专利名称：移动通信系统中的越区切换处理系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用网关设备将公共交换电话网络(PSTN)和互联网协议(IP)网络彼此进行连接的移动通信系统中的越区切换(handover)处理系统。
背景技术：
近年来，随着信息通信需求的增长以及通信的放开，包括语音和数据通信的信息通信服务已经变得多样化。这样的背景使得进入通信服务领域的运营商的数量增加，并增加了运营商之间的服务竞争。每一个新的运营商被称为新的公共运营商(NCC)，并通过使用诸如基于因特网协议的语音传输(Voice over Internet Protocol，VoIP)的技术来提供各种服务。VoIP是一种通过将数字声音数据打包以发送其来将基于声音的网络和基于数据的网络进行集成的技术(例如，参考日本专利申请公开No.2004-56336)。
在很多情况下，NCC能够从拥有用户线路的指定的运营商以默认速率租借诸如交换站的设施。以及许多NCC使用其自己的资源来构建其自己的交换网络，例如IP网络。通过将指定运营商的PSTN另外添加到该交换网络来形成通信系统。综合地使用这些设施来向一般用户提供服务。获得对用户线路的租借的NCC必须响应于所述使用而按统一费用和现收现付的费用来向指定的运营商支付线路租赁费。因此，通过在用户网络和PSTN之间设置网关设备并使业务量在IP网络侧流动来使待被租赁的通信资源最小化。
此外，由指定的运营商来管理关于无线电终端的位置信息(表示正存在于特定区域中的服务区域的信息)。因此，在IP网络中不知道无线电终端的位置信息的情况下，越区切换处理(用于改变无线电终端与之通信的基站的处理，也称为切换)和无线电终端的运动相匹配。
如上所述，已经提出通过设置网关设备来减少来自运营商网络的收费而使业务量流向IP网络侧。然而，在移动通信系统中，如果在执行移动通信系统中的越区切换处理中不能够利用关于特定运营商的信息，就会产生涉及由无线电终端的运动所伴随的越区切换的失败。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供一种移动通信系统中的越区切换处理系统，其在网关设备中被实现并伴随移动通信系统中的无线电终端的运动，所述网关设备连接到包括移动通信系统中的基站的用户网络、公共网络和互联网协议(IP)网络，其中，所述网关设备包括线路交换连接单元，用于执行线路交换处理；基于IP的语音传输(VoIP)连接单元，用于控制通信功能以把用IP打包的声音数据发送到IP网络/从IP网络接收用IP打包的声音数据，从而进行用于VoIP通信功能的呼叫控制功能和通信；越区切换检测单元，用于确定来自基站的呼叫始发请求是否为越区切换呼叫；通信呼叫检测单元(104)，用于确定越区切换的通信源呼叫是否存在于其自己的设备中；呼叫信息存储单元，用于存储呼叫信息，所述呼叫信息包括呼叫方信息、接收方信息、呼叫参考和呼叫类型；越区切换源呼叫检取单元，在IP网络中检取越区切换源呼叫；以及越区切换处理单元，用于接管来自通信伙伴(partner)的通信呼叫以继续通信，并通过将VoIP通信呼叫限制在IP网络中而执行VoIP通信呼叫的越区切换处理。
通过实现这样的装置，通过网关设备的自主处理来检取变为IP网络中的越区切换处理的源的呼叫(下文中称为越区切换源呼叫)并实现由无线电终端的运动而导致的越区切换处理。根据本发明，能够在IP网络中唯一地执行越区切换处理。因此，提供一种能够向用户提供灵活的服务的移动通信系统中的越区切换处理系统。
本发明的其它优点将在下面的描述中阐述，并将从该描述中部分地变得清楚，或可通过本发明的实践来理解。将通过下面具体指出的手段及组合的方式来实现和获得本发明的优点。
被引入说明书中并构成其一部分的附图连同以上给出的一般描述和以下给出的实施例的详细描述说明了本发明的实施例，其用于解释本发明的原理。
图1是示出关于本发明的应用越区切换处理系统的通信系统的实施例的示例性系统示图；图2是示出图1中的网关设备10、20和30的示例性功能框图；图3是示出存储在网关设备10、20和30中的呼叫信息数据库的示例性示意图；图4是示出图2中的网关设备30中的越区切换处理的示例性处理流程图；图5是示出图4中的步骤S57中的处理的示例的示例性流程图；图6是示出在已经接收到对通信源呼叫的存在/不存在的询问的网关设备中的处理过程的示例性流程图；图7是示出存储在图2中的网关设备10、20和30中的邻近网关信息数据库的示例性示意图；图8是用于解释关于本发明的越区切换系统的示例性示图；以及图9是用于解释关于本发明的另一越区切换系统的示例性示图。
具体实施例方式
图1是示出关于本发明的应用越区切换处理系统的通信系统的实施例的系统示图。该系统包括网关设备10、20和30，所有网关设备连接到PSTN XN和IP网络DN。网关设备10连接到形成移动通信系统的呼叫区域1的基站CSn和CSm。网关设备20连接到形成呼叫区域2的基站CS1和CS2，以及网关设备30连接到形成呼叫区域3的基站CS3。每一个无线电终端PS(PS1-PS3)在呼叫区域中经由无线协议连接到基站CS，并经由网关设备10-30间的线路连接到通信伙伴。IP网络DN是诸如宽带以太网(Wide Ethernet，注册商标)和IP-VPN连接服务的分组通信网络，并作为NCC的唯一网络被形成。
每一个网关设备10、20和30将从基站CS发送的信号(诸如声音数据以及视频和图像数据的数字信号)传递到PSTN XN或IP网络DN以发送它们。网关设备10、20和30将寻址到无线电终端PS的信号从PSTN XN和IP网络DN向基站CS发送，从而它们到达相应的无线电终端。因此，通信系统可任意设置属于PSTN XN和IP网络DN的无线电终端和交互式通信信道。
图2是示出网关设备10、20和30的功能框图。在图2中，用户线路接口201连接到基站CS侧，用户线路接口202连接到PSTN XN。IP接口203连接到IP网络DN。接口201-203中的任意一个连接到控制单元100。控制单元100包括线路交换连接单元101、VoIP连接单元102、越区切换检测单元103、通信呼叫检测单元104、呼叫信息存储单元105、越区切换源呼叫检取单元106和越区切换处理单元107。
在这些单元中，线路交换连接单元101连接到用户线路接口201和202以实现线路交换连接。VoIP连接单元102通过接收/发送由IP接口203用IP打包的声音数据来进行通信。VoIP连接单元102还进行用于VoIP通信功能的呼叫控制处理。越区切换检测单元103确定来自基站CS呼叫始发请求是否为越区切换呼叫发源。通信呼叫检测单元104确定越区切换的源的通信呼叫(下文中称为通信源呼叫)是否存在于其自己的设备中。呼叫信息存储单元105存储包括呼叫方信息、接收方信息、呼叫参考和呼叫类型的呼叫信息。具体地说，以诸如图3所示的呼叫信息数据库的形式来管理前述信息。在呼叫信息数据库中，通过把用于连接期间标识呼叫的呼叫参考分别与主叫方号码(呼叫始发号码)、被叫方号码(呼叫来话号码)及其呼叫类型进行关联来管理呼叫信息。如果越区切换的通信源呼叫不存在于其自己的设备中，则越区切换源呼叫检取单元106在IP网络DN中检取越区切换的源呼叫。越区切换处理单元107接管来自通信伙伴的通信呼叫以继续通信。
图4是示出图2中的网关设备30中的越区切换处理的示例性处理流程图。在其它网关中也执行相同的处理。在图4中，当网关设备30检测到呼叫发源时(步骤S51)，其确定呼叫发源是否为越区切换呼叫(步骤S52)。如果不是越区切换呼叫，而是普通呼叫，则网关设备30响应于呼叫类型执行线路交换连接或VoIP连接(步骤S53)。
在步骤S52，当确定越区切换呼叫时，网关设备30检取呼叫信息数据库(图3)以确定通信的源呼叫是否存在于其自己的设备中(步骤S54)。如果在其自己的设备中管理通信源呼叫(步骤S55中的“否”)，则网关设备30进行线路切换并断开所述源在基站CS侧的连接以执行越区切换处理(步骤S56)。如果通信源呼叫不存在(步骤S55中的“是”)，(无线电终端已经从邻近网关设备进行越区切换)则网关设备30获得关于邻近网关设备的信息以关于通信源呼叫是否存在来进行询问(步骤S57)。
如果被查询的网关设备作出源呼叫不存在的响应(步骤S58中的“否”)，则网关设备30进行对PSTN XN的越区切换呼叫以执行越区切换处理(步骤S59)。因此，利用PSTN XN的功能的越区切换处理被实现。如果网关设备作出表示源呼叫存在的响应(步骤S58中的“是”)，则网关设备30从已经作出响应的网关设备获得与源呼叫的通信伙伴相关的信息，从而通过VoIP连接实现与通信伙伴网关的越区切换连接(步骤S5a)。
图5是示出图4中的步骤S57中的处理的示例的流程图。已经在图4中的步骤S55中确定源呼叫不存在于其自己的设备中的网关设备30获得邻近网关设备的地址信息(步骤S61)。为了执行该处理，网关设备30预先存储如图7所示的网关信息数据库，并从数据库中获得邻近网关设备的地址信息。在数据库中，管理邻近网关设备的IP地址和网络掩码。网关设备30关于通信源呼叫的存在/不存在而查询获得的地址(步骤S62)，如果没有响应存在(步骤S63中的“否”)，则网关设备30确定源呼叫不存在(步骤S64)，如果响应存在(步骤S63中的“是”)，则其确定源呼叫存在(步骤S65)，并且其获得连接到已经作出响应的网关设备的通信伙伴网关设备的信息。
图6是示出在已经接收到对通信源呼叫的存在/不存在的询问的网关设备中的处理过程的示例性流程图。已经关于通信源呼叫的存在/不存在而被查询的网关设备基于所询问的主叫方号码和被叫方号码来检取越区切换的源呼叫是否存在(步骤S71)。在源呼叫存在的情况中(步骤S72中的“是”)，网关设备30对询问源的网关设备进行响应(步骤S73)。
图8是用于解释如上给出的那样被配置的越区切换系统的示图。在无线电终端PS1和无线电终端PS3之间建立使用IP网络DN的VoIP连接(通信信道A)之后，当终端PS3移动到呼叫区域3时，终端PS3对基站CS3进行越区切换呼叫，基站CS3将该越区切换呼叫发送到网关设备30。如果越区切换源呼叫存在于其自己设备中，则网关设备30可维持与该基站CS的连接；然而，如果源呼叫不存在于其中，则其向邻近网关设备询问越区切换源呼叫的存在/不存在。当接收到对源呼叫的存在的应答时，网关设备30获得连接目的地网关设备以与之进行VoIP连接，从而进行越区切换连接(通信信道C)。因此，实现了仅使用IP网络DN的资源的越区切换处理。换句话说，能够通过将连接目的地网关设备限制在IP网络DN中而执行越区切换处理，并减少由越区切换处理伴随的计费的负担。
如上所述，根据本发明，在经由IP网络DN通过VoIP通信建立通信之后，网关设备能够自主实现由无线电终端PS的运动导致的越区切换处理，而无需使用PSTN XN。因此，该越区切换系统在执行越区切换过程中不需要PSTN XN资源，这减少了计费的负担。
此外，由于每一个网关设备都连接到PSTN XN和IP网络DN，因此越区切换系统可以更自由地设置通信信道，并配置防止失败的通信系统。此外，本发明可提供这样的通信系统，该通信系统能够通过使业务采用便宜的IP网络DN绕行线路(detour)并灵活且经济地响应于业务需求而增加经济效率。
本发明不限于前述实施例。例如，为了获得将在图5的流程图中被询问的网关设备的地址信息，可能的方法为通过根据指定的地址模式来安排邻近网关设备而通过数学计算根据其自己设备的IP地址来获得地址信息，而不是在图7中从邻近网关信息数据库获得地址信息的方法。越区切换处理系统可设置可能进行越区切换的邻近部分作为相同的网络，并在相同的网络中使用广播消息进行询问。具体地，该越区切换处理系统可采用多播系统。处理系统还可能使用广播消息用于整个网络区域，并查询所有网关设备。此外，处理系统可经由IP网络DN来获得无线电终端(例如无线电终端PS3)的位置信息和相应的网关设备信息，以向服务器询问存储在其中的无线电终端的位置信息。
如图9所示，安装变为锚(anchor)的网关设备是可能的配置。图9是在IP网络DN中实现越区切换连接处理过程中用于安排其中具有通信源呼叫的网关设备以及用于作为锚执行连接处理的连接示图。在图9中将网关设备20设为锚。在图9中，当网关设备30知道源呼叫存在于其它网关中时，可配置越区切换系统以便连接新的通信信道(通信信道D)，同时维持对源呼叫的连接(同时安排作为锚)。可使用诸如上述方法的方法来检取该锚网关设备。
对于本领域技术人员来说，很容易认识到其它优点和修改。因此，在其最广的方面中的本发明不限于在此示出和描述的具体细节和代表性实施例。相应地，在不脱离由所附权利要求及其等同物所定义的本发明总体构思的精神和范围的情况下，可作出各种修改。
权利要求
1.一种移动通信系统中的越区切换处理系统，其在网关设备中被实现并伴随移动通信系统中的无线电终端的运动，所述网关设备连接到包括移动通信系统中的基站的用户网络、公共网络和互联网协议(IP)网络，其特征在于，所述网关设备包括线路交换连接单元(101)，用于执行线路交换处理；基于IP的语音传输(VoIP)连接单元(102)，用于控制通信功能以把用IP打包的声音数据发送到IP网络/从IP网络接收用IP打包的声音数据，从而进行用于VoIP通信功能的呼叫控制功能和通信；越区切换检测单元(103)，用于确定来自基站的呼叫始发请求是否为越区切换呼叫；通信呼叫检测单元(104)，用于确定越区切换的通信源呼叫是否存在于其自己的设备中；呼叫信息存储单元(105)，用于存储呼叫信息，所述呼叫信息包括呼叫方信息、接收方信息、呼叫参考和呼叫类型；越区切换源呼叫检取单元(106)，在IP网络中检取越区切换源呼叫；以及越区切换处理单元(107)，用于接管来自通信伙伴的通信呼叫以继续通信，并在IP网络中执行VoIP通信呼叫的越区切换处理。
2.如权利要求1所述的移动通信系统中的越区切换处理系统，其特征在于，越区切换源呼叫检取单元(106)包括邻近网关信息存储单元，用于管理信息以确定被指定为越区切换源呼叫的检取伙伴的网关设备，以及基于所述信息存储单元中的信息确定作为检取伙伴的网关设备。
3.如权利要求1所述的移动通信系统中的越区切换处理系统，其被应用于移动通信系统，在所述移动通信系统中邻近的和潜在的越区切换部分为相同的网络，其特征在于，越区切换源呼叫检取单元(106)通过将IP网络中的所有网关设备指定为检取对象而通过广播消息来检取通信源呼叫。
4.如权利要求1所述的移动通信系统中的越区切换处理系统，其特征在于，越区切换源呼叫检取单元(106)通过将多播网络上的网关设备指定为检取对象并借助于多播消息向网关设备询问检取对象来检取通信源呼叫。
5.如权利要求1所述的移动通信系统中的越区切换处理系统，其特征在于，越区切换源呼叫检取单元(106)通过将所有网关设备指定为检取对象并借助于广播消息对被看作检取对象的网关设备进行询问来检取通信源呼叫。
6.如权利要求1所述的移动通信系统中的越区切换处理系统，其特征在于，越区切换源呼叫检取单元(106)通过从存储无线电终端的位置信息的服务器获得无线电终端的位置信息以及查询被指定为检取对象并覆盖无线电终端的呼叫区域的网关设备来检取通信源呼叫。
7.如权利要求1所述的移动通信系统中的越区切换处理系统，其根据预定的分配规则将IP地址分配给彼此邻近的网关设备，其特征在于，越区切换源呼叫检取单元(106)通过查询根据分配规则被指定为检取对象的邻近网关设备来检取通信源呼叫。
8.如权利要求1所述的移动通信系统中的越区切换处理系统，其特征在于，越区切换处理单元(107)通过从具有由越区切换源呼叫检取单元所检取的源呼叫的网关设备获得源呼叫的伙伴信息并通过借助于IP网络上的协议关于呼叫控制来与所检取的伙伴网关设备直接通信而在网关设备之间重构对通信伙伴的连接。
9.如权利要求1所述的移动通信系统中的越区切换处理系统，其特征在于，具有由越区切换源呼叫检取单元(106)所检取的源呼叫的网关设备的越区切换处理单元(107)根据呼叫控制过程将呼叫转移到越区切换源呼叫的通信伙伴网关设备和越区切换目的地的网关设备，具有源呼叫的网关设备主动地执行呼叫的转移处理。
10.如权利要求1所述的移动通信系统中的越区切换处理系统，其特征在于，越区切换处理单元(107)通过IP网络上的协议提供去往和来自具有由越区切换源呼叫检取单元所检取的源呼叫的网关设备的用于呼叫控制的新的链路，并通过在越区切换目的地的网关设备和源呼叫的通信伙伴网关之间直接传送语音通信来执行越区切换连接，以及所检取的网关设备被指定为用于发送/接收呼叫控制信息的锚。
11.如权利要求1所述的移动通信系统中的越区切换处理系统，其特征在于，当由通信呼叫检测单元确定越区切换的源呼叫存在于其自己的网关设备中时，越区切换处理单元(107)将通信伙伴限制在其自己的设备中而执行切换。
12.一种移动通信系统中的越区切换处理系统，当越区切换源呼叫检取单元(106)确定网关设备为检取伙伴时，其能够有选择地实现如权利要求2～7中的任意一个的方法。
全文摘要
一种移动通信系统中的越区切换处理系统，其在网关中被实现并伴随无线电终端的运动，该网关连接到包括基站的用户网络、公共网络和IP网络，该网关包括线路交换连接单元，执行线路交换处理；VoIP连接单元，控制通信功能以往来于IP网络而发送/接收用IP打包的数据从而进行VoIP通信功能的呼叫控制功能和通信；越区切换检测单元，确定来自基站的呼叫始发请求是否为越区切换呼叫；通信呼叫检测单元，确定源呼叫是否在其自己的设备中；呼叫信息存储单元，存储呼叫信息，所述呼叫信息包括呼叫方信息、接收方信息、呼叫参考和呼叫类型；越区切换源呼叫检取单元，在IP网络中检取越区切换源呼叫；和越区切换处理单元，接管来自通信伙伴的通信呼叫以继续通信。
文档编号H04W36/14GK1893730SQ20061010625
公开日2007年1月10日 申请日期2006年7月7日 优先权日2005年7月7日
发明者山本敬治, 岸野文德 申请人:株式会社东芝