NO325953B1 - Kommunikasjonssystem - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører et kommunikasjonssystem omfattende to mobile kommunikasjonsnettverk som er tilpasset for overføring av en oppringning fra et første mobil-kommunikasjonsnettverk til et andre mobilt kommunikasjonsnettverk, omfattende mobile brukere med mobilstasjoner (MS), så som nærmere beskrevet i ingressen av krav 1.

Funksjonen i mobilkommunikasjonen er spredning, som muliggjør brukere å bruke deres telefoner i nettverk annet enn deres eget. Når en bruker slår på hans mobiltelefon (MS) begynner den å søke etter den sterkeste frekvensen den finner, og låser seg på den og begynner å lese sendein-formasjon. Det er imidlertid avhengig av at nettverket og telefonen anvender den samme teknologien (f. eks. en GSM-telefon i et GSM-nettverk, en NMT-telefon i et NMT-nettverk).

For at spredning skal være mulig, må det være en avtale mellom de to operatører som er involvert. Avtalen klargjør forholdene under hvor besøkende brukere kan anvende nettverket, fastsetter kostnader for å bruke hverandres nettverk, og tjenesten og funksjonene i nettverket som brukeren kan utnytte. Operatører som besøkes, sender informasjon daglig til hjemmeoperatøren for å muliggjøre at brukerens konto debiteres for tjenesten som er anvendt i vertens nettverk.

I WO9836607 A2 beskrives det en metode samt et apparat for å unngå å miste kommunikasjon med en mobilenhet.

US5664007 A2 viser til en metode samt et apparat for levering av et uavbrutt anrop gjennom flere nettverk.

I WO 9612380 Al beskrives det en metode samt et apparat for overlevering mellom forskjellige cellulære kommunikasjonssystemer.

GB 2289191 A omhandler en intersystem-overlevering i en multisystem-mobilradioomgivelse.

Brukere som har muligheten til å anvende flere GSM PLMN (internasjonal eller nasjonal spredning) vil i dag miste pågående oppringninger ved skifting fra en PLMN til en annen. Ett problem med denne type kommunikasjon, er at når en abonnent til det første nettverket beveges inn i et annet nettverks dekningsområde, skjer det at oppringningen avbrytes på grunn av at abonnenten beveger seg i en stor avstand fra sende/overføringsutstyret som håndterer overføringen av oppringningen til abonnenten. For øyeblikket eksisterer det ingen midler som muliggjør å svitsje en pågående oppring-ning fra et første nettverk til et annet nettverk, når en abonnent beveger seg inn i et annet nettverk som drives av en annen

telekommunikasjonsoperatør.

Det er et formål med foreliggende oppfinnelse å frembringe et mobilt kommunikasjonssystem tilpasset til å samvirke med ett eller flere andre nettverk ved hjelp av vedvarende overføring av digitale signaler fra ett nettverk til et annet nettverk, når en abonnent snakker vedvarende, og den mobile stasjonen (MS) beveges fra et første nettverk som drives av en første telekommunikasjonsoperatør inn i et annet nettverk, som drives av en andre telekommunikasjons-operatør .

Det er et annet formål med foreliggende oppfinnelse å frembringe midler med funksjonalitet til å samvirke med mobilstasjonene, slik at når en oppringning svitsjes fra ett nettverk til et annet nettverk, skal abonnenten få beskjed. Midlene for overføring av oppringningen skal forstyrre oppringningen, som er et helt annet problem ifølge overføring av oppringninger i et operatørdrevet nettverk.

Det er et annet formål med oppfinnelsen å frembringe faktureringsmuligheter som gir faktureringsarrangementet i ett eller begge de samvirkende nettverkene informasjon om at, og når en overførsel er blitt utført.

Ifølge oppfinnelsen er løsningen det som er omtalt i kravene.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører således et kommunikasjonssystem, omfattende to mobile kommunikasjonsnettverk, som er tilpasset for overføring av en oppringning fra et første mobil-kommunikasjonsnettverk til et andre mobil-kommunikasjonsnettverk, omfattende mobile brukere med mobilstasjoner (MS), hvor systemet omfatter en overføringsenhet tilpasset til å overføre oppringninger mellom begge disse mobile kommunikasjonsnettverkene mens en samtale er i gang, hvert av nettverkene omfatter minst ett svitsjesenter (MSC), og nettverkene drives av ulike telekommunikasjonsoperatører med deres egne «Public Land Mobile Network» (PLMN), hvor overføringen er tilpasset til ikke å miste pågående oppringninger når en bruker med en MS forflyttes til en annen operatørs «Public Land Mobile Network» (PLMN), som er kjennetegnet ved at hvert av svitsjesentrene (MSC) omfatter et arrangement for å samle spesifikke parametre korresponderende til cellene, ordnet nært nettverkslinjen, og overfører de innsamlede parametrene til overføringsenheten for anvendelse ved en overleveringsprosedyre mellom de to nettverkene, og at svitsjesentrene (MSC) til hvert av nettverkene er tilpasset slik at overleveringsprosedyren kontrolleres av nettverket, hvor den opprinnelige svitsjingen til en oppringning er utført.

Foretrukne utførelsesformer er definert i de avhengige kravene 2-7.

Overføringsenheten kan omfatte et arrangement for å informere, i nåtid, en bruker om at overføringen til et annet PLMN er utført.

Informeringen kan utføres ved et hørbart signal, så som en spesiell tone, eller melding om at overføringen til å endre nettverket er blitt utført.

Meldingen kan vises på displayet til en mobiltelefon.

Arrangementet for å informere kan gi det eksisterende faktureringsarrangementet i begge de samvirkende nettverkene informasjon om at overføringen av en oppringning er blitt utført.

De spesifikke parametrene kan være celleinformasjon fra det andre nettverket.

Overføringsfunksjonaliteten til systemet kan anvendes som en tjeneste både ved nasjonal og internasjonal spredning.

For brukeren til en operatør eksisterer det mange fordeler. For det første gjøres det oppmerksom på at en oppringning ikke vil avsluttes når brukeren f. eks. beveges inn i en annen operatørs nettverk.

Brukeren vil bli informert når han kommer inn i det andre nettverket, om muligens andre rater for oppringningen slik at han kan bestemme om han ønsker å avslutte oppringningen eller å fortsette å snakke.

Det forannevnte og andre trekk ifølge foreliggende oppfinnelse skal bedre forstås fra den følgende beskrivelse med henvisning til de vedlagte tegningene, hvori: Fig. 1 viser skjematisk, i form av et blokkdiagram, et kommunikasjonssystem ifølge oppfinnelsen.

For å lette forståelsen av foreliggende oppfinnelse, er en ordliste med uttrykksom anvendes i denne patentskrivelsen frembrakt nedenfor: PLM - Public Land Mobile Network (GSM Network) MSC - Mobile services Switching Centre

MS - Mobile station

SIM - Subscriber Identity Module

BTS - Base transceiver Station

BSC - Base Station Controller

HLR - Home Location Register

VLR - Visitor Location Register

Som skjematisk vist i fig. 1, er et kommunikasjonssystem og et første mobil-kommunikasjonsnettverk som er et GSM-nettverk, og et andre kommunikasjonsnettverk, som også er et GSM-nettverk. I systemet er en mobilabonnent, som har en mobiltelefon MS.

De ulike GSM-nettverkene drives av ulike telekommu-nikas jonsoperatører i det samme eller i ulike land. Alle operatørene i ett land har sitt eget nettverk, et «Public Land Mobile Network» (PLMN).

Begge nettverkene vist i figuren er sammensatt av flere like funksjonsentiteter, men kan bygges av ulike leverandører. GSM-nettverket kan oppdeles i tre brede deler. Mobilstasjonen bæres av abonnenten. Undersystemet for basestasjonen kontrollerer radiolinken med mobil-stas jonen. Undersystemet for nettverket, hvor hoveddelen er svitsjesenteret for mobiltjenester (MSC), utfører svitsjing av oppringninger mellom mobilbrukerne, og mellom mobil og faste nettverksbrukere. MSC håndterer også mobilitets-styringsoperasj oner.

Mobilstasjonen (MS) består av mobilutstyr (terminalen) og et smartkort kalt abonnentidentitetsmodul (SIM). SIM frembringer personlig mobilitet, slik at brukeren kan ha aksess til abonnerte tjenester uavhengig av en spesifikk terminal.

Undersystemet for basestasjonen er sammensatt av to deler, basesenderstasjon (BTS) og basestasjonskontroll (BSC). Disse kommuniserer over standardiserte Abis-grensesnitt, som muliggjør (som i resten av systemet) drift mellom komponentene fremstilt av ulike leverandører.

Basesenderstasjonen rommer radiosenderne som definerer en celle og som håndterer radiolinkprotokollene med mobil-stas jonen.

Basestasjonskontrollen styrer radioressursene for en eller flere BTS. Den håndterer oppsett av radiokanalen, frekvenshopping og overleveringer. BSC er forbindelsen mellom mobilstasjonen og svitsjesenteret for mobiltjenesten

(MSC).

Den sentrale komponenten i nettverkets undersystem, er svitsjesenteret for mobiltjenesten (MSC). Den virker som en normal svitsjenode til PSTN eller ISDN, og frembringer i tillegg all den funksjonaliteten som er nødvendig for å håndtere en mobilabonnent, så som registrering, autentisering, stedsoppdatering, overlevering innen PLMN og ruting av oppringninger til en omstreifende abonnent. Disse tjenestene er frembrakt i sammenheng med flere funksjonsentiteter, som sammen danner undersystemet for nettverket. MSC frembringer forbindelsen til de faste nettverkene (så som PSTN eller ISDN). Signalering mellom funksjonsenti-tetene i undersystemet til nettverket anvender signal-eringssystem nr. 7 (SS7), som anvendes for hovedsignalering i ISDN og som er bredt anvendt i nåværende offentlige nettverk.

Hjemstedsregister (HLR) og besøksstedsregister (VLR), sammen med MSC, frembringer oppringningsruting og spred-ningsmuligheter til GSM. HLR inneholder all den admini-strative informasjon til hver abonnent registrert i det korresponderende GSM-nettverket, sammen med nåværende plassering av mobilen. Plasseringen av mobilen er typisk i form av signaleringsadressen til VLR forbundet med den mobile stasjonen. Det er logisk en HLR pr GSM-nettverk, selv om den kan være implementert som en distribuert database.

Besøksstedsregisteret (VLR) inneholder utvalgt admini-strativ informasjon fra HLR, nødvendig for oppringnings-kontroll og frembringelse av den abonnerte tjenesten, for hver mobil nåværende lokalisert i det geografiske området kontrollert av VLR. Selv om hver funksjonsentitet kan være implementert som en uavhengig enhet, implementerer alle leverandører av svitsjeutstyr i dag VLR sammen med MSC, slik at det geografiske området som kontrolleres av MSC korresponderer til det som kontrolleres av VLR, som således forenkler signaleringen som er nødvendig. MSC inneholder ingen informasjon om bestemte mobilstasjoner, denne informasjon er lagret i stedsregistrene.

To andre registre anvendes for autentisering og sikkerhetsformål. Utstyrsidentitetsregisteret (EIR) er en database som inneholder en liste over alt gyldig mobilutstyr på nettverket, hvor hver mobilstasjon er identi-fisert ved dens internasjonale mobilutstyrsidentitet

(IMEI).

I et mobilnettverk er radio og de faste linkene som er nødvendig, ikke permanent allokert under varigheten av en oppringning. Overlevering er svitsjing av en pågående oppringning til en ulik kanal eller celle.

Det er fire ulike typer overlevering i GSM-systemet, som involverer overføring av en oppringning mellom:

• Kanaler (tidsåpninger) i den samme cellen,

• celler (basesenderstasjoner) under kontroll av den samme basestasjonskontroll (BSC), • celler under kontroll av ulike BSC, men som tilhører det samme svitsjesenteret for mobiltjenester (MSC), og

• celler under kontroll av ulike MSC i en PLMN.

Når en abonnent forflyttes som illustrert i retningen til pilen til nettverkslinjene til PLMN, er det mulig at alle typer overlevering vil bli utført.

De første to typer av overlevering, kalt intern overlevering, involverer kun en basestasjonskontroll (BSC). For å begrense signaleringsbåndbredde, styres de av BSC uten å involvere svitsjesenteret for mobiltjenester (MSC), unntatt for å gi melding om det ved fullførelsen av en overlevering. De siste to typene overleveringer, kalt eksterne overleveringer, håndteres av de involverte MSC. Et viktig aspekt ved GSM, er at den opprinnelige MSC, anker-MSC, blir værende ansvarlig for de fleste oppringnings-relaterte funksjoner, med unntak av etterfølgende inter-BSC overleveringer under kontroll av en ny MSC, kalt ny-MSC.

Overleveringer kan initieres enten av mobilen eller MSC (som et middel for å balansere trafikken). Under dens ubelastede tidsåpninger, scanner mobilen senderkontroll-kanalen for opptil 16 omliggende celler, og danner en liste av de seks beste kandidatene for mulig overlevering, basert på mottatt signalstyrke. Denne informasjonen formidles til BSC og MSC, minst en gang pr. sekund, og anvendes av over-leveringsalgoritmen.

Algoritmen for når en bestemmelse for overlevering skal utføres, er ikke spesifisert i GSM-anbefålingene. Det er to hovedalgoritmer som anvendes, begge nært knyttet til energikontroll. Dette på grunn av at BSC vanligvis ikke vet om den svake signalkvaliteten er på grunn av multibanesvekking, eller at mobilen beveger seg til en annen celle. Dette er spesielt korrekt i små, urbane celler. Overlevering i PLMN er den nødvendige overstyringen for å svitsje oppringningen til et nytt celleområde uten enten å avbryte oppringningen, eller å alarmere brukeren.

Overleveringsprosedyrene mellom to PLMN og deres samvirke med de involverte nettverkene, beskrives i det følgende. På grunn av at det er to ulike operatørnettverk invol-vert, vil overleveringen mellom dem alltid være mellom utvekslerne (MSC) til de to nettverkene. Forbindelsen mellom utvekslerne (MSC) er en normal telefonnettverksforbindelse.

I nettverkets undersystem er det foretrukket i MSC ordnet midler tilpasset til å overføre oppringningene mellom begge disse nettverkene og disse midlene omfatter et arrangement for å innsamle spesifikke parametre (så som frekvenser) som korresponderer til cellene som er ordnet nær nettverkslinjene i kommunikasjonssystemet. Midlene kan være en datamaskin for telekommunikasjon som automatisk leser informasjonen ved spesifikke tidsintervaller, eller den kan være manuelt gitt. Arrangementet kan også være en database på hver side av nettverkslinjene og forbundet til hverandre og respektive MSC.

Informasjonen mottatt fra dette arrangementet og korresponderende informasjon fra det første nettverket, tjener som input for overleveringsprosedyren, som hoved-sakelig er det samme som overleveringsprosedyre mellom to MSC som er ordnet i ett PLMN.

I nettverket er det også ordnet et arrangement for å informere i nåtid abonnenten, når han fremdeles snakker i MS, at overføringen av en oppringning til en annen PLMN er utført. Dette arrangementet er tilpasset til å motta informasjon fra overleveringsprosedyren, slik at den kan gi abonnenten et audiosignal så som en spesiell tone eller melding om at overføringen til det andre nettverket er utført. Hvis det er ulike tariffer i PLMN, blir abonnenten informert om at tariffen har endret seg.

Etter overlevering, tar reléstasjonen (MSC) hånd om radioressursene og når nødvendig utfører overleveringer internt til utvekslerne.

En av hovedkarakteristikkene til interutvekslings-overlevering, er at kontroll av forbindelsen (f. eks. tjenester, betaling) beholdes i utveksleren, hvor det opprinnelige oppsettet for oppringning ble utført og flyttes ikke til en annen utveksler med overleveringen.

Dette arrangementet for å informere brukeren om at overføringen er utført, gir også informasjon til det eksisterende faktureringsarrangementet i hvert nettverk, om at en overlevering er blitt utført. Faktureringsarrangementet frembringer deretter regninger ifølge operatørers implementering av den nye tjenesten, som kan ha navnet «Seamless roaming».

Claims (7)

1. Kommunikasjonssystem,omfattende to mobile kommunikasjonsnettverk, som er tilpasset for overføring av en oppringning fra et første mobil-kommunikasjonsnettverk til et andre mobil-kommunikasjonsnettverk, omfattende mobile brukere med mobilstasjoner (MS), hvor systemet omfatter en overføringsenhet tilpasset til å overføre oppringninger mellom begge disse mobile kommunikasjonsnettverkene mens en samtale er i gang, hvert av nettverkene omfatter minst ett svitsjesenter (MSC), og nettverkene drives av ulike telekommunikasjonsoperatører med deres egne «Public Land Mobile Network» (PLMN), hvor overføringen er tilpasset til ikke å miste pågående oppringninger når en bruker med en MS forflyttes til en annen operatørs «Public Land Mobile Network» (PLMN), karakterisert ved at hvert av svitsjesentrene (MSC) omfatter et arrangement for å samle spesifikke parametre korresponderende til cellene, ordnet nært nettverkslinjen, og overfører de innsamlede parametrene til overføringsenheten for anvendelse ved en overleveringsprosedyre mellom de to nettverkene, og at svitsjesentrene (MSC) til hvert av nettverkene er tilpasset slik at overleveringsprosedyren kontrolleres av nettverket, hvor den opprinnelige svitsjingen til en oppringning er utført.

2. System i samsvar med krav 1, karakterisert ved at overføringsenheten omfatter et arrangement for å informere, i nåtid, en bruker om at overføringen til et annet PLMN er utført.

3. System i samsvar med krav 2, karakterisert ved at informeringen utføres ved et hørbart signal, så som en spesiell tone, eller melding om at overføringen til å endre nettverket er blitt utført.

4. System i samsvar med krav 3, karakterisert ved at meldingen vises på displayet til en mobiltelefon.

5. System i samsvar med krav 3, karakterisert ved at arrangementet for å informere gir det eksisterende faktureringsarrangementet i begge de samvirkende nettverkene informasjon om at overføringen av en oppringning er blitt utført.

6. System i samsvar med krav 1, karakterisert ved at de spesifikke parametrene er celleinformasjon fra det andre nettverket.

7. System i samsvar med et av kravene 1-6, karakterisert ved at overføringsfunksjon-aliteten til systemet kan anvendes som en tjeneste både ved nasjonal og internasjonal spredning.