專利名稱：通過寬帶無線接入實(shí)現(xiàn)移動業(yè)務(wù)的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電信基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，尤其涉及寬帶接入網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)技術(shù)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的2G移動網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，已能很好地解決用戶對于語音及低速 率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求，但隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展和用戶對于高速率無線業(yè)務(wù)的 需求，現(xiàn)有的2G網(wǎng)絡(luò)已無法滿足。
3G技術(shù)為滿足用戶高速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求方面提供了解決方案， 并已在世界很多地區(qū)得到了應(yīng)用，但是，以下的幾個因素決定了3G技 術(shù)提供高速率業(yè)務(wù)還有其局限性。
1) 無線接入的速率3G技術(shù)理論上能提供384Kbps的速率，3.5G 的HSDPA能提供2M的接入速率，但實(shí)質(zhì)上，其接入速率很大程度上 會受到無線接入狀況的影響，在實(shí)際的應(yīng)用中不會大于200Kbps。
2) 無線接入的容量對于一個基站或栽頻來說，其接入容量是 確定的，在給每個用戶分配了384Kbps接入能力的前提下，理論上能 提供7個用戶同時使用業(yè)務(wù)，但在實(shí)際的使用中，由于受到無線環(huán)境及 其他頻率干擾，并發(fā)用戶要小于5個。使用HSDPA技術(shù)不能有效解決 并發(fā)用戶，即用戶接入容量的問題，只能部分解決用戶的業(yè)務(wù)使用感 受。HSDPA技術(shù)使得用戶在被分配的時間片內(nèi)同時使用多個384Kbps 的承載通道。
在固網(wǎng)寬帶接入服務(wù)中，近年來得益于技術(shù)的發(fā)展，其代表的 ADSL接入技術(shù)實(shí)際應(yīng)用從512Kbps至2Mbps、 8Mbps、 12Mbps，相 對于移動無線接入技術(shù)，有線接入速率的提升遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于無線接入速率 的提升。
同時在有線寬帶接入服務(wù)中，對于無線接入方式的應(yīng)用，如
WLAN技術(shù)，已得到很大的普及。WLAN的802.11b支持llMbps的速 率，802.11g支持54Mbps的速率，利用WLAN的高速接入能力，用戶 在一定的距離范圍內(nèi)，通過手機(jī)享受無線高速接入的樂趣。其他無線 接入方式，如藍(lán)牙、Wimax等也適用于本發(fā)明。
圖3示出了現(xiàn)有技術(shù)中移動用戶終端(1)通過移動無線接入技術(shù) 接入系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。圖中NodeB (5)是基站，用戶通過2G/3G無線技 術(shù)接入Node B( 5 )，經(jīng)無線網(wǎng)絡(luò)控制點(diǎn)RNC(4)訪問移動核心網(wǎng)絡(luò)(2), 該移動核心網(wǎng)絡(luò)(2)包括MSC/VLR(10)、 SGSN(ll)、 HLR/AUC(12) 和GGSN(13)。該網(wǎng)絡(luò)由于無線接入的速率和無線接入的容量方面的影 響在提供高速率業(yè)務(wù)方面具有局限性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是要提供一種能夠克服現(xiàn)有技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)在提 供高速率業(yè)務(wù)方面的局限性的、能夠提供高速率的通過寬帶無線接入 實(shí)現(xiàn)移動業(yè)務(wù)的系統(tǒng)和方法。
本發(fā)明提供了一種通過寬帶無線接入實(shí)現(xiàn)移動業(yè)務(wù)的系統(tǒng)，包 括移動用戶終端，具有通過移動無線接入技術(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)接入的能力 和通過無線寬帶技術(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)接入的能力；移動核心網(wǎng)絡(luò)；在移動用 戶終端和移動核心網(wǎng)絡(luò)之間的移動接入網(wǎng)絡(luò)；其特征在于在移動用 戶終端和移動核心網(wǎng)絡(luò)之間還有寬帶接入網(wǎng)絡(luò)，寬帶接入網(wǎng)絡(luò)通過會 話初始協(xié)i義網(wǎng)關(guān)SIP GW耦合到移動核心網(wǎng)絡(luò)。
在優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明還包括耦合到寬帶接入網(wǎng)絡(luò)的接入點(diǎn) AP，用于將移動用戶終端接入到寬帶接入網(wǎng)絡(luò)。
在優(yōu)選實(shí)施例中，SIP GW支持寬帶接入網(wǎng)絡(luò)側(cè)的SIP協(xié)議和移動 核心網(wǎng)絡(luò)側(cè)的Iucs、 Iups協(xié)議，并支持與SIP協(xié)議的轉(zhuǎn)換，支持通信網(wǎng) 中的語音業(yè)務(wù)AMR編碼與寬帶接入網(wǎng)絡(luò)側(cè)G.711/G.719等VOIP語音 編碼格式之間的轉(zhuǎn)換，支持實(shí)時傳輸協(xié)議RTP，支持隧道IPSec協(xié)議, 支持多媒體業(yè)務(wù)流的承載。
在優(yōu)選實(shí)施例中，SIPGW包括支持寬帶接入網(wǎng)絡(luò)側(cè)的SIP協(xié)議 的SIP協(xié)i義棧，支持移動核心網(wǎng)絡(luò)側(cè)的Iucs、 Iups協(xié)議的Iucs、 Iups協(xié) 議棧，支持Iucs、 Iups協(xié)議與SIP協(xié)議的轉(zhuǎn)換的SIP協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊，支 持通信網(wǎng)中的語音業(yè)務(wù)AMR編碼與寬帶接入網(wǎng)絡(luò)側(cè)G.711/G.719等 VOIP語音編碼格式之間的轉(zhuǎn)換的語音編碼轉(zhuǎn)換模塊，支持多媒體業(yè)務(wù) 流的承載的多媒體業(yè)務(wù)處理模塊，語音業(yè)務(wù)模塊，媒體網(wǎng)關(guān)模塊以及 包含數(shù)據(jù)配置、能力管理、日志統(tǒng)計(jì)、接入認(rèn)證功能的管理功能模塊。
在優(yōu)選實(shí)施例中，在SIP協(xié)議棧中，對SIP協(xié)議中的消息進(jìn)行擴(kuò)展， 使之包含鑒權(quán)隨機(jī)數(shù)、五元組或三元組鑒權(quán)參數(shù)、SIM卡鑒權(quán)結(jié)果、 加密的具體算法名稱的內(nèi)容。
所述對SIP協(xié)議中的消息進(jìn)行擴(kuò)展是擴(kuò)展SIP協(xié)議的Register消息 的Authorization字段定義，使之包含鑒權(quán)隨機(jī)數(shù)、五元組或三元組鑒 權(quán)參數(shù)、SIM卡鑒權(quán)結(jié)果、加密的具體算法名稱的內(nèi)容。
本發(fā)明還提供了一種通過寬帶無線接入實(shí)現(xiàn)移動業(yè)務(wù)的系統(tǒng)，包 括移動用戶終端，具有通過無線寬帶技術(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)接入的能力；移 動核心網(wǎng)絡(luò)；其特征在于在移動用戶終端和移動核心網(wǎng)絡(luò)之間有寬 帶接入網(wǎng)絡(luò)，寬帶接入網(wǎng)絡(luò)通過會話初始協(xié)議網(wǎng)關(guān)SIPGW耦合到移 動核心網(wǎng)絡(luò)。
本發(fā)明還提供了一種通過寬帶無線接入實(shí)現(xiàn)移動業(yè)務(wù)的方法，包 括具有通過無線寬帶技術(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)接入的能力的移動用戶終端接入 寬帶接入網(wǎng)絡(luò)，經(jīng)會話初始協(xié)議網(wǎng)關(guān)SIPGW接入移動核心網(wǎng)絡(luò)，同 時完成移動用戶終端在寬帶無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的注冊；注冊成功后，移 動用戶終端與移動核心網(wǎng)絡(luò)之間建立鏈路，使用電信業(yè)務(wù)。
通過本發(fā)明的通過寬帶無線接入實(shí)現(xiàn)移動業(yè)務(wù)的系統(tǒng)和方法，當(dāng) 移動用戶終端距離寬帶接入網(wǎng)絡(luò)的AP較近時，可以充分利用該寬帶 接入網(wǎng)絡(luò)資源，接入該寬帶接入網(wǎng)絡(luò)，通過寬帶無線接入實(shí)現(xiàn)高速率 的移動業(yè)務(wù)，如圖l的左邊所示。當(dāng)移動用戶終端距離寬帶接入網(wǎng)絡(luò) 的AP較近時，可以象一般的通過移動無線接入的方式一樣，接入移 動網(wǎng)絡(luò)使用業(yè)務(wù)，如圖l的右邊所示。這樣，在移動用戶終端距離寬
帶接入網(wǎng)絡(luò)較近時，可以充分利用該寬帶接入網(wǎng)絡(luò)資源，享受無線高 速接入的樂趣。而正常利用移動接入方式接入的用戶由于有一部分人 已經(jīng)分流到使用寬帶接入網(wǎng)絡(luò)的方式中，正常移動接入方式的負(fù)荷量 降低，從而也能夠獲得比較高的接入速率。
在本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下，主要的優(yōu)點(diǎn)在于
1) 對現(xiàn)有的移動網(wǎng)絡(luò)(圖1的右邊，本發(fā)明只用增加左邊)基本 不改動，并容易部署實(shí)施。
2) 用戶可以在不同的接入方式下(既可以在寬帶網(wǎng)絡(luò)接入方式 下接入，又可以在移動無線接入方式下接入)，使用相同的業(yè)務(wù)，且 在寬帶無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋下，對于高速速率業(yè)務(wù)的感受更好。用戶使用業(yè) 務(wù)的體驗(yàn)相同或更好。
3) 用戶的認(rèn)證計(jì)費(fèi)在已有的移動核心網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一號碼、 統(tǒng)一計(jì)費(fèi)，尤其是對運(yùn)營商增值業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)，后臺業(yè)務(wù)管理支撐系 統(tǒng)的重復(fù)利用，確保了運(yùn)營商前期投入。


圖l是本發(fā)明實(shí)施例l通過寬帶無線接入實(shí)現(xiàn)移動業(yè)務(wù)的系統(tǒng)的框圖。
圖2是SIM GW中的模塊框圖。
圖3示出了現(xiàn)有技術(shù)中移動用戶終端(1)通過移動無線接入技術(shù) 接入系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
圖4是本發(fā)明實(shí)施例2通過寬帶無線接入實(shí)現(xiàn)移動業(yè)務(wù)的系統(tǒng)的框圖。
圖5是本發(fā)明用戶在寬帶無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的注冊過程的流程圖。 圖6是本發(fā)明用戶在寬帶無線覆蓋環(huán)境下使用業(yè)務(wù)的過程的流程圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例l
圖l是本發(fā)明實(shí)施例l通過寬帶無線接入實(shí)現(xiàn)移動業(yè)務(wù)的系統(tǒng)的
框圖。圖1的右邊部分和上邊部分與現(xiàn)有技術(shù)的圖3相同?，F(xiàn)在著重介 紹不同的部分
UE(1):用戶的手持終端， 一則具備通過移動無線接入技術(shù)(如 2G、 3G等)接入移動網(wǎng)絡(luò)使用業(yè)務(wù)；二則具備通過無線寬帶接入技術(shù) (如BlueTooth、 WLAN、 WIMAX)接入寬帶網(wǎng)絡(luò)的能力，即雙模終端。 目前這種雙模終端已經(jīng)有成型的產(chǎn)品上市，其從市場上可以得到。UE 根據(jù)距離左邊的寬帶接入網(wǎng)絡(luò)(8)的接入點(diǎn)AP(7)的遠(yuǎn)近，即根據(jù)收 到AP發(fā)生的信號強(qiáng)度的大小可以在圖1左邊的寬帶無線接入模式和右 邊的無線移動接入模式之間切換，比如當(dāng)達(dá)到一個閾值強(qiáng)度的時候就 進(jìn)行左邊的寬帶無線接入模式，否則就進(jìn)入右邊的無線移動接入模式。 這是現(xiàn)有技術(shù)的雙模終端已有的功能，不是本發(fā)明的發(fā)明點(diǎn)，因此不 多贅述。
AP (7):接入點(diǎn)Access Point,耦合到寬帶接入網(wǎng)絡(luò)(8)，用 于將移動用戶終端接入到寬帶接入網(wǎng)絡(luò)，是UE與寬帶網(wǎng)絡(luò)的接入網(wǎng) 關(guān)，按照接入技術(shù)的要求，具備PPPOE撥號、NAT轉(zhuǎn)換、IP路由、分 配私網(wǎng)地址等功能，該AP目前在市場上也有成型產(chǎn)品。
圖l中右邊的移動接入網(wǎng)絡(luò)(3)在移動用戶終端和移動核心網(wǎng)絡(luò) 之間，包括無線網(wǎng)絡(luò)控制點(diǎn)RNC(4)和節(jié)點(diǎn)B(5)，是與現(xiàn)有技術(shù)圖3相同 的內(nèi)容。
寬帶接入網(wǎng)絡(luò)(8)，在移動用戶終端和移動核心網(wǎng)絡(luò)之間，如 IP接入網(wǎng)絡(luò)，現(xiàn)有技術(shù)中已有網(wǎng)絡(luò)。
SIPGW(9):寬帶網(wǎng)絡(luò)與移動核心網(wǎng)絡(luò)之間的網(wǎng)關(guān)設(shè)備，寬帶 接入網(wǎng)絡(luò)通過SIPGW耦合到移動核心網(wǎng)絡(luò)(2)。此部分不是已有設(shè) 備，其可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)下面所迷的其功能和其模塊圖進(jìn)行 編程來實(shí)現(xiàn)。從移動核心網(wǎng)來看，它的主要作用是RNC的功能。SIP GW具備有SIP服務(wù)的注冊、SIP協(xié)議的終結(jié)和與Iucs/Iups協(xié)議間的轉(zhuǎn) 換，業(yè)務(wù)流的承載等功能，下面將詳細(xì)描迷這些功能。
Iucs/Iups:3G移動網(wǎng)絡(luò)中，RNC與MSC、 SGSN之間的協(xié)議，在
本發(fā)明中直接采用標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議；
NodeB:移動網(wǎng)絡(luò)的無線發(fā)射節(jié)點(diǎn)
RNC: radio network control,無線接入網(wǎng)絡(luò)控制點(diǎn)
MSC:Mobile Swiched Center,移動交換中心，移動核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)
備；
VLR: visit location Register,用戶拜訪位置寄存器
SGSN: Serving GPRS Supporting Node, GPRS服務(wù)支持節(jié)點(diǎn)，
它支持分組業(yè)務(wù)，因此如果用戶只是發(fā)起呼叫的話有MSC/VLR就夠
了。如果發(fā)數(shù)據(jù)的話，就必須有SGSN。
下面詳細(xì)描述新的網(wǎng)元設(shè)備SIPGW，其具有這些功能
1) 支持寬帶接入網(wǎng)絡(luò)側(cè)的SIP協(xié)議；
2) 支持移動核心網(wǎng)絡(luò)側(cè)的Iucs、 Iups協(xié)議，并支持與SIP協(xié)議的
轉(zhuǎn)換；
3) 支持語音業(yè)務(wù)AMR編碼(通訊網(wǎng)中語音通信的編碼格式)與 寬帶接入網(wǎng)絡(luò)側(cè)G.711/G.719等VOIP語音編碼(SIP協(xié)議語音通信的編 碼格式)轉(zhuǎn)換；
4 )支持RTP協(xié)議(端對端傳輸服務(wù)的實(shí)時傳輸協(xié)議)；
5) 支持隧道IPSec協(xié)議(IP網(wǎng)絡(luò)的安全協(xié)議)；
6) 支持多媒體業(yè)務(wù)流的承載
SIPGW設(shè)備的功能模塊如圖2所示。其中SIPGW(9)包括支 持寬帶接入網(wǎng)絡(luò)側(cè)的SIP協(xié)議的SIP協(xié)議棧(901),支持移動核心網(wǎng) 絡(luò)側(cè)的Iucs、 Iups協(xié)議的Iucs、 Iups協(xié)議棧(905)，支持Iucs、 Iups 協(xié)議與SIP協(xié)議的轉(zhuǎn)換的SIP協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊(902)，支持通信網(wǎng)中的 語音業(yè)務(wù)AMR編碼與寬帶接入網(wǎng)絡(luò)側(cè)G.711/G.719等VOIP語音編碼 格式之間的轉(zhuǎn)換的語音編碼轉(zhuǎn)換模塊(904)，支持多媒體業(yè)務(wù)流的承 載的多媒體業(yè)務(wù)處理模塊(卯3)，語音業(yè)務(wù)模塊(907)，媒體網(wǎng)關(guān) 模塊(906)以及包含數(shù)據(jù)配置(9081 )、能力管理(9082)、日志統(tǒng) 計(jì)(9083)、接入認(rèn)證功能(9084)的管理功能模塊(卯8 )。
SIP GW (9)可由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)上述功能和圖2的模塊圖
編程實(shí)現(xiàn)。
在移動無線接入技術(shù)中，移動用戶終端和移動核心網(wǎng)絡(luò)之間要進(jìn)
行5元組或3元組鑒權(quán)。因此，為了實(shí)現(xiàn)移動無線接入和寬帶無線接入 的統(tǒng)一，在寬帶無線接入網(wǎng)絡(luò)的情況下，也要實(shí)現(xiàn)移動網(wǎng)絡(luò)用戶的5 元纟且或3元纟且鑒權(quán)i人證。
用戶接入認(rèn)證分為3個步驟 步驟a: AP的認(rèn)證.UE與AP之間的接入認(rèn)證過程，根據(jù)SSID等進(jìn) 行接入。
步驟b:用戶接入SIP GW的認(rèn)證.用戶終端通過SIP協(xié)議至SIP GW的認(rèn)證。
步驟c:用戶接入移動網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)證.用戶終端通過SIP GW的協(xié)議轉(zhuǎn) 換至移動網(wǎng)絡(luò)的i人證。
認(rèn)證過程的步驟一是標(biāo)準(zhǔn)的，步驟二的認(rèn)證是SIP接入的認(rèn)證， 在步驟三的認(rèn)證中，為了實(shí)現(xiàn)5元組或3元組鑒權(quán)，本發(fā)明在SIP協(xié)議基 礎(chǔ)上擴(kuò)展了協(xié)議，以達(dá)到3G網(wǎng)絡(luò)對于終端合法接入網(wǎng)絡(luò)5元組或3元組 鑒權(quán)。用戶通過認(rèn)證以后，即實(shí)現(xiàn)了在寬帶無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，使用同 一移動號碼使用業(yè)務(wù)的能力。以下內(nèi)容以5元組鑒權(quán)為例。
擴(kuò)展的協(xié)議基于3GPP TS 24228， SIP協(xié)議的Register消息的 Authorization字段定義，格式如下
Authorization: Digest username-" userl_private@homel.net "， realm-"test.sip.chinatdecom.coin"， MO/icg-"448d3cl05c580dle69f3192881232c4ab46ed789", 鑒權(quán)隨機(jī)數(shù)
五元組或三元組鑒權(quán)參數(shù)
uri="sip:test.sip.chinatelecom.com"， /"g柳騰-"0ef9764da28487342d3b02dl9936a9dc", SIM卡鑒權(quán)結(jié)果 d/gor加附-AKAvl-MD5 加密的具體算法名稱
上述斜體部分是擴(kuò)展的參數(shù)定義。
當(dāng)然，擴(kuò)展的方式不止上面一種。只要在SIP協(xié)議棧中對其中的
消息進(jìn)行擴(kuò)展就可以，不一定非要利用Register消息的Authorization字段。
圖4是本發(fā)明實(shí)施例2通過寬帶無線接入實(shí)現(xiàn)移動業(yè)務(wù)的系統(tǒng)的 框圖。此時相當(dāng)于只有圖l的左邊而沒有右邊，其道理與圖l基本上是 一樣的，故不贅述，此時移動用戶終端(1)為單模終端，即只有通過 無線寬帶技術(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)接入的能力。
本發(fā)明的方法包括具有通過無線寬帶技術(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)接入的能力 的移動用戶終端(1)接入寬帶接入網(wǎng)絡(luò)(8)，經(jīng)會話初始協(xié)議網(wǎng)關(guān) SIPGW(9)接入移動核心網(wǎng)絡(luò)(2)，同時完成移動用戶終端在寬帶無 線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的注冊；注冊成功后，移動用戶終端與移動核心網(wǎng)絡(luò)之 間建立鏈路，使用電信業(yè)務(wù)。
對于移動用戶終端在寬帶無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的注冊，圖5是本發(fā)明 用戶在寬帶無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的注冊過程的流程圖，以WIFI為例
如上所述，針對FMC應(yīng)用，對SIP協(xié)議用戶身份信息、認(rèn)證鑒 權(quán)等進(jìn)行了擴(kuò)展。
51. 移動用戶終端UE廣播DHCP Discovery消息；
52. 連接到寬帶接入網(wǎng)絡(luò)的接入點(diǎn)AP接收到UE的DHCP Discovery請求，廣播DHCP OFFER消息；
53. UE從DHCP OFFER消息中選擇一個耦合到寬帶接入網(wǎng) 絡(luò)的DHCP服務(wù)器(14 )，發(fā)送DHCP Req消息到該DHCP服務(wù) 器，該DHCP服務(wù)器的作用是提供用戶終端自己的IP地址以及 DNS Ji良務(wù)器地址；
54. DHCP月l務(wù)器返回DHCP ACK消息，UE接收到DHCP ACK消息，獲得自己的IP地址以及DNS服務(wù)器(15)地址，DNS服 務(wù)器也耦合到寬帶接入網(wǎng)絡(luò)，作用是對SIP-GW域名進(jìn)行解析，從 而解析出相對應(yīng)的IP地址；
55. UE從USIM卡中讀出配置的會話初始協(xié)議網(wǎng)關(guān)SIP-GW 域名(該SIP-GW域名在生產(chǎn)USIM卡時i皮運(yùn)營商預(yù)先存、在USIM 卡中)，發(fā)送DNS解析請求給耦合到寬帶接入網(wǎng)絡(luò)的DNS服務(wù)器;56. DNS服務(wù)器接收到請求，返回SIP-GW對應(yīng)的IP地址， DNS服務(wù)器可能返回多個IP地址，UE隨機(jī)從其中選擇一個；
57. UE使用選擇的IP地址，發(fā)送SIP Reg到SIP-GW;
58. SIP-GW接收到SIP Reg請求，發(fā)送Location Update Req 到移動核心網(wǎng)絡(luò)(2)中的MSC/VLR(10)，請求中包含了 IMSI和 LAI信息；
59. MSC/VLR發(fā)送Auth Info到HLR(12) ( VLR也可以根據(jù) LAI信息向其它VLR要鑒權(quán)信息)；
510. HLR返回Auth Info;
511. MSC/VLR發(fā)送Auth Req到SIP-GW，其中攜帶了 AUTH 和RAND;
512. SIP-GW發(fā)送401 Unauthority給MS，消息中攜帶了 AUTH和RAND;
513. UE接收到401 Unauthority,經(jīng)運(yùn)算與SIM卡存儲的數(shù) 據(jù)比較，對網(wǎng)絡(luò)鑒權(quán)(該計(jì)算和鑒權(quán)過程是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的 內(nèi)容)，重新發(fā)送一個SIP Reg到SIP-GW，消息中攜帶了 RES和 AUTH等信息；
514. SIP-GW接收到SIP Reg，取出其中的RES,發(fā)送Auth Rsp給MSC/VLR;
515. MSC/VLR比較RES與本地的XRES相等(在步驟S13 中是終端對網(wǎng)絡(luò)鑒權(quán)，在此步驟中是網(wǎng)絡(luò)對終端鑒權(quán))，發(fā)送 Location Update Confirm給SIP-GW， Sl-15對于呼叫業(yè)務(wù)來說足 夠了，但如果有數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的話，還要進(jìn)行下面的鑒權(quán)，Sl-15是面 向電路交換CS的，下面的鑒權(quán)是面向分組交換PS的；
516. SIP國GW接收到Location Update Confirm,發(fā)送Attach Req到移動核心網(wǎng)絡(luò)(2)中的SGSN (11);
517. SGSN發(fā)送AUTH Req給SIP-GW，其中攜帶了 AUTH 和RAND;
518. SIP-GW發(fā)送401 Unauthority給MS，消息中攜帶了
AUTH和RAND;
519. UE接收到401 Unauthority,對網(wǎng)絡(luò)鑒權(quán)(這是PS情況下 的對網(wǎng)絡(luò)鑒權(quán)，與前面的不同)，重新發(fā)送一個SIP Reg到SIP-GW， 消息中攜帶了 RES和AUTH等信息；
520. SIP-GW接收到SIP Reg,取出其中的RES，發(fā)送Auth Rsp給SGSN;
521. SGSN比較RES與本地的XRES相等(這是PS情況下的 對用戶鑒權(quán)，與前面不同)，發(fā)送Attach Accept給SIP-GW;
S22.至此，SIP-GW完成電路交換和分組交換的所有過程，返回 200 0K給UE，完成UE的注冊過程。
上面的過程中出現(xiàn)的DHCP和DNS部件是現(xiàn)有的部件。上面的 過程中出現(xiàn)的信令和消息都是現(xiàn)有的一些信令和消息。上述過程可以 通過編程來實(shí)現(xiàn)，也可以通過其它方式實(shí)現(xiàn)。
圖6是本發(fā)明用戶在寬帶無線覆蓋環(huán)境下使用業(yè)務(wù)的過程的流程 圖(以語音呼出為例)。
注冊成功后移動用戶終端與移動核心網(wǎng)絡(luò)之間建立鏈路的過程
包括
S，l.移動用戶終端向SIPGW發(fā)出Invite信令(終端與網(wǎng)關(guān) 信令交互遵循RFC3261 SIP協(xié)議)；
S，2. SIP GW發(fā)送初始化直傳到移動核心網(wǎng)絡(luò)中的MSC;
S，3. MSC返回鑒權(quán)請求Auth Req給SIP GW;
S，4. SIP GW接收到鑒權(quán)請求，發(fā)送407信令給移動用戶終 端，要求終端進(jìn)行鑒權(quán)，消息中包含鑒權(quán)用字符串RAND和 AUTN。
S，5.移動用戶終端發(fā)送ACK對407消息進(jìn)行確認(rèn)； S，6.移動用戶終端重新發(fā)送Invite消息，消息中攜帶了鑒權(quán) 響應(yīng)RES;
S，7. SIP GW接收到Invite,發(fā)送鑒權(quán)響應(yīng)給MSC;
S，8. MSC根據(jù)返回的鑒權(quán)響應(yīng)判斷用戶是否為合法用戶，如
果用戶合法，接受呼叫請求，發(fā)送消息給SIPGW;
S，9. SIP GW接收到確認(rèn)信息，發(fā)送100 trying信令給移動用 戶終端；
S，IO. SIP GW發(fā)送消息給MSC,消息中包含初始化消息； S，ll.MSC向SIP GW返回通話流程消息； S，12. MSC開始建立初始化流程；
S，13.初始化流程建立完成后，MSC發(fā)送提示消息給SIP
GW;
S，14. SIP GW向移動用戶終端返回180 Ringing信令，移動 用戶終端收到振音；
S，15.被叫接聽來電，MSC發(fā)送連接消息給SIMGW;
S，16. SIM GW向移動用戶終端發(fā)送200 OK;
S，17.移動用戶終端接收到200 OK，發(fā)送確認(rèn)消息給SIP
GW;
S，18. SIP GW發(fā)送連接確認(rèn)消息給MSC; S，19.移動用戶終端和MSC之間的語音鏈路建立，開始通話。 上面的過程中出現(xiàn)的信令和消息都是現(xiàn)有的 一些信令和消息。上 述過程可以通過編程來實(shí)現(xiàn)，也可以通過其它方式實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種通過寬帶無線接入實(shí)現(xiàn)移動業(yè)務(wù)的系統(tǒng)，包括移動用戶終端(1)，具有通過移動無線接入技術(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)接入的能力和通過無線寬帶技術(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)接入的能力；移動核心網(wǎng)絡(luò)(2)；在移動用戶終端和移動核心網(wǎng)絡(luò)之間的移動接入網(wǎng)絡(luò)(3)；其特征在于在移動用戶終端和移動核心網(wǎng)絡(luò)之間還有寬帶接入網(wǎng)絡(luò)(8)，寬帶接入網(wǎng)絡(luò)(8)通過會話初始協(xié)議網(wǎng)關(guān)SIP GW(9)耦合到移動核心網(wǎng)絡(luò)(2)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l的系統(tǒng)，還包括耦合到寬帶接入網(wǎng)絡(luò)(8) 的接入點(diǎn)AP(7)，用于將移動用戶終端接入到寬帶接入網(wǎng)絡(luò)(8)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l的系統(tǒng)，其中SIPGW (9)支持寬帶接入網(wǎng)絡(luò) 側(cè)的SIP協(xié)議和移動核心網(wǎng)絡(luò)側(cè)的Iucs、 Iups協(xié)議，并支持與SIP協(xié)議 的轉(zhuǎn)換，支持通信網(wǎng)中的語音業(yè)務(wù)AMR編碼與寬帶接入網(wǎng)絡(luò)側(cè) G.711/G.719等VOIP語音編碼格式之間的轉(zhuǎn)換，支持實(shí)時傳輸協(xié)議 RTP，支持隧道IPSec協(xié)議，支持多媒體業(yè)務(wù)流的承載。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3的系統(tǒng)，其中SIPGW (9)包括支持寬帶接 入網(wǎng)絡(luò)側(cè)的SIP協(xié)議的SIP協(xié)議棧(卯1),支持移動核心網(wǎng)絡(luò)側(cè)的Iucs、 Iups協(xié)議的Iucs、 Iups協(xié)議棧(905)，支持Iucs、 Iups協(xié)議與SIP協(xié)議 的轉(zhuǎn)換的SIP協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊(902)，支持通信網(wǎng)中的語音業(yè)務(wù)AMR編 碼與寬帶接入網(wǎng)絡(luò)側(cè)G.711/G.719等VOIP語音編碼格式之間的轉(zhuǎn)換的 語音編碼轉(zhuǎn)換模塊(904 )，支持多媒體業(yè)務(wù)流的承栽的多媒體業(yè)務(wù)處 理模塊(903)，語音業(yè)務(wù)模塊(卯7)，媒體網(wǎng)關(guān)模塊(906)以及包 含數(shù)據(jù)配置、能力管理、日志統(tǒng)計(jì)、接入認(rèn)證功能的管理功能模塊(908)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4的系統(tǒng)，其中在SIP協(xié)議棧中，對SIP協(xié)議中的 消息進(jìn)行擴(kuò)展，使之包含鑒權(quán)隨機(jī)數(shù)、五元組或三元組鑒權(quán)參數(shù)、,SIM 卡鑒權(quán)結(jié)果、加密的具體算法名稱的內(nèi)容。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5的系統(tǒng)，所述對SIP協(xié)議中的消息進(jìn)行擴(kuò)展是 擴(kuò)展SIP協(xié)議的Register消息的Authorization字段定義，使之包含鑒權(quán) 隨機(jī)數(shù)、五元組或三元組鑒權(quán)參數(shù)、SIM卡鑒權(quán)結(jié)果、加密的具體算 法名稱的內(nèi)容。
7. —種通過寬帶無線接入實(shí)現(xiàn)移動業(yè)務(wù)的系統(tǒng)，包括 移動用戶終端(1)，具有通過無線寬帶技術(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)接入的能力；移動核心網(wǎng)絡(luò)(2);其特征在于在移動用戶終端和移動核心網(wǎng)絡(luò)之間有寬帶接入網(wǎng) 絡(luò)(8)，寬帶接入網(wǎng)絡(luò)(8)通過會話初始協(xié)議網(wǎng)關(guān)SIP GW(9)耦合 到移動核心網(wǎng)絡(luò)(2)。
8. —種通過寬帶無線接入實(shí)現(xiàn)移動業(yè)務(wù)的方法，包括 具有通過無線寬帶技術(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)接入的能力的移動用戶終端(1)接入寬帶接入網(wǎng)絡(luò)(8),經(jīng)會話初始協(xié)議網(wǎng)關(guān)SIPGW(9)接入移動核 心網(wǎng)絡(luò)(2)，同時完成移動用戶終端在寬帶無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的注冊； 注冊成功后，移動用戶終端與移動核心網(wǎng)絡(luò)之間建立鏈路，使用 電信業(yè)務(wù)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中所述完成移動用戶終端在寬帶 無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的注冊的過程包括51. 移動用戶終端UE廣播DHCP Discovery消息；52. 連接到寬帶接入網(wǎng)絡(luò)的接入點(diǎn)AP接收到UE的DHCP Discovery請求，廣播DHCP OFFER消息；53. UE從DHCP OFFER消息中選擇一個耦合到寬帶接入網(wǎng) 絡(luò)的DHCP服務(wù)器，發(fā)送DHCP Req消息到該DHCP月良務(wù)器；54. DHCP月良務(wù)器返回DHCP ACK消息，UE接收到DHCP ACK消息，獲得自己的IP地址以及DNS服務(wù)器地址；55. UE從USIM卡中讀出配置的會話初始協(xié)議網(wǎng)關(guān)SIP-GW 域名，發(fā)送DNS解析請求給耦合到寬帶接入網(wǎng)絡(luò)的DNS服務(wù)器；56. DNS服務(wù)器接收到請求，返回SIP-GW對應(yīng)的IP地址，DNS服務(wù)器可能返回多個IP地址，UE隨機(jī)從其中選擇一個；57. UE使用選擇的IP地址，發(fā)送SIP Reg到SIP-GW;58. SIP-GW接收到SIP Reg請求，發(fā)送Location Update Req 到移動核心網(wǎng)絡(luò)(2)中的MSC/VLR(10),請求中包含了 IMSI和 LAI信息；59. MSC/VLR發(fā)送Auth Info到HLR(12);510. HLR返回Auth Info;511. MSC/VLR發(fā)送Auth Req到SIP-GW，其中攜帶了 AUTH 和RAND;512. SIP-GW發(fā)送401 Unauthority給MS，消息中攜帶了 AUTH和RAND;513. UE接收到401 Unauthority,對網(wǎng)絡(luò)鑒權(quán)，重新發(fā)送一個 SIP Reg到SIP-GW，消息中攜帶了 RES和AUTH等信息；514. SIP-GW接收到SIP Reg，取出其中的RES,發(fā)送Auth Rsp給MSC/VLR;515. MSC/VLR比較RES與本地的XRES相等，發(fā)送Location Update Confirm給SIP-GW;516. SIP-GW接收到Location Update Confirm,發(fā)送Attach Req到移動核心網(wǎng)絡(luò)(2)中的SGSN (11 );517. SGSN發(fā)送AUTH Req給SIP誦GW，其中攜帶了 AUTH 和RAND;518. SIP-GW發(fā)送401 Unauthority給MS，消息中攜帶了 AUTH和RAND;519. UE接收到401 Unauthority,對網(wǎng)絡(luò)鑒權(quán)，重新發(fā)送一個 SIP Reg到SIP-GW，消息中攜帶了 RES和AUTH等信息；520. SIP-GW接收到SIP Reg，取出其中的RES，發(fā)送Auth Rsp給SGSN;521. SGSN比較RES與本地的XRES相等，發(fā)送Attach Accept 給SIP-GW;S22.至此，SIP-GW完成電路交換和分組交換的所有過程， 返回200 OK給UE，完成UE的注冊過程。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中注冊成功后移動用戶終端與 移動核心網(wǎng)絡(luò)之間建立鏈路的過程包括S，l.移動用戶終端向SIPGW發(fā)出Invite信令； S，2. SIP GW發(fā)送初始化直傳到移動核心網(wǎng)絡(luò)中的MSC; S，3. MSC返回鑒權(quán)請求Auth Req給SIP GW; S，4. SIP GW接收到鑒權(quán)請求，發(fā)送407信令給移動用戶終 端，要求終端進(jìn)行鑒權(quán)，消息中包含鑒權(quán)用字符串RAND和 AUTN。S，5.移動用戶終端發(fā)送ACK對407消息進(jìn)行確認(rèn)； S，6.移動用戶終端重新發(fā)送Invite消息，消息中攜帶了鑒權(quán) 響應(yīng)RES;S，7. SIP GW接收到Invite,發(fā)送鑒權(quán)響應(yīng)給MSC;S，8.MSC根據(jù)返回的鑒權(quán)響應(yīng)判斷用戶是否為合法用戶，如 果用戶合法，接受呼叫請求，發(fā)送消息給SIPGW;S，9. SIP GW接收到確認(rèn)信息，發(fā)送100 trying信令給移動用 戶終端；S，IO. SIP GW發(fā)送消息給MSC，消息中包含初始化消息； S，ll.MSC向SIP GW返回通話流程消息； S，12. MSC開始建立初始化流程；S，13.初始化流程建立完成后，MSC發(fā)送提示消息給SIPGW;S，14. SIP GW向移動用戶終端返回180 Ringing信令，移動 用戶終端收到振音；S，15.被叫接聽來電，MSC發(fā)送連接消息給SIMGW;S，16. SIM GW向移動用戶終端發(fā)送200 OK;S，17.移動用戶終端接收到200 OK,發(fā)送確認(rèn)消息給SIPGW;5S，18. SIP GW發(fā)送連接確i人消息給MSC;S，19.移動用戶終端和MSC之間的語音鏈路建立，開始通話。
全文摘要
一種通過寬帶無線接入實(shí)現(xiàn)移動業(yè)務(wù)的系統(tǒng)，包括移動用戶終端，具有通過移動無線接入技術(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)接入的能力和通過無線寬帶技術(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)接入的能力；移動核心網(wǎng)絡(luò)；在移動用戶終端和移動核心網(wǎng)絡(luò)之間的移動接入網(wǎng)絡(luò)；其特征在于在移動用戶終端和移動核心網(wǎng)絡(luò)之間還有寬帶接入網(wǎng)絡(luò)，寬帶接入網(wǎng)絡(luò)通過會話初始協(xié)議網(wǎng)關(guān)SIP GW耦合到移動核心網(wǎng)絡(luò)。本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)在提供高速率業(yè)務(wù)方面的局限性。
文檔編號H04W80/10GK101188856SQ20061014938
公開日2008年5月28日 申請日期2006年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月16日
發(fā)明者鎵 劉, 平 楊, 達(dá) 秦, 薛立宏 申請人:中國電信股份有限公司