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Technisches
Feld
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Die
vorliegende Erfindung betrifft weitgefasst die Aktivierung von drahtlosen
Mobiltelefonen auf dem Funkweg (over the air) und betrifft genauer
ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bereitstellung von Routing-Informationen,
um eine Registrierungsbenachrichtigung von einer mobilen Vermittlungsstation
bzw. einem mobilen Schaltzentrum zu einem drahtlosen bzw. Funkweg-Aktivierungsprozessor
im ortsfesten Unterstützungsnetzwerk
zu schicken.
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Hintergrund
der Erfindung
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Der
Begriff „Mobilstation", wie er hier verwendet
wird, enthält
ein umfassendes Set von mobilen Telekommunikationseinheiten, welche
die gemeinsame Eigenschaft teilen, Informationen mittels elektronischer
Wellen an eine Basisstation in einem Netzwerk zu übermitteln.
Mobilstationen enthalten mobile Telefonapparate, beispielsweise
mobile drahtlose Telefonsets und Mobiltelefonsets, die in erster
Linie dafür
gedacht sind, Sprachinformationen mit einer Basisstation auszutauschen.
Der Begriff umfaßt
auch mobile Datenkommunikationsgeräte, beispielsweise Pager, mobile
Faxgeräte,
und globale Positionierungssystem (GPS)-Fahrzeugortungsgeräte, die
in erster Linie dazu gedacht sind, Daten auszutauschen. Der Begriff „Mobilstation" umfaßt auch
Hybridgerate, beispielsweise private (personal) Kommunikationsservicegeräte (PCS),
die sowohl Telefon- als auch Fax-Funktionen haben. Kommunikationen durch
Mobilstationen können
mittels Radiowellen erfolgen, wie sie beispielsweise bei Mobilfunktelefonie verwendet
werden. Mobilstationen können
jedoch auch über
elektromagnetische Verbindungen kommunizieren, was Satelliten im
Erdorbit beinhaltet, oder über
alternative elektromagnetische Verbindungen, was optische oder infrarote
Strahlung beinhaltet.
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Wenn
die Basisstation in einem festen Unterstützungsnetzwerk mit anderen
Kommunikationsknoten verbunden ist, benötigt das Netzwerk Routinginformationen
für die
Mobilstation, um die anderen Kommunikationsknoten zu befähigen, Informationen an
die Mobilstation zu senden. Die Registrierung ist der von der Mobilstation
verwandte Prozeß,
um ihre derzeitige Position anzuzeigen und um das feste Unterstützungsnetzwerk
zu befähigen,
eingehende Anrufe an die dazugehörige
Basisstation zu leiten. Wenn eine Mobilstation in den Funktionsbereich
einer neuen Basisstation gebracht wird, muß die Mobilstation ihre derzeitige
Position anzeigen. Um das zu erreichen, muß die Mobilstation eine Nachricht
mit ihrer Mobilfunk-Identitätsnummer
(MIN) an die neue Basisstation übersenden.
Die MIN ist eine dem Mobiltelefon vom festen Unterstützungsnetzwerk
zugedachte Nummer, um eine Abrechnung der vom Kunden beanspruchten
Dienste zu ermöglichen,
und um das Netzwerk zu befähigen,
einkommende Anrufe zu routen. Die MIN muß zu einem Zeitpunkt in die
Mobilstation einprogrammiert werden, der vor der ersten Inbetriebnahme
des Kunden liegt. Dieser Prozeß wird
als Aktivierung bezeichnet.
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Beispielsweise
initiiert ein mobiles Drahtlostelefon normalerweise keine Funktelefonate
oder führt
sie aus, bevor es bei einem Dienstanbieter registriert und von diesem
für den
Dienst autorisiert ist. Anbieter für mobile Drahtlostelefondienste
fordern, daß jeder
neue Kunde das mobile Drahtlostelefonset zur Programmierung zu einem
autorisierten Servicecenter bringt, damit das Telefonset für den Dienst
im Netzwerk autorisiert wird. Informationen müssen in das mobile Drahtlostelefonset
eingegeben und gespeichert werden, die spezifisch für den mobilen
Teilnehmer und spezifisch für
den gewünschten
Dienst für
das Set sind. In Mobilfunktelekommunikationsdiensten beispielsweise
wird eine solche Information als Nummernzuweisungsmodulbestimmungs-
bzw. Zahlenzuordnungsmodul-Parameter (NAM) bezeichnet. Beispiele
für NAM-Parameter,
die der Mobilfunkdienstanbieter nun manuell in das Mobiltelefonset eingibt,
enthalten eine Systemidentifikation, eine Telefonnummer, eine Overheadzugangsgruppe
(access overhead class), Gruppenidentifikation, einen anfänglichen
Funkrufkanal, einen Sicherheits(schloss)code, ein lokales Nutzungssignal,
eine A/B-Systemwahl, und ein MIN-Kennzeichensignal. Der Mobiltelefonkunde
muß das
neue Mobiltelefonset dem Dienstanbieter oder einem Vertreter vorlegen,
so daß das
NAM-Modul, das annähernd
30 Byte an Informationen festlegt, manuell in das Mobiltelefonset
eingegeben werden kann. Jedes Jahr gibt es Millionen neuer Kunden
für Mobilfunktelekommunikationsdienste.
Hunderte von Angestellten oder Vertretern der Dienstanbieter, die über ein
großes
geographisches Gebiet verteilt sind, sind verantwortlich für die manuelle
Eingabe des NAM-Moduls in die umprogrammierten Mobiltelefonsets
der neuen Kunden. Das macht den Gebrauch einer zentralisierten Datenbank
notwendig, um den Dienstanbieter bei der Koordination des Aktivierungsprozesses
zu unterstützen.
Der Angestellte des Dienstanbieters nutzt typischerweise ein Arbeitsplatzcomputersystem
um die Antragsdaten des Kunden einzugeben. Dieses Arbeitsplatzsystem
ist mit der zentralen Datenbank fernverbunden (remotely connected),
und übermittelt die
Antragsdaten des Neukunden zur Verarbeitung an die Datenbank. Die
zentralisierte Datenbank kann die Kreditwürdigkeit des Neukunden prüfen, verfügbare Dienste,
Telefonnummern, Netzwerkzugangsdaten und andere Informationen nachverfolgen
und dann die MIN dem Mobiltelefonset des Neukunden zuordnen. Die
MIN und andere NAM-Parameter
werden von der zentralisierten Datenbank zur manuellen Eingabe in
das Mobiltelefonset durch den Angestellten zurück an das Arbeitsplatzsystem
des Dienstanbieters übermittelt.
Das stellt eine mühsame
und kostspielige Vorgehensweise, sowohl für den Kunden, als auch für den Dienstanbieter
dar.
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Das
Dokument US-A-5077790 offenbart eine unaktivierte mobile Station,
die programmiert wird, um ein Verfahren durchzuführen, welches folgendes einschließt:
Senden
einer Aktivierungsnachricht einschließlich von Informationen, die
sie von einer normalen Registrierung unterscheiden; und
Empfangen
von Aktivierungsparametern und Aktivieren des Mobiltelefons.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer unaktivierten
Mobilstation, die programmiert ist, um ein Aktivierungsverfahren durchzuführen, wobei
die Aktivierungsinformationen automatisch auf dem Funkweg vom drahtlosen
Mobiltelefonset über
das ortsfeste Unterstützungsnetzwerk
an einen Funkweg-Prozessor in Netzwerk gerootet wird, wo die Aktivierungsparameter
für das
vorbereitete Nummernzuordnungsmodul automatisch über das Netzwerk heruntergeladen
und auf dem Funkweg zum drahtlosen Mobiltelefonset gesendet werden
können.
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Diese
Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung
durch eine unaktivierte Mobilstation mit den Merkmalen von Anspruch
1 erreicht. Ferner wird diese Aufgabe durch eine mobile Vermittlungsstation mit
den Merkmalen von Anspruch 9 erreicht.
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Vorteilhafte
Weiterentwicklungen und Verbesserungen der mobilen Station sind
Gegenstand der Unteransprüche
2 bis 8 und 13 bis 17, wohingegen Weiterentwicklungen und Verbesserungen
der mobilen Schaltstation wie in Anspruch 9 definiert Gegenstand
der Unteransprüche
10, 11 und 12 sind.
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Das
oben diskutierte Bedürfnis
wird daher durch die Erfindung erfüllt, die es möglich macht,
eine auf dem Funkweg gesendete Aktivierungsnachricht automatisch
von einer unprogrammierten Mobilstation zu einem Funkweg-Prozessor
im ortsfesten Unterstützungsnetzwerk
zu senden. Die Aktivierungsnachricht hat das Format einer gewöhnlichen
Registrierungsnachricht, wird aber im mobilen Schaltzentrum bzw.
der mobilen Vermittlungsstation durch das Hinzufügen unverwechselbarer Information
differenziert, die in eine Netzwerkadresse des drahtlosen Aktivierungprozessors übersetzt
werden kann. Die elektronische Seriennummer der Mobilstation ist
im Besucherlokalisierungs bzw. Besucherortsregister gespeichert,
das mit dem mobilen Schaltzentrum verbunden ist, und die Aktivierungsnachricht
wird vom mobilen Schaltzentrum an einen Signaltransferpunkt im festen
Unterstützungsnetzwerk
geleitet. Der Signaltransferpunkt übersetzt die unverwechselbare
Information der Aktivierungsnachricht in eine Netzwerkadresse des
Prozessors. Im Gegensatz dazu werden gewöhnliche Registrierungsmeldungen
durch das mobile Schaltzentrum an das Hauptpositions-register für die Mobilstation
geleitet. Vom Signaltransferpunkt wird die Aktivierungsnachricht
zusammen mit der Identität
des mobilen Schaltzentrums an den drahtlosen Aktivierungsprozessor
geleitet. Dort wird der Aktivierungsprozess als Antwort auf die
empfangene Aktivierungsnachricht initiiert. Der drahtlose Aktivierungsprozessor übermittelt
dann die Aktivierungsparameter zurück an das mobile Schaltzentrum,
das diese dann unter Verwendung der im angeschlossenen Besucherlokalisierungsregister
gespeicherten elektronischen Seriennummer zurück an die Mobilstation sendet.
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Die
unverwechselbare Information in der Aktivierungsnachricht eine Funkweg-Aktivierungsfunktions-ID-Nummer,
welche dieselbe für
jede Mobilstation ist. Die Funkweg-Aktivierungsfunktions-ID-Nummer
wird in die Mobilstation zum Zeitpunkt ihrer Herstellung einprogrammiert.
Während
der Übersetzung durch
den Signaltransferpunkt wird die einzelwertige Funkweg-Aktivierungsfunktions-ID-Nummer
in eine Netzwerkadresse des Funkweg-Aktivierungsprozessors übersetzt.
Die unverwechselbare Information in der Aktivierungsnachricht kann
die Routingadresse des drahtlosen Aktivierungsprozessors selbst
sein.
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Die
unverwechselbare Information in der Aktivierungsnachricht ist ein
sequentiell serialisierter provisorischer bzw. Dummy-Wert für die Mobilfunk-Identifikationsnummer,
abgekürzt
als „provisorische
bzw. Dummy-MIN".
Eine provisorische MIN ist für
jede Mobilstation unterschiedlich. Die provisorische MIN wird in
die Mobilstation zum Zeitpunkt ihrer Herstellung einprogrammiert.
Während
der Übersetzung
durch den Signaltransferpunkt wird jede unverwechselbare provisorische
MIN in eine Netzwerkadresse des drahtlosen Aktivierungsprozessors übersetzt.
Da eine geringe Wahrscheinlichkeit besteht, daß eine provisorische MIN mit
einer echten MIN vom Signaltransferpunkt verwechselt wird, ist diese Ausführungsform
weniger vorteilhaft als die Ausführungsform,
in der die unverwechselbare Information der Aktivierungsnachricht
eine Funkweg-Aktivierungsfunktions-ID-Nummer ist.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnung
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Andere
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der
folgenden detaillierten Beschreibung in Zusammenschau mit den Zeichnungen
ersichtlich, in denen:
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1 ein
Netzwerkreferenzmodell in Übereinstimmung
mit der Erfindung darstellt;
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2 die
physikalische Architektur des drahtlosen Aktivierungsnetzwerks illustriert;
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3 den
Informationsfluß für die drahtlose Aktivierungsregistrierung
in Übereinstimmung
mit der Erfindung verbildlicht;
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4A ein
Flußdiagramm
des Verfahrens für
eine vorteilhafte Ausführungsform
der Erfindung für
drahtlose Aktivierung ist, welche die OTAF ID-Nummer verwendet;
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4B eine
Variation des Flußdiagramms von 4A ist,
welche Schritte hinzufügt,
um einen simultanen Stimmpfad auf dem Funkweg zum Geschäftslokal
des Betreibers zur Verfügung
zu stellen;
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5 ein
Flußdiagramm
für das
Verfahren einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist, in
dem eine sequentiell serialisierte provisorische MIN für den Funkweg-Aktivierungsprozess
verwendet wird;
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6 ein
Flußdiagramm
ist, welches das Verfahren der Erfindung für eine früher aktivierte Mobilstation
illustriert, die eine Registrierung in einem neuen Servicegebiet
sucht;
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7 ein
schematisches Blockdiagramm eines Netzwerksignalpunktes in Übereinstimmung
mit der Erfindung ist;
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8A ein
funktionelles Blockdiagramm einer Mobilstation ist;
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8B eine
Mehrzahl von Mobilstationen illustriert, wobei jede die gleiche
OTAF-ID-Nummer gespeichert hat; und
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8C eine
Mehrzahl von Mobilstationen zeigt, wobei jede eine unterschiedliche
provisorische MIN gespeichert hat.
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Detaillierte
Beschreibung
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Bei
der vorliegenden Erfindung handelt es sich um ein Verfahren und
ein System zur Aktivierung einer Mobilstation in einem drahtlosen
Kommunikationsnetzwerk. Das System enthält einen drahtlosen bzw. Funkweg-Aktivierungsprozessor
in einem Netzwerk, der einen Aktivierungsprozess als Antwort auf den
Erhalt einer Registrierungsnachricht von einem mobilen Schaltzentrum
initiiert, das der Mobilstation dazu dient, um eine Registrierung
zu beantragen. Auf diesen Prozeß wird
sich im weiteren als „OTAF" zurückbezogen,
was eine Abkürzung
für „over the air-Aktivierungsfunktion" darstellt.
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Jede
Mobilstation besitzt eine Einheit mit Informationen (Informationseinheit),
die zum Zeitpunkt ihrer Herstellung darin gespeichert wurden, um
sie in die Lage zu versetzen, eine drahtlose Aktivierung zu beantragen.
Diese Informationseinheit ist entweder eine Netzwerkroutingadresse
des OTAF-Prozessors, oder alternativ dazu ein Wert, der in diese
Adresse übersetzt
werden kann. Es gibt zwei Alternativen, um diesen in die Routingadresse
des OTAF-Prozessors übersetzbaren
Wert zu formulieren. Die erste Alternative ist eine OTAF-ID-Nummer,
die in jeder Mobilstation gespeichert ist. Derselbe Wert der OTAF-ID-Nummer
ist in jeder Mobilstation gespeichert. Die zweite Alternative ist
es, einen sequentiell serialisierten provisorischen Wert für die mobile
Identifikationsnummer bzw. provisorische MIN zu speichern. Die provisorische
MIN ist für
jede Mobilstation unterschiedlich.
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Wenn
die Mobilstation erstmalig im Netzwerk eingeschalten wird, kann
sie keine normalen Gespräche
(communications session) mit anderen Teilnehmereinheiten führen, da
sie noch nicht im Netzwerk aktiviert wurde. In Übereinstimmung mit der Erfindung
beantragt die Mobilstation drahtlos eine Registrierung, indem sie
eine Registrierungsanforderung an das mobile Schaltzentrum übermittelt.
Die Registrierungsan forderung enthält dabei eine der drei oben beschriebenen
Alternativen, entweder die Routingadresse des OTAF-Prozessors, oder
die OTAF-ID-Nummer, oder eine provisorische MIN.
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Das
lokale mobile Schaltzentrum empfängt Registrierungsanforderungen
von zu einem frühen Zeitpunkt
aktivierten Mobilstationen genauso, wie von neuen Mobilstationen.
Wenn eine früher
aktivierte Mobilstation in das Abdeckungsgebiet des lokalen mobilen
Schaltzentrums gebracht wird, muß die Mobilstation in dem neuen
Gebiet registriert werden, bevor sie normal Gespräche führen kann.
Eine früher aktivierte
Mobilstation hat eine gültige
MIN, die sie in der Registrierungsanforderung sendet, die an das
lokale mobile Schaltzentrum übermittelt
wird. Die gültige
MIN wird vom mobilen Schaltzentrum nicht von der provisorischen
MIN unterschieden. In beiden Fällen
erstellt das mobile Schaltzentrum eine Registrierungsmeldungsnachricht,
welche die MIN enthält, und
schickt sie an den Signaltransferpunkt (STP) im Netzwerk.
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In Übereinstimmung
mit der Erfindung sind die Übersetzungstafeln
im Signaltransferpunkt (STP) so konstruiert, um alle provisorischen
MINs in die Netzwerkadresse des OTAF-Prozessors abzubilden. Dort
wird der Aktivierungsprozess für
die anfordernde Mobilstation durch den OTAF-Prozessor als Reaktion
auf den Erhalt der Registrierungsmeldungsnachricht initiiert. Ein
Datensatz wird im Besucherlokalisierungsregister (VLR) des mobilen
Schaltzentrums erzeugt, um zu ermöglichen, daß die aus dem Aktivierungsprozess
resultierenden Aktivierungsparameter unter Verwendung des provisorischen
MIN-Wertes an die Mobilstation zurückgesandt werden.
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Wenn
die vom Signaltransferpunkt (STP) in der Registrierungsmeldungsnachricht
empfangene MIN statt dessen eine gültige MIN ist, bildet die Übersetzungstafel
die Registrierungsmeldungsnachricht statt dessen auf die Netzwerkroutingadresse
des Hauptpositionsregisters (HLR) ab, das für die Abwicklung der Registrierungsanforderung
seiner zugeteilten Mobilstation verantwortlich ist. Diese Anforderung
dient nur zur Registrierung eines früher programmierten Telefons
in dem neuen lokalen Netzbereich, nicht zur Aktivierung eines neuen
Telefons.
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In Übereinstimmung
mit der Erfindung kann das mobile Schaltzentrum ferner eine Registrierungsanforderung
einer Mobilstation, welche die OTAF-ID-Nummer zur Aktivierungsanfrage
nutzt, erkennen und unterscheiden. In diesem Fall fügt das mobile
Schaltzentrum die OTAF-ID-Nummer in die Registrierungsmeldungsnachricht,
die sie zum Versand an den Signaltransferpunkt (STP) vorbereitet, ein.
Da die OTAF-ID-Nummer
für alle
Mobilstationen die gleiche Nummer ist, wird die elektronische Seriennummer
(ESN) der Mobilstation, die mit jeder Registrierungsanforderung
gesendet wird, ebenfalls in die Registrierungsmeldungsnachricht
eingefügt,
die an den Signaltransferpunkt gesendet wird. Ein Datensatz wird
im Besucher-lokalisierungsregister (VLR) des mobilen Schaltzentrums
erzeugt, um zu ermöglichen,
daß die
aus dem Aktivierungsprozess resultierenden Aktivierungsparameter
an die Mobilstation unter Verwendung der ESN zurückgesandt werden.
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In Übereinstimmung
mit der Erfindung sind die Übersetzungstafeln
des Signaltransferpunktes (STP) so konstruiert, um die OTAF-ID-Nummer
auf die Routingadresse des OTAF-Prozessors abzubilden. Dort wird
der Aktivierungsprozess für
die anfragende Mobilstation durch den OTAF-Prozessor als Reaktion
auf den Erhalt der Registrierungsmeldungsnachricht initialisiert.
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In
einer alternativen Ausführungsform
der Erfindung ist die Informationseinheit, die in der Mobilstation
zum Zeitpunkt ihrer Herstellung gespeichert wurde, um eine drahtlose
Aktivierung zu ermöglichen,
selbst die Netzwerkroutingadresse des OTAF-Prozessors. In dieser Ausführungsform
sendet das mobile Schaltzentrum die Registrierungsmeldungsnachricht
direkt an den OTAF-Prozessor. Die Identität des mobilen Schaltzentrums
und die ESN der Mobilstation sind in der Registrierungsmeldungsnachricht
enthalten. Ein Datensatz wird im Besucher-lokalisierungsregister
(VLR) des mobilen Schaltzentrums erzeugt, um zu ermöglichen,
daß die aus
dem Aktivierungsprozess resultierenden Aktivierungsparameter an
die Mobilstation unter Verwendung der ESN zurückgesandt werden.
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In Übereinstimmung
mit der Erfindung kann der Teilnehmer der Mobilstation ferner einen
simultanen Anruf, unter Verwendung der Mobilstation, an ein Aktivierungscenter
im Netzwerk tätigen.
Der Teilnehmer kann dem Aktivierungscenter Kreditinformationen zur
Verfügung
stellen und die Arten der für
die Mobilstation gewünschten
Dienstmerkmale spezifizieren. Das Aktivierungscenter sendet dann
Autorisierungsdaten an den OTAF-Prozessor, als Reaktion auf die
vom Teilnehmer über
den Sprachkanal erhaltenen Informationen. Der OTAF-Prozessor kann
daraufhin den Aktivierungsprozess als Reaktion auf die Autorisierungsdaten
abschließen.
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Bezugnehmend
auf die Figuren, zeigt 1 ein Netzwerkreferenzmodell
für die
drahtlose bzw. Funkweg-Aktivierungsfunktion, das die Zustellung der
drahtlosen Aktivierungsmeldungen zur Mobilstation kontrolliert.
Die Mobilstation 100 enthält die Mobilstation (MS) und
die Kurzmitteilungseinheit (SME). Die Mobilstation 100 ist
drahtlos mit der Basis-Mobilstation-Zusammenarbeitsfunktion (BMI),
welche die Basisstation BS 102 enthält, dem mobile Schaltzentrum
MSC 104, und dem Besucherlokalisierungsregister VLR 106 verbunden.
Die Basisstation BS ist mittels einer Verbindung A mit dem mobilen
Schaltzentrum MSC verbunden, das wiederum mittels einer Verbindung
B mir dem Besucherlokalisierungsregister VLR verbunden ist. In 1 wird
auch das Hauptpositionsregister HLR 108, das dazu bestimmt
ist, die Verwaltung der Standort- und Geschäftsdaten für das spezifische Mobiltelefon 100 abzuwickeln
dargestellt. Das Hauptpositionsregister 108 ist typischerweise
an einer geographisch entfernten Position vom BMI gelegen, das gegenwärtig drahtlos
in Verbindung mit der Basisstation steht. Das HLR ist mittels einer
Verbindung D mit dem VLR 106 verbunden. In 1 wird
ebenfalls die drahtlose Aktivierungsfunktion OTAF 110' dargestellt,
die mittels einer Verbindung Q2 mit dem mobilen Schaltzentrum 104,
und zusätzlich
mittels der Verbindung D2 mit dem Hauptpositionsregister verbunden
ist. Die OTAF-Funktion 110' führt Aktivierungsprozesse
als Reaktion auf eine Registrierungsanforderung der Mobilstation 100,
die noch nicht früher
aktiviert wurde, aus, und lädt
Aktivierungsparameter in Form von NAM-Parametern auf die Mobilstation 100 herunter.
Die in 1 dargestellten Verbindungen A, B, D, D2, Q2 und
UM sind Schnittstellen zwischen Netzwerkeinheiten, wie es im „standard
TIA IS-41 Revision C ANSI ballot version" vom 03. Januar 1996 definiert
ist.
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2 illustriert
die physische Architektur der drahtlosen Aktivierung. Die Mobilstation 100 ist drahtlos
mit der lokalen Basisstation 102 unter Verwendung des IS-136-Standards verbunden.
Dieser Standard ist in der TIA IS-136 Revision A vom 21. März 1996
dokumentiert. Die Basisstation 102, das mobile Schaltzentrum 104 und
das Besucherlokalisierungsregister 106 sind typischerweise
gemeinsam an einem lokalen Basisstationskomplex untergebracht. Das
MSC 104 ist über
ein festes Unterstützungsnetzwerk
mit einem Signaltransferpunkt STP 114 verbunden, der wiederum
Nachrichten vom MSC 104 entweder an das Hauptpositionsregister
HLR 108, oder alternativ an den Funkweg-Aktivierungsfunktionsprozessor
bzw. OTAF-Prozessor 110 sendet. Die VLR 106 am Basisstationskomplex
kann auch direkt auf eine bestimmte HLR 108 in dem festen
Unterstützungsnetzwerk
zugreifen. Ebenfalls in 2 dargestellt ist ein Aktivierungscenter 112,
das Geschäftssysteme
und Rechnungssysteme enthält, die
in dem festen Unterstützungsnetzwerk
mit dem OTAF-Prozessor 110 und der HLR 108 verbunden sind.
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Das
drahtlose Aktivierungsmerkmal erfordert, daß eine Benachrichtigung von
der MSC 104 an den OTAF-Prozessor 110 gesendet
wird. Diese Registrierungsbenachrichtigung liegt über eine
IS-41 Nachricht auf dem Signalsystemnetzwerk 7 (SS7). Das
feste Unterstützungsnetzwerk
erfordert Routinginformationen um die Registrierungsbenachrichtigung
des MSC 104 an den richtigen Netzwerkknoten, der ein diesem
Fall der OTAF-Przessor 110 ist, senden zu können. In Übereinstimmung
mit der Erfindung werden die Mobilstationen 100 mit Informationen
zum Zeitpunkt ihrer Herstellung vorprogrammiert, um drahtloses Aktivierung
anfordern zu können.
Die Einheit der programmierten Information ist entweder eine Netzwerkroutingadresse
des OTAF-Prozessors 110, oder sie ist alternativ ein Wert,
der in diese Adresse übersetzbar
ist. Wenn die nicht aktivierte Mobilstation 100 im Netzwerk
hochfährt,
fordert die Mobilstation drahtlos die Aktivierung an, in dem sie
eine Registrierungsanforderung, die eine der drei Alternativen für die vorprogrammierte Information
enthält,
nämlich
entweder die Routingadresse des OTAF-Prozessors 110, oder
die OTAF-ID-Nummer, oder einen provisorischen MIN-Wert, an das lokale
mobil Schaltzentrum 104 übermittelt. Das MSC 104 leitet
diese Information dann über
das Netzwerk an den Funkweg-Aktivierungsfunktionsprozessor 110 weiter.
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Bei
einer früher
aktivierten Mobilstation 100, das ist eine Mobilstation 100,
die mit einer gültigen Mobilfunk-Identifikationsnummer
MIN programmiert wurde, enthält
die drahtlos übermittelte
Registrierungsanforderung die eine IS-136 Mobilstations-ID (MSID)
verschlüsselte
MIN der Mobilstation. (Siehe dazu den „TIA IS-136 Standard Revision
A", vom 21. März 1996).
Der IS-136 Standard spezifiziert Regeln zur Verschlüsselung
der MIN in die MSID. Die MSID wird auf Ebene 2 der im IS-41 Standard
beschriebenen Registrierungsanforderung gesendet. Typischerweise
findet dieses Verfahren bei einer früher aktivierten Mobilstation 100 statt,
die in das Abdeckungsgebiet des lokalen mobilen Schaltzentrum 104 gebracht
wird und in diesem neuen Gebiet registriert werden muß, bevor
sie eine normale Kommunikationsverbindung herstellen kann. Die Registrierungsbenachrichtigung
wird in der mobile Anwendungsteilebene (MAP) der SS7-Überführung befördert, wie
es im IS-41 Standard spezifiziert ist.
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Mobiltelefonnetzwerke
nutzen die globale Titelübersetzung
(GTT) der MIN am Signaltransferpunkt 114 in einem festen
Unterstützungsnetzwerk, um
IS-41 Nachrichten während
normaler Kommunikationsverbindungen an das Hauptpositionsregister HLR 108 zu
leiten. Die globale Titelübersetzung (GTT)
wird im „ANSI
T1.112 – 1992
Standard", SS7, Signalverbindungssteuerteil
(SCCP) beschrieben. Der global Titelindikator Typ 2 wird mit einem Übersetzungstypwert
3 zur Spezifizierung der „MIN
zu HLR" Übersetzung
in der STP 114 verwendet. Das globale Titeladressinformationsfeld
enthält
die zehnstellige MIN (BCD verschlüsselt). Beispielsweise senden
das MSC 104 und das VLR 106 die Registrierungsnachricht
an den Signaltransferpunkt 114, der die GTT-Übersetzung der MIN durchführt, um
Routinginformationen in Form eines Punktcodes und einer Subsystemnummer
im festen Unterstützungsnetzwerk,
am HLR 108 zu erzielen. Daher wird in normalen Kommunikationsverbindungen
die Registrierungsnachricht vom MSC 104 und VLR 106 an
das HLR 108 geleitet, das für die spezifizierte MIN der
anfragenden Mobilstation 100 verantwortlich ist.
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Wenn
eine Mobilstation 100 nicht bereits früher aktiviert wurde, wurden
die NAM-Parameter nicht in die Mobilstation geladen, und es gibt
in keiner der HLR 108 des festen Unterstützungsnetzwerks
einen korrespondierenden HLR-Datensatz für diese Mobilstation. Die nicht
aktivierte Mobilstation 100 hat keine gültige MIN in sich gespeichert.
Wenn die nicht aktivierte Mobilstation 100 eine Registrierung
versucht, ist keine übereinstimmende
HLR 108 mit dieser Mobilstation verbunden. Da es keine
gültige
MIN in der Mobilstation 100 gibt, kann die globale Titelübersetzung
nicht am Signaltransferpunkt 114 des festen Unterstützungsnetzwerks
ausgeführt
werden. Das würde
normalerweise eine drahtlose Aktivierung verhindern, da es im Stand
der Technik nicht möglich
ist, drahtlose Aktivierungsanfragen einer Mobilstation 100 mit
einem OTAF-Prozessor 110 des
festen Unterstützungsnetzwerks
zu verbinden. Dementsprechend ist es nicht möglich, NAM-Aktivierungsparameter
vom OTAF-Prozessor 110 auf die Mobilstation 100 herunterzuladen.
Während
des drahtlosen Aktivierungsprozesses muß der OTAF-Prozessor 110 die NAM-Parameter
an die Mobilstation 100 liefern. Um dies zu tun, muß der Funkweg-Aktivierungsfunktionsprozessor 110 eine
Adresse des dienenden MSC 104 haben, zusätzlich muß die Mobilstation
Registrierungsinformationen im VLR 106 über die dienende MSC 104 haben.
In Übereinstimmung
mit der Erfindung werden Mobilstationen 100 mit Informationen zum
Zeitpunkt ihrer Herstellung vorprogrammiert, um zu ermöglichen,
daß sie
drahtlose Aktivierung anfordern können. Diese Informationseinheit
ist entweder eine Netzwerkroutingadresse des OTAF-Prozessors, oder
es ist alternativ dazu ein in diese Adresse übersetzbarer Wert. Es existieren
zwei Alternativen, um den in die Routingadresse des OTAF-Prozessors 110 übersetzbaren
Wert auszudrücken;
die erste ist eine OTAF-ID-Nummer, die in jeder Mobilstation 100 gespeichert
ist. In jeder Mobilstation 100 ist derselbe Wert der OTAF-ID-Nummer
gespeichert. Die zweite Alternative ist, einen sequentiell serialisierten
provisorischen Wert für
die Mobilfunk-Identifikationsnummer, provisorische MIN genannt,
zu speichern. Die provisorische MIN ist für jede Mobilstation 100 verschieden.
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In
der vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung ist eine OTAF-ID-Nummer in jeder Mobilstation 100 gespeichert.
Die OTAF-ID-Nummer ist eine zehnstellige E.164 Telefon(ier)nummer,
die BCD-Verschlüsselung
gebraucht. Das Format erlaubt eine Standard IS-41 Zahlenverschlüsselung
(wie sie für die
IS-41 Senderidentifikationsnummer verwendet wird). Dieses Standardformat
ist weiter beschrieben im „CCITT
Blaubuch, Vol. II- Faszikel II.2, Telefonnetzwerk und ISDN – Ablaufnummerierung,
Routing und Mobildienst, Vorschlag E.164; Nummerierungsplan für das ISDN-Zeitalter". Die OTAF-ID-Nummer ist
eine Adresse, welche als Verzeichnisnummer für den OTAF-Prozessor 110 erscheint,
aber nur zu Routingzwecken verwendet wird, und eine nicht wählbare Nummer
darstellt, die keine Sprachleitungen unterstützt. Die Registrierungsanforderung
im „IS-136 Standard" ist modifiziert,
um die OTAF-ID-Nummer in der Luftschnittstellennachricht (air interface
message) zu transportieren. Zusätzlich
muß die
Mobilstation 100 einen MSID-Wert in der Nachricht bereitstellen,
um die Nachricht sendende Mobilstation eindeutig zu identifizieren.
Dieser MSID-Wert wird durch die Verwendung der elektronischen Seriennummer (ESN)
der Mobilstation 100 erzeugt, wie es in der IS-136 spezifiziert
ist. Dieser Standard spezifiziert, wie eine MSID erzeugt werden
muß, wenn
eine Mobilstation keine gültige
MIN hat.
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Auf
Erhalt der Luftschnittstellenregistrierungsanforderung folgend erzeugen
die MSC 104 und das VLR 106 eine IS-41 Registrierungsmeldungsnachricht
unter Verwendung der in der Luftschnittstellenanforderung gelieferten
Information der Mobilstation 100. Das MSC 104 erkennt,
daß die
Mobilstation 100 eine OTAF-ID-Nummer geliefert hat, und
deshalb ist das MIN-Feld in der Registrierungsmeldungsnachricht
nicht besetzt. Die OTAF-ID-Nummer ist in der Ebene des Signalisierverbindungssteuerteils
(SCCP) der mobile Anwendungsteilebene (MAP) der IS-41 Nachrichten
enthalten. Die SCCP-Ebene
wird im veröffentlichten
ANSI T1.112 Signalisierungssystem Nr. 7 (SS7) Standard – Signalisierverbindungssteuerteil
(SCCP) beschrieben. Die MSC 104 und das VLR 106 senden
dann die Registrierungsmeldungsnachricht an den Signaltransferpunkt 114 im
festen Unterstützungsnetzwerk.
Das VLR 106 erzeugt auch einen Datensatz der Mobilstation 100,
die ESN und die MSID der Mobilstation 100 verwendend.
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Der
STP 114 empfängt
die Registrierungsmeldungsnachricht und erkennt, daß es die
globale Titelübersetzung
(TTL) der OTAF-ID-Nummer ausführen
muß, um
die Adresse des OTAF-Prozessors 110 im festen Unterstützungsnetzwerk
zu erhalten. Ein neuer Übersetzungstyp
muß für die „OTAF-ID-Nummer
zu OTAF-Prozessor" Übersetzung
verwendet werden. Der STP 114 übersetzt die OTAF-ID-Nummer
in die Routingadressinformation (PC/SSN) für den OTAF-Prozessor 110 im
festen Unterstützungsnetzwerk,
und eine Registrierungsmeldungsnachricht wird an den OTAF-Prozessor 110 geleitet.
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Dieser
Routingmechanismus erlaubt es, in Übereinstimmung mit der Erfindung,
eine Registrierungsmeldungsnachricht zu routen, ohne daß dafür eine Mobilfunk-Identifikationsnummer
MIN in die Mobilstation 100 vorprogrammiert sein muß.
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Das
Informationsflußdiagramm
aus 3 illustriert den drahtlosen Aktivierungsregistrierungsfluß zur Aktivierungsregistrierung
unter Verwendung der globalen Titelübersetzung der OTAF-ID-Nummer. Die
Zeichnung ist so aufgebaut, daß die
vertikale Achse die Zeit darstellt, und die horizontale Achse Nachrichten
zeigt, die zwischen der Mobilstation 100 (markierte MS),
dem mobilen Schaltzentrum 104 (markiertes MSC), dem Signaltransferpunkt 114 (markierter
STP) und dem OTAF-Prozessor 110 (markierter OTAF) fließen. Wenn
ein Teilnehmer eine Mobilstation MS einschaltet, rückt die
Mobilstation in eine Erfassungsphase, um eine Kanalzuordnung von der
Basisstation zu erhalten, die in 3 als Systemoverhead
identifiziert ist. Dann sendet die Mobilstation MS eine IS-136 Registrierungsanforderung (Nachricht
A) an das MSC 104 welche die OTAF-ID-Nummer (bezeichnete
OTAF-ID in 3) enthält.
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Dann
empfängt
das MSC 104 die Registrierungsanforderung (Nachricht A)
von der Luftschnittstelle und bereitet eine IS-41 Registrierungsnachricht (Nachricht
B), in 3 als „REGNOT" identifiziert. Das
MSC 104 sendet die REGNOT zum weiterleiten an den STP 114.
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Dann
führt der
STP 114 eine globale Titelübersetzung der OTAF-ID-Nummer
(OTAF-ID) durch und routed die REGNOT (Nachricht C) an den OTAF-Prozessor 110.
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Der
OTAF-Prozessor 110 verarbeitet die REGNOT und gibt ein
REGNOT-Antwortergebnis (Nachricht D) an das MSC 104 zurück.
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3 zeigt
auch einen von der MS erzeugten Versuch, in dem die Mobilstation
MS versucht, eine Sprachverbindung mit dem festen Unterstützungsnetzwerk
zu erzeugen. Der gleichzeitige Spracherzeugungsversuch und die Registrierungsanforderung
laufen in der in 3 gezeigten vierstufigen Sequenz
der Nachrichten E, F, G und H ab, welche die selbe ist, wie die
vierstufige Sequenz der Nachrichten A, B, C und D, die früher für 3 beschrieben
wurde.
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4A zeigt
ein Flußdiagramm
einer Sequenz von Funktionsschritten zur Ausführung der drahtlosen Aktivierung
unter Verwendung der OTAF-ID-Nummer. Schritt 402 beginnt
mit der Programmierung der Funkweg-Funktions-ID-Nummer in eine neue
Mobilstation 100 zum Zeitpunkt ihrer Herstellung.
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In
Schritt 404 aus 4A hat
die Mobilstation 100 zum ersten Mal den Strom der Einheit
im Netzwerk eingeschalten. Dann bereitet die Mobilstation 100 in
Schritt 406 die Registrierungsanforderungsnachricht vor
und schließt
die OTAF-ID-Nummer und die ESN mit ein. In Schritt 408 übersendet die
Mobilstation 100 eine Registrierungsanforderung drahtlos
an die Basisstation und das mobile Schaltzentrum.
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In
Schritt 410 von 4A erkennt
das mobile Schaltzentrum 104 die OTAF-ID-Nummer und fügt diese
in die Registrierungsmeldungsnachricht zusammen mit der ESN ein,
welche es dann an den STP 114 im SS7 Netzwerk sendet. Das
MSC 104 fügt die
ESN auch in einen VLR-Datensatz im VLR 106 ein.
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Dann,
in Schritt 412 von 4A, übersetzt der
STP 114 die OTAF-ID-Nummer in eine Routingadresse des OTAF-Prozessors 110.
Der STP sendet die Registrierungsmeldungsnachricht an den OTAF-Prozessor 110 im
Netzwerk.
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In
Schritt 414 der 4A initiiert
der OTAF-Prozessor 110 den Aktivierungsprozess für die Mobilstation 100.
In Schritt 416 sendet der OTAF-Prozessor 110 die
Aktivierungsparameter, in Form von NAM-Parametern für die Mobilstation,
zurück
an das mobile Schaltzentrum 104.
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Dann,
in Schritt 418 von 4A, übermitteln das
mobile Schaltzentrum 104 und die Basisstation 102 die
Aktivierungsparameter drahtlos an die Mobilstation 100,
unter Verwendung des VLR-Datensatzes im VLR 106 zur Identifizierung
welche Mobilstation 100 für den Erhalt der Aktivierungsparameter
vorgesehen ist.
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4B illustriert
ein Flußdiagramm
einer Variation des in 4A gezeigten Verfahrens, wobei
in Schritt 414' der
OTAF-Prozessor 110 den Aktivierungsprozess initiieren für die Mobilstation
muß und dann
auf die Autorisierung durch das in 2 gezeigte
Aktivierungscenter-Geschäftslokal 112 wartet.
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Schritt 415 von 4B enthält einen
Sprachpfad, drahtlos vom Mobilstationsteilnehmer eingerichtet. Der
Mobilstationsteilnehmer führt
simultan einen Anruf zum Aktivierungscenter 112 des Geschäftslokals
des Dienstanbieters, unter Verwendung einer speziell gewählten Nummer
wie beispielsweise „1-800-ACTIVATE", aus. Der Teilnehmer
kann dem Aktivierungscenter 112 des Geschäftslokals
des Dienstanbieters Kreditinformationen vorlegen, und der Teilnehmer
kann spezifizieren, welche Servicemerkmale für den Mobilfunkdienst gewollt
werden. Das Aktivierungscenter 112 des Geschäftslokals
des Dienstanbieters sendet darauf Autorisierungsdaten an den OTAF-Prozessor 110.
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In
Schritt 416' von 4B vervollständigt der OTAF-Prozessor 110 dann
den Aktivierungsprozess, und sendet die Aktivierungsparameter für die Mobilstation
zurück zum
mobilen Schaltzentrum 104. Dann, in Schritt 418 von 4B, übermitteln
das mobile Schaltzentrum 104 und die Basisstation 102 die Aktivierungsparameter
drahtlos an die Mobilstation 100.
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5 zeigt
ein Flußdiagramm
einer Sequenz von Funktionsschritten für eine alternative Ausführungsform
der Erfindung, wobei jede neue Mobilstation 100 zum Zeitpunkt
ihrer Herstellung mit einer sequentiell serialisierten provisorischen
MIN Mobilfunk-Identifikationsnummer programmiert wird. Das wird
in Schritt 502 von 5 dargestellt.
In Schritt 504 schaltet die Mobilstation 100 erstmalig den
Strom der Einheit im Netzwerk ein. In Schritt 506 bereitet
eine Mobilstation 100 die Registrierungsanforderungsmeldung
vor, um die provisorische MIN einzuschließen. In Schritt 508 übersendet
die Mobilstation die Registrierungsanforderung drahtlos an die Basisstation
und das mobile Schaltzentrum 104.
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In
Schritt 510 von 5 bereitet das mobile Schaltzentrum
die Registrierungsmeldungsnachricht mit der provisorischen MIN.
Dieser Vorgang ist der selbe, wie wenn die Mobilstation 100 eine
normale Registrierung für
eine früher
aktivierte Mobilstation fordert, das mobile Schaltzentrum 104 kann
nicht zwischen einer provisorischen MIN und einer gültigen MIN
unterscheiden. Das mobile Schaltzentrum 104 sendet dann
die Registrierungsmeldungsnachricht an den STP 114 im SS7
Netzwerk. Das MSC 10 setzt die provisorische MIN in einen
VLR-Datensatz im VLR 106. In Schritt 512 übersetzt
der STP 114 alle provisorischen MINs in die Routingadresse
des OTAF-Prozessors 110. Alle aus der Mehrzahl der sequentiell
serialisierten provisorischen MIN-Werte werden durch den STP 114 in
eine einzelne OTAF-Prozessor Adresse im festen Unterstützungsnetzwerk übersetzt.
Dann sendet der STP 114 die Registrierungsmeldungsnachricht
an den OATF-Prozessor 110.
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Dann,
in Schritt 514 von 5, initiiert
der OTAF-Prozessor den Aktivierungsprozess der Mobilstation 100.
In Schritt 516 sendet der OTAF-Prozessor die Aktivierungsparameter
für die
Mobilstation zurück
an das MSC 104.
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Dann übermitteln,
in Schritt 518 von 5, das MSC 104 und
die Basisstation 102 die Aktivierungsparameter drahtlos
an die Mobilstation 100, unter Verwendung des VLR-Datensatz
im VLR 106 um mit der provisorischen MIN zu identifizieren,
welche Mobilstation 100 für den Empfang der Aktivierungsparameter
vorgesehen ist.
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6 zeigt
ein Flußdiagramm
einer Sequenz von Funktionsschritten für eine früher aktivierte Mobilstation 100 mit
einer gültigen
MIN, welche in einem neuen Netzbereich eine Registrierung sucht.
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In
Schritt 602 sucht die früher aktivierte Mobilstation 100 nach
einer Registrierung in einem neuen Netzbereich. In Schritt 604 schaltet
die Mobilstation 100 den Strom für die Einheit im Netzwerk ein.
In Schritt 606 bereitet die Mobilstation eine Registrierungsanforderungsnachricht
vor, um die gültige
Mobilfunk-Identifikationsnummer (MIN) einzuschließen. In
Schritt 608 übermittelt
die Mobilstation 100 die Registrierungsanforderung drahtlos
an die Basisstation 102 und das MSC 104. In Schritt 610 bereitet
das MSC 104 die Registrierungsmeldungsnachricht mit einer
gültigen
MIN vor, und sendet diese an den STP 114 im SS7 Netzwerk.
Das MSC stellt die gültige
MIN auch in einen VLR-Datensatz im VLR 106. In Schritt 612 übersetzt
der STP 114 die gültige
MIN in eine Routingadresse des der Mobilstation zugeteilten HLR 108.
In Schritt 614 initiiert das HLR 108 den Registrierungsprozess
für die
Mobilstation für
den neuen Netzbereich. In Schritt 616 sendet das HLR 108 die
neuen Registrierungsinformationen für MS 100 zurück an das
MSC 104. In Schritt 618 aktualisiert das VLR 106 die
neue Registrierungsinformation und startet einen lokalen Dienst
für die
Mobilstation 100 unter Verwendung des VLR-Datensatzes.
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7 zeigt
den STP 114 und seine Übersetzungstafel 700,
und zeigt wie eine Mehrzahl von provisorischen MINs mit verschiedenen,
sequentiell serialisierten Werten in Übersetzung 702 in
eine einzelne OTAF-Adresse übersetzt
werden. 7 zeigt verschiedene Beispielübersetzungen
von Eingangsausdrücken
im Format einer gewählten
Nummer in ausgegebene Signalisierungssystem (SS7) Netzwerkadressen.
Beispielsweise wird die in die Übersetzungstafel 700 eingegebene
gewählte
Nummer „911" in die SS7-Netzwerkadresse
des Rettungsdienstes übersetzt.
Als anderes Beispiel wird die in die Übersetzungstafel 700 eingegebene
Nummer „1-800-ACTIVATE" in die Netzwerkadresse
des in 2 gezeigten Aktivierungscenters 112 des
Geschäftslokals
des Dienstanbieters übersetzt.
Als weiteres Beispiel wird das gewählte Nummernformat für die gültige MIN „VALID
MIN-5", eingegeben
in die Übersetzungstafel 700,
in die SS7-Netzwerkadresse
des HLR-5 Hauptposistionsregister für diese MIN übersetzt.
Als weiteres Beispiel wird das gewählte Nummernformat für die gültige MIN „VALID
MIN-6", eingegeben
in die Übersetzungstafel 700,
in die SS7-Netzwerkadresse des anderen HLR-6 Hauptposistionsregister
für diese andere
MIN übersetzt.
In Übereinstimmung
mit der Erfindung werden alle provisorischen MINs durch die Übersetzung 702 in
der Übersetzungstafel 700 in
die Netzwerkadresse des OTAF-Prozessors 110 übersetzt.
Ferner wird, in Übereinstimmung
mit der Erfindung, die OTAF-ID-Nummer durch die Übersetzungstafel 700 in
die SS7-Netzwerkadresse des OTAF-Prozessors 110 übersetzt.
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8A zeigt
eine schematische Darstellung einer Mobilstation 100 mit
einer vorprogrammierten OTAF-ID-Nummer 810 oder alternativ
mit einer vorprogrammierten provisorischen MIN 832. Die
Mobilstation 100 enthält
RF-Sende- und Empfangsschaltungen, digitale Schaltungen und Sprachschaltungen.
Die Mobilstation 100 enthält auch einen RAM-Speicher 806,
welcher die NAM-Parameter, nachdem sie drahtlos vom OTAF-Prozessor 110 heruntergeladen
wurden, im NAM-Register speichert. Die Mobilstation 100 enthält ferner
einen programmierbares read-only-Speicher (ROM) 808, der
zum Zeitpunkt der Herstellung mit der ESN und der OTAF-ID-Nummer 810 programmiert
wird. In der alternative Ausführungsform
der Erfindung enthält
die Mobilstation 100 alternativ das programmierbare ROM 830 (in
der gepunkteten Skizze in 8 dargestellt),
das zum Zeitpunkt der Herstellung mit der ESN und einer sequentiell
serialisierten provisorischen MIN 832 programmiert wird.
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8B zeigt,
wie in der vorteilhaften Ausführungsform
eine Mehrzahl von Mobilstationen 100, 100' und 100" alle mit der
identischen OTAF-ID-Nummer 810 vorprogrammiert werden.
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8C zeigt,
wie eine Mehrzahl von Mobilstationen 100, 100' und 100'' in der alternativen Ausführungsform
mit voneinander verschiedenen provisorischen MIN-Werten 832, 832' und 832'' vorprogrammiert werden.