专利名称：无线移动与有线非连续移动融合组网的通信网系统和方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域，具体涉及无线通信和有线通信的技术和网络结构，尤其涉及一种无线移动与有线非连续移动融合组网的通信网系统和方法。
背景技术：
现有的通信网络虽然可以互连互通，但都是各自独立不同的通信网络，因为不同的通信接入网技术各自对应着独立不同的通信核心网，例如不同的无线移动接入技术如现有的DAMPS、cdma IS-95A/B、GSM/GPRS、PDC/PHS、3G的WCDMA、cdma2000等分别连接着各自独立、不同的无线移动核心通信网；传统有线固定接入通信POTS对应有线固定的PSTN/ISDN核心通信网；以太网、xDSL、CableModem等IP分组接入对应PDN分组网、Internet、IP通信网络等。
现有无线移动通信网络技术的无线和可移动特性虽然为用户的通信带来了极大的灵活和方便，但其无线频率资源的匮乏和昂贵、安全保密性差、通信环境恶劣、通信质量较差、需要大功率射频技术以及无线移动通信和控制技术日益复杂等问题却是无法回避和克服的；现有有线通信网络技术如PSTN虽具有通信环境良好、有丰富的有线带宽资源、通信质量较高、通信和控制技术较无线移动简单、安全可靠等优势，但其固定、静止不可移动、专用不可共享的缺陷已严重影响了有线通信技术的经济效益，从而制约了其进一步的发展；而基于IP技术的H.323、SIP、软交换等IP电话网络技术虽然有其不少IP技术的优势，但通信时需要靠IP地址或域名与IP地址转换，其IP地址同样与分组接入网络设备、接入地点相关联对应，用户设备移动变换接入端口和地点时，需要分组核心网络和分组接入网络设备重新分配、设置IP地址给用户设备，难以实现与传统PSTN、PLMN用户设备之间的双向通信，缺乏象PSTN、PLMN电信网那样用唯一号码通信的电话服务和电信网的管理控制机制，尤其是基于非实时业务承载的IP Internet网络技术和面向无连接方式、实时业务与非实时业务混合传送交换，就更缺乏电信网络的通信质量QoS保证和安全性保证。通信技术领域中从用户设备、接入网到核心网不能融合共享的问题已造成了各种通信网络互连互通技术的日益复杂、多种通信网络技术尤其是各种无线移动技术的多重重复覆盖、重复建设、通信资源尤其是有线通信资源不可共享闲置浪费，最终造成了成本加剧和经济效益低下。
发明内容
本发明的目的是提供一种无线移动与有线非连续移动融合组网的通信网系统，以克服解决目前通信网络资源上述不能融合共享的缺点，从而使本发明系统既具有无线移动通信系统灵活方便的优势，又具有有线通信网络系统带宽资源丰富、通信环境好质量高、技术简单、安全可靠的优势。
本发明的另一目的是提供一种无线移动与有线非连续移动融合组网的通信网方法，以解决目前各种不同通信网络技术尤其是无线移动通信技术和有线通信技术不能融合共享的不足，从而减少现有通信技术重复覆盖、通信资源浪费的问题，同时还使不同通信技术之间复杂的互连互通关系变得更加简单；同时也为不同的无线移动通信技术在有线通信环境下实现了融合共享。
本发明是一种无线移动与有线非连续移动融合组网的通信网系统，为了达到上述发明目的，本发明提出的融合组网的通信网络系统包括用户设备、接入网，无线/有线融合移动核心网。用户设备通过有线、无线的方式连接接入网系统，接入网可以接入多个用户设备，并通过电路域业务数据和控制信令接口、分组域业务数据和控制信令接口连接无线/有线融合的移动核心网，无线/有线融合的移动核心网可以连接多个接入网，并通过通信接口和协议分别与外部同类的核心网、外部其它各种通信网络如PSTN/ISDN、PLMN、PDN、Internet等互连和通信。用户设备包括有线用户设备、无线/有线多模用户设备、无线用户设备3种；接入网的组成有两种方式，一种是由各自独立的有线接入网和无线接入网组成，另一种是由有线的用户端接入设备、无线的基站以及由无线接入的基站控制器与有线接入的局端接入设备合并而成的融合接入控制器组成。
为了达到上述发明目的，本发明的无线移动与有线非连续移动融合组网的通信网是无线移动通信技术与有线非连续移动通信技术的融合，也是无线移动通信与有线非连续移动通信从核心网、接入网到用户设备全网系统功能和结构的融合；在逻辑上本发明融合组网的通信网络分为有线非连续移动通信网和无线移动通信网两个独立的层面，有线非连续移动通信网是一种新颖的具有非连续移动特性的有线通信网络，有线非连续移动性较无线移动性简单，可以看作是无线移动通信技术在有线接入时的一种特殊应用，无线移动通信网是现有的某种通信网络如2G的GSM/GPRS、IS95A/B等，IMT-2000的WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA等或者未来某种无线移动通信技术中的一种通信网络。因此，有线用户设备是一种新颖的具有非连续移动功能的有线通信用户设备；无线用户设备是2G的GSM/GPRS、IS-95A/B等，IMT-2000的WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA或者未来某种无线移动通信技术的无线通信用户设备；无线/有线多模用户设备是2G的GSM/GPRS、IS-95A/B等，IMT-2000的WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA或者未来某种无线移动通信技术中的一种或多种无线技术与有线非连续移动技术融合的多模用户设备。有线用户设备通过支持非连续移动的有线接入网连接无线/有线融合的移动核心网进行有线非连续移动通信；无线用户设备通过无线接入网连接无线/有线融合的移动核心网进行无线移动通信；无线/有线多模用户设备既可以通过无线接入网也可以通过有线接入网连接无线/有线融合的移动核心网进行无线移动和有线非连续移动通信，并且可以在无线接入和有线接入、无线移动和有线非连续移动通信之间进行切换；所有的用户设备都使用各自唯一、固定的号码进行通信。接入网负责对无线接入资源、有线接入资源进行控制和管理，配合无线/有线融合移动核心网为用户设备和无线/有线融合移动核心网提供无线、有线承载业务和无线、有线接入承载业务，支持无线移动性、有线非连续移动性管理和通信管理。在用户设备和接入网的支持配合下，无线/有线融合的移动核心网对用户设备提供通信管理、无线移动性和有线非连续移动性管理、安全性管理，负责对与接入网之间接口信道资源的分配管理和网络操作维护管理，无线/有线融合移动核心网络通过通信接口和协议与外部同类核心网、外部其它各种通信网络进行互连和通信。
与现有孤立的各种通信网络技术相比，采用本发明所述无线移动与有线非连续移动融合组网的通信网系统和方法既融合了无线移动通信和有线通信技术、网络的各自优势，又规避了两者的不足，解决了现有无线移动通信和有线通信不同技术、网络相互孤立、互连互通技术复杂、通信资源浪费不共享、成本高等问题。
图1是本发明通信网系统的一种融合组网的结构组成以及通信应用的实施例。
图2是本发明通信网系统的另一种融合组网的结构组成以及通信应用的实施例。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明系统和方法作进一步的详细描述图1为本发明通信网系统的一种融合组网的结构组成。正如图1所示，本发明所述的无线移动与有线非连续移动融合组网的通信网络系统由用户设备101、接入网102，无线/有线融合移动核心网103组成。用户设备101包括有线用户设备101a、无线/有线多模用户设备101b、无线用户设备101c共3种；有线用户设备101a具有有线非连续移动通信功能；无线用户设备101c具有无线移动通信功能；无线/有线多模用户设备既具有无线移动通信功能也具有有线非连续移动通信功能，并且可在两者之间进行切换；所有的用户设备均使用各自唯一、固定的号码进行通信。接入网102包括各自独立的有线接入网102a和无线接入网102b；有线接入网102a包括用户端接入设备和局端接入设备，主要负责对有线接入资源进行管理和控制，配合无线/有线融合移动核心网103为用户设备101a、101b和无线/有线融合移动核心网103提供有线承载业务和有线接入承载业务，支持有线非连续移动通信；无线接入网102b包括基站和基站控制器，主要负责对无线接入资源进行管理和控制，配合无线/有线融合移动核心网103为用户设备101和无线/有线融合移动核心网103提供无线承载业务和无线接入承载业务，支持无线移动通信。无线/有线融合移动核心网络103通过电路域、分组域的业务数据和控制信令接口与多个有线接入网102a、无线接入网102b连接，主要为用户设备101提供通信管理、无线移动性和有线非连续移动性管理、安全性管理、负责对与接入网102之间接口信道资源的分配管理和网络操作维护管理；通过通信接口和协议，无线/有线融合移动核心网络103与同类核心网、外部其它各种通信网络进行互连和通信。
在图1所示本发明融合组网的一种结构中，有线用户设备101a、无线/有线多模用户设备101b能够改变在有线非连续移动通信网络的接入地址和位置以及使用相同的有线接入技术转移变换到其它有线非连续移动通信网络中有线接入网的覆盖区域进行多种通信业务和应用，而无需改变其固定、唯一的号码；同样无线用户设备101c、无线/有线多模用户设备101b能够改变在无线移动通信网络的接入地址和位置以及使用相同的无线接入技术转移变换到其它无线非连续移动通信网络无线接入网的覆盖区域进行多种通信业务和应用，而无需改变其固定、唯一的号码。
如图1所示，无线/有线多模用户设备101b首先作为无线移动用户设备在其接入的、由接入网102中的无线线接入网102b和无线/有线融合移动核心网络103组成的无线移动通信网络中工作，接入网102b为其提供无线接入资源和无线接入承载等无线接入服务并连接到无线/有线融合移动核心网络103，核心网103对其进行位置登记、切换、漫游等无线移动性管理，鉴权认证等安全性管理和电路域、分组域的话音、数据、多媒体等各种通信业务的通信管理，以及为用户设备101b提供与其它同类通信网络和外部其它各种通信网络的互连和通信。
当无线/有线多模用户设备101b从无线接入和无线移动通信网络变换为有线接入、连接接入网102中的有线接入网102a时，无线/有线融合移动核心网络103通过有线接入网102a首先对其进行鉴权认证等安全性管理，只有合法的用户被许可接入和进行通信业务，同时核心网络103修改更新其已存储的该用户设备101b原无线接入属性、接入端口和位置等用户信息数据进行有线非连续移动性管理；安全认证和接入过程完成后，核心网络103通知无线接入网102b释放原来提供给该用户设备101b的所有无线接入资源，并停止为其提供无线接入服务；此时无线/有线多模用户设备101b已作为有线移动用户设备可以在其接入的、由接入网102中的有线接入网102a和无线/有线融合移动核心网络103组成的有线非连续移动通信网络中进行通信，接入网102a为其提供有线接入资源和有线接入承载等有线接入服务并连接到无线/有线融合移动核心网络103，核心网103对其进行接入端口和位置登记、有线/无线切换、漫游等有线非连续移动性管理，鉴权认证等安全性管理和电路域、分组域的话音、数据、多媒体等各种通信业务的通信管理，以及为用户设备101b提供与其它同类通信网络和外部其它各种通信网络的互连和通信。
当无线/有线多模用户设备101b再从现在接入的有线接入网102a、核心网103组成的有线非连续移动通信网络变换为无线接入、连接无线接入网102b时，核心网103通过无线接入网102b首先对其进行接入控制和鉴权认证等安全性管理、只有合法的用户被许可接入和进行通信业务，同时核心网络103修改更新其已存储的该用户设备101b接入属性、位置等用户信息和数据；接入过程和安全认证完成后，核心网络103通知有线接入网102a释放原来提供给该用户设备101b的所有有线接入资源，并停止为其提供有线接入服务；此时无线/有线多模用户设备101b又作为无线移动用户设备可以在其接入的无线移动通信网络中进行通信。
图2为本发明通信网络系统的另一种融合组网的结构组成，以使接入网202具有更深层次的融合。与前一种融合组网结构组成的不同之处仅在于接入网202不是由各自独立的有线接入网、无线接入网组成，接入网202是由有线的用户端接入设备202a、无线的基站202b以及由无线接入网的基站控制器与有线接入网的局端接入设备合并成的融合接入控制器202c组成。融合接入控制器202c主要负责对有线和无线接入资源同时进行管理和控制，并负责与核心网连接；在融合接入控制器202c的控制下，用户端接入设备202a为有线用户设备201a、无线/有线多模用户设备101b提供有线连接和有线接入服务，基站202b为无线用户设备201a、无线/有线多模用户设备101b提供无线连接和无线接入服务；配合无线/有线融合移动核心网203，接入网202为用户设备201和无线/有线融合移动核心网203提供融合有线/无线承载业务和有线/无线接入承载业务，以同时支持有线非连续移动和无线移动通信。
在图2所示本发明融合组网的一种结构中，有线用户设备201a、无线/有线多模用户设备201b使用其唯一固定的号码能在不同的地点变换用户端接入设备202a及有线接入端口进行有线非连续移动通信；同样无线用户设备201c、无线/有线多模用户设备201b使用其唯一固定的号码在不同的地点变换基站202b及无线接入信道进行无线移动通信。
如图2所示，无线/有线多模用户设备201b首先作为无线移动用户设备在其接入的、由接入网202中的基站202b、融合接入控制器202c和无线/有线融合移动核心网络203组成的无线移动通信网络中进行通信。基站202b和融合接入控制器202c为其和无线用户设备201c提供无线接入资源和无线接入承载等无线接入服务并连接到无线/有线融合移动核心网络203，核心网203对其进行位置登记、切换、漫游等无线移动性管理，鉴权认证等安全性管理和电路域、分组域的话音、数据、多媒体等各种通信业务的通信管理，以及为用户设备201b、201c提供与其它同类通信网络和外部其它各种通信网络的互连和通信。
当无线/有线多模用户设备201b从无线接入和无线移动通信网络变换为有线接入、连接接入网202中的用户端接入设备202a时，无线/有线融合移动核心网络203通过融合接入控制器202c和用户端接入设备202a首先对其进行接入控制和鉴权认证等安全性管理，只有合法的用户被许可接入和进行通信业务，同时核心网络203修改更新其已存储的该用户设备201b原无线接入属性、接入端口和位置等用户信息数据进行有线非连续移动性管理；接入过程和安全认证完成后，核心网络203通知融合接入控制器202c控制基站202b释放原来提供给该用户设备201b的所有无线接入资源，并停止为其提供无线接入服务；此时无线/有线多模用户设备201b已作为有线移动用户设备可以在其接入的、由用户端接入设备202a、融合接入控制器202c和无线/有线融合移动核心网络203组成的有线非连续移动通信网络中进行通信，接入网200中的202a、202c为用户设备201a、201b提供有线接入资源和有线接入承载等有线接入服务并连接到无线/有线融合移动核心网络203，核心网203对其进行接入端口和位置登记、有线/无线切换、漫游等有线非连续移动性管理，鉴权认证等安全性管理和电路域、分组域的话音、数据、多媒体等各种通信业务的通信管理，以及为用户设备201a、201b提供与其它同类通信网络和外部其它各种通信网络的互连和通信。
当无线/有线多模用户设备201b再从现在有线接入变换为无线接入、连接基站202b时，核心网203通过无线接入网202c、202b首先对其进行接入控制和鉴权认证等安全性管理、只有合法的用户被许可接入和进行通信业务，同时核心网络203修改更新其已存储的该用户设备201b接入属性、位置等用户信息和数据；接入过程和安全认证完成后，核心网络203通知202c控制202a释放原来提供给该用户设备201b的所有有线接入资源，并停止为其提供有线接入服务；此时无线/有线多模用户设备201b又作为无线移动用户设备可以在其接入的无线移动通信网络中进行通信。
上述本发明的实施例不限于在同一个通信网络内的进行通信，还可利用本发明通信网与外部其它同类通信网络、或与外部其它各种不同的通信网络如PSTN/ISDN、PLMN、PDN、Internet等的通信应用以及其它通信业务来实现本发明的优点。
以上对较佳实施例进行了描述，使得本领域内的任何技术人员能制造、利用或使用本发明。对这些实施例的各种修改和各种变化对本领域内的那些技术人员来说是很明显的，这里定义的一般原理可应用于其它实施例而不使用发明创造性。于是，本发明将不限于这里所示的实施例，而是依据与这里揭示的原理和新特征所构成的最宽范围来考虑。
权利要求
1.一种无线移动与有线非连续移动融合组网的通信网系统，其特征在于所述系统包括用户设备、接入网，无线/有线融合移动核心网；其中用户设备包括有线用户设备、无线/有线多模用户设备、无线用户设备；其中有线用户设备是一种新颖的具有非连续移动功能的有线通信用户设备；以及无线用户设备是2G的GSM/GPRS、IS-95A/B等，IMT-2000的WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA或者未来某种无线移动通信技术的无线通信用户设备；以及无线/有线多模用户设备是2G的GSM/GPRS、IS-95A/B等，IMT-2000的WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA或者未来某种无线移动通信技术中的一种或多种无线技术与有线非连续移动技术融合的多模用户设备。
2.如权利要求1所述的通信网络系统，其特征在于用户设备通过有线、无线的方式连接接入网系统；以及接入网系统可以接入多个用户设备，并通过电路域业务数据和控制信令接口、分组域业务数据和控制信令接口连接无线/有线融合的移动核心网；以及无线/有线融合的移动核心网可以连接多个接入网系统，并通过通信接口和协议分别与外部同类的核心网、外部其它各种通信网络如PSTN/ISDN、PLMN、PDN、Internet等互连和通信。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于接入网负责对无线接入资源、有线接入资源进行管理和控制，配合无线/有线融合移动核心网为用户设备和无线/有线融合移动核心网提供无线、有线承载业务和无线、有线接入承载业务，支持无线移动性、有线非连续移动性管理和通信管理。
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于一种接入网是由各自独立的有线接入网和无线接入网组成。
5.如权利要求4所述的系统，其特征在于有线接入网包括用户端接入设备和局端接入设备，主要负责对有线接入资源进行管理和控制，配合无线/有线融合移动核心网为用户设备和无线/有线融合移动核心网提供有线承载业务和有线接入承载业务，支持有线非连续移动通信；以及无线接入网包括基站和基站控制器，主要负责对无线接入资源进行管理和控制，配合无线/有线融合移动核心网为用户设备和无线/有线融合移动核心网提供无线承载业务和无线接入承载业务，支持无线移动通信。
6.如权利要求3所述的系统，其特征在于另一种接入网是由有线的用户端接入设备、无线的基站、以及由无线接入的基站控制器与有线接入的局端接入设备合并成的融合接入控制器组成；其中融合接入控制器主要负责对有线接入资源和无线接入资源同时进行管理和控制，并负责与核心网连接；以及在融合接入控制器的控制下，用户端接入设备为有线用户设备、无线/有线多模用户设备提供有线连接和有线接入服务，基站为无线用户设备、无线/有线多模用户设备提供无线连接和无线接入服务；以及在核心网络的配合下接入网为用户设备和无线/有线融合移动核心网提供融合有线/无线承载业务和有线/无线接入承载业务，同时支持有线非连续移动和无线移动通信。
7.如权利要求1所述的通信网络系统，其特征在于在用户设备和接入网的支持配合下，无线/有线融合的移动核心网对用户设备提供通信管理、无线移动性和有线非连续移动性管理、安全性管理，负责对与接入网之间接口信道资源的分配管理和网络操作维护管理，无线/有线融合移动核心网络通过通信接口和协议与外部同类核心网、外部其它各种通信网络进行互连和通信。
8.一种无线移动与有线非连续移动融合组网的通信网络方法，其特征在于本发明是无线移动通信技术与有线非连续移动通信技术的融合，也是无线移动通信与有线非连续移动通信从核心网络、接入网到用户设备到全网系统功能和结构的融合；逻辑上该通信网络分为有线非连续移动通信网和无线移动通信网两个独立的层面；其中有线非连续移动通信网是一种新颖的具有非连续移动特性的有线通信网，可以看作是无线移动通信技术在有线环境时的一种特殊应用；以及无线移动通信网是现有的某种通信网络如2G的GSM/GPRS、IS95A/B等，IMT-2000的WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA等或者未来某种无线移动通信技术中的一种通信网络。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于有线用户设备通过支持非连续移动的有线接入网连接无线/有线融合的移动核心网进行有线非连续移动通信；以及无线用户设备通过无线接入网连接无线/有线融合的移动核心网进行无线移动通信；以及无线/有线多模用户设备既可以通过无线接入网也可以通过有线接入网连接无线/有线融合的移动核心网进行无线移动和有线非连续移动通信，并且可以在无线接入和有线接入、无线移动和有线非连续移动通信之间进行切换；以及所有的用户设备都使用各自唯一、固定的号码进行通信。
10.如权利要求8所述的方法，其特征在于包括以下步骤a)无线用户设备、无线/有线多模用户设备作为无线移动用户设备接入本发明融合组网的通信网时，接入网为用户设备提供无线接入资源和无线接入承载等无线接入服务并连接到无线/有线融合移动核心网络，核心网负责对其进行位置登记、切换、漫游等无线移动性管理，鉴权认证等安全性管理和电路域、分组域的话音、数据、多媒体等各种通信业务的通信管理，以及为用户设备提供与其它同类通信网络和外部其它各种通信网络的互连和通信；b)当无线/有线多模用户设备从无线接入变换为有线接入时，无线/有线融合移动核心网络通过接入网首先对其进行鉴权认证等安全性管理，核心网络修改更新其已存储的该合法用户设备原接入属性、接入端口和位置等用户信息数据进行有线非连续移动性管理；安全认证和接入过程完成后，核心网络通知接入网释放原来提供给该用户设备的所有无线接入资源，并停止为其提供无线接入服务；c)此时无线/有线多模用户设备已作为有线移动用户设备可以在其接入的、本发明的通信网中进行有线非连续移动通信，接入网为接入的用户设备提供有线接入资源和有线接入承载等有线接入服务，并连接到无线/有线融合移动核心网络，核心网对用户设备进行接入端口和位置登记、切换、漫游等有线非连续移动性管理，鉴权认证等安全性管理和电路域、分组域的话音、数据、多媒体等各种通信业务的通信管理，以及为用户设备提供与其它同类通信网络和外部其它各种通信网络的互连和通信；d)当无线/有线多模用户设备从有线接入变换为无线接入时，无线/有线融合移动核心网通过无线接入网首先对其进行接入控制和鉴权认证等安全性管理，核心网络修改更新已存储的该合法用户设备接入属性、位置等用户信息和数据；接入过程和安全认证完成后，核心网络通知接入网释放原来提供给该用户设备的所有有线接入资源，并停止为其提供有线接入服务；以及e)此时无线/有线多模用户设备已作为无线移动用户设备可以在其接入的、本发明的通信网中进行无线移动通信。
全文摘要
一种无线移动与有线非连续移动融合组网的通信网络系统和方法，用于无线和有线通信技术领域。该融合组网的通信网由用户设备、接入网，无线/有线融合移动核心网组成。本发明是无线移动通信技术与有线非连续移动通信技术的融合，也是无线移动通信与有线非连续移动通信从核心网、接入网到用户设备全网系统功能和结构的融合，本发明既融合无线移动通信和有线通信的各自优势，又规避了两者的不足，解决了现有无线移动通信、有线通信不同网络孤立、互连互通技术复杂、通信资源浪费不共享、成本高等问题。
文档编号H04B3/00GK1728579SQ20041005088
公开日2006年2月1日 申请日期2004年7月30日 优先权日2004年7月30日
发明者俞隽 申请人:俞隽