提供本地公共交換電話網與蜂窩基站互連的方法和設備的製作方法
2023-10-17 13:49:29
專利名稱：提供本地公共交換電話網與蜂窩基站互連的方法和設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及蜂窩通信系統，具體涉及公共交換電話網(PSTN)與蜂窩通信系統的互連。
蜂窩無線電話通信系統中的覆蓋區或網孔是由收發信基站(BTS)提供的。BTS與移動用戶(MS)通過規定的空中接口進行通信。在早期的蜂窩系統中，每個BTS直接與移動交換中心(MSC)通信。後來的網絡結構提供給所連接的每個BTS並由基站控制器(BSC)控制。BSC和被控的BTS形成一個基站系統(BSS)。多個BSS可組合為由MSC控制的蜂窩無線電話通信系統(
圖1)，而它可與包括多個中繼群(N、Q和P)(例如T1線路)的PSTN互連。
覆蓋一個地理區域的蜂窩系統允許多個MS在MS之間通信，或者允許一個MS通過在MSC提供的PSTN互連與公共交換電話網(PSTN)用戶通信。通過BTS接收的呼叫被發送到BSC，而BSC又發送該呼叫請求到該MSC。然後該MSC通過該PSTN發送該呼叫到陸上方，或者通過一個BSC和BTS發回到另一個MS。
BSC按照MSC的命令提供消息轉發和呼叫交換。通過BSC的BTS接收來自MS的控制信息被傳送到該MSC。由BSC通過該MSC在通信鏈路A的一條信道上接收的呼叫，在BSC的控制下，被轉接到與該MS通信中的適當的BTS。在同一個BSC的情況下傳送包括在MS之間通過BTS通信的呼叫在內的所有呼叫都是通過該MSC進行傳送的。
MSC一收到來自MS的呼叫，它先確定被叫方(目標)是否是在其控制下的另一個MS。如果該目標是另一個MS，則該MSC使產生該目標的尋呼消息，然後該消息被轉發到每個BSC，該BSC覆蓋最後知道的該MS所在的地點區域。然後BSC使該尋呼通過接到該BSC的每個BTS的每個天線發送。當識別了目標的位置時，該MSC發出交換命令到請求的和目標BSC，在始發該呼叫的MS和被叫方已在的BTS/BSC之間提供信號通路。
如果MSC確定該目標是一個PSTN用戶，則該MSC形成一個呼叫請求消息被發送到PSTN互連的合適的中繼群。通常，中繼群和特別是中繼群內的信道與特定的地理區域有關。MSC通過變換被叫號碼來確定該目標所在的地理區域，並且發送該呼叫請求到與該目標地理區域相關的中繼群。
如果從PSTN互連到該呼叫請求，則MSC形成一個尋呼消息用以通過該系統內的每個BSS傳送。如果該MS是在該系統內，則MS通過最接近的BTS進行響應。該響應傳送到BSC，BSC再把該響與接收的BTS的識別符一起傳送給該MSC。該MSC使該呼叫響應與該呼叫請求相匹配並把PSTN互連到MSC選定中繼線的信號通路分配給BSC。該MSC指令該BSC將接收的BTS的選定信道與選擇的MSC中繼線相連接。
BSC的位置經常離該MSC幾英裡，也許甚至在不同的PSTN區域碼的地區。這種遠地位置可能導致陸線電話用戶即使在得到實際上在他附近的無線電話時也不得不支付與具有「回程」到該MSC的話音有關的長途電話費。同樣，從一個無線電話機到一個靠近陸線的用戶的一個呼叫可被傳送幾英裡到達該MSC用於連接PSTN和回到該陸線用戶。
Spear的美國專利5，036，531提供了對這個問題的一個解決方案。本發明通過減少對事先安裝的BSC有影響的收費和「哄騙」它們提供本地PSTN互連功能來提供解決方案。本發明採用一個控制攔截(intercept)哄騙現有的MSC和BSC執行類似的功能。
現已提供了一種用以在PSTN和基站系統之間為呼叫制定路由的方法和設備。該方法包括蜂窩通信系統的移動交換中心的一個埠與基站系統的PSTN互連的PSTN互連埠相關聯的步驟。該方法還包括在移動交換中心和基站系統之間轉送PSTN互連埠和移動交換中心的相關埠的一個識別符，並且交換基站系統的PSTN互連埠與移動交換中心的相關埠之間的控制信息。該設備設有一個用以實現該方法的裝置。
圖1示出一個典型的蜂窩通信系統。
圖2示出按照本發明的一個實施例包含一個PSTN允許器(enabler)的蜂窩通信系統。
提供本地PSTN互連但不涉及MSC的解決方案是通過位於基站系統(BSC)的PSTN互連和使用位於MSC的遠地PSTN允許器(控制攔截器)遠地地控制PSTN互連而提供的。該控制攔截器位於MSC處，以使許多BSS的PSTN互連可通過相同的控制攔截器控制，這導致曾發生呼叫輸入的地方出現長途電話減少。
按照本發明的一個實施例，PSTN互連的遠地控制是通過在MSC的對PSTN命令信息的攔截和由該控制攔截器將這些命令轉發到在BSC的PSTN互連來實現的。從PSTN互連接收的控制信息(呼叫)隨後利用該BSC從PSTN互連進行攔截，並由該控制攔截器轉發到MSC。這種方式可使從呼叫者到目標的信號通路距離減至最小，同時還使BSC和控制攔截器之間的控制業務量僅有少量增加。
圖2示出本發明的蜂窩通信系統10的概括性方框圖。該通信系統10包括具有多個BTS15-18的第一BSC11和具有多個BTS19-22的第二BSC14。第一和第二BSC11與14利用互連U和T與控制攔截器13互連。互連U和T可以是任何合適的通信媒介(例如T1線路)。控制攔截器13又通過PSTN控制鏈路R和V及通信鏈路S與MSC12互連。
BSC11具有與PSTN中繼群N的一個PSTN互連。根據本發明的一個實施例，PSTN中繼群N提供到接近BSC11和BTS15-18的地理區域中的PSTN用戶的入口。同樣的，BSC14具有與PSTN中繼群P的一個互連。根據本發明的一個實施例，PSTN中繼群P提供到接近BSC14和BTS19-22的地理區域中的PSTN用戶的入口。
控制攔截器13被構成用於在控制鏈路V的信道上從MSC12的PSTN埠(供在BSC11的PSTN互連的PSTN中繼群N的埠使用)攔截PSTN命令信息和轉發這種信息到BSC11。BSC11又轉發這種信息到與MSC12的PSTN埠相關的中繼群N的控制信道。控制鏈路V的信道數是與PSTN中繼群N的埠數相等。在控制鏈路V的MSC12的每個PSTN埠具有一個PSTN中繼群N相關的埠。
PSTN中繼群N的埠來的呼叫請求(PSTN呼叫請求)從BSC11轉發到控制攔截器13。遠地PSTN允許控制攔截器13在通信鏈路V的相應信道上轉發該請求到MSC12的相關的PSTN埠。一旦確定在PSTN中繼群N的埠上通過與BSC11相關的BTS15-18終止/始發的呼叫時，控制攔截器13識別這個情況並且命令BSC11提供在BTS15-18與提供該PSTN呼叫請求的PSTN中繼群N的埠之間的本地互連。
控制攔截器13識別該BSC，PSTN呼叫是通過在提供PSTN呼叫請求的通信鏈路V的信道(中繼群N的埠)上發出數字碼型或信號音被引導到該BSC，而且該控制攔截器13檢測在所分配的業務信道上的碼型或信號音以支持通信鏈路S上的呼叫。通信鏈路S上的信道相應於BSC11，該控制攔截器13確定該呼叫預定給BSC11的BTS15-18的，並且命令BSC11的進行與BTS15-18及中繼群N的請求埠的本地連接。
如果控制攔截器13確定該PSTN呼叫請求是傳送到另一個BSC14的，則控制攔截器13可構成並通過該PSTN互連埠發送一個再發送請求到該PSTN。該再發送請求使在中繼群N接收的PSTN呼叫被轉發到在MSC12的中繼群Q。呼叫請求也可通過分配通信鏈路U的信道進行處理，以便經過通信鏈路U和通信鏈路V相關埠從PSTN連接N傳送該呼叫到該MSC。
舉例來說，呼叫請求由BTS15從與PSTN中繼群N相關的一個PSTN用戶(未示出)的MS(未示出)收到。一旦收到該呼叫請求，BSC11經過通信鏈路U的信道轉發該呼叫請求到控制攔截器13。控制攔截器13又在通信鏈路S上轉發該呼請求到MSC12的埠。
MSC12又在通信鏈路V的選擇信道上從MSC12的PSTN埠發送一些PSTN命令。控制攔截器13根據轉換這些命令為PSTN中繼群N的選擇信道的相應的控制信道的指令轉發這些命令到BSC11。
MSC12分配一條通信鏈路U的信道給從BTS15來的呼叫。然後控制攔截器13在所分配的信道上發送一個獨特的碼型或信號音到MSC12並且在通信鏈路V上偵聽重複的碼型或信號音。如果控制攔截器13能夠使發送的和接收的信號相符，則控制攔截器13發送命令到BSC11轉換中繼群N的信道，該信號是通過本地連接在到BTS15的信道上被檢測的，因而完成該連接。
另一方面，如果在PSTN中繼群N的埠收到一個呼叫，則使用一個類似的過程。如上所述和當從PSTN收到該呼叫請求(PSTN呼叫請求)時，BSC11將該信息與該埠的識別號一起轉發到控制攔截器13。控制攔截器根據PSTN中繼群N埠的識別號在通信鏈路V的相應信道上轉發該信息到MSC12的相關PSTN埠。
如果PSTN呼叫是到由BTS18服務的移動臺，則MSC12將分配一個MSC12的業務埠和在MSC12與BSC11之間的一條業務信道以支持該PSTN呼叫請求。這裡控制攔截13在通信群V的相應信道上發送一個獨特碼型或信號音的信號到MSC12並且在BSC11的業務信道(通信鏈路S)上偵聽該信號。控制攔截器在到BSC11的一條分配信道上檢測該重複的信號並且給BSC11產生一個轉換命令，要求提供該PSTN呼叫請求與BTS18的PSTN互連埠的互連。
另一方面，如果控制攔截器13不能在BSC11的業務信道(通信鏈路S)上檢測該信號(例如該呼叫是給BTS22的)，則控制攔截器13確定該呼叫是傳送給另一個BSC14並且試圖或者再發送該呼叫到MSC12(通過中繼群Q)或者經過通信鏈路U和V傳送該呼叫到MSC12。控制攔截器13通過轉發一個PSTN命令到PSTN群N的呼叫埠請求該呼叫再發送到PSTN中繼群Q來再發送該呼叫。
使用控制攔截器13有利地允許BTS與PSTN用戶之間的呼叫佔用儘可能短的信號通路。使用與蜂窩系統的本地PSTN互連允許該系統識別目標的實際位置並且儘可能地縮簡訊號通路。如果信號通路不能縮短，則控制攔截器再發送該PSTN呼叫到該蜂窩系統(MSC)的最有效的輸入點，導致長途呼叫減少。
本發明的許多特性和優點從詳細的說明書中已經很清楚了，因此所附的權利要求書覆蓋本系統的所有這些特性和優點，它們都落入本發明的真正精神和範圍內。而且，由於對於本領域的技術人員很容易進行很多變型和改變(例如呼叫從一個BSC轉發到另一個BSC)，所以不希望將本發明限制在所表示和所敘述的準確結構和操作，因此所有適當的變型和等效物都是可用的並落入本發明的範圍內。
當然，應該明白，本發明決不限於附圖中的具體圖示，而包括所附權利要求書的範圍內的任何變型。
權利要求
1.一種用以在一個PSTN與一個蜂窩通信系統的基站系統之間為呼叫制定路由的方法，其特徵在於，包括以下步驟，使該蜂窩通信系統的移動交換中心的一個埠與該基站系統的PSTN互連的一個PNTN互連埠相關聯；將PSTN互連埠和移動交換中心的相關埠的識別符在移動交換中心與基站系統之間轉送；以及在該基站系統的PSTN互連埠與該移動交換中心的相關埠之間交換控制信息。
2.根據權利要求1的方法，其特徵在於，包括當呼叫涉及該基站系統的收發信基站時，在該基站系統的收發信基站與該基站系統的PSTN互連埠之間提供本地互連的步驟。
3.根據權利要求1的方法，其特徵在於，包括當呼叫不涉及該基站系統的收發信基站時在該PSTN內再發送該呼叫的步驟。
4.一種用以在PSTN與基站之間為呼叫制定路由的設備，其特徵在於包括將移動交換中心的一個埠與該基站的PSTN互連的一個PSTN互連埠相關聯的裝置;在該移動交換中心和基站之間轉送移動交換中心埠和該基站的相關PSTN互連埠之一的識別符的裝置，和在該基站的相關PSTN互連與該移動交換中心之間交換控制信息的裝置。
5.根據權利要求4的設備，其特徵在於，所述的移動交換中心的埠與該基站的PSTN互連埠相關的裝置還包括在呼叫請求是來自該基站時將到達PSTN控制鏈路的移動交換中心的移動交換中心PSTN埠與該基站的PSTN互連的埠相關聯的裝置。
6.根據權利要求4的設備，其特徵在於，所述的移動交換中心的埠分配與該基站的PSTN互連埠相關聯的裝置還包括當呼叫請求是來從該PSTN時在該移動交換中心的業務埠將該基站的呼叫分配與在該基站PSTN互連的PSTN互連埠的呼叫請求相關聯的裝置。
7.根據權利要求4的設備，其特徵在於，所述的在該移動交換中心的基站之間轉送該移動交換中心埠與該基站相關的PSTN互連埠之一的識別符的裝置還包括當呼叫請求是來自該PSTN時將該PSTN互連埠的識別符轉送到對於控制鏈路而言的移動交換中心的指定埠的裝置。
8.根據權利要求7的設備，其特徵在於，所述的在該基站的PSTN互連與移動交換中心之間交換控制信息的裝置還包括轉發從該PSTN來的呼叫請求到對於PSTN控制鏈路而言的移動交換中心的指定埠的裝置。
9.對蜂窩通信系統內的基站系統提供本地PSTN互連以支持涉及本地PSTN用戶的呼叫的一種方法，該蜂窩通信系統具有一個移動交換中心，其特徵在於，所述的方法包括以下步驟由該基站系統檢測在該移動交換中心涉及該基站系統本地的一個PSTN用戶和也是該基站系統本地的一個通信單元的一個呼叫請求;和在本地的PSTN用戶與本地通信單元之間分配本地PSTN互連。
10.對蜂窩通信系統內的基站系統提供本地PSTN互連以支持涉及本地PSTN用戶的呼叫的一種方法，該蜂窩通信系統具有操作地連接到一個移動交換中心的多個基站系統，其特徵在於，所述的方法包括以下步驟操作地連接在該移動交換中心和多個基站系統之間的一個控制攔截器;檢測在位於多個基站系統的一個基站系統內的一個通信單元和到該基站系統本地的一個PSTN用戶之間的呼叫請求;和分配到該基站系統本地的一個PSTN互連，以支持PSTN用戶與通信單元之間的呼叫。
全文摘要
本發明提供一種用以在PSTM與基站系統11、14—18之間為呼叫制定路由的方法和設備。該方法包括將蜂窩通信系統10的移動交換中心12的一個埠與該基站系統11、14—18的PSTN互連的一個PSTN互連埠相關聯的步驟。該方法還包括在移動交換中心12與基站系統11、14—18之間轉送PSTN互連埠和該移動交換中心12的相關埠的一個識別符，以及在基站系統11、14—18的PSTN互連埠與移動交換中心12的相關埠之間交換控制信息，該設備提供一個實現該方法的裝置。
文檔編號H04Q3/00GK1111079SQ94190408
公開日1995年11月1日 申請日期1994年6月21日 優先權日1993年7月13日
發明者史蒂芬·L·斯皮爾 申請人:莫託羅拉公司