PL184067B1

PL184067B1 - Sposób do zestawiania połączenia danych w sieci telekomunikacyjnej oraz urządzenie adapterowe do zestawiania połączenia danych w sieci telekomunikacyjnej

Info

Publication number: PL184067B1
Application number: PL97325337A
Authority: PL
Inventors: Juha Räsänen
Original assignee: Nokia Telecommunications Oy
Priority date: 1996-06-28
Filing date: 1997-06-25
Publication date: 2002-08-30
Also published as: ID18703A; CN1099212C; MX9801713A; JPH11513215A; BR9706560A; NO980875L; NO980875D0; PL325337A1; DE69731721T2; KR100509352B1; ZA975617B; CN1196861A; AU723532B2; HUP9901439A2; ES2231871T3; WO1998000998A1; AU3264097A; FI103247B; HUP9901439A3; ATE283614T1

Abstract

5. Urzadzenie adapterowe do zestawiania polaczenia danych w sieci telekomunikacyjnej do zapewniania adapta- cji protokolowej pomiedzy siecia a inna siecia, kiedy wywolanie przychodzi od strony wywolujacej poprzez te inna siec bez mozliwosci wystarczajacej sygnalizacji, która przekazuje informacje o usludze danych wykorzystywanej przez strone wywolujaca, znamienne tym, ze urzadzenia adapterowe (IWF) róznych uslug danych sa zintegrowane w zespole IWF (41) polaczonym ze stacja przelaczania uslug ruchomych (MSC) i zawiera co najmniej jeden kontro- ler (400) kanalów, który obejmuje wszystkie zintegrowane funkcje adaptacyjne, które maja wspólny numer MSISDN koncowego abonenta, przy czym kazdy kontroler (400) kanalu zespolu IWF (41) jest polaczony równolegle z przelacznikiem grupowym GSW (21) usytuowanym w sta- cji przelaczania uslug ruchomych (MSC), który polaczony jest poprzez zakonczenia centrali (ET) z laczem (22) trans- misji cyfrowej doprowadzonym z (BSS) oraz polaczony jest poprzez zakonczenia centrali (ET) z kanalem transmisji (23) innych sieci telekomunikacyjnych, przy czym przelacznik grupowy GSW (21), funkcja wspóldzialania oraz zestawia- nie. utrzymanie i rozlaczanie polaczen danych sa kontrolo- wane przez zespól (43) sterowania polaczen, zas dzialanie funkcji wspólpracy kontroluje kontroler IWF (44), który polaczony jest z zespolem (43) sterowania polaczenia. F i g . 7 PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób do zestawiania połączenia danych w sieci telekomunikacyjnej oraz urządzenie adapterowe do zestawiania połączenia danych w sieci telekomunikacyjnej, zwłaszcza w sieciach ruchomych i sieciach z lokalną siecią bezprzewodową WLL.

Oprócz normalnej usługi rozmowy, nowoczesne systemy ruchome dają abonentom również możliwości różnych transmisji danych, np. asynchronicznych usług nośnikowych lub usługi fototelegraficznej grupy 3.

Usługi danych zwykle wykorzystują specjalny protokół łączności w sieci ruchomej. Przykładowo europejski ruchomy system cyfrowy GSM (globalny system łączności ruchomej) zawiera protokół adaptacji prędkości z kodowaniem UDI oparty na CCITT V.110, a ponadto protokół łącza radiowego RLP dla usług nietransparentnych i protokół fototelegraficzny GSM. Połączenie cyfrowe z sieci ruchomej do sieci stałej, takiej jak sieć cyfrowa o usługach zintegrowanych ISDN lub publiczna sieć telefoniczna PSTN, mogą wykorzystywać protokoły inne niż protokoły w sieci ruchomej. Przykłady protokołów obejmują protokoły adaptacji prędkości CCITT V.110 i V. 10 0 w sieci ISNN, protokoły modornowe (CCITT V.22, V.22bis, V.32) oraz protokół fototelegraficzny grupy 3.

System ruchomy zawiera funkcje adaptacyjne do dostosowania zestawienia połączenia w sieci ruchomej do protokołów używanych przez urządzenia końcowe i inne sieci telekomunikacyjne. Funkcje adaptacyjne typowo zawierają funkcję adaptacji terminala TAF, usytuowaną w miejscu połączenia pomiędzy stacją ruchomą a dołączonym do niej urządzeniem terminala danych oraz funkcję współdziałania IWF w miejscu połączenia pomiędzy siecią ruchomą a inną siecią telekomunikacyjną, zwykle w połączeniu ze stacją przełączania usług ruchomych. Stacja przełączania usług ruchomych MSC zwykle zawiera różne typy zespołów sprzętu adapterowego do umożliwiania różnych usług danych i protokołów, np. zespół modemowy z modemami i adapterami fototelegraficznymi dla usług modemowych i fototelegraficznych, zespół adaptacji prędkości UDI/RDI itd.

Sygnalizacja w sieci ruchomej zwykle umożliwia przesyłanie parametrów specyficznych dla usług danych. Jednakże sygnalizacja ta często nie umożliwia przesyłania tych samych parametrów we wszystkich sieciach, poprzez które połączenie jest marszrutowane. Zdarza się to np. wtedy, gdy połączenie przychodzi z lub jest marszrutowane poprzez PSTN. W takim przypadku sieć ruchoma powinna mieć możliwość określenia w inny sposób usługi danych i urządzenia adapterowego, których przykładowo wymaga połączenie przychodzące.

Znanym rozwiązaniem tego problemu jest schemat wielonumerowania, gdzie abonent ruchomy ma tyle numerów MSISDn (ruchomy abonent ISDN), ile ma różnych usług, dla których chce przyjmować połączenia przychodzące. W schemacie widlknumerowania abonent wywołujący wybiera jeden z numerów MSISDN abonenta ruchomego, odpowiadający żądanej usłudze. W systemie GSM usługi abonenta są określane we własnym lokalnym rejestrze abonenta HLR, który przechowuje również trwale inne dane abonenta. Lokalny rejestr abonenta HLR przechowuje również informacje dotyczące zgodności pomiędzy numerami MSISDN a usługami abonenta. Lokalny rejestr abonenta HLR przypisuje również każdemu numerowi MSISDN element informacji zdolności nośnika BCIE, który oznacza typ połączenia i usługi nośnikowe oraz protokół wymagany w połączeniu. IWF może być skonfigurowane zgodnie z tymi danymi. Według aktualnych zaleceń GSM (GSM TS 09.07) abonent ma numer MSISDN przydzielony każdej usłudze. Abonent może przykładowo mieć usługę rozmowy, asynchroniczną usługę nośnikową 3,1 kHz (modem), asynchroniczną usługę nośnikową UDI oraz usługę fototelegraficzną grupy 3, co oznacza, że abonent potrzebuje czterech numerów MSISDN. Liczba numerów MSISDN jest problematyczna zarówno dla użytkownika jak i dla operatora sieci.

Sieci, w których sprzęt końcowy sieci stałej jest dołączony do sieci poprzez połączenie radiowe zamiast kabla abonenckiego, nazywane są sieciami z lokalną siecią bezprzewodową WLL lub sieciami z lokalną pętlą radiową RLL. Sieć z lokalną siecią bezprzewodową WLL może być oparta na sieci ruchomej, takiej jak GSM. Istnieje kilka konfiguracji, za pomocą których system sieci z lokalną siecią bezprzewodową WLL oparty na GSM może być zrealizowany.

Tak duża liczba usług i protokółów stwarza trudności dla operatorów sieci i użytkowników. Aby abonent ruchomy mógł inicjować i odbierać połączenia, wymagające różnych protoko4

184 067 łów, musi zamówić, kilka usług sieciowych u operatora sieci. Dla operatora jest problematyczne, że każdy abonent potrzebuje wielu numerów MSISDN, co wykorzystuje przestrzeń numerową sieci. Ponadto określanie usług w bazach danych sieci ogranicza przepustowość tych baz danych.

Celem wynalazkujest zmniejszenie liczby numerów MSISDN potrzebnych abonentowi do korzystania z różnych usług danych w systemie telekomunikacyjnym.

Sposób do zestawiania połączenia danych kończącego się na abonencie według wynalazku, gdzie abonent ruchomy ma numer MSISDN dla co najmniej jednej usługi, dla której chce przyjmować połączenia przychodzące, przy czym strona wywołująca (TE) wybiera numer MSISDN abonenta ruchomego w celu zestawienia połączenia danych kończącego się na abonencie, charakteryzuje się tym, że odbiera się wywołanie z innej sieci do numeru MSISDN abonenta, który jest wspólny dla dwóch lub więcej usług danych, a następnie przydziela się zasoby adaptacyjne żądane przez to połączenie danych, monitoruje się kanał ruchu przychodzący z innej sieci oraz identyfikuje się usługę danych za pomocą sygnalizacji, synchronizacji i konfiguruje się wymienione zintegrowane zasoby adaptacyjne do działania stosownie do opisanej usługi danych.

Korzystnie identyfikuje się usługę danych strony wywołującej TE jako protokół adaptacji CCITT z prędkością V.l 10 i konfiguruje się wymienione przydzielone zintegrowane zasoby adaptacyjne do stosowania protokołu V.l 10.

Ponadto korzystnie identyfikuje się usługę danych strony wywołującej TE jako protokół adaptacji CCITT o prędkości V. 120 i konfiguruje się wymienione przydzielone zintegrowane zasoby adaptacyjne do stosowania protokołu V.12O.

Korzystnie identyfikuje się usługę danych strony wywołującej TE jako usługę modemową lub fototelegraficzną, jeśli z kanału ruchu odebrany jest sygnał: wywołujący sygnał tonowy modemu lub faksu, binarny ciąg lub ramka wskazania połączenia cyfrowego, albo ciąg lub ramka potwierdzenia zwrotnego.

Urządzenie adapterowe, według wynalazku, w sieci telekomunikacyjnej do zapewniania adaptacji protokołowej pomiędzy siecią a inną siecią, kiedy wywołanie przychodzi od strony wywołującej TE poprzez tę inną sieć bez możliwości wystarczającej sygnalizacji, która przekazuje informacje o usłudze danych wykorzystywanej przez stronę wywołującą TE, charakteryzujące się tym, że urządzenia adapterowe IWF różnych usług danych są zintegrowane w zespole IWF połączonym ze stacją przełączania usług ruchomych MSC i zawiera co najmniej jeden kontroler kanałów, który obejmuje wszystkie zintegrowane funkcje adaptacyjne, które mają wspólny numer MSISDN końcowego abonenta, przy czym każdy kontroler kanału zespołu IWF jest połączony równolegle z przełącznikiem grupowym GSW usytuowanym w stacji przełączania usług ruchomych MSC, który połączony jest poprzez zakończenia centrali ET z łączem transmisji cyfrowej doprowadzonym z BSS oraz połączony jest poprzez zakończenia centrali ET z kanałem transmisji innych sieci telekomunikacyjnych, przy czym przełącznik grupowy GSW, funkcja współdziałania oraz zestawianie, utrzymanie i rozłączanie połączeń danych są kontrolowane przez zespół sterowania połączeń, zaś działanie funkcji współpracy kontroluje kontroler IWF, który połączony jest z zespołem sterowania połączenia.

Korzystnie ramka synchronizacji V.11O lub flaga ramki V.12O stanowi właściwość sygnalizacji protokołu CCITT V. 110 lub odpowiednio V.12O.

Ponadto korzystnie współdziała z systemem ruchomym, systemem lokalnej pętli WLL lub systemem satelitarnym.

Według wynalazku różne urządzenia adapterowe dla różnych usług danych są zintegrowane po stronie sieci w jeden zespół, gdzie wszystkie usługi danych mają wspólny jeden numer MSISDN. Ten zintegrowany zespół realizuje protokóły i funkcje wszystkich usług danych należących do tego zespołu. Kiedy połączenie jest realizowane do numeru MSISDN zintegrowanego zespołu, wówczas zespół ten zostaje dołączony do linii. Definicje protokołu lub usługi ewentualnie zawarte w specyfikacji usług związanej z tym numerem MSISDN, otrzymane przykładowo z ośrodka łączeniowego podczas zestawiania połączenia, nie są brane pod uwagę, jeżeli wiążą się z rozróżnieniem pomiędzy usługami danych wewnątrz tego zespołu. Inaczej mówiąc, zintegrowany zespół nie próbuje działać według żadnej jednej z usług

184 067 danych w kierunku do abonenta wywołującego, a zamiast tego monitoruje przychodzący kanał ruchu w celu zidentyfikowania usługi i protokołu danych, które są używane przez stronę wywołującą. Identyfikacja usługi danych oparta jest na wykrywaniu synchronizacji lub sygnalizacji charakterystycznej dla tej usługi. Kiedy zintegrowany zespół zidentyfikuje już usługę danych strony wywołującej, zaczyna działać w sposób wymagany przez tę zidentyfikowaną usługę danych.

Zaletą wynalazku jest to, iż do identyfikacji usługi można wykorzystywać każdą właściwość funkcji usługi danych. Przykładowo asynchroniczna usługa nośnikowa 3,1 kHz (usługa modemowa) może być identyfikowana na podstawie sygnału tonowego wywołania modemu (1300 Hz), wywołania lub odpowiedzi modemu, albo cyfrowego ciągu binarnego lub ramki charakteryzującej właściwości modemu. Usługa fototelegraficzna grupy 3 może być identyfikowana np. na podstawie tonowego sygnału wywołania (1100 Hz), wywołania lub odpowiedzi modemu, albo cyfrowej sekwencji binarnej lub ramki charakteryzującej właściwości modemu. Asynchroniczna usługa nośnikowa UDI/RDI może być identyfikowana przynajmniej za pomocą cyfrowego wzoru synchronizacji. Przykładowo protokół CCITT V.110 może być identyfikowany za pomocą ramki synchronizacji V.110. Protokół CCITT V.120 może być identyfikowany za pomocą flagi ramki V.120, a identyfikacja ta może być również potwierdzona za pomocą komunikatu zestawienia łącza.

Możliwa jest również realizacja tylko częściowej integracji usług danych w jednym zespole sprzętu adapterowego. Przykładowo, jeżeli w tym samym zespole sprzętu adapterowego zintegrowana jest tylko asynchroniczna usługa nośnikowa 3,1 kHz i usługa fototelegraficzna grupy 3, wówczas te dwie usługi danych mają wspólny numer MSISDN, ale usługa UDI/RDI ma swój własny numer MSISDN.

Przedmiotowy wynalazek powoduje zmniejszenie liczby numerów MSISDN potrzebnych abonentowi przy korzystaniu z różnych usług danych. Abonent potrzebuje przynajmniej tylko jednego numeru MSISDN dla usługi danych. Eliminuje to problemy powodowane przez dużą liczbę numerów dla abonenta i dla operatora sieci.

Przedmiot wynalazku w przykładach wykonania jest przedstawiony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia ruchomy system GSM, fig. 2 - system WLL oparty na sieci GSM, fig. 3 - system WLL oparty na interfejsie radiowym GSM, fig. 4, 5 i 6 przedstawiają protokoły i funkcje potrzebne w systemie GSM w transparentnych i nietransparentnych usługach nośnikowych GSM oraz w transparentnej usłudze fototelegraficznej grupy 3, fig. 7 przedstawia urządzenie adapterowe według wynalazku w połączeniu z ośrodkiem przełączania usług ruchomych (MSC), fig. 8 jest schematem blokowym zintegrowanego kontrolera kanału, a fig. 9A i 9B są wykresami sygnalizacji, ilustrującymi połączenie danych według wynalazku.

Przedmiotowy wynalazek może być stosowany we wszystkich cyfrowych systemach telekomunikacyjnych, takich jak ruchome systemy telekomunikacyjne, gdzie usługi transmisji danych wykorzystują dwa lub więcej różnych protokołów transmisji wobec stałej sieci, takiej jak ISDN lub PSTN. Istnieje kilka technik wielodostępnej modulacji, które ułatwiają łączność z dużą liczbą ruchomych użytkowników. Techniki te obejmują wielodostęp z podziałem czasowym (TDMA), wielodostęp z podziałem kodowym (CDMA) i wielodostęp z podziałem częstotliwościowym (FDMA). Fizyczna koncepcja kanału ruchu zmienia się w zależności od sposobów wielodostępu i jest zdefiniowana głównie za pomocą szczeliny czasowej w systemach TDMA, kodu rozrzucania w systemach CDMA i kanału radiowego w systemach FDMA, albo za pomocą ich kombinacji itd. Jednakże podstawowa idea przedmiotowego wynalazku jest niezależna od typu kanału ruchu i od zastosowanego sposobu wielodostępu.

Przedmiotowy wynalazek jest szczególnie odpowiedni do zastosowań w transmisji danych w europejskim systemie łączności w ruchu GSM (globalny system łączności ruchomej) i w innych systemach na bazie GSM, takich jak DCS1800 (Digital Communication System) i amerykański cyfrowy system komórkowy PCS (Personal Communication System) oraz w systemach sieci z lokalną siecią bezprzewodową (WLL) opartych na wspomnianych wyżej systemach. Wynalazek zostanie opisany poniżej przez wykorzystanie w charakterze przykładu systemu ruchomego GSM. Struktura i działanie systemu gSm są znane fachowcom w tej dziedzinie i są określone w warunkach technicznych GSM ETSI (European Telecommunica6

184 067 tions Standards Institute). Należy również wspomnieć o publikacji GSM System for Mobile Communication, M. Mouly i M. Pautet, Palaiseau, Francja, 1992; ISBN:2-9507190-0-7.

Figura 1 przedstawia sieć GSM zawierającą zespoły urządzeń adapterowych IWF w stacji przełączania usług ruchomych MSC. Konstrukcja GSM złożona jest z dwóch części: systemu stacji bazowej BSS i podsystemu sieciowego NSS. System stacji bazowej BSS i stacje ruchome MS mają łączność poprzez łącza radiowe. W systemie stacji bazowej BSS każda komórka jest obsługiwana przez stację bazową BTS. Pewna liczba stacji bazowych BTS połączona jest ze stacją BSC, której zadaniem jest kontrolowanie częstotliwości radiowych i kanałów wykorzystywanych przez stację bazową BTS. Stacje BSC są dołączone do stacji przełączania usług ruchomych MSC. Pewne stacje MSC są dołączone do innych sieci telekomunikacyjnych, takich jak sieć PSTN, i zawierają funkcje bramkowania połączeń kończących się na tych sieciach i rozpoczynających się z tych sieci. Te stacje przełączania usług ruchomych MSC są znane jako bramkujące stacje MSC (GMSC).

Istnieją dwa podstawowe typy baz danych związanych z marszrutowaniem połączeń. Istnieje lokalny rejestr abonenta HLR, który przechowuje dane abonenckie wszystkich abonentów sieci trwale lub semitrwale, łącznie z informacjami na temat usług, do których abonent ma dostęp i na temat aktualnego usytuowania abonenta. Innym typem rejestru jest rejestr usytuowania gościa w sieci VLR, który jest zwykle dołączony do jednej stacji przełączania usług ruchomych MSC, ale może obsługiwać kilka stacji MSC. Normalnie rejestr usytuowania gościa w sieci VLR jest zintegrowany ze stacją przełączania usług ruchomych MSC. Ten zintegrowany element obwodu jest znany jako gościnna stacja MSC (VMSC). Kiedy stacja ruchoma MS jest aktywna (zarejestrowana i z możliwością inicjowania lub odbierania połączeń), większość danych ruchomego abonenta, dotyczących tej stacji ruchomej MS i zapisanych w lokalnym rejestrze abonenta HLR jest kopiowana do rejestru usytuowania gościa w sieci VLR stacji MSC w obszarze, w którym znajduje się stacja MS.

Nadal w odniesieniu do fig. 1, w systemie GSM połączenie transmisji danych jest zestawiane pomiędzy funkcją adaptacji terminala TAF 31 ruchomej stacji MS a funkcją współdziałania IWF 41 usytuowaną w sieci ruchomej. W transmisji danych w sieci GSM połączenie to jest dostosowanym do prędkości V.110, kodowanym w systemie UDI cyfrowym połączeniem całkowicie dupleksowym przeznaczonym do interfejsów V. 24. W związku z tym połączenie V.110 jest kanałem transmisji cyfrowej, który został pierwotnie opracowany dla technologii ISDN i jest dostosowany do interfejsu V.24 oraz stwarza możliwość przesyłania również stanów V. 24 (sygnały kontrolne). Zalecenie CCITT dla połączenia dostosowanego do prędkości V.110 jest podane w Niebieskiej Księdze CCITT: V.110. Zalecenie CCITT dla interfejsu V.24 jest podane w Niebieskiej Księdze CCITT: V.24. W nietransparentnych usługach danych połączenie GSM wykorzystuje również protokół łącza radiowego RLP. Funkcja adaptacji terminala TAF dostosowuje sprzęt terminala danych DTE dołączonego do stacji ruchomej do wspomnianego wyżej połączenia GSM V.110, które jest utworzone przez fizyczne połączenie wykorzystujące jeden lub kilka kanałów ruchu. IWF sprzęga połączenie danych GSM V.110 z inną siecią V.110 lub V.120, taką jak sieć ISDN lub inna sieć GSM, albo z pewną inną siecią przejściową, taką jak PSTN. Zalecenie CCITT dla połączenia dostosowanego do prędkości V.120 podane jest w Białej Księdze CCITT: V.120.

Jak opisano powyżej nowoczesne systemy ruchome umożliwiają różne usługi telekomunikacyjne i nośnikowe. Usługi nośnikowe systemu GSM są określone w specyfikacji GSM 02.02, wersja 5.0.1, a usługi telekomunikacyjne są zdefiniowane w specyfikacji GSM 02.03, wersja 5.0.1.

Figura 2 pokazuje konfigurację, gdzie sieć GSM jest używana jako taka. Zamiast normalnej stacji ruchomej MS stacja wywołująca TE zawiera stałą abonencką stację bazową 22 w siedzibie abonenta i telefon PSTN 21 dołączony do abonenckiej stacji bazowej 22. Fig. 3 przedstawia z kolei konfigurację, gdzie kontroler stacji bazowej BSC, stacja przełączania usług ruchomych MSC, lokalny rejestr abonenta HLR i rejestr usytuowania gościa VLR w sieci GSM są zastąpione elementem sieci specyficznym dla sieci z lokalną siecią bezprzewodową WLL, to znaczy węzłem dostępu WLL. Ten węzeł dostępu WLL może zawierać np. następujące funkcje: transkodowanie, usuwanie echa, funkcje podstawowe rejestrów usytu184 067 owania (VLR, HLR) i funkcje adaptacyjne (IWF) dla usług danych. W każdym przypadku po stronie sieci potrzebna jest IWF (w ośrodku przełączania usług ruchomych MSC lub w węźle dostępu WLL), jeżeli umożliwione są usługi danych.

Figury 4, 5 i 6 przedstawiają przykłady protokołów i funkcji wymaganych w IWF (albo w stacji przełączania usług ruchomych MSC, albo w elemencie sieci specyficznym dla WLL) dla transparentnych usług nośnikowych, nietransparentnych usług nośnikowych i odpowiednio dla transparentnej usługi fototelegraficznej grupy 3. Nietransparentne połączenie z przełączanymi obwodami pomiędzy funkcją adaptacji terminala TAF a funkcją adaptacji IWF w kanale ruchu GSM zawiera kilka warstw protokołu, które są wspólne dla wszystkich tych usług. Obejmują one funkcje dostosowania do różnych prędkości RA, takie jak RA1' pomiędzy funkcją adaptacji terminala TAF a zespołem kodowania-dekodowania kanału CCU umieszczonym w systemie stacji bazowej BSS, RA1 pomiędzy zespołem kodowania-dekodowania cCu a IWF, RAA pomiędzy zespołem kodowania-dekodowania CCU a zespołem transkodera TRAU usytuowanym oddzielnie od stacji bazowej BTS oraz RA2 pomiędzy zespołem transkodera TRAU a IWF. Funkcje dostosowania do różnych prędkości RA są zdefiniowane w zaleceniach GSM 04.21 i 08.20. Łączność pomiędzy zespołem kodowania-dekodowania CCU a zespołem transkodera TRAU jest zdefiniowana przez zalecenie GSM 08.60. W interfejsie radiowym informacja dostosowana do prędkości RA1' jest również kodowana kanałowo w sposób zdefiniowany w zaleceniu GSM 5.03, które przedstawiono przez bloki FEC w ruchomej stacji MS i w zespole kodowania-dekodowania CCU. IWF i funkcje adaptacji terminala TAF zawierają również protokoły wyższego poziomu, które są specyficzne dla każdej usługi. W asynchronicznej transparentnej usłudze nośnikowej, pokazanej na fig. 4, IWF wymaga konwersji asynchroniczno-synchronicznej RA0 i modemu w kierunku do stałej sieci. W asynchronicznej nietransparentnej usłudze nośnikowej, pokazanej na fig. 5, IWF wymaga L2R (przekaźnik warstwy 2) i protokółów RLP oraz modemu w kierunku do stałej sieci. Funkcjonalność L2R dla nietransparentnych protokółów zorientowanych znakowo jest zdefiniowana np. w zaleceniu GSM 07.02. Protokół RLP jest zdefiniowany w zaleceniu GSM 04.22. Protokół RLP jest zrównoważonym (typu HDLC), strukturowanym ramkowo protokółem transmisji danych, w którym korekcja błędów oparta jest na retransmisji zniekształconych ramek na żądanie strony odbiorczej. Interfejs przykładowo pomiędzy IWF a modemem akustycznym MODEM jest zgodny z CCITT V.24, co zaznaczono przez L2 na fig. 5. Na fig. 6 IWF wymaga funkcji protokołu fototelegraficznego GSM i modemu. Usługa fototelegraficzna GSM jest zdefiniowana w zaleceniu GSM 03.45.

Jak opisano powyżej, abonent ma konwencjonalnie oddzielny numer MSISDN i sprzęt adapterowy zgodny z wielonumerowym schematem każdej usługi danych.

Według wynalazku różne urządzenia adapterowe różnych usług danych są zintegrowane po stronie sieci w jeden zespół, gdzie wszystkie usługi danych mają jeden wspólny numer MSISDN. Fig. 7 przedstawia zintegrowane urządzenie adapterowe lub zespół 41 według wynalazku, który jest połączony ze stacją przełączania usług ruchomych MSC. Ten zespół 41 zawiera jeden lub kilka kontrolerów 400 kanałów. Każdy kontroler 400 kanału obejmuje wszystkie zintegrowane funkcje adaptacyjne, które kontroler powinien realizować. Przykładowo kontroler kanału może pracować z protokółami UDI/RDI (ITU-T V.110 i/lub ITU-T V.120) w sieci stałej, może realizować funkcje modemu 3,1 kHz, funkcje fototelegraficzne grupy 3 i funkcje kodowania-dekodowania PCM. Kontroler 400 kanału może być specyficzny dla każdego kanału ruchu, jak na fig. 7, albo alternatywnie wspólny dla grupy kanałów ruchu, np. dla wszystkich kanałów ruchu łącza PCM 2 megabity na sekundę. Każdy kontroler 400 kanału zespołu IWF 41 jest połączony równolegle z przełącznikiem grupowym GSW 21 w stacji przełączania usług ruchomych MSC. Do przełącznika grupowego 21 dołączone są również poprzez zakończenia centrali ET łącza 22 transmisji cyfrowej doprowadzone do systemu stacji bazowej BSS. Ponadto do przełącznika grupowego 21 dołączone są również poprzez zakończenia centrali ET kanały transmisji 23 innych sieci telekomunikacyjnych, takich jak ISDN lub PSTN. Przełącznik grupowy GSW 21, funkcje współdziałania iMf oraz zestawianie, utrzymywanie i rozłączanie połączeń danych są kontrolowane przez zespół 43 sterowania połączeń. Działanie IWF jest kontrolowane przez kontroler IWF 44, który wybiera

184 067 i łączy pod nadzorem zespołu 43 sterowania połączenia kontroler 400 wolnego kanału z łączem danych w celu zrealizowania połączenia danych. Kontroler 44 IWF może również zawierać jeden kontroler zespołu dla każdego zespołu IWF. Przykładem ośrodków przełączania usług ruchomych, gdzie może być stosowane urządzenie adapterowe według wynalazku, jest DX200 MSC firmy Nokia Telecommunications.

Figura 8 przedstawia ogólny schemat blokowy przykładu integracji funkcji adaptacji pokazanych na fig. 4, 5 i 6 w jednym kontrolerze 400 kanału. W tym przykładzie adaptacje 81 i 82 prędkości RA1 i RA2 do kanału ruchu GSM oraz funkcji 83 modemu i kodowaniadekodowania PCM oraz protokółów ISDN do kanału transmisji ISDN/PSTN są wspólne dla wszystkich usług danych. Funkcje specjalne różnych usług danych są włączone pomiędzy wymienione powyżej funkcje jako oddzielne gałęzie, a odpowiednią funkcję można wybrać dla każdej usługi danych za pomocą przełączników wybierania S1, S2, S3 i S4. Na fig. 8 funkcje L2R/RLP 84 można wybrać dla asynchronicznej nietransparentnej usługi danych, funkcje RA0 85 można wybrać dla transparentnej asynchronicznej usługi danych, a funkcje 86 adaptera fototelegraficznego GSM można wybrać dla usługi fototelegraficznej grupy 3. Detektor 80 tonu wywołania i wzoru binarnego monitoruje kanał ruchu ISDN/PSTN i wykrywa sygnalizację, synchronizację lub pewną inną właściwość, która jest używana przez stronę inicjującą usługę i która jest typowa dla usługi danych. Po zidentyfikowaniu usługi danych przez detektor 80 kontroluje on przełączniki S1 i S2, aby wybrać odpowiednią funkcję 84, 85 lub 86 i przełączniki S3 i S4, aby wybrać albo modem, albo funkcję RDI/UDI oraz poleca kontrolerowi 400 kanału działanie w kierunku do stałej sieci w sposób wymagany przez usługę danych.

Należy zauważyć, że praktyczna realizacja kontrolera 400 kanału może polegać na zastosowaniu pojedynczego procesora sygnału, takiego jak C541DSP firmy Texas Instruments. Szczegóły realizacji kontrolera 400 kanału lub zespołu IWF 41 według wynalazku mogą różnić się w sposób prawie nieograniczony w zależności od zastosowania. Jedynym czynnikiem istotnym dla wynalazku jest to, że zintegrowany zespół 41 IWF identyfikuje i umożliwia realizację dwóch lub więcej usług danych.

Poniżej opisane zostanie działanie zintegrowanego urządzenia adapterowego według wynalazku oraz związanego z tym zestawiania połączenia danych.

Według wynalazku wszystkie usługi danych zintegrowane we wspólnym zespole IWF 41 mają wspólny numer MSISDN. Definicja usługi związanej z tym numerem MSISDN jest przechowywana w lokalnym rejestrze abonenta HLR wraz z innymi danymi abonenta. W tej definicji usługi każdy numer MSISDN jest przypisany GSM element informacji zdolności nośnika BCIE, gdzie parametry zestawiania połączenia, które normalnie definiują usługę danych, takąjak ITC (możliwość przenoszenia informacji), RA (adaptacja prędkości) i typ modemu, mogą być definiowane jako wartości, które są nieokreślone lub są interpretowane jako takie. W aktualnym zastosowaniu nieokreślony parametr zestawiania połączenia odnosi się ogólnie do wartości, która nie definiuje żadnego protokołu dla IWF, ale która powoduje, że IWF próbuje zidentyfikować protokół strony wywołującej TE stałej sieci z kanału ruchu. W korzystnym przykładzie realizacji wynalazku IWF ignoruje te parametry zestawiania połączenia, jeżeli dotyczą one odróżniania usług danych od siebie.

Poniżej na podstawie rysunków zostanie opisane zestawianie połączenia danych z ruchomym zakończeniem MT według wynalazku. W przykładzie tym zintegrowane usługi danych obejmują usługę modemu 3,1 kHz, usługę fototelegraficzną lub usługę danych UDI/RDI. Należy zauważyć jednak, że wynalazek nie jest ograniczony do tych usług, ale odnosi się ogólnie do wszystkich takich usług.

Wykresy sygnałów z fig. 9A i 9B przedstawiają przykład, gdzie połączenie danych z ruchomym zakończeniem MT realizowane jest ze strony wywołującej TE stałej sieci do numeru MSISDN ruchomego abonenta, który jest wspólny dla zintegrowanych usług danych abonenta. W takim przypadku połączenie pojawia się w sieci ruchomej z sieci ISDN/PSTN, ale brak jest możliwości przesyłania sygnałów w całym połączeniu pomiędzy siecią ruchomą a stroną wywołującą TE do przesyłania informacji protokołu.

184 067

Połączenie adresowane do wspólnego numeru MSISDN usług dla ruchomych abonentów przychodzi z sieci ISDN do GMSC sieci ruchomej w postaci początkowego komunikatu adresowego IAM. GMSC przenosi żądanie informacji marszrutowania SEND ROUTING INFO do rejestru HLR abonenta, który jest określony przez wywołany MSISDN. Żądanie informacji marszrutowania zawiera również numer MSISDN abonenta. Lokalny rejestr abonenta HLR odtwarza z danych abonenckich GSM element informacji zdolności nośnika BCIE przydzielone wywoływanemu numerowi MSISDN. W tym GSM BCIE parametry możliwości przenoszenia informacji ITC, funkcje dostosowania do różnych prędkości RA oraz typ modemu mają wartość, która jest przykładowo nieokreślona. Lokalny rejestr abonenta HLR przesyła następnie do rejestru usytuowania gościa w sieci VLR żądanie numeru roamingowego (podróżnego) PROVIDE MSRN, który obejmuje wspomniane powyżej GSM element informacji zdolności nośnika BCIE. Rejestr usytuowania gościa w sieci VLR przechowuje GSM BClE i przypisuje połączeniu numer roamingowy MSRN. Ten numer roamingowy MSRN jest nadawany do lokalnego rejestru abonenta HLR, który kieruje go do GMSC. GMSC kieruje wywołanie na podstawie numeru roamingowego MSRN do stacji przełączania usług ruchomych MSC w obszarze, w którym usytuowana jest stacja ruchoma MS. Następnie stacja przełączania usług ruchomych MSC żąda od rejestru usytuowania gościa w sieci VLR informacji do zestawienia przyszłego połączenia na podstawie numeru roamingowego MSRN. Rejestr usytuowania gościa w sieci VLR odtwarza za pomocą numeru roamingowego MSRN element informacji zdolności nośnika BCIE poprzednio otrzymany z lokalnego rejestru abonenta HLR i przesyła je do stacji przełączania usług ruchomych MSC. Jeżeli BCIE zawiera pełną definicję usługi, wówczas stacja przełączania usług ruchomych MSC może zmienić parametry w BCIE, aby wskazać pewną nieokreśloną usługę. Stacja przełączania usług ruchomych MSC nadaje następnie do stacji ruchomej MS informację zestawienia połączenia SETUP, która zawiera również GSM element informacji zdolności nośnika BCIE. Stacja ruchoma MS odpowiada komunikatem CALL CONFIRM MESSAGE. Stacja przełączania usług ruchomych MSC prosi następnie system stacji bazowych BSS o zarezerwowanie potrzebnych kanałów radiowych komunikatem ASSIGNMENT REQUEST, a system stacji bazowych BSS potwierdza to komunikatem ASSIGNMENT COMPLETE. Następnie stacja przełączania usług ruchomych MSC rezerwuje potrzebne zintegrowane zasoby IWF przez przesłanie do urządzenia adapterowego IWF komunikatu IWF SETUP, który zawiera również GSM BCIE. W tym momencie urządzenie adapterowe IWF zaczyna działać w sposób według wynalazku.

Kontroler IWF 44 odbiera komunikat SETUP zawierający element informacji zdolności nośnika BCIE z zespołu 43 sterowania połączeniem w stacji przełączania usług ruchomych MSC. Kontroler IWF 44 analizuje element informacji zdolności nośnika BCIE, a ponieważ zintegrowane zasoby IWF zostały przydzielone połączeniu danych, ignoruje on ewentualne parametry rozróżniające usługi danych. Inaczej mówiąc, kontroler IWF 44 nie konfiguruje kontrolera kanałowego 400 (lub kontrolerów kanałowych w przypadku połączenia HSCSD) zarezerwowanego dla połączenia danych do pewnej usługi danych, ale kontroler kanałowy 400 przygotowuje się do monitorowania kanału ruchu pojawiającego się ze stałej sieci. Kontroler IWF potwierdza przydzielenie zasobów komunikatem ACKNOWLEDGE. Stacja ruchoma MS informuje komunikatem ALERTING, że wywoływany abonent jest alarmowany. Z kolei stacja przełączania usług ruchomych MSC przekazuje do strony wywołującej TE stałej sieci komunikat ADDRESS COMPLETE, który oznacza, że połączenie zostało zestawione. Stacja ruchoma MS wysyła następnie komunikat CONNECT, który wskazuje, że wywołany abonent akceptuje połączenie, po czym stacja przełączania usług ruchomych MSC wysyła komunikat ANSWER SlGNAL do strony wywołującej TE. Następnie stacja przełączania usług ruchomych MSC prowadzi kontroler iWf 44 komunikatem DEVICE ON LINE. Następnie kontroler IWF 44 znowu zaczyna działać w sposób według wynalazku.

Kontroler IWF 44 odbiera komunikat DEVICE ON LINE od zespołu 43 sterowania połączeniem w stacji przełączania usług ruchomych MSC i w rezultacie łączy kontroler kanału 400 zintegrowanego zespołu 41 z przełącznikiem grupowym GSW 21 pomiędzy kana10

184 067 łem ruchu pojawiającym się z systemu stacji bazowej BSS a kanałem ruchu pojawiającym się zPSTN.

Po dołączeniu kontrolera kanału 400 do linii kontroler ten (np. detektor 80) zaczyna monitorować kanał ruchu przychodzący ze stałej sieci. Inaczej mówiąc kontroler kanału 400 sprawdza, czy sygnalizacja lub synchronizacja otrzymana ze stałej sieci zawiera parametry usługi danych umożliwianej przez kontroler kanału 400. W przykładzie tym kontroler kanału 400 sprawdza najpierw, czy sygnały przychodzące z ISDN/PSTN zawierają flagę ramki, to znaczy flagę HDLC 01111110, charakterystyczną dla protokołu V.120. Jeżeli tak jest, kontroler kanału 400 jest konfigurowany na stosowanie protokołu V.120 i zaczyna działać w kierunku do stałej sieci w sposób wymagany przez protokół V.120. Następnie kontroler IWF 44 sygnalizuje stan normalnego kanału ruchu do stacji ruchomej MS i może rozpocząć się transmisja danych.

Kontroler kanału 400 zaczyna synchronizację kanału ruchu GSM pomiędzy funkcją adaptacji terminala TAF a IWF najpóźniej po zidentyfikowaniu usługi stałej sieci.

Jeżeli protokół V.120 nie jest zidentyfikowany w opisanym powyżej etapie, kontroler kanału 400 sprawdza, czy sygnały przychodzące ze stałej sieci zawierają ramkę synchronizacji V. 110. Jeżeli odebrana jest ramka synchronizacji V. 110, kontroler kanału 400 jest konfigurowany do wykorzystywania protokołu V.110 i rozpoczyna działanie w kierunku do ISDN/PSTN zgodnie z protokółem V.110. Następnie kontroler IWF 44 wznawia działanie zgodne z protokółem V.110 w kierunku do strony wywołującej TE i sygnalizuje stan kanału ruchu do stacji ruchomej MS w normalny sposób wykorzystując stany V.24.

Jeżeli protokół V.110 nie jest zidentyfikowany powyżej, wówczas albo kontroler kanału 400 sprawdza, czy odbierany jest sygnał tonowy wywołania modemu (1300 Hz), albo też sprawdza czy odbierany jest z PSTN/ISDN ciąg bitów sygnalizujący połączenie cyfrowe. Jeżeli tak jest, kontroler kanału 400 jest konfigurowany na umożliwienie usługi modemowej i zaczyna działać zgodnie z usługą modemową w kierunku do ISDN/PSTN. Oznacza to przykładowo, że wysyłany jest sygnał tonowy odpowiedzi, ciąg bitów odpowiedzi cyfrowej lub ramka i stosowana jest standardowa modemowa procedura potwierdzenia zwrotnego, która powoduje zrealizowanie połączenia modemowego. Kontroler IWF 44 znowu kontynuuje działanie zgodnie z protokółem V.110 w kierunku do strony wywołującej TE i sygnalizuje stan kanału ruchu do stacji ruchomej MS w normalny sposób wykorzystując stany V.24.

Jeżeli żaden tonowy sygnał wywołania modemowego nie zostanie rozpoznany powyżej, wówczas albo kontroler kanałowy 400 sprawdza, czy odbierany jest sygnał wywołania fototelegraficznego grupy 3 (1100 Hz), albo sprawdza, czy odbierany jest ciąg bitów wskazania połączenia cyfrowego z PSTN/ISDn. Jeżeli tak jest, wówczas kontroler kanału 400 jest konfigurowany na umożliwienie przeprowadzenia usługi fototelegraficznej i rozpoczyna działanie zgodnie z tą usługą w kierunku do ISDN/PSTN. Oznacza to przykładowo przesyłanie tonowego sygnału odpowiedzi, ciągu bitów odpowiedzi cyfrowej lub ramki i standardową procedurę potwierdzenia zwrotnego fototelegraficznej grupy 3, co w rezultacie powoduje realizowanie połączenia fototelegraficznego według grupy 3 zgodnie z ITU-T T. 30. Kontroler IWF 44 znowu kontynuuje działanie zgodnie z protokółem V.110 w kierunku do strony wywołującej TE i sygnalizuje stan kanału ruchu do stacji ruchomej MS w normalny sposób wykorzystując stany V 24 oraz rozpoczyna działanie zgodne z protokółem fototelegraficznym GSM.

Jeżeli nie zostanie zidentyfikowana usługa danych umożliwiana przez kontroler kanału 400, wówczas albo traktuje się, że połączenia nie udało się zrealizować i następuje rozłączenie, albo próbuje się zsynchronizować kanał ruchu zgodnie z wybranym protokółem.

Kontroler iWf 44 może przeprowadzić identyfikację różnych protokółów albo kolejno, albo równocześnie.

Możliwa jest również częściowa integracja usług danych. Przykładowo, jeżeli zintegrowane są tylko funkcja usługi modemowej i fhnkcja fototelegraficzna grupy 3, wówczas te usługi danych mają wspólny numer MSISDN, ale przykładowo usługi UDI/RDI mają swój własny numer. W takim przypadku kontroler kanałowy zintegrowanego zespołu 41 jest zdolny do wykrywania tylko sygnału tonowego wywołania modemu (1300 Hz) i sygnału tonowe184 067 go wywołania usługi fototelegraficznej grupy 3 (1100 Hz), albo odpowiednio binarnych ciągów lub ramek wskazania wywołania.

Wynalazek jest opisany powyżej w zastosowaniu do systemu ruchomego. Wynalazek może być również stosowany w systemach WLL, pokazanych na fig. 2 i 3. Zintegrowany zespół IWF według wynalazku może być zainstalowany w ośrodku przełączania działającym jako węzeł dostępu WLL zasadniczo w taki sam sposób, jak opisano powyżej w odniesieniu do ośrodka przełączania usług ruchomych. W podobny sposób wynalazek można również stosować w systemach satelitarnych.

Przedmiotowy wynalazek naturalnie nadaje się również do stosowania w transmisji danych z przełączaniem obwodów o bardzo dużej prędkości (HSCSD), gdzie kilka równoległych kanałów ruchu wykorzystywane jest w interfejsie radiowym dla tego samego połączenia danych. W takim przypadku istnieje jeden kanał ruchu o dużej prędkości w kierunku do PSTN/ISDN, a usługa danych w tym kanale jest identyfikowana jak opisano powyżej.

Fig. 4

ig. O

ISDN

PSTN

MS/TAF

8SS

MSC/IWF ;MODEM

terminala	\ L2R			L2R /
	L2\| RLP	: i ίecu	i i TRAU I I i	RLP \|L2

RAT

FEC

RA1

FEC	RAA	RAA	RA2	RA2

Fig. 6

Interfejs terminala

184 067

QQ

1|ς 3 5-3

Φ <0

184 067

• 5=1

184 067

V.11O

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz.

Cena 4,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób do zestawiania połączenia danych w sieci telekomunikacyjnej kończącego się na abonencie, gdzie abonent ruchomy ma numer MSISDN dla co najmniej jednej usługi, dla której chce przyjmować połączenia przychodzące, przy czym strona wywołująca (TE) wybiera numer MSISDN abonenta ruchomego w celu zestawienia połączenia danych kończącego się na abonencie, znamienny tym, że odbiera się wywołanie z innej sieci do numeru MSISDN abonenta, który jest wspólny dla dwóch lub więcej usług danych, a następnie przydziela się zasoby adaptacyjne żądane przez to połączenie danych, monitoruje się kanał ruchu przychodzący z innej sieci oraz identyfikuje się usługę danych za pomocą sygnalizacji, synchronizacji i konfiguruje się wymienione zintegrowane zasoby adaptacyjne do działania stosownie do opisanej usługi danych.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że identyfikuje się usługę danych strony wywołującej (TE) jako protokół adaptacji CCITT z prędkością V.110 i konfiguruje się wymienione przydzielone zintegrowane zasoby adaptacyjne do stosowania protokołu V. 110.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że identyfikuje się usługę danych strony wywołującej (TE) jako protokół adaptacji CCITT o prędkości V,120 i konfiguruje się wymienione przydzielone zintegrowane zasoby adaptacyjne do stosowania protokołu V.120.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że identyfikuje się usługę danych strony wywołującej (TE) jako usługę modemową lub fototelegraficzną, jeśli z kanału ruchu odebrany jest sygnał: wywołujący sygnał tonowy modemu lub faksu, binarny ciąg lub ramka wskazania połączenia cyfrowego, albo ciąg lub ramka potwierdzenia zwrotnego.
5. Urządzenie adapterowe do zestawiania połączenia danych w sieci telekomunikacyjnej do zapewniania adaptacji protokołowej pomiędzy siecią a inną siecią, kiedy wywołanie przychodzi od strony wywołującej poprzez tę inną sieć bez możliwości wystarczającej sygnalizacji, która przekazuje informacje o usłudze danych wykorzystywanej przez stronę wywołującą znamienne tym, że urządzenia adapterowe (IWF) różnych usług danych są zintegrowane w zespole IWF (41) połączonym ze stacją przełączania usług ruchomych (MSC) i zawiera co najmniej jeden kontroler (400) kanałów, który obejmuje wszystkie zintegrowane funkcje adaptacyjne, które mają wspólny numer MSISDN końcowego abonenta, przy czym każdy kontroler (400) kanału zespołu iWf (41) jest połączony równolegle z przełącznikiem grupowym GSW (21) usytuowanym w stacji przełączania usług ruchomych (MSC), który połączony jest poprzez zakończenia centrali (ET) z łączem (22) transmisji cyfrowej doprowadzonym z (BSS) oraz połączony jest poprzez zakończenia centrali (ET) z kanałem transmisji (23) innych sieci telekomunikacyjnych, przy czym przełącznik grupowy GSW (21), funkcja współdziałania oraz zestawianie, utrzymanie i rozłączanie połączeń danych są kontrolowane przez zespół (43) sterowania połączeń, zaś działanie funkcji współpracy kontroluje kontroler iWf (44), który połączony jest z zespołem (43) sterowania połączenia.
6. Urządzenie adapterowe według zastrz. 5, znamienne tym, że ramka synchronizacji V. 110 lub flaga ramki V. 120 stanowi właściwość sygnalizacji protokołu CCITT V.110 lub odpowiednio V.120.
7. Urządzenie adapterowe według zastrz. 5, znamienne tym, że współdziała z systemem ruchomym, systemem lokalnej pętli (WLL) lub systemem satelitarnym.

* * *

184 067