用于提供增加接入本地通信网的 方法和设备 本发明涉及蜂窝通信系统,具体涉及通过一条通信信道支持多个用户的蜂窝通信系统。
许多地点位置都具有基本上固定的电话网,它们与其它电话网不连接或者连接不好。由于蜂窝无线电话系统覆盖的增长,通过蜂窝系统提供的无线电话接入业务将这些隔离的网络连接到其它网络的机会出现了,存在着这种连接所需的大规模和小规模情况。
例如,在农村地区的工厂中有一个电话网便于其雇员之间的通信,它需要连接到公共电话网。在一些地区,连接这个工厂到交换中心的接线设施的费用很大。当一个蜂窝系统覆盖这个工厂时,利用这个蜂窝系统可以较便宜地将该工厂的网络连接到公用网。
作为一个较大的例子,把整个城市看成世界的一个远端部分。将这个城市连接到全国的或国际的网络比利用蜂窝通信系统连接它可能昂贵得多。使用卫星提供普通覆盖的系统可用于提供这个连接,该卫星投影到地球表面得到无线覆盖图。
在现有的蜂窝系统中,业已制造了移动的无线电话机(用户单元)和相关的附件,允许单个固定电话机连接到蜂窝网络。业已允许专用电话网从其它网络接入它们的业务,并从其中接入其它网络。多级拨号过程避免在网络之间有很多接入,如在它们之间边界的任一侧那样。
在现有的蜂窝网络中,使用“移动通信地全球系统”标准(这里是指GSM)用于用户控制和网络特性,没有做出规定允许支持一个以上的固定电话机的分离的网络使用有效资源利用率的过程接入通信网络。此外,没有作出规定不使用多级拨号过程这样做。这些分离的网络一般如此之大以至分配专用的无线接入资源给每个固定电话机是经济上和实际上禁止的。
据此,现在需要具有尽可能有效地利用无线接入资源特性的方法和设备,还需要避免多级拨号过程并允许分离网络中电话机的号簿号码由其它网络中呼叫者直接呼叫的方法和设备。
还需要用于在卫星通信系统与世界一些地区中的网络之间提供话音连接的方法和设备,由于基础结构差、没有国际交换中心(ISL)互连和财务的考虑,所述的地区的网络不能支持完全的网间连接器。现在还需要用以使多个电路与移动环境中的单个移动号码相关的方法和设备。还需要用于与移动交换单元通信的信令算法,该移动交换单元相关多个电路到移动环境中的单个移动号码。
图1示出本发明可实现的基于卫星通信系统的高度简化示意图;
图2示出适用于本发明的优选实施例的卫星无线通信站的简化方框图;
图3示出适用于本发明优选实施例的系统控制站和地球终端的简化方框图;
图4示出适用于本发明优选实施例的移动交换单元的功能方框图;
图5示出适用于本发明优选实施例的网间连接器的功能方框图;和
图6和图7适用于本发明优选实施例的呼叫建立过程的流程图。
除了别的之外,本发明提供一个方法和接到本地交换机的设备,该本地交换机利用全局通信系统可有限地接入外部通信系统。除了别的之外,移动交换单元(MXU)把全局通信系统中的一条信道相关到本地交换机中的许多可能的目的地提供接入本地交换机。本地交换机的多个电路与单个移动号码相关。与MXU相关的网间连接器相关可得到的无线信道与呼叫用户。多级拨号被消除了,以便用户可直接拨叫本地交换机中的电话机号码。
这里所用的术语呼叫不限于电话呼叫,而是指通信设备之间的任何类型的通信。“卫星”在这里定义为绕地球轨道运行的人造物或飞行器,而且包括同步卫星和绕轨道运行卫星以及/或它们的组合,包括低地球轨道运行(LEO)卫星。这里的“星座”指安排在轨道上用于提供地球的部分或全部的规定覆盖(例无线电通信)的卫星群。星座典型地包括卫星的多个环(或平面),并且在每个平面中可有等量的卫星,虽然这不是必要的。正如这里所用的术语“网孔”和“天线方向图”不是要限定为任何特定的生成模式,而且包括由陆地或卫星蜂窝通信系统以及/或其组合产生的模式。本发明可应用于包括具有低地球、中地球轨道和同步轨轨道的卫星的系统。另外,本发明可应用于具有任何倾斜角度的轨道(例如极、赤道或其它轨道图)。
图1示出可实现本发明的基于通信系统高度简化图。通信系统10使用六个极轨道14,每个轨道14有11个卫星12,总共66个卫星12。但是,这不是必须的,可以使用更多或较少的卫星,或者更多或较少的轨道。虽然在使用大量卫星时可有利地采用本发明,但是它也适用于少至单个卫星。为清楚起见,图1只示出几个卫星12。
在优选实施例中,每个轨道14在约780km的高度上环绕地球,当然可采用较高或较低的轨道高度。由于相对低的卫星12的轨道,在任何情况下从任一个卫星的基本上视线电磁(例如无线电、光等)传输或由任一卫星的信号接收遍及或覆盖地球的相对小的面积。
对于所示的例子中,卫星12以约25000km/hr相对地球运行,在约九分钟的最大期间地面站可看见卫星12。
卫星12与地面站通信,该地面站可包括一定数量的无线通信用户单元(SU)26和连接到系统控制部分(SCS)28的地球终端(ET)24。ET24也可接到或包括在网间连接器(GW)22内,它提供接入公共交换电话网(PSTN)或其它通信设施。为了清楚和容易理解起见,图1中仅示出GW22,SCS28和SU26各一个。ET24与SCS28或GW22可共同放置或分开。与SCS28相连的ET24接收描述卫星12轨迹的数据和中继控制信息的数据组,而与GW22相连的ET24只中继数据组(例如有关进程中的呼叫)。
SU26可设置在地球表面的任何地方或者在地球上面的大气中。SU26最好是能够发送数据到卫星12和从卫星12接收数据的通信设备。举例来说,SU26可以是适于与卫星12通信的手持、便携蜂窝电话机。通常,SU26不需要对通信系统10执行任何控制功能。
系统10可容纳任何数量的用户单元26,潜在地为几百万。在本发明的优选实施例中,用户单元26利用用户链路16与接近的卫星12通信。链路16包含被分为很多信道的有限部分的电磁频谱。链路16最好是L频段频率信道的组合而且可包含频分多址(FDMA)和/或时分多址(TDMA)通信(见下文)或其组合。至少,卫星12经过一条或几条广播信道18连续地发送。用户单元26同步到广播信道18和监视广播信道18以检测可能寻址它们的数据消息。用户单元26可通过一条或几条捕获信道19发送消息到卫星12。广播信道18和捕获信道19不是专用于任一个用户单元26,而是由目前在卫星12视线内的所有用户单元26共用。
另一方面,业务信道17是双向信道,这些信道不时由卫星12指定给特定的用户单元26。本发明的优选实施例中,数字格式用于通过信道17—19传送数据,而且业务信道17支持实时通信。至少一条业务信道被指定给每个呼叫,而且每条业务信道17至少有足够的带宽支持双向话音会话。为了支持实时通信,TDMA方案最好用于划分时间为帧,优选地为60—90毫秒范围内。特定的业务信道17被指定在每帧内的特定的发送和接收时隙,最好具有3—10毫秒范围持续期间。模拟音频信号被数字化,使得在所分配的时隙期间以单个短的高速脉冲串发送和接收整个帧信号。最好地,每个卫星12支持多达一千或更多的业务信道,使得每个卫星12可同时地服务相同数量的独立呼叫。
卫星12通过交叉链路23与其它接近的卫星12通信。因此,从位于或接近地球表面任一点的用户单元26的通信可通过卫星12的星座发送到基本上在地球表面任何其它点的范围内。通信可从卫星12使用用户链路16向下发送到在或接近地球表面的用户单元26。可选择地,通信可通过地球链路15向下或从任何ET24向上发送,图1只示出两个ET24。ET24最好根据地理政治边界分布在地球表面。在优选的实施例中,在任何给定情况下每个卫星12可以与多达四个ET24通信并且遍及二千个用户单元26。
SCS28监视系统通信节点(例如GW22、ET24和卫星)的正常情况及状态并且最好管理通信系统10的操作。一个或几个ET24提供SCS28与卫星12之间的主要通信接口。ET24包括天线和RF收发信机并且最好对卫星12的星座进行遥测、跟踪和控制功能。
GW22可与卫星12一起执行呼叫处理功能或者GW22可排他地处理呼叫处理和在通信系统10内的呼叫处理能力的分配。各种基于陆地的通信系统如PSTN可通过GW22接入通信系统10。
通信系统10还通过移动交换单元(MXU)13提供到本地交换机的通信接入。MXU13利用链路16链接通信系统10的卫星12。从通信系统10可把MXU13看成是在固定地点的一个或几个SU26。MXU13接到本地交换机(未示出)。
利用66个卫星12的星座,在所有的时至少一个卫星12是在地球表面每一点的视线内(即,获得地球表面的完全覆盖)。在理论上,在任何时间通过卫星12的星座发送数据,任何卫星12可以直接或间接与任何SU26或ET24进行数据通信。因此,通信系统10可建立一条通信通路,通过在任何两个SU26之间、SCS28与GW22之间、任何两个GW22之间或SU26与GW22之间的卫星星座中继数据。另外,通信系统10可建立一条通信通路,用于中继SU26或GW22与MXU13相关的本地交换机中电话机之间的数据。
图2示出适用于本发明优选实施例的卫星无线通信站的简化方框图。最好地,系统10内的所有卫星12(见图1)包括图3的方框图所示的设备。卫星12包括交叉链路收发信机72和相关的天线74。收发信机72和相关的天线74支持到其它邻近卫星12的交叉链路。地球链路76和相关天线78支持与地球终端24(图1)通信的地球链路。用户链路收发信机80和相关天线82支持用户单元26(图1)。最好地,每个卫星12可同时支持用于多达几千或更多的用户单元26(图1)的链路。当然,本领域的技术人员懂得,天线74、78和82可以单个多方向天线或分离的天线组实现。希望的是每个用户链路天线82为能够同时接入许多网孔的相控阵列天线。
控制器84接到每个收发信机72、76和80以及存储器86和定时器88。控制器84可使用一个或几个处理器实现。控制器84包括处理器并使用定时器88保持当前数据和时间,除了其它的之外。存储器86存储数据,该数据用作为控制器84的命令和当由控制器84执行时使卫星12执行下面讨论的过程。另外,存储器86包括在卫星12操作期间操作的变量、表和数据库。
用户链路收发信机80最好是多信道FDMA/TDMA收发信机,在特定的、可选择的由控制器84指引的时隙期间能够在所有不同的可选择频率上发送和接收。用户链路收发信机80包含具有足够数量信道的多信道无线电以便提供所需数量传输和接收频率,用于信号接入与控制和用于用户话音和/或数据。控制器84可提供频率分配与时隙指派,网孔对网孔切换和其它开销以及管理与控制功能。用户链路收发信机80最好提供在任何频率信道组上的传输和接收,以便需要时每个用户单元收发信机80可通过具有处理所有频率和时隙指派的能力使用所有频率信道组的整个频谱能力。
图3示出适用于本发明的优选实施例的系统控制站和地球终端的简化方框图。控制站65和地面站68最好分别是SCS28(图1)和ET24(图1)的一部分。控制站65和地面站68也可以是GW22的一部分。控制站65包括处理器60,它通过链路61接到相关存储媒体62(例如随机存取存储器或RAM,其它半导体或磁性读—写存储器件、光盘、磁带、软盘、硬盘等)。地面站68包括天线70,它利用链路69接到发射机63和接收机67。发射机63和接收机67分别利用链路64和66接到处理器60。处理器60最好执行在下面举例说明并在相关内容中叙述的过程。例如,除了执行适当的其它任务之外,处理器60最好在存储媒体62中存储从这些过程得到的结果。发射机63和/或接收机67发送到卫星12和/或从卫星12接收消息。
处理器60控制和管理用户接入,消息接收与传输,信道建立,无线电调谐,频率与时隙指配和不由控制器84(图2)管理或提供的其它蜂窝无线电通信与控制功能。除了别的之外,处理器60和/或控制器84(图2)执行这些过程以便允许用户接入通信系统10。这可包括下面讨论的信道建立和其它相关功能的协议的过程。
图4示出适用于本发明优选实施例的移动交换单元(MXU)13的功能方框图。基带单元(BBE)91在蜂窝系统与交换机之间变换话音业务与信令。无线电设备(RAD)92包括多信道收发信机,它发送和接收话音信道基带信息。MXU控制器(CTL)94实时地管理所有的通信活动。
BBE91功能包括纠错、话音编码/变换、回声消除、缓冲、蜂窝系统与交换机信令、监视和呼叫管理。BBE91最好支持第一层和第二层协议。CTL94提供呼叫建立与拆开顺序和RAD92及BBE91资源的管理/过程。CTL94负责第三层及应用层协议;呼叫控制,移动性管理和无线电资源管理。呼叫活动由接口73和75监视并控制。
RAD92还负责时间与频率精度、调制与解调、频率变换、放大以及辐射与接收图。RAD92通过接口71接到BBE91和通过接口81接到卫星12(图1)。RAD92由MXU控制器(CTL)通过接口75进行控制。
操作、管理、维护单元(OAM)93保持MXU13的状态、配置、测试和人机接口。BBE的配置与测试由OAM93通过接口85执行。BBE91的配置与测试由OAM93通过接口85执行。OAM93经过接口77与CTL94接口。
CTL94支持第三层和应用层协议。到达/来自通信系统10(图1)的基带业务通过接口71在BBE91和RAD92之间传送,而来自本地交换机97的业务通过接口79传送。OAM93与管理器之间的操作、管理和维护业务经过接口83传送。接口79和83最好包括各种中继线和线路类型。BBE91由CTL94通过接口73进行控制。
图5示出适用于本发明优选实施例的网间连接器22的功能方框图。网间连接器22最好包括类似于ET24(图1)的地球终端(ET)202。地球终端202提供到通信卫星12(图1)的RF接口,该通信卫星12提供如上所述的用户单元26的无线电覆盖。
网络连接器22还包括地球终端控制器(ETC)204,它接口移动交换中心(MSC)206到卫星12(图1)。ETC204提供不由MSC206支持的功能,包括提供用户单元和MSC206之间的逻辑接口。ETC204处理信令数据并且发送用户单元和MSC206之间交换的业务数据。ETC204的基本功能包括管理无线电信道和转发到达及来自用户单元的信令信息。当呼叫处理信令不直接影响ETC204时,它作为用户单元和MSC206之间的一个中继点。
用于网间连接器的操作维持控制器(OMCG)208提供具有诸如配置、诊断、故障隔离和维护功能的网间连接器。它还提供网间连接器与SCS28(图1)之间的接口。
MSC206最好类似于一个电话交换局,用于移动始发的和移动终止的呼叫。MSC206提供到PSTN和到ETC204的地面电路的接口。MSC206发送和传送信令和业务数据到ETC204,ETC204提供远端交换、分布控制和业务连接。MSC206还提供呼叫控制功能,诸如号码翻译与发送,矩阵通路控制和出中继分配。MSC206最好收集呼叫计费数据,格式该数据为记录并且发送这些记录到计费中心。MSC206还可收集话务统计,用于性能和管理目的。
归属地点寄存器(HLR)210是一个数据库,它管理用户单元数据,并且当用户单元在环境地球漫游时跟踪其地点。HLR210是用户单元参数的参考数据库。各种识别号码和地址存储在HLR210内,还存储鉴别参数,业务预订和特别路由信息。目前用户单元状态最好也保持,包括在漫游时用户单元的临时漫游号码和相关拜访者地点寄存器(VLR)212。这个数据可由MSC和VLR远端地存取。HLR210最好包括一个鉴别中心,负责防止欺骗的系统使用。
VLR212是一个数据库,它最好包含存储在HLR210的大部分数据的复份。这个数据是暂时的项目(entry),只在直到知道特定用户单元工作在由VLR212服务的区域内时存在。VLR212为用户单元提供一个本地数据库,消除了不必要的HLR210的询问。VLR212可包含一些复制的HLR数据以及更精确的地点信息和状态。VLR212管理用户单元数据并且跟踪用户单元的地点。
网间连接器交换中心(GSC)214提供网间连接器22的交换功能。GSC214可使用GSM(移动通信全球系统)系统单元,希望包括以下网络单元:MSC206,HLR210,VLR212和一个设备识别寄存器(未示出)。
在本发明的优选实施例中,通过拨号被叫用户移动用户单元号簿号码或移动用户单元综合业务号簿号码(MSISDN),它唯一地识别一个而且仅仅一个用户单元。当用户单元通过MXU13接入本地交换机中的电话机时,该用户单元拨叫本地交换机的电话机的号码而无需拨号与本地交换机相关的MXU。从主叫用户单元的观点看没有涉及,MXU与通信系统10之间的无线电信道用于通信。在优选的实施例中,每个MXU13能够支持到通信系统10(图1)的多达100无线电信道。但是本领域技术人员懂得,也可支持更多或较少无线电信道。MXU13提供接入通信系统10(图1)的无线电信道。
当试图从用户单元接入在MXU的陆上侧的PSTN用户时许多用户相关到几条无线电信道提出一个困难。为了进行这个接入,该用户单元不知道哪个MXU电路可用于形成该连接。服务主叫方的网间连接器不能将被叫号码与可用的MXU无线信道单元相关。因此,用于呼叫控制信令的单个接入点(即MXU13)最好与MXU13的所有的无线电信道相关。
参见图4,MXU13的一个目的是在不能支持整个网间连接器的地区中提供卫星通信网与公共或专用网之间的话音连接。不能支持网间连接器的例子包括具有差的基础结构的地点、没有国际交换中心(ISC)互连和财务考虑。
为了执行这个功能,MXU13可使用公用网或专用网(即本地交换机或专用小交换机(PBX))将大量线路集中为到少量共享线路至MXU13。PBX是服务专用用户如商业、学校等的自动电话局。MXU13连接这些共用线路到外部通信网。在优选的实施例中,MXU13经过链路16(图1)连接这些共用线路到全球卫星通信系统如系统10(图1)。
MXU13最好邻近一个分离的网络配置,而且希望利用标准电话接口如7号信令系统(SS7)或其它的接入那个网络。SS7是电话信令协议组,使一个或几个网络内的网络交换系统机器之间能合作的互相配合。MXU13最好使用由这里所述的标准过程提供到蜂窝系统的入口。
本发明可应用于很多通信系统,包括使用用于用户单元控制的GSM过程和网络特性的系统,但可以具有不同的无线电接入格式。为了这个说明的目的,至少一个而且最好几个用户单元希望地在MXU13中实施。对于给定的用户单元,其用户单元数据驻留的HLR称为用户单元的归属网间连接器(HGW)。用户单元登记的VLR称为用户单元访问网间连接器(VGW)。VGW是当前服务漫游用户单元的一个网间连接器。当支持MXU时,HGW和VGW是相同的,所以在以下面术语网间连接器用于指任一个或二者。网间连接器(特别是MSC、HLR和VLR单元)互连,支持它们之间的信令,最好如GSM标准中所叙述的。
网间连接器22执行超过其在通信系统中的传统作用的过程,包括翻译接到MXU13(图4)的通信网97中电话机的电话号码和分配与MXU13相关的用户单元识别用于呼叫、处理。网间连接器22还处理MXU无线电接入,好象它是一个普通用户单元。网间连接器22还中继网络97中的电话机的电话号码到MXU13。
为了这个说明的目的,在优选的实施例中,上面所述的功能主要分配给ETC204。但是,这些功能可分配给HLR210,MSC206,或者它们的某种组合,而不改变本发明的性质。这些变化是包含在本发明的范围内。在另一个实施例中,MXU13及其相关网间连接器之间的专用信道用于在该MXU分配终端用户单元识别。
MXU电话信令实现把该MXU内的卫星链路设备与相关的逻辑信道指配(即暂时移动用户识别(TMSI)分开。这里MXU13支持多达“n”L频段用户业务信道,“2n”对的国际移动用户识别(IMSI)和MSISDN(IMSI/MSISDN对)被指配给该MXU。每个IMSI最好唯一地识别一个用户单元,而且最好在业务预订时由该业务提供者安装在该MXU中。
在优选的实施例中,每个MXU是在服务的网间连接器的管理下。MXU最好在其整个服务寿命固定在特定位置(即,建立在特定位置直到不再需要要时为止,然后移动到一个新位置)。对于固定的MXU,其服务网间连接器及其归属网间连接器最好是同一个。
在MXU连接之前,MXU由网间连接器管理器指定其2nIMSI/MSISDN对进行初始化。最好是所有的IMSI/MSISDN对都分配给该MXU,而且一半分配给该ETC。网间连接器管理器最好由该DMCG将IMSI/MSISDN对装入该HLR。分配给该ETC的IMSI/MSISDN对也由DMCG装入该ETC。在该ETC复位时,这时IMSI/MSISDN对最好再装入该ETC。
该MXU包含所有2n IMSI。在优选实施例中,要求每个IM-SI登记在该HGW,并被指定一个相关的TMSI。用户单元登记过程要求该MXU执行每个IMSI的登记过程。因为该MXU最好在其整个服务寿命固定在一个特定位置,TMSI最好只在该系统的要求时(即,周期的更新或VLR复位)改变。
下面并对于过程100(图6和7)讨论当处理呼叫终止时由每个单元执行的功能。在优选实施例的用户单元对用户单元呼叫中,主叫GW询问被叫GW的HLR的状态和被叫方的移动站漫游号码(MSRN)。当在VLR登记时,MSRN是暂时分配给用户单元的代码,用于发送呼叫到该用户单元。MSRN典型地只在呼叫终止期间由该VLR指定。
在该MXU的情况下,外部通信系统中的用户单元呼叫在由MXU连接的本地交换机的一方。最好类似的信令过程相关HLR询问与可用的MXU的无线电信道之一,并且返回这个信息给主叫GW。主叫GW使用这个信息始发一个呼叫到使用MSRN的被叫GW。在另一个实施例中,主叫GW发送该呼叫到被叫GW,然后询问HLR的MSRN。被叫GW使用MSRN确定暂时的ID,诸如被叫方的暂时移动用户识别(TMSI)。被叫GW进行到由该暂时ID规定的用户单元的呼叫建立。TMSI是暂时分配给访问用户单元的唯一识别。TMSI最好是通信系统中用户单元的网络地址并且最好在登记时由该VLR指定。
在该MXU的GW内的ETC拦截包含该被叫号码的HLR询问。ETC重新格式这个消息为重新格式的HLR询问,以空闲MSIS-DN代替该被叫号码。空闲MSISDN是从内部IMSI/MSISDN表中选择的。重新格式的HLR询问被发送到该MXU的HGW内的该HLR。该HLR返回被叫(和预留的)MSISDN的相关MSRN。被叫GW进行呼叫建立好象该呼叫是用户单元到用户单元的呼叫。信道分配是由该MXU在收到与MSRN相关的TMSI时进行的。
下面说明MXU呼叫终止并假定本发明优选实施例的100信道MXU。在ETC/MXU登记过程期间,该MSC已分配200TMSI给HGW ETC和MXU内的相关IMSI/MSISDN对。HGWETC保持100IMSI/MSISDN的表,它们预留用于到该MXU的呼叫终止。HGW ETC最好也能够相关来话被叫号码与这些IMSI之一。服务一个以上MXU的每个HGW ETC通过分析该被叫号码确定合适的MXU。对于来话呼叫(到该MXU),HGW ETC选择一个空闲IMSI形成用于发信号到该MXU的可用IMSI的表。该MXU识别与这些IMSI/MSISDN相关的所有TMSI,并且分配资源/即无线电信道)给在使用的逻辑TMSI。
最好给每个ETC分配一个点码(PC),该点码唯一地识别该网络内的那个ETC。该PC最好与指定给包含ETC的GSC的PC不同。
在被叫号码的始发GW MSC的翻译得到该MXU的HGW的起始地址消息(IAM),如象在正常呼叫终止一样。IAM是一个消息,传送提供给目的地交换机的呼叫。HGW MSC翻译IAM内的被叫号码,并且识别该被叫方为一个用户单元。IAM内的这个被叫号码最好是位于MXU后面的PSTN用户的地址。
在HGW MSC被叫号码的整体名称翻译得到与HGW ETC相关的点码。HGW MSC发送一个“发送路由选择信息”请求到包含该被叫号码的HGW ETC。
被叫号码的HLR在该MXU的HGW的ETC中被模拟。当该ETC支持多个MXU时,该ETC最好翻译该被叫号码以便确定其MXU中的哪一个可处理该呼叫。该ETC为从其IMSI/MSISDN表选择的一个空闲IMSI/MSISDN,标记那个入口为“忙”,相关被叫号码与该入口,并且使用那个IMSI/MSISDN开始呼叫建立。HLR询问使用预留的MSISDN从该ETC发送到该HLR。该HLR翻译该MSISDN给MSRN(通过对该VLR询问),并且返回该MSRN到该MSC。该MSC翻译该MSRN给TMSI,并且使用这个TMSI发信号通知该MXU。当终止的MXU识别该TMSI时,它指定无线电信道收发信机给该TMSI。
在与该网络连接建立以后,该MXU最好从一个信号响应来响应ETC的信令消息。在优选实施例中,MXU可以一个寻呼响应对ETC振铃通知指示消息响应。该ETC转送该被叫号码到“MXU被叫号码”消息中的该MXU。该MXU使用这个被叫号码建立到基本地交换机接口的连接。信令和具有本地交换机的监视消息被翻译为特别通信系统的消息。由于一个用户单元终止呼叫,故呼叫建立继续进行。
对于MXU呼叫发出,本地交换机用户首先以被叫号码接入该MXU。一旦本地交换机用户接入该MXU时,被叫号码被发送到通信系统10(图1),好象它在用户单元键盘上输入一样。
如前所讨论的,MXU保持一个IMSI/MSISDN的表,IMSI/MSISDN是预留用于从该MXU的呼叫始发。对于去话呼叫(即从MXU),MXU从其可用的IMSI的表选择一个空闲IMSI,用于发信号给该网间连接器。该MXU指定一条无线电信道给该IMSI,用于从该MXU始发的呼叫。在该MXU内始发的这些呼叫好象是到通信系统10(图1)的用户单元始发的呼叫。
图6和图7表示适用于本发明的优选实施例的呼叫建立过程的流程图。这个MXU信号实施是基于MXU内的无线电信道设备与相关的逻辑信道指配(即TMSI)分开。MXU和ETC二者都保持一个唯一的表IMSI/MSISDN。
对于来话呼叫(到MXU),ETC从其可用的IMSI表中选择一个空闲IMSI用于发信号给该MXU。该MXU识别与这些IM-SI/MSISDN有关的所有TMSI并且指定L频段资源给在用的逻辑TMSI。对于去话呼叫(从该MXU来),该MXU一样从其IMSI表中选择空闲IMSI。
参见图6,任务101,在MXU连机之前,由网间连接器管理器给该MXU指定2n IMSI/MSISDN对(假定一个n信道MXU)。所有这些IMSI/MSISDN对都分配给该MXU。一半还分配给ETC。该网间连接器管理器最好将这些IMSI/MSISDN对装入到该HLR。分配给该ETC IMSI/MSISDN最好也装入该ETC。要求该MXU将每个IMSI登记在该VLR,亦对每个分配一个相关的TMSI。
在任务102,始发的GW MSC接收被叫号码,该号码是接到该MXU的网络中电话机的号码。它翻译这个号码来确定该呼叫的终止点。
在任务103,由始发的GW MSC翻译被叫号码以便得到提供(最好以SS7用户单元开始地址消息(IAM)实现)给支持该MXU的网间连接器的呼叫,如在正常用户单元到PSTN呼叫那样。该呼叫被发送到该MXU。
在任务104,该MXU翻译IAM中的被叫号码。这表明该呼叫应看成好象该号码是一个普通移动用户单元的号码一样。在该MSC被叫号码的整个名称翻译得到与该ETC相关的点码。该MSC发射“发送路由选择信息”(SRI)请求给那个点码,它包含被叫号码。SRI是到HLR的消息请求,以得到规定的移动用户的MSRN。注意,目的地通常是一个HLR,因为该ETC起着在该MXU“后面”(behind)的那些号码的HLR的作用。
在任务105,该ETC接收SRI询问,并且检查其IMSI/MSIS-DN表以便找到空闲入口。当可找到空闲入口时,执行任务107。当不能找到空闲入口时,执行任务106。
在任务106,当不能找到空闲入口时,ETC返回一个SRI故障消息给该MSC。没有空闲入口表示对于该MXU所有的电路都忙。
当空闲入口可用时执行任务107。在任务107,ETC标记该入口为忙,相关该被叫号码与这个入口,并且使用这个入口的MSIS-DN询问该HLR。
在任务108,该ETC使用MSISDN询问该HLR。这是通过发出一个“发送路由选择信息”请求给包含该MSISDN的HLR实现的。在任务109,该HLR使用MSISDN索引其内部表以表翻译该MSISDN为IMSI。在任务119,HLR利用一个“提供漫游号码”消息用IMSI询问该VLR。
在任务111,该VLR翻译该IMSI为MSRN,并且返回这个给该HLR。该HLR转发该MSRN给该ETC(从HLR的观点是询问源),该ETC又将它发送到该MSC。该ETC对该MSRN没有用,但是停留在该环路中以保证根据GSM标准适当地处理事务处理识别符。
在任务112,通过对VLR询问,该MSC翻译该MSRN为TM-SI。参见图7,在任务113,然后该MSC发送一个“寻呼”消息给该ETC。这个消息包含IMSI和相关的TMSI。根据所用的特定蜂窝系统合适的无线电过程,该ETC转发这个指示到该MXU。
在任务114,该MXU监视合适的无线电信道关于指定给该MXU的任何TMSI情况。该MXU最好将所接收的TMSI与其TMSI的内部表比较。在这个消息包含有效TMSI时,该MXU最好将这个消息识别为预定给它的。该MXU最好证实这个TMSI是与这个MXU相关的。在任务115,该MXU检验何时物理资源是可用的。当它们是可用时,执行任务117。如果不可用,执行任务116。
在任务116,当物理资源不可用时,该MXU不响应于该TMSI。这使该MSC超时等待响应。当超时时,MSC开始对“用户不能到达”的呼叫处理并且启动如由MXU管理器预定的合适业务。这些业务可包括对呼叫始发者的通知(呼叫者不能到达),或者该呼叫可转发到另一号码。
在任务117,该MXU指定该TMSI给无线电收发信机。在任务118,该无线电收发信机如正常用户单元终止呼叫那样继续呼叫建立。该无线电收发信机最好在功能上等效于所使用的蜂窝系统的移动站。在任务119,该ETC转发与该呼叫相关的被叫号码转发到该MXU。该被叫号码寻址接到该MXU的网络中的一个电话机而不是该MXU本身。
在任务120,该MXU产生合适的信令到该交换机以便传送被叫号码到该交换机。因此该MXU允许交换机连接到由被叫号码规定的被叫方。在任务121,该MXU如像移动终止呼叫那样,完成该呼叫终止处理。
虽然利用具体例子和具体的优选实施例已经叙述了本发明,根据这里的叙述本领域的技术人员进行很多替换和变化是显而易见的,而且本发明预定要包括在权利要求书中的这些变化和替代。
如这里所叙述的,本发明的优点本领域的技术人员是清楚的,并且提供操作通信系统各部分的改进方法。这些优点包括使一个被叫号码与很多可能的目的地相关,改进接入分离的通信网络和简化接入过程。