專利名稱：具有非連續移動特性的有線核心網系統及方法
技術領域：
本發明涉及數字有線通信技術領域，具體涉及核心網技術領域，尤其涉及一種具有非連續移動特性的有線核心網系統及方法。
背景技術：
現有的有線固定核心網如PSTN核心網經歷了長期的發展，具有通信質量高，穩定可靠，安全保密，實現技術相對無線移動核心網較為簡單等優點；但其主要是為有線固定的接入網和有線固定的用戶設備提供固定、靜止、專用和重復特性的信息交換和信息傳送功能，電話號碼與有線用戶設備實際是分離的、不屬于用戶和用戶設備，不能隨有線用戶設備移動并被攜帶，因此使得現有的有線核心網業務量密度低下，從而造成有線通信經濟效益低下；現有基于IP技術的H.323、SIP、軟交換等IP電話網絡技術雖然有其不少IP技術的優勢，但通信時需要靠IP地址或域名與IP地址轉換，其IP地址同樣與分組接入網絡設備、接入地點相關聯對應，用戶設備移動變換接入端口和地點時，需要分組核心網絡和分組接入網絡設備重新分配、設置IP地址給用戶設備，并且難以實現與傳統PSTN、PLMN用戶設備之間的雙向通信，更缺乏象PSTN、PLMN電信網那樣用唯一號碼通信的電話號碼服務和電信網的管理控制機制，尤其是基于非實時業務承載的IP Internet網絡技術和面向無連接方式，加上實時業務與非實時業務混合傳送交換，就更缺乏電信網絡的通信服務質量QoS保證和安全性保證，因此同樣無法解決現有有線固定核心網的上述許多問題和不足。有線通信固定靜止不能移動使豐富的帶寬等有線資源優勢無法得到有線用戶設備的共享和充分利用，有線固定核心網存在的問題嚴重制約了有線通信全網的發展，并且其發展速度和經濟效益也已明顯落后于無線移動通信網絡。
發明內容
本發明的目的在于提供一種具有非連續移動特性的有線核心網系統，以便克服解決目前有線核心網絡系統的上述固定、靜止等缺點，從而使有線核心網絡具有一定的移動特性。
本發明的另一目的在于提供一種具有非連續移動特性的有線核心網通信方法，利用該方法可以克服目前有線核心網絡通信方法固定、靜止等不足，使有線核心網具有一定的移動性管理功能，進而提高有線核心網絡及整個有線通信技術的經濟效益。
本發明是一種新穎的具有非連續移動特性的有線核心網系統及方法，為了達到上述發明目的，本發明提出的有線核心網系統包括電路域業務交換和控制子系統，分組域業務路由和控制子系統，用戶及用戶設備信息數據庫子系統，操作維護子系統等。電路域子系統包括交換控制模塊和關口交換模塊；分組域子系統包括分組服務支持節點和分組路由網關節點；數據庫子系統按功能分為歸屬用戶信息數據庫、接入用戶信息數據庫和用戶設備信息數據庫。電路域業務交換和控制子系統、分組域業務路由和控制子系統分別與用戶及用戶設備信息數據庫子系統相連接；電路域業務交換和控制子系統與分組域業務路由和控制子系統也可以通過網絡內部接口互連；操作維護子系統則與本發明核心網內的所有子系統相連接。電路域子系統在本地網一側通過交換控制模塊與本發明核心網絡對應的多個有線接入網系統連接；通過關口交換模塊與其它同類核心網的電路域業務交換和控制子系統、用戶及用戶設備信息數據庫互連，并與外部通信網絡的PSTN/ISDN、PLMN、PDN等其它通信網絡相連接。分組域子系統在本地網一側通過分組服務支持節點與本發明核心網絡對應的多個有線接入網系統相連；通過分組路由網關節點與其它同類核心網的分組域業務路由和控制子系統互連，并與外部通信網絡Internet、分組數據網絡等相連。
在相應具有有線非連續移動功能的有線用戶設備、無線/有線多模用戶設備和相應能支持有線非連續移動功能的有線接入網系統共同配合支持下，本發明所述的具有非連續移動特性的有線核心網對具有固定唯一號碼的用戶設備的有線非連續移動通信進行安全性管理，接入控制管理，有線非連續移動性管理和通信管理。本發明有線核心網具有現有有線固定核心網傳送、匯集和交換等基本功能特性，以及為用戶提供各種通信業務如電路交換呼叫業務、分組交換呼叫業務、電路數據業務、分組數據業務、電路域和分組域短消息業務、多媒體業務路由業務以及相關的并發業務等通信及通信管理的基礎平臺和網絡系統的操作維護管理等功能。
與現有有線固定核心網通信方法和系統相比，采用本發明所述的具有非連續移動特性的有線核心網方法和系統，改變了現有有線核心網只能為有線固定接入網和有線固定用戶設備提供固定、靜止不可移動、專用不可共享和重復的信息傳送、匯集、交換等功能，同時本發明使用戶設備的號碼與接入端口、接入地點以及有線接入網絡不再關聯對應，號碼可隨有線用戶設備移動并被攜帶，避免了現有有線核心網業務量密度低下的不足，從而大大提高了有線通信技術的效益。
圖1是本發明具有非連續移動特性有線核心網系統的組成和結構原理圖。
圖2是本發明具有非連續移動特性有線核心網系統與對應的有線用戶設備和無線/有線多模用戶設備、有線接入網組成的一種非連續移動有線通信本地網以及該本地網內部有線用戶設備接入、離線過程的一個實施例。
圖3是利用本發明組成的非連續移動有線通信本地網絡與外部通信網絡的結構關系以及接入的有線用戶設備進行通信的一個實施例。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明系統及方法作進一步的詳細描述正如圖1所示，本發明所述具有非連續移動特性的有線核心網系統包括電路域業務交換和控制子系統101、分組域業務路由和控制子系統102、用戶及用戶設備信息數據庫子系統103、網絡管理子系統104。電路域業務交換和控制子系統101、分組域業務路由和控制子系統102通過內部接口協議分別連接用戶及用戶設備信息數據庫子系統103；電路域業務交換和控制子系統101與分組域業務路由和控制子系統102通過網絡內部接口協議互連；操作維護子系統104通過操作維護接口協議連接核心網內所有的子系統。電路域子系統101在本地網一側通過交換控制模塊、傳輸鏈路及電路域業務數據和控制信令接口協議與本發明核心網絡對應的多個有線接入網系統連接；通過關口交換模塊及內部的接口協議與其它同類核心網的電路域業務交換和控制子系統、用戶及用戶設備信息數據庫互連，并通過標準通用的傳輸鏈路和通信接口協議與外部PSTN/ISDN、PLMN、PDN等其它通信網絡連接。分組域子系統102在本地網側通過分組服務支持節點、傳輸鏈路和分組域業務數據和控制信令接口協議與本發明核心網絡對應的多個有線接入網系統連接；通過分組路由網關節點及內部的接口協議與其它同類核心網的分組域業務路由和控制子系統互連，并通過標準通用的傳輸鏈路和通信接口協議與外部分組數據網絡(PDN)、公共Internet網絡等連接。通過電路域子系統101與分組域子系統102的互連還可以進行電路域、分組域的聯合接入位置更新，以及利用分組域進行電路域尋呼。
圖1中本發明有線核心網電路域業務交換和控制子系統101是為用戶提供電信業務、承載業務、補充業務、短消息業務的多種邏輯功能實體的集合，是完成非連續移動電路域實時語音和數據業務呼叫、控制、業務提供的核心設備。在本地網絡支持非連續移動的有線接入網一側，交換控制模塊負責對連接在其管轄區域中可以非連續移動的有線用戶設備和無線/有線多模用戶設備進行非連續移動性管理、接入控制、交換的功能；在其它同類核心網一側，關口交換模塊提供業務、信令數據、短消息、數據庫用戶信息數據等的交換、轉移、傳輸和互操作；在外部通信網絡一側，關口交換模塊提供與外部PSTN/ISDN、PLMN、PDN等其它類型通信網絡的互連互通關口功能。該子系統101能提除了能提供基本的交換功能外，還具有非連續移動性管理功能，包括本地網接入的用戶設備接入登記、切換、漫游等控制和管理，支持非連續移動性管理電路域空閑、連接、分離狀態轉換模型，外部網絡入網呼叫的被叫有線用戶位置信息查詢，以及通過與分組域子系統102互連進行聯合附著和聯合接入位置更新；具有安全保密功能，包括接入用戶的鑒權、用戶識別保密、用戶信息加密、信令一致性檢查、信令信息保密；具有呼叫控制和處理功能，包括用戶設備的接入控制，基本呼叫的建立、維持、釋放控制等呼叫接續和多方呼叫控制，外部網絡入網呼叫路由轉接的關口功能，號碼、路由存儲分析、地址解析譯碼、路由選擇，回波抑制、業務量超負荷控制；具有呼叫在有線接入網中的排隊功能；提供話音編解碼及多碼速率選擇等功能；提供有線接入網與本發明核心網間接口信道資源分配管理功能；提供用戶數據通信互通管理、智能網業務交換點SSP功能；以及具有DTMF轉換、非連續接受、計費和網管功能。作為本發明通信網絡的核心，為實現上述電路域的非連續移動管理功能和通信管理功能，該子系統101需要與用戶及用戶設備信息數據庫子系統103協同配合工作。
圖1中本發明有線核心網的分組域業務路由和控制子系統102包括非連續移動有線核心網分組域業務的服務支持節點和路由網關節點，是本發明核心網提供分組域業務通信承載的核心。在有線本地通信網支持非連續移動的有線接入網一側，分組服務支持節點主要負責對在其管轄區域內接入的有線用戶設備和無線/有線多模用戶設備進行非連續移動性管理，并對接入的用戶設備進行安全鑒權和接入控制，協同完成分組數據協議連接的建立、維護和刪除，為非連續移動有線用戶設備、無線/有線多模用戶設備提供分組業務服務支持；在其它同類核心網一側，分組路由網關節點提供分組業務的互通路由功能；在外部分組網絡一側，分組路由節點是連接外部分組網絡的路由和網關。其具體功能為具有非連續移動性管理功能，包括支持非連續移動性管理分組域空閑、連接、分離狀態轉換模型，非連續移動性管理的周期性路由區更新定時器和用戶可及定時器管理功能，附著和分離，位置管理，清除標志設置，用戶設備發起和網絡發起的業務請求，以及通過與電路域子系統101互連進行聯合附著和聯合位置更新；具有安全性功能和網絡接入控制，包括配合非連續移動性管理對接入的用戶設備進行鑒權、號碼校驗、簽名的分配、用戶設備識別、信令和數據加密功能、信令一致性保護、鑒權參數轉換重用等安全保密功能，根據QoS要求提供網絡資源許可控制；具有用戶數據管理功能，包括支持用戶數據的插入和刪除，存儲、修改在本分組區域中用戶設備的數據內容；具有會話管理功能，包括支持分組數據協議空閑、連接、分離狀態模型，分組數據協議上下文的激活、修改、去活；具有路由選擇和數據轉發功能；具有以透明和非透明方式接入外部分組數據網的相關功能，包括為有線非連續移動用戶設備和無線/有線多模用戶設備的分組通信業務應用動態分配IP地址、靜態IP地址翻譯和私有地址映射等用戶地址管理功能，在非透明方式下具有接入外部服務器實現用戶認證等用戶認證功能；計費信息收集功能，即能為每個激活的分組數據協議上下文分配計費ID，收集每個用戶設備使用外部數據網和本子系統102分組資源相關的計費信息；具有分組域業務交換點(SSP)功能；保留離線的用戶設備簽約信息以備后用的功能；具有網絡時間同步功能，即與分組域骨干網網絡時間同步功能；以及具有其它如本子系統102恢復功能，支持防火墻、包過濾等網絡安全性功能，IP安全功能等。為實現上述分組域的非連續移動管理和通信管理功能，該子系統102需要與用戶及用戶設備信息數據庫子系統103配合協同工作。
圖1中本發明有線核心網的用戶及用戶設備信息數據庫子系統103為子系統101、102提供必要的用戶及用戶設備的數據信息，以便本發明核心網系統進行非連續移動性管理、通信管理及安全性管理，按照用途分為3個部分，即歸屬用戶信息數據庫、接入用戶信息數據庫、用戶設備信息數據庫。歸屬用戶信息數據庫用于存放歸屬簽約非連續移動有線用戶的注冊信息、電信業務接入能力的信息等靜態數據信息，以及用戶當前實際接入的位置信息、當前補充業務的設置信息、帳戶管理計費等動態數據信息，能配合子系統101、102進行是用戶接入位置實時查詢、更新等非連續移動性管理，以及鑒權認證等安全性管理，具體功能有歸屬簽約用戶的基本用戶數據管理包括用戶號碼、類別、狀態、基本業務信息、補充業務信息、漫游限制信息、其它業務簽約信息、計費信息等存儲、更新、檢索，支持電路域和分組域的非連續移動性管理包括接入位置、路由的更新和刪除、漫游、切換，用戶鑒權數據信息管理和鑒權功能，支持與呼叫有關的處理和提供路由信息，配合用戶設備對補充業務進行激活和去活。接入用戶信息數據庫為所有接入本地網的歸屬和非歸屬的合法有線用戶提供用戶數據信息臨時的存儲管理服務，以便為接入的合法用戶提供建立通信的必要條件，其具體功能有對已合法接入該模塊所在核心網的非連續移動有線用戶提供臨時用戶數據管理包括用戶號碼、類別、狀態、基本業務信息、補充業務信息、漫游限制信息、其它業務簽約信息、計費信息等存儲、更新、檢索，支持電路域和分組域的非連續移動性管理包括用戶的接入位置登記、通信路由的更新和刪除、支持漫游、支持切換，配合歸屬用戶信息數據庫模塊以獲取、提供、更新用戶數據信息及提供鑒權支持，接入用戶離線并接入其它接入用戶信息數據庫模塊控制區域的接入網絡時，本模塊將取消所有該用戶數據信息。用戶設備信息數據庫用于存放在歸屬用戶信息數據庫模塊中簽約用戶的非連續移動有線用戶設備識別號碼，以檢查這些有線用戶設備的合法性，從而允許或限制用戶設備在網絡中的使用。
圖1中本發明有線核心網的操作維護子系統104對本發明核心網各子系統設備以及有線接入網局端設備進行集中和遠程集中操作維護管理、通過局端接入設備代理管理用戶端接入設備，并將操作維護信息通過標準的TNM網管接口上傳給網絡維護管理中心。
如圖2所示，本發明具有非連續移動特性的有線核心網系統200與相應的支持非連續移動特性的有線接入網、有線用戶設備和無線/有線多模用戶設備共同組成了一種非連續移動有線通信網絡；其中，有線用戶設備是一種新穎的具有非連續移動功能的有線通信用戶設備，無線/有線多模用戶設備可以是2G的GSM/GPRS、IS-95A/B等，3G的WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA，以及802.1x標準WLAN Wi-Fi、WiMax等或其它一種或多種無線技術與有線非連續移動技術融合的多模用戶設備。電路域業務交換和控制子系統201通過電路域業務數據和控制信令接口和有線接入網相連，為接入的有線用戶電路域業務通信提供非連續移動性管理、接入控制、交換等服務；子系統201還通過標準通用的通信接口協議連接外部同類或其它類型的通信網絡如PSTN/ISDN、PLMN、PDN等，為出網和入網呼叫提供關口服務。分組域業務路由和控制子系統202通過分組域業務數據和控制信令接口和有線接入網相連，為接入的有線用戶分組域業務通信提供非連續移動性管理、接入控制、分組通信服務；子系統202還通過標準通用的通信接口協議與外部同類網絡或其它類型網絡如Internet、PDN相連，為用戶提供分組路由選擇和分組數據轉發的網關服務。
如圖2所示，具有非連續移動特性的有線用戶設備i從離線狀態接入支持非連續移動的有線接入網絡1的某個接入端口時，用戶設備i通過有線接入網絡1的控制信道、電路域業務交換和控制子系統201的控制信令接口將用戶信息上傳給本發明核心網200，子系統201分析該用戶號碼，如果該號碼歸屬本核心網絡200，則子系統201將該用戶信息提交本核心網用戶及用戶設備信息數據庫了系統203中的歸屬用戶信息數據庫進行鑒權以判斷是否為合法的接入用戶，如為非法，子系統201將通知有線接入網絡1禁止分配任何接入資源給該用戶設備i并進行非法接入提示，如合法，子系統203中的歸屬用戶信息數據庫將更新該用戶的信息數據如更新用戶i的接入端口位置、修改用戶設備i離線狀態為在線空閑狀態等，同時接入用戶信息數據庫建立存儲該用戶i臨時的接入信息數據；如果該用戶不歸屬本核心網絡，則需要由子系統201的關口功能將該用戶信息轉發到其歸屬核心網的用戶及用戶設備信息數據庫子系統中的歸屬用戶信息數據庫進行鑒權并更新數據信息，鑒權結果再返回本核心網系統200中的子系統201，子系統201通知子系統203中的接入用戶信息數據庫建立存儲該用戶i臨時的接入信息數據，子系統201指示有線接入網絡1該用戶設備i為合法接入并可為其提供有線接入資源。當用戶設備i離線時，有線接入網絡1立即通過控制信令接口通知子系統201，子系統201指示該用戶i的歸屬用戶信息數據庫更新該用戶的信息數據如修改接入端口位置為未知、用戶狀態為離線，同時子系統203中的接入用戶信息數據庫在設定的時間到后或其歸屬用戶信息數據庫得到該用戶已接入新接入端口位置的信息后，刪除已建立存儲的該用戶i臨時接入信息數據。如需要檢查接入用戶設備的合法性，用戶設備i還需將其用戶設備識別號碼通過有線接入網絡1的控制信道、電路域業務交換和控制子系統201的控制信令接口，由子系統201將該信息透明轉發給該用戶歸屬的核心網用戶及用戶設備信息數據庫子系統中的用戶設備信息數據庫以檢查該用戶設備的合法性，從而允許或限制該用戶設備在網絡中的使用。
圖3所示為利用本發明有線核心網300組成的非連續移動有線通信本地網絡與外部通信網絡的結構關系以及在本發明核心網300區域內接入的有線用戶設備m進行電路域和分組域通信的一個實施例。在外部通信網絡一側，本發明核心網系統300通過標準的通信接口及協議分別為電路域業務和信令、分組域業務和信令提供與外部PSTN/ISDN、PLMN、PSPDN、Internet等其它類型通信網絡的互連互通服務。
如圖3所示，假定有線用戶設備m為歸屬有線用戶核心網系統300的合法接入用戶，外部網絡的用戶設備通過外部網絡呼叫用戶設備m，本發明核心網300中電路域業務交換和控制子系統301的關口交換模塊接收到該呼叫請求進行處理并通過分析該呼叫號碼找到被叫用戶設備m所屬在子系統303中的歸屬用戶信息數據庫后，從該歸屬用戶信息數據庫中獲得用戶設備m當前接入區域所在的在核心網300，并從該核心網300中數據庫子系統303的接入用戶信息數據庫中獲得用戶m接入的有線接入網絡k及其接入端口的位置信息和用戶業務信息，子系統301指示其控制的有線接入網絡k通過控制信道呼叫被叫用戶設備m，被叫用戶設備m通過有線接入網絡k向子系統301響應呼叫，用戶設備m開始振鈴而外部網絡的主叫用戶設備得到回鈴通知；一旦被叫用戶m摘機接受呼叫，子系統301立即為其建立分配與有線接入網絡k之間的電路域業務數據接口承載信道，有線接入網絡k立即分配有線接入業務信道資源給被叫用戶設備m，通過電路域子系統301的交換功能、話音編解碼及碼速率選擇等功能，外部用戶設備與被叫用戶設備m就完成了通信連接的建立并開始進行業務通信，子系統301和303開始進行計費；通信結束，電路域子系統301收到任何一方用戶設備掛機信息后立即拆除已建立的交換連接和與有線接入網絡k之間接口的承載信道資源，有線接入網絡k則收回分配給用戶設備m的有線接入業務信道資源，同時計費停止計費信息被記錄存儲，至此外部網絡用戶設備呼叫用戶設備m的一次完整的電路域通信過程結束。當用戶設備m離線或在線關機而無法聯系時，外部網絡用戶設備進行呼叫將會得到用戶設備m歸屬用戶信息數據庫通過子系統301發出的被叫用戶m離線或關機提示，用戶設備m的歸屬用戶信息數據庫將存儲記錄外部網絡用戶設備的呼叫記錄，以便當用戶設備m再次接入或在線開機后得到通過子系統301發出的外部網絡用戶設備曾經呼叫的記錄提示。
如圖3所示，無論有線用戶設備m是否在進行電路域業務通信，本發明核心網系統300的分組域子系統302還能支持用戶設備m進行或同時進行分組域業務通信，用戶設備m需要進行分組數據傳送和接收時，首先要通過其接入的有線接入網絡k在分組域子系統302中的分組服務支持節點和和數據庫子系統303中的歸屬用戶信息數據庫進行位置和身份登記等網絡附著，在附著過程中有線接入網絡k對其進行接入控制和接入信道資源分配，同時通過分組域子系統302中的分組服務支持節點和數據庫子系統303中其歸屬用戶信息數據庫對用戶設備m進行鑒權和安全性認證，并獲得用戶m的簽約信息；附著完成后用戶設備m向分組域子系統302中的分組服務支持節點發送分組數據協議(PDP)上下文激活請求，分組數據協議(PDP)上下文包含某接入點名(APN)相關的地址映射和路由信息，分組域子系統302的分組服務支持節點據此判斷該接入點名(APN)的可接入性并得到子系統302中的路由網關地址，并將分組數據協議(PDP)上下文激活請求轉發到該網關地址，由該路由網關節點控制進行用戶設備m的動態地址分配和接入認證許可，再經用戶設備m與分組域子系統302中的服務支持節點以及子系統302中的路由網關之間的服務質量(QoS)協商、接入承載的分配，最后利用在分組域子系統302中分組服務支持節點與路由網關之間的隧道技術以及路由網關功能，完成用戶設備m與外部分組數據網絡如Internet或PSPDN之間的分組域業務通信，服務支持節點和歸屬用戶信息數據庫開始計費信息收集；通信結束，則分組數據協議上下文去活、接入承載釋放、去附著。
上述本發明的實施例不限于相應有線用戶設備的接入，還可利用相應的無線/有線多模用戶設備在本發明有線核心網中的應用及其它業務來實現本發明的優點。
以上對較佳實施例進行了描述，使得本領域內的任何技術人員能制造、利用或使用本發明。對這些實施例的各種修改和各種變化對本領域內的那些技術人員來說是很明顯的，這里定義的一般原理可應用于其它實施例而不使用發明創造性。于是，本發明將不限于這里所示的實施例，而是依據與這里揭示的原理和新特征所構成的最寬范圍來考慮。
權利要求
1.一種具有非連續移動特性的有線核心網系統，其特征在于所述系統包括電路域業務交換和控制子系統、分組域業務路由和控制子系統、用戶及用戶設備信息數據庫子系統、操作維護子系統；其中電路域子系統包括交換控制模塊和關口交換模塊，分組域子系統包括分組服務支持節點和分組路由網關節點，數據庫子系統按功能分為歸屬用戶信息數據庫、接入用戶信息數據庫和用戶設備信息數據庫。
2.如權利要求1所述的系統，其特征在于電路域業務交換和控制子系統、分組域業務路由和控制子系統分別與用戶及用戶設備信息數據庫子系統通過內部接口協議相連接；以及電路域業務交換和控制子系統與分組域業務路由和控制子系統通過網絡內部接口協議互連；以及操作維護子系統則與本發明核心網內的所有子系統通過操作維護接口協議相連接；以及電路域業務交換和控制子系統在本地網一側通過交換控制模塊與本發明核心網絡對應的多個有線接入網系統連接；通過交換控制模塊與其它同類核心網的電路域業務交換和控制子系統、用戶及用戶設備信息數據庫互連，并與外部PSTN/ISDN、PLMN、PDN等其它通信網絡相連接；以及分組域業務路由和控制子系統在本地網一側通過分組服務支持節點與本發明核心網絡對應的多個有線接入網系統相連；通過分組路由網關節點與其它同類核心網的分組域業務路由和控制子系統互連，并與外部Internet、分組數據網絡等相連。
3.如權利要求1所述的系統，其特征在于電路域業務交換和控制子系統是為用戶提供電信業務、承載業務、補充業務、短消息業務的多種邏輯功能實體的集合，是完成非連續移動電路域實時語音和數據業務呼叫、控制、業務提供的核心設備，具有非連續移動性管理功能、安全保密功能、呼叫控制和處理功能、呼叫在有線接入網中的排隊功能、話音編解碼及多碼速率選擇等功能、有線接入網與本發明核心網間接口信道資源分配管理功能、用戶數據通信互通管理、智能網業務交換點SSP功能以及DTMF轉換、非連續接受、計費和網管功能；其中在本地網絡支持非連續移動的有線接入網一側，交換控制模塊負責對連接在其管轄區域中可以非連續移動的有線用戶設備和無線/有線多模用戶設備進行非連續移動性管理、接入控制、交換的功能；以及在其它同類核心網一側，關口交換模塊提供業務、信令數據、短消息、數據庫用戶信息數據的交換、轉移、傳輸和互操作；以及在外部通信網絡一側，關口交換模塊提供與外部PSTN/ISDN、PLMN、PSPDN等其它類型通信網絡的互連互通關口功能。
4.如權利要求1所述的系統，其特征在于分組域業務路由和控制子系統是非連續移動有線核心網分組域業務的支持節點和路由網關節點，是本發明核心網提供分組域業務通信承載的核心，具有非連續移動性管理功能、安全性和網絡接入控制功能、用戶數據管理功能、會話管理功能、路由選擇和數據轉發功能、以透明和非透明方式接入外部分組數據網的相關功能、計費信息收集功能、分組域業務交換點(SSP)功能、保留離線的用戶設備簽約信息以備后用的功能、具有網絡時間同步功能、系統恢復功能、支持防火墻、包過濾等網絡安全性功能以及IP安全功能；通過電路域子系統與分組域子系統的互連可以進行分組域、電路域的聯合接入位置更新，以及利用分組域進行電路域尋呼；其中在有線本地通信網支持非連續移動的有線接入網一側，分組服務支持節點對在其管轄區域內接入的用戶設備協同完成分組業務的非連續移動性管理、接入控制、安全性認證、協同完成分組數據協議連接的建立、維護和刪除，為非連續移動有線用戶設備無線/有線多模用戶設備提供分組業務服務支持；以及在其它同類核心網一側，分組路由網關節點提供分組業務的互通路由功能；以及在外部分組網絡一側，分組路由網關是連接外部分組網絡的路由網關。
5.如權利要求1所述的系統，其特征在于用戶及用戶設備信息數據庫子系統為電路域業務交換和控制子系統、分組域業務路由和控制子系統提供必要的用戶及用戶設備的數據信息，以便本發明核心網系統進行非連續移動性管理、通信管理及安全性管理；其中歸屬用戶信息數據庫用于存放歸屬簽約非連續移動有線用戶的注冊信息、電信業務接入能力的信息等靜態數據信息，以及用戶當前實際接入的位置信息、當前補充業務的設置信息、帳戶管理計費等動態數據信息；具有歸屬簽約用戶的基本用戶數據管理、支持電路域和分組域的非連續移動性管理、用戶鑒權數據信息管理和鑒權功能、支持與呼叫有關的處理和提供路由信息功能、配合用戶設備對補充業務進行激活和去活功能；以及接入用戶信息數據庫為所有接入本地網的歸屬和非歸屬的合法有線用戶提供用戶數據信息臨時的存儲管理服務，以便為接入的合法用戶提供建立通信的必要條件；具有提供臨時用戶數據管理、支持電路域和分組域的非連續移動性管理、提供鑒權支持；以及用戶設備識別數據庫用于存放在歸屬用戶信息數據庫模塊中簽約用戶的非連續移動有線用戶設備識別號碼，以檢查這些有線用戶設備的合法性，從而允許或限制用戶設備在網絡中的使用。
6.如權利要求1所述的系統，其特征在于操作維護子系統對本發明核心網各子系統設備以及有線接入網局端設備進行集中和遠程集中操作維護管理、通過局端接入設備代理管理用戶端接入設備，并將操作維護信息通過標準的TNM網管接口上傳給網絡維護管理中心。
7.一種具有非連續移動特性的有線核心網方法，其特征在于在相應具有有線非連續移動功能的有線用戶設備、無線/有線多模用戶設備和相應能支持有線非連續移動功能的有線接入網系統共同配合支持下，本發明有線核心網對具有固定唯一號碼的用戶設備的有線非連續移動通信進行安全性管理，接入控制管理，有線非連續移動性管理和通信管理；以及本發明有線核心網為有線非連續移動功能的用戶設備通信提供傳送、匯集和交換等基本功能特性，為用戶提供各種通信業務如電路交換呼叫業務、分組交換呼叫業務、電路數據業務、分組數據業務、電路域和分組域短消息業務、多媒體業務路由業務以及相關的并發業務等通信及通信管理的基礎平臺和網絡系統的操作維護管理等功能。
8.如權利要求7所述的方法，其特征在于本發明有線核心網絡系統與相應的支持非連續移動特性的有線接入網、非連續移動有線用戶設備和無線/有線多模用戶設備共同組成了一種非連續移動有線通信網絡，其中有線用戶設備是一種新穎的具有非連續移動功能的有線通信用戶設備，以及無線/有線多模用戶設備可以是2G的GSM/GPRS、IS-95A/B等，3G的WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA以及802.1x標準WLAN Wi-Fi、WiMax等或其它一種或多種無線技術與有線非連續移動技術融合的多模用戶設備；并包括以下步驟a)用戶設備從離線狀態接入支持非連續移動的有線接入網絡的某個接入端口時，用戶設備通過有線接入網絡的控制信道、電路域業務交換和控制子系統的控制信令接口將用戶信息上傳給本發明核心網；b)電路域子系統的交換控制模塊分析該用戶號碼，如果該號碼歸屬本核心網絡，則將該用戶信息提交數據庫子系統中的歸屬用戶信息數據庫進行鑒權以判斷是否為合法的接入用戶；c)對非法用戶，交換控制模塊將通知有線接入網絡禁止分配任何接入資源給該用戶設備并進行非法接入提示；d)對合法用戶，歸屬用戶信息數據庫將更新該用戶的信息數據如更新接入端口位置、修改用戶設備離線狀態為在線空閑狀態等，同時接入用戶信息數據庫建立存儲該用戶臨時的接入信息數據；e)如果該用戶不歸屬本核心網絡，則需要由電路域子系統的關口交換模塊將該用戶信息轉發到其歸屬核心網用戶及用戶設備信息數據庫子系統中的歸屬用戶信息數據庫進行鑒權并更新數據信息，鑒權結果再返回本核心網系統中的電路域子系統，并通知接入用戶信息數據庫建立存儲該用戶臨時的接入信息數據；f)交換控制模塊指示有線接入網用戶設備為合法接入并可提供有線接入資源；以及g)如需要檢查接入用戶設備的合法性，用戶設備還需將其用戶設備識別號碼通過接入控制信道、交換控制模塊的控制信令接口，將該信息透明轉發給該用戶歸屬核心網數據庫子系統中的用戶設備識別數據庫，以檢查該用戶設備的合法性，從而允許或限制該用戶設備在網絡中的使用；h)當用戶設備離線時，通過有線接入網絡控制信令接口和交換控制模塊，其歸屬用戶信息數據庫將更新該用戶的信息數據如修改接入端口位置為未知、用戶狀態為離線；i)接入用戶信息數據庫在設定的時間到后或其歸屬用戶信息數據庫得到該用戶已接入新接入端口位置的信息后，刪除已建立存儲的該用戶臨時接入信息數據；以及j)此時呼叫該用戶設備，其歸屬用戶信息數據庫將記錄主叫的號碼、呼叫時間等信息，并對主叫用戶提示被叫用戶離線，當用戶設備再次接入后對其提示該次呼叫的信息。
9.如權利要求7所述的方法，其特征在于包括以下步驟a)外部用戶設備通過外部網絡呼叫合法接入的用戶設備時，本發明核心網電路域子系統的關口交換模塊接收到該呼叫請求進行處理，通過分析該呼叫號碼找到被叫用戶設備所屬核心網的歸屬用戶信息數據庫；b)從該歸屬用戶信息數據庫中獲得用戶設備當前接入區域所在的在核心網，并從該核心網數據庫子系統的接入用戶信息數據庫中獲得用戶接入的有線接入網絡及其接入端口的位置信息和用戶業務信息；c)電路域子系統的交換控制模塊指示其控制的有線接入網絡通過控制信道呼叫被叫用戶設備，被叫用戶設備通過有線接入網絡向電路域子系統響應呼叫，用戶設備開始振鈴而外部網絡的主叫用戶設備得到回鈴通知；d)一旦被叫用戶摘機接受呼叫，電路域子系統的交換控制模塊立即分配建立與有線接入網之間接口的業務承載信道資源，有線接入網絡立即分配有線接入業務信道資源給被叫用戶設備；e)通過電路域子系統的交換功能、話音編解碼及多碼速率選擇等功能，外部用戶設備與被叫用戶設備就完成了通信連接的建立并開始進行業務通信；f)電路域子系統和數據庫子系統開始進行計費；以及g)通信結束，電路域子系統收到任何一方用戶設備掛機信息后立即拆除已建立的交換連接和和與有線接入網絡之間接口的承載信道資源，有線接入網絡則收回分配給用戶設備的有線接入業務信道資源，同時計費停止計費信息被記錄存儲。
10.如權利要求7所述的方法，其特征在于包括以下步驟a)無論有線用戶設備是否在進行電路域業務通信，本發明核心網系統的分組域子系統還能支持用戶設備進行或同時進行分組域業務通信；b)用戶設備需要進行分組數據傳送和接收時，首先通過其接入的有線接入網絡在分組域子系統中的分組服務支持節點和和數據庫子系統中的歸屬用戶信息數據庫進行位置和身份登記等網絡附著；c)在附著過程中有線接入網絡對其進行接入控制和接入信道資源分配，同時通過分組域子系統中的分組服務支持節點和數據庫子系統中其歸屬用戶信息數據庫對用戶設備進行鑒權和安全性認證，并獲得用戶的簽約信息；d)附著完成后，用戶設備向分組域子系統中的分組服務支持節點發送分組數據協議上下文激活請求，分組數據協議上下文包含某接入點名相關的地址映射和路由信息；e)分組域子系統的分組服務支持節點據此判斷該接入點名的可接入性并得到子系統中的路由網關節點地址，并將分組數據協議上下文激活請求轉發到該路由網關節點地址，由該路由網關節點控制進行用戶設備m的動態地址分配和接入認證許可；f)再經用戶設備與分組域子系統中的服務支持節點以及路由網關節點之間的服務質量(QoS)協商、接入承載的分配，最后利用在分組域子系統中分組服務支持節點與路由網關節點之間的隧道技術以及路由網關功能，完成用戶設備與外部分組數據網絡如Internet或PSPDN之間的分組域業務通信，服務支持節點和歸屬用戶信息數據庫開始計費信息收集；以及g)通信結束，則分組數據協議上下文去活、接入承載釋放、去附著。
全文摘要
一種具有非連續移動特性的有線核心網系統及方法，用于有線通信核心網技術領域。本發明系統包括電路域業務交換和控制子系統，分組域業務路由和控制子系統，用戶及用戶設備信息數據庫子系統，操作維護子系統。本發明不僅具有傳送、匯集和交換等為有線用戶設備提供通信及通信管理基礎平臺，而且具有新穎的非連續移動性管理功能，以及與非連續移動特性相關的有線用戶設備鑒權、安全性認證、用戶設備管理等功能，從而克服了現有有線核心網只能為有線固定接入網和有線固定用戶設備提供固定、靜止、專用和重復的信息傳送、匯集、交換等功能的不足。
文檔編號H04L12/00GK1728639SQ200410050889
公開日2006年2月1日 申請日期2004年7月30日 優先權日2004年7月30日
發明者俞雋 申請人:俞雋