用於無線辦公室環境與公共蜂窩電話網互連的網絡中樞的製作方法
2024-02-16 11:14:15 1
專利名稱：用於無線辦公室環境與公共蜂窩電話網互連的網絡中樞的製作方法
技術領域：
本發明涉及無線辦公室環境與公共蜂窩電話網的互連，更具體而言，涉及一種網絡中樞，利用SS7協議將消息從中樞傳送到公共蜂窩電話網和利用TCP/IP協議將消息從中樞傳送到無線辦公室環境。
相關技術的描述公共入口蜂窩電話系統當前在全世界都可使用。作為這樣一種給公眾提供移動遠程通信服務的系統成功的結果，在提供將無線通信特點加到通常的專用無線電話系統的社團部門中已經產生相當大的興趣。這樣一種特點典型的做法是通過利用專用蜂窩電話系統實現的。
由於移動終端成本的原因，在任何為商務建立的專用蜂窩電話系統最好使用與公共入口蜂窩電話系統內使用的移動終端相同的類型。而且，因為許多僱員已經擁有移動終端並且與公共入口電話系統注過冊，因此最好所使用的移動站能夠在每個系統中以及它們之間工作。最低限度，這就要求專用蜂窩電話系統在與公共入口蜂窩電話系統相同的蜂窩頻段內工作，並使用相同類型或者兼容的交換設備和基站。專用蜂窩電話系統和公共入口蜂窩電話系統的射頻覆蓋區域至少可以是部分重迭，這也是可能的。而且，專用蜂窩電話系統和公共入口蜂窩電話系統必須在移動站服務，通信信道(頻率)分配，通信路由，和移動站通信的轉交方面相互通信聯絡。
最好無線辦公室連到蜂窩網絡現有的家庭位置寄存器(HLR)，以便能夠在蜂窩網絡和無線辦公室之間自動漫遊。隨著無線辦公室的普及，每個新的無線辦公室必須連到信號系統no.7(SS7)網絡，構成現有公共入口蜂窩電話系統的支柱。無線辦公室的每個附加的連接給蜂窩網添加一個額外的節點並需要大量的工作用新無線辦公室節點的知識來更新蜂窩網內的每個節點。這種工作層次由每個加到網絡上的無線辦公室重複進行。給蜂窩網的提供者帶來了龐大的任務。
而且，當專用網絡作為一個節點加到公共入口蜂窩電話系統時，無線辦公室節點將並不由蜂窩網絡提供者擁有。這將引起若干有關安全的問題並且蜂窩網的操作者極其關注那些不在他們總控制之下的添加的節點。不由蜂窩網絡提供者控制的節點會引起嚴重的安全風險，這是由於不道德的第三方訪問專用節點所致。另外，不在蜂窩網操作者控制下的節點可能經常重新啟動，這樣就增加了必須由網絡發送的管理消息的數量。因此，在將大量的新無線辦公室節點直接連到公共入口蜂窩網絡方面出現大量的問題及要關注的事情。
發明概述本發明提供一種改進的利用網絡中樞的通信系統克服了以上的及其它的問題。第一公共入口蜂窩電話網絡按照用於在各種節點與公共入口網絡之間傳送信號的信號系統no.7(SS7)協議工作。第二通信系統包括利用TCP/IP協議的TCP/IP網絡。第二網絡與多個專用無線網互連並通過TCP/IP協議傳送信號。
網絡中樞將第一和第二通信網互連並使它們之間的信號能夠傳送。網絡包括處理裝置，用於將信號從由SS7協議傳送變換為TCP/IP協議傳送，反過來也一樣。這是這樣實現的，對於從SS7網到TCP/IP網的傳輸來說，用TCP/IP層來替代SS7協議信號的MTP和SSCP層，對於從TCP/IP網到SS7網的傳輸來說，用MTP和SSCP層來替代TCP/IP層。
在網絡中樞內的轉換表使得由連到網絡中樞的無線網提供服務的移動站的位置能夠被確定。轉換表包括已註冊的移動站的移動標識號碼。每個移動標識號碼錶列值進一步包括一個有關的IP位址，供給為移動站服務的無線網。這就使來自公共網的呼叫能夠引到服務於移動站的無線辦公室。一種美國蜂窩網地址表為公共入口蜂窩電話網內的所有節點提供信號控制點(地址)。這就使來自無線網的傳輸一旦通信信號到達網絡中樞就能夠被引到公共入口蜂窩電話網內的任何位置。
附圖簡述為了更完全理解本發明，結合附圖參考以下的詳述，其中
圖1是一種公共入口蜂窩電話網的略圖；圖2是一種無線通信系統的略圖，包括無線辦公室環境專用蜂窩電話網，公共入口蜂窩電話網和用於將公共和專用網互連的網絡中樞；圖3a和3b說明信號系統no.7(SS7)協議和TCP/IP協議，用於依據本發明傳送IS-41消息；圖4用作說明將一個移動站加到網絡中樞內的轉換表上的信號流和節點操作圖；圖5用作說明由無線辦公室/VLR接收來自HLR的消息的信號流和節點操作圖；和圖6用作說明將移動標識號碼從網絡中樞的轉換表移去的信號流和節點操作圖。
發明詳述現在參考附圖，更具體而言是圖1，在此示出一種公共入口蜂窩電話網12(例如已知的公共地面移動網-PLMN)的略圖。公共入口蜂窩電話網12包括多個互連的交換節點14，通常稱為移動交換中心(PLMN-MSC)14。雖然只示出三個移動交換中心14，應該理解，系統12可能包括許多許多互連節點。移動交換中心14可以包括許多已知的遠程通信交換設備中的任何一種，包括那些為許多移動站(未示出)提供數字或模擬蜂窩電話服務的技術中通常使用並已知的。
移動交換中心14相互連接，用於既通過話音中繼線又通過信號鏈路20一起傳送，提供已知的ISUP(RI或RII)類型的連接。中繼線提供話音和數據通信通路，用於傳送移動交換中心14之間的用戶通信。信號鏈路20傳送移動交換中心14之間的命令信號(例如IS-41或其它信號系統no.7(SS7)消息)。這些信號可用於，例如，建立和拆卸在話音中繼線上的話音和數據通信鏈路並控制對移動站提供呼叫服務。
移動交換中心14也連到資料庫，其中包括家庭位置寄存器(PLMN-HLR)22，藉助於信號鏈路20提供已知的MAP類型的連接(IS-41，MAP用於GSM，MAP用於PDC，或其它SS7類型的連接)。HLR22為每個移動站存貯數據，包括移動站的位置，其中包括到移動站上次註冊的VLR(或VLR/MSC)的直接或間接的SS7地址(信號點碼)。
因為每個節點是SS7網的一部分，節點將進一步包括有關的信號點(SP)24和信號傳送點(STP)26。在一個SS7網內，每個節點從本質上講是包括信號點24。信號傳送點26提供基於SS7網內的信號協議的IS-41包交換消息。
圖1的VLRs作為與MSC14位於一處示出。可是，應該認識到，VLR可以包括位於網內不同位置的分離的邏輯節點，VLR包括在有關的MSC14服務內當前註冊的移動站移動標識號碼的目錄。為了安排路由的目的，所有的VLR包括網內所有節點的表30。當所用的移動站用VLR註冊時，表30使得移動站的移動標識號碼(MIN)能夠映象到與移動站有關的HLR地址。
現在參考圖2，在此示出本發明，其中網絡中樞38被用於將公共入口蜂窩電話網12與無線辦公室環境(專用蜂窩電話系統)40互連。網絡中樞38可以在利用IS-41信號，用於GSM的MAP信號，用於PDC的MAP信號或其它類型的SS7信號的系統中工作。為了討論的目的，以下的描述將關於利用IS-41信號的系統進行，但應該了解，本系統能用於利用其它類型信號的系統。公共入口蜂窩電話網12由許多移動交換中心14和家庭位置寄存器22組成，它們通過SS7信號協議鏈路20和有關的信號點25以及信號傳送點26與網絡中樞38互連，正如以上關於圖1所描述的那樣。
在網絡中樞38和公共入口蜂窩網12之間的通信是通過利用已知的如圖3A中所示的SS7消息協議交換IS-41消息50來實現的。依據此協議，信號連接控制部分(SCCP)層52，利用消息傳送部分(MTP)層54用於安排事務能力應用部分(TCAP)層56的路由將IS-41格式的消息從網絡中樞38傳送到公共入口蜂窩電話系統12內的HLR22和MSC14節點。將無線辦公室40連到網絡中樞38的TCP/IP網絡45不可能依據SS7消息協議為IS-41消息提供傳輸媒介。因此SCCP層52和MTP層54不可能安排TCAP層56的路由用於端對端的傳送IS-41格式的消息50。
依據本發明，如圖3B中所示，TCP/IP層60替代SS7協議的MTP層54和SSCP層52，而對於傳送IS-41消息50來說。TCAP層56仍然保持原樣。為了允許TCAP層56和TCP/IP層60之間通信，一種適配層58必須存在於TCAP層和TCP/IP層之間。適配層58作為不同協議之間的轉換接口起作用。由SS7協議或TCP/IP協議傳輸IS-41消息50之間的變換由網絡中樞內的處理裝置執行並使公共網12能與無線辦公室40互連。網絡中樞38包括用於利用TCP/IP協議通信的IP位址和用於有關SS7協議的通信的信號點碼(地址)。
網絡中樞38還包括轉換表70，用於存貯由與網絡中樞38互連的無線辦公室40提供服務的移動站41的移動標識號碼(MIN)。與所存貯的MIN有關的是移動站被註冊的無線辦公室40的IS地址、轉換表70使得能夠依據移動站所服務的無線辦公室40的IP位址給移動站定位。網絡表71也包含在中樞38內，包括公共入口蜂窩網12內的所有節點和信號點碼(地址)的目錄。表72也包括所有移動標識號碼和它們對應的HLR。網絡表72能夠給公共蜂窩電話網12中所有節點的消息定位和尋址。
作為公共入口蜂窩電話網12和無線辦公室40之間的接口，網絡中樞38將包括信號點碼(地址)和IP位址。在公共入口蜂窩電話網12內的節點將把網絡中樞38看作公共入口蜂窩電話系統內的一個單節點並通過信號點碼訪問中樞。因此，將無線辦公室40加到中樞38上並不需要為在公共入口電話網12內更新節點作額外的維護，因為無線辦公室並不包含新節點。
網絡中樞38也可包括能夠限制無線辦公室內有效用戶總數或限制來自訪問無線辦公室的特定用戶的功能。採用這種方式，網絡中樞38將能夠作為SS7(公共)網和無線辦公室(專用)之間的防火牆，提供SS7網可靠性的保證。
雖然在前面描述中網絡中樞38已經作為一個分離的節點作了說明，應該了解，中樞是一個邏輯節點，可以與其它蜂窩節點，如HLR，VLR，MSC或無線辦公室在物理上放在一起。而且，雖然以前的描述是關於利用SS7網的公共入口蜂窩系統進行的，利用X.25網替代SS7網也是可能的。
現在參考圖4，在此示出一個信號和節點圖，用作說明當網絡中樞38接收來自無線辦公室40的一個移動站41註冊的過程。移動站41發送註冊消息100到無線辦公室/VLR40，移動站當前就位於其服務區內。無線辦公室40將註冊請求消息102提交網絡中樞38。為了對接收此消息102作出響應，網絡中樞38將移動站41的移動標識號碼和提交消息的無線辦公室40的IP位址一道加到中樞內的轉換表70中。然後網絡中樞38利用網絡表72確定移動站41的家庭位置寄存器22(也在註冊請求消息中識別)並將註冊請求消息104提交HLR，使得移動站41的位置和狀態可由HLR更新。然後響應(106，108，110)被返回到網絡中樞38，無線辦公室40和移動站41。
現在參考圖5，在此是一個信號和節點圖，用作說明由網絡中樞38通過用於無線辦公室40的SS7網接收來自HLR22的消息的情形。HLR22產生給無線辦公室/VLR40的IS-41消息112，例如，漫遊路由請求消息。漫遊路由請求112的目的地地址是在SS7網內網絡中樞38的信號點碼(地址)。在將漫遊路由請求112發送到網絡中樞38的基礎上，中樞利用按IS-41協議標準存貯在消息中的移動標識號碼找出無線辦公室的IP位址，與移動標識號碼有關的移動站是以此註冊的。這是通過訪問轉換表70實現的。然後漫遊路由請求在114提交給被識別的IP位址。無線辦公室40在116將對請求的響應提供給網絡中樞38，中樞38在118將響應提交給HLR22。
現在參考圖6，在此示出由網絡中樞38接收指明移動站41不再用無線辦公室註冊的消息的情形。HLR22起初產生註冊撤銷消息120給網絡中樞38。在網絡中樞38，轉換表70被用來找出與移動站41有關的無線辦公室/VLR40的IP位址。在122請求撤銷被提交給無線辦公室，在124接收到響應。然後網絡中樞38從轉換表70移去用於移動站的移動標識號碼，並在步驟126將這點通知HLR22。如果無線辦公室40發送CCS-無效消息到HLR22，則網絡中樞38也可從轉換表70移去用於移動站41的移動標識號碼。採用這種方法，轉換表70的更新被自動地進行。
雖然網絡中樞38的概念已經討論過關於利用中樞作為在SS7網和無線辦公室，TCP/IP網之間的橋梁的情況，然而中樞在各種各樣其它應用中可能也是有用的。例如，帶有自動更新移動註冊的中樞概念也可用於類似的GSM和PDC的映象協議。對於試圖避免幾種不同類型小節點的連接。例如，MSC/VLR到利用IP網的SS7/CC7網的應用來說，這種概念也是有用的。同樣，網絡中樞的概念對於利用E.164型尋址器(通常電話號碼)到SS7網在其它類型協議之間映象是有用的。例如，如果WO/VLR正在使用ISDN，網絡中樞38可提供到帶有所添加的優點的蜂窩網的橋梁，HLR並沒有覺察到用於WO/VLR的ISDN類型的載體。雖然對本發明的方法與裝置的最佳實施方案已在附圖中作了說明並在以上的詳述中作了描述，應該理解，本發明並不限於所公開的實施方案，而能夠有許多的重新安排，修改，和替換，並不偏離由以下的權利要求提出並規定的本發明的精神。
權利要求
1.一種網絡中樞，包括用於將網絡中樞與第一網絡互連，通過SS7協議發送接收信號的裝置；用於將網絡中樞與第二網絡互連，通過TCP/IP協議發送接收信號的裝置；和用於處理接收到的信號，在由SS7協議和TCP/IP協議傳送的信號之間進行變換的裝置。
2.根據權利要求1的網絡中樞，其中用於處理的裝置還用TCP/IP和適配層替代SS7協議的MTP和SSCP層以便從第一網絡傳輸到第二網絡。
3.根據權利要求1的網絡中樞，其中用於處理的裝置還用MTP和SSCP層替代TCP/IP層以便從第二網絡傳輸到第一網絡。
4.根據權利要求1的網絡中樞還包括一個轉換表，用於與處理裝置聯合在SS7信號點碼和IP位址之間進行映象。
5.根據權利要求4的網絡中樞，其中處理裝置還包括自動更新轉換表的裝置，以便對包含特定的移動標識號碼的聯絡作出響應。
6.根據權利要求1的網絡中樞還包括與處理裝置有關的北美蜂窩網尋址表，以便能從第二網絡傳輸到第一網絡內的節點。
7.根據權利要求1的網絡中樞還包括一個轉換表，存貯移動標識號碼和有關的IP位址，該地址用於為與移動標識號碼有關的移動站服務的無線辦公室，以便能夠從第一網絡傳送到第二網絡。
8.一種通信系統，包括按照傳輸信號的SS7協議工作的第一通信網；按照傳輸信號的TCP/IP協議工作的第二通信網；連到第二通信網的多個專用無線網；和用於將第一通信網與第二通信網互連的網絡中樞，網絡中樞將接收到的由SS7協議和TCP/IP協議傳送的信號之間進行變換。
9.根據權利要求8的通信系統，其中網絡中樞還用TCP/IP層和適配層替代SS7協議的MTP和SSCP層，以便從第一網絡傳輸到第二網絡。
10.根據權利要求8的通信系統，其中網絡中樞用MTP和SSCP層替代TCP/IP層，以便從第二網絡傳輸到第一網絡。
11.根據權利要求8的通信系統，其中網絡中樞還包括一個轉換表，用於在SS7信號點碼與IP位址之間進行映象。
12.根據權利要求11的網絡中樞，其中處理裝置還包括自動更新轉換表的裝置，以便對包含特定移動標識號碼的聯絡作出響應。
13.根據權利要求8的通信系統，其中網絡中樞還包括北美蜂窩網尋址表，使得能夠從第二網絡傳輸到第一網絡內的節點。
14.根據權利要求8的通信系統，其中網絡中樞還包括轉換表，存貯移動標識號碼和有關的IP位址，該地址用於為與移動標識號碼有關的移動站服務的無線辦公室，以便能從第一網絡傳輸到第二網絡。
15.根據權利要求8的通信系統，其中多個專用無線網通過與網絡中樞有關的單個信號點碼從第一網絡尋址。
16.根據權利要求8的通信系統，其中網絡中樞還包括選擇裝置，選擇可以訪問多個無線網中之一的移動站。
17.根據權利要求8的通信系統，其中網絡中樞還包括限制可以訪問無線網的用戶總數的裝置。
18.一種網絡中樞，包括用於通過第一網絡連接網絡中樞，經SS7協議發送接收信號的裝置。用於將網絡中樞與第二網絡互連，通過TCP/IP協議發送接收信號的裝置，第二網絡進一步連到多個專用無線網；北美蜂窩網尋址表，用於將第一網內的傳輸端點定位；轉換表，用於將由連到第二網絡的無線網提供服務的移動站定位；和處理接收到的信號的裝置，用於變換在SS7協議和TCP/IP協議之間傳送的信號。
19.根據權利要求18的網絡中樞，其中網絡表還包括在第一網絡中所有節點的信號點碼。
20.根據權利要求18的網絡中樞，其中轉換表還包括在所連接的無線網內有效的移動標識號碼和移動標識號碼是有效的無線網的IP位址。
21.根據權利要求18的網絡中樞，其中處理裝置還用TCP/IP層和適配層替代SS7協議的MTP和SSCP層，以便從第一網絡傳輸到第二網絡。
22.根據權利要求18的網絡中樞，其中處理裝置還用MTP和SSCP層替代TCP/IP層，以便從第二網絡傳輸到第一網絡。
全文摘要
一種用於將按SS7協議發送接收信號的第一網絡(40)和按TCP/IP協議發送接收信號的第二網絡(12)互連的網絡中樞(38)被公開。網絡中樞(38)包括用於將中樞(38)與第一和第二網絡中每一個互連的裝置。在中樞內的處理裝置變換接收到的由SS7和TCP/IP協議之間傳送的信號。這種變換得到包括有效移動標識號碼和在第二網絡內的IP位址的轉換表(70)和列出第一網絡內節點的所有信號點碼的第二表(72)的幫助。
文檔編號H04L29/06GK1270729SQ9880914
公開日2000年10月18日 申請日期1998年9月1日 優先權日1997年9月16日
發明者M·林格倫, C·維克斯特倫 申請人:艾利森電話股份有限公司