一種lte蜂窩移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)接入系統(tǒng)及相應(yīng)的通信方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及移動(dòng)通信技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種LTE蜂窩移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)接入系統(tǒng)及相應(yīng)的通信方法。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]目前，人們要想出國(guó)在境外使用手機(jī)，享受境外語(yǔ)音通信服務(wù)，就需要開通漫游服務(wù)，因此在境外使用手機(jī)就需收取額外的漫游費(fèi)用。
[0004]另一方面，VoIP技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)境外通信服務(wù)，VoIP技術(shù)，將模擬信號(hào)(Voice)數(shù)字化，以數(shù)據(jù)封包(Data Packet)的形式在IP網(wǎng)絡(luò)(IP Network)上做實(shí)時(shí)傳遞。但是，該技術(shù)卻存在著以下技術(shù)問(wèn)題:1)當(dāng)境外的手機(jī)用戶采用該技術(shù)給國(guó)內(nèi)的手機(jī)用戶撥打電話時(shí)，主叫方的電話號(hào)碼名稱無(wú)法正常顯示在被叫方的手機(jī)上，給被叫方帶來(lái)難以識(shí)別的困擾，由此會(huì)給雙方的溝通帶來(lái)不必要的障礙；2)當(dāng)用戶處于境外時(shí)，他人直接撥打該用戶的常用號(hào)碼，可能出現(xiàn)無(wú)法聯(lián)系上該用戶的現(xiàn)象；3)目前VoIP技術(shù)方案無(wú)法收發(fā)短信。
[0005]另外，當(dāng)無(wú)線信號(hào)差，網(wǎng)絡(luò)覆蓋不好以及基站故障等情況時(shí)，手機(jī)便無(wú)法接入網(wǎng)絡(luò)，影響用戶正常聯(lián)絡(luò)。
[0006]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種在境外無(wú)需漫游費(fèi)的LTE蜂窩移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)接入系統(tǒng)及相應(yīng)的通?目方法。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種LTE蜂窩移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)接入系統(tǒng)，包括SM卡接口設(shè)備，移動(dòng)終端，以及接入國(guó)內(nèi)蜂窩移動(dòng)網(wǎng)的NRS服務(wù)器；所述SIM卡接口設(shè)備用于安裝SM卡，所述SM卡接口設(shè)備還用于通過(guò)所述移動(dòng)終端將所述SM卡的鑒權(quán)信息轉(zhuǎn)發(fā)至NRS服務(wù)器；所述移動(dòng)終端通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)與所述NRS服務(wù)器通信，用于向所述NRS服務(wù)器注冊(cè)并傳輸信令數(shù)據(jù)和語(yǔ)音數(shù)據(jù)；所述NRS服務(wù)器與所述國(guó)內(nèi)蜂窩移動(dòng)網(wǎng)建立標(biāo)準(zhǔn)SI連接，并向所述國(guó)內(nèi)蜂窩移動(dòng)網(wǎng)傳輸信令數(shù)據(jù)和語(yǔ)音數(shù)據(jù)。
[0009]其中，所述SIM卡接口設(shè)備包括:藍(lán)牙盒子、貼膜SIM卡、讀卡器或者帶IP網(wǎng)絡(luò)功能的盒子。
[0010]其中，所述SM卡接口設(shè)備可以用SIM卡托管裝置替換。
[0011]其中，所述移動(dòng)終端包括:手機(jī)、平板電腦、臺(tái)式電腦、筆記本電腦或者其相對(duì)應(yīng)的App應(yīng)用。
[0012]其中，所述NRS服務(wù)器連接一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)。
[0013]本發(fā)明還提供了一種基于上述的LTE蜂窩移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)接入系統(tǒng)的LTE蜂窩移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)接入系統(tǒng)通信方法，包括下列步驟:
I)所述移動(dòng)終端通過(guò)所述SIM卡接口設(shè)備與SIM卡通信，所述移動(dòng)終端通過(guò)NRS服務(wù)器接入國(guó)內(nèi)蜂窩移動(dòng)網(wǎng)，所述SIM卡協(xié)助所述移動(dòng)終端完成接入國(guó)內(nèi)蜂窩移動(dòng)網(wǎng)的鑒權(quán)過(guò)程;
2)所述移動(dòng)終端讀取SIM卡信息并向NRS服務(wù)器注冊(cè)，在NRS服務(wù)器和移動(dòng)終端之間建立IP數(shù)據(jù)通道，傳輸信令數(shù)據(jù)和語(yǔ)音數(shù)據(jù)；
3)所述NRS服務(wù)器接受注冊(cè)，為SM卡建立與所述國(guó)內(nèi)蜂窩移動(dòng)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)SI連接，向國(guó)內(nèi)蜂窩移動(dòng)網(wǎng)傳輸注冊(cè)信令，SIM卡完成在運(yùn)營(yíng)商核心網(wǎng)的注冊(cè)；
4)所述NRS服務(wù)器保存移動(dòng)終端及SIM卡信息，模擬移動(dòng)終端的狀態(tài)、信令，控制短信的傳輸；
5)所述NRS服務(wù)器基于所述SM卡接口設(shè)備所轉(zhuǎn)發(fā)的SIM卡鑒權(quán)信息，完成國(guó)內(nèi)蜂窩移動(dòng)網(wǎng)的鑒權(quán)過(guò)程，遇到所述國(guó)內(nèi)蜂窩移動(dòng)網(wǎng)的鑒權(quán)要求時(shí)，所述NRS服務(wù)器通過(guò)所述移動(dòng)終端訪讓SIM卡完成鑒權(quán)，并將鑒權(quán)結(jié)果反饋給NRS服務(wù)器，再由NRS服務(wù)器傳遞給國(guó)內(nèi)蜂窩移動(dòng)網(wǎng)；
6)所述移動(dòng)終端通過(guò)所述NRS服務(wù)器接入國(guó)內(nèi)蜂窩移動(dòng)網(wǎng)，與通信對(duì)端進(jìn)行通話和短信交互。
[0014]其中，所述步驟6)中，所述移動(dòng)終端發(fā)起主叫的過(guò)程如下:
所述移動(dòng)終端向NRS服務(wù)器發(fā)起主叫請(qǐng)求，所述NRS服務(wù)器通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)SI接口，連接國(guó)內(nèi)蜂窩移動(dòng)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)呼叫流程，所述移動(dòng)終端通過(guò)NRS服務(wù)器，與國(guó)內(nèi)蜂窩移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的通信對(duì)端建立進(jìn)行通話的連接并實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音流的傳遞。
[0015]其中，所述步驟6)中，所述移動(dòng)終端被叫的過(guò)程如下:
所述通信對(duì)端通過(guò)國(guó)內(nèi)蜂窩移動(dòng)網(wǎng)經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)SI接口，連接NRS服務(wù)器，尋呼所述SM卡用戶；所述NRS服務(wù)器收到呼叫請(qǐng)求，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)對(duì)所述移動(dòng)終端進(jìn)行尋呼并建立連接，進(jìn)行語(yǔ)音通話。
[0016]其中，所述步驟6)中，所述移動(dòng)終端發(fā)送短信的過(guò)程如下:
所述移動(dòng)終端向所述NRS服務(wù)器發(fā)送短消息，所述NRS服務(wù)器發(fā)送短消息到國(guó)內(nèi)蜂窩移動(dòng)網(wǎng)，從而傳遞給通信對(duì)端。
[0017]其中，所述步驟6)中，所述移動(dòng)終端接收短信的過(guò)程如下:
所述NRS服務(wù)器收到國(guó)內(nèi)蜂窩移動(dòng)網(wǎng)過(guò)來(lái)的短信后，將該短信轉(zhuǎn)換為IP消息發(fā)送到所述移動(dòng)終端。
[0018]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果:
1)當(dāng)用戶在境外使用歸屬地卡時(shí)，在境外通過(guò)App或IM進(jìn)行通信，享受境內(nèi)通信服務(wù)和資費(fèi)；
2)用戶在境外可以使用訪問(wèn)地卡和歸屬地卡雙待，歸屬地卡和都可在境外通信。
[0019]
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式中的LTE蜂窩移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)接入系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式中的LTE蜂窩移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)接入系統(tǒng)的通信方法示意圖。
[0022]圖3為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式中的LTE蜂窩移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)接入系統(tǒng)中NRS服務(wù)器進(jìn)行通話業(yè)務(wù)的流程示意圖。
[0023]圖4為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式中的LTE蜂窩移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)接入系統(tǒng)中NRS服務(wù)器進(jìn)行短信業(yè)務(wù)的流程示意圖。
[0024]圖5為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式中的LTE蜂窩移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)接入系統(tǒng)的SI接口協(xié)議棧架構(gòu)圖。
[0025]
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面參考附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。在本發(fā)明的一個(gè)附圖或一種實(shí)施方式中描述的元素和特征可以與一個(gè)或更多個(gè)其他附圖或?qū)嵤┓绞街惺境龅脑睾吞卣飨嘟Y(jié)合。應(yīng)當(dāng)注意，為了清楚的目的，附圖和說(shuō)明中省略了與本發(fā)明無(wú)關(guān)的、本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的部件或處理的表示和描述。
[0027]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。
[0028]圖1示出了本實(shí)施例中的LTE蜂窩移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)接入系統(tǒng)，包括SM卡接口設(shè)備(圖1中未示出)，移動(dòng)終端(圖1中顯示為手機(jī)及其App應(yīng)用或者電腦及其IM軟件)，以及接入國(guó)內(nèi)蜂窩移動(dòng)網(wǎng)(EPC，包括MME、SGW等)的NRS服務(wù)器(No Roaming Server，簡(jiǎn)稱為NRS，也可稱為家鄉(xiāng)服務(wù)器)；圖1中Homing代表家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)，Visiting代表外地網(wǎng)絡(luò)，所述SM卡接口設(shè)備用于安裝SIM卡，所述SIM卡接口設(shè)備還用于通過(guò)所述移動(dòng)終端將所述SIM卡的鑒權(quán)信息轉(zhuǎn)發(fā)至NRS服務(wù)器；所述移動(dòng)終端通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)與所述NRS服務(wù)器通信，用于向所述NRS服務(wù)器注冊(cè)并傳輸信令數(shù)據(jù)和語(yǔ)音數(shù)據(jù)；所述NRS服務(wù)器與所述國(guó)內(nèi)蜂窩移動(dòng)網(wǎng)建立標(biāo)準(zhǔn)SI連接，并向所述國(guó)內(nèi)蜂窩移動(dòng)網(wǎng)傳輸信令數(shù)據(jù)和語(yǔ)音數(shù)據(jù)。
[0029]作為一種優(yōu)選的方式，所述NRS服務(wù)器可以連接一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)(如圖1所示)。
[0030]作為一種優(yōu)選的方式，所述SIM卡接口設(shè)備可以為一個(gè)藍(lán)牙盒子(如圖2所示)，SIM卡安裝在藍(lán)牙盒子內(nèi)，手機(jī)上的App應(yīng)用軟件通過(guò)藍(lán)牙盒子與SIM卡通信；另外SIM卡接口設(shè)備也可以為貼膜SM卡、讀卡器或者帶IP網(wǎng)絡(luò)功能的盒子。
[0031]作為一種優(yōu)選的方式，所述SM卡接口設(shè)備還可以用SM卡托管裝置替換。
[0032]本發(fā)明所述的移動(dòng)終端包括:手機(jī)、平板電腦、臺(tái)式電腦、筆記本電腦或者其相對(duì)應(yīng)的App應(yīng)用。
[0033]基于上述的LTE蜂窩移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)接入系統(tǒng)本發(fā)明還提供了一種LTE蜂窩移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)接入系統(tǒng)的通信方法，包括下列步驟:
I)所述移動(dòng)終端通過(guò)所述SIM卡接口設(shè)備與SIM卡通信，所述移動(dòng)終端通過(guò)NRS服務(wù)器接入國(guó)內(nèi)蜂窩移動(dòng)網(wǎng)，所述SIM卡協(xié)助所述移動(dòng)終端完成接入國(guó)內(nèi)蜂窩移動(dòng)網(wǎng)的鑒權(quán)過(guò)程。
[0034]2)所述移動(dòng)終端讀取SM卡信息并向NRS服務(wù)器注冊(cè)，在NRS服務(wù)器和移動(dòng)終端之間建立IP數(shù)據(jù)通道，傳輸信令數(shù)據(jù)和語(yǔ)音數(shù)據(jù)；
App登陸NRS服務(wù)器:App申請(qǐng)登陸NRS服務(wù)器時(shí)，服務(wù)器會(huì)檢查該用戶App是否允許接入；允許接入，則App和NRS之間會(huì)建立一條IP通路，該IP通路用于傳輸信令數(shù)據(jù)和語(yǔ)音數(shù)據(jù)；
App和SM卡通信:SM卡放到一個(gè)藍(lán)牙盒子內(nèi)，手機(jī)App通過(guò)藍(lán)牙和藍(lán)牙盒子進(jìn)行連接和通信；藍(lán)牙盒子通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的7816指令訪問(wèn)SIM ； App登陸PLMN網(wǎng)絡(luò):App通過(guò)藍(lán)牙盒子，讀取SM卡的MSI信息，并向NRS發(fā)起PLMN網(wǎng)(公共陸地移動(dòng)網(wǎng)絡(luò))注冊(cè)請(qǐng)求，NRS模擬移動(dòng)通信SI 口信令消息，向EPC(PLMN網(wǎng)絡(luò))發(fā)起注冊(cè)請(qǐng)求；注冊(cè)過(guò)程中，EPC網(wǎng)會(huì)要求App進(jìn)行鑒權(quán)，App通過(guò)訪問(wèn)SIM卡，實(shí)現(xiàn)鑒權(quán)，并把鑒權(quán)結(jié)果反饋給NRS，NRS反饋給EPC，鑒權(quán)通過(guò)，App允許接入PLMN網(wǎng)絡(luò)。
[0035]3)所述NRS服務(wù)器接受注冊(cè)，為SM卡建立與所述國(guó)內(nèi)蜂窩移動(dòng)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)SI連接，向國(guó)內(nèi)蜂窩移動(dòng)網(wǎng)傳輸注冊(cè)信令，SIM卡完成在運(yùn)營(yíng)商核心網(wǎng)的注冊(cè)；
NRS包含了標(biāo)準(zhǔn)SI 口協(xié)議棧，還包括NAS和SIP模塊，信令交互為移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)接口消息，語(yǔ)音格式也采用AMR格式，和現(xiàn)有移動(dòng)通信網(wǎng)一致。
[0036]NRS和EPC (包括MME和SGW)中間的接口稱為SI 口。標(biāo)準(zhǔn)的在PLMN網(wǎng)絡(luò)注冊(cè)過(guò)程，SI 口信令交互如下:
NRS—>MME:1nitial UE Message (attach request)
MME—> NRS: authenticat1n request (鑒權(quán)請(qǐng)求)
1)NRS —>App:轉(zhuǎn)發(fā)鑒權(quán)請(qǐng)求信息
2)App -> NRS: App給sim卡發(fā)送鑒權(quán)請(qǐng)求信息，sim卡反向鑒權(quán)autn，并計(jì)算出秘鑰xres，返回給app ；app發(fā)送給NRS
NRS —>MME: authenticat1n response (鑒權(quán)應(yīng)答)
MME—> NRS: security mode command (加密協(xié)商)
NRS —>MME: securtiy mode complete (加密確認(rèn))
MME—