CN100397916C - 用于gsm和ansi(tia/eia41)网络间sms消息交换的虚拟网络解决方案 - Google Patents

用于gsm和ansi(tia/eia41)网络间sms消息交换的虚拟网络解决方案 Download PDF

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Abstract

一种在根据不同标准运行的网络(ANSI运营者、ITU GSM运营者)之间交换短消息服务(SMS)消息的系统和方法。中介系统(中介网络)在根据第一标准运行的第一网络(ANSI运营者)以及根据第二标准运行的第二网络(ITU GSM运营者)之间运行。在所述中介，从所述第一网络接收用于SMS消息的路由信息请求，并且所述中介响应于所述路由信息请求，发送确认消息到所述第一网络。所述SMS消息此后在所述中介被接收，并且所述SMS消息的收到确认在所述中介中产生然后发送到所述第一网络。所述SMS消息然后从所述中介发送到所述第二网络。在优选实施例中，所述中介是不同于所述第一和第二网络的实体，但从所述第一和第二网络的观点，其作为虚拟MSC运行。

Description

用于GSM和ANSI(TIA/EIA 41)网络间SMS消息交换的虚拟网络解决方案
本申请要求2003年3月13日提交的美国临时申请No.60/453,961的利益，所述美国临时申请在此全部引入作为参考。
技术领域
本发明通常涉及电信系统。更具体地，本发明涉及用于在根据不同标准运行的全异网络间交换消息的系统和方法。
背景技术
截然不同的ITU GSM运营者之间的短消息服务(SMS)消息的交换，几乎从其开始就已得到GSM标准支持。特别地，GSM标准允许GSMPLMN(公共陆地移动网络)以漫游协定的方式交换(SMS)消息。该技术允许GSM PLMN中的一个网元与另一GSM PLMN中的其它网元对话，以便交换SMS消息。这些消息在称作SS7或C7的网络之上交换，所述SS7或C7网络使很多移动(及非移动)网元互连。
但是，在北美及很多其它国家，有很多执行ANSI移动电话标准诸如TDMA和CDMA的移动网络。尽管属于这些网络的核心网元通过SS7网络互连，由于特定标准的原因，经由公共SS7网络来使基于TDMA、CDMA和GSM的运营者互连不是容易做到的。
SMS消息传递，GSM标准的核心部件，也由TDMA和CDMA网络固有支持。但是，由于网络间的连通问题及在很多情况下很多这些网络之间的漫游协定的缺乏，现在还不可能在经由C7(ITU SS7)网络互连的ITUGSM网络以及连接到ANSI SS7网络的ANSI TDMA和CDMA网络之间容易地交换消息。
因此，需要提供改进的跨网络(cross-network)且跨标准(cross-standard)的连通。
发明内容
本发明通过提供中介网络解决方案来提供改进的连通，由此中介起到虚拟运营者(Virtual Carrier)的作用，模拟每个网络(GSM、TDMA、CDMA)中的很多，如不是全部，必需的网元接口，以提供足够的框架，用于在根据不同标准运行的运营者间交换SMS消息。更具体地，根据本发明的虚拟网络提供者，在C7网络上用作虚拟GSM运营者而在ANSI SS7网络上用作虚拟ANSI网络运营者(TDMA或CDMA)，有效地桥接所述网络以使能SMS消息的发送和接收。在一个实施例中，所述中介在一个网络中用作虚拟运营者而对于另一网络用作中继中介，以便交换SMS消息。
本发明的这些和其它特征及其附带的优点，通过阅读以下结合附图的详细描述，将更充分地得到理解。
附图说明
图1示出根据现有技术的用于SMS消息的GSM网元模型。
图2示出根据现有技术的用于两个GSM网络之间的GSM SMS消息递送的PLMN间的连通。
图3示出根据本发明通过中介从GSM网络接收SMS消息用于进一步传输到ANSI运营者的模型。
图4示出根据本发明的用于ITU GSM运营者到ANSI运营者的存储和前转呼叫流控制。
图5和6示出根据本发明的用于ITU GSM运营者到ANSI运营者的可替换的呼叫流控制。
图7示出根据本发明的用于从由SME表示的中介网络终止消息到ITU GSM运营者网络中的网络模型。
图8示出根据本发明的用于递送消息到GSM网络的呼叫流控制。
图9示出根据本发明在中介网络内的虚拟网络的实现。
具体实施方式
以下缩写用于以下描述及相关附图中：
AuC      鉴权中心
BSC      基站控制器
BSS      基站系统
BTS      基站收发器
CdPA     被呼叫方地址
CgPA     呼叫方地址
DPC      用于MTP寻址的目的地点代码
EIR      设备标识寄存器
GMSC     网关MSC
GTT      全球标题翻译
HLR      归属位置寄存器
IMSI     国际移动订户标识
IWMSC    互通(Inter-working)移动交换中心
IXLR     中介位置寄存器(虚拟HLR)
IXRS     中介接收站(虚拟MSC)
IX-SC    中介服务中心
IXTS     中介传输站(GMSC)
MO       消息发起-发起于GSM运营者中并终止到用于递送到任何US运营者(GSM、TDMA、CDMA)的中介网络中
MS       移动站
MSC      移动交换中心
MT       消息终止——终止到非US运营者中的消息
OPC      发起点代码
SME        短消息实体
SMSC       短消息服务中心
SPC        信令点代码
SSN        用于识别应用的子系统号码
STP        信号传递点
VGW-MSC    虚拟网关MSC
VLR        访问者位置寄存器
图1示出用于SMS消息的GSM网元模型。根据众所周知的标准，来自网络的所有移动发起的消息，通过互通MSC网元110，路由到“归属”SMSC(短消息服务中心)100。SMSC 100然后将所述消息前转到其目的地，不管所述目的地是应用还是另一订户单元。通常来说，所有移动终止的消息，通过网关MSC单元120经过MSC递送到移动站。按照所述GSM模型，SMSC不必是直接连接到SS7网络的网元，尽管在实际中SMSC典型地与GMSC部件建在一起，并且事实上经常直接连接到SS7网络。图1中所示的其它元素，对本领域技术人员是众所周知的。
PLMN间GSM消息交换架构在图2中示出。在该图中，网络A可通过查询其自己的HLR在其自己的网络中投递(post)SMS消息。所述HLR然后返回适当的MSC号码并且所述SMSC通过SMS-GMSC网元发送所述SMS消息到当前服务于所述移动订户所希望的接受者的适当的MSC。
对于PLMN间的消息，网络A的SMSC，例如，将接入网络B的HLR并获得所述MSC号码(典型地是网络B的，如果所述网络B的移动订户不在漫游)用于直接投递消息到网络B的MSC。这样的相互交换被如此支持：网络A和网络B二者实施GSM信令标准，特别是用于SMS消息的GSM MAP层。
图3示出根据本发明通过中介从GSM网络接收SMS消息用于进一步传输到ANSI运营者的模型。在该实施例中，所述中介(其元素由IXLR、IXRS和IXSC识别)象GSM运营者一样工作，以便接收SMS消息。当订户在GSM网络中发起消息时，所述SMS消息照常由归属SMSC接收。所述归属SMSC然后在所述SS7(或C7)网络之上启动发送路由信息(SRI)查询。如果所述所希望的接受者由ANSI运营者服务，由于GSM和ANSI网络的不兼容，该SRI呼叫通常失败。在一些环境下，漫游消息可在ANSIGSM和ITU GSM运营者之间交换，且基本上ANSI TDMA/CDMA和ITUGSM运营者之间的所有其它信息包括SMS消息被阻塞。
根据一个实施例，本发明提供路由表，称作全球标题翻译(GTT)，其将以ANSI TDMA和CDMA网络为目的地的所有发送路由信息消息导向使用虚拟HLR功能(在这种情况下的IXLR)的虚拟运营者网络。所述虚拟HLR与一组数据库和其它路由信息表集成在一起，所述其它路由信息表识别所述中介能够向其发送SMS消息的所有有效的ANSI目的地。
在收到来自ITU GSM运营者的SRI时，所述虚拟运营者网络的HLR(IXLR)依据所述信息可递送与否，利用ACK或适当的错误消息来响应以SRI响应。一旦发起SMSC接收回所述SRI响应，则使用前转短消息(FSM)，发送所述短消息到所述虚拟运营者的网络(IXRS)。在优选的实施例中，所述GTT路由表以这样的方式解析所述FSM路由，使得所述中介在其虚拟网关MSC(IXSC)接收所述消息。所述IXSC然后通过如SMPP的IP协议或通过SS7链路，将所述消息前转到目的运营者。用于从ITUGSM运营者发送SMS消息到ANSI运营者的详细的呼叫流在图4中示出。几个消息传递命令和交换的解释在以下提供。
MAP_SEND_ROUTING_INFO_FOR_MT_SM：
Direction：SMSC→IXLR
CgPA：e.164SMSC.
CdPA：e.164MSISDN
SSN：HLR
所有MO消息从归属SMSC路由。对于以US TDMA/CDMA运营者为目的地的消息，所述GSM SMSC在由本发明提供的虚拟HLR，即IXLR上执行MAP SRI呼叫。在一个实施例中，所述虚拟HLR优选地具有e.164HLR地址，其是虚拟网络提供者所拥有的移动电话(TDMA或CDMA)的电话号码。以在美国的TDMA或CDMA运营者为目的地的所有MAP消息，优选地由如Teleglobe的实体发送到所述虚拟网络提供者的网关。本领域技术人员将理解，这些消息流情形仅是示例性的，并且不用来限制本发明的范围。
当GSM SMSC发送MAP SRI INFO消息时，所述消息被寄送到订户的e.164号码(MSISDN)。可能有一个或多个GTT动作在所述归属网络的STP中执行。在最初的GTT活动之后，该STP发送所有+1指定目的地的消息到Teleglobe的网络(或通过中介网络最终到Teleglobe的网络)。Teleglobe的STP然后实施最终GTT，这导致将这样的消息导向所述虚拟网络提供者的(中介的)IXLR网关的DPC。IXLR的SPC是由Teleglobe分派的“专用”点代码并且该点代码是Teleglobe的STP的GTT数据库是公知的。
MAP_SEND_ROUTING_INFO_FOR_MT_SMS_ACK：
Direction：IXLR→SMSC
CgPA：e.164IXLR
CdPA：e.164SMSC
SSN：MAP
根据本发明，所述IXLR利用其自己的e.164路由号码发送回MAP SRIACK消息。所述CdPA是MAP SRI从其发起的SMSC的e.164地址。
所述IXLR发送所述消息到Teleglobe的STP。Teleglobe STP在所述SMSC的e.164号码上执行GTT。如果Teleglobe的STP不具有所述SMSC的DPC，Teleglobe优选地前转所述消息到另一STP的SPC。通过STP的最终GTT转换前转所述消息到适当的SMSC。
所述ACK消息包括MSRN号码，所述MSRN号码与以e.164格式的编码的MSISDN号码相同。该号码填充在所述IMSI字段中。所述IMSI字段优选地包括伪IMSI号码，所述伪IMSI号码用于几个目的，包括端运营者到所述发送SMSC的通知。关于此的更多细节以及相关特征可以在共同未决的美国申请no.10/724,106中找到，所述美国申请题目是“VirtualCarrier Addressing and Routing Techniques for Global SMS”，其在此引入作为参考。
MAP_FORWARD_SHORT_MESSAGE
Direction：IXRS←SMSC
CgPA：e.164SMSC
CdPA：e.164MSRN(e.164MSISDN)
SSN：MSC
由所述MAP SRI ACK消息返回的MSRN号码(MSISDN号码)，由所述SMSC提取并使用以前转所述短消息。所使用的被呼叫方地址是所述MSRN号码，其GTT应最终导致寻址所述IXRS。在所述最后GTT阶段期间，Teleglobe的STP发送该消息到所述IXRS的DPC。
MAP_FORWARD_SHORT_MESSAGE_ACK
Direction：IXRS→SMSC
CgPA：e.164IXRS
CdPA：e.164SMSC
SSN：MAP
该消息从所述IXRS(其对于归属SMSC作为虚拟MSC)被传输。所述消息被寄送到SMSC的e.164地址并且所述GTT确保所述消息被发送SMS消息的SMSC接收到。
SUBITSM
Direction：IXSC→Terminating SMSC
该消息，SMPP协议组的部分，用来从所述中介SMSC发送消息到用于终止所述短消息的ANSI运营者的SMSC。所述终止运营者SMSC依次前转所述短消息到订户终端。
注意到，对于中介SMSC，许多协议可用来前转所述短消息到所述终止运营者SMSC。这些包括SMPP、UCP、SMTP及许多其它基于IP的协议。另外，使用SS7链路直接终止所述短消息到所述订户终端也是可能的，在这种情况下，在所述呼叫流中不涉及所述终止运营者SMSC。
SUBITSM
Direction Terminating SMSC→IXSC
该消息是从所述终止运营者SMSC所接收的响应消息，确认或拒绝使用SUBMIT SM消息提交的短消息。
用于ITU GSM运营者到ANSI运营者消息传递的可替换的呼叫流，在图5和6中示出。图5中所示的机制具有确保归属和目的地运营者的SMSC之间SMS消息的可靠递送的优点。更具体地，图5示出本发明的可替换实施例，其中，中介SMSC(IXSC)前转所述消息到ANSI目的地运营者的SMSC并且在返回前转短消息(FSM)确认到所述发起GSM运营者的SMSC之前等待确认。该可替换的机制具有确保归属和目的地运营者的SMSC之间SMS消息的可靠递送的优点。
图6示出本发明的的又一可替换实施例，其中所述中介SMSC(IXSC)前转所述消息到ANSI目的地运营者的SMSC并且在返回前转短消息(FSM)确认到所述发起GSM运营者的SMSC之前等待递送收到。该可替换的机制具有确保归属SMSC和目的地移动订户单元之间SMS消息的可靠递送的优点。然而，如果所述递送收到在从所述归属SMSC到所述中介网络的发起前转短消息的超时周期内被接收，尽管该序列可以用来工作，在该实施例的实际执行中该消息序列中的超时可能是还需要有所考虑的的。
图7示出根据本发明的网络模型，用于从由图中的SME(短消息实体)表示的中介网络终止消息到ITU GSM运营者网络中。来自ANSI运营者的SMS消息由所述SME通过几种方法(means)之一而接收，所述方法包括经由SMPP或其它等价协议或经由SS7递送的SMSC到SME递送。所接收的消息然后被传输到所述中介网络中的SMSC节点(IX-SC)。
为了递送所述消息到GSM网络，所述中介网络实施虚拟网关MSC，其在一侧连接到到中介SMSC(IX-SC)并且在另一侧连接到C7网络。在收到来自ANSI运营者的归属网络的SMS消息后，所述虚拟GW-MSC节点在目的地GSM运营者的HLR上执行GTT路由查询，并基于从目的地运营者HLR接收回的地址信息，前转所述短消息到适当的交换机(MSC)。在进行这些事务时，所述中介作用恰好类似GSM运营者，并且作为由GSM协会IR 21文件所指定的路由准则的部分执行所需要的所有功能。描述这些事务的呼叫流在图8中示出。根据GSM协议标准，在所述呼叫流中所述IXTS的角色模拟GMSC。
MAP_SEND_ROUTING_INFO_FOR_SM：
Direction：IXTS→HLR
CgPA：e.164IXTS.
CdPA：e.164MSISDN
SSN：HLR
对于发起于美国并导向GSM运营者的MO信息，GTT优选地在Teleglobe STP的目的MSISDN号码上执行。所述GTT转换最可能导致将再次执行GTT的中介STP的DPC。在执行GTT转换的路由期间可能有多于一个的STP。所述最终的GTT转换(最可能通过目的地网络中的STP执行)导致所述HLR的DPC以及消息被递送到所述HLR。再者，本领域技术人员将理解，在此所述的消息流仅是示例性的，而不是用于限制本发明的范围。
MAP_SEND_ROUTING_INFO_FOR_SM_ACK：
Direction：IXSC←HLR
CgPA：e.164HLR
CdPA：e.164IXTS
SSN：MAP
所述HLR利用其自己的e.164路由号码发送回MAP SRIACK消息(由于这是PLMN间的消息传递，所述HLR使用其自己的e.164号码以供GTT使用)。所述CdPA是可由Teleglobe路由的IXSC的e.164地址。在消息到达Teleglobe之前，可执行远端STP GTT转换，其会导致所有+1消息被递送到Teleglobe。Teleglobe然后使用最终GTT转换将所述消息路由到所述中介。
MAP_FORWARD_SHORT_MESSAGE
Direction：IXTS→MSC
CgPA：e.164IXTS
CdPA：e.164MSRN
SSN：MSC
由所述MAP SRIACK消息返回的MSRN号码由所述IXTS提取并使用以前转所述短消息。所使用的被呼叫方地址是所述MSRN号码，其GTT会最终导致寻址所述被访问MSC。
MAP_FORWARD_SHORT_MESSAGE_ACK
Direction：IXTS←MSC
CgPA：e.164MSC(or e.164MSRN？)
CdPA：e.164IXTS
SSN：MAP
该消息从所述被访问MSC传输回充当虚拟GMSC的所述IXTS。所述消息被寄送到所述IXTS的e.164地址，并且所述GTT路径循着到达IXTS的较早的逆向消息流。
图9描述了根据本发明的中介网络系统。根据本发明的虚拟网络优选地包括四个主要部件：IXSC、IXRS、IXTS及IXLR，后三个部件集成在IXSG-中介SMS网关中。
所述IXSC是中介服务中心，其控制用于发送和接收SMS消息的SS7网关功能。所述IXSC是支持简化的服务中心功能的逻辑节点。该功能优选地包括：
●从充当SME的中介接受短消息。
●存储并前转短消息到所述SS7网关。
●从所述SS7网关接收短消息。
●派送短消息到所述中介。
所述IXRS是模拟MSC功能的中介接收站。其是所述IXSG的逻辑节点部分。该节点负责接收SMS消息及警告所述IXSC。该节点还实施MSC功能以便接收SMS短消息。具体地，所述IXRS接收所述消息并终止所述GSM SMS消息。所述IXRS还与所述IXRC通信以发送所接收的SMS消息。
所述IXTS是模拟GMSC功能的中介传输站。其是所述IXSG的逻辑节点部分。该节点负责根据来自所述IXSC的请求而发送SMS消息。
所述IXLR是用作虚拟HLR的中介位置寄存器，所述虚拟HLR用来支持来自远侧实体的路由请求。该节点是IXSG网关的逻辑部分并实施受限的HLR功能以支持用于MO SMS消息递送的路由信息。当MO消息从订户单元(SU)被发送时，所述归属SMSC接收该消息。所述归属SMSC然后查询所述IXLR以得到路由信息。所述SMSC然后发送所述信息到IXRS节点。在冗余节点的情况下，所述IXLR优选地配置成具有单个点代码，以便SMSC“看见”从其获得路由信息的单个实体。
SS7节点的e.164编号：如在此所述的中介，不必是完全成熟的(fullfledged)运营者(并且在所述优选实施中，不是)并且因而不“拥有”任何电话号码。为了GTT路由的目的，所述中介优选地使用其现存的陆地线(landline)或移动电话号码。典型地，陆地线电话号码优选地保证与移动消息传递没有冲突。
GSM国际移动订户标识(IMSI)号码映射：由于ANSI电话号码不具有IMSI号码，根据本发明，以e.164格式的编码MSISDN号码或伪IMSI号码，在中介网络内被分配在池外(out ofa pool)。使用GTT，这样编码的IMSI号码是可路由的，所述GTT使用伪IMSI号码来方便从ITU GSM运营者到模拟GSM接口的中介的消息路由。可再次参考共同未决的美国申请no.10/724,106，其在此引入作为参考。
本发明优选实施例的前述公开已给出以便于说明和描述。其不欲穷举或将本发明限制在所公开的明确形式内。根据以上公开，对在此所述的实施例的很多改变或修改，对于本领域技术人员来说将是明显的。本发明的范围仅由所附权利要求及其等价来限定。
此外，以描述本发明的代表性实施例的方式，本说明书可能给出本发明的方法和/或过程作为特定步骤序列。但是就所述方法或过程不依赖于在此所述步骤的特定顺序来说，所述方法或过程不应限制于所述步骤的特定序列。如本领域技术人员将理解的，其它步骤序列是可能的。因此，本说明书中所提出的步骤的特定次序，不应解释为对所述权利要求的限制。另外，用于本发明的方法和/或过程的权利要求，不应限制于以所写顺序的其步骤的性能，并且本领域技术人员能容易地理解所述序列可以改变并且仍然保持在本发明的精神和范围之内。

Claims (16)

1.一种在根据不同标准运行的网络之间交换短消息服务消息的方法，包括：
运行中介系统，所述中介系统在根据第一标准运行的第一网络和根据第二标准运行的第二网络之间运行；
在所述中介系统，接收来自所述第一网络的用于短消息服务消息的路由信息请求；
响应于所述路由信息请求，从所述中介系统发送确认消息到所述第一网络；
在所述中介系统接收所述短消息服务消息；
在所述中介系统中，产生所述短消息服务消息的收到确认，并发送所述收到确认到所述第一网络；以及
从所述中介系统发送所述短消息服务消息到所述第二网络，
其中所述中介系统是不同于所述第一和第二网络的实体；
其中，所述发送所述收到确认到所述第一网络的步骤仅当在所述中介系统收到来自第二网络的响应之后进行，所述来自第二网络的响应是由目的移动用户单元对在前收到该短消息服务消息的确认触发的。
2.如权利要求1的方法，其中所述第一网络根据GSM标准运行。
3.如权利要求1的方法，其中所述第二网络根据ANSI标准运行。
4.如权利要求1的方法，其中所述中介系统模拟符合GSM标准运行的移动交换中心。
5.如权利要求1的方法，其中所述路由信息请求是符合GSM标准的用于MT SMS消息的MAP发送路由信息。
6.如权利要求1的方法，进一步包括进行GTT查询以确定所述短消息服务消息应该发送到哪个交换机。
7.如权利要求1的方法，其中，从所述第一网络的观点，所述中介系统作为符合与所述第一网络的标准相同的标准的移动交换中心来运行。
8.如权利要求1的方法，其中，从所述第二网络的观点，所述中介系统作为符合与所述第二网络的标准相同的标准的移动交换中心来运行。
9.一种在根据不同标准运行的网络之间交换短消息服务消息的系统，包括：
中介系统，在根据第一标准运行的第一网络以及根据第二标准运行的第二网络之间运行；
用于在所述中介系统接收来自所述第一网络的用于短消息服务消息的路由信息请求的装置；
用于响应于所述路由信息请求从所述中介系统发送确认消息到所述第一网络的装置；
用于在所述中介系统接收所述短消息服务消息的装置；
用于在所述中介系统中产生所述短消息服务消息的收到确认，并用于发送所述收到确认到所述第一网络的装置；以及
用于从所述中介系统发送所述短消息服务消息到所述第二网络的装置，
其中所述中介系统是不同于所述第一和第二网络的实体；
其中，发送所述收到确认到所述第一网络仅当在所述中介系统收到来自第二网络的响应之后进行，所述来自第二网络的响应是由目的移动用户单元对在前收到该短消息服务短消息的确认触发的。
10.如权利要求9的系统，其中所述第一网络根据GSM标准运行。
11.如权利要求9的系统，其中所述第二网络根据ANSI标准运行。
12.如权利要求9的系统，其中所述中介系统模拟根据GSM标准运行的移动交换中心。
13.如权利要求9的系统，其中所述路由信息请求是符合GSM标准的用于MT SMS消息的MAP发送路由信息。
14.如权利要求9的系统，进一步包括用于执行GTT查询以确定所述短消息服务消息应该发送到哪个交换机的装置。
15.如权利要求9的系统，其中，从所述第一网络的角度，所述中介系统作为符合与所述第一网络的标准相同的标准的移动交换中心来运行。
16.如权利要求9的系统，其中，从所述第二网络的角度，所述中介系统作为符合与所述第二网络的标准相同的标准的移动交换中心来运行。
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