SE516058C2 - Förbättringar av, eller med avseende på, roaming i mobilkommunikationsnät - Google Patents

Description

l0 IS 20 25 30 35 näts täckningsområde, händer det att samtalet bryts beroende på att abonnenten förflyttar sig en alltför lång sträcka från den sändande utrustningen som ombesörjer överföringen av samtalet till abonnenten. För närvarande finns ingen anordning som kan koppla över ett pågående N samtal från ett första nät till ett andra nät när en abonnent förflyttar sig in i ett annat nät som drivs av en annan teleoperatör.

Ett mål med den föreliggande uppfinningen är att anordna för ett mobilkommunikationssystem som är anpassat att samarbeta med ett eller flera andra nät med anordning för kontinuerlig överföring av digitala signaler från ett nät till ett annat nät under en abonnents pågående samtal, och (MS) nät som drivs av första nätoperatör in i ett andra nät som den mobila stationen förflyttar sig från ett första drivs av en andra telekommunikationsoperatör.

Ett annat mål med den föreliggande uppfinningen är att anordna för hjälpmedel med funktionalitet för att samarbeta med de mobila stationerna så att när ett samtal växlas från ett nät till ett annat nät, skall abonnenten varskos.

Hjälpmedlet för överföring av samtalet skall störa samtalet, vilket är något helt annat än vid överföring av samtal i ett operatörsägt nät.

Ett annat mål med uppfinningen år att skapa faktureringsmöjligheter som ger faktureringanordningen i det ena eller båda de samarbetande näten information om att och när en överföring har utförts.

TEKNISK LÖSNING Lösningen enligt uppfinningen finns förklarad i patentkraven. 20 25 30 01 Gx (I) UT a) . . . . .- u u | o oo u n o ø u.

. . - - . .- FÖRDELAR För en kund hos en operatör finns det många fördelar. För det första kan nämnas att ett samtal ej kommer att kopplas ned när kunden till exempel förflyttar sig in i en annan operatörs nät.

Kunden kommer att upplysas om när han/hon kommer in i det andra nätet med kanske andra taxor för samtalet, så att han/hon kan avgöra om han/hon vill avsluta samtalet eller fortsätta att prata.

De föregående och andra kännetecken hos den föreliggande uppfinningen kommer att förstås bättre genom den följande beskrivningen med hänvisning till de bifogade figurerna, i Vilka: Figur 1 schematiskt illustrerar, i form av ett blockschema, ett kommunikationssystem enligt uppfinningen.

För att underlätta förståelsen av den föreliggande uppfinningen presenteras nedan en förteckning över termer som används i denna patentspecifikation: PLMN 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 20 25 30 35 VLR Visitor Location Register Som schematiskt visas i Figur 1 finns ett kommunikationssystem och ett första mobilkommunikationsnät som är ett GSM-nät och ett andra kommunikationsnät som också är ett GSM-nät. I systemet har vi en mobil abonnent, som har en mobiltelefon MS.

De olika GSM-näten drivs av olika telekommunikationsoperatörer i samma land eller olika länder. Alla operatörer inom ett land har sitt eget nät, ett "Public Land Mobile Network" (PLMN) Båda näten som visas i figuren är sammansatta av flera likvärdiga funktionsenheter men kan vara byggda av olika tillverkare. GSM-nätet kan delas upp i tre huvuddelar. Den mobila stationen medförs/bärs av abonnenten.

Basstationssystemet styr radiolänken med den mobila stationen. Nâtsystemet, vars huvuddel är MSC (Mobile services Switching Centre), utför kopplingen (switching) av samtal mellan de mobila användarna, och mellan de mobila och fasta nätanvändarna. MSC:n sköter också administrationen av flyttningsoperationerna (mobility management operations).

Den mobila stationen (MS) består av den mobila utrustningen (terminalen) och ett smart kort kallat Subscriber Identity Module (SIM). SIM:en anordnar för personlig mobilitet, så att användaren kan ha access till abonnerade tjänster oavsett terminal.

Basstationssystemet är sammansatt av två delar, basstationssändtagaren (BTS; Base Transceiver Station) och basstationsstyranordningen (BSC; Base Station Controller).

Dessa kommunicerar via det standardiserade Abis- gränssnittet, och möjliggör (som i det övriga systemet) drift mellan komponenter tillverkade av olika leverantörer. 15 20 25 30 U"1 -Jx OK Basstationssändtagaren innehåller de radiosändtagare som definierar en cell och hanterar radiolänkprotokollen hos den mobila stationen.

Basstationsstyranordningen hanterar radioresurserna för en eller fler BTS:er. Det hanterar etablering (set up) av radiokanaler, frekvenshoppning, och handovers. BSC:n är förbindelsen mellan den mobila stationen och MSC:n.

(Mobile Den tjänstgör som en normal Den centrala komponenten i nätsystemet är MSC:n service Switching Centre). vâxelnod i PSTN eller ISDN, och anordnar dessutom för all den funktionalitet som erfordras för att hantera en mobilabonnent, som t.ex. registrering, verifiering, lokaliseringsuppdatering (location updating), handover inom PLMN, och samtalsdirigering till en ”strövande" (roaming) abonnent. Dessa tjänster anordnas för i kombination med flera funktionsenheter som tillsammans utgör nätsystemet.

MSC:n anordnar för anslutningen till de fasta näten (som t.ex. PSTN eller ISDN). Signalering mellan funktionsenheter i nätsystemet använder Signalsystem Nr 7 (SS7) som används för trunksignalering i ISDN och har en spridd användning i befintliga publika nät.

Home Location Register (HLR) och Visitor Location Register (VLR) samtalsstyrnings- och roamingmöjligheterna i GSM. HLR:en anordnar, tillsammans med MSC:n, för innehåller all den administrativa information om varje abonnent som finns registrerad i det motsvarande GSM-nätet, tillsammans med den aktuella lokaliseringen för mobilen.

Lokaliseringen för mobilen finns normalt i form av VLR:ens signaleringsadress associerad med den mobila stationen. Det finns logiskt en HLR per GSM-nät, fastän det kan implementeras som en distribuerad databas.

VLRzet administrativ information från HLR:en och som är nödvändig (Visitor Location Register) innehåller vald för samtalsstyrning och anordnandet för de abonnerade 20 25 30 35 0"! ...än GW CI) U 1 Q) tjänsterna, för varje mobil som vid det aktuella tillfället finns i det geografiska område som styrs av VLR:en. Fastän varje funktionsenhet kan implementeras som en oberoende enhet, hittills VLR:en tillsammans med MSC:n, geografiska område som kontrolleras av MSC:n motsvarar det implementerar alla tillverkare av växelutrustningar så att det som kontrolleras av VLRfen, och förenklar sålunda den erforderliga signaleringen. MSC innehåller ingen information om särskilda mobilstationer, denna information lagras i lokaliseringsregistren (location registers).

Två andra register används för verifierings- och säkerhetsändamàl. EIR:en (Equipment Identity Register) är en databas som innehåller en lista över all gällande mobil utrustning i nätet, där varje mobil station identifieras genom sitt IMEI (International Mobile Equipment Identity).

I ett cellulärt nät är de radio och fasta länkar som erfordras ej permanent allokerade för ett samtals varaktighet. Handover är växlingen av ett pågående samtal till en annan kanal eller cell.

Det finns fyra olika typer av handover i ett GSM-system, vilket involverar överföring av ett samtal mellan: (tidsluckor) 0 Celler (bassändtagarstationer) under kontroll av 0 Kanaler i samma cell. samma basstationstyrenhet (BCS) 0 Celler under kontroll av olika BSC:er, men som tillhör samma MSC (Mobile services Switching Centre), och 0 Celler under kontroll av olika MSC:er i ett PLMN. så som visas, När en abonnent förflyttar sig, i pilens riktning, till nätgränslinjen för PLMN:et är det möjligt att alla typer av handover kommer att utföras.

De första två typerna av handover, benämnda interna involverar endast en BSC handovers, (basstationsstyrenhet).

För att spara signalbandbredd, hanteras de av BSC:n utan 10 15 20 25 30 35 UW _-t on CZ) Ufi OC) q ...... . _ .. att MSC:n involveras, förutom att den informeras vid avslutandet av handovern. De sista två typerna av handover, benämnda externa handovers, hanteras av de MSC:er som är involverade. En viktig aspekt av GSM är att den (anchor MSC), förblir w ansvarig för de flesta samtalsrelaterade funktionerna, med ursprungliga MSC:n "ankar-MSC:n” undantag för efterföljande intern-BSC-handovers under (relay MSC).

Handovers kan initieras av antingen mobilen eller MSC:n kontroll av den nya MSC:n, benämnd ”relä-MSC” (som ett medel för att balansera trafikbelastning). Under sina overksamma (idle) tidsluckor avsöker mobilen BCC:n (Broadcast Control Channel) på upp till 16 närliggande celler, och skapar en lista över de sex bästa kandidaterna för möjlig handover, baserad på styrkan hos den mottagna signalen. Denna information förs till BSC:n och MSC:n, åtminstone en gång per sekund, och används av handoveralgoritmen.

Algoritmen för när ett handoverbeslut skall tas finns ej specificerat i GSM-rekommendationerna. Det finns två basalgoritmer som används, båda nära knutna till effektkontroll. Detta har sin grund i att BSC:n vanligen ej vet huruvida den dåliga signalkvalitén beror på flervägsfading, eller på att mobilen har förflyttat sig till en annan cell. Detta gäller speciellt i små tätortsceller. Handovern i ett PLMN är den nödvändiga overheaden för att växla samtalet till en ny cellplats utan att varken avbryta samtalet eller ”larma” användaren.

Handoverproceduren mellan två PLMN och deras samarbete med de involverade näten beskrivs i det följande.

Beroende på det faktum att två olika operatörers nät är kommer handovern mellan dem alltid att vara (MSC:erna) mellan växlarna (MSC:erna) involverade, mellan växlarna i de båda näten. Anslutningen är en konventionell telefoniförbindelse.

I nätsystemet finns företrädesvis i MSC:n ett hjälpmedel anordnat för att överföra samtal mellan dessa båda nät, och 15 20 25 30 516 058 -fI=šII="-..=' °* ”f” detta hjälpmedel inkluderar en anordning för att samla in specifika parametrar (som t.ex. frekvenser) motsvarande de celler som finns nära nätgränslinjen i kommunikationssystemet. Nämnda hjälpmedel kan vara en telekommunikationsdator som automatiskt läser informationen « vid bestämda tidsintervall, eller den kan ges manuellt.

Nämnda anordning kan också vara en databas pà vardera_sidan av nätgränslinjen och ansluten till varandra och respektive MSC.

Den information som tas emot från denna anordning och motsvarande information fràn det första nätet tjänar som indata för handoverproceduren, som i huvudsak är densamma som handoverproceduren mellan tvà MSC:er som finns i ett PLMN.

I nätet finns också en anordning för att i realtid i meddela abonnenten, medan han/hon fortfarande talar i MS:en, att överföringen av samtalet till ett annat PLMN verkställs. Anordningen är anpassad att ta emot information från handoverproceduren så att det kan ge abonnenten en hörbar signal, som t.ex. en speciell ton eller ett meddelande om att överföringen till det andra nätet utförs.

Om det finns olika tariffer i PLMN:erna informeras då abonnenten om att tariffen har ändrats.

(MSC:n) när så erfordras, Efter handovern handhar relästationen radioresurserna och utför, handovers internt till växeln.

Ett av de grundläggande kännetecknen hos handovern mellan växlar är att styrningen av förbindelsen (t.ex. tjänster, debitering) förblir i den växel, där den ursprungliga samtalsuppkopplingen utfördes, och ej flyttas till någon annan växel med handovern.

Anordningen för att meddela kunden om att en överföring utförts ger också information till den befintliga faktureringsanordningen i varje nät om att en handover har utförts. Faktureringsanordningen producerar sedan fakturor enligt operatörens implementering av den nya tjänsten, w vilken kan ha namnet ”sömlös roaming” (seamless roaming).

Claims (7)

20 25 30 (IW ..-å O* :i Qfll al - - . . . . . 10 NYA PATENTKRAV

1. Ett kommunikationssystem inkluderande två mobila kommunikationsnät, som är anpassade att överföra ett samtal från ett första mobilkommunikationsnät till ett andra mobilkommunikationsnät inkluderande mobilkunder med mobila sta- tioner (MS), vilket system innefattar en överföringsenhet anpassad att överföra samtal mellan dessa båda mobilkommunikationsnät medan ett samtal pågår, var- vid vardera nätet innefattar minst en växel (MSC) och varvid nämnda nät ärdrivna f, av olika telekommunikationsoperatörer med sina egna ”Public Land Mobile Net- works” (PLMN) och nämnda överföring är anpassad att ej förlora pågående samtal när en kund med en mobil station (MS) kommer in pä en annan operatörs ”Public Land Mobile Networks" (PLMN), kän n eteckn at av att vardera växeln (MSC) in- nefattar en anordning för att insamla specifika parametrar motsvarande de celler, som finns nära gränslinjen mellan näten, samt överföra insamlade parametrar till nämnda överföringsenhet för användning vid en handover-procedur mellan de två näten, och att vardera nätets växel (MSC) âr sä anordnad, att handover- proceduren styrs fràn växeln i det nät, där ursprungliga samtalsuppkopplingen ut- fördes.

2. Ett kommunikationssystem enligt patentkravet 1, kännetecknat av att överföringsenheten inkluderar en anordning för att, i realtid, tillkännage för en kund att en överföring till ett annat PLMN verkställs.

3. Ett kommunikationssystem enligt patentkravet 2, k ä n n ete c kn at av att tillkännagivandet verkställs genom en hörbar signal, som t ex en speciell ton, eller ett meddelande om att överföringen till det andra nätet har utförts.

4. i Ett kommunikationssystem enligt patentkravet 3, kän n eteckn at av att meddelandet visas på skärmen på mobiltelefonen.

5. Ett kommunikationssystem enligt patentkravet 3, kän neteckn at av att anordningen för tillkännagivandet ger den befintliga faktureringsanordningen i båda samarbetande näten information om att en överföring av ett samtal har uförts. 516 058 /I

6. Ett kommunikationssystem enligt patentkravet 1, k ä n n et e c kn at av att nämnda specifika parametrar är ceiiinforrnation från det andra nätet.

7. Ett kommunikationssystem enligt något av patentkrav 1 - 6, känneteck- n at av att systemet är utfört så att överföringsfunktioniiteten är användbar som en tjänst i både nationell och intemationell roaming.