對用變長關鍵字作為關鍵字的資料庫的分區的製作方法
2023-04-25 13:53:51
專利名稱：對用變長關鍵字作為關鍵字的資料庫的分區的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於資料庫的系統、方法及裝置。更具體地說，本發明涉及對用變長關鍵字作為關鍵字的資料庫的分區。
背景技術：
公共交換電話網(PSTN)是指本領域普通技術人員已知的公共電話網絡。PSTN由交換機和T1/E1中繼線、中心局等組成。PSTN採用電路交換技術，其中將必要的資源分配給或專用於電話呼叫的持續時間。IP網絡(例如網際網路)卻是由計算機的節點、伺服器、路由器以及通信鏈路等組成。IP網絡採用分組交換技術，它將數據(例如語音、網頁、電子郵件消息等)分解為IP分組。然後，各分組通過IP網絡傳送到IP位址所標識的目的地，並在目的地重新組裝。IP傳送是在沒有點對點預先分配資源的情況下完成的。
本領域的普通技術人員在閱讀本公開之後會了解，無線基礎結構可為漫遊移動裝置或手持機提供例如呼叫發起和呼叫傳遞之類的蜂窩/PCS業務。對於呼叫傳遞，被訪網絡跟蹤漫遊用戶的位置，來訪位置寄存器(VLR)經由控制網絡向歸屬網絡的歸屬位置寄存器(HLR)報告位置信息。控制網絡可包括ANSI-41和GSM MAP類型的網絡。歸屬網絡中的鑑權中心(AC)可用於用戶登記和鑑權，例如檢驗用戶是否已經付費等。在從公共交換電話網(PSTN)將呼叫中繼到歸屬MSC，並待傳送給用戶時，歸屬移動交換中心(MSC)諮詢HLR以確定當前VLR的當前所在位置，該呼叫然後再經由鏈路和PSTN傳遞到當前正服務於移動裝置的被訪移動交換中心(MSC)。
因此，在電信用戶撥打移動裝置的電話號碼的任何時候，HLR均由行動網路來查詢，以確定移動裝置的當前位置。利用HLR中存儲的表示在服務MSC的網絡地址，HLR響應查詢信號的接收而向在服務MSC請求漫遊號碼。在服務MSC提供的漫遊號碼則由電信網絡用於將呼入信號路由到在服務MSC。在服務MSC則尋呼移動裝置，並相應地在可用時與移動裝置建立話音連接。
如果移動裝置漫遊到在服務MSC覆蓋區域之外並進入另一MSC覆蓋區域，MSC則將通信切換到MSC和基站。要確保兩個MSC之間的兼容性，消息的格式和傳送的過程及協議已經經過標準化。為了識別與這些通信相關的工業標準，參考ANSI/TIA/EIA標準41，「蜂窩無線電電信系統間操作」。如ANSI/TIA/EIA-41所規定的兩個MSC之間的消息的格式是8個八比特組的結構。
在國際移動用戶身份碼(IMSI)環境下，消息可指定為10個八比特組或以上的結構。各八比特組表示十六進位形式所表示的一個字節或8比特數據。在IMSI體系結構/網絡中，IMSI的關鍵字類型將支持6至18的號碼位數長度。這些號碼存儲在網絡的資料庫中，用於提供移動業務。資料庫可包括多個磁碟驅動器，以存儲所有IMSI號碼。
發明內容
本發明的目的是提供一種位置寄存器資料庫，其中包括可對所述資料庫進行操作的一組可執行指令；一個或多個資料庫分區，每個分區均具有規定的關鍵字範圍；其中所述可執行指令組可用於反轉變長關鍵字中的八比特組，其中奇數長度關鍵字值中的最後一位加上填充位放入最後一個八比特組，以便將所述變長關鍵字分隔到所述一個或多個資料庫分區中。
根據本發明的一個方面，所述資料庫包括歸屬位置寄存器(HLR)。
根據本發明的另一方面，所述資料庫包括來訪位置寄存器(VLR)。
根據本發明的一個方面，變長關鍵字包括國際移動用戶身份碼(IMSI)關鍵字類型，以及所述資料庫採用所述IMSI關鍵字類型作為主關鍵字進行索引。
根據本發明的另一方面，所述一個或多個資料庫分區包括一個或多個不同的磁碟驅動器。
圖1是無線用戶網絡的實施例方框圖。
圖2A說明與網絡接口的資料庫的一個實施例。
圖2B說明奇、偶數長度的IMSI值及其相應的反IMSI值的表，可用於各種實施例中作為資料庫的關鍵字。
圖3A-3D說明表示為變長關鍵字的一系列八比特組的數據結構的
具體實施例方式
本發明的實施例在由變長關鍵字作為關鍵字的資料庫中提供更均勻分布的數據。本領域的普通技術人員理解，IMSI和類似的移動標識符、如移動臺識別號碼(MIN)可用作資料庫的主關鍵字。IMSI和類似的移動標識符可具有在前面若干八比特組上的密集分布。這樣，採用這些號碼作為資料庫的主關鍵字可創建不均勻的分區方案。
平衡MIN或IMSI號碼的前面若干八比特組上的密集分布的影響的嘗試包括反轉八比特組的順序以及採用反序八比特組作為資料庫的關鍵字。當定長值用作關鍵字、如定長關鍵字時，這種方法很有效。但是，對於奇數長度或變長關鍵字，這種方法不太有效，並且仍然產生不均勻分區方案。
換句話說，在奇數長度或變長關鍵字中採用前面若干八比特組會導致不平衡資料庫，降低性能。如上所述，IMSI關鍵字長度是可變關鍵字長度。IMSI關鍵字類型支持6至18的位數長度。
本發明的實施例對奇數長度和變長關鍵字中的八比特組進行反序，並單獨處理奇數長度關鍵字中的最後一位。在各種實施例中，最後一位和十六進位填充值放置在特定八比特組中以保持均勻分區方案。作為實例而不是限制，對於九(9)個八比特組的IMSI號碼，奇數長度位數將最後一位加上填充值放入八比特組9，其餘的八比特組反序從八比特組一(1)開始。在各種實施例中，分區可根據重配置的變長關鍵字的首兩個八比特組來均勻地分布。
本領域的普通技術人員了解，這些實施例能夠通過軟體、應用模塊以及可在本文所示的或其它的系統及裝置上操作的計算機可執行指令來執行。但是，本發明不限於任何特定的操作環境或以特定程式語言編寫的軟體。適合執行本發明的實施例的軟體、應用模擬和/或計算機可執行指令可駐留在一個或多個裝置或位置中，或者駐留在若干甚至許多位置中。
如無明確說明，則本文所述的這些方法實施例不限於特定的順序或次序。另外，某些所述方法實施例可在相同的時間點發生或執行。
圖1是無線用戶網絡的一個實施例的方框圖。圖1中，所示的移動裝置或手持機102與例如碼分多址(CDMA)蜂窩通信系統中的移動交換中心(MSC)104進行通信。CDMA蜂窩通信系統的系統配置和操作是本領域的技術人員熟悉的。因此，不提供有關CDMA系統配置和操作的詳細信息。但是，與此主題相關的技術信息可通過參照許多可獲取的文檔來獲得。例如，對於多址通信系統中CDMA技術的使用的描述，可參照題為「採用衛星或地面中繼器的擴頻多址通信系統」的美國專利號4901307。此外，對於用於CDMA通信系統中的信號波形的產生的描述，可參照題為「CDMA蜂窩系統中產生信號波形的系統及方法」的美國專利號5103459以及題為「CDMA蜂窩通信系統中的無縫軟切換」的美國專利號5883888。上述參考文獻的公開通過引用明確結合於本文中。
典型的無線電信系統的中心是移動交換中心(MSC)，它連接到分布在該系統提供服務的整個地理區域上的多個基站。由無線電信系統提供服務的地理區域劃分為多個稱作「小區」的空間上不同的區域。各MSC負責建立和維護移動裝置之間以及移動裝置和通過本地和/或長途網絡與系統連接的有線終端之間的呼叫等。MSC是電話交換機，專用於無線和移動支持。MSC執行各種功能，其中包括移動性管理、呼叫切換、呼叫許可、呼叫控制、資源分配等等。然後，呼叫從MSC中繼給基站，並通過無線通信到移動裝置。
圖1中，當移動裝置102啟動或漫遊到新的MSC覆蓋區域、即MSC負責的「小區」時，新的MSC成為在服務MSC。移動裝置將其存儲的用戶簡檔經由基站(BS)106傳送給新的在服務MSC。如圖1所示，用戶簡檔信息通過無線電信道108以符合空中接口標準的形式被傳送，並由BS106的天線110檢測。
基站106又向在服務MSC104例如通過通信線路112傳送至少一部分用戶簡檔信息。基站106和MSC104之間的通信的過程及協議已經過標準化。為了標識與這些通信相關的工業標準，參考TIA/EIA/IS634-A「公共無線通信系統的MSC-BS接口」。基站106和MSC104之間的消息的格式是可變八比特組欄位。
為了向新登記的移動裝置102提供移動服務，在服務MSC104經由諸如信號轉接點(STP)114之類的信令鏈路向歸屬位置寄存器(HLR)116傳送基於移動應用部分(MAP)的信號，例如登記通知信號(IS-41消息)或位置更新信號(GSM消息)。STP是在交換機之間以及交換機和保存用戶及路由選擇信息的資料庫之間路由消息的7號信令系統(SS7)電話網絡中的節點。HLR是蜂窩系統中的一個這樣的資料庫，它包含提供商的歸屬業務區域中的全部用戶。HLR中的數據被請求，並經SS7傳遞給新區域中的來訪位置寄存器(VLR)。
在圖1的實施例中，STP114將基於MAP的信號路由到網關MSC118。如圖1所示，網關MSC118可用作網絡交換機，用於連接公共交換電話網(PSTN)120。SS7是用於PSTN中建立呼叫以及提供業務的協議。SS7網絡建立及斷開呼叫，處理所有路由選擇判定，以及支持諸如本地號碼可移植性(LNP)之類的所有數據機電話業務。當用戶重新分配到該國家的不同地區時，甚至當本地區域碼可能不同時，LNP允許電話用戶轉移其電話號碼。稱作業務交換點(SSP)的語音交換機採用稱作信號轉接點(STP)的分組交換機查詢業務控制點(SCP)資料庫。
採用獨立的信令網絡訪問資料庫使系統能夠更有效地獲得諸如用戶已經籤署的業務之類的靜態信息以及諸如網絡中不斷變化的業務狀況之類的動態信息。另外，語音電路在建立雙方之間的實際連接之前沒有被佔用。存在ITU標準化的SS7國際形式以及由各國確定的國內形式。例如，ANSI管理SS7的美國標準，Telcordia(Bellcore)為其成員公司提供ANSI的擴展。
基於MAP的信號通知HLR116與當前服務於移動裝置102的MSC104相關的網絡地址，並且還請求必要的用戶信息，用於向漫遊移動裝置102提供移動業務。HLR116更新其資料庫以存儲表示在服務MSC104的網絡地址，並且還將正請求用戶信息複製到與在服務MSC104相關的來訪位置寄存器(VLR)122。存儲在HLR116中的表示在服務MSC104的網絡地址稍後由行動網路用於將送往移動裝置102的任何呼入重新路由到在服務MSC104。
因此，當電信用戶撥打移動裝置102的電話號碼時，HLR116均由行動網路來查詢，以確定移動裝置102的當前位置。利用HLR116中存儲的表示在服務MSC104的網絡地址，HLR116響應對查詢信號的接收而向在服務MSC104請求漫遊號碼。在服務MSC104提供的漫遊號碼則由電信網絡用於將呼入信號路由到在服務MSC104。在服務MSC104則呼叫移動裝置102，從而在可用時與移動裝置102建立話音連接。如果移動裝置102漫遊到在服務MSC104覆蓋區域之外並進入另一個MSC124覆蓋區域，MSC104則將通信切換到MSC124和基站126。
如上所述，在國際移動用戶身份碼(IMSI)環境下，消息可指定為10個八比特組或以上的結構。各八比特組表示十六進位形式所表示的一個字節或8比特數據。在IMSI體系結構/網絡中，IMSI關鍵字類型支持6至18的號碼位數長度。這些號碼存儲在網絡的資料庫、如HLR和/或VLR中，用於提供移動業務。資料庫可包括多個磁碟驅動器，以存儲所有IMSI號碼。
圖2A說明與網絡接口的資料庫的一個實施例。圖2A的實施例說明一種移動控制網絡202，例如ANSI-41和/或GSM MAP類型的網絡，其中包括與資料庫204的接口。資料庫204包括一組或多組計算機可執行指令、軟體和/或應用模塊，用於管理和劃分資料庫204中的數據。在圖2A的實施例中，資料庫是HLR204。但是，本發明並不限於HLR資料庫。在圖2A的實施例中，HLR204用戶資料庫已經劃分為四個關鍵字範圍，例如205-1、205-2、205-3以及205-4。但是，本發明並不限於將資料庫劃分為四個關鍵字範圍。更多或更少的關鍵字範圍分區可認為處於本發明的範圍之內。
在這個示例實施例中，分區關鍵字範圍205-1覆蓋分區關鍵字範圍0000-2499。分區關鍵字範圍205-2覆蓋分區關鍵字範圍2500-4999。分區關鍵字範圍205-3覆蓋分區關鍵字範圍5000-7499。以及分區關鍵字範圍205-4覆蓋分區關鍵字範圍7500-9999。
根據本發明的實施例，IMSI值可均勻地分布在這四個示例分區之中，通過更簡便的訪問來提供改善的性能。圖2A中的四個分區說明具有較均勻分布的IMSI值的每一個分區。
圖2B說明奇、偶數長度的IMSI值及其相應的反IMSI值的表，可用於各種實施例作為資料庫的關鍵字。在圖2B的實施例中，提供一個表，在其左側圖示了升序數字IMSI值，以偶數開始、以奇數結束。但是，並不要求所示順序。在表的右側列出與表的左側所示的原始IMSI值對應的反IMSI值實施例。根據本發明的實施例對IMSI值進行了反轉。
如上所述，一組或多組可執行指令可對資料庫204進行操作以執行本發明的實施例。這些實施例包括接收以八比特組排列的變長關鍵字。接收以八比特組排列的變長關鍵字包括接收變長關鍵字，其中各八比特組包括一對表示數字的十六進位值。可執行指令的集合可用於對接收的變長關鍵字中的八比特組進行反序。對八比特組進行反序包括對具有一對表示數字的十六進位值的八比特組進行反序。對八比特組進行反序包括對具有有效數位值的八比特組進行反序。在各種實施例中，反序包括反轉各八比特組中的十六進位值對。
在各種實施例中，對八比特組進行反序包括單獨處理奇數長度關鍵字值中的最後一位。單獨處理奇數長度關鍵字值中的最後一位包括將最後的有效位加上填充十六進位值放入專門八比特組。在各種實施例中，將最後有效位加上填充位放入專門八比特組包括將最後有效位加上填充十六進位值放入最後的八比特組，在類型和長度字節之前。可執行指令的集合還可用於對一個或多個存儲單元上的反序八比特組進行擴展分區，其中的每個分區具有一個規定的關鍵字範圍，例如分區關鍵字範圍205-1、205-2、205-3以及205-4。
圖3A-3D說明表示為變長關鍵字的一系列八比特組的數據結構的實施例。也就是說，圖3A-3D說明變長關鍵字，例如由10個八比特組表示的國際移動用戶身份碼(IMSI)號。本領域的普通技術人員了解，八比特組是一個字節的電信術語。
在圖3A的實施例中，說明關鍵字類型0、10位MIN的反關鍵字。如圖3A的實施例所示，八比特組1表示MIN的數位9和數位10。八比特組2表示該順序的數位7和數位8。八比特組3表示該順序的數位5和數位6。八比特組4表示該順序的數位3和數位4。八比特組5表示該順序的數位1和數位2。由於MIN通常僅由10位數組成，八比特組6至八比特組9包括未使用數位，本例中由0表示。八比特組10表示類型和長度字節。
在圖3B的實施例中，說明關鍵字類型1、11位IMSI的反關鍵字。如圖3B的實施例所示，八比特組1表示該順序的數位10和數位9。八比特組2表示該順序的數位8和數位7。八比特組3表示該順序的數位6和數位5。八比特組4表示該順序的數位4和數位3。八比特組5表示該順序的數位2和數位1。八比特組6至八比特組8包括未使用數位，本例中由0表示。八比特組9在十六進位對的高階四位字節中包括十六進位填充值，並在十六進位對的低階四位字節中包括奇數長度關鍵字值的的最後一位、如數位11。八比特組10說明類型和長度八比特組或字節。
如本文所用，由十六進位值表示的最左邊四位被稱為高階四位字節，以及十六進位值中的最右邊四位被稱為低階四位字節。本文所用的最左邊四位還表示代表8個二進位位的十六進位對的第一個。最右邊四位還表示十六進位對的第二個。
在圖3C的實施例中，說明關鍵字類型1、14位IMSI的反關鍵字。如圖3C的實施例所示，八比特組1表示該順序的數位14和數位13。八比特組2表示該順序的數位12和數位11。八比特組3表示該順序的數位10和數位9。八比特組4表示該順序的數位8和數位7。八比特組5表示該順序的數位6和數位5。八比特組6表示該順序的數位4和數位3。八比特組7表示該順序的數位2和數位1。八比特組8和八比特組9包括未使用數位，由0表示。八比特組10說明類型和長度字節。
在圖3D的實施例中，說明關鍵字類型1、15位IMSI的反關鍵字。如圖3D的實施例所示，八比特組1表示該順序的數位14和數位13。八比特組2表示該順序的數位12和數位11。八比特組3表示該順序的數位10和數位9。八比特組4表示該順序的數位8和數位7。八比特組5表示該順序的數位6和數位5。八比特組6表示該順序的數位4和數位3。八比特組7表示該順序的數位2和數位1。八比特組8包括未使用數位，由0表示。八比特組9在十六進位對的高階四位字節中包括十六進位填充值，並在十六進位對的低階四位字節中包括奇數長度關鍵字值的的最後一位、如數位15。八比特組10說明類型和長度字節。
如上所述，IMSI關鍵字類型支持6至18的數位長度。根據本發明的各種實施例，奇數長度IMSI值將最後一位加上填充十六進位值放入八比特組9，同時其餘反序八比特組以八比特組1開始，使分區能夠根據該關鍵字的首兩個八比特組進行均勻分布。
用戶文件的分區可根據八比特組1和八比特組2進行。對於將移動臺識別號(MIN)作為主關鍵字的用戶記錄，例如10位，其中數位D9、D10、D7、D8能夠始終用於分區。但是，對於將IMSI作為主關鍵字的用戶記錄，由於IMSI具有變長度，因此分區則根據處於八比特組1和2中的數字而有所變化。
八比特組1和2中的數字的放置根據上述實施例來確定。
儘管本文已經說明和描述了特定實施例，但本領域的普通技術人員了解，用於實現相同技術的任何方案均可代替所述的特定實施例。本公開意在涵蓋本發明的各種實施例的全部可能的修改方案和變體。大家了解，以上描述只是說明形式而不是限制形式。通過閱讀以上說明，本領域的技術人員會十分清楚以上實施例的組合以及本文沒有專門說明的其它實施例。本發明的各種實施例的範圍包括採用上述結構和方法的其它應用。因此，本發明的各種實施例的範圍應當參照所附權利要求以及權利要求涵蓋的等效範圍共同確定。
要強調的是，「摘要」是根據37 C.F.R.§1.72(b)要求「摘要」以便使讀者快速了解技術公開的性質而提供的。應當理解，它的提供並不是用於限制權利要求的範圍。
在以上詳細說明中，各種功能共同集合到單一實施例中，以簡化本公開。這種公開的方法不應解釋為反映本發明的實施例要求超過各權利要求中明確描述的功能的目的。相反，如以下權利要求所反映的那樣，發明主題在於少於單個公開實施例的全部功能。因此，以下權利要求結合到詳細說明中，其中各權利要求本身代表單獨的實施例。
權利要求
1.一種位置寄存器資料庫，包括可對所述資料庫進行操作的一組可執行指令；一個或多個資料庫分區205-1、205-2、205-3、205-4，每個分區均具有規定的關鍵字範圍；以及其中所述可執行指令組可用於反轉變長關鍵字中的八比特組，其中奇數長度關鍵字值中的最後一位(D11)加上填充位(F)放入最後一個八比特組，以便將所述變長關鍵字分隔到所述一個或多個資料庫分區中。
2.如權利要求1所述的資料庫，其特徵在於所述資料庫包括歸屬位置寄存器(HLR)116。
3.如權利要求1所述的資料庫，其特徵在於所述資料庫包括來訪位置寄存器(VLR)122。
4.如權利要求1所述的資料庫，其特徵在於各八比特組包括一對以十六進位值(D1，D2)表示的數字。
5.如權利要求1所述的資料庫，其特徵在於變長關鍵字包括國際移動用戶身份碼(IMSI)關鍵字類型，以及所述資料庫採用所述IMSI關鍵字類型作為主關鍵字進行索引。
6.如權利要求1所述的資料庫，其特徵在於所述一個或多個資料庫分區包括一個或多個不同的磁碟驅動器205-1、205-2、205-3以及205-4。
全文摘要
提供用於資料庫的系統、方法及裝置。一個資料庫實施例包括一組可對資料庫進行操作的可執行指令。提供一個或多個資料庫分區205－1、205－2、205－3、205－4，每個分區具有規定的關鍵字範圍。可執行指令的集合可用於反轉變長關鍵字中的八比特組(D10、D9、D8、D7、D6、D5、D4、D3、D2、D1；…；F、D11)。奇數長度關鍵字值中的最後一位(D11)加上填充位(F)放入專門的八比特組，以便將變長關鍵字分隔到一個或多個資料庫分區中。
文檔編號H04Q7/38GK1543253SQ20041000357
公開日2004年11月3日 申請日期2004年1月30日 優先權日2003年4月30日
發明者P·L·羅茲波姆, P L 羅茲波姆, J·I·艾爾斯, 艾爾斯, J·布裡查賽克, 鋝槿 , R·W·赫爾登布蘭德, 赫爾登布蘭德, B·T·肯永, 肯永, M·R·凱利, 凱利, S·林, 蒙茨, M·A·蒙茨, 尼爾森, M·R·尼爾森, 皮內達, J·H·皮內達, 薩拉馬, N·F·薩拉馬, 特林本, G·T·特林本 申請人:惠普開發有限公司