专利名称：使用ip进行通信的网络的制作方法
技术领域：
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。
背景技术：
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。
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。
具体实施例方式
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PLMN 1(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1 SAPC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，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PLMN 500。
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2 SAPC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PLMN500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PLMN500。
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2 SAPC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3的IP地址，并且用SUA-MAP节点503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。
权利要求
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查询消息以查询与目的电信网络相关的信息，其中，所述IP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IP查询消息包括IP ENUM查询消息。
3.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。
4.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。
5.如权利要求4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。
6.如权利要求1所述的方法，进一步包括步骤响应所述IP查询消息，接收由所述目的电信网络提供的至少一项服务。
7.一种用于电信网络的、使用网际协议(IP)来进行通信的方法，其包括步骤发送IP查询消息以查询与目的电信网络相关的信息，其中，所述IP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。
8.如权利要求7所述的方法，其中所述IP查询消息包括IP ENUM查询消息。
9.如权利要求7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。
10.一种电信网络，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IP查询消息以查询与目的电信网络相关的信息，其中，所述IP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。
全文摘要
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)。
文档编号H04L12/66GK1565113SQ03800047
公开日2005年1月12日 申请日期2003年1月7日 优先权日2002年1月7日
发明者尼兰詹·纳特·西格尔 申请人:摩托罗拉公司