CN1106986A - 流动无线电系统中原地位置记发器的复原 - Google Patents

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Abstract

一种流动电话系统，有两个彼此互成镜象的 HLR单元(HLR-1，HLR-2)。一个单元(HLR-1) 万一发生事故时，先装上后备复制品(BAK-1)。这 之后，用来自另一个HLR单元(HLR-2)的资料更 新装上去的后备复制品在事故之前最后位置转储之 后变动了的记录，HLR-2的反映复制品则在所述位 置转储之后更新。

Description

技术领域
本发明涉及一种使流动无线电系统（例如流动电话系统）的所谓HLR单元中的原地位置记发器（HLR）在HLR事故后HLR单元中的信息丢失之后复原的方法。本发明还涉及一种不阻碍与HLR事故有关的和出事故的HLR单元复原期间的新呼叫的流动无线电系统。
先有技术
HLR单元用于流动电话系统的流动通信业务交换中心。流动电话系统可以有一个或若干个这类HLR单元。各HLR单元存储有与其连接的流动通信业务交换中心所覆盖的地区所属的所有流动电话用户有关的资料。该资料存储在原地位置记发器中。该数据库包括所述地区各有关用户的记录。这类记录各自包括不同类型用户的资料，例如债务资料、需要提供的服务等等。这类资料叫做用户类目。各记录还包括关于用户现时与哪一些流动通信业务服务交换中心有联系的资料，即用户的“受访交换”。要求这后一种位置资料能把原先要发送给用户的外来呼叫转发给用户目前所在的覆盖区中的流动通信业务交换中心。
为防止整个流动电话系统万一在HLR事故时失去效能，每隔一定的时间（例如每24小时一次）要存储原地位置记发器的备用复制品。这样做的目的是以便在与HLR事故有关的HLR单元重新启动之后可以使原地位置记发器复原。这样做对用户的类目资料来说是行得通的，因为这类资料很少变动，但位置方面的资料就不可靠了，因为自上一个后备复制品在HLR事故之前制备以来用户可能业已迁移（漫游）。因此，用户的“受访交换”在该期间业已变动。为此，每隔较短的时间（例如每15分钟）就要进行一次所谓位置转储，从而更频繁地在后备单元上更新位置资料。然而，即使这个时间也嫌太长，因为许多用户可能在这段时间内已改变“受访交换”。
在过去已知的流动电话系统中，这个问题是让HLR单元在重新启动时给所有与其相连接的流动通信业务交换中心发送表明位置数据不可靠的消息而得以解决的。这时这些中心就可以擦除所存储的从该HLR单元访问的用户的资料。这迫使所有有效从该HLR单元访问的用户给流动通信服务交换中心并在HLR单元重新启动之后的下一个（周期）登记时间（一般为20分钟）内再给HLR单元发送位置更新的消息。这使HLR单元能够更新所有的用户位置，从而可以妥善转发外来的呼叫。此外各流动通信业务交换中心重新获得其类目资料，从而可以形成新的外发呼叫。
然而，这种方法有以下几个缺点：
-在事故期间，没有处理新呼叫的后备能力。因此整个流动电话系统阻塞这些呼叫。这会使情况变得非常严重，特别是当事故因例如出事故的HLR单元中出现大事故（catastrophe）或遭破坏时更是如此。
-必须保留一半以上的现有话务容量供处理所有用户都改变其位置时出现的额外负荷，从而大大降低了HLR单元的容量。
-HLR单元中因重新启动而引起的上述额外负荷只与目前正在通话的用户的数目和定期登记时间的长短有关，而这些参数不能有效地加以控制。
-复原的时间太长，而且不易受影响，因为其它因素，例如流动通信业务交换中心中的业务处理容量，受定期登记时间长短变化（缩短）的影响。
此外也有人议论过采用在高速链路更新的备用HLR，但迄今还没有人就如何使正常的HLR单元在事故之后重新获得与原来一样的数据这个问题提出令人满意的解决办法。
发明概述
因此需要有这样一种使原地位置记发器复原的方法，该方法可以使原地位置记发器的复原时间尽可能短，而且可以更有效地利用HLR单元的话务容量。本发明的目的即是提供这种方法。
此外还需要一种流动无线电通信系统，这种系统不阻碍与HLR事故有关的新呼叫，具有应付例如出现大事故情况的备用容量，因而不像过去已知的系统那样对这类事故敏感。本发明的目的即是提供这种系统。
从本说明书所附的权利要求书可以清楚了解到本发明性能的特点。
本发明是基于这样的见解提出的，即只有原地位置记发器中的那些在后备复制品装上之后失效的记录才需要更新。
附图的简短描述
参看下面的说明和附图可以很好理解本发明及其其它目的和优点。附图中：
图1示意示出了本发明流动电话系统的结构;
图2示出了图1的流动电话系统在HLR事故之后的情况。
图3示出了发生与按本发明的方法处理的HLR事故有关的事件时的时间图;
图4示出了本发明方法的流程图;
图5示出了本发明具有两个以上HLR单元的流动电话系统。
最佳实施例
现在就流动电话系统来说明本发明的内容，但应该理解的是，同样的原理通常也适用于所有类型的流动无线电通信系统。
所有图中相应的各元件采用同样的编号。
图1示意示出了流动电话系统的结构。HLR单元HLR-1与系统的流动通信业务交换中心MSC-A、……MSC-D相连接。但通常单元HLR-1只服务于在接线C-A、…、C-B上的交换机MSC-A、……MSC-B。这些交换机反过来又分别给一系列基地台BS-A1、……、BS-A2和BS-B1、……、BS-B2提供服务。流动通信业务交换中心连同它们的基地台给相应的地理覆盖区提供服务。图中，流动通信业务交换中心MSC-A给图左半部细虚线左侧的地理覆盖区提供服务，流动通信业务交换中心MSC-B则给细虚线右侧直到图中间粗虚线的地理覆盖区提供服务。与流动通信业务交换中心MSC-A连接的各基地台与一系列流动台MS-A1、……、MS-A3通信。同样，与流动通信业务交换中心MSC-B连接的各基地台与各流动台MS-B1、…、…MS-B3通信。
HLR单元HLR-1中装有一个原地位置记发器，记发器中存储有类目资料和动态资料，例如属于与HLR单元相连接的流动通信业务交换中心的覆盖区的所有流动台的位置资料。此外，HLR单元还与后备单元BAK-1相连接，后备单元BAK-1中存储有原地位置记发器的后备复制品。后备复制品可以例如包括区域台（band  station）、硬盘或RAM。每隔一定时间，例如每24小时一次，提取整个原地位置记发器的完整复制品，并存放在后备单元BAK-1内。每隔特短的时间，例如每15分钟，在后备单元进行所谓位置数据的位置转储。这样，这种后备可包括各流动台现有位置的资料，即这些流动台目前与哪一个流动通信业务交换中心联系的资料。之所以要这样划分是因为类目资料很少变动，位置资料则经常变动所致。
当某一个流动台离开某一流动通信业务交换中心的覆盖区而进入另一个流动通信业务交换中心的覆盖区时，其类目资料就从HLR单元向下装载到访客位置记发器（图1中分别为VLR-A和VLRB）中。这就有可能从新的流动通信业务交换中心的访客位置记发器中检索流动台的类目资料以形成外发呼叫。由于HLR单元中的位置资料也已随着各覆盖区之间的流动（漫游）更新过，因而外来的呼叫也可到达该流动台。
图1的流动电话系统还有第二HLR单元HLR-2，后者与流动通信业务交换中心MSC-A、……、MSC-D保持联系。但通常单元HLR-2只在接线C-C、……C-D上给各交换机MSC-C、……、MSC-D提供服务。这些交换机又分别与基地台BS-C1、……、BS-C3和BS-D1、……、BS-D3相连接，这些基地台又分别与各流动台MS-C1、……、MS-C3和MS-D1、……、MS-D3保持联系。HLR单元HLR-2在其它方面的工作情况与HLR单元HLR-1一样。
当某一流动台离开通常与单元HLR-1有关的流动通信业务交换中心（例如交换机MSC-B）进入通常与单元HLR-2有关的流动通信业务交换中心（例如交换机MSC-C）时，单元HLR-1就也与该交换机建立联系。这样，流动台不管现在处在通常由单元HLR-2控制（handle）的区域内仍然与单元HLR-1保持联系。因此，无论HLR-1“自己”的流动台在何处，HLR-1都能控制“自己”的这些流动台。这个原理同样适用于单元HLR-2。原则上，哪一些流动台与某一HLR单元有联系是无关重要的。但出于实用上的原因，有的HLR单元最好与通常处在流动通信业务交换中心总数的某一子集的覆盖区域内的流动台相联系。
HLR单元HLR-1中的数据库由两部分组成，即运行记发器0-REG-1的和冗余记发器R-REG-2的。0-REG-1包括属于单元HLR-1覆盖区的流动台的原地位置记发器，R-REG-2则是属于单元HLR-2覆盖区的流动台的原地位置记发器的复制品。同样，在HLR单元HLR-2中也有运行记发器0-REG-2和记发器0-REG-1的复制品，即冗余记发器R-REG-1。单元HLR-1控制运行记发器0-REG-1及其有关的流动台，而单元HLR-2在其运行记发器0-REG-2中更新这种资料时，经过直接接线C-HLR更新单元HLR-1的记发器R-REG-2。同样，单元HLR-2控制运行记发器0-REG-2及其有关的流动台，而单元HLR-1在其运行记发器0-REG-1中更新资料时经过直接接线C-HLR更新单元HLR-2的记发器R-REG-1。可以说，各HLR单元彼此成为“镜象”。应该指出的是，接线C-HLR不一定非要高速链路不可，只要能按与流动通信业务交换中心相同的标准进行通信就足够了。
上面说过，各HLR单元通常控制“自己”的流动台。但万一有一个HLR单元（例如HLR-1）出事故或停工，则其流动台就取道另一个路由到其它的HLR单元，在此实例中为HLR-2。当再也不能与单元HLR-1联系时，单元HLR-2就接替出事故的单元HLR-1进行控制。图2示出了这种情况。原先由HLR-1控制的所有流动台现在由HLR-2控制。单元HLR-2之所以能这样进行接替是因为它包括单元HLR-1原地位置记发器的现行复制品。这时单元HLR-2不仅控制“其自己”的流动台，还控制单元HLR-1的流动台。
原地位置记发器中的记录不仅包括用户的资料，还包括两个标志域，即运行标志0和冗余标志R。HLR单元每次进行位置转储之后就使反映单元两记发器的冗余标志R复位，这表明目前存在相应记录的现行后备复制品。记录在转储之后改变时就在其自己的记发器和其镜像记发器中标上R标志。在包含存有该记录的运行记发器中的HLR单元中进行转储之后，镜像记发器的R标志就消除掉，镜像HLR进行转储之后，运行记发器中的R标志就清除掉。还应该指出的是，两HLR单元 之间进行的转储不一定要彼此同步。
单元HLR-1在事故之后忙于从后备单元BAK-1装载因而不能回应来自其流动台的呼叫时，标有0和R各记录的总体就改在单元HLR-2的冗余记发器R-REG-1中存储。因此在此期间，所有经更新的记录都在单元HLR-2的运行记发器0-REG-2和冗余记发器R-REG-1中标上标志。所以单元HLR-2控制两HLR单元各用户的用户资料。这时各用户不会觉察到有事故发生，而照常继续发出和接收呼叫。这是本发明极其重要的一个方面，尤其是当事故因需要长时间才能解除的差错引起的时，更是如此。
当单元HLR-1已存好其后备复制品时，就给单元HLR-2发送消息，表明数据不可靠。单元HLR-2收到该消息之后将所有标上标志的记录发送给单元HLR-1，从而可以更新其已从后备单元BAK-1装载的记发器。
因此，随着HLR事故的发生，HLR单元中的资料遭破坏。所以当HLR单元复元时必须重新形成这个资料。图3示出了与按本发明处理的HLR事故有关的事件发生的时间图。事故之前，后备单元BAK-1定期在各时刻D及时更新。产生事故本身发生在时刻HLR-D。差错已校正过来时，后备复制品就从后备单元BAK-1装载。这一阶段完成之后，可以在时刻HLR-U重新启动HLR单元。但在时刻HLR-U当后备复制品已装入HLR单元中时，该后备复制品就再也不是符合实况的，亦即记录无效。
首先，许多流动台在最后位置转储与HLR事故之间的时间间隔LD期间已改变了其流动通信业务交换中心（漫游）。但这些变化都存入单元HLR-2的冗余记发器R-REG-1和运行记发器0-REG-2中，而且可以作为该记发器中在R域中有标志但在0域中没有标志的记录识别出来。因此相应的各记录可以通过接线C-HLR在运行记发器0-REG-1和冗余记发器R-REG-2中加以更新。
其次，许多流动台在事故本身期间（即在时间BL期间）已改变了其流动通信业务交换中心。此外，在此情况下，相应的各记录在单元HLR-2的冗余记发器R-REG-1和运行记发器0-REG-2中都已经更新。这些记录可以借助于在R和0域中的标志加以识别，且能分别经过接线C-HLR更新记发器0-REG-1和R-REG-2中的相应记录。
记发器0-REG-1和R-REG-2中这些不一致的记录，其更新是在图3的时间UPD期间进行的。在HLR-OK这一时刻，单元HLR-1再将随时可以恢复对“其自己”流动台的控制。两个HLR单元中都有计数有标志记录的数目的计数器。在正常工作期间，这些计数器的内容在各特定值（不同的HLR单元有不同的特定值）之间变化。随着单元HLR-1中HLR事故的发生，该计数器会大大超过单元HLR-2的上限值。单元HLR-2中的计数器在单元HLR-1中的记录更新的过程中再次达到低于所述上限值的值时，最佳实施例的单元HLR-2会暂时停止以处理来自与记发器R-REG-1有关的各流动台的请求。当记发器R-REG-1中所有标上标志的记录已发送到单元HLR-1时，单元HLR-2给单元HLR-1发送消息，表明更新工作已完成。于是单元HLR-1接管对其“自己”的流动台的控制。处理与该过渡过程有关的请求的中断时间非常短，受影响的单元会作为临时链路干扰的形式觉察出来。
当HLR单元在时刻HLR-D出事故时，后备复制品就如周知的方法那样在时间BL期间装载。但在更新时间UPD期间，再也没有像过去周知的方法那样对各流动台重新登记。相反，只更新那些原地位置记发器中在向下装载后备复制品之后无效的记录。这比起过去周知的那一种需要登记所有运行中的流动台的方法在更新时间UPD上是大大地缩短了。
本发明是基于这样的见解提出的，即很大一部分运行中的流动台是不会随着HLR事故的发生而改变其位置数据的。因此从后备复制品得来的数据对这些是有效的。因此无需重新登记这些台，因而也无需装载HLR单元。需要更新的仅仅是那些在时间BL期间业已变动的记录和那些在最后位置转储与HLR事故之间的时间LD期间业已变动的记录。这两种记录在“镜像”HLR单元中是不难识别出来的。此外，还可以通过缩短转储时间（例如缩短到1分钟）来减少变动次数。这使时间间隔UPD进一步缩短。
图4示出了本发明方法的流程图。随着单元HLR-1中HLR事故的发生，在步骤401中就开始进行HLR单元原地位置记发器的更新工作。在步骤402中，装载来自后备单元BAK-1的后备复制品。在步骤403，404中，通过将记发器R-REG-1和0-REG-2中标有R标志的记录分别从单元HLR-2传送到单元HLR-1更新运行记发器0-REG-1和冗余记发器R-REG-2。这些记录经处理之后，就在步骤405、406在单元HLR-1更新记发器0-REG-2和R-REG-1中标有OR标志的记录。当标有OR标志的记录的数目小于预定值LIM时，单元HLR-2就在步骤407停下来，以回应与记发器R-REG-1有关的各用户的请求，并将记发器R-REG-1中其余的记录传送给单元HLR-1。这之后，单元HLR-1就在步骤407中再次随时可以控制其“自己”的用户。
若单元HLR-1与一个或多个其流动通信业务交换中心之间发生临时性链路故障，这些可能反而会对单元HLR-2进行呼叫，并要求该单元进行控制。这时，由于两个HLR单元仍然经过接线C-HLR上彼此联系，因而单元HLR-2能确定没有HLR事故发生。于是这时可以由HLR-2而不是由HLR-1更新数据库的相应部分。链路重新建立之后，相应的流动通信业务交换中心就可以再次与单元HLR-1连接，于是一切都恢复正常。
在单元HLR-1复原之前单元HLR-2出事故（多重事故）的情况下还可以采用上述出事故HLR-单元的复原方法的修改方案。在此情况下，流动通信业务交换中心各访客位置记发器中的记录含有分别与单元HLR-1和HLR-2有关的标志。当流动通信业务交换中心收到有关在其中一个HLR单元中进行了位置转储的信息时，与该HLR单元有关的标志就清除掉。当HLR单元HLR-1在事故之后已装上其后备复制品且要从单元HLR-2更新其数据库时，则单元HLR-2因其自身也出事故而不会回应。在此情况下，单元HLR-1会命令其所有流动通信业务交换中心发送与单元HLR-1有关的标有标志的记录。若单元HLR-2在单元HLR-1完全复原之前再启动，则被下令等到HLR-1复原再启动。这之后，单元HLR-2可按就图1和图2进行的关于单元HLR-1的说明的同样方式复原。
图5示出了有三个HLR单元HLR-1、HLR-2和HLR-3的流动的电话系统。在此情况下，这些单元彼此以循环链互为镜象。例如，成为运行记发器0-REG-1镜象的冗余记发器R-REG-1位于单元HLR-2中。但单元HLR-1不像图1和图2中的实施例中那样成为运行记发器0-REG-2的镜象，而成为单元HLR-3的运行记发器0-REG-3的镜象。显然三个以上的HLR单元也可照此类推。
本领域的技术人员都知道，在不脱离本发明在本说明书所附的权利要求书所述的范围的前提下是可以对上述实施例进行种种修改的。

Claims (8)

1、一种在流动无线电系统的第一HLR单元(HLR-1)发生事故之后使原地位置记发器(0-REG-1)复原的方法，其中所述原地位置记发器装有原先存储的后备复制品(BAK-1)，所述方法的特征在于，更新原地位置记发器中在用来自含有所述原地位置记发器的现行复制品的第二HLR单元(HLR-2)的资料装载后备复制品(BAD-1)之后失效的那些记录。
2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，已失效的原地位置记发器（0-REG-1）的记录用来自原地位置记发器（0-REG-1）的复制品（R-REG-1）的资料更新，第二HLR单元的该复制品则已在HLR事故和装载后备复制品期间更新过。
3、如权利要求2所述的方法，其特征在于，原地位置记发器（0-REG-1）在正常工作过程的复制品（R-REG-1）通过所述第一HLR单元（HLR-1）与所述第二HLR单元（HLR-2）之间的接线与所述原地位置记发器并行更新，且所述在HLR事故和装载所述后备复制品（BAK-1）期间所述复制品从在正常工作期间更新所述第一HLR单元（HLR-1）中的所述原地位置记发器（0-REG-1）的流动通信业务服务中心（MSC-A、……、MSC-B）更新。
4、如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述复制品（R-REG-1）在存储所述后备复制品（BAK-1）之后业已变动的记录标上标志，以便可以识别来自这些记录的资料，并用这些资料来更新所述原地位置记发器（0-REG-1）。
5、一种流动无线电通信系统，至少包括具有流动通信业务交换中心和相应的原地位置记发器的第一和第二HLR单元，所述交换中心与该HLR单元相连接，所述通信系统的特征在于，所述第二HLR单元（HLR-2）含有所述第一HLR单元（HLR-1）的原地位置记发器（0-REG-1）的复制品，正常工作期间该复制品经过所述第一与第二HLR单元之间的接线（C-HLR）与所述原地位置记发器并行更新，与所述第一HLR单元的事故有关的所述复制品则经过与那些在正常工作期间更新所述第一HLR单元的所述原地位置记发器的流动通信业务交换中心（MSC-A、……、MSC-B）相连的接线更新。
6、如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第一HLR单元含有所述第二HLR单元的原地位置记发器的复制器（R-REG-2），该复制品是以类似的方式更新的。
7、如权利要求5或6所述的系统，其特征在于，各HLR单元有一个后备单元，在HLR事故之后可以从所述后备单元装载相应原地位置记发器的后备复制品。
8、如权利要求7所述的系统，其特征在于，各复制品中的记录都有标志域（O，R），借助于该标志域可以给那些与相应后备复制品不同的记录标上标志。
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