使用ip進行通信的網絡的製作方法

2023-07-07 05:18:36 1

專利名稱：使用ip進行通信的網絡的製作方法
技術領域：
本發明總的來說涉及通信系統，具體地說涉及使用網際協議進行通信的電信網絡。
背景技術：
今天，7號信令系統(SS7)幾乎包括所有的基於語音應用，所述應用支持輔助語音服務和無線操作者提供的移動/漫遊服務。當前的SS7使用SS7傳輸協議在SS7/PSTN(公共交換電話網)上排它地傳輸，即在T1/E1線上的MTP3/2/1。存在大量的有線和無線網絡的SS7安裝基站。這些網絡是可靠的，但是與基於網際協議(IP)的網絡相比，相對地較昂貴，且不太靈活。因此，工業上追求用IP來代替SS7傳輸協議。
為了達到這個目的，網際網路工程任務組(IETF)的SIGTRAN工作組已經把目光集中在通過IP網絡傳輸基於分組的PSTN信令上，集中在定義包括M2UA、M3UA、IUA、和SUA的多個SS7/IP用戶匹配協議。在開發SS7/IP用戶匹配協議時遇到的兩個關鍵問題是發現用於消息的適當服務應用節點，和有效地進行路由並且與傳統SS7網絡兼容。例如，諸如註冊移動用戶的某些移動服務引發了特定的挑戰。與在移動環境中一樣，使用來註冊且驗證用戶的是根據國際電信聯盟(ITU)E.212標準分配的國際移動站標識(IMSI)，而不是E.164號碼。因此，為了提供移動服務和公共性，與服務(如簡單電話呼叫，短消息服務(SMS)，等)相關的E.164號碼，兩個分離的基於域名服務(DNS)的資料庫，存儲，路由，和管理方案目前需要被配置，一個基於E.164(例如，使用ENUM服務(按照IETF標準RFC 2916))，另一個基於E.212/DNS，更不用說，根據與其它全球標題(GTs)相關的服務，需要增加其它的域名。而且，這種方案是專有的，不太可能被廣泛地接受。
另外，可以使用公共的、外部服務如由ENUM/DNS伺服器提供的那些服務來進行將GT信息翻譯成IP位址。然而，為了將ENUM(DNS)用於映射移動號碼到IP位址，我們需要為每一個號碼方案(例如，e164arpa.，e212arpa.，e214arpa.)定義唯一的域名。除了用網際網路分配的號碼授權(IANA)來產生新的域名之外，存在大量的工作需要進行以開發管理所有E.164/212/214號碼的大資料庫的過程。每一個號碼將需要映射到IP位址，該IP位址對應適當的操作者系統(當操作者擴大它們的系統時，操作者可以具有多個SUA節點)中的適當的SS7節點。因此，基於ENUM/DNS的公共方案，例如，不要求管理所有的E.164/212/214號碼來提供服務發現和服務節點識別(也就是，重新獲得目的IP位址)，相對當前推薦的那些方案是優選的。因此，存在一種對允許進行SS7/IP通信的方案的裝置和方法的需要。


圖1是示出提供一組服務/協議的PLMN的例子的表，每一項服務/協議由唯一的SAPC表示。
圖2是示出提供一組服務/協議的PLMN的一個例子的表，每一項PLMN由唯一的SAPC表示。
圖3是經IP網絡互連PLMN的方框圖，說明將ENUM和SAPC(方案1)用於移動服務。
圖4是經IP網絡互連PLMN的方框圖，說明將ENUM和SAPC(方案2)用於移動服務。
圖5是經IP網絡互連PLMN的方框圖，說明為點碼(point code)全球標題(global title)使用SAPC(方案2)的服務發現。
圖6是經IP網絡互連PLMN的方框圖，說明在兩個不同的SS7/IP協議之間的相互工作。
具體實施例方式
本發明通過允許SS7/IP通信的方案而降低了網絡操作存儲要求、管理開銷、和操作成本，所述SS7/IP通信的方案為諸如E.164，E.212和E.214的編號方案而使用ENUM中的單一的域名(E164.arpa)。採用本發明，允許SUA使用根據IMSI或E.164號碼的全球標題信息來將SCCP-user消息發送到目的節點。網絡操作者用與諸如MSC、HLR和VLR的移動服務相關的MAP URI來操縱ENUM資料庫。與一組服務相關的末端服務節點IP位址被存儲在對應屬於給定PLMN的本地操作者的SAPC的ENUM中。然後，響應基於E.164的查詢，在ENUM/NDS中返回這些末端節點IP位址。
參見圖1-6，可以更加全面地理解本發明，其中，相同的標號指代相同的部件。如圖3-6中所示，本發明的一個優選實施例集中在諸如PLMN 500，600，和700的公共陸地行動網路(PLMN)之間的IP通信(經IP網絡300)。優選的PLMN包括IP路由器(例如，501，601或701)，ENUM資料庫(例如，502，602，或702)，和服務應用節點(例如，504，505，603，604，704，或705)。優選的PLMN可以包括信令網關(例如，503，或703)，該網關連接到SS7網絡400。PLMN，SS7網絡，和IP網絡(包括ENUM功能和ENUM資料庫分層)在電信中是公知的，因為它們的計算機網絡組件和軟體/固件允許基於標準的通信能夠提供。
ENUM功能是基於使用域名服務(DNS)技術來將電話號碼映射到網際網路地址的IETF ENUM標準(RFC 2916)。ENUM服務是一種網際網路基礎設施的核心，其允許通信應用程式有效地「發現」與給定的電話號碼相關的IP使能通信服務。發現/重新獲得服務應用節點的IP位址可以基於在ENUM中規定的任何服務URI(通用資源標識(RFC1630))。在本發明的優選實施例中，使用ENUM來識別/發現目標服務應用節點的IP位址，和/或識別/發現PLMN的服務處理容量。
ENUM使用服務應用PLMN碼(SAPC)來發現IP位址和/或PLMN服務能力。通過將都從IMSI獲得的目的MCC(移動國家碼)和MNC(行動網路碼)映射到SAPC，可以將SAPC包括在ENUM查詢消息中以在另一個PLMN中發起服務/節點發現。因此，可以將目的服務應用節點的IMSI或E.164號碼用來發現IP位址和/或目的服務應用節點的服務。中間ENUM伺服器將根據域名CC(國家碼)來進行地址映射，僅僅NPA/NDC(國家計劃區域/國家目的碼)不需要攜帶在ENUM分層的層(Tier)1的任何其它的E.164相關信息。還應當注意，輸入ENUM的服務處於Tier2/Tier3之下，並且處於負責PLMN的操作者的嚴格控制和管理之下。DNS/ENUM將僅僅包含E.164號碼和SAPC作為「交換碼」。僅有具有漫遊協定的操作者需要用它們與之有協定的操作者的PLMN的SAPC碼(一個或多個)來操縱它們的本地ENUM。
提供了兩種方案來分配SAPC。方案1和2分別由圖1和2說明。
圖1示出了提供一組服務/協議的PLMN的例子，其中每一項服務/協議由唯一的SAPC來表示。服務可以與多個不同用戶ID方案相關，這些方案如E.164(CAP，MAP，SIP)，E.212(MAP)，E.XXX(調度/群呼叫)，點代碼(SS7支持服務)，等等。圖2示出了提供一組服務/協議的PLMN的例子，其中每一個PLMN由唯一的SAPC表示。這裡，SAPC是分配給提供一組服務的PLMN的唯一E.164號碼。
然而，總體而言，應用到當前的移動服務以及將來的服務如直接消息和調度的SAPC原理可能不基於或不與E.164號碼方案相關。事實上，服務/協議可以基於或者與任何號碼方案相關。例如，服務可以支持SS7傳統網絡(例如，支持SS7消息路由功能的數據轉換服務)，語音調度服務，和GT數據類型(E.212，E.214，E.164，作為節點地址的點代碼，等等)。同樣，SAPC可以被分配給特定的服務/協議(用於自動發現服務)或可被分配給GT-型特定碼(用戶的SS7等價物或者節點ID)，GT-型特定碼能夠處理特定數據類型的轉換。因此，SAPC識別提供特定服務(一項或多項)的實際的或者虛擬節點。
這些服務應用節點可以由服務提供者以任何形式或方式來定義，也就是，根據它所提供的服務類型或者它能夠處理的GT類型，服務應用節點的IP位址可以在本地ENUM資料庫中提供。服務提供者通過將IP位址和服務指示符存儲在它們的本地ENUM DB中來控制它們將提供給其它操作者的服務。因此，當網絡操作者與另一個操作者達成漫遊協定時，例如，它們可以為它們將提供給其它操作者的服務交換相關SAPC，相關SAPC存儲在它們的本地ENUM資料庫的每一個中。
一旦識別了目的服務應用節點的IP位址，SCCP-用戶適配層(SUA)節點可以通過使用流控制傳輸協議(SCTP)的網際協議(IP)將來自SCCP用戶的信令消息諸如事務能力應用部分(TCAP)、無線接入網絡應用部分(RANNAP)、無線網絡子系統應用部分(RNSAP)傳輸到目的節點。因此，SUA節點支持在SS7和IP域中的SCCP用戶之間的無縫配合操作。在幾種適配協議中，在所有的IP環境中，SUA具有顯著的優點，因為它消除了對低於SCCP層(包括SCCP層本身)的任何附加SS7協議的需要，因而消除了對昂貴的和不靈活的點代碼尋址方案的需要。
根據本發明的優選實施例的操作基本上圖3-6進行。下面介紹四種情形，每一種對應一個圖。
第一種情形(圖3)介紹了通過DNS/ENUM查詢來發現和尋址獲得位於PLMN 1(PLMN 500)到PLMN N(PLMN 600)的末端節點(如SUA)。這說明了為移動服務操作使用ENUM來發現利用方案1 SAPC的MAP URI/節點IP位址。假設PLMN 1和PLMN 2具有漫遊協定，並且知道用於每一個其它的PLMN(DB/ENUM 502和602每一個都包含它們的各自的SAPC節點)的SAPC節點。注意，這些本地ENUM可以包含虛擬的IP位址或者提供移動服務(在這個例子為HLR)的物理服務應用節點的IP位址。服務應用節點504和505採用SUA，儘管它們可以基於任何SS7/IP適配層協議。還應當注意，通常，發現/重新獲得服務應用節點的IP位址可以基於在ENUM中規定的任何服務URI，且服務發現通常可以基於帶有順序和優先權的標準DNS/ENUM查詢。
在第一種情形中，PLMN 600接收來自請求註冊的移動用戶的IMSI。PLMN 600獲得來自IMSI的MCC和MNC，並且使用對應移動服務的SAPC來發送ENUM查詢消息(1)。ENUM/DB 502接收消息(1)，根據SAPC，查找對應於SUA-MAP節點504的IP位址，並且用SUA-MAP節點504的IP位址來響應(IP消息2)。在接收消息之後，PLMN 600可以使用節點504的IP位址來發送SUA消息(3)到PLMN 500。
第二種情形(圖4)也介紹了經DNS/ENUM查詢發現和尋址重新獲得位於PLMN 1到PLMN N中的末端節點(如，SUA)。這說明了移動服務操作的用途，其使用ENUM來發現利用方案2 SAPC的MAPURI/節點IP位址。在第二種情形中，PLMN 600接收來自請求註冊的移動用戶的IMSI。PLMN 600獲得來自IMSI的MCC和MNC，並且使用來自DB/ENUM 602的、對應MCC和MNC的SAPC(這是PLMN500的唯一的E.164(ISDN)號碼)來發送ENUM查詢消息(1)。ENUM/DB502接收消息(1)，查找對應於SUA-MAP節點504的IP位址，並且用SUA-MAP節點504的IP位址來響應(IP消息2)。在接收消息之後，PLMN 600可以使用節點504的IP位址發送SUA消息(3)到PLMN500。
第三種情形(圖5)說明了帶有點代碼的服務發現，作為使用方案2 SAPC的全球標題。這是「SS7支持服務」的一個例子，其使用基於點代碼尋址方案為傳統SS7網絡提供相互作用功能。為了說明這一點，小型的衛星PLMN N(其不能夠經SG提供傳統的SS7網絡支持)可以經PLMN 1利用這種服務。因此，使用在ENUM域中的SAPC概念，衛星PLMN可以識別在用來發送隨後的SS7應用消息到傳統SS7網絡的另一個PLMN中的特定服務應用節點的IP位址。
在第三種情形中，PLMN 600接收來自請求註冊的移動用戶的IMSI。PLMN 600確定屬於僅帶有傳統SS7支持的PLMN的用戶。PLMN600獲得來自IMSI的MCC和MNC，並且使用來自DB/ENUM 602的、對應MCC和MNC的SAPC(這是PLMN 500的唯一的E.164(ISDN)號碼)來發送ENUM查詢消息(1)。ENUM/DB 502接收消息(1)，查找對應於SUA-MAP節點3的IP位址，並且用SUA-MAP節點503的IP位址來響應(IP消息2)。在接收消息之後，PLMN 600可以使用節點503的IP位址發送SUA消息(3)到PLMN 500。根據在SUA消息(3)內的點代碼，SUA-SG節點503產生SS7消息(4)，並且經SS7網絡400發送它。然後，SS7網絡400將SS7消息(5)路由到合適的PLMN。
第四種情形(圖6)描述了本發明是如何用在使用方案2的任何兩個SS7/IP適配(XUA)協議之間的相互配合工作。這說明了SAPC概念如何提供用於操作者的很好的遷移路徑，提供了向後的兼容性和帶有各種SS7/IP協議的相互配合。
在第四種情形中，PLMN 500中的SUA節點507(SUA網絡)將被基於它的SAPC而路由的ENUM查詢消息(1)發送到PLMN 700。PLMN 700中的本地DB/ENUM(M3UA/XUA網絡)發送查詢響應消息(2)，其包括XUA節點704的IP位址和協議ID作為M3UA。SUA節點507發送消息(3)到SG 503，SG 503將消息路由到SS7網絡400。SS7網絡400路由消息到SG 703，SG 703執行協議轉換，並將消息路由到XUA節點704。
儘管已經參考特定實施例說明和介紹了本發明，本領域普通技術人員將理解，在不背離本發明的精神和範圍的情況下，可以進行形式上和細節上的各種改變。
權利要求
1.一種用於電信網絡的、使用網際協議(IP)來進行通信的方法，其包括步驟發送IP查詢消息以查詢與目的電信網絡相關的信息，其中，所述IP消息包括與所述目的電信網絡相關的電話號碼；響應所述IP查詢消息，接收與所述目的電信網絡相關的IP位址；和使用與所述目的電信網絡相關的IP位址，發送IP消息到所述目的電信網絡。
2.如權利要求1所述的方法，其中所述IP查詢消息包括IP ENUM查詢消息。
3.如權利要求1所述的方法，其中所述電話號碼包括用作為服務應用PLMN碼(SAPC)的E.164號碼。
4.如權利要求1所述的方法，進一步包括步驟接收來自包含IMSI的移動用戶的註冊請求。
5.如權利要求4所述的方法，進一步包括步驟使用來自IMSI的MCC(移動國家碼)和MNC(行動網路碼)從IMSI確定SAPC。
6.如權利要求1所述的方法，進一步包括步驟響應所述IP查詢消息，接收由所述目的電信網絡提供的至少一項服務。
7.一種用於電信網絡的、使用網際協議(IP)來進行通信的方法，其包括步驟發送IP查詢消息以查詢與目的電信網絡相關的信息，其中，所述IP消息包括與所述目的電信網絡相關的電話號碼；響應所述IP查詢消息，接收與所述目的電信網絡相關的IP位址和與所述目的電信網絡相關的協議；根據所述協議來確定存在的協議無能性；和發送SS7消息而不是IP消息到所述目的電信網絡。
8.如權利要求7所述的方法，其中所述IP查詢消息包括IP ENUM查詢消息。
9.如權利要求7所述的方法，其中所述電話號碼包括用作為服務應用PLMN碼(SAPC)的E.164號碼。
10.一種電信網絡，其包括連接到網際協議(IP)網絡的至少一個路由器；和連接到所述至少一個路由器的計算機網絡裝置，適於發送IP查詢消息以查詢與目的電信網絡相關的信息，其中，所述IP消息包括與所述目的電信網絡相關的電話號碼；適於響應所述IP查詢消息而接收與所述目的電信網絡相關的IP位址；並且適於使用與所述目的電信網絡相關的IP位址來發送IP消息到所述目的電信網絡。
全文摘要
本發明實施了一種電信網絡(400)，其具有連接到網際協議網絡(300)的至少一個路由器，和連接到所述至少路由器的計算機網絡裝置；適於發送IP查詢消息(1)以查詢與目的電信網絡(400)相關的信息，其中，所述IP消息包括與所述目的電信網絡(400)相關的電話號碼；適於響應所述IP查詢消息而接收與所述目的電信網絡(400)相關的IP位址(2)；並且適於使用與所述目的電信網絡(400)相關的IP位址(2)來發送IP消息到所述目的電信網絡(400)。
文檔編號H04L12/66GK1565113SQ03800047
公開日2005年1月12日 申請日期2003年1月7日 優先權日2002年1月7日
發明者尼蘭詹·納特·西格爾 申請人:摩託羅拉公司