이동 통신 시스템에서의 호출 전환{CALL FORWARDING IN A MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 통신 네트워크에서 가입자들간의 트래픽을 조정하기 위한 부가 서비스를 제공하는 시스템 및 트랜스코더(transcoder) 제어 절차에 관한 것이다. 본 발명은 특히, 디지털 셀룰러 무선 전화 시스템에서 디지털 이동 가입자들에게 호출 전환 서비스(call forwarding service)를 제공하기 위한 시스템에 관한 것이다.

셀룰러 무선 전화 시스템은 서비스될 전체 지역을 담당하는 인접한 무선 셀들의 네트워크를 포함한다. 각각의 셀은 관련된 무선 채널을 통해 하나 이상의 이동국(MS)과 통신하는 기지국(BS)를 가진다. 주어진 셀에 할당된 한 세트의 무선 채널은 간섭을 피하기 위해 인접한 셀에서 사용되는 무선 채널 세트와는 다르다. BS 그룹은 각각의 이동국 서비스 스위칭 센터(MSC)에 의해 제어되며, 각각의 MSC는 공중 교환 전화망(PSTN)에서의 지역 교환국(local exchange)과 동일하다. 따라서, MSC는 스위칭, 라우팅, 및 챠징 콜(charging call)과 같은 작업를 처리하며, PSTN 및 다른 네트워크와 통신한다.

Nordic Mobile Telephone(NMT) 시스템; Total Access Communication System(TACS); Advanced Mobile Phone System(AMPS); American Digital Cellular(ADC) 시스템, Golbal System for Mobile Communication(GSM); 및Personal Digital Cellular(PDC) 시스템(이전에는 Japanese Digital Cellular(JDC) 시스템이라 불리었음)과 같은 공지된 셀룰러 시스템은 로밍 가입자들에게 기본 서비스 및 부가 서비스를 제공하기 위해 표준화된 기법을 채택했다. 이러한 응용에 사용될 때, "기본 서비스"라는 용어는 개별적인 가입을 필요로 하지 않고 모든 가입자들에게 제공될 수 있는 3-당사자(three-party) 호출과 같은 서비스를 확립하기 위한 통신 네트워크의 능력을 말한다. 용어 "부가 서비스"는 고정 네트워크뿐만 아니라 이동 네트워크에서 "기본" 서비스를 넘어서는 것으로서 이들 서비스가 기동될 수 있기 전에 개별적인 가입을 필요로 하는 서비스를 말한다.

개개의 부가 가입자 서비스는 2개의 유형으로 나눌 수 있다: 발원지 호출(originating call) 처리를 수정 및 부가하는 서비스(A-가입자 서비스라 언급됨)와 종료 호출(terminating call) 처리를 수정 및 부가하는 서비스(B-가입자 서비스라 언급됨). A-가입자 서비스는 외부로 나가는(outgoing) 호출의 차단과 개인적 넘버링 플랜을 포함하며 이것에만 제한되지 않는다. B-가입자 서비스는 호출되는 가입자나 네트워크의 상태에 관계없이 무조건적으로 기동되는 서비스와, 가입자나 네트워크의 특정 상태에 의존해서 기동되는 서비스의 2가지 형태로 분류될 수 있다. 무조건적 B-가입자 서비스에는 통화중 호출 전환(call forwarding on busy), 무응답시 호출 전환, 혼잡시 호출 전환, 및 호출 대기를 포함한다.

기본 및 부가 서비스를 제공하는데 포함된 다양한 동작들 중 일부가 Lantto등에 의해 1993년 9월 3일 출원된 "Method and System for Providong Supplementary Services to a Mobile Station"인 미국 특허 출원 제08/115,589호;Lantto에 의해 1993년 10월 26일 출원된 "Receiving Subscriber Data from HLR in GSM MSC/VLR"인 미국 특허 출원 제08/141,086; Lantto에 의해 1993년 10월 26일 출원된 "Method of Managing Supplementary Service Procedures in GSM/VLR towards HLR"인 미국 특허 출원 제08/141,094호; Widmark등에 의해 1994년 1월 19일 출원된 "Providing Individual Subscriber Services in a Cellular Mobile Communications Network"인 미국 특허 출원 08/182,834; Lantto등에 의해 1994년 5월 27일 출원된 "Method for handling Calls to a Non-Registered Mobile Subscriber in a Mobile Telephone System"인 미국 특허 제08/249,989호에 기술되어 있다.

MS를 추적하기 위해, 홈 위치 레지스터(HLR)이라 일컬어지는 데이타베이스가 이동 무선 통신 네트워크 내에 한 노드로서 제공될 수 있다. 사용자(MS)가 오퍼레이터로부터 서비스의 수신을 신청할 때, 사용자에 의해 선택된 부가 서비스와 같은 가입자 정보는 오퍼레이터의 HLR내에 들어간다. 또한, HLR은 MS가 현재 위치한 곳을 담당하는 MSC를 식별하기 위한 정보를 포함하여 MS의 위치 정보를 저장한다. 이 정보는, MS가 이동일 때 MSC를 통해 HLR에 위치 정보를 전송함으로써 갱신된다. 따라서, MS가 새로운 MSC 지역으로 들어갈 때, MS는 새로운 MSC에 등록되며, MSC는 HLR로부터 MS에 대한 데이타를 요청하며 HLR에게 MS가 현재 위치한 MSC 지역을 알린다.

HLR은 전형적으로 이동하는 가입자의 현재 위치를 저장하는 것 외에 HLR은 가입자 카테고리(category)와 호출 전환 번호(C-번호라 불림)를 또한 저장할 수 있는 개별적인 부가 가입자 서비스를 처리하는 역할을 한다. HLR은인정된(authorized) 터미널이 요청할 때 메모리 내의 가입자 카테고리 정보와 C-번호를 갱신한다. HLR은, 이후에 보다 상세히 설명되는 바와 같이, 이동하는 MS의 등록시에 질의하는 MSC에게, 및 MS로의 호출 발생시 게이트웨이 MSC(GMSC)에게 이 정보의 선택된 부분을 전송한다.

전형적인 네트워크에서, A-가입자 서비스와 조건적인 B-가입자 서비스는, 등록시에 HLR에 의해 방문자 MSC(VMSC)로 제공되는 가입자 부류에 기초하여, MSC에 의해 제공된다. 무조건적인 B-가입자 서비스는 HLR에 의해 기동되는데, 이는, MS에 대한 호출은 연락된 제1 MSC(즉, GMSC)가 가입자에 대한 정보를 얻기 위해 HLR을 참조한다는 것을 항상 의미하기 때문이다. 따라서, HLR은 호출이 무조건적으로 전환된 C-번호를 GMSC에 전송하는 것과 같은 무조건적인 서비스를 처리하는데 있어 최상의 위치에 있다.

HLR와 MSC간의 통신을 표준화하기 위해, 셀룰러 무선 전화 시스템은 CCITT 시그널링 시스템 No.7이라 알려진 통신 프로토콜의 Mobile Application Part(MAP)과 Translation Capabilities Application Part(TCAP)을 채택했다. CCITT "Blue Book"의 Recommendations Q.701-Q.707, Q.711-Q.714, 및 Q.771-Q.775에서 참고용으로 인용되었다. MAP 및 TCAP의 약간 다른 수정판들이 여러개의 셀룰러 표준(GSM, ADC, PDC등)에 사용되고 있다. MAP은 MS들간의 통신을 위한 시그널링 절차를 제공한다. PDC의 네트워크 부분은 Digital Mobile Communication Network, TTCJJ70.10, Ver.3.2를 위한 표준 Internode Specifications에 기술되어 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 따라, 무선 통신 시스템의 기존 신호 채널은 이동국 가입자가 원하는 특정의 가입자-개시된 부가 서비스에 관련된 간단한 요청 메시지를 전송하는데 사용된다. MS로부터 네트워크로의 이와 같은 서비스를 위한 요청 신호 뿐만 아니라 이 서비스 요청이 제대로 접수되었는지를 나타내는 네트워크로부터 MS로의 확인 신호는 층 3을 통해 전송된다. "층 3"은 특정 메시지가 송수신되는 논리 채널을 정의하는 용어이다. 예를 들어, 층 3은 CCITT의 "Blue Book"의 Recommendation Q.930, "Digital Subscriber Signalling System No.1 (DSS 1), Network Layer, User Network Management"에 기술되어 있다.

통신 시스템은 최소한 3개의 층을 가지는 것으로 간주될 수 있다. 층 1은 물리층이다. 이는, 예를 들어, 무선 주파수 간격, 반송파 주파수 특성과 같은 물리적 통신 채널의 파라미터를 정의한다. 층 2는 물리적 채널(층 1)의 제약 내에서, 예를 들어, 에러 교정 및 검출과 같은 정보의 정확한 전송을 위해 필요한 기술을 정의한다. 층 3은 데이타 링크 층인 층 2를 통한 정보의 투명한 전송을 위해 필요한 절차를 정의한다.

무선 통신 시스템의 개별적인 하드웨어적 구현은 논의 밖의 문제이나, 당업자는 본 발명이 이동국 또는 휴대국과 네트워크간에 부가 서비스를 위한 신호가 발생하는 어떠한 시스템에도 적용될 수 있다는 것을 쉽게 이해할 수 있을 것이다. 무선 통신 시스템의 한 예가 셀룰러 통신 네트워크인데, 여기서, MSC는 PSTN과 하나 이상의 MS로부터 신호를 송수신하는 BS 사이에 접속된다. 호출이 접속될 때, 통신은 트래픽 채널을 통해 발생하는 반면, 호출의 초기 접속과 하나의 BS로부터 다른 BS로의 호출의 전송은 제어 채널을 통해 발생한다. 이와 같은 트래픽 및 제어 채널의 명세는, 예를 들어, GSM, ADC, PDC등과 같은 시스템이 구현되기 위한 응용 표준을 따를 수 있다. 이와 같은 기지국 및 이동국의 예시적 하드웨어 구성에 흥미 있는 사람들은 참고용으로 인용된 Dahlin 등에 허여된 미국 특허 제5,119,397호를 참고한다.

새로운 부가 서비스가 개발될 때, 지능 네트워크(IN)라 알려진 네트워크 정의를 사용하여 신속하게 병합될 수 있다. IN의 목표는 네트워크 내의 다른 노드에 의해 참조되고 다른 노드로부터 갱신될 수 있는 지능 노드(I-노드)를 제공하는 것이다. I-노드는 시그널링을 위해 단지 데이타 링크를 통해 다른 노드들에 접속된 데이타 처리 장비이다. I-노드는 음성 또는 사용자 데이타 전송에 대한 스위칭된 사용자 접속(switched user connection)을 가지지 않는다. 따라서, PSTN에서의 서비스 스위칭 점(SSP)과 같은 네트워크 내의 특정의 다른 노드로부터의 데이타 링크에 의해서만 액세스될 수 있다.

새로운 서비스는 I-노드 내에 새로운 프로그램 모듈을 추가하여 도입될 수 있다. 새로운 프로그램 모듈 각각은 IN의 기능적 실체(entity)에 대응한다. 예를 들어, 서비스 제어 지점(SCP)은 대부분의 서비스 로직이 존재하는 네트워크 내의 노드이다. 그리고, SSP는 SCP에 의해 기동되는 서비스를 인에이블하는데 필요한 스위칭 기능을 처리하는 노드이다. 이들 노드들은 CCITT Recommendation Q.1218에 제시된 IN 표준에 의해 정의된 기능적 실체에 대응한다. 서비스 데이타 기능(SDF)은 SCF를 위해 필요한 서비스 데이타를 저장하는 SCP로 구현될 수 있다. SSF와 SCF간의 통신(및 SSP와 SCP간의 통신)은 CCITT No.7의 일부인 지능 네트워크 응용부(INAP)라 불리는 프로토콜을 따라 수행된다.

고정된 네트워크 환경에서의 IN 해결책은 SCF와 SSF간의 기능 분할의 결과, 새로운 서비스의 신속한 도입을 달성한다. 여기서, 완전한 개별적 서비스 로직은 SCF에 존재하며, SSF는 SCF의 지시하에 단지 일반적 스위칭 기능(예를 들어, 호출 이벤트를 감시 및 보고; 새로운 레그(leg)를 설정; 레그를 접속해제)을 수행한다. IN 해결책은 셀룰러 환경에서는 적용될 수 없는데, 이는 SCF와 HLR, SDF와 HLR, 및 SSF와 MSC간의 동작 방법의 충돌 때문이다. SCF는 HLR와 동일한 기능을 수행하나 다른 구현 방식 및 다른 인터페이스를 사용한다. SDF와 HLR, 및 SSF와 MSC도 역시 마찬가지다.

예를 들어, SCF는 지능 네트워크 내의 모든 서비스를 제어하는 것을 의미한다. 그러나, 이러한 배치는, 무조건적 호출 전환과 들어오는(incoming) 호출의 차단과 같은 서비스를 기동하는데 필요한 정보를 HLR이 포함할 것을 항상 요구하는 셀룰러 표준에 위배된다.

디지털 셀룰러 전화 네트워크에서, 음성은 디지털 형태로 터미널간, 예를 들어, 발원지 디지털 MS에서 PSTN 내의 전화로, 또는 다른 MS로 전송된다. 디지털 MS에서의 입력 아날로그 음성 신호는 응용 표준에 따른 음성 코딩 알고리즘에 따라 디지털 형태로 변환된다. PDC 시스템은 코드-여기 선형 예측(CELP) 코더나 벡터-합-여기 선형 예측(VSELP) 코더와 같은 공지된 음성 코드 부류의 한 종류인 음성 코딩 알고리즘을 사용한다. VSELP 코더는 아날로그 음성 신호를 디지털 음성 신호로 변환하고, 인간 음성의 예측된 주파수 및 진폭 분포를 고려하고 있다. 이런 식으로, 3.1KHz의 음성 대역을 단지 6.7 kbps로 압축하는 것이 가능하다. 이것은 정상적인 펄스 코드 변조(PCM)가 사용될 때 필요한 64kb/s보다 훨씬 작은 수치이다. 반면, 이와 같은 코딩된 음성은 트랜스코드 또는 코덱을 사용하여 정규 디지털 음성으로 변환하지 않고는 사용될 수 없다.

음성 코딩 외에, 많은 시스템은 채널 코딩을 사용한다. 예를 들어, PDC 채널 코더는 전송 에러를 검출하고 교정하기 위한 블럭 및 컨벌루셔널 코드에 따른 리던던트 정보를 이용하여 디지털 음성 신호를 디코딩한다. PDC 채널 코더는 6.7Kb/s의 속도를 갖는 VSELP 디지털 음성을 받아들여 이를 11.2 Kb/s의 속도를 갖는 채널 코딩된 신호로 변환한다. 이 신호는, 예를 들어, 한 MSC로부터 다른 MSC로 64Kb/s 채널을 통해 다른 네트워크로 무제한 통과한다. 11.2Kb/s는 전속(full-rate) 전송이고, PSI-CELP 음성 코더로부터의 디지털 음성으로부터 유도된 채널 코딩된 신호의 반속 전송(5.6 Kb/s)도 역시 사용될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

2개의 디지털 MS간의 호출에 있어서, 트래픽을 처리하는데 사용되는 정확한 트랜스코드 제어 절차는 ISUP(Integrated Service Digital Network User Part) 및 I-노드 맵 절차가 완전히 보장되면, 즉, 호출이 항상 PDC 네트워크 내에서 완전히 유지될 때만 얻어질 수 있다. 이와 같은 경우에, 발원지 및 종료지 가입자 모두는 11.2 Kb/s VSELP 음성 및 채널 코딩된 접속에 접속된다. 이론적으로, 11.2 Kb/s 음성 및 채널 코딩된 정보는 발원지 MS에서 64Kb/s까지 변환한 다음, 이 정보를 종료 MS에서 다시 변환하는 것이 가능하다. 사실상, 음성 품질이 저하되기 때문에,두 음성 코더를 서로 동기화시키는 것이 가능하며 이들을 "코덱-쓰루 접속" 모드(codec through connection mode)로 설정하는 것이 필요하다.

도 1a는 "코덱-쓰루 접속" 모드의 트랜스 코더를 도시한다. 참조 번호 A, B, 및 C는 11.2 Kb/s VSELP 음성 및 채널 코딩된 호출을 나타낸다. 참조 번호 D와 F는 MS-A로부터 MSC-A로의 신호 접속과 MS-B로부터 MSC-B로의 신호 접속을 각각 나타낸다. 참조 번호 E는 ISUP 시그널링 접속을 나타낸다. 참조 번호 G는 MAP 시그널링 접속을 나타낸다.

도 1b는 2개의 디지털 MS간의 호출을 위한 시그널링도를 도시한다. 도 1b를 참조하면, 발원지 MSC는 호출 MS로부터 SETUP 메시지를 수신하고, 호출된 당사자 번호의 분석을 요구한다. 트랜스코더는 발원지 MSC에서 "MS로의 호출" 결과가 얻어졌는지의 여부에 관계없이 "음성"을 설정할 것이다. 여기서 중요한 것은 발생하는 임의의 또는 톤 또는 안내를 듣고서 호출 전환이 발생하는 경우를 또한 처리할 수 있다는 점이다.

ISUP 내에서, 메시지는 이동국 특정 데이타에 관한 추가 정보를 포함한다. 초기 어드레스 메시지(IAM)는 "음성" 또는 "음성과 데이타"가 전송될 수 있는지의 여부, 데이타가 11.2Kb/s 또는 VSELP 코딩되었는지의 여부, 및 코딩된 표준이 네트워크용 표준인지의 여부를 포함한 전송 능력을 나타내는 정보뿐만 아니라 전송 매체 요건(TMR) 또는 무제한 디지털 정보를 포함한다. IAM은 발원지 MSC에서의 호출과 발원지 MSC의 시그널링 위치 코드(SPC)를 식별하는 호출 참조(CR) 정보, 및 발원지 네트워크를 식별하는 네트워크 코드(NC)를 포함한다.

IAM을 수신할 때, 종료 MSC는 호출된 MSC를 페이징하고 CR을 할당한다. 종료 MSC는 CR과 SPC를 어드레스 완료 메시지(ACM)으로 리턴한다. 발원지 MSC는 ACM을 수신하고 ACM으로부터의 CR값을 저장한다. ACM으로부터의 SPC는 버려지고, 대신에 종료 MSC의 SPC가, 쓰루 접속을 요청하기 위해 전송되는 코덱 셋업 요청(CODEC SET REQ)으로부터 얻어진다. 이 시점에서, 종료 MSC는 발원지 MSC와의 MAP 통신을 개시하는데 필요한 충분한 정보를 가진다. 그러나, 발원지 MSC는 종료 MSC로부터 메시지를 수신하기 전에 이와 같은 통신을 개시하는데 충분한 정보를 가지지 못한다.

종료 호출은 MS로부터의 접속(CONN) 메시지가 수신될 때까지 정상적으로 진행한다. 이 시점에서, 트랜스코더 제어 메시지가 개시되는 동안 호출 셋업이 중지된다. 수신된 IAM과 사용자 서비스 정보의 분석으로부터, 종료 MSC는 다른 디지털 MS로부터 호출이 오고 있음을 인식하고 트랜스코더를 "코덱-쓰루 접속" 모드로 설정한다. 그 다음 종료 트랜스코더는 음성 및 동기화(SS) 프레임의 전송을 개시한다. SPC, NC, 및 IAM에서 수신된 CR을 사용하여, 종료 MSC는 발원지 트랜스코더가 "코덱-쓰루 접속" 모드로 전환하도록 요청하는 MAP CODEC SET REQ 메시지를 전송한다. 코덱 셋 접수통지(CODEC SET ACK) 메시지를 기다리는 타이머 TCodec은 종료 MSC에서 개시된다.

발원지 MSC에서 CODEC SET REQ 메시지의 수신시에, 발원지 트랜스코더는 앞서 저장된 CR과 CODEC SET REQ 메시지에서 수신된 SPC 및 NC를 사용하여 종료 MSC에 CODEC SET ACK 메시지를 되보낸다. CODEC SET ACK 메시지의 수신시에, 호출 셋업은 응답 메시지(ANM)의 전송을 개시한다. 만일, CODEC SET ACK 메시지가 Tcodec이 만료하기 전까지 수신되지 않는다면, 종료 MSC에 의해 호출은 포기된다. 호출 셋업 단계 동안에 전송된 SPC, NC, 및 CR을 사용하여 종료 및 발원지 MSC간에 직접 MAP 메시지가 전송된다.

도 2에 도시된 표준 PDC 네트워크에서, MSC-A라 표시된 발원지 MSC는 음성 코더와 채널 코더를 포함한 MS-A라 표시된 발원지 디지털 MS와 무선 접촉한다. MS-A에 의해 개시된 호출은, MSC-A로부터 MSC-B라 표시된 종료 MSC로 링크, 즉 접속(10)을 통해 셋업된다. MSC-B는 채널 디코더와 음성 디코더를 포함하는 MS-B라 표시된 종료 디지털 MS와 무선 접촉한다. MSC-A는 MS-B의 현재 위치를 HLR에게 물어보고, 또한, MSC-A가 접속(10)과 MSC-B를 통해 MS-B로의 호출을 라우팅하기 위해 사용하는 MS-B의 이동 번호(roaming number)를 수신하기 위해 MAP 인터페이스를 사용한다. 도 2는, 호출 전환이 MS-B에 의해 기동되지 않아 네트워크가 "코덱-쓰루 접속" 모드에서 동작하고, VSELP 나 CELP 데이타가 접속(10)을 통해 층 1 데이타로서 전달되는 전형적인 상황을 도시한다.

PDC 표준 시그널링 메시지 내의 선정된 정보 요소는 트랜스코더 제어 절차 및 일부 부가 서비스를 충분히 수용하지 않는다. 예를 들어, PDC 시스템을 위한 트랜스코더 제어 절차는 종료 MS가 또 다른 디지털 MS로 호출을 전환하는 경우의 트래픽에 대해 부적절하다.

이러한 상황이 도 3에 도시되어 있다. 호출 전환 서비스는 MSC-B 내에서 기동된다. MSC-B 내의 로직 장치는 이것이 (MS-B가 MSC-B에 의해 서비스되는 영역으로 이동해 들어갔을 때 MAP 인터페이스를 통해 HLR로부터 갱신되었던) 카테고리 저장소에 읽혀지도록 하여 MS-B가 저장소에 주어진 C-번호로 이 호출을 전환하게 한다. 이 상황에 응답하여, MSC-B는 접속(12)를 통해 C-번호를 갖는 전환도착지 MS-C와 MSC-C라 표시된 전환도착지 MSC로 호출을 라우팅하여 부가 서비스를 종료한다.

이와 같은 호출이 전환되었을 때, 전환도착지 교환국 MSC-C가 발원지 교환국 MSC-A를 식별하고 발원지 CR 정보를 식별하는 것은 어렵다. 디지털 MS의 종료 MSC가 다른 디지털 MS의 발원지 MSC를 어드레싱하기 위해, SPC 뿐만 아니라 발원지 MSC의 네트워크 신원도 종료 MSC에 의해 결정되어야 한다. I-노드의 현재의 PDC 표준 명세에서, 종료 MSC는 발원지 MSC로부터 종료 MSC로 전송된 IAM 내에 포함된 "charge 영역" 정보로부터 발원지 MSC의 네트워크 신원을 이끌어 낸다. 특히, 발원지 MSC의 네트워크 신원은 IAM 내의 메시지 영역(MA) 데이타와 NC 데이타로부터 유도된다.

그럼에도 불구하고, 도 3에 도시된 트래픽 시나리오에서, MSC-B에 의해 전송된 IAM의 "charge 영역" 정보 요소는 MSC-C가 발원지 MSC-A의 네트워크 신원을 유도하는데 사용될 수 없다. 이는 전환 레그가 독립적이기 때문이다. 따라서, MSC-B에 의해 전송된 IAM 내의 "charge 영역" 정보는 전환(forwarding) 가입자 MS-B에 관계되지 호출을 개시한 가입자 MS-A에 관계되는 것은 아니다.

게다가, 도 3 및 4에 도시된 바와 같이, 호출 전환이 개시될 때, 음성 및 채널 코딩을 요청하는 코덱 셋업 요청 메시지는 그 최종 목적지 MSC-A에 도달하지 못할 것이다. 이는, IAM 내의 SPC 데이타는 MSC-A를 어드레싱하는데 사용되고, IAM내의 NC 데이타는 MSC-B를 어드레싱하는데 사용되기 때문이다. 이 이유는 전환 가입자 MS-B가 호출의 전환 레그에 책임이 있기 때문이다. 또한, 전환 MSC-B는 발원지 MSC-A의 네트워크와 다른 네트워크에 속하기 때문에, 호출 전환은 단일 네트워크 트랜스코드 제어 절차로써 처리하기에 불가능할 것이다.

호출 전환에 대한 상기 언급한 다른 문제는 다른 교환국들과 네트워크간의 통신을 위한 ISUP하의 호출 참조(call reference)이다. PDC 표준과 ISUP 내의 전류 I-노드 명세에 따라, 종료 MSC-B는 발원지 MSC-A에 어드레스 완료 메시지(ACM)를 전송한다. ACM 메시지는 MSC-B에 의해 할당된 CR뿐만 아니라 종료 MSC-B의 SPC를 포함한다. 파라미터 SPC와 CR은 음성 채널 코딩을 위한 요청이 수신되었는지를 확인하기 위해 MSC-B로 코덱 셋업 접수통지 메시지를 전송할 때 MSC-A에 의해 사용된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 만일, 가입자 MS-B가 호출을 MSC-C와 교신하고 있는 또 다른 디지털 MS로 전환한다면, 발원지 MSC-A에 저장된 SPC 및 CR은 종료 MSC-B의 것일 것이다. MSC-C는 전환된 호출의 종료 MSC이기 때문에, MSC-A로부터 MSC-C로 전송된 코덱 셋업 승인 메시지는 MSC-C의 CR 대신에 MSC-B의 CR을 포함한다. 즉, 코덱 셋업 요청 메시지의 CR은 코덱 셋업 접수통지 메시지의 CR에 대응하지 않는다. MSC-C에 의해 할당된 CR을 갖는 MSC-C 내에 어떠한 반응도 수신되지 않기 때문에, 호출을 수용하기 위해 MSC-C 내에서 개시된 타이머는 경과하고, 셋업 절차는 성공적이지 못할 것이다. 그리고 호출은 취소될 것이다.

도 3에 도시된 바와같이, VSELP와 CELP는 MSC-A에서 인코딩되어 접속(10)을통해 MSC-B로 통과되어 접속(12)를 통해 일반적인 PCM 데이타로서 출력된다. 다음으로, MSC-C는 음성 및 채널 코딩 모두를 사용하여 정보를 재코딩하여 MS-C로 재코딩된 정보를 전달한다. CELP/VSELP 코딩에서, 단지 아날로그 음성 신호만 음성 코더에 제공되어야 한다. 즉, 2개의 코더는 직렬로 접속되어서는 안된다. 따라서, 종래의 PC 표준은 MSC-B와 MSC-A간의 전환 레그가 독립적인 호출로서 설정되도록 제공된다: MSC-A는 MSC-C로 전송할 음성 데이타를 디코딩한다. MSC-C는 MS-C로 전송하기 위해 이를 재인코딩한다. 호출을 전환하기 위해, 전환 MSC는 TMR을 "음성" 또는 3.1KHz 오디오로 바꾼다. 호출이 전환되면, 가입자들 모두는 음성 품질에서 손실을 초래할 수도 있는 "음성" 모드로 접속된 트랜스코더를 가질 것이다. 이 여분의 디코딩/인코딩의 결과는 CELP/VSELP 코딩이 저속용 음성 품질을 낳기 때문에 음성 품질을 저하시킨다.

<발명의 요약>

본 발명에 의해, 현재의 PDC 표준 네트워크에서, 호출이 한 디지털 터미널 또는 네트워크에서 다른 터미널 또는 네트워크로 전환될 때, 불필요한 음성 디코딩을 피할 수 있다. 본 발명의 호출 전환 해결책은 현재의 PDC 표준의 2가지 단점을 극복한다. 호출이 한 디지털 네트워크에서 다른 디지털 네트워크로 전환될 때 발원지 교환국 및 발원지 호출 참조(reference)의 식별을 제공한다.

따라서, 호출이 한 디지털 네트워크에서 다른 디지털 네트워크로 전환될 때 불필요한 음성 코딩 및 디코딩과 채널 코딩 및 디코딩 피하는 것이 본 발명의 목적이다.

기존 디지털 네트워크 표준이 음성 품질을 개선시킴과 동시에 호출 전환을 지원하도록 하는 것이 본 발명의 또 다른 목적이다.

본 발명에 따르면, 이들 및 다른 목적들은 호출 전환 동작 중에 정확한 네트워크 식별과 호출 참조를 제공함으로써 달성된다. 완전한 네트워크 식별은, 호출 셋업중을 비롯해 심지어 호출 전환이 발생되는 때조차도 변하지 않는 발원지 MSC의 네트워크 코드를 포함하는 새로운 정보 요소의 사용을 통해 실현된다.

도 1a, 1b는 이동국간의 종래의 호출 셋업을 도시한다.

도 2는 호출 전환 부가 서비스의 기동이 없는 종래의 이동 통신 네트워크에서의 호출 라우팅을 도시한다.

도 3은 이동 통신 네트워크에서의 호출 전환 부가 서비스를 도시한다.

도 4는 호출 전환의 경우에 네트워크 메시지 전송 시퀀스를 도시한다.

도 5는 호출 전환의 경우에 네트워크 메시지 전송 시퀀스를 도시한다.

도 6은 본 발명에 따른 이동 통신 네트워크에서의 호출 전환 부가 서비스를 도시한다.

도 7은 "MSC 어드레스" 정보 요소를 포함하기 위해 수정된 호출 당사자 파라미터 번호를 도시한다.

호출 전환은 네트워크에서 트랜스코드 제어에 대해 특별한 문제를 제기한다. 이 문제들은 본 발명에 의해 해결된다. 설명을 위해, 발원지 MSC는 MSC-A라 표시되고 호출을 전환하는 MSC는 MSC-B라 표시된다. 호출 전환을 받는 MSC는 MSC-C라 표시된다. 본 발명은 이들 라벨의 사용으로만 제한되지 않으며, 호출 전환 동작에 포함된 네트워크 요소들의 유형과 개수에 제한받지 않는다.

도 6에 도시된 바와 같이, 출원인의 발명은 접속(10)을 통해 앞서와 같이 층 1 데이타로서 통과하는 VSELP 또는 CELP 데이타를 제공한다. 대신에, 호출에 대해 네트워크를 통해 "코덱-쓰루 접속" 모드가 설정되어 VSELP 나 CELP 데이타가 층 1 데이타로서 접속(12)를 통해 MSC-C로 전해진다. MSC-C는 MS-C로 이 정보를 단순히 전환시킨다. 이 결과, 음성 품질을 저하시키는 별도의 디코딩/코딩을 피할 수 있다.

PDC 시스템과 같은 디지털 셀룰러 네트워크 내의 디지털 MS들간에 호출 전환이 개시될 때, MSC-B에 의해 MSC-C로 전환된 호출은 MSC-A로부터의 독립된 호출로서 다루어진다. 따라서, 발원지 네트워크가 호출 전환이 개시되었음을 인식할 필요가 없는 방식으로, 전환된 호출에 귀착되는 신호가 발원지 측에 영향을 미치도록 제3자(예를 들어, MSC-C)로 호출을 전환시킨 네트워크나 교환국은 적절한 처리를 수행해야만 한다.

네트워크 신원은 호출 전환 동작 중에 네트워크가 수행해야만 하는 필요한 처리의 일부이다. 호출 전환 동작 중에 발원지 MSC-A의 네트워크 신원의 정확한 인식을 제공하기 위해, 응답하는 이동국 가입자 MS-C로부터 MSC-A를 어드레싱하기 위해 사용되는 데이타는 다른 데이타와 분명히 분리되어야 한다. 즉, IAM 내의 "charge 영역" 정보 요소는 MSC-A를 어드레싱하는데 사용되지 않는다. 대신에,MSC-A의 네트워크 코드를 포함하는 "MSC 에드레스"라 불리는 새로운 정보 요소가 ISUP IAM에 추가된다.

ISUP IAM의 형식의 일부의 예가 부록 I의 ISUP의 도 1-9/JJ-70.10에 도시되어 있다. 이 필드는 "MSC 어드레스" 정보 요소를 포함하는 것으로 도 7에 수정되어 도시되어 있다. "MSC 어드레스"는 호출 전환이 기동되는 때조차도 네트워크 내에서의 호출 셋업 동안에 변하지 않는다. 따라서, MSC-A의 어드레스는 항상 올바르게 회수되며 호출 셋업은 성공적일 것이다.

호출 셋업 동작 중에 네트워크가 수행해야 할 처리의 또 다른 부분은 발원지 MSC에 의한 종료 MSC의 호출 참조이다. 상술한 호출 전환에 대한 종래의 호출 참조 과정에서의 문제점은 종료 MSC의 CR이 ISUP를 경유해 발원지 MSC로 ACM 메시지 내에서 전송된다는 것이다. ACM은 호출 전환 이전에 발원지 MSC-A로 전송되어 ACM 메시지에 따른 "종료" MSC는 전환도착지 MSC-C가 아니라 전환(forwarding) MSC-B이다. 따라서, 전환도착지 MS-C가 응답하는 곳에서, ACM 메시지가 항상 MSC-C를 가리키는 것은 아니다.

호출 참조의 문제는 종료 SMC-B로부터 발원지 MSC-A로 ISUP를 경유해 CR를 ACM 메시지로 전송하지 않음으로써 해결된다. 대신에, TCAP 서비스가 사용된다. 셀룰러 네트워크 내의 노드들간의 정보 전송에 대한 다양한 응용을 제공하는 TCAP의 한 특징은 두 사용자가 보다 많은 정보를 교환활 수 있는 대화 처리(dialogue handling)이다. TCAP-대화는 구조화되거나 구조화되지 않은 것일 수 있다. 사용자로부터 응답을 요하지 않는 구조화되지 않은 대화는 일반적으로 네트워크 제어에사용된다. 사용자로부터의 응답을 요구하거나 사용자에게 응답하는 구조화된 TCAP-대화는 양호하게 네트워크 내의 "코덱-쓰루 제어"에 사용된다.

TCAP은 표 1에 도시된 특성을 갖는 4개의 서로 다른 클래스의 동작을 가진다.

TCAP 클래스 4 동작은 전통적으로 "코덱 셋업 요청"을 위해 사용되며, 표 2에 따라 정의된다. TCAP 클래스 4를 사용하여, "코덱 셋업 요청"은 발원지 MSC-A로 종료 MSC-B에 의해 전송된다. 그러나, 어떠한 리턴 결과도 발원지 MSC-A에 의해 종료 MSC로 되전송되지 않는다.

종래의 코덱 셋업 접수통지 메시지는 표 3에 따라 정의된다.

대신에, 본 발명의 한 특징에 따라, TCAP 클래스 1 동작은 "코덱 셋업 요청"을 위해 사용된다. 따라서, "코덱 셋업 요청"의 접수를 통지하는 발원지 MSC-A로부터의 리턴 결과는 표준의 TCAP 특징에 의해 제공되는 바와 같이, 올바른 종료 MSC로 항상 전송된다. TCAP 구조화된 대화를 사용하여, 발원지 MSC-A는 원한다면 거절 성분으로 응답할 수도 있다.

본 발명에 따른 "코덱 셋업 요청" 동작은 현재의 I-노드 명세를 사용하여 표 4에 따라 정의된다.

구조화된 TCAP 절차를 사용하는 것에 대한 대안으로서 표 4에 기술된 바와 같이, 즉, 구조화되지 않은 대화를 사용하여, TTC JJ 70.10 Ver.3.의 클래스 코덱 셋업 요청"과 "코덱 셋업 요청 확인"의 각각에 필드가 추가될 수 있다. 추가된 필드는 "코덱 셋업 요청"에 대해 표 5에 도시된 바와 같이 "호출 신원"을 의미하는 "CI"라 불리며, MSC-C(실제의 종료 MSC)에 의해 할당된 호출 참조일 것이다.

IICR 필드와 동일한 포멧을 가지는 CI 필드를 추가함으로써 클래스 4의 동작이 가능해진다. 그러나, 동작의 발원자는 동작이 성공적인지에 관한 응답을 자동으로 수신할 것이다. 올바른 호출 참조가 발원지에게 항상 리턴될 것이다. CI 필드의 추가는 클래스의 목적을 수행하여 초기에 호출을 식별하고 변하지 않을 것이다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, "코덱 셋업 요청"은 Abstract Syntax Notation 1(ASN.1)을 사용하여 정의된다. 이것은 국제 전신 전화 자문 위원회(CCITT)에 의해 추천되는 구조화된 정보를 기술하기 위한 언어이다. ASN.1 표기에서의 "코덱 셋업 요청"은 아래와 같다.

ASN.1 Formal Description

CodecSetupRequest ::= OPERATION

PARAMETER

callreference CallReference

codecStatus CodecStatus

RESULT

ERRORS CodecFailure

ACM 메시지로 전송되는 CR 및 SPC 정보 요소는 ACM 메시지로부터 삭제될 수있다. 이것은 이들 정보가 다른 메시지를 사용하여 교환될 수 있기 때문이다. 이것은 다른 정보를 위한 ACM 메시지 내의 공간을 자유롭게 한다.

본 출원은, 상술한 바와 같이, 호출이 한 네트워크로부터 다른 네트워크로 전환되거나 교환될 때 불필요한 음성 디코딩을 회피함으로써 보다 낳은 음성 품질을 제공하면서, 호출 전환이 PDC 표준 네트워크에서 지원될 수 있도록 한다. 발원지 MSC의 네트워크 코드를 포함하는 "MSC 어드레스"라 불리는 새로운 정보 요소가 ISUP IAM에 추가되어, 발원지 MSC의 어드레스가 종료 MSC에 의해 적절히 결정될 수 있으며, 만일, 호출 전환이 개시되었다면, 종료 MSC로부터 전환되어온 호출을 수신하는 전환도착지 MSC에 의해 적절히 결정된다. TCAP 클래스 1 구조화된 대화는 "코덱 셋업 요청" 동작을 위해 사용되어, "코덱 셋업 요청"의 접수를 통지하는 리턴 결과 신호가 종료 MSC 내의 올바른 수신기에 전송된다. 호출 전환이 개시되었다면 전환지 MSC 내의 올바른 수신기에 전송된다.

본 발명은 설명된 특정 예에 국한되는 것이 아님을 이해할 것이다. 즉, 본 발명은 D-AMPS(ADC) 또는 GSM과 같은 어떠한 디지털 셀룰러 통신 시스템에도 적용가능하다. 본 발명은 AB->C->D, AB->C->D->E등과 같은 복수의 호출 전환에 대해서도 적용될 수 있다. 여기서, "A"는 MSC-A가 담당하는 영역내에서 움직이는 발원지 가입자를 나타내고, "B"는 MSC-B가 담당하는 영역내에서 움직이는 가입자로서 호출을 다른 가입자 "C"로 전환하였고, "C"는 이 호출을 MSC-D가 담당하는 영역내에서 움직이는 "D"로 전환한 경우이다. 본 발명은 어떠한 모든 수정도 첨부된 청구 범위의 진정한 영역과 정신에 해당되는 것으로 간주한다.