CN101438561A - 用于ims网络的号码可携带性 - Google Patents

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CN101438561A CNA2007800162856A CN200780016285A CN101438561A CN 101438561 A CN101438561 A CN 101438561A CN A2007800162856 A CNA2007800162856 A CN A2007800162856A CN 200780016285 A CN200780016285 A CN 200780016285A CN 101438561 A CN101438561 A CN 101438561A
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Abstract

一种用于IMS网络的号码可携带性的装置和方法。在一个实例中该方法可以具有以下步骤：在BGCF(出口网关控制功能)中处理所有具有E.164号码的呼叫；在BGCF中对各个E.164号码执行数字分析；以及如果各个E.164被携带，则通过BGCF查询NPDB(可携带号码数据库)来检索路由号码。

Description

用于IMS网络的号码可携带性
技术领域
本发明一般而言涉及电信系统，更具体而言，涉及一种具有可以支持号码可携带性和E.164号码的路由的IMS实体的系统。
背景技术
在VoIP网络中还没有一致地或完全地解决号码可携带性。然而，在电路交换网络中已经使用了各种方法。其中的一些电路交换方法如下。
在“所有呼叫查询”中，始发网络交换机查询中央数据库(NPDB)以便找到路由号码。对进入该交换机的所有呼叫完成该查询。随后使用这个路由号码来将该呼叫路由到目的地。
在“前向路由”中，将该呼叫路由到检测到所拨号码被携带的目的地交换机。该目的地交换机查询中央数据库(NPDB)来获得新的路由号码并且路由该呼叫。
在“查询释放”中，利用最初所拨数字来路由该呼叫。目的地网络检测到所拨号码被携带，并利用表示该携带的原因码来释放该呼叫。始发交换机随后查询中央数据库(NPDB)来获得新的路由号码。它使用这个号码来重新路由该呼叫。
在“呼叫后退”中，与“查询释放”情况类似，将该呼叫路由到目的地网络。终接交换机发现所拨号码被携带，并且查询中央数据库NPDB来检索新的路由号码。随后它利用在响应中的该路由号码来释放该呼叫。始发交换机使用这个路由号码来重新路由该呼叫。
在所有这些解决方案中，将用于查询数据库和路由呼叫的逻辑都嵌入在交换机呼叫处理软件中。在电路交换网络中没有发现分布式交换元件的概念。
因此，在本领域中需要一种改进的和更高效的系统，其具有可以支持号码可携带性和E.164号码的路由的IMS实体。
发明内容
本方法和装置的一个实施例包括一种装置。这个实施例可以包括：在IMS(IP多媒体子系统)网络中的BGCF(出口网关控制功能)；在BGCF中的可携带性号码查询模块；与可携带性号码查询模块可操作地耦合的可携带范围表；与BGCF中的可携带性号码查询模块可操作地耦合的NPDB(号码可携带性数据库)；以及与BGCF中的可携带性号码查询模块可操作地耦合的ENUM DB(ENUM数据库)。
本方法和装置的另一个实施例包括一种方法。这个实施例可以包括：在BGCF(出口网关控制功能)中处理所有具有E.164号码的呼叫；在BGCF中对各个E.164号码执行数字分析；以及如果各个E.164号码被携带，则通过BGCF查询NPDB(可携带号码数据库)来检索路由号码。
附图说明
根据说明书、权利要求书以及附图，本发明的示例性实施方式的特征将变得显而易见，其中：
图1描绘了实施可以支持号码可携带性和所有E.164号码的路由的IMS实体的一个实施例；
图2描绘了实施可以支持号码可携带性和所有E.164号码的路由的IMS实体的一个实施例；
图3是根据本方法的一个实施例的一般流程图；
图4是用于始发呼叫流程(从交换机出来的呼叫)的根据本方法的一个实施例的一般流程图；
图5是用于终接呼叫流程(进入交换机的呼叫)的根据本方法的一个实施例的一般流程图；
图6是用于可替换的终接呼叫流程(进入交换机的呼叫)的根据本方法的一个实施例的一般流程图；
图7用图形描绘了用于始发呼叫流程的根据本方法的另一个实施例；
图8用图形描绘了用于终接呼叫流程的根据本方法的另一个实施例；以及
图9用图形描绘了用于终接呼叫流程的根据本方法的一个可替换实施例。
具体实施方式
在本说明书中使用以下术语：
3GPP(第三代合作伙伴计划)
AS(应用服务器)
BGCF(出口网关控制功能)
DNS(域名系统)
ENUM(电话号码映射)
ENUM DB(电话号码映射数据库)
HSS(归属用户服务器)
I-CSCF(询问呼叫会话控制功能)
IMS(IP多媒体子系统)
IP(因特网协议)
ISUP(ISDN用户部分)
MGCF(媒体网关控制功能)
MGW(媒体网关)
MRF(多媒体资源功能)
NPDB(号码可携带性数据库)
P-CSCF(代理呼叫会话控制功能)
PDN(分组数据网络)
PLMN(公共陆地移动网络)
PSTN(公共交换电话网络)
S-CSCF(服务呼叫会话控制功能)
SIP(会话初始协议)
URI(统一资源标识符)
VoIP(基于IP的语音)
在本装置和方法的实施例中，指定BGCF作为可以支持号码可携带性和所有E.164号码的路由的IMS实体。应当理解，在此使用的术语“BGCF”指的是增强型BGCF，而不是由3GPP定义的常规BGCF。由于在IMS网络中的一个位置上处理E.164号码，BGCF将自然便于携带的号码的高效处理。号码可携带性仅仅是与E.164号码有关的问题，并且如果对携带的号码的处理被隔离在一个元件上，则这将导致对资源的更高效的使用。
E.164是由国际电信联盟(ITU)管理的国际电话编号计划的名称，其规定了电话号码的格式、结构、以及管理体系。“E.164”指的是描述电话号码的结构的ITU文档。ITU把国家码发给主权国家，但是在每一个国家内电话号码的管理由那个国家的电信管理机构来管理。通过国家码、地区或城市码、以及电话号码来指定一个完全合格的E.164号码。例如，用于美国(国家码1)华盛顿DC(地区码202)的电话号码555-1234的一个完全合格的E.164号码是+1-202-555-1234。
E.164号码适合用于ENUM，因为E.164号码是一种用于全球可追踪性的现有系统。此外，由于国家码和分配仅仅在政府崩溃或完全重建的情况下改变，所以这些号码往往是固定的。
作为一种对下述问题的解决方案而开发了ENUM：网络单元可以如何仅仅使用电话号码来找到因特网上的业务，以及可以如何使用具有限于小键盘上的12个键的输入机构的电话来访问因特网业务。最基本的ENUM是PSTN和IP网络的结合；它是电话号码从公共交换电话网络到因特网功能的映射。
可以在IMS网络中使用本装置和方法的实施例。IP多媒体子系统(IMS)提供控制UMTS网络中的分组域的实时多媒体业务的信令，并且允许新的基于IP的业务(例如基于IP的语音)的平滑整合。使用的主要信令协议是IETF会话初始协议(SIP)。
IMS定义了一组部件：
呼叫会话控制功能(CSCF)，其充当受访网络中的代理CSCF(P-CSCF)、归属网络中的服务CSCF(S-CSCF)或者归属网络中的询问CSCF(I-CSCF)来路由和控制会话建立；
具有AAA功能并且对每一个用户都有唯一的业务简档的归属用户服务器(HSS)；
具有信令网关的媒体网关控制功能(MGCF)，其控制媒体网关并且执行在ISUP和SIP之间的协议转换；
媒体网关(MGW)，其与MGCF交互来进行资源控制；
多媒体资源功能(MRF)，其控制媒体流资源；
出口网关控制功能(BGCF)，其选择在其中要出现PSTN出口的网络；以及
应用服务器(AS)，其提供增值业务。
本方法和装置的实施例提供一种对处理IMS中携带的E.164号码的问题的解决方案。在传统的电路交换网络中存在各种处理与E.164号码有关的号码可携带性的方法。在其中使用基于IP的语音(VOIP)的IMS网络中，还没有用于一致地处理携带号码的建议。下述事实使得携带号码的问题变得更加复杂：对于可预见的将来，IMS网络必须与电路交换网络共存。这个解决方案始终是一种处理IMS网络中的号码可携带性的最佳方法。本方法和装置的实施例使用现有的IMS部件(即出口网关控制功能(BGCF))来完成处理携带号码的任务。
在基于VOIP的IMS网络中，使用被称为控制功能的各种服务器元件来处理呼叫。对于所有的IMS呼叫，将语音分组从一个终端发送到另一个终端，以及对于从IMS到PSTN/PLMN的呼叫，将语音分组从一个终端发送到网关。信令经过了各种控制功能。在IMS中，大多数呼叫处理逻辑位于服务CSCF(S-CSCF)中。为了与用于号码可携带性的传统实施方式相一致，用于号码可携带性的逻辑应该在S-CSCF服务器中。然而，根据本装置和方法，使用BGCF来处理号码可携带性。在这个方法中的优点在于，它利用了BGCF的能力来处理基于E.164的呼叫。
理解到号码可携带性将仅仅是E.164号码的问题，在一个元件上处理所有的E.164号码是有利的。根据IMS模型，BGCF负责通过将呼叫递送到适当的网关或另一个BGCF来路由去往电路交换网络的呼叫。根据本装置和方法，BGCF不仅处理对电路交换端点所做的呼叫，而且处理包括使用E.164号码的IMS呼叫的所有基于E.164的呼叫。可以从BGCF发起路由IMS E.164号码所必需的ENUM查询。这导致处理E.164号码的逻辑集中在BGCF上，并且还解除了S-CSCF处理E.164逻辑和数字分析的负担。
图1描绘了实施可以支持号码可携带性和所有E.164号码的路由的IMS实体的一个实施例。这个实施例可以在具有BGCF 108的IMS网络100中被实施。该BGCF可以可操作地与S-CSCF 106耦合，该S-CSCF 106可操作地与P-CSCF 104耦合。该P-CSCF 104可以可操作地与端点102耦合。
BGCF 108还可以可操作地与NPDB 110以及ENUM DB 112耦合。PDN 114可以可操作地与BGCF 108耦合，以及PSTN/PLMN 118可以可操作地通过MGCF 116与BGCF 108耦合。
图2描绘了实施可以支持号码可携带性和所有E.164号码路由的IMS实体的一个实施例。该图示出根据本装置和方法的具有查询NPDB210和ENUM DB 212的能力的BGCF 200。这个实施例的操作的一个例子如下：
1.具有E.164号码的呼叫从S-CSCF(未示出)进入到BGCF 200中的可携带性号码查询模块202。该S-CSCF把所有的E.164呼叫发送到BGCF 200。
2.在可以可操作地与可携带范围表204耦合的可携带性号码查询模块202中，检查呼叫的各种参数，并且检查数字以看看它们是否落入可携带号码块中。
3/4.查询NPDB 210来确定该号码是否被携带以及如果是的话就获得路由号码。
5/6.随后(利用最初的E.164号码或在被携带的情况下利用路由号码)查询ENUM DB 212来检查是否可以通过IP将其发送。
7.可携带性号码查询模块202可以可操作地与匹配预备号码模块206耦合。
7A.可以利用来自ENUM DB 212的结果来通过IP路由该呼叫。
7B.如果没有从ENUM查询返回URI，则可以基于预备数字表208将该呼叫路由到MGCF。
8/9.对于通过下一跳列表209路由到MGCF，这与现有的BGCF相同。
图3是根据本方法的一个实施例的一般流程图。这个实施例可以具有以下步骤：在BGCF中处理所有具有E.164号码的呼叫(步骤301)；在BGCF中对各个E.164号码执行数字分析(302)；以及如果各个E.164号码被携带，则通过BGCF查询NPDB来检索路由号码(303)。
图4是用于始发呼叫流程(从交换机出来的呼叫)的根据本方法的一个实施例的一般流程图。这个实施例可以具有以下步骤：在呼叫始发情况下，具有E.164号码的呼叫进入P-CSCF(步骤401)；通过S-CSCF来找到具有E.164号码的被叫方，并且立即将该呼叫路由到BGCF(步骤402)；通过BGCF来检查在可携带范围表中的数字，并且如果成功的话则查询NPDB(步骤403)；通过BGCF来查询ENUM DB以确定该呼叫是否可路由到IP网络中的端点(步骤404)；如果ENUM DB的结果是肯定的，那么通过IP网络路由该呼叫(步骤405)；以及如果ENUM查询结果是否定的，那么基于预备将该呼叫路由到MGCF(步骤406)。
图5是用于终接呼叫流程(进入交换机的呼叫)的根据本方法的一个实施例的一般流程图。这个实施例可以具有以下步骤：在呼叫终接情况下，呼叫从PSTN进入MGCF(步骤501)；通过MGCF将该呼叫路由到I-CSCF(步骤502)；通过I-CSCF查询HSS以便找到关于与该呼叫相关联的用户的信息(步骤503)；如果HSS结果是肯定的，则基于该信息将该呼叫路由到识别的S-CSCF(步骤504)；如果HSS结果是否定的，则通过I-CSCF将该呼叫路由到BGCF(步骤505)；通过BGCF查询NPDB以检查可携带性信息(步骤506)；以及基于可携带信息和预备信息之一，通过BGCF路由该呼叫(步骤507)。
图6是用于可替换终接呼叫流程(进入交换机的呼叫)的根据本方法的一个实施例的一般流程图。这个实施例可以具有以下步骤：对于从网络进入交换机的呼叫，该呼叫从PSTN进入MGCF(步骤601)；通过MGCF将该呼叫路由到IMS网络中的BGCF(步骤602)；通过BGCF查询NPDB(步骤603)；如果该呼叫在IMS网络中，则通过BGCF将该呼叫路由到I-CSCF(步骤604)；以及通过BGCF将该呼叫路由到不同于IMS网络的网络(步骤605)。
图7用图形描绘了用于始发呼叫流程的根据本方法的另一个实施例。在这个实施例中呼叫流程如下发生：
1.具有E.164号码的呼叫从SIP电话进入P-CSCF(P/S-CSCF 702)。
2.S-CSCF(P/S-CSCF 702)发现被叫方具有E.164号码，并且立即将该呼叫路由到BGCF 704。
3/4.BGCF 704在新的可携带数据库中检查数字，并且如果成功的话就查询NPDB 708。
5/6.BGCF 704查询ENUM DB 710来看看呼叫是否可以被路由到IP端点。
7A.一旦是成功的ENUM DB结果，就通过IP来路由该呼叫。
7B.如果ENUM查询结果是否定的，则基于预备来将该呼叫路由到MGCF 706。
图8用图形描绘了用于终接呼叫流程的根据本方法的另一个实施例。在这个实施例中呼叫流程如下发生：
1.呼叫从PSTN进入MGCF 808。
2.MGCF 808将该呼叫路由到I-CSCF 806。
3/4.I-CSCF 806查询HSS 812以便找到关于用户的信息。
5A.一旦是来自HSS 812的成功的结果，就将该呼叫路由到识别的S-CSCF(P/S-CSCF 802)。
5B.一旦是不成功的HSS 812结果，I-CSCF 806就将该呼叫路由到BGCF 804。
7/8.BGCF 804查询NPDB 810以检查可携带性。
9.BGCF 804基于新的可携带信息或预备来路由该呼叫。
图9用图形描绘了用于终接呼叫流程的根据本方法的一个可替换实施例。在这个实施例中呼叫流程如下发生：
1.呼叫从PSTN进入MGCF 908。
2.MGCF 908将该呼叫路由到BGCF 904。
3/4.BGCF 904查询NPDB 912。
5A.如果呼叫在同一个网络中，BGCF 904就将呼叫路由到I-CSCF906。
5B.如果呼叫不在同一个网络中，BGCF 904就将呼叫向外路由到不同的网络。
6/7.I-CSCF 906查询HSS 910以便找到关于用户的信息。
一旦是来自HSS 910的成功的结果，就将该呼叫路由到识别的S-CSCF(P/S-CSCF 902)。
9.I-CSCF 906将该呼叫路由到SIP电话。
在一个实例中的本装置可以包括多个部件，例如电子部件、硬件部件、以及计算机软件部件中的一种或多种。在本装置中可以将多个这样的部件进行组合或划分。
在一个实例中的本装置可以采用一个或多个计算机可读信号承载介质。该计算机可读信号承载介质可以存储用于执行一个或多个实施例的一个或多个部分的软件、固件和/或汇编语言。在一个实例中该计算机可读信号承载介质可以包括磁、电、光、生物、以及原子数据存储介质中的一种或多种。例如，该计算机可读信号承载介质可以包括软盘、磁带、CD-ROM、DVD-ROM、硬盘驱动器、以及电子存储器。在另一个实例中，该计算机可读信号承载介质可以包括通过包括该装置或者与该装置耦合的网络发送的调制载波信号，该网络例如是电话网络、局域网(“LAN”)、广域网(“WAN”)、因特网、以及无线网络中的一个或多个。
在此描述的步骤或操作仅仅是示例性的。可以对这些步骤或操作进行许多变化而不脱离本发明的精神。例如，可以按照不同的顺序来执行这些步骤，或者可以增加、删除或修改步骤。
尽管在此已经详细地描绘和描述了本发明的示例性实施方式，但是对于相关领域的技术人员来说下述将是显而易见的：可以进行各种改变、增加、替换等等而不脱离本发明的精神，并且因此认为这些改变、增加、替换等等在后面的权利要求书中所限定的本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种系统，包括：
具有P-CSCF(代理呼叫会话控制功能)的IMS(IP多媒体子系统)网络，所述P-CSCF具有用于接收E.164号码的输入；
与所述P-CSCF可操作地耦合的S-CSCF(服务呼叫会话控制功能)；
在IMS(IP多媒体子系统)网络中的BGCF(出口网关控制功能)；
在所述BGCF中的可携带性号码查询模块；
与所述可携带性号码查询模块可操作地耦合的可携带范围表；
与所述BGCF中的所述可携带性号码查询模块可操作地耦合的NPDB(号码可携带性数据库)；
与所述BGCF中的所述可携带性号码查询模块可操作地耦合的ENUM DB(ENUM数据库)；以及
与所述BGCF可操作地耦合的MGCF(媒体网关控制功能)。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述装置进一步包括：
与所述BGCF中的所述可携带性号码查询模块可操作地耦合的匹配预备号码模块；以及
与所述匹配预备号码模块可操作地耦合的下一跳列表。
3.根据权利要求1所述的系统，其中在所述BGCF中的所述可携带性号码查询模块具有接收具有E.164号码的呼叫的输入。
4.根据权利要求1所述的系统，其中PDN(分组数据网络)可操作地与所述BGCF耦合。
5.根据权利要求1所述的系统，其中PSTN(公共交换电话网络)/PLMN(公共陆地移动网络)可操作地与所述MGCF耦合。
6.根据权利要求1所述的系统，其中I-CSCF(询问呼叫会话控制功能)可操作地与所述BGCF耦合，以及其中HSS(归属用户服务器)可操作地与所述I-CSCF耦合。
7.一种方法，包括：
在BGCF(出口网关控制功能)中处理所有具有E.164号码的呼叫；
在所述BGCF中对各个E.164号码执行数字分析；以及
如果所述各个E.164号码被携带，则通过所述BGCF查询NPDB(可携带号码数据库)来检索路由号码。
8.根据权利要求7所述的方法，其中该方法进一步包括：如果所述路由号码对应于VoIP(基于IP的语音)端点，那么在进行ENUM(电话号码映射)查询之后通过所述BGCF将所述呼叫路由到IP网络。
9.根据权利要求7所述的方法，其中该方法进一步包括：如果所述路由号码对应于PSTN(公共交换电话网络)/PLMN(公共陆地移动网络)，那么通过所述BGCF将所述呼叫路由到MGCF(媒体网关控制功能)。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述BGCF是在IMS(IP多媒体子系统)网络中。
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