專利名稱：一種無線因特網協議語音核心網端到端的路由方法
技術領域：
本發明涉及端到端的路由技術，特別是基于H.323協議的一種無線因特網協議(IP)語音核心網端到端的路由方法。
背景技術：
寬帶碼分多址系統(WCDMA)核心網主要分電路域(CS)和分組域(PS)，CS域提供語音、傳真和電路型數據業務，PS域提供分組數據業務。
按WCDMA協議的發展階段，WCDMA分為R99、R4和R5三個階段。從目前的WCDMA規范看，R4的與承載無關的CS域(BICSCN，Bearer IndependentCircuit Switching Core Network)支持語音分組承載，是無線核心網CS域的網絡最終形態。R4網絡主要由移動交換中心服務器(MSC Server)、移動交換中心網關服務器(GMSC Server)、媒體網關(MGW)、歸屬位置寄存器(HLR)等實體組成。其中，MSC Server間采用與承載無關的呼叫控制(BICC，BearerIndependent Call Control)，MGW間可支持時分復用模式(TDM)/異步傳輸模式(ATM)/IP多種承載。其承載的協議棧分別為BICC/第3、第2、第1類消息傳輸協議(MTP3/MTP2/MTP1)、BICC/MTP3B/SAAL/第5類ATM適配層(AAL5)/ATM/層1(L1)、BICC/流量控制傳輸協議(SCTP)/IP/L2/L1等協議，并且這些承載都是面向連接的。
在采用BICC作為呼叫控制信令的無線核心網CS域，當BICC信令承載在SCTP/IP上時，由于SCTP是面向連接的協議，物理介質特性和數據鏈路協議流程不同于傳統七號信令(SS7)鏈路，所以理論上SCTP鏈路是可以進行靜態或動態建立。但從外部功能特性上看，SCTP鏈路相當于模擬SS7鏈路進行工作，這意味著WCDMA R4網絡中將采用靜態配置的SCTP鏈路，即預先配置路由信息來承載無線核心網信令。另外，由于SCTP協議的啟動和關閉過程比較復雜，在建立或拆除鏈路的過程中，信令終端的內存和處理能力開銷都相當大，因此SCTP鏈路不適合頻繁動態的建立或拆除。
在無線核心網中由IP承載語音時，其組網結構示意圖如圖1所示。無線核心網中IP承載語音的組網結構主要包括若干個MSC Server和多個長途移動交換中心服務器(TMSC Server)。核心網路由采用傳統公眾陸地通信網(PLMN)的方式，通過MSC Server/TMSC Server多級路由來確定。具體TMSC Server的層次劃分可依據網絡規模確定，而且系統中已預先配置了含有IP地址的路由信息。圖1給出了無線核心網中IP承載語音組網的一個三層結構，從上向下，第一層為TMSC Server1，第二層為TMSC Server2，第三層為MSC Server。如果兩個MSCServer之間要實現通信，發起端MSC Server要根據預先配置的路由數據，逐段進行連接。它可能與目的MSC Server直接連接，也可能通過一個或幾個TMSCServer逐段連接后，再與目的MSC Server建立連接，其究竟要通過什么路徑，都是預先配置好的。
從上述過程中可以看出，這種控制面服務器分層端到端的網絡結構，并不是最簡化、最高效的IP核心網，不能充分發揮IP網絡端到端路由的最大優越性。同時，由于網絡的復雜性，建網成本也相對較高。
發明內容
有鑒于此，本發明提供了一種無線因特網協議語音核心網端到端的路由方法，使無線網絡從傳統的分層結構變為平面結構，簡化了網絡結構，節約了建網成本。
一種無線因特網協議語音核心網端到端的路由方法，該方法是這樣實現的。
A.主叫用戶終端發起到主叫移動交換中心服務器(MSC Server)的呼叫建立請求后，該主叫MSC Server通過移動應用部分(MAP)信令從被叫MSCServer獲取含有被叫移動用戶終端(UE)漫游號碼的路由信息；B.主叫MSC Server向網守(GK)發起含有被叫漫游號碼的地址解析請求消息；C.GK收到地址解析請求消息后，根據被叫漫游號碼判斷是否可以接受處理，如果可以，則向主叫MSC Server返回帶有被叫MSC Server IP地址的確認應答消息，然后進入步驟D；否則GK發送呼叫拒絕消息，主叫MSC Server呼叫終止；D.主叫MSC Server通過被叫MSC Server發起到被叫用戶終端(UE)的呼叫建立請求。
該方法進一步包括當主叫用戶終端或被叫用戶終端結束呼叫，主叫MSC Server釋放呼叫后，主叫MSC Server向GK發送呼叫釋放消息(DRQ)；GK收到DRQ消息后返回呼叫釋放確認消息或呼叫釋放拒絕消息。
步驟A中主叫MSC Server獲取路由信息進一步包括A1.主叫MSC Server發MAP信令給被叫歸屬位置寄存器(HLR)請求獲得被叫UE的路由信息；A2.被叫HLR收到請求后，向被叫MSC Server發送漫游號碼請求，被叫MSC Server收到漫游號碼請求后，即將被叫UE的漫游號碼返回被叫HLR；A3.被叫HLR得到被叫UE漫游號碼后，向主叫MSC Server返回含有被叫UE漫游號碼的路由信息。
所述MSC Server之間的呼叫控制信令為初始會話協議SIP/SIP-T。
所述MSC Server之間的呼叫控制信令為與承載無關的呼叫信令BICC。
所述MSC Server之間呼叫控制信令的承載通道動態建立。
所述主叫MSC Server為移動交換中心網關服務器(GMSC Server)。
所述MSC Server為移動交換中心(MSC)。
所述主叫MSC Server為移動交換中心網關(GMSC)。
本發明利用H.323中的注冊、接入認證和狀態(RAS，Register、Admission andStatus)信令以及網守(GK)的地址解析功能，來實現MSC Server之間端到端的IP路由，該方法使無線網絡從傳統分層結構轉變成平面結構，不僅大大簡化了網絡結構，同時由于不再需要TMSC Server的路由功能，可為運營商節省建網成本。
圖1為傳統的分層路由網絡結構示意圖；圖2為本發明實現無線IP語音核心網端到端路由的組網結構示意圖；圖3為本發明實現端到端路由的信令流程圖。
具體實施例方式
本發明的核心內容是在全球移動通訊系統(GSM)或WCDMA IP語音核心網中，引入H.323協議族中的RAS信令，利用H.323網守(GK)的地址解析功能來實現MSC Server之間端到端的IP路由功能。
H.323是國際電聯(ITU-T)制定的多媒體通信架構協議，H.323協議族包括H.245、H.225.0、T.120和H.235等協議。RAS信令是H.323協議簇中H.225.0建議的基于用戶數據報協議(UDP)傳輸的GK與其它H.323實體，如終端和網關之間的通信協議。這里使用了RAS消息中的接入認證、地址解析和修改密碼消息以及呼叫脫離消息，且地址解析消息包括地址解析請求消息(ARQ)、確認回答消息(ACF)、呼叫拒絕消息(ARJ)；呼叫脫離消息包括呼叫釋放消息(DRQ)、釋放確認消息(DCF)和呼叫釋放拒絕消息(DRJ)。H.323 GK是網絡上的一個H.323實體，它具有接入認證、地址解析、帶寬管理、計費管理、區域管理、呼叫控制等功能，這里使用了GK的接入認證和地址解析功能。
下面結合附圖和具體實施例對本發明進一步詳細的說明。
本實施例是在無線IP語音核心網中，通過H.323 RAS信令和GK地址解析功能，完成IP網中MSC Server端到端路由功能。如圖2所示，本實施例的組網結構主要包括一個以上MSC Server和GK。其中，實線表示呼叫路由，虛線表示H.323 RAS信令查詢。如果MSC Server之間要實現通信，主叫MSC Server要通過被叫的歸屬位置寄存器(HLR)查找到含有被叫漫游號碼(MSRN)的路由信息，再通過主叫MSC Server所屬GK將該漫游號碼解析為被叫MSC Server的IP地址，然后發起至被叫的呼叫建立請求SETUP即可。
需要說明的是MSC Server之間的呼叫信令在這里并不具體規定，可以是初始會話協議(SIP/SIP-T)、BICC或其它信令，只要信令承載通道能動態建立，不需要預先靜態配置信令鏈路即可。由于SIP/SIP-T信令本身應用層有糾錯重傳機制，一般承載在UDP上；而BICC應用層沒有糾錯重傳機制，一般承載在SCTP或傳輸控制協議(TCP)上。因為動態建立信令通道需要較大的系統開銷，故此，較佳地，本實施例采用SIP/SIP-T信令。
如圖3所示，在無線IP語音核心網中，應用H.323 RAS信令和GK實現端到端路由的呼叫流程如下步驟301、主叫移動用戶終端(UE)發起到所屬MSC Server的呼叫建立(Setup)；步驟302、該主叫MSC Server通過移動應用部分(MAP)信令到被叫HLR取路由信息；步驟303、被叫HLR收到MAP信令后，向被叫MSC Server發送漫游號碼請求，到被叫MSC Server中取被叫UE的漫游號碼；步驟304、被叫MSC Server收到漫游號碼請求后，查找該被叫UE的漫游號碼，并將該漫游號碼返回給被叫HLR；步驟305、被叫HLR得到被叫UE的漫游號碼后，即向主叫MSC Server返回路由信息；步驟306、主叫MSC Server收到該路由信息，向主叫GK發起地址解析請求消息(ARQ)，該消息中攜帶有被叫UE的漫游號碼(MSRN)；步驟307、GK根據被叫UE的漫游號碼解析出被叫MSC Server的IP地址，并根據被叫MSC Server的IP地址判斷是否可以接受處理該消息，如果可以接受，則向主叫MSC Server返回確認回答消息(ACF)，且該消息中攜帶有解析出的被叫MSC Server IP地址，然后進入步驟308；如果不可以接受，則GK發送呼叫拒絕消息(ARJ)，主叫MSC Server呼叫終止；步驟308、主叫MSC Server向被叫MSC Server發起正式的呼叫建立請求，被叫MSC Server收到后，進一步向被叫UE發起呼叫建立請求，由此，主叫UE和被叫UE之間建立端到端的路由連接。
如果在主被叫通信過程中還需要完成計費和資源管理功能，那么，在上述流程的基礎上，還可以進一步包括以下步驟步驟309、當主叫UE或被叫UE結束呼叫，主叫MSC Server釋放呼叫后，主叫MSC Server向其所屬GK發送呼叫釋放消息(DRQ)；步驟310、該GK收到DRQ消息后，返回呼叫釋放確認消息(DCF)或呼叫釋放拒絕消息(DRJ)。
本發明中被叫用戶終端為UE，而主叫用戶終端可以為任何網絡的用戶終端，比如，綜合業務數字網(ISDN)和公眾電話交換網絡(PSTN)到UE的呼叫，這些呼叫過程與UE到UE的情況是完全一致的。由于這些網絡接口為GMSC Server，并且由于本發明不涉及PSTN或ISDN范圍內的路由機制，因此，PSTN到UE的呼叫在本發明中體現為GMSC Server與被叫MSC Server之間的通信。GMSC Server根據被叫HLR返回的被叫MSRN，到GK進行地址解析，獲取被叫MSC Server的IP地址，直接向被叫MSC Server的IP地址發起呼叫建立。
雖然MSC Server和MGW為兩個邏輯功能實體，但兩者可在同一物理實體上實現，比如將支持IP語音的移動交換中心(MSC)作為MSC Server和MGW實現的物理實體。因此，本發明包括直接在MSC之間，采用H.323 RAS信令和GK地址解析功能實現IP網中端到端路由的情況。
本發明的端到端路由技術，使無線網絡從傳統分層結構轉變成平面結構，從而在核心網領域控制和承載面都實現端到端路由。這種方法不僅大大簡化了網絡結構，同時由于不再需要TMSC Server的路由功能，可為運營商節省大量建網成本。另外，由于H.323網絡目前已廣泛應用，并已實現多個國家互通，應用已有成熟的H.323GK系統，不僅可以降低技術風險，而且還易于實現國際間的網絡互通。
權利要求
1.一種無線因特網協議語音核心網端到端的路由方法，其特征在于，該方法包括以下步驟A.主叫用戶終端發起到主叫移動交換中心服務器(MSC Server)的呼叫建立請求后，該主叫MSC Server通過移動應用部分(MAP)信令從被叫MSCServer獲取含有被叫移動用戶終端(UE)漫游號碼的路由信息；B.主叫MSC Server向網守(GK)發起含有被叫漫游號碼的地址解析請求消息；C.GK收到地址解析請求消息后，根據被叫漫游號碼判斷是否可以接受處理，如果可以，則向主叫MSC Server返回帶有被叫MSC Server IP地址的確認應答消息，然后進入步驟D；否則GK發送呼叫拒絕消息，主叫MSC Server呼叫終止；D.主叫MSC Server通過被叫MSC Server發起到被叫用戶終端(UE)的呼叫建立請求。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，該方法進一步包括當主叫用戶終端或被叫用戶終端結束呼叫，主叫MSC Server釋放呼叫后，主叫MSC Server向GK發送呼叫釋放消息(DRQ)；GK收到DRQ消息后返回呼叫釋放確認消息或呼叫釋放拒絕消息。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟A中主叫MSC Server獲取路由信息進一步包括A1.主叫MSC Server發MAP信令給被叫歸屬位置寄存器(HLR)請求獲得被叫UE的路由信息；A2.被叫HLR收到請求后，向被叫MSC Server發送漫游號碼請求，被叫MSC Server收到漫游號碼請求后，即將被叫UE的漫游號碼返回被叫HLR；A3.被叫HLR得到被叫UE漫游號碼后，向主叫MSC Server返回含有被叫UE漫游號碼的路由信息。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述MSC Server之間的呼叫控制信令為初始會話協議SIP/SIP-T。
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述MSC Server之間的呼叫控制信令為與承載無關的呼叫信令BICC。
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述MSC Server之間呼叫控制信令的承載通道動態建立。
7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述主叫MSC Server為移動交換中心網關服務器(GMSC Server)。
8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述MSC Server為移動交換中心(MSC)。
9.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述主叫MSC Server為移動交換中心網關(GMSC)。
全文摘要
本發明公開了一種無線因特網協議(IP)語音核心網端到端的路由方法，該方法包括A.主叫用戶終端發起到主叫移動交換中心服務器(MSC Server)的呼叫建立請求，該主叫MSC Server通過移動應用部分信令從被叫MSC Server獲取含被叫移動用戶終端(UE)漫游號碼的路由信息；B.主叫MSCServer向網守(GK)發起含有被叫UE漫游號碼的地址解析請求消息；C.GK判斷是否可以接受處理，如果可以，則向主叫MSCServer返回帶有被叫MSC Server IP地址的確認應答消息，然后進入步驟D；否則GK發送呼叫拒絕消息，主叫MSC Server呼叫終止；D.主叫MSC Server通過被叫MSC Server發起到被叫UE的呼叫建立請求。本發明通過端到端路由技術，使無線網絡從傳統分層結構變為平面結構，不僅簡化了網絡結構，且節省建網成本。
文檔編號H04W48/18GK1501721SQ0214648
公開日2004年6月2日 申請日期2002年11月12日 優先權日2002年11月12日
發明者王潔, 潔 王 申請人:華為技術有限公司