一种PHS网络接入3G核心网分组域的系统和方法

摘要

一种PHS网络接入3G核心网分组域的系统和方法，是通过将PHS网络子系统中的语音交换中心连接到3G核心网分组域子系统中的SGSN即网元设备的LAPB、X25协议处理模块上，实现了PHS网络接入3G核心网分组域，并利用3G核心网分组域为PHS网络提供分组数据的交换与路由功能，从而实现PHS分组数据业务。

说明书

技术领域

本发明涉及一种PHS网络接入3G核心网分组域的系统和方法，实现了现有PHS网络与3G网络融合，为PHS(Personal Handy-phoneSystem)即个人手持式电话系统用户提供分组数据业务，尤其涉及在3G核心网分组域，通过扩展3G核心网分组域的SGSN(Serving GPRSSupport Node)即服务GPRS支持节点的功能，使得SGSN支持PHS网络接入，实现PHS网络与3G网络在核心网分组域的融合。

背景技术

PHS分组数据业务是指在现有的PHS语音业务网络的基础上，通过升级PHS基站，增加PHS分组数据核心网交换设备以及升级PHS终端，为PHS用户提供网页浏览，电子邮件，聊天等分组数据业务。

目前实现PHS分组数据业务的一种通用方案是在现有的PHS语音业务网络(如图1所示)的基础上，在核心网络侧增加单独的分组数据交换设备PHS分组服务器来实现的。PHS分组服务器完成PHS分组数据的交换和路由功能，实现PHS网络与外部分组数据网络的连接，为PHS用户提供分组数据业务，如图2所示。

通过在核心网侧单独为PHS网络部署PHS分组服务器虽然可以实现PHS分组数据业务，但该方案明显存在以下的不足：第一，需要为PHS网络单独部署PHS分组服务器，增加运营商的建网和网络设备维护成本；第二，不利于网络的扩展以及与3G网络的融合。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供了一种PHS网络接入3G核心网分组域的系统和方法，有利于降低运营商的网络建设和维护成本，同时也有利于网络的扩展以及与3G网络的融合。

本发明的主要技术方案如下：在本发明中包括三个子系统：承载现网语音业务的PHS网络子系统、3G无线接入网子系统、3G核心网分组域子系统，主要特点是，通过将PHS网络子系统中的IGW即语音交换中心、3G无线接入网子系统中的RNC即无线网络控制器连接到3G核心网分组域子系统中的SGSN即服务GPRS支持节点并且SGSN中包括支持PHS网络的LAPB、X25协议、PPMP协议、PPP协议的处理模块，IGW与LAPB、X25协议处理模块相互连接，实现了PHS网络接入3G核心网分组域，并利用3G核心网分组域为PHS网络提供分组数据的交换与路由功能，从而实现PHS分组数据业务。

进一步地，本发明还具有以下特点，LAPB、X25协议完成SGSN与CSC即基站控制器的底层承载SVC链路的建立和维护功能；PPMP协议完成PHS用户的网络注册、断开、切换、睡眠与睡眠释放功能；PPP协议即点对点协议，完成PHS用户与SGSN之间PPP链路的建立、协商与维护功能。

进一步地，本发明还具有以下特点，SGSN增加了对PHS分组数据业务相关协议栈的处理功能，在SGSN上增加的功能模块包括：在SGSN上增加LAPB、X25协议处理模块，负责处理SGSN与PHS基站控制器之间的承载SVC链路的建立与维护功能；在SGSN上增加PPMP协议处理模块，负责处理PHS分组数据业务相关的PPMP协议，处理PHS用户的注册、断开、切换、睡眠流程；在SGSN上增加PPP协议处理模块，负责处理PHS分组数据业务相关的PPP协议，完成PHS用户PPP链路的建立与协商；在SGSN上增加RELAY处理模块，负责把PHS用户的注册、断开请求消息转为3G终端的移动性管理和会话管理消息，使得PHS终端能充分利用3G核心网的移动性管理功能；在SGSN上增加ISUP协议处理模块，负责处理PHS用户的呼叫控制信令，完成PHS用户到SGSN的话路建立。

进一步地，本发明还具有以下特点，SGSN上除了增加了对PHS分组数据相关协议的处理功能以外，还实现了ISUP协议，ISUP协议完成PHS用户与SGSN之间的话路接续与维护功能。

进一步地，本发明还具有以下特点，SGSN上还增加了消息转换模块；消息转换模块主要完成PHS用户网络注册请求消息到3G手机的移动性管理，会话管理消息之间的转换。

本发明采用的方法流程包括以下步骤：

步骤一，在3G核进一步地，本发明还具有以下特点，心网分组域子系统中的SGSN上增加LAPB、X25协议处理模块、PPMP协议处理模块、PPP协议处理模块、RELAY处理模块、ISUP协议处理模块；

步骤二，将PHS网络子系统中的IGW连接到3G核心网分组域子系统中的SGSN的LAPB、X25协议处理模块；

步骤三，PHS终端发起呼叫，实现了PHS网络接入3G核心网分组域。

进一步地，本发明还具有以下特点，步骤一中，LAPB、X25协议处理模块，负责处理SGSN与PHS基站控制器之间的承载SVC链路的建立与维护功能；PPMP协议处理模块，负责处理PHS分组数据业务相关的PPMP协议，处理PHS用户的注册、断开、切换、睡眠流程；PPP协议处理模块，负责处理PHS分组数据业务相关的PPP协议，完成PHS用户PPP链路的建立与协商；  RELAY处理模块，负责把PHS用户的注册、断开请求消息转为3G终端的移动性管理和会话管理消息，使得PHS终端能充分利用3G核心网的移动性管理功能；ISUP协议处理模块，负责处理PHS用户的呼叫控制信令，完成PHS用户到SGSN的话路建立。

本发明既实现了为PHS用户提供分组数据业务的功能，又不需要单独为PHS部署PHS分组服务器，有利于降低运营商的网络建设和维护成本，同时也有利于网络的扩展以及与3G网络的融合。

附图说明

图1是现有的PHS语音业务网络结构图；

图2是现有的PHS支持分组数据业务网络结构图；

图3是本发明的PHS接入3G核心网分组域网络结构图；

图4是本发明的PHS网元协议栈图；

图5是本发明的PHS数据业务软件架构图；

图6是本发明的PHS用户网络注册流程图；

图7是本发明的PHS用户网络断开流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明：

如图3所示，现有的PHS语音业务网络包括以下设备：PHS基站CS，基站控制器CSC，PHS语音交换中心(IGW)和HLR即归属位置寄存器；3G核心网分组域包括以下设备：SGSN(Serving GPRS Support Node)即服务GPRS支持节点、GGSN(Gateway GPRS Support Node)  即网关GPRS支持节点、3G HLR、RADIUS服务器和ROUTER即路由器；3G无线接入网包括以下设备：RNC即无线网络控制器、NodeB即基站收发信机。

如图3所示，PHS语音交换中心(IGW)与SGSN的LAPB、X25协议处理模块直接相连，从而实现了PHS网络接入3G核心网分组域；同时利用3G核心网分组域为PHS网络提供的分组数据的交换与路由功能，从而实现PHS分组数据业务。

SGSN对PHS网络的接入支持，是通过扩展SGSN的功能来实现的。为了使SGSN能够支持PHS网络接入，SGSN主要增加对PHS分组数据业务相关协议栈的处理功能。

PHS分组数据业务的各主要网元协议栈如图4所示，包括以下协议层：

LAPB、X25协议：LAPB、X25协议完成SGSN与PHS基站控制器(CSC)的底层承载SVC链路的建立和维护功能；

PPMP协议：完成PHS用户的网络注册、断开、切换、睡眠与睡眠释放功能；

PPP协议：完成PHS用户与SGSN之间PPP链路的建立、协商与维护功能。

SGSN上除了增加了以上对PHS分组数据相关协议的处理功能以外，还实现了ISUP协议，通过ISUP协议完成PHS用户与SGSN之间的话路接续与维护功能。同时还增加了消息转换模块，消息转换模块主要完成PHS用户网络注册请求消息到3G手机的移动性管理，会话管理消息之间的转换，使得PHS网络接入3G核心网后，能充分利用3G核心网的移动性管理和会话管理功能。

在SGSN上增加PHS接入功能的软件架构图如图5所示：在SGSN上增加LAPB协议处理模块LAPB501、X25协议处理模块X25502，负责处理SGSN与PHS基站控制器之间的承载SVC链路的建立与维护功能；在SGSN上增加PPMP协议处理模块PPMPC504(用来处理用户数据)、PPMPU505(用来处理控制信令)，负责处理PHS分组数据业务相关的PPMP协议，处理PHS用户的注册、断开、切换、睡眠流程；在SGSN上增加PPP协议处理模块PPPC503(用来处理用户数据)、PPPU507(用来处理控制信令)，负责处理PHS分组数据业务相关的PPP协议，完成PHS用户的PPP链路的建立与协商；在SGSN上增加RELAY处理模块RELAY506，负责把PHS用户的注册、断开请求消息转为3G终端的移动性管理和会话管理消息，使得PHS终端能充分利用3G核心网的移动性管理功能；在SGSN上增加ISUP协议处理模块ISUP512，负责处理PHS用户的呼叫控制信令，完成PHS用户到SGSN的话路建立。

PHS用户发起PHS数据业务的流程如图6所示，包括以下步骤：

步骤601，PHS终端呼叫固定的数据业务接入号码，建立与PHS基站之间的无线链路；

步骤602，在LAPB、X25协议处理模块上实现X25协议，实现PHS基站与SGSN之间建立SVC承载链路；

步骤603，PHS终端给SGSN的PPMP模块发送网络注册请求消息；

步骤604，SGSN的PPMP模块发送网络注册请求消息给RELAY模块；

步骤605，RELAY模块把网络注册请求消息转换成附着请求消息，向GMM模块发送attach Request消息；

步骤606，GMM模块处理完成后，向RELAY模块发送附着接受消息attach Accept；

步骤607，RELAY模块向PPMP模块回注册响应消息；

步骤608，PPMP模块向PHS数据终端回网络注册响应消息；

步骤609，PHS数据终端与SGSN之间开始PPP链路的协商。

PHS用户发起的网络断开流程如图7所示，包括以下步骤：

步骤701，PHS用户与SGSN之间的PPP层协商关闭PPP链路

步骤702，PHS终端向SGSN的PPMP模块发送网络断开请求消息

步骤703，PPMP模块向SGSN的RELAY模块发送网络断开请求消息；

步骤704，SGSN的RELAY模块收到PPMP模块的网络断开请求消息后转为移动性管理和会话管理消息，并转发给移动性管理和会话管理模块处理；

步骤705，移动性管理和会话管理模块处理完成后，通知SGSN的RELAY模块；

步骤706，RELAY模块给PPMP模块发送网络断开响应消息；

步骤707，PPMP模块给PHS数据终端发送网络断开响应消息；

步骤708，断开PHS基站与SGSN之间的SVC链路；

步骤709，断开PHS数据终端与PHS基站之间的无线链路。