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1. Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung bezieht sich auf die Bereitstellung ergänzender
Telekommunikationsdienste und insbesondere auf ein System und ein
Verfahren zur Erleichterung der Überwachung
der Aktivität
eines Mobilfunkteilnehmers.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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Die
Kundennachfrage für
kundenspezifische Telekommunikationsdienste steigt laufend stärker und
schneller an. Spezielle Teilnehmermerkmale wie Anklopfen, Rufweiterleitung,
Kurzwahl usw. werden immer wichtiger – nicht nur für einzelne
Teilnehmer, weil sie zusätzliche
Vorteile bereitstellen, sondern auch für Provider von Telekommunikationsdiensten, weil
sie zusätzliches
Einkommen bedeuten. Diese Dienste werden allgemein einem bestimmten
Teilnehmer durch spezielle Programmierung der Software in der Telekommunikationsvermittlungsstelle
bereitgestellt. Das heißt,
die Software der lokalen Vermittlungsstelle wird separat programmiert,
um den an sie angeschlossenen Teilnehmern spezielle Dienstemerkmale
bereitzustellen. Häufig
müssen
sowohl die Hardware als auch die Software einer Vermittlungsstelle
hochgerüstet
werden, um die Bereitstellung spezieller Teilnehmerfunktionalität zu ermöglichen.
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Wenn
bei einem Anruf eine Verbindung zwischen zwei Parteien aufzubauen
ist, die an verschiedene Vermittlungsstellen angeschlossen sind,
erfolgt dies über
eine sogenannte „Durchgangs"- oder „Tandem"-Vermittlungsstelle, die Teil des Netzwerks
ist, das einzelne Vermittlungsstellen miteinander verbindet. In
diesen Fällen
ist die Durchgangsvermittlungsstelle vollkommen durchsichtig für beide
Parteien des Anrufs und stellt lediglich einen Sprachpfad zwischen den
beiden Vermittlungsstellen bereit. Spezielle Dienstemerkmale, die
die Parteien in Anspruch nehmen, werden herkömmlicherweise von der Endstelle bereitgestellt,
an die der Teilnehmer angeschlossen ist, unabhängig von der Netzwerkverbindung
zwischen den beiden Parteien.
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In
den meisten Telekommunikationssystemen, die konventionelle Telekommunikationsdienste (Plain
Old Telephone Service – POTS)
bereitstellen, wird die Kommunikationsverbindung zwischen einer anrufenden
Partei (A-Partei) und der angerufenen Partei (B-Partei) von der
A-Partei gesteuert. Folglich bleibt die Kommunikationsverbindung
zwischen der A-Partei und der B-Partei so lange bestehen, bis das Telefoninstrument
der A-Partei „aufgelegt" wird, in welchem
Fall das System die Kommunikationsverbindung in den Endstellen der
beiden Parteien und in allen Durchgangsstellen unterbricht, die
dazu benutzt wurden, die beiden Endstellen miteinander zu verbinden.
Wenn die B-Partei sein oder ihr Telefoninstrument auflegen würde, wäre die Wirkung
erst nach einem Zeitraum von ca. mehreren Minuten spürbar, das
heißt
dann, wenn ein Timer die Unterbrechung der Schaltkreise zwischen
der anrufenden und der angerufenen Partei auslöst. In neueren Typen von Telekommunikationsdiensten,
wie dem dienstintegrierenden Digitalnetz (ISDN – Integrated Services Digital
Network), kann das Unterbrechen durch die B-Partei erfolgen, die
Mechanismen zur Implementierung unterscheiden sich jedoch beträchtlich
von denjenigen, die in konventionellen POTS-Netzwerken verwendet
werden.
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Die
Bereitstellung spezieller Teilnehmerdienste innerhalb konventioneller
Telekommunikationsvermittlungsstellen erfordert eine beträchtliche Hochrüstung der
Software in jeder einzelnen Vermittlungsstelle, die ihren Kunden
diese speziellen Dienste bereitzustellen hat. Diese Hochrüstung von
Vermittlungsstellen ist häufig
sehr teuer und vom Kostenstandpunkt mit Bezug auf das durch die
zusätzlichen
Teilnehmerdienste gebotene Einkommen aus gesehen nicht mehr vertretbar.
Dies gilt insbesondere für
Kleinstädte
oder ländliche
Gebiete, wo die Nachfrage für
solche speziellen Teilnehmerdienste relativ gering ist, und wo Vermittlungsstellen
seit langer Zeit existieren und für die Mehrzahl der Teilnehmer
in diesen Gegenden völlig
angemessene grundlegende Telekommunikationsdienste bieten.
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Der
Wettbewerbsdruck im Telekommunikationsgeschäft wird ständig stärker. Das Pro-Minute-Einkommen
von Telekommunikationsdienstbetreibern geht überall aufgrund einer Reihe
von Faktoren ständig
zurück.
Die Deregulierung von Telekommunikationsdiensten erhöhte die
Anzahl der Konkurrenten im Geschäft.
Des Weiteren erlauben Neuerungen wie Rückrufdienste und Anrufkarten
(AM) dem Benutzer, Differenzen in bilateralen Gebührensätzen zwischen Landpaaren
aufeinander abzustimmen. Ferner haben Kabelfernsehgesellschaften
damit begonnen, Telekommunikationsdienste über ihre Kabelnetzwerke anzubieten.
Schließlich
sind jetzt durch innovative Software Vollduplexanrufe hoher Qualität über das Internet
möglich
geworden.
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Ferner
sind durch technologische Verbesserungen die Kosten der Bereitstellung
von grundlegenden Telekommunikationsdiensten gefallen. Die Telekommunikationsgesellschaften
können
nicht länger
die relativ hohen Tarife für
die Bereitstellung von grundlegenden Telekommunikationsdiensten
rechtfertigen. Die technologischen Verbesserungen haben die tatsächlichen
Kosten eines Telefongesprächs
auf praktisch Null gesenkt. Vom wirtschaftlichen Standpunkt aus
betrachtet ist an grundlegenden Telekommunikationsdiensten sozusagen
nichts mehr zu verdienen. Die Fortschritte, durch die das Preis-Leistungs-Verhältnis von
Desktop-Computern im Laufe der Jahre gestiegen ist, haben auch die
Betriebssicherheit und Wirksamkeit moderner Telekommunikationsvermittlungsstellen
verbessert.
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Die
gleiche Situation gilt auch für
Amtsverbindungsleitungen. Aufgrund des Einsatzes von optischen Fasern
konnte die Kapazität
von Telekommunikationsnetzen beträchtlich erhöht werden. Bandbreite scheint
nicht länger
die knappe Ressource zu sein, die sie noch vor ein paar Jahren war,
sondern ist zu einer Ware geworden, die häufig in großen Mengen gekauft und verkauft
wird.
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Ferner
konnten durch technologische Verbesserungen die Auswirkungen geografischer
Entfernungen zwischen einer anrufenden und einer angerufenen Partei
als signifikanter Kostenfaktor zur Bereitstellung eines Gesprächs reduziert
oder eliminiert werden. Es ist geltend gemacht worden, dass ein
Gespräch
zwischen Stockholm und Dallas (eine Entfernung von ca. 8000 Kilometern)
im Sinne von Netzwerkressourcen nicht mehr kostet als ein Gespräch von Dallas
nach Austin (eine Entfernung von ca. 300 Kilometern).
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Das
explosive Wachstum des Internets ist großenteils auf die Ausnutzung
der Tatsache zurückzuführen, dass
sein grundlegendes TCP/IP-Protokoll gestattet, unabhängig von
den damit verbundenen Übertragungsentfernungen
Emailnachrichten zu senden und Datentransfer vorzunehmen.
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Trotz
der Tatsache, dass kein großer
Kostenunterschied zwischen der Bereitstellung von Langstreckendiensten
und grundlegenden Kurzstreckendiensten besteht, stellen Telekommunikationsdienstbetreiber
weiterhin mehr für
Ferngespräche
als für Ortsgespräche in Rechnung.
Diese Situation ist jedoch angesichts des steigenden Konkurrenzdrucks in
der Telekommunikationsindustrie nicht mehr lange haltbar. Da Ferngespräche von
jeher eine signifikante Quelle der betrieblichen Gewinne von Telekommunikationsgesellschaften
waren, zeichnet sich immer deutlicher ab, dass Telekommunikationsgesellschaften
nach neuen Einkommensquellen suchen müssen.
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Eine
Möglichkeit,
wie Betreiber von Telekommunikationsdiensten ihr Einkommen erhöhen können, besteht
darin, den Teilnehmern fortgeschrittene Dienste anzubieten, für die diese
bereit wären,
einen Aufschlag zu zahlen. Wie an früherer Stelle beschrieben, bei
früheren
Netzwerkarchitekturen bedeutet das Hinzufügen neuer Funktionalität zu einem
Netzwerk, dass die Kernsoftware der Vermittlungsstelle umgeschrieben
werden muss – ein
umfangreicher und langwieriger Prozess, der außerdem das Risiko mit sich
bringt, dass neue Fehler in das System eingetragen werden. Des Weiteren
muss jede Vermittlungsstelle im Netzwerk mit der neuen Software
aktualisiert werden, was zu einer weiteren Erhöhung der Kosten für die Einführung neuer
Dienste führt.
Die Betreiber von Telekommunikationsdiensten sind nicht länger bereit,
diesen Tatbestand zu tolerieren. Hersteller von Telekommunikationsausrüstungen
haben große
Chancen, schon vorher ein Produkt auf den Markt zu bringen.
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Betreiber
von Telekommunikationsdiensten haben verlauten lassen, dass schnellere
und weniger teuere Techniken gefunden werden müssen, um neue Dienste in ihren
Telekommunikationsnetzen einzuführen.
Des Weiteren haben sie den Wunsch geäußert, dass die Auswirkungen
der neuen Funktionalität
auf eine oder nur wenige Vermittlungsstellen beschränkt werden
sollten. Ferner hat sich als wünschenswert
herausgestellt, dass es möglich
sein sollte, Dienstverwaltungsaufgaben, wie die Installierung oder
Modifizierung von Diensten, die Hinzufügung von kundenspezifischen
Daten usw., von einer zentralen Verwaltungsstelle aus vorzunehmen.
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Ferner
wurde der Wunsch geäußert, dass Design
und Implementierung neuer Dienste von den Telekommunikationsdienstbetreibern,
nicht dem Ausrüstungshersteller
vorgenommen werden. Dies würde
den Betreibern von Telekommunikationsdiensten gestatten, schnell
auf erkannte Markterfordernisse zu reagieren und so den Dienst am
Kunden wirksam und rentabel zu gestalten. Ferner hat sich als wünschenswert
herausgestellt, eine größere Intelligenz in
die Software der Vermittlungsstelle einzubringen, um eine Interaction
zwischen verschiedenen Diensten und Teilnehmern zu ermöglichen.
In dieser Weise kann das Telefoninstrument zu einer fortgeschrittenen
Schnittstelle mit dem Telekommunikationsnetz werden.
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Das
intelligente Netz (IN – Intelligent
Network) wurde als Lösung
zur Adressierung der obigen Aufgaben vorgeschlagen. Die IN-Technologie
ist darauf eingerichtet, einem Telekommunikationsdienstbetreiber
zu erlauben, seinen eigenen Satz von einmaligen Diensten zu entwerfen
oder vorhandene Dienste an spezifische Kundenerfordernisse anzupassen.
Des Weiteren erlaubt die IN-Architektur, die Auswirkungen der Installation
neuer Dienste auf wenige Steuerknoten zu beschränken.
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Ein
weiteres Konstruktionsmerkmal der IN-Architektur ist die zentrale
Verwaltung von Diensten. Dies verbessert die Antwortzeiten und reduziert das
Overhead der zum Betreiben des Netzes benötigten menschlichen Ressourcen.
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Beispielsweise
bieten manche Telekommunikationsdienstbetreiber „persönliche Nummerndienste" an. Der persönliche Nummerndienst
besteht darin, dass jedem Teilnehmer eine spezifische Telefonnummer,
gewöhnlich
eine, der eine „Leitzahl" von 500 vorangeht,
zugeteilt wird. Die Design-Philosophie hinter diesem persönlichen
Nummerndienst besteht darin, die Fülle von Kontaktnummern für jeden Teilnehmer
durch eine einzige Telefonnummer zu ersetzen. Wenn demnach jemand
die persönliche Nummer
eines Teilnehmers wählt,
fragt die Vermittlungsstelle eine zentrale Datenbank ab und erhält daraufhin
eine Liste aller Telefonnummern, unter denen der Teilnehmer möglicherweise
erreichbar ist. Dann ruft die Vermittlungsstelle jede dieser Nummern
in einer vorherbestimmten Reihenfolge an, bis der Anruf beantwortet
wird.
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In
einer Variante dieses Dienstes kann der Teilnehmer möglicherweise
fähig sein,
die Kontaktnummerndatenbank von irgendeinem Telefoninstrument aus
dynamisch zu aktualisieren. Eine derartige Kundensteuerung kann
einem Teilnehmer ermöglichen,
die Nummer eines Hotels oder eines anderen Standorts hinzuzufügen, wo
er oder sie sich vorübergehend
aufhält.
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Die
Design-Philosophie hinter der IN-Architektur besteht darin, die
Zeit bis zur Einführung
neuer Dienste am Markt zu verkürzen,
Entwicklungs- und Verwaltungskosten zu senken und die Gewinne zu verbessern,
die die Bereitstellung solcher Dienste nach sich ziehen. Ein klassisches
Beispiel eines IN-Dienstes ist der Einsatz einer einzigen gewählten Nummer
(B-Nummer) durch
Kunden über
einen großen
geografischen Bereich, die an eine aus einer Mehrzahl lokaler Dienstzentralen
weitergeleitet wird. So kann eine Pizza-Konzession eine einzige
Telefonnummer zum Bestellen von Pizzen in ihrer Annonce verwenden.
Jedesmal, wenn ein Kunde die annoncierte Nummer wählt, kann
der IN-Dienst auf Basis der Nummer des wählenden Teilnehmers (A-Nummer)
den Anruf an die nächstgelegene
Konzession weiterleiten.
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Abriss der Entwicklung
von IN
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Das
Konzept des intelligenten Netzes stammt aus den USA. Die ursprüngliche
Absicht war, eine zentrale Datenbank zum Umsetzen einer einzelnen
gewählten
Nummer in eine andere terminierende Nummer bereitzustellen. Gebührenfreies
Anrufen gehörte
zu den ersten Fällen,
in denen IN-Dienste eingesetzt wurden.
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Gebührenfreie
Nummern entsprechen nicht direkt einer physikalischen Telefonleitung,
sondern müssen
in eine tatsächliche
Terminierungsnummer umgesetzt werden. Die Umsetzung kann vom Standort
des Anrufenden und von der Tageszeit abhängig sein.
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Ein
neues Zeichengabesystem, genannt SS7 (Signaling System no. 7), wurde
entwickelt, um hochschnelle Kommunikationen zwischen Telekommunikationsvermittlungsstellen
vor und während
des Gesprächaufbaus
zu erlauben. Das SS7-Protokoll gestattete erstmalig das für die Implementierung
von gebührenfreiem
Anrufen benötigte
schnelle Nachschlagen in Datenbanken. Nach der Entwicklung der SS7-Technologie wurde
es möglich,
praktisch augenblicklich Daten über
ein Telekommunikationsnetz auszutauschen. Das war die Geburtsstunde
des intelligenten Netzes.
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Der
nächste
Schritt in der Revolution von IN war der Übergang von statischen zu dynamischen Datenbanken,
die die Kundensteuerung der kundenspezifischen Daten ermöglichten.
Weitere Interactivität
wurde möglich,
als Teilnehmer den Fortgang des Gesprächs vom Teilnehmerinstrument
aus über
die Tastatur steuern konnten. Dieses interaktive IN wird in den
USA als AIN (Advanced Intelligent Network – vorgerücktes intelligentes Netz) bezeichnet.
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Die
gegenwärtige
Entwicklung und das Interesse an der IN-Architektur wird durch einige
sehr große
Anwendungen getrieben. Zwei dieser Projekte sind der UPN-Dienst
(Universal Personal Number – persönliche Rufnummer)
und der VPN-Dienst (Virtual Private Network – virtuelles privates Netzwerk).
Im UPN-Dienst wird der Person als solcher, nicht dem Telefoninstrument,
eine eindeutige Nummer zugewiesen. Mit der UPN-Nummer kann ein Teilnehmer erreicht
werden, ungeachtet seines oder ihres Aufenthaltortes und ungeachtet
des Netzwerktyps (egal ob Festnetz oder Mobilnetz).
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Der
VPN-Dienst erlaubt das Einrichten eines privaten Netzes mittels öffentlicher
Netzwerkressourcen. So könnte
eine Firma ein Firmentelefonnetz haben, das allen Arbeitnehmern
erlaubt, miteinander zu kommunizieren, ohne in die Hardware oder
Software zu investieren, die zur Bereitstellung eines physikalischen
privaten Netzwerks notwendig ist. Durch Implementierung eines VPN-Dienstes
mittels des öffentlichen
Netzwerks kann ein Firmenkunde auch die mit der Unterhaltung eines
physikalischen Netzwerks verbundenen Kosten vermeiden.
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Unzulänglichkeiten des gegenwärtigen IN-Systems
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Der
Einsatz der intelligenten Netzwerk-Architektur (IN) wurde als Lösung zur
Beschleunigung des Einbaus und der Einführung neuer Netzwerkfähigkeiten
und Netzwerkdienste empfohlen. Die derzeit festgelegten Standards
zur Implementierung von IN-Konzepten weisen jedoch mehrere Mängel auf.
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Zum
Beispiel wurde im GSM-System (Global System for Mobile Communication – globales
System für
Mobilfunk) ein Nachrichtendienst genannt SMS (Short Message Service – Kurznachrichtendienst) definiert.
Der SMS-Dienst gestattet
das Senden kurzer Textnachrichten zu und von verschiedenen Mobilstationen
(MSs – mobile
stations). Eine SMS-Nachricht an eine Mobilstation wird immer von
einer SMS-Dienstzentrale (SMSC – SMS
Service Center) abgeschickt. Wenn eine SMS-Nachricht nicht an einen
Teilnehmer ausgeliefert werden kann, weil die Mobilstation des Teilnehmers
inaktiv oder unfähig
ist, SMS-Nachrichten aufgrund von ungenügend Speicher zu empfangen,
erstellt das mit einer Mobilfunkvermittlungsstelle (MSC – Mobile
Switching Center) verbundene Heimatregister (HLR – Home Location Register)
eine MWD-Liste (Datenliste Wartende Nachricht – Message Waiting Data List)
zur Speicherung solcher nicht zugestellten Nachrichten.
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Wenn
ein Teilnehmer seine Mobilfunkeinheit aktiviert, wird das HLR sofort
benachrichtigt. Wenn das HLR entdeckt, dass eine vorher inaktive
Mobilstation aktiv geworden ist, warnt sie sofort die SMSC, die
früher
versucht hatte, eine SMS-Nachricht an die inaktive Mobilstation
zu senden. Nach Empfang dieser Warnung wird die SMSC getriggert,
erneut SMS-Nachrichten zu senden, die nicht früher zugestellt werden konnten,
weil die Mobilstation inaktiv war. Die gegenwärtigen Implementierungsstandards für IN besitzen
keine Mechanismen zur Bereitstellung ähnlicher oder äquivalenter
Funktionalität.
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Wenn
ein Provider von Telekommunikationsdiensten fähig wäre, den Aktivitätszustand
einer Mobilstation zu überwachen
und einen Teilnehmeraktivitätsbericht
an den Dienstesteuerungspunkt (SCP – Service Controlled Function)
eines IN zu schicken, wäre
der Dienste-Provider
fähig,
einen größeren Anteil
von Kommunikationsversuchen zu terminieren. Folglich könnte der
Telekommunikationsdienst-Provider mehr verdienen und auch die Ressourcennutzung
innerhalb seines Telekommunikationsnetzes erhöhen.
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Somit
wäre es äußerst wünschenswert, wenn
ein Mittel innerhalb eines intelligenten Netzwerksystems vorgesehen
werden könnte,
um den Aktivitätszustand
eines Mobilfunkteilnehmers zu überwachen
und diesen dem SCP bekanntzugeben. Dies erfordert wiederum ein System
und Verfahren zum Abhorchen einer Mobilstation und zur Übermittlung
eines Mailbox-Zustandsberichts an die Steuerentität (das heißt den SCP).
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Das
Dokument EP A1 0699009 nach dem Stand der Technik beschreibt ein
Verfahren zur Überwachung
einer anfänglich
nicht erreichbaren Mobilstation in einem PLMN-System (public land
mobile network – öffentliches,
terrestrisches Mobilfunknetz). Eine Gateway-Mobilfunkvermittlungsstelle (GMSC – Gateway
Mobile Switching Center) im PLMN benachrichtigt eine SMSC, sobald
die Mobilstation erreichbar ist.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Ein
Hauptziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, das leichte
Nachweisen der erneuten Aktivität
eines Mobilfunkteilnehmers in einem PLMN-System zu gestatten. Eine
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung wird in einem IN-Telekommunikationssystem
implementiert, welches eine Mehrzahl von intelligenten Peripheriegeräten (IPs – Intelligent
Peripherals) aufweist, die über
ein Netzwerk an einen Dienstesteuerungsknoten (SCP – Service
Control Point) und PLMN-Gateways angeschlossen sind.
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In
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird zunächst der Aktivitätszustand
eines Mobilfunkteilnehmers in einem PLMN-System bestimmt. Wenn sich
herausstellt, dass der Mobilfunkteilnehmer untätig ist, wird das PLMN-System
entfernt vom IN-System
bereitgemacht, um eine erneute Aktivität des Mobilfunkteilnehmers
zu erkennen. Der Aktivitätszustand
des PLMN-Mobilfunkteilnehmers wird ständig überwacht.
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Beim
Erkennen erneuter Aktivität
des PLMN-Mobilfunkteilnehmers
wird die Teilnehmeraktivitäts-Abharchvorrichtung
(„Probe") getriggert und eine
Warnungsnachricht vom PLMN-System an das IN-System übertragen.
Dies verursacht das Erzeugen eines internen Berichts innerhalb des
IN-Systems, mit dem die Überwachungsentität innerhalb des
IN-Systems darauf aufmerksam gemacht wird, dass der Mobilfunkteilnehmer wieder
aktiv geworden ist und jetzt über
das PLMN-System
erreicht werden kann.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung befiehlt ein SCP einem SMS-IP, den Aktivitätszustand
eines Mobilfunkteilnehmers abzuhorchen. Das SMS-IP seinerseits sendet
eine SMS-Pseudonachricht
an eine GMSC im PLMN-System, die dediziert ist, SMS-Nachrichten
zu handhaben. Nach Empfang der SMS-Pseudonachricht aktiviert die
SMS-GMSC die Speicherung von nicht zugestellten Nachrichten an einen
Mobilfunkteilnehmer durch Aktivieren der MWD-Liste im HLR des Mobilfunkteilnehmers.
Die SMS-GMSC bestätigt
ferner die Bereitmachung des PLMN gegenüber dem SMS-IP. Das SMS-IP
seinerseits benachrichtigt den SCP, dass der Befehl „Send Probe" erfolgreich ausgeführt wurde.
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Nach
Abschluss dieser Handlungen wird das PLMN bereitgemacht. Wenn ein
anfänglich
inaktiver Mobilfunkteilnehmer aktiv wird, führt die Benachrichtigung des
HLRs zum Triggern und zur Übertragung eines „Warnungsbefehls" vom PLMN zum SMS-IP. Nach Empfang
der Warnung von der SMS-GMSC erzeugt das SMS-IP von sich aus eine
Benachrichtigung „Mailbox
Status Report" (Mailbox-Zustandsbericht)
an den SCP.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Zum
besseren Verständnis
des Verfahrens und Systems der vorliegenden Erfindung wird auf die folgende
ausführliche
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen in Verbindung
mit den beigefügten
Zeichnungen verwiesen, in denen:
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1 ein
illustratives Diagramm des konzeptualen Standardmodells des intelligenten
Netzes ist;
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2 die
Komponenten eines beispielhaften einfachen intelligenten Netzes
zeigt;
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3 die
Struktur eines dienstunabhängigen
Bausteins (SIB – Service
Independent Building Block) zeigt;
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4 die
Abbildung von verschiedenen funktionalen IN-Entitäten auf
physikalische Einheiten zeigt;
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5 ein
Beispiel einer IN-Implementierung mit Dienstknoten auf Durchgangsebene
zeigt;
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6 eine
bevorzugte Methodologie zur Implementierung verschiedener Dienste
im konzeptualen IN-Modell zeigt;
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7 zwei Ansätze zur Implementierung einer
Anwendungsprogrammierschnittstelle (API – Application Programming Interface)
veranschaulicht;
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8 eine
Technik zum Definieren persönlicher
Agenten zeigt, die Dienstlogikprogramme (SLPs – Service Logic Programs) benutzen;
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9 die
Architektur eines beispielhaften Mobilfunktelekommunikationsnetzes
darstellt;
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10 den
Betrieb von SMS in einem Mobilfunktelekommunikationssystem darstellt;
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11 eine
Ausführungsform
des NIP-Systems (Networked IP) und des erfindungsgemäßen Erfahrens
darstellt;
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12 ein Überblick-Folgediagramm
ist, das den Fluss von Nachrichten zwischen den verschiedenen logischen
Entitäten
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
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13 ein
Folgediagramm ist, das die Betriebsweise des Befehls „Mailbox
Status Report" veranschaulicht;
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14 ein
Folgediagramm ist, das die Betriebsweise des Befehls „Mailbox
Status Inquiry" veranschaulicht,
wenn der SCP kurze Information über den
Mailbox-Zustand anfordert;
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15 ein
Folgediagramm ist, das die Betriebsweise des Befehls „Mailbox
Status Inquiry" veranschaulicht,
wenn der SCP ausführliche
Information über
den Mailbox-Zustand
anfordert;
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16 ein
Folgediagramm ist, das die Betriebsweise des Befehls „Mailbox
Status Inquiry" veranschaulicht,
wenn ein Teilnehmer kurze Information über den Mailbox-Zustand anfordert;
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17 ein
Folgediagramm ist, das die Betriebsweise des Befehls „Mailbox
Status Inquiry" veranschaulicht,
wenn ein Teilnehmer ausführliche
Information über
den Mailbox-Zustand anfordert;
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18 das
Folgediagramm zeigt, wenn der SCP den Aktivitätszustand eines Mobilfunkteilnehmers
abhorcht;
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19 die
endliche Zustandsmaschine für den
SCP während
des Betriebs der vorliegenden Erfindung darstellt; und
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20 die
endliche Zustandsmaschine für das
IP während
des Betriebs der vorliegenden Erfindung darstellt.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORM
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Die
vorliegende Erfindung bietet eine Lösung auf einen Satz von Problemen,
die die Überwachung des
Aktivitätszustands
von Mobilfunkteilnehmern betreffen, deren Terminaleinheiten inaktiv
sind, wenn die Zustellung von Nachrichten von außerhalb eines PLMN-Netzes (wie elektronische
Postnachrichten (Email) oder SMS das erste Mal unternommen wird. Die
Erweiterung des IN-Konzeptes, das in dieser Anmeldung offenbart
und beschrieben ist, kann auch in anderen Zusammenhängen mit
dem Fernsprechwesen verwendet werden und kann ferner die Bereitstellung
von damit verwandten ergänzenden
Diensten an Teilnehmer ermöglichen.
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Architektur des intelligenten
Netzes (IN)
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Ein
intelligentes Netz ist eine Telekommunikationsnetzwerkarchitektur,
die Flexibilität
bereitstellt, um die Einführung
neuer Fähigkeiten
und Dienste in ein Netzwerk wie das öffentliche Telekommunikationsnetz
(PSTN – Public
Switched Telecommunications Network) oder ein PLMN. Zu Beispielen solcher
neuen Fähigkeiten
und Dienste gehören
gebührenfreies
Anrufen, Kreditkartendienste und VPN.
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IN
verkörpert
die Träume
des ungebündelten Netzwerks
der Zukunft, in dem Dienste-Provider und Benutzer die Freiheit haben,
die Netzwerkdienste zu personizifieren, unabhängig von Zugriff, Vermittlungstechnologie
und Netzwerk-Providern. Ein Konzept des internationalen Konsensus über IN ist
in der ITU-TS-Empfehlung Q.1200 beschrieben (ITU – Internationale
Fernmeldeunion).
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Die
Einzelheiten der IN-Architektur sind in der ITU-Empfehlung I.312/Q.1201 niedergelegt,
die auch eine wörtliche
Erklärung
des in 1 dargestellten konzeptualen IN-Modells (INCM – IN Conceptual
Madel) enthält.
Das konzeptuale IN-Modell der ITU analysiert und gliedert die verschiedenen Aufgaben
und Prozesse, die mit Anrufbehandlung und der Bereitstellung von
Diensten verknüpft
sind, in vier Ebenen auf: eine Dienstebene 101, eine globale Funktionsebene 102,
eine verteilte Funktionsebene 103 und eine physikalische
Ebene 104.
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Bis
jetzt hat sich IN auf eine Gruppe von Diensten konzentriert, die
im Folgenden mit Nummerndiensten bezeichnet werden, zum Beispiel
gebührenfreies
Anrufen, Kreditkartenanruf, persönliche Nummerndienste,
Telewahl usw. Ein Schlüsselmerkmal
aller dieser Dienste besteht darin, dass sie Dienste für Nummern
bereitstellen, die ungebündelt sind,
das heißt,
aus dem Paket der Zugriffsports in den Zugriffsknoten herausgenommen
wurden. Jeder Knoten im Telekommunikationsnetzwerk kann durch Hinzufügung einer
Dienstevermittlungsfunktion (SSF – Service Switching Function)
und/oder einer speziellen Ressourcenfunktion (SRF – Special
Resource Function), die beide über
eine dienstunabhängige Protokollschnittstelle
von einer Dienstesteuerungsfunktion (SCF – Service Control Function)
angesteuert werden, zu einem Diensteknoten gemacht werden. Die SCF
wird von einer Dienstedatenfunktion (SDF – Service Data Function) unterstützt, die
physikalisch aus dem Knotenbündel
herausgenommen wurde.
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Die
hauptsächlichen
Bausteine von IN sind die SSF, die SCF, die SDF und die SRF. Die
SRF wird im Folgenden auch als logisches IP (logisches intelligentes
Peripheriegerät – logical
IP) bezeichnet. Jeder dieser Bausteine ist eine separate logische
Entität,
die physikalisch mit den anderen logischen oder nicht logischen
Entitäten
des Telefonnetzwerks integriert werden kann, aber nicht muss. In
der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform wird zwischen den
physikalischen und logischen Entitäten kein Unterschied gemacht.
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Die
IN-Architektur teilt den grundlegenden Anrufprozess in diskrete,
genau definierte Stufen auf, die Telekommunikationsdienst-Providern
und Teilnehmern die Möglichkeit
gibt, den Anrufprozess zu manipulieren. Die Komponenten eines einfachen
intelligenten Netzes 200 sind in 2 dargestellt.
Die Standardarchitektur des intelligenten Netzes hat verschiedene
Komponenten des INs sowie die Schnittstellen zwischen den einzelnen
Komponenten definiert.
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Wenn
ein Anruf an einen IN-Dienst erfolgt, wird er zuerst zu einem Spezialknoten
im Netzwerk geroutet, der der SSP (Service Switching Point – Dienstevermittlungspunkt)
genannt wird. Wenn der SSP einen eingehenden Anruf als IN-Anruf
erkennt, wird jegliche weitere Verarbeitung des Anrufs suspendiert,
während
der SSP den SCP (Service Control Point), einen anderen Knoten im
IN-System, benachrichtigt, dass ein IN-Anruf empfangen wurde.
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Der
SCP stellt die "Intelligenz" im „intelligenten
Netz" bereit. Der
SCP steuert alles, was mit einem IN-Anruf zusammenhängt und trifft alle Anrufverarbeitungsentscheidungen.
Wenn der SCP die entsprechende Handlung bestimmt, die auf dem Anruf
durchzuführen
ist, weist der SCP den SSP an, die notwendige Handlung durchzuführen.
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Die
Dienstesteuerungsfunktion (SCF) enthält die Logik eines IN-Dienstes
und trägt
die alleinige Verantwortung zum Treffen von Entscheidungen, die sich
auf einen Anruf beziehen, der diesen Dienst aufruft. Diese Dienstelogik
kann auf jeder beliebigen Telekommunikationsplattform (zum Beispiel
Ericsson's AXE Plattform
oder UNIX) laufen. Der Knoten (das heißt, die physikalische Hardware
und die Software), der die SCF enthält, wird der SCP (Dienstesteuerungspunkt) 201 genannt.
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Die
für jeden
Dienst benötigten
Daten (zum Beispiel die Liste der Teilnehmertelefonnummern) wird
von der Dienstedatenfunktion (SDF) bereitgestellt. In einer Implementierung
der IN-Architektur werden die für
die Dienste benötigten
Daten in der SCF selbst gespeichert. Formell wird die Funktion der
Speicherung von dienstebezogenen Daten der SDF zugewiesen, die die Daten
auf Verlangen der SCF bereitstellt. In einer typischen IN-Implementierung
kann die SDF die UNIX-Maschine
sein, auf der ein im Handel erhältliches
Datenbankprogramm wie Sybase läuft.
Der physikalische Knoten, der die SDF enthält, wird als Dienstedatenpunkt
(SDP) 202 bezeichnet.
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Die
normalen Anrufhandhabungs- und Überwachungsfunktionen
einer Vermittlungsstelle werden von der Anrufsteuerfunktion (CCF – Call Control Function)
durchgeführt.
Obwohl die CCF nicht formell zur Standard-IN-Architektur gehört, versorgt
die CCF das IN mit Information über
Anrufe und führt
auch Aufträge
aus, die von der SSF empfangen wurden.
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Die
Dienstevermittlungsfunktion (SSF – Service Switching Function)
interpretiert die Anweisungen der SCF und leitet die auszuführenden
Befehle an die CCF weiter. Die SSF empfängt auch Anrufereignisdaten
(zum Beispiel den Aufgelegt/Abgehoben-Zustand eines Teilnehmers
oder einer Teilnehmerleitung, die belegt ist) von der CCF und leitet
die Daten an die SCF weiter. Der physikalische Knoten (das heißt, die
Hardware und Software der Vermittlungsstelle) die die SSF enthält, wird
als Dienstevermittlungspunkt (SSP – Service Switching Point) 204 and 205 bezeichnet.
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Die
spezialisierte Ressourcenfunktion (SRF – Specialized Resource Function)
stellt bestimmte Ressourcen zum Einsatz in IN-Diensten bereit, zum Beispiel
DTMF-Ziffernempfang (Dual Tone Multiple Frequency – Doppelton-Mehrfrequenz),
Ansagen und Spracherkennung. In den IN-Empfehlungen der ITU kommuniziert
die SRF direkt mit der SCF. In einer anderen Implementierung des
INs kann die SRF-Funktionalität am gleichen
Ort wie die SSF untergebracht werden. In diesem Fall kommuniziert
die SRF nicht direkt mit der SCF, sondern über die SSF. Die SRF ist in 2 nicht
dargestellt.
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Die
Diensteverwaltungsfunktion (SMF – Service Management Function) 207 verwaltet
die Unterhaltung von IN-Diensten, zum Beispiel das Hinzufügen oder
Entfernen von Daten oder die Installation oder Überarbeitung von Diensten.
Die Diensterstellungumgebungsfunktion (SCEF – Service Creation Environment
Function) 207 erlaubt die Entwicklung und Prüfung eines
IN-Dienstes und seine Eingabe in die SMF. In einer Implementierung
des IN werden die SMF und SCEF zu einer Einheit kombiniert und als Diensteverwaltungsanwendungssystem
(SMAS – Service
Management Application System) bezeichnet. Die SMAS Anwendung gehört zur TMOS-Familie und
läuft unter
dem UNIX-Betriebssystem. Sie gestattet das Entwerfen von Diensten
mit Hilfe einer grafischen Benutzeroberfläche und stellt bequeme Formen
zur Eingabe von Dienstedaten bereit.
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2 zeigt
eine beispielhafte SCP 201, die an einen SDP 202 und
SSPs 204 und 205 angeschlossen ist. Ferner ist
der SCP an eine SMF/SCEF 207 angeschlossen. Alle von und
zu dem SCP 201 gehenden Verbindungen sind in 2 als
gestrichelte Linien dargestellt, um anzuzeigen, dass sie keine Sprechverbindungen
sind. Der SDP 202 ist ferner über eine Nichtsprechverbindung
an die SMF/SCEF 207 angeschlossen. Der SSP 204 ist
an zwei lokale Vermittlungsstellen (LEs – local exchanges) 223 und 224 sowie
an eine Durchgangsvermittlungsstelle (TE – transit exchange) 211 angeschlossen.
Die Durchgangsvermittlungsstelle 211 ist ihrerseits an
zwei andere lokale Vermittlungsstellen 221 und 222 angeschlossen.
Der SSP 205 ist an die lokale Vermittlungsstelle 225 angeschlossen.
Die lokalen Vermittlungsstellen 223 und 224 sind
in 2 an einen beispielhaften Ursprungsteilnehmer
T-A 231 sowie an einen beispielhaften Zielteilnehmer T-B 232 angeschlossen.
-
Wenn
jeder der logischen Bausteine im IN auch eine physikalische Entität ist, in
der an früherer Stelle
beschriebenen Notation, werden die entsprechenden physikalischen
Knoten mit Dienstevermittlungspunkt (SSP), Dienstesteuerungspunkt
(SCP), Dienstedatenpunkt (SDP) und physikalisches intelligentes
Peripheriegerät
(IP) bezeichnet. Wie an früherer
Stelle angegeben, wird in der folgenden Diskussion der Ausdruck
IP allgemein zur Bezeichnung sowohl eines logischen als auch eines
physikalischen IPs verwendet.
-
Der
Benutzeragent wird in der SCF durch die Nummer der anrufenden oder
angerufenen Partei identifiziert und aufgerufen, wenn ein bereitgemachter
Triggerpunkt im Diensteknoten getroffen wird. Zeichengabedaten und
Anrufzustandsdaten können vom
Benutzeragenten manipuliert werden. Die SRFs sind zur Inbandkommunikation
mit den Benutzern oder miteinander fähig, um Begrenzungen im gegenwärtigen Zeichengabesystem
zu bewältigen.
-
Die
gegenwärtigen
IN-Standards setzen voraus, dass Besuchsort und Heimatort eines
Teilnehmers zusammenliegen, möglicherweise
entbündelt vom
Zugriffsknoten und Diensteknoten. Obwohl die Trennung der Zugriffsknoten-
und Diensteknotenfunktionen die Diensteeinführungskosten reduziert, ergeben
sich daraus potentiell unerwünschte
Interactionen zwischen Zugriffsportdiensten und Nummern-basierten
Diensten. Der Zugriffsknoten muss daher zu einem Diensteknoten aufsteigen,
um Flexibilität
im Dienste-Design bereitzustellen.
-
Eine
Alternative bestünde
darin, zwei entfernt änderbare
persönliche
Telekommunikationskategorien zu den Zugriffsknoten hinzuzufügen – eine zur
Bereitstellung einer vorbehaltlosen Hotline-Verbindung zum Diensteknoten
für Ursprungsanrufe
und die andere zur Erteilung einer vorbehaltlosen Rufweiterleitung
zum Diensteknoten für
Zielanrufe. Auf längere
Sicht gesehen scheint es notwendig, die Besuchsort- und Heimatortfunktionen
wie bei zellularen Netzwerken von einander zu trennen, wenn Kosten reduziert
und Kapazität
verbessert werden sollen.
-
Eins
der einzigartigen Merkmale von IN besteht darin, dass die Dienste
auf der IN-Diensteplattform auf Basis ihrer diensteunabhängigen Bausteine (SIBs – service
independent building blocks) und nicht direkt auf Basis der Netzwerkknoten
implementiert werden. Die SIBs sind Teil des SCPs. 3 zeigt die
Struktur eines SIBs. Jeder SIB 301 ist ein elementares
logisches Element in einer Dienstelogik, die die Implementierung
vor dem Programmierer verbirgt. Wenn vorhandene SIBs eine neue Aufgabe
nicht erfüllen,
werden neue SIBs definiert.
-
In
IN-Produkten führen
die SIBs 301 Funktionen wie Analyse von Zeichengabeinformation, Steuerung
der Verbindungstopologie, Interaction mit dem Benutzer, Lesen und
Schreiben von Daten, Sammeln und Ausgabe von Rufdaten usw. durch. Andere
SIBs sind reine Sprachenelemente wie Sprung, zu Subroutine gehen,
Schleife, Übergabe usw.
Jeder SIB 301 ist auf der Diensteplattform verfügbar. Dienstelogikprogramme
(SLPs – Service
Logic Programs) werden von SIBs 301 gebaut und mit ihrem
Namen bezeichnet. Dienstelogik kann mit Hilfe einer SCEF (Service
Creation Environment Function) entworfen werden. Die SIBs 301 werden
der SCEF über
eine systemunabhängige
Anwendungsprogrammierschnittstelle (API – Application Programming Interface)
zur Verfügung
gestellt.
-
Das
Abbilden der verschiedenen funktionalen IN-Entitäten auf physikalische Einheiten
oder Entitäten
ist in 4 dargestellt, in der das Suffix "F" die verschiedenen funktionalen Entitäten und
das Suffix "P" die physikalischen
Entitäten
vertritt. In 4 bezieht sich das Akronym SMF
auf die Diensteverwaltungsfunktion (Service Management Function)
und das Akronym CCF auf die Anrufsteuerfunktion (Call Control Function).
-
Ein
Beispiel einer IN-Implementierung mit Diensteknoten auf Durchgangsebene
ist in 5 dargestellt. Die in 5 dargestellten
Diensteknoten können
von jedem Zugriffsknoten aus, wie einem lokalen Schalter in PSTN
oder ISDN oder einer MSC in einem öffentlichen Landfunknetz (PLMN),
erreicht werden. Die Diensteknoten können sowohl persönlichen
Anrufen als auch anderen nummernbasierten Diensten dienen. Benutzeridentitäten und
Authentifizierungsinformation kann inband an die SRF übertragen
oder in anrufende und angerufene Parteinummernfelder im Zeichengabesystem
eingebettet werden.
-
Der
persönliche
Agent hat Komponenten in der Anrufsteuerfunktion CCF (das heißt, die
Triggerpunktdaten), der Dienstesteuerfunktion SCF (das heißt, die
Dienstelogik) und in der Dienstedatenfunktion SDF (das heißt, die
Dienstedaten). Die in 5 dargestellten IN-Plattformkomponenten
können
entwedere in Zugriffsknoten integriert oder in separaten Diensteknoten
implementiert werden.
-
Die
Rolle der Dienstevermittlungsfunktion (SSF) besteht darin, zu erkennen,
dass ein Anruf einen IN-Dienst aufruft, und dann mit der SCF kommuniziert,
um Anweisungen zur Art der Handhabung des Anrufs zu empfangen. Die
SCF ist die Funktion, in der die Intelligenz des INs residiert,
da sie die Logik enthält,
die zur Ausführung
der verschiedenen Dienste benötigt
wird. Die SDF ist ein Datenbanksystem, welches die Datenspeicherkapazität bereitstellt,
die für
die datenintensiven ergänzenden
Dienste benötigt
wird. Die IP ist das Netzwerkelement, das die Ressourcen zur Benutzerinteraction,
wie Sprechansagen und Dialog, Doppelton-Mehrfrequenzempfang (DTMF)
und Spracherkennung bereitstellt.
-
Die IN-Anwendungsprogrammierschnittstelle
(API)
-
Das
in 1 dargestellte konzeptuale IN-Modell der ITU definiert
auch die Methodologie zur Implementierung verschiedener Dienste.
Dies ist in 6 dargestellt. Um einen Dienst
oder ein Merkmal 601 zu implementieren, müssen zuerst
bei 602 die Diensterfordernisse in SIB-Strukturen umgesetzt werden. Die resultierenden
SIBs 603 werden bei 604 auf verschiedenen funktionalen
Entitäten 605 abgebildet.
Die funktionalen Entitäten 605 ihrerseits
werden bei 606 auf einer oder mehreren physikalischen Entitäten 607 abgebildet.
-
Es
wird darauf hingewiesen, dass im Gegensatz zu den in Nicht-IN-Standards
verwendeten Praktiken die Diensterfordernisse in IN nicht direkt
in Netzwerkfunktionalität
umgesetzt werden. Stattdessen werden die Diensterfordernisse in
Diensteplattformelemente (das heißt, SIBs) umgesetzt, die ihrerseits
gemäß des dreistufigen
IN-Modells implementiert werden, um erneut einsetzbare Fähigkeiten
und Protokollelementen im Telekommunikationsnetzwerk zu bilden.
-
Es
gibt mindestens zwei mögliche
Ansätze zur
Implementierung der Anwendungsprogrammierschnittstelle (API), die
dem in 1 dargestellten konzeptualen IN-Modell der ITU
entsprechen. Ein Ansatz wäre,
die Dienstelogik in zwei Teile, ein festes Logikteil und ein flexibles
Logikteil, aufzuteilen. Dann werden die SIBs miteinander verbunden,
um Entscheidungskurven zu bilden, die von der festen Logik als Subroutinen
aufgerufen werden. Die feste Logik kann in einer Standardprogrammiersprache
wie C oder C++ usw. ausgedrückt,
kompiliert und in eine Standardausführungsumgebung geladen werden. Das flexible
Logikteil dagegen besteht nur aus austauschbaren Daten.
-
Der
zweite Ansatz wäre,
eine Dienste-API zu definieren, die durch Kombinieren der SIBs miteinander
volle Kontrolle über
alle Aspekte der Logik gewährt,
um die gewünschte
Funktion zu erzielen. Jeder SIB kann bei diesem Ansatz mit jedem
anderen SIB verbunden werden. Manche SIBs führen eine Telekommunikationsfunktion
aus, während
andere lediglich Verbindungselemente in der Logik sind. Jegliche
Logik wird als Daten ausgedrückt,
die beschreiben, welche SIBs zu benutzen sind, wie sie miteinander
verbunden sind, und welche Daten jeder SIB zu benutzen hat, um seine
Funktion durchzuführen.
Alle Implementierungsdetails sind somit vor dem Diensteprogrammierer
verborgen. Dies ist im Prinzip der Ansatz, der in den IN-Produkten
von Ericsson verwendet wird.
-
Die
beiden Ansätze
zur Implementierung von API sind in 7 dargestellt.
Der SIB-Plattformansatz ist in 7A und
der Dienstelogikausführungsumgebungs-Ansatz SLEE (Service
Logic Execution Environment) in 7B dargestellt.
Der SIB-Ansatz in 7A drückt jegliche Dienstelogik als
Kombination elementarer SIB-Funktionen
aus, die auf der Diensteplattform zur Verfügung stehen, um flexible Dienstprofile
(FSPs – Flexible
Service Profiles) zu bilden. Der SLEE-Ansatz in 7B betrachtet
die SIBs als Subroutinen zur festen Logik, die als Programmiersprache
ausgedrückt
werden, wie zum Beispiel C, C++, Dienstelogikprogramme (SLPs) usw.
Der kompilierte Code benutzt Telekommunikationsplattform-Primitiven,
wie INAP-Operationen
(Intelligent Network Application Part) und Datenbankprimitiven.
-
Wenn
die gleiche Datendarstellung für
sämtliche
Logik und Daten verwendet wird, können persönliche Agenten mittels flexibler
Dienstprofile (FSPs – Flexible Service
Profiles) definiert werden, wie in 8 dargestellt.
Dieses Arrangement bietet eine Anzahl von Vorteilen: zum Beispiel
wäre es
möglich, verschiedene
Logikelemente zu laden und zu aktivieren, ohne den Dienst zu unterbrechen,
und im Falle eines Fehlers in einem persönlichen Agenten würde die
betroffene Zone auf Anrufe beschränkt, die die fehlerhafte Funktion
aktivieren.
-
Die
Interaction von Merkmalen war ein größeres Hindernis in der Entwicklung
von IN-Systemen. Dieses Problem entsteht durch die Tatsache, dass
jedes Merkmal normalerweise von anderen Merkmalen abhängig ist.
Diese Interactionen sind zu lösen,
aber bis jetzt konnte noch keine akzeptable Lösung gefunden werden. In der
Praxis hat sich gezeigt, dass oft bestehende Merkmalimplementierungen
betroffen sind, und für
viele muss das Design geändert
werden, oder die Merkmale müssen
vollkommen blockiert werden, wenn neue Merkmale eingeführt werden.
Es wird darauf hingewiesen, dass dieses Problem von zwei Gesichtspunkten
aus angegangen werden kann: dem netzwerkzentrischen Gesichtspunkt
und dem benutzerzentrischen Gesichtpunkt von IN-Systemen.
-
Der
traditionelle netzwerkzentrische Gesichtspunkt betrachtet IN als
Kompliment zu anderen Technologien durch Hinzufügen ergänzender Dienste zu einem vorhandenen
Repertoire. Merkmalinteraction ist und bleibt das Hindernis, das
diesen Gesichtspunkt daran hindert, zu einer realistischen Alternative
zu werden. Jeder neue ergänzende
Dienst setzt sich aus einem festen Dienstelogikteil und möglicherweise
einem flexiblen Logikteil zusammen. Die Personifizierung ist somit
beschränkt
auf das, was durch Kombinieren einer Anzahl von vordefinierten ergänzenden
Diensten oder Merkmalen miteinander erreicht werden kann. Die Hinzufügung eines
neuen Dienstes kann eine lange und teure Entwicklung erfordern,
die sich nicht von den Erfahrungen unterscheidet, die vor IN mit
PSTN, PLMN und ISDN gemacht wurden. Das zentrale Problem bei diesem
Gesichtspunkt ist nicht das Design des neuen Merkmals, sondern die
Aufgabe, das neue Merkmal mit anderen vorhandenen Merkmalen zu integrieren.
-
Im
Gegensatz dazu konzentriert sich der benutzerzentrische Gesichtspunkt
von IN auf die Benutzer anstatt auf die Merkmale. Im Prinzip werden
die Bedürfnisse
individueller Benutzer als einzigartig betrachtet, wobei der Dienste-Provider
die Kontrolle über
jegliche Dienstelogik hat. Der FSP-Ansatz wird verwendet, und das
Ergebnis ist, dass eine Reihe von einzigartigen Dienstprofilen durch
Wiederbenutzung der SIBs anstatt Wiederbenutzung der Merkmale erstellt
werden kann. Dies bedeutet, dass Merkmalinteraction aufhört ein Problem
zu sein, da keine individuellen Merkmale implementiert werden. Die
Interaction zwischen den SIBs ist die Dienstelogik bei diesem Ansatz.
-
Die
Interaction zwischen Dienstprofilen bei diesem Ansatz wird durch
offene Zeichengabeschnittstellen gemäß des „Half-Call-Models" gelöst. Bevor
komplette Kontrolle von den schrittweise entwickelten IN-Plattformen in wirtschaftlich
vertretbarer Weise bereitgestellt werden kann, hat sich als notwendig
herausgestellt, einige der vorhandenen ergänzenden Dienste zu benutzen.
Man sollte nicht vergessen, dass dies eine Abkürzung ist, die zu Interactionsproblemen
führen
kann, die auf der IN-Plattform der Zukunft zu verbessern sind.
-
Das
hauptsächliche
Ziel des benutzerzentrischen Gesichtspunkts besteht darin, die SIBs
zu standardisieren, um sowohl Dienstunabhängigkeit als auch Systemunabhängigkeit
und Technologieunabhängigkeit
zu erzielen. Wenn dies erreicht ist, kann ein SIB-basiertes Dienstprofil
auf jeder beliebigen kompatiblen Plattform ausgeführt werden,
egal ob es ein Vermittlungsprozessor, ein alleinstehender Personalcomputer
oder eine Arbeitsstation ist. Das alte Musterbeispiel, allen Teilnehmern
die gleichen Merkmale zu geben, wird durch Merkmaltransparenz für jeden
einzelnen Teilnehmer, ungeachtet des Zugriffs, ersetzt.
-
IN-Zeichengabe
-
Das
INAP-Protokoll (Intelligent Network Application Part) dient zur
Zeichengabe in IN-Systemen. Das INAP-Zeichengabeprotokoll wurde sowohl vom
europäischen
Telekommunikations-Standardsinstitut (ETSI – European Telecommunications
Standards Institute) als auch von der internationalen Fernmeldeunion
(ITU) standardisiert und beinhaltet ein CCITT-Zeichengabesystem
Nr. 7 (CCS7), welches ein, aber nicht das einzige Netzwerkprotokoll
ist, das zur Unterstützung
von INAP verwendet werden kann.
-
Einer
der Nachteile von Kern-INAP, wie es heute definiert ist (das heißt, der
IN CS-1 Standard), ist, dass die Kommunikationsmöglichkeiten zwischen SCF und
IPs auf Sprache beschränkt
sind. Andere Medien, wie Email, Faksimile, Daten usw. werden zur Zeit
nicht vom CS-1 Standard unterstützt.
Somit sind nicht-anrufbezogene
und nicht-echtzeit-anrufbezogene Dienste nicht im gegenwärtigen CS-1
Standard enthalten.
-
Die
NIP-Implementierung (Networked IP), zu der die vorliegende Erfindung
gehört,
kann als Erweiterung zu INAP gekennzeichnet werden und enthält die Handhabung
und Verarbeitung von Nicht-Sprachenmedien und die Bereitstellung
von nicht-anrufbezogener Kommunikation zwischen der SCF und den
IPs. Bei NIP hat die SCF vollkommene Kontrolle über alle Speicher-und-Weiterleitungsdienste
(das heißt
Messaging-Dienste) wie Voicemail, Email, SMS-Nachrichten usw. Das
für die
NIP-Implementierung benutzte Protokoll wird im Folgenden mit NIP-INAP
bezeichnet. Das NIP-INAP ist eine Ericsson-spezifische Erweiterung
des IN CS-1 Standards.
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Zellulare Netzwerkarchitektur
-
In
der zweiten Generation von Standards für digitale zellulare Telekommunikationssysteme,
wie zum Beispiel GSM, werden Basisstations-Controller (BSCs – Base Station
Controllers) als Zugriffsknoten verwendet. Jede besuchte Mobilfunkvermittlungsstelle
(V-MSC – Visited
Mobile Switching Center) weist Hardware und Software mit der Funktionalität sowohl
eines VLRs als auch einer MSC auf. Somit kann jede V-MSC sowohl
als Vermittlungsstelle als auch als besuchter Ort mit transparenter
Zeichengabe zum entsprechenden BSC verwendet werden.
-
Es
wird darauf hingewiesen, dass Knoten in einem GSM-System in so hohem
Grade standardisiert wurden, dass neue Dienste und Merkmale nicht hinzugefügt werden
können,
ohne den Standard zu verletzen (oder ihn zumindest zu beeinträchtigen).
Im Gegensatz dazu erlauben die Standards für Knoten in einem IN-System
eine weitgehende Kundenanpassung.
-
Es
wurde ein separater Standortmanagementmechanismus entwickelt, um
Terminal-Kennungen mit geografischen und physikalischen Adressen zu
verknüpfen,
die sich ändern
können,
wenn sich die Terminals bewegen. In GSM empfängt jedes Terminal seine Identität von der
SIM-Karte eines
Benutzers, die in das Terminal eingelegt ist, und hat keine Verknüpfung mit
seinem physikalischen Standort im Netzwerk.
-
Eine
adressierbare Entität,
genannt das Heimatregister (HLR), handhabt die Terminalagentenfunktionen
für eine
Partition der Terminalnummernreihe. Das HLR integriert eine Anzahl
von Funktionen. Zum Beispiel führt
das HLR Standortmanagement der Anrufmanager durch, um sicherzustellen, dass
der flexible (oder variable) Teil der Dienstprofile eines Teilnehmers
aktuell an jedem besuchten Standort aktualisiert wird, an dem die
festen Teile des Profils installiert sind.
-
Das
HLR unterstützt
ferner bei einem Gesprächsaufbau
das Terminal, indem es Rufdaten an das VLR weiterleitet und dafür die RN-Nummer
(Roaming Number) erhält,
die dann dazu benutzt wird, die Verbindung für den Anruf durch das PSTN
aufzubauen. Die RN wird nur während
des Gesprächsaufbaus verwendet,
um die Terminalnummer mit der Verbindung zu verknüpfen, so
dass die Einschränkungen der
PSTN-Zeichengabe umgangen werden, nach welcher nur eine einzige
angerufene Parteinummer getragen werden kann. Das HLR ermöglicht ferner die
direkte Kommunikation mit den Terminals (unter Einsatz des MAP-Protokolls),
um Dienstemanagement-Richtlinien zu empfangen. Der Einsatz einer persönlichen
SIM-Karte nimmt den Benutzer aus dem Terminal-Paket heraus. Derzeitige
Standards erlauben jedoch nicht mehr als einem Benutzer, jeweils
an einem Terminal angemeldet zu sein.
-
Die
ergänzenden
Dienste, die für
Teilnehmer bereitgestellt werden, sind auch in GSM standardisiert
worden. Die Mehrheit dieser ergänzenden Dienste,
insbesondere diejenigen, die Rufzustandsinformation benutzen, sind
in den besuchten Standorten implementiert. Rufweiterleitungdienste
werden vom HLR durchgeführt.
Der Einsatz des gleichen Standards durch eine große Anzahl
von Betreibern stellt Merkmaltransparenz für Benutzer über sehr große Bereiche
bereit.
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GSM
zum Beispiel deckt ganz Europa und mehrere Länder ab. Die große Anzahl
konkurrierender Betreiber und Lieferanten, die daran beteiligt sind,
erschwert es, sich über
Hinzufügungen, Änderung
oder Anpassungen zur Personifizierung zu einigen. Folglich muss
die Bereitstellung zusätzlicher Funktionalität und ergänzender
Dienste außerhalb des
GSM-Standards vorgenommen werden.
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9 zeigt
die Architektur eines beispielhaften Mobilfunktelekommunikationsnetzwerks.
Ein zellulares Netzwerk weist ein Terminal 903 auf, in
das ein Teilnehmer 901 eine persönliche SIM-Karte 902 einlegt.
Das Terminal kommuniziert mit einer Basisstation (BS) 904 über eine
Luftschnittstelle, wie eine im vorhandenen Kommunikationssystem
angegebene Luftschnittstelle. In einer anderen Implementierung des
GSM-Systems hat das Terminal 903 selbst eine Kennung, die
vom Hersteller des Terminals eingebaut ist.
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Registration
und Dienstemanagement sowie Zielanrufmanagement auf Basis benutzer-änderbarer
Daten werden vom Heimatregister (HLR) 907 vorgenommen.
Ursprungsanrufmanagement und Zielanrufmanagement auf Basis des Terminalzustands werden
von der besuchten Mobilfunkvermittlungsstelle (VMSC – Visited
Mobile Switching Center) 906 vorgenommen, die auch das
Besucherregister (VLR – Visitor
Location Register) enthält.
Die VMSC ist (konzeptual) sowohl der besuchte Standort als auch der
Diensteknoten.
-
Routen
zu einem zellularen Terminal erfolgt unter Einsatz der RN-Nummer
(Roaming Number), die durch die Zeichengabe zwischen der Gateway MSC
(GMSC) und der besuchten MSC (VMSC) über das Heimatregister (HLR)
erhalten wird. Das Zeichengabeprotokoll MAP (Mobile Application
Part) dient zur Zeichengabe zwischen der GMSC 908 und der
VMSC 906. Es wird darauf hingewiesen, dass die Zeichengabe
zwischen jeder GMSC und jeder VMSC über ein HLR, nicht direkt erfolgt.
Das Telefon-Benutzerteil
(TUP – Telephone
User Part) des CCITT-Zeichengabesystems
Nr. 7 und das integrierte Dienste-Benutzerteil (ISUP – Integrated Services User Part)
des CCITT-Zeichengabesystems Nr. 7, in 9 als Element 909 dargestellt,
verbinden das zellulare System mit dem Gateway-Knoten des öffentlichen Telefonnetzes.
Die Basisstation 904 wird vom Basisstations-Controller
(BSC) 905 gesteuert, der auch als Zugriffsknoten benutzt
wird.
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SMS-Dienst in zellularen
Systemen
-
Die
Betriebsweise des SMS-Dienstes (Short Message Service) in einem
zellularen System ist in 10 dargestellt.
Der Urheber einer Kurznachricht (SM), dargestellt als MS-A 1060 in 10,
sendet eine Mobilfunkursprungs-Kurznachricht (MO-SM – Mobile
Originated Short Message) an einen von MS-A 1060 ausgewählten Dienste-Controller.
Die MO-SM wird durch Ausgabe eines MAP-Befehls "Forward SM" (SM weiterleiten) von dem besuchten MSC/VLR 1051 an
die IWMSC (Interworking MSC) 1052 gesendet.
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Die Übertragung 1071 vom
MSC/VLR 1051 an die IWMSC 1052 wird mit Hilfe
der ausgewählten SC-Adresse
als "Global Title", wie im E164-Standard definiert,
vorgenommen. Die IWMSC 1052 analysiert die SC-A-Adresse
in der SCCP Komponenten "Called
Address" (angerufene
Adresse), ändert
den Umsetzungstyp und leitet die MO-SM an die SC-A 1053 unter
Einsatz des Befehls "Forward
MO-SM" (MO-SM weiterleiten)
im SMS-MAP Protokoll weiter, wie bei 1072 dargestellt.
-
Wenn
die Mobilfunkursprungs-Kurznachricht die ausgewählte Dienststelle (SC-A) 1053 erreicht, führt die
SC-A eine Mehrzahl von Aktionen gemäß den Anweisungen oder Einstellungen
des Mobilfunkteilnehmers A 1060 aus. Es wird darauf hingewiesen, dass
die Einstellungen des Mobilfunkteilnehmers in der Dienststelle 1053 gespeichert
sein müssen,
bevor solche Einstellungen ausgeführt werden können.
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In
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann die Dienststelle SC-A 1053 eine
Anzahl von Aktionen auf der Mobilfunkursprungs-Kurznachricht vornehmen.
Zu Beispielen für
solche Aktionen gehören
Duplizierung und Speicherung einer empfangenen Kurznachricht, Neuübertragung
einer Kurznachricht basierend auf einer von MS-A 1060 definierten
Verteilerliste, Umwandlung einer SM in ein gewünschtes oder bevorzugtes Medium
usw. Alle diese Aktionen können
entweder auf einem angezeigten Protokoll-ID-Wert (PID) oder einem
teilnehmer-definierten Profilwert basieren.
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Die
SC-A 1053 kann auch eine Kurznachricht an eine teilnehmer-definierte
Verteilerliste verteilen, nachdem die SM in eine oder mehrere gewünschte Medien
umgewandelt wurde. Nach Empfang der Mobilfunkursprungs-Kurznachricht bestätigt die
SC-A 1053 diese gegenüber
der IWMSC 1052, wie bei 1073 dargestellt. Die
IWMSC 1052 ihrerseits bestätigt den erfolgreichen Empfang
der MO-SM unter Einsatz der MAP-Schnittstelle zum besuchten MSC/VLR 1051.
Dies ist in 1074 dargestellt. Das besuchte MSC/VLR 1051 leitet
daraufhin die Bestätigung
an MS-A 1060 weiter.
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In
einer beispielhaften Ausführungsform
des SMS-Systems wird die MO-SM als MT-SM (Mobile Terminated Short
Message) an die Mobilstation B (MS-B) 1065 gesendet. Die
mit dieser Übertragung verbundenen
Schritte sind in 10 durch Pfeile, bezeichnet
mit 1075-1080, dargestellt.
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Als
erstes sendet die SC-A 1053 eine MT-SM unter Einsatz der
SMS-MAP Schnittstelle an eine Gateway MSC, die SM-Nachrichten (SMS-GMSC) handhabt, 1054.
Die SMS-GMSC 1054 fragt
daraufhin das HLR 1055 ab, um den gegenwärtigen Standort
des beabsichtigten Empfängers
der Kurznachricht zu bestimmen. Die Abfrage des HLRs erfolgt über die MAP-Schnittstelle
unter Einsatz des Befehls "Send Routing
Info For SM" (Routing-Info
für SM
senden).
-
In
Antwort auf die Abfrage gibt das HLR 1055 unter anderem
eine MSC-Nummer und die Internationale Mobilfunkteilnehmerkennung
(IMSI – International
Mobile Subscriber Identity) an die SMS-GMSC 1054 zurück, wie
bei 1077 gezeigt. Die SMS-GMSC sendet die MT-SM an das
besuchte MSC/VLR 1056 unter Einsatz des Befehls "Forward SM" (SM weiterleiten).
Das besuchte MSC/VLR 1056 liefert daraufhin die MT-SM an den Mobilfunkteilnehmer
B (MS-B) 1065 aus, der den Empfang gegenüber dem
besuchten MSC/VLR 1056 bekanntgibt.
-
Nach
Empfang der Bestätigung
von der MS-B erzeugt das besuchte MSC/VLR 1056 eine Bestätigung an
die SMS-GMSC 1054, wie bei 1079 dargestellt, über die
MAP-Schnittstelle
unter Einsatz der Nachricht "Return
Result Component To Forward SM" (Rückgabe Ergebniskomponente
zur Weiterleitung von SM). Die Zustellung der Mobilfunkursprungs-Kurznachricht
an den beabsichtigten Empfänger
MB-B 1065 wird wiederum gegenüber der SC-A 1053 mit
Hilfe der Bestätigungsnachricht "Return Result Component
To Forward MT-SM" (Rückgabe Ergebniskomponente
zur Weiterleitung von MT-SM) bestätigt, wie bei 1080 dargestellt.
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Vernetzte
IPs
-
11 zeigt
eine Ausführungsform
des NIP-Systems (Networked IP) der vorliegenden Erfindung. Ein NIP-System weist einen
SCP 1101 auf, der mit einer Mehrzahl von intelligenten
Peripheriegeräten
(IPs) 1111-1114 kommunizieren kann. Jedes dieser
logischen IPs ist in IN-Terminologie eine SRF, wie zuvor erwähnt. Zur
illustrativen Vereinfachung sind nur vier IPs in 11 dargestellt:
IP1 1111, IP2 1112, IP3 1113 und ein SMS-IP, IPδ 1114.
Die IPs 1111-1114 können untereinander über ein
Kommunikations-Backbone 1110 mit Hilfe eines beliebigen
Protokolls, zum Beispiel TCP/IP, X.25 usw., kommunizieren.
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11 stellt
ferner einen Überblick über den Nachrichtenfluss
und Betrieb einer Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung dar. Wie in 11 dargestellt,
wirken die vernetzten IPs 1111-1114 mit dem öffentlichen
Landfunknetz (PLMN) 1150 über eine GMSC 1161 (Gateway
Mobile Services Switching Center) zusammen. Wie an früherer Stelle
in Verbindung mit 10 erklärt, kann die GMSC 1161 eine SMS-Nachricht
terminieren, indem sie das Heimatregister (HLR) 1166 eines
Empfängers
abfragt und den gegenwärtigen
Standort eines Mobilfunkteilnehmers 1165 ermittelt und
die SMS-Nachricht
durch eine VMSC 1162 und einen Basisstations-Controller (BSC) 1163 und
eine Basisstation (BS) 1164 routet.
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Die
konjunktive Betriebsweise eines IN-Systems und eines PLMNs 1150 ist
in 11 veranschaulicht. Der Prozess beginnt damit,
dass ein SCP 1101 dem SMS-IP 1114 befiehlt, den
Aktivitätszustand
eines Mobilfunkteilnehmers abzuhorchen. Dies erfolgt, wie bei 1171 dargestellt,
mit einem Befehl „Send
Probe" vom SCP an
das IPδ,
SMS-IP. Als Antwort darauf sendet das SMS-IP 1114 eine SMS-Pseudonachricht
an die Gateway MSC 1161, wie bei 1181 dargestellt.
-
Es
wird darauf hingewiesen, dass der hier benutzte Ausdruck "SMS-Pseudonachricht" jede syntaktisch
genaue SMS-Nachricht sein kann. Die Nachricht wird eine „Pseudonachricht" genannt, weil sie
keinen spezifischen Inhalt enthalten muss. Die SMS-Pseudonachricht
lässt sich
demnach mit einem leeren Umschlag vergleichen, der zum Zwecke der Verifizierung
oder Genauigkeit einer Adresse an einen Adressaten gesendet wird.
Die SMS-Pseudonachricht
ist wichtig wegen ihrer Wirkung oder Auswirkung (das heißt, Aktivierung
der Nachrichtenwartefunktion im Heimatregister eines Mobilfunkteilnehmers,
wie unten erklärt),
nicht wegen ihres Inhalts. So kann eine SMS-Pseudonachricht eine
wirkliche SMS-Nachricht mit Null-Inhalt oder sogar eine defekte
SMS-Nachricht sein, die von einem Mobilfunkteilnehmer abgelehnt
würde,
wenn er aktiv wäre.
-
Nach
Empfang der SMS-Pseudonachricht aktiviert die GMSC 1161 die
Speicherung von nicht zugestellten Nachrichten an einen Mobilfunkteilnehmer,
indem sie die Datenliste Wartende Nachricht (MWD-Liste) aktiviert.
Die GMSC bestätigt
ferner dem SMS-IP 1114 gegenüber die Bereitmachung des PLMNs,
wie bei 1182 dargestellt. Das SMS-IP 1114 seinerseits
benachrichtigt den SCP 1101 bei 1172, dass der
Befehl "Send Probe" erfolgreich ausgeführt wurde.
-
Nach
Abschluss der obigen Maßnahmen,
ist das PLMN 1150 bereitgemacht. Wenn ein zuvor inaktiver
Mobilfunkteilnehmer aktiv wird, führt die Benachrichtigung der
erneuten Aktivität
des HLRs 1166 zum Triggern eines Warnungsbefehls ("Alert") vom PLMN 1150 zum
SMS-IP, wie bei 1183 dargestellt. Nach Empfang der Warnung
von der GMSC 1161 erzeugt das SMS-IP 1114 von
sich aus einen "Mailbox Status
Report" an den SCP 1101,
wie bei 1173 dargestellt.
-
12 ist
ein Folgediagramm, das den Fluss der Nachrichten zwischen den verschiedenen
logischen Entitäten
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Wie in 12 dargestellt,
umfasst der Teilnehmeraktivität-Überwachungsprozess
zwei Phasen. In der ersten Phase, wenn ein abgehorchter Mobilteilnehmer
inaktiv ist, machen die IN-Systemkomponenten das PLMN-System bereit, eine
Aktivitätswarnung
zu erzeugen. In der zweiten Phase erzeugt das PLMN eine Warnung
an das SMS-IP, wenn ein anfänglich
inaktiver Mobilfunkteilnehmer aktiv wird und seinerseits einen "Mailbox Status Report" an seinen ihn steuernden
SCP erzeugt.
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Die
Kommunikationen zwischen dem SCP und den verschiedenen IPs 1111-1114 sind
unter Einsatz der TCAP-Notation (Transaction Capabilities Application
Part) in 12 dargestellt, wobei der Nachrichtentyp über dem
Pfeil und die Komponenten der TCAP-Nachricht und die Parameter unter
jedem Pfeil angegeben sind.
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Der
Prozess beginnt, wenn ein SCP einen Hinauswählversuch unternimmt, der fehlschlägt. In der
ersten Phase gibt somit das SMS-IP 1114 als Antwort nach
Empfang eines Befehls "Send
Probe Message" vom
SCP 1101, wie in 1201 dargestellt, einen Befehl "Probe SMS Sending" bei 1202 an
das PLMN-System 1150 aus. Dies bewirkt, dass ein Flag im
HLR eines abgefragten Empfängers
aktiviert wird, um anzuzeigen, dass das abgefragte SMS-IP benachrichtigt
werden muss, wenn der Mobilfunkteilnehmer aktiv wird.
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Gleichzeitig
aktiviert das PLMN-System 1150 die Speicherung von nicht
zugestellten Nachrichten an den Teilnehmer, indem es die MWD-Liste aktiviert.
Das PLMN benachrichtigt nun das SMS-IP 1114, indem es bei 1203 eine
Bestätigung "Message Waiting Set
In PLMN" an das
SMS-IP sendet. Dies wiederum löst
bei 1204 eine Rückbestätigung vom SMS-IP 1114 an
den SCP 1101 aus. Als "Probe" (Abhorchvorrichtung)
wird hier eine SMS-Nachricht
verwendet, die sich des "Message
Waiting" Merkmals des
PLMN-Systems bedient, welches eine MWD-Liste im HLR erzeugen kann, um nicht
zugestellte Nachrichten aufzubewahren.
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In
der zweiten Phase, der das PLMN triggernden Benachrichtigungsphase,
gibt das PLMN 1205 bei 1205 eine Warnungsnachricht
("Alert") an das SMS-IP 1114 aus.
Das SMS-IP 1114 seinerseits erzeugt eine "Mailbox Status Report" Benachrichtigung
an den SCP 1101, wie bei 1206 dargestellt. Nach
Empfang dieser Benachrichtigung kann der SCP alle weiteren Aktionen
nach eigenem Ermessen vornehmen.
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Es
ist möglich,
dass ein IN-Dienste-Provider einen Teilnehmeraktivitätsbericht
erzeugen will. Ein solches Merkmal würde einem SCP erlauben zu bestimmen,
ob eine spezifische Mobilstation eingeschaltet ist oder nicht. Ein
Teilnehmeraktivitätsbericht dieser
Art wäre
dann besonders nützlich,
wenn zum Beispiel eine Hinauswählbenachrichtigung
fehlschlägt,
weil eine gewünschte
Mobilstation abgetrennt wurde oder keinen Speicherplatz mehr besitzt. In
einem solchen Fall wäre
es nützlich,
wenn der SCP die Aktivität
der Mobilstation überwachen
könnte,
um zu erkennen, wann die Mobilstation wieder erreichbar ist.
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Wie
an früherer
Stelle erklärt,
weist die Architektur eines zellularen Standardsystems derzeit eine Einrichtung
auf, die bewirkt, dass das Heimatregister (HLR) eine Datenliste
Wartende Nachricht (MWD-Liste) erzeugt, wenn eine SMS-Nachricht nicht
einem Mobilfunkteilnehmer zugestellt werden kann. Folglich wäre es nützlich,
wenn dieses schon vorhandene Merkmal des zellularen Systems dazu benutzt
werden könnte,
zur Erfüllung
dieses Bedürfnisses
automatisch einen Teilnehmeraktivitätsbericht zu erzeugen.
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Mailboxen
können
für mehrere
verschiedene Medien existieren, zum Beispiel Voicemail, Faksimile-Mail,
Email, SMS usw. In der vorliegenden Offenbarung wird jedes Medium
und seine zugehörige Mailbox
als logisches IP bezeichnet. Um die von einem Teilnehmer in seiner
Mailbox empfangenen Nachrichten zu steuern, und um zu ermöglichen, dass
der SCP oder der Teilnehmer benachrichtigt wird, wenn sich der Zustand
einer Teilnehmer-Mailbox ändert,
wäre es
nützlich,
wenn ein SCP über
den Zustand der Mailboxen eines Teilnehmers informiert werden könnte.
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Die
vorliegende Erfindung bietet eine Lösung zum Überwachen der Aktivität eines
Mobilfunkteilnehmers und demzufolge zur Benachrichtigung eines SCPs,
wenn erneute Teilnehmeraktivität
erkannt wird. Hierzu werden zwei neue Prozeduren in NIP-INAP eingeführt: der
Befehl „Send
Probe", der es dem SCP
ermöglicht,
einem SMS-IP zu befehlen, eine SMS-Pseudonachricht an eine Mobilstation
in einem PLMN-System zu senden, und der Befehl „Mailbox Status Report" (Mailbox-Zustandsbericht),
der einem IP ermöglicht,
den SCP zu benachrichtigen, wenn sich der Zustand einer bestimmten
Mailbox geändert hat.
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Zum
gegenwärtigen
Zeitpunkt ist ein IN-Knoten im Allgemeinen unfähig, eine nicht erreichbare Mobilstation
zu überwachen.
Die vorliegende Erfindung bietet eine auf der IN-Architektur basierende vernetzte
Lösung,
indem sie ein Protokoll zur Verbesserung der Dienste-Einkommen durch
Erhöhung
der erfolgreichen Nachrichtenzustellraten definiert.
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Ein
weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ermöglicht die Aktualisierung eines
SCPs, betreffend den Zustand der Mailboxen eines Teilnehmers. Zu
diesem Zweck wurden zwei neue Prozeduren in NIP-INAP eingeführt: der
Befehl „Mailbox
Status Report",
der einem IP ermöglicht,
den SCP zu benachrichtigen, wenn sich der Zustand einer bestimmten
Mailbox geändert
hat, und der Befehl „Mailbox Status
Inquiry" (Mailbox-Zustandsabfrage),
der einem SCP ermöglicht,
ein IP auf den Zustand einer bestimmten Teilnehmer-Mailbox abzutasten
oder abzufragen.
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Erweiterungen zu den NIP-INAP
Prozeduren
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Als
Nächstes
soll die Betriebsweise der verschiedenen neuen Prozeduren ausführlich betrachtet werden,
die in NIP-INAP zur Implementierung der bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform
eingeführt
werden. Bevor ein SCP ein IP anweisen kann, den Aktivitätszustand
eines Mobilfunkteilnehmers in einem PLMN-System abzufragen, sind
Prozeduren notwendig, die es ermöglichen,
den SCP zu benachrichtigen, wenn eine Warnungsnachricht von einem
SMS-IP aus einem PLMN-System
empfangen wurde.
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Die Nachricht "Mailbox Status Report"
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Der
spontane Bericht eines IPs über
die Änderung
im Mailbox-Zustand eines Teilnehmers wird durch Einsatz des Befehls "Mailbox Status Report" implementiert. Wie
in 13 dargestellt, wird der Mailbox-Zustandsbericht von
einem SMS-IP, IPδ 1114 an den
SCP 1101 nach einer beliebigen Änderung im Mailbox-Zustand
gesendet, solange die Zustandsänderung
nicht vom SCP eingeleitet oder gesteuert wurde. Wenn jedoch eine
Nachricht in einer Mailbox abgelegt wird (das heißt, sie
wird von dem IP empfangen, das für
den Empfang von Nachrichten in einem bestimmten Medium bestimmt
ist), erzeugt das SMS-IP eine Nachricht "Mailbox Status Report", auch wenn die Steuerung
in der Hand des SCPs liegt. In der folgenden Diskussion kann jedes
der anderen vernetzten IPs 1111-1113 die Rolle
des SMS-IPs spielen.
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Es
wird darauf hingewiesen, dass zur Zeit der Ausgabe dieser Benachrichtigung
durch das SMS-IP, IPδ 1114, möglicherweise
ein Dialog zwischen SCP 1101 und IPδ 1114 im
Gange ist. Um dem IPδ 1114 zu ermöglichen,
die "Mailbox Status
Report" Nachricht
an den SCP auszugeben, muss sich der Zustand einer Teilnehmer-Mailbox ändern. Nach Empfang
dieses Befehls durch den SCP 1101 liegen weitere Maßnahmen
im Ermessen des SCPs.
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Falls
gewünscht,
kann der SCP ausführliche Information über den
Zustand verschiedener Nachrichten einholen, indem er den Befehl "Mailbox Status Inquiry" verwendet, der im
Folgenden besprochen wird. Obwohl der Befehl "Mailbox Status Inquiry" nicht ausschlaggebend
für den
Betrieb der erfindungsgemäßen bevorzugten
Ausführungsform
ist, soll er hier aus Gründen
der Vollständigkeit
beschrieben werden.
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Die Nachricht "Mailbox Status Inquiry"
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Im
Gegensatz zur Nachricht "Mailbox
Status Report",
die spontan durch ein IP nach einer Änderung im Mailbox-Zustand erzeugt wird,
wird die Nachricht "Mailbox
Status Inquiry" nur
durch eine bejahende Maßnahme
des SCPs oder nach einer bejahenden Teilnehmerabfrage über den
Zustand seines oder ihrer Mailbox getriggered. 14 und 15 zeigen
das Folgediagramm, wenn ein SCP ein IP über den Zustand einer Teilnehmer-Mailbox
abfragt. Wenn IPδ 1114 dem SCP 1101 unter
Einsatz der früher
besprochenen Nachricht "Mailbox
Status Report" eine Änderung
im Mailbox-Zustand gemeldet hat, und wenn die SCPs 1101 mehr
oder ausführliche
Information über
die Mailboxen eines Teilnehmers erfahren möchten, gibt es zwei mögliche Lösungswege,
wie in den 14 und 15 dargestellt.
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Wenn
der SCP 1101 das IPδ 1114 um kurze Information über den
Mailbox-Zustand bittet, wie bei 1401 dargestellt, kann
das IPδ 1114 das
gewünschte Ergebnis
ohne Segmentierung der Ergebnisse an SCP 1101 zurückgeben,
wie bei 1402 dargestellt. Desgleichen, wenn der SCP 1101 das
IPδ 1114 um ausführliche
Information über
den Mailbox-Zustand bittet, und wenn keine ausführliche Information verfügbar ist,
gibt das IPδ 1114 auch
hier das Ergebnis in einer einheitlichen (das heißt, nicht
segmentierten) Nachricht an SCP 1101 zurück, wie
bei 1402 dargestellt.
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Wenn
andererseits der SCP 1101 das IPδ 1114 um
ausführliche
Information über
den Mailbox-Zustand bittet, und wenn eine derartige Information
verfügbar
ist, sendet das IPδ 1114 die Information in
mehreren Segmenten an den SCP 1101, wie in 15 dargestellt.
Der Prozess beginnt damit, dass der SCP bei 1501 dem IPδ 1114 eine
ausführliche
Abfrage schickt. Als Antwort sendet das IPδ 1114 ein
Teil der Ergebnisse bei 1502 an den SCP. Daraufhin bittet der
SCP bei 1503 um die restliche Information. Bei 1504 stellt
IPδ ein
weiteres Standardrückgabe-Ergebnissegment
bereit und zeigt (wahlweise) an, dass noch mehr Information zur
Verfügung
steht.
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Dieser
Prozess wird mehrmals wiederholt, das heißt, der SCP 1101 bittet
das IPδ bei 1505 um mehr
und mehr Information, bis das IPδ eine
Rückgabeergebniskomponente
an den SCP bei 1506 zurückschickt,
die anzeigt, dass keine weitere Information über den Mailbox-Zustand verfügbar ist.
Nachdem der SCP die verschiedenen Segmente des vom IPδ zurückgegebenen
Ergebnisses eingeholt, zusammengestellt und analysiert hat, liegt
jede weitere Maßnahme
in seinem eigenen Ermessen.
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In
einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform
kann der SCP eine Nachricht an einen bestimmten Empfänger senden
oder einem Mailbox-Inhaber die Ergebnisse des Befehls "Mailbox Status Inquiry" über seine Mailbox mitteilen.
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Der
Befehl "Mailbox
Status Inquiry" kann auch
im Falle eines Teilnehmers verwendet werden, der sich über den
Zustand seines oder ihrer Mailbox oder Mailboxen informieren möchte. Dies
ist in der 16 im Falle eines nicht segmentierten
zurückgegebenen
Ergebnisses und in 17 im Falle eines segmentierten
zurückgegebenen
Ergebnisses dargestellt.
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Wie
in 16 veranschaulicht, wenn ein Benutzer den Zustand
seiner Mailbox erfahren möchte, gibt
der SCP einen Befehl "Mailbox
Status Inquiry" an das
IPδ 1114,
wie bei 1602 dargestellt, mit der Bitte um kurze bzw. ausführliche
Information aus. Wenn bei 1601 nur um kurze Information
gebeten wurde, oder wenn um ausführliche
Information gebeten wurde, die aber nicht verfügbar ist, gibt das IPδ 1114 das Ergebnis
der Abfrage, wie bei 1602 dargestellt, ohne Segmentierung der
Ergebnisse zurück
an den SCP. Danach liegen weitere Maßnahmen im Ermessen des SCPs 1101.
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17 zeigt
ein Folgediagramm, das sich auf eine ausführliche Abfrage eines Benutzers über den
Zustand seiner Mailbox bezieht. Nach Empfang der Abfrage gibt der
SCP 1101 einen Befehl "Mailbox Status
Inquiry", wie bei 1701 dargestellt,
an das IPδ 1114 aus
mit der Bitte um ausführliche
Information über
eine bestimmte Mailbox oder Mailboxen. IPδ 1114 segmentiert
die zurückzugebenden
Ergebnisse und sendet das erste Segment zurück an den SCP, wie bei 1702 dargestellt,
und deutet an, dass weitere Information zur Verfügung steht. Als Antwort darauf ruft
der SCP ein zweites Mal den Befehl "Mailbox Status Inquiry" bei 1703 auf
mit der Bitte um mehr oder einen Teil der restlichen Information.
Das IPδ 1114 antwortet
mit Rückgabe
der zweiten Ergebniskomponente an den SCP, wie bei 1704 dargestellt,
und der Anzeige, dass noch mehr Information verfügbar ist.
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Wie
früherer
im Zusammenhang mit der Beschreibung des Folgediagramms in 15 besprochen,
gibt der SCP 1101 wiederholt den Befehl "Mailbox Status Inquiry" an IPδ 1114 aus,
wie bei 1705 dargestellt, bis IPδ 1114 eine
Rückgabeergebniskomponente
wie bei 1706 dargestellt, ausgibt, die anzeigt, dass keine
weitere Information zur Verfügung
steht. Daraufhin stellt der SCP die zurückgegebenen segmentierten Ergebniskomponenten
zusammen und analysiert sie und führt weitere Maßnahmen
nach seinem eigenen Ermessen aus.
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Die
Befehle "Mailbox
Status Report" und "Mailbox Status Inquiry" ermöglichen
es, eine Warnung an den SCP oder einen Teilnehmer einzuleiten, wenn
sich der Zustand der Teilnehmer-Mailbox geändert hat, und alle verschiedenen
Mailboxtypen eines Teilnehmers zentral zu steuern, trotz der Tatsache, dass
sie physikalisch und/oder logisch in verschiedenen IPs liegen.
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Als
Nächstes
soll der Teilnehmeraktivitäts-Überwachungsdienst im weiteren
Detail betrachtet werden. Die Automatisierung der Überwachung und
Drittpartei-Benachrichtigung über
die erneute Aktivität
von Teilnehmern in einem PLMN-System ist seit langem ein Wunsch
der Teilnehmer und Telekommunikationsdienste-Provider. Wie früher angegeben,
gibt es keine Prozeduren innerhalb der gegenwärtig definierten IN-Architektur
zur Überwachung
einer inaktiven oder unerreichbaren Mobilstation.
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Die
vorliegende Erfindung erlaubt einem SCP, die Aktivität einer
gegenwärtig
ruhenden Mobilstation mit Hilfe von zwei neuen Prozeduren zu überwachen:
dem Befehl „Send
Probe", mit dem
ein SCP ein SMS-IP anweisen kann, den Aktivitätszustand eines Mobilfunkteilnehmers
in einem PLMN-System abzuhorchen, und der Benachrichtigung "Mailbox Status Report", die es ermöglicht,
einen SCP zu benachrichtigen, wenn sich der Mailbox-Zustand eines Teilnehmers ändert.
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In
den unten dargestellten Folgediagrammen wird ein spezifisches IP,
IPδ 1114,
bezeichnet als SMS-IP, für
den Austausch von Nachrichten zwischen einem IN-Knoten und einem
PLMN-Teilnehmer verwendet. Dabei wird jedoch betont, dass der tatsächliche
Austausch von einem SMS-IP,
irgendeinem IP, das SMS-Nachrichten unterstützt, oder einem anderen IP
aus stattfinden kann, welches die notwendige Verarbeitungskraft
und die notwendigen Systemressourcen besitzt.
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Der Befehl "Send Probe"
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18 zeigt
das Folgediagramm zum Abhorchen des Aktivitätszustands eines Mobilfunkteilnehmers
durch den SCP. Wie hier angegeben, macht sich der Befehl "Send Probe" das bereits vorhandene Merkmal
im PLMN-System der zweiten Generation zunutze, welches bewirkt,
dass das Heimatregister (HLR) im PLMN eine Datenliste Wartende Nachricht (MWD-Liste)
erzeugt, wenn immer eine Nachricht nicht einem Teilnehmer zugestellt
werden kann.
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Wenn
sich herausstellt, dass eine MS unerreichbar ist, beginnt der bei 1851 dargestellte
Prozess damit, dass der SCP 1101 eine Nachricht "Send Probe" an ein SMS-IP 1114 ausgibt.
Das SMS-IP 1114 seinerseits sendet eine SMS-Pseudonachricht an
die unerreichbare MS im PLMN 1150, wie bei 1852 dargestellt.
Da die MS unerreichbar ist, erstellt das der MS im PLMN 1150 entsprechende
HLR eine MWD-Liste für
den Empfänger
der SMS-Pseudonachricht.
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Das
PLMN, über
die SMS Gateway MSC, bestätigt
die Aktivierung der MWD-Liste gegenüber dem SMS-IP 1115,
wie bei 1853 dargestellt. Dieser Bericht des erfolgreichen
Abschlusses wird in einem entsprechenden Format vom SMS-IP 1114 an
den SCP 1101 bei 1854 weitergeleitet.
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Wie
an früherer
Stelle ausgeführt,
wird, nachdem die MS wieder erreichbar geworden ist, vom PLMN 1150 eine
Warnung an das SMS-IP 1114 erzeugt, was bewirkt, dass das
SMS-IP eine Nachricht "Mailbox
Status Report" an
den SCP 1101 ausgibt.
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SCP und endliche IP-Zustandsmaschinen
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In 19 und 20 sind
die endlichen Zustandsmaschinen für den SCP 1101 und
das SMS-IP 1114 der vorliegenden Erfindung dargestellt.
In 19 und 20 sind
die Zustände
der Maschine durch ein Oval dargestellt, während Ereignisse, die Zustandsübergänge verursachen,
durch durchgehende Pfeile symbolisiert sind. Funktionen sind in
gestrichelten Vierecken angegeben, während von den Funktionen befohlene
Maßnahmen
durch gestrichelte Pfeile bezeichnet sind.
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19 zeigt
die endliche Zustandsmaschine für
den SCP. Wie zu sehen ist, hat der SCP zwei Zustände: den Ruhezustand 1901 und
den aktiven Zustand 1902. Der SCP geht nach Ausgabe des
Befehls "Send Probe" an das SMS-IP 1114 vom
Ruhezustand 1901 in den aktiven Zustand 1902 über, wie bei 1911 dargestellt.
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Der
SCP geht, wie mit 1912 dargestellt, nach normaler Beendigung
des Dialogs zwischen dem SCP und den IPs vom aktiven Zustand 1902 in
den Ruhezustand 1901 zurück, wenn ein Dialog aufgrund der
Anwesenheit von ungeeigneten Komponenten abgelehnt wurde, wenn ein
Dialog von einer der beiden Seiten abgebrochen wird oder wenn das
Zeitlimit der Operation abgelaufen ist. Der SCP 1101 läuft weiter
(das heißt,
bleibt) im aktiven Zustand 1902 ohne jeglichen Zustandsübergang,
wie in 1913 dargestellt, nach Empfang der Ergebnisse der
Nachricht "Send
Probe" vom SMS-IP 1114.
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20 zeigt
die endliche Zustandsmaschine von der IP-Seite. Das SMS-IP hat zwei
hauptsächliche
Zustände:
den Ruhezustand 2001 und den aktiven Zustand 2002.
Es gibt noch einen zusätzlichen Quasi-Zustand:
den PLMN Probe-Handhabungszustand 2021.
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Wie
in 20 dargestellt, geht das SMS-IP 1114 vom
Ruhezustand 2001 in den aktiven Zustand 2002 nach
Empfang des Befehls "Send
Probe" vom SCP 1101,
wie bei 2011 dargestellt. Ein IP geht vom aktiven Zustand 2002 in
den Ruhezustand 2001, wie bei 2012 dargestellt,
nach normaler Beendigung des Dialogs mit dem SCP oder nach Ablehnen
eines vom SCP angebotenen Ergebnisses oder nach Abbruch des Dialogs
zwischen einem SCP und dem IP von einer der beiden Seiten.
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Wenn
ein SMS-IP 1114 den Befehl "Send Probe" empfängt, wird der Übergang
vom Ruhezustand 2001 in den aktiven Zustand 2002 zusätzlich von
der Übertragung
der Nachricht „Mobile
Terminated Probe" an
den PLMN Probe Handler, wie bei 2013 dargestellt, und der
Rückgabe
der Ergebnisse desselben, wie bei 2014 dargestellt, begleitet.
Das SMS-IP läuft
weiter (das heißt,
bleibt) im aktiven Zustand 2002 nach Rückgabe der Ergebnisse der Nachricht "Send Probe" an den SCP, wie
bei 2015 dargestellt.