JPH09509031A - 会員制利用者グループ用無線システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 限定された利用者のグループのための簡単で廉価の無線電話装置システム(PRS)を設けるために、本発明は、少なくとも１つの商業的に入手可能な固定式無線電話装置ステーション(BTS1,BTS2)を標準インターフェイス(PCM30,Abis)を介して通信ネットワーク(PSTN)に接続する装置(MONE)を提唱する。装置は、加入者データベース(ID)と、送信された加入者識別子信号(IMSI)によって加入者がシステム(PRS)にアクセスすることを承認されたかどうかを検査する手段(MM)とを含む。さらに、装置は、呼(CC)の呼出しおよび終了と、固定式無線ステーションの制御ユニット(CC)とを制御する。システム(PRS)にアクセスすることを承認された無線電話装置(MS)は、少なくとも呼の継続期間中に最も近い固定式無線電話装置ステーション(BTS1)に確実に接続される。

Description

【発明の詳細な説明】 会員制利用者グループ用無線システム 会員制利用者グループ用の無線システムは、ドイツにおいては“Chekker”と いう名前で知られている。この無線システムは、１つの無線セル毎に機能し、“ トランクシステム制御装置”を介して主システム制御装置に接続された幾つかの ベースステーションを具備している（例えば、J,Kedaj等による参照文献“Mobil funk Handbuch”，Neue Mediengesellschaft Ulm m.b.H.，Edition May 1993に おける６ページのChapter 6.2の図６−２／２参照）。従って、半径約５０ｋｍ のサービス地域内で私設移動式無線サービスを提供するように設計された“Chek ker”無線システムは、複雑な下部構造を有している。私設移動式無線ユニット と公共通信ネットワークとの間の接続は、主システム制御装置を介してのみ可能 である。 小さい単一セルの地域に使用できる会員制利用者グループ用の無線システムは 、DE 43 07 966 A1に記載されている。いわゆる送信ステーションは、スイッチ ング装置を介して公共通信ネットワークに接続された場所に設けられる。この送 信ステーションの構造は、ベースステーションおよびベースステーション制御装 置の構造に類似しており、従って複雑であり、コストがかかる。さらに、送信ス テーションと無線電話装置との間で実行されたプロトコルは標準プロトコルとは 異なり、それによって、送信ステーションは、標準化されていないトランシーバ 技術を取入れなければならず、従って、低コストで実行することはできない。 本発明の目的は、より少ない数の低コストの手段によって構成される会員制利 用者グループのための無線システムを提供することである。 この目的は、各独立請求項において記載された特徴を有する無線システム、装 置、およびベースステーションを提供することによって達成される。 従って、無線システムは、少なくとも１つのベースステーションが通信ネット ワークに接続されるようにする装置を含む。その装置は、無線システムにアクセ スするための加入者の承認された会員資格を検査する加入者データベースと、承 認された加入者をベースステーションの１つに割当てるベースステーション制御 手段とを具備している。従って、会員制利用者グループに属する加入者と通信ネ ットワークに接続された別の加入者との間で呼を設定および解除する基本的な機 能は、本発明による装置において統合される。この装置によって、商業的に入手 可能な標準ベースステーションと、例えば無線リンクを介してそこに接続された 商業的に入手可能な標準無線電話装置が、公共あるいは私設通信ネットワークに 接続されることができる。結果的に、本発明による無線システムは、簡単で低コ ストの装置で実現されることができる。 本発明の別の利点は、従属請求項から明らかとなる。本発明は、添付された図 面に関連して本発明の２つの実施形態の以下の詳細な説明からより明らかとなる 。 図１は、通信ネットワークに接続された２つのベースステーションを有する無 線システムを示す。 図２は、通信ネットワークに直接接続されることのできるベースステーション を示す。 図１において、会員制利用者グループのための本発明による無線システムPRS が示されている。この利用者グループは、例えば、私的組織もしくは公共機関の メンバーによって形成されている。 無線システムPRSは、この実施形態において、ＧＳＭ（移動通信用グローバル システム）移動式無線標準に従った標準プロトコルを無線によって商業的に使用 できる無線電話装置と交換する２つの商業的に使用できるベースステーションBT S1およびBTS2を含む。図１において、そのような無線電話装置MSが示されており 、それは、承認された会員資格カードを読取るための装置を設けられている。会 員制利用者グループに属している加入者はそのような承認された会員資格カード を有し、それには加入者の識別子IMSIが記憶されており、それによって、加入者 は無線ネットワークにアクセスすることを正式に承認される。カード読取り装置 を有する無線電話装置MSは、ＧＳＭ標準と一致し、従って、ＧＳＭ移動式無線シ ステムにも使用されることができる。無線システムPRSのための加入者識別子IMS IおよびＧＳＭ等の公共移動式無線システムのための加入者識別子の両方が記憶 されているカードは利点を有している。そのような承認された会員資格カードは 、 例えば、両面に接触領域を有するいわゆるチップカードである。どちらの面がカ ード読取り装置の接触ピンの方に向いているかに依存して、無線システムあるい はＧＳＭの加入者識別子が読取られる。従って、加入者は、単にカードを裏返す だけで無線システムからＧＳＭに、およびＧＳＭから無線システムに変えること ができる。チップカードの代りに、チップモジュールが使用されることができ、 それは無線電話装置に設けられたチップソケットに挿入する。従って、カードは 、プラグ・イン・モジュールとして設計される。 図１に示されているベースステーションBTS1およびBTS2は、装置MONEを介して ここにおいては公衆交換電話回線網PSTNである通信ネットワークに接続される。 装置MONEは、２Ｍｂ／ｓの標準ＰＣＭ30のリンクを介して電話ネットワークPSTN に接続するための第１のインターフェイス回路IF1を含んでいる。さらに、装置M ONEは、２×８個の１３ｋｂ／ｓの通信チャンネル（全速度）を有するＧＳＭ標 準Ａｂｉｓリンクを介してベースステーションBTS1およびBTS2と接続する第２の インターフェイス回路IF2を具備している。 さらに、装置MONEは、インターフェイス回路IF1とIF2との間にそれらに接続さ れたプロセッサPROCおよびプロセッサによって制御された回路RILを含んでおり 、加入者データベースIDを具備する。上述の素子は、本質的に、Intel 486 DXタ イプのプロセッサPROCと加入者データベースIDの加入者データが記憶されるMaxt or 540 MBタイプのハードディスク記憶装置とを有するパーソナルコンピュータ の主要パーツである。加入者データは、会員制利用者グループに属する加入者の 名前および加入者識別子を含んでいる。 プロセッサによって制御された回路RILおよびインターフェイス回路IF1および IF2は、破線によって区切られた機能ブロックによって図１に概略的に示された 機能を本質的に実行し、それは、無線電話装置MSを介して加入者によって開始さ れる呼（mobile originated call）に関して以下に説明される。 呼を設定するために、無線電話装置MSは加入者識別子IMSIを最も近いベースス テーションBTS1に信号チャンネルで送る。後者は、標準プロトコル（例えばGSM- LAPD）内の加入者識別子をＡｂｉｓリンクを通じて装置MONEに送信する。そこで 、標準プロトコルは、第２のインターフェイス回路IF2において受信および処理 さ れ（機能ブロックLAPD参照）、それによって、加入者識別子IMSIは、プロセッサ によって制御された回路RILにおいて、加入者データベースIDに記憶された加入 者識別子と比較されることができる。 最後に、プロセッサによって制御された回路RILは加入者データ管理装置MMを 具備し、それは、加入者データの記憶、読取り、および消去を監視し、また、加 入者識別子IMSIによって加入者が無線システムPRSにアクセスすることを許可さ れているか否かを検査するために上述の比較を実行する。そのような場合、回路 RILは、加入者識別子IMSIおよび公衆交換電話回線網PSTNに接続された所望され た加入者の加入者番号を第１のインターフェイス回路IF1に信号で送ることによ って呼の設定（機能ブロックCC参照）を制御する。 加入者番号管理装置SNAの範囲内で、第１のインターフェイス回路IF1は、加入 者識別子IMSIを公衆交換電話回線網PSTNにおいて使用するのに適した加入者番号 に変換する。さらに、第１のインターフェイス回路は、ISDN標準方式と一致する 信号プロトコル（機能ブロックISUP参照）を生成する。この信号プロトコルは、 （無線電話装置MSにおいて）呼出している加入者の加入者番号と、（公衆交換電 話回線網PSTN内の）呼出された加入者の加入者番号とを含む。それは、標準リン クＰＣＭ30を通じて公共交換電話回線網PSTNの交換機に送られる。 呼出された加入者への接続が設定されたとき、すなわち、装置MONEが呼出し音 に対応するメッセージを受信したとき、無線リソース管理装置RRの範囲内のプロ セッサによって制御された回路RILは、動作していないデュプレックス無線チャ ンネル（トラフィックチャンネル）を無線電話装置MSに割当てる。さらに、無線 電話装置MSは、割当てられたデュプレックスチャンネル上に無線リンクを維持す ることによって呼の期間中にベースステーションBTS1に割当てられる。チャンネ ルの変化および別のベースステーションへの呼のハンド・オフは行われない。結 果的に、図１の装置MONEは、非常に簡単な構造であり、特に、その加入者が常に １つの無線セル内にいる無線システム（例えば、いわゆる固定セルラーシステム ）を構成するのに適している。 しかしながら、また、無線リソース管理装置を拡大して、無線セルの境界を越 えて移動する加入者にさえも役立つようにすることも考えられる。そのような場 合において、無線リソース管理は、呼を監視およびハンド・オフする手段を設け られなければならない。 標準プロトコル（ISUP,SNA,LAPD）を処理し、呼制御（CC）、加入者データ管 理（MM）、および無線リソース管理（RR）機能を実行するのに本質的に役立つ上 述の機能ブロックに加えて、図１の装置MONEは、使用者データ伝送速度を標準イ ンターフェイスＰＣＭ30およびＡｂｉｓに適応するための以下の手段を具備して いる。 インターフェイス回路IF1およびIF2のそれぞれは、外部伝送速度を装置MONE内 の内部処理速度６４ｋｂ／ｓに適応させるためにマルチプレクサを含み、また、 第２のインターフェイス回路IF2は、トラフィックチャンネルTCHにおける使用者 データの減少のためにトランスコーダTCを含んでいる。 無線システムPRSの加入者と公衆交換電話回線網PSTNの加入者との間の呼の設 定および解除の制御に加えて、装置MONEは、無線システムPRS（会員制利用者グ ループ内の内部音声およびデータ通信）の加入者の間の呼の設定および解除を制 御する。 図１に示された装置MONEは、この明細書に説明されているような無線システム PRS等の多重セル無線システムに特に適する。それは、無線システムのネットワ ーク側の基本的な機能をシミュレートする。従って、装置MONEは、無線システム に接続された無線電話装置MSのためのネットワークエミュレータのように動作し 、すなわち、無線電話装置MSは、標準化された無線システム（ここでは例えばＧ ＳＭである）内のものと同じ方法で動作されることができる。通信ネットワーク PSTNの交換機への装置MONEの図示された接続に加えて、通信ネットワークPSTNに 接続された私設ブランチ交換機への接続も可能である。そのような場合において 、第１のインターフェイス回路IF1は、例えばいわゆるＳ₀インターフェイスを介 したISDNプロトコル等のプロトコルが私設ブランチ交換機と交換されることがで きるように変更されなければならない。さらに、第１のインターフェイス回路IF 1は、装置MONEが移動式無線ネットワークの交換機にも接続されることができる ように拡大されることもある。その場合において、IF1はまた、ＧＳＭにおける いわゆるＡインターフェイスプロトコル等の対応するプロトコルを処理しなけれ ばならない。従って、装置MONEは、ベースステーションを公衆交換電話回線網PS TNあるいは移動式無線ネットワークに選択的に接続するのに適している。 図２において、単一セル無線システムを構成するための装置MONEを有するベー スステーションBTSが示されている。図２において示されている装置MONEの設計 は、基本的に以下点においてのみ図１の上述の設計とは異なっている。 第１に、装置MONEは、ベースステーションBTSと統合されている。第２に、装 置MONEは、幾つかのアナログ式加入者ライン（２線式あるいは４線式のワイヤラ イン）を介して公衆交換電話回線網PSTNに接続された第１のインターフェイス回 路IF1を具備している。第３に、装置MONEは、ＧＳＭ標準プロトコルを処理する ための手段（例えば、図１のLAPD）なしにデジタルベースバンド処理のためのベ ースステーション段TDMAに直接接続された第２のインターフェイス回路IF2を具 備しており、ベースステーション段TDMAに続いてトランシーバ段TRXがある。 従って、図２の装置MONEはベースステーションBTSのベースバンド処理段TDMA を公衆交換電話回線網PSTNに接続する。装置MONEの構造は簡単であり、ベースス テーションBTSに統合されており、それによって、後者は、アナログ加入者ライ ンSLを介して公衆交換電話回線網に直接接続されることができる。 この実施形態において、装置MONEは、ベースステーションのトラフィックチャ ンネルTCHの１つをアナログ方式の２線式ワイヤラインの１つ、すなわち、加入 者ラインの１つに同時に接続する。そのために、第１のインターフェイス回路IF 1は、アナログ−デジタル変換器と、上述の機能ブロックSNA,CC,MM,およびRRを 介して第２のインターフェイス回路IF2に接続されたマルチプレクサとを含んで いる。第２のインターフェイス回路IF2は、トランスコーダTC′およびマルチプ レクサを含んでおり、それによって、この実施形態においては８チャンネルであ るデジタルトラフィックチャンネルTCHが８本の対応するアナログ式加入者ライ ンSLにスイッチされる（送信速度は、トランスコーダにおいて１３ｋｂ／ｓから ３ｋＨｚに調整される）。 第１のインターフェイスIF1は、装置MONEが多重加入者ライン（例えば図１の ＰＣＭ30）あるいは幾つかのデジタル方式単一加入者ライン（例えばISDN S₀） を利用するように設計されることもできる。ＧＳＭ Ａｂｉｓ等の標準リンクに 接続するための別のインターフェイス回路を有するベースステーションBTSを提 供することも考えられる。そのようなベースステーションは、本発明による無線 ネットワークおよび従来の移動式無線ネットワークの両方を実行するのに適する 。 説明されてきた実施形態によって、会員制利用者グループのための無線システ ムが低コストでどのように実行されるかについての２つの可能性が示された。例 えば、私設通信ネットワークの地域等における多数の別の可能性もまた考えられ 得る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．会員制利用者グループを形成している加入者のための無線システム(PRS)に おいて、 無線の呼を設定するためにそれぞれの加入者識別子(IMSI)を送信する無線電話 装置(MS)と、 少なくとも１つのベースステーション(BTS1,BTS2)と、 少なくとも１つのベースステーション(BTS1,BTS2)を通信ネットワーク(PSTN) に接続する手段(IF1,IF2)と、送信された加入者識別子(IMSI)によって加入者が 無線ネットワークにアクセスすることを承認されたか否かを検査するために会員 制利用者グループの加入者データを含んでいる加入者データベース(ID)と、少な くとも無線の呼の期間中にベースステーションの１つ(BTS1)に承認された無線電 話装置(MS)を割当てるベースステーション制御手段(RR)とを含んでいる装置(MON E)とを具備している無線システム(PRS)。 ２．無線電話装置(MS)は承認された会員資格カードを読取るためのカード読取り 装置を含み、そのカードの各表面において、無線システム(PRS)のための加入者 識別子(IMSI)と、特に公共の移動式無線システム等の別の無線システムのための 別の加入者識別子とが記憶されていることを特徴とする請求項１記載の無線シス テム(PRS)。 ３．無線電話装置(MS)および少なくとも１つのベースステーション(BTS1,BTS2) は、それぞれ商業的に利用できる無線電話装置およびベースステーションであり 、それらは公共の移動式無線システムにおいて使用可能である請求項１記載の無 線システム(PRS)。 ４．会員制利用者グループのための無線システム(PRS)を構成するための装置(MO NE)において、前記無線システム(PRS)は、無線の呼を設定するためにそれぞれの 加入者識別子(IMSI)を送信する無線電話装置(MS)のための少なくとも１つのベー スステーション(BTS1,BTS2)を具備し、前記装置(MONE)は、少なくとも１つのベ ースステーション(BTS1,BTS2)を通信ネットワーク(PSTN)に接続する手段(IF1,IF 2）と、送信された加入者識別子(IMSI)によって加入者が無線ネットワークにア クセスすることを承認されたか否かを検査するために会員制利用者グループの 加入者データを含んでいる加入者データベース(ID)と、少なくとも無線の呼の期 間中ベースステーションの１つ(BTS1)に承認された無線電話装置(MS)を割当てる ベースステーション制御手段(RR)とを含んでいる装置(MONE)。 ５．少なくとも１つのベースステーション(BTS1,BTS2)を通信ネットワーク(PSTN )に接続する手段は、多重リンク(MSL)あるいは２以上の単一リンク(SL)の設定お よび解除のために装置(MONE)が通信ネットワーク(PSTN)の標準プロトコル(PCM30 ）と交換できるようにする第１のインターフェイス回路(IF1)と、装置(MONE)が 特にベースステーション制御のための標準プロトコル(Abis)であるプロトコルを 少なくとも１つのベースステーション(BTS1,BTS2)と交換できるようにする第２ のインターフェイス回路(IF2)であることを特徴とする請求項４記載の装置(MONE )。 ６．加入者データベース(ID)を含み、第１および第２のインターフェイス回路(I F1,IF2）に接続され、加入者データ管理(MM)、加入者間における呼(CC)の設定お よび解除、およびベースステーション制御手段(RR)を制御するプロセッサによっ て制御された回路(RIL)を具備している請求項４記載の装置(MONE)。 ７．プロセッサによって制御された回路(RIL)は、送信の品質を監視し、送信の 品質が予め定められたしきい値より下に落ちた場合、１つのベースステーション (BTS1)から別のベースステーション(BTS2)への呼のハンド・オフを制御する請求 項６記載の装置(MONE)。 ８．プロセッサによって制御された回路(RIL)は、無線システム(PRS)の加入者間 の呼(CC)の設定および解除を制御する請求項６記載の装置(MONE)。 ９．ベースステーション(BTS)に統合可能な請求項４記載の装置(MONE)。 １０．無線電話装置(MS)は無線の呼を設定するためにそれぞれの加入者識別子(I MSI)を送信し、前記ベースステーション(BTS)は通信ネットワーク(PSTN)と接続 するための装置(MONE)を含み、前記装置(MONE)は、送信された加入者識別子(IMS I)によって加入者が無線ネットワークにアクセスすることを承認されているか否 かを検査するために会員制利用者グループのための加入者データを含む加入者デ ータベース(ID)と、承認された無線電話装置(MS)を少なくとも無線の呼の期間中 ベースステーション(BTS)に割当てるベースステーション制御装置(RR)とを含ん でいることを特徴とする会員制利用者グループのための無線システム(PRS)を構 成するベースステーション(BTS)。