專利名稱：一種避免話路迂回的通信方法及其網絡的制作方法
技術領域：
本發明涉及通信領域，尤其涉及一種移動通信系統中避免漫游用戶被叫話路迂回的通信方法及其通信網絡。
為了清楚地說明此種現象的接續過程，下面以用戶漫游到其他國家的情況說明話路迂回的問題，請參看圖1所示國際漫游呼叫過程。
不妨假設移動用戶A來自國家X，漫游到另一個國家Y，如果國家Y的用戶B(固定或移動)呼叫漫游用戶A時的情況，再假設用戶B為固定用戶。
(1)用戶B呼叫漫游用戶A，本地交換機LE(Local Exchauge)進行號碼分析，發現這是國際呼叫，送到Y國的國際關口局ITE1(International Transit Exchange)；(2)ITE1通過進一步的號碼分析，確定呼叫的目的地國家，呼叫被送到X國的國際關口局ITE2；(3)ITE2經號碼分析出是移動呼叫，將該呼叫送到最近的關口移動交換中心GMSC(Gateway Mobile Switching Center)；(4)關口移動交換中心GMSC通過分析號碼，找到用戶A的歸屬位置寄存器HLR(Home Location Register)，并向它發出查詢請求；(5)歸屬位置寄存器HLR和用戶A當前登記的拜訪位置寄存器VLR(Visitor Location Register)建立聯系，請求移動臺漫游號碼MSRN(Mobile Station Roaming Number)；(6)VLR響應HLR的請求返回移動臺漫游號碼MSRN，該號碼指向Y國用戶A當前所在的移動交換中心MSC(Mobile SwitchingCenter)；(7)HLR把漫游號碼MSRN送到關口移動交換中心GMSC；(8)GMSC對MSRN進行號碼分析，把呼叫重新路由到X國的ITE2；(9)X國的ITE2把呼叫路由到Y國的ITE1；(10)Y國的ITE1把呼叫路由到MSC/VLR；(11)MSC向對應于用戶A登記的位置區的基站控制中心BSC(Basic Station Control)發尋呼消息；(12)用戶A被尋呼到，建立通話。
固然，以上過程能建立本地用戶B與漫游用戶A的話路連接，但是呼叫的接續過程首先是把話路連接到用戶A歸屬的國家X，然后再接續到用戶A漫游的國家Y，即用戶B所屬國家，結果占用了兩條國際長途話路，這種話路迂回的情況，對于運營商來說，浪費了資源；對于用戶來說，要付出更多的代價，典型的情況是用戶A和B都要支付從國家X到國家Y的長途電話費用。
針對以上問題，一種可能的解決方案如圖2所示，當地交換機LE(Local Exchange)通過號碼分析判斷該國際呼叫對象是他網漫游用戶A的，通過本國的GMSC直接到用戶A的HLR路由查詢移動臺漫游號碼MSRN，根據用戶A的實際位置完成后續的路由。
實現該方法的本地網絡至少包括有關口移動交換中心GMSC、拜訪位置寄存器VLR、移動交換中心MSC、本地交換機LE、基站控制器BSC等。
以上方案的缺陷在于GMSC和HLR屬于不同電信運營商，而眾所周知用戶數據是各個運營商的商業秘密，HLR是不允許其他運營商的GMSC訪問的，因而該種方案缺少網絡安全性，很難實施。
實現本發明通信方法包括以下步驟(1)本地交換機LE或者移動交換中心MSC將由本地用戶B向漫游用戶A發起的呼叫路由到關口移動交換機中心GMSC；
(2)GMSC向本地的漫游位置寄存器RLR發送路由查詢信息；(3)RLR與漫游用戶A當前登記的拜訪位置寄存器VLR建立聯系，RLR根據GMSC的路由查詢信息，檢測是否保存有用戶的數據，如果有保存，則RLR向當前登記的VLR請求漫游號碼MSRN，并返回給GMSC，然后GMSC將呼叫路由到漫游用戶A當前位置的MSC，則進入步驟(4)；如果沒有保存，RLR返回一個包含有原來被叫號碼的MSRN給GMSC，然后GMSC將呼叫路由到本網的網際關口局，進入異網間呼叫；(4)MSC/VLR向對應于用戶A登記的位置區的BSC發尋呼消息；(5)建立用戶間通話。
(6)通過基站收發信機BTS(Base Transceiver Station)，漫游用戶A被尋呼到，建立通話。
在上述步驟(1)中，呼叫發起方本地用戶B既可以是移動用戶，也可以是固定用戶，若本地用戶B是移動用戶，移動交換中心MSC進行號碼分析，若本地用戶B是固定用戶，本地交換機LE進行號碼分析，進而發現被叫是移動用戶，路由到GMSC。
本發明所揭示的方法，具有以下技術特征和有益效果(1)發起呼叫的本地用戶不必知道被叫用戶的漫游狀態，無需撥打特殊的號碼，只要呼叫發起用戶和被叫用戶漫游到的網絡是在同地或同一個網絡，呼叫的路由即被限制在該地或者該網絡中，避免了路由迂回的問題；(2)RLR中漫游用戶數據的獲得不是通過直接訪問HLR得到的，而是以其他方式，如信令分析獲得，只涉及個別用戶的數據，因此保證了運營商的用戶數據安全性；(3)實現本發明方法的通信網絡僅在現有網絡的基礎上增加漫游位置寄存器RLR，保存其他網絡漫游用戶的數據和其當前登記的VLR號碼，并從拜訪位置寄存器VLR獲取漫游號碼MSRN，完成路由查詢操作，因此該通信網絡實施較簡單。
實現上述方法的通信網絡至少包括漫游位置寄存器RLR、關口移動交換中心GMSC、拜訪位置寄存器VLR、移動交換中心MSC、本地交換機LE、基站控制器BSC。
其中，RLR的作用類似于HLR，主要區別是在網絡中位置不同，HLR位于漫游用戶的歸屬網絡HPLMN(Home Public MobileNetwork)，而RLR位于用戶漫游到的網絡中。當關口移動交換中心GMSC確定被叫用戶是漫游移動用戶時，路由信息查詢直接指向RLR，而不象現有技術那樣指向用戶歸屬網絡HPLMN的歸屬位置寄存器HLR。這樣，不僅避免了話路的迂回，還可以保證HLR中用戶數據的安全性。
總之，本發明所揭示的避免話路迂回的方法及實現該方法的網絡，有效地避免了話路經被叫漫游用戶的HPLMN的迂回現象，大大節省用戶的通話費用，減少通信資源占用，充分利用已有網絡，為用戶提供更好的服務。


圖1是現有技術的國際漫游用戶作為被叫的呼叫過程示意圖；圖2是避免路由迂回的一種可能方案的呼叫過程示意圖；圖3是本發明的漫游用戶的被叫接續過程示意圖；圖4是本發明實施例1中漫游位置寄存器中用戶數據的插入及刪除過程示意圖；圖5是本發明實施例1中漫游位置寄存器中用戶數據的插入的信令圖；圖6是本發明實施例1中漫游位置寄存器中用戶數據的刪除的信令圖；圖7是本發明實施例2中漫游位置寄存器中的用戶數據的插入及刪除的過程示意圖；圖8是本發明實施例2中漫游位置寄存器中的用戶數據的插入的信令圖；圖9是本發明實施例2中漫游位置寄存器中的用戶數據的刪除的信令圖。
本發明漫游用戶的被叫接續過程如圖3所示(1)本地用戶B呼叫漫游用戶A，本地交換機LE或者移動交換中心MSC(未示出)通過號碼分析發現是被叫是移動用戶，呼叫路由到當地網絡最近的GMSC；(2)GMSC發現被叫是來自他網的漫游移動用戶，向本地的RLR發送路由查詢請求；(3)RLR與漫游用戶A當前登記的拜訪位置寄存器VLR建立聯系，RLR根據GMSC的路由查詢信息，檢測是否保存有用戶的數據，如果有保存，則RLR向當前登記的VLR請求漫游號碼MSRN，并返回給GMSC，然后GMSC將呼叫路由到漫游用戶A當前位置的MSC，則進入步驟(4)；如果沒有保存，RLR返回一個包含有原來被叫號碼的MSRN給GMSC，然后GMSC將呼叫路由到本網的網際關口局，進入現有技術的異網間呼叫過程；(4)MSC/VLR向對應于用戶A登記的位置區的BSC發尋呼消息；(5)通過基站收發信機BTS(Base Transceiver Station)，漫游用戶A被尋呼到，建立用戶間通話。
在上述步驟(3)中，如果RLR中沒有保存用戶的數據，RLR返回一個特殊的漫游號碼給GMSC，該號碼包含了原來的被叫號碼，并且以某種方式(比如特殊的號碼前綴#0)指示GMSC把呼叫路由到網際關口局，按照網際呼叫建立呼叫路由。
在上述步驟(1)中，主叫用戶B既可以是固定用戶，也可以是移動用戶，如果是固定用戶，則由LE進行號碼分析，如果是移動用戶，則由MSC進行號碼分析。
在以上過程中，本地網絡中的VLR與漫游用戶A歸屬網絡的歸屬位置寄存器HLR建立聯系，隨著漫游用戶A外界環境(例如位置的改變)的變化，RLR保存的用戶數據有所改變。
如圖3所示，實現以上過程的通信網絡包括漫游位置寄存器RLR、關口移動交換中心GMSC、拜訪位置寄存器VLR、移動交換中心MSC、本地交換機LE和基站控制器BSC。
其中，RLR用來捕獲漫游用戶的數據和該用戶當前登記的VLR號碼，當關口移動交換中心GMSC向RLR請求路由信息時，RLR從用戶登記的VLR獲得移動臺漫游號碼MSRN并傳遞給GMSC。
下面結合附圖對本發明方法的優選方案作進一步的說明。
本發明結合當前廣泛使用的全球移動通信系統GSM，公開了兩種主要針對被叫用戶跨國漫游可行的實施方案。在介紹具體實施方案前，為了便于理解，先簡略介紹一下信令轉接點STP(SignalingTransfer Point)。
GSM依賴于7號信令系統，信令轉接點STP在7號信令網中完成信令的路由和轉接功能，具有重要的作用。
一般的信令轉接點STP只處理信令連接控制部分SCCP(SignalConnection and Control Part)層以下的信令，不具備更高信令的分析處理能力。
不同國家的信令網設有國際信令匯接轉接點，所有跨國傳遞的信令都通過國際信令匯接轉接點。
實施例一本實施例是利用匯接信令轉接點分析與移動臺位置更新相關的MAP信令，從而完成漫游用戶數據的捕獲，控制RLR中用戶數據的插入和刪除。
國際漫游用戶的信令均通過國際信令匯接轉接點，分析國外漫游用戶的位置更新和刪除其記錄相關的對話過程，獲取漫游用戶的數據及VLR號碼。該國際信令匯接轉接點是在標準的STP的功能基礎上增加有限的移動應用部分MAP(Mobile Application Part)信令分析能力。
為了區別于標準的STP，我們把經過功能增強的STP稱為E-STP。
如圖4所示，STP通過分析與國外漫游用戶的位置登記、更新或刪除相關的對話過程，捕獲漫游用戶的數據，控制RLR中用戶數據的插入和刪除。其中，RLR即可以是一個獨立的實體，也可以和STP結合在一起，用來保存用戶的數據和VLR號碼。
信令轉接點STP是通過MAP信令的分析捕獲用戶的數據，RLR用來保存用戶的數據和VLR號碼，STP和RLR之間的操作包括用戶數據及VLR號碼的插入及刪除。
如圖5所示，當漫游用戶在所漫游的網絡需進行位置更新時，其信令的具體實現過程是這樣的
(1)用戶當前所在區域的VLR向歸屬網絡的HLR發起位置更新請求(Update Location)；(2)如果位置更新被接受，HLR向VLR發出插入用戶數據請求(Insert subscriber data)；(3)VLR插入用戶數據，向HLR發出用戶數據插入完成(Subscriber data insert)作為響應；(4)HLR向VLR發出確認用戶數據插入的信令(Subscriber datainsertion ack)；(5)E-STP對MAP信令進行分析，在漫游用戶位置更新過程結束后，向RLR發出插入漫游用戶數據和VLR號碼的請求；(6)RLR檢查是否存有該漫游用戶的數據，如果不存在，則直接插入該漫游用戶的數據和VLR號碼，如果存在，則更新原來的記錄；(7)RLR向E-STP確認用戶數據插入。
如圖6所示，漫游用戶取消位置登記完成后，E-STP向RLR發出刪除用戶數據的請求，其過程如圖6所示。
(1)VLR向HLR發出取消位置登記的信令(Cancel Location)；(2)HLR向VLR確認取消位置登記的信令(Cancel Locationack)；(3)E-STP對通過對上述的MAP信令進行分析，向RLR發出取消位置登記(Cancel Location)的請求；(4)RLR檢查是否存有該用戶的數據，如果存有，則刪除該漫游用戶當前數據；(5)RLR向E-STPF確認取消位置登記(Cancel Location ack)。
實施例二本實施例是通過VLR的配合實現RLR中漫游用戶數據和VLR號碼的插入或刪除，其流程如圖7所示。
當漫游用戶完成位置登記后，VLR向RLR發起插入用戶數據和VLR號碼請求的操作，如圖8所示，其信令流程的具體過程為(1)漫游用戶當前所在區域的VLR向其歸屬網絡的HLR發出位置更新請求(Update Location)；(2)位置更新被接受，HLR向VLR發出插入用戶數據的信令(Insert subscriber data)；(3)VLR向HLR發出用戶數據插入信令(Subscriber datainsert)；(4)HLR向VLR發出確認用戶位置更新的信令(Subscriber datainsertion ack)；(5)VLR向RLR發出插入用戶數據和VLR號碼的請求；(6)RLR插入用戶數據及VLR號碼，并向VLR確認用戶數據插入。
當VLR接收到國外的漫游用戶的取消位置登記請求后，VLR向RLR發起刪除用戶數據的操作，其信令流程如圖9所示(1)VLR向HLR發出取消位置登記的信令(Cancel Location)；(2)HLR向VLR確認取消位置登記的信令(Cancel Locationack)；(3)VLR向RLR發出取消位置登記(Cancel Location)的請求；(4)RLR刪除用戶數據，并向VLR確認位置登記取消(CancelLocation ack)的信息。
以上實施例均為用戶跨國漫游的情況，這僅是為了說明上的方便，其實本發明的技術方案適用于所有呼叫的發起方位于被叫用戶的漫游網絡的本地用戶的所有情況。而且，作為被叫的漫游用戶其他所有呼叫流程均不受本方案的影響。
另外，本發明方法給出了針對GSM系統的兩種實施方案，然而實現上也可以有其他的選擇，例如該方法可以用于其他的移動通信系統中，如D-AMPS(北美數字式先進移動電話系統)、CDMA、不同制式的第三代移動通信系統中，其實體或信令的名稱可能不同，但原理是一致的，且實現方法的網絡系統均需加入了漫游位置寄存器RLR。
權利要求
1.一種避免話路迂回的通信方法，其特征在于，包括以下步驟(1)本地交換機(LE)或者移動交換中心(MSC)將由本地用戶B向漫游用戶A發起的呼叫路由到關口移動交換機中心(GMSC)；(2)GMSC向本地的漫游位置寄存器(RLR)發送路由查詢請求；(3)RLR與漫游用戶A當前登記的拜訪位置寄存器(VLR)建立聯系，RLR根據GMSC的路由查詢請求，檢測是否保存有用戶的數據，如果有保存，則RLR向當前登記的VLR請求漫游號碼(MSRN)，并返回給GMSC，然后GMSC將呼叫路由到漫游用戶A當前位置的MSC，則進入步驟(4)；如果沒有保存，RLR返回一個包含有原來被叫號碼的MSRN給GMSC，然后GMSC將呼叫路由到本網的網際關口局，進入異網間呼叫；(4)MSC/VLR向對應于用戶A登記的位置區的BSC發尋呼消息；(5)建立用戶間通話。
2.如權利要求1所述的避免話路迂回的方法，其特征在于，所述步驟(1)中的用戶B位于被叫漫游移動用戶的漫游網絡；
3.如權利要求1所述的避免話路迂回的方法，其特征在于，本地用戶B即可以是固定用戶，也可以是移動用戶，若用戶B是固定用戶，則由LE對呼叫號碼進行分析，若用戶B是移動用戶，則由MSC對呼叫號碼進行分析，如果分析結果得出被叫是移動用戶，則路由到GMSC。
4.如權利要求1所述的避免漫游用戶被叫話路迂回的方法，其特征在于，所述步驟(3)中，RLR根據GMSC的路由查詢請求，檢測是否保存有用戶的數據，若RLR沒有保存用戶的數據，RLR將返回給GMSC的MSRN包含原來的被叫號碼。
5.如權利要求1所述的避免漫游用戶被叫話路迂回的方法，其特征在于，利用信令匯接轉接點完成漫游用戶數據的捕獲，控制RLR中用戶數據的插入或刪除。
6.如權利要求3所述的避免漫游用戶被叫話路迂回的方法，RLR可以是一個獨立的實體，也可以和信令轉接點結合在一起，信令轉接點與RLR之間的操作包括用戶數據的插入或刪除。
7.如權利要求4所述的避免漫游用戶被叫話路迂回的方法，其特征在于，所述信令轉接點是通過分析與移動臺位置更新或刪除相關的移動應用部分(MAP)信令來捕獲用戶數據。
8.如權利要求1所述的避免漫游用戶被叫話路迂回的方法，直接通過VLR來實現RLR中漫游用戶數據或VLR號碼的插入或刪除。
9.如權利要求6所述的避免漫游用戶被叫話路迂回的方法，當其他網絡的漫游用戶在VLR完成位置登記后，VLR向RLR發起插入用戶數據的操作；當VLR接收到其他網絡的漫游用戶的取消位置登記時，VLR向RLR發起刪除用戶數據的操作。
10.一種用于實現如權利要求1所述方法的避免話路迂回的通信網絡，包括拜訪關口移動交換中心(GMSC)、拜訪位置寄存器(VLR)、移動交換中心(MSC)、本地交換機(LE)、基站控制器(BSC)，其特征在于，它還包括漫游位置寄存器(RLR)，向VLR捕獲漫游用戶數據和該用戶當前登記的VLR號碼，并返回給GMSC。
全文摘要
本發明涉及一種避免話路迂回的通信方法及網絡，該方法包括以下步驟由本地用戶B向漫游用戶A發起呼叫被路由到GMSC；GMSC向漫游位置寄存器(RLR)發出路由查詢請求；RLR從用戶A當前登記的VLR獲得漫游號碼(MSRN)，并將該MSRN返回給GMSC，GMSC再將呼叫路由到漫游用戶A當前位置的MSC；MSC/VLR向對應于用戶A當前位置的BSC發送尋呼消息，最后通過BTS用戶被尋呼到，建立通話。實現該方法的網絡包括RLR、GMSC、VLR、MSC、LE和BSC。該方法及實現該方法的網絡，有效地避免了話路經被叫漫游用戶的HPLMN的迂回現象，大大節省用戶的通話費用，減少通信資源占用，充分利用已有網絡。
文檔編號H04W76/02GK1466400SQ0212501
公開日2004年1月7日 申請日期2002年6月22日 優先權日2002年6月22日
發明者張少波 申請人:華為技術有限公司