JP3607365B2 - 電気通信ネットワーク用インテリジェント無線信号オーバレイ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の分野】
本件発明は、電気通信信号システムに関し、特に、予め選択された全体の音声、ビデオ並びにデータ送信基準を拡張するための音声、データ、メッセージ、ビデオ、マルチメディアなどの呼送信ルーティング（ｃａｌｌ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｒｏｕｔｉｎｇ）を行うシステム知能を有する信号システム設備／装置に関するものである。
【０００２】
【発明の背景】
従来の電気通信システム呼は、音声送信路とデータ送信路が空間的に平行している通信設定、即ち信号チャネルによる帯域内信号方式に対応して設定されている。帯域内信号方式（帯域内ＤＭＴＦ、あるいは論理的に帯域外であるが物理的に帯域内のＩＳＤＮのＤチャネル）を使用しているこの構成では、初期の設定呼ルーティングは実質的に固定されている。これらの現存する構成では、国内電気通信ネットワークは常に始めに消費者の宅内装置および／または市内交換機に接続され、無線端末はセル・サイト及び移動交換局に接続され、これが国内電気通信ネットワークに接続されている。使用する送信設備の選定は、通常電気通信ベアラ・ネットワーク・サービス（ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｂｅａｒｅｒ ｎｅｔｗｏｒｋ ｓｅｒｖｉｃｅ）のプロバイダにより選択される。この固定されたハイアラーキは全体の末端間電気通信接続（ｅｎｄ−ｔｏ−ｅｎｄ ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）においてしばしば、呼の発信者または受信者には重要である特定の末端間経路評価あるいは定格が最適なものとは程遠いものであった。したがって、ネットワーク資源をユーザの利益になる最も適した態様で利用することができる技術が望まれている。
【０００３】
【本件発明の概要】
本件発明によれば、無線信号制御レイヤを提供する信号システムおよび方法は、請求項１及び請求項６に述べられている。
電気通信信号システムは、従来の発信呼とデータ送信路外で動作して発信呼及び着信呼を提供する。信号のルーティングは、端末ロケーションのデータベースと意図された相手の現在の端末ロケーション情報を更新しつづけるシステムとを含むロケーションシステムに応動する。中央ルーティングシステムは次に、予め選択された送信基準を最適化する音声／データ／ビデオ／マルチメディアの送信路を選択する。呼の設定のときには多くの選択が可能である。最適化は呼の相手または予め規定されたシステム基準により選択された基準により決定される。典型的な基準は、コスト、帯域幅、あるいは最適化されるべき基準の組合せ含んでいる。
【０００４】
記載した実施例においては、着信設備は全地球測位システム（ＧＰＳ）位置決定装置のようなロケータ装置を含んでいる。それぞれ特定の最適化基準に従い、ＧＰＳ位置決定装置により供給された情報が、意図された受信者への信号／通信路をルーティングする中央データベースに供給される。
【０００５】
本件発明の原理を組み入れた特定の実施例では、無線信号制御レイヤは、異なる電気通信システム装置および経路設備を含む動作的な電気通信ネットワークと重ね合わされる（オーバレイされる）。この設備により、特定の末端ユーザ／発信者が、ネットワークサービスの管理を制御し、またネットワーク資源の開発を制御するネットワークサーバへの無線手段を介して、特定の末端端末に接続するためのサービス要求を送ることが許容される。サービス要求の特定のパラメータ（帯域幅、特徴、末端ユーザ位置、装置特性）に基づいて、ネットワークサーバは実際の物理的な情報伝送ネットワークを通して通信路を割り当てて、末端ユーザにアクセスし所望のサービスを提供する。信号制御は実際の情報伝送システムから独立しており、ユーザまたはサービスプロバイダまたはその両方には実際の伝送システムをカスタマイズする能力を提供し、また選択された特定のサービスを起動する。
【０００６】
【詳細な記述】
無線共通チャネル信号設備としての本件発明の開示された実施例においては、発信者の端末から発呼された呼の末端端末受信者への信号通信が実行される。この開示された設備では、情報／通信サービス要求は、少なくとも一部が、部分的に呼／接続管理の専用となった多層システムアーキテクチャのレイヤ内のネットワークサーバへ無線通信手段によって送信される。通信路を設定する設備により、システムアーキテクチャ内の情報アクセスレベルにおいて多くの利用可能な二者択一路から経路が選択される。信号制御は情報通信路とは独立しているので、情報路および信号路は直接的にまた独立に発信者または呼受信者により選択されたいかなる基準に適合するように最適化される。
【０００７】
信号スキーム（ｓｉｇｎａｌ ｓｃｈｅｍｅ）はシステムの広いネットワークの支持（ｓｕｐｐｏｒｔ）を必要とする。このような支持は本件発明によれば国内的／グローバル的な無線広領域信号アクセスネットワーク（ＮＷＳＡＮ）により提供される。このＮＷＳＡＮは、ユーザからユーザへの情報通信／ベアラチャネルネットワークから完全に独立している信号ネットワークである。これは、物理的に独立した帯域外信号ネットワークであり、よってＩＳＤＮ信号スキーム（例えば共通の物理的アクセスラインにＢ通信とＤ信号を有する）のようなスキームとは異なる。この信号設備は情報チャネルからは物理的に別個である必要がある。
【０００８】
通信／ベアラチャネル接続から物理的に独立した信号接続においては、信号接続は異なる通信手段と技術を利用し、また情報通信接続のものとは異なるルーティングされたチャネル上で確立される。信号接続の独立性により、通信／ベアラ呼が接続された後でも、発信と着信の端末の間の連続した信号方式が許容される。この能力により、マルチメディア通信において生じるような、呼の変更した環境に合致する継続したベアラ接続の更新ができるようになる。
【０００９】
信号ネットワークにより未決定の呼の受信者の位置決めをすることは、ネットワーク内部のロケータデータベースへ通信される常時ロケーション情報の手段により達成される。例示的な実施例において、ロケーションは、無線通信チャネルによりロケータデータベースへ通信される位置／ロケーション情報を備えた全地球測位システム（ＧＰＳ）技術により発生する。
【００１０】
図１に例示したＮＷＳＡＮには、有線の加入者端末１０１から無線の加入者端末１０２への信号接続および通信接続が示されている。信号メッセージを通信するシステムは、加入者端末１０１と１０２のそれぞれに関連したユーザ信号アクセスユニット（ＵＳＡＵ）１１１と１１２を有している。各加入者端末１０１と１０２は、加入者の所望の通信構成基準を表現したデータが蓄積されたスマートカードの入力を受け入れるアクセススロットをそれぞれ有している。端末１０１はスマートカードを受け入れることができ、関連するＵＳＡＵ１１１にこのような基準を通信する。
【００１１】
各ＵＳＡＵ１１１と１１２は、基地局１２１を介して電気通信交換システムの共通のチャネル信号ネットワークと通信する。無線加入者端末ユニット１０１は、内側に位置するかまたは接続によりアクセス可能なＵＳＡＵ１１１を有している。ＵＳＡＵ１１１は、無線チャネルおよび基地局１２１を通して無線共通チャネル信号ネットワークと通信する。ＵＳＡＵの適切な実施例は、加入者の端末の適当な容器内に挿入されるＰＣＭＣＩＡカードである。各ＵＳＡＵは、加入者端末の代理（エージェント）として、信号ネットワークとの信号通信を整理するために働く。また、端末装置の代わりにメッセージの発生および受領を行い、さらに信号ネットワークの信号照会に対する応答をする。
【００１２】
基地局１２１は、無線共通チャネル信号ネットワークの信号アクセスノード（ＳＡＮ）１０５に接続されている。この信号接続は、通信またはベアラ経路が有線であるにもかかわらず無線である。このＳＡＮ１０５は信号メッセージルータであり、またゲートウェイとして機能し、ＵＳＡＵ１１１と信号伝送ネットワーク１０７のネットワークの間の通信を容易にすべくプロトコル翻訳処理を提供する。ＳＳ７信号システムにおけるＳＳ７末端点も同様である。例示した実施例における信号伝送ネットワーク１０７はＳＳ７信号ネットワーク内に形成されている。
【００１３】
加入者端末ユニット１０２は有線でＵＳＡＵ１１２に接続し、ＵＳＡＵ１１２は、ＳＡＮ１０５へ接続されている無線受信アンテナ１１２へ、無線により接続されている。無線受信アンテナ／基地局１２２は、信号ネットワークのＵＳＡＵ１２２とＳＡＮ１０５の間のアクセスを提供する無線アクセス赤外線−構造の一部である。ＵＳＡＵユニット１１１と１１２は、関連する端末ユニットの技術的および経済的な要求を規定した、独立して蓄積されたデータをそれぞれ有している。
【００１４】
信号伝送ネットワーク１０７の全ては、信号サービス制御ポイント（ＳＳＣＰ）１０９として示された信号メッセージサーバに接続されている。ＳＳＣＰ１０９は、ＳＡＮ１０５から送られて受信したメッセージを密閉および非密閉する。ＳＳＣＰ１０９は、正しい呼の実行を設定するために、ベアラネットワークの他の構成要素（つまり、ＳＣＰ，ＳＳＰ）と相互作用する。これは、ＳＳ７信号システムではＳＳ７の末端点である。これは、ＵＳＡＵユニット１１１と１１２により表現された技術的な要求を受信し、また通信およびベアラネットワーク構造の適当なモードを決定し、またこれらの目的を達成するためにルーティングをする。
【００１５】
無線および有線のベアラはそれぞれ、サービス制御点（ＳＣＰ）１２５と１２７において加入者データベースを含む。各ＳＣＰ（１２５と１２７）は、ＳＳＣＰ１０９の制御下で信号の伝送ネットワークのネットワークから要求を受信し、適合なベアラルーティングを設定する。ベアラルーティングは、サービス交換点（ＳＳＰ）１２６と１２８、並びに関連した電気通信交換機１３６と１３８を通って達成される。ＳＳＰ１２６と１２８は、サービスと呼実行を提供するユニットを表したものである。固定された加入者の端末１０２の場合にはベアラ接続が無線接続によるものであり、固定された端末１０１の場合にはこの接続は有線である。
【００１６】
図２に示した呼の設定における単一な例示的な処理では、ＳＳＣＰ１０９とＵＳＡＵ１１１と１１２は信号相互作用をするものとして例示されている。単線の接続はベアラ接続を示し、また二重線の接続は信号伝送接続を示している。選択された末端端末の受信者への呼接続を特定のユーザが要求したときに処理を開始する。例示した実施例では、移動加入者１０２が起呼を始める。ＵＳＡＵ１１２は必要とされる呼機能のタイプ（例えばデータ、マルチメディアなど）を決定し、この情報をＳＳＣＰ１０９に信号路２０１を経て伝送する。ＳＳＣＰ１０９は利用可能な種々の経路を探索し、信号路２０２と２０３を利用して、呼の要求に合致するために選択されたエンド端末１０１の能力を決定する。意図された受信者のＵＳＡＵ１１１は、信号路２０４を介して、そのＳＳＣＰ１０９への呼能力および優先を表示する応答を行う。ＳＳＣＰ１０９は、信号路２０４を経て呼端末１０２への呼完了能力を確認する。端末１０１と１０２を接続するベアラネットワークは、ＳＳＣＰ１０９の制御下でベアラ接続２０５と２０６を介して接続され、呼接続は完了する。信号ネットワークはアクティブのままであり、ベアラ接続を変更された呼要求または状態に適合するように変更するように動作する。ベアラネットワークは、相手側が要求した音声、データ、ビデオ、マルチメディアあるいは他の要求を支持する能力を有している。このような能力が信号ネットワークにより決定されることができる場合には、呼処理は関連する相手側への通知とともに終了する。
【００１７】
有線ベアラネットワークへ接続するためのＵＳＡＵ（１１１、１１２）の例示的な実施例が図３に示されている。ユニットは、図１に示されたＳＡＮユニットから、およびＳＡＮユニットへの呼要求情報を通信して受信する無線信号サブシステム３０２を制御する蓄積されたプログラム制御器３０１により制御される。ベアラチャネルインターフェースユニット３０３は、加入者インターフェースユニット３０４を有線のベアラチャネルに接続する。信号ネットワークが使用する位置決定情報を提供するために任意のＧＰＳ３０５が設けられている。ＧＰＳロケータシステムは公知であり、また詳細に説明する必要はない。ユーザ端末３０７は、セルラー電話機、有線電話機、データ処理端末、ビデオ装置またはマルチメディア端末から構成される。
【００１８】
無線通信に使用されるＵＳＡＵユニットを図４に示した。この実施例では、ベアラチャネルインターフェースユニットは無線ベアラチャネルに無線で接続することを容易化させるための無線ユニット４０３である。このユニットのバランスは図３のものと同じである。この例示した実施例では、ＧＰＳ３０５は多くの場合に必要となる。上記のように、ユーザ端末４０７はセルラー電話機、有線電話機、データ処理端末、ビデオ装置あるいはマルチメディア端末から構成される。
【００１９】
図２のシステムダイヤグラムは例示的な呼設定処理を示したが、図５と図６に起呼と被呼された相手からの処理を示した。この処理は、２つの間での呼の設定における呼と被呼された相手により実行される独立したものとして示してある。
【００２０】
図５の図式は、呼の設定を要求した呼の相手により使用されるシステムにおけるネットワーク構成要素および呼の流れを示している。この図式には、ネットワーク信号処理へのユーザ装置が示されている。図３と図４に示したように、ユーザが発信した電気通信装置は、呼側の要求における呼接続のため要求を信号出力するユーザ信号アクセスユニット１１２を有している。例示した実施例に合ったアクセス制御は現存する無線プロトコル（図７に示した後述するようなもの）を利用し、あるいは新しいパケットプロトコルを使用する。使用されるプロトコルは要求されたアプリケーションに従属している。マルチメディアのような特定のアプリケーションにおいては、信号プロトコルは基本的な電話呼では信号処理が呼の始めと終りにおいてだけ必要とされるのに対して、呼の範囲を越えた強力な信号処理を支持したものでなければならない。
【００２１】
信号アクセスノード（ＳＡＮ）１０５は、信号伝送ネットワークを通り、流経路２を介して信号サービス制御ポイント（ＳＳＣＰ）１０９に呼要求を伝送する。加入者データベース情報にアクセスするため、そして意図した呼の受信者に位置定めするために、ＳＳＣＰ１０９は流経路３を経てＳＣＰ１２７と通信する。アクセスされた情報は、流れ経路４を経てＳＳＣＰ１０９に戻される。ＳＳＣＰ１０９はデータを考慮して呼要求を翻訳し、追加のデータを集めあるいは呼による受領を決定するために、流経路５と６を経てＵＳＡＵ１１２に返信する。ＵＳＡＵ１１２は、示唆された設定を受領するかあるいは追加の情報を要求するかあるいは呼設備を拒絶または確認するかを、流経路７と８を経て返信する。
【００２２】
呼要求の受領に応動して、処理は相手との受信または着信に進む。１つの着信相手の応答を図６に示した。ここで、この着信相手はいくつかの着信のうちの１つだけである。意図された受信者のそれぞれは図６のような応答をする。なお、追加の詳細は省いた。多数の受信者の場合には、ネットワークはベアラネットワークへの全受信者を発信者へ橋渡しする。これは特徴的な点である。着信相手の位置決定はＳＣＰにより供給され、着信相手のＵＳＡＵ１１１は呼要求を受信する。信号ダイアログは着信ＵＳＡＵ１１１で確立し、発信および着信相手の双方に受容される通信路を提供する。
【００２３】
ＳＳＣＰ１０９はＳＣＰから流経路１を経て着信相手の情報を要求し、また流経路２を経て情報を受信する。呼要求は、流経路３と４を経て着信ＵＳＡＵ１１１に伝送される。ＵＳＡＵ１１１はこの要求を評価し、流経路５と６を経て、信号受領、要求された変更の拒絶または伝送をＳＳＣＰ１０９に返信する。この信号処理は図５に示したのと同じプロトコルおよび無線技術で続けられる。上記したように、この処理には、その所望の呼設定事項のためにネットワークとネゴシエーションする複数の着信局が含まれる。
【００２４】
例示的なプロトコルレイヤを図７に示した。例示したレイヤは、最後に伝送された電気的ビットを含み、その上の次の層７０２を包含する物理層７０１を有している。層７０２は、信号のフレーム境界を確立するリンク層である。次のより高い層７０３であるネットワーク層は信号のルーティングを決定する。信号メッセージは、層７０４に埋め込まれる。
【００２５】
これらレイヤされたメッセージの伝送の例示的な図式を図８に示した。この特定の例示においてはＳＳ７信号が使用され、また図示したＳＡＮがＵＳＡＵとＳＳＣＰの間の翻訳を提供する。図示したように、ＳＡＮは、プロトコルの物理層、リンク層およびネットワーク層に必要な翻訳を提供する。
【００２６】
信号処理は処理の例示的な流れを検証することで容易に理解できる。この図示した処理は、その実行が信号ネットワークを通して種々の個々のネットワーク構成要素によりなされる一連の個々の処理から構成される。全体の信号処理は、ブロック９０１に示したように加入者の呼要求の発信により開始される。発信側の端末は発呼者の呼要求をブロック９０３のように受信し、この要求は発信ＵＳＡＵに送られ、無線信号がブロック９０５のようにＳＡＮに伝送される。この要求は発信ＵＳＡＵから信号ネットワークのＳＳＣＰにブロック９０７のように送られ、またブロック９０９で示したようにそこで受信される。ＳＳＣＰは要求信号が十分に形成されたもの（つまりシステム要求に一致する）かどうかをブロック９０７のように決定する。要求信号が十分に形成されたものでない場合には、ブロック９１５のように流れは発信ＵＳＡＵに進み、ブロック９１７のように発信側端末に対応する制御器が信号メッセージを再形成する。再形成された信号メッセージが、再処理のためブロック９０７のように戻される。メッセージが十分形成されたものである場合には、ブロック９１１により決定されたように、要求はブロック９１３でＳＣＰで分析される。ＳＣＰはブロック９１９のように必要とされたデータを全て有するかの問い合わせをする。そうでない場合には、処理流れは決定ブロック９１１に戻る。必要とされる情報が全て利用可能である場合、ブロック９２１で示したようにＳＣＰのデータベースは意図された呼受信者の位置決定を行う。制御はＳＣＣＰに戻り、発呼者および末端端末の受信者の双方のＵＳＡＵは利用可能な無線通信手段を経て接続される。ブロック９２５で示したように、受信者のＵＳＡＵに要求メッセージが送信され、ブロック９２７のように受信端末の状態が決定される。
【００２７】
処理の流れは今度はＳＳＣＰに戻り、ブロック９２９のように、発信者の呼要求が満足のいくものであるが決定される。そうである場合には、ＳＳＣＰはブロック９３５のように呼要求の事項を収容するために最良のベアラチャネルを決定する処理をする。発呼者の要求が満足なものでない場合にはブロック９３１のように流れは発信ＵＳＡＣに進んで要求が変更される。発信側端末はブロック９３３のように変更が受容できるものかを決定する。そうであれば、ブロック９３７のように変更が受容され、また流れはブロック９３５に進んで最良のベアラチャネルが決定される。要求が受容されない場合には、ブロック９３９のように流れは発信側端末で終了する。
【００２８】
ＳＳＣＰは、ネットワークルーティングの決定がネットワーク設定の任意の接続であるかどうかをブロック９４１のように決定し、肯定的であればブロック９５７に進む。流れはブロック９５９と９６１においてベアラチャネル情報ユニットに進み、次いでブロック９６３と９６５において全ての相手を接続するためのベアラチャネルを確立するためにＵＳＡＵの制御器に直接進む。否定的な応答の場合には、ブロック９４３のようにＳＳＣＰはベアラ情報を発信側および着信側ＵＳＡＵに送り、これはブロック９４５と９４７において復号される。各ユニットでは、ブロック９４９と９５１において情報の流れはベアラチャネル情報ユニットに送られる。各流れにおいて、ベアラチャネル情報ユニットはブロック９５３と９５５のようにベアラチャネルを設定する。流れはブロック９６３と９６５に平行に進行し、これらの指示により信号メッセージがベアラ接続に変換され、また末端端末間の接続は指定された通信要求にしたがって確立される。
【００２９】
相手側による要求の変更（初期呼の確立後）は、ブロック９７１および９７９で示したように承認され且つ可能であれば調整され、またこの情報は（ブロック９７３、９７７を経て）相手から要求されたようにＳＳＣＰ（ブロック９７５）に送られる。呼特性を変えることで必要とされたベアラ接続への変更を許容するために、信号接続はそのままとされる。
【００３０】
呼の最終的な着信は、ブロック９８１と９８９のように、発信側と受信側の間の信号ネットワーク接続を終えるためのコマンドに反映される。このコマンドはブロック９８３と９８７のように、ＵＳＡＵ及びＳＳＣＰへ送られ、ブロック９８５のように信号接続が終了し、処理が完了する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本件発明の原理を組み入れた無線信号アクセスネットワークを有する電気通信システムの説明図である。
【図２】図１のネットワークにより実行される呼設定の図式的な説明図である。
【図３】図１のネットワークで使用されるユーザ信号アクセスユニットの図式的な説明図である。
【図４】図１のネットワークで使用されるユーザ信号アクセスユニットの図式的な説明図である。
【図５】ユーザ装置のネットワーク信号への処理を示した図式的な説明図である。
【図６】ネットワークのユーザ装置信号への処理を示した図式的な説明図である。
【図７】信号アクセスノードと信号ネットワークの間の通信に使用されるプロトコルレイヤを図式的に示した説明図である。
【図８】端末と信号ネットワークの間の通信に使用されるプロトコル送信を図式的に示した説明図である。
【図９】信号オーバレイの処理の詳細なフローチャートである。
【図１０】信号オーバレイの処理の詳細なフローチャートである。
【図１１】信号オーバレイの処理の詳細なフローチャートである。
【図１２】信号は図９から図１１がどのように一緒に組み合わされるかを示した説明図である。
【符号の説明】
１０１、１０２ 加入者端末
１２１ 基地局
１４１ スマートカード

Claims (4)

1. 被呼電話機ステーションを位置決めし、そして、信号ネットワークを通して選択された基準に従って設定されたベアラ通信ネットワークで起呼局を被呼局に接続する無線共通チャネル信号ネットワークにおいて、
   ベアラ通信ネットワークが、有線／無線通信ネットワーク（１２５、１２７）、複数の信号伝送ネットワーク（１０７）のネットワーク、複数の信号伝送ネットワークのネットワークを電話交換機（１３８）に相互接続する複数のサービス交換点（１２３、１２６）、及びベアラネットワーク経路指定の設定を制御する接続（１０９）がされた信号サービス制御点からなり、
   無線共通チャネル信号ネットワークが、
   起呼局と被呼局と複数の信号伝送ネットワークに接続する信号アクセスノード（１０５）、及び
   起呼局と被呼局にそれぞれ接続された第１および第２のユーザ信号アクセスユニット（１１１、１１２）であって、各信号アクセスユニットは、加入者を基礎とした要求のデータベースを有する蓄積されたプログラム制御器と、加入者を基礎とした要求を信号アクセスノードへ、または該ノードから通信する無線信号システムと、ベアラネットワークと通信するベアラチャネルインターフェースとを含み、
   前記信号アクセスノードはベアラネットワーク経路をルーティングする信号サービス制御点に通信加入者を基礎とした要求を通信し、そして
   ベアラチャネルアクセスユニットは、音声、データ、またはビデオ信号を信号サービス制御点により設定されたベアラネットワークに通信することを特徴とする無線共通チャネル信号ネットワーク。
2. 請求項１に記載の無線共通チャネル信号ネットワークにおいて、各ユーザ信号アクセスユニットは、ユーザ信号アクセスユニットにより信号アクセスノードに通信される位置信号を発生するＧＰＳ受信機（３０５）をさらに含むことを特徴とする無線共通チャネル信号ネットワーク。
3. 請求項１に記載の無線共通チャネル信号ネットワークにおいて、ベアラチャネルインターフェースユニットは無線通信によりベアラネットワークと通信することを特徴とする無線共通チャネル信号ネットワーク。
4. 請求項１に記載の無線共通チャネル信号ネットワークにおいて、ベアラチャネルインターフェースは、有線通信によりベアラネットワークと通信することを特徴とする無線共通チャネル信号ネットワーク。

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