SE501943C2 - Förfarande och arrangemang för semipermanent lagring av tjänsteprofil i personkommunikationssystem - Google Patents

Description

501 943 2 10 15 20 25 30 35 40 kapacitetstak inom några år. Det föreligger alltså behov av effektivare lagring av tjänstprofiler och signalering i nätet. Föreliggande uppfinning uppfyller detta behov.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Således tillhandahåller föreliggande uppfinning ett förfarande för_semipermanent lagring av tjänstprofiler i personkommunikationssystem som innefattar ett nät sammansatt av ur en användares synvinkel logiskt skilda nätdelar, näm- ligen en anropande nätdel, en svarande nätdel, en anropande användares hemmanätdel, en svarande användares hemmanätdel och eventuella mellanliggande nätdelar. Nätdelarna innefattar vardera funktioner för tjänst- och nätstyrning, bl.a. enheter för styrning av tjänsterna och databasenheter för att lagra data. Datat innefattar användarnas tjänstprofiler.

Enligt uppfinningen registreras förfrågningar beträf- 'fande en svarande användare av databasenheten hos den svarande användarens hemmanätdel för att detektera det geografiska läget för de nätnoder eller nät som orsakar förfràgningarna och respektive förfràgningsintensitet.

Uppgifter ur respektive svarande abonnents tjänstprofil kopieras och sänds till den databaslagringsenhet som ligger närmast förfràgande nod eller nät, när förfràgningsinten- siteten har nàtt ett visst värde frán en och samma nod eller nät. Denna datalagringsenhet lagrar då ifrågavarande tjänst- profiluppgifter semipermanent och fungerar således som en semipermanent databas för dessa tjänstprofiluppgifter.

Föreliggande uppfinning avser också ett arrangemang för att utföra förfarandet. Ytterligare utföringsformer av upp- finningen är mera detaljerat angivna i àtföljande patentkrav.

KORTFATTAD BESKRIVNING AV RITNINGARNA Uppfinningen kommer nu att beskrivas i detalj med hänvisning till bifogade ritningar, i vilka figur 1 är ett blockschema över funktionsarkitekturen enligt föreliggande uppfinning, figur 2 är ett flödesschema för funktionsförloppet vid registrering och figur 3 är ett flödesschema för funktionsförloppet vid inkommande samtal. 10 15 20 25 30 35 40 3 501 943 DETALJERAD BESKRIVNING Av FÖRBDRAGNA UTFöRINGsFoRMER Mobilitet införs i allt större utsträckning i tele- kommunikationsnät. Mobiltelefonnäten är naturligtvis före- gångare, men även i de fasta näten tillförs många tjänster mobilitet. Vidarekoppling och medflyttning är triviala exempel pâ detta. Personligt nummer och kontosamtal är andra, mer avancerade exempel. Så småningom kommer antagligen all kommunikation över näten att inrymma någon form av mobilitet.

Kopplat till mobiliteten, men i större utsträckning till allmän kundhantering, införs kontobegreppet i telekommunika- tionssammanhang. I dag identifieras varje kund av ett tele- fonnummer, en fysisk anslutningspunkt i nätet. I framtiden kommer kunderna istället att ha ett eget konto, till vilket ett visst tjänsteutbud kopplas och vilket belastas med kostnaderna för tjänsteutnyttjandet. Det tjänsteutbud som kopplas till ett visst konto kallas en tjänstprofil. Dà en kund vill öppna ett abonnemang aktiveras ett konto och en tjänstprofil sätts upp. Kunden avgör vilka tjänster som skall ingà i profilen. I profilen finns även annan information om kunden, t.ex. debiteringsinformation och statusinformation, vilken är mer intressant i samband med föreliggande uppfin- ning.

Ett exempel på statusinformation är lokaliserings- information, dvs var kunden för tillfället befinner sig, eller rättare, var kunden senast har registrerat sig. När mobilitet införs i tjänsteutbudet måste nätet veta vart (vart samtalet skall samtal till en viss kund skall kopplas dirigeras). Detta görs genom att en kund som önskar vara anträffbar, registrerar sig vid en lämplig fast telefon eller mobil eller sladdlös telefon. Denna information lagras alltsà i tjänstprofilen.

För närvarande lagras tjänstprofilerna i GSM med hjälp av HLR/VLR-teknik såsom nämns ovan. Denna teknik är generell och väl lämpad för alla typer av mobilitet i alla nät. Dock är en förutsättning såväl för GSM som för alla andra av dagens mobiltelefonsystem, att antalet abonnenter är relativt begränsat, i alla fall jämfört med antalet fasta abonnenter.

Den distribution av databaser som är specificerad för GSM medför en kraftigt ökad belastning av signaleringsnätet.

Beräkningar gör gällande att med en fortsatt utveckling av 5o1 943 4 10 15 20 25 30 35 40 abonnentstocken i mobiltelefonsystemen som den som skett de senaste åren kommer de idag relativt lågt belastade signale- ringsnäten att nå sitt kapacitetstak inom några år. En ökad mobilitet i näten, fasta såväl som mobila, ger alltså en kraftigt ökad signaleringsbelastning.

Majoriteten av alla användare kommer inte heller i fram- tiden att vara extremt mobila, utan röra sig inom en region eller ett land. Likaså är de flesta samtal lokala, dvs upp- ringande och uppringd part befinner sig inom samma eller närliggande databasomràde. Därmed kommer signaleringstrafiken för dessa att vara begränsad. Dock kommer de användare som är mobila över nät, länder och kontinenter att öka, liksom den internationella trafiken ökar idag. Med införandet av person- kommunikation, konton, tjänstprofiler i databaser och mobili- tet som en baskomponent i alla telekommunikationstjänster kommer denna trafik att kräva att signaleringsbehovet per abonnent kraftigt minskas, jämfört med vad som krävs med dagens HLR/VLR-teknik. Föreliggande uppfinning utgör en vidareutveckling av denna teknik för anpassning till de nya och ökade krav som massmobilitet medför. Uppfinningen innebär ett tillägg till dagens HLR/VLR-princip för att minska làng- väga, resurskrävande signalering för dirigeringsinformation för mobila kunder.

En funktion i hemmadatabasen, alternativt dess styrenhet registrerar från vilka nätnoder eller nät förfràgningarna görs. Dà ett visst antal förfrågningar har gjorts eller då intensiteten har nàtt ett visst värde, fràn en och samma nod/nät, kopieras automatisk en kopia av lämpliga delar av profilen till den databas som ligger närmast förfràgande nod/nät. Denna blir dà en semipermanent databas med avseende pà de kopierade tjäntprofiluppgifterna. Hela profilen behöver inte och bör inte kopieras, utan primärt dirigeringsinforma- tion och eventuellt annan relevant statusinformation.

Alla förfrågningar skickas först till den lokala data- basen innan den sökta abonnentens hemmadatabas kontaktas. Om en kopia av den sökta abonnentens tjänstprofil finns lagrad i denna lokala databas behöver hemmadatabasen inte kontaktas.

Därigenom undviks onödig signalering och uppkopplingstiden för samtalet kan reduceras. t.ex.

När en abonnents status förändras, genom en ny- 10 15 20 25 30 35 40 s 501 943 registrering, uppdateras hemmadatabasen. Även den eller de databaser som innehåller de semipermanenta tjänstprofilupp- gifterna måste uppdateras, vilket görs av hemmadatabasen eller dess styrenhet. För att undvika att denna signalering blir för omfattande måste tröskeln för antalet förfrågningar eller förfràgningsintensiteten sättas på rätt nivå. Alterna- tivt kan det maximala antalet semipermanent lagrade tjänste- uppgifter begränsas.

Genom att även införa hierarkiska databasstrukturer, vilket innebär att kopian av tjänstprofiluppgifterna lagras i den lägsta databasen, till vilken överliggande databaser innehåller pekare, erhålls progressivt ökande lokaliserings- områden eller kontrollområden. Därmed kommer mindre förflytt- ningar av abonnenter inte att medföra att tjänstprofilen i hemmadatabasen eller de semipermanenta databaserna måste uppdateras. För de relativt stationära abonnenterna innebär detta tillägg ingen förändring; de flesta dirigeringsför- fràgningar sker lokalt och abonnenten befinner sig inom hemmadatabasens lokaliseringsomràde. För de abonnenter som får merparten av sin trafik från ett visst område kommer detta omràdes lokala databas att i praktiken fungera som hemmadatabas. Ett exempel är abonnenter som permanent eller temporärt flyttar till en annan landsända eller till ett annat land. Systemet blir i viss mån självreglerande och anpassar sig dynamiskt till varje abonnents trafikprofil.

EXEMPEL I följande exempel beskrivs föreliggande uppfinning i en arkitektur baserat på intelligent nät (IN) med INAP-protokoll (Intelligent Network Application Part). Uppfinningen kan naturligtvis lika gärna användas i andra protokoll, t.ex. MAP (Mobile Application Part) eller X.500.

Personkommunikationssystem (Personal Communication System PCS) erbjuder personlig mobilitet och avancerad kundhantering. På grund av användaren mobilitet kan fem logiskt skilda nätdelar identifieras: uppringande (Origina- ting O) nätdel, svarande (Terminating T) nätdel, mellan- liggande nätdel, uppringande användares hemmanätdel (OH, Originating home) och svarande användarens hemmanätdel (TH, Terminating home). Se figur l. Dessa nätdelar innehåller 501 943 6 10 15 20 25 30 35 40 funktioner för tjänst- och nätstyrning och förvaltning. I ett PCS-samtal kan varje part ett hem, en PCS-abonnentoperatör.

Denna förvaltar sina abonnenter och styr och erbjuder dem PCS-tjänsterna. Nätet, i vilket uppkopplingen inleds, och nätet i vilket kopplingen avslutas, är styrda av olika nätoperatörer. Ett eller flera mellanliggande nät kan sammankoppla de anropande och svarande näten.

Systemet erbjuder personlig mobilitet, dvs användaren kan motta och inleda samtal och debiteras personligen, vid varje åtkomstpunkt i varje nät, vilka har ett avtal med PCS- användarens abonnentoperatör. Användaren har också átkomst till alla sina PCS-tjänster, som understöds av nätet och terminalen. Denna personliga mobilitet kräver att alla olika domäner, nät och "hem" som är inbegripna i samtalet har automatisk lokaliseringskontroll. Detta innebär att de kan identifiera, erbjuda tjänster till och debitera en anropande PCS-användare samt lokalisera och dirigera samtal till en anropad PCS-användare.

Lokaliseringskontrollen styrs av IN-funktionerna i de olika domänerna i samverkan. All information om en speciell användare lagras i en tjänstprofil. Huvudtjänstprofilen lag- ras i en databas hos PCS-användarens abonnentoperatör, dvs i hemmanätet. Relevant information i tjänstprofilen kopieras även till lokala databaser i de besökta, anropande eller svarande, näten. Detta görs för att erhålla optimal nät- resursanvändning, dvs effektiv signalering och samtals- dirigering.

I figur 1 visas den distribuerade funktionsarkitekturen enligt föreliggande uppfinning. Ur mobilitetssynpunkt är de viktigaste enheterna: tjänstestyrningsfunktioner SCFOH/TH, SCF0/T som styr tjänsterna och användarna som använder tjänsterna och näten som stödjer tjänsterna; tjänstdatafunktioner SDFQH/TH, SDF0/T som lagrar data relaterat till tjänster, användare och nät, för realtids- åtkomst av tillhörande SCF vid utförandet av en tjänst tillhandahàllen av PCS. SDFOH/TH är enheterna där användar- datat lagras permanent, alltsà huvudtjänstprofilen, medan SDFQ/T temporärt lagrar tjänstprofilerna för användare som är registrerade i besöksomràdet för denna SDF. Tjänstprofilerna 10 15 20 25 30 35 40 501 943 7 kan också lagras semipermanent i endera SDFOH/TH eller SDF0/T; tjänstförvaltningsfunktioner SMFQH/TH, SMF0/T som för- valtar tjänsterna, användarna och respektive nät.

Den viktigaste aspekten av uppfinningen är tekniken att lagra tjänstprofiler i distribuerade databasarkitekturer. Det förutsätts att en huvudtjänstprofil alltid lagras vid använ- darens hemmadatabas SDF. Tekniken för distribuering av upp- gifter ur tjänstprofilen är att tjänstprofilen kopieras till den närmaste tjänstdatabasen SDF i den besökta nätdelen vid registrering och att tjänstprofilen kopieras dynamiskt till en semipermanent databas SDF vid ursprunget till tjänstpro- filförfràgningar med hög intensitet.

Den första delen av tekniken används i de flesta cellnät idag, t.ex. GSM. Abonnentinformation lagras permanent i HLR och temporärt i den besökta nätdelens VLR. Detta är en enkel teknik som medger en kompromiss mellan signalering för upp- datering av databaser och signalering vid uppkoppling av samtal.

Föreliggande uppfinning avser den andra delen av tek- niken, nämligen utvecklingen av HLR/VLR-tekniken. En PCS- användares tjänstprofil kopieras till den besökta databasen SDF vid registrering. Anrop till denna användare utlöser en förfrågan till den svarande användarens hemmadatabas SDFTH och dirigeringsinformation och anropet dirigeras till den besökta, svarande nätdelen. En hög intensitet för förfråg- ningar till en användare fràn en speciell anropande nätdel resulterar emellertid i en kopiering av denna användares tjänstprofil till den berörda anropande databasen SDFO.

Därigenom kommer efterföljande anrop inte att utlösa någon förfrågan till SDFTH utan endast en lokal förfrågan om tjänstprofilinformation i SDFO. Denna databas SDF0 blir då en semipermanent SDF med avseende på de kopierade tjänstprofil- uppgifterna, vilket medger en mer dynamisk kompromiss mellan signalering för uppdatering av databaser och signalering vid uppkoppling av samtal för att optimera nätets signalering och dirigering. En nackdel med denna teknik skulle kunna vara att all uppdatering av tjänstprofilen i hemmadatabasen SDF skulle kräva uppdatering av alla semipermanenta databaser SDF, vilket ökar signaleringen mellan databaser. För att ráda bot på detta problem anvisar föreliggande uppfinning att antalet 501 943 e 10 15 20 25 30 35 40 tillåtna semipermanenta databaser SDF maximeras och/eller justeras tröskelvärdet för att bilda semipermanenta data- baser.

Nedan beskrivs följden av den valda distribuerings- tekniken på samverkan mellan databaserna med hänvisning till figur 2 och 3 beträffande registrering respektive inkommande samtal. Det antas att de olika styrenheterna SCF styr all extern nätsignalering, dvs all kommunikation mellan hemmanät och andra nät hanteras genom signalering SCF-SCF, vilket beskrivs i figurerna. En annan möjlighet är att signalering SCF-SDF också är möjlig mellan olika nätdelar och slutligen direktsignalering SDF-SDF. Informationsflöde som inte direkt berör samverkan mellan databaserna för uppdatering av tjänst- profiler och kopiering, t.ex. átkomstsignalering, identifie- ring och behörighetskontroll osv beskrivs inte i exemplen.

Figur 2 beskriver således samverkan mellan funktions- enheterna vid registrering. Vid detektering av en registre- ringsbegäran från en PCS-användare via SRF0 l-2, kontrollerar SCF0 om tjänstprofilen är lagrad i den lokala databasen SDF0 3. Om denna SDF inte har den begärda tjänstprofilen 4 frågar SCFO SCFQH 5. Denna förfrågan bringar SCFQH att hämta tjänst- profilen från databasen SDFOH 6 och svaret 7 sänds tillbaka till SCF0 8, vilket uppdaterar SDF0 9. Begäran bekräftas till användaren 10-11. Om semipermanenta databaser SDF är aktiva uppdaterar SCFQH dessa 12.

Figur 3 visar samverkan mellan funktionselement och databaser vid inkommande samtal. Vid detektering av en upp- kopplingsbegäran till en PCS-användare begär den anropande styrenheten SCFQ information från den anropande databasen SDF0 1. Om denna SDF är en semipermanent SDF för den anropade användaren svarar den med den begärda informationen 2. Om så inte är fallet, dvs svaret 2 är negativt, sänder styrenheten SCF0 förfrågan till styrenheten i den anropandes hemmanätdel SCFyg 3. Denna förfrågan får SCFTH att hämta information från databasen i hemmanätdelen SDFTH 4, som svarar 5, och detta svar sänds tillbaka till SCF0 6. Baserat på denna information uppkopplas samtalet. Om tjänstprofilförfràgningarna från denna SCFQ har hög intensitet blir SDFO en semipermanent databas SDF 7.

I den beskrivna nätarkitekturer ökar således tjänst-

Claims (9)

10 15 20 25 30 35 40 9 501 943 profildistribueringen enligt föreliggande uppfinning systemets prestanda, minskar långa signalvägar och medger därigenom kortare uppkopplingstider. Uppfinningen kan natur- ligtvis implementeras på många likvärdiga sätt. Uppfinningens omfattning är endast begränsad av nedanstående patentkrav. PATENTKRAV

1. Förfarande för semipermanent lagring av tjänstprofil i personkommunikationssystem som innefattar ett nät samman- satt av ur en användares synvinkel logiskt skilda nätdelar, nämligen en anropande nätdel (O), en svarande nätdel (T), en anropande användares hemmanätdel (OH), en svarande användares hemmanätdel (TH) och eventuella mellanliggande nätdelar, vilka nätdelar vardera innefattar funktioner för tjänst- och nätstyrning, däri inbegripet enheter för styrning av tjänsterna (SCF) och databasenheter för att lagra data (SDF), vilket data åtminstone innefattar användares tjänstprofiler, kännetecknat av att förfrågningar beträffande en svarande användare registreras av databasenheten (SDFT5) hos den svarande användarens hemmanätdel för att detektera det geo- grafiska läget för de nätnoder eller nät som orsakar för- fràgningarna och respektive förfrágningsintensitet, att upp- gifter ur respektive svarande abonnents tjänstprofil kopieras och sänds till den databasenhet (SDFQ) som ligger närmast förfrágande nod eller nät, när förfràgningsintensiteten har nàtt ett visst värde fràn en och samma nod eller nät, varvid denna datalagringsenhet lagrar ifrågavarande tjänstprofiluppgifter semipermanent.

2. Förfarande enligt krav 1, kânnetecknat av att diri- geringsinformation och statusinformation ingår i de kopierade och översända uppgifterna ur tjänstprofilen.

3. Förfarande enligt krav 1 eller 2, kännetecknat av att alla förfrågningar först skickas till den anropande an- (SDF0) och att den svarande (SDFTH) inte kontaktas, vändarens lokala databasenhet användarens hemmadatabasenhet om den svarande användarens tjänstprofiluppgifter finns lagrade i den anropande användarens databasenhet (SDFQ).

4. Förfarande enligt krav 2, kännetecknat av att en användares hemmadatabasenhet uppdateras vid statusförändring, varvid den med denna förknippade tjänststyrenheten ombesörjer 501 943 '10 15 20 25 30 35 10 att databasenheter med semipermanenta tjänstprofiluppgifter också uppdateras.

5. Förfarande enligt något av föregående krav, känne- tecknat av att förfràgningsintensiteten mäts som antal för- fràgningar och tjänstprofiluppgifter lagras semipermanent då antalet förfrågningar uppgår till ett förutbestämt värde.

6. Förfarande enligt något av föregående krav, känne- tecknat av att antalet semipermanenta tjänstprofiler är maximerat till ett bestämt värde.

7. Arrangemang för semipermanent lagring av tjänstprofil i personkommunikationssystem som innefattar ett nät samman- satt av ur en användarens synvinkel logiskt skilda nätdelar, (T), en en svarande användares nämligen en anropande nätdel (O), en svarande nätdel (OH), hemmanätdel (TH) och eventuella mellanliggande nätdelar, anropande användares hemmanätdel vilka nätdelar vardera innefattar funktionsenheter för tjänst- och nätstyrning, däri inbegripet enheter (SCF) för styrning av tjänsterna och databasenheter (SDF) för att lagra data, vilket data åtminstone innefattar användares tjänst- profiler, kännetecknat av att databasenheterna (SDF) är anordnade att lagra information om förfrågningar beträffande svarande användare, vilken information innefattar den anro- pande nätnodens eller nätets geografiska läge och respektive förfràgningsintensitet och att databasenheterna (SDF) är anordnade att motta kopior av tjänstprofiluppgifter och att lagra dessa semipermanent.

8. Arrangemang enligt krav 7, kännetecknat av att respektive tjänststyrenhet (SCF) är anordnad att ombesörja uppdatering av befintliga databasenheter (SDF) med semi- permanenta tjänstprofiluppgifter vid statusförändring i en hemmadatabasenhet (SDFH) förknippad med respektive tjänst- (SCFH).

9. Arrangemang enligt krav 7 eller 8, styrenhet kännetecknat av att antalet semipermanenta tjänstprofiler är maximerat till ett bestämt värde.