交互工作的TCP/IP和SS7的系统和方法 本发明一般涉及通信设备领域。更具体地说，本发明涉及交互工作的TCP/IP(传输控制协议/网际协议)和SS7(7号信令系统)的系统和方法。
蜂窝或者无线技术和网络是通信快速增长的领域之一，已经创建了许多新的无线公司。利用快速增长的这个产业，蜂窝公司互连需要快速增加。这个互连的常规的方法是经过7号信令系统(SS7)网络，它在美国是广泛的和很好地建立了。典型地，该无线网络使用X.25数据链路和经过以太网的TCP/IP支持蜂窝IS41事务处理能力应用部分(TCAP)的消息。
由无线公司变换至SS7对于许多公司是一个主要的和昂贵的事业。因为需要互连是紧急的，另外接入SS7网络的更经济的方法是这些无线公司急切地寻找。
因此，需要蜂窝网络与SS7网络交互工作的系统和方法。
在本发明的一个方面中，有蜂窝网络和SS7网络交互工作的系统和方法。该方法包括步骤：在TCP/IP端口接收从该蜂窝网络发送的TCAP消息，确定用于TCP/IP端口地SS7规定数据，根据SS7规定数据确定SS7网络中的目的地，将SS7消息参数字段和数据加到TCAP消息并且产生一个SS7消息，以及发送该SS7消息到SS7网络中的目的地。
在本发明的另一个方面，蜂窝网络和SS7网络交互工作的方法包括步骤：从SS7网络接收SS7查询消息，根据信号转发点寻址和子系统号码确定用于处理SS7查询消息的处理器，分配一个新的TCAP事务处理标识，以及选择TCP/IP端口。然后从SS7消息提取MTP信息和SCCP信息并且根据新的TCAP事务处理标识和选择的TCP/IP端口存储。SS7消息的TCAP部分作为TCAP查询消息发送到在选择的TCP/IP端口的蜂窝网络，其中TCAP查询消息包含新的TCAP事务处理标识。
在本发明的另一个方面，一个蜂窝网络和SS7网络交互工作系统包括多个互连的处理器组，其中第一处理器组耦合到SS7网络并且经过SS7链路组合可操作地接收和发送SS7消息。第二处理器组耦合到蜂窝网络并且经过以太网在TCP/IP上可操作地接收和发送TCAP消息。第一和第二处理器组可操作地从SS7网络接收SS7消息，变换SS7消息为TCAP消息并且发送产生的TCAP消息到蜂窝网络目的地，以及接收来自该蜂窝网络的TCAP消息，变换TCAP消息为SS7消息并且发送产生的SS7消息到SS7网络目的地。
为了更好的理解本发明，可以参考附图，其中：
图1是根据本发明的一个实施例构成的经以太网链路的TCP/IP连接蜂窝网络到SS7网络的简化方框图；
图2是根据本发明的一个实施例在SS7网络和IS41 TCAP网络之间发送消息的简化消息流程图；
图3是根据本发明的两个实施例构成的信号转接点(STP)的简化系统方框图；
图4是SS7消息的消息格式图；和
图5是SS7消息的地址指示符的消息格式图。
图1是根据本发明的一个实施例构成的经以太网链路20的TCP/IP(传输控制协议/网际协议)连接蜂窝网络10到7号信令系统(SS7)的简化方框图。蜂窝网络10使用美国蜂窝标准IS41事务处理能力应用部分(TCAP)消息服务许多蜂窝电话手机12。电信网络14使用SS7消息服务许多通信用户室内设备，诸如电话机，传真机，调制解调器等等。
还参见图2，本发明经过以太网(20)和SS7提供TCP/IP之间交互工作的IS41 TCAP消息。这些消息包括查询和应答消息，它们可以在任一网络始发和终止。包括以太网标题(E-net)，网际协议(IP)标题和TCAP的IS41 TCAP查询消息22是在信号转接点(STP)24配对的一个信号转接点上的TCP/IP端口接收的，由STP发送到SS7网络。类似地，SS7消息由STP接收并且变换为IS41 TCAP消息和发送到该蜂窝网络。IS41 TCAP和SS7消息二者可以包括查询消息或者应答消息。
图3是根据本发明的实施例构成的信号转接点(STP)30的简化系统方框图。系统30包括一个消息传送网32，用于互连系统30的几个处理器组。消息是经过消息传送网32在处理器组之间发送的。管理的群集48包括一个或者多个处理器49，它们监督系统30的操作。两个示例的实施例表示在图3中。SS7组34表示一个示例的实施例和SS7群集50，而以太网群集56表示第二示例的实施例。
SS7组50包括几个互连的处理器52和54。SS7处理器52耦合到SS7网络以便接收和发送SS7消息，并且是在控制器54的控制下。以太网组56包括耦合到一个冗余对的应用服务器(APS)60的至少一个冗余对的以太网控制器(ENC)58。应用服务器60桥接在一起和经过以太网使用TCP/IP桥接到TCP/IP网络。
SS7组34也包括几个互连的处理器36,38和40。SS7处理器36耦合到SS7网络以便在控制器38的控制下接收和发送SS7消息。至少一个以太网处理器40耦合到SS7处理器36和在相同的组中的控制器38。以太网处理器40经过以太网使用TCP/IP耦合到该蜂窝网络。
系统30还包括耦合到消息传送网32的一个GTT群集42。GTT群集42包括一个或者多个GTT处理器44，它们在控制器46的控制下执行全局的标题翻译功能。
图4是由1992年12月第2版本2期贝尔通信研究室TR-NWT-000246的7号信令系统的贝尔通信研究技术规范规定的SS7消息70的消息格式图。为描述本发明起见，在下面仅仅讨论一个相关子集的参数字段。SS7消息70包括一个MTP路由选择标记，它包括一个目的地点码(DPC)72和一个始发点代码(OPC)73。协议类别参数包括一个任选参数字段74和一个协议类别参数字段75。指针参数包括一个被叫方地址指针参数字段76，主叫方地址指针参数字段77和一个数据(TCAP)指针参数字段78。SS7消息70还包括一个SCCP被叫方地址参数，它包括一个长度指针参数字段79，一个地址指针参数字段80和一个地址参数字段81。SCCP主叫方地址参数还包括一个长度指针参数字段82，一个地址指针参数字段83和一个地址参数字段84。SS7消息70还包括一个数据(TCAP)参数，它包括一个长度指针参数字段85和一个IS41 TCAP参数字段86。随后的本发明详细的操作的描述将参见图4所示的参数和参数字段。
图5是SS7消息的被叫方地址参数或者主叫方地址参数的地址指针参数字段80或者83的消息格式图。该地址指针表示包含在该地址字段中的地址信息的类型。该地址包括一个或者任何组合的下列单元：信号点代码，全局的标题和子系统号码。该地址指针参数的比特1是子系统号码(SSN)指针字段90。该子系统号码表示用于处理该消息的特定的子系统或者处理器。比特1中的“1”表示该地址包含一个子系统号码。该地址指针参数的比特2是信号点代码字段91。比特2中的“1”表示该地址包含一个信号点代码。该地址指针参数的比特3-6包含全局的题目指针字段92。在这个字段中的“0000”指示不包括全局标题；在这个字段中的“0010”指示该全局标题包括一个翻译类型。“0010”在这个字段里指示那该全局标题包括一翻译类型。当一个全局标题用于该被叫方地址中时，该被叫方地址也包含一子系统号。该地址指针参数的比特7是一个路由选择指针字段93，它识别哪个地址单元应该用于路由选择。比特7中的“0”指示需要一个SCCP翻译，因此该路由选择应该是以该地址中的全局标题为基础的。比特7中的“1”指示路由选择应该以该MTP路由选择标记中的DPC和被叫方地址中的SSN为基础的。地址指针参数的比特8指定地址是国家的或国际的。比特8中的“0”指示那地址是国际的而且根据国际的技术规范编码地址指针和地址。比特8中的“1”指示地址是国家的而且根据国家的技术规范编码地址指针和地址。
对于位于STP的每个TCP/IP端口，目的地点代码，SCCP主叫方地址子系统号码和全局标题翻译是否需要的技术规范在规定该端口中是需要的。如果对TCP/IP端口没有规定全局标题翻译，该SCCP被叫方地址子系统号码在该规定该端口中也需要。如果对TCP/IP端口规定全局标题翻译，该翻译类型在该规定该端口中也需要。
本发明的交互工作的TCP/IP和SS7的装置和方法可操作的处理从蜂窝网络接收的IS41 TCAP询问消息，从SS7网络收到的SS7应答消息，从SS7网络收到的SS7询问消息，和从该蜂窝网络收到的IS41TCAP应答消息。
一般说来，为了转换IS41 TCAP消息为SS7消息，包括MTP(消息传送部分)的SS7信息和SCCP(信令连接控制部分)加到IS41 TCAP消息。根据规定的SS7参数加上SS7信息到接收IS41 TCAP消息的TCP/IP端口。用于发送产生的SS7消息的目的地使用规定数据确定。规定数据包含MTP中的实际的目的地点码(DPC)或者SCCP执行全局的标题翻译需要的信息，该信息是在MTP目的地产生的。然后发送产生的SS7消息给SS7网络。根据在TR-NWT-000246中描述的信令链路负载分享算法执行用于发送SS7消息的SS7链路选择。
如果对于特定的TCP/IP端口的规定指定不要求全局的标题翻译，则在该端口接收的消息被格式化，然后发送到由规定给TCP/IP端口的DPC表示的目的地。特别地，协议类别参数字段75编码“0000”以表示类别0消息，而协议类别任选字段74编码“0000”以便表示“差错的丢弃的消息”。在被叫方地址参数中的地址指针80的比特1以“1”编码以便表示包含子系统号码的地址。规定给TCP/IP端口的被叫方子系统号码增加入SCCP被叫方地址字段的子系统号码字段中。对于这个例子，地址81的格式如表A中所示的： 子系统号码规定给TCP/IP端口的目的地点代码 表A
此外，比特2可以以“0”或者“1”编码。如果比特2编码一个“1”，则规定的DPC插入表A所示的DPC字段中。如果比特2编码“0”，该字段从该消息省去。地址指针80的比特3-6以“0000”编码以便表示不包括全局的标题。地址指针80的比特7以“1”编码，和地址指针80的比特8也以“1”编码。因为比特是“1”，它表示路由选择应该根据MTP路由选择标记中的DPC和被叫方地址中的子系统号码。除了增加该被叫方地址之外，主叫方地址也必须增加。特别地，在主叫方地址参数中的地址指针83的比特1以“1”编码以便表示包含子系统号码的地址。比特2以“1”编码以便表示包含一个信令点代码的地址。地址指针83的比特3-6以“0000”编码以便表示不包括全局的标题。地址指针83的比特7以“1”编码，和地址指针83的比特8也以“1”编码。SCCP主叫方地址字段84的第一八位位组与规定的主叫方子系统号码一起加入。其次三个八位位组与分配给STP30的DPC一起加入。字段84的产生的格式袁示在表B中。 子系统号码分配给STP 30的目的地点代码 表B
然后该消息传递给控制器用于SS7处理和传递到SS7网络。如果对特定的TCP/IP端口规定全局的标题翻译， 则从IS41 TCAP消息中提取移动识别码(MIN)。MIN数字以及其它规定的数据一起放入SS7消息的SCCP被叫方地址(CdPA)。然后该消息传递给规定的DPC，其中执行SCCP全局的标题翻译。特别地，规定的DPC插入到MTP路由选择标记的DPC字段72。协议类别参数字段75编码“0000”以便表示类别0消息，而协议类剐任选字段74编码“0000”以便表示“误差的丢弃的消息”。被叫方地址参数字段81的第一个八位位组与规定的翻译类型一起加入TCP/IP端口。 以下一个八位位组开始，被叫方地址参数字段81与从IS41 TCAP消息获得的MIN数字一起加入。本发明能够从包含表示在表C中的操作的该消息的IS41 TCAP部分中获得该MIN数字：操作 IS41[2]部分 操作 IS41[2]部分资格请求 8.1.3.1业务分布请求 8.1.3.8资格指示 8.1.3.2业务分布指示 8.1.3.9资格通知 8.1.3.3转换为号码请求 8.1.3.10登记删除 8.1.3.4CSSInactive 8.1.3.11远地特性控制请求 8.1.3.7再指示请求 8.1.3.12 表C
此外，在被叫方地址参数的地址指针的比特1以“1”编码以便表示包含子系统号码的地址。比特2可以以“0”或者“1”编码。地址指针的比特3-6以“0010”编码以便表示全局的标题包括一个翻译类型。地址指针的比特7以“0”编码，和地址指针的比特8也以“1”编码。因为比特7是编码“0”，它表示该路由选择应该根据被叫方地址中的该全局的标题参数字段。除了增加该被叫方地址之外，如上所述，主叫方地址也须增加。然后传递加入的消息到控制器用于SS7处理。检查放置于该消息的路由选择标记中、规定给TCP/IP端口的DPC看到它是否是与分配给STP 30的SS7网络地址或者其它的SS7单元的SS7地址相同的地址。如果规定的DPC等于STP 30的SS7网络地址，则在STP 30使用MIN数字每个正常的SCCP过程执行全局的标题翻译，以便确定目的地。当全局的题目翻译结束时，STP 30根据作为全局的题目翻译的结果得出的DPC发送该消息到SS7网络。如果给TCP/IP端口规定的DPC与STP 30的SS7网络地址不相同，则STP 30发送该消息给在路由选择标记中规定的DPC。
一般地讲，根据该消息的内容发送从SS7网络接收的SS7消息。使用直接SS7寻址，SS7消息寻址STP和在由在该消息中的子系统号码(SSN)表示的STP的一个特定的处理器。使用全局的标题翻译，由翻译SCCP被叫方地址提供的信息获得的STP和SSN的地址。在消息接收和使用任一方法处理时，该消息中的SSN用于传递该消息给一个特定的处理器或者放置在STP中的服务器。然后处理器经过一个可用的TCP/IP端口发送SS7消息的IS41 TCAP部分，其中在TCP/IP网络中的接收节点处理该消息。
每个正常的SS7过程，检查在STP接收的每个SS7消息并且根据在该消息中接收的信息发送。如果接收的SS7消息包含分配给该STP的DPC，和该消息是由正常的SS7过程确定的一个SCCP消息，则该消息由SCCP进一步处理。如果根据DPC和子系统号码选择路由，该消息传送给特定的处理器或者分配给该子系统号码的APS。做为选择，如果指定全局的标题翻译，则执行全局的标题翻译。全局的标题翻译的结果是特定的处理器或者APS的STP和SSN的地址，并且该消息传送给APS用于处理。APS处理询问该消息进一步确定适当的消息处理。如果APS处理确定规定利用许可查询，它识别该消息作为一个查询消息，则产生唯一的和新的TCAP事务处理标识并且分配给这个事务处理。然后选择TCP/IP端口用于传递该消息。MTP数据，SCCP数据，选择的TCP/IP端口号码和新的TCAP事务处理标识存储在APS。新的TCAP事务处理ID则插入SS7消息的IS41 TCAP部分的适当的参数字段。产生的IS41 TCAP消息则经过选择的TCP/IP端口发送到该蜂窝网络。当接收应答IS41 TCAP消息时，TCAP事务处理标识和TCP/IP端口号码用于查阅存储的MTP数据和SCCP数据。则APS以保持的SS7信息包装该应答消息并且发送该消息给SS7网络目的地。保持存储的SS7信息直到收到应答消息或者在预定的时间T1满期为止。TCAP定时器T1是在每个TCP/IP端口基础可设定的。
TCP/IP网络在相同的TCP/IP端口返回该应答消息正如发送查询消息那样。处理SS7查询消息和变换它成为IS41 TCAP查询消息的相同的APS接收该响应并且根据存储的SS7信息包装该响应。APS使用TCP/IP端口号码和TCAP事务处理标识查阅存储的SS7信息。拒绝产生查阅中的故障的包含TCAP事务处理标识和TCP/IP端口组合的任何应答消息。如果拒绝消息，TCAP拒绝消息发送给该始发者。存储的SS7信息包括SCCP主叫方地址，它用于返回应答消息给它的SS7目的地。存储的SCCP主叫方地址信息包含一个DPC和子系统号码或者指示和相关的信息，以便执行全局的标题翻译。如果在SCCP主叫方地址中没有寻址信息，则MTP路由选择标记的OPC用于返回该消息。修改用于应答消息的存储的SS7信息，所以SCCP主叫方地址变成被叫方地址并且被叫方地址变成主叫方地址。STP的点代码作为MTP路由选择标记中的OPC插入。然后发送产生的SS7响应消息给SS7目的地。然后删除相关的存储的SS7信息。
从SS7网络接收的响应消息传送给由全局的题目翻译结果寻址的或者由直接寻址APS。APS从该应答消息中去掉SS7信息并且传送剩余的IS41 TCAP消息到可用的TCP/IP端口。没有SS7信息被保持。
作为SCCP网路管理的一部分，如果局部处理机不可用，可以产生表示SSN不可用的SSN禁止消息并且发送给适当的信令点。如果已经收到远程子系统的不可用的通知，则不发送消息给远程子系统。
可以看出：本发明提供经过以太网和SS7在TCP/IP之间交互工作的IS41 TCAP消息。这个允许蜂窝公司能够快速以现有的SS7网络互连，以便利用由SS7网络提供的利益。
虽然本发明的几个实施例及其优点已经详细描述了，但是应该懂得，在不偏离本发明的教导下可以进行转变，变化，代替，变换，修改，变更和变形，本发明的精神和范围由所附的权利要求书提出。