專利名稱：移動終端上網系統及其方法
技術領域：
本發明涉及個人手持電話系統，特別涉及通過個人手持電話系統的手機訪問因特網的系統。
背景技術：
個人手持電話系統(Personal Handyphone System，簡稱“PHS”)，俗稱“小靈通”，是最初由日本發展的一種移動通信系統，采用數字通信技術，與目前廣為使用的全球移動通信系統(Global System for mobileCommunication，簡稱“GSM”)、窄帶碼分多址(Code Division Multiple Access，簡稱“CDMA”)等移動通信系統同屬于第二代移動通信系統。
PHS是目前發展很快的無線市話業務的主流技術，它采用先進的微蜂窩技術，以無線方式接入固定電信網(簡稱“固網”)，其移動終端(例如手機)在無線網絡覆蓋的范圍內可隨身攜帶使用。固定電信網可以有多種類型，可以是目前主流的公用電話交換網(Public Switched Telephone Network，簡稱“PSTN”)，也可以是今后被廣泛看好的下一代網絡(Next GenerationNetwork，簡稱“NGN”)。因為借用了運營商已有的固定電信網，因此提供服務的整體成本較低。
基于PHS無線接入系統的無線市話的具有以下特點(1)通話費低，與固定電話一致(因為PHS的服務成本低)。
(2)發射功率小(手機小于等于1mW)，低電磁輻射，對人體傷害小。
(3)耗電量小，手機待機時間長(因為發射功率小)。
(4)通話音質好(32kbit/s的ADPCM編碼)，與市話(64kbit/s)差別不大。而這一點明顯優于GSM手機(約13kbit/s)。
(5)可以實現數據傳輸和無線上網。
為了能夠支持移動終端的無線上網，目前的系統通常采用如圖1所示的結構。PHS移動終端11通過空中接口連接到PHS無線接入網12，再通過時分多路復用鏈路(Time Division Multiplexing，簡稱“TDM”)連接到PSTN交換(PSTN Switch)13，然后借助PSTN網絡16的傳輸，最終通過RAS 17接入因特網(Internet)18。其中PSTN交換13和PSTN網絡16之間、PSTN網絡16和RAS17之間采用TDM通信方式，在RAS17和因特網18之間采用網間互聯協議(Internet Protocol，簡稱“IP”)通信方式。
該系統還同時支持通過固定電話模擬撥號或者綜合業務數字網(Integrated ServicesDigital Network，簡稱“ISDN”)的方式接入因特網18。固定電話/ISDN終端14通過模擬線接入PSTN交換15，PSTN交換15采用TDM方式接入PSTN網絡16，并通過RAS 17最終接入因特網18。
由于PHS使用了無線方式接入，而空中接口在穩定性方面和模擬線有很大的區別，因此無法使用原先固定電話使用的模擬撥號或ISDN方式上網。為了擴大PHS系統功能，利用PHS實現數據通信，日本于1996年提出了PHS因特網接入論壇標準(PHS Internet Access Forum Standard，簡稱“PIAFS”)，為多媒體服務提供了統一的標準。PIAFS協議是位于數據鏈路層的端到端協議，主要解決PHS終端通過電信網接入因特網的問題。它采用開放性設計概念，有完備的控制功能，與點到點協議(POINT TO POINT PROTOCOL，簡稱“PPP”)配合形成高質量的可靠數據通道，支持32Kbps、64Kbps數據傳輸和Modem(調制解調器)等，既可方便組成無線局域網用于移動辦公，也能方便地通過電信網接入因特網。
在實際應用中，上述方案存在以下問題現有PSTN網絡如果要支持PHS移動終端上網，則需要對網絡結構進行較大改動，組網成本很高。
造成這種情況的主要原因在于，首先，必須采購支持PIAFS協議的新RAS設備。這是因為現有網絡中的RAS僅支持MODEM撥號上網或者ISDN上網方式，不支持PIAFS協議，也很難通過較低成本的升級來支持PIAFS協議。現有RAS的核心部件是Modem芯片，這些芯片用于實現復雜的模擬調制解調處理，而且比較昂貴。這些Modem芯片不能通過較低成本的升級(例如軟件升級)來支持PIAFS協議，如果要更換這些芯片還不如采購新的RAS設備。由于新的RAS設備比較昂貴，因此導致組網成本高。
其次，PSTN交換設備需要改造。因為采購了新RAS設備，而部分老RAS設備還會持續使用一段時間，因此兩種RAS設備會在網上共存。為了支持兩種RAS設備的共存，需要對接入PHS基站的PSTN交換設備進行改造，識別PHS手機上網的呼叫，將路由轉到支持PSH上網的新RAS設備上。由于既要增加新設備，又要更新交換設備改變路由，因此需要對現有的網絡結構進行比較大的改動。
對于發展中國家，例如我國，上網普及比較晚，電信運營商的舊款RAS投入使用的時間較短，數量比較多，而且由于寬帶業務的迅速發展，目前的利用率并不高。如果為了支持PHS移動終端上網而大量采購新的RAS，會導致一種不合理現象一方面舊款RAS被大量閑置，另一方面不得不花費大量資金和時間去采購和部署功能相似的新設備。
發明內容
有鑒于此，本發明的主要目的在于提供一種移動終端上網系統及其方法，使得無須增加新RAS設備或修改現有RAS設備就可以實現PHS移動終端的上網功能，節約了組網成本。
為實現上述目的，本發明提供了一種移動終端上網系統，包含移動終端，用于通過個人手持電話系統因特網接入論壇標準協議訪問因特網/企業內部網；
固定電信網，用于為接入的終端提供電信服務；接入網，用于通過空中接口和所述移動終端通信，并將所述移動終端接入所述固定電信網；遠端訪問服務器，用于支持從所述固定電信網接入的終端通過綜合業務數字網協議接入因特網/企業內部網，所述固定電信網還包含互通功能模塊，位于從所述接入網到所述遠端訪問服務器的必經路徑中，用于終結所述移動終端側的個人手持電話系統因特網接入論壇標準協議，將其上的網間互聯協議/點到點協議承載在綜合業務數字網協議上；所述固定電信網在收到來自個人手持電話系統移動終端的上網呼叫時啟動所述互通功能模塊進行處理，并將處理后的呼叫接續到所述遠端訪問服務器。
其中，所述綜合業務數字網協議是綜合業務數字網鏈路層協議V.110/V.120。
所述固定電信網是公用電話交換網或下一代網絡。
所述互通功能模塊可以是設置在所述固定電信網中的獨立實體，也可以集成在所述固定電信網的交換設備中。
所述交換設備位于所述接入網接入所述固定電信網的端局，或從所述接入網到所述遠端訪問服務器必經的匯接局。
本發明還提供了一種移動終端上網方法，當固定電信網中的交換設備收到上網呼叫時，所述方法包含以下步驟所述交換設備判斷所述呼叫是否來自個人手持電話系統移動終端的上網呼叫，如果是則將該呼叫話路轉接到互通功能模塊，終結所述移動終端側的個人手持電話系統因特網接入論壇標準協議，將其上的網間互聯協議/點到點協議承載在綜合業務數字網協議上，并通過支持綜合業務數字網方式上網的遠端訪問服務器接入因特網/企業內部網。
其中，所述交換設備通過所述移動終端的接入號碼或實時檢測個人手持電話系統因特網接入論壇標準協議，來判斷是否來自個人手持電話系統移動終端的上網呼叫。
所述交換設備是公用電話交換網的交換機或下一代網絡的軟交換設備和媒體網關。
所述互通功能模塊可以是獨立實體，也可以集成在所述交換設備中。
通過比較可以發現，本發明的技術方案與現有技術的區別在于，通過在PHS接入網到RAS的必經路徑上增加一個互通功能模塊，使PHS上網流程轉換成標準的ISDN上網流程接入到現網RAS設備中。
這種技術方案上的區別，帶來了較為明顯的有益效果，即首先，大大降低了組網成本。因為不需要采購昂貴的新RAS設備，甚至不需要對現有RAS設備做任何修改，而新增的互通功能模塊僅需要完成鏈路層的轉換，無需實現復雜的算法，實現成本低。
其次，對系統的改造簡單，不需要改動網絡結構。互通功能模塊的實現有多種方案供選擇，多數情況下互通功能模塊可以直接通過升級固定電信網交換設備的軟件實現，因此升級相對簡單。這個需要升級固定電信網交換設備可以是在PHS接入固定電信網的端局也可以是在合適的匯接局。此外，互通功能模塊也可以是一個獨立的實體。運營商可以根據現有網絡的實際情況，選擇成本最低、實現最快的方案。
圖1是現有技術中PHS移動終端上網系統結構示意圖；圖2是根據本發明的一個實施例的PHS移動終端上網系統結構示意圖；圖3是根據本發明的一個實施例的互通功能模塊主要協議棧結構示意圖；圖4是根據本發明的一個實施例的PHS移動終端上網方法的流程圖。
具體實施例方式
為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明作進一步地詳細描述。
本發明的主要思想是在固定電信網網絡中增加一個互通功能模塊，該模塊將PHS手機側的無線鏈路協議(PIAFS協議)終結，將其上的IP/PPP協議承載在ISDN鏈路層協議V.110或者V.120之上，即將PHS上網過程轉換為標準的ISDN上網過程，以ISDN上網方式接入到RAS設備中，完成PHS手機上網的功能。該互通功能模塊通常可以通過固定電信網交換設備軟件升級的方式實現，該固定電信網交換設備可以位于端局或匯接局，可以是PSTN交換機或NGN軟交換設備和媒體網關。
如圖2所示，在PHS移動終端上網系統中，包含PHS移動終端21、PHS無線接入網22、固定電信網23、互通功能模塊24、RAS 25、Internet/Intranet26。以下對各個設備進行詳細說明。
PHS移動終端21用于通過PIAFS協議訪問Internet/Intranet 26。PHS移動終端21可以是PHS手機，也可以是帶有PHS無線網卡的筆記本、個人數字助理(Personal Digital Assistant，簡稱“PDA”)等其他終端設備。當然，PHS移動終端21還可以有其他功能，例如語音通信功能等等，因為這些功能與本發明無關，因此不作詳細說明了。
PHS無線接入網22用于用于通過空中接口和PHS移動終端21通信，將PHS移動終端21接入固定電信網23。PHS無線接入網22是任何PHS移動終端21訪問Internet/Intranet 26的必經之路。本發明沒有對PHS無線接入網22作任何改動，其技術細節可以參照相關的技術標準。
固定電信網23原本用于為固定終端提供電信服務，借助PHS技術，固定電信網23也可以為PHS移動終端21提供電信服務。在固定電信網23中，固定終端一般首先接入一個端局，如果業務超出了該端局的范圍，則由端局再接入匯接局。端局和匯接局都有交換設備對業務呼叫進行處理。對于PHS移動終端21，則需要首先接入PHS無線接入網22，然后從PHS無線接入網22接入固定電信網23的端局、匯接局。固定電信網23可以是目前普遍使用的PSTN網絡，也可以是新興的NGN網絡，只要能夠承載電信業務就可以了。
互通功能模塊24用于終結PHS移動終端21側的PIAFS協議，將其上的IP/PPP協議承載在ISDN鏈路層協議V.110/V.120之上，即將PHS上網過程轉換為標準的ISDN上網過程，以ISDN上網方式接入到RAS設備中，完成PHS移動終端21上網的功能。如圖3所示，互通功能模塊24的主要協議棧在PHS移動終端側自下向上依次是PIAFS、PPP、IP，在RAS側自下向上依次是ISDN鏈路層協議V.110或者V.120、PPP、IP。當然，為了突出本發明的重點，圖3中并沒有畫出所有可能的相關協議層。例如，在這三層協議以下，對于PSTN網絡還有TDM層，對NGN網絡還有IP層或異步傳輸模式(Asynchronous Transfer Mode，簡稱“ATM”)層。熟悉本發明領域的技術人員會理解，由于互通功能模塊24僅需要完成鏈路層的轉換(可以通過通用CPU而不是昂貴的專用芯片實現)，因此實現成本低。
互通功能模塊24實現的功能稱為互通功能(Interworking Function，簡稱“IWF”)，熟悉本發明領域的技術人員會知道，IWF實質上是協議層的轉換，在CDMA等其他通信技術中也有使用。IWF并不是本發明的創新之處，本發明的創新之處在于創造性地將IWF應用到PHS移動終端的上網系統中，并使得整個系統獲得了改造過程更為簡單、實現成本大幅降低等有益效果。
互通功能模塊24可以按照以下方式實現對來自固定電信網23的數據按照PIAFS協議進行解封裝，解出其中封裝的IP/PPP數據包，然后再使用ISDN鏈路層協議V.110或V.120對解出的IP/PPP數據包重新進行封裝，將重新封裝后的數據發送給RAS 25。對于來自RAS 25的數據，按照ISDN鏈路層協議V.110或V.120進行解封裝，解出其中封裝的IP/PPP數據包，然后再使用PIAFS協議對解出的IP/PPP數據包重新進行封裝，將重新封裝后的數據發送給固定電信網23。熟悉本發明領域的技術人員會知道，按照固定協議對數據進行封裝和解封裝屬于已有技術，既可以使用硬件方式實現，也可以使用軟件方式實現。
關于PIAFS協議的封裝、解封裝方法可以參見《ARIB STD T76 PIAFSPROTOCAL》(中文名稱可譯為《日本無線工業和商業協會標準T76個人手持電話系統因特網接入論壇標準協議》)。
關于ISDN鏈路層協議V.110或者V.120的封裝、解封裝方法可以參見《ITU-T V.110 Support by an ISDN of data terminal equipments with V-Seriestype interfaces》(中文名稱可譯為《國際電信聯盟-電信標準部V.110支持V系列接口的綜合業務數字網數據終端設備》)，以及《ITU-T V.120 Supportby an ISDN of data terminal equipment with V-Series type interfaces withprovision for statistical multiplexing》(中文名稱可譯為《國際電信聯盟-電信標準部V.120支持提供統計復用的V系列接口的綜合業務數字網數據終端設備》)。
需要說明的是，雖然在圖2中為了說明的方便，把互通功能模塊24和RAS 25畫成是直連的，但是物理上的直連并不是必需的。互通功能模塊24只要位于PHS無線接入網22到RAS 25的必經路徑中即可。
互通功能模塊24的具體實現形式可以根據運營商的現有網絡靈活選擇。
在本發明的一個較佳實施例中，在接入PHS無線接入網22的端局交換設備(例如PSTN交換機或NGN軟交換設備和媒體網關)上，通過升級增加了互通功能模塊24。具體的升級方式與交換設備的設計有關，一般可以通過升級交換設備軟件的方法來實現。如果可以使用軟件升級的方式，則升級成本通常比較低，升級對業務運營造成的影響也比較小。
在本發明的另一個較佳實施例中，在PHS無線接入網22到RAS 25必經的匯接局交換設備(例如PSTN交換機或NGN軟交換設備和媒體網關)上，通過升級增加了互通功能模塊24。升級的方式類似于端局交換設備。
以上兩個實施例中，都是通過升級把互通功能模塊24集成在固定電信網交換設備內部，不過本發明并不限于這種集成的形式，互通功能模塊24也可以是獨立的實體。如果采用獨立實體的形式，則需要添加新的物理設備，只要在PHS接入網到RAS之間的路徑上新建少量的具備互通功能模塊的設備實體，就可充分利用較昂貴的現有RAS，比起替換RAS的方案，仍然具有優勢。
RAS 25用于支持從固定電信網23接入的終端通過ISDN協議接入Internet/Intranet 26。RAS 25原先是為固定終端服務的，支持固定終端通過模擬撥號或者ISDN的方式接入Internet/Intranet 26。因為RAS 25需要支持模擬信號接入，因此需要支持模擬調制解調。熟悉本發明領域的技術人員可以知道，通過芯片的硬件邏輯實現模擬調制解調的相關協議是一件非常復雜的事情，由此造成這種芯片比較昂貴。目前普遍使用在RAS中的這種芯片一般不支持PIAFS，而且無法通過軟件升級等低成本方式來升級成支持PIAFS的版本。
以上說明了實現PHS移動終端上網的系統，下面結合圖4說明實現PHS移動終端上網的方法流程。
如圖4所示，在步驟110，判斷收到的呼叫是否來自PHS移動終端21的上網呼叫，如果是則進入步驟120，否則進入步驟130。實現該步驟的方案很多，以下舉幾個例子說明第一種情況，互通功能模塊24是獨立實體，呼叫由交換設備識別，識別出來以后再將呼叫轉接到互通功能模塊24。
第二種情況，交換設備本身支持互通功能模塊24(例如通過軟件升級的方式在交換設備中增加互通功能模塊24)，交換設備中的交換模塊識別呼叫，如果發現是PHS移動終端21的上網呼叫則將該呼叫轉接到交換設備內的互通功能模塊24進行處理。
第三種情況，交換設備本身支持互通功能模塊24，交換設備中的交換模塊首先識別出一個呼叫號碼，交換設備中的互通功能模塊24根據該號碼檢索本模塊中的數據庫，判斷是否PHS移動終端上網。
通常情況下可以通過比較呼叫終端的號碼來進行PHS移動終端上網的識別，這種實現方法比較簡單。如果需要，也可以通過實時檢測PIAFS協議來進行識別。PIAFS協議目前專用于PHS移動終端上網，將來如果用途擴充了，也可以通過相關標識來區分是否PHS移動終端上網。
在步驟120中，啟動互通功能模塊24，終結PIAFS協議，將其上的'/PPP承載到ISDN鏈路層協議V.110/V.120。此后進入步驟140。
在步驟130中，因為檢測到當前的呼叫不是PHS移動終端上網呼叫，因此使用其他方式處理該呼叫，結束本流程。這一點的具體內容不屬于本發明的范圍，因此不作詳細說明。
在步驟140中，將經過互通功能模塊24處理后的呼叫接續到RAS 25，通過RAS 25訪問Internet/Intranet 26。此時的呼叫已經是承載在ISDN鏈路層協議V.110/V.120上，因此可以順利地通過支持ISDN上網方式的RAS 25接入Internet/Intranet 26。
雖然通過參照本發明的某些優選實施例，已經對本發明進行了圖示和描述，但本領域的普通技術人員應該明白，可以在形式上和細節上對其作各種各樣的改變，而不偏離所附權利要求書所限定的本發明的精神和范圍。
權利要求
1.一種移動終端上網系統，包含移動終端，用于通過個人手持電話系統因特網接入論壇標準協議訪問因特網/企業內部網；固定電信網，用于為接入的終端提供電信服務；接入網，用于通過空中接口和所述移動終端通信，并將所述移動終端接入所述固定電信網；遠端訪問服務器，用于支持從所述固定電信網接入的終端通過綜合業務數字網協議接入因特網/企業內部網，其特征在于，所述固定電信網還包含互通功能模塊，位于從所述接入網到所述遠端訪問服務器的必經路徑中，用于終結所述移動終端側的個人手持電話系統因特網接入論壇標準協議，將其上的網間互聯協議/點到點協議承載在綜合業務數字網協議上；所述固定電信網在收到來自個人手持電話系統移動終端的上網呼叫時啟動所述互通功能模塊進行處理，并將處理后的呼叫接續到所述遠端訪問服務器。
2.根據權利要求1所述的移動終端上網系統，其特征在于，所述綜合業務數字網協議是綜合業務數字網鏈路層協議V.110/V.120。
3.根據權利要求1所述的移動終端上網系統，其特征在于，所述固定電信網是公用電話交換網或下一代網絡。
4.根據權利要求1所述的移動終端上網系統，其特征在于，所述互通功能模塊可以是設置在所述固定電信網中的獨立實體，也可以集成在所述固定電信網的交換設備中。
5.根據權利要求4所述的移動終端上網系統，其特征在于，所述交換設備位于所述接入網接入所述固定電信網的端局，或從所述接入網到所述遠端訪問服務器必經的匯接局。
6.一種移動終端上網方法，其特征在于，當固定電信網中的交換設備收到上網呼叫時，所述方法包含以下步驟所述交換設備判斷所述呼叫是否來自個人手持電話系統移動終端的上網呼叫，如果是則將該呼叫話路轉接到互通功能模塊，終結所述移動終端側的個人手持電話系統因特網接入論壇標準協議，將其上的網間互聯協議/點到點協議承載在綜合業務數字網協議上，并通過支持綜合業務數字網方式上網的遠端訪問服務器接入因特網/企業內部網。
7.根據權利要求6所述的移動終端上網方法，其特征在于，所述交換設備通過所述移動終端的接入號碼或實時檢測個人手持電話系統因特網接入論壇標準協議，來判斷是否來自個人手持電話系統移動終端的上網呼叫。
8.根據權利要求6所述的移動終端上網方法，其特征在于，所述交換設備是公用電話交換網的交換機或下一代網絡的軟交換和媒體網關設備。
9.根據權利要求6所述的移動終端上網方法，其特征在于，所述互通功能模塊可以是獨立實體，也可以集成在所述交換設備中。
全文摘要
本發明涉及個人手持電話系統，公開了一種PHS移動終端上網系統及其方法，使得無須增加新RAS設備或修改現有RAS設備就可以實現PHS移動終端的上網功能，節約了組網成本。這種移動終端上網系統及其方法在固定電信網中增加了一個互通功能模塊，該模塊將PHS手機側的無線鏈路協議(PIAFS協議)終結，將其上的IP/PPP協議承載在ISDN鏈路層協議V.110或者V.120之上，即將PHS上網過程轉換為標準的ISDN上網過程，以ISDN上網方式接入到現有的RAS設備中，完成PHS手機上網的功能。
文檔編號H04L29/08GK1708168SQ20041004864
公開日2005年12月14日 申請日期2004年6月8日 優先權日2004年6月8日
發明者周亮 申請人:華為技術有限公司