移动通信网络中号码可移植性控制的系统和方法 有关申请的参照
这个申请涉及1996年6月3日提交的、题为“Routing AnIncoming Call to A Ported Mobile Station Within ATelecommunication Network”(Docket No.27943/65)、PatentSerial No.08/656,723的US申请，在这里结合作为参考。
【发明背景】
发明的技术领域
本发明涉及移动电信网络，而且更具体地涉及到移动站-该移动站从第一原籍位置寄存器重分配到第二原籍位置寄存器-的入呼叫的路由选择。
有关领域描述
在全球移动系统(GSM)通信或个人通讯系统(PCS)中，每个移动站分配一个唯一的标识号码，称为移动站综合业务数字网(MSISDN)号码。每当呼叫者要与特定移动站通信时，就拨出MSISDN号码。电信网络通过分析所拨MSISDN号码的一部分，确定与那个移动站关联并存储了标识目前为该移动站服务的移动交换中心(MSC)的路由选择信息的特定原籍位置寄存器(HLR)。通过获取并利用这样的路由选择信息，电信网络能够定位响应入呼叫的移动站，以便在入呼叫者和移动站之间建立呼叫连接。
当移动用户从一个城市移位到另一个或一个地理区域到另一个时，他们常常从第一HLR服务的第一业务区重定位到第二HLR服务的第二业务区。通过重定位，特定移动站与第一HLR协调的原有注册被终结，必须建立与第二HLR协调地新注册。尽管如此，每个HLR还被预先分配特定的一系列MSISDN号码。因此，由于从一个HLR重定位到另一个，移动站必须分配一个新的预先分配给新的第二HLR的一系列MSISDN号码中的一个。改变所分配的MSISDN号码部分上是一件很烦琐的过程，因为移动用户必须使它的移动站进入服务，而且还要很不方便地将他的新MSISDN号码(地址簿号码)通知有关方。
美国电话电报(AT&T)公司建议了使用位置路由选择号码(LRN)的概念，减轻了一些类似问题，这些问题有关有线用户终端从一个区域或网络移动到另一个而不改变他们的MSISDN号码。根据LRN概念，中心数据库存储表示目前服务该有线终端的端局的网络地址，公共交换电话网(PSTN)内的信号传送点(STP)或业务交换点(SSP)查询中心数据库以便将入呼叫路由选择到正确的端局。但是，上述LRN概念不适于移动通信环境，因为移动站不是物理上附加于单个端局或移动交换中心(MSC)。由于移动站从一个地理区域移动到另一个地理区域，多个MSC提供对移动移动站的移动服务。因此，用代表特定端局或MSC的网络地址实现中心数据库不能解决上述移动电信环境内的号码可移植性问题。
Gun-Shin Chien在1996年___提交的、题为“Routing AnIncoming Call To A Ported Mobile Station Within ATelecommunications Network”的专利申请(此后称为Chien申请)-这里结合作为参考-中，揭示了维护一种中心数据库的系统和方法，该数据库存储将特定MSISDN与代表原籍公共陆地移动网络(PLMN)-更具体地是目前服务可移植移动站的特定PLMN内的原籍位置寄存器(HLR)-的网络地址相关的数据。因此，当中心数据库被查询时，返回代表服务可移植移动站的当前HLR的网络地址。
即使Chien申请能够使入呼叫路由选择到移动电信网内的可移植移动站，但是其中存在某些对某类应用不是最佳的系统特性。
由于电信网络不能仅通过分析所收到的MSISDN就确定移动站是否已经移植，即使只有一个号码移植出了特定的PLMN，所有到特定PLMN的入呼叫都不得不被中心数据库进行无效地查询。举例而言，在214-555-XXXX系列中即使只有一个号码被移植，到214-555-XXXX号码系列中每一个的入呼叫都必须被中心数据库查询。即使呼叫是施主PLMN内的移动站发起的，该呼叫也必须由施主PLMN向中心数据库查询。
此外，并不是所有与施主PLMN或HLR相连的STPS,SSPS和GMSCS都有查询能力。如果一个入信号是通过一个不具有查询能力的SSP进行路由选择的，则入信号将被不正确地传送到施主HLR。因为施主HLR不再存储属于被移植的移动站的用户信息，所以入呼叫的路由选择失败。
因此，当入信号被施主PLMN接收时，需要一种将这种信号重新路由选择到服务可移植移动站的当前PLMN的机制，而不是由中心数据库进行重新路由选择。
【发明内容】
本发明提供一种方法和设备，将电信信号传送到从第一原籍位置寄存器(HLR)重定位(移植)到第二HLR的移动站。这样一种信号包括建立与可移植移动站的呼叫连接的入呼叫信号。代表与移动站有关的HLR的网络地址以及代表特定移动站的移动标识号码被相关并存储在中心数据库。将移动标识号码与网络地址相关的数据还被下载到第一HLR。一旦与第一HLR有关的网关移动交换中心(GMSC)接收到目标为可移植移动站的入信号，中心数据库不进行重新路由选择，而是请求路由选择信息的信号被发射到第一HLR。然后第一HLR通过以标识接收信号的移动标识号码为索引，获取代表第二HLR的相关网络地址。获取的网络地址被返回GMSC。因此GMSC通过利用所收到的网络地址作为被叫号码，将入信号重新路由选择到目前服务可移植移动站的移动交换中心(MSC)。原有的移动标识号码还包括在重新路由选择的信号的通用地址参数(Generic Address Parameter(GAP))中。
附图的简要描述
本发明方法和设备更完整的理解可以通过结合附图参考如下详细描述而获得，其中：
图1是说明多个公共陆地移动网(PLMNs)与公共交换电话网(PSTN)的网络互连的框图；
图2说明从与第一PLMN关联的第一原籍位置寄存器(HLR)重定位到与第二PLMN关联的第二HLR的移动站；
图3是说明位置路由选择号码(LRN)系统的框图，将入呼叫路由选择到可移植的移动站；
图4是说明网关路由选择号码(GRN)系统的框图，将入呼叫路由选择到可移植的移动站，如Chien申请中所揭示的；
图5是说明连接到特定PLMN的多个业务交换点(SSPs)的框图，其中至少一个所述SSP没有数据库查询能力；
图6是说明不具有数据库查询能力的特定PLMN内的网关移动交换中心(GMSC)的框图；
图7是下载数据到施主HLR(移动站从中移植的HLR)的框图，该数据将与可移植移动站关联的移动站综合业务电话簿号码(MSISDN)与代表新原籍位置寄存器(HLR)的网络地址相关；
图8是说明入信号从第一PLMN转发到第二PLMN的框图；以及
图9是说明入信号从第一PLMN转发到第二PLMN的信号序列图。
附图的详细描述
图1是说明多个公共陆地移动网(PLMNs)10a-10b与公共交换电话网(PSTN)20的网络互连的框图。移动站30(也称为移动终端或设备)与PLMN10中的一个关联，称为原籍PLMN10a。在每个PLMN10中，例如PLMN10a中，有多个不同的移动交换中心(MSC)40服务网络所覆盖的地理区域。移动站30通过空中通信链路50与连接到一个MSC40的无线基站(未表示)通信。然后由一个PLMN10a服务的移动站30通过到PSTN20的连接与其它有线和无线终端通信。在PSTN20内作为汇接局(Access Tandem SSP/AP)运行的业务交换点(SSP)将一个PLMN10a产生的移动呼叫路由选择到PSTN20内作为端局(SSP/EOs)运行的它的业务交换点中的一个所服务的有线终端，或者通过它的网关移动交换中心(GMSC)80b到另一个PLMN10b。
对于目标为移动站30的入呼叫，首先将该入呼叫路由选择到服务原籍PLMN10a的GMSC80a。GMSC80a向与移动站30关联的原籍位置寄存器(HLR)90a发送请求路由选择信息的信号。HLR90a(存储用户信息并跟踪移动站30的当前位置)将路由选择指示返回GMSC80a。返回的路由选择指示包括表示哪个MSC40(例如，MSC40a)目前服务移动站30的网络地址。当收到这种路由选择信息时，GMSC80a将该入呼叫发送到服务MSC40a。然后服务MSC40a建立与位于它的MSC服务区内的移动站30的语音连接。
随着移动电信技术的持续发展以及移动用户数目的增加，称为“号码可移植性”的创新概念日趋流行。号码可移植性允许移动用户从现有得业务区重定位或“移植”到新PLMN区，而不改变移动用户所分配的MSISDN号码或电话簿号码。由于不改变所分配的MSISDN号码，移动用户不必手动操作他的移动站以便对新MSISDN号码编码。移动用户也不必不方便地将他的新MSISDN号码通知他的亲友。
现在参考图2，表示第一PLMN10a内与第一HLR90a关联的移动站30重定位或移植140到第二PLMN10b内的第二HLR90b(PLMN内号码可移植性)。移动站30首先向作为原籍PLMN的PLMN10a注册。所有来自PSTN20或其它PLMN的入呼叫由PLMN10a内的GMSC(图2中未表示，见图1)接收，并因此路由选择到服务MSC40a。如前所述，GMSC正确地将入呼叫路由选择到服务MSC40a，因为所拨的MSISDN号码包括表示原籍PLMN10a内的哪个HLR存储了所需的用户信息的值。因此，GMSC分析所收的MSISDN号码，确定恰当的HLR，从确定的HLR请求路由选择信息，然后将入呼叫路由选择到恰当的MSC。
根据号码可移植性的概念以及重定位140所示，移动站30终止它与现有HLR90a的注册协议，向新PLMN10b内的新HLR90b注册，并不改变他的MSISDN号码。但是，因为MSISDN号码在移动站中没有更新，不能反映新的HLR90b以及新PLMN10b，所有将来的入呼叫还将路由选择到旧的PLMN10a。PLMN10a内的GMSC不能将收到的入呼叫路由选择到重定位的移动站30，因为GMSC不再能够通过仅分析所收的MSISDN号码而确定存储用户信息的正确HLR。
图3是说明将入呼叫路由选择到移植的有线终端的位置路由选择号码(LRN)概念的框图，如美国电话电报(AT&T)公司所引入的。根据AT&T的LRN概念，存储代表为移植的有线终端服务的端局的网络地址的中心数据库被呼叫路径中下一个至最后一个信号网络查询。下一个到最后一个网络(例如，PSTN20)中的信号传送点(STP)或业务交换点(SSP)执行该查询，以便对该呼叫路由选择。连接到SSP/EO110a的第一有线终端100a，通过拨出代表第二有线终端100b的电话簿号码，发起到PSTN20内的第二有线终端100b的出呼叫连接。但是，第二有线终端100b以前由第一SSP/EO110d服务，现在已经移植到第二SSP/EO110c(如虚线140所示)。使用常规的路由选择机制，呼叫建立请求被路由选择到代表有线终端100b的所拨电话簿号码指定的第一SSP/EO110d。当呼叫建立信号被能够查询的SSP110b接收时，SSP110b执行到中心数据库业务控制点(SCP)120的数据库查询。SCP120存储关联数据，将每个移植的电话簿号码与代表服务移植终端的新SSP/E0的网络地址相关。响应查询请求，SCP120返回代表目前为有线终端100b服务的第二SSP/EO110c的网络地址。SSP110b使用所获得的网络地址作为所发呼叫建立信号-例如Initial Address Message(IAM)-中新的被叫号码(CdPn)最初所拨的代表有线终端100b的电话簿号码也包括进IAM信号的GenericAddress Parameter(GAP)中并“携带”到服务SSP/EO110c。由于CdPn指向服务SSP/EO110c,IAM信号被重新路由选择到SSP/EO110c，而不是到第一SSP/EO110d。第二SSP/EO110c可以直接连接到SSP110b，或者通过多个信号传送节点连接，如虚线125所示。一旦IAM信号被第二SSP/EO110c接收，就从GAP中提取所封装的代表有线终端100b的电话簿号码，有线终端100b的物理位置通过索引它的的线路模块(LM)125来确定，而且与移植的有线终端100b的呼叫连接通过有线130建立。
通过引入中心数据库，存储代表新SSP/EO的网络地址，LRN概念解决了PSTN环境中的一些号码移植性问题。但是，这种LRN实现不适于PLMN环境。PLMN10内的移动站很少与一个端局或移动交换中心(MSC)关联。由于它所固有的不连接到任何物理通信介质的特性，移动站可以自由地移动到多个不同的地理区域。每次移动站离开第一MSC业务区并进入第二MSC业务区，服务PLMN都必须将业务从第一MSC转移到第二MSC。转移之后，第一MSC不再参与呼叫连接。因此，在中心数据库内存储代表特定端局或MSC的网络地址的思想不适于PLMN环境。
图4是说明网关路由选择号码(GRN)概念的框图，将入呼叫路由选择到PLMN环境内的移植的移动站，如Chien申请中所揭示的。不是维护一个存储代表目前为移动站30服务的特定端局的网络地址的中心数据库，而是维护一个存储代表目前为移动站30服务的PLMN-或更具体地，HLR90-的网络地址的中心数据库(此后称为网关路由选择号码-GRN)。
PSTN20内连接到SSP/EO110a的有线终端100或任何其它电信终端，通过拨出代表移动站30的移动标识号码，例如移动站综合业务数字网(MSISDN)号码，发起出呼叫连接。呼叫连接信号通过常规的路由选择机制路由选择，直到到达PSTN 20内有查询能力的SSP110b，如图3所示。SSP110b随后向中心数据库-例如SCP120-发送查询信号135，请求代表与移动站30关联的原籍HLR的GRN。SCP120用所收MSISDN号码对它的存储表250索引，并获取关联的GRN。所获取的GRN随后通过返回信号145被发回SSP110b。SSP110b将所获取的GRN指定为呼叫建立信号140-例如Initial AddressMessage(IAM)-的被叫号码(CdPn)，并将其发送到PLMN10。所拨的MSISDN号码也包括在IAM信号140的一个选项参数内，例如Generic Address Parameter(GAP)。通过分析所发送的代表原籍HLR90的GRN,PSTN20就能够将IAM信号140路由选择到服务PLMN10的入口点-GMSC80。当收到IAM信号140时，GMSC80内的应用模块85从GAP中提取所包含的MSISDN号码并向所示HLR90发送基于Mobile Application Part(MAP)的信号150，例如Send RoutingInformation(SRI)信号。所发的SRI信号150还包括提取的MSISDN号码并使用所收的GRN作为被叫地址的Global Title(GT)。
当HLR90收到SRI信号150时，它确定所收MSISDN号码的相应国际移动用户标识(IMSI)并发送另一个基于MAP的信号160，请求到服务MSC40的路由选择号码。服务MSC40确定移动站30的当前地理位置，并因此将路由选择号码通过确认信号170返回HLR90。HLR90再将路由选择号码通过另一个确认信号180返回GMSC80。GMSC80随后按照所收路由选择号码的指示，将原始的IAM信号140重新路由选择到服务MSC40。结果，始发终端100和移植移动终端30之间的呼叫连接就通过无线链路50建立了。
即使Chien申请所揭示的GRN实现能够进行到移植移动站的入呼叫的路由选择，仍然存在对于特定应用不是最佳的某些特性和限制。现在参考图5，标识连接到施主PLMN10的多个SSP110b-110n，其中至少一个所述的SSP没有数据库查询能力。为了使上述GRN实现能够在PLMN环境中工作，服务特定PLMN10的所有SSP110b-110n必须配备对中心数据库SCP120进行数据库查询的能力。但是，特别是在GRN或LRN概念的最初实现阶段，不是所有SSP或STP都具有数据库查询能力。因此，只有通过连接到具有查询能力的SSP110b-110c的信号链路140b-140c路由选择的信号才能够重新路由选择到新的HLR(未表示)。另一方面，所有通过连接到不具有查询能力的SSP110n的140n信号链路的入呼叫，还将被路由选择到施主PLMN10，在那里与移动站关联的数据已经不存在。SSP110n所路由选择的入信号被转发到作为PLMN10的入口点的GMSC80。GMSC80分析所收到的被叫号码，然后因此将HLR询问信号发送到施主HLR90。即使所收到的MSISDN指向施主HLR90，因为移动站已经从施主PLMN10移植，HLR90不再存储使电信网络能够建立与移植移动站的呼叫连接的用户信息。因此，施主HLR90的HLR询问以及GMSC80的呼叫建立请求都失败。
现在参考图6，说明了GRN实现所施加的另一种限制，施主PLMN10a内的GMSC80a不具有数据库查询能力。移动站30a已经从施主PLMN10a移植到新PLMN10b。如果施主PLMN10a内的另一个移动站30b通过拨出有关的MSISDN来请求到移植移动站30a的呼叫连接，服务MSC/VLR40a识别前三个前缀是它自己的，就将请求呼叫连接的信号直接路由选择到它自己的GMSC80a。服务MSC/VLR40a认为HLR90a存储了移动站30的当前位置而且GMSC80a需要执行HLR询问。GMSC80a不知道移动站30a已经从施主PLMN10a移植出去，就首先向原籍HLR90a进行数据库查询。由于施主HLR90a不再存储所需的用户信息，HLR询问失败。然后GMSC80a向中心数据库SCP120进行另一次查询。而且，一旦GMSC80a没有配备与SCP120的查询功能，入呼叫的重新路由选择就将失败。
现在参考图7，说明了根据本发明的概念从中心数据库SCP120向施主HLR90a传递更新信号。每当移动站30从第一PLMN10a内的第一HLR90a移植到第二PLMN10b内的第二HLR90b时，要通知负责维护中心数据库SCP120的操作员200。操作员200据此将数据通知中心数据库SCP120，该数据将与移植移动站30关联的MSISDN与代表新HLR90b的网络地址相关。因此，相关数据被索引并存储在中心数据库SCP120中。中心数据库SCP120内的应用模块127发送一个信号，将更新的数据下载到施主HLR90a。所发的信号包括与移植移动站关联的MSISDN以及代表新HLR90b的网络地址。以处理入信号相似的方式，电信网络分析所发信号指定的MSISDN并将更新信号路由选择到PLMN10a内恰当的GMSC80a(信号链路210)。GMSC80a通过分析所收的MSISDN，将更新信号转发到施主HLR90a。施主HLR90a随后将移植MSISDN与代表第二HLR90b的网络地址相关的数据存储在寄存器(R)95中。如前所述，代表第二HLR90b的网络地址也标识了为移植移动站30服务的GMSC80b和PLMN10b。因此，对于所有从施主HLR90a移植出去的移动站，SCP120和HLR90a都存储了关联数据。
现在参考图8和图9，说明了根据本发明的概念，一个入呼叫通过利用施主HLR90a中下载的关联数据转发到移植移动站30。到移植移动站30的入信号230，即IAM，按照被叫号码参数中包含的MSISDN的指示，被服务于施主PLMN10a的GMSC80a接收。如前所述，有几种方法可以让入信号到达GMSC80a，而不对中心数据库进行查询。一种例子包括这样的情况：所连接的将入信号路由选择的STP或SSP不配备处理数据库查询的能力。另一种例子，一旦施主PLMN10a内的另一个移动站发起向移植移动站的呼叫连接，呼叫建立请求信号直接由GMSC80a从目前为请求呼叫启动那个特定移动站服务的MSC/VLR接收。
当接收了入信号230之后，GMSC80a发送基于MobileApplication Part(MAP)的信号240，例如Send RoutingInformation(SRI)信号，请求到施主HLR90a的路由选择信息。施主HLR90a确定所指明的MSISDN关联的移动站30已经从PLMN10a移植出去，并获取所存储的代表新HLR90b的网络地址，通过返回信号255将其发回请求GMSC80a。响应收到了代表第二HLR90b的网络地址，GMSC80a通过移动网络260发送所收到的IAM230，将收到的网络地址作为新的被叫号码。最初收到的MSISDN还作为GAP包括在所发IAM信号0000000内。根据常规的信号路由选择机制，所发IAM信号230被路由选择到为第二HLR90b服务的GMSC80b。为了将所收的IAM信号230路由选择到服务MSC/VLR,GMSC80b发送另一个SRI信号270，请求到目前为移植移动站30服务的第二HLR90b的路由选择指示。在收到SRI信号270之后，第二HLR90b向目前为移植移动站30服务的MSC/VLR40发送另一个基于MAP的信号，例如Provide Roaming Number(PRN)信号280。使用返回信号，例如PRN_Ack信号290，漫游号码随后被返回第二HLR90b。第二HLR90b再使用另一个返回信号-例如SRI_Ack信号300-将所收的漫游号码返回到GMSC80b。利用所收到的漫游号码，GMSC80b将所收的IAM信号230转发到所示的MSC/VLR40。一旦服务MSC/VLR40收到请求与移植移动站30的呼叫连接的入IAM信号，服务MSC/VLR40确定移植移动站30的确切位置，通知移动站30，并通过无线信道50建立呼叫连接。
通过将移植MSISDN与代表新HLR90a的网络地址相关的数据下载到施主HLR90a，所有施主PLMN10a内的移动站所进行的呼叫发起请求都可以直接被重新路由选择到第二PLMN10b，而不进行附加的中心数据库查询。而且，所有为施主PLMN10a服务的SSP、STP或GMSC都不必具有执行数据库查询的能力，也能够提供移动电信环境内的号码可移植性功能。包含所下载的关联数据的施主HLR正确地将中心数据库不处理的呼叫转发到目前为移植移动站服务的新PLMN。
尽管本发明方法和设备的优选实施例已经在附图中说明并前面的详细描述中描述，但是应该理解发明不限于所揭示的实施例，而是能够在不背离如下权利要求所提出并定义的发明精神前提下进行多种重组、修改和替换。