CN1802863B - 移动业务的通信方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的方法在网络中处理从移动台到内容供应商的请求消息，网络至少包括所述移动台、所述内容供应商、网关和无线电系统。无线电系统有到移动台的无线电链路和到网关的另一链路。在此方法中，移动台通过在所述无线电链路上的无线电信道发送请求消息，请求消息由所述无线电系统接收。无线电系统将请求消息转发给网关，并且网关接着将请求消息发送给内容供应商。在将请求消息成功发送给内容供应商后，网关将所述请求消息成功发送的响应发送给移动台。到移动系统的响应经由所述无线电系统发送并接着通过所述无线电信道，它在给定的时间为响应保持开通。当内容供应商接受到请求时，它将对所述请求的应答消息发送给移动台。方法的特征在于成功发送的所述响应和来自内容供应商的所述应答都通过相同的无线电信道由移动台接收。
Description
技术领域
本发明涉及移动业务的通信方法，更详细地说涉及用于处理从移动台到内容供应商的请求消息的方法。
背景技术
全球移动通信系统(GSM)是数字无线通信的标准。在GSM系统中，移动手机称为移动台(MS)。小区由基站收发信台(BTS)的覆盖区形成，BTS服务于其覆盖区中的MS。若干BTS台共同由一个基站控制器(BSC)控制。BTS和BSC共同形成基站子系统(BSS)。移动台在其各自小区内的组合通信量通过称作移动交换中心(MSC)的交换机发送。PSTN(公共交换电话网络)是互连的面向语音的公共电话网络的世界集合。来自外部固定电话网络(PSTN)的连接主叫或被叫由专用网关“网关移动交换中心”(GMSC)处理，GSM系统的体系结构在图1中示出。
GSM有比只是语音电话多得多的业务。今天的第二代GSM网络以跨越全世界的全漫游性能提供高质量和安全的移动语音和数据业务(例如SMS/文本消息传送)。
支持更先进的数据承载技术的GSM网络和终端的发展考虑到引入新的令人激动的数据业务和移动应用。
在移动网络中，人们可以通过拨打他们的移动电话号码或通过发送称为短消息例如利用短消息业务(SMS)给那个号码来联系。短消息业务(SMS)是往来于移动电话、传真机和/或IP地址的短文本消息的传输。SMS消息必须不长于160个字母数字字符，并且不包含图像或图形。点对点的短消息业务(SMS)提供一种发送往来于GSM移动电话的有限大小的消息的途径。可以在ETSI标准GSM03.40版本5.3.0中找到详细信息。
SMS业务的基本网络结构包含两个实体，它们可以接收或发送消息，是相互之间发送SMS消息的端点。此实体可以位于固定网络、移动台或互联网协议网络中。
SMS网络中的另外组件是移动交换中心(MSC)，它执行系统的交换功能和控制往来于其他电话和数据系统的呼叫。它的最重要的功能是登记、更新所在之处的登记、切换和漫游。从而MSC是无线电系统和各种外部网络如公共交换电话网络和分组交换网络之间的接口。MSC执行建立往来于移动台的呼叫所必需的所有信令功能。不同功能权限之间的通信基于7号信令系统(SS7)。还处理到其他网络中的网关功能的MSC称作网关MSC(GMSC)。
往来于移动台发送的消息由短消息业务中心(SMSC)接收，如果此消息将被发送到移动台，则必须接着将它指向适当的移动设备，否则通常必须将它指向接收者。在尝试传送短消息到移动设备之前，SMSC必须接收路由信息以确定在传送尝试的时候给定移动台的正服务移动交换中心(MSC)。为了接收路由信息，SMSC将SMS请求发送到归属位置寄存器(HLR)以找到客户。一旦HLR接收到此请求，它将以用户的状态(非活动或活动的)和该用户漫游的位置响应SMSC。SMSC接着将消息传递给正服务MSC，它传送消息给接收的用户。接收者可以接着使用同样的过程发起响应消息。
SMS网关MSC(SMS-GMSC)是能够从SMSC接收短消息、向归属位置寄存器(HLR)询问路由信息、并向接收者移动台的“受访”MSC传送短消息的MSC。
归属位置寄存器(HLR)是用于永久存储并管理预约和业务简档的数据库。在由SMSC询问时，HLR为所指出的用户提供路由信息。
来访位置寄存器(VLR)是包含关于用户和本地用户性能的临时信息的数据库。为了服务来访用户，MSC需要这种信息。
移动台(MS)是能够接收并始发短消息和语音呼叫的无线终端，是SMS消息发送到或来自的端点。
无线网络信令基础结构的主干基于7号信令系统(SS7)。SS7是由国际电信联盟(ITU)电信标准化部门(ITU-T)定义的用于电信的全球标准。该标准定义了过程和协议，由此公共交换电话网络(PSTN)中的网络单元在数字信令网络上交换信息以实现无线(蜂窝)和有线呼叫的建立、路由和控制。ITU的SS7定义考虑到国家差异，例如用于北美的美国国家标准协会(ANSI)和贝尔通信研究(Telcordia技术)标准以及用于欧洲的欧洲电信标准协会(ETSI)标准。SS7网络和协议用于例如基本呼叫的建立、处理、无线业务、无线漫游和移动用户鉴权，从而增强型呼叫特性提供有效和安全的世界范围的远程通信。
SMS包含两种基本的点对点业务，即移动台主叫短消息(MO-SM)和移动台被叫短消息(MT-SM)。
移动台主叫(MO)短消息从可以MO的手机传输到SMSC并可以被指定到其他移动用户或者在固定网络或因特网协议(IP)网络(包括因特网和私人电子邮件网络)上的用户。移动台被叫(MT)短消息从SMSC传输到手机并可以经由MO-SM由其他移动用户或由其他源例如语音邮件系统或运营商提交给SMSC。
对于MT-SM，报告总被返回给SMSC，要么确认给手机的短消息传送，要么通知SMSC短消息传送失败并标识失败的原因(原因码)。同样，对于MO-SM，报告总被返回给手机，要么确认给SMSC的短消息传送，要么通知传送失败并标识原因。
许多业务应用可以通过组合这些业务单元执行。除明显的通知业务以外，SMS可以在提供对任何地方的任何类型的信息的无线访问的单向或者交互业务中使用。通过利用新出现的组合浏览器、服务器和新的为无线终端设计的标记语言的技术，SMS可以使无线设备能够快速并经济地、安全地访问和发送来自因特网或企业内部网的信息。SMS可以提供合作的而不是竞争的方法的这些技术中的一种是无线应用协议(WAP)，它允许为移动无线用户传输数据并作为互联网和GSM之间的接口工作。
一些SMS技术的潜在的应用在适当的地方利用MT-SM和MO-SM，这些应用包括通知业务，例如语音/传真消息通知、电子邮件通知和提醒/日历业务、电子邮件互通、寻呼互通，信息业务，例如气象报告、交通信息、娱乐信息(例如电影院、戏院、音乐会)、金融信息(例如股票报价、汇率、银行业务、经纪业务)，以及电话号码查询服务与WAP的结合。
SMS可以支持(MT)和(MO)的方法，作为对请求的响应，不仅允许在特定条件下的传送，而且允许按需传送。
ETSI标准3GPP TS 29.002 V3.10.0移动应用部分(MAP)规范详细描述了用于移动台被叫和移动台主叫短消息的方案。
然而，从来没有设计GSM网络来处理SMS的交互式使用。GSM网络的交互式SMS使用大多数经常是慢的，因为缺少对使用交互式信令的这些类型应用例如许多移动业务应用的支持。
在移动业务应用中常见的方案是通过移动台的短消息的发送，例如服务请求，及对请求的应答的发送。这种应答的发送将大多数情况下经常迫使网络的无线电系统部分进行新的寻呼以找到请求应答的移动台的位置。对用户而言，这种方案导致性能恶化。在一些情况下，直到接收到响应的时间不可接受的长。
发明目的
本发明的目的是新的且更加完善的处理应答消息的方法，其中避免了现有技术关于时间和额外寻呼的问题。
发明内容
用于处理从移动台到内容供应商的请求消息的本发明方法在至少包括所述移动台、所述内容供应商、网关和无线电系统的网络中执行。无线电系统有到移动台的无线电链路和到网关的另一链路。在此方法中，移动台通过在所述无线电链路上的无线电信道发送请求消息，该请求消息由所述无线电系统接收。无线电系统将请求消息转发给网关，并且网关将请求消息又发送给内容供应商。在将请求消息成功发送给内容供应商后，网关将所述请求消息成功发送的响应发送给移动台。到移动台的响应经由所述无线电系统发送并又通过所述无线电信道，它在给定的时间为响应保持开通。当内容供应商接受到请求时，它将所述请求的应答消息发送给移动台。该方法的特征在于所述成功发送的响应和所述来自内容供应商的应答都通过相同的无线电信道由移动台接收。
本发明的优选实施例具有那些子权利要求的特征。
网关优选地延迟向移动台传送短消息的成功发送以保持移动台和无线电系统之间的无线电信道在给定时间开通，即直到接收到来自内容供应商的应答消息。接着网关在相同的所述无线电信道上彼此紧接地将成功发送的响应消息和应答消息发送给移动台。
有利的是，本发明通过利用SMS业务方案在GSM网络中实施。在这个方案中，移动台主叫(MO)短消息从可以MO的手机传输到SMSC，并可以被指定到其他移动用户或者在固定网络或因特网协议(IP)网络(包括因特网和私人电子邮件网络)上的用户。对于MO-SM，报告总被返回给手机，要么确认传送给SMSC，要么通知传送失败并标识原因。当本发明在这个方案中实施时，SMSC处理本发明的网关功能并且内容供应商是例如互联网协议网络(IP)中的实体。
将在成功发送后短消息成功发送的响应消息或者未成功发送的异常中止信号发送到移动台。响应消息是例如对在GSM网络中通过利用短消息业务(SMS)发送的短消息的确认。当超出保持无线电信道开通的时间时，将未成功发送的异常中止信号发送到移动台。
通常，在现有技术解决方案中，短消息一到达SMSC的GMSC部分，就发送这样的确认。如果这个响应消息由于某种原因延迟太久，此延迟会引起异常中止信号而移动终端将认为此异常中止信号是不成功的消息。
在本发明中，移动台和无线电系统(例如当在GSM中实施时的基站子系统(BSS))之间的无线电信道通过延迟向移动台传送短消息的成功发送来保持开通。在接收到来自内容供应商的应答信息之后，网关将短消息成功发送的响应信息发送到移动台，在相同信道上紧接着是所述应答消息，通常在少于0.2秒内。
该延迟必须低于引起到移动台的短消息未成功发送的异常中止信号的阈值。从而，保持所述无线电信道的延迟是大约1-2秒。延迟例如利用定时器来控制。优选地，如果来自内容供应商的应答没有到达，在延迟结束之前，无论如何仍然发送响应消息。
从而，在本发明中，关于无线电系统额外寻呼以找到移动台的位置的现有技术的问题通过延迟对移动台发送的消息的响应和通过保持无线电系统和移动台之间的无线电信道开通以稍后用于发送来自内容供应商的应答而得到解决。如果信道不保持开通，当发送来自内容供应商的响应时为了找到移动台的位置，新的寻呼就是必需的。
在本发明中，在将成功发送的响应发送到移动台之前，通过将它延迟足够长，不超过大约2秒，但是低于异常中止阈值，来为应答保持无线电信道开通，由此移动台和内容供应商之间的交互应用的性能得到最大化。
除了好的性能，在网络中将有较少的寻呼请求。缺点是移动设备在延迟的时间会被阻塞，但计算表明额外负荷将只是大约2％。移动设备所在的小区对于新的寻呼将被阻塞延迟响应的这么少的额外时间。
接下来，将参考附图、利用一些实施于GSM网络中SMS业务的有利的实施例来描述本发明。意图不是将本发明局限于这些实施例的细节，这些实施例只是为说明性的目的提出的，而本发明的原理可以同样地实施于除GSM外的其他网络。
附图说明
图1示出GSM系统的基本网络结构和SMS业务系统，其中可以实施本发明的方法。
图2示出现有技术的移动台主叫短消息的传递过程。
图3示出处理从移动台到内容供应商的请求消息的本发明的方法。
详细说明
图1是GSM网络中SMS业务现有的基本网络结构的体系结构视图，其中可以实施本发明的方法来处理从移动台到GSM网络外的内容供应商的短消息形式的请求消息。
GSM网络可以分成三个主要部分。
第一部分即带参考标记1的移动台(MS)由用户携带。
第二部分即基站子系统(BSS)控制与移动台的无线电链路。小区由图1中带参考标记3的基站收发信台(BTS)的覆盖区形成，BTS服务于其覆盖区中的MS 1。若干BTS台共同由此图中带参考标记4的一个基站控制器(BSC)控制。BTS 3和BSC 4共同形成基站子系统(BSS)。
第三部分即网络子系统，它的主要部分是此图中带参考标记5的移动业务交换中心(MSC)，执行移动网络用户和其他固定或移动网络用户之间的呼叫交换以及移动业务的管理例如鉴权。没有示出的是操作维护中心，它监督网络的正常操作和建立。移动台和基站子系统通过空中接口或者无线电链路利用图1中带参考标记2的无线电信道通信。基站子系统通过电缆接口与MSC 4通信。
在由GSM系统提供的SMS业务中，短消息可以从移动台(MS)1发送。移动交换中心(MSC)5执行对于进一步发送消息是必需的信令功能。接着来自MSC 5的通信基于7号信令系统(SS7)协议，在此图中由参考标记6指出。
带参考标记8的来访位置寄存器(VLR)是包含关于用户的临时信息的数据库。需要该信息来服务于来访用户。当短消息被发送到另一个移动台时，它由MSC 5使用并且MSC 5还询问VLR 8以检验消息传递不妨碍调用的补充业务或者强加的限制。
最初从MS 1发送的包含SMS消息的信号利用信令协议SS7从MSC 5转发到带参考标记9的网关MSC(GMSC)，它处理到其他网络中的目的地的所有消息，是MSC 5和其他网络之间的接口，其他网络例如在图1中都以参考标记12引用的公共交换电话网络(PSTN)或者(ISDN)。ISDN，代表综合业务数字网络，并且是数字电话连接的系统，已经应用了超过十年。该系统允许使用端到端数字连接在全世界同时传输数据。
网关MSC(GMSC)9将短消息转发给带参考标记10的短消息业务中心(SMSC)，它的功能是中继、存储并在发送者和接收者之间转发短消息。SMSC 10传送消息(此处是服务请求)给图1中由参考标记11指出的内容供应商(CP)。CP 11可以位于例如IP网络。
在一些情形下，发送此请求的MS 1要求对SMS请求的响应。
来自CP 10的对MS 1的响应由SMSC 9接收，SMSC 9必须然后将它指向适当的移动设备。在尝试传送短消息之前，SMSC必须接收路由信息以在传送尝试的时候为移动设备1确定适合的正服务移动交换中心(MSC)4。
带参考标记7的归属位置寄存器(HLR)是用于永久存储和管理预约和业务简档的数据库。当SMSC 10询问时，HLR 7为所指出的用户提供路由信息。
为了接收路由信息，SMSC 9将SMS请求发送给HLR 7以找到漫游客户。一旦HLR 7接收到该请求，它将以用户的状态(非活动的或活动的)和用户漫游的位置响应SMSC 10。SMSC 10然后，在接收到MS 1的位置信息后，将此消息传递给正服务MSC 5，它将此消息传送给接收的用户，即MS 1。
图2示出现有技术的移动台主叫短消息(MO-SM)业务，它是一种依照ETSI标准3GPP TS 29.002 V3.10.0移动应用部分(MAP)规范的点到点的SMS业务。
在图2中，移动台(MS)发送指向另一网络例如IP网络中的内容供应商CP的短消息。在步骤1中首先通过移动台MS和基站收发信台(BTS)之间的无线电信道将消息发送到BTS。然后在步骤2中BTS将消息传递给基站控制器(BSC)，在图2的步骤3中BSC继续使它到达移动交换中心(MSC)。MSC询问VLR以检验消息传递不妨碍在步骤4和5中调用的补充业务或者强加的限制。如果例如不允许给定的移动台接收短消息，保持对来访用户的控制的VLR就会知道。
在步骤6中，MSC又将短消息发送给SMSC。在步骤7中，SMSC然后将该短消息传送给内容供应商(CP)。即使在图中没有示出，仍利用信令协议SS7经由网关MSC(GMSC)发送短消息，GMSC处理到其他网络中的目的地的所有消息，是MSC和其他网络之间的接口。GMSC提供与网络的互通来访问短消息业务中心(SMSC)、移动网络和用于SM的发送路由信息的路由。所有的短消息经过GMSC。
依照图2的标准方法，在步骤8中，SMSC尽可能快地向MSC确认短消息操作的成功结果并且MSC将移动台主叫短消息操作的成功结果转发给MS，在步骤9中，给BSC，在步骤10中，BSC将它转发给BTS。在步骤11中，BTS然后通过MS和BTS之间的无线电信道(步骤1中的消息通过它发送)将成功的结果消息转发给移动台MS。由于信号6被尽可能快地发送，通常在信号7之前一点儿发送信号6，虽然近似同时。如果MS要求来自内容供应商CP的对短消息的应答，来自CP的应答在步骤11之后到达并被单独地发送给MS。
图3示出在GSM网络的SMS业务方案中实施的用于处理请求消息的本发明方法，因此请求消息作为短消息发送。步骤1-6在这个实施中，等于图2中的那些步骤，即移动台(MS)发送短消息，在此例中它是向另一网络例如IP网络像互联网中的内容供应商的服务请求，经由MS和BTS之间无线电信道到BSC，由此在步骤1-3中它被转发到移动交换中心(MSC)。在步骤4和5中，MSC询问VLR以检验消息传递不妨碍调用的补充业务或者强加的限制。在步骤6中，MSC又发送消息给SMSC，作为网关，经由它将请求消息从移动台MS发送到可以是在另一网络中内容供应商CP。在步骤7中，SMSC然后将短消息传送给内容供应商(CP)。
代替如在图2中描述的标准方法中所执行的立即发送消息的成功结果的应答消息，SMSC延迟响应以在步骤8中保持MS和BSC之间的无线电信道开通，直到在步骤9中来自内容供应商的对请求的响应到达。在收到信号9后，在步骤10中SMSC将相应的消息的成功结果的应答消息转发给MSC，如在图2的步骤8中描述的标准方法中所执行的。在图3中，在步骤11-13中将消息的成功结果经由BSC和BTS转发给MS。紧接其后，通常在少于0.2秒内，在步骤14中SMSC经由MSC和在步骤15-17中经由BSC和BTS将来自内容供应商的响应作为信号11-13转发给MS。信号10和14被传递给MSC，彼此之后足够短使得信号13和17通过相同的无线电信道传输给MS，通过相同的信道发送步骤1的信号。
Claims (5)
1.在网络中处理从移动台到内容供应商的请求消息的方法，所述网络至少包括所述移动台、所述内容供应商、网关和具有到所述移动台的无线电链路和到所述网关的另一链路的无线电系统，所述方法中
a)所述移动台通过所述无线电链路上的无线电信道发送所述请求消息，
b)所述请求消息由所述无线电系统接收，
c)所述无线电系统将所述请求消息转发给所述网关，
d)所述网关将所述请求消息发送给所述内容供应商，
e)所述网关经由所述无线电系统通过所述无线电信道将所述请求消息成功发送的响应发送给所述移动台，所述无线电信道在给定的时间为所述响应保持开通，
f)所述内容供应商将对所述请求的应答消息发送给所述移动台，特征在于，
步骤e)和f)中的消息由所述移动台通过相同的无线电信道接收；
所述网关延迟向所述移动台传送所述短消息的成功发送，以保持所述移动台和所述无线电系统之间的无线电信道在给定的较长时间保持开通；
所述无线电信道保持开通直到接收到来自所述内容供应商的步骤f)中的应答消息；
所述网关在相同的所述无线电信道上彼此紧接地将步骤e)中的响应消息和步骤f)中的应答消息发送给所述移动台。
2.权利要求1的方法，特征在于，来自所述移动台的所述请求消息是GSM网络中的短消息，由此在步骤e)的所述时间内成功发送后将所述短消息成功发送的响应消息发送给所述移动台，或者当步骤e)的时间超过时将未成功发送的异常中止信号发送给所述移动台。
3.权利要求1的方法，特征在于，所述延迟低于引起给移动台的所述短消息未成功发送的异常中止信号的阈值。
4.权利要求3的方法，特征在于，为了保持所述无线电信道的延迟是1-2秒，所述延迟利用定时器控制。
5.权利要求1的方法，特征在于，如果没有来自所述内容供应商的应答到达，步骤f)中的响应消息在所述延迟结束之前发送。
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