应急通信业务局(ESB),或在美国更通常地称为9-1-1服务,
对急需要帮助的人提供紧急援助。一个寻找应急通信服务的移动用户
只需拨一个短的唯一号码(比如在美国是911),就可与提供ESB服
务的公共安全应答点(PSAP)终端之一建立快速的应急呼叫连接。在
与PSAP终端建立应急呼叫连接时,通常要将与该移动台相联系的电
话号码发送给该PSAP。该PSAP利用所发送的电话号码或移动台综合
服务数字网络号码(MSISDN号码,还称个人台综合服务电话号码-
PSISDN),来识别呼叫者,而且,当该连接断开时,如果需要,可用
来回叫该移动用户。
当需要回叫移动台时,可要求尽快地重新建立该呼叫连接。然
而,通过利用接收的MSISDN号码来实现移动台回叫,必须将建立请
求信号发送到与目的地公用陆地移动通信网(PLMN)相联系的信关移
动业务交换中心(GMSC),必须询问存储与该移动台有关的用户信息
的本地位置寄存器(HLR),必须将该建立请求信号重发到正在服务
于该移动台的特定移动交换中心(MSC)。这种复杂的询问和重发程
序延迟了呼叫建立,并防碍了ESB对需要的移动台提供快速有效的援
助。而且,如果一被访PLMN正在为该移动台服务,会将该回叫作为
对该移动用户的长途呼叫来收费。
随着个人通信系统(PCS)和全球移动通信系统(GSM)的发展,
已引用了临时的局域电话号码(TLDN)的概念来减轻上述的问题。每
个MSC和访问位置寄存器(VLR,通常位于与MSC同一位置,总起来
称为MSC/VLR)包含临时局域电话号码表。每个TLDN是代表特定
MSC/VLR的有线电话号码。当从一移动台接收应急呼叫建立请求时,
为特定的移动台该表中选出下一个可用的TLDN,并作为主叫方的号码
(cgpn)发送到PSAP。在该PSAP希望与该移动台建立回叫连接的情
况下,将所接收的TLDN用作为该被叫方的号码(cdpn)。因为所接
收的TLDN是分配给该呼出MSC的有线电话号码,故无本地(home)
HLR的移动系统询问或建立信息的重发需执行。而是在PSAP与呼出
MSC之间直接建立呼叫连接。一旦呼出MSC接收了回叫连接请求,该
呼出MSC/VLR确定与这个特定TLDN相关的MSISDN,并建立与适当的
移动台的呼叫连接。而且,因为该呼叫PSAP和该呼出MSC/VLR通常
位于同一PLMN里,对于该回叫连接不会产生长途费用。
尽管上述的办法减轻了一些应急回叫的问题,但仍存在一定的系
统限制。在该移动台移动到第一MSC/VLR覆盖区之外并漫游到第二
MSC/VLR覆盖区之中时,第一MSC/VLR根据本地HLR的请求,通过从
它的数据库中除去所有属于该移动用户的有关用户信息,来撤消该移
动台的登记。而第二MSC/VLR与本地(home)HLR通信,登记其与该
漫游应急移动台相联系的有关用户信息。然而,响应该应急呼叫连接
的断开,如果该PSAP使用以前接收的代表第一MSC/VLR的TLDN,启
动向该移动台的应急回叫,则该回叫连接将失败。因为第一MSC/VLR
已不再保留与该漫游移动用户有关的用户信息。通过第一MSC/VLR建
立与该移动台的应急回叫连接已不再可能。
因此,需要一种机构,能使PSAP终端回叫移出第一MSC/VLR覆
盖区并漫游入第二MSC/VLR覆盖区的原移动台。
图1是表示多个公共陆地移动网络(PLMN)10a-10b到公共交换
电话网(PSTN)20的网络互连的框图。将移动台30(也称移动终端
或设备)与作为本地PLMN的PLMNs 10a之一联系。在每个PLMN10,
比如10a中,有许多不同的移动交换中心(MSC,通常与访问位置寄
存器同一位置,总起来称为MSC/VLR)40a-40b服务于由该网络覆盖
的地理区域。每个MSC/VLR40经无线信道50与移动台30通信。
在每个PLMN10,比如10a中,有一个网关移动交换中心(GMSC)
80a,用于将预定给移动台30的输入呼叫发送到适当的MSC/VLR40a。
如图所示,如果该PLMN10a是移动台30的本地PLMN,则将由PSTN20
内的市内电话局(LE)70之一起动的呼叫,首先经接入汇接(AT)60
发送到GSMC80a。然后,GSMC80a将请求路由选择信息的信号发送到
服务于移动台30的本地位置寄存器(HLR)90a(将这个步骤以后称
为HLR询问)。HLR90a(它存储用户信息并保持移动台30的当前位
置的跟踪)将路由指令返回到GMSC80a。该被返回的路由指令包括指
明哪个MSC/VLR40当前服务于移动台30的网络地址。根据这种路由
选择信息的接收,GMSC80a发送输入呼叫到被指明的MSC/VLR40a。
然后该服务MSC/VLR40a与它的MSC/VLR服务区中的移动台30通过
无线链路50建立呼叫连接。
由GMSC80a的这种HLR询间是必要的,因为未把移动台30限制
到固定的线路或地理位置。因为移动台30可自由地移动到给定
PLMN10中的任何一个MSC/VLR区,服务于该移动台的MSC/VLR40不
是保持不变的。当移动台30移动到不同的MSC/VLR覆盖区,或将该
单元首次接通时,该服务MSC/VLR40与本地HLR90执行位置更新处
理,以通知本地HLR90该移动台的现在位置。结果,不管是哪一个
MSC/VLR当前服务于移动台30,本地HLR90都保持有关于移动台30
的位置信息。其后,当GSMC80a询问本地HLR90时,本地HLR90都能
提供现在服务于移动台30的MSC/VLR40的网络地址。利用从本地
HLR90接收的这种位置信息,GSMC80a向指定的MSC/VLR40发送输入
呼叫。
图2是表示在移动台30与公共安全应答点(PSAP)110之间建立
应急呼叫连接的方框图。应急通信业务局(ESB)或在美国更普通地
称为9-1-1服务,对急需帮助的人提供应急服务。为了减少人们的
努力,一移动用户寻找应急服务只需拨一短的唯一号码(比如在美国
的911),以请求与提供ESB服务的一个公共安全应答点(PSAP)的
应急呼叫连接。将请求应急呼叫连接的信号,比如基于直接传输应用
协议(DTAP)的应急呼叫建立信号,由移动台30经无线链路50的专
用信道发送。在服务PLMN10中的MSC/VLR10经基地台(Bs)100接
收该发送的应急呼叫建立信号。然后,服务MSC/VLR40确定这是一个
应急呼叫连接的请求,并发送网络建立请求信号150,比如初始地址
信息(IAM),给PSAP110。PSAP110接收该建立请求信号150,并在
移动台30与可得到的PSAP终端120a-120n中的一个之间建立连
接。
该发送的IAM信号150包括主叫方号码(cgpn)和被叫方号码
(cdpn)参数。由电信网络分析该cdpn参数,以确定该发送信号的
预定目的地节点,其后由该目的地节点利用该cgpn参数回叫或返回
信号给始发节点。如图所示,从MSC/VLR40向PSAP发送的第一IAM
信息150(1)的cgpn参数包含分配给移动台30的MSISDN值。利用
第一IAM信息150(1),建立移动台30与连接到PSAP110的PSAP
终端120中的一个之间的第一呼叫连接。在PSAP终端120与移动台
30之间的第一呼叫连接被断开的情况下,PSAP110起动回叫请求,以
便通过发送第二IAM信号150(2)与移动台30建立呼叫连接。将接
收的在第一IAM信号150(1)的cgpn参数中的MSISDN值用作第二
IAM信号150(2)的cdpn。因为该接收的MSISDN号码是移动电话号
码,为了与移动台30建立呼叫连接,需要由GMSC80a(在图2中未示
出)。以图1中所述的方式执行本地HLR90的询问和呼叫建立信息的
重发。然而,当建立应急呼叫连接时,延迟PSAP110与移动台30之
间的呼叫连接的程序是不希望的。
随着PCS的发展,已引用了临时局域电话号码(TLDN)的概念,
稍微减轻了上述问题。当呼出MSC/VLR40从移动台30接收应急呼叫
建立信号时,将来自TLDN表130的下一个可用有线电话号码选出用
于那个特定的移动台30。并将一个预置于预定时间周期的记时器分配
给那个特定的TLDN。例如,将一45分钟的记时器分配给那个特定的
TLDN。在服务MSC/VLR40中的寄存器(R)140还将所选的TLDN与同移
动台30相联系的MSISDN相关。然后,当发送第一IAM信号150(1)
以建立移动台30与PSAP终端120之间的第一应急呼叫连接时,将所
选的TLDN作为cgpn向PSAP110发送。由服务MSC/VLR40保持分配的
TLDN和被相关的MSISDN,直到该分配的记时器终止。在该记时器终
止以后,释放分配的TLDN,使之可用于其它的应急呼叫连接。
在该第一应急呼叫连接在两方之间被断开,PSAP110要回叫移动
台30的情况下,将接收的TLDN作为第二IAM信号150(2)的cdpn
发送。在接收第二IAM信号150(2)之后,如果该记时器还未终止,
服务MSC/VLR40检索与自寄存器(R)140接收的TLDN相关的MSISDN,
并与移动台30建立回叫连接。因此,通过利用代表有线地址的接收
的TLDN,可以避免上述的输入移动呼叫建立程序,而可直接建立两方
之间的新呼叫连接。
尽管上述的办法减轻了由于在移动电信系统中处理输入呼叫造
成的延迟,但仍存在某些不希望的系统限制。现参看图3,它表示移
动台30从第一MSC/VLR40(1)到第二MSC/VLR40(2)的漫游。当由
第一MSC/VLR40(1)服务时,移动台30起动应急呼叫连接160。利
用与那个特定MSC/VLR40(1)相关的TLDN作为cgpn,来建立从移动
台30到PSAP110的呼叫连接。如果后来移动台30漫游到由第2
MSC/VLR40(2)服务的第一地理区域,则如信号链路180所示,第一
MSC/VLR40(1)将该呼叫连接160移交给第2MSC/VLR40(2)。在
成功地将该呼叫连接移交给第2MSC/VLR40(2)之后,经呼叫连接
180和160在移动台30和PSAP100之间建立语音连接。第一
MSC/VLR40(1)将保留在该呼叫连接中作为一个“锚式开关”(“anchor
switch”)并将第二MSC/VLR40(2)与PSAP100连接。如果移动台
30随后进入挂机,则将呼叫连接180和160断开。然后第二MSC/VLR40
(2)执行与本地HLR90的位置更新,以便将移动台30的最近的位置
通知给本地HLR90。本地HLR90更新它的数据以反映在移动台的位置
上的变化,并向新的MSC/VLR40(2)提供必要的信息。本地HLR90
还命令第一MSC/VLR40(1),通过发送消除位置(Cancel Location)
信号,去掉关于移动台30的用户记录的登记。然后,第一MSC/VLR40
(1)不再对移动台30提供服务,除非移动台30漫游回第一MSC/VLR
覆盖区。
然而,响应应急呼叫连接160的断开,如果PSAP110试图使用接
收的TLDN作为cdpn回叫移动台30,则该回叫企图将失败。由该PSAP
接收的TLDN是代表第一MSC/VLR40(1)的有线电话号码。如果发送
用那个特定的TLDN作为cdpn的回叫建立请求信号,则如该cdpn所
指示的将该呼叫建立请求信号发送给第一MSC/VLR40(1)。因为移动
台30已漫游出了第一MSC/VLR覆盖区,而且第一MSC/VLR40(1)已
经将关于移动台30的所有用户信息从它的数据库中除去,故第一
MSC/VLR40(1)不能处理接收的回叫建立请求。而且,因为PSAP110
不知道与漫游移动台30相联系的MSISDN,故该PSAP110不能直接地
回叫移动台30。
由通常TLDN实施造成的系统限制的另一例子,移动台30发起和
终结与PSAP110的应急呼叫连接160。即使该应急呼叫连接终了之
后,第一MSC/VLR仍保持前面分配的TLDN与同移动台30相联系的
MSISDN相关的数据,直到该记时器终止。在该记时器终止之前,移动
台30以空闲方式漫游到第二MSC/VLR覆盖区。第二MSC/VLR40(2)
检测在它的覆盖区中漫游移动台30的出现,如信号链路190所示更
新服务于移动台30的本地位置寄存器90。在从第二MSC/VLR40(2)
接收新的MSC/VLR地址和该移动台位置之后,本地HLR90通知第一
MSC/VLR40(1),如信号链路200所示撤消移动台30的登记。结果,
第一MSC/VLR40(1)从包括在寄存器(R)140(1)中存储的TLDN
相关数据的它的数据库中检测与移动台30相联系的所有用户信息。
那么,以上述方式,如果在规定的记时器终止之前PSAP110对第一
MSC/VLR40(1)请求与移动台30的回叫连接,则第一MSC/VLR40(1)
不能处理该请求。
因此,需要一种机构,能够使PSAP回叫已移出原MSC/VLR覆盖
区并漫游进入不同的MSC/VLR覆盖区的漫游移动台。
图4是列举根据本发明的技术使该PSAP终端回叫该漫游移动
台,由服务MSC所采取的步骤的流程图。第一MSC/VLR从移动台接收
应急呼叫连接请求(步骤210)。在原呼叫连接断开的情况下为便于
直接回叫,第一MSC/VLR从它的TLDN表中检索下一个可得到的TLDN
(步骤220)并作为它的建立信号中的主叫方号码(cgpn)发送该检
索的TLDN。这种建立信号包括在综合服务数字网用户部分(ISUP)信
号链路上发送的请求呼叫连接的初始地址信息。在此时,还将用于预
定时间周期的记时器分配给该检索的TLDN。因为每个MSC/VLR包含
有限数目的TLDNs,对TLDN指定记时器的目的是在记时器终止之后释
放该分配的TLDN,使随后的应急呼叫利用同样的数目。
结果,在步骤230,建立了该移动台与该PSAP之间的应急呼叫连
接。其后,第一MSC/VLR确定与该移动台有关的用户信息需要从它的
数据库中删除(步骤240)。如图3中所描述的,当该移动台漫游出
第一MSC/VLR覆盖区并漫游进第二MSC/VLR覆盖区时做此种确定。如
果移动台以空闲方式漫游进第二MSC/VLR区,则与该移动台相联系的
本地位置寄存器命令第一MSC/VLR通过发送删除位置(Cancel
Location)信号撤消该移动台的登记。如果该移动台以忙碌方式漫游
进第二MSC/VLR区(以与该PSAP的话音连接),则本地HLR命令第
一MSC/VLR,在现存的呼叫连接断开由第2MSC/VLR执行新的位置更
新时,撤消该移动台的登记。然后,第一MSC/VLR确定指定给与该移
动台相关的特定的TLDN的记时器是否已终止(步骤250)。响应记时
器终止的确定,第一MSC/VLR从它的数据库中除去该用户信息并撤消
该移动台的登记(260)。
在另一方面,如果指定的记时器仍然是有效的,则第一MSC/VLR
保持该指定的TLDN与同该漫游移动台相联的MSISDN相关的数据(步
骤280)。将寄存器(R)中的特征变量设置为表示与这个MSISDN相联
系的移动台已经移出第一MSC/VLR覆盖区(步骤290)。而可将与该
移动台有关的所有其它用户信息从它的数据库中删除。在步骤300,
以通常的方式执行其余的撤消登记程序。通过不从寄存器(R)中删
除与指定的TLDN相联系的MSISDN数量相关的数据,第一MSC/VLR其
后能够处理从PSAP接收的回叫连接请求。
因此,图5是表示在PSAP终端110与该漫游移动台30之间建立
回叫连接的框图,其采用了如图4中所示保持的相关数据。该
PSAP110,响应原呼叫连接的断开,使用前面接收的TLDN作为cdpn
请求与移动台30的回叫连接。因为所接收的TLDN代表第一MSC/VLR40
(1)的有线电话号码,故可将该回叫连接的请求发送到第一
MSC/VLR40(1)。尽管第一MSC/VLR40(1)不再对移动台30提供移
动服务。由于图4中所述的程序的结果,第一MSC/VLR40(1)仍然
保持该接收的TLDN与同移动台30相联系的MSISDN相关的数据。因
此,应用模块340从寄存器(R)140(1)检索出特征变量(F)310,
以确定同存储的MSISDN330相联系的移动台已经漫游出第一MSC/VLR
覆盖区。然后,第一MSC/VLR40(1)利用接收的MSISDN作为新的cdpn
发送所接收的请求,比如IAM。因为所表示的MSISDN是唯一代表移动
台30的移动号码,故首先将该请求信号发送到与本地HLR90相联系
的GMSC(信号链路)。然后,GMSC80a询问本地HLR90关于发送的信
息(信号链路360)。本地HLR90,通过从它的寄存器1(R1)95中
检索最近的用户位置信息,进一步从现在服务于移动台30的第二
MSC/VLR40(2)请求漫游号码(信号链路370)。第二MSC/VLR40(2)
将漫游号码供回给本地HLR90。本地HLR90再返回该漫游号码给
GMSC80a。利用接收的表示第二MSC/VLR40(2)的网络地址的漫游号
码,将用于建立回叫连接的请求信号从GMSC80a发送到第二
MSC/VLR40(2)(信号链路380)。然后第二MSC/VLR40(2)通过与
在它的覆盖区中漫游的移动台30建立无线链路50,提供与PSAP110
的回叫连接。结果,即使第一MSC/VLR40(1)不再服务于移动台30,
接收了回叫请求后,通过保持相关的信息并发送请求给第二
MSC/VLR,仍可在PSAP110与移动台30之间建立回叫连接。
作为本发明的另一实施例,图6表示从接收该漫游移动台30的
第2MSC/VLR40(2)到转移漫游移动台30的第一MSC/VLR40(1)的
新TCDN的通信。在从事与PSAP110的呼叫连接时,如果移动台30移
出了第一MSC/VLR覆盖区并进入第2MSC/VLR覆盖区。与第一
MSC/VLR40(1)相联系的一个基地台控制器(BSC,未示出),将移
交需要信息与目标蜂窝标识一起发送给第一MSC/VLR。第一MSC/VLR
确定该目标蜂窝属于第二MSC/VLR40(2)并请求将该呼叫连接移交到
第二MSC/VLR40(2)。当请求移交到第2MSC/VLR40(2)时,根据
本发明的技术,第一MSC/VLR40(1)还请求一个与第2MSC/VLR40(2)
相联系的TLDNs(信号链路400)。响应这样一个请求,第二MSC/VLR40
(2)从它的TLDN表中检索下一个可用的TLDN并将它送回到第一
MSC/VLR40(1)(信号链路410)。通过利用现有的移交信号
(prepare-Handover and prepare-HandoverACK),或通过引用基
于新的移动应用部件(MAP)的信号,可完成这种通信。第2MSC/VLR40
(2)还存储该发送的TLDN与同漫游移动台30相联系的MSISDN相关
的数据。当从第二MSC/VLR40(2)接收新的TLDN之后。第一MSC/VLR40
(1)更新在寄存器(R)140(1)中的相关数据,以便将接收的TLDN
与前面指定的同第一MSC/VLR40(1)相联系的TLDN相关。结果,存
储在寄存器(R)140(1)中的MSISDN被与第二MSC/VLR40(2)相
联系的接收的TLDN改写。在寄存器(R)140(1)中的特征变量310
也被更新,以表示与存储的MSISDN相联系的该移动台已漫游出第一
MSC/VLR服务区。
作为由第一MSC/VLR40(1)撤消移动台30的登记的另一种表示,
在与PSAP110的原呼叫连接断开以后,移动台30以空闲方式漫游进
第二MSC/VLR区(包括离开第一MSC/VLR区之后在第2MSC/VLR区中
开通该移动台持续第一时间)。第2MSC/VLR40(2)在该移动台的
文电鉴别程序中检测该移动台的出现和来自第一MSC/VLR40(1)的请
求,某些必要的系统参数。依据本发明的技术,在返回信号400中,
第一MSC/VLR40(1)放置一个指示,请求第2MSC/VLR40(2)指定
并发送新的TLDN返回给第一MSC/VLR40(1)。根据包含在该返回信
号中的指示,第2MSC/VLR40(2)检索下一个可用的TLDN,并将具
有MSISDN号码330的检索的TLDN420存储在它的寄存器中,并经另
一个MAP信号410将检索的TLDN发送到第一MSC/VLR40(1)。当接
收到新的TLDN时,第一MSC/VLR40(1)更新相关数据,以便将新接
收的TLDN与前面指定的TLDN相关。然后,第2MSC/VLR40(2)以
同移动台30相联系的本地HLR90执行位置更新(信号链路190)。在
向第2MSC/VLR40(2)提供必要的用户信息之后,本地HLR90通知
第一MSC/VLR40(1),利用诸如Cancel-Location的MAP信号以上
述方式,从它的数据库中撤消该漫游出移动台30的登记。因为指定
的记时器依然有效,第一MSC/VLR40(1)与新接收TLDN一起地保持
该用户记录。
因此,当指定的记时器终止之前,移动台30离开第一MSC/VLR
覆盖区时,第一MSC/VLR40(1)将代表第二MSC/VLR40(2)的TLDN
保持在寄存器(R)140(1)中。
图7是表示使用存储的第2TLDN作为cdpn,从第一MSC/VLR40
(1)向第二MSC/VLR40(2)发送回叫请求的呼叫的框图。当PSAP110
响应原呼叫连接的断开请求与移动台30的回叫连接时,将前面接收
的cgpn参数用作为该回叫请求信号的cdpn参数。因为接收的cgpn
包括与第一MSC/VLR40(1)相联系的TLDN,将该回叫请求信号,比
如IAM,发送到第一MSC/VLR40(1)。即使第一MSC/VLR40(1)已
不再为移动台30服务,根据本发明的技术,第一MSC/VLR40(1)仍
保持接收的TLDN与同第二MSC/VLR40(2)相联系的新TLDN相关的
数据。在第一MSC/VLR40(1)中的应用模块340(1)通过估算特征
变量310确定与新接收的TLDN相联系的移动台30已不在第一
MSC/VLR覆盖区。之后应用模块340(1)从它的寄存器(R)140(1)
中检索与接收的TLDN320相联系的新TLDN420,并用检索的TLDN420
作为新的cdpn发送IAM信号。因为新的TLDN420表示与第二
MSC/VLR40(2)相联系的有线电话号码,可将该回叫请求信号从第一
MSC/VLR40(1)直接发送到第2MSC/VLR40(2)而无需执行移动呼
叫发送程序(即,HLR询问)。在第2MSC/VLR40(2)接收重发的
IAM信号之后,在第二MSC/VLR40(2)中的应用模块340(2)用接
收的TLDN420变址它的寄存器(R)140(2),以检索与移动台30相
联系的相关的MSISDN330。在从它的寄存器中检索MSISDN330之后,
第2MSC/VLR40(2)确定漫游移动台30的精确位置。在通知移动台
30输入呼叫之后,因而在移动台30与PSAP110之间建立回叫连接。
尽管在附图和上面的详细描述中说明了本发明的装置和方法的
最佳实施例,应该知道本发明并不限于所公开的实施例,可有许多重
新配置,修改和替换,而不会脱离由后面权利要求中所限定的本发明
的精神。