专利名称：支持非区域性电话号码的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通信，特别涉及利用非区域性号码作为唯一识别信息的便携式通信装置(例如便携式电话)用户的订户信息地址识别方法和装置。
背景技术：
大多数有线电话号码都是区域性的电话号码。例如诸如有线电话、传真机、个人电脑之类的固定通信装置具有带区号的电话号码。电话号码的区号和紧接着的三位数字(交换)包含地理位置信息以使指向地理位置信息的呼叫取道长途电话网(可以由长途电话服务商拥有和/或营运)上合适的信道进入适当的本地电话线(可以由不同的本地电话服务商拥有和/或营运)。
许多无线通信装置(例如蜂窝电话)也具有区域性的电话号码。由于通信装置是便携式的，所以它可能并不总是局限在区号标识的地理区域内使用。交换操作可以识别无线通信服务商。但是这些地理电话号码提供了有关无线用户足够的信息以成功连接呼叫。
图1为称为个人通信系统(PCS)网100的无线通信网简化示意图。PCS类似于其他类型的无线网并且将作为本发明下列讨论的背景；但是本发明并不局限于PCS系统。对于本领域内普通技术人员来说，本发明显而易见可以应用于许多类型的通信系统并且特别适合于无线通信系统。PCS100包括支持交换通信网络的信令网102。交换通信网例如可以是公用交换电话网(PSTN)或者综合业务数字网(ISDN)。信令网102与无线通信系统104连接。
示意性的信令网102包括作为服务控制点(SCP)的网络数据库105。称为家庭定位寄存器(HLR)的数据库是信令网的一部分。HLR106经链路108与地区信令传输点(RSTP)110连接。RSTP110经多个链路112连接至几个局部信令传输点(LSTP)114。每个LSTP114经多个局部链路116连接至多个诸如服务交换点(SSP)118的交换机。SSP118连往各个用户点，提供设备，例如有线电话120。SSP118也可以连往一个或多个作为无线通信系统104一部分的无线交换中心(WSC)、移动交换中心(MSC)或者无线端口控制单元(RPCU)122。WSC(或者MSC或者RPCU)122连接多个监视“元胞”(或者“覆盖区域”)126的基站(BS)(或者无线端口(RP))124。一个或多个WSC122被连往称为访问定位寄存器(VLR)128的第二数据库。
HLR106包含一个由用户的本地电信服务提供商维护的数据库。这种数据库包括有关用户的信息，称为用户特征。VLR128由电信服务提供商维护，维护地点就在便携式装置用户及便携式装置130正在访问的那个地点。便携式装置130可以是无线电话、具有无线通信应用的个人数字助理(PDA)或其他装置。VLR128存储HLR106用户信息子集，并且记录便携式装置130当前所处的VLR服务区域。HLR106保存便携式装置当前所处的VLR记录。当便携式装置130跨越不同WSC122覆盖的区域时，装置在新的WSC122内注册。新的位置存储在VLR128内。如果便携式装置130跨越另一个VLR128覆盖的区域，则存储在前一VLR内的HLR106数据子集被传送至新的VLR。新VLR的位置存储在HLR内并且从HLR106删除前一VLR位置。
无线通信服务由无线通信服务提供商(是或不是本地电话服务商)提供。有些无线服务，例如PCS服务不使用地区电话号码。这种称为非地区电话号码或NGPN的电话号码不包含识别用户信令网络数据库的信息，后者包含例如有关用户特征的服务提供商HLR。它们也不含识别向该订户提供服务的服务商所需的信息，从该订户可以识别信令网络数据库。
每个无线服务提供商包含一个或多个HLR。而且如果服务提供商在增加订户时当前HLR存储空间已经用完或者当前的HLR无法处理已有HLR订户的信息，则它可能要增加HLR。而且服务提供商可能拥有位于多个地理位置上的HLR以降低分摊到拥有那些地理区域家庭位置的订户的通信费用。
从NGPN识别合适信令网络数据库的一种方式是全局标题翻译(GTT)。GTT由本地和地区信令传输点完成并且翻译订户NGPN以识别该订户合适的HLR106。这些信令传输点的主功能是处理呼叫建立和呼叫。使用LSTP和RSTP资源以完成NGPN翻译将有价值的信令资源组合在一起。
除了STP资源用法的缺陷，GTT可能在未来的通信系统中不实用。这是因为未来的通信系统采用异步传输模式(ATM)网络作为有线通信网络。由于ATM网络采用相同的物理网络发送用来建立呼叫的信令消息和发送呼叫，所以GTT可能没用。(当前信令消息在与语音主干网络分离的信令网络上传送信令消息。)由于同一网络将被用于呼叫建立和实际的数据发送，所以信令传输点将不用于网络中，并且因此GTT是无用的。
在许多场合可能需要NGPN翻译。其中三种情况是(1)当订户从第一VLR覆盖的区域进入第二VLR覆盖的区域时，必须更新HLR从而使得呼叫取道合适的位置。订户的HLR需要加以识别以更新用户特征。
(2)当呼叫被指向具有NGPN的订户时，采用翻译来定位HLR从而(a)可以定位便携式装置，以及(b)可能得到呼叫的一些选项-例如使呼叫向前继续或者使呼叫选择。
(3)当具有NGPN的订户开始呼叫时，采用翻译识别订户HLR从而可以获得识别信息和服务特征信息(例如帐单信息、长途载波等)。
NGPN翻译过程在上述情况之一中向网络实体提供NGPN时开始启动。网络实体可以是VLR、SPP、STP或其它“智能”网络实体。为简化起见，说明书假定NGPN提供给VLR。应该理解的是任何“智能”网络实体都是适合的。
实际的NGPN翻译方法应该满足几个判据。首先应该快速和高效。其次应该可以由分布网络实体(例如VLR、SSP或为呼叫者服务的SCP)完成。第三，翻译方法应该可以具备扩充能力以处理增多的利用NGPN的大量订户和信令数据库。第四，翻译方法应该是灵活的从而可以动态改变由NGPN到HLR的映射(例如订户改变服务提供商，两个服务提供商合并为一家公司，HLR饱和，订户移动到不同的地理位置)而无需中断服务提供商的操作。对于NGPN翻译方案可能还需要独立实体(例如号码管理员)选择订户的NGPN而无需考虑号码如何映射到HLR(即无需考虑服务提供商、地理位置等)。
因此本发明的一个目标是提供NGPN翻译系统，它可以用于不具备信令传输点或其它执行GTT的实体的情况。
本发明的进一步目标是提供一种快速和高效的NGPN翻译系统。
本发明的另一个目标是提供一种可以由广泛分布的网络实体实现的NGPN翻译系统。
本发明的进一步目标是提供一种可扩充的NGPN翻译系统。
本发明另一个目标是提供一种可以动态改变映射的NGPN翻译系统。
本发明的进一步目标是提供一种NGPN方案，它使得独立实体可以指派号码而无需考虑HLR映射。
发明内容
本发明的这些和其它目标由加入通信网络的翻译服务器提供。翻译服务器是包含NGPN-HLR映射表的网络实体。
翻译服务器(TS)可以以不同的方式来配置。在第一实施例中，翻译服务器是单个集中的翻译服务器。VLR查询中央TS以获取合适的HLR地址。在第二实施例中，可以在信令网络中分布大量的翻译服务器。
当采用大量翻译服务器时，接收NGPN的VLR应该能够确定哪一个翻译服务器包含那个NGPN的映射。这可以采用集中方式。在第一较佳实施例中，由服务提供商服务的离开“自家”区域的订户将向当前位置的服务提供商TS(“外部”服务提供商)提供其NGPN。外部TS可以向信令网上所有其它TS即时或逐步光波询问。在第二较佳实施例中，接收NGPN的VLR完成NGPN上的散列函数。散列函数识别服务商并且获取NGPN-HLR映射。
在采用散列函数的场合，一个较佳实施例利用可扩张散列函数容纳新的TS而无需改变VLR操作系统。在借助散列函数识别的翻译服务器另一实施例中，增加的TS由两级TS容纳。VLR构成第一散列函数。如果TS被分为多个TS，则分裂的TS完成第二散列函数功能以确定具有所请求NGPN-HLR映射的TS位置。
本发明还可以应用的场合是订户采用不同的服务提供商提供不同的通信服务，例如语音、数据和/或视频服务。本发明的其它应用包括蜂窝中继地址翻译、国际互联网和域名翻译、800号码翻译以及本地电话号码变动。
附图的简要说明以下借助附图描述本发明图1为无线通信系统的示意图；图2为包含按照本发明的翻译服务器的通信系统高级结构框图；图3为按照本发明的通信系统示意图，它包含利用散列函数确定翻译服务器地址的VLR；
图4为按照本发明的通信系统示意图，它包含利用散列函数确定翻译服务器地址并且包含缓冲存储器的VLR；图5A和5B示出了本发明所用可扩张散列查找；图6示出了按照本发明另一实施例的包含翻译服务器的通信网络结构；图7为按照本发明一个实施例的通信系统示意图，它包含确定具有一个以上通信服务的订户的翻译服务器地址的VLR；以及图8为按照本发明另一实施例的通信系统示意图，它包含确定具有一个以上通信服务的订户的翻译服务器地址的VLR。
实施发明的较佳方式以下描述假定NGPN从诸如MSC(或RPCU)122或无线交换中心提供给VLR。VLR通过翻译或从网络中的其它实体确定翻译来获得NGPN-HLR映射。
翻译服务器本发明的一个实施例是提供一种完成NGPN-VLR映射的翻译服务器(TS)。TS可以是分离的网络实体，可以沿着通信网络分布在多个实体内，或者可以位于另一网络实体内，例如HLR或者VLR。
图2示出了包含按照本发明的翻译服务器202的通信系统200的高级结构框图。图2示出了作为分离网络实体的TS，但它不一定是分离的实体。当NGPN通过SSP118提供给VLR128使，VLR包含一个指针或者执行一个散列函数(下面将描述)以将号码指向TS202。TS包括诸如查询表之类的数据库，它接收NGPN并且将其映射到合适的HLR106上。这种映射可以是标准的文件或数据库搜索并且可以以本领域内技术人员显而易见的各种方式完成。如果NGPN-HLR映射由于各种原因需要改变(例如增加、删除或改变订户)，则只更新TS而无需更新VLR。这样就简单得多。其中一个原因是大量的VLR分布在通信网络内；这里需要更新的只是TS202而不是大量的网络实体(VLR)。
TS202可以与每个HLR106相连。另一方面，比较好的是提供单个集中的翻译服务器202。当交换机接收NGPN时，它将其提供给VLR128。VLR询问中央TS(呼叫保存在交换机处直到接收进一步的指令)以获取合适的HLR地址。VLR随后询问HLR以确定呼叫的路由。单个集成TS的可能缺点是随着NGPS数量的增加，TS无法满足处理需求。一种减轻这种问题的方法是利用并行数据库处理机作为TS。
另一种减缓问题的方法是如图2所示在VLR处采用高速缓冲存储器204。每个VLR包含相连的维护大量最新呼叫NGPN和有关的HLR地址的高速缓冲存储器204。当VLR接收NGPN使，它将接收的NGPN与存储器内的NGPN比较；如果NGPN存储在高速缓冲存储器204内，则利用已有的HLR地址，并且TS无需询问。如果NGPN没有存储在高速缓冲存储器内，则VLR询问TS并且获取合适的HLR地址。NGPN和HLR地址可以存储在高速缓冲存储器内并且如果需要(例如如果高速缓冲存储器已满)，则从高速缓冲存储器204中删除另一个NGPN和识别符(可能是最新使用的NGPN)。另外TS202可以包含一个高速缓冲存储器206。
采用高速缓冲存储器的场合，如果NGPN-HLR映射变化，则高速缓冲存储器内存储的信息可能无效。有几种方法可以确保高速缓冲存储器内的信息始终被更新。在一种方法中，缓冲器在映射变化时并不立即更新；而是在VLR问询缓冲存储器内指示的HLR时HLR返回指示映射未找到的报文。VLR随后利用通常的非缓冲存储器程序询问合适的TS。本领域内技术人员同样也可以发现有其他合适的方法。
作为一种替代的方法，一个网络可以有多个TS，例如，每个服务提供商可以维护它自己的TS202，每个TS为那个服务提供商的订户维护NGPN-HLR映射因而也可以不要TS。)这就使每个服务提供商可以各自储存其订户信息。这样，TS信息的维护就是分散的了。当某个订户改变服务提供商时，订户的NGPN就从一个TS处被删除而加到另一个中去。
应该针对在订户从服务提供商“自家”区域(服务提供商服务的地理区域)移动到“外面”区域时的情况提供一种系统。当NGPN提供给外面的MSC或RPCU122时，NGPN可以提供给外面服务提供商的TS。外面服务提供商的TS利用下面其中一种方法获取合适的HLR地址1．外面TS向所有其它TS广播询问。则可以在单个并行广播或询问链内实现。“自家”TS向外面TS发送NGPN-HLR映射。
2．广播和其它方案的组合。例如，广播可以分阶段进行，首先向某些TS广播询问。每个阶段被询问的TS可以根据各种判据确定，例如订户的服务提供商总数、相对询问TS的地理位置等。
这种方法同样可用于多TS构造，而不管是谁维护各个TS。
处理时间的减少可以通过在TS的VLR处设置高速缓冲存储器实现。如上所述，高速缓冲存储器是一个包含所有最近访问号码的NGPN翻译信息的有限存储器。
利用散列函数的翻译服务器图3为包含利用散列函数来确认TS的网络实体(例如VLR128’)的通信系统300的框图。系统包括无线交换中心122(MSC或RPCU)、包含散列函数处理器304的VLR128’、TS地址表306、一个或多个TS202以及多个HLR106。
NGPN的HLR地址可以以下列方式寻找。当需要NGPN翻译时(例如呼叫发生、呼叫终止或者VLR脱开)时，NGPN被提供给交换机SSP118、WSC、MSC或RPCU122。交换机保存呼叫并且向VLR128’提供NGPN。VLR在输入302处接收NGPN并提供给散列函数处理器304。VLR在NGPN上完成散列函数(下面会更详细地描述)，比较好的是NGPN的二进制形式以获取数值f(NGPN)，这里f为散列函数。
散列函数结果一般不是网络地址。如果不是，则函数结果可以送至TS映射表306。TS映射表包含散列函数结果表和相关的TS地址。TS映射表接收NGPN并且获取合适的TS地址。一旦获取TS地址，则VLR128’询问识别的TS以确定NGPN的HLR地址。这可以通过向TS提供HLR完成。TS查询服务NGPN的HLR的识别符并且提供给VLR。VLR与识别的HLR接触并继续呼叫建立。在呼叫建立之后，呼叫与交换机连接。
为了实现上述方案，VLR操作支持系统将加载散列函数，管理NGPN-HLR映射，并提供其它支持翻译方案的管理功能。
散列函数散列函数是众所周知的。对于本发明来说，散列函数需要满足两个要求(1)计算方便；以及(2)基本上将同样数量的NGPN映射到各个TS。
用于具有两个TS的系统的简单散列函数的一个例子是函数even()。如果NGPN以零或者偶数结尾(偶数的二进制形式以零结尾)，则函数返回结果0，并且如果NGPN以奇数结尾(奇数的二进制表示为1)则返回结果1。因此，在该实例中，以偶数结尾的NGPN存储在第一TS内而以奇数结尾的NGPN存储在第二TS内。假定以偶数结尾的NGPN电话号码数量等于以奇数结尾的电话号码数量，则该散列函数满足上述两个判据。
已知还有其它的散列函数。例如参见D.Knnth著的“计算机编程艺术”，第3卷，“排序与搜索”，The Art of Computer Programming,Vol.3,Soorting andSearching，第6章，6.4节，Addison-Wesley 1973)。该文献的内容作为参考文献包含在这里。在本发明中采用的散列函数实例包括◎取模散列函数散列函数f通过将NGPN除以系统中TS(t)的个数确定。结果为数值NGPN的模数t。当利用取模函数时，t一般选定为质数。这使得TS的个数可以质数间隔增加(1,3,5,11,13,17,19等)◎“中值平方”函数散列函数f由NGPN、正整数r和系统中TS(t)的个数确定。t的数值介于1-2r之间。p是代表NGPN平方二进制之间r位的数。结果为p对t的模数。t的数值无需是质数。
◎“折叠之和”函数散列函数f由NGPN和系统中的TS个数t确定。函数将NGPN分割为几个部分并且将这些部分相加以获取数值p(例如NGPN 500-555-1234可以变为5+0+0+5+5+5+1+2+3+4=30)。结果为数值p取t的模数。t的数值无需为质数。
所选的散列函数应该根据系统中TS个数和选择与分配NGPN的方式选择。对于本领域内技术人员来说根据情况选择合适的散列函数是显而易见的。
如上所述，散列函数结果一般不是可以被信令网络直接使用的网络地址。一种将散列结果转换为网络地址的方法是将映射表装入每个VLR。例如在even()散列函数中，映射表306可以包含将散列结果0映射到第一TS网络地址而将散列结果1映射到第二TS网络地址的表。这种映射表对于所有的VLR都是一样的并且只是在新的TS(不是新订户或HLR)加入网络时才更新。
第二种将散列结果转换为网络地址的方法是保留TS从TS_low-TS-high的连续网络地址并且产生网络地址作为TS_low+f(NGPN)。
高速缓冲存储器NGPN翻译如图4所示，VLR128”与图3的VLR128’相同但是包含高速缓冲存储器402。如上所述，通过储存最近被访的NGPN的HLR地址，高速缓冲存储器可以减少VLR询问TS服务器的次数。如果VLR128”第一次提供一个NGPN，则它完成散列函数处理，将结果转换为网络地址并且询问TS合适的HLR地址。NGPN和相关的HLR地址被存储在高速缓冲存储器内。如果一个NGPN提供给VLR128”，则完成缓冲存储器402的搜寻以确定该电话号码的HLR映射是否存储在缓冲存储器内。如果是(“缓存命中”)，则无需询问TS该信息并且得到HLR。如果信息没有存储在缓冲存储器402内(“缓存未命中”)，则如上所述散列结果被被送至TS映射表308。
已知有多种缓冲存储器管理方法。由于缓冲存储器的大小受到限制，所以一旦填满则应该由存储器管理系统确定保留的项目和从缓冲存储器删除的项目。可以采用近期最少使用方法，其中近期最少使用的NGPNb被新的NGPN代替。对于本领域内技术人员来说采用其它缓冲存储器管理方法也是同样有效的。
缓冲存储器402的大小可以根据VLR或TS使用的缓存选定。例如经常询问的VLT或TS可以采用比不常询问的VLR或TS更大的缓冲存储器。
翻译服务器维护操作为了维护TS内最新的信息，应该能够对TS增加或删除订户并且将订户从一个HLR改为另一个HLR。随着订户数增加，需要额外的HLR和TS。为了维护TS服务器的最新信息，应该可以向系统增加HLR，将HLR的订户一分为二(或更多)，以及将一个TS的订户一分为二(或更多)。
以下描述如何进行这些操作的实例增加订户当向系统增加新订户时，为订户创建服务特征并且存储在合适的HLR中。在NGPN上进行散列函数处理以确定与NGPN相连的HLR地址定位在TS。随后更新合适的TS并且接收订户的NGPN-HLR映射信息。
删除订户当从系统删除订户时，在NGPN上进行散列函数处理以确定与NGPN相连的HLR地址储存的TS。搜索TS以寻找订户的NGPN和相关的HLR信息。从TS中删除该NGPN的NGPN-HLR映射记录。随后从HLR中删除订户用户特征。
将订户移动到新的HLR当订户移动到新HLR时，在NGPN上进行散列函数处理。确定TS并且寻找当前的HLR地址。订户信息被更新至新的HLR并且随后更新该NGPN的TS条目以反射新的HLR地址。
增加新的HLR当某个新的HLR正在加入并且其订户基本上为新订户时，当新的订户加入新的HLR时，其程序与向已有的HLR加入订户时一样。新的NGPN和HLR地址被加入TS。
分裂HLR具有h个记录的HLR将包含n个(n＜h)新加入的订户。但是h+n个记录超过了HLR的能力。因此需要新HLR容纳新订户。新HLR的建立方式使得每个HLR具有基本相同的NGPN记录数。这样每个HLR应保存大约(h+n)/2个记录。
在建立新的HLR之后，将被移动的(h-n)/2个记录被复制到新的HLR中。现有的已被移动到新HLR的NGPN的TS条目如上所述被更新。在将用户特征存储在新HLR中以后，这些记录从旧的HLR中删除。
另一种方法是，旧的HLR可以将(h-n)/2个地址复制到新的HLR，完成这些号码的散列函数处理，并且在表上存储结果。在所有这些数据被散列化之后，表条目被提供给各自的TS以更新HLR信息。移动到新HLR的号码被从旧的HLR中删除。
分裂TS当需要新的TS时(例如为了有效进行处理，如果NGPN的数量对于当前TS来说太大的话)，当前TS内的条目需要重新分布在更多数量的TS中。由于存在一个或多个新的TS识别符，所以这需要改变散列函数。由于散列函数变化，所以系统内每个VLR都改变它的散列函数处理器304以处理新的散列函数。比较好的是减少VLR修改时间以减少VLR的“下行时间”。同样，且比较好的是在改变散列函数时使得只改变现有散列函数的一个变量而不是改变散列函数本身。在这种方式下，VLR无需重新编程(这是很费时间和费用的)，但是可以通过改变数据文件中的数字进行更新，这样就可以简单和快速地实现。
假定(1)系统中各个VLR执行它用来将NGPN映射到TS的第一散列函数f；以及(2)TS的总数有待于从t增加到t+1，并且某个已有的TS的内容有待于修改。
一种满足上述两个判据(限制下行时间和改变数据但不是函数)的方式是利用称为可扩充散列的动态散列。在R.Fagin、J.Nievergelt等人的“可扩充散列-动态文件快速访问”(ACM Trans.Database Sys.,vol.4,no.3,pp.315-44(Sept.1979))中对可扩充散列作了讨论。该文档的内容作为参考文献包含在这里。
在可扩充散列中，散列函数返回位串的数值，但是只有k个位用来确定TS地址。这k个位用来在TS映射表306中查询TS标识符。例如如果有两个TS，则k可以是1并且查找一个位(例如最高有效位(MSB)或者最低有效位(LSB))以确定TS地址。在该实例中查找LSB。如果LSB为0，则识别为第一TS；并且如果LSB为1，则识别为第二TS。
当TS数量从t增加到t+1时，k的数值从k增加到k+1。即在确定TS地址时还查找下一位。利用上述实例，新的k值增加到2；查找两个最低有效位以确定TS地址。
图5A和5B示出了本发明所用的可扩张散列。如图5A所示，如果k=1,TS映射表具有2k=2行。第一行包含TS1的网络地址而第二行包含TS2的网络地址。查找f(NGPN)的LSB以确定找到NGPN-HLR映射的TS。如果LSB=0，则识别为第一TS；如果LSB=1，则识别为第二TS。
假定TS1分裂为TS1和新的TS3。k的数值增加为2，所以如图5B所示，TS映射表中的行数增加到2k=4。散列函数结果的两个LSB被用来确定TS地址。(LSB在第二LSB之前查找。由于散列函数从右到左读取，所以散列函数“10”是f[k]上的01)。TS映射表包含第一行的TS1，但是现在包含新的第二行的TS3地址。在该实例中，先前映射到TS1上的半个NGPN现在映射到TS3。行3和4包含地址TS2，所以剩下的半个NGPN继续映射到TS2。
分裂TS的较佳程序实例是(1)对于存储在被分裂TS中的每个NGPN，应用散列函数并且检查第(k+1)位。如果该位为0，则记录留在当前TS；否则复制到新的TS；(2)在所有VLR中增加k数值并且更新TS映射表以包含新的TS标识符；以及(3)所有复制到新TS的记录从旧TS中删除。
利用散列函数的可扩张翻译服务器利用上述可扩充散列函数，在TS被加到网络的地方，在各个VLR中的k值和TS地址都被改变。这就可能需要一个可扩充TS方案，在TS加入网络时无需修改各个VLR内的数据。图6示出了具有这种方案的通信网络600的结构。VLR128与图3或4所示的相同。当分裂时在TS202’中有区别。
在该实施例中，当TS加入或分裂时，代之以改变散列函数k值的是将另一种层次加入到已有的TS。如图6所示，假定TS2接近其存储器容量并且需要加入新的TS。TS2分裂为TS2.1(602’)和TS2.2(602”)。这些新的TS并不是可由VLR寻址的，但是可以通过TS2 202’。
第二散列函数g由TS散列处理器604在指向TS的所有NGPN上进行。由该第二散列函数的结果确定NGPN映射信息是否保留在原始的TS内(现在更名为TS2.1)或者移动到名字为TS2.2的新的TS。
当NGPN由VLR128”接收时，它以通常的方式处理散列函数f。当TS映射表304获取的TS地址是属于TS2的时候，NGPN以通常的方式被送至TS2。当NGPN由TS2接收时，TS散列处理器604执行第二散列函数g。散列结果向TS内部映射表606提供。映射表结果确定NGPN-HLR信息是存储在TS2.1还是TS2.2中。NGPN指向合适的TS，并且信息被查找和返回到VLR128。高速缓冲存储器608可以被TS2.1用来避免查询TS散列处理器604和最近请求NGPN的TS内部映射表606。
如果TS2.1或者TS2.2被分裂，这种方法可以被重复用来创建第三层次。这种方法几次重复最终导致一长串TS，需要许多散列函数的计算。在某个点上，获得翻译的时间导致呼叫建立时间中无法接受的延迟。上述可扩张散列可以用于第二层次TS(例如TS2.1和TS2.2)。即散列函数g通过增加被散列函数查找的位的数量而扩张。这方法具有以下优点(1)创建不超过两级的TS并且TS查找不超过一次；(2)只在TS用完存贮容量时才进行散列扩充；其它的TS不受影响；(3)便于应用可扩张散列；k和TS映射表只在TS内改变，而不是在各个VLR；以及(4)如果需要，不同的TS采用不同的散列函数。
本发明可以用于订户使用多个通信服务的场合。每项服务可以由不同的服务提供商或者同一服务提供商提供。将来订户可以由不同的服务提供商提供不同的通信服务，例如语音通信、数据通信和视频或多媒体通信。比较好的是通过向NGPN加入服务代码(SC)并且维护包含每个订户服务的HLR地址的映射表完成翻译。
图7为包含确定具有一个以上通信服务的订户翻译服务器地址的VLR128的通信系统700框图。每个服务提供商可以维护包含订户用户特征的单独数据库(例如HLR)。呼叫或注册可以根据所需通信服务涉及不同的HLR。
当NGPN提供给VLR(或其它合适的网络实体)以用于呼叫提供、开始或者注册时，伴随有描述服务请求类型的服务代码。例如语音可以是0(“00”)，数据可以是1(“01”)，而视频或者多媒体可以是2(“10”)。由于无需识别服务提供商和服务类型，所以服务代码是非地理性的。散列函数处理器304如上所述使NGPN散列化并且询问识别符TS。询问不仅包含NGPN还包含服务代码。TS702包含按照请求的服务映射到合适HLR的NGPN-HLR映射。因此TS702使用NGPN与服务代码的组合以返回属于合适服务提供商的数据库地址。
图8为通信系统800第二实施例的框图，它包含确定具有一个或多个通信服务的订户的翻译服务器地址的VLR128””。如图8所示，TS802包含单个HLR的NGPN-HLR映射而不管服务请求。TS802向VLR返回HLR地址并且VLR询问该称为“主”HLR804的HLR。向主HLR804的询问包含NGPN和SC。主HLR包含服务编码到合适HLR806地址或者请求服务的其它数据库的映射。
对于本领域内技术人员来说，根据应用情况可方便地修改TS和高速缓冲存储器的维护操作。
本发明的其他应用-蜂窝中继地址翻译上述动态散列方案可以用于ATM与蜂窝中继系统(例如蜂窝通信系统)的互联。当拥有ATM企业网的人(例如局域网)在蜂窝中继系统上提供一个呼叫时，两个网络的寻址有失配。例如典型的ATM LAN具有对LAN是唯一的定制的、私有的地址号码系统；公共蜂窝中继系统一般包含统一的地址号码系统，例如E.164号码制。
上述翻译服务器可以用来建立ATM企业网与蜂窝中继系统的接口。这使得例如电子邮件在企业网与无线PDA之间来往。翻译服务器在LAN地址与蜂窝中继系统地址之间翻译，从而可以与正确的地点通信。
国际互联网和域名翻译上述动态散列方案也可以用于利用国际互联网寻址的私人企业网与利用另一寻址系统的网络之间的互联。
有两种国际互联网地址类型。第一种是域名(例如user@company.com)，第二种是IP地址，它是与互联网网关相连的12或16位数字。
两种当前提出的国际互联网寻址系统都是基于服务商提供互联网访问的。如果客户改变了提供商(例如从“美国在线”变为Prodigy)，则用户域名和IP地址都改变(例如从user@aol.com变为user@prodigy.com)。可以提供翻译服务器使通过第一访问提供商访问互联网的用户改为通过第二访问提供商访问互联网，但是不改变国际互联网的IP地址和/或域名。互联网通信可以取道一个或多个TS，并且可以与目的接收者通信而考虑国际互联网访问提供商的地址。因此可以向用户提供普遍适用的域名和/或IP地址。
本地电话号码可携带性本地电话号码可携带性是一种有线电话服务客户改变地理区域但是保持其先前地点电话号码的能力。这对于商业活动特别有用。地理区域的改变(例如从纽约城变为新泽西)包括地理位置变化(电话区号和交换号从212-XXX-XXXX变为201-XXX-XXXX)和本身电话服务提供商的变化(例如从NYNEX变为New JerseyBell)。
一种提供本地电话号码可携带性的方法是使呼叫取道数据库，例如通信网络中的翻译服务器。这些翻译服务器可以利用本发明访问、识别和管理。
800电话可携带性本发明可以用于800号码可携带性，例如当订户希望在改变服务提供商时保留800号码的情况。目前，每个服务提供商都保存对所有800号码的800号码翻译，即使号码属于其它服务提供商。但可能需要取消这种方法，特别是如果800号码服务提供商和800号码的数量增加时。现有的方法可以用本发明代替。本发明可以采用与本地电话号码可携带性一样的方法使800电话号码具有可携带性。
结论描述了翻译服务器的几个实施例，每个都有独特的优点。
翻译服务器与翻译NGPN的其它方法相比具有优点。NGPN-HLR映射信息位于一个或多个网络实体内，但是比较好的是不在网络信令或者交换元件内，其位于一个或多个网络实体内，但是比较好的是不在网络信令或者交换元件内，其资源可更好地用于建立和维持呼叫。而且不采用信令传输点，所以可以将ATM信令网络与TS用在一起。这种优点提供了更容易的修改和更高效的存储，并且当增加、删除或改变订户时不需要对每个VLR修改。TS可以位于单个普通位置或者分布在整个网络。单个集中的翻译服务器速度比较快。但是可能会大到无法有效处理接收翻译请求的号码。
多个分布在网络内的TS没有集中TS快，但是每个TS只处理总的映射请求的一部分。利用由散列函数识别的多个TS具有多个优点。完成其它路由维护操作(增加、删除或改变订户记录)的时间是可以接受的。而且翻译可以在VLR与TS之间以最少的信号交换量实现。耗时或者困难的操作(例如分裂VLR或TS)不常进行。
利用散列函数识别TS具有可扩充的优点。利用动态散列可以方便地扩充。两级NGPN翻译方案具有可扩充的优点但是不改变VLR。
本发明满足所有的目标。它可以用于信令网络而元需信令传输点。它是快速和高效的。翻译可以由广泛分布的VLR和TS完成。它可以扩充并且进行动态修改。由于电话号码无需包含有关地理位置或服务提供商的信息，所以本发明可以使便携式装置号码由独立实体分配。
本发明的精神和实质由后面所附权利要求限定。
附录A术语表ATM 异步传输模式BS基站ISDN 综合业务数字网LAN 局域网LSB 最低有效位MSB 最高有效位NGPN 非地理便携式装置号码PCS 个人通信系统PDA 个人数字处理
SC 服务码SCP服务控制节点SSP服务交换节点TS 翻译服务器VLR访问位置注册WSC无线交换中心
权利要求
1．一种将非地理便携式装置号码(NGPN)映射到信令网络装置地址的方法，其特征在于包括以下步骤a．产生包含NGPN和相关的信令网络装置地址的表；b．向表提供NGPN；以及c．获取所提供NGPN的信令网络装置地址。
2．如权利要求1所述的方法，其特征在于向表提供NGPN的步骤进一步包括以下步骤a．在网络实体处接收NGPN；以及b．向表提供NGPN。
3．如权利要求1所述的方法，其特征在于向表提供NGPN的步骤进一步包括向信令网络中多个表广播NGPN的步骤。
4．如权利要求3所述的方法，其特征在于广播步骤包括即时向信令网络中的多个表广播NGPN的步骤。
5．如权利要求3所述的方法，其特征在于广播步骤包括以多个阶段广播NGPN，每个阶段向少于所有信令网络的表广播NGPN。
6．如权利要求1所述的方法，其特征在于向表提供NGPN的步骤进一步包括以下步骤a．在NGPN上完成散列函数；b．利用散列函数结果获取表的信令网络地址。
7．如权利要求6所述的方法，其特征在于获取表的信令网络地址的步骤进一步包括利用散列函数结果查找映射表上表地址的步骤。
8．如权利要求6所述的方法，其特征在于进一步包含选择成为扩充散列函数的散列函数步骤。
9．如权利要求1所述的方法，其特征在于进一步包含以下步骤a．在向表提供NGPN之前检查所提供NGPN信令网络装置地址的高速存储器；b．如果所提供NGPN的信令网络装置地址不在高速存储器内，则向表提供NGPN。
10．如权利要求1所述的方法，其特征在于获取所提供NGPN的信令网络装置地址的步骤进一步包含以下步骤a．检查所提供NGPN信令网络装置地址的高速存储器；b．如果所提供NGPN的信令网络装置地址不在高速存储器内，则从表中获取NGPN。
11．如权利要求1所述的方法，其特征在于服务代码被加入NGPN，并且所述方法进一步包括向表提供服务码的步骤。
12．如权利要求1所述的方法，其特征在于服务码被加入NGPN，获取信令网络装置地址的步骤进一步包括a．从表中获取主网络装置的信令网络装置地址；以及b．从网络主设备中获取所提供NGPN和服务码的信令网络装置地址。
13．一种将包含信令网络上非地理号码记录的第一翻译服务器(TS)分裂为包含新TS的两个翻译服务器的方法，其特征在于网络装置利用动态散列函数获取已有TS的地址，所述方法包含以下步骤a．在第一TS所含每个非地理号码上采用动态散列函数；b．利用散列函数的结果确定哪一个号码记录保留在第一TS内而哪一个移动到新TS中；c．将有待移动的号码记录复制到新的TS；以及d．从第一TS中删除复制的记录。
14．如权利要求13所述的方法，其特征在于动态散列函数是可扩张散列函数，它查找散列函数结果的k位，进一步包含以下步骤a．确定进一步包括在确定哪一个号码记录将被移动时检查第(k+1)位；b．增加网络装置中的k值，利用动态散列函数获取已有TS的地址；以及c．更新网络装置获取已有TS地址以包含新的TS。
15．一种将包含信令网络上非地理号码记录的第一翻译服务器(TS)分裂为包含新TS的两个翻译服务器的方法，其特征在于包含以下步骤a．在第一TS所含每个号码上采用动态散列函数；b．利用散列函数的结果确定哪一个号码记录保留在第一TS内而哪一个移动到新TS中；c．将有待移动的号码记录复制到新的TS；以及d．从第一TS中删除复制的记录。
16．如权利要求15所述的方法，其特征在于动态散列函数是可扩张散列函数，它查找散列函数结果的k位，进一步包含以下步骤a．确定进一步包括在确定哪一个记录将被移动时检查第(k+1)位；以及b．增加第一TS中的k值。
17．一种将非地理号码映射到信令网络实体的翻译服务器(TS)，其特征在于包含a．一个可接收非地理号码的输入；b．对输入响应并且包含非地理号码和相应的信令网络实体地址的表。
18．如权利要求17所述的TS，其特征在于进一步包含连接在输入与表之间的高速存储器。
19．如权利要求17所述的TS，其特征在于进一步包含a．至少两张包含非地理号码和相应信令网络实体地址的表；b．与输入相连的TS服务器散列处理器；以及c．与散列处理器输出相连并且包含散列处理器结果映射联通至少两张表中一张地址的TS内部映射表。
20．如权利要求19所述的TS，其特征在于散列处理器被设计成处理可扩充的散列函数。
21．一种向翻译服务器提供非地理号码的信令网络实体，其特征在于包含a．一种可接收非地理号码的输入；b．对输入响应的散列处理器；以及c．与散列处理器的输出连接并且包含对应散列处理器结果的翻译服务器网络地址的表。
22．如权利要求17所述的实体，其特征在于进一步包含连接在输入与散列处理器之间的高速存储器。
全文摘要
一种通信网络(200)包括包含NGPN－HLR映射表的翻译服务器(202)。翻译服务器(TS)可以有几种结构。服务器或几个TS可以位于网络上。当采用大量翻译服务器时,VLR(128)或其它网络实体确定包含该NGPN的翻译服务器。外部的TS向所有其它TS询问。另一种方式是接收NGPN的VLR完成NGPN的散列函数。散列函数识别翻译服务器。VLR随后可以询问翻译服务器并且获取NGPN－VLR映射。
文档编号H04M3/00GK1208538SQ96199799
公开日1999年2月17日 申请日期1996年3月27日 优先权日1996年1月26日
发明者张立丰, R·K·杰恩, S·拉加格帕兰 申请人:贝尔通讯研究股份有限公司