专利名称：用于无线办公室环境与公共蜂窝电话网互连的网络中枢的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线办公室环境与公共蜂窝电话网的互连，更具体而言，涉及一种网络中枢，利用SS7协议将消息从中枢传送到公共蜂窝电话网和利用TCP/IP协议将消息从中枢传送到无线办公室环境。
相关技术的描述公共入口蜂窝电话系统当前在全世界都可使用。作为这样一种给公众提供移动远程通信服务的系统成功的结果，在提供将无线通信特点加到通常的专用无线电话系统的社团部门中已经产生相当大的兴趣。这样一种特点典型的做法是通过利用专用蜂窝电话系统实现的。
由于移动终端成本的原因，在任何为商务建立的专用蜂窝电话系统最好使用与公共入口蜂窝电话系统内使用的移动终端相同的类型。而且，因为许多雇员已经拥有移动终端并且与公共入口电话系统注过册，因此最好所使用的移动站能够在每个系统中以及它们之间工作。最低限度，这就要求专用蜂窝电话系统在与公共入口蜂窝电话系统相同的蜂窝频段内工作，并使用相同类型或者兼容的交换设备和基站。专用蜂窝电话系统和公共入口蜂窝电话系统的射频覆盖区域至少可以是部分重迭，这也是可能的。而且，专用蜂窝电话系统和公共入口蜂窝电话系统必须在移动站服务，通信信道(频率)分配，通信路由，和移动站通信的转交方面相互通信联络。
最好无线办公室连到蜂窝网络现有的家庭位置寄存器(HLR)，以便能够在蜂窝网络和无线办公室之间自动漫游。随着无线办公室的普及，每个新的无线办公室必须连到信号系统no.7(SS7)网络，构成现有公共入口蜂窝电话系统的支柱。无线办公室的每个附加的连接给蜂窝网添加一个额外的节点并需要大量的工作用新无线办公室节点的知识来更新蜂窝网内的每个节点。这种工作层次由每个加到网络上的无线办公室重复进行。给蜂窝网的提供者带来了庞大的任务。
而且，当专用网络作为一个节点加到公共入口蜂窝电话系统时，无线办公室节点将并不由蜂窝网络提供者拥有。这将引起若干有关安全的问题并且蜂窝网的操作者极其关注那些不在他们总控制之下的添加的节点。不由蜂窝网络提供者控制的节点会引起严重的安全风险，这是由于不道德的第三方访问专用节点所致。另外，不在蜂窝网操作者控制下的节点可能经常重新启动，这样就增加了必须由网络发送的管理消息的数量。因此，在将大量的新无线办公室节点直接连到公共入口蜂窝网络方面出现大量的问题及要关注的事情。
发明概述本发明提供一种改进的利用网络中枢的通信系统克服了以上的及其它的问题。第一公共入口蜂窝电话网络按照用于在各种节点与公共入口网络之间传送信号的信号系统no.7(SS7)协议工作。第二通信系统包括利用TCP/IP协议的TCP/IP网络。第二网络与多个专用无线网互连并通过TCP/IP协议传送信号。
网络中枢将第一和第二通信网互连并使它们之间的信号能够传送。网络包括处理装置，用于将信号从由SS7协议传送变换为TCP/IP协议传送，反过来也一样。这是这样实现的，对于从SS7网到TCP/IP网的传输来说，用TCP/IP层来替代SS7协议信号的MTP和SSCP层，对于从TCP/IP网到SS7网的传输来说，用MTP和SSCP层来替代TCP/IP层。
在网络中枢内的转换表使得由连到网络中枢的无线网提供服务的移动站的位置能够被确定。转换表包括已注册的移动站的移动标识号码。每个移动标识号码表列值进一步包括一个有关的IP地址，供给为移动站服务的无线网。这就使来自公共网的呼叫能够引到服务于移动站的无线办公室。一种美国蜂窝网地址表为公共入口蜂窝电话网内的所有节点提供信号控制点(地址)。这就使来自无线网的传输一旦通信信号到达网络中枢就能够被引到公共入口蜂窝电话网内的任何位置。
附图简述为了更完全理解本发明，结合附图参考以下的详述，其中
图1是一种公共入口蜂窝电话网的略图；图2是一种无线通信系统的略图，包括无线办公室环境专用蜂窝电话网，公共入口蜂窝电话网和用于将公共和专用网互连的网络中枢；图3a和3b说明信号系统no.7(SS7)协议和TCP/IP协议，用于依据本发明传送IS-41消息；图4用作说明将一个移动站加到网络中枢内的转换表上的信号流和节点操作图；图5用作说明由无线办公室/VLR接收来自HLR的消息的信号流和节点操作图；和图6用作说明将移动标识号码从网络中枢的转换表移去的信号流和节点操作图。
发明详述现在参考附图，更具体而言是图1，在此示出一种公共入口蜂窝电话网12(例如已知的公共地面移动网-PLMN)的略图。公共入口蜂窝电话网12包括多个互连的交换节点14，通常称为移动交换中心(PLMN-MSC)14。虽然只示出三个移动交换中心14，应该理解，系统12可能包括许多许多互连节点。移动交换中心14可以包括许多已知的远程通信交换设备中的任何一种，包括那些为许多移动站(未示出)提供数字或模拟蜂窝电话服务的技术中通常使用并已知的。
移动交换中心14相互连接，用于既通过话音中继线又通过信号链路20一起传送，提供已知的ISUP(RI或RII)类型的连接。中继线提供话音和数据通信通路，用于传送移动交换中心14之间的用户通信。信号链路20传送移动交换中心14之间的命令信号(例如IS-41或其它信号系统no.7(SS7)消息)。这些信号可用于，例如，建立和拆卸在话音中继线上的话音和数据通信链路并控制对移动站提供呼叫服务。
移动交换中心14也连到数据库，其中包括家庭位置寄存器(PLMN-HLR)22，藉助于信号链路20提供已知的MAP类型的连接(IS-41，MAP用于GSM，MAP用于PDC，或其它SS7类型的连接)。HLR22为每个移动站存贮数据，包括移动站的位置，其中包括到移动站上次注册的VLR(或VLR/MSC)的直接或间接的SS7地址(信号点码)。
因为每个节点是SS7网的一部分，节点将进一步包括有关的信号点(SP)24和信号传送点(STP)26。在一个SS7网内，每个节点从本质上讲是包括信号点24。信号传送点26提供基于SS7网内的信号协议的IS-41包交换消息。
图1的VLRs作为与MSC14位于一处示出。可是，应该认识到，VLR可以包括位于网内不同位置的分离的逻辑节点，VLR包括在有关的MSC14服务内当前注册的移动站移动标识号码的目录。为了安排路由的目的，所有的VLR包括网内所有节点的表30。当所用的移动站用VLR注册时，表30使得移动站的移动标识号码(MIN)能够映象到与移动站有关的HLR地址。
现在参考图2，在此示出本发明，其中网络中枢38被用于将公共入口蜂窝电话网12与无线办公室环境(专用蜂窝电话系统)40互连。网络中枢38可以在利用IS-41信号，用于GSM的MAP信号，用于PDC的MAP信号或其它类型的SS7信号的系统中工作。为了讨论的目的，以下的描述将关于利用IS-41信号的系统进行，但应该了解，本系统能用于利用其它类型信号的系统。公共入口蜂窝电话网12由许多移动交换中心14和家庭位置寄存器22组成，它们通过SS7信号协议链路20和有关的信号点25以及信号传送点26与网络中枢38互连，正如以上关于图1所描述的那样。
在网络中枢38和公共入口蜂窝网12之间的通信是通过利用已知的如图3A中所示的SS7消息协议交换IS-41消息50来实现的。依据此协议，信号连接控制部分(SCCP)层52，利用消息传送部分(MTP)层54用于安排事务能力应用部分(TCAP)层56的路由将IS-41格式的消息从网络中枢38传送到公共入口蜂窝电话系统12内的HLR22和MSC14节点。将无线办公室40连到网络中枢38的TCP/IP网络45不可能依据SS7消息协议为IS-41消息提供传输媒介。因此SCCP层52和MTP层54不可能安排TCAP层56的路由用于端对端的传送IS-41格式的消息50。
依据本发明，如图3B中所示，TCP/IP层60替代SS7协议的MTP层54和SSCP层52，而对于传送IS-41消息50来说。TCAP层56仍然保持原样。为了允许TCAP层56和TCP/IP层60之间通信，一种适配层58必须存在于TCAP层和TCP/IP层之间。适配层58作为不同协议之间的转换接口起作用。由SS7协议或TCP/IP协议传输IS-41消息50之间的变换由网络中枢内的处理装置执行并使公共网12能与无线办公室40互连。网络中枢38包括用于利用TCP/IP协议通信的IP地址和用于有关SS7协议的通信的信号点码(地址)。
网络中枢38还包括转换表70，用于存贮由与网络中枢38互连的无线办公室40提供服务的移动站41的移动标识号码(MIN)。与所存贮的MIN有关的是移动站被注册的无线办公室40的IS地址、转换表70使得能够依据移动站所服务的无线办公室40的IP地址给移动站定位。网络表71也包含在中枢38内，包括公共入口蜂窝网12内的所有节点和信号点码(地址)的目录。表72也包括所有移动标识号码和它们对应的HLR。网络表72能够给公共蜂窝电话网12中所有节点的消息定位和寻址。
作为公共入口蜂窝电话网12和无线办公室40之间的接口，网络中枢38将包括信号点码(地址)和IP地址。在公共入口蜂窝电话网12内的节点将把网络中枢38看作公共入口蜂窝电话系统内的一个单节点并通过信号点码访问中枢。因此，将无线办公室40加到中枢38上并不需要为在公共入口电话网12内更新节点作额外的维护，因为无线办公室并不包含新节点。
网络中枢38也可包括能够限制无线办公室内有效用户总数或限制来自访问无线办公室的特定用户的功能。采用这种方式，网络中枢38将能够作为SS7(公共)网和无线办公室(专用)之间的防火墙，提供SS7网可靠性的保证。
虽然在前面描述中网络中枢38已经作为一个分离的节点作了说明，应该了解，中枢是一个逻辑节点，可以与其它蜂窝节点，如HLR，VLR，MSC或无线办公室在物理上放在一起。而且，虽然以前的描述是关于利用SS7网的公共入口蜂窝系统进行的，利用X.25网替代SS7网也是可能的。
现在参考图4，在此示出一个信号和节点图，用作说明当网络中枢38接收来自无线办公室40的一个移动站41注册的过程。移动站41发送注册消息100到无线办公室/VLR40，移动站当前就位于其服务区内。无线办公室40将注册请求消息102提交网络中枢38。为了对接收此消息102作出响应，网络中枢38将移动站41的移动标识号码和提交消息的无线办公室40的IP地址一道加到中枢内的转换表70中。然后网络中枢38利用网络表72确定移动站41的家庭位置寄存器22(也在注册请求消息中识别)并将注册请求消息104提交HLR，使得移动站41的位置和状态可由HLR更新。然后响应(106，108，110)被返回到网络中枢38，无线办公室40和移动站41。
现在参考图5，在此是一个信号和节点图，用作说明由网络中枢38通过用于无线办公室40的SS7网接收来自HLR22的消息的情形。HLR22产生给无线办公室/VLR40的IS-41消息112，例如，漫游路由请求消息。漫游路由请求112的目的地地址是在SS7网内网络中枢38的信号点码(地址)。在将漫游路由请求112发送到网络中枢38的基础上，中枢利用按IS-41协议标准存贮在消息中的移动标识号码找出无线办公室的IP地址，与移动标识号码有关的移动站是以此注册的。这是通过访问转换表70实现的。然后漫游路由请求在114提交给被识别的IP地址。无线办公室40在116将对请求的响应提供给网络中枢38，中枢38在118将响应提交给HLR22。
现在参考图6，在此示出由网络中枢38接收指明移动站41不再用无线办公室注册的消息的情形。HLR22起初产生注册撤销消息120给网络中枢38。在网络中枢38，转换表70被用来找出与移动站41有关的无线办公室/VLR40的IP地址。在122请求撤销被提交给无线办公室，在124接收到响应。然后网络中枢38从转换表70移去用于移动站的移动标识号码，并在步骤126将这点通知HLR22。如果无线办公室40发送CCS-无效消息到HLR22，则网络中枢38也可从转换表70移去用于移动站41的移动标识号码。采用这种方法，转换表70的更新被自动地进行。
虽然网络中枢38的概念已经讨论过关于利用中枢作为在SS7网和无线办公室，TCP/IP网之间的桥梁的情况，然而中枢在各种各样其它应用中可能也是有用的。例如，带有自动更新移动注册的中枢概念也可用于类似的GSM和PDC的映象协议。对于试图避免几种不同类型小节点的连接。例如，MSC/VLR到利用IP网的SS7/CC7网的应用来说，这种概念也是有用的。同样，网络中枢的概念对于利用E.164型寻址器(通常电话号码)到SS7网在其它类型协议之间映象是有用的。例如，如果WO/VLR正在使用ISDN，网络中枢38可提供到带有所添加的优点的蜂窝网的桥梁，HLR并没有觉察到用于WO/VLR的ISDN类型的载体。虽然对本发明的方法与装置的最佳实施方案已在附图中作了说明并在以上的详述中作了描述，应该理解，本发明并不限于所公开的实施方案，而能够有许多的重新安排，修改，和替换，并不偏离由以下的权利要求提出并规定的本发明的精神。
权利要求
1.一种网络中枢，包括用于将网络中枢与第一网络互连，通过SS7协议发送接收信号的装置；用于将网络中枢与第二网络互连，通过TCP/IP协议发送接收信号的装置；和用于处理接收到的信号，在由SS7协议和TCP/IP协议传送的信号之间进行变换的装置。
2.根据权利要求1的网络中枢，其中用于处理的装置还用TCP/IP和适配层替代SS7协议的MTP和SSCP层以便从第一网络传输到第二网络。
3.根据权利要求1的网络中枢，其中用于处理的装置还用MTP和SSCP层替代TCP/IP层以便从第二网络传输到第一网络。
4.根据权利要求1的网络中枢还包括一个转换表，用于与处理装置联合在SS7信号点码和IP地址之间进行映象。
5.根据权利要求4的网络中枢，其中处理装置还包括自动更新转换表的装置，以便对包含特定的移动标识号码的联络作出响应。
6.根据权利要求1的网络中枢还包括与处理装置有关的北美蜂窝网寻址表，以便能从第二网络传输到第一网络内的节点。
7.根据权利要求1的网络中枢还包括一个转换表，存贮移动标识号码和有关的IP地址，该地址用于为与移动标识号码有关的移动站服务的无线办公室，以便能够从第一网络传送到第二网络。
8.一种通信系统，包括按照传输信号的SS7协议工作的第一通信网；按照传输信号的TCP/IP协议工作的第二通信网；连到第二通信网的多个专用无线网；和用于将第一通信网与第二通信网互连的网络中枢，网络中枢将接收到的由SS7协议和TCP/IP协议传送的信号之间进行变换。
9.根据权利要求8的通信系统，其中网络中枢还用TCP/IP层和适配层替代SS7协议的MTP和SSCP层，以便从第一网络传输到第二网络。
10.根据权利要求8的通信系统，其中网络中枢用MTP和SSCP层替代TCP/IP层，以便从第二网络传输到第一网络。
11.根据权利要求8的通信系统，其中网络中枢还包括一个转换表，用于在SS7信号点码与IP地址之间进行映象。
12.根据权利要求11的网络中枢，其中处理装置还包括自动更新转换表的装置，以便对包含特定移动标识号码的联络作出响应。
13.根据权利要求8的通信系统，其中网络中枢还包括北美蜂窝网寻址表，使得能够从第二网络传输到第一网络内的节点。
14.根据权利要求8的通信系统，其中网络中枢还包括转换表，存贮移动标识号码和有关的IP地址，该地址用于为与移动标识号码有关的移动站服务的无线办公室，以便能从第一网络传输到第二网络。
15.根据权利要求8的通信系统，其中多个专用无线网通过与网络中枢有关的单个信号点码从第一网络寻址。
16.根据权利要求8的通信系统，其中网络中枢还包括选择装置，选择可以访问多个无线网中之一的移动站。
17.根据权利要求8的通信系统，其中网络中枢还包括限制可以访问无线网的用户总数的装置。
18.一种网络中枢，包括用于通过第一网络连接网络中枢，经SS7协议发送接收信号的装置。用于将网络中枢与第二网络互连，通过TCP/IP协议发送接收信号的装置，第二网络进一步连到多个专用无线网；北美蜂窝网寻址表，用于将第一网内的传输端点定位；转换表，用于将由连到第二网络的无线网提供服务的移动站定位；和处理接收到的信号的装置，用于变换在SS7协议和TCP/IP协议之间传送的信号。
19.根据权利要求18的网络中枢，其中网络表还包括在第一网络中所有节点的信号点码。
20.根据权利要求18的网络中枢，其中转换表还包括在所连接的无线网内有效的移动标识号码和移动标识号码是有效的无线网的IP地址。
21.根据权利要求18的网络中枢，其中处理装置还用TCP/IP层和适配层替代SS7协议的MTP和SSCP层，以便从第一网络传输到第二网络。
22.根据权利要求18的网络中枢，其中处理装置还用MTP和SSCP层替代TCP/IP层，以便从第二网络传输到第一网络。
全文摘要
一种用于将按SS7协议发送接收信号的第一网络(40)和按TCP/IP协议发送接收信号的第二网络(12)互连的网络中枢(38)被公开。网络中枢(38)包括用于将中枢(38)与第一和第二网络中每一个互连的装置。在中枢内的处理装置变换接收到的由SS7和TCP/IP协议之间传送的信号。这种变换得到包括有效移动标识号码和在第二网络内的IP地址的转换表(70)和列出第一网络内节点的所有信号点码的第二表(72)的帮助。
文档编号H04L29/06GK1270729SQ9880914
公开日2000年10月18日 申请日期1998年9月1日 优先权日1997年9月16日
发明者M·林格伦, C·维克斯特伦 申请人:艾利森电话股份有限公司