Система радиосвязи, использующая радиочастотный сигнал, модулированный в режиме множественного доступа с кодовым разделением каналов, совместно с сетевым протоколом связи а- интерфейса стандарта gsm

 

Заявлены способ и устройство, обеспечивающие функционирование беспроводной системы связи с использованием эфирного интерфейса множественного доступа с кодовым разделением каналов (МДКР) и сетевого соединения, основанного на А-интерфейсе стандарта глобальной системы мобильной связи (GSM). Интерфейс радиочастотного сигнала МДКР представляет собой двунаправленный интерфейс с абонентским устройством, а транспортная система SS7 А-интерфейса стандарта GSM обеспечивает двунаправленный интерфейс с центром коммутации мобильного обслуживания стандарта GSM. Кроме того, предусмотрено средство прозрачной транспортировки сообщений, с помощью которого производится обмен сообщениями сигнализации, определенными в протоколе А -интерфейса стандарта GSM, между центром коммутации мобильного обслуживания стандарта GSM и абонентским устройством, что и является достигаемым техническим результатом. 13 с. и 22 з.п.ф-лы, 12 ил.

Изобретение относится к радиосвязи. Более конкретно, настоящее изобретение относится к новому усовершенствованному способу и устройству для обеспечения телекоммуникационного обслуживания с использованием "эфирного" интерфейса в режиме множественного доступа с кодовым разделением (МДКР) каналов совместно с протоколом А-интерфейса глобальной мобильной системы связи (GSM).

Стандарт беспроводной связи GSM представляет собой набор широко распространенных протоколов цифровой связи, предназначенных для использования в цифровой беспроводной телефонной системе. Технические требования стандарта GSM были разработаны совместными усилиями разных стран и были приняты Европейским институтом стандартов связи (ETSI, 06921 Sophia Antipolis Cedex, France). Беспроводная телефонная система, конфигурация которой соответствует стандартам GSM, представлена на фиг. 1. Центр коммутации мобильного обслуживания (ЦКМ) 16 системы GSM осуществляет коммутацию или устанавливает соединение для телефонных вызовов между сетью доступа беспроводной системы, а именно, подсистемами базовых станций (ПБС) 15, и проводной коммутируемой телефонной сетью общего пользования (КТСОП) 18, которая может также представлять собой наземную мобильную сеть общего пользования (НМСОП). Центр коммутации мобильного обслуживания 16 системы GSM (ЦКМ-GSM 16) обеспечивает коммутацию телефонов, выставление счетов за обслуживание, отслеживание абонентских устройств, санкционирование доступа для абонентских устройств и некоторые функции управления переключением каналов связи. Подсистема базовых станций (ПБС) 15 состоит из контроллера 14 базовых станций (КБС 14) и приемопередающих базовых станций (ППБС) 12, связанных с контроллером 14 базовых станций. Как определено в технических условиях стандарта GSM, интерфейс между ЦКМ-GSM 16 и ПБС 15 называется А-интерфейсом стандарта GSM, который разделяет аппаратуру коммутации сети GSM от аппаратуры радиосвязи, использующей режим множественного доступа с временным разделением (МДВР) каналов. КБС 14 обеспечивает обработку, связанную с переключением каналов связи и распределением ресурсов обработки сигналов в ППБС 12, благодаря чему множество абонентских устройств 10 могут одновременно осуществлять телефонные вызовы. ППБС обеспечивает сопряжение абонентских устройств 10 с использованием радиочастотных сигналов и хорошо известного "эфирного" протокола с беспроводной сетью стандарта GSM. ППБС 12 содержит устройства передачи и приема сигналов радиосвязи, включая антенные устройства, а также все средства обработки сигналов, специфические для интерфейса радиосвязи. ППБС могут рассматриваться как комплексные радиомодемы. Абонентское устройство 10 обеспечивает основные функции радиосвязи и обработки сигналов для обеспечения доступа из сети GSM посредством интерфейса радиосвязи либо к пользовательскому или абонентскому устройству 10, либо к некоторой другой оконечной аппаратуре, такой как факсимильный аппарат или персональный компьютер. Конкретное абонентское устройство 10 может переключиться на другую ППБС 12, с которой оно будет взаимодействовать, если его местоположение изменится, но может осуществлять связь только с одной ППБС в каждый данный момент времени. В настоящей заявке функция переключения с одной ППБС 12 на другую ППБС 12, при условии, что в каждый данный момент времени существует только один интерфейс радиосвязи, определяется как функция непрограммируемого ("жесткого") переключения каналов связи.

Для осуществления телефонного вызова сетевое соединение должно быть установлено между абонентским устройством 10, часто называемым "мобильным устройством", и КТСОП 18. КТСОП 18 представляет собой традиционную проводную телефонную систему. Для осуществления телефонного вызова в мобильной обстановке, часть сетевого соединения формируется посредством обмена радиочастотными сигналами между абонентским устройством 10 и ППБС 12. Остальная часть сетевого соединения в типовом случае формируется путем проводного соединения, которое проходит через ПБС 15 и через ЦКМ-GSM 16. В соответствии с "эфирным" протоколом стандарта GSM, который представляет собой один из протоколов, образующих стандарт GSM беспроводной связи, технология МДВР используется для установления набора каналов для вышеуказанных радиочастотных сигналов, используемых для разделения и различения множества наборов данных, связанных с различными телефонными вызовами, которые осуществляются в любой данный момент времени. Различные наборы данных включают пользовательские данные, которые обычно имеют форму преобразованной в цифровую форму аудиоинформации, и данные сигнализации, которые содержат сообщения сигнализации, используемые для обеспечения обработки телефонного вызова.

К началу действия стандарта GSM использование режима МДВР в "эфирном" протоколе способствовало повышению эффективности, с которой конкретная полоса радиочастот могла быть использована при осуществлении телефонных вызовов. Повышение эффективности использования располагаемой полосы радиочастот является желательным, поскольку доступен лишь ограниченный участок радиочастотного диапазона, и его ширина является обычно ограничивающим фактором для числа вызовов, которые могут осуществляться в конкретной сотовой телефонной системе. С момента начала действия протокола беспроводной связи стандарта GSM, однако, совершенствовались и другие технологии беспроводной связи, которые обеспечивают возможность осуществления большего числа телефонных вызовов в выделенной радиочастотной полосе. Поскольку эффективное использование радиочастотного диапазона является в высшей степени желательным, использование этих более эффективных технологий в настоящее время становится предпочтительным.

Одним из таких широко распространенных примеров более эффективной технологии беспроводной связи является обработка сигналов в режиме множественного доступа с кодовым разделением (МДКР) каналов и связанный с этим протокол IS-95 эфирного интерфейса, принятый Международной Ассоциацией по телекоммуникациям (TIA, 2001 Pensylvania Avenue, N.W., Washington, D.C. 20006). При использовании методов модуляции режима МДКР каждый пользовательский канал трафика состоит из несущей, модулированной различающейся высокоскоростной двоичной последовательностью, что обеспечивает расширение спектра сигнала. Множества пользовательских каналов трафика совместно используют одно и то же распределение широкополосного частотного спектра, причем в пользовательском канале трафика передаются как пользовательские данные, так и сообщения сигнализации. Кроме того, каждая ПБС, основанная на МДКР, осуществляет передачу в служебных каналах сигнализации информации управления, обеспечивающей возможность абонентскому устройству принять сигнал системы и получить доступ к ней. Эти служебные каналы управления также модулированы высокоскоростной двоичной последовательностью и объединены с пользовательскими каналами трафика для образования одного широкополосного радиочастотного сигнала. Каждая ПБС, использующая МДКР, передает такой объединенный радиочастотный сигнал, определяемый как прямой канал режима МДКР (прямой МДКР канал), и принимает объединенные выходные радиочастотные сигналы множества абонентских устройств, работающих на основе режима МДКР, расположенных в пределах соответствующей рабочей зоны, причем это множество объединенных выходных сигналов определяется как обратный канал режима МДКР (обратный МДКР канал). Прямой МДКР канал представляет собой сумму прямого канала пилот-сигнала, прямого канала синхронизации, одного или нескольких прямых пейджинговых каналов и множества прямых пользовательских каналов трафика, каждый из которых модулирован различающимся канальным кодом, и все они объединены с псевдошумовой последовательностью расширения спектра. Обратный МДКР канал представляет собой сумму одного или нескольких обратных каналов доступа и множества обратных пользовательских каналов трафика, каждый из которых модулирован уникальным канальным кодом, и все они передаются с использованием конкретной псевдошумовой последовательности расширения спектра.

Системы связи, основанные на использовании режима МДКР, также обеспечивают усовершенствованный способ переключения каналов связи для состояния мобильности абонентских устройств. Процедура, известная как "гибкое" (программируемое) переключение каналов связи, становится возможной благодаря использованию радиочастотных сигналов абонентских устройств более чем в одной ПБС, основанной на использовании режима МДКР. Такой "гибкий" режим переключения каналов связи для абонентского устройства 10, заключающийся в одновременном использовании множества радиочастотных интерфейсов с множеством ПБС 12, работающих в режиме МДКР, обеспечивает избыточность по каналам передачи по мере того, как абонентское устройство 10 перемещается из одного местоположения в другое, тем самым снижая вероятность разъединения вызова или потери выборок речевых сигналов. Кроме того, протокол IS-95 обеспечивает более высокое качество коммуникационного обслуживания по сравнению со стандартом GSM, поскольку МДКР сигнал в меньшей степени подвержен замираниям и воздействию шумовых помех. Абонентское устройство, осуществляющее связь в соответствии с протоколом IS-95, также потребляет меньшую мощность питания, чем абонентское устройство, осуществляющее связь в соответствии с протоколом эфирного интерфейса стандарта GSM, поскольку использование эффективных алгоритмов управления мощностью включено в нормальный режим функционирования системы МДКР. Такое пониженное потребление питающей мощности также позволяет продлить срок службы батарей питания, используемых в абонентских устройствах, соответствующих стандарту IS-95, по сравнению со сроком службы батарей питания в абонентских устройствах стандарта GSM.

Многие регионы, уже пользующиеся услугами существующих сотовых телефонных систем стандарта GSM, однако, неохотно внедряют сотовые телефонные МДКР системы, несмотря на множество обеспечиваемых этими системами преимуществ. Это объясняется тем, что постепенное повышение эффективности, обеспечиваемое системой МДКР, может оказаться недостаточным для обоснования затрат, связанных с внедрением совершенно новой сотовой телефонной системы МДКР, если доступной является ранее существовавшая система. Данная ситуация противоположна той, которая складывается в регионах, где внедрение сотовой телефонной системы МДКР зачастую сопровождается меньшими затратами и обеспечивает более высокое качество обслуживания, чем при использовании сотовой телефонной системы стандарта GSM. Если бы была создана система для реализации сотовой телефонной системы МДКР, которая использовала бы часть существующей инфраструктуры сотовой телефонной системы стандарта GSM, то затраты на обеспечение обслуживания с использованием сотовой телефонной системы МДКР в регионе, где эксплуатируется сотовая телефонная система стандарта GSM, были бы снижены. Если бы такое снижение затрат было достаточно большим, то постепенное повышение эффективности, обеспечиваемое сотовой телефонной системой МДКР, могло бы быть обоснованным в большем числе районов предоставляемого обслуживания. Это позволило бы абонентам сотовой телефонной системы, находящихся в таких регионах, получать выгоду от использования обслуживания, предоставляемого сотовой телефонной системой МДКР, вследствие чего подобные способ и система были бы весьма желательными.

Предложен способ и устройство, обеспечивающие эксплуатацию системы беспроводной связи, использующей эфирный интерфейс МДКР с сетью, основанной на А-интерфейсе стандарта GSM. За счет использования стандарта А-интерфейса GSM, который определяется как интерфейс между ЦКМ-GSM и ПБС, система беспроводной связи МДКР может быть реализована с использованием центра коммутации мобильного обслуживания, отвечающего техническим требованиям стандарта GSM. Это позволяет предоставлять обслуживание сотовой беспроводной телефонной системы с использованием части существующей инфраструктуры, соответствующей стандарту GSM. В предпочтительном варианте осуществления изобретения КБС, основанный на использовании режима МДКР, осуществляет связь с ЦКМ-GSM посредством А-интерфейса, как это определено в действующем стандарте GSM. Однако в других вариантах осуществления изобретения могут использоваться модификации определенного А-интерфейса стандарта GSM, чтобы повысить эффективность работы системы и ее функциональные возможности. В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения ПБС и абонентские устройства взаимодействуют посредством использования радиочастотных сигналов, физически модулированных в соответствии с методами МДКР. В предпочтительном варианте осуществления изобретения методы модуляции МДКР по существу сходны с методами модуляции, предусмотренными в протоколе беспроводной связи стандарта IS-95, упомянутом выше.

Блок-схема высокого уровня, иллюстрирующая функциональные элементы, используемые для взаимодействия с абонентскими устройствами и с ЦКМ-GSM, согласно одному из вариантов осуществления изобретения, показана на фиг. 2. В процессе функционирования системы радиочастотный интерфейс МДКР 40 обеспечивает двунаправленный интерфейс с абонентским устройством 50, а система транспортировки 42 данных сигнализации SS7 А-интерфейса стандарта GSM обеспечивает двунаправленный интерфейс с ЦКМ-GSM 52. Организация эфирного интерфейса МДКР и использование системы прозрачной транспортировки 44 данных сигнализации позволяет осуществлять обмен сообщениями сигнализации, определенными по протоколу А-интерфейса стандарта GSM, между ЦКМ-GSM 52 и абонентским устройством 50. Система обработки и преобразования 46 данных обслуживания принимает и анализирует определенные сообщения сигнализации от радиочастотного МДКР интерфейса 40 и системы транспортировки 42 данных сигнализации SS7 А-интерфейса стандарта GSM и осуществляет различные ответные действия, включая конфигурирование и управления ресурсами 48 обработки сигналов. Такое конфигурирование и управление включает распределение ресурсов вокодирования и девокодирования в соответствии с запрошенным типом обслуживания и назначение средств кодирования на основе режима МДКР. Другие действия включают распределение ресурсов обработки каналов МДКР трафика и ресурсов селекции в начале процедуры обмена данными сигнализации между абонентским устройством и ПБС или ЦКМ. Эти ресурсы распределяются для обработки вызовов с использованием как речевых сигналов, так и данных, а также для обменов данными сигнализации, например, при регистрации, между абонентским устройством 50 и системой. Ресурсы каналов МДКР трафика используются для выполнения функций модуляции и демодуляции в режиме МДКР в соответствии со стандартом IS-95.

Предусмотрено множество процедур обработки вызовов для выполнения различных задач, связанных с надлежащей обработкой вызова беспроводной телефонной системы или информационного обмена. Эти процедуры включают инициирование вызова, отбой вызова, регистрацию абонентских устройств, шифрование сигнала, передаваемого "по эфиру", аутентификацию абонентских устройств, и последовательности сообщений сигнализации и этапов обработки, связанных с этими процедурами, представлены ниже в детальном описании изобретения. В соответствии с одними из представленных вариантов осуществления изобретения инициирование вызова и регистрация абонентского устройства выполняются путем установления сначала эфирного интерфейса МДКР между абонентским устройством и ПБС, основанной на использовании МДКР, и путем установления соединения коммуникационной сети между абонентским устройством и ЦКМ-GSM. Изобретение также предусматривает использование методом шифрования в соответствии с режимом МДКР. Эти методы шифрования, используемые для обеспечения защищенности информации и местоположения абонента, инициируются и завершаются посредством процедур шифрования стандарта GSM, управляемых ЦКМ-GSM 52.

В одном из вариантов осуществления изобретения система прозрачной транспортировки 44 данных сигнализации обеспечивает прозрачную пересылку информации сигнализации между ЦКМ-GSM 52 и абонентским устройством 50. Прозрачная пересылка определяется как обмен информацией сигнализации между ЦКМ-GSM 52 и абонентским устройством 50 таким образом, что никакое промежуточное средство обработки не осуществляет анализа, изменения или использования информации, которая пересылается в режиме прозрачной пересылки. Использование такого механизма прозрачной транспортировки обеспечивает то, что ключевые части информации уровня прикладной задачи, обмениваемой между ПБС, основанной на использовании режима МДКР, и абонентским устройством, являются идентичными информации, обмениваемой между ППБС, основанной на использовании режима МДВР, согласно стандарту GSM, и соответствующим ей абонентским устройством стандарта GSM. В предпочтительном варианте осуществления изобретения система прозрачной транспортировки 44 пропускает сообщения, определенные в технических условиях стандарта GSM как сообщения Части Прикладной Задачи Прямой Передачи (DTAP) между ЦКМ-GSM 52 и абонентским устройством 50. Сообщения DTAP позволяют ЦКМ-GSM 52 и абонентскому устройству 50 обмениваться данными по мере необходимости для надлежащей обработки телефонного вызова, основанного на стандарте GSM. Классификация сообщений DTAP включает функции управления вызовом и организации мобильного обслуживания абонентского устройства. Обеспечение возможности прозрачной пересылки сообщений управления вызовом и организации мобильного обслуживания абонентского устройства между ЦКМ-GSM и абонентским устройством обеспечивает возможность использования, в соответствии с изобретением, существующих процедур, связанных с установлением вызова согласно стандарту GSM. Это, в свою очередь, обеспечивает возможность, согласно изобретению, использовать существующее определение А-интерфейса стандарта GSM, что позволяет операторам системы беспроводной связи режима GSM повторно использовать существующую инфраструктуру системы GSM для реализации системы беспроводной связи, которая использует эфирный интерфейс МДКР с сетью, основанной на использовании А-интерфейса стандарта GSM.

В соответствии с настоящим изобретением абонентское устройство обнаруживает систему, регистрирует информацию, относящуюся к системе, принимаемую от ПБС по прямым служебным каналам МДКР, и затем настраивается для приема, обработки и передачи сообщений сигнализации, используемых для установления как двунаправленного эфирного интерфейса МДКР, так и сетевого соединения для осуществления связи. Абонентское устройство принимает и соответствующим образом обрабатывает МДКР ресурс радиосвязи, GSM данные управления вызовом и GSM сообщения сигнализации управления мобильным обслуживанием. GSM данные управления вызовом и GSM сообщения сигнализации управления мобильным обслуживанием содержат часть DTAP А-интерфейса стандарта GSM. Процедуры, относящиеся к МДКР ресурсам радиосвязи, включают, без каких-либо ограничений, выполнение таких операций, как переключение каналов связи, попытки доступа к системе, установление двунаправленного канала радиочастотного трафика. GSM процедуры управления вызовом включают, без каких-либо ограничений, выполнение таких действий, как установление вызова, вызов процедур дополнительного обслуживания, сигнализация абонентским устройствам. GSM процедуры управления мобильным обслуживанием включают, без каких-либо ограничений, выполнение таких действий, как аутентификация абонентского устройства, обновление данных местоположения, процедуры добавления и исключения данных международной идентификации мобильной станции.

Признаки, задачи и преимущества настоящего изобретения поясняются в нижеследующем детальном описании, иллюстрируемом чертежами, на которых представлено следующее: фиг. 1 - блок-схема сотовой телефонной системы, выполненной в соответствии со стандартами GSM; фиг. 2 - функциональная схема архитектуры обработки сообщений и преобразования видов обслуживания, используемая для сопряжения абонентского устройства и ЦКМ-GSM в соответствии с возможным вариантом осуществления изобретения; фиг. 3 - блок-схема сотовой телефонной системы, выполненной в соответствии с возможным вариантом осуществления изобретения; фиг. 4 - диаграмма, иллюстрирующая форматы сообщений GSM А-интерфейса, пересылаемых с использованием интерфейса Системы Сигнализации N 7 (SS7); фиг. 5 - блок-схема базовой станции, выполненной в соответствии с возможным вариантом осуществления изобретения; фиг. 6 - диаграмма последовательности сообщений, иллюстрирующая сообщения сигнализации, передаваемые в процессе инициирования вызова, завершаемого абонентским устройством, согласно одному из вариантов осуществления изобретения; фиг. 7 - диаграмма последовательности сообщений, иллюстрирующая сообщения сигнализации, передаваемые в процессе инициирования вызова, начинаемого абонентским устройством, согласно одному из вариантов осуществления изобретения; фиг. 8 - диаграмма последовательности сообщений, иллюстрирующая сообщения сигнализации, передаваемые в процессе отбоя инициированного абонентским устройством вызова, согласно одному из вариантов осуществления изобретения; фиг. 9 - диаграмма последовательности сообщений, иллюстрирующая сообщения сигнализации, передаваемые в процессе отбоя инициируемого сетью вызова, согласно одному из вариантов осуществления изобретения;
фиг. 10 - диаграмма последовательности сообщений, иллюстрирующая сообщения сигнализации, передаваемые в процессе регистрации абонентского устройства, согласно одному из вариантов осуществления изобретения;
фиг. 11 - блок-схема А-интерфейса КБС, выполненного в соответствии с возможным вариантом осуществления изобретения;
фиг. 12 - блок-схема абонентского устройства, выполненного в соответствии с возможным вариантом осуществления изобретения.

Ниже описаны способ и устройство, обеспечивающие обслуживание в системе беспроводной связи с использованием эфирного интерфейса МДКР во взаимосвязи с сетевым интерфейсом протокола GSM А-интерфейса. В последующем описании изобретение рассмотрено в контексте интерфейса радиочастотного сигнала, функционирующего в соответствии с методом физической модуляции сигнала согласно протоколу эфирного МДКР интерфейса стандарта IS-95. Хотя изобретение особенно пригодно для использования с такими методами модуляции сигнала, однако и другие протоколы беспроводной связи в режиме МДКР могут быть использованы при практической реализации изобретения. Кроме того, хотя предпочтительный вариант осуществления изобретения предусматривает использование GSM А-интерфейса, однако и другие А-интерфейсы могут быть использованы, если требуется применение механизма прозрачной пересылки между центром коммутации мобильного обслуживания и абонентским устройством. Изобретение также может быть реализовано в контексте спутниковой системы связи или системы двухточечной беспроводной связи. В частности, изобретение может использоваться в контексте спутниковой беспроводной системы связи, в которой реализованы методы передачи по "искривленной магистрали", которые должны сопрягаться с узлами межсетевого обслуживания телекоммуникационной сети, поскольку множество таких межсетевых узлов будут использовать протокол GSM А-интерфейса. Кроме того, следует иметь в виду, что настоящее изобретение предназначено для использования с различными типами передач, включая передачи на основе речевых сигналов, а также передачи с использованием цифровых данных, представляющих информацию иную, чем речевой сигнал.

В настоящем описании раскрыто использование и передача информации различных типов, включая сообщения, запросы, указания, инструкции и команды. Следует иметь в виду, что эта информация образована электронными представлениями таких сообщений, запросов, указаний, инструкций и команд, которые генерируются с использованием электрических токов, потенциалов напряжений, электромагнитной энергии или комбинации указанных факторов. Кроме того, в последующем описании делаются ссылки на различные системы для манипулирования и генерирования такой информации. В предпочтительном варианте осуществления изобретения такие системы реализуются с использованием цифровых и аналоговых интегральных полупроводниковых схем, связанных одна с другой посредством различных проводящих соединений или с использованием электромагнитных сигналов, или обоих этих средств. В других случаях в описании различные хорошо известные системы представлены в блочной форме. Это сделано в целях наглядности представления сущности заявленного изобретения.

Для целей настоящего изобретения определение GSM А-интерфейса охватывает передачу пользовательских данных и управляющих данных сигнализации между ЦКМ-GSM и любыми подсоединенными ПБС. Управляющие данные сигнализации включают физические уровни транспортировки данных сигнализации и информацию прикладной задачи, относящейся к телефонному вызову, подлежащую передаче. В стандарте GSM уровни транспортировки данных сигнализации А-интерфейса определяются как часть передачи сообщений (МТР) и часть данных сигнализации для управления соединением (SCCP) Системы Сигнализации N 7 (SS7), как это определено Международным союзом по телекоммуникациям (ITU), что хорошо известно в технике. Данные прикладной задачи, относящейся к телефонному вызову, пересылаются между ЦКМ-GSM и КБС в поле данных различных сообщений SCCP.

На фиг. 3 представлена блок-схема беспроводной телефонной системы, конфигурируемой в процессе нормальной работы в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения. Приемопередающие базовые станции (ППБС) 102(A)-(C) связаны с контроллером (КБС) 104(а), а ППБС 102(D)-(F) связаны с КБС 104(B). КБС 104(A) и (B) связаны в свою очередь с ЦКМ-GSM 106, который подсоединен в коммутируемой телефонной сети общего пользования (КТСОП) 108. Абонентское устройство 100(A) осуществляет телефонный вызов или иной информационный обмен с использованием радиочастотных сигналов, которыми он обменивается с ППБС 102(D). Абонентское устройство 100(B) осуществляет телефонный вызов или иной информационный обмен с использованием радиочастотных сигналов, которыми он обменивается с ППБС 102(B) и ППБС 102(C). Если абонентское устройство осуществляет сопряжение по радиочастотному каналу с двумя или более ППБС 102, как это имеет место для абонентского устройства 100(B), то это означает, что абонентское устройство 100(B) находится в состоянии гибкого переключения каналов связи. Радиочастотные сигналы, передаваемые от ППБС 102 к абонентскому устройству 100, относятся к каналам прямой линии связи, а радиочастотные сигналы, передаваемые от абонентского устройства 100 к ППБС 102, относятся к каналам обратной линии связи. ПБС 105 содержит КБС 104 и набор из одной или нескольких ППБС 102, с которым он соединен.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения физическая обработка сигнала в каналах прямой и обратной линий связи выполняется в соответствии с методами обработки МДКР по протоколу IS-95. Эта физическая обработка сигналов включает использование кодов расширения спектра прямой и обратной линий связи и канальных кодов как на передачу, так и на прием сигналов прямой и обратной линий связи. Канальные коды используются для установления множества каналов, по которым различные множества данных могут передаваться с использованием методов непосредственной модуляции последовательностью. Для прямой линии связи канальные коды содержат набор из 64 ортогональных двоичных кодов, называемых кодами Уолша, а для обратной линии связи канальные коды содержат набор двоичных кодов большой длины, которые вычисляются для каждого абонентского устройства как функция уникального идентификационного кода абонентского устройства. Коды расширения спектра используются для диверсификации диапазона частот, в котором передаются данные, чтобы повысить вероятность успешной передачи. Эта диверсификация определяется как расширение спектра и выполняется путем непосредственной модуляции последовательностью данных, передаваемых с этими кодами расширения спектра. В предпочтительном варианте осуществления канализация осуществляется с помощью двухуровневой фазовой манипуляции (ДФМ), а расширение спектра осуществляется с помощью квадратурной фазовой манипуляции (КФМ), аналогично тому, как это осуществляется в системе, соответствующей стандарту IS-95.

В одном из вариантов осуществления изобретения каналы прямой линии связи включают в себя один или несколько каналов пилот-сигнала, каналы синхронизации, пейджинговые каналы и каналы пользовательского трафика, каждый из которых определяется модуляцией предварительно определенным канальным кодом прямой линии связи. Каналы обратной линии связи включают в себя один или несколько каналов доступа и множество каналов пользовательского трафика, каждый из которых определен уникальным кодом большой длины обратной линии связи. Для надлежащего осуществления передачи и приема сигналов прямой и обратной линий связи необходимо синхронизировать состояние канала и коды расширения спектра, используемые для обработки сигналов прямой и обратной линий связи в процессе приема и передачи. Такая синхронизация осуществляется в процессе установки вызова и определяется как обнаружение сигнала, различные процедуры которого хорошо известны в уровне техники. Данные, передаваемые по прямой и обратной линиям связи, подразделяются на кадры, которые также содержат биты коррекции ошибок и биты заголовка кадра. Биты заголовка кадра показывают, являются ли данные, содержащиеся в кадре, данными сигнализации, или данными трафика, или комбинацией указанных данных. Данные трафика представляют собой данные, передаваемые пользователем в процессе осуществления вызова. Обычно это преобразованная в цифровую форму речевая или аудиоинформация, однако могут быть использованы и иные типы пользовательских данных. Для передачи полного сообщения сигнализации, необходимо в общем случае передать множество кадров данных сигнализации, которые группируются в сообщения сигнализации системой приема. Как отмечено выше, сообщения сигнализации используются для обмена информацией между различными системами, показанными на фиг. 3, необходимой для установки и осуществления телефонного вызова. После группирования каждое сообщение сигнализации содержит биты заголовка сообщения, которые указывают на тип сообщения сигнализации.

В соответствии с фиг. 3, как отмечено выше, ЦКМ-GSM 106 обеспечивает телефонную коммутацию, выставление счетов за обслуживание, отслеживание абонентского устройства и санкционирование. ЦКМ-GSM 106 и КБС 104 осуществляют информационный обмен в соответствии с протоколом GSM А-интерфейса, который представляет собой часть стандарта GSM. Для установки соединения для телефонного вызова с использованием ЦКМ-GSM 106, должен быть сформирован конкретный набор сообщений сигнализации в конкретном порядке и с конкретным набором информационных данных. Это означает, что КБС 104 должен генерировать и передавать надлежащий набор сообщений сигнализации к ЦКМ-GSM в необходимом порядке в зависимости от требуемых сетевых соединений и сообщений сигнализации, принятых от ЦКМ-GSM 106. Порядок, информационное содержание и формат, связанные с этими наборами сообщений сигнализации, определяются протоколом GSM А-интерфейса. Можно ожидать, что порядок, информационное содержание и формат существенно различаются для любого интерфейса, связанного с соответствующим ЦКМ, работающим в сотовой телефонной системе МДКР. Аналогичным образом, абонентское устройство 100, работающее в соответствии с протоколом стандарта IS-95 или иным МДКР протоколом, должен осуществлять обмен предварительно определенным набором сообщений сигнализации с ППБС 102 в предварительно определенном порядке и с использованием предварительно определенного формата, чтобы надлежащим образом установить телефонный вызов и осуществлять затем обработку передаваемых данных. Также можно ожидать, что эфирный МДКР интерфейс существенно отличается от эфирного интерфейса, связанного с беспроводными системами связи стандарта GSM.

Сообщения сигнализации, связанные с протоколом GSM А-интерфейса, подразделяются на две категории: сообщения Части Прикладной Задачи Прямой Передачи (DTAP) и сообщения Части Прикладной Задачи Организации ПБС (BSSMAP). Сообщения DTAP содержат данные, относящиеся к работе абонентского устройства 100 и ЦКМ 106, и поэтому не влияют непосредственно на работу ПБС 105. Сообщения BSSMAP в общем случае связаны с работой ПБС 105 и могут обусловить распределение ресурсов или обеспечить информацию, необходимую для надлежащей работы ПБС 105. Сообщения BSSMAP могут оказывать влияние на работу в целом ПБС 105 или только на обработку одного телефонного вызова. Также в соответствии с GSM А-интерфейсом сообщения сигнализации передаются по каналу сигнализации Системы сигнализации N 7 (SS7) и содержат часть передачи сообщений (МТР) и часть данных сигнализации для управления соединением (SCCP). МТР использует три формата сообщений для передачи двоичных данных через последовательный канал связи. Эти три формата сообщений определяются как модули сигнала сообщения (MSU), модули сигнала статуса канала (LSSU) и модули сигнала заполнения (FISU). Поля, связанные с каждым форматом сообщения, показаны на фиг. 4 вместе с числом битов, связанных с каждым полем, указанных ниже. Сообщения разделяются за счет использования байта флага (FL), который содержит логический нуль, за которым следует последовательность из шести логических единиц, за которыми следует логический нуль (01111110). В сообщениях, определяемых байтами флага, логический нуль вводится в любую последовательность более чем пяти логических единиц.

Каждый формат сообщения содержит раздел заголовка, содержащий номер обратной последовательности (BSN), бит обратной индикации (BIB), номер прямой последовательности (FSN), бит прямой индикации (FIB) и указатель длины (IL), за которым следуют два буферных бита. Кроме того, каждый формат сообщения содержит набор битов проверки (СК), введенных непосредственно перед завершающим байтом флага. Для модулей сигнала заполнения (FISU) не включаются дополнительные поля данных. Для модулей сигнала статуса канала (LSSU) включено поле статуса из одного или двух байтов (SF), которое представляет одно из шести различных указаний, относящихся к статусу совмещения и выхода из обслуживания. Для модулей сигнала сообщения (MSU) включены байт информации обслуживания (SIO) и поле информационного сигнала из двух или более байтов (SIF). Поскольку каждый формат сообщения содержит разное количество информации, тип сообщения определяется из поля указателя длины (LI). Сообщения сигнализации, передаваемые в соответствии с GSM А-интерфейсом, пересылаются посредством модулей сигнала сообщения (MSU) с данными, связанными с сообщением сигнализации GSM А-интерфейса, помещенными в поле SIF. Более конкретно, сообщения, передаваемые в соответствии с GSM А-интерфейсом, помещаются в сообщения SCCP, которые включают символ маршрутизации (RL), код типа сообщения SCCP, заголовок SCCP и поле данных SCCP. Код типа сообщения SCCP обычно рассматривается как субполе заголовка SCCP. Сообщение SCCP завершается концом флага дополнительных (необязательных) параметров (ЕОР). Если сообщение BSSMAP, передаваемое в составе сообщения SCCP, является сообщением типа, относящегося к одиночному телефонному вызову, то в поле указателя соединения в заголовке SCCP указывается телефонный вызов, с которым связано сообщение. Сообщение BSSMAP или DTAP содержится в параметре SCCP данных, причем тип сообщения указывается битом селекции (DIS), расположенным в начале поля SCCP данных. Если передается сообщение BSSMAP, длина указывается в поле длины (LEN). За полем длины следуют тип сообщения BSSMAP и остальная часть сообщения. Если передается сообщение DTAP, то длина указывается в поле длины (LEN), а субкатегория сообщения DTAP указывается в поле селекции протокола. Любые дополнительные данные, связанные с конкретным сообщением DTAP, включая тип сообщения, указываются в поле данных сообщения.

На фиг. 5 представлена блок-схема ПБС 105, выполненной для обеспечения телекоммуникационного обслуживания с использованием эфирного МДКР интерфейса совместно с сетевым интерфейсом протокола GSM А-интерфейса, согласно одному из вариантов осуществления изобретения. ППБС 102 связаны с КБС 104 проводными каналами, которые в предпочтительном варианте изобретения образованы соединениями Т1 или E1 типа, хотя могут быть использованы и другие соединения, включая использование микроволновых каналов связи. В составе КБС 104 подсистема 200 межсоединений МДКР связана с набором ППБС 102. Подсистема 200 межсоединений МДКР связана также с процессором 202 управления вызовами, подсистемой селекции 204 и А-интерфейсом 206 КБС. Подсистема 200 межсоединений МДКР служит в качестве маршрутизатора сообщений и трафика между подсоединенными связанными элементами системы и в предпочтительном варианте осуществления изобретения образована асинхронной системой транспортировки пакетов постоянной длины. Система 210 обработки данных и выбора режимов обслуживания связана с подсистемой селекции 204 и осуществляет обмен данным трафика с коммутатором 212. Коммутатор 212 обеспечивает интерфейс с ЦКМ-GSM 106 (фиг. 2) для данных трафика им сигнализации, а также осуществляет обмен данными управления с процессором 202 управления вызовами. В предпочтительном варианте осуществления изобретения эти данные сигнализации передаются с использованием протокола Системы Сигнализации N 7 (SS7), как определено в протоколе А-интерфейса GSM, хорошо известного в технике. Каждое из соединений, показанных в КБС 104, представляет собой высокоскоростное соединение для передачи цифровых данных, такое как скоростная сеть Ethernet, использование которой также хорошо известно в технике. В других вариантах осуществления изобретения коммутатор 212 может быть заменен упрощенным устройством перекрестных соединений, обеспечивающим непосредственную связь А-интерфейса 206 КБС с ЦКМ-GSM 106. Однако использование коммутатора 212 является предпочтительным, так как он обеспечивает возможность соединения КБС 104 с множеством систем ЦКМ, если это необходимо, причем каждый из них может обеспечивать альтернативный тип сетевого обслуживания, включая обслуживание согласно стандарту IS-41, которое хорошо известно в технике. Если КБС 104 связан с множеством систем ЦКМ, то дополнительные системы интерфейсов КБС, подобные А-интерфейсу 206 КБС, используются в предпочтительном варианте осуществления изобретения, причем не все они обязательно должны использовать протокол А-интерфейса стандарта GSM.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения системы, которые образуют ПБС 105, осуществляют информационный обмен данными трафика и данными сигнализации посредством использования внутреннего протокола ПБС, согласно которому осуществляется обмен пакетами данных фиксированной длины между различными другими системами через подсистему 200 межсоединений МДКР или посредством прямой маршрутизации между двумя соответствующими системами. Подсистема 200 межсоединений МДКР выполняет указанную маршрутизацию с использованием адреса, содержащегося в каждом пакете фиксированной длины. В общем случае, первая система, передающая пакет данных к второй системе, помещает адрес этой второй системы в пакете данных и затем выдает этот пакет данных в подсистему 200 межсоединений МДКР. В некоторых случаях, когда такими смежными системами являются подсистема селекции 204 и система 210 обработки данных и выбора режима обслуживания, пакеты данных передаются непосредственно. Тот факт, содержит ли пакет данных фиксированной длины данные трафика или данные сигнализации, указывается битами заголовка пакета, имеющимися в каждом пакете. Пакеты данных, содержащие данные трафика, называются пакетами трафика, а пакеты данных, содержащие данные сигнализации, называются пакетами сигнализации. Обмен информацией управления между некоторыми системами в составе ПБС 105 осуществляется с использованием специализированных соединений, таких как показанное между процессором 202 обработки вызовов и коммутатором 212. Для реализации настоящего изобретения могут быть использованы и другие методы сетевого взаимодействия различных систем в составе ПБС 105, представленной на фиг. 5, отличные от использования подсистемы 200 межсоединений МДКР.

Сообщение сигнализации образует полную команду, используемую для управления работой различных систем, составляющих ПБС, а также для осуществления информационного обмена с абонентским устройством 100 или с ЦКМ-GSM 106. Полное сообщение сигнализации передается посредством одного или нескольких пакетов сигнализации, которые компонуются приемной системой для формирования переданного сообщения сигнализации. В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения определена субкатегория сообщений сигнализации, которые передаются через ПБС 105, не оказывая воздействия на работу ПБС 105. Для целей настоящей заявки такие сообщения сигнализации будут определяться как "транспортные сообщения", при этом наличие транспортных сообщений определяет функцию прозрачной транспортировки в ПБС 105. Функция прозрачной транспортировки обычно используется для обмена посредством ПБС 105 сообщениями сигнализации особой категории между абонентским устройством 100 и ЦКМ-GSM 106, причем указанные сообщения определяются как сообщения DTAP. В процессе работы ПБС 105 процессор 202 управления вызовами и А-интерфейс 206 КБС осуществляют конфигурирование и управление различными другими системами в составе ПБС 105 с использованием других сообщений сигнализации. В общем случае в дальнейшем описании принимается, что любое конфигурирование системы и иное управление, осуществляемое процессором 202 управления вызовами и А-интерфейсом 206 КБС, выполняется с использованием этих сообщений сигнализации, которые передаются, как описано выше в предпочтительном варианте осуществления изобретения, хотя в настоящем изобретении могут использоваться и другие механизмы передачи, например посредством прямого соединения между системами. В предпочтительном варианте осуществления изобретения процессор 202 управления вызовами и А-интерфейс 206 КБС реализованы с использованием компьютерных систем, управляемых программными командами (не показано).

Один из типов конфигурирования и управления, осуществляемого А-интерфейсом 206 КБС, является распределение ресурсов селекции в подсистеме селекции 204. Ресурс селекции обеспечивает двунаправленный интерфейс между абонентским устройством 100 и любой системой в составе КБС 104 с помощью одной или нескольких ППБС 102. Функции, связанные с этим двунаправленным интерфейсом, включают сопоставление множества копий кадра данных, формируемых двумя или более ППБС, и выбор кадра данных с наивысшим качеством из множества копий для дальнейшей обработки. Такой выбор делается на основе информации индикации качества, помещаемой в каждый кадр каждой ППБС 102. Множество копий кадра формируются, когда абонентское устройство 100 вступает во взаимодействие с множеством радиочастотных интерфейсов множества ППБС 102 в условиях гибкого переключения каналов связи. Дополнительно, ресурс селекции получает пакеты данных, направляемые к абонентскому устройству 100, и направляет копию пакета данных к каждой ППБС 102, взаимодействующей посредством радиочастотного интерфейса с данным абонентским устройством 100. Каждый ресурс селекции имеет свой внутренний адрес, так что пакеты, связанные с вызовом, могут маршрутизироваться к данному ресурсу селекции в подсистеме селекции 204. Каждый ресурс селекции таким образом отслеживает набор ППБС 102, с которым взаимодействует соответствующее абонентское устройство 100. В предпочтительном варианте осуществления изобретения ресурс селекции образован микропроцессором или цифровым процессором сигналов, управляемым программными командами, хранящимися в блоке памяти, также находящемся в подсистеме селекции 204 (не показано).

А-интерфейс 206 КБС также конфигурирует систему 210 обработки данных и выбора режимов обслуживания для обработки данных с подсистемы селекции 204 различными способами, основываясь на необходимых режимах обслуживания, для обработки телефонного вызова. Типы обеспечиваемых режимов обработки сигнала включают вокодирование и девокодирование данных речевого трафика, связанных с телефонным вызовом, модуляцию и демодуляцию тональных сигналов и других сигналов, используемых при передаче факсимильных сообщений и иных цифровых данных по стандартному соединению КТСОП, а также шифрование пользовательских данных и данных сигнализации. В предпочтительном варианте осуществления изобретения обработка сигналов осуществляется с использованием микросхемы цифровой обработки сигналов, входящей в состав системы 210 обработки данных и выбора режимов обслуживания и управляемой с использованием программных команд, хранящихся в блоке памяти, что хорошо известно в уровне техники (не показано). Другой функцией, выполняемой А-интерфейсом 206 КБС, является прием сообщений сигнализации DTAP от ЦКМ-GSM 106, передаваемых в соответствии с А-интерфейсом, и транспортировка этих сообщений сигнализации к соответствующему абонентскому устройству 100 путем помещения этого сообщения в транспортные сообщения и пересылки транспортных сообщений к ресурсу селекции, связанному с телефонным вызовом. После приема транспортных сообщений ресурс селекции будет направлять транспортное сообщение к абонентскому устройству 100 по каналу пользовательского трафика прямой линии связи МДКР.

Как отмечено выше, обмен данными между ППБС 102 и абонентским устройством 100 осуществляется с использованием множества кадров, содержащих биты заголовка кадра, указывающие тип данных, содержащихся в этом кадре. В предпочтительном варианте осуществления изобретения данные сигнализации и данные трафика могут передаваться в одном кадре в соответствии со стандартом IS-95. При передаче по эфиру в кадре не имеется никакого адреса, поскольку адресат и источник каждого кадра указываются канальным кодом, используемым для модуляции данных. В предпочтительном варианте осуществления изобретения каждый кадр, передаваемый по обратной линии связи, принимается конкретным канальным элементом обработки (не показан) в составе ППБС 102. В каждом канальном элементе обработки известен внутренний адрес ресурса селекции, обрабатывающего вызов, и после выделения кадра из сигнала обратной линии связи канальный элемент обработки направляет кадр конкретному ресурсу селекции. Ресурс селекции осуществляет компоновку сообщений сигнализации из кадров, содержащих данные сигнализации, и определяет тип сообщения сигнализации на основе битов заголовка сообщений сигнализации, содержащихся в сообщении сигнализации. Транспортные сообщения сигнализации транспортируются ресурсом селекции в прозрачном режиме к А-интерфейсу 206 КБС посредством транспортных сообщений ПБС, описанных выше. А-интерфейс 206 КБС помещает идентификатор соединения, связанный с телефонным вызовом, в поле SCCP заголовка, основываясь на ресурсе селекции, передающем транспортное сообщение сигнализации, и пересылает в прозрачном режиме транспортные сообщения сигнализации в ЦКМ-GSM в соответствии с протоколом А-интерфейса. Если сообщение не является транспортным, а представляет собой локальное сообщение сигнализации, то ресурс селекции и А-интерфейс 206 КБС обрабатывают такое сообщение внутренним образом.

В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения различные процедуры должны выполняться путем упорядоченного обмена сообщениями сигнализации между различными системами, показанными на фиг. 5, чтобы обеспечить надлежащую обработку телефонного вызова. Такие различные процедуры включают инициирование вызова, отбой вызова, регистрацию абонентского устройства. На фиг. 6-10 представлен набор диаграмм последовательностей сообщений, иллюстрирующих сообщения сигнализации, обмен которыми производится в процессе инициирования вызова, отбоя вызова и регистрации абонентского устройства, в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения. Вертикальные линии, показанные на фиг. 6-10, связаны с системой, указанной в прямоугольнике над каждой линией. К таким системам относятся абонентское устройство 100, ППБС 102, подсистема селекции 204, процессор 202 управления вызовами, система 210 обработки данных и выбора режимов обслуживания, А-интерфейс 206 КБС и ЦКМ-GSM 106. Горизонтальные линии, проходящие между двумя вертикальными линиями, указывают на обмен сообщением сигнализации между соответствующими системами. Время отсчитывается сверху вниз, так что горизонтальные линии, показанные выше, во времени возникают раньше, чем горизонтальные линии, расположенные ниже. Как показано внизу на каждой странице, сообщения, передаваемые между абонентским устройством 100 и ППБС 102, передаются посредством двунаправленного эфирного интерфейса, сообщения, передаваемые между ЦКМ-GSM 106 и А-интерфейсом 206 КБС, передаются в соответствии с А-интерфейсом стандарта GSM.

Как указано выше, сообщение сигнализации стандарта GSM, передаваемые между ЦКМ-GSM 106 и А-интерфейсом 206 КБС, транспортируются в составе сообщения сигнализации SCCP, которое содержится в модуле сигнала сообщения (MSU), согласно стандарту SS7. После приема сообщения сигнализации SCCP А-интерфейс 206 КБС сначала определяет, связано ли сообщение с конкретным информационным обменом или направлено для обеспечения функционирования ПБС в целом, путем анализа поля кода типа сообщения SCCP. Если сообщение связано с конкретным информационным обменом или телефонным вызовом, то А-интерфейс 206 КБС определяет этот телефонный вызов с использованием идентификатора соединения, содержащегося в заголовке сообщения SCCP. А-интерфейс 206 КБС затем определяет, является ли сообщение сообщением DTAP или BSSMAP, путем анализа поля селекции сообщения сигнализации А-интерфейса стандарта GSM. Если сообщение сигнализации А-интерфейса стандарта GSM является сообщением DTAP, то А-интерфейс 206 КБС переходит к прозрачной транспортировке сообщения сигнализации посредством транспортного сообщения, как описано выше. Если сообщение является сообщением BSSMAP, то А-интерфейс 206 КБС определяет конкретный тип сообщения BSSMAP путем анализа поля типа сообщения BSSMAP. Основываясь на типе сообщения BSSMAP, А-интерфейс 206 КБС выполняет различные этапы обработки, как описано ниже.

Следует отметить, что в настоящем описании сообщения сигнализации, обмен которыми производится между подсистемой селекции 204 и абонентским устройством 100, показаны одиночной горизонтальной линией между двумя указанными системами. В действительности, сообщение сигнализации проходит через одну или несколько ППБС 102. Обозначение одиночной линией использовано для наглядности чертежа, когда сообщение сигнализации не требует обработки управления или распределения ресурсов с помощью ППБС 102. Аналогичным образом, сообщения сигнализации, обмен которыми производится между ЦКМ-GSM 106 и А-интерфейсом 206 КБС, проходят через коммутатор 212, однако для их обозначения также использована одиночная линия, так как коммутатор 212 не выполняет обработки, которая относится к настоящему изобретению. Эфирный канал МДКР, используемый для передачи сообщения к абонентскому устройству 100 или от абонентского устройства 100, указан скобками рядом с соответствующим сообщением, причем (Р) обозначает пейджинговый канал прямой линии связи, (А) - канал доступа обратной линии связи, (Т) - канал пользовательского трафика прямой линии связи или канал пользовательского трафика обратной линии связи, в зависимости от направления передачи. Кроме того, на фиг. 6, 7 и 10 процедура "установка канала трафика" представляет собой процедуру, связанную с установлением интерфейса канала пользовательского трафика прямой и обратной линий связи между абонентским устройством 100 и ППБС 102, как показано в крайней левой части чертежа. Процедура "сетевая установка" представляет собой установку телекоммуникационного сетевого соединения с другой телекоммуникационной системой, участвующей в вызове, что также показано в крайней левой части чертежа. Сообщения сигнализации, транспортируемые в прозрачном режиме с использованием транспортных сообщений сигнализации, указаны обозначением "xport" рядом с соответствующим сообщением сигнализации в скобках и определяются во всем последующем описании как "транспортные сообщения".

На фиг. 8 и 9 процедура "инициирование сетевого разъединения", указанная в крайней левой части чертежа, представляет собой процедуру начала разъединения и высвобождения сетевых ресурсов, принимавших участие в осуществлении вызова. Кроме того, на фиг. 8 и 9 процедура "освобождение интерфейса канала трафика" представляет собой процедуру освобождения ресурсов, связанных с двунаправленным радиочастотным интерфейсом между абонентским устройством 100 и БС 105 (фиг. 3). Следует заметить, что диаграммы последовательности сообщений, показанные на фиг. 6-10, показывают не каждое передаваемое сообщение, а только те из них, которые имеют отношение к настоящему изобретению. Некоторые сообщения сигнализации, обсужденные ниже, также не показаны в целях обеспечения наглядности чертежей. Кроме того, каждое показанное сообщение сигнализации, которое передается внутри ПБС 105, использует внутренний протокол, основанный на вышеописанном протоколе, и поэтому, согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, проходит через подсистему 200 межсоединений МДКР (фиг. 5).

На фиг. 6 представлена диаграмма последовательности сообщений для абонентского устройства, завершающего процедуру инициирования вызова, выполняемую в соответствии с возможным вариантом осуществления изобретения. Процедура завершаемого абонентским устройством инициирования вызова исходит из инициирования телефонного вызова или информационного обмена объектом иным, чем абонентское устройство 100, взаимодействующее с беспроводной телекоммуникационной системой, показанной на фиг. 4, таким как абонентское устройство системы КТСОП 108, беспроводное абонентское устройство, взаимодействующее с другой беспроводной телекоммуникационной системой, или даже терминал данных. Процедура завершаемого абонентским устройством инициирования вызова начинается с передачи ЦКМ-GSM 106 пейджингового сообщения 300 к А-интерфейсу 206 КБС согласно протоколу А-интерфейса. В соответствии с протоколом А-интерфейса пейджинговое сообщение 300 указывает вызываемого абонента, идентифицируемого международным идентификационным кодом мобильного абонента, тип канала, требуемого в эфирном интерфейсе, перечень идентификаторов ячеек, который указывает набор ячеек сотовой системы, связанных в самое последнее время с абонентским устройством, и, если имеется, временный идентификационный код мобильного абонента. А-интерфейс 206 КБС сначала анализирует принятое пейджинговое сообщение 300 для определения, является ли оно сообщением BSSMAP.

После идентификации пейджингового сообщения 300 как сообщения BSSMAP А-интерфейс 206 КБС определяет, что пейджинговое сообщение 300 является пейджинговым сообщением путем анализа поля типа сообщения BSSMAP. После определения того, что пейджинговое сообщение 300 является пейджинговым сообщением, А-интерфейс 206 КБС переходит к генерированию набора сообщений сигнализации для установления двунаправленного модулированного в режиме МДКР радиочастотного канала между ППБС 102 и абонентским устройством 100, к которому направлено пейджинговое сообщение 300. В предпочтительном варианте осуществления изобретения этот набор сообщений сигнализации начинается с передачи пейджингового запроса 302 ПБС, включающего перечень идентификаторов вызова, к процессору 202 управления вызовами. Процессор 202 управления вызовами отвечает передачей пейджингового запроса 303 ППБС к набору ППБС 102, указанному в перечне идентификаторов вызова. Каждая ППБС 102 отвечает передачей пейджингового сообщения 304 к соответствующей ячейке через пейджинговый канал прямой линии связи. Если пейждинговое сообщение принято абонентским устройством 100, то оно отвечает передачей сообщения запроса 306 канала к ППБС 102 по каналу доступа обратной линии связи. Сообщение запроса 306 канала может содержать информацию о типе запрошенного обслуживания для вызова, если такая информация включена в пейджинговое сообщение 304.

ППБС 102 отвечает на запрос 306 канала передачей запроса 310 канала ПБС к А-интерфейсу 206 КБС и передачей сообщения подтверждения 308 ПБС к абонентскому устройству 100 по пейджинговому каналу. Передача сообщения подтверждения 308 ПБС является необязательной и используется в предпочтительном варианте осуществления изобретения. А-интерфейс 206 КБС продолжает устанавливать двусторонний интерфейс канала пользовательского трафика путем ответа на запрос 306 канала ПБС передачей запроса 312 установки вызова ПБС к процессору 202 управления вызовами. Процессор 202 управления вызовами выделяет селектор и ресурсы обслуживания для вызова и указывает результат этого выделения А-интерфейсу 206 КБС в ответе 314 установки вызова ПБС. После приема ответа 314 установки вызова ПБС А-интерфейс 206 КБС передает запрос 316 установки вызова селектора на подсистему селекции 204. Подсистема селекции 204 инициализирует ресурс селекции, выделенный для обработки вызова, и указывает его А-интерфейсу 206 КБС путем ответа 318 установки вызова селектора. После приема ответа 318 установки вызова селектора А-интерфейс 206 КБС передает запрос 319 установки канала радиосвязи к подсистеме селекции 204. Подсистема селекции 204 отвечает передачей запроса 320 ресурса канала к ППБС 102.

После приема запроса 320 ресурса канала ППБС 102 выделяет ресурсы обработки канала для модуляции и демодуляции каналов пользовательского трафика прямой и обратной линий связи, относящихся к телефонному вызову, и передает ответное сообщение 322 о ресурсах канала к подсистеме селекции 204. Подсистема селекции 204 отвечает передачей запроса соединения 324 к ППБС 102, которая отвечает передачей ответа 326 соединения к подсистеме селекции 204. Подсистема селекции 204 затем передает данные 328 нулевого трафика, сообщение 330 данных начального трафика, и данные 332 нулевого трафика к ППБС 102. ППБС 102 отвечает на сообщение 330 данных начального трафика и данных 332 нулевого трафика передачей данных 336 нулевого трафика к абонентскому устройству 100 посредством пользовательского канала трафика. Подсистема селекции 204 также передает индикацию 334 ресурса канала радиосвязи к А-интерфейсу 206 КБС. После приема индикации 334 ресурса канала радиосвязи А-интерфейс 206 КБС сообщение 338 назначения канала ППБС к ППБС 102, которая отвечает передачей сообщения 340 назначения канала к абонентскому устройству 100 посредством пейджингового канала прямой линии связи. Абонентское устройство 100 использует информацию назначенного канала, содержащуюся в сообщении 340 назначения канала, для начала обработки назначенного канала трафика прямой линии связи и передает преамбулу 342 канала трафика обратной линии связи по пользовательскому каналу трафика обратной линии связи, в результате чего ППБС 102 может принять сигнал канала трафика обратной линии связи от абонентского устройства 100. После того как сигнал канала трафика обратной линии связи принят, ППБС 102 передает начальное сообщение 344 обратной линии связи к подсистеме селекции 204. Подсистема селекции 204 отвечает передачей сообщения подтверждения 346 обратной линии связи к абонентскому устройству 100 посредством канала трафика прямой линии связи. Кроме того, подсистема селекции 204 передает ответное сообщение 348 установки канала радиосвязи к А-интерфейсу 206 КБС. После приема сообщения подтверждения 346 обратной линии связи двунаправленный радиочастотный интерфейс установлен.

После того как установлено сопряжение каналов трафика прямой и обратной линий связи с ППБС 102, абонентское устройство 100 начинает процедуру установления сетевого соединения путем передачи пейджингового ответа 350 на подсистему селекции 204. Пейджинговый ответ 350 обуславливает передачу подсистемой селекции 204 пейджингового ответа 352 ПБС к А-интерфейсу 206 КБС. А-интерфейс 206 КБС принимает пейджинговый ответ 352 ПБС, который показывает, что абонентское устройство 100 готово устанавливать сетевое соединение, запоминает информацию метки класса абонентского устройства 100 и инициирует соединение SCCP путем передачи запроса соединения SCCP, содержащего сообщение 354 полной информации уровня 3, к ЦКМ-GSM 106 в соответствии с протоколом А-интерфейса. Сообщение 354 полной информации уровня 3 включает в себя содержимое сообщения 352 пейджингового ответа ПБС и является частью протокола А-интерфейса GSM, хорошо известного в технике. ЦКМ-GSM 106 отвечает передачей команды 358 режима шифрования к А-интерфейсу 206 КБС. Команда 358 режима шифрования содержит информацию шифрования, включающую ключ шифрования, перечень возможных для использования алгоритмов шифрования с учетом возможностей абонентского устройства 100, и режим шифрованного ответа, который может потребовать международного кода идентификации мобильного устройства.

После определения того, что команда 358 режима шифрования представляет собой сообщение BSSMAP, и определения того, что это есть команда режима шифрования, А-интерфейс 206 КБС выбирает один из возможных алгоритмов шифрования и передает команду 360 режима шифрования ПБС к подсистеме селекции 204. Подсистема селекции 204 инициирует процедуры шифрования для передачи по эфиру путем передачи команды 362 режима шифрования к абонентскому устройству 100 посредством канала трафика прямой линии связи. После обработки команды 362 режима шифрования абонентское устройство 100 передает сообщение 364 завершения режима шифрования посредством канала трафика обратной линии связи к подсистеме селекции 204. После приема сообщения 364 завершения режима шифрования подсистема селекции 204 начинает выполнять шифрование-дешифрирование для всех дополнительных данных сигнализации и данных вызова, связанных с конкретным телефонным вызовом, путем перехода на индивидуальный канальный код обратной линии связи или длинный код, по существу в соответствии со стандартом IS-95. Следует отметить, что в настоящем изобретении могут быть использованы и другие методы шифрования и дешифрирования. Подсистема селекции 204 затем передает сообщение 366 завершения режима шифрования ПБС к интерфейсу 206 КБС, указывающее, что операция конфигурирования режима шифрования завершена. А-интерфейс 206 КБС отвечает передачей команды 368 завершения режима шифрования, указывающей выбранный алгоритм шифрования и международный идентификационный код мобильного устройства, если запрошено, к ЦКМ-GSM 106 в соответствии с протоколом А-интерфейса.

Затем ЦКМ-GSM 106 передает сообщение установки 370 к интерфейсу 206 КБС. Сообщение установки 370 содержит информацию различного типа, относящуюся к телефонному вызову, включая тип обслуживания, скорость передачи, тип передаваемых данных и тип речевого кодирования. Использование сообщения установки 370 является частью протокола А-интерфейса стандарта GSM, хорошо известного в технике. После определения того, что сообщение установки 370 является сообщением DTAP, А-интерфейс 206 КБС осуществляет прозрачную пересылку содержимого сообщения с помощью транспортного сообщения 372 к подсистеме селекции 204. В предпочтительном варианте осуществления изобретения А-интерфейс 206 КБС не знает, является ли сообщение установки 370 действительно сообщением установки, а определяет только то, что оно является сообщением типа DTAP, так как не анализирует ничего, кроме битов селекции. Это упрощает обработку, требуемую от А-интерфейса 206 КБС, и обеспечивает возможность прозрачной пересылки. После определения того, что сообщение транспортировки 372 является сообщением транспортировки, подсистема селекции 204 направляет содержимое сообщения посредством транспортного сообщения 374 к абонентскому устройству 100 через канал трафика прямой линии связи. После приема транспортного сообщения 374 абонентское устройство пропускает содержимое сообщения, которое представляет собой сообщение установки DTAP, на блок обработки сообщения стандарта GSM абонентского устройства 100. Этот блок абонентского устройства 100 отвечает передачей подтверждения вызова системе селекции 204 в составе транспортного сообщения 376. Подтверждение вызова либо подтверждает тип обслуживания, установленный в сообщении установки 370, либо предлагает альтернативный тип обслуживания. Подсистема селекции 204 прозрачным образом пересылает содержимое транспортного сообщения 376 к А-интерфейсу 206 КБС посредством транспортного сообщения 378, содержащего подтверждение вызова. Продолжая процедуры прозрачной транспортировки, А-интерфейс 206 КБС направляет содержимое сообщения с помощью сообщения 380 подтверждения вызова DTAP к ЦКМ-GSM 106 в соответствии с протоколом А-интерфейса.

После приема сообщения 380 подтверждения вызова ЦКМ-GSM 106 передает запрос назначения 382 к А-интерфейсу 206 КБС. Запрос назначения 382 указывает тип канала, приоритет, идентификационный код канала (сетевой выделенный временной интервал), флаг DTX прямой линии связи (передача с переменной скоростью), интерференционную полосу (диапазон скачкообразного изменения частоты), предназначенную для использования, информацию 2 метки класса (тип абонентского устройства). Тип канала представляет тип данных, которые должны передаваться при передачах, например, факсимильные данные, речевые сигналы или данные сигнализации. Запрос назначения 382, т.е. сообщение BSSMAP, позволяет А-интерфейсу 206 КБС согласовать тип обслуживания МДКР, необходимый для обработки телефонного вызова, с абонентским устройством 100. Это согласование начинается с передачи запроса 386 обслуживания ПБС к подсистеме селекции 204, которая отвечает передачей запроса 388 обслуживания к абонентскому устройству 100 посредством канала трафика прямой линии связи. Запрос 388 обслуживания указывает параметры канала радиосвязи, необходимые для обеспечения запрашиваемых параметров обслуживания, включая скорость передачи данных, а абонентское устройство 100 отвечает передачей ответа 389 обслуживания подсистеме селекции 204, который указывает, какой тип канала радиосвязи может быть предоставлен. Если ответ 389 обслуживания указывает предоставляемый тип обслуживания, то подсистема селекции 204 передает сообщение 390 соединения для обслуживания к абонентскому устройству 100 по каналу трафика прямой линии связи, в результате которого абонентское устройство 100 передает сообщение 391 завершения соединения для обслуживания к подсистеме селекции 204 по каналу трафика обратной линии связи.

Подсистема селекции 204 затем показывает успешное согласование режима обслуживания А-интерфейсу 206 КБС путем передачи ответа 392 обслуживания ПБС. После приема ответа 392 обслуживания ПБС А-интерфейс 206 КБС выделяет ресурсы для обработки вызова в соответствии с типом обслуживания путем передачи сообщения 384 выделения ресурса ПБС системе 210 обработки данных и выбора режима обслуживания. Система 210 обработки данных и выбора режима обслуживания затем выделяет ресурсы обработки вызова для обработки любых принимаемых данных трафика. В другом варианте осуществления изобретения выделение ресурсов для выбранных режимов обслуживания выполняется в ответ на сообщение 310 запроса канала. Дополнительно, А-интерфейс 206 КБС назначает соединение в коммутаторе 212 для создания канала трафика между ЦКМ-GSM 106 и системой 210 обработки данных и выбора режима обслуживания, чтобы обеспечивать передачу данных трафика, связанных с вызовом. (Сообщение, передаваемое на коммутатор 212, не показано.) Затем А-интерфейс 206 КБС указывает, что согласование режима обслуживания завершено, путем передачи сообщения 394 завершения распределения к ЦКМ-GSM 106 в соответствии с протоколом А-интерфейса.

После завершения согласования режима обслуживания блок обработки GSM сообщений абонентского устройства 100 указывает ЦКМ-GSM 106, что пользователь абонентского устройства 100 уведомлен, путем передачи сообщения уведомления посредством транспортного сообщения 400. Сообщение уведомления прозрачным образом транспортируется подсистемой селекции 204 к А-интерфейсу КБС посредством транспортного сообщения 398 и затем к ЦКМ-GSM 106 посредством А-интерфейса КБС с помощью сообщения уведомления DTAP 396. В этот момент ЦКМ-GSM 106 может генерировать тональный сигнал обратного звонка для вызывающей стороны. Если на вызов отвечено абонентским устройством 100, то это указывается событием ответа для ЦКМ-GSM 106 путем передачи транспортного сообщения 402 соединения к подсистеме селекции 204 по каналу трафика обратной линии связи. Это соединение транспортируется прозрачным образом подсистемой селекции 204 к А-интерфейсу КБС посредством транспортного сообщения 404 и затем к ЦКМ-GSM 106 посредством А-интерфейса КБС с помощью сообщения 408 соединения DTAP. После приема сообщения 408 соединения ЦКМ-GSM прекращает подавать обратный звонок, если он выдавался, и передает сообщение 410 подтверждения соединения к А-интерфейсу 206 КБС. А-интерфейс 206 КБС прозрачным образом транспортирует сообщение 410 подтверждения соединения к подсистеме селекции 204 посредством транспортного сообщения 412. Подсистема селекции 204 затем продолжает прозрачную транспортировку путем передачи транспортного сообщения 414 к абонентскому устройству 100 по каналу трафика прямой линии связи. После приема транспортного сообщения 414 абонентским устройством 100 устанавливается устойчивое состояние вызова, и процедура формирования вызова, завершаемого абонентским устройством, заканчивается.

На фиг. 7 представлена диаграмма последовательности сообщений, иллюстрирующая сообщения сигнализации, передаваемые в процедуре инициирования вызова, исходящего от абонентского устройства. Процедура инициирования вызова, исходящего от беспроводного абонентского устройства, является результатом телефонного вызова, инициируемого абонентским устройством 100 (фиг. 2). Процедура инициирования вызова, исходящего от абонентского устройства, начинается сообщением 506 запроса канала, передаваемым от абонентского устройства 100 к ППБС 102 по каналу доступа обратной линии связи. В предпочтительном варианте осуществления изобретения сообщение 506 запроса канала содержит информацию о типе запрашиваемого обслуживания, однако в других вариантах осуществления изобретения эта информация может предоставляться в других сообщениях. ППБС 102 отвечает на сообщение 506 запроса канала передачей сообщения 508 подтверждения ППБС к абонентскому устройству 100, хотя передача этого сообщения подтверждения является необязательной. А-интерфейс 206 КБС отвечает генерированием набора сообщений сигнализации для установления двунаправленного радиочастотного интерфейса для радиосигнала с МДКР модуляцией между абонентским устройством 100 и ППБС 102. Процедура установления такого двунаправленного интерфейса начинается, когда А-интерфейс 206 КБС передает запрос 512 установки вызова процессору 202 управления вызовами. Процессор 202 управления вызовами распределяет ресурсы селекции и обслуживания для данного вызова и указывает результат распределения А-интерфейсу КБС в ответе 514 установки вызова ПБС. После приема ответа 514 установки вызова ПБС А-интерфейс 206 КБС передает запрос 516 установки вызова селектора на подсистему селекции 204. Подсистема селекции 204 инициализирует ресурс селекции, выделенный для обработки вызова, и указывает его А-интерфейсу 206 КБС путем ответа 518 установки вызова селектора. После приема ответа 518 установки вызова А-интерфейс 206 КБС передает запрос 519 установки канала радиосвязи к подсистеме селекции 204. Подсистема селекции 204 отвечает передачей запроса 520 ресурса канала к ППБС 102.

После приема запроса 520 ресурса канала ППБС 102 выделяет ресурсы обработки канала для модуляции и демодуляции каналов пользовательского трафика прямой и обратной линий связи, относящихся к телефонному вызову, и передает ответное сообщение 522 о ресурсах канала к подсистеме селекции 204. Подсистема селекции 204 отвечает передачей запроса соединения 524 к ППБС 102, которая отвечает передачей ответа 526 соединения к подсистеме селекции 204. Подсистема селекции 204 затем передает данные 528 нулевого трафика, сообщение 530 данных начального трафика и данные 532 нулевого трафика к ППБС 102. ППБС 102 отвечает на сообщение 530 данных начального трафика и данных 532 нулевого трафика передачей данных 536 нулевого трафика к абонентскому устройству 100 посредством канала трафика прямой линии связи. Подсистема селекции 204 также передает сообщение 534 ресурса канала радиосвязи к А-интерфейсу 206 КБС. После приема сообщения 534 ресурса канала радиосвязи А-интерфейс 206 КБС передает сообщение 538 назначения канала ППБС к ППБС 102, которая отвечает передачей сообщения 540 назначения канала к абонентскому устройству 100 посредством пейджингового канала прямой линии связи.

Абонентское устройство 100 использует информацию назначенного канала, содержащуюся в сообщении 540 назначения канала, для начала обработки назначенного канала трафика прямой линии связи. Оно также передает преамбулу 542 канала трафика обратной линии связи, в результате чего ППБС 102 может принять сигнал канала трафика обратной линии связи от абонентского устройства 100. После того как сигнал канала трафика обратной линии связи принят, ППБС 102 передает начальное сообщение 544 обратной линии связи к подсистеме селекции 204. Подсистема селекции 204 отвечает передачей сообщения подтверждения 546 обратной линии связи к абонентскому устройству 100 посредством канала трафика прямой линии связи. Кроме того, подсистема селекции 204 передает ответное сообщение 548 ресурса канала радиосвязи к А-интерфейсу 206 КБС. В этот момент двунаправленный канал связи установлен, и начинается установка сетевого соединения.

После приема сообщения 546 подтверждения обратной линии связи абонентское устройство 100 начинает процедуру установления соединения путем передачи запроса 550 обслуживания организации вызова к подсистеме селекции 204 по каналу трафика обратной линии связи. Подсистема селекции 204 отвечает передачей запроса 551 обслуживания организации вызова ППБС к А-интерфейсу 206 КБС. А-интерфейс 206 КБС запоминает информацию метки класса, содержащуюся в сообщении, генерирует сообщение 552 информации завершения уровня 3, содержащее информацию, посланную в запросе 551 обслуживания организации вызова ПБС, и инициирует SCCP соединение путем передачи сообщения 552 информации завершения уровня 3 в сообщении запроса SCCP соединения к ЦКМ-GSM 106 в соответствии с протоколом А-интерфейса. Сообщение 552 информации завершения уровня 3 является частью протокола А-интерфейса стандарта GSM и поэтому хорошо известно.

ЦКМ-GSM 106 отвечает передачей запроса 553 установления подлинности к А-интерфейсу 206 КБС. А-интерфейс 206 КБС идентифицирует сообщение 553 как сообщение DTAP и прозрачным образом транспортирует содержимое сообщения к подсистеме селекции 204 посредством транспортного сообщения 554. Подсистема селекции 204 определяет полученное сообщение как транспортное сообщение и тип транспортного сообщения и прозрачным образом пересылает содержимое сообщения к абонентскому устройству 100 путем передачи транспортного сообщения 555 по каналу трафика прямой линии связи. Абонентское устройство 100 принимает транспортное сообщение 555 и пересылает его содержимое к внутреннему блоку обработки GSM сообщений, который отвечает передачей транспортного сообщения 556, содержащего ответ установления подлинности, к подсистеме селекции 204 по каналу трафика обратной линии связи. После определения того, что сообщение 556 является транспортным сообщением, подсистема селекции 204 прозрачным образом пересылает содержимое сообщения к А-интерфейсу 206 КБС посредством транспортного сообщения 557. А-интерфейс 206 КБС продолжает прозрачную транспортировку путем пересылки ответа 558 установления подлинности DTAP к ЦКМ-GSM 106 в соответствии с протоколом А-интерфейса стандарта GSM.

ЦКМ-GSM 106 отвечает передачей команды 559 режима шифрования к А-интерфейсу 206 КБС. После определения того, что команда 559 режима шифрования представляет собой сообщение BSSMAP, и определения того, что это есть команда режима шифрования, А-интерфейс 206 КБС начинает процедуры инициирования шифрования для передачи по эфиру путем передачи команды 560 режима шифрования ПБС к подсистеме селекции 204. Подсистема селекции 204 после приема команды 560 режима шифрования ПБС передает команду 562 режима шифрования к абонентскому устройству 100 посредством канала трафика прямой линии связи. После обработки команды 562 режима шифрования абонентское устройство 100 передает сообщение 564 завершения режима шифрования посредством канала трафика обратной линии связи к подсистеме селекции 204 и начинает шифровать все последующие передачи. После приема сообщения 564 завершения режима шифрования подсистема селекции 204 выполняет шифрование-дешифрирование всех дополнительных сообщений сигнализации и данных вызова, связанных с конкретным телефонным вызовом. В предпочтительном варианте осуществления изобретения это шифрование выполняется с использованием индивидуальных канальных кодов в соответствии со стандартом IS-95. Следует отметить, что в настоящем изобретении могут быть использованы и другие методы шифрования и дешифрирования. Подсистема селекции 204 затем передает сообщение 566 завершения режима шифрования ПБС к интерфейсу 206 КБС. А-интерфейс 206 КБС отвечает передачей команды 568 завершения режима шифрования к ЦКМ-GSM 106 в соответствии с протоколом А-интерфейса, указывающей, что конфигурирование для осуществления шифрования завершено.

После того как защищенный двунаправленный канал установлен, абонентское устройство 100 передает информацию установки к ЦКМ-GSM 106 путем передачи сообщения установки 570 к подсистеме селекции 204. Сообщение установки 570 содержит информацию различного типа, относящуюся к устанавливаемому телефонному вызову, включая цифры набора, тип обслуживания, скорость передачи, тип передаваемых данных, тип речевого кодирования. Подсистема селекции 204 прозрачным образом пересылает сообщение установки посредством транспортного сообщения 572 к А-интерфейсу 206 КБС. А-интерфейс 206 КБС продолжает прозрачную транспортировку сообщения установки путем передачи транспортного сообщения 574 к ЦКМ-GSM 106 в соответствии с протоколом А-интерфейса стандарта GSM. После приема транспортного сообщения 572 и инициирования соединения с вызываемой стороной ЦКМ-GSM 106 передает транспортное сообщение 576, содержащее сообщение осуществления вызова, к А-интерфейсу 206 КБС. Сообщение осуществления вызова указывает, что сетевое соединение установлено и что больше не принимается информация установки вызова. А-интерфейс 206 КБС отвечает прозрачной транспортировкой сообщения осуществления вызова в транспортном сообщении 578 к подсистеме селекции 204. Подсистема селекции 204 отвечает передачей транспортного сообщения 580, содержащего сообщение осуществления вызова, к абонентскому устройству 100 посредством канала трафика прямой линии связи.

После передачи сообщения 576 осуществления вызова ЦКМ-GSM 106 передает запрос распределения к А-интерфейсу 206 КБС. А-интерфейс 206 КБС в ответ продолжает конфигурировать ПБС для обработки вызова путем передачи запроса распределения 586 ПБС к подсистеме селекции 204, которая отвечает передачей сообщения 589 соединения для обслуживания к абонентскому устройству 100 посредством канала трафика прямой линии связи. В ответ абонентское устройство 100 передает сообщение 591 завершения соединения для обслуживания к подсистеме селекции 204 посредством канала трафика обратной линии связи, указывающее, что данный тип обслуживания предоставляется. (Заметим, что использование сообщения запроса обслуживания и сообщение ответа об обслуживании, как показано на фиг. 4, здесь опущены, так как весьма вероятно, что обслуживание будет предоставлено абонентскому устройству 100, поскольку абонентское устройство 100 осуществило первоначальный запрос обслуживания при инициировании телефонного вызова.) Подсистема селекции 204 переходит к передаче ответа 592 об обслуживании ПБС к А-интерфейсу 206 КБС, а А-интерфейс 206 КБС отвечает передачей сообщения 594 завершения распределения к ЦКМ-GSM 106 в соответствии с протоколом А-интерфейса стандарта GSM. Для распределения ресурсов для обработки вызова в соответствии с типом обслуживания, указанным в запросе 582 распределения и в ответе 592 об обслуживании ПБС, А-интерфейс 206 КБС передает сообщение 584 распределения ресурсов к системе 210 обработки данных и выбора режимов обслуживания. Кроме того, А-интерфейс 206 КБС назначает соединение в коммутаторе 212 (фиг. 3) для создания канала трафика между ЦКМ-GSM 106 и системой 210 обработки данных и выбора режимов обслуживания для передачи данных трафика, связанных с вызовом. (Сообщения, передаваемые к коммутатору 212, не показаны.)
После приема сообщения 594 завершения распределения ЦКМ-GSM 106 передает сообщение уведомления 596 к А-интерфейсу 206 КБС в соответствии с протоколом А-интерфейса стандарта GSM, который отвечает пересылкой в прозрачном режиме сообщения к подсистеме селекции 204 посредством транспортного сообщения 598, которое содержит сообщение уведомления. Подсистема селекции 204 отвечает передачей транспортного сообщения 600, содержащего сообщение уведомления, к абонентскому устройству посредством канала трафика прямой линии связи. Сообщение уведомления указывает, что абонентское устройство 100 должно начать генерирование тонального сигнала обратного звонка. Если на вызов отвечено, то ЦКМ-GSM 106 передает сообщение соединения 602 к А-интерфейсу 206 КБС в соответствии с протоколом А-интерфейса, и А-интерфейс отвечает передачей транспортного сообщения 604, содержащего сообщение соединения, к подсистеме селекции 204. Подсистема селекции 204 продолжает пересылать в прозрачном режиме сообщение соединения к абонентскому устройству 100 путем передачи транспортного сообщения 606 по каналу трафика прямой линии связи. После приема транспортного сообщения 606 абонентское устройство 100 прекращает генерировать тональный сигнал обратного звонка и передает транспортное сообщение 610, содержащее подтверждение соединения, к подсистеме селекции 204. Подсистема селекции 204 отвечает пересылкой в прозрачном режиме подтверждения соединения к А-интерфейсу 206 КБС посредством транспортного сообщения 612, который затем передает сообщение 614 подтверждения соединения к ЦКМ-GSM 106 в соответствии с протоколом А-интерфейса стандарта GSM. После приема сообщения 614 подтверждения соединения ЦКМ-GSM 106 устанавливается устойчивое состояние вызова.

На фиг. 8 представлена диаграмма последовательности сообщений сигнализации, обмен которыми производится в процедуре отбоя вызова, инициированного абонентским устройством. Процедура отбоя вызова, инициированного абонентским устройством, представляет собой разъединение телефонного вызова в ответ на запрос разъединения абонентским устройством 100 (фиг. 2). Процедура отбоя вызова, инициированного абонентским устройством, начинается в процессе осуществления телефонного вызова или иного сеанса связи путем прерывания сетевого соединения, когда абонентское устройство 100 передает транспортное сообщение 652, содержащее сообщение разъединения, к подсистеме селекции 204 по каналу трафика обратной линии связи. Подсистема селекции 204 отвечает пересылкой сообщения разъединения посредством транспортного сообщения 657 к А-интерфейсу 206 КБС, в результате чего А-интерфейс 206 КБС передает сообщение разъединения 672 на ЦКМ-GSM 106 в соответствии с протоколом А-интерфейса. ЦКМ-GSM 106 инициирует разъединение сетевого соединения с другой стороной и передает сообщение разъединения 673 к А-интерфейсу 206 КБС. В ответ А-интерфейс 206 КБС передает транспортное сообщение, содержащее сообщение разъединения, к подсистеме селекции 204. Подсистема селекции 204 затем пересылает сообщение разъединения посредством передачи транспортного сообщения 658 к абонентскому устройству 100 посредством канала трафика прямой линии связи.

Абонентское устройство 100 отвечает передачей транспортного сообщения 653, содержащего сообщение завершения разъединения, к подсистеме селекции 204 по каналу трафика обратной линии связи. Подсистема селекции 204 направляет сообщение завершения разъединения посредством передачи транспортного сообщения 660 к А-интерфейсу 206 КБС. В ответ А-интерфейс 206 КБС передает сообщение 676 завершения разъединения к ЦКМ-GSM 106 в соответствии с протоколом А-интерфейса стандарта GSM. ЦКМ-GSM 106 отвечает командой 674 отбоя А-интерфейсу 206 КБС в соответствии с протоколом А-интерфейса стандарта GSM, что показывает, что двунаправленный канал радиосвязи может быть освобожден, как и все сетевые ресурсы А-интерфейса.

После приема команды 674 отбоя А-интерфейс 206 КБС генерирует набор сообщений для отмены интерфейса канала трафика. Отмена интерфейса канала трафика начинается, когда А-интерфейс 206 КБС передает сообщение 668 разъединения обслуживания ПБС к подсистеме селекции 204. Кроме того, А-интерфейс 206 КБС передает команду коммутатору 212 отменить соединение канала трафика между системой 210 обработки данных и выбора режимов обслуживания и ЦКМ-GSM 106. (Это сообщение не показано.) Подсистема селекции 204 подтверждает прием сообщения 668 разъединения обслуживания ПБС путем передачи ответа 670 о разъединении обслуживания ПБС, в результате чего А-интерфейс 206 КБС передает запрос 663 освобождения канала радиосвязи ПБС к подсистеме селекции 204. После приема запроса 663 освобождения канала радиосвязи ПБС подсистема селекции 204 передает команду 651 освобождения к абонентскому устройству 100 по каналу трафика прямой линии связи. Абонентское устройство 100 отвечает передачей команды 650 освобождения к подсистеме селекции 204 по каналу трафика обратной линии связи. Подсистема селекции 204 затем передает команду 654 завершения действия канала трафика по прямой линии связи и запрос разъединения 655 к ППБС 102. ППБС 102 высвобождает ресурсы, использовавшиеся для обработки каналов трафика прямой и обратной линий связи, и затем передает команду 656 завершения действия канала трафика и ответ 659 о разъединении к подсистеме селекции 204.

Подсистема селекции 204 затем передает запрос 662 высвобождения ресурсов к ППБС 102 и ППБС 102 отвечает передачей ответа 661 об освобождении ресурсов к подсистеме селекции по каналу трафика обратной линии связи. После приема ответа об освобождении ресурсов подсистема селекции 204 передает ответ 664 об освобождении канала радиосвязи к А-интерфейсу 206 КБС. В ответ А-интерфейс 206 КБС передает запрос 666 разъединения вызова к подсистеме селекции 204. Подсистема селекции 204 затем передает ответ о разъединении вызова к А-интерфейсу 206 КБС и освобождает ресурсы селекции, связанные с данным телефонным вызовом. А-интерфейс 206 КБС затем передает запрос 671 перераспределения к процессору 202 управления вызовами, указывающий, что ресурсы селекции и обслуживания, которые были связаны с данным телефонным вызовом, освобождены и могут быть использованы для обработки других вызовов. А-интерфейс 206 КБС также сообщает о разъединении вызова ЦКМ-GSM 106 путем передачи сообщения 675 завершения отбоя в соответствии с протоколом А-интерфейса стандарта GSM. Сообщение 675 завершения отбоя показывает для ЦКМ-GSM 106, что ресурсы обработки вызова теперь могут быть использованы. Процессор 202 управления вызовами отвечает на запрос 671 перераспределения передачей ответа 667 о перераспределении к А-интерфейсу 206 КБС. После приема ответа 667 о перераспределении А-интерфейсом 206 КБС происходит разъединение вызова.

На фиг. 9 представлена диаграмма последовательности сообщений сигнализации, обмен которыми производится в процедуре отбоя вызова, инициированного сетью. Процедура отбоя вызова, инициированного сетью, представляет собой разъединение телефонного вызова в ответ на запрос разъединения системой иной, чем абонентское устройство 100 (фиг. 2). Процедура отбоя вызова, инициированного сетью, начинается в процессе осуществления телефонного вызова или иного сеанса связи. ЦКМ-GSM 106 инициирует сетевое разъединение путем передачи сообщения 772 о разъединении к А-интерфейсу 206 КБС в соответствии с протоколом А-интерфейса стандарта GSM. А-интерфейс 206 КБС отвечает передачей транспортного сообщения 757, содержащего сообщение разъединения, к подсистеме селекции 204, которая направляет транспортное сообщение 753, также содержащее сообщение разъединения, к абонентскому устройству 100 по каналу трафика прямой линии связи. Абонентское устройство 100 затем передает транспортное сообщение 758, содержащее сообщение освобождения, к подсистеме селекции 204, которая направляет транспортное сообщение 765, содержащее сообщение освобождения, к А-интерфейсу 206 КБС. А-интерфейс 206 КБС затем передает сообщение 773 освобождения к ЦКМ-GSM 106 в соответствии с протоколом А-интерфейса стандарта GSM. ЦКМ-GSM 106 отвечает передачей сообщения 776 освобождения к А-интерфейсу 206 КБС в соответствии с протоколом А-интерфейса стандарта GSM. А-интерфейс 206 КБС затем передает транспортное сообщение 760, содержащее сообщение завершения освобождения, к подсистеме селекции 204, которая отвечает передачей транспортного сообщения 752, также содержащего сообщение завершения освобождения, к абонентскому устройству 100 по каналу трафика прямой линии связи.

ЦКМ-GSM 106 запрашивает освобождение двунаправленного канала радиосвязи путем передачи команды отбоя 774 к А-интерфейсу 206 КБС в соответствии с протоколом А-интерфейса стандарта GSM. После приема команды отбоя 774 А-интерфейс 206 КБС начинает процедуру отмены интерфейса каналов трафика по существу в соответствии с моделью вызова стандарта IS-95. Процедура отмены интерфейса каналов трафика начинается, когда А-интерфейс 206 КБС передает запрос 768 сообщения разъединения обслуживания ПБС к подсистеме селекции 204. Кроме того, А-интерфейс 206 КБС подает команду на коммутатор 212 освободить соединение канала трафика, отменить соединение канала трафика между системой 210 обработки данных и выбора режимов обслуживания и ЦКМ-GSM 106. (Это сообщение не показано.) Подсистема селекции 204 подтверждает прием сообщения 768 разъединения обслуживания ПБС путем передачи ответа 770 о разъединении обслуживания ПБС, в результате чего А-интерфейс 206 КБС передает запрос 763 освобождения канала радиосвязи ПБС к подсистеме селекции 204. После приема запроса 763 освобождения канала радиосвязи ПБС подсистема селекции 204 передает команду 751 освобождения к абонентскому устройству 100 по каналу трафика прямой линии связи. Абонентское устройство 100 отвечает передачей команды 750 освобождения к подсистеме селекции 204 по каналу трафика обратной линии связи. Подсистема селекции 204 затем передает команду 754 завершения действия канала трафика по прямой линии связи и запрос разъединения 755 к ППБС 102. ППБС 102 высвобождает ресурсы, использовавшиеся для обработки каналов трафика прямой и обратной линий связи, и затем передает команду 756 завершения действия канала трафика и ответ 759 о разъединении к подсистеме селекции 204.

Подсистема селекции 204 затем передает запрос 762 высвобождения ресурсов к ППБС 102, и ППБС 102 отвечает передачей ответа 761 об освобождении ресурсов к подсистеме селекции по каналу трафика обратной линии связи. После приема ответа об освобождении ресурсов подсистема селекции 204 передает ответ 764 об освобождении канала радиосвязи к А-интерфейсу 206 КБС. В ответ А-интерфейс 206 КБС передает запрос 766 разъединения вызова к подсистеме селекции 204. Подсистема селекции 204 затем передает ответ о разъединении вызова к А-интерфейсу 206 КБС и освобождает ресурсы селекции, связанные с данным телефонным вызовом. А-интерфейс 206 КБС затем передает запрос 771 отмены распределения ПБС к процессору 202 управления вызовами, указывающий, что ресурсы селекции и обслуживания, которые были связаны с данным телефонным вызовом, освобождены и могут быть использованы для обработки других вызовов. А-интерфейс 206 КБС также сообщает о разъединении вызова UKM-GSM 106 путем передачи сообщения 775 завершения отбоя в соответствии с протоколом А-интерфейса стандарта GSM. А-интерфейс 206 КБС отвечает на запрос 771 отмены распределения ПБС передачей ответа 767 об отмене распределении ПБС к А-интерфейсу 206 КБС. После приема ответа 767 ПБС об отмене распределении А-интерфейсом 206 КБС происходит разъединение вызова.

На фиг. 10А и 10В показана диаграмма последовательности сообщений, иллюстрирующая сообщения сигнализации, обмен которыми производится при регистрации абонентского устройства, в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения. В процессе регистрации абонентского устройства абонентское устройство 100 (фиг. 2) уведомляет ЦКМ-GSM 106 о своем текущем местоположении и статусе, так чтобы ЦКМ-GSM 106 мог обеспечить обслуживание этого абонентского устройства 100. Регистрация абонентского устройства начинается с передачи сообщения 806 запроса канала от абонентского устройства 100 к ППБС 102 посредством канала доступа обратной линии связи. В предпочтительном варианте осуществления изобретения сообщение 806 запроса канала указывает, что абонентское устройство 100 инициировало регистрацию, однако в других вариантах осуществления изобретения эта информация может обеспечиваться и в других сообщениях. ППБС 102 отвечает на запрос 806 канала передачей запроса 810 канала ПБС к А-интерфейсу 206 КБС и сообщения подтверждения 808 ППБС к абонентскому устройству 100. Передача сообщения подтверждения 808 ППБС является необязательной и используется в предпочтительном варианте осуществления изобретения. А-интерфейс 206 КБС отвечает путем генерирования набора сообщений для установления двунаправленного интерфейса радиочастотного сигнала с МДКР модуляцией между абонентским устройством 100 и ППБС 102 и передачи запроса 812 установки вызова ПБС к процессору 202 управления вызовами. Процессор 202 управления вызовами выделяет ресурсы селекции и обслуживания для вызова и указывает результат этой обработки А-интерфейсу 206 КБС в ответе 814 установки вызова ПБС. После приема ответа 814 установки вызова ПБС А-интерфейс 206 КБС передает запрос 816 установки вызова селектора к подсистеме селекции 204. Подсистема селекции 204 отвечает выделением ресурса селекции для обработки телефонного вызова и указанием на это А-интерфейсу 206 КБС в ответе 818 установки вызова селектора. После приема ответа 818 установки вызова А-интерфейс 206 КБС передает запрос 819 установки канала радиосвязи к подсистеме селекции 204. Подсистема селекции 204 отвечает передачей запроса 820 ресурса канала к ППБС 102.

После приема запроса 820 ресурса канала ППБС 102 выделяет ресурсы обработки канала для обеспечения модуляции и демодуляции каналов трафика прямой и обратной линий связи, связанных с телефонным вызовом, и передает сообщение 822 ответа о ресурсах канала к подсистеме селекции 204. Подсистема селекции 204 отвечает передачей запроса 824 соединения к ППБС 102. ППБС 102 отвечает передачей ответа 826 соединения к подсистеме селекции 204. Подсистема селекции 204 затем передает данные 828 нулевого трафика, сообщение 830 данных начального трафика, а также данные 832 нулевого трафика на ППБС 102. ППБС 102 отвечает на сообщение 830 данных начального трафика и данные 832 нулевого трафика передачей данных 836 нулевого трафика к абонентскому устройству 100 по каналу трафика прямой линии связи. После приема сообщения 834 ресурса канала радиосвязи А-интерфейс 206 КБС сообщение 838 назначения канала ППБС к ППБС 102, которая отвечает передачей сообщения 840 назначения канала к абонентскому устройству 100 посредством пейджингового канала прямой линии связи. Абонентское устройство 100 использует информацию назначенного канала, содержащуюся в сообщении 840 назначения канала, для начала обработки назначенного канала трафика прямой линии связи и передает преамбулу 842 канала трафика обратной линии связи по пользовательскому каналу трафика обратной линии связи, в результате чего ППБС 102 может принять сигнал канала трафика обратной линии связи от абонентского устройства 100. После того как сигнал канала трафика обратной линии связи принят, ППБС 102 передает начальное сообщение 844 обратной линии связи к подсистеме селекции 204. Подсистема селекции 204 отвечает передачей сообщения подтверждения 846 обратной линии связи к абонентскому устройству 100 посредством канала трафика прямой линии связи. Как отмечено выше, сообщения, подобные подтверждению приема 846 в обратной линии связи, обмен которыми производится между подсистемой селекции 204 и абонентским устройством 100, проходят через ППБС, но для наглядности чертежа показаны как направляемые непосредственно между указанными блоками. Кроме того, подсистема селекции 204 передает ответ 848 установки канала радиосвязи к А-интерфейсу 206 КБС. В этот момент двунаправленный канал установлен.

Абонентское устройство 100 начинает процедуру регистрации путем передачи запроса 850 обновления данных местоположения DTAP к подсистеме селекции 204. Подсистема селекции 204 передает запроса 850 обновления данных местоположения к А-интерфейсу 206 КБС, который инициирует SCCP соединение с ЦКМ-GSM 106 в соответствии с протоколом А-интерфейса стандарта GSM. После запоминания информации метки класса абонентского устройства А-интерфейс 206 КБС генерирует сообщение 852 информации завершения уровня 3, содержащее запрос 851 информации местоположения ПБС. Сообщение 852 информации завершения уровня 3 является частью протокола А-интерфейса стандарта GSM и поэтому хорошо известно. ЦКМ-GSM 106 отвечает передачей запроса 853 установления подлинности к А-интерфейсу 206 КБС. А-интерфейс 206 КБС направляет транспортное сообщение 854, содержащее запрос установления подлинности, к подсистеме селекции 204. Подсистема селекции 204 пересылает транспортное сообщение 855, содержащее запрос установления подлинности, к абонентскому устройству 100 по каналу трафика прямой линии связи. Абонентское устройство 100 пропускает переданный запрос установления подлинности к своему блоку обработки GSM сообщений, который отвечает на запрос 855 установления подлинности передачей транспортного сообщения 856, содержащего ответ установления подлинности, к подсистеме селекции 204 по каналу трафика обратной линии связи. Подсистема селекции 204 прозрачным образом пересылает ответ установления подлинности к А-интерфейсу 206 КБС посредством передачи транспортного сообщения 857. А-интерфейс 206 КБС передает ответ 858 установления подлинности к ЦКМ-GSM 106 в соответствии с протоколом А-интерфейса стандарта GSM. ЦКМ-GSM 106 отвечает передачей команды 859 режима шифрования к А-интерфейсу 206 КБС. А-интерфейс 206 КБС начинает процедуры инициирования шифрования путем передачи команды 860 режима шифрования ПБС к подсистеме селекции 204, которая передает команду 862 режима шифрования к абонентскому устройству 100 посредством канала трафика прямой линии связи. После обработки команды 862 режима шифрования абонентское устройство 100 передает сообщение 864 завершения режима шифрования в зашифрованной форме посредством канала трафика обратной линии связи к подсистеме селекции 204. После приема команды 860 режима шифрования ПБС подсистема селекции 204 начинает выполнять шифрование-дешифрирование всех дополнительных сообщений сигнализации и данных вызова, связанных с конкретным телефонным вызовом. Подсистема селекции 204 затем передает сообщение 866 завершения режима шифрования ПБС к А-интерфейсу 206 КБС. А-интерфейс 206 КБС отвечает передачей команды 868 завершения режима шифрования к ЦКМ-GSM 106 в соответствии с протоколом А-интерфейса стандарта GSM.

ЦКМ-GSM 106 затем передает запрос идентификации 874 к А-интерфейсу 206 КБС в соответствии с протоколом А-интерфейса стандарта GSM. А-интерфейс 206 КБС отвечает пересылкой запроса идентификации посредством транспортного сообщения 872 к подсистеме селекции 204. Подсистема селекции 204 затем передает транспортное сообщение 870, содержащее запрос идентификации, к абонентскому устройству 100 посредством канала трафика прямой линии связи. Блок обработки GSM сообщений абонентского устройства 100 отвечает генерированием ответа идентификации, и абонентское устройство 100 передает этот ответ идентификации в составе транспортного сообщения 880 на подсистему селекции 204 посредством канала трафика обратной линии связи. Подсистема селекции 204 затем передает транспортное сообщение 878, содержащее ответ идентификации, к А-интерфейсу 206 КБС, который отвечает передачей ответа идентификации 876 к ЦКМ-GSM 106 в соответствии с протоколом А-интерфейса стандарта GSM. ЦКМ-GSM 106 принимает ответ 876 идентификации и передает принятые данные 882 обновления местоположения к А-интерфейсу 206 КБС в соответствии с протоколом А-интерфейса стандарта GSM. А-интерфейс 206 КБС затем передает транспортное сообщение, содержащее принятые данные обновления местоположения, к подсистеме селекции 204, которая отвечает пересылкой принятых данных обновления местоположения к абонентскому устройству 100 путем передачи транспортного сообщения 890 посредством канала трафика прямой линии связи. Абонентское устройство 100 отвечает передачей транспортного сообщения 891, содержащего команду перераспределения временных данных идентификации мобильного абонента к подсистеме селекции 204, которая затем передает транспортное сообщение 892, содержащее команду перераспределения временных данных идентификации мобильного абонента (TMSI), к А-интерфейсу 206 КБС. А-интерфейс 206 КБС отвечает передачей команды 894 перераспределения данных TMSI к ЦКМ-GSM 106 в соответствии с протоколом А-интерфейса стандарта GSM. После приема команды 894 перераспределения данных TMSI ЦКМ-GSM 106 передает команду отбоя 896 к А-интерфейсу 206 КБС для инициирования освобождения канала радиосвязи.

На фиг. 10В представлено продолжение иллюстрации сообщений сигнализации, обмен которыми производится в процессе регистрации абонентского устройства, выполняемой в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения. А-интерфейс 206 КБС передает запрос 902 освобождения канала радиосвязи ПБС к подсистеме селекции 204 после приема команды 896 отбоя. После приема запроса 902 освобождения канала радиосвязи ПБС подсистема селекции 204 передает команду 900 освобождения к абонентскому устройству 100 по каналу трафика прямой линии связи. Абонентское устройство 100 отвечает передачей команды 904 освобождения к подсистеме селекции 204 посредством канала трафика обратной линии связи. Подсистема селекции 204 затем передает команду 906 окончания действия канала трафика прямой линии связи и запрос 908 разъединения на ППБС 102. ППБС 102 высвобождает ресурсы, использовавшиеся для обработки каналов трафика прямой и обратной линий связи, и затем передает сообщение 908 завершения действия канала трафика и ответ 910 о разъединении к подсистеме селекции 204. Подсистема селекции 204 затем передает запрос 914 высвобождения ресурсов к ППБС 102, и ППБС 102 отвечает передачей ответа 916 об освобождении ресурсов к подсистеме селекции по каналу трафика обратной линии связи. После приема ответа 916 об освобождении ресурсов подсистема селекции 204 передает ответ 918 об освобождении канала радиосвязи к А-интерфейсу 206 КБС. В ответ А-интерфейс 206 КБС передает запрос 920 разъединения вызова к подсистеме селекции 204. Подсистема селекции 204 затем передает ответ 922 о разъединении вызова к А-интерфейсу 206 КБС и освобождает ресурсы селекции, связанные с данным телефонным вызовом. А-интерфейс 206 КБС затем передает запрос 924 перераспределения к процессору 202 управления вызовами, указывающий, что ресурсы селекции и обслуживания, которые были связаны с данным телефонным вызовом, освобождены и могут быть использованы для обработки других вызовов. А-интерфейс 206 КБС также сообщает о разъединении вызова ЦКМ-GSM 106 путем передачи сообщения 926 завершения отбоя в соответствии с протоколом А-интерфейса стандарта GSM. Процессор 202 управления вызовами отвечает на запрос 924 перераспределения ПБС передачей ответа 928 о перераспределении ПБС к А-интерфейсу 206 КБС. После приема ответа 928 о перераспределении А-интерфейсом 206 КБС процедура обновления данных местоположения завершается.

Путем выполнения инициирования вызова и регистрации абонентского устройства посредством установления сначала эфирного МДКР интерфейса между абонентским устройством 100 и ПБС 105 и затем установления сетевого соединения между абонентским устройством 100 и ЦКМ-GSM 106 путем передачи сообщений сигнализации по каналам трафика прямой и обратной линий связи, становится возможным использование беспроводной системы связи, использующей эфирный МДКР интерфейс совместно с протоколом А-интерфейса стандарта GSM. Возможность обеспечения эфирного МДКР интерфейса совместно с сетью А-интерфейса стандарта GSM реализована за счет использования А-интерфейса КБС, который принимает сообщения А-интерфейса стандарта GSM и анализирует эти сообщения А-интерфейса стандарта GSM, а затем предпринимает соответствующие ответные действия. Эти действия включают преобразование сообщений сигнализации А-интерфейса стандарта GSM во внутренний протокол ПБС и определение наилучшего отклика на каждое сообщение в соответствии с конфигурацией и функциональными возможностями эфирного МДКР интерфейса. Надлежащие ответные действия включают распределение ресурсов обработки сигнала в ответ на запрос назначения. Возможность обеспечения эфирного МДКР интерфейса совместно с сетью А-интерфейса стандарта GSM облегчается за счет использования подсистемы селекции, которая обнаруживает, когда передаются сообщения шифрования, и после этого начинает процедуру шифрования. Это позволяет реализовать функцию шифрования сети А-интерфейса стандарта GSM совместно с функцией гибкого переключения каналов связи в соответствии с протоколом эфирного интерфейса согласно стандарту IS-95.

На фиг. 11 показана блок-схема А-интерфейса 206 КБС, выполненного в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения. Система обработки и генерации сообщений 990, стековый интерфейс 992 системы сигнализации SS7 и пакетный интерфейс 994 КБС связаны между собой посредством локальной шины 996. В процессе функционирования стековый интерфейс 992 системы сигнализации SS7 пропускает сообщения сигнализации, переданные в соответствии с А-интерфейсом стандарта GSM, на ЦКМ-GSM 106. Стековый интерфейс 992 системы сигнализации SS7 также пропускает данные, связанные с сообщениями сигнализации, на систему обработки и генерации сообщений 990. Кроме того, система обработки и генерации сообщений 990 осуществляет обмен сообщениями с пакетным интерфейсом 994 КБС через локальную шину 996. Пакетный интерфейс 994 КБС осуществляет помещение принятых данных сообщений сигнализации в сетевые пакеты ПБС, извлечение принятых данных сообщений сигнализации из сетевых пакетов ПБС и выдачу этих данных в систему обработки и генерации сообщений 990. Система обработки и генерации сообщений 990 выполняет разнообразные функции определения различных сообщений и генерирования сообщений сигнализации А-интерфейса 206 КБС, как описано выше, в ответ на принимаемые данные сообщения сигнализации. Система обработки и генерации сообщений 990, стековый интерфейс 992 системы сигнализации SS7 и пакетный интерфейс 994 КБС в предпочтительном варианте выполнения изобретения содержат полупроводниковый микропроцессор и систему памяти, хотя в других вариантах осуществления может быть использована единая система микропроцессора и памяти для реализации любых двух или всех трех из перечисленных компонентов.

На фиг. 12 представлена блок-схема абонентского устройства 100, выполненного в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения. Радиочастотные сигналы прямой линии связи, передаваемые от ППБС 102 (фиг. 3), принимаются антенной 980 и подаются на систему обработки 982 радиочастотных сигналов. Система обработки 982 радиочастотных сигналов преобразует принятые сигналы с понижением частоты в полосу модулирующих частот и преобразует сигналы полосы модулирующих частот в цифровую форму. Система обработки 984 цифровых сигналов обрабатывает преобразованные в цифровую форму сигналы полосы модулирующих частот в соответствии с протоколом МДКР, используемым для обработки сигналов при передаче. Как отмечено выше, МДКР протокол, используемый в предпочтительном варианте осуществления изобретения, представляет собой протокол, связанный с методами модуляции сигналов согласно стандарту IS-95, хотя в настоящем изобретении могут использоваться и другие протоколы МДКР. Обработка сигналов, выполняемая системой обработки 984 цифровых сигналов, включает демодуляцию с использованием кода расширения спектра прямой линии связи и канального кода, а также декодирование Витерби и снятие перемежения блоков данных, что хорошо известно в технике. Эта обработка выполняется на покадровой основе. Полученные в результате кадры цифровых данных с системы обработки 984 цифровых сигналов подаются на систему управления 986. Система управления 986 принимает кадры цифровых данных и определяет, являются ли цифровые данные сообщением сигнализации или пользовательской информацией, на основе информации заголовка, содержащейся в каждом кадре. Пользовательские данные подаются на систему ввода-вывода 988, которая преобразует пользовательские данные в аудиоинформацию, а также может обеспечивать пользовательские данные в цифровом формате для дальнейшей обработки другими цифровыми системами. Данные сигнализации группируются в сообщения сигнализации, которые затем определяются по категориям системой управления 986 как транспортные сообщения сигнализации или локальные сообщения сигнализации, что обеспечивается путем анализа битов заголовка сообщения.

Сообщение, не являющееся транспортным, или локальные сообщения сигнализации подаются на блок управления 987 интерфейсом, который обрабатывает сообщение и генерирует соответствующий отклик. Соответствующий отклик включает конфигурирование системы обработки 986 цифровых сигналов для приема и передачи цифровых сигналов полосы модулирующих частот за счет обеспечения необходимых кодов расширения спектра и канальных кодов, а также генерирование исходящих сообщений сигнализации, которые передаются на ППБС 102 (фиг. 4) в нетранспортном кадре в соответствии с различными процедурами обработки вызова, описанными выше. Транспортные сообщения сигнализации подаются на блок 989 сетевого управления, который определяется как блок обработки сообщений стандарта GSM абонентского устройства 100. Блок сетевого управления 989 обрабатывает локальные сообщения сигнализации и генерирует соответствующие отклики, которые могут включать в себя генерирование исходящих сообщений сигнализации в соответствии с различными процедурами обработки вызова, описанными выше. Исходящие сообщения сигнализации, генерируемые блоком сетевого управления 989, помещаются в транспортные сообщения системой управления 986 и затем пересылаются вместе с исходящими сообщениями сигнализации от блока управления 987 интерфейсом к системе обработки 984 цифровых сигналов, которая осуществляет кодирование согласно алгоритму Витерби, перемежение блоков данных, модулирование данных и расширение их по спектру в соответствии со способами обработки МДКР сигналов. Обработанные МДКР данные поступают на систему обработки 982 радиочастотного сигнала, которая генерирует радиочастотный сигнал обратной линии связи с КФМ, используя цифровые данные, в соответствии со стандартом IS-95, передаваемый к ППБС 102 (фиг. 4).

В предпочтительном варианте осуществления изобретения система обработки 984 цифрового сигнала содержит цифровой процессор сигналов, управляемый программным обеспечением, хранящимся в системе памяти (не показано). Кроме того система обработки 984 цифрового сигнала содержит микропроцессор, также управляемый программным обеспечением, хранящимся в системе памяти (не показано). Части программного обеспечения, используемые для управления микропроцессором, используются для реализации управления 987 интерфейсом и сетевого управления 989. В других вариантах осуществления изобретения система управления 986 и система обработки 984 цифрового сигнала могут быть реализованы с использованием одной или нескольких заказных интегральных схем, причем средства управления 987 интерфейсом и сетевого управления 989 представляют собой часть интегральных схем, использованных для реализации системы управления 986. Кроме того, как показано на чертеже, система управления 986 подсоединена между системой ввода-вывода 988 и системой обработки 984 цифрового сигнала. В других вариантах осуществления изобретения каждая из этих трех систем может быть соединена с другими с использованием общей шины данных. Кроме того, система управления 986 и система обработки 984 цифрового сигнала могут совместно использовать одну систему памяти с помощью общей шины данных либо путем размещения на той же самой интегральной схеме.

Таким образом, выше описаны способ и устройство для обеспечения беспроводного телекоммуникационного обслуживания с использованием эфирного МДКР интерфейса и коммуникационной сети стандарта GSM. Описание предпочтительных вариантов представлено для того, чтобы обеспечить возможность специалистам в данной области техники реализовать и использовать настоящее изобретение. Различные модификации представленных вариантов должны быть очевидны для специалистов, причем раскрытые основные принципы изобретения могут быть использованы в других вариантах без дополнительного изобретательского творчества. Таким образом, настоящее изобретение не ограничивается представленными вариантами осуществления, а имеет самый широкий объем, соответствующий принципам и новым признакам, раскрытым в данном описании.

Формула изобретения

1. Беспроводная система связи, использующая модуляцию радиочастотного сигнала в режиме множественного доступа с кодовым разделением (МДКР) каналов и сетевой интерфейс, соответствующий А-интерфейсу стандарта глобальной системы мобильной связи (GSM), отличающаяся тем, что содержит контроллер базовой станции для обработки сообщений сигнализации и данных, относящихся к телефонному вызову, приемопередающую базовую станцию для осуществления обмена упомянутыми радиочастотными сигналами с абонентским устройством и для осуществления обмена сообщениями сигнализации с центром коммутации мобильного обслуживания и подсистему А-интерфейса стандарта GSM контроллера базовой станции для конфигурирования указанного контроллера базовой станции в ответ на набор сообщений сигнализации А-интерфейса стандарта GSM.

2. Беспроводная система связи по п.1, отличающаяся тем, что содержит подсистему селекции для генерирования множества копий сообщений сигнализации, принимаемых от А-интерфейса стандарта GSM контроллера базовой станции, которые передаются к абонентскому устройству в процедуре гибкого переключения каналов связи, и для шифрования и дешифрования данных, обмен которыми производится с упомянутым абонентским устройством.

3. Беспроводная система связи по п.2, отличающаяся тем, что упомянутая подсистема А-интерфейса стандарта GSM контроллера базовой станции генерирует сообщения сигнализации А-интерфейса стандарта GSM в ответ на сообщения сигнализации, принимаемые от упомянутой подсистемы селекции.

4. Беспроводная система связи по п.3, отличающаяся тем, что упомянутая подсистема А-интерфейса стандарта GSM контроллера базовой станции обеспечивает обмен частью упомянутых сообщений между абонентским устройством и центром коммутации мобильного обслуживания.

5. Способ обеспечения обслуживания беспроводной связью с использованием радиочастотных сигналов, обрабатываемых в соответствии со способами обработки сигнала МДКР, отличающийся тем, что включает этапы (а) установления эфирного интерфейса с использованием упомянутых радиочастотных сигналов и (b) установления сетевого соединения для связи с абонентским устройством с использованием сообщений сигнализации сетевого протокола А-интерфейса стандарта GSM.

6. Способ по п.5, отличающийся тем, что этап (а) включает этапы (а.1) назначения канала прямой линии связи для абонентского устройства и (а.2) приема сигнала обратной линии связи, переданного от упомянутого абонентского устройства.

7. Способ по п.5, отличающийся тем, что этап (b) включает этапы (b.1) анализа типа сообщения сигнализации, (b.2) передачи сообщения сигнализации к упомянутому абонентскому устройству, если указанное сообщение сигнализации требует осуществления действия абонентским устройством и (b.3) выделения ресурсов обработки вызова, если указанное сообщение сигнализации указывает на необходимость обработки вызова.

8. Беспроводная система связи, использующая модуляцию радиочастотного сигнала в режиме МДКР и сетевой интерфейс, соответствующий А-интерфейсу стандарта GSM, отличающаяся тем, что содержит систему эфирного интерфейса для установления эфирного интерфейса с использованием обработки радиочастотных сигналов в соответствии со способами обработки режима МДКР и систему сетевого интерфейса для установления сетевого соединения для связи с абонентским устройством с использованием сообщений сигнализации, генерируемых в соответствии с сетевым протоколом А-интерфейса стандарта GSM.

9. Способ функционирования беспроводного абонентского устройства, отличающийся тем, что включает этапы (а) установления эфирного интерфейса с беспроводной системой связи с использованием радиочастотных сигналов, обрабатываемых в соответствии со способами модуляции МДКР, и (b) генерирования и обработки сообщений сигнализации, относящихся к установлению сетевого соединения, в соответствии с протоколом А-интерфейса стандарта GSM.

10. Способ по п.9, отличающийся тем, что этап (b) включает (b.1) прием запроса установления подлинности, сформированного в соответствии с положениями протокола А-интерфейса стандарта GSM, по каналу трафика прямой линии связи и (b. 2) передачу ответа установления подлинности, сформированного в соответствии с протоколом А-интерфейса стандарта GSM, по каналу трафика обратной линии связи.

11. Способ по п.10, отличающийся тем, что данные трафика также принимаются посредством упомянутого канала прямой линии связи и передаются посредством упомянутого канала обратной линии связи.

12. Способ по п.9, отличающийся тем, что этап (b) включает (b.1) прием команды шифрования по каналу трафика прямой линии связи и (b.2) передачу шифрованных сообщений сигнализации и данных трафика посредством канала трафика обратной линии связи.

13. Контроллер базовой станции для обеспечения интерфейса между абонентским устройством и центром коммутации мобильного обслуживания, работающим в соответствии с протоколом А-интерфейса стандарта GSM, отличающийся тем, что содержит интерфейс контроллера базовой станции для приема сообщений сигнализации от упомянутого центра коммутации мобильного обслуживания и определения требуемого ответа на каждое из указанных сообщений сигнализации и подсистему селекции для приема сообщений сигнализации от упомянутого интерфейса контроллера базовой станции и для выполнения шифрования и дешифрования данных, обмен которыми осуществляется с абонентским устройством.

14. Контроллер базовой станции по п.13, отличающийся тем, что упомянутый интерфейс контроллера базовой станции пересылает сообщение установки, принятое от центра коммутации мобильного обслуживания, в первом транспортном сообщении, передает сообщение подтверждения вызова к центру коммутации мобильного обслуживания в ответ на второе транспортное сообщение, содержащее подтверждение вызова, принимает сообщение назначения, относящееся к упомянутому вызову, указывающее запрошенное обслуживание, и генерирует сообщения управления, обеспечивающие выделение ресурса обработки, который может обеспечить требуемое обслуживание в ответ на запрос назначения.

15. Контроллер базовой станции по п.13, отличающийся тем, что упомянутый интерфейс контроллера базовой станции передает пейджинговый запрос к приемопередающей базовой станции в ответ на пейджинговое сообщение от центра коммутации мобильного обслуживания, передает запрос установки вызова к процессору управления вызовами в ответ на сообщение запроса канала от приемопередающей базовой станции и передает сообщение назначения канала к приемопередающей базовой станции в ответ на сообщение указания ресурса канала радиосвязи.

16. Контроллер базовой станции по п.15, отличающийся тем, что упомянутый интерфейс контроллера базовой станции передает в прозрачном режиме сообщение сигнализации от центра коммутации мобильного обслуживания, если сообщение сигнализации представляет собой сообщение части прикладной задачи прямой передачи, и анализирует указанное сообщение сигнализации, если это сообщение сигнализации является сообщением части прикладной задачи мобильного обслуживания подсистемы базовой станции.

17. Способ обработки сообщений сигнализации в подсистеме базовой станции, отличающийся тем, что включает этапы а) прозрачной транспортировки сообщений сигнализации части прикладной задачи прямой передачи, принимаемых от абонентского устройства, к центру коммутации мобильного обслуживания стандарта GSM и b) внутренней обработки сообщений сигнализации режима МДКР, принимаемых от абонентского устройства.

18. Способ по п.17, отличающийся тем, что дополнительно содержит этапы (с) транспортировки согласно части прикладной задачи прямой передачи сообщений сигнализации части прикладной задачи прямой передачи, принимаемых от центра коммутации мобильного обслуживания стандарта GSM, к упомянутому абонентскому устройству, и внутренней обработки сообщений части прикладной задачи мобильного обслуживания, принимаемых от центра коммутации мобильного обслуживания стандарта GSM.

19. Способ по п.17, отличающийся тем, что этап (а) включает а.1) прием сообщения сигнализации от абонентского устройства, а.2) определение, что сообщение сигнализации находится в транспортном сообщении, a.3) помещение соответствующего содержимого указанного сообщения сигнализации в сообщение сигнализации части прикладной задачи прямой передачи и а.4) передачу упомянутого сформатированного согласно части прикладной задачи прямой передачи сообщения к центру коммутации мобильного обслуживания стандарта GSM.

20. Способ обработки сообщений сигнализации в подсистеме базовой станции, отличающийся тем, что включает этапы а) прозрачной транспортировки сообщений сигнализации части прикладной задачи прямой передачи, принимаемых от центра коммутации мобильного обслуживания стандарта GSM, к абонентскому устройству и b) внутренней обработки сообщений части прикладной задачи мобильного обслуживания подсистемы базовой станции, принимаемых от центра коммутации мобильного обслуживания стандарта GSM.

21. Способ по п.20, отличающийся тем, что дополнительно содержит этапы с) прозрачной транспортировки сообщений сигнализации части прикладной задачи прямой передачи, принимаемых от абонентского устройства, к центру коммутации мобильного обслуживания стандарта GSM и внутренней обработки локальных сообщений сигнализации, принятых от абонентского устройства.

22. Способ по п.20, отличающийся тем, что этап (а) включает а.1) прием сообщения сигнализации от центра коммутации мобильного обслуживания стандарта GSM, a.2) определение, что сообщение сигнализации является сообщением части прикладной задачи прямой передачи, а.3) помещение указанного сообщения сигнализации в транспортное сообщение сигнализации, сформатированное согласно внутреннему протоколу подсистемы базовой станции, и а.4) передачи упомянутого транспортного сообщения сигнализации, сформатированного согласно внутреннему протоколу подсистемы базовой станции, к упомянутому абонентскому устройству.

23. Способ функционирования системы интерфейса, отличающийся тем, что включает этапы а) приема пейджингового сообщения, b) обеспечения установления двунаправленного интерфейса между приемопередающей базовой станцией и абонентским устройством и с) согласования сетевого соединения с упомянутым абонентским устройством посредством упомянутого двунаправленного интерфейса.

24. Способ функционирования системы интерфейса по п.23, отличающийся тем, что упомянутый двунаправленный интерфейс обеспечивает передачу достаточных данных, обеспечивающих осуществление телефонного вызова.

25. Способ функционирования системы интерфейса, отличающийся тем, что включает этапы а) приема сообщений сигнализации, каждое из которых характеризуется содержимым, b) прозрачной транспортировки содержимого сообщений сигнализации, если указанное сообщение сигнализации является сообщением части прикладной задачи прямой передачи, и с) обработки указанного сообщения сигнализации на основе упомянутого содержимого, если указанное сообщение представляет собой сообщение части прикладной задачи мобильного обслуживания подсистемы базовой станции.

26. Подсистема базовой станции, отличающаяся тем, что содержит систему обработки сообщений сигнализации для прозрачной транспортировки сообщения сигнализации, если указанное сообщение сигнализации является сообщением части прикладной задачи прямой передачи, и для обработки указанного сообщения сигнализации на основе упомянутого содержимого, если указанное сообщение представляет собой сообщение части прикладной задачи мобильного обслуживания подсистемы базовой станции, и систему обработки радиочастотного сигнала для установления радиочастотного интерфейса с использованием обработки радиочастотного сигнала в соответствии со способами МДКР.

27. Подсистема базовой станции для использования в беспроводной системе связи, отличающаяся тем, что содержит средство для осуществления прозрачного обмена первым набором сообщений сигнализации между абонентским устройством и центром коммутации мобильного обслуживания, средство селекции для прозрачной пересылки сообщений части прикладной задачи прямой передачи, принимаемых из телекоммуникационной сети, к абонентскому устройству и для прозрачной пересылки сообщений части прикладной задачи прямой передачи, принимаемых от абонентского устройства, к телекоммуникационной сети, средство интерфейса для прозрачной пересылки сообщений части прикладной задачи прямой передачи, принимаемых из телекоммуникационной сети, к абонентскому устройству и для прозрачной пересылки сообщений части прикладной задачи прямой передачи, принимаемых от абонентского устройства, к телекоммуникационной сети, и средство для конфигурирования подсистемы базовой станции для ее изменения в соответствии с вторым набором сообщений сигнализации от абонентского устройства и от центра коммутации мобильного обслуживания.

28. Система интерфейса контроллера базовой станции, отличающаяся тем, что содержит системы памяти для хранения набора команд программного обеспечения и процессорную систему для генерирования исходящих сообщений сигнализации в ответ на входящие сообщения сигнализации и набор команд программного обеспечения.

29. Система интерфейса контроллера базовой станции по п.28, отличающаяся тем, что набор исходящих сообщений сигнализации содержит пейджинговое сообщение, сформированное в соответствии с форматом стандарта GSM.

30. Система интерфейса контроллера базовой станции по п.29, отличающаяся тем, что исходящие сообщения сигнализации содержат пейджинговое сообщение, набор сообщений сигнализации для установки интерфейса канала трафика и набор сообщений сигнализации для установки сетевого соединения.

31. Система интерфейса контроллера базовой станции по п.30, отличающаяся тем, что входящие сообщения сигнализации содержат запрос назначения, а набор исходящих сообщений содержит сообщение выделения ресурса вокодирования.

32. Беспроводное абонентское устройство, отличающееся тем, что содержит систему цифровой обработки сигналов для демодулирования сигналов прямой линии связи в соответствии со способами МДКР и систему управления для конфигурации системы обработки сигналов и для генерирования набора исходящих сообщений сигнализации.

33. Беспроводное абонентское устройство по п.32, отличающееся тем, что упомянутая система управления содержит средство управления интерфейсом для приема первого набора входящих сообщений сигнализации, передаваемых посредством кадров, не являющихся транспортными, и средство сетевого управления для приема второго набора входящих сообщений сигнализации в транспортных кадрах, передаваемых посредством упомянутого сигнала обратной линии связи.

34. Беспроводное абонентское устройство по п.33, отличающееся тем, что упомянутая система цифровой обработки обеспечивает модуляцию данных для передачи посредством радиочастотного сигнала обратной линии связи.

35. Беспроводное абонентское устройство по п.34, отличающееся тем, что упомянутое средство управления интерфейсом генерирует первый набор исходящих сообщений сигнализации в наборе кадров, не являющихся транспортными, для передачи посредством радиочастотного сигнала обратной линии связи, а упомянутое средство сетевого управления генерирует второй набор исходящих сообщений сигнализации в транспортных кадрах для передачи посредством радиочастотных сигналов обратной линии связи.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13