专利名称：一种用户数据融合网络系统及该系统的路由选择方法
技术领域：
本发明涉及移动通信领域，尤其涉及一种用户数据融合(User DataConvergence, UDC)网络系统以及UDC网络系统的路由选择方法。
背景技术：
随着互联网技术(Internet Technology, IT)软硬件技术的发展以及业务的发展， 除了传统的公用交换电话网络(Public Switched Telephone Network, PSTN)网络以及 第二代(2nd Generation, 2G)网络之外，越来越多的通讯网络被引入并成为标准，如第三代 (3rd Generation, 3G)网络、IP 多媒体子系统(IP Multimedia Sub-System, IMS)网络、微
(fforldwidelnteroperability for Microwave Access,WiMAX) 换网络等，这导致网络中用户数据的大量增加。随着网络中用户数据的激增，原有的用户数据存储以及提供的方式已经越来越难 以适应网络的迅速发展。数据分散管理导致运营性支出(OperatingExpenditui^OPEX)高 企，垃圾数据难以消除，数据一致性难以保证，数据安全性保障困难，数据挖掘分析缺乏有 效手段。再加上数据存储网元对外接口的不一，导致数据访问接口复杂，接口与业务紧耦 合，数据无法透明传送，新业务难以快速有效地开展，用户数据管理问题已经日益明显。为此，业界提出了统一用户数据模型的概念，即将同一用户分布在不同网元上的 数据融合起来，以用户标识作为基本标识，按照统一的数据结构组织，作为所有网络的唯一 用户数据源。在物理实现上，统一用户数据模型存储在网络的唯一数据存储网元中心数据库 (Center Database,⑶B)，该中心数据库存储用户的统一数据模型，保证数据的一致性、可 靠性和安全性，提供与业务和数据无关的开放接口，为其他数据查询网元提供数据访问服 务。对终端数据、接入或核心网络数据、业务数据以及Internet业务数据进行融合， 应用和数据解耦，统一管理并建立统一用户数据中心，可以简化网络，缩短新业务发布时 间，促进业务创新，为运营商提供有竞争力的业务融合奠定了基础。图1描述了现有技术中第三代合作伙伴计划(3rd Generation PartnershipProject,3GPP)组织关于用户数据融合所建立的网络系统模型。其中，UDC网 络包括支持多种应用的应用前端和用户数据仓储。应用前端处理与数据无关的应用逻辑， 不负责存储用户数据信息；用户数据仓储作为网络中的用户数据中心，融合了各种应用数 据，并为各种不同的应用前端提供统一的开放式Ud访问接口。UDC网络系统不影响现有的网络系统，即应用前端与核心网元、业务层应用及电信 业务运营支撑系统(Business & Operation Supporting System，BOSS)之间的现有接口不 受影响。例如，支持归属用户服务(Home SubscriberService,HSS)应用的应用前端需要支 持HSS所支持的基于Diameter协议的S6a/S6d接口、Cx、Sh接口等。支持归属位置寄存器 (Home LocationRegister, HLR)应用的应用前端需要支持HLR所支持的基于移动应用部分(Mobile Application Part, MAP)协议的 C，D，Gr 接口等。图2描述了现有技术中运营商在省内部署用户数据融合网络的一种应用场景。运 营商按省进行部署，每个省部署一个唯一的用户数据仓储，位于省会城市。省内部署多个 本地局域网，每个本地局域网部署一个或多个应用前端，用于负载均衡。如图2所示，归属 于本地第二局域网的移动用户终端MSl (Mobile Station)漫游到省内本地第一局域网，并 发起注册请求消息。注册请求消息经移动交换机MSCl (Mobile Switching Center)或服务 GPRS支持节点SGSNl (Serving GPRS Supporting Node)通过任意有效的HLR应用前端处理 后，由HLR应用前端将用户注册地址信息保存在用户数据仓储中。当用户的签约数据发生改变时，例如用户修改已激活的前转业务号码，用户数据 仓储需要下发通知消息，通知用户已注册网络所更新的签约数据信息。用户数据仓储可以 选择任意有效的HLR应用前端作为通知消息下发的路由，所选择的HLR应用前端可能位于 用户所归属的本地第二局域网，也可能位于用户漫游地所在的本地第一局域网。如果用户 数据仓储选择了用户归属的本地第二局域网所部署的HLR第三应用前端或HLR第四应用前 端，将导致通知消息从本地第二局域网处理后经7号信令网(Signaling SystemNo. 7，SS7) 公网连接到用户所注册的拜访地本地第一局域网。如果通知消息可以直接由本地第一局域 网所部署的HLR第一应用前端或HLR第二应用前端进行下发，那么将从某种程度上大大减 少信令迂回，提高系统的响应速度。尤其是当用户发生省间漫游时，如果通知消息从用户归 属网络下发，将使信令迂回现象更加严重。图3描述了现有技术中运营商在省间部署用户数据融合网络的一种应用场景。如 图3所示，第二省部署的第二用户数据仓储与第一省部署的HLR第二应用前端具有有效的 IP连接和数据访问接口，HLR第二应用前端可以直接访问第二用户数据仓储的用户数据。 如果用户在第一省的本地第一局域网中漫游时，通知消息由第二用户数据仓储直接通过 HLR第二应用前端进行下发将有效减少SS7网络的信令迂回，并提高系统的响应速度。对于跨运营商网络系统的应用场景，信令迂回的问题同样存在。图4描述了现有 技术中跨运营商网络基于IP网络部署用户数据融合网络的一种应用场景。跨运营商网络 部署的应用场景与运营商在省间部署用户数据融合网络的应用场景基本类似，需要提供运 营商之间部署的用户数据仓储与应用前端之间的有效连接和数据访问接口。综上所述，基于运营商UDC网络系统的应用场景，仍然面临着用户数据仓储如何 有效选择应用前端，以尽可能减少下发给已注册用户注册网络的通知消息的信令路由这一 技术问题，有必要提供相应的技术方案加以解决。
发明内容
本发明所要解决的技术问题，是提供一种UDC网络系统及该系统的路由选择方 法，解决现有技术中如何有效选择应用前端作为用户数据仓储下发消息路由的问题。为了解决上述技术问题，本发明首先提供了一种用户数据融合网络系统的路由选 择方法，该用户数据融合网络包含应用前端及用户数据仓储，该方法包括建立所述应用前端的标识与所述应用前端归属网络的网络标识、所述应用前端支 持的应用类型之间的关联关系；所述用户数据仓储根据用户注册地址信息以及所述关联关系，从用户注册网络所部署的应用前端中选择应用前端，并将所选择的应用前端作为下发路由。优选地，所述应用前端支持的应用类型，表示所述应用前端能够执行的业务操作， 包括归属用户服务的应用类型，归属位置寄存器的应用类型，业务提供系统的应用类型，应 用服务器的应用类型，或者鉴权、授权及计费的应用类型。优选地，所述应用前端的标识，或者为所述应用前端的主机名和域名，或者为所述 应用前端的地址信息；所述网络标识，或者为移动国家码及移动网络码，或者为国家码及网络目的码，或 者为网络域名。 优选地，所述关联关系由所述用户数据仓储或域名服务器建立。优选地，将所述应用前端的标识，与所述应用前端归属网络的网络标识和/或所 述应用前端支持的应用类型组合在一起，作为所述关联关系。优选地，根据所述网络标识和/或应用类型，从所述关联关系中获得所述用户数 据融合网络部署的应用前端标识或应用前端标识集，所述应用前端标识集包含所述用户数 据网络部署的若干应用前端的标识。进一步地，所述用户数据仓储选择应用前端的步骤，包括所述用户数据仓储向域名服务器发送应用前端地址查询请求消息，请求获取应用 前端地址；所述应用前端地址查询请求消息包含所述用户注册地址信息；所述域名服务器收到所述应用前端地址查询请求消息后，根据所述用户注册地址 信息获取用户注册网络的网络标识；所述域名服务器根据所述网络标识及关联关系，获得应用前端标识或应用前端标 识集；所述用户数据仓储根据所述应用前端标识确定所述下发路由的应用前端，或根据 所述应用前端标识集选择所述下发路由的应用前端。更进一步地，所述用户数据仓储根据所述应用前端标识集选择所述下发路由的应 用前端时，遵循负载均衡原则。优选地，所述用户注册地址信息，或者为移动交换机标识，或者为服务GPRS支持 节点标识，或者为移动性管理实体标识和/或用户注册地址所在网络的网络标识。为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种用户数据融合网络系统，包含所述 用户数据融合网络包括应用前端及用户数据仓储，所述用户数据仓储，用于建立所述应用 前端的标识与所述应用前端归属网络的网络标识、所述应用前端支持的应用类型之间的关 联关系；根据用户注册地址信息以及所述关联关系，从用户注册网络所部署的应用前端中 选择应用前端，并将所选择的应用前端作为下发路由；所述应用前端支持的应用类型，表示 所述应用前端能够执行的业务操作。与现有技术相比，本发明有效解决了应用逻辑处理和数据存储分离后的UDC网络 部署中选择下发路由问题，实现了基于UDC网络部署下的路由优化。
图1是现有技术中用户数据融合网络架构图；图2是现有技术中基于运营商在省内部署用户数据融合网络的一种应用场景下的用户漫游示意图；图3是现有技术中基于运营商在省间部署用户数据融合网络的一种应用场景下 的用户漫游示意图；图4是现有技术中跨运营商网络部署用户数据融合网络的一种应用场景下的用 户漫游示意图；图5是本发明用户数据仓储选择应用前端作为下发路由的方法实施例的流程示 意图；图6是本发明实施例的基于图2所示应用场景下触发通知消息，用户数据仓储选 择HLR应用前端下发消息的流程示意图；图7是本发明实施例的基于图4所示应用场景下触发通知消息，用户数据仓储选 择HSS应用前端下发消息的流程示意图。
具体实施例方式以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用 技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。本发明提供一种基于用户数据融合网络部署的路由实现方法的主要构思是首先 建立应用前端标识和应用前端归属网络的网络标识、所支持的应用类型等信息之间的关联 关系，也即该关联关系包含两种，一种是应用前端标识与网络标识之间的关联关系，另一种 是应用前端标识与所支持的应用类型之间的关联关系。根据应用前端标识，可以从所建立 的关联关系中获取应用前端归属网络的网络标识和所支持的应用类型等信息；或者根据网 络标识和/或应用前端所支持的应用类型等信息，可以从所建立的关联关系中获取网络所 部署的应用前端标识或应用前端标识集，该应用前端标识集包含有网络所部署的若干应用 前端的标识。应用前端所支持的应用类型，表示应用前端所能够执行的业务操作。例如，支持 HLR应用类型的应用前端执行与HLR应用相关的业务操作(例如，支持MAP协议应用的移 动性管理)，支持HSS应用类型的应用前端执行与HSS应用相关的业务操作(例如，支持 Diameter协议应用的移动性管理)。除了 HLR应用前端以及HSS应用前端，本发明还适用 于业务提供系统(provisioning，主要为运营商部署业务提供支撑)应用前端、应用服务器 (Application Server, AS)应用前端以及鉴权、授权及计费(AAA)应用前端等等。用户数据仓储或域名服务器(Domain Name Server, DNS)建立并保存应用前端标 识和应用前端归属网络的网络标识、应用前端所支持的应用类型等信息之间的关联关系。 应用前端标识可以是应用前端的主机名和域名，也可以是应用前端的地址信息。网络标识 可以是标识公众陆地移动电话网(PLMN)的移动国家码(Mobile Country Code, MCC)及移 动网络码(MobileNetwork Code, MNC)，可以是国家码(Country Code, CC)及网络目的码 (Network Destination Code，NDC)，还可以是网络域名等信息。用户数据仓储根据用户注册地址信息，从用户注册网络所部署的应用前端中选择 一个合适的应用前端，作为通知消息的下发路由，并经过应用前端处理后进一步转发到已 注册用户终端所注册的网络实体。其中的用户注册地址信息，可以是移动交换机的标识，可 以是服务GPRS支持节点的标识，还可以是移动性管理实体的标识和/或用户注册地址所在网络的网络标识。图5为本发明用户数据仓储选择应用前端作为下发路由的方法实施例流程示意 图。如图5所示，该方法实施例的流程主要包括如下步骤步骤S510，用户数据仓储根据用户注册地址信息，获取用户所注册网络的网络标 识和/或用户所注册网络中应用前端支持的应用类型等信息；步骤S520，用户数据仓储根据所获取的网络标识和/或应用前端支持的应用类型 等信息，获取用户所注册网络所部署的应用前端标识或者应用前端标识集，并从中选择应 用前端作为下发路由。用户注册地址信息和应用前端所支持的应用类型等信息之间的关联关系，可以根 据用户注册地址的网元类型中获取。例如网元类型为MSC的注册地址对应的应用类型为 HLR应用类型，支持该应用类型的应用前端在本发明中称之为HLR应用前端；网元类型为移 动性管理实体(MME)的注册地址对应的应用类型为HSS应用类型，支持该应用类型的应用 前端在本发明中称之为HSS应用前端等。应用前端的选择，可以由用户数据仓储或DNS执行。图6是本发明实施例基于图2所示应用场景下触发通知消息，用户数据仓储选择 HLR应用前端下发消息的流程示意图。参阅图2所示应用场景，如图6所示，该流程主要包 括如下的步骤步骤S610，用户数据仓储配置并保存所有与之相连接的HLR应用前端的标识，并 建立HLR应用前端标识和该HLR应用前端归属网络的网络标识之间的关联关系；例如，将HLR应用前端标识与该HLR应用前端归属网络的网络标识信息直接组合 在一起，作为该关联关系，归属网络标识信息的定义与网元位置编号的定义相同，前缀信息 为CC和NDC ；还可以将HLR应用前端所支持的HLR应用类型等信息也组合到该关联关系 中；步骤S620，归属于本地第二局域网的移动用户终端MSl漫游到省内本地第一局域 网，并在本地第一局域网发起注册请求消息，完成用户注册流程；注册请求消息经过任意有效的HLR应用前端处理后，由HLR应用前端向用户数据 仓储发起数据更新请求，将用户注册地址信息保存在用户数据仓储中；步骤S630，用户数据仓储发现所存储的用户签约数据发生了变化，例如用户修改 了已激活前转业务的号码，则为向用户所注册网络通知用户数据的变化信息选择路由；在本步骤中，用户数据仓储对HLR应用前端进行选择根据用户注册地址信息即MSCl标识或SGSm标识，获取到用户所注册网络的网络 标识，并根据该网络标识进一步查询与该网络标识关联的HLR应用前端标识或HLR应用前 端标识集；如果查询结果是HLR应用前端标识，说明只有一个适用的HLR应用前端，则直接将 该HLR应用前端作为通知消息的下发路由；如果查询结果是HLR应用前端标识集，用户数据仓储根据负载均衡的原则选择一 个合适的HLR应用前端作为通知消息的下发路由；本实施例中，用户数据仓储选择本地第一局域网部署的HLR第一应用前端；步骤S640，根据所选择的路由，用户数据仓储向HLR第一应用前端发送通知消息；
步骤S650，HLR第一应用前端接收到来自用户数据仓储的通知消息后，根据该通 知消息中的内容构建插入用户数据消息，消息中包括用户修改的前转业务号码，并向用户 数据仓储返回通知响应消息；步骤S660，HLR第一应用前端向用户所注册的网络单元MSCl或SGSm发送插入用 户数据消息，完成通知消息触发的业务流程。本实施例可以同时应用于基于图3所示的运营商省间网络部署的应用场景下，位 于第二省的第二用户数据仓储与第一省的HLR第二应用前端具有有效的数据访问连接接图7是本发明实施例的基于图4所示应用场景下触发通知消息，用户数据仓储选 择HSS应用前端下发消息的流程示意图。参阅图4所示应用场景，如图7所示，该流程主要 包括如下的步骤步骤S710，位于第二运营商网络的DNS配置并保存所有与第二用户数据仓储相连 接的HSS应用前端的标识，包括第一运营商网络所部署的HSS第二应用前端，并建立HSS应 用前端标识和HSS应用前端归属网络的网络标识之间的关联关系；例如，HSS应用前端标识中包含归属网络标识信息，即包含归属网络域名或PLMN 标识(由MCC和MNC组成)等；其中，HSS应用前端标识中也包含了所支持的HSS应用类型 ^fn 息；步骤S720，归属于第二运营商网络的移动用户终端MSl从第二运营商网络的本地 第二局域网漫游到第一运营商网络的本地第一局域网，并在该本地第一局域网发起注册请 求消息，完成用户注册流程；该注册请求消息经过任意有效的HSS应用前端处理后，由HSS应用前端向第二用 户数据仓储发起数据更新请求，将用户注册地址信息保存在第二用户数据仓储中；步骤S730，第二用户数据仓储发现所存储的用户注册信息发生了变化，例如出于 管理的需求删除用户当前的注册地址信息，则为向用户所注册网络通知用户数据的变化信 息选择路由；第二用户数据仓储向DNS发送应用前端地址查询请求消息，请求获取一个合适的 应用前端地址，该查询请求消息中包括用户注册地址信息，即MMEl标识和/或用户注册地 址所在网络的网络标识等；DNS接收到来自第二用户数据仓储发送的应用前端地址查询请求消息后，对HSS 应用前端进行选择根据该查询消息中的用户注册地址信息，即MMEl标识(包括网络域名)和/或 所在注册网络的PLMN标识，获取到用户所注册网络的网络标识(网络域名和/或PLMN标 识)，并根据该网络标识进一步的关联关系中查询与该网络标识关联的HSS应用前端标识， 包括HSS应用前端标识和/或地址信息，或者HSS应用前端标识集；如果查询结果是HSS应用前端标识，则第二用户数据仓储直接将该HSS应用前端 作为通知消息的下发路由；如果查询结果是HSS应用前端标识集，第二用户数据仓储根据负载均衡的原则选 择一个合适的HSS应用前端作为通知消息的下发路由；本实施例中，第二用户数据仓储选择位于第一运营商网络的HSS第二应用前端；
步骤S740，第二用户数据仓储接收到DNS选择路由之后反馈的应用前端地址查询 响应消息；第二用户数据仓储与HSS第二应用前端具有有效的数据访问连接接口 ；步骤S750，第二用户数据仓储向HSS第二应用前端发送通知消息；步骤S760，HSS第二应用前端接收到来自第二用户数据仓储的通知消息后，根据 该通知消息的内容构建位置注销请求消息，并向第二用户数据仓储返回通知响应消息；步骤S770，HSS第二应用前端向用户所注册的网络单元MMEl发送基于Diameter 协议的位置注销请求消息，完成通知消息触发的业务流程；本实施例中需要将用户位置注 销的信息通知到用户，则进一步由MMEl触发相关的业务流程将用户位置注销的信息通知 到用户终端MS1，以促使用户终端MSl重新发起注册流程。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖 在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
权利要求
一种用户数据融合网络系统的路由选择方法，该用户数据融合网络包含应用前端及用户数据仓储，其特征在于，该方法包括建立所述应用前端的标识与所述应用前端归属网络的网络标识、所述应用前端支持的应用类型之间的关联关系；所述用户数据仓储根据用户注册地址信息以及所述关联关系，从用户注册网络所部署的应用前端中选择应用前端，并将所选择的应用前端作为下发路由。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述应用前端支持的应用类型，表示所述应用前端能够执行的业务操作，包括归属用 户服务的应用类型，归属位置寄存器的应用类型，业务提供系统的应用类型，应用服务器的 应用类型，或者鉴权、授权及计费的应用类型。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述应用前端的标识，或者为所述应用前端的主机名和域名，或者为所述应用前端的 地址信息；所述网络标识，或者为移动国家码及移动网络码，或者为国家码及网络目的码，或者为 网络域名。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述关联关系由所述用户数据仓储或域名服务器建立。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于将所述应用前端的标识，与所述应用前端归属网络的网络标识和/或所述应用前端支 持的应用类型组合在一起，作为所述关联关系。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于根据所述网络标识和/或应用类型，从所述关联关系中获得所述用户数据融合网络部 署的应用前端标识或应用前端标识集，所述应用前端标识集包含所述用户数据网络部署的 若干应用前端的标识。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述用户数据仓储选择应用前端的步骤，包括所述用户数据仓储向域名服务器发送应用前端地址查询请求消息，请求获取应用前端 地址；所述应用前端地址查询请求消息包含所述用户注册地址信息；所述域名服务器收到所述应用前端地址查询请求消息后，根据所述用户注册地址信息 获取用户注册网络的网络标识；所述域名服务器根据所述网络标识及关联关系，获得应用前端标识或应用前端标识集；所述用户数据仓储根据所述应用前端标识确定所述下发路由的应用前端，或根据所述 应用前端标识集选择所述下发路由的应用前端。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于所述用户数据仓储根据所述应用前端标识集选择所述下发路由的应用前端时，遵循负 载均衡原则。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述用户注册地址信息，或者为移动交换机标识，或者为服务GPRS支持节点标识，或者为移动性管理实体标识和/或用户注册地址所在网络的网络标识。
10. 一种用户数据融合网络系统，包含所述用户数据融合网络包括应用前端及用户数 据仓储，其特征在于所述用户数据仓储，用于建立所述应用前端的标识与所述应用前端归属网络的网络标 识、所述应用前端支持的应用类型之间的关联关系；根据用户注册地址信息以及所述关联 关系，从用户注册网络所部署的应用前端中选择应用前端，并将所选择的应用前端作为下 发路由；所述应用前端支持的应用类型，表示所述应用前端能够执行的业务操作。
全文摘要
本发明公开了一种用户数据融合网络系统及该系统的路由选择方法，解决了现有技术中如何有效选择应用前端作为用户数据仓储下发消息路由的问题。其中该方法包括建立应用前端的标识与应用前端归属网络的网络标识、应用前端支持的应用类型之间的关联关系；用户数据仓储根据用户注册地址信息以及关联关系，从用户注册网络所部署的应用前端中选择应用前端，并将所选择的应用前端作为下发路由。本发明实现了基于用户数据融合网络部署下的路由优化。
文档编号H04W40/02GK101925054SQ200910203648
公开日2010年12月22日 申请日期2009年6月9日 优先权日2009年6月9日
发明者丁兆明 申请人:中兴通讯股份有限公司