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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf zellulare Telefonsysteme
im Allgemeinen und spezieller auf ein System und ein Verfahren zur
Kanalvergabe mit Prioritätszugriff
in einem zellularen Telefonsystem.
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Hintergrund
der Erfindung
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Zellulare
Telefontechnologie hat sich von relativ einfacher Sprachkommunikation
mit beschränkten
geografischen Abdeckungsgebieten weiterentwickelt zu hochentwickelter
Kommunikationstechnologie für Sprachkommunikation,
Sprachnachrichten und Datennachrichten nahezu überall in der Welt. Die Anzahl
von mobilen Stationen (d.h. Nutzern) ist in den vergangenen Jahren
signifikant angestiegen. Zum Beispiel besitzt in den Vereinigten
Staaten ein großer
Prozentsatz der Bevölkerung
ein zellulares Telefon. In anderen Ländern in denen es kein existierendes
Telefonsystem gibt, werden zellulare Telefone anstelle von herkömmlichen
Telefonsystemen genutzt, somit den Bedarf für physikalische Drähte von
zentralen Vermittlungsstellen zu individuellen Nutzern eliminierend.
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Die
Implementierung komplexer Kommunikationssysteme, wie oben beschrieben,
erfordert Kommunikationsstandards und Protokolle, die es verschiedenen
Organisationen und Herstellern erlauben die Kompatibilität des gesamten
Systems beizubehalten. Zum Beispiel sind viele Standards für zellulare
Telefonkommunikation durch die Telecommunication Industry Association
(TIA) und die Electronic Industries Association (EIA) festgelegt
worden. Dort gibt es eine Anzahl von TIA/EIA Standards für zellulare
Telefonkommunikation. Ein solcher Standard ist TIA/EIA/IS-95-B mit
dem Titel „Mobile
Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wide Band
Spread Spectrum Cellular System".
Dieser Standard, der als IS-95-B bezeichnet werden kann, defi niert
das Kommunikationsprotokoll zwischen Mobilstation und Basisstation.
Die Verwendung von so einem Standard erlaubt es unterschiedlichen
Herstellern Ausrüstung
zu konstruieren, die unterschiedliche Designmerkmale und Implementierungen
besitzt, aber die noch befriedigend funktionieren wird, wenn sie
die in IS-95-B festgelegten Standards erfüllt.
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Das
Dokument
EP 0 370 826
A offenbart ein Signalisierungs- und Steuerprotokoll für ein Kommunikationssystem,
wobei jede Teilnehmereinheit, die mit dem Kommunikationssystem betrieben
wird, eine Anfrage übertragen
bzw. senden muss, um mit einer zentralen Station zu kommunizieren.
Falls ein Kommunikationskanal verfügbar ist, gibt die Zentralstation
eine Kanalerlaubnis zurück,
die einen Zeitcode umfasst, der eine Zeitdauer repräsentiert
während
der der anfragende Teilnehmer kommunizieren kann.
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Andere
Merkmale sind durch TIA/EIA definiert worden, besitzen jedoch keine
Standards bezüglich
der Implementierung oder dem Protokoll. Zum Beispiel ist die Kanalvergabe
mit Prioritätszugriff
ein Merkmal, dass es einem zellularen System erlaubt, ankommende
Rufe bzw. Anrufe von Mobilstationen in zugewiesene Kanäle zu den
Mobilstationen zu priorisieren, und zwar basierend auf diesen Prioritäten. Jedoch
existiert kein Protokoll oder Standard, um so ein Merkmal zu implementieren.
Dementsprechend ist klar, dass es einen signifikanten Bedarf für ein Kommunikationsprotokoll
und einen Kommunikationsstandard gibt, die die Kanalvergabe mit
Prioritätszugriff
erlauben werden. Die vorliegende Erfindung sieht diese und andere
Merkmale vor, wie es von den folgenden Zeichnungen und der begleitenden
detaillierten Beschreibung klar werden wird.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung ist verkörpert
in einem System und Verfahren für
ein Nachrichtenübertragungs-
bzw. Kommunikationsprotokoll zur Kanalvergabe mit Prioritätszugriff
in einem zellularen Telefonsystem. Das Protokoll umfasst eine erste
Veranlassungs- bzw. Herkunftsnachricht, die von einer ersten der
Vielzahl von Mobilstationen an eine erste Basisstation für eine erste
Rufanfrage bzw. Rufanforderung von der ersten Mobilstation übertragen
wird. Die erste Veranlassungsnachricht weist Daten auf, die eine
Anfrage zur Kanalvergabe mit Prioritätszugriff (priority access
channel assignment, PACA) anzeigen und weist ein PACA-Veranlassungselement
auf, das anzeigt, dass die erste Rufanfrage bzw. Rufanforderung
von der ersten Mobilstation initiiert wird. Eine Dienstanfragenachricht
wird von der ersten Basisstation an eine Mobilfunkvermittlungsstelle übertragen
und weist PACA-Anfragedaten auf, und zwar basierend auf dem PACA-Veranlassungselement,
das in der ersten Veranlassungsnachricht übertragen wird. Eine PACA-Anweisungsnachricht
von der Mobilfunkvermittlungsstelle zu der ersten Basisstation zeigt
eine PA-CA-Autorisierung
und einen Prioritätspegel
an, der mit der ersten Rufanfrage bzw. -anforderung assoziiert ist.
Eine erste PACA-Nachricht wird von der ersten Basisstation zu der
ersten Mobilstation gesendet, und zwar anzeigend, dass die erste
Rufanfrage gewährt
worden ist und in eine mit der ersten Basisstation assoziierten
Warteschlange platziert worden ist. Die erste PACA-Nachricht zeigt auch
die Position der ersten Rufanfrage innerhalb der Warteschlange an.
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Zusätzliche
Protokollelemente weisen eine zweite PACA-Nachricht an die erste
Mobilstation zu einer nachfolgenden Zeit auf, wenn Betriebsmittel
bzw. Ressourcen zum Verarbeiten der ersten Rufanfrage verfügbar sind.
Die zweite PACA-Nachricht enthält
Daten, die anzeigen, dass die erste Mobilstation die erste Rufanfrage
wieder veranlassen sollte. Ansprechend auf die zweite PA-CA-Nachricht überträgt die erste
Mobilstation eine zweite Veranlassungs- bzw. Herkunftsnachricht, die das PACA-Wiederveranlassungselement
aufweist, und zwar auf einen Wert gesetzt der die Wiederveranlassung
der ersten Rufanforderung anzeigt.
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Das
Protokoll weist auch verschiedene optionale Bestätigungs- und Quittierungsnachrichten
auf, die zwischen der Mobilstation, der Basisstation und der Mobilfunkvermittlungsstelle
bzw. -zentrale übertragen
werden können.
Die erste Basisstationswarteschlange kann eine Vielzahl von Nachrichten
enthal ten, wobei jede einen zugewiesenen Prioritätspegel besitzt. Die Basisstation
verarbeitet die anstehenden bzw. schwebenden Rufe in der Warteschlange,
basierend auf der Priorität,
wobei eine anstehende Rufanfrage mit höherer Priorität vor einer
anstehenden Rufanfrage mit niedrigerer Priorität verarbeitet wird. Zusätzlich wird
die Ankunftszeit der Rufanfrage verwendet, um die Position innerhalb
der Warteschlange zu bestimmen. Für Rufe, die identische Prioritätspegel
besitzen verarbeitet die Basisstation Rufe, die die früheste Ankunftszeit
besitzen vor dem Verarbeiten von Rufen, die eine spätere Ankunftszeit
besitzen.
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Falls
die Mobilstation sich von einer ersten Zelle zu einer zweiten Zelle
bewegt und jetzt mit einer zweiten Basisstation kommuniziert, überträgt die Mobilfunkvermittlungsstelle
eine PACA-Abfragenachricht an die erste Basisstation, um Prioritätsinformation
von der ersten Basisstation anzufragen. Die erste Basisstation überträgt eine
PACA-Abfragebestätigung,
und zwar ansprechend auf die PACA-Abfragenachricht. Die PACA-Abfragebestätigung enthält die angefragte
Prioritätsinformation.
Nach dem Empfang der Prioritätsinformation
von der ersten Basisstation überträgt die Mobilfunkvermittlungsstelle
eine PACA-Anweisungsnachricht an die zweite Basisstation, und zwar
PACA-Autorisierung
und einen Prioritätspegel
anzeigend, der mit der ersten Rufanfrage assoziiert ist. Die zweite
Basisstation überträgt eine
PACA-Nachricht an die erste Mobilstation, und zwar anzeigend, dass
die Rufanfrage gewährt
worden ist, und in eine Warteschlange platziert worden ist, die mit
der zweiten Basisstation assoziiert ist, und zwar basierend auf
dem Prioritätspegel,
der mit der ersten Rufanfrage assoziiert ist.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine schematische Darstellung eines herkömmlichen zellularen Telefonsystems.
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2 ist
ein Rufflussdiagramm, das ein Kommunikationsprotokoll darstellt,
das von der vorliegenden Erfindung genutzt wird, um eine Nachrichtenübertragungs-
bzw. Kommunikationsverbindung er folgreich herzustellen, die eine
Kanalvergabe bzw. Kanalzuweisung mit Prioritätszugriff besitzt.
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3A – 3C stellen
verschiedene Datenstrukturen dar, die verwendet werden zum Implementieren
einer Warteschlange für
Rufe, die auf die Verfügbarkeit
von Ressourcen warten.
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4 ist
ein Rufflussdiagramm, das ein Kommunikationsprotokoll darstellt,
das von der vorliegenden Erfindung verwendet wird, und zwar für eine nicht
erfolgreiche Mobilstationsrufveranlassung mit Kanalvergabe mit Prioritätszugriff.
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5 ist
ein Rufflussdiagramm, das ein Kommunikationsprotokoll darstellt,
das durch die vorliegende Erfindung genutzt wird, und zwar für eine erfolgreiche
Mobilstationsrufveranlassung mit Kanalvergabe mit Prioritätszugriff
während
einem Leerlauf-Hand-off bzw. einer Leerlaufweitergabe.
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6 ist
ein Rufflussdiagramm, das ein Kommunikationsprotokoll darstellt,
das durch die vorliegende Erfindung genutzt wird, und zwar für eine erfolgreiche
Mobilstationsrufveranlassung mit gleichzeitiger Anfrage zur Kanalvergabe
mit Prioritätszugriff.
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7 ist
ein Rufflussdiagramm, das ein Kommunikationsprotokoll darstellt,
das durch die vorliegende Erfindung genutzt wird, und zwar zur Aufhebung
bzw. Löschung
einer Anfrage zur Kanalvergabe mit Prioritätszugriff, und zwar initiiert
durch eine Mobilstation.
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8 ist
ein Rufflussdiagramm, das ein Kommunikationsprotokoll darstellt,
das durch die vorliegende Erfindung genutzt wird zur Aufhebung einer
Anfrage zur Kanalvergabe mit Prioritätszugriff, und zwar initiiert durch
eine Mobilfunkvermittlungsstelle.
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9 ist
ein Rufflussdiagramm, das ein Kommunikationsprotokoll darstellt,
das durch die vorliegende Erfindung genutzt wird für die Aufhebung
einer Anfrage zur Kanalvergabe mit Prioritätszugriff und zwar initiiert durch
eine Basisstation.
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Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
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Für die erfolgreiche
Fertigstellung bzw. Komplettierung eines zellularen Telefonanrufs
muss das zellulare Telefonsystem bzw. das Mobilfunktelefonsystem
ausreichende Ressourcen verfügbar
haben, um die Rufanfrage bzw. anforderung zu verarbeiten. Zum Beispiel
erfordert ein Ruf, der von einer Mobilstation veranlasst ist bzw.
herkommt, dass ein Kanal verfügbar
ist, um diesem Teilnehmer zugewiesen bzw. zugeordnet zu werden.
Während
Perioden bzw. Zeitabschnitten mit Spitzenkommunikationsverkehr können eine
große
Anzahl von Nutzern alle verfügbaren
Ressourcen verwenden. Unter diesen Umständen kann eine Mobilstation
feststellen, dass das zellulare Telefonsystem einen Ruf nicht verarbeiten
kann. Der Nutzer ist gezwungen, es zu einer späteren Zeit erneut zu versuchen,
wenn das Verkehrsvolumen abgenommen hat.
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Die
vorliegende Erfindung erlaubt jedoch Priorisierung von Telefonanrufen
und weist Kanäle
basierend auf den zugewiesenen Prioritäten zu. Zum Beispiel können Notrufe
(zum Beispiel 911, Polizei, Feuer und ähnliche) automatisch einen
hohen Prioritätspegel
zugewiesen werden, so dass die Mobilstation, die die Notfallnummer
anruft eine Kanalzuweisung empfängt,
und zwar vor einer Nicht-Notfall-Mobilstation, selbst wenn die Nicht-Notfall-Mobilstation
für eine
längere
Zeitperiode auf eine Kanalzuweisung gewartet hat. Andere Teilnehmer
können
einen Aufpreis zahlen, und zwar für einen Zugang bzw. Zugriff
mit hoher Priorität
auf das zellulare System. So ein Priorisierungsschema erfordert
ein Kommunikationsprotokoll, das den Austausch von Daten zwischen
der Mobilstation und dem zellularen Telefondienstanbieter zulässt. Die
vorliegende Erfindung ist gerichtet auf ein System und ein Verfahren
zur Kanalvergabe mit Prioritätszugriff
(priority access channel assignment, PACA) in einem zellularen Telefon-
oder anderen drahtlosen Kommunikationssystemen. Obwohl das hierin
beschriebene spezielle Ausführungsbeispiel
ein zellulares Telefonsystem als ein Beispiel nutzt, wird ein Fachmann
erkennen, dass die erfinderischen Konzepte auf irgendein drahtloses
Kommunikationssystem anwendbar sind, und zwar einschließlich, aber
nicht beschränkt
auf TDMA, PCS, CDMA und ähnliche.
Das hierin definierte Protokoll ist mit Bezug auf ein zellulares
Spreizspektrumtelefonsystem beschrieben, wie beispielsweise in IS-95-B
definiert ist. Die Erfindung ist jedoch nicht auf einen speziellen
drahtlosen Technologie- oder Kommunikationsstandard beschränkt.
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Das
hierin beschriebene PACA-Kommunikationssystem und -Protokoll kann
innerhalb der Beschränkungen
von existierenden zellularen Telefonstandards (z.B. IS-95-B) implementiert
werden. Weiterhin erfüllt das
System und Protokoll der vorliegenden Erfindung die PACA-Merkmale,
die durch den Industriestandard TIA/EIA-664 mit dem Titel Cellular
Features Description (zellulare Merkmalsbeschreibung) gefordert
werden. Für
ein vollständigeres
Verständnis
des PACA-Systems und -Protokolls ist eine kurze Beschreibung eines
herkömmlichen
zellularen Telefonsystems vorgesehen. 1 stellt
die Elemente eines grundlegenden zellularen Telefonsystems dar.
Ein geografisches Gebiet wird durch eine oder mehrere Basisstationen
versorgt, von denen jede mehrere Gebiete mit Kommunikationsabdeckung
steuert, die auch als Zellen bekannt sind. 1 stellt
zwei Basisstationssteuereinrichtungen bzw. -controller dar, die
auch einfach als Basisstationen BS1 und BS2 bezeichnet werden können. Jede
Basisstation steuert eine oder mehrere Zellen. Eine typische Basisstation
steuert eine große
Anzahl von Zellen. Der einfacheren Darstellung wegen stellt 1 jedoch
nur Zellen C1-C4 dar. Jede Zelle C1-C4 kommuniziert mit der Basisstation über ein
Basisstations-Transceiver-System BTS. 1 stellt
die Basisstations-Transceiver-Systeme BTS1-BTS4 dar, die Kommunikationen
zwischen den Basisstationen bzw. den Zellen C1-C4 weiterleiten.
Die Basisstations-Transceiver-Systeme BTS1-BTS3 sind in 1 dargestellt
als Teile eines gemeinsamen Versorgungssystems und werden alle durch
die Basisstation BS1 gesteuert. Die individuellen Basisstations-Transceiver-Systeme
BTS1-BTS3 sind mit der Basisstation BS1 durch Kommunikationsverbindungen
gekoppelt wie beispielsweise einer drahtlosen Kommunikationsverbindung,
einer festverdrahteten Kommunikationsverbindung oder ähnlichem.
Im Gegensatz dazu wird das Basisstations-Transceiver-System BTS4 durch
die Basisstation BS2 gesteuert. Die Basisstationen BS1 und BS2 werden
jeweils mit einer Mobilfunkvermittlungsstelle bzw. -zentrale (mobile
switching center, MSC) gekoppelt. Die Mobilfunkvermittlungsstelle
MSC kann einen Ruf von einer Mobilstation mit einem herkömmlichen
Telefonsystem verbinden wie beispielsweise einem öffentlichen
Telefonvermittlungsnetzwerk (public switched telephone network,
PSTN).
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Innerhalb
jeder Zelle gibt es eine variable Anzahl von Mobilstationen. Der
einfacheren Darstellung wegen stellt 1 nur einige
wenige Mobilstationen dar. Die Mobilstationen MS1-MS3 werden in
der Zelle C1 dargestellt, die Mobilstationen MS4-MS5 werden in der
Zelle C2 dargestellt, die Mobilstationen MS6-MS8 werden in der Zelle C3 dargestellt
und die Mobilstationen MS9-MS10 werden in der Zelle C4 dargestellt.
Es ist klar, dass eine typische Zelle viel mehr Nutzer enthalten
wird, als in 1 dargestellt.
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Wie
ein Fachmann verstehen kann, können
sich die Mobilstationen während
einer einzelnen Kommunikationssitzung von einer Zelle zu einer anderen
bewegen. Wenn sich die Mobilstation von einer Zelle zu einer anderen
bewegt (z.B. MS3 bewegt sich von der Zelle C1 zur der Zelle C4)
führt die
alte Basisstation einen Hand-off bzw. eine Weitergabe der Mobilstation
an die neue Basisstation durch. In dem oben dargestellten Beispiel
führt die
Basisstation BS1 einen Hand-off der Mobilstation MS3 an die Basisstation
BS2 durch. Als ein Ergebnis können
die Mobilstationen sich frei in einem geografischen Gebiet bewegen,
während
eine Kommunikationsverbindung beibehalten wird, die aus der Perspektive
des Teilnehmers kontinuierlich und nahtlos bzw. unterbrechungsfrei
ist. Der Hand-off wird als ein „Leerlauf" („idle") Hand-off bezeichnet,
wenn die Mobilstation nicht aktiv in einem fortgeführten Telefonanruf
engagiert ist (z.B. die Mobilstation ist eingeschaltet, aber wartet auf
einen Anruf bzw. Ruf). Der Hand-off wird als ein „Verkehrskanal"-Hand-off bezeichnet,
falls die Mobilstation aktiv in einem fortgesetzten bzw. weitergeführten Telefonruf
engagiert ist. Der Hand-off-Prozess ist in der Technik wohl bekannt
und muss hierin nicht beschrieben werden. Das PACA-Kommunikationsprotokoll
für Leerlauf-Hand-offs
wird im Detail unten beschrieben werden.
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Im
Betrieb wird ein Ruf, der von einer Mobilstation veranlasst wird
bzw. herkommt, mit der Mobilfunkvermittlungsstelle gekoppelt, und
zwar über
die Basisstation, die die Zelle steuert, in der die Mobilstation
angeordnet ist. Zum Beispiel wird ein Ruf, der durch die Mobilstation
MS1 veranlasst wird, durch die Basisstation BS1 verarbeitet. Die
Basisstation BS1 kommuniziert mit der Mobilfunkvermittlungsstelle
MSC. Die obige Beschreibung setzt voraus, dass die Ressourcen verfügbar sind,
um einen Kanal der Mobilstation MS1 zuzuweisen. In einem herkömmlichen
System, falls zu der Zeit zu der die Mobilstation MS1 den Ruf veranlasst,
Ressourcen nicht verfügbar
sind, wird die Basisstation BS1 den Ruf zurückweisen bzw. ablehnen und
der Nutzer der Mobilstation MS1 hat keine Wahl als aufzulegen und
es später
wieder zu versuchen.
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Das
PACA-System und -Protokoll der vorliegenden Erfindung erlaubt es
einer Mobilstation Prioritätszugriff
auf einen Kommunikationskanal zu erlangen, und zwar durch Einreihen
bzw. Stellen in eine Warteschlange von Rufveranlassungsanfragen
wenn Kanäle
aktuell nicht verfügbar
sind. Das System sieht mehrere Prioritätspegel vor und priorisiert
Rufe basierend auf dem Prioritätspegel,
so dass Rufanfragen mit höherer
Priorität
vor Anfragen mit niedrigerer Priorität eingereiht werden. Somit
kann ein Ruf mit höherer
Priorität
vor einem Ruf mit niedrigerer Priorität eingereiht werden, selbst
wenn der Ruf mit niedrigerer Priorität länger in der Warteschlange gewesen
ist. Rufanfragen, die die gleiche Priorität besitzen werden in der Reihenfolge
der Ankunftszeit eingereiht.
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Das
System sieht für
den Nutzer eine Anzeige ihrer Warteschlangenposition (z.B. 8er in
der Schlange) vor und alarmiert die Mobilstation, wenn ein Kanal
verfügbar
ist. Zusätzlich
erlaubt es das PACA-System und -Protokoll der vorliegenden Erfindung
den Teilnehmer zu einer anderen Zelle zu wandern bzw. dort erreichbar zu
sein (roam), und zwar mit einer anhängigen bzw. schwebenden PACA-Anfrage.
Falls die neue Zelle, in der der Teilnehmer angeordnet ist, einen
verfügbaren
Kanal besitzt, wird die Rufanfrage unmittelbar versorgt bzw. bedient
werden. Falls der Teilnehmer zu einer Zelle in dem aktuel len Versorgungssystem
wandert, in der Ressourcen aktuell nicht verfügbar sind, wird die PACA-Anfrage
auf eine Art und Weise transferiert, die den Platz des Teilnehmers
in der Warteschlange bewahrt. Schließlich löscht das PACA-System und -Protokoll
der vorliegenden Erfindung unter bestimmten Bedingungen PACA-Anfragen.
Das Protokoll für
die oben beschriebenen Merkmale wird hierin im größeren Detail
beschrieben werden.
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Das
PACA-System und -Protokoll verwendet eine Anzahl von Prioritätspegeln.
In einem beispielhaften Ausführungsbeispiel
werden durch das vorliegende System 16 Prioritätspegel unterstützt. Das
System unterstützt
ferner permanente Prioritätszuweisungen
bzw. -zuordnungen, die durch den Teilnehmer erlangt werden, wenn
dieser anfänglich
einen zellularen Dienst abonniert. Ein Teilnehmer bzw. Abonnent
kann einen vorgegebenen bzw. default PACA-Prioritätspegel
und einen maximalen PACA-Prioritätspegel
empfangen. Solche permanenten PACA-Prioritätspegel sind immer verfügbar und
werden automatisch bei der Rufveranlassung angefragt. Die Mobilstation
fragt automatisch den vorgegebenen PACA-Prioritätspegel an und erlaubt es dem Nutzer
den angefragten Prioritätspegel
zu ändern,
und zwar bis zu dem vorher zugewiesenen maximalen PACA-Prioritätspegel.
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Das
System unterstützt
auch „Forderungs"- („demand") – PACA-Anfragen,
die durch den Nutzer manuell angefordert werden können, und
zwar durch Voranstellen eines vorherbestimmten PACA-Merkmals-Codes,
der Rufveranlassungsanfragepunkt mit der Forderungs-PACA-Anfrage
besitzt der Nutzer auch einen vorher zugewiesenen, vorgegebenen
bzw. voreingestellten PACA-Prioritätspegel
und einen vorher zugewiesenen maximalen PACA-Prioritätspegel. Der vorher bestimmte
PACA-Merkmals-Code wird anfänglich
den vorher zugewiesenen voreingestellten PACA-Prioritätspegel
anfragen, kann aber geändert
werden, um die PACA-Prioritätspegelanfrage
zu ändern,
und zwar bis zu dem vorher zugewiesenen maximalen PACA-Prioritätspegel.
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2 stellt
ein Rufflussdiagramm zur Rufveranlassung von einer Mobilstation
dar, in der ein PACA-Prioritätspegel
zugewiesen wird und der Ruf erfolgreich komplettiert wird, wenn
ein Kanal verfügbar
wird. Wie einem Fachmann klar ist, können eine Anzahl von Kommunikationsnachrichten übertragen
werden, zwischen der Mobilstation (MS) und der Basisstation (BS)
sowie auch Kommunikationsnachrichten zwischen der Basisstation und
der Mobilfunkvermittlungsstelle (mobile switching center, MSC).
Diese Kommunikationen sind für den
Nutzer transparent, werden aber von dem PACA-Protokoll der vorliegenden
Erfindung gefordert, um einen PACA-Anfrage richtig herzustellen
und den Ruf in die geeignete bzw. angemessene Position in der Warteschlange
einzutragen. Das Protokoll spezifiziert eine Folge von Nachrichten,
die in einer zeitlichen Sequenz stattfinden, die in den 2 und 4-9 durch
eine Folge von Kleinbuchstaben dargestellt ist. Jede Aktion, die
zu einer bestimmten Zeit stattfindet, kann man sich auch als einen
Schritt in der Nachrichtenverarbeitung vorstellen.
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Zur
Zeit a initiiert die Mobilstation MS eine Rufanfrage durch Übertragen
einer Veranlassungsnachricht (Origination Message). Die Veranlassungsnachricht
wird über
den Zugangskanal bzw. Zugriffskanal der Luftschnittstelle an die
Basisstation übertragen,
um Prioritätsdienst
anzufordern bzw. anzufragen. Die Veranlassungsnachricht umfasst
ein Ein-Bit-Datenfeld, als PACA_REORIG bezeichnet. Das PACA REORIG_Datenfeld wird
anfangs auf einen Wert von „0" gesetzt, um eine
nutzergerichtete Rufveranlassung anzuzeigen. Wie oben erörtert wird
dem Nutzer ein voreingestellter Prioritätspegel zugewiesen, jedoch
kann dieser einen Merkmalscode mit der Veranlassungsanfrage senden,
um einen unterschiedlichen Prioritätspegel zu fordern, und zwar bis
zu dem maximalen Prioritätspegel,
der dem Nutzer zugewiesen worden ist, wenn dieser sich für eine Versorgung
bzw. einen Dienst bei dem Dienstanbieter einschreibt.
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Bei
einem bestehenden Kommunikationsprotokoll erfordert eine Veranlassungsnachricht
eine „Schicht 2" („layer
2") Bestätigung.
Zur Zeit b in 2 bestätigt die Basisstation BS den
Empfang der Veranlassungsnachricht durch übertragen einer Basisstationsbestätigungsanweisung
bzw. -Befehl (Base Sta tion Acknowledgment Order) an die Mobilstation
MS. Diese Nachricht bestätigt
einfach den Empfang der Veranlassungsnachricht.
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Zur
Zeit c konstruiert die Basisstation BS eine Konfigurationsmanagement(configuration
management, CM) -Dienstanfrage- (Service Request) – Nachricht
zur Übertragung
an die Mobilfunkvermittlungsstelle MSC. Die CM-Dienstanfragenachricht ist ein Teil
einer Nachricht, die durch aktuelle Industriestandards als eine „komplette
Schicht 3" (complete
layer 3) Informationsnachricht definiert ist, die von der Basisstation
BS an die Mobilfunkvermittlungsstelle MSC übertragen wird. Verschiedene
Elemente der CM-Dienstanfragenachricht
werden durch den Industriestandard IS-634-A, Abschnitt 6.1.2.2 definiert.
Ein Beispiel der für
die CM-Dienstanfragenachricht verwendeten Datenstruktur ist unten
in Tabelle 1 gezeigt.
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Tabelle
1 CM-Dienstanfrage
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Es
sollte bemerkt werden, dass die hierin vorgestellten Tabellen die
Flussrichtung für
jedes der Datenelemente, sowohl als auch eine Anzeige beschreiben,
dass jedes Informationselement verpflichtend (mandatory, M) oder
optional (O) ist. Die Tabellen verweisen auch auf relevante Abschnitte
von Standards die zusätzliche
Details bezüglich
jedem Informationselement vorsehen.
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Die
CM-Dienstanfragenachricht umfasst ein PACA-Neu- bzw. Wiederveranlassungsindikatorelement, das
durch die existierenden Standards nicht definiert ist. Der Referenzabschnitt
in Tabelle 1 für
den PACA-Wiederveranlassungsindikator
bezieht sich auf einen vorgeschlagenen Standard basierend auf der
vorliegenden Erfindung. Das PACA-Wiederveranlassungsindikatorfeld
wird auf den gleichen Wert gesetzt wie das Ein-Bit-Datenfeld PACA_REORIG,
das in der Veranlassungsnachricht von der Mobilstation MS empfangen worden
ist. Zu der Zeit, wenn die CM-Dienstanfragenachricht übertragen
wird, startet die Basisstation BS eine Zeitsteuerung bzw. einen
Timer, als T303 bezeichnet. Die Zeitsteuerung T303 ist eine optionale
Zeitablaufzeitsteuerung. Falls angemessene Antworten von der Mobilfunkvermittlungsstelle
MSC nicht innerhalb einer vorher beschriebenen Zeitperiode empfangen
werden, kann die Basisstation BS die CM-Dienstanfragenachricht erneut übertragen.
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Die
CM-Dienstanfragenachricht umfasst Rufveranlassungsdaten (z.B. die
elektronische Seriennummer (electronic serial number, ESN) und/oder
die mobile Identifizierungsnummer (mobile identification number, MIN))
der Mobilstation sowie auch die gewählten Ziffern. Während einer
Analyse der gewählten
Ziffern detektiert die Mobilfunkvermittlungsstelle MSC eine PACA-Rufanfrage.
Ansprechend auf diese Detektion sendet die Mobilfunkvermittlungsstelle
die PACA-Anfrage, Rufveranlassungsdaten und gewählten Ziffern an das Netzwerk
zur Autorisierung. Falls die Autorisierung erfolgreich ist, wird
es der Rufveranlassung erlaubt fortzufahren. Falls die Autorisierung
nicht erfolgreich ist, wird die PACA-Anfrage zurückgewiesen und der Ruf wird
beendet.
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In
einem herkömmlichen
zellularen Telefonsystem bestimmt die Basisstation BS, ob Ressourcen
aktuell verfügbar
sind, um eine Kanalzuweisung an die Mobilstation vorzusehen. Die
Verfügbarkeit
(oder der Mangel an Verfügbarkeit)
an Ressourcen wird von der Basisstation BS an die Mobilfunkvermittlungsstelle
MSC übertragen,
und zwar als Teil der CM-Dienstanfragenachricht. Falls Ressourcen
aktuell verfügbar
sind, um eine Kanalzuweisung an die Mobilstation vorzusehen, wird
der Ruf auf eine herkömmliche
Art und Weise verarbeitet. Falls jedoch Ressourcen aktuell nicht
verfügbar
sind, um den Ruf zu verarbeiten, sendet die Mobilfunkvermittlungsstelle
MSC eine PA-CA-Anweisung,
Nachricht an die Basisstation BS, und zwar zur Zeit d, um die Basisstation
darüber
zu informieren, dass PACA für
den Ruf erfolgreich aktiviert worden ist. Die PACA-Anweisungsnachricht
spezifiziert die PACA-Information,
und zwar einschließlich
des dem Nutzer zugewiesenen Prioritätspegels und dem PACA-permanenten-Aktivierungsstatus.
Wie vorher erörtert,
kann der Teilnehmer eine permanente Prioritätszuordnung erlangen, wenn
er anfangs den drahtlosen Dienst abonniert. Der Teilnehmer kann
einen voreingestellten PACA-Prioritätspegel und einen maximalen
PACA-Prioritätspegel empfangen. Falls
der Teilnehmer die permanente PACA-Aktivierung ausgewählt hat,
werden Daten bezüglich
dem voreingestellten PACA-Prioritätspegel und dem maximalen PACA-Prioritätspegel
innerhalb der Mobilstation in einem Heimatlokalisierungsregister
(home location register, HLR) gespeichert. Eine beispielhafte Datenstruktur,
die für
die PACA-Anweisung verwendet wird, ist unten in Tabelle 2 gezeigt.
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Zusätzlich kann
die Mobilfunkvermittlungsstelle MSC eine optionale Zeitsteuerung
bzw. einen optionalen Timer initiieren, als Tpaca1 bezeichnet, und
zwar zu der Zeit zu der die PACA-Anweisungsnachricht an die Basisstation
BS ge sendet wird. Der Timer Tpaca1 misst eine Zeitablaufperiode
und wird gestoppt wenn eine optionale Bestätigung von der Basisstation
BS empfangen wird. Falls der Timer Tpaca1 vor dem Empfang einer
Antwort von der Basisstation BS abläuft, kann die Mobilfunkvermittlungsstelle
MSC die PACA-Anweisungsnachricht
erneut übertragen.
Falls die optionale Bestätigungsnachricht
von der Basisstation BS weggelassen wird, ist der Timer Tpaca1 unnötig.
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Ein
Teil der PACA-Anweisungsnachricht umfasst PACA-Information, wie
beispielsweise den PACA-Prioritätspegel,
der der Mobilstation zugewiesen ist und den PACA-permanenten-Aktivierungsstatus,
ein PACA-Zeitdelta, welches die aktuelle Zeit minus der Zeit anzeigt,
zu der die Veranlassungsanfrage in die PACA-Warteschlange an der
Basisstation eingetragen worden ist (in 100 Millisekundeneinheiten)
und eine PACA-Warteschlangenposition, die die Position der Mobilstation
MS innerhalb der PACA-Warteschlange anzeigt. Jedes dieser Informationsdatenfelder
ist innerhalb der PACA-Anweisung enthalten, die beispielhaft in
Tabelle 2 dargestellt ist. Die Tabellen 3-5 unten, sehen weitere
Details dieser Informationsdatenfelder vor. Das PACA-Informationsdatenfeld,
das in Tabelle 3 dargestellt ist, umfasst eine Vielzahl von Acht-Bit-Daten-Bytes,
einschließlich
eines Elementidentifiziererdatenfeldes, eines Längendatenfeldes, das die Anzahl
der nachfolgenden Bytes anzeigt und einen PACA-Indikatorwert, der
verwendet wird, um das PACA-Indikatorwertfeld
gemäß dem Industriestandard
IS-41-C vorzusehen.
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Tabelle
3 PACA Information
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Das
PACA-Zeitdelta zeigt die vergangene Zeit an, seit dem die Basisstation
BS die Veranlassungsnachricht zuerst empfangen hat. Das PACA-Zeitdeltainformationselement
umfasst einen Ein-Byte-Element-Identifizierer, ein Ein-Byte-Längen-Element,
das die Anzahl der nachfolgenden Bytes anzeigt und einen PACA-Zeitdeltawert
in 100 Millisekunden-Inkrementen. Alternativ ist es möglich eine
Zeit eines Tagesstandards zu verwenden wie beispielsweise der mittleren
Greenwich Zeit (Greenwich Mean Time), um die Zeit des Tages aufzuzeichnen
zu der die PACA-Anfragen ankommen.
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Die
PACA-Warteschlangenposition ist unten in Tabelle 5 dargestellt.
Das PA-CA-Warteschlangenpositionsinformationselement
umfasst ein Ein-Byte-Elementidentifiziererdatenfeld,
ein Ein-Byte-Datenlängenfeld, das
die Anzahl der nachfolgenden Bytes anzeigt, und die PACA-Warteschlangenposition,
die gemäß dem Industriestandard
IS-95-B codiert ist.
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Tabelle
5 PACA-Warteschlangenposition
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Zur
Zeit e sendet die Basisstation BS eine optionale PACA-Komplettnachricht
an die Mobilfunkvermittlungsstelle MSC, und zwar ansprechend auf
die PA-CA-Befehlsnachricht.
Die PACA-Komplettnachricht sieht eine Bestätigung vor, dass die PACA-Daten
empfangen worden sind. Die Kommunikationsverbindungen zwischen der
Basisstation BS und der Mobilfunkvermittlungsstelle MSC sind jedoch
im Allgemeinen sehr zuverlässig.
Deshalb ist die PACA-Komplettnachricht
optional und kann eliminiert werden. Falls die PACA-Komplettnachricht
nicht verwendet wird, ist es unnötig
die Zeitsteuerungen T303 und Tpaca1 zu implementieren. Nach dem
Empfang der PACA- Komplettnachricht
stoppt die Mobilfunkvermittlungsstelle MSC die Zeitsteuerung Tpaca1.
Die Informationselemente der PACA-Komplettnachricht sind unten in
Tabelle 6 dargestellt.
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Tabelle
6 PACA-Komplettnachricht
-
Basierend
auf in der PACA-Befehlsnachricht empfangenen Information, wird die
Basisstation BS die Rufanfrage in die Warteschlange einreihen und
eine Luftschnittstellen-PACA-Nachricht an die Mobilstation MS senden.
Die PACA-Nachricht
ist durch existierende Standards vordefiniert und umfasst ein Zweck-
bzw. PURPOSE-Datenfeld zum Vorsehen von Status und/oder Daten an
die Mobilstation MS. Der Standard IS-95-B sieht ein Vier-Bit-Binär-Datenfeld vor, um
verschiedene PACA-Nachrichtenzwecke zu definieren wie unten in Tabelle
7 dargestellt.
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Tabelle
7 IS-95-B PACA-Nachrichtenzweck
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Zur
Zeit f in 2 setzt die Basisstation BS
das PURPOSE-Datenfeld in der PACA-Nachricht auf einen Wert von „0000" um die Mobilstation
darüber
zu informieren, dass die Prioritätsanfrage
als ein PACA-Ruf in die Warteschlange eingereiht worden ist, und
um die Warteschlangenposition anzuzeigen. Zum Beispiel kann der Nutzer
der dritte in der Reihe für
eine Kanalzuweisung sein. Die PACA-Nachricht zeigt die Warteschlangenposition
der Mobilstation MS an, so dass der Nutzer bestimmen bzw. entscheiden
kann, ob er warten oder den Ruf terminieren will.
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Das
PACA-System oder -Protokoll der vorliegenden Erfindung erlaubt auch,
dass eine optionale PACA-Nachricht, wobei das PURPOSE-Datenfeld
auf einen Wert von „0001" gesetzt ist, an
die Mobilstation MS über
den Rundruf- bzw.
Paging-Kanal übertragen
wird, um die PACA-Warteschlangenposition periodisch zu aktualisieren
wie in 2 zur Zeit g gezeigt ist. Die Basisstation BS
kann diese Nachricht periodisch erneut senden, bis ein Sprach-/-Verkehrskanal verfügbar wird.
Diese PACA-Nachricht ist jedoch optional.
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Zur
Zeit h, wird ein Verkehrskanal verfügbar. Zu dieser Zeit sendet
die Basisstation BS eine zusätzliche PACA-Nachricht über die
Luftschnittstelle, um die Mobilstation MS anzuweisen, den PACA-Ruf
erneut zu veranlassen. In diesem Fall wird das PURPOSE-Datenfeld
auf einen Wert „0010" gesetzt, um die
PACA-Rufwiederveranlassung bzw. PACA-erneute-Veranlassung anzuzeigen.
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Zur
Zeit i, sendet die Mobilstation MS eine neue Veranlassungsnachricht
an die Basisstation BS, um Dienst anzufragen. Die Mobilstation MS überträgt die neue
Veranlassungsnachricht automatisch, ohne dass eine manuelle Intervention
durch den Nutzer erforderlich ist. Wie vorher erörtert, wird die Veranlassungsnachricht
mit einer erforderlichen Schicht 2 (layer 2) Bestätigung gesendet.
Ungleich der zur Zeit a gesendeten Veranlassungsnachricht setzt
die Mobilstation MS das Ein-Bit-Datenfeld PACA REORIG auf einen
Wert von „1", und zwar in der
Veranlassungsnachricht, die zu der Zeit i gesendet wird, um anzuzeigen,
dass eher die Basisstation BS die PACA-Wiederveranlassung wieder
angewiesen hat, als dass ein Nutzer die Veranlassung angewiesen
hat.
-
Zur
Zeit j bestätigt
die Basisstation BS die Veranlassungsnachricht mit einem Basisstationsbestätigungsbefehl
(Base Station Acknowledgment Order) an die Mobilstation MS. Zu diesem
Zeitpunkt folgen die Mobilstation MS und die Basisstation BS der
normalen Mobilfunkveranlassungsprozedur wie in IS-95-B, Abschnitt
2.2.2.1. spezifiziert ist. Somit sieht das PACA-System und -Protokoll
der vorliegenden Erfindung einen Nachrichtenaustausch bzw. -übermittlung
zwischen der Mobilstation MS, der Basisstation BS und der Mobilfunkvermittlungsstelle
MSC vor.
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In
einem beispielhaften Ausführungsbeispiel
wird die Warteschlange selbst innerhalb jeder Basisstation BS gewartet
bzw. aufrechterhalten. Wie vorher beschrieben basiert die Position
in der Warteschlange auf der dem Nutzer zugewiesenen Priorität und der
Zeit zu der die Veranlassungsnachricht von der Mobilstation MS an
die Basisstation BS übertragen
worden ist. Wie oben erörtert
wird die Priorität
für den
speziellen Ruf von der Mobilfunkvermittlungsstelle MSC an die Basisstation
BS in der PACA-Anweisung übertragen,
wie in 2 zur Zeit d dargestellt ist. Basierend auf der
Priorität
und der Ankunftszeit der Veranlassungsnachricht platziert die Basisstation
BS den Ruf in einer Position in der Warteschlange.
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Die
Basisstation BS kann eine Anzahl von bekannten Systemarchitekturen
zum Implementieren der Warteschlange verwenden. Eine Anzahl von
bekannten Datenstrukturen existiert um den Betrieb der Warteschlange
zu unterstützen.
Zum Beispiel kann die Basisstation BS eine separate Datenstruktur
aufweisen und separate Warteschlangen für jeden Prioritätspegel
beibehalten bzw. warten. Dies ist in 3A dargestellt,
wobei PACA-Anfragen in einer Reihenfolge beibehalten werden können, und
zwar für
jeden von n Prioritätspegeln.
Das heißt
die Pegel 1 Prioritätsanfragen
werden in einer Reihenfolge beibehalten, und zwar innerhalb einer
Datenstruktur die speziell für
Pegel 1 Prioritätsrufe
entworfen ist. In ähnlicher
Art und Weise behält
eine Datenstruktur 2 eine sequentielle Liste mit Pegel 2 Prioritätsrufen
bei, usw.
-
Alternativ
kann eine einzelne Datenstruktur verwendet werden zum Speichern
der Daten für
jeden Ruf und ein Zeiger bzw. Pointer oder Serie mit Pointern wird
verwendet zum Anzeigen des Kopfes der Warteschlange für jeden
Prioritätspegel.
Dies ist in 3B dargestellt, wobei eine einzelne
Warteschlange alle schwebenden PACA-Anfragen enthält. Die
PACA-Anfragen für
jeden Prioritätspegel
werden sequentiell mit einem Pointer gespeichert, der die Spitze
bzw. das vordere Ende der Warteschlange für jeden Prioritätspegel anzeigt.
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In
noch einem anderen alternativen Ausführungsbeispiel kann die Basisstation
BS eine einzelne Datenstruktur aufweisen, und zwar mit einem Datenfeld
das die Position innerhalb der Warteschlange anzeigt. Dies ist in 3C dargestellt,
wobei PACA-Anfragen in einer Warteschlange in der Reihenfolge gespeichert werden,
in der sie empfangen werden, und zwar unabhängig von ihrer Position in
der Warteschlange. Ein Datenfeld das in 3C als
eine Warteschlangenposition bezeichnet ist, speichert eine Zahl,
die die Position einer schwebenden PACA-Anfrage innerhalb der Warteschlange
anzeigt. Andere bekannte Formen von Datenstrukturen können auch
zufriedenstellend verwendet werden, um die Warteschlange zu implementieren.
Es sollte klar sein, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die
spezielle Form der Datenstruktur oder Systemarchitektur beschränkt ist,
die zum Implementieren der Warteschlange verwendet wird.
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Wie
es einem Fachmann klar ist, sind Nutzer im Allgemeinen unwillig
in einer Warteschlange über
eine bestimmte Zeitdauer hinaus zu warten. Dementsprechend ist das
Beibehalten einer Warteschlangengröße über das hinaus was wahrscheinlich
eine Kanalzuweisung in einigen Minuten empfangen wird unpraktisch. Eine
praktische Implementierung des PACA-Systems und -Protokolls besitzt
eine maximale Warteschlangengröße. Innerhalb
der Warteschlange versucht das System die Anfragen mit höchster Priorität zu versorgen. Während Perioden
mit hohem Rufverkehrsaufkommen kann die Warte schlange komplett voll
sein. Unter diesen Bedingungen, falls ein Ruf mit einer höheren Priorität ankommt,
als einige Rufe die bereits in der Warteschlange sind, wird das
System den Ruf mit höherer
Priorität
in eine geeignete bzw. angemessene Position innerhalb der Warteschlange
platzieren und den Ruf mit niedrigster Priorität von der Warteschlange fallenlassen.
Fallenlassen eines Rufes mit niedriger Priorität von der Warteschlange führt zu einer
PACA-Löschnachricht,
die unten in größerem Detail
beschrieben werden wird. Es sollte bemerkt werden, dass das System
nur Rufe mit niedrigerer Priorität
in dem Warte- bzw. Warteschlangenzustand terminieren wird. Sobald
ein Kanal zugewiesen worden ist und eine Kommunikationsverbindung
hergestellt worden ist, wird diese nicht unterbrochen werden, um
eine PACA-Rufanfrage mit höherer
Priorität
zu bedienen bzw. zu versorgen.
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Zusammengefasst überträgt die Mobilstation
MS eine Veranlassungs- bzw. Herkunftsnachricht, die durch die Basisstation
BS bestätigt
wird. Die Basisstation BS bestimmt, ob Ressourcen verfügbar sind,
zum Verarbeiten der Rufanfrage von der Mobilstation MS und überträgt eine
CM-Dienstanfragenachricht an die Mobilfunkvermittlungsstelle MSC.
Die CM-Dienstanfragenachricht umfasst ein Datenfeld (siehe Tabelle
1) das anzeigt, ob oder ob nicht Ressourcen verfügbar sind. Die MSC Mobilfunkvermittlungsstelle
verarbeitet die CM-Dienstanfragenachricht.
Falls das PACA_REORIG-Datenfeld einen Wert von „0" besitzt, weiss die Mobilfunkvermittlungsstelle,
dass die PACA-Rufveranlassung
von der Mobilstation gekommen ist und ein neuer Ruf ist. Falls die
Ressourcen verfügbar
sind, wird der Ruf in der herkömmlichen
Art und Weise verarbeitet. Falls die Ressourcen nicht verfügbar sind,
bestimmt die Mobilfunkvermittlungsstelle MSC, ob der Teilnehmer
ein autorisierter Nutzer ist und autorisiert ist PACA-Anfragen zu
machen. Zusätzlich
analysiert die Mobilfunkvermittlungsstelle MSC die gewählten Ziffern
und bestimmt die Priorität,
und zwar basierend auf den gewählten
Ziffern. Wie vorher erörtert,
Empfangen bestimmte gewählte
Ziffern wie beispielsweise Notrufnummern eine hohe Priorität während Rufe
zu den meisten Zieltelefonnummern den Prioritätspegel empfangen, der den
Nutzer zugewiesen worden ist (der voreingestellte Prioritätspegel
oder der angefragte Prioritätspegel
hoch bis zu dem zu gewiesenen maximalen Prioritätspegel). Die Mobilfunkvermittlungsstelle
MSC bestimmt die Priorität
und sendet die Prioritätsdaten
an die Basisstation BS, und zwar in einer PACA-Anweisungsnachricht,
die durch eine PACA-komplett(complete)-Nachricht bestätigt wird.
Die Basisstation BS sendet eine oder mehrere PACA-Nachrichten an
die Mobilstation MS. Wenn Ressourcen verfügbar werden, wird die Mobilstation
MS angewiesen den Ruf erneut bzw. wieder zu veranlassen und Ressourcen
werden an die Mobilstation in einer herkömmlichen Art und Weise zugewiesen.
Somit sieht das PACA-System und -Protokoll der vorliegenden Erfindung
eine zuverlässige
Technik zum Priorisieren von ankommenden Rufen vor.
-
2 stellt
den Betrieb des PACA-Systems und -Protokolls für eine erfolgreiche Rufkomplettierung bzw.
-vervollständigung
vor, wobei der Nutzer in der Warteschlange verbleibt bis Ressourcen
verfügbar
werden. Bei einigen Umständen
wird das System eine PACA-Anfrage nicht zulassen. Zum Beispiel wenn
Ressourcen nicht verfügbar
sind, oder die PACA-Prioritätsanfrage
nicht autorisiert ist, erzeugt das System eine PACA-Abweisungs-(Refusal)-Nachricht, wie in 4 dargestellt
ist. In 4 sind die Schritte, die zu
den Zeiten a-c durchgeführt
werden identisch, zu den Schritten, die zu den Zeiten a-c der 2,
durchgeführt
werden. D.h. die Mobilstation MS überträgt eine Veranlassungsnachricht
(Zeit a) mit dem Ein-Bit-Datenfeld PACA_REORIG auf „0" gesetzt. Die Basisstation
BS überträgt die Basisstationsbestägigungsbefehlsnachricht (Zeit
b) an die Mobilstation MS. Die Basisstation BS überträgt die CM-Dienstanfragenachricht
(Zeit c) einschließlich
dem PACA-Wiederveranlassungsindikatorelement
auf den gleichen Wert gesetzt wie das Ein-Bit-Datenfeld PACA-REORIG
sowie auch das Datenfeld, das die Verfügbarkeit von Ressourcen anzeigt.
-
Die
Mobilfunkvermittlungsstelle MSC analysiert die PACA-Anfrage wie
oben beschrieben und wird eine PACA-Abweisungsnachricht erzeugen,
die eine nichterfolgreiche Veranlassungsanfrage anzeigt. Die Mobilfunkvermittlungsstelle
MSC umfasst geeignete Ursachenwerte in ihrer Nachricht, um den Grund
für eine
PACA-Abweisung bzw. -Ablehnung anzuzeigen. Zum Beispiel kann die
PACA-Anfrage nicht autorisiert sein. Die Informationselemente der
PACA-Fehler- (failure) – Nachricht
werden in Tabelle 8 dargestellt.
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-
Zur
Zeit d überträgt die Mobilfunkvermittlungsstelle
MSC die PACA-Ablehnungsnachricht
an die Basisstation BS. Bei bestimmten Implementierungen kann eine
Signalisierungsverbindungssteuerteil- (signaling connection control
part, SCCP) – Verbindung
pro Ruf/Aktivität
verwendet werden. Falls die Mobilfunkvermittlungsstelle MSC die
SCCP-Verbindungsanfrage ablehnen will, kann sie die PACA-Ablehnungsnachricht über ein
existierendes Kommunikationsprotokoll senden wie beispielsweise
das SCCP-Verbindungsablehnungs- (SCCP
Connection Refusal, SCCP CREF) -Primitiv. Die Basisstation BS empfängt die
PACA-Ablehnungsnachricht, entweder direkt oder über das SCCP CREF Primitiv
und überträgt zur Zeit
e eine Wieder anordnungsanordnungsnachricht bzw. Wiederbefehlsbefehlsnachricht
(RE-Order Order
Nachricht) an die Mobilstation MS unter Verwendung der Luftschnittstelle.
Die Re-Order-Order-Nachricht zeigt an, dass die Rufveranlassung
zurückgewiesen
worden ist. In einem beispielhaften Ausführungsbeispiel umfasst die
durch die Basisstation BS gesendete Re-Order-Order-Nachricht den
Grund für
die Rufablehnung bzw. – zurückweisung.
-
Wie
vorher erörtert
kann sich die Mobilstation von einer Zelle zu einer anderen bewegen,
während
eine PACA-Anfrage schwebend bzw. wartend ist, und zwar in einem
Prozess, der als eine Leerlaufübergabe
bzw. als ein Leerlauf-Hand-off
bekannt ist. 5 ist ein Rufflussdiagramm,
das den Nachrichtenverkehr anzeigt, wenn die Mobilstation von einer
Zelle zu einer anderen wechselt. Falls die alte Basisstation BS
und die neue Basisstation BS beide durch den gleichen Basisstationscontroller
BSC gesteuert werden, können
die zwei Basisstationen direkt kommunizieren, um die Mobilstation
MS und die PACA-Rufanfrage
zu übergeben.
Die 5 stellt das Rufflussdiagramm dar, wenn sich die
Mobilstation von einer Zelle, die von einer ersten Basisstation gesteuert
wird, zu einer Zelle bewegt, die von einer anderen Basisstation
gesteuert wird. Zum Beispiel bewegt sich die Mobilstation MS3 in 1 von
der Zelle C1, die von dem ersten Basisstationscontroller BSC gesteuert wird,
zu der Zelle C4, die durch einen anderen Basisstationscontroller
gesteuert wird. Unter diesen Umständen muss die Mobilfunkvermittlungsstelle
MSC Daten von der alten Basisstation zu der neuen Basisstation transferieren,
um die richtige Position in der Warteschlange beizubehalten.
-
Die
zu den Zeiten a-g in 5 durchgeführten Schritte entsprechen
den Schritten, die zu den Zeiten a-g in 2 durchgeführt werden.
D.h. die Veranlassungsnachricht (Zeit a), Basisstationsbestätigungsbefehl bzw.
-anweisung (Zeit b), CM-Dienstanfragenachricht (Zeit c), PACA-Anweisungsnachricht
(Zeit d), die optionale PACA-Komplettnachricht (Zeit e) und eine
oder mehrere PACA-Nachrichten (Zeiten f und g) sind identisch mit
den entsprechenden Nachrichten, die oben mit Bezug auf 2 beschrieben
worden sind. Wenn sich die Mobilstation MS zu einer neuen Zelle
bewegt, überträgt die Mobilsta tion
automatisch eine neue Veranlassungsnachricht, und zwar zur Zeit
h. Die neue Veranlassungsnachricht veranlasst die PACA-Anfrage wieder, und
zwar an die neue Basisstation BS. Das Ein-Bit-Datenfeld PACA REORIG
wird auf einen Wert von „1" gesetzt, um der
Mobilfunkvermittlungsstelle MSC anzuzeigen, dass dies eher eine
Wiederveranlassungsanfrage, als eine originale Anfrage ist. Die
neue Basisstation BS bestätigt
den Empfang der Veranlassungsnachricht mit dem Basisstationsbestätigungsbefehl
an die Mobilstation MS und zwar zur Zeit i.
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Zur
Zeit j konstruiert die neue Basisstation BS die CM-Dienstanfragenachricht
und platziert sie in einer kompletten Schicht 3 Informationsnachricht, überträgt die Nachricht
an die Mobilfunkvermittlungsstelle MSC und startet den optionalen
Timer T303. Die neue Basisstation BS umfasst das PACA-Wiederveranlassungsindikatorelement
in der CM-Dienstanfragenachricht. Das PACA-Wiederveranlassungsindikatorfeld
wird auf den gleichen Wert gesetzt wie das Ein-Bit-Datenfeld PACA_REORIG-Feld
(d.h. PACA_REORIG = „1") das in der Veranlassungsnachricht
von der Mobilstation MS empfangen worden ist. Zusätzlich empfängt die
Mobilfunkvermittlungsstelle MSC die Rufveranlassung und die gewählten Ziffern
in der CM-Dienstanfragenachricht wie vorher beschrieben. Durch untersuchen
des Werts des PACA-Wiederveranlassungsindikatorelements
detektiert die Mobilfunkvermittlungsstelle MSC eine PACA-Wiederveranlassungsanfrage.
Die Mobilfunkvermittlungsstelle MSC erkennt diese Anfrage als einen
anstehenden bzw. schwebenden PACA-Ruf und muss an das Netzwerk keine
Abfrage bzw. Nachfrage zur Autorisierung senden. Zusätzlich empfängt die
Mobilfunkvermittlungsstelle MSC Daten (siehe Tabelle 1) von der
neuen Basisstation BS, die die Verfügbarkeit von Ressourcen in
der neuen Zelle anzeigen. Falls in der neuen Zelle Ressourcen verfügbar sind,
wird ein anstehender PACA-Ruf unmittelbar verbunden. Falls Ressourcen
jedoch nicht unmittelbar in der neuen Zelle verfügbar sind, muss die neuen Basisstation
BS Information bezüglich
der Priorität
und der Zeit der originalen PACA-Anfrage erlangen.
-
Zur
Zeit k sendet die Mobilfunkvermittlungsstelle MSC eine PACA-Nachfrage
(Query)-Nachricht an die alte Basisstation BS, um die PACA-Information
zu erlangen und zwar einschließlich
der PACA-Anstehzeit. Zusätzlich
umfasst die PACA-Nachfrage-Nachricht einen PACA-Nachfrage-Marker
(PACA query flag), der der alten Basisstation anzeigt, die PACA-Anfrage
zu löschen,
sobald die PACA-Anfrage-Information an die Mobilfunkvermittlungsstelle
MSC übertragen
worden ist. Dies eliminiert unnötige
anstehende bzw. schwebende PA-CA-Anfragen
an der alten Basisstation BS. Zusätzlich startet die Mobilfunkvermittlungsstelle
MSC den Timer Tpaca2.
-
Die
unten gelegene Tabelle 9 illustriert eine Struktur, die für die PACA-Nachfrage-Nachricht
verwendet wird.
-
-
Die
alte Basisstation BS gibt die angefragte Information zurück an die
Mobilfunkvermittlungsstelle MSC in einer PACA-Nachfrage-Bestätigungsnachricht.
Zusätzlich
wird der Timer Tpaca2 gestoppt. Falls der Zeitablauf Timer Tpaca2
eine vorher bestimmte Periode bzw. Zeitdauer übersteigt (d.h. die PACA-Nachfrage-Bestätigungsnachricht
ist nicht innerhalb der Zeitablaufperiode empfangen worden) kann
die Mobilfunkvermittlungsstelle MSC die PACA-Nachfrage-Anfrage an die alte Basisstation
BS erneut übertragen.
Die untere Tabelle 10 stellt ein Beispiel der Datenstruktur dar,
die für
die PACA-Nachfrage-Bestätigungsnachricht
verwendet wird.
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Tabelle
10 PACA-Nachfrage-Bestätigung
-
Der Übertragung
der angefragten Information an die Mobilfunkvermittlungsstelle MSC
folgend entfernt die alte Basisstation BS die anstehenden PACA-Anfragen von ihrer
Warteschlange und kann jedwelchen aktiven Timer stoppen, der auf
die gelöschten
PACA-Anfragen bezogen ist.
-
Zur
Zeit m sendet die Mobilfunkvermittlungsstelle MSC eine PACA-Anweisungsnachricht,
um die neue Basisstation darüber
zu informieren, dass PACA erfolgreich für den Ruf aktiviert worden
ist. Die PACA-Anweisungsnachricht
spezifiziert einen Prioritätspegel,
der dem Nutzer zugewiesen worden ist, die PACA-Warteschlangenposition
und die PACA-Warteschlangenzeit,
die von der alten Basisstation BS empfangen worden ist. Ein Beispiel
der für
die PACA-Befehls- bzw. Anweisungsnachricht verwendeten Datenstruktur
ist oben in Tabelle 2 vorgesehen.
-
Die
neuen Basisstation BS priorisiert den anstehenden Ruf und zwar eher
basisierend auf der Zeit des originalen Rufs als auf der Zeit des
Transfers von der alten Basisstation zu der neuen Basisstation.
Auf diese Art und Weise ist für
den Nutzer sichergestellt, dass seine Priorität beibehalten wird. Es sollte
bemerkt werden, dass sich die absolute Stelle in der Warteschlange ändern kann,
und zwar als ein Ergebnis des Wechselns zu einer neuen Zelle. D.h.
die Stelle bzw. Position innerhalb der Warteschlange an der neuen
Basisstation BS wird angesichts der Prioritätspegel von anderen anstehenden
Rufen in der Warteschlange in der neuen Basisstation bestimmt. Falls
der Nutzer der fünfte in
der Reihe an der alten Basisstation war, (basierend auf Prioritäten und
Ankunftszeiten von anderen Rufen an der alten Basisstation) kann
der Nutzer an der neuen Basisstation niedriger in der Warteschlange
sein, (z.B. zehnter in der Reihe) weil es eine größere Anzahl
von PACA-Anfragen mit höherer
Priorität
geben kann, oder es eine größere Anzahl
von PACA-Anfragen der gleichen Priorität geben kann, die zeitlich
früher
angekommen sind, als der originale Rufe an der alten Basisstation.
Natürlich
ist es auch möglich,
dass die absolute Position in der Warteschlange an der neuen Basisstation
sich verbessert, falls es weniger Rufe mit höherer Priorität an der
neuen Basisstation gibt. Somit ist es für den Nutzer sichergestellt,
obwohl sich die absolute Position in der Warteschlange ändern kann,
dass die relative Position in der Warteschlange nicht nachteilig
betroffen wird, durch Wechseln von einer Zelle zu der anderen.
-
Zur
Zeit n, sendet die neuen Basisstation BS eine PACA-Komplettnachricht
an die Mobilfunkvermittlungsstelle MSC ansprechend auf die PACA-Befehls- bzw. Anweisungsnachricht
und hält
den optionalen Timer Tpaca1 an. Ein Beispiel der für die PACA-Komplettnachricht
verwendeten Datenstruktur ist oben in Tabelle 6 dargestellt.
-
Basierend
auf der in der PACA-Anweisungsnachricht empfangenen Information
reiht die neuen Basisstation BS die anstehende PACA-Anfrage ein
und sendet eine Luftschnittstellen-PACA-Nachricht an die Mobilstation
MS und zwar zur Zeit o. Wie vorher beschrieben setzt die neue Basisstation
das PURPOSE-Datenfeld in der PACA-Nachricht auf „0000" um die Mobilstation MS darüber zu informieren,
dass der Prioritätsruf
als ein PACA-Ruf eingereiht worden ist, und um ferner die Warteschlangenposition
anzuzeigen.
-
Zur
Zeit p kann die neuen Basisstation BS optional eine oder mehrere
zusätzliche
PACA-Nachrichten über
den Rundruf- bzw. Pagingkanal senden, um die PACA-Warteschlangenrufposition
zu aktualisieren. Falls diese optionalen Nachrichten gesendet werden,
setzt die neuen Basisstation BS das PURPO- SE-Feld in der PACA-Nachricht auf „0001", um anzuzeigen,
dass die Warteschlangenposition aktualisiert worden ist.
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Wenn
ein Verkehrskanal zur Zeit q verfügbar wird, sendet die neue
Basisstation BS eine zusätzliche PACA-Nachricht über die
Luftschnittstelle, um die Mobilstation MS zu instruieren den PACA-Ruf
wieder zu veranlassen. Für
diese PACA-Nachricht wird das PURPOSE-Feld auf „0010" gesetzt, um die PA-CA-Ruf-Wiederveranlassung anzuzeigen.
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Zur
Zeit r sendet die Mobilstation MS eine neue Veranlassungsnachricht
an die neue Basisstation BS, um Dienst anzufragen. Wie mit anderen
Veranlassungsnachrichten erfordert die Veranlassungsnachricht zur Zeit
r eine Schicht 2 Bestätigung.
Die Mobilstation MS setzt das Ein-Bit-Datenfeld PA-CA_REORIG auf einen Wert
von „1", um die PACA-Wiederveranlassung
anzuzeigen. Wie vorher erörtert
findet die Wiederveranlassungsnachricht automatisch statt, und zwar
ohne Nutzerinternvention.
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Die
neue Basisstation BS bestätigt
die Veranlassungsnachricht mit einer BS-Bestätigungsbefehlsnachricht
an die Mobilstation MS. Zu diesem Zeitpunkt folgen die neue Basisstation
BS und die Mobilstationen den herkömmlichen mobilen Veranlassungsprozeduren
wie in IS-95-B in Abschnitt 2.2.2.1. beschrieben.
-
Falls
die Mobilstation MS einen zusätzlichen
Leerlauf-Hand-off zu einer anderen Zelle durchführt, werden die zu den Zeiten
i-r durchgeführten
Schritte wiederholt. Somit erlaubt das PACA-System und -Protokoll der
vorliegenden Erfindung eine Mobilität des Nutzers während dem
Hand-off zu neuen Zellen. Für
den Nutzer ist sichergestellt, dass die relative Priorität durch
das Wechseln zu einer neuen Zelle nicht beeinträchtigt wird. Unter Umständen wechselt
der Nutzer von einer Zelle zu einer anderen Zelle, die von einem
anderen Dienstanbieter versorgt wird. Unter diesen Umständen kann
das PACA-System
und -Protokoll typischerweise Warteschlangendaten von einer Basisstation
zu einer anderen nicht transferieren. Die anstehende PACA-Anfrage wird
beendet und der Nutzer muss einen Ruf zu dem neuen Dienstanbieter
erneut initiieren.
-
6 ist
ein Rufflussdiagramm, das die Verarbeitung gleichzeitiger PACA-Rufe anzeigt. Das
heißt 6 stellt
die Verarbeitung dar, falls die Mobilstation einen ersten Ruf initiiert,
der in eine PACA-Warteschlange platziert wird und nachfolgend einen
zweiten Ruf platziert, der auch in eine PACA-Warteschlange platziert wird. Wie in 6 dargestellt
korrespondieren die zu den Zeiten a-g durchgeführten Schritte mit den Schritten die
zu den Zeiten a-g durchgeführt
werden, wie in den 2 und 5 dargestellt
ist. D.h. das PA-CA-System und
-Protokoll umfasst eine Veranlassungsnachricht (Zeit a) von der
Mobilstation MS an die Basisstation BS, eine Basisstationsbestätigungsbefehlsnachricht
(Zeit b) von der Basisstation an die Mobilstation, eine CM-Dienstanfragenachricht
(Zeit c) von der Basisstation an die Mobilfunkvermittlungsstelle
MSC, eine PACA-Anweisungsnachricht (Zeit d) von der Mobilfunkvermittlungsstelle
an die Basisstation, die optionale PACA-Komplettnachricht (Zeit
e) von der Basisstation an die Mobilfunkvermittlungsstelle und eine
oder mehrere PACA-Nachrichten (Zeiten f und g) von der Basisstation
an die Mobilstation. Nach der Übertragung
der ersten PACA-Nachricht (Zeit f) von der Basisstation BS an die
Mobilstation MS ist die Mobilstation in einer Warteschlange und
wartet auf die Zuweisung eines Kanals, wenn Ressourcen verfügbar werden.
Falls die Mobilstation MS einen anderen Ruf initiiert, werden das
PACA-System und -Protokoll der vorliegenden Erfindung den anstehenden
PACA-Ruf löschen
und den nachfolgenden Ruf als eine neue PACA-Anfrage verarbeiten.
-
Zur
Zeit h veranlasst die Mobilstation MS einen zweiten PACA-Ruf zu
einer anderen Nummer, während der
erste PACA-Ruf (veranlasst und verarbeitet zu den Zeiten a-g) noch
ansteht. Wie vorher beschrieben erfordert die Veranlassungsnachricht
eine Schicht 2 Bestätigungsnachricht.
Zur Zeit i überträgt die Basisstation BS
die Basisstationsbestätigungsbefehlsnachricht
an die Mobilstation MS. Die Basisstation BS konstruiert die CM-Dienstanfragenachricht
und platziert sie in der kompletten Schicht 3 Informationsnachricht
zur Über tragung
an die Mobilfunkvermittlungsstelle MSC. Zur gleichen Zeit startet
die Basisstation BS den Timer 303. Ein Beispiel der für die CM-Dienstanfragenachricht
verwendeten Struktur ist oben in Tabelle 1 vorgesehen. Wie vorher
erörtert,
umfasst die CM-Dienstanfragenachricht das PACA-Wiederveranlassungsindikatorelement, das
auf den gleichen Wert gesetzt wird, wie das Ein-Bit-Datenfeld PACA_REORIG-Feld,
das in der Veranlassungsnachricht empfangen worden ist. Da der aktuelle
Ruf auch ein neuer Ruf ist, der durch die Mobilstation MS veranlasst
worden ist, besitzt das Ein-Bit-Datenfeld
PACA REORIG einen Datenwert von „0". Die Mobilfunkvermittlungsstelle MSC
empfängt
die CM-Dienstanfragenachricht, die die Rufveranlassung und die gewählten Ziffern
enthält
und zwar zusätzlich
zu dem PACA-Wiederveranlassungsindikator
(siehe Tabelle 1). Während
der Analyse der Ziffern detektiert die Mobilfunkvermittlungsstelle
MSC eine PACA-Rufanfrage. Die Mobilfunkvermittlungsstelle MSC sendet
die Anfrage an das Netzwerk zur Autorisierung. Falls die Autorisierung
erfolgreich ist, wird es der Rufveranlassung erlaubt, fortzufahren.
-
Zur
Zeit k sendet die Mobilfunkvermittlungsstelle MSC die PACA-Anweisungsnachricht,
um die Basisstation BS darüber
zu informieren, dass die PACA für
den neuen Ruf erfolgreich aktiviert worden ist. Ein Beispiel der
für die
PACA-Anweisungsnachricht verwendeten Struktur ist oben in Tabelle
2 vorgesehen. Die PACA-Anweisungsnachricht spezifiziert die PACA-Information und zwar
einschließlich
des dem Nutzer zugewiesenen Prioritätspegel und der permanenten
PACA-Aktivierung. Die Mobilfunkvermittlungsstelle MSC initiiert den
optionalen Timer Tpaca1, wenn die PACA-Anweisungsnachricht gesendet wird.
-
Die
Basisstation BS empfängt
die PACA-Anweisungsnachricht und verarbeitet die Anweisungsnachricht.
Basierend auf der, in der PACA-Anweisungsnachricht
empfangenen Information, entfernt die Basisstation BS die alte PACA-Anfrage
von der Warteschlange und platziert die neue Anfrage in die Warteschlange.
Nach der Verarbeitung der PACA-Anweisungsnachricht überträgt die Basisstation
BS die optionale PACA-Komplettnachricht an die Mobilfunkvermittlungsstelle
MSC und zwar zu der Zeit 1. Nach dem Empfang der optionalen PACA-Komplettnachricht
stoppt die Mobilfunkvermittlungsstelle MSC den Timer Tpaca1. Wie
vorher bemerkt, kann die Mobilfunkvermittlungsstelle MSC die PACA-Anweisungsnachricht
wieder übertragen,
falls der Timer Tpaca1 vor dem Empfang der PACA-Komplettnachricht
abläuft.
-
Im
Schritt m sendet die Basisstation BS eine Luftschnittstellen-PACA-Nachricht an die
Mobilstation MS. Die Basisstation BS setzt das PURPOSE-Datenfeld in der
PACA-Nachricht auf einen binären
Wert, von „0000" um den Nutzer darüber zu informieren,
dass der neue Prioritätsruf
als ein PACA-Ruf eingereiht worden ist, und um die Warteschlangenposition
anzuzeigen. Das beendet effektiv den originalen Ruf der vorher in
der PACA-Warteschlange in der Basisstation BS angestanden ist. Somit
wird der Nutzer bestraft, und zwar für das Platzieren eines zweiten
PACA-Rufs, während
der erste PACA-Ruf noch angestanden ist. Im Endeffekt hat sich der
Nutzer dafür
entschieden, den zweiten Telefonruf einen Ruf mit höherer Priorität zu machen.
Somit wird der erste anstehende PACA-Ruf terminiert und dem zweiten
PACA-Ruf wird eine Position in der Warteschlange zugewiesen basierend
auf seinem Prioritätspegel
und auf der Empfangszeit der zweiten Rufveranlassungsnachricht (zu
der Zeit h).
-
Zur
Zeit m kann die Basisstation BS eine oder mehrere optionale PACA-Nachrichten über den
Pagingkanal senden, um die PACA-Rufwarteschlangenposition
zu aktualisieren. Die Basisstation BS kann diese Nachricht periodisch
senden, bis ein Sprach-/Verkehrskanal verfügbar wird. Die Basisstation
BS setzt das PURPOSE-Datenfeld in der PACA-Nachricht auf einen Wert
von „0001" um anzuzeigen, dass
die Warteschlangenposition aktualisiert worden ist.
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Wenn
ein Verkehrskanal zu der Zeit o verfügbar wird, sendet die Basisstation
BS eine andere PACA-Nachricht über
die Luftschnittstelle um die Mobilstation MS anzuweisen, den PACA-Ruf
wieder zu veranlassen. In diesem Fall wird das PURPOSE-Feld der
PACA-Nachricht auf einen binären
Wert von „0010" gesetzt, um die
PACA-Rufwiederveranlassung anzuzeigen.
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Zur
Zeit p sendet die Mobilstation MS eine Veranlassungsnachricht an
die Basisstation BS und zwar mit einer erforderlichen Schicht 2
Bestätigung,
um Dienst anzufragen. Wie vorher erörtert setzt die Mobilstation MS
das Ein-Bit-Datenfeld
PACA REORIG auf einen Wert von „1" um die PACA-Wiederveranlassung anzuzeigen.
Zur Zeit q bestätigt
die Basisstation BS die Veranlassungsnachricht mit einem Basisstationsbestätigungsbefehl
an die Mobilstation MS. Die Mobilstation MS und die Basisstation
BS folgen den normalen Mobilfunkveranlassungsprozeduren, die in
IS-95-B in Abschnitt 2.2.2.1. spezifiziert sind.
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Die 2, 5 und 6 beschreiben
alle den Nachrichtenaustausch in einer Situation, in der der PACA-Ruf
schließlich
durch das zellulare Telefonsystem verarbeitet wird. Unter bestimmten
Umständen
jedoch wird eine anstehende PACA-Anfrage gelöscht. Der Ruf kann gelöscht werden
durch den mobilen bzw. durch den Mobilfunkteilnehmer MS, die Basisstation
BS, oder die Mobilfunkvermittlungsstelle MSC. 7 ist ein
Rufflussdiagramm, das die Verarbeitung durch das PACA-System und
Protokoll darstellt, um einen Ruf zu löschen, wobei die Ruflöschung durch
die Mobilstation MS initiiert wird. Die zu den Zeiten a-g in 7 durchgeführten Schritte
korrespondieren den, zu den Zeiten a-g der 2, 5 und 6 durchgeführten Schritte.
D.h. das Protokoll umfasst eine Veranlassungsnachricht (Zeit a)
von der Mobilstation MS zu der Basisstation BS, eine Basisstationsbestätigungsbefehlsnachricht
(Zeit b) von der Basisstation zu der Mobilfunkvermittlungsstelle,
eine CM-Dienstanfragenachricht
(Zeit c) von der Basisstation zu der Mobilfunkvermittlungsstelle MSC,
eine PACA-Anweisungsnachricht (Zeit d) von der Mobilfunkvermittlungsstelle
zu der Basisstation, die optionale PACA-Komplettnachricht (Zeit
e) von der Basisstation zu der Mobilfunkvermittlungsstelle, eine
PACA-Nachricht (Zeit
f) von der Basisstation zu der Mobilstation und eine oder mehrere
optionale PACA-Nachrichten (Zeit g) von der Basisstation zu der
Mobilstation.
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Zur
Zeit h überträgt die Mobilstation
MS eine PACA-Löschnachricht über den
Zugangskanal der Luftschnittstelle an die Basisstation BS um die
anstehende PACA-Anfrage zu löschen.
Die PACA-Löschnachricht erfordert
eine Schicht 2 Bestätigung.
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Zur
Zeit i löscht
die Basisstation BS den anstehenden PACA-Ruf und entfernt den Ruf
von der PACA-Warteschlange. Die Basisstation BS überträgt dann eine PACA-Löschungsnachricht
an die Mobilfunkvermittlungsstelle MSC um anzuzeigen, dass der PACA-Ruf
gelöscht
worden ist. Die unten stehende Tabelle 11 stellt ein Beispiel einer
zum Implementieren der PACA-Löschungsnachricht
verwendeten Struktur dar.
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Es
sollte bemerkt werden, dass die PACA-Löschungsnachricht durch die
Basisstation BS gesendet wird, falls die Mobilstation die PACA-Löschung initiiert,
aber sie kann auch über
die Mobilfunkvermittlungsstelle MSC an die Basissta tion übertragen
werden, falls die Mobilfunkvermittlungsstelle MSC die PACA-Löschung initiiert (siehe 9).
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Zur
Zeit j, überträgt die Basisstation
BS den Basisstationsbestätigungsbefehl
an die Mobilstation MS, um die PACA-Löschung zu bestätigen.
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7 stellt
das Rufflussdiagramm für
die PACA-Ruf-Löschung
dar, die durch die Mobilstation MS initiiert wird. 8 ist
ein Rufflussdiagramm, das den Nachrichtenaustausch anzeigt, der
durch das PACA-System und -Protokoll der vorliegenden Erfindung
für die
Ruflöschung
durchgeführt
wird, die durch die Mobilfunkvermittlungsstelle MSC initiiert wird.
Die zu den Zeiten a-g der 8 durchgeführten Schritte
korrespondieren mit den Schritten, die zu den Zeiten a-g der 2 und 5-7 durchgeführt werden.
D.h. der Prozess umfasst die Veranlassungsnachricht (Zeit a) von
der Mobilstation MS an die Basisstation BS, einen Basisstationsbestätigungsbefehl
(Zeit b) von der Basisstation an die Mobilstation, eine CM-Dienstanfrage
(Zeit c) von der Basisstation an die Mobilfunkvermittlungsstelle
MSC, die PACA-Anweisungsnachricht (Zeit d) von der Mobilfunkvermittlungsstelle
an die Basisstation, die optionale PACA-Komplettnachricht (Zeit
e) von der Basisstation an die Mobilfunkvermittlungsstelle, die
PACA-Nachricht (Zeit f) von der Basisstation an die Mobilstation und
eine oder mehrere optionale PACA-Nachrichten (Zeit g) von der Basisstation
an die Mobilstation.
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Zur
Zeit h, initiiert die Mobilfunkvermittlungsstelle eine PACA-Löschung durch Übertragen
einer PACA-Löschungsnachricht
an die Basisstation BS. Wie vorher bemerkt sieht die Tabelle 11
ein Beispiel einer Struktur vor, die für die PACA-Löschungsnachricht
verwendet wird. Zusätzlich
startet die Mobilfunkvermittlungsstelle MSC den optionalen Timer
Tpaca3, der ein Zeitablauftimer ist.
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Zur
Zeit i, löscht
die Basisstation BS den PACA-Ruf und entfernt die Anfrage von der
PACA-Warteschlange. Die Basisstation sendet dann eine PACA-Nachricht an die
Mobilstation MS um anzuzeigen, dass der PACA-Ruf ge löscht worden
ist. Wie vorher in Tabelle 7 bemerkt, besitzt die PACA-Nachricht ein PURPOSE-Datenfeld.
In dem vorliegenden Fall wird das PACA-Datenfeld auf einen Wert von „0011" gesetzt um der Mobilstation
MS anzuzeigen, dass der PACA-Ruf gelöscht worden ist.
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Zur
Zeit j, überträgt die Mobilstation
MS einen MS-Bestätigungsbefehl
an die Basisstation BS um die PACA-Löschung zu bestätigen. Nach
dem Empfangen des MS Bestätigungsbefehls
von der Mobilstation MS kann die Basisstation BS eine optionale
PACA-Löschungsbestägiungsnachricht
an die Mobilfunkvermittlungsstelle MSC senden, um die PACA-Löschung zu
bestätigen,
wie in 8 zu der Zeit k gezeigt. Die untere Tabelle 12
illustriert ein Beispiel einer Struktur, die für die PACA-Löschungsbestätigungsnachricht
verwendet wird.
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Tabelle
12 PACA-Löschungsbestätigung
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Wie
vorher erörtert
ist der Kommunikationskanal zwischen der Basisstation BS und der
Mobilfunkvermittlungsstelle MSC sehr zuverlässig. Dementsprechend sind
Bestätigungsnachrichten,
die zwischen der Basisstation BS und der Mobilfunkvermittlungsstelle
MSC übertragen
werden, optional. Es sollte bemerkt werden, dass die optionale PACA-Löschungsbestätigungsnachricht
durch die Basisstation BS übertragen
wird wenn die Mobilfunkvermittlungsstelle MSC die PACA-Löschung initiiert
(siehe 8) und von der Mobilfunkvermittlungsstelle an
die Basisstation übertragen
wird, wenn die Basisstation die PACA-Löschung initiiert (siehe 9).
Nach dem Empfang der PACA-Löschungsnachricht
von der Basisstation BS stoppt die Mobilfunkvermittlungsstelle MSC
den Timer Tpaca3.
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Die
Mobilfunkvermittlungsstelle MSC kann die in 8 dargestellte
PACA-Ruf-Löschung initiieren, falls
die Mobilfunkvermittlungsstelle nicht genügend Ressourcen besitzt, um
den Ruf zu verarbeiten. Unter anderen Umständen kann die Basisstation
BS nicht genügend
Ressourcen besitzen, um den Ruf zu verarbeiten oder kann zusätzliche
Rufe mit höherer
Priorität
besitzen, die empfangen worden sind. Unter diesen Umständen kann
die Basisstation BS eine Ruflöschung
initiieren. 9 ist ein Rufflussdiagramm,
dass die Nachricht und Verarbeitung durch das PACA-System und -Protokoll
der vorliegenden Erfindung anzeigt, und zwar für Ruflöschung, die durch die Basisstation
BS initiiert wird. Die zu den Zeiten a-g in 9 durchgeführten Schritte sind
identisch zu den Schritten, die zu den Zeiten a-g der 2 und 5-8 durchgeführt werden.
D.h. der Prozess umfasst die Veranlassungsnachricht (Zeit a) von
der Mobilstation MS an die Basisstation BS, einen Basisstationsbestätigungsbefehl
(Zeit b) von der Basisstation zu der Mobilstation, eine CM-Dienstanfragenachricht
(Zeit c) von der Basisstation zu der Mobilfunkvermittlungsstelle
MSC, die PACA-Befehlsnachricht (Zeit d) von der Mobilfunkvermittlungsstelle
an die Basisstation, die optionale PACA-Komplettnachricht (Zeit
e) von der Basisstation an die Mobilfunkvermittlungsstelle, die
PACA-Nachricht (Zeit
f) von der Basisstation an die Mobilstation, und eine oder mehrere
optionale PACA-Nachrichten (Zeit g) von der Basisstation an die
Mobilstation.
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Zu
diesem Zeitpunkt ist der PACA-Ruf in einer Warteschlange und wartet
auf die Verfügbarkeit
von Ressourcen. Unter einigen Umständen jedoch, wie beispielsweise
wenn die Basisstation BS eine große Anzahl von Rufen mit höherer Priorität empfängt, kann
der anstehende PACA-Ruf durch die Basisstation gelöscht werden.
Unter solchen Umständen
zu der Zeit h, initiiert die Basisstation BS eine PACA-Anfragelöschung durch
Senden einer PACA-Nachricht von der Basisstation an die Mobilstation
MS. Wie vorher erörtert
besitzt die PACA-Nachricht ein PURPOSE-Datenfeld das auf einen Wert
von „0011" gesetzt ist, um
die PACA-Löschung
anzuzeigen.
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Zur
Zeit i, löscht
die Mobilstation MS den PACA-Ruf und überträgt einen MS Bestätigungsbefehl
an die Basisstation BS um die PACA-Löschung zu bestätigen. Nach
dem Empfang des MS Bestätigungsbefehls,
sendet die Basisstation BS eine PACA-Löschungs-Nachricht an die Mobilfunkvermittlungsstelle
MSC und zwar zur Zeit j um anzuzeigen, das die PACA-Veranlassung
gelöscht
worden ist. Ein Beispiel einer für
die PACA-Löschungs-Nachricht
verwendeten Datenstruktur ist oben in Tabelle 11 vorgesehen. Die
Basisstation BS kann den Timer Tpaca3 optional starten.
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Nachdem
empfangen der PACA-Löschungsnachricht
von der Basisstation BS kann die Mobilfunkvermittlungsstelle MSC
die optionale PACA-Löschungsbestätigungs-Nachricht
an die Basisstation senden, und zwar ansprechend auf die PACA-Löschungsnachricht.
Die PACA-Bestätigungsnachricht
wird an die Basisstation BS zu der Zeit k übertragen. Ein Beispiel der
für die
PACA-Löschungsbestätigungs-Nachricht
verwendeten Datenstruktur ist oben in Tabelle 12 vorgesehen. Nachdem
Empfang der PA-CA-Löschungsbestätigungs-Nachricht
stoppt die Basisstation BS den Timer Tpaca3.
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Somit
erlaubt das PACA-System und -Protokoll der vorliegenden Erfindung
große
Flexibilität
beim Implementieren der PACA-Fähigkeit
in einem existierenden Telefonsystem. Das System minimiert auch
vorteilhafterweise die Menge an Nachrichtenaustausch und zwar im
Besonderen den Nachrichtenaustausch mit der Mobilfunkvermittlungsstelle
MSC. Dieser reduzierte Überhang
bzw. Overhead erhöht
die zur Rufverarbeitung verfügbaren
Ressourcen.