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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich im allgemeinen auf ein mobiles Kommunikationssystem und insbesondere
auf ein Verfahren sowie ein entsprechendes System zur Bereitstellung
eines Roaming-Dienstes zwischen privaten Mobilvermittlungsstellen.
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Im allgemeinen stellen private (lokale)
Mobil-Vermittlungsstellen (MSCs) den mobilen Kommunikationsdienst
lediglich den Mobilteilnehmern zur Verfügung, die bei diesem registriert
sind. Daher können
die Mobilteilnehmer nicht mit dem mobilen Kommunikationsdienst versorgt
werden, wenn sie sich in einen Dienstbereich (oder Abdeckungsbereich)
einer privaten Mobil-Vermittlungsstelle bewegen, in dem sie nicht
registriert sind. Das heißt,
ein Mobilteilnehmer, der bei einer bestimmten privaten Mobilvermittlungsstelle
registriert ist, kann mit einem Anrufabgangs-Dienst, einem Anrufeingangs-Dienst
und anderen zusätzlichen
Diensten lediglich in einem Dienstbereich der privaten Mobilvermittlungsstelle versorgt
werden.
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Die Verwendung eines virtuellen privaten Netzwerks
in einem mobilen Kommunikationssystem ist in den folgenden Druckschriften
beschrieben: US-Patent No. 6.029.067 für Matthias Pfundstein, mit dem
Titel "Virtual Private
Network for Mobile Subscribers";
US-Patent No. 6.101.382 für
Christer Granberg, mit dem Titel "Transfer of Calling Party Identification
in a Mobile Communication System";
und US-Patent No. 6.175.622 für
Sima Chiniwala et al., mit dem Titel "Virtual Private Network for a Telephone Network".
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Ein privates Netzwerksystem und mobile Funktelefone,
die eine Bewegung von einer privaten Verzweigungsvermittlungsstelle
zu einer anderen ermöglichen,
sind in
US 5479483 A beschrieben.
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Roaming von einem Mikro-Mobilkommunikationsnetzwerk
zu einem weiteren Mikro-Mobilkommunikationsnetzwerk für eine Mobilteilnehmereinheit ist
in WO 9939527 beschrieben.
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Es ist daher ein Ziel der vorliegenden
Erfindung, ein Verfahren für
die Bereitstellung eines Roaming-Dienstes zwischen privaten Mobil-Vermittlungsstellen
anzugeben.
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Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden
Endung wird ein Verfahren angegeben, das es einem Mobilteilnehmer
ermöglicht,
mit einem Anrufeingangs-Dienst
und einem Anrufabgangs-Dienst in einem beliebigen einer Vielzahl
von privaten Mobil-Vermittlungsstellen versorgt zu werden.
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Um das oben genannte Ziel zu erreichen, wird
ein Verfahren zum Bereitstellen eines Roaming-Dienstes zwischen
privaten Mobil-Vermittlungsstellen (MSCs) angegeben, die miteinander über ein öffentliches
Telefonnetz (PSTN) verbunden sind. Das Verfahren beinhaltet die
Verbindung der privaten MSCs mit einem virtuellen privaten Netz
(VPN) über das
PSTN; das Speichern von Informationen über eine Mobilstation, die
für einen
privaten Mobil-Kommunikationsdienst registriert ist, und dazugehörender Mobilstations-Standortinformationen
an einer ausgewählten
der privaten MSC durch die gewählte
private MSC, wenn eine Mobilstation eine Aufforderung zum Registrieren
für einen
privaten Mobil-Kommunikationsdienst an die ausgewählte der
privaten MSCs sendet; Senden der Mobilstationsinformationen und der
Mobilstations-Standortinformationen zu anderen privaten MSCs über des
VPN; und Bereitstellen des privaten Mobil-Kommunikationsdienstes
unter Verwendung der gespeicherten Mobilstationsinformationen und
der Mobilstations-Standortinformationen sowie des VPN durch das
gewählte
private MSC, wenn die Mobilstation eine Anforderung nach privatem
Mobilkommunikationsdienst an die gewählte der privaten MSCs sendet.
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Um das oben genannte Ziel weiter
zu erreichen, wird ein entsprechendes System zum Bereitstellen eines
Roaming-Dienstes zwischen einer Vielzahl von privaten Mobil-Vermittlungsstellen
angegeben.
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Ein umfassenderes Verständnis der
vorliegenden Erfindung und viele ihrer Vorteile werden unter Bezugnahme
auf die folgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den
beiliegenden Zeichnungen besser verständlich, in denen ähnliche Bezugszeichen
dieselben oder ähnliche
Bauteile kennzeichnen.
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1 ist
ein Diagramm, das die Verbindung zwischen privaten Mobil-Vermittlungsstellen
darstellt;
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2 ist
ein Diagramm, das einen Netzwerkaufbau zum Bereitstellen des Roaming-Dienstes zwischen
privaten Mobil-Vermittlungsstellen gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden zeigt;
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3 ist
ein detailliertes Blockschaltbild der Verbindungs-Manager aus 2; und
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4 ist
ein Flußdiagramm
eines Vorgangs zum Bereitstellen eines Roaming-Dienstes zwischen privaten
Mobil-Vermittlungsstellen gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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Unter Bezugnahme auf 1 sind private Mobil-Vermittlungsstellen 2 und 12 gemeinsam
mit einem öffentlichen
Telefonnetz (PSTN) 10 verbunden. Weiterhin enthalten die
privaten Mobil-Vermittlungsstellen (MSCs) 12 und 2 Funkschnittstellen
(I/F) 4 bzw. 14. Die private Mobil-Vermittlungsstelle 2 stellt den
Mobil-Kommunikationsdienst
lediglich den Mobilstationen (MSs) 6 und 8 bereit,
die bei dieser registriert sind, während die private Mobil-Vermittlungsstelle 12 den
Mobil-Kommunikationsdienst
nur für
die Mobilstationen 16 und 18 bereitstellt, die
bei dieser registriert sind. Wenn sich die Mobilstationen 16 und 18,
die bei der privaten Mobil-Vermittlungsstelle 12 registriert
sind, in einen Dienstbereich 20 der Mobil-Vermittlungsstelle 2 bewegen,
können
sie somit nicht mit dem Mobil-Kommunikationsdienst versorgt werden.
Wenn sich in ähnlicher
Weise die Mobilstationen 6 und 8, die in der privaten
Mobil-Vermittlungsstelle 2 registriert sind, in einen Dienstbereich 22 der Mobil-Vermittlungsstelle 12 bewegen,
können
sie nicht mit dem Mobil-Kommunikationsdienst versorgt werden. Die
privaten Mobil-Vermittlungsstellen,
die in 1 dargestellt
sind, sind hauptsächlich
darauf ausgelegt, die Mobilvermittlung in Gebäuden zu verwalten, so daß sie nicht
mit einem öffentlichen
Mobil-Kommunikationsnetz verbunden werden können.
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2 zeigt
einen Netzaufbau für
die Bereitstellung eines Roaming-Dienstes zwischen privaten Mobil-Vermittlungsstellen
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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Unter Bezugnahme auf 2 enthält ein öffentliches Mobil-Kommunikationsnetzwerk 33 eine Mobil-Vermittlungsstelle
(MSC) 38, mehrere Basisstations-Controller (BSCs) 40-1 bis 40-N und
mehrere Basisstations-Transceiver-Teilsysteme (BTSs) 42-1 bis 42-N.
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Ein öffentliches Mobil-Kommunikationsnetzwerk 53 enthält eine
Mobil-Vermittlungsstelle (MSC) 58, mehrere Basisstations-Controller
(BSCs) 60-1 bis 60-N und mehrere Basisstations-Transciever-Teilsysteme
(BTSs) 62-1 bis 62-N.
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Ein öffentliches Mobil-Kommunikationsnetzwerk 73 enthält eine
Mobil-Vermittlungsstelle (MSC) 78, mehrere Basisstations-Controller
(BSCs) 80-1 bis 80-N und mehrere Basisstations-Transciever-Teilsysteme
(BTSs) 72-1 bis 72-N. Mehrere private Mobil-Vermittlungsstellen 30, 50 und 70 sind
mit den öffentlichen
Mobil-Kommunikationsnetzen 33, 53 bzw. 73 verbunden.
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Wie es dargestellt ist, teilen sich
die privaten Mobil-Vermittlungsstellen 30, 50 und 70 öffentliche/private
gemeinsame Zellen 36, 56 und 76 mit ihren
zugehörigen öffentlichen
Mobil-Kommunikationsnetzen 33, 53 bzw. 73.
Das heißt,
die Basisstations-Transciever-Teilsysteme (BTSs) 42-N, 62-N und 72-N in
den öftentlichen/privaten
gemeinsamen Zellen 36, 56 und 76 werden
gemeinsam sowohl für
den öffentlichen
Mobil-Kommunikationsdienst als auch den privaten Mobil-Kommunikationsdienst
genutzt. Die anderen Zellen, die durch die BTSs der öffentlichen
Mobil-Kommunikationsnetze 33, 53 und 73 versorgt
werden, mit Ausnahme der öffentlichen/privaten
gemeinsamen Zellen 36, 56 und 76, werden
als ausschließlich-öffentliche
Zellen 37, 57 und 77 genutzt, wie es
in 2 gezeigt ist.
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In 2 enthalten
die privaten Mobil-Vermittlungsstellen 30, 50 und 70 Funkschnittstellen (I/F) 31, 51 bzw. 71 und
sind mit ihren zugehörigen öffentlichen
Mobil-Kommunikationsnetzen 33, 53 und 73 über die
Funkschnittstellen 31, 51 und 71 verbunden.
Um die privaten Mobil-Vermittlungsstellen 30, 50 und 70 mit
ihren zugehörigen öffentlichen
Mobil-Kommunikationsnetzen 33, 53 und 73 zu
verbinden, gibt es Verbindungs-Manager 32, 52 und 72,
die Nachrichten-(MSG-) Router 34, 54 bzw. 74 enthalten.
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In 2 sind
die Nachrichten-Router 34, 54 und 74 von
den Verbindungs-Managern 32, 52 und 72 aus
Gründen
einer einfacheren Erläuterung
getrennt. Es ist jedoch vorzuziehen, daß die Nachrichten-Router 34, 54 und 74 in
den Verbindungs-Managern 32, 52 bzw. 72 enthalten
sind. Die Nachrichten-Router 34, 54 und 74 sind
mit den BTSs 42-N, 62-N und 72-N in den öffentlichen/privaten
gemeinsamen Zellen 36, 56 bzw. 76 verbunden
und zudem mit den Basisstations-Controllern (BSCs) 40-N, 60-N bzw. 80-N verbunden,
die übergeordnete BSCs
der BTSs 42-N, 62-N und 72-N sind.
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Zudem sind die Nachrichten-Router 34, 54 und 74 ebenfalls
mit den privaten Mobil-Vermittlungsstellen 30, 50 bzw. 70 verbunden.
Die Nachrichten-Router 34, 54 und 74 analysieren
derartige Ereingisnachrichten als eine Anrufabgangs-Nachricht, eine Anrufeingangs-Nachricht,
eine Standortregistrier-Nachricht und eine SMS (Short Message Service-) Nachricht,
und bestimmen einen Weg gemäß der analysierten
Ergebnisse vor. Die Nachrichten-Router 34, 54 und 74 verfügen jeweils über eine
Routertabelle, in der die bestimmten Weginformationen den zugehörigen Ereignisse
zugeordnet sind, und senden eine empfangene Nachricht zur entsprechenden
Vorrichtung unter Bezugnahme auf die Routertabelle.
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Die Verbindungs-Manager 32, 52 und 72 sind
mit den privaten Mobil-Vermittlungsstellen 30, 50 und 70 über ein
lokales Netzwerk (LAN) verbunden. Die Verbindungs-Manager 32, 52 und 72 analysieren
die Nachrichten, die von den Nachrichten-Routern 34, 54 und 74 empfangen
werden, und ermitteln, ob die empfangenen Nachrichten für den öffentlichen
Mobil-Kommunikationsdienst oder den privaten Mobil-Kommunikationsdienst
bestimmt sind, worauf sie die Dienststeuerung gemäß der ermittelten
Ergebnisse ausführen.
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3 zeigt
einen detaillierten Aufbau der Verbindungs-Manager 32, 52 und 72 von 2. Unter Bezugnahme auf 3 enthält der Verbindungs-Manager
einen privaten BSC 92 und eine private MSC 94 gemäß dem BSC
und der MSC des öffentlichen
Mobil-Kommunikationsnetzes und verfügt über ein VLR (Visitor Location
Register) 96, das mit der privaten MSC 94 verbunden
ist, um Mobilstationen zu speichern, die mit dem privaten Mobil-Kommunikationsdienst
versorgt werden sollen. Weiterhin hat der Verbindungs-Manager eine
Datenbank (DB) 98, die mit dem privaten BSC 92 verbunden
ist. Darüber
hinaus enthält
der Verbindungs-Manager
eine Funkschnittstelle 99, die mit der privaten MSC 94 verbunden
ist, um mit ihrer zugehörigen
privaten Mobil-Vermittlungsstelle zu kommunizieren.
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Wendet man sich wieder 2 zu, so sind die privaten
Mobil-Vermittlungsstellen 30, 50 und 70 gemeinsam
mit PSTN 44 verbunden. Um einen Roaming-Dienst zwischen
den privaten Mobil-Vermittlungsstellen 30, 50 und 70 gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zur Verfügung zu stellen, sind die privaten
Mobil-Vermittlungsstellen 30, 50 und 70 gemeinsam
mit einem virtuellen privaten Netzwerk (VPN) über das PSTN 44 verbunden.
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4 zeigt
einen Vorgang für
die Steuerung eines Roaming-Dienstes zwischen den privaten Mobil-Vermittlungsstellen 30, 50 und 70,
die mit dem virtuellen privaten Netzwerk verbunden sind.
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Nun wird ein Verfahren zum Bereitstellen
eines Roaming-Dienstes zwischen den privaten Mobil-Vermittlungsstellen 30, 50 und 70 gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf 2 bis 4 beschrieben.
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Für
den Roaming-Dienst zwischen den privaten Mobil-Vermittlungsstellen 20, 50 und 70,
sind Informationen über
die Mobilstationen, die beim privaten Mobil-Kommunikationsdienst registriert sind, und
Standortinformationen der registrierten Mobilstationen in jedem
VLR 96 der Verbindungs-Manager 32, 52 und 72 gespeichert,
die den privaten Mobil-Vermittlungsstellen 30, 50 und 70 zugeordnet sind,
die mit dem virtuellen privaten Netz verbunden sind.
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Die Mobilstationsinformationen beinhalten Informationen über ein
Präfix
des virtuellen privaten Netzwerks für die private Mobil-Vermittlungsstelle, wo
sich die Mobilstation befindet. Nach der Speicherung der Mobilstations-Standortinformationen,
werden die Informationen über
die Mobilstationen, die für den
privaten Mobil-Kommunikationsdienst registriert sind, und die Standortinformationen
der registrierten Mobilstationen ebenfalls zu den Verbindungs-Managern
gesendet, die den anderen Mobil-Vermittlungsstellen zugeordnet sind,
die mit dem virtuellen privaten Netzwerk verbunden sind. Eine detaillierte
Beschreibung folgt.
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Die Verbindungs-Manager 32, 52 und 72 verwalten
die Mobilstationen, die für
den privaten Mobil-Kommunikationsdienst registriert sind, unter
Verwendung ihrer VLR 96, wie es in 96 dargestellt ist.
Wenn eine neue Mobilstation für
den privaten Mobil-Kommunikationsdienst registriert ist, stellt
der Verbindungs-Manager für
die zugehörigen öffentlichen/privaten
gemeinsamen Zellen die Informationen über die Mobilstationen, die
für den
Mobil-Kommunikationsdienst registriert sind, den Verbindungs-Managern
bereit, die den privaten Mobil-Vermittlungsstellen zugewiesen sind,
die mit dem virtuellen privaten Netzwerk verbunden sind.
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Wenn beispielsweise eine neue Mobilstation, die
sich in der öffentlichen/privaten
gemeinsamen Zelle 36 befindet, im Verbindungs-Manager 32 für den privaten Mobil-Kommunikationsdienst
registriert ist, stellt der Verbindungs-Manager 32 die
Informationen über
die Mobilstationen, die für
den privaten Mobil-Kommunikationsdienst registriert sind, den Verbindungs-Managern 52 und 72,
die den privaten Mobil-Vermittlungsstellen 50 und 70 zugeordnet
sind, die mit dem virtuellen privaten Netzwerk verbunden sind, durch
die private Mobil-Vermittlungsstelle 30 und das PSTN 44 zur
Verfügung.
Die anderen Verbindungs-Manager 52 und 72 speichern
anschließend
die Informationen über
die Mobilstationen, die für
den privaten Mobil-Kommunikationsdienst registriert sind, in ihrem
VLR 96 zusammen mit den Mobilstations-Standortinformationen.
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Wenn sich in diesem Zustand eine
bestimmte Mobilstation in eine öffentliche/private
gemeinsame Zelle eines weiteren privaten Mobil-Kommunikationsnetzes
bewegt, aktualisiert der Verbindungs-Manager für diese öffentliche/private gemeinsame
Zelle die Mobilstations-Standortinformationen, die in seinem VLR 96 gespeichert
sind, durch den Standortregistriervorgang oder den Anrufabgangs-Vorgang, und stellt
die aktualisierten Mobilstations-Standortinformationen den Verbindungs-Managern
zur Verfügung,
die den anderen privaten Mobil-Vermittlungsstellen zugeordnet sind,
die mit dem virtuellen privaten Netz verbunden sind. Die Verbindungs-Manager aktualisieren
anschließend
die Mobilstations-Standortinformationen, die in ihrem VLR 96 gespeichert sind.
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In dem Zustand, in dem die Mobilstationsinformationen
und die zugehörigen
Mobilstations-Standortinformationen in den Verbindungs-Managern 32, 52 und 72 gespeichert
und aktualisiert werden, so daß der
Roaming-Dienst zwischen den privaten Mobil-Vermittlungsstellen ermöglicht wird, wird
ein abgehender Anruf von der Mobilstation, die zu einer der öffentlichen/privaten
gemeinsamen Zellen 36, 56 und 76 gehört, im gemeinsamen
Vorgang für
den mobilen abgehenden Anruf verwaltet.
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Die Unterscheidung des privaten Mobil-Kommunikationsdienstes
vom öffentlichen
Mobil-Kommunikationsdienst wird von den Verbindungs-Managern 32, 52 und 72 ausgeführt. Nachdem
ein Mobil-Kommunikationsnetz, das den mobilen Kommunikationsdienst
bereitstellen soll, durch die Verbindungs-Manager 32, 52 und 72 festgelegt
wurde, wird eine Nachricht zum festgelegten Mobil-Kommunikationsnetzwerk
gesendet, um den Verbindungsdienst auszuführen.
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In der Zwischenzeit wird ein eingehender
Anruf in den öffentlichen
mobilen Kom munikationsnetzen 33, 53 und 73 im
gemeinsamen Anrufeingangsvorgang des öffentlichen mobilen Kommunikationsnetzwerks
verwaltet, und die Verbindungs-Manager 32, 52 und 72 stellen
die empfangene Nachricht intakt den BTSs 42-N, 62-N und 72-N zur
Verfügung.
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Andererseits wird ein eingehender
Anruf im privaten Kommunikationsnetzwerk sämtlichen Verbindungs-Managern 32, 52 und 72 bereitgestellt.
Diese Verbindungs-Manager 32, 52 und 72 empfangen anschließend eine
Anrufeingangs-Anfragenachricht in
Schritt 200 von 4 und
fragen ihren VLR 96 in Schritt 202 ab. Insbesondere wenn
der eingehende Anruf der MSC 94 der Verbindungs-Manager 32, 52 und 72 zugeführt wird,
ermittelt die MSC 94 die Standortinformationen der entsprechenden
Mobilstation durch Abfragen des VLR 96, um dadurch einen Standort
der Mobilstation zu erfassen.
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Nach Schritt 202 ermitteln
die Verbindungs-Manager 32, 52 und 72 in
Schritt 204, ob der Standort der Mobilstation zu ihren öffentlichen/privaten
gemeinsamen Zellen oder zu einer anderen öffentlichen/privaten Zelle
gehört.
Wenn der Standort der Mobilstation zu ihren öffentlichen/privaten gemeinsamen
Zellen gehört,
führen
die Verbindungs-Manager 32, 52 und 72 den
Anruf-Eingangsvorgang in Schritt 206 aus.
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Wenn andernfalls der Standort der
Mobilstation zu einer anderen öftentlichen/privaten
gemeinsamen Zelle gehört,
wird eine Zellen-Eingangsnachricht der entsprechenden Mobilstation
durch den Roaming-Dienst zwischen den privaten Mobil-Vermittlungsstellen
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zugeführt.
Insbesondere wenn in Schritt 204 ermittelt wird, daß der Standort der
Mobilstation zu einer anderen öffentlichen/privaten
gemeinsamen Zelle gehört,
suchen die Verbindungs-Manager 32, 52 und 72 in
Schritt 208 das VLR 96 nach einem virtuellen privaten
Netzwerkpräfix
entsprechend dem privaten Mobil-Kommunikationsnetzwerk ab, in dem
sich die Mobilstation befindet.
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Anschließend senden in Schritt 210 die
Verbindungs-Manager 32, 52 und 72 die
Anruf-Eingangsnachricht zum privaten Mobil-Kommunikationsnetzwerk,
in dem sich die Mobilstation befindet, indem sie das gesuchte virtuelle
private Netzwerkpräfix
zu Hilfe nehmen.
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Genauer gesagt senden bei dem Vorgang, der
in Schritt 210 ausgeführt
wird, die Verbindungs-Manager 32, 52 und 72 die
Anrufeingangs-Anfragenachricht zu einer privaten Ziel-Mobilvermittlungsstelle
im privaten Mobil-Kommunikationsnetzwerk, in dem sich die Mobilstation
befindet, durch ihre zugehörigen
Nachrichten-Router 34, 54 und/oder 74, die
privaten Mobil-Vermittlungsstellen und das PSTN. Der Verbindungs-Manager
für die
Ziel-Mobilvermittlungsstelle führt
anschließend
den Anrufeingangsdienst in den Schritten 200 bis 206 aus.
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Wie es oben beschrieben wurde, können dem
Mobilteilnehmer, der sowohl im öffentlichen
Mobil-Kommunikationsnetzwerk als auch im privaten Mobil-Kommunikationsnetzwerk
registriert ist, der Anruf-Abgangsdienst, der Anruf-Eingangsdienst
und weitere zusätzliche
Dienste bereitgestellt werden, auch wenn sich der Mobilteilnehmer
zu einer beliebigen Zelle bewegt, in der die private Mobil-Vermittlungsstelle,
die sich die öffentliche/private
gemeinsame Zelle mit dem öffentlichen
Kommunikationsnetzwerk teilt, mit dem virtuellen privaten Netzwerk
verbunden ist. Darüber
hinaus ist es zudem möglich, nicht
nur einen Dienst für
einen Anruf, der in einem bestimmten Bereich eingeht, sondern auch
für einen Anruf,
der in einem anderen Bereich eingeht, durch das PSTN bereitzustellen.
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Wenngleich die Erfindung unter Bezugnahme
auf eine bestimmte bevorzugte Ausführungsform derselben dargestellt
und beschrieben wurde, wird es dem Fachmann verständlich sein,
daß unterschiedliche Änderungen
in Form und Detail vorgenommen werden können; obwohl die Erfindung
unter Bezugnahme auf den Roaming-Dienst zwischen den privaten Mobil-Vermittlungsstellen
in einem System beschrieben wurde, das sowohl den öffentlichen
Mobil-Kommunikationsdienst als auch den privaten Mobil-Kommunikationsdienst
bereitstellt, kann die Erfindung beispielsweise ebenfalls auf einen
Roaming-Dienst zwischen den privaten Mobil-Vermittlungsstellen angewendet
werden, die mit dem virtuellen privaten Netzwerk verbunden sind.