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CN100405789C - 使用ip进行通信的网络 - Google Patents

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CN100405789C CNB038000474A CN03800047A CN100405789C CN 100405789 C CN100405789 C CN 100405789C CN B038000474 A CNB038000474 A CN B038000474A CN 03800047 A CN03800047 A CN 03800047A CN 100405789 C CN100405789 C CN 100405789C
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Abstract

本发明实施了一种电信网络(400)，其具有：连接到网际协议网络(300)的至少一个路由器，和连接到所述至少路由器的计算机网络装置；适于发送IP查询消息(1)以查询与目的电信网络(400)相关的信息，其中，所述IP消息包括与所述目的电信网络(400)相关的电话号码；适于响应所述IP查询消息而接收与所述目的电信网络(400)相关的IP地址(2)；并且适于使用与所述目的电信网络(400)相关的IP地址(2)来发送IP消息到所述目的电信网络(400)。

Description

使用IP进行通信的网络
发明领域
本发明总的来说涉及通信系统，具体地说涉及使用网际协议进行通信的电信网络。
发明背景
今天，7号信令系统(SS7)几乎包括所有的基于语音应用，所述应用支持辅助语音服务和无线操作者提供的移动/漫游服务。当前的SS7使用SS7传输协议在SS7/PSTN(公共交换电话网)上排它地传输，即在T1/E1线上的MTP3/2/1。存在大量的有线和无线网络的SS7安装基站。这些网络是可靠的，但是与基于网际协议(IP)的网络相比，相对地较昂贵，且不太灵活。因此，工业上追求用IP来代替SS7传输协议。
为了达到这个目的，互联网工程任务组(IETF)的SIGTRAN工作组已经把目光集中在通过IP网络传输基于分组的PSTN信令上，集中在定义包括M2UA、M3UA、IUA、和SUA的多个SS7/IP用户匹配协议。在开发SS7/IP用户匹配协议时遇到的两个关键问题是：发现用于消息的适当服务应用节点，和有效地进行路由并且与传统SS7网络兼容。例如，诸如注册移动用户的某些移动服务引发了特定的挑战。与在移动环境中一样，使用来注册且验证用户的是根据国际电信联盟(ITU)E.212标准分配的国际移动站标识(IMSI)，而不是E.164号码。因此，为了提供移动服务和公共性，与服务(如简单电话呼叫，短消息服务(SMS)，等)相关的E.164号码，两个分离的基于域名服务(DNS)的数据库，存储，路由，和管理方案目前需要被配置，一个基于E.164(例如，使用ENUM服务(按照IETF标准RFC 2916))，另一个基于E.212/DNS，更不用说，根据与其它全球标题(GTs)相关的服务，需要增加其它的域名。而且，这种方案是专有的，不太可能被广泛地接受。
另外，可以使用公共的、外部服务如由ENUM/DNS服务器提供的那些服务来进行将GT信息翻译成IP地址。然而，为了将ENUM(DNS)用于映射移动号码到IP地址，我们需要为每一个号码方案(例如，e164arpa.e212arpa.e214arpa.)定义唯一的域名。除了用互联网分配的号码授权(IANA)来产生新的域名之外，存在大量的工作需要进行以开发管理所有E.164/212/214号码的大数据库的过程。每一个号码将需要映射到IP地址，该IP地址对应适当的操作者系统(当操作者扩大它们的系统时，操作者可以具有多个SUA节点)中的适当的SS7节点。因此，基于ENUM/DNS的公共方案，例如，不要求管理所有的E.164/212/214号码来提供服务发现和服务节点识别(也就是，重新获得目的IP地址)，相对当前推荐的那些方案是优选的。因此，存在一种对允许进行SS7/IP通信的方案的装置和方法的需要。
附图说明
图1是示出提供一组服务/协议的PLMN的例子的表，每一项服务/协议由唯一的SAPC表示。
图2是示出提供一组服务/协议的PLMN的一个例子的表，每一项PLMN由唯一的SAPC表示。
图3是经IP网络互连PLMN的方框图，说明将ENUM和SAPC(方案1)用于移动服务。
图4是经IP网络互连PLMN的方框图，说明将ENUM和SAPC(方案2)用于移动服务。
图5是经IP网络互连PLMN的方框图，说明为点码(point code)全球标题(global title)使用SAPC(方案2)的服务发现。
图6是经IP网络互连PLMN的方框图，说明在两个不同的SS7/IP协议之间的相互工作。
具体实施方式
本发明通过允许SS7/IP通信的方案而降低了网络操作存储要求、管理开销、和操作成本，所述SS7/IP通信的方案为诸如E.164，E.212和E.214的编号方案而使用ENUM中的单一的域名(E164.arpa)。采用本发明，允许SUA使用根据IMSI或E.164号码的全球标题信息来将SCCP-user消息发送到目的节点。网络操作者用与诸如MSC、HLR和VLR的移动服务相关的MAP URI来操纵ENUM数据库。与一组服务相关的末端服务节点IP地址被存储在对应属于给定PLMN的本地操作者的SAPC的ENUM中。然后，响应基于E.164的查询，在ENUM/NDS中返回这些末端节点IP地址。
参见图1-6，可以更加全面地理解本发明，其中，相同的标号指代相同的部件。如图3-6中所示，本发明的一个优选实施例集中在诸如PLMN 500，600，和700的公共陆地移动网络(PLMN)之间的IP通信(经IP网络300)。优选的PLMN包括IP路由器(例如，501，601或701)，ENUM数据库(例如，502，602，或702)，和服务应用节点(例如，504，505，603，604，704，或705)。优选的PLMN可以包括信令网关(例如，503，或703)，该网关连接到SS7网络400。PLMN，SS7网络，和IP网络(包括ENUM功能和ENUM数据库分层)在电信中是公知的，因为它们的计算机网络组件和软件/固件允许基于标准的通信能够提供。
ENUM功能是基于使用域名服务(DNS)技术来将电话号码映射到互联网地址的IETF ENUM标准(RFC 2916)。ENUM服务是一种互联网基础设施的核心，其允许通信应用程序有效地“发现”与给定的电话号码相关的IP使能通信服务。发现/重新获得服务应用节点的IP地址可以基于在ENUM中规定的任何服务URI(通用资源标识(RFC1630))。在本发明的优选实施例中，使用ENUM来识别/发现目标服务应用节点的IP地址，和/或识别/发现PLMN的服务处理容量。
ENUM使用服务应用PLMN码(SAPC)来发现IP地址和/或PLMN服务能力。通过将都从IMSI获得的目的MCC(移动国家码)和MNC(移动网络码)映射到SAPC，可以将SAPC包括在ENUM查询消息中以在另一个PLMN中发起服务/节点发现。因此，可以将目的服务应用节点的IMSI或E.164号码用来发现IP地址和/或目的服务应用节点的服务。中间ENUM服务器将根据域名CC(国家码)来进行地址映射，仅仅NPA/NDC(国家计划区域/国家目的码)不需要携带在ENUM分层的层(Tier)1的任何其它的E.164相关信息。还应当注意，输入ENUM的服务处于Tier2/Tier3之下，并且处于负责PLMN的操作者的严格控制和管理之下。DNS/ENUM将仅仅包含E.164号码和SAPC作为“交换码”。仅有具有漫游协定的操作者需要用它们与之有协定的操作者的PLMN的SAPC码(一个或多个)来操纵它们的本地ENUM。
提供了两种方案来分配SAPC。方案1和2分别由图1和2说明。图1示出了提供一组服务/协议的PLMN的例子，其中每一项服务/协议由唯一的SAPC来表示。服务可以与多个不同用户ID方案相关，这些方案如：E.164(CAP，MAP，SIP)，E.212(MAP)，E.XXX(调度/群呼叫)，点代码(SS7支持服务)，等等。图2示出了提供一组服务/协议的PLMN的例子，其中每一个PLMN由唯一的SAPC表示。这里，SAPC是分配给提供一组服务的PLMN的唯一E.164号码。
然而，总体而言，应用到当前的移动服务以及将来的服务如直接消息和调度的SAPC原理可能不基于或不与E.164号码方案相关。事实上，服务/协议可以基于或者与任何号码方案相关。例如，服务可以支持SS7传统网络(例如，支持SS7消息路由功能的数据转换服务)，语音调度服务，和GT数据类型(E.212，E.214，E.164，作为节点地址的点代码，等等)。同样，SAPC可以被分配给特定的服务/协议(用于自动发现服务)或可被分配给GT-型特定码(用户的SS7等价物或者节点ID)，GT-型特定码能够处理特定数据类型的转换。因此，SAPC识别提供特定服务(一项或多项)的实际的或者虚拟节点。
这些服务应用节点可以由服务提供者以任何形式或方式来定义，也就是，根据它所提供的服务类型或者它能够处理的GT类型，服务应用节点的IP地址可以在本地ENUM数据库中提供。服务提供者通过将IP地址和服务指示符存储在它们的本地ENUM DB中来控制它们将提供给其它操作者的服务。因此，当网络操作者与另一个操作者达成漫游协定时，例如，它们可以为它们将提供给其它操作者的服务交换相关SAPC，相关SAPC存储在它们的本地ENUM数据库的每一个中。
一旦识别了目的服务应用节点的IP地址，SCCP-用户适配层(SUA)节点可以通过使用流控制传输协议(SCTP)的网际协议(IP)将来自SCCP用户的信令消息诸如事务能力应用部分(TCAP)、无线接入网络应用部分(RANNAP)、无线网络子系统应用部分(RNSAP)传输到目的节点。因此，SUA节点支持在SS7和IP域中的SCCP用户之间的无缝配合操作。在几种适配协议中，在所有的IP环境中，SUA具有显著的优点，因为它消除了对低于SCCP层(包括SCCP层本身)的任何附加SS7协议的需要，因而消除了对昂贵的和不灵活的点代码寻址方案的需要。
根据本发明的优选实施例的操作基本上图3-6进行。下面介绍四种情形，每一种对应一个图。
第一种情形(图3)介绍了通过DNS/ENUM查询来发现和寻址获得位于PLMN1(PLMN 500)到PLMN N(PLMN 600)的末端节点(如SUA)。这说明了为移动服务操作使用ENUM来发现利用方案1SAPC的MAP URI/节点IP地址。假设PLMN 1和PLMN 2具有漫游协定，并且知道用于每一个其它的PLMN(DB/ENUM 502和602每一个都包含它们的各自的SAPC节点)的SAPC节点。注意，这些本地ENUM可以包含虚拟的IP地址或者提供移动服务(在这个例子为HLR)的物理服务应用节点的IP地址。服务应用节点504和505采用SUA，尽管它们可以基于任何SS7/IP适配层协议。还应当注意，通常，发现/重新获得服务应用节点的IP地址可以基于在ENUM中规定的任何服务URI，且服务发现通常可以基于带有顺序和优先权的标准DNS/ENUM查询。
在第一种情形中，PLMN600接收来自请求注册的移动用户的IMSI。PLMN 600获得来自IMSI的MCC和MNC，并且使用对应移动服务的SAPC来发送ENUM查询消息(1)。ENUM/DB 502接收消息(1)，根据SAPC，查找对应于SUA-MAP节点504的IP地址，并且用SUA-MAP节点504的IP地址来响应(IP消息2)。在接收消息之后，PLMN 600可以使用节点504的IP地址来发送SUA消息(3)到PLMN500。
第二种情形(图4)也介绍了经DNS/ENUM查询发现和寻址重新获得位于PLMN 1到PLMN N中的末端节点(如，SUA)。这说明了移动服务操作的用途，其使用ENUM来发现利用方案2SAPC的MAPURI/节点IP地址。在第二种情形中，PLMN 600接收来自请求注册的移动用户的IMSI。PLMN 600获得来自IMSI的MCC和MNC，并且使用来自DB/ENUM 602的、对应MCC和MNC的SAPC(这是PLMN 500的唯一的E.164(ISDN)号码)来发送ENUM查询消息(1)。ENUM/DB502接收消息(1)，查找对应于SUA-MAP节点504的IP地址，并且用SUA-MAP节点504的IP地址来响应(IP消息2)。在接收消息之后，PLMN 600可以使用节点504的IP地址发送SUA消息(3)到PLMN 500。
第三种情形(图5)说明了带有点代码的服务发现，作为使用方案2SAPC的全球标题。这是“SS7支持服务”的一个例子，其使用基于点代码寻址方案为传统SS7网络提供相互作用功能。为了说明这一点，小型的卫星PLMN N(其不能够经SG提供传统的SS7网络支持)可以经PLMN 1利用这种服务。因此，使用在ENUM域中的SAPC概念，卫星PLMN可以识别在用来发送随后的SS7应用消息到传统SS7网络的另一个PLMN中的特定服务应用节点的IP地址。
在第三种情形中，PLMN 600接收来自请求注册的移动用户的IMSI。PLMN 600确定属于仅带有传统SS7支持的PLMN的用户。PLMN600获得来自IMSI的MCC和MNC，并且使用来自DB/ENUM 602的、对应MCC和MNC的SAPC(这是PLMN 500的唯一的E.164(ISDN)号码)来发送ENUM查询消息(1)。ENUM/DB 502接收消息(1)，查找对应于SUA-MAP节点504的IP地址，并且用SUA-MAP节点504的IP地址来响应(IP消息2)。在接收消息之后，PLMN 600可以使用节点503的IP地址发送SUA消息(3)到PLMN 500。根据在SUA消息(3)内的点代码，SUA-SG节点503产生SS7消息(4)，并且经SS7网络400发送它。然后，SS7网络400将SS7消息(5)路由到合适的PLMN。
第四种情形(图6)描述了本发明是如何用在使用方案2的任何两个SS7/IP适配(XUA)协议之间的相互配合工作。这说明了SAPC概念如何提供用于操作者的很好的迁移路径，提供了向后的兼容性和带有各种SS7/IP协议的相互配合。
在第四种情形中，PLMN 500中的SUA节点507(SUA网络)将被基于它的SAPC而路由的ENUM查询消息(1)发送到PLMN 700。PLMN 700中的本地DB/ENUM(M3UA/XUA网络)发送查询响应消息(2)，其包括XUA节点704的IP地址和协议ID作为M3UA。SUA节点507发送消息(3)到SG 503，SG 503将消息路由到SS7网络400。SS7网络400路由消息到SG 703，SG 703执行协议转换，并将消息路由到XUA节点704。
尽管已经参考特定实施例说明和介绍了本发明，本领域普通技术人员将理解，在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以进行形式上和细节上的各种改变。

Claims (8)

1.一种用于电信网络的、使用网际协议IP来进行通信的方法，其包括步骤：
发送IP ENUM查询消息以查询与目的电信网络相关的信息，其中，所述IP ENUM查询消息包括与所述目的电信网络相关的电话号码；
响应所述IP ENUM查询消息，接收与所述目的电信网络相关的IP地址；和
使用与所述目的电信网络相关的IP地址，发送IP消息到所述目的电信网络。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述电话号码包括用作为服务应用PLMN码SAPC的E.164号码。
3.如权利要求1所述的方法，进一步包括步骤：接收来自包含IMSI的移动用户的注册请求。
4.如权利要求3所述的方法，进一步包括步骤：使用来自IMSI的MCC移动国家码和MNC移动网络码从IMSI确定SAPC。
5.如权利要求1所述的方法，进一步包括步骤：响应所述IP ENUM查询消息，接收由所述目的电信网络提供的至少一项服务。
6.一种用于电信网络的、使用网际协议IP来进行通信的方法，其包括步骤：
发送IP ENUM查询消息以查询与目的电信网络相关的信息，其中，所述IP ENUM查询消息包括与所述目的电信网络相关的电话号码；
响应所述IP ENUM查询消息，接收与所述目的电信网络相关的IP地址和与所述目的电信网络相关的协议；
根据所述协议来确定存在的协议无能性；和
发送SS7消息而不是IP消息到所述目的电信网络。
7.如权利要求6所述的方法，其中所述电话号码包括用作为服务应用PLMN码SAPC的E.164号码。
8.一种电信网络，其包括
连接到网际协议IP网络的至少一个路由器；和
连接到所述至少一个路由器的计算机网络装置，适于发送IPENUM查询消息以查询与目的电信网络相关的信息，其中，所述IPENUM查询消息包括与所述目的电信网络相关的电话号码；适于响应所述IP ENUM查询消息而接收与所述目的电信网络相关的IP地址；并且适于使用与所述目的电信网络相关的IP地址来发送IP消息到所述目的电信网络。
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