CN1096809C - 控制在外部节点和移动站之间的信令的系统和方法 - Google Patents

控制在外部节点和移动站之间的信令的系统和方法 Download PDF

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Abstract

一种系统和方法是提供来用于控制在移动站用户和诸如消息中心这样的外部业务节点之间的信令。信令控制是藉使用非结构辅助业务数据(USSD)实现的，该非结构辅助业务数据由归属位置寄存器的USSD处理器分析，并当USSD与归属位置寄存器中规定的业务不一致时实行透明传输到外部业务节点(TTEN)应用。TTEN应用藉使用USSD建立与移动站用户和所需的外部业务节点的对话。这就允许移动站用户通过发送一个业务码接入全部消息业务。同时，操作者在接入业务期间也不占线并且在接入业务期间的任何来话呼叫都可以被应答。

Description

控制在外部节点和移动站之间的信令的系统和方法
                       背景
本发明针对用于藉使用非结构辅助业务数据(USSD)控制在全球移动通信系统(GSM)公用陆地移动网络(PLMN)中在移动站或用户和外部节点之间的信令的系统和方法。本发明也可以藉使用USSD被应用于类似的系统，如个人通信系统(PCS)1900。更具体地，本系统和方法藉使用USSD以一个透明传输到外部节点(TTEN)应用来提供在移动站或用户和外部节点之间的基于文本的交互操作。
图1总的说明具有基站控制器BSCn30n的GSM网络，这些基站控制器通过通信链路L连接到基站收发信机BTSn50n。每个基站收发信机BTSn50n位于网络的相关蜂窝区Cn60n中，其中该网络被表示为蜂窝状结构，每个六边形代表蜂窝区Cn60n中的一个蜂窝区。GSM网络还包括具有访问位置寄存器VLR和归属位置寄存器HLR 20的移动业务交换中心MSC。另外，外部节点1，2，…，n被表示为与HLR 20进行通信。外部节点1，2，…，n代表在PLMN以外的外部业务节点。MSC/VLR 10被表示为一个单一的实体，因为其间的连接是众所周知的。同样，MSC/VLR 10表示为通过接口1与BSCn30n通信。MSC/VLR 10和HLR 20通过接口2进行通信。接口1是一个A-接口或基站系统应用部分(BSSAP)，而接口2是移动应用部分(MAP)，它是一个用于在GSM中的漫游和越区切换信令的信令协议。图1中说明了用户MS 70，它属于其中存储了永久用户数据的本地网络中的HLR20。外部节点1，2，…，n通过接口4与HLR 20通信。接口4相当于一个改进的MAP，这个改进是为了安全和识别的目的。
GSM网络的基本操作是众所周知的并且将作为背景进行一般的讨论。当MS 70作为一个新访问者注册到MSC/VLR 10中时，相应于MS70的HLR 20就向MSC/VLR 10发送一个有关的用户数据的拷贝。该数据通过接口2从HLR 20被发送到MSC/VLR 10，接口2是使用CCITT七号信令系统的地址并用于这个GSM蜂窝标准的已知MAP协议。发送数据的过程在GSM建议09.02规定的MAP中加以描述，这里引用，以供参考。MAP中的数据结构包括具有特定用户交互操作过程的辅助业务(SS)码，它是识别辅助业务的数据类型。实际上，GSM网络中的全部辅助业务都是通过SS码来加以识别的。对于MSC/VLR 10中的每个辅助业务来说数据是被本地存储的。
目前，为MS用户提供了未规定用户交互操作过程的各种不同的消息业务，如传真邮件和语音邮件。为了和这些消息业务进行用户交互操作，MS的用户必须按消息业务操作者规定的号码拨号。消息业务和MS之间的交互操作是藉使用来自MS的DTMF信令和来自消息业务的合成语音实现的。例如，这个交互操作通常由计算机所产生的语音来完成，它通知MS用户：有两个语音邮件消息在等待并且按下数字“1”就可以听到这些语音邮件消息。由于MS用户必须拨打普通的号码并且收听也许不必要的信息，因此这个过程是复杂的和对用户不友好的。由于MS在收听和按键位置之间进行切换，因此和消息业务进行的“对话”是麻烦的。另外，当用户正在接入业务并且语音信道在业务期间被占用时就会导致MS占线。
一种允许在GSM PLMN应用和MS之间以透明的方式通过网络的基于文本的用户交互操作的机制是USSD。USSD由GSM网络和MS用户都可以进行启动。在网络启动的USSD中，GSM网络既可以从MS请求信息也可以简单地将文本串发送到MS，此时只需要来自MS的一个确认。在移动站启动的USSD中，需要向GSM网络送一个请求。在目前使用的GSM第1阶段中，只有MS可以启动USSD，而网络只应答被MS启动的USSD。然而在GSM第2阶段中，网络和MS都可以启动USSD并且建立对话。
下面根据业务码(SC)进一步描述USSD。SC由MS或用户产生，并且包括与电话号码不一致的数字、字母和/或符号。在MS中未被定义的任何SC都被MS解释为USSD。当MS或用户产生SC时，在SC被识别出来时，MS就执行相应的操作，或者在SC未被识别时，SC就被当作USSD处理。USSD在信令信道上被发送到MSC/VLR。在MSC/VLR中，SC在USSD处理器中被分析。如果SC在USSD处理器中被识别，就进行相应的操作。然而，如果SC在USSD处理器中未被识别，就将SC发送到HLR。此后，在传统GSM网络中USSD信令就终止在HLR，这就使得不可能在PLMN外面使用USSD。因此，任何在已知GSM网络中使用USSD信令的功能，必须在MSC/VLR或HLR中实现，这就导致了高成本的麻烦的或复杂的解决办法。
结果，USSD只允许在GSM PLMN应用和MS之间基于文本的用户交互操作，而不允许传统GSM网络中在MS和外部节点之间基于文本的用户交互操作。藉此，必须在业务期间占用语音信道以在MS和所需的外部节点之间建立对话，因此就不可能在接入外部业务的同时在移动电话上交谈。对于普通移动电话，这通常不是缺点。但是，对于具有外部扬声器和话筒的移动台或集成在笔记本电脑中的移动台，非常希望移动台在接入信息业务的同时具有谈话的能力。
                             概述
本发明的一个目的是提供一种用于藉使用非结构辅助业务数据控制在移动站或用户和外部业务节点之间的信令的系统和方法。
本发明的另一个目的是提供一种系统和方法，它响应于非结构辅助业务数据由归属位置寄存器进行透明传输到外部节点，这样就可以在移动站或用户和外部业务节点之间建立对话。
本发明的另一个目的是在外部业务和移动站或用户之间提供基于文本的用户交互操作。
本发明的这些目的是通过提供一种用于控制在外部节点和移动站之间的信令的系统实现的，该系统包括非结构辅助业务数据(USSD)处理器，用于分析归属位置寄存器(HLR)中的USSD以确定所述USSD是否对应于所规定的HLR应用，以及透明传输单元(TTU)，用于当所述HLR处理器确定该USSD不对应于任何所述规定的HLR应用时，在所述USSD规定的一个外部节点和移动站之间建立透明传输到外部节点(TTEN)应用。
本发明的目的还是通过提供用于控制外部节点和移动站之间的信令的系统实现的，该系统包括用于分析非结构辅助业务数据(USSD)的归属位置寄存器(HLR)处理器和根据所述USSD在外部节点和移动站之间建立基于文本的用户交互操作的交互操作装置。
本发明的系统和方法通过在移动站和外部节点之间用非结构辅助业务数据建立对话，以一种透明的方法在外部节点和移动站或用户之间提供基于文本的用户交互操作。藉此，使用一个信令信道在HLR和外部节点之间进行通信，使得在外部节点接入业务时用户不占线并且移动站能够应答来话呼叫。
本发明的其它应用范围将在下面给出的详细描述中体现。然而，应该理解在指出的本发明的优选实施例的时候，详细的描述和特定的例子只是作为说明而给出，因为对于那些本领域的技术人员，来自这个详细描述的本发明构思和范围内的不同变化和改进是显而易见的。
                      附图简述
从并不是限制本发明的下面给出的详细描述以及仅作为说明而给出的附图中，将更全面理解本发明，其中
图1说明一个传统GSM网络；
图2说明一个用于本发明的一个实施例的GSM网络；
图3说明本发明的一个实施例的流程图；
图4说明本发明的一个使用主菜单特性的实施例；
图5说明本发明的另一个实施例，其中HLR和外部节点有效地执行TTEN应用；
图6说明本发明的一个实施例的流程图，其中对网络启动的USSD执行TTEN应用；
图7说明本发明的一个实施例，其中HLR起到网络启动的USSD的号码表的作用。
                         详细描述
现在将参考图2描述本发明的一个实施例。用户MS170以与对于图1的传统GSM网络所描述的类似的方法与MSC/VLR 110进行通信。100代表MS用户170和MSC/VLR110之间已知的接口和部件，如图1中所描述的，并且不再在图1中的描述的基础上提供对于这些接口和部件的更多的描述。本实施例中的MSC/VLR 110包括USSD处理器112。MSC/VLR 110用一种如对图1中的接口2所描述的已知的方法通过接口102与HLR 120进行通信。HLR 120包括USSD处理器122。透明传输单元(TTU)130被连接到HLR 120。TTU 130响应于接收的USSD通过接口104(例如一个改进的MAP)有选择地与所表示的多个外部节点1，2，…，n进行通信，下面将更详细地被描述。
对于图2中所说明的系统的描述将参考图3的流程图进行。在步骤S10，由MS 170产生一个SC。在步骤S12，MS 170确定是否识别出SC。如果SC被识别，就在步骤S200程序结束前的步骤S14执行相应的应用。如果SC在步骤S12未被MS 170识别，则在步骤S20将SC从MS 170发送到MSC/VLR 110。MSC/VLR 110的USSD处理器112分析该被发送的SC。如果在步骤S30，该SC被USSD处理器112识别，就在步骤S40执行相应于这个SC的应用，然后程序在步骤S200结束。如果在步骤S30，该SC未被USSD处理器112识别，则在步骤S50将SC通过传统通信链路102发送到HLR 120。
在步骤S60，HLR 120的USSD处理器122分析USSD以确定在HLR 120中是否规定了相应的应用。如果识别出USSD是指向一个在HLR 120中所规定的应用，就在步骤S200程序结束之前，在步骤S70执行相应于该USSD的工作。然而，如果在步骤S60未识别出USSD是指向一个在HLR 120中所规定的业务，就在步骤65将USSD发送到TTU130，该TTU130启动一个称为“透明传输到外部业务节点”(TTEN)应用的USSD应用。下一步在步骤S80，在TTEN应用中，该USSD与TTU 130中一个预定的列表比较以确定外部节点1，…，n中的哪一个应该被接入。在步骤S90，TTU 130执行的TTEN应用建立在MS 170和由USSD规定的所需的外部节点之间的对话。因此，TTEN应用允许HLR 120在MS 170和所需的外部节点之间只中继USSD成份。这个对话一直持续到该外部节点或MS 170向TTU 130发送一个请求终止这个对话的消息为止。在步骤S100，TTU 130确定是否已经接收到对话终止消息。如果TTU 130已经接收到该对话终止消息，程序就在步骤S200结束。然而，如果TTU 130未接收到对话终止消息，则这个对话保持下去并且TTU 130继续监视对话，以便在步骤S100确定是否接收到对话终止消息。
本实施例针对这样的情况，即在PLMN以外的业务都位于一个外部业务节点上因此所建立的TTEN应用只需要中继在该一个外部业务节点和MS 170之间的全部USSD。应用所处的外部业务节点对于给MS170的全部信令负责，而无论外部业务节点还是MS 170都对于终止为该应用建立的对话负责。当MS 170启动一个由TTU 130确定的USSD以执行TTEN应用时，HLR 120使用改进的MAP协议向所需的外部节点发送USSD和用户标识。该MAP协议的修改是为了安全和识别的目的。
虽然参考图3所讨论的实施例针对这样的情况，即用户业务都位于一个外部节点上因此该TTEN应用只需要中继在该所需的外部节点和MS 170之间的全部USSD，但图2中说明的系统也能够根据用户号序列处理多个外部节点。当几个外部节点每个包括不同业务时，通过产生一个界面，TTU 130起一个面向MS 170的主接口的作用，在此界面上，MS 170的用户可以从主菜单上的不同业务中选择。图4说明本发明的一个实施例的MS 170上主菜单显示器172和键盘174的例子。在这个例子中，主菜单显示器172允许MS 170的用户用键盘174在对应语音邮件业务的外部节点1和对应传真邮件业务的外部节点2之间进行选择。
TTU 130为主菜单显示器172上显示的每个选择建立一个到相应外部节点的对话。在建立了到所需外部节点的对话之后，TTU 130为被动态，且仅仅中继在所需的外部节点和MS 170之间的消息。当所需的外部业务节点或MS 170请求终止该连接时，TTU 130切断与外部业务节点的连接，但是通过提供其它业务保留与MS 170的联系，直到MS 170请求终止这个到TTU 130的连接为止。结果，MS 170的用户和外部业务之间的全部交互操作都可以通过使用菜单执行，在该菜单上利用基于文本的菜单在键盘174上通过简单按键操作进行选择，因此全部消息业务都可以通过发送一个SC而被接入。这就减少了接入一项业务所需的时间并且使得MS 170更容易确定业务的状态。
同样，使用信令信道代替业务信道来接入外部业务意味着当接入外部业务时MS 170不占线并且能够应答任何来话呼叫。藉此，就可能在接入业务的同时在移动电话上交谈。这对于具有外部扬声器和话筒的移动站和具有集成的笔记本电脑的移动站是极大的优点，这样操作者在接入信息业务(例如股票或天气信息)的同时可以进行谈话。
图5中说明了本发明的另一个实现主菜单的实施例，其中HLR 120基本上作为一个“傻”HLR。换句话说，在这个例子中，如果不能识别USSD，HLR 120总是由TTEN应用经过TTU 130将USSD发送到外部节点1。此后，外部节点1起一个主接口的作用并且提供用于外部节点2，…，n的主菜单。实际上，TTEN应用通过接口105存在于TTU 130和外部节点1之中而且在外部节点1和外部节点2，…，n之间的主接口被提供以接口106。
在图6中说明了一个用于网络启动的USSD的本发明的另一实施例。在网络启动的USSD中，HLR 120或作为一个号码表以获得MS 170的位置，或作为一个部件建立到MSC/VLR 110和MS 170的对话(实际上是移动站启动的USSD的逆操作)。HLR 120还在允许USSD信令给MS 170之前授权外部节点。图6的流程图表示在步骤S310把USSD连同所想要的MS的标识一起，从一个外部节点发送到TTU 130。下一步在步骤S320进行判决以确定发送节点是否被授权接入所想要的MS。如果该发送节点未被授权接入该所想要的MS，就在步骤S400程序结束之前，在步骤S330向外部节点发送一个错误消息。如果该发送节点被授权接入所想要的MS，则在步骤S340，TTU 130建立一个TTEN应用给所想要的MS。在步骤S350，USSD通过MSC/VLR 110被发送到MS 170。在步骤S360 TTU130确定是否已经接收到来自发送节点或来自所想要的MS的对话终止消息。如果TTU 130已经接收到对话终止消息，该程序就在步骤S400结束。然而，如果TTU 130未接收到对话终止消息，则发送节点和所想要的MS之间的对话就保持下去，并且TTU 130继续监视对话以确定是否在步骤S400接收到对话终止消息。
图7中表示了HLR 120作为号码表的一个例子。例如，当USSD在外部节点1启动时，从HLR 120获得MS 170的地址。在这个实施例中，HLR 120基本上作为一个号码表，例如它产生一个CCITT 7号信令系统地址。然后将USSD和该地址通过TTU 130发送到对应于MS 170的MSC/VLR 110。
在这个实施例中，TTU 130根据从HLR 120获得的地址选择性地以接口108和109连接在外部节点1和MSC/VLR 110之间。通过从HLR120获得CCITT 7号信令系统地址，就可能将USSD指向对应于MS 170的MSC/VLR 110。结果，对于网络启动的USSD的TTEN应用是由TTU 130通过MSC/VLR 110执行的，而不是象前面的针对移动站启动的USSD的实施例那样通过HLR 120来执行的。
显然，这样所描述的本发明可以在很多方面是不同的。并不认为这样的不同是背离本发明的构思和范围的，同时，打算把所有这些对于本领域的技术人员来说是显而易见的修改包括在下面权利要求的范围之内。

Claims (24)

1.一种用于控制在外部节点和移动站之间的信令的系统包括：
非结构辅助业务数据(USSD)处理器，用于分析归属位置寄存器(HLR)中的USSD，以确定所述USSD是否对应于规定的HLR应用；和
透明传输单元，用于当所述USSD处理器确定所述USSD并不对应于任何的所述规定的HLR应用时，在由所述USSD规定的一个外部节点和移动站之间建立透明传输到外部节点(TTEN)应用。
2.根据权利要求1的系统，其特征在于，其中当所述USSD处理器确定所述USSD对应于一个所述规定的HLR应用时，该USSD处理器将所述USSD传递到HLR处理器，以执行由所述USSD规定的业务。
3.根据权利要求1的系统，其特征在于，其中所述USSD在信令信道上被发送。
4.根据权利要求1的系统，其特征在于，其中所述一个外部节点或移动站向所述透明传输单元发送一个消息，以请求终止所述TTEN应用。
5.根据权利要求1的系统，其特征在于，其中当多个外部节点包含业务时，所述透明传输单元起一个主接口的作用。
6.根据权利要求5的系统，其特征在于，其中所述透明传输单元建立在移动站和一个包含业务的外部节点之间的对话并且中继其间的消息，直到所述一个外部节点或移动站请求终止为止，该移动站和所述透明传输单元在请求终止后仍然保持通信。
7.根据权利要求1的系统，其特征在于，其中当多个外部节点包含业务时，外部节点中的一个节点起主接口的作用。
8.根据权利要求1的系统，其特征在于，其中外部节点包括消息中心。
9.根据权利要求1的系统，其特征在于，其中移动站包括集成的笔记本电脑。
10.根据权利要求1的系统，其特征在于还包括：
交换中心，用于接收来自移动站的非结构辅助业务数据(USSD)，所述交换中心包括第一USSD处理器，用于确定所述USSD是否对应于预定的交换中心应用，在所述第一USSD处理器确定所述USSD对应于一个所述预定的交换中心应用时，所述交换中心执行对应于所述USSD的应用；
其中，在所述第一USSD处理器确定所述USSD并不对应于一个所述预定的交换中心应用时，所述HLR接收来自所述交换中心的所述USSD，所述归属位置寄存器包括第二USSD处理器，用于确定所述USSD是否对应于预定的HLR应用。
11.根据权利要求10的系统，其特征在于，其中所述交换中心还包括交换中心处理器，用于在所述第一USSD处理器确定所述USSD对应于所述预定的交换中心应用时执行由该USSD规定的所述预定的交换中心应用。
12.根据权利要求10的系统，其特征在于，其中所述交换中心还包括访问位置寄存器。
13.一种用于控制在外部节点和移动站之间的信令的系统包括：
归属位置寄存器(HLR)，用于向启动非结构辅助业务数据(USSD)的一个外部节点发送移动站的地址，以便在移动站和所述的一个外部节点之间建立对话；和
透明传输单元，根据所述地址选择性地连接到对应于移动站的一个交换中心，以便通过所述USSD建立在所述一个外部节点和移动站之间的透明传输到外部节点(TTEN)应用。
14.根据权利要求13的系统，其特征在于，其中从所述HLR发送的所述地址是一个CCITT 7号信令系统地址。
15.一种用于控制在外部节点和移动站之间的信令的方法，包括以下步骤：
    (a)由归属位置寄存器(HLR)中的USSD处理器分析非
结构辅助业务数据(USSD)，以确定所述USSD是否对应于规
定的HLR应用；和
    (b)当所述USSD处理器确定所述USSD并不对应于任何
所述规定的HLR应用时，由透明传输单元建立在由所述USSD
规定的一个外部节点和移动站之间的透明传输到外部节点
(TTEN)应用。
16.根据权利要求15的方法，其特征在于，还包括当所述USSD处理器在所述步骤(a)确定所述USSD对应于一个所述规定的HLR应用时，将所述USSD传递到HLR处理器，以执行由所述USSD规定的业务的步骤。
17.根据权利要求15的方法，其特征在于，还包括从所述一个外部节点或移动站向所述透明传输单元发送一个消息，以请求终止所述TTEN应用的步骤。
18.根据权利要求15的方法，其特征在于，还包括在多个外部节点包含业务时由所述透明传输单元提供一个主接口的步骤。
19.根据权利要求18的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
由所述透明传输单元建立在移动站和一个包含业务的外部节点之间的对话；
中继在移动站和所述一个外部节点之间的消息直到所述一个外部节点或移动站请求终止为止；以及
在请求终止后维持在移动站和所述透明传输单元之间的通信。
20.根据权利要求18的方法，其特征在于，还包括当多个外部节点包含业务时，由外部节点中的一个节点提供主接口的步骤。
21.根据权利要求15的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
在交换中心接收来自移动站的非结构辅助业务数据(USSD)；
由在所述交换中心中所包括的第一USSD处理器确定所述USSD是否对应于预定的交换中心应用；
在所述第一USSD处理器确定所述USSD对应于一个所述预定的交换中心应用时，执行对应于所述USSD的应用；
在所述USSD处理器确定所述USSD并不对应于一个所述预定的交换中心应用时，在归属位置寄存器(HLR)处接收来自所述交换中心的所述USSD。
22.根据权利要求21的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
在所述第一USSD处理器确定所述USSD对应于所述预定的交换中心应用时，执行由所述USSD规定的所述预定的交换中心应用。
23.一种用于控制在外部节点和移动站之间的信令的方法包括以下步骤：
    (a)由归属位置寄存器(HLR)向启动非结构辅助业务
数据(USSD)的一个外部节点发送移动站的地址，以便在移
动站和所述一个外部节点之间建立对话；
    (b)根据所述地址将透明传输单元选择性地连接到对
应于移动站的一个交换中心；和
    (c)通过所述USSD在所述一个外部节点和移动站之间
建立透明传输到外部节点(TTEN)应用。
24.根据权利要求23的方法，其特征在于，其中在所述步骤(a)中从所述HLR发送的所述地址是一个CCITT 7号信令系统地址。
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