专利名称：具有虚拟hlr的无线网络及其操作方法
技术领域：
本发明通常涉及通信网络，特别涉及具有虚拟HLR(归属位置寄存器)的专用或企业无线网络及其操作方法。
背景技术：
归属位置寄存器或HLR用于在通信系统中记录和存储与通信系统用户或订户有关的信息。现有技术的公共通信系统一般包括少量的HLR，例如，在美国，每个州每个操作员仅有二到三个公共HLR。在图1示出了具有少量HLR 12的现有技术通信系统10。参照图1，通过网关移动交换中心(GMSC 16)，每个HLR 12被连接到通信节点或子系统的网络。在该通信网络中的每个通信子系统一般包括(i)GMSC 16或移动交换中心(MSC 18)，其在通信系统10中与公共交换电话网(PSTN 19)及其它MSC或GMSC通信，(ii)一个或多个基站控制器(BSC 20)，其控制一个或多个基本收发站台(BTS 22)并与之进行通信，和(iii)多个与移动站(MS 24)通信的BTS。HLR 12还通过移动接入部分(MAP)接口或链路链接到SS7信令网26，从而能够与其它GMC或访问位置寄存器(VLR)进行通信。与承载信息相对，虽然未示出，但是在MSC 18和GMSC 16之间传输的信令信息也通过SS7信令网26来传送。通过唯一的节点地址号码，例如，诸如E.164(PSTN电话号码)或E.212之类的ITU E系列地址，对于SS7网可以识别每个HLR 12。通过诸如E1或T1中继线之类的维护接口，HLR12进一步被连接到包括操作管理控制器(OMC 30)的操作支持系统(OSS 28)。OMC 30用于配置和管理每个HLR 12。例如，OMC 30用于添加、删除或修改通信系统10的订户简表，用于通过在特定订户上指定信息请求指向哪个HLR 12来配置系统，并提醒操作员注意HLR的故障或降低的性能。
上述现有技术通信系统10遭遇到一些问题或缺点，包括一个或多个HLR 12的故障可以使系统崩溃；即使用相同的MSC 18在两个MS 24之间连接了通信路径，导致系统资源低效率的利用，由于必须回程的信息或对该HLR的接入请求造成维护接口的延迟和阻塞；以及购买和操作HLR驻留的大型服务器或交换机的费用。
图2示出另一种途径，其缓解了上述一些问题，并通常被专用或企业通信系统的操作员所使用。参照图2，在这种途径中，通信系统10具有很多HLR 12，每个HLR 12处于不同的地点32，并与一个或少数GMSC或MSC相关。每个HLR 12具有自己的OMC 30，OMC 30耦合至电信管理网络(TMN 34)，操作员通过TMN 34可以操作该OMC来配置和管理相关联的HLR。应当理解，通过消除单个HLR的故障占大部分通信系统的可能性，这种途径增加了可靠性。通过减少或消除对回程信息或对一个或几个远离呼叫起点位置的大型HLR的请求的需要，还增加了系统的效率。
虽然通过多种方式改进了具有单个或少数大型HLR的通信系统，但是上述途径仍然不是完全令人满意。随之而来的一个问题是增加了配置和管理多个HLR所引起的时间和费用。例如，添加、删除或修改用户简表可以要求操作员访问全部或相当多的HLR。而且，通过非常熟练的程序员添加HLR可以要求重新配置该通信系统和其中的全部HLR，这是一个费时的昂贵任务。最终，在一些国家或地区添加HLR是不可能的，因为识别每个HLR的唯一节点号其数量是有限的，且通常由政府机构严格管制。
因此，需要一种提供增加了健壮性和可靠性的通信系统及其操作方法。进一步需要一种对多个HLR的操作功能、预订功能和告警功能进行统一控制和管理的系统和方法。更进一步需要一种通过减少或消除从起始端MSC到远端HLR的消息回程，从而提高对系统资源的利用的系统和方法。
本发明的系统和方法提供这些及其它优于现有技术的优点。
发明内容
本发明目的在于提供一种具有逻辑或虚拟归属位置寄存器(HLR)的通信系统或网络及其操作方法。
一方面，本发明集中于一种专用或企业网络，它具有多个位于多个地点的企业无线网络，每个企业无线网络具有物理的HLR、每个企业无线网络彼此耦合的网际协议(IP)网络、耦合至公共移动交换中心(MSC)的操作管理控制器(OMC)、以及HLR管理路由功能或经由该IP网耦合至OMC和企业无线网络的路由功能。通常，配置该路由功能，将接入请求从OMC路由到物理HLR，并且配置OMC来管理这些物理HLR，为该企业无线网络提供单个虚拟HLR。
在一个实施例中，OMC为单个公司的OMC，并且地点包括该企业的独立分支机构。可替换地，该企业网络包括另一个私人企业的附加OMC，并且地点包括两家企业在独立地点处的分支机构，和两家企业在共享地点处的分支机构。优选地，在共享地点处的企业无线网络包括包含与两家企业在共享地点处的分支机构有关信息的HLR，并且配置每个OMC来管理在它们关联的独立地点和共享地点处的每个物理HLR，为该关联企业形成虚拟HLR。
另一方面，本发明集中于于一种具有公共和专用或企业网络的通信网络。通常，公共网络包括具有公共移动交换中心(MSC)的公共无线网络。该企业网络包括多个位于多个地点的企业无线网络，每个企业无线网络耦合至公共MSC，几个或全部的企业无线网络具有物理HLR。根据本发明，企业网络进一步包括耦合至公共MSC的OMC，和诸如专用内联网之类的的将每个企业无线网络彼此耦合的IP网。HLR路由功能经由IP网耦合至OMC和企业无线网络，并被配置用来管理每个物理HLR，为该企业网络提供单个虚拟HLR。优选地，企业无线网络彼此使用包括识别每个物理HLR信息的专有信令方案来进行通信。更优选地，物理HLR是通过IP地址来识别的，HLR路由功能包括中心地址表(CAT)，该中心地址表(CAT)经由IP网耦合至每一个企业无线网络和OMC。可替换地，HLR路由功能可以包括域名服务器，域名服务器识别其中存有命名记录的特定物理HLR。
在另一实施例中，公共网络进一步包括公共交换电话网(PSTN)，并且企业网络进一步包括在几个或全部地点处的用户小型交换机(PBX)，用户小型交换机(PBX)连接到该地点处的PSTN和企业无线网络。
还有另一方面，本发明集中于一种操作企业网络为多个企业无线网络提供单个虚拟HLR的方法。通常，该方法包括以下的步骤(i)经由IP网彼此耦合企业无线网络的物理HLR；(ii)将HLR管理路由功能耦合至路由功能；和(iii)配置HLR管理路由功能路，将接入请求从OMC路由到物理HLR，并配置OMC来管理每个物理HLR，以提供单个虚拟HLR。
在一个实施例中，所述地点是单个私人企业的独立分支机构，且OMC是该企业的OMC，配置该OMC提供单个虚拟HLR的步骤包括配置OMC为该企业的独立分支机构提供单个虚拟HLR。优选地，该方法进一步包括添加另一个私人企业的OMC，并配置这些OMC来管理在它们相关联的独立地点和共享地点处的每个物理HLR，从而为两家企业形成虚拟HLR。
本发明设备和方法的优点包括下列任何或全部优点(i)通过使用多个独立HLR，增加了系统的健壮性和可靠性；(ii)合并了HLR的控制和管理功能；(iii)合并了HLR的预订管理功能，即添加、删除或修改订户简表；(iv)合并了HLR的告警功能的操作与管理；(v)通过减少或消除从起始端MSC到远端HLR的消息回程，提高了对系统资源的利用；(vi)在包括SS7路由功能的情况下，单个SS7节点地址用于所有的多个HLR；和(vii)在HLR和SS7网之间使用较少的报文或信令，从而提高了效率。
结合附图阅读以下详细描述，本发明的这些和各种其它的特征和优点将显而易见，其中图1(现有技术)是公共GSM通信网络的一个示例性方框图，该公共GSM通信网络包括耦合至SS7信令网的归属位置寄存器(HLR)；图2(现有技术)是专用无线网络的一个示例性方框图，该专用无线网络包括多个耦合至SS7信令网的HLR；图3是通信网络的一个示例性方框图，根据本发明实施例，该通信网络包括多个每一个都具有HLR的企业无线网络，和操作管理中心(OMC)，其中配置操作管理中心(OMC)来操作这些HLR以便提供虚拟HLR；
图4是图3通信网络实施例的功能框图，根据本发明实施例，说明了HLR到SS7网和OMC的连接，以及作为结果而产生的虚拟HLR；图5是图3通信网络实施例的功能框图，根据本发明另一实施例，说明了HLR到SS7网和独立企业的OMC的连接，以及作为结果而产生的虚拟HLR；和图6是根据本发明实施例的流程图，示出了操作具有虚拟HLR的通信网络的处理过程的实施例。
具体实施例方式
本发明集中于一种通信网络和专用或企业网络的操作方法，该专用或企业网络包括多个独立的物理归属位置寄存器(HLR)或HLR以便提供虚拟HLR。
现将参照图3描述根据本发明的通信网络。为清楚起见，通信网络的许多细节，特别是在公共和专用无线网与有线网之间的相互连接，即普遍公知的并与本发明无关的内容已被省略。
图3是包括公共网络102和专用或企业网络104的通信网络100的示例性方框图，该专用或企业网络104具有多个处于不同地点110(分别为110A、110B和110C)的专用或企业无线网络106和专用或企业的物HLR 108。企业网络104指的是一种由公司或企业维持和操作的便于在企业的两个和多个办公室或分支机构之间进行通信的专用通信网，或者是一种由诸如Singulair、AT & T Wireless或Interwave有限公司的服务供应商维持的提供针对个人和/或企业用户或订户通信服务的通信网。
参照图3，公共网络102包括公共无线网络112，它具有公共移动交换中心(MSC 114)，以及耦合至其中的公共HLR 116和公共网络操作管理控制器(OMC 118)。配置公共HLR 116以记录和存储与通信网络100的用户或订户有关的信息，而OMC 118适合于配置和管理公共HLR 116。通常，公共网络102包括SS7信令网120，公共MSC114通过该SS7信令网120耦合至远端附加的公共HLR和/或专用HLR(未示出)。可选地，公共网络进一步包括公共交换电话网(PSTN122)，公共交换电话网(PSTN 122)可以被链接或耦合至处于企业网络104内一个或多个地点110的电路交换电话或用户小型交换机(PBX 124)。
除企业无线网络106和在每个独立地点110的相关联的物理HLR108之外，企业网络104通常包括被配置用来管理每个物理HLR以便为企业网络提供单个虚拟HLR的专用或企业网络OMC 126，和被配置用来把接入请求从企业网络OMC路由到物理HLR的HLR管理路由功能128或HLR路由功能。经由诸如企业的IP内联网或广域网之类的网际协议(IP)网络130，企业无线网络106的HLR管理路由功能128和物理HLR 108彼此耦合。优选地，企业无线网络106采用包括识别每个物理HLR 106的信息的专有信令方案和MSC，在IP网130之上彼此进行通信。更优选地，物理HLR 106是通过IP地址识别的，HLR路由功能128包括中心地址表(CAT)(未示出)，该中心地址表(CAT)经IP网130耦合至每个物理HLR 108或企业无线网络106并耦合至该企业网络的OMC 126。可替换地，HLR路由功能128可以包括域名服务器(未示出)，该域名服务器识别其中存有每个命名记录的特定物理HLR 108。
如上所述，企业网络104的每个地点110具有专用或企业无线网络106，可选地，还具有如上所述的电路交换电话或PBX 124。企业无线网络106可以包括3G或第三代蜂窝网络、2G或全球移动通信系统(GSM)网络、使用3G和/或GSM技术的自包含网络，或诸如802.11或HiperLAN网络之类的无线局域网(WLAN)。
参照图3，地点110A说明了具有3G网络的地点。3G网络通常包括(i)用于与公共MSC 114、PSTN 122及在企业无线网络104中的其它MSC通信的3G MSC 132；(ii)用于经由无线电信号与移动站或用户设备终端(UE 136)、专用或企业物理HLR 108、和天线138进行通信的无线接入网(RAN 134)，其中专用或企业物理HLR 108用于记录、维持和存储与企业无线网络订户或用户相关的信息，天线138用于向UE发射无线电信号和从UE接收无线电信号。
地点110B说明了2G或GSM网络，其具有用于与在公共网络和企业网络102、104中的PSTN 122及其它MSC进行通信的MSC 140、经由无线电信号与GSM移动站(MS 144)进行通信的基站子系统(BSS142)、另一个从地点110A中分离出的物理HLR 108、以及另一个天线138。
地点110C说明了具有与其集成的物理HLR 108、和天线138的自包含网络146。自包含网络146的一个合适例子是来自加州MenLoPark的interWAVE通信国际有限责任公司的箱内网络(NIB)，其可以集成大多数的公共MSC 114和PBX 124，以便提供与公共及专用通信网络之间的无线互用性。通过诸如MAP接口或链路之类的中间MSC链路，或通过诸如专用A链路智能多路复用器(PALIM)接口功能之类的专用A接口，自包含网络146或NIB可以耦合至公共MSC 114。地点110的实施例对于在企业建筑或设施中安装尤其有用。
另一方面，如图4所述，本发明的通信网络100进一步包括SS7路由功能150，以合并到SS7信令网118的连接，从而将SS7信令网上物理HLR 108与SS7信令网之间的消息传送最小化。图4是图3通信网络100实施例的功能框图，根据本发明实施例，说明了物理HLR108到SS7信令网118和OMC 126的连接，以及作为结果而产生的虚拟HLR。参照图4，物理HLR 108通过分组交换或电路交换的接口或链路耦合至SS7路由功能150。SS7路由功能150进而又经由SS7接口或链路耦合至SS7信令网118。因为全部物理HLR 108通过来自SS7路由功能150的此单个连接耦合至SS7信令网118，所以全部物理HLR共享公共的唯一节点号。可以理解，这样消除了为附加物理HLR获取新号码的需要，从而大大地简化并降低与扩展该系统有关的成本。也应注意，共享SS7节点号的物理HLR 108不必彼此靠近，而且实际上可以位于不同的国家或公国，甚至可以位于不同的大陆上。
在所示实施例中，通信网络100进一步包括耦合至OMC 126的电信管理网络(TMN 152)，通过该TMN 152，操作员可以操作、配置和管理该虚拟HLR。
在图5所示的另一实施例中，通信网络100至少服务两个独立的企业，并包括个人私有企业在独立的地点110A，110C处和共享地点110B处的独立分支机构。图5是图3通信网络100实施例的功能框图，根据本发明另一实施例，说明了HLR 108到SS7信令网118与独立企业的OMC 126A、126B的通信连接，以及作为结果而产生的虚拟HLR。参照图5，可以配置每个企业的OMC 126A、126B来管理在它们相关联的独立地点110A、110C和共享地点110B处的物理HLR 108，以形成相关联企业的虚拟HLR。虽然未示出但可以理解，通信网络100可以进一步包括独立的TMN，以便于操作OMC 126A、126B、和/或SS7路由功能150以便为每个企业的虚拟HLR或为两家企业提供到SS7信令网118的单一连接。
现将参照图6描述根据本发明实施例用于操作企业网络104，为多个企业无线网络106提供单个虚拟HLR的方法或处理过程。图6是示出操作具有虚拟HLR的企业网络104的处理过程实施例的流程图。通常，该方法中的每个企业无线网络106经由IP网130彼此耦合(步骤160)。接着，HLR管理路由功能128经由IP网130耦合至每个企业无线网络106的物理HLR 108，而OMC 126耦合至HLR管理路由功能(步骤162和164)。最后，配置HLR管理路由功能128将接入请求从OMC 126路由到物理HLR 108，并且配置OMC来管理每个物理HLR，从而为企业无线网络106提供单个虚拟HLR。
在一个实施例中，IP网130包括专用或企业内联网，并且彼此耦合每个企业无线网络106的步骤，即步骤160，通过以下步骤来实现(i)经由该企业内联网将每个企业无线网络彼此耦合；和(ii)在企业无线网络106和OMC 126之间进行通信，其中无线网络106和OMC 126使用包括识别每个物理HLR 108的信息的专有信令方案。
在另一实施例中，通信网络100包括独立企业的两个OMC 126A、126B，其控制在独立地点110A、110C和共享地点110B处的物理HLR108，并且配置OMC 126的步骤，即步骤166，包括配置每个OMC来管理在它们相关联的独立地点和在共享地点处的物理HLR，以形成相关联企业的虚拟HLR。
为了说明和描述本发明，已给出了本发明具体实施例的上述描述。它们并不意味着是穷举性的，或将本发明限定到已公开的明确形式，并且按照上述教导，许多修改和变化显然是可能的。选择和描述这些实施例是为了最好地阐明本发明的原理及其实际应用，从而使本领域技术人员最好地应用本发明以及作为适于预期特殊应用的各种经不同修改的实施例。本发明意在使本发明的范围由附属于此的权利要求和它们的等同物来定义。
权利要求
1.一种企业网络，包括位于多个地点的多个企业无线网络，每个企业无线网络具有一个物理归属位置寄存器(HLR)；将该多个企业无线网络中的每一个彼此耦合的网际协议(IP)网络；耦合至公共移动交换中心(MSC)的操作管理控制器(OMC)；经由IP网耦合至OMC和该多个企业无线网络的路由功能；和其中，该路由功能被配置用来将接入请求从OMC路由到物理HLR，并且OMC被配置用来管理每个物理HLR，以便为该多个企业无线网络提供单个虚拟HLR。
2.根据权利要求1的企业网络，其中，所述IP网将所述多个企业无线网络的每个物理HLR彼此耦合。
3.根据权利要求1的企业网络，其中，所述OMC包括单个公司的OMC，并且，所述多个地点包括该企业的独立分支机构。
4.根据权利要求3的企业网络，进一步包括另一个公司的附加OMC，并且所述多个地点包括两家企业在独立地点处的分支机构以及两家企业在共享地点处的分支机构。
5.根据权利要求4的企业网络，其中，在共享地点处的企业无线网络包括物理HLR，该物理HLR包含与两家企业在共享地点处的分支机构相关的信息，并且，每个OMC被配置用来管理在它们相关联的独立地点处和在共享地点处的每个物理HLR，以形成该相关联企业的虚拟HLR。
6.一种通信网络，包括公共网络，包括具有公共移动交换中心的公共无线网络；和企业网络，包括位于多个地点的多个企业无线网络，每个企业无线网络耦合至公共MSC，而且每个企业无线网络具有物理归属位置寄存器(HLR)；将该多个企业无线网络中每一个的物理HLR彼此耦合的网际协议(IP)网络；耦合至公共MSC的操作管理控制器(OMC)；经由IP网耦合至OMC和该多个企业无线网络中每一个的物理HLR的HLR管理路由功能；和其中，HLR管理路由功能被配置用来将接入请求从OMC路由到物理HLR，并且OMC被配置用来管理每个物理HLR，从而为多个企业无线网络提供单个虚拟HLR。
7.根据权利要求6的通信网络，其中，所述OMC和物理HLR使用专有信令方案彼此进行通信。
8.根据权利要求7的通信网络，其中，所述专有信令方案包括识别每个物理HLR的信息。
9.根据权利要求8的通信网络，其中，所述物理HLR通过IP地址来识别，并且所述HLR管理路由功能包括中心地址表(CAT)。
10.根据权利要求8的通信网络，其中，所述HLR管理路由包括域名服务器。
11.根据权利要求6的通信网络，其中，所述公共网络进一步包括SS7网，并且所述企业网络进一步包括SS7路由网络，所述物理HLR通过该SS7路由网络耦合至SS7网，从而对SS7网表现为单个虚拟HLR。
12.根据权利要求6的通信网络，其中，所述公共网络进一步包括公共交换电话网(PSTN)，并且所述企业网络进一步包括在所述多个地点中一些地点处的用户小型交换机(PBX)，用户小型交换机(PBX)在该地点处连接到该PSTN和企业无线网络。
13.根据权利要求6的通信网络，其中，所述公共网络进一步包括公共交换电话网(PSTN)，并且所述企业网络进一步包括在所述多个地点中一些地点处的用户小型交换机(PBX)，用户小型交换机(PBX)在该地点处连接到该PSTN和企业无线网络。
14.根据权利要求6的通信网络，其中，所述OMC包括单个公司的OMC，并且所述多个地点包括该企业的独立分支机构。
15.根据权利要求14的通信网络，进一步包括另一公司的附加OMC，并且所述多个地点包括两家企业在独立地点处的分支机构以及两家企业在共享地点处的分支机构。
16.根据权利要求15的通信网络，其中，在共享地点处的企业无线网络包括物理HLR，该物理HLR包含与两家企业在共享地点处的分支机构有关的信息，并且每个OMC被配置用来管理在它们相关联的独立地点处和在共享地点处的每个物理HLR，以形成该相关联企业的虚拟HLR。
17.一种在包括多个位于多个地点的企业无线网络的企业网络内操作企业网络为该多个企业无线网络提供单个虚拟HLR的方法，其中一些企业无线网络具有物理归属位置寄存器(HLR)，该方法包括步骤经由网际协议(IP)网络将物理HLR彼此耦合；经由IP网将HLR管理路由功能耦合至多个企业无线网络中每一个的物理HLR；将操作管理控制器(OMC)耦合至HLR管理路由功能；和配置HLR管理路由功能，将接入请求从OMC路由到物理HLR，并且配置OMC来管理每个物理HLR，从而为该多个企业无线网络提供单个虚拟HLR。
18.根据权利要求17的方法，其中，所述多个地点包括单个公司的独立分支机构，并且所述OMC包括该公司的OMC，配置该OMC以提供单个虚拟HLR的步骤包括配置OMC为该公司的独立分支机构提供单个虚拟HLR的步骤。
19.根据权利要求18的方法，进一步包括步骤将另一公司的附加OMC耦合至所述多个地点中的共享地点处的物理HLR。
20.根据权利要求19的方法，其中，在所述共享地点处的企业无线网络包括物理HLR，该物理HLR包括与两家企业在该共享地点处的分支机构相关的信息，并且配置OMC的步骤包括步骤配置每个OMC来管理在它们相关联的独立地点处和在共享地点处的物理HLR，从而为该相关联的企业形成虚拟HLR。
全文摘要
提供一种具有公共和专用网络的通信网络(100)，该公共和专用网络具有虚拟归属位置寄存器。通常，公共网络(102)包括具有公共移动交换中心(MSC 114)的公共无线网络(112)。企业网络(104)包括多个位于多个地点(110)的企业无线网络(106)，每个企业无线网络(106)耦合至公共MSC(114)，并且几个或全部的企业无线网络具有物理HLR(108)。企业无线网络(106)经由IP网(130)彼此耦合，并耦合至HLR管理功能(128)。企业网络操作管理控制器(OMC 126)耦合至公共MSC(126)，并耦合至路由功能(128)。配置路由功能(128)将接入请求从OMC(126)路由到物理HLR(108)，并且配置该OMC来管理物理HLR，以便为企业无线网络(106)提供单个虚拟HLR。
文档编号H04W88/18GK1640159SQ03805279
公开日2005年7月13日 申请日期2003年3月7日 优先权日2002年3月7日
发明者C·P·麦金托什 申请人:因特威夫通讯有限公司