CN1147194C - 向电信网内移动台传送数据信号的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

要发送给已从第一HLR(90A)转到第二HLR(90B)的移动台(30)的入局呼叫或消息首先由网关节点(80)接收。网关节点于是将一个请求路由信息的信号(145)发送给与它连接的汇总数据库(150)。利用接收到的移动台综合业务数字网(MSISDN)号码，汇总数据库确定当前为转区的移动台服务的新HLR的网络地址。然后，将接收到的请求路由信息的信号转送给新HLR。新HLR检索出所请求的信息后，将它发回给网关节点。利用从新HLR接收到的路由信息，网关节点就可使入局呼叫或消息传送给这个转区的移动台。

Description

向电信网内移动台传送数据信号的方法和系统
本非临时美国专利申请含有1996年6月3日递交(代理人案号27943-00065)的美国专利No.5,839,072“向电信网内转区移动台传送入局呼叫技术(Routiog An Incomming Call To A Ported MobilStation Within A Telecommunications Network)”的主要内容。
技术领域
本发明与电信网络系统有关，具体地说，与将数字信号传送给从第一归属用户位置寄存器转到第二归属用户寄存器的移动台的技术有关。
背景技术
在全球移动通信系统(GSM)或个人通信系统(PCS)内，每个移动台都有一个各自的标识号码，称为移动台综合业务数字网(MSISDN)号码。每当一个主叫方要与一个特定移动台通信时，就拨出它的MSISDN号码。电信网通过分析所拨的MSISDN号码的一个部分确定为这个特定移动台服务的存有标识当前为这个移动台服务的移动业务交换中心(MSC)的路由信息的相应归属用户位置寄存器(HLR)。通过检索和利用这样的路由信息，电信网就能根据入局呼叫确定移动台位置，建立发起呼叫的主叫方与移动台之间的语音连接。
移动台用户往往希望从由一个第一HLR服务的第一业务区转到由一个第二HLR服务的第二业务区。由于转区，就终止了转区移动台与第一HLR的原定用户合同，而建立与第二HLR的新用户合同。然而，每个HLR预先都已分配到了归它专用的一系列MSISDN号码。由于从一个HLR转到另一个HLR，因此必需为移动台指定一个预先分配给这个新的第二HLR的新MSISDN号码。改变指定的MSISDN号码是一件麻烦的事，一部分是因为移动台用户必需使他的移动台就绪以便能受到服务，而且还要很不方便地将他的新MSISDN号码(电话号码)通知有关各方。
Arthur Giordano等人的“PCS号码的可移植性”(“PCS NumberPortability”，IEEE Wireless Compnter Networkes，September 21，1994，Pages 1146-1150)揭示了一种支持个人通信业务(PCS)号码可移植性的体系结构，其中，为用户提供了具有非地区性号码规划区(NPA)代码的非地区性号码。全球数据库存有将服务提供方数据与PCS电话号码联系起来的信息。于是，访问这个数据库就可检索出在完成入局呼叫中需要用到的路由信息。
在1992年11月11日刊出的EP 0,512,962 A2中揭示了一种支持使用多个归属用户位置寄存器的系统。有一个用户查询点为每个移动用户保持标识他的归属交换机的信息。在处理呼叫中，通过查询用户查询点检索出一个是用户的归属交换机的交换机。
发明内容
因此，需要有一种方案，使移动台不必改变可指定的MSISDN号码能从第一HLR转到第二HLR。
本发明提供了一种将电信数据信号传送给一个从一个第一归属位置寄存器(HLR)转到一个第二HLR的移动台的方法和设备。这种数据信号包括入局的语音数据信号和短消息业务(SMS)数据信号。表示HLR的网络地址与HLR所辖移动台的标识号码相对应地存储在一个汇总数据库内。每当电信网内的网关节点接收到一个入局数据信号时，就将为这个数据信号请求路由信息的信号送至汇总数据库，而不是服务的HLR。汇总数据库检索出管辖所给定的移动台的HLR的网络地址，将请求信号转发给这个HLR，接收到请求信号后，这个HLR就检索出一个路由指令，并将该指令发回给网关节点，该路由指令指出当前为给定移动台服务的移动业务交换中心(MSC)的网络地址。网关节点接收到路由信息后，将数据信号传送给服务MSC，以便再送至给定移动台。
附图说明
通过以下结合附图的详细说明可以对本发明的方法和设备有更完整的了解。在这些附图中：
图1为例示多个公众陆地移动网(PLMN)与一个公众电话交换网(PSTN)网络互联情况的方框图；
图2为例示短消息业务(SMS)操作员与移动台之间的SMS消息通信情况的方框图；
图3例示了移动台从第一PLMN的第一归属用户位置寄存器(HLR)转至第二PLMN的第二HLR的情况；
图4例示了移动台在PLMN内从第一归属用户寄存器(HLR)转至第二HLR的情况；
图5为例示虚归属用户位置寄存器(VHLR)与网间移动业务交换中心(GMSC)通信以将入局信号转送至转区移动台的方框图；
图6为例示虚归属用户位置寄存器(VHLR)与网间移动业务交换中心(GMSC)通信以将入局信号转送至转区移动台的信号序列图；
图7为例示VHLR为入局信号安排送至一个已从第一HLR转到同一PLMN内的第二LHR的移动台的路由的方框图；
图8为例示汇总数据库与短消息业务-网间移动业务交换中心(SMS-GMSC)通信以将入局SMS数据转送至转区移动台的方框图；
图9为例示汇总数据库与SMS-GMSC通信以将入局SMS数据转送至移动台的信号序列图；以及
图10为例示使表示移动台的移动标识号码与相应HLR的网络地址相对应的数据库长的数据结构的方框图。
具体实施方式
图1为示出多个公众陆地移动网(PLMN)10与一个公众电话交换网(PSTN)20网络互联情况的方框图。移动台30(也称为移动终端或移动设备)由这些PLMN10中的一个称为归属PLMN10a的管辖。在每个PLMN10内，有若干个不同的移动业务交换中心(MSC)40，为这个网络所覆盖的地理区域服务。移动台30通过空中通信链路50与其中一个MSC40通信。这样，由一个PLMN10服务的移动台30通过接至PSTN20就能与其他有线和无线终端通信。PSTN20内的接入汇接局(AT)60将这个PLMN10产生的移动呼叫送至由PSTN20内它的本地交换机(LE)70之一服务的有线终端，或通过相应网间移动业务交换中心(GMSC)80送至另一个PLMN10。
对于一个要发给移动台30的入局呼叫来说，首先将这个入局呼叫送至为归属PLMN10a服务的GMSC80a。于是，GMSC80a就向移动台30的归属用户位置寄存器(HLR)90发送一个请求路由信息的信号。然后，HLR90(它存有用户信息，保持对移动台30当前位置的监视)向当前为移动台30服务的MSC请求一个漫游号码。HLR接收到所请求的漫游号码后，将它发回给GMSC80a。发回的这个路由指令包括指示哪个MSC40(例如是MSC40a)当前正在为移动台30服务的网络地址。接收到这样的路由信息后，GMSC80a就将入局呼叫发送给提供服务的MSC40a。于是，服务MSC40a建立与位于它的服务区域内的移动台的语音连接。
随着全球移动通信系统(GSM)和个人通信系统(PCS)的发展，开辟了一系列先进的补充业务。一个例子是短消息业务(SMS)系统，用来在SMS操作员和移动台之间发送字母数字字符。移动台接收到传送字母数字字符的SMS消息后，就将字符数据写入附接在移动台上的用户标志模块(SIM卡)内的缓存器。这种SIM卡存储的数据以后可由用户加以显示或处理后作其他应用。
下面对图2进行说明，所示为例示在SMS操作员100与移动台30之间进行SMS消息通信的方框图。SMS操作员100将需发送给移动台30的一串字母数字字符发送给短消息业务中心(SMS-C)110。SMS-C110将字符数据封装成一个SMS消息，传送给短消息业务-网间移动业务交换中心(SMS-GMSC)120。以与GMSC对入局语音呼叫的操作相同的方式，SMS-GSMC120通过信号传送点(STP)130向HLR90查询路由信息(即移动台30当前所处位置)。接收到HLR90发来的所请求的路由信息后，SMS-GMSC120就将消息传送给为移动台当前所处位置服务的MSC40。于是，对移动台30进行寻呼，在移动台30和网络之间建立连接，情况如图1的正常呼叫建立情况。然而，如果移动台30正忙，就不进行寻呼，因为网络已经知道移动台是能接入的。如果连接成功，移动台30得确认，MSC40就通过控制数据信道之一将SMS消息发送给移动台30。用一个像独立专用控制信道(SDCCH)那样的控制数据信道来代替业务信道(TSH)允许进行无连接数据通信。接收到SMS消息封装的字符数据后，移动台30就只起着像一个缓存器那样的作用，将数据传送给附接的SIM卡(图2中未示出)，存入一个缓存器或存储装置。最后，如果发送成功，MSC40就向SMS-C110发送一个成功发送报告。否则，就产生一个失败报告。
随着移动电信技术的不断发展和移动用户的增加，一种称为“号码可移植性”的创新概念日益普及。号码可移植性概念是指允许一个移动用户从一个当前业务区域转至一个新的PLMN区域或HLR区域而不需要改变移动用户的所指定的MSISDN号码或电话号码。由于不改变所指定的MSISDN号码，移动用户就不需要使他的移动台加以人工处理，对一个新的MSISDN号码进行编码。移动用户也不需要将他的新的MSISDN号码通知他的朋友和有关各方。
号码可移植性还可以使网络资源得到更有效的利用和更好的管理。如果一个PLMN包括若干个HLR，而工作负荷或容量在网络内分布又不均匀的话，就可以有益地将一些用户合同或用户信从HLR中的一个过负荷的HLR转至另一个负荷转轻的HLR，但并不改变为这些相应的移动台指定的MSISDN号码。由于重新部署某些用户信息和均匀分配工作负荷，PLMN就能更好地管理它的资源和工作负荷。
下面对图3进行说明。图中示出了一个受第一PLMN10A内的第一HLR-90a管辖的移动台30转(140)至第二PLMN10b内的第二HLR90b的情况(PLMN间号码可移植性)。移动台30起初向作为归属PLMN的PLMN10a登记。所有来自PSTN20或另一个PLMN10b的入局呼叫都由PLMN10a内的GMSC(图3中未示出，可参见图1)接收，因此传送给服务的MSC40。如前面所述，GSMC正确地将入局呼叫传送给服务的MSC40，因为所拨的MSISDN号码包括一个指示归属PLMN10a内的哪个LHR存有必需的用户信息的值。这样，GMSC通过分析接收到的MSISDN号码确定适当的HLR，向所确定的HLR请求路由信息，然后就可将入局呼叫传送给适当的MSC。
移动台30终止与当时的HLR90a签订的合同后向新的PLMN10b内的新的HLR90b登记，但并没有改变他的MSISDN号码。然而，由于没有MSISDN号码改变成反映新的HLR90b和新的PLMN10b，因此以后的所有入局呼叫仍将送至老的PLMN10a。PLMN10a内的GSMC并不能将接收到的入局呼叫转送到转区的移动台30，因为GMSC不再能通过只分析接收到的MSISDN号码正确确定存有周户信息的HLR。
图4进一步例示了移动台30从第一HLR90a转(140)至同一PLMN10内的第二，HLR90b的情况(PLMN内号码可移植性)，其中仍存在上述不能确定正确的HLR的问题。如果移动台30从由与HLR90a密切配合的MSC40a服务的业务区域转至由与HLR90b密切配合的MSC40b服务的业务区域，使移动台30向较近的HLR90b登记是更为经济的，因为这样可以使移动台30与管辖它的HLR之间的信号传送时间和距离最小。此外，如前面所述，如果PLMN10有若干个工作负荷不均匀的HLR，那么将一些用户信息转给较少使用的HLR可以充分利用网络资源，电信网的运行效率也就高得多。然而，由于没有改变MSISDN号码，在移动台30已经转到新的HLR90b的情况下GMSC90仍向老的HLR90a请求路由信息。结果，入局呼叫就不能正确地传送给移动台30。因此，需要有一个独立的机制将入局信号转送给由新的HLR服务的转区移动台。
下面对图5和6进行说明，图中例示了按照本发明利用一个虚拟归属用户位置寄存器(VHLR，即汇总数据库)150与网间移动业务交换中心(GMSC)80通信以将入局信号转送给转区的移动台30的情况。移动台30原来将它的用户信息存储在HLR90a内面一直属PLMN10a管辖。曲于它的MSISDN号码是指配给HLR90a的一系列号码之一，因此入局呼叫首先自动地传送给PLMN10a内的GMSC80。按照本发明，GMSC80将一个路由信息请求信号145发送给VHLR150，而不是像现有技术那样发送给归属HLR。VHLR150可以与任何特定PLMN10独立配置，由第三方经营和管理，如图5所示。通过用接收到的MSISDN号码查阅它的对照表，VHLR150就能确定当前为移动台30服务的HLR90b的网络地址。由于VHLR150直接接在7号信令系统(SS7)通信协议的信号连接控制点(SCCP)层的顶上，VHLR150不需要改变始发点代码(OPC)或总标题(GT)地址。需要修改的只是目的地点代码(DPC)或GT地址，表示出新的归属HLR90b。不用VHLR150改变其他参数或内容。此外，由于VHLR150以一个SCCP用户的形式实现，具有将给定的MSISDN号码转换成相应HLR地址的功能，因此可以将VHLR配置在任何像信号传送点(STP)或GMSC那样的具有消息传送部分(MTP)层和SCCP层能力的节点内。
然后，通过改变适当的SCCP目的地地址，将路由指令请求信号从VHLR150转送给HLR90b(信号155)。于是，HLR90b检索出所请求的路由信息，用信号160发回给GMSC80。如前面所述，HLR90b向服务MSC40请求漫游号码(信号157)和从它那里接收到漫游号码(信号158)。从服务MSC接收到的路由信息可以直接从HLR90b发送给GMSC80而不需要经过VHLR150，因为OPC或GT地址仍表示这个GMSC80。利用接收到的路由信息，GMSC80将入局呼叫通过信号170传送给为移动台30服务的MSC40。然后，MSC40在无线链路50上寻呼移动台30，建立入局主叫方和移动台30之间的语音连接。因此，通过维护一个独立的汇总数据库来存储每个移动台的MSISDN号码及其相应的HLR网络地址的数据，移动台可以自由地向一个新的HLR登记，而不需要更改他的MSISDN号码。
还可以在单个PLMN内利用VHLR50来提供更好的网络资源管理。下面将对示出例示VHLR150将入局信号传送给已从第一HLR90a转至同一PLMN10内的第二HLR90b的移动台30的方框图的图7进行说明。如图所示，为人口比较集中的地理区域服务的HLR90a可能要处理大部分的用户信息，而系统容量完全相同的HLR90b可能只要处理总网络容量的一小部分。为了使工作负荷分配比较均匀，PLMN10将一些用户信息从HLR90a转移到HLR90b。通过不改变转移的移动用户的MSISDN号码分配工作负荷，DLMN10就有更好地利用和管理它的网络资源，而不会给用户带来任何不方便。
移动用户也可以从由MSC40a服务的第一地理区域转到由同一PLMN10内的MSC40b服务的第二地理区域(如图中移动140所示)。即使是PLMN10内的每个MSC40都有接至任何一个HLR90的入口，但对于一个特定的HLR来说总有一些MSC比其余的更接近一些。通过将移动用户的用户信息转给较接近新的MSC的HLR，PLMN10就能减少信号和数据传送的存取时间。
因此，在GMSC80接收到一个入局呼叫时，GMSC80就将一个请求路由信息的信号发送给它所在的PLMN10内的VHLR150。VHLR150确定表示当前为移动台30服务的HLR90b的网络地址后，将请求信号190转送给HLR90b。HLR90b从它的数据库中检索出必需的用户信息，通过信号200发送给GMSC80。利用接收到的路由信息，GMSC80通过信号210将入局呼叫传送给为移动台30当前所在地理区域服务的MSC40b。于是，MSC40b利用业务信道(TCH)建立与移动台30的语音连接。
下面对图8和9进行说明，图中示出了汇总数据库220与短消息业务-网间移动业务交换中心(SMS-GMSC)120通信以将入局的SMS数据传送给转区移动台30的情况。如在对图2所作的说明所述，不同于入局语音呼叫，SMS信号首先由SMS-GMSC120接收，SMS-GMSC120从而确定适当的HLR地址后，再将接收到的数据转送给移动台30。SMS操作员100将需发送给移动台30的一串字母数字字符通过一个诸如X.25数据分组那样的信号240发送给短消息业务中心(SMS-C)110。SMS-C110将字符数据封装成一个SMS消息，通过信号250传送给SMS-GMSC120。与图5中按本发明处理入局语音呼叫的GMSC类似SMS-GMSC120在为接收到的数据指定的转换类型(TT)具有为10的值的情况下通过信号260将一个请求路由指令的信号发送给汇总数据库220。SCCP的TT参数值由SMS操作员100在向SMS-C110发送字母数字字符时指定。SCCP的TT参数值为10表示这个消息是要发给一个可能已经从一个HLR转至另一个HLR的移动台的。因此，SMS-GMSC120将请求信号传送给汇总数据库220，而不是如接收到的MSISDN号码所指示的HLR90a。实际上请求信号可能要经过若干个STP再转到汇总数据库220(信号270)。汇总数据库220确定表示当前为移动台30服务的HLR90b网络地址后，将请求信号传送给HLR90b(信号280)。HLR90b从它的数据库中检索出所请求的用户信息，通过信号290发回给SMS-GMSC120。返回的信号可能也要经过若干个STP130(信号300)。利用接收到的路由指令，SMS-GMSC120将入局的SMS数据传送给为移动台30当前所在地理区域服务的MSC40a(信号310)。于是，MSC40通过控制数据信道中的一个像独立专用控制信道(SDCCH)那样的信道将SMS消息320传送给移动台30。
图10为例示在诸如VHLR150之类的汇总数据库内的数据库表330的典型数据结构的方框图。数据库表330用来列出表示一个特定移动台的一个诸如MSISDN号码那样的移动台标识号码340与一个标识为这个特定移动台服务的相应HLR的网络地址350的对应关系。利用如图10所示的关系数据库，汇总数据库或VHLR可以确定表示当前为转区移动台服务的HLR的网络地址。通过根据接收到的MSISDN号码进行检索，就能查出网络地址，转送请求信号。网络地址本身基本上可以用四种不同的格式表示：表示HLR的E.164号码，表示移动总标题号码的E.124号码，表示国际移动台标识(TMSI)号码的E.212号码，或者表示HLR的目的地点代码/子系统号码(DPC/SSN)。
虽然以上结合附图对本发明的方法和设备的优选实施例作了详细说明，但可以理解本发明并不局限于所揭示的实施例。根据如在权利要求中所提出和明确的本发明的精神实质能够得出众多的重构、修改和替换型。

Claims (9)

1.一种检索与一个移动台(30)有关的信息的方法，所述移动台指配给一个特定归属用户位置寄存器HLR(90)管辖，所述特定HLR存有与所述移动台有关的所述信息，有一个汇总数据库(150)以移动台电话号码为索引列有分别为这些移动台服务的相应HLR，所述方法的特征是它包括下列步骤：
根据一个入局数据呼叫信号，将一个标识一个移动台电话号码的第一信号(145)从一个网关节点80发送给汇总数据库，所述第一信号请求一个用于标识为所述移动站服务的所述服务移动交换中心的用户信息，而且所述第一信号具有一个包括这个网关节点的地址的始发地址和一个包括汇总数据库的地址的目的地地址；
通过根据所述移动台电话号码在所述汇总数据库内进行查找，确定所述特定HLR的网络地址；
通过在第一信号的目的地地址中用所确定的特定HLR的网络地址代替汇总数据库的地址，将第一信号转给(155)特定HLR；
从特定HLR中检索一个用于标识为所述移动站服务的所述服务移动交换中心的用户信息；以及
将一个第二信号(160)从所述特定HLR发送给所述网关节点，所述第二信号包括该检索到的用户信息，而且所述第二信号具有一个包括特定HLR的网络地址的始发地址和一个包括从第一信号的始发地址提取的网关节点的地址的目的地地址。
2.权利要求1所述的方法，其中所述移动台电话号码包括一个移动台综合业务数字网MSISDN号码。
3.权利要求1所述的方法，其中所述入局数据呼叫信号包括一个短消息业务SMS数据信号。
4.权利要求3所述的方法，其中所述网关节点包括一个短消息业务-网间移动业务交换中心SMS-GMSC节点。
5.权利要求1所述的方法，其中所述入局数据呼叫信号包括一个转换类型TT值，而其中所述发送第一信号的步骤还包括下列步骤：
测试所述转换类型值是否等于10；以及
根据测试结果，发送第一信号。
6.一种将一个入局数据呼叫信号传送给一个移动台(30)的系统，所述系统包括：
一个为所述移动台服务的移动业务交换中心MSC(40)；
一个存有标识服务MSC的网络信息的归属用户位置寄存器HLR(90)；
一个接收所述入局数据呼叫信号后发送一个请求网络信息的第一信号(145)的网关节点(80)；以及
一个接收所述第一信号后确定所述HLR的网络地址的汇总数据库，
其中所述第一信号具有一个包括网关节点的地址的始发地址和一个包括汇总数据库的地址的目的地地址，
其中所述汇总数据库通过在第一信号的目的地地址中用HLR的网络地址代替汇总数据库的地址将第一信号转给(155)HLR，
其中所述HLR检索出网络信息后将一个含有网络信息的第二信号(160)发送给所述网关节点，所述第二信号具有一个包括HLR的网络地址的始发地址和一个包括从第一信号的始发地址提取的网关节点的地址的目的地地址，
而所述网关节点根据在第二信号中接收到的网络信息，将所述入局数据呼叫信号传送给(170)如所述网络信息所示的所述MSC。
7.权利要求6所述的系统，其中所述入局数据呼叫信号包括一个短消息业务SMS数据信号。
8.权利要求7所述的系统，其中所述网关节点包括一个短消息业务-网间移动业务交换中心SMS-GMSC节点。
9.权利要求6所述的系统，其中所述入局数据呼叫信号包括一个转换类型TT值，而所述网关节点还用来测试转换类型值是否等于10，根据测试结果发送第一信号。
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