CN107409094B - 通信路由管理服务器、系统和用于处理路由请求的方法 - Google Patents

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Abstract

一种电信移动性管理系统(3)，其被设置成，将移动单元分配给用于不同服务类别的不同交换路由(4、7)，例如，用于允许分开管理能够通过分组交换和电路交换进行操作的服务。当进行传入连接请求时，分离的位置更新(17、47)被传送至寄存器(89)，并被标记以供路由功能(59)进行选择性检索，根据该连接请求所涉及的服务类别来选择恰当的交换ID(4、7)。

Description

通信路由管理服务器、系统和用于处理路由请求的方法
技术领域
本发明涉及移动电信系统，并且具体来说，涉及根据类型选择路由业务。
背景技术
目前有许多移动电信技术可供普通用户使用，其利用混合的电路交换协议和分组交换协议来提供多服务，特别是语音和数据服务。一般来说，更多的既定系统具有比目前仍在引进的较新系统更宽泛的覆盖范围。典型地讲，较新的技术最初安装在有限范围的小小区中，其中特别需要覆盖有提供电路交换回退(CSFB：circuit-switched Fall Back)服务的合作伙伴宏小区网络。在这种布置中，在两个系统都可用的位置，诸如语音的网络服务通过电路交换网络路由，并且通过分组交换网络路由数据。
增加的复杂性是，并非所有移动用户终端都与所有移动技术完全兼容。在长期演进(LTE)标准中使用的特定措施已知为“电路交换回退”，这是允许这样的用户终端(即，其不具有操作LTE语音(VoLTE)技术的能力，因此不能通过分组交换LTE(或“4G”)系统发出语音呼叫)“回退”至旧电路交换2G或3G(或“UMTS”)系统，以进行或接收语音呼叫，而同时保持连接至用于数据服务的4G/LTE分组交换无线电接入网络(无线电接入网络)。
如果支持在3GPP TS 29.1 18中定义的SG接口，那么SMS文本消息可以通过LTE无线电接入网络递送，而无VoLTE能力的装置不能通过LTE无线电接入网络接收语音呼叫，这就是为什么需要电路交换回退机制的原因。
传统上，语音和文本消息遵循通过网络的相同路由，因为它们必须利用相同的国际移动用户标识(IMSI)和移动交换中心服务器(MSCS)，通过相同的接入网络来递送，没有用于文本消息传送的另选无线电递送机制。然而，4G系统提供了一种按与用于语音的递送方法不同的方式来递送文本消息的方法，并且对于其来说，不需要将装置回退至2/3G网络，因此不需要经由电路交换核心来路由SMS(假设其经由4GRAN递送)。
当用户连接至4G网络时，3GPP中的当前电路交换回退(Current Circuit SwitchFall Back)程序需要双重连接，一个连接针对4G演进分组核心(EPC)，并且一个分离的IMSI连接针对电路交换(Circuit Switched(circuit-switched))语音核心中分配的MSC/VLR，用于将语音呼叫和文本消息路由至该装置的目的。当2/3G无线电接入网络(以及关联电路交换核心)和4G无线电接入网络(以及关联EPC核心)属于不同运营商时，即使用户连接至其家庭运营商的4G无线电接入网络，在2/3G合作伙伴运营商的语音核心网络中的MSC服务器的分配也意味着SMS终止消息可能必须经由该合作伙伴的电路交换核心网络来路由。这是次优的，因为SMS消息在经由4G接入最终递送至UE之前将经由2/3G语音核心进行路由，从而导致对2/3G语音核心的不必要依赖。当4G和2G/3G运营商不一样时，还可能会有商业影响。
发明内容
因此，本发明提供了一种用于通信网络的通信路由管理实体，该通信路由管理实体被设置成，通过从路由指令数据库检索一路由指令来响应与用户身份有关的路由请求，
其中，所述通信路由管理实体被设置成，在第一类型请求通信连接与第二类型请求通信连接之间进行区分，检索与所述第一类型请求通信连接相关联的第一路由指令，以及检索与所述第二类型请求通信连接相关联的第二路由指令。
优选的是，响应于与所述用户身份有关的路由请求，从路由指令数据库检索一路由指令，响应于第一类型请求通信连接来检索第一路由指令，并且响应于第二类型请求通信连接来检索第二路由指令。在优选实施方式中，所述第一类型通信连接由电路交换协议承载，而所述第二类型通信连接由分组交换协议承载，并且将语音呼叫引导至所述第一通信连接，而将文本消息引导至所述第二通信连接。
因此，本发明提出了智能“服务获知路由”功能，以根据是针对需要电路交换连接的服务(如语音呼叫)还是针对可以由分组交换连接处理的服务(如文本消息传送)，来进行路由请求，从而将传入请求路由至不同的MSC。本发明可以结合“服务获知连接”功能来使用，其将IMSI连接分成两个分离的“服务特定”连接，例如，一个用于电路交换路由，一个用于分组交换路由，并且在我们的共同未决的国际专利申请中进行了描述，其要求保护与本申请相同的欧洲申请的优先权。这些功能可以分别并入常规网络的移动管理实体和家庭用户服务器中，或者可以被设置成操作为它们之间的中介。
以这种方式，本发明可以在标准电路交换回退请求中的电路交换域中保持两个分离的标识。在国内漫游情况中，其中不同的运营商分别提供2/3G和4G，包括在本发明中的机制考虑到经由4G网络直接路由某些类型的业务，而不需要电路交换语音核心的任何参与。这可以表示成本节省，以及降低总体复杂性和对2/3G运营商的依赖。可以使用该设施的一种情况允许文本消息被重定向，使得它们可以继续由核心数据(4G)网络分组交换数据网络来处理，而不适用于4G系统的语音业务则由较旧的2G/3G系统来处理。
服务获知连接功能可以部署在移动管理实体内，并且服务获知路由功能可以部署在与用户相关联的家庭服务器中。另选的是，两个功能都可以驻留在位于移动管理实体和移动交换中心之间以及网关MSC(GMSC)和归属位置寄存器之间的接口中的“虚拟核心”连接管理实体中。将对两种布置的实施方式进行描述。
服务获知连接功能还可以充当“虚拟”MSC，以将SMS消息路由至当前连接至4G无线电接入网络的用户，从而避免了在专用于路由SMS消息的网络中需要额外的MSC。
附图说明
下面，参照附图，仅通过实施例的方式对本发明的实施方式进行描述，其中：
图1是表示本实施方式与其相互作用的3GPP TS25.272标准的现有技术的双连接电路交换回退处理的图。
图2是表示现有技术语音呼叫连接处理的图。
图3是表示现有技术文本消息连接处理的图。
图4是表示根据第一实施方式的双连接电路切换回退处理的图。
图5是表示根据该第一实施方式的语音呼叫连接处理的图。
图6是表示根据该第一实施方式的文本消息连接处理的图。
图7是表示根据第二实施方式的双连接电路切换回退处理的图。
图8是表示根据该第二实施方式的语音呼叫连接处理的图。
图9是表示根据该第二实施方式的文本消息连接处理在第一状态下的图。
图10是表示根据该第二实施方式的文本消息连接处理在第二状态下的图。
图11是描绘第一实施方式的连接操作的流程图。
图12是描绘第一实施方式的路由操作的流程图。
图13是描绘第二实施方式的连接操作的流程图。
图14是描绘第二实施方式的路由操作的流程图。
具体实施方式
要描述的实施方式旨在与3GPP标准兼容，并且具体使用来自TS 25.272第5.2节双连接电路交换回退处理的输出，和向其提供输入。这里参照图1至图3对该处理加以概括，其示出了在连接(图1)期间的用户设备(UE)1、移动管理实体(MME)3、移动交换中心4和关联访问者位置寄存器(VLR)40以及归属用户服务器(HSS)5，以及它们与用于处理传入语音呼叫(图2)和文本消息(图3)的协作。HSS在MSISDN号码(目录号码)与其可对之负责的IMSI号码(与安装在手机中的用户身份模块(SIM)相关联的永久号码)之间存储一个索引(concordance)80，和针对那些手机路由信息。
首先参照图1，当用户设备(UE)1通过基站2(还已知为演进节点B或eNB)建立到网络基础设施的无线连接时，它通过向MME 3发送连接请求消息10来发起连接过程。请求10包括指示UE请求组合的EPS/IMSI连接的连接类型字段，并向网络通知UE 1能够并被配置成在SG上使用电路交换回退和/或SMS。
然后，连接程序11接着是MME 3。如果连接请求消息包括指示UE 1请求组合的EPS/IMSI连接的连接类型，则MME 3为UE分配新的位置区域标识(LAI)。MME3基于新分配的LAI和由UE 1所提供的其它数据，来导出VLR号码。
然后，MME通过使利用由HSS 5维护的用户数据80向新MSC/VLR4、40发送位置更新(步骤16)来发起位置更新过程。VLR 40通过存储MME名称来创建与MME 3的关联。然后，VLR40在电路交换域中执行位置更新过程(步骤17)，以向HSS 5中的路由表80通知UE 1的新位置。路由表80存储UE 1的网络标识(IMSI和MSISDN)，以及当前正在服务的MSC 4的身份。
在这种现有技术的系统中，传入语音呼叫如图2所示进行处理。传入呼叫请求由网关MSC 6接收，并且向目的地用户HSS 5进行路由请求(步骤20)，其检索在路由表80中保持的信息(步骤21、22)以生成标识当前正在服务的MSC 4的路由响应(步骤23)。该呼叫然后被路由至该MSC 4(步骤24)，其在标识该呼叫是语音呼叫时，指令MME 3按电路交换模式(“电路交换回退”)操作(步骤25)，并将该呼叫连接至基站2并最终将其连接至用户设备1(步骤26)。
在这种现有技术的系统中，传入文本消息如图3所示进行处理。传入文本消息由网关MSC 6接收，并且向目的地用户HSS 5引导路由请求(步骤30)，其检索在路由表80中保持的信息(步骤33、34)以生成标识当前正在服务的MSC 4的路由响应(步骤35)。该文本消息然后被路由至该MSC 4(步骤36)，其在标识该呼叫是文本消息时，指令MME 3按分组交换模式)操作(步骤37，并将该文本消息传送至基站2并最终将其传送至用户设备1(步骤38)。
下面，参照图4、5、6、11以及12，对第一实施方式进行描述。如通过与先前三个图比较将会看出，该架构的主要差异在于存在第二移动交换中心7，和关联VLR70，以供管理文本消息。在该实施方式中，标准MSC 4仅需要处理需要电路交换连接的连接，特别是语音消息。另外，移动管理实体3包括附加服务获知连接功能39，并且归属用户服务器(HomeSubscriber server)5包括附加服务获知路由功能59。
在本实施方式中，参照图4、5以及6，信令流程操作如下。
图4描绘了移动终端1连接到eNB 2的信息流，而图11描绘了MME 3中的服务获知连接功能39和HSS 5中的服务获知路由功能59的操作。响应于从UE 1发送的、经由eNB 2到移动管理实体(MME)3的标准连接请求10，MME中的服务获知连接功能39将IMSI连接请求转发至“默认”MSC4(步骤16)和SMS MSC 7两者(步骤42)。第二连接请求46包括标识其为与文本消息传送服务一起使用的标志。
每个MSC4、7然后将相应位置更新17、47发送至HSS 5，由SMS MSC 7生成的更新47再次包括：用于指示该MSC特定于文本服务的“标志”。HSS 5中的服务获知路由功能随后更新其内部表89，以将IMSI号码映射至默认MSC 4和SMS特定MSC服务器7。
图5描绘了当在网关MSC 6处接收到用于连接语音呼叫的请求20时，本实施方式中的信息流，并且图12的左侧描绘了本实施方式的服务获知路由功能59的操作。该处理类似于图2中描绘的标准过程。服务获知路由功能59被设定成，确定传入路由请求是否被标记为文本消息(步骤200)，并且将路由请求20识别为不与文本消息有关，从路由表89中选择“默认”MSC服务器4(步骤21、22)，使呼叫连接处理23、24、25、26正常进行。
图6和图12的右侧描绘了当在网关MSC 6处接收到传入文本消息时该实施方式的操作。常规路由请求30被引导至目标用户的HSS 5。然而，与图3中描绘的现有技术情况不同，HSS具有服务获知路由功能59，其将文本消息30识别为与数据服务有关(步骤200)，并因此从路由表89检索与SMS特定服务器7有关的信息(步骤63、64)，并且向网关MSC生成路由响应65，标识文本服务器7而不是默认服务器4。然后将文本消息路由至MSC 7(步骤66)和MME3(步骤67)，以将文本消息转发至基站2，并最终转发至用户设备1(步骤68)。通过专用(4G)MSC路由文本消息，可以递送文本消息，而不必使用默认MSC 4的操作中固有的电路交替回退能力。
下面，参考图7、8、9以及10、13和14，利用演进分组核心(EPC)架构来对第二实施方式进行描述。在该实施方式中，存在常规MME 3、MSC 4、以及HSS 5，但不是安装有相应服务获知连接功能39和服务获知路由功能59，它们现在被配置成，通过提供服务获知连接功能和服务获知路由功能(以下称为SAARF)两者的专用服务器9进行交互，因此，其替代了MME 3和HSS 5的一些功能。
图7和图13描绘了当用户终端1首先连接至基站2时该第二实施方式的连接处理。该处理开始于用户设备1向基站2发送标准连接请求10，其被转发至移动管理实体3。在该实施方式中，该连接请求不直接转发至移动交换中心4，而是转发至服务获知连接和路由功能服务器9(步骤72)。SAARF服务器9查询HSS 5(步骤72)以标识与该连接请求中的IMSI号码相关联的MSISDN号码，并且来自HLR(73)的响应包含该MSISDN号码。(应注意到，在本实施方式中，HSS 5只需要保持该索引：路由更新由SAARF服务器9执行，如稍后将描述的)。
SAARF服务器9向关联数据库98发送消息75，以指示由MSISDN_1标识的UE1被连接至演进分组核心(EPC)MME 3，并且该信息被存储在路由表99中。如果IMSI连接请求来自非EPC兼容的MME 3，则服务获知连接和路由功能9不在数据库98中设定EPC标志。
然后，按与参照图1和图4描述的连接过程16、46类似的方式将IMSI连接转发至到MSC 4(步骤76)，并且类似地更新HSS 5(步骤77)。
在该实施方式中，如图8和图14的左侧所描绘的，处理传入语音呼叫。网关MSC 6向连接和路由服务器9发送路由请求20。服务器9将该呼叫标识为语音呼叫，并且其将路由请求引用至HLR(步骤81)，并接收指示恰当MSC 4的响应(步骤82)，其被传送至到网关MSC 6(步骤83)，其然后将该呼叫作为标准电路交换回退连接进行连接(步骤24、25、26)。
传入SMS文本消息按两种不同的方式进行处理，这取决于EPC连接是否已被记录在数据库98中。图9和图10以及图14的右侧描绘了这些。如图9和图10两者中所示，SMS路由请求30从网关MSC 6发送至SAARF服务器9，其在数据库98中搜索用户终端1的记录99(步骤91)，以标识是否设定了EPC标志，并且接收到否定响应(920，图9)或者肯定响应921(图10)。如果该响应为否定(图9)，则SAARF服务器继续按照图3所描绘的标准过程递送文本消息(步骤33-38)，SAARF服务器本身作为标准HSS 5进行操作。然而，如果返回921指示EPC标志被设定(步骤921)，则SAARF服务器9利用图7的处理来识别出用户终端1已被连接(参见步骤72)。因此，它可以将传入文本消息直接转发至MME 3。它向网关MSC 6生成路由响应95，请求文本消息本身被路由至SAARF服务器，并且在接收到消息96时，它将其转发至MME 3(步骤97)，从而转发给用户终端(步骤68)。
只要所描述本发明的实施方式至少部分地可利用诸如微处理器、数字信号处理器或其它处理装置的软件来控制可编程处理装置、数据处理装置或系统实现，就应当清楚，用于配置用于实现前述方法的可编程设备、装置或系统的计算机程序都设想为本发明的一方面。该计算机程序例如可以被具体实施为源代码，或者经历编译以在处理设备、装置或系统上实现，或者可以具体实施为目标代码。
适当地，该计算机程序以机器或设备可读形式存储在载体介质上，例如存储在固态存储器、诸如磁盘或磁带的磁存储器、光学或磁光可读存储器(如光盘或数字万用盘等)中，并且处理装置利用该程序或其一部分来配置它以供操作。该计算机程序可以从在诸如电子信号、射频载波或光学载波这样的通信介质中具体实施的远程源提供。这种载体介质也被设想为本发明的方面。
本领域技术人员应当明白，尽管已经针对上述实施例实施方式对本发明进行了描述，但本发明不限于此，而是存在落入本发明的范围内的许多可能变型例和修改例。
本发明的范围包括本文所公开的任何新颖特征或特征组合。本申请人特此通知，在进行本申请或从其衍生的任何这种进一步的申请期间，可以对这种特征或特征的组合制定新的权利要求。具体地，参照所附权利要求，来自从属权利要求的特征可以与独立权利要求的那些特征组合，并且来自相应独立权利要求的特征可以以任何恰当的方式组合，而不仅仅是权利要求中列举的具体组合。

Claims (10)

1.一种用于通信网络的通信路由管理服务器，该通信路由管理服务器被设置成，通过从路由指令数据库检索路由指令来响应与用户身份有关的路由请求，其中，所述通信路由管理服务器被设置成：
在第一类型请求通信连接与第二类型请求通信连接之间进行区分，
检索与所述第一类型请求通信连接相关联的第一路由指令，以及
检索与所述第二类型请求通信连接相关联的第二路由指令。
2.根据权利要求1所述的通信路由管理服务器，其中，所述第一类型请求通信连接由电路交换协议承载，而所述第二类型请求通信连接由分组交换协议承载。
3.根据权利要求1或2所述的通信路由管理服务器，所述通信路由管理服务器被配置成，将语音呼叫引导至所述第一类型请求通信连接，而将文本消息引导至所述第二类型请求通信连接。
4.根据权利要求1或2所述的通信路由管理服务器，所述通信路由管理服务器被并入家庭用户服务器实体，该家庭用户服务器实体被设置用于生成路由指令。
5.一种系统，该系统包括根据权利要求1、2或3所述的通信路由管理服务器和连接管理服务器，该连接管理服务器被设置成，处理从终端设备接收到的连接请求，以使在与所述终端设备相关联的服务寄存器中执行位置更新，并且该连接管理服务器被设置成，执行服务获知连接功能，以使所述服务寄存器将所述用户身份与两个或更多个另选路由管理器相关联，每个另选路由管理器都适合于传入通信服务类型中的相应类型，
该系统被设置成，拦截从移动性管理实体引导至家庭用户服务器的连接请求，并且拦截从网关移动交换中心引导到家庭用户服务器的路由请求，以便执行能够适应于不同类型请求服务的连接和路由处理。
6.一种用于处理与用户身份有关的路由请求的方法，其中，通信路由管理服务器被设置成：
在第一类型请求通信连接与第二类型请求通信连接之间进行区分，以及
将与所述用户身份关联的相应的第一路由指令和第二路由指令与所述第一类型请求通信连接及所述第二类型请求通信连接进行关联，并且
其中，响应于针对所述用户身份的、用于所述第一类型请求通信连接和所述第二类型请求通信连接中的一个的路由请求，从路由指令数据库检索与相应类型的请求通信连接关联的路由指令。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述用户身份与如下各项相关联：电路交换业务被路由至的第一默认移动交换中心；以及分组交换业务被路由至的第二移动交换中心。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其中，响应于与所述用户身份有关的路由请求，从路由指令数据库检索路由指令，其中，响应于第一类型请求通信连接来检索第一路由指令，并且响应于第二类型请求通信连接来检索第二路由指令。
9.根据权利要求6或7所述的方法，其中，所述第一类型请求通信连接由电路交换协议承载，而所述第二类型请求通信连接由分组交换协议承载。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，将语音呼叫引导至所述第一类型请求通信连接，而将文本消息引导至所述第二类型请求通信连接。
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