CN1150727C - 电信***中的呼叫路由 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种在电信***中路由呼叫的方法，电信***包括移动通信***，其包括移动业务交换中心、与之相连的基站以及移动台，从移动台以第一预定信令协议建立经由基站到移动业务交换中心的电信连接。电信***还包括分组数据网络以及与移动业务交换中心和分组数据网络通信的服务器。将由移动业务交换中心提供的第一信令协议形式的消息安排到分组数据网络协议形式的数据分组中，以经由分组数据网络转发到终端。解压缩由分组数据网络提供的、并安排到分组数据网络协议形式的数据分组中的第一信令协议形式的消息，以转发到移动交换中心。终端发送和接收安排到分组数据网络协议的数据分组中的第一信令协议形式的消息，并使用第一信令协议模拟移动台。

Description

电信***中的呼叫路由
技术领域
本发明涉及共用不同无线电信***及其终端，尤其涉及扩展专用网络覆盖区的方法。
本发明的方法可应用于任何无线电信网络及其终端。本发明尤其适合用于专用移动无线电或专业移动无线电PMR类型的专用网络，即集群网络，它们是典型的公司网或官方网，其中所有信道被一个或多个公司或官方组织占用。由于在无线通信***的发展过程中数字网是最引人注目的，公司网已经具有数字标准。本发明可应用的数字无线电话***或移动通信***的例子有泛欧集群无线电或地面集群无线电TETRA***。在标准：ETS 300 392-2，March 1996，Radio Equipmentand System(RES)；Trans-European Trunked Radio(TETRA)；voice plusData(V+D)Part 2：Air Interface(Al)，ETSI，583pages描述了TETRA***的实现。
背景技术
TETRA是一种工作于380～520MHz射频频带并使用时分多址TDMA调制的移动通信***。长56.67ms的TDMA帧被分为4个时隙，即一个帧能包括4个业务信道。根据信道编码，单个业务信道的数据传输率可以在2.4和7.2kbit/s之间变化，而且通过将一个帧的所有信道分配给单个数据传输连接可实现28.8kbit/s的最大数据率。终端和基站之间语音选项的分配由交换和管理基础设施SwMI控制，SwMI包括这些终端所连接的数字交换DXT。公司和官方组织可从TETRA基础设施中保留信道用于自身使用，在此情况下，基于地域的信道保留典型地受该组织操作范围的限制。
群呼是PRM网络的一个主要功能。除了它们自己的用户号，在PRM网络中用户还具有组号码用以指示该用户所属的群呼组或用户组，这使得打算发给该组中所有用户的呼叫能发送给该组中的用户。群呼用在例如几个参与者涉及一个事件时，尤其是用于该组持续需要知道当前的情况时。群呼是一种会议呼叫，其中所有参与者可轮流发言，即具有语音选项，并相互监听。***确保每次只有一个用户发言。用户可属于若干群呼组或用户组，用户能同时监视这些群呼组并以所希望的优先权切换一个接收组，或直到连接到具有最高优先权的群呼切换。在这些群呼中，通过使用单一呼叫号码呼叫整个组。至于无线电路径，群呼可以单工形式实现点对多点呼叫，其中语音在给定时刻从一个发言者发送到多个接收者，而且语音选项根据预定程序分配给下一发言者。实现群呼的另一种典型方式是半双工呼叫，其中发言者通过按下一个特定开关请求语音选项。呼叫可包括一个或多个语音选项，或语音选项可以是顺序的。自然地，实现群呼为双工呼叫也是可行的，其中允许所有参与者同时发言。
在公众无线电话网络(如全球移动通信***GSM***)中，所有呼叫典型地具有相同的优先权，即没有用户比其它用户具有更高的优先权。在专用无线电网络中，即PMR网络中，可以控制网络的操作以便执行特殊任务例如有关紧急保持任务或其它这种重要任务的用户具有更高的优先权，即在高业务量情形下将首先接通他们的高优先权呼叫。高优先权呼叫的一个例子是紧急呼叫，其涉及至少一个用户处于危险之中的呼叫。危险之中的用户可激活该紧急呼叫，或通过监视该操作的其它用户站或调度员激活该呼叫。必要时，紧急呼叫能中断其它呼叫以便获得它所需要的语音信道。
上述方案的问题在于移动通信网络如PMR网络的覆盖范围受限，或从中保留用于一个组织的地理区域受限，另一方面在于特定移动通信***的终端(如PMR终端)与其它电信***的不兼容性。然而在许多情况下，终端应能从网络的覆盖区外部建立与其网络的连接，例如PMR终端当在位于PMR网络覆盖区的外部时应能加入到一个群呼。在这种情况下，PMR终端典型的位于另一无线电信网络(如GSM网络)的覆盖区，但PMR终端与GSM的不兼容性将不允许建立一个到PMR***的连接。此外，在公众移动通信网络中管理对PMR***来讲基本的群呼与在PMR网络中管理群呼大不相同，这意味着通过使用经另一***建立连接参与PMR群呼将要求公众移动通信网络的标准做彻底的改变。PMR网络的另一缺陷是例如在官方网络中要传送来自出事地点的视频图象时数据传输率将相当低。视频图象可通过另一个带宽更宽的网络传输，但由于存在不兼容的问题而无法实现。
专利文献WO 99/48312中描述了一种方案，在这种方案中无线电信网络中的终端既能以无线方式通过指定用于所述电信网络的无线电接口，又能以有线形式通过使用网际协议IP的有线连接建立到所述电信网络的数据传输连接。现有的有线公众电信连接(如因特网)以及专用连接(如公司局域网)因此能用于无线终端之间的高效数据传输，由此扩展无线电信网络的覆盖区到能建立因特网连接的任何地方。终端到IP网络以及由此到无线电信网络的连接是通过特定的基站模拟器PBU建立的，PBU安排无线电信网络协议形式的消息到IP数据分组中，这些数据分组在传输到所述无线电信网之前在IP连接的另一端根据无线电信网络协议被解压缩为消息。这种方案的问题在于，该实现与无线电信***紧密相关，而且根据该在此使用的协议消息的传输是在IP协议之上。因此，这种方案无法共用属于不同电信***的终端。另一问题在于需要与基站模拟器建立连接，这就大大限制了潜在的连接建立点的数量。
发明内容
本发明的目的因此为提供一种方法和实现该方法的装置以便解决上述问题所导致的缺陷。本发明涉及一种在电信***中路由呼叫的方法，电信***包括一个移动通信***，其中有至少一个移动业务交换中心，至少一个与之相连的基站，以及移动台，从该移动台通过利用无线电连接之上的第一预定信令协议，建立一个经由基站到移动业务交换中心的电信连接；一个分组数据网络，其中数据是根据为分组数据网络指定的协议以数据分组形式传输的；一个与移动业务交换中心和所述分组数据网络通信的服务器；以及至少一个终端，由此终端建立一个经由分组数据网络和服务器到移动交换中心的电信连接。
本发明方法的特征在于：在该服务器中，将由移动业务交换中心提供的第一信令协议形式的消息安排到所述分组数据网络协议形式的数据分组中，以经由所述分组数据网络转发，以及在该服务器解压缩由分组数据网络提供的、并安排到所述分组数据网络协议形式的数据分组中的第一信令协议形式的消息，以转发到移动交换中心。所述终端发送和接收安排到所述分组数据网络协议的数据分组中的第一信令协议形式的消息，并由终端使用所述第一信令协议模拟移动台。
本发明还涉及用于路由呼叫的电信***，该***包括一个移动通信***，其中有至少一个移动业务交换中心，与之相连的至少一个基站，以及移动台，该移动台利用无线电连接之上的第一预定信令协议经由基站建立一个到移动业务交换中心的电信连接；一个分组数据网，其中数据是根据为分组数据网络指定的协议以数据分组形式传输的；一个与移动业务交换中心和所述分组数据网通信的服务器；以及至少一个终端，用于经由分组数据网和该服务器建立一个到移动交换中心的电信连接。
本发明电信***的特征在于：所述服务器用于将由移动业务交换中心提供的第一信令协议形式的消息安排到所述分组数据网络协议形式安排的数据分组中，以经由所述分组数据网络转发。并且该服务器还用于解压缩由分组数据网络提供的、并安排到所述分组数据网络协议形式的数据分组中的第一信令协议形式的消息，以转发到移动交换中心。所述终端用于发送和接收安排到所述分组数据网络协议安排的数据分组中的第一信令协议形式的消息，该终端还用于使用所述第一信令协议模拟移动台。
本发明还涉及一个用于建立到移动通信***以及到与分组数据网络通信的终端的电信连接的服务器，该移动通信***使用第一预定信令协议，而且数据根据为分组数据网络指定的协议，以数据分组形式在分组数据网络中传输。
该服务器的特征在于，将由移动通信***提供的第一信令协议形式的消息安排到所述分组数据网络协议形式的数据分组中，以经由所述分组数据网络转发到终端。该服务器还用于解压缩由终端经由分组数据网络提供的、并安排到所述分组数据网络协议形式的数据分组中的第一信令协议形式的消息，以转发到移动通信***。
本发明还涉及电信***的终端，该终端用于建立一个经由分组数据网络和服务器到移动通信***的电信连接，该移动通信***使用第一预定信令协议，分组数据网络中的数据传输是以为分组数据网络指定的协议形式在数据分组中发送的。
该终端的特征在于发送和接收安排到所述分组数据网络协议的数据分组中的第一信令协议形式的消息，并利用第一信令协议模拟移动台。
本发明的优选实施例在从属权利要求中公开。
本发明的基本构思是位于移动通信***的覆盖区外部的终端经由连接终端和移动通信***的分组数据网络服务器，建立到移动通信***的连接。该终端用于建立一个到分组数据网络的电信连接，而且能在此电信连接之上使用与在所述移动通信***中不同的信令协议。终端和移动通信***之间的数据传输根据分组数据网络协议发生，以便在位于移动通信***和分组数据网络之间的服务器中安排所述移动通信***的语音帧、数据帧以及信令到分组数据网络协议形式的数据分组中。相应地，安排由分组数据网络提供的移动通信***的消息到分组数据网络协议形式的数据分组中，以转发到移动通信***，消息在服务器中被解压缩。终端用于模拟移动通信***的移动台，并发送和接收安排到分组数据网络协议形式的数据分组中的移动通信***的消息。
本发明方法和***的一个优点是通过改变分组数据网络协议和移动通信***协议之间的协议转换到能够模拟移动通信***的移动台的终端执行，能显著增大所述移动通信***的理论覆盖区和接入点数量。另一优点在于，根据本发明另一无线电信***的终端用于模拟一个特定移动通信***的移动台，能参与发生在所述移动通信***中的数据传输。第三个优点在于，当移动通信***的模拟安排在该终端完成时，可独立于基站模拟器自由选择到分组数据网络的连接建立点。第四个优点在于，本发明从PMR***的覆盖区外部参与例如PMR***的群呼。第五个优点在于，请求宽带数据传输路径的数据(如视频数据)可以发送到例如PMR***。第六个优点在于，本发明的程序不需要对标准进行改变，但通过利用所述服务器和所述终端的解决方案可实现本发明。
附图说明
现在联系优选实施例参考附图更详细地描述本发明，其中：
图1是本发明的电信网络体系结构框图；
图2示意了一个VoIP标准的协议栈；
图3是使用移动IP协议的本发明的电信网络体系结构框图；
图4是为GSM移动通信网络开发的通用分组无线电业务GPRS的结构方框图；
图5是借助GPRS***的协议层在移动台MS和外部IP网络之间的数据传输连接；
图6是根据本发明的终端的结构框图。
具体实现方式
图1简要示出了本发明可应用的电信网络体系结构。通过简要框图描述了TETRA网络，其中TETRA终端Tms1和Tms2通过无线电路径与TETRA基站TBS通信。基站TBS还与TETRA网络的交换机DXT通信。交换机DXT和与之相连的基站TBS构成交换和管理基础设施SwMI，SwMI控制呼叫之间语音选项的分配。交换和管理基础设施SwMI典型地包括多个交换机DXT，多个基站TBS典型地连接到单个交换机。此外，一个或多个调度台工作站DWS也能建立与终端的连接并且管理和控制单个用户和组的呼叫，用户和组典型地连接到交换和管理基础设施。从该交换和管理基础设施(或更精确地说，从其中的交换机DXT)还进一步建立到公众交换电话网/综合业务数字网PSTN/ISDN的连接，由此TETRA终端能建立进一步的到有线网络电话或例如GSM电话的连接。
根据本发明，从网关服务器GW能建立到基于网际协议IP网络的另一连接，并且该网关服务器GW最好连同交换和管理基础设施SwMI中的交换机DXT连接到移动通信***，即本例中的TETRA***。网关服务器GW负责转换TETRA协议形式的语音和数据传输为利用IP协议传输的形式。这可通过利用例如H.323协议实现，该协议是国际电信联盟ITU为压缩视频会议程序中的话音和视频图象以及为呼叫控制所指定的标准。由网关服务器GW执行的协议转换最好发生以便TETRA协议的信令以及语音和数据的帧结构能转换为H.323形式。该协议转换由此应用到TETRA***的所有通信，因此包括例如分组数据应用、短消息以及有关TETRA***终端的状态信息。在TETRA***中执行的加密并不解密而是加密帧照原样置于H.323帧中。TETRA***的语音编码语音在语音帧置于H.323帧之前并不解码，这意味着能避免造成语音质量下降的码型变换。因此，在基于IP的网络中，H.323协议的分组交换业务能传送到连接到该网络的终端MS，而且根据本发明，该终端重新转换作为IP分组发送的H.323协议的分组交换业务为TETRA协议的语音和数据业务及信令。
终端MS不必是TETRA***终端，而是可以为能建立基于IP的连接的任何终端，如设计用于GSM***的支持通用分组无线电业务GPRS的终端。本例中终端MS的要点在于它能模拟TETRA终端，即它能解码所接收的TETRA***的语音和数据，能根据TETRA***信令的要求操作，以及能相应地编码要发送的语音和数据为TETRA协议所要求的形式，并使用TETRA协议的信令。
网关服务器GW负责协议转换，用以转换TETRA协议的典型电路交换数据传输为基于IP的分组业务。网关服务器GW还建立和终止到TETRA***以及到IP连接的呼叫。另外，网关服务器GW负责与移动性和呼叫管理有关的多种任务。网关服务器GW鉴权与***连接的终端，在该连接中指定终端之间的连接所使用TETRA加密的需求，以及对所使用的IP数据传输连接的独立加密达成协议。此外，网关服务器GW保持有关终端的IP地址信息以及负责更新与移动性管理有关的关于不同更新信令的地址信息。网关服务器保持有关由此经过的呼叫的信息，同时收集呼叫统计数据。上述的地址信息及其更新以及呼叫信息最好能存储于一个与服务器GW有关的数据库。上述的网关服务器GW的功能已经作为单个综合服务器单元描述，但对本发明来讲同样的功能可以在几个服务器之间分配。例如，鉴权和有关加密的协定可以由独立的专用鉴权服务器完成。
因特网使用传输控制协议/网际协议TCP/IP作为其数据传输协议，这种协议的特别优势在于其独立于不同的设备和软件体系结构。在基于因特网的网络中，IP协议是负责从源站路由具有一个地址的IP消息到目的站的实际网络协议。传输协议，其可以是TCP或用户数据报协议UDP，在IP网络协议之上运行。传输协议负责从源地址传送数据分组到目的地址。TCP提供具有可靠连接的应用，即TCP将应用提供的数据分为IP分组，确保数据完整而且以正确顺序到达其目的地，负责重传丢失和损坏的数据分组以及负责流控制。而UDP协议为比TCP更轻型的传输协议，它既不确保数据分组的正确性，也不确保数据分组到达它们的目的地。因此UDP是不可靠的传输协议，它留给应用程序负责误差和正确性校验，因此它更适合于需要实时过程的业务。
一般来讲，基于因特网的网络能实现低成本的数据传输，在局域网内甚至是免费的。这些特性同样引起了经由IP网络传送话音呼叫时兴趣。不同电信***的交换机之间的数据传输也能通过IP网络完成。现有的用于传输常规电路交换话音呼叫的设备和***解决方案在分组交换IP网络中更为不可靠而且互不兼容。一个称为基于IP的语音通信(voice over IP)VoIP标准的建立使得“因特网呼叫***”更加兼容，它指定了例如设备的兼容性、服务质量以及IP网络中的路由呼叫。
图2是推荐用于因特网呼叫***的协议栈的VoIP标准。根据这种应用，TCP或UDP均在IP网络协议之上运行。下一层包括一个H.323协议栈，它用于呼叫建立和兼容性协商以及用于从实时语音所需的IP网络中保留连接。呼叫管理及相关的功能和业务，例如传输协议的选择、可能的语音编码、话音激活检测VAD以及DTMF功能，在呼叫管理代理***CMAS单元执行，其包括一个CMA成帧部分和用于每种功能的基本代理。CMAS使用轻型目录访问协议LDAP，LDAP用于处理各种网络和文件服务器之间的电信名称业务而无需传输协议对此负责。外部电话网络，例如TETRA***的专用网络，通过支持H.323协议的网关服务器GW连接到VoIP***。
通过连接上述的装置以与IP地址移动性管理的协议协同工作，如果能建立一个到基于IP***的连接，本发明的终端用户能在TETRA网络中的任何地方操作，包括TETRA***的覆盖区的外部。特别提供用于管理移动通信网络的IP地址移动性的协议称为地址信息协议AIP。在根据AIP的一种方案中，在移动通信网络中至少有一个交换机用作移动通信***和外部数据网络之间的网关路由器。绑定到用户和移动台并由移动通信***中的交换机保持的身份信息以及绑定到移动台位置信息的IP地址或者永久或者暂时地分配给每个移动台。上述的信息独立于IP网络，因此基于位置信息，用作网关路由器的交换机能路由具有IP地址的数据分组到相应的移动交换中心，移动交换中心比较该IP地址与用户或移动台的识别信息，基于这个信息数据分组将被发送到正确的移动台。
另一管理IP地址移动性并且能与本发明一同使用的协议称为移动IP。根据移动IP方案移动的终端的归属网络HNW，即任何在其中终端具有永久IP地址的任何通信网络，包括工作于服务器而且负责终端的移动性管理的归属代理HA。当终端移出归属网络HNW时，归属代理HA更新有关终端的地址信息并进一步路由提供给终端的数据分组到终端的当前地址。由于归属网络的归属代理HA负责路由IP分组到TETRA网络外部，对于TETRA网络来说，终端似乎总是位于其归属网络内。为更详细地描述移动IP协议，参照称为“请求说明(RCF)2002”的因特网工程任务组IETF文档。
图3示出了上述方案，其中TETRA网络通过网关服务器GW和路由器R1连接到IP网络。路由器R1最好集成到网关服务器GW。多个用户网络，如移动中终端的归属网络HNW、无线局域网WLAN、连接到例如移动通信网络的无线分组数据网PDN，以及有线局域网LAN，这些用户网络最好基于不同的技术而且支持终端移动，并通过路由器R2-R5进一步被连接到IP网络。每个网络的移动终端还通过每个网络中的因特网接入点建立到其它网络的基于IP的连接。
下面基于为GSM移动通信网络开发的通用分组无线电业务GPRS并参照图4详细描述根据本发明TETRA网络和外部网络之间的数据传输。显然，本发明在GPRS***中的实现只是本发明的优选实施例的一个例子，而且本发明可以在任何其它相应的***中实现。
GPRS为分组无线电网络，它使用GSM网络而且通过使用GPRS的协议层旨在优化移动台和GPRS网络之间空中接口上的数据分组传输。网络运营商和移动用户可协商使用9.6～171.2kbps之间的数据率。图4示意了如何在GSM***之上建立GPRS***。GSM***包括经一个无线电路径连接到基站收发信台BTS的移动台MS。多个基站收发信台BTS连接到基站控制器BSC，BSC控制基站收发信台BTS所使用的射频和信道。基站控制器BSC和与之相连的基站收发信台BTS构成基站分***BSS。基站控制器BSC接着又连接到移动业务交换中心MSC，MSC负责连接建立以及路由呼叫到正确的地址。为此，使用两个数据库，它们包含有关移动用户的信息：一个归属位置寄存器HLR，其包含移动通信网络中的所有用户的信息以及他们预约的服务；以及一个来访位置寄存器VLR，其包含访问特定的移动业务交换中心MSC的区域的移动台信息。移动业务交换中心MSC又通过网关移动业务交换中心GMSC连接到其它移动业务交换中心，MSC还连接到公众交换电话网PSTN。为更详细地描述GSM***，参照ETSI/GSM规范以及The GSM System for Mobile Communications，M.Mouly and M.Pautet，Palaiseau，France，1992，ISBN：2-957190-07-7。
连接到GSM网络的GPRS***包括两个几乎独立的称为网关GPRS支持节点GGSN和服务GPRS支持节点SGSN的功能。GPRS网络可包括多个网关节点GGSN和服务节点SGSN，几个网关节点GGSN典型地连接到单个服务节点SGSN。节点SGSN和GGSN都用作路由器，它们支持移动台的移动性并负责控制移动通信***以及无论移动台位于何处或使用什么协议都路由数据分组到移动台。服务节点SGSN通过移动通信网络连接到移动台。与移动通信网络的连接(接口Gb)典型地通过基站收发信台BTS或通过基站控制器BSC建立。服务节点SGSN负责检测在其服务区域能进行GPRS连接的移动台，负责从所述移动台发送和接收数据分组并且监视移动台在其服务区域内的位置。此外，服务节点SGSN与移动业务交换中心MSC通信，通过信令接口Gs与来访位置寄存器VLR通信，以及通过接口Gr与归属位置寄存器HLR通信。在归属位置寄存器HLR还存储了GPRS记录，它包含用户特定分组数据协议的内容。
网关节点GGSN用作GPRS网络和外部分组数据网络PDN之间的网关。外部分组数据网络可包括例如因特网、X.25网络或专用局域网。网关节点GGSN通过接口Gi与数据网通信。在网关节点GGSN和服务节点SGSN之间传输的数据分组根据GPRS标准封装。网关节点GGSN还包括GPRS移动台的分组数据协议PDP地址和路由信息，即SGSN地址。路由信息由此用于链接外部分组数据网和正服务节点SGSN之间的数据分组。网关节点GGSN和正服务节点SGSN之间的GPRS主干网为使用IP协议的网络，最好是使用第6.0版IP协议(IPv6)的网际协议。
当本发明的移动台MS的用户要建立与TETRA网络的连接时，移动台MS发送连接消息(GPRS连接)到GPRS网络，同时试图激活TETRA网络的网关服务器GW的路由连接(PDP上下文激活)，即建立到发送TETRA网络的网关服务器GW的功能的GPRS网络的网关节点GGSN的逻辑链路。移动台MS和TETRA网络的网关服务器GW之间的数据传输连接根据图5由GPRS***的协议层描述。移动台MS和GSM网络的基站分***BSS之间的数据传输根据通用GSM协议经一个无线电接口Um发生。在基站分***BSS和服务节点SGSN之间的接口Gb之上，最低协议层已经开放而且在第二层既使用ATM也使用帧中继协议。该层之上的BSSGP层添加路由和服务质量规范以及与数据分组确认和Gb接口管理相关的信令到要传输的数据分组。
移动台MS和服务节点SGSN之间的直接通信在称为子网依赖性会聚协议SNDCP和逻辑链路层LLC的两个协议层中指定。在SNDCP层上传输的用户数据被分段为一个或多个SNDC数据单元，而且用户数据和相关TCP/IP信头字段可以被压缩，之后可以加密SNDC数据单元。SNDC数据单元在LLC帧中传输，与数据传输相关的地址和校验信息添加到这些帧中。LLC层负责保持移动台MS和服务节点SGSN之间的数据传输连接以及负责重传损坏的帧。正服务节点SGSN负责进一步路由移动台MS提供的数据分组到正确的网关节点GGSN。这个连接使用GPRS隧道协议GTP，其封装所有传输的用户数据和信令以及通过GPRS主干网为所有传输的用户数据和信令建立通道。GTP协议是在主干网所使用的IP之上运行的。
上述方案用作移动台MS和网关节点GGSN之间的基于IP分组业务的数据传输路径，这使得本发明用于传输应用特定分组数据的程序能独立于移动台MS和外部IP网之间的物理数据传输路径。对于外部IP网络，网关节点GGSN用作IP路由器，它是IP之下的独立协议层。在本发明的方案中，在IP之上运行的应用最好是VoIP协议应用。应指出，GPRS***使用两个IP层，他们相互独立而且互不通信：第一个协议在服务节点SGSN和网关节点GGSN之间的GPRS王干网级之上，而第二个协议位于移动台MS和网关节点GGSN之间的用户级之上。
图6描述了本发明的终端的一般结构。终端典型的为另一无线电信***(例如，基于GSM的GPRS***)的终端。该终端还可以是通用移动电信***UMTS终端或支持数据呼叫的GSM终端，无线局域网的终端(例如，根据IEEE802.11标准)，或卫星电话***的终端。本发明的无线终端的要点在于它能传输基于IP的数据业务而且所说的电信***负责终端的移动性管理以便TETRA***的网关服务器GW了解在给定时刻使用的IP地址，该地址指向终端的业务应指向的地址。该终端也可以是有线网络的终端，如连接到有线局域网的调度台工作站DWS。终端因此典型地具有一个固定的IP地址，这意味着能省略移动性管理。
根据图6，除了本身已知的电信***的终端的功能602，如支持GPRS的GSM终端，本发明的终端600包括至少用以根据H.323协议执行呼叫控制信令的信号生成装置604，用以解压TETRA语音帧和IP数据分组中的信令消息的装置610，用以解密接收的TETRA帧中的TETRA加密信息的装置612，用以分块解交织和解混解密的TETRA帧的装置614，用以解码信道和语音编码的解码装置616，由解码装置转发语音到终端的扬声器618。本发明的终端600还包括麦克风620，由此提供接收的语音给编码装置622以便根据TETRA***执行语音和信道编码。交织和混合装置624在信道编码的TETRA帧之上执行分块交织和混合，以及编码装置626根据TETRA***进一步执行加密，之后提供加密的帧提供给装置628中的IP数据分组以通过由终端建立的物理连接之上的IP连接转发到TETRA网络的网关服务器GW。协议转换在终端执行，其中TETRA信息安排到IP数据分组或从IP数据分组解压，从而应用到TETRA***的所有通信，由此包含例如分组数据应用、短消息以及TETRA***终端的状态信息。
如果是无线终端的情况，在本发明的终端中许多在功能上类似于例如GSM终端中的程序在TETRA***的帧上执行。当可应用时，由此可在本发明的无线终端600中利用本身已知的通信***的终端的功能602。最好能使用现正开发的技术，借此单个数字信号处理装置和编程装置可用于语音和信道编、解码以及***特定块交织、加密以及多个不同运行***的其它类似程序以及其逆反功能。更高级技术也不断应用于无线终端的射频数据，因此将来在多种不同电信***中可能使用装有单个射频元件的终端。上述技术称为软件SW无线电。
因此，通过应用SW无线电，块段610～616以及622～628的过程可以通过用于建立IP连接之下使用的物理连接的终端所使用的同样的装置在本发明的终端600完成。此外，也可使用已在终端中提供的扬声器618和麦克风620。如果SW无线电技术用于实现该终端，本发明的终端从而最好仅通过软件上的改变连同已知的通信***的终端实现。SW无线电技术也使得能从网络中的服务器通过有线或无线连接下载软件变更到终端。终端可以是例如本身已知的终端，它支持GSM/GPRS协议而且被临时用作例如TETRA终端。接着从网络下载必要的软件包到终端的存储器中，该软件包最好在终端中解压缩并且执行不同块必要的软件更新。自然，本发明的功能也可作为终端中的独立功能建立。
在上述例子中，本发明的终端是从建立到TETRA***的连接的观点描述的。显然，本领域的技术人员根据本发明知道，连接可以在属于不同电信***的任何两个终端之间建立。
下面，通过使用本发明的优选实施例进一步示意本发明。在TETRA***中，本发明的一个实施例将连接TETRA***外部的终端到群呼。群呼可以通过连接到该网络的有线网络的终端建立(如调度台工作站DWS)，或通过无线终端建立。该组成员具有共同的群呼号码而且只有激活为该组的终端才能参与群呼。通过被授权用户或控制器接受，终端能永久激活到该组或能在群呼期间或建立群呼时动态连接到该组。
相应地，本发明的终端能激活到一个组中。网关服务器GW接着通过建立一个到该终端的IP地址的连接连接该终端到该组，由此发送必要的群呼号码(即组识别)到终端同时存储于终端的存储器中。群呼号码确定由不同终端形成的组，终端可以与它们建立群呼。本发明的终端可以连接参与到群呼或其自己能启动群呼建立。网关服务器GW连接终端到群呼，例如通过H.323信令连接终端的IP地址。相应地，终端本身可通过例如上述的GPRS网络建立与网关服务器GW的IP连接启动群呼。网关服务器GW或压缩发送到终端的TETRA帧为IP分组或从终端提供的IP分组解压缩TETRA帧，并将它们转发到交换和管理基础设施SwMI。至于群呼管理以及交换和管理基础设施SwMI，其要点在于发往终端和由终端提供的数据传输经由网关服务器GW发生，即通过一个地址，以TETRA***所需的形式发生。
终端也最好在终端和网关服务器GW之间的连接建立期间被鉴权。终端所使用的电信***的鉴权中心(如GPRS中所使用的GSM)最好用于这个目的。在这种情况下，最好从网关服务器GW中的鉴权功能或从独立的鉴权服务器建立到所述鉴权中心的隧道连接，所述鉴权中心检测有关终端的识别信息并将其与网关服务器GW的鉴权功能中有关终端的允许连接建立的信息相比较。终端也应知晓网关服务器GW或鉴权服务器的IP地址以便能发送鉴权所需的消息。
群呼典型地实现为半双工呼叫，其中语音选项是通过按下语音开关，即送话按钮PTT键所请求的。在本发明的终端中，最好确定一个逻辑PTT键，它可以是典型地在终端中提供的用户接口的按键中的一个。当参与TETRA呼叫时，终端被编程以便发送一个语音选项请求到TETRA网络以响应按下一个特定键。语音选项请求最好作为例如短消息、WAP消息或类似快速信令发送，因为通过IP连接实现信令会造成TETRA***延迟过长。如果所希望的组不包含其它语音选项请求或其它类似活动，交换和管理基础设施SwMI给予终端一个语音选项建立到该组中其它终端的连接，并发送终端识别到该语音项所赋予的终端。当PTT按键从已经使用其语音选项的终端释放时，则断开所发出的语音选项，之后下一语音选项可根据所建立的优先权给予该组中的另一成员。
如果多个该组中的成员通过IP连接参与群呼，那么可在网关服务器GW中使用TETRA***的组播特性，在此情况下对于交换和管理基础设施SwMI，网关服务器GW用作在同一无线电信道上复用多个终端的传输的基站收发信台，而对于IP连接上的终端它建立一个点对多点呼叫。网关服务器GW保持有关参与群呼的终端的IP地址信息以及有关在每个IP连接上使用的物理传输路径的信息，这些信息包括与终端的移动性管理相关的各种信息。
典型地，群呼可仅由群呼的所有者断开，该所有者通常是该呼叫的发起者，或由监控调度员通过其工作站DWS断开。
群呼的发起者可以切换呼叫的管理到参与该呼叫的另一终端。单个终端可通过发送一个指示可能退出的消息到交换和管理基础设施SwMI退出该群呼。由于可以避免由断开IP连接之下使用的物理连接所引起的问题，以便网关服务器GW或交换和管理基础设施SwMI以预定间隔通过网关服务器GW检测终端的操作，而且希望该终端确认该检测。如果没有接收到任何的确认，则在一个时限后从参与该群呼的终端列表中删除该终端并断开该连接，并从网关服务器GW中删除与该终端相关的信息。
TETRA***的终端典型地也能在终端之间建立称为直接模式操作DMO的一个直接呼叫连接，而无需通过网络路由呼叫。另外，TETRA***熟悉一个“快速呼叫”，其中通过网络响应进行呼叫的终端按下PTT按键就立即建立一个点到点或群呼连接。快速呼叫也可实现为根据本发明的一个方案，从而终端中指定的逻辑PTT按键也用于快速呼叫，而且为响应按下PTT按键，一个语音选项请求被发送到TETRA网络。语音选项请求最好如上所述作为快速信令发送，这使得能避免由IP连接导致的可能的长时延。
群呼也可实现为双工呼叫。尤其在这种情况下，本发明的实施例具有重要意义，其中通过IP连接和网关服务器GW终端能同时与属于不同***的多个终端通信。其要求为，终端为根据本发明的终端，它们能发送基于IP的数据业务，从接收的IP数据分组过滤TETRA***帧，以及相应地附加将发送的TETRA帧到IP数据分组，以及根据帧中的信息也操作作为TETRA终端。网关服务器GW负责路由附加到IP数据分组的TETRA帧到不同终端以及为将被发送到每个终端的IP业务选择一个正确的物理传输路径。发送的TETRA业务由此独立于物理传输路径，而且网关服务器GW和TETRA的交换和管理基础设施SwMI负责发送终端特定TETRA帧。这自然也应用于单工和半双工群呼。
根据本发明的一个优选实施例，终端也可通过IP连接和网关服务器GW参与多个群呼。发送给终端的组识别基于选择在每个群呼中的参与顺序为每个群呼指定优先权。终端和网关服务器GW接着均根据所述优先权安排将发送的群呼帧到IP分组中。
根据本发明的一个优选实施例，本发明的程序也可用于需要更宽带宽的传输路径时。TETRA***的无线电接口主要设计用于语音传输，因此它指定为相当窄的带宽。在特殊情况下，TDMA帧的所有4个时隙可以分配给一个呼叫，这意味着数据传输率最大为28.8kbit/s。然而这种速率不足以用于发送例如视频图象，而视频图象可能有时候在例如办公网络是有用的。在这种情况下，工作在例如GPRS***的本发明的终端可用于以相当高的速率发送附加到IP数据分组的视频数据到TETRA***，例如发送到调度台工作站DWS以进一步显示。相应的，例如通过利用上述程序也可从TETRA***发送视频图象到终端。一个相应的程序也可连同任何需要较大带宽的数据传输或如果要以高速从该终端发送或发送到该终端较大的数据文件时一起使用。
应指出，上面仅从基于IP网络的观点描述了本发明的方案中所使用的分组数据网络。然而本发明并不局限于IP网络，而是可在任何其它相应的分组数据网络实现相应的协议转换。除了IP网络，也可使用基于例如帧延迟或ATM协议的分组网络。
在上述例子中，本发明是连同TETRA***描述的，因为本发明尤其适合于实现TETRA***的群呼。然而，本领域的技术人员显然知道，本发明也可应用于其它通信***，而且随着技术的进步，本发明的基本观点也可通过许多不同方式实现。本发明及其实施例因此并不局限于上述的例子而是可以在权利要求书的范围内改变。

Claims (25)

1.一种在电信***中路由呼叫的方法，所述电信***包括：
-移动通信***，其包括至少一个移动业务交换中心，至少一个与之相连的基站，以及移动台，从该移动台通过利用无线电连接之上的第一预定电信协议，建立一个经由基站到移动业务交换中心的电信连接；
-分组数据网络，其中数据是根据为分组数据网络指定的协议、以数据分组形式传输的；
-与移动业务交换中心和所述分组数据网络通信的服务器，该服务器用于将由移动通信***提供的第一电信协议形式的消息安排到所述分组数据网络协议形式的数据分组中，以经由所述分组数据网络转发到终端；该服务器还用于解压缩由终端经由分组数据网络提供的、并安排到所述分组数据网络协议形式的数据分组中的第一电信协议形式的消息，以转发到移动电信***，以及
-至少一个终端，用于支持所述分组数据网络，并由此终端建立一个经由分组数据网络和服务器到移动交换中心的电信连接，
所述方法包括：
通过使用第二预定电信协议建立一个从所述终端到所述分组数据网络的电信连接，经由此电信连接发送为分组数据网络所指定的所述协议形式的数据分组，
由所述终端发送和接收安排到所述分组数据网络协议的数据分组中的第一电信协议形式的消息，
其特征在于，
由所述终端利用所述第一电信协议模拟移动台。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，
由所述服务器根据由移动台或终端发送的连接建立请求鉴权所述终端。
3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，
所述为分组数据网络所指定的协议为IP协议，由此由所述服务器保持关于终端IP地址的信息，而且根据所述IP地址路由指向该终端的数据传输。
4.根据权利要求1的方法，其特征在于，
将所述终端连接到使用所述第一电信协议的移动通信***的群呼。
5.根据权利要求4的方法，其特征在于，
通过建立一个到终端的连接，从所述服务器激活所述终端到一个组，以及根据移动通信***或终端发出的激活请求发送必要的群呼号码到终端。
6.根据权利要求5的方法，其特征在于，
通过从所述服务器发送一个呼叫建立消息到终端的IP地址，来连接该终端到群呼。
7.根据权利要求5的方法，其特征在于，
从所述终端通过发送一个呼叫建立消息到服务器的IP地址以启动群呼建立。
8.根据权利要求6或7的方法，其特征在于，
根据终端确定的PTT键被按下，从所述终端以快速信令在群呼中发送一个对于语音选项的请求到所述服务器。
9.根据权利要求6的方法，其特征在于，
通过使用第二预定电信协议，连接已建立了从所述服务器到所述分组数据网络的电信连接的多个终端到群呼。
10.根据权利要求4的方法，其特征在于，
至少部分同时地连接所述终端到多个群呼。
11.一种用于路由呼叫的电信***，所述***包括：
-移动通信***，其包括至少一个移动业务交换中心，与之相连的至少一个基站，以及移动台，该移动台用于利用无线电连接之上的第一预定电信协议，经由基站建立一个到移动业务交换中心的电信连接；
-分组数据网，其中将要发送的数据是以根据分组数据网络指定的协议，以数据分组形式发送的；
-与移动业务交换中心和所述分组数据网络通信的服务器，所述服务器用于安排由移动业务交换中心提供的第一电信协议形式的消息到所述分组数据网络协议形式的数据分组中，以经由所述分组数据网络转发；该服务器还用于解压缩由分组数据网络提供的、并安排到所述分组数据网络协议形式的数据分组中的第一电信协议形式的消息，以转发到移动交换中心；以及
-至少一个终端，用于经由分组数据网和该服务器建立一个到移动交换中心的电信连接，
所述终端用于通过使用第二预定电信协议建立一个到所述分组数据网络的电信连接，通过该电信连接发送为该分组数据网络所指定的所述协议形式的数据分组，
所述终端用于发送和接收安排到所述分组数据网络协议的数据分组中的、第一电信协议形式的消息，
其特征在于，
使用所述第二电信协议的终端还用于利用所述第一电信协议模拟移动台。
12.根据权利要求11的电信***，其特征在于，
所述服务器根据由移动台或终端发送的连接建立请求鉴权所述终端。
13.根据权利要求11或12的电信***，其特征在于，
为分组数据网络指定的所述协议为IP协议，而且所述服务器用于保持有关终端的IP地址的信息，并根据所述的IP地址路由指向该终端的数据传输。
14.根据权利要求13的电信***，其特征在于，
所述IP地址的保持是根据支持IP地址移动性的协议来完成的。
15.根据权利要求11的电信***，其特征在于，
所述终端被连接到使用所述第一电信协议的移动通信***的群呼。
16.根据权利要求15的电信***，其特征在于，
所述服务器用于通过建立一个到终端的连接来激活所述终端到一个组，以及根据移动通信***或终端发出的激活请求发送必要的群呼号码到终端。
17.根据权利要求16的电信***，其特征在于，
所述终端根据连接到群呼的终端中确定的PTT键被按下，以快速信令在群呼中发送一个对于语音选项的请求到所述服务器。
18.根据权利要求17的电信***，其特征在于，
所述服务器通过利用第二预定电信协议，将已建立了到所述分组数据网络的电信连接的多个终端连接到群呼。
19.根据权利要求11的电信***，其特征在于，
所述移动通信***为TETRA***，并且所述终端为下列之一：
-GSM/GPRS终端
-UMTS终端
-局域网的工作站
-无线网络的终端
-卫星电话***的终端
-它们的组合。
20.一种电信***的终端，该终端用于建立一个经由分组数据网络和服务器到移动通信***的电信连接，该移动通信***使用第一预定电信协议，分组数据网络中的数据传输是以为分组数据网络指定的协议形式在数据分组中发送的；该终端用于发送和接收安排到所述分组数据网络协议的数据分组中的、第一电信协议形式的消息，以及用于通过使用第二预定电信协议建立一个到所述分组数据网络的电信连接，通过该电信连接发送为该分组数据网络所指定的所述协议形式的数据分组，其特征在于，
所述终端被设置成利用第一电信协议模拟移动台。
21.根据权利要求20的终端，其特征在于，
该终端被连接到使用所述第一电信协议的移动通信***的群呼。
22.根据权利要求21的终端，其特征在于，
该终端为加入到群呼发出一个激活请求到所述服务器，并接收必要的群呼号码。
23.根据权利要求20的终端，其特征在于，
该终端至少部分同时地连接到多个群呼。
24.根据权利要求20的终端，其特征在于，
该终端用于模拟一个TETRA***的终端，并且该终端为下列之一：
-GSM/GPRS终端
-UMTS终端
-局域网的工作站
-无线网络的终端
-卫星电话***的终端
-它们的组合。
25.根据权利要求20的终端，其特征在于，
该终端包括：
信号生成装置，用于经由所述分组数据网络执行到所述服务器的呼叫控制信令；
用于在为分组数据网络指定的所述协议形式的数据分组中，构成和解压缩所述第一预定电信协议形式的语音帧和信令消息的装置；
用于解密接收的第一预定电信协议形式的帧中的加密信息，以及用于加密将发送的第一预定电信协议形式的帧的装置；
用于分块解交织和解混已解密的帧，以及用于分块交织和混合将要发送的帧的装置；
用于编码和解码信道以及语音编码的编码和解码装置；
用于根据接收的语音帧生成语音，以及用于提供将发送到终端的语音的装置。
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