包括ATM扩散网的移动通信系统及其信道建立方法

摘要

一种包括ATM交换机的异步传输方式(ATM)扩散网的移动通信系统以及该系统的信道建立方法，其包括多个PCS交换系统，各自含有基站控制器，由PCS交换系统相互连接构成网形结构。其建立信道的方法包括：用所选定的一个PCS交换中心按照扩散算法将所选定的移动台产生的扩散分组信息传送到全部基站控制器；通过基站控制器经基站收发信机系统广播扩散分组信息；由终接移动台产生扩散确认分组信息；以及将扩散确认分组信息传送到ATM扩散网。

说明书

本发明提供一种包括异步传输方式扩散网(flooding networks)的移动通信系统以及用于这种系统的信道建立方法。这种异步传输方式扩散网设置多个能执行扩散算法的ATM交换机，以便在包括呼叫连接的移动通信业务中在移动通信网的用户频繁移动从而引起位置变化的环境下查出用户位置并有效地控制有关位置信息。

图1是示意性地表示普通移动通信系统的方框图，如图1所示，该系统包括靠近移动台51的基站11和靠近另外的移动台52的基站12，该系统还包括分别与基站11和12连接的移动交换机21和22，连接到移动交换机21的是一个用来暂时存储呼叫处理信息的来访者位置寄存器31，另一个来访者位置寄存器32接到移动交换机22。在相互连接的移动交换机21和22之间接有一个用来存储整个网络信息的本地(home)位置寄存器40。

在来自移动台51的始发呼叫终止于移动台52的情况下，在上述普通移动通信系统中的始发/终接呼叫过程按如下进行。当始发移动台51经靠近移动台51的基站11请求移动交换机21呼叫连接时，移动交换机21经它的来访者位置寄存器31检索有关移动台51的信息。此后，移动交换机21经基站11通知始发移动台51呼叫处理在进行之中，并分配一条中继信道给基站11。中继信道分配之后，基站11分配一条无线信道给始发移动台51，然后，移动台51确认经基站11来自移动交换机21的信道分配。确认回答之后，该移动交换机21经过本地位置寄存器40检索有关终接移动台52的位置信息。该移动交换机21还经过移动交换机22检索有关终接移动台52的用户信息。

此后，移动交换机22经基站12呼叫终接移动台52，当终接移动台52产片呼叫确认时，移动交换机21经移动交换机22要求移动台52呼叫连接。响应于终接移动台52所给出的呼叫连接确认回答，该移动交换机22分配一条中继信道给基站12。在中继信道分配之后，基站12分配一条无线信道给终接移动台52。然后，该移动台52经基站12确认来自该移动交换机22的信道分配，确认回答之后，终接移动台52经预定的通道发送监控音和呼叫终接确认给始发移动台51，在始发移动台51作出呼叫终接确认之后，该始发移动台51和终接移动台52之间就建立了信道。

然而，为了确保包含频繁移动在内的移动台之间的各种呼叫连接，普通移动通信系统中的呼叫处理要求存储在本地位置寄存器40和来访者位置寄存器31、32中的有关移动台51和52的位置信息须具有完整性。

在终接移动台52从移动交换机22的服务区域移动到移动交换机21的服务区域的情况下，为了建立移动台51和52之间的信道，普通移动通信系统需要更新寄存在本地位置寄存器40中的有关移动台52的位置信息，使之与移动交换机21的服务区域相联系。有关移动台52的用户的信息也从本地位置寄存器40复制到移动交换机21的来访者位置寄存器31中。在这种情况下，就必须删除移动交换机22的来访者位置寄存器32中寄存的有关移动台52的用户的信息。

按照这种移动台位置确定方法，存储在诸如本地位置寄存器或来访者位置寄存器之类网络数据库中的有关移动台的位置信息完全取决于移动台的位置寄存动作。甚至在移动台移动之后，用户信息可能还保留着而未从与移动前移动台所处的区域有关的移动交换机的来访者位置寄存器中删除，结果就导致移动台位置的重叠登记。在这种情况下，终接该移动台的每次呼叫都被发送到移动之前该移动台所处的区域，这就会引起终接呼叫的非确认回答。

因此，本发明的目的是为了解决现有技术中所遇到的上述问题，而提供一种包括使用扩散算法的ATM扩散网的移动通信系统，该系统由于采用移动台的终端局间(end to end)协议，从而能减少由于位置信息的分批操作而引起的总网负荷，并且既使在移动台的位置被双重寄存的情况下也能始终实现关于移动台位置的确定。

按照本发明的一个方案，所提供的移动通信系统包括：连接到公用电话交换网/其他网并且用以在电路交换方式和异步传送(ATM)分组信息交换方式之间互相转换话音和数据的网间连接局；连接到网间连接局并用来复制和重现由查出终接方的位置所得到的信道建立而产生的控制分组信息的ATM扩散网，该ATM扩散网按照扩散算法进行控制分组信息的传送；多个基站控制器，用以分析从ATM扩散网收到的控制分组信息并进行呼叫处理控制以满足始发/终接移动用户特性，和控制收费分组信息的产生；分别附加到基站控制器并用以存储有关移动用户位置信息和用户信息的多个有源寄存器；分别包括在基站控制器中并设置有适当数量信道的多个基站收发信机系统；其经过公用接口与移动用户通信；多个移动台，其每个移动台用来通过公共无线(common ari)接口执行用户与每个相应的基站收发信机系统的终端机的功能，并产生一个话音分组信息和一个与呼叫处理有关的控制分组信息，以及进行分组信息的发送和接收。

按照本发明的一个方案所提供的一种在移动通信系统中执行信道的建立方法，该移动通信系统包括：用来在电路交换方式和ATM分组交换方式之间互相转换话音和数据的网间连接局；与网间连接局相连接并设置相互连接成网形结构的PCS交换中心的ATM扩散网；分别连接到ATM扩散网的PCS交换中心的多个基站控制器；分别附加到基站控制器的多个有源寄存器；分别连接到基站控制器的多个基站收发信机系统；以及经过公用无线接口分别接到基站收发信机系统的多个移动台；所执行的信道建立方法包括：

(a)、为建立信道而经相应的基站收发信机系统和相应的基站控制器把选定的一个移动台所产生的扩散分组信息传送到选定的一个PCS交换中心；

(b)、用包括接收扩散分组信息所选定的PCS交换中心ATM扩散网重现扩散分组信息，并用ATM扩散网把该扩散分组信息播到所有的构成网形结构的PCS交换中心，而避免扩散分组信息的无限循环；

(c)、把该扩散分组信息从每个PCS交换中心传送到与该PCS交换中心连接的所有基站控制器，并通过这些基站控制器经过分别与基站控制器有关的所有的基站收发信机系统广播该扩散分组信息；

(d)、由包含在基站收发信机系统已广播的扩散分组信息中的终接呼叫号码对应的移动台产生扩散确认分组信息，并把该扩散确认分组信息传送到ATM扩散网；和

(e)、将扩散确认分组信息传送到选定的已经产生扩散分组信息的移动台，以便在ATM扩散网中建立信道，由此，经过位置查找建立信道。

按照本发明的另一个方案，所提供的一种在移动通信系统中执行信道建立的方法，这种移动通信系统包括：用来在电路交换方式和ATM分组交换方式之间互相转换话音和数据的网间连接局；与该网间连接局相连接并设置有相互连接构成网形结构的PCS交换中心的ATM扩散网；分别连接到ATM扩散网的PCS交换中心的多个基站控制器；分别附加于基站控制器的多个有源寄存器；分别连接到基站控制器的多个基站收发信机系统；以及经过公用无线接口分别接到基站收发信机系统的多个移动台，所执行的信道建立方法包括：(a)为建立信道而经相应的一个基站收发信机系统和相应的一个基站控制器把选定的一个移动台所产生的扩散分组信息传送到选定的一个PCS交换中心；(b)、用包括接收扩散分组信息的被选定的PCS交换中心的ATM扩散网重现扩散分组信息，并用ATM扩散网把该扩散分组信息广播到所有的构成网形结构的PCS交换中心，而避免扩散分组信息的无限循环；(c)、把该扩散分组信息从每个PCS交换中心传送到与该PCS交换中心连接的所有基站控制器，并且仅用基站中一终接基站的基站控制器经过与该基站控制器相关的基站收发信机系统广播该扩散分组信息；(d)、由包含在基站收发信机系统已广播的扩散分组信息中的终端呼叫号码对应的终接移动台产生扩散确识分组信息，并把该扩散确认分组信息传送到ATM扩散网；以及(e)、将扩散确认分组信息传送到已经产生扩散分组信息的所选定的移动台，以便在ATM扩散网中建立信道，这样就通过位置查找建立了信道。

参照附图结合实施例对本发明进行如下说明，以使本发明的其他目的和方案更加清楚。

附图简要说明：

图1是普通移动通信系统的方框图；

图2是按照本发明的包括ATM扩散网的移动通信系统的方框图；

图3A是说明按照本发明的实施例在基站控制器没有扩散滤波功能的情况下用于查出移动台的位置的控制分组信息的流程的流程图；

图3B是说明按照本发明的又一实施例在基站控制器有扩散滤波功能的情况下用于查出移动台的位置的控制分组信息的流程的流程图。

本发明采用移动台的终端局间协议来实施一种扩散算法，这种扩散算法是一种要求非网络信息的路由方法，按照该扩散算法，分组信息的源节点经与之相连接的全部邻接链路发送每个分组信息，每个网络上的每个节点接收来自源节点的分组信息再把所收到的分组信息发送到除已经收到分组信息的链路之外的全部链路上。

在这种情况下，每个节点用分组信息的固有信息来分楝所收到的每个分组信息，以避免由于分组信息的重叠接收引起的分组信息的无限循环。除了最初到达的分组信息之外，跟在初始分组信息后的全部重叠分组信息都被忽略。每个节点不再发送与已发送的分组信息相同的分组信息。每个分组信息有一个最初设置到最大值的跳跃计数器(hop counter)。当分组信息通过每个节点时，该分组信息把跳跃计数值每次减1，每个节点忽略跳跃计数值为零的分组信息。

图2是按照本发明的包括能把上述扩散算法用于网络的ATM交换机的ATM扩散网的移动通信系统的方框图。

如图2所示，本发明的移动通信系统包括：连接到公用电话交换网(PSTN)/其它网210的用以进行呼叫连接的话音和数据匹配的网间连接局220；接到网间连接局220用来使用扩散算法处理分组信息方式的话音和数据的ATM扩散网230；以及连接到ATM扩散网230的用来进行使之满足始发/终接移动用户的特性的呼叫处理控制的多个基站控制器240。有源寄存器241附加在每个基站控制器240上，用来暂时存储有关移动用户的信息和有关移动用户的位置的信息。该移动通信系统还包括包含在各个基站控制器240内的并设置有经公共无线接口与移动用户通信联络的适量的信道的多个基站收发信机系统250，以及用来为经公共无线接口与每个相应基站收发信机系统250通信的用户执行终端局功能、产生话音分组信息和与呼叫处理有关的控制分组信息并发送和接收分组信息的多个移动台260。

ATM扩散网230包括相互连接构成网形结构并用来把分组信息方式的话音和数据发送到基站控制器240的多个专用通信业务(PCS)交换中心231。PCS交换中心231的每一个都构成一个ATM交换机，ATM扩散网230还包括连接到一个选定的PCS交换中心231的一个网络管理中心232；连接到选定的PCS交换中心231的用来接收在呼叫处理过程期间所产生的计费分组信息并且为移动用户执行计费功能的计费中心233；以及与所选定的PCS交换中心231连接并用来为移动用户连接执行呼叫处理功能所要求的录音播放资源的录音播放中心234。网络管理中心232包括一个具有整套网络维护功能的操作管理中心236和具有用户数据库的用户寄存器235。

当在包括ATM扩散网230的移动通信系统中试图在具备有诸如PSTN、PSDN或ISDN的现有公用网的PSTN/其他网210上对移动台260进行呼叫连接时，网间连接局220接收来自PSTN/其他网210的电路交换方式的话音和数据，并把收到的话音和数据转换成为ATM分组信息交换方式的话音和数据。该网间连接局220还执行从诸如多频至控(compelled)-R2、(MFC-R2)或公共信道信令(CCS7)的标准信令到移动通信网的信令的信令方式的转换。

另一方面，ATM扩散网230基本上是由能进行快速数据传送的ATM交换机构成，在ATM扩散网230中，数据传送由分组信息交换系统来执行，以便接照实际电路方式来传送具有全部话音和非话音业务数据以及控制53字节信元(各为5字节标题和48字节数据)的建立和维持。

呼叫建立/维持控制数据是一个通过存储其已流通的通路信息来识别移动台的位置的控制分组信息。这种控制分组信息被分为至少两类。第一类控制分组信息是由始发移动台产生的扩散分组信息，第二类控制分组信息是由与存储在全部移动台中分别收到的扩散分组信息的每一个所存储的终接呼叫号码相关的移动台产生的扩散确认分组信息。

当一个选定的移动台260为信道建立而产生一扩散分组信息时，ATM扩散网230接收该扩散分组信息，并把它发送到多个基站控制器240，即网络的低层次结构，以使该扩散分组信息能被用来识别所选定的移动台260的位置。

接收扩散分组信息之后，基站控制器240接收来自网络管理中心232的用于呼叫处理的用户信息，以便进行满足始发/终接用户特性的呼叫处理控制。每个基站控制器240按照这种呼叫处理控制经每个与之有关的基站收发信机系统250播出扩散分组信息。然后，对应于包含在播出的扩散分组信息内的终接呼叫号码的移动台260产生一个扩散确认分组信息，这样为始发/终接移动台260建立了一个信道。

另外，基站控制器240可以有扩散滤波功能，以防止由于过多的业务量占据网络而造成的无线信道即基站收发信机系统250的射频频率饱和。在这种情况下，每个基站控制器240检查与包含在扩散分组信息内的终端呼叫号码对应的移动台260是否已经被登记在它的有源寄存器241中，其登记有与包含在扩散分组信息内的终接呼叫号码对应的移动台的基站控制器240把扩散分组信息发送到它的基站收发信机系统250，而对其没有登记与终接呼叫号码对应的移动站260的剩下的基站控制器240则放弃所收到的扩散分组信息。

图3A是说明按照本发明的实施例在基站控制器没有扩散滤波功能的情况下用于查出移动台位置的控制分组信息流程的流程图。

在起始于移动台A的始发呼叫终止于移动台B的情况下，移动台A产生具有关于终接呼叫号码的信息的扩散分组信息，以确定移动台B的位置。此后，移动台A经它的基站收发信机系统250把扩散分组信息发送到它的基站控制器BSC-A(步骤301)。然后，基站控制器BSC-A把所收到的扩散分组信息传送到与其相连接的PCS交换中心231(步骤302)。包括PCS交换中心231的ATM扩散网230重现该扩散分组信息，并把它广播到构成网形结构的全部PCS交换中心231，而避免扩散分组信息的无限循环。然后PCS交换中心231中的每一个把所收到的扩散分组信息向与之相连接的全部基站控制器240分流(by passes)(步骤303)。每个基站控制器240以广播的方式把扩散分组信息传送给与之相关的全部移动台(260)(步骤304)。

在已收到扩散分组信息的移动台260中，只有在与扩散分组信息中所存储的终接呼叫号码相对应的移动台B产生扩散确认分组信息其按照所收到的扩散分组信息中记录的通路信息发回到ATM扩散网230(步骤305)。然后，经相应的PCS交换中心231由ATM扩散网230把扩散确认分组信息传送到基站控制器BSC-A(步骤306)，此后，基站控制器BSC-A把扩散确认分组信息发送到移动台A，相应地，移动台A和移动台B中的每一个都查出对方的位置，这样，在移动台A和B之间就能建立起一个信道。

在几个移动台260确认一个扩散分组信息的情况下，可以借助于采用存储和转发系统的ATM扩散网230来实施会议呼叫或同时无线呼叫。

在移动通信系统的情况下其具有对移动台采用终端局间协议的ATM扩散网230该系统包含没有扩散滤波功能的基站控制器240，如上所述，向包括在整个移动通信网中的所有移动台播放扩散分组信息可能构成网络中的业务量，因此，所存在的缺点是基站收发信机系统的射频频率可能会饱和。

为了克服上述的缺点，本发明按照另一个实施例提供一种图3B所示的控制方法，图3B是说明按照本发明的实施例在基站控制器240有扩散滤波功能的情况下用于查出移动台的位置的控制分组信息的流程的流程图。

按照这种方法，用广播方式把扩散分组信息从每个基站控制器240传送到与该基站控制器240有关的所有移动台260的步骤304作如下替换。

一旦每个基站控制器240从有关的PCS交换中心231接收已经由ATM扩散网230重现的扩散分组信息并把它广播到构成网形结构的全部PCS交换中心231而避免扩散分组信息的无限循环时，每个基站控制器240在其有源寄存器241中进行检索。此后，只有寄存着终端移动台B的基站控制器BSC-A通过它的基站收发信机系统250广播扩散分组信息。相应地，只有与储存在该扩散分组信息内的终端呼叫号码对应的移动台B产生扩散确认分组信息。

由上面的说明可知，按照本发明，是在始发方采用移动台的终端局间协议利用扩散算法而不是操作存储在构成网络一部分的数据库中的有关移动台的位置信息的方法来主动查出终接方的位置来实现呼叫接通。相应地，这就有可能减小对位置信息采用普通的分批操作所引起的总网负荷，而确保数据的完整性。甚至在位置变化的移动台被双重登记在不同基站控制器的有源寄存器内以更新登记变化中的移动台位置的情况下，也能准确地查出移动台的位置。按照本发明，为了防止过量产生扩散分组信息，接在扩散网上的每个基站控制器都附加一个与该基站控制器相关的移动台的容量相等效的有源寄存器，以便能预先检索扩散移动台的位置信息。因此，就有可能补偿基站收发信机系统的不充足的射频频率。

虽然上述已对本发明的优选实施例作了说明，显然，本领域的技术人员将会进行各种改型、附加和替代，然而其均应被包括在本发明权利要求所限定的范围中。