CN1243456C - 一种避免漫游用户被叫话路迂回的通信方法及其网络 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种避免话路迂回的通信方法及网络，该方法包括以下步骤：由本地用户B向漫游用户A发起呼叫被路由到GMSC；GMSC向漫游位置寄存器(RLR)发出路由查询请求；RLR从用户A当前登记的VLR获得漫游号码(MSRN)，并将该MSRN返回给GMSC，GMSC再将呼叫路由到漫游用户A当前位置的MSC；MSC/VLR向对应于用户A当前位置的BSC发送寻呼消息，最后通过BTS用户被寻呼到，建立通话。实现该方法的网络包括RLR、GMSC、VLR、MSC、LE和BSC。该方法及实现该方法的网络，有效地避免了话路经被叫漫游用户的HPLMN的迂回现象，大大节省用户的通话费用，减少通信资源占用，充分利用已有网络。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种移动通信系统中避免漫游用户被叫话路迂回的通信方法及其通信网络。
背景技术
移动通信为通信技术带来了一场大的革命，给大众的生活带来了很大的便利，即使用户身处异国他乡不同运营商的网络，也可以方便地与他人保持联系，但是如果用户漫游到其他网络作为被叫时，往往会存在话路迂回的现象，典型的例子是用户漫游到另外一个国家被该国家的用户呼叫的情况。
为了清楚地说明此种现象的接续过程，下面以用户漫游到其他国家的情况说明话路迂回的问题，请参看图1所示国际漫游呼叫过程。
不妨假设移动用户A来自国家X，漫游到另一个国家Y，如果国家Y的用户B(固定或移动)呼叫漫游用户A时的情况，再假设用户B为固定用户。
(1)用户B呼叫漫游用户A，本地交换机LE(Local Exchange)进行号码分析，发现这是国际呼叫，送到Y国的国际关口局ITE 1(International Transit Exchange)；
(2)ITE 1通过进一步的号码分析，确定呼叫的目的地国家，呼叫被送到X国的国际关口局ITE 2；
(3)ITE 2经号码分析出是移动呼叫，将该呼叫送到最近的关口移动交换中心GMSC(Gateway Mobile Switching Center)；
(4)关口移动交换中心GMSC通过分析号码，找到用户A的归属位置寄存器HLR(Home Location Register)，并向它发出查询请求；
(5)归属位置寄存器HLR和用户A当前登记的拜访位置寄存器VLR(Visitor Location Register)建立联系，请求移动台漫游号码MSRN(MobileStation Roaming Number)；
(6)VLR响应HLR的请求返回移动台漫游号码MSRN，该号码指向Y国用户A当前所在的移动交换中心MSC(Mobile Switching Center)；
(7)HLR把漫游号码MSRN送到关口移动交换中心GMSC；
(8)GMSC对MSRN进行号码分析，把呼叫重新路由到X国的ITE2；
(9)X国的ITE2把呼叫路由到Y国的ITE1；
(10)Y国的ITE1把呼叫路由到MSC/VLR；
(11)MSC向对应于用户A登记的位置区的基站控制中心BSC(BasicStation Control)发寻呼消息；
(12)用户A被寻呼到，建立通话。
固然，以上过程能建立本地用户B与漫游用户A的话路连接，但是呼叫的接续过程首先是把话路连接到用户A归属的国家X，然后再接续到用户A漫游的国家Y，即用户B所属国家，结果占用了两条国际长途话路，这种话路迂回的情况，对于运营商来说，浪费了资源；对于用户来说，要付出更多的代价，典型的情况是用户A和B都要支付从国家X到国家Y的长途电话费用。
针对以上问题，一种可能的解决方案如图2所示，当地交换机LE(Local Exchange)通过号码分析判断该国际呼叫对象是他网漫游用户A的，通过本国的GMSC直接到用户A的HLR路由查询移动台漫游号码MSRN，根据用户A的实际位置完成后续的路由。
实现该方法的本地网络至少包括有关口移动交换中心GMSC、拜访位置寄存器VLR、移动交换中心MSC、本地交换机LE、基站控制器BSC等。
以上方案的缺陷在于GMSC和HLR属于不同电信运营商，而众所周知用户数据是各个运营商的商业秘密，HLR是不允许其他运营商的GMSC访问的，因而该种方案缺少网络安全性，很难实施。
发明内容
本发明针对上述问题提供了一种避免漫游用户作为被叫时的话路迂回的通信方法及实现该方法的通信网络。
实现本发明通信方法包括以下步骤：
(1)本地交换机LE或者移动交换中心MSC将由本地用户B向漫游到本地的他网用户A发起的呼叫路由到关口移动交换机中心GMSC；
(2)GMSC向本地的漫游位置寄存器RLR发送路由查询请求；
(3)保存其他网络漫游用户的数据和其当前登记的拜访位置寄存器VLR号码的RLR与漫游到本地的他网用户A当前登记的VLR建立联系，RLR根据GMSC的路由查询请求，检测是否保存有用户A的数据，如果有保存，则RLR向当前登记的VLR请求漫游号码MSRN，并返回给GMSC，然后GMSC将呼叫路由到漫游用户A当前位置的MSC，则进入步骤(4)；
如果没有保存，RLR返回一个包含有原来被叫号码的MSRN给GMSC，然后GMSC将呼叫路由到本网的网际关口局，进入异网间呼叫；
(4)MSC通过VLR向对应于用户A登记的位置区的BSC发寻呼消息；
(5)建立用户间通话。
更优选的，本地用户B既可以是固定用户，也可以是移动用户，若用户B是固定用户，则由LE对呼叫号码进行分析，若用户B是移动用户，则由MSC对呼叫号码进行分析。
更优选的，利用信令转接点STP完成漫游到本地的他网用户A数据的捕获，控制RLR中其他网络数据漫游用户的数据和VLR号码的插入或删除。
更优选的，通过VLR来实现RLR中其他网络数据漫游用户的数据或VLR号码的插入或删除。
在上述步骤(1)中，呼叫发起方本地用户B既可以是移动用户，也可以是固定用户，若本地用户B是移动用户，移动交换中心MSC进行号码分析，若本地用户B是固定用户，本地交换机LE进行号码分析，进而发现被叫是移动用户，路由到GMSC。
本发明所揭示的方法，具有以下技术特征和有益效果：
(1)发起呼叫的本地用户不必知道被叫用户的漫游状态，无需拨打特殊的号码，只要呼叫发起用户和被叫用户漫游到的网络是在同地或同一个网络，呼叫的路由即被限制在该地或者该网络中，避免了路由迂回的问题；
(2)RLR中漫游用户数据的获得不是通过直接访问HLR得到的，而是以其他方式，如信令分析获得，只涉及个别用户的数据，因此保证了运营商的用户数据安全性；
(3)实现本发明方法的通信网络仅在现有网络的基础上增加漫游位置寄存器RLR，保存其他网络漫游用户的数据和其当前登记的VLR号码，并从拜访位置寄存器VLR获取漫游号码MSRN，完成路由查询操作，因此该通信网络实施较简单。
另外，本发明还提供了一种避免漫游用户被叫话路迂回的通信网络，其包括拜访关口移动交换中心GMSC、拜访位置寄存器VLR、移动交换中心MSC、移动交换中心MSC和本地交换机LE，其特征在于，它还包括漫游位置寄存器RLR，其保存有其他网络漫游用户的数据和其当前登记的VLR号码，当本地用户B向漫游到本地的他网用户A发起的呼叫时，移动交换中心MSC或本地交换机LE将该呼叫路由到关口移动交换机中心GMSC，该GMSC通过所述MSC寻呼漫游到本地的他网用户A，建立用户间通话。
更优选的，本地用户B既可以是固定用户，也可以是移动用户，若用户B是固定用户，则由LE对呼叫号码进行分析，若用户B是移动用户，则由MSC对呼叫号码进行分析。
更优选的，RLR可以是一个独立的部件，也可以和信令转接点STP结合在一起，STP与RLR之间的操作包括漫游用户数据的插入或删除。
在上述通信网络中RLR的作用类似于HLR，主要区别是在网络中位置不同，HLR位于漫游用户的归属网络HPLMN(Home Public MobileNetwork)，而RLR位于用户漫游到的网络中。当关口移动交换中心GMSC确定被叫用户是漫游移动用户时，路由信息查询直接指向RLR，而不象现有技术那样指向用户归属网络HPLMN的归属位置寄存器HLR。这样，不仅避免了话路的迂回，还可以保证HLR中用户数据的安全性。
总之，本发明所揭示的避免话路迂回的方法及实现该方法的网络，有效地避免了话路经被叫漫游用户的HPLMN的迂回现象，大大节省用户的通话费用，减少通信资源占用，充分利用已有网络，为用户提供更好的服务。
附图说明
图1是现有技术的国际漫游用户作为被叫的呼叫过程示意图；
图2是避免路由迂回的一种可能方案的呼叫过程示意图；
图3是本发明的漫游用户的被叫接续过程示意图；
图4是本发明实施例1中漫游位置寄存器中用户数据的插入及删除过程示意图；
图5是本发明实施例1中漫游位置寄存器中用户数据的插入的信令图；
图6是本发明实施例1中漫游位置寄存器中用户数据的删除的信令图；
图7是本发明实施例2中漫游位置寄存器中的用户数据的插入及删除的过程示意图；
图8是本发明实施例2中漫游位置寄存器中的用户数据的插入的信令图；
图9是本发明实施例2中漫游位置寄存器中的用户数据的删除的信令图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明内容，对附图1、2、3、4及7作以下说明：
| 连接方式 | 说明 |
| —— | 话路(speech path) |
| ------- | 信令连接(sigalling connectin) |
本发明漫游用户的被叫接续过程如图3所示：
(1)本地用户B呼叫漫游用户A，本地交换机LE或者移动交换中心MSC(未示出)通过号码分析发现是被叫是移动用户，呼叫路由到当地网络最近的GMSC；
(2)GMSC发现被叫是来自他网的漫游移动用户，向本地的RLR发送路由查询请求；
(3)RLR与漫游用户A当前登记的拜访位置寄存器VLR建立联系，RLR根据GMSC的路由查询信息，检测是否保存有用户的数据，如果有保存，则RLR向当前登记的VLR请求漫游号码MSRN，并返回给GMSC，然后GMSC将呼叫路由到漫游用户A当前位置的MSC，则进入步骤(4)；
如果没有保存，RLR返回一个包含有原来被叫号码的MSRN给GMSC，然后GMSC将呼叫路由到本网的网际关口局，进入现有技术的异网间呼叫过程；
(4)MSC通过VLR向对应于用户A登记的位置区的BSC发寻呼消息；
(5)通过基站收发信机BTS(Base Transceiver Station)，漫游用户A被寻呼到，建立用户间通话。
在上述步骤(3)中，如果RLR中没有保存用户的数据，RLR返回一个特殊的漫游号码给GMSC，该号码包含了原来的被叫号码，并且以某种方式(比如特殊的号码前缀#0)指示GMSC把呼叫路由到网际关口局，按照网际呼叫建立呼叫路由。
在上述步骤(1)中，主叫用户B既可以是固定用户，也可以是移动用户，如果是固定用户，则由LE进行号码分析，如果是移动用户，则由MSC进行号码分析。
在以上过程中，本地网络中的VLR与漫游用户A归属网络的归属位置寄存器HLR建立联系，随着漫游用户A外界环境(例如位置的改变)的变化，RLR保存的用户数据有所改变。
如图3所示，实现以上过程的通信网络包括：漫游位置寄存器RLR、关口移动交换中心GMSC、拜访位置寄存器VLR、移动交换中心MSC、本地交换机LE和基站控制器BSC。
其中，RLR用来捕获漫游用户的数据和该用户当前登记的VLR号码，当关口移动交换中心GMSC向RLR请求路由信息时，RLR从用户登记的VLR获得移动台漫游号码MSRN并传递给GMSC。
下面结合附图对本发明方法的优选方案作进一步的说明。
本发明结合当前广泛使用的全球移动通信系统GSM，公开了两种主要针对被叫用户跨国漫游可行的实施方案。在介绍具体实施方案前，为了便于理解，先简略介绍一下信令转接点STP(Signaling Transfer Point)。
GSM依赖于7号信令系统，信令转接点STP在7号信令网中完成信令的路由和转接功能，具有重要的作用。
一般的信令转接点STP只处理信令连接控制部分SCCP(SignalConnection and Control Part)层以下的信令，不具备更高信令的分析处理能力。
不同国家的信令网设有国际信令汇接转接点，所有跨国传递的信令都通过国际信令汇接转接点。
实施例一：
本实施例是利用汇接信令转接点分析与移动台位置更新相关的MAP信令，从而完成漫游用户数据的捕获，控制RLR中用户数据的插入和删除。
国际漫游用户的信令均通过国际信令汇接转接点，分析国外漫游用户的位置更新和删除其记录相关的对话过程，获取漫游用户的数据及VLR号码。该国际信令汇接转接点是在标准的STP的功能基础上增加有限的移动应用部分MAP(Mobile Application Part)信令分析能力。
为了区别于标准的STP，我们把经过功能增强的STP称为E-STP。
如图4所示，STP通过分析与国外漫游用户的位置登记、更新或删除相关的对话过程，捕获漫游用户的数据，控制RLR中用户数据的插入和删除。其中，RLR即可以是一个独立的实体，也可以和STP结合在一起，用来保存用户的数据和VLR号码。
信令转接点STP是通过MAP信令的分析捕获用户的数据，RLR用来保存用户的数据和VLR号码，STP和RLR之间的操作包括用户数据及VLR号码的插入及删除。
如图5所示，当漫游用户在所漫游的网络需进行位置更新时，其信令的具体实现过程是这样的：
(1)用户当前所在区域的VLR向归属网络的HLR发起位置更新请求(Update Location)；
(2)如果位置更新被接受，HLR向VLR发出插入用户数据请求(Insert subscriber data)；
(3)VLR插入用户数据，向HLR发出用户数据插入完成(Subscriberdata insert)作为响应；
(4)HLR向VLR发出确认用户数据插入的信令(Subscriber datainsertion ack)；
(5)E-STP对MAP信令进行分析，在漫游用户位置更新过程结束后，向RLR发出插入漫游用户数据和VLR号码的请求；
(6)RLR检查是否存有该漫游用户的数据，如果不存在，则直接插入该漫游用户的数据和VLR号码，如果存在，则更新原来的记录；
(7)RLR向E-STP确认用户数据插入。
如图6所示，漫游用户取消位置登记完成后，E-STP向RLR发出删除用户数据的请求，其过程如图6所示。
(1)VLR向HLR发出取消位置登记的信令(Cancel Location)；
(2)HLR向VLR确认取消位置登记的信令(Cancel Location ack)；
(3)E-STP对通过对上述的MAP信令进行分析，向RLR发出取消位置登记(Cancel Location)的请求；
(4)RLR检查是否存有该用户的数据，如果存有，则删除该漫游用户当前数据；
(5)RLR向E-STPF确认取消位置登记(Cancel Location ack)。
实施例二
本实施例是通过VLR的配合实现RLR中漫游用户数据和VLR号码的插入或删除，其流程如图7所示。
当漫游用户完成位置登记后，VLR向RLR发起插入用户数据和VLR号码请求的操作，如图8所示，其信令流程的具体过程为：
(1)漫游用户当前所在区域的VLR向其归属网络的HLR发出位置更新请求(Update Location)；
(2)位置更新被接受，HLR向VLR发出插入用户数据的信令(Insertsubscriber data)；
(3)VLR向HLR发出用户数据插入信令(Subscriber data insert)；
(4)HLR向VLR发出确认用户位置更新的信令(Subscriber datainsertion ack)；
(5)VLR向RLR发出插入用户数据和VLR号码的请求；
(6)RLR插入用户数据及VLR号码，并向VLR确认用户数据插入。
当VLR接收到国外的漫游用户的取消位置登记请求后，VLR向RLR发起删除用户数据的操作，其信令流程如图9所示：
(1)VLR向HLR发出取消位置登记的信令(Cancel Location)；
(2)HLR向VLR确认取消位置登记的信令(Cancel Location ack)；
(3)VLR向RLR发出取消位置登记(Cancel Location)的请求；
(4)RLR删除用户数据，并向VLR确认位置登记取消(Cancel Locationack)的信息。
以上实施例均为用户跨国漫游的情况，这仅是为了说明上的方便，其实本发明的技术方案适用于所有呼叫的发起方位于被叫用户的漫游网络的本地用户的所有情况。而且，作为被叫的漫游用户其他所有呼叫流程均不受本方案的影响。
另外，本发明方法给出了针对GSM系统的两种实施方案，然而实现上也可以有其他的选择，例如该方法可以用于其他的移动通信系统中，如D-AMPS(北美数字式先进移动电话系统)、CDMA、不同制式的第三代移动通信系统中，其实体或信令的名称可能不同，但原理是一致的，且实现方法的网络系统均需加入了漫游位置寄存器RLR。
Claims (10)
1、一种避免漫游用户被叫话路迂回的通信方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)本地交换机LE或者移动交换中心MSC将由本地用户B向漫游到本地的他网用户A发起的呼叫路由到关口移动交换机中心GMSC；
(2)GMSC向本地的漫游位置寄存器RLR发送路由查询请求；
(3)保存其他网络漫游用户的数据和其当前登记的拜访位置寄存器VLR号码的RLR与漫游到本地的他网用户A当前登记的VLR建立联系，RLR根据GMSC的路由查询请求，检测是否保存有用户A的数据，如果有保存，则RLR向当前登记的VLR请求漫游号码MSRN，并返回给GMSC，然后GMSC将呼叫路由到漫游用户A当前位置的MSC，则进入步骤(4)；
如果没有保存，RLR返回一个包含有原来被叫号码的MSRN给GMSC，然后GMSC将呼叫路由到本网的网际关口局，进入异网间呼叫；
(4)MSC通过VLR向对应于用户A登记的位置区的BSC发寻呼消息；
(5)建立用户间通话。
2、如权利要求1所述的避免漫游用户被叫话路迂回的方法，其特征在于，所述本地用户B既可以是固定用户，也可以是移动用户，若用户B是固定用户，则由LE对呼叫号码进行分析，若用户B是移动用户，则由MSC对呼叫号码进行分析。
3、如权利要求1所述的避免漫游用户被叫话路迂回的方法，其特征在于，利用信令转接点STP完成漫游到本地的他网用户A数据的捕获，控制RLR中其他网络数据漫游用户的数据和VLR号码的插入或删除。
4、如权利要求3所述的避免漫游用户被叫话路迂回的方法，所述RLR可以是一个独立的部件，也可以和STP结合在一起，STP与RLR之间的操作包括漫游用户数据的插入或删除。
5、如权利要求3或4所述的避免漫游用户被叫话路迂回的方法，其特征在于，所述信令转接点是通过分析与移动台位置更新相关的移动应用部分MAP信令来捕获用户数据。
6、如权利要求1所述的避免漫游用户被叫话路迂回的方法，其特征在于，通过VLR来实现RLR中其他网络数据漫游用户的数据或VLR号码的插入或删除。
7、如权利要求6所述的避免漫游用户被叫话路迂回的方法，其特征在于，当其他网络的漫游用户在VLR完成位置登记后，VLR向RLR发起插入用户数据的操作；当VLR接收到其他网络的漫游用户的取消位置登记时，VLR向RLR发起删除用户数据的操作。
8、一种避免漫游用户被叫话路迂回的通信网络，包括拜访关口移动交换中心GMSC、拜访位置寄存器VLR、移动交换中心MSC和本地交换机LE，所述LE或者所述MSC将由本地用户B向漫游到本地的他网用户A发起的呼叫路由到GMSC；
其特征在于，所述通信网络还包括保存有其他网络漫游用户的数据和其当前登记的VLR号码的漫游位置寄存器RLR，所述RLR接收所述GMSC发送来的路由查询请求时，与所述用户A当前登记的VLR建立联系，如果该VLR保存有所述用户A的数据，则RLR向该VLR请求漫游号码MSRN，并返回给所述GMSC，GMSC将呼叫路由到所述用户A当前位置的MSC，所述MSC通过所述VLR向对应于用户A登记的位置区的BSC发寻呼消息，以建立用户间通话；如果所述VLR没有保存漫游用户A的数据，则所述RLR返回一个包含有原来被叫号码的MSRN给GMSC，所述GMSC将呼叫路由到本网的网际关口局，进入异网间呼叫。
9、如权利要求8所述的避免漫游用户被叫话路迂回的通信网络，其特征在于，所述本地用户B既可以是固定用户，也可以是移动用户，若用户B是固定用户，则由LE对呼叫号码进行分析，若用户B是移动用户，则由MSC对呼叫号码进行分析。
10、如权利要求8或9所述的避免漫游用户被叫话路迂回的通信网络，其特征在于，所述RLR可以是一个独立的部件，也可以和信令转接点STP结合在一起，STP与RLR之间的操作包括漫游用户数据的插入或删除。
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