FI108500B - Matkapuhelinverkkorakenne - Google Patents

Description

ί 08500

Matkapuhelinverkkorakenne

Tekniikan ala Tämä keksintö koskee yleisesti tietoliikenneverk-5 kojen verkkorakennetta ja erityisesti sentyyppisten matkapuhelinverkkojen verkkorakennetta, jotka käsittävät tietyn määrän tuki-asemaohjausyksiköitä kukin rajoitetun yksittäisten tuki-asemien määrän ohjaamiseksi.

Tekniikan tausta 10 Tietoliikenneverkoilla tarkoitetaan yleistä puhe linverkkoa (PSTN), puhelintoiminnan ja tiedonsiirron pal-velumääritteistä digitaalista verkkoa (ISDN), telexverk-koa, teletexverkkoa tai datapakverkkoa sekä näiden yhdistelmiä.

15 Liikkuvalla asemalla MS tarkoitetaan tässä asia kirjassa matkapuhelinta, tavallisimmin autoon asennettuna, mutta myös matkapuhelinverkkoa käyttäviä kannettavia puhelimia. Matkapuhelimen avulla voidaan siirtää puhetta ja soveltuvin osin myös digitaalista tietoa. Ilmaisu liikkuva 20 asema tulee erottaa matkapuhelinkeskuksesta, joka on matkapuhelujen vaihde. Tässä asiakirjassa matkapuhelinkeskusta, se on matkapuhelujen vaihdetta sanotaan matkapuhelin-palvelukeskukseksi .

, Yllämainitun tyyppiselle verkkorakenteelle on ole- 25 massa yleiseurooppalainen matkapuhelinverkkojen standardi.

* * Tätä standardia kutsutaan yleisesti GSM-jär jestelmäksi. Verrattuna aikaisemmin tunnettuihin matkapuhelinjärjestel- » # !.! miin GSM-järjestelmä merkitsee edistystä sen ansiosta että « | *.,! matkapuhelinverkon ja matkapuhelinkeskusten välinen vies- < « | *·* ’ 30 tintä tapahtuu radioteitse digitaalisena siirtona. GSM- jär jestelmässä joukko tuki-asemaohjausyksiköitä BSC on ’·*** alistettuna keskeiselle matkapuhelinpalvelukeskukselle MSC, joka on yhteydessä yleiseen puhelinverkkoon välitti-,··. mien kautta. Matkapuhelinpalvelukeskus MSC käsittää fyy- ; 35 sisten puhelinyhteyksien, niin sanottujen lähtö- ja pää- • « '08500 2 tekytkentöjen luomisen mahdollistavan valitsimen.

Matkapuhelinpalvelukeskus MSC suorittaa kytkentöjen aikaansaamisen lisäksi mm. hinnoittelua ja eri palveluja sekä käsittää matkapuhelintekniikalle ominaiset toi-5 minnot hand-over (siirto) ja paging (kaukohaku). GSM-verkkorakenne käsittää lisäksi niin sanotun kotirekisterin HLR tietokantamuodossa, johon on tallennettu matkapuhelinten MS tilaajatiedot. Kotirekisteriin tallentuu myös tiedot siitä missä kohdassa verkkorakennetta matkapuhelin, se 10 on tilaaja sijaitsee. Kotirekisteri HLR sisältää myös tietoa yhteystien muodostamiseksi matkapuhelimeen MS, eli niin sanottua routingtietoa.

GSM-verkkorakenteessa on myöskin vierailurekisteri VLR tietokantamuodossa, johon tavallisesti tallennetaan 15 matkapuhelinpalvelukeskusten palvelualueilla tilapäisesti vierailevien matkapuhelinten tunnistustiedot. Vierailure-kisteriin tallennetaan mainittujen tunnistustietojen lisäksi kotirekisterin sisältämien matkapuhelinten tilaajatietojen kopio. Vierailurekisteri VLR hakee kotirekisteri-20 tiedot kotirekisteristä HLR vierailurekisterin havaitessa uuden matkapuhelimen sijaitsevan matkapuhelinpalvelukes-kuksen peittoalueella. GSM-järjestelmän verkkorakenne kä-sittää lisäksi muita yksiköitä kuten valtuutuksen tarkis-’*·’ tuksen tietokannan AC käsittäen jokaisen matkapuhelimen 25 valtuutuksen tarkistuksen salaiset avaimet. Lisäksi siinä i« · • · · : .* on tietokanta EIR, johon tallennetaan tyyppihyväksyttyjen • · · * *.· matkapuhelinten tiedot, mustalle listalle asetettujen mat- • · · ·/· · kapuhelinten tiedot jne.

Tuki-asema BTS muodostuu tuki-asemalähetinvas-·;>·; 30 taanottimesta jossa on välineet lähetykseen ja vastaanot- .**·. toon, antenneista sekä käyttö- ja ylläpitovälineistä.

Ml S" Tuki-asemat BTS sijaitsevat tuki-asemaohjausyk- '··' sikön BSC palveleman maantieteellisen alueen sisällä. Tu- ' * ki-asemat BTS on kytketty siihen tuki-asemaohjausyksikköön 35 BSC jonka alaisuudessa ne ovat kaukojohtojen avulla.

3 108500

Jokaisen tuki-asemaohjausyksikön BSC ja matkapuhe-linpalvelukeskuksen MSC välillä on myöskin kiinteitä yhteyksiä ns. kaukojohtojen muodossa, jotka tyypillisesti muodostuvat linkkiyhteyksistä ja/tai maahan kaivetuista 5 kaapeleista.

Tyypillisenä esimerkkinä kuviossa 1 on esitetty kaupungissa X jota sanotaan X-kaupungiksi sijaitseva mat-kapuhelinpalvelukeskus MSC, kaupungissa Y jota sanotaan Y-kaupungiksi sijaitseva ensimmäinen tuki-asemaohjausyksikkö 10 BSC Y-kaupungin sijaitessa esimerkiksi 70 km X-kaupun-gista, kaupungissa Z jota sanotaan Z-kaupungiksi sijaitseva toinen tuki-asemaohjausyksikkö BSC Z-kaupungin sijaitessa esimerkiksi 70 km X-kaupungista ja kaukana Y-kaupun-gista. Suurin osa Y-kaupungin matkapuhelinliikenteestä on 15 kuitenkin paikallista, se on Y-kaupungissa sijaitsevan matkapuhelimen MS ja myöskin Y-kaupungissa sijaitsevan kiinteän tilaajan Ab välistä. Myös Z-kaupungissa pääosa matkapuhelinliikennettä on paikallista. Kaikki Y-kaupungin paikallispuhelujen osapuolten väliset yhteydet kytketään 20 kaukojohtojen Tl kautta Y-kaupungista X-kaupungin matka-puhelinpalvelukeskukseen MSC ja takaisin Y-kaupunkiin kaukojohtojen kautta. Äänitiedot lähetetään täten vähintään • · · ’I'.* 140 km johtoja pitkin yhteyden muodostamiseksi kahden vain ·’·’ muutaman harvan kilometrin maantieteellisellä etäisyydellä 25 toisistaan sijaitsevan osapuolen välille. Tämä on epätyy- : dyttävää kaukojohtojen kustannukset ja niiden ylläpitokus- «· · • V tannukset huomioiden.

• « · : : : Erotettujen valitsinasteiden käyttö puhelin- ja matkapuhelinkeskuksissa on tunnettua. Erotettu valitsin-30 aste sijaitsee maantieteellisesti lähellä valitsinasteen .···. palvelemaa aluetta. Erotettuja valitsinasteita käytetään linkkien pituuksien pienentämiseksi. Erotetut valitsinas- ··» teet ohjataan järjestelmälle ominaisilla signaaleilla. Järjestelmälle ominaiset signaalit siirretään puhelinkes-35 kuksen ja valitsinasteen välistä tähän tarkoitukseen mää- • · · • * 4 ! 08500 rättyä viestintäyhteyttä pitkin. Erotetut valitsinasteet muodostavat tietoliikenneverkon kiinteän osan, asennetaan tietoliikenneverkon laajennusten yhteydessä sekä vaativat tietoliikenneverkon kanssa yhteistä ylläpitoa. Julkaisussa 5 EP-B1-0 113 662 kuvataan erotettua valitsinastetta, mutta sillä ei ole mitään yhteistä tämän keksinnön kanssa, koska patenttijulkaisussa tarkoitetaan tapaa multipleksoida lä-hetinvastaanotinohjaussignaaleja siten että keskeinen verkkoyksikkö voi ohjata useampia lähetinvastaanotinyksi-10 köitä.

Keksinnön selostus Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada verkkorakenne tietoliikenneverkkoja varten, joissa kytkentä-toiminto on erotettuna palvelujen ohjaustoiminnosta ja on 15 sijoitettuna tavalliseen ensisijaisesti digitaaliseen puhelinkeskukseen. Erityisesti keksinnön tarkoituksena on aikaansaada verkkorakenne, jossa kaikki palvelujen ohjaus-toiminnot on sijoitettu palvelujen ohjauskeskukseen ja kaikki kytkentätoiminnot on sijoitettu paikallisiin ensi-20 sijaisesti digitaalisiin puhelinkeskuksiin.

Keksinnön idea sovellettuna matkapuhelinpalveluun merkitsee täten että kaikki matkapuhelintoiminnalle omi-naiset toiminnot sijoitetaan palveluiden ohjauskeskukseen \ ja että kaikki kytkentätoiminnot sijoitetaan paikallisiin 25 kytkentäkeskuksiin. Täten saavutetaan se että kytkentäkes- * * · : .· kukset voidaan sijoittaa maantieteellisesti lähelle tuki- • · · : V asemia, jolloin kaukojohdot säilyvät lyhyinä.

« · · V · Lyhyet kaukojohdot aikaansaataisiin myös sijoitta malla matkapuhelinpalvelukeskus MSC maantieteellisesti lä-·;«<; 30 helle sille alistettuja tuki-asemaohjausyksiköitä BSC, .*·*♦ mutta tämä oletettu vaihtoehto merkitsee useita matkapuhe- «·» linpalvelukeskuksia MSC, mikä on epäedullista sekä yksit- « « '<··' täisen matkapuhelinpalvelukeskuksen MSC korkeiden kustan- * ‘ nusten takia, että sen takia että jokaisen matkapuhelin- j'**. 35 palvelukeskuksen MSC ohjelmisto on päivitettävä joka kerta 108500 5 kun verkkoon halutaan lisätä uusi palvelu. Myöskin olemassa olevan ohjelmiston virheiden korjaukset vaativat käynnin useiden matkapuhelinpalvelukeskusten luona.

Keksinnön mukaan ehdotetulla idealla, jonka mukai-5 sesti matkapuhelinpalvelukeskus MSC jaetaan palveluiden ohjauskeskukseen ja useaan kytkentäkeskukseen, saavutetaan lisäetu ettei kytkentäasemiin tarvitse sisällyttää palveluihin liittyvää ohjelmistoa. Palveluihin liittyvään ohjelmistoon on näet tehtävä muutoksia siinä tapauksessa et-10 tä uusia palveluja lisätään verkkoon. Kytkentäkeskukset ovat luotettavia, koska kun ne kerran on asennettu kentällä, niihin ei tarvitse kohdistaa mitään toimenpiteitä muutettaessa verkon palvelutarjontaa. Tämä pidentää kytkentä^-keskusten tehokasta käyttöaikaa. Tuki-asemaohjausyksikkö-15 jen BSC lähelle voidaan sijoittaa useita ei-älykkäitä kyt-kentäkeskuksia ja tämän takia kaukojohdot säilyvät lyhyinä. Tällöin tulee mahdolliseksi kytkeä paikallisesti tu-ki-asemaohjausyksikön BSC ja lähimmän paikallisen kiinteän puhelinkeskuksen LE väliset puhelut. Tällä tavalla matka-20 puhelinverkon siirtokustannukset laskevat ratkaisevasti.

Kun nämä päämäärät on saavutettu saadaan verkkorakenne, jossa on keskeinen palvelujen ohjauskeskus joka 1*1 määräävänä ohjaa verkon kytkentäkeskuksia ja joka viestin-' täverkon kautta lähettää palvelujen ohjaussignaaleja (i)

• 4 I I

25 tuki-asemaohjausyksiköille ja tuki-asemaohjausyksiköiltä • * * • ·* ja (ii) tietoliikenneverkolle ja tietoliikenneverkolta se-

• · I

: kä kytkentäohjaussignaaleja vain yhteen suuntaan kytken- » ·» ·.· ' täkeskuksille. Lyhyet kaukojohdot sijaitsevat tuki-asema- ohjausyksiköiden BSC ja kytkentäkeskusten välillä kuten

·;··; 30 myös kytkentäkeskusten ja paikallisen puhelinkeskuksen LE

·’**. välillä. Kaikki liikenteen ohjaukseen ja palveluihin liit- .·. tyvä ohjelmisto sijaitsee palvelujen ohjauskeskuksessa, • « '···' jolla vuorostaan on määräävä asema kaikkiin kytkentäase- ’ ’ miin nähden.

• I 4 • · • · • « 6 ! 08500

Viestintäverkon solmupisteet muodostavat palvelujen ohjauskeskus, kytkentäkeskukset, tuki-asemaohjausyksi-köt ja paikalliset puhelinvaihteet.

Verrattuina johdannossa selostettuihin puhelin-5 tai matkapuhelinkeskuksen erotettuihin valitsinasteisiin keksinnön mukaiset kytkentäkeskukset ovat tietoliikenneverkon itsenäisiä osia. Keksinnön mukaiset kytkentäkeskukset kommunikoivat yhden tai useamman palvelujen ohjauskeskuksen kanssa toiminnallisilla signaaleilla. Toiminnalli-10 set signaalit siirretään viestintäverkon kautta joka on yhteinen tietoliikenneverkon kanssa. Tämä viestintäverkko on käytettävissä muihinkin tarkoituksiin. Verrattuna erotettuihin valitsinasteisiin keksintö tarjoaa sen edun että kytkentäkeskukset ja palvelujen ohjauskeskukset voivat ol-15 la eri järjestelmätyyppejä, jopa eri valmistajien valmistamia. Lisäksi tietoliikenneverkossa jo olevia verkkoelementtejä voidaan käyttää uudestaan joko muuttamalla verkkoelementit kytkentäkeskuksiksi tai sisällyttämällä kyt-kentätoiminnot muihin verkkoelementteihin, esimerkiksi ta-20 vallisiin puhelinkeskuksiin tai tuki-asemaohjausyksiköihin BSC.

Käsite toiminnalliset signaalit liittyy läheisesti toiminnallisen viestinnän käsitteeseen, joka merkitsee si- • « · ' ", tä että lähettävä verkkoelementti määrää toisen verkko- 25 elementin suorittamaan tietyn toiminnon, esimerkiksi puhe- • · · • ·’ lun edelleenkytkennän tilaajalle, ilman että lähettävä • * * : .** verkkoelementti on seikkaperäisesti tietoinen tavasta joi- • t · * la määrätty verkkoelementti suorittaa toiminnon.

Kuvioluettelo ·;··; 30 Seuraavassa keksintöä kuvataan lähemmin liitteenä ·***. olevien piirustusten yhteydessä, joissa • · · kuviossa 1 on esitetty kaavamaisesti tavallisen * v '··' GSM-järjestelmän verkkorakenne, kuviossa 2 on esitetty tämän keksinnön verkkora- 35 kenne, 7 >08500 kuviossa 3 on lohkokaavio jossa kaavamaisesti on esitetty palvelujen ohjauskeskus, kuviossa 4 on esitetty palvelujen ohjauskeskuksen kytkentäohjaussignaalit sille alistetuille kytkentäkeskuk-5 sille, kuviossa 5 on lohkokaavio joka esittää keksinnön mukaiseen verkkorakenteeseen sisältyvä kytkentäkeskus, kuviossa 6 on kaavamaisesti esitetty keksinnön muunnetun suoritusmuodon verkkorakenne ja 10 kuviossa 7 on esitetty kaavamaisesti yleisen tie toliikenneverkon verkkorakenne.

Tunnettu tekniikka

Kuviossa 1 on esitetty tavallisen GSM-järjestelmän verkkorakenne. Tunnuksella MS on merkitty matkapuhelimet, 15 tunnuksella BST on merkitty tuki-asemat, tunnuksella BSC on merkitty tuki-asemaohjausyksiköt ja tunnuksella MSC on merkitty matkapuhelinpalvelukeskukset kytkentöjen suorittamista, hinnoittelua, palveluja sekä matkapuhelinteknii-kalle ominaisia siirto- ja kaukohakutoimintoja varten. 20 Tunnuksella HLR on merkitty edellä kuvattu kotirekisteri ja tunnuksella VLR on merkitty myöskin edellä kuvattu vie-railurekisteri. Tunnuksella AC on merkitty valtuutustieto- * * 4 kanta ja tunnuksella EIR laitteistotunnusrekisteri, jotka molemmat on edellä kuvattu. Tunnuksella Ab on merkitty pu- ,, / 25 helintilaajat, LE on paikallinen puhelinkeskus ja TE on • · * • ·* kauttakulkukeskus. Katkoviivat edustavat alussa kuvatun • · · • · ♦ : .· mukaista paikallispuhelun kytkentää.

• · · V : Tunnuksella TB on merkitty tuki-asemien BTS ja niitä määräävien tuki-asemaohjausyksiköiden BSC väliset ·:··· 30 kaukojohdot. Tunnuksilla Tl ja T2 on merkitty tuki-asema- ·***. ohjausyksiköiden ja niitä määräävän matkapuhelinpalvelu- • · · keskuksen MSC väliset kaukojohdot. Kaukojohdot ovat esi- • t '···] merkiksi maahan kaivettuja koaksiaalikaapeleita tai niin sanottuja kuitukaapeleita, se on optisten kuitujohdinten 35 muodostamia kaapeleita.

• · 108500 8

Viestinnän yksityiskohtia ei selosteta lähemmin, koska ne ovat ammattimiehen hyvin tuntemia eivätkä muodosta tämän keksinnön osaa.

On riittävää mainita että jokainen MS tiedottaa 5 verkolle saapumisestaan maantieteelliselle peittoalueelle, jota sanotaan liikennealueeksi ja joka muodostuu ryhmästä niin sanottuja soluja, uudelle tuki-asemalle BTS siten että MS lähettää sijaintitietonsa BSC:lle, joka lähettää nämä sijaintitiedot edelleen VLR:lie. Ellei VLR aikaisemmin 10 ole rekisteröinyt kyseistä MS:ää VLR päivittää sitä määräävän kotirekisterin HLR ja VLR saa täten tilaajatietonsa HLR:stä. Toiminto joka mahdollistaa sen että MS voi päivittää sijaintinsa, soittaa lähtökytkentöjä ja saada kytkentöjä riippumatta MS:n sijainnista verkossa sanotaan 15 roamingiksi.

Jotta MS voisi soittaa puhelun vaaditaan että MS on suorittanut sijaintipäivityksen, se on VLR:n on pitänyt päivittää HLR ja saada siitä tilaajatiedot. Kytkennät MS:stä toimivat suunnilleen samalla tavalla kuin kytkennät 20 kiinteästä tilaajasta, se on MSC toimii kytkennän suorittamisen paikalliskeskuksena.

MS:n kytkentä ohjataan aina verkon lähimpään MSC- keskukseen. Tämä MSC toimii tällöin väylä-MSC:nä (gate- •*\ way). Väylä-MSC ottaa yhteyden HLR-rekisteriin saadakseen • · · « 25 lisää reititystietoa koskien missä päin verkkoa soiton • · · ♦ · · : .* kohteena oleva MS sijaitsee. HLR on aikaisemmin sijainti- »« · * ’.· päivityksen yhteydessä saanut tietoa siitä missä VLR-re- • «« : kisterissä MS on käymässä. Väylä-MSC:n kyselystä HLR pyy tää lisää reititystietoa VLR-rekisteristä. VLR palauttaa ·...? 30 HLR-rekisteriin niin sanotun roamingnumeron. Tämä roaming- .···. numero välitetään sen jälkeen edelleen HLR:stä väylä-MSC- • keskukseen.

··· * t

Roamingnumeroa käytetään nyt kytkennän ohjaamisek- « *·"* si edelleen verkon läpi siihen MSC-keskukseen, jonka alai- 35 sena MS on, roamingnumeron toimiessa MSC:n ilmaisijana.

* * » · 108500 9 Väylä-MSC suorittaa täten numerokäännöksen valitusta numerosta roamingnumeroksi sekä suorittaa mahdollisen hinnoittelun. Kytkennän saavuttaessa MSC:n roamingnumero osoittaa soiton kohteen olevan MS:n ja kytkentä suoritetaan.

5 Tämän verkkorakenteen haittoja on alustavasti se lostettu.

Esitetty suoritusmuoto

Kuviossa 2 on esitetty tämän keksinnön verkkorakenne. Selvyyden vuoksi seuraavat yksiköt on jätetty pois 10 kuviosta: AC, EIR ja HLR.

Tunnusomaista kuvion 2 verkkorakenteelle on joukko kytkentäkeskuksia MSP, joihin tietty ennalta määrätty määrä tuki-asemaohjausyksiköitä on liitettynä. Jokainen kyt-kentäkeskus MSP sijaitsee fyysisesti lähellä siihen lii-15 tettyjä tuki-asemaohjausyksiköitä BSC.

Ensimmäiset kaukojohdot T kulkevat jokaisen kyt-kentäkeskuksen ja siihen liitettyjen tuki-asemaohjausyksi-köiden BSC välillä, toiset kaukojohdot T kulkevat jokaisen kytkentäkeskuksen MSP ja tietoliikenneverkon välillä ja 20 kolmannet kaukojohdot TB kulkevat jokaisen tuki-asemaoh-jausyksikön BSC ja sille alistettujen tuki-asemien BTS vä-Iillä. Selvyyden takia tietoliikenneverkkoa ei ole esi-

* « I

tetty seikkaperäisesti kuviossa 2, vaan ainoastaan yksi * » « paikallinen kiinteä puhelinkeskus LE ja yksi tilaajajohto .. , 25 joka kulkee tilaajasta Ab paikalliseen puhelinkeskukseen • * · j< ♦* on esitetty. Sen ansiosta että kytkentäasemat on sijoitet- * · * ♦ ·* tu maantieteellisesti lähelle vastaavia tuki-asemaohjaus- • · · *.· · yksiköltään kaukojohdot jäävät lyhyiksi ja ovat tämän ta kia halpoja. Lisäksi ylläpitokustannukset jäävät alhaisik-*:·*: 30 si.

·*’*· Keksinnön mukainen verkkorakenne käsittää lisäksi • · *

määräävässä asemassa olevan palvelujen ohjausaseman MSCP

• · "·[ joka määräävänä ohjaa kytkentäkeskusten MSP joukkoa ja jo ka tätä varten käsittää välineet palvelujen ohjaussig-35 naalien muodostamiseksi ja välineet kytkentäohjaussignaa- « · ! 08500 ίο lien muodostamiseksi. Palvelujen ohjaussignaalit liittyvät (i) matkapuhelinverkon tarjoamiin palveluihin ja toimintoihin ja (ii) tietoliikenneverkon tarjoamiin palveluihin ja toimintoihin. Kytkentäohjaussignaalit liittyvät lähtö-5 ja päätekytkentöjen muodostamisen reititykseen kahden matkapuhelimen tai matkapuhelimen ja kiinteän puhelintilaajan Ab välisissä puheluissa. Palvelujen ohjaussignaaleja ja kytkentäohjaussignaaleja sanotaan yhteisesti liikenneoh-j aussignaaleiksi.

10 Palvelujen ohjausasema MSCP ei koskaan ole lähtö- tai päätekytkennän fyysisenä osana, vaan lähettää ainoastaan signaaleja kytkentäkeskuksiin tällaisten kytkentöjen muodostamiseksi. Kytkentöjen muodostaminen tapahtuu pelkästään kytkentäkeskuksissa ja kaukojohdot TB, T ja TN 15 muodostavat lähtö- ja päätekytkennät.

MSCP:n lähettämät liikenneohjaussignaalit välitetään viestintäverkon SN kautta, joka kuviossa 2 on esitetty katkoviivoin. Tämän viestintäverkon SN solmupisteitä ovat MSCP, kaikki MSP-yksiköt ja kaikki BSC-yksiköt. Vies-20 tintäverkon siirtovälineinä voivat olla metalliset kaape-lijärjestelmät, radiolinkkijärjestelmät, optiset kuitujär-jestelmät tai jopa satelliittijärjestelmät. Viestintäverk- « · « ko voi olla pakettivälitteinen verkko tai piirikytkentäi- * · » * nen verkko.

«Iti 25 Kuten kuviosta 2 ilmenee jokainen MSCP toimii yh- s · · ί .* dessä oman VLR:n kanssa samalla tavalla kuin tavallisessa • * « : V GSM-järjestelmässä. VLR ja HLR, jota ei ole esitetty, ovat * « · V · yhteistoiminnassa jokaisen MS:n sijainnista huolehtimista varten.

·;·'* 30 MSCP lähettää liikenneohjaussignaalit, kytkentäoh- jaussignaalit mukaan lukien, MSP- ja BSC-yksiköille. Kyt-

Ml kentäohjaussignaalit välittävät MSP: lie tiedot kytkentä- » ♦ keskuksen valitsimen yhdistettävistä multippelisijainneis- « ’ * ta. MSCP saa kytkentäohjaussignaalinsa sekä MSP-yksiköihin 35 tallennetuista taulukoista että VLR-rekisteriin tallenne- » » « • » >08500 11 tuista taulukoista. Palvelujen ohjaussignaalit käsittävät tavallisia matkapuhelinpalveluissa käytettäviä signaaleja kuten kutsuja, numerovälityksiä, kytkentöjen purkuja, kaukohakuja, siirtoja jne.

5 Kuviossa 3 on esitetty palvelujen ohjausaseman lohkokaavio. Kuten ilmenee tämä käsittää keskustietokoneen 1 joka on yhteistoiminnassa ohjelmamoduulijoukon, joka kaavamaisesti on esitetty tunnuksilla Pi, P2 ja P3, sekä tietokannan 2 kanssa. Ohjelmamoduuli P1 käsittää tavalli-10 siä ohjelmia jotka mahdollistavat matkapuhelinpalveluja, ohjelmamoduuli P2 käsittää tavallisia ohjelmamoduuleja jotka mahdollistavat puhelujen veloittamisen ja ohjelmamoduuli P3 käsittää tavallisia ohjelmamoduuleja palvelujen ohjausaseman käyttöä ja ylläpitoa varten. Tietokone 1 15 muodostaa ohjelmamoduulin P1 ohjaamana signaaleja jotka ohjaavat ensimmäistä välinettä 3 palvelujen ohjaussignaalien muodostamiseksi, toista välinettä 4 myöskin palvelujen ohjaussignaalien muodostamiseksi ja välinettä 5 kyt-kentäohjaussignaalien muodostamiseksi. Välineiden 3, 4 ja 20 5 signaalit sovitetaan rajapinnassa 6 signaaleiksi jotka ovat sopivia siirrettäviksi viestintäverkossa SN. Tarkemmin väline 3 muodostaa alistetuille tuki-asemaohjausyksi-köille BSC lähetettäviä palvelujen ohjaussignaaleja. Nämä Y.' palvelujen ohjaussignaalit ovat sinänsä tunnettuja ja ovat 25 tavallisessa GSM-verkossa niin sanotut BSSAP-signaalit.

/ BSSAP on lyhenne käsitteestä Base Station Subsystem Appli- • · · : ·* cation Part (tuki-aseman alajärjestelmän sovellusosa). Vä- • · · : line 4 palvelujen ohjaussignaalien muodostamiseksi muodos- • · · ·,· · taa tavallisesta puhelinverkosta tunnetut TUP-signaalit, 30 jotka lähetetään ilmoituspakettien muodossa jotka muodos- ·;·*: tuvat määrätyn rakenteen kehyksistä. Siinä tapauksessa et- ·'**· tä palvelujen ohjausasema on kytkettynä ISDN-verkkoon, vä- • · « lineen 4 signaalit ovat tunnettuja ISUP-signaaleja.

• · ’··’ Väline 5 kytkentäohjaussignaalien muodostamiseksi ’ ' 35 muodostaa kuviossa 4 esitetyt signaalit 6-9. Nämä signaa- « · • · • « 12 108500 lit 6-9 lähtevät välineestä 5 pystysuoran nuolen t osoittamassa aikajärjestyksessä. Signaali 6 on signaali kauko-johtojen TN ja T varaamiseksi, signaali 7 on signaali kau-kojohtojen välisen reitin varaamiseksi ja muodostuu taval-5 lisesti GSUMP-A:sta ja GSUMP-B:stä, se on niistä multippelisi jainneista, jotka tulee yhdistää toisiinsa kytkentä-keskuksen MSP valitsimessa. Kuvion 4 signaali 8 on signaali joka aikaansaa varattujen kaukojohtojen TN ja T välisen yhteyden kytkennän. Signaali 9 on signaali joka aikaansaa 10 osapuolten välisen kytketyn yhteystien purkamisen. Tavallisissa puhelinverkoissa signaalit 6-9 ovat solmupisteen sisäiset, esimerkiksi kuvion 1 solmupisteen MSC sisäiset, mutta uudessa keksinnön mukaisessa verkkorakenteessa ne lähetetään verkkorakenteen solmupisteiden välillä.

15 Kuviossa 5 on esitetty tämän keksinnön mukainen kytkentäkeskus. Kytkentäkeskus käsittää tietokoneen 10, jota ohjaavat ohjelmamoduulit P1 ja P2. Ohjelmamoduuli 1 käsittää kytkentäohjauksen ohjelmia ja ohjelmamoduuli P2 käsittää ohjelmia kytkentäkeskuksen käyttöä ja ylläpitoa 20 varten. Palvelujen ohjausasemalta kytkentäohjaussignaalit tulevat viestintäverkon SN kautta fyysiseen rajapintaan 11, joka toimii sovitusvälineenä. Sovitetut kytkentäohja-.·. ussignaalit lähetetään kytkentäohjaussignaalien vastaanot- tovälineelle 12. Ohjelmamoduulin P1 ohjauksessa tietokone 25 10 muuntaa nämä signaalit siten että sen ulostulosta läh- t · .. . tee signaaleja jotka aikaansaavat kytkentätien muodostumiin ·’ sen valitsimen 13 kautta. Valitsimessa 13 on ensimmäiset • · t • “ tulot jotka fyysisen rajapinnan 14, esimerkiksi välittimen • « t \* * kautta ovat yhteydessä tuki-asemaohjausyksikön kaukojoh- 30 toon TB. Valitsimessa 13 on myöskin tulot jotka fyysisen ·:**: rajapinnan 15 kautta ovat yhteydessä tietoliikenneverkon ·’**: kaukojohtoon TN.

9 * ·

Kytkentäohjaussignaalien vastaanottoväline 12 on '·] tunnettu puhelintekniikan alalla, mutta on täten uusi kek- 35 sinnön mukaiselta käyttötavaltaan verkkorakenteessa. Koska 108500 13 tämä väline 12 on sinänsä tunnettu sitä ei tarvitse lähemmin kuvata.

Kuviossa 6 on lopulta esitetty kuvion 2 verkkorakenteen muunnos. Kuviosta 6 ilmenee että jokainen MSP on 5 sekä maantieteellisesti että fyysisesti sijoitettuna BSC-yksikköön. Tarkemmin ilmaistuna kytkentäkeskus MSP on tu-ki-asemaohjausyksikön BSC kiinteä osa ja sillä on BSC:n kanssa yhteinen keskusyksikkö ja kytkentälaitteisto. Yh-distelmäyksikkö MSP + BSC on kaukojohdon TN kautta liitet-10 tynä paikalliseen puhelinkeskukseen LE ja voi, kuten on esitetty ehjin viivoin, olla liitettynä toiseenkin BSC-yksikköön ja siinä on kaukojohto T tätä tarkoitusta varten. Muuten verkko on samantapainen kuin kuviossa 2 esitetty verkko.

15 Kuviossa 7 on esitetty verkkorakenne yleiselle tietoliikenneverkolle joka muodostuu joukosta kytkentäkes-kuksia RSP, joista kaksi alinta on alistettu keskeiselle palvelujen ohjausasemalle CP1, kuviossa 7 esitetyn ylimmän kytkentäkeskuksen ollessa alistettu toiselle keskeiselle 20 palvelujen ohjausasemalle CP2. Jokaiseen kytkentäkeskuk- seen on liitettynä tilaajia. Kytkentäkeskuksiin voidaan liittää myös yksi tai useampi tuki-asema BTS. Myöskin yleisiä, ei esitettyjä, puhelinvaihteita PABX voi olla liitettyinä kytkentäkeskukseen. Kytkentäkeskusten RSP ai-25 noana tehtävänä on muodostaa kytkentätiet liitettyjen ti- • · , laajien ja vastaavien keskusten välille kaikkien palvelu- • · · j ·* jen ohjaustoimintojen ollessa sijoitettuina CP-asemiin.

« · · : ·' Kytkentäkeskukset RSP ovat loogisesti "transparentit" (lä- • « «· V : pinäkyvät) kaikkien alistettujen yksiköiden Ab-, BTS- ja 30 PABX-palveluohjaussignaaleille, mutta erottavat tilaa- jajohtoviestintään liittyvät signaalit ja lähettävät nämä ·'**: palvelujen ohjausasemalle CP. RSP-yksiköiden ja niitä mää- • · * räävien palvelujen ohjausasemien välillä palvelujen ohja- « · ·’ ussignaalien siirto tapahtuu viestintäverkossa SN, joka 35 voi olla yllä kuvatun tyyppinen ja on esitetty katkovii- « # 14 ί 08500 voin kuviossa 7. Kytkentäkeskusten RSP välillä on kauko-johtoja T. Jos alistettu yksikkö, esimerkiksi kuvion 7 ylimmän kytkentäkeskuksen RSP tilaaja Ab tulee kytkeä alistettuun yksikköön, esimerkiksi kuvion 7 alimman kyt-5 kentäkeskuksen RSP BTS-yksikköön, kuvion 7 ylimmän palvelujen ohjausaseman CP2 tulee olla yhteydessä alimpaan palvelujen ohjausasemaan CP1 jotta kytkentätie olisi muodostettavissa tilaajien välille. Täten viestintäverkon SN tulee käsittää myöskin kahden palvelujen ohjausaseman väli-10 nen signaalilinkki. Tämä on esitetty pystysuoralla katkoviivalla kuviossa 7.

Kuviosta 7 ilmenee selvästi että tuki-asemaohjaus-yksikön BSC kytkentätoiminto on kuvioon 2 verrattuna siirretty RSP-yksikköön, tuki-asemaohjausyksikön BSC palve-15 lutoimintojen sijaitessa palvelujen ohjausasemassa CP. Palvelujen ohjausasemat CP ja kytkentäkeskukset RSP on toteutettu samalla tavalla kuin on selostettu kuvioiden 3 ja 5 yhteydessä. Tietokannassa 2 on tietoja sekä kaikista tilaajista jotka on alistettu palvelujen ohjausaseman pal-20 velemille kytkentäohjausasemille RSP että siitä mihin kyt-kentäohjausasemaan alistetut yksiköt Ab, BTS ja PABX ovat liitettyinä.

.·. Kuvioiden 2-6 mukaiset suoritusmuodot on kuvattu matkapuhelintekniikan yhteydessä. Kuten ilmenee kuvion 7 25 mukaisesta suoritusmuodosta ymmärretään että samat keksin- .. . non perustana olevat periaatteet voidaan soveltaa mieli- « · · ;1 valtaiseen määrään tietoliikenneverkkoja.

» · » • ·1 Keksintöä voi monin tavoin muuntaa ja vaihdella \1 1 liitteenä olevien patenttivaatimusten puitteissa.

* 1 · 1 · • · • · «

Claims (4)

15 108500

1. Menetelmä liikenteen käsittelemiseksi matkaviestinverkossa, joka käsittää tukiasemia (BTS), joukon 5 tukiasemaohjaimia (BSC) joista kukin on kytketty vastaavaan joukkoon tukiasemia ensimmäisten kaukojohtojen (TB) välityksellä, kytkentäpisteen (MSP) joka on kytketty toisten kaukojohtojen (T) välityksellä mainittuihin tukiasemaohjaimiin (BSC) ja paikalliseen puhelinkeskukseen (LE) 10 kolmansien kaukojohtojen (TN) välityksellä pääpalvelukes-kuksen (MSCP), ja signalointiverkon (SN) jonka solmut käsittävät mainitun pääpalvelukeskuksen (MSCP), mainitun paikallisen puhelinkeskuksen (LE), mainitun kytkentäpisteen (MSP), ja mainitut tukiasemaohjaimet (BSC), ja jossa 15 signalointiverkossa tapahtuu liikennöintisignalointia, tunnettu siitä, että liikennöintisignalointi jaetaan yhteysohjaustoimintoihin ja palveluohjaustoimintoihin, joi-, loin yhteysohjaustoiminnot suorittaa paikallinen puhelinkeskus (LE) , kytkentäpisteet (MSP), ja mainittu pääpalve-20 lukeskus (MSCP), ja palvelunohjaustoiminnot suorittaa yksinomaan mainittu pääpalvelukeskus (MSCP), jolloin vältytään yhteyksien muodostaminen pääpalvelukeskukselle (MSCP) : tai pääpalvelukeskukselta. : 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, ; . 25 tunnettu siitä, että palveluihin liittyvä signalointi j*.*. toteutetaan käyttämällä toiminnallista signalointia, joka • « mahdollistaa sen, että pääpalvelukeskus (MSCP) ja kytken-täpisteet (MSP) ovat erilaista järjestelmätyyppiä. « ♦

3. Matkapuhelinkeskus (MSC) käytettäväksi vaati-30 muksen 1 mukaisessa menetelmässä, mainitun matkapuhelinkeskuksen käsittäessä kytkentävälineet (13), jotka on kyt- • · ketty paikalliseen puhelinkeskukseen (LE) ja ainakin yh-teen tukiasemaohjaimeen (BSC), ja yhteysohjaustoimintoja sekä palvelunohjaustoimintoja, tunnettu siitä, että 35 mainittu matkapuhelinkeskus (MSC) on jaettu ainakin pääpal- *··* velukeskukseen (MSCP) ja ainakin yhteen kytkentäpisteeseen 16 108500 (MSP), mainitun pääpalvelukeskuksen (MSCP) ollessa varustettu ensimmäisillä välineillä (3) tukiasemaohjaimelle ja tukiasemaohjaimelta tapahtuvaa palvelusignalointia varten, toisilla välineillä (4) paikalliselle puhelinkeskukselle 5 ja paikalliselta puhelinkeskukselta (LE) tapahtuvaa palvelusignalointia varten, ja kolmansilla välineillä (5) kytkentäpisteille ja kytkentäpisteiltä tapahtuvaa yhteysohja-ussignalointia varten, mainitun ainakin yhden kytkentäpisteen (MSP) käsittäessä mainitut kytkentävälineet (13) ja 10 välineet (12) pääpalvelukeskukselle (MSCP) ja pääpalvelu-keskukselta tapahtuvaa yhteysohjaussignalointia varten.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen matkapuhelinkeskus (MSC) , tunnettu siitä, että mainitut kytkentävälineet ovat tukiasemaohjaimen (BSC) kanssa yhteiset siten, 15 että muodostuu integroitu yksikkö (MSP+BSC). • · · • · • · • · · • 1 · • ψ • » • · · * ' m i · • 0 • · · · t • 4 · 17 108500