专利名称：具有非连续移动特性的有线核心网系统及方法
技术领域：
本发明涉及数字有线通信技术领域，具体涉及核心网技术领域，尤其涉及一种具有非连续移动特性的有线核心网系统及方法。
背景技术：
现有的有线固定核心网如PSTN核心网经历了长期的发展，具有通信质量高，稳定可靠，安全保密，实现技术相对无线移动核心网较为简单等优点；但其主要是为有线固定的接入网和有线固定的用户设备提供固定、静止、专用和重复特性的信息交换和信息传送功能，电话号码与有线用户设备实际是分离的、不属于用户和用户设备，不能随有线用户设备移动并被携带，因此使得现有的有线核心网业务量密度低下，从而造成有线通信经济效益低下；现有基于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，并且难以实现与传统PSTN、PLMN用户设备之间的双向通信，更缺乏象PSTN、PLMN电信网那样用唯一号码通信的电话号码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，加上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服务质量QoS保证和安全性保证，因此同样无法解决现有有线固定核心网的上述许多问题和不足。有线通信固定静止不能移动使丰富的带宽等有线资源优势无法得到有线用户设备的共享和充分利用，有线固定核心网存在的问题严重制约了有线通信全网的发展，并且其发展速度和经济效益也已明显落后于无线移动通信网络。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有非连续移动特性的有线核心网系统，以便克服解决目前有线核心网络系统的上述固定、静止等缺点，从而使有线核心网络具有一定的移动特性。
本发明的另一目的在于提供一种具有非连续移动特性的有线核心网通信方法，利用该方法可以克服目前有线核心网络通信方法固定、静止等不足，使有线核心网具有一定的移动性管理功能，进而提高有线核心网络及整个有线通信技术的经济效益。
本发明是一种新颖的具有非连续移动特性的有线核心网系统及方法，为了达到上述发明目的，本发明提出的有线核心网系统包括电路域业务交换和控制子系统，分组域业务路由和控制子系统，用户及用户设备信息数据库子系统，操作维护子系统等。电路域子系统包括交换控制模块和关口交换模块；分组域子系统包括分组服务支持节点和分组路由网关节点；数据库子系统按功能分为归属用户信息数据库、接入用户信息数据库和用户设备信息数据库。电路域业务交换和控制子系统、分组域业务路由和控制子系统分别与用户及用户设备信息数据库子系统相连接；电路域业务交换和控制子系统与分组域业务路由和控制子系统也可以通过网络内部接口互连；操作维护子系统则与本发明核心网内的所有子系统相连接。电路域子系统在本地网一侧通过交换控制模块与本发明核心网络对应的多个有线接入网系统连接；通过关口交换模块与其它同类核心网的电路域业务交换和控制子系统、用户及用户设备信息数据库互连，并与外部通信网络的PSTN/ISDN、PLMN、PDN等其它通信网络相连接。分组域子系统在本地网一侧通过分组服务支持节点与本发明核心网络对应的多个有线接入网系统相连；通过分组路由网关节点与其它同类核心网的分组域业务路由和控制子系统互连，并与外部通信网络Internet、分组数据网络等相连。
在相应具有有线非连续移动功能的有线用户设备、无线/有线多模用户设备和相应能支持有线非连续移动功能的有线接入网系统共同配合支持下，本发明所述的具有非连续移动特性的有线核心网对具有固定唯一号码的用户设备的有线非连续移动通信进行安全性管理，接入控制管理，有线非连续移动性管理和通信管理。本发明有线核心网具有现有有线固定核心网传送、汇集和交换等基本功能特性，以及为用户提供各种通信业务如电路交换呼叫业务、分组交换呼叫业务、电路数据业务、分组数据业务、电路域和分组域短消息业务、多媒体业务路由业务以及相关的并发业务等通信及通信管理的基础平台和网络系统的操作维护管理等功能。
与现有有线固定核心网通信方法和系统相比，采用本发明所述的具有非连续移动特性的有线核心网方法和系统，改变了现有有线核心网只能为有线固定接入网和有线固定用户设备提供固定、静止不可移动、专用不可共享和重复的信息传送、汇集、交换等功能，同时本发明使用户设备的号码与接入端口、接入地点以及有线接入网络不再关联对应，号码可随有线用户设备移动并被携带，避免了现有有线核心网业务量密度低下的不足，从而大大提高了有线通信技术的效益。
图1是本发明具有非连续移动特性有线核心网系统的组成和结构原理图。
图2是本发明具有非连续移动特性有线核心网系统与对应的有线用户设备和无线/有线多模用户设备、有线接入网组成的一种非连续移动有线通信本地网以及该本地网内部有线用户设备接入、离线过程的一个实施例。
图3是利用本发明组成的非连续移动有线通信本地网络与外部通信网络的结构关系以及接入的有线用户设备进行通信的一个实施例。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明系统及方法作进一步的详细描述正如图1所示，本发明所述具有非连续移动特性的有线核心网系统包括电路域业务交换和控制子系统101、分组域业务路由和控制子系统102、用户及用户设备信息数据库子系统103、网络管理子系统104。电路域业务交换和控制子系统101、分组域业务路由和控制子系统102通过内部接口协议分别连接用户及用户设备信息数据库子系统103；电路域业务交换和控制子系统101与分组域业务路由和控制子系统102通过网络内部接口协议互连；操作维护子系统104通过操作维护接口协议连接核心网内所有的子系统。电路域子系统101在本地网一侧通过交换控制模块、传输链路及电路域业务数据和控制信令接口协议与本发明核心网络对应的多个有线接入网系统连接；通过关口交换模块及内部的接口协议与其它同类核心网的电路域业务交换和控制子系统、用户及用户设备信息数据库互连，并通过标准通用的传输链路和通信接口协议与外部PSTN/ISDN、PLMN、PDN等其它通信网络连接。分组域子系统102在本地网侧通过分组服务支持节点、传输链路和分组域业务数据和控制信令接口协议与本发明核心网络对应的多个有线接入网系统连接；通过分组路由网关节点及内部的接口协议与其它同类核心网的分组域业务路由和控制子系统互连，并通过标准通用的传输链路和通信接口协议与外部分组数据网络(PDN)、公共Internet网络等连接。通过电路域子系统101与分组域子系统102的互连还可以进行电路域、分组域的联合接入位置更新，以及利用分组域进行电路域寻呼。
图1中本发明有线核心网电路域业务交换和控制子系统101是为用户提供电信业务、承载业务、补充业务、短消息业务的多种逻辑功能实体的集合，是完成非连续移动电路域实时语音和数据业务呼叫、控制、业务提供的核心设备。在本地网络支持非连续移动的有线接入网一侧，交换控制模块负责对连接在其管辖区域中可以非连续移动的有线用户设备和无线/有线多模用户设备进行非连续移动性管理、接入控制、交换的功能；在其它同类核心网一侧，关口交换模块提供业务、信令数据、短消息、数据库用户信息数据等的交换、转移、传输和互操作；在外部通信网络一侧，关口交换模块提供与外部PSTN/ISDN、PLMN、PDN等其它类型通信网络的互连互通关口功能。该子系统101能提除了能提供基本的交换功能外，还具有非连续移动性管理功能，包括本地网接入的用户设备接入登记、切换、漫游等控制和管理，支持非连续移动性管理电路域空闲、连接、分离状态转换模型，外部网络入网呼叫的被叫有线用户位置信息查询，以及通过与分组域子系统102互连进行联合附着和联合接入位置更新；具有安全保密功能，包括接入用户的鉴权、用户识别保密、用户信息加密、信令一致性检查、信令信息保密；具有呼叫控制和处理功能，包括用户设备的接入控制，基本呼叫的建立、维持、释放控制等呼叫接续和多方呼叫控制，外部网络入网呼叫路由转接的关口功能，号码、路由存储分析、地址解析译码、路由选择，回波抑制、业务量超负荷控制；具有呼叫在有线接入网中的排队功能；提供话音编解码及多码速率选择等功能；提供有线接入网与本发明核心网间接口信道资源分配管理功能；提供用户数据通信互通管理、智能网业务交换点SSP功能；以及具有DTMF转换、非连续接受、计费和网管功能。作为本发明通信网络的核心，为实现上述电路域的非连续移动管理功能和通信管理功能，该子系统101需要与用户及用户设备信息数据库子系统103协同配合工作。
图1中本发明有线核心网的分组域业务路由和控制子系统102包括非连续移动有线核心网分组域业务的服务支持节点和路由网关节点，是本发明核心网提供分组域业务通信承载的核心。在有线本地通信网支持非连续移动的有线接入网一侧，分组服务支持节点主要负责对在其管辖区域内接入的有线用户设备和无线/有线多模用户设备进行非连续移动性管理，并对接入的用户设备进行安全鉴权和接入控制，协同完成分组数据协议连接的建立、维护和删除，为非连续移动有线用户设备、无线/有线多模用户设备提供分组业务服务支持；在其它同类核心网一侧，分组路由网关节点提供分组业务的互通路由功能；在外部分组网络一侧，分组路由节点是连接外部分组网络的路由和网关。其具体功能为具有非连续移动性管理功能，包括支持非连续移动性管理分组域空闲、连接、分离状态转换模型，非连续移动性管理的周期性路由区更新定时器和用户可及定时器管理功能，附着和分离，位置管理，清除标志设置，用户设备发起和网络发起的业务请求，以及通过与电路域子系统101互连进行联合附着和联合位置更新；具有安全性功能和网络接入控制，包括配合非连续移动性管理对接入的用户设备进行鉴权、号码校验、签名的分配、用户设备识别、信令和数据加密功能、信令一致性保护、鉴权参数转换重用等安全保密功能，根据QoS要求提供网络资源许可控制；具有用户数据管理功能，包括支持用户数据的插入和删除，存储、修改在本分组区域中用户设备的数据内容；具有会话管理功能，包括支持分组数据协议空闲、连接、分离状态模型，分组数据协议上下文的激活、修改、去活；具有路由选择和数据转发功能；具有以透明和非透明方式接入外部分组数据网的相关功能，包括为有线非连续移动用户设备和无线/有线多模用户设备的分组通信业务应用动态分配IP地址、静态IP地址翻译和私有地址映射等用户地址管理功能，在非透明方式下具有接入外部服务器实现用户认证等用户认证功能；计费信息收集功能，即能为每个激活的分组数据协议上下文分配计费ID，收集每个用户设备使用外部数据网和本子系统102分组资源相关的计费信息；具有分组域业务交换点(SSP)功能；保留离线的用户设备签约信息以备后用的功能；具有网络时间同步功能，即与分组域骨干网网络时间同步功能；以及具有其它如本子系统102恢复功能，支持防火墙、包过滤等网络安全性功能，IP安全功能等。为实现上述分组域的非连续移动管理和通信管理功能，该子系统102需要与用户及用户设备信息数据库子系统103配合协同工作。
图1中本发明有线核心网的用户及用户设备信息数据库子系统103为子系统101、102提供必要的用户及用户设备的数据信息，以便本发明核心网系统进行非连续移动性管理、通信管理及安全性管理，按照用途分为3个部分，即归属用户信息数据库、接入用户信息数据库、用户设备信息数据库。归属用户信息数据库用于存放归属签约非连续移动有线用户的注册信息、电信业务接入能力的信息等静态数据信息，以及用户当前实际接入的位置信息、当前补充业务的设置信息、帐户管理计费等动态数据信息，能配合子系统101、102进行是用户接入位置实时查询、更新等非连续移动性管理，以及鉴权认证等安全性管理，具体功能有归属签约用户的基本用户数据管理包括用户号码、类别、状态、基本业务信息、补充业务信息、漫游限制信息、其它业务签约信息、计费信息等存储、更新、检索，支持电路域和分组域的非连续移动性管理包括接入位置、路由的更新和删除、漫游、切换，用户鉴权数据信息管理和鉴权功能，支持与呼叫有关的处理和提供路由信息，配合用户设备对补充业务进行激活和去活。接入用户信息数据库为所有接入本地网的归属和非归属的合法有线用户提供用户数据信息临时的存储管理服务，以便为接入的合法用户提供建立通信的必要条件，其具体功能有对已合法接入该模块所在核心网的非连续移动有线用户提供临时用户数据管理包括用户号码、类别、状态、基本业务信息、补充业务信息、漫游限制信息、其它业务签约信息、计费信息等存储、更新、检索，支持电路域和分组域的非连续移动性管理包括用户的接入位置登记、通信路由的更新和删除、支持漫游、支持切换，配合归属用户信息数据库模块以获取、提供、更新用户数据信息及提供鉴权支持，接入用户离线并接入其它接入用户信息数据库模块控制区域的接入网络时，本模块将取消所有该用户数据信息。用户设备信息数据库用于存放在归属用户信息数据库模块中签约用户的非连续移动有线用户设备识别号码，以检查这些有线用户设备的合法性，从而允许或限制用户设备在网络中的使用。
图1中本发明有线核心网的操作维护子系统104对本发明核心网各子系统设备以及有线接入网局端设备进行集中和远程集中操作维护管理、通过局端接入设备代理管理用户端接入设备，并将操作维护信息通过标准的TNM网管接口上传给网络维护管理中心。
如图2所示，本发明具有非连续移动特性的有线核心网系统200与相应的支持非连续移动特性的有线接入网、有线用户设备和无线/有线多模用户设备共同组成了一种非连续移动有线通信网络；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，无线/有线多模用户设备可以是2G的GSM/GPRS、IS-95A/B等，3G的WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA，以及802.1x标准WLAN Wi-Fi、WiMax等或其它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。电路域业务交换和控制子系统201通过电路域业务数据和控制信令接口和有线接入网相连，为接入的有线用户电路域业务通信提供非连续移动性管理、接入控制、交换等服务；子系统201还通过标准通用的通信接口协议连接外部同类或其它类型的通信网络如PSTN/ISDN、PLMN、PDN等，为出网和入网呼叫提供关口服务。分组域业务路由和控制子系统202通过分组域业务数据和控制信令接口和有线接入网相连，为接入的有线用户分组域业务通信提供非连续移动性管理、接入控制、分组通信服务；子系统202还通过标准通用的通信接口协议与外部同类网络或其它类型网络如Internet、PDN相连，为用户提供分组路由选择和分组数据转发的网关服务。
如图2所示，具有非连续移动特性的有线用户设备i从离线状态接入支持非连续移动的有线接入网络1的某个接入端口时，用户设备i通过有线接入网络1的控制信道、电路域业务交换和控制子系统201的控制信令接口将用户信息上传给本发明核心网200，子系统201分析该用户号码，如果该号码归属本核心网络200，则子系统201将该用户信息提交本核心网用户及用户设备信息数据库了系统203中的归属用户信息数据库进行鉴权以判断是否为合法的接入用户，如为非法，子系统201将通知有线接入网络1禁止分配任何接入资源给该用户设备i并进行非法接入提示，如合法，子系统203中的归属用户信息数据库将更新该用户的信息数据如更新用户i的接入端口位置、修改用户设备i离线状态为在线空闲状态等，同时接入用户信息数据库建立存储该用户i临时的接入信息数据；如果该用户不归属本核心网络，则需要由子系统201的关口功能将该用户信息转发到其归属核心网的用户及用户设备信息数据库子系统中的归属用户信息数据库进行鉴权并更新数据信息，鉴权结果再返回本核心网系统200中的子系统201，子系统201通知子系统203中的接入用户信息数据库建立存储该用户i临时的接入信息数据，子系统201指示有线接入网络1该用户设备i为合法接入并可为其提供有线接入资源。当用户设备i离线时，有线接入网络1立即通过控制信令接口通知子系统201，子系统201指示该用户i的归属用户信息数据库更新该用户的信息数据如修改接入端口位置为未知、用户状态为离线，同时子系统203中的接入用户信息数据库在设定的时间到后或其归属用户信息数据库得到该用户已接入新接入端口位置的信息后，删除已建立存储的该用户i临时接入信息数据。如需要检查接入用户设备的合法性，用户设备i还需将其用户设备识别号码通过有线接入网络1的控制信道、电路域业务交换和控制子系统201的控制信令接口，由子系统201将该信息透明转发给该用户归属的核心网用户及用户设备信息数据库子系统中的用户设备信息数据库以检查该用户设备的合法性，从而允许或限制该用户设备在网络中的使用。
图3所示为利用本发明有线核心网300组成的非连续移动有线通信本地网络与外部通信网络的结构关系以及在本发明核心网300区域内接入的有线用户设备m进行电路域和分组域通信的一个实施例。在外部通信网络一侧，本发明核心网系统300通过标准的通信接口及协议分别为电路域业务和信令、分组域业务和信令提供与外部PSTN/ISDN、PLMN、PSPDN、Internet等其它类型通信网络的互连互通服务。
如图3所示，假定有线用户设备m为归属有线用户核心网系统300的合法接入用户，外部网络的用户设备通过外部网络呼叫用户设备m，本发明核心网300中电路域业务交换和控制子系统301的关口交换模块接收到该呼叫请求进行处理并通过分析该呼叫号码找到被叫用户设备m所属在子系统303中的归属用户信息数据库后，从该归属用户信息数据库中获得用户设备m当前接入区域所在的在核心网300，并从该核心网300中数据库子系统303的接入用户信息数据库中获得用户m接入的有线接入网络k及其接入端口的位置信息和用户业务信息，子系统301指示其控制的有线接入网络k通过控制信道呼叫被叫用户设备m，被叫用户设备m通过有线接入网络k向子系统301响应呼叫，用户设备m开始振铃而外部网络的主叫用户设备得到回铃通知；一旦被叫用户m摘机接受呼叫，子系统301立即为其建立分配与有线接入网络k之间的电路域业务数据接口承载信道，有线接入网络k立即分配有线接入业务信道资源给被叫用户设备m，通过电路域子系统301的交换功能、话音编解码及码速率选择等功能，外部用户设备与被叫用户设备m就完成了通信连接的建立并开始进行业务通信，子系统301和303开始进行计费；通信结束，电路域子系统301收到任何一方用户设备挂机信息后立即拆除已建立的交换连接和与有线接入网络k之间接口的承载信道资源，有线接入网络k则收回分配给用户设备m的有线接入业务信道资源，同时计费停止计费信息被记录存储，至此外部网络用户设备呼叫用户设备m的一次完整的电路域通信过程结束。当用户设备m离线或在线关机而无法联系时，外部网络用户设备进行呼叫将会得到用户设备m归属用户信息数据库通过子系统301发出的被叫用户m离线或关机提示，用户设备m的归属用户信息数据库将存储记录外部网络用户设备的呼叫记录，以便当用户设备m再次接入或在线开机后得到通过子系统301发出的外部网络用户设备曾经呼叫的记录提示。
如图3所示，无论有线用户设备m是否在进行电路域业务通信，本发明核心网系统300的分组域子系统302还能支持用户设备m进行或同时进行分组域业务通信，用户设备m需要进行分组数据传送和接收时，首先要通过其接入的有线接入网络k在分组域子系统302中的分组服务支持节点和和数据库子系统303中的归属用户信息数据库进行位置和身份登记等网络附着，在附着过程中有线接入网络k对其进行接入控制和接入信道资源分配，同时通过分组域子系统302中的分组服务支持节点和数据库子系统303中其归属用户信息数据库对用户设备m进行鉴权和安全性认证，并获得用户m的签约信息；附着完成后用户设备m向分组域子系统302中的分组服务支持节点发送分组数据协议(PDP)上下文激活请求，分组数据协议(PDP)上下文包含某接入点名(APN)相关的地址映射和路由信息，分组域子系统302的分组服务支持节点据此判断该接入点名(APN)的可接入性并得到子系统302中的路由网关地址，并将分组数据协议(PDP)上下文激活请求转发到该网关地址，由该路由网关节点控制进行用户设备m的动态地址分配和接入认证许可，再经用户设备m与分组域子系统302中的服务支持节点以及子系统302中的路由网关之间的服务质量(QoS)协商、接入承载的分配，最后利用在分组域子系统302中分组服务支持节点与路由网关之间的隧道技术以及路由网关功能，完成用户设备m与外部分组数据网络如Internet或PSPDN之间的分组域业务通信，服务支持节点和归属用户信息数据库开始计费信息收集；通信结束，则分组数据协议上下文去活、接入承载释放、去附着。
上述本发明的实施例不限于相应有线用户设备的接入，还可利用相应的无线/有线多模用户设备在本发明有线核心网中的应用及其它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
1.一种具有非连续移动特性的有线核心网系统，其特征在于所述系统包括电路域业务交换和控制子系统、分组域业务路由和控制子系统、用户及用户设备信息数据库子系统、操作维护子系统；其中电路域子系统包括交换控制模块和关口交换模块，分组域子系统包括分组服务支持节点和分组路由网关节点，数据库子系统按功能分为归属用户信息数据库、接入用户信息数据库和用户设备信息数据库。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于电路域业务交换和控制子系统、分组域业务路由和控制子系统分别与用户及用户设备信息数据库子系统通过内部接口协议相连接；以及电路域业务交换和控制子系统与分组域业务路由和控制子系统通过网络内部接口协议互连；以及操作维护子系统则与本发明核心网内的所有子系统通过操作维护接口协议相连接；以及电路域业务交换和控制子系统在本地网一侧通过交换控制模块与本发明核心网络对应的多个有线接入网系统连接；通过交换控制模块与其它同类核心网的电路域业务交换和控制子系统、用户及用户设备信息数据库互连，并与外部PSTN/ISDN、PLMN、PDN等其它通信网络相连接；以及分组域业务路由和控制子系统在本地网一侧通过分组服务支持节点与本发明核心网络对应的多个有线接入网系统相连；通过分组路由网关节点与其它同类核心网的分组域业务路由和控制子系统互连，并与外部Internet、分组数据网络等相连。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于电路域业务交换和控制子系统是为用户提供电信业务、承载业务、补充业务、短消息业务的多种逻辑功能实体的集合，是完成非连续移动电路域实时语音和数据业务呼叫、控制、业务提供的核心设备，具有非连续移动性管理功能、安全保密功能、呼叫控制和处理功能、呼叫在有线接入网中的排队功能、话音编解码及多码速率选择等功能、有线接入网与本发明核心网间接口信道资源分配管理功能、用户数据通信互通管理、智能网业务交换点SSP功能以及DTMF转换、非连续接受、计费和网管功能；其中在本地网络支持非连续移动的有线接入网一侧，交换控制模块负责对连接在其管辖区域中可以非连续移动的有线用户设备和无线/有线多模用户设备进行非连续移动性管理、接入控制、交换的功能；以及在其它同类核心网一侧，关口交换模块提供业务、信令数据、短消息、数据库用户信息数据的交换、转移、传输和互操作；以及在外部通信网络一侧，关口交换模块提供与外部PSTN/ISDN、PLMN、PSPDN等其它类型通信网络的互连互通关口功能。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于分组域业务路由和控制子系统是非连续移动有线核心网分组域业务的支持节点和路由网关节点，是本发明核心网提供分组域业务通信承载的核心，具有非连续移动性管理功能、安全性和网络接入控制功能、用户数据管理功能、会话管理功能、路由选择和数据转发功能、以透明和非透明方式接入外部分组数据网的相关功能、计费信息收集功能、分组域业务交换点(SSP)功能、保留离线的用户设备签约信息以备后用的功能、具有网络时间同步功能、系统恢复功能、支持防火墙、包过滤等网络安全性功能以及IP安全功能；通过电路域子系统与分组域子系统的互连可以进行分组域、电路域的联合接入位置更新，以及利用分组域进行电路域寻呼；其中在有线本地通信网支持非连续移动的有线接入网一侧，分组服务支持节点对在其管辖区域内接入的用户设备协同完成分组业务的非连续移动性管理、接入控制、安全性认证、协同完成分组数据协议连接的建立、维护和删除，为非连续移动有线用户设备无线/有线多模用户设备提供分组业务服务支持；以及在其它同类核心网一侧，分组路由网关节点提供分组业务的互通路由功能；以及在外部分组网络一侧，分组路由网关是连接外部分组网络的路由网关。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于用户及用户设备信息数据库子系统为电路域业务交换和控制子系统、分组域业务路由和控制子系统提供必要的用户及用户设备的数据信息，以便本发明核心网系统进行非连续移动性管理、通信管理及安全性管理；其中归属用户信息数据库用于存放归属签约非连续移动有线用户的注册信息、电信业务接入能力的信息等静态数据信息，以及用户当前实际接入的位置信息、当前补充业务的设置信息、帐户管理计费等动态数据信息；具有归属签约用户的基本用户数据管理、支持电路域和分组域的非连续移动性管理、用户鉴权数据信息管理和鉴权功能、支持与呼叫有关的处理和提供路由信息功能、配合用户设备对补充业务进行激活和去活功能；以及接入用户信息数据库为所有接入本地网的归属和非归属的合法有线用户提供用户数据信息临时的存储管理服务，以便为接入的合法用户提供建立通信的必要条件；具有提供临时用户数据管理、支持电路域和分组域的非连续移动性管理、提供鉴权支持；以及用户设备识别数据库用于存放在归属用户信息数据库模块中签约用户的非连续移动有线用户设备识别号码，以检查这些有线用户设备的合法性，从而允许或限制用户设备在网络中的使用。
6.如权利要求1所述的系统，其特征在于操作维护子系统对本发明核心网各子系统设备以及有线接入网局端设备进行集中和远程集中操作维护管理、通过局端接入设备代理管理用户端接入设备，并将操作维护信息通过标准的TNM网管接口上传给网络维护管理中心。
7.一种具有非连续移动特性的有线核心网方法，其特征在于在相应具有有线非连续移动功能的有线用户设备、无线/有线多模用户设备和相应能支持有线非连续移动功能的有线接入网系统共同配合支持下，本发明有线核心网对具有固定唯一号码的用户设备的有线非连续移动通信进行安全性管理，接入控制管理，有线非连续移动性管理和通信管理；以及本发明有线核心网为有线非连续移动功能的用户设备通信提供传送、汇集和交换等基本功能特性，为用户提供各种通信业务如电路交换呼叫业务、分组交换呼叫业务、电路数据业务、分组数据业务、电路域和分组域短消息业务、多媒体业务路由业务以及相关的并发业务等通信及通信管理的基础平台和网络系统的操作维护管理等功能。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于本发明有线核心网络系统与相应的支持非连续移动特性的有线接入网、非连续移动有线用户设备和无线/有线多模用户设备共同组成了一种非连续移动有线通信网络，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/有线多模用户设备可以是2G的GSM/GPRS、IS-95A/B等，3G的WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA以及802.1x标准WLAN Wi-Fi、WiMax等或其它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；并包括以下步骤a)用户设备从离线状态接入支持非连续移动的有线接入网络的某个接入端口时，用户设备通过有线接入网络的控制信道、电路域业务交换和控制子系统的控制信令接口将用户信息上传给本发明核心网；b)电路域子系统的交换控制模块分析该用户号码，如果该号码归属本核心网络，则将该用户信息提交数据库子系统中的归属用户信息数据库进行鉴权以判断是否为合法的接入用户；c)对非法用户，交换控制模块将通知有线接入网络禁止分配任何接入资源给该用户设备并进行非法接入提示；d)对合法用户，归属用户信息数据库将更新该用户的信息数据如更新接入端口位置、修改用户设备离线状态为在线空闲状态等，同时接入用户信息数据库建立存储该用户临时的接入信息数据；e)如果该用户不归属本核心网络，则需要由电路域子系统的关口交换模块将该用户信息转发到其归属核心网用户及用户设备信息数据库子系统中的归属用户信息数据库进行鉴权并更新数据信息，鉴权结果再返回本核心网系统中的电路域子系统，并通知接入用户信息数据库建立存储该用户临时的接入信息数据；f)交换控制模块指示有线接入网用户设备为合法接入并可提供有线接入资源；以及g)如需要检查接入用户设备的合法性，用户设备还需将其用户设备识别号码通过接入控制信道、交换控制模块的控制信令接口，将该信息透明转发给该用户归属核心网数据库子系统中的用户设备识别数据库，以检查该用户设备的合法性，从而允许或限制该用户设备在网络中的使用；h)当用户设备离线时，通过有线接入网络控制信令接口和交换控制模块，其归属用户信息数据库将更新该用户的信息数据如修改接入端口位置为未知、用户状态为离线；i)接入用户信息数据库在设定的时间到后或其归属用户信息数据库得到该用户已接入新接入端口位置的信息后，删除已建立存储的该用户临时接入信息数据；以及j)此时呼叫该用户设备，其归属用户信息数据库将记录主叫的号码、呼叫时间等信息，并对主叫用户提示被叫用户离线，当用户设备再次接入后对其提示该次呼叫的信息。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于包括以下步骤a)外部用户设备通过外部网络呼叫合法接入的用户设备时，本发明核心网电路域子系统的关口交换模块接收到该呼叫请求进行处理，通过分析该呼叫号码找到被叫用户设备所属核心网的归属用户信息数据库；b)从该归属用户信息数据库中获得用户设备当前接入区域所在的在核心网，并从该核心网数据库子系统的接入用户信息数据库中获得用户接入的有线接入网络及其接入端口的位置信息和用户业务信息；c)电路域子系统的交换控制模块指示其控制的有线接入网络通过控制信道呼叫被叫用户设备，被叫用户设备通过有线接入网络向电路域子系统响应呼叫，用户设备开始振铃而外部网络的主叫用户设备得到回铃通知；d)一旦被叫用户摘机接受呼叫，电路域子系统的交换控制模块立即分配建立与有线接入网之间接口的业务承载信道资源，有线接入网络立即分配有线接入业务信道资源给被叫用户设备；e)通过电路域子系统的交换功能、话音编解码及多码速率选择等功能，外部用户设备与被叫用户设备就完成了通信连接的建立并开始进行业务通信；f)电路域子系统和数据库子系统开始进行计费；以及g)通信结束，电路域子系统收到任何一方用户设备挂机信息后立即拆除已建立的交换连接和和与有线接入网络之间接口的承载信道资源，有线接入网络则收回分配给用户设备的有线接入业务信道资源，同时计费停止计费信息被记录存储。
10.如权利要求7所述的方法，其特征在于包括以下步骤a)无论有线用户设备是否在进行电路域业务通信，本发明核心网系统的分组域子系统还能支持用户设备进行或同时进行分组域业务通信；b)用户设备需要进行分组数据传送和接收时，首先通过其接入的有线接入网络在分组域子系统中的分组服务支持节点和和数据库子系统中的归属用户信息数据库进行位置和身份登记等网络附着；c)在附着过程中有线接入网络对其进行接入控制和接入信道资源分配，同时通过分组域子系统中的分组服务支持节点和数据库子系统中其归属用户信息数据库对用户设备进行鉴权和安全性认证，并获得用户的签约信息；d)附着完成后，用户设备向分组域子系统中的分组服务支持节点发送分组数据协议上下文激活请求，分组数据协议上下文包含某接入点名相关的地址映射和路由信息；e)分组域子系统的分组服务支持节点据此判断该接入点名的可接入性并得到子系统中的路由网关节点地址，并将分组数据协议上下文激活请求转发到该路由网关节点地址，由该路由网关节点控制进行用户设备m的动态地址分配和接入认证许可；f)再经用户设备与分组域子系统中的服务支持节点以及路由网关节点之间的服务质量(QoS)协商、接入承载的分配，最后利用在分组域子系统中分组服务支持节点与路由网关节点之间的隧道技术以及路由网关功能，完成用户设备与外部分组数据网络如Internet或PSPDN之间的分组域业务通信，服务支持节点和归属用户信息数据库开始计费信息收集；以及g)通信结束，则分组数据协议上下文去活、接入承载释放、去附着。
全文摘要
一种具有非连续移动特性的有线核心网系统及方法，用于有线通信核心网技术领域。本发明系统包括电路域业务交换和控制子系统，分组域业务路由和控制子系统，用户及用户设备信息数据库子系统，操作维护子系统。本发明不仅具有传送、汇集和交换等为有线用户设备提供通信及通信管理基础平台，而且具有新颖的非连续移动性管理功能，以及与非连续移动特性相关的有线用户设备鉴权、安全性认证、用户设备管理等功能，从而克服了现有有线核心网只能为有线固定接入网和有线固定用户设备提供固定、静止、专用和重复的信息传送、汇集、交换等功能的不足。
文档编号H04L12/00GK1728639SQ200410050889
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