CN101258709A - 便于无线网络间消息交换的中介网络系统和方法 - Google Patents

便于无线网络间消息交换的中介网络系统和方法 Download PDF

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Abstract

用于便于属于相同或不同公共陆地移动网络的移动用户之间的信息交换的网络系统和方法,该公共陆地移动网络可能结合不同标准。相同或不同网络的两个用户之间的信息交换可以包括:一个或多个对订购数据的查询;零个或更多个消息转换;一个或多个路由判定,包括成本函数的应用;以及一个或多个核心或中介网络中消息的存储和传播。除了别的以外,消息的类型可以是SMS(短消息服务)、MMS(多媒体消息服务)或者电子邮件。本发明的一方面提供了一种便于目标确定和递送通道选择的消息路由子系统。

Description

便于无线网络间消息交换的中介网络系统和方法
本申请是2003年5月1日提交的序列号为10/426,662的美国申请的部分继续,该申请要求2003年2月7日提交的美国临时申请No.60/445,444的利益,这两项申请通过引用而结合到本文中。
技术领域
本发明涉及电信领域,特别涉及一种使得消息的发送者和接收者能够在具有不兼容网络协议的无线网络之间发送和接收消息的中介系统。
背景技术
在北美和世界上很多其它地区,移动电信网络以各种不同的标准为特征,如TDMA,CDMA,GSM,iDEN,及其很多变种,如2G(第二代网络)和3G(第三代网络)。这些标准典型地指定了无线电接口特性,设备细节和相关号码方案,包括相关消息定义和互连网络特性的适用的通信协议。虽然这些不同标准之间一些概念相同,但这些概念的共性不足以使得属于一个网络的设备与属于另一网络的设备对话,以供无线消息传递的需求。
电信网络支持很多服务。它们中主要的是语音呼叫和消息传递。本发明的各方面主要涉及消息传递,因此,本说明书集中详述消息传递标准的状态。
随着短消息服务(SMS)的引入,无线消息传递变革最初始于GSM标准。一个SMS消息最多可以有160个字符(140个八位字节),并被用于很多应用,如个人对个人消息传递,二进制内容如铃声,个人对应用消息传递,以及很多其它用途。几乎所有其它标准,如ANSI、TDMA、和CDMA无线网络也都在它们的网络内实现了形式相当的短消息支持。iDEN是值得注意的特例,它实现数据包网络,并且尽管支持消息传递,但是它没有短消息传递的等价物。
还有其它形式的消息传递如EMAIL、WAP和更近的由很多网络支持的多媒体消息(MMS)。在一些情况下,一种形式的消息传递承载于其它形式的消息传递的载体上。例如,EMAIL消息可以通过以SMS为载体服务来实现。
一般而言,跨越支持不同无线标准的不同网络交换消息可能是不容易的。在欧洲和世界其它地区,SMS消息传递变得非常普及,这是由于GSM标准在许多网络中的实现,这使得很容易地跨越网络交换SMS消息成为可能。对于ANSI TIA/EIA 41标准,这样的交换还不可能。
漫游、号码移植、服务质量、“垃圾短消息(spam)”和记帐需求使得跨越不同网络的消息交换更加复杂。由于它的这个特性,移动网络允许用户单元在网络和其它实现兼容标准的网络内漫游,如果这些网络之间存在商业协定的话。为了递送消息给移动单元,需要找出它的当前位置、以及相关网关和接口地址。
号码移植的一个特征是将号码从一个服务提供者移植到另一服务提供者的能力。当使用相对静态路由表递送消息时,号码移植就带来递送消息的问题。“号码范围错合(contamination)”引发类似却独立的问题。例如,在北美,消息和呼叫都使用所谓的NPA/NXX范围路由到网络。该方法指的是使用北美编号计划(NANP)中的电话号码(TN)的前六位对呼叫进行路由。按惯例,一组由NPA/NXX分割的号码范围分配给服务提供者。
最近,在美国,向服务提供者的电话号码范围分配发生了变化。现在使用七位数字范围进行分配,取代了通常的六位数字号码范围。可是,在重新分配过程中,范围内的某些号码可能是被称为“错合”的,其中小部分的号码可能属于一个服务提供者,而该范围作为一个整体是被另一服务提供者所拥有的。
除了上述的错合和移植的号码问题,还需要解决许多其它的互连性问题,以便实现灵活且可靠的跨越不同网络的消息桥接。例如,源网络和目标网络(对于在上述两个网络的用户之间传递的消息而言)可能通过多于一个中介网络互连。路由表和相关方法必须考虑这种多跳连接。目标网络可能只能通过指定的服务提供者被该网络接入。例如,SS7服务提供者可能拥有对运营商网络的独有接入,并且消息必须通过这样的连接来路由。为了到达同一移动用户,可能存在多种类型的至网络的连接。此外,为了到达同一移动用户,可能存在特定类型的至网络的连接的多个实例。
另外,至同一网络的多个连接可能具有不同级别的服务质量。
概括地说,以下是为了在不同的无线网络之间成功且可靠地交换消息而需要解决的许多挑战:
·协议转换——考虑协议差异的能力
·传输网络支持——与适当类型的传输网络连接的能力
·域间或网络间地址转换——必要时,执行地址翻译的能力
·动态路由查询——解析准确且及时的路由信息的能力
·消息转换——根据商业和技术需要转换消息的能力
·存储和再传输——根据商业和技术需要存储和转发的能力
·为记帐和其它用途记录传输事件——记录消息传输事件的能力
·管理通道支持——管理消息传输的能力
·反垃圾消息、认证、和其它集中式增值服务——提供网络保护的能力
·至其它中介网络的横向传输——与多个网络接口的能力
·事务支持——对消息递送尝试进行可靠事务处理的能力
·服务质量——在提供服务中支持各种质量级别的能力
本发明中解释的网络和系统专门解决了上述许多问题。
为了对等呼叫、消息传递和漫游而在网络之间交换信令和消息已经在现有技术中通过标准主体、已出版论文和专利进行了解决。例如,专利号WO 97/20442确定了一种机制,通过使得蜂窝网络的消息中心具有识别目标网络、寻址机制和格式的功能,在不同网络之间交换短消息服务(SMS)。特别地,该专利描述了一种系统,该系统允许消息通过使用传真消息格式传输递送到常规电话网络,以及通过使用电子邮件消息传输递送到广域网或局域网。可是,该系统特别需要消息的发送者识别目标网络、协议和接收设备在网络中的地址。另外,假定蜂窝网络的消息中心通过PSTN、LAN、或WAN网络直接连接到目标网络,在许多实际网络中并不必要这样。
DE 295 11 856 U1中描述的另一种系统提供了一种通过使用中央交换设备的略微变化的可选机制。指定的网络特定设备接收消息,存储消息,重新格式化消息以适合交换格式,并将该消息转发给中央交换设备。接着该中央交换设备将该消息路由到与目标网络连接的另一设备。该系统假定单一中央交换设备,该设备可以是单一故障点并且在处理互连多个网络的很多复杂性(正如这里所解决的)时不提供太多的灵活性。另外,中央单一交换设备可能成为性能瓶颈。
另一已知技术提出了多个中介交换架构以克服上述缺陷。
WO 02/15603 A2描述了一种集中式计算机系统或者计算机程序,其与多个网络直接连接,以便使用集中式路由数据库在网络和应用程序之间递送消息。
以上所有系统和技术采取相对简单的桥接各种网络之间的消息传递结构的视图。它们假定简单的路由规则,而不考虑网络互连的许多实际特点。例如,在北美(和很多国家),号码汇聚、错合范围和移植使得难以正确识别目标运营商。有时,在执行某消息转换或路由查询后,来自一个网络的消息可能不得不被送回同一网络。由于无线号码的可移植性,这些号码可能被频繁移植,这就使得难以根据始发用户提供的地址来正确解析目标网络身份。上面引用的专利中没有一个解决了这些场景。
并且,上述专利没有解决漫游用户的问题。它们也没有解决至同一目标网络的多个连接或链接的可能性,该多个连接或链接可能运行不同的协议,以及以最优的方式选择特定连接的机制。另外,在现实世界中,分配给同一用户单元的多个协议地址在同一网络内是可能的(如分配给同一移动单元的电话号码和电子邮件地址),在上述专利中同样都没有提及这一点。在现实世界中对于消息递送非常重要的安全性、认证、记帐、错误处理、报告和很多其它的增值功能没有在上述发明中提及。
另外,上述专利没有直接地明确提及使用SS7网络的消息递送,这是几乎所有电信网络用于递送消息的优选网络协议。SS7目前是无线网络的核心网络互连网络单元。
由于上述原因,因此,任何基于上述专利的实际有关的消息递送系统的实现都缺少可靠的网络间消息递送机制。
可是,WO 02/05580 A1清楚地解决了使用传统的SS7网络途径进行PLMN(公共陆地移动网络)之间SMS消息的递送,涉及交换中心、消息服务中心、归属位置寄存器等等。可是,上述系统严格地针对通过互工作消息中心桥接两个不同SS7网络,并没有解决其它形式的互连,如IP网络。另外,本发明涉及使用MAP信令消息进行端对端消息传输,其中特定消息序列被翻译成目标网络的格式。该系统提议的方案仅针对SMS消息工作,并且不执行任何类型的消息转换。例如,如果目标网络不使SS7网络用作消息递送的中介,则该系统不能提供解决方案。
发明内容
本发明涉及互连移动网络,该移动网络是复杂的,并且支持多个标准和商业规则。本发明的各方面通过包括消息转换、准确且优化的路由查询的许多不同功能性的应用使得消息得以在两个移动单元之间交换,其中该应用包括号码移植和错合范围的应用,协议、成本计算函数和商业规则的应用。
更特别地,本发明涉及一种便于将消息从一个移动网络路由到另一网络的方法,这两个网络通过服务网络以及相关软件控制机制互连。该消息可以是许多格式中的一种,这些格式包括但不限于短消息、电子邮件和多媒体消息。根据本发明的各方面,源自于移动单元的消息在该始发移动网络中可以通过几个网关,以便进一步传输。这些网关包括短消息服务中心(SMSC)、多媒体消息中心(MMSC)、WAP网关、电子邮件网关和互工作移动交换中心(IWMSC)。一个消息可能穿过这些网关单元中的多于一个网关单元。
在本发明的一个实施例中,独立的服务网络和系统(此后称为“中介网络”或简称为“中介”)接收来自属于始发移动网络的任一上述网关的消息,以便递送消息给目标网络。该中介拥有一组输入单元,一组输出单元(这两种单元一起被称为“接口单元”),一组转换单元,和一组路由单元(这后两种单元一起被称为“内部单元),在优选实施例中,每一单元都有明确的功能和目的。这些单元根据连通的移动网络的特性和相关商业单元需要来连线。
根据本发明,通过输入单元之一接收的消息根据几个预定的商业规则以及基于互连网络的主要状况的动态确定的路由规则,通过一个或多个转换单元和路由单元。
订购信息表示用户电话号码和网络服务提供者的关联。当前接入关联提供了被访网络的地址(移动性)。根据本发明的一方面,中介网络的动态路由能力考虑了终端设备的最近网络订购关联信息、终端设备的当前网络接入关联和连接到终端移动网络的多个链接的业务(traffic)状况。这明显增加了消息将被成功递送的可能性。
根据本发明的一个实施例,通过订购一个或多个第三方信息源(如NPAC数据),实时访问一个或多个信息库(如归属位置寄存器——HLR),和/或监测与移动网络的互连链接上的业务状况,获得动态变化的路由信息。这样获得的动态信息优选地改变消息路由路线,否则该消息可能以别的路线路由。另外,根据本发明的一方面,该动态信息还可指定需要应用哪一种转换,以便成功路由该消息。例如,假如该消息动态路由至另一中介网络,而不是直接路由至最终目标网络,那么该消息的格式化可以对应于中介网络而非最终的目标网络。
根据本发明的另一实施例,消息的内容还可影响到应用至该消息的转换单元。例如,如果原始内容是英语的,并且如果指定的目标单元驻留在这样的网络内,其中根据该网络的主要地理界限,该网络的主要语言是例如中文,那么根据所配置的商业规则,该内容在被转发至目标网络之前可被翻译成中文。
优选地,本发明还包括根据消息经历的链接或接口单元来指定哪一组转换和路由单元需要被应用到给定消息的机制。例如,经历间接链接如电子邮件网关的消息可能不会生成可记帐记录(根据商定的商业协定)至始发移动网络。
根据本发明的一个实施例,该消息因此优选地通过动态的一组路由和转换单元,这基于以下一项或多项:原始消息的内容,消息进入的接口,所涉及移动网络的商业规则,以及目标移动单元的网络订购和接入信息、互连链接的动态性质。
本发明的另一方面提供了一种消息路由子系统,该消息路由子系统承担在消息交换环境中引导业务的中枢角色。具体地,该消息路由子系统提供了一种实体或服务,该消息交换环境的所有组成部分都可调用其来完成目标确定和递送通道选择。
因此,本发明提供了允许由跨越不同网络的中介网络接收和递送消息方面的灵活性和优化的系统和方法。通过结合附图阅读下面对本发明优选实施例的详细描述,本领域的技术人员将更加全面地理解本发明的优点和特性。
附图说明
图1是代表本发明一个实施例的示例性实现的示意图。
图2是说明现有技术的示意图,该现有技术用于在实现兼容协议的公共陆地移动网络(PLMN)之间交换SMS消息。
图3是显示根据本发明特定实施例的用于网关单元内的路由和转换单元的实现的示意图。
图4是显示根据本发明的连接至两个不同无线网络的两个网关单元之间的相互连接的示意图。
图5是显示根据本发明的用于选择消息的下一跳跃路由的成本函数的示例性路由逻辑和解析的流程图。
图6是显示本发明一实施例中内部使用的SMT和SML消息的格式的图表。
图7是显示SML文件的特定实例化的图表。
图8是说明向具有漫游用户的被访网络递送消息的示意图。
图9是说明根据本发明将虚拟用户地址从运营商网络映射到中介网络以便于消息递送的示意图。
图10是说明北美编号计划(NANP)的号码格式的图表。
图11是显示E.164格式的移动用户漫游号码(MSRN)号码的示意图。
图12是显示根据本发明的两个中介网络的相互连接的示意图。
图13是显示根据本发明的用于SMS消息的路由解析的方法和路由数据库系统的示意图。
图14是说明根据本发明的在中介网络中消息细节记录生成过程的示意图。
图15是显示GSM和ASCII字符集之间的字符转换示例的矩阵。
图16是根据本发明的一个实施例的消息交换环境的高级逻辑描述的示意图。
图17是说明根据本发明的一个实施例的消息路由子系统功能的示意图。
图18是说明典型的ITU电话编号标准的图表。
图19是说明典型的国际移动用户标识格式的图表。
图20是说明典型的北美非GSM环境编号格式的图表。
图21是说明根据本发明的一个实施例的消息路由子系统的示例性ENUM接口的示意图。
图22是说明根据本发明的一个实施例的对消息路由子系统的综合路由数据的示例性国内馈给贡献的示意图。
具体实施方式
图1示出了表示根据本发明的系统的一个示例性实现的图表。本发明提供了一种灵活的中介网络系统,为了消息交换的目的,该中介网络系统直接地或通过其它服务提供者间接地互连多个无线网络。这一系统包括一组输入单元(I1至In);一组输出单元(O1至On)——两者被称为I/O转换单元或者简称为转换单元;一组内部转换单元(T1至Tn)和一组路由单元(R1至Rn)。值得注意的是,图中表示的该组转换和路由单元并非穷举的,而是典型的样例。图中也示出了路由单元R1至Rn进一步与用户和路由数据库,包含移植电话号码信息的NPAC数据库,包含运营商的SS7网络中的用户和路由信息的归属位置寄存器(HLR),和实时监控各种链接的健康的监控单元。
I/O转换单元直接和外部网络连接。这些外部网络是无线网络或其它中介网络或服务提供者。这些I/O转换单元的目的是匹配互连网络的协议,以便于分别从这些网络接收消息或向这些网络发送消息。例如,图1示出了四个无线运营商网络,以C1至C4表示,这些网络通过中介网络(MDN)互连。图1中还示出了与运营商网络C1至C4分别相关联的一组移动呼叫M1至M4。图1进一步示出了另一组中介网络MD1和MD2,该组中介网络MD1和MD2将运营商网络C3和C4连接至中介网络MDN。另外,图1示出了作为运营商网络一部分的各个网关,以SMSC,MMSC,EMAIL,IWMSC,和GMSC表示。这些网关进一步与中介网络(MDN)的各个输入和输出转换单元连接。图中还示出了外部服务提供者(ESP),该外部服务提供者(ESP)已经与该中介网路中转换单元之一Tn相连。对于某个专门的(例如,语言翻译)或者外包消息转换,中介网络运作者可以使用外部服务提供者,并且本发明将这一功能视为在中介网络外部发生的转换。
当消息经过中介网络时,内部转换单元对该消息执行多种转换功能。通过中介网络互连不同无线网络的复杂性保证了一组丰富的应用到该消息的转换单元。
路由单元提供了一种灵活的方法,以便根据路由单元中提供的特定规则集,互连系统中所有(或者基本上所有)其它单元。根据消息中存在的地址信息,以及根据该系统中可用的动态路由表,该路由单元也解析接收消息的目标路由。
本发明的上述实施例,如图1所示,显示了通过不同典型的网关组互连多个运营商网络以便交换消息如SMS、MMS和Email(SMPT格式化消息)的特定例子。最后,MDR表示位于中介网络(MDN)中的消息细节记录数据库,该数据库捕获通过该网络的所有消息的事务信息。
中介网络描述
图1中所示的概念图可以用多种方式实施,从而实现本实施例中提及的所有功能。通过分解本发明的功能,可以描述本发明的网络和系统实现的可能实施例。
本发明主要描述了互连各个运营商和服务提供者网络至中介网络的功能。中介网络可以包括用于网络连通性的一个或多个POP(接入点),以及用于配置(staging)消息交换设备的一个或多个数据中心。实际的实现包含具有通过IP中枢互连的多个数据中心和POP的分布式网络。服务提供者网络(运营商网络)典型地使用广域网连接如T1、帧中继和因特网VPN连接至一个或多个POP。
这些网络连接典型地端接(terminate)于连接至路由器的网络端点。另外,构造完善的网络基础结构包括用于安全目的的防火墙,负载平衡器,用于互连网络段的交换机,以及各种其它辅助设备如入侵检测系统、网络分析器等等。而且,作为网络设备的一部分,实现了域名服务器(DNS)基础结构,用于将域名解析为IP地址,反之亦然。
由于本发明详细描述了该中介网络作为分布式消息交换装置,该系统优选地包括一个或多个(典型地为几个,用于可伸缩性和冗余)消息交换系统,该消息交换系统实施图1中所示的转换和路由模块。这些系统可以通过使用工业标准服务器来实现。进一步地,这些消息交换系统通过消息传递总线互连,以便传输SMT(图6)和SML(图6)格式消息以及各种其它管理类型消息。对于SMS消息传递,核心交换系统典型地包括短消息服务中心(SMSC)功能。对于MMS消息传递,核心交换系统典型地包括多媒体消息传递服务中心(MMS)功能。另外,电子邮件消息传递系统由传统的电子邮件服务器和中继器支持。
上述网关支持各种工业标准协议。对于SMS,这些包括:短消息对等协议(SMPP)、EMI/UCP、SMTP、HTTP、CIMD、GSM/ANSI 41 MAP等等。根据运营商的需要,以上章节提及的交换系统按照所需支持这些协议单元。在一个实施例中,用于日志记录和记帐功能的各种后端数据库服务器也被典型地实施。
优选地与本发明相关的系统的另一重要种类是无线号码移植和路由数据库。通过使用具有来自不同源如NANP LERG数据提供者的数据馈给、实时NPAC数据库馈给和运营商路由表更新的数据库系统,实现这些系统。
优选地提供各种网络和系统管理功能,以便管理上述所有元素。实施网络和系统管理接口的一个或多个网络操作中心(NOC)优选地监视中介网络的操作。
最后,文件传输协议(FTP)服务器典型地是本发明实施例的一部分,以便传输呼叫细节记录(CDR)给服务提供者。
因此,该中介网络是支持为了支持跨网络消息传递功能而实现的路由、交换和安全功能的互连网络系统。
GSM网络中的PLMN间消息传输
图2示出了用于交换SMS消息的GSM网络中的标准机制。作为用于在实现GSM协议的许多网络中交换消息的主流机制的一个例子,给出了该现有技术。
在图2中,MT表示用于接入无线电网络的移动终端。基站子系统(BSS)连接至移动交换中心(MSC),该移动交换中心(MSC)又连接至访问者位置寄存器(VLR)。BSS系统的目的在于管理无线电资源以及与MSC通信。MSC的目的在于将来自PSTN和其它网络的呼叫交换和引导至在其服务区域内相关联的移动用户。VLR的目的在于提供当前“访问”该网络(例如,从该网络得到服务)的移动终端的用户信息。GMSC和IWMSC代表网关MSC和互工作MSC,其目的在于将SS7网络内外的消息路由进入其它网络。短消息交换中心(SMSC)代表处理SMS消息的服务器。归属位置寄存器HLR保存用户消息。SME代表将SMS消息投递到SMSC中的短消息实体。
当消息从网络A中的移动终端MT发起时,该消息(称为移动发起消息或者MO消息)由网络A中的归属SMSC接收。网络A中的SMSC执行路由查询功能,该功能典型地访问位于消息的期望接收者的网络中的HLR。在该例子中,HLR位于网络B的另一PLMN中。网络B中的HLR返回网络B中的MSC的地址,网络B当前服务该移动用户(期望接收者)。然后,网络A中的SMSC将消息发送给网络B中的MSC,以便将消息传输转发给网络B中的移动用户MT。
在SMS消息交换的情况下,为了上述机制工作,两个PLMN(由网络A和网络B代表)必须兼容,并且PLMN运作者之间必须有商业关系,以便交换该消息。
为了在其它类型网络如CDMA、TDMA、iDEN等之间交换消息,如图1中所示,提供了根据本发明的中介网络机制。图3中示出了更详细的图,图中说明可以如何连接该组转换和路由单元来处理和路由无线消息。通过中介网络系统的消息路由
图3说明了根据本发明的直接连接到中介的用于运营商的该组接口单元和内部单元的具体实施例。使用至三个(3)线路处理机LH1、LH2和LH3的三个(3)链接来连接该运营商消息网关,其就本例而言是SMSC。这些线路处理机是图1中所指的执行协议转换的接口单元(I1至In和O1至On)的具体实施的特定例子。具体地,LH1作为用于接收消息的输入单元,而LH2和LH3作为用于发送消息给SMSC(图3中的消息网关)的输出单元。除了作为用于发送和接收消息的接口单元之外,图3中的LH1、LH2和LH3还具有嵌入消息转换功能。LH1将图5A中所示的输入的短消息对等(SMPP)协议格式消息转换成图6中所示的内部系统格式化消息模板(SMT)格式消息。类似地,LH2和LH3将图6中所示的输出的SMT格式的SMS消息转换成图5A中所示的SMPP格式的SMS消息。在线路处理机单元中处理的一个共同消息转换是从一个标准到另一标准的字符映射。例如,图15示出了GSM 7位和ASCII字符集之间的字符映射。图15中仅示出了部分映射作为例子。
在图3中,在LH1接收消息并将其转换成SMT格式后,该消息被送至认证单元1(AU1)。该单元的功能是在消息发起者的授权后路由、转发或阻塞消息。在该特定实施例中,授权涉及检查发起移动用户单元的电话号码是否被授权使用该中介服务。授权过程涉及访问数据库(DB)以便获得用户信息。该初始检查的一个功能在于施行反垃圾短消息策略。假如已知一个用户发送过多数量的消息从而向移动网络的其它用户发送垃圾短消息,那么该人可被阻止使用该机制发送消息。
从图3中的AU1单元转发的消息由被称为正则表达式路由器1(RR1)的另一路由和转换实体进行处理。如在该特定实施例中所配置的,RR1的目的在于检查目标电话号码的有效性。例如,如果所需的目标电话号码格式是10位,并且如果所提供的目标电话号码是7位,那么该单元提取源电话区号,图10中的NPA,并将该区号适当地添加到SMT格式化消息(图6)的目标电话号码(TN)部分。
如果在执行上述转换中出现错误(例如在特定地理区域中重叠区号的情况下,两个或更多个区号有效,则可能发生这种错误),则该消息被转发给另一转换和路由实体消息路由器1(图3中的RY1),该路由器生成出错消息送回给源电话号码,向该发起用户通知消息由于区号的问题而失败。接着,该出错消息被转发至另一被称为正则表达式路由器2(图3中的RR2)的路由实体,该路由实体检查消息格式的合法性。RR2(图3中)接着转发该出错消息至输出单元LH2或LH3(两者皆在图3中)之一,以便将该出错消息传回给发起网络的消息网关。RR2(图3中)使用以下所述的多种路由功能。
从(网关单元A的)RR1转发的有效消息由在图3中被称为文件路由器1(FR1)和文件路由器2(FR2)的一组路由实体进一步处理。这些实体一起解析消息的递送方法,包括根据所提供的配置求解一些或所有的成本函数。图5中示出了用来解析目标路由地址的逻辑,并在稍后的路由解析逻辑部分进行解释。网关A中的实体FI1表示如果运营商(或者中介)决定不接受通过中介的二进制消息传输则阻塞二进制消息的过滤转换。
根据路由解析逻辑的结果,如图3所示,消息通过路由单元InphoRouter-1(IR1)被转发到另一网关单元C,或者通过路由单元消息路由器3(MR3)被转发到网关单元B。为了说明起见,在图4中覆盖了网关B中消息的进一步处理。在该实施例中,网关单元C连接到运营商C(未示出)。
图4示出通过分布式队列系统连接的网关单元B和网关单元A的互连。转发自网关单元A的MR3的消息流经队列“队列1输入”,由网关单元B中的消息路由单元(MR4)提取。接着,在转发该消息到网关B的认证单元AU2之前,MR4执行消息的基本验证。AU2认证该消息,以便确认该消息被授权进入与网关单元B连接的运营商B。这里的认证涉及检查例如运营商A是否被授权投递消息给运营商B;发起用户是否被授权通过运营商B网络的消息传递网关发送消息到运营商B的网络;以及是否允许目标用户接收消息。该认证消息被存储在供应数据库中,该供应数据库在图4中示为数据库(DB)单元。然后,该消息被转发给另一被称为正则表达式路由器2(网关B的RR2)的路由实体,其功能在于施加负载平衡功能以及将消息转发给互连的线路处理机中的一个(网关单元B的LH2或LH3)。最后,通过与网关单元B连接的消息网关,线路处理机(网关单元B的LH2或LH3)在适当的协议转换之后将消息转发给移动用户MSb
因此,在上述实施例中,从以MSa表示的用户到以MSb表示的用户的消息采取以下路由:网关A:MSa→LH1→AU1→RR1→FR1→FI1→FR2→MR3→队列1→网关B:MR4→AU2→RR2→LH2→MSb
在该过程中,该消息经历了多个路由决定和转换。
路由解析逻辑
在图6所示的SMT格式化消息中编码的目标电话号码(TN)和服务通过图5所示的一系列逻辑模块被发送。图5中,在模块5.2中检查TN,以查看它是国内还是国际号码。模块5.3检查该国内TN,以查看6位NPA/NXX路由检查是否足以找到目标运营商网络,或者需要执行全十位的错合或移植号码检查。模块5.4和5.6执行数据库检查,以便基于提供的TN找到运营商ID。具体地,模块5.6涉及使用本地服务管理系统(LSMS)数据库进行路由查询,该数据库的数据优选地是连续实时更新的。该数据的馈给优选地从第三方服务提供者处获得,该提供者维护了由所有美国运营商访问的主供应数据库。该连续馈给提供了关于在提供运营商网络ID时用户的订购关联的实时信息。另外,该馈给优选地还包含关于某些消息网关如短消息服务中心(SMSC)的信息。
对于国际号码,首先在模块5.5中提取国家代码。如果这一国家实施了号码移植,那么优选地使用两种方法之一来找到目标运营商。一种方法是用本地移植数据库(相似于用于国内移植号码查询的数据库)。该移植数据库是由运营商和第三方提供者提供的信息构建的。另一种方法是执行远程数据库查询。一种这样的方法是用SS7全球标题翻译数据库,在这里路由请求消息被路由到正确的归属位置寄存器(HLR)。接着,HLR回应适当的路由消息,该消息可被用来提取归属运营商网络以及漫游消息。SS7方法在图5的模块5.12中被提及。
一旦目标TN的运营商被识别,那么在模块5.7中获得该服务类型的、到运营商网络的所有可能的路由(直接和间接)。这些路由典型地在性质上是静态的,并且在运营商的供应过程期间被确定。
一旦路由被识别,则可在模块5.8中尝试最终的地址解析。由于很多原因,在模块5.8中可能需要进一步的地址解析。例如,如果容许SMS消息的直接传递(即不存储和转发),比方说,通过MSC到手机,那么知道被访MSC网关信息是重要的(如果还没有在模块5.12逻辑中获得),其中该信息是由运营商的归属网络中的有关归属位置寄存器(HLR)进行动态更新。
如果多于一个路由是可能的,那么可调用模块5.11以获得到移动用户各链接的当前状态。这些链接可以是直接链接或通过另一服务提供者的间接链接。模块5.13中的成本函数可被调用,以根据某种预定义的商业规则找到递送该消息的最佳路由。成本函数在下一部分加以解释。
在路由解析过程中,一旦目标运营商被识别,则可调用一个或多个过滤模块。例如,在图3中,名为FI1的模块担当转换单元,其中阻止所有二进消息进一步前进。这可能是因为目标运营商针对中介的优先选择。
一旦这样通过使用静态和动态数据执行最终路由解析,SMT格式化消息接着就被转发至图3中的IR1或MR3路由模块。这些模块接着将转发该消息到中介网络中适当的网关,以便进一步处理和递送。
再参考图3,模块LH1(和其它类似模块)优选地通过生成新的消息施加另一转换至输入或输出的消息,以便记录消息跨越系统边界的事件。以所谓的SML格式生成该新消息,该格式在图6中示出。该新消息在记录事件到数据库中之前,再次通过一些路由和转换模块。例如,图3中的FL1是转换模块,该转换模块以持久性文件格式对SML格式化消息进行归档,以便调试和出错恢复。图3中的DL1是另一转换模块实体,该转换模块实体将该SML格式化消息转换成数据库记录,该记录可以用于很多原因包括,例如,生成CDR(呼叫细节记录),很多电信运营商将该CDR用作其记帐系统的馈给。
图4示出了图3的扩展版本,以便详细描述输出的SMT格式化消息。图4示出了两个单元,由中介网关单元A和中介网关单元B表示,它们分别连接至运营商A和运营商B网络。这些网关单元可以被实施为商用服务器或较大计算单元内的虚拟处理器。实施多个物理单元的优点之一在于可伸缩性和容错性。例如,当一个处理器出故障时,另一处理器可以接替出故障处理器的角色。这些网关通过被称为分布式队列系统(图4)的另一组路由实体互连。该单元的作用是路由内部系统消息从一个网关单元至另一个网关单元,并且在传输过程中实施排队功能。
成本函数
以下描述了如何根据商业规则以及网络和路由信息的动态状况,将消息递送到下一跳跃点(hop)或者最终目标网络。几种用来确定最优路由的成本函数在本文中是可用的。如果路由只是基于网络的状态,则闭环成本函数典型地是可能的。如果要包括商业规则和其它人工规格,那么成本函数典型地是基于规则的(启发式或以其它的方式)
就本发明而言,成本函数是基于规则的,成本函数的评价嵌入在一个或多个路由单元内。
以下示出了基于规则的成本函数的样例,其中该成本函数并入用于消息最终递送的商业规则:
1、如果消息可以经由直接链接之一直接递送给目标运营商,则可以使用该直接链接。
2、在漫游移动用户的情况下,如果存在到被访网络的直接链接,则可以越过到归属网络的其它直接链接而使用该链接。
3、在多于一个直接链接的情况下,选择提供最佳服务质量的链接。
4、如果存在多于一个直接链接,这些直接链接支持具有相同服务质量度量的相同协议,则使用循环算法执行负载平衡。
5、如果不存在直接链接,则使用间接链接,并应用与上述直接链接相似的准则(步骤1至4)。
6、在直接或间接链接中的一个发生堵塞的情况下,将该链接从池中丢弃,直到堵塞状况缓解。
7、在没有活动链接的情况下,将该消息存储最多72小时,并尝试使用采用5分钟种子值的指数补偿算法进行递送,每次重试延迟加倍。
基于所达成的商业协定,成本函数可以针对每一目标运营商而不同。例如,送至特定运营商的MMS消息总是被推送经过WAP代理网关,即使同一消息可以被投递给运营商的MMS中继网关。运营商可以请求这样的规则,以减少其MMS中继网关上的负载。
负载平衡路由
该中介网络可以具有到目标运营商或者下一跳跃网络的多个链接。当对于同一目标而言,提供相同的服务质量的多于一个链接可用时,将尝试负载平衡。例如,对于SMS消息传递,如果到SMSC的多于一个SMPP(短消息对等)链接可用,那么SMPP链接变为负载平衡池,并且尝试以下方法(循环路由或随机路由)中的一个。
Ln表示被选择用于发送第n个消息的链接号
N表示到同一接入点的可用健康链接的总数
循环路由:
Ln=(Ln-1+1)MODN,
随机路由:
Ln=Rand(N)
当链接严重堵塞或者以其它方式不可用来处理业务时,该链接可以被限制为非活动,并从可用链接池中移除,直到该链接又变为健康。典型地定期执行该健康检查,并且实时影响消息路由。
路由数据库
为了准确且及时地将消息从源网络路由至目标网络,该中介必须拥有完整、准确并且最新的路由数据库。典型地,在电信环境中,使用以若干格式指定的电话号码(TN)进行路由。每个国家可以有它自己的编号计划,并且在国际级别存在编号方案的特定标准表示,从而确保网络互操作以让用户相互拨号。
在北美,很多国家遵循所谓的北美编号计划(NANP)。NANP的规则指定电话号码将包含十位,并且这些位可被分成三个单独部分(在下文中,带点表示的号码表示在编号计划中对于特定位允许的号码范围):
1)区号。电话号码前三位包括编号计划区域(NPA)或区号。该部分的格式是(2..9)(0..9)(0..9),其提供了总共800个可能的组合或值——200、201...999。
2)交换局代码。电话号码的接下来三位标识所指示的区号内的特定中央局(CO)或交换局。该部分一般被称为电话号码的NXX部分。该部分的格式是(2..9)(0..9)(0..9),其提供了总共800个可能的组合或值——200、201...999。
3)站代码。呼叫号码的最后四位标识所指示的中央局内的特定站。该部分的格式是(0..9)(0..9)(0..9)(0..9),其提供了总共10000个可能的组合或值——0000,0001...9999。
在北美,号码范围典型地以NPA/NXX级发布给运营商,这意味着每一区段包含约10000个号码。这意味着只需要检查电话号码的前六位,以便找到拥有该号码区段的运营商。为了将消息从一个电信网络路由至另一电信网络,如果至一个网络的网关被用来代替使用交换机直接递送给用户,则只需找到该网络的运营商。消息进一步路由至实际用户由该网关负责。例如,送至运营商用户的消息可被递送到它的电子邮件网关。接着,该电子邮件网关将内部路由该消息。
可是,由于联邦通信委员会(FCC)的要求,允许无线号码移植(WNP),这允许用户在改变服务提供者时移植他/她的号码。虽然还没有实现完全的WNP,但是正在实行被称为号码汇聚(pooling)的相关概念。号码汇聚要求所有的运营商返回在NPA/NXX范围内他们被分配的号码范围中某些未使用部分。可是,这些未使用部分可能仍然包含这样的几个号码,其在运营商将该汇聚的范围返回给管理池以供重新分配之前被运营商使用。这样的池被称为错合范围,其中少数电话号码被使用,但是该区段本身并没有被运营商所拥有。
由于上述情形,对于中介来说,匹配NANP的NPA/NXX部分的六位不再是足够的。需要匹配七位以便准确找到运营商订购。另外,对于错合范围来说,需要匹配NANP编号计划的所有10位,以便准确找到运营商订购关联。由于每天有几乎几十万的电话号码被分配给用户,因此需要该信息实时地可用于中介,以便准确地将该消息从一个网络路由至另一网络,或者甚至在一个网络中路由。
实际上,该中介正在执行在电信语言内所谓的交换局间路由。传统地,使用被称为本地交换路由指南(LERG)的数据库来进行所有交换局间路由。该LERG包含有关本地交换提供者网络中定期变化和当前网络配置的信息。该LERG主要被设计用来由交换局间运营商(IXC)进行LATA间呼叫的路由。该LERG指南向电信公司通知该NNX居于哪个端局或者汇接局中,以及呼叫应该如何被路由和定费(rate),使得它们可以正确地端接至适当的呼叫号码。该LERG数据库由公司如美国的Telcordia进行定期更新和分发,通常以每月为基础。可是,FCC的要求允许号码汇聚和移植,由于所涉及的时间滞后,该要求可能明显损害基于LERG的路由的准确性。因此,除了LERG数据库更新外,还需要号码汇聚和移植的实时馈给,以便中介准确地从一个网络递送消息到另一网络。
图13中示出了本发明优选实施例中实现的路由数据系统。该系统是参考从一个无线网络传送SMS消息到另一个无线网络、以及如何使用路由数据库来获得路由消息而示出的。
在本发明的一个优选实施例中实现的路由数据包括:
◆LERG数据
◆来自各个运营商的、对“网络内”号码的更新
◆来自运营商的、与移动虚拟网络运作者(MVNO)范围相关的更新
◆来自其它中介网络和服务提供者的更新
◆NPAC数据
○可移植范围
○汇聚范围
○错合范围
○移植号码
◆800号码
◆寻呼机号码
◆国际数据范围
◆测试范围
实时获得上述信息中的一些(如NPAC更新),并且从包括运营商自己的各种源定期获得其它信息。这样获得的信息被组合并存储在图13所示的路由数据库中。
图13进一步示出了两个无线网络之间SMS消息交换的例子,其中并入了号码移植路由探究(dip)。来自无线网络的消息13.1被该网络的SMSC(13.2)接收。这里有两个选择。该SMSC(13.2)可通过使用它自己的内部路由数据库来解析最终目标网络,该内部路由数据库具有与中介路由数据库相似的能力,或者该SMSC(13.2)可选择仅仅转发该消息(13.12)至中介以便解析该路由,执行必要的转换和转发至下一跳跃点。在第一种情况下,该SMSC(13.2)将必须附加目标网络标识符DNI(13.3)至该消息,以便明确指示该中介该消息的最终目标网络是什么。在后者情况下,该消息(13.12)来到该中介,而不执行至最终目标网络的任何解析,在这一情况下在中介中执行完全路由解析,包括号码移植数据探究。图13也示出了LSMS数据库引擎(13.13),该数据库引擎(13.13)获得来自NPAC记录(13.9)的实时数据馈给。该LSMS数据库引擎(13.13)进一步包括路由数据库(13.14)、图形用户界面(13.11)和监控操作控制台(13.10)。当需要执行路由数据库探究时,交换模块(13.4),该交换模块是解析成本函数所涉及的各个单元的逻辑表示,如图3中所示,对路由数据库(13.14)执行SQL查询,以便提取消息。
根据上面的描述,本发明允许灵活地应用或者不应用完全号码汇聚和移植数据库探究,这在任何实际的实现中都是需要的。网络运作者可以选择解析路由的原因之一可能是降低在中介网络中执行数据探究的成本。
路由环问题
路由数据库的不准确可能引起路由环形式的另一问题。例如,当中介网络转发消息给运营商网络时,假定在中介网络和目标运营商网络之间存在路由数据库不匹配。可以想象,目标运营商可能将消息重新路由回到中介,认为该消息属于与该中介连接的另一运营商。由于其数据库条目,该中介可能又将该消息发送回来。
事实上,上述场景发生在现实中。当上述问题甚至可能发生在FCC的号码汇聚和移植要求之前时,仅仅由于变化量,随着运营商之间号码的错合和移植增加,不匹配的概率增加。
因此,在中介网络中,为了减小这些路由环的可能性,实时准确的数据是必要的。
漫游场景和递送优化
对于GSM网络来说,漫游是主要的,并且通过TDMA和CDMA技术的(过渡标准)IS-41兼容网络之间的互连协议,漫游日益得到允许。当移动用户在伙伴运营商网络(被访网络)漫游时,用户注册信息被转发给归属网络中的归属位置寄存器(HLR)。通过查询该HLR,可以找到被访网络中用于端接呼叫(消息)的网关地址。
典型地,在漫游场景中,消息被递送到归属网络,根据基于SS7或IP的互连网络上的技术(SMS,MMS等),该归属网络又将转发该消息。对于SMS消息来说,如果消息被递送给归属SMSC,则该归属SMSC查询该HLR,并找到漫游网关交换机。该SMSC接着将通过被访网络MSC网络元件递送该消息。这一途径的缺点在于当通过查询HLR得到位置消息,可以直接递送消息到被访网络时,不必要涉及归属SMSC。另外,在该消息被递送之前,SMS消息也将从归属网络段穿过SS7网络到被访网络段。对于洲际SMS消息传递来说,由于该SMS消息必须穿过由几个服务提供者管理的几个SS7网络段,因此这会是相当大的成本问题。
熟悉本领域的人员将理解这样的公知事实:在许多情况下,对于递送信令和消息传递数据来说,IP网络相对于SS7网络提供显著的成本节省。为此,业内有一些努力使用诸如SIGTRAN的标准来使SS7卸载。IP承载语音(VoIP)技术是建立在该模型上的,该技术相对于基于使用SS7信令的解决方案的等效电路提供了显著的成本节省。
根据本发明,中介网络提供了一种机制来优化SMS消息到被访网络的递送,而不涉及归属SMSC。具有实时移植号码馈给、以及查询归属位置寄存器(HLR)的能力的灵活路由消息数据库可以被用来将SMS消息(或者MMS消息)直接递送给适当的被访网络网关。
作为本发明的一个实施例,图8说明了上述改进。图8示出了编号为C1,C2和C3的三个运营商网络,以及中介网络。与运营商C1有订购关联的移动用户M1发送消息给与运营商C2有订购关联的另一个移动用户M2。另外,如图8所示,移动用户M2正在运营商C3网络上漫游。当该消息被中介网络接收时,该中介解析路由信息,并按照例如图5中略述的逻辑找到归属运营商ID。进一步地,根据所配置的商业规则,该中介网络可查询运营商C2的归属位置寄存器(HLR),以找到当前正在为用户M2提供服务的被访网络(本例中运营商C3的网络)网关交换机地址。一旦知道该地址,中介网络可直接递送该消息给被访网络网关(例如,根据连接方法使用SS7或者IP和SS7网络的组合),以代替传递该消息给归属网络网关如用于SMS消息的SMSC。还有另一相关的例子是由中介直接递送MMS消息给被访网络MMSC中继器,而不是归属MMSC。
上述技术有几个优点。第一,不访问其归属网络的移动用户在接收消息时不必涉及归属SMSC。第二,如果被访网络“远离”归属网络,穿过SS7的成本(尽管确认了不是所有的消息类型都穿过SS7网络)可能是很大的。如果该中介在被访网络网关区域附近具有本地POP(接入点),并且如果该POP被连接在IP网络之上,那么在端接于被访网络网关之前通过IP网络递送消息很多距离,可以实现显著的成本节省。该场景的另一优点在于消息可被递送的速度。例如,对于SMS消息传递来说,通过绕过归属SMSC,绕过了存储和转发单元。
虚拟地址表示法
移动用户可被分配多个地址,以让不同类型的消息传递工作。这些地址中的一些仅仅是其它网络接入移动用户的网关地址。其它地址实际上被分配给电话号码本身。例如,在GSM网络中,单个国际移动用户ID(IMSI)可被分配多个电话号码,一个用于传真,另一个用于数据等。有时,进行多个电话号码分配,以便进行传统POTS(普通旧式电话系统)接入。
因此,为了发送消息给移动用户,可以使用任意可用地址和有关协议,只要它和被发送消息的类型兼容。例如,文本消息可以使用电子邮件地址而方便地递送,而没有任何信息损耗。可是,对于双向消息传递服务,其中消息可以使用回复地址(不需要键入任何“发送至”地址)来回复消息,通常需要利用被用来端接该消息的同一协议/网关地址来表示发起发送者的移动设备。例如,如果电子邮件被用来端接由发起用户使用SMS消息发送的文本消息,那么就要求有与该发起移动设备相关联的回复电子邮件地址,即使该原始消息本身采取SMS格式。
在上述例子中,可以附加SMPT可寻址因特网域名到电话号码,并因此在新地址结构中保存发起电话地址。在某些其它情况下,可能需要改变发起地址,以便让消息传递在目标网络中工作。例如,美国的某些移动终端(如Skytel的寻呼机)具有相关联的“800”电话号码。在北美编号计划中,“800”号码代表免费号码。尽管在很多北美网络中这些号码通常是可路由的(使用另一底层NANP号码),但是在海外网络中这些号码不一定工作(可路由)。在这种情况下,如果具有“800”目录号码的移动用户发送消息给海外用户,并且如果该海外用户是在SS7网络上能到达的,那么该中介网络可能需要使用临时或者甚至永久路由号码来表示发起用户,并且维护一表,以为双向消息传递翻译地址。
根据本发明,上述讨论带来了一个新方面,为了便于特定类型的消息传递,由用来桥接消息的中介网络服务的电信运营商网络的用户在该中介网络中可以用多个虚拟地址来表示。这些地址典型地在它们各自的全世界网络域内可路由,在中介网络中将这些虚拟地址翻译成物理(运营商分配的)地址。
图9中示出的例子阐述了这一概念。在图9中,移动用户M1属于运营商C1,移动用户M2属于运营商C2,并且移动用户M3属于运营商C3。此外,移动用户M2(除了别的以外)可通过SMTP(电子邮件)协议寻址,并且移动用户M3(除了别的以外)可通过SS7网络寻址。对于移动用户M1,图9中示出的中介网络因而将拥有用于电子邮件递送和SS7递送的虚拟地址。对于电子邮件递送来说,由该中介驻留该域,域名服务器将SMTP协议地址指向该主机服务器。发起电话号码,在本例中为8005551212,在中介网络中被表示为虚拟电子邮件地址8005551212@C1MSG.NET。当被寻址方M2接收由M1发起的消息(图9中的消息4)时,回复地址将显示为虚拟电子邮件地址,使得M3得以回复至那个地址。当电子邮件回复被该中介接收时,该中介剥离该虚拟地址,并使用本地电话号码寻址将该消息发送回发起用户M1。
图9中还示出了移动用户漫游号码(MSRN)形式的另一虚拟地址。由于中介可能需要经由IP和SS7网络的组合互连某些网络或用户(这可能是必要的,因为并不是世界上所有的运营商都有用于消息交换的IP协议接口),因此需要有一种方式来将IP域内的用户表示为SS7域内的可路由地址。这可以通过很多方式实现。在一个实施例中,一组e.164格式的虚拟(但可路由)电话号码被分配给该IP-SS7接口网关,该接口网关使用这些号码来分配临时路由号码(MSRN),以便于从SS7到IP域的消息传递。图9中所示的虚拟地址查询表被用来将MSISDN格式的实际电话号码映射成MSRN号码。当消息端接于MSRN号码时,该消息在IP域(或者使用适当协议和寻址格式的某其它域)内被重定向至期望接收者。再次参考图9,希望发送消息给M1的移动用户M3执行发送路由信息(SRI)查询,该查询是GSM MAP协议的一部分。该查询接着返回用来路由该实际消息的虚拟MSRN号码。接着,运营商C3网络使用该MSRN号码,将该实际消息端接到该中介网络。该MSRN号码被称为虚拟,这是由于属于运营商网络C1和C2的用户被虚拟地表示成中介网络中的“漫游”用户,去往这些用户的消息正是如同在SS7网络中处理漫游用户的传统情况一样被分配MSRN号码。
因此,图9中示出的以上两个例子显示了虚拟寻址概念是本发明实施例中实现的许多特征中的一个,其允许消息从一个运营商网络无缝传输到另一运营商网络。虚拟寻址和相关联的地址翻译典型地由一个或多个转换单元支持。
用于桥接源无线网络和目标无线网络的多跳中介网络
很多时候,最终目标网络可以通过一个或多个其它中介网络或者服务提供者到达。根据这些“介于中间的”网络的能力,支持桥接网络间业务的服务质量和其它特性集合可能受到影响。在某些极端情况下,消息从一个网络至另一网络的转发路由可能与返回路径不同。因此,中介网络和系统必须考虑各种互连的特性和网络能力,以提供消息传递服务。
本发明描述的灵活路由机制考虑到各种互连的特性,其借助于连接特定转换逻辑,全面的路由数据,以及实时解析成本函数以在堵塞或故障时路由该消息。
具体地,图5中所示的路由逻辑考虑到通过中介网络进行路由。图5的模块5.7中示出的逻辑可以访问一表,其中下一跳跃点网关路由被编码用来到达特定运营商网络,该下一跳跃点网关可以是另一中介或者服务提供者网络的一部分。
在多跳中介网络的情况下,该中介网络可以以多种不同方式连接。图12示出了两个中介网络,IN A和IN B,分别连接至运营商网络X,Y和P,Q。图12也示出了三个级别的互连。这些互连被表示为图12中的L1,L2和L3对等,下面将对此进行解释。
级别1)发起中介网络(IN A)执行消息的最终协议转换,以便符合其最终目标。在这种情况下,最终目标网络所连接的第二中介仅执行该消息的路由而只有非常少的消息和协议转换。在这种情况下,来自发起中介网络(IN A)的消息在最少转换(如字符转换等)的情况下“穿过”第二中介网络(IN B)到其最终目标。
级别2)发起中介网络(IN A)对待第二中介网络(IN B)就象任何其它运营商网络一样,并且执行符合第二中介网络(IN B)规范的消息协议翻译。在从第一中介接收消息时,第二中介执行所有必需的转换和路由功能,以便成功地递送该消息给其最终目标。
级别3)发起中介网络(IN A)首先检测消息在到达其最终网络目标之前是否需要经过另一中介网络。假如这一确定成功(在经过本发明中所述的必要路由和成本函数逻辑之后),该消息被传送到第二中介网络(INB)。该第二中介网络接着将接收该消息并对该消息执行所有必需的转换,之后递送给最终目标网络。
在级别1互连场景中,最终消息转换(和最终目标网络兼容)的责任落到消息离开其归属网络时的第一个中介网络。在级别3互连场景中,最终消息转换(和最终目标网络兼容)的责任落到消息进入其目标网络前的最后一个中介网络。级别2互连介于其间。
实际上,该场景类似于让代表两个客户工作的多个代理执行事务并决定如何在这些代表代理之间划分工作。
本发明的独特特征在于灵活的安排路由和转换单元的方式,在多跳中介网络消息传输的情况下,所有上述可能的方法都可容易地支持。
选择性存储和再传输
当将消息从一个无线网络传送到另一无线网络时,根据本发明,该消息通过中介网络。根据至目标网络的递送机制,该中介网络可能需要支持基于几个因素的灵活存储机制。
例如,在短消息服务(SMS)的情况下,如果消息要被递送给目标网络的SMSC,那么用户的可用性不是一个因素,并且当用户的手机在服务或者覆盖范围之外时,存储SMS消息以便递送给用户是目标SMSC的责任。另一方面,如果消息通过目标运营商的GMSC网关被直接递送给手机,则由于GMSC和随后涉及的单元没有长期消息存储能力,该消息的存储和随后的再传输由该中介网络负责。
在多媒体消息(MMS)的情况下,出现了类似的场景。如果通过目标运营商的MMSC中继网关单元递送MMS消息,那么在用户被联系时该消息的存储由目标运营商的MMSC负责。另一方面,如果IP网络(如GPRS)或者WAP代理网关被用来递送消息,那么存储的责任可以在于该中介系统。
本发明通过并入灵活的存储机制来处理上述场景;其中根据递送方法和目标网络网关的能力,所涉及的路由实体智能地存储和转发该消息。如果目标网络具有存储和转发能力,那么该消息不被存储在中介网关中。如果目标网络没有存储和转发能力,那么该中介网络可存储该消息直到确定了该消息被递送给期望接收者。按照本发明,这一逻辑被编程到中介网络内的路由实体中。
正如在许多其它因素的情况下一样,根据源运营商和目标运营商的需要连线路由和转换单元,以及根据需要路由该消息至存储单元的灵活性是本发明的一个重要方面。
消息细节记录生成过程
每一电信网络元件生成流经该系统的业务的记录。该记录典型地被存储在平面文件中,并通过媒介系统传输到中央库。该被协调的记录被称为呼叫细节记录(CDR)。在本说明书中,考虑到本发明的“以消息为中心的”描述,CDR被称为消息细节记录(MDR)。图14中详细描述了MDR生成过程。
图14示出了当消息被路由通过中介网络系统时,流经各个网关实体(表示为“网关场”)的消息(由“消息业务”表示)。当该消息被转换并路由经过该系统时,网关场中每一个网关实体和加载在这些网关中的主要软件程序实体(图14中未示出)生成业务日志。这些业务日志典型地采取SML文件(图6)格式,不过很多其它“标准”格式(如Apache网络服务器日志格式,Windows操作系统事件日志等)也可被用于本发明的优选实施例中。这些日志被存储在数据库或者文件系统(图1的DB1)中。接着,在数据存储装置中执行一组存储过程,以便进行记录协调和完整性检查,之后将该记录填充到最终数据存储装置(图6的DB2)中。
接着,该数据可以被用于多种用途,包括网站上的统计显示,例如用于监控用途;传输记录至互连网络,以便进行其内部协调以进入记帐和其它系统;传输到其它数据仓库系统中,以便对该数据进行分析等等。
由于本发明提供的灵活路由机制,在状况多样性的情况下,基于所涉及的互连网络,基于实时路由数据馈给,基于用户漫游以及基于实时业务状况,消息所采取的路由及其经历的转换变化很大。因此,消息路由的状态表示和相关的服务质量度量、记帐数据随时变化。例如,如果消息被直接递送到漫游网络,那么该消息被记帐的费率可以不同于它被递送到用户归属网络的情况。
尽管从上述网络元件捕获MDR的过程在业内是相当标准的,但是SML文件格式(图6)以元数据标签的形式捕获了消息传递方式的各种复杂之处。图7中示出了SML格式化日志消息的示例性实例。
在图7中,项7.1表示消息格式,在本例中为SML。在图7中,项7.2表示目标电话号码,而项7.3表示源电话号码。下一项7.4表示消息标识符,该消息标识符在整个系统内是唯一的。项7.5表示该消息的状态码,该状态码表示该消息是输入到系统的输入消息还是输出消息等等。另外,项7.6表示记录日志条目的代理。项7.7表示消息的SS7传输的情况下的消息信令单元(MSU)计数,7.8表示所使用的递送协议,7.9表示所使用的递送方法。例如,该递送方法指定该消息是被直接递送给最终目标还是通过另一中介。项7.10表示在系统的输出边界处理消息的输出代理。最后,7.11表示在该消息传输经过生成日志记录的模块的过程中遇到的出错代码(若有的话)。
在该优选实施例中,在上述例子中提到的数据记录是SML格式化消息中项的代表性列表。当新的路由和转换模块被添加进该组合时,SML格式允许添加任意的标记标签(也称为元标签)。接着,该标记标签由后处理工具用于分析用途。
如图6的SML消息格式所表示的,项7.6至7.11被称为标记标签。当该系统中支持新的需求、网关和协议时,这些标记标签被加到该SML消息格式。该标记标签的目的在于当该消息流经该系统的各个部分时,将附加信息传达给记录和分析实体(在SML日志消息处理的情况下)。
可以看到,路由和转换模块的灵活组合可以通过诸如SML格式化日志记录实体的机制进行,这提供了使用元标签记录专门数据的灵活性。
转换和路由实体的描述性列表
本发明(图1)指定了一种灵活的中介网络系统,其包括一组转换和路由单元,该组转换和路由单元通过预接线逻辑或者通过计算逻辑组合,以便接收、处理来自一个(无线)网络的消息,并将其转发至另一(无线)网络。另外,本发明(图1)列出了作为接口单元的一组输入和输出单元。
下表1、2和3提供了在本发明特定实施例中生成的这些单元的描述性列表。另外,本发明或者其实施例不排除逻辑实体的生成,该逻辑实体组合了这些表格中指出的一个或者多个转换和路由单元。值得注意的是,示出的列表只是各种转换和路由单元的典型示例,作为特定实施例的一部分,可以开发这些转换和路由单元。
  协议转换   描述
  ANSI 41 MAP→SMT   TIA/EIA 41 MAP至SMT协议转换器
  CIMD→SMT   CIMD协议至SMT协议转换器
  GSM MAP→SMT   GSM MAP至SMT协议转换器
  HTTP→SMT   SMPP至SMT协议转换器
  SMPP→SMT   SMPP至SMT协议转换器
  SMT→ANSI 41 MAP   SMT至TIA/EIA 41 MAP协议转换器
  SMT→CIMD   SMT至CIMD协议转换器
  SMT→EMI/UCP   SMPP至SMT协议转换器
  SMT→GSM MAP   SMPP至SMT协议转换器
  SMT→HTTP   SMPP至SMT协议转换器
  SMT→SMPP   SMPP至SMT协议转换器
  SMT→SMTP   SMPP至SMT协议转换器
  SMT→SNPP   SMPP至SMT协议转换器
  SMT→WAP   SMT至WAP协议转换器
  SMT→WCTP   SMPP至SMT协议转换器
  SMTP→SMT   SMTP至SMT协议转换器
  SNPP→SMT   SMPP至SMT协议转换器
  UCP→SMT   UCP至SMT协议转换器
  WAP→SMT   WAP至SMT协议转换器
  WCTP→SMT   WCTP至SMT协议转换器
表1协议转换单元的描述性列表
  消息转换   描述
  地址转换   根据指定规则,改变原始或目标地址
  内容阻塞过滤器   根据内容特征阻塞内容的过滤器,二进制消息过滤器是一个这样的例子。
  黑白列表过滤器   指定逻辑块,其允许或阻塞去往或来自特定移动用户地址的消息。
  消息生成器   生成回应发起消息的新消息。根据互连运营商网络的需要,该新消息可以是出错消息、确认或者拷贝。
  字符映射转换器   根据目标网络和要被使用的协议,将字符从一种编码形式映射到另一种编码形式。
  分割和再装配单元   根据源或目标协议和网络特征而分割和再装配消息的能力
  消息翻译器   将消息内容从一种语言翻译成另一种语言
表2消息转换逻辑单元的描述性列表
  路由单元   描述
  正则表达式路由器   基于对消息应用正则表达式转换,路由消息
  认证单元   认证输入或输出移动用户地址
  通用路由器   基于指定规则,从一个单元(如转换单元)路由至另一单元
  消息队列路由器   路由消息至消息交换网络中的特定消息队列
  负载平衡路由器   在应用负载平衡规则如循环或随机选择方法时,路由消息至目标网络
  定时单元消息转发路由器   在超时后转发消息。在递送失败后重新传输是这种路由单元的一种示例用途
  NPA/NXX查询路由器   基于电话号码的前6位进行路由
  LSMS/NPAC查询路由器   基于错合/移植电话号码范围进行路由
  SS7GTT路由单元   在SS7网络中,基于全球标题翻译数据库进行路由
  DNS解析器   针对用于路由消息的特定协议方法,解析域名和地址
表3路由逻辑单元的描述性列表
消息路由的示例性实现
如上所述,图1描述了一种灵活的中介网络系统,该中介网络系统直接或者间接经由其它服务提供者,互连多个无线网络,以便消息交换。基于该示例基础结构,本发明处理、路由和递送SMS消息。
该消息交换的中心在于这里提到的消息路由子系统(MRS),该消息路由子系统(MRS)包括图1中示出的路由组件,如R1-Rn,用户和路由数据,以及与网络/网关关联信息和移植/错合号码有关的组件。适当时,该消息路由子系统可以利用依靠通用短代码(USC)的使用存在的SMS消息路由机会。2003年12月23日提交的美国申请序列号10/742,764中描述了USC环境的说明性示例,在该USC环境中消息路由子系统可以运行,该申请通过引用将其全文结合于此。
图16提供了消息交换环境1600的高级逻辑描述,在该消息交换环境中消息路由子系统1601承担中心角色。根据图16中示出的例子,无线运营商Carrier1的移动用户MS1分派SMS消息给无线运营商Carriern的移动用户MSn。在一套分布式网关平台中的一个(例如,IX1 1602)从无线运营商Carrier1的网络中的元件(例如,经由专用短消息对等(SMPP)链接的短消息服务中心(SMSC)1604)接收到输入SMS消息后,该消息被规格化并且来自该消息的所有数据元素都被放置在内部协议中立、运营商中立的抽象中,在该抽象上环境1600的组件平衡可以高效地运行。接着,该输入的SMS消息(由内部抽象概念表示)经过交换机构1606至适当的网关平台(例如,IXn 1608),以便递送给目标无线运营商Carriern网络中的元件(如经由专用SMPP链接至SMSC 1610),以便随后递送给接收移动用户MSn
通过这些步骤,消息路由子系统1601作为指挥所有行动的中央“业务警察”。本质上,如图17中所示,消息路由子系统1601提供一个统一的实体或服务,系统1600的所有不同组件可调用其,以便快速且高效地完成两个单独任务:(1)目标确定1701;和(2)递送通道选择1702。
在完成目标确定任务时,消息路由子系统可信地(authoritatively)确定,在特定时刻,拥有消息被寻址的地址(如电话号码或TN)或为该地址服务的目标实体(如无线运营商)。如下面详细描述的那样,这是一个值得考虑的任务,该任务被赋予诸多因素,如全世界范围内存在的不同编号计划或方案以及在全世界各个国家现行的号码移植(NP)程序的数量。
在目标实体(如无线运营商)被可信地确定后,递送通道选择的任务包括应用一系列动态可配置的规则,以产生应被用来递送消息的特定消息递送通道(如SMPP或SS7)。根据本发明的一个方面,递送通道选择过程的中心在于维持可配置和动态可配置的服务质量(QoS)消息递送指标。
为了进一步说明消息路由子系统的这些新颖特征,并且作为背景,关于电话号码格式、移动用户的唯一标识符、号码汇聚和号码移植,理解一个示例性上下文是非常有帮助的,本发明的消息路由子系统将在该示例性上下文中工作。
电话号码(TN)典型地被分配给用户,以便在服务提供者(SP)环境中唯一识别该用户。国际电信同盟(ITU)规定了世界范围的标准方法,用来表示TN。ITU E.164建议描述了至多15位值,该值包含三个部分:(1)一位、两位或三位国家代码(CC);(2)可选国内目标代码(NDC);和(3)用户号码(SN)。图18说明了该ITU电话编号标准,图中示出了国家代码部分和国内有效号码(NSN)部分,该国内有效号码(NSN)部分包括国内目标代码和用户号码。
另外,ITU将世界分成九个地理区域或地区:
1  北美洲
2  非洲
3  欧洲
4  欧洲
5  南美洲
6  澳大利亚等
7  苏联
8  东亚
9  西亚、中东
遵循E.164的TN的第一位(作为国家代码的一部分)标识了该TN所在的地理区域。以下列表提供了本方案的例子:
国家代码        国家
0               保留
1               北美
20              埃及
212             摩洛哥
44              大不列颠和北爱尔兰联合王国
98            伊朗
999           保留
每一地理区域包含一个或多个国家。通常来说,每个国家实施它自己的规章和管理实体、TN编号方案或计划、TN分配或调拨等。
在移动用户的情况下,除了其它值之外,有两个与该移动用户相关联的唯一标识符——目录号码或DN(个人可以拨号到达该移动用户的公开TN)和标识号或IN(在实际呼叫处理和路由操作过程中“幕后”使用的私有号码)。根据移动设备使用的技术,DN和IN被归于下表4中示出的指定(designation):
  技术   指定   描述
  GSM   MSISDN  公开DN(在号码移植事务过程中保持不变)
  IMSI  私有IN(在号码移植事务过程中变化)
  非GSM   MDN  公开DN(在号码移植事务过程中保持不变)
  MIN  私有IN(在号码移植事务过程中变化)
表4 DN和IN指定
在全球移动通信系统(GSM)环境中,移动站ISDN(MSISDN)是公开可拨号E.164电话号码。
在GSM环境中,国际移动用户标识(IMSI)值是15位私有不可拨号标识符,该标识符包括三位移动国家代码(MCC)、两位移动网络代码(MNC),和最多十位的移动用户标识号码(MSIN)。图19说明了该国际移动用户标识的格式,包括由MCC和MNC提供的归属网络标识(HNI)、和由MNC和MSIN提供的国内移动站标识(NMSI)。
三位的MCC值由ITU分配,并且例如可用来标识移动用户的归属国家。例如,MCC值可如下表5所示进行分配:
  MCC   国家
  0xx   保留
  1xx   保留
  202   希腊
  204   荷兰(王国)
  206   比利时
  234   大不列颠和北爱尔兰联合王国
  235   大不列颠和北爱尔兰联合王国
  310   美国
  311   美国
  312   美国
  313   美国
  314   美国
  315   美国
  316   美国
  744   巴拉圭(共和国)
  746   苏里南(共和国)
  748   乌拉圭(东共和国)
  8xx   保留
  901   移动卫星系统
表5 MCC指定
现在具体转到居于ITU地理区域1内的北美,编号格式如下。在北美非GSM环境中,移动目录号码(MDN)是10位公开可拨号TN,该TN由三位区号(AC)、三位交换局代码(EC)和四位站号(SC)组成。图20说明了这种编号格式。
这种编号格式是与北美编号计划(NANP)的规则相一致的:
(1)区号(AC)。如图20中所示,TN的前三位包含编号计划区域(NPA)或区号(AC)。该部分的格式是(2..9)(0..9)(0..9),该部分提供了总共800个可能的组合或值——200,201,…999。很多组合或值被保留用作特殊用途——如可容易识别的代码(ERC)如免费号码(如800,888和877)以及服务代码如911。剩下的组合或值传统地标识了特定地理区域。例如。NPA“201”对应于新泽西,NPA“202”对应于哥伦比亚特区,以及NPA“703”对应于维吉尼亚。
(2)交换局代码(EC)。如图20中所示,TN的接下来三位标识所指示的AC内的特定中央局(CO)或交换局。该部分通常被称为TN的NXX部分。该部分的格式是(2..9)(0..9)(0..9),该部分提供了总共800个可能的组合或值——200,201,...999。多个组合或值被保留用作特殊用途,如211,311和911。
(3)站代码(SC)。如图20中所示,TN的最后四位标识了所指示的中央局内的特定站。该部分的格式是(0..9)(0..9)(0..9)(0..9),该部分提供了总共10000个可能的组合或值——0000,0001,...9999。
在北美非GSM环境中,移动标识号码(MIN)是十位私有不可拨号的、遵循NANP的标识符。
由于其结构和组成部分,MSISDN、IMSI、MDN和MIN值固有地提供静态分级物理路由地址。通过对MSISDN/IMSI/MDN/MIN值的简单分析,可快速发现物理路由地址的各个元件(如网络和网络元件)。
由于全世界的规章和管理实体开始实施试图促进本地电信竞争的、诸如号码移植(NP)的方案,以及试图控制或管理TN的分配以力图避开TN枯竭的方案,因此这一路由便利(可以进行快速分析以便发现固有路由方向的静态分级物理路由地址)开始消失。
例如,在美国,号码汇聚是由联邦通信委员会要求的号码资源优化(NRO)策略。简单地说,号码汇聚将向运营商的TN号码组分配从先前的10,000的单元大小(如NPA-NXX-0000→NPA-NXXX-9999)变成1,000(如NPA-NXX-X000→NPA-NXXX-X999),以便希望更少的电话号码被“搁浅”并因此未用。换句话说,代替向单个运营商分配单个传统的10,000个TN的号码组(如NPA-NXX-0000→NPA-NXXX-9999),该运营商可能仅仅使用了所分配号码的一部分,十个更小的1,000个TN的号码组可供分配:
NPA-NXX-0000        NPA-NXX-0999
NPA-NXX-1000        NPA-NXX-1999
NPA-NXX-2000        NPA-NXX-2999
NPA-NXX-3000        NPA-NXX-3999
NPA-NXX-4000        NPA-NXX-4999
NPA-NXX-5000        NPA-NXX-5999
NPA-NXX-6000        NPA-NXX-6999
NPA-NXX-7000        NPA-NXX-7999
NPA-NXX-8000        NPA-NXX-8999
NPA-NXX-9000        NPA-NXX-9999
使问题进一步复杂的是,对于1000个TN的号码组(NPA-NXX-X)来说,该号码组有可能被分配给第一运营商1,但是包含一些属于另一运营商(例如,可能是作为此NPA-NXX号码组的先前拥有者的运营商2)的TN。这一现象在此被称为号码组错合。
号码移植通过允许用户在SP之间切换时保持其TN,力求解放电话服务并促进竞争。号码移植通常以分阶段或增量的途径来实施,包括:
1)服务提供者移植。用户在不需改变其TN的情况下切换至新的服务提供者的能力。
2)位置移植。用户在不需改变其TN的情况下从一个物理位置移动到另一物理位置的能力。
3)服务移植。用户在不需改变其TN的情况下从一种类型的服务切换到另一种类型的服务(其中这些服务由同一服务提供者提供)的能力。
在美国,有线号码移植通常被称为本地号码移植(LNP),而无线号码移植被称为无线号码移植(WNP)。
在世界范围内,无线号码移植通常被称为移动号码移植(MNP)。
WAP或MNP工作的中心在于MSISDN/IMSI和MDN/MIN的分离。如上表4中所指出的,(除了其它值之外)有两个与移动用户相关联的唯一标识符:DN和IN。
通过解耦或分离移动用户的DN和IN值,维护静态DN(个人可拨号达到该移动用户的公开TN)和动态IN(运营商可以根据它们的基础结构的特定需要和要求而分配以支持它们的呼叫处理和路由操作的私有号码)。在号码移植操作过程中,移动用户的DN保持不变,而IN变化。
简而言之,诸如号码移植和号码汇聚的倡议阻止了上述简单的静态路由方案的使用。MSISDN值或MDN值不再代表静态的分级物理路由地址;而是这些值变成了动态的虚拟地址,该虚拟地址必须被参考或传递,对照可信的“映射”数据实体,以获得可用的物理路由地址。
在号码汇聚和号码移植环境中,必须执行一系列查询操作,从最大粒度级别工作到最小粒度级别,使用可信数据源(该可信数据源实时捕获所有的号码汇聚和号码移植事件),以便结论性地回答“什么运营商当前拥有该TN或为该TN服务?”的查询。使用遵循NANP的TN 703-777-1234作为例子,潜在地需要执行三个不同的查询操作,从最大粒度级别(NPA-NXX-XXXX)工作到最小粒度级别(NPA-NXX):
10位(703-777-1234)——最大粒度
7位(703-777-1)
6位(703-777)——最小粒度
使用外部的可信数据实体来结论性地回答“什么运营商当前拥有TN 703-777-1234,或者为该TN服务?”的查询。
传统地,通过使用四种不同模型或范例:全呼叫查询(ACQ),向前路由(OR),释放查询(QoR)和返回到中枢(RtP),实现了号码移植倡议。为了说明这四种模式,以下描述假定第一运营商Carriera的用户拨号目标TN,该目标TN原来被分配给第二运营商Carrierb,但是最近移植到第三运营商Carrierc
(1)全呼叫查询(ACQ):Carriera接收由其用户之一发起的电话呼叫。Carriera在指定的可信库(如中央管理号码移植数据库[NPDB])中查询目标TN。对该查询的响应包含路由结果(artifact)。Carriera利用该路由结果将该呼叫路由至正确的目标运营商(Carrierc)。
(2)向前路由(OR):Carriera接收由其用户之一发起的电话呼叫。Carriera根据目标TN的本地/静态检查,将该呼叫路由至目标运营商(Carrierb)。Carrierb确定它不再为该目标TN服务,并在指定的可信库(如中央管理NPDB)中查询目标TN。对该查询的响应包含路由结果。Carrierb利用该路由结果将该呼叫路由至正确的目标运营商(Carrierc)。
(3)释放查询(QoR):Carriera接收由其用户之一发起的电话呼叫。Carriera根据目标TN的本地/静态检查,将该呼叫路由至目标运营商(Carrierb)。Carrierb确定它不再为该目标TN服务,并将该呼叫释放回到Carriera。Carriera在指定的可信库(如中央管理号码移植数据库[NPDB])中查询目标TN。对该查询的响应包含路由结果。Carrierb利用该路由结果将该呼叫路由至正确的目标运营商(Carrierc)。
(4)返回到中枢(RtP)。Carriera接收由其用户发起的电话呼叫。Carriera根据目标TN的本地/静态检查,将该呼叫路由至目标运营商(Carrierb)。Carrierb确定它不再为该目标TN服务,在指定的可信库(如中央管理号码移植数据库[NPDB])中查询目标TN,并“释放”该呼叫,将该呼叫和路由结果一起返回到Carriera,该路由结果是作为对该查询的响应而被返回的。Carriera利用该路由结果将该呼叫路由至正确的目标运营商(Carrierc)。
世界上不同国家选择了不同的实施模型。例如,比利时、芬兰、西班牙和美国遵循ACQ模型。澳大利亚、法国、爱尔兰和英国遵循OR模型。荷兰和瑞士遵循QoR模型。
在美国,已经实施了多个重要电信基础结果的改进来支持号码汇聚和号码移植,包括位置路由号码(LRN)和号码移植数据库(NPDB)。
对于位置路由号码,电信网络中的每个交换实体(如端局)被分配新的静态的遵循NANP的TN,LRN。例如,如果端局传统地为703-777NPA-NXX服务,那么该端局的LRN可能是703-777-0000。由于实体的LRN是静态的,该LRN可被用来在该电信网络中将业务“寻址”至该实体,并且该网络中的其它元件可快速路由业务至该实体(如图16中那样)。注意,每个交换实体的现有交换机ID(例如,如在本地交换路由指南(LERG)中所定义的)可被用作该实体的地址,但是这些值(如AGSTMEEGCM0)相当不透明,并且不提供任何内在的路由能力。
号码移植数据库是可信数据库,该数据库将重要的数据元素与每个汇聚或移植的TN相关联。当一个TN被汇聚或移植,一个条目被加入到该数据库。该条目包含数据元素如TN本身,在旧运营商(供者)中的TN服务实体的LRN,移植变为正式的日期和时间,以及在新运营商(受者)中的服务实体的LRN。
在号码移植的情况下,建立了一系列区域性号码移植管理中心(NPAC)作为“交换所”。这些NPAC覆盖八个区域:加拿大和中大西洋,美国的中西部,东北部,东南部,西南部,西部和西海岸地区。
记住这一背景,现在回来讨论消息路由子系统发明,如上面图17所示,消息路由子系统1601提供的第一个重要服务是目标确定1701——在特定时刻,目标实体(如无线运营商)的可信确定,该目标实体拥有消息被寻址的地址(如TN)或者为该地址服务。为了提供这一服务,如图21所示,该消息路由子系统暴露了单个统一的ENUM(电子编号)接口2100,所有的消息处理元件(E1,E2,…En)2102可调用该接口。
ENUM接口2100是基于DSN的路由机构,其用来将电话号码映射到因特网资源。例如,该ENUM接口2100将电话号码映射到统一资源标识符(URI),该标识符可用来联系与该号码相关联的资源。一般来说,ENUM接口可被并入SMS和其它消息基础结构中,使得运营商得以将应用程序路由至移动电话。运营商将把所有消息传递给ENUM接口的运作者,并且该运作者将通过使用ENUM基础结构来完成随后的SMS和MMS服务路由查询。在消息路由子系统1601的特定上下文中,ENUM接口2100提供了单个简单且灵活的外表或接口,路由信息和功能可以隐藏在其后面。
ENUM接口2100维护一组持续的,牢固的,即不中断的连接至一组存储器内数据库设施(存储器内数据库1…存储器内数据库n)2104,其提供了至综合路由数据(CRD)2106的高速访问,该综合路由数据(CRD)2106是从国内馈给2110和国际馈给2112连续并且动态生成的。
如图21中所示,本发明的优选实施例使用存储器内数据库设施2104。尽管可以采用传统或常规的数据库环境,但是为了最佳性能起见,一个或多个(用于冗余)存储器内数据库设施是优选的。
另外,ENUM接口2100提供了至实时查询设施2108的访问,该实时查询设施2108经由例如SMPP或SS7连接或链接可访问全世界范围的号码汇聚和号码移植数据存储装置。通过该渠道,可以支持单独的实时逐号码查询或解析操作(例如,对照外国的中央NPDB,其不出版或广播单独的号码移植事件通知。)
按这种方式,为全世界范围内找到的所有不同实施模型(如号码移植和号码汇聚)提供广泛的支持。另外,该途径是高度灵活的且容易扩展的。例如,通过采用单个ENUM接口2100,假如特定国家允许号码移植制度,则可以快速且容易地在该接口后添加支持;与支持该号码移植范围相关联的所有复杂性——动态或实时访问中央库和/或定期加载静态路由数据一一均隐藏在该接口之后。另外,假如一个国家改变或变更其号码移植制度的实施,该暴露的接口可以保持不变,而后端细节(隐藏在该接口之后)可按照需要进行改变。
如图22中所示,至CRD 2106的国内馈给贡献2110包括来自网络2210的区域性NPAC 2202的连续、实时数据馈给,其被采集并与其它支持数据的阵列进行动态合并,其中该其它支持数据包括例如从每月的LERG选择的数据2204,选择的免费号码2206,和从运营商客户接收的数据2208。
至CRD 2106的国际馈给贡献2112包括从地理区域2至9(分别为非洲,欧洲,欧洲,南美洲,澳大利亚,苏联,东亚,和西亚-中东)内的各种来源处接收的静态和实时或动态路由数据,所述各种来源如无线运营商、管理者、或者调整者。
例如,在英国的情况中,英国位于ITU地理区域4,通信局(OfCom)(http://www.ofcom.org.uk)是英国编号计划信息和英国NP更新的可信来源。
另外,在“虚拟”地理区域2至9中的动态可配置逻辑和规则了解可能遇到的TN编号方案或计划的所有细节。这些动态可配置逻辑和规则体现特定于区域的智能,解析、翻译和处理在特定区域内可能存在的所有不同编号计划或方案中的电话号码需要该智能。例如,在同一区域内的两个国家可能不同地组织电话号码。每一区域都有自己的计划或方案。
该MRS可以可选地支持MDN值和MIN值之间的映射或转换(基于用于特定号码、号码范围值等的动态可配置条目),以支持这样的转换是有用的运营商环境。
如上面图17中所示,MRS 1601提供的第二关键服务是递送通道选择1702——一旦为TN可信地确定了目标实体(如无线运营商),那么一系列动态可配置规则的应用就会产生应被用来递送消息的特定消息递送通道(如SMPP或SS7)。为了提供这一服务,MRS 1601包括一组协调的定义条目,该条目捕获:(a)特定无线运营商可用的所有消息递送通道;和(b)在任一给定时刻选择用于无线运营商的消息递送通道时应该应用的规则或逻辑。该定义条目通过全面的基于Web的接口进行管理。
如下表6-9所示,该消息递送通道定义条目包括(除了其它信息以外)可用运营商、可用递送通道、对运营商的递送通道分配、以及调度信息,该调度信息按照一天中的时间(TOD)和一周中的日子(DOW)指示了运营商的特定递送通道何时可供使用。
可用运营商(MRS_Carrier)...
  数据元素   描述
  运营商ID   唯一标识符
  描述   运营商的文本描述(如ABC Wireless)
  参数   用于运营商的各种参数
表6
可用递送通道(MRS_DeliveryChannel)...
  数据元素   描述
  递送通道ID   唯一标识符
  描述  递送通道的文本描述(如SMPP、SS7等)
  .
  参数   用于递送通道的各种一般参数
  .
表7
对运营商的递送通道分配
(MRS_CarrierDeliveryChannel)...
  数据元素   描述
  运营商递送通道ID   唯一标识符
  运营商ID   映射相关联的运营商ID
  传递通道ID   映射相关联的递送通道的ID
  描述  映射的文本描述(如ABS无线的SS7网关等)
  .
  参数   用于递送通道的各种特定参数
  .
表8
调度信息,其按照一天中的时间(TOD)和一周中的日子(DOW)指示了运营商的特定递送通道何时可供使用
(MRS_DOWAndTOD)...
  数据元素   描述
  DOWAndTODID   唯一标识符
  运营商ID   DOW/TOD映射相关联的运营商ID
  DOW   从星期日到星期六的日子编码
  TOD   从00到23的小时编码
  运营商递送通道ID   运营商递送通道ID和相关首选项
表9
另外,存在这样的一组动态度量,其既以系统或环境级别也以单独网关、递送通道等级别从消息交换环境当中捕获。这些动态度量包括但不限于:1)可用性,2)总体利用率,3)可用容量,以及4)延迟。这些动态度量在MRS的递送通道选择过程中进行评估以确保所选的递送通道例如满足或超出规定的QoS目标。
以下假设的消息处理、路由和递送活动阐明了上述概念。回到图16,假定无线运营商Carrier1(XYZ Mobile)的移动用户MS1向无线运营商Carriern(ABC Wireless)的移动用户MSn发出消息,并且该消息已经被网关平台IX1 1602从无线运营商XYZ Mobile环境内的网络元件接收到。
除了别的活动以外,MRS1601的目标确定服务1701(见图17)将执行以下活动:
·从收到的消息中提取源TN。
·利用所有的静态和动态的国内和国际路由数据,可信地识别源无线运营商(XYZ Mobile)。
·从收到的消息中提取目标TN。
·利用所有的静态和动态的国内和国际路由数据,可信地识别目标无线运营商(ABC Wireless)。
通过源和目标无线运营商的可信识别,MRS 1601的递送通道选择服务1702(见图17)将选择应被用来递送消息的特定ABC Wireless消息递送通道(例如,SMPP或SS7)。在这个例子中,该选择基于以下的假设定义条目(表10-13)
MRS_Carrier...
  数据元素   描述
  运营商ID   1009001
  描述   ABC Wireless
  .
  参数   运营商ABC Wireless的各种参数
  .
表10
MRS_DeliveryChannel...
  数据元素   描述
  递送通道ID   1008001
  描述   专用的SMPP链接
  .
  参数   SMPP链接的各种一般参数
  .
  数据元素   描述
  递送通道ID   1008002
  描述   ANSI SS7连接
  .
  参数   ANSI SS7连接的各种一般参数
  .
  数据元素   描述
  递送通道ID   1008003
  描述  基于SMTP的无线因特网网关(WIG)
  .
  参数   基于SMTP的WIG的各种一般参数
  .
表11
MRS_CarrierDeliveryChannel...
  数据元素   描述
  运营商递送通道ID   1007001
  运营商ID   1009001
  递送通道ID   1008001
  描述   ABC Wireless东海岸SMPP网关
  .
  参数   ABC Wireless东海岸SMPP网关的各种特定参数
  .
  数据元素   描述
  运营商递送通道ID   1007002
  运营商ID   1009001
  递送通道ID   1008001
  描述   ABC Wireless西海岸SMPP网关
  .
  参数   ABC Wireless西海岸SMPP网关的各种特定参数
  .
  数据元素   描述
  运营商递送通道ID   1007003
  运营商ID   1009001
  递送通道ID   1008003
  描述   ABC Wireless的基于SMTP的WIG
  .
  参数   ABC Wireless的基于SMTP的WIG的各种特定参数
  .
表12
MRS_DOWAndTOD...
  数据元素   描述
  DOWAndTOD   1006001
  ID
  运营商ID   1009001
  DOW   星期天的编码
  TOD   00到23的小时编码
  运营商递送通道ID   1007001(90%);1007003(10%)
  数据元素   描述
  DOWAndTODID   1006002
  运营商ID   1009001
  DOW   星期一到星期五的编码
  TOD   00到23的小时编码
  运营商递送通道ID   1007001(50%);1007002(50%)
  数据元素   描述
  DOWAndTODID   1006003
  运营商ID   1009001
  DOW   星期六的编码
  TOD   00到23的小时编码
  运营商递送通道ID   1007001(90%);1007003(10%)
表13
如果假设来自移动用户MS1的消息在由MRS_DOWAndTOD数据库表中的条目1006002所覆盖的调度窗口期间到达,并且在两个可用的运营商递送通道1007001和1007002中选择了通道1007001,那么除非后来由于诸如可用性或延迟的问题而变更了这一选择,否则消息将被定向到支持ABC Wireless的ABC Wireless东海岸SMPP网关网络元件的网关平台(如IXn1608)。网关平台IXn1608将把消息传递给ABC Wireless的ABC Wireless东海岸SMPP网关网络元件,以便随后递送到接收移动用户MSn
对本发明优选实施例的上述公开是为了说明和描述起见而提供的。并不是旨在穷举或者将本发明局限于所公开的确切形式。根据上述公开,本领域的普通技术人员应当清楚这里描述的实施例的很多变化和修改。本发明的范围仅由所附权利要求及其等价物限定。
另外,在描述本发明的代表性实施例时,本说明书可能将本发明的方法和/或过程表示成特定的步骤次序。可是,该方法或过程不依赖于这里阐述的特定步骤次序,就这方面而言,该方法或过程不应当局限于所述的特定步骤次序。本领域的普通技术人员应当理解,其它的步骤次序也是可能的。因此,在本说明书中阐述的特定步骤次序不应当被解释为对权利要求的限制。另外,涉及本发明的方法和/或过程的权利要求不应当局限于按照所写次序执行其步骤,并且本领域的普通技术人员可以容易地理解次序可能变化,并且仍然落在本发明的精神和范围内。
首字母缩写词列表
  AC   区号
  ACQ   全呼叫查询
  ANSI   美国国家标准化协会
  BSC   基站控制器
  BSS   基站子系统
  BTS   基站收发器
  C7   公共信道信令系统7
  CC   国家代码
  CD   运营商数据库
  CDMA   码分多址
  CIMD  连接到Nokia网络元件如短消息服务中心(SMSC)的数据交换协议
  CO   中央局
  CRD   综合路由数据
  DN   目录号码
  DOW   一周内的日子
  DW   数据仓库
  EC   交换局代码
  EMI/UCP   外部机器接口/通用连接协议
  EMS   增强消息传递服务
  ERC   可容易识别的代码
  ESP   外部服务提供者
  FCC   联邦通信委员会
  GMSC   网关移动交换中心
  GSM   全球移动通信系统
  HLR   归属位置寄存器
  HTTP   超文本传输协议
  iDEN   由Motorola Inc.开发的TDMA协议的变种
  IMSI   国际移动用户标识
  IN   标识号码
  IP   因特网协议
  ITU   国际电信联盟
  IWMSC   互工作移动交换中心
  LERG   本地交换路由指南
  LNP   本地号码移植
  LRN   位置路由号码
  LSMS   本地服务管理系统
  MAP   消息应用部分
  MCC   移动国家代码
  MDN   移动目录号码
 MDN(中介)   媒介网络。桥接两个或更多个无线网络以便于消息交换的网络和系统
  MIN   移动标识号码
  MMS   多媒体消息传递服务
  MMSC   多媒体消息服务中心
  MNC   移动网络代码
  MNP   移动号码移植
  MO   移动发起消息
  MRS   消息路由子系统
  MS   移动用户
  MSC   移动交换中心
  MSIN   移动用户识别号码
  MSISDN   移动站ISDN
  MSU   消息信令单元
  MT   移动终止消息
  MVNO   移动虚拟网络运作者
  NANP   北美编号计划
  NDC   国内目标代码
  NMSI   国内移动站标识
  NP   号码移植
  NPA   编号计划区域
  NPAC   号码移植管理委员会
  NPDB   号码移植数据库
  NRO   号码资源优化
  NSN   国内重要号码
  OR   向前路由
  PLMN   公共陆地移动网络
  POP   接入点
  QoR   释放查询
  QoS   服务质量
  RtP   返回中枢
  SC   站代码
  SME   短消息实体
  SML   系统格式消息日志(内部日志消息格式)
  SMPP   短消息对等协议
  SMS   短消息服务
  SMSC   短消息服务中心
  SMT   系统格式消息模板(内部消息格式)
  SMTP   简单邮件传输协议
  SN   用户号码
  SP   服务提供者
  SS7   信令系统7
  TDMA   时分多址
  TN   电话号码
  TOD   一天内的时间
  USC   通用短代码
  VLR   访问者位置寄存器
  WAP   无线接入协议
  WNP   无线号码移植

Claims (30)

1. 一种用于互连多个网络的中介网络系统,包括:
输入单元,可选择地可连接至消息从其接收的实体,所述消息具有目标地址;
输出单元,可选择地可连接至目标实体,所述目标实体为所述目标地址服务;
转换单元,所述转换单元可用来在所述消息上操作,以改变从所述输入单元接收并发送至所述输出单元的所述消息的至少一部分;
路由单元,所述路由单元可用来:
确定为所述目标地址服务的所述目标实体,并且
应用动态可配置的规则,以确定所述消息要通过其递送至目标实体的消息递送通道。
2. 如权利要求1所述的中介网络,其中所述路由单元还可用来维持可配置的服务质量消息递送指标。
3. 如权利要求2所述的中介网络,其中所述服务质量消息递送指标是动态可配置的。
4. 如权利要求1所述的中介网络,其中所述路由单元提供单个统一的接口,所述中介网络的消息处理元件可调用所述接口,以确定所述目标实体和所述消息递送通道。
5. 如权利要求4所述的中介网络,其中所述接口维护一组不中断的、至存储器内数据库的连接。
6. 如权利要求5所述的中介网络,其中所述存储器内数据库提供对国内数据和国际数据的访问。
7. 如权利要求6所述的中介网络,其中所述国内数据包括来自号码移植管理委员会(NPAC)数据库的数据,以及800号码、运营商数据和本地交换路由指南(LERG)数据中的至少一个。
8. 如权利要求6所述的中介网络,其中所述国际数据包括从国际电信同盟(ITU)地理区域2至9中的来源处接收的静态和实时路由数据。
9. 如权利要求4所述的中介网络,其中所述接口维护一组不中断的、至一组存储器内数据库设施的连接。
10. 如权利要求4所述的中介网络,其中所述接口提供对实时查询设施的访问。
11. 如权利要求10所述的中介网络,其中所述实时查询设施具有对号码汇聚和号码移植数据存储装置的访问。
12. 如权利要求11所述的中介网络,其中所述数据存储装置支持实时逐号码查询和解析操作。
13. 如权利要求1所述的中介网络,其中所述路由单元还可用来支持移动目录号码(MDN)值和移动标识号码(MIN)值之间的映射。
14. 如权利要求1所述的中介网络,其中所述路由单元包括无线运营商可用的消息递送通道的数据库,并且其中所述动态可配置的规则包括在任何特定时间选择所述无线运营商的消息递送通道时所要应用的逻辑。
15. 如权利要求14所述的中介网络,其中所述可用消息递送通道和所述动态可配置的规则被存储为一组协调的定义条目。
16. 如权利要求15所述的中介网络,其中所述定义条目可通过基于Web的接口进行管理。
17. 如权利要求15所述的中介网络,其中所述定义条目包括可用运营商、可用消息递送通道、对运营商的消息递送通道分配、以及指示运营商的消息递送通道何时可供使用的调度信息。
18. 如权利要求1所述的中介网络,其中所述路由单元还可用来确保所述消息递送通道满足服务质量指标。
19. 如权利要求18所述的中介网络,其中所述路由单元可用来评估可用性、总体利用率、可用容量、以及延迟中的一项以确保所述消息递送通道满足服务质量指标。
20. 如权利要求1所述的中介网络,其中在确定目标实体时,所述路由单元可用来:
从所述消息中提取目标电话号码;和
根据国内和国际路由数据识别所述目标实体。
21. 如权利要求20所述的中介网络,其中所述路由单元还可用来根据目标无线运营商、可用递送通道、对目标无线运营商的递送通道分配和指示所述目标无线运营商的递送通道何时可用的调度信息,确定所述消息递送通道。
22. 一种用于解析消息的路由的方法,其中所述消息的目标基于移动电话号码,所述方法包括:
以国内路由数据和国际路由数据填充综合路由数据库;
维护实时查询设施,所述实时查询设施具有对号码汇聚和号码移植数据存储装置的访问;
提供对所述综合路由数据库和所述实时查询设施的访问,以便确定为所述消息目标服务的目标实体;
确定所述目标实体可用的消息递送通道;以及
应用选择规则,以从可用的消息递送通道中选择所述消息要通过其递送至所述目标实体的消息递送通道。
23. 如权利要求22所述的方法,其中提供对所述综合路由数据库的访问包括通过一组不中断的至一组存储器内数据库设施的连接来提供访问。
24. 如权利要求22所述的方法,其中提供对所述实时查询设施的访问包括支持实时逐号码查询和解析操作。
25. 如权利要求22所述的方法,其中所述国内路由数据包括来自号码移植管理委员会(NPAC)数据库的数据,以及800号码、运营商数据和本地交换路由指南(LERG)数据中的至少一个。
26. 如权利要求22所述的方法,其中所述国际路由数据包括从国际电信同盟(ITU)地理区域2至9中的来源处接收的静态和实时路由数据。
27. 如权利要求22所述的方法,其中所述可用消息递送通道和所述选择规则被存储为一组协调的定义条目。
28. 如权利要求27所述的方法,其中所述定义条目可通过基于Web的接口进行管理。
29. 如权利要求28所述的方法,其中所述定义条目包括可用运营商、可用消息递送通道、对运营商的消息递送通道分配、以及指示运营商的消息递送通道何时可供使用的调度信息。
30. 一种用于解析消息的路由的系统,其中所述消息的目标基于移动电话号码,所述系统包括:
用于以国内路由数据和国际路由数据填充综合路由数据库的装置;
用于维护实时查询设施的装置,所述实时查询设施具有对号码汇聚和号码移植数据存储装置的访问;
用于提供对所述综合路由数据库和所述实时查询设施的访问以便确定为所述消息目标服务的目标实体的装置;
用于确定所述目标实体可用的消息递送通道的装置;以及
用于应用选择规则以从可用的消息递送通道中选择所述消息要通过其递送至所述目标实体的消息递送通道的装置。
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