JP3974652B2 - 通信システムにおけるノードのためのハードウェアおよびデータ冗長アーキテクチャ - Google Patents
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Description
発明の技術分野
本発明は通信システムに関し、より詳細には通信システムにおける個々のノードに対しハードウェアおよびデータ冗長性の双方を提供するためのアーキテクチャに関する。本発明はデータベース、例えば移動電話ネットワークのホームまたはビジターロケーションレジスタを利用するシステムノードのためのかかる冗長性を提供することに特に利用できる。
関連技術の説明
移動電話ネットワークの移動交換センターは複数のデータベースを含み、これらデータベースは移動電話ネットワーク内での電話接続の確立中に交換センターから質問を受ける。これらデータベースはホームロケーションレジスタおよびビジターロケーションレジスタを含み、これらレジスタは加入者に関連したスタティック(すなわち変化しない)データおよびダイナミック(すなわち変化する)データの双方をデータベースフォーマットで記憶するためのプラットフォームを含む。
レジスタに記憶されるスタティックデータは、例えば移動交換センターと相互接続された交換機を協働させるための識別子のリストと、各加入者によって使用できる(話中転送のような)サービスの識別と、(固定されたC番号のような)かかるサービスに関連したパラメータとを含む。データの上記例のみならず他のタイプのスタティックデータもデータベースに入力され、これらデータはレジスタのアドミニストレータにしかこれを変更できない。他方、ダイナミックデータは、例えば(可変C番号のような)加入者が定義したサービスデータと、(移動交換センターおよび基地局の双方に対する)移動局ロケーションデータと、(移動局オン/オフステータスのような)移動局アクティビティデータとを含む。このデータを他のタイプのダイナミックデータと同じようにデータベースに入力し、これらデータは常時、加入者によって、移動局によって、またはネットワークによって、加入者にトランスペアレントな態様で変更できる。
ホームロケーションレジスタは移動電話ネットワーク内での電話の接続を確立するのに必要なデータを含むので、ホームロケーションレジスタのためのプラットフォームの故障は電話の発呼を受信したり、または発信する能力をかなりの数の加入者から奪うことになる。プラットフォームだけでなく、そこに記憶されているスタティックデータおよびダイナミックデータも電話の接続の確立に重要であることを思い出すことも、更に重要である。従って、ハードウェアの見地のみならず、記憶されているスタティックデータおよびダイナミックデータの無欠性を維持することにも関連してホームロケーションレジスタプラットフォームの故障を処理できるシステムが望まれている。かかるシステムは冗長性が必要とされるデータベースシステムまたは通信システムノードに用途がある。
発明の概要
個々のノードによる冗長なデータ取り扱い通信のための方法と共に、データ通信システムにおける個々のノードへハードウェアおよびデータ冗長性を与えるためのアーキテクチャが提供される。この方法は更にノードの故障後に正確なデータを回復することも配慮するものである。このアーキテクチャは構造を変えながら多数のプラットフォームを提供しつつ、データ通信の各ノードにおいて多数のプラットフォームを利用するものである。
本発明の一実施例によれば、多数のプラットフォームがマスターとスレーブの関係になるように対にされ、ネットワークに接続される。多数のプラットフォームの存在がネットワークにとってトランスペアレントとなるようにする信号ルータを介し、双方のプラットフォームに対し通信できるよう、すべてのネットワークユーザーが冗長に接続される。マスタープラットフォームにはデータ通信を取り扱うための(すなわちデータ通信を処理し、応答するための)基本的な役割が与えられる。従って、すべてのデータ通信信号は信号ルータによりマスタープラットフォームにルーチング(経路指定)される。スレーブプラットフォームは処理時にマスタープラットフォーム内に記憶されているデータの変更を生じさせるような通信信号と共に、マスタープラットフォームによりこのマスタープラットフォームにコピーされる。かかるスレーブプラットフォームへの通信信号のコピーにより、データ通信システム全体のデータの無欠性(インティグリィティ)が維持され、故障の場合にマスタープラットフォームからの処理作業を引き継ぐのに必要な情報がスレーブプラットフォームに与えられる。マスタープラットフォームの故障が発生し、この故障が検出されると、信号ルータは取り扱いのためにマスタープラットフォームへではなく、スレーブプラットフォームへデータ通信信号を自動的かつトランスペアレントにルーチングする。
本発明の別の実施例では、含まれる多数のプラットフォームのうちの各1つに全ユーザーのうちの一部のみに対する役割しか割り当てられない。従って、多数のプラットフォームは全ユーザー負荷に対する処理負荷の役割を分担する。しかしながらこれと同時に、すべてのネットワークユーザーは信号ルータを介してプラットフォームの各々への通信のために冗長的に接続される。処理時にプラットフォームに記憶されていたデータの変更を生じさせるようなデータ通信信号はプラットフォーム間でコピーされる。プラットフォーム間でのかかる通信信号のコピーによりデータ通信システムでのデータの無欠性が維持され、プラットフォームに故障が生じた場合に別のプラットフォームからの処理作業を引き継ぐのに必要な情報へ各プラットフォームがアクセスする機会が与えられる。プラットフォームに故障が発生し、これが検出されると、信号ルータはその代わりに取り扱いのために残りの機能的プラットフォームのうちの1つへデータ通信信号を自動的かつトランスペアレントにルーチングする。
本発明のシステムおよび方法は、移動電話システムの移動交換センターに維持されたロケーションレジスタ(ホームまたはビジター)を含むデータベースに対しハードウェアおよびデータの冗長性を提供する際に特に有効である。以下、この特定のアプリケーションに関連して本発明の好ましい実施例について説明する。しかしながら、本発明のシステムおよび方法はハードウェアおよびデータの双方に関する冗長性が必要とされるか、または有効なデータ通信システムにおけるノードおよび/またはデータベースシステムに適用可能であるので、本明細書に記載した冗長なホームロケーションレジスタに関連させた本発明の説明は、本発明の範囲を限定するものではなく、むしろ本発明を説明するためのものであることが理解できよう。
【図面の簡単な説明】
添付図面に関連させて次の詳細な説明を参照すれば、本発明の方法および装置についてより完全に理解できよう。
図1は、ホームロケーションレジスタを含む従来の移動交換センターのブロック図である。
図2は、マスター/スレーブ構造で提供される冗長性ホームロケーションレジスタプラットフォームを含む本発明の第1実施例のブロック図である。
図3は、図2のシステムにおいて、受信したサービスリクエストメッセージを取り扱うための処理工程を示すフローチャートである。
図4は、図2のシステムにおいて、マスターホームロケーションレジスタプラットフォームの故障およびその後受信したサービスリクエストメッセージを取り扱うための処理工程を示すフローチャートである。
図5Aおよび5Bは、図2のシステムにおける、故障したホームロケーションレジスタプラットフォームにおける加入者データを回復するための2つの方法の処理工程を示すフローチャートである。
図6は、負荷分担構造で提供される冗長ホームロケーションレジスタプラットフォームを含む、本発明の第2実施例のブロック図である。
図7は、図6のシステムにおいて、受信したサービスリクエストメッセージを取り扱うための処理工程を示すフローチャートである。
図8は、図6のシステムにおいて、ホームロケーションレジスタプラットフォームの故障およびその後受信したサービスリクエストメッセージを取り扱うための処理工程を示すフローチャートである。
図9Aおよび9Bは、図6のシステムにおける、故障したホームロケーションレジスタプラットフォームにおける加入者データを回復するための2つの方法の処理工程を示すフローチャートである。
図10は、3つ以上の冗長ホームロケーションレジスタプラットフォームをリンクするための負荷分担構造のブロック図である。
実施例の詳細な説明
次に図1を参照する。ここには交換機12と移動電話サブシステム14とを備えた従来の移動交換センター10のブロック図が示されている。移動電話サブシステム14は移動電話システムの加入者に関連したスタティック(すなわち変化しない)データと、ダイナミック(すなわち変化する)データの双方を記憶するための複数のデータベース16を含む。これらデータベースはホームロケーションレジスタ18とビジターロケーションレジスタ20を備え、これらレジスタは移動電話ネットワーク内および基地局26を介した加入者の移動局24への電話接続の確立中に、センターによる質問を受ける。交換機12は更に公衆交換電話ネットワーク22に接続されており、ホームロケーションレジスタ18およびビジターロケーションレジスタ20は電話システムのコンポーネントからのサービスリクエストメッセージも処理する。サービスリクエストメッセージに一般に応答する例としては、登録−通知、登録−キャンセルおよびサービス−プロフィル−リクエストが挙げられる。
データベース16に記憶されるスタティックデータとしては、例えば移動交換センター10と相互接続される協働する交換機のための識別子のリスト、各加入者によって使用できる(話中転送のような)サービスの識別および(固定されたC番号のような)かかるサービスに関連したパラメータがある。このデータのみならず当業者に知られている他のタイプのスタティックデータもデータベース16に入力され、これらデータは移動交換センター10内に設けられているデータベースアドミニストレータ28によってしかこれを変更できない。他方、ダイナミックデータとしては、例えば(可変C番号のような)加入者が定義したサービスデータと、(移動交換センター10および基地局26の双方に対する)移動局24ロケーションデータと、(移動局オン/オフステータスのような)移動局アクティビティデータとがある。このデータのみならず当業者に知られている他のタイプのダイナミックデータもデータベース16に入力され、これらデータは常時加入者によって、移動局24によって、またはネットワークによって、加入者にトランスペアレントな(すなわち加入者の知識または参加のためのアクションを必要としないで)態様で変更できる。
移動電話サブシステム14は認証センター30を更に含む。この認証センターは加入者が別の加入者のアイデンティティーを誤認するのを防止する認証パラメータおよび必要なときに送信される情報を暗号化するための暗号化パラメータを提供する。従来の移動交換センター10またはそのコンポーネント部分の機能的動作および構成を更に詳細に説明することは不要であると考える。その理由は、かかる情報は当業者には周知であるからである。
次に、図2を参照する。この図には移動交換センターが冗長ホームロケーションレジスタ(HLR)プラットフォーム18’を含み、このプラットフォームがマスターホームロケーションプラットフォーム32とスレーブホームロケーションプラットフォーム34とを含む、本発明の第1実施例のブロック図が示されている。これらホームロケーションレジスタプラットフォーム32および34はアラーム42と、一対の信号転送ポイント(STP)38および40を介した移動交換センターのネットワーク36を備えたインターフェースとを含む。信号転送ポイント38および40は多数のホームロケーションレジスタプラットフォーム32および34の存在をネットワーク36に対しトランスペアレントにするものであると認識すべきである。「トランスペアレント」なる用語は、多数のホームロケーションレジスタプラットフォーム32または34が存在していること、またはそのうちのどのプラットフォームがネットワークサービスリクエストメッセージに応答しているかを、ネットワーク36が知らないということを意味している。
ネットワーク36は通信リンク44を介して第1信号転送ポイント38に接続され、通信リンク46を介して第2信号転送ポイント40に接続されている。第1信号転送ポイント38と第2信号ポイント40との間には別の通信リンク48が設けられている。マスターホームロケーションレジスタプラットフォーム32は通信リンク50を介して第1信号転送ポイント38に接続され、通信リンク52を介して第2信号転送ポイント40に接続されている。同様に、スレーブホームロケーションレジスタプラットフォーム34は通信リンク54を介して第1信号転送ポイント38に接続されており、通信リンク56を介して第2信号転送ポイント40に接続されている。マスターホームロケーションレジスタプラットフォーム32およびスレーブホームロケーションレジスタプラットフォーム34は更にインターフェース60および一対の通信リンク62および64を介してホームロケーションレジスタアドミニストレータ58に接続されている。インターフェース60はマスターホームロケーションレジスタプラットフォーム32およびスレーブホームロケーションレジスタプラットフォーム34の双方へのアドミニストレータ58の同時通信アクセスを容易にするものである。図2に示された通信リンクは単一リンクとして示されているが、必要に応じ多数のパラレルリンクを含むことができる。
マスターホームロケーションレジスタプラットフォーム32にはネットワーク通信サービスリクエストメッセージを取り扱う(すなわちこれを処理し、応答する)ための基本的な役割が与えられている。本明細書で後により詳細に説明するように、システムが運用されている際にはすべてのサービスリクエストメッセージは信号転送ポイント38および40によりマスターホームロケーションレジスタプラットフォーム32にルーチングされる。スレーブホームロケーションレジスタプラットフォーム34は対応するメッセージを備えた信号転送ポイント38または40を使用するマスターホームロケーションレジスタプラットフォーム32によってコピーされ、ダイナミックデータの無欠性を維持し、プラットフォームの故障時にマスタープラットフォームからの引き継ぎに必要な情報へスレーブプラットフォームがアクセスする機会を与える。
次に、図2および3を参照する。ここで、図3は図2のシステムにおいてマスターホームロケーションレジスタプラットフォーム32およびスレーブホームロケーションレジスタプラットフォーム34により受信したサービスリクエストメッセージを取り扱うための処理工程を示すフローチャートである。各サービスリクエストメッセージはメッセージを取り扱うように指定されたホームロケーションレジスタプラットフォーム32または34を識別するダイレクトポイントコードを含む。図2のマスター/スレーブ構造では、マスタープラットフォームがネットワーク36にサービスしない(すなわちプラットフォームに故障がある場合)と判断されない限り、マスターホームロケーションレジスタプラットフォーム32がすべてのメッセージを取り扱うことが好ましい。従って、ステップ66ではマスターホームロケーションレジスタプラットフォーム32がすべてのネットワークサービスリクエストメッセージをサービスするように指定することにより、ネットワークアドミニストレータ58がホームロケーションレジスタプラットフォーム32および34の構造を決定する。
ネットワーク36からのメッセージの受信に応答して信号転送ポイント38および40は次に、別のルーティングパスを介したマスターホームロケーションレジスタプラットフォーム32だけへルーチングする(ステップ68)。例えば第1信号転送ポイント38がリンク44を通してメッセージを受信すると、まず通信リンク50を通るようメッセージをルーチングする。これができない場合、第1信号転送ポイント38は通信リンク52を通してマスターホームロケーションレジスタプラットフォーム32へ伝送するため、リンク48を通して第2信号転送ポイント40へメッセージを通過させる。リンク48を通して受信されたメッセージを搬送するために第2信号転送ポイント40(リンク52またはリンク48および50)からマスターホームロケーションレジスタプラットフォーム32へ同様に2つの経路が提供される。従って、マスターホームロケーションレジスタプラットフォーム32へメッセージを搬送するのに信号転送ポイント38および40から冗長/別の(redundant/alternate)通信経路が与えられる。このようなデータリンク冗長性により別のメッセージパスが提供される。ネットワーク36が運用中のマスターホームロケーションレジスタプラットフォーム32にアクセスするのを阻害するような潜在的な通信リンクの故障に関する問題を解決する。
メッセージを受信すると、マスターホームロケーションレジスタプラットフォーム32は処理のための適当なアプリケーションにメッセージを送る(ステップ70)。このアプリケーションはメッセージを処理し、適当なレスポンスを発生する(ステップ72)。次にこのレスポンスはマスターホームロケーションレジスタプラットフォーム32により信号転送ポイント38または40を介しネットワーク36へ戻すように送られる(ステップ74)。
マスターホームロケーションレジスタプラットフォーム32は受信したメッセージをスレーブホームロケーションレジスタプラットフォーム34にも送るべきかを更に判断する(ステップ76)。この判断はアプリケーション内のメッセージの処理の結果、記憶されたダイナミックデータが変更されるかどうかに基づいて行われる。記憶されたダイナミックデータの変更が生じる場合、マスターホームロケーションレジスタプラットフォーム32はメッセージをコピー(ステップ78)し、スレーブホームロケーションレジスタプラットフォーム34へのルーティングインストラクションに従い、信号転送ポイント38または40を通してコピーしたメッセージを戻す(ステップ80)。次にスレーブホームロケーションレジスタプラットフォーム34はメッセージを適当なアプリケーションへ送ること(ステップ82)によりマスターレジスタプラットフォームと同じように応答し、その結果、内部に記憶されたダイナミックデータの変更と応答の発生が生じる(ステップ83)。しかしながらこの場合、スレーブホームロケーションレジスタプラットフォーム34はアドミニストレータ58によってネットワークリクエストをサービスするようには指定されないので、スレーブプラットフォームによって発生された応答は無視され(ステップ84)、ネットワーク36へは送られない。
上記工程に従って受信されたメッセージが処理された後に双方のホームロケーションレジスタプラットフォーム32および34は記憶された同一のダイナミックデータを含む。その後、マスターホームロケーションレジスタプラットフォーム32が故障した場合、スレーブホームロケーションレジスタプラットフォーム34はネットワークサービスリクエストへの応答をトランスペアレントに引き継ぐのに必要なダイナミックデータのすべてを保有する。
次に、図2および4を参照すると、図4は、マスターホームロケーションレジスタプラットフォーム32の故障を取り扱い、その後受信されたサービスリクエストのスレーブホームロケーションレジスタプラットフォーム34による取り扱いを行うための処理工程を示すフローチャートである。アドミニストレータ58または信号転送ポイント38および40のいずれかまたは双方により、マスターホームロケーションレジスタプラットフォーム32の故障が検出された(ステップ86)後、アドミニストレータはスレーブホームロケーションレジスタプラットフォーム34がすべてのネットワークリクエストをサービスするように指定することにより、ホームロケーションレジスタプラットフォーム32および34を再構成する(ステップ88)。
ネットワーク36からのメッセージの受信に応答し、信号転送ポイント38および40はメッセージをスレーブホームロケーションレジスタプラットフォーム32へ自動的かつトランスペアレントにルーチングする(ステップ90)。これに関連し、「トランスペアレントに」なる用語は、ネットワーク36が多数のホームロケーションレジスタプラットフォーム32または34が存在していること、またはそのうちのどのプラットフォームがメッセージに応答しているかについては知らないことを再び意味している。メッセージを受信するとスレーブホームロケーションレジスタプラットフォーム34はメッセージを適当なアプリケーションへ送る(ステップ92)。次にアプリケーションは応答を発生し(ステップ94)、この応答は信号転送ポイント38および40を介してネットワーク36へ戻されるように送られる(ステップ96)。
マスターホームロケーションレジスタプラットフォーム32が故障した後に信号転送ポイント38および40による受信されたメッセージの取り扱いに関し、第1信号転送ポイント38がリンク44を通してメッセージを受信した場合、このポイントはまずこのメッセージを通信リンク54を通るようにルーチングするように試みる。これに失敗すると信号転送ポイント38は通信リンク56を通してスレーブホームロケーションレジスタプラットフォーム34へ伝送するよう、リンク48を介し第2信号転送ポイント40へメッセージを送る。リンク46を通して受信されたメッセージを搬送するように第2の信号転送ポイント40からスレーブホームロケーションレジスタプラットフォーム34へ同様に2つの経路が提供される(リンク56またはリンク48および54)。従って、マスタープラットフォームの故障後にスレーブホームロケーションレジスタプラットフォーム34へメッセージを搬送するために信号転送ポイント38および40から冗長/別の通信経路が提供される。このデータリンク冗長性は別のメッセージ経路を提供し、ネットワーク36が運用中のスレーブホームロケーションレジスタプラットフォーム34へァクセスするのを阻害する潜在的な通信リンクの故障に関する問題を解決する。
(マスタープラットフォームの故障の後であって)アドミニストレータ58がシステムを再構成する機会を持つ前にメッセージをネットワーク36から受信し、信号転送ポイント38および40によりこれらメッセージをスレーブホームロケーションレジスタプラットフォーム34へ自動的に伝送することが可能である。この場合、スレーブプラットフォームはまだネットワークサービスリクエストを取り扱うように指定されていないので、受信の際にメッセージはスレーブホームロケーションレジスタプラットフォーム34によって廃棄される。これら廃棄されるメッセージはネットワーク36によって再送信しなければならない。ホームロケーションレジスタからの応答をネットワークが受信することなくメッセージに対して指定されたタイムアウトが終了した時に一般に廃棄されたメッセージの発見が通常行われる。
次に図2および5Aを参照する。図5Aは図2のシステムにおける故障したマスターホームロケーションレジスタプラットフォーム32内に正確で最新の加入者データを回復するための方法の処理ステップを示すフローチャートである。マスターホームロケーションレジスタプラットフォーム32内で更新される加入者データは、スレーブホームロケーションレジスタプラットフォーム34によりサービスリクエストの仮の取り扱いにより影響されたダイナミックデータを基本的に含む。
まず信号転送ポイント38および40からのマスターホームロケーションレジスタプラットフォーム32の接続が外される(ステップ98)。次に、最終バックアップおよび加入者データダンプがマスターホームロケーションレジスタプラットフォーム32に再ロードされる(ステップ100)。次に、スレーブプラットフォームの最後の加入者データダンプをマスタープラットフォームにロードし、スレーブプラットフォームのダイナミックデータをダンプし、ダンプされたデータをマスタープラットフォームにロードすることによりスレーブホームロケーションレジスタプラットフォーム34からマスターホームロケーションレジスタプラットフォーム32にダイナミックデータを転送する(ステップ102)。次に、アドミニストレータ58はすべてのネットワークリクエストメッセージをサービスすることにマスターホームロケーションレジスタプラットフォーム32を再び指定することにより、ホームロケーションレジスタプラットフォーム32および34を再構成する(ステップ104)。マスターホームロケーションレジスタプラットフォーム32が信号転送ポイント38および40に再接続されると回復が終了する(ステップ106)。好ましくはネットワークサービスリクエストのプラットフォームの取り扱いの開始前にマスターホームロケーションレジスタプラットフォーム32は「アンリライアブル−ローマー−データ−ダイレクティブ」を伝搬し、正確な移動局24のロケーションを獲得し、これを記憶する。プラットフォームが再び即座に故障した場合には、この時にマスターホームロケーションレジスタプラットフォーム32からのデータダンプを行ってもよい。
図5Bには故障したマスターホームロケーションレジスタプラットフォーム32の加入者データを回復するための別の方法が示されている。この方法は特にマスタープラットフォーム32の回復が完了する前にスレーブホームロケーションレジスタプラットフォーム34が故障した場合の取り扱い状況に適用できる。この方法によれば、故障したマスターホームロケーションレジスタプラットフォーム32をスレーブホームロケーションレジスタプラットフォーム34が引き継ぐと、中間期間中のネットワークサービスリクエストの処理により変更されたスレーブプラットフォーム内のすべてのダイナミックデータが新データとしてマークされる(フラグが付けられる)(ステップ108)。マスターホームロケーションレジスタプラットフォーム32がオンライン状態に戻されると、マスタープラットフォームに最終バックアップおよび加入者データダンプが再ロードされる(ステップ110)。ダイナミックデータの回復前にスレーブプラットフォーム34が故障した場合、マスタープラットフォーム32はできるかぎりサービスリクエストメッセージを取り扱う(ステップ112)。スレーブプラットフォーム34がオンライン状態に戻されるとスレーブプラットフォームのマークされたダイナミックデータをダンプし、マークされたデータをマスタープラットフォームにロードすることによりスレーブホームロケーションレジスタプラットフォーム34からマスタープラットフォームレジスタプラットフォーム32にマークされたダイナミックデータだけが転送される(ステップ114)。アドミニストレータ58はマスターホームロケーションレジスタプラットフォーム32がネットワークリクエストをサービスするように指定することにより、ホームロケーションレジスタプラットフォーム32および34を再構成する(ステップ116)。マスターホームロケーションレジスタプラットフォーム32が信号転送ポイント38および40に再接続され(ステップ118)、ネットワークサービスリクエストの取り扱いを開始すると回復が終了する。
マスターホームロケーションレジスタプラットフォーム32が作動中のスレーブホームロケーションレジスタプラットフォーム34の故障は、重大な問題とはならない。その理由は、中断を生じることなくサービスリクエストメッセージの処理が続くからである。しかしながらマスターホームロケーションレジスタプラットフォーム32はバックアップ無しに作動する。スレーブプラットフォームがオンライン状態に戻る際にマスターホームロケーションレジスタプラットフォーム32からのスレーブホームロケーションレジスタプラットフォーム34の加入者データの回復を取り扱うのに、図5Aおよび5Bの方法も使用される。
次に図6を参照する。ここには移動交換センターが冗長ホームロケーションレジスタプラットフォーム18”を含み、このプラットフォームが、後により詳細に説明するような負荷分担構造の第1ホームロケーションレジスタプラットフォーム32’と第2ホームロケーションレジスタプラットフォーム34’を含む、本発明の第2実施例のブロック図が示されている。図6では図1のシステム内に示されたものと同一または類似する部品には同じ参照番号が付けられている。ホームロケーションレジスタプラットフォーム32’および34’はアラーム42を含み、一対の信号転送ポイント38および40を介して移動交換センターのネットワーク36とインターフェースするようになっている。従って、信号転送ポイントがプラットフォーム32’または34’の指定された一方のみから常時サービスを受けている場合でも、すべての加入者は信号転送ポイント38および40を介して双方のプラットフォームに接続される。これに関連し、信号転送ポイント38および40は多数のホームロケーションレジスタプラットフォーム32’および34’が存在することをネットワーク36に対しトランスペアレントな状態とする。ここで「トランスペアレント」なる用語はネットワークが多数のホームロケーションレジスタプラットフォーム32’または34’が存在していること、またはそのうちのどちらのプラットフォームがネットワークサービスリクエストメッセージに応答しているかを知らないことを意味している。
ネットワーク36は通信リンク44を介して第1信号転送ポイント(STP1)38に接続され、通信リンク46を介して第2信号転送ポイント(STP2)40に接続される。第1信号転送ポイント38と第2信号転送ポイント40との間には別の通信リンク48が設けられる。第1ホームロケーションレジスタプラットフォーム32’は通信リンク50を介して第1信号転送ポイント38に接続され、通信リンク52を介して第2信号転送ポイント40に接続される。同様に、第2ホームロケーションレジスタプラットフォーム34’は通信リンク54を介して第1信号転送ポイント38に接続され、通信リンク56を介して第2信号転送ポイント40に接続される。更に第1ホームロケーションレジスタプラットフォーム32’および第2ホームロケーションレジスタプラットフォーム34’はインターフェース60および一対の通信リンク62および64を介してホームロケーションレジスタアドミニストレータ58に接続されている。インターフェース60はホームロケーションレジスタプラットフォーム32’および34’の双方へのアドミニストレータ58の同時の通信アクセスを容易にするものである。一対の通信リンク120および122が第1ホームロケーションレジスタプラットフォーム32’と第2ホームロケーションレジスタプラットフォーム34’とを接続している。図6に示された通信リンクは単一リンクとして示されているが、この通信リンクは必要に応じて多数のリンクを含んでいてもよい。
第1ホームロケーションレジスタプラットフォーム32’および第2ホームロケーションレジスタプラットフォーム34’の各々には移動電話ネットワークによってサービスを受ける全加入者の一部(「自己の加入者」と一般に称される)のみのためのネットワーク通信サービスリクエストの取り扱い(すなわちそれらの処理および応答)をする役割が与えられている。これに関連し、本実施例における各ホームロケーションレジスタプラットフォームに割り当てられる自己の加入者の数を、故障したプラットフォームのオウン加入者のための処理の役割を果たすのに、プラットフォームのプロセッサが必要とされる場合の、プラットフォームプロセッサの負荷容量の約半分に限定できることに留意すべきである。このように負荷を制限することにより別のプラットフォームが故障した場合に1つのプラットフォームが過負荷となるのを防止することができる。
後により詳細に説明するように、本システムが運用されている際にはすべてのサービスリクエストはリクエストを処理するように指定された第1ホームロケーションレジスタプラットフォーム32’および第2ホームロケーションレジスタプラットフォーム34’の適当な一方へ、信号転送ポイント38および40によってルーチングされる。従って、多数のホームロケーションレジスタプラットフォームはネットワークサービスリクエストの加入者の全負荷に対する処理負荷の役割を分担する。ホームロケーションレジスタプラットフォーム32’および34’は更に互いに対応するメッセージをコピーし、ダイナミックデータの無欠性を維持し、プラットフォームの故障が生じた場合、別のプラットフォームから引き継ぐのに必要な情報へ各プラットフォームがアクセスする。
次に図6および7を参照する。ここで図7は、図6のシステムにおけるホームロケーションレジスタプラットフォーム32’および34’による受信されたサービスリクエストを取り扱うための処理工程を示すフローチャートである。各サービスリクエストメッセージはメッセージの取り扱いに割り当てられたホームロケーションレジスタプラットフォーム32’または34’を識別するダイレクトポイントコードを含む。図6の負荷分担構造では、指定されたプラットフォームがネットワーク36をサービスしていない(すなわちプラットフォームの故障がある)と判断されない限り、ホームロケーションレジスタプラットフォーム32’または34’は自己の加入者のすべてのメッセージおよび/またはダイレクトポイントコードによって指定されたメッセージを処理する。従って、ステップ124ではネットワークアドミニストレータ58は、各ホームロケーションレジスタプラットフォームがオウン加入者のネットワークサービスリクエストメッセージしかサービスしないように指定することにより、ホームロケーションレジスタプラットフォーム32’および34’を負荷分担構造となるように構成する。
ネットワーク36からのメッセージの受信に応答して信号転送ポイント38および40はメッセージのダイレクトポイントコードによって指定されたホームロケーションレジスタプラットフォーム32’または34’へメッセージをルーチングする(ステップ126)。例えば第1ホームロケーションレジスタプラットフォーム32’を指定するダイレクトポイントコードを有する、リンク44を通して受信されたサービスリクエストに対しては、第1信号転送ポイント38は、まず通信リンク50を通してメッセージをルーチングすることを試みる。これに失敗した場合、第1信号転送ポイント38は通信リンク52を通して第1ホームロケーションレジスタプラットフォーム32’へ伝送するよう、リンク48を介して第2信号転送ポイント40へメッセージを送る。ダイレクトポイントコードが第2ホームロケーションレジスタプラットフォーム34’を指定した場合、メッセージはまずリンク54を通るようにルーチングされる。これに失敗した場合、次にリンク48および56を通るようにルーチングされる。リンク46を通して受信されたメッセージに対しては、その後、同様なルーチング方法がとられる。図示するように、ネットワーク36から受信されたメッセージを帆走するのに、信号転送ポイント38および40の各々から各ホームロケーションレジスタプラットフォーム32’または34’へそれぞれ2つの別の経路が設けられている。このようなデータリンクの冗長性により別個のデータ経路が提供され、このような対策がとられない場合、作動中のホームロケーションレジスタプラットフォーム32’または34’へのアクセスを不能にするような潜在的な通信リンクの故障に関する問題が解決される。
指定されたホームロケーションレジスタプラットフォーム32’または34’はメッセージを受信すると、このメッセージを適当なアプリケーションへ送る(ステップ128)。アプリケーションはメッセージを処理し、適当な応答を発生する(ステップ130)。この応答はホームロケーションレジスタプラットフォームにより信号転送ポイント38および40を介してネットワーク36へ戻される(ステップ132)。
指定されたホームロケーションレジスタプラットフォーム32’または34’は受信したメッセージを他のホームロケーションレジスタプラットフォームにも送るべきかどうかを更に判断する(ステップ134)。この判断はアプリケーションにおけるメッセージの処理の結果、記憶されたダイナミックデータに変更が生じるかどうかに基づいて行われる。記憶されたダイナミックデータにおける変更が生じる場合、指定されたホームロケーションレジスタプラットフォーム32’または34’はメッセージをコピーし(ステップ136)、通信リンク120または122を通して他のホームロケーションレジスタプラットフォームにコピーされたメッセージを送る(ステップ138)。次に他のホームロケーションレジスタプラットフォーム32’または34’はアプリケーション内でメッセージを処理し(ステップ140)、ダイナミックデータを更新し(ステップ142)、通信リンク120または122を通して指定されたホームロケーションレジスタプラットフォームに送られるアクノーリッジメントによりメッセージの受信を確認する(ステップ144)ことにより、メッセージに応答する。
上記ステップに従い、受信したメッセージを処理した後に、ホームロケーションレジスタプラットフォーム32’および34’の双方は同じ記憶されたダイナミックデータを含む。その後、ホームロケーションレジスタプラットフォームの一方が故障した場合、他方のプラットフォームは故障したプラットフォームのためのダイレクトポイントコードによって指定されたネットワークサービスリクエストへの応答をトランスペアレントに引き継ぐのに必要なダイナミックデータのすべてを処理する。
次に、図6および8を参照する。ここで、図8はホームロケーションレジスタプラットフォーム32’または34’の一方の故障を処理し、その後、受信されたサービスリクエストの他方のホームロケーションレジスタプラットフォームによる処理のための処理ステップを示すフローチャートである。アドミニストレータ58および信号転送ポイント38および40の一方または双方により、ホームロケーションレジスタプラットフォーム32’または34’の一方の故障が検出(ステップ146)された後に、故障したプラットフォームのためのダイレクトポイントコードによって指定された入進するすべてのサービスリクエストメッセージは、信号転送ポイント38および40によりサービスのための他の(バックアップ)プラットフォームへ自動的かつトランスペアレントにルーチングし直される(ステップ148)。これに関連し、「トランスペアレント」なる用語は再びネットワーク36が多数のホームロケーションレジスタプラットフォーム32’および34’が存在していること、またはいずれのプラットフォームがメッセージに応答しているかを知らないことを意味している。他方のホームロケーションレジスタプラットフォーム32’または34’はメッセージを受信すると、このメッセージを適当なアプリケーションへ送る(ステップ150)。アプリケーションは次に応答を発生し(ステップ152)、この応答は信号転送ポイント38および40を介してネットワーク36へ送り戻される(ステップ154)。
プラットフォームの故障後の信号転送ポイント38および40による受信されたメッセージの取り扱いに関し、例えば第1信号転送ポイント38が故障した第1ホームロケーションレジスタプラットフォーム32’に対して指定されたメッセージを受信した場合、第1信号転送ポイント38は、まず通信リンク54を通してメッセージをルーチングしようと試みる。これに失敗すると、第1信号転送ポイント38は通信リンク56を通して第2ホームロケーションレジスタプラットフォーム34’へ伝送するよう、リンク48を介して第2信号転送ポイント40へメッセージを送る。第2信号転送ポイント40によって受信されたメッセージおよび/または第2ホームロケーションレジスタプラットフォーム34’に対して指定されたメッセージに対し、同様なルーチング方法が続けられる。利用可能なデータリンクにおけるこのような冗長性により、別のデータ経路が提供され、冗長性が無い場合、作動中のホームロケーションレジスタプラットフォーム32’または34’へのアクセスを不可能とするような潜在的な通信リンクの故障に関する問題が解決される。
プラットフォームが故障する前にネットワーク36によりメッセージを送るが指定されたプラットフォームが故障するまでにこれらメッセージを受信または取り扱うことができないことがある。この場合、メッセージはプラットフォームにより処理されず、応答も発生しない。応答を得るにはこれらメッセージはネットワーク36によって再送信しなければならない。ホームロケーションレジスタからの応答をネットワークが受信することなくメッセージの指定されたタイムアウトが終了した際に、一般に再送信の必要があるかどうかの判断がされる。
次に図6および9Aを参照する。ここで図9Aは、図6のシステムにおける故障したホームロケーションレジスタプラットフォーム32’または34’における、正確で、かつ最新の加入者データを回復するための方法の処理ステップを示すフローチャートである。この方法は、バックアップとして作動する間の他方のホームロケーションレジスタプラットフォームによるサービスリクエストの中間処理により影響されるダイナミックデータに関するプラットフォームを送信するため、ホームロケーションレジスタプラットフォーム32’または34’の一方が故障してから比較的短い期間の後に有利に使用される。
まず、故障したホームロケーションレジスタプラットフォーム32’または34’は信号転送ポイント38および40から、更に他方のプラットフォームから切り離される(ステップ156)。次に、この故障したホームロケーションレジスタプラットフォーム32’または34’には最後のバックアップが再ロードされる(ステップ158)。次に、ホームロケーションレジスタプラットフォーム32’と34’とは互いに接続される(ステップ160)。次にバックアップ用ホームロケーションレジスタプラットフォームは最終のデータバックアップの開始後、変更されたすべての加入者データを故障したホームロケーションレジスタプラットフォームへ送信する。この場合、故障したプラットフォームの自己の加入者のデータに優先権が与えられる(ステップ162)。先に故障し、更新されたホームロケーションレジスタプラットフォーム32’または34’が信号転送ポイント38および40に再接続されると回復が終了する(ステップ164)。プラットフォームが再び即座に故障した場合には、この時にネットワークサービスリクエストの取り扱い開始前にホームロケーションレジスタプラットフォームからのデータダンプを行うことができる。
図9Bには、故障したホームロケーションレジスタプラットフォーム32’または34’の加入者データを回復するための別の方法が示されている。この方法は、ホームロケーションレジスタプラットフォーム32’または34’の一方が比較的長時間故障した後に使用すると有利である。その理由は、かかる更新を行うにはバックアップとして作動する他方のホームロケーションレジスタプラットフォームのデータベースのほとんどすべてを一般に転送するからである。故障したホームロケーションレジスタプラットフォーム32’または34’は、まず信号転送ポイント38および40から、かつ他方のプラットフォームから切り離される(ステップ166)。次に、故障したホームロケーションレジスタプラットフォーム32’または34’には、その最終バックアップが再ロードされる(ステップ168)。次に、故障したホームロケーションレジスタプラットフォームに他方のホームロケーションレジスタプラットフォームの加入者データがダンプされ、ロードされる(ステップ170)。ホームロケーションレジスタプラットフォーム32’と34’とは互いに接続され(ステップ172)、他方のホームロケーションレジスタプラットフォームが最終バックアップの開始後に変更されたすべてのダイナミックデータを故障したホームロケーションレジスタプラットフォームへ送信し、この場合、故障したプラットフォームの自己の加入者のデータに優先権が与えられる(ステップ174)。先に故障し、更新されたホームロケーションレジスタプラットフォーム32’または34’が信号転送ポイント38および40に再接続されると、回復が終了する(ステップ176)。サービスリクエスメッセージの取り扱いに先立ち、先に故障し、現在は回復したホームロケーションレジスタプラットフォームからのデータダンプを行うこともできる。
次に、図10を参照する。ここには負荷分担関係となるように構成された3つ以上の冗長ホームロケーションレジスタプラットフォーム32’、33’および34’をリンクするための、本発明の第2実施例の別の構成のブロック図が示されている。この図10では、図6のシステムに示されたものと同一または同様な部品には同じ参照番号が付けられている。負荷分担構造となっている多数のホームロケーションレジスタプラットフォームでは、全体の加入者の負荷の一部(この構成における約3分の1)しか処理しないように、各プラットフォームを割り当てることができる。追加される各ホームロケーションレジスタプラットフォームには付加的な信号転送ポイント39’も含まれる。このように増設されたホームロケーションレジスタプラットフォームの間の通信を容易とするために、リンク120’、121’および122’を含む円形の通信リンクが提供される。ホームロケーションプラットフォームの作動および回復は、図6のシステムのための図7〜9Bに示されたホームロケーションプラットフォームと同じように行われる。
本発明の方法および装置の好ましい実施例を添付図面に示し、これまでの詳細な説明に説明したが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではなく、次の請求の範囲に記載の本発明の要旨から逸脱することなく、ハードウェアおよびデータの双方の冗長性を必要とするビジターロケーションレジスタまたは他のタイプのデータベースシステムと共に使用することを含む、多数の再配置、変更および置換が可能であることが理解できよう。特に、本発明の方法および装置はハードウェアおよびデータの双方に関する冗長性が必要とされるか、または有効である、データ通信システムおよび/またはデータベースシステムにおけるノードに適用可能である。従って、冗長なホームロケーションレジスタに関連させた本発明のこれまでの説明は、本発明の範囲を限定するものではなく、本発明を説明するものである。
Claims (16)
- マスターデータベースプラットフォーム(32)と,
マスターデータベースプラットフォーム(32)に対して冗長バックアップであるスレーブデータベースプラットフォーム(34)と,
処理と応答の発生のため,マスターデータベースプラットフォーム(32)にルーチングされたすべてのサービスリクエストメッセージを受信する手段とを含むデータベースシステムにおいて,
前記ルーチングされたサービスリクエストメッセージの少なくとも1つに対し,該少なくとも1つのルーチングされたサービスリクエストメッセージが,マスターデータベースプラットフォーム(32)によって処理された時,マスターデータベースプラットフォーム(32)に記憶されたデータに変更を生じさせるかどうか決定する手段と,
変更が生じるとの決定に応答し,前記少なくとも1つのルーチングされたサービスリクエストメッセージを,スレーブデータベースプラットフォームで処理しかつマスターデータベースプラットフォーム(32)に記憶されたデータに合わせてスレーブデータベースプラットフォーム(34)に記憶されたデータを変更するため,スレーブデータベースプラットフォーム(34)にも送る手段
とを含むことを特徴としたデータベースシステム。 - マスターおよびスレーブデータベースプラットフォームは,移動電話通信システムのための移動交換センター内に冗長マスターおよびスレーブロケーションレジスタを含む請求項1に記載のデータベースシステム。
- マスターおよびスレーブロケーションレジスタはホームロケーションレジスタである請求項2に記載のデータベースシステム。
- マスターデータベースプラットフォーム(32)の故障をモニタする手段と,
そのような故障に応答し,その後に続くサービスリクエストメッセージの処理と該サービスリクエストメッセージへの応答の発生とスレーブデータベースプラットフォーム(34)内に記憶されたデータの変更のため,前記その後に続く全てのサービスリクエストメッセージを自動的にスレーブデータベースプラットフォーム(34)にルーチングする手段
とを更に含む請求項1に記載のデータベースシステム。 - マスターデータベースプラットフォーム(32)がオンライン状態に戻る時,マスターデータベースプラットフォーム(32)内のダイナミックデータを回復するためにスレーブデータベースプラットフォーム(34)からマスターデータベースプラットフォーム(32)にデータを転送する手段と,
全てのサービスリクエストメッセージをマスターデータベースプラットフォーム(32)に再びルーチングするためシステム動作を再構成する手段
とを更に含む請求項4に記載のデータベースシステム。 - マスターデータベースプラットフォーム(32)の故障後に続くサービスリクエストメッセージの処理においてスレーブデータベースプラットフォーム(34)により変更された全てのデータにフラグを付ける手段と,
マスターデータベースプラットフォーム(32)がオンライン状態に戻る時,マスターデータベースプラットフォーム(32)内のダイナミックデータを回復するためにスレーブデータベースプラットフォーム(34)からマスターデータベースプラットフォーム(32)にフラグの付いたデータを転送する手段と,
全てのサービスリクエストメッセージをマスターデータベースプラットフォーム(32)に再びルーチングするためシステム動作を再構成する手段
とを更に含む請求項4に記載のデータベースシステム。 - 各サービスリクエストメッセージが,登録−通知メッセージ,登録−キャンセルメッセージ,サービス−プロフィル−リクエストメッセージから成るメッセージのグループから選択されたサービスリクエストメッセージを含む請求項1に記載のデータベースシステム。
- 前記データベースシステムにおいて,前記全てのサービスリクエストメッセージがマスターデータベースプラットフォーム(32)へのルーチングのための第1の宛先を有し,
該データベースシステムは更に,
スレーブデータベースプラットフォーム(34)にルーチングされた第2の宛先コードを有する全てのサービスリクエストメッセージを受信する手段と,
前記第2の宛先コードを有するルーチングされたサービスリクエストメッセージの少なくとも1つが,スレーブデータベースプラットフォームにより処理された時,スレーブデータベースプラットフォーム(34)に記憶されたデータに変更を生じさせるかどうかを決定する手段と,
変更が生じるとの決定に応答し,前記第2の宛先コードを有する少なくとも1つのルーチングされたサービスリクエストメッセージを,マスターデータベースプラットフォームで処理しかつスレーブデータベースプラットフォーム(34)に記憶されたデータに合わせてマスターデータベースプラットフォーム(32)に記憶されたデータを変更するために,マスターデータベースプラットフォーム(32)にも送る手段
とを含む請求項1に記載のデータベースシステム。 - マスターデータベースプラットフォーム(32)とマスターデータベースプラットフォーム(32)に対して冗長バックアップであるスレーブデータベースプラットフォーム(34)とを含むデータベースシステムにおけるサービスリクエストメッセージの冗長処理方法であって,該方法は,
処理し,応答を発生するためにマスターデータベースプラットフォーム(32)に全てのサービスリクエストメッセージをルーチングするステップ(68)と,
前記ルーチングされたサービスリクエストメッセージの少なくとも1つに対し,該少なくとも1つのルーチングされたサービスリクエストメッセージが,マスターデータベースプラットフォーム(32)によって処理された時,マスターデータベースプラットフォーム(32)に記憶されたデータに変更を生じさせるかどうか決定するステップ(76,134)と,
変更が生じるとの決定に応答し,前記少なくとも1つのルーチングされたサービスリクエストメッセージを,スレーブデータベースプラットフォームで処理しかつマスターデータベースプラットフォーム(32)に記憶されたデータに合わせてスレーブデータベースプラットフォーム(34)に記憶されたデータを変更するため,スレーブデータベースプラットフォーム(34)にも送るステップ(80)
とを含むことを特徴とする冗長処理方法。 - マスターおよびスレーブデータベースプラットフォームは,移動電話通信システムのための移動交換センター内に冗長マスターおよびスレーブロケーションレジスタを含む請求項9に記載の冗長処理方法。
- マスターおよびスレーブロケーションレジスタはホームロケーションレジスタである請求項10に記載の冗長処理方法。
- マスターデータベースプラットフォーム(32)の故障をモニタするステップ(86)と,
そのような故障に応答し,その後に続くサービスリクエストメッセージの処理と該サービスリクエストメッセージへの応答の発生とスレーブデータベースプラットフォーム(34)内に記憶されたデータの変更のため,前記その後に続く全てのサービスリクエストメッセージを自動的にスレーブデータベースプラットフォーム(34)にルーチングするステップ(90)
とを更に含む請求項9に記載の冗長処理方法。 - マスターデータベースプラットフォーム(32)がオンライン状態に戻るのを待つステップと,
マスターデータベースプラットフォーム(32)内のダイナミックデータを回復するためにスレーブデータベースプラットフォーム(34)からマスターデータベースプラットフォーム(32)にデータを転送するステップ(102)と,
全てのサービスリクエストメッセージをマスターデータベースプラットフォーム(32)に再びルーチングするためシステム動作を再構成するステップ(104)
とを更に含む請求項12に記載の冗長処理方法。 - マスターデータベースプラットフォーム(32)の故障後に続くサービスリクエストメッセージの処理においてスレーブデータベースプラットフォーム(34)により変更された全てのデータにフラグを付けるステップ(108)と,
マスターデータベースプラットフォーム(32)がオンライン状態に戻るのを待つステップと,
マスターデータベースプラットフォーム(32)内のダイナミックデータを回復するためにスレーブデータベースプラットフォーム(34)からマスターデータベースプラットフォーム(32)にフラグの付いたデータを転送するステップ(114)と,
全てのサービスリクエストメッセージをマスターデータベースプラットフォーム(32)に再びルーチングするためシステム動作を再構成するステップ(116)
とを更に含む請求項12に記載の冗長処理方法。 - 各サービスリクエストメッセージが,登録−通知メッセージ,登録−キャンセルメッセージ,サービス−プロフィル−リクエストメッセージから成るメッセージのグループから選択されたサービスリクエストメッセージを含む請求項9に記載の冗長処理方法。
- 前記冗長処理方法において,前記全てのサービスリクエストメッセージがマスターデータベースプラットフォーム(32)へのルーチングのための第1の宛先を有し,
該方法は更に,
第2の宛先コードを有する全てのサービスリクエストメッセージをスレーブデータベースプラットフォーム(34)にルーチングするステップと,
前記第2の宛先コードを有するルーチングされたサービスリクエストメッセージの少なくとも1つが,スレーブデータベースプラットフォームにより処理された時,スレーブデータベースプラットフォーム(34)に記憶されたデータに変更を生じさせるかどうかを決定するステップと,
変更が生じるとの決定に応答し,前記第2の宛先コードを有する少なくとも1つのルーチングされたサービスリクエストメッセージを,マスターデータベースプラットフォームで処理しかつスレーブデータベースプラットフォーム(34)に記憶されたデータに合わせてマスターデータベースプラットフォーム(32)に記憶されたデータを変更するために,マスターデータベースプラットフォーム(32)にも送るステップ
とを含む請求項9に記載の冗長処理方法。
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