CN100370851C - 虚拟专用网呼叫及终端注册方法和分布式数字集群网络 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种虚拟专用网VPN呼叫实现方法与分布式数字集群网络。本发明方法包括：用户终端携带被叫的终端识别号码向所在集***换中心发起呼叫；所述集***换中心分析被叫的终端识别号码，根据分析结果在本地寻呼被叫；或将呼叫路由到被叫漫游地集***换中心处理；或将呼叫路由到所述终端识别号码中指明的被叫归属的集***换中心处理。本发明的分布式数字集群网络包括多个集***换中心，在每一个集***换中心中包括号码存储单元和号码分析处理单元。本发明的集***换中心采用分布式数据存储和处理方式，使得每个集***换中心独立判断VPN业务并进行路由处理，简单实现了VPN跨地域建立时的呼叫及漫游，克服了集中提供VPN信息及位置信息的缺点。
Description
技术领域
本发明涉及数字集群技术，尤其涉及数字集群网络中的一种虚拟专用网(VPN)呼叫实现方法及终端注册方法以及相对应的一种分布式数字集群网络。
背景技术
数字集群是一种共享资源信道设备及服务、呼叫方式为PTT(Push To Talk)的移动通信网络。数字集群提供了比传统模拟对讲机更灵活的调度方式以及更广阔的覆盖范围，可以应用在生产调度、应急指挥等等多种场合。
数字集群网络通常由无线接入层、交换层组成。如图1所示，其中无线接入层主要完成无线信号的调制解调以及信道控制等功能，交换层主要完成呼叫的接续控制以及媒体的分发等功能。
其中交换层包括有集***换机，还包括进行用户/群组数据管理的用户/群组服务器，用于对用户注册和呼叫的鉴权，群组呼叫中的寻呼以及话权控制等，通常用户数据和群组数据存储在用户/群组服务器上，向集***换机提供存取接口。对于用户/群组数据管理，虚拟专用网(VPN)是数字集群应用中比较重要的特性，虚拟专用网提供给用户这样的体验：所有在该VPN内的用户，可以象使用一个专用的私有网络一样，对该网内用户进行调度管理，使用短号进行呼叫等等。
现有集群网络基本是借用群组列表管理服务器(Group List ManagementServer，GLMS)/码分多址(Code Division Multiple Addressing，CDMA)公共移动网络的技术。
现有技术一：设置集中用户群组服务器/归属位置寄存储(HLR)存储用户/群组数据以及各个集***换机的信令标识，而各个交集***换机都连接到该集中用户群组服务器/HLR上获取数据，终端用户发生漫游的时候集***换机通知集中用户群组服务器/HLR进行数据更新，在下次呼叫的时候获取新的位置信息。如图2所示，假设用户终端U1属于交换交换机X1，用户终端U2属于集***换机X2，用户终端U1呼叫集***换机X2下面的用户终端U2，其VPN呼叫过程为：
首先，集***换机X1在接收到用户终端U1的始发呼叫时，到集中用户群组服务器/HLR获取用户终端U1和U2的VPN信息以及位置信息，然后进行号码分析，得到用户终端U2的完整号码以及其所属集***换机X2；然后，集***换机X1把呼叫信息路由到集***换机X2；集***换机X2接收到呼叫信令后，同样需要到集中用户群组服务器/HLR获取用户终端U1和U2的VPN信息，并对用户终端U2发起寻呼建立连接，返回结果到集***换机X1。
当用户终端U2从集***换机X2漫游到集***换机X3时，用户终端U2在集***换机X3发起注册，集***换机X3到集中用户群组服务器/HLR获取用户终端U2的信息，通过鉴权判断后，发送位置更新消息到集中用户群组服务器/HLR；集中用户群组服务器/HLR接收位置更新请求后，首先通知原来的集***换机X2删除用户终端U2的信息，然后更新自己数据库中的用户终端U2的位置为集***换机X3，并返回结果。
现有技术一的缺点如下：
(1)、集中用户群组服务器/HLR作为公共服务器是整个网络的处理瓶颈，必须具有极高的处理能力和网络带宽。
(2)、集中用户群组服务器/HLR影响整个网络的可靠性，一旦其发生故障，将影响整个网络的通信。
(3)、在建立小型网络的时候，运营商通常不希望额外投资价格高昂的集中用户群组服务器/HLR。
现有技术二：在集群网络基础上叠加智能网设备，在智能网上实现VPN属性管理。如图3所示，当用户终端发起VPN呼叫时，集***换机判断其属于智能业务，转业务控制点(SCP)进行处理，并返回完整的被叫号码，由集中用户群组服务器/HLR配合完成后续的接续流程。
现有技术二的缺点如下：
(1)、该方案需要增加智能网设备，运营商投资很大。
(2)、集中用户群组服务器/HLR和SCP同样是整个网络的处理瓶颈，必须具有极高的处理能力和网络带宽。
(3)、集中用户群组服务器/HLR同样影响整个网络的可靠性，一旦其发生故障，将影响整个网络的通信。
对于一个跨越多个地域(其用户终端分属于多个不同的集***换中心)的企业VPN来说，目前没有很好的简单方法提供统一的跨地域VPN解决方案。
发明内容
本发明提供一种虚拟专用网呼叫实现方法，用以解决现有技术中当一个虚拟专用网跨多个集***换中心时，受限于集中用户群组服务器/HLR的性能及可靠性差的问题。
本发明另提供一种相应的用户终端注册方法及实现本发明方法的分布式数字集群网络。
本发明方法应用于数字集群网络，给每一个集***换中心分配全网唯一的集***换中心识别号码，在每一个集***换中心中存储网络中其它集***换中心分配的集***换中心识别号码和相应地址信息；为建立的每一个VPN分配全网唯一的VPN识别号码；该方法包括：
A1、用户终端携带被叫的终端识别号码向所在集***换中心发起呼叫，所述终端识别号码中包含：用户归属VPN的VPN识别号码；用户归属集***换中心的集***换中心识别号码；以及用户在归属集***换中心的唯一标识号码；
B1、所述集***换中心分析被叫的终端识别号码，根据分析结果在本地寻呼被叫；或将呼叫路由到被叫漫游地集***换中心处理；或将呼叫路由到所述终端识别号码中指明的被叫归属的集***换中心处理。
根据本发明的上述方法，所述步骤B1中，在所述集***换中心分析被叫的终端识别号码前，还包括如下步骤：
B01、所述集***换中心判断被叫的终端识别号码长度，如果被叫的终端识别号码中仅包括被叫用户在其归属集***换中心的唯一标识号码，则执行B02；如果被叫号码中仅包括被叫归属的集***换中心识别号码和被叫在其归属集***换中心的唯一标识号码，则执行步骤B03；
B02、所述集***换中心将主叫终端识别号码中的VPN识别号码和集***换中心识别号码加入到接收的被叫终端识别码前，构造完整的被叫终端识别号码；
B03、所述集***换中心将主叫终端识别号码中的VPN识别号码加入到接收的被叫终端识别码前，构造完整的被叫终端识别号码。
根据本发明的上述方法，当用户终端在其归属集***换中心开机注册时，执行下列步骤：
A2、用户终端携带自身的终端识别号码向归属集***换中心发起注册请求；
B2、所述归属集***换中心对用户终端进行鉴权；若鉴权通过，允许用户注册，并在本地注册数据库中增加该用户终端的注册记录。
若用户注册时鉴权失败，归属集***换中心判断该用户的终端识别号码是否已改变；若该用户的终端识别号码已改变，则向用户终端发送终端识别号码更新消息，通知改变后的终端识别号码；
所述用户终端携带改变后终端识别号码重新发起注册请求。
根据本发明的上述方法，当用户终端在漫游地集***换中心开机注册时，执行下列步骤：
A3、用户终端携带自身的终端识别号码向漫游地集***换中心发起注册请求；
B3、所述漫游地集***换中心发送注册消息到所述终端识别号码中指明的该注册用户归属的集***换中心；
C3、所述注册用户归属的集***换中心对用户终端进行鉴权；并向用户漫游地集***换中心返回鉴权结果信息；
D3、所述漫游地集***换中心根据返回的鉴权结果信息允许或拒绝用户终端注册。
若用户归属的集***换中心对用户漫游后的注册请求鉴权成功，则执行下列步骤：
A4、用户归属的集***换中心在本地注册数据库中记录用户终端当前所在漫游地的集***换中心识别号码信息；并向漫游地集***换中心返回鉴权成功消息；
B4、所述漫游地集***换中心允许用户终端注册，并在本地注册数据库中增加该用户终端的注册记录。
根据本发明的上述方法，所述步骤B1包括：
B11、所述集***换中心根据请求中携带的被叫终端识别号码，判断被叫是否为本集***换中心的归属用户，如果被叫为本集***换中心的归属用户，则执行步骤B12；否则，执行步骤B13；
B12、集***换中心查询本地注册数据库；若用户没有漫游，则在本地寻呼被叫；若用户已漫游，则根据本地注册数据库中记录的用户漫游地集***换中心识别号码信息，将呼叫路由到漫游地的集***换中心寻呼被叫；
B13、集***换中心查询本地注册数据库，判断被叫是否为漫游到本集***换中心的注册用户；如果被叫为漫游到本集***换中心的注册用户，则在本地寻呼被叫；否则，将呼叫路由到所述终端识别号码中指明的被叫归属的集***换中心处理。
根据本发明的上述方法，所述将呼叫路由到所述终端识别号码中指明的被叫归属的集***换中心处理，包括：被叫归属集***换中心查询本地注册数据库；若用户没有漫游，则在本地寻呼被叫；若用户已漫游，则根据本地注册数据库中记录的用户漫游地集***换中心识别号码信息，将呼叫路由到漫游地的集***换中心寻呼被叫。
本发明提供的终端注册方法，应用于数字集群网络，给每一个集***换中心分配全网唯一的集***换中心识别号码，在每一个集***换中心中存储网络中其它集***换中心分配的集***换中心识别号码和相应地址信息；为建立的每一个VPN分配全网唯一的VPN识别号码；该方法包括：
用户终端携带自身的终端识别号码向所在集***换中心发起注册请求；
所述终端识别号码中包含：用户归属VPN的VPN识别号码；用户归属集***换中心的集***换中心识别号码；以及用户在归属集***换中心的唯一标识号码。
根据本发明的上述方法，当用户终端在其归属集***换中心开机注册时，执行下列步骤：
A5、用户终端携带自身的终端识别号码向归属集***换中心发起注册请求；
B5、所述归属集***换中心对用户终端进行鉴权；若鉴权通过，允许用户注册，并在本地注册数据库中增加该用户终端的注册记录。
若用户注册时鉴权失败，归属集***换中心判断该用户的终端识别号码是否已改变；若该用户的终端识别号码已改变，则向用户终端发送终端识别号码更新消息，通知改变后的终端识别号码；
所述用户终端携带改变后终端识别号码重新发起注册请求。
根据本发明的上述方法，当用户终端在漫游地集***换中心开机注册时，执行下列步骤：
A6、用户终端携带自身的终端识别号码向漫游地集***换中心发起注册请求；
B6、所述漫游地集***换中心发送注册消息到所述终端识别号码中指明的该注册用户归属的集***换中心；
C6、所述注册用户归属的集***换中心对用户终端进行鉴权；并向用户漫游地集***换中心返回鉴权结果信息；
D6、所述漫游地集***换中心根据返回的鉴权结果信息允许或拒绝用户终端注册。
若用户归属的集***换中心对用户漫游后的注册请求鉴权成功，则执行下列步骤：
A7、用户归属的集***换中心在本地注册数据库中记录用户终端当前所在漫游地的集***换中心识别号码信息；并向漫游地集***换中心返回鉴权成功消息；
B7、所述漫游地集***换中心允许用户终端注册，并在本地注册数据库中增加该用户终端的注册记录。
本发明提供的分布式数字集群网络，包括多个集***换中心，给每一个集***换中心分配全网唯一的集***换中心识别号码，为建立的每一个VPN分配全网唯一的VPN识别号码；每一个集***换中心包括：
号码存储单元：存储所述网络中其它集***换中心对应的集***换中心识别号码和地址信息；
号码分析处理单元：分析呼叫请求中携带的被叫终端识别号码，确定出被叫终端所属集***换中心；所述终端识别号码中包含：用户归属VPN的VPN识别号码；用户归属集***换中心的集***换中心识别号码；以及用户在归属集***换中心的唯一标识号码。
根据本发明的上述分布式数字集群网络，还包括有一个或多个交换网关与所述集***换中心相连接；
在每一个交换网关中存储与之相连接的其它交换网关的标识信息和地址信息以及相连接的集***换中心识别号码和地址信息。
本发明有益效果如下：
(1)本发明通过对VPN进行统一编号，给每一个VPN分配唯一的VPN识别号码，并在终端识别号码中包含VPN识别号码，以及各个交换中心分别存储建立的VPN对应的VPN识别号码和本地用户数据，使得各个交换中心可以独立判断VPN属性并进行相应的处理和计费；解决了VPN跨本地局分布的问题，保证VPN在多个地域的识别号码一致性。
(2)本发明通过对集***换中心进行统一编号，给每一个集***换中心分配唯一的集***换中心识别号码，并在终端识别号码中包含用户所属集***换中心的识别号码，以及各个集***换中心中分别存储网络中其它集***换中心对应的集***换中心识别号码及位置信息的对应关系，可以快速进行号码分析和信令路由；解决了分布式网络中的用户移动性问题。
(3)由于本发明采取分布式的集***换中心独立处理策略，现有技术中集中获取VPN和归属信息的接口负荷不复存在，因此，本发明通过使用分布式存储及处理方式解决了现有技术中集中用户群组服务器/HLR的处理性能瓶颈问题。
(4)本发明通过分布式的集***换中心数据存储和处理，一个集***换中心发生故障后也不会影响到其他节点，因此，本发明也避免了现有技术中由于集中用户群组服务器/HLR发生故障后大面积影响网络通信的情况。
(5)由于本发明不需要现有技术中的集中用户群组服务器/HLR，这将大大减少组网时的投资，尤其对于小规模组网时效益明显。
附图说明
图1为现有技术数字集群网络结构示意图；
图2为现有技术一VPN呼叫实现方式示意图；
图3为现有技术二VPN呼叫实现方式示意图；
图4为采用本发明方法用户注册流程图之一；
图5为采用本发明方法用户注册流程图之二；
图6为本发明实施例一VPN呼叫实现方式示意图；
图7为本发明实施例二VPN呼叫实现方式示意图；
图8为本发明实施例三VPN呼叫实现方式示意图；
图9为本发明分布式数字集群网络连接示意图。
具体实施方式
本发明提供的VPN呼叫实现方法，应用于数字集群网络。本发明方法包括：
用户终端携带被叫的终端识别号码向所在集***换中心发起呼叫；
所述集***换中心将呼叫路由到所述终端识别号码中指明的被叫归属的集***换中心；
所述被叫归属的集***换中心寻呼被叫；或将呼叫路由到被叫漫游地的集***换中心寻呼被叫。
本发明在数字集群网络中，为每一个集***换中心分配唯一的集***换中心识别号码，并在每一个集***换中心中存储数字集群网络中其它集***换中心对应的集***换中心识别号码和地址信息；并为建立的每一个VPN分配唯一的VPN识别号码。
本发明为每一个用户终端分配唯一的终端识别号码，在终端识别号码中包含：用户归属VPN的VPN识别号码；用户归属集***换中心的集***换中心识别号码；以及用户在归属集***换中心的唯一标识号码。
本发明方法适用于VPN内短号拨号或者呼叫群组等其他操作。当用户采用VPN内短号拨号时，集***换中心需要对被叫用户终端的终端识别号码进行如下处理：
集***换中心判断被叫的终端识别号码长度，如果被叫的终端识别号码中仅包括被叫用户在其归属集***换中心的唯一标识号码，不包含被叫用户终端所属VPN的VPN标识号码和所属集***换中心的集***换中心识别号码，则集***换中心将主叫终端识别号码的VPN识别号码和集***换中心识别号码加入到接收的被叫终端识别码前，构造完整的被叫终端识别号码。
如果被叫号码中仅包括被叫归属的集***换中心识别号码和被叫在其归属集***换中心的唯一标识号码，不包含被叫用户终端所属VPN的VPN标识号码，则集***换中心将主叫终端识别号码的VPN识别号码加入到接收的被叫终端识别码前，构造完整的被叫终端识别号码。
采用本发明方法时，用户终端的注册流程包括：
一、用户终端在归属的集***换中心发起注册；其注册流程如图4所示，包括如下步骤：
S11、用户终端携带自身的终端识别号码向归属集***换中心发起注册请求；
S12、归属集***换中心对用户终端进行鉴权；
S13、若鉴权通过，执行步骤S14；否则，继续步骤S15；
S14、允许用户注册，并在本地注册数据库中增加该用户终端的注册记录；
S15、归属集***换中心判断该用户的终端识别号码是否已改变；若该用户的终端识别号码没有改变，执行步骤S16；若该用户的终端识别号码已改变，执行步骤S17；
S16、不允许该用户终端注册，结束注册流程；
S17、归属集***换中心将改变后的终端识别号码通知给该用户终端；
S18、用户终端携带改变后终端识别号码重新发起注册请求，返回步骤S12。
二、用户终端在漫游地的集***换中心发起注册；其注册流程如图5所示，包括如下步骤：
S21、用户终端携带自身的终端识别号码向漫游地集***换中心发起注册请求；
S22、漫游地集***换中心发送注册消息到所述终端识别号码中指明的该注册用户归属的集***换中心；
S23、该注册用户归属的集***换中心对用户终端进行鉴权；
S24、若鉴权不通过，继续步骤S25；若鉴权通过，执行步骤S27；
S25、用户归属的集***换中心向用户漫游地集***换中心返回鉴权失败结果信息；
S26、漫游地集***换中心不允许该用户终端注册，结束注册流程；
S27、用户归属的集***换中心在本地注册数据库中记录用户终端当前所在漫游地的集***换中心识别号码信息；并向漫游地集***换中心返回鉴权成功消息；
S28、漫游地集***换中心允许用户终端注册，并在本地注册数据库中增加该用户终端的注册记录。
下面结合具体实施例对用户终端注册后实现VPN呼叫的方法加以详细描述。
实施例一：被叫终端在其归属的集***换中心。
假设某一个企业C1，总部和办事处分别分布在集***换中心X1和X2所在的地区，该企业在集***换中心X1下有1个用户终端U1，在集***换中心X2下有一个用户终端U2。现在需要建立一个跨越集***换中心X1和X2的VPN，方便两个地区之间的联系和调度，该VPN标记为V1。
参见图6，假设由两个集***换中心X1和X2组成一个集***换网，这两个集***换中心的识别号码分别标记为“01”和“02”。集***换中心X1中保存着集***换中心X2的识别码“02”和其对应的IP地址(或其他信令点)；集***换中心X2中保存着集***换中心X1的识别码“01”和其对应的IP地址(或其他信令点)。
在集***换中心X1和X2中分别建立企业C1的VPN，给该企业C1的VPN分配唯一的VPN识别号码为“223”。
在集***换中心X1中创建用户终端U1，根据本发明的上述方法，给该用户终端U1分配集群用户识别码为“223 01 PPP”，其中“223”为VPN V1的识别号码，“01”为交换中心X1的识别号码，“PPP”为用户终端U1在其归属集***换中心X1中唯一编号。
同样，在集***换中心X2中创建用户终端U2，根据本发明的上述方法，给该用户终端U2分配集群用户识别码为“223 02 QQQ”，其中“223”为VPNV1的识别号码，“02”为交换中心X2的识别号码，“QQQ”为用户终端U2在其归属集***换中心X2中唯一编号。(本发明不对上述VPN、集***换中心及用户终端的编号长度进行限制，在此仅为举例)。
当用户终端U1呼叫用户终端U2时，在呼叫消息中携带上被叫终端U2的终端识别号码“223 02 001”；
集***换中心X1接收到呼叫消息后，进行鉴权和号码分析，发现主叫U1和被叫U2属于同一个VPN V1(编号“223”)，此时可以进入VPN内呼叫处理流程，计费信息中也可以设置标记；
集***换中心X1分析号码时，判断被叫U2是属于集***换中心X2的归属用户，且本地数据库中没有被叫终端U2的注册记录，此时路由呼叫信息到集***换中心X2；
集***换中心X2同样进行号码分析，并查询本地注册数据库确定出被叫终端U2已注册在本地；则在本地寻呼用户终端U2，并将寻呼结果返回到X1；
如果成功进行接续，整个初始化流程结束，进入会话状态。
实施例二：被叫终端漫游到其它的集***换中心。
仍以实施例一的情况为例，假设某一个企业C1，总部和办事处分别分布在集***换中心X1和X2所在的地区，该企业在集***换中心X1下有1个用户终端U1，在集***换中心X2下有一个用户终端U2。已建立起一个跨越集***换中心X1和X2的VPN，给该企业C1的VPN分配唯一的VPN识别号码为“223”。
参见图7，假设由三个集***换中心X1、X2和X3组成一个集***换网，这三个集***换中心的识别号码分别标记为“01”、“02”和“03”。集***换中心X1中保存着集***换中心X2和X3的识别码“02”和“03”及其对应的IP地址(或其他信令点)；集***换中心X2中保存着集***换中心X1和X3的识别码“01”和“03”及其对应的IP地址(或其他信令点)；集***换中心X3中保存着集***换中心X1和X2的识别码“01”和“02”及其对应的IP地址(或其他信令点)。
在集***换中心X1下，用户终端U1分配的集群用户识别码为“223 01001”，在集***换中心X2下，用户终端U2分配的集群用户识别码为“223 02001”。
当用户终端U1呼叫用户终端U2时，在呼叫消息中携带上被叫终端U2的终端识别号码“223 02 001”；此时，用户终端U2已漫到另一个集***换中心X3下，并在集***换中心X3中成功注册；
集***换中心X1接收到呼叫消息后，进行鉴权和号码分析，发现主叫U1和被叫U2属于同一个VPN V1(编号“223”)，此时可以进入VPN内呼叫处理流程，计费信息中也可以设置标记；
集***换中心X1分析号码时，判断被叫U2是属于集***换中心X2的归属用户，且本地注册数据库中没有被叫终端U2的注册记录，此时路由呼叫信息到集***换中心X2；
集***换中心X2同样进行号码分析，并查询本地注册数据库，从本地数据库中获知被叫终端U2已漫游到另一个集叫交换中心X3；进一步路由呼叫信息到集***换中心X3，集叫交换中心X3同样进行号码分析，并查询本地注册数据库，查询到被叫终端U2已注册在本地，则在本地寻呼被叫终端U2，并将寻呼结果返回到集***换中心X1；
如果成功进行接续，整个初始化流程结束，进入会话状态。
实施例三：被叫终端漫游到与主叫终端相同的集***换中心。
仍以实施例一的情况为例，假设某一个企业C1，总部和办事处分别分布在集***换中心X1和X2所在的地区，该企业在集***换中心X1下有1个用户终端U1，在集***换中心X2下有一个用户终端U2。已建立起一个跨越集***换中心X1和X2的VPN，给该企业C1的VPN分配唯一的VPN识别号码为“223”。
参见图8，假设由两个集***换中心X1和X2组成一个集***换网，这两个集***换中心的识别号码分别标记为“01”和“02”。集***换中心X1中保存着集***换中心X2的识别码“02”和其对应的IP地址(或其他信令点)；集***换中心X2中保存着集***换中心X1的识别码“01”和其对应的IP地址(或其他信令点)。
在集***换中心X1下，用户终端U1分配的集群用户识别码为“223 01001”，在集***换中心X2下，用户终端U2分配的集群用户识别码为“223 02001”。
当用户终端U1呼叫用户终端U2时，在呼叫消息中携带上被叫终端U2的终端识别号码“223 02 001”；此时，用户终端U2已漫到主叫终端所属集***换中心X1下，并在集***换中心X1中成功注册；
集***换中心X1接收到呼叫消息后，进行鉴权和号码分析，发现主叫U1和被叫U2属于同一个VPN V1(编号“223”)，此时可以进入VPN内呼叫处理流程，计费信息中也可以设置标记；
集***换中心X1分析号码时，判断被叫U2是属于集***换中心X2的归属用户，进一步查询本地注册数据库，获知该被叫终端U2已漫游到本地注册，此时在本地寻呼被叫终端U2；
如果成功进行接续，整个初始化流程结束，进入会话状态。
在以上实施例中，没有涉及数字集群网络中的交换网关。如果集***换中心之间还通过交换网关相连接，本发明的上述方法同样适用。
如图9所示，为一种本发明分布式数字集群网络连接示意图。图9中，一部分集***换中心与交换网关G1相连接，另一部分集***换中心与交换网关G2相连接；交换网关G1和交换网关G2相连接。
当实施本发明方法时，在与同一个交换网关相连接的集***换中心中，存储连接在相同交换网关下的其它集***换中心对应的集***换中心识别码和其对应的IP地址(或其他信令点)，同时存储相连接的交换网关的识别码。
如图9中，集***换中心X1和集***换中心X2与交换网关G1相连接，则在集***换中心X1中存储集***换中心X2的识别码“02”和交换网关G1的识别码“01”；同理，在集***换中心X2中存储集***换中心X1的识别码“03”和交换网关G1的识别码“01”。
集***换中心X3和集***换中心X4与交换网关G2相连接，则在集***换中心X3中存储集***换中心X4的识别码“07”和交换网关G2的识别码“05”；同理，在集***换中心X4中存储集***换中心X3的识别码“06”和交换网关G2的识别码“05”。
在交换网关中，存储与之直接连接的集***换中心的集***换中心识别号码和相连接的交换网关对应的识别码。
如图9中，在交换网关G1中，存储与之直接相连的集***换中心X1和X2的识别号码“03”和“02”，以及相连接的交换网关G2的识别码“05”。在交换网关G2中，存储与之直接相连的集***换中心X3和X4的识别号码“06”和“07”，以及相连接的交换网关G1的识别码“01”。
为了实施本发明提供的上述方法，在每一个集***换中心中可以包括一个号码存储单元，用于按照上述规则存储网络中其它集***换中心对应的集***换中心识别号码和地址信息；还可以包括一个号码分析处理单元，用于分析呼叫请求中携带的被叫终端识别号码，并将呼叫路由到终端识别号码中指明的被叫归属的集***换中心。
综上所述，本发明通过给每一个VPN分配唯一的VPN识别号码，给每一个集***换中心分配唯一的集***换中心识别号码，并在终端识别号码中包含VPN识别号码、所属集***换中心识别号码以及该终端在所属集***换中心的唯一标识号码；在用户终端的呼叫请求消息中携带其对应的终端识别号码；在每一个集***换中心分别存储网络中其它集***换中心对应的集***换中心识别号码及位置信息的对应关系，当集***换中心收到用户终端的呼叫请求时，可以快速进行号码分析和信令路由；不仅解决了现有技术中集中用户群组服务器/HLR的处理性能瓶颈问题，且解决了分布式网络中的用户移动性问题。由于本发明通过分布式的集***换中心进行数据存储和处理，一个集***换中心发生故障后也不会影响到其他节点，因此，本发明也避免了现有技术中由于集中用户群组服务器/HLR发生故障后大面积影响网络通信的情况。采用本发明实现的数字集群网络，由于省去了集中用户群组服务器/HLR，因此还可以减少组网时的投资。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (15)
1.一种虚拟专用网VPN呼叫实现方法，应用于数字集群网络，其特征在于，给每一个集***换中心分配全网唯一的集***换中心识别号码，在每一个集***换中心中存储网络中其它集***换中心分配的集***换中心识别号码和相应地址信息；为建立的每一个VPN分配全网唯一的VPN识别号码；该方法包括：
A1、用户终端携带被叫的终端识别号码向所在集***换中心发起呼叫，所述终端识别号码中包含：用户归属VPN的VPN识别号码；用户归属集***换中心的集***换中心识别号码；以及用户在归属集***换中心的唯一标识号码；
B1、所述集***换中心分析被叫的终端识别号码，根据分析结果在本地寻呼被叫；或
将呼叫路由到被叫漫游地集***换中心处理；或
将呼叫路由到所述终端识别号码中指明的被叫归属的集***换中心处理。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤B1中，在所述集***换中心分析被叫的终端识别号码前，还包括如下步骤：
B01、所述集***换中心判断被叫的终端识别号码长度，如果被叫的终端识别号码中仅包括被叫用户在其归属集***换中心的唯一标识号码，则执行B02；如果被叫号码中仅包括被叫归属的集***换中心识别号码和被叫在其归属集***换中心的唯一标识号码，则执行步骤B03；
B02、所述集***换中心将主叫终端识别号码中的VPN识别号码和集***换中心识别号码加入到接收的被叫终端识别码前，构造完整的被叫终端识别号码；
B03、所述集***换中心将主叫终端识别号码中的VPN识别号码加入到接收的被叫终端识别码前，构造完整的被叫终端识别号码。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当用户终端在其归属集***换中心开机注册时，执行下列步骤：
A2、用户终端携带自身的终端识别号码向归属集***换中心发起注册请求；
B2、所述归属集***换中心对用户终端进行鉴权；若鉴权通过，允许用户注册，并在本地注册数据库中增加该用户终端的注册记录。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，若用户注册时鉴权失败，归属集***换中心判断该用户的终端识别号码是否已改变；若该用户的终端识别号码已改变，则向用户终端发送终端识别号码更新消息，通知改变后的终端识别号码；
所述用户终端携带改变后终端识别号码重新发起注册请求。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当用户终端在漫游地集***换中心开机注册时，执行下列步骤：
A3、用户终端携带自身的终端识别号码向漫游地集***换中心发起注册请求；
B3、所述漫游地集***换中心发送注册消息到所述终端识别号码中指明的该注册用户归属的集***换中心；
C3、所述注册用户归属的集***换中心对用户终端进行鉴权；并向用户漫游地集***换中心返回鉴权结果信息；
D3、所述漫游地集***换中心根据返回的鉴权结果信息允许或拒绝用户终端注册。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，若用户归属的集***换中心对用户漫游后的注册请求鉴权成功，则执行下列步骤：
A4、用户归属的集***换中心在本地注册数据库中记录用户终端当前所在漫游地的集***换中心识别号码信息；并向漫游地集***换中心返回鉴权成功消息；
B4、所述漫游地集***换中心允许用户终端注册，并在本地注册数据库中增加该用户终端的注册记录。
7.如权利要求3或6所述的方法，其特征在于，所述步骤B1包括：
B11、所述集***换中心根据请求中携带的被叫终端识别号码，判断被叫是否为本集***换中心的归属用户，如果被叫为本集***换中心的归属用户，则执行步骤B12；否则，执行步骤B13；
B12、集***换中心查询本地注册数据库；若用户没有漫游，则在本地寻呼被叫；若用户已漫游，则根据本地注册数据库中记录的用户漫游地集***换中心识别号码信息，将呼叫路由到漫游地的集***换中心寻呼被叫；
B13、集***换中心查询本地注册数据库，判断被叫是否为漫游到本集***换中心的注册用户；如果被叫为漫游到本集***换中心的注册用户，则在本地寻呼被叫；否则，将呼叫路由到所述终端识别号码中指明的被叫归属的集***换中心处理。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述将呼叫路由到所述终端识别号码中指明的被叫归属的集***换中心处理，包括：被叫归属集***换中心查询本地注册数据库；若用户没有漫游，则在本地寻呼被叫；若用户已漫游，则根据本地注册数据库中记录的用户漫游地集***换中心识别号码信息，将呼叫路由到漫游地的集***换中心寻呼被叫。
9.一种终端注册方法，应用于数字集群网络，其特征在于，给每一个集***换中心分配全网唯一的集***换中心识别号码，在每一个集***换中心中存储网络中其它集***换中心分配的集***换中心识别号码和相应地址信息；为建立的每一个VPN分配全网唯一的VPN识别号码；该方法包括：
用户终端携带自身的终端识别号码向所在集***换中心发起注册请求；
所述终端识别号码中包含：用户归属VPN的VPN识别号码；用户归属集***换中心的集***换中心识别号码；以及用户在归属集***换中心的唯一标识号码。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，当用户终端在其归属集***换中心开机注册时，执行下列步骤：
A5、用户终端携带自身的终端识别号码向归属集***换中心发起注册请求；
B5、所述归属集***换中心对用户终端进行鉴权；若鉴权通过，允许用户注册，并在本地注册数据库中增加该用户终端的注册记录。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，若用户注册时鉴权失败，归属集***换中心判断该用户的终端识别号码是否已改变；若该用户的终端识别号码已改变，则向用户终端发送终端识别号码更新消息，通知改变后的终端识别号码；
所述用户终端携带改变后终端识别号码重新发起注册请求。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，当用户终端在漫游地集***换中心开机注册时，执行下列步骤：
A6、用户终端携带自身的终端识别号码向漫游地集***换中心发起注册请求；
B6、所述漫游地集***换中心发送注册消息到所述终端识别号码中指明的该注册用户归属的集***换中心；
C6、所述注册用户归属的集***换中心对用户终端进行鉴权；并向用户漫游地集***换中心返回鉴权结果信息；
D6、所述漫游地集***换中心根据返回的鉴权结果信息允许或拒绝用户终端注册。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，若用户归属的集***换中心对用户漫游后的注册请求鉴权成功，则执行下列步骤：
A7、用户归属的集***换中心在本地注册数据库中记录用户终端当前所在漫游地的集***换中心识别号码信息；并向漫游地集***换中心返回鉴权成功消息；
B7、所述漫游地集***换中心允许用户终端注册，并在本地注册数据库中增加该用户终端的注册记录。
14.一种分布式数字集群网络，包括多个集***换中心，其特征在于，给每一个集***换中心分配全网唯一的集***换中心识别号码，为建立的每一个VPN分配全网唯一的VPN识别号码；每一个集***换中心包括：
号码存储单元：存储所述网络中其它集***换中心对应的集***换中心识别号码和地址信息；
号码分析处理单元：分析呼叫请求中携带的被叫终端识别号码，确定出被叫终端所属集***换中心；所述终端识别号码中包含：用户归属VPN的VPN识别号码；用户归属集***换中心的集***换中心识别号码；以及用户在归属集***换中心的唯一标识号码。
15.如权利要求14所述的分布式数字集群网络，其特征在于，还包括有一个或多个交换网关与所述集***换中心相连接；
在每一个交换网关中存储与之相连接的其它交换网关的标识信息和地址信息以及相连接的集***换中心识别号码和地址信息。
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