電信系統內計費消息的傳送機構的制作方法

專利名稱：電信系統內計費消息的傳送機構的制作方法
本申請涉及1995年12月21日提交的題為“電信系統內計費消息的傳送機構”專利序號為08/576073的美國申請(卷號27943/00029)。
本發明涉及電信網絡中的收費，并且更具體地涉及使用SST TCAP協議來傳送計費消息。
無線電信交換系統中的發展和改善已允許無線用戶容易地從一個物理位置移動到另一位置并仍然接入和利用用戶自己的電話服務與用戶特性。這種類型服務的一個例子是漫游，漫游允許用戶從由第一電話公司覆蓋的一個城市移動到由第二電話公司覆蓋的另一城市并且仍使用他或她的蜂窩電話單元。目前，在第二電話公司請求并從第一電話公司收到有關漫游用戶服務的確認數據之后，允許給漫游用戶提供電話服務。在服務已提供給漫游用戶之后，第二電話公司收集計費數據并通常以成批文件形式發送此信息給集中管理中心以便進一步的分析。此時，合法所有人或集中帳單管理系統確定利用克隆(clone)的服務的非法使用。由于帳單成批文件的傳送通常在實際服務已提供給漫游用戶之后幾天才完成，所以在檢測到可能的不正當之后有不希望的時延。
蜂窩無線電話機分為兩個大類，即移動的和手持便攜電話機，常規地，不管是移動的還是手持便攜式的電話機，每個蜂窩電話機具有它自己獨特的電話號碼，利用此號碼可以從其他蜂窩電話機或固定有線常規電話機接入此電話機，將整個電話號碼存儲在本領域公知為號碼分配模塊(NAM)的存儲器(例如，ROM，PROM或RAM)中，該存儲器連接到通常是蜂窩電話機微處理器的控制電路上。在侵犯者“偷竊”有效蜂窩電話號碼并在另一蜂窩電話機中復制此號碼(即，克隆)時，侵犯者免費使用電話服務，同時給合法用戶帶來費用。不幸地，在漫游用戶正使用此服務而沒有來自此服務合法擁有者的正確許可時，非法使用沒有通知給集中管理中心或服務的合法擁有者，直至收到來自第二電話公司的帳單記錄。
已在系統中設置了許多安全檢查，以便在不正當呼叫進行之前濾除和檢測這些不正當呼叫。然而，也希望電信網絡有能力在呼叫進行之后能在基本上實時基礎上檢測系統上欺詐的同時允許服務提供給漫游用戶。本發明所用的術語“實時”是指事件在系統中實際發生之后利用最小的時延處理或通知事件的情形。這個能力將允許網絡通過縮短給侵犯者提供服務的時間與集中管理中心收到帳單記錄并細述欺詐的時間之間間隔來使電信服務的非法使用最小化。這個能力也將完全支持電信網絡內同時要求帳單記錄和正常電信數據的特性和服務。
不使用磁帶驅動器或獨立網絡來傳送計費記錄給集中管理中心，本發明而是有益地在SS7電信網絡中作為一個節點連接蜂窩系統的管理中心，并且所有的計費記錄利用SS7 TCAP信號從每個本地交換機傳送給管理中心。由于SS7電信網絡中所要求的分層結構和嚴格的定時要求，本發明的實施允許電信網絡在利用最小時延檢測非法使用的同時繼續提供已有的電信服務給漫游用戶。本發明還允許電信網絡在實時基礎上利用同一網絡提供和支持同時要求帳單記錄與正常電信數據的用戶特性與電信服務。
在一方面，本發明提供在SS7電信網絡中處理計費消息的方法和設備，其中利用SS7 TCAP信號將計費消息傳送給管理帳單中心。
在另一方面，本發明提供SS7電信網絡，其中連到SS7電信網絡的一個節點是管理帳單中心，并且所有的帳單記錄利用SS7 TCAP信號傳送給帳單中心。
為了更詳細地理解本發明及其其他目的與優點，現在可結合附圖參考下面的描述，其中

圖1是表示公用陸地移動網絡的方框圖；圖2是表示本地交換機和服務漫游無線用戶的中轉交換機的組網方框圖；圖3是表示兩個本地交換機如何通過發送其存儲在磁帶中的數據給集中管理中心來使其帳單記錄統一的方框圖；圖4是表示兩個類似電信交換機的獨立機器如何使相互的數據一致以便正確地相互通信的邏輯圖；圖5是表示開放系統接口(OSI)的七層的邏輯圖；圖6是SS7電信網絡一部分的方框圖；圖7是表示每個本地交換機如何連到CCS-SS7網絡的方框圖；圖8是比較SS7的四層與OSI的七層的邏輯圖；圖9是表示數據消息處理程序(DMH)標準如何與遠程操作服務元素(ROSE)和聯系控制服務元素(ACSE)信號接口以便如現有技術中所定義的將呼叫詳細記錄(CDR)傳送給集中管理中心的邏輯圖；圖10是表示根據本發明使用SS7協議傳送計費信息的方框圖；圖11是表示所生成的用于通過公共信道信令(CCS)網絡在本地交換機與管理中心之間連接和斷開通信鏈路的信號序列的SS7信號圖；和圖12是表示根據本發明教導SS7電信網絡如何包括管理中心作為其一個節點以便與其他本地交換機通信的方框圖。
圖1表示其中可實施如本文將公開的本發明的公用陸地移動網絡10。用于與移動用戶通信的公用陸地移動網絡(PLMN)10包括移動業務交換中心(MSC)40、歸屬位置寄存器(HLR)30、基站(BS)50和移動站(MS)80。PLMN 10與公用交換電話網(PSTN)20接口以便給其他電話用戶提供通信鏈路。此接口能在本地、中轉或國際網關級上進行。BS 50利用數字或模擬通信鏈路60連到MSC 60并經過無線電信道70與移動站通信。HLR30是包含有關所有用戶、用戶的服務與位置的信息的數據庫。在具有高的用戶密謀的大網絡中，HLR 30是獨立的節點。在小網絡中，HLR 30可集成在圖1所示的MSC 40中。BS50在移動站處于稱為網孔的一個BS覆蓋區域內時提供與移動站80的通信鏈路。包含移動站80的預約的MSC 40標記為“歸屬MSC”。如果用戶在對話期間跨越邊界至另一MSC區域，交換機間的切換將發生，并且稱為“被訪MSC”的相鄰MSC隨后處理對話，這個過程稱為“漫游”。而且，如果移動站80移到另一MSC區域并試圖使用其電信服務，新近被訪MSC通知歸屬HLR30和請求確認數據，并因此提供電信服務給訪問移動站80，此過程也稱為“漫游”。
在移動用戶第一次鍵入所需的目的地號碼并隨后按下發送按鈕時，來自移動用戶的呼叫開始。如果移動用戶在其歸屬交換機覆蓋區域內，則捕獲接入信道，從而移動站識別與所需號碼經BS 50自動發送給MSC40。MSC 40分析呼叫用戶類型以驗證允許呼叫者接入系統，也分析所鍵入的目的地號碼以確定是否允許呼叫者呼叫那個特定號碼。如果所有分析是肯定的，則將移動用戶分配到模擬或數字話音信道70并建立呼叫。
然而，如果移動用戶在他自己的MSC覆蓋區域外面并正在新的MSC區域中漫游，移動站在蜂窩單元被接通時自動與控制當前區域的新MSC進行登記，被訪的MSC檢查此移動站是否已進行登記。如果沒有登記，則被訪的MSC將移動站的新位置通知歸屬MSC 40或HLR 30，歸屬MSC40或HLR 30記錄移動站正漫游在哪個服務區域中以便能給所有來話呼叫重新選擇至新MSC的路由。漫游用戶現在可以以與在歸屬MSC中所使用的相同方法始發和接收呼叫。所有特殊的服務(呼叫轉移、呼叫等待等)也自動跟隨漫游者，實際目的地號碼與接入驗證不發生，直至漫游用戶撥打目的地號碼。如果移動站已從先前被訪的MSC漫游到新近被訪的MSC或返回到歸屬MSC，則歸屬MSC通知先前被訪的MSC從其訪問者寄存器中清除任何有關那個移動站的數據。
圖2是表示電信網絡中互相連接的本地交換機布局的方框圖。移動站(MS)80經過包括在Dallas本地交換機10A內的移動業務交換中心(MSC)40A連到電信網絡，Dallas本地交換機10A還包括也在圖1中示出的知道MS 80的狀態與位置的HLR30。在MS80撥打連到Los Angeles本地交換機10B的目的地用戶90時，諸如中轉交換機90的許多中轉交換機因而給呼叫選擇路由以便互連MS 80與用戶85。
如果MS 80曾驅車至New York并試圖使用其電話機，則連到New York本地交換機10C的MSC 40B將MS 80分類為漫游者并請示來自漫游者的Dallas本地交換機10A的用戶有效性與用戶數據信息。一旦從歸屬交換機收到證實與必要的數據，則允許MS 80使用其服務。
圖3是在移動站漫游期間使用多于1個的本地交換機時如何生成和統一帳單記錄的方框圖。在分配給歸屬MSC 40A的MS 80在由被訪MSC 40B服務的另一本地交換機10C所覆蓋的區域中漫游的同時試圖使用其電話服務時，被訪的MSC 40B經過包括中轉交換機90的PSTN請示來自歸屬交換機10A的證實與用戶數據信息。歸屬交換機10A反過來更新HLR 40A并經過包括中轉交換機90的同一PSTN將必要的數據發回給被訪MSC40B。一旦MS 80完成對另一用戶的呼叫，比如，連接到另一本地交換機10的用戶90，由被訪MSC 40B生成呼叫詳細記錄(CDR)。CDR隨后發送給集中管理中心140以便進一步進行處理，在此管理中心也從其他本地交換機接收其他CDR并為每個單獨用戶生成統一的帳單150。這些CDR通過本地交換機10A與10C內的計費分系統(CHS)100與文件管理分系統(FMS)100產生和輸出到磁帶120并通過磁帶120實際傳送給管理中心140。
此傳送傳統地是面向批處理的，但是，最近的趨勢已提供面向消息的計費服務。因此，作為替代方案，這些CDR利用獨立的網絡130進行傳送，在獨立網絡130中所有的CDR數據進行打包并通過網絡130發送給管理中心140。數據消息處理程序(DMH)是這樣的標準的一個示例，它是由電信工業協會(TIA)研制的臨時標準(IS-124)，用于在網絡提供者之間交換計費信息。
維持與使用此獨立網絡是不可靠的、昂貴的和限制性的。它是不可靠的，這是因為通常網絡具有單個節點和單個未支持的通信鏈路來連接每個本地交換機。它是昂貴的，這是因為獨立網絡得進行維持以便連接所有的本地交換機與集中管理中心140。而且，在表示本地交換機的連接數量增長時，維持這樣的組網的復雜性與費用變為不可克服的任務。最后，如果僅允許本地交換機在某一時間幀期間接入網絡或必須與另一系統分享網絡的話，它是限制性的。
結果，如果侵犯者正使用克隆移動站進行非法呼叫，由于在由管理中心或利用磁帶或利用分組收到這些CDR之前的時間延遲，不能馬上檢測到這些活動。
圖4是表示可能包括電信交換機的兩個獨立計算機如何同步與統一其數據以便相互通信的邏輯圖。在典型的電信網絡中，實際上有無限的本地交換機和互連的其他支持計算機以便提供電信服務給用戶。這些本地交換機和計算機由不同的賣主制造并且每個均可以具有它自己的協議與規范。每個計算機和計算機中每個應用程序可要求不同的通信接入方法與協議(即，用于智能地進行通信標準條約)以使可行的“對話”繼續。這給對話的任一方或雙方設置非常具體的要求。實質上，數據必須以終端用戶能識別與操作的形式提供給終端用戶，這也可以采用協議交換來調節終端用戶的格式、代碼和語法。
作為說明，由于數字處理中的發展和提高，電信網絡現在支持視頻與其他交互式用戶特性以及正常話音通信。在此可視數據圖文業務中，提供者通常保持有關用戶可能感興趣的許多主題的一個或多個數據庫、旅行信息、飛機/旅館預訂信息、購物信息等。這種信息的大部分是以可見形式并以規定的圖形格式傳送給客戶終端。“對話”或會談雙方，即提供者與客戶必須首先同意通過網絡(或一系列網絡)建立對話，它們必須同意最終傳送給客戶終端屏幕上的數據格式。如果分組傳送給終端的比特序列對那個終端無意義，即使此分組正確進行傳送，無意義也將出現在屏幕上。終端必須也能調整數據傳送數率，否則，控制源數據庫的源計算機能控制終端。如果使用無連接傳輸，分組可能無序到達并且接收終端必須能重新排序這些分組。所有這些任務及類似的其他任務與網絡的物理操作無關，網絡可能正確地傳送分組到正確地方，而整個系統可能沒有正確地執行。因此，以有組織的方式完成一系列所要求的任務已變為公共的，引出如圖4所示的分層通信結構的概念。
上述問題已使國際標準化組織(ISO)開始致力于開發世界范圍的通信結構標準，允許不同的系統開放地通信并導致開放系統互連(OSI)的參考模型。這種結構和其他類似結構認識到全部通信問題基本上有兩部分(a)及時并正確地傳送數據到網絡中正確地方，和(b)通過網絡或一系列網絡傳送可認別的數據給參與對話或會談的雙方終端用戶。
已開發許多“網絡協議”來處理問題的第一部分，第二部分通過引入“較高層協議”180來解決。最好地，完整的面向終端用戶結構采用兩類協議。因此，圖4描述終端用戶A 190A與終端用戶B 190B之間的通信作為此特征的一個示例，也示出網絡中中間網絡節點200，此節點也可具有連接到它的終端用戶。然而，只要涉及其他網絡用戶，中間節點的目的僅是提供合適網絡服務。因此，源節點160A中的網絡服務170和目標節點160B中相應的網絡服務170相互通信以允許數據正確地并以及時方式進行發送和在目的地進行接收。源節點160A中高層協議180與目標節點160B中相應的高層協議180保證利用網絡業務最終傳送給目的地上的終端用戶的數據是可識別的并以正確形式正確使用它們。
而且，兩組協議-提供網絡業務的協議和高層協議-一般還分成一系列級別或層，選擇來提供有關剛才描述的基本問題的特定業務。正確地，及時地并以可識別形式傳送數據。更準確地，已開發使每層提供服務給它上面的層的概念。
因此，在OSI中有七個不同的層。如圖5所示，有應用層260，表示層250。對話層240、傳送層230、網絡層220。數據鏈路層210和物理層200。
作為OSI參考模型中的最高層，應用層260提供應用處理的裝置來接入OSI環境。因此，應用層260是應用或處理的專用裝置來接入OSI環境并用作在利用OSI交換有意義信息的相應應用實體之間的接口。
表示層250提供應用實體或通信或在其通信中提及的信息的表示。表示層250覆蓋此信息表示的兩個互補方面(a)在應用實體之間進行傳送的數據表示；和(b)應用實體在其通信中提及的數據結構表示與可以在此數據結構上執行的一組動作的表示。然而，表示層僅與語法(即數據表示)有關，而與僅由應用實體了解的其語義(即，它們對于應用層的含義)無關。
對話層240的用途是提供協調表示實體來組織和同步其對話并管理其數據交換所必要的裝置。為了實現此，對話層240提供服務以便在兩個表示實體之間建立對話連接，并有秩序地支持數據交換相互作用。
傳送層230提供對話實體之間數據的傳送并從與獲得可靠的和經濟有效的數據傳送的具體方式有關的任何實體中釋放它們。因此，傳送層230優化可用的網絡服務的使用以便以最小費用提供每個對話實體所要求的性能。
網絡層220提供在包含通信應用實體的開放系統之間建立、維持和終止網絡連接的裝置，并提供在傳送實體之間通過網絡連接交換網絡服務數據單元的功能與過程裝置，它給傳送實體提供與指定網絡連接建立和操作有關的路由選擇和延遲考慮的獨立性，這包括匯接或并行使用幾個子網絡的情況，這使傳送實體看不見諸如數據鏈路連接的基礎資源如何用于提供網絡連接。
數據鏈路層210提供功能和過程裝置以便在網絡實體之間建立、維持和釋放數據鏈路連接并傳送數據鏈路服務數據單元。數據鏈路連接在一個或幾個物理連接上建立。數據鏈路層210也檢測和有可能改正可能出現在物理層200中的差錯。
最后，是OSI中最低和最硬件依賴層的物理層200提供機械的、電氣的、功能的和過程裝置來激活、維持和去激活物理連接用于數據鏈路實體之間的比特傳輸。
然而，系統是“開放”的事實不暗示任何特定的系統實施、技術或互連裝置，但指適用標準的相互識別和支持。因此，OSI不打算用作實施規則，或是用于評價實際實施一致性的基礎，或提供足夠級別的細節來準確定義服務與協議或互連結構。相反地，ISO提供概念性的和功能性的框架，允許用戶生產性地和獨立地致力于OSI參考模型每一層的標準的研制開發。因此，每個網絡得研制它自己的符合OSI模型的具體規范組以便實際獲得可兼容的電信網絡。
在美國和全世界，最廣泛接受的基于OSI的電信通信標準是公共信道信令(CCS)。在電信領域中，基本上有兩種不同的發送各種信令消息的方式以便連接用戶A與用戶B。在傳統的電話模式中，稱為帶內信令的信令消息經過與信息消息或呼叫自身相同的中繼線進行發送。近年來，電話網絡已開發引入公共信道信令，在此公共信道信令中經過分開的信令信道傳送控制消息或信號。在美國，特別地，這已導致使用稱為公共信道信令(CCS)網絡的分開的分組交換網絡發送呼叫建立與分組路由選擇以及其他監督和控制信息。然而，在信號正好也能利用時分多路復用(TDM)幀專用的信令時隙發送時，CCS不必要求分開的網絡。
隨著數字交換的來臨，CCS已迅速地成為電路交換網絡中處理呼叫連接的優選方式。CCS的目的是提供呼叫連接時間中顯著的改善和顯著增加的信令容量，這些利用現代數字技術、計算機控制的數字系統的廣泛使用并利用寬帶傳輸設施的可用性變為可能。
如前面簡單提及的，分開的信令網絡可用于CCS，或利用相同物理設施的電路交換網絡、占用專用于此用途的獨立信道(一般為TDM幀的時隙)可完成傳信。由于信令消息自身是數據分組或短數據塊，所以利用分組交換技術開發公共信道信令。采用CCS作為其處理電路交換呼叫的建立與拆除的方法的電話網絡因此使用兩種技術呼叫自身的電路交換；處理呼叫連接與斷開所要求的控制消息的分組交換。為實施CCS而最普遍使用的技術是由CCITT創建的第7號信令系統(SS7)。
國際電報電話咨詢委員會(CCITT)是由成員國的郵政、電報與電話權威組成的UN(聯合國)條約組織，CCITT與ISO緊密地致力于通信標準的研制。由CCITT研制并在1981年作為建議采用的CCS系統稱為第7號CCITT公共信道信令系統或簡稱為第7號信令系統(SS7)，它迅速成為國際標準。利用分組交換概念設計并制作成與OSI模型一致的這個CCS信令系統已開發為與國家和國際業務一起使用、用于本地與長途網絡、用于交換信令并用于包括地面與衛星信道的各種類型的信道。而且，用于傳送呼叫信令消息的分組交換網絡的引入使其他數據處理服務也成為可能。這些服務還包括各種類型的業務、數據、話音與視頻的同時傳輸，它們使諸如“800”呼叫特性與服務、呼叫傳送、呼叫方識別和其他數據庫管理的特殊類型呼叫服務的可能性可獲得。
圖6是表示正常SS7電信網絡一部分的示意圖。為了完成路由選擇與傳信功能，必須經過分組交換信令網絡從本地交換機A 10A發送消息給本地交換機B 10C。或位于交換機上或地理上分開的信號傳送點(STP)270，設計為提供信令消息的生成與傳送。一個信令信道280示為與兩個本地交換機10A和10C有關，允許兩個交換機之間“對話”的話音信道290如圖所示單獨表示，利用連接這兩個交換機的中繼線(信道)的消息在這種情況中直接在它們之間進行發送。然而，如圖所示，涉及本地交換機A 10A和本地交換機B 10C的信號也可以經過中間STP 270A進行傳送，這種操作模式稱為非對應操作模式，在SS7中已定義兩種操作模式，其結果是由于一條鏈路故障不會影響整體性能而提供大的堅固性和可靠性。
現參見圖7，如所示的CCS-SS7網絡完全為了可靠性和堅固性而連接。美國劃分為10個地區，而每個地區有兩個互連的雙份STP 270A和270B。地區STP 270A利用地區STP 270B來改善可靠性。A鏈路500提供從本地交換機10A至網絡的提入，其中本地交換機10A為了可靠性也連到STP 270A和270B。網絡中諸如270A與270C的STP自身利用所謂的B鏈路520互連，而一個地區中的兩個STP利用C鏈路510連接。而且，SS7設計用于56kb/s和64kb/s傳輸容量，這加速呼叫連接處理、允許更快的信令消息的傳輸并使容量能夠顯著地增加。
CCS-SS7結構的分層允許利用較小調整給網絡增加新的節點或交換機，并且由于每個地區利用兩個STP和兩條A鏈路與B鏈路來支持而提供大的可靠性和堅固性。如果STP或鏈路性能下降，網絡將自動進行數據路由重新選擇并自動維持其網絡可靠性。也由于其尋址機制和全球題目交換(global title translation)，能利用本地交換機發送數據而本地交換機不準確知道目的地交換機位于何處。最后，由于其傳輸容量，極大增加數據傳送速率并獲得近實時能力。
現參見圖8，即使SS7協議設計為與OSI參考模型一致，它也不完全地符合OSI的7層。如圖8所示，在SS7中層少于七層。一般地，SS7具有兩部分，即用戶部分和消息傳送部分。用戶部分有幾種變化，每種變化對應使用戶能夠有可能地在不同機器上起作用以便相互通信的較高層協議。這樣的用戶部分示例包括用于基本電話服務的電話用戶部分(TUP)360和用于提供組合的話音、數據與視頻服務的綜合業務數字網(ISDN)用戶部分(ISUP)350，這些用戶部分利用由提供無連接(數據報類型)但排序的傳送服務的消息傳送部分(MTP)300提供的網絡傳送服務。標記為信號連接控制點(SCCP)310的功能塊提供從MTP 300至OSI模型所規范的網絡服務的變換。
從圖8中可清楚。不同的用戶部分在分層中不同點上進入OSI模型。例如，ISUP 350僅處理網絡內的業務并因此出現在OSI的網絡層中。駐留在OSI網絡層內但要求類似于由圖5所示的整個OSI模型所提供的表示、對話和傳送特性的用戶部分從由事務處理能力應用部分(TACP)330和中間服務部分(ISP)320構成的網絡應用服務部分(N.ASP)級中獲得這些特性。
這個SS7網絡結構和SS7協議對于本地交換機用于如現有技術所定義的發送帳單記錄給管理中心的獨立網絡是增強和有益的。因此，本發明優選實施例使用此SS7網絡傳送CDR數據給管理中心以便充分利用SS7網絡所提供的益處。
上面的CCS-SS7網絡和SS7信號以前沒用于傳送帳單記錄的原因是因為歷史上帳單一直認為是數據通信的范圍，而SS7認為是信令。由于此人為差異，SS7不認為是傳送協議，即使它滿足用于傳送諸如帳單的無價數據的許多要求。事實上，DMH標準要求非信令數據協議的使用，其中位于諸如由CCITT定義的X.25的傳送機制頂部的諸如遠程操作服務元素(ROSE)的應用級協議通常用于傳送網絡中分組數據，而聯系控制服務元素(ACSE)信號用于在交換機與管理中心之間建立對話。因此，不丟棄所有現有的在傳送帳單記錄中使用的標準與協議，本發明公開一種系統，其中部分現有技術標準與協議在SS7協議頂部上用于使現有SS7網絡的修改和變化最小和利用與救助現有的DMH標準。
圖9代表表示獨立網絡用于如現有技術所定義的從本地交換機傳送CDR數據給集中管理中心并部分地根據本發明優選實施例救助的不同協議之間接口的邏輯圖。為了使從許多不同的本地交換機中接收的所有CDR一致，生成一組協議與消息用于分散帳單收集，稱為數據消息處理程序(DMH)。在DMH控制之下，所有生成的記錄具有全球唯一的識別符和順序號，允許它們進行相關。DMH標準實際上由蜂窩產業界研制來解決與漫游用戶有關的安排問題。DMH標準定義用于交換這些安排消息的一組消息和程序。在DMH標準中，這些數據利用抽象語法符號1(ASN，1)進行定義并利用獨立的應用級協議通過諸如由CCITT定義的x.25的開放系統接口網絡服務部分(OSI NSP)進行傳送。ASN.1自身作為標準進行研制，以提供指定需要從一個機器傳送至另一機器的數據結構的機器獨立方式。因此，ASN.1標準定義諸如需要多少字節來編碼整數、實數和字符串的項目。
如所提到的，DMH還要求其數據內容與載波或用于從網絡中一個節點傳送消息至另一節點的傳送機制的規范。因此，DMH標準550由兩個獨立協議支持，即聯系控制服務元素(ACSE)560和遠程操作服務元素(ROSE)570。ACSE信號用于在兩個節點之間開始連接建立與終止，而ROSE信號用于存儲傳送給對方的數據內容。一旦利用ACSE信號建立連接，諸如ROIV(ROSE調用)、RORS(ROSE結果)、ROER(ROSE誤差)和RORJ(ROSE拒斥)的ROSE信號用于存儲并根據ASN.1標準傳送實際數據以便傳送給管理中心。實際傳送利用諸如X.25的OSI網絡服務協議通過物理網絡進行。
本發明公開一種系統，在此系統中通過利用SS7協議中相應部分替代ACSE、ROSE與X.25協議，本地交換機能利用已有的CCS-SS7網絡傳送CDR數據給管理中心而不增加任何附加費用。這樣組網通過使數據在實時基礎上在可靠、堅固、有組織和經濟有效的同時進行傳送充分利用SS7網絡。
因此，圖10代表表示DMH消息550如何與TCAP 330接口并根據本發明優選實施例利用CCS-SS7電信網絡中的MTP 300進行傳送的邏輯圖。DMH不再利用使用獨立網絡的ACSE信號來傳送帳單記錄給集中管理中心。管理中心變為由STP支持的一個節點并完全連到CCS-SS7電信網絡。DMH消息與每個本地交換機內TCAP 330接口以便準備和建立連接，并且CCS-SS7 MTP 300用于物理介質來從本地交換機傳送帳單記錄給管理中心。
如前所述，事務處理能力應用部分(TCAP)330是支持并與應用層子系統接口的SS7用戶部分(UP)。即使TCAP是SS7協議，它也已被定義為基于ROSE的協議并近年來已被增強來提供和支持由ACSE支持的服務。由于TCAP已支持或能與處理DMH標準的子系統接口，子系統不必進行修改來與TCAP而不是與ACSE接口。因此，利用TCAP來交換計費消息將便于X.25與SS7 NSP上的交換。TCAP替代ACSE或ROSE的使用對于現有技術是改善和有益的，因為TCAP已廣泛地在電信環境中進行部署和使用，而ROSE與ACSE不是這樣的。現有的TCAP基礎結構能無修改地進行使用，因為它已支持所有ACSE功能。由于TCAP是SS7協議，位于TCAP頂部的DMH消息能直接變換到SS7 NSP上而不增加附加軟件費用。TCAP是SSP UP，并且所有的SSP UP已指定為直接在SS7 NSP頂部(經過接口ISP 320的SCCP 310與MTP 300)運行。
因此，下面的TCAP消息在本發明中優選來處理SS7網絡中帳單記錄消息的建立、斷開和傳送表1ACSE/ROSE至SCCP消息的變換
因此，如表1所示，本地交換機與管理中心之間的連接建立由TCAP對話請求、TCAP對話響應和TCAP對話中斷替代ACSE信號來處理，DMH格式化的數據傳送利用TCAP調用、TCAP誤差和TCAP結果信號替代ROSE信號來處理。由于TCAP完全支持DMH標準的事實，諸如速率請求和重發請求的DMH信號對于TCAP與SCCP透明地進行傳送，并且無需將它們變換到新的信號組。
圖11是表示根據本發明優選實施例通過中間節點270在本地交換機10A與管理中心10C之間連接、傳送和斷開通信鏈路的一系列信號的SS7信號圖表。如先前所述的，根據本發明，DMH不再使用ACSE或ROSE信號來傳送數據。管理中心10C是由STP支持的一個節點并完全連接到SS7電信網絡。在本地交換機10A希望連到管理中心10C傳送帳單記錄時，TCAP對話請求信號400發向合適的STP270或STP 90。根據SCCP全球題目變換表，STP 90將TCAP對話請求信號400轉發到正確的目的地。管理中心10C通過返回TCAP響應信號404到本地交換機10A來返回來自本地交換機10A的連接請求。一旦已由兩個節點建立連接，本地交換機10A在TCAP調用信號408中封裝帳單數據并通過SS7網絡將它發送到管理中心10C，管理中心10C通過在TCAP結果信號410中存儲結果代碼來返回數據接收結果并將它發回給本地交換機10A。在完成帳單數據的傳輸之后，本地交換機10A通過給管理中心10C發送TCAP結束信號412來釋放呼叫連接。一旦由管理中心10C收到釋放請求，此中心確認和釋放物理連接并利用合適的結果代碼將最后信號即TCAP響應信號404發回給本地交換機10A。
雖然僅示出呼叫釋放的一種可能性，但協議是對稱的，呼叫方或被叫方可以通過TCAP結束信號412始發釋放，釋放也可以利用任一個節點(交換機)來始發，如果此節點(交換機)通過發送TCAP中斷或TCAP誤差變得擁擠的話。
現參見圖12，示出具有管理中心140作為其由STP 270A與270B提供服務的一個節點的SS7電信網絡布局作為本發明優選實施例。如前面在描述圖7期間所描述的，SS7網絡中包括管理中心140的每個節點由雙STP 270A與270B和雙A鏈路通信線路500支持，這樣組網保證諸如計費或欺詐檢測建議的能力所要求的希望處理能力和潛在要求，這樣組網也減少在網絡中DMH節點數量增長時支持所需的路由選擇信息所要求的維護任務。SCCP中可獲得的分層路由選擇提供分辨名字的機構，并且全球題目變換能用于簡化路由選擇。而且，上面的組網提供傳送計費信息所要求的堅固性，因為SS7 NSP提供許多機構來重迭路由和網絡恢復以保證網絡的堅固性。最后，上面的SS7組網也完全支持在實時基礎上同時要求帳單信息與信令信息的特性(諸如復雜的計費能力的建議)，這在以前是不可能的，因為在現有技術中信令網絡和計費網絡是兩個不同的網絡。在同一SS7網絡中包括計費信息和信令信息允許節點提供同時要求兩種類型信息的服務(例如，如果檢測到欺詐，則結束呼叫)。
雖然本發明方法與設備的優選實施例已在附圖中示出并在前面的詳細描述中進行描述了，但應理解本發明不限于所公開的實施例，而能在不脫離由下面權利要求書所提出和定義的本發明精神的情況下進行許多重新安排、修改和替換。
權利要求
1.一種用于在電信網絡內傳送計費消息的系統，所述系統包括交換節點，連到所述電信網絡，所述節點為生成計費消息的電信用戶提供電信服務；管理中心，用于收集和分析計費消息；和通信鏈路，此鏈路將所述節點連到所述管理中心，通過此鏈路將由所述節點生成的所述計費消息根據公共信道信令系統第7號(SS7)事務處理能力應用部分(TCAP)協議發送給所述管理中心。
2.根據權利要求1的系統，其中所述交換節點包括第一子系統，用于根據數據消息處理程序(DMH)標準格式化所述計費消息；第二子系統，用于處理TCAP信號，所述TCAP信號包括第一組信號，用于在所述交換節點與所述管理中心之間通過所述通信鏈路建立通信；和第二組信號，用于傳送所述第一子系統格式化的DMH計費消息；和第三子系統，用于通過所述通信鏈路利用信令系統第7號協議的消息傳送部分(MTP)層發送所述TCAP信號給所述管理中心。
3.根據權利要求2的系統，其中所述第二組信號包括SS7 TCAP調用；SS7 TCAP結果；SS7 TCAP誤差；和SS7 TCAP拒斥。
4.根據權利要求1的系統，其中所述管理中心包括第一子系統，用于利用信令系統第7號協議的消息傳送部分(MTP)層通過所述通信鏈路從所述交換節點接收所述TCAP信號；第二子系統，用于處理TCAP信號，所述TCAP信號包括第一組信號，用于在所述交換節點與所述管理中心之間通過所述通信鏈路建立通信；和第二組信號，用于接收所述計費消息；和第三子系統，用于根據數據消息處理程序(DMH)標準從所述第二組信號中提取所述計費消息。
5.根據權利要求4的系統，其中所述第二組信號包括SS7 TCAP調用；SS7 TCAP結果；SS7 TCAP誤差；和SS7 TCAP拒斥。
6.用于傳送計費消息的公共信道信令系統第7號(SS7)網絡系統，所述網絡系統包括多個節點，其中某些所述節點生成數據消息處理程序(DMH)格式化的計費消息；互連所述多個節點的多條通信鏈路；在每一個所述節點內的事務處理能力應用部分(TCAP)模塊，用于處理所述DMH格式化的計費消息；在每一個所述節點內消息傳送部分(MTP)模塊，用于通過所述通信鏈路發送或接收所述DMH格式化的計費消息；和在每一個所述節點內的信令連接控制部分(SCCP)模塊，用于將來自所述TCAP模塊的所述DMH格式化計費消息接口到所述MTP模塊。
7.根據權利要求6的系統，其中所述多個節點中所述某些節點包括電信交換機，其中所述TCAP模塊生成TCAP信號，所述TCAP信號包括第一組信號，用于在所述多個節點中所述某些節點與所述多個節點中其他節點之間建立通信；和第二組信號，用于傳送所述DMH格式化計費消息。
8.根據權利要求6的系統，其中所述多個節點之一是用于收集和分析帳單記錄的管理中心，其中所述TCAP模塊接收TCAP信號，所述TCAP信號包括第一組信號，用于在所述多個節點中所述某些節點與所述多個節點中其他節點之間建立通信；和第二組信號，用于接收所述DMH格式化計費消息。
9.根據權利要求7的系統，其中用于傳送所述DMH格式化計費消息的所述信號組包括SS7 TCAP調用；SS7 TCAP結果；SS7 TCAP誤差；和SS7 TCAP拒斥。
10.用于從第一節點傳送計費數據給第二節點的一種方法，其中所述第一節點與第二節點在公共信道信令系統第7號(SS7)電信網絡內連接，所述方法包括步驟根據可由所述第一節點與所述第二節點識別的公共標準格式化所述計費數據；利用SS7事務處理能力應用部分(TCAP)信號在所述SS7電信網絡內開始從所述第一節點至所述第二節點的建立；利用SS7 TCAP信號在所述SS7電信網絡內從所述第一節點傳送所述格式化計費數據至所述第二節點；和利用SS7 TCAP信號在所述SS7電信網絡內斷開從所述第一節點至所述第二節點的連接。
11.根據權利要求10的傳送計費數據的方法，其中所述公共標準包括數據消息處理程序(DMH)標準。
12.根據權利要求11的傳送計費數據的方法，其中傳送所述DMH格式化數據的所述步驟包括與每個節點的消息傳送部分(MTP)模塊接口的步驟。
13.根據權利要求11的傳送計費數據的方法，其中傳送所述DMH格式化數據的所述步驟包括利用下列信號的步驟SS7 TCAP調用信號；SS7 TCAP結果信號；SS7 TCAP誤差信號；和SS7 TCAP拒斥。
14.根據權利要求10的傳送計費數據的方法，其中所述第一節點包括電信交換機。
15.根據權利要求10的傳送計費數據的方法，其中所述第二節點包括管理帳單中心。
16.根據權利要求10的傳送計費數據的方法，其中開始建立的所述步驟還包括與每個節點的消息傳送部分(MTP)模塊接口的步驟。
17.用于在公共信道信令系統第7號(SS7)電信網絡內從第一節點傳送計費數據給第二節點的系統，其中所述系統包括所述第一節點內用于收集并根據數據消息處理程序(DMH)標準格式化所述計費數據的裝置；用于利用SS7事務處理能力應用部分(TCAP)信號開始從所述第一節點向所述第二節點的連接建立的裝置；用于利用SS7 TCAP信號存儲所述DMH格式化數據內容的裝置；和用于從所述第一節點傳送存儲在所述SS7 TCAP信號中的所述DMH格式化數據給所述第二節點的裝置。
18.一種電信系統，包括多個電信交換機，每個交換機生成一組信令消息以便提供電信服務并生成計費消息以響應所述電信服務的提供；管理帳單中心，用于收集和分析所述計費消息；公共信道信令(CCS)系統第7號(SS7)網絡，用于互連所述多個電信交換機和所述管理帳單中心；和根據SS7事務處理能力應用部分(TCAP)協議裝備在所述多個電信交換機中每一個電信交換機內的傳送機構，用于在所述多個電信交換機之間傳送所述信令消息并用于從所述多個電信交換機中的每一個交換機傳送所述計費消息給所述管理帳單中心。
19.根據權利要求18的系統，其中所述傳送機構包括信號，通過所述CCS網絡傳送的所述信號包括SS7 TCAP調用；SS7 TCAP結果；SS7 TCAP誤差；和SS7 TCAP拒斥。
全文摘要
服務于漫游移動站的電信交換機通過利用事務處理能力應用部分(TCAP)信號建立與連到信令系統第7號(SS7)電信網絡的管理帳單中心的通信鏈路傳送所得到的帳單記錄。一旦在電信交換機與管理帳單中心之間建立連接,則數據消息處理程序(DMH)格式化數據由電信交換機存入SS7 TCAP調用信號并通過SS7電信網絡傳送給管理帳單中心。
文檔編號H04M15/00GK1209251SQ96199935
公開日1999年2月24日 申請日期1996年12月20日 優先權日1995年12月21日
發明者R·H·格利索, S·R·哈耶斯 申請人:艾利森公司