CN101075996B - 一种综合接入网关装置及其通信方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种综合接入网关装置，旨在使得移动网络通信终端接入到室内有线网络中，该装置包括配置有数据库的网关控制功能模块，用于控制该装置内各功能模块的工作，保存各模块间配置的业务功能参数；分别用于完成公共交换电话网和移动通信网络接入的模拟电话功能模块、移动通信网络功能模块；以及用于完成移动通信网络终端与该终端业务访问端口之间通信的网关业务功能模块。采用本发明所述装置和方法，可以使得移动网络通信终端灵活地接入到室内有线网络。

Description

一种综合接入网关装置及其通信方法

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种综合接入网关装置及其通信方法。

背景技术

目前，无线信号在其传播路径上，会根据环境不同而有不同程度的信号衰落。这一无线技术的固有特性，导致移动通信网络在某些区域的无线信号覆盖并不是很完全，存在覆盖盲区，尤其是室内建筑物环境中。

其次，目前的现有技术中，移动通信网络提供给移动终端的带宽比较低，尤其与有线通信网络相比。

再次，目前有线通信网络建设已经非常成熟，基本所有的建筑物中都覆盖有电话线路或者以太网(Ethernet)线路，有些已经铺设了更高速的各种无源光网络xPON(Passive Optical Network)线路。

以及，根据市场调查显示，近80％的语音和数据、多媒体通信都是在室内环境中产生。

因此，如何使用移动网络通信终端灵活接入室内有线网络，利用模拟公共交换电话网(Public Switched Telephone Network，简称PSTN)电话接口和IP通信网络接口(xDSL/Ethernt/xPon)进行语音和数据、多媒体通信，为用户提供更优质的网络服务的同时，节省建网成本和用户使用成本，将是一个值得解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是在于需要提供一种综合接入网关装置，使得移动网络通信终端接入到室内有线网络中。

为了解决上述技术问题，本发明首先提供了一种综合接入网关装置，包括：

网关控制功能模块，用于控制该装置内各功能模块的工作，为该装置内各功能模块提供电源管理、上电初始化、用户和网络配置管理以及版本管理，配置有数据库，用于保存各模块间配置的业务功能参数；

模拟电话功能模块，与所述网关控制功能模块相连，具有模拟语音业务接口功能，完成公共交换电话网的网络接入，以及外部交换局的接入；

移动通信网络功能模块，与所述网关控制功能模块相连，用以完成移动通信网络终端的接入；以及

网关业务功能模块，分别与所述网关控制功能模块、模拟电话功能模块、移动通信网络功能模块相连，用于完成所述模拟电话功能模块与所述移动通信网络功能模块之间的通信连接管理功能，对需要进行鉴权认证的终端进行身份鉴权、注册登记，还用于完成移动通信网络终端与该终端业务访问端口之间的通信。

上述的综合接入网关装置中，该装置内各模块可以通过硬件、或软件、或硬件加软件的方式实现。

上述的综合接入网关装置中，所述移动通信网络功能模块，可以包括：

移动通信网络无线工作子模块，与所述网关业务功能模块和所述网关控制功能模块相连，用以完成移动通信网络无线基带和无线通信协议处理；

移动通信网络无线射频天线子模块，与所述移动通信网络无线工作子模块相连，用以完成移动通信无线信号空中接收和发送。

进一步地，所述移动通信网络无线工作子模块，可以包括：

移动通信网络控制管理协议功能模块，与所述网关业务功能模块和所述网关控制功能模块相连，用以完成链路通信安全保证；

移动通信网络无线数据链路层功能模块，与所述移动通信网络控制管理协议功能模块相连，用以完成无线链路信道的分配、管理、无线接入安全；以及

移动通信网络无线物理层功能模块，与所述移动通信网络无线数据链路层功能模块和所述移动通信网络无线射频天线子模块相连，用以移动通信网络无线射频信号的接收和发送。

上述的综合接入网关装置中，所述移动通信网络终端与该终端业务访问端口之间的通信，可以包括所述移动通信网络内部的通信，以及所述移动通信网络与模拟电话网络之间的通信。

上述的综合接入网关装置，进一步可以包括：

IP通信网络功能模块，与所述网关控制功能模块、网关业务功能模块相连，完成IP通信网络接入到所述综合接入网关装置。

上述的综合接入网关装置，可以进一步包括以太网功能模块、无线保真网络功能模块、通用串行总线网络功能模块、外部交换站网络功能模块中的部分或全部，分别与所述网关控制功能模块、网关业务功能模块相连，用以完成对应各网络内部终端间的通信，以及对应各网络终端与模拟电话网络之间的通信。

本发明进而提供了一种综合接入网关装置的通信方法，包括：

(1)上电初始化，读取配置的业务功能参数，并在注册登记成功后，打开各类通信业务的访问端口；

(2)接收到移动通信网络终端所发起的业务连接请求后，为所述终端分配链路信道，并根据所述业务功能参数，对需要进行鉴权认证的终端进行身份鉴权、注册登记；

(3)对该业务连接请求进行连接类别分析和业务类型分析，打开终端业务访问端口，并转发网络鉴权成功消息到所述终端，与所述终端进行通信。

上述综合接入网关装置的通信方法，步骤(2)中为所述终端分配所述链路信道之前，可以进一步对所接收到所述移动通信网络终端所发起的业务连接请求进行安全性检测。

上述综合接入网关装置的通信方法，步骤(2)中所述身份鉴权失败，则可以关闭终端业务访问端口，并转发网络鉴权失败消息到所述终端，拆除分配给该终端的通信链路。

上述综合接入网关装置的通信方法，所述步骤(3)可以根据所述业务连接请求的源网络和目标网络，确定所述连接类别，标识所述业务类型。

上述综合接入网关装置的通信方法，步骤(3)中所述的与所述终端进行通信，可以包括所述移动通信网络内部的通信，以及所述移动通信网络与模拟电话网络之间的通信。

采用本发明所述装置和方法，可以使得移动网络通信终端灵活地接入到室内有线网络，利用模拟公共交换电话网电话接口和IP通信网络接口等方便地进行语音和数据、多媒体通信，为用户提供更优质的网络服务的同时，节省了建网成本和用户使用成本。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明综合接入网关装置实施例系统结构示意图；

图2为本发明装置中移动通信网络功能模块实施例结构示意图；

图3为本发明装置中移动通信网络功能模块的移动通信网络无线工作子模块实施例结构示意图；

图4为本发明综合接入网关装置一应用实施例系统结构示意图；

图5为本发明综合接入网关装置通信方法流程示意图；

图6为本发明方法中请求业务类型为语音呼叫业务时的流程示意图；

图7为本发明方法一应用实施例的流程示意图；

图8为本发明方法一应用实施例中PHS手机终端向本发明装置发起接入请求的流程示意图；

图9为本发明方法一应用实施例中请求业务类型为语音呼叫业务时的流程示意图；

图10为本发明方法一应用实施例中请求业务类型为非语音呼叫业务时的流程示意图；

图11为本发明方法一应用实施例中PHS手机终端通过本发明装置向模拟电话网络用户发起语音呼叫业务的流程示意图；

图12为本发明方法一应用实施例中PHS手机终端通过本发明装置接收来自模拟电话网络语音呼叫业务的流程示意图；

图13为本发明方法一应用实施例中PHS手机终端通过本发明装置发送IP短信的流程示意图；

图14为本发明方法一应用实施例中PHS手机终端通过本发明装置接收IP短信的流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

如图1所示，本发明的综合接入网关装置的结构，包括网关业务功能模块100，模拟电话功能模块101，移动通信网络功能模块103，以及网关控制功能模块105。本发明装置内的各模块均可通过硬件，或者软件，或者硬件加软件的方式实现。其中的模拟电话功能模块101和移动通信网络功能模块103，均分别与网关业务功能模块100、网关控制功能模块105相连，而且网关业务功能模块100和网关控制功能模块105之间也相连。

网关控制功能模块105，用于完成对本装置各模块的电源管理、上电初始化、用户和网络配置管理、版本管理等。还配置有数据库，用于保存各模块间配置的业务功能参数等。

网关业务功能模块100，用于完成与模拟电话功能模块101和移动通信网络功能模块103之间的通信功能，还用于这两个模块间的通信连接管理功能。网关业务功能模块100，为终端分配链路信道，并对需要进行鉴权认证的终端进行身份鉴权、注册登记。

在网关控制功能模块105的控制下，读取配置的业务功能参数，并与模拟电话功能模块101互通，进行业务功能的注册登记。注册登记成功后，网关业务功能模块100打开通信业务的访问端口，供移动通信网络终端访问。

模拟电话功能模块101，支持模拟语音业务接口功能，具有双音多频(Dual Tone Multi-Frequency，简称DTMF)和频移键控(Frequency Shift Key，简称FSK)收放号功能、放音功能、Call ID解析功能、以及移动通信网络功能模块脉码调制录音(Pulse Code Modulation，简称PCM)/自适应差分脉冲编码调制(Adaptive Differential Pulse Code Modulation，简称DPCM)语音转换成模拟语音的编解码转换功能，用于将外网用户对模拟电话网络用户的呼叫接入到模拟电话网络中。

移动通信网络功能模块103，在模拟电话功能模块101作用下，完成移动通信网络内的终端到网络侧的统一注册鉴权、统一计费，以及移动性管理，业务通信；

移动通信网络功能模块103，完成移动通信网络接入电路域和分组域的移动通信终端无线接入功能。如图2所示，移动通信网络功能模块103包括移动通信网络无线工作子模块103-1和移动通信网络无线射频天线子模块103-2。其中，移动通信网络无线工作子模块103-1与网关业务功能模块100和网关控制功能模块105相连。移动通信网络无线工作子模块103-1完成移动通信网络无线基带和无线通信协议处理功能。移动通信网络无线射频天线子模块103-2完成移动通信无线信号空中接收和发送功能。

如图3所示，移动通信网络无线工作子模块103-1包括顺序连接的移动通信网络控制管理协议功能模块103-1-1、移动通信网络无线数据链路层功能模块103-1-2和移动通信网络无线物理层功能模块103-1-3。分别完成链路通信安全保证，无线链路信道的分配、管理、无线接入安全保证，以及移动通信网络无线射频信号的接收和发送。移动通信网络控制管理协议功能模块103-1-1与网关业务功能模块100和网关控制功能模块105相连。移动通信网络无线物理层功能模块103-1-3，与移动通信网络无线射频天线子模块103-2相连。

如图4所示，本发明的综合接入网关装置应用实施例的结构，包括网关业务功能模块400，模拟电话功能模块401，IP通信网络功能模块402，移动通信网络功能模块403，蓝牙通信网络功能模块404，以及网关控制功能模块405。其中，网关业务功能模块400、网关控制功能模块405、模拟电话功能模块401、IP通信网络功能模块402、移动通信网络功能模块403、蓝牙通信网络功能模块404等均可通过硬件，或者软件，或者硬件加软件的方式实现。

其中的网关控制功能模块405，与其他各模块的连接关系可以描述如下：

通过网关控制功能模块与模拟电话功能模块接口420，与模拟电话功能模块401相连；

通过网关控制功能模块与IP通信网络功能模块接口421，与IP通信网络功能模块402相连；

通过网关控制功能模块与移动通信网络功能模块接口422，与移动通信网络功能模块403相连；

通过网关控制功能模块与蓝牙通信网络功能模块接口423，与蓝牙通信网络功能模块404相连；

通过网关控制功能模块与网关业务功能模块接口424，与网关业务功能模块400相连。

网关控制功能模块405通过上述的各种接口，分别完成对模拟电话功能模块401、IP通信网络功能模块402、移动通信网络功能模块403、蓝牙通信网络功能模块404、以及网关业务功能模块400等的电源管理、上电初始化、用户和网络配置管理、版本管理等。

其中的网关业务功能模块400，与其他各模块的连接关系可以描述如下：

通过网关业务功能模块与模拟电话功能模块接口410，与模拟电话功能模块相连；

网关业务功能模块与IP通信网络功能模块接口411，与IP通信网络功能模块相连；

网关业务功能模块与移动通信网络功能模块接口412，与移动通信网络功能模块相连；

网关业务功能模块与蓝牙通信网络功能模块接口413，与蓝牙通信网络功能模块相连。

网关业务功能模块400，通过上述的各种接口，分别完成与模拟电话功能模块401、IP通信网络功能模块402、移动通信网络功能模块403、以及蓝牙通信网络功能模块404等之间的通信数据的解析、翻译、处理、存储、发送和转发等通信功能，还用于这些模块间通信连接的建立、维护管理和拆除等通信连接管理功能。

网关业务功能模块400通过网关控制功能模块与网关业务功能模块接口424，在网关控制功能模块405的作用下，上电初始化，并完成用户和网络配置管理、版本管理。

网关业务功能模块400通过网关业务功能模块与模拟电话功能模块接口410、网关业务功能模块与移动通信网络功能模块接口412，实现模拟电话功能模块401与移动通信模块403之间信令控制和业务交互；通过网关业务功能模块与模拟电话功能模块接口410、网关业务功能模块与蓝牙通信网络功能模块接口413，实现模拟电话功能模块401与蓝牙通信功能模块404之间信令控制和业务交互；通过网关业务功能模块与移动通信网络功能模块接口412、网关业务功能模块与蓝牙通信网络功能模块接口413，实现移动通信功能模块403与蓝牙通信功能模块404之间的信令控制和业务交互。

网关业务功能模块400通过网关业务功能模块与IP通信网络功能模块接口411、网关业务功能模块与移动通信网络功能模块接口412，实现IP通信网络功能模块402与移动通信模块403之间信令控制和业务交互；通过网关业务功能模块与IP通信网络功能模块接口411、网关业务功能模块与蓝牙通信网络功能模块接口413，实现IP通信网络功能模块402与蓝牙通信功能模块404之间的信令控制和业务交互。

模拟电话功能模块401，通过网关控制功能模块与模拟电话功能模块接口420在网关控制功能模块405的作用下，上电初始化，并完成配置管理、版本管理功能。模拟电话功能模块401通过网关业务功能模块与模拟电话功能模块接口410，完成与网关业务功能模块互通通信。

IP通信网络功能模块402，本发明中固定网络的另一个典型代表，完成IP通信网络接入到本发明装置的功能，具体为：综合接入网关装置与IP通信网络接入服务器互联网服务提供商(Internet Service Provider，简称ISP)/宽带网络接入服务器(Broadband Network Access Server，简称BNS)之间的通信链路的建立、管理维护和拆链。IP通信网络功能模块402通过网关控制功能模块与IP通信网络功能模块接口421在网关控制功能模块405的作用下，上电初始化，并完成该模块配置管理、版本管理功能。IP通信网络功能模块402通过网关业务功能模块与IP通信网络功能模块接口411，完成与网关业务功能模块互通通信。

移动通信网络功能模块403，通过网关业务功能模块与模拟电话功能模块接口410以及网关业务功能模块与移动通信网络功能模块接口412，在模拟电话功能模块401作用下，实现移动通信终端到网络侧的统一注册鉴权、统一计费，以及移动性管理，业务通信；通过网关业务功能模块与IP通信网络功能模块接口411以及网关业务功能模块与移动通信网络功能模块接口412，在IP通信网络功能模块402作用下，实现移动通信终端到网络侧的统一鉴权注册、统一计费、以及移动性管理、业务通信。移动通信网络功能模块403通过网关控制功能模块与移动通信网络功能模块接口422，在网关控制功能模块405的作用下，上电初始化，并完成该功能模块配置管理、版本管理。

移动通信网络功能模块403所包括的移动通信网络无线工作子模块403-1和移动通信网络无线射频天线子模块403-2，二者通过移动通信网络无线射频天线子模块与移动通信网络无线工作子模块接口403-a连接。而且，移动通信网络无线工作子模块403-1通过网关业务功能模块与移动通信网络功能模块接口412，与网关业务功能模块400相连；通过网关控制功能模块与移动通信网络功能模块接口422，与网关控制功能模块405相连。

移动通信网络无线工作子模块403-1所包括的移动通信网络控制管理协议功能模块403-1-1与移动通信网络无线数据链路层功能模块403-1-2之间，通过移动通信网络控制管理协议功能模块与移动通信网络无线数据链路层功能模块接口403-1-a相连；移动通信网络无线数据链路层功能模块403-1-2与移动通信网络无线物理层功能模块403-1-3之间，通过移动通信网络无线数据链路层功能模块与移动通信网络无线物理层功能模块接口403-1-b相连。而且，移动通信网络控制管理协议功能模块403-1-1通过网关业务功能模块与移动通信网络功能模块接口412，与网关业务功能模块400相连，通过网关控制功能模块与移动通信网络功能模块接口422，与网关控制功能模块405相连。另外，移动通信网络无线物理层功能模块403-1-3，通过移动通信网络无线射频天线子模块与移动通信网络无线工作子模块接口403-a，与移动通信网络无线射频天线子模块403-2相连。

蓝牙通信网络功能模块404，为另一种移动通信技术的典型代表，完成蓝牙通信技术的终端接入以及通信功能，通过网关控制功能模块与蓝牙通信网络功能模块接口423，在网关控制功能模块405的作用下，上电初始化，并完成该功能模块配置管理、版本管理；通过网关业务功能模块与蓝牙通信网络功能模块接口413，与网关业务功能模块400互通交互通信。

而且，本装置应用实施例中，还可进一步包括Ethernet，无线保真(Wireless Fidelity，简称Wi-Fi)，通用串行总线(Universal Serial Bus，简称USB)，外部交换站(Foreign Exchange Station，简称FXS)等通信网络接入技术，而且这些通信技术所对应的通信网络功能模块，也即Ethernet功能模块、Wi-Fi网络功能模块、USB网络功能模块以及外部交换站网络功能模块等，在本装置应用实施例中的连接方式与上述蓝牙通信网络功能模块404相同，所起的作用也与蓝牙通信网络功能模块404大致相同。

下面说明通过上述综合接入网关装置，移动通信网络终端利用模拟PSTN电话接口进行语音和数据、多媒体通信的通信方法。以图1所示本发明装置实施例为基础，本发明方法如图5所示，包括如下步骤：

步骤501，网关控制功能模块105控制综合接入网关装置各模块上电初始化，控制各功能模块和接口正常工作。

网关业务功能模块100为核心控制功能模块，集中处理综合接入网关装置所有业务功能。综合接入网关装置上电后，在网关控制功能模块105的控制下，网关业务功能模块100上电初始化，读取配置的业务功能参数，并与模拟电话功能模块101互通，进行业务功能的注册登记。注册登记成功后，综合接入网关装置打开通信业务的访问端口，供移动通信网络终端访问。其中，注册登记的具体过程为：

模拟电话功能模块101初始化模拟电话线路参数，并与网关业务功能模块100通信，完成综合接入网关装置与模拟语音业务相关的业务注册；

移动通信网络功能模块103初始化网络内射频物理信道、链路信道、以及终端用户数据库，完成综合接入网关装置与移动通信网络的业务注册。

步骤502，移动通信网络终端对综合接入网关装置发起请求接入的业务连接请求；综合接入网关装置检测到业务连接请求，由移动通信网络功能模块和网关业务功能模块协作完成该连接请求的安全性检测。通过安全性检测之后，与终端互通信，在终端的请求下为终端分配链路信道，并根据配置参数，对需要进行鉴权认证的终端进行身份鉴权、注册登记。如果鉴权失败，则综合接入网关装置关闭终端业务访问端口，并转发网络鉴权失败消息到终端，拆除分配给该终端的无线通信链路信道，结束通信流程，否则执行步骤503。

步骤503，综合接入网关装置对该业务连接请求进行连接类别分析和业务类型分析，打开终端业务访问端口，容许该终端进行业务访问，还转发网络鉴权成功消息到终端，与终端进行通信，并在通信结束后释放业务连接。根据连接类别分析结果，具体操作如下：

对分析结果是发起到模拟电话网络的业务连接请求，则通过外部交换局(Foreign Exchange Office，简称FXO)接口建立与模拟电话网络用户的通信；

对分析结果是接收来自模拟电话网络的业务连接请求，则分析被叫号码，解析出本地终端接口用户，建立本地终端用户与模拟电话网络的通信；

对分析结果是移动通信网络内部的业务连接请求，则分析被叫号码或者目的地址和端口特性，解析出该业务连接要到达的终端，综合接入网关装置转发、处理交互信令和数据，在移动通信网络内部建立业务通信，通信结束后释放业务连接。

如图6所示，上述步骤503中，综合接入网关装置对业务连接请求进行业务类型分析，如果请求业务类型为语音呼叫业务，则：

步骤601，解析并判断请求业务的目的网络，如果为移动通信网络则执行步骤602；否则执行步骤605；

步骤602，继续判断业务连接请求的来源：

对来自模拟电话网络，执行步骤603；

对来自移动通信网络，执行步骤604；

步骤603，标识业务类型为接收来自模拟电话网络的业务连接请求；

步骤604，标识业务类型为移动通信网络内的业务连接请求，流程结束；

步骤605，检测模拟电话网络功能接口是否占线，如果占线则执行步骤606；否则执行步骤609；

步骤606，解析业务连接请求发起端口并查询配置数据库，检测该端口用户是否有权访问PSTN端口业务，如果该端口具备用户PSTN端口业务访问权限，则执行步骤607，否则执行步骤608；

步骤607，标识业务类型为发起到模拟电话网络的业务连接请求，流程结束；

步骤608，直接回复终端不可达信令，流程结束。

步骤609，直接回复终端网络忙信令，流程结束；

上述步骤503中，综合接入网关装置对业务连接请求进行业务类型分析，如果请求业务类型为非语音业务，则标识业务类型为移动通信网络内的业务连接请求，因为模拟电话网络目前还不支持非语音业务。

上述步骤503中，综合接入网关装置对业务连接请求进行业务类型分析，如果请求业务类型为语音业务与非语音业务混合业务，则对不同业务连接分别处理：对语音业务，按照如图6所示的语音业务处理方式进行语音业务的处理；对非语音业务，按照上述非语音业务处理方式进行非语音业务的处理。

下面以图4所示本发明装置应用实施例为基础，来描述本发明方法的一个应用实施例，而且以个人手提移动电话系统(Personal Handyphone System，简称PHS)网络为本发明的移动通信网络的具体实现。对应于本发明方法的这一应用实施例，在综合接入网关装置中，PHS移动通信网络终端可以利用模拟PSTN电话接口和IP通信网络接口(xDSL/Ethernt/xPon等)进行语音和数据、多媒体通信的通信方法。

如图7所示，本发明方法的PHS移动通信网络终端接入及通信的应用实施例，包括如下步骤：

步骤701，网关控制功能模块105控制网关各模块上电初始化，控制各功能模块和接口正常工作；

步骤702，PHS手机终端进入综合接入网关装置PHS信号覆盖范围内，向综合接入网关装置发起接入请求；

步骤703，如果综合接入网关装置分析解析网络侧响应的PHS手机终端网络鉴权结果为网络鉴权失败，综合接入网关装置关闭该PHS手机终端业务访问端口，转发网络鉴权失败消息到PHS手机终端，并拆除与该PHS手机终端的无线通信链路，结束本次通信流程；

步骤704，如果综合接入网关装置分析解析网络侧响应的PHS手机终端网络鉴权结果为网络鉴权成功，综合接入网关装置打开该PHS手机终端业务访问端口，并转发网络鉴权成功消息到PHS手机终端，执行步骤705；

步骤705，综合接入网关装置检测到业务连接请求后，对该业务连接请求进行连接类别分析：

对发起到模拟电话网络的业务连接请求，执行步骤706；

对接收来自模拟电话网络的业务连接请求，执行步骤707；

对发起到IP通信网络的业务连接请求，执行步骤708；

对接收来自IP通信网络的业务连接请求，执行步骤709；

对移动通信网络或蓝牙通信网络内的业务连接请求，以及移动通信网络与蓝牙通信网络间的业务连接请求，执行步骤710；

步骤706，综合接入网关装置通过FXO接口建立业务连接请求端与外网用户的通信，通信结束后释放业务连接；

步骤707，综合接入网关装置分析被叫号码，解析出该业务连接要到达哪个PHS移动通信终端或其他通信终端或哪类PHS移动终端或哪类其他通信终端，建立该终端用户与外网的通信，通信结束后释放业务连接；

步骤708，综合接入网关装置通过IP通信网络接口建立业务连接请求端与外网用户的通信，通信结束后释放业务连接；

步骤709，综合接入网关装置分析目的地址和端口特性，解析出该业务连接要到达的哪个PHS移动通信终端或其他通信终端或哪类PHS移动通信终端或哪类其他通信终端；综合接入网关装置转发、处理交互信令和数据，建立业务通信，通信结束后释放业务连接；

步骤710，综合接入网关装置分析被叫号码或者目的地址和端口特性，解析出该业务连接要到达的哪个PHS移动通信终端或其他通信终端或哪类PHS移动通信终端或哪类其他通信终端。综合接入网关装置转发、处理交互信令和数据，建立业务通信，通信结束后释放业务连接。

上述步骤701中，网关上电后，在网关控制功能模块105的控制下，网关业务功能模块100上电初始化，读取配置的业务功能参数，并与IP通信网络功能模块、模拟电话功能模块、PHS移动通信网络功能模块、蓝牙通信网络功能模块互通，完成各业务功能注册登记。注册登记成功后，网关打开该类业务的访问端口，供移动通信网络终端和蓝牙通信网络终端访问。

其中，注册登记的具体过程为：

模拟电话功能模块101初始化模拟电话线路参数，并与网关业务功能模块100通信，完成综合接入网关装置与模拟语音业务相关的业务注册；

IP通信网络功能模块102初始化IP通信网络接口物理和链路协议，保证物理接口与IP通信网络互通，并与网关业务功能模块100通信，完成综合接入网关装置与IP通信网络的数据、宽带语音、多媒体业务相关的业务注册；

移动通信网络功能模块103初始化PHS射频物理信道、链路信道、以及终端用户数据库，完成综合接入网关装置与移动通信网络的业务注册；

蓝牙通信网络功能模块104初始化物理和链路参数、以及终端用户数据库，完成综合接入网关装置与其他相应通信网络的业务注册。

如图8所示，上述步骤702中PHS手机终端向综合接入网关装置发起接入请求，具体包括：

步骤801，PHS手机向综合接入网关装置发起信道分配请求，综合接入网关装置分配链路信道；

步骤802，PHS手机和综合接入网关装置同步脉冲；

步骤803，PHS手机终端发送写入手持终端(PS)的签约数据(Subscriberdata written-in PS，简称SO)数据传输设置，综合接入网关装置进行SO数据传输设置响应；

步骤804，综合接入网关装置向该PHS手机终端发起SO鉴权请求；

步骤805，PHS手机终端进行SO鉴权应答；

步骤806，PHS手机发起网络鉴权请求；

步骤807，综合接入网关装置分析解析PHS手机的网络鉴权请求参数，并读取分析本地配置数据库中PHS移动业务支持网络类型：

对于数据库中配置PHS移动业务支持网络类型为模拟电话网络使能，选择模拟电话功能模块转发网络鉴权请求到模拟电话网络侧；

对于数据库中配置PHS移动业务支持网络类型为IP通信网络使能，选择IP通信网络功能模块转发网络鉴权请求到IP通信网络侧；

对于数据库中配置PHS移动业务支持网络类型为模拟电话网络与IP通信网络都使能，分别选择模拟电话功能模块和IP通信网络功能模块转发网络鉴权请求到模拟电话网络侧和IP通信网络侧；

对于数据库中配置PHS移动业务支持网络类型无任何网络，拆除与PHS手机终端无线链路连接，结束流程；

步骤808，综合接入网关装置接收网络侧对PHS终端的鉴权应答并分析解析处理。

如图9所示，上述步骤705中，综合接入网关装置对业务连接请求进行业务类型分析，如果请求业务类型为语音呼叫业务，则：

步骤901，综合接入网关装置解析并判断请求业务报文中的请求业务目的网络接口，如果是PHS移动通信网络功能模块接口和蓝牙通信网络功能模块接口，则执行步骤902；否则，执行步骤907；

步骤902，综合接入网关装置进一步解析并判断请求业务报文中的请求业务源接口，如果为IP通信网络接口，则执行步骤903，如果为模拟电话功能接口，则执行步骤904，如果为PHS移动通信网络接口，则执行步骤905，如果为蓝牙通信网络接口，则执行步骤906；

步骤903，标识业务类型为接收来自IP通信网络的业务连接请求；

步骤904，标识业务类型为接收来自模拟电话网络的业务连接请求；

步骤905，标识业务类型为在移动通信网络内或从移动通信网络到蓝牙通信网络的业务连接请求；

步骤906，标识业务类型为在蓝牙通信网络内或从蓝牙通信网络到移动通信网络的业务连接请求；

步骤907，检测FXO模拟电话功能接口是否占线，如果占线，执行步骤908，否则执行步骤913；

步骤908，查询数据库配置，进一步判断该综合接入网关装置是否支持VoIP功能，如果支持VoIP，则执行步骤909，否则执行步骤912；

步骤909，综合接入网关装置解析并判断请求业务报文中的请求业务源接口，并查询配置数据库，检测该源接口是否有权访问VoIP语音业务功能：如果源接口具有VoIP语音业务权限，则执行步骤910，否则执行步骤911；

步骤910，标识业务类型为发起到IP通信网络的业务连接请求；

步骤911，直接回复终端网络忙信令，断开该业务连接，结束流程，等待检测新业务连接请求；

步骤912，直接回复终端网络忙信令，断开该业务连接，结束该流程，等待检测新业务连接请求；

步骤913，标识业务类型为发起到模拟电话网络的业务连接请求。

如图10所示，上述步骤705中，综合接入网关装置对业务连接请求进行业务类型分析，如果请求业务类型为非语音呼叫业务，则：

步骤10，判断请求业务目的接口，如果为移动通信网络功能模块接口或蓝牙通信网络功能模块接口，执行步骤10b，否则执行步骤10e；

步骤10b，判断请求业务源端口，如果来自PHS移动通信网络功能模块接口或蓝牙通信网络功能模块接口，则执行步骤10c，否则执行步骤10d；

步骤10c，标识业务类型为从PHS移动通信网络接口或蓝牙通信网络接口到PHS移动通信网络接口或蓝牙通信网络接口的业务连接请求；

步骤10d，标识业务类型为接收来自IP通信网络的业务连接请求；

步骤10e，标识业务类型为发起到IP通信网络的业务连接请求。

上述步骤705中，综合接入网关装置对业务连接请求进行业务类型分析，如果请求业务类型为语音业务与非语音业务混合业务，则对不同业务连接分别处理：对语音业务，按照如图9所示的语音业务处理步骤进行语音业务的处理；对非语音业务，按照如图10所示的非语音业务处理步骤进行非语音业务的处理。

如图11所示，上述步骤706，以综合接入网关装置配置无VoIP语音呼叫业务权限，PHS移动通信网络手机终端通过综合接入网关装置发起向模拟电话网络的语音呼叫业务为例，包括如下流程：

步骤11，综合接入网关装置解析PHS终端业务连接请求信令，获取被叫号码信息，向模拟电话网络自动发号；

步骤11b，模拟电话网络通过模拟电话线路，向综合接入网关装置发送对方振铃提示；

步骤11c，综合接入网关装置转发振铃提醒消息到PHS终端；

步骤11d，若对端用户摘机，模拟电话网络通过模拟电话线路，向综合接入网关装置发送对方摘机信号；

步骤11e，综合接入网关装置转发对方摘机信号到PHS终端，建立呼叫连接，PHS手机终端和对端用户进入正常业务通信状态；

步骤11f，呼叫通话业务结束后，综合接入网关装置拆除与PHS终端建立的无线业务信道。

如图12所示，上述步骤707，以综合接入网关装置配置无VoIP语音呼叫业务权限，PHS移动通信网络手机终端通过综合接入网关装置接收来自模拟电话网络的语音呼叫业务为例，包括如下流程：

步骤12，综合接入网关装置向被呼叫的PHS手机终端发送寻呼消息；

步骤12b，PHS手机摘机应答后，向综合接入网关装置发起链路信道建立请求；

步骤12c，综合接入网关装置向PHS手机终端发送链路信道建立应答消息；

步骤12d，PHS手机终端和综合接入网关装置之间进行时钟同步；

步骤12e，综合接入网关装置向PHS手机终端发起呼叫控制(CallControl，简称CC)呼叫建立；

步骤12f，PHS手机终端和综合接入网关装置进行射频发射管理(Radiofrequency Transmission management，简称RT)协商和移动性管理(MobilityManagement，简称MM)鉴权认证；

步骤12g，MM鉴权通过后，PHS手机向综合接入网关装置发送CC呼叫连接消息；

步骤12h，综合接入网关装置向模拟电话网络侧发送摘机信令；

步骤12i，综合接入网关装置向PHS手机终端发送CC连接证实消息，PHS手机终端和对端用户进入正常呼叫通话状态；

步骤12j，呼叫通话业务结束后，综合接入网关装置拆除与PHS终端建立的语音通话业务信道。

如图13所示，上述步骤708，以综合接入网关装置配置PHS手机终端无VoIP语音呼叫业务权限，PHS移动通信网络手机终端通过综合接入网关装置进行IP短信发送为例，包括如下流程：

步骤13，综合接入网关装置接收并解析PHS终端业务连接请求信令，

步骤13b，如果检测到是短信发送信令，则向IP通信网络短信平台发送短信请求消息；

步骤13c，综合接入网关装置向PHS终端发送消息，指示短信正在发送；

步骤13d，IP通信网络短信平台向综合接入网关装置发送消息，指示短信发送结果；

步骤13e，综合接入网关装置向IP通信网络短信平台返回消息，指示已收到短信发送结果；

步骤13f，综合接入网关装置向PHS终端发送消息，指示短信发送结果。

如图14所示，上述步骤709，以综合接入网关装置配置PHS手机终端无VoIP语音呼叫业务权限，PHS移动通信网络手机终端通过综合接入网关装置接收IP短信为例，包括如下流程：

步骤14，短信平台通过IP通信网络向综合接入网关装置发起接收短信请求消息；

步骤14b，综合接入网关装置向短信平台发送消息，指示已收到短信；

步骤14c，综合接入网关装置根据短信信息，查询到要接收短信的终端，如果为PHS移动通信手机终端，则向PHS手机终端发起接收短信请求消息；

步骤14d，PHS手机终端向综合接入网关装置发送消息，指示已收到短信。

综上所述，本发明提供了一种综合接入网关装置及其通信方法，应用在在无线通信领域和有线通信领域，具有模拟PSTN电话接口和IP通信网络接口(xDSL/Ethernt/xPon等)的功能，并能够通过PSTN接口和IP通信网络接口提供移动终端和固定终端丰富的语音、数据、多媒体业务的综合接入网关装置及通信方法，不仅能够支持固定或短距离移动终端接入，也能够支持移动网络通信终端接入。移动网络通信终端可以利用模拟PSTN电话接口和IP通信网络接口(xDSL/Ethernt/xPon等)进行语音和数据、多媒体通信。该装置不仅可以提供传输的数据终端、语音终端的接入，提供基本的数据、语音服务，同时也可以进行移动通信网络终端的接入，不仅使移动通信网络终端可以连接上公共电话交换网，按固定式网络电话通讯网络资费方式进行收费，也可以连接到高带宽的IP通信网络，提供更高的网络服务，使用户可以享受多种多样的语音、数据、多媒体服务业务。

本发明的综合接入网关装置及其通信方法，极大地弥补了传统移动通信网络提供终端业务的限制。采用本发明所述的装置和方法，能够支持移动通信网络终端和其他移动通信网络终端综合接入到室内固定网络，利用模拟PSTN电话接口和IP通信网络接口(xDSL/以太网/xPon等)进行语音和数据、多媒体通信，可为用户提供更优质的网络服务，满足了用户更高需求，同时节省了运营商的建网成本和用户的使用成本。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种综合接入网关装置，其特征在于，包括：

网关控制功能模块，用于控制该装置内各功能模块的工作，为该装置内各功能模块提供电源管理、上电初始化、用户和网络配置管理以及版本管理，配置有数据库，用于保存各模块间配置的业务功能参数；

模拟电话功能模块，与所述网关控制功能模块相连，具有模拟语音业务接口功能，完成公共交换电话网的网络接入，以及外部交换局的接入；

移动通信网络功能模块，与所述网关控制功能模块相连，用以完成移动通信网络终端的接入；以及

IP通信网络功能模块，与所述网关控制功能模块相连，完成IP通信网络接入到所述综合接入网关装置；

网关业务功能模块，分别与所述网关控制功能模块、模拟电话功能模块、移动通信网络功能模块和IP通信网络功能模块相连，用于完成所述模拟电话功能模块与所述移动通信网络功能模块之间、所述IP通信网络功能模块与所述移动通信网络功能模块之间的通信连接管理功能，对需要进行鉴权认证的终端进行身份鉴权、注册登记，还用于完成移动通信网络终端与该终端业务访问端口之间的通信，利用模拟公共交换电话网电话接口和IP通信网络接口进行语音和数据、多媒体通信。

2.如权利要求1所述的综合接入网关装置，其特征在于，该装置内各模块通过硬件的方式实现。

3.如权利要求1所述的综合接入网关装置，其特征在于，所述移动通信网络功能模块，包括：

移动通信网络无线工作子模块，与所述网关业务功能模块和所述网关控制功能模块相连，用以完成移动通信网络无线基带和无线通信协议处理；

移动通信网络无线射频天线子模块，与所述移动通信网络无线工作子模块相连，用以完成移动通信无线信号空中接收和发送。

4.如权利要求3所述的综合接入网关装置，其特征在于，所述移动通信网络无线工作子模块，包括：

移动通信网络控制管理协议功能模块，与所述网关业务功能模块和所述网关控制功能模块相连，用以完成链路通信安全保证；

移动通信网络无线数据链路层功能模块，与所述移动通信网络控制管理协议功能模块相连，用以完成无线链路信道的分配、管理、无线接入安全；以及

移动通信网络无线物理层功能模块，与所述移动通信网络无线数据链路层功能模块和所述移动通信网络无线射频天线子模块相连，用以移动通信网络无线射频信号的接收和发送。

5.如权利要求1所述的综合接入网关装置，其特征在于，所述移动通信网络终端与该终端业务访问端口之间的通信，包括所述移动通信网络内部的通信，以及所述移动通信网络与模拟电话网络之间的通信。

6.如权利要求1所述的综合接入网关装置，其特征在于，该装置进一步包括以太网功能模块、无线保真网络功能模块、通用串行总线网络功能模块、外部交换站网络功能模块中的部分或全部，分别与所述网关控制功能模块、网关业务功能模块相连，用以完成对应各网络内部终端间的通信，以及对应各网络终端与模拟电话网络之间的通信。

7.一种采用权利要求1所述综合接入网关装置的通信方法，其特征在于，包括：

(1)上电初始化，读取配置的业务功能参数，并在注册登记成功后，打开各类通信业务的访问端口；

(2)接收到移动通信网络终端所发起的业务连接请求后，为所述终端分配链路信道，并根据所述业务功能参数，对需要进行鉴权认证的终端进行身份鉴权、注册登记；

(3)对该业务连接请求进行连接类别分析和业务类型分析，打开终端业务访问端口，并转发网络鉴权成功消息到所述终端，与所述终端进行通信。

8.如权利要求7所述的通信方法，其特征在于，步骤(2)中为所述终端分配所述链路信道之前，进一步对所接收到所述移动通信网络终端所发起的业务连接请求进行安全性检测。

9.如权利要求7所述的通信方法，其特征在于，步骤(2)中所述身份鉴权失败，则关闭终端业务访问端口，并转发网络鉴权失败消息到所述终端，拆除分配给该终端的通信链路。

10.如权利要求7所述的通信方法，其特征在于，所述步骤(3)根据所述业务连接请求的源网络和目标网络，确定所述连接类别，标识所述业务类型。

11.如权利要求7所述的通信方法，其特征在于，步骤(3)中所述的与所述终端进行通信，包括所述移动通信网络内部的通信，以及所述移动通信网络与模拟电话网络之间的通信。

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