专利名称：一种无线因特网协议语音核心网端到端的路由方法
技术领域：
本发明涉及端到端的路由技术，特别是基于H.323协议的一种无线因特网协议(IP)语音核心网端到端的路由方法。
背景技术：
宽带码分多址系统(WCDMA)核心网主要分电路域(CS)和分组域(PS)，CS域提供语音、传真和电路型数据业务，PS域提供分组数据业务。
按WCDMA协议的发展阶段，WCDMA分为R99、R4和R5三个阶段。从目前的WCDMA规范看，R4的与承载无关的CS域(BICSCN，Bearer IndependentCircuit Switching Core Network)支持语音分组承载，是无线核心网CS域的网络最终形态。R4网络主要由移动交换中心服务器(MSC Server)、移动交换中心网关服务器(GMSC Server)、媒体网关(MGW)、归属位置寄存器(HLR)等实体组成。其中，MSC Server间采用与承载无关的呼叫控制(BICC，BearerIndependent Call Control)，MGW间可支持时分复用模式(TDM)/异步传输模式(ATM)/IP多种承载。其承载的协议栈分别为BICC/第3、第2、第1类消息传输协议(MTP3/MTP2/MTP1)、BICC/MTP3B/SAAL/第5类ATM适配层(AAL5)/ATM/层1(L1)、BICC/流量控制传输协议(SCTP)/IP/L2/L1等协议，并且这些承载都是面向连接的。
在采用BICC作为呼叫控制信令的无线核心网CS域，当BICC信令承载在SCTP/IP上时，由于SCTP是面向连接的协议，物理介质特性和数据链路协议流程不同于传统七号信令(SS7)链路，所以理论上SCTP链路是可以进行静态或动态建立。但从外部功能特性上看，SCTP链路相当于模拟SS7链路进行工作，这意味着WCDMA R4网络中将采用静态配置的SCTP链路，即预先配置路由信息来承载无线核心网信令。另外，由于SCTP协议的启动和关闭过程比较复杂，在建立或拆除链路的过程中，信令终端的内存和处理能力开销都相当大，因此SCTP链路不适合频繁动态的建立或拆除。
在无线核心网中由IP承载语音时，其组网结构示意图如图1所示。无线核心网中IP承载语音的组网结构主要包括若干个MSC Server和多个长途移动交换中心服务器(TMSC Server)。核心网路由采用传统公众陆地通信网(PLMN)的方式，通过MSC Server/TMSC Server多级路由来确定。具体TMSC Server的层次划分可依据网络规模确定，而且系统中已预先配置了含有IP地址的路由信息。图1给出了无线核心网中IP承载语音组网的一个三层结构，从上向下，第一层为TMSC Server1，第二层为TMSC Server2，第三层为MSC Server。如果两个MSCServer之间要实现通信，发起端MSC Server要根据预先配置的路由数据，逐段进行连接。它可能与目的MSC Server直接连接，也可能通过一个或几个TMSCServer逐段连接后，再与目的MSC Server建立连接，其究竟要通过什么路径，都是预先配置好的。
从上述过程中可以看出，这种控制面服务器分层端到端的网络结构，并不是最简化、最高效的IP核心网，不能充分发挥IP网络端到端路由的最大优越性。同时，由于网络的复杂性，建网成本也相对较高。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种无线因特网协议语音核心网端到端的路由方法，使无线网络从传统的分层结构变为平面结构，简化了网络结构，节约了建网成本。
一种无线因特网协议语音核心网端到端的路由方法，该方法是这样实现的。
A.主叫用户终端发起到主叫移动交换中心服务器(MSC Server)的呼叫建立请求后，该主叫MSC Server通过移动应用部分(MAP)信令从被叫MSCServer获取含有被叫移动用户终端(UE)漫游号码的路由信息；B.主叫MSC Server向网守(GK)发起含有被叫漫游号码的地址解析请求消息；C.GK收到地址解析请求消息后，根据被叫漫游号码判断是否可以接受处理，如果可以，则向主叫MSC Server返回带有被叫MSC Server IP地址的确认应答消息，然后进入步骤D；否则GK发送呼叫拒绝消息，主叫MSC Server呼叫终止；D.主叫MSC Server通过被叫MSC Server发起到被叫用户终端(UE)的呼叫建立请求。
该方法进一步包括当主叫用户终端或被叫用户终端结束呼叫，主叫MSC Server释放呼叫后，主叫MSC Server向GK发送呼叫释放消息(DRQ)；GK收到DRQ消息后返回呼叫释放确认消息或呼叫释放拒绝消息。
步骤A中主叫MSC Server获取路由信息进一步包括A1.主叫MSC Server发MAP信令给被叫归属位置寄存器(HLR)请求获得被叫UE的路由信息；A2.被叫HLR收到请求后，向被叫MSC Server发送漫游号码请求，被叫MSC Server收到漫游号码请求后，即将被叫UE的漫游号码返回被叫HLR；A3.被叫HLR得到被叫UE漫游号码后，向主叫MSC Server返回含有被叫UE漫游号码的路由信息。
所述MSC Server之间的呼叫控制信令为初始会话协议SIP/SIP-T。
所述MSC Server之间的呼叫控制信令为与承载无关的呼叫信令BICC。
所述MSC Server之间呼叫控制信令的承载通道动态建立。
所述主叫MSC Server为移动交换中心网关服务器(GMSC Server)。
所述MSC Server为移动交换中心(MSC)。
所述主叫MSC Server为移动交换中心网关(GMSC)。
本发明利用H.323中的注册、接入认证和状态(RAS，Register、Admission andStatus)信令以及网守(GK)的地址解析功能，来实现MSC Server之间端到端的IP路由，该方法使无线网络从传统分层结构转变成平面结构，不仅大大简化了网络结构，同时由于不再需要TMSC Server的路由功能，可为运营商节省建网成本。
图1为传统的分层路由网络结构示意图；图2为本发明实现无线IP语音核心网端到端路由的组网结构示意图；图3为本发明实现端到端路由的信令流程图。
具体实施例方式
本发明的核心内容是在全球移动通讯系统(GSM)或WCDMA IP语音核心网中，引入H.323协议族中的RAS信令，利用H.323网守(GK)的地址解析功能来实现MSC Server之间端到端的IP路由功能。
H.323是国际电联(ITU-T)制定的多媒体通信架构协议，H.323协议族包括H.245、H.225.0、T.120和H.235等协议。RAS信令是H.323协议簇中H.225.0建议的基于用户数据报协议(UDP)传输的GK与其它H.323实体，如终端和网关之间的通信协议。这里使用了RAS消息中的接入认证、地址解析和修改密码消息以及呼叫脱离消息，且地址解析消息包括地址解析请求消息(ARQ)、确认回答消息(ACF)、呼叫拒绝消息(ARJ)；呼叫脱离消息包括呼叫释放消息(DRQ)、释放确认消息(DCF)和呼叫释放拒绝消息(DRJ)。H.323 GK是网络上的一个H.323实体，它具有接入认证、地址解析、带宽管理、计费管理、区域管理、呼叫控制等功能，这里使用了GK的接入认证和地址解析功能。
下面结合附图和具体实施例对本发明进一步详细的说明。
本实施例是在无线IP语音核心网中，通过H.323 RAS信令和GK地址解析功能，完成IP网中MSC Server端到端路由功能。如图2所示，本实施例的组网结构主要包括一个以上MSC Server和GK。其中，实线表示呼叫路由，虚线表示H.323 RAS信令查询。如果MSC Server之间要实现通信，主叫MSC Server要通过被叫的归属位置寄存器(HLR)查找到含有被叫漫游号码(MSRN)的路由信息，再通过主叫MSC Server所属GK将该漫游号码解析为被叫MSC Server的IP地址，然后发起至被叫的呼叫建立请求SETUP即可。
需要说明的是MSC Server之间的呼叫信令在这里并不具体规定，可以是初始会话协议(SIP/SIP-T)、BICC或其它信令，只要信令承载通道能动态建立，不需要预先静态配置信令链路即可。由于SIP/SIP-T信令本身应用层有纠错重传机制，一般承载在UDP上；而BICC应用层没有纠错重传机制，一般承载在SCTP或传输控制协议(TCP)上。因为动态建立信令通道需要较大的系统开销，故此，较佳地，本实施例采用SIP/SIP-T信令。
如图3所示，在无线IP语音核心网中，应用H.323 RAS信令和GK实现端到端路由的呼叫流程如下步骤301、主叫移动用户终端(UE)发起到所属MSC Server的呼叫建立(Setup)；步骤302、该主叫MSC Server通过移动应用部分(MAP)信令到被叫HLR取路由信息；步骤303、被叫HLR收到MAP信令后，向被叫MSC Server发送漫游号码请求，到被叫MSC Server中取被叫UE的漫游号码；步骤304、被叫MSC Server收到漫游号码请求后，查找该被叫UE的漫游号码，并将该漫游号码返回给被叫HLR；步骤305、被叫HLR得到被叫UE的漫游号码后，即向主叫MSC Server返回路由信息；步骤306、主叫MSC Server收到该路由信息，向主叫GK发起地址解析请求消息(ARQ)，该消息中携带有被叫UE的漫游号码(MSRN)；步骤307、GK根据被叫UE的漫游号码解析出被叫MSC Server的IP地址，并根据被叫MSC Server的IP地址判断是否可以接受处理该消息，如果可以接受，则向主叫MSC Server返回确认回答消息(ACF)，且该消息中携带有解析出的被叫MSC Server IP地址，然后进入步骤308；如果不可以接受，则GK发送呼叫拒绝消息(ARJ)，主叫MSC Server呼叫终止；步骤308、主叫MSC Server向被叫MSC Server发起正式的呼叫建立请求，被叫MSC Server收到后，进一步向被叫UE发起呼叫建立请求，由此，主叫UE和被叫UE之间建立端到端的路由连接。
如果在主被叫通信过程中还需要完成计费和资源管理功能，那么，在上述流程的基础上，还可以进一步包括以下步骤步骤309、当主叫UE或被叫UE结束呼叫，主叫MSC Server释放呼叫后，主叫MSC Server向其所属GK发送呼叫释放消息(DRQ)；步骤310、该GK收到DRQ消息后，返回呼叫释放确认消息(DCF)或呼叫释放拒绝消息(DRJ)。
本发明中被叫用户终端为UE，而主叫用户终端可以为任何网络的用户终端，比如，综合业务数字网(ISDN)和公众电话交换网络(PSTN)到UE的呼叫，这些呼叫过程与UE到UE的情况是完全一致的。由于这些网络接口为GMSC Server，并且由于本发明不涉及PSTN或ISDN范围内的路由机制，因此，PSTN到UE的呼叫在本发明中体现为GMSC Server与被叫MSC Server之间的通信。GMSC Server根据被叫HLR返回的被叫MSRN，到GK进行地址解析，获取被叫MSC Server的IP地址，直接向被叫MSC Server的IP地址发起呼叫建立。
虽然MSC Server和MGW为两个逻辑功能实体，但两者可在同一物理实体上实现，比如将支持IP语音的移动交换中心(MSC)作为MSC Server和MGW实现的物理实体。因此，本发明包括直接在MSC之间，采用H.323 RAS信令和GK地址解析功能实现IP网中端到端路由的情况。
本发明的端到端路由技术，使无线网络从传统分层结构转变成平面结构，从而在核心网领域控制和承载面都实现端到端路由。这种方法不仅大大简化了网络结构，同时由于不再需要TMSC Server的路由功能，可为运营商节省大量建网成本。另外，由于H.323网络目前已广泛应用，并已实现多个国家互通，应用已有成熟的H.323GK系统，不仅可以降低技术风险，而且还易于实现国际间的网络互通。
权利要求
1.一种无线因特网协议语音核心网端到端的路由方法，其特征在于，该方法包括以下步骤A.主叫用户终端发起到主叫移动交换中心服务器(MSC Server)的呼叫建立请求后，该主叫MSC Server通过移动应用部分(MAP)信令从被叫MSCServer获取含有被叫移动用户终端(UE)漫游号码的路由信息；B.主叫MSC Server向网守(GK)发起含有被叫漫游号码的地址解析请求消息；C.GK收到地址解析请求消息后，根据被叫漫游号码判断是否可以接受处理，如果可以，则向主叫MSC Server返回带有被叫MSC Server IP地址的确认应答消息，然后进入步骤D；否则GK发送呼叫拒绝消息，主叫MSC Server呼叫终止；D.主叫MSC Server通过被叫MSC Server发起到被叫用户终端(UE)的呼叫建立请求。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括当主叫用户终端或被叫用户终端结束呼叫，主叫MSC Server释放呼叫后，主叫MSC Server向GK发送呼叫释放消息(DRQ)；GK收到DRQ消息后返回呼叫释放确认消息或呼叫释放拒绝消息。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A中主叫MSC Server获取路由信息进一步包括A1.主叫MSC Server发MAP信令给被叫归属位置寄存器(HLR)请求获得被叫UE的路由信息；A2.被叫HLR收到请求后，向被叫MSC Server发送漫游号码请求，被叫MSC Server收到漫游号码请求后，即将被叫UE的漫游号码返回被叫HLR；A3.被叫HLR得到被叫UE漫游号码后，向主叫MSC Server返回含有被叫UE漫游号码的路由信息。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述MSC Server之间的呼叫控制信令为初始会话协议SIP/SIP-T。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述MSC Server之间的呼叫控制信令为与承载无关的呼叫信令BICC。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述MSC Server之间呼叫控制信令的承载通道动态建立。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述主叫MSC Server为移动交换中心网关服务器(GMSC Server)。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述MSC Server为移动交换中心(MSC)。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述主叫MSC Server为移动交换中心网关(GMSC)。
全文摘要
本发明公开了一种无线因特网协议(IP)语音核心网端到端的路由方法，该方法包括A.主叫用户终端发起到主叫移动交换中心服务器(MSC Server)的呼叫建立请求，该主叫MSC Server通过移动应用部分信令从被叫MSC Server获取含被叫移动用户终端(UE)漫游号码的路由信息；B.主叫MSCServer向网守(GK)发起含有被叫UE漫游号码的地址解析请求消息；C.GK判断是否可以接受处理，如果可以，则向主叫MSCServer返回带有被叫MSC Server IP地址的确认应答消息，然后进入步骤D；否则GK发送呼叫拒绝消息，主叫MSC Server呼叫终止；D.主叫MSC Server通过被叫MSC Server发起到被叫UE的呼叫建立请求。本发明通过端到端路由技术，使无线网络从传统分层结构变为平面结构，不仅简化了网络结构，且节省建网成本。
文档编号H04W48/18GK1501721SQ0214648
公开日2004年6月2日 申请日期2002年11月12日 优先权日2002年11月12日
发明者王洁, 洁 王 申请人:华为技术有限公司