智能网与分组数据网的互操作性 相关申请的相互参考
本专利申请要求1998年5月21日提交的、序列号为No.60/086,280的共同未决的美国临时专利申请的优先权，所述临时专利申请的全部公开内容被在此引用以供参考。
发明背景
发明技术领域
本发明总的涉及电话领域，以及具体地涉及用于获得智能网(IN)与分组数据网(PDN)之间的互操作性的方法和系统。
相关技术描述
在欧洲和日本，已经为数字蜂窝电信系统规定了分组交换的通信标准。例如，用于通用分组无线业务(GPRS)的标准已经由欧洲电信标准委员会(ETSI)规定用于泛欧全球移动通信系统(GSM)和由日本的日本电话电报公司(NTTC)规定用于分组个人数字蜂窝(PPDC)系统，并且，正在制定用于国际移动电信-2000(IMT-2000)的分组交换标准。在移动无线电话系统环境下传送诸如音频、视频和数据的信息方面，正在开发的这些分组交换通信系统被认为比传统的电路交换通信系统更有效。虽然对于电路交换的话音效率或许要高一些，但对于分组而言，效率要比使用相同编码的电路交换数据更高。然而，在最初运行的时期仍假设分组交换通信系统将主要被使用于接入和传送内联网(例如公司的本地网)和互联网(例如万维网或WWW)数据，而传统的电路交换系统将仍旧提供传统的载体业务(例如话音呼叫)。
最近一段时间，移动通信网的运营者(例如GSM、PDC和IMT-2000网络运营者)已经一直在提供某些增值的业务，诸如新的IN/用于移动网增强逻辑地定制应用(CAMEL)的业务。CAMEL是GSM标准中的一种特性，它把对运营者所规定的IN业务的支持集成到GSM结构中。实际上，CAMEL业务被叠加在GSM电路交换业务(例如话音呼叫)上。然而，存在的问题是，当前没能已知的能力可以用于把这些增值业务叠加在分组交换业务上。这个问题的主要原因是，这种能力预期由内联网的操作者或互联网业务提供者(ISP)提供，而不是作为增值业务(例如IN/CAMEL)本身的一部分。
当前，对于在IN和分组交换网之间的接口，还没有公布国际标准，正如先前提到的，对于如何提供用于分组交换通信的增值业务(例如CAMEL)的问题还没有公知的解决方案。因此，这对于当前提供IN业务(例如，为移动用户的电路交换呼叫(例如话音呼叫和G3传真呼叫)提供的流行的预付费业务)的移动通信网的运营者是一个紧迫的问题。这样的预付费IN业务将监视移动用户的电路交换呼叫所耗费的时间，并且把该时间转换成向该用户收取的、正比于所使用的通信时间的费用。然而，当前没有可用的方法或系统能够使得预付费IN业务的应用监视用户使用分组交换通信所耗费的通信时间。
因此，对于PDN/IN接口和互操作性有迫切的需要，所述的接口和互操作性将使得诸如IN/CAMEL这样的业务能够被叠加在分组交换业务上，以作为对传统的内联网和互联网增值业务的补充。正如下面详细描述的，本发明成功地满足了这个需求并解决了这些和其它相关的问题。
发明概要
按照本发明的优选实施例，提供了用于在分组交换网与IN之间建立接口的方法和系统，该接口是基于在相关的电路交换网与IN/CAMEL业务之间的接口的。同时，CAMEL应用也能在移动用户正在其它网络中漫游(例如国际漫游)时提供IN业务给他们。
本发明的一个重要技术优点在于，提供IN/CAMEL业务的移动网运营者为移动用户提供预付费预订业务，它将覆盖传统的话音呼叫，也将覆盖通过分组交换通信标准的内联网和互联网的使用。
本发明的另一个重要技术优点在于，电路交换和分组交换通信的移动用户可以向一个提供预付费业务的网络运营者进行预订，以及只为所述预订预先付费一次。网络将从该用户的帐户中扣除用于电路交换和分组交换业务的付费额。
本发明的再一个重要技术优点在于，提供在分组数据节点和IN/CAMEL节点之间的可行的接口和互操作性，它们可被使用来把CAMEL业务叠加在分组通信上，以作为对内联网和互联网增值业务的补充业务。
附图简述
当结合附图参考以下的详细说明时可以更全面地了解本发明的方法和设备，其中：
图1是按照本发明的优选实施例的、可被使用来连接IN/CAMEL业务与移动分组数据通信对话的系统的方框图；
图2A和2B是显示图1所示系统的附加部分的相关方框图；以及
图3是图1和2所示的系统在示范情形下的方框图，其中最终用户正在通过并行连接(诸如电路交换连接和分组交换连接)进行通信。
附图详述
通过参考附图1-3，可以最好地了解本发明的优选实施例及其优点，相同的数字用于各个附图的相同和相应部分。
实际上，按照本发明的优选实施例，提供了用于在分组交换网与IN之间建立接口的方法和系统，该接口是基于在相关的电路交换网与IN/CAMEL业务之间的接口的。同时，CAMEL应用也能在移动用户正在其它网络中漫游(例如国际漫游)时提供IN业务给他们。
具体地，图1是按照本发明的优选实施例的、可被使用来连接IN/CAMEL业务与移动分组数据通信对话的系统10的方框图。如图所示，移动电话12可以通过无线网络控制(RNC)14登记到或开始联系(连接)到分组网。服务的网络中的接收分组数据通信节点(例如称为服务的GPRS支持节点或SGSN)16查询最终用户的原籍位置寄存器(HLR)18以便得到预期由该HLR返回的某些预订和安全信息。作为应答，HLR18把这个信息(例如鉴权密钥等)提供给SGSN16。对于本实施例，来自HLR的这个信息也可以包括带有在所涉及的IN业务控制功能(SCF)中IN/CAMEL业务应用地址的业务密钥(下面更详细地描述)，它使得CAMEL业务能够进入分组通信对话。按照用于CAMEL第2阶段的GSM技术规范：GSM TS 03.78(版本6.1.1,1997年版)，该业务密码可以为IN SCF标识应当被应用的CAMEL业务逻辑。注意到在将来可以假定ISP具有HLR的某些或全部的功能是非常有用的。然而，将来用ISP代替HLR不会对本发明的范围产生明显的影响。这样，在SGSN 16与HLR 18之间的接口22可以是，例如7号信令系统(SS7)接口或基于互联网协议(IP)的接口。例如，信息可以在使用移动应用部分(MAP)协议或INAP协议的消息中在SS7接口上被输送。
参照图2A所示的方框图，示例的系统10也包括可被使用来实施本发明的IN/CAMEL网络的SCF 20。例如，按照CAMEL规范，GSM(IN/CAMEL)SCF是包含可被使用来实施操作者规定的业务(OSS)的CAMEL业务逻辑的功能性实体。另外，按照CAMEL规范，(IN/CAMEL)SCF可与HLR(18)、GSM业务交换功能(SSF)和使用MAP或CAMEL AP(CAP)协议的GSM专用资源功能(SRF)相接口。
当移动电话(12)启动分组数据通信对话时(即在登记或连接阶段以后立即地或某个时候)，SGSN 16发送CAMEL有关的信号到IN/CAMEL SCF 20。这样，SGSN 16在上述的初始登记或连接阶段期间已经较早地确定IN/CAMEL网络的识别号。在SCF 20处接收的CAMEL有关的信号通知IN/CAMEL网络：在分组数据连接阶段再继续以前，准备建立分组数据对话。进行这个通知的主要原因是节省连接容量，例如，在用户的预付费业务不允许附加的分组数据通信的情况下。
参照图2A所示的方框图，从SGSN 16发送到SCF 20的CAMEL有关的信号可以作为按照CAMEL协议的现有消息(例如“InitialDataProvide(初始数据提供)”或初始检测点(DP)消息)的一部分或者作为新的消息被实现。按照CAMEL规范(段落9.1.5.2)，初始的DP消息包含某些包括业务密钥的信息单元(IE)。如上所述，业务密钥可被使用来寻址在SCF(20)内的正确的CAMElL业务应用。
作为应答，IN/CAMEL SCF 20可以在“ApplyCharging(应用收费)”消息中把信息返回到SGSN 16。按照CAMEL规范(段落9.2.2)，ApplyCharging消息是信息流(IF)，它被使用来进行GSM SCF与GSM SSF收费机制的交互作用，以便控制呼叫的持续时间。这样，SCF 20可使用ApplyCharging IF来命令SGSN 16它对于最终用户和/或SCF 20要如何起作用。
对于本实施例，SCF 20发送ApplyCharging IF给SGSN 16，它提供关于最终用户能发送的分组数据字节的数目的信息。例如，SCF20可以发送带有包括数值“1024,000,000”的IE的ApplyCharging IF给SGSN 16。这个信息可被SGSN 16解译为：当1024兆比特被从最终用户发送到分组数据网或从分组数据网发送到最终用户时，SGSN清除该分组连接。对于本实施例，在SGSN 16与SCF 20之间的接口23，可以是例如SS7(MAP或CAP)接口或基于IP的接口。
参照图2B所示的方框图，在超过最大比特极限之前最终用户清除分组数据对话(通过隐含地或明确地释放)的情况下，SGSN 16可以结合分组通信对话清除程序发送IN/CAMEL消息(例如“ApplyChargingReport(应用收费报告)”IF)给SCF 20。按照CAMEL规范(段落9.1.2),ApplyChargingReport IF可被GSM SSF使用来把在ApplyCharging IF中请求的信息报告GSM SCF。对于本实施例，ApplyChargingReport IF可被SGSN 16使用来使得SCF 20知道在分组通信对话期间有多少比特被发送。例如，在ApplyChargingReport IF中的IE可包括数值“7,000,000”以代表在先前的分组数据对话期间从最终用户发送或发送到最终用户的比特数目。SCF 20然后可以从可供使用的最大比特数中减去先前的对话“使用的”比特数，以便确定新的表示可被使用于下一个分组对话的最大比特数的数值(例如，从先前的1024,000,000的最大值减去7,000,000比特=324,000,000比特)。替换地，这样的ApplyChargingReport IF可被SGSN 16使用来使得SCF 20知道可供用于发送的新的最大的比特数。
图3是在示范情形下的系统10，其中最终用户通过并行连接(例如电路交换连接(例如话音呼叫)和分组交换连接(例如同时使用电子邮件))进行通信，在本例中，网络的IN/CAMEL部分应当命令SGSN 16在特定数目的比特(例如100,000,000)已经被通过两个连接传送时报告回网络的IN/CAMEL部分。这个命令被给出，以使得网络的IN/CAMEL部分可以，例如在有更多的比特在分组交换连接上被发送的时间间隔内向电路交换连接提供以较少的话音时间。因此，这意味着在分组对话时允许使用的比特上限将减少，因为电路交换对话被连接了更长的时间间隔。这样，在分组数据对话期间，网络的IN/CAMEL部分必须能够让SGSN 16知道表示可被允许用于发送的最大比特数的新数值是什么。例如，如果自从上一次100,000,000比特报告以来，有50,OOO比特通过两个连接传送，则优选地，SGSNl6从所接收的新的上限中减去那50,000比特。另外，如果需要，SCF 20可命令(例如在ApplyCharging IF中)SGSN 16在每次当，例如有100,000比特已被传送时进行报告(例如在ApplyChargingReport IF中)。总之，如上所述，本发明有利地提供了在分组数据节点(例如SGSN)和IN/CAMEL节点(例如SCF)之间的可行的接口和互操作性，它们可被使用来把CAMEL业务叠加在分组通信上，以作为对内联网和互联网增值业务的补充业务。
虽然在附图中显示扣在以上的详细说明中描述了本发明的方法和设备的优选实施例，但应该理解，本发明并不限于所公开的实施例，在不背离由以下权利要求所阐述和定义的本发明的精神的情况下，它能够作出多种重新安排、修改和替换。