分布式应急移动通信系统核心交换设备的制作方法

文档序号:7905941阅读:241来源:国知局
专利名称:分布式应急移动通信系统核心交换设备的制作方法
技术领域
本实用新型涉及应急通信技术领域,具体涉及一种分布式应急移动通信系统核心 交换设备。
背景技术
在应急通信领域中,移动通信系统因其不受时间、地点的限制在应急通信中发挥 着巨大的作用,而其在数据带宽及组网上也存在较大的优势。移动通信系统能够以较低成 本和较大的系统容量来支持用户密集地区的移动通信业务,但是,移动通信服务受网络覆盖的限制不能实现任何时间、任何地点的使用。比 如,在偏远地区,几乎没有移动通信的覆盖,而在遭遇重大灾害等突发事件时移动通信系统 可能瘫痪,导致用户的应急通信需求无法实现。普遍使用的移动通信系统有蜂窝通信系统、数字集群通信系统和无线局域网 (Wi-Fi)等。传统蜂窝通信系统设备基于电信机房标准设计,设备体积、重量、功耗极大,环 境适应性差,无法满足应急通信系统机动灵活的应用需求。以数字集群通信系统为代表的 无线应急通信系统,成本很高,建设速度慢,不能满足应急通信的需求;Wi-Fi技术覆盖范 围小且安全性差,同样不能满足应急通信的需求。
实用新型内容(一)要解决的技术问题本实用新型要解决的技术问题是如何提供一种体积小、重量轻、功耗低的分布式 应急移动通信系统核心交换设备,使得在紧急情况下可以同时满足多样的应急通信需求。( 二 )技术方案为实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案一种分布式应急移动通信系统核心交换设备,所述分布式应急移动通信系统核心 交换设备包括主控单元板1,与主控单元板1相连接的协处理器及I/O板2、语音控制板3 和网络控制板4 ;其中,所述主控单元板1,用于控制协处理器及I/O板2、语音控制板3和网络控制板4, 处理该设备的内部协议,完成该设备内的呼叫处理;所述协处理器及I/O板2,用于实现以太网和El接口的协议转换,完成IP over El 和IP over Ethernet的协议处理;所述语音控制板3,用于接续和管理外部模拟用户线的呼叫,完成该设备的内部信 令消息至外部模拟用户线的信令格式转换,以及实现CDMA语音信号与模拟语音信号的编 码转换;所述网络控制板4,用于将来自所述主控单元板1的消息翻译成信令发送,实现 Internet电话用户到移动终端MS的呼叫建立。优选地,所述协处理器及I/O板2包括七号信令网关模块201、以及相互连接的 基站代理模块202和基站控制模块203 ;七号信令模块201与现有的公众交换电话网/公
3众陆地移动通信网PSTN/PLMN相连接;基站代理模块202与现有蜂窝移动通信网络的CDMA 基站相连接。优选地,所述语音控制板3为模拟用户网关,对外提供模拟用户接口,与外部的模 拟用户线相连接。优选地,所述网络控制板4,为SIP网关模块,与hternet网络相连。优选地,所述分布式应急移动通信系统核心交换设备还包括底板,用于提供总线 和接口实现设备内各单板之间的互联。优选地,所述分布式应急移动通信系统核心交换设备还包括电源模块,用于为设 备内各单板供电。优选地,所述电源模块供电的方式为市电、车载发电机、取力发电机和蓄电池中的 一种或多种。(三)有益效果本实用新型提供了一种分布式应急移动通信系统核心交换设备,其实现了传统蜂 窝移动通信系统中的移动交换中心(MSC)、归属位置寄存器/拜访位置寄存器(HLR/VLR)、 短消息中心(SMSC)、分组数据服务节点(PDSN)和鉴权中心(AUC)等的功能,实现了部分接 入网即基站控制器(BSC)的功能,实现了接入公众电信网络的信令/媒体网关功能,结构紧 凑,体积小、重量轻,便于快速移动及应急通信使用,使得在紧急情况下可以同时满足多样 的应急通信需求。

图1是依照本实用新型所述分布式应急移动通信系统核心交换设备的结构图。其中,1 主控单元板;2 协处理器及I/O板;3 语音控制板;4 网络控制板;101 语音交换处理单元;102 短消息处理单元;103 分组数据处理单元;104 媒体资源控制 单元;105 会议电话处理单元;106 媒体资源处理单元;107 =PPPD单元;108 鉴权单元; 109 数据库单元;201 七号信令网关模块;202 基站代理模块;203 基站控制模块。
具体实施方式
以下结合附图和实施例,对本实用新型的具体实施方式
作进一步详细描述。以下 实施例用于说明本实用新型,但不用来限制本实用新型的范围。图1是依照本实用新型所述分布式应急移动通信系统核心交换设备的结构图。参 见图1,本实用新型所述分布式应急移动通信系统核心交换设备包括主控单元板1,与主 控单元板1相连接的协处理器及I/O板2、语音控制板3和网络控制板4 ;其中,所述主控单元板1用于控制设备内各个单板,处理该设备的内部协议,完成该设 备内的呼叫处理,包括语音交换处理单元101,与语音交换处理单元101相连接的短消息 处理单元102、分组数据处理单元103、媒体资源控制单元104和会议电话处理单元105,与 媒体资源控制单元104相连接的媒体资源处理单元106,与分组数据处理单元103相连接 的PPPD (Point to Point Protocol daemon,点对点协议守护进程)单元107,分别与语音 交换处理单元101、短消息处理单元102、分组数据处理单元103相连接的鉴权单元108和 与鉴权单元108相连接的数据库单元109 ;[0028]所述语音交换处理单元101,用于处理多媒体呼叫会话过程中的IP信令;具体包 括进行呼叫信令处理、呼叫信令接续转发、终端入网登记信令接续、多媒体会话控制、地址 转换、对业务协商进行服务转换、为终端执行会话控制服务以及保持会话状态等;所述短消息处理单元102,用于从协处理器及I/O板2接收传送到本设备的短消 息,查询短消息目的地的位置,如果是本设备,则发送给本设备的协处理器及I/O板2,如果 目的地不是本设备,则发送给该目的地所在设备的短消息处理单元;所述分组数据处理单元103,用于通过无线分组接口建立、维持和中断与无线网络 的逻辑链接,建立、维护和终端用户的点对点协议(PPP)会话,进行移动台用户到鉴权单元 108的认证、授权和计费,接收来自鉴权单元108的服务参数,为接入到本设备的无线数据 终端分配IP地址,并能够实现简单和移动IP分组业务;所述媒体资源功能控制单元104,用于转化来自于语音交换处理单元101的信令, 并根据接收的信令消息控制相应的媒体资源功能处理单元106,为用户建立或拆除语音连 接;所述会议电话处理单元105,用于接收来自语音交换处理单元101的消息,完成会 议电话组的呼叫连接和释放,完成多路组成员语音的混音处理;所述媒体资源处理单元106,用于混合媒体流并提供多媒体放音资源,并提供音 频代码转换;向其它功能实体屏蔽协议栈以及声码器的差异,接收到控制消息和音频流后, 将控制消息解析成内部数据结构,将不同编码方式的音频流转换成同一的编码格式,并提 供回调机制供媒体资源控制单元105使用;所述PPPD单元107,用于实现分组数据包的路由,接收传送到本设备的数据包,判 断所述数据包的目的IP地址,如果是本设备使用的路由协议信息地址,则对所述数据包进 行处理,如果不是本设备的IP地址,则转发给本设备的协处理器及I/O板2 ;所述鉴权单元108,用于从设备的数据库单元109获取用户位置登记和呼叫请求 所需的全部数据,或根据最新获取的信息请求更新数据库单元的部分数据;接收来自语音 交换处理单元101、短消息处理单元102、分组数据处理单元103的请求消息,完成用户的 鉴权;当用户到本设备服务区时,向数据库单元109请求发送用户数据,以便提供相应的服 务;并将用户信息拷贝到数据库单元109中,以完成用户位置更新;所述数据库单元109,相当于传统蜂窝移动通信网络的归属位置寄存器,用于存储 用户的签约信息与位置信息,保存与用户相关的、用来处理多媒体会话的定制数据,包括 本地信息、保密信息、注册信息、业务触发信息、用户个人信息等。所述协处理器及I/O板2,用于实现以太网和El接口的协议转换,完成IP over El 和IP over Khernet的协议处理,包括七号信令网关模块201、和相互连接的基站代理模 块202和基站控制模块203 ;七号信令模块201可以与现有的公众交换电话网/公众陆地 移动通信网(PSTN/PLMN)相连接;基站代理模块202可以与现有蜂窝移动通信网络的CDMA 基站相连接;所述七号信令网关模块201,用于完成设备与PSTN/PLMN网络之间控制信息的相 互转换,以实现一个网络中的控制信息能够在另一个网络中的延续传输;所述基站代理模块202,用于接收并处理来自CDMA基站的信令和媒体流,完成来 自CDMA基站的ATM承载的Abis消息与该设备内部IP承载的Abis消息的封装和重组转发功能;所述基站控制模块203,用于进行无线信道管理、实施呼叫和通信链路的建立和拆 除、功率控制和切换控制,从基站代理模块202接收IP封装的Abis消息,将信令消息处理 后发送到语音交换单元101,将用户面的媒体流发送到媒体资源处理单元106 ;或从语音交 换单元101接收信令消息,处理后转发到基站代理模块202,从媒体资源处理单元106接收 用户面媒体流,处理后转发到基站代理模块202。所述语音控制板3,其可以为模拟用户网关,对外提供模拟用户接口,与外部的模 拟用户线相连接,用于接续和管理外部模拟用户线的呼叫,完成该设备的内部信令消息至 外部模拟用户线的信令格式转换,以及实现CDMA语音信号与模拟语音信号的编码转换。所述网络控制板4,其可以为SIP网关模块,与hternet网络相连,用于接收来自 语音交换处理单元101的消息,完成CALL SETUP消息至SIP INVITE消息的翻译,并将SIP INVITE消息翻译成内部CALLSETUP信令,发送至语音交换处理单元101,从而完成hternet 电话用户到移动终端(MS)的呼叫建立。本实用新型所述分布式应急移动通信系统核心交换设备还包括底板,用于提供 总线和接口实现设备内各单板之间的互联。本实用新型所述分布式应急移动通信系统核心交换设备还包括电源模块,用于 为设备内各单板供电,其可以采用市电、车载发电机、取力发电机和蓄电池中的一种或多种 方式。本实用新型所述分布式应急移动通信系统核心交换设备可以通过多种无线和有 线中继方式组成网络,有线方式连接包括光纤、以太网,无线方式包括微波、卫星等。本实用新型所述分布式应急移动通信系统核心交换设备具有很好的兼容性和灵 活性,能方便地与公众固定电话网、CDMA网络互连互通,延伸网络的服务范围;设备提供多 种通用接口(PSTN接口、2M接口、网络接口等),可通过有线、无线、卫星、微波等多种中继手 段完成各网系间的互连。本发明所述的设备采用了基于IP的分布式及关联式的无中心结构模式,各系统 间既可独立工作,也可通过IP方式组网互联。在一个或多个设备损毁时,不影响其他系统 的正常工作,网络仍可正常工作。此外,该系统具有很大的弹性,数据库模块平均完备地分 布于各设备,并频繁进行数据保鲜,因而极大地提高了系统的安全性和可靠性。本实用新型上述实施例中,提供了一种分布式应急移动通信系统核心交换设备, 其实现了传统蜂窝移动通信系统中的移动交换中心(MSC)、归属位置寄存器/拜访位置寄 存器(HLR/VLR)、短消息中心(SMSC)、分组数据服务节点(PDSN)和鉴权中心(AUC)等的功 能,实现了部分接入网即基站控制器(BSC)的功能,实现了接入公众电信网络的信令/媒体 网关功能,结构紧凑,体积小、重量轻,便于快速移动及应急通信使用,使得在紧急情况下可 以同时满足多样的应急通信需求。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技 术人员来说,在不脱离本实用新型技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改 进和变型也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种分布式应急移动通信系统核心交换设备,其特征在于,所述分布式应急移动通 信系统核心交换设备包括主控单元板(1),与主控单元板(1)相连接的协处理器及I/O板 O)、语音控制板⑶和网络控制板⑷;其中,所述主控单元板(1),用于控制协处理器及I/O板O)、语音控制板C3)和网络控制板 ,处理该设备的内部协议,完成该设备内的呼叫处理;所述协处理器及I/O板O),用于实现以太网和El接口的协议转换,完成IP over El 和IP over Ethernet的协议处理;所述语音控制板(3),用于接续和管理外部模拟用户线的呼叫,完成该设备的内部信令 消息至外部模拟用户线的信令格式转换,以及实现CDMA语音信号与模拟语音信号的编码 转换;所述网络控制板G),用于将来自所述主控单元板(1)的消息翻译成信令发送,实现 Internet电话用户到移动终端MS的呼叫建立。
2.如权利要求1所述的分布式应急移动通信系统核心交换设备,其特征在于,所述协 处理器及I/O板( 包括七号信令网关模块001)、以及相互连接的基站代理模块(202) 和基站控制模块O03);七号信令模块O01)与现有的公众交换电话网/公众陆地移动通 信网PSTN/PLMN相连接;基站代理模块(20 与现有蜂窝移动通信网络的CDMA基站相连 接。
3.如权利要求1所述的分布式应急移动通信系统核心交换设备,其特征在于,所述语 音控制板(3)为模拟用户网关,对外提供模拟用户接口,与外部的模拟用户线相连接。
4.如权利要求1所述的分布式应急移动通信系统核心交换设备,其特征在于,所述网 络控制板(4),为SIP网关模块,与hternet网络相连。
5.如权利要求1-4中任一项所述的分布式应急移动通信系统核心交换设备,其特征在 于,所述分布式应急移动通信系统核心交换设备还包括底板,用于提供总线和接口实现设 备内各单板之间的互联。
6.如权利要求1-4中任一项所述的分布式应急移动通信系统核心交换设备,其特征在 于,所述分布式应急移动通信系统核心交换设备还包括电源模块,用于为设备内各单板供 H1^ ο
7.如权利要求6所述的分布式应急移动通信系统核心交换设备,其特征在于,所述电 源模块供电的方式为市电、车载发电机、取力发电机和蓄电池中的一种或多种。
专利摘要本实用新型公开了一种分布式应急移动通信系统核心交换设备,所述分布式应急移动通信系统核心交换设备包括主控单元板(1),与主控单元板(1)相连接的协处理器及I/O板(2)、语音控制板(3)和网络控制板(4);本实用新型所述分布式应急移动通信系统核心交换设备实现了传统蜂窝移动通信系统中的移动交换中心(MSC)、归属位置寄存器/拜访位置寄存器(HLR/VLR)、短消息中心(SMSC)、分组数据服务节点(PDSN)和鉴权中心(AUC)等的功能,实现了部分接入网即基站控制器(BSC)的功能,实现了接入公众电信网络的信令/媒体网关功能,结构紧凑,体积小、重量轻,便于快速移动及应急通信使用,使得在紧急情况下可以同时满足多样的应急通信需求。
文档编号H04L29/08GK201928303SQ201020586620
公开日2011年8月10日 申请日期2010年10月27日 优先权日2010年10月27日
发明者代明玉, 刘庚山, 尹纯伟, 张甲元, 赵红星 申请人:阳光凯讯(北京)科技有限公司
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