CN1123266C - 在电信网络中检索用户信息以便将呼入电话路由到已停靠的移动台的方法 - Google Patents

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Abstract

在电信网络中检索用户信息以便将呼入电话路由到已停靠的移动台的方法：从电信交换局向集中化的数据库发送具有移动台标识号码的查询信号；确定所述的网络地址；将网络地址在返回信号内发送回所述电信交换局；从电信交换局向入口移动交换中心GMSC发送呼叫建立信号；从呼叫建立信号的信号参数中将移动台号码簿号码分离出来；从GMSC向由已确定的网络地址标识的特定归属位置寄存器发送基于移动应用部分的信号；检索所述信息；以及向GMSC发送回与移动台相关的检索出来的用户信息。

Description

在电信网络中检索用户信息以便将呼 入电话路由到已停靠的移动台的方法
根据35U.S.C.§109(e)&37C.F.R.§1.78(a)(1)的优先权
本非临时申请要求一个先前的临时专利申请的优先权，该临时专利申请，标题为“在电信网络中将数据信号路由的移动台”，序列号NO.60/014,238，申请日1996年，3月26日，作者Erkki Joensuu，MaheshPatel和Gung-Shih Chien.
相关申请的参照
本非临时美国专利申请包括主要内容涉及到共同未决的非临时美国专利申请，序列号No.08/655,088，标题为“在电信网络中将数据信号路由到移动台”，申请日1996，6，3。
发明的背景
本发明的技术领域
本发明涉及移动电信网络，特别涉及将输入呼叫路由到这样一个移动台，该移动台是从第一个归属位置寄存器重新定位到第二个归属位置寄存器的。
相关技术描述
在移动通信全球系统(GSM)或个人通信系统(PCS)中，每个移动台都被分配了一个唯一的标识号码，即移动台综合业务数字网(MSISDN)号。当主叫者需要与特定移动台通信的时候就拨打MSISDN号码。电信网络通过分析被叫的MSISDN号的一部分来确定特定的归属位置寄存器(HLR)，该HLR是和该移动台相联系的，并存储着识别当前为该移动台服务的移动交换中心(MSC)的路由信息。通过检索和使用该路由信息，电信网络便能够根据输入呼叫来定位该移动台，以便在主叫方和移动台之间可以建立一个呼叫连接。
当移动用户在蜂窝网络中从一个城市移动到另一个城市，或从一个地区移动到另一个地区时，通常会从由第一个HLR服务的第一服务区域重定位到由第二个HLR服务的第二服务区域。通过重定位，特定的移动台先前的与第一HLR的用户协议被终止，而新的与第二HLR的用户协议被建立起来。但是，MSISDN号的特定序列是预先分配给每一个HLR的。这样，通过从一个HLR到另一个的重定位，移动台一定要从预先分配给新的第二HLR的号码序列中分配到一个新的MSISDN号码。改变被分配的MSISDN号码是个繁琐的过程，部分是因为移动用户必须使得他的移动台获得服务，同时也因为要很不方便地将他的新MSISDN号码(号码簿号码)告知所有相关各方。
美国电报电话公司(AT&T)提出使用位置路由号(LRN)的概念，来减少类似的有关有线用户的终端从一个地区移动到另一个地区的问题。依据LRN概念，公共交换电话网(PSTN)中的业务转接点(SSP)需要一个保存了网络地址的集中化的数据库，用于将来话路由到正确的端局，上述网络地址表示当前为有线终端服务的端局。不过上述的LRN概念对移动电信环境不适用，因为移动台在物理上不是附属于单个端局或移动交换中心(MSC)的。当移动台从一个地理位置移动到另一个地理位置时，一系列的MSC要向移动的移动台提供移动服务。因此，应用具有代表了特定端局或MSC的网络地址的集中化数据库并不能解决上述移动电信环境中的号码可移动性问题。
一篇由Arthur Giordano等人写的文章(题名为“PCS号码携带性”，刊登于IEEE无线计算机网络，1994年9月21日，第1146-1150页)阐述了一种结构，用于支持个人通信业务(PCS)的号码携带性，其中向用户提供一个带有非地理号码计划区域(NPA)码的非地理号码。一个总数据库存储着这样的信息，它将业务提供者数据与PCS号码簿号码数据连接起来。然后可以访问该数据库以便为输入呼叫完成路由而检索路由信息。
在出版于1992年11月11日的欧洲专利0,512,962A2中阐述了一种系统，用于支持多个归属位置寄存器的使用。一个用户询问点为每个移动用户保持着标识它的归属交换局的信息。在处理呼叫时，用户询问点被查询，为用户检索包括该用户的归属交换局的交换局标识。
在出版于1996年4月8日的WO96/11557中阐述了一个电信系统，其中保持着一个寄存器，用来为移动台保存归属位置寄存器和标识号码之间的关系。一个处理呼叫的交换台查询该寄存器，以确定与某个用户相关联的归属位置寄存器。然后从寄存器检索出的这种连接数据被用来建立与用户移动电话之间的通信链路。
因此，需要一种机制，能够使得移动台从第一HLR重定位到第二HLR，而不需要改变被分配的MSISDN号码，却仍旧能够使为之服务的移动电信网络将来话路由到停靠后的(ported)移动台。
发明简述
本发明提供了一种方法和装置，用于将电信信号传送到一个从第一个归属位置寄存器(HLR)重定位停靠到第二个HLR的移动台。该信号包括用于建立呼叫与停靠后的移动台的连接的来话信号。表示与移动台相关的HLR的网络地址和表示该特定移动台的移动识别号被相互关联并保存在集中化的数据库中。每当来话信号被公共交换电话网(PSTN)中的信号传送电信交换局接收，就把另一个与来话信号指示的移动台相关的HLR的网络地址请求信号发送到集中化的数据库。集中化的数据库检索与该特定移动台相关的HLR的网络地址，并将检索到的网络地址发送回发出请求的电信交换局。接收到网络地址后，电信交换局用检索到的网络地址作为被叫方号(DdPn)来发送来话信号。被发送的来话信号进一步地把移动识别号码包括在可选参数之一中。被发送的信号被路由到与所标识的HLR网络地址相关的入口移动交换中心(GSMC)。GMSC接着提取包括在其中的移动标识号码，并向标识的HLR发送一个请求信号，以便要求进一步的路由指令。正在服务的HLR接收请求信号，检索被请求的信息，并将检索到的路由指令发回到GMSC。GMSC则将来话信号路由到特定的由被检索到的路由指令标识的移动交换中心(MSC)。
更确切地说，本发明公开了这样一种用于检索与移动台相关的用户信息的方法，该移动台被分配到特定的归属位置寄存器HLR，所述的特定HLR保存了有关所述移动台的上述的用户信息，且其中集中化的数据库将移动台号码簿号码作它们各自服务的HLR的网络地址的索引，上述的方法的特征在于包括以下步骤：
从一个电信交换局向集中化的数据库发送具有移动台标识号码的查询信号，上述查询信号请求一个代表上述特定HLR的网络地址；
通过在所述集中化数据库中把所述的移动台标识号码作为索引，确定所述的网络地址；
将所述的网络地址在返回信号内发送回所述电信交换局；
从上述电信交换局向关口移动交换中心GMSC发送呼叫建立信号，上述GMSC与由所述的已确定的网络地址所识别的特定HLR相关联，上述提到的呼叫建立信号使用确定的网络地址作为被叫方标识，且所述的呼叫建立信号在信号参数中包括移动台的号码簿号码；
从呼叫建立信号的信号参数中将移动台号码簿号码分离出来；
从所述GMSC向由所述已确定的网络地址标识的上述特定的HLR发送基于移动应用部分的信号，上述基于移动应用部分的信号从与分离出的移动台号码簿号码有关的所述特定HLR请求上述用户信息；
作为HLR接收到所述基于移动应用部分的信号的响应，检索所述的信息；以及
向所述GMSC发送回与所述移动台相关的检索出来的用户信息。
在一个实施方案中，电信交换局包括了一个业务转接点(SSP)。在另一个实施方案中，集中化的数据库包括了一个信号控制点(SCP)。
附图简述
通过参照下文详细的描述，同时结合附图，可以对本发明的方法和装置有一个更完整的理解：
图1是一个框图，描述了多个公共陆地移动网(PLMNs)和公共交换电话网(PSTN)的互连；
图2描述的是移动台从与第一PLMN相关的第一归属位置寄存器(HLR)重新定位到与第二PLMN相关的第HLR；
图3描述的是移动台在相同的PLMN中从第一归属位置寄存器(HLR)重定位到第HLR；
图4是一个框图，描述了用于将来话路由到停靠后的移动台的位置路由号(LRN)系统；
图5是一个框图，描述了根据本发明的技术用于将来话路由到停靠后的移动台的入口路由号(GRN)系统；
图6是一张信号序列图，描述了用于将来话路由到停靠后移动台的关口路由号(GRN)系统；
图7是一个结构图，描述了初始地址消息(IAM)的数据形式；而
图8是一个框图，描述了数据库表的数据结构，该数据库表使代表移动台的移动标识号与相关HLR的网络地址相关联。
附图详述
图1是一个框图，描述了多个公共陆地移动网(PLMNs)10a-10b和公共交换电话网(PSTN)20的网络互连。一个移动台30(也可叫做移动终端或装置)与其中的一个PLMN10相联系，该PLMN就作为归属PLMN10a。在每个PLMN10中，比如PLMN10a，有一些不同的移动交换中心(MSCs)40为该网络所覆盖的地理区域服务。一个移动台30与无线基站(图中未表示)通信，该基站通过空中通信链路50与MSC40之一相连。这样，移动台30由PLMN10a服务，并通过与PSTN20连接而与其它有线和无线终端通信。PSTN20中的接入汇接装置(AT)60将从一个PLMN10a产生的移动呼叫路由到被PSTN20中一个本地交换局(LE)所服务的有线终端，或通过它的关口移动交换中心(GMSC)80b接到另一个PLMN10b。
对于想要接到移动台30的来话，该来话首先被路由到为归属PLMN10a服务的GMSC80a。GMSC80为移动台30向归属位置寄存器(HLR)90发送一个路由信息请求信号。该HLR90(它存储了用户信息，并保持着对移动台30当前位置的跟踪)向GMSC80a发送回路由指令。返回的指令包括标识着当前为移动台30服务的MSC40(例如MSC40a)的网络地址。当GMSC80a接收到上述路由信息，它便向正在服务的MSC40a发送来话呼叫。正在服务的MSC40a便建立与位于MSC服务区域中的移动台30的语音连接。
随着移动电信技术的不断发展以及移动用户数量的增长，一个称作“号码携带性”的革命性的概念变得普遍。号码携带性的概念使得移动用户可以从一个现有的服务区重新定位到或“停靠”到一个新的PLMN区域或HLR区域，而不改变分配给移动用户的移动台综合业务数字网(MSISDN)号码或号码簿号。由于不改变所分配的MSISDN号，移动用户不需要由人工将其移动台编码至新的MSISDN号码。移动用户也不需要很不方便地将新的MSISDN号码通知给他的朋友和相关各方。
号码便携性也带来了网络资源的更充分的使用和更好的管理。如果一个PLMN包括一系列HLR的号码，且工作负载或容量在全网络是非均匀分布的，那么将一些预约协议或用户信息从容量过载的HLR转移到另一个负载较小的HLR，而不改变分配给移动台的MSISDN号码将是很有利的。通过重新定位一些用户信息，以及平均分布工作负载，PLMN能够更好地管理它的资源和负载。
现在参考图2，图中显示了与第一PLMN10a中的HLR90a相关的移动台30重新定位或停靠140到第二个PLMN10b中的第二HLR90b(这是PLMN间的号码携带性)。移动台30被初始注册到PLMN，将其作为归属PLMN。所有从PSTN20或另一个PLMN来的输入呼叫被PLMN10a中的GMSC(图2中没有标出，参见图1)接收，并因而路由到正在服务的MSC40a。如前文中所述，该GMSC可以正确地将来话路由到正在服务的MSC40a，因为被拨叫的MSISDN号包括了一个数值，指示归属PLMN10a中哪个HLR保存了所需的用户信息。因此，GMSC分析被接收的MSISDN号码，判断出正确的HLR，向该HLR请求路由信息，并将来话路由到适当的MSC。
根据号码携带性概念，以及如重定位140所示，移动台终止与现有HLR90a的预定协议，并注册到新的PLMN10b中的新的HLR90b上，而不改变他的MSISDN号码。当然，因为移动台中的MSISDN号没有被刷新以便来反映新的HLR90b和新的PLMN90b，所有以后的来话仍然被路由到旧的PLMN10a。PLMN10a中的GMSC不能将接收到的来话重路由到重定位后的移动台30，因为GSMC不再能仅仅通过分析被接收的MSISDN号码而判断保存着用户信息的正确的HLR。
图3进一步描述了在同一个PLMN10中移动台被从第一HLR90a重新定位140到第二HLR90b(PLMN内部号码携带性)，这里上述没有定位到正确的HLR90的问题仍然存在。如果移动台30从与HLR90a密切相关的由MSC40a服务的服务区重定位到与HLR90b密切相关的由MSC40b服务的服务区，则将移动台30注册到较近的HLR90b将更加有效，因为这样可以减小移动台30和与之相关的HLR之间的信令时长和距离。进一步地，据上所述，如果PLMN10具有一些不均匀分布工作负载的HLR90，则为了使网络资源最大化，当一些用户信息被转移到较少使用的HLR时，电信网络的性能将更加高效。不过，由于MSISDN号码没有更改，当移动台30已经移位到新的HLR90b时，GMSC80仍旧从原来的HLR90a请求路由信息。因此，需要一个单独的机制，把送到为移位后的移动台服务的新HLR的来话呼叫重新路由。
图4是一个框图，描述由美国电报电话公司(AT&T)提出的用于将来话路由到移位后有线终端的位置路由号(LRN)概念。根据AT&T的LRN概念，一个集中化的数据库被PSTN20中的倒数第二个业务转接点(SSP)所查询，以便为来话路由，上述数据库保存了代表为停靠的有线终端服务的端局的网络地址。通过拨打代表第二个有线终端100b的号码簿号码，PSTN20中第一个有线终端100a发出了一个发往第二有线终端100b的去话连接。然而，过去由第一个SSP或端局110d(下文中统一称为SSP/EO)服务的第二个有线终端100b，已停靠到了第二个SSP/EO110c(由图中点线140表示)。在应用一种传统的路由机制时，如通过拨打代表有线终端100b的号码簿号码所规定的那样，呼叫建立的请求被路由到第一个SSP/EO。当呼叫建立信号由与第一SSP/EO110d相连的倒数第二个SSP100b接收时，SSP110b向集中化的数据库业务控制点(SCP)120执行数据库查询。SCP120保存着相关数据，它把代表为移位的终端服务的新SSP/EO的网络地址与每个已停靠的号码簿号码相关联。SCP120响应查询请求而返回代表当前为有线终端110b服务的第二个SSP/EO110c的网络地址。倒数第二个SSP110b在发送呼叫建立信号(例如一个初始地址消息(IAM))时，用搜索到的网络地址作为新的被叫方号码(CdPn)。原来被拨打的代表有线终端100b的号码簿号码也被包括在IAM信号中的属性地址参数中(GAP)，并“借道”而到达正在服务的SSP/EO110c。因为CdPn指向正在服务的SSP/EO110c，IAM信号被重定位到SSP/EO110c而不是第一个SSP/EO110d。第二个SSP/EO110c可以直接或经过一些信号转接点而连接到SSP110b，如虚线125所示。一旦IAM信号被第二个SSP/EO110c接收，包含在内的代表有线终端100b的号码簿号码被从GAP中分离出来，有线终端100b的物理位置可以通过检索它的线路模块(LM)125来确定，通过线路130，呼叫便可以与移位了的有线终端100b建立起来。
通过引入用于保存代表新SSP/EO的网络地址的集中化数据库，LRN概念解决了在PSTN环境内一些号码携带性问题。但是，这种LRN实现方法对于PLMN环境是不适用的。PLMN10中的移动台很少只与一个端局或移动交换中心(MSC)有关。正因为这种不与任何物理通信介质相连的内在特性，移动台可以很自由地在一些不同的地理区域移动。每当移动台从第一个MSC服务区离开并进入第二个MSC服务区，就要发生一次“切换”，将服务从第一个MSC转移到第二个MSC。切换之后，第一个MSC就不再被涉及到呼叫连接中。因此，在集中化数据库中保存一个特定的端局或MSC的方法对PLMN环境是不适用的。
根据本发明的阐述，图5是一个框图，描述了根据本发明的技术用于将来话路由到停靠后的移动台的关口路由号(GRN)的概念。不是维持一个保存了代表当前服务于移动台30的特定端局网络地址的集中化数据库，而是维持一个集中化的数据库，它保存了代表当前正为移动台30服务的PLMN或更确切地说是HLR90的网络地址(下文中都称为关口路由号-GRN)。
一个有线终端100或任何其它的电信终端通过拨打一个代表移动台30的移动识别号码，例如移动台综合业务数字网(MSISDN)号，就产生去话呼叫连接。该呼叫连接信号通过传统的路由机制被路由，直到到达PSTN20中的倒数第二个SSP110b，如图4中所示。SSP110b然后向集中化的数据库(诸如一个SCP120)发送查询信号135，请求代表与移动台30相关的归属HLR的GRN。SCP120用接收到的MSISDN号码检索它的内存表250，并查出相应的GRN。查到的GRN通过返回信号145而将其发送回SSP110b。SSP110b把查到的GRN作为呼叫建立信号(例如初始地址消息(IAM))中的被叫方号码(CdPn)，并将它发送给PLMN10。被拨打的MSISDN号还被包括在一个可选参数中，如IAM信号140中的属性地址参数(GAP)。通过分析被发送的代表归属HLR90的GRN，PSTN20可以将IAM信号140路由到接入点-正在服务的PLMN10的GSMC80。一旦接收到IAM信号140，GMSC80中的一个应用模块将所包含的MSISDN号从GAP中分离出来，并把基于移动应用部分(MAP)的信号150(如发送路由信息(SRI))信号发送到所指示的HLR90。被发送的SRI信号150进一步还包括被分解出的MSISDN号码，并用接收到的GRN作为被叫方地址的全球标题(GT)。
当HLR90接收到SRI信号150时，它为接收到的MSISDN号判断相应的国际移动用户标识(IMSI)，并向服务的MSC140发送另一个基于MAP的请求路由号码的信号150。正在服务的MSC40判断移动台30的当前地理位置，并据此通过一个确认信号170向HLR90返回一个路由号码。HRL90接着通过另一个确认信号180向GSMC80返回一个路由号码。GSMC80按照收到的路由号码指示，将原来的IAM信号140再路由到正在服务的MSC40。结果，主叫终端100和移位后的移动终端30之间的呼叫连接通过无线链路50被建立起来。
图6是一个信号序列图，描述了用于根据本发明来将来话路由到停靠后的移动台。与原先HLR90(移动台从该HLR移位出)相连的倒数第二个SSP110b接收到一个输入信号，例如预定给停靠的移动台30的初始地址消息(IAM)140。SSP110b向集中化数据库SCP120发送一个具有接收到的MSISDN号码的应用层信号125。该应用层信号包括了一个事务处理能力应用部分(TCAP)信号，它应用了7号信令系统协议的信令连接控制部分层。SCP120通过对接收到的MSISDN号码作索引，搜索所保存的代表当前服务于移动台30的归属HLR90的网络地址。另一个应用层信号135和被搜索到的网络地址(GRN)被返回给SSP110b。然后SSP110b把搜索到的网络地址作为被叫号码(CdPn)分配给初始地址消息(IAM)140，并将IAM消息140发送给与被指示的HLR90相关的GMSC80。当将IAM消息140发送给GMSC80时，被接收的MSISDN号还被包括在IAM消息140的一个可选参数中。这样的参数包括属性地址参数(GAP)。一旦GMSC 80接收到IAM信号140，GMSC80为路由指令发送一个基于MAP的信号，如发送路由信息(SRI)信号150到归属HLR90。被接收到的网络地址或GRN被用作为全球标题号来将SRI信号150路由到HLR90。封装在GAP中的MSISDN号码被分离出来，并进一步包括在发送的SRI信号150中。当正在服务的HLR90接收到SRI信号150时，它为接收的MSISDN号判断相应的IMSI号码，并向正在为移动站服务的MSC40发送另一个基于MAP的的信号，如提供漫游号码(PRN)信号160。为响应接收到的PRN，MSC40据此通过一个PRN确认信号(PRNack)170向HLR90返回一个路由号码。HRL90接着通过SRI确认信号(SRIack)180向GSMC80返回一个路由号码。利用接收到的路由号码作为新的CdPn，GSMC80将IAM信号140路由到正在服务的MSC40。通过向移动台30报信，MSC40和移动台30之间的呼叫连接被建立起来。
图7是一个描述了初始地址消息(IAM)140的数据格式的结构图；在IAM信号140中，被叫方号码(CdPn)参数210保存了目的地终端或站点的地址。呼叫方号码(CgPn)参数220也保存了呼叫产生终端或站点的地址。该CgPn参数220以后被目的地节点用来返回信号给呼叫发出节点。根据本发明的阐述，属性地址参数(GAP)230保存了代表移动台的MSISDN号码，该移动台在移动电信环境中从第一个HLR移位到第二个HLR。当GMSC接收到具有作为CdPn的GRN的IAM信号时，保存在GAP中的MSISDN号码被分离出来，且被用于SRIMAP信号。
图8是一个框图，描述了在集中化数据库中，如在SCP120中(图中没有表示，参见图5)作为示例的数据库表250的数据结构。该数据库表250将代表移动台的移动标识号如MSISDN号与标识了相关的正在为该移动台服务的HLR的网络地址270相关联。通过使用如图8所示的关系型数据库，集中化的数据库或SCP可以通过接收到的MSISDN号码作索引，来确定代表正为停靠后的移动台服务的HLR的网络地址。
虽然本文参照附图在前面详细描述了本发明方法和设备的优选实施方案，但应该理解，本发明并不限于已阐述的实施方案，在不偏离本发明原理的情况下，它可以作各种重组，修改和替代，本发明由以下的权利要求阐述和定义。

Claims (6)

1.一种用于检索与移动台(30)相关的用户信息的方法，该移动台被分配到特定的归属位置寄存器HLR(90)，所述的特定HLR保存了有关所述移动台的上述的用户信息，且其中集中化的数据库(120)将移动台号码簿号码作它们各自服务的HLR的网络地址的索引(250)，上述的方法的特征在于包括以下步骤：
从一个电信交换局(110)向集中化的数据库发送具有移动台标识号码的查询信号(135)，上述查询信号(135)请求一个代表上述特定HLR的网络地址；
通过在所述集中化数据库中把所述的移动台标识号码作为索引，确定所述的网络地址；
将所述的网络地址在返回信号(145)内发送回所述电信交换局；
从上述电信交换局向入口移动交换中心GMSC(80)发送呼叫建立信号(140)，上述GMSC与由所述的已确定的网络地址所识别的特定HLR相关联，上述提到的呼叫建立信号(140)使用确定的网络地址作为被叫方标识(210)，且所述的呼叫建立信号(140)在信号参数中包括移动台的号码簿号码；
从呼叫建立信号(140)的信号参数中将移动台号码簿号码分离出来；
从所述GMSC向由所述已确定的网络地址标识的上述特定的HLR发送基于移动应用部分的信号(150)，上述基于移动应用部分的信号从与分离出的移动台号码簿号码有关的所述特定HLR请求上述用户信息；
作为HLR接收到所述基于移动应用部分的信号的响应，检索所述的信息；以及
向所述GMSC发送回与所述移动台相关的检索出来的用户信息(180)。
2.权利要求1的方法，其特征在于所述的移动台号码簿号码包括了一个移动台综合业务数字网MSISDN号码。
3.权利要求1的方法，其特征在于所述的电信交换局包括一个业务转接点SSP(110)。
4.权利要求3的方法，其特征在于所述的集中化的数据库包括一个业务控制点SCP(120)。
5.权利要求1的方法，其特征在于上述呼叫建立信号(140)包括一个初始地址消息IAM。
6.权利要求5的方法，其特征在于上述信号参数在IAM中包括属性地址参数GAP(230)。
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