專(zhuān)利名稱：在無(wú)線蜂窩和個(gè)人通信系統(tǒng)中的分布控制方法與系統(tǒng)的制作方法
一般來(lái)說(shuō)，本發(fā)明涉及利用無(wú)線蜂窩和個(gè)人通信網(wǎng)的通信系統(tǒng)，更為具體地講，是涉及在這樣的網(wǎng)中用于分布控制的方法與設(shè)備。
在當(dāng)前的蜂窩網(wǎng)中，為了在這樣的網(wǎng)中建立呼叫或與一個(gè)移動(dòng)單元或移動(dòng)用戶的連接，要執(zhí)行三個(gè)功能(1)確定該移動(dòng)單元的位置；(2)處理用戶可能已經(jīng)預(yù)訂的任何隱含的服務(wù)；和(3)建立連接。這些功能可分別稱之為移動(dòng)單元定位、呼叫控制、和連接控制。在某些網(wǎng)中，還要執(zhí)行鑒別功能。
在當(dāng)前的蜂窩網(wǎng)中一個(gè)移動(dòng)用戶的登記期間，一個(gè)用戶的樣板被從本地網(wǎng)發(fā)送到該移動(dòng)用戶所處在的網(wǎng)中的訪問(wèn)者位置寄存器(VLR)。而后移動(dòng)交換中心(MSC)在登記期間或者在呼叫的傳送期間從VLR獲得該用戶的樣板，以便為該移動(dòng)用戶提供信令服務(wù)。這種技術(shù)的一個(gè)缺點(diǎn)是發(fā)送用戶板樣要求有不同網(wǎng)之間競(jìng)爭(zhēng)信息的共享。第二個(gè)缺點(diǎn)是甚至于該移動(dòng)單元未包括在一個(gè)呼叫中時(shí)也要產(chǎn)生信令業(yè)務(wù)。
另則，在典型的當(dāng)前蜂窩網(wǎng)中按順序的方式，在執(zhí)行呼叫控制和建立連接功能之前，執(zhí)行該移動(dòng)單元的定位功能。當(dāng)前方法的按順序的本質(zhì)導(dǎo)致長(zhǎng)的建立延遲。
最后，在典型的當(dāng)前蜂窩網(wǎng)中，在呼叫期間MSC要求是固定的。因此甚至在對(duì)于該用戶通路存在一個(gè)更有效的路由的情況下，該MSC也仍然要包括在該呼叫期間。
本發(fā)明包括在無(wú)線蜂窩和個(gè)人通信系統(tǒng)中用于分布控制的系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)包括用于執(zhí)行呼叫控制和連接控制功能的分離的服務(wù)器，因此，避免了在呼叫期間移動(dòng)交換或其他的將是固定的交換機(jī)的必要。在登記過(guò)程期間，訪問(wèn)定位服務(wù)器僅跟蹤正在漫游的移動(dòng)用戶，而不要同時(shí)跟蹤正在漫游的移動(dòng)用戶及位于其本地網(wǎng)中的移動(dòng)用戶。位于不同網(wǎng)中各服務(wù)器與各基站間，或各服務(wù)器間的直接信令鏈路允許正在漫游的移動(dòng)用戶與其本地網(wǎng)通信以便提供全天的服務(wù)，因此避免了當(dāng)這些移動(dòng)用戶未包括在呼叫中時(shí)為它們傳遞信令信息的需要。具有異步轉(zhuǎn)移模式交換的多信道廣播信令的使用，允許規(guī)定的信道控制功能同時(shí)發(fā)生在與基站相連系的信道服務(wù)器和形成一個(gè)呼叫的一段路由的交換機(jī)中。同樣，規(guī)定的呼叫控制功能也可以利用各移動(dòng)站的定位功能同時(shí)執(zhí)行，從而減少了在建立一個(gè)呼叫中的延遲。
本發(fā)明的系統(tǒng)適于包括多個(gè)網(wǎng)，每個(gè)網(wǎng)包括一個(gè)本地網(wǎng)定位服務(wù)器、訪問(wèn)者定位服務(wù)器、漫游呼叫服務(wù)器、和多個(gè)集群器(cluster)。每個(gè)集群器可以包括一個(gè)呼叫服務(wù)器、一個(gè)連接服務(wù)器、多個(gè)基站，每個(gè)具有與其相連的信道服務(wù)器、多個(gè)每個(gè)具有與其相連的信道服務(wù)器的交換機(jī)，和多個(gè)信令轉(zhuǎn)移點(diǎn)。該系統(tǒng)還可包括多個(gè)終端系統(tǒng)，包括多個(gè)移動(dòng)用戶，其中每個(gè)移動(dòng)用戶具有一個(gè)本地網(wǎng)。
本發(fā)明的其他特點(diǎn)與優(yōu)點(diǎn)通過(guò)參照下面的詳細(xì)描述與附圖將是顯而易見(jiàn)的。


圖1是表示用于數(shù)據(jù)或語(yǔ)音傳輸?shù)囊约浩鳛榛A(chǔ)的多網(wǎng)系統(tǒng)的框圖；圖2表示用于本發(fā)明的一種移動(dòng)用戶定位跟蹤程序的各步驟的流程圖；圖3表示始發(fā)于一個(gè)移動(dòng)用戶的一次呼叫的呼叫控制程序的各初始步驟的流程圖；圖4表示在呼叫控制程序中的另外一些步驟的流程圖；圖5A和5B表示更為詳細(xì)的呼叫控制程序和基站定位程序的若干步驟的流程圖；圖6表示按照本發(fā)明的原理用于圖4和圖5的呼叫控制程序中對(duì)于一個(gè)正在漫游的移動(dòng)用戶的若干管理信令鏈路的使用；圖7表示按照本發(fā)明的原理的連接建立程序的各步驟的流程圖；圖8表示用于從一個(gè)終端系統(tǒng)到另一個(gè)終端系統(tǒng)連接一個(gè)呼叫的示例性程序。
圖9表示按照本發(fā)明的原理釋放呼叫程序的各步驟的流程圖；圖10表示按照本發(fā)明的原理的越區(qū)切換程序；圖11A、11B和11C表示用于圖1的系統(tǒng)的分析的輸入?yún)?shù)的示例性值；圖12表示根據(jù)圖11A-11C的示例性輸入值的某些參數(shù)的示例性結(jié)果值。
圖1是表示用于傳輸數(shù)據(jù)或話音的以集群器為基礎(chǔ)的多網(wǎng)系統(tǒng)100。圖1表示(G＋1)個(gè)網(wǎng)101、102和103，每個(gè)網(wǎng)具有至少1～n個(gè)集群器，其中G和n是正整數(shù)。例如，網(wǎng)1101具有n個(gè)集群器，其中三個(gè)標(biāo)號(hào)為集群器110、111和112。每個(gè)集群器，諸如集群器1 110具有呼叫服務(wù)器120、連接服務(wù)器130、和多個(gè)基站。例如，集群器1 110具有r個(gè)基站，其中兩個(gè)在圖1中標(biāo)號(hào)為150和159。在圖1中，下標(biāo)r為正整數(shù)。雖然在圖1的集群器110中表示出一個(gè)呼叫服務(wù)器120和一個(gè)連接服務(wù)器130，但應(yīng)當(dāng)理解為，每個(gè)集群器中可以有多個(gè)呼叫服務(wù)器和多個(gè)連接服務(wù)器。在任何情況下，每個(gè)集群器有至少一個(gè)呼叫服務(wù)器和至少一個(gè)連接服務(wù)器。
每個(gè)集群器，諸如集群器1 110還具有多個(gè)用于在兩個(gè)終端系統(tǒng)之間建立語(yǔ)音或數(shù)據(jù)通路的交換機(jī)。例如，集群器1 110具有m個(gè)交換機(jī)，其中兩個(gè)在圖1中標(biāo)號(hào)為140和149。在圖1中，下標(biāo)m是一個(gè)正整數(shù)。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中的交換機(jī)，諸如交換機(jī)140、149是異步轉(zhuǎn)移模(ATM)交換機(jī)。另外一種方案，它們可以是同步轉(zhuǎn)移模式(STM)交換機(jī)。
在每個(gè)集群器中，諸如集群器1 110還可能有一個(gè)或多個(gè)終端系統(tǒng)，包括固定的和移動(dòng)的終端系統(tǒng)。例如，圖1表示出當(dāng)前位于集群器1 110的S個(gè)終端系統(tǒng)，其中下標(biāo)S是一個(gè)正整數(shù)。當(dāng)前位于網(wǎng)1 101的集群器1 110中的各終端系統(tǒng)中的三個(gè)標(biāo)號(hào)為160、161和169。出于舉例的目的，終端系統(tǒng)160、161是移動(dòng)終端系統(tǒng)或移動(dòng)用戶，諸如蜂窩電話，終端系統(tǒng)169是固定終端系統(tǒng)。每個(gè)移動(dòng)終端系統(tǒng)被分配一個(gè)本地網(wǎng)，以致于任何給定時(shí)間，一個(gè)特定的移動(dòng)終端系統(tǒng)可能位于其本地網(wǎng)中，或者可能漫游到其他網(wǎng)。此外，每個(gè)移動(dòng)用戶被分配一個(gè)地址，該地址唯一地識(shí)別該移動(dòng)用戶。各終端系統(tǒng)，諸如終端系統(tǒng)160、161和169和各基站，諸如基站150、159利用無(wú)線或有線轉(zhuǎn)輸話音或數(shù)據(jù)。
節(jié)點(diǎn)間的信令消息，諸如在基站與服務(wù)器之間或各服務(wù)器之間發(fā)送的消息或信號(hào)的傳輸，經(jīng)由ATM交換機(jī)，該交換機(jī)可以是按照ATM交換機(jī)實(shí)現(xiàn)的交換機(jī)140、141或149中的任何一個(gè)，或者是經(jīng)由信令轉(zhuǎn)移點(diǎn)(STP)135實(shí)現(xiàn)。每個(gè)集群器具有多個(gè)信令轉(zhuǎn)移點(diǎn)。因此，在圖1中諸如服務(wù)器120、130、170、180和190的互連各節(jié)點(diǎn)或各服務(wù)器的鏈路，例如可以是通過(guò)各路由的面向連接的ATM信令虛擬信道連接(VCC)或面向數(shù)據(jù)報(bào)的互聯(lián)服務(wù)器鏈路。另外，至少一些信令鏈路是多信道廣播的信令鏈路。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，所配備的直接信令或ATM虛擬信道連接(VCC)在相同網(wǎng)中提供各基站和各服務(wù)器間的鏈路，而面向數(shù)據(jù)報(bào)的鏈路被用于位于需要時(shí)不同網(wǎng)的各節(jié)點(diǎn)，或服務(wù)器，和各基站間的連接。一個(gè)從網(wǎng)的各基站和各連接服務(wù)器到所有其他網(wǎng)的漫游呼叫服務(wù)器的鏈路除外，在這種情況下，ATM的VCC也用于該優(yōu)選實(shí)施例中。
由呼叫服務(wù)器，諸如呼叫服務(wù)器120執(zhí)行的功能總稱為呼叫控制。對(duì)于蜂窩電話和數(shù)據(jù)應(yīng)用而言，呼叫控制功能包括保持一個(gè)呼叫的基本呼叫狀態(tài)模式(確定為包括用戶和服務(wù)器的通信計(jì)時(shí))和啟動(dòng)在呼叫中由用戶預(yù)訂的各隱含服務(wù)。呼叫控制功能還包括處理每次呼叫的多點(diǎn)連接，或端對(duì)端的用戶信息通路，諸如多點(diǎn)聲音連接、多點(diǎn)數(shù)據(jù)連接、或聲音與數(shù)據(jù)的混合連接。
由連接服務(wù)器，諸如連接服務(wù)器130執(zhí)行的功能總稱為連接控制。連接控制功能包括尋找建立端對(duì)端的連接的路由，計(jì)算對(duì)于該連接的服務(wù)測(cè)量的端對(duì)端質(zhì)量，建立、修改和釋放連接，和處理連接的各個(gè)段。一個(gè)段被定義為連接的任何一部分，換言之，信道的一段鏈接。
每個(gè)交換機(jī)，諸如交換機(jī)140，和每個(gè)基站，諸如基站150，具有一個(gè)相連的信道服務(wù)器(在圖1中未示出)。信道服務(wù)器的功能包括管理在基站或交換機(jī)的物理接口上的信道或用戶信息鏈路。信道服務(wù)器的功能還包括建立一個(gè)翻譯表，啟動(dòng)接入與該信道服務(wù)器相連的基站或交換機(jī)的用戶信息的適當(dāng)路由。與一個(gè)基站相連的信道服務(wù)器還將虛擬信道識(shí)別符(VCI)映射到連接到外部接口資源的下一個(gè)交換機(jī)，這些資源諸如，頻率、時(shí)隙或碼，這取決于所用的無(wú)線連接的方式。
每個(gè)網(wǎng)，諸如網(wǎng)1，也具有漫游呼叫服務(wù)器170、本地定位服務(wù)器180和訪問(wèn)者定位服務(wù)器190。定位服務(wù)器180和190的功能包括跟蹤指定的一組移動(dòng)用戶的定位和響應(yīng)于這些用戶的定位請(qǐng)求。本地定位服務(wù)器180跟蹤其位于該本地網(wǎng)中移動(dòng)用戶的該集群器和并跟蹤其正在漫游的移動(dòng)用戶的訪問(wèn)網(wǎng)。訪問(wèn)者定位服務(wù)器190跟蹤每個(gè)訪問(wèn)移動(dòng)單元所在的集群器，與現(xiàn)存的各種網(wǎng)相比較，其中VLR跟蹤本地的和訪問(wèn)的移動(dòng)用戶兩者。漫游呼叫服務(wù)器170處理正在漫游或訪問(wèn)另一個(gè)網(wǎng)的網(wǎng)1的各用戶的呼叫。雖然在圖1的集群器1 110中僅表示出一個(gè)漫游呼叫服務(wù)器170、一個(gè)本地定位服務(wù)器180、和一個(gè)訪問(wèn)定位服務(wù)器190，但應(yīng)當(dāng)理解某些網(wǎng)可能具有多個(gè)漫游呼叫服務(wù)器、本地定位服務(wù)器或訪問(wèn)定位服務(wù)器。在任何情況下，每個(gè)網(wǎng)最好具有至少一個(gè)漫游呼叫服務(wù)器、至少一個(gè)本地位置服務(wù)器、和至少一個(gè)訪問(wèn)位置服務(wù)器。
負(fù)責(zé)跟蹤特定移動(dòng)單元的定位的定位服務(wù)器由該移動(dòng)單元的地址識(shí)別。處理位于其本地網(wǎng)中移動(dòng)單元的呼叫的呼叫服務(wù)器和處理特定移動(dòng)單元的連接的連接服務(wù)器是由移動(dòng)用戶所在該集群器識(shí)別的。處理正在訪問(wèn)另外的網(wǎng)的呼叫的呼叫服務(wù)器由正在訪問(wèn)的網(wǎng)識(shí)別。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，服務(wù)器120、130、170、180和190成對(duì)的出現(xiàn)是為了增加可靠性。
圖2是表示按照本發(fā)明的移動(dòng)用戶定位跟蹤程序的流程圖。如在步驟200所示，一個(gè)移動(dòng)用戶，諸如移動(dòng)終端系統(tǒng)160，當(dāng)它接通或關(guān)閉電源或者當(dāng)它從一個(gè)集群器移動(dòng)到另一個(gè)集群器改變它的集群器時(shí)產(chǎn)生一個(gè)識(shí)別其自身的登記消息每個(gè)基站，諸如基站150，周期性地發(fā)送識(shí)別它所位于的集群器的消息。這些由基站發(fā)送的消息允許一個(gè)移動(dòng)用戶確定它什么時(shí)候改變集群器。按照步驟205所表示當(dāng)從一個(gè)移動(dòng)用戶接收到登記消息時(shí)，如210所表示的那樣，做出產(chǎn)生登記消息的該移動(dòng)用戶是否于其本地網(wǎng)中的判定。
如在步驟220所示，如果該產(chǎn)生登記消息的移動(dòng)用戶是在其本地網(wǎng)中，則接收該登記消息的基站為那個(gè)移動(dòng)用戶發(fā)送登記消息到本地定位服務(wù)器。接下來(lái)，如在步驟225所示，本地定位服務(wù)器而后將通過(guò)存儲(chǔ)移動(dòng)用戶至集群器和映射，存儲(chǔ)表示該移動(dòng)用戶當(dāng)前位于的集群器的信息。
如果另一方面，產(chǎn)生登記消息的移動(dòng)用戶不在其本地網(wǎng)中，則如步驟230所示，接收該登記消息的基站發(fā)送登記信息到位于作為該基站和當(dāng)前跟蹤的移動(dòng)用戶的同一網(wǎng)的訪問(wèn)者定位服務(wù)器。正如由240所表示的那樣，下一步驟取決于該登記消息是否表示集群器發(fā)生了變化，換言之，取決于該移動(dòng)用戶已從一個(gè)集群器移動(dòng)到在該網(wǎng)中的另一集群器。如果登記消息表示集群器變化，則如步驟245所示，向其轉(zhuǎn)移登記信息的訪問(wèn)者定位服務(wù)器存儲(chǔ)該集群器，通過(guò)存儲(chǔ)移動(dòng)站向集群器的映射存儲(chǔ)當(dāng)前的該移動(dòng)用戶所在的集群器。如果登記消息表示該移動(dòng)用戶加電源或未加電源，則，如步驟250所示，接收該登記消息的訪問(wèn)者定位服務(wù)器將該登記信息傳送到該移動(dòng)用戶的本地網(wǎng)的本地定位服務(wù)器。最后，如步驟225所示，在該移動(dòng)用戶的本地網(wǎng)的本地定位服務(wù)器將存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)該移動(dòng)站位置的網(wǎng)識(shí)別符和訪問(wèn)者定位服務(wù)器識(shí)別符。因此，圖2表示的步驟代表該移動(dòng)用戶的定位跟蹤程序。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，從一個(gè)移動(dòng)站接收登記消息的基站利用雙向廣播(bicast)信令VCC更新分配給該基站的成對(duì)的兩個(gè)定位服務(wù)器。另外，除了上面解釋的登記方法以外，還存在基于定時(shí)器的登記?；诙〞r(shí)器的登記消息是以相當(dāng)慢的速率產(chǎn)生的，例如每天一次，由漫游移動(dòng)用戶的訪問(wèn)者定位服務(wù)器和它們相應(yīng)的本地網(wǎng)中的移動(dòng)用戶的本地定位服務(wù)器處理。例如，如果一個(gè)訪問(wèn)者定位服務(wù)器未從以前曾經(jīng)在其區(qū)域進(jìn)行漫游的移動(dòng)用戶接收基于定時(shí)器的登記，則它刪去以前登記的移動(dòng)用戶的入口。這種基于定時(shí)器的登記方法避免了用于從本地定位服務(wù)器到以前的訪問(wèn)者定位服務(wù)器按目前的根據(jù)現(xiàn)在的IS一41和GSM標(biāo)準(zhǔn)所做的登記刪除程序。
圖3和4是表示結(jié)合本發(fā)明使用于呼叫控制程序的步驟的流程圖。如圖3的步驟300所示一個(gè)主叫終端系統(tǒng)，諸如移動(dòng)用戶160或固定終端系統(tǒng)169，產(chǎn)生一個(gè)表示它希望呼叫一個(gè)特定被叫終端系統(tǒng)的呼叫始發(fā)消息。圖3和圖4的其余各步驟，除圖4的步驟422外，都是說(shuō)明呼叫控制程序的。正如步驟305所表示，覆蓋該終端系統(tǒng)位于的區(qū)域的基站接收該呼叫始發(fā)消息。如步驟310所示，做出產(chǎn)生呼叫始發(fā)消息的終端系統(tǒng)是否為一個(gè)移動(dòng)用戶的判定。如果該主叫終端系統(tǒng)不是一個(gè)移動(dòng)用戶，而是一個(gè)固定用戶，則如步驟315所示，基站發(fā)送一個(gè)建立呼叫消息到覆蓋該基站所在的集群器的呼叫服務(wù)器。另一方面，如果該主叫終端系統(tǒng)是一種移動(dòng)用戶，則如步驟320所示，做出該主叫移動(dòng)用戶是否在它的本地網(wǎng)中的相判定。一個(gè)建立呼叫消息被發(fā)送到服務(wù)主叫移動(dòng)用戶的呼叫服務(wù)器。更具體地講，如果該主叫用戶位于其本地網(wǎng)中，則如步驟325所表示，基站發(fā)送一個(gè)建立呼叫消息到覆蓋該基站和移動(dòng)用戶所在的集群器的呼叫服務(wù)器。相反，如果該主叫移動(dòng)用戶不在其本地網(wǎng)中，則如步驟330所示，基站發(fā)送建立呼叫消息到位于該移動(dòng)用戶的本地網(wǎng)的漫游呼叫服務(wù)器。在后者情況下，該基站還發(fā)送一個(gè)更新消息到該漫游呼叫服務(wù)器，指示在該移動(dòng)用戶目前所位于的集群器中連接服務(wù)器的標(biāo)識(shí)。正如下面進(jìn)一步解釋的那樣，在更新消息中接收的連接服務(wù)器的標(biāo)識(shí)被該漫游呼叫服務(wù)器利用以請(qǐng)求連接該呼叫的建立所需要的連接。最后，如在步驟315所表示的，當(dāng)該主叫終端系統(tǒng)是一個(gè)移動(dòng)用戶時(shí)，該基站存儲(chǔ)處理從該移動(dòng)用戶的各后續(xù)請(qǐng)求所需要的該移動(dòng)用戶到呼叫服務(wù)器的映射。
圖4表示作為所執(zhí)行的呼叫控制程序的一部分的一些附加步驟。如步驟400所示，主叫終端系統(tǒng)的呼叫服務(wù)器接收建立呼叫信息。如上文所說(shuō)明，這個(gè)呼叫服務(wù)器可以是該基站所位于的集群器中的呼叫服務(wù)器，也可以是與該終端系統(tǒng)的本地網(wǎng)相關(guān)的漫游呼叫服務(wù)器。當(dāng)接收到建立呼叫消息時(shí)，呼叫服務(wù)器為該呼叫建立或產(chǎn)生一個(gè)狀態(tài)機(jī)，如步驟410所示。接下來(lái)，如步驟411所示，該呼叫服務(wù)器調(diào)用該主叫終端系統(tǒng)的各隱含服務(wù)。而后，如步驟412所示，該呼叫服務(wù)器為該呼叫的連接映射產(chǎn)生一個(gè)記錄。
接收建立呼叫消息的呼叫服務(wù)器在執(zhí)行步驟410-412的同時(shí)附加地執(zhí)行若干步驟。具體來(lái)說(shuō)，如步驟420所示，該接收建立消息的呼叫服務(wù)器識(shí)別被叫終端系統(tǒng)的呼叫服務(wù)器、連接服務(wù)器和網(wǎng)關(guān)(gateway)交換機(jī)。網(wǎng)關(guān)交換機(jī)是可聯(lián)兩個(gè)網(wǎng)的交換機(jī)。當(dāng)被叫終端系統(tǒng)是一個(gè)固定終端系統(tǒng)時(shí)，則這個(gè)信息可以從一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索。然而，當(dāng)被叫終端系統(tǒng)是一個(gè)移動(dòng)用戶時(shí)，則要求進(jìn)行進(jìn)一步處理來(lái)得到這個(gè)信息，如下面參照?qǐng)D5所描述的那樣。接下來(lái)，如步驟421所示，接收建立消息的呼叫服務(wù)器與在步驟420中識(shí)別的呼叫服務(wù)器通信，以調(diào)用被叫終端系統(tǒng)的隱含服務(wù)。
根據(jù)本發(fā)明的原理，如果被叫終端系統(tǒng)是一個(gè)移動(dòng)用戶，則基站同時(shí)或與步驟421并行執(zhí)行定位程序，如步驟422所示。正如下文進(jìn)一步描述的，基站定位程序確定在該被叫移動(dòng)用戶當(dāng)前所處的那個(gè)集群器中哪個(gè)基站正在服務(wù)該被叫移動(dòng)用戶。當(dāng)對(duì)該呼叫的連接被建立時(shí)，這個(gè)信息而后就要用到。通過(guò)與步驟421的呼叫控制功能并行地執(zhí)行的基站定位程序，對(duì)該呼叫建立連接的延遲被減少了。
一旦步驟410-412和420-421已被執(zhí)行，接收建立消息的呼叫服務(wù)器發(fā)送一個(gè)建立連接消息到主叫終端系統(tǒng)的連接服務(wù)器，如步驟430所示。主叫終端系統(tǒng)的連接服務(wù)器是覆蓋該主叫終端系統(tǒng)同前所位于的集群器的連接服務(wù)器。在建立連接消息中，發(fā)送該消息的呼叫服務(wù)器規(guī)定被叫終端系統(tǒng)在步驟420中被識(shí)別的連接服務(wù)器和網(wǎng)關(guān)交換機(jī)。
圖5A和5B是更詳細(xì)地表示呼叫控制程序和基站定位程序的若干步驟的流程圖。具體來(lái)說(shuō)，圖5A和5B表示當(dāng)被叫終端系統(tǒng)是一個(gè)移動(dòng)用戶時(shí)，步驟420和422的細(xì)節(jié)。首先，如步驟500所示，用于主叫終端系統(tǒng)的呼叫服務(wù)器向被叫移動(dòng)用戶的本地定位服務(wù)器發(fā)一個(gè)搜索請(qǐng)求。主叫終端系統(tǒng)的呼叫服務(wù)器是在步驟400接收建立呼叫消息的呼叫服務(wù)器。在步驟505，被叫移動(dòng)用戶的本地定位服務(wù)器接收該搜索請(qǐng)求。如步驟507所表示，確定該被叫移動(dòng)用戶是否位于其本地網(wǎng)中。
如果被叫移動(dòng)用戶位于其本地網(wǎng)中，則如步驟520所示，被叫移動(dòng)用戶的本地定位服務(wù)器向主叫終端系統(tǒng)的呼叫服務(wù)器發(fā)一個(gè)搜索響應(yīng)。這個(gè)搜索響應(yīng)將規(guī)定呼叫服務(wù)器、連接服務(wù)器和網(wǎng)關(guān)交換機(jī)。應(yīng)當(dāng)注意到，被叫移動(dòng)用戶的本地定位服務(wù)器知道了該被叫移動(dòng)用戶當(dāng)前所在的集群器，因此根據(jù)移動(dòng)用戶定位跟蹤程序知道了連接服務(wù)器和網(wǎng)關(guān)交換機(jī)。因此，在被叫終端系統(tǒng)是位于其本地網(wǎng)的一個(gè)移動(dòng)用戶的場(chǎng)合，步驟420包括步驟500、505、507和520。
接下來(lái)，如步驟522所示，被叫移動(dòng)用戶的本地定位服務(wù)器發(fā)送一個(gè)多路廣播尋呼請(qǐng)求和一個(gè)更新消息到該被叫移動(dòng)用戶目前所在的集群的所有基站。該尋呼請(qǐng)求和更新消息可以在多路廣播信令鏈路上發(fā)送。更新消息包括該被叫移動(dòng)用戶的呼叫服務(wù)的識(shí)別。接下來(lái)，如步驟523所示，在該集群器中的每個(gè)基站產(chǎn)生一個(gè)尋呼命令消息來(lái)定位該被叫移動(dòng)用戶。
如果在該集群器中的一個(gè)基站從該被叫移動(dòng)用戶接收一個(gè)尋呼響應(yīng)，表示該被叫移動(dòng)用戶在該基站的范圍之內(nèi)，則如步驟524所示，該基站發(fā)送一個(gè)尋呼響應(yīng)到該被叫移動(dòng)用戶的本地定位服務(wù)器。接收該呼叫響應(yīng)的基站還可為該被叫移動(dòng)用戶存儲(chǔ)該移動(dòng)用戶到呼叫服務(wù)器的映射。該被叫移動(dòng)用戶的本地定位服務(wù)器還向該被叫移動(dòng)用戶的連接服務(wù)器發(fā)送一個(gè)更新消息，規(guī)定與該被叫移動(dòng)用戶相連的基站，如步驟526所示。該被叫移動(dòng)用戶的連接服務(wù)器順序地利用這個(gè)信息實(shí)現(xiàn)路由連接。因此，在該被叫終端系統(tǒng)是一個(gè)在其本地網(wǎng)中的移動(dòng)用戶的場(chǎng)合，基站定位程序包括步驟522、523、524和526。如上面所說(shuō)明的，基站定位程序是同時(shí)與呼叫控制步驟421一起執(zhí)行的，該程序?yàn)榱朔奖闫鹨?jiàn)表示在圖5A的步驟521。
如果該被叫移動(dòng)用戶正在漫游和目前不在其本地網(wǎng)中，則如圖5B的步驟540所示，該被叫移動(dòng)用戶的本地定位服務(wù)器向該主叫終端系統(tǒng)的呼叫服務(wù)器發(fā)送一個(gè)第一搜索響應(yīng)。這個(gè)第一搜索響應(yīng)規(guī)定該被叫移動(dòng)用戶的呼叫服務(wù)器并使服務(wù)該主叫終端系統(tǒng)的呼叫服務(wù)器執(zhí)行圖4的步驟420，而不等待步驟420的完成。為了方便起見(jiàn)，步驟421也作為圖5B中的步驟551被表示出來(lái)。然而，進(jìn)一步的處理要求確定該被叫移動(dòng)用戶和連接服務(wù)器和網(wǎng)關(guān)交換機(jī)，因?yàn)橹挥性L問(wèn)者定位服務(wù)器跟蹤漫游移動(dòng)用戶所在位置的集群器，如由圖2的移動(dòng)用戶定位跟蹤程序所表示的。
在步驟550中，該被叫移動(dòng)用戶的本地定位服務(wù)器發(fā)一個(gè)搜索請(qǐng)求和一個(gè)更新消息到當(dāng)前跟蹤該被叫移動(dòng)用戶的訪問(wèn)者定位服務(wù)器。再者，應(yīng)當(dāng)注意，該被叫移動(dòng)用戶的本地定位服務(wù)器知道該移動(dòng)用戶當(dāng)前位于的網(wǎng)和跟蹤移動(dòng)用戶定位跟蹤程序的相關(guān)的訪問(wèn)者定位服務(wù)器的標(biāo)識(shí)。在步驟550中的更新消息規(guī)定了被叫方的呼叫服務(wù)器。
當(dāng)接收到搜索請(qǐng)求時(shí)，被叫移動(dòng)用戶的訪問(wèn)者位服務(wù)器向該主叫終端系統(tǒng)的本地定位服務(wù)器發(fā)一個(gè)搜索響應(yīng)，如步驟557所表示。這個(gè)搜索響應(yīng)應(yīng)當(dāng)規(guī)定該被叫移動(dòng)用戶的連接服務(wù)器和網(wǎng)關(guān)交換機(jī)。該被叫移動(dòng)用戶的本地定位服務(wù)器而后發(fā)一個(gè)第二搜索響應(yīng)到主叫終端系統(tǒng)的呼叫服務(wù)器，如步驟558所示。這個(gè)第二搜索響應(yīng)規(guī)定了該被叫移動(dòng)用戶的連接服務(wù)器和網(wǎng)關(guān)交換機(jī)。因此，在被叫終端系統(tǒng)是一個(gè)漫游移動(dòng)用戶的場(chǎng)合，步驟420包括步驟500、505、507、540、550、557和558。
在步驟550，當(dāng)接收到搜索請(qǐng)求時(shí)，該被叫移動(dòng)用戶的訪問(wèn)者定位服務(wù)器向該被叫移動(dòng)用戶當(dāng)前所位于的集群器的所有集站發(fā)送一個(gè)多路廣播尋呼請(qǐng)求和更新消息，如步驟552所示。在步驟552中的尋呼請(qǐng)求和更新消息類(lèi)似于在步驟522中的相應(yīng)的請(qǐng)求和消息。在該集群器中的每個(gè)基站產(chǎn)生一個(gè)尋呼命令，定位該被叫移動(dòng)用戶，如步驟553所示。
如果在該集群器中的各基站之一從該被叫移動(dòng)用戶接收一個(gè)尋呼響應(yīng)，表示該被叫移動(dòng)用戶位于該基站的范圍之內(nèi)，如步驟554所示，則該基站向該被叫移動(dòng)用戶的訪問(wèn)者定位服務(wù)器發(fā)送一個(gè)尋呼響應(yīng)。接收該尋呼響應(yīng)的基站還應(yīng)當(dāng)為該被叫移動(dòng)用戶存儲(chǔ)該移動(dòng)用戶到呼叫服務(wù)器的映射。該被叫移動(dòng)用戶的訪問(wèn)者定位服務(wù)器還發(fā)一個(gè)更新消息到被叫移動(dòng)用戶的連接服務(wù)器，規(guī)定與被叫移動(dòng)用戶相連的基站如步驟556所示。被叫移動(dòng)用戶的連接服務(wù)器接著利用這個(gè)信息選擇連接的路由。因此，在被叫終端系統(tǒng)是漫游移動(dòng)終端的場(chǎng)合，基站定位程序包括步驟552、553、554和556。如上所述，基站定位程序是與呼叫控制步驟551同時(shí)或并行執(zhí)行的。
圖6表示按照本發(fā)明的原理在用于漫游移動(dòng)用戶的圖4和5的呼叫控制程序的若干發(fā)送信令的鏈路的利用。圖6表示兩個(gè)網(wǎng)601和602。網(wǎng)601、602可以是圖1所示的多網(wǎng)結(jié)構(gòu)的一個(gè)部分。然而，應(yīng)當(dāng)指出，為了方便和清楚的目的，網(wǎng)的某些部分在圖6中沒(méi)有表示出。網(wǎng)601具有至少一個(gè)集群器611，和網(wǎng)602具有標(biāo)為集群器1至集群器n的多個(gè)集群器612。在某個(gè)給定的時(shí)間，移動(dòng)用戶N1 621和移動(dòng)用戶N2 622位于集群器611的范圍內(nèi)。移動(dòng)用戶N1 621是位于其本地網(wǎng)的網(wǎng)601中，而其本地網(wǎng)是網(wǎng)602的移動(dòng)用戶N2 622正在網(wǎng)601中漫游。
如果移動(dòng)用戶N1 621或者移動(dòng)用戶N2 622產(chǎn)生一個(gè)無(wú)線呼叫始發(fā)消息，正如步驟300所表示，而后位于集群器611的基站631接收了該消息。如果產(chǎn)生該消息移動(dòng)用戶N1 621，則基站631根據(jù)圖3的步驟315發(fā)一個(gè)建立呼叫消息到位于集群器611范圍內(nèi)的呼叫服務(wù)器641?；?31與呼叫服務(wù)器641之間的鏈路由線671表示。當(dāng)如步驟400所表示接收到建立呼叫消息時(shí)，呼叫服務(wù)器641如步驟430所表示發(fā)一個(gè)建立連接消息到集群器611的連接服務(wù)器651。呼叫服務(wù)器641與連接服務(wù)器651之間的鏈路由線681表示。
另一方面，如果正在漫游的移動(dòng)用戶N2 622產(chǎn)生呼叫始發(fā)消息，則基站631經(jīng)由ATM交換機(jī)661、662向移動(dòng)用戶N2 622的本地網(wǎng)602范圍內(nèi)的漫游呼叫服務(wù)器642發(fā)送建立呼叫和更新消息。基站631經(jīng)ATM交換機(jī)661、662到漫游呼叫服務(wù)器642的鏈路如虛線672所示。然后漫游呼叫服務(wù)器642經(jīng)ATM交換機(jī)662、661向連接服務(wù)器651發(fā)送一個(gè)建立連接。呼叫服務(wù)器642與連接服務(wù)器651之間的鏈路由線682表示。具體來(lái)講，這種安排允許正在漫游的移動(dòng)用戶在所有時(shí)間與為之服務(wù)的其本地網(wǎng)連系，因此避免競(jìng)爭(zhēng)信息共享的必要和當(dāng)它們未包括在該呼叫時(shí)為各移動(dòng)用戶傳送信令信息的必要。
圖7是根據(jù)本發(fā)明的原理連接建立程序的各步驟的流程圖。一旦如圖4的步驟430表示的那樣，一個(gè)建立連接消息被發(fā)出，向其發(fā)送建立消息的連接服務(wù)器接收該建立連接消息，如步驟700所示。接下來(lái)，如步驟705所示，接收了建立連接消息的連接服務(wù)器為從主叫終端系統(tǒng)到被叫終端系統(tǒng)的呼叫搜索一個(gè)路由。
參照?qǐng)D8不難理解，連接建立程序可是多個(gè)，圖8表示用于從一個(gè)終端系統(tǒng)，諸如移動(dòng)用戶801到另一個(gè)終端系統(tǒng)802連接一個(gè)呼叫的示例性路由。在表示于圖8的例子中，假設(shè)移動(dòng)用戶801位于基站811的覆蓋區(qū)中，基站811位于由連接服務(wù)器831覆蓋的集群器中。另外，假設(shè)終端系統(tǒng)802位于由連接服務(wù)器841覆蓋的另一個(gè)的集群器中。再假設(shè)連接服務(wù)器831接收與該呼叫有關(guān)的建立連接消息，而后它搜索從移動(dòng)用戶801到終端系統(tǒng)802的路由。在所表示的特定例子中，該路由包括兩段，一段包括在連接服務(wù)器831范圍內(nèi)的基站811和ATM交換機(jī)812、813。第二段包括在連接服務(wù)器841范圍內(nèi)的多個(gè)交換機(jī)。
接收建立連接消息的連接服務(wù)器而后執(zhí)行下列功能，這些功能可能是同時(shí)執(zhí)行的。在步驟720，接收建立連接消息的連接服務(wù)器發(fā)送一個(gè)保留段消息到在步驟105中找到的路由中的下一個(gè)連接服務(wù)器。在圖8所示的例子中，連接服務(wù)器831將發(fā)一個(gè)保留段消息到連接服務(wù)器841。如果存在構(gòu)成路由的附加段的其他連接服務(wù)器，則一個(gè)保留段同樣也以跳躍的方式被發(fā)送到連接服務(wù)器841。當(dāng)接收到保留段消息時(shí)連接服務(wù)器841做出的附加操作在下面將進(jìn)一步討論。在步驟710中，接收建立連接消息的連接服務(wù)器還發(fā)送一個(gè)多路廣播的保留信道消息到每個(gè)信道服務(wù)器，該信道服務(wù)器是與在該連接服務(wù)器的范圍中的相連的基站或路由上的交換機(jī)。在圖8的例子中，連接服務(wù)器831將發(fā)一個(gè)保留信道消息到信道服務(wù)器821、822和823，它們是分別與基站811和ATM交換機(jī)812、813相連的信道服務(wù)器。
每個(gè)接收一個(gè)保留信道消息的信道服務(wù)器而后按步驟712所表示的信道保留功能。信道保留功能包括檢驗(yàn)交換機(jī)資源、和分配VCI和帶寬。當(dāng)執(zhí)行信道保留功能時(shí)，每個(gè)信道服務(wù)器向從其接收保留信道消息的連接服務(wù)器發(fā)一個(gè)信道響應(yīng)，如步驟714所示。
步驟710、712和714可以方便地稱為連接批準(zhǔn)程序。與用于執(zhí)行呼叫批準(zhǔn)控制的公知技術(shù)相反，本發(fā)明的連接批準(zhǔn)程序最佳與在特定段中的每個(gè)信道服務(wù)器同時(shí)執(zhí)行。由于包括利用多路廣播信令鏈路的異步轉(zhuǎn)換模式(ATM)技術(shù)的能力，這種并行操作是可能的。因此，在圖8的例子中，信道服務(wù)器821-823的每一個(gè)將同時(shí)執(zhí)行信道保留的功能，因此導(dǎo)致在呼叫連接建立中較小的延遲。應(yīng)當(dāng)理解為，由各信道服務(wù)器同時(shí)操作的性能包括，但不限于在同步方式或分步鎖定(lock-step)操作的性能。然而，由各信道服務(wù)器同時(shí)操作的性能試圖包括比分步鎖定更多的性能。正如用在這里的涉及各信道服務(wù)器的同時(shí)操作，所用的同時(shí)操作與運(yùn)行與順序操作相反，在順序操作中，一個(gè)交換機(jī)和它的相連的信道服務(wù)器不能執(zhí)行規(guī)定的功能，直至在該路由中的一個(gè)在先的交換機(jī)和它的相連的信道服務(wù)器已經(jīng)執(zhí)行了相同的或類(lèi)似的功能。因此，保留信道的響應(yīng)可以異步地發(fā)送。
在步驟720接收保留段消息的連接服務(wù)器如步驟722表示發(fā)現(xiàn)要求建立該路由的保留段的交換機(jī)。再參照?qǐng)D8，連接服務(wù)器841將在它的范圍內(nèi)搜索ATM交換機(jī)814和815和基站816以建立從移動(dòng)用戶801到終端系統(tǒng)802的路由的第二段。交換機(jī)814、815和基站816分別具有相連的信道服務(wù)器824、825和826。接下來(lái)，在步驟724，包括步驟710、712和714的連接批準(zhǔn)程序根據(jù)接收保留段消息的連接服務(wù)器以及在該連接服務(wù)器的范圍內(nèi)與該段路由相連系的信道服務(wù)器執(zhí)行。最后，在步驟726，連接服務(wù)器發(fā)一個(gè)保留段響應(yīng)到從其接收建立段消息的連接服務(wù)器。因此，參照?qǐng)D8，連接服務(wù)器841將發(fā)一個(gè)保留段響應(yīng)到連接服務(wù)器831，表示在它的范圍內(nèi)該段路由已被保留。
一旦在步驟700接收建立連接消息的連接服務(wù)器接收到信道響應(yīng)和保留段響應(yīng)，它計(jì)算保留連接的端對(duì)端特性和將所得的服務(wù)質(zhì)量與在建立連接消息中規(guī)定的任何要求比較。
判斷是否接授或拒絕該連接。如果如步驟730所表示接授該連接，則接收該建立連接消息的連接服務(wù)器分別發(fā)送建立段消息到該路由中及在其范圍內(nèi)的信道服務(wù)器的翻譯消息，如步驟750所示。當(dāng)接收到建立翻譯消息時(shí)，每個(gè)信道服務(wù)器執(zhí)行建立翻譯功能，如步驟742所示。建立翻譯功能包括建立VPI/VCI翻譯、建立用于使用參數(shù)控制(Usage Parameter Contral)、優(yōu)先級(jí)控制、和與ATM交換機(jī)或基站相關(guān)的通信量組織與故障處理算法。當(dāng)完成建立翻譯功能時(shí)，每個(gè)信道服務(wù)器發(fā)一個(gè)建立翻譯響應(yīng)給發(fā)送該建立翻譯消息的連接服務(wù)器，如步驟744所表示。
步驟740、742和744可以方便地稱為連接建立程序。與用于執(zhí)行連接建立和構(gòu)造控制的公知技術(shù)不同，本發(fā)明的連接建立程序最好對(duì)于該路由的一個(gè)特定段的每個(gè)信道服務(wù)器是同時(shí)執(zhí)行的。再有，由于包括多路廣播信令鏈路的異步轉(zhuǎn)移模式(ATM)技術(shù)的能力，并行操作是可能的。因此，在圖8的例子，每個(gè)信道服務(wù)器821-823將同時(shí)執(zhí)行建立翻譯功能，因此導(dǎo)致在建立呼叫連接中較小的延遲。還有，用于這里的各信道服務(wù)器的同時(shí)操作，使用的同時(shí)操作與運(yùn)行與順序操作相反，在順序操作中，一個(gè)交換機(jī)和它的相連的信道服務(wù)器不能執(zhí)行規(guī)定的功能，直至在該路由中的一個(gè)在先的交換機(jī)和它相連的信道服務(wù)器已經(jīng)執(zhí)行了相同的或類(lèi)似的功能為止。因此，建立翻譯響應(yīng)可以被異步地發(fā)送。
如步驟752所示，連接建立程序還根據(jù)在步驟750中接收建立段消息的每個(gè)連接服務(wù)器以及在每個(gè)這種連接服務(wù)器范圍中與該路由的段相連的信道服務(wù)器執(zhí)行。接下來(lái)，在步驟754，接收一個(gè)建立段消息的每個(gè)連接服務(wù)器而后發(fā)送一個(gè)建立段響應(yīng)到發(fā)送該建立段消息的連接服務(wù)器。
一旦接收建立連接消息的連接服務(wù)器在步驟700中接收到建立翻譯響應(yīng)和建立段響應(yīng)，如步驟760所示，它發(fā)一個(gè)建立連接響應(yīng)到主叫終端系統(tǒng)的呼叫服務(wù)器。該建立連接響應(yīng)表示呼叫該被叫終端系統(tǒng)的連接已經(jīng)建立。
根據(jù)本發(fā)明的原理，釋放與一次呼叫相連系連接的操作也是同時(shí)在多個(gè)信道服務(wù)器中進(jìn)行的。圖9表示按照本發(fā)明的原理說(shuō)明一個(gè)釋放呼叫程序的步驟的流程圖。包括在一次呼叫中的任一終端系統(tǒng)，主叫終端系統(tǒng)或被叫終端系統(tǒng)可以通過(guò)產(chǎn)生和發(fā)送一個(gè)釋放命令消息來(lái)啟動(dòng)該呼叫和其它的連接的釋放，如步驟900所表示。當(dāng)接收到這樣一個(gè)釋放命令消息時(shí)，發(fā)送該消息的該終端系統(tǒng)當(dāng)前所位于的那個(gè)區(qū)域的基站發(fā)送一個(gè)釋放呼叫消息到產(chǎn)生該釋放命令消息的終端系統(tǒng)的呼叫服務(wù)器，如步驟905所示。我們還記得，用于包括在該呼叫中的主叫與被叫終端系統(tǒng)的相應(yīng)各基站存儲(chǔ)著包括在該呼叫中的相應(yīng)的各呼叫服務(wù)器的識(shí)別符。
在步驟910中，釋放呼叫消息被發(fā)送到的呼叫服務(wù)器發(fā)送一個(gè)釋放呼叫消息到該呼叫中該服務(wù)器所知道的任何其他的各呼叫服務(wù)器。接下來(lái)，在步驟915，具有在該呼叫中與圖4的步驟412有關(guān)的連接記錄的呼叫服務(wù)器，發(fā)一個(gè)釋放連接信息到適當(dāng)?shù)南鄳?yīng)連接服務(wù)器。該釋放連接消息指令該連接服務(wù)器釋放在該呼叫中的有效連接。
當(dāng)接收到釋放連接消息時(shí)，連接服務(wù)器初始化由步驟920、922和924組成的釋放連接程序。在步驟920中，接收釋放連接消息的連接服務(wù)器發(fā)送一個(gè)分支信道(drop-channel)消息到在它的范圍內(nèi)的路由段中每個(gè)信道服務(wù)器。被多路廣播到各信道服務(wù)器的分支信道消息指令各信道服務(wù)器釋放信道和翻譯用于該呼叫的資源。按照本發(fā)明的原理，如步驟922所示，各信道服務(wù)器最好同時(shí)釋放包括VCI和帶寬的該呼叫的各個(gè)資源。與串行地執(zhí)行連接釋放程序的公知技術(shù)不同，由各信道服務(wù)器同時(shí)地或并行地釋放各個(gè)資源，并導(dǎo)致以較小的延遲斷開(kāi)一次呼叫。從而釋放各信道服務(wù)器和用于其他呼叫的其他系統(tǒng)部件。最后，在步驟924中，各信道服務(wù)器發(fā)送分支信道響應(yīng)到連接服務(wù)器，該連接服務(wù)器是上述信道服務(wù)器從其接收分支信道消息的連接服務(wù)器。斷開(kāi)信道響應(yīng)可以異步地發(fā)送。
在啟始釋放連接程序的同時(shí)，接收釋放連接消息的連接服務(wù)器在步驟915還發(fā)送一個(gè)分支段消息到該路由中的下一個(gè)連接服務(wù)器，如步驟930所示。而后，正如在步驟932所表示，根據(jù)下一個(gè)連接服務(wù)器和相連的信道服務(wù)器執(zhí)行釋放連接程序。接下來(lái)，在步驟934，向發(fā)送分支段消息的連接服務(wù)器發(fā)送段分支響應(yīng)。
一旦接收釋放連接消息的連接服務(wù)器在步驟915接收各信道服務(wù)器和該路由中的其他連接服務(wù)器的響應(yīng)，則如步驟940所表示，它發(fā)送連接釋放響應(yīng)到發(fā)送釋放連接消息的呼叫服務(wù)器。從步驟900開(kāi)始的釋放呼叫程序，當(dāng)接收到連接釋放響應(yīng)，表示該呼叫的路由中所有連接已被斷開(kāi)時(shí)，因此該程序在步驟940結(jié)束。
圖10表示按照本發(fā)明的原理由的切換程序。當(dāng)一個(gè)移動(dòng)用戶從一個(gè)基站的范圍移動(dòng)到另一基站的鄰近區(qū)域時(shí)產(chǎn)生越區(qū)切換。按照本發(fā)明的原理，分別由呼叫服務(wù)器和連接服務(wù)器執(zhí)行的呼叫控制與連接控制功能的分離，避免了在呼叫期間固定一個(gè)移動(dòng)交換中心(MSC)或其他交換機(jī)的必要。
當(dāng)一個(gè)移動(dòng)用戶離開(kāi)前一個(gè)基站1000的鄰近區(qū)并移入一個(gè)新的基站1001的鄰近區(qū)時(shí)，它產(chǎn)生切換命令消息，該消息被新的基站1001接收。而后新的基站1001將該切換命令消息傳送到以前切換命令消息中識(shí)別的基站1000，其中以前的基站1000包括一個(gè)老的段的第一端。與以前基站1000相連的信道服務(wù)器調(diào)用一個(gè)切換段的操作，該操作將交換機(jī)1020識(shí)別為老的段的第二端并將1010識(shí)別為被切換的信道。這個(gè)信息而后包括在切換段消息中發(fā)送到新的基站1001。
當(dāng)接收切換段消息時(shí)，啟動(dòng)一步一跳(hop-by-hop)的處理，以建立從基站1001到交換機(jī)1020的新的段1012。新的段可以通過(guò)其他交換機(jī)，諸如交換機(jī)1021。與交換機(jī)1020相連的信道服務(wù)器在刪除到被切換的信道的翻譯以后，建立從老的路由的剩余信道10¨到與新的段1012相連的信道的新的翻譯。在一步一跳的處理中，在新的基站1001與交換機(jī)1020之間的各交換機(jī)中所有信道服務(wù)器的標(biāo)識(shí)和與交換機(jī)1020相連的信道服務(wù)器一致。與交換機(jī)1020相連的信道服務(wù)器而后進(jìn)行通信，改變對(duì)老的段負(fù)責(zé)的服務(wù)器的連接段。
進(jìn)行分析以確定對(duì)應(yīng)于各服務(wù)器未過(guò)負(fù)荷的近似最佳集群器的規(guī)模和來(lái)自每個(gè)服務(wù)器類(lèi)型的信令鏈路的數(shù)目不是過(guò)大。在分析中做出若干假設(shè)，包括下列的假設(shè)。各網(wǎng)假設(shè)為是相同的，兩個(gè)訪問(wèn)者服務(wù)器對(duì)假設(shè)為用于每個(gè)網(wǎng)。一個(gè)漫游者服務(wù)器對(duì)假設(shè)為在一個(gè)用于各其他網(wǎng)的特定網(wǎng)中，在各其他網(wǎng)中該特定網(wǎng)的移動(dòng)用戶可以漫游。對(duì)一個(gè)對(duì)中的定位服務(wù)器的更新和查詢假設(shè)是在雙向廣播鏈路上發(fā)送的。查詢的應(yīng)答是按照在該對(duì)中的兩個(gè)定位服務(wù)器之間的安排產(chǎn)生的。當(dāng)在該對(duì)中的一個(gè)服務(wù)器不工作時(shí)，其他服務(wù)器可以處理對(duì)該對(duì)的全部查詢。還進(jìn)一步假設(shè)，在呼叫建立連接的建立或釋放程序期間，沒(méi)有切換發(fā)生時(shí)，假設(shè)不發(fā)生網(wǎng)內(nèi)的“閑”或有效切換。
圖11A、11B和11C表示用于分析的某些輸入?yún)?shù)的一些示例性值，包括用于連接服務(wù)器的利用率分析和基站分析的附加輸入?yún)?shù)。圖12表示根據(jù)列在圖11A-C的各示例性輸入值產(chǎn)生的其他參數(shù)值，和假設(shè)集群器的周長(zhǎng)是70英里長(zhǎng)和基站覆蓋25平方英里。特別是，基站和連接服務(wù)器的利用率仍然低于1值。這些值可以提供由上述假設(shè)的一個(gè)網(wǎng)的可維持運(yùn)營(yíng)的工作點(diǎn)。
雖然本發(fā)明已被參照具體的實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是將要理解為在本發(fā)明的精神與范疇內(nèi)的其他安排，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將是顯而易見(jiàn)的。因此，本發(fā)明謹(jǐn)由所附的權(quán)利要求書(shū)予以限制。
權(quán)利要求
1.一種通信系統(tǒng)，至少其一部分包括多個(gè)網(wǎng)，每個(gè)網(wǎng)包括(a)一個(gè)本地定位服務(wù)器；(b)一個(gè)訪問(wèn)者定位服務(wù)器；(c)一個(gè)漫游者呼叫服務(wù)器；(d)多個(gè)集群器，每個(gè)包括(1)一個(gè)呼叫服務(wù)器；(2)一個(gè)連接服務(wù)器；(3)多個(gè)基站，每個(gè)具有與其相連的一個(gè)信道服務(wù)器；(4)多個(gè)交換機(jī)，其中多個(gè)交換機(jī)的每個(gè)具有一個(gè)與其相連的信道服務(wù)器；和(5)多個(gè)信令轉(zhuǎn)換點(diǎn)；和多個(gè)終端系統(tǒng)，包括多個(gè)移動(dòng)用戶，其中所述多個(gè)移動(dòng)用戶中的每個(gè)具有一個(gè)是所述多個(gè)網(wǎng)之一的本地網(wǎng)。
2.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述多個(gè)交換機(jī)包括廣播多路廣播消息的能力。
3.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述多個(gè)交換機(jī)包括多個(gè)異步傳輸模式(ATM)交換機(jī)。
4.權(quán)利要求3的系統(tǒng)，其中所述多個(gè)異步傳輸模式(ATM)交換機(jī)至少某些被用于在所述系統(tǒng)中沿一個(gè)路由建立連接。
5.權(quán)利要求3的系統(tǒng)，其中所述多個(gè)異步傳輸模式(ATM)交換機(jī)的至少某些被用于在所述多個(gè)網(wǎng)之一中的基站與在所述多個(gè)網(wǎng)中不同的一個(gè)中的漫游呼叫服務(wù)器之間建立直接信令鏈路。
6.權(quán)利要求3的系統(tǒng)，其中所述多個(gè)異步傳輸模式(ATM)交換機(jī)的至少某些被用于在所述多個(gè)網(wǎng)之一中的漫游者呼叫服務(wù)器與在所述多個(gè)網(wǎng)的不同的一個(gè)中的連接服務(wù)器之間建立直接信令鏈路。
7.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述本地定位服務(wù)器按照移動(dòng)用戶定位跟蹤程序跟蹤各移動(dòng)用戶的位置，對(duì)于該移動(dòng)用戶而言該服務(wù)是本地定位服務(wù)器。
8.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述訪問(wèn)者定位服務(wù)器按照移動(dòng)用戶定位跟蹤程序跟蹤在其范圍內(nèi)漫游的各移動(dòng)用戶。
9.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述呼叫服務(wù)器按照呼叫控制程序響應(yīng)位于其本地網(wǎng)中和位于所述呼叫服務(wù)器的范圍內(nèi)的一個(gè)移動(dòng)用戶的始發(fā)呼叫消息執(zhí)行呼叫控制功能。
10.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述呼叫服務(wù)器按照呼叫控制程序響應(yīng)一次呼叫的建立呼叫消息執(zhí)行呼叫控制功能。
11.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述呼叫服務(wù)器按照釋放呼叫程序響應(yīng)釋放呼叫消息執(zhí)行呼叫釋放功能。
12.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述漫游者呼叫服務(wù)器按照呼叫控制程序響應(yīng)來(lái)自不在其本地網(wǎng)的一個(gè)網(wǎng)中的和位于所述漫游者呼叫服務(wù)器的范圍之內(nèi)的一個(gè)移動(dòng)用戶的始發(fā)呼叫消息執(zhí)行呼叫控制功能。
13.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述漫游者呼叫服務(wù)器按照呼叫控制程序響應(yīng)一次呼叫的建立呼叫消息執(zhí)行呼叫控制功能。
14.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述連接服務(wù)器按照連接建立程序響應(yīng)始發(fā)于其范圍之內(nèi)的一次呼叫的建立連接消息執(zhí)行連接控制功能。
15.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述連接服務(wù)器按照釋放連接程序響應(yīng)釋放連接消息執(zhí)行連接控制功能。
16.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述多個(gè)信道服務(wù)器按照切換程序響應(yīng)切換命令消息執(zhí)行信道控制功能。
17.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述通道系統(tǒng)是無(wú)線蜂窩通信系統(tǒng)。
18.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述通信系統(tǒng)提供個(gè)人通信服務(wù)(PGS)。
19.一種跟蹤具有一個(gè)本地網(wǎng)的移動(dòng)用戶的位置的方法，所述方法包括以下步驟產(chǎn)生一個(gè)登記消息；如果所述移動(dòng)用戶位于其本地網(wǎng)中，執(zhí)行以下各步驟(a)將登記信息傳送到所述移動(dòng)用戶的本地定位服務(wù)器；和(b)在所述本地定位服務(wù)器中存儲(chǔ)所述移動(dòng)用戶的移動(dòng)用戶至集群器的映射；和如果所述移動(dòng)用戶不在其本地網(wǎng)中，執(zhí)行以下各步驟(a)將所述登記信息傳送到正在跟蹤所述移動(dòng)用戶的訪問(wèn)者定位服務(wù)器；(b)如果所述登記消息表示集群器改變，在所述訪問(wèn)者定位服務(wù)器中存儲(chǔ)所述移動(dòng)用戶的移動(dòng)用戶至集群器的映射；(c)如果所述登記消息表示所述移動(dòng)用戶正在開(kāi)機(jī)或關(guān)機(jī)，則將所述登記信息傳送到用于所述移動(dòng)用戶的本地定位服務(wù)器；和(d)在所述本地定位服務(wù)器中存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)于所述主叫移動(dòng)用戶的位置的網(wǎng)絡(luò)識(shí)別符和訪問(wèn)者定位識(shí)別符。
20.一種從一個(gè)主叫終端系統(tǒng)向一個(gè)被叫終端系統(tǒng)建立呼叫的方法，其中至少或者所述主叫終端系統(tǒng)或者所述被叫終端系統(tǒng)是一個(gè)移動(dòng)用戶，所述方法包括以下步驟產(chǎn)生一個(gè)始發(fā)呼叫消息；執(zhí)行所述呼叫的呼叫控制程序；和執(zhí)行所述呼叫的連接建立程序，其中所述連接建立程序包括(a)接收一個(gè)建立連接消息；(b)對(duì)所述呼叫從所述主叫終端系統(tǒng)到所述被叫終端系統(tǒng)尋找一個(gè)路由；(c)對(duì)于所述路由的每一段執(zhí)行連接批準(zhǔn)程序；和(d)對(duì)于所述路由的每一段執(zhí)行連接建立程序；其中所述連接批準(zhǔn)程序包括同時(shí)在多個(gè)與各基站和交換機(jī)相連的信道服務(wù)器中執(zhí)行信道保留功能的步驟，該步驟構(gòu)成所述路由的一段，和其中所述連接建立程序包括同時(shí)在所述多個(gè)信道服務(wù)器中執(zhí)行建立翻譯功能。
21.權(quán)利要求20的方法，其中所述連接批準(zhǔn)程序還包括發(fā)送一個(gè)多路廣播建立翻譯消息到所述多個(gè)信道服務(wù)器的步驟。
22.權(quán)利要求20的方法，其中所述連接建立程序還包括向所述多個(gè)信道服務(wù)器發(fā)送一個(gè)多路廣播建立翻譯消息的步驟。
23.一種從一個(gè)主叫終端系統(tǒng)到一個(gè)被叫終端系統(tǒng)建立呼叫的方法，其中至少所述主叫終端系統(tǒng)，或者所述被叫終端系統(tǒng)是一個(gè)移動(dòng)用戶，所述方法包括以下步驟產(chǎn)生一個(gè)始發(fā)呼叫消息；執(zhí)行所述呼叫的呼叫控制程序；執(zhí)行所述呼叫的連接建立程序；其中所述呼叫控制程序包括以下步驟(a)發(fā)送建立呼叫消息到正為所述主叫終端系統(tǒng)服務(wù)的呼叫服務(wù)器；(b)為所述呼叫產(chǎn)生一種狀態(tài)機(jī)；(c)為所述主叫終端系統(tǒng)調(diào)用隱含服務(wù)；(d)為所述呼叫產(chǎn)生用于映射連接的記錄；(e)識(shí)別正服務(wù)于所述被叫終端系統(tǒng)的呼叫服務(wù)器、用于所述被叫終端系統(tǒng)的連接服務(wù)器和用于所述被叫終端系統(tǒng)的網(wǎng)關(guān)交換機(jī)；(f)與用于所述被叫終端系統(tǒng)的所述呼叫服務(wù)器通信，為所述被叫終端系統(tǒng)調(diào)用隱含服務(wù)；和(g)發(fā)送建立連接消息到用于所述主叫終端系統(tǒng)的連接服務(wù)器；和其中所述呼叫控制程序的步驟(b)、(c)和(d)是與所述呼叫控制程序的步驟(e)和(f)同時(shí)執(zhí)行的。
24.權(quán)利要求23的方法，其中發(fā)送建立呼叫消息到正為所述主叫終端系統(tǒng)服務(wù)的呼叫服務(wù)器的步驟包括以下步驟如果所述主叫終端系統(tǒng)是位于其本地網(wǎng)的一個(gè)移動(dòng)用戶，則發(fā)送建立呼叫消息到位于與所述主叫終端系統(tǒng)相同的集群器中的呼叫服務(wù)器；和如果所述主叫終端系統(tǒng)不是位于其本地網(wǎng)的一個(gè)移動(dòng)用戶，則發(fā)送建立呼叫消息到位于所述主叫終端系統(tǒng)的本地網(wǎng)的漫游者呼叫服務(wù)器。
25.權(quán)利要求23的方法，其中如果所述被叫終端系統(tǒng)是一個(gè)位于其本地網(wǎng)中的移動(dòng)用戶識(shí)別的步驟包括以下各步驟發(fā)送搜索請(qǐng)求到用于所述被叫終端系統(tǒng)的本地定位服務(wù)器；和發(fā)送搜索響應(yīng)到正為所述主叫終端系統(tǒng)服務(wù)的呼叫服務(wù)器，其中所述搜索響應(yīng)規(guī)定了正在為所述被叫終端系統(tǒng)服務(wù)的呼叫服務(wù)器，用于所述被叫終端系統(tǒng)的連接服務(wù)器和用于所述終端系統(tǒng)的網(wǎng)關(guān)交換機(jī)。
26.權(quán)利要求23的方法，其中如果所述被叫終端系統(tǒng)是一個(gè)不在其本地網(wǎng)中的移動(dòng)用戶，則識(shí)別步驟包括以下步驟發(fā)送搜索請(qǐng)求到用于所述被叫終端系統(tǒng)的本地定位服務(wù)器；以所述本地定位服務(wù)器發(fā)送搜索請(qǐng)求到正在跟蹤所述被叫終端系統(tǒng)的訪問(wèn)者定位服務(wù)器；從所述訪問(wèn)者定位服務(wù)器發(fā)送搜索響應(yīng)到所述本地定位服務(wù)器；和從所述本地定位服務(wù)器發(fā)送至少一個(gè)搜索響應(yīng)到正在為所述主叫終端系統(tǒng)服務(wù)的呼叫服務(wù)器。
27.權(quán)利要求26的方法，其中發(fā)送至少一個(gè)搜索響應(yīng)到正在為所述主叫終端系統(tǒng)服務(wù)的所述呼叫服務(wù)器的步驟包括以下步驟發(fā)送規(guī)定正在為所述被叫終端系統(tǒng)服務(wù)的呼叫服務(wù)器的第一搜索響應(yīng)；和發(fā)送規(guī)定用于所述被叫終端系統(tǒng)的連接服務(wù)器和用于所述被叫終端系統(tǒng)的網(wǎng)關(guān)交換機(jī)的第二搜索響應(yīng)。
28.權(quán)利要求23的方法，還包括如果所述被叫終端系統(tǒng)是一個(gè)移動(dòng)用戶，則執(zhí)行基站定位的程序的步驟，其中所述基站定位程序是與權(quán)利要求18的步驟(f)并行執(zhí)行的。
29.權(quán)利要求28的方法，其中如果所述被叫終端系統(tǒng)位于其本地網(wǎng)中，所述基站定位程序包括以下步驟從用于所述被叫終端系統(tǒng)的本地定位服務(wù)器發(fā)送尋呼請(qǐng)求到位于與所述被叫終端系統(tǒng)相同的集群器中的所有基站；從每個(gè)所述基站產(chǎn)生一個(gè)尋呼命令；發(fā)送尋呼響應(yīng)到所述本地定位服務(wù)器。
30.權(quán)利要求29的方法，其中所述發(fā)送尋呼請(qǐng)求的步驟包括發(fā)送多路廣播尋呼請(qǐng)求。
31.權(quán)利要求28的方法，其中如果所述被叫終端系統(tǒng)不在其本地網(wǎng)中，則基站定位程序包括以下步驟從用于所述被叫終端系統(tǒng)的訪問(wèn)者定位服務(wù)器發(fā)送尋呼請(qǐng)求到位于與所述被叫終端系統(tǒng)相同的集群器中的所有基站；從每個(gè)所述基站產(chǎn)生一個(gè)尋呼命令；和發(fā)送尋呼響應(yīng)到所述訪問(wèn)者定位服務(wù)器。
32.權(quán)利要求31的方法，其中所述發(fā)送尋呼請(qǐng)求的步驟包括發(fā)送多路廣播的尋呼請(qǐng)求。
33.一種從一個(gè)主叫終端系統(tǒng)到一個(gè)被叫終端系統(tǒng)建立呼叫的方法，其中至少所述主叫終端系統(tǒng)或者所述被叫終端系統(tǒng)是一個(gè)移動(dòng)用戶，所述方法包括以下步驟從所述主叫終端系統(tǒng)產(chǎn)生一個(gè)始發(fā)呼叫消息；執(zhí)行所述呼叫的呼叫控制程序；和執(zhí)行所述呼叫的連接建立程序，其中信道保留功能是在多個(gè)與各基站和各交換機(jī)相連構(gòu)成所述呼叫的一段路由的各信道服務(wù)器中同時(shí)執(zhí)行的。
34.權(quán)利要求33的方法，其中翻譯功能是在所述多個(gè)信道服務(wù)器中同時(shí)執(zhí)行的。
35.一種釋放從一個(gè)主叫終端系統(tǒng)到一個(gè)被叫終端系統(tǒng)的一次呼叫的方法，其中至少所述主叫終端系統(tǒng)或者所述被叫終端系統(tǒng)是一個(gè)移動(dòng)用戶，所述方法包括以下步驟產(chǎn)生釋放命令消息；發(fā)送釋放呼叫消息到包含在所述呼叫中的各呼叫服務(wù)器；發(fā)送釋放連接消息到對(duì)應(yīng)于所述各呼叫服務(wù)器之一具有包括在所述呼叫中的連接記錄的呼叫服務(wù)器的一個(gè)連接服務(wù)器；和執(zhí)行釋放連接程序，其中用于與形成所述呼叫的一段路由的各基站和交換機(jī)相連的多個(gè)信道服務(wù)器資源也同時(shí)釋放。
36.權(quán)利要求35的方法，其中所述釋放呼叫程序還包括發(fā)送多路廣播斷開(kāi)信道消息到所述多個(gè)信道服務(wù)器的步驟。
37.一種呼叫的過(guò)區(qū)切換方法，包括以下步驟產(chǎn)生所述過(guò)區(qū)切換消息，該消息識(shí)別包括所述呼叫的老的路由的老的一段的第一端的一個(gè)以前的基站；將所述過(guò)區(qū)切換消息傳送到所述以前的基站；從與所述以前的基站相連的信道服務(wù)器發(fā)送過(guò)區(qū)切換段消息到新的基站；從所述新的基站到被識(shí)別為所述老的段的第二端為所述呼叫建立路由的一個(gè)新的段；從在所述老的路由中的一個(gè)信道到與新的段相連的一個(gè)信道建立一個(gè)新的翻譯；識(shí)別在所述新的段中涉及的每個(gè)信道服務(wù)器的所述交換機(jī)；知從所述老的段到所述新的段傳送負(fù)責(zé)所述老的段變化的連接服務(wù)器。
全文摘要
一種在蜂窩和個(gè)人通信系統(tǒng)中用于分散控制的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括各個(gè)分別的服務(wù)器，用于執(zhí)行呼叫控制和連接控制功能，從而避免了在一次呼叫期間用于移動(dòng)用戶的交換或其他交換機(jī)必須固定在缺陷。在登記程序期間，訪問(wèn)定位服務(wù)器僅跟蹤正在漫游的移動(dòng)用戶，而不是跟蹤正在漫游的移動(dòng)用戶以及在基本地網(wǎng)中的移動(dòng)用戶。在位于不同網(wǎng)中的各服務(wù)器和基站，或其他各服務(wù)器之間的控制信令鏈路，允許正在漫游的移動(dòng)用戶與它們的本地網(wǎng)聯(lián)系，以便得到全部時(shí)間的服務(wù)。
文檔編號(hào)H04M3/00GK1133541SQ95116180
公開(kāi)日1996年10月16日 申請(qǐng)日期1995年10月16日 優(yōu)先權(quán)日1994年10月17日
發(fā)明者托馬斯F·拉·波塔, 拉梅錢(qián)德潤(rùn)·拉姆伊, 馬拉蒂·維拉拉漢宛 申請(qǐng)人:美國(guó)電報(bào)電話公司