CN1501720A - 一种无线因特网协议语音核心网端到端的路由方法 - Google Patents

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本发明公开了一种无线因特网协议(IP)语音核心网端到端的路由方法，该方法包括：主叫用户终端发起到主叫移动交换中心服务器(MSC Server)的呼叫建立请求，主叫MSCServer从被叫归属位置寄存器(HLR)得到含被叫移动用户终端(UE)漫游号码的路由信息；主叫MSC Server根据被叫UE漫游号码发起到电话号码映射统一资源标志符(URI)机制服务器(ENUM Server)的查询，得到被叫MSC Server的域名；主叫MSC server从域名解释系统(DNS)中查询到该域名对应的被叫MSC Server的IP地址；主叫MSC Server向该被叫MSC Server发起呼叫建立消息，被叫MSC Server收到呼叫建立消息，向被叫UE发起呼叫建立请求。本发明通过引入ENUM机制完成端到端路由，使无线网络从传统分层结构变为平面结构。该方法简化了网络结构，又节省建网成本。

Description

一种无线因特网协议语音核心网端到端的路由方法
技术领域
本发明涉及端到端的路由技术，特别是基于电话号码映射统一资源标识符(URI)机制(ENUM)的一种无线因特网协议(IP)语音核心网端到端的路由方法。
背景技术
宽带码分多址系统(WCDMA)核心网主要分电路域(CS)和分组域(PS)，CS域提供语音、传真和电路型数据业务，PS域提供分组数据业务。
按WCDMA协议的发展阶段，WCDMA分为R99、R4和R5三个阶段。从目前的WCDMA规范看，R4的与承载无关的CS域(BICSCN，Bearer IndependentCircuit Switching Core Network)支持语音分组承载，是无线核心网CS域的网络最终形态。R4网络主要由移动交换中心服务器(MSC Server)、网关移动交换中心服务器(GMSC Server)、媒体网关(MGW)、归属位置寄存器(HLR)等实体组成。其中，MSC Server间采用与承载无关的呼叫控制(BICC，BearerIndependent Call Control)，MGW间支持时分复用模式(TDM)/异步传输模式(ATM)/IP多种承载。其承载的协议栈分别为BICC/第3、第2、第1类消息传输协议(MTP3/MTP2/MTP1)、BICC/MTP3B/SAAL/第5类ATM适配层(AAL5)/ATM/层1(L1)、BICC/流量控制传输协议(SCTP)/IP/L2/L1等协议，并且这些承载都是面向连接的。
在采用BICC作为呼叫控制信令的无线核心网CS域，当BICC信令承载在SCTP/IP上时，由于SCTP是面向连接的协议，物理介质特性和数据链路协议流程不同于传统七号信令(SS7)链路，所以理论上SCTP链路是可以进行静态或动态建立。但从外部功能特性上看，SCTP链路相当于模拟SS7链路进行工作，这意味着WCDMA R4网络中将采用静态配置的SCTP链路，即：预先配置路由信息来承载无线核心网信令。另外，由于SCTP协议的启动和关闭过程比较复杂，在建立或拆除链路的过程中，信令终端的内存和处理能力开销都相当大，因此SCTP链路不适合频繁动态的建立或拆除。
在无线核心网中由IP承载语音时，其组网结构示意图如图1所示。无线核心网中IP承载语音的组网结构主要包括：若干个MSC Server和多个长途移动交换中心服务器(TMSC Server)。核心网路由采用传统公众陆地通信网(PLMN)的方式，通过MSC Server/TMSC Server多级路由来确定。具体TMSC Server的层次划分可依据网络规模确定，而且系统中已预先配置了含有IP地址的路由信息。图1给出了无线核心网中IP承载语音组网的一个三层结构，从上向下，第一层为TMSC Server1，第二层为TMSC Server2，第三层为MSC Server。如果两个MSCServer之间要实现通信，发起端MSC Server要根据预先配置的路由数据，逐段进行连接。它可能与目的MSC Server直接连接，也可能通过一个或几个TMSCServer逐段连接后，再与目的MSC Server建立连接，其究竟要通过什么路径，都是预先配置好的。
从上述过程中可以看出，这种控制面服务器分层端到端的网络结构，并不是最简化、最高效的IP核心网，不能充分发挥IP网络端到端路由的最大优越性。同时，由于网络的复杂性，建网成本也相对较高。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种无线因特网协议语音核心网端到端的路由方法，使无线网络从传统的分层结构变为平面结构，简化了网络结构，节约了建网成本。
一种无线因特网协议语音核心网端到端的路由方法，该方法是这样实现的。
A.主叫用户终端发起到主叫移动交换中心服务器(MSC Server)的呼叫建立请求时，主叫MSC Server通过移动应用部分(MAP)信令从被叫归属位置寄存器(HLR)得到含有被叫移动用户终端(UE)漫游号码的路由信息；
B.主叫MSC Server根据被叫UE的漫游号码发起到电话号码映射URI机制服务器(ENUM Server)的查询，得到被叫MSC Server的域名；
C.主叫MSC server根据被叫MSC Server的域名从域名解释系统(DNS)中查询到该域名对应的被叫MSC Server的IP地址；
D.主叫MSC Server获取被叫MSC Server的IP地址后，向该被叫MSC Server发起呼叫建立消息，被叫MSC Server收到呼叫建立消息后，向被叫UE发起呼叫建立请求。
步骤A中主叫MSC Server从HLR获取路由信息进一步包括：
A1.主叫MSC Server发MAP信令到被叫被叫归属位置寄存器(HLR)请求获取路由信息，被叫HLR收到该MAP信令后，向被叫MSC Server发漫游号码请求；
A2.被叫MSC Server收到漫游号码请求后，查询并向HLR返回被叫UE的漫游号码，HLR得到被叫UE漫游号码后，即向主叫MSC Server返回含有漫游号码的路由信息。
所述MSC Server之间的呼叫控制信令为初始会话协议(SIP/SIP-T)。
所述MSC Server之间的呼叫控制信令为与承载无关的呼叫控制信令(BICC)。
所述MSC Server间呼叫控制信令的承载通道动态建立。
所述MSC Server为移动交换中心网关服务器(GMSC Server)。
所述MSC Server为移动交换中心(MSC)。
所述GMSC Server为移动交换中心网关(GMSC)。
本发明是在IP承载语音的无线核心网电路域，通过引入电话号码映射URI机制(ENUM，Telephone Number URI mapping)完成端到端路由功能，使无线网络从传统的分层结构转变成平面结构。这种方法不仅大大简化了网络结构，同时由于不再需要TMSC Server的路由功能，可为运营商节省建网成本。
附图说明
图1为传统的分层路由网络结构示意图；
图2为本发明中端到端路由的平面式组网结构示意图；
图3为本发明基于ENUM的端到端路由的信令流程图。
具体实施方式
本发明的核心内容是在全球移动通讯系统(GSM)或WCDMA的IP语音核心网中，引入ENUM机制实现MSC Server之间端到端IP路由功能，在控制面实现平面式网络构架，从而在核心网领域控制和承载面都实现端到端IP。
ENUM是一种将E.164国际电话号码映射为相应URI的机制，ENUM系统是分级树状结构，其分布式数据库与目前因特网(Internet)上广泛使用的域名解释系统(DNS)很类似。ENUM通过使用Internet工程任务组(IETF)中RFC2916规定的协议，可先将E.164号码翻译为域名，然后再查询Internet DNS，由域名得到相应的IP地址。
下面结合附图和具体实施例对本发明进一步详细的说明。
本实施例是在IP承载语音的无线核心网电路域，通过引入ENUM机制完成端到端的路由功能，使无线网络从传统的分层结构转变成平面结构。
如图2所示，本实施例的组网结构主要包括：一个以上MSC Server和ENUM服务器(Server)。其中，实线表示呼叫路由，虚线表示ENUM查询。如果两个MSC Server之间要实现通信，主叫MSC Server先查找目的MSC Server的路由信息，再根据得到的路由信息，发起到ENUM Server的查询。由于ENUM Server是分布式系统，所以查询信息可能经过多个ENUM Server转发后到目的ENUMServer，目的ENUM Server再将漫游号码翻译成域名，然后查询域名得到相应的IP地址；主叫MSC Server根据该IP地址建立与目的MSC Server之间的连接，即可实现与目的MSC Server的通信。
在这里，MSC Server之间的呼叫信令并不具体规定，可以是初试会话协议(SIP/SIP-T)、与承载无关的呼叫信令(BICC)或其承载通道能动态建立的其它信令。由于SIP/SIP-T本身应用层有纠错重传机制，一般承载在用户数据报协议(UDP)上，而BICC应用层没有纠错重传机制，一般承载在流控制传输协议(SCTP)或传输控制协议(TCP)上。因为动态建立信令通道需要较大的系统开销，故此，较佳地，本实施例采用SIP/SIP-T信令。
参见图3所示，在IP承载的无线核心网中应用ENUM机制实现端到端路由的呼叫流程如下：
步骤301、主叫UE向主叫MSC Server发起呼叫建立请求(Setup)；
步骤302、主叫MSC Server收到该请求后，通过移动应用部分(MAP)信令到被叫归属位置寄存器(HLR)取路由信息；
步骤303、被叫HLR收到该MAP信令后，向被叫MSC Server发漫游号码请求，要获取被叫UE的漫游号码(MSRN)；
步骤304、被叫MSC Server收到漫游号码请求后，查找该被叫UE的漫游号码，并将该漫游号码返回HLR；
步骤305、HLR得到被叫UE漫游号码后，即将含有MSRN的路由信息返回给主叫MSC Server；
步骤306、主叫MSC Server根据HLR返回的被叫漫游号码发起到ENUMServer的查询，且由于ENUM是分布式系统，可能经多个ENUM Server转发；
步骤307、ENUM Server返回所查询客户的记录，如果被叫UE的漫游号码MSRN为13900188209，其返回的客户记录为13900188209@msc188.sz，其中msc188.sz是被叫MSC Server的域名；
步骤308、主叫MSC server根据ENUM Server返回记录中的域名到DNS查询该域名对应的IP地址；
步骤309、DNS向主叫MSC Server返回该域名对应的IP地址，即被叫MSCServer的IP地址。这里，由于DNS是分布式系统，可能经多个DNS转发；
步骤310、主叫MSC Server得到被叫MSC Server的IP地址后，向被叫MSC Server的IP地址发起呼叫建立消息；
步骤311、被叫MSC Server进而向被叫UE发起呼叫建立请求。
本发明中被叫用户终端为UE，而主叫用户可以为其他任何网络中的用户终端，比如，综合业务数字网(ISDN)和公众电话交换网络(PSTN)的用户到移动用户的呼叫，这个呼叫过程与UE到UE的情况是完全一致的。由于这些网络接口为GMSC Server，并且本发明不涉及PSTN或ISDN范围内的路由机制，因此，此种情况下体现的是GMSC Server与MSC Server之间的通信。GMSCServer根据被叫HLR返回的被叫MSRN，到ENUM Server和DNS获取被叫MSC Server的域名和相应IP地址，直接向被叫MSC Server的IP地址发起呼叫建立。
虽然MSC Server和MGW属于两个逻辑功能实体，但两者可在同一物理实体上实现，比如：将支持IP语音的MSC作为MSC Server和MGW实现的物理实体，所以，本发明包括在MSC或GMSC间采用ENUM实现IP网中端到端路由的情况。

Claims (8)

1、一种无线因特网协议(IP)语音核心网端到端的路由方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
A.主叫用户终端发起到主叫移动交换中心服务器(MSC Server)的呼叫建立请求时，主叫MSC Server通过移动应用部分(MAP)信令从被叫归属位置寄存器(HLR)得到含有被叫移动用户终端(UE)漫游号码的路由信息；
B.主叫MSC Server根据被叫UE的漫游号码发起到电话号码映射URI机制服务器(ENUM Server)的查询，得到被叫MSC Server的域名；
C.主叫MSC server根据被叫MSC Server的域名从域名解释系统(DNS)中查询到该域名对应的被叫MSC Server的IP地址；
D.主叫MSC Server获取被叫MSC Server的IP地址后，向该被叫MSC Server发起呼叫建立消息，被叫MSC Server收到呼叫建立消息后，向被叫UE发起呼叫建立请求。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A中主叫MSC Server从HLR获取路由信息进一步包括：
A1.主叫MSC Server发MAP信令到被叫归属位置寄存器(HLR)请求获取路由信息，被叫HLR收到该MAP信令后，向被叫MSC Server发漫游号码请求；
A2.被叫MSC Server收到漫游号码请求后，查询并向HLR返回被叫UE的漫游号码，HLR得到被叫UE漫游号码后，即向主叫MSC Server返回含有漫游号码的路由信息。
3、根据权利要求1述的方法，其特征在于，所述MSC Server之间的呼叫控制信令为初始会话协议(SIP/SIP-T)。
4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述MSC Server之间的呼叫控制信令为与承载无关的呼叫控制信令(BICC)。
5、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述MSC Server间呼叫控制信令的承载通道动态建立。
6、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述主叫MSC Server为移动交换中心网关服务器(GMSC Server)。
7、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述MSC Server为移动交换中心(MSC)。
8、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述主叫MSC Server为移动交换中心网关(GMSC)。
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