DE60209353T2

DE60209353T2 - Verfahren und system zur übertragung von nachrichten

Info

Publication number: DE60209353T2
Application number: DE60209353T
Authority: DE
Inventors: Ian Empower Interactive Group Ltd WOOD; Chris Saltmarsh
Original assignee: Empower Interactive Group Ltd
Current assignee: Empower Interactive Group Ltd
Priority date: 2001-06-25
Filing date: 2002-06-25
Publication date: 2006-12-14
Anticipated expiration: 2022-06-26
Also published as: GB2387083A; GB2387083B; EP1402744A2; EP1402744B1; GB0313738D0; WO2003001819A3; GB2386800B; GB2386799B; DE60209353D1; GB0313740D0; ATE318486T1; WO2003001819A2; GB2386799A; GB0313747D0; US20040259531A1; GB2386800A

Description

Diese Erfindung betrifft das Gebiet von Mobiltelekommunikation und insbesondere das Senden von Nachrichten wie z. B. Kurznachrichtendienst-Nachrichten (SMS-Nachrichten) zwischen Kurznachrichten-Entitäten (SMEs), wobei der Begriff eine beliebige Vorrichtung umfasst, die in der Lage ist, Kurznachrichten zu senden oder zu empfangen, wie z. B. ein Mobiltelephon. Diese Erfindung ist auf die Übertragung von SMS-Nachrichten in einem GSM-Netz anwendbar, kann jedoch auf die Übertragung von Nachrichten in anderen Netzen (beispielsweise einem Netz der dritten Generation (3G)) angewendet werden.
Die Erfindung betrifft insbesondere, aber nicht ausschließlich das Senden von SMS-Nachrichten zwischen Mobiltelephonen und -anwendungen. Der SMS war ursprünglich dazu ausgelegt, eine kleine Anzahl von Nachrichten wie z. B. Sprachpostbenachrichtigungen oder Mobilgerät-Mobilgerät-Nachrichten innerhalb eines einzelnen Betreibernetzes zu senden. Als Hintergrund wird jedem Anwender normalerweise eine Heim-Nachrichtendienstzentrale (Heim-SMSC) zugewiesen, die die Nachrichtenübermittlung für diesen Anwender bearbeitet. Eine SMS-Nachricht wird zuerst zur Heim-SMSC des Anwenders, der die Nachricht erzeugt, gesandt. Um eine Nachricht zu ihrem Empfänger zu lenken, wird normalerweise eine Anforderung für Lenkungsinformationen von der SMSC zu einem Heimatortsregister (HLR) gesandt, das Informationen für das Mobilgerät enthält, für das die Nachricht bestimmt ist. Das HLR liefert Lenkungsinformationen, die zur Mobilvermittlungszentrale (MSC) führen, die mit der Funkverbindung verbunden ist, die mit dem Zielmobilgerät in Verbindung steht.
Das Basissystem arbeitet innerhalb eines Netzes, ein Problem entsteht jedoch, wenn sich das Zielmobilgerät in einem anderen Netz befindet, da das Netz-HLR keinen Eintritt für das Zielmobilgerät hat. Um dies zu beseitigen, wurden Gateway-MSCs (GMSCs) unter Netzverbindungsabkommen eingeführt, um eine Mobilgerät-Mobilgerät-Nachrichtenübertragung zwischen Anwendern in verschiedenen Netzen zu ermöglichen; dies wird durch Lenken der Anforderung von Lenkungsinformationen über einen Gateway, der Netze verschiedener Betreiber verbindet, erreicht. Die Heim-SMSC bleibt jedoch für das Liefern von abgehenden Nachrichten verantwortlich.
Ebenso wie die Anwender-Anwender-Kommunikation wurde vorgeschlagen Nachrichten zwischen Anwendungen und Anwendern zu übertragen. Eine einfache Lösung für das Problem des Sendens von Nachrichten zwischen einer Anwendung und einem Anwender besteht darin, ein Mobilmodem zu verwenden. Bei dieser Lösung wird ein Mobiltelephon (oder ein zweckgebundenes GSM-Funkmodem), dem eine Mobilnummer zugewiesen ist (Mobilstations-ISDN (MSISDN)), mit einer Anwendung (beispielsweise über eine Infrarotverbindung oder ein Kabel zu einem Computer, der eine Anwendung abarbeitet) verbunden, so dass die Vorrichtung eingehende SMS-Nachrichten empfängt und sie zur Anwendung weiterleitet. Das Modem oder Telephon verhält sich exakt wie ein anderer Mobilanwender (es ist physikalisch äquivalent), soweit es um das Netz geht, und Gateways, die eine Netz-Netz-Verbindung ermöglichen, arbeiten wie normal. Diese Lösung hat jedoch einen sehr begrenzten Durchsatz von SMS-Nachrichten, typischerweise nur in der Größenordnung einer Nachricht alle sieben Sekunden, und verwendet auch die teure und potentiell unzuverlässige Luftschnittstelle. Diese Lösung ist nicht leicht skalierbar. Die begrenzte Skalierbarkeit für ausgehende Nachrichten kann durch Vorsehen von mehreren Modems erreicht werden, aber jedes von diesen muss eine eindeutige MSISDN-Nummer besitzen und belegt wertvolle und begrenzte Luftschnittstellenbandbreite und es besteht eine Grenze dafür, wie viele Vorrichtungen in einer Zelle aufgenommen werden können. Ferner sind eingehende Nachrichten immer noch im Durchsatz pro Mobilnummer begrenzt (und es ist normalerweise nicht praktikabel oder erwünscht, potentiellen Sendern von eingehenden Nachrichten mehrere eingehende Nummern geben zu müssen, um in der Hoffnung zu versuchen, dass es möglich ist, Nachrichten zu empfangen). Folglich ist dies keine praktische Lösung für das Problem des Sendens (und insbesondere Empfangens) von SMS-Verkehr mit hohem Volumen.
Für ernste Anwendungen, die einen hohen Durchsatz erfordern, wurde daher eine vollständig andere Methode übernommen. Eine Lösung für das Grundproblem kann durch direktes Verbinden einer Anwendung mit dem Mobiltelephonnetz an einer SMSC und Zuweisen eines "kurzen Codes" zu der Anwendung erreicht werden. "Kurze Codes" unterscheiden sich von Standard-MSISDN-Nummern insofern, als sie typischerweise nur einige Ziffern lang sind und jede SMSC nur eine begrenzte Anzahl von "kurzen Codes" besitzt, die sie Anwendungen zuordnen kann. Unter Verwendung von anwendereigenen Verfahren kann eine Nachricht, die an einer SMSC ankommt und an einen "kurzen Code" adressiert ist, durch die SMSC abgefangen werden (unter der Annahme, dass die SMSC dazu konfiguriert ist, den kurzen Code zu erkennen) und vielmehr direkt zu einer Anwendung unter Verwendung einer anwendereigenen "Back-End"-Schnittstelle gesandt werden als über das Telekommunikationsnetz gelenkt zu werden.
Ein Problem bei diesem System besteht darin, dass, da es vielmehr die SMSC erfordert, um die Nachricht "abzufangen", als sie über das Netz zu senden, Mobiltelephonanwender Nachrichten nur zu einer Anwendung senden können, die direkt mit ihrer Heim-SMSC verbunden ist. Nachrichten, die an einer SMSC ankommen, die an einen Anwendungs-Kurzcode adressiert sind, können nicht über das Netz zu anderen SMSCs gelenkt werden, und wenn eine Nachricht zu einem "kurzen Code" gesandt wird, der nicht an einer speziellen Heim-SMSC des Anwenders konfiguriert ist, wird die Nachricht nicht geliefert. Für Anwendungsanbieter bedeutet dies, dass zum Erhalten einer brauchbaren Abdeckung eine Anwendung mit allen SMSCs von relevanten Anwendern verbunden sein muss. Ein weiteres Problem besteht darin, dass "kurze Codes" von Natur aus für eine SMSC "lokal" sind und verschiedene Netze nicht dieselben "kurzen Codes" der gleichen Anwendung zuweisen können, selbst wenn die Anwendung direkt mit mehreren SMSCs in mehreren Netzen verbunden wurde. Ein weiteres Problem beim direkten Verbinden einer Anwendung mit einer SMSC besteht darin, dass einem wichtigen Netzelement eine weitere Last auferlegt wird und eine fehlerhafte Verbindung mit einer Anwendung verursachen kann, dass die SMSC selbst versagt, was eine Netzunterbrechung verursacht. Netzbetreiber müssen daher rigorose Tests an irgendeiner Anwendung mit einer Verbindung mit ihren SMSCs durchführen.
Um einige der Begrenzungen des obigen Verfahrens zu beseitigen, wurde vorgeschlagen, eine Bereitstellung in den GSM-Standards zu nutzen, um zu ermöglichen, dass Nachrichten gekennzeichnet mit "Antwort durch gleiche Zentrale" gesandt werden. Dies ermöglicht Anwendern in irgendeinem Netz, die eine anfängliche Nachricht empfangen haben, potentiell auf SMS-Nachrichten zu antworten, indem sie die Antwort vielmehr über die SMSC, von der die Nachricht ausging, als die normale Heim-SMSC des Anwenders senden. Die Nachricht kann dann an der Ursprungs-SMSC abgefangen werden und somit wird der Bedarf für Verbindungen mit mehreren SMSCs vermieden. Dies funktioniert jedoch nur, wenn auf eine Nachricht geantwortet wird. Da Netze im Allgemeinen so ausgelegt sind, dass Anwender immer eine SMSC innerhalb ihres eigenen Netzes verwenden, um ausgehende Nachrichten zu senden, kann diese Verwendung ferner Probleme für Netzbetreiber verursachen. Folglich wurde die Bereitstellung, dass "Antwort durch gleiche Zentrale" ermöglicht wird, nun in einigen Netzen blockiert.
WO 00/47004 beschreibt eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Lenken einer Kurznachricht zu einem Datennetz über entweder eine oder zwei Dienstzentralen im Mobiltelekommunikationsnetz unter Verwendung der Ortsregister des Mobilnetzes durch Umformatieren der Nachricht als vom Mobilgerät erzeugte (MO) Nachricht bei der Lieferung von der ersten Dienstzentrale.
US 6 134 441 offenbart ein Verfahren zum Bewahren von global eindeutigen Mobilstations-ISDN-Nummern (MSISDN-Nummern) durch Lenken von Nachrichten zu statischen Mobilvorrichtungen unter Verwendung einer Kombination des Seitenadressierungsbereichs des Netzes und einer internationalen Mobilteilnehmeridentität (IMSI) für die statische Vorrichtung. Die SMSC des Mobilnetzes stellt die Ortsinformationen für die statischen Vorrichtungen bereit.
Die vorliegende Erfindung, die nachstehend genauer umrissen wird, geht diese und andere Probleme an, wobei sie darauf abzielt, die Nachrichtenübermittlung mit weniger Begrenzungen zu erleichtern.
Die Aspekte der Erfindung sind in den unabhängigen Ansprüchen dargelegt und bevorzugte Merkmale sind in den abhängigen Ansprüchen dargelegt. Bevorzugte Merkmale von jedem Aspekt können auf andere Aspekte angewendet werden und können kombiniert werden, wenn nicht anders angegeben. Die Vorteile werden ersichtlich, wenn die Beschreibung vor sich geht.
In einem Aspekt schafft die Erfindung ein Verfahren zum Bereitstellen von Lenkungsinformationen über ein Mobilnetz für wenigstens eine Anwendung, das umfasst: Speichern wenigstens eines global eindeutigen Identifizierers; Speichern eines Identifizierers wenigstens einer Anwendung, die dem wenigstens einen global eindeutigen Identifizierer zugewiesen ist; Speichern eines Verfügbarkeitsindikators, der der wenigstens einen Anwendung zugeordnet ist; Speichern von Ortsinformationen für die wenigstens eine Anwendung über wenigstens einen im Voraus definierten statischen Verbindungspunkt zwischen einer Mobilvermittlungszentrale und einer Anwendung, wobei der statische Verbindungspunkt eine Kurznachrichtendienstzentrale für an die Anwendung gerichtete Nachrichten umgeht; und Antworten auf Anforderungen von Ortsinformationen für den global eindeutigen Identifizierer durch Liefern von Lenkungsinformationen für die zugewiesene Anwendung; wobei die gelieferten Lenkungsinformationen von dem Verfügbarkeitsindikator für die wenigstens eine Anwendung abhängen.
Vorzugsweise umfasst das Antworten auf Anforderungen von Ortsinformationen: Empfangen einer Anforderung von Ortsinformationen für den virtuellen Mobilidentifizierer; Liefern von Lenkungsinformationen als Antwort auf die Anforderung, wobei die Lenkungsinformationen einem im Voraus definierten statischen Verbindungspunkt zu der Anwendung über ein Netzelement entsprechen, der eine statische Verbindung zwischen einer Mobilvermittlungszentrale und einer Anwendung schafft, von einem von dem Heimatortsregister und dem Besucherortsregister des Mobiltelekommunikationsnetzes getrennten Netzelement; wobei das Verfahren ferner das Lenken der Nachricht zu der Anwendung über die statische Verbindung unter Umgehung einer Kurznachrichtendienstzentrale umfasst.
Durch Zuweisen eine virtuellen Mobilidentifizierers (der vorzugsweise ein Format aufweist, das dem Format eines realen Mobilidentifizierers entspricht) zu einer Anwendung behandelt das Netz (behandeln die Netze), das (die) an der Weiterleitung der Nachricht beteiligt ist (sind), zumindest anfänglich eine Nachricht, die für eine Anwendung bestimmt ist, als Nachricht für ein anderes Mobilgerät. Diese Leitung über Netz-Gateways (beispielsweise) wird automatisch unter Verwendung der existierenden Technologie durchgeführt. Als Antwort auf eine Anforderung von Lenkungsinformationen für den virtuellen Mobilidentifizierer führen jedoch die tatsächlich gelieferten Lenkungsinformationen schließlich zu einer statischen Verbindung mit einer Anwendung (anstatt auf eine Vermittlungsstelle zu zeigen, die mit einer Funkverbindung verbunden ist, wie es der Normalfall wäre). In dieser Weise kann die Kommunikation von der Heim-SMSC irgendeines Nachrichtenaussenders nahtlos zu einer Anwendung gerichtet werden, ohne zu erfordern, dass die Heim-SMSC des Nachrichtenaussenders modifiziert oder mit der Anwendung verbunden wird – die Anwendung wird effektiv durch die aussendende SMSC als entfernte Mobilvorrichtung behandelt.
Der Begriff "statische Verbindung" soll vorzugsweise eine andere Verbindung als eine herkömmliche Verbindung mit einer Mobilvorrichtung suggerieren und suggeriert vorzugsweise eine Verbindung, die im Voraus konfiguriert wird. Die Verbindung erfordert vorzugsweise nicht die Verwendung der Luftschnittstelle. Dies ist vorteilhaft, da die Bandbreite an der Telekommunikationsluftschnittstelle teuer ist und somit die Schnittstelle leicht überfüllt wird. Die statische Verbindung kann mehrere Verbindungen umfassen und kann aktualisiert oder neu konfiguriert werden.
Die Lenkungsinformationen für die statische Verbindung werden vorzugsweise periodisch aktualisiert. Ein Zweck des Aktualisierungsprozesses besteht darin, die Verfügbarkeit der Anwendungen zu überwachen, die den virtuellen Mobilnummern zugewiesen sind, so dass Nachrichten nicht zu Anwendungen gelenkt werden, die unverfügbar sind, um diese Nachrichten zu empfangen.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann jedoch mehr als ein virtueller Mobilidentifizierer jeder Anwendung zugewiesen werden. Das Vorhandensein eines Bereichs von Identifizierern für eine einzelne Anwendung gibt dem Anwendungsbetreiber die Flexibilität, einen Mehrkanaldienst bereitzustellen; beispielsweise Verwendung einer Anwendung zur Aufzeichnung von Stimmen für verschiedene Leute in einem Fernsehwettbewerb in Abhängigkeit von der zum Abgeben der Stimme verwendeten Mobilidentifizierernummer.
Vorzugsweise weist der virtuelle Mobilidentifizierer dasselbe Format auf wie die global eindeutigen Identifizierer, die für Mobilvorrichtungen im Mobilnetz verwendet werden; beispielsweise kann er eine MSISDN-Nummer umfassen (die in diesem Fall vielmehr einer Anwendung als einer Mobilvorrichtung zugewiesen ist). Dies ermöglicht, dass ein Anwendungsbetreiber eine Nummer verwendet, auf die Teilnehmer jedes Netzes zugreifen können und die in einer Form vorliegt, die für potentielle Kunden leicht erkennbar ist.
In einer Implementierung werden die Ortsinformationen in mindestens einem Netzelement gespeichert, das Ortsinformationen für eine Vielzahl von Mobilvorrichtungen enthält. Die Ortsinformationen können als Einträge in einem existierenden Netz-Heimatortsregister (Netz-HLR) gespeichert werden. Dies hat den Vorteil, dass Anforderungen von Ortsinformationen für eine Vielzahl von "realen" Mobilvorrichtungen und auch für "virtuelle" Mobilvorrichtungen wie z. B. eine Anwendung am gleichen Netzelement gelenkt werden können.
Stärker bevorzugt kann jedoch das Mobilnetz ein erstes Netzelement, typischerweise ein Heimatortsregister (HLR), das Ortsinformationen für mit dem Netz verbundene Mobilvorrichtungen speichert, und ein zweites Netzelement, das Ortsinformationen entsprechend der Anwendung enthält, aufweisen. Das heißt, vorzugsweise werden die der Anwendung entsprechenden Ortsinformationen in einem vom HLR getrennten Netzelement gespeichert. Dies verringert die Last am HLR des Netzes (das mit mehreren Anforderungen schnell zurechtkommen muss) und kann auch eine größere Flexibilität für virtuelle Mobilvorrichtungen ermöglichen, wie ersichtlich wird.
Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal besteht darin, dass eine Vielzahl von physikalisch getrennten Netzelementen verwendet werden können, um Ortsinformationen für die Anwendungen zu speichern. Dies ist vorteilhaft, da, wenn eines der Netzelemente ausfällt, nur die Anwendung mit in diesem Netzelement gespeicherten Ortsinformationen nicht mehr Nachrichten empfangen kann; die Mehrheit der Anwendungen ist unbetroffen, da ihre Lenkungsinformationen anderswo gespeichert werden.
Ein weiteres Merkmal besteht darin, dass die Vielzahl von Elementen, die Ortsinformationen speichern, vorzugsweise an geographisch getrennten Orten angeordnet sind; dies kann die Fehlertoleranz und Zuverlässigkeit steigern. Wenn beispielsweise an einer der geographisch getrennten Stellen ein Leistungsausfall besteht, dann arbeiten die Elemente an den anderen Stellen weiter.
Am meisten bevorzugt speichert mehr als eines der Vielzahl von physikalisch getrennten Netzelementen Lenkungsinformationen für dieselbe Anwendung. Dies ist vorteilhaft, da es die Fehlertoleranz und Zuverlässigkeit weiter steigert; wenn Daten von einem Netzelement verloren gehen, dann kann eine Kopie dieser Daten von einem anderen Netzelement verwendet werden. Für ein herkömmliches HLR muss nur eine einzelne Hauptkopie der Lenkungsinformationen vorhanden sein. Es wurde jedoch erkannt, dass mehrere Kopien für eine virtuelle Mobilvorrichtung gespeichert werden können. Ein weiterer Vorteil von mehr als einem Netzelement mit einer Kopie der Lenkungsdaten für eine Anwendung besteht darin, dass Nachrichten für Anwendungen durch Netzelemente gelenkt werden können, die sich nahe (näher) an den Elementen befinden, die die Lenkungsinformationen anfordern. Dies kann bedeuten, dass die Lenkungsinformationen in kürzeren Abständen über das Netz übertragen werden können, wobei teure SS7-Bandbreite gespart wird.
Vorzugsweise ist die Vielzahl von physikalisch getrennten Netzelementen durch eine vom Mobilnetz getrennte Datenübertragungsverbindung verbunden. Dies ermöglicht, dass Lenkungsinformationen zwischen den Ortsnetzelementen ohne Verwendung der begrenzten/teuren SS7-Bandbreite übertragen werden. Ein weiterer Vorteil des Schaffens einer separaten Datenübertragungsverbindung besteht darin, dass sie die Last an den Telekommunikationskanälen (SS7-Kanälen) erleichtert. In einer bevorzugten Ausführungsform ist diese separate Datenübertragungsverbindung ein Internetprotokollnetz (IP-Netz). Ein IP-Netz kann den Vorteil einer preiswerteren und flexibleren Bandbreite schaffen als ein SS7-Netz.
Ein vorteilhaftes Merkmal, das durch die Tatsache erleichtert wird, dass Daten ohne Verursachen eines SS7-Staus zwischen den Netzelementen übertragen werden können, besteht darin, dass die gespeicherten Ortsdaten zwischen den Netzelementen ausgetauscht und periodisch aktualisiert werden können. Dies bedeutet, dass mehr als ein Ortsnetzelement die aktuellsten Ortsdaten für eine Anwendung speichern kann.
Ein vordefinierter Verbindungspunkt zu einem Mobilnetz wird über ein Netzelement geschaffen, das eine statische Verbindung zwischen einer Mobilvermittlungszentrale (MSC) und einer Anwendung schafft. Wenn ein zweckgebundenes Netzelement verwendet wird, um die Anwendung über eine statische Verbindung mit einer MSC des Mobilnetzes zu verbinden, dann können alle Nachrichten für die Anwendung über dieses Netzelement gelenkt werden. Vorzugsweise umgeht die statische Verbindung der Anwendung mit dem Mobilnetz die Luftschnittstelle. Wiederum hat dies den Vorteil einer weiteren Verringerung der Last an der Luftschnittstelle, was es für Anwendungsbetreiber preiswerter machen kann, mit dem Mobilnetz zu verbinden. In einer bevorzugten Ausführungsform geschieht die Verbindung der Anwendung mit dem Netzelement, das eine statische Verbindung zwischen einer MSC und einer Anwendung schafft, über ein Internetprotokollnetz (IP-Netz). Ein IP-Netz sieht eine preiswertere Bandbreite vor als die übliche SS7-Telekommunikations-Luftschnittstelle. Ein weiterer Vorteil der Verwendung eines IP zum Verbinden der Anwendungen über das Netzelement mit dem Mobilnetz besteht darin, dass das IP bereits umfangreich bekannt ist und verwendet wird, so dass es für Anwendungsbetreiber relativ unkompliziert ist, die Verbindung zu implementieren. Vorzugsweise ist die Verbindung der Anwendung mit dem Netzelement, das eine statische Verbindung zwischen einer MSC und einer Anwendung bereitstellt, eine sichere Verbindung über ein offenes Netz. Dies sieht den Vorteil vor, dass Nachrichten über ein flexibles Netz, aber sicher zwischen dem Netzelement und der Anwendung übertragen werden können.
Vorzugsweise kann die statische Verbindung zwischen der Anwendung und dem Netzelement, das einen Zugang zum Mobilnetz über eine MSC schafft, aktualisiert oder neu konfiguriert werden. Dieses Merkmal ermöglicht, dass Orts- und Lenkungsinformationen, die für die Anwendungen gespeichert werden, aktualisiert werden, wenn Anwendungen zum Empfangen von Nachrichten unverfügbar sind oder wenn sie wieder verfügbar werden. Es ermöglicht auch, dass der zum Liefern einer Nachricht zu einer speziellen Anwendung genommene Weg geändert wird, beispielsweise so dass die Nachricht über ein anderes Netzelement geliefert wird.
Ein weiteres bevorzugtes Merkmal ist, dass die statische Verbindung der Anwendung zum Mobilnetz eine Kurznachrichtendienst-Zentrale (SMSC) zumindest für an die Anwendung gerichtete Nachrichten umgeht. Dies kann verhindern, dass der SMSC große Spitzenlasten auferlegt werden, beispielsweise wenn mehrere Anwender eine Nachricht zu einer Anwendung zu einem gegebenen Zeitpunkt senden. Wie nachstehend genauer erläutert, ist dies sowohl für den Netzbetreiber, dessen SMSC nicht mit großen Spitzenlasten in eingehenden Nachrichten zurechtkommen muss, als auch für den Anwendungsbetreiber, der keine große Hauptverkehrsstundenlizenz an der SMSC erwerben muss, um große Spitzen in eingehenden Nachrichten abzudecken, vorteilhaft.
Vorzugsweise ist eine Anwendung mit dem Mobilnetz über eine Vielzahl von Netzelementen verbunden, die jeweils eine statische Verbindung zwischen einer MSC und der Anwendung schaffen. Ein Vorteil der Verbindung der Anwendung mit dem Mobilnetz über eine Vielzahl von Netzelementen besteht darin, dass ein weiterer Grad an Redundanz und Fehlertoleranz in das System eingeführt wird. Wenn ein Netzelement ausfällt, dann können Nachrichten über eines der anderen Netzelemente zur Anwendung gelenkt werden. Ferner kann die Last zwischen Netzelementen aufgeteilt werden. Wie nachstehend genauer erörtert, erleichtert dieser Aspekt der Erfindung die Möglichkeit, dass die Lenkungsinformationen, die für die Anwendung bereitgestellt werden, nicht immer über dasselbe Netzelement laufen müssen.
Vorzugsweise sind die Vielzahl von Netzelementen, die eine statische Verbindung zwischen einer MSC und einer Anwendung vorsehen, durch eine vom Mobilnetz getrennte Datenübertragungsverbindung miteinander verbunden. Wiederum ermöglicht dies, dass eine Kommunikation zwischen den Netzelementen ohne Verwendung von teurer SS7-Bandbreite stattfindet. Die Verbindung zwischen den Netzelementen kann verwendet werden, um Informationen hinsichtlich der statischen Verbindungen mit den Anwendungen zwischen den Netzelementen zu übertragen. Diese Informationen können Zustandsinformationen über die Anwendungen wie z. B. die Verfügbarkeit zum Empfangen von Nachrichten umfassen.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält mindestens ein Ortsnetzelement Ortsinformationen für die Anwendung und mindestens ein Vermittlungsnetzelement schafft eine statische Verbindung zwischen einer MSC und einer Anwendung, wobei das oder jedes Ortsnetzelement und das oder jedes Vermittlungsnetzelement durch eine vom Mobilnetz getrennte Datenübertragungsverbindung miteinander verbunden sind. Diese Ausführungsform liefert sowohl Lenkungsinformationen für die Anwendungen zum Mobilnetz als sie auch eine statische Verbindung schafft, über die Nachrichten zur Anwendung zu lenken sind. Wie vorstehend erörtert, ist es bevorzugt, dass die Vielzahl von Ortsnetzelementen durch eine vom Mobilnetz getrennte Datenübertragungsverbindung miteinander verbunden sind und die Vielzahl von Vermittlungsnetzelementen durch eine ähnliche Verbindung miteinander verbunden sind. In dieser Ausführungsform schafft die Erfindung ferner eine Datenverbindung zwischen der Vielzahl von Ortsnetzelementen und der Vielzahl von Vermittlungsnetzelementen. Die Kommunikation zwischen den Ortsnetzelementen und den Vermittlungsnetzelementen kann verwendet werden, um Merkmale wie z. B. Überwachung der Last an den Vermittlungsnetzelementen durch die Ortsnetzelemente zu implementieren. Dies kann von den Ortsnetzelementen verwendet werden, um einen Lastausgleich zwischen den Vermittlungsnetzelementen durchzuführen (z. B. durch Auswählen von Lenkungsinformationen), um einen maximalen Nachrichtendurchsatz sicherzustellen.
Ein weiters bevorzugtes Merkmal besteht darin, dass ein Ortsnetzelement mit einer Vielzahl von Vermittlungsnetzelementen verbunden ist, wobei jedes Vermittlungsnetzelement eine statische Verbindung mit dem Netz für die Anwendung schafft. Dies sieht eine Redundanz in den Anwendungsverbindungen mit dem Mobilnetz vor. Dieses Merkmal kann ermöglichen, dass Nachrichten über mehr als ein Vermittlungsnetzelement zur Anwendung gelenkt werden.
In einigen Ausführungsformen kann ein Anrufdatensatz (DCR) für eine virtuelle Mobilvorrichtung erzeugt werden, die Informationen enthält, einschließlich mindestens einer von: der MSISDN-Nummer des Absenders; der Nummer der Dienstzentrale (SC); der MSISDN-Nummer des Empfängers; der Zeit/dem Datum, zu der/dem die Nachricht gesandt wurde; der Identifikation des Absendekontoeigentümers und; dem Abrechungsplan des Absenders. Dieses Merkmal kann innerhalb des Systems oder außerhalb des Systems verwendet werden, um Informationen wie z. B. die Rate von Nachrichten, die durch das System laufen, und die Anzahl von Nachrichten, die zu jeder Anwendung geleitet werden, bereitzustellen.
Vorzugsweise umfasst das Verfahren ferner das Schaffen eines entfernten Zugangs zu den Anrufdatensätzen. Dies ermöglicht, dass ein separates Netzelement auf die Datensätze für die Zwecke wie z. B. Abrechnung des Nachrichtenabsenders zugreift.
Vorzugsweise wählt das Ortsnetzelement die statische Verbindung, über die eine Nachricht zu einer Anwendung zu lenken ist, auf der Basis zumindest eines vorbestimmten Kriteriums aus. Dieses Merkmal kann ermöglichen, dass eine Nachricht wirksamer zur Anwendung gelenkt wird als durch Lenken aller Nachrichten in derselben Weise.
Vorzugsweise variieren die Lenkungsinformationen, die für eine gegebene Anwendung vorgesehen sind, zwischen Netzelementen innerhalb der Vielzahl von Netzelementen. Ein Vorteil dessen besteht darin, dass die Lenkungsinformationen, die zum anfordernden Element geliefert werden, beispielsweise gemäß Faktoren wie z. B. dem Ort der Quelle der Anforderung variieren können. Nachrichten können beispielsweise so gelenkt werden, dass sie einen kürzeren Abstand im SS7-Netz zurücklegen.
Hierin wird auch ein Verfahren zum Bereitstellen von Lenkungsinformationen über ein Mobilnetz für mindestens eine Anwendung beschrieben, wobei die Lenkungsinformationen, die als Antwort auf eine Anforderung von Informationen geliefert werden, auf der Basis mindestens einer anderen Bedingung als dem Ort der Anwendung ausgewählt werden. Dieses Merkmal schafft den Vorteil, dass andere Faktoren als der Anwendungsort verwendet werden können, um den besten Weg für das zur Anwendung zu lenkende Paket zu bestimmen. Faktoren wie z. B. die Last an den Verbindungen mit der Anwendung und die Nähe dieser Verbindungen zur Quelle der Anforderung können integriert werden. Die Vorteile des Integrierens dieser Faktoren werden nachstehend genauer erörtert.
Vorzugsweise werden die Lenkungsinformationen als Antwort auf eine Anforderung dynamisch kompiliert. Im Gegensatz zu einem herkömmlichen HLR, das einfach gespeicherte Informationen bei Anforderung abruft, kann eine "aktive" Lenkung für eine Anwendung durchgeführt werden. Die Lenkungsinformationen werden vorzugsweise auf der Basis der Ortsinformationen für die Anwendung, welche im Ortsnetzelement gespeichert sind, und von anderen vorbestimmten Bedingungen kompiliert.
Vorzugsweise umfassen die gelieferten Lenkungsinformationen Informationen, die aus einer Vielzahl von verfügbaren Verbindungen mit der Anwendung auf der Basis des Orts der Quelle der Anforderung ausgewählt werden. Wie vorstehend erwähnt, kann es vorteilhaft sein, dass die gelieferten Lenkungsinformationen auf dem Ort der Quelle der Anforderung basieren, so dass die Nachricht einen kürzeren Abstand unter Verwendung von SS7 zurücklegen kann. Unter Verwendung dieses Merkmals kann die Nachricht vielmehr zu einem Vermittelungsnetzelement, das mit der Anwendung verbunden ist und das sich auch nahe der Quelle der Anforderung befindet, als einem Vermittlungsnetzelement, das weiter von der Quelle der Anforderung entfernt liegt, übertragen werden. Wie in der Beschreibung genauer erörtert, kann der Abstand zwischen der Quelle der Anforderung und den Verbindungen mit der Anforderung einfach auf einem Maß des geographischen Abstandes zwischen den Elementen basieren oder es kann sich um ein Maß des "Netz"-Abstandes zwischen den Elementen im Mobilnetz handeln, das Kosten und/oder andere Verfügbarkeit von Verbindungen berücksichtigen kann.
Vorzugsweise werden die Lenkungsinformationen auf der Basis eines Maßes der Anwendungsverfügbarkeit geliefert. Nachrichten können beispielsweise nicht zu einer Anwendung gesandt werden, wenn die Anwendung nicht verfügbar ist, um die Nachrichten zu empfangen. Dies kann den Vorteil haben, dass Nachrichten automatisch in der SMSC des Absenders gespeichert werden, bis die Anwendung verfügbar wird.
Vorzugsweise wird ein Weg durch das Ortsnetzelement auf der Basis von Verfügbarkeitsmaßen einer Vielzahl von Verbindungen mit der Anwendung ausgewählt. In dieser Weise kann das Ortsnetzelement einen Lastausgleich zwischen Vermittlungsnetzelementen durchführen. Wenn eine Vermittlungsstelle besonders beschäftigt wird, kann das Ortsnetzelement vorzugsweise weitere Nachrichten zu einem weniger beschäftigten Vermittlungsnetzelement lenken.
Vorzugsweise basiert eine weitere Bedingung, die die Lieferung einer Nachricht zu einer Anwendung steuert, auf der Verfügbarkeit des Verbindungspunkts zur Anwendung. Dies stellt sicher, dass Lenkungsinformationen nicht für zu einer Anwendung zu sendende Nachrichten geliefert werden, wenn keine Verbindung zu dieser Anwendung verfügbar ist.
Hierin wird auch ein System zum Liefern von Nachrichten beschrieben, einschließlich eines Mittels zum Überwachen der Verfügbarkeit von mindestens einer Anwendung, die mit einem Mobilnetz verbunden ist. Dies kann ein Mittel zum Signalisieren, dass eine Anwendung für das Netz unverfügbar ist, vorzugsweise in derselben Weise wie die Unverfügbarkeit einer Mobilvorrichtung signalisiert wird, umfassen. Vorzugsweise können die vom Überwachungsmittel gelieferten Informationen verwendet werden, um zu liefernde Lenkungsinformationen auf der Basis eines Maßes der Anwendungsverfügbarkeit zu aktualisieren oder zu modifizieren.
Vorzugsweise basieren die gelieferten Lenkungsinformationen auf einer Kombination von mindestens zwei Kriterien. Mehr als ein Kriterium kann verwendet werden, um die beste Weise zum Lenken der Nachricht zur Anwendung zu bestimmen. Vorzugsweise wird die Kombination von vorbestimmten Kriterien, einschließlich eines Gewichtungsfaktors für jedes der Kriterien, berechnet. Dies ermöglicht, dass bestimmten Faktoren mehr Bedeutung beigemessen wird als anderen. Es kann beispielsweise bevorzugt sein, dass die Nachricht über eine weniger beschäftigte Vermittlungsstelle als über eine Vermittlungsstelle, die näher an der Quelle der Anforderung liegt, gelenkt wird.
Hierin wird auch ein Verfahren zum Verbinden mindestens einer Anwendung mit einem Mobilnetz geschaffen, umfassend: Schaffen einer Verbindung für mindestens eine Anwendung; und Schaffen einer Verbindung auf der Kernnetz-Signalisierungsprotokollschicht mit mindestens einer Vermittlungsstelle im Mobilnetz und; Lenken einer an die Anwendung gerichteten Nachricht über die Verbindung. Das Verbinden der Anwendung mit einer Vermittlungsstelle im Mobilnetz auf der Kernnetz-Signalisierungsschicht kann bedeuten, dass eingehende Nachrichten für die Anwendung nicht durch die Luftschnittstelle oder eine SMSC laufen müssen.
Das Kernnetz-Signalisierungsprotokoll umfasst vorzugsweise das SS7-Protokoll. Wenn das Vermittlungsnetzelement mit dem Mobilnetz unter Verwendung dieses Protokolls verbindet, dann müssen wenig Änderungen am Mobilnetz vorgenommen werden, um das neue Vermittlungselement aufzunehmen.
Vorzugsweise geschieht die Verbindung mit der mindestens einen Anwendung über eine vom Mobilnetz getrennte Datenübertragungsverbindung und die separate Datenübertragungsverbindung umfasst vorzugsweise ein Internetprotokollnetz (IP-Netz), dessen Vorteile auch vorstehend und in der folgenden ausführlicheren Beschreibung erörtert sind.
Vorzugsweise geschieht die Verbindung mit der mindestens einen Anwendung über einen Gateway, der eine Schnittstelle zwischen der mindestens einen Anwendung und dem Mobilnetz schafft. Der Gateway kann eine Schnittstelle zwischen dem (den) Protokollen) des Mobilnetzes und mindestens einem weiteren Protokoll, das von einer Anwendung verwendet wird, schaffen.
Vorzugsweise sieht der Gateway eine sichere Verbindung zwischen der Anwendung und dem Mobilnetz vor.
Ein weiteres bevorzugtes Merkmal ist, dass die Verbindung mit der mindestens einen Anwendung die Luftschnittstelle des Mobilnetzes umgeht. Wie vorstehend erörtert, ist dies vorteilhaft, da die Luftschnittstelle teuer ist und leicht überfüllt wird.
Vorzugsweise umfasst die Verbindung mit der Anwendung eine Verbindung über eine Vermittlungsstelle, die zweckgebunden ist, um der mindestens einen Anwendung zu dienen. Dies hat den Vorteil, dass die Vermittlungsstelle nur mit dem Leiten von Verkehr für die mindestens eine Anwendung zurechtkommen muss, und bedeutet, dass sie nicht mit dem Leiten von Verkehr für andere Mobilvorrichtungen überlastet wird.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung schafft ein Computerprogramm oder ein Computerprodukt mit Befehlen zum Durchführen eines Verfahrens gemäß dem Verfahren des vorstehend beschriebenen ersten Aspekts oder irgendeines seiner bevorzugten Merkmale.
Hierin wird auch ein Datenpaket zur Übertragung über ein Netz beschrieben, das Informationen hinsichtlich des Zustandes und Orts einer Anwendung trägt. Vorzugsweise umfassen die Ortsinformationen innerhalb des Datenpakets Informationen zum Lenken einer Nachricht zur Anwendung.
Hierin wird auch eine Datenstruktur beschrieben, die in einem Netzelement gespeichert wird, einschließlich mindestens eines virtuellen Mobilidentifizierers, eines Identifizierers von mindestens einer Anwendung und einer Zuweisung von mindestens einer Anwendung zu mindestens einem virtuellen Mobilidentifizierer.
Die Erfindung schafft ferner eine Vorrichtung, die in der Lage ist, den vorstehend umrissenen Verfahrensaspekt oder irgendeines seiner bevorzugten Merkmale auszuführen.
Hierin wird auch ein Verfahren zum Lenken von Nachrichten zwischen einer Anwendung und einem Mobiltelekommunikationsnetz beschrieben, wobei Nachrichten von der Anwendung zum Mobilnetz geleitet werden, ohne durch eine Kurznachrichtendienstzentrale (SMSC) zu laufen. Dies kann beim Verringern der Last an den SMSCs des Mobilnetzes vorteilhaft sein und kann ermöglichen, dass Anwendungsbetreiber viele der hierin beschriebenen Probleme, die bei der Verbindung einer Anwendung mit einer SMSC und beim Senden von großen Volumina von Nachrichten von einer Anwendung über eine SMSC entstehen, insbesondere wenn die Nachrichten in vorübergehenden Spitzen gesandt werden, beseitigen.
Vorzugsweise umfasst das Verfahren zum Lenken von Nachrichten ferner: Empfangen der Nachricht von der Anwendung über eine statische Verbindung, Anfordern von Lenkungsinformationen für den global eindeutigen Identifizierer, der der Zieladresse der Nachricht zugeordnet ist, und Lenken der Nachricht zum Nachrichtenempfänger über das Mobilnetz.
Vorzugsweise umfasst das Verfahren ferner das Lenken von Nachrichten vom Mobilnetz zur Anwendung gemäß dem Verfahren des ersten Aspekts oder von irgendeinem seiner abhängigen Merkmale. Dies kann die Bereitstellung eines vollständigen Zwei-Wege-Nachrichtübermittlungsdienstes für Anwendungen ermöglichen, die mit einem Mobiltelekommunikationsnetz verbunden sind. Mittel sowohl zum Senden als auch zum Empfangen von Nachrichten können über eine Verbindung mit dem Netz vorgesehen sein.
Vorzugsweise verläuft die statische Verbindung der Anwendung mit dem Mobiltelekommunikationsnetz nicht über die Luftschnittstelle. Dies kann die Last an der Luftschnittstelle verringern und kann ermöglichen, dass die Anwendung mit dem Netz vielmehr unter Verwendung eines wohldefinierten Standardprotokolls als unter Verwendung einer anwendereigenen Schnittstelle verbindet.
Vorzugsweise wird die Nachricht über mindestens eine Komponente in einem Netz von Nachrichtenübermittlungspunkten zum Nachrichtenempfänger gelenkt, wobei die Nachrichtenübermittlungspunkte über ein vom Mobiltelekommunikationsnetz separates Netz miteinander verbunden sind und das separate Netz mit der SS7-Schicht des Mobiltelekommunikationsnetzes an einer Vielzahl von Punkten verbunden ist. Dies kann ermöglichen, dass die Verwendung der SS7-Schicht bei der Übermittlung jeder Nachricht minimiert wird.
Vorzugsweise werden Nachrichten automatisch gemäß mindestens einer vorbestimmten Bedingung abgewiesen. Dies kann eine gewisse automatische Steuerung dessen ermöglichen, wohin Nachrichten gesandt werden und woher diese empfangen werden.
Vorzugsweise umfasst die mindestens eine vorbestimmte Bedingung die Zieladresse der Nachricht. Dies kann die Bereitstellung einer schwarzen Liste von Mobilstationen ermöglichen, die verwendet werden kann, und Anwendungen vom Senden von Nachrichten zu gesperrten Mobilstationen oder zu Gruppen von Mobilstationen wie z. B. jenen in einem speziellen Netz abzuhalten.
Stärker bevorzugt umfasst die mindestens eine vorbestimmte Bedingung die Identität der Dienstzentrale, durch die die Lenkungsinformationen für die Anwendungen angefordert wurden. Dies kann verwendet werden, um das Senden von Nachrichten von speziellen SMSCs im Mobilnetz wie z. B. den SMSCs eines speziellen Betreibers zur Anwendung zu blockieren.
Vorzugsweise kann mindestens ein Dienstmerkmal selektiv für mindestens eine Anwendung zur Verfügung gestellt werden. Dies kann die Bereitstellung eines spezialisierteren Dienstes für jede Anwendung ermöglichen.
Vorzugsweise kann eine vorbestimmte Teilmenge von Dienstmerkmalen für mindestens eine Anwendung bereitgestellt werden. Spezielle Dienstmerkmale können für einige Anwendungen zur Verfügung gestellt werden. Dies kann durch die Anforderung des Anwendungsbetreibers durchgeführt werden oder einige Merkmale können automatisch für Anwendungen mit speziellen Eigenschaften bereitgestellt werden, beispielsweise kann es vorteilhaft sein, spezielle zusätzliche Merkmale für Anwendungen bereitzustellen, die große vorübergehende Volumina von Nachrichten senden. Das Bereitstellen von Sätzen von bevorzugten Merkmalen kann auch nützlich sein, um Anwender auf bestimmte Dienstarten oder -niveaus zu begrenzen.
Vorzugsweise umfasst das mindestens eine Dienstmerkmal die Bereitstellung von mindestens einem von: der "Outbind"-Prozedur, Fensteranwendung und Unterstützung für verbesserte Nachrichtenübermittlungsdienste. Diese Merkmale können ermöglichen, dass einige Anwendungsbetreiber für ihre Anwender einen verbesserten Dienst bereitstellen.
Vorzugsweise umfasst das Verfahren ferner das Erzeugen von internen Systemberichten. Stärker bevorzugt umfassen die in den internen Systemberichten enthaltenen Daten mindestens welche von: Nutzdaten, Bereitstellungsinformationen und Fehlerdatensätzen. Dies kann die Überwachung des Systems sowie die Fehlererkennung und -lösung ermöglichen.
Vorzugsweise umfasst das Verfahren ferner das Erzeugen von Anwenderberichten für spezielle Anwendungen. Diese Berichte können für Anwendungsbetreiber zur Verfügung gestellt werden oder können intern verwendet werden, um die Nutzung des Systems durch einzelne Anwendungen zu überwachen.
Vorzugsweise umfasst das Verfahren ferner das Bereitstellen mindestens einer fortschrittlichen Nachrichtenübermittlungsfunktion. Stärker bevorzugt umfasst die mindestens eine fortschrittliche Nachrichtenübermittlungsfunktion mindestens eines von: Sitzungen, variable Wiederholungszeitpläne, variable Prioritätsniveaus, Unterstützung für native intelligente Nachrichtenübermittlung (beispielsweise jene, die aus RTTTL, GIF, BMP konstruiert sind) und Unterstützung für erweiterte Nachrichtenübermittlungsdienstfunktionen. Dies kann ermöglichen, dass ein breiter Bereich von Nachrichten durch die Anwendung gesandt und empfangen wird.
Außerdem wird vorzugsweise die Bereitstellung von Sprachdiensten durch die Anwendung erleichtert. Dadurch kann die Anwendung dieselbe Verbindung mit dem Mobilnetz sowohl für Dienste auf SMS-Basis als auch für Sprachdienste verwenden.
Ein weiteres bevorzugtes Merkmal ist, dass mindestens eine Nachricht eine Multimedianachricht umfasst.
Außerdem kann das Verfahren ferner das Bereitstellen einer Unterstützung für Signalisierung mit hoher Dichte auf dem Mobiltelekommunikationsnetz umfassen.
Hierin wird auch eine Vorrichtung zum Lenken von Nachrichten zwischen einer Anwendung und einem Mobiltelekommunikationsnetz beschrieben, mit:
Mitteln zum Lenken von Nachrichten vom Mobilnetz zur Anwendung gemäß dem Verfahren des ersten Aspekts oder irgendeinem seiner bevorzugten Merkmale;
Mitteln zum Lenken von Nachrichten von der Anwendung zum Mobilnetz, umfassend:
Mittel zum Empfangen der Nachricht von der Anwendung über eine statische Verbindung;
Mittel zum Anfordern von Lenkungsinformationen für den global eindeutigen Identifizierer, der der Zieladresse der Nachricht zugeordnet ist; und
Mittel zum Lenken der Nachricht zum Nachrichtenempfänger über das Mobilnetz.
Hierin wird auch ein Vorrichtungsaspekt beschrieben, der eine Vorrichtung zum Lenken von Nachrichten zwischen einer Anwendung und einem Mobiltelekommunikationsnetz bereitstellt, wobei die Vorrichtung mit dem Mobiltelekommunikationsnetz auf der SS7-Schicht kommuniziert und die Nachricht zum Netz unter Umgehung der Netz-SMSCs weitergeleitet wird.
Gemäß einem bevorzugten Merkmal der beschriebenen Vorrichtung hängt der Speichertyp, der zum Speichern der von der Anwendung empfangenen Nachricht verwendet wird, von der Länge der Zeit ab, die die Nachricht gespeichert werden soll.
Vorzugsweise wird ein erster Typ von Nachrichtenspeicherfähigkeit für eine Nachricht verwendet, die ohne Verzögerung zu ihrem Zielort gelenkt werden kann. Dies kann einen sehr schnellen Datendurchsatz für Nachrichten ermöglichen, die nicht in der Vorrichtung gespeichert werden müssen. Die Nachricht kann in einer im Speicher bestehenden Datenbank gespeichert werden, bis Lenkungsinformationen für die Zieladresse der Nachricht empfangen werden.
Stärker bevorzugt wird ein zweiter Typ von Nachrichtenspeicherfähigkeit für eine Nachricht verwendet, die nicht ohne Verzögerung zu ihrem Zielort gelenkt werden kann und die in der Vorrichtung gespeichert werden muss. Dies kann ermöglichen, dass die Nachricht auf einer Magnetplatte oder einem anderen Langzeit-Speichermittel gespeichert wird, wenn es nicht möglich ist, die Nachricht unmittelbar zu ihrer Zieladresse zu lenken, sobald die Lenkungsinformationen empfangen wurden. Magnetplatten können eine zuverlässige Langzeit-Nachrichtenspeicherlösung schaffen.
Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung ferner Mittel zum Schaffen einer Unterstützung für eine Speicherbereichsvernetzung mit verteilten Datenspeichern und Datenspiegelung. Dies kann ein nachgiebiges, robustes und flexibles Datenspeichersystem bereitstellen.
Vorzugsweise ist auch eine Management- und Bereitstellungsschnittstelle auf Webbasis vorgesehen. Dies kann ermöglichen, dass die Vorrichtung modifiziert wird, beispielsweise um zu ermöglichen, dass weitere Anwendungen angeschlossen werden. Es kann einen einzelnen Zugriffspunkt für den Managementzugriff auf die Vorrichtung von einer beliebigen Stelle aus ermöglichen, selbst wenn das Netz eine weite geographische Verteilung aufweist.
Hierin wird auch ein Verfahren zum Lenken mindestens einer Nachricht zwischen einer Anwendung und einem Mobiltelekommunikationsnetz über mindestens eine Komponente in einem verteilten Netz von Nachrichtenübermittlungspunkten beschrieben, wobei das verteilte Netz vom Mobilkommunikationsnetz separat ist und das separate verteilte Netz mit der SS7-Schicht des Mobiltelekommunikationsnetzes an einer Vielzahl von Punkten verbunden ist.
Hierin wird auch ein Verfahren zum Lenken mindestens einer Nachricht zwischen einer Anwendung und einem Mobiltelekommunikationsnetz beschrieben, umfassend das Lenken der Nachricht über
eine Vielzahl von Nachrichtenübermittlungspunkten, die über ein vom Mobiltelekommunikationsnetz getrenntes Netz miteinander verbunden sind und eine Schnittstelle zur SS7-Schicht des Mobiltelekommunikationsnetzes an einer Vielzahl von Punkten schaffen; und
eine Anwendungsdienstzentrale, wie in einem vorangehenden Aspekt oder irgendeinem seiner bevorzugten Merkmale beschrieben, die mit der Anwendung verbunden ist und über das separate Netz mit den Nachrichtenübermittlungspunkten verbunden ist.
Vorzugsweise fängt mindestens einer der Nachrichtenübermittlungspunkte der vorherigen Aspekte irgendeine abgehende Nachricht von einer Kurznachrichtendienstzentrale (SMSC) im Mobiltelekommunikationsnetz ab. Daher können Nachrichten sobald wie möglich nach dem Eintritt in das Mobiltelekommunikationsnetz abgefangen werden, was die Last an der SS7-Schicht verringert.
Vorzugsweise fängt mindestens einer der Nachrichtenübermittlungspunkte irgendeine Nachricht ab, die in das Heimnetz an einer Gateway-Nachrichtenvermittlungszentrale (G-MSC) eintritt. Dies kann eine weitere Verringerung des Verkehrs auf der SS7-Schicht des Heimmobilnetzes erleichtern.
In einem weiteren vorteilhaften Merkmal wird die mindestens eine Nachricht über das separate verteilte Netz zu dem Nachrichtenübermittlungspunkt gelenkt, der den von der Nachricht über die SS7-Schicht des Mobiltelekommunikationsnetzes zurückgelegten Abstand minimiert. In dieser Weise können Nachrichten über das separate Netz für den maximalen möglichen Anteil ihrer Reisen übertragen werden, was das Verkehrsvolumen an der SS7-Luftschnittstelle verringern kann und ermöglichen kann, dass der Mobiltelekommunikationsbetreiber den SS7-Overhead an ihrem Netz minimiert. Das separate Netz kann beispielsweise ein IP-Netz umfassen.
Hierin wird auch eine Vorrichtung zum Lenken mindestens einer Nachricht zwischen einer Anwendung und einem Mobiltelekommunikationsnetz beschrieben, welche umfasst:
eine Vielzahl von Nachrichtenübermittlungspunkten, die über ein vom Mobiltelekommunikationsnetz separates Netz verbunden sind und eine Schnittstelle zur SS7-Schicht des Mobiltelekommunikationsnetzes an einer Vielzahl von Punkten schaffen; und
eine Anwendungsdienstzentrale, wie in den vorherigen Vorrichtungsaspekten oder irgendeinem seiner bevorzugten Merkmale beschrieben, die mit der Anwendung verbunden ist und über das separate Netz mit den Nachrichtenübermittlungspunkten verbunden ist.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird nun lediglich beispielhaft mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
1 ein schematischer Überblick über ein SMS-System des Standes der Technik ist, das über einem GSM-Netz arbeitet;
2 ein schematischer Überblick über ein SMS-System ist, das über einem GSM-Netz arbeitet, das eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält;
3 ein schematischer Überblick über den Prozess des Sendens einer Mobilgerät- Mobilgerät-SMS-Nachricht in einem GSM-System des Standes der Technik ist;
4 ein schematischer Überblick über den Prozess des Sendens einer Anwendungs-Mobilgerät-SMS-Nachricht in einem GSM-System des Standes der Technik ist;
5 ein schematischer Überblick über den Prozess des Sendens einer Mobilgerät-Anwendungs-SMS-Nachricht innerhalb eines Netzes in einem GSM-System des Standes der Technik ist;
6 ein schematischer Überblick über den Prozess ist, der versucht, eine Mobilgerät-Anwendungs-SMS-Nachricht über Netze in einem GSM-System des Standes der Technik zu senden;
7 ein schematischer Überblick über den Prozess des Sendens einer Mobilgerät-Anwendungs-SMS-Nachricht über Netze in einem GSM-System ist, das eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält;
8 ein schematischer Überblick über eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, der die von verschiedenen Elementen des Netzes verwendeten Kommunikationskanäle zeigt;
9 ein schematisches Diagramm ist, das zeigt, wie eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in ein GSM-Netz des Standes der Technik integriert sein kann, wobei mehrere Anwendungen angeschlossen sind;
10 ein schematisches Diagramm ist, das die Standardnetzverbindungen einer typischen VMSC- und VMLR-Anlage zeigt.
11 ein schematisches Diagramm ist, das eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, die in ein GSM-Netz integriert ist.
12 ein schematisches Diagramm ist, das die verteilte Architektur einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
13 ein schematischer Überblick über ein verteiltes Netz einer Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
14 ein schematisches Diagramm einer Ausführungsform eines Gateway ist, der verwendet werden kann, um die Anwendung mit dem Mobiltelekommunikationsnetz zu verbinden.
15 ein schematisches Diagramm einer zweiten Ausführungsform eines Gateway ist, der verwendet werden kann, um die Anwendung mit dem Mobiltelekommunikationsnetz zu verbinden.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Erfindung in ein Netz integriert, das vorzugsweise durch die GSM-Standards definiert ist, um eine vom Mobilgerät eingeleitete, von der Anwendung beendete SMS-Nachrichtenübermittlung über Netze verschiedener Betreiber zu ermöglichen, ohne notwendigerweise mehr als eine einzelne Betreiberverbindung zu erfordern.
Zur Erläuterung wird die Erfindung im Zusammenhang mit einem GSM-Netz beschrieben. Es ist jedoch zu erkennen, dass die Prinzipien nicht so begrenzt sind und auf andere Mobiltelekommunikationsnetze angewendet werden können, in denen Lenkungsinformationen geliefert werden, um zu ermöglichen, dass eine Nachricht zu einer Mobilvorrichtung geleitet wird. Die der Zweckmäßigkeit und des leichten Verständnisses halber in dieser ganzen Beschreibung (Beschreibung, Ansprüche und Zeichnungen) verwendete Terminologie, die speziellen Komponenten eines GSM-Netzes entspricht, soll als sich auf Komponenten anderer Netze erstreckend aufgefasst werden, die die relevante Funktionalität besitzen. Zur Unterstützung werden bestimmte Begriffe und ein nicht-begrenzender Umriss der relevanten Funktionalität erläutert: MSISDN (Mobildienst-ISDN) – ein Identifizierer einer Mobilvorrichtung, vorzugsweise global eindeutig.
HLR (Heimatortsregister) – ein Speicher für mindestens einen Identifizierer einer Mobilvorrichtung und für Orts- oder Lenkungsinformationen für die Vorrichtung.
SMSC (Kurznachrichtendienstzentrale) – eine Netzkomponente, die Kurznachrichten bearbeitet, vorzugsweise durch Weiterleiten zu einem Zielort
Kurznachricht oder SMS-Nachricht – eine Nachricht, typischerweise ein Paket mit einer definierten Länge und einem definierten Format und typischerweise von einem Strom wie z. B. einem Sprachkanal verschieden (die Erfindung ist nicht auf irgendein spezielles Nachrichtenformat oder irgendeine spezielle Nachrichtenlänge oder auch auf diskrete Pakete begrenzt)
MSC (Mobilvermittlungszentrale) oder Vermittlungsstelle – eine Komponente, die in der Lage ist, Verkehr in einem Netz zu lenken.
Um die Merkmale einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung deutlicher zu erläutern, wird mit einer ausführlicheren Beschreibung des existierenden SMS-Systems in einem GSM-Netz begonnen, die mit Bezug auf 1 erfolgt.
Der Kurznachrichtendienst (SMS) wurde als Teil der GSM-Spezifikationen (Spezifikationen für ein globales System für Mobilkommunikationen) entworfen. Ein Fachmann wird die relevanten GSM-Standards kennen, auf die Bezug genommen werden sollte und die durch den Hinweis hierin aufgenommen werden. Insbesondere sollte auf GSM03.39, GSM03.41, GSM04.11, GSM04.12, GSM07.05, GSM09.02 Bezug genommen werden, die alle durch den Hinweis hierin aufgenommen werden.
Die Prinzipien der GSM-Nachrichtenübermittlung sind Fachleuten gut bekannt und sind in "A tutorial overview of the short message service within GSM.", G. Peersman et al., Computing and Control Engineering Journal, Band 11, Nr. 2, Apr. 2000, 79-89, kurz und bündig zusammengefasst, dessen gesamter Inhalt durch den Hinweis hierin aufgenommen wird.
Wie in den GSM-Standards definiert, sind Kurznachrichten Nachrichten, die bis zu 140 Bytes von Rohdaten oder 160 Zeichen in einzelnen Zeichensätzen enthalten. Für eine leichte folgende Erörterung können Nachrichten als einer von drei Typen klassifiziert werden; Mobilgerät-Mobilgerät, Anwendung-Mobilgerät (auch als Einweg- oder vom Mobilgerät beendete (MT) Nachrichten bekannt) und Mobilgerät-Anwendung (auch als Zweiweg- oder vom Mobilgerät eingeleitete (MO) Nachrichten bekannt).
Mobilgerät-Mobilgerät-Nachrichtenübermittlung
Es sollte auf den schematischen Überblick des Prozesses der Mobilgerät-Mobilgerät-SMS-Nachrichtenübermittlung, der in 3 dargestellt ist, Bezug genommen werden.
Eine Kurznachricht wird von einem Anwender an einer Kurznachrichten-Entität (SME), in diesem Fall am Mobiltelephon 18 des Anwenders, erzeugt. Zusätzlich zu den 140 Bytes von Rohdaten, die in der Nachricht gesandt werden können, beinhaltet die Nachricht auch einen Kopf, der einen Identifizierer des einleitenden Mobilgeräts 18, den Identifizierer der Kurznachrichtendienstzentrale (SMSC) 13 des einleitenden Anwenders und den Identifizierer des Empfängermobilgeräts 26 oder 27, in diesem Fall die Mobiltelephonnummer des empfangenden Anwenders, enthält. Da die einleitenden und beendenden SMEs in diesem Fall Mobiltelephone sind, sind die Identifizierer die Mobilstations-ISDN-Nummern (MSISDNs) der Vorrichtungen.
Das Mobilgerät 18 überträgt die Nachricht über seine Basisstation 17 zu seiner lokalen Mobilvermittlungszentrale (MSC) 14, die sie zur Heim-SMSC 13 des Absenders weitersendet, welche durch die SMSC-Nummer in der Nachricht definiert ist. Davor prüft die SMSC, ob die Empfängernummer tatsächlich ein kurzer Code ist und, wenn ja, ob der kurze Code einer Anwendung entspricht, der die SMSC beigefügt ist, wie nachstehend genauer erörtert. Unter der Annahme, dass der Zielidentifizierer eine MSISDN-Nummer ist, wie es für Mobilgerät-Mobilgerät-Nachrichten der Fall ist, muss die SMSC einen Heimatortsregister-Eintrag (HLR-Eintrag) für das Empfängermobilgerät 26 oder 27 finden. Der HLR-Eintrag enthält Informationen wie z. B. den letzten bekannten Ort des Empfängermobilgeräts 27, Teilnahmeinformationen und irgendwelche Diensteinschränkungen. Weitere Details der HLR-Spezifikation sind im GSM-Standard 09.02 zu finden.
Mobiltelephonnetzelemente kommunizieren unter Verwendung des Protokolls des Zentralkanalzeichengabesystems Nr.7 (SS7), das durch die International Telecommunications Union (ITU) definiert ist und von den Elementen des Telephonnetzes verwendet wird, um zu kommunizieren, was den Anrufaufbau, die Lenkung und die Steuerung erleichtert. Unter Verwendung dieses Protokolls sendet die SMSC eine Anforderung "Lenkungsinformationen senden" an ein HLR, das die relevanten Informationen für das Zielmobilgerät enthält.
Wenn der Empfängermobilgerätanwender 27 ein Teilnehmer am gleichen Netz ist wie der Absendemobilgerätanwender 18, dann findet die SMSC 13 einen HLR-Eintrag für das Empfängermobilgerät innerhalb ihres eigenen Netz-HLR 15. Nachdem die HLR-Informationen erhalten wurden, kann die SMSC dann die Nachricht zur MSC 29 senden, die dem letzten bekannten Ort des Empfängermobilgeräts 27 entspricht, und die MSC 29 kann die Nachricht zu einer Basisstation 28 zum Aussenden zum Mobilgerät 27 übertragen. Wenn das Mobilgerät nicht verfügbar ist oder nicht die Kapazität hat, Nachrichten zu diesem Zeitpunkt zu empfangen, dann wird von der MSC 29 eine Nachricht zur SMSC 13 zurückgesandt. Die SMSC 13 behält die Nachricht und tritt in einen Wiederholungszyklus ein, wobei sie versucht, die Nachricht nach einer festgelegten Menge an Zeit wieder zu senden. Dieser Wiederholungszyklus fährt fort, entweder bis die Nachricht gesandt wurde oder bis ein vorbestimmter Zeitraum abgelaufen ist. Wenn das Netz das Merkmal wartende Mobildaten (MWD) unterstützt, dann zeichnet das HLR die Identität der SMSC auf, die versucht hat, Daten zu senden, und kann ein "SC-Warn"-Signal senden, um die SMSC anzuweisen, die Nachricht erneut zu senden, sobald das Mobilgerät wieder verfügbar wird.
Wenn das Empfängermobilgerät 26 kein Teilnehmer am gleichen Netz wie jenem des Absendemobilgeräts 18 ist, dann wird kein HLR-Eintrag für den Empfängeridentifizierer im Heimnetz der SMSC gefunden. Um die Lenkungsinformationen zu erhalten, wird die Anforderung der SMSC "Lenkungsinformationen senden" (vorausgesetzt, dass das Netz Verbindungsvereinbarungen und Gateways an der Stelle hat) über das Netz durch die MSCs (unter Verwendung eines Lenkungsprotokolls wie z. B. SCCP-Lenkung) gelenkt, um die innerhalb der Anforderung enthaltene Empfängernummer zu zerlegen und festzustellen, wohin die Anforderung gesandt werden soll. Die erste Gruppe von Nummern gibt beispielsweise den Ländercode für das Empfängermobilgerät an und die zweite Gruppe ist gemäß dem definiert, an welchem Betreibernetz der Mobilgerätanwender teilnimmt. Unter Verwendung dieses Lenkungsverfahrens wird die Anforderung über die Gateway-MSCs (GMSCs) 19, 20, die die verschiedenen Betreibernetze unter Verbindungsvereinbarungen verbinden, zum entsprechenden Netz gesandt. Sobald die Nachricht eine MSC 24 des Netzes des Empfängermobilgerätanwenders erreicht, wird die Anforderung "Lenkungsinformationen senden" zum HLR dieses Netzes 21 weitergeleitet. Das HLR 21 bestimmt den letzten bekannten Ort des Empfängermobilgeräts 26 und unter der Annahme, dass das Mobilgerät verfügbar ist, um Nachrichten vom Sender zu empfangen, werden die Lenkungsinformationen für diese Mobilvorrichtung zur anfordernden SMSC 13 zurückgesandt. Die Nachricht selbst wird dann von der SMSC über die relevanten Gateways über das Netz zur MSC 24, die dem Empfänger 26 entspricht, zum Aussenden durch die Basisstation 25 gesandt.
Anwendungs-Mobilgerät-Nachrichtenübermittlung
Es sollte auf den schematischen Überblick des Prozesses der Anwendungs-Mobilgerät-Nachrichtenübermittlung, der in 4 dargestellt ist, Bezug genommen werden.
Damit eine Anwendung 10 Nachrichten sendet, muss sie mit einer SMSC 13 verbunden sein. Die Anwendungen 10 erzeugen vom Mobilgerät beendete (MT) SMS-Nachrichten und liefern sie zur SMSC 13. Diese Nachrichten werden über anwendereigene Protokolle (diese sind nicht in den GSM-Standards definiert und sind somit für den Netzbetreiber und den SMSC-Hersteller spezifisch) zur SMSC 13 übertragen. Sobald die SMSC die Nachricht von der Anwendung empfangen hat, behandelt sie die Nachricht in derselben Weise wie eine Nachricht, die von einer Mobilvorrichtung empfangen wird.
Es ist zu sehen, dass für die abgehende Übertragung der Prozess wie für Mobilgerät-Mobilgerät-Nachrichten ist, wie vorstehend beschrieben. Dies bedeutet, dass beispielsweise Anwendungs-Mobilgerät-Nachrichten in derselben Weise wie Mobilgerät-Mobilgerät-Nachrichten zu Mobilvorrichtungen gesandt werden können, die mit Netzen anderer Betreiber verbunden sind, und somit die abgehende Nachrichtenübermittlung relativ unkompliziert ist, vorausgesetzt, dass eine geeignete und robuste Verbindung mit einer SMSC hergestellt werden kann.
Mobilgerät-Anwendungs-Nachrichtenübermittlung
Es sollte auf den schematischen Überblick des Prozesses der Mobilgerät-Anwendungs-SMS-Nachrichtenübermittlung innerhalb eines einzelnen Netzes, der in 5 dargestellt ist, Bezug genommen werden.
Den Anwendungen 10, die mit einer SMSC 13 verbunden sind, wird ein "kurzer Code" zugewiesen, so dass die SMSC die Anwendung eindeutig identifizieren kann. Wenn eine Mobilvorrichtung 18 eine Nachricht zum Netz sendet, wird diese Nachricht zur Heim-SMSC 13 der einleitenden Mobilvorrichtung 18 gesandt. Wie vorstehend erörtert, erkennt die SMSC 13 die "kurzen Codes" und eine Mobilvorrichtung 18 kann Nachrichten zu Anwendungen senden, die mit ihrer Heim-SMSC 13 verbunden sind, indem sie die Nachrichten an den "kurzen Code" der Anwendung adressiert. Vorausgesetzt, dass die Anwendung angeschlossen ist, erkennt die SMSC 13 die Empfängernummer als "kurzen Code" und lenkt die Nachricht direkt zur Anwendung 10. In dieser Weise können Mobilvorrichtungen Nachrichten zu Anwendungen, die an ihre Heim-SMSCs angeschlossen sind, unter Verwendung von "kurzen Codes" senden.
Wie aus 6 zu sehen ist, ist es jedoch nicht möglich, dass die Mobilgerät-Anwendungs-Nachrichtenübermittlung unter Verwendung des Systems von "kurzen Codes" über Netze stattfindet (und es können sogar Probleme innerhalb eines einzelnen Netzes bestehen, wenn mehr als eine SMSC vorhanden ist). Der "kurze Code" für eine spezielle Anwendung ist für die SMSC lokal, mit der die Anwendung verbunden ist, und auf der Basis von kurzen Codes wird keine Lenkung zu anderen SMSCs durchgeführt oder kann durchgeführt werden. Zur Erläuterung der Begrenzungen betrachten wird eine Mobilvorrichtung von einem Netz 26, die versucht, eine Nachricht zu einer Anwendung 10, die mit einer SMSC in einem anderen Netz 13 verbunden ist, zu senden. Die Nachricht wird über die Basisstation 25 und die MSC 24 zur Heim-SMSC 23 des Absenders gesandt. Diese SMSC 23 erkennt die Nummer des Empfängers nicht als "kurzen Code" einer Anwendung, da die Anwendung nicht mit dieser SMSC verbunden ist, und die Nachrichtenübermittlung misslingt. Noch schlimmer kann eine SMSC zufällig einen kurzen Code erkennen und die Nachricht zu einer anderen lokalen Anwendung als der beabsichtigten Anwendung übermitteln, der jedoch lokal derselbe kurze Code zugewiesen wurde. Die Lösung dieses Problems würde potentiell sowohl eine Verbindung mit allen relevanten SMSCs (potentiell jeder SMSC global) als auch die Organisation zum Sicherstellen, dass allen Anwendungen durch alle SMSCs konsistente kurze Codes zugeordnet werden (die dadurch, dass sie "kurz" sind, begrenzt geliefert werden können), erfordern.
Wie vorher erörtert, wurde unter Verwendung der Bereitstellung "Antwort durch gleiche Zentrale" eine versuchte Lösung vorgeschlagen, um das Problem zu mildern, wodurch es möglich sein kann zu ermöglichen, dass SMEs in irgendeinem Netz 26 auf Nachrichten antworten, die von einer Anwendung 10 gesandt werden. Wenn eine Anwendung 10 eine Nachricht zu einer SME in einem anderen Netz 26 sendet, kann ein in die Nachricht eingebettetes Flag vorübergehend den SMSC-Identifizierer im Telephon eines Anwenders ändern, so dass, wenn der Anwender 26 eine Antwort auf die Nachricht sendet, diese Nachricht vielmehr direkt zur SMSC 13 der Anwendung gesandt wird, als dass die Nachricht zur Heim-SMSC 23 des Mobilgerätanwenders gesandt wird. In einem solchen Fall kann die SMSC die Nachricht unter Verwendung eines kurzen Codes zur Anwendung übermitteln. Es ist jedoch zu erkennen, dass die Nachricht nicht von einer SMSC im Heimnetz des Anwenders verarbeitet wird, was Probleme verursachen kann (beispielsweise wenn die Abrechung an der Heim-SMSC durchgeführt wird). Dies erfordert auch, dass die Mobilvorrichtung vorübergehend neu konfiguriert wird und Nachrichten direkt über Netze sendet. Beide von diesen können für Netzbetreiber Probleme verursachen und folglich ist die Bereitstellung "Antwort durch gleiche Zentrale" problematisch und wurde von einigen Netzbetreibern gesperrt.
Ein weiteres Problem bei beiden Lösungen (selbst für Nachrichten innerhalb eines Netzes) besteht darin, dass Anwendungen große Spitzen im Volumen des SMS-Verkehrs anziehen können. Dies kann vorkommen, wenn viele Mobilgeräte Nachrichten zu ungefähr derselben Zeit zu einer Anwendung senden; beispielsweise wenn Anwender von einer Sendung (z. B. in einer Fernsehshow) aufgefordert werden, Nachrichten zu einer Anwendung zu senden. Um mit solchen Spitzen zurechtzukommen, müssen große und teure Hauptverkehrsstundenlizenzen für die SMSC erworben werden und eine SMSC muss mit Spitzen von viel größerem Verkehr zurechtkommen als normalerweise im stationären Zustand erforderlich ist. Wenn die SMSC überlastet wird, können signifikante Netzprobleme entstehen. Ferner besteht normalerweise eine physikalische Grenze für die Anzahl von Anwendungsverbindungen mit einer SMSC. Dies kann bedeuten, dass ein geringer Umfang für Redundanz in diesem System des Standes der Technik besteht, da aufgrund der begrenzten Anzahl von verfügbaren Verbindungen eine Anwendung nur eine Verbindung mit einer SMSC in jedem Betreibernetz haben kann.
Bevorzugte Ausführungsform
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nun mit Bezug auf 2 und 7 genauer beschrieben.
Im Umriss wirkt diese Ausführungsform als virtuelles Mobilgerät für die Anwendung, wobei Nachrichten abgefangen werden, die an die Nummern des virtuellen Mobilgeräts gerichtet sind, und sie zu den entsprechenden Anwendungen gelenkt werden. Durch vielmehr Wirken als virtuelles Mobilgerät als als herkömmliche Anwendung mit einem kurzen Code können die Leitungseinrichtungen des Netzes vorteilhaft verwendet werden, aber durch Abfangen von Nachrichten können die Begrenzungen eines physikalischen Mobilgeräts (über eine dynamische Verbindung über die Luftschnittstelle verbunden) vermieden werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Anwendung eine Softwarekomponente mit der Fähigkeit, SMS-Nachrichten zu senden und/oder zu empfangen, sein. Wie deutlich wird, ist die Ausführungsform für Anwendungen, die große Volumina von SMS-Verkehr empfangen, besonders vorteilhaft.
Im Überblick kann eine Ausführungsform mindestens eine Komponente beinhalten, die hier als "Virtuelles Mobilortsregister" (VMLR) in Analogie mit einem HLR bezeichnet wird. Dieses enthält die Orts- und Lenkungsinformationen, die erforderlich sind, um Nachrichten, die zu Nummern von virtuellen Mobilgeräten gesandt werden, zu ihren entsprechenden Anwendungen zu lenken. Die Ausführungsform kann auch mindestens eine Komponente beinhalten, die hier als "virtuelle Mobilvermittlungszentrale" (VMSC) bezeichnet wird, die als MSC für die mindestens eine Anwendung wirkt, wobei sie eine Verbindung zwischen dem Mobilnetz und der (den) Anwendungen) schafft, die den Nummern der virtuellen Mobilgeräte entsprechen, die vom VMLR gemanagt werden, und vorzugsweise eine SMSC umgeht. In dieser Ausführungsform werden die Kombination des VMLR und der VMSC zusammen als "virtueller Mobilumleiter" (VMR) bezeichnet.
Eine Beschreibung der Funktionsweise dieser Ausführungsform folgt nun mit speziellem Bezug auf 2 und auch 7.
Diese Ausführungsform kann verwendet werden, um Nachrichten über ein Netz von einer Mobilvorrichtung zu einer Anwendung zu lenken. In dieser Ausführungsform ist das Netz ein GSM-Netz, aber, wie vorstehend erläutert, kann in anderen Ausführungsformen eine ähnliche Anordnung in alternativen Netzen, wie z. B. einem G3-Netz, verwendet werden.
Gemäß dieser Ausführungsform kann eine SMS-Nachricht, die von einem Anwender eines Mobiltelephons 59 in einem ersten Betreibernetz erzeugt wird, zu einer Anwendung 40 gelenkt werden, die mit einem zweiten Betreibernetz verbunden ist, wobei nur das zweite Betreibernetz eine Modifikation durch Integrieren eines VMR 49 erfordert.
Einer Anwendung ist ein Identifizierer zugewiesen, der einer MSISDN-Nummer innerhalb des Bereichs des Betreibernetzes A entspricht. Ungeachtet dessen, von wo eine Nachricht ausgeht, versucht das absendende Netz, die Nachricht folglich zu dem zu lenken, was im Netz A als Mobilvorrichtung erscheint.
Als Beispiel wird eine Nachricht von der Mobilvorrichtung 59 im Betreibernetz B über die Basisstation 58 und die MSC 56 zu einer SMSC 55 im Heimnetz des Anwenders gesandt. Die SMSC 55 sendet eine Anforderung "Lenkungsinformationen senden", um Lenkungsinformationen vom Ortsregister für die Vorrichtung anzufordern, an die die Nachricht adressiert ist. Der Zielort erscheint der Absender-SMSC 55 als Mobilgerät wie z. B. das Mobilgerät 46 im Netz A und die Lenkungsinformationsanforderung wird anfänglich über das Netz durch die GMSCs 53 und 52 zum zweiten Betreibernetz gelenkt, mit dem der VMR 49 verbunden ist. Anstatt die Anforderung zum HLR 50 zu leiten, das Informationen von realen Mobilgeräten enthält, sind jedoch die MSCs 44 im Netz A dazu ausgelegt, die Anforderung zum VMLR 48 zu leiten, das in dieser Ausführungsform eine Komponente des VMR 49 ist.
Das VMLR 48 liefert Lenkungsinformationen zur anfordernden SMSC 55, die die Nachricht zum VMSC 47 leitet, das an der Anwendung angeschlossen ist. Die sendende SMSC versucht dann, die Nachricht zu dem, was als Mobilvorrichtung erscheint, unter Verwendung der VMSC 47 zu übermitteln, und die VMSC empfängt die Nachricht, beendet sie in der Weise, wie es eine Mobilvorrichtung würde, und leitet den Inhalt zur Anwendung weiter. In dieser Weise wird die Nachricht ungeachtet der Quelle der Nachricht zu einer Anwendung als Nachricht übermittelt, wie eine Nachricht zu einem Mobilgerät übermittelt werden würde. Es ist zu erkennen, dass, obwohl die Nachricht in diesem Beispiel von einer Mobilvorrichtung im Netz B entstanden ist, sie natürlich im gleichen Netz A wie der VMR entstanden sein kann und von einer Anwendung entstanden sein könnte.
Die Ausführungsform kann weitere vorteilhafte Merkmale umfassen. Es ist zu erkennen, dass Verbindungen mit Mobilvorrichtungen einer Unterbrechung unterliegen können, beispielsweise wenn sich ein Anwender außerhalb des Deckungsbereichs befindet oder wenn die Vorrichtung ausgeschaltet ist. Orts- oder Lenkungsinformationen geben normalerweise die Verfügbarkeit sowie den Weg zum letzten bekannten Zielort an. Selbst wenn ein Mobilgerät als verfügbar angegeben wurde, kann es für eine MSC ferner nicht möglich sein zu verbinden, wenn ein Versuch unternommen wird, eine Nachricht zu übermitteln. Die Merkmale von Mobilnetzen, die solche Ereignisse behandeln, können vorteilhaft in bevorzugten Ausführungsformen genutzt werden.
Beim Empfang einer Anforderung von Lenkungsinformationen kann das VMLR feststellen, ob die Anwendung verfügbar ist (sie kann beschäftigt, überlastet sein oder nicht funktionieren), und kann signalisieren, dass sie nicht verfügbar ist, selbst wenn eine physikalische Verbindung existiert. Wenn die Anwendung als unverfügbar erachtet wird (gemäß definierten Kriterien wie z. B. Belastung), antwortet das VMLR 18 auf die Anforderung "Lenkungsinformationen senden" durch Informieren der SMSC 55, dass die Empfangsvorrichtung nicht verfügbar ist, um Nachrichten zu diesem Zeitpunkt zu empfangen. Die SMSC 55 versucht entweder, die Nachricht nach einem kurzen Intervall wieder zu senden, oder sendet einen Nachrichtenfehlerbericht für die Nachricht zum Nachrichtenabsender 59. Das VMLR 48 überwacht den Verfügbarkeitszustand der Anwendung und sendet in einer bevorzugten Ausführungsform eine Nachricht zur SMSC, um sie zu informieren, wenn die Anwendung wieder verfügbar wird, um Nachrichten zu empfangen. Die SMSC kann dann die Nachricht sofort zur Anwendung senden, was den Prozess der Nachrichtenübermittlung beschleunigt. Dieser Aspekt der Ausführungsform kann das Merkmal der wartenden Mobildaten (MWD), das in vielen GSM-Betreibernetzen unterstützt wird, ausnutzen.
Wie vorstehend erwähnt, kann eine Nachricht als unübermittelbar erachtet werden, wenn entweder die Empfangsanwendung oder das VMR-System unter extremer Belastung steht und die Kapazität gering wird. In diesem Fall kann das VMLR den Fluss von Nachrichten von SMSCs drosseln, um die Systemstabilität zu schützen. Dies wird wie im Fall von unverfügbaren Anwendungen durch Zurückleiten der Nachricht zur SMSC durchgeführt, was die SMSC in ihren Wiederholungszeitplan zwingt.
Als Hintergrund ist das Merkmal von wartenden Mobildaten ein Teil der GSM-Standards und wird in vielen Netzen implementiert, um zu ermöglichen, dass Nachrichten unverzüglich zu Mobiltelephonen übermittelt werden, die nach einem Zeitraum von Unverfügbarkeit wieder verbinden. Wenn ein Mobiltelephon unverfügbar ist, wenn eine SMSC eine Anforderung von Lenkungsinformationen an ihr HLR sendet, dann antwortet das HLR auf die Anforderung der SMSC mit einer Nachricht, um sie zu informieren, dass das Mobiltelephon unverfügbar ist. Die SMSC tritt in ihren Nachrichtenwiederholungszyklus ein, in dem sie für eine vorbestimmte Länge an Zeit wartet, bevor sie versucht, die Nachricht erneut zu senden. Das HLR zeichnet die Identität der SMSC auf, die eine Nachricht für das Telephon hat. Wenn das Telephon wieder verfügbar wird, registriert sich das Telephon wieder beim HLR und das HLR prüft eine Liste (Eine "MWD-Liste"), um festzustellen, ob es irgendwelche Nachrichten hat, die auf dieses Telephon warten. Wenn das HLR einen Eintrag in seiner MWD-Liste für ein Telephon entdeckt, sendet das HLR eine SC-Warnung an die relevante SMSC, die sie informiert, dass das Mobiltelephon nun verfügbar ist, um die Nachricht zu empfangen. Wenn die SMSC dies erkennt, kann die SMSC die Nachricht vielmehr sofort senden als auf den nächsten Wiederholungszyklus zu warten (was Stunden dauern kann), bevor die Nachricht übermittelt wird. Ein bevorzugtes Merkmal dieser Ausführungsform ist, dass das VMLR die Identität einer SMSC speichern kann, die eine Nachrichtenübermittlung zur Anwendung versucht. Wenn die Übermittlung misslingt, kann das VMLR eine SC-Warnung anschließend an die SMSC senden, wenn die Anwendung verfügbar ist.
Wenn die Anwendung 40 angeschlossen verfügbar ist, um Nachrichten zu empfangen, dann antwortet das VMLR 48 auf die Anforderung "Lenkungsinformationen senden" durch Liefern der Lenkungsinformationen, die erforderlich sind, damit die Nachricht zur VMSC gelenkt wird, an die die Anwendung angeschlossen ist. Die VMSC 47 empfängt die Nachricht von der SMSC 55 und beendet die Nachricht, wobei sie eine Übermittlungsbestätigungsnachricht zur SMSC 55 zurücksendet. Die VMSC 47 erzeugt dann eine an der Anwendung beendete Nachricht und sendet sie direkt zur Anwendung 40, wahlweise über einen Gateway, der verwendet werden kann, um eine Schnittstelle zwischen der Anwendung und dem Mobilnetz bereitzustellen. Wenn die Anwendung beschäftigt wurde, kann die VMSC die Nachricht auch ablehnen.
Mögliche Ausführungsformen von Gateways, die verwendet werden können, um eine Anwendung mit dem Mobiltelekommunikationsnetz zu verbinden, werden nachstehend genauer beschrieben.
In einer Ausführungsform verbindet der Gateway mindestens eine Anwendung direkt mit mindestens einer SMSC in mindestens einem Netz eines Mobilbetreibers. Dies kann ermöglichen, dass die Anwendung SMS-Nachrichten zu Entitäten im Mobilnetz sendet und Nachrichten von Mobilentitäten in dem mindestens einen Betreibernetz empfängt, mit dem der Gateway verbunden ist, wie vorstehend beschrieben. Eine Funktion des Gateway in dieser Situation kann darin bestehen, eine Verbindung zwischen der anwendereigenen Schnittstelle der SMSC und der Anwendung zu schaffen, die mit dem Gateway über eine Standardschnittstelle wie z. B. eine IP-Schnittstelle verbunden sein kann. Der Gateway kann ermöglichen, dass mehrere Anwendungen mit jedem der begrenzten Anzahl von Anschlüssen an der SMSC verbinden, und auch Sicherheit für die Netzbetreiber bereitstellen, indem er eine Firewall zwischen dem Telekommunikationsnetz und den Anwendungen bereitstellt.
In einer zweiten Ausführungsform kann der Gateway eine Anwendung mit der VMSC des VMR oder mit einer Anwendungsnachrichtendienstzentrale (AMSC) verbinden. Die AMSC wird nachstehend genauer beschrieben. Diese Verbindung kann anstelle von oder zusätzlich zu der Verbindung mit der SMSC, die vorstehend beschrieben ist, bereitgestellt werden. Die Verbindung mit dem VMR oder der AMSC kann ermöglichen, dass Anwendungen SMS-Nachrichten zu und von irgendeiner Mobilentität ungeachtet des Heimnetzes dieser Entität senden und empfangen, wie vorstehend beschrieben.
Die Funktionsweise und einige Merkmale von zwei Ausführungsformen von Gateways, die verwendet werden können, um Anwendungen mit einem Mobiltelekommunikationsnetz zu verbinden, werden nachstehend genauer beschrieben. In dieser Ausführungsform ist der Gateway ein Softwareserver, der als Nachrichtentransport-Ermöglichungseinrichtung in einem drahtlosen Datendienstangebot arbeitet. Der Gateway kann das Senden von Nachrichten von einer existierenden oder zweckkonstruierten Anwendung zum Mobilnetz erleichtern. Dieser Prozess kann auch umkehrt für Mobilanwender implementiert werden, die Daten von ihren Vorrichtungen zu einer Unternehmensanwendung oder einem von einem Betreiber bedienten VAS senden. Anwendungen, die mit dem Gateway verbinden können, umfassen vorzugsweise existierende Unternehmensanwendungen (E-Mail, CRM, ERP und Workflow-Maschinen), spezifisch konstruierte Anwendungen oder VAS (oder andere Anwendungsserver), die entweder extern oder direkt von einem Mobilbetreiber betrieben werden.
Wie vorstehend umrissen, kann sich der Gateway innerhalb des Betreibernetzes befinden und kann verwendet werden, um zwischen einer Anwendung und einer SMSC eines Betreibernetzes zu koppeln. Anwendungen verbinden vorzugsweise direkt mit dem Gateway über eine Proxy-Schnittstelle beispielsweise unter Verwendung einer TCP/IP-Verbindung. Einmal verbunden können Daten von der Anwendung über den Gateway zu den SMSCs des Betreibers gesandt werden. Der Gateway ist daher vorzugsweise mit einem breiten Bereich von existierenden SMSCs kompatibel, beispielsweise jenen, die von SMSC-Verkäufern wie z. B. CMG, Logica, Nokia, SEMA, ADC Newnet und Comverse hergestellt werden. Betreiberumgebungen mehrerer Verkäufer werden vorzugsweise unterstützt. Der Gateway kann Daten über eines der SMPP-, EMI/UCP-, CIMD2-, SMS2000- oder OIS-Protokolle, die üblicherweise von Mobilnetzbetreibern verwendet werden, zur SMSC übertragen. Die SMSC-Verbindung kann innerhalb der Fähigkeit ^des individuellen verwendeten Verbindungsprotokolls gemanagt werden. Der Gateway ist vorzugsweise mit dem Telekommunikationsstandard GSM03.38 kompatibel und kann alphanumerische (7-Bit), 8-Bit- und UCS2-SMSC-Codiertypen handhaben. Vorzugsweise stellt der Gateway auch eine Unterstützung für den GSM-Zeichensatz und den erweiterten GSM-Zeichensatz bereit.
Vorzugsweise wirkt der Gateway als Firewall für die Netzkerninfrastruktur, was die gesamte Netzsicherheit beibehält. Dies kann den Bedarf beseitigen, dass neue Anwendungen streng getestet und überprüft werden, bevor sie mit dem Mobilnetz verbunden werden.
Eine existierende oder spezifisch konstruierte Anwendung kann vorzugsweise ^mit einer der Client-Schnittstellen des Gateway über eine Proxy-Schnittstelle integrieren. Vorzugsweise können es SMS-Anwendungen vermeiden, verkäuferspezifische Protokolle verwenden zu müssen, um mit der SMS-Infrastruktur eines Betreibers zu koppeln. Der Gateway entfernt vorzugsweise diese Barriere für den Eintritt für Anwendungsprogrammierer mit einem Satz von gemeinsamen APIs (Anwendungsprogrammschnittstellen) (einschließlich SMPP (Kurznachrichten-Peerto-Peer-Protokoll, das nachstehend genauer beschrieben wird)), die die Entwicklung vereinfachen. Andere APIs, die vorzugsweise unterstützt werden, umfassen CIMD2, SMTP, SOAP, (XML/HTTP), CORBA, POP3, Java Remote Method Invocation (RMI), Unterstützung für SSL, JDBC, DCOM/Active-X, HTTP, HTTPS, IMAP und JDBC.
Wie vorstehend umrissen, ermöglicht der Gateway vorzugsweise, dass mehrere Anwendungen mit jedem Eingang der SMSC, des VMR oder der AMSC verbinden, was die Einschränkung für die Anzahl von Anwendungen, die mit jedem Betreibernetz verbinden können, effektiv entfernt. Der Gateway unterstützt vorzugsweise mehr als 10000 Anwendungsverbindungen mit dem Mobilnetz. Der Gateway sieht auch vorzugsweise eine SSL- (Secure Sockets Layer) Unterstützung für die Anwendungskonnektivität vor. SSL kann für RMI (Remote Method Invocation), SOAP (Simple Object Access Protocol), HTTP (Hyper Text Transfer Protocol) und eine Proxy-Kommunikation zwischen der Anwendung und dem Gateway verfügbar sein.
Die Gateway-Architektur kann dazu ausgelegt sein, Skalierbarkeit und Zuverläs sigkeit bereitzustellen. Die Gateway-Architektur kann ähnlich der sein, die nachstehend für den VMR und die AMSC beschrieben wird. Mobilnetzbetreiber mit zwei oder mehr Gateways können einen Failover zwischen den Gateways implementieren, um eine Option hoher Verfügbarkeit für Client-Verbindungen zu bieten. Betriebssysteme, die vom Gateway unterstützt werden, können Microsoft Windows NT4/2000, Solaris 8.0, Linux und HP-UX 11 umfassen. Automatisierte Installationsfähigkeiten können auch bereitgestellt sein. Der Gateway unterstützt vorzugsweise auch Transportprotokolle wie z. B. TCP/IP, X.21 und X.25. Der Gateway umfasst vorzugsweise ferner Persistenz-Fähigkeiten (Absturzwiederherstellungs-Fähigkeiten). Dies kann ermöglichen, dass der Gateway unvollständige Transaktionen nach einem Ausfall wiederherstellt.
Der Gateway beinhaltet vorzugsweise Verkehrsmanagementfähigkeiten, um SMSCs mit unterschiedlicher Kapazität und Anwendungen, die große Verkehrsvolumina in einem kurzen Zeitraum durch das System leiten, zu ermöglichen. Vorzugsweise weist der Gateway eine Kapazität oberhalb 1000 Nachrichten pro Sekunde auf, obwohl der Gateway mit Kapazitäten zwischen 200 und 300 Nachrichten pro Sekunde arbeiten kann.
Der Gateway kann auch Kanalgruppierungsfähigkeiten besitzen, wobei eine Anzahl von SMSC-Verbindungen miteinander gruppiert werden können. Die Anzahl von unterstützten SMSC-Kanälen kann unbegrenzt sein. Ein Kanalverkehrsausgleich kann auch vorgesehen sein, um die Nachrichtenlast zwischen SMSC-Verbindungen innerhalb einer Gruppe oder zwischen Gruppen von Verbindungen zu verteilen. Vorzugsweise verteilt der Gateway die Nachrichtenlast dynamisch unter den Kanälen innerhalb einer Gruppe. Außerdem können Nachrichten zu einer speziellen Gruppe von SMSCs (einer speziellen Kanalgruppe) gelenkt werden.
Kanaldrosselungsfähigkeiten können ermöglichen, dass die Gateway-Kanalgeschwindigkeit an die SMSC-Geschwindigkeit angepasst wird (wobei die Kanalgeschwindigkeit die maximale Anzahl von Nachrichten, die jede Sekunde zu einem speziellen Kanal gesandt werden können, definiert). Wenn Nachrichten am Gateway mit einer schnelleren Rate empfangen werden als sie übermittelt werden können (entweder zur SMSC oder zu den Anwendungen), können die Nachrichten zum spätren Senden in eine Warteschlange gestellt werden. Die Nachrichten können in der Reihenfolge des Empfangs in die Warteschlange gestellt werden oder Nachrichten kann gemäß vorbestimmten Regeln eine Priorität zugewiesen werden. In dieser Weise können Nachrichten mit höherer Priorität Nachrichten mit niedrigerer Priorität umgehen.
Weitere Gateway-Merkmale können Nachrichtenfilterung umfassen, um das Setzen von Mobilnummern oder Gruppen von Mobilnummern auf weiße Listen/schwarze Listen zu ermöglichen. Eine Universalcode-Unterstützung für internationale Sprachen kann vorgesehen sein, wenn das Server-Betriebssystem und die SMSC den Zeichensatz unterstützen.
Vorzugsweise ermöglicht der Gateway die Übertragung eines breiten Bereichs von Nachrichtendiensten, wie z. B. erweiterte Nachrichtendienste (EMS) mit reichem Inhalt und Nokia Smart Messaging 3.0. Dies kann durch die Verwendung von JAVA-Klassen implementiert werden und Nachrichten können über RMI übertragen werden. Zusätzlich zum Unterstützen von 2-Weg-Textnachrichtenübermittlung kann der Gateway auch die Binärnachrichtenübermittlung unterstützen und einen Zugang zum Anwenderdatenkopf (UDH) gewähren.
Ein weiteres bevorzugtes Merkmal des Gateway ist die Fähigkeit, Dienste für vom Mobilgerät eingeleitete SMS (Mobilgerätzug) bereitzustellen. Dies ermöglicht, dass Mobiltelephonanwender auf Daten auf Verlangen zugreifen.
Der Gateway stellt vorzugsweise Protokollierungsfähigkeiten bereit. Diese können auf einer Datei basieren (archiviert) oder RDBMS (Relationsdatenbank-Managementsystem) (vorzugsweise mit JDBC kompatibel (Java-Datenbankkonnektivität) sein. Details, die im Protokoll gespeichert werden, sind vorzugsweise konfigurierbar. Eine Web-Schnittstelle, die eine leichte Konfiguration und ein leichtes Management ermöglicht und die spezifisch anpassbar sein kann, ist vorzugsweise auch vorgesehen, um ein Kontenmanagement und die Bereitstellung von Abrechnungsdatensätzen für gesandte und empfangene Nachrichten zu ermöglichen. Alle Nachrichtenereignisse können für Abrechnungszwecke protokolliert werden. Spezifische Abrechnungsformate können auch für Anwendungsbetreiber vorgesehen sein. Ein Steuerleitungsschnittstellen- oder Konsolenausgang kann auch für das Kontenmanagement vorgesehen sein. Das Kontenmanagement kann auch durch eine spezifische Integration in ein CCB-System eines Dritten vorgesehen sein. Authentifizierungsfähigkeiten an den Steuerschnittstellen oder den Nachrichtensendeschnittstellen können verwendet werden, um den Zugang nur auf berechtigte Anwender einzuschränken. Ein variables Tarifsystem kann ermöglichen, dass Zuweisungen auf der Basis von verschiedenen Tarifen gleichzeitig zugewiesen werden. Eine graphische Anwendung wie z. B. "TestSpeed" kann für die Bewertung der Gateway-Leistung auch enthalten sein.
Ein weiteres bevorzugtes Merkmal kann eine Unterstützung von mehreren MSISDNs ermöglichen, wobei ein oder mehrere MSISDNs auf ein spezielles Client-Konto abgebildet werden können. Vorzugsweise sind auch SNMP- (einfaches Netzmanagementprotokoll) und CDMP- (ein SMSC-Protokoll) Fähigkeiten vorgesehen. Vorzugsweise wird auch eine Kanallenkung implementiert, um eine Verhandlung über den preiswertesten/schnellsten Weg vorzusehen.
Es kann auch bevorzugt sein zu ermöglichen, dass ein GSM-Modem für die Zwecke der Bewertung, Demonstration und Prüfung mit dem Gateway verbunden wird, wobei die Anforderung für eine direkte SMSC-Konnektivität in dieser Stufe negiert wird.
Eine Ausführungsform des VMR wird nun mit Bezug auf 2 und 7 beschrieben. Das VMLR und die VMSC, die den VMR in dieser Ausführungsform bilden, können zu einer einzelnen Komponente integriert werden, sind jedoch vorzugsweise verteilt, um die Fehlertoleranz zu verbessern. Vorzugsweise kommunizieren die VMSC und das VMLR über eine andere Verbindung miteinander als das Telekommunikationsnetz, beispielsweise ein IP-Netz. Die VMSC führt vorteilhafterweise Informationen hinsichtlich des Zustandes der Anwendung zum VMLR zurück.
Das VMLR 48 ist in dieser Ausführungsform als separate Komponente im Mobilnetz gezeigt, in einer anderen Implementierung könnte das VMLR 48 jedoch in das Netz-HLR 50 integriert sein (dies verringert die Hardwareanforderung, kann jedoch die Last am HLR erhöhen). Die Komponente zwischen einem VMLR und einer VMSC und die Verteilung von Komponenten werden weiter mit Bezug auf 8-10 erläutert. In einer bevorzugten Ausführungsform beinhaltet die Erfindung mehr als ein VMLR und die VMLRs sind vorzugsweise über eine separate Datenübertragungsverbindung wie z. B. ein Internetprotokoll-Netz (IP-Netz) verbunden. Dieses IP-Netz bedeutet, dass mehr als ein Ortsregister die Lenkungsinformationen für jede Anwendung speichern kann, selbst wenn die VMLRs geographisch entfernt liegen. Wenn sich die Lenkungsinformationen für eine Anwendung ändern, beispielsweise wenn eine Anwendung offline geht, dann können die Informationen in jedem der VMLRs über das IP-Netz aktualisiert werden. Dies stellt einen Vorteil gegenüber dem System des Standes der Technik bereit, da mehr als ein VMLR Lenkungsinformationen für die Anwendung zum Liefern als Antwort auf eine Anforderung von einer SMSC des Telephonnetzes vorsehen kann. Die Weiterverbreitung von VMLR-Daten führt auch Redundanz in das System ein und erhöht die Systemfehlertoleranz. Es ist wichtig zu beachten, dass dies eine etwas unerwartete Abweichung von Systemen des Standes der Technik ist, bei denen nur eine einzelne logische Version der Daten in einem HLR gespeichert werden muss (selbst wenn eine gewisse Hardwareredundanz im physikalischen Speicher besteht), da nur eine reale Mobilvorrichtung vorhanden ist und sich die Daten häufig ändern.
Ein weiteres Merkmal der bevorzugten Ausführungsform ist die virtuelle Mobilvermittlungszentrale (VMSC). Diese wirkt als MSC für die Anwendungen, die den virtuellen Mobilnummern entsprechen, die innerhalb des VMLR enthalten sind. Vorzugsweise umfasst das System mehr als eine VMSC, wobei die VMSCs miteinander und mit den Anwendungen über das IP-Netz verbunden sind. Die VMSCs sind auch vorzugsweise unter Verwendung eines separaten Netzes, vorzugsweise eines IP-Netzes, mit den VMLRs verbunden. Wenn die Erfindung in dieser Weise implementiert wird, bietet sie einen wesentlichen Vorteil gegenüber dem System des Standes der Technik. Im System des Standes der Technik kommunizieren die MSC und das HLR über die SS7-Schicht. Im Vergleich zur Kommunikation über IP-Kanäle ist die SS7-Bandbreite begrenzt und teuer. Die Verwendung eines IP-Netzes (oder eines anderen vom Mobilnetz separaten Netzes) zur Kommunikation zwischen dem VMLR und der VMSC erleichtert folglich die Kommunikation zwischen den Netzelementen und befreit die Signalisierungsbandbreite auf der SS7-Schicht.
Wenn eine Anwendung auch mit dem Netz von miteinander verbundenen VMSCs beispielsweise über das IP-Netz verbunden ist, das in einer Implementierung das Internet sein könnte, dann wird es möglich, dass mehr als eine VMSC im Netz Nachrichten empfängt und zur Anwendung umleitet. Das VMLR kann Lenkungsinformationen auf der Basis der Verfügbarkeit einer Vielzahl von VMSCs (und wahlweise anderer Kriterien wie z. B. Abstand zu den VMSCs) auswählen und Lenkungsinformationen dementsprechend liefern, um die Last zwischen funktionierenden VMSCs auszugleichen und eine Toleranz für Fehler von einzelnen VMSCs vorzusehen.
In dieser Ausführungsform ist die Anwendung mit einer VMSC verbunden und muss daher nicht mit einer SMSC im Betreibernetz verbinden, um Nachrichten zu empfangen. Dies mildert die mit der Verwendung einer anwendereigenen Schnittstelle zur Verbindung der Anwendung mit der SMSC verbundenen Probleme und das Problem, dass eine SMSC typischerweise nur eine begrenzte Anzahl von Anschlüssen aufweist, mit denen Anwendungen verbinden können. Es bedeutet auch, dass Nachrichten, die für die Anwendungen vorgesehen sind, nicht über die SMSC gelenkt werden. Dies ist sowohl für die SMSC-Betreiber als auch den Anwendungseigentümer vorteilhaft, da Anwendungsnachrichten gewöhnlich in Verkehrsspitzen durch das Netz laufen. Ein großes Verkehrsvolumen wird beispielsweise erzeugt, wenn viele Mobilanwender gleichzeitig eine Nachricht zu einer Anwendung senden wollen, und eine große Menge an Verkehr kann sogar verursachen, dass Komponenten wie z. B. die SMSC ausfallen.
Ein weiteres bevorzugtes Merkmal der VMSC besteht darin, dass sie in der Lage ist, einen "Umkehrbinde"-Prozess zu implementieren. Dies bedeutet, dass, wenn eine Nachricht zu einer Anwendung gesandt wird, die unverfügbar ist, um Nachrichten zu empfangen, die VMSC versuchen kann, mit der Anwendung zu verbinden, um die Nachricht zu übermitteln.
Das Umgehen der SMSC ist auch für den Anwendungsbetreiber vorteilhaft, da der Betreiber keine große Hauptverkehrsstundenlizenz erwerben muss, um Nachrichten über die SMSC zu empfangen. Hauptverkehrsstundenlizenzen schränken normalerweise den Spitzendurchsatz ein. Unter Verwendung dieser Ausfüh rungsform müssen jedoch die Anwendungen nicht mehr ein Burst von Nachrichten über die SMSC empfangen und die Nachrichtensenderate kann gesteuert werden. Dies bedeutet, dass eine kleinere Hauptverkehrsstundenlizenz erworben werden kann.
Es wird jedoch angemerkt, dass in dieser Ausführungsform die Anwendung mit der SMSC verbunden sein kann, um abgehende Nachrichten zu senden. In einem solchen Fall ist die Anwendung vorzugsweise konfiguriert, um die MSISDN-Nummer, der sie im VMLR zugewiesen ist, als Absendernummer anzugeben, so dass eingehende Nachrichten über den VMR gesandt werden. Da die abgehenden Nachrichten mit einer durch die Anwendung bestimmten Zeitsteuerung gesandt werden können, kann der Spitzendurchsatz gesteuert werden. In einer alternativen Ausführungsform kann die VMSC eine Nachrichtensendefähigkeit beinhalten, so dass die SMSC vollständig aus der Anwendungsverbindung weggelassen werden kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform weisen das VMLR und/oder die VMSC eine SMS-Nachrichten-Durchsatzfähigkeit auf, die zumindest so groß ist wie jene der Schnittstelle zum Kernmobilnetz. Dies bedeutet, dass die Durchsatzrate von Nachrichten in dieser Ausführungsform durch die Durchsatzrate der Schnittstelle zum Mobilnetz begrenzt ist und durch Spitzen verursachte Probleme keinen Ausfall des VMLR oder der VMSC verursachen.
Die VMSC selbst ist vorzugsweise mit einer der MSCs in einem der Telephonbetreibernetze verbunden. Folglich wird sie zu einem Teil der Vermittlungstechnologie des Telephonnetzes und ist durch Betreiberverbindungsvereinbarungen von irgendwo im Telephonnetz zugänglich. Aus vielen der vorstehend umrissenen Gründen ist es vorteilhaft, dass die VMSC mit einer Vermittlungsstelle im Telephonnetz und nicht mit der SMSC verbunden ist und somit nicht Nachrichten vom Netz über die SMSC zur Anwendung weiterleitet.
In einer Ausführungsform der Erfindung bilden das VMLR-Netzelement und das VMSC-Netzelement zusammen den virtuellen Mobilumleiter (VMR). Die Funktion des VMR besteht darin, die Übertragung von Nachrichten zwischen SMEs und Anwendungen zu erleichtern, indem dem Netz für jede Anwendung eine virtuelle Mobilnummer übergeben wird und Nachrichten, die zu diesen Nummern gesandt werden, zu den entsprechenden Anwendungen umgeleitet werden.
In der bevorzugten Ausführungsform sind die VMLRs und VMSCs alle durch ein vom Mobilnetz separates Datenübertragungsnetz wie z. B. ein IP-Netz miteinander verbunden. Dies bedeutet, dass jedes VMLR zu lokalen Informationen für alle mit den VMSCs verbundenen Anwendungen Zugang hat; daher ist jedes VMLR in der Lage, Lenkungsinformationen für eine beliebige Anwendung zu liefern. Dies bedeutet, dass, wenn ein Lenkungspfad von einer SMSC angefordert wird, die versucht, eine Nachricht an eine Anwendung zu übermitteln, ein beliebiges VMLR auf die Anforderung "Lenkungsinformationen senden" antworten kann, indem es die entsprechenden Lenkungsinformationen liefert. Da in dieser Ausführungsform die VMSCs alle durch ein vom Mobilnetz separates Netz wie z. B. ein IP-Netz miteinander verbunden sind, kann die Nachricht über irgendeine der VMSCs zur Anwendung gelenkt werden. Daher ist es möglich, dass das VMLR den Weg, den es zur SMSC liefert, unter Verwendung eines Algorithmus auswählt, der den besten Weg zur Anwendung auf der Basis von vorbestimmten Faktoren berechnet. Diese Faktoren sind nicht begrenzt, sondern können Kriterien wie z. B. ein Maß für die geographische Nähe der VMSC zur die Lenkungsinformationen anfordernden SMSC umfassen. Das Maß für die geographische Nähe kann ein Maß des physikalischen Ab_standes zwischen den Netzelementen sein, beispielsweise die Anzahl von Vermittlungsstellen (MSCs) zwischen der die Informationen anfordernden SMSC und der VMSC. Dieses Kriterium der geographischen Nähe ist nützlich, da es ermöglicht, dass die VMLRs vorzugsweise Nachrichten außerhalb der SS7-Schicht und auf dem separaten Netz, das die Anwendungen mit den VMSCs verbindet, so nahe an der Ursprungs-SMSC wie möglich lenken. Anforderungen von Lenkungsinformationen, die von einer SMSC im Norden eines Landes stammen, könnten beispielsweise vorzugsweise zu einer VMSC im Norden eines Landes gelenkt werden. Ebenso könnten Anforderungen von einer SMSC im Süden eines Landes vorzugsweise zu einer VMSC im Süden gelenkt werden. In dieser Weise werden Nachrichten in einem kürzeren Abstand auf der teuren SS7-Bandbreite übertragen.
Andere vorbestimmte Kriterien, die vom VMLR verwendet werden, um die besten Lenkungsinformationen zum Liefern zur SMSC zu bestimmen, könnten die Verfügbarkeit der VMSCs umfassen, die durch Messen der Last an jeder der VMSCs beurteilt werden können.
Eine Vielzahl von Kriterien wie z. B. die vorstehend beschriebenen sind vorzugsweise in einen Algorithmus integriert, um zu ermöglichen, dass das VMLR die besten Lenkungsinformationen zum Liefern zur anfordernden SMSC bestimmt. Ein solcher Algorithmus umfasst vorzugsweise Gewichtungsfaktoren auf der Basis der relativen Bedeutung jedes Kriteriums. Ein Beispiel könnte sein, dass die Verfügbarkeit der VMSCs als bedeutender betrachtet wird als ihr geographischer Ort, und diese Kriterien würden dementsprechend innerhalb des Algorithmus gewichtet werden.
Somit kann das bevorzugte System sowohl einen Lastausgleich als auch einen Näheausgleich an den VMSCs durchführen, um den Durchsatz von Nachrichten zu den Anwendungen zu maximieren. Dies wäre in einem Netz des Standes der Technik nicht möglich.
Die Verbindung von VMLRs und VMSCs über ein vom Mobilnetz separates Netz stellt auch ein Niveau an Hardware- und Software-Redundanz im System bereit. Dies kann bedeuten, dass eine gefällige Verschlechterung stattfinden kann, wenn einige der Systemkomponenten ausfallen; das System behält die volle Funktionalität bei, wenn auch mit verringerter Kapazität, wenn einige der Komponenten ausfallen.
In der bevorzugten Ausführungsform ist die Hardware um ein verteiltes "N+1"-Implementierungsmodell konstruiert. Dies bedeutet, dass die Hardware aus vielen kleinen Elementen besteht. Mehr als ein Element ist in der Lage, die spezielle Aufgabe zu irgendeinem Zeitpunkt durchzuführen, so dass, wenn irgendetwas der Hardware ausfällt, andere Hardwareelemente ihre Rollen übernehmen können.
Die Softwareimplementierung des VMR könnte viele Formen annehmen, aber in einer Ausführungsform wird die Erfindung unter Verwendung einer verteilten Softwarearchitektur implementiert. Einzelne Softwareelemente oder -agenten, die jeweils eine einzelne einfache Aufgabe durchführen, werden durch ein Managementsystem oder eine Managementverdrahtung gesteuert. Die Verdrahtung stellt sicher, dass die korrekten Agenten verbunden werden, um zu ermöglichen, dass der VMR die Aufgaben durchführt, die seine Funktionalität bilden. Neue Agenten können durch die Verdrahtung in das System eingeführt werden und Agenten, die nicht funktionieren, können auch entfernt oder ausgetauscht werden. Dies ermöglicht, dass die Systemkonfiguration in einer Betriebsumgebung aufgerüstet werden, da beliebige neue Agenten, die eingeführt werden und die nicht geeignet funktionieren, verursachen, dass die Verdrahtung die Systemkonfiguration zur letzten bekannten guten Konfiguration zurückführt, was die Unterbrechung minimiert. Dieser Betriebskonfigurationsmechanismus und die Softwareredundanz stellen sicher, dass das System die volle Funktionalität beibehält, selbst wenn einige der Agenten ausfallen.
Ein weiterer Vorteil dieser Ausführungsform der Erfindung unter Verwendung von verteilten Software- und Hardwaretechnologien besteht darin, dass sie eine Gerade-Rechtzeitig-Skalierbarkeit bereitstellen kann. Wenn die Anforderung für das System zunimmt, können neue Hardwarekomponenten schnell hinzugefügt werden, um der Zunahme der Anforderung zu folgen. Dies stellt einen Vorteil gegenüber herkömmlichen Systemen bereit, die große Hardwarekomponenten hinzufügen und die Software neu konfigurieren müssen, um die Änderungen aufzunehmen. Dies führt zu Übernutzungsperioden des Systems, bevor die neue Hardware hinzugefügt ist, gefolgt von Unternutzungsperioden, wenn die neue Hardware hinzugefügt wurde, aber die Anforderung noch nicht zugenommen hat, um die Hardware in ihrem vollen Potential zu nutzen.
Die Architektur einer Ausführungsform des VMR wird nachstehend genauer beschrieben und ist ferner in 12 und 13 dargestellt.
In einer Ausführungsform, wie in 12 dargestellt, teilen sich die VMSC und das VMLR beide dieselbe verteilte Architektur. Im Gegensatz zur herkömmlichen SMS-Infrastruktur kann diese Plattform unter Verwendung von Softwareredundanz, Weiterverbreitung und Verteilung vollständig modular sein. Jeder logische Knoten kann aus mehreren mittleren bis kleinen Systemen bestehen, die redundant und skalierbar sind. Beispiele von solchen Systemen umfassen die Knoten "SM empfangen" 150, "Warteschlangen-Management" 152 und "SS7-Export" 154, die in
12 dargestellt sind. Nachrichtenwarteschlagen und -prozesse (Agenten) können über alle diese Systeme verteilt werden, während Managementagenten oder ein Managementsystem ihre Aktivität und Verteilung steuert.
Agenten und Warteschlangen können über den ganzen Knoten weiterverbreitet werden, was die Möglichkeit eines einzelnen Ausfallpunkts minimiert. In dieser Ausführungsform ist das selbstheilende verteilte interne Nachrichtenübermittlungssystem in der Lage, Fehler ohne Betreibereingriff zu erkennen und zu korrigieren. Im Fall eines Systemausfalls innerhalb eines Knotens können Managementagenten eine sofortige Korrekturhandlung unternehmen, um den normalen Betrieb so schnell wie möglich wieder aufzunehmen. Dies bedeutet, dass Knoten immer noch verfügbar sein können, um ein fast volles Dienstniveau selbst im Fall von mehreren Ausfällen bereitzustellen. In Anlagen mit mehreren Knoten können Warteschlagen über ganze Knoten weiterverbreitet werden, um die potentielle Auswirkung von Ortsausfällen zu minimieren.
In dieser Ausführungsform kann dieselbe Architektur in durchweg allen VMSC- und VMLR-Knoten eingesetzt werden. Es kann den Vorteil vorsehen, dass eine gleichmäßige Gerade-Rechtzeitig-Erweiterung ermöglicht wird, die einfach und schnell zu vollenden ist. Es kann kein Bedarf für eine Überholung, eine wesentliche erneute Konfiguration oder eine Änderung der Hardware bestehen. Die Kapazitätssteigerungen können einfach durch Hinzufügen von zusätzlichen Servern zur Konfiguration gemanagt werden. Wenn neue Komponenten in das System eingeführt werden, können die Agenten und anderen Komponenten umverteilt werden, um die zusätzliche Kapazität auszunutzen. Außerdem können sich Knoten Ressourcen und Aufgaben teilen, was veranlasst, dass sie sich in einer sehr effizienten Weise schnell erweitern.
Die modulare Konstruktion des VMR kann die Fähigkeit bereitstellen, ohne wesentliche Überholung oder Umkonstruktion eine neue Funktionalität in die allgemeine Architektur einzuführen. Managementagenten können verwendet werden, um sicherzustellen, dass neue Komponenten die Betriebsfunktionen nicht stören, so dass sie in Systeme in Betrieb ohne Abschaltzeit eingeführt werden können.
Merkmale, die in die Konstruktion der Architektur des VMR aufgenommen werden, ermöglichen, dass er SMS-Dienste für Anwendungen in einer effizienten Weise bereitstellt. Ein Beispiel dessen ist die Fähigkeit des VMR, mit großen vorübergehenden Dienstspitzen ohne Systemverschlechterung zurechtzukommen. Dies kann durch eine spezielle dynamische Warteschlangenoptimierung durchgeführt werden. Eine weitere Aufmerksamkeit auf die Anforderungen des Managements und der Operationen stellt leicht zu verwendende Merkmale wie eine zentralisierte Konfiguration für sowohl die VMSC als auch das VMLR und andere Zugriffsniveaus für die Kontenerzeugung bereit.
Eine weitere Redundanz kann durch die Verwendung von mehreren VMR-Knoten 160, 162, 164, 166, wie in 13 gezeigt, bereitgestellt werden. Diese mehreren Knoten können eine weitere Nachgiebigkeit und Flexibilität für das VMR-System schaffen.
Ein zusätzliches Merkmal der bevorzugten Ausführungsform besteht darin, dass Nachrichten innerhalb des Nachrichtenspeichers des VMR, die vor der Übertragung zu Anwendungen oder zum Netz gespeichert werden, zu einem ständig aktualisierten Raum für weiterverbreitete Nachrichten weiterverbreitet werden. Dies ist ein weiteres Merkmal, das durch die separaten Datenübertragungsverbindungen innerhalb des VMR praktisch gemacht wird.
Ein weiteres Merkmal der bevorzugten Implementierung besteht darin, dass sie ein System beinhalten kann, um die Verfügbarkeit der mit dieser verbundenen Anwendungen zu überwachen. Das VMLR kann sein Ortsregister für den Zustand und den Ort von Anwendungen, die an dieses angeschlossen sind, häufig aktualisieren. Die häufige Aktualisierung von mehreren VMLR-Datensätzen über viele verschiedene miteinander verbundene VMLRs wird durch die separaten Datenübertragungsverbindungen, durch die sie verbunden sind, brauchbar gemacht.
Anwendungen können vorübergehend (beispielsweise wenn ihre Verbindung mit dem Internet ausfällt) oder dauerhaft (wenn die Anwendung aus dem System genommen wird) unerhältlich werden und Nachrichten werden nicht von der SMSC zur Anwendung über den VMR gesandt, bis die Anwendung wieder verfügbar wird, um die Nachricht zu empfangen. Dies bedeutet, dass Nachrichten in der SMSC des Absenders gespeichert werden, bis die Anwendung verfügbar wird, so dass die Nachrichten nicht für die Anwendung vom VMR gespeichert werden müssen. Folglich erfordert der VMR keine großen Mengen an Speicher.
In der bevorzugten Ausführungsform kann der VMR, wenn eine Anwendung wieder verfügbar wird, um Nachrichten zu empfangen, die SMSC benachrichtigen, die dann versuchen kann, die Nachricht sofort erneut zu senden. Dieser Aspekt der Ausführungsform nutzt das Merkmal der wartenden Mobildaten (MWD), das in viele Betreibernetze integriert ist.
Wie vorstehend erörtert, kann eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Mittel zum Senden von von der Anwendung eingeleiteten (AO) Nachrichten von einer Anwendung zum Mobilnetz beinhalten. Eine Ausführungsform der Erfindung, die diese Funktion beinhaltet, wird nun mit Bezug auf 11 genauer beschrieben.
In dieser Ausführungsform beinhaltet das Netz sowohl einen VMR (eine VMSC und ein VMLR) als auch eine Anwendungs-Nachrichtendienstzentrale (AMSC) 100. Die AMSC kann alle Merkmale des VMR umfassen und eine weitere Funktionalität für eine Anwendung 102 oder eine externe Kurznachrichten-Entität (ESME), die auf ein Mobilnetz zugreift, bereitstellen, wie nachstehend beschrieben.
In dieser Ausführungsform stellt die AMSC 100 Mittel zum Lenken von vom Mobilgerät (oder von der Anwendung) eingeleiteten Nachrichten vom Mobilnetz zur Anwendung 102 bereit, wie vorstehend für den VMR beschrieben. Die AMSC 100 kann auch alle oder einige der Merkmale des VMR, die vorstehend beschrieben sind, beinhalten.
In dieser Ausführungsform stellt die AMSC 100 ferner Mittel zum Senden von Nachrichten, die von einer Anwendung 102 eingeleitet wurden, die an die AMSC angeschlossen ist, zu anderen Entitäten im Mobilnetz bereit. Als Beispiel erzeugt die Anwendung 102 eine Kurznachricht und sendet sie über ein IP-Netz 108 zur AMSC 100. Die AMSC 100 empfängt die Kurznachricht von der Anwendung 102 und verarbeitet die Nachricht in einer ähnlichen Weise zu jener, in der die Heim-SMSC einer Mobilvorrichtung eine Nachricht verarbeiten würde, die von einem Mobilgerät zu ihr gesandt wird. Dies ist vorstehend genauer beschrieben und wird leicht auf die AMSC angewendet, die die Zieladresse der Nachricht bestimmen und Anforderungen "Lenkungsinformationen senden" aussenden kann, um die Lenkungsinformationen für die Zielvorrichtung zu erhalten, zu der die Nachricht dann gesandt werden kann.
Die AMSC 100 kann eine vollständige Unterstützung für GSM-Netze der Phase III bereitstellen, wie im GSM-Standard 3GPP 29.002 für die Gd-Schnittstelle beschrieben. Außerdem kann die AMSC 100 eine Schnittstelle zur Anwendung über ein Standardprotokoll bereitstellen, wie z. B. die ESME-Schnittstelle des Kurznachrichten-Peer-to-Peer-Protokolls Version 3.4 (SMPP 3.4), wie durch das SMS-Forum (früher das SMPP-Forum) definiert.
Wie beim VMR weist die AMSC 100 eine MSISDN-Nummer (Mobilstations-ISDN-Nummer) jeder der Anwendungen 102 zu, die an sie angeschlossen sind. Diese Nummer identifiziert eindeutig die Anwendung 102 als Entität innerhalb des Mobilnetzes. Sie stellt eine Adresse bereit, über die Nachrichten vom Heimmobilnetz oder von irgendeinem Netz, das mit dem Heimnetz über die Gateway-MSCs 106 verbunden ist, zur Anwendung gesandt werden können. Die Verwendung von MSISDN-Identifizierern für jede Anwendung bedeutet, dass das Mobilnetz die Anwendung als andere Mobilstation behandeln kann, als ob sie ein Mobiltelephon wäre. Dies bedeutet, dass das Mobilnetz nicht modifiziert werden muss, um die Anwendung zu integrieren, und Nachrichten zur und von der Anwendung unter Verwendung von Standardprozeduren lenken kann.
In einer Ausführungsform werden Nachrichten nicht von der AMSC 100 zu Kurznachrichten-Entitäten (SMEs) 118 im Mobilnetz gesandt, bis Lenkungsinformationen empfangen wurden und die Ziel-SME 118 ihre Verfügbarkeit zum Empfangen der Nachricht bestätigt hat. Dies kann bedeuten, dass Nachrichten in der AMSC 100 für die spätere Übertragung gespeichert werden müssen. In diesem Fall kann die AMSC 110 einen hierarchischen Nachrichtenspeicher mit intelligenten Medien verwenden. Eine speicherpersistente Datenbank kann mit einer Magnetplatte kombiniert werden, um optimale Nachrichtenspeicherfähigkeiten bereitzustellen. Die Speicherpersistenz kann durch eine Datenbank auf Speicherbasis geliefert werden und wird für einen sehr schnellen Datendurchsatz verwendet. Die Datenbank kann verwendet werden, wenn Nachrichten schnell von der Anwendung 102 durch die AMSC 100 zum Zielort 118 geleitet werden. Wenn die Daten für die spätere Übermittlung gespeichert werden müssen, beispielsweise wenn die Zielmobilgerät-Entität unverfügbar ist, um die Nachricht sofort zu empfangen, kann das hierarchische Speichersystem die Nachricht vom persistenten Speicher zu Magnetmedien für die Langzeitspeicherung übertragen.
In einer Ausführungsform kann ein weiteres Merkmal des Systems verteilte Nachrichtenübermittlungspunkte (MDPs) 110, 112, 114 sein, die an SMSCs 104 und G-MSCs 106 des Mobilnetzes angeschlossen sein können. Die MDPs 110, 112, 114 können miteinander, mit der AMSC 100 und mit dem VMR (VMSC und VMLR) über ein verteiltes IP-Netz 108, das vom Mobilnetz separat ist, verbunden sein. Die Funktion der MDPs besteht darin, SMS-Nachrichten vom Mobilnetz des Betreibers, an das sie angeschlossen sind, und auf das IP-Netz 108 am frühestmöglichen Punkt abzuladen. Für SMS-Verkehr, der im Heimmobilnetz (netzinterner Verkehr) entsteht, ist dieser frühestmögliche Punkt an der Heim-SMSC (beispielsweise SMSC 104) der SME, die die Nachricht gesandt hat. Für Nachrichten, die in den Mobilnetzen anderer Betreiber (netzexterner Verkehr) entstehen, ist der frühestmögliche Punkt an der G-MSC (beispielsweise G-MSC 106), über die die Nachricht das Heimmobilnetz erreicht. Für abgehende Nachrichten, die an einer Anwendung 102 entstehen, die an die AMSC 100 angeschlossen ist, kann die Nachricht ebenso von der AMSC 100 über das IP-Netz 108 und über einen MDP 110, 112, 114 zur Dienst-MSC 116 für das Zielmobilgerät 118 oder zu einer G-MSC 106 zur Übertragung zu einem Mobilgerät im Netz eines anderen Betreibers übertragen werden.
Die Architektur der AMSC 100 kann ähnlich jener des vorstehend umrissenen VMR sein und kann viele derselben Merkmale bereitstellen. Sie ist so ausgelegt, dass sie robust ist und eine hohe Verfügbarkeit des Systems bereitstellt. Mehrere Hardware- und Softwareknoten können eine Fähigkeit für eine gefällige Verschlechterung im Fall eines Hardware- oder Betriebssystemausfalls bereitstellen. Eine erhöhte Fehlertoleranz kann durch die Verwendung von alternativen Wegen, die Verwendung von verteilten Agenten und MDPs 110, 112, 114 bereitgestellt werden. Die AMSC kann auch geographische und Verfügbarkeits-Lastausgleichsfähigkeiten bereitstellen, wie vorstehend für den VMR beschrieben.
In einer Ausführungsform stellt die AMSC auch SMSC-Fähigkeiten für schwarze Listen bereit, die ermöglichen, dass die AMSC Nachrichten, die zu Anwendungen, die mit der AMSC verbunden sind, von speziellen SMSCs oder Bereichen von SMSCs gesandt werden, ablehnt. Dies kann auf einer systemweiten Basis durchgeführt werden und kann ein Verfahren schaffen, durch das die AMSC beispielsweise Nachrichten sperren kann, die von Netzen anderer Betreiber gesandt werden. Außerdem kann die AMSC in der Lage sein, das Senden von Nachrichten von Anwendungen zu speziellen Mobilstationen oder Gruppen von Mobilstationen im Netz zu sperren. Daher können Anwendungen davon abgehalten werden, Nachrichten beispielsweise zu gesperrten Mobilstationen zu senden. Eine Sperre kann einer Mobilstation durch den Netzbetreiber auferlegt werden, mit dem die Mobilstation verbunden ist. Dies kann auf die Anforderung des Mobilstationsanwenders hin durchgeführt werden, um zu verhindern, dass Nachrichten von einer speziellen Anwendung zur Mobilstation gesandt werden.
Die AMSC kann ferner eine fortschrittliche ESME-Bereitstellung vorsehen, die ermöglichen kann, dass die AMSC spezielle Merkmale für einzelne Anwender, die einen spezialisierteren Dienst erfordern können, oder für diejenigen Anwender, die auf einen begrenzteren Dienst eingeschränkt sein können, zu sperren/freizugeben. Solche Merkmale können die Verwendung von SMPP 3.4 "Outbind", Fensteranwendung, erweiterte Nachrichtenübermittlung usw. umfassen. Teilmengen von Merkmalen können kombiniert werden, um ein spezielles Dienstniveau für einen Anwender oder eine Gruppe von Anwendern bereitzustellen.
SMPP 3.4 "Outbind" ist eine Prozedur, die in der Kurznachrichten-Peer-to-Peer-Protokollspezifikation (V 3.4) definiert ist. Die Prozedur ermöglicht, dass eine SMSC das Öffnen einer Verbindung mit einer Anwendung (ESME) einleitet, die beispielsweise verwendet werden kann, wenn eine AMSC eine Nachricht zu einer speziellen Anwendung zu liefern hat. Die Fensteranwendung ist ein übliches Merkmal von TCP/IP-Netzen und ermöglicht, dass die AMSC die Rate steuert, mit der Daten zur und von der ESME übertragen werden können. Erweiterte Nachrichtenübermittlungsfunktionen umfassen die Fähigkeit der AMSC, formatierten Test, Bilder, Animationen und Töne mit den Nachrichten zu senden.
Die AMSC kann auch die Bereitstellung eines Sprachdienstes durch die an diese angeschlossenen Anwendungen ermöglichen. Diese Sprachdienste können Sprachpostnachrichten sein, die von der Anwendung verwendet oder erzeugt werden können oder die für die spätere Verteilung zu Mobilstationen gespeichert werden können. Die Sprachdienste können auch Dienste für interaktive Sprachantwort (IVR) umfassen, wie z. B. automatische Ticketbuchungsdienste, in denen die Anwendung auf Sprachbefehle von einem Anwender antworten kann.
In dieser Ausführungsform kann die AMSC auch eine Unterstützung für Signalisieren mit hoher Dichte im Mobiltelekommunikationsnetz bereitstellen. Dies kann ermöglichen, dass die Anwendung Nachrichten in einem Format mit hoher Dichte sendet und empfängt, und kann die korrekte Abrechnung dieser Nachrichten erleichtern.
Die AMSC kann getestet und überprüft werden, um sicherzustellen, dass sie in der Lage ist, eine gegebene Anzahl von Kurznachrichten-Übermittlungsprozessen pro Sekunde zu verarbeiten. In einer Ausführungsform kann die AMSC in der Lage sein, bis zu 250 Kurznachrichten-Übermittlungsprozesse pro Sekunde zu verarbeiten. In anderen Ausführungsformen kann die AMSC in der Lage sein, bis zu 750 oder 1000 Kurznachrichten-Übermittlungsprozesse pro Sekunde zu verarbeiten.
Eine Funktionsbeschreibung hoher Ebene von einer Ausführungsform der Erfindung folgt. Dies soll den Schutzbereich der Erfindung nicht begrenzen, sondern dient zur Bereitstellung weiterer Details dessen, wie eine Ausführungsform der Erfindung implementiert werden könnte. In der folgenden Beschreibung einer Ausführungsform betrifft der Begriff VMR die vorstehend beschriebene virtuelle Mobilvermittlungszentrale (VMSC) und der Begriff HLR betrifft ein modifiziertes HLR, das dem vorstehend beschriebenen virtuellen Mobilortsregister (VMLR) entspricht.
Virtueller Ermächtigungs-Mobilumleiter (VMR)
Funktionsbeschreibung hoher Ebene
Inhalt

1. Zweck
2. Produktüberblick
3. Funktionskomponenten
4. Kreuzfunktionale Komponenten
5. Virtueller MS
6. SM empfangen
7. Nachrichtenspeicher
8. Liefern von SM zu Nicht-GSM-Zielort
9. CDR-Erzeugung
10. Management
11. Dienstniveaus
12. Kompatibilität
13. Leistung
14. Sicherheit
15. Architektur
16. Glossar & Begriffe

(ANMERKUNG: Fett gezeigte Punkte sind im Abschnitt Glossar & Begriffe genauer definiert.)
1. Zweck

1.1 Der Zweck dieses Dokuments besteht darin, als Definition hoher Ebene des virtuellen Ermächtigungs-Mobilumleiters (VMR) zu dienen. Er umreißt die Hauptkomponenten und ihre erforderliche Basisfunktionalität. Er definiert auch die Gesamtkonstruktionsziele für das Produkt. Die in diesem Dokument definierte Funktionalität wird als Grundlage für die Funktionskonstruktion des Produkts verwendet. Die Funktionalität deckt nur die erste Hauptausgabe ab.

2. Produktüberblick

2.1 Der VMR löst Probleme, die die Verwendung von anwendereigenen SMSC-Anwendungsadressencodes für Zwei-Weg-SMS-Anwendungen umgeben. Die SMSC-Anwendungsadressen sind nur in der SMSC gültig, für die sie vorhanden sind, und funktionieren daher nicht über Umgebungen mit mehreren Netzen. Der VMR löst diese Probleme, indem er die Verwendung von universellen Telephonnummern für die Mobilgerät-Anwendungs-Nachrichtenübermittlung ermöglicht. Dies wird durchgeführt, indem dem Netz virtuelle Mobilstationen (VMS) präsentiert werden und ihre Nachrichten empfangen werden. Einmal erfasst können diese Nachrichten über einen SMS-Gateway zu einer Anwendung weitergeleitet werden. Der VMR ist in einer verteilten fehlertoleranten Architektur konstruiert, die hohe Niveaus an Skalierbarkeit ermöglicht.
2.2 Produktversionen – Der Produktname ist mit der Geschwindigkeitsbewertung des Systems in Nachrichten pro Sekunde nach dem VMR-Präfix bezeichnet. Dieses Dokument deckt die Spezifikation des Basisebenenprodukts, des VMR-100, der eine maximale Geschwindigkeit von 100 Nachrichten pro Sekunde aufweist, ab. Versionen des Produkts mit höherer Geschwindigkeit können Variationen in der Hardware und Software aufweisen, teilen sich jedoch dieselbe integrale Architekturkonstruktion.

3. Funktionskomponenten-Überblick

3.1 Virtueller MS – Der VMR wirkt als Dienst-MSC für festgelegte virtuelle Mobilstationen und managt periodische Ortsaktualisierungen. Verschiedene Bereiche von Standard-MSISDNs können diesem Dienst zugewiesen werden.
3.2 SM empfangen – Der VMR empfängt Kurznachrichten, die an irgendeine der VMS vom SS7/C7-Netz adressiert sind, und bestätigt die Übermittlung, als ob er die Nachricht erfolgreich zu einer realen Mobilstation weitergeleitet hätte.
3.3 Nachrichtenspeicher – Der VMR speichert alle Nachrichten in einer Warte schlange, bis sie zu ihrem Zielort übermittelt werden können.
3.4 Liefern von SM zu Nicht-GSM-Zielort – Der VMR leitet Nachrichten zu einer ESME über SMPP oder zu einer Einheitsdatei im lokalen Dateisystem.
3.5 CDR-Erzeugung – Der VMR hat die Fähigkeit, auf ITU-T basierende Anrufdatensätze (CDR) zu erzeugen.

4. Überblick über querfunktionale Komponenten

4.1 Management – Der VMR sieht eine SNMP-Managementwarnfähigkeit und Industriestandard-Alarmschnittstellen vor. Das Systemmanagement und die Systemkonfiguration werden über eine Web-Managementschnittstelle durchgeführt.
4.2 Dienstniveaus – Der VMR ist in der Lage, 99,9 % Verfügbarkeit bereitzustellen, die durch eine verteilte Software- und Hardwarearchitektur erreicht wird.
4.3 Kompatibilität – Der VMR entspricht, wenn es erforderlich ist, ETSI-Standards für GSM-Mobilnetze der Phase 2. Der VMR verwendet Protokollstapel, die getestet werden und deren Funktion mit der GSM-Anlage von allen Hauptherstellern bewiesen wurde. Eine vollständige Liste ist auf Anforderung erhältlich.
4.4 Leistung – Der VMR ist auf einer skalierbaren Lösung aufgebaut. Mit der korrekten Hardware kann jede Einheit skaliert werden, um mehr als 1000 Nachrichten pro Sekunde pro Einheit zu verarbeiten. Das in diesem Dokument definierte Eintragsebenensystem ist in der Lage zu 100 Nachrichten pro Sekunde pro Einheit.
4.5 Sicherheit – Der VMR ermöglicht nicht, dass irgendetwas in das GSM-Netz von Nicht-GSM-Systemen eingeführt wird. Der VMR erfordert die Verwendung eines Firewall-Schutzes an Clients gegenüberstehenden Netzen, wenn es geeignet ist.
4.6 Architektur – Der VMR ist so festgelegt, dass er auf einer mit NEBS kompatiblen Hardware läuft. Protokollstapel, die von Dritten geliefert werden, werden hinsichtlich Kompatibilität mit für GSM-Standards spezifischen Verkäuferimplementierungen garantiert. Das System ist zu einer Software- und Hardware-Lastverteilung und Fehlertoleranz in der Lage.

5. Virtueller MS

5.1 MS-Nummernbereich(e) – Nummernbereiche, die zur Verwendung vom VMR zugeordnet werden, werden VMR-MSISDN-Zuordnungen genannt. Sobald eine VMR-MSISDN-Zuordnung festgelegt ist, kann VMR-Clients eine oder mehrere Client-Zuordnungen gegeben werden.
5.1.1. VMR-MSISDN-Zuordnungen – Der VMR kann mit Nummernbereichen arbeiten, die in der Größe von 100 bis 10000 variieren. Der VMR hat die Fähigkeit, mit bis zu 100 Nummernbereichen zu arbeiten. Für jeden definierten Bereich ist ein festgelegtes HLR vorhanden.
5.1.2. Client-Zuordnungen – Diese sind individuelle Zuordnungen für Clients des VMR. Jede Zuordnung kann eine oder mehrere MSISDNs von einer gegebenen Netzzuordnung sein.
5.1.3. Nummernmanagement – Die VMR-Web-Managementsschnittstelle wird zum entfernten Aktualisieren und Steuern der Nummernbereiche verwendet.
5.2 Ortsaktualisierung – Der VMR wirkt mit dem HLR zusammen, um die erforderlichen Ortsinformationen für die festgelegten Nummernbereiche zu liefern.
5.2.1. Die Adresse und andere relevante Informationen hinsichtlich des speziellen HLR werden in der Systemkonfiguration für jeden VMR beibehalten.
5.2.2. Virtuelles VLR – Der VMR kann auf irgendwelche HLR-Nachrichten an der D-Schnittstelle gemäß GSM 09.02 antworten.
5.2.2.1 VLR-Aktualisierungs-HLR – Der VMR aktualisiert das HLR mit Ortsinformationen für die virtuelle Mobilstation von Zeit zu Zeit gemäß GSM 09.02.
5.2.2.1.1. Manuelle Auffrischung – Ein Betreiber kann über die Managementschnittstelle erzwingen, dass eine Ortsaktualisierung stattfindet.
5.2.2.1.2. Periodische Aktualisierung – Der VMR kann festgelegt werden, um die HLR-Daten periodisch zu aktualisieren/aufzufrischen.
5.2.3 Virtueller Ortsbereich – Jeder VMR wirkt als virtueller Ortsbereich (LA).
5.2.3.1 LA-Änderung – wenn mehr als ein VMR im gleichen PLMN eingesetzt wird, können Nummernbereiche von einem LA zum anderen verlagert werden. Dies verlagert effektiv die Verantwortung für den Nummernbereich von einem VMR zum anderen.
5.2.4. Ortsaktualisierungsdrosselung – Um die Last am HLR und an der Verbindungsanlage zu minimieren, werden Ortsaktualisierungen auf eine für das Netz geeignete Einstellung gedrosselt.
5.2.5. Ortseinstellungen – Die VMR-Web-Managementsschnittstelle wird zum entfernten Aktualisieren und Steuern der Ortsaktualisierungseinstellungen verwendet.
5.3. MS vorhanden und bereit
5.3.1. Der VMR aktualisiert das HLR nach Bedarf, um sicherzustellen, dass jede MSISDN als vorhandener und bereiter MS präsentiert wird, der in der Lage ist, SMS zu empfangen.
5.3.1.1. Der VMR aktualisiert HLR-Flags nach Bedarf, um sicherzustellen, dass neue Nachrichten und wartende Nachrichten so schnell wie es möglich ist geliefert werden. Dies wird unter Verwendung der Dienstelemente MAP bereit für SM, SM-Speicherkapazität verfügbar und effektives Bringen des HLR dazu, dass es eine SC-Warnung ausgibt, durchgeführt.
5.3.2. MAP-IMSI-Lösung – Spezielle Nummern oder Nummernbereichteilmengen können manuell zur Wartung oder für andere Zwecke offline genommen werden. Diese Nummern erscheinen als vom Netz gelöst (siehe 6.2.1.1.).
5.4 Erforderliche MAP-Dienstelemente – eingeschlossen, jedoch nicht begrenzt auf:
5.4.1. D-Schnittstelle – MAP-Identifikationssendung, MAP-Ortsaktualisierung, MAP-Teilnehmerdateneinfügung, MAP-Teilnehmerdatenlöschung, MAP-Teilnehmerbereitstellung, MAP-Ortsaufhebung, MAP-MS-Löschung, MAP-Authentifizierungsinformationssendung, MAP bereit für SM.

6. SM empfangen

6.1 Der VMR kann die Übermittlung von vom Mobilgerät beendeten (MT) Nachrichten annehmen, wobei er als Dienst-MSC gemäß GSM 09.02 und GSM 03.40 wirkt.
6.2 SM empfangen – Der VMR nimmt Nachrichten von MSC- und G-MSC-Verbindungen an der E-Schnittstelle gemäß GSM 09.02 an und verarbeitet sie.
6.2.1. Ausfallergebnis
6.2.1.1. Abwesender Teilnehmer – Dies wird dadurch verursacht, dass die MSISDN über die Web-Managementschnittstelle am VMR offline gesetzt wird, was eine virtuelle MAP-IMSI-Lösung verursacht. Dies ergibt sich, wenn das Äquivalent einer Seitenadressierungsanforderung keine Antwort empfängt, wenn die nächste Nachricht für diesem Zielort empfangen wird. Nachrichten können wahlweise in eine Warteschlange gestellt und am VMR unter dieser Bedingung protokolliert werden.
6.2.1.2 Speicherkapazität überschritten – Dies wird durch einen internen oder mit einem Client in Zusammenhang stehenden Fehler mit dem VMR verursacht, was dazu führt, dass die Nachricht nicht zu ihrem Zielort geliefert wird. Dies wird nur verwendet, um einen Verlust von Daten am VMR zu verhindern. Nachrichten werden in dieser Situation nicht im VMR gespeichert.
6.2.1.3. Ausfallwiederherstellung – Wenn der Fehler korrigiert wird oder die MSISDN über die Managementschnittstelle online gesetzt wird, gibt der VMR MAP bereit für SM aus, um das Weiterleiten von irgendwelchen wartenden Nachrichten einzuleiten.
6.3 Erforderliche MAP-Dienstelemente – umfassen, sind jedoch nicht begrenzt auf: 6.3.1. Schnittstelle – MAP-SM-Weiterleitung, MAP-MT-Kurznachrichtenweiterleitung, MAP-MT-Kurznachrichten-Weiterleitungsbestätigung.
6.3.2. C-Schnittstelle – MAP-Roaming-Nummer-Bereitstellung, MAP-SM-Übermittlungszustandsbericht.

7. Nachrichtenspeicher
7.1. Der VMR stellt eine Nachricht in einem Nachrichtenspeicher zur Verarbeitung und Übermittlung in eine Warteschlange.
7.1.1. Spiegelung – Wenn ein oder mehrere VMRs in einem Netz eingesetzt werden, können in die Warteschlange gestellte Nachrichten auf einen entfernten VMR gespiegelt werden, um sie vor einem Verlust im Fall eines Systemausfalls zu schützen.
8. Liefern von SM zu Nicht-GSM-Zielort

8.1 Liefern von SM zu SMPP
8.1.1. Die Spezifikationen für die SMPP-Serverschnittstelle sind gemäß der SMPP-Organisation und insbesondere bezüglich der SMPP-Version 3.4.
8.1.2. Der VMR packt die Nachricht in ein MO-Nachrichtenempfangsereignis und leitet sie mit den ungeänderten Parametern zum entsprechenden verbundenen SMPP-Client.
8.1.2.1. Nachschlagefunktion – Jeder SMPP-Client ist einer oder mehreren Ziel-MSISDNs zugeordnet.
8.1.3. SMPP-Konteninformationen
8.1.3.1. Die ESME-Clienttabelle hält Informationen, die für alle über SMPP verbundenen Konten relevant sind.
8.1.3.2. SMPP-Clients müssen mit dem VMR verbunden bleiben und müssen sich wieder verbinden, wenn sie abgetrennt werden.
8.2 Liefern von SM zu Einheitsdatei
8.2.1. Der VMR erzeugt eine neue Datei in einem lokalen Dateisystem, die den Inhalt der Nachricht und ihre Parameter enthält.
8.2.1.1. Wenn diese Datei erfolgreich erzeugt wird, bildet sie eine erfolgreiche Übermittlung und eine Empfangsrückgabeoperation kann eingeleitet werden, falls angefordert.
8.2.1.2. Einheitsdateieinstellungen – Jede zum Umleiten zur Einheitsdatei festgelegte MSISDN hat ihre eigenen Einstellungen für Verzeichnis, Dateityp usw.
8.3 Festlegung von Umleitung 8.3.1. Dies wird individuell für jeden Nummernbereich festgelegt.
8.4. Alle drei Typen von Umleitung können gleichzeitig verwendet werden. Nur ein Typ von Umleitung kann pro MSISDN oder MSISDN-Nummernbereich verwendet werden.

9. CDR-Erzeugung

9.1 Der VMR erzeugt Anrufdatensätze (CDR) für das lokale Dateisystem. Diese Anrufdatensätze enthalten alle relevanten Informationen über die Nachricht.
9.2. Format – Als Standard umfasst der VMR alle relevanten Informationen im CDR. Diese umfassen, die Ursprungs-MSISDN, die SC-Nummer, Sende-Zeit/Datum, Ziel-MSISDN, Konteneigentümer, Abrechnungsplan.
9.3 Erzeugung – CDRs werden erzeugt, wenn die Nachricht erfolgreich zur Client-Schnittstelle geleitet wird.
9.4 Zugriff – CDRs werden in das lokale Dateisystem zur Sammlung durch Abrechnungssysteme geschrieben.
9.4.1. FTP – Parameter dafür können in der Web-Managementschnittstelle festgelegt werden.
9.5. Kapazität – Der VMR kann eine variable Anzahl von CDR-Datensätzen (ein Minimum von 1 Million) in Abhängigkeit von der Konfiguration des Dateisystems und des physikalischen Speichers halten.

10. Management

10.1. Statistik – Der VMR stellt eine fast Echtzeit- und, wenn möglich, mögliche Echtzeit-Statistik für die Web-Managementschnittstelle und über SNMP bereit.
10.2. Warnbedingungen/Überwachungseinrichtungen – Nachrichtspeichergröße, Durchsatz, Nachrichtenausfallgrenze, Dateisystemkapazität, Systemkapazität, erzeugte CDRs, nicht gesammelte CDRs, erzeugte Einheitsdateien, nicht gesammelte Einheitsdateien.
10.3. Zähler – empfangene Nachrichten, ausgefallene Nachrichten, in die Warteschlange gestellte Nachrichten.
10.4. SNMP – Statistik und Warnbedingungen stehen über SNMP zur Verfügung.
10.5. Alarme – Unbedeutende, wesentliche, kritische Alarme werden durch die bereitgestellten Alarmschnittstellen gemeldet. Der VMR sorgt für Alarme sowohl auf Hardware- als auch Softwarebasis.
10.6. Web-Schnittstelle – Die Konfiguration des VMR wird entfernt über die Web-Schnittstelle durchgeführt. Adressierung, Nummernbereiche, Umleitungsoptionen und Nachschlagetabellen werden über diese Schnittstelle gemanagt.
10.6.1. Eingeschränkter Zugriff – Der Zugriff auf die Web-Managementschnittstelle wird auf akzeptierte IP-Adressen begrenzt und erfordert einen Anwendernamen und ein Passwort, um darauf zuzugreifen.
10.6.2. Netzkonfiguration – Einstellungen und Überwachungseinrichtungen für mehrere VMRs in einem PLMN.
10.6.2.1. Unbedeutende Optionen – Einstellungen dafür, wie jeder VMR Daten zu einem anderen VMR weiterverbreitet.
10.6.3. Systemkonfiguration – Einstellungen und Überwachungseinrichtungen für jeden VMR.
10.6.3.1. VMR-MSISDN-Zuweisungen – Eine Liste von MSISDNs, die zur Verwendung durch den VMR mit zugeordneten Parametern zugewiesen ist.
10.6.4. Anwenderkonfiguration – Einstellungen, Überwachungseinrichtungen usw. für die Anwender des VMR werden in diesem Abschnitt konfiguriert.

11. Dienstniveaus

11.1 Software und Hardware, die am VMR verwendet werden, werden derart entwickelt, dass die kritischen Systeme überwacht werden und Bereitschaftssysteme im Fall eines Ausfalls zur Verfügung stehen.
11.2. Der VMR ist in der Lage, bis zu 99,9 % Betriebszeitzuverlässigkeit bereitzustellen.
11.3. Entfernter Spiegel – Der VMR ist in der Lage, einen entfernt angeordneten VMR zu spiegeln.
11.3.1. Konfigurationsspiegel – Der VMR verbreitet seine Konfiguration mit einem entfernten System weiter.
11.3.2. Datenspiegel – Der VMR kopiert in die Warteschlange gestellte Nachrichten und Dateisystemdatensätze, einschließlich CDRs für den entfernten Spiegel.
11.3.3. Lastaufteilungsspiegelung – Bei Verwendung mit einem gespiegelten System kann der VMR die Verkehrslast aufteilen.
11.3.4. Spiegel-Failover – Wenn ein Teil des gespiegelten Systems ausfällt, werden neue Lenkungsinformationen zu den entsprechenden MSC- und HLR-Systemen übertragen, um auf den laufenden Abschnitt des Spiegels zu zeigen.

12. Kompatibilität

12.1. Der VMR ist so ausgelegt, dass er allen GSM- und anderen relevanten Standards für Hardware, elektrische und Signalisierungssysteme entspricht.
12.1.1. Der VMR entspricht insbesondere GSM-Mobilnetzen der Phase 2.
12.2. Der VMR verwendet Systeme Dritter für die Implementierung der SS7/C7-Signalisierung und zugehöriger GSM-Protokollstapel. Diese wurden mit Hauptanlagenherstellern vollständig getestet und entsprechen allen relevanten Standards und haben einen erprobten Spurdatensatz mit Mobilbetreibern.

13. Leistung

13.1. Der VMR ist auf einer skalierbaren Plattform aufgebaut und ist in der Lage, mit einer wesentlichen Überholung oder einem wesentlichen Austausch von Hardwarekomponenten aufgerüstet zu werden. Er ist in der Lage, 4 bis 64 SS7-Verbindungen an einem Knoten anzunehmen. Er ist anfänglich in der Lage, mit bis zu 2 Knoten pro System zu arbeiten. Jeder Knoten kann 100 bis 1250 Nachrichten pro Sekunde in Abhängigkeit von der Anzahl von Verbindungen, der Hardwaregröße, der Konfiguration usw. bedienen.

14. Sicherheit

14.1. Wenn der VMR mit Nicht-GSM-Systemen koppelt, wird erwartet, dass diese Systeme durch die Verwendung von Firewalls isoliert werden würden. Der VMR ermöglicht nicht, dass irgendetwas in das GSM-Netz von Nicht-GSM-Systemen eingeführt wird, mit der Ausnahme von Empfängen, die Teil eines innerhalb des GSM-Netzes eingeleiteten Prozesses sind.
14.1.1. Web-Schnittstelle
14.1.1.1. Die Web-Schnittstelle soll nur durch authentifizierte Anwender verwendet werden.
14.1.1.2. Ein externer, entfernter Zugriff auf die Web-Schnittstelle sollte nur über eine Firewall durchgeführt werden.
14.1.2. Der VMR nimmt nur einen IP-Verkehr an erwarteten Anschlüssen und Adressen an. Alle anderen Anschlüsse werden gesperrt.
14.1.3. CDR-Sammlung – Über eine Firewall an einem vorgegebenen Anschluss und von einer vorgegebenen IP-Adresse erleichtert.
14.1.4. Einheitsdateisammlung – Über eine Firewall an einem vorgegebenen Anschluss und von einer vorgegebenen IP-Adresse erleichtert.

15. Architektur

15.1. SS7/MAP-Schnittstelle
15.1.1. Der VMR verwendet Lösungen von Dialogic/Ulticom für die Implementierung der SS7-Signalisierung und des zugehörigen GSM-Protokolls.
15.1.2. Unterstützte Vermittlungsstellen – Ericsson AXE, Nortel DMS, Nokia DX, Lucent 5ESS, Motorola EMX, DCO usw.
15.1.3. Unterstützte regionale Anwenderteile – BTUP, SSUTR2, A-ISUP usw.
15.1.4. SS7-Kartenbasislösung
15.1.4.1. Der SS7-Protokollstapel läuft auf einer Karte, wobei die Software-API auf einer Hauptrechner-Steuereinheit läuft.
15.1.4.2. PCI/cPCI-Formfaktorkarten mit der Fähigkeit für Austausch im Betrieb und insgesamt mit bestimmten Konfigurationen.
15.1.4.3. Unterstütztes Hauptrechner-OS: Solaris, Linux.
15.1.5. SS7-Chassiskomponentenlösung
15.1.5.1. Betrieb auf SCO, Linux, Solaris, UnixWare.
15.1.5.2. Einheiten führen automatisch einen Failover zueinander aus und können sich wahlweise denselben Punktcode teilen.
15.1.6. Failover/Lastausgleich – Die SS7-Schnittstellenlösung stellt die Fähigkeit für den Lastausgleich von Schnittstellen und für die automatische Übertragung von Verbindungen im Fall eines Ausfalls bereit.
15.2. Dienstausführungsumgebung
15.2.1.1. Zugrunde liegende Architektur – Locker gekoppelte verteilte Architektur. Stellt vollständige Skalierbarkeit und Flexibilität durch Software bereit.
15.2.1.2. Allgemeine Beschreibung – Transaktionen werden durch Ausführung von Objekten durchgeführt, die mit einem durch eine Datenbank gesteuerten Nachrichtenspeicher mit hoher Verfügbarkeit koppeln, um Nachrichtenobjekte einzufügen/zu bearbeiten/zu entfernen. Ein Beispielobjekt wäre dasjenige, das auf eingehende Nachrichten über das Dienstelement MAP FORWARD SM hört und ein SM-Nachrichtenobjekt in den Nachrichtenspeicher einfügt. Managementobjekte steuern den Arbeitsablauf, überwachen die Ausführung und managen Ausnahmen. Sammlungsobjekte sammeln Informationen von anderen Objekten und melden Statistiken usw. an Managementschnittstellen, Protokolldateien und andere Ausgabeziele. Jedes Ausführungs- und Managementobjekt kann zusammen auf einem gemeinsam genutzten Hauptrechner laufen oder sie können auf individuellen Hauptrechnern über mehrere Hauptrechner laufen. Mehrere Objektinstanzen können für eine erhöhte Leistung und Skalierbarkeit erzeugt werden und eine Kapazität für einen Failover vorsehen.
15.2.1.3. Ausnahmebehandlung – Die Ausführungsumgebung des VMR verwendet Überwachungs- und Arbeitsablauf-Managementobjekte, die Befehle zu anderen Objekten in Reaktion auf sich ändernde Bedingungen im System verteilen.
15.2.1.3.1. Ausfallwiederherstellung – Wenn ein kritischer Ausfall auftritt, werden abhängige Prozesse unterbrochen, während die Managementobjekte das Ereignis melden und die Steuerung übernehmen, um vom Ausfall wiederherzustellen. Die Managementobjekte versuchen, ausgefallene Prozesse wieder zu beleben, und zerstören und erzeugen Prozesse nach Bedarf, um ausgefallene Objekte wiederherzustellen.
15.2.1.4. Aufrüstung & Rekonfiguration im Betrieb – Die Ausführungsumgebung ermöglicht die Erweiterung und Rekonfiguration, während die Lösung in Betrieb ist. Dies kann von der Art der Änderungen und der installierten Konfiguration abhängen.
15.2.2. Betriebssystem – Dies kann entweder Solaris oder HP-UX in Abhängigkeit von der Hardware, die für die Installation gewählt wird, sein.
15.2.3. Entwicklungs-API – Die Anwendungslogik für den VMR wird in Java geschrieben und macht von Technologien wie Jini für Überwachungs- und Dienste mit hoher Verfügbarkeit wie z. B. Spiegelung Gebrauch.
15.3. Hardware – Systeme und Server werden durch Sun Microsystems, Hewlett Packard und/oder Compaq bereitgestellt und/oder genehmigt. Eine TCP/IP-Vernetzungsanlage von Cisco wird verwendet, wenn erforderlich.

16. Glossar & Begriffe

16.1. 99,9 % Verfügbarkeit – Beschreibt den Prozentsatz der Zeit, für die das System betriebsfähig ist und alle seiner Hauptfunktionen ohne Datenverlust durchführen kann.
16.2. CDR – Anrufdatensatz, eine Datei, die Informationen hinsichtlich der Aktivität eines Teilnehmers enthält, die für Abrechnungszwecke verwendet werden. Durch ITU definiert.
16.3. ESME – Externe Kurznachrichten-Entität, ein Begriff, der verwendet wird, um eine Anwendung zu bezeichnen, die mit einer SMSC für den Zweck des Sendens und Empfangens von SMS-Nachrichten verbunden ist.
16.4. ESTI – European Telecommunications Standards Institute, internationaler Körper, der für den GSM-Standard verantwortlich ist.
16.5. HLR – Heimatortsregister, eine Datenbank, die Informationen über Teilnehmer, ihren aktuellen Zustand und ihren Ort enthält.
16.6. GSM 03.40 – Die ETSI-Spezifikation für den punktweisen Kurznachrichtendienst.
16.7. GSM 09.02 – Die ETSI-Spezifikation für den Mobilanwendungsteil (siehe MAP).
16.8. GSM Phase 2 – Die zweite Hauptänderung der GSM-Spezifikation.
16.9. LA – Ortsbereich, eine logische Gruppierung von Basisstationszellen und Steuereinheiten.
16.10. MAP-Dienstelemente – Funktionen, die in GSM 09.02 definiert sind, die Nachrichtenübermittlungsbefehle definieren, die zwischen den Hauptsystemen auf der NSS-Ebene verwendet werden.
16.11. Speicherkapazität überschritten – Ein Flag, das im HLR/VLR gesetzt wird, wenn der Mobilstation der Speicher für SMS ausgegangen ist und sie vorübergehend außerstande ist, weitere Nachrichten zu empfangen.
16.12. MS – Mobilstation, besteht aus der Mobilvorrichtung und der SIM-Identitätskarte.
16.13. MSC – Mobilvermittlungszentrale, verantwortlich für die Lenkung und anderen Verkehr in modernen Telekommunikationsnetzen.
16.14. MSISDN – Mobilstations-ISDN, die Schaltungs- oder Leitungsnummer, die einer Mobilstation für die Zwecke der Identifikation und Lenkung von Signalisierung/Verkehr zugewiesen ist.
16.15. NEBS – Netzanlagen-Aufbausystem, ein Satz von technischen Kriterien für eine Telekommunikationsindustrie-Netzanlage, um gemeinsame Niveaus von hervorragender Qualität und Zuverlässigkeit zu definieren.
16.16. PLMN – Öffentliches Landmobilnetz, ein Begriff, der verwendet wird, um ein logisches Mobilnetz zu beschreiben, typischerweise eine Darstellung eines Betreibers oder einer ähnlichen Entität.
16.17. SC-Warnung – Nachricht, die vom HLR gesandt wird, wenn sich eine Mobilstation an das Netz anschließt, wobei Nachrichten an einer oder mehreren SMSCs auf sie warten.
16.18. SMPP – Kurznachrichten-Peer-to-Peer, ein übliches Protokoll zum Koppeln mit der Anwendungsumgebung an SMSCs.
16.19. SMSC – Kurznachrichtendienstzentrale, eine Speicher- und Weiterleitungsvorrichtung, die in Mobilnetzen verwendet wird, um Mobilgerät-Mobilgerät- und Anwendungsdienste für SMS zu erleichtern.
16.20. SMS-Gateway – Eine Vorrichtung, die mit der SMSC über eine übliche SMSC-Anwendungsschnittstelle für die Zwecke des Sendens und Empfangens von SMS über eine Anwendung verbindet.
16.21. SMS-IWMSC – SMS-Zusammenarbeits-MSC, ein Teil der physikalischen SMSC, die verwendet wird, um vom Mobilgerät beendete Nachrichten zu senden.
16.22. SMS-GMSC – SMS-Gateway-MSC, Teil der physikalischen SMSC, die verwendet wird, um vom Mobilgerät eingeleitete SMS-Nachrichten zu empfangen.
16.23. SME – Kurznachrichten-Entität, typischerweise die Mobilstation, eine Vorrichtung, die in der Lage ist, SMS zu senden und zu empfangen.
16.24. SM-Speicherkapazität verfügbar – Eine Nachricht, die von der Mobilstation zum HLR gesandt wird, um zu informieren, dass der MS nun Speicher zur Verfügung hat und in der Lage ist, SMS-Nachrichten zu empfangen.
16.25 SM-MO – vom Mobilgerät eingeleitete Kurznachricht, eine SMS-Nachricht, die von einer Mobilstation eingeleitet wird.
16.26. SM-MT – vom Mobilgerät beendete Kurznachricht, eine SMS-Nachricht, die an einer Mobilstation beendet wird.

Claims

Verfahren zum Bereitstellen von Lenkungsinformationen über ein Mobilnetz für wenigstens eine Anwendung (40), das umfasst: Speichern wenigstens eines global eindeutigen Identifizierers; Speichern eines Identifizierers wenigstens einer Anwendung (40), die dem wenigstens einen global eindeutigen Identifizierer zugewiesen ist; Speichern eines Verfügbarkeitsindikators, der der wenigstens einen Anwendung zugeordnet ist; Speichern von Ortsinformationen für die wenigstens eine Anwendung über wenigstens einen im Voraus definierten statischen Verbindungspunkt (47) zwischen einer Mobilvermittlungszentrale (44) und einer Anwendung (40), wobei der statische Verbindungspunkt ein Kurznachrichtendienst-Zentrum (SMSC) (43) für an die Anwendung (40) gerichtete Nachrichten umgeht; und Antworten auf Anforderungen von Ortsinformationen für den global eindeutigen Identifizierer durch Liefern von Lenkungsinformationen für die zugewiesene Anwendung; wobei die gelieferten Lenkungsinformationen von dem Verfügbarkeitsindikator für die wenigstens eine Anwendung abhängen.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Antworten auf Anforderungen von Ortsinformationen umfasst: Empfangen einer Anforderung von Ortsinformationen für den virtuellen Mobilidentifizierer; Liefern von Lenkungsinformationen als Antwort auf die Anforderung, wobei die Lenkungsinformationen einem im Voraus definierten statischen Verbindungspunkt zu der Anwendung über ein Netzelement (47) entsprechen, der eine statische Verbindung zwischen einer Mobilvermittlungszentrale (MSC) (44) und einer Anwendung (40) schafft, von einem von dem Heimatortsregister (50) und dem Besucherortsregister (51) des Mobiltelekommunikationsnetzes getrennten Netzelement; und wobei das Verfahren ferner umfasst: Lenken der Nachricht zu der Anwendung über die statische Verbindung unter Umgehung einer Kurznachrichtendienstzentrale (SMC) (43).
Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem der virtuelle Mobilidentifizierer einer MSISDN-Nummer für die Anwendung (40) entspricht.
Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem das Speichern der Ortsinformationen das Speichern der Ortsinformationen in wenigstens einem Netzelement (48), das Ortsinformationen für mehrere mobile Geräte enthält, umfasst.
Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem das Mobilnetz ein erstes Netzelement besitzt, das Ortsinformationen für mit dem Netz (50) verbundene mobile Geräte speichert, und bei dem das Speichern der Ortsinformationen das Speichern der Informationen in einem zweiten Netzelement (40), das Ortsinformationen enthält, die der Anwendung entsprechen, umfasst.
Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem das Speichern der Ortsinformationen das Speichern von Ortsinformationen in mehreren physikalisch getrennten Netzelementen umfasst, wobei sich die mehreren physikalisch getrennten Netzelemente vorzugsweise an geographisch getrennten Orten befinden und wobei ferner vorzugsweise mehr als eines der mehreren physikalisch getrennten Netzelemente Ortsinformationen für dieselbe Anwendung speichern und ferner vorzugsweise die Lenkungsinformationen, die für eine gegebene Anwendung bereitgestellt werden, zwischen Netzelementen in den mehreren Netzelementen verschieden sind.
Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem das Speichern der Ortsinformationen das Speichern von Ortsinformationen bei mehreren physikalisch getrennten Netzelementen umfasst, die durch eine Datenübertragungsverbindung verbunden sind, die von dem Mobilnetz getrennt ist, wobei die Datenübertragungsverbindung vorzugsweise ein Internetprotokoll-Netz (IP-Netz) umfasst.
Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem die statische Verbindung der Anwendung mit dem Mobilnetz die Luftschnittstelle umgeht.
Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Verbindung der Anwendung mit dem Netzelement, das eine statische Verbindung zwischen einer MSC und einer Anwendung schafft, über ein Internetprotokoll-Netz (IP-Netz) (42) erfolgt.
Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Anwendung mit dem Mobilnetz über mehrere Netzelemente verbunden ist, wovon jedes eine statische Verbindung zwischen einer MSC und der Anwendung schafft, wobei die mehreren Netzelemente, die eine statische Verbindung zwischen einer MSC und einer Anwendung schaffen, vorzugsweise über eine von dem Mobilnetz getrennte Datenübertragungsverbindung miteinander verbunden sind.
Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem wenigstens ein Ortsnetzelement (48) Ortsinformationen für die Anwendung enthält und wenigstens ein Vermittlungsnetzelement (47) eine statische Verbindung zwischen einer MSC und einer Anwendung schafft und bei dem das oder jedes Ortsnetzelement und das oder jedes Vermittlungsnetzelement durch eine von dem Mobilnetz getrennte Datenübertragungsverbindung miteinander verbunden sind, wobei ein Ortsnetzelement vorzugsweise mit mehreren Vermittlungsnetzelementen verbunden ist, wodurch mehrere statische Verbindungen mit dem Netz für die Anwendung geschaffen werden.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, bei dem das Ortsnetzelement die statische Verbindung, über die eine Nachricht zu einer Anwendung gelenkt werden soll, anhand wenigstens eines vorgegebenen Kriteriums auswählt, wobei das wenigstens eine vorgegebene Kriterium vorzugsweise umfasst: den Ort der Quelle der Anforderung; und/oder ein Maß der Anwendungsverfügbarkeit; und/oder Verfügbarkeitsmaße mehrerer Verbindungen mit der Anwendung.
Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, das ferner das dynamische Kompilieren der Lenkungsinformationen in Reaktion auf eine Anforderung umfasst.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, bei dem das Liefern von Lenkungsinformationen ferner das Liefern eines Mobilvorrichtungs-Verfügbarkeitsindikators umfasst, wobei das Verfahren das Setzen des Indikators auf "unverfügbar" anhand einer vorgegebenen Bedingung umfasst, wobei die vorgegebene Bedingung vorzugsweise die Verfügbarkeit des Verbindungspunkts für die Anwendung oder ein Verfügbarkeitsmaß der Anwendung umfasst.
Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, bei dem das Liefern von Lenkungsinformationen ferner das Bestimmen der gelieferten Lenkungsinformationen anhand einer Kombination aus wenigstens zwei Kriterien umfasst.
Computerprogramm oder Computerprodukt, das Anweisungen für die Ausführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche enthält.
Vorrichtung zum Lenken einer Nachricht zu einer Anwendung (40) über ein Mobiltelekommunikationsnetz, in dem mobile Geräte global eindeutigen Identifizierern zugewiesen sind, mit: Mitteln, um der Anwendung wenigstens einen global eindeutigen virtuellen Mobilidentifizierer zuzuweisen; Mitteln, um eine Anforderung von Ortsinformationen für den virtuellen Mobilidentifizierer zu empfangen; und Mitteln, um Lenkungsinformationen anhand einer Angabe der Verfügbarkeit der Anwendung als Antwort auf die Anforderung von einem Netzelement (48), das von dem Heimatortsregister (50) und von dem Besucherortsregister (51) des Mobiltelekommunikationsnetzes getrennt ist, zu liefern; wobei die Lenkungsinformationen einem im Voraus definierten statischen Verbindungspunkt mit der Anwendung (40) über ein Netzelement (47) entsprechen, das einer statischen Verbindung zwischen einer Mobilvermittlungszentrale (MSC) (44) und einer Anwendung (40) schafft; und wobei die statische Verbindung eine Kurznachrichtendienstzentrale (SMSC) (43) für an die Anwendung gerichtete Nachrichten umgeht.
Vorrichtung zum Bereitstellen von Lenkungsinformationen über ein Mobilnetz für wenigstens eine Anwendung, mit: Mitteln, um wenigstens einen global eindeutigen Identifizierer (48) zu speichern; Mitteln, um einen Identifizierer (48) wenigstens einer Anwendung, die dem wenigstens einen global eindeutigen Identifizierer zugewiesen ist, zu speichern; Mitteln, um einen Verfügbarkeitsindikator zu speichern, der der wenigstens einen Anwendung zugewiesen ist; Mitteln, um Ortsinformationen für die wenigstens eine Anwendung über wenigstens einen im Voraus definierten statischen Verbindungspunkt (47) zwischen einer Mobilvermittlungszentrale (44) und einer Anwendung (40) zu speichern, wobei die statische Verbindung eine Kurznachrichtendienstzentrale (SMSC) (43) für an die Anwendung gerichtete Nachrichten umgeht; und Mitteln, um auf Anforderungen von Ortsinformationen für den global eindeutigen Identifizierer durch Liefern von Lenkungsinformationen für die zugewiesene Anwendung zu antworten; wobei die gelieferten Lenkungsinformationen von dem Verfügbarkeitsindikatior für die wenigstens eine Anwendung abhängen.
Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, bei der der virtuelle Mobilidentifizierer einer MSISDN-Nummer für die Anwendung entspricht.