无线电信网中的非专用接入节 点和交换机连接 【技术领域】
本发明一般涉及电信网络，并且更特别涉及无线网络中交换机和接入节点之间的非专用连接。更特别地，本发明涉及使用移动交换中心库来在无线电信网中动态地分配在交换机和接入节点之间的连接的提供系统和方法。
背景技术
不断增加的无线电信业务需求已导致许多无线电信系统的发展以及漫游无线用户数量的递增。为容纳并分配无线电信网中增加的业务负载所进行的一些努力建议在互连的若干移动交换中心中分配业务负载以使它们构成网络的一个移动交换中心库(MSC库)。这样一个MSC库以更有效的网络资源应用形式为用户和网络/服务供应商两者都提供了许多优点。在使用MSC库所实现的优点中，包括有：在增加单独交换元件是成本过高的那些区域中的负载共享网络元件和增加的容量和/或覆盖范围。
可是，一个MSC库有一些已知的局限和缺陷。一个缺陷是需要大量的专用电路以便在网络中诸如基站控制器(BSC)和MSC库的各个MSC之类的各个接入节点之间提供通信。把接入节点连接到MSC的最明显的方式是从每个BSC到库中的每个MSC都提供一个专用电路，但是这导致高开支并且低效率。此外，每当引入一个新节点或者从网络中删除一个新节点时，专用电路的使用都需要重大的升级和/或费用。并且，由于业务容量被该专用电路地容量所固定，所以必须为峰值负载而建造网络，这导致在非峰值时间期间的未使用容量。
因此，在电信网络的节点之间使用MSC库的一个非专用接入连接将提供很多优点。此类非专用接入连接将使得在网络的交换机和诸如BSC之类的接入节点之间电路的动态分配成为可能。在这样一个网络中增加或去除交换机将被轻易提供，并具有更好的负载分配。
【发明内容】
本发明提供一种在网络的接入节点和交换机之间具有非专用电路路径的电信网络。一个MSC库，或者说是交换机库，使该库的各个交换机能够与在电信网络的服务区域周围布置的接入节点通信。网关经由很多电路路径提供接入节点和交换机库之间的连接。一个网关选择节点被提供并适合来保留和释放需要在交换机库的交换机和接入节点之间使用的电路路径。
本发明还提供一种在具有多个网关的电信网络中在接入节点和交换机之间提供非专用电路路径的方法。该方法包括选择交换机和目标接入节点之间的一条电路路径并按需要分配这样一条电路路径的步骤。该电路路径随后被解除分配(deallocate)，使其可用于被另一接入节点再次使用。
本发明的媒体网关选择节点被提供用于使用在电信网络中。媒体网关选择节点在网络中的各接入节点和交换机库的交换机之间产生可用的非专用电路路径。媒体网关选择节点包括：用于存储和访问数据的装置以及用于定义网络的媒体网关、接入节点、交换机和电路路径之间的关系的装置。用存储数据所执行的那些功能保留和释放需要在网络的各个交换机和各个接入节点之间使用的电路路径。
利用本发明将获得许多技术优点，包括：简化并改良了公共陆地移动网(PLMN)中交换机库的实现。一个特别的优点是不必在周围节点中进行改变和/或安装专用于接入功能的新电路就可增加或删除交换机的能力。
另外一个优点是：在网络内动态分配电路路径以便适应变化的网络业务或硬件条件的能力。在阅读了说明书和权利要求书之后，另外的优点对本领域技术人员来说将变得很明显。
【附图说明】
结合附图考虑下列描述，将更清楚地理解本发明上面的优点以及特定实施例。
图1是一个框图，描述了在使用交换机库的现有技术PLMN中交换机和接入节点之间的关系；
图2是具有一个交换机库并使用本发明的一个PLMN的示例框图；
图3描述了一个表，该表格说明了按照图2的媒体网关选择数据库的示例；和
图4是图2和3的本发明步骤的流程图。
除非特别指出，否则各个图中的相应数字和符号是指相应的部分。
【具体实施方式】
当在下面详细讨论本发明各个实施例的产生和使用时，应该理解，本发明提供了在多种多样的具体环境中能被具体化的许多可应用发明性概念。应该理解，本发明可以被利用各种类型以及各种结构中的PLMN、交换机以及接入节点来实践。为了说明本发明的原理，所示出并讨论的实施例的某些特征被简化或夸大。
现在参考附图1，其中示出了一个电信网络的概括框图，说明了在利用交换机库的现有技术的PLMN中交换机和接入节点之间的关系。虽然所公开的原理可以应用到其它无线网络系统(比如基于码分多址(CDMA)、宽带CDMA(WCDMA)、GSM演进增强型数据速率(EDGE)的那些)以及本领域普通技术人员已知的其它无线标准，但是在这个示例中，PLMN 10被描述为符合全球移动通信系统(GSM)标准。
图1的连接单元的实线表示承载连接，而虚线表示信号连接。PLMN 10具有很多基站控制器(BSC)12(a...n)，它们担任对诸如基站收发信机13之类的其它网络元件的接入节点，所述其它网络元件为网络10的各移动终端(未示出)提供服务。移动交换中心(MSC)14(a...n)为PLMN 10提供熟知的交换与呼叫控制功能。同时，MSC 14(a..n)可以共同操作为一个MSC库19如此以使MSC库19中的任何一个MSC 14(a..n)可用来有利地提供本领域普通技术人员熟知的呼叫控制和交换功能。
图1系统的一个局限是专用电路连接17，这些连接17被使用在每个BSC12(a...n)和相应网关元件16(a)、16(b)之间以便分别提供对MSC 14(a..n)的接口。把专用电路17具体化的那些物理链路经由媒体网关MGW 16(a)、16(b)向各个BSC 12(a...n)以及各个MSC 14(a...n)提供连接机构。
实际上，每个MSC 14(a...n)控制在它各自的MGW 16a或16(b)处的电路组，一个组与网络10的每个BSC 12(a...n)相应。每个BSC具有一个专用的电路标识码(CIC)组，它们与库19中的MSC通信。每个MGW 16(a)、16(b)都具有端接点，在此，来自任意一个BSC(12a..12n)中的专用电路17在端接点处端接。用这种方式，任意MSC 14(a...n)能够在任意给定时刻与任意BSC 12(a...n)通信，反之亦然。
虽然如图1所示的结构在诸如电信网络10之类的电信网络的节点之间提供了一种可靠的连接方案，但是由于连接17是专用的这个事实引入了某些显著的限制。首先，通常需要大量的专用电路以便在网络中的各种接入节点比如BSC 12(a..n)和各个MSC 14(a..n)之间提供通信。因此，从每个BSC 12(a..n)或其它接入节点到库中每个MSC(14a..n)的专用电路连接17导致高费用及低效率。此外，每当引入一个新接入节点或者从网络中删除一个新接入节点时，专用电路17的使用都需要重大的升级和/或费用。例如，每当从库19中添加或删除一个MSC时也必须添加或删除CIC并且必须把此变更通知给BSC。并且，由于业务容量被该专用电路的容量所固定，所以必须为峰值负载而建造网络，这导致在非峰值时间期间的未使用容量。这种布置使网络10难以管理并且管理昂贵。
参见图2，示出了本发明的一种改良电信网络20的结构框图，它不再使用专用电路17并消除了上面提到的问题。更明确地，图2示出了MSC1 14(a)试图通过BSC2 12(b)寻呼移动终端(未示出)。作为第一步，MSC1 14(a)关于到BSC2 12(b)的电路连接请求而联系媒体网关选择节点(MGWSN)22。正如所示出的，MSC1 14(a)和网络10的所有其它MSCS 14(b...n)都是MSC库24的成员。由MGWSN 22控制的MSC库24帮助网络20的所有BSCS 12(a...n)和MSCS 14(a...n)的连接而不需要专用电路17。MGWSN 22在核心网中提供汇集并控制电路的一个中央装置因此不需要从BSC到每个MSC的专用电路。另外，可以从库19中添加或删除一个单独的MSC而不必BSC 12(a..n)知晓。
MGWSN 22在它的配置中具有媒体网关选择数据库(MGWSDB)26，它与之协商以便识别BSC2 12(b)和MSC1 14(a)之间的一个可用电路路径。每个电路路径通常具有储存在MGWSDB 26中的一个相关CIC。MGWSN 22选择由一个唯一CIC(在此示例中为CIC150)所识别的一个电路路径。MGWSN 22还选择一个媒体网关(MGW)28(n)(在这个示例中为MGW2 28(b)并保留可用的CIC150。MGWSN 22把MGW(在本例中为MGW2 28(b))的标识，以及CIC150的标识返回给请求的MSC1 14(a)。此时，以典型的方式端接呼叫以便使用CIC150从MSC1 14(a)到MGW2 28(b)到BSC2 12(b)进行连接。当然，在大多数的例子中，呼叫还被端接到超过BSC2 12(b)的一个端点以便提供超过MSC114(a)的一个连接。这些端点对应一个或多个用户终端，比如无线电信网20的一个移动终端或者公众电话交换网(PSTN)这类固定网的一个固定终端(POTS)。
因此，由于MGWSN 22担当库24中的MSC和MGW 28(a)、28(b)之间的媒介，所以可以在任何一个BSC 12(a..n)和库24中的任何一个MSC之间指定并选择一条电路路径而不必在每个这样的BSC 12(a..n)和每个这样的MSC之间都需要一个专用连接。此外，应该理解，在释放呼叫之后，MSC1 14(a)通知MGWSN 22通过MGW2 28(b)和CIC150到BSC2 12(b)的指定电路路径的使用完成。MGWSN 22然后更新MGWSDB 26，指示CIC150可用于再分配。因此，本发明打算按照库24的任何一个MSC与任意一个BSC 12(a..n)之间的需要动态分配非专用电路。
对本领域技术人员来说应该很明显，电路路径的动态分配使本发明一些重要优点成为可能。例如，一个新的MSC 14可以被加到网络20中而不必需要重新配置网络20的任何部分。新的MSC 14只是被加到MGWSDB 26然后能够请求MGW 28和CIC分配来与网络20的BSC 12连接。另外，本发明在被选择来在网络中的特定节点处减少拥塞的路由中提供分配电路路径的灵活性。
图3是说明一个示例媒体网关选择数据库26各个字段的表格31。应该理解，图3是数据性质的一个图形表示，它可以使用一种计算机可读媒质而被储存在MGWSDB 26中，并且不是一个特定数据库的文字表示。对本领域技术人员来说很明显，MGWSDB 26可以包含实现MGWSDB 26功能所需的运转类别、目标、功能和逻辑以及静态数据。图3示例中的表格31的数据也相当于在上面参考图2讨论的本发明示例的讨论。
一般来说，MGWSDB 26存储MGWSN 22控制电路路径分配所需的CIC数据。媒体网关(例如图2，MGW 28(a)、28(b))的标识也被储存在其中。正如所示出的，一个MGW列30存储网络的MGW标识。框30(a)存储MGW1的标识而框30(b)和30(c)存储MGW2的标识。一个BSC列32保持由BSC132(a)、BSC2 32(b))和BSC3 32(c)指示的BSC标识记录(例如图2，BSC12(a...c))。通过分配CIC连接，则表31的行和列的关系、各自的BSCS和MGW可以彼此相关。
正如在图3中可以看到的，表31反映了这样一个事实：即，MGW1 30(a)已经与BSC1 32(a)相关。在做出此关联时，MGWSN 22已经分配来自列34中的连接，即CIC001-100 34(a)，用于在完成BSC1和MGW1之间的电路路径中可用。当出现需要时最好动态地执行CICS的分配和电路路径的完成。提供列36用于保持与已分配的哪一CICS可用于使用有关的数据。另一列38被提供用于保持数据，该数据与在任何给定时刻哪一CICS正在使用中有关。通过MGW和BSC列30，32的关系可以看到：MGW2 30(b)、30(c)已经与BSC2 32(b)和BSC3 32(c)相关。已分配的CICS在CIC列34中被指示，其中：CIC101-200 34(b)已经被分配给BSC2 32(b)，并且CIC201-300 32(c)已经被分配给BSC3 32(c)。
与参考图2所讨论的示例相应的一种方法数据可以被概念化如下。检查图2的电路路径，在图3的表31中可以看到：MGW2 30(b)被分配具有可用于电路路径连接的CIC101-CIC200 34(b)的BSC2 32(b)。分配的34(b)和可用电路路径包括的CIC150 38(b)，被选择用于在该示例的MGW1和BSC2之间进行连接。只要路径保持被分配，该示例的特定电路路径的CIC150 38(b)的使用就被记录在保留的CIC列38中。一收到不再需要连接的一个指示之后，MGWSDB 26就被更新以便指示CIC150再一次可用，这将在36(b)处出现。
在图3的概要中，通过表31的行(b)中的相应列入口阅读，该示例的电路路径被指示如下：MGW2 30(b)被分配CIC101-200 34(b)；CIC101-149和CIC151-200 36(b)保持可用；并且CIC150 38(b)已被保留用于与BSC2 32(b)的连接。当然，应该理解：前述仅仅是MGWSDB 26内可能的关系图形表示的一个示例。不偏离本发明也可能有此概念的许多组合或替换图形表示。
图4是一个流程图，示出与图2和3的示例一致的本发明的过程。在步骤400，MSC1识别需要到BSC2的一条电路路径。在步骤402，媒体网关选择节点关于到BSC2的可用电路路径而检查媒体网关选择数据库。媒体网关选择节点分配CIC150给BSC2(步骤404)。媒体网关选择节点在步骤406选择MGW2。在步骤408，MGWSN把CIC150的使用通知给MGW2，并且在步骤410，MGWSN还要通知MSC1它将使用CIC150。在步骤412，MGW2经由CIC150在MSC1和BSC2之间建立电路路径。MGWN在步骤414更新MGWSDB。在这种情况下，应该理解，在所述流程期间，经由MGW2使用CIC150的在MSC1和BSC2之间的路径将被″保留″，否则将被表示为正在使用中。在电路路径终止之后，媒体网关选择数据库将进一步更新。例如，在BSC2和MSC1之间的通信终止处，MSC1通知MGWSN：呼叫被释放。用于为该呼叫创建电路路径的资源然后被释放并再次可用于使用在附加的电路路径的分配中。
在上面示出并描述的实施例仅仅是可仿效的。即使在前述的说明和本发明的细节中已经阐明了本发明的很多特性和优点，但是此公开仅仅是说明性的并且可以在本发明的原理之内变化到由附加权利要求中所使用的广泛通用意义的术语所指示的范围。