一种在VPN业务中实现号首变换的方法

技术领域

本发明涉及移动通信领域，尤其涉及一种在现有移动网的基础上，不增加智能网设备而实现移动用户虚拟专用网(VPN)业务中，号首变换的方法。

技术背景

在移动网络中，VPN业务是一个很重要的业务。它是在移动通信网上建立一个逻辑话路网，通过缩位拨号、专用编号计划等方式使企业、集团用户群内进行相互联系的业务。这个业务类似目前固定网络中企业使用的小交换机，利用这个业务可以为集团、企业、事业单位提供良好的服务，把企业电信服务扩展到移动网络。

目前我国移动网络主要有两种制式，一种是在欧洲广泛使用的GSM制式，中国移动和中国联通都有此种制式的网络，一种是在北美和东亚广泛使用的CDMA制式，中国联通目前正在大力发展基于CDMA制式的移动网络。在移动网络中实现VPN业务需要增加智能网设备，通过智能网设备来提供这个功能，在GSM制式中使用的智能网标准是ETSI定义的CAMEL标准体系，他采用的是ITU-T在标准Q.12XX系列定义的CS-1分布结构，VPN业务能力在CS-1中定义。在CDMA制式中使用的智能网标准称为WIN，它采用的是IUT T的CS-2分布结构。为了可以很方便地进行扩充，ANSI/TIA/EIA对原ANSI41D的信令消息和信令流程进行了一定的扩充，在原来的基础上又定义了一系列无线智能网(WIN)协议，主要包括IS771，PN4287和PN4289，而这些协议将整合进ANSI41E中。ANSI41E将成为一个完全基于智能网的核心网络协议。

如图1所示，是一个典型的智能网系统，它是在原有通信网络基础上为快速提供新业务而设置的附加网络结构，包括建立集中的业务控制点和数据库、集中的业务管理系统和业务生成环境。智能网主要包括以下几个部分：业务交换点SSP、业务控制点SCP、智能外设IP、业务管理系统SMS、业务生成环境SCE等几部分。其中：

业务交换点SSP(Service Switching Point)是连接现有有线网与智能网的连接点，提供接入智能网功能集的功能。SSP可检出智能业务的请求，并与SCP通信；对SCP的请求做出响应，允许SCP中的业务逻辑影响呼叫处理。

业务控制点SCP(Service Control Point)是智能网的核心构件，它存储用户数据和业务逻辑。SCP的主要功能是接收SSP送来的查询信息并查询数据库，进行各种译码；同时，SCP能根据SSP上报来的呼叫事件启动不同的业务逻辑，根据业务逻辑向相应的SSP发出呼叫控制指令，从而实现各种智能呼叫。

智能外设IP(Intelligent Peripheral)是协助完成智能业务的特殊资源。通常具有各种语音功能，如语音合成，播放录音通知，接收双音多频拨号，进行语音识别等等。IP可以是一个独立的物理设备，也可以作为SSP的一部分，它接受SCP的控制，执行SCP业务逻辑所指定的操作。

业务管理系统SMS(Service Management System)也是一种计算机系统。SMS一般具备5种功能，即业务逻辑管理、业务数据管理、用户数据管理、业务监测以及业务量管理。在业务生成环境中创建的新业务逻辑由业务提供者输入到SMS中，SMS再将其装入SCP，就可在通信网上提供该项新业务。

业务生成环境SCE(Service Creation Environment)的功能是根据客户的需求生成新的业务逻辑。SCE为业务设计者提供友好的图形编辑界面，客户利用各种标准图元设计出新业务的业务逻辑，并为之定义好相应的数据。

目前的智能网主要有目标网和叠加网两种实现方式，目标网是交换机和SSP功能合一的实现方式，而叠加网是交换机和SSP功能独立，一个或者多个交换机共用一个SSP，一般通过号码段的方式实现触发。目前中国移动的GSM网络和联通的CDMA网络基本都是目标网，从长远来看，目标网也是智能网的发展趋势，因此我们本文主要以目标网为例进行说明，但是专利保护同样适用于叠加网以及其他的智能网实现方式。同样我们主要以目前广泛使用的GSM体制为例，但是专利保护同样适用于CDMA以及其他的无线系统，包括其他的移动系统、集群系统、无线市话体制等。

在VPN业务中，群是一个重要的概念，一个VPN的所有用户组成一个群，每一个VPN用户都归属于一个群。因为用户拨打的号码要按照这个用户归属的群的特定编号计划进行变换，而非VPN用户的号码不需要变换，因此每一个用户都需要有一个属性，表明他是否属于一个群或者归属于哪个群。

在VPN业务中，群是一个重要的概念，一个VPN的所有用户组成一个群，每一个VPN用户都归属于一个群。在一个群中，短号和长号之间的号码变换主要有两种方式，一种方式是需要有一个表，表中包含了短号和长号的对应关系，这种方式对短号和长号的对应关系没有任何要求，可以任意混排。另外一种方式不需要有表，但是要有一个或者几个号首变换关系，短号和长号通过号首变换实现，这样，短号和长号之间有明确的对应关系，比如一个端局的用户拥有同样的长号号首，因此只能使用同样的短号号首，不同局的用户就需要使用不同的短号号首，用户的短号和长号因为只变换号首，因此后面的号码需要完全一致。

在现有的实现中，群的概念只在智能网的SCP设备上有所体现，在网络的其他设备中是不需要知道用户的群信息的。在现有的实现中，短号和长号的变换是在智能网的SCP设备上实现的，我们以典型的GSM的VPN用户流程来描述，如图2所示：

在用户发起呼叫的时候，用户拨打的是短号，MSC根据用户签约的智能业务向SCP发起起始智能业务触发，将被叫号码送到SCP，SCP发现用户是一个群用户，试图发起一个群内呼叫，那么就会根据用户专有的编号计划进行改号，在响应消息中下发变换以后的标准号码，MSC收到真实号码之后继续进行呼叫，这样就可以找到真实的被叫用户。

现有技术方案的最主要的缺点是需要增加建设智能网的投资，相对而言，智能网的投资还是比较大的。投资的增加造成成本的增加和业务难以快速推广。虽然智能网可以提供丰富灵活的业务，但是在一些希望小范围开展移动业务或者只希望提供包括VPN在内的部分业务的地区，不希望通过智能网来实现这个业务。

发明内容

本方案就是在不增加智能网投资，并且在对现网改动尽量小的基础上实现一个移动用户发起VPN服务时，系统能够将短号变换为长号，进行正常的呼叫。

一种在VPN业务中实现号首转换的方法，其特征在于在移动用户归属的HLR中增加存储移动用户群的号首转换对应关系表，在移动用户发起VPN服务请求时，由MSC/ILR与主叫归属的HLR进行信息交互，完成主叫与被叫间的接续。

所述的对应关系表中，为每个群设定一个群ID，不同的群用群ID表示。

所述的群ID，是那些属于本HLR的群。

所述的信息交互，是由MSC/VLR向主叫用户归属的HLR发起用户号首变换关系查询请求，由主叫用户归属的HLR查询该移动用户群的号首转换换对应关系表，并通过用户号首变换关系查询响应将用户的号首变换关系发送给MSC。

所述的用户号首变换关系查询请求中，携带有用户标识，或者用户所属的群号，或者二者的结合。

所述的用户标识是用户的MDN号码、用户的IMSI或者其他可以标识用户的号码。

所述的信息交互，是在用户发起位置登记时，由MSC/VLR与HLR通过新消息的交互下发相应的属性字段，并存储到MSC/VLR中。

所述的在VPN业务中实现号首变换的方法，于MSC/VLR得到该属性字段后，将相关信息存储在端局本地。

所述的信息交互，是在用户发起位置登记时，通过在原有消息中增加新的用户号首变换关系属性字段。

所述的在VPN业务中实现号首变换关系的方法，端局收到相应的属性信息之后，将相关信息存储在端局本地。

本方案的优点是投资小，不需要增加智能网的投资，相应的就会成本低，业务开展迅速。

附图说明

图1是现有技术中智能网的结构示意图；

图2是现有技术中VPN用户流程示意图；

图3是本发明在GSM网络中，在用户进行业务的时候，进行信息交互下发相应属性字段的流程示意图；

图4是本发明在CDMA网络中，在用户进行业务的时候，进行信息交互下发相应属性字段的流程示意图；

图5是本发明在GSM网络中，在用户发起位置登记的时候，和HLR通过新消息交互下发相应属性字段的流程示意图；

图6是本发明在CDMA网络中，在用户发起位置登记的时候，和HLR通过新消息交互下发相应属性字段的流程示意图；

图7是本发明在GSM网络中，在用户发起位置登记的时候，HLR下发插入用户数据中增加相应的属性字段实现信息交互的流程示意图；

图8是是本发明在CDMA网络中，在用户发起位置登记的时候，HLR下发位置登记响应的用户数据中增加相应的属性字段实现信息交互的流程示意图；

具体实施方式

下面结合说明书附图来说明本发明的具体实施方式。

本方案的原理是在用户归属HLR中增加一些信息，存储不同的用户群的长号和短号的号首变换关系，不同的群用群ID标识。HLR只需要存储那些本HLR的用户属于的群的信息，对于没有用户属于本HLR的群，HLR不必存储他们的信息，这些信息对于本发明方案的实现，也没有实际的意义。

在实际应用中，该具体的号首变换关系表，并没有一个标准，一般应该包含一个群标识，一个短号号首，一个对应的长号号首。但是也可以有其它的形式。对于移动系统而言，标准只定义接口协议的内容，至于数据如何存储是设备实现的问题，设备制造商可以自主决定。

一个简单的示例如下：

表2

表1表明了用户属于的群号，比如号码为13402370003的用户属于的群号为群2，表2表明了群中长短号的对应关系，比如群2中短号号首2代表长号号首3363，这样如果用户13402370003拨打2003，我们可以根据表1得到用户属于群2，根据表2把2003的号首2变换为3363，那么我们得到的长号就是3363003，然后我们可以用这个号码继续呼叫，把呼叫打通。

因为用户发起业务是在端局，端局需要能够将短号换为长号，因此上述信息需要下发到端局，下发到端局的时机，可以有以下几种：

1、在用户进行业务的时候：如果发现用户是一个群内用户，并且发起的是一个群内呼叫，由MSC/VLR向主叫归属HLR发起查询，询问用户的长短号对应关系是什么，为了使得HLR能够检索，消息中需要增加主叫的标识或者群ID或者二者的结合。

典型的应用场景可能是，用户发起群内呼叫，MSC通过号首变换关系得到被叫用户的长号，然后进行正常的呼叫。或者也有可能在用户发起短消息或者其他业务的时候使用了短号，需要通过号首变换关系得到长号。

说明：MSC和VLR实际上是两个实体，但是目前的通信领域中，一般各个厂家都在一个设备上实现，那么其表达的意思就是，这是一个设备，这个设备既是协议中的MSC，也是协议中的VLR。如前面所说的，该设备只要既提供MSC的接口，也提供VLR的接口，那么其就是标准的，在一个设备实体上实现也是符合标准的。因为目前各个厂家都这么实现，因此一个消息到底是MSC处理，还是VLR处理，并不做要求。

下面以GSM为例说明在此种情况下信息交互的过程，CDMA的实现方式类似。

如图3所示，是在用户进行业务时，进行信息交互的示意图，MSC/VLR接收到用户发起的业务请求后，检查用户属性，发现用户是一个群内用户，然后检查被叫号码，发现是群内呼叫，因此MSC向HLR发起用户号首变换关系查询请求，请求中携带用户的号码或者其他标识，或者携带用户归属的群号，或者二者的结合。该用户标识可以识用户的MDN号码，或者用户的IMSI号码或者其他可以标识用户的号码，从图3中可以看出，具体包括以下步骤：

a、在用户发起业务请求的时候，MSC发现用户发起是一个群内呼叫，因此向HLR发起用户号首变换关系查询请求。

b、HLR接受查询请求，根据用户号码或者其他用户标识，或者群ID，或者二者的结合，查找用户的号首变换关系，通过用户号首变换关系查询响应发回MSC。

c、MSC保存收到的号首变换关系，根据这个变换关系得到用户拨打的被叫短号对应的长号，为主叫用户接续被叫，完成接续工作，用户双方进行正常的通话。

CDMA网络中，此种情况的实现方式类似，如图4所示，是在CDMA网络下的信息交互示意图：

a、MSC/VLR收到用户发起的业务请求之后，向HLR发起用户号首变换关系查询请求，查询主叫所属的群的号首变换关系。

b、HLR收到查询请求之后，查询本地信息，向MSC/VLR下发用户号首变换关系查询响应，响应消息中包含一个属性，标识用户所属的群的号首变换关系。MSC/VLR收到用户所属的群的号首变换关系之后，进行保存以便用于后续的VPN业务处理中。

这个用户号首变换关系查询请求/响应消息可能扩展已经存在的消息，也可能是扩展新的消息类型。

2、用户发起位置登记的时候：通过和HLR通过新消息的交互下发相应的属性字段实现，MSC/VLR得到这个信息之后存储起来，以便在今后的VPN业务操作中使用。

典型的应用场景可能是，用户发起群内呼叫，MSC通过号首变换关系得到被叫用户的长号，然后进行正常的呼叫。或者也有可能在用户发起短消息或者其他业务的时候使用了短号，需要通过号首变换关系得到长号。

如图5所示，是在GSM网络中，此种情况下的实现方式示意图，从图中可以看出，该过程包括以下步骤：

a、MSC/VLR接收到用户发起的位置更新请求后，向HLR请求更新位置区。

b、HLR接受用户请求，向用户发起插入用户数据的请求。

c、MSC保存得到的用户数据，返回成功的响应。

d、HLR返回位置登记成功。

e、HLR下发用户的号首变换关系请求，在这个请求中包含一个属性，标识用户属于的群的号首变换关系。

f、MSC/VLR保存得到的号首变换关系，返回成功的响应。

g、如果MSC/VLR在第一条消息之前收到的用户发起的位置登记请求中收到的用户标识是TMSI，如果MSC不认识这个TMSI且携带的前位置信息为临近VLR的位置区，则发起向以前VLR取用户身份标识和鉴权集的流程。这是一个可选的流程，图中没有标识出。

h、如果MSC/VLR接收到用户的位置更新请求后，发现没有可用鉴权集，需要发起到HLR的取鉴权集请求。这是一个可选的流程，图中没有标识出。

i、HLR接收到MSC/VLR的位置更新请求后，发现如果用户漫游的MSC/VLR号码发生改变，需要向前VLR发起位置删除流程，删除前VLR中的用户信息。这是一个可选的流程，图中没有标识出。

上述下发用户号首变换关系请求/响应消息可能扩展已经存在的消息，也可能是扩展新的消息类型。可能通过HLR下发群的号首变换关系，MSC/VLR进行响应的方式实现，也可能通过MSC/VLR发起请求，HLR返回响应的方式实现。图中的下发用户号首变换关系的请求/响应消息的位置也不代表具体的消息顺序，可能在消息序列的任何时刻进行。

如图6所示，是在CDMA实现号首变换关系的实现方式示意图，包括以下步骤：

a、MSC/VLR发起位置登记请求消息，报告当前的位置区。

b、HLR返回响应消息，消息中携带用户数据。

c、HLR下发用户号首变换关系请求。其中携带用户所属的群的号首变换关系。

d、MSC/VLR收到HLR的消息之后，存储消息中的号首变换关系，返回确认消息。

e、图中的下发用户号首变换关系请求/响应消息可能通过扩展已有的消息实现，也可能扩展新的消息类型实现。

f、图中的下发用户号首变换关系请求/响应消息，也可能通过MSC/VLR发起请求，HLR进行响应的方式实现。

g、图中的消息顺序只是一个示意，并不代表具体的顺序。下发用户号首变换关系请求消息可能在流程序列的任何时候进行。

h、消息序列中省略了可选流程，比如鉴权、位置取消等等。

3、在用户发起位置登记的时候：也可以通过在HLR下发位置登记响应的用户数据中增加相应的属性字段实现，GSM网络的实现如图7所示，此种情况下，包含以下步骤：

a、MSC/VLR接收到用户发起的位置更新请求后，向HLR请求更新位置区；

b、HLR接受用户请求，向用户发起插入用户数据的请求，在这个请求中扩展增加一个属性，标识用户属于的群的号首变换关系；

c、MSC保存得到的用户数据，返回成功的响应；

d、HLR返回位置登记成功。

如果MSC/VLR在第一条消息之前收到的用户发起的位置登记请求中收到的用户标识是TMSI，如果MSC不认识这个TMSI且携带的前位置信息为临近VLR的位置区，则发起向以前VLR取用户身份标识和鉴权集的流程。这是一个可选的流程，图中没有标识出。

如果MSC/VLR接收到用户的位置更新请求后，发现没有可用鉴权集，需要发起到HLR的取鉴权集请求。这是一个可选的流程，图中没有标识出。

HLR接收到MSC/VLR的位置更新请求后，发现如果用户漫游的MSC/VLR号码发生改变，需要向前VLR发起位置删除流程，删除前VLR中的用户信息。这是一个可选的流程，图中没有标识出。

如图8所示，是此种情况下，在CDMA网络中实现信息交互的示意图，从图中可以看到，包括以下步骤：

a、MSC/VLR发起位置登记请求消息，报告当前的位置区。

b、HLR返回响应消息，消息中携带用户数据。用户数据中增加一个属性，标识用户属于的群的号首变换关系。

c、MSC/VLR收到HLR的消息之后，存储消息中的号首变换关系，以便将来用户业务中的应用。

消息序列中省略了可选流程，比如鉴权、位置取消等等。

本方案的优点是投资小，不需要增加智能网的投资，相应的就会成本低，业务开展迅速。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。