NL193602C - Mobiel communicatiestelsel. - Google Patents

Description

1 193602

Mobiel communicatiestelsel

De uitvinding heeft betrekking op een mobiel communicatiestelsel dat vanuit het gezichtspunt van een oproepende gebruiker is samengesteld uit logisch verschillende netwerkdelen, namelijk een oproepend 5 netwerkdeel, een opgeroepen netwerkdeel, een oproepend thuisnetwerkdeel, een opgeroepen thuisnetwerk-deel en eventuele tussennetwerkdelen, waarbij alle netwerkdelen zijn voorzien van functies voor dienstenen netwerksturing inclusief eenheden voor sturing van de diensten en database-eenheden voor het opslaan van gegevens, welke gegevens ten minste dienstenprofielen van de gebruiker bevatten, en waarbij navragen die verband houden met een antwoordende gebruiker door de database-eenheid in het thuis-10 netwerkdeel van de antwoordende gebruiker worden geregistreerd, teneinde de geografische positie van de netwerkknooppunten of netwerken, waarvan de navragen afkomstig zijn, te detecteren.

Een dergelijk stelsel is bekend uit Proceedings of 5th Nordic Seminar on Digital Mobile Radio Communications DMR V, Helsinki, Finland, 1-3 dec. 1992, bladzijden 203-212, Lycksell E. ’’Network architectures for FPLMTS (Future Public Land Mobile Telecommunication Systems)”.

15 De uitvinding beoogt het bekende stelsel zodanig te verbeteren dat wordt voorzien in een reductie van signaalwegen, kortere verbindingstijden en daardoor betere prestaties voor het persoonlijke communicatiesysteem alsmede effectievere opslag van dienstenprofielen en signalering in het netwerk.

De uitvinding voorziet daartoe in een stelsel van de in de aanhef genoemde soort, dat het kenmerk heeft, dat informatie uit het dienstenprofiel van de respectieve antwoordende abonnee wordt gekopieerd en wordt 20 gezonden aan de database-eenheid die zich het dichtst bij het navragende knooppunt of netwerk bevindt, wanneer de navraagintensiteit een zekere waarde vanaf een en hetzelfde knooppunt of netwerk heeft bereikt, waarbij deze database-eenheid semi-permanent de dienstenprofielinformatie in kwestie opslaat.

De uitvinding zal nu gedetailleerd onder verwijzing naar de aangehechte tekening worden beschreven, in 25 welke tekening: figuur 1 een blokschema van de functie-architectuur in overeenstemming met de onderhavige uitvinding is, figuur 2 een stroomschema van de functiesequentie bij registratie is, en figuur 3 een stroomschema van de functiesequentie bij een binnenkomende oproep is.

30

Mobiliteit wordt in een steeds grotere mate in telecommunicatienetwerken geïntroduceerd. Mobiele telefoonnetwerken zijn natuurlijk pioniers, maar vele diensten worden zelfs in de vaste netwerken met mobiliteit verschaft. Toezenden en draagbaarheid zijn triviale voorbeelden hiervan. Een persoonlijk nummer en rekeningoproep zijn andere, geavanceerde voorbeelden. Aldus zal geleidelijk alle communicatie over 35 netwerken waarschijnlijk een of andere vorm van mobiliteit aannemen.

Gekoppeld met mobiliteit, maar in grotere mate met algemene klantbehandeling, wordt het rekening-concept in verband met telecommunicatie geïntroduceerd. Vandaag de dag wordt iedere klant door een telefoonnummer, een fysisch verbindingspunt in het netwerk, geïdentificeerd. In de toekomst zullen klanten in plaats daarvan elk hun eigen rekening hebben, waarmee een zeker dienstenaanbod is gekoppeld en die 40 wordt belast met de kosten voor de benutting van diensten. Het dienstenaanbod dat met een zekere rekening is gekoppeld, wordt een diensten profiel genoemd. Wanneer een klant een abonnement wenst aan te gaan, wordt een rekening geactiveerd en wordt een dienstenprofiel ingesteld. De klant bepaalt welke diensten in het profiel zullen zijn opgenomen. Het profiel bevat eveneens andere informatie met betrekking tot de klant, bijvoorbeeld debiteerinformatie en statusinformatie die van groter belang in verband met de 45 onderhavige uitvinding is.

Een voorbeeld van statusinformatie is lokaliseringsinformatie, dat wil zeggen waar de klant op het tijdstip blijkt te zijn gelokaliseerd, of correcter, waar de klant het laatst heeft geregistreerd. Wanneer mobiliteit in het dienstenaanbod wordt geïntroduceerd, moet het netwerk weten waarheen oproepen naar een zekere klant zullen worden verbonden (waar naartoe de oproep zal worden gericht). Dit wordt uitgevoerd door een klant 50 die toegankelijk wenst te zijn voor het registreren met een geschikte vaste telefoon of mobiele of draadloze telefoon. Deze informatie wordt aldus in het dienstenprofiel opgeslagen.

Tot nu toe worden de dienstenprofielen in het GSM met behulp van HLR/VLR-technieken opgeslagen. Deze techniek is algemeen en goed geschikt voor alle typen mobiliteit in alle netwerken. Een van tevoren te stellen eis aan zowel GSM als alle andere mobiele telefoonsystemen van vandaag de dag, is echter dat het 55 aantal abonnees betrekkelijk beperkt is, in ieder geval in vergelijking met het aantal vaste abonnees. De verdeling van databases die voor GSM is gespecificeerd, brengt een aanzienlijk toegenomen belasting van het signaleringsnetwerk met zich mee. Berekeningen tonen aan, dat met voortgezette ontwikkeling van 193602 2 abonneecongestie in mobiele telefoonsystemen zoals in recente jaren is opgetreden, de signalerings-netwerken, die vandaag de dag betrekkelijk licht zijn belast, hun capaciteitsplafond binnen een paar jaar zullen bereiken. Een toegenomen mobiliteit in netwerken, zowel vaste als mobiele, brengt aldus een sterke toeneming in de signaleringsbelasting met zich mee.

5 Het merendeel van alle gebruikers zal in de toekomst niet extreem mobiel zijn, maar zal zich verplaatsen binnen een gebied of een land. Gelijksoortigerwijze zijn de meeste oproepen lokaal, dat wil zeggen dat oproepende en opgeroepen partijen binnen dezelfde of nabij gelegen databasezone zullen zijn gelokaliseerd. Het signaleringsverkeer voor hen zal dan ook beperkt zijn. Maar gebruikers die mobiel over netwerken, landen en continenten zijn, zullen in aantal toenemen, aangezien het internationale verkeer 10 vandaag de dag toeneemt. Met de introductie van persoonlijke communicatie, de rekening, dienstenprofielen in databases en mobiliteit als een basis-component in alle telecommunicatiediensten, zal dit verkeer vereisen dat de vraag naar signalering per abonnee aanzienlijk wordt gereduceerd in vergelijking met wat is vereist met de HLFWLR-techniek. De onderhavige uitvinding vormt een verdere ontwikkeling van deze techniek voor aanpassing aan de nieuwe en toegenomen vraag die door massamobiliteit met zich wordt 15 meegebracht. De uitvinding brengt een toevoeging aan het HLR/VLR-principe met zich mee voor het reduceren van lange afstand systeemelementenvragende signalering voor het verder leiden van informatie voor mobiele klanten.

Een functie in de thuisdatabase of alternatief de stuureenheid ervan registreert de netwerkknooppunten of netwerken van waaruit de navragen worden gemaakt. Wanneer een zeker aantal navragen is gemaakt, of 20 wanneer de intensiteit een zekere waarde heeft bereikt, vanaf een en hetzelfde knooppunt/netwerk, wordt een kopie van geschikte delen van het profiel automatisch gekopieerd naar de database die het dichtst bij het navragende knooppunt/netwerk ligt. Dit wordt dan een semi-permanente database met betrekking tot de gekopieerde dienstenprofielinformatie. Het totale profiel hoeft niet en dient niet te worden gekopieerd, maar alleen primaire verderleidingsinformatie en eventueel andere relevante statusinformatie.

25 Alle navragen worden eerst aan de lokale database gezonden, alvorens contact wordt gemaakt met de thuisdatabase van de gewenste abonnee. Indien een kopie van het dienstenprofiel van de gewenste abonnee in deze lokale database opgeslagen wordt aangetroffen, hoeft geen contact met de thuisdatabase te worden gemaakt. Dit voorkomt onnodige signalering en de verbindingstijd voor de oproep kan worden bekort.

30 Wanneer de status van een abonnee wordt veranderd, bijvoorbeeld door middel van een nieuwe registratie, wordt de thuisdatabase bijgewerkt. De database of -bases die de semipermanente dienstenprofielinformatie bevatten, moeten eveneens worden bijgewerkt, hetgeen door de thuisdatabase of de stuureenheid ervan wordt uitgevoerd. Om te vermijden dat deze signalering te uitgebreid wordt, moeten de drempelwaarde voor het aantal navragen of de navraagintensiteit op het juiste niveau worden ingesteld.

35 Alternatief kan het maximale aantal semipermanent opgeslagen diensteninformatiebestanddelen worden beperkt.

Door het eveneens introduceren van hiërarchische databasestructuren, hetgeen impliceert dat de kopie van de dienstenprofielinformatie in de laagste database wordt opgeslagen, waarnaar hogere databases wijzers bevatten, wordt een zich geleidelijk verbredend lokaliseringsbereik of stuurbereik verkregen. Hierdoor 40 brengen geringere verplaatsingen van abonnees niet met zich mee dat het dienstenprofiel in de thuisdatabase of de semipermanente databases moet worden bijgewerkt. Voor de betrekkelijk stationaire abonnees impliceert deze toevoeging geen enkele verandering; het merendeel van de verderleidings-navragen treedt lokaal op en de abonnee is gelokaliseerd binnen het lokaliseringsbereik van de thuisdatabase. Voor abonnees die het grotere aandeel van hun verkeer vanaf een zekere zone uitvoeren, zal de 45 lokale database van deze zone in de praktijk als thuisdatabase werken. Een voorbeeld wordt gevormd door abonnees die permanent of tijdelijk naar een andere hoek van het land of naar een ander land verhuizen.

Het systeem is in een zekere mate zelfregulerend en past zichzelf dynamisch aan het verkeersprofiel van elke abonnee aan.

In het volgende voorbeeld wordt de onderhavige uitvinding beschreven in een architectuur die is 50 gebaseerd op een intelligent netwerk (IN) met INAP-protocol (intelligent netwerktoepassingsdeel). Natuurlijk kan de uitvinding evengoed met andere protocollen, bijvoorbeeld MAP (mobiel toepassingsdeel) of X.500 worden toegepast.

Persoonlijke communicatiesystemen (PCS) bieden persoonlijke mobiliteit en geavanceerde klant-behandeling. Ten gevolge van de mobiliteit van de gebruiker kunnen vijf logisch verschillende netwerkdelen 55 worden geïdentificeerd; het oproepende netwerkdeel (O) {originating network part), het opgeroepen netwerkdeel (T) (terminating network part), het tussennetwerkdeel (intermediate network part), het oproepende thuisnetwerkdeel (OH) (originating home network part) en het opgeroepen thuisnetwerkdeel 3 193602 (TH) (terminating home network part) (zie figuur 1). Deze netwerkdelen bevatten functies voor diensten- en netwerksturing en voor beheer. In een PCS-oproep kent elk deel een thuiseenheid, een PCS-abonnee-operator. Deze beheert zijn abonnees en stuurt en biedt ze de PCS-diensten. Het netwerk, waarin de verbinding wordt ingeleid en het netwerk, waarin de verbinding wordt afgesloten worden door verschillende 5 netwerkoperatoren gestuurd. Een of meer tussennetwerken kunnen de oproepende en antwoordende netwerken samenschakelen.

Het systeem biedt persoonlijke mobiliteit, dat wil zeggen dat de gebruiker oproepen kan ontvangen en inleiden en persoonlijk kan worden gedebiteerd op welk toegangspunt dan ook in welk netwerk dan ook dat een overeenstemming met de abonnee-operator van de PCS-gebruiker heeft. De gebruiker heeft eveneens 10 toegang tot al zijn PCS-diensten die door het netwerk en het eindstation worden ondersteund. Deze persoonlijke mobiliteit vereist dat alle verschillende domeinen, netwerken en ’’thuiseenheden” die in de oproep zijn opgenomen automatisch lokaliseringsbesturing hebben. Dit impliceert dat ze een oproepende PCS-gebruiker kunnen identificeren, hem diensten kunnen aanbieden en hem kunnen debiteren en oproepen naar een opgeroepen PCS-gebruiker kunnen lokaliseren en verder leiden.

15 De lokaliseringsbesturing wordt door de IN-functies in de verschillende domeinen in samenwerking gestuurd. Alle informatie omtrent een bepaalde gebruiker wordt in een dienstenprofiel opgeslagen. Het hoofddienstenprofiel is in een database bij de abonnee-operator van de PCS-gebruiker opgeslagen, dat wil zeggen in het thuisnetwerk. Relevante informatie in het dienstenprofiel wordt eveneens naar de lokale databases in de bezochte, oproepende of antwoordende netwerken gekopieerd. Dit wordt gedaan om een 20 optimaal netwerksysteemelementengebruik te verkrijgen, dat wil zeggen efficiënte signalering en oproep-verderleiding.

In figuur 1 is de verdeelde functie-architectuur in overeenstemming met de onderhavige uitvinding getoond. Vanuit het gezichtspunt van mobiliteit zijn de belangrijkste eenheden: dienstenstuurfuncties SCFOH/TH, SCF0/r, die de diensten en de gebruikers sturen, die de diensten en 25 netwerken, die de diensten ondersteunen, gebruiken; dienstengegevensfuncties SDFowrH, SDFOAr die gegevens opslaan, die verband houden met diensten, gebruikers en netwerken, voor tijdsgetrouwe toegang tot bijbehorende SCFs, wanneer een door het PCS verschafte dienst wordt uitgevoerd. SDFOH/TH zijn de eenheden waar de gebruikergegevens permanent zijn opgeslagen, met andere woorden het hoofddienstenprofiel, terwijl SDF0/T tijdelijk de dienstenprofielen voor 30 gebruikers opslaat, die in het bezochte gebied voor deze SDF zijn geregistreerd. De dienstenprofielen kunnen eveneens semipermanent in hetzij SDFOHyTH, hetzij SDF0/T worden opgeslagen; dienstenbeheerfuncties SMFOH/TH, SMF0/T die de diensten, gebruikers en respectieve netwerken beheren.

Het belangrijkste aspect van de uitvinding is de techniek voor het opslaan van dienstenprofielen in verdeelde database-architecturen. Dit veronderstelt dat een hoofddienstenprofiel altijd in de thuisdatabase 35 SDF van een gebruiker is opgeslagen. De techniek voor het verdelen van informatie vanuit het dienstenprofiel is dat het dienstenprofiel wordt gekopieerd naar de dichtsbijzijnde dienstendatabase SDF in het bezochte netwerkdeel bij registratie en dat het dienstenprofiel dynamisch naar een semipermanente database SDF bij de oorsprong van dienstenprofielnavragen met hoge intensiteit wordt gekopieerd.

Het eerste deel van de techniek wordt in de meeste cellulaire netwerken van vandaag de dag, bijvoor-40 beeld GSM, gebruikt. Abonnee-informatie wordt permanent in HLR’s en tijdelijk in het VLR van het bezochte netwerkdeel opgeslagen. Dit is een eenvoudige techniek die een compromis tussen signalering voor bijwerking van databases en signalering met betrekking tot verbinding van oproepen met zich meebrengt.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op het tweede deel van de techniek, namelijk ontwikkeling van de HLR/VLR-techniek. Het dienstenprofiel van een PCS-gebruiker wordt bij registratie naar de bezochte 45 database SDF gekopieerd. Een oproep naar deze gebruiker brengt een navraag voor de thuisdatabase SDFth van de antwoordende gebruiker met zich mee en verderleidingsinformatie en de oproep worden verder geleid naar het bezochte antwoordende netwerkdeel. Een hoge intensiteit van navragen naar een gebruiker vanaf een speciaal oproepend netwerkdeel resulteert echter in het feit dat het dienstenprofiel van deze gebruiker naar de database SDF0 van de betreffende oproeper wordt gekopieerd. Als een resultaat 50 zullen daaropvolgende oproepen geen enkele navraag naar SDF-,-η veroorzaken, maar slechts een lokale navraag omtrent dienstenprofielinformatie in SDF0. Deze database SDF0 wordt dan een semipermanente SDF met betrekking tot de gekopieerde dienstenprofielinformatie, hetgeen voorziet in een dynamische compromis tussen signalering voor bijwerking van databases en signalering met betrekking tot verbinding van oproepen, teneinde de signalering en verderleiding van het netwerk te optimaliseren. Een nadeel van 55 deze techniek zou kunnen zijn dat alle bijwerking van het dienstenprofiel in de thuisdatabase SDF bijwerking van alle semipermanente databases SDF zou vereisen, hetgeen de signalering tussen databases doet toenemen. Om dit probleem op te heffen, specificeert de onderhavige uitvinding dat het aantal toegestane

Claims (6)

193602 4 semipermanente databases SDF is gemaximaliseerd en/of de drempelwaarde wordt versteld, teneinde semipermanente databases te vormen. In de onderstaande tekst wordt het effect van de geselecteerde verdelingstechniek op de wisselwerking tussen de databases met betrekking tot figuren 2 en 3, die verband houden met registratie van respectieve 5 binnenkomende oproepen, beschreven. Er wordt aangenomen, dat de verschillende stuureenheden SCF alle externe netwerksignalering sturen, dat wil zeggen alle communicatie tussen thuisnetwerken en tweede netwerken wordt behandeld door SCF-SCF-signalering die in de figuren is beschreven. Een andere mogelijkheid is dat SCF-SCF-signalering eveneens mogelijk is tussen verschillende netwerkdelen en tenslotte directe SDF-SDF-signalering. Informatiestroom die niet direct de wisselwerking tussen de 10 databases voor bijwerken van dienstenprofielen en kopiëren beïnvloeden, bijvoorbeeld retoursignalering, identificatie en authorisatiesturing enzovoorts, wordt in dit voorbeeld niet beschreven. Figuur 2 beschrijft aldus de wisselwerking tussen de functie-eenheden bij registratie. Bij detectie van een registratieverzoek vanaf een PCS-gebruiker via SRF0 1-2, controleert SCF0 of het dienstenprofiel in de lokale database SDF0 3 is opgeslagen. Indien deze SDF niet het verzochte dienstenprofiel 4 heeft, vraagt 15 SCF0 SCFoh 5. Deze navraag doet SCFOH het dienstenprofiel uit de database SDFOH 6 ophalen en het antwoord 7 wordt terug naar SCF0 8 gezonden, die SDF0 9 bijwerkt. Het verzoek wordt aan de gebruiker 10-11 bevestigd. Indien semipermanente databases SDF actief zijn, worden deze door SCFOH 12 bijgewerkt. Figuur 3 laat de wisselwerking tussen functie-elementen en databases bij binnenkomende oproepen zien. 20 Bij detectie van een verbindingsverzoek aan een PCS-gebruiker, verzoekt de oproepende stuureenheid SCF0 informatie vanaf de oproepende database SDF0 1. Indien deze SDF een semipermanente SDF voor de opgeroepen gebruiker is, antwoordt deze met de gevraagde informatie 2. Indien dit niet het geval is, dat wil zeggen dat het antwoord 2 negatief is, zendt de stuureenheid SDF0 de navraag naar de stuureenheid in het thuisnetwerkdeel van de oproepende partij SCF™ 3. Deze navraag doet SCF·™ informatie vanuit de 25 database in het thuisnetwerkdeel SDFTH 4 ophalen, die antwoordt 5, en dit antwoord wordt teruggezonden aan SCF0 6. De oproep wordt verbonden op basis van deze informatie. Indien de dienstenprofielnavragen vanaf deze SCF0 een hoge intensiteit hebben, wordt SDF0 een semi-permanente database SDF 7. In de beschreven netwerkarchitecturen doet de dienstenprofielverdeling in overeenstemming met de onderhavige uitvinding aldus de prestaties van het systeem toenemen, lange signaalwegen reduceren en 30 aldus resulteren in kortere verbindingstijden.

1. Mobiel communicatiestelsel dat vanuit het gezichtspunt van een oproepende gebruiker is samengesteld uit logisch verschillende netwerkdelen, namelijk een oproepend netwerkdeel, een opgeroepen netwerkdeel, een oproepend thuisnetwerkdeel, een opgeroepen thuisnetwerkdeel en eventuele tussennetwerkdelen, waarbij alle netwerkdelen zijn voorzien van functies voor diensten- en netwerksturing inclusief eenheden voor sturing van de diensten en database-eenheden voor het opslaan van gegevens, welke gegevens ten 40 minste dienstenprofielen van de gebruiker bevatten, en waarbij navragen die verband houden met een antwoordende gebruiker door de database-eenheid in het thuisnetwerkdeel van de antwoordende gebruiker worden geregistreerd, teneinde de geografische positie van de netwerkknooppunten of netwerken, waarvan de navragen afkomstig zijn, te detecteren, met het kenmerk, dat informatie uit het dienstenprofiel van de respectieve antwoordende abonnee wordt gekopieerd en wordt gezonden aan de database-eenheid (SDF0) 45 die zich het dichtst bij het navragende knooppunt of netwerk bevindt, wanneer de navraagintensiteit een zekere waarde vanaf een en hetzelfde knooppunt of netwerk heeft bereikt, waarbij deze database-eenheid semipermanent de dienstenprofielinformatie in kwestie opslaat.

2. Stelsel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat verderleidingsinformatie en statusinformatie in de gekopieerde en gezonden informatie uit het dienstenprofiel is opgenomen.

3. Stelsels volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat alle navragen eerst aan de lokale database-eenheid (SDF0) van de oproepende gebruiker worden gezonden, en dat geen contact met de thuisdatabase-eenheid (SDFTH) van de antwoordende gebruiker wordt gemaakt, indien de dienstenprofielinformatie van de antwoordende gebruiker in de database-eenheid (SDF0) van de oproepende gebruiker is opgeslagen.

4. Stelsel volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de thuisdatabase-eenheid van een gebruiker met een verandering in status wordt bijgewerkt, waardoor de daarbij behorende dienstenstuureenheid verzekert dat database-eenheden met semipermanente dienstenprofielinformatie eveneens worden bijgewerkt. 5 193602

5. Stelsel volgens een van de voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat de navraagdichtheid wordt gemeten als het aantal navragen en dienstenprofielinformatie semipermanent wordt opgeslagen, wanneer het aantal navragen een van tevoren bepaalde waarde bereikt.

6. Stelsel volgens een van de voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat het aantal semipermanente 5 dienstenprofielen op een bepaalde waarde is gemaximaliseerd. Hierbij 2 bladen tekening