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Hintergrund der Erfindung
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine drahtlose Telekommunikation.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein neues und verbessertes Verfahren
und eine Vorrichtung zum Vorsehen eines drahtlosen Telekommunikätionsdienstes
unter Verwendung einer CDMA(code division multiple access)-„über-die-Luft"-Schnittstelle in
Verbindung mit einer GSM(Global System for Mobile Communications)-Protokoll-Schnittstelle
für die
A-Schnittstelle.
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II. Beschreibung der verwandten
Technik
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Der
drahtlose GSM(Global System for Mobile Communications)-Telekommunikationsstandard
ist ein Satz von weithin verfügbaren
digitalen Telekommunikationsprotokollen zur Verwendung in einem
digitalen drahtlosen Telefonsystem. Die GSM-Spezifikationen wurden
durch internationale Anstrengungen entwickelt und wurden von dem „European
Teiecommunications Standards Institute" (ETSI, 06921 Sophia Antipolis Cedex,
France) angenommen. Ein drahtloses Telefonsystem, das auf eine Weise
konfiguriert ist, die konsistent mit der Verwendung der GSM-Standards
ist, wird in 1 gezeigt. Eine GSM-Mobildienste-Vermittlungsstelle
(MSC – mobile services
switching center) 16 vermittelt oder verbindet Telefonanrufe
zwischen dem drahtlosen Systemzugriffsnetzwerk, d.h. den Basisstation-Teilsystemen (BSS – base station
subsystems) 15, und dem Leitungs-basierten öffentlichen
Fernsprechnetz (PSTN – public
switched telephone network) 18, das auch ein öffentliches
landgestütztes
Mobilfunknetz (PLMN – public
land mobile network) sein kann. Die GSM-MSC 16 sieht eine
Telefonvermittlungs-, Abrechnungs-, Teilnehmereinheitverfolgungs-,
Teilnehmereinheitzulassungs- und
eine Handover(handoff)-Steuerungs-Funktionalität vor. Das BSS 15 be steht
aus der Basisstation- Steuervorrichtung (BSC – base station controller) 14 und
Basis-Transceiver-Station(en) (BTS – base transceiver station) 12, die
damit verbunden sind. Wie in den GSM-Spezifikationen definiert,
wird die Schnittstelle zwischen dem GSM-MSC 16 und dem
BSS 15 als die GSM-„A-Schnittstelle" bezeichnet, welche
die GSM-Netzwerk-Vermittlungseinrichtungen von den TDMA(time division
multiple access)-basierten Funkeinrichtungen trennt. Die BSC 14 ist
beteiligt an einer Ressourcen-Zuteilung für eine Handover-Verarbeitung
und Signalverarbeitung in den BTSs 12, so dass mehrere
Teilnehmereinheiten 10 Telefonanrufe gleichzeitig führen können. Die
BTS 12 ist mit den Teilnehmereinheiten 10 über RF(radio
frequency)-Signale und ein gut definiertes „über-die-Luft"-Protokoll mit dem
drahtlosen GSM-Netzwerk verbunden. Die BTS 12 weist Funksende-
und -empfangsvorrichtungen auf, einschließlich Antennenvorrichtungen,
und ebenso die gesamte Signalverarbeitung, die für die Funkschnittstelle spezifisch
ist. Die BTS können
als komplexe Funkmodems betrachtet werden. Die Teilnehmereinheit 10 sieht
generische Funk- und Verarbeitungsfunktionen vor, um über die
Funk-Schnittstelle auf das GSM-Netzwerk zuzugreifen, für den Benutzer
entweder der Teilnehmereinheit 10 oder einer anderen Endgeräteeinrichtung,
wie eine FAX-Maschine oder ein Personalcomputer. Eine bestimmte
Teilnehmereinheit 10 kann die BTS 12, mit der
sie verbunden ist, wechseln, wenn sich ihr Standort ändert, kann
aber nur mit einer BTS gleichzeitig kommunizieren. In dieser Anwendung
wird die Fähigkeit,
von einer BTS 12 zu einer anderen BTS 12 zu wechseln,
wenn nur eine Funkschnittstelle in jedem Fall existiert, als ein
harter Teilnehmereinheit-Handover (handoff) bezeichnet.
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Um
einen drahtlosen Telefonanruf zu tätigen, muss eine Netzwerkverbindung
zwischen der Teilnehmereinheit 10, oft als eine „mobile
Einheit" bezeichnet,
und dem PSTN 18 aufgebaut werden. Das PSTN 18 ist
das herkömmliche
verdrahtete Telefonsystem. Um den Telefonanruf auf mobile Weise
zu führen,
wird ein Teil der Netzwerkverbindung über den Austausch von Funkfrequenz(RF – radio
frequency)-Signalen zwischen der Teilnehmereinheit 10 und
der BTS 12 gebildet. Der verbleibende Teil der Netzwerk verbindung
wird typischerweise über
Leitungs-basierte Verbindungen gebildet, die durch die BSS 15 und
durch die GSM-MSC 16 gehen. Gemäß dem GSM-„über-die-Luft"-Protokoll, das eines
der Protokolle ist, die den drahtlosen GSM-Telekommunikationsstandard
bilden, wird die TDMA-Technologie verwendet, um einen Satz von Kanälen in den oben
identifizierten RF-Signalen
aufzubauen, die verwendet werden, um eine Teilnehmereinheit 10 mit einer
BTS 12 zu verbinden. Diese Kanäle werden verwendet, um die
verschiedenen Sätze
von Daten zu trennen und zu unterscheiden, die zu den verschiedenen
Telefonanrufen gehören,
die zu jeder gegebenen Zeit gemacht werden. Die verschiedenen Sätze von
Daten umfassen Benutzerdaten, die normalerweise die Form einer digitalisierten
Audioinformation haben, und Signalisierungsdaten, die aus den Signalisierungsnachrichten
bestehen, die verwendet werden, um die Verarbeitung des Telefonanrufs
zu orchestrieren.
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Zum
Zeitpunkt des Beginns des GSM-Standards erhöhte die Verwendung von TDMA
in dem GSM-„über-die-Luft"-Protokoll die Effizienz,
mit der die vorhandene Funkfrequenzbandbreite verwendet werden konnte,
um drahtlose Telefonanrufe durchzuführen. Ein Erhöhen der
Effizienz, mit der die verfügbare
Funkfrequenzbandbreite verwendet wird, ist wünschenswert, da nur eine begrenzte
Menge an RF-Bandbreite existiert und die Menge an Bandbreite ist
normalerweise der begrenzende Faktor für die Anzahl von Anrufen, die
in einem bestimmten drahtlosen zellularen Telefonsystem geführt werden
können.
Seit dem Beginn des drahtlosen GSM-Telekommunikationsprotokolls
wurden jedoch andere drahtlose Technologien weiterentwickelt, so
dass eine größere Anzahl
von Telefonanrufen in einer vorhandenen RF-Bandbreite geführt werden können. Da
eine effiziente Verwendung der Funkfrequenzbandbreite sehr wünschenswert
ist, wird nun die Verwendung dieser effizienteren Technologien bevorzugt.
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Ein
bekanntes und weithin akzeptiertes Beispiel einer effizienteren
drahtlosen Telekommunikationstechnologie ist eine CDMA(code division
multiple access)-Signalverarbeitung und das zugehörige „über-die-Luft"-IS-95- Protokoll, das von
der „Telecommunications
International Association" (TIA, 2001
Pennsylvania Avenue, N.W., Washington, D.C. 20006) angenommen wurde.
Mit CDMA-Modulationstechniken besteht jeder Benutzerverkehrskanal aus
einem Träger,
der von einer unterschiedlichen Hochgeschwindigkeits-Binärsequenz
moduliert wird, wodurch das Spektrum der Wellenform gespreizt wird.
Sätze von
Benutzerverkehrskanälen
teilen sich dieselbe Breitband-Frequenzspektrum-Zuteilung, und sowohl
Benutzerdaten- als auch Signalisierungsnachrichten werden über einen
Benutzerverkehrskanal übertragen.
Zusätzlich überträgt jede
CDMA-basierte BTS Overhead-Steuerungs-Signalisierungskanäle, die Information übertragen,
um der Teilnehmereinheit zu ermöglichen,
das System zu akquirieren und auf das System zuzugreifen. Diese
Overhead-Steuerungs-Kanäle
werden ebenfalls mit einer Hochgeschwindigkeits-Binärsequenz
moduliert und mit den Benutzerverkehrskanälen kombiniert, um ein Breitband-RF-Signal
aufzuweisen. Jede CDMA-basierte
BTS sendet das kombinierte RF-Signal, als der Vorwärts-CDMA-Kanal bezeichnet,
und empfängt
die kombinierten RF-Ausgaben eines Satzes von CDMA-basierten Teilnehmereinheiten,
die sich in einem zugehörigen
Abdeckungsbereich befinden, wobei dieser kombinierte Satz von Ausgaben
als der Rückwärts-CDMA-Kanal
bezeichnet wird. Der Vorwärts-CDMA-Kanal ist die
Summe des Vorwärts-Pilotkanals,
des Vorwärts-Synchronisierungskanals,
einem oder mehreren Vorwärts-Paging-Kanälen und vielen
Vorwärts-Benutzerverkehrskanälen, die
jeweils moduliert werden mit einem charakteristischen Kanalcode
und mit einer PN-Spreiz-Sequenz kombiniert werden. Der Rückwärts-CDMA-Kanal
ist die Summe aus einem oder mehreren Rückwärts-Zugriffskanälen und
vielen Rückwärts-Benutzerverkehrskanälen, die
jeweils moduliert werden mit einem charakteristischen Kanalcode
und mit einer spezifischen PN-Spreiz-Sequenz übertragen werden.
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CDMA-basierte
drahtlose Kommunikationssysteme bieten auch ein verbessertes Verfahren
eines Handovers für
eine Mobilität
der Teilnehmereinheit. Ein Handover-Verfahren, als „weiches
Handover (soft hand-off)" bekannt,
wird von der Fähigkeit
unterstützt,
die RF-Signale einer Teilnehmereinheit an mehr als einer CDMA-basierten
BTS zu benutzen. Diese Fähigkeit
eines „weichen
Handovers" der Teilnehmereinheit 10,
gleichzeitig mit mehreren RF-Schnittstellen mit mehreren CDMA-basierten BTSs 12 in
Verbindung zu stehen, liefert eine Übertragungspfadredundanz, wenn
sich die Teilnehmereinheit 10 von einem Standort zu einem
anderen bewegt, wodurch die Chancen verringert werden, dass ein
Anruf verloren geht und Sprachabtastwerte verloren werden. Zusätzlich liefert
das IS-95-Protokoll einen Telekommunikationsdienst mit höherer Qualität im Vergleich
zu GSM, da das CDMA-Signal weniger anfällig ist für Schwund und Rauschstörungen.
Eine Teilnehmereinheit, die gemäß dem IS-95-Protokoll kommuniziert,
verbraucht auch weniger Leistung als eine Teilnehmereinheit, die
gemäß dem GSM-„über-die-Luft"-Protokoll kommuniziert,
da die Verwendung von umfangreichen Leistungssteuerungsalgorithmen
in dem normalen Betrieb eines CDMA-Systems enthalten ist. Dieser
reduzierte Leistungsverbrauch ermöglicht, dass die Lebensdauer
einer Batterie, die zur Versorgung einer IS-95-konformen Teilnehmereinheit verwendet
wird, weiter ausgedehnt wird als die einer GSM-konformen Teilnehmereinheit.
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Viele
Gebiete mit bereits existierenden zellularen GSM-Telefonsystemen
zögern
jedoch, einen zellularen CDMA-Telefondienst zur Verfügung zu stellen,
trotz seiner vielen Vorteile. Dies ist so, da die inkrementelle
Leistungsverbesserung, die von einem CDMA-System geliefert wird,
nicht ausreichend sein kann, die Kosten der Bereitstellung eines
vollständig neuen
zellularen CDMA-Telefonsystems zu gerechtfertigen, wenn ein vorher
existierendes System verfügbar
ist. Diese Situation steht in Kontrast zu einem Gebiet, in dem ein
vollkommen neues zellulares Telefonsystem aufgebaut werden soll,
wo ein zellulares CDMA-Telefonsystem oft weniger teuer zu implementieren
ist und einen Dienst höherer
Qualität
liefert als ein zellulares GSM-Telefonsystem.
Wenn jedoch ein Verfahren und System zur Implementierung eines zellularen
CDMA-Telefonsystems, das einen Teil der existierenden zellularen
GSM-Telefonsysteminfrastruktur nützen
würde,
entwickelt würde,
würden
die Kosten einer Bereitstellung eines zellularen CDMA-Telefondienstes in
einem Gebiet mit einem funktionierenden zellularen GSM- Telefonsystem reduziert.
Wenn die Reduzierung ausreichend wäre, könnte die inkrementelle Leistungsverbesserung,
die von einem zellularen CDMA-Telefonsystem
geliefert wird, in einer größeren Anzahl
von Gebieten gerechtfertigt werden. Dies würde Teilnehmern des zellularen
Telefondienstes, die sich in diesen Gebieten befinden, den Vorteil
des zellularen CDMA-Telefondienstes
bieten, und deswegen wäre
ein derartige Verfahren und ein System zur Implementierung eines zellularen
Telefondienstes sehr wünschenswert.
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Y.
Tscha et al: „A
Subscriber Signalling Gateway Between CDMA Mobile Station and GSM
Mobile Switching Centre",
Proceedings of the 2nd IEEE International
Conference on Universal Personal Communications, Ottawa (CA), Vol.
1, 12. Oktober 1993, New York (US), Seiten 181 – 185, XP002031666 beschreibt
ein Teilnehmer-Signalisierungs-Gateway, das sich in einer Basisstation
befindet und Signalisierungsnachrichten bidirektional zwischen der
CDMA-gemeinsame-Luftschnittstelle-basierten mobilen Station und
der GSM-Teilnehmer-Signalisierungs-basierten mobilen Vermittlungsstelle
konvertiert. D1 behandelt nicht das Umwandlungsproblem bei einer fehlerhaften
Paarung zwischen der GSM-Teilnehmer-Signalisierungsnachricht und
der CDMA-gemeinsame-Luftschnittstellen-Nachricht.
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WO-A-95
24771 beschreibt den Vorgang eines weichen Handovers, einer Diversity-Kombination und
die Verwendung von Rahmenidentifikatoren, um den Typ eines Rahmens
anzuzeigen.
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M.
Mouly und M-B. Pautet: „The
GSM System for Mobile Communications", 1993, XP002044646 200240 beschreibt
gemeinsame Merkmale des GSM-Systems,
die zu diesem gehören.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Gemäß einem
ersten Aspekt der Erfindung ist eine Basisstation-Steuervorrichtung
vorgesehen, wie in Anspruch 1 dargelegt.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt ist ein Verfahren der Verarbeitung von Signalisierungsnachrichten in
einem Basisstation-Teilsystem eines drahtlosen Telekommunikationssystems
vorgesehen, wie in Anspruch 14 dargelegt.
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Es
werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben eines drahtlosen
Telekommunikationssystems unter Verwendung von CDMA-über-die-Luft mit einem GSM-A-Schnittstellen-basierten
Netzwerk beschrieben. Durch Verwendung des GSM-A-Schnittstellen-Standards,
der in den GSM-Spezifikationen
als die Schnittstelle zwischen der GSM-MSC und der BSS definiert
ist, kann das drahtlose CDMA-Telekommunikationssystem unter Verwendung
einer GSM-MSC implementiert werden, die konform zu den GSM-Spezifikationen
ist. Dies ermöglicht
die Bereitstellung eines drahtlosen zellularen CDMA-Telefondienstes
unter Verwendung eines Teils der existierenden funktionierenden GSM-Netzwerkinfrastruktur.
In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung kommuniziert die CDMA-basierte BSC mit der GSM-MSC über die A-Schnittstelle,
wie in den existierenden GSM-Standards
spezifiziert wird. Jedoch können
andere Ausführungsbeispiele
der Erfindung Modifikationen der definierten GSM-A-Schnittstelle
verwenden, um den Betrieb und die Funktionalität des Systems zu verbessern.
Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung sind die BSS und die Teilnehmereinheiten miteinander
verbunden mittels Verwendung von Funkfrequenzsignalen, die physikalisch
gemäß den CDMA-Techniken
moduliert werden. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung
sind die CDMA-Modulationstechniken
im Wesentlichen gleich zu denen, die in dem oben erwähnten drahtlosen IS-95-Telekommunikationsprotokoll
enthalten sind.
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Ein
Diagramm auf hoher Ebene der funktionalen Elemente, die zur Verbindung
einer Teilnehmereinheit und einer GSM-MSC gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung verwendet werden, wird in 2 dargestellt.
Während
des Betriebs des Systems sieht die CDMA-RF-Schnittstelle 40 eine
bidirektionale Schnittstelle für
die Teilnehmereinheit 50 vor und ein GSM-A-Schnittstelle-SS7-Transport 42 sieht
eine bidirektionale Schnittstelle mit der GSM-MSC 52 vor.
Ein Herstellen der CDMA-über-die-Luft-Schnittstelle
und die Verwendung des transparenten Signalisierungstransports 44 ermöglicht,
dass die in dem GSM-A-Schnittstellen-Protokoll definierten Signalisierungsnachrichten
zwischen GSM-MSC 52 und der Teilnehmereinheit 50 ausgetauscht
werden. Eine Verarbeitungs- und Dienst-Umwandlung 46 empfängt und
untersucht bestimmte Signalisierungsnachrichten von der CDMA-RF-Schnittstelle 40 und
dem GSM-A-Schnittstelle-SS7-Transport 42 und unternimmt
als Antwort einige Aktionen, einschließlich der Konfiguration und
der Steuerung der Signalverarbeitungsressourcen 48. Diese
Konfiguration und Steuerung umfasst die Zuteilung von Vocoding-
und Devocoding-Ressourcen gemäß dem angeforderten
Typ eines Dienstes und das Aufrufen der CDMA-basierten Verschlüsselungsfähigkeiten.
Andere Aktionen umfassen die Zuteilung von CDMA-Verkehrskanal-Verarbeitungsressourcen und
Auswahlressourcen am Beginn eines Signalisierungsaustausches zwischen
der Teilnehmereinheit und der BSS oder MSC. Diese Ressourcen werden zugeteilt
für die
Verarbeitung sowohl von Sprach- als auch Datenanrufen und für einen
Signalisierungsaustausch, wie Registrierungen, zwischen der Teilnehmereinheit 50 und
dem System. Die CDMA-Verkehrskanal-Ressourcen werden verwendet, um die CDMA-Modulations-
und Demodulationsfunktionen des IS-95-Stils durchzuführen.
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Ein
Satz von Anrufverarbeitungsverfahren ist vorgesehen zur Durchführung verschiedener
Aufgaben, die zu der richtigen Verarbeitung eines drahtlosen Telefonanrufs
oder einer Kommunikation gehören.
Diese Verfahren umfassen eine Anrufeinleitung, Anruffreigabe, Registrierung
der Teilnehmereinheit, über-die-Luft-Signalverschlüsselung,
Authentifizierung der Teilnehmereinheit und die Sequenz von Signalisierungsnachrichten
und Verarbeitungsschritte, die zu diesen Verfahren gehören, werden
in der detaillierten Beschreibung der Erfindung beschrieben. Eine
Anrufeinleitung und Registrierung der Teilnehmereinheit kann durchgeführt werden
durch zuerst Herstellen einer CDMA-über-die-Luft-Schnittstelle zwischen
einer Teilnehmereinheit und einer CDMA-basierten BSS und dann durch
Herstellen einer Telekommunikationsnetzwerkverbindung zwischen der
Teilnehmereinheit und einer GSM- MSC.
Die Erfindung setzt auch die Verwendung von CDMA-Verschlüsselungstechniken
ein. CDMA-Verschlüsselungstechniken,
die verwendet werden, um eine Teilnehmerinformation- und eine Standort-Privatsphäre vorzusehen,
werden über
die GSM-Verschlüsselungsverfahren
initiiert und beendet, die von der GSM-MSC 52 gesteuert
werden.
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In
einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung übermittelt
der transparente Signalisierungstransport 44 transparent
eine Signalisierungsinformation zwischen der GSM-MSC 52 und
der Teilnehmereinheit 50. Ein transparenter Transport ist
definiert als der Austausch von Signalisierungsinformation zwischen der
GSM-MSC 52 und der Teilnehmereinheit 50 derart,
dass keine dazwischenliegende Verarbeitungseinheit die Information,
die transparent transportiert wird, untersucht, modifiziert oder
verwendet. Die Verwendung dieses transparenten Transportmechanismus
ermöglicht,
dass Schlüsselteile
der Anwendungsschichtinformation, die zwischen der CDMA-basierten
BTS und der Teilnehmereinheit ausgetauscht werden, identisch sind
zu der Information, die zwischen einer GSM-TDMA-basierten BTS und
ihrer zugehörigen
GSM-Teilnehmereinheit ausgetauscht wird. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung übermittelt
der transparente Signalisierungstransport 44 Nachrichten,
die in den GSM-Spezifikationen als DTAP(direct transfer application part)-Nachrichten
definiert werden, zwischen der GSM-MSC 52 und der Teilnehmereinheit 50. DTAP-Nachrichten
ermöglichen
der GSM-MSC 52 und der Teilnehmereinheit 50, wie
erforderlich, Daten auszutauschen, um einen GSM-basierten Telefonanruf
richtig zu verarbeiten. Die DTAP-Nachrichtenklassifizierung umfasst
Anrufverwaltungs- und
Teilnehmereinheit-Mobilitätsverwaltungsfunktionen.
Ein Ermöglichen,
dass Anrufverwaltungs- und Teilnehmereinheit-Mobilitätsverwaltungsnachrichten transparent
zwischen der GSM-MSC und der Teilnehmereinheit transportiert werden,
ermöglicht,
dass viele der existierenden GSM-Anrufaufbau-bezogenen Verfahren
verwendet werden. Dies wiederum ermöglicht, dass die existierende
GSM-A-Schnittstellen-Definition verwendet wird, wodurch Betreibern
von drahtlosen GSM-Kommunikationssystemen
ermöglicht
wird, ihre existierenden funktionieren den GSM-Infrastruktureinrichtungen
beim Erstellen eines drahtlosen Kommunikationssystems wieder zu
verwenden, das CDMA-über-die-Luft
mit ihrem GSM-A-Schnittstellen-basierten Netzwerk verwendet.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung akquiriert eine Teilnehmereinheit das System, speichert System-bezogene
Information, die sie auf den Vorwärts-CDMA-Overhead-Kanälen von der BTS empfängt, und
ist dann konfiguriert, Signalisierungsnachrichten zu empfangen,
zu verarbeiten und zu übertragen,
die verwendet werden zum Aufbau sowohl der bidirektionalen CDMA-über-die-Luft-Schnittstelle
als auch der Telekommunikationsnetzwerkverbindung. Eine Teilnehmereinheitempfängt und
verarbeitet geeignet CDMA-Funkressource-,
GSM-Anrufverwaltungs- und GSM-Mobilitätsverwaltungs-Signalisierungsnachrichten.
Die GSM-Anrufverwaltung und die GSM-Mobilitätsverwaltung weisen den DTAP-Teil
der GSM-A-Schnittstelle auf. CDMA-Funkressource-Verfahren umfassen,
sind aber nicht darauf beschränkt, das
Durchführen
solcher Aktionen wie Handover, Systemzugriffsversuche und Aufbau
eines bidirektionalen RF-Signalverkehrskanals. Verfahren der GSM-Anrufverwaltung
umfassen, sind aber nicht darauf beschränkt, das Durchführen solcher
Aktionen wie Anrufaufbau, zusätzliche
Dienstaufrufe und Warnung der Teilnehmereinheit. Verfahren der GSM-Mobilitätsverwaltung
umfassen, sind aber nicht darauf beschränkt, das Durchführen solcher
Aktionen wie Authentifizierung von Teilnehmereinheiten, Aktualisierung
von Standorten und Verfahren zum Anfügen und Ablösen der Identität internationaler
mobiler Stationen.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Die
Merkmale, Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden
offensichtlicher aus der detaillierten Beschreibung, die im Folgenden
dargelegt wird, in Verbindung mit den Zeichnungen, in denen gleiche
Bezugszeichen Entsprechendes identifizieren und wobei:
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1 ein
Blockdiagramm eines zellularen Telefonsystems ist, das gemäß den GSM-Standards konfiguriert
ist;
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2 ein
funktionales Blockdiagramm der Architektur zur Nachrichtenverarbeitung
und Dienstumwandlung ist, die verwendet wird, um eine Teilnehmereinheit
und eine GSM-MSC miteinander zu verbinden, gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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3 ein
Blockdiagramm eines zellularen Telefonsystems ist, das gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung konfiguriert ist;
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4 ein
Diagramm ist, das die verschiedenen GSM-A-Schnittstellen-Nachrichtenformate
darstellt, die unter Verwendung der Schnittstelle Signalisierungssystem
Nr. 7 (SS7) transportiert werden.
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5 ein
Blockdiagramm eines Basisstation-Teilsystems ist, das gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung konfiguriert ist;
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6 ein
Diagramm einer Nachrichtensequenz ist, das die Signalisierungsnachrichten
darstellt, die während
einer von der Teilnehmereinheit terminierten Anrufinitiierung übertragen
werden, die gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung durchgeführt
wird;
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7 ein
Diagramm einer Nachrichtensequenz ist, das die Signalisierungsnachrichten
darstellt, die während
einer von der Teilnehmereinheit ausgehenden Anrufinitiierung übertragen
werden, die gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung durchgeführt
wird;
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8 ein
Diagramm einer Nachrichtensequenz ist, das die Signalisierungsnachrichten
darstellt, die während
einer von der Teilnehmereinheit ausgehenden Anruffreigabe übertragen
werden, die gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung durchgeführt
wird;
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9 ein
Diagramm einer Nachrichtensequenz ist, das die Signalisierungsnachrichten
darstellt, die während
einer von dem Netzwerk initiierten Anruffreigabe übertragen
werden, die gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung durchgeführt wird;
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10A und B Diagramme einer Nachrichtensequenz sind,
das die Signalisierungsnachrichten darstellt, die während einer
Registrierung der Teilnehmereinheit übertragen werden, die gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung durchgeführt wird;
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11 ein
Blockdiagramm einer BSC-A-Schnittstelle ist, die gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung konfiguriert ist; und
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12 ein
Blockdiagramm einer Teilnehmereinheit ist, die gemäß einem
Ausführungsbeispiel der
Erfindung konfiguriert ist.
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Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
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Es
werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Vorsehen eines drahtlosen
Telekommunikationsdienstes unter Verwendung einer CDMA(code division
multiple access)-basierten „über-die- Luft"-Schnittstelle in
Verbindung mit einer GSM(Global System for Mobile Communications)-A-Schnittstellen-Protokoll-Netzwerkschnittstelle
beschrieben. In der folgenden Beschreibung wird die Erfindung in dem
Kontext einer Funkfrequenz-Signalschnittstelle dargelegt, die gemäß der physikalischen
Signalmodulationstechnik des IS-95-CDMA-„über-die Luft"-Protokolls arbeitet.
Während
die beschriebene Erfindung insbesondere geeignet ist zur Verwendung mit
derartigen Signalmodulationstechniken, ist die Verwendung anderer
drahtloser CDMA-Telekommunikationsprotokolle
konsistent mit der Praxis der vorliegenden Erfindung. Auch können, während das
bevorzugte Ausführungsbeispiel
der Erfindung die Verwendung der GSM-A-Schnittstelle enthält, andere A-Schnittstellen ebenfalls
eingesetzt werden, wenn die Verwendung eines transparenten Transportmechanismus
zwischen einer mobilen Vermittlungsstelle und einer Teilnehmereinheit
erforderlich ist. Die Erfindung kann auch in dem Kontext eines Satelliten-basierten
Telekommunikationssystems oder eines drahtlosen Punkt-zu-Punkt-Telekommunikationssystems
implementiert werden. Insbesondere ist die Erfindung nützlich in
dem Kontext eines Satellitenbasierten drahtlosen Telekommunikationssystems,
das die Verwendung von „gebogenes
Rohr (bent pipe)"-Übertragungsverfahren
umfasst, die eine Verbindung zu einem Gateway des Telekommunikationsnetzwerk
haben müssen,
da viele Gateways das GSM-A-Schnittstellen-Protokoll verwenden.
Ferner sollte offensichtlich sein, dass die vorliegende Erfindung
vorgesehen ist zur Verwendung mit verschiedenen Typen einer Kommunikation,
einschließlich sowohl
Sprach-basierter Kommunikation als auch einer Kommunikation, während der
digitale Daten, die eine von Sprache unterschiedliche Information
darstellen, übertragen
werden.
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In
der Anmeldung wird die Verwendung und Übertragung verschiedener Typen
von Information beschrieben, einschließlich Nachrichten, Anforderungen,
Aufträge,
Anweisungen und Befehle. Es ist offensichtlich, dass diese Information
aus elektronischen Repräsentationen
dieser Nachrichten, Anforderungen, Aufträge, Anweisungen und Befehle
besteht, die durch die Verwendung von elektrischem Strom, Spannungspotentialen,
elektromagnetischer Energie oder einer Kombination daraus besteht.
Zusätzlich
enthält
die folgende Beschreibung eine Referenz zu verschiedenen Systemen
zur Manipulation und Erzeugung derartiger Information. In dem bevorzugten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung werden derartige Systeme durch die Verwendung von
digitalen und analogen integrierten Halbleiterschaltungen implementiert,
die über
verschiedene leitende Verbindungen oder durch die Verwendung von
elektromagnetischen Signalen oder beides miteinander verbunden sind.
In anderen Fällen
der Anmeldung werden verschiedene weithin bekannte Systeme in einer Blockform
beschrieben. Dies dient dazu, ein überflüssiges Verdecken der Offenbarung
der vorliegenden Erfindung zu vermeiden.
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Zum
Zweck der vorliegenden Erfindung umfasst die Definition der GSM-A-Schnittstelle die Übertragung
von Benutzerdaten und die Steuerungssignalisierung zwischen der
GSM-MSC und den verbundenen BSCs. Die Steuerungssignalisierung besteht aus
den physikalischen Signalisierungstransportschichten und der Anwendungsinformation
des Telefonanrufs, die transportiert wird. In dem GSM-Standard werden
die Signalisierungstransportschichten der A-Schnittstelle spezifiziert
als der Nachrichtenübertragungsteil
(MTP – message
transfer part) und der Signalisierungsverbindungs-Steuerungsteil (SCCP
-signaling connection control part) des Signalisierungssystems Nr.
7 (SS7), wie von der International Telecommunications Union (ITU)
definiert, wie in der Technik weithin bekannt. Die Anwendungsdaten
des Telefonanrufs werden zwischen der GSM-MSC und der BSC in dem
Datenfeld der verschiedenen SCCP-Nachrichten transportiert.
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3 ist
ein Blockdiagramm eines drahtlosen Telefonsystems, das während eines
normalen Betriebs gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung konfiguriert ist. Die Basis-Transceiver-Stationen
(BTS – base
transceiver station) 102(A) – (C) sind mit der BSC 104(A) verbunden
und die BTSs 102(D) – (F)
sind mit der BSC 104(B) verbunden. Die BSCs 104(A) und
(B) sind wiederum mit der GSM-MSC 106 verbunden, die mit
dem öffentlichen Fernsprechnetz
(PSTN – public
switched telephone network) 108 verbunden ist (kann auch
ein öffentliches
landgestütztes
Mobilfunknetz (PLMN – public land
mobile network) sein). Die Teilnehmereinheit 100(A) führt einen
Telefonanruf oder eine andere Kommunikation durch die Verwendung
von Funkfrequenz(RF)-Signalen, die mit der BTS 102(D) ausgetauscht
werden, durch. Die Teilnehmereinheit 100(B) führt einen
Telefonanruf oder eine andere Kommunikation unter Verwendung von
RF-Signalen, die mit der BTS 102(B) und der BTS 102(C) ausgetauscht werden,
durch. Wenn die Teilnehmereinheit 100(B) über eine
RF-Signal-Schnittstelle mit zwei oder mehreren BTSs in Verbindung
steht, wie es bei der Teilnehmereinheit 100(B) der Fall
ist, wird sie als in einer „weichen Übergabe" befindend bezeichnet.
RF-Signale, die von der BTS 102 an die Teilnehmereinheit 100 übertragen
werden, werden als Vorwärtsverbindungskanäle bezeichnet,
und RF-Signale, die von der Teilnehmereinheit 100 an eine
BTS 12 übertragen
werden, werden als Rückwärtsverbindungskanäle bezeichnet.
Die BSS 105 besteht aus einer BSC 104 und dem
Satz aus einer oder mehrerer BTSs 102, mit denen sie verbunden
ist.
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In
dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird die physikalische Signalverarbeitung sowohl des
Vorwärtsverbindungskanals
als auch des Rückwärtsverbindungskanals
gemäß den CDMA-Signalverarbeitungstechniken
des IS-95-Protokols durchgeführt.
Die physikalische Signalverarbeitung umfasst die Verwendung von
Vorwärts-
und Rückwärtsverbindungs-Spreizcodes und Kanalcodes
sowohl während
des Sendens als auch während
des Empfangs der Vorwärts-
und Rückwärtsverbindungssignale.
Die Kanalcodes werden verwendet, um einen Satz von Kanälen einzurichten, über den
verschiedene Sätze
von Daten durch eine direkte Sequenzmodulation übertragen werden können. Für die Vorwärtsverbindung
bestehen die Kanalcodes aus einem Satz von vierundsechzig orthogonalen
binären Codes,
als Walsh-Codes bezeichnet, und für die Rückwärtsverbindung bestehen die
Kanalcodes aus einem Satz von binären Langcodes, die für jede Teilnehmereinheit
als eine Funktion eines eindeutigen Identifikationscodes für die Teilnehmereinheit
berechnet werden. Die Spreizcodes werden verwendet, um den Bereich
von Frequenzen zu diversifizieren, aus dem die Daten übertragen
werden, um so die Wahrscheinlichkeit einer erfolgreichen Übertragung zu
erhöhen.
Diese Diversifikation wird als Spreizen bezeichnet und wird auch über eine
direkte Sequenzmodulation der Daten durchgeführt, die mit den Spreizcodes übertragen
werden. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird die Kanalisierung über eine BPSK(bi-phase shift
key)-Modulation (binäre
Pulslagenmodulation) durchgeführt
und das Spreizen wird über
eine QPSK(quad-phase shift key)-Modulation durchgeführt, auf
eine Weise, die zu einem IS-95-komplianten System ähnlich ist.
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In
einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung umfassen die Vorwärtsverbindungskanäle einen
oder mehrere Pilotkanäle,
Synchronisierungskanäle,
Paging-Kanäle
und Benutzerverkehrskanäle,
die jeweils durch eine Modulation mit einem vorgegebenen Vorwärtsverbindungskanalcode
definiert werden. Die Rückwärtsverbindungskanäle umfassen
einen oder mehrere Zugriffskanäle
und viele Benutzerverkehrskanäle,
die jeweils durch eine Modulation mit einem eindeutigen Rückwärtsverbindungslangcode
definiert werden. Damit die Übertragung
und der Empfang der Vorwärts-
und Rückwärtsverbindungssignale
richtig durchgeführt
werden, muss der Status der Kanal- und Spreizcodes, die zur Verarbeitung
der Vorwärts-
und Rückwärtsverbindungssignale
während
des Empfangs und der Übertragung
verwendet werden, synchronisiert werden. Diese Synchronisierung
wird während
des Anrufaufbaus erzielt und wird als eine Signal-Akquise bezeichnet,
wobei viele Verfahren dafür
in der Technik weithin bekannt sind. Daten, die entweder über die
Vorwärtsverbindung
oder über
die Rückwärtsverbindung übertragen
werden, werden in Rahmen unterteilt, die auch Fehlerkorrekturbits
und Rahmen-Header-Bits
enthalten. Die Rahmen-Header-Bits zeigen an, ob die in dem Rahmen enthaltenen
Daten Signalisierungsdaten oder Verkehrsdaten sind oder eine Kombination
daraus. Verkehrsdaten sind die Daten, die von dem Benutzer übertragen
werden, wenn der Anruf in Gange ist, und ist normalerweise eine
digitalisierte Sprach- oder Audioinformation, kann aber jeder Typ
von Benutzerdaten sein. Um eine vollständige Signalisierungsnachricht
zu übertragen,
ist es im Allgemeinen erforderlich, mehrere Rahmen von Signalisierungsdaten
zu übertragen,
die von dem empfangenden System in die Signalisierungsnachrichten
zusammengesetzt werden. Wie oben angemerkt, werden Signalisierungsnachrichten
verwendet, um eine Information zwischen den verschiedenen in 3 gezeigten Systemen
auszutauschen, die erforderlich ist zum Aufbau und zur Verarbeitung
eines Telefonanrufs. Sobald sie zusammengesetzt sind, enthält jede
Signalisierungsnachricht Nachrichten-Header-Bits, die den Typ der
Signalisierungsnachricht anzeigen.
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Weiter
unter Bezugnahme auf 3 sieht, wie oben angemerkt,
die GSM-MSC 106 eine
Funktionalität
für eine
Telefonvermittlung, eine Abrechnung und eine Verfolgung und Autorisierung
einer Teilnehmereinheit vor. Die GSM-MSC 106 und die BSC 104 kommunizieren
gemäß einem
GSM-A-Schnittstellen-Protokoll,
das Teil des GSM-Standards ist. Um eine Telefon anrufverbindung unter
Verwendung der GSM-MSC 106 aufzubauen, muss ein bestimmter Satz
von Signalisierungsnachrichten in einer bestimmten Reihenfolge erzeugt
werden, der einen bestimmten Satz von Information enthält. Das
heißt
die BSC 104 muss den richtigen Satz einer Signalisierung
erzeugen und in der richtigen Reihenfolge an die GSM-MSC senden
abhängig
von den erforderlichen Netzwerkverbindungen und den von der GSM-MSC 106 empfangenen
Signalisierungsnachrichten. Die Reihenfolge, die Information und
das Format, die zu diesen Sätzen
von Signalisierungsnachrichten gehören, werden in dem GSM-A-Schnittstellen-Protokoll
definiert. Wie erwartet werden kann, unterscheiden sich die Reihenfolge,
die Information und das Format wesentlich von jeder Schnittstelle, die
zu einer vergleichbaren MSC gehört,
die in einem zellularen CDMA-Telefonsystem arbeitet. Auf ähnliche
Weise muss eine Teilnehmereinheit 100, die gemäß dem IS-95-
oder einem anderen CDMA-basierten Protokoll arbeitet, einen vorgegebenen
Satz von Nachrichten mit der BTS 12 in einer vorgegebenen Reihenfolge
und in einem vorgegebenen Format austauschen, um einen Telefonanruf
richtig aufzubauen und zu verarbeiten. Wie auch zu erwarten ist, unterscheidet
sich die CDMA-über-die-Luft-Schnittstelle
wesentlich von der über-die-Luft-Schnittstelle, die
zu drahtlosen GSM-Telekommunikationssystemen gehört.
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Die
Signalisierungsnachrichten, die zu dem GSM-A-Schnittstellen-Protokoll
gehören,
werden in zwei Kategorien aufgeteilt: DTAP(direct transfer application
part)-Nachrichten und BSSMAP(BSS management application part)-Nachrichten. DTAP
enthalten Daten, die relevant sind für den Betrieb der Teilnehmereinheit 100 und
der MSC 106 und betreffen somit nicht direkt den Betrieb
des BSS 105. BSSMAP-Nachrichten gehören im Allgemeinen zu dem Betrieb
des BSS 105 und können
eine Zuteilung von Ressourcen veranlassen oder eine Information
vorsehen, die für
einen richtigen Betrieb des BSS 105 erforderlich ist. Eine
BSSMAP-Nachricht kann den gesamten Betrieb des BSS 105 beeinflussen
oder nur den Betrieb eines einzelnen Telefonanrufs. Ebenso werden
gemäß der GSM-A-Schnittstelle
die Signalisierungsnachrichten über
eine SS7(Signalisierungssystem Nr. 7)- Signalisierungsverbindung und den zugehörigen Nachrichtenübertragungsteil
(MTP – message
transfer part) und den Signalisierungsverbindungs-Steuerungsteil (SCCP
-signaling connection control part) übertragen. MTP verwendet drei Nachrichtenformate,
um binäre
Daten über
eine serielle Verbindung zu übertragen.
Die drei Nachrichtenformate werden als Nachrichtensignaleinheiten (MSU – message
signal units), Verbindungsstatussignaleinheiten (LSSU – link status
signal units) und Füllsignaleinheiten
(FISU – fill
in signal units) bezeichnet. Die Felder, die zu jedem Nachrichtenformat gehören, werden
in 4 dargestellt, wobei die Anzahl von Bits, die
zu jedem Feld gehört,
darunter angezeigt wird. Die Nachrichten werden getrennt durch die
Verwendung eines Flag-Bytes (FL), das eine logische Null enthält, gefolgt
von einer Reihe von sechs logische Einsern, gefolgt von einer logischen
Null (01111110). In die von den Flag-Bytes definierten Nachrichten
wird eine logische Null in jede Reihe mit mehr als fünf logischen
Einsern eingefügt.
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Jedes
Nachrichtenformat besteht aus einem Header-Abschnitt, der eine Rückwärtssequenznummer
(BSN – backward
sequence number), ein Rückwärts-Anzeigebit
(BIB – backward
indication bit), eine Vorwärtssequenznummer
(FSN – forward
sequence number), ein Vorwärts-Anzeigebit
(FIB – forward
indication bit) und einen Längenindikator
(LI – length
indicator) enthält,
gefolgt von zwei Puffer-Bits. Zusätzlich umfasst jedes Nachrichtenformat
einen Satz von Prüfbits
(CK – check
bits), der unmittelbar vor dem terminierenden Flag-Byte eingefügt ist.
Für FISUs sind
keine zusätzlichen
Datenfelder enthalten. Für LSSUs
ist ein ein-Byte- oder zwei-Byte-Statusfeld (SF) enthalten, das
eine von sechs unterschiedlichen Statusanzeigen anzeigt, die einen
Ausrichtungsstatus und „außer Betrieb" handhaben. Für MSUs sind ein
Signal-Byte-Dienstinformations-Oktet (SIO– service information octet)
und ein zwei- oder mehr-Byte-Signalinformationsfeld (SIF – signal
information field) enthalten. Da jedes Nachrichtenformat eine unterschiedliche
Menge an Information enthält, wird
der Typ der Nachricht aus dem Feld des Längenindikators (LI) bestimmt.
Die Signalisierungsnachrichten, die gemäß der GSM-A-Schnittstelle übertragen
werden, werden über
eine MSU mit den Daten gesendet, die zu der Signalisierungsnachricht
der GSM-A-Schnittstelle
gehören,
die in dem SIF platziert ist. Genauer, Nachrichten, die gemäß der GSM-A-Schnittstelle übertragen
werden, werden in SCCP-Nachrichten
platziert, die ein Routinglabel (RL), einen SCCP-Nachrichtentypcode,
einen SCCP-Header und ein SCCP-Datenfeld wie gezeigt umfassen. Der
SCCP-Nachrichtentypcode wird typischerweise als ein Teilfeld des
SCCP-Header angesehen. Die SCCP-Nachricht wird beendet mit einem Flag „Ende eines
optionalen Parameters (EOP – end of
parameter)". Wenn
die BSSMAP-Nachricht, die innerhalb der SCCP-Nachricht transportiert
wird, des Typs ist; der einen einzelnen Telefonanruf betrifft, wird
der Telefonanruf, zu dem die Nachricht gehört, in dem Verbindungsidentifikatorfeld
in dem SCCP-Header angezeigt (nicht gezeigt). Eine BSSMAP- oder DTAP-Nachricht ist enthalten
in dem SCCP-Datenparameter mit dem Typ der Nachricht, der von dem
Diskriminierungsbit (DIS – discrimination
bit) angezeigt wird, der sich am Anfang des SCCP-Datenfelds befindet.
Wenn eine BSSMAP-Nachricht übertragen wird,
wird die Länge
in dem Längen(LEN – length)-Feld
angezeigt. Auf die Länge
folgen der Typ der BSSMAP-Nachricht und der Rest der Nachricht. Wenn
eine DTAP-Nachricht übertragen
wird, wird die Länge
in dem Längen(LEN – length)-Feld
angezeigt und die Teilkategorie der DTAP-Nachricht wird in dem Protokolldiskriminierungsfeld
angezeigt. Alle zusätzlichen
Daten, die zu der bestimmten DTAP-Nachricht gehören, einschließlich des
Nachrichtentyps, werden in dem Nachrichtendatenfeld platziert.
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5 ist
ein Blockdiagramm des BSS 105, das konfiguriert ist, einen
CDMA-über-die-Luft-Telekommunikationsdienst
in Verbindung mit einer GSM-A-Schnittstellen-Protokoll-Netzwerk-Schnittstelle
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung vorzusehen. Die BTSs 102 sind mit der BSC 104 über Leitungs-basierte
Verbindungen verbunden, die in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung eine T1- oder E1-Verbindung darstellt, obwohl andere
Verbindungen eingesetzt werden können,
einschließlich
der Verwendung einer Mikrowellenverbindung. In der BSC 104 ist
das CDMA-Verbindungsteilsystem 200 mit
dem Satz von gezeigten BTSs 102 verbun den. Das CDMA-Verbindungsteilsystem 200 ist
auch mit dem Anrufsteuerungsprozessor 202, dem Auswahl-Teilsystem 204 und
der BSC-A-Schnittstelle 206 verbunden.
Das CDMA-Verbindungsteilsystem 200 dient als Nachrichten-
und Verkehrsrouter zwischen den verbundenen zusammengefügten Einheiten
und besteht in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung
aus einem asynchronen Transportsystem für Pakete mit fester Länge. Das
Datenverarbeitungs- und Dienstoptionssystem 210 ist mit
dem Auswahl-Teilsystem 204 verbunden und tauscht Verkehrsdaten
mit der Vermittlungsstelle 212 aus. Die Vermittlungsstelle 212 liefert eine
Schnittstelle zu der GSM-MSC 106 von 2, bestehend
aus Verkehrsdaten und Signalisierung, und tauscht auch Steuerungsdaten
mit dem Anrufsteuerungsprozessor 202 aus. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung werden diese Signalisierungsdaten unter Verwendung
des ITU-SS7-Protokolls übertragen,
wie in dem GSM-A-Schnittstellen-Protokoll spezifiziert wird, dessen
Verwendung in der Technik weithin bekannt ist. Jede der in der BSC 104 gezeigten
Verbindung ist eine digitale Hochgeschwindigkeitsverbindung, wie ein
schnelles Ethernet, dessen Verwendung in der Technik ebenfalls weithin
bekannt ist. In alternativen Ausführungsbeispielen der Erfindung
kann die Vermittlungsstelle 212 durch eine einfachere Querverbindungsvorrichtung
ersetzt werden, wodurch die BSC-A-Schnittstelle 206 direkt
mit der GSM-MSC 106 verbunden wird. Jedoch ist die Verwendung
der Vermittlungsstelle 212 bevorzugt, da sie ermöglicht, dass
die BSC 104 mit mehreren MSC-Systemen verbunden werden
kann, wenn erforderlich, von denen jedes alternative Typen eines
Netzwerkdienstes vorsehen kann, einschließlich eines IS-41-Dienstes,
der in der Technik weithin bekannt ist. Wenn die BSC 104 mit
mehreren MSC-Systemen verbunden ist, werden zusätzliche BSC-Schnittstellensysteme, ähnlich zu der
BSC-A-Schnittstelle 206, in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung verwendet, von denen nicht alle die Verwendung des
GSM-A-Schnittstellen-Protokolls aufweisen müssen.
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In
dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung kommunizieren und tauschen die Systeme, aus denen
BSS 105 besteht, Verkehrs- und Signali sierungsdaten durch
die Verwendung eines internen BSS-Protokolls aus, in dem Datenpakete
mit fester Länge
zwischen den verschiedenen anderen Systemen über das CDMA-Verbindungsteilsystem 200 oder über ein
direktes Routing zwischen den zwei beteiligten Systemen ausgetauscht
werden. Das CDMA-Verbindungsteilsystem 200 führt dieses
Routing durch die Verwendung einer Adresse durch, die in jedem Datenpaket
mit fester Länge
enthalten ist. Im Allgemeinen platziert ein erstes System, das ein
Datenpaket an ein zweites System sendet, die Adresse dieses zweiten
Systems in das Datenpaket und liefert dann dieses Datenpaket an
das CDMA-Verbindungsteilsystem 200. In dem Fall einiger
benachbarter Systeme, wie dem Auswahl-Teilsystem 204 und
dem Datenverarbeitungs- und Dienstoptionssystem 210, werden
die Datenpakete direkt übermittelt.
Ob ein bestimmtes Paket mit fester Länge Verkehrsdaten oder Signalisierungsdaten
enthält,
wird von Paket-Header-Bits angezeigt, die in jedem Paket enthalten
sind. Datenpakete, die Verkehrsdaten enthalten, werden als Verkehrspakete
bezeichnet, und Datenpakete, die Signalisierungsdaten enthalten,
werden als Signalisierungspakete bezeichnet. Eine Steuerungsinformation
wird ebenfalls zwischen einigen Systemen in den BSS 105 ausgetauscht
durch die Verwendung von zugewiesenen Verbindungen, wie die zwischen dem
Anrufsteuerungsprozessor 202 und der Vermittlungsstelle 212 gezeigte.
Andere Verfahren der Vernetzung der verschiedenen Systeme in BSS 105,
in 5 gezeigt, außer über das
CDMA-Verbindungsteilsystem 200, sind mit dem Betrieb der
vorliegenden Erfindung konsistent.
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Eine
Signalisierungsnachricht enthält
eine vollständige
Anweisung, die verwendet wird, um sowohl den Betrieb der verschiedenen
Systeme zu steuern, welche die BSS bilden, als auch um eine Information
mit der Teilnehmereinheit 100 oder der GSM-MSC 106 auszutauschen.
Eine vollständige
Signalisierungsnachricht wird über
ein oder mehrere Signalisierungspaket(e) übertragen, die von dem empfangenden
System zusammengesetzt werden, um die übertragene Signalisierungsnachricht
zu erzeugen. Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird eine Teilkategorie der Signalisierungsnachricht
definiert, die über
die BSS 105 übertragen
wird, ohne den Betrieb der BSS 105 zu beeinflussen. Zum
Zweck dieser Anmeldung werden derartige Signalisierungsnachrichten
als „Transportnachrichten" bezeichnet und die
Verfügbarkeit
von Transportnachrichten bildet eine transparente Transportfunktion
in der BSS 105. Die transparente Transportfunktion wird
allgemein zum Austausch einer spezifischen Kategorie von Signalisierungsnachrichten
zwischen der GSM-MSC 106 und der Teilnehmereinheit 100 über die
BSS 105 verwendet, definiert als DTAP-Nachrichten. Während des
Betriebs der BSS 105 konfigurieren und steuern der Anrufsteuerungsprozessor 202 und
die BSC-A-Schnittstelle 206 die verschiedenen anderen Systeme
in der BSS 105 durch die Verwendung von anderen Signalisierungsnachrichten
und im Allgemeinen wird in dieser Anmeldung jede Konfiguration oder
andere Steuerung, die von dem Anrufsteuerungsprozessor 202 und
der BSC-A-Schnittstelle 206 ausgeführt wird, durch die Verwendung
dieser Signalisierungsnachrichten durchgeführt, die übermittelt werden, wie oben
in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung beschrieben wird, obwohl die Verwendung von anderen Übermittlungsmechanismen,
wie eine direkte Verbindung zwischen Systemen, ebenfalls mit der vorliegenden
Erfindung konsistent ist. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung werden der Anrufsteuerungsprozessor 202 und
die BSC-A-Schnittstelle 206 durch die Verwendung von Computersystemen
implementiert, die von Softwareanweisungen gesteuert werden (nicht
gezeigt).
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Ein
Typ einer Konfiguration und Steuerung, die von der BSC-A-Schnittstelle 206 durchgeführt wird,
umfasst die Zuteilung von Auswahlressourcen in dem Auswahl-Teilsystem 204.
Eine Auswahlressource liefert eine bidirektionale Schnittstelle
zwischen der Teilnehmereinheit 100 und jedem System in
der BSC 104 mittels einer oder mehrerer BTSs 102.
Die zu dieser bidirektionalen Schnittstelle gehörenden Funktionen umfassen
Abgleichen von mehreren Kopien eines Datenrahmens, die von zwei
oder mehreren BTSs erzeugt werden, und Auswählen des Datenrahmens der höchsten Qualität aus dem
Satz von Kopien für
eine weitere Verarbeitung. Diese Auswahl wird getroffen basierend
auf einer Qualitätsanzeigeinformation,
die von jeder BTS 102 in jedem Rahmen platziert wird. Die
mehrfachen Kopien eines Rahmens wer den erzeugt, wenn die Teilnehmereinheit 100 während einer
Bedingung eines weichen Handovers über mehrere RF-Schnittstellen
mit mehreren BTSs 102 in Verbindung stehen. Zusätzlich empfängt eine
Auswahlressource Datenpakete, die an eine Teilnehmereinheit 100 gerichtet
sind, und leitet eine Kopie des Datenpakets an jede BTS 102 weiter,
die über
eine RF-Schnittstelle
mit dieser Teilnehmereinheit 100 in Verbindung steht. Jede
Auswahlressource hat ihre eigene interne Adresse, so dass Pakete,
die zu dem verarbeiteten Anruf gehören, an die Auswahlressource
in dem Auswahl-Teilsystem 204 geleitet
werden können.
Jede Auswahlressource verfolgt auch den Satz von BTSs 102,
mit dem die Teilnehmereinheit 100, der sie zugewiesen ist,
in Verbindung steht. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung
besteht die Auswahlressource aus einem Mikroprozessor oder einem
digitalen Signalprozessor, der von Softwareanweisungen gesteuert
wird, die in einer Speichereinheit gespeichert sind, die sich ebenfalls
in dem Auswahl-Teilsystem 204 befindet (nicht gezeigt).
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Die
BSC-A-Schnittstelle 206 konfiguriert auch das Datenverarbeitungs-
und Dienstoptionssystem 210, um Daten aus dem Auswahl-Teilsystem 204 auf
verschiedene Weise basierend auf den Diensten zu verarbeiten, die
zur Verarbeitung des Telefonanrufs erforderlich sind. Die Typen
von vorgesehenen Signalverarbeitungsdiensten umfassen Vocoding und
Devocoding der Sprachverkehrsdaten, die zu einem Telefonanruf gehören, die
Modulation und Demodulation von Tönen und anderen Signalen, die
zur Übertragung
von Fax und anderen digitalen Daten über eine standardmäßige PSTN-Verbindung verwendet
werden, und die Verschlüsselung
von Benutzer- und Signalisierungsdaten. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird die Signalverarbeitung durch die Verwendung einer
integrierten Schaltung der digitalen Signalverarbeitung durchgeführt, die
sich in dem Datenverarbeitungs- und Dienstoptionssystem 210 befindet
und durch die Verwendung von Softwareanweisungen gesteuert wird, die
in einem Speichersystem gespeichert sind, deren Verwendung in der
Technik weithin bekannt ist (nicht gezeigt). Eine weitere von der
BSC-A-Schnittstelle 206 durchgeführte Funktion ist, DTAP-Signalisierungsnachrichten
von der GSM- MSC 106 zu
empfangen, die gemäß der A-Schnittstelle
gesendet werden, und diese Signalisierungsnachrichten an die geeignete
Teilnehmereinheit 100 zu transportieren durch Platzieren
der Nachricht in Transportnachrichten und Weiterleiten der Transportnachrichten
an die Auswahlressource, die zu dem Telefonanruf gehört. Bei Empfang
der Transportnachrichten leitet die Auswahlressource die Transportnachricht über den
CDMA-Vorwärts-Benutzer-Verkehrskanal
an die Teilnehmereinheit 100 weiter.
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Wie
oben angeführt,
werden Daten zwischen einer BTS 102 und einer Teilnehmereinheit 100 über mehrere
Rahmen ausgetauscht, die Rahmen-Header-Bits
enthalten, die den Datentyp anzeigen, der in dem Rahmen enthalten
ist. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung können
sowohl Signalisierungs- als auch Verkehrsdaten in einem einzelnen
Rahmen gemäß dem IS-95-Standard übertragen
werden. Während
der Übertragung über die
Luft ist keine Adresse in dem Rahmen enthalten, da das Ziel und
der Ursprung jedes Rahmens von dem Kanalcode angezeigt werden, der
zur Modulation der Daten verwendet wird. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird jeder Rahmen, der über die Rückwärtsverbindung gesendet wird,
von einem bestimmten Kanalverarbeitungselement (nicht gezeigt) in
einer BTS 102 empfangen. Jedes Kanalverarbeitungselement
kennt wiederum die interne Adresse der Auswahlressource, die den
Anruf verarbeitet, und nach dem Extrahieren eines Rahmens aus dem
Rückwärtsverbindungssignal
leitet das Kanalverarbeitungselement den Rahmen an die Auswahlressource
weiter. Die Auswahlressource setzt dann Signalisierungsnachrichten
von Rahmen zusammen, die Signalisierungsdaten enthalten, und bestimmt
den Typ der Signalisierungsnachricht basierend auf Header-Bits der Signalisierungsnachricht,
die sich in der Signalisierungsnachricht befinden. Transportsignalisierungsnachrichten
werden von der Auswahlressource transparent an die BSC-A-Schnittstelle 206 geleitet
unter Verwendung der oben beschriebenen BSS-Transportnachrichten. Die
BSC-A-Schnittstelle
fährt fort,
einen zu dem Telefonanruf gehörenden
Verbindungsidentifizierer in das SCCP-Header-Feld zu platzieren
basierend auf der Auswahlressource, welche die Transportsignalisierungsnachricht überträgt, und
die Transportsignalisierungsnachrichten an die GSM-MSC gemäß dem A-Schnittstellen-Protokoll
transparent weiterzuleiten. Wenn die Nachricht eine Nicht-Transport-
oder lokale Signalisierungsnachricht ist, verarbeiten die Auswahlressource
und die BSC-A-Schnittstelle 206 die Nachricht intern.
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Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung müssen
verschiedene Verfahren mittels planmäßigen Austauschs von Signalisierungsnachrichten
zwischen den verschiedenen in 5 gezeigten
Systemen durchgeführt
werden, um einen Telefonanruf ordnungsgemäß zu verarbeiten. Die verschiedenen
Verfahren umfassen eine Anrufinitiierung, eine Anruftreigabe und
eine Registrierung der Teilnehmereinheit. Die 6 – 10 sind ein Satz von Diagrammen einer Nachrichtensequenz,
welche die Signalisierungsnachrichten darstellen, die während der
Verfahren einer Anrufinitiierung, Anruffreigabe und Registrierung
der Teilnehmereinheit gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ausgetauscht werden. Die in den 6 – 10 gezeigten vertikalen Linien gehören jeweils
zu dem System, das in dem Kästchen
am oberen Ende jeder Linie identifiziert wird. Die Systeme sind
die Teilnehmereinheit 100, die BTS 102, das Auswahl-Teilsystem 204,
der Anrufsteuerungsprozessor 202, das Datenverarbeitungs-
und Dienstoptionssytem 210, die BSC-A-Schnittstelle 206 und
die GSM-MSC 106. Ein horizontaler Pfeil, der zwischen zwei
vertikalen Linien verläuft,
zeigt den Austausch einer Signalisierungsnachricht zwischen den
zugehörigen
Systemen an. Die Zeit schreitet von oben nach unten fort, so dass die
höheren
horizontalen Linien vor den horizontalen Linien stattfinden, die
sich auf der Seite weiter unten befinden. Wie auf jeder Seite unten
angezeigt wird, werden Nachrichten, die zwischen der Teilnehmereinheit 100 und
der BTS 102 ausgetauscht werden, über die bidirektionale über-die-Luft-Schnittstelle übertragen,
und Nachrichten, die zwischen der GSM-MSC 106 und der BSC-A-Schnittstelle 206 ausgetauscht
werden, werden gemäß der GSM-A-Schnittstelle übertragen.
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Wie
oben angemerkt, wird eine GSM-Signalisierungsnachricht, die zwischen
der GSM-MSC 106 und der BSC-A-Schnittstelle 206 ausgetauscht
wird, in einer SCCP-Signalisierungsnachricht transportiert, die
sich in einer Nachrichtensignalisierungseinheit (MSU – message
signaling unit) gemäß dem SS7-Standard
befindet. Bei Empfang einer SCCP-Signalisierungsnachricht bestimmt
die BSC-A-Schnittstelle 206 zuerst, ob die Nachricht zu
einer bestimmten Kommunikation gehört oder den Betrieb der gesamten
BSS betrifft, durch Untersuchen des SCCP-Nachrichtentypcodefelds.
Wenn die Nachricht zu einer bestimmten Kommunikation oder einem
Telefonanruf gehört,
bestimmt die BSC-A-Schnittstelle 206 die Kommunikation
unter Verwendung eines Verbindungsidentifizierers, der in dem SCCP-Header enthalten
ist. Die BSC-A-Schnittstelle 206 bestimmt dann, ob die
Nachricht eine DTAP- oder eine BSSMAP-Nachricht ist durch Untersuchen
des Diskriminierungsfelds der Signalisierungsnachricht der GSM-A-Schnittstelle.
Wenn die GSM-Signalisierungsnachricht
eine DTAP-Nachricht ist, fährt
die BSC-A-Schnittstelle 206 fort,
die Signalisierungsnachricht über
eine Transportnachricht transparent zu transportieren, wie oben
beschrieben. Wenn die Nachricht eine BSSMAP-Nachricht ist, bestimmt
die BSC-A-Schnittstelle die spezifische BSSMAP-Nachricht durch Untersuchen
des BSSMAP-Nachrichtentypfelds.
Basierend auf dem BSSMAP-Nachrichtentyp führt die BSC-A-Schnittstelle
verschiedene Schritte durch, wie im Folgenden beschrieben wird.
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Es
sollte auch angemerkt werden, dass zum Zweck der folgenden Beschreibung
Signalisierungsnachrichten, die zwischen dem Auswahl-Teilsystem 204 und
der Teilnehmereinheit 100 ausgetauscht werden, von einer
einzelnen horizontalen Linie zwischen den zwei Systemen dargestellt
werden. Tatsächlich
wird jedoch die Signalisierungsnachricht über eine oder mehrere BTSs 102 übermittelt.
Die einzelne Linie wird zur einfachen Darstellung verwendet, wenn
die Signalisierungsnachricht keine Steuerungsverarbeitung oder Ressourcenzuteilung von
der BTS 102 erfordert. Ähnlich
gehen Signalisierungsnachrichten, die zwischen der BSC-A-Schnittstelle 206 und
der GSM-MSC 106 ausgetauscht werden, durch die Vermittlungsstelle 212,
jedoch wird eine einzelne Linie gezeigt, da die Vermittlungsstelle 212 keine
Verarbeitung durchführt,
die besonders relevant für
die vorliegende Erfindung ist. Der CDMA-über-die-Luft-Kanal, der zur Übertragung
einer Nachricht an die oder von der Teilnehmereinheit 100 verwendet
wird, wird bei der zugehörigen
Nachricht in runden Klammern mit einem „P" angezeigt, was einen Vorwärtsverbindungs-Pagingkanal
anzeigt, ein „A" zeigt einen Rückwärtsverbindungs-Zugriffs(access)kanal
an und ein „T" zeigt den Vorwärtsverbindungsbenutzerverkehrs(traffic)kanal
oder den Rückwärtsverbindungsbenutzerverkehrs(traffic)kanal
abhängig
von der Richtung der Übertragung
an. Zusätzlich
ist in den 6, 7 und 10 der „Verkehrskanalaufbau (traffic
channel set-up)" der Prozess, der zum
Aufbau der Vorwärts-
und Rückwärtsverbindungsbenutzerverkehrskanalschnittstelle
zwischen der Teilnehmereinheit 100 und der BTS 102 gehört, und
wird in der Zeichnung ganz links angezeigt. Der „Netzwerkaufbau (network setup)" ist der Prozess
des Aufbaus einer Telekommunikationsnetzwerkverbindung mit dem anderen
Telekommunikationssystem, das an dem Anruf beteiligt ist, und wird
ebenfalls ganz links angezeigt. Signalisierungsnachrichten, die
unter Verwendung von Transportnachrichten transparent übermittelt
werden, werden durch die Anmerkung "xport", mit der zugehörigen Signalisierungsnachricht
in runden Klammern, angezeigt und werden in dieser Spezifikation als „Transportnachrichten
(transport messages)" bezeichnet.
-
In
den 8 und 9 ist „Netzwerkfreigabebeginn (network
release initiation)",
in den Zeichnungen ganz links angezeigt, der Prozess des Beginns
des Abbaus bzw. Trennens (teardown) und der Freigabe der Netzwerkressourcen,
die an dem Telefonanruf beteiligt sind. Ebenso ist in den 8 und 9 „Verkehrskanalschnittstellentrennung
(traffic channel interface teardown)" der Prozess der Freigabe der Ressourcen,
die zu der bidirektionalen Funkfrequenzsignalschnittstelle zwischen
der Teilnehmereinheit 100 und der BSS 105 (3)
gehören.
Es sollte auch angemerkt werden, dass das in den 6 – 10 gezeigte Diagramm einer Nachrichtensequenz
nicht jede übertragene
Nachricht zeigt, sondern nur die für die vorliegende Erfindung
besonders relevanten Nachrichten. Einige der im Folgenden diskutierten
Signalisierungsnachrichten werden zur vereinfachten Darstellung
ebenfalls nicht gezeigt. Zusätzlich
wird jede gezeigte Signalisierungsnachricht, die innerhalb der BSS 105 übertragen
wird, gemäß dem oben
beschriebenen internen Paket-basierten Protokoll ausgetauscht und
geht somit durch das CDMA-Verbindungsteilsystem 200 von 5 in
dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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6 ist
ein Diagramm einer Nachrichtensequenz eines von der Teilnehmereinheit
terminierten Anrufinitiierungsverfahrens, das gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung durchgeführt
wird. Ein von der Teilnehmereinheit terminiertes Anrufinitiierungsverfahren
resultiert aus der Einleitung bzw. Initiierung eines Telefonanrufs
oder einer Kommunikation durch eine Telekommunikationseinheit, außer der Teilnehmereinheit 100,
die mit dem in 4 gezeigten Telekommunikationssystem
in Verbindung steht, wie eine Teilnehmereinheit des PSTNs 108,
eine drahtlose Teilnehmereinheit 100, die mit einem anderen
drahtlosen Telekommunikationssystem in Verbindung steht, oder sogar
ein Datenendgerät.
Das von der Teilnehmereinheit terminierte Anrufinitiierungsverfahren
beginnt, wenn die GSM-MSC 106 eine Paging-Nachricht 300 an
die BSC-A-Schnittstelle 206 gemäß dem A-Schnittstellen-Protokoll sendet. Gemäß dem A-Schnittstellen-Protokoll
zeigt die Paging-Nachricht 300 den gerufenen (paged) Teilnehmer
an, identifiziert durch die internationale mobile Teilnehmeridentität, den Typ
des Kanals, der auf der über-die-Luft-Schnittstelle
erforderlich ist, eine Zellenidentifiziererliste, die den Satz von
Zellen anzeigt, der zuletzt zu der Teilnehmereinheit gehörte, und, wenn
verfügbar,
die temporäre
mobile Teilnehmeridentität.
Die BSC-A-Schnittstelle 206 untersucht zuerst die Paging-Nachricht 300,
um zu bestimmen, ob es sich um eine BSSMAP-Nachricht handelt.
-
Nach
der Identifizierung der Paging-Nachricht (page message) 300 als
eine BSSMAP-Nachricht bestimmt die BSC-A-Schnittstelle 206,
dass die Paging-Nachricht 300 eine
Paging-Nachricht ist durch Untersuchen des Typenfelds der BSSMAP-Nachricht.
Nach Bestimmung, dass die Paging-Nachricht 300 eine Paging-Nachricht
ist, fährt die
BSC-A-Schnittstelle 206 fort, einen Satz von Signalisierungsnachrichten
zu erzeugen zum Erstellen eines bidirektionalen CDMA-modulierten
RF-Kanals zwischen der BTS 12 und der Teilneh mereinheit 100, an
welche die Paging-Nachricht 300 gerichtet ist. In dem bevorzugten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung beginnt dieser Satz von Signalisierungsnachrichten mit
dem Senden einer BSS-Paging-Anforderung (BSS page request) 302,
welche die Zellenidentifiziererliste umfasst, an den Anrufsteuerungsprozessor 202.
Der Anrufsteuerungsprozessor 202 antwortet durch Senden
einer BTS-Paging-Anforderung (BTS page request) 303 an
einen Satz von BTSs 102, die durch die Zellenidentifiziererliste
angezeigt werden. Jede BTS 102 antwortet durch Rundsenden
bzw. Broadcasting einer Paging-Nachricht 304 an die zugehörige Zelle über den
Vorwärtsverbindungs-Pagingkanal.
Wenn das Paging von der Teilnehmereinheit 100 empfangen
wird, antwortet diese durch Senden einer Kanalanforderungsnachricht
(channel request) 306 an eine BTS 102 über den
Rückwärtsverbindungszugriffkanal.
Die Kanalanforderungsnachricht 306 kann eine Information über den
Typ des für den
Anruf angeforderten Dienstes enthalten, wenn eine derartige Information
in der Paging-Nachricht 304 enthalten ist.
-
Die
BTS 102 antwortet auf die Kanalanforderung 306 durch
Senden einer-BSS-Kanalanforderung
(BSS channel request) 310 an die BSC-A-Schnittstelle 206 und durch
Senden einer BTS-Bestätigungsnachricht
(BTS acknowledge message) 308 über den Paging-Kanal an die
Teilnehmereinheit 100. Das Senden der BTS-Bestätigungsnachricht 308 ist
in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung optional. Die BSC-A-Schnittstelle 206 fährt fort,
die bidirektionale Benutzerverkehrskanalschnittstelle aufzubauen
durch Antworten auf die BSS-Kanalanforderung 310 mit dem
Senden einer BSS-Anrufaufbauanforderung (BSS call setup request) 312 an
den Anrufsteuerungsprozessor 202. Der Anrufsteuerungsprozessor 202 teilt
Auswahl- und Dienstressourcen für
den Anruf zu und zeigt das Ergebnis der Zuteilung der BSC-A-Schnittstelle 206 in
der BSS-Anrufaufbauantwort (BSS call setup response) 314 an.
Bei Empfang der BSS-Anrufaufbauantwort 314 sendet die BSC-A-Schnittstelle 206 eine Auswahlanrufaufbauanforderung
(selector call setup request) 316 an das Auswahl-Teilsystem 204.
Das Auswahl-Teilsystem 204 initialisiert die Auswahlressource,
die zur Verarbeitung des Anrufs zugewiesen ist, und zeigt dies der
BSC-A-Schnittstelle 206 an mit einer Auswahlanrufaufbauantwort
(selector call setup response) 318. Bei Empfang der Auswahlanrufaufbauantwort 318 sendet
die BSC-A-Schnittstelle 206 eine
Funkverbindungsaufbauanforderung (radio link setup request) 319 an
das Auswahl-Teilsystem 204. Das Auswahl-Teilsystem 204 antwortet
durch Senden einer Kanalressourcenanforderung (channel resource
request) 320 an die BTS 102.
-
Bei
Empfang der Kanalressourcenanforderung 320 teilt die BTS 102 Kanalverarbeitungsressourcen
zu, um die Vorwärts-
und Rückwärtsverbindungsbenutzerverkehrskanäle zu modulieren
und zu demodulieren, die zu dem Telefonanruf gehören, und sendet eine Kanalressourceantwortnachricht
(channel resource response message) 322 an das Auswahl-Teilsystem 204.
Das Auswahl-Teilsystem 204 antwortet durch Senden einer
Verbindungsanforderung (connect request) 324 an die BTS 102,
die antwortet durch Senden einer Verbindungsantwort (connect response) 326 an
das Auswahl-Teilsystem 204. Das
Auswahl-Teilsystem 204 sendet dann Null-Verkehrsdaten (null traffic data) 328,
eine Beginn-Verkehrsdatennachricht (begin traffic data message) 330 und
Null-Verkehrsdaten (null traffic data) 332 an die BTS 102.
Die BTS 102 antwortet auf die Beginn-Verkehrsdatennachricht 330 und
die Null-Verkehrsdaten 332 durch Senden von Null-Verkehrsdaten 336 über den
Vorwärtsverbindungsbenutzerverkehrskanal
an die Teilnehmereinheit 100. Das Auswahl-Teilsystem 204 sendet
auch eine Funkverbindungressourcenanzeige (radio link resource indication) 334 an
die BSC-A-Schnittstelle 206. Bei Empfang der Funkverbindungressourcenanzeige 334 sendet
die BSC-A-Schnittstelle 206 eine BTS-Kanalzuweisungsnachricht (BTS channel
assignment message) 338 an die BTS 102, die antwortet
durch Senden einer Kanalzuweisungsnachricht 340 an die
Teilnehmereinheit 100 über
den Vorwärtsverbindungs-Pagingkanal.
Die Teilnehmereinheit 100 verwendet die Information über den
zugewiesenen Kanal, die in der Kanalzuweisungsnachricht 340 enthalten
ist, um mit der Verarbeitung des zugewiesenen Vorwärtsverbindungsverkehrskanals
zu beginnen und sie sendet eine Rückwärtsverbindungsverkehrskanalpräambel (reverse
link traffic channel preamble) 342 auf dem Rückwärtsverbindungs benutzerverkehrskanal,
so dass die BTS 102 den Rückwärtsverbindungsverkehrskanal
von der Teilnehmereinheit 100 akquirieren kann. Wenn der
Rückwärtsverbindungsverkehrskanal
akquiriert wurde, sendet die BTS 102 eine Beginn-Rückwärtsverbindungsnachricht
(begin reverse link message) 344 an das Auswahl-Teilsystem 204. Das
Auswahl-Teilsystem 204 antwortet durch Senden einer Rückwärtsverbindungsbestätigung (reverse
link acknowledge) 346 an die Teilnehmereinheit 100 über den
Vorwärtsverbindungsverkehrskanal.
Zusätzlich
sendet das Auswahl-Teilsystem 204 eine Funkverbindungsaufbauantwortnachricht
(radio link setup response message) 348 an die BSC-A-Schnittstelle 206.
Bei Empfang der Rückwärtsverbindungsbestätigung 346 ist
die bidirektionale RF-Schnittstelle hergestellt.
-
Nach
dem Aufbau der Vorwärts-
und Rückwärtsverbindungsverkehrskanalschnittstellen
mit der BTS 102 initiiert die Teilnehmereinheit 100 ein
Aufbauverfahren für
eine Telekommunikationsnetzwerkverbindung durch Senden einer Paging-Antwort
(page response) 350 an das Auswahl-Teilsystem 204. Die
Paging-Antwort 350 veranlasst das Auswahl-Teilsystem 204,
eine BSS-Pagingantwort
(BSS page response) 352 an die BSC-A-Schnittstelle 206 zu
senden. Die BSC-A-Schnittstelle 206 empfängt die BSS-Pagingantwort 352,
die anzeigt, dass die Teilnehmereinheit 100 vorbereitet
ist, eine Netzwerkverbindung herzustellen, speichert die Klassenmarke(class
mark)-Information
der Teilnehmereinheit 100 und initiiert eine SCCP-Verbindung
durch Senden einer SCCP-Verbindungsanforderung, die eine „vollständige Schicht
3''-Informationsnachricht 354 enthält, an die
GSM-MSC 106 gemäß dem A-Schnittstellen-Protokoll.
Die „vollständige Schicht
3''-Informationsnachricht 354 enthält die Inhalte
der BSS-Pagingantwortnachricht 352 und
ist Teil des GSM-A-Schnittstellen-Protokolls und ist somit in der Technik
weithin bekannt. Die GSM-MSC 106 antwortet durch Senden
eines Chiffremodusbefehls (cipher mode command) 358 an
die BSC-A-Schnittstelle 206. Der Chiffremodusbefehls 358 enthält eine
Verschlüsselungsinformation,
einschließlich
einem Chiffreschlüssel,
der Liste von zu verwendenden möglichen
Verschlüsselungsalgorithmen
basierend auf den Fähigkeiten
der Teilnehmereinheit 100, und den Chiffreantwortmodus,
der die internationale mobile Einrichtungsidentität anfordern
kann.
-
Nach
der Bestimmung, dass der Chiffremodusbefehl 358 eine BSSMAP-Nachricht ist, und
der weiteren Bestimmung, dass er ein Chiffremodusbefehl ist, wählt die
BSC-A-Schnittstelle 206 einen der möglichen Verschlüsselungsalgorithmen
und sendet einen BSS-Chiffremodusbefehl 360 an das Auswahl-Teilsystem 204.
Das Auswahl-Teilsystem 204 initiiert über-die-Luft-Verschlüsselungsverfahren durch
Senden eines Chiffremodusbefehl 362 über den Vorwärtsverbindungsverkehrskanal
an die Teilnehmereinheit 100. Nach der Verarbeitung des
Chiffremodusbefehls 362 sendet die Teilnehmereinheit 100 eine „Chiffremodus
vollständig"-Nachricht (cipher
mode complete message) 364 über den Rückwärtsverbindungsverkehrskanal
an das Auswahl-Teilsystem 204. Bei Empfang der „Chiffremodus vollständig"-Nachricht 364 beginnt das Auswahl-Teilsystem 204,
eine Verschlüsselung-Entschlüsselung auf
allen zusätzlichen
Signalisierungs- und Anrufdaten durchzuführen, die zu dem Telefonanruf
gehören, durch
Wechseln in einen privaten Rückwärtsverbindungskanalcode
oder Landcode, im Wesentlichen gemäß dem IS-95-Standard. Es sollte
angemerkt werden, dass andere Verfahren einer Chiffrierung und Verschlüsselung
konsistent sind mit der Operation der vorliegenden Erfindung. Das
Auswahl-Teilsystem 204 sendet dann eine „BSS-Chiffremodus
vollständig"-Nachricht 366 an
die BSC-A-Schnittstelle 206,
die anzeigt, dass die Chiffremoduskonfigurationsoperation abgeschlossen
ist. Die BSC-A-Schnittstelle 206 antwortet durch Senden
eines „Chiffremodus
vollständig"-Befehls 368,
der den gewählten
Verschlüsselungsalgorithmus
und den internationalen Identifizierer mobiler Einrichtungen, wenn
angefordert, anzeigt, an die GSM-MSC 106 gemäß dem A-Schnittstellen-Protokoll.
-
Als
nächstes
sendet die GSM-MSC 106 eine Aufbaunachricht 370 an
die BSC-A-Schnittstelle 206. Die Aufbaunachricht 370 enthält verschiedene
Typen an Information über
den aufzubauenden Telefonanruf, einschließlich des Typs des Dienstes,
der Übertragungsrate,
dem Typ der zu übertragen den
Daten und dem Typ der Sprachcodierung. Die Verwendung der Aufbaunachricht 370 ist
Teil des GSM-A-Schnittstellen-Protokolls und somit in der Technik
weithin bekannt. Nach Bestimmung, dass die Aufbaunachricht 370 eine
DTAP-Nachricht ist, transportiert die BSC-A-Schnittstelle 206 die
Nachrichteninhalte transparent über
eine Transportnachricht 372 an das Auswahl-Teilsystem 204.
In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung weiss die BSC-A-Schnittstelle 206 nicht,
dass die Aufbaunachricht 370 tatsächlich eine Aufbaunachricht
ist, sondern nur, dass sie eine Nachricht des DTAP-Typs ist, da
sie nicht hinter die Diskriminierungsbits schaut. Dies vereinfacht
die Verarbeitung, die von der BSC-A-Schnittstelle 206 erforderlich
ist, und ermöglicht
einen transparenten Transport. Nach der Bestimmung, dass die Transportnachricht 372 eine Transportnachricht
ist, leitet das Auswahl-Teilsystem 204 die Nachrichteninhalte über die
Transportnachricht 374 über
den Vorwärtsverbindungsverkehrskanal
an die Teilnehmereinheit 100. Nach dem Empfang der Transportnachricht 374 leitet
die Teilnehmereinheit 100 die Inhalte der Nachricht, welche
die DTAP-Aufbaunachricht ist, an den GSM-Nachrichtenverarbeitungsteil
der Teilnehmereinheit 100 weiter. Dieser Teil der Teilnehmereinheit 100 antwortet durch
Senden einer Anrufbestätigung
in einer Transportnachricht 376 an das Auswahl-Teilsystem 204. Eine
Anrufbestätigung
bestätigt
entweder den Typ des in der Aufbaunachricht 370 dargelegten
Dienstes oder schlägt
einen alternativen Typ eines Dienstes vor. Das Auswahl-Teilsystem 204 transportiert
die Inhalte der Transportnachricht 376 transparent über die Transportnachricht 378,
welche die Anrufbestätigung enthält, an die
BSC-A-Schnittstelle 206. Weiter in den transparenten Transportprozessen
leitet die BSC-A-Schnittstelle 206 die Nachrichteninhalte über eine
DTAP-Anrufbestätigungsnachricht 380 an
die GSM-MSC 106 gemäß dem GSM-A-Schnittstellen-Protokoll
weiter.
-
Bei
Empfang der Anrufbestätigungsnachricht 380 sendet
die GSM-MSC 106 eine Zuweisungsanforderung (assignment
request) 382 an die BSC-A-Schnittstelle 206. Die Zuweisungsanforderung 382 zeigt
den Kanaltyp, eine Priorität,
einen Leitungsidentitätscode
(Netzwerk-Zeitschlitz), ein Abwärts-DTX-Flag (Übertragung
mit variabler Rate), das zu verwendende Interfe renzband (Frequenz-Sprünge) und
eine Klassenmarke-Information 2 (Typ der Teilnehmereinheit) an.
Der Kanaltyp ist der Typ von Daten, die während der Übertragung übertragen werden sollen, zum
Beispiel Fax, Sprache oder Signalisierung. Die Zuweisungsanforderung 382,
eine BSSMAP-Nachricht, veranlasst die BSC-A-Schnittstelle 206,
den Typ des CDMA-Dienstes zu verhandeln, der erforderlich ist, um
den Telefonanruf mit der Teilnehmereinheit 100 zu verarbeiten.
Diese Verhandlung beginnt mit der Übertragung des BSS-Dienstanforderung
(BSS service request) 386 an das Auswahl-Teilsystem 204,
das antwortet durch Senden einer Dienstanforderung 388 über den Vorwärtsverbindungsverkehrskanal
an die Teilnehmereinheit 100. Die Dienstanforderung 388 zeigt
die Parameter der Funkverbindung an, die erforderlich sind, um den
angeforderten Datendienst zu liefern, einschließlich der Datenrate, und die
Teilnehmereinheit 100 antwortet durch Senden einer Dienstantwort (service
response) 389 an das Auswahl-Teilsystem 204, das
anzeigt, ob dieser Typ einer Funkverbindung akzeptabel ist. Wenn
die Dienstantwort 389 anzeigt, dass der Typ des Dienstes
akzeptabel ist, sendet das Auswahl-Teilsystem 204 eine
Dienstverbindungsnachricht (service connect message) 390 über den
Vorwärtsverbindungsverkehrskanal
an die Teilnehmereinheit 100, wodurch die Teilnehmereinheit 100 veranlasst
wird, eine „Dienstverbindung
abgeschlossen (service connect complete)"-Nachricht 391 über den
Rückwärtsverbindungsverkehrskanal
an das Auswahl-Teilsystem 204 zu senden.
-
Das
Auswahl-Teilsystem 204 zeigt dann die erfolgreiche Dienstverhandlung
der BSC-A-Schnittstelle 206 an durch Senden einer BSS-Dienstantwort 392.
Bei Empfang der BSS-Dienstantwort 392 teilt die BSC-A-Schnittstelle 206 Ressourcen
zur Verarbeitung des Anrufs gemäß dem Diensttyp
zu, über die Übertragung
einer BSS-Ressourcenzuteilungsnachricht (BSS resource allocation
message) 384 an das Datenverarbeitungs- und Dienstoptionssystem 210.
Das Datenverarbeitungs- und Dienstoptionssystem 210 teilt
dann Anrufverarbeitungsressourcen zur Verarbeitung von empfangenem
Datenverkehr zu. In einem alternativen Ausführungsbeispiel der Erfindung
wird die Ressourcenzuteilung der Dienstoption als Antwort auf die
Kanalanforde rungsnachricht 310 durchgeführt. Zusätzlich teilt die BSC-A-Schnittstelle 206 eine
Verbindung in der Vermittlungsstelle 212 zu, um einen Verkehrskanal
zwischen der GSM-MSC 106 und dem Datenverarbeitungs- und
Dienstoptionssystem 210 zu erzeugen, um die Verkehrsdaten zu übertragen,
die zu dem Anruf gehören
(die Nachricht an die Vermittlungsstelle 212 ist nicht
gezeigt). Die BSC-A-Schnittstelle 206 zeigt dann an, dass
die Dienstverhandlung abgeschlossen ist, durch eine Übertragung
einer „Zuweisung
abgeschlossen (assignment complete)"-Nachricht 394 an die GSM-MSC gemäß dem GSM-A-Schnittstellen-Protokoll.
-
Bei
Beendigung der Dienstverhandlung zeigt der GSM-Nachrichtenverarbeitende
Teil der Teilnehmereinheit 100 der GSM-MSC 106 an,
dass er den Benutzer der Teilnehmereinheit 100 informiert
bzw. warnt oder alarmiert (alert) durch Senden einer Warnnachricht über eine
Transportnachricht 400. Die Warnnachricht wird von dem
Auswahl-Teilsystem 204 transparent transportiert an die
BSC-A-Schnittstelle 206 über die Transportnachricht 398 und
dann durch die BSC-A-Schnittstelle 206 an die GSM-MSC 106 über eine
DTAP-Warnnachricht 396. An diesem Punkt kann die GSM-MSC 106 den
Rückrufton
für den
anrufenden Teilnehmer erzeugen. Wenn der Anruf von der Teilnehmereinheit 100 beantwortet
wird, wird das Beantwortungsereignis der GSM-MSC 106 angezeigt
durch Senden einer „Verbinde
innerhalb (connect within)"-Transportnachricht 402 über den Rückwärtsverbindungsverkehrskanal
an das Auswahl-Teilsystem 204. Die Verbindung wird von
dem Auswahl-Teilsystem 204 an die BSC-A-Schnittstelle 206 über die
Transportnachricht 404 und dann an die GSM-MSC 106 durch
die BSC-A-Schnittstelle 206 über eine DTAP-Verbindungsnachricht 408 transparent
transportiert. Bei Empfang der Verbindungsnachricht 408 beendet
die GSM-MSC den Rückruf, wenn
vorgesehen, und sendet eine Verbindungsbestätigungsnachricht (connect acknowledge
message) 410 an die BSC-A-Schnittstelle 206. Die BSC-A-Schnittstelle 206 leitet
die Verbindungsbestätigungsnachricht 410 über die
Transportnachricht 412 transparent an das Auswahl-Teilsystem 204 weiter.
Das Auswahl-Teilsystem 204 fährt dann mit dem transparenten
Transport fort durch die Übertragung der
Transportnachricht 414 über
den Vorwärtsverbindungsverkehrskanal
an die Teilnehmereinheit 100. Bei Empfang der Transportnachricht 414 durch
die Teilnehmereinheit 100 ist ein stabiler Anrufstatus
aufgebaut und das von der Teilnehmereinheit beendete Anrufinitiierungsverfahren
ist vollständig.
-
7 ist
ein Diagramm einer Nachrichtensequenz, das die Signalisierungsnachrichten
darstellt, die während
eines von der Teilnehmereinheit ausgehenden Anrufinitiierungsverfahrens,
das gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung durchgeführt wird, übertragen
werden. Ein von der drahtlosen Teilnehmereinheit ausgehendes Anrufinitiierungsverfahren
resultiert aus der Einleitung bzw. Initiierung eines Telefonanrufs
durch die Teilnehmereinheit 100 von 2. Das von
der Teilnehmereinheit ausgehende Anrufinitiierungsverfahren beginnt
mit der Kanalanforderungsnachricht (channel request message) 506, die
von der Teilnehmereinheit 100 an die BTS 102 über den
Rückwärtsverbindungszugriffskanal
gesendet wird. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung
enthält
die Kanalanforderungsnachricht 506 eine Information über den
Typ des angeforderten Dienstes, jedoch kann diese Information in
alternativen Ausführungsbeispielen
der Erfindung in anderen Nachrichten vorgesehen werden. Die BTS 102 antwortet
auf die Kanalanforderung 506 durch Senden einer BSS-Kanalanforderung
(BSS channel request) 510 an die BSC-A-Schnittstelle 206 und durch
Senden einer BTS-Bestätigungsnachricht (BTS
acknowledge message) 508 an die Teilnehmereinheit 100,
obwohl das Senden der BTS-Bestätigungsnachricht 508 in
dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung optional ist. Die BSC-A-Schnittstelle 206 antwortet
durch Erzeugen eines Satzes von Signalisierungsnachrichten zum Aufbau
einer bidirektionalen CDMA-modulierten RF-Signal-Schnittstelle zwischen der Teilnehmereinheit 100 und
der BTS 102. Der Vorgang des Aufbaus einer solchen bidirektionalen
Schnittstelle beginnt, wenn die BSC-A-Schnittstelle 206 eine
BSS-Anrufaufbauanforderung (BSS call setup request) 512 an
den Anrufsteuerungsprozessor 202 sendet. Der Anrufsteuerungsprozessor 202 teilt
Auswahl- und Dienstressourcen für
den Anruf zu und zeigt das Ergebnis der Zuteilung der BSC-A-Schnittstelle 206 in der
BSS-Anrufaufbauantwort (BSS call setup response) 514 an.
Bei Emp fang der BSS-Anrufaufbauantwort 514 sendet die BSC-A-Schnittstelle 206 eine Auswahlanrufaufbauanforderung
(selector call setup request) 516 an das Auswahl-Teilsystem 204.
Das Auswahl-Teilsystem 204 initialisiert die zugewiesene Auswahlressource
und zeigt dies der BSC-A-Schnittstelle 206 an mit einer
Auswahlanrufaufbauantwort (selector call setup response) 518.
Bei Empfang der Auswahlanrufaufbauantwort 518 sendet die BSC-A-Schnittstelle 206 eine
Funkverbindungsaufbauanforderung (radio link setup request) 519 an
das Auswahl-Teilsystem 204. Das Auswahl-Teilsystem 204 antwortet
durch Senden einer Kanalressourcenanforderung (channel resource
request) 520 an die BTS 102.
-
Bei
Empfang der Kanalressourcenanforderung 520 teilt die BTS 102 Kanalverarbeitungsressourcen
zu, um die Vorwärts-
und Rückwärtsverbindungsbenutzerverkehrskanäle zu modulieren
und zu demodulieren, die zu dem Telefonanruf gehören, und sendet eine Kanalressourceantwortnachricht
(channel resource response message) 522 an das Auswahl-Teilsystem 204:
Das Auswahl-Teilsystem 204 antwortet durch Zuteilen einer
Auswahlressource zur Verarbeitung des Anrufs und durch Senden einer Verbindungsanforderung
(connect request) 524 an die BTS 102, die antwortet
durch Senden einer Verbindungsantwort (connect response) 526 an
das Auswahl-Teilsystem 204.
Das Auswahl-Teilsystem 204 sendet dann Null-Verkehrsdaten (null
traffic data) 528, eine Verkehrsdatennachricht (traffic
data message) 530 und Null-Verkehrsdaten (null traffic
data) 532 an die BTS 102. Die BTS 102 antwortet
auf die Beginn-Verkehrsdatennachricht 530 und die Null-Verkehrsdaten 532 durch
Senden von Null-Verkehrsdaten 536 über den Vorwärtsverbindungsverkehrskanal
an die Teilnehmereinheit 100. Das Auswahl-Teilsystem 204 sendet
auch eine Funkverbindungressourcennachricht (radio link resource
message) 534 an die BSC-A-Schnittstelle 206. Bei
Empfang der Funkverbindungressourcennachricht 534 sendet
die BSC-A-Schnittstelle 206 eine
BTS-Kanalzuweisungsnachricht (BTS channel assignment message) 538 an
die BTS 102, die antwortet durch Senden einer Kanalzuweisungsnachricht
(channel assignment message) 540 über den Vorwärtsverbindungs-Pagingkanal
an die Teilnehmereinheit 100.
-
Die
Teilnehmereinheit 100 verwendet die Information über den
zugewiesenen Kanal, die in der Kanalzuweisungsnachricht 540 enthalten
ist, um mit der Verarbeitung der Daten zu beginnen, die über den
zugewiesenen Vorwärtsverbindungsverkehrskanals
empfangen wurden. Sie sendet auch eine Rückwärtsverbindungsverkehrskanalpräambel (reverse link
traffic channel preamble) 542, so dass die BTS 102 den
Rückwärtsverbindungsverkehrskanal
von der Teilnehmereinheit 100 akquirieren kann. Wenn das
Rückwärtsverbindungssignal
akquiriert wurde, sendet die BTS 102 eine Beginn-Rückwärtsverbindungsnachricht (begin
reverse link message) 544 an das Auswahl-Teilsystem 204.
Das Auswahl-Teilsystem 204 antwortet durch Senden einer
Rückwärtsverbindungsbestätigung (reverse
link acknowledge) 546 über
den Vorwärtsverbindungsverkehrskanal
an die Teilnehmereinheit 100. Zusätzlich sendet das Auswahl-Teilsystem 204 eine
Funkverbindungsressourcenachricht (radio link resource message) 548 an
die BSC-A-Schnittstelle 206.
An diesem Punkt ist die bidirektionale Verbindung hergestellt und
der Aufbau der Netzwerkverbindung beginnt.
-
Bei
Empfang der Rückwärtsverbindungsbestätigungsnachricht 546 initiiert
die Teilnehmereinheit 100 den Aufbau einer Netzwerkverbindung
durch Senden einer Anrufverwaltungsdienstanforderung (call management
service request) 550 über
den Rückwärtsverbindungsverkehrskanal
an das Auswahl-Teilsystem 204.
Das Auswahl-Teilsystem 204 antwortet durch Senden einer
BSS-Anrufverwaltungsdienstanforderung 551 an die BSC-A-Schnittstelle 206.
Die BSC-A-Schnittstelle 206 speichert die Klassenmarke(class
mark)-Information,
die in der Nachricht enthalten ist, erzeugt eine „vollständige Schicht
drei"-Informationsnachricht
(complete layer three information message) 552, welche
die in der BSS-Anrufverwaltungsdienstanforderung 551 gesendete
Information enthält,
und initiiert eine SCCP-Verbindung durch Senden der „vollständige Schicht
drei"-Informationsnachricht 552 in
einer SCCP-Verbindungsanforderungsnachricht an die GSM-MSC 106 gemäß dem A-Schnittstellen-Protokoll.
Die „vollständige Schicht
drei"- Informations nachricht 552 ist
Teil des GSM-A-Schnittstellen-Protokolls und ist somit in der Technik
weithin bekannt.
-
Die
GSM-MSC 106 antwortet durch Senden einer Authentisierungsanforderung
(authentication request) 553 an die BSC-A-Schnittstelle 206.
Die BSC-A-Schnittstelle 206 identifiziert
die Nachricht 553 als eine DTAP-Nachricht und leitet die
Inhalte der Nachricht transparent über eine Transportnachricht 554 an
das Auswahl-Teilsystem 204 weiter. Das Auswahl-Teilsystem 204 bestimmt,
dass die Transportnachricht 554 ein Transportnachrichttyp
ist und leitet die Inhalte der Nachricht an die Teilnehmereinheit 100 weiter
durch Senden der Transportnachricht 555 über den
Vorwärtsverbindungsverkehrskanal.
Die Teilnehmereinheit 100 empfängt die Transportnachricht 555 und
transportiert die Inhalte an einen internen GSM-Nachrichtenverarbeitungsteil,
der antwortet durch Senden einer Transportnachricht 556,
die eine Authentisierungsantwort enthält, über den Rückwärtsverbindungsverkehrskanal
an das Auswahl-Teilsystem 204. Bei Bestimmung, dass die Transportnachricht 556 eine
Transportnachricht ist, leitet das Auswahl-Teilsystem 204 die
Inhalte der Nachricht über
die Transportnachricht 557 transparent an die BSC-A-Schnittstelle 206 weiter.
Die BSC-A-Schnittstelle 206 führt den transparenten Transport
fort durch Weiterleiten einer DTAP- Authentisierungsantwort (DTAP
authentication response) 558 an die GSM-MSC 106 gemäß dem GSM-A-Schnittstellen-Protokoll.
-
Die
GSM-MSC 106 antwortet durch Senden eines Chiffremodusbefehls
(cipher mode command) 559 an die BSC-A-Schnittstelle 206.
Nach der Bestimmung, dass die Nachricht 559 eine BSSMAP-Nachricht
ist, und der weiteren Bestimmung, dass sie ein Chiffremodusbefehl
ist, beginnt die BSC-A-Schnittstelle 206 mit über-die-Luft-Verschlüsselungsinitiierungsverfahren
durch Senden eines BSS-Chiffremodusbefehls (BSS cipher mode command) 560 an
das Auswahl-Teilsystem 204. Bei Empfang des BSS-Chiffremodusbefehls 560 sendet
das Auswahl-Teilsystem 204 den Chiffremodusbefehl 562 über den
Vorwärtsverbindungsverkehrskanal
an die Teilnehmereinheit 100. Nach der Verarbeitung des
Chiffremodusbefehls 562 sendet die Teilnehmereinheit 100 eine „Chiffremodus
vollständig"-Nachricht (cipher
mode complete message) 564 über den Rückwärtsverbindungsverkehrskanal
an das Auswahl-Teilsystem 204 und beginnt, alle nachfolgenden Übertragungen
zu verschlüsseln.
Bei Empfang der „Chiffremodus
vollständig"-Nachricht 564 beginnt das
Auswahl-Teilsystem 204, eine Verschlüsselung-Entschlüsselung
auf allen zusätzlichen
Signalisierungs- und Anrufdaten durchzuführen, die zu dem Telefonanruf
gehören.
In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird diese Verschlüsselung
durchgeführt
unter Verwendung von privaten Kanalcodes gemäß der IS-95-Spezifikation;
die Verwendung von alternativen Verschlüsselungsverfahren ist konsistent
mit dem Betrieb der vorliegenden Erfindung. Das Auswahl-Teilsystem 204 sendet
dann eine „BSS-Chiffremodus
vollständig"-Nachricht (BSS cipher
mode complete message) 566 an die BSC-A-Schnittstelle 206.
Die BSC-A-Schnittstelle 206 antwortet
durch Senden eines „Chiffremodus vollständig"-Befehls (cipher mode complete command) 568,
der anzeigt, dass die Konfiguration für eine Verschlüsselung
abgeschlossen ist, an die GSM-MSC 106 gemäß dem A-Schnittstellen-Protokoll.
-
Nach
dem Aufbau eines sicheren bidirektionalen Kanals sendet die Teilnehmereinheit 100 eine Aufbauinformation
an die GSM-MSC 106 durch Senden einer Aufbaunachricht (setup
message) 570 an das das Auswahl-Teilsystem 204.
Die Aufbaunachricht 570 enthält verschiedene Typen von Information über den
aufzubauenden Telefonanruf, einschließlich der gewählten Ziffern,
dem Typ des Dienstes, der Übertragungsrate,
dem Typ der zu übertragenden Daten
und dem Typ der Sprachcodierung. Das Auswahl-Teilsystem 204 leitet
die Aufbaunachricht über die
Transportnachricht 572 an die BSC-A-Schnittstelle 206 weiter. Die
an die BSC-A-Schnittstelle 206 führt den transparenten Transport
der Aufbaunachricht fort durch Senden der Transportnachricht 574 an
die GSM-MSC 106 gemäß dem GSM-A-Schnittstellen-Protokoll. Nach dem
Empfang der Transportnachricht 572 und dem Einleiten der
Verbindung zu dem angerufenen Teilnehmer sendet die GSM-MSC 106 die
Transportnachricht 576, die eine Anruffortfahrennachricht
(call proceeding message) enthält, an
die BSC-A-Schnittstelle 206. Eine Anruffortfah rennachricht
zeigt an, dass die Netzwerkverbindung aufgebaut ist und dass keine
weitere Anrufaufbauinformation akzeptiert wird. Die BSC-A-Schnittstelle 206 antwortet
durch transparentes Senden der Anruffortfahrennachricht in der Transportnachricht 578 an
das Auswahl-Teilsystem 204. Das Auswahl-Teilsystem 204 antwortet
durch Senden der Transportnachricht 580, welche die Anruffortfahrennachricht
enthält, über den
Vorwärtsverbindungsverkehrskanal
an die Teilnehmereinheit 100.
-
Nach
dem Senden der Anruffortfahrennachricht 576 sendet die
GSM-MSC 106 auch eine Zuweisungsanforderung (assignment
request) 582 an die BSC-A-Schnittstelle 206. Als
Antwort fährt
die BSC-A-Schnittstelle 206 fort, die BSS zur Verarbeitung
des Anrufs zu konfigurieren durch Senden einer BSS-Zuweisungsanforderung
(BSS assignment request) 586 an das Auswahl-Teilsystem 204,
das antwortet durch Senden einer Dienstverbindung (service connect) 589 über den
Vorwärtsverbindungsverkehrskanal
an die Teilnehmereinheit 100. Als Antwort sendet die Teilnehmereinheit 100 eine „Dienstverbindung
vollständig"-Nachricht (service
connect complete message) 591 über den Rückwärtsverbindungsverkehrskanal
an das Auswahl-Teilsystem 204,
die anzeigt, dass der Diensttyp akzeptabel ist. (Es ist anzumerken,
dass die Verwendung sowohl einer Dienstanforderungsnachricht als
auch einer Dienstantwortnachricht, wie in 4 gezeigt,
hier weggelassen wird, da es sehr wahrscheinlich ist, dass der Dienst
für die
Teilnehmereinheit 100 akzeptabel ist, da die Teilnehmereinheit 100 die
anfängliche
Dienstanforderung macht, wenn sie den Telefonanruf initiiert). Das
Auswahl-Teilsystem 204 fährt fort, eine
BSS-Dienstantwort (BSS service response) 592 an die BSC-A-Schnittstelle 206 zu
senden, und die BSC-A-Schnittstelle 206 antwortet durch
Senden einer „Zuweisung
vollständig
(assignment complete)"-Nachricht 594 an
die die GSM-MSC gemäß dem A-Schnittstellen-Protokoll. Um Ressourcen
zur Verarbeitung des Anrufs gemäß dem Typ
des Dienstes zuzuteilen, der in der Zuweisungsanforderung 582 und
der BSS-Dienstantwort 592 angezeigt
wird, sendet die BSC-A-Schnittstelle 206 auch eine Ressourcenzuteilungsnachricht
(resource allocation message) 584 an das Datenverarbeitungs-
und Dienstoptionssystem 210. Zusätzlich teilt die BSC-A-Schnittstelle 206 eine
Verbindung in der Vermittlungsstelle 212 (3)
zu, um einen Verkehrskanal zwischen der GSM-MSC 106 und
dem Datenverarbeitungs- und Dienstoptionssystem 210 zu
erzeugen, um die Verkehrsdaten zu übertragen, die zu dem Anruf
gehören
(die Nachricht an die Vermittlungsstelle 212 ist nicht
gezeigt).
-
Bei
Empfang der „Zuweisung
vollständig"-Nachricht 594 sendet
die GSM-MSC 106 eine Warnnachricht
(alerting message) 596 an die BSC-A-Schnittstelle 206 gemäß dem GSM-A-Schnittstellen-Protokoll,
die antwortet durch transparentes Weiterleiten der Nachricht über die Transportnachricht 598,
welche die Warnnachricht enthält,
an das Auswahl-Teilsystem 204. Das Auswahl-Teilsystem 204 fährt dann
mit dem transparenten Transport fort durch Senden der Transportnachricht 600,
welche die Warnnachricht enthält, über den Vorwärtsverbindungsverkehrskanal
an die Teilnehmereinheit 100. Die Warnnachricht zeigt an,
dass die Teilnehmereinheit 100 beginnen sollte, den Rückrufton
zu erzeugen. Wenn der Anruf beantwortet wird, sendet die GSM-MSC 106 eine
Verbindungsnachricht (connect message) 602 an die BSC-A-Schnittstelle 206 gemäß dem A-Schnittstellen-Protokoll,
und die BSC-A-Schnittstelle 206 antwortet durch Senden der
Transportnachricht 604, welche die Verbindungsnachricht
enthält,
an das Auswahl-Teilsystem 204. Das Auswahl-Teilsystem 204 fährt dann
fort, die Verbindungsnachricht transparent an die Teilnehmereinheit 100 weiterzuleiten
durch Senden der Transportnachricht 606 über den
Vorwärtsverbindungsverkehrskanal.
Bei Empfang der Transportnachricht 606 beendet die Teilnehmereinheit 100 die
Erzeugung des Rückruftons
und sendet die Transportnachricht 610, die eine Verbindungsbestätigung enthält, an das Auswahl-Teilsystem 204.
Das Auswahl-Teilsystem 204 antwortet durch transparentes
Weiterleiten der Verbindungsbestätigung über die
Transportnachricht 612 an die BSC-A-Schnittstelle 206, die dann
eine Verbindungsbestätigungsnachricht
(connect acknowledge message) 614 an die GSM-MSC 106 gemäß dem GSM-A-Schnittstellen-Protokoll
sendet. Bei Empfang der Verbindungsbestätigungsnachricht 614 durch
die GSM-MSC 106 ist ein stabiler Anrufstatus aufgebaut.
-
8 ist
ein Diagramm einer Nachrichtensequenz, das die Signalisierungsnachrichten
darstellt, die während
einer von der Teilnehmereinheit ausgehenden Anruffreigabe ausgetauscht
werden, die gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung durchgeführt
wird. Eine von der Teilnehmereinheit ausgehenden Anruffreigabe ist
die Trennung eines Telefonanrufs als Antwort auf eine Freigabeanforderung
von der Teilnehmereinheit 100 von 2. Die von
der Teilnehmereinheit ausgehende Anruffreigabe beginnt während eines
laufenden Telefonanrufs oder einer anderen Kommunikation durch Trennen
der Netzwerkverbindung, wenn die Teilnehmereinheit 100 eine
Transportnachricht 652, die eine Trennungsnachricht enthält, auf
dem Rückwärtsverbindungsverkehrskanal
an das Auswahl-Teilsystem 204 sendet. Das Auswahl-Teilsystem 204 antwortet
durch Weiterleiten der Trennungsnachricht über die Transportnachricht 657 an
die BSC-A-Schnittstelle 206, wodurch die BSC-A-Schnittstelle 206 veranlasst wird,
die Trennungsnachricht 672 an die GSM-MSC 106 zu
senden gemäß dem A-Schnittstellen-Protokoll. Die GSM-MSC 106 initiiert
die Freigabe der Netzwerkverbindung zu dem anderen Teilnehmer und
sendet eine Freigabenachricht (release message) 673 an
die BSC-A-Schnittstelle 206. Als Antwort sendet die BSC-A-Schnittstelle 206 eine
Transportnachricht 665, welche die Freigabe enthält, an das
Auswahl-Teilsystem 204. Das Auswahl-Teilsystem 204 leitet
dann die Freigabe durch Übertragung der
Transportnachricht 658 über
den Vorwärtsverbindungsverkehrskanal
an die Teilnehmereinheit 100 weiter.
-
Die
Teilnehmereinheit 100 antwortet durch Senden der Transportnachricht 653,
welche eine „Freigabe
vollständig
(release complete)" enthält, über den
Rückwärtsverbindungsverkehrskanal
an das Auswahl-Teilsystem 204. Das Auswahl-Teilsystem 204 leitet
die „Freigabe
vollständig" durch Senden der
Transportnachricht 660 an die BSC-A-Schnittstelle 206 weiter.
Die BSC-A-Schnittstelle 206 antwortet
durch Weiterleiten der „Freigabe vollständig"-Nachricht 676 an die GSM-MSC 106 gemäß dem GSM-A-Schnittstellen-Protokoll. Die GSM-MSC 106 antwortet
mit dem Löschbefehl
(clear command) 674 an die BSC-A-Schnittstelle 206 gemäß dem GSM-A- Schnittstellen-Protokoll,
der anzeigt, dass die bidirektionale Funkverbindung freigegeben
werden soll sowie alle A-Schnittstellen-Netzwerkressourcen.
-
Bei
Empfang des Löschbefehls 674 erzeugt die
BSC-A-Schnittstelle 206 einen Satz von Nachrichten, um
ein Trennen bzw. einen Abbau der Verkehrskanalschnittstelle zu veranlassen.
Der Abbau der Verkehrskanalschnittstelle beginnt, wenn die BSC-A-Schnittstelle 206 eine
BSS-Diensttrennungsnachricht (BSS service disconnect message) 668 an das
Auswahl-Teilsystem 204 sendet.
Zusätzlich
weist die BSC-A-Schnittstelle 206 die Vermittlungsstelle 212 an,
die Verkehrskanalverbindung zwischen dem Datenverarbeitungs- und
Dienstoptionssystem 210 und der GSM-MSC 106 zu
beseitigen (Nachricht nicht gezeigt). Das Auswahl-Teilsystem 204 bestätigt den
Empfang der BSS-Diensttrennungsanforderungsnachricht 668 durch
Senden einer BSS-Diensttrennungsantwort (BSS service disconnect
response) 670, welche die BSC-A-Schnittstelle 206 veranlasst,
eine BSS-Funkverbindungsfreigabeanforderung
(BSS radio link release request) 663 an das Auswahl-Teilsystem 204 zu
senden. Bei Empfang der BSS-Funkverbindungsfreigabeanforderung 663 sendet
das Auswahl-Teilsystem 204 eine Freigabeanweisung (release
order) 651 über
den Vorwärtsverbindungsverkehrskanal
an die Teilnehmereinheit 100. Die Teilnehmereinheit 100 antwortet
durch Senden einer Freigabeanweisung 650 über den
Rückwärtsverbindungsverkehrskanal
an das Auswahl-Teilsystem 204. Das Auswahl-Teilsystem 204 sendet
dann einen „beende
Vorwärtsverkehrskanal (end
forward traffic channel)"-Befehl 654 und
eine Trennungsanforderung (disconnect request) 655 an die
BTS 102. Die BTS 102 gibt die Ressourcen frei, die
verwendet werden, um die Vorwärts-
und Rückwärtsverbindungsverkehrskanäle zu verarbeiten,
und sendet dann einen „beende
Rückwärtsverkehrskanal (end
reverse traffic channel)"-Befehl 656 und
eine Trennungsantwort (disconnect response) 659 an das Auswahl-Teilsystem 204.
-
Das
Auswahl-Teilsystem 204 sendet dann eine „gib Ressourcen
frei (release resource)"-Anforderung 662 an
die BTS 102 und die BTS 102 antwortet durch Senden
einer „gib
Ressourcen frei (release resource)"-Antwort 661 über den
Rückwärtsverbindungsverkehrskanal
an das Auswahl-Teilsystem. Bei Empfang der „gib Ressourcen frei"-Antwort sendet das
Auswahl-Teilsystem 204 eine
Funkfreigabeantwort (radio release response) 664 an die BSC-A-Schnittstelle 206,
die antwortet durch Senden einer Anruffreigabeanforderung (call
release request) 666 an das Auswahl-Teilsystem 204.
Das Auswahl-Teilsystem 204 sendet dann eine Anruffreigabeantwort
(call release response) an die BSC-A-Schnittstelle 206 und
gibt die Auswahl-Ressourcen
frei, die zu dem Telefonanruf gehören. Die BSC-A-Schnittstelle 206 sendet
dann eine Nicht-Zuteilungsanforderung (deallocation request) 671 an den
Anrufsteuerungsprozessor 202, die anzeigt, dass die zu
dem Telefonanruf gehörenden
Auswahl- und Dienstressourcen freigegeben wurden und verfügbar sind
für die
Verarbeitung von anderen Anrufen. Die BSC-A-Schnittstelle 206 zeigt auch
der GSM-MSC 106 an, dass der Anruf freigegeben wurde, durch
Senden einer „Löschung vollständig" (clear complete) 675 gemäß dem GSM-A-Schnittstellen-Protokoll.
Die „Löschung vollständig" 675 zeigt der
GSM-MSC 106 an, dass die Anrufverarbeitungsressourcen nun
verfügbar
sind. Der Anrufsteuerungsprozessor 202 antwortet auf die
Nicht-Zuteilungsanforderung 671 durch
Senden einer Nicht-Zuteilungsantwort (deallocate response) 667 an
die BSC-A-Schnittstelle 206. Bei Empfang der Nicht-Zuteilungsantwort 667 von
der BSC-A-Schnittstelle 206 ist der Anruf freigegeben.
-
9 ist
ein Diagramm einer Nachrichtensequenz, das die Signalisierungsnachrichten
darstellt, die während
einer von dem Netzwerk initiierten Anruffreigabe ausgetauscht werden,
die gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung durchgeführt wird.
Eine von dem Netzwerk initiierte Anruffreigabe ist die Trennung
eines Telefonanrufs als Antwort auf eine Anforderung, die von einem
System ausgeht, das nicht die Teilnehmereinheit 100 von 2 ist.
Die von dem Netzwerk initiierte Anruffreigabe beginnt während eines
laufenden Telefonanrufs oder einer anderen Kommunikation. Die GSM-MSC 106 beginnt den
Abbau des Netzwerks durch Senden einer Trennungsnachricht (disconnect
message) 772 an die BSC-A-Schnittstelle 206 gemäß dem GSM-A-Schnittstellen-Protokoll.
Die BSC-A-Schnittstelle 206 antwortet durch Weiterleiten
einer Transportnachricht 757, welche die Trennung enthält, an das
Auswahl-Teilsystem 204, welche die Transportnachricht 753,
die ebenfalls die Trennung enthält, über den
Vorwärtsverbindungsverkehrskanal
an die Teilnehmereinheit 100 weiterleitet. Die Teilnehmereinheit 100 sendet
dann die Transportnachricht 758, die eine Freigabenachricht
enthält,
an das Auswahl-Teilsystem 204, das eine Transportnachricht 765,
welche die Freigabenachricht enthält, als Antwort an die BSC-A-Schnittstelle 206 weiterleitet.
Die BSC-A-Schnittstelle 206 sendet dann eine Freigabenachricht 773 an
die GSM-MSC 106 gemäß dem GSM-A-Schnittstellen-Protokoll.
Die GSM-MSC 106 antwortet
durch Senden einer „Freigabe
abgeschlossen (release complete)"-Nachricht 776 an
die BSC-A-Schnittstelle 206 gemäß dem GSM-A-Schnittstellen-Protokoll. Die BSC-A-Schnittstelle 206 leitet
eine Transportnachricht 760, die eine „Freigabe abgeschlossen" enthält, an das
Auswahl-Teilsystem 204,
das antwortet durch Weiterleiten einer Transportnachricht 752,
die ebenfalls die „Freigabe
abgeschlossen" enthält, über den
Vorwärtsverbindungsverkehrskanal
an die Teilnehmereinheit 100.
-
Die
GSM-MSC 106 fordert die Freigabe der bidirektionalen Funkverbindung
an durch das Senden eines Löschbefehls
(clear command) 774 an die BSC-A-Schnittstelle 206 gemäß dem GSM-A-Schnittstellen-Protokoll.
Bei Empfang des Löschbefehls 774 beginnt
die BSC-A-Schnittstelle 206 den Abbau der Verkehrskanalschnittstelle
im Wesentlichen gemäß dem IS-95-Anrufmodell. Der Abbau
der Verkehrskanalschnittstelle beginnt, wenn die BSC-A-Schnittstelle 206 eine
BSS-Diensttrennungsnachrichtanforderung (BSS service disconnect message
request) 768 an das Auswahl-Teilsystem 204 sendet.
Zusätzlich
weist die BSC-A-Schnittstelle 206 die Vermittlungsstelle 212 an,
die Verkehrskanalverbindung zwischen dem Datenverarbeitungs- und Dienstoptionssystem 210 und
der GSM-MSC 106 freizugeben (Nachricht nicht gezeigt).
Das Auswahl-Teilsystem 204 bestätigt den Empfang der BSS-Diensttrennungsanforderungsnachricht 768 durch
Senden einer BSS-Diensttrennungsantwort (BSS service disconnect
response) 770, welche die BSC-A-Schnittstelle 206 veranlasst,
eine BSS-Funkverbindungsfreigabeanforderung (BSS radio link release
request) 763 an das Auswahl- Teilsystem 204 zu senden. Bei
Empfang der BSS-Funkverbindungsfreigabeanforderung 763 sendet
das Auswahl-Teilsystem 204 eine Freigabeanweisung (release
order) 751 über
den Vorwärtsverbindungsverkehrskanal
an die Teilnehmereinheit 100. Die Teilnehmereinheit 100 antwortet
durch Senden einer Freigabeanweisung 750 über den
Rückwärtsverbindungsverkehrskanal an
das Auswahl-Teilsystem 204. Das Auswahl-Teilsystem 204 sendet
dann einen „beende
Vorwärtsverkehrskanal
(end forward traffic channel)"-Befehl 754 und
eine Trennungsanforderung (disconnect request) 755 an die
BTS 102. Die BTS 102 gibt die Ressourcen frei,
die verwendet werden, um die Vorwärts- und Rückwärtsverbindungsverkehrskanäle zu verarbeiten,
und sendet dann einen „beende
Rückwärtsverbindungsverkehrskanal
(end reverse link traffic channel)"-Befehl 756 und eine Trennungsantwort (disconnect
response) 759 an das Auswahl-Teilsystem 204.
-
Das
Auswahl-Teilsystem 204 sendet dann eine „gib Ressourcen
frei"-Anforderung (release
resource request) 762 an die BTS 102 und die BTS 102 antwortet
durch Senden einer „gib
Ressourcen frei"-Antwort
(release resource response) 761 über den Rückwärtsverbindungsverkehrskanal
an das Auswahl-Teilsystem. Bei Empfang der „gib Ressourcen frei"-Antwort sendet das
Auswahl-Teilsystem 204 eine BSS-Funkverbindungsfreigabeantwort (BSS
radio link release response) 764 an die BSC-A-Schnittstelle 206,
die antwortet durch Senden einer BSS-Anruffreigabeanforderung (BSS call release
request) 766 an das Auswahl-Teilsystem 204. Das Auswahl-Teilsystem 204 sendet
dann eine BSS-Anruffreigabeantwort
(BSS call release response) 769 an die BSC-A-Schnittstelle 206 und
gibt die Auswahl-Ressourcen frei, die zu dem freigegebenen Telefonanruf
gehören.
Die BSC-A-Schnittstelle 206 sendet dann eine BSS-Nicht-Zuteilungsanforderung (BSS
deallocation request) 771 an den Anrufsteuerungsprozessor 202,
die anzeigt, dass die zu dem Telefonanruf gehörenden Auswahl- und Dienstressourcen
freigegeben wurden und verfügbar
sind für
die Verarbeitung von anderen Anrufen. Die BSC-A-Schnittstelle 206 zeigt auch
der GSM-MSC 106 an, dass der Anruf freigegeben wurde, durch Senden
einer „Löschung vollständig" (clear complete) 775 gemäß dem GSM-A-Schnittstellen-Protokoll. Die
BSC-A-Schnittstelle 206 antwortet auf die BSS-Nicht-Zuteilungsanforderung 771 durch
Senden einer BSS-Nicht-Zuteilungsantwort (BSS deallocation response) 767 an
die BSC-A-Schnittstelle 206. Bei
Empfang der BSS-Nicht-Zuteilungsantwort 767 von der BSC-A-Schnittstelle 206 ist
der Anruf freigegeben.
-
10A und 10B zeigen
ein Diagramm einer Nachrichtensequenz, das die Signalisierungsnachrichten
darstellt, die während
einer Registrierung der Teilnehmereinheit ausgetauscht werden, die gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung durchgeführt
wird. Während
der Registrierung einer Teilnehmereinheit benachrichtigt eine Teilnehmereinheit 100 von 2 die
GSM-MSC 106 über
ihren momentanen Standort und ihren Status, so dass die GSM-MSC 106 einen
Dienst für
diese Teilnehmereinheit 100 vorsehen kann. Die Registrierung
der Teilnehmereinheit beginnt, wenn eine Kanalanforderungsnachricht
(channel request message) 806 von der Teilnehmereinheit 100 über den
Rückwärtsverbindungsverkehrskanal
an die BTS 102 gesendet wird. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung zeigt die Kanalanforderungsnachricht 806 an,
dass der Teilnehmer 100 eine Registrierung beginnt, jedoch
kann diese Information in anderen Nachrichten in alternativen Ausführungsbeispielen der
Erfindung vorgesehen werden. Die BTS 102 antwort auf die
Kanalanforderung 806 durch Senden einer BSS-Kanalanforderung 810 an
die BSC-A-Schnittstelle 206 und einer BTS-Bestätigungsnachricht
(BTS acknowledge message) 808 an die Teilnehmereinheit 100,
obwohl die Übertragung der
BTS-Bestätigungsnachricht 808 in
dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung optional ist. Die BSC-A-Schnittstelle 206 antwortet
durch Erzeugen eines Satzes von Nachrichten, um eine bidirektionale
CDMA-modulierte RF-Signalschnittstelle zwischen der Teilnehmereinheit 100 und
der BTS 102 herzustellen, durch Senden einer BSS-Anrufaufbauanforderung
(BSS call setup request) 812 an den Anrufsteuerungsprozessor 202.
Der Anrufsteuerungsprozessor 202 teilt Auswahl und Dienst
für den
Anruf zu und zeigt das Ergebnis der Zuteilung der BSC-A-Schnittstelle 206 in
der BSS-Anrufaufbauantwort (BSS call setup response) 814 an.
Bei Empfang der BSS-Anrufaufbauantwort 814 sendet die BSC-A- Schnittstelle 206 eine
Auswahlanrufaufbauanforderung (selector call setup request) 816 an
das Auswahl-Teilsystem 204. Das Auswahl-Teilsystem 204 antwortet
durch Zuteilen einer Auswahlressource zur Verarbeitung des Telefonanrufs,
und durch Anzeigen dieses der BSC-A-Schnittstelle 206 mit
einer Auswahlanrufaufbauantwort (selector call setup response) 818.
Bei Empfang der Auswahlanrufaufbauantwort 818 sendet die
BSC-A-Schnittstelle 206 eine Funkverbindungsaufbauanforderung
(radio link setup request) 819 an das Auswahl-Teilsystem 204.
Das Auswahl-Teilsystem 204 antwortet durch Senden einer
Kanalressourcenanforderung (channel resource request) 820 an
die BTS 102.
-
Bei
Empfang der Kanalressourcenanforderung 820 teilt die BTS 102 Kanalverarbeitungsressourcen
zu, um die Vorwärts-
und Rückwärtsverbindungsbenutzerverkehrskanäle zu modulieren
und zu demodulieren, die zu dem Telefonanruf gehören, und sendet eine Kanalressourceantwortnachricht
(channel resource response message) 822 an das Auswahl-Teilsystem 204.
Das Auswahl-Teilsystem 204 antwortet durch Senden einer
Verbindungsanforderung (connect request) 824 an die BTS 102,
die antwortet durch Senden einer Verbindungsantwort (connect response) 826 an
das Auswahl-Teilsystem 204. Das
Auswahl-Teilsystem 204 sendet dann Null-Verkehrsdaten (null traffic data) 828,
eine Beginn-Verkehrsdatennachricht (begin traffic data message) 830 und
Null-Verkehrsdaten (null traffic data) 832 an die BTS 102.
Die BTS 102 antwortet auf die Beginn-Verkehrsdatennachricht 830 und
die Null-Verkehrsdaten 832 durch Senden von Null-Verkehrsdaten 836 über den
Vorwärtsverbindungsbenutzerverkehrskanal
an die Teilnehmereinheit 100. Das Auswahl-Teilsystem 204 sendet
auch eine Funkverbindungressourcennachricht (radio link resource
message) 834 an die BSC-A-Schnittstelle 206. Bei
Empfang der Funkverbindungressourcennachricht 834 sendet
die BSC-A-Schnittstelle 206 eine BTS-Kanalzuweisungsnachricht (BTS channel
assignment message) 838 an die BTS 102, die antwortet
durch Senden einer Kanalzuweisungsnachricht 840 an die
Teilnehmereinheit 100 über
den Vorwärtsverbindungs-Pagingkanal.
Die Teilnehmereinheit 100 verwendet die Information über den
zugewiese nen Kanal, die in der Kanalzuweisungsnachricht 840 enthalten
ist, um mit der Verarbeitung der Daten zu beginnen, die über den
zugewiesenen Vorwärtsverbindungsverkehrskanal
empfangen wurden, und sie sendet eine Rückwärtsverbindungsverkehrskanalpräambel (reverse
link traffic channel preamble) 842, so dass die BTS 102 den
Rückwärtsverbindungsverkehrskanal akquirieren
kann. Wenn der Rückwärtsverbindungssignal
akquiriert wurde, sendet die BTS 102 eine Beginn-Rückwärtsverbindungsnachricht
(begin reverse link message) 844 an das Auswahl-Teilsystem 204. Das
Auswahl-Teilsystem 204 antwortet
durch Senden einer Rückwärtsverbindungsbestätigung (reverse
link acknowledge) 846 an die Teilnehmereinheit 100 über den
Vorwärtsverbindungsverkehrskanal.
Wie oben angemerkt, gehen Nachrichten, wie die Rückwärtsverbindungsbestätigung 846,
die zwischen dem Auswahl-Teilsystem 204 und der Teilnehmereinheit 100 ausgetauscht
werden, durch die BTS 102, werden aber zur einfacheren
Darstellung als direkt geleitet gezeigt. Zusätzlich sendet das Auswahl-Teilsystem 204 eine
Funkverbindungsaufbauantwort (radio link setup response) 848 an
die BSC-A-Schnittstelle 206.
An diesem Punkt ist ein bidirektionaler Kanal hergestellt.
-
Die
Teilnehmereinheit 100 initiiert das Registrierungsverfahren
durch Senden einer DTAP-Standortaktualisierungsanforderung (DTAP
location update request) 850 an das Auswahl-Teilsystem 204. Das
Auswahl-Teilsystem 204 leitet die Standortaktualisierungsanforderung
an die BSC-A-Schnittstelle 206, die eine SCCP-Verbindung
mit der GSM-MSC 106 initiiert, wie in dem GSM-A-Schnittstellen-Protokoll
spezifiziert wird. Nach dem Speichern der Klassenmarke(class mark)-Information
erzeugt die BSC-A-Schnittstelle 206 eine SCCP-Verbindungsanforderungsnachricht
(SCCP connection request message), welche die „vollständige Schicht drei"-Informationsnachricht
(complete layer three information message) 852 enthält, welche
die BSS-Standortanforderung 851 enthält. Die „vollständige Schicht
drei"-Informationsnachricht 852 ist
Teil des GSM-A-Schnittstellen-Protokolls und somit in der Technik
weithin bekannt. Die GSM-MSC 106 antwortet durch Senden einer
Authentisierungsanforderung (authentication request) 853 an
die BSC-A-Schnittstelle 206, die wiederum eine Transportnachricht 854,
wel che die Authentisierungsanforderung enthält, an das Auswahl-Teilsystem 204 weiterleitet.
Das Auswahl-Teilsystem 204 leitet dann eine Transportnachricht 855, welche
die Authentisierungsanforderung enthält, über den Vorwärtsverbindungsverkehrskanal
an die Teilnehmereinheit 100 weiter. Die Teilnehmereinheit 100 leitet
die transportierte Authentisierungsanforderung an ihren GSM-basierten
Nachrichtenverarbeitungsteil, der auf die Authentisierungsanforderung 855 antwortet
durch Senden einer Transportauthentisierungsantwort (transport authentication
response) 856 über
den Rückwärtsverbindungsverkehrskanal an
das Auswahl-Teilsystem 204. Das Auswahl-Teilsystem 204 leitet
die Authentisierungsantwort transparent weiter durch Senden einer
Transportnachricht 857 an die BSC-A-Schnittstelle 206.
Die BSC-A-Schnittstelle 206 sendet dann sie Authentisierungsantwort 858 an
die GSM-MSC 106 gemäß dem GSM-A-Schnittstellen-Protokoll.
Die GSM-MSC 106 antwortet durch Senden eines Chiffremodusbefehls
(cipher mode command) 859 an die BSC-A-Schnittstelle 206.
Die BSC-A-Schnittstelle 206 beginnt
dann Verschlüsselungsinitiierungsverfahren
durch Senden eines BSS-Chiffremodusbefehls 860 an das Auswahl-Teilsystem 204,
das den Chiffremodusbefehl 862 über den Vorwärtsverbindungsverkehrskanal
an die Teilnehmereinheit 100 sendet. Nach der Verarbeitung
des Chiffremodusbefehls 862 sendet die Teilnehmereinheit 100 eine „Chiffremodus
vollständig"-Nachricht (cipher
mode complete message) 864 in verschlüsselter Form über den
Rückwärtsverbindungsverkehrskanal
an das Auswahl-Teilsystem 204. Bei Empfang der BSS-Chiffremodusnachricht 860 beginnt
das Auswahl-Teilsystem 204, eine Verschlüsselung-Entschlüsselung
auf allen zusätzlichen
Signalisierungs- und Anrufdaten durchzuführen, die zu dem Telefonanruf
gehören. Das
Auswahl-Teilsystem 204 sendet dann eine „BSS-Chiffremodus
vollständig"-Nachricht 866 an
die BSC-A-Schnittstelle 206. Die BSC-A-Schnittstelle 206 antwortet
durch Senden eines „Chiffremodus vollständig"-Befehls (cipher
mode complete command) 868 an die GSM-MSC 106 gemäß dem GSM-A-Schnittstellen-Protokoll.
-
Die
GSM-MSC 106 sendet dann eine ID-Anforderung 874 an
die BSC-A-Schnittstelle 206 gemäß dem GSM-A-Schnittstellen-Protokoll
und die BSC- A-Schnittstelle 206 antwortet
durch Weiterleiten der ID-Anforderung über die Transportnachricht 872 an
das Auswahl-Teilsystem 204. Das Auswahl-Teilsystem 204 sendet dann
eine Transportnachricht 870, welche die ID-Anforderung enthält, über den Vorwärtsverbindungsverkehrskanal
an die Teilnehmereinheit 100. Der GSM-basierte Nachrichtenverarbeitungsteil
der Teilnehmereinheit 100 antwortet durch Erzeugen einer
ID-Antwort und die Teilnehmereinheit 100 sendet diese ID-Antwort
in der Transportnachricht 880 über den Rückwärtsverbindungsverkehrskanal
an das Auswahl-Teilsystem 204.
Das Auswahl-Teilsystem 204 leitet dann die ID-Antwort über das
Senden der Transportnachricht 878 an die BSC-A-Schnittstelle 206,
die antwortet durch Weiterleiten der ID-Antwort 876 an
die GSM-MSC 106 gemäß dem GSM-A-Schnittstellen-Protokoll.
Die GSM-MSC 106 empfängt
die ID-Antwort 876 und sendet ein „Standortaktualisierung akzeptiert
(location update accepted)" 882 an
die BSC-A-Schnittstelle 206 gemäß dem GSM-A-Schnittstellen-Protokoll. Die BSC-A-Schnittstelle 206 sendet
dann eine Transportnachricht 886, welche die „Standortaktualisierung
akzeptiert"-Nachricht enthält, an das
Auswahl-Teilsystem 204, das antwortet durch Weiterleiten
der „Standortaktualisierung
akzeptiert" an die
Teilnehmereinheit 100 durch Senden einer Transportnachricht 890 über den
Vorwärtsverbindungsverkehrskanal. Die
Teilnehmereinheit 100 antwortet durch Senden einer Transportnachricht 891,
die einen Wiederzuweisungsbefehl einer temporären mobilen Teilnehmeridentität (TMSI – temporary
mobile subscriber identity) enthält,
an das Auswahl-Teilsystem 204 und das Auswahl-Teilsystem 204 sendet
dann eine Transportnachricht 892, die den Transport-TMSI-Wiederzuweisungsbefehl
enthält,
an die BSC-A-Schnittstelle 206. Die BSC-A-Schnittstelle 206 antwortet
durch Senden des TMSI-Wiederzuweisungsbefehls 894 an
die GSM-MSC 106 gemäß dem GSM-A-Schnittstellen-Protokoll.
Bei Empfang des TMSI-Wiederzuweisungsbefehls 894 sendet
die GSM-MSC 106 ein Löschbefehl
(clear command) 896 an die BSC-A-Schnittstelle 206,
um die Freigabe der Funkverbindung einzuleiten.
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Unter
Bezugnahme nun auf 10B, die weiterhin die Signalisierungsnachrichten
darstellt, die während
der Registrierung einer Teilnehmereinheit aus getauscht werden, die
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung durchgeführt
wird, sendet die BSC-A-Schnittstelle 206 eine BSS-Funkverbindungsfreigabeanforderung
(BSS radio link release request) 902 an das Auswahl-Teilsystem 204 nach dem
Empfang des Löschbefehls 896.
Bei Empfang der BSS-Funkverbindungsfreigabeanforderung 902 sendet
das Auswahl-Teilsystem 204 eine Freigabeanweisung (release
order) 900 über
den Vorwärtsverbindungsverkehrskanal
an die Teilnehmereinheit 100. Die Teilnehmereinheit 100 antwortet
durch Senden einer Freigabeanweisung (release order) 904 über den
Rückwärtsverbindungsverkehrskanal
an das Auswahl-Teilsystem 204. Das Auswahl-Teilsystem 204 sendet
dann einen „beende
Vorwärtsverkehrskanal
(end forward traffic channel)"-Befehl 906 und
eine Trennungsanforderung (disconnect request) 908 an die
BTS 102. Die BTS 102 gibt die Ressourcen frei,
die verwendet werden, um die Vorwärts- und Rückwärtsverbindungsverkehrskanäle zu verarbeiten,
und sendet dann eine „beende
Rückwärtsverkehrskanal
(end reverse traffic channel)"-Anzeige 908 und
eine Trennungsantwort (disconnect response) 910 an das
Auswahl-Teilsystem 204. Das Auswahl-Teilsystem 204 sendet
eine „gib
Ressourcen frei (release resource)"-Anforderung 914 an die BTS 102 und
die BTS 102 antwortet durch Senden einer „gib Ressourcen
frei (release resource)"-Antwort 916.
Bei Empfang der „gib
Ressourcen frei"-Antwort 916 sendet
das Auswahl-Teilsystem 204 eine BSS-Funkfreigabeantwort
(BSS radio release response) 918 an die BSC-A-Schnittstelle 206,
die antwortet durch Senden einer BSS-Anruffreigabeanforderung (BSS
call release request) 920 an das Auswahl-Teilsystem 204.
Das Auswahl-Teilsystem 204 sendet dann eine BSS-Anruffreigabeantwort
(BSS call release response) 922 an die BSC-A-Schnittstelle 206 und
gibt die Auswahl-Ressourcen frei, die zu dem Telefonanruf gehören. Die
BSC-A-Schnittstelle 206 sendet dann eine BSS-Nicht-Zuteilungsanforderung
(BSS deallocate request) 924 an den Anrufsteuerungsprozessor 202,
die anzeigt, dass die zu dem Telefonanruf gehörenden Auswahl- und Dienstressourcen
freigegeben wurden und verfügbar
sind für die
Verarbeitung von anderen Anrufen. Zusätzlich zeigt die BSC-A-Schnittstelle 206 auch
der GSM-MSC 106 an, dass der Anruf freigegeben wurde, durch
Senden einer „Löschung vollständig" (clear complete) 926 gemäß dem GSM-A-Schnittstellen-Protokoll.
Der Anrufsteuerungsprozessor 202 antwortet auf die BSS-Nicht-Zuteilungsanforderung 924 durch
Senden einer BSS-Nicht-Zuteilungsantwort (BSS deallocate response) 928 an
die BSC-A-Schnittstelle 206. Wenn die Nicht-Zuteilungsantwort 928 von
der BSC-A-Schnittstelle 206 empfangen wird, ist das Standortaktualisierungsverfahren
abgeschlossen.
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Durch
Durchführen
eines Anrufinitiierung und Registrierung einer Teilnehmereinheit
durch zuerst Aufbauen einer CDMA-über-die-Luft-Schnittstelle
zwischen der Teilnehmereinheit 100 und der BSS 105 und
dann Aufbauen einer Netzwerktelekommunikationsnetzwerkverbindung
zwischen der Teilnehmereinheit 100 und der GSM-MSC 106 durch
die Übertragung
von Signalisierungsnachrichten über die
Vorwärts-
und Rückwärtsverbindungsverkehrskanäle wird
die Verwendung eines drahtlosen Telekommunikationssystem ermöglicht,
das eine CDMA-über-die-Luft-Schnittstelle
in Verbindung mit dem GSM-A-Schnittstellen-Protokoll verwendet.
Die Fähigkeit,
eine CDMA-über-die-Luft-Schnittstelle
in Verbindung mit dem GSM-A-Schnittstellen-Netzwerk vorzusehen,
wird auch ermöglicht
durch die Verwendung einer BSC-A-Schnittstelle, die GSM-A-Schnittstellen-Nachrichten
empfängt
und die diese GSM-A-Schnittstellen-Nachrichten untersucht und mit
verschiedenen Aktionen darauf handelt. Diese Aktionen umfassen ein
Umwandeln der GSM-A-Schnittstellen-Signalisierungsnachrichtenübertragung
in ein internes BSS-Protokoll und Bestimmen der geeigneten Antwort
auf jede Nachricht basierend auf der Konfiguration und den Fähigkeiten der
CDMA-über-die-Luft-Schnittstelle.
Die geeigneten Antworten umfassen eine Zuteilung von Signalverarbeitungsressourcen
als Antwort auf eine Zuweisungsanforderung. Die Fähigkeit,
eine CDMA-über-die-Luft-Schnittstelle in
Verbindung mit dem GSM-A-Schnittstellen-Netzwerk vorzusehen, wird auch
erleichtert durch die Verwendung eines Auswahlelements, das erfasst,
wenn Verschlüsselungsnachrichten übertragen
werden und das anschließend
der Verschlüsselungsprozess
beginnt. Dies ermöglicht,
dass das Verschlüsselungsmerkmal
des GSM-A-Schnittstellen-Netzwerks zu sammen mit dem Merkmal eines
weichen Handovers des IS-95-über-die-Luft-Protokolls vorgesehen
wird.
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11 ist
ein Blockdiagramm einer BSC-A-Schnittstelle 206, die gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung konfiguriert ist. Ein Nachrichtenverarbeitungs- und
Erzeugungssystem 990, eine SS7-Stack-Schnittstelle 992 und
eine BSC-Paketschnittstelle 994 sind über einen lokalen Bus 996 miteinander
verbunden. Während
des Betriebs tauscht die SS7-Stack-Schnittstelle 992 Signalisierungsnachrichten,
die gemäß der GSM-A-Schnittstelle übertragen
werden, mit der GSM-MSC 106 aus. Die SS7-Stack-Schnittstelle 992 übermittelt
die Daten, die zu den Signalisierungsnachrichten gehören, auch
an das Nachrichtenverarbeitungs- und Erzeugungssystem 990.
Zusätzlich
tauscht das Nachrichtenverarbeitungs- und Erzeugungssystem 990 Signalisierungsnachrichten
mit der BSC-Paketschnittstelle 994 über den lokalen Bus 996 aus.
Die BSC-Paketschnittstelle 994 antwortet durch Platzieren
der empfangenen Signalisierungsnachrichtendaten in BSS-Netzwerkpaketen und
durch Extrahieren der Signalisierungsnachrichtendaten aus den BSS-Netzwerkpaketen
und Bereitstellen dieser Daten dem Nachrichtenverarbeitungs- und
Erzeugungssystem 990. Das Nachrichtenverarbeitungs- und
Erzeugungssystem 990 führt
die verschiedenen Nachrichtenbestimmungs- und Signalisierungsnachrichtenerzeugungsfunktionen
der BSC-A-Schnittstelle 206 wie oben beschrieben als Antwort
auf die empfangenen Signalisierungsnachrichtendaten durch. Das Nachrichtenverarbeitungs-
und Erzeugungssystem 990, der SS7- Schnittstellen-Stack 992 und
die BSC-Paketschnittstelle 994 bestehen in dem bevorzugten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung jeweils aus einem Halbleiter-basierten Mikroprozessor
und einem Speichersystem, obwohl ein einzelner Mikroprozessor und
ein Speichersystem mit ausreichender Verarbeitungsleistung verwendet
werden können, um
zwei oder alle drei dieser Systeme in alternativen Ausführungsbeispielen
der Erfindung zu implementieren.
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12 ist
ein Blockdiagramm einer Teilnehmereinheit 100, die gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung konfiguriert ist. Vorwärtsverbindungs-RF- Signale, die von
einer BTS 102 (3) gesendet werden, werden von
einer Antenne 980 empfangen und an das RF-Verarbeitungssystem 982 übermittelt.
Das RF-Verarbeitungssystem 982 abwärtswandelt die Signale in Basisband
und digitalisiert die Basisbandsignale. Ein digitales Signalverarbeitungssystem 984 verarbeitet
die digitalisierten Basisbandsignale gemäß dem CDMA-Protokoll, das verwendet
wird, um die Signale bei der Übertragung zu
verarbeiten. Wie oben angemerkt ist das CDMA-Protokoll, das in dem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung verwendet wird, das, das zu den physikalischen Signalmodulationstechniken
des IS-95-Protokolls gehört,
obwohl die Verwendung anderer CDMA-Protokolle mit der Operation
der vorliegenden. Erfindung konsistent ist. Die von dem digitalen
Signalverarbeitungssystem 984 durchgeführte Signalverarbeitung umfasst
eine Demodulation mit dem Vorwärtsverbindungs-Spreizcode
und -Kanalcode sowie eine Viterbi-Decodierung und ein Block-Deinterleaving,
deren Verwendung in der Technik weithin bekannt ist. Die Verarbeitung
wird auf einer Rahmen-zu-Rahmen-Basis
durchgeführt.
Die aus dem digitalen Signalverarbeitungssystem 984 resultierenden
Rahmen von digitalen Daten werden an ein Steuerungssystem 986 übermittelt.
Das Steuerungssystem 986 empfängt die Rahmen von digitalen Daten
und bestimmt, ob die digitalen Daten eine Signalisierungsnachricht
oder Benutzerdaten sind basierend auf einer in jedem Rahmen enthaltener
Header-Information. Benutzerdaten werden an ein Ein-Ausgabe-System 988 übermittelt,
as normalerweise die Benutzerdaten in eine Audioinformation umwandelt,
das aber auch die Benutzerdaten in einem digitalen Format liefern
kann zur weiteren Verarbeitung durch andere digitale Systeme. Signalisierungsdaten
werden in Signalisierungsnachrichten zusammengesetzt, die von dem
Steuerungssystem 986 weiter kategorisiert werden in Transportsignalisierungsnachrichten
oder lokale Signalisierungsnachrichten durch eine Untersuchung der
Nachrichten-Header-Bits.
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Eine
Nicht-Transport- oder lokale Signalisierungsnachricht wird an eine
Schnittstellensteuereinrichtung 987 übermittelt, welche die Nachricht
verarbeitet und eine geeignete Antwort erzeugt. Die geeignete Antwort
umfasst die Konfiguration des digitalen Signalverarbeitungssystems 986 für den Empfang und
die Übertragung
von digitalen Basisband-Signalen durch Vorsehen der erforderlichen
Spreiz- und Kanalcodes sowie die Erzeugung von abgehenden Signalisierungsnachrichten,
die an die BTS 102 von 4 über einen
Nicht-Transport-Rahmen gemäß den verschiedenen
oben beschriebenen Anrufverarbeitungsverfahren gesendet werden.
Transportsignalisierungsnachrichten werden an eine Netzwerksteuereinrichtung 989 übermittelt,
die als der GSM-Nachrichtenverarbeitungsteil der Teilnehmereinheit 100 bezeichnet
wird. Die Netzwerksteuereinrichtung 989 verarbeitet die
lokale Signalisierungsnachricht und erzeugt eine geeignete Antwort,
welche die Erzeugung von abgehenden Signalisierungsnachrichten gemäß den verschiedenen
oben beschriebenen Anrufverarbeitungsverfahren umfassen kann. Von
der Netzwerksteuereinrichtung 989 erzeugte abgehende Signalisierungsnachrichten
werden von dem Steuerungssystem 986 in Transportnachrichten
platziert und werden zusammen mit abgehenden Signalisierungsnachrichten
von der Schnittstellensteuerung 987 an das digitale Signalverarbeitungssystem 984 weitergeleitet,
das die Daten gemäß CDMA-Signalverarbeitungstechniken
Viterbi-codiert, Block-verschachtelt (interleaves), moduliert und
spreizt. Die CDMA-verarbeiteten Daten werden an das RF-Signalverarbeitungssystem 982 übermittelt,
das unter Verwendung der digitalen Daten gemäß dem IS-95-Standard ein QPSK(quadrature
phase shift key)-Rückwärtsverbindungs-RF-Signal erzeugt,
das an die BTS 102 von 4 gesendet wird.
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In
dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung besteht das digitale Signalverarbeitungssystem 984 aus
einem digitalen Signalprozessor (DSP – digital signal processor),
der von einer in dem Speichersystem gespeicherten Software gesteuert wird
(nicht gezeigt). Zusätzlich
besteht das Steuerungssystem 986 aus einem Mikroprozessor,
der ebenfalls von Softwareanweisungen gesteuert wird, die in einem
dem Speichersystem gespeichert sind (nicht gezeigt). Teile der Softwareanweisungen,
die zur Steuerung des Mikroprozessors verwendet werden, werden verwendet,
um die Schnittstellensteuerung 987 und die Netzwerksteuerung 989 zu
implementieren. In alternativen Ausführungsbeispielen der Erfindung
können
das Steuerungssystem 986 und das digitale Signalverarbeitungssystem 984 implementiert
werden durch die Verwendung einer oder mehrerer speziell angepasster
integrierter Schaltungen, wobei die Netzwerksteuerung 989 und
die Schnittstellensteuerung 987 ein Teil der integrierten Schaltungen
sind, die zur Implementierung des Steuerungssystems 986 verwendet
werden. Ferner ist in der gezeigten Konfiguration das Steuerungssystems 986 zwischen
dem Ein-Ausgabe-System 988 und dem
digitalen Signalverarbeitungssystem 984 verbunden. In alternativen
Ausführungsbeispielen
der Erfindung kann jedes dieser drei Systeme unter Verwendung eines
gemeinsam verwendeten Datenbusses miteinander verbunden werden.
Zusätzlich
können
sich das Steuerungssystems 986 und das digitale Signalverarbeitungssystem 984 die
Verwendung desselben Speichersystems über den gemeinsam benutzten
Datenbus oder durch Platzierung auf derselben integrierten Schaltung
teilen.
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Somit
wurde ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Vorsehen eines drahtlosen
Telekommunikationsdienstes unter Verwendung einer CDMA-über-die-Luft-Schnittstelle
und eines CDMA-Kommunikationsnetzwerks beschrieben. Die obige Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsbeispiele
ist vorgesehen, um Fachleuten zu ermöglichen, die vorliegende Erfindung
herzustellen oder zu verwenden. Die verschiedenen Modifikationen
dieser Ausführungsbeispiele
sind für
Fachleute offensichtlich und die hier definierten generischen Prinzipien können auf
andere Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung angewendet werden.