专利名称：移动交换中心相互之间的互换式交接的制作方法
技术领域：
本发明涉及移动通信系统，特别是在呼叫丢失之后的呼叫重新建立，此外还涉及在诸卫星通信系统中的呼叫建立。
图1表示在一个蜂窝移动通信系统中对本发明来说至关重要的那些部件。诸移动台(MS)与服务于诸无线电蜂窝单元Cn的诸基站收发台(BTSn)进行通信。诸基站通过基站控制器(BSC)被连接到移动交换中心(MSC)。一个在BSC控制下的子系统(该子系统包括由该BSC控制的诸基站BTSn，以及没有示出的该移动通信网络的其他诸部件)被称为一个基站子系统(BSS)。介于该MSC以及该BSS之间的接口被称为一个A接口。
该移动交换中心MSC管理诸呼入和诸出呼的连接。它履行类似于一个公共交换电话网络(PSTN)那样的交换功能。除了这些以外，它还履行移动通信所特有的各种功能，例如跟该网络的诸用户寄存器有关的用户位置管理。就诸用户寄存器来说，该全球移动通信系统(GSM)至少包括一个归属用户位置寄存器HLR以及一个访问者位置寄存器VLR，以上这些在图1中没有示出。
该GSM系统是一个时分多址(TDMA)类型的系统，在该系统中，以连续的诸TDMA帧的形式在无线电信道上进行时分通信，其中每一帧由若干时隙组成。在每一个时隙中，一个短的信息分组以具有一个有限宽度并且含有一组已调制比特的射频脉冲串的形式被发送。除了传送语音和数据的诸通信信道以外，该GSM系统还使用诸控制信道，在其上传送该基站与诸移动用户台之间的信令。
各移动交换中心相互之间的呼叫业务，例如，经由该公共交换电话网络(PSTN)，被传送。此外，借助于使用一种所谓的MAP连接(移动应用部件)在各MSC之间传送信令信息。在ETSI GSM标准09．02中，对该MAP协议作了说明。
当该移动台MS从一个无线电蜂窝单元Cn移动到另一个时，在该系统中进行一次交接(HO)。根据在该移动通信系统中那些要素参与了这次交接，就有可能在各次交接中区分多种不同类型。在一个基站控制器的区域内，所使用的术语是基站收发台之间的交接。在一个移动交换中心的区域内，所使用的术语是移动交换中心内部的交接或者基站控制器之间的交接。当一个移动台从一个第一移动交换中心MSC-A的区域移动到一个第二移动交换中心MSC-B的区域时，所使用的术语是移动交换中心之间的交接。在其区域内始发呼叫的那个MSC被称为一个锚式MSC。
图2表示跟该第一中心MSC-A以及该第二中心MSC-B之间的一次交接有关的诸信令消息。然而，应当指出，除了已经说明的以外，在一种交接状态中，还有其他诸消息也被发送，但是为了简明起见，在这里它们没有被示出。1一个MS向该正在服务中的基站系统BSS-A发送相邻的诸蜂窝单元的测量结果(Meas_Report)。2该BSS-A根据，例如，无线电信道标准，确定是否需要交接到位于一个新的基站系统BSS-B内的一个蜂窝单元。3该BSS-A向该正在服务中的MSC-A发送一个交接请求Handover_Required。4该MSC-A向该新的MSC-B发送一个交接请求Prep_Handover_Req。5该MSC-B向该BSS-B，特别是向它的BSC(其中该新的BSS-B被请求提供所请求的业务)发送一个交接请求Handover_Request．6若存在可用的资源，则该BSS-B向该MSC-B发送一条Handover Request Acknowledge消息。7该MSC-B向该正在服务中的中心MSC-A发送一条确认消息Prep_Handover_Resp。8该MSC-A向该正在服务中的BSS-A发送一条交接命令Handover_Command。9该BSS-A向该MS发送一条交接命令Handover_Command。10现在，该MS能够在该BSS-B区域内的一个新的蜂窝单元中开始通信。11该MS向该BSS-B发送一条确认消息Handover_Complete。12该BSS-B向该MSC-B发送一条类似的确认消息Handover_Complete。13该MSC-B向该中心MSC-A发送一条确认消息Send_End_Signal_Req，根据这条消息，该MSC-A知道该移动台MS已经切换到该MSC-B所管辖的新的基站系统。14-15最后，在旧的基站系统中分配给该呼叫的资源被释放。
当在一个移动通信网络的区域内漫游时，一个移动台MS可能跟为它服务的该基站BTS失去联系。对于这种情况，在该GSM系统中已经定义了一种所谓呼叫重建过程。在Mouly Pautet所著“用于移动通信的GSM系统”，ISBN2-9507190-0-7，第412-415页中，给出了对这样一种过程的说明。按照该GSM系统(的定义)，呼叫重建过程分为两个部分。第一部分很像随机访问过程，并且该移动台具有领导作用。第二部分受该移动通信网络控制，后者存储了该网络体系结构中的诸高层连接。
在一次移动交换中心之间的交接之后丢失一次呼叫时问题就来了。让我们假定，在该移动交换中心MSC-A所服务的一个蜂窝单元中始发了一次呼叫，并且在该呼叫过程中，一个移动台MS已经漫游到MSC-B所管辖的区域。现有技术的移动通信系统只能经由原来的中心MSC-A所服务的蜂窝单元来实现呼叫重建。若在呼叫过程中，该移动交换中心已经发生改变并且该移动台不能跟由原来的中心MSC-A所服务的该蜂窝单元保持联系，则该呼叫将会丢失。诸用户也会为必须重新开始该呼叫而感到烦恼。如果呼叫丢失发生在数据传输过程中，例如计算机，那就跟人们(说话)不一样，不能从发生呼叫丢失的那一点上顺畅地继续下去，这是特别不方便的。例如，在呼叫丢失的情况下，一个向销售办事处发送一份订单的售货员就无法知道该计算机是否已将该项订单登记在案。随之而来的风险将是同一份订单被登记两次或者一次也没有登记。还有，长的数据传输，例如各种传真传输，在这样一种情况下，通常必须再从头开始。
在这样一种使用基于该GSM系统的网络结构的基于卫星的移动通信系统中，类似的缺点是明显的。各种地球同步卫星在环绕地球的轨道上运行，相对于地球来说，它们永远停留在相同的位置上。跟这样的地球同步卫星有关的问题包括由长距离导致的高的发射功率要求以及长的传播延迟。随着卫星的轨道变低，所遇到的一个问题就是，由于对应于诸基站的诸卫星绕地球运行，甚至在一次呼叫中间，该网络的体系结构就有可能发生改变。在这样一个已经处于连接建立阶段的卫星系统中，就会出现类似于上面所说的连接丢失那样的问题。在该卫星系统中，该问题来源于“诸基站”改变位置。因此，在地面上建立的为一个移动通信系统所使用的信令不能名符其实地应用于卫星系统中。例如，在寻呼一个移动台时，该Page_Response消息可能从一个不同的MSC的区域返回，而不是从原来打算向它发送寻呼的那一个MSC的区域返回，由此就能看出是有差别的。然而，下面将看到，根据本发明对由于连接损失所引起的这个问题的解决方案，可以被用来在一个卫星系统中建立一次连接。
因此，本发明的一个目标就是去研发一种方法，借助于此方法，就能解决由于该移动台和／或基站(即卫星)移动所带来的上述诸问题。在GSM系统的情况下，这就产生一种方法，使得在该呼叫过程中，当该移动台已经从一个第一MSC区域漫游到一个第二MSC区域时，能够重建一次已丢失的呼叫。在卫星系统的情况下，这就引起一次终止于移动台或始发于移动台的连接建立。在这里，“连接”等同于一次常规的呼叫、一段短消息或者一项增补的业务。
借助于一种方法来实现本发明的诸目标，该方法的特征将在各项独立的权利要求中加以说明。诸优选实施例将在各项从属的权利要求中予以公开。
本发明是基于服务于该移动台的该移动交换中心检测到由该移动台发送的一条起始消息，在示例性的GSM系统的情况下，这样一条消息就是一项重建请求。该起始消息包括该移动台的一个最后位置区域标识符(Last_LAI)。根据这个最后位置区域标识符，检测到该起始消息的该第二中心MSC-B确定在其区域内始发该呼叫的该第一中心MSC-A。随后，该第二中心MSC-B可以跟该第一中心MSC-A建立一次连接。在这个阶段，这两个中心MSC-A和MSC-B互换角色，并且本方法就象在一次常规的移动交换中心之间的交接那样进行下去。
根据本发明的这种方法带来的好处是，已中断的诸呼叫中的一个较大的部分可以重新开始，而不会产生与呼叫损失有关的上述问题。本发明还提供了一种简单的方法，借助于此方法，一个常规的移动通信系统(例如该GSM系统)的信令，可以应用于卫星系统。
下面，借助于诸优选实施例，并参考诸附图，对本发明进行说明，在附图中图1从本发明的观点展现一个常规的蜂窝移动通信系统的诸重要部分；图2表示在现有技术的移动交换中心之间的交接中所使用的诸消息；以及图3表示与根据本发明的呼叫重建有关的所使用的诸消息。
下面参考图3来讨论一个实例，在此实例中，一个移动台MS已经在该第一中心MSC-A的区域内始发一次呼叫，并且在该呼叫过程中，该移动台漫游到该第二中心MSC-B的区域内(与图3有关的诸步骤在其上加上一个撇号以区别于与图2有关的诸步骤)。若该连接已丢失，则在步骤1’，该移动台MS发送、并且该基站BTS-B检测到一条起始消息，在示例性的GSM系统中，这条消息可以是一项重建请求。在步骤2’，这条起始消息被送往该基站控制器BSC-B，并且在步骤3’被送往该MSC-B。该起始消息包括该移动台的最后位置区域标识符(Last_LAI)以及一个移动台标识符，后者可以是一个国际移动通信用户身份证(IMSI)或者一个临时移动通信用户身份证(TMSI)。在步骤4’。该MSC-B根据该Last_LAI了解到该议论中的LAI并不属于该MSC-B区域，并与该Last_LAI所属的该中心(MSC-A)建立一次连接。在步骤5’，该MSC-B向该MSC-A发送一条Prepare_Handover消息，该消息具有，作为它的参数，由该移动台发送的起始消息。在步骤6’，该MSC-A向该MSC-B发送一条确认消息Prepare_Handover_Ack。
如上所示，诸步骤4’-6’跟前面结合图2所讨论的一次正常的移动交换中心之间的交接中的准备阶段很相似。所不同的是，该第二中心MSC-B始发该交接，并首先作为锚式MSC而工作。
在步骤7’，诸中心MSC-A与MSC-B互换角色，使得该MSC-B从那一瞬时开始作为锚式MSC而工作。在步骤8’，该MSC-A向该MSC-B发送一条Prepare_Handover消息，此后，该操作从步骤5继续往下进行，如同已在上面讨论过的常规的移动交换中心之间的交接那样。
介于诸移动交换中心之间的该MAP协议不需要进行修改，因为它可以甚至现成地被用来在诸移动交换中心之间传送任何A-接口消息，应当增补诸MSC的功能，使得它们能检测到与步骤4’-6’有关的上述各种情况。在这个实例中，这条消息表示除了交接以外的其他功能，并且因此诸MSC应当能够将到来的交接请求跟该MSC的某些现有的事务联系起来，或者将它跟在访问者位置寄存器(VLR)中的该用户信息联系起来。例如，若它是打算去做这件事的那个MSC，则它向该MSC-B发送一条确认消息Prepare_Handover_Ack。其后，该MSC-A就处于诸信令协议的控制之下，若该连接需要(占用)诸通信信道，则从该MSC-A开始进行分配。
根据本发明用以建立一次连接的本方法也可以应用于这样一种卫星系统，该系统使用GSM系统的网络结构，由此图2中的诸基站将对应于诸卫星，后者没有示出。在终止于移动台的连接的实例中(例如一次呼叫、短消息或增补业务)，该系统不知道应当在那一个卫星的区域内去寻呼该移动台，因此，将在所有卫星的区域内寻呼该移动台。若该移动台响应该寻呼，则它可以发送一条类似于结合图3所描述的那样的消息。结果，该系统能够将通往该卫星的连接限制在该移动台能响应其寻呼的那些卫星的区域内。相应地，在一次由移动台始发的呼叫开始时，该移动台可以用上述方式向该系统说明其所在的位置。
以上借助于结合该GSM系统或者基于该GSM系统的卫星系统的实例对本发明作了说明。但本发明也可以应用于其他移动通信系统，这对于本专业技术人员来说是显而易见的。这就意味着，应当使用议论中的该系统所使用的诸消息，例如该呼叫建立消息以及控制该交接的诸消息。
因此，本发明及其实施例并不局限于上述实例，它们可以在本权利要求书的范围内加以改变。
权利要求
1．一种在移动台(MS)和移动通信系统之间建立一次连接的方法，上述移动通信系统包括至少一个第一移动交换中心(MSC-A)以及一个第二移动交换中心(MSC-B)，在本方法中，该移动台(MS)发送一条起始消息(1’)，其特征在于，本方法还包括下列诸步骤-根据该起始消息(1’)，检测到该移动台位于该第二中心(MSC-B)的区域内；-从该第二中心(MSC-B)向该第一中心始发一次交接，因此，该第二中心(MSC-B)首先起到一个锚式移动交换中心的作用；以及-互换诸中心(MSC-A和MSC-B)的功能，因此，在互换之后，该第一中心(MSC-A)起到该锚式中心的作用。
2．根据权利要求1所述方法，其特征在于由该移动台发送的该起始消息(1’)包括该移动台(MS)的一个最后位置区域标识符(Last_LAI)。
3．根据权利要求1或2所述方法，其特征在于由该移动台(MS)发送的该起始消息(1’)是一项重建请求(Reestablishment_Request)，还在于根据该移动台所发送的最后位置区域标识符(Last_LAI)，该移动台(MS)被发现位于一个不同的中心(MSC-B)的区域内，而不是位于始发该连接时它所在的该中心(MSC-A)的区域内。
4．根据权利要求1或2所述的在一个卫星通信系统中建立一次终到于移动台的连接的方法，其特征在于由该移动台发送的起始消息(1’)以该第一中心(MSC-A)始发的该移动台(MS)的寻呼为前导；还在于该移动台(MS)响应于该寻呼，因此，该响应含有一条起始消息(1’)。
5．根据权利要求1或2所述的在一个卫星通信系统中建立一次始发于移动台的连接的方法，其特征在于在连接建立开始时，该移动台(MS)发送一条起始消息(1’)。
全文摘要
本GSM系统包括一个用于重建一次已丢失的呼叫的协议。如果在一次移动交换中心(MSC－A,MSC－B)之间的交接之后该呼叫被丢失,就会出现一个问题,其结果是,该系统不知道一个移动台(MS)的该用户数据已经被更新到那一个MSC中去。若在呼叫过程中,该MSC已经发生改变,并且该移动台不能再跟由原来的MSC－A提供服务的那个蜂窝单元保持联系,则该呼叫将会丢失。在根据本发明的方法中,服务于该移动台的位置区域的该移动交换中心检测到由该移动台发送的、并且含有该移动台的最后位置区域标识符(Last＿LAI)的起始消息(1’)。根据这个最后位置区域标识符,检测到该起始消息(1’)的该第二中心MSC－B确定在其区域内始发该呼叫的该第一中心MSC－A。随后,该第二中心MSC－B可以跟该第一中心MSC－A建立一次连接。在这个阶段,诸中心(MSC－A和MSC－B)互换角色,并且本方法就象在一次常规的移动交换中心之间的交接那样进行下去。本发明用于建立一次连接的方法也可以应用于一个使用该GSM系统网络结构的卫星系统。
文档编号H04W8/08GK1206541SQ96199364
公开日1999年1月27日 申请日期1996年12月17日 优先权日1996年12月17日
发明者劳里·莱蒂宁 申请人:诺基亚电信公司