NO306370B1 - FremgangsmÕte for ekspedisjon av innkommende anrop til en mobil radio i et celledelt mobilradionett - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte for ekspedisjon av et anrop til en mobilradio i et celledelt mobilradionett som omfatter et hjemmelokaliseringsregister for permanent lagring av lokaliserings- og abonnentdata som angår mobilradioer registrert i nettet, idet det geografiske dekningsarealet til nettet er inndelt i mindre tjenesteområder som hvert omfatter et besøks- eller visitt-lokaliseringsregister for midlertidig lagring av abonnentdata som angår mobilradioer som i øyeblikket befinner seg innenfor nevnte tjenesteområde, og et svitsjesenter tilordnet besøks- eller visitt-lokaliseringsregisteret, idet det geografiske dekningsarealet til hvert tjenesteområde er ytterligere inndelt i lokaliseringsområder som hvert er ytterligere inndelt i radioceller som hver omfatter i det minste en fast radiostasjon som er i stand til å etablere en radioforbindelse med de aktive mobilradioene som i øyeblikket befinner seg i radiocellen. Et av svitsjesentrene eller et svitsjesenter til et annet telekommunikasjonssystem som kommuniserer med nettet, mottar abonnentnummeret til mobilradioen og anmoder hjemmelokaliseringsregisteret om å tilveiebringe anropsrutingsinformasjon, og hjemmelokaliseringsregisteret anmoder om rutingsinformasjon fra besøks- eller visitt-lokaliseringsregisteret innenfor lokaliseringsområdet hvor mobilradioen i øyeblikket befinner seg, og videresender den mottatte rutingsinformasjonen til svitsjesenteret som anmodet om denne for å rute anropet til svitsjesenteret til det aktuelle tjenesteområdet og ytterligere til den ønskede mobilradioen, som blir søkt av en personsøke-prosedyre initiert av svitsjesenteret innenfor dets lokaliseringsområde.

I de forskjellige celledelte radio eller mobilradio-systemer som for tiden er i bruk eller er under utvikling, er det geografiske dekningsarealet til systemet inndelt i mindre separate radioområder eller celler på en slik måte at når mobilradioen befinner seg i en celle, kommuniserer den med et fast nett via en fast radiostasjon som befinner seg i cellen. Mobilradioer som tilhører systemet kan fritt forflyttes fra en celle til en annen innenfor arealet til systemet. Ett eksempel på slike systemer er det digitale mobilradiosystemet GSM (Groupe Special Mobile). Når en abonnent i det samme systemet eller i et eksternt system ønsker å anrope en mobilradio eller en mobilabonnent MS i denne typen cellulært system, må det faste nettet kjenne den virkelige lokalisering av mobilradioen MS for å kunne være i stand til å rute anropet til det riktige mobilservice-svitsjesenteret MSC. I for eksempel GSM-systemet inneholder nummeret som er valgt av anropende abonnent ingen informasjon om den virkelige lokalisering av den anropte MS. For å sette opp forbindelsen er det derfor nødvendig å bestemme lokaliseringen av MS ved at det anvendes en rutingsadresse, d.v.s. mobilradioens "vandre" nummer. I GSM-systemet kan denne informasjonen bare tilveiebringes av hjemmelokaliseringsregisteret HLR, som er en database hvor abonnentdata, slik som lokaliseringsdata, er permanent lagret. For å være i stand til å rute anropet til MSC innenfor området hvor MS i øyeblikket befinner seg, er det derfor nødvendig å sende en anmodning til HLR.

I GSM systemet består hvert lokaliseringsområde av flere radioceller som omfatter et besøks- eller visittlokaliserings-register VLR, som er en database hvor abonnentdata lagres mens abonnenten besøker området til VLR. VLR gir HLR den nødvendige informasjon for å rute anrop til MS og tar del i for eksempel svitsjingen av anrop i MSC.

Det er to alternative måter å gi rutingsinformasjonen på, d.v.s. et vandrenummer. Først kan vandrenummeret gis når VLRoppdaterer lokaliseringen av abonnenten, og vandrenummeret blir lagret i HLR. I dette tilfellet returnerer HLR det lagrede vandrenummeret uten ytterligere prosedyrer når den mottar en anmodning om rutingsinformasjon.

For det andre kan HLR anmode VLR innenfor området hvor MS for tiden befinner seg for å tilveiebringe et vandrenummer som eksklusivt blir tilordnet dette anropet når anmodningen kommer fra en port MSC eller en av MSCene. HLR videresender vandrenummeret som er tilveiebrakt av VLR til den anmodende MSC, og så ruter MSC anropet til den rette MSC på basis av vandrenummeret. Etter at anropet er rutet til MSC, initierer MSC en mobilradiopersonsøker-prosedyre innenfor dens lokaliseringsområde for å finne cellen og den faste radiostasjonen innenfor området hvor MS befinner seg. Etter at MS er funnet etablerer MSC en radioforbindelse med MS via denne faste radiostasjonen

og ekspederer anropet.

Formålet med oppfinnelsen er å øke hastigheten i ekspedisjonsprosedyren i denne typen celledelt mobilradiosystem.

Dette oppnås med en fremgangsmåte i henhold til oppfinnelsen, som kjennetegnes ved at når besøks- eller visitt-lokaliseringsregisteret mottar rutingsinformasjonsanmodningen fra hjemmelokaliseringsregisteret, initierer svitsjesenteret som er tilknyttet besøks- eller visitt-lokaliseringsregisteret umiddelbart søkingen etter mobilradioen innenfor lokaliseringsområdet .

Som allerede nevnt ovenfor, anmoder HLR den aktuelle VLR om å tilveiebringe et vandrenummer i systemer hvor vandrenummeret er tilordnet separat for hvert anrop. I oppfinnelsen blir dette benyttet på en slik måte at MSC som er tilordnet VLR initierer personsøkingen av mobilradioen innenfor dens område, og utfører autentisering, koding, og andre nødvendige prosedyrer umiddelbart etter mottaket av anmodningen istedet for å utføre dette bare etter at anropet virkelig har blitt rutet til den MSC det gjelder. Dette øker hastigheten i ekspedisjonsprosedyren for det innkommende anropet, hvilket vil si at ventetiden for den anropende abonnent minskes. Oppfinnelsen er spesielt fordelaktig i tilfeller hvor MSC og VLR er integrert, hvorved grensesnittet mellom dem kan realiseres på enkel måte, som er forskjellig fra det som er spesifisert i GSM-rekommandasjonene, uten at det oppstår kompatibilitetsproblemer eller andre vanskeligheter på systemnivået.

I en utførelse av oppfinnelsen sender VLR et vandrenummer til HLR umiddelbart etter mottak av en anmodning dersom dataene inneholdt i VLR indikerer at mobilradioen det gjelder er aktiv. I en annen utførelse av oppfinnelsen sender VLR et vandrenummer til HLR bare etter vellykket fullføring av mobil-radiopersonsøkerprosedyren. Dersom personsøkerprosedyren er mislykket, informerer VLR HLR om dette, og anropet blir utløst. Denne prosedyren unngår unødvendig tilordning av talekanaler i nettet.

Oppfinnelsen er kjennetegnet ved de i patentkravene angitte trekk.

Oppfinnelsen skal nå beskrives mer detaljert med hjelp av illustrerende utførelser med henvisning til de medfølgende tegninger i hvilke: Fig. 1 illustrerer skjematisk et celledelt mobilradiosystem hvor fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen kan anvendes; Fig. 2 er et signaleringsdiagram som illustrerer en kjent anropsekspedisj ons-prosedyre; Fig. 3 er et signaleringsdiagram som illustrerer en ekspedisjonsprosedyre for et innkommende anrop i samsvar med oppfinnelsen; og Fig. 4 er et signaleringsdiagram som illustrerer en annen ekspedisjonsprosedyre for et innkommende anrop i samsvar med oppfinnelsen.

I det følgende skal fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen forklares i sammenheng med det digitale GSM-mobilradio-systemet, som i virkeligheten er primærområdet for anvendelse av oppfinnelsen. Fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen kan imidlertid også anvendes i andre tilsvarende mobile radiosystemer eller i modifikasjoner av GSM-systemet. Den grunnleggende strukturen og de grunnleggende operasjoner til GSM-mobilradiosystemet er vel kjent for fagkyndige på området og relativt nøyaktig angitt i GSM-spesifikasjonene. I teksten nedenfor vil noen av de grunnleggende konsepter og elementer i GSM-systemet bli definert under henvisning til figur 1 i den grad de er signifikante for forståelsen av oppfinnelsen. Et areal eller område hvor GSM-mobilradio-tjenester er tilgjengelige blir kalt et GSM-nett (GSM-tjenesteområde) som kan dekke flere lang. GSM-nettet kan være inndelt i nasjonale GSM-nett (PLMN-tjenesteområde), hvilket betyr området for en operatør som leverer GSM-tjenester. Det kan også være flere GSM-nett i ett land og deres deknings-arealer kan overlappe hverandre geografisk. I det følgende refererer mobilradiosystemet seg hovedsakelig til et "nasjo-nalt"mobilradionett som kan kommunisere med andre nasjonale mobilradionett eller andre telekommunikasjonsnett, slik som det offentlige telefonnett PLMN.

Det nasjonale GSM-nett kan omfatte en eller flere MSC-tjenesteområder, d.v.s. ett eller flere områder hvor en enkelt MSC gir tjenester. MSC-tjenesteområdet kan videre være inndelt i ett eller flere lokaliseringsområder dekket av en eller flere radioceller. Uttrykket celle refererer seg til det minste geografiske området til systemet som omfatter en eller flere faste radiostasjoner eller basestasjoner og som anvendes for bestemte trafikk-kanaler.

Det nasjonale GSM-nettet inneholder vanligvis et hjemmelokaliseringsregister HLR, som er en database hvor mobilradiodata, slik som lokaliseringsdata, er lagret permanent. Systemet omfatter videre ett eller flere besøkslokaliserings-registere VLR for hvert MSC-tjenesteområde. VLR er en database i hvilken mobilradiodata blir lagret når mobilradioen visiterer eller besøker området til VLR. VLR lagrer informasjon om lokaliseringen av mobilradioen MS med nøyaktigheten et lokaliseringsområde. HLR lagrer i sin tur informasjon om den VLR-mobilradioen MS visiterer og gir rutingsinformasjon til mobilradionettet for anrop som termineres i mobilradioen MS: HLR frembringer i sin tur den nødvendige rutingsinformasjon fra VLR. HLR og VLR har bare en signaleringsforbindelse med de andre komponentene i mobilradionettet.

Fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen er primært tiltenkt å anvendes i et system som vist på figur 1, hvor hvert MSC-tjenesteområde har sitt eget besøks- eller visitt-lokaliseringsregister VLR som er integrert med MSC til det bestemte MSC-tjenesteområdet. Figur 1 viser to tjenesteområder hvor i det ene ett mobiltjeneste-svitsjesenter MSC1 og et besøks- og visitt-lokaliseringsregister VLR1 danner en integrert enhet ved VMSC1 og hvor det i det andre området dannes en integrert enhet VMSC2 av et mobiltjenestesvitsje-senter MSC2 og et besøks- og visitt-lokaliseringsregister VLR2. Under de to tjenesteområdene som dekkes av de integrerte enhetene VMS1 og VMS2, er det ett eller flere lokaliseringsområder hvor trafikken innenfor hvert lokaliseringsområde blir styrt av en basestasjonstyreinnretning BSC som styrer flere faste radiostasjoner eller basetranssciver-stasjoner BTS. Hver radiocelle som er nevnt ovenfor inneholder en basestasjon BTS, og en basestasjonstyreinnretning BTS betjener flere celler. En mobilradio MS som befinner seg i en celle etablerer en toveis radioforbindelse med BTS til denne bestemte cellen. Det er både en signaleringsforbindelse og talekanaler mellom basestasjonstyreinnretningen BSC og MSC.

På figur 1 styrer VMSC1 en basestasjon-styreinnretningBSC1, som i sin tur styrer basestasjoner BTS1 og BTS2. Innenfor det andre tjenesteområdet styrer VMSC2 et lokaliseringsområde som omfatter en basestasjons-styreinnretning BSC2 og basestasjoner BTS3 og BTS4.

Generelt kommuniserer GSM nettet med andre nett, slik som et offentlig telefonnett (PSTN), andre mobilradionett (PSPDN) eller et ISDN nett, gjennom et bestemt mobiltjeneste-svitsjesenter kalt en port MSC (GMSC). En eller noen (alle) av MSCene til nettet kan tjene som en port MSC. Det er mulig å etablere en talekanalforbindelse fra porten MSC til en hvilken som helst annen MSC i nettet. Porten MSC har videre en signalerings-forbindelse med hjemmelokaliseringsregisteretHLR. HLR har i sin tur en signaleringsforbindelse med besøks eller visitt -lokaliseringsregisterne VLR. Alternativt kan svitsjesenteret til et annet telekommunikasjonssystem, slik som et ISDN senter, tjene som porten MSC.

Figur 2 viser et signaleringsdiagram hvor ekspedisjonen av et innkommende anrop blir utført i samsvar med GSM rekommandasjonen. MSC, som i dette spesielle tilfellet er porten MSC, mottar et internasjonalt telefonnummer fra enmobilradio MS, internasjonalt ISDN nummer (fra et annet nett), og videresender dette til hjemmelokaliseringsregisteret til mobilradionettet for å anmode dette om å tilveiebringe rutingsinformasjon. Alternativt kan HLR motta rutings-inf ormas j onsanmodningen fra senteret til et annet telekommunikasjonssystem, slik som et ISDN senter. HLR sjekker i sin datafil besøkslokaliseringsregisteret VLR innenfor området hvor mobilradioen MS har dette bestemte ISDN nummeret i øyeblikket befinner seg og anmoder dette besøks-lokaliseringsregisteret om å tilveiebringe et vandrenummer idet det sendes en internasjonal mobilstasjon-identifikatorIMSI som anvendes innenfor mobilradionettet. På figur 2 tilordner VMSC (integrert VLR og MSC) et vandrenummer MSRN for mobilradioen for dette anropet og sender dette til HLR. HLR videresender vandrenummeret MSRN som en rutingsinformasjon til porten MSC (eller et annet svitsjesenter som har anmodet om dette), og porten MSC ruter det innkommende anropet på basis av denne rutingsinformasjonen til MSC til den bestemte VMSC. MSC initierer personsøkingen eller søkingen etter mobilradioen innenfor dette lokaliseringsområdet til dens MSC tjenesteområdet i hvilket mobilradioen antas å befinne seg ved at IMSI identifikatoren til mobilradioen utsendes. Ved mottak av personsøkesignalet bekrefter mobilradioen mottaket. Autentiseringen, kodingen, og andre mulige prosedyrer tilknyttet B abonnenten blir så utført i samsvar med GSM spesifikasjonen, og anropet blir ekspedert mellom A abonnenten og mobilradioen

MS.

Figur 3 viser et signaleringsdiagram hvor anropsekspedisjonen finner sted i samsvar med den foretrukne utførelse av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen. På figur 3, vil tilsvarende som på figur 2, ved mottak av telefonnummeret til mobilradioen porten MSC anmode HLR om å tilveiebringe rutingsinformasjon ved å sende ISDN nummeret til mobilradioen til denne, og som et resultat anmoder HLR i sin tur VMSC innenfor området hvor mobilradioen MS i øyeblikket befinner seg, om å tilveiebringe et vandrenummer ved å sende IMSI identifikatoren til denne. VLR i VMSC tilordner mobilradioen MS et vandrenummer MSRN for dette anropet og sender dette til HLR, som videresender det til GMSC. GMSC startet å rute anropet til MSC til den riktige VMSC på basis av denne rutingsinformasjon.

Til forskjell fra figur 2 reagerer VLR i VMSC som er vist på figur 3 på en vandrenummeranmodning mottatt fra HLR ved å bringe MSC i den samme VMSC til umiddelbart å starte søkingen etter mobilradioen innenfor dens område, og etter å ha funnet mobilradioen, å starte den ovenfornevnte autentisering, koding og andre nødvendige prosedyrer. På denne måten dannes en forbindelse som er nødvendig for anropet mellom VMSC og mobilradioen MS, mens porten MSC ruter anropet til VMSC, hvorved en taleforbindelse mellom abonnent A og mobilradioen som representerer abonnent B, kan ekspederes umiddelbart etter etableringen av forbindelsen mellom GMSC og VMSC. Dette forkorter i vesentlig grad tiden abonnent A må vente for ekspedisjon av anropet.

Som forklart ovenfor, sender VLR i VMSC vist på figur 3, vandrenummeret til HLR umiddelbart etter mottak av anmodningen i den grad mobilradioen det gjelder er aktiv i samsvar med informasjonen inneholdt i VLR (mobilradioen er skrudd på).

Figur 4 viser et signaleringsdiagram som illustrerer en alternativ utførelse av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen. Tilsvarende som på figur 3, reagerer VMSC i fremgangsmåten vist på figur 4 på vandrenummer-anmodningen mottatt fra HLR ved umiddelbart å starte søkingen etter mobilradioen, autentiseringen, kodingen, etc.). Signaleringen vist på figur 4 avviker imidlertid fra figur 3 ved at VMSC ikke sender vandrenummeret til HLR før etter søkeprosedyren er avsluttet med vellykket resultat, hvilket vil si at mobilradioen har sendt en bekreftelse. Signaleringen og anropsekspedisjonen fortsetter så som vist på figur 3. Dersom personsøke eller søkeprosedyren er mislykket og mobilradioen ikke blir funnet, informerer VMSC HLR om dette, og sender ikke et vandrenummer hvilket resulterer i utløsningen eller avslutningen av anropet. Dette er fordelaktig ved at anropet ikke unødvendig blir rutet opp til VMSC, og således unngås unødvendig tilordning av de interne forbindelsene i nettet. VMSC kan informereHLR om den mislykte søkeprosedyren ved hjelp av signalet som i GSM spesifikasjonene tilordnet til videresen-ding av informasjon når mobilradioen MS ikke er aktiv.

Siden oppfinnelsen bare påvirker realiseringen av VMSC, d.v.s. de integrerte VLR og MSC, kan all signalering som finner sted i nettet utføres fullt i samsvar med GSM spesifikasjonene og ytterligere detalj forklaringer er unødvendige her. Når det gjelder den interne oppbygning av VMSC, er arrangementene som er nødvendig for å realisere oppfinnelsen åpenbare for fagkyndige på området på basis av beskrivelsen ovenfor, og disse kan variere i avhengighet av teknologien som anvendes i hvert spesielle tilfelle.

Selv om fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen er beskrevet ovenfor i forbindelse med GSM-mobilradiosystemet, må det forstås at den også kan anvendes i andre mobilradio-systemer av samme typer, eller i modifikasjonene av GSM-systemet. Figurene og beskrivelsen som er relatert til disse er også utelukkende tiltenkt å illustrere den foreliggende oppfinnelse. Når det gjelder detaljene kan fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen variere innenfor rammen av de etterfølgende patentkrav.

Claims (7)

1. Fremgangsmåte for ekspedisjon av et innkommende anrop til en mobilradio i et celledelt mobilradionett omfattende et hjemmelokaliseringsregister (HLR) for permanent lagring av lokaliserings og abonnentdata angående mobilradioer (MS) registrert i nettet, og hvor det geografiske dekningsarealet til nettet er inndelt i mindre tjenesteområder som hvert omfatter et besøks- eller visitt-lokaliseringsregister (VLR1, VLR2) for midlertidig lagring av abonnentdata angående mobilradioer (MS) som i øyeblikket befinner seg innenfor nevnte tjenesteområder, og et svitsjesenter (MSC1, MSC2) tilknyttet besøks- eller visitt-lokaliseringsregisteret, idet det geografiske dekningsarealet til hvert tjenesteområde er ytterligere inndelt i lokaliseringsområder som hvert er ytterligere inndelt i radioceller som hver omfatter i det minste en fast radiostasjon (BTS1-4) som er i stand til å etablere en radioforbindelse med de aktive mobilradioene (MS) som i øyeblikket befinner seg i radiocellen, i hvilken fremgangsmåte ett av svitsjesentrene (MSC1, MSC2, GMSC) eller et svitsjesenter til et annet telekommunikasjons-system som kommuniserer med nettet, mottar abonnentnummeret til mobilradioen og anmoder hjemmelokaliseringsregisteret (HLR) om å tilveiebringe anropsrutingsinformasjon, og hjemmelokaliseringsregisteret (HLR) anmoder om rutingsinformasjon fra besøks- eller visittlokaliseringsregisteret (VLR1, VLR2) innenfor lokaliseringsområdet hvor mobilradioen (MS) i øyeblikket befinner seg, og videresender den mottatte rutingsinformasjonen til svitsjesenteret som anmodet om denne for å rute anropet til svitsjesenteret (MSC1, MSC2) til det aktuelle tjenesteområdet og ytterligere til den ønskede mobilradioen (MS), som blir søkt av en personsøke-prosedyre initiert av svitsjesenteret innenfor dets lokaliseringsområde,karakterisert vedat når besøks- eller visitt-lokaliseringsregisteret (VLR1, VLR2) mottar rutings-inf ormas jonsanmodningen fra hjemmelokaliseringsregisteret (HLR), initierer svitsjesenteret (MSC1, MSC2) tilknyttet besøks- eller visitt-lokaliseringsregisteret umiddelbart søkingen etter mobilradioen (MS) innenfor lokaliserings området.

2. Fremgangsmåte i henhold til krav 1,karakterisert vedat besøks- eller visitt-lokaliseringsregisteret (VLR1, VLR2) sender rutings-inf ormas j onen til hjemmelokaliseringsregisteret (HLR) umiddelbart etter å ha mottatt anmodningen dersom mobilradioen er aktiv i samsvar med informasjonen lagret i besøks- eller visitt-lokaliseringsregisteret.

3. Fremgangsmåte i henhold til krav 1,karakterisert vedat besøks- eller visitt-lokaliseringsregisteret (VLR1, VLR2) sender rutings-inf ormas j onen til hjemme-lokaliseringsregisteret (HLR) når mobilradioens personsøkerprosedyre initiert av anmodningen fra hjemme-lokaliseringsregisteret er fullført med vellykket resultat.

4. Fremgangsmåte i henhold til et hvilket som helst av de forutgående krav, karakterisert vedat etableringen av en radioforbindelse som er nødvendig for anropet mellom mobilradioen (MS) og den faste radiostasjonen (BTS1-4) i cellen hvor mobilradioen befinner seg, blir initiert før anropet blir rutet fra det anmodende svitsjesenteret (MSC1, MSC2, GMSC) til et svitsjesenter (MSC1, MSC2) i det aktuelle lokaliseringsområdet .

5. Fremgangsmåte i henhold til et hvilket som helst av de forutgående krav, karakterisert vedat ved anmodning om rutingsinformasjon fra hjemme-lokaliseringsregisteret, sender svitsjesenteret telefonnummeret til mobilradioen til hjemme-lokaliseringsregisteret .

6. Fremgangsmåte i henhold til et hvilket som helst av de forutgående krav, karakterisert vedat ved anmodning om rutingsinformasjon fra besøks-eller visitt-lokaliserings registeret, sender hjemme-lokaliseringsregisteret et mobil-radioidentifikasjonsnummer som brukes i nettet til besøks-eller visitt-lokaliseringsregisteret.

7. Fremgangsmåte i henhold til et hvilket som helst av de forutgående krav, karakterisert ved- at rutingsinformasjonen som tilveiebringes av besøks- eller visitt-lokaliseringsregisteret er et vandrenummer.