FI96814B - Puhelunmuodostusmenetelmä - Google Patents

Description

96814

Puhelunmuodostusmenetelmä

Keksintö koskee puhelunmuodostusmenetelmää solukko-radio järjestelmässä, joka käsittää ensimmäisen matkapuhe-5 linkeskuksen, solukkoradiojärjestelmän kotirekisterin so-lukkoradiojärjestelmän tilaajien tilaaja- ja sijaintitietojen tallettamiseksi, toisen matkapuhelinkeskuksen ja siihen liitetyn vaihteen, jonka palvelualueella edelleen sijaitsee tilaajia.

10 Nykyisin on käytössä ja suunnitteilla erilaisia solukkoradio- tai matkapuhelinjärjestelmiä, joissa järjestelmän kattama maantieteellinen alue on jaettu pienempiin erillisiin radioalueisiin eli soluihin siten, että solussa ollessaan radiopuhelin tai matkapuhelin kommunikoi kiinte-15 än verkon kanssa soluun sijoitetun kiinteän radioaseman kautta. Järjestelmään kuuluvat matkapuhelimet voivat vapaasti liikkua järjestelmän alueella solusta toiseen. Eräs tällainen järjestelmä on digitaalinen matkapuhelinjärjestelmä GSM (Global System for Mobiles).

20 Viime aikoina ovat markkinoille tulleet johdottomat puhelinjärjestelmät eli CT-järjestelmät (Cordless Telephone), esimerkiksi DECT-järjestelmä. DECT-järjestelmä käsittää tukiaseman, joka yleensä perustuu olemassa olevaan kiinteään puhelinverkkoon liittymiseen. Tukiasemia on 25 kolmea päätyyppiä: kodin tukiasema tai toimiston vaihteeseen kiinnitettävä tukiasema sekä ns. telepoint-tukiasema.

Johdottomia puhelinjärjestelmiä voidaan kytkeä myös matkapuhelinverkkoihin, esimerkiksi GSM-järjestelmään. Johdottomien puhelinjärjestelmien vaihde voidaan kytkeä 30 GSM-järjestelmään esimerkiksi liikkuvuudenhallintavies-• teillä täydennettyä DSS.l "DSS1, Q.930-Q.940, 1989, Digi tal Subscriber Signalling System No.l, Network Layer, User-Network Management, CCITT" merkinantoa käyttäen. Johdottoman puhelinjärjestelmän vaihde on kytketty GSM-jär-35 jestelmän keskukseen siten, että vaihteen tilaajat voivat 2 96814 liikkua GSM-järjestelmän palvelualueella ja vaihteen tilaajat voivat hyödyntää GSM-järjestelmän liikkuvuudenhal-lintamenetelmiä ja liikkua GSM-järjestelmään liittyneiden DECT-järjestelmien palvelualueella. Liikkuvat tilaajat 5 ovat tällöin liitetty vaihteeseen esimerkiksi DECT-radio-tieprotokollan "ETS 300175, Radio Equipment and Systems (RES), Digital European Cordless Telecommunications (DECT), Common Interface" mukaisesti. Vaihteeseen on voitu myös liittää kiinteitä tilaajia, esimerkiksi ISDN-mer-10 kinantoprotokollan mukaisesti. Tällöin voidaan myös vaihteen palvelualueella oleville langattomille, esimerkiksi DECT-tilaajille reitittää puheluita, jotka tulevat (originate) GSM-järjestelmästä tai siihen kytketystä puhelinverkosta.

15 Tekniikan tason mukaisessa ratkaisussa tehdään vaihteeseen tulevan puhelun tapauksessa GSM-suositusten mukaiset rekisterikyselyt, kutsutun tilaajan sijainnista riippumatta. Kuvio la esittää tekniikan tason mukaisen puhelunmuodostuksen. Kun puhelu saapuu ensimmäiseen matkapu-20 helinkeskukseen, joka voi olla kauttakulkukeskus GMSC (gateway mobile services switching centre), kysyy 101 kauttakulkukeskus reititystietoja kutsutun tilaajan kotirekisteriltä HLR (home location register) lähettämällä SEND_ROUT_INFO-sanoman. Kotirekisteri HLR tarkistaa tilaa-25 jän tiedot tilaajatietokannastaan ja lähettää 102 vaellus-numeropyynnön PROV_ROAM_NUM (roamingnumber) tilaajan sijaintialueen vierailijarekisterille VLR, joka lähettää 103 kuittauksena ROAM_NUM_ACK vaellusnumeron ja reititystiedot kotirekisterille HLR. Kotirekisteri HLR lähettää 104 edel-30 leen reititystiedot ja vaellusnumeron kuittauksena ! ROUT_INFO_ACK kauttakulkukeskukselle GMSC, joka lähettää 105 aloitusosoitesanomassa IAM (Initial Address Message), joka on kuvattu YKM- (yhteiskanavamerkinanto) standardissa "Q.721-Q.766, 1989, Spesifications of Signalling System 35 No. 7, CCITT, VOL VI - FASCICLE VI.8, s 251". tiedon ti-

II

96814 3 laajasta, tulevasta puhelusta ja vaellusnumerosta tilaajan sijaintialueen matkapuhelinkeskukselle HSC (mobile services switching centre). IAM-sanoman vastaanotettuaan matkapuhelinkeskus kysyy 106 reititettävän puhelun reititystie-5 toja tilaajan sijaintialueen vierailijarekisteriltä VLR INFO_F_I/C_CALL-sanomalla. Sanoman tai pyynnön vastaanotettuaan vierailijarekisteri VLR suorittaa tilaajatietojen tarkistuksen ja käynnistää tekniikan tason mukaiset normaaleihin yhteydenmuodostustoimenpiteisiin kuuluvat 10 liikkuvuudenhallintatoiminteet, jotka on tarkemmin kuvattu GSM-suosituksessa "GSM 09.02, Mobile Application Part Spe-sification, ETSI". Ensimmäinen liikkuvuudenhallintatoimin-ne on tilaajanhakutoiminne 107 (paging), jonka avulla tilaaja paikallistetaan ennen puhelun muodostusta. Tilaajan-15 haun jälkeen matkapuhelinkeskus MSC lähettää 108 vierailijarekisterille VLR resurssipyynnön PROCESS_ACC_REQ. Tämän jälkeen suoritetaan tilaajan autentisointi 109 (authentication). Autentisointi on prosessi, jonka avulla tilaaja todetaan järjestelmän lailliseksi käyttäjäksi. Au-20 tentisoinnin jälkeen suoritetaan käytettävien sanomien salaus (ciphering) 110. Edelleen vierailijarekisteri VLR vastaa resurssipyyntöön antamalla 111 kuittauksen AC-CESS_REQ_ACC. Tämän jälkeen suoritetaan matkapuhelintilaajan väliaikaisen matkapuhelintilaajan identiteetin TMSI 25 (temporary mobile subscriber identity) siirto 112 TMSI_AS-SIGNMENT. Tämän kuvion mukainen toiminta jatkuu kuviossa Ib.

Kuvio Ib esittää jatkoa kuvion 1 esittämälle tekniikan tason mukaisen puhelunmuodostukselle. Kun kaikki 30 kuvion la esittämät yhteydenmuodostustoimenpiteet 106, 107, 108, 109, 110, 111 ja 112 on suoritettu, lähettää 113 vierailijarekisteri VLR COMPLETE_CALL-sanoman, jolla vierailijarekisteri ilmoittaa, että puhelu voidaan muodostaa. Vasta tällöin matkapuhelinkeskus MSC on vapaa muodostamaan 35 puhelun tilaajalle. Tällöin matkapuhelinkeskus MSC lähet- 96814 4 tää yhteydenmuodostuspyynnön 114 CC_SETUP-sanomana tilaajan kotivaihteelle PBX (private branch exchange). Tämän jälkeen vaihde lähettää yhteydenmuodostussanoman 119 CC_SETUP tilaajalaitteelle CPP (Cordless Portable Part), 5 eli käsipuhelimelle, joka on liittynyt vaihteeseen. On myös huomattava, että vaihteeseen voi liittyä myös kiinteitä tilaajia. Tilaajalaite CPP vastaa CC_SETUP-viestiin lähettämällä 120 CC_ALERTING-sanoman vaihteelle PBX. Tämän jälkeen vaihde PBX lähettää 121 vastaavan ALERT-sanoman 10 matkapuhelinkeskukselle MSC, joka lähettää 122 edelleen kauttakulkukeskukselle GMSC ACM-sanoman (Address Complete Message), joka kertoo, että kaikki puhelun reititykseen tarvittavat numerot on vastaanotettu. Kun yhteys tilaaja-laitteen CPP ja vaihteen PBX välille on muodostunut lähet-15 tää 123 tilaajalaite CPP vaihteelle CC_CONNECT-sanoman, jonka vaihde välittää 124 matkapuhelinkeskukselle MSC CON-NECT-sanomana. Vaihde kuittaa matkapuhelinkeskukselle lähettämänsä sanoman lähettämällä 125 CC_CONNECT_ACK-sanoman tilaajalaitteelle CPP. Vastaavasti matkapuhelinkeskus 20 kuittaa saamansa CONNECT-sanoman lähettämällä 126 CON- NECT_ACK-kuittaussanoman tilaajan kotivaihteelle PBX. Tämän jälkeen matkapuhelinkeskus keskus kertoo siitä, että tilaaja on vastannut puheluun lähettämällä 127 vastaus-sanoman ANM kauttakulkukeskukselle GMSC.

25 Edellä esitetystä havaitaan, että yhteydenmuodostus solukkoradioverkkoon liitetyn vaihteen palvelualueella olevalle tilaajalle on monimutkainen ja raskas prosessi. On huomattavaa, että edellä esitetty tekniikan tason mukainen puhelunmuodostusprosessi on toteutettava aina, kun 30 vaihteen palvelualueella olevaa tilaajaa halutaan kutsua.

- GSM-järjestelmässä suoritettavat yhteydenmuodostustoimen-

piteisiin kuuluvat liikkuvuudenhallintatoiminteet eli GSM

09.02-suosituksessa mainitut tilaajanhakutoiminne 107, tilaajan autentisointi 109, salaus 110, TMSI-tunnuksen 35 siirto 112 sekä lähetettävät INFO_F_I/C_CALL 106-, 11 96814 5 PROCESS_ACC_REG- 108, ACCES_REQ_ACC- 111 ja COMPLETE_CALL-sanomat 113 sekä kotirekisterin HLR suorittama vaellus-numeron kysyminen PROV_ROAM_NUM 102 ja vierailijarekisterin VLR tähän antama vastaus ROAM_NUM_ACK 103 kuormittavat 5 käytettävän matkapuhelinverkon merkinantokapasiteettia huomattavasti. Merkinantokapasiteetin suuri kuormitus voi johtaa järjestelmän ylikuormitukseen ja kaatumiseen sekä luonnollisesti se aiheuttaa turhaa liikennettä verkkoon. Lisäksi on huomattava, että nämä edellä mainitut yhteyden-10 muodostustoimenpiteet sekä mainitut lähetettävien sanomien lähettäminen kuormittaa niitä verkkoelementtejä, jotka nuo sanomat lähettävät. Verkkoelementtien prosessorikapasi-teetti kuormittuu turhaan ja saattaa ylikuormittua. Edelleen, ne verkkoelementit, jotka ottavat mainitut sanomat 15 vastaan joutuvat käsittelemään sanomat, ja suorittamaan haluttuja toimenpiteitä, jotka edelleen kuormittavat uusia sanomia vastaanottavia verkkoelementtejä.

Tämän keksinnön tarkoituksena on tarjota puhelun-muodostusmenetelmä, joka välttäisi edellä esitetyt ongel-20 mat silloin, kun tilaajalle reititetään puhelu tilaajan kotivaihteeseen. Tarkoituksena on vähentää turhia yhteydenmuodostukseen liittyviä liikkuvuudenhallintatoimin-toja sekä turhien merkinantosanomien lähettämistä.

Tämä uudentyyppinen puhelunmuodostusmenetelmä saa-25 vutetaan keksinnönmukaisella menetelmällä, joka on tunnettu siitä, että solukkoradiojärjestelmän kotirekisterissä pidetään yllä tietoa siitä, sijaitseeko tilaaja kotisi jaintialueen tunnuksella merkityn kotivaihteensa palvelualueella, ensimmäiselle matkapuhelinkeskukselle reiti-30 tetään tilaajalle menevä puhelu sekä tilaajan puhelinnumero, ensimmäinen matkapuhelinkeskus pyytää tilaajan reititystietoja kotirekisteriltä, mikäli tilaaja sijaitsee kotivaihteensa palvelualueella, niin kotirekisteri vasteel-lisesti ensimmäisen matkapuhelinkeskuksen suorittamalle 35 reititystietojen kyselylle lähettää ensimmäiselle matkapu- 96814 6 helinkeskukselle vaellusnumeron, joka sisältää tilaajan kotisijaintialueen tunnuksen, ja jolla on tietty vastaavuus tilaajan puhelinnumeron kanssa, ensimmäinen matkapuhelinkeskus vertaa mainitun tilaajan vaellusnumeroa tilaa-5 jän puhelinnumeroon ja vertailun tuloksena, mikäli vaellusnumeron ja tilaajan puhelinnumeron välillä on mainittu vastaavuus, niin ensimmäinen matkapuhelinkeskus lähettää toiselle matkapuhelinkeskukselle, johon liitetyn tilaajan kotivaihteen palvelualueella tilaaja sijaitsee, tiedon 10 siitä, että tilaajalle reititetään puhelu ja että tilaaja sijaitsee kotivaihteensa palvelualueella, vasteellisesti ensimmäisen matkapuhelinkeskuksen lähettämälle mainitulle tiedolle tilaajan olosta kotivaihteensa palvelualueella toinen matkapuhelinkeskus jättää suorittamatta järjestel-15 män normaaliin yhteydenmuodostukseen liittyvät liikkuvuu-denhallintatoimenpiteet ja lähettää yhteydenmuodostuspyyn-nön tilaajan kotisijaintialueen vaihteelle, vastaanottamalleen yhteydenmuodostuspyynnölle vasteellisesti tilaajan kotivaihde suorittaa tarvittavat liikkuvuudenhallintatoi-20 menpiteet ja muodostaa yhteyden tilaajan ja toisen matkapuhelinkeskuksen välille.

Keksintö perustuu siihen ajatukseen, että kun tilaajalle, joka on kotivaihteensa palvelualueella, tulee puhelu, niin käytetään normaalin GSM-signaloinnin sijasta 25 optimoitua signalointia, josta on turhat merkinanto- ja toimintavaiheet karsittu pois. Optimoitua signalointia käytettäessä silloin, kun tilaaja sijaitsee kotivaihteensa palvelualueella, vastaa kotirekisteri HLR kauttakulkukes-kuksen GMSC suorittamaan reititystietokyselyyn lähettämäl-30 lä vaellusnumeron, joka sisältää tilaajan kotisijaintialueen tunnuksen, ja jolla on tietty vastaavuus tilaajan puhelinnumeron kanssa. Tämän jälkeen kauttakulkukeskus vertaa vaellusnumeroa tilaajan puhelinnumeroon. Mikäli numeroiden välillä on tietty vastaavuus, esimerkiksi sellai-35 nen, että vaellusnumeron ja tilaajan puhelinnumeron vii- li 96814 7 meiset kaksi tai useampi numeroa ovat samat, niin kautta-kulkukeskus lähettää sellaiselle matkapuhelinkeskukselle, johon liitetyn vaihteen palvelualueella tilaaja sijaitsee, tiedon siitä, että tilaajalle on tulossa puhelu, ja että 5 tilaaja sijaitsee kotivaihteensa palvelualueella. Tämän tiedon vastaanottava tilaajan sijaintialueen matkapuhelinkeskus havaitsee mainitusta tiedosta, että se voi käyttää optimoitua signalointia ja lähettää suoraan yhteydenmuo-dostuspyynnön tilaajan kotivaihteelle ilman raskaita yh-10 teydenmuodostukseen liittyviä liikkuvuudenhallintatoimen- piteitä, jotka muutoin normaalisti suoritettaisiin.

Tällaisen uuden puhelunmuodostusmenetelmän etuna on se, että se vähentää matkapuhelinjärjestelmän sisäistä merkinantoliikennettä eli järjestelmän sisäisiä viestejä. 15 Tällöin järjestelmän verkkoelementtien välisten tietolii kenneyhteyksien kuormitus vähenee, sekä niiden ylikuormi-tusriski ja estotodennäköisyys pienenevät.

Keksinnön etuna on edelleen se, että se vähentää matkapuhelinverkon verkkokomponenttien, esimerkiksi tilaa-20 jarekisterien, kuormitusta sekä pienentää järjestelmän estotodennäköisyyttä ja ylikuormitusriskiä.

Eräs toinen keksinnön etu on se, että keksintö nopeuttaa yhteydenmuodostusta otettaessa puhelua matkapuhelinverkon tai siihen liitetyn muun tietoliikenneverkon 25 tilaajalta matkapuhelinverkkoon liitetyn vaihteen palvelu alueella olevalle tilaajalle. Yhteydenmuodostus nopeutuu, koska yhteydenmuodostuksesta jää suorittamatta "turhat" liikkuvuudenhallinta toiminteet.

Keksintöä selitetään lähemmin seuraavassa viitaten 30 oheisiin piirustuksiin, joissa: • kuvio la ja Ib esittävät signalointikaaviona tek niikan tason mukaisen puhelunmuodostuksen yhdessä siinä tarvittavien liikkuvuudenhallintatoiminteiden kanssa, kuvio 2 esittää signalointikaavion keksinnön mukai-35 sen puhelunmuodostuksen toiminnasta, β 96814 kuvio 3 esittää vuokaavion matkapuhelinkeskuksen suorittamasta valinnasta, jolla matkapuhelinkeskus päättää suorittaa yhteydenmuodostuksen tämän keksinnön mukaisesti, kuvio 4 esittää toimintakaavion tilaajan kotisi-5 jaintialueen tunnuksen päivityksestä matkapuhelinverkon eri tilaajarekistereihin.

Kuvio la ja Ib on esitetty jo tekniikan tason kuvauksen yhteydessä.

Kuvio 2 esittää signalointikaavion keksinnön mukai-10 sen puhelunmuodostuksen toiminnasta. Kun puhelu ja kutsuttavan tilaajan puhelinnumero saapuu ensimmäiseen matkapuhelinkeskukseen, joka voi olla kauttakulkukeskus GMSC, kysyy 101 kauttakulkukeskus GMSC reititystietoja kutsutun tilaajan kotirekisteriltä lähettämällä SEND_ROUT_INFO-sa-15 noman. Kotirekisteri HLR tarkistaa tilaajan tiedot tilaajat petokannastaan sekä tiedon siitä, sijaitseeko tilaaja kotirekisteriin määritellyllä kotisijaintialueellaan. Tilaajan kotisijaintialue voi olla tilaajan kotivaihde tai jokin muu yksikkö, esimerkiksi tilaajan kotitukiasema. On 20 huomattava, että keksinnön mukaisessa menetelmässä, jos kutsuttava tilaaja sijaitsee kotisijaintialueellaan, jättää kotirekisteri HLR lähettämättä kuvion 1 viitenumeron 102 esittämän vaellusnumeronkyselysanoman PROV_ROAM_NUM, joka on kuvattu viitenumerolla 102 kuvion 1 yhteydessä, 25 tilaajan sijaintialueen vierailijarekisterille VLR. Edelleen, keksinnön mukaisessa menetelmässä mainittu vierailijarekisteri VLR ei tällöin tekniikan tasoa esittävän kuvion 1 viitenumeron 103 mukaisesti lähetä kuittauksena vaellusnumeroa kotirekisterille HLR. Sen sijaan kotirekisteri 30 HLR lähettää 202 kauttakulkukeskukselle GMSC sellaisen vaellusnumeron, joka sisältää tilaajan kotisijaintialueen tunnuksen ja jolla on tietty vastaavuus tilaajan puhelinnumeron kanssa. Mainittu vastaavuus voi olla esimerkiksi se, että vaellusnumeron ja tilaajan puhelinnumeron viimei-35 set kaksi tai useampi kuin kaksi numeroa ovat samat. Mai- li 96814 9 nittu vastaavuus voi luonnollisesti olla myös muunlainen vastaavuus. Lähetettävä vaellusnumero 202 voi sisältää reititysinformaatiota puhelun reitittämiseksi tilaajan kotisijaintialueen vaihteeseen. Tämä keksinnön mukainen 5 vaellusnumero lähetetään 202 kotirekisteristä ROUT_IN-FO_ACK-sanomassa kauttakulkukeskukselle GMSC. Kauttakulku-keskus GMSC vertaa vastaanottamaansa vaellusnumeroa tilaajan puhelinnumeroon. Vertailun tuloksena, mikäli vaellus-numeron ja tilaajan puhelinnumeron välillä on edellä esi-10 tetty vastaavuus, lähettää 203 kauttakulkukeskus GMSC aloitusosoitesanomassa IAM tiedon tilaajasta, tulevasta puhelusta ja vaellusnumerosta tilaajan sijaintialueen matkapuhelinkeskukselle MSC. Luonnollisesti aloitusosoi-tesanoman käyttö näiden tietojen lähetykseen on vain yksi 15 mahdollinen tapa, ja onkin mahdollista lähettää mainitut tiedot kauttakulkukeskukselta tilaajan sijaintialueen matkapuhelinkeskukselle myös jollakin muulla tavoin. IAM-a-loitusosoitesanoma on kuvattu julkaisussa, jonka bibliografiset tiedot on esitetty kuvion 1 selityksen kohdalla. 20 Mainitut tiedot tilaajasta, tulevasta puhelusta ja vaellusnumerosta voidaan sijoittaa aloitusosoitesanoman (IAM) johonkin tiettyyn kenttään, esimerkiksi käyttäjältä käyt-täjälle-kenttään. Tämä kenttä on kuvattu tarkemmin esimerkiksi standardissa "Q.763, 1988, Spesifications of Signal-25 ling System No. 7, CCITT Blue Book, Volume VI, Fascicle VI.8, CCITT,erityisesti Figure 41/Q.763, sivu 245" ja "Q.931, 1988, Digital Subscriber Signalling System No. 1 (DSS 1), Network Layer, User-Network Management, CCITT Blue Book, Volume VI Fascicle VI.11, erityisesti Figure 4-30 37/Q.931, sivu 137".

* Tilaajan sijaintialueen matkapuhelinkeskus MSC vas taanottaa kauttakulkukeskuksen GMSC IAM-sanomassa lähettämän tiedon siitä, että tilaaja on kotivaihteensa palvelualueella. Tämän jälkeen, koska tieto tilaajan olosta koti-35 vaihteensa palvelualueella on tullut matkapuhelinkeskuk- 1„ 96814 seen, matkapuhelinverkko jättää suorittamatta GSM-järjestelmän normaaliin yhteydenmuodostukseen kuuluvat liikkuvuudenhan intatoimenpiteet, jotka on tarkemmin kuvattu tekniikan tasoa kuvaavan kuvion 1 selityksen yhteydessä.

5 Nämä pois jäävät "turhat" merkinanto sanomat ja matkavies-tiosan (MAP=mobile Applications Part) viestit, joista kukin voi käsittää useita viestejä, ja jotka yhdessä muodostavat liikkuvuudenhallintatoimenpiteet on kuvattu viitenumeroilla 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, kuvi-10 on 1 selityksen yhteydessä. Tällöin myös näiden viestien lähettämiseen ja vastaanottoon osallistuvien verkkoelementtien suorittamat tekniikan tason mukaiset "turhat" rekisterikysely-, tilaajanhaku- ja muut toiminnot jäävät suorittamatta, ja järjestelmän toiminta nopeutuu, 15 yksinkertaistuu ja kevenee. Keksinnön mukaisesti tilaajan sijaintialueen matkapuhelinkeskus MSC lähettää suoraan aloitusosoite- eli IAM-sanoman 203 vastaanoton jälkeen tilaajan kotivaihteelle yhteydenmuodostuspyynnön 204. Yh-teydenmuodostuspyyntö vastaa kuviossa Ib viitenumerolla 20 114 merkittyä yhteydenmuodostuspyyntöä SETUP. Keksinnölli sen menetelmän mukaan toimiva kotivaihde MSC osaa käsitellä tällaisen uudessa ja yllättävässä kohdassa tulevan yhteydenmuodostuspyynnön, koska tuollaista sanomaa varten on kotivaihteessa käsittelymekanismi ja sopivat käsittelyvä-25 lineet, jotka on toteutettu esimerkiksi ohjelmallisesti. Seuraavaksi tilaajan kotivaihde PBX alkaa suorittaa vaihteen palvelualueella yhteydenmuodostukseen liittyviä liik-kuvuudenhallintatoiminteita. Vaihde PBX voi suorittaa joko kaikki tässä mainitut liikkuvuudenhallintatoimenpiteet, 30 vain osan niistä tai jättää ne kokonaan suorittamatta.

Ensimmäinen liikkuvuudenhallintaan liittyvä toiminne on tilaajanhakutoiminne 215 (paging), jolla tilaajan sijainti vaihteeen palvelualueella paikallistetaan. Seuraavaksi vaihde PBX suorittaa 216 tilaajan autentisoinnin (authen-35 tication) vaihteen PBX palvelualueella. Tämän jälkeen

II

96814 11 vaihde aktivoi 217 radiotiellä käytettävien sanomien salauksen (ciphering). Sitten suoritetaan tilaajan tilapäisen tunnuksen siirto 218 TPUI-SIIRTO (TPUI-ASSIGNMENT). TPUI = temporary user identification, eli väliaikainen 5 tilaaja identiteetti, joka vastaa GSM-järjestelmän TMSI:-tä. TPUI voi olla sama, kuin GSM:n TMSI tai sitten ei. Jos vaihteen tilaaja on DECT-tilaaja, suoritetaan liikku-vuudenhallintatoiminteet eli tilaajanhaku, autentisointi, salaus ja TPUI-siirto, DECT-standardin "European Telecom-10 munication Standard ETS 300 175-5: Radio Equipment and Systems Digital European Cordless Telecommunications Common Interface, Part 5: Network layer" mukaisesti. Tämän jälkeen puhelunmuodostus jatkuu normaalin, kuvion Ib tekniikan tason mukaisen puhelunmuodostuksen tavalla, siten 15 että suoritetaan viitenumeroilla 119, 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126 ja 127 kuvatut sanomien lähetystoimenpiteet ja niiden johdosta verkkoelementtien suorittamat toimenpiteet tekniikan tason mukaisesti.

Kuvio 3 esittää vuokaavion matkapuhelinkeskuksen 20 MSC suorittamasta valinnasta, jolla matkapuhelinkeskus MSC päättää suorittaa yhteydenmuodostuksen tämän keksinnön mukaisesti. Vaiheessa 301 matkapuhelinkeskus MSC vastaanottaa aloitusosoitesanoman eli IAM-viestin ja analysoi vaiheessa 302 IAM viestiä, eli tutkii onko siinä tieto 25 siitä, että tilaaja on kotisijaintialueellaan, eli tilaajan kotivaihteessa. Jos viestissä ei ole 305 mainittua tietoa, niin matkapuhelinkeskus MSC valitsee normaalin tekniikan tason mukaisen puhelunmuodostuksen. Jos taas aloitusosoitesanomassa on 304 tieto siitä, että tilaaja on 30 kotivaihteensa palvelualueella, niin matkapuhelinkeskus I MSC valitsee 306 optimoidun merkinannon puhelunmuodostami- seksi. Tämän seurauksena matkapuhelinkeskus lähettää 307 yhteydenmuodostussanoman eli SETUP-sanoman tilaajan koti-vaihteelle, joka suorittaa 307 yhteydenmuodostuksen ja 35 tarvittavat liikkuvuudenhallintaproseduurit paikallisesti 96814 12 itsensä ja omalla palvelualueellaan olevien tilaaja-laitteiden välillä.

Kuvio 4 esittää toimintakaavion tilaajan kotisi-jaintialueen tunnuksen päivityksestä matkapuhelinverkon 5 eri tilaajarekistereihin. Keksinnön mukaista menetelmää toteutettaessa täytyy vain ne vaihteen tilaajat merkitä matkapuhelinverkon rekistereihin kotivaihteen tilaajiksi, jotka liikkuvat myös kotivaihteen palvelualueen ulkopuolella. Tämä on välttämätöntä siksi, että jos tilaaja on 10 aina kotivaihteen palvelualueella, esimerkiksi jos se on kiinteä tilaaja, niin oletusarvona voidaan automaattisesti pitää sitä, että tuo tilaaja on juuri oman vaihteensa palvelualueella. Tilaajan merkintä kotivaihteen tilaajaksi tapahtuu tilaajan tilaajaidentiteetin (IMSI = internals tional mobile subscriber identity) ja sijaintialueidenti-teetin avulla. Keksinnössä kotivaihteeseen kytkettyyn vierailijarekisteriin VLR muodostetaan kotitilaajatietue 405 niiden tilaajien tunnuksista, joiden tilaajien kotisijain-tialue on tietyssä tuon VLR:n palvelualueella olevassa 20 vaihteessa. Tällöin yksi vaihde muodostaa yhden kotisi jaintialueen. Tällaisessa uudessa kotitilaajatietuees-sa 405 on kyseisen vaihteen tunnus, eli vastaavan kotisi jaintialueen tunnus ja kyseisen tilaajan IMSI. Kotitilaa jatietueessa 405 on lisäksi lippu, esimerkiksi yksi 25 bitti, joka ilmoittaa, onko tilaaja kotivaihteensa alueella vai ei. Kotitilaaja tietue voi olla esimerkiksi GSM-suosituksessa "TS GSM 03.08, 1992, Organization of Subscriber Data, ETSI, erityisesti taulukko 1, sivu 18" kaltainen, mutta muutettu siten, että keksinnölliset tiedot si-30 sältyvät siihen. Vastaavanlainen kotitilaajatiedosto 407 on sisällytetty keksinnön mukaiseen tilaajan kotirekisteriin HLR. Kotisijaintialueen tunnus on tarvittaessa mahdollista päivittää uudeksi tunnukseksi tilaajan kotirekisteriin ja tilaajan kotisijaintialueen vierailijarekiste-35 riin.

ii.

96814 13

Kun tilaaja CPP saapuu kotivaihteeseensa ja suorittaa 401 sijainninpäivityksen pyytämällä sijainninpäivitystä lähettämällä LOCATE_REQ-sanoman vaihteelle PBX. Vaihde PBX lähettää 402 sijainninpäivityspyynnön edelleen tilaa-5 jän sijaintialueen matkapuhelinkeskukselle MSC. Matkapuhelinkeskus MSC välittää 403 sijainninpäivityspyynnön edelleen sijaintialueen vierailijarekisterille VLR lähettämällä UPDATE_LOCATE-viestin, joka sisältää tilaajan IMSItin ja tilaajan kotivaihteen tunnuksen. Vierailijarekisteri 10 tarkistaa 404 tilaajan kotivaihdekohtaisesta kotitilaaja-tietueesta 405 löytyykö kyseisen tilaajan tunnus kotitilaa jatietueesta, ja jos löytyy, niin vierailijarekisteri välittää 406 tiedon tilaajan olosta kotisijaintialueellaan tilaajan kotirekisterille HLR lähettämällä UPDATE_LOCATI-15 ON-sanoman. Tässä viestissä on tilaajan vaellusnumero, eli tilaajan MSRN-numero, joka on sellaista muotoa, että siitä voidaan päätellä, että tilaaja on kotisijaintialueellaan, eli kotivaihteensa palvelualueella. Tällöin kotirekisteri HLR päivittää kotisijaintitiedostoonsa tiedon, joka ker-20 too, että tilaaja on kotisijaintialueellaan.

Piirustukset ja niihin liittyvä selitys on tarkoitettu vain havainnollistamaan keksinnön ajatusta. Yksityiskohdiltaan voi keksinnön mukainen puhelunmuodostus-menetelmä vaihdella patenttivaatimusten puitteissa. Vaikka 25 keksintöä onkin edellä selitetty lähinnä GSM-järjestelmän yhteydessä, voidaan keksintöä käyttää muunkinlaisissa radiopuhelin järjestelmissä.

Claims (9)

96814 14

1. Puhelunmuodostusmenetelmä solukkoradiojärjestelmässä, joka käsittää ensimmäisen matkapuhelinkeskuksen 5 (GMSC), solukkoradiojärjestelmän kotirekisterin (HLR) so-lukkoradiojärjestelmän tilaajien (CPP) tilaaja- ja sijaintitietojen tallettamiseksi ja vaellusnumeron lähettämiseksi ensimmäiselle matkapuhelin keskukselle (GMSC), jolla vaellusnumerolla on tietty vastaavuus tilaajan puhelinnu-10 meron kanssa, toisen matkapuhelinkeskuksen (MSC) ja siihen liitetyn vaihteen (PBX), jonka palvelualueella edelleen sijaitsee tilaajia (CPP), tunnettu seuraavista menetelmävaiheista: solukkoradiojärjestelmän kotirekisterissä (HLR) 15 pidetään yllä tietoa (407) siitä, sijaitseeko tilaaja (CPP) kotisijaintialueen tunnuksella merkityn kotivaih-teensa (PBX) palvelualueella, ensimmäiselle matkapuhelinkeskukselle (GMSC) reititetään sinänsä tunnetusti tilaajalle menevä puhelu sekä 20 tilaajan puhelinnumero, ensimmäinen matkapuhelinkeskus (GMSC) pyytää (101) tilaajan reititystietoja kotirekisteriltä (HLR), mikäli tilaaja (CPP) sijaitsee kotivaihteensa (PBX) palvelualueella, niin kotirekisteri (HLR) vasteellisesti 25 ensimmäisen matkapuhelinkeskuksen (GMSC) suorittamalle reititystietojen kyselylle (101) lähettää (202) ensimmäiselle matkapuhelinkeskukselle (GMSC) vaellusnumeron, joka sisältää tilaajan kotisijaintialueen (PBX) tunnuksen, ensimmäinen matkapuhelinkeskus (GMSC) vertaa maini-30 tun tilaajan (CPP) vaellusnumeroa tilaajan puhelinnumeroon ja vertailun tuloksena, mikäli vaellusnumeron ja tilaajan puhelinnumeron välillä on mainittu vastaavuus, niin ensimmäinen matkapuhelinkeskus (GMSC) lähettää (203) toiselle matkapuhelinkeskukselle (MSC), johon liitetyn tilaajan 35 (CPP) kotivaihteen (PBX) palvelualueella tilaaja sijait- ϋ 96814 15 see, tiedon siitä, että tilaajalle reititetään puhelu ja että tilaaja sijaitsee kotivaihteensa (PBX) palvelualueella, vasteellisesti ensimmäisen matkapuhelinkeskuksen 5 (GMSC) lähettämälle (203) mainitulle tiedolle tilaajan olosta kotivaihteensa palvelualueella toinen matkapuhelinkeskus (MSC) jättää suorittamatta (Kuvio 3, 304) järjestelmän normaaliin yhteydenmuodostukseen liittyvät liikku-vuudenhallintatoimenpiteet (Kuvio la ja Ib, 106, 107, 108, 10 109, 110, 111, 112, 113) ja lähettää (204) yhteydenmuodos- tuspyynnön tilaajan kotisijaintialueen vaihteelle (PBX), vastaanottamalleen yhteydenmuodostuspyynnölle (204) vasteellisesti tilaajan kotivaihde (PBX) suorittaa tarvittavat liikkuvuudenhallintatoimenpiteet (215, 216, 217, 15 218) ja muodostaa (119) yhteyden tilaajan (CPP) ja toisen matkapuhelinkeskuksen välille (MSC).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen puhelunmuodostus-menetelmä, tunnettu siitä, että vaellusnumeron (202) ja tilaajan (CPP) puhelinnumeron välillä oleva mai- 20 nittu vastaavuus on se, että vaellusnumeron (202) ja tilaajan (CPP) puhelinnumeron viimeiset kaksi tai useampi numeroa ovat samat.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen puhelunmuo-dostusmenetelmä, tunnettu siitä, että tilaajien 25 sijainnin päivityksen (Kuvio 4) yhteydessä välitetään (406) kotirekisterille tieto siitä, että tilaaja (CPP) sijaitsee kotivaihteensa palvelualueella.

4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen puhelun-muodostusmenetelmä, tunnettu siitä, että mainit- 30 tuun toiseen matkapuhelinkeskukseen (MSC) liittyvään vie-; railijarekisteriin (VLR) on kullekin kotivaihteelle (PBX) muodostettu kotitilaajatietue (405) niiden tilaajien (CPP) tunnuksista, joiden tilaajien kotisijaintialue kyseinen kotivaihde (PBX) on.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen puhelunmuodostus- 16 96814 menetelmä, tunnettu siitä, että tilaajan (CPP) saapuessa kotivaihteen (PBX) palvelualueelle ja suorittaessa (401) sijainninpäivityksen tilaajan sijaintialueen vierailijarekisteri (VLR) tarkistaa (404) kotivaihdekoh-5 täisestä kotitilaajatietueesta (405) löytyykö kyseisen tilaajan tunnus kotitilaajatietueesta (405), ja jos löytyy, niin vierailijarekisteri (VLR) välittää (406) tiedon tilaajan kotisijaintialueella olosta tilaajan kotirekisterille (HLR).

6. Patenttivaatimuksen 1, 2, 3, 4 tai 5 mukainen puhelunmuodostusmenetelmä, tunnettu siitä, että tilaajan (CPP) kotisijaintialueen tunnus päivitetään tarvittaessa tilaajan kotirekisteriin (HLR) ja tilaajan kotisi jaintialueen vierailijarekisteriin (VLR).

7. Patenttivaatimuksen 1, 2, 3, 4, 5 tai 6 mukainen puhelunmuodostusmenetelmä, tunnettu siitä, että mainitun kotirekisterin (HLR) ensimmäiselle matkapuhelinkeskukselle (GMSC) lähettämä vaellusnumero (202) sisältää reititysinformaation puhelun reitittämiseksi tilaajalle 20 (CPP).

8. Patenttivaatimuksen 1, 2, 3, 4, 5, 6 tai 7 mukainen puhelunmuodostusmenetelmä, tunnettu siitä, että tieto siitä, että tilaaja (CPP) sijaitsee kotivaihteen (PBX) palvelualueella lähetetään (203) ensimmäiseltä ·' 25 matkapuhelinkeskukselta (GMSC) toiselle matkapuhelinkes kukselle (MSC) aloitusosoitesanomassa (IAM).

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen puhelunmuodostus-menetelmä, tunnettu siitä, että tieto siitä, että tilaaja (CPP) sijaitsee kotivaihteen (PBX) palvelualueel- 30 la, lähetetään ensimmäiseltä matkapuhelinkeskukselta (GMSC) toiselle matkapuhelinkeskukselle (MSC) aloitusosoi-tesanoman (IAM) käyttäjältä käyttäjälle -kentässä. il 96814 17