CN1223780A - 移动无线系统中的双份归属位置寄存器 - Google Patents

移动无线系统中的双份归属位置寄存器 Download PDF

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Abstract

一对归属位置寄存器(HLR)利用指定两个能力码互相相关。当另一个HLR故障时,利用第一能力码提供由HLR之一支持的系统。利用第二能力码以最后的用户信号恒定地更新彼此的数据库。当特定的HLR故障时,相关的信号传送点(STP)重发预定给那个故障HLR的输入信号给其配对HLR。配对HLR比较接收信号的目的地点码与其第一能力码,确定是否允许它处理这个信号。如果相符,配对HLR自动地和透明地处理接收信号而无服务中断或延迟。当一个HLR接收新用户数据时,使用其第二能力码作为目的地地址发送相同数据给另一个HLR。

Description

移动无线系统中的双份归属位置寄存器
本申请与1995年1月12日提交的序号08/372074的未审查的专利申请有关。
本发明涉及移动无线系统,特别涉及在蜂窝通信系统中归属位置寄存器之间用户数据的复制与通信。
归属位置寄存器(HLR)是一个数据库,它服务移动电话系统中的移动交换中心。一个移动电话系统可包括一个或几个这样的HLR单元。每个HLR单元包含有关所有移动电话用户的信息,所有移动电话用户属于由接到该HLR单元的移动交换中心(MSC)覆盖的地区。例如,这个数据库包含在所述地区中每个连接的用户的记录。每个这样的记录还包含不同类型的用户信息,例如计费信息,可用的用户特性业务等。这种信息称为用户类别。而且,每个记录包含有关特定用户目前与哪个MSC相关的信息。要求这个位置信息能够重新引导预定给那个用户的来话呼叫到该用户目前所在覆盖区中的MSC。
当无论何时收到特定用户的来话呼叫或用户移动入不同MSC覆盖区时,相应的HLR需要更新和询问以适当地处理该呼叫。因此,如果特定HLR故障或重新起动,则那个HLR所有相关的用户脱开电信业务。因此,保持HLR和存储在其中的数据的完整性和可靠性,对于蜂窝电信系统的正确工作是重要的。
典型地,当特定HLR故障或重新起动时,从辅助存储介质中检索后备信息并且装载入故障的HLR以便代替和校正恶化的数据。但是,存在着不能由辅助存储介质替代的数据。例如,经常改变的信息不能永久地存储在后备数据库中。这样的信息包括一些用户的漫游地点。当由于HLR故障这类数据丢失时,需要在通信网络内检索或再现。
代替这样信息的一个方法是通过通知所有访问者位置寄存器(VLR):这个特定的HLR已发生故障和该故障的HLR需要以在每个VLR覆盖区中漫游的用户的新位置数据更新。这样操作的一个例子是“复位”操作,通过信令系统No.7(SS7)网络(IS-41中不可靠的漫游者数据指令)对此发信号。但是,这样的过程花费时间而且还曲解该电信网络为故障的HLR,而且系统正尝试从故障中恢复。同时,移动用户仍然没有电话业务,而且一些重要的用户数据也永远丢失。
已经开发许多系统来减轻上述问题。一种这样的系统更加经常地更新该后备数据库,以减少在HLR故障时丢失的数据量。即使这样的系统可减少数据丢失,故障的HLR仍然必须重新开始,而且移动用户仍然没有电信业务,直到HLR恢复为止。另一个系统披露双HLR数据库,当二者之一故障时互相代替和支持。在一个HLR中存储的数据由另一个HLR映射。一旦两个HLR之一故障,另一个仍存在的HLR自动地接替故障的HLR功能并且实时地提供业务给与故障HLR相关的用户。因此,一个HLR故障不被相关的用户注意到而且不干扰电信业务。但是,这样的系统经常要求两个HLR之间的直接通信链路发送数据和控制彼此的操作。因为这样的物理连接要求,两个HLR必须互相靠近放置。另外,在每个HLR内需要建立分开的通信链路及其接口模块。
与本申请有关的并且在1995年1月12日提交的、序号为08/372074的专利申请(以下称为074申请)彼露一个系统,其中两个HLR经过SS7电信网络互相支持,而不需要在两个配对的HLR之间的附加链路或接口模块。但是,在专利申请074中披露的系统有一定的系统限制。如在专利申请074中所披露的,两个HLR需要通过相同的两个信号转移点(STP)连接。SS7电信网络中的每个节点由双STP支持。在第一STP与目的地节点之间的第一STP或链路故障的情况下,利用第二STP提供可靠的网络操作。如在专利申请074中所披露的系统要求提供互相支持的两个HLR连接到相同的两个STP。这意味着两个HLR在物理上必须限定在相同的地区内。不在SS7网络中的任何地方与最合适的HLR相关,而在相同区域内的两个HLR用于互相支持。如果一个HLR没有数据库空间或处理器时间,则会因这样的限制,而不可能提供数据支持。
而且,专利申请074没有说明命令从属HLR识别预定给故障的主HLR的重发信号的寻址或信令方案。没有这样的寻址或信令方案以允许从属HLR识别和接收重发信号,从属HLR将不能识别重发给从属HLR的信号为正确地传递的信号。这是因为在重发信号内的信号点代码(SPC)不与从属HLR的SPC对应。
专利申请074另一个关心的问题涉及在主HLR传送数据给其从属HLR时的寻址。如果主HLR朝向从属HLR发送信号,而且如果该从属HLR已故障或者不能达到,则该信号由系统STP自动地重发回到主HLR。换句话说,没有具体地寻址方案,网络目前不能区分在两个HLR之间传送的信号与经过该网络从其它的节点接收的信号。因此,如果HLR故障,专利申请074的系统总是重发信号给故障HLR的从属HLR。在这个特定的情况下,那个从属HLR是原始的HLR,它在开始时已产生该重发的信号。通过返回相同的信号给原HLR,如果原HLR的数据内容在此时改变,则原HLR的数据完整性被无意破坏。
因此,使放置在信令系统No.7(SS7)电信系统内任何地方的两个HLR能够实时地互相支持而在二者之间不需要附加的通信链路和不破坏数据库的完整性是有利的。
本发明提供一种用于对在蜂窝通信系统中归属位置寄存器(HLR)后备支持的方法和设备。存储在第一HLR中的数据由连接到信令系统No.7(SS7)电信网络的第二HLR备份。如果第一HLR故障,预定给第一HLR的信号重发给第二HLR。每个HLR包含两个不同的能力码。第二HLR对其能力码之一与同重发信号相关的目的地地址的信号点码相比较,并且确定它是否兼容以支持故障的HLR信号并相应处理重发的信号。
一旦第一HLR接收一个信号以更新其数据库的内容,则第一HLR使用其另一个能力码发送相同的数据给第二HLR。在相同的SS7电信网络上利用相同信号转移点(STP)取得实际的传输。利用用于复制用户数据的不同能力码,在第二HLR故障的情况下,由第一HLR发送的信号不重发回到第一HLR。这避免了第一HLR内数据完整性的无意破坏。
一个方面,本发明提供用于复制在双HLR内用户信息以便可靠地提供蜂窝通信业务给多个用户的系统。
另一个方面,本发明提供在经过信令系统No.7(SS7)电信网络连接的两个HLR中复制用户信息的系统。
又一个方面,本发明提供从第一HLR经过相同的SS7电信网络传送用户数据给第二HLR的系统。
又一方面,本发明提供一个系统,该系统包括第一能力码和第二能力码,用于在第一HLR和第二HLR之间支持及传送数据。
再一个方面,本发明提供一个方法,用于确定在第一和第二HLR之间发送信号的优先级。
还又一个方面,本发明提供一个方法,用于在第一HLR和第二HLR之间传送用户数据。
当结合附图参阅下面的详细叙述将更完整的理解本发明的方法和设备,其中:
图1是表示公共陆上移动网络(PLMN)与移动站(MS)和公共交换电话网(PSTN)接口的图,
图2是信令系统No.7(SS7)电信网络一部分的方框图;
图3是表示公共信道信令(CCS)-SS7电信网络的结构系列的图;
图4是提供互相支持的双归属位置寄存器(HLR)的方框图;
图5是表示根据本发明的教导向HLR对发送输入信号所采取的步骤的流程图;
图6是表示由SS7电信网络使用通信链路发送信号到或来自双HLR的图;以及
图7是说明根据本发明在第一HLR和第二HLR之间传送用户数据所采取的步骤的流程图。
图1表示公共陆上移动网络(PLMN)10,如在这里将披露的,在其中可实现本发明。用于与移动用户通信的PLMN10包括一个移动交换中心(MSC)40,一个归属位置寄存器(HLR)30,一个访问位置寄存器(VLR)35,一个基站(BS)50和一个移动站(MS)80。PLMN10与公共交换电话网络(PSTN)20接口以提供通信链路给其它电话用户。BS50使用数字或模拟通信链路60接到MSC40,并且经过无线电信道70与移动站80通信。HLR30是包含有关所有“归属”用户、他们的业务和位置信息的数据库。在具有高用户密度的大网络中,HLR30是公开的节点。在小网络中,如图1中所示的,它们可综合入MSC40。在移动站是在称为网孔的BS的覆盖区内时BS50提供与移动站80的通信链路。包含移动站的预约的MSC40称为“归属MSC”。如果在会话期间用户越过边界到另一个MSC区,则将进行互换越区切换,则称为“被访问的MSC”的相邻MSC处理该会话,这个过程称为“越区切换”。此外,如果移动站80移动到另一个MSC区并且试图使用其电信业务,则新的被访问MSC通知归属HLR30和要求确认数据,因此提供电信业务给访问移动站80,这个过程称为“漫游”。
当移动用户首先键入希望的目的地号码,然后按下发送键时,来自移动用户的呼叫开始。如果移动用户是在其归属交换机覆盖区内,占用一条接入信道,于是移动识别和希望的号码经过BS80自动地发送给MSC40。MSC40分析从HLR30检查的主叫用户类别以便检验该呼叫者允许接入该系统。还分析键入的目的地号码以便确定是否允许该呼叫者呼叫那个特定的号码。如果所有分析是肯定的,该移动用户被指定给模拟或数字话音信道70并且建立呼叫。
另一方面,如果移动用户是在他自己的MSC覆盖区外并且在新的MSC区中漫游,则在蜂窝单元接通时,移动站自动地在控制该目前区域的新MSC登记。被访问的MSC检验这个移动站是否已经登记。如果未登记,则被访问MSC通知归属MSC40或HLR30有关该移动站的新位置。归属MSC40通知该移动站是在哪个服务区中漫游,以便能够重发所有来话呼叫到新MSC。漫游用户这时可用与在归属MSC中使用的相同方法始发和接收呼叫。所有特种业务(呼叫转移、呼叫等待等等)也自动地跟随漫游者。
因此,一旦处理特定移动用的呼叫或用户移动入不同的MSC覆盖区中,则归属HLR需要更新和要求适当地处理该呼叫。因此,包含必要的用户类别信息的HLR的完整性及可靠性对于蜂窝电信系统的恰当操作是主要的。一旦特定的HLR故障或重新开始时,所有相关移动用户没有电信用户。一些动态存储内容也可永久地丢失,因为不完整的后备数据必须从辅助设备加载,超驰故障HLR内的现有数据。因此,提供电信业务给移动用户而在HLR故障时无业务中断或数据丢失是有利的。
随着数字交换的出现,公共信道信令(CCS)已快速变为在电路交换网络中处理呼叫连接的最佳方式。CCS的目的是提供在呼叫连接时间中的重大改善并且大大地增加信令能力。利用现代数字技术,广泛使用的计算机控制数字系统并且利用宽带传输设施的可用性,这些是可能的。在美国实现CCS最普通使用的技术是由国际电话电报咨询委员会开始建立的信令系统NO.7(SS7)。
图2是代表典型的信令系统No.7电信网络一部分的图,如在这里披露的,本发明可在该电信网络中实现。为了执行路由选择和信令功能,消息必须经过分组交换信令网络从市话交换机A 10A发送给市话交换机B 10B。放置在交换机或在地理上分开的信号转移点(STP)270被指定用于产生和转移信令消息。一条信令信道280表示与市话交换机10A及10B相关。在两个交换机之间允许“会话”的话音信道如虚线所示的。涉及中继线(信道)使用的消息在这种情况下是在两个交换机之间直接发送,这些链路连接这两个交换机。但是,与市话交换机A 10A与市话交换机B 10B有关的信号也可经过中间STP 270A传送,如所示的。这个工作模式称为非相关模式。两种工作模式已在SS7中定义,因此,由于一条链路的故障不影响总的性能,提供大的坚固性和可靠性。
现在参见图3,为了可靠性和坚固性,所示的CCS-SS7网络是全连接的。例如,美国分为10个区,10个区的每个区有两个互连的复份的STP 270A和270B。为了可靠,区域STP 270A由地区STP 270B增大。A链路500提供从一个节点诸如市话交换机10A接入该网络,为了可靠,市话交换机10A也接到STP 270A和STP 270B二者。诸如在网络中的270A和270B的STP本身利用所谓B链路520互连,而在一个给定区中的复份STP利用C链路510连接。
CCS-SS7结构系列允许小的调整将新节点或交换机加到该网络,而且因为每个区由两个STP和两条A链路与B链路支持,它提供大的可靠性和坚固性。如果STP或链路故障,网络将自动地重发该数据给另一个STP或链路,并且自动地保持其网络可靠性。
典型地,HLR分开地连接在上述SS7电信网络内的节点。通过存储有关那些用户的需要的用户分类信息和每次为那些用户的任一个用户处理一个呼叫,经过该网络提供要求的信息,每个HLR服务一组的移动用户。因此,特定的HLR故障意味着那个特定HLR的所有相关移动用户没有电信业务。
图4是互相提供用户数据支持的一对HLR的方框图。根据本发明的教导,服务两个不同组的用户的两个分开的HLR彼此相关以便复制彼此的用户数据。由于一个HLR以新的用户数据更新,相同数据也发送给配对HLR,也更新其数据库。通过映射彼此的数据,在一个HLR故障的情况下,另一个HLR可立即代替该故障的HLR并且提供系统支持,而不中断与该故障的HLR相关的用户业务。
作为本发明的一个示例实施例,表示HLR1 10A和HLR2 10B接到SS7电信网络。HLR1 10A由STP1 220A支持,而HLR2 10B由STP2 270B支持。HLR1 10A经过A链路L1 500A接到其STP 270A的第一个。如上所述,HLR 10A还经过链路500B接到其第二STP(未示出)。STP1270A还经过C链路L5 510A接到其相邻STP(未示出)。在相同区中另一个HLR(未示出)还经过A链路L2,500E接到STP1 270A。放置在SS7网络中其它地方的HLR2 10B还经过A链路L4 500C接到其STP270B的第一个。如果要求,为了可靠HLR2还经过A链路500D接到一个附加的STP(未示出)。支持HLR2 10B的STP2 270B还经过C链路510B接到其相邻HLR(未示出)。通过提供经过A链路L3 500F的连接,STP2还支持另一个节点(未示出)。即使这两个HLR互相远离地放置,根据本发明的教导利用现有的SS7网络,信号自动地重发给另一个HLR和数据在彼此复分及保持数据库完整中透明地传送。
甚至HLR1及HLR2可以是由如图4中网络分隔器(divider)550所示的任何对的STP支持的SS7电信网络内的任何节点,为了示例的目的,使用在某个地理区域内的两个相邻STP表示由一对STP支持的发送。
包括STP的SS7电信网络中的每个节点有一个信令点码(SPC)。一个特定的SPC用于代表该网络内的一个特定节点。因此,SPC使用该特定的SPC作为目的地地址用于从一点到另一点地分开分组。如图4所示,STP1 270A指定1-8-0的SPC值。STP2 270B指定1-9-0的STP值。HLR1 10A指定1-2-1的SPC值,而HLR2 10B指定1-2-2的SPC值。预定给HLR的信号首先由相关的STP接收并且使用地址转换表恰当地发送给正确目的地。典型地,SS7电信网络内每个节点只有一个SPC。但是,对本发明来说,在预定的HLR已故障的情况,该网络需要重发信号给配对的HLR。因此,要求另外的SPC替代地处理故障的情况。
根据本发明的教导,HLR具有称为能力码的另外两个SPC码。每个HLR内的能力码#1(CC1)代表其指定的配对HLR的SPC值。如前所述,每个HLR具有复制彼此的数据和在系统故障的情况下互相支持的一个配对HLR。例如,HLR1 10A包含1-2-2的CC1值,它代表HLR2 10B的SPC值,HLR2 10B是HLR1 10A的配对HLR。类似地,HLR210B具有代表HLR1 10A的SPC值的1-2-1的CC1值,HLR1 10A是HLR2 10B的配对HLR。因此,通过交叉查阅彼此的SPC值,HLR1 10A和HLR2 10B相关为配对并且在另一个HLR故障时支持彼此的信令。
如果HLR1 10A故障,预定给HLR1 10A的所有输入信号都重发给HLR2 10B。在收到该信号之后,HLR2 10B通过比较其CC1值与接收的目的地地址确定是否它可兼容处理接收的信号。如果它们相符,配对的HLR适当地处理接收的信号。作为一个例子,当为特定HLR收到输入信号时,它首先发送给服务覆盖该目的地HLR的地区的STP。与目的地HLR相关的STP因此通过查阅地址表尝试传送该信号给目的地HLR。如果目的地HLR不工作,SS7网络经过该STP自动地重发该信号给配对HLR,以便继续提供电信业务给移动用户。
因为,指定给一对HLR的双STP包含一个地址转换表,如下面图解表示的,以便在任一个HLR或它们的连接链路故障时适当地重发该信号:
                                           表1
    节点     目的地     优先级     LS     路由
STP1 1-8-0     1-2-1     1     L1     1-2-1
    2     L5     1-9-0
    1-2-2     1     L2     1-2-2
    2     L1     1-2-1
 STP2 1-9-0     1-2-1     1     L3     1-2-1
    2     L4     1-2-2
    1-2-2     1     L4     1-2-2
    2     L5     1-8-0
表1的节点栏代表接收输入信号的节点。因此,如果STP1必须开始接收HLR1的输入信号,则查阅表1中节点栏的第一行以便恰当地发送该信号HLR1。目的地(Dest)栏规定该接收的输入信号的目的地节点的SPC。这样的目的地有两个不同的优先级链路。对于STP11-8-0,预定给SPC 1-2-1(如图4所示的HLR1 10A和表1中目的地栏的第一行)的输入信号有两条不同的优先级链路。因此优先级栏规定在表1的链路集(LS)栏中规定的相应链路的优先顺序。如果由第一优先级项规定的链路不工作,则利用第二优先级链路。如果第一优先级链路工作,则由路由栏反映的最后目的地节点对应于Dest栏中相应的项。但是,如果使用第二优先级链路,在路由栏中反映不同的SPC。这是因为预定的节点不能达到并且已选择替代节点重发该信号。
类似地,Dest栏第二行指示哪些链路用于预定给目的地节点1-2-2的信号。同样地,在该节点栏中的第二行代表由STP2接收的信号和它们应该如何根据目的地SPC码及可用的链路发送。
现在再参见图4,为了可靠性和健壮性,每个HLR经过双链路接到两个不同的STP。如果连接特定HLR到其相关STP的链路故障使STP不能发送接收的信号给该HLR,则不是立即发送该信号给配对HLR,而是STP重发接收的信号给支持那个特定HLR的另一个STP。因此,每个STP在表1中的第一优先级链路反射一条链路给预定的HLR。另一方面第二优先级链路反射一条链路给服务相同预定的STP的另一个STP。第二STP则再次尝试发送该信号给该预定的HLR。如果这也失败,则第二STP重发该信号给配对HLR用于系统支持。因此,在重发信号给故障的HLR的配对HLR之前,系统尝试用尽到预定HLR的所有可能的链路。这是为了保证初始预定的HLR接收和处理输入信号,除非该HLR本身或所有的连接链路已故障。
参见由STP1接收预定给HLR1的信号的具体例子可以更好地理解根据表1的这个系统的工作。因此,图5是表示经过STP1向HLR1发送输入信号的步骤的流程图。如果在步骤100由STP1 270A接收指定给以1-2-1作为目的地地址的HLR1的信号,使用表1的优先级栏,则它首先在步骤110确定由优先级1链路项规定的链路是否能工作。如果规定为优先级1的链路的图4中的L1可工作,则在步骤115接收的信号从STP 270A经过L1发送给HLR1 10A。但是,如果链路L1不能工作,则不是使用图4所示的L2从STP1 270A重发接收的信号给HLR2 10C,而是另外尝试发送该信号给初始预定的HLR1 10A。根据表1中的第二优先级链路项,步骤120,STP1 270A经过L5重发接收的信号给STP2 270B。一旦由STP2 270B收到该信号,在步骤130STP2也检验它的第一优先级链路L3是否可工作。如果连接到HLR1的链路是可使用的,则在步骤135接收的信号经过L3发送给初始指定的HLR1 10A。这保证预定给HLR1的所有信号都发送给HLR1,除非HLR1本身或到HLR1的两条链路都故障和不能工作。最后,如果到预定的HLR1的所有链路是不能工作的,则在步骤140使用第二优先级链路L4从STP2 270B发送接收的信号给配对HLR2 10B(如由表1的LS栏第六行所示的)。一旦由配对HLR2 10B收到该信号,HLR2 10B比较它自己的能力码#1(CC1)与由接收信号规定的目的地点码并且确定它是否可兼容支持和服务这样的信号。如果相符,HLR2处理具有先前从HLR1复制的用户信息的信号。
接着对预定给HLR2的信号作相同双检验过程。信号首先由与HLR2相关的STP2 270接收。如果第一优先级链路L4可工作,接收的信号直接发送给HLR2。但是,如果链路L4已故障,预定给HLR2 10B的输入信号由相关的STP2 270B经过链路L5重发给STP1 270A。STP2270A再次尝试经过链路L2发送接收的信号给初始预定的HLR2 10B。如果L2也是故障的,信号经过链路L1重发给配对的HLR用于支持。
因此,在另一个HLR2故障的情况下HLR1和HLR2完全互相支持。预定给故障的HLR的信号自动地重发给故障方的配对HLR并且透明地处理,对服务的移动用户没有业务中断。因为重发是由相关对的STP进行的,不需要直接连接两个HLR的分开的通信链路。因此,使用小的修改的现有SS7电信网络实现本系统。
在每个HLR内的第二能力码(CC2)用在相关对的HLR之间进行互相通信。虽然在第一HLR和第二HLR之间通信以便复制用户数据,但是这不是使用HLR自己的SPC地址的功能。在始发节点中,如果与发送信号相关的目的地点码(DPC)既不是在该网络中定义的或已经定义为它自己的能力码之一,则SS7电信网络的消息传送部分(MTP)层将不对配对HLR发送该消息。因此,如果使用HLR2的SPC地址作为目的地点码从HLR1发送信号给HLR2,由于HLR2的SPC地址是与HLR1相关的能力码#1(CC1)相同,假定该信号是预定给它自己的,则MTP层将拒绝发送该信号。相反,对于发送信号的接收端,即使信号从HLR1传递给HLR2,HLR2的MTP层也将丢弃该信号,因为与接收信号相关的始发点码(OPC)也等于它的能力码#1。因此,该信号被丢弃,因为MTP层认为该信号一定已从它自己始发了。
因此,需要一个不同的寻址方案以保证网络能够区别经过该网络预定给HLR的信号与预定互相用于更新用户信息的信号。结果,使用CC2识别SS7电信网络内的一对HLR并且只用于在相关对的HLR之间传送分组信息。因此,当从HLR1发送信号给HLR2时,使用与HLR2相关的CC2作为目的地点码。另外,为了便于从HLR2向HLR1适当返回一个返回消息,在从HLR1 10A发送更新信号给HLR2 10B时,使用与HLR1相关的CC2作为始发点码(OPC)。利用指定给HLR1的CC2值使得HLR2 10B的MTP层能够使用接收的OPC值作为DPC参数进行识别并且恰当地传递返回消息。
而且,通过对相关的STP内的CC2提供分开的项,可使用分开的信令和寻址方案在配对HLR之间传送信号。通过保持STP内的分开项,该网络能够区别在网络上接收的、预定给HLR的信号与预定用于互相更新用户信息的信号。
现在参见图6,表示由SS7电信网络使用通信链路在一对HLR之间利用CC2发送信号的图。HLR1 10A具有3-2-1的CC2值,而HLR210B具有3-2-2的CC2值。因此,为了HLR1 10A发送信号给HLR210B,不是使用HLR2的SPC值1-2-2,而是使用CC2值3-2-2。然后使用下面所示的表在两个HLR之间适当地发送信号:
                                          表2
    节点     目的地     优先级     LS     路由
    STP11-8-0     3-2-1     1     L1     1-2-1
    2     L5     1-9-0
    3-2-2     1     L2     1-2-2
    2     L5     1-9-0
    STP21-9-0     3-2-1     1     L3     1-2-1
    2     L5     1-8-0
    3-2-2     1     L4     1-2-2
    2     L5     1-8-0
    HLR1     3-2-2     1     L3     1-9-0
    2     L1     1-8-0
    HLR2     3-2-1     1     L2     1-8-0
    2     L4     1-9-0
为了复制彼此的用户数据,信号可经过四条不同链路路径从一个HLR发送给另一个HLR,提供上述相同的可靠性和坚固性。如使用图6所示的,由HLR1 10A发送的信号可通过L3-L4链路路径发送给HLR210B。如果L3不能工作,信号可通过L1-L2链路路径发送给HLR210B。如果L4不能工作,还可利用到HLR2 10B的L3-L5-L2链路路径从HLR1 10A传递信号给HLR2 10B。最后,如果L2不能工作,可利用L1-L5-L4链路路径从HLR1 10A传递信号给HLR2 10B。
再次参见HLR1发送信号给它的配对HLR2的具体实例可以更好理解根据表2的这个系统的工作。因此,图7是为了从HLR1发送信号给HLR2所采取步骤的流程图。当HLR1 10A发送信号更新HLR2 10C内的用户信息时,在步骤145使用代表HLR2的CC2值的3-2-2作为目的地点码。根据表2中节点栏第三行和优先级栏第九行,在步骤148确定第一优先级链路L3是否能工作。如果L3能工作,在步骤170,信号发送给STP2 270B,如由SPC值1-9-0代表的。但是如果第一优先级链路L3不能工作,根据下一个优先级项,在步骤150信号发送给STP1 270A,如SPC值1-8-0代表的。在由STP1收到信号之后,查阅表2中节点栏第一行。从STP1 270A,进行另一次尝试直接地发送接收信号给HLR2 10C,如在表2优先级拦第一行中SPC值1-2-2代表的。因此,在步骤152它确定STP1的第一优先级链路L2是能工作。如果L2能工作,在步骤154 STP1经过L2链路直接发送接收的信号给HLR2 10C。但是,如果L2链路不能工作,在步骤158,接收的信号重发给STP2 270B,如由3-2-2的第二优先级项所规定的。在步骤160,从STP2 270B进行发送信号给初始预定的HLR2 10C的最后尝试。如果STP2的第一优先级链路L4可工作,信号经过L4发送给HLR2。但是,如果到HLR2 10C的第一优先级链路也不能工作,则传递失败。
由于经过第二优先级链路L5传送只是发送接收的信号回到同一个STP1 370A,所以不使用3-2-2项第二行中规定的第二优先级链路。系统已经知道该信号本身是从STP1 370A接收的,而且没有理由将信号发回给STP1。如果信号返回到STP1,即初始发送者,则信号可能在两个STP之间无限地循环。
回到步骤170,信号从HLR1发送给STP2,它在步骤172还确定STP2的第一优先级链路L4是否能工作。如果L4能工作,在步骤175,STP2 170B直接发送接收的信号给预定的目的地HLR2 10C。但是,如果第一优先级链路L4不能工作,在步骤180,STP2 270B类似地经过L5重发接收的信号给STP1 370A,如由表2中STP2第二优先级链路项规定的。在步骤182,进行发送接收的信号给HLR2 10C的另一次尝试。如果第一优先级链路L2也不能工作,则信号的传递已失败(步骤190)。但是,如果L2能工作,在步骤185,接收的信号从STP1 370A发送给HLR2 10C。HLR2以来自接收信号的内容更新它的数据库。因此,在HLR2复制HLR1用户信息。利用CC2与表2中的优先级链路集,信号在两个HLR之间传送。
只要两个HLR能工作,由两个配对的HLR的任一个HLR接收的数据以上述的方式传送给另一个HLR。但是,如果一个HLR故障而且不能工作,替代故障的HLR工作的另一个HLR还必须停止发送更新信号给故障的HLR。为了确定彼此的状态和防止更新信号被发送给故障的配对HLR,每个HLR周期地发送信号给配对的HLR(在下面称为心跳(heartbeat)信号)。从第一HLR到配对HLR的发送听拍信号具有对应的响应信号。如果第一HLR没有收到来自配对HLR的预期的响应信号,则第一HLR认为配对的HLR暂时不能工作。如果配对的HLR没有响应另外的听拍信号,则配对的HLR的状态升级为不能工作。因此,取决于配对HLR没有响应的听拍信号数,第一HLR分配不同的状态级给配对的HLR。这样的状态包括:
健全:两个HLR不知道任何问题;
通信困难:配对HLR经历通信困难;
配对消失:与配对HLR的通信变得困难已有足够长的期间,认为配对的HLR是半永久不能达到;
自己再加载重开始:这个HLR已经历以再下载的系统重开始(系统从辅助存储介质再加载它的所有数据);
自主的其它故障:除了再加载这个HLR已经历故障;
伙伴再加载重开始:在配对的HLR心跳信令中接收的状态信息指示它已经历以再加载重开始;
伙伴的其它故障:在配对HLR心跳信令中接收的状态信息指示除了重新起动再加载它又已经历一个故障类型,而不是以再加载重开始;和
不能工作:这个HLR已人工地脱离服务。
当对网络已不可用(不能工作)的HLR变得可用,恢复的HLR并不能用其所有用户的信息来进行更新。因此重要的是在HLR已用与来自另一个HLR的信息作了更新之后时,这个HLR才开始处理网络请求。这是为了使网络请求的不正确处理最小。因此,为了避免网络传送网络请求回到恢复的HLR,紧在再次变为可用之后,恢复的HLR必须告诉该网络它自己仍然不能工作。在同时,恢复的HLR还必须与另一个HLR通信,以便以丢失的用户信息更新它的数据库。
根据本发明的教导,恢复的HLR与配对HLR一起更新一个时间期间,直到在停机期间丢失的数据被以复制的业务请求形式输入恢复的HLR的新数据更换为止。如前所述,关于该网络,恢复的HLR仍然不可用,而恢复的HLR只处理来自配对HLR的更新信号而且不与网络交互作用。
更新恢复的HLR的时间期间是对每个状态类别由网络经营者预定的。在这样的更新期间过期之后,恢复HLR使它自己再次对该网络可用并且两个HLR再次完全互相支持。注意,在网络请求忙期间HLR故障并且在这样的期间之后恢复的情况下,经营者规定足够包括下一个忙期间的恢复期间。这将保证在故障期间丢失的大量数据足够地以代替丢失的同等大量的更新进行更新。
利用每个HLR内的两个能力码,根据本发明的教导,如果特定HLR或它连接链路是不能工作的,连接一对HLR的SS7电信网络能够重发预定给特定HLR的输入信号给它的配对HLR。通过自动地和透明地重发这些输入信号,不中断到移动用户的电信业务。此外,利用一对HLR内的唯一CC2码,特定的HLR能够在由HLR使用的相同SS7电信网络上的传送它的用户信息到其配对HLR,以便提供电信业务给它们的用户。因此,两个HLR能够复制彼此的数据,而不需要另外的硬件或设备。此外,当特定的HLR故障时,没有丢失用户数据。
虽然在附图已示出和在前面的详细叙述中已叙述了本发明的方法及设备的优选实施例,但是应该懂得,本发明不限于所披露的实施例,而是能够在不脱离由所附权利要求书提出和限定的本发明的精神的情况下进行许多再安排、修改和替代。

Claims (35)

1.一种蜂窝电信系统,包括:
第一寄存器,存储与第一多个用户相关的数据;
第二寄存器,存储与第二多个用户相关的数据;
其中所述第一寄存器具有:
代表所述第一寄存器的网络地址的第一信令点码(SPC);和
代表所述第一寄存器复制的所述第二寄存器的网络地址的第二SPC;以及
其中所述第二寄存器具有:
代表所述第二寄存器的网络地址的第一SPC;和
代表所述第二寄存器复制的所述第一寄存器的网络地址的第二SPC。
2.根据权利要求1的系统,其中所述第一寄存器和所述第二寄存器连接公共信道信令(CCS)通信网络,和其中所述第一寄存器及所述第二寄存器经过所述CCS通信网络互相通信。
3.根据权利要求1的系统,其中所述第一寄存器还具有用于从所述第二寄存器传送给所述第一寄存器的第三SPC。
4.根据权利要求3的系统,其中当从所述第一寄存器发送信号给所述第二寄存器时所述第三SPC用作始发点码(OPC)。
5.根据权利要求4的系统,其中所述信号包括一个心跳信号,用于确定每个寄存器的状态。
6.根据权利要求1的系统,其中所述第二寄存器还具有用于从所述第一寄存器传送给所述第二寄存器的第三SPC。
7.根据权利要求6的系统,其中当从所述第二HLR发送信号给所述第一HLR时所述第三SPC用作始发点码。
8.根据权利要求1的系统,其中所述第一寄存器是一个归属位置寄存器,用于存储有关所述第一多个用户的用户信息。
9.根据权利要求1的系统,其中所述第二寄存器是一个归属位置寄存器,用于存储有关所述第二多个用户的用户信息。
10.根据权利要求1的系统,其中所述CCS通信网络是一个信令系统No.7(SS7)通信网络。
11.根据权利要求10的系统,其中所述CCS通信网络还包括:
服务所述第一寄存器的第一信号传送点(STP),所述第一STP包括一个地址变换表,用于发送由所述第一寄存器接收并终止于第一寄存器的信号;和
服务所述第二寄存器的第二信号传送点(STP),所述第二STP包括一个地址变换表,用于发送从所述第二寄存器接收和终止的信号。
12.用于可靠地提供蜂窝电信业务给电信网络内的多个用户的系统,所述系统包括:
连接到所述电信网络的第一寄存器,其中所述第一寄存器存储有关所述多个用户的用户信息;
连接到所述电信网络的第二寄存器,其中所述第二寄存器复制所述第一寄存器的数据内容;以及
所述第一寄存器由以下识别:
第一信令点码(SPC),如果所述第一寄存器可工作,用于接收预定给所述第一寄存器的输入信号;和
第二SPC,如果所述第二寄存器不能工作,用于接收预定给所述第二寄存器的输入信号。
13.根据权利要求12的系统,其中所述第一寄存器由第三SPC识别,用于从所述第二寄存器接收包含用户数据的信号。
14.根据权利要求13的系统,其中所述第三SPC在从所述第一寄存器发送信号给所述第二寄存器时用作始发点码。
15.根据权利14的系统,其中所述信号包括用于确定每个寄存器的状态的心跳信号。
16.根据权利要求12的系统,其中所述第一寄存器是一个归属位置寄存器,用于存储有关所述多个用户的移动用户信息。
17.根据权利要求12的系统,其中所述第二寄存器是一个归属位置寄存器。
18.根据权利要求12的系统,其中所述第一寄存器和所述第二寄存器经过公共信道信令(CCS)电信网络连接。
19.根据权利要求18的系统,其中所述CCS电信系统是信令系统No.7(SS7)通信网络。
20.根据权利要求18的系统,其中所述CCS通信网络还包括服务所述第一寄存器的信令传送点(STP),所述STP包括一个地址变换表,用于分优先级和发送从所述第一寄存器接收和发送给所述第一寄存器的信号
21.一种可靠地提供蜂窝电信业务给电信网络内的移动用户的方法,所述电信网络包括经过公共信道信令(CCS)网络连接的第一数据库寄存器和第二数据库寄存器,所述方法包括步骤:
在与所述第一数据库寄存器相关的第一信号传送点(STP)接收信号;
如果在所述第一STP和所述第一数据库寄存器之间的第一链路已故障;则:
发送所述信号给第二STP;
如果所述第二STP和所述第一数据库寄存器之间的第二链路能工作,从所述第二STP发送所述信号给所述第一数据库寄存器;以及
如果所述第二链路不能工作;
从所述第二STP发送所述信号给所述第二数据库寄存器;
比较由所述信号规定的目的地地址与存储在所述第二数据库寄存器中的第一信号点码(SPC);以及
如果相符,则处理所述信号;
否则,从所述第一STP发送所述信号给所述第一数据库寄存器;
22.根据权利要求21的方法,其中从所述第一STP发送信号给所述第一数据库寄存器还包括以下步骤:
确定所述信号需要复制到所述第二数据库寄存器;和
发送所述信号给具有第二信令点码(SPC)的所述第二数据库寄存器,第二信令点码(SPC)代表所述第二数据库寄存器。
23.根据权利要求22的方法,其中确定所述信号需要复制到所述第二数据库寄存器的所述步骤还包括发送用于确定每个数据库寄存器状态的心跳信号的步骤。
24.根据权利要求22的方法,其中所述发送的步骤还包括以下步骤:
使用代表所述第二数据库寄存器的所述第二SPC从所述第一数据库寄存器发送所述信号给所述第二STP作为目的地地址;
确定所述第二STP和所述第二数据库寄存器之间的第三链路是否已故障;以及
如果所述第三链路已故障,则:
发送所述信号给与所述第一数据库寄存器相关的所述第一STP;
确定在所述第一STP和所述第二数据库寄存器之间第四链路是否已故障;以及
如果所述第四链路可工作,从所述第一STP发送所述信号给所述第二数据库寄存器;
否则,
从所述第二STP发送所述信号给所述第二数据库寄存器;
25.根据权利要求24的方法,其中从所述第一数据库寄存器发送所述信号给所述第二STP的所述步骤还包括使用代表所述第一数据库寄存器的第二SPC作为始发点码(OPC)的步骤。
26.根据权利要求21的方法,其中所述第一数据库寄存器和所述第二数据库寄存器是所述蜂窝电信网络内的归属位置寄存器(HLR)。
27.一种可靠地提供蜂窝电信业务给电信网络内的移动用户的系统,所述电信网络包括经过公共信道信令(CCS)网络连接的第一数据库寄存器和第二数据库寄存器,所述系统包括:
在与所述第一数据库寄存器相关的第一信号传送点(STP)接收信号的装置;
用于确定所述第一STP和所述第一数据库寄存器之间第一链路是否已故障的装置;和
如果所述第一链路已故障,则:
用于发送所述信号给第二STP的装置;
用于确定所述第二STP与所述第一数据库寄存器之间的第二链路是否能工作;和
如果所述第二链路可工作,用于从所述第二STP安送所述信号给所述第一数据库寄存器的装置;以及
如果所述第二链路不工作;
用于从所述第二STP发送所述信号给所述第二数据库寄存器的装置;
用于比较由所述信号规定的目的地地址与存储在所述第二数据库寄存器内的第一信号点码(SPC)的装置;和
用于如果相符则处理所述信号的装置;
否则,用于从所述第一STP发送所述信号给所述第一数据库寄存器的装置;
28.根据权利要求27的系统,其中从所述第一STP发送所述信号给所述第一数据库寄存器的所述装置还包括:
用于确定需要复制到所述第二数据库寄存器的所述信号的内容的装置;和
用于发送所述信号给具有代表所述第二数据库寄存器的第二信号点码(SPC)的所述第二数据库寄存器的装置。
29.根据权利要求28的系统,其中用于确定需要复制到所述第二数据库寄存器的所述信号的内容的所述装置还包括用于确定每个数据库寄存器状态的装置。
30.根据权利要求29的系统,其中用于确定所述状态的所述装置包括在所述第一数据库寄存器和所述第二数据库寄存器之间发送的心跳信号。
31.根据权利要求28的系统,其中用于发送的所述装置还包括:
使用所述第二SPC作为目的地地址从所述第一数据库寄存器发送所述信号给所述第二STP的装置;
用于确定所述第二STP与所述第二数据库寄存器之间的第三链路是否已故障;和
如果所述第三链路已故障,则:
用于发送所述信号给与所述第一数据库寄存器相关的所述第一STP装置;
用于确定所述第一STP与所述第二数据库寄存器之间的第四链路是否能工作的装置;和
如果所述第四链路能工作,用于从所述第一STP发送所述信号给所述第二数据库寄存器的装置;
否则,
用于从所述第二STP发送所述信号给所述第二数据库寄存器的装置。
32.根据权利要求27的系统,其中所述第一数据库寄存器和所述第二数据库寄存器是在所述蜂窝电信网络内的归属位置寄存器(HLR)。
33.一种可靠地提供蜂窝电信业务给电信网络内的移动用户的方法,所述电信网络包括第一数据库寄存器和第二数据库寄存器,所述方法包括步骤:
经过所述网络接收预定给所述第一数据库寄存器的信号;
确定所述第一数据库寄存器是否能工作;
如果所述第一数据库寄存器能工作;
向所述第一数据库发送所述信号;
比较第一能力码与所述信号相关的目的地地址;
如果相符;
处理所述的信号;和
如果所述信号的内容需要复制到所述第二数据库寄存器,使用第二能力码向所述第二数据库寄存器发送所述信号;以及
如果所述第一数据库不能工作:
向所述第二数据库寄存器重发所述信号;
第三能力码与所述信号相关的所述目的地地址比较;和
如果相符,处理所述信号。
34.根据权利要求33的方法,其中确定所述第一数据库寄存器是否能工作的所述步骤还包括以下步骤:
确定与所述第一数据库寄存器相关的第一信号传送点(STP)和所述第一数据库寄存器之间的第一链路是否能工作;和
如果第一链路不能工作:
重发所述信号给与所述第一数据库寄存器相关的第二STP;和
确定所述第二STP与所述第一数据库寄存器之间的第二链路是否能工作。
35.根据权利要求33的方法,其中使用所述第二能力码向所述第二数据库寄存器发送所述信号的所述步骤还包括以下步骤:
确定所述第二数据库寄存器是否能工作;和
如果所述第二数据库寄存器能工作;
发送所述信号给所述第二数据库寄存器;否则
丢弃所述信号。
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