Brevet FR2762738A1 — publié le 19981030

PROCEDE ET EQUIPEMENTS D'INTERCONNEXION ENTRE COMMUTATEURS AU MOYEN D'UN RESEAU RADIO CELLULAIRE La présente invention se rapporte à un procédé d'interconnexion de commutateurs de télécommunication, ainsi qu'à des équipements servant à la mise en oeuvre de ce procédé. L invention vise notamment à réaliser des liens interurbains entre des commutateurs locaux distants lorsqu'il n' existe pas, ou pas suffisamment, de capacité de liaison filaire entre ces commutateurs locaux. Ces commutateurs seront le plus souvent des équipements d'un réseau public. Mais ils pourraient également appartenir à une installation privée (PABX). Dans de nombreuses zones géographiques, notamment dans des pays en voie de développement, les infrastructures du réseau téléphonique commuté public (PSTN) sont insuffisantes, alors que des réseaux cellulaires de radiocommunication sont déployés ou en cours de déploiement. Il peut s'agir de réseaux cellulaires terrestres (PLMN) ou par satellite (par exemple GLOBALSTAR). Un type de réseau cellulaire fréquemment utilisé obéit aux spécifications du système GSM ou de ses dérivés (DCS, PCS...). Les réseaux par satellite globaux permettront notamment d'offrir des services de télécommunication dans des zones isolées et mal desservies. Le fait de munir un autocommutateur privé (PABX)d'un émetteur-récepteur radio, permettant d'accéder à des terminaux reliés à cet autocommutateur depuis un réseau cellulaire, est connu. Mais cette technique a une contrainte, qui est d'imposer que chaque terminal ainsi accessible fasse l'objet d'un abonnement auprès de l'opérateur cellulaire. Les protocoles des réseaux cellulaires ont été conçus pour établir des connexions point-à-point entre un abonné du PSTN (ou du PLMN) et un abonné du PLMN pourvu d'un terminal cellulaire. Les techniques d'adressage ont été conçues pour adresser directement un abonné du PLMN identifié de façon unique par son identité mobile et son numéro d'abonnement. L'identité mobile (International Mobile Subscriber Identity : IMSI) permet d'établir une connexion radio avec l'abonné du PLMN. Le numéro d'abonnement, ou numéro d'annuaire (Mobile Subscriber Integrated Services Directory Number MS : MSISDN), permet d'acheminer l'appel jusqu'à l'abonné mobile. L'utilisation des protocoles des réseaux radio cellulaires nécessite d'associer à chaque abonné cellulaire un émetteur-récepteur radio et donc un couple (IMSI, MSISDN). Il n'est pas possible de partager un même IMSI parmi un groupe d'usagers de plus de dix personnes (cette limite est même de trois personnes dans le cas du GSM). Un terminal cellulaire permet donc de raccorder au maximum dix abonnés possédant chacun un MSISDN propre et partageant un même IMSI. En conséquence, pour relier entre eux deux commutateurs d'un PSTN au moyen d'un PLMN, la solution actuelle consiste à munir chacun de ces commutateurs d'un équipement de type opératrice correspondant à un couple (IMSI, MSISDN). Une solution de ce type est décrite dans W095/06995. Tout appel provenant de l'un des deux commutateurs parvient au réseau cellulaire qui l'achemine vers l'opératrice du commutateur destinataire. C'est cette opératrice qui établit ensuite l'appel. L'établissement de la communication n'est donc pas automatique puisqu'il nécessite une opératrice. Un inconvénient majeur de cette technique est que, si l'abonné appelé ne répond pas ou si son terminal est occupé, une ressource radio de trafic est toutefois utilisée, de sorte qu'une facturation de l'appelant intervient pour l'établissement de la communication avec l'opératrice. Un but de la présente invention est de proposer une méthode simple et économique permettant de raccorder entre eux plusieurs commutateurs au moyen d'un réseau cellulaire de façon à ce que l'établissement d'une communication soit automatisé de bout en bout et n'entraîne pas de facturation de l'appelant si l'appelé ne peut pas prendre l'appel. L'invention propose ainsi un procédé d'interconnexion de commutateurs, dans lequel on relie au moins un émetteur-récepteur radio à une ligne de jonction respective de chacun des commutateurs, ces émetteurs-récepteurs radio étant aptes à communiquer entre eux au moyen d'un réseau cellulaire de radiocommunication. Selon 1 invention, les étapes suivantes sont exécutées à l'établissement d'un appel depuis un premier terminal vers un second terminal par l'intermédiaire d'un lien entre un premier et un second commutateurs - acheminer jusqu'à un émetteur-récepteur radio relié au premier commutateur un message d'initialisation d'appel comportant comme numéro appelé un numéro d'annuaire du second terminal; - émettre sur le réseau cellulaire une requête d'établissement d'appel comportant comme numéro appelé un numéro d'un émetteur-récepteur radio relié au second commutateur et comme sous-adresse le numéro d'annuaire du second terminal ; et - à réception de la requête d'établissement d'appel par ledit émetteur-récepteur radio relié au second commutateur, délivrer au second commutateur un message d'initialisation d'appel comportant comme numéro appelé le numéro d'annuaire du second terminal lu dans le champ de sous-adresse. Dans la plupart des réseaux cellulaires, en particulier dans les réseaux de type GSM, les protocoles de signalisation prévoient dans les requêtes d'établissement d'appel (messages SETUP) un champ de sous-adresse permettant à l'abonné mobile identifié par son MSISDN de raccorder plusieurs types d'équipements à son émetteur-récepteur radio (téléphone, télécopieur, modem...). La sous-adresse permet d'acheminer les appels entrants vers l'un ou l'autre de ces équipements. Dans le cadre de la présente invention, le champ de sous-adresse permet à l'émetteur-récepteur relié au commutateur destinataire de transmettre à ce commutateur le numéro d'annuaire du terminal appelé. La communication sera donc établie en respectant les protocoles de signalisation, et à la condition que le terminal appelé réponde effectivement. Dans un mode de réalisation particulièrement simple du procédé, on établit un lien semi-permanent entre un premier émetteur-récepteur radio relié au premier commutateur et un second émetteur-récepteur radio relié au second commutateur : lorsque le premier émetteur-récepteur radio reçoit un message d'initialisation d'appel comportant comme numéro appelé un numéro d'annuaire d'un second terminal, il émet automatiquement sur le réseau cellulaire une requête d'établissement d'appel comportant comme numéro appelé le numéro du second émetteur-récepteur radio et comme sous-adresse le numéro d'annuaire du second terminal. Ainsi, tous les appels issus du premier commutateur et acheminés vers le premier émetteur-récepteur sont à destination d'un abonné dont le terminal est raccordé au second commutateur. Ce mécanisme fonctionne dans les deux sens. Ce mode de réalisation offre une grande simplicité de mise en oeuvre puisqu'il suffit d'équiper chaque commutateur d'un émetteur-récepteur radio agencé pour effectuer la traduction d'adresse requise. Dans un mode de réalisation plus sophistiqué, on équipe le réseau cellulaire d'au moins un serveur d'interconnexion point-à-multipoint. Le procédé comprend alors les étapes suivantes, après réception par l'émetteurrécepteur radio relié au premier commutateur d'un message d'initialisation d'appel comportant comme numéro appelé un numéro d'annuaire d'un second terminal - ledit émetteur-récepteur radio relié au premier commutateur émet sur le réseau cellulaire une requête d'établissement d'appel comportant comme numéro appelé le numéro d'annuaire du second terminal - un équipement de commutation du réseau cellulaire recevant la requête d'établissement d'appel émise par ledit émetteur-récepteur radio relié au premier commutateur interroge le serveur qui lui fournit un numéro d'un second émetteur-récepteur radio relié à un second commutateur par lequel le second terminal est accessible ; et - ledit équipement de commutation effectue une traduction d'adresse pour réémettre sur le réseau cellulaire une requête d'établissement d'appel comportant comme numéro appelé le numéro dudit second émetteur-récepteur radio et comme sous-adresse le numéro d'annuaire du second terminal. Cette solution offre une plus grande souplesse d'utilisation puisque tout commutateur muni d'un accès au réseau cellulaire peut alors établir à la demande un lien avec tout autre commutateur possédant un tel accès. En contrepartie, il nécessite la réalisation d'un centre serveur et des adaptations correspondantes dans les équipements du réseau cellulaire. D'autres particularités et avantages de la présente invention apparaîtront dans la description ci-après d'exemples de réalisation non limitatifs, en référence aux dessins annexés, dans lesquels - la figure l est un schéma illustrant un procédé selon l'invention dans sa version point-à-point ; et - la figure 2 est un schéma illustrant le procédé selon l'invention dans sa version point-à-multipoints. Dans la description ci-après, on considère à titre d'exemple l'interconnexion de commutateurs publics supportant le protocole de signalisation SS7 au moyen d'un réseau cellulaire de radiocommunication (PLMN) de type GSM. On comprendra que cet exemple n'est qu'illustratif, et que notamment d'autres types de protocoles de signalisation (par exemple le R2) pourraient être utilisés dans le PSTN, et que le PLMN pourrait être d'un type autre que le GSM. Dans la réalisation illustrée par la figure 1, il est établi un lien semi-permanent entre les deux commutateurs 5,6 au moyen du réseau cellulaire 20. A cette fin, chacun des deux commutateurs a une ligne de jonction 7, 8 reliée à un émetteur-récepteur radio 9, 10. Chacun de ces deux émetteurs-récepteurs est considéré dans le PLMN 20 comme une station mobile, et y est notamment identifié par un couple (IMSI, MSISDN). Quand l'utilisateur d'un terminal il relié directement ou indirectement au commutateur 5 décroche son combiné, après échange de la signalisation de prise de ligne avec le commutateur 5, celui-ci forme de façon classique un message SS7 d'initialisation d'appel IAM ("Initial Address Message"), dans lequel le numéro appelé mentionné est, comme d'habitude, le numéro d'annuaire du terminal appelé 12. Lorsque le commutateur 5 détecte que le terminal appelé doit être joint par l'intermédiaire du commutateur 6, il achemine le message IAM vers l'émetteur-récepteur 9 raccordé à sa ligne de jonction 7. Cet émetteur-récepteur 9 répond à la réception du message IAM en émettant sur le réseau cellulaire 20 une requête d'établissement d'appel (SETUP) conformément au protocole de signalisation du GSM. Dans cette requête SETUP construite par l'émetteur-récepteur 9, le champ de numéro appelé contient le numéro MSISDN de ltémetteur-récepteur 10 relié au commutateur 6 (l'émetteur-récepteur 9 connaît de façon non ambiguë cet émetteur-récepteur 10 étant donné qu'il est agencé pour fournir un lien semi-permanent avec lui), et le champ de sous-adresse contient le numéro d'annuaire du terminal appelé 12, que ltémetteur-récepteur 9 a lu dans le message d'initialisation d'appel IAM. A réception de la requête SETUP, l'équipement de commutation MSC ("Mobile Switching Center") du réseau GSM 20 interroge sa base de données HLR ("Home Location Register") pour connaître l'TMST de l'émetteur-récepteur 10 dont le numéro d'annuaire MSISDN figure dans le champ de numéro appelé. L'IMSI ainsi obtenu est utilisé pour établir un lien radio de signalisation avec l'émetteur-récepteur 10. La requête SETUP émise par ltémetteur-récepteur 9 peut alors parvenir à l'émetteur-récepteur destinataire 10, lequel répond à la réception de cette requête en récupérant la sous-adresse et en l'utilisant comme numéro appelé dans le message d'initialisation d'appel IAM qu'il envoie au commutateur 6. Ce commutateur 6 envoie alors la signalisation appropriée vers le terminal appelé 12. Si le détenteur du terminal appelé 12 ne répond pas à l'appel, il ne sera pas alloué de ressource de trafic à la communication au sein du PLMN. Si l'abonné accepte l'appel, le commutateur 6 répond au signal de décroché de boucle en générant un message SS7 CONNECT vers ltémetteur-récepteur 10. Celui-ci génère à son tour un message CONNECT vers le réseau GSM 20 qui le retransmet jusqu'à l'émetteur-récepteur 9. Une fois que ltémetteur-récepteur 9 a généré un message SS7 CONNECT vers le commutateur 5, la communication est établie entre les terminaux ll et 12. Quand l'un des deux interlocuteurs raccroche, le commutateur auquel est relié le terminal en question émet un message SS7 de libération de ligne (RELEASE) vers son émetteur-récepteur, qui le retransmet à l'autre émetteurrécepteur par l'intermédiaire du PLMN 20. La communication est libérée lorsque cet autre commutateur a produit un message SS7 RELEASE vers son commutateur. Le mode de réalisation illustré par la figure 1 est d'une grande simplicité puisque, pour établir un lien semipermanent entre deux commutateurs 5, 6, il suffit de les munir chacun d'un émetteur-récepteur radio programmé pour effectuer des traductions d'adresse prédéterminées et les traitements associés. Si un seul lien radio ne suffit pas à absorber la capacité de trafic souhaitée, on peut bien entendu munir chaque commutateur de plusieurs émetteursrécepteurs radio mutuellement associés. Si le lien radio entre la paire d'émetteurs-récepteurs 9, 10 est indisponible au moment de l'initialisation d'un appel, le commutateur du terminal appelant utilisera ltémetteur-récepteur relié à une autre ligne de jonction qui appellera son émetteur-récepteur associé au niveau de l'autre commutateur. Le mode de réalisation illustré sur la figure 2 permet d'interconnecter plus de deux commutateurs. La figure 2 montre à titre d'illustration trois commutateurs 25, 26, 36 du PSTN reliés chacun à un émetteur-récepteur radio 29, 30, 40, ces émetteurs étant capables de communiquer entre eux par l'intermédiaire du PLMN 20. Dans la représentation du réseau cellulaire 20 de la figure 2, on a représenté un MSC 21 relié à deux soussystèmes de station de base (BSS) 22, 23. Chaque BSS se compose d'un contrôleur de station de base (BSC) et d'une ou plusieurs stations de base (BTS) gérées par ce BSC, les BTS étant aptes à communiquer par radio avec les stations mobiles et notamment avec les émetteurs-récepteurs 29, 30, 40. Dans l'exemple représenté, ltémetteur-récepteur 29 est à portée d'une BTS du BSS 22, et les émetteursrécepteurs 30 et 40 sont à portée d'une ou plusieurs BTS du BSS 23. Bien entendu, le chemin emprunté par le lien d'interconnexion au sein du PLMN 20 pourrait passer par plusieurs MSC. Le PLMN 20 est muni d'un serveur 24 interrogeable depuis les MSC 21. Ce serveur 24 comporte des tables qui associent des numéros d'annuaire de terminaux du PSTN à des commutateurs pourvus d'émetteurs-récepteurs radio et par lesquels ces terminaux sont accessibles, ces commutateurs étant à leur tour associés aux numéros MSISDN de leurs émetteurs-récepteurs radio respectifs. Ainsi, la liste des numéros d'annuaire appelables par l'intermédiaire d'un des commutateurs 25, 26, 36 pourra être associée au numéro MSISDN d'un émetteur-récepteur radio 29, 30, 40 relié à ce commutateur. C'est en interrogeant ces tables que le MSC 21 pourra effectuer la traduction d'adresse conformément à l'invention. La liste de numéros associée à un commutateur 25, 26, 36 peut être une liste explicite de numéros d'annuaire, ou peut simplement correspondre aux numéros commençant par un préfixe donné identifiant la zone de couverture du commutateur ou plus généralement un sous-ensemble du PSTN. Quand l'utilisateur d'un terminal 11 relié directement ou indirectement à l'un des commutateurs, par exemple 25, décroche son combiné, après échange de la signalisation de prise de ligne avec le commutateur 25, celui-ci forme un message SS7 d'initialisation d'appel IAM dans lequel le numéro appelé est conventionnellement le numéro d'annuaire du terminal appelé 12. Le commutateur 25 achemine ce message IAM jusqu'à ltémetteur-récepteur 29. A réception de ce message, l'émetteur-récepteur 29 établit un lien radio de signalisation avec le réseau GSM 20 et envoie une requête d'établissement d'appel SETUP comportant comme numéro appelé le numéro d'annuaire du terminal appelé 12 lu dans le message IAM. L'émetteur-récepteur 29 peut éventuellement insérer à la fin du champ d'adresse un caractère spécifique indiquant aux équipements du PLMN 20 qu'une interrogation du serveur 24 et une traduction d'adresse seront nécessaires. A réception de cette requête SETUP, le MSC 21 relié au BSS 22 avec lequel l'émetteur-récepteur 29 communique interroge le serveur 24 en lui indiquant le numéro d'annuaire du terminal appelé 12. Le serveur 24 renvoie alors au MSC 21 une nouvelle adresse consistant en un numéro appelé égal au numéro MSISDN d'un émetteur-récepteur 30 relié au commutateur 26 par lequel le terminal appelé 12 est accessible et une sousadresse égale au numéro d'annuaire du terminal 12. Le MSC 21 interroge alors la base de données HLR pour connaitre l'TMST de ltémetteur-récepteur 30, qui est utilisé pour établir un lien radio de signalisation avec cet émetteur-récepteur 30. Une requête SETUP comportant l'adresse composite fournie par le serveur 24 est ensuite envoyée dans le réseau GSM 20 vers ltémetteur-récepteur 30. Celui-ci récupère la sous-adresse et l'utilise comme numéro appelé dans le message IAM qu'il envoie au commutateur 26. Le commutateur 26 prévient alors le terminal appelé 12 de l'arrivée d'un appel. Si celui-ci décroche, la connexion sera établie par une transmission de messages CONNECT entre les deux commutateurs par l'intermédiaire des émetteurs-récepteurs 30, 29 et du PLMN 20. La libération de l'appel se déroule comme dans le cas de la figure 1. 1. Procédé d'interconnexion de commutateurs (5,6 ; 25,26,36), dans lequel on relie au moins un émetteurrécepteur radio (9,10 ; 29,30,40) à une ligne de jonction respective de chacun des commutateurs, ces émetteursrécepteurs radio étant aptes à communiquer entre eux au moyen d'un réseau cellulaire de radiocommunication (20), caractérisé par les étapes suivantes à l'établissement d'un appel depuis un premier terminal (11) vers un second terminal (12) par l'intermédiaire d'un lien entre un premier et un second commutateurs - acheminer jusqu'à un émetteur-récepteur radio (9;29) relié au premier commutateur (5;25) un message d'initialisation d'appel (IAM) comportant comme numéro appelé un numéro d'annuaire du second terminal; - émettre sur le réseau cellulaire (20) une requête d'établissement d'appel (SETUP) comportant comme numéro appelé un numéro d'un émetteur-récepteur radio (10;30) relié au second commutateur (6;26) et comme sous-adresse le numéro d'annuaire du second terminal ; et - à réception de la requête d'établissement d'appel par ledit émetteur-récepteur radio (10;30) relié au second commutateur, délivrer au second commutateur (6;26) un message d'initialisation d'appel (IAM) comportant comme numéro appelé le numéro d'annuaire du second terminal (12) lu dans le champ de sous-adresse. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel on établit un lien semi-permanent entre un premier émetteurrécepteur radio (9) relié au premier commutateur (5) et un second émetteur-récepteur radio (10) relié au second commutateur (6), et dans lequel, lorsque le premier émetteur-récepteur radio (9) reçoit un message d'initialisation d'appel comportant comme numéro appelé un numéro d'annuaire d'un second terminal (12), il émet sur le réseau cellulaire (20) une requête d'établissement d'appel comportant comme numéro appelé le numéro du second émetteurrécepteur radio (10) et comme sous-adresse le numéro d'annuaire du second terminal (12). 3. Procédé selon la revendication 1, dans lequel on équipe le réseau cellulaire (20) d'au moins un serveur d'interconnexion point-à-multipoint (24), et comprenant les étapes suivantes après réception par l'émetteur-récepteur radio relié au premier commutateur d'un message d'initialisation d'appel comportant comme numéro appelé un numéro d'annuaire d'un second terminal - ledit émetteur-récepteur radio (29) relié au premier commutateur (25) émet sur le réseau cellulaire une requête d'établissement d'appel (SETUP) comportant comme numéro appelé le numéro d'annuaire du second terminal - un équipement de commutation (21) du réseau cellulaire recevant la requête d'établissement d'appel émise par ledit émetteur-récepteur radio relié au premier commutateur interroge le serveur (24) qui lui fournit un numéro d'un second émetteur-récepteur radio (30) relié à un second commutateur (26) par lequel le second terminal (12) est accessible ; et - ledit équipement de commutation (21) effectue une traduction d'adresse pour réémettre sur le réseau cellulaire (20) une requête d'établissement d'appel comportant comme numéro appelé le numéro dudit second émetteur-récepteur radio (30) et comme sous-adresse le numéro d'annuaire du second terminal (12). 4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel l'émetteur-récepteur radio (29) relié au premier commutateur (25) insère dans la requête d'établissement d'appel un caractère signalant à l'équipement de commutation (21) du réseau cellulaire qu'une interrogation du serveur (24) et une traduction d'adresse sont nécessaires. 5. Emetteur-récepteur radio (9) pour la mise en oeuvre d'un procédé d'interconnexion selon la revendication 2, capable de communiquer avec d'autres émetteurs-récepteurs (10) au moyen d'un réseau cellulaire de radiocommunication (20), l'émetteur-récepteur radio (9) étant destiné à être relié à une ligne de jonction (7) d'un commutateur (5) et agencé pour répondre à la réception depuis ladite ligne de jonction d'un message d'initialisation d'appel (IAM) comportant comme numéro appelé un numéro d'annuaire d'un terminal en émettant sur le réseau cellulaire (20) une requête d'établissement d'appel (SETUP) comportant comme numéro appelé un numéro d'un émetteur-récepteur déterminé relié à un autre commutateur et comme sous-adresse le numéro d'annuaire dudit terminal. 6. Serveur d'interconnexion (24) pour la mise en oeuvre d'un procédé d'interconnexion selon la revendication 3 ou 4, comportant des tables qui associent à au moins une liste de numéros d'annuaire de terminaux un commutateur respectif par lequel lesdits terminaux sont accessibles, ce commutateur (25,26,36) étant relié à au moins un émetteurrécepteur radio (29,30,40) capable de communiquer avec d'autres émetteurs-récepteurs au moyen d'un réseau cellulaire de radiocommunication (20), le serveur (24) étant agencé pour répondre à des interrogations issues d'un équipement de commutation (21) du réseau cellulaire et indiquant un numéro d'annuaire appartenant à ladite liste en retournant un numéro d'appel d'un émetteur-récepteur radio (30) relié au commutateur associé (26), de façon à ce que l'équipement de commutation (21) du réseau cellulaire puisse émettre sur le réseau cellulaire (20) une requête d'établissement d'appel (SETUP) comportant comme numéro appelé le numéro dudit émetteur-récepteur radio (30) et comme sous-adresse ledit numéro d'annuaire de la liste.