (tilakone, state machine) välitysyksikköön. Vasteena mainittujen tietojen 5 vastaanottamiselle välitysyksikköön perustetaan matkaviestintä vastaava virtuaaliterminaali, joka emuloi varsinaisen matkaviestimen toimintoja matkaviestinverkkoon päin. Samalla varsinainen matkaviestin siirtyy toimimaan IP-liityntäverkon terminaalina, eli siirtyy verkkotilaan, jolloin ainakin mainitun matkaviestinjärjestelmän radiotaajuusosat voidaan kytkeä pois päältä. Keksintö 10 mahdollistaa myös matkaviestimen sulkemisen niin haluttaessa, jolloin liityntäverkon kautta tullut pakettimuotoinen matkaviestinjärjestelmän data voidaan vastaanottaa muulla laitteella. Tällöin esimerkiksi tilaaja voi toimistossa ollessaan käyttää omaa henkilökohtaista tietokonettaan matkaviestinjärjestelmän terminaalina.3 106174 typically performs the functions of an IP terminal in accordance with corresponding protocols. When a mobile station connects to an access network, it transmits dynamic information about the state of the mobile station and ongoing calls (state machine) to the relay unit. In response to receiving said information 5, a virtual terminal corresponding to the mobile station is emitted to the relay unit, which emulates the functions of the actual mobile station towards the mobile network. At the same time, the actual mobile station switches to act as the terminal of the IP access network, i.e., enters the network mode, whereby at least the radio frequency parts of said mobile communication system can be switched off. The invention 10 also allows the mobile station to be shut down, if desired, so that packet data of the mobile communication system received through the access network can be received by another device. Thus, for example, the subscriber can use his or her personal computer as a terminal for a mobile communication system while in the office.

1515

Koska pääosa matkaviestimen toiminnallisuudesta siirtyy verkkotilassa välitysyksikön virtuaaliterminaalille, tiedonsiirto välitysyksikön ja matkaviestimen välillä voidaan edullisesti toteuttaa yksinkertaisella, matkaviestimen toimintaa verkkotilassa ohjaavia komentoja ilmaisevan yhteyskäytännön avulla. Tällöin 20 päästään eroon radiorajapinnan ylityksen edellyttämän signaloinnin aiheuttamasta viiveestä, yhteydenmuodostukseen liittyvää salaustietoa ei tarvitse siirtää julkisen verkon yli ja yhteydenmuodostus nopeutuu. Välitysyksikköön voidaan lisäksi * perustaa eri tyyppisiä virtuaaliterminaaleja, jolloin matkaviestimen ja välitysyksikön välinen yhteyskäytäntö voidaan valita esimerkiksi verkkotilassa olevan 25 matkaviestintilaajan mukaan. Liityntäverkosta irtautumisen yhteydessä matkaviestin vastaanottaa virtuaaliterminaalin ylläpitämät tilatiedot välitysyksiköstä normaalin handoverin tapaan, suorittaa sijainnin päivityksen ja alkaa toimiaSince most of the functionality of the mobile station is transferred in the network mode to the virtual terminal of the relay unit, the communication between the relay unit and the mobile station can advantageously be accomplished by a simple protocol expressing control of the mobile station in the network mode. In this case, the delay caused by the signaling required by the radio interface crossing is eliminated, the encryption information related to the connection establishment does not have to be transferred over the public network and the connection establishment speeds up. In addition, different types of virtual terminals can be * set up in the switching unit, whereby the connection between the mobile station and the switching unit can be selected according to, for example, 25 mobile subscribers in network mode. Upon disconnection from the access network, the mobile station receives the status information maintained by the virtual terminal from the relay unit as in a normal handover, performs a location update and becomes operational.

* I* I

j'· , normaalina matkaviestinverkon päätelaitteena.j '·, as a standard mobile network terminal.

30 Tiedonsiirron reititys tilaajan mahdollisesti liikkuessa verkkoliityntäpisteestä toiseen hoidetaan jonkin liikkuvan IP-yhteyskäytännön, esimerkiksi Mobile IP, mukaisesti. Mobile IP on parhaillaan standardoinnin alaisena oleva 106174 yhteyskäytäntö, jonka tarkemman kuvauksen osalta viitataan Internet Engineering Task Force (IETF) ohjeistoon Request For Comments (RFC) 2002, joka on hakemuksen jättöhetkellä saatavissa www-osoitteesta http://andrew2.andrew.cmu.edu/rfc/rfc2002.html. Mobile IP huolehtii IP-5 datapakettien katkeamattomasta reitittämisestä tilaajan liityntäpisteen muuttuessa IP-liityntäverkkojen välillä. Yhdistämällä Mobile IP edellä kuvattuun matkaviestinjärjestelmän ja IP-verkon yhdistämisjärjestelyyn saadaan luotua järjestelmä, joka mahdollistaa tilaajalle keinon hyödyntää edullisesti oman matkaviestinjärjestelmän palveluita kaikkialla, missä hänellä on mahdollisuus IP-10 yhteyden käyttöön.30 Routing of data transfer, if a subscriber may move from one network access point to another, is handled in accordance with a mobile IP protocol, such as Mobile IP. Mobile IP is currently a standardized 106174 protocol, for more details refer to the Internet Engineering Task Force (IETF) Request For Comments (RFC) 2002, available at http://andrew2.andrew.cmu.edu at the time of application /rfc/rfc2002.html. Mobile IP takes care of uninterrupted routing of IP-5 data packets as the subscriber's access point changes between IP access networks. By combining Mobile IP with the mobile communication system and the IP network interconnection scheme described above, a system is created that enables the subscriber to take advantage of the services of his own mobile communication system wherever he has access to the IP-10 connection.

Keksinnön mukaisen ratkaisun etuna on, että matkaviestin voi hyödyntää matkaviestinjärjestelmän palveluita IP-verkon välityksellä ja liikkua IP-liityntäverkosta toiseen meneillään olevan yhteyden katkeamatta. Keksintö 15 mahdollistaa vastaavan kanavanvaihdon (handover) myös matkaviestimen siirtyessä normaalista matkaviestintoiminnallisuudesta verkkotilaan, eli matkaviestinjärjestelmän tukiasemajärjestelmän alaisuudesta IP*liityntäverkon alaisuuteen, ja päinvastoin. Saatuna etuna on myös, että yhden IP-rajapinnan avulla välitysyksikkö voi tarjota matkaviestinjärjestelmän palveluita koko IP-20 verkossa. Keksinnön mukainen välitysyksikkö voi tukea useita matkaviestimen ja välitysyksikön välisiä yhteyskäytäntöjä, jolloin liityntätekniikkaa voidaan sovittaa halutun liittymäverkkosovelluksen mukaisesti. Keksintö tarjoaa nopean ·«< ' 1 tiedonsiirron matkaviestinpalveluiden hyödyntämisessä IP-verkon yli, sillä virtuaaliterminaali voi huolehtia useista matkaviestinjärjestelmän 25 toiminnallisuuksista siirtämättä signalointia verkon yli matkaviestimelle.An advantage of the solution according to the invention is that the mobile station can utilize the services of the mobile communication system over an IP network and move from one IP access network to another without interrupting the ongoing connection. The invention 15 also enables a corresponding handover when the mobile station switches from normal mobile communication mode to network mode, i.e., from a base station system of a mobile communication system to an IP * access network, and vice versa. It is also an advantage that a single IP interface enables the switching unit to provide mobile system services over the entire IP-20 network. The switching unit according to the invention may support a plurality of protocols between the mobile station and the switching unit, whereby the connection technology can be adapted according to the desired access network application. The invention provides high-speed data transmission for utilizing mobile communication services over an IP network, since a virtual terminal can take care of a plurality of mobile system functions without transferring network signaling to the mobile station.

Keksinnön tavoitteet saavutetaan vaatimuksen 1 mukaisella matkaviestinjärjestelmällä, joka käsittää matkaviestinkeskuksen, 30 tukiasemajärjestelmiä liitettyinä matkaviestinkeskukseen, matkaviestimiä, jotka on järjestetty muodostamaan ensimmäinen kommunikointiyhteys ja kommunikoimaan matkaviestinkeskuksen kanssa s 106174 radioteitse tukiasemajärjestelmän kautta käyttäen määrättyä signalointiprotokollaa mainitulla ensimmäsellä kommunikointiyhteydellä. Matkaviestinjärjestlmälle on tunnusomaista, että matkaviestin on järjestetty ylläpitämään puhelutilatietoja mainitun 5 ensimmäisen kommunikointiyhteyden aikana koskien sen kommunikointia matkaviestinkeskuksen kanssa, ja että matkaviestinjärjestelmä käsittää tiedonsiirtoverkon, jossa tieto on järjestetty siirrettäväksi määrätyssä tietoverkkoprotokollamuodossa 10 välineet matkaviestimen liittämiseksi kommunikointiyhteyteen mainittuun tiedonsiirtoverkkoon toisen, tiedonsiirtoverkon kautta matkaviestinkeskukseen, tapahtuvan kommunikointiyhteyden muodostamiseksi, välineet mainitun kommunikointiyhteyden vaihtamiseksi mainitun ensimmäisen ja toisen kommunikointiyhteyden välillä, 15 välitysyksikön, joka on liitetty matkaviestinkeskuksen ja mainitun tiedonsiirtoverkon välille matkaviestimen puhelujen välittämiseksi matkaviestimen ja matkaviestinkeskuksen välillä mainitun toisen kommunikointiyhteyden aikana, ja järjestetty ylläpitämään puhelutilatietoja mainitun toisen kommunikointiyhteyden aikana koskien matkaviestimen kommunikointia matkaviestinkeskuksen kanssa 20 että matkaviestin on järjestetty siirtämään välitysyksikölle ja välitysyksikkö on järjestetty vastaanottamaan matkaviestimeltä mainitut puhelutilatiedot ; kommunikointiyhteyden vaihtuessa ensimmäisestä toiseen kommunikointiyhteyteen, 25 välitysyksikkö on järjestetty siirtämään matkaviestimelle ja matkaviestin on järjestetty vastaanottamaan välitysyksiköltä mainitut puhelutilatiedot kommunikointiyhteyden vaihtuessa toisesta ensimmäiseen - . kommunikointiyhteyteen.The objects of the invention are achieved by a mobile communication system according to claim 1, comprising a mobile switching center, base station systems connected to a mobile switching center, mobile stations arranged to establish a first communication link and communicate with the mobile switching center via a The mobile communication system is characterized in that the mobile station is arranged to maintain call status information during said first communication with respect to its communication with the mobile switching center, and that the mobile communication system comprises a communication network , means for switching said communication link between said first and second communication links, 15 switching units connected between the mobile switching center and said communication network for transmitting mobile calls between the mobile station and the mobile switching center during said second communication link, and arranged to maintain call status information. during the second communication connection regarding communication of the mobile station with the mobile switching center 20, that the mobile station is arranged to be transmitted to the switching unit and the switching unit is arranged to receive from the mobile station said call status information; when the communication link changes from the first to the second communication connection, the switching unit 25 is arranged to transfer to the mobile station and the mobile station is arranged to receive from the switching unit the said call status information when the communication connection switches from the second to the first. a communication connection.

30 Keksinnön kohteena on myös patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä matkaviestimen ja matkaviestinjärjestelmän matkaviestinkeskuksen välisen kommunikoinnin reitittämiseksi, joka matkaviestinjärjestelmä käsittää matkaviestinkeskuksen, e 106174 tukiasemajärjestelmiä liitettyinä matkaviestinkeskukseen, ja matkaviestimiä, jossa menetelmässä muodostetaan ensimmäinen kommunikointiyhteys matkaviestimen ja matkaviestinkeskuksen välille radioteitse tukiasemajärjestelmän kautta ja 5 kommunikoidaan mainitulla kommunikointiyhteydellä käyttäen määrättyä signalointiprotokollaa mainitulla ensimmäsellä kommunikointiyhteydellä. menetelmälle on tunnusomaista, että ylläpidetään matkaviestimessä puhelutilatietoja koskien sen kommunikointia matkaviestinkeskuksen kanssa, 10 liitetään matkaviestin kommunikointiyhteyteen tiedonsiirtoverkkoon jossa tietoa siirrettään määrätyssä tietoverkkoprotokollamuodossa, toisen, tiedonsiirtoverkon kautta matkaviestinkeskukseen, tapahtuvan kommunikointiyhteyden muodostamiseksi, sallitaan kommunikointiyhteyden vaihtaminen mainitun ensimmäisen ja toisen 15 kommunikointiyhteyden välillä, välitetään puheluita matkaviestinkeskuksen ja mainitun tiedonsiirtoverkon välillä välitysyksikön kautta, ja ylläpidetään välitysyksikössä puhelutilatietoja koskien matkaviestimen kommunikointia matkaviestinkeskuksen kanssa mainitun toisen kommunikointiyhteyden aikana, 20 siirretään matkaviestimeltä välitysyksikölle ja vastaanotetaan välitysyksiköllä matkaviestimeltä mainitut puhelutilatiedot kommunikointiyhteyden vaihtuessa ensimmäisestä toiseen kommunikointiyhteyteen, : siirretään välitysyksiköltä matkaviestimelle ja vastaanotetaan matkaviestimellä välitysyksiköltä mainitut puhelutilatiedot kommunikointiyhteyden vaihtuessa 25 toisesta ensimmäiseen kommunikointiyhteyteen.The invention also relates to a method for routing communication between a mobile station and a mobile switching center of a mobile communication system according to claim 9, comprising a mobile switching center, e 106174 base station systems connected to a mobile signaling protocol on said first communication connection. the method being characterized by maintaining call status information in the mobile station for communicating with the mobile switching center; between said communication network through the relay unit, and maintaining in the relay unit call status information regarding communication of the mobile station with the mobile switching center during said second communication connection, 20 transmitting from the mobile station to the relay unit and receiving from the mobile station said call status information to:, transferring from the relay unit to the mobile station, and receiving on the mobile station, from the relay unit, said call status information as the communication link changes from the second to the first communication link.

Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisiin piirus-tuksiin, joissa kuvion 1 lohkokaavio havainnollistaa GSM-järjestelmän peruselementtejä; 30 kuvion 2 lohkokaavio havainnollistaa tarkemmin GSM-matkaviestimen klähetin- ja vastaanottotoimintoja; kuvion 3 lohkokaavio havainnollistaa kekeinnön mukaista järjestelmää; 7 106174 kuvion 4 lohkokaavio havainnollistaa välitysyksikön rakennetta; kuvion 5 lohkokaavio havainnollistaa matkaviestimen toiminnallisuutta virtuaaliterminaalin toteutuksen yhteydessä; kuvion 6 vuokaavio esittä virtuaaliterminaalin toimintaa matkaviestinjärjestelmästä 5 tulleen sanoman perusteella; ja kuvion 7 lohkokaavio havainnollistaa keksinnön mukaista jäjestelmäarkkitehtuuria.The invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings, in which the block diagram of Figure 1 illustrates basic elements of a GSM system; 30 is a block diagram illustrating further the transmit and receive functions of a GSM mobile station; Fig. 3 is a block diagram illustrating a system according to the invention; Block diagram of FIG. 4 illustrates a structure of a transmission unit; Fig. 5 is a block diagram illustrating the functionality of a mobile station in connection with the implementation of a virtual terminal; Fig. 6 is a flow chart illustrating the operation of a virtual terminal based on a message received from a mobile communication system 5; and Fig. 7 is a block diagram illustrating a system architecture according to the invention.

Keksintöä selitetään seuraavassa puheen siirrossa digitaalisen GSM-järjestelmän (Global System for Mobile Communications) ja lähiverkon LAN (Local Area 10 Network) yhteydessä keksintöä näihin järjestelmiin ja nimettyihin elementteihin rajoittamatta. Keksinnön mukainen ratkaisu on sovellettavissa myös muihin digitaalisiin ja analogisiin matkaviestiverkkoihin, kuten NMT (Nordic Mobile Telephone), AMPS (Advanced Mobile Phone Service), DECT (Digital European Cordless Telecommunications), DCS1800 (Digital Cellular Sysytem for 1800 15 MHz), jne. Myöskään liityntäverkon valinta ei ole keksinnön kannalta oleellinen, vaan ratkaisu on vastaavasti sovellettavissa myös muiden kiinteiden ja langattomien liityntätekniikoiden, kuten WLAN (Wireless Local Area Network), Ethernet, ATM (Asyncronous Transfer Mode), WATM (Wireless Asyncronous Transfer Mode), HIPERLAN, LPRF (Low Power RF) jne yhteydessä.The invention will be explained in the following in connection with speech transmission in the context of the Global System for Mobile Communications (GSM) and the Local Area 10 Network (LAN), without limiting the invention to these systems and designated elements. The solution according to the invention is also applicable to other digital and analog mobile networks such as NMT (Nordic Mobile Telephone), AMPS (Advanced Mobile Phone Service), DECT (Digital European Cordless Telecommunications), DCS1800 (Digital Cellular System for 1800 15 MHz), etc. The choice of an access network is not essential to the invention, but the solution is also applicable to other wired and wireless access technologies such as WLAN (Wireless Local Area Network), Ethernet, ATM (Asyncronous Transfer Mode), WATM (Wireless Asyncronous Transfer Mode), HIPERLAN, LPRF ( Low Power RF) etc.

2020

Kuvion 1 lohkokaavio havainnollistaa GSM-järjestelemän peruselementtejä. GSM-järjestelmän ja elementtien tarkemman kuvauksen osalta viitataan julkaisuun - Mouly-Pautet: "The GSM system for mobile communications", ISBN 2-9507190-0- 7. Matkaviestimet MS ovat radioteitse yhteydessä tukiasemiin BTS. Tukiasemat 25 BTS ovat edelleen ns. Abis-rajapinnan kautta yhteydessä tukiasemaohjaimeen BSC, joka ohjaa ja hallitsee useita tukiasemia. Useiden tukiasemien BTS (tyypillisesti joitakin kymmeniä tukiasemia) ja niitä ohjaavan yhden tukiasemaohjaimen BSC muodostamaa kokonaisuutta kutsutaan tukiasemajärjestelmäksi BSS. Erikoisesti tukiasemaohjain BSC hallitsee 30 radioyhteyden kanavia sekä kanavanvaihtoja (handover). Toisaalta tukiasemaohjain BSC on ns. A-rajapinnan kautta yhteydessä matkaviestimien kytkentäkeskukseen MSC (Mobile services Switching Centre), joka koordinoi β 106174 yhteyksien muodostamista matkaviestimistä ja matkaviestimiin. Matkaviestimien kytkentäkeskuksen MSC kautta saadaan edelleen yhteys matkaviestinverkon ulkopuolelle.The block diagram of Figure 1 illustrates the basic elements of a GSM system. For a more detailed description of the GSM system and its elements, reference is made to - Mouly-Pautet: "The GSM System for Mobile Communications", ISBN 2-9507190-0-7. Mobile stations MS are in radio communication with base stations BTS. Base stations 25 BTS are still so-called. Via the Abis interface, communicates with a base station controller BSC which controls and manages multiple base stations. The entity formed by a plurality of base stations BTS (typically a few dozen base stations) and a single base station controller BSC controlling them is called a base station system BSS. In particular, the base station controller BSC manages 30 radio links and handovers. On the other hand, the base station controller BSC is a so called. Connected via the A interface to the Mobile Services Switching Center MSC, which coordinates the β 106174 connections between and to the mobile stations. The mobile switching center MSC further provides access outside the mobile network.

Kuvion 2 lohkokaavio havainnollistaa tarkemmin GSM-järjestelmän mukaisen 5 matkaviestimen lähetin- ja vastaanotintoimintoja. Lähetyssekvenssin ensimmäinen vaihe on analogisen puheen digitointi 201 ja koodaus 202. Näytteenotto A/D-muuntimella 201 tapahtuu 8 kHz taajuudella ja puheenkoodausalgoritmi olettaa sisääntulosignaalin olevan 13 bitin lineaarista PCM:ää. A/D-muuntimesta saatavat näytteet segmentoidaan 160 näytteen puhekehyksiksi, jolloin kunkin puheke-10 hyksen kesto on 20 ms. Puhekooderi 202 käsittelee 20 ms puhekehyksiä eli ennen koodauksen alkamista otetaan puskuriin 20 ms puhetta. Koodausoperaatiot tehdään kehyskohtaisesti tai näiden alikehyksinä (40 näytteen lohkoina). Pu-hekooderin 202 koodauksen tuloksena yhdestä kehyksestä saadaan 260 bittiä.The block diagram of Figure 2 illustrates in more detail the transmitter and receiver functions of the mobile station 5 according to the GSM system. The first step in the transmission sequence is the digitization of the analog speech 201 and the coding 202. The sampling with the A / D converter 201 is performed at 8 kHz and the speech coding algorithm assumes that the input signal is 13 bit linear PCM. Samples from the A / D converter are segmented into 160 sample speech frames, each of which has a duration of 20 msec. The speech encoder 202 processes 20 ms speech frames, i.e., 20 ms speech is taken into the buffer before the encoding begins. The coding operations are performed per frame or as subframes (40 sample blocks). As a result of encoding the Pu decoder 202, 260 bits per frame are obtained.

Puheenkoodauksen 202 jälkeen suoritetaan kanavakoodaus 203 kahdessa vai-15 heessa, jolloin ensin (260 bittiä) osa biteistä (50 tärkeintä) suojataan lohkokoodilla 203a (= CRC, 3 bittiä) ja sen jälkeen nämä sekä seuraavaksi tärkeimmät bitit (132) suojataan edelleen konvoluutiokoodilla 203b (koodaussuhde 1/2) ((50+3+132+4)*2=378), ja osa biteistä otetaan suojaamattomina (78). Kuten kuvassa 2 on esitetty, tulevat signalointi- ja loogiset sanomat suoraan puhelimen loh-20 koja ohjaavalta ohjausyksiköltä 219 lohkokoodauslohkolle 203a, eikä näille datasanomille siten luonnollisestikaan suoriteta puheenkoodausta. Vastaavasti vastaanotossa vastaanotetut signalointi- ja loogiset sanomat viedään kanavade-koodauslohkolta 215 ohjausyksikölle 219. Lohkokoodauksessa 203a puheke-hyksen loppuun liitetään bittijono, jonka avulla vastaanotossa voidaan ilmaista siir-25 tovirheitä. Konvoluutiokoodauksessa 203b kasvatetaan puhekehyksen redundanssia. Kaiken kaikkiaan lähetetään siis 456 bittiä per 20 ms kehys.After speech coding 202, channel coding 203 is performed in two steps, first (260 bits) a portion of the bits (50 most important) are protected by block code 203a (= CRC, 3 bits) and then these and next most important bits (132) are further protected by convolutional code 203b ( encoding ratio 1/2) ((50 + 3 + 132 + 4) * 2 = 378), and some bits are taken unprotected (78). As shown in Figure 2, the signaling and logical messages come directly from the handset control unit 219 of the telephone to the block coding block 203a, and these data messages are naturally not subject to speech coding. Similarly, the received signaling and logical messages are transmitted from the channel coding block 215 to the control unit 219. In block coding 203a, a bit string is appended to the end of the speech frame to detect transmission errors in the reception. In convolutional coding 203b, the redundancy of the speech frame is increased. Thus, in total, 456 bits per 20 ms frame are transmitted.

Nämä 456 bittiä lomitetaan 204 (interleaving) ja lomituskin 204 on kaksivaiheinen. Ensin 204a kehyksen bittien järjestys sekoitetaan ja jaetaan sekoitetut bitit kahdeksaan yhtä suureen lohkoon. Nämä lohkot jaetaan 204b edelleen kahdeksaan 30 peräkkäiseen TDMA-kehykseen, jolloin lomitetut 456 bittiä lähetetään kahdeksas- 9 106174 sa radiotien aikavälissä (57 bittiä kussakin). Lomituksella pyritään siirtovirheet, jotka yleensä esiintyvät virheryöppyinä, levittämään tasaisesti yli koko lähetettävän datan, jolloin kanavadekoodaus toimii tehokkaimmin. Lomituksen purkamisen jälkeen virheryöppy muuttuu yksittäisiksi virhebiteiksi, jotka voidaan korjata kana-5 vadekoodauksessa. Seuraava vaihe lähetyssekvenssissä on datan salaus 205. Salaus 205 tehdään algoritmilla, joka on GSM:n tarkimmin varjeltuja salaisuuksia. Salauksella estetään puhelujen luvaton kuuntelu, joka analogisissa verkoissa on mahdollista.These 456 bits are interleaved 204 and interleaving 204 is biphasic. First, the order of the bits in the frame 204a is shuffled and divided into shuffled bits into eight equal blocks. These blocks are further subdivided by 204b into eight 30 consecutive TDMA frames, whereby the interleaved 456 bits are transmitted on the eighth 9,106,174 radio path timeslots (57 bits each). Interleaving seeks to spread transmission errors, which usually occur in error bursts, evenly over all transmitted data, whereby channel decoding is most effective. After de-interleaving, the error burst becomes single error bits, which can be corrected in hen-5 coding. The next step in the transmission sequence is data encryption 205. Encryption 205 is made by an algorithm that is the most closely guarded secrets of GSM. Encryption prevents unauthorized interception of calls, which is possible in analog networks.

Salatusta datasta muodostetaan 206 lähetettävä purske lisäämällä siihen ope-10 tusjakso, häntäbitit ja suoja-aika. Lähetettävä purske viedään GMSK-modulaattoriin 207, joka moduloi purskeen lähetystä varten. GMSK-modu-laatiomenetelmä (Gaussian Minimum Shift Keying) on vakioamplitudinen digitaalinen modulaatiomenetelmä, jossa informaatio sisältyy vaiheen muutoksiin. Lähetin 226 sekoittaa moduloidun purskeen yhden tai useamman välitaajuuden 15 kautta 900 megahertsille ja lähettää sen antennin kautta radiotielle. Lähetin 226 on yksi kolmesta radiotaajuuslohkosta 30. Vastaanotin 228 on vastaanottopuolen ensimmäinen lohko ja tekee lähettimelle 226 käänteiset toiminnat. Kolmas RF-lohko on syntetisaattori 227, joka huolehtii taajuuksien muodostamisesta. GSM-järjestelmässä on käytössä taajuushyppely, jossa lähetys- ja vastaanottotaajuudet 20 vaihtuvat jokaisessa TDMA-kehyksessä. Taajuushyppely parantaa yhteyden laatua, mutta asettaa syntetisaattorille 227 tiukkoja vaatimuksia. Syntetisaattorin 227 ; on pystyttävä siirtymään taajuudelta toiselle hyvin nopeasti, alle millisekunnissa.The encrypted data is formed into a burst 206 to be transmitted by adding an instruction 10 period, tail bits, and a guard time. The burst to be transmitted is applied to a GMSK modulator 207 which modulates the burst for transmission. The GMSK modulation method (Gaussian Minimum Shift Keying) is a standard amplitude digital modulation method in which information is included in phase changes. Transmitter 226 mixes the modulated burst through one or more intermediate frequencies 15 to 900 megahertz and transmits it via an antenna to the radio path. The transceiver 226 is one of three radio frequency blocks 30. Receiver 228 is a receiving side, and the first block to the transmitter 226 functions reversed. The third RF block is a synthesizer 227 which takes care of the frequency generation. In the GSM system, frequency hopping is used in which the transmitting and receiving frequencies 20 change in each TDMA frame. Frequency hopping improves the quality of the connection, but places 227 stringent requirements on the synthesizer. Synthesizer 227; must be able to switch from one frequency to another very quickly, in less than a millisecond.

Vastaanotossa tehdään lähetykselle käänteiset operaatiot. RF-vastaanottimen 28 ja demodulaattorin 211 jälkeen tehdään bittien ilmaisu 212 esim. 25 kanavakorjaimella, jossa vastaanotetuista näytteistä ilmaistaan bitit eli koetetaan . , saada selville lähetetty bittisekvenssi. Ilmaisun jälkeen puretaan salaus 213 ja lomitus 214 sekä tehdään ilmaistuille biteille kanavadekoodaus 215 sekä tarkistetaan virhesumma syklisellä redundanssitarkistuksella (CRC, cyclic redundancy check). Kanavadekoodauksessa 215 pyritään korjaamaan purskeen 30 siirrossa syntyneet bittivirheet. Kanavadekoodauksen 215 jälkeisessä 260 bitin mittaisessa puhekehyksessä ovat lähetetyt puhetta kuvaavat parametrit, joiden 10 106174 avulla puhedekooderi 216 muodostaa puhesignaalin digitaaliset näytteet. Näytteet D/A-muunnetaan 217 kaiuttimelle 32 toistoa varten.Lähetin/vastaanottimessa on keskeisenä matkaviestimen ohjaavana yksikkönä ohjausyksikkö 219, joka ohjaa oleellisesti edellä kuvattuja lohkoja ja koordinoi niiden toimintoja ja ohjaa ajoitusta. 5The reception performs reverse operations on the transmission. After the RF receiver 28 and the demodulator 211, bit detection 212 is performed with, for example, 25 channel equalizers, in which the received samples are bits detected or tested. , find out the transmitted bit sequence. After detection, decryption 213 and interleaving 214 are performed and channel decoding 215 is performed on the detected bits and cyclic redundancy check (CRC) checks the error amount. Channel decoding 215 seeks to correct bit errors in transmission of burst 30. The 260 bit speech frame after the channel decoding 215 contains transmitted speech descriptive parameters by which the speech decoder 216 generates digital samples of the speech signal. The samples are D / A converted to 217 loudspeakers 32 for playback. The transmitter / receiver has a central mobile unit control unit, a control unit 219, which substantially controls the blocks described above and coordinates their functions and controls the timing. 5

Kuvion 3 lohkokaavio havainnollistaa keksinnön mukaista järjestelyä matkaviestinverkon palveluiden käyttämiseksi IP-liityntäverkon välityksellä. Matkaviestinjärjestelmän matkaviestinkeskukseen 31 on liitetty välitysyksikkö 40 (Interworking Unit, IWU), jonka rajapinta matkaviestinkeskukseen vastaa 10 normaalia tukiasemaohjaimen BSC rajapintaa, eli A-rajapintaa ja IP-verkkoon päin vastaa normaalia IP-verkon ja IP-terminaalin välistä rajapintaa. Välitysyksikkö IWU on uusi keksinnön mukainen verkkoelementti, joka käsittää tarvittavat välineet matkaviestinjärjestelmän ja IP-verkon toiminnallisuuksien yhteensovittamiseksi. Elementti AP kuvaa IP-verkon liityntäpistettä.FIG. 3 is a block diagram illustrating an arrangement according to the invention for accessing mobile network services over an IP access network. An Interworking Unit (IWU) 40 is connected to the mobile system switching center 31 of the mobile communication system, whose interface to the mobile switching center corresponds to 10 normal base station controller BSC interfaces, i.e. the A interface and towards the IP network corresponds to the normal IP network to IP terminal. The relay unit IWU is a new network element according to the invention comprising the necessary means for coordinating the functionality of the mobile communication system and the IP network. The AP element represents the access point of the IP network.

15 Välitysyksikön 40 rakennetta on havainnollistettu kuvion 4 lohkokaavion avulla. Välitysyksikkö 40 käsittää ensimmäisen toiminnallisen lohkon 41, joka käsittää välineet matkaviestinjärjestelmän tukiasemaohjaimen emuloimiseksi matkaviestinkeskuksen suuntaan. IWU käsittää myös toisen toiminnallisen lohkon 20 42, joka käsittää välineet IP-terminaalina (IP host) toimimiseksi Internetin tai vastaavan tietoliikenneverkon suuntaan, kuten ISDN, ATM jne. Ensimmäisen ja toisen toiminnallisen lohkon välillä on kolmas toiminnallinen lohko 43, joka käsittää välineet yhden tai useamman virtuaaliterminaalin perustamiseksi. Virtuaaliterminaalien generointia ja toimintaa selitetään tarkemmin jatkossa.The structure of the transmission unit 40 is illustrated by the block diagram of Figure 4. The relay unit 40 comprises a first functional block 41 comprising means for emulating a base station controller of the mobile communication system in the direction of the mobile switching center. The IWU also comprises a second functional block 20 42 which comprises means for acting as an IP terminal (IP host) in the direction of the Internet or a similar communication network, such as ISDN, ATM etc. There is a third functional block 43 between the first and second functional blocks. to set up a virtual terminal. The generation and operation of virtual terminals will be explained in more detail below.

2525

Kuvioon 3 viitaten yrityksen lähiverkko LAN 32 on IP-reitittimen 33 välityksellä kytketty yleiseen IP-verkkoon. Keksinnön mukaisessa järjestelmässä matkaviestin c käsittää välineet liityntäverkkoon kytkeytymiseksi; kuvion 3 matkaviestin kytketään LANiin 32 esimerkiksi liittämällä matkaviestin tilaajan LANiin kytkettyyn 30 henkilökohtaiseen tietokoneeseen kaapelin, infrapunayhteyden tai radiolähetinvastaanotinparin avulla. Tapa, jolla matkaviestin kytketään verkkopisteeseen ei ole keksinnön kannalta oleellinen. Jatkossa on mahdollista, 11 106174 että matkaviestimet varustetaan riittävällä IP-toiminnallisuudella, jolloin erillistä päätelaitetta ei tarvita. Kuvion 3 esimerkissä matkaviestin kytkeytyy kiinteään lähiverkon liityntäpisteeseen. Liityntäpiste voi olla myös jokin muu, esimerkiksi langattoman lähiverkon liityntäpiste, kuten myöhemmin tullaan esittämään.Referring to Figure 3, a corporate LAN LAN 32 is connected to a public IP network via an IP router 33. In a system according to the invention, the mobile station c comprises means for connecting to an access network; 3, the mobile station of FIG. 3 is connected to the LAN 32, for example, by connecting the mobile station to a personal computer 30 connected to the LAN of the subscriber by means of a cable, an infrared connection or a pair of radio transceivers. The manner in which the mobile station is connected to the network point is not essential to the invention. In the future, it is possible that the mobile stations will be provided with sufficient IP functionality so that no separate terminal is required. In the example of Figure 3, the mobile station connects to a fixed LAN access point. The access point may also be another, such as a wireless LAN access point, as will be described later.

55

Matkaviestin voi ohjausyksikkönsä avulla tehdä päätöksen liityntäverkkoon kytkeytymisestä havaitessaan esimerkiksi joutuneensa langattoman liityntäverkon toiminta-alueelle. Liitettäessä matkaviestin verkkoon päätelaitteen välityksellä, matkaviestin huomaa kytkennän tai kytkennän purkamisen esimerkiksi 10 monisäikeisen kytkentäkaapelin valitun säikeen indikaatiosignaalin, tai IrDA-standardin mukaisille laitteille pakollisen IAS (Information Access Service) -palvelun ilmaisimesta 37B.The mobile station can use its control unit to make a decision to connect to the access network when it detects, for example, that it has been in the coverage area of the wireless access network. When connecting the mobile station to the network via a terminal, the mobile station detects that the connection is being disconnected or disconnected, for example, from the selected fiber indication signal of 10 multi-threaded interconnection cables, or the IAS (Information Access Service) indicator 37B required for IrDA compliant devices.

Liityntäverkkoon kytkeytymisen yhteydessä matkaviestin siirtää IP-verkon 15 välityksellä välitysyksikköön dynaamiset matkaviestimen tilaa ja meneillään olevia puheluita koskevat tiedot. Tämän jälkeen matkaviestimen perinteiset radiotaajuusosat kytkeytyvät pois päältä ja matkaviestin siirtyy liikennöimään välitysyksikön 40 kanssa IP-verkon välityksellä. Kuvioon 2 viitaten mainittu järjestely tarkoittaa esimerkiksi lohkojen 233, 201, 202, 216, 217, 219 ja 232 20 ylläpitämistä ja muiden lohkojen sammuttamista, jolloin matkaviestin lähettää ja vastaanottaa 13Kbps GSM-spesifikaation mukaisesti koodattua puhetta. Toimiessaan GSM-järjestelmässä matkaviestin 34 signaloi tukiasemaohjaimen yli matkaviestinkeskuksen 31 kanssa. Kun matkaviestin 34 siirtyy verkkotilaan, se ei enää jatka mainittua signalointia, vaan signalointi siirtyy yhteyksien säilyttämiseksi 25 suoritettavaksi muualla. Tämä vuoksi välitysyksikkö 40 ei ole pelkkä protokollakonversioita suorittava elementti, vaan se sisältää toimintayksikön 43 virtuaaliterminaalien ylläpitämiseksi.Upon connection to the access network, the mobile station transmits dynamic information about the status of the mobile station and ongoing calls to the relay unit via the IP network 15. Thereafter, the conventional radio frequency sections of the mobile station are switched off and the mobile station is switched to communicate with the relay unit 40 over the IP network. Referring to Figure 2, said arrangement means, for example, maintaining blocks 233, 201, 202, 216, 217, 219, and 232 20 and extinguishing other blocks, whereby the mobile station transmits and receives 13Kbps of speech coded according to the GSM specification. While operating in the GSM system, mobile station 34 signals over a base station controller with mobile switching center 31. When the mobile station 34 enters the network state, it no longer continues said signaling, but instead, the signaling moves to be executed elsewhere to maintain connections. Therefore, the relay unit 40 is not a mere protocol conversion element, but includes an operation unit 43 for maintaining virtual terminals.

Siirtyessään IP-verkkotilaan matkaviestin 34 siirtää dynaamiset matkaviestimen 30 tilaa ja meneillään olevia puheluita koskevat tiedot välitysyksikköön 40 perustettavaan virtuaaliterminaaliin vMS 35. Näitä tietoja ylläpidetään tilakoneessa, joka sijaitsee virtuaaliterminaalissa. Tilakoneella tässä yhteydessä 12 106174 tarkoitetaan toiminnallista kokonaisuutta, joka siis kuvaa matkaviestimen toimintaan liittyvät sallitut tilan muutokset ja niihin liittyvät yhteyskäytännön mukaiset sanomat. Tilakoneella kuvattu toiminnallisuusosa ylläpitää tiedon mainittuun yhteyskäytäntökerrokseen liittyvistä mahdollisista tilanmuutoksista, 5 hetkellisestä tilasta, tilanmuutoksiin liittyvistä datarakenteista jne. Tilakone GSM-yhteydessä tarkoittaa siten matkaviestimen toiminnallisuusosaa, joka ohjaa matkaviestimen GSM Layer 3 -yhteyskäytäntöön liittyviä toiminnallisuuksia (NULL, virta päällä, kytkeytynyt tukiasemaan jne). Tämä ylimmän tason tilakone ylläpitää lisäksi osatilakoneen jokaista matkaviestimen yhteyttä varten, jolloin yhteyden tila 10 voi olla esimerkiksi NULL, yhteydenmuodostus käynnistetty (Call Initiated), yhteydenmuodostus käynnissä(Call Proceeding), aktiivinen (Active), jne.When entering the IP network mode, the mobile station 34 transmits dynamic information about the status of the mobile station 30 and the calls in progress to the virtual terminal vMS 35 established in the switching unit 40. This information is maintained on a state machine located in the virtual terminal. The state machine in this context 12 106174 refers to a functional entity, which thus describes the allowed state changes associated with the operation of a mobile station and associated protocol messages. The functionality part described by the state machine maintains information about possible state changes associated with said protocol layer, 5 instantaneous states, data structures associated with state changes, etc. Thus, the state machine in connection with GSM This top-level state machine further maintains a state part machine for each connection of the mobile station, whereby the state of connection 10 may be, for example, NULL, Call Initiated, Call Proceeding, Active, etc.

Kuvion 5 yksinkertaistettu lohkokaavio havainnollistaa matkaviestimen toiminnallisuuden toteuttamista ja sen hierarkista jakautumista virtuaaliterminaalin 15 muodostamisen yhteydessä. Välitysyksikkö 40 on liitetty matkaviestinkeskukseen 31 GSM-järjestelmän kiinteän verkon välityksellä, jolloin matkaviestinkeskuksen 31 ja välitysyksikön 40 protokollapinon alimmainen kerros on GSM-järjestelmän kiinteän verkon 50 siirtoprotokolla 315, 415. Välitysyksikön kohko 41 käsittää edellä mainitun siirtoprotokollan 411 lisäksi verkkoalijärjestelmän emulointiin 20 tarvittavat kerrokset 412. Välitysyksikön lohko 42 käsittää IP-liikennöintiin liittyvät protokollat MAC 421, IP 422 ja UDP 423. Vastaavat protokollat 341, 342, 343 löytyvät verkkotilassa toimivan matkaviestimen 34 protokollapinosta. Virtuaaliterminaalin 43 protokollapino käsittää tilakoneella 431 kuvatun GSM-toiminnallisuuskokonaisuuden, jotka käsittää ainakin radioresurssin, (Radio 25 Resource, RR), liikkuvuuden (Mobility Management, MM), ja yhteydenmuodostuksen hallinnan (Call Management, CM). Tämän yläpuolella on välitysyksikön ja verkkotilassa toimivan matkaviestimen väliseen liikennöintiin * liittyvä protokolla 432 (GSM over IP), jota selitetään jatkossa tarkemmin. Vastaava protokolla 344 löytyy verkkotilassa toimivasta matkaviestimestä, joka lisäksi 30 käsittää tarvittavat sovellukset matkaviestinjärjestelmän peruspalveluiden (puhe, lyhytsanomat, telekopio) käsittelemiseksi.5 is a simplified block diagram illustrating the implementation of a mobile station's functionality and its hierarchical distribution when establishing a virtual terminal 15. The relay unit 40 is connected to the mobile switching center 31 via the GSM system fixed network, whereby the bottom layer of the mobile switching center 31 and the switching unit 40 protocol stack is the GSM system fixed network 50 transmission protocol 315, 415. In addition to the above transmission protocol 411, the relay unit The switching unit block 42 comprises protocols MAC 421, IP 422 and UDP 423 related to IP communication. Corresponding protocols 341, 342, 343 are found in the protocol stack of mobile station 34. The protocol stack of the virtual terminal 43 comprises a GSM functionality entity depicted by the space machine 431, comprising at least a radio resource (RR), a Mobility Management (MM), and a Call Management (CM). Above this is the protocol 432 (GSM over IP) relating to communication between the switching unit and the mobile station in the network mode, which will be further described below. A corresponding protocol 344 is found in a mobile station operating in network mode, which further comprises the necessary applications for processing basic services (speech, short messages, fax) of the mobile communication system.

13 10617413 106174

Tilakoneen ylläpitäminen virtuaaliterminaalissa 35 on tyypillisesti sovelluskohtainen ratkaisu, sillä virtuaaliterminaalin on ylläpidettävä tietoa yhteyden tilasta sekä matkaviestinjärjestelmän suuntaan että matkaviestimen 34 suuntaan. Virtuaaliterminaalissa ylläpidettävän tilatiedon perusteella pystytään 5 ohjaamaan virtuaaliterminaalin signalointia matkaviestinverkon suuntaan ja matkaviestimen suuntaan. On huomattava, että virtuaaliterminaalin ylläpitämän tilakoneen ansiosta eri suuntiin suoritettava signalointi on yhteyskäytännöstä riippumatonta, eli yhteyskäytännön muuttuminen jommassa kummassa suunnassa ei keskeytä virtuaaliterminaalin toimintaa.Maintaining the state machine in the virtual terminal 35 is typically an application-specific solution, since the virtual terminal must maintain connection status information both in the direction of the mobile communication system and in the direction of the mobile station 34. Based on the status information maintained in the virtual terminal, it is possible to control the signaling of the virtual terminal in the direction of the mobile network and in the direction of the mobile station. Note that due to the state machine maintained by the virtual terminal, the directional signaling is independent of the protocol, i.e., changing the protocol in either direction does not interrupt the operation of the virtual terminal.

1010

Virtuaaliterminaalin toiminnan mahdollistamiseksi välityksyksikkö tarvitsee matkaviestimen tilatiedon lisäksi tilaajan tunnistusyksikköön, SIM-kortille (Subscriber Identity Module) tallennetut tiedot. SIM-kortti on älykortti, jolle on tallennettu tilaajan ja päätelaitteen tunnisteinfoermaatio, sekä informaatiokenttä, 15 joka sisältää monen tyyppistä GSM-standardin määrittämää ja tilaajan antamaa tietoa. SIM-kortin tarkemman selityksen osalta viitataan tässä aikaisemmin mainittuun Mouly-Pautefn GSM-oppaan sivuihin 67-71, 444-492 sekä 561. Keksinnön kannalta keskeistä osaa SIM-kortin sisältämästä tiedosta voidaan pitää staattisena tietona, jolloin vastaava tieto voidaan pitää tallennettuna välitysyksikön 20 muistiin.In order to enable the virtual terminal to operate, the relay unit needs, in addition to the mobile station status information, the information stored in the subscriber identity module (SIM) of the subscriber identity. The SIM card is a smart card storing subscriber and terminal identification information and an information field 15 containing many types of GSM standard and subscriber information. For a more detailed explanation of the SIM card, reference is made to pages 67-71, 444-492 and 561 of the Mouly-Pautefn GSM Guide mentioned hereinbefore, for the purposes of the invention, the information contained in the SIM card may be considered static data. .

Kun välitysyksiköllä on käytettävissään tilakoneen ja SIM-kortin tiedot, IWU 40 käynnistää virtuaaliterminaalin 35, joka emuloi varsinaisen matkaviestimen 34 toimintaa matkaviestinjärjestelmään päin. Se vastaanottaa 25 matkaviestinjärjestelmän signaaleja välitysyksikön ensimmäisen toiminnallisen lohkon 41 kautta ja ylläpitämänsä tilatiedon perusteella hoitaa signalointia matkaviestinjärjestelmään päin. Se vastaanottaa varsinaisen terminaalin lähettämää IP-yhteyskäytännön mukaista dataa välitysyksikön toisen toiminnallisen lohkon 42 kautta, vertaa sanomaa ylläpitämäänsä tilatietoon ja 30 generoi sen perusteella kulloinkin tarvittavan signaalin matkaviestinjärjestelmään lähetettäväksi.When the relay unit has access to the status machine and SIM card information, the IWU 40 initiates a virtual terminal 35 which emulates the operation of the actual mobile station 34 towards the mobile communication system. It receives signals from the mobile communication system 25 through the first functional block 41 of the relay unit and, based on the status information it maintains, performs the signaling towards the mobile communication system. It receives IP protocol data transmitted by the actual terminal via a second functional block 42 of the relay unit, compares the message with the status information it maintains, and on the basis thereof generates the signal needed for transmission to the mobile communication system.

14 10617414 106174

Kuvion 6 vuokaaviossa on havainnollistettu virtuaaliterminaalin toimintaa matkaviestinjärjestelmästä tulleen sanoman perusteella. Kohdassa 610 virtuaaliterminaaii 35 vastaanottaa sanoman välitysyksikön ensimmäisen toiminnallisen lohkon 41 kautta. Kohdassa 615 virtuaaliterminaaii vertaa 5 tarkastettua sanomaa ylläpitämäänsä tilakoneeseen ja määrittää sen perusteella seuraavaan tilaan siirtymiseksi tarvittavan sanoman. Kohdassa 620 virtuaaliterminaaii määrittää, tarvitaanko seuraavan signaalin generoimiseksi yhteyttä verkkotilassa toimivaan matkaviestimeen 34, vai sisältyvätkö tarvittavat tiedot välitysyksikköön tallennettuihin tilaajatietoihin. Jos yhteys matkaviestimeen 10 on tarpeen, virtuaaliterminaaii generoi mainittuun toimintoon liittyvän sanoman (kohta 630) ja lähettää sen IP-verkon välityksellä matkaviestimelle 34 (kohta 635). Samalla se päivittää kyseisen prosessin tilan ylläpitämäänsä signalointitilaan (kohta 640). Jos yhteys matkaviestimeen 34 ei ole tarpeen, vaan virtuaaliterminaaii päättelee tarvittavan signaalin olevan sen itse hoidettavissa, 15 virtuaaliterminaaii tarkistaa tarvitaanko vastaukseen välitysyksikköön tallennettua tilaajatietoa, vai onko vastaussanoma suoraan generoitavissa tilatiedon perusteella (kohta 625). Jos lisätietoa tarvitaan, virtuaaliterminaaii hakee sen välitysyksikön tietokannasta (kohta 650), ja generoi sen perusteella matkaviestinjärjestelmään lähetettävän sanoman (kohta 655). Jos lisätietoja ei 20 tarvita, virtuaaliterminaaii generoi tilatiedon perusteella määritetyn matkaviestinjärjestelmän yhteyskäytännön mukaisen sanoman (kohta 655). Kohdassa 660 virtuaaliterminaalin generoima sanoma lähetetään välitysyksikön ensimmäisen toiminnallisen lohkon 41 kautta matkaviestinkeskukseen. Samalla virtuaaliterminaaii päivittää kyseisen prosessin tilan ylläpitämäänsä tilakoneeseen 25 (kohta 640).The flowchart of Figure 6 illustrates the operation of a virtual terminal based on a message from a mobile communication system. At step 610, the virtual terminal 35 receives the message through the first functional block 41 of the relay unit. At step 615, the virtual terminal compares the 5 checked messages with the state machine it maintains and then determines the message needed to move to the next state. At step 620, the virtual terminal determines whether a connection to a mobile station 34 in network mode is required to generate the next signal or whether the necessary information is contained in the subscriber data stored in the relay unit. If a connection to the mobile station 10 is required, the virtual terminal generates a message related to said function (step 630) and sends it via the IP network to the mobile station 34 (step 635). At the same time, it updates the state of that process to the signaling mode it maintains (step 640). If a connection to the mobile station 34 is not necessary and the virtual terminal concludes that the required signal is self-managed, the virtual terminal 15 checks whether the response requires subscriber information stored in the relay unit or whether the response message can be directly generated based on the status information (step 625). If additional information is required, the virtual terminal retrieves it from the relay unit database (step 650), and then generates a message to be sent to the mobile communication system (step 655). If no further information is required, the virtual terminal generates a status message based on the status information of the mobile communication system (step 655). At step 660, the message generated by the virtual terminal is transmitted through the first functional block 41 of the relay unit to the mobile switching center. At the same time, the virtual terminal updates the state of that process to the state machine 25 it maintains (step 640).

Eräs tapa hoitaa yhteys välitysyksikön ja matkaviestimen välillä on muuntaa GSM-i signalointi IP-yhteyskäytännön mukaisiksi paketeiksi ja siirtää signalointi matkaviestimelle GSM-muodossa. Kuten kuvion 2 perusteella voidaan päätellä, 30 matkaviestimen ja matkaviestinkeskuksen keskinäiseen signalointiin sisältyy paljon radioresurssin käyttöön liittyvää signalointia, jonka siirtäminen keksinnön mukaisessa järjestelyssä on tarpeetonta. Edullinen tapa hoitaa yhteys IP-linkin yli is 106174 onkin yksinkertaistaa mainittua verkkotoiminnan aikaista yhteyskäytäntöä. Tällainen yhteyskäytäntö voidaan muodostaa esimerkiksi valitsemalla joukko AT-komentoja, jotka siirretään UDP/TCP-protokollakerroksen yli tai käyttää ITU-T:n standardoiman H.323 protokollaperheen mukaisia menettelyjä. Yhteyden 5 toteuttamiseksi voidaan määrittää myös yksinkertainen valmistajakohtainen protokolla.One way to handle the connection between the switching unit and the mobile station is to convert the GSM-i signaling into packets according to the IP protocol and to transfer the signaling to the mobile station in GSM format. As can be inferred from Figure 2, the signaling between the mobile station and the mobile switching center includes a large amount of signaling associated with the use of the radio resource, which transmission in the arrangement according to the invention is unnecessary. The preferred way to handle the connection over the IP link is 106174 is to simplify said network operation protocol. Such a protocol may be established, for example, by selecting a set of AT commands to be transmitted over a UDP / TCP protocol layer or using procedures according to the ITU-T standardized H.323 protocol family. A simple proprietary protocol may also be defined for implementing connection 5.

Mainittu yhteyskäytännön toteutusta voidaan havainnollistaa esittämällä esimerkki niistä toiminnoista, jotka erotetaan toisistaan verkkotilassa toimivan 10 matkaviestimen ja välitysyksikön välillä tarpeen. Tällaisia ovat esimerkiksi taulukon 1 ensimmäisessä sarakkeessa luetellut toiminnot 1.1-17. Taulukon 1 toisessa sarakkeessa on annettu toiminnallinen kuvaus sanomista, jotka erotetaan toisistaan keksinnön mukaisen yhteyskäytännön avulla.Said implementation of the protocol may be illustrated by providing an example of the functions which are required to separate between the mobile station 10 operating in the network mode and the relay unit. These are, for example, the actions 1.1 to 17 listed in the first column of Table 1. The second column of Table 1 provides a functional description of the messages that are separated by the protocol of the invention.

15 Taulukko 1 viite Toiminto_Sanomat_15 Table 1 reference Function_Messages_

1.1 Puhelunmuodostus yhteydenmuodostuspyyntö MS->IWU1.1 Call Establishment Connection Request MS-> IWU

__yhteydenmuodostuspyynnön kuittaus IWU->MS__connection request acknowledgment IWU-> MS

1.2 Puhelun vastaanotto yhteyden ilmaisu IWU->MS1.2 Call Receiving Connection Indication IWU-> MS

__yhteyden ilmaisun kuittaus MS->IWU_ 1.3 Puhe_koodatun puheen siirto UDP yli_ 1.4 Lopetus_katkaisupyyntö/ilmaisu_ 1.5 SMS_SMS lähetys/vastaanotto UDP:n tai TCP:n yli 1.6 FAX_telekopion lähetys/vastaanotto UDP:n tai TCP:n yli T?7 [Siirtyminen handover-sanoman lähetys vastaanotto (tilakone)__connection indication acknowledgment MS-> IWU_ 1.3 Speech-Encoded Voice Transmission over UDP_ 1.4 End_Connect Request / Detection 1.5 SMS_SMS Transmission / Reception over UDP or TCP 1.6 FAX_Copy Transmission / Reception over UDP or TCP- [Move handover message sending reception (state machine)

Kun tilaaja haluaa muodostaa puhelun matkaviestinverkon välityksellä (1.1), matkaviestin antaa yhteydenmuodostuspyynnön ja vastaanotettava liityntäyksikön 20 antaman tiedon yhteydenmuodostuksen toteutumisesta ennen yhteyteen liittyvän datansiirron aloitusta. Kun tilaaja vastaanottaa puhelun (1.2), matkaviesti : vastaanottaa tiedon tulevasta puhelusta liityntäyksiköltä ja antaa tiedon puhelun vastaanottamisesta liityntäyksikölle ennen yhteyteen liittyvän datansiirron aloitusta. Kun yhteys, joko tilaajan tai yhteyden toisen osapuolen toimesta 25 halutaan katkaista (1.3), matkaviestin antaa tai vastaanottaa yhteyden katkaisupyynnön. Matkaviestimen ja välitysyksikön on pystyttävä yhteyskäytännön perusteella erottamaan onko kyseessä puhe- (1.4), lyhytsanoma- (1.5) vai 16 106174 telekopiodatan (1.6) siirto. Sanoma 1.7 sisältää meneillään olevien puheluiden tilatiedon, joka siirretään otettaessa virtuaaliterminaali käyttöön tai lopetettaessa virtuaaliterminaalin käyttö edellä kuvatulla tavalla. Edellä kuvattu komentojoukko on eräs mahdollinen toteutustapa. Esimerkiksi puhelunmuodostus voidaan 5 jäljestää siten, että matkaviestin tunnistaa ensimmäisistä puhepaketeista, että kyseessä on puhelu, jolloin edes erillistä yhteydenmuodostusvaihetta ei tarvita. Vastaavasti välitysyksikkö voidaan automattisesti sovittaa katkaisemaan yhteyden, kun puhepakettejen vastaanottaminen matkaviestimeltä loppuu. Yksinkertaisen komentojoukon avulla voidaan toteuttaa riittävät toiminnot, joiden 10 avulla verkkotilassa toimiva matkaviestin voi hyödyntää matkaviestinverkon palveluita IP-verkkoyhteyden välityksellä.When the subscriber wishes to establish a call through the mobile communication network (1.1), the mobile station issues a connection request and receives the communication information provided by the access unit 20 prior to the start of the data transmission associated with the connection. When the subscriber receives a call (1.2), the mobile station: receives information about the incoming call from the access unit and informs the access unit of the receipt of the call before starting the data transmission associated with the connection. Once connected, either by the subscriber or connection to the other party 25 to disconnect (1.3), the mobile terminal or receives a disconnection request. The mobile station and the relay unit must be able to distinguish on the basis of the protocol whether it is the transmission of voice (1.4), short message (1.5) or 16 106174 fax data (1.6). Message 1.7 contains the status information of the ongoing calls, which is transmitted when the virtual terminal is enabled or terminated as described above. The above set of commands is one possible implementation. For example, call set-up can be tracked in such a way that the mobile station recognizes from the first speech packets that it is a call, so that no separate connection set-up step is required. Similarly, the switching unit may be automatically adapted to disconnect when the voice packets from the mobile station stop receiving. A simple set of commands can provide sufficient functions to enable a mobile station in network mode to utilize the services of a mobile network over an IP network connection.

Edellä kuvattu yksinkertaistettu järjestely havainnollisti keksinnön mukaisen välitysyksikön ja siihen perustettavan virtuaaliterminaalin toiminnallisuutta ja niiden 15 yhdistämistä verkkotilassa toimivaan matkaviestimeen. Yhdistämällä Mobile IP kuvion 7 mukaisesti edellä esitettyyn järjestelyyn matkaviestinjärjestelmän toimintojen hyödyntämiseksin IP-terminaalina toimivan välitysyksikön kautta, voidaan esittää järjestelmä, joka tarjoaa tilaajalle mahdollisuuden käytettävästä liityntätekniikasta riippumatta hyödyntää oman matkaviestinjärjestemän palveluita 20 kaikkialla, missä on mahdollisuus Intemet-yhteyteen.The simplified arrangement described above illustrated the functionality of the relay unit according to the invention and the virtual terminal established therein and their connection to a mobile station operating in a network mode. By combining Mobile IP according to Figure 7 with the above arrangement for utilizing the functions of the mobile communication system through an IP terminal switching unit, a system can be provided which enables the subscriber to utilize his mobile system services 20 wherever Internet access is possible.

Mobile IP on parhaillaan standardoinnin alaisena oleva yhteyskäytäntö, jonka tarkemman kuvauksen osalta viitataan Internet Engineering Task Force (IETF) ohjeistoon Request For Comments (RFC) 2002. Mobile IP kuvaa liikkuvan tilaajan 25 kotiverkkoon liitettävän verkkoelementin kotiagentin (Home Agent, HA), joka tilaajan siirtyessä pois kotiverkosta ylläpitää tiedon tilaajan osoitteesta ja reitittää liikkuvalle tilaajalle osoitetut datapaketit osoitteeseen, johon tilaaja on sillä hetkellä : rekisteröitynyt. Tämän ansiosta datapaketit reitittyvät tilaajan uuteen osoitteeseen ilman, että niitä merkittävästi menetettäisiin siirryttäessä. Yhteys IP-verkkotilassa 30 toimivan matkaviestimen ja liityntäyksikön välillä voidaan ylläpitää Mobile IP -yhteyskäytännön ansiosta, jolloin liityntäyksikössä toimiva virtuaalinen matkaviestin, toimiessaan saman kotiverkon kotiagentin HA välityksellä, näyttää 17 106174 matkaviestinverkon kannalta pysyvän samassa solussa. Matkaviestinjärjestelmän toimintoa hyödyntävä palvelu voi siten jatkua keskeytyksettä, ja tilaaja voi liikkua yhteyksien katkeamatta myös matkaviestimen toimiessa verkkotilassa.Mobile IP is an ongoing standardization protocol, which is referred to in more detail by the Internet Engineering Task Force (IETF) Request For Comments (RFC) 2002. Mobile IP describes a Home Agent (HA) of a mobile subscriber's 25 network elements that migrate when a subscriber moves off home network maintains information about the subscriber's address and routes the data packets addressed to the mobile subscriber to the address to which the subscriber is currently registered. This allows the data packets to be routed to the subscriber's new address without being significantly lost on transition. The connection between the mobile station operating in the IP network mode 30 and the access unit can be maintained thanks to the Mobile IP protocol, whereby the virtual mobile station operating in the access unit acting through the home agent HA of the same home network appears 17 106174 to the mobile network. Thus, the service utilizing the function of the mobile communication system can continue uninterrupted, and the subscriber can move without interruption even when the mobile station is in network mode.

5 Kuvion 7 lohkokaavio havainnollistaa edellä esitettyä keksinnön mukaista järjestelyä. Keksinnön mukainen välitysyksikön IWU sisältävä matkaviestinjärjestelmä on välitysyksikön kautta liitetty IP-verkkoon, jonka reitittimien 710, 711, 721, 731 välityksellä tavoitettavat eri liityntäverkot 71, 72 ja 73 tarjoavat IP-liityntäpisteet 712, 722, 732 matkaviestinjärjestelmän 10 matkaviestimelle. IP-verkko muodostuu suuresta määrästä MAC-tason liityntäverkkoja, joista monet tukevat tilajan liikkuvuutta kyseisessä liittymäverkossa (esimerkiksi 802.11 ja WATM). Mobile IP mahdollistaa liikkuvuuden IP-liityntäverkkojen välillä, esimerkiksi kahden erillisen WLANin välillä tai Ethemetin ja WLANin välillä. Matkaviestinjärjestelmä, esimerkiksi GSM, 15 mahdollistaa Mobile IP:n yläpuolella liikkuvuuden matkaviestinverkkojen välillä. Täten keksinnön mukainen jäijestely muodostaa laajennetun liikkuvuutta tukevan toiminnallisuuden matkaviestinverkon ja IP-verkon välille, ja tilaajalle tarjoutuu mahdollisuus joustavan ja katkeamattoman yhden ylläpitämiseksi edullisella tavalla erittäin laajalla toiminta-alueella.The block diagram of Figure 7 illustrates the above arrangement according to the invention. The mobile communication system containing the IWU of the invention is connected via the switching unit to an IP network, whose different access networks 71, 72 and 73 accessible through routers 710, 711, 721, 731 provide the IP access points 712, 722, 732 to the mobile station 10. An IP network consists of a large number of MAC-level access networks, many of which support subscriber mobility within that access network (e.g., 802.11 and WATM). Mobile IP enables mobility between IP access networks, for example between two separate WLANs or between Ethemet and WLAN. A mobile communication system, such as GSM 15, allows mobility over mobile IPs between mobile networks. Thus, the rigidity of the invention provides extended mobility support functionality between a mobile network and an IP network, and provides the subscriber with the option of maintaining a flexible and uninterrupted one in a very wide operating range.

20 Tässä on esitetty keksinnön toteutusta ja suoritusmuotoja esimerkkien avulla. Alan ammattimiehelle on ilmeistä, ettei keksintö rajoitu edellä esitettyjen suoritusmuotojen yksityiskohtiin ja että keksintö voidaan toteuttaa muussakin muodossa poikkeamatta keksinnön tunnusmerkeistä. Esitettyjä suoritusmuotoja 25 tulisi pitää valaisevina, muttei rajoittavina. Siten keksinnön toteutus- ja käyttömahdollisuuksia rajoittavatkin ainoastaan oheistetut patenttivaatimukset. Täten vaatimusten määrittelemät erilaiset keksinnön toteutusvaihtoehdot, myös : ekvivalenttiset toteutukset kuuluvat keksinnön piiriin.Embodiments and embodiments of the invention are illustrated herein by way of examples. It will be apparent to one skilled in the art that the invention is not limited to the details of the above embodiments, and that the invention may be embodied in other forms without departing from the features of the invention. The embodiments shown should be regarded as illustrative but not limiting. Thus, the scope of the invention is limited only by the appended claims. Thus, the various embodiments of the invention as defined by the claims, including: equivalent embodiments are within the scope of the invention.

Claims (9)

18 10617418 106174 1. Matkaviestinjärjestelmä, joka käsittää matkaviestinkeskuksen (MSC), tukiasemajärjestelmiä (BSS) liitettyinä matkaviestinkeskukseen (MSC), 5 matkaviestimiä (MS), jotka on järjestetty muodostamaan ensimmäinen kommunikointiyhteys ja kommunikoimaan matkaviestinkeskuksen (MSC) kanssa radioteitse tukiasemajärjestelmän (BSS) kautta käyttäen määrättyä signalointiprotokollaa (GSM) mainitulla ensimmäsellä kommunikointiyhteydellä, tunnettu siitä, että 10 matkaviestin (MS, 219) on jäljestetty ylläpitämään puhelutilatietoja mainitun ensimmäisen kommunikointiyhteyden aikana koskien sen kommunikointia matkaviestinkeskuksen kanssa, ja että matkaviestinjärjestelmä käsittää tiedonsiirtoverkon (IP), jossa tieto on järjestetty siirrettäväksi määrätyssä 15 tietoverkkoprotokollamuodossa välineet (AP, 33) matkaviestimen (MS) liittämiseksi kommunikointiyhteyteen mainittuun tiedonsiirtoverkkoon (IP) toisen, tiedonsiirtoverkon kautta matkaviestinkeskukseen, tapahtuvan kommunikointiyhteyden muodostamiseksi, 20 välineet (219) mainitun kommunikointiyhteyden vaihtamiseksi mainitun ensimmäisen ja toisen kommunikointiyhteyden välillä, välitysyksikön (IWU), joka on liitetty matkaviestinkeskuksen (MSC) ja mainitun tiedonsiirtoverkon (IP) välille matkaviestimen puhelujen välittämiseksi matkaviestimen (MS) ja matkaviestinkeskuksen (MSC) välillä mainitun toisen 25 kommunikointiyhteyden aikana, ja on järjesestetty ylläpitämään puhelutilatietoja mainitun toisen kommunikointiyhteyden aikana koskien matkaviestimen kommunikointia matkaviestinkeskuksen kanssa, ja että . matkaviestin (MS) on järjestetty siirtämään välitysyksikölle ja välitysyksikkö (IWU) on järjestetty vastaanottamaan matkaviestimeltä mainitut puhelutilatiedot 30 kommunikointiyhteyden vaihtuessa ensimmäisestä toiseen kommunikointiyhteyteen, välitysyksikkö (IWU) on järjestetty siirtämään matkaviestimelle ja matkaviestin (MS) on järjestetty vastaanottamaan välitysyksiköltä mainitut * 19 106174 puhelutilatiedot kommunikointiyhteyden vaihtuessa toisesta ensimmäiseen kommunikointiyhteyteen.A mobile communication system comprising a mobile switching center (MSC), base station systems (BSS) connected to a mobile switching center (MSC), 5 mobile stations (MS) arranged to establish a first communication link and communicate with a mobile switching center (MSC) via a base station system (BSS). GSM) on said first communication connection, characterized in that 10 mobile stations (MS, 219) are tracked to maintain call status information during said first communication connection regarding its communication with the mobile switching center, and that the mobile communication system comprises a data communication network (IP). AP, 33) for connecting a mobile station (MS) to a communication connection to said communication network (IP) via another communication network to a mobile switching center, means (219) for exchanging said communication link between said first and second communication links, a switching unit (IWU) connected between a mobile switching center (MSC) and said communication network (IP) for transmitting mobile station calls (MS) and mobile stations (MS) and mobile stations (MS). between said second communication links, and is arranged to maintain call status information during said second communication connection regarding communication of the mobile station with the mobile switching center, and that. the mobile station (MS) is arranged to transfer to the relay unit and the relay unit (IWU) is arranged to receive from said mobile station said call status information 30 when the communication link changes from first to second communication from second to first communication connection. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että 5 välitysyksikkö on sovitettu vasteena mainittujen puhelutilatietojen vastaanottamiselle muodostamaan matkaviestinkohtainen virtuaaliterminaali (35).System according to claim 1, characterized in that the switching unit 5 is arranged in response to receiving said call status information to form a mobile terminal-specific virtual terminal (35). 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että 10 tiedonsiirtoverkko on Internet Protokollaa tiedonsiirtomuotona käyttävä verkko.System according to Claim 1, characterized in that the communication network 10 is a network using the Internet Protocol as a communication mode. 4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että mainittu kommunikointiyhteyden vaihtaminen ensimmäisen ja toisen kommunikointiyhteyden välillä suoritetaan puhelun aikana. 15A system according to claim 1, characterized in that said switching of the communication link between the first and second communication links is performed during a call. 15 5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjstelmä, tunnettu siitä, että tiedonsiirto IP-yhteyden muodostaneen matkaviestimen ja välitysyksikön välillä toteutetaan IP-yhteyskäytännön mukaiseen liikennöintiin sisällytetyn valmistajakohtaisen yhteyskäytännön välityksellä. 20A system according to claim 1, characterized in that the communication between the mobile station establishing the IP connection and the relay unit is carried out through a manufacturer-specific protocol included in the communication according to the IP protocol. 20 6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että matkaviestin on sovitettu, vasteena irtautumiselle IP-verkosta, kytkeytymään . - matkaviestinverkkoon suorittamalla sijainnin päivityksen.A system according to claim 1, characterized in that the mobile station is adapted to be switched in response to disconnection from the IP network. - to the mobile network by performing a location update. 7. Patenttivaatimuksen 1 tai 4 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että mainittu matkaviestinverkko on digitaalinen GSM-verkko.An arrangement according to claim 1 or 4, characterized in that said mobile communication network is a digital GSM network. : 8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että mainittu matkaviestimen tilatieto käsittää tiedon matkaviestimen toimintatilasta ainakin 30 seuraavien toiminnallisuuksien osalta: radioresurssin, liikkuvuuden ja puhelun hallinta (RR, MM, CM). 20 106174A system as claimed in claim 1, characterized in that said mobile station status information comprises information on the mobile station operating status for at least 30 of the following functionalities: radio resource, mobility and call management (RR, MM, CM). 20 106174 9. Menetelmä matkaviestimen (MS) ja matkaviestinjärjestelmän matkaviestinkeskuksen (MSC) välisen kommunikoinnin reitittämiseksi, joka matkaviestinjärjestelmä käsittää matkaviestinkeskuksen (MSC), 5 tukiasemajäqesteimiä (BSS) liitettyinä matkaviestinkeskukseen (MSC), ja matkaviestimiä (MS), jossa menetelmässä muodostetaan ensimmäinen kommunikointiyhteys matkaviestimen (MS) ja matkaviestinkeskuksen (MSC) välille radioteitse tukiasemajärjestelmän (BSS) kautta ja kommunikoidaan mainitulla kommunikointiyhteydellä käyttäen 10 määrättyä signalointiprotokollaa (GSM) mainitulla ensimmäsellä kommunikointiyhteydellä, tunnettu siitä, että ylläpidetään matkaviestimessä (MS, 219) puhelutilatietoja koskien sen kommunikointia matkaviestinkeskuksen kanssa, 15 liitetään matkaviestin (MS) kommunikointiyhteyteen tiedonsiirtoverkkoon (IP), jossa tietoa siirrettään määrätyssä tietoverkkoprotokollamuodossa (IPC), toisen, tiedonsiirtoverkon kautta matkaviestinkeskukseen, tapahtuvan kommunikointiyhteyden muodostamiseksi, sallitaan kommunikointiyhteyden vaihtaminen mainitun ensimmäisen ja 20 toisen kommunikointiyhteyden välillä, välitetään puheluita matkaviestinkeskuksen (MSC) ja mainitun tiedonsiirtoverkon (IP) välillä välitysyksikön (IWU) kautta, ja ylläpidetään välitysyksikössä puhelutilatietoja koskien matkaviestimen kommunikointia matkaviestinkeskuksen kanssa mainitun toisen kommunikointiyhteyden aikana, 25 siirretään matkaviestimeltä (MS) välitysyksikölle ja vastaanotetaan välitysyksiköllä (IWU) matkaviestimeltä mainitut puhelutilatiedot kommunikointiyhteyden vaihtuessa ensimmäisestä toiseen kommunikointiyhteyteen, siirretään välitysyksiköllä (IWU) matkaviestimelle ja vastaanotetaan 30 matkaviestimellä (MS) välitysyksiköllä mainitut puhelutilatiedot kommunikointiyhteyden vaihtuessa toisesta ensimmäiseen kommunikointiyhteyteen. 106174A method for routing communication between a mobile station (MS) and a mobile communication system mobile switching center (MSC), the mobile communication system comprising a mobile switching center (MSC), 5 base transceiver stations (BSS) connected to a mobile switching center (MSC), and a mobile station ) and a mobile switching center (MSC) over a radio link via a base station system (BSS) and communicating on said communication link using 10 designated signaling protocols (GSM) on said first communication link, characterized in that MS) for communicating with a communication network (IP) in which information is transmitted in a specific network protocol format (IPC), via another communication network allowing the exchange of a communication connection between said first and second communication links, transferring calls between the mobile services switching center (MSC) and said communication network (IP) via a switching unit (IWU), and maintaining in the switching unit 25, transmitting from the mobile station (MS) to the relay unit and receiving, via the relay unit (IWU), said call status information from the first to second communication link, the transfer unit (IWU) to the mobile station and receiving from the mobile station 106174
FI980623A 1998-03-18 1998-03-19 Path determination of services in a mobile telephone network FI106174B (en)

Priority Applications (17)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI980623A FI106174B (en) 1998-03-19 1998-03-19 Path determination of services in a mobile telephone network
FI981995A FI107979B (en) 1998-03-18 1998-09-16 A system and device for utilizing mobile network services
ES99910577T ES2264255T3 (en) 1998-03-18 1999-03-18 SYSTEM AND DEVICE FOR ACCESS TO THE SERVICES OF A MOBILE COMMUNICATION NETWORK, DIRECTLY OR THROUGH AN IP NETWORK.
CNB998062782A CN100377607C (en) 1998-03-18 1999-03-18 System and device for accessing service of a mobile communication network directly or via in an IP network
PCT/IB1999/000557 WO1999048312A1 (en) 1998-03-18 1999-03-18 System and device for accessing services of a mobile communication network directly or via an ip network
AU29502/99A AU2950299A (en) 1998-03-18 1999-03-18 System and device for accessing services of a mobile communication network directly or via an ip network
US09/646,419 US6853851B1 (en) 1998-03-18 1999-03-18 Dual mode terminal for accessing a cellular network directly or via a wireless intranet
ES99909130T ES2403094T3 (en) 1998-03-18 1999-03-18 Dual mode terminal to access a cellular network directly or through a wireless intranet
DE69931356T DE69931356T2 (en) 1998-03-18 1999-03-18 SYSTEM AND DEVICE FOR ACCESSING A MOBILE COMMUNICATION NETWORK SERVICE EITHER DIRECT OR BY AN IP NETWORK
EP99909130A EP1064805B1 (en) 1998-03-18 1999-03-18 A dual mode terminal for accessing a cellular network directly or via a wireless intranet
JP2000537389A JP4245803B2 (en) 1998-03-18 1999-03-18 System and apparatus for accessing a mobile communication network service directly or via an IP network
AU28492/99A AU2849299A (en) 1998-03-18 1999-03-18 A dual mode terminal for accessing a cellular network directly or via a wirelessintranet
PCT/IB1999/000555 WO1999048315A1 (en) 1998-03-18 1999-03-18 A dual mode terminal for accessing a cellular network directly or via a wireless intranet
EP99910577A EP1062823B1 (en) 1998-03-18 1999-03-18 System and device for accessing services of a mobile communication network directly or via an ip network
AT99910577T ATE326817T1 (en) 1998-03-18 1999-03-18 SYSTEM AND DEVICE FOR ACCESSING SERVICES OF A MOBILE COMMUNICATIONS NETWORK EITHER DIRECTLY OR THROUGH AN IP NETWORK
US09/662,891 US7502626B1 (en) 1998-03-18 2000-09-15 System and device for accessing of a mobile communication network
US10/941,915 US7319874B2 (en) 1998-03-18 2004-09-16 Dual mode terminal for accessing a cellular network directly or via a wireless intranet

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI980623A FI106174B (en) 1998-03-19 1998-03-19 Path determination of services in a mobile telephone network
FI980623 1998-03-19

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI980623A0 FI980623A0 (en) 1998-03-19
FI980623A FI980623A (en) 1999-09-20
FI106174B true FI106174B (en) 2000-11-30

Family

ID=8551328

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI980623A FI106174B (en) 1998-03-18 1998-03-19 Path determination of services in a mobile telephone network

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI106174B (en)

Also Published As

Publication number Publication date
FI980623A0 (en) 1998-03-19
FI980623A (en) 1999-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100997654B1 (en) Efficient handoffs between cellular and wireless local area networks
JP4245803B2 (en) System and apparatus for accessing a mobile communication network service directly or via an IP network
FI104138B (en) A system for communicating a call and a mobile telephone
CA2580180C (en) Wireless communication methods and components for facilitating multiple network type compatibility
EP1652356B1 (en) Mobility in a multi-access communication network
US7486966B2 (en) Method and apparatus for integrated wireless communications in private and public network environments
EP1590969B1 (en) Method and apparatus for a source-initiated handoff from a source cellular wireless network to a target non-cellular wireless network
EP1590972B1 (en) Method and apparatus for a target-initiated handoff from a source cellular wireless network to a target non-cellular wireless network
US7974270B2 (en) Media route optimization in network communications
EP2168322B1 (en) Method of establishing an hrpd signal link
CA2684674A1 (en) System and method for integrating wlan and 3g
WO2005091564A1 (en) Wlan handover
KR20100029833A (en) Handover trigger for an inter-access-gateway interface
CA2355042A1 (en) Method and system for intersystem soft handoff
FI107364B (en) Non-transparent data transmission in a mobile telephone network
US20040071109A1 (en) Wireless device and network with improved functional architecture
FI106174B (en) Path determination of services in a mobile telephone network
KR200406546Y1 (en) Wireless communication components for facilitating multiple network type compatibility
Soldatos et al. Applying mobile IP over wireless ATM communication networks
MX2007002900A (en) Wireless communication methods and components for facilitating multiple network type compatibility.