CN1232136C - 一种无线因特网协议语音核心网端到端的路由方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无线因特网协议(IP)语音核心网端到端的路由方法，该方法包括：A.主叫用户终端发起到主叫移动交换中心服务器(MSC Server)的呼叫建立请求，该主叫MSC Server通过移动应用部分信令从被叫MSC Server获取含被叫移动用户终端(UE)漫游号码的路由信息；B.主叫MSC Server向网守(GK)发起含有被叫UE漫游号码的地址解析请求消息；C.GK判断是否可以接受处理，如果可以，则向主叫MSC Server返回带有被叫MSC Server IP地址的确认应答消息，然后进入步骤D；否则GK发送呼叫拒绝消息，主叫MSCServer呼叫终止；D.主叫MSC Server通过被叫MSC Server发起到被叫UE的呼叫建立请求。本发明通过端到端路由技术，使无线网络从传统分层结构变为平面结构，不仅简化了网络结构，且节省建网成本。
Description
技术领域
本发明涉及端到端的路由技术，特别是基于H.323协议的一种无线因特网协议(IP)语音核心网端到端的路由方法。
背景技术
宽带码分多址系统(WCDMA)核心网主要分电路域(CS)和分组域(PS)，CS域提供语音、传真和电路型数据业务，PS域提供分组数据业务。
按WCDMA协议的发展阶段，WCDMA分为R99、R4和R5三个阶段。从目前的WCDMA规范看，R4的与承载无关的CS域(BICSCN，Bearer IndependentCircuit Switching Core Network)支持语音分组承载，是无线核心网CS域的网络最终形态。R4网络主要由移动交换中心服务器(MSC Server)、移动交换中心网关服务器(GMSC Server)、媒体网关(MGW)、归属位置寄存器(HLR)等实体组成。其中，MSC Server间采用与承载无关的呼叫控制(BICC，BearerIndependent Call Control)，MGW间可支持时分复用模式(TDM)/异步传输模式(ATM)/IP多种承载。其承载的协议栈分别为BICC/第3、第2、第1类消息传输协议(MTP3/MTP2/MTP1)、BICC/MTP3B/SAAL/第5类ATM适配层(AAL5)/ATM/层1(L1)、BICC/流量控制传输协议(SCTP)/IP/L2/L1等协议，并且这些承载都是面向连接的。
在采用BICC作为呼叫控制信令的无线核心网CS域，当BICC信令承载在SCTP/IP上时，由于SCTP是面向连接的协议，物理介质特性和数据链路协议流程不同于传统七号信令(SS7)链路，所以理论上SCTP链路是可以进行静态或动态建立。但从外部功能特性上看，SCTP链路相当于模拟SS7链路进行工作，这意味着WCDMA R4网络中将采用静态配置的SCTP链路，即：预先配置路由信息来承载无线核心网信令。另外，由于SCTP协议的启动和关闭过程比较复杂，在建立或拆除链路的过程中，信令终端的内存和处理能力开销都相当大，因此SCTP链路不适合频繁动态的建立或拆除。
在无线核心网中由IP承载语音时，其组网结构示意图如图1所示。无线核心网中IP承载语音的组网结构主要包括：若干个MSC Server和多个长途移动交换中心服务器(TMSC Server)。核心网路由采用传统公众陆地通信网(PLMN)的方式，通过MSC Server/TMSC Server多级路由来确定。具体TMSC Server的层次划分可依据网络规模确定，而且系统中已预先配置了含有IP地址的路由信息。图1给出了无线核心网中IP承载语音组网的一个三层结构，从上向下，第一层为TMSC Server 1，第二层为TMSC Server 2，第三层为MSC Server。如果两个MSCServer之间要实现通信，发起端MSC Server要根据预先配置的路由数据，逐段进行连接。它可能与目的MSC Server直接连接，也可能通过一个或几个TMSCServer逐段连接后，再与目的MSC Server建立连接，其究竟要通过什么路径，都是预先配置好的。
从上述过程中可以看出，这种控制面服务器分层端到端的网络结构，并不是最简化、最高效的IP核心网，不能充分发挥IP网络端到端路由的最大优越性。同时，由于网络的复杂性，建网成本也相对较高。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种无线因特网协议语音核心网端到端的路由方法，使无线网络从传统的分层结构变为平面结构，简化了网络结构，节约了建网成本。
一种无线因特网协议语音核心网端到端的路由方法，该方法是这样实现的。
A.主叫用户终端(UE)发起到主叫移动交换中心服务器(MSC Server)的呼叫建立请求后，该主叫MSC Server通过移动应用部分(MAP)信令从被叫MSC Server获取含有被叫UE漫游号码的路由信息；
B.主叫MSC Server向网守(GK)发起含有被叫UE漫游号码的地址解析请求消息；
C.GK收到地址解析请求消息后，根据被叫UE漫游号码判断是否可以接受处理，如果可以，则向主叫MSC Server返回带有被叫MSC Server IP地址的确认应答消息，然后进入步骤D；否则GK发送呼叫拒绝消息，主叫MSC Server呼叫终止；
D.主叫MSC Server通过被叫MSC Server发起到被叫UE的呼叫建立请求。
该方法进一步包括：
当主叫用户终端或被叫用户终端结束呼叫，主叫MSC Server释放呼叫后，主叫MSC Server向GK发送呼叫释放消息(DRQ)；GK收到DRQ消息后返回呼叫释放确认消息或呼叫释放拒绝消息。
步骤A中主叫MSC Server获取路由信息进一步包括：
A1.主叫MSC Server发MAP信令给被叫归属位置寄存器(HLR)请求获得被叫UE的路由信息；
A2.被叫HLR收到请求后，向被叫MSC Server发送漫游号码请求，被叫MSC Server收到漫游号码请求后，即将被叫UE的漫游号码返回被叫HLR；
A3.被叫HLR得到被叫UE漫游号码后，向主叫MSC Server返回含有被叫UE漫游号码的路由信息。
所述MSC Server之间的呼叫控制信令为初始会话协议SIP/SIP-T。
所述MSC Server之间的呼叫控制信令为与承载无关的呼叫信令BICC。
所述MSC Server之间呼叫控制信令的承载通道动态建立。
所述主叫MSC Server为移动交换中心网关服务器(GMSC Server)。
所述MSC Server为移动交换中心(MSC)。
所述主叫MSC Server为移动交换中心网关(GMSC)。
本发明利用H.323中的注册、接入认证和状态(RAS，Register、Admission andStatus)信令以及网守(GK)的地址解析功能，来实现MSC Server之间端到端的IP路由，该方法使无线网络从传统分层结构转变成平面结构，不仅大大简化的IP路由，该方法使无线网络从传统分层结构转变成平面结构，不仅大大简化了网络结构，同时由于不再需要TMSC Server的路由功能，可为运营商节省建网成本。
附图说明
图1为传统的分层路由网络结构示意图；
图2为本发明实现无线IP语音核心网端到端路由的组网结构示意图；
图3为本发明实现端到端路由的信令流程图。
具体实施方式
本发明的核心内容是在全球移动通讯系统(GSM)或WCDMA IP语音核心网中，引入H.323协议族中的RAS信令，利用H.323网守(GK)的地址解析功能来实现MSC Server之间端到端的IP路由功能。
H.323是国际电联(ITU-T)制定的多媒体通信架构协议，H.323协议族包括H.245、H.225.0、T.120和H.235等协议。RAS信令是H.323协议簇中H.225.0建议的基于用户数据报协议(UDP)传输的GK与其它H.323实体，如终端和网关之间的通信协议。这里使用了RAS消息中的接入认证、地址解析和修改密码消息以及呼叫脱离消息，且地址解析消息包括地址解析请求消息(ARQ)、确认回答消息(ACF)、呼叫拒绝消息(ARJ)；呼叫脱离消息包括呼叫释放消息(DRQ)、释放确认消息(DCF)和呼叫释放拒绝消息(DRJ)。H.323GK是网络上的一个H.323实体，它具有接入认证、地址解析、带宽管理、计费管理、区域管理、呼叫控制等功能，这里使用了GK的接入认证和地址解析功能。
下面结合附图和具体实施例对本发明进一步详细的说明。
本实施例是在无线IP语音核心网中，通过H.323RAS信令和GK地址解析功能，完成IP网中MSC Server端到端路由功能。如图2所示，本实施例的组网结构主要包括：一个以上MSC Server和GK。其中，实线表示呼叫路由，虚线表示H.323 RAS信令查询。如果MSC Server之间要实现通信，主叫MSC Server要通过被叫的归属位置寄存器(HLR)查找到含有被叫漫游号码(MSRN)的路由信息，再通过主叫MSC Server所属GK将该漫游号码解析为被叫MSC Server的IP地址，然后发起至被叫的呼叫建立请求SETUP即可。
需要说明的是MSC Server之间的呼叫信令在这里并不具体规定，可以是初始会话协议(SIP/SIP-T)、BICC或其它信令，只要信令承载通道能动态建立，不需要预先静态配置信令链路即可。由于SIP/SIP-T信令本身应用层有纠错重传机制，一般承载在UDP上；而BICC应用层没有纠错重传机制，一般承载在SCTP或传输控制协议(TCP)上。因为动态建立信令通道需要较大的系统开销，故此，较佳地，本实施例采用SIP/SIP-T信令。
如图3所示，在无线IP语音核心网中，应用H.323RAS信令和GK实现端到端路由的呼叫流程如下：
步骤301、主叫移动用户终端(UE)发起到所属MSC Server的呼叫建立(Setup)；
步骤302、该主叫MSC Server通过移动应用部分(MAP)信令到被叫HLR取路由信息；
步骤303、被叫HLR收到MAP信令后，向被叫MSC Server发送漫游号码请求，到被叫MSC Server中取被叫UE的漫游号码；
步骤304、被叫MSC Server收到漫游号码请求后，查找该被叫UE的漫游号码，并将该漫游号码返回给被叫HLR；
步骤305、被叫HLR得到被叫UE的漫游号码后，即向主叫MSC Server返回路由信息；
步骤306、主叫MSC Server收到该路由信息，向主叫GK泼起地址解析请求消息(ARQ)，该消息中携带有被叫UE的漫游号码(MSRN)；
步骤307、GK根据被叫UE的漫游号码解析出被叫MSC Server的IP地址，并根据被叫MSC Server的IP地址判断是否可以接受处理该消息，如果可以接受，则向主叫MSC Server返回确认回答消息(ACF)，且该消息中携带有解析出的被叫MSC Server IP地址，然后进入步骤308；如果不可以接受，则GK发送呼叫拒绝消息(ARJ)，主叫MSC Server呼叫终止；
步骤308、主叫MSC Server向被叫MSC Server发起正式的呼叫建立请求，被叫MSC Server收到后，进一步向被叫UE发起呼叫建立请求，由此，主叫UE和被叫UE之间建立端到端的路由连接。
如果在主被叫通信过程中还需要完成计费和资源管理功能，那么，在上述流程的基础上，还可以进一步包括以下步骤：
步骤309、当主叫UE或被叫UE结束呼叫，主叫MSC Server释放呼叫后，主叫MSC Server向其所属GK泼送呼叫释放消息(DRQ)；
步骤310、该GK收到DRQ消息后，返回呼叫释放确认消息(DCF)或呼叫释放拒绝消息(DRJ)。
本发明中被叫用户终端为UE，而主叫用户终端可以为任何网络的用户终端，比如，综合业务数字网(ISDN)和公众电话交换网络(PSTN)到UE的呼叫，这些呼叫过程与UE到UE的情况是完全一致的。由于这些网络接口为GMSC Server，并且由于本发明不涉及PSTN或ISDN范围内的路由机制，因此，PSTN到UE的呼叫在本发明中体现为GMSC Server与被叫MSC Server之间的通信。GMSC Server根据被叫HLR返回的被叫MSRN，到GK进行地址解析，获取被叫MSC Server的IP地址，直接向被叫MSC Server的IP地址发起呼叫建立。
虽然MSC Server和MGW为两个逻辑功能实体，但两者可在同一物理实体上实现，比如：将支持IP语音的移动交换中心(MSC)作为MSC Server和MGW实现的物理实体。因此，本发明包括直接在MSC之间，采用H.323RAS信令和GK地址解析功能实现IP网中端到端路由的情况。
本发明的端到端路由技术，使无线网络从传统分层结构转变成平面结构，从而在核心网领域控制和承载面都实现端到端路由。这种方法不仅大大简化了网络结构，同时由于不再需要TMSC Server的路由功能，可为运营商节省大量建网成本。另外，由于H.323网络目前已广泛应用，并已实现多个国家互通，应用已有成熟的H.323 GK系统，不仅可以降低技术风险，而且还易于实现国际间的网络互通。
Claims (9)
1、一种无线因特网协议语音核心网端到端的路由方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
A.主叫用户终端UE发起到主叫移动交换中心服务器MSC Server的呼叫建立请求后，该主叫MSC Server通过移动应用部分MAP信令从被叫MSCServer获取含有被叫UE漫游号码的路由信息；
B.主叫MSC Server向网守GK发起含有被叫UE漫游号码的地址解析请求消息；
C.GK收到地址解析请求消息后，根据被叫UE漫游号码判断是否可以接受处理，如果可以，则向主叫MSC Server返回带有被叫MSC Server IP地址的确认应答消息，然后进入步骤D；否则GK发送呼叫拒绝消息，主叫MSC Server呼叫终止；
D.主叫MSC Server通过被叫MSC Server发起到被叫UE的呼叫建立请求。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：
当主叫用户终端或被叫用户终端结束呼叫，主叫MSC Server释放呼叫后，主叫MSC Server向GK发送呼叫释放消息DRQ；
GK收到DRQ消息后返回呼叫释放确认消息或呼叫释放拒绝消息。
3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A中主叫MSC Server获取路由信息进一步包括：
A1.主叫MSC Server发MAP信令给被叫归属位置寄存器HLR请求获得被叫UE的路由信息；
A2.被叫HLR收到请求后，向被叫MSC Server发送漫游号码请求，被叫MSC Server收到漫游号码请求后，即将被叫UE的漫游号码返回被叫HLR；
A3.被叫HLR得到被叫UE漫游号码后，向主叫MSC Server返回含有被叫UE漫游号码的路由信息。
4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述MSC Server之间的呼叫控制信令为初始会话协议SIP/SIP-T。
5、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述MSC Server之间的呼叫控制信令为与承载无关的呼叫信令BICC。
6、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述MSC Server之间呼叫控制信令的承载通道动态建立。
7、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述主叫MSC Server为移动交换中心网关服务器GMSC Server。
8、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述MSC Server为移动交换中心MSC。
9、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述主叫MSC Server为移动交换中心网关GMSC。
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