对用变长关键字作为关键字的数据库的分区的制作方法

专利名称：对用变长关键字作为关键字的数据库的分区的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于数据库的系统、方法及装置。更具体地说，本发明涉及对用变长关键字作为关键字的数据库的分区。
背景技术：
公共交换电话网(PSTN)是指本领域普通技术人员已知的公共电话网络。PSTN由交换机和T1/E1中继线、中心局等组成。PSTN采用电路交换技术，其中将必要的资源分配给或专用于电话呼叫的持续时间。IP网络(例如因特网)却是由计算机的节点、服务器、路由器以及通信链路等组成。IP网络采用分组交换技术，它将数据(例如语音、网页、电子邮件消息等)分解为IP分组。然后，各分组通过IP网络传送到IP地址所标识的目的地，并在目的地重新组装。IP传送是在没有点对点预先分配资源的情况下完成的。
本领域的普通技术人员在阅读本公开之后会了解，无线基础结构可为漫游移动装置或手持机提供例如呼叫发起和呼叫传递之类的蜂窝/PCS业务。对于呼叫传递，被访网络跟踪漫游用户的位置，来访位置寄存器(VLR)经由控制网络向归属网络的归属位置寄存器(HLR)报告位置信息。控制网络可包括ANSI-41和GSM MAP类型的网络。归属网络中的鉴权中心(AC)可用于用户登记和鉴权，例如检验用户是否已经付费等。在从公共交换电话网(PSTN)将呼叫中继到归属MSC，并待传送给用户时，归属移动交换中心(MSC)咨询HLR以确定当前VLR的当前所在位置，该呼叫然后再经由链路和PSTN传递到当前正服务于移动装置的被访移动交换中心(MSC)。
因此，在电信用户拨打移动装置的电话号码的任何时候，HLR均由移动网络来查询，以确定移动装置的当前位置。利用HLR中存储的表示在服务MSC的网络地址，HLR响应查询信号的接收而向在服务MSC请求漫游号码。在服务MSC提供的漫游号码则由电信网络用于将呼入信号路由到在服务MSC。在服务MSC则寻呼移动装置，并相应地在可用时与移动装置建立话音连接。
如果移动装置漫游到在服务MSC覆盖区域之外并进入另一MSC覆盖区域，MSC则将通信切换到MSC和基站。要确保两个MSC之间的兼容性，消息的格式和传送的过程及协议已经经过标准化。为了识别与这些通信相关的工业标准，参考ANSI/TIA/EIA标准41，“蜂窝无线电电信系统间操作”。如ANSI/TIA/EIA-41所规定的两个MSC之间的消息的格式是8个八比特组的结构。
在国际移动用户身份码(IMSI)环境下，消息可指定为10个八比特组或以上的结构。各八比特组表示十六进制形式所表示的一个字节或8比特数据。在IMSI体系结构/网络中，IMSI的关键字类型将支持6至18的号码位数长度。这些号码存储在网络的数据库中，用于提供移动业务。数据库可包括多个磁盘驱动器，以存储所有IMSI号码。

发明内容
本发明的目的是提供一种位置寄存器数据库，其中包括可对所述数据库进行操作的一组可执行指令；一个或多个数据库分区，每个分区均具有规定的关键字范围；其中所述可执行指令组可用于反转变长关键字中的八比特组，其中奇数长度关键字值中的最后一位加上填充位放入最后一个八比特组，以便将所述变长关键字分隔到所述一个或多个数据库分区中。
根据本发明的一个方面，所述数据库包括归属位置寄存器(HLR)。
根据本发明的另一方面，所述数据库包括来访位置寄存器(VLR)。
根据本发明的一个方面，变长关键字包括国际移动用户身份码(IMSI)关键字类型，以及所述数据库采用所述IMSI关键字类型作为主关键字进行索引。
根据本发明的另一方面，所述一个或多个数据库分区包括一个或多个不同的磁盘驱动器。


图1是无线用户网络的实施例方框图。
图2A说明与网络接口的数据库的一个实施例。
图2B说明奇、偶数长度的IMSI值及其相应的反IMSI值的表，可用于各种实施例中作为数据库的关键字。
图3A-3D说明表示为变长关键字的一系列八比特组的数据结构的
具体实施例方式
本发明的实施例在由变长关键字作为关键字的数据库中提供更均匀分布的数据。本领域的普通技术人员理解，IMSI和类似的移动标识符、如移动台识别号码(MIN)可用作数据库的主关键字。IMSI和类似的移动标识符可具有在前面若干八比特组上的密集分布。这样，采用这些号码作为数据库的主关键字可创建不均匀的分区方案。
平衡MIN或IMSI号码的前面若干八比特组上的密集分布的影响的尝试包括反转八比特组的顺序以及采用反序八比特组作为数据库的关键字。当定长值用作关键字、如定长关键字时，这种方法很有效。但是，对于奇数长度或变长关键字，这种方法不太有效，并且仍然产生不均匀分区方案。
换句话说，在奇数长度或变长关键字中采用前面若干八比特组会导致不平衡数据库，降低性能。如上所述，IMSI关键字长度是可变关键字长度。IMSI关键字类型支持6至18的位数长度。
本发明的实施例对奇数长度和变长关键字中的八比特组进行反序，并单独处理奇数长度关键字中的最后一位。在各种实施例中，最后一位和十六进制填充值放置在特定八比特组中以保持均匀分区方案。作为实例而不是限制，对于九(9)个八比特组的IMSI号码，奇数长度位数将最后一位加上填充值放入八比特组9，其余的八比特组反序从八比特组一(1)开始。在各种实施例中，分区可根据重配置的变长关键字的首两个八比特组来均匀地分布。
本领域的普通技术人员了解，这些实施例能够通过软件、应用模块以及可在本文所示的或其它的系统及装置上操作的计算机可执行指令来执行。但是，本发明不限于任何特定的操作环境或以特定编程语言编写的软件。适合执行本发明的实施例的软件、应用模拟和/或计算机可执行指令可驻留在一个或多个装置或位置中，或者驻留在若干甚至许多位置中。
如无明确说明，则本文所述的这些方法实施例不限于特定的顺序或次序。另外，某些所述方法实施例可在相同的时间点发生或执行。
图1是无线用户网络的一个实施例的方框图。图1中，所示的移动装置或手持机102与例如码分多址(CDMA)蜂窝通信系统中的移动交换中心(MSC)104进行通信。CDMA蜂窝通信系统的系统配置和操作是本领域的技术人员熟悉的。因此，不提供有关CDMA系统配置和操作的详细信息。但是，与此主题相关的技术信息可通过参照许多可获取的文档来获得。例如，对于多址通信系统中CDMA技术的使用的描述，可参照题为“采用卫星或地面中继器的扩频多址通信系统”的美国专利号4901307。此外，对于用于CDMA通信系统中的信号波形的产生的描述，可参照题为“CDMA蜂窝系统中产生信号波形的系统及方法”的美国专利号5103459以及题为“CDMA蜂窝通信系统中的无缝软切换”的美国专利号5883888。上述参考文献的公开通过引用明确结合于本文中。
典型的无线电信系统的中心是移动交换中心(MSC)，它连接到分布在该系统提供服务的整个地理区域上的多个基站。由无线电信系统提供服务的地理区域划分为多个称作“小区”的空间上不同的区域。各MSC负责建立和维护移动装置之间以及移动装置和通过本地和/或长途网络与系统连接的有线终端之间的呼叫等。MSC是电话交换机，专用于无线和移动支持。MSC执行各种功能，其中包括移动性管理、呼叫切换、呼叫许可、呼叫控制、资源分配等等。然后，呼叫从MSC中继给基站，并通过无线通信到移动装置。
图1中，当移动装置102启动或漫游到新的MSC覆盖区域、即MSC负责的“小区”时，新的MSC成为在服务MSC。移动装置将其存储的用户简档经由基站(BS)106传送给新的在服务MSC。如图1所示，用户简档信息通过无线电信道108以符合空中接口标准的形式被传送，并由BS106的天线110检测。
基站106又向在服务MSC104例如通过通信线路112传送至少一部分用户简档信息。基站106和MSC104之间的通信的过程及协议已经过标准化。为了标识与这些通信相关的工业标准，参考TIA/EIA/IS634-A“公共无线通信系统的MSC-BS接口”。基站106和MSC104之间的消息的格式是可变八比特组字段。
为了向新登记的移动装置102提供移动服务，在服务MSC104经由诸如信号转接点(STP)114之类的信令链路向归属位置寄存器(HLR)116传送基于移动应用部分(MAP)的信号，例如登记通知信号(IS-41消息)或位置更新信号(GSM消息)。STP是在交换机之间以及交换机和保存用户及路由选择信息的数据库之间路由消息的7号信令系统(SS7)电话网络中的节点。HLR是蜂窝系统中的一个这样的数据库，它包含提供商的归属业务区域中的全部用户。HLR中的数据被请求，并经SS7传递给新区域中的来访位置寄存器(VLR)。
在图1的实施例中，STP114将基于MAP的信号路由到网关MSC118。如图1所示，网关MSC118可用作网络交换机，用于连接公共交换电话网(PSTN)120。SS7是用于PSTN中建立呼叫以及提供业务的协议。SS7网络建立及断开呼叫，处理所有路由选择判定，以及支持诸如本地号码可移植性(LNP)之类的所有调制解调器电话业务。当用户重新分配到该国家的不同地区时，甚至当本地区域码可能不同时，LNP允许电话用户转移其电话号码。称作业务交换点(SSP)的语音交换机采用称作信号转接点(STP)的分组交换机查询业务控制点(SCP)数据库。
采用独立的信令网络访问数据库使系统能够更有效地获得诸如用户已经签署的业务之类的静态信息以及诸如网络中不断变化的业务状况之类的动态信息。另外，语音电路在建立双方之间的实际连接之前没有被占用。存在ITU标准化的SS7国际形式以及由各国确定的国内形式。例如，ANSI管理SS7的美国标准，Telcordia(Bellcore)为其成员公司提供ANSI的扩展。
基于MAP的信号通知HLR116与当前服务于移动装置102的MSC104相关的网络地址，并且还请求必要的用户信息，用于向漫游移动装置102提供移动业务。HLR116更新其数据库以存储表示在服务MSC104的网络地址，并且还将正请求用户信息复制到与在服务MSC104相关的来访位置寄存器(VLR)122。存储在HLR116中的表示在服务MSC104的网络地址稍后由移动网络用于将送往移动装置102的任何呼入重新路由到在服务MSC104。
因此，当电信用户拨打移动装置102的电话号码时，HLR116均由移动网络来查询，以确定移动装置102的当前位置。利用HLR116中存储的表示在服务MSC104的网络地址，HLR116响应对查询信号的接收而向在服务MSC104请求漫游号码。在服务MSC104提供的漫游号码则由电信网络用于将呼入信号路由到在服务MSC104。在服务MSC104则呼叫移动装置102，从而在可用时与移动装置102建立话音连接。如果移动装置102漫游到在服务MSC104覆盖区域之外并进入另一个MSC124覆盖区域，MSC104则将通信切换到MSC124和基站126。
如上所述，在国际移动用户身份码(IMSI)环境下，消息可指定为10个八比特组或以上的结构。各八比特组表示十六进制形式所表示的一个字节或8比特数据。在IMSI体系结构/网络中，IMSI关键字类型支持6至18的号码位数长度。这些号码存储在网络的数据库、如HLR和/或VLR中，用于提供移动业务。数据库可包括多个磁盘驱动器，以存储所有IMSI号码。
图2A说明与网络接口的数据库的一个实施例。图2A的实施例说明一种移动控制网络202，例如ANSI-41和/或GSM MAP类型的网络，其中包括与数据库204的接口。数据库204包括一组或多组计算机可执行指令、软件和/或应用模块，用于管理和划分数据库204中的数据。在图2A的实施例中，数据库是HLR204。但是，本发明并不限于HLR数据库。在图2A的实施例中，HLR204用户数据库已经划分为四个关键字范围，例如205-1、205-2、205-3以及205-4。但是，本发明并不限于将数据库划分为四个关键字范围。更多或更少的关键字范围分区可认为处于本发明的范围之内。
在这个示例实施例中，分区关键字范围205-1覆盖分区关键字范围0000-2499。分区关键字范围205-2覆盖分区关键字范围2500-4999。分区关键字范围205-3覆盖分区关键字范围5000-7499。以及分区关键字范围205-4覆盖分区关键字范围7500-9999。
根据本发明的实施例，IMSI值可均匀地分布在这四个示例分区之中，通过更简便的访问来提供改善的性能。图2A中的四个分区说明具有较均匀分布的IMSI值的每一个分区。
图2B说明奇、偶数长度的IMSI值及其相应的反IMSI值的表，可用于各种实施例作为数据库的关键字。在图2B的实施例中，提供一个表，在其左侧图示了升序数字IMSI值，以偶数开始、以奇数结束。但是，并不要求所示顺序。在表的右侧列出与表的左侧所示的原始IMSI值对应的反IMSI值实施例。根据本发明的实施例对IMSI值进行了反转。
如上所述，一组或多组可执行指令可对数据库204进行操作以执行本发明的实施例。这些实施例包括接收以八比特组排列的变长关键字。接收以八比特组排列的变长关键字包括接收变长关键字，其中各八比特组包括一对表示数字的十六进制值。可执行指令的集合可用于对接收的变长关键字中的八比特组进行反序。对八比特组进行反序包括对具有一对表示数字的十六进制值的八比特组进行反序。对八比特组进行反序包括对具有有效数位值的八比特组进行反序。在各种实施例中，反序包括反转各八比特组中的十六进制值对。
在各种实施例中，对八比特组进行反序包括单独处理奇数长度关键字值中的最后一位。单独处理奇数长度关键字值中的最后一位包括将最后的有效位加上填充十六进制值放入专门八比特组。在各种实施例中，将最后有效位加上填充位放入专门八比特组包括将最后有效位加上填充十六进制值放入最后的八比特组，在类型和长度字节之前。可执行指令的集合还可用于对一个或多个存储单元上的反序八比特组进行扩展分区，其中的每个分区具有一个规定的关键字范围，例如分区关键字范围205-1、205-2、205-3以及205-4。
图3A-3D说明表示为变长关键字的一系列八比特组的数据结构的实施例。也就是说，图3A-3D说明变长关键字，例如由10个八比特组表示的国际移动用户身份码(IMSI)号。本领域的普通技术人员了解，八比特组是一个字节的电信术语。
在图3A的实施例中，说明关键字类型0、10位MIN的反关键字。如图3A的实施例所示，八比特组1表示MIN的数位9和数位10。八比特组2表示该顺序的数位7和数位8。八比特组3表示该顺序的数位5和数位6。八比特组4表示该顺序的数位3和数位4。八比特组5表示该顺序的数位1和数位2。由于MIN通常仅由10位数组成，八比特组6至八比特组9包括未使用数位，本例中由0表示。八比特组10表示类型和长度字节。
在图3B的实施例中，说明关键字类型1、11位IMSI的反关键字。如图3B的实施例所示，八比特组1表示该顺序的数位10和数位9。八比特组2表示该顺序的数位8和数位7。八比特组3表示该顺序的数位6和数位5。八比特组4表示该顺序的数位4和数位3。八比特组5表示该顺序的数位2和数位1。八比特组6至八比特组8包括未使用数位，本例中由0表示。八比特组9在十六进制对的高阶四位字节中包括十六进制填充值，并在十六进制对的低阶四位字节中包括奇数长度关键字值的的最后一位、如数位11。八比特组10说明类型和长度八比特组或字节。
如本文所用，由十六进制值表示的最左边四位被称为高阶四位字节，以及十六进制值中的最右边四位被称为低阶四位字节。本文所用的最左边四位还表示代表8个二进制位的十六进制对的第一个。最右边四位还表示十六进制对的第二个。
在图3C的实施例中，说明关键字类型1、14位IMSI的反关键字。如图3C的实施例所示，八比特组1表示该顺序的数位14和数位13。八比特组2表示该顺序的数位12和数位11。八比特组3表示该顺序的数位10和数位9。八比特组4表示该顺序的数位8和数位7。八比特组5表示该顺序的数位6和数位5。八比特组6表示该顺序的数位4和数位3。八比特组7表示该顺序的数位2和数位1。八比特组8和八比特组9包括未使用数位，由0表示。八比特组10说明类型和长度字节。
在图3D的实施例中，说明关键字类型1、15位IMSI的反关键字。如图3D的实施例所示，八比特组1表示该顺序的数位14和数位13。八比特组2表示该顺序的数位12和数位11。八比特组3表示该顺序的数位10和数位9。八比特组4表示该顺序的数位8和数位7。八比特组5表示该顺序的数位6和数位5。八比特组6表示该顺序的数位4和数位3。八比特组7表示该顺序的数位2和数位1。八比特组8包括未使用数位，由0表示。八比特组9在十六进制对的高阶四位字节中包括十六进制填充值，并在十六进制对的低阶四位字节中包括奇数长度关键字值的的最后一位、如数位15。八比特组10说明类型和长度字节。
如上所述，IMSI关键字类型支持6至18的数位长度。根据本发明的各种实施例，奇数长度IMSI值将最后一位加上填充十六进制值放入八比特组9，同时其余反序八比特组以八比特组1开始，使分区能够根据该关键字的首两个八比特组进行均匀分布。
用户文件的分区可根据八比特组1和八比特组2进行。对于将移动台识别号(MIN)作为主关键字的用户记录，例如10位，其中数位D9、D10、D7、D8能够始终用于分区。但是，对于将IMSI作为主关键字的用户记录，由于IMSI具有变长度，因此分区则根据处于八比特组1和2中的数字而有所变化。
八比特组1和2中的数字的放置根据上述实施例来确定。
尽管本文已经说明和描述了特定实施例，但本领域的普通技术人员了解，用于实现相同技术的任何方案均可代替所述的特定实施例。本公开意在涵盖本发明的各种实施例的全部可能的修改方案和变体。大家了解，以上描述只是说明形式而不是限制形式。通过阅读以上说明，本领域的技术人员会十分清楚以上实施例的组合以及本文没有专门说明的其它实施例。本发明的各种实施例的范围包括采用上述结构和方法的其它应用。因此，本发明的各种实施例的范围应当参照所附权利要求以及权利要求涵盖的等效范围共同确定。
要强调的是，“摘要”是根据37 C.F.R.§1.72(b)要求“摘要”以便使读者快速了解技术公开的性质而提供的。应当理解，它的提供并不是用于限制权利要求的范围。
在以上详细说明中，各种功能共同集合到单一实施例中，以简化本公开。这种公开的方法不应解释为反映本发明的实施例要求超过各权利要求中明确描述的功能的目的。相反，如以下权利要求所反映的那样，发明主题在于少于单个公开实施例的全部功能。因此，以下权利要求结合到详细说明中，其中各权利要求本身代表单独的实施例。
权利要求
1.一种位置寄存器数据库，包括可对所述数据库进行操作的一组可执行指令；一个或多个数据库分区205-1、205-2、205-3、205-4，每个分区均具有规定的关键字范围；以及其中所述可执行指令组可用于反转变长关键字中的八比特组，其中奇数长度关键字值中的最后一位(D11)加上填充位(F)放入最后一个八比特组，以便将所述变长关键字分隔到所述一个或多个数据库分区中。
2.如权利要求1所述的数据库，其特征在于所述数据库包括归属位置寄存器(HLR)116。
3.如权利要求1所述的数据库，其特征在于所述数据库包括来访位置寄存器(VLR)122。
4.如权利要求1所述的数据库，其特征在于各八比特组包括一对以十六进制值(D1，D2)表示的数字。
5.如权利要求1所述的数据库，其特征在于变长关键字包括国际移动用户身份码(IMSI)关键字类型，以及所述数据库采用所述IMSI关键字类型作为主关键字进行索引。
6.如权利要求1所述的数据库，其特征在于所述一个或多个数据库分区包括一个或多个不同的磁盘驱动器205-1、205-2、205-3以及205-4。
全文摘要
提供用于数据库的系统、方法及装置。一个数据库实施例包括一组可对数据库进行操作的可执行指令。提供一个或多个数据库分区205－1、205－2、205－3、205－4，每个分区具有规定的关键字范围。可执行指令的集合可用于反转变长关键字中的八比特组(D10、D9、D8、D7、D6、D5、D4、D3、D2、D1；…；F、D11)。奇数长度关键字值中的最后一位(D11)加上填充位(F)放入专门的八比特组，以便将变长关键字分隔到一个或多个数据库分区中。
文档编号H04Q7/38GK1543253SQ20041000357
公开日2004年11月3日 申请日期2004年1月30日 优先权日2003年4月30日
发明者P·L·罗兹波姆, P L 罗兹波姆, J·I·艾尔斯, 艾尔斯, J·布里查赛克, 锊槿 , R·W·赫尔登布兰德, 赫尔登布兰德, B·T·肯永, 肯永, M·R·凯利, 凯利, S·林, 蒙茨, M·A·蒙茨, 尼尔森, M·R·尼尔森, 皮内达, J·H·皮内达, 萨拉马, N·F·萨拉马, 特林本, G·T·特林本 申请人:惠普开发有限公司