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CN1466856A - 移动无线通信系统中提供集成服务的方法和系统 - Google Patents

移动无线通信系统中提供集成服务的方法和系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种无线通信系统(10)，其包括用于集成多种服务的方法和呼叫处理器。呼叫处理器(18)提供在各个服务子系统(12－16)之间的透明接口以允许内部服务呼叫等待通知，并且提高整个系统的可靠性和性能。本地位置寄存器(HLR)(21)存储移动用户单元状态信息，允许呼叫处理器(18)执行呼叫通知，并且更加有效地路由呼叫。

Description

移动无线通信系统中提供集成服务的方法和系统
技术领域
本发明总的来说无线通信系统，具体地说涉及在无线通信系统中集成多种服务。
背景技术
正如我们所知，无线通信系统提供多种服务，诸如互连和调度服务。在这种多服务系统中，互连服务提供了到公共交换电话网络(PSTN)的接口，允许在无线移动用户单元(MSU)和使用PSTN的常规电话之间建立呼叫。
调度服务允许使用调度协议、通过共享的通信信道来进行相互通信。在调度子系统中，根据地理位置将MSU组织到通话组中。在其它方面，常规的调度服务用于群呼和MSU之间的专用呼叫。
当前可用的多服务系统的缺点在于：没有完全地集成互连和调度服务。这导致了很多限制。在MSU之间的移动对移动互连呼叫的情况下，当前可用的多服务系统采用PSTN和互连服务的变码器(transcoder)资源。在两个MSU之间的每一个互连呼叫要求两个语音处理器和变码器。这导致呼叫的建立时间过长，并且消耗更多的系统资源。
公知的多服务系统的另一个限制在于：没有MSU状态的内部服务(inter-service)通知。因此，如果用户向处于互连呼叫的MSU发起调度呼叫，调度子系统将简单地试图寻呼正处于忙的MSU，而没有能力通知处于忙的MSU或者呼叫方。相似的情况也发生在互连呼叫请求处于调度呼叫的MSU期间。由于寻呼不可获得的MSU，浪费了系统带宽和资源。
内部服务通知的缺少也阻止了在调度模式中的MSU接收等待接入互连呼叫的通知的呼叫，反之亦然。
公知的多服务系统的另一个问题在于：互连子系统和调度子系统不是直接相连的。这带来了负面影响，影响通信系统的整个可靠性和性能，因为在一个子系统中的故障不会被其它子系统检测到。
因此，存在对一种多服务无线通信系统的需要，该多服务无线通信系统集成了更加多的服务和子系统，以克服上述的限制。
附图简要说明
图1为一方框图，其说明了根据本发明一个实施例的集成了各种服务的多服务无线通信系统的例子；
图2是说明根据本发明的另一个实施例的多服务无线通信系统的例子的方框图；
图3是说明图2中示出的呼叫处理器的详细图的方框图；和
图4示出了说明从互连呼叫到调度呼叫的服务切换的消息序列图；
图5示出了说明从调度呼叫到互连呼叫的服务切换的消息序列图。
具体实施方式
现在参见附图，具体地参见图1，给出了根据本发明的一个实施例的示例的多服务无线通信系统10。系统10包括互连子系统12，调度子系统14，网际协议(IP)子系统16，呼叫处理器(CP)18，主分组交换机(MPS)20，多个基站22和多个移动用户单元(MSU)24。系统10向MSU 24提供常规的互联和调度服务，并且利用IP子系统16提供互连数据分组服务。互连子系统12允许MSU 24利用公共交换电话网(PSTN)26来进行通信。互连子系统12可以包括商业上可获得的互连器件，诸如移动交换中心(MSC)、基站控制器(BSC)等等，它们中至少一个已被配置来连接到CP 18。
调度子系统14允许MSU 24利用常规的调度服务来进行通信，常规的调度服务如商业上可从摩托罗拉公司获得的“iDEN”调度处理器提供的服务。IP子系统16允许MSU 24利用互联网28来进行通信。IP系统16可以包括商业上可用的移动数据网关(MDG)，诸如摩托罗拉公司提供的一个网关。
CP 18提供了一种在子系统12-14之间的新的接口，以集成提供给MSU 24的互连、调度和IP服务。这种集成允许在子系统之间有MSU服务的内部服务通知以及协议转换，使得各种子系统可以得到其它子系统运行状态的报警。CP 18的功能对于子系统12-16来说是“透明的”，也就是，为了进行通信和利用CP 18的资源，子系统器件不需要进行相当大地修改。
为了集成服务，CP 18依赖于单独的本地位置寄存器(HLR)21来提供MSU状态通知。HLR包括向系统注册的MSU的数据库，该系统跟踪至少MSU的运行状态。MSU的运行状态指出其是否参加互连呼叫、调度呼叫或处于空闲。可以对CP进行配置以周期地更新存储在HLR 21中的位置和运行状态。
MSU 24可以包括双向通信设备，诸如可从摩托罗拉公司获得的“iDEN”移动无线装置或者无线电话。基站2在本领域中是公知的，并且优选地支持一个或多个中继式通信平台，诸如频分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、码分多址(CDMA)。优选地，基站包括“iDEN”增强的收发基站(ETBS)，其也可从摩托罗拉公司获得。
MPS 20的路由功能在本领域中是公知的，并且商业上可从Cisco公司得到合适的MPS平台。
图2说明了根据本发明的另一个实施例的示例的无线通信系统50的方框图。系统50包括第一互连系统52，第二互连子系统54，调度子系统56，单独的本地位置寄存器(HLR)64，呼叫处理器(CP)62，移动数据网关(MDG)60，MPS 20，基站22，和MSU 24。系统50集成了结合图1的系统10介绍的互连、调度和IP服务，并且集成了由第二互连子系统54说明的附加互连服务。因此，系统50可以支持多个互连服务，诸如iDEN和GSM。
第一互连子系统52包括本地位置寄存器(HLR)66，访问者位置寄存器(VLR)68，电子ID寄存器(EIR)70，移动交换中心(MSC)72，多个变码器(XCDR)74和多个基站控制器(BSC)76。MSC 72包括DMS-MSC蜂窝电话交换，且HLR 66可包括DMS-HLR本地位置寄存器，这两者都是由北方电信公司制造。HLR 66可包括一个或多个数据库或者查询表，并且存储将系统服务和各自的MSU相关起来的MSU注册和标识(ID)。BSC 76可以包括商业上可从摩托罗拉公司获得的一个或多个iDEN基站控制器。XCDR 74包括语音处理器，并且商业上可从摩托罗拉公司得到。
调度系统56包括调度应用处理器(DAP)78，访问者位置寄存器(VLR)80，和高级的分组复制器(APD)82。DAP 78，VLR 80和APD 82的功能在本领域中是公知的。DAP 78可以是商业上可从摩托罗拉公司得到的iDEN DAP。
第二互连子系统54包括MSC 81和一个或多个变码器(XCDR)84，用于给诸如GSM的第二移动通信系统提供互连服务。
APD 82可以为移动对移动互连呼叫提供语音分组分布。
CP 62在各种子系统之间提供连接。此外，CP 62作为第一互连子系统52中的MSC 72和BSC 76之间的接口。这允许CP 61截获在BSC 76和MSC 72之间传送的连接请求消息。通过截获连接请求，CP62可以确定来自HLR 64的目标MSU的状态，然后提供关于目标MSU的状态的有意义的通知，而不需要不必要的寻呼。
HLR 64存储具有MSU状态的数据库或查询表。可以由CP 62或DAP 78更新HLR数据库。通过访问存储在HLR 64中的MSU状态，CP 62可以提供MSU状态的内部服务通知以节约系统资源。
图3是图2中示出的CP 62的详细构成的方框图。CP 62包括第一互连协议转换器102，IP协议转换器104，HLR协议转换器106，DAP协议转换器108，第二互连协议转换器110，BSC协议转换器112，和核心模块引擎100。协议转换器102-112中的每一个提供了在图2中示出的各种子系统器件和核心模块引擎100之间的接口。
通过截获来自各种子系统的连接请求，并且根据包括在接入请求中的MSU信息来访问存储在HLR 64中的状态信息，核心模块引擎100提供MSU状态的内部服务通知。通过访问本地存储在HLR 64中的状态信息，核心模块引擎100可提供内部服务呼叫等待功能，改进的系统可靠性，和用于移动对移动互连呼叫的缩短的建立时间。
可以利用商业上可得到的通信等级(telecommunication grade)来实现CP 62，该通信等级具有多个接口板，允许它利用标准协议与图3中示出的各种子系统器件进行通信。核心模块引擎100和协议转换器102-112可以是软件例程或者程序，以提供在此介绍的各个功能。模块引擎100和协议转换器102-112可以使用标准的计算机文字格式诸如ASCII来进行通信。
可以对MSC1协议转换器102进行配置，以使用诸如A协议的公共开放标准协议来连接到常规的、商业上可得到的MSC，诸如可从北方电信公司得到的数字交换器。可以由转换器102将来自PSTN 26上的互连呼叫的接入连接请求翻译成核心模块引擎100可用的格式，诸如含有ASCII文本的计算机文件。连接请求可以包括目标用户ID或者电话号码，其被模块引擎100使用来重新得到来自HLR 64的目标用户状态信息。该信息可以通过MSC1 72被传送回呼叫方，也可以被模块引擎100使用来发布向目标用户报警的消息。
BSC协议转换器112利用标准开放协议诸如A-bis来连接到一个或多个商业上可得到的BSC。模块引擎100可以使用文本格式的数据诸如ASCII来与BSC协议转换器112进行通信。通过转换器112，模块引擎100可以传送连接请求，并且监视业务负载和每一个BSC的运行状态。
以这种方式，模块引擎可以平衡每一个BSC处的业务负载，并且当出现故障时为余下的子系统报警。
HLR协议转换器106可以是常规的TCP/IP接口，以与HLR 64进行通信。
可以配置MSC2协议转换器81以根据标准开放协议来连接到GSM子系统。
图4说明从互连呼叫到调度呼叫的服务切换的消息序列图。从上往下看该图表，说明了在图2的系统50示出的各种器件之间传送以建立互连呼叫、然后用接入的调度呼叫中断互连呼叫的消息序列。这种服务切换的过程如下所述。
包含第三层信息(L3I)的连接请求从第一MSU(MS1)传输到BSC 76中的一个。作为响应，BSC 76将L3I连接请求(CR)传输到呼叫处理器72。
响应于CR，CP 62从HLR 64请求状态检验。该请求(REQ)包括被叫方的电话号码(PH#)。HLR 64产生指出被叫方没有向系统注册的响应(RES)。
当接收到该响应时，CP 62产生到MSC 72的三层连接请求，MSC72又将连接请求提交到PSTN 26。
当成功地连接被叫方时，连接确认(CC)消息从PSTN 26传输到MSC 72，然后通过BSC 76传输到CP 62，最后传输到第一MSU(MS1)。这里，在PSTN 26上的MS1和非用户方之间建立了互连呼叫。
建立互连呼叫之后，第二用户(MS2)试图呼叫第一用户(MS1)，第一用户现在处于互连呼叫中。为了完成这一点，第二用户MSU产生包括第一MSU的标识(MS ID)的调度连接请求(DCR)。DCR被传输到DAP 78。作为响应，DAP 78将包括MS ID的DCR传输到CP 62。CP 62使用包含在DCR中的信息来查询HLR 64以确定MS1的状态。
HLR 64产生响应(RES)，其指出MS1当前参与和其它用户的互连呼叫。CP 62将此响应发送到MS2，作为在呼叫(in-call)通知(InC)。
然后，CP 62将包含调度请求(DSREQ)的直接传输应用部分(DTAP)消息发送给BSC 76。BSC 76又将DTAP传输到MS1以通知第一用户：第二用户试图连接它。
响应于接收到调度请求，第一用户(MS1)产生DTAP确认(ACK)，其被发射到BSC 76。BSC 76将DTAP确认传输到CP 62，CP 62进行响应，给MSC 72产生断开(DISC)消息。
MSC 72将DISC消息传输到PSTN 26。然后，PSTN 26将断开互连呼叫，并将清除消息(CLR)返给CP 62。CP 62将CLR消息发送给BSC 76，随后BSC 76将释放无线信道消息(RLR)发送给第一用户单元(MS1)。MS1以发给BSC 76的无线释放完成消息(RLRSD)进行响应。
作为响应，BSC 76产生清除指令完成消息(CLRCM)，该消息被传输给CP 62。CP 62随后将CLRCM发送给MSC 72。CP也将调度呼叫建立(DCS)消息发送给DAP 78。响应于DCS消息，DAP 78建立MS2和MS1之间的调度呼叫。此时，MS1已经成功地从互连呼叫切换到调度呼叫。
图5示出了说明从调度呼叫到互连呼叫的服务切换的消息序列图。实质上，该图说明了在图2的各个系统器件之间传递的序列消息，以在两个MSU之间建立调度呼叫，然后用来自PSTN 26的接入互连呼叫来中断调度呼叫。
为了建立调度呼叫，第一MSU(MS1)将调度连接请求(DCR)发送到DAP 78。DCR包括目标MSU的移动用户单元ID(MS ID)。
响应于DCR，DAP 78将DCR发送给目标用户单元(MS2)。在目标用户接受调度连接请求之后，DAP 78将DAP通知消息(DN)发射给HLR 64以更新被叫用户(MS2)的状态。DN消息包括MS ID。此时，在MS1和MS2之间进行调度呼叫。
然后，MSC 72从PSTN 26接收连接请求(CR)。响应于CR消息，MSC 72产生包括到目标移动站(PG)的寻呼请求的CR。该CR被从MSC 72传输到CP 62。
接收到CR时，CP 62给HLR 64产生请求消息(REQ)以检查被叫MSU(MS2)的状态。接收到REQ时，HLR 64给CP 62产生响应消息(RES)，指出被叫MSU当前正在参与调度呼叫(DCP)。
接收到该响应时，CP 62将DAP通知消息(DN)发送给DAP 78，指出其具有发送给第二用户单元MS2的互连呼叫请求(ICR)。作为响应，DAP 78产生调度移动用户通知(DMSN)消息，向MS2通知接入的互连呼叫。
接收到DMSN消息时，MS2给DAP 78产生响应(RES)，指出MS2希望从正在进行的调度呼叫切换到接入的互连呼叫。如果在预定时间内DAP 78没有从MS2接收到响应，将否定连接请求(MSC)，并且结束接入的互连呼叫。
假设及时地从MS2接收到响应，DAP 78给CP 62产生响应，指出MS2将要接受接入的互连呼叫。CP 62随后产生指示到HLR 64的调度断开(DD)的DN。
CP 62随后给BSC 76产生寻呼请求消息(PGREQ)。然后，PGREQ被从BSC 76发射到目标用户移动站(MS2)。
响应PGREQ，MS2产生连接请求(CR)给BSC 76。BSC 76将CR传送给CP 62，CP 62又将CR发送给MSC 72。然后，连接确认(CC)消息被从PSTN 26发射到CP 62，然后又发射到BSC 76和MS2。此时，建立了PSTN和目标用户(MS2)之间的互连呼叫。然后，CP 62用更新MS2的状态的消息来通知HLR 64，指出MS2现在正参与互连呼叫(DN)。
尽管已经给出和介绍了本发明的特定实施例，对本领域普通技术人员来说很明显，除了上面给出和介绍的特定情形，可以对本发明进行各方面的修改，并且可以想出很多实施例。
因此，本发明的范围由权利要求书限定，落在等价的内涵和范围内的所有改变都被包含在本发明中。

Claims (10)

1.一种为多个移动站提供通信服务的无线通信系统，其包括：
提供互连服务的互连子系统，互连服务允许多个移动站利用公共交换电话网(PSTN)进行通信；
调度子系统，将调度服务提供给多个移动站；和
呼叫处理器，可操作地连接到互连子系统和调度子系统，用于集成提供给多个移动站的互连服务和调度服务。
2.根据权利要求1的无线通信系统，进一步包括：
本地位置寄存器(HLR)，可操作地连接到呼叫处理器，用于存储多个移动站中的至少一个的状态信息，其中所述状态信息包括所述多个移动站的至少一个的当前可操作服务模式。
3.根据权利要求1的无线通信系统，进一步包括：
本地位置寄存器(HLR)，可操作地连接到呼叫处理器，用于存储多个移动站中的至少一个的状态信息，其中所述呼叫处理器被配置以更新所述状态信息。
4.根据权利要求1的无线通信系统，其中所述呼叫处理器包括用于提供访问互联网的TCP/IP网关。
5.根据权利要求1的无线通信系统，其中所述调度系统包括可操作地连接到所述呼叫处理器的调度应用处理器(DAP)，其中DAP能够更新存储在HLR中的状态信息。
6.根据权利要求1的无线通信系统，进一步包括网际协议(IP)子系统，其可操作地连接到所述呼叫处理器，用于给多个移动站提供互联网访问。
7.一种用于给多个移动无线通信单元提供通信服务的系统，每一个移动无线通信单元能够在多种服务模式中工作，该系统包括：
移动交换中心(MSC)，给公共交换电话网(PSTN)提供通信链路；
基站控制器(BSC)；
可操作地连接到BSC的多个基站，用于给所述移动无线通信单元提供中继通信服务；
可操作地连接到所述基站的调度处理器，用于给所述移动无线单元提供调度服务；
本地位置寄存器(HLR)，存储用于多个移动无线通信单元的服务模式状态信息；和
可操作地连接到MSC、BSC、HLR和调度处理器的呼叫处理器，用于根据所述服务模式状态信息来给MSC、BSC和调度处理器提供至少一个响应。
8.根据权利要求7的系统，进一步包括：
可操作地连接到所述呼叫处理器和调度处理器的分组复制器，用于给所述呼叫处理器提供调度服务语音分组，其中配置所述呼叫处理器以利用用于所述移动无线通信单元之间的互连模式呼叫的调度服务语音分组。
9.根据权利要求7的系统，进一步包括：
可操作地连接到所述呼叫处理器的移动数据网关(MDG)，用于给所述移动无线通信单元提供互联网服务，其中，MDG能够更新存储在所述HLR中的状态信息。
10.在一种用于给多个移动无线通信单元提供通信服务的系统中，每一个移动无线通信单元能够在多种服务模式中工作，有一种提供呼叫等待通知的方法，该方法包括：
从在第一服务模式中工作的源通信单元接收连接请求；
访问本地位置寄存器(HLR)以确定对应于所述连接请求的、目标移动无线通信单元的当前工作服务模式；和
通过根据当前工作服务模式选择的通信子系统将呼叫等待通知消息发送给所述目标移动无线通信单元。
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