CN105409321A - 国际会聚移动服务 - Google Patents

Abstract

管理移动网络的方法提供在多个国家中向订户提供蜂窝电信服务。该方法包括从覆盖全部多个国家的中央节点提供第一组所述蜂窝电信服务和从多个区域节点提供第二组所述蜂窝电信服务，每个区域节点向多个国家的子集提供第二组蜂窝通信服务。

Description

国际会聚移动服务

技术领域

本发明涉及电信，且特别地涉及移动电话网络架构和相关联的网络元件和服务的供应。

背景技术

现有的移动电话网络是一个国家一个国家建造的。因此每个国家具有用于位于该国家内的所有服务的一整套设备。因此不仅无线电塔和微波回程(backhaul)-必须位于它们服务的物理区域中的元件-位于服务国家中，而且所有信令和辅助的顾客关怀和计费设备也位于每个国家中。该方法在全球网络中缺乏效率，且可能对操作者和消费者不利。通过允许消费者优先访问多个国家网络的方法可以提供某些益处。在申请人的较早的WO2011/036484中公开了这种系统。其公开了其中中心服务-“IMSI代理(broker)”-适于根据需要向移动手持机的SIM供应新身份(identity)的系统。

将期望通过进一步克服这种地理限制来进一步降低成本。这是挑战，因为传统的移动电话网络以该方式建造。执行其它商业模型的网络不具有这种地理限制。例如，比如Amazon或者Google的因特网公司能够将服务世界的基本设施定位在几个大的数据中心中。这种基本设施的集中化对于移动电话网络是不实际的。将不期望例如从澳大利亚的顾客到澳大利亚的顾客的呼叫经由在完全不同的地理区域中的主要数据中心来转接。这将增加呼叫的等待时间到不可接受的程度。

发明内容

本发明人已经认识到能够在本地、地区和中央的数据中心之间划分地(inasplit)分配资源以优化网络的成本和质量而不导致单独的地理区域中的不可接受的等待时间。

本发明的目的是提供在本地、地区和中央的数据中心之中划分网络元件、操作支持系统(OSS)和商业支持系统(BSS)的新形式的移动架构。在一个宽泛方面，这种系统具有至少部分地被包括在地区或者中央的数据中心中的商业支持系统和操作支持系统，而网络元件包括本地或者区域的数据中心。本地数据中心支持单个国家，区域数据中心支持多个国家，而中央数据中心支持全世界网络。在另外的方面，用于提供全世界移动服务的系统可以包括适于执行OSS和BSS功能的中央服务器以及适于提供音频和数据服务的一个或多个地区服务器和/或更多的一个或多个本地(国家)服务器。

在第一方面中，本发明提供了管理移动网络以在多个国家中向订户提供蜂窝电信服务的方法，该方法包括：从覆盖所有多个国家的中央节点提供第一组所述蜂窝电信服务；和从多个区域节点提供第二组所述蜂窝电信服务，每个区域节点将第二组蜂窝通信服务提供到所述多个国家的子集。

该方法使得能够优化网络的成本和质量。使用该架构使得能够使用更少的部件来提供总网络。此外，因为需要更少的部件，每个部件可以更大、具有更好的质量和增加的冗余性。因为部件可以服务世界或者多组国家而不是单个国家，使用网络的负载平衡可以循着太阳。例如，当东京的顾客正在广泛地使用资源时，信令服务器可能未由伦敦的顾客使用。

因为支持双方之间的实际通信-具体来说支持双方之间的语音呼叫-所需的网络动作可以由支持两方的本地数据中心或者由每一方的相关的本地数据中心进行，所以可以避免等待时间问题。与不影响等待时间的呼叫有关的动作(比如由OSS或者BSS处理的其他操作或者商业支持功能)可以由区域数据中心或者中央数据中心处理。

在进一步的宽泛方面，可以对于冗余性布置网络以使得在故障的情况下与一个地理区域相关联的数据中心可以支持另一地理区域。在某些布置中，由本地运营者提供网络，与本地网络和在数据中心处提供的BSS和OSS功能交互。数据中心可以由专用通信主干线(backbone)连接。

附图说明

以下将参考附图通过示例的方式描述本发明的特定实施例，在附图中：

图1示出了跨越多个国家延伸的移动电话网络的示例性布置；

图2示出了根据本发明的实施例的适于支持全世界移动网络的网络资产的逻辑分布；

图3示出了根据本发明的实施例的在区域数据中心中提供的功能的示例；

图4示出了根据本发明的实施例的网络元件之间的连接性；

图5示出了展示物理连接的本发明的实施例；

图6示出了展示SS7架构的本发明的实施例；

图7示出了展示用于ISUP信令的信令方法的本发明的实施例；

图8示出了展示用于SCCP信令的信令方法的本发明的实施例；

图9示出了展示IP对等和数据业务的本发明的实施例；

图10示出了区域数据中心的实施例；

图11示出了与MNO的直接互连的布置；

图12示出了具有多个GRX供应的架构；

图13示出了服务互连的布置；

图14到图16示出了参考呼叫流程；

图17示出了信令设计的进一步的方面；

图18示出了SIP连接性的布置；

图19示出了用于移动号码可移植性的概括的流程；

图20示出了用于移动号码可移植性的消息模型；

图21示出了用于移动号码可移植性的概括的处理流程；

图22示出了用于移动号码可移植性的再使用模板；

图23示出了数目分类表；

图24示出了用于数目分类的概要；

图25描绘用于数目分类的概要的修改；和

图26到图28示出了用于限定用于AP的GGSN的不同模型。

具体实施方式

图1示出了跨越多个国家延伸的移动电话网络以及与该网络相关联的数据中心的示例性布置。数据中心存在于伦敦、阿姆斯特丹、香港、悉尼、纽约和洛杉矶-在描述的实施例中的这些数据中心具有地区和/或全球功能(未示出纯粹国家的数据中心)。这些典型地通过与多个国家中的本地运营者交互来支持那些国家中的国家网络。如以下将描述的，不同数据中心可以提供不同功能性，其中某些数据中心用作仅支持一个国家网络(可能一个国家的多个国家网络)的本地数据中心，某些数据中心用作支持多于一个国家中的国家网络的本地数据中心，且至少一个数据中心用作对于至少某些服务支持所有网络的全球数据中心。单个数据中心可以具有多个角色-其例如为了某些目的可以用作本地数据中心，为了其它目的用作地区数据中心，并且为了其它目的用作全球数据中心。

该任务的划分在图2中更详细地示出，图2示出了支持全世界移动网络的网络资产的逻辑分布。如从图2可以看到的，在本实施例中，伦敦和阿姆斯特丹数据中心用作全球数据中心，支持不影响单独通信的等待时间的OSS和BSS功能。这些功能可以包括集中的计费、顾客管理、故障管理和性能管理。所有六个数据中心用作区域数据中心，提供全球去中心化的(decentralize)和全球弹性的网络的基础。这允许将功能定位到对此适当的区域，且还通过允许当需求变得充分地高时在区域级添加新数据中心以及通过当在一个区域数据中心和另一区域数据中心之间的切换最有效地支持需求时允许该切换来允许网络的可伸缩性和灵活性。

如图2所示，这些区域数据中心可以用于支持不同地理区域中的漫游。在该情况下，洛杉矶和纽约数据中心支持在美国的漫游，伦敦和阿姆斯特丹数据中心支持在EMEA(欧洲、中东和非洲)的漫游，且香港和悉尼数据中心支持在亚太的漫游。这些数据中心与国家运营者交互-这些可能是在每个地理区域中不同的国家运营者，且可以包括单个地理区域中的多个运营者。虽然全球和区域数据中心(以及优选地在它们之间的专用主干线)将典型地在公共控制之下，但是国家运营者网络典型地将不是这样。可以向(优选地根据在申请人的较早的WO2011/036484中描述的方法而供应的)订户SIM提供IMSI以访问这多个国家网络，所有这些IMSI与用户帐户相关联，用户帐户与包括全球和区域数据中心的全球网络相关联。

图3提供由全球和区域数据中心提供的功能的指示。在伦敦和阿姆斯特丹的两个全球数据中心处提供整个范围的OSS和BSS功能，包括比如归属位置寄存器(HLR)的供应的网络功能。这些功能在每个全球数据中心处的供应提供在故障情况下的冗余性。仅向在本实施例中的区域数据中心提供功能的更有限的集合以支持区域通信业务-这些是GGSN(网关GPRS支持节点)以使能在GPRS网络和比如因特网和MGW(媒体网关)之类的分组切换的网络之间的切换，以在不同网络类型之间转换数字媒体流。这些功能的区域性而不是全球性的供应避免了如果全球性地提供这些功能则将出现的等待时间问题。主信令控制节点位于全球数据中心，但是媒体处理节点位于接近国家网络和到因特网的本地出口。

在示出的特定布置中，策略和收费控制节点(PCRF和OCS)位于全球数据中心中。将这些与BSS和CRM(顾客关系管理)系统搭配是合乎逻辑的，因为它们是深度连接的。可以最方便地在全球数据中心中提供其他后端接口。除媒体处理节点之外，与地理位置相关的某些其他控制节点也可以位于区域数据中心处。

在全球和区域数据中心(例如Gx和Gy接口)之间交换的控制和信令业务由公共的主干线传送-链接数据中心的示例性主干线布置示出在图4中。图4还示出了提供网络的冗余性和缩放服务的网络元件之间的连接性。OAM(操作、经营和管理)业务被发送到全球数据中心，OAM平台位于全球数据中心。通过公共的主干线实现所有需要的业务连接性。这可以提供为虚拟私人网络，比如VPLS。在所示的布置中，两个主要载体提供用于冗余性的在每个数据中心中的实际物理连接性。链接需要数据中心间交叉的所有类型的业务，除了被提供有专用连接的关键数据库同步化(HLR，在线收费系统)之外。在每个数据中心处以枢纽和辐射(hubandspoke)模型提供外部互连。可以使用不同VRF(虚拟路由和转发)在主干线内部分离业务。

图10示出了也可以被认为是远程移动分组核心的区域数据中心的典型组成。比如策略和收费之类的中心地提供的服务从中央(或者可能地另一区域)数据中心经主干线而提供。数据中心本身包括适合于在区域地理中提供的而不是中心地提供的GGSN及其他网络元件。然后区域数据中心提供本地因特网、经由全球漫游的漫游(GRX)和直接运营者连接(MNODirect)。

图5示出了用于语音的一个连接布置-这是区域数据中心和MNO(移动网络运营者)之间的直接连接。如可以看到的，不同区域数据中心可以通过适当的切换和传输网络连接到MNO中，以使得如有必要则MNO可以由多于一个区域数据中心支持。图6到图8示出了用于语音的替代互连布置。图6示出了展示全球数据中心和各个SS7STP(信号传送点)之间的连接的SS7链路架构。关联的ISUP(ISDN用户部分)信令如图7所示，且SCCP(信令连接控制部分)信令如图8所示。图9示出了用于数据的连接布置。

现在将更加详细地描述示例性网络布置和示例性信令布置的方面。

可以提供多个不同访问互连。更优选的方法是用于与MNO的直接互连，如图11所示。在所示的布置中，CNO(核心网络运营者-负责全球和区域数据中心)和MNO之间交换的所有数据是控制平面或者用户平面有关的，经过直接互连链路而行进。为了冗余性目的，链路可以来自不同的第三方提供者，且可以实现运营者之间的BGP/IP对等。优选地，如上所述，为了冗余性，每个MNO连接到两个不同的CNO数据中心。

可用的其他布置可以包括赞助的漫游(其可以由MVNO-移动虚拟网络运营者运营-不用它自己的编号范围而是使用由赞助者提供的IMSI子范围来操作)，或者使用GRX枢纽(hub)提供者的漫游。GRX已经由GSMA指定为用于标准国际漫游的互连GSM运营者的常规方式。运营者通过称作IR21’s的文档向其他运营者宣布它们的标识符和编号计划。用于该“多对多”互连的实际的基本设施由作为枢纽而工作的载体提供。图12示出了具有多个GRX供应的高级别架构。

服务互连与互连连接性相关，且还与比如黑莓网络之类的私人数据网络相关。互连连接性由移动分组核心提供-由GGSN使得该移动分组核心对移动用户可用，但是由核心主干线实现。

对于此的布置在图13中示出。每个数据中心具有它自己的到因特网的连接，通常由两个本地ISP提供(为了冗余性目的)。这意味着不需要在数据中心站点之间经主干线的任何Gi接口传输。这降低了访问的等待时间和主干线带宽要求，并简化了拓扑。

经过由核心主干线实现的直接互连来实现到本地ISP的连接。在这些连接中利用CNO公开IP地址空间。在业务离开到因特网之前，如果核心主干线需要，则还执行用于移动用户访问的NAT/PAT。由本地ISP执行因特网DNS服务，所以CNO不需要用于因特网地址解析的内部DNS。

通过该拓扑，CNO提供其中存在GGSN的本地因特网访问。为支持本地因特网访问期待，可能需要采取手段来基于地点的指示而提供服务。例如，波兰的用户可能期望当访问因特网时Google(或者其他网站提供者)将它的访问自动地重新定向到波兰语。这将典型地基于用户的IP地址而进行。

对于黑莓连接性，需要实现与黑莓POI的对等。这可以以多种方式做出，比如通过直接互连、通过IPX互连、或者通过GRE隧道(tunneling)。

现在将描述各个网络元件。GGSN可能具有根据3GPPTS23.203和29.212的嵌入的策略和收费实施功能(PCEF)，其主功能性是支持事件触发，报告业务统计(例如，容量、时间)和应用QoS，以及如由策略控制服务器(策略和收费规则功能，PCRF)指示的。也可以配置本地规则，且用于检测正在使用哪个服务的服务获悉性能以使得可以在数据流级别应用策略和收费。可以提供关于L3和HTTP级别两者的比如动态承载者QoS管理、服务和数据流选通和业务重定向之类的策略实施。全部内部硬件冗余性可以用于例如通过在使用活动/待机冗余性模型的多个服务刀片(blade)之间的切换而支持弹性。这可以基于包含活动/待机恢复单元对的恢复组。恢复组用于控制可以链接到恢复组的资源(例如，盘文件系统或者IP地址)。例如，当IP地址链接到恢复组时，其变为高可用性服务(HAS)功能性控制的并且分配给恢复单元的可移动资源。恢复组内当前活动的恢复单元拥有该可移动资源，且如果活动的恢复单元故障，则可移动资源的功能性被转变到待机恢复单元。为了保证冗余性和业务持续性，每个类型的业务将被放置于在分开的端口上配置的两个VLAN中。

可以由位于区域数据中心的服务器提供其他网络功能，比如APN解析和AAA服务。可以由硬件或者在服务级别支持冗余。

策略控制和收费被提供在一个或多个中央数据中心处，且优选地还使用下降硬件冗余性(OCS更复杂，涉及可能使用多个战略的互连的系统的网络)。可以中央地提供比如网络备份之类的其他服务。

服务冗余也是重要的，且通过对包括网络元件故障、互连链路故障和站点故障的故障转移(failover)情况作计划来实现。典型地，服务故障转移将涉及服务的供应中的数据中心的改变。这是用该架构可实现的，因为在每个GGSN位置中独立地对会话/承载者建立实现移动分组数据服务。

在Gp接口的冗余性也是期望的-这是两个不同运营者的核心网络(PS域)之间的互连接口。其将受访网络(SGSN)和家庭网络(用于讨论的CNO的GGSN)互连。其涉及由受访的SGSN和/或DNS使用以向家庭DNS询问APN解析的DNS接口(基本上将提供该服务的GGSN的选择)。该询问通过GRX或者通过到MNO的直接互连链路而被路由-APN解析将在这两情况中不同。由于此，每个数据中心中的两个DNS服务器中的每一个属于不同DNS群。在APN解析之后，选择GGSN以处理特定的PDP。GGSN的选择取决于被询问的DNS和正讨论的呼叫情况。通过基于用户IMSI、访问类型和DNS配置的配置实现冗余性。

对于数据服务实现经Gi接口的冗余性。以GGSN级别提供内部冗余性，使用冗余的地理终点和不同链路提供商在连接性级别由核心主干线保证与本地ISP的连接性。对于因特网DNS服务，在服务APN中重新使用、配置ISPDNS服务器。为了冗余性，每个ISP提供两个DNS服务器。优选地因特网访问总是被提供为与服务GGSN共同定位，甚至在故障转移情况中-这意味着需要没有通过主干线在数据中心之间转移的因特网业务。

在两个全球数据中心中使用活动/活动或者活动/待机配置在Gy接口(对于移动分组数据服务的在线收费)和在Gx接口(对于移动分组数据服务的策略控制)提供冗余性。

现在将描述网络服务的供应。经服务动作点(AP)实现移动数据服务。这些服务动作点由其名称标识，因此由访问点名称(或者APN)标识。APN限定处理服务的GGSN以及所提供的服务特性。这些特性包括：路由实例选择；向用户设备的IP地址分配(IP池)；验证；记帐和收费；策略实施；带宽和QoS控制；以及访问控制。

APN在HLR中的订户简档中配置，且在成功的PS附加时被传送给SGSN。其然后由用户设备使用以根据从HLR接收到的、经由Gn/GpDNS解析且通过GTP信令传递到GGSN的简档来请求由SGSN证实的数据会话(PDP上下文)，然后像OCS和PCRF那样，GGSN与其他核心网络元件一起处理该请求。

图26到图28示出了用于确定用于APN的GGSN的不同模型。

在图26的布置中，当移动站(MS)在SGSN上登记时，HLR向其提供对于其允许的APN。移动站的TE(信赖元件)选择用于MS的APN以请求PDP(分组数据协议)。SGSN从HPLMNDNS(指示为3)解析APN以得知应该建立到哪个GGSN的PDP会话。这里，其被自动地解析到GGSN1，GGSN接受PDP并建立到因特网的访问。该方法不允许GGSN的智能选择(例如，基于MS位置)。

在图27的布置中，当移动站(MS)在SGSN上登记时，HLR再次向其提供对于其允许的APN。移动站的TE(信赖元件)选择用于MS的APN以请求PDP(分组数据协议)。SGSN从HPLMNDNS(指示为3)解析APN以得知应该建立到哪个GGSN的PDP会话。这不自动解析到GGSN1-其使用DNS视图和区域以根据该请求所源自于的SGSN来选择GGSN。所选的GGSN接受PDP并建立到因特网的访问。该方法允许更大的灵活性和基于请求SGSN而对GGSN的更适当的选择。

在图28的布置中，当移动站(MS)在SGSN上登记时，HLR向其提供与信赖元件APN相关联的一组允许的APN，这里示为APN1到APNx。TE向SIM报告和检查是否可以建立与初始APN的数据会话，且SIM被编程以取决于配置标准，比如在其上登记MS的网络，将初始APN映射到APN1到APNx中的任意的。MS然后提交具有转译的APN的PDP请求，SGSN从HPLMNDNS解析正确的APN以标识正确的GGSN，且如前所述建立到因特网的访问。该模型是优选的，因为其允许从可自SIM或在移动设备中得到的任何适当的参数而选择GGSN。当存在特定漫游偏好或者运营中的协议时，这也给予HPLMN更多控制-例如，这可以通过对于在北美地区的所有数据业务使用USGGSN而允许数据业务的区域化。

选择APN名称以指示用户已经预订、且需要通过在验证、授权、记账和收费以及会话控制中涉及的不同平台而了解特定服务。

GGSN可以支持服务获悉功能性，其允许SPI(浅分组检测)和DPI(深分组检测)两者为在PCC规则下可应用的。移动分组数据服务可以提供用于MMS的承载者。如果需要可以在GGSN处对于数据服务提供合法拦截。分别使用Gx和Gy接口用外部服务器在GGSN处理策略控制和收费。

对于使用LTE的网络可以容易地修改上面描述的架构。LTE使用归属订户服务器代替HLR，HLR可以由HSS替代或者这两个可以并行实现。也可以容易地更新该架构以支持家庭路由和本地爆发的LTE数据漫游范例。类似地，该架构可以容易地适配为支持IPv6。

参考呼叫流程示出在图14到图16中。

下面进一步描述信令设计的另外的方面。两种类型的网络节点是对于信令的响应：MSS(MSC服务器系统)和STP(信号传送点)-这些如图17所示。这些负责语音ISUP和移动性信令(SCCP)。对于从CNO的HLR朝向其中CNO订户将执行位置更新的互连合作者的网络的MSS的位置更新响应需要SCCP路由。MSS和MGW之间的控制平面由H.248/MEGACO和M3UA/SIGTRAN组成。H.248接口用于MSS和MGW之间的资源控制及其他管理功能，其中MSS具有MGW控制功能。SIGTRAN接口用于在MSS和MGW之间路由信令消息，其中MGW用作在MSS和任何外部网络元件之间的信令网关。

ISUP协议用于到不同网络的连接。到国家和国际互连的信令路由对于SCCP业务将在全局标题(GlobalTitle)上并且对于ISUP业务将在SPC上。

会话启动协议(SIP)可以用于创建和管理两个或更多参加者之间的多媒体会话。SIP的一般目标是支持IP上语音(VoIP)以及确保将来的VoIP服务是完全地基于因特网的。这可以与其他MSC服务器(MSS)特征一起操作并且在MSS中实现媒体网关控制功能(MGCF)。SIP连接性如图18所示。

SCTP(流控制传输协议)是在将携带M3UA和H.248业务两者的物理IP层以上的层。MSS和STP在大部分的移动性有关事件中用作SCCP网关。来源于MNO的SCCP业务将基于被翻译为目的地点码(DPC)和子系统编号(SSN)的全局标题(GT)而被转发到内部服务平台元件。

因此，需要进行两个主任务以在MSS和MGW之间创建适当的SCTP层。这些是具有在MSS和MGW中的类似参数值的用于H.248和M3UA的SCTP参数集的创建以及在MSS和MGW中的信令单元的SCTP多归属的创建。多归属将用在所有SCTP关联中。主机当其可以由多个IP地址寻址时是多归属的。SCTP可以以使得一个接口用作初级路径且另一接口用作次级路径的方式使用两个接口。通常信令业务经由初级路径行进，且如果出现故障，则SCTP将开始经由次级路径重发未确认的消息。这确保如果路径之一被破坏不丢失消息。

用于以下的互连策略如下。

对于经IP互连连接的MNO，IP互连通过SIP连接到用于控制平面的MSS且通过RTP连接到用于用户平面的MGW，同时移动性SCCP经在CNO和合作者的网络之间的IP“SIGTRAN”链路而路由基于符合(cratedto)SS7的业务。

对于经TDM互连而连接的MNO，TDM互连将使用ISUP信令连接到MSS控制平面。将在MGW中建立经STM-1的E1连接以用于用户平面功能。TDM互连将具有通过作为信令网关的MGW到MSS的信令连接性。将朝向互连合作者的网络创建基于全局标题的移动性SCCP路由。从CNOHLR朝向其中CNO订户将执行位置更新的互连合作者的网络的MSS的位置更新响应需要SCCP路由。由MSS经SIGTRAN控制MGW中的信令。其经在MGW中配置的接口信令单元被叫(ISU)而被提供。TDM互连将具有使用MGW作为信令网关的到MSS的信令连接。

MSS和MGW之间的信令接口是Mc接口。其具有比如H.248和SIGTRAN的两个主要信令功能。在Truphone中，以使得两个MSS具有到通过核心主干线连接的所有六个MGW的H.248和SIGTRAN接口的方式设计Mc接口。通过提供了在MSS和MGW之间的“多归属”连接的流控制传输协议(SCTP)携带H.248。该“多归属”经由在连接的每端在两个IP子网中使用两个IP地址而提供两个分离的路径。采用其以提供Mc接口上的弹性，且经IP携带。为了TDM互连的目的，将在MSS和MGW之间创建SIGTRAN关联用于NA0、NA1和IN0。对于每个IP信令链路集将存在两个SCTP关联，MSS作为服务器以及MGW作为客户端。

Nc接口是MSS元件之间的接口。其在SIP-I和BICC上工作，且其是基于控制部分。在该接口中不涉及用户平面。经在MSS之间的Nc接口执行基于网络到网络的呼叫控制信令。在NSNMSS中可以使用的基于IP的网络中的替代的呼叫控制协议是具有封装的ISUP(SIP-I)的会话启动协议。其提供与BICC提供的类似的类干线(trunk-like)信令性能。在MSS中，SIP-I用作用于ISUP消息的隧道方法。

MGW之间的用户平面接口是Nb接口。区域数据中心中的所有MGW由用于用户平面数据传送的RTP通过核心主干线经IP接口而连接。Nb接口仅涉及MGW之间的用户平面信息，且不具有附于其的任何控制部分。

向SS7网络提供IP转移点，它们是负责信令网关功能和分层的和集中的路由的实现的节点，以便给出完整的MTP2和MTP3信令解决方案。STP具有完全冗余的解决方案，其具有直到网络元件为止的双站点全网状配置以保证故障转移。用于SIGTRAN的网络平面在每个MSS和NA0中的所有STP之间链接。

MSS和STP对之间的SIGTRAN链路是基于MSS中的信令单元和在STP端的信令单元之间的SCTP关联。每个MSS和STP对内的STP之间将存在两个SCTP关联。MSS的M3UA角色将是客户端且STP的M3UA角色将是服务器。

MSS连接到位于全球数据中心的STP对。MSS和STP之间的信令是基于使用CNOIP网络的SIGTRAN。MSS不具有到服务平台元件的直接物理信令连接性。从MSS到STP对的SIGTRAN接口将主要地用于MSS节点以与服务平台元件通信，且反之亦然。MSS和STP之间的信令路由是在它们之间的信令接口的层-3功能性。MSS和STP之间的信令路由可以保持用于MSS和服务平台元件之间的信令路由的基线。MSS和STP之间的信令路由的配置可以类似于任何内部网络元件的信令路由配置。

收费岗(ChargingSentinel)是实现SCP功能的平台-在本实施例中，其基于OpencloudRhinoTelecom(开放云现金电信)应用服务器(TAS)且用于实现IN-SCP功能。CS用于实现比如智能拨号和智能CLI服务的CNO服务以及智能呼叫路由功能。到核心网络的接口是3GPPCAP且到OCS的接口使用直径和HTTP。订户简档存储在OCS数据库中且在呼叫设置期间在需要时被取回。

现金TAS具有与核心网络的SIP/ICS接口，用于支持USSD回叫功能。由CNO部署的故障转移战略类似于用于具有全网状站点间配置而没有单个故障点的MSS的故障转移战略。在示例性布置中，CNO正在使用CAP2协议用于终止和TSANned语音呼叫和SIP/ISC用于USSD回叫服务呼叫设置的目的。

外部合作者的IVR将使用SIP直接连接到MSS，且同时使用RTP直接连接到MGW。

MSS经由STP连接到全球数据中心中的HLR。每个节点将具有到一对网络STP的SIGTRAN关联。每个HLR具有信令点代码和全局标题以保证正确的路由。HLR将具有SIGTRAN信令堆栈，且每个HLR将物理地连接到网络中的STP对。CNOMSS经由STP朝向HLR路由信令。为保证全网状连接性，STP将作为对于发送到HLR的任何消息的负载共享而工作。站点间网状链路可以保证如果在特定站点中出现停机且可以朝向第二站点路由信令以及保持服务是活的。

SMSC(SMS中心)经由STP对连接到MSS。MSS和SMSC之间使用的信令路由是基于点代码和子系统号的SCCP路由。可以再次提供全网状连接性用于故障转移。

经由ITP提供MSS到MFS信令。多功能服务(MFS)是负责3个服务的网络元件：MAPSRI网关；MAPPRNFix；和MNP(移动号码可移植性(portability))DIPS。可以在每个全球数据中心中提供CNO移动号码可移植性。

可以在不同地理区域中提供不同的默认信令载体。SIGTRAN可以用作用于互连的信令协议。为了增加弹性，CNO可以具有经私人IP对等的全网状SS7链路。可以经SCTP由M2PA创建这些链路且在主叫和被叫方两者中路由方法将是GT。信令载体可以负责用于相关的朝向/来自CNOITP的ANSI到ITU以及ITU到ANSI转换。

跨越这种架构提供的服务的示例是移动号码可移植性(MNP)。网络运营者之间的移动号码可移植性是已知的，但是不同国家具有不同的管理方法和不同处理流程。本架构使其自身适于具有公共核心处理和区域自适应的结构上分层的方法。这允许大的灵活性和有效的代码重新使用。如以下讨论的，该基本模型可应用于具有除了国家特定的特定元件之外对所有地理区域公共的核心元件的其他服务。

图19示出在可能的情况下应用公共处理的同时允许隔离MNP处理的多层服务架构。对局部地理区域特定的复杂集成问题可以被隔离到那些地理区域(且因此，例如，在相关区域或者本地节点而不是在中央节点处进行)。

第一层(正面层)是向其它系统和处理暴露MNP功能性的服务层(fascia)或者API。该层隔离“MNP”系统内部的MNP功能性和复杂性。这又保证其他系统可以简单地和一致地处置MNP，仅需要理解存在将处理所有MNP处理而无论对于给定国家可能需要什么方法的系统。MNP系统不必具有什么外部系统或者处理可以使用其服务的任何知识-只要请求被授权和合适，MNP系统将尝试处理它。通过实现MNP系统的隔离，保证跨域消费MNP服务和功能性的任何系统组可重新使用该系统。

第二层(概括层)包含公共的或者概括的功能性-对所有MNP方法公共的功能性。为降低复杂性和维护开销，该公共的功能性应该仅实现一次。该实现应该被认为是“中心的”。该层与正面层(事实上其可以实现该层)和如下所述的实现层交互。概括层通过单个集成结构与实现层集成。虽然概括层在某个意义上处理所有功能性，其中功能性的特定区域由于方法特定的或者国家特定的处理而变化，则在该层中存在的功能性简单地是用于在后续层中实现的功能性的包装-标准信息集用于表示功能，但是其被传递到其他层以用于处理。例如：总体状态管理(例如，其中在执行的处理中端口是特定请求)对MNP的所有方法是公共的(虽然状态值本身可以不同)。因此将在概括层中处理。

第三层(实现层)包含对少数对于MNP的概括方法特定的功能性。每个概括方法具有实现对方法特定的功能性的它自己的“部件”。实现层通过单个接口结构与概括层集成。实现层中的每个方法特定部件集成到具有对该部件特定的接口结构的连接层(以下讨论)。实现层内的部件不了解使用与部件关联的一般方法的任何给定国家怎样实现该方法的细节。对于某些方法除了在概括层和连接层中的处理或者功能性之外能够不是必须实现特定处理或者功能性。例如：英国使用“授权码方法”实现MNP，其中在网络运营者之间传递授权码。该“代码方法”也用在全世界的少数其它国家中。提供实现对于MNP处理的“授权码方法”所需要的功能性和处理的部件将存在于实现层中。该部件将在国家无论在哪里实现“代码方法”风格MNP时使用。

第四层(连接层)包含对必须执行MNP处理的国家特定的功能性。这包括以该国家所需的数据格式在该国家中所需要的到无论什么外部服务和/或处理的集成。连接层通过对该国家实现的MNP方法特定的接口集成到概括层。连接层内的部件对于它们服务的国家是完全特定的。例如：英国特定接口处理和信息内容将由UK服务呼出来管理。该英国服务呼出将由“授权码方法”部件使用(因为英国实现“授权码方法”风格MNP)，且将实现与清算所(clearinghouse)(UKMNP处理的中心通信点)的集成。

现在将参考特定消息模型和处理流程更加详细地描述该方法。

在图20中示出分层的消息模型。该消息模型(MNP框架)定义了规范消息模型的分层树。这提供动态地分派消息到国家特定服务提供者的多态方法，如下：

在正面层中限定基本类型(101)。这限定类型的摘要和清洁层以支持正面层。从基本类型继承核心消息模型(102)。在概括层中限定的接口将使用该类型。核心消息模型提供在概括层中使用的域模型的知识(103)。

实现层中的每个特定商业域的知识(104)继承了在概括中限定的知识。该继承提供知识传输路径(105)以使得我们支持域知识有关问题(concern)的分离和避免共同有关问题的重复(duplication)。实现层中的特定商业域在知识区域的多态性中-实现层中的这些商业域是彼此松散耦合的，且可以独立地对待(端口授权码域-PAC域-被示为一个特定实例)-但是，它们都继承来自概括层的知识。在实现层中可能有多于一级的继承(108)。

国家特定域(110)在连接层中，且从实现层继承来自商业域的知识。在国家特定域中的知识是以适当的规范格式。存在位于该连接层中以提供实际的国家MNO数据格式和规范国家格式之间的变换的接口。因此可以从外部世界屏蔽和去耦合专有的知识。

概括的MNP处理流程如图21所示。正面接口提供清洁的和统一的接口(201)以支持来自多信道客户端的MNP请求。因特网访问可以通过网络浏览器(202)、使用桌面应用(203)的富客户端、通过移动装置(204)的移动访问或者通过信道合作者(205)。正面层将把请求消息分发(206)到对于概括层中的一般网关而定义的相应接口。一般网关定义通用接口而以发散格式接受消息有效载荷的分层树。正面层中的一般网关接口的使用最小化了内部改变对正面客户端的影响。这可以在下面两个实例中示范：1)现有的国家MNO的接口或者处理流程的改变对正面层的客户端调用将没有影响；和2)添加新的国家MNO将不影响现有的客户端代码，但是将给予客户端用于提交另外的请求的新能力。

MNP概括服务(209)使用实现知识[210]以处理通过一般网关[208]提交的请求。实现知识知道商业域的下一层(而不是实现细节)，且因此可以动态地分派请求到下一实现域。实现层包括在实现域之间的实现流程的1到n个步骤。每一实现层包括特定商业域，它们中的每一个具有包含域模型的它自己的域知识，且提供相应的商业处理以进行域逻辑。如先前指示的，域的示例是PAC(端口授权码)域。实现层中的每个域具有它的实现知识，并且可以使用其以动态地分派流程到下一步骤，这是另一级别的特定域或者连接层中的连接器。

连接层包含多个连接器，它们中的每一个提供用于连接到特定国家MNO的实现细节。该连接可以是双向的。取决于域特定的处理流程，从特定域到连接器的流程也可以是双向的。每个连接器包括将专有国家规范数据模型变换到实际的国家MNO数据模型/从实际的国家MNO数据模型变换专有国家规范数据模型的变换。因此，从外部世界屏蔽和去耦合内部专有知识。每个连接器包括适配器以处理连接实现细节。在水平方向上存在继承/扩展关系，因此水平方向提供从公共到更加特定的功能。水平方向提供用于从端到端实现国家特定MNP功能的整体功能流。实现域被垂直地彼此去耦合，且因此可以是可插拔的，具有对整体框架的最小影响。该域垂直上具有多态性。国家连接器是可以灵活地可插拔的，具有对以上层的最小影响。实现层中的域到连接层中的连接器到国家MNO之间的连接可以是双向的。

图22示出该方法怎样实现继承和重新使用。基于四个层的框架提供具有很小知识依赖性的极大可重使用性，以使得任何国家特定的MNO号码可移植性的实现或者修改可以以最灵活的方式插入或者拔出，具有对该框架的消费者的最小影响。

该框架的水平方向提供服务继承和扩展。可以限定用于水平服务合同的规范消息模型的分层树。已经对于允许动态地分派和水平地充实信息数据流的正面层限定了清洁、简单的一般接口。服务商业逻辑水平上继续并延伸以处理消息流。典型示例是用于实现用于UKMNO的授权码方法的水平服务流。MNP请求在实现授权码方法逻辑的MNPPAC(端口授权码)域中动态地分派和流动，且然后传递到UK服务连接器，该UK服务连接器将规范模型变换为UKMNO数据模型并处理低级别传送细节以进行去到UKMNO的HTTP张贴(post)。此后，为了实现基于另一授权码方法的国家MNO，例如印度，仅需要插入国家特定连接器以处理变换和传送细节。UK连接器的更新和修改将对印度MNO连接器没有影响，反之亦然。这提供水平的多态性。

垂直上，框架支持公共类部件的最大重新使用。实现域之间或者国家服务连接器之间的公共的功能性可以提炼为模板。可以使用面向对象的模板设计方法。垂直地使用的模板可以提供用于公共的功能性的一般职责分配的能力。典型示例是我们对于UK连接器实现的会话管理。代替每个连接中的开放/关闭会话，对于多个HTTP张贴，高速缓存且维持HTTP安全性会话，以改进专有系统和外部系统之间的系统集成性能。会话管理的模板设计向下面的请求(sue)HTTP协议的所有国家MNO连接器、例如SOAP/HTTP、明文HTTP或者REST等提供垂直的透明度。这垂直地提供多态性。

使用相同的一般方法的另一服务模型用于号码簿(directory)和号码服务。存在解决其中被请求的号码(MSISDN)来自具有对号码簿和号码服务完全不同的方法的多个国家的类似挑战。这允许请求实体不知道每个国家对号码簿和号码服务的管理方法的细节。以上所示的方法允许请求实体不知道每个国家对号码簿和号码服务的管理方法的细节。

每个国家具有它自己的对于号码簿和号码服务的管理方法，包括在该国家应该怎样搜索MSISDN的规则和与在号码簿服务上呈现或者不呈现他们的号码的或者在票据及其他输出上将他们的号码完全地或者部分地隐藏的个人权利的本地法律。至于MNP，虽然跨域国家的号码簿和号码服务的概括范围是大部分共同的，但是特定实现对于每个国家而变化。

例如：

·在荷兰，消费者可以在他们的MSISDN出现在票据或者其他消费者的其他记录上时请求遮盖该MSISDN。该遮盖采取在这种输出上散列出MSISDN的最后三个数字的形式。

·在德国，某些MSISDN必须从不被示出在票据或者其他输出上。

·在澳大利亚，消费者可以决定选择或者不选择(默认选择)他们的号码对号码簿服务组织可用。

·在波兰，销售的MSISDN在激活时必须立即通知给管理者。

可以处理这种变化而不用通过对MNP使用如上所述的相同架构方法的复杂中央处理。服务逻辑将明显地不同，但是将实现相同的原理。与管理者和/或号码簿服务运营者的物理交互被从逻辑处理中抽离以使其能够随每个国家而变化。根据每个特定实现的需要，公共功能被分组为可以在他们的实施中变化的域-这些实现可以具有取决于实现的特定复杂性的n-深结构。例如：

·号码簿服务的决定选择/决定不选择逻辑可以大部分是共同的，即使到管理者的实际集成是对国家特定的；

·号码屏蔽方法跨域国家极大地变化，但是落入三个或者四个概括方法中(例如，屏蔽特定号码、在其他的输出上屏蔽你的号码、在消费者自己的输出上屏蔽号码，等等)。

可以以该架构模型可缩放地管理的另一问题是号码的分类。号码具有关联的数据和元数据。数据告诉我们关于特定号码的信息。元数据给予我们关于数据本身的信息并且使我们能够做很多事情；例如，当进行销售时我们可以使用元数据来动态地建立UI以询问关于我们想要购买的号码种类的有关问题。以下描述了用于限定与号码的类别相关联的分层元数据的系统。

对全球移动网络运营者建立号码管理系统的挑战在于不是与号码相关联的所有数据项将在所有情况下是相关的，相关性可能随时间改变，且扩展到新国家中时可能需要新的项。传统的具有元数据的号码的表格式的分类如图23所示。如果需要新字段，这引起困难。

更好的模型如图24所示，其使用图表(schema)而不是表格。现在可以添加新数据项而不改变图表。为添加新项我们：

·添加新的一行到类别表，例如，“国家”

·添加所有其可能的值到类别值表，例如，“阿富汗”、“阿尔巴尼亚”、“阿尔及利亚”...

·添加链接条目到号码类别表以将一个或多个类别值与特定号码相关联，例如，“国家＝阿尔及利亚”和“利用＝初级”。

在该模型中没有出现的另外的规则可以被表示为元数据。示例如下：

·如果号码是US号码，也必须提供州

·如果号码是US，则必须限定利用类别

·如果号码是阿尔及利亚号码，必须提供特殊类别

·将来，我们可以改变利用类别以使得其仅应用于“亚拉巴马”和“弗吉尼亚”号码

这可以通过添加依赖性表来解决。这限定了互相依赖的类别值记录的层级以保存这些规则。示例配置是：

类别值表

依赖性表

ID	类别	依赖于cat的值
			0	国家	空
1	州	250
			2	特殊	2
3	特殊	255
			4	利用	250

可能有在三种情况中解释依赖性表的需要；

·当我们将新的号码加载到系统中时，每个号码需要相应地被分类；

·当我们购买号码时，需要询问关于我们感兴趣的号码的种类的问题(这是动态销售UI)；

·如果分类规则改变且我们需要重新分析所有号码以看我们需要提供关于哪个的更多信息。

当分类一个号码或者一个范围的号码时，解释依赖性表。仅该表中的第一行不包括“依赖于”值。这意味着第一行可应用于所有号码。该记录也参考国家类别，意味着所有号码必须限定它们属于的国家。如果我们动态地建立UI以选择要购买的号码的类型；这将导致显示所有有关的类别值(即，世界的所有国家)的单个列表框。必须选择一个。一旦做出选择，则根据做出的决定再次分析依赖性表。如果从列表框中选出US，则来自依赖性表的行1和行4开始生效，因为它们“依赖于”类别值250(国家＝“US”)。行1说明必须显示用于52个US州类别值的列表框。行4类似地得到正在显示的我们可以从其选择利用的列表框；“初级”或者“次级”。如果我们对于州选择“加利福尼亚”，则需要用于特殊类别的另外的分类；金、银或者标准。也可以看到特殊类别也应用于“阿尔及利亚的”号码(依赖性表行2)。这在图25中图示。

该系统是极其灵活的。例如，可以看到替换依赖性表的行以将利用类别仅应用于某些US州而不是所有US州是很普通的。描绘的逻辑将典型地被封装在可重新使用的软件部件中并被嵌入用于各种使用情况。例如当没有纽约号码可用时，通过移除对“纽约”类别值的参考而响应于号码池的改变来动态地更新依赖性表也将是可能的。

如上所指出的，该架构方法和提供服务的方法是极其强大的。其通过在一个或多个中央节点中实现公共元件同时将时间和空间(volume)关键元件分发到区域节点，使能用于多国家网络运营者的移动网络的配置。这通过将一般元件抽取到功能性的中央核心并实现框架适配器以应对区域变化，而支持配置用于向多个区域中的消费者供应移动服务的电信堆。在区域节点中需要实现区域变化时，需要的功能性可以分发到该节点。某些区域节点也可以提供中央节点的复制本(copy)，且可以介入(stepin)以提供冗余。

该方法可以用于避免先前的地理限制同时维持订户的本地化。例如，可以提供来源IP分组转译，以使得消费者在他们的分组业务正在从阿姆斯特丹路由时看起来对地理区域、比如德国是本地的。最初可以基于订户的IMSI与由SGSN提供的MNC/MCC组合的比较来进行APN操作。可以由IP主干线做出到“国家”IP地址的映射。对于保持他们自己的偏好的国家体验的订户，则消费者偏好可以优先于位置信息。

如上所述，可以提供定位的APN以使得分组业务能够最有效地路由至最近的GGSN或者分组网关。这支持路由的最优化。例如，网络和用户设备可以动态地配置用于语音或者数据服务的更好路由以及设置用户设备的连接偏好以使能快速附加。类似地，对于给定消费者的语音和数据的路由基于交易目的地的源目的地位置和跨越部分地分布的移动电信网络的可用路由资源，以使得中央地匹配信令以使能计费和呼叫控制。修改通信的路由行为到优选的传送路径可以基于在来源、目的地承载者和位置的技术(Wi-Fi/GSM/LTE)。也可以选择有效的路由以使能在分布式网络中转发SMS和语音呼叫而不需要经由第三方网络拉长(trombone)媒体和SMS。

可以提供智能地映射到服务的来自多个国家或者来自一个国家的多个移动号码，使得所有服务可用于通过源位置和目的地号码和/或位置而修改的所有号码。

可以跨域不同的国际标识符提供公共服务。例如，尽管用户具有多个国际标识符，也可以向用户提供单个票据、顾客服务和语音信箱。类似地，可以跨域多个国际标识符提供合法的拦截和紧急服务。对于如在WO2011/036484中的用于向订户供应多个标识符的系统使用该方法的具体益处在于更容易使这些订户身份符合公共服务供应。可以选择用户体验以允许即使在例如漫游时，消费者也以国家格式拨打本国目的地，且可以跨域多个地理区域为用户一致地提供呼叫者线路标识和限制达法律允许的程度。

该模型对于网络管理具有进一步的结果。例如，可以遍及网络分发有源网络探测器(probe)以便操作为一个逻辑节点，这允许总体上保证探测器系统的质量。网络探测器每个可以具有他们自己的标识符，且可以相应地通信，但是在高级别，它们将作为单个逻辑节点与其他元件和服务交互。

如上所述，可以采用具有中央地实现的一般模型和区域地实现的区域变化的、使用分层服务描述的服务模型。对于移动号码可移植性，这可以涉及同时在多个国家中的端口号码，而不管在那些国家存在不同的端口模型。这允许使用标准化框架集成到MNP的多个国际模型，以使得在协议的每一层仅必须适配最小数目的元件。对于号码簿和号码服务，这可以涉及提供多国家号码和短代码映射服务，使得公知的号码、比如号码簿服务(UK118，US555等)和付费服务根据基于归属地、位置和先前历史的规则而被解析到每个国家本地编号方案或者归属地号码系统。可以多国家地映射编号法则(law)，使得根据本地实践在每个本地管辖区域中正确地示出号码。

该方法也支持通过跨域多个地理区域保留优选号码的号码管理。这可以涉及例如一旦消费者在一个国家购买了号码，则在多个国家保留类似的号码。

使用该模型，服务的其它独立于国家的包装是可能的。例如，能够使一组个体可以跨域地理边界共享公共的分钟池同时可选地合法地订立合同和以不同货币计费。

Claims (29)

1.一种在多个国家中管理移动网络以向订户提供蜂窝电信服务的方法，所述方法包括：

从覆盖全部所述多个国家的中央节点提供第一组所述蜂窝电信服务；和

从多个区域节点提供第二组所述蜂窝电信服务，每个区域节点向多个国家的子集提供第二组蜂窝通信服务。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述第二组服务包括时间或者空间关键服务。

3.如权利要求2所述的方法，其中，所述时间或者空间关键服务包括语音和数据服务。

4.如任一先前权利要求所述的方法，其中，所述第一组服务包括商业支持服务和运营支持服务。

5.如任一先前权利要求所述的方法，其中，所述区域节点包括多国家节点和支持单个国家的本地节点。

6.如任一先前权利要求所述的方法，其中，存在适配为担当中央节点的多个节点。

7.如权利要求6所述的方法，其中，所述区域节点中的一个或多个适配为在中央节点的故障的情况下担当中央节点。

8.如任一先前权利要求所述的方法，其中，在中央节点和区域节点之间提供专用通信主干线。

9.如任一先前权利要求所述的方法，其中，存在适配为担当所述多个国家之一的一个区域节点或所述区域节点的多个节点。

10.如权利要求9所述的方法，其中，区域节点适配为提供在由该区域节点支持的多个国家中的国家之间的负荷平衡。

11.如权利要求9所述的方法，其中，支持第一多个国家的区域节点适配为在另一区域节点的故障的情况下支持由所述另一区域节点支持的第二多个国家。

12.如任一先前权利要求所述的方法，其中，所述中央节点提供至少一个运营支持服务作为独立于区域的核心服务，且也提供区域自适应服务。

13.如权利要求12所述的方法，其中，在区域节点处提供所述区域自适应服务。

14.如任一先前权利要求所述的方法，包括独立于提供服务的节点向订户提供该订户的本地国家的指示。

15.如权利要求14所述的方法，包括提供来源IP分组转译。

16.如任一先前权利要求所述的方法，包括在区域节点处提供接入点的选择以允许将移动分组高效路由到网关。

17.如任一先前权利要求所述的方法，包括最优化语音或者数据服务的路由，向中央节点的信令用于供应商业支持服务和运营支持服务。

18.如任一先前权利要求所述的方法，其中，根据源位置、目的地号码或者位置从公共号码或者一组公共号码映射服务。

19.如权利要求18所述的方法，其中，所述号码包括号码簿服务。

20.如任一先前权利要求所述的方法，其中，订户具有多个国际标识符。

21.如权利要求20所述的方法，其中，在所述多个国际标识符之间一致地向订户提供顾客支持服务。

22.如权利要求20或21所述的方法，其中，在所述多个国际标识符之间一致地向订户提供合法的拦截。

23.如权利要求20到22中的任一项所述的方法，其中，在所述多个国际标识符之间一致地向订户提供紧急服务。

24.如任一先前权利要求所述的方法，在国家之间提供移动号码可移植性。

25.如权利要求24在从属于权利要求12的情况下所述的方法，其中，对于不同国家的不同端口模型由一个或多个区域自适应服务提供。

26.如任一先前权利要求所述的方法，包括当订户已经在一个国家获得号码时跨越多个国家保留相关号码。

27.如任一先前权利要求所述的方法，包括根据每个国家的本地映射规则来映射用于显示的号码。

28.如任一先前权利要求所述的方法，包括对于商业支持服务，分组用于多个订户的特定网络服务。

29.如权利要求28所述的方法，其中，所述多个订户是不同国家本地的。