KR100362296B1 - 로컬통신네트워크에액세스하는방법및장치 - Google Patents

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Abstract

외부 통신 시스템과 제한적으로 액세스되는 로컬 교환국 (97)이 이동 교환 유닛(13)에 의해 광범위 위성 통신(10) 시스템에 접속된다. 이동 교환 유닛(MXU)은 광범위 통신 시스템(10)내의 한 채널(15)을 로컬 교환국내의 많은 가능한 목적지(98)에 관련시킴으로써 로컬 교환국(97)에 액세스한다. 로컬 교환국의 다중 회로들은 단일 이동 전화번호에 연관되어 있다. MXU(13)에 연관된 게이트웨이(22)는 가용한 무선 채널을 호출 가입자(26)에 연관시킨다. 다단 다이얼링이 제거되고 가입자가 로컬 교환국내의 한 가입자 번호를 직접 다이얼링할 수 있다.

Description

로컬 통신 네트워크에 액세스하는 방법 및 장치
발명의 기술분야
본 발명은 일반적으로 셀룰러 통신 시스템에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 단일 통신 채널들을 통해 다수의 사용자들을 지원하는 셀룰러 통신 시스템에 관한 것이다.
발명의 배경
많은 로케이션은 실질적으로 고정된 전화 네트워크들을 가지며, 이는 다른 전화 네트워크들에 접속되지 않거나 거의 접속되지 않는다. 셀룰러 무선 전화 시스템들의 서비스 범위(coverage)가 넓어짐에 따라, 셀룰러 시스템들이 제공하는 무선 전화 액세스 서비스로 이러한 고립 네트워크들을 다른 네트워크들에 접속시키는 기회가 많아진다. 이를 위해 필요한 대규모 및 소규모 인스턴스의 필요성이 존재한다.
예를 들어, 고용자들 사이의 통신을 용이하게 하는 전화 네트워크를 갖는 농촌 지역의 공장은 공중 전화 네트워크에 접속될 필요가 있다. 어떤 지역들에서는 이 공장을 스위칭 센터로 접속하는 배선 설비의 비용이 상당히 높을 수가 있다. 셀룰러 시스템이 이 공장을 커버할 때, 이 공장의 전화 네트워크를 이 셀룰러 시스템으로 공중네트워크에 접속시키는데 비용이 더 적게들 수 있다.
더 큰 예로서, 전세계의 원거리에 있는 한 도시 전체를 고려한다. 이 도시를 국가 네트워크 또는 국가간 네트워크로 배선하는 것은 셀룰러 통신 시스템으로 접속하는 것보다 상당히 많은 비용이 든다. 지구 표면에 무선 커버리지 패턴들을 투사하는 위성들을 이용하여 전범위를 커버하는 시스템이 이러한 접속을 위해 이용될 수 있다.
현존 셀룰러 시스템들에서, 이동 무선 전화셋들(가입자 유닛들)과 관련 부속장치들은 단일의 고정된 전화셋들이 한 셀룰러 네트워크에 접속할 수 있도록 제조된다. 사설 전화 네트워크들은 다른 네트워크들로부터 이 전화 네트워크들의 서비스로의 액세스와 그 내부의 다른 네트워크들로의 액세스를 가능하게 한다. 다단 다이얼링 과정들(multi-stage dialing procedures)은 네트워크들 사이의 경계의 양측면에서 네트워크 사이의 많은 액세스들을 회피한다.
가입자 제어 및 네트워크 방식에 대한 "이동 통신을 위한 글로벌 시스템(GSM, Global System for Mobile Communications)" 표준들을 이용하는 현존하는 셀룰러 네트워크들에서, 하나 이상의 고정 전화셋을 지원하는 고립 네트워크가 효율적인 자원 이용을 위한 절차들을 이용하여 통신 네트워크에 액세스하도록 하는 것이 제공되지 않는다. 또한, 다단 다이얼링 절차들을 이용하지 않고 이를 실현할 수 있는 것도 제공되지 않는다. 이러한 고립 네트워크들은 일반적으로 너무 커서 각 고정 전화셋에 전용된 무선 액세스가 자원을 할당하는 것이 경제적이지만 물리적으로 곤란하다.
따라서, 무선 액세스 자원들이 가능한한 효율적으로 이용되는 특성을 갖는 방법 및 장치가 필요하다. 또한, 다단 다이어링 절차들을 피하고 고립된 네트워크에서 전화셋의 디렉토리 번호들이 다른 네트워크들의 호출자들에 의해 직접 호출되도록 하는 방법 및 장치 또한 필요하다.
불량한 하부 구조, 국가간 교환국(ISC, International Switching Center) 상호 접속의 부족 및 재정적 고려사항들에 기인하여, 완전한 게이트웨이를 지원할 수 없는 세계의 지역들의 네트워크들과 위성 통신 시스템 사이에 음성 접속을 제공하는 방법 및 장치도 필요하다. 또한, 다중 회로들을 이동 환경 내에서 단일 이동번호에 연관시키는 방법 및 장치가 필요하다. 또한, 다중 회로들을 이동 환경 내의 단일 이동 번호에 연관시키는 이동 교환 유닛과 통신하는 시그널링 알고리즘이 필요하다.
도면의 상세한 설명
본 발명은 다른 것들 중에서 외부 통신 시스템들로의 액세스를 제한할 수 있는 로컬 교환국을 글로벌 통신 시스템에 결합하는 방법 및 장치를 제공한다. 다른것들 중에서 이동 교환 유닛(MXU, Mobile exchange unit)은 글러벌 통신 시스템의 한 채널을 로컬 교환의 가능한 목적지들로 연관시킴으로써 로컬 교환국으로의 액세스를 제공한다. 로컬 교환국의 다중 회로들은 단일 이동 번호에 연관된다. MXU와 연관된 게이트웨이는 가용한 무선 채널을 호출 가입자에 연관시킨다. 가입자가 로컬 교환국 내의 전화셋의 번호를 직접 다이얼링할 수 있도록 다단 다이얼링이 제거된다.
본원에 사용된 용어 호출(call)은 전화 호출들에 한정되지 않고 통신 디바이스들 사이의 임의 형태의 통신에도 적용된다. 본원에서 "위성(satellite)"은 지구궤도의 인위적 대상 또는 이동체를 의미하고 저궤도 위성(LEO, low earth orbiting)을 포함한 정지 및 궤도 위성 및/또는 이들의 조합을 뜻한다. "콘스텔레이션(constellation)"은 지구의 모든 범위 또는 일부의 특정 커버리지(예를 들어, 무선 통신)를 제공하기 위해 궤도 상에 배열된 위성들의 집합을 의미한다. 하나의 콘스텔레이션은 일반적으로 위성들의 다중 링들(또는 평면들)을 포함하고 필수적인 것은 아니지만 각 평면에 동일한 수의 위성들을 포함할 수 있다. 본원에 쓰인 "셀(cell)" 및 "안테나 패턴(antenna pattern)"은 특정 발생 모드로 한정하기 위한 것은 아니며 지상 또는 위성 셀룰러 통신 시스템들 중의 하나 및/또는 그 조합들로 생성된 것들을 포함한다. 본 발명은 저고도, 중고도 및 정지 궤도들을 갖는 위성들을 포함한 시스템들에 적용할 수 있다. 또한, 임의의 경사각(예를 들어, 극, 적도 또는 다른 궤도 패턴)을 가진 궤도들에도 적용할 수 있다.
제 1 도는 본 발명이 실시될 수 있는 위성에 기초한 통신 시스템의 매우 단순화된 도면을 나타낸다. 통신 시스템(10)은 6개의 극궤도들(14)을 이용하며, 각 궤도(14)는 11 개의 위성들(12)을 보유하여 전체 66개의 위성들(12)이 된다. 그러나, 이는 필수적인 것은 아니며 더 많거나 적은 위성들, 또는 더 많거나 적은 궤도들이 이용될 수 있다. 본 발명은 많은 위성들이 사용될 때 유리하게 이용되며, 또한 하나의 위성에도 적용할 수 있다. 명료성을 위해, 제 1 도는 단지 몇 개의 위성들(12)만을 도시한다.
바람진한 실시예에서 각 궤도(14)는 약 780km 고도에서 지구를 돌며, 더 높거나 낮은 궤도의 고도들도 유용하게 이용할 수 있다. 위성들(12)의 궤도들이 비교적 낮기 때문에, 임의의 한 위성으로부터의 실질적인 가시 방향 전자기(line-of-sight electromagnetic)(예를 들어, 무선, 광 등) 송신 또는 임의의 한 위성에 의한 신호들의 수신은 임의 순간에 지구의 비교적 적은 영역을 포함하거나 커버한다.
예시된 실시예의 경우, 위성들(12)은 대략 25,000km/hr의 상대 속도로 지구둘레를 돌며, 대략 9 분의 최대 주기로 지상국에서 볼 수 있다.
위성들(12)은 몇몇 무선 통신 가입자 유닛들(SUs, subscriber units)(26)과 시스템 제어 세그먼트(SCS, system control segment)(28)에 접속된 지상 단말들(ETs, earth terminals)(24)을 포함할 수 있는 지상국들과 통신한다. ET들(24)은 또한 게이트웨이들(GWs)(22)내에 포함되거나 접속되며, 공중 교환 전화 네트워크(public switched telephone network: PSTN) 또는 다른 통신 설비들에 액세스할 수 있다. 명료성 및 이해를 용이하게 하기 위해 GW들(22), SCS(28) 및 SU들(26) 중에서 각각 하나씩만 제 1 도에 도시되어 있다. ET(24)는 SCS(28) 또는 GW(22)로부터 분리되거나 또는 같은 위치에 있을 수 있다. SCS들(28)과 연관된 ET들(24)은 위성들(12)의 트래킹을 기술하는 데이터를 수신하고 GW들(22)과 연관된 ET들(24)을 데이터 패킷들(예를 들어, 진행중인 호출과 관련됨)을 릴레이시키는 동안 제어 정보 패킷들을 릴레이한다.
SU들(26)은 지상 표면 또는 지구 대기 중 어느 곳에도 위치할 수 있다. SU들(26)은 위성들(12)로부터 데이터를 수신하고 위성들로 데이터를 전송할 수 있는 통신 디바이스들이 바람직하다. 예를 들어, SU들(26)은 위성들(12)과 통신하기에 적합한 휴대용 셀룰러 전화일 수 있다. 일반적으로, SU들(26)은 통신 시스템(10)의 어떠한 제어 기능들도 수행할 필요가 없다.
시스템(10)은 임의 수, 잠재적으로 수백만의 가입자 유닛들(26)을 수용할 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예들에서, 가입자 유닛들(26)은 가입자 링크들(16)에 의해 인접 위성들(12)과 통신한다. 링크들(16)은 다수의 채널들로 나누어지는 전자기 스팩트럼의 한정된 부분을 포함한다. 링크들(16)은 L 대역 주파수 채널들의 조합들이 바람직하며, 주파수 분할 다중 액세스(FDMA, Frequency Division Multiplex Access) 및/또는 시분할 다중 액세스(TDMA, Time Division Multiple Access) 통신(적외선) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 최소한 위성(12)은 하나 또는 그 이상의 방송 채널들(18)을 통해 연속적으로 전송한다. 가입자 유닛들(26)은 방송 채널들(18)에 동기화되고 그 유닛들로 전달될 수 있는 데이터 메시지를 검출하기 위해 방송 채널들(18)을 모니터한다. 가입자 유닛들(26)은 메시지를 하나 또는 그 이상의 포착(acquisition) 채널들(19)을 통해 위성들(12)에 전송한다. 방송 채널들(18)과 포착 채널들(19)은 임의의 한 가입자 유닛(26)에 전용되지 않고, 현재 위성(12)의 범위 내에 있는 모든 가입자 유닛들(26)이 공유한다.
반면에, 트래픽 채널들(17)은 때때로 위성들(12)에 의해 특정 가입자 유닛들(26)에 할당되는 양방향 채널들이다. 본 발명의 바람직한 실시예들에서 디지털 포맷이 이용되어 채널들(17-19)을 통해 데이터를 통신하고, 트래픽 채널들(17)은 실시간 통신을 지원한다. 적어도 하나의 트래픽 채널(17)이 각 호출마다 할당되고, 각 트래픽 채널(17)은 최소한 양방향 음성 대화를 지원하기에 충분한 대역폭을 갖는다. 실시간 통신을 지원하기 위해, TDMA 방안이 바람직하게 이용되어 시간을 프레임들로, 바람직하게 60-90ms 범위로 분할한다. 특정 트래픽 채널들(17)에는 각 프레임내의 특정 송신 및 수신 시간 슬롯들이 할당되며, 이 시간 슬롯은 3∼10ms의 기간을 갖는 것이 바람직하다. 아날로그 오디오 신호들은 디지털화되어 전체 프레임의 신호가 할당된 시간 슬롯동안 단일의 짧은 고속 버스트에 전송되거나 수신된다. 바람직하게, 각 위성(12)은 천개 또는 그 이상의 트래픽 채널들(17)을 지원하여 각 위성(12)이 동시에 다수의 독립 호출들을 서비스할 수 있도록 한다.
위성들(12)은 교차 링크들(cross links)(23)을 통해 다른 인근 위성들(12)과 통신한다. 따라서, 지표 부근 또는 지표 위의 임의점에 위치한 가입자 유닛(26)으로부터의 통신은 위성들(12)의 콘스텔레이션을 통해 지표상의 다른 임의점의 범위내로 라우팅될 수 있다. 통신은 가입자 링크(16)를 이용하여 위성(12)으로부터 지표 부근 또는 지표 위의 가입자 유닛(12)으로 라우팅될 수 있다. 대안으로서, 통신은 많은 ET들(24) 중 임의의 ET로부터 지구 링크들(15)을 통해 아래로 또는 위로 라우팅될 수 있으며, 제 1 도는 단지 2개의 ET를 나타내고 있다. ET들(24)은 지형의 정치적 경계에 따라 지표 위에 분포되는 것이 바람직하다. 바람직한 실시예들에서 각 위성(12)은 임의의 순간에 4개의 ET들(24)과 천개의 가입자 유닛들(26)에 걸쳐 통신할 수 있다.
SCS(28)는 시스템 통신 노드들(예를 들어, GW들(22), ET들(24) 및 위성들(12))의 상태를 모니터하고 통신 시스템(10)의 동작들을 바람직하게 관리한다. 하나 또는 그 이상의 ET들(24)은 SCS(28)와 위성들(12) 사이에 주 통신 인터페이스를 제공한다. ET들(24)은 안테나들과 RF 트랜스시버들을 포함하고 위성들(12)의 콘스텔레이션에 대한 원격측정법(telemetry), 트레킹과 제어 기능들을 실행하는 것이 바람직하다.
GW들(22)은 위성들(22) 또는 GW들(22)에 연관된 호출 처리 기능을 실행하거나 호출 처리 및 통신 시스템(10) 내의 호출 처리 용량의 할당을 배타적으로 조정한다. 지상에 기초한 PSTN과 같은 다양한 통신 시스템들은 GW들(22)을 통해 통신 시스템(10)에 액세스할 수 있다.
또한, 통신 시스템(10)은 이동 교환 유닛(MXU)(13)을 통해 로컬 교환국으로의 통신 액세스를 제공한다. MXU(13)는 링크들(16)에 의해 통신 시스템(10)의 위성들(12)에 링크된다. MXU(13)는 통신 시스템(10)으로부터 고정 위치에 있는 하나 또는 그 이상의 SU들(26)로서 관측된다. MXU(13)는 로컬 교환국(도시 안됨)에 접속된다.
66개 위성들(12)의 예시적 콘스텔레이션에서, 위성들(12) 중 적어도 하나의 위성은 항상 지표상의 각 점의 범위 내에 있다(즉, 지표의 전범위 커버리지가 얻어진다). 이론적으로, 임의의 위성들(12)은 위성(12)의 콘스텔레이션을 통해 데이터를 라우팅함으로써 임의 시간에 임의의 SU(26) 또는 ET(24)와 직간접으로 데이터 통신할 수 있다. 따라서, 통신 시스템(10)은 임의의 두 SU들(26) 사이, SCS(28)와 GW(22) 사이, 임의의 두 GW들(22) 사이 또는 SU(26)와 GW(22) 사이에서 위성(12)의 콘스텔레이션을 통해 데이터를 릴레이하는 통신 경로를 설정할 수 있다. 또한, 통신 시스템(10)은 MXU(13)와 연관된 로컬 교환국의 전화셋과 SU(26) 또는 GW(22) 사이의 데이터를 릴레이하는 통신 경로를 설정할 수 있다.
제 2 도는 본 발명의 바람직한 실시예에 사용하기 적합한 위성 무선 통신국의 간략화된 블럭도를 도시한다. 바람직하게, 시스템(10) 내의 모든 위성들(12)(제 1 도 참조)은 제 3 도의 블럭도로 도시된 것과 같은 장치를 포함한다. 위성(12)은 교차-링크 트랜스시버들(72)과 관련 안테나들(74)을 포함한다. 트랜스시버들(72)과 안테나들(74)은 부근의 다른 위성들(12)에 교차-링크들을 지원한다. 지구-링크 트랜스시버들(76)과 관련 안테나들(78)은 지구 단말들(24)과 통신하기 위해 지구 링크들을 지원한다(제 1 도). 가입자-링크 트랜스시버들(80)과 관련 안테나들(82)은 가입자 유닛들(26)을 지원한다(제 1 도). 바람직하게는, 각 위성(12)은 수천 또는 그 이상의 가입자 유닛들(26)을 동시에 지원할 수 있다(제 1 도). 물론, 이 기술분야에 숙련된 사람은 안테나들(74, 78, 82)이 단일 다중 방향 안테나들 또는 이산 안테나들의 집합들로 구현될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 각 가입자-링크 안테나(82)는 많은 셀들을 동시에 액세스할 수 있는 위상 배열 안테나인 것이 바람직하다.
제어기(84)는 각 트랜스시버(72, 76, 80)를 메모리(86)만이 아니라 타이머(88)에도 연결시킨다. 제어기(84)는 하나 또는 그 이상의 처리기들을 사용하여 구현될 수 있다. 제어기(84)는 처리기들을 포함하고 현재 날짜 및 시간을 유지하기 위한 타이머(88)를 이용한다. 메모리(86)는 제어기(84)로의 명령의 역할 및 제어기(84)가 실행될때 위성(12)이 이하에 기술되는 절차들을 실행하도록 하는 데이터를 저장한다. 게다가, 메모리(86)는 위성(12)이 동작하는 동안 처리되는 변수들, 테이블들, 및 데이터베이스들을 포함한다.
가입자-링크 트랜스시버들(80)은 제어기(84)로 지정된 선택 가능한 특정 시간 슬롯들 동안 다른 모든 선택 가능한 주파수들로 전송 및 수신할 수 있는 다중-채널 FDMA/TDMA 트랜스시버들인 것이 바람직하다. 가입자-링크 트랜스시버들(80)은 신호 액세스 및 제어와 사용자 음성 및/또는 데이터를 위해 원하는 수의 전송 및 수신 주파수들을 제공하기에 충분한 수의 채널들을 갖는 다중 채널-무선들을 포함한다. 제어기(84)는 주파수와 시간-슬롯 할당, 셀 사이의 핸드 오프(hand-off) 및 다른 오버헤드(overhead)와 관리 및 제어 기능들을 제공한다. 가입자-링크 트랜스시버들(80)은 임의 주파수 채널 세트 상에 전송 및 수신을 바람직하게 제공하여 각 가입자 유닛 트랜스시버(80)가 필요할 때 모든 주파수 및 시간-슬롯 할당들을 조절하는 능력을 가짐으로써 모든 주파수 채널 세트의 전체 스팩트럼 용량을 이용할 수 있다.
제 3 도는 본 발명의 바람직한 실시예에 이용하기 적합한 지구 단말 및 시스템 제어국외 개략화된 블럭도를 도시한다. 제어국(65) 및 지상국(68)은 바람직하게는 각각 SCS(28)(제 1 도)와 ET(24)(제 1 도)의 일부이다. 제어국(65)과 지상국(68)은 또한 GW(22)의 일부가 될 수 있다. 제어국(65)은 링크(61)에 의해 관련 저장 매체(62)(예를 들어, 랜덤 액세스 메모리 또는 RAM, 다른 반도체 또는 자기 판독 및 기록 메모리 디바이스들, 광 디스크, 자기 테이프, 플로피 디스크, 하드 디스크 등)에 연결된 처리기(60)를 포함한다. 지상국(68)은 링크(69)에 의해 송신기(63)와 수신기(67)에 연결된 안테나(70)를 포함한다. 송신기(63)와 수신기(67)는 각각 링크들(64, 66)에 의해 처리기(60)에 연결된다. 처리기(60)는 바람직하게는 관련 텍스트에 기술되고 이하에서 예시된 절차들을 수행한다. 예를 들어, 적절한 다른 태스크들의 수행에 부가하여 처리기(60)는 바람직하게 이와 같은 절차들의 결과를 저장 매체(62)에 저장한다. 송신기(63) 및/또는 수신기(67) 위성들(12)로 메시지들을 전송하거나 위성들로부터 메시지들을 수신한다.
처리기(60)는 사용자 액세스, 메시지 수신 및 전송, 채널 셋업, 무선 튜닝, 주파수 및 시간-슬롯 할당, 제어기(84)(제 2 도)에 의해 제공되거나 관리되지 않는 다른 셀룰러 무선 통신 및 제어 기능들을 제어하고 관리한다. 다른 것들 중에서, 처리기(60) 및/또는 제어기(84)(제 2 도)는 바람직하게 통신 시스템(10)으로의 사용자 액세스를 허가하는 절차들을 실행한다. 이는 이하에 기술하는 채널 셋업 및 다른 관련 기능들의 프로토콜에 대한 절차들을 포함한다.
제 4 도는 본 발명의 바람직한 실시예에 이용하기 적합한 이동 교환 유닛(MXU)(13)의 기능 블럭도를 도시한다. 기저대역 소자(BBE, Baseband Element)(91)는 셀룰러 시스템과 교환 음성 트래픽 및 시그널링 사이를 변환시킨다. 무선 소자(RAD)(92)는 음성 채널 기저대역 정보를 전송 및 수신하는 다중-채널 트랜스시버를 포함한다. MXU 제어부(CTL)(94)는 실시간의 모든 통신 활동을 관리한다.
BBE(91) 기능들은 에러 정정, 음성 코딩/변환, 에코 제거, 버퍼링, 셀룰러 시스템과 교환국 시그널링, 감독 및 호출 관리를 포함한다. BBE(91)는 바람직하게제 1 층과 2개의 프로토콜들을 지원한다. CTL(94)은 호출 셋업 및 BBE(91) 자원들과 RAD(92)의 관리/절차들 및 티어다운 시퀀싱(tear-down sequencing)을 제공한다. CTL(94)은 제 3 층과 응용 프로토콜들 즉, 호출 제어, 이동성 관리, 및 무선 자원관리에 대해 응답할 수 있다. 호출 활동은 인터페이스들(73, 75)에 의해 모니터되고 제어된다.
또한, RAD(92)는 시간 및 주파수 정확성, 변조 및 복조, 주파수 변환, 증폭, 방사 및 수신 패턴들의 기능을 갖는다. RAD(92)는 인터페이스(71)로 BBE(91)에 연결하고 인터페이스(81)로 위성(12)(제 1 도)에 연결한다. RAD(92)는 인터페이스(75)를 통해 MXU 제어(CTL)로 제어된다.
동작, 관리, 유지 소자(OAM, operation, administration, maintenance element)(93)는 MXU(13)의 상태, 구성, 테스팅 및 사람과 기계 사이의 인터페이스를 유지한다. BBE(91)의 구성 및 테스팅은 인터페이스(85)를 통해 OAM(93)에 의해 실행된다. OAM(93)은 인터페이스(77)를 통해 CTL(94)과 인터페이스한다.
CTL(94)은 제 3 층과 응용 프로토콜들을 지원한다. 통신 시스템(10)(제 1 도)과의 기저대역 트래픽은 인터페이스(71)에 의해 BBE(91)와 RAD(92) 사이에서 패스되며, 로컬 교환국(97)으로부터의 트래픽은 인터페이스(79)를 통해 패스된다. OAM(33)과 한 관리자간의 동작들, 관리 및 유지 트래픽은 인터페이스(83)를 통해 패스된다. 인터페이스들(79, 83)은 바람직하게 다양한 트렁크와 라인 유형들을 포함한다. BBE(91)는 인터페이스(73)를 통해 CTL(94)로 제어된다.
제 5 도는 본 발명의 바람직한 실시예에 이용하기 적합한 게이트웨이(22)의기능 블럭도를 도시한다. 게이트웨이(22)는 바람직하게 ET(24)(제 1 도)와 유사한 지구 단말(ET)을 포함한다. 지구 단말(202)은 상기 기술한 것과 같이 가입자 유닛들(26)에 대해 무선 커버리지를 제공하는 통신 위성들(12)(제 1 도)과의 RF 인터페이스를 제공한다.
게이트웨이(22)는 또한 이동 스위칭 센터(MSC)(206)를 위성들(12)(제 1 도)과 인터페이스하는 지구 단말 제어기(ETC, earth terminal controller)(204)를 포함한다. ETC(204)는 가입자 유닛들과 MSC(206) 사이의 논리 인터페이스 제공을 포함하는 MSC(206)에 의해 지원되지 않는 기능들을 제공한다. ETC(204)는 시그널링 데이터를 처리하고 가입자 유닛들과 MSC(206) 사이에서 교환된 트래픽 데이터를 라우팅한다. ETC(204)의 주기능은 무선 채널들의 관리 및 가입자 유닛들과의 시그널링 정보의 전달을 포함한다. 호출 처리 시그널링이 ETC(204)에 직접 영향을 미치지 않을 때, 이는 가입자 유닛과 MSC(206) 사이의 릴레이점 역할을 한다.
게이트웨이에 대한 동작 유지 제어(OMCG, operations maintenance control for a gateway)는 게이트웨이에 구성, 진단, 오류 고립 및 유지와 같은 기능들을 제공한다. 또한, 게이트웨이와 SCS(28)(제 1 도) 사이에 인터페이스를 제공한다.
MSC(206)는 바람직하게 이동 개시 및 이동 종료 호출들에 대한 스위칭국과 유사하다. MSC(206)는 PSTN으로의 인터페이스와 ETC(204)의 지상 회로들로의 인터페이스를 제공한다. MSC(206)는 원격 스위칭, 분산 제어 및 트래괵 집중을 제공하는 ETC(204)로 시그널링 및 트래픽 데이터를 통신하고 패스한다. MSC(206)는 또한 번호 번역 및 라우팅, 매트릭스 경로 제어 및 인출 트렁크들의 할당과 같은 호출제어 기능들을 제공한다. MSC(206)는 바람직하게 호출 청구 데이터를 수집하고, 이 데이터를 레코드들로 포맷하며, 이 레코드들을 청구 센터에 보낸다. MSC(206)는 또한 동작 및 관리 목적의 트래픽 통계를 수집한다.
홈 위치 레지스터(HLR, home location register)(210)는 가입자 유닛 데이터를 관리하고 지구 둘레를 이동하여 가입자 유닛의 위치를 추적하는 데이터베이스이다. HLR(210)은 가입자 유닛 파라미터들에 대한 기준 데이터베이스이다. 다양한 식별 번호들 및 어드레스들은 승인 파라미터들, 가입 서비스들 및 특별한 라우팅 정보와 함께 HLR(210)내에 저장된다. 현재 가입자 유닛 상태 역시 바람직하게 유지되고 가입자 유닛의 일시적인 로밍 번호 및 로밍할 때의 관련 방문자 위치 레지스터(VLR, visitor location register)(212)를 포함한다. 이 데이터는 MSC들 및 VLR들에 의해 원격 액세스된다. HLR(210)은 바람직하게 부정한 시스템 이용에 대처하는 역할을 하는 승인 센터(authentication center)를 포함한다.
VLR(212)은 HLR(210)에 저장된 데이터 대부분의 복제를 바람직하게 포함하는 데이터베이스이다. 이 데이터는 특정 가입자 유닛이 VLR(212)에 의해 제공되는 영역 내에서 동작하고 있는 것으로 알려지는 동안에만 존재하는 일시적인 엔트리이다. VLR(212)은 HLR(210)의 불필요한 질의들을 제거하는 가입자 유닛에 로컬 데이터베이스를 제공한다. VLR(212)은 더 정확한 위치 정보 및 상태뿐만 아니라 약간의 복제 HLR 데이터를 포함할 수 있다. VLR(212)은 가입자 유닛 데이터를 관리하며 가입자 유닛들의 위치를 추적한다.
게이트웨이 스위칭 센터(GSC, gateway switching center)(214)는게이트웨이(22)에 대한 스위칭 기능들을 제공한다. GSC(214)는 바람직하게 다음의 네트워크 소자들, 즉 MSC(206), HLR(210), VLR(212), 및 장치 식별 레지스터(도시되지 않음)를 포함하는 GSM(Global System for Mobile Communications(이동 통신용 글로벌 시스템)) 시스템 소자들을 이용할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 가입자 유닛의 호출된 가입자의 이동 가입자 유닛 디렉토리 번호 또는 이동 가입자 유닛 집적 서비스 디렉토리 번호(MSISDN, mobile subscriber unit integrated services directory number)를 다이얼링 함으로써 다른 가입자 유닛에 액세스할 수 있으며, 이 번호는 단지 한 가입자 유닛만을 유일하게 식별한다. 가입자 유닛이 MXU(13)를 통해 로컬 교환에 있는 전화셋에 액세스할 때, 가입자 유닛은 로컬 교환국에 관련된 MXU를 다이얼링하지 않고 로컬 교환국 내 전화셋의 번호를 다이얼링한다. MXU와 통신 시스템(10) 사이의 통신에 이용되는 호출 가입자 유닛의 관점은 문제가 아니다. 바람직한 실시예에서, 각 MXU(13)는 100개의 무선 채널들까지 통신 시스템(10)(제 1 도)으로 지원할 수 있다. 그러나, 이 기술분야에 숙련된 사람은 더 작거나 많은 채널도 지원될 수 있다는 것을 이해할 것이다. MXU(13)는 통신 시스템(10)(제 1 도)으로의 무선 채널 액세스를 제공한다.
적은 채널들에 많은 사용자들이 연관되면, 가입자 유닛으로 부터 MXU의 지상측의 PSTN 사용자로의 액세스를 시도할때 문제가 발생한다. 이러한 액세스가 일어나는 경우 가입자 유닛은 MXU 회로들 중 어느 회로가 접속을 형성할 수 있는지 알지 알지 못한다. 호출 가입자를 지원하는 게이트웨이는 호출된 번호를 가용한 MXU무선 채널 유닛들에 연관시킬 수 없다. 따라서, 호출 제어 시그널링에 대한 액세스의 단일점(즉, MXU(13))은 바람직하게 MXU(13)의 모든 무선 채널들과 연관된다.
제 4 도를 참조하면, MXU(13)의 한 목적은 완전한 게이트웨이를 지원할 수 없는 영역에 있는 공중 또는 사설 네트워크들이 위성 통신 네트워크 사이의 음성 접속을 제공하는데 있다. 게이트웨이를 지원할 수 없는 예들은 불량한 하부 구조를 갖는 위치들, 국제 스위칭 센터(ISC, international switching center) 상호 접속의 부족 및 재정적인 면을 포함한다.
이 기능을 실행하기 위하여, MXU(13)는 다수의 라인들을 MXU(13)에 적은 수의 공유된 라인들로 집중하기 위한 공중 또는 사설 네트워크(즉, 로컬 교환국 또는 구내 교환망(PBX, Private Branch Exchange)을 이용한다. PBX는 영업, 학교 등과 같은 개인 고객에게 제공하는 자동 전화국이다. MXU(13)는 이 공유 라인들을 외부 통신 네트워크에 접속한다. 바람직한 실시예서, MXU(13)는 링크(16)(제 1 도)를 통해 이 공유 라인들을 시스템(10)(제 1 도)과 같은 글로벌 위성 통신 시스템에 접속한다.
MXU(13)는 바람직하게 고립 네트워크 부근에 전개되며, 시그널링 시스템 7(SS7, signaling system seven) 등의 시스템과 같은 표준 전화 인터페이스들에 의해 그 네트워크에 액세스한다. SS7은 하나 또는 몇몇의 네트워크들 내의 네트워크 스위칭 시스템 기계들 사이의 상호 협력 작업을 가능하게 하는 한 그룹의 전화 시그널링 프로토콜들이다. MXU(13)는 양호하게 본원에 기술된 절차들에 의해 확대된 셀룰러 시스템의 표준 절차들을 이용하여 셀룰러 시스템들에 액세스한다.
본 발명은 가입자 유닛 제어와 네트워크 동작에 대한 GSM 절차들을 이용하는 시스템을 포함하여 많은 통신 시스템들에 응용할 수 있지만, 다른 무선 액세스 포맷들을 가질 수도 있다. 이 설명의 목적으로 적어도 하나 또는 바람직하게는 몇개의 가입자 유닛들이 MXU(13)에 바람직하게 구현되어 있다. 소정 가입자 유닛에 대해, 그 가입자 유닛 데이터가 상주하는 HLR은 가입자 유닛의 홈 게이트웨이(HGW, home gateway)라고 한다. 가입자 유닛이 등록되는 VLR은 가입자 유닛의 방문 게이트웨이(VGW, visting gateway)라고 한다. VGW는 로밍 가입자 유닛이 현재 서비스를 제공받고 있는 게이트웨이이다. MXU를 지원할 때 HGW와 VGW는 동일하며, 이하에서 용어 게이트웨이는 둘 다 또는 그중 하나를 의미하도록 사용된다. 게이트웨이들(특히, MSC, HLR 및 VLR 소자들)은 바람직하게 GSM 표준들에 기술된 것과 같이 게이트웨이들 사이의 시그널링을 지원하기 위해 상호 접속된다.
게이트웨이(22)는 MXU(13)(제 4 도)에 부착된 통신 네트워크(97)의 전화셋의 전화번호를 번역하고, 호출 처리에 대해 MXU(13)에 연관된 가입자 유닛 식별을 할당하는 것을 포함하는 통신 시스템의 종래 역할을 넘은 절차들을 실행한다. 게이트웨이(22)는 또한 통상의 가입자 유닛인 것처럼 MXU의 무선 액세스를 처리한다. 게이트웨이(23)는 또한 네트워크(97) 내의 전화셋의 전화번호를 MXU(13)로 릴레이한다.
이 설명을 목적으로, 바람직한 실시예에서 상기 기술한 기능은 주로 ETC(204)에 할당된다. 그러나, 이러한 기능들은 본 발명의 특성을 변경하지 않고 HLR(210), MSC(206) 또는 이들의 조합에 할당될 수 있다. 이러한 변형들은 본 발명의 범위 내에 포함된다. 다른 실시예에서, MXU(13)와 관련 게이트웨이 사이의 전용 채널이 이용되어 MXU에서 종료 가입자 유닛 식별이 할당되도록 사용된다.
MXU 전화 시그널링 구현은 MXU 내의 위성-링크 장치를 관련 논리 채널 할당(즉, 일시적인 이동 가입자 식별들(TMSIs, temporary mobile subscriber identifications))으로부터 분리한다. MXU(13)가 "n"개의 L-대역 사용자 트랙픽 채널들을 지원하는 경우 "2n"쌍의 국제 이동 가입자 식별자들(IMSIs, international mobile subscriber identifiers) 및 MSISDN들(IMSI/MSISDN 쌍들)이 MXU에 할당된다. 각 IMSI는 바람직하게 한 가입자 유닛을 유일하게 식별하고, 서비스 제공자에 의해 서비스 가입시에 MXU에 설치된다.
바람직한 실시예에서, 각 MXU 는 서빙 게이트웨이의 관리하에 있다. MXU 는 서비스 수명동안에 특정 위치에 정지되어 있는 것이 바람직하다(즉, 더 이상 필요하지 않을때 까지 특정 위치에서 셋업된 후 새로운 위치로 이동한다). 정지 MXU에 대해, 그 서빙 게이트웨이와 홈 게이트웨이는 동일한 것이 바람직하다.
MXU가 온라인으로 되기 앞서, MXU는 게이트웨이 관리자에 의해 2n개의 IMSI/MSISDN 쌍을 할당함으로써 개시된다. 바람직하게, 모든 IMSI/MSISDN 쌍들은 MXU에 할당되고 절반은 ETC에 할당된다. 게이트웨이 관리자는 OMCG에 의해 IMSI/MSISDN 쌍들을 HLR로 바람직하게 로드한다. ETC에 할당된 IMSI/ MSISDN들 또한 OMCG에 의해 ETC로 로드된다. ETC 리셋의 경우, 이 IMSI/MSISDN 쌍들은 바람직하게 ETC로 재로드된다.
MXU는 모든 2n개의 IMSI들을 포함한다. 바람직한 실시예에서, IMSI들 각각은HGW에 등록되도록 요구되며, 하나의 관련된 TMSI가 할당된다. 가입자 유닛 등록 처리는 MXU가 각 IMSI들에 대한 등록 처리를 실행할 것을 요구한다. MXU는 특정 위치에서 그 서비스 수명을 통해 정지되어 있는 것이 바람직하며, TMSI들은 시스템의 요청에 의해서만 변하는 것이 바람직하다(즉, 주기적 갱신들 또는 VLR 리셋들).
호출 종료를 처리할 때 각 소자에 의해 실행되는 기능들은 절차(100)(제 6 도 및 7 도)와 관련하여 이하에서 기술한다. 바람직한 실시예의 가입자 유닛에서 가입자 유닛으로의 호출에 있어서, 호출하는 GW은 호출된 측의 상태 및 이동국 로밍 번호(MSRN, mobile station roaming number)에 대한 호출된 GW의 HLR을 요구한다. MSRN은 VLR에 등록될 때 가입자 유닛으로 호출을 라우팅하기 위해 가입자 유닛에 일시적으로 할당된다. MSRN은 일반적으로 호출 종료 동안만 VLR에 의해 할당된다.
MXU 경우에, 외부 통신 시스템에 있는 가입자 유닛은 MXU에 의해 접속된 로컬 교환국에서 가입자측을 호출한다. 바람직하게는, 유사한 시그널링 절차들이 HLR 질의를 가용한 MXU의 무선 채널들 중의 한 채널에 연관시키고 이 정보를 호출 GW에 복귀시킨다. 호출 GW은 이 정보를 이용하여 MSRN을 이용하는 호출된 GW로의 호출을 개시하도록 한다. 다른 실시예에서, 호출 GW은 호출된 GW로 호출을 라우팅하고 MSRN에 대한 HLR을 질의한다. 호출된 GW은 호출된 측의 일시적인 이동 가입자 식별(TMSI, temporary mobile subscriber identification)과 같은 일시적인 ID를 결정하기 위해 MSRN을 이용한다. 호출된 GW은 일시적인 ID로 지정된 가입자 유닛에 호출 셋업을 시작한다. TMSI는 방문 가입자 유닛에 일시적으로 할당된 유일한 식별이다. TMSI 는 바람직하게 통신 시스템에 있는 가입자 유닛의 네트워크 주소이며, 바람직하게 등록시 VLR에 의해 할당된다.
MXU의 GW내의 ETC는 호출된 번호를 포함하는 HLR 질의를 인터셉트한다. ETC는 호출된 번호를 유휴 MSISDN으로 대체하는 재포맷된 HLR 질의로 이 메시지를 재포맷한다. 이 유휴 MSISDN은 내부 IMSI/MSISDN 테이블들로부터 선택된다. 재포맷된 HLR 질의가 MXU의 HGW내에 있는 HLR로 전송된다. HLR은 호출된(예약된) MSISDN의 관련 MSRN을 복귀시킨다. 호출된 GW은 호출이 가입자 유닛에서 가입자 유닛으로의 호출인 것처럼 호출 셋업을 처리한다. 채널 할당은 MSRN과 관련된 TMSI를 수신할 때 MXU에 의해 수행된다.
다음은 MXU 호출 종료를 기술하고 본 발명의 바람직한 실시예의 100개의 채널 MXU를 가정한다. ETC/MXU 등록 절차 동안에, MSC는 200개의 TMSI들을 HGW ETC와 MXU 내에 있는 관련 IMSI/MSISDN 쌍들로 할당된다. HGW ETC는 MXU로의 호출 종료에 대해 예약된 100개의 IMSI/MSISDN들의 테이블을 유지한다. 또한 바람직하게 HGW ETC는 인입하는 호출 번호를 IMSI들 중 하나와 연계시킬 수 있다. 한 MXU 이상을 서비스하는 각 HGW ETC는 호출된 번호를 분석하여 적절한 MXU를 결정한다.(MXU 로의) 인입 호출들에 대해, HGW ETC는 MXU에 시그널링하기 위한 가용한 IMSI들의 리스트로부터 유휴 IMSI를 선택한다. MXU는 이 IMSI/MSISDN들에 연관된 모든 TMSI들을 인식하고 이용되고 있는 논리 TMSI에 자원들(즉, 무선 채널)을 할당한다.
각 ETC 마다 네트워크 내의 그 ETC를 유일하게 식별하는 포인트 코드(PC: Point Code)가 할당되는 것이 바람직하다. 바람직하게 PC는 ETC를 포함하는 GSC에할당된 PC와는 다르다.
호출된 번호의 발신 GW MSC에서의 번역은 초기 어드레스 메시지(IAM, Initial Address Message)가 정상적인 호출 종료에서와 같이 MXU의 HGW가 된다. IAM 은 호출 제공을 목적지 교환국으로 전달하는 메시지이다. HGW MSC는 IAM내의 호출된 번호를 번역하고 가입자 유닛으로서 호출된 측을 식별한다. IAM 내의 이 호출된 번호는 바람직하게 MXU 뒤에 위치한 PSTN 이용자의 어드레스이다.
HGW MSC에서의 호출된 번호의 글로벌 타이틀 번역은 HGW ETC와 관련된 포인트 코드를 생성한다. HGW MSC는 호출된 번호를 포함하는 HGW ETC에 "라우팅 정보의 전달(Send Routing Info)" 요청을 보낸다.
호출된 번호에 대한 HLR은 MXU의 HGW의 ETC에서 시뮬레이션된다. ECT가 다중 MXU들을 지원할 때 ETC는 바람직하게 호출된 번호를 번역하여 MXU들 중 어느 것이 호출을 처리할 수 있는지를 결정한다. ETC는 그 IMSI/MSISDN 테이블로부터 유휴 IMSI/MSISDN을 선택하고 그 엔트리를 "사용중(busy)"으로 표시하고, 호출된 번호를 그 엔트리에 연관시키며, 그 IMSI/MSISDN을 이용하여 호출 셋업을 개시한다. HLR 질의가 ETC로부터 예약된 MSISDN을 이용하는 HLR로 보내진다. HLR은 MSISDN을 MSRN으로 번역하고(VLR로의 질의에 의해) MSRN을 MSC로 복귀시킨다. MSC는 MSRN을 TMSI로 번역하고 이 TMSI를 이용하는 MXU를 신호 전송한다. 종료 MXU가 TMSI를 인식할 때 무선 채널 트랜스시버를 TMSI에 할당한다.
네트워크와의 접속 설정에 이어 MXU는 바람직하게 신호 응답으로 ETC의 시그널링 메시지에 응답한다. 바람직한 실시예에서, MXU는 페이징(paging) 응답으로ETC의 링 경계 지시 메시지에 응답할 수 있다. ETC는 호출된 번호를 "MXU 호출 번호(UXU called number)" 메시지의 MXU로 전달한다. MXU는 이 호출된 번호를 이용하는 로컬 교환 인터페이스에 접속을 설정한다. 로컬 교환국의 시그널링 및 감시메시지들은 특정 통신 시스템에 대한 메시징으로 번역된다. 호출 셋업은 가입자 유닛이 호를 종료할 때까지 계속된다.
MXU 호출 개시를 위해, 로컬 교환 사용자는 먼저 호출된 번호로 MXU에 액세스한다. 로컬 교환 사용자가 MXU로의 액세스를 획득하면, 호출된 번호는 가입자 유닛 키패드 상에 입력된 것처럼 통신 시스템(10)(제 1 도)으로 신호 전송된다.
상기 기술한 것과 같이, MXU는 MXU로부터 시작하는 호출들에 대해 예약된 IMSI/MSISDN들의 테이블을 유지한다. 발신 호출들(즉, MXU로부터)의 경우에, MXU는 게이트웨이로의 시그널링을 위해 가용한 IMSI들의 리스트로부터 유휴 IMSI를 선택한다. MXU는 무선 채널을 MXU로부터 시작하는 호출에 대해 IMSI에 할당한다. MXU 내에서 시작하는 이 호출들은 가입자 유닛이 호출들을 개시할 때 통신 시스템(10)(제 1 도)에 나타난다.
제 6 도 및 제 7 도는 본 발명의 바람직한 실시예에 이용하기 적합한 호출셋업 절차의 흐름도를 나타낸다. 이 MXU 시그널링 구현은 MXU 내의 무선 채널 장치를 관련 논리 채널 할당(즉 TMSI들)으로부터 분리시키는 것에 기초한다. MXU와 ETC 모두는 IMSI/MSISDN들의 유일한 리스트를 유지한다.
호출들(MXU로 인입하는)에 대하여, ETC는 MXU로의 시그널링을 위해 가용한 IMSI들의 리스트에서 유휴 IMSI를 선택한다. MXU는 이 IMSI/MSISDN들과 관련된 모든 TMSI들을 인식하고, L-대역 자원들을 이용되고 있는 논리 TMSI에 할당한다. 발신 호출들(MXU로부터의)에 대해 MXU는 IMSI들의 리스트로부터 동일한 기능을 수행한다.
제 6 도를 참조할 때, 태스크(101)에서 MXU는 온라인이 되기 전에 게이트웨이 관리자에 의해 2n개의 IMSI/MSISDN 쌍들(n 채널 MXU 가정)이 할당된다. 이 IMSI/MSISDN 쌍들 모두가 MXU에 할당된다. 또한 절반은 ETC에 할당된다. 게이트웨이 관리자는 바람직하게 이 IMSI/MSISDN 쌍들을 HLR에 로드한다. ETC에 할당된 IMSI/MSISDN들도 바람직하게 ETC에 로드된다. MXU는 VLR로 이 IMSI들 각각을 등록하도록 하는 것이 요구되고 각각에 대해 관련 TMSI가 할당된다.
태스크(102)에서, 개시 GW MSC는 호출된 번호를 수신하며, 이는 MXU에 접속된 네트워크에 있는 전화셋의 번호이다. 이 GW MSC는 호출 종료점을 결정하기 위해 이 번호를 번역한다.
태스크(103)에서, 개시 GW MSC에 의한 호출 번호의 번역은 PSTN 호출로의 정상 가입자 유닛에서와 같이 MXU를 지원하는 게이트웨이로 호출 제공(바람직하게 SS7 가입자 유닛 초기 어드레스 메시지(IAM)에서 구현된 것과 같이)이 발생한다. 호출은 MSC로 라우팅된다.
태스크(104)에서, MSC는 IAM 내의 호출된 번호를 번역한다. 이는 그 번호가 통상의 이동 가입자 유닛의 번호인 것처럼 호출이 처리되어야 하는 것을 나타낸다. MSC에서의 호출된 번호의 글로벌 타이틀 번역은 ETC와 관련된 포인트 코드를 생성한다. MSC는 호출된 번호를 포함하여 상기 포인트 코드에 "라우팅 정보의전달(SRI, Send Routing Info)" 요청을 보낸다. SRI는 특정 이동 통신 사용자를 위한 MSRN을 생성하기 위한 HLR에 대한 메시지 질의이다. ETC는 MXU "뒤(behind)"의 이러한 번호들에 대한 HLR 로서 동작하기 때문에 목적지는 일반적으로 HLR임에 유의한다.
태스크(105)에서, ETC는 SRI 질의를 수신하고 유휴 엔트리에 대한 IMSI/MSISDN들의 테이블을 체크한다. 유휴 엔트리가 발견될때, 태스크(107)가 실행된다. 유휴 엔트리가 발견되지 않을때, 태스크(106)가 실행된다.
태스크(106)에서, ETC는 유휴 엔트리가 발견되지 않을 때 MSC에 SRI 실패 메시지를 리턴한다. 유휴 엔트리의 부족은 모든 회로들이 MXU에 사용중 임을 나타낸다.
태스크(107)는 유휴 엔트리가 가용할 때 실행된다. 태스크(107)에서, ETC는 이 엔트리가 이용상태임을 표시하고 호출된 번호를 엔트리에 관련시키고, HLR을 질의하기 위해 이 엔트리의 MSISDN을 이용한다.
태스크(108)에서, ETC는 MSISDN을 이용하여 HLR을 질의한다. 이는 MSISDN을 포함한 HLR에 "라우팅 정보의 전달(Send Routing Info)" 요청을 보냄으로써 이루어진다. 태스크(109)에서, HLR은 MSISDN을 IMSI로 번역하기 위해 MSISDN을 이용하여 내부 테이블을 인덱스한다. 태스크(110)에서, HLR은 "로밍 번호 제공(Provide Roaming Number)" 메시지로 VLR을 질의하기 위해 IMSI를 이용한다.
태스크(111)에서, VLR은 IMSI를 MSRN으로 번역하고, 이를 HLR에 리턴시킨다. HLR은 MSRN을 ETC(HLR 예상으로부터의 질의 원천)로 보내고 MSRN을 MSC에 반환한다. ETC는 MSRN에 대해 이용하지 않지만, 루프 내에 머물러 변환 식별자들이 GSM 표준들에 따라 적절히 처리되도록 보장한다.
태스크(112)에서, MSC는 VLR로의 질의에 의해 MSRN을 TMSI로 번역한다. 제 7 도를 참조하면, 태스크(113)에서 MSC는 ETC로 "페이징" 메시지를 보낸다. 이 메시지는 IMSI와 관련 TMSI를 포함한다. 이 메시지는 IMSI와 관련된 TMSI를 포함한다. ETC는 이 지시를 이용되고 있는 특정 셀룰러 시스템에 대한 적절한 무선 절차들에 따라 MXU로 전달한다.
태스크(114)에서, MXU는 MXU에 할당된 임의의 TMSI에 대한 적절한 무선 채널들을 모니터한다. MXU는 바람직하게 수신된 TMSI와 TMSI들의 내부 리스트를 비교한다. MXU는 이 메시지가 유효 TMSI를 포함할 때 그에 대해 정해진 것으로 메시지를 인식하는 것이 바람직하다. MXU는 바람직하게 이 TMSI를 이 MXU와 관련된 것으로 인정한다. 태스크(115)에서, MXU는 물리적 자원들이 가용한 때를 체크한다. 물리적 자원이 가용할 때, 태스크(117)가 실행된다. 가용하지 않으면 태스크(116)가 실행된다.
태스크(116)에서 MXU는 물리적 자원들이 가용하지 않을 때 TMSI에 응답하지 않는다. 이는 MSC가 응답 대기를 시간 종료시키도록 한다. 시간이 종료되면, MSC는 "사용자가 접근할 수 없는(user not reachable)" 호출 처리를 시작하고 MXU 관리자에 의해 가입된 적절한 서비스를 활성화한다. 이 서비스들은 호출 개시자로의 통지를 포함할 수 있거나(호출자가 도달할 수 없음), 호출이 다른 번호로 진행할 수 있다.
태스크(117)에서, MXU는 TMSI를 무선 트랜스시버에 할당한다. 태스크(118)에서, 무선 트랜스시버는 정규 가입자 유닛이 호출을 종료할 때 호출 셋업을 계속한다. 무선 트랜스시버는 바람직하게 이용되고 있는 셀룰러 시스템의 이동국과 기능적으로 동등하다. 태스크(119)에서 ETC는 호출과 관련된 호출 번호를 MXU로 전달한다. 호출된 번호는 MXU 자체보다는 MXU에 부착된 네트워크의 세트를 어드레스한다.
태스크(120)에서, MXU는 호출된 번호를 교환국으로 패스하기 위해 그 교환국에 적절한 전송 신호를 생성한다. 따라서, MXU는 교환국이 호출된 번호에 의해 특정한 호출된 측에 접속할 수 있도록 한다. 태스크(121)에서, MXU는 이동 종료된 호출로서 호출 종료 처리를 완료한다.
본 발명이 특정 실시예들과 특정의 바람직한 실시예로 기술되었지만, 이 기술분야에 숙련된 사람은 상기 기술한 설명에 기초하여 다양한 대안들 및 변형들이 있을 수 있으며, 이와 같은 대안들 및 변형들은 특허청구의 범위에 포함된다는 것은 명백하다.
상기 기술한 것과 같이 본 발명의 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람에게는 명백한 것으로, 통신 시스템의 여러 부분들을 동작시키는 개선된 방법들을 제공한다. 이 장점들은 하나의 호출된 번호를 많은 가능한 목적지로 관련시키고, 고립된 통신 네트워크로의 개선된 액세스 및 단순화된 액세스 절차들은 포함한다.
제 1 도는 본 발명이 실시되는 위성에 기초한 통신 시스템을 매우 간략화한 도면.
제 2 도는 본 발명의 바람직한 실시예에 이용하기 적합한 위성 무선 통신국의 간략화된 블럭도.
제 3 도는 본 발명의 바람직한 실시예에 이용하기 적합한 시스템 제어국 및 지상 단말의 간략화된 블럭도.
제 4 도는 본 발명의 바람직한 실시예에 이용하기 적합한 이동 교환 유닛의 기능 블럭도.
제 5 도는 본 발명의 바람직한 실시예에 이용하기 적합한 게이트 웨이의 기능 블럭도.
제 6 도 및 제 7 도는 본 발명의 바람직한 실시예에 이용하기 적합한 호출설정 절차의 흐름도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 통신 시스템 12 : 위성
14 : 궤도 24 : 지상 단말(ET)
26 : 가입자 유닛(SU) 28 : 시스템 제어 세그먼트(SCS)
84 : 제어기 86 : 메모리
91 : 기저대역 소자(BBE)

Claims (3)

  1. 통신 시스템(10)과 로컬 교환국(98) 사이에 인터페이스를 제공하는 방법에 있어서,
    (a) 상기 통신 시스템의 가입자 유닛과 상기 로컬 교환국의 목적지 사이의 통신 경로에 대한 라우팅 정보를 요청하는 단계,
    (b) 상기 통신 경로에 대한 무선 채널을 예약하는 단계로서, 상기 무선 채널이 상기 인터페이스를 상기 통신 시스템과 연결하는 무선 채널 예약 단계,
    (c) 상기 라우팅 정보와 무선 채널 식별자를 개시 게이트웨이에 전송하는 단계로서, 상기 무선 채널 식별자가 상기 무선 채널을 식별하는, 전송 단계, 및
    (d) 상기 무선 채널 식별자 및 상기 라우팅 정보를 이용하여 상기 개시 게이트웨이와 상기 인터페이스 사이의 셋업 절차들을 처리하는 단계를 포함하는 인터페이스 제공 방법.
  2. 통신 시스템(10)의 가입자 유닛(26)을 로컬 교환국(98)의 목적지에 접속하는 방법에 있어서,
    (a) 시그널링 번호들을 이동 교환 유닛(MXU)(13)에 할당하는 단계로서, 상기 시그널링 번호들은 상기 MXU를 상기 통신 시스템과 연결하는 무선 채널들(15)에 대응하고, 상기 MXU는 상기 로컬 교환국(98)과 상기 통신 시스템(10) 사이에 인터페이스를 제공하는, 시그널링 번호들의 할당 단계,
    (b) 개시 게이트웨이(22)에서 호출된 번호를 수신하는 단계로서, 상기 호출된 번호가 상기 목적지와 관련되는, 호출 번호 수신 단계,
    (c) 상기 MXU를 지원하는 목적지 게이트웨이에 라우팅 정보에 대한 요청을 전송하는 단계로서, 상기 요청이 상기 호출된 번호를 포함하는, 요청 전송 단계,
    (d) 상기 MXU 및 상기 통신 시스템을 연결하는 유휴 채널을 예약하는 단계,
    (e) 상기 유휴 채널을 상기 호출된 번호에 연관시키는 단계,
    (f) 상기 유휴 채널을 식별하는 무선 채널 식별자를 상기 목적지 게이트웨이에서 상기 MXU로 전송하는 단계,
    (g) 상기 MXU에서 상기 무선 채널 식별자를 상기 MXU의 가용 트랜스시버에 할당하는 단계,
    (h) 상기 호출된 번호를 상기 목적지 게이트웨이에서 상기 MXU로 전달하는 단계,
    (i) 가입자 식별로서 상기 무선 채널 식별자를 이용하여 상기 개시 게이트웨이와 상기 목적지 게이트웨이 사이의 호출 셋업 절차들을 처리하는 단계,
    (j) 상기 호출된 번호를 상기 로컬 교환국에 제공하여 상기 로컬 교환국이 상기 MXU를 통해 상기 목적지에서의 호출된 측을 상기 유휴 채널에 접속하도록 하는, 상기 호출된 번호 제공 단계, 및
    (k) 상기 호출된 번호의 상기 목적지를 결정하기 위해 상기 개시 게이트웨이에서 상기 호출된 번호를 번역하는 단계를 포함하는 가입자 유닛 접속 방법.
  3. 로컬 교환국(98)과 인터페이스하는 글로벌 통신 시스템(10)에 있어서,
    통신 노드(12),
    상기 로컬 교환국(98)과 상기 통신 노드(12)를 복수의 무선 채널들(15)과 연결하는 이동 교환 유닛(13), 및
    상기 통신 노드(12)에 연결된 게이트웨이(22)를 구비하며, 상기 게이트웨이는
    상기 통신 시스템의 가입자 유닛과 상기 로컬 교환국의 목적지 사이의 통신경로에 대한 라우팅 정보를 요청하는 수단,
    상기 통신 경로에 대해 상기 복수의 무선 채널들 중 하나의 무선 채널을 예약하는 수단, 및
    상기 목적지를 식별하기 위해 상기 무선 채널을 이용하여 상기 로컬 교환국의 호출된 측과 상기 게이트웨이 사이의 통신 링크를 설정하는 수단을 포함하며,
    상기 통신 노드는 지구 궤도를 갖는 복수의 위성 통신국들 중 하나인 글로벌 통신 시스템.
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