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CN1197425C - 用于终接移动电话呼叫的长途旁路的系统和方法 - Google Patents

用于终接移动电话呼叫的长途旁路的系统和方法 Download PDF

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CN1197425C CNB99811541XA CN99811541A CN1197425C CN 1197425 C CN1197425 C CN 1197425C CN B99811541X A CNB99811541X A CN B99811541XA CN 99811541 A CN99811541 A CN 99811541A CN 1197425 C CN1197425 C CN 1197425C
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Abstract

本文展示了一种使得正在某个访问者公用陆地移动网(PLMN)(285)中漫游的被叫移动用户能够节省长途费用的电信系统和方法。这是通过提供一种用户功能实现的，它使用互联网电话技术(240)来绕过原籍PLMN(205)中的网关移动服务交换中心(GMSC)和访问者PLMN(285)中提供服务的移动服务交换中心/访问者位置寄存器(MSC/VLR)(270)之间的长途连接(260)。当接入的呼叫被路由到GMSC(210)时，GMSC(210)能够向原籍位置寄存器(HLR)(220)查询该被叫移动站(280)的路由信息(228)。HLR(220)把这条路由信息(228)连同服务种类(225)一起送回到GMSC(210)。GMSC(210)能够根据此信息确定如何把该电话呼叫路由给提供服务的MSC/VLR(270)。举例来说，如果用户拥有“长途旁路”这一集合的服务种类(225)，而且VLR编号(228)指示可以通过互联网(240)接通提供服务的MSC/VLR(270)，那么就可以通过互联网(240)把该电话呼叫路由给提供服务的MSC/VLR(270)。否则，GMSC(210)将以常规的方式来对该电话呼叫进行路由，正如本领域内众所周知的那样。

Description

用于终接移动电话呼叫的长途旁路的系统和方法
发明的领域
本发明一般性地涉及到无线通信，更确切地说，特别涉及到采用互联网电话技术来减少与正在访问者蜂窝网络中漫游的移动站的进入呼叫相关的长途费用。
发明的背景
蜂窝通信是发展最快需求最大的电信应用之一。现在它代表了全世界新的电话用户中一个很大并且还持续增长的比例。在1982年，成立了一个标准化组织-欧洲电信标准学会(ETSI)来为全球移动通信系统(GSM)数字移动蜂窝无线系统制定规范。
请参考附图中的图1，其中描绘了一个GSM公用陆地移动网络(PLMN)(譬如无线网络10)，它进而又包含多个区域12，每个区域之内又有一个移动服务交换中心(MSC)14和一个集成的访问者位置寄存器(VLR)16。该MSC/VLR区域12又包含多个定位区域(LA)18，后者被定义为给定的MSC/VLR区域12中的这样一个部分-在其中，移动站(MS)20可以自由移动而不必将更新的位置信息发送给控制此LA18的MSC/VLR区域12。每个定位区域18被划分成多个蜂窝22。而移动站(MS)20则是一种物理设备，譬如车载电话或者其他便携式电话，它们被移动用户用来与无线网络10之间、彼此之间、以及和所注册的网络之外的有线与无线网络的用户之间进行通信。
MSC14至少要和一个基站控制器(BSC)23进行通信，而后者又和一个以上的基站收发信机(BTS)24有联系。BTS24是一种物理设备，出于简洁的目的，它被描述成一个无线电塔台，为它所负责的蜂窝22的地理部分提供无线电波的覆盖。应该理解的是，BSC23可以连接到若干个BTS24，并且可以以独立的节点或者和MSC14结合在一起的方式来实现。无论是哪一种形式，一般把BSC23和BTS24这两部分合在一起称为基站系统(BSS)25。
继续参考图1，该PLMN服务区域或无线网络10包含了一个原籍位置寄存器(HLR)26，它是一个维护所有的用户信息(诸如用户档案、当前位置信息、国际移动用户标识(IMSI)代码，以及其他管理信息)的数据库。HLR26可以和给定的MSC14设在一起，也可以和MSC14集成在一起，或者也可以变通地为若干个MSC提供服务，而在图1中描述的是后一种情形。
VLR16是一个包含了关于当时位于MSC/VLR区域12之内的所有MS20的信息的数据库。如果MSC20漫游进入新的MSC/VLR区域12，那么连接到该MSC14的VLR16就将从MS20的原籍的HLR数据库26请求关于MS20的数据(同时也把MS20的当前位置通知HLR26)。相应地，如果MS20的使用者此时想呼叫一个电话，则本地的VLR16就将在不必再询问原籍的HLR26的条件下获得所需的身份信息。在前述的方式下，VLR和HLR(即分别为16和26)包含了与给定的MS20有关的多种多样的用户信息。
当固定网络或公用交换电话网(PSTN)(未画出)内的某个用户始发出给MS20的电话，那么该电话将被路由到网关移动服务交换中心(GMSC)(未画出)，后者是作为面向PLMN10的一个输入的转接交换设备来工作的。GMSC确定MS20是在哪一个HLR26中登记的，并使用移动应用部分(MAP)协议通过向HLR26发送一条“发送路由信息”消息来向该HLR26查询MS20的位置，而该协议就是负责用于与HLR26之间的信令过程的协议。接下来，HLR从提供服务的MSC/VLR14/16中取得MS20的移动站漫游号码(MSRN)，并使用MAP协议把该MSRN连同位置信息(譬如MSC/VLR14/16的地址)一起在一条“发送路由信息的结果”消息中送回到GMSC。于是GMSC就可以把接入的呼叫路由到提供服务的MSC/VLR14/16以便建立呼叫连接。
当MS20在漫游时，譬如MS20是位于一个访问者PLMN(未画出)之中时，对于MS20而言，接收一个电话可能是相当昂贵的，特别是如果该访问者PLMN是位于这样一个地方的时候：为了使MS20能够接电话，在原籍PLMN和访问者PLMN之间必须建立长途电话连接。目前，为了避免建立长途电话连接，呼叫一方可以选择使用互联网电话服务。互联网是基于传输控制协议/互联网协议(TCP/IP协议)的，后者是作为一种允许不同类型的计算机从网络上交换电子邮件和其他文件的标准协议而被开发出来的。TCP/IP协议规定了对互联网上的节点的寻址，并提供了从一个节点把数据分组发送到另一个节点的方法。TCP，或者说传输控制协议，是一种在互联网协议之上为了提供数据分组的可靠的传递而实现的应用。
为了使用互联网电话服务，呼叫方必须呼叫一个特殊的号码，该号码把电话呼叫路由到互联网网关(未画出)。于是这个互联网网关能够使用TCP/IP协议通过互联网把电话呼叫路由到另一个位于另一端的远处的互联网网关。而这个远处的互联网网关就能够把电话呼叫路由回来进入PLMN10直到GMSC，以便建立与被叫一方的电话连接。
然而，无论是呼叫方还是被叫方，都不能影响如何来对呼叫建立从GMSC到漫游的MS20之间的路由(通过或不通过互联网)。此外，即使呼叫方能够影响这一路由，呼叫方也没有打算去这样做的动机，因为要为GMSC和提供服务的MSC/VLR14/16之间的长话连接付费的是被叫方(移动用户)。
因此，本发明的一个目的就是通过准许把送给漫游的移动用户的进入呼叫从GMSC通过互联网路由到提供服务的MSC/VLR，从而允许被叫的漫游移动用户能够绕过GMSC和提供服务的MSC/VLR之间的长话连接。
本发明的概述
本发明涉及用于减少与将呼叫连接到正在访问者PLMN中漫游的移动用户相关的长途话费的电信系统和方法。这是通过提供一种使用互联网电话业务来绕过GMSC和MSC/VLR之间的长途连接的用户功能而实现的。应该理解到，术语互联网包含内部网和任何一种互联网协议(IP)网络。当进入的呼叫被路由到GMSC时，GMSC向HLR查询该被叫移动站的路由信息。HLR把这条路由信息连同业务种类一起送回到GMSC。GMSC能够根据此信息确定如何把该呼叫路由给提供服务的MSC/VLR。举例来说，如果用户拥有“长途旁路”类的服务种类，而且VLR编号以及/或者MSRN指示：可以通过互联网接通提供服务的MSC/VLR，那么就可以通过互联网把该呼叫路由给提供服务的MSC/VLR。否则，GMSC将以常规的方式来对该呼叫进行路由，正如本领域内众所周知的那样。有利的是，通过允许移动用户预约这种旁路功能，移动用户能够减少与移动用户漫游时进入到移动用户的呼叫相关的长途费用。
附图的简要描述
图1是一个常规的陆基无线电信系统的框图；
图2是一个描述了根据本发明的优选实施方案，通过互联网把进入呼叫从网关移动服务交换中心路由到为漫游的MS所处于的区域提供服务的移动服务交换中心的框图；以及
图3展示了根据本发明的优选实施方案，把进入的呼叫通过互联网路由到漫游的MS从而减少与该呼叫相关的长途费用的一个简单范例中的步骤。
详细描述
下面将特别参考目前优选的范例性的实施方案来描述的本申请中的众多创新性的教导。然而，应该理解到，这一类别的实施方案提供的只是这里创新性的教导的许多有益用途中一些范例而已。一般说来，本申请的说明书中所作的描述并不被用来完全限定所要求得到保护的发明。而且，一些描述可能适用于一些发明性的功能，但是并不适用于其他的。
现在参考附图中的图2，为了减少进入到正在访问者公用陆地移动网(PLMN)285中漫游移动站(MS)280的电话呼叫的长途费用，与MS280相关的移动用户可以预约一项服务种类的功能225，该功能使用互联网电话业务来绕过与原籍PLMN205相关的网关节点或者网关移动服务交换中心(GMSC)210和访问者PLMN285内向MS280提供服务的移动服务交换中心/访问者位置寄存器(MSC/VLR)270之间的长途连接。应该理解到，术语互联网包含内部网电话业务以及/或者任何一种互联网协议(IP)网络。通过为移动用户引入一种可以通过例如智能网(IN)来实现的对移动用户的终接业务，只要有可能，这种终接旁路业务就可以把该漫游支路段(例如GMSC210和提供服务的MSC/VLR270之间的连接)通过互联网240来进行路由。
现在参考附图的图3，并偕同附图的图2一起来进行描述：当呼叫方200呼叫与移动站280相关的号码时(步骤300)，该电话呼叫将被常规地路由到被叫的MS280的原籍PLMN250的GMSC210(步骤310)。GMSC210通过向HLR220发送一条移动应用部分(MAP)协议中的“发送路由信息”消息215，来向服务于MS280的原籍位置寄存器(HLR)220查询MS280的路由信息228。(步骤320)。接着HLR220在一条“发送路由信息的结果”消息218中把该路由信息228送回到GMSC(步骤330)。举例来说，该结果消息218可以包含位置信息(譬如提供服务的MSC/VLR270的地址或者移动站路由号码(MSRN)228)、服务目录(譬如TICK或者T-CSI)、以及其他补充性的服务种类(譬如“长途旁路”225)。
根据结果消息218中所包含的信息225和228，此时GMSC210必须确定如何把漫游支路段路由到访问者PLMN285(提供服务的MSC/VLR270)。举例来说，如果用户拥有“长途旁路”225组的服务种类(步骤340)，而且MSC/VLR270的地址以及/或者MSRN228指示：可以通过互联网240接通到访问者PLMN285(步骤350)，例如说，访问者PLMN285具有相关联的互联网网关250，那么就可以通过互联网240把该进入的电话呼叫路由给提供服务的MSC/VLR270(步骤360)。否则，GMSC210可以用常规的方式来把该进入的电话呼叫例如通过国际的公用交换电话网(PSTN)260路由到提供服务的MSC/VLR270(步骤370)。
在优选的实施方案中，GMSC可以通过咨询GMSC210内的表格212来确定是否能够通过互联网240接通到访问者PLMN285；而诸如VLR或MSRN编号228这样的地址，连同着关于是否能够通过互联网240来接通与VLR或MSRN编码228相关联的访问者PLMN的相关的互联网标识一起，都被包含在该表格212中。需要注意的是，表格212能够在外部数据库(诸如智能网络(IN)节点(未画出)例如服务控制点(SCP))中实现，而不是在GMSC210自身内部。这样一来，当GMSC210接收到用户具有“长途旁路”225这组服务种类的指示、并且确定了VLR或者MSRN228是位于一个访问者PLMN285中的时候，GMSC210可以向SCP查询有关是否可以通过互联网240来接通访问者PLMN285的标识。
如果无论是GMSC210内部还是外部的节点的表格212指示能够通过互联网接通访问者PLMN285，那么GMSC就能够从表格212检索路由信息228(譬如VLR或MSRN编号)，以及一个前缀号码(这例如可以是一个与GMSC210相关联的互联网网关230地址)。举例来说，可以把结果消息218中所接收到的VLR或者MSRN228与表格212中的VLR或者MSRN内的编号相比较，以便获得一个增加了前缀的VLR或MSRN编号。该前缀是任何一个或者一组数字，它能够被GMSC210识别为应该通过互联网240来把该呼叫路由到访问者PLMN285的标识。
举例来说，一旦GMSC210确定了能够通过互联网240把呼叫路由到访问者PLMN285，GMSC210就采用VLR或者MSRN编码228上的前缀编码来把呼叫路由到与GMSC210相关联的互联网网关230。接着，互联网网关230能够把VLR或者MSRN编码228转换成互联网协议(IP)的地址，以便把呼叫路由到与访问者PLMN285相关联的远端互联网网关250。而此时接下来原本的互联网网关230也把语音和信令信息转换成IP分组，以便通过互联网240传递到远端的互联网网关250。当远端的互联网网关250接收到语音和信令信息之后，远端的互联网网关250重新把IP地址转换成VLR或MSRN编码228，重新把IP分组转换成语音和信令信息，并采用VLR或MSRN编码228来把该呼叫路由到的访问者PLMN285内提供服务的MSC/VLR270处。于是提供服务的MSC/VLR270能够把电话呼叫连接到被叫MS280。然而，如果出于某些原因，在进行互联网路由时失败了并且不能把呼叫路由到远端的互联网网关GMSC250，那么GMSC210也能够通过国际PSTN260把呼叫正常地路由到提供服务的MSC/VLR270处。
值得注意的是，用户可以对旁路功能225进行设置，以便能够不总是通过互联网240来对进入的呼叫进行路由。举例来说，功能225能够指示仅在一天中特定的时间(譬如早上8:00到下午5:00之间)内通过互联网240来对进入的呼叫进行路由。此外，用户可以设置互联网连接所需的服务质量(QOS)，譬如通话的话音质量。举例来说，移动用户可以在返回消息218中发送给GMSC210的用户档案中指示：要使用某个特定的、提供了一定的话音质量保证的互联网网关(未画出)，而不是使用于GMSC210相关联的互联网网关230。那么GMSC210将仅仅把电话呼叫路由到特定的互联网网关。这样一来，用户可以保证从互联网240上路由的所有通话都保持在一定的话音质量标准上。然而，移动用户通常将要为申请了一个不同于正常的被GMSC所使用的互联网网关网关而支付用费。而这种“长途旁路”功能可以进一步以各种方式进行定制来满足个人用户和网络提供者的需求。
此外，应该注意到，当呼叫方200关注话音质量或者通话的安全性的时候，他能够阻止通过互联网240来对通话进行路由。举例来说，呼叫方200在拨打被叫方的号码之前，通过呼叫一个服务号码(譬如“*××”)，就能够阻止GMSC210经由互联网240来对通话进行路由。此时作为更优选的方案，呼叫方200将不得不为通话的长途部分付费。变通的，如果呼叫方关注话音质量却又不想阻止通过互联网240来对通话进行路由，那么呼叫方200可以请求用一个特定的互联网网关以便用于互联网连接，而呼叫方将更为情愿地为此付账。
正如本领域内的技术人员将能认识到的那样，本申请中所描述的创新性的概念可以在很宽的应用范围上加以修改和变动。相应的，请求专利保护的主题内容的范围也不应该被局限于所讨论的任何一个特定的范例性教导之中。
举例来说，应该理解到，这里展示的系统和方法能够被任何一种蜂窝网络所采用，其中包括(而不局限于)GSM网络、个人数字蜂窝(PDC)网络、个人通信系统(PCS)网络、先进的移动蜂窝系统(AMPS)网络以及数字AMPS(D-AMPS)网络。

Claims (30)

1.一种用于把输入的呼叫路由到位于访问者网络中的移动终端的电信系统，该移动终端是和一个原籍网络相关联的，该电信系统包含：
与用于接收所述的进入的呼叫的该原籍网络相关联的网关节点，该网关节点获得关于该移动终端的路由信息；
可利用所述的路由信息来判定该进入的呼叫是否能够从该网关节点通过互联网路由到访问者网络的设备；以及
连接到该网关节点的互联网网关，当所述用于判定的设备判定了进入的呼叫能够通过互联网而被路由到所述的访问者网络时，所述的网关节点就把该电话呼叫路由到互联网网关，而该互联网网关把该进入的呼叫通过所述的互联网而路由到访问者网络，而该访问者网络又把该呼叫连接到所述的移动终端。
2.权利要求1所述的电信系统，其中所述的网关节点是网关移动服务交换中心。
3.权利要求1所述的电信系统，其中所述的路由信息是移动站的漫游号码。
4.权利要求1所述的电信系统，其中所述的路由信息是访问者位置寄存器编码，该访问者位置寄存器编码是与为所述的移动终端所处的区域提供服务的访问者位置寄存器相关联的。
5.权利要求1所述的电信系统，其中所述的用于判定的设备是在网关节点内部的。
6.权利要求1所述的电信系统，进一步包含与所说的网关节点通信的智能节点，而所述的用于判定的设备是在该智能节点内部的。
7.权利要求1所述的电信系统，其中所述的用于判定的设备是通过使用一张表格来判定所述的进入的呼叫是否能够经由所述的互联网而路由到访问者网络的，该表格包含多个地址以及相关联的互联网标识，所述的路由信息是位于所述的多个地址中的，所述的用于判定的设备在所述的多个地址中检索所述的路由信息并获得所述的相关的互联网标识。
8.权利要求7所述的电信系统，当所述的与该路由信息相关联的互联网标识是一个与该路由信息在一起的前缀时，其中所述的用于判定的设备就判定所述的进入的呼叫能够通过所述的互联网而路由到访问者网络，并采用该前缀把该进入的呼叫从所述的网关节点路由到所述的互联网网关。
9.权利要求7所述的电信系统，当所述的与该路由信息相关联的互联网标识被设置成“没有可用的远端互联网网关”时，其中所述的用于判定的设备是就判定该进入的呼叫不能通过所述的互联网而路由到访问者网络。
10.权利要求9所述的电信系统，当所述的与该路由信息相关联的互联网标识被设置成“没有可用的远端互联网网关”时，把其中所述的进入的呼叫从所述的网关节点通过国际公用交换电话网(PSTN)路由到访问者网络，而当通过该PSTN来对进入的呼叫进行路由时，该进入的呼叫将被收取与其相应的长途收费。
11.权利要求1所述的电信系统，进一步包含与所述的访问者网络相关联的远端互联网网关，所述的互联网网关把所述的进入的呼叫经由互联网而路由到远端的互联网网关，该远端的互联网网关把所述的进入的呼叫路由到所述的访问者网络。
12.权利要求11所述的电信系统，其中所述的互联网网关把所述的路由信息转换成IP地址，该互联网网关采用该IP地址把所述的进入的呼叫路由到所述的远端互联网网关，该远端互联网网关把IP地址重新转换成所述的路由信息，该远端互联网网关采用该路由信息把所述的呼叫路由到访问者网络。
13.权利要求1所述的电信系统，其中所述的访问者网络包含与所述的移动终端之间具有无线通信连接的移动服务交换中心。
14.权利要求1所述的电信系统，进一步包含连接到所述的网关节点的原籍位置寄存器，该网关节点包含所述的来自原籍位置寄存器的所述的路由信息。
15.权利要求14所述的电信系统，其中所述的原籍位置寄存器存储与所述的移动终端相关联的“长途旁路”服务种类，当所述的网关节点收到所述的进入的呼叫时，该原籍位置寄存器把该服务种类发送给所述的网关节点，该“长途旁路”服务种类被置位时，所述的用于判定的设备就判定该进入的呼叫当是否能够通过所述的互联网而路由到访问者网络。
16.一种用于把进入的呼叫路由到位于访问者网络中的移动终端的方法，而该移动终端是和一个原籍网络相关联的，该方法包含如下步骤：
通过与该原籍网络相关联的网关节点接收到所述的进入的呼叫；
通过该网关节点获得了关于该移动终端的路由信息；
利用所述的路由信息，判定该进入的呼叫是否能够从该网关节点通过互联网而路由到访问者网络；
作为对进入的呼叫能够通过互联网而被路由到所述的访问者网络的判定的响应，由所述的网关节点把该进入的呼叫路由到与该网关节点相连的互联网网关，
由该互联网网关把该进入的呼叫通过所述的互联网而路由到访问者网络；并且
由该访问者网络把所述的进入的呼叫连接到所述的访问者终端。
17.权利要求16所述的方法，其中所述的网关节点是网关移动服务交换中心。
18.权利要求16所述的方法，其中所述的路由信息是移动站的漫游号码。
19.权利要求16所述的方法，其中所述的路由信息是访问者位置寄存器编码，该访问者位置寄存器编码是与为所述的移动终端所处的区域提供服务的访问者位置寄存器相关联的。
20.权利要求16所述的方法，其中所述的判定的步骤是由网关节点来完成的。
21.权利要求16所述的方法，其中所述的判定的步骤是由与所说的网关节点通信的智能节点来完成的。
22.权利要求16所述的方法，其中所述的判定步骤是通过使用一张表格来完成的，该表格包含多个地址以及相关联的互联网标识，所述的路由信息是位于所述的多个地址中的，所述的判定步骤是通过在所述的多个地址中检索所述的路由信息并且获得该相关的互联网标识来完成的。
23.权利要求22所述的方法，当所述的与该路由信息相关联的互联网标识包含一个与路由信息在一起的前缀时，其中所述的进入的呼叫是能够通过所述的互联网而路由到所述的访问者网络，并且可以采用该前缀把该进入的呼叫从所述的网关节点路由到所述的互联网网关。
24.权利要求22所述的方法，当所述的与该路由信息相关联的互联网标识被设置成“没有可用的远端互联网网关”时，其中所述的该进入的呼叫不能通过所述的互联网而路由到访问者网络。
25.权利要求24所述的方法，其中作为所述的进入的呼叫不能通过所述的互联网而被路由到访问者网络的响应，进一步包含如下步骤：
把所述的进入的呼叫从所述的网关节点通过PSTN路由到访问者网络，而当通过该PSTN来对进入的呼叫进行路由时，该进入的呼叫将被收取与其相应的长途收费。
26.权利要求16所述的方法，其中所述的把进入的呼叫从互联网网关路由到访问者网络的步骤进一步包含如下步骤：
由所述的互联网网关把所述的进入的呼叫经由互联网而路由到与访问者网络相关联的远端互联网网关；
由所述的远端互联网网关把所述的进入的呼叫路由到所述的访问者网络。
27.权利要求26所述的方法，其中所述的把所述的进入的呼叫从所述的互联网网关路由到所述的远端互联网网关的步骤是这样执行的：该互联网网关把所述的路由信息转换成IP地址，并且采用该IP地址把所述的进入的呼叫路由到所述的远端互联网网关，而所述的把该进入的呼叫从该远端的互联网网关路由到所述的访问者网络的步骤是这样执行的：该远端互联网网关把IP地址重新转换成所述的路由信息，并且采用该路由信息把所述的呼叫路由到访问者网络去。
28.权利要求16所述的方法，其中所述的访问者网络包含与所述的移动终端之间具有无线通信连接的移动服务交换中心。
29.权利要求16所述的方法，其中所述的获得信息的步骤是这样执行的：由所述的网关节点从连接到该网关节点的原籍位置寄存器处获得所述的路由信息。
30.权利要求29所述的方法，其中所述的原籍位置寄存器存储与所述的移动终端相关联的“长途旁路”服务种类，并且在判定步骤之前还包含如下步骤：
由该原籍位置寄存器把该服务种类发送给所述的网关节点，当该“长途旁路”服务种类被置位时，就执行所述的用于判定步骤。
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