一種基於IPv6網際網路技術的新型通信終端的製作方法

2023-06-15 03:31:06

專利名稱：：一種基於IPv6網際網路技術的新型通信終端的製作方法
技術領域：
：本發明涉及一種新型的基於IPv6(InternetProtocolVersion6)網際網路技術的通信終端(6)。
背景技術：
：目前在通信領域主要是基於電路交換方式的固定電話和行動電話通信系統，其通信系統是由中央設備進行控制和管理。其優點是通信線路專用，數據直達，傳輸時延小，實時性強，數據順序傳送，無失序問題，既適用於傳輸模擬信號，也適用於傳輸數位訊號，交換設備及控制較簡單。缺點是對於數據通信平均連接建立時間稍長，物理線路獨佔，信道利用率低，不同類型、不同規格、不同速率的終端難以相互通信和進行差錯控制。對於業務層面來說，基於電路交換的通信系統，無法適應全球範圍內各通信公司的網絡和業務同步發展，各種新增業務尤其是多媒體業務發展緩慢，而且各種業務難以融合，難以實現跨地區和跨國的不受約束的漫遊。再一個缺點是通信費用難以降低，尤其是漫遊通信費用。隨著網際網路的發展，出現了基於網際網路的通信模式，網際網路通信屬於分組交換技術的一種，也叫包交換。分組交換採用存儲轉發的傳輸方式，其優點是信道利用率高，無需專用線路，無連接建立時延，允許路由選擇，可避開故障路由，提髙傳輸可靠性，便於多種類型、規格和速度的通信，可以組播、多播等，允許優先級。其缺點是存在轉發時延。綜合來看，分組交換優於電路交換方式的數據通信。基於IPv4(InternetProtocolVerston4)網際網路的通信逐漸顯現了它的優勢，可實現全球範圍內的郵件，即時消息，語音，視頻等通信，或者是通過各通信公司提供的低話費的IP(InternetProtocol)電話進行通信。目前基於IPv4網際網路的語音通信主要有以下四種。第一種是Pho股toPhone,見圖l,這類電話(1)依賴於兩端的程控電話交換機(2)和1P電話網關(3)。網際網路僅作為網關(3)之間的傳輸通道。這裡的Phone(1)是普通固定或行動電話。第二種是PC(PersonalComputer)toPhone,見圖2，這類電話依賴於普通電話(1)一端的程控電話交換機(2〉和IP電話網關(3)。網際網路作為PC(4)和網關(3)之間的傳輸通道。這種方式一般只能單向呼叫。第三種是PCtoPC,見圖3，這類通信通常依賴於網際網路上的第三方伺服器等設備(7),通過PC上的即時通信工具、網頁控制項等進行語音通信。對個人來說，由於IP位址不固定和NAT(NetworkAddressIVa鵬lation)對外網呼入的制約，PC和PC之間很難進行基於網際網路的直接通信，除非有固定的IP位址，並且大多還要做埠映射，這樣傲不現實也不便利。所以這種通信通常都是以網際網路上的第三方脤務器等設備(7)為基礎的。第四種是IPPho股toIPPh冊e，見圖4，這類電話通常是作為企業內部電話系統，應用範圍非常有限。雖然是純粹的IP電話，但是系統的管理和控制仍然離不開伺服器、路由器等設備(S)。即使可以完成跨網際網路的通信，但網際網路通常僅作為內部區域網之間的傳輸通道。雖然網際網路通信有很多優勢，但由於IPv4地址資源嚴重緊缺，導致網絡上NAT設備的大量使用。通常情況下，NAT設備會阻止外部發起的呼叫，這就導致了很多應用無法實現，尤其是P2P(PeartoPear,對等網絡)方式的個人通信。隨著今後網際網路從IPv4向IPv6過渡，地址不再成為稀有資源，網際網路會成為真正自由互聯互通的網絡。
發明內容針對目前現有各類通信系統很難實現全球範圍內的個人到個人的任意互聯互通，而且現有通信大多依賴第三方設備的支持，且通信費過髙等缺點，本發明提出了一種基於IPv6網際網路技術的新型通信終端(6)。這就是第五種網際網路通信，這種通信方式在網絡結構上非常簡約，為了區別於第四種，暫且叫它NewIPPhonetoNewIPPhone,見圖-5。這種通信方式完全不同於在IPv4上應用的前四種網際網路通信。本發明的技術方案是在網際網路上，通信終端(6)之間，以及通信終端(6)和其它設備之間的通信完全不需要第三方設備，不需要第三方設備的號碼分配和通話控制。所有的號碼分配和通話控制由IP電話終端(6)自主完成。整個通信網絡的結構由各類通信終端和基於IPv6的網際網路構成。本發明的通信終端(6)兼伺服器和客戶端的雙重角色。本發明的通信終端(6)會根據用戶喜好生成一個由用戶自定義的本機號碼，該號碼可以是字符和數字的組合。本發明的通信終端(6)可以設定號碼的呼入限制，可以屏蔽特定的號碼或號碼段。本發明的通信終端(6)即可以發起呼叫，也可以接收呼叫。如果本發明的通信終端(6)因某種原因導致自身IP位址變更，該終端(6)會自動將新地址等信息發送給曾經聯絡過的其它設備或終端(6),除非人為刪除某些連接。本發明的通信終端(6)的應用領域和便利性都大大超越了傳統的通信。除了最基本的音頻通信，本發明的通信終端(6)還可以附加視頻，郵件，短消息、傳真、電話會議等類型的通信。還可以完成網頁瀏覽，電子商務等新型業務。對於傳統通信的呼叫轉移，來電顯示等更不在話下。由通信終端(6)構成的通信系統除了需要用戶支付網際網路的使用費，在通信上是沒有任何費用的。下面是各類網際網路通信應用的對比表(表l)。各類IP電話對比表表ltableseeoriginaldocumentpage4下面結合附圖對本發明進一步說明。圖1是基於IPv4網際網路的Pho加toPhone模式的網絡結構示意圖。圖2是基於IPv4網際網路的PCtoPhone模式的網絡結構示意圖。圖3是基於IPv4網際網路的PCtoPC模式的網絡結構示意圖。圖4是基於IPv4網際網路的IPPhonetoIPPhone模式的網絡結構示意圖。圖5是基於IPv6網際網路的NewIPPhonetoNewIPPhone模式的網絡結構示意圖。圖6是基於IPv6網際網路的NewIPPhone通信終端(6)內部結構示意圖。圖7是基於IPv6網際網路的NewlPPhone通信終端(6)的通話流程圖。圖中:l)為Phone,即普通固定電話或行動電話；:2)為程控電話交換機；〔3)為IP電話網關；:4)為PC,即個人計算機；:5)為IPPhone,在本文中指基於區域網技術和IPv4技術的IP通信終端；:6)為NewIPPhone,在本文中指基於IPv6技術的新型IP通信終端；:7)為PCtoPC模式的控制和管理設備，包括伺服器、路由器、交換機等設備；:8)為IPPhonetoIPPhone模式的通信控制和管理設備，包括伺服器、路由器、交換機、網關等設備；:9)為新型通信終端(6)的控制單元；10)為新型通信終端(6)的鍵盤單元；11)為新型通信終端(6)的網絡單元；12)為新型通信終端(6)的存儲單元；13)為新型通信終端(6)的音頻編碼和解碼單元；14)為新型通信終端(6)的顯不單兀；15)為新型通信終端(6)的音頻衡數和m/模轉換部分；16)為新型通信終端(6)的話筒部分；17)為新型通信終端(6)的揚聲器部分18)為新型通信終端(6)通話流程之主叫號碼輸入；19)為新型通信終端(6)通話流程之主叫地址搜索；20)為新型通信終端(6)通話流程之主叫呼出號碼；21)為新型通信終端(6)通話流程之被叫號碼鑑別；22)為新型通信終端(6)通話流程之主叫和被叫雙方通話;流程之主叫或被叫一方掛機；(24)為新型通信終端(6)通話流程之主叫或被叫另一方掛機。具體實施方式內部結構本發明的通信終端(6)最基本的內部結構見圖6,它包括控制單元(9)和與之相連接的鍵盤單元(10)、網絡接口單元(11)、存儲單元(12)、音頻編碼和解碼單元(13)和顯示單元(14)。其中音頻編碼和解碼單元經徵數和數順轉換部分(15)與話筒(16)和揚聲器(17)連接。控制單元(9)是終端(6)的控制中心。鍵盤單元(10)完成對鍵盤輸入信息的處理，並與控制單元(9)進行數據交互。網絡接口單元(11)則提供有線或無線的網際網路接口，並與控制單元(9)進行數據交互。存儲單元(12)中主要儲存設置信息，通信錄，連接信息等內容，並與控制單元(9)進行數據交互。音頻編碼和解碼單元(13)主要完成音頻數據的編碼和解碼的工作，並與控制單元(9)和模/數，數準轉換部分(15)進行數據交互。模/數，數順轉換部分(15)主要完成模擬音頻信號和數字音頻信號的轉換工作，負責採集話筒(16)的信號，並輸出信號給揚聲器(17)。當然終端(6)還可以加入很多其它功能，例如可以加入視頻編解碼功能，以作為可視通信終端。各功能模塊在物理上可以是分散的也可以是整合的，各功能模塊可以是軟體的也可以是硬體的。網絡結構由本發明的通信終端(6)構成的通信系統是一種完全P2P模式的對等網絡結構。見圖5。由於IPv6網際網路帶來的地址空間上的便利，網絡上不再需要NAT設備，IPv6網際網路上的所有設備可以直接相互通信。因此，基於IPv6網際網路的通信終端(6)之間，以及通信終端(6)和其它設備之間所構成的通信系統及網絡更為簡單，硬體上只需要IPv6網際網路和本發明的通信終端(6)就夠了。號碼生成首先通信終端(6)需要具備一組除了IP位址和MAC(MediaAccessControl)地址之外的能唯一標識終端(6)本身的號碼。終端(6)採用這組號碼的目的是為了在網際網路上進行相互之間的身份區別。這組號碼應固化在終端(6)內部，最好是核心晶片，或者核心存儲器的內部，而且這組號碼不能被更改，但是允許加密後的這組號碼在網絡上傳輸。為了安全，加密方法和密鑰都是可以更改的。通信終端(6)在通信之前需要自定義一組一定長度範圍之內的類似電話號碼的號碼。這組號碼可以是數字、字符，或它們的混合，完全按照用戶喜好進行設定。也可以選擇由系統生成一組隨機號。通信錄建立新的通信終端(6)在生成了新號碼之後，需要把親戚，朋友，同事等人的號碼加入通信錄中。在此之前，可以通過直接輸入對方的IP位址和埠號，或者其它方式，例如郵件，6得到聯繫人的通信錄。通信終端(6)可以自動從郵件中找到聯繫人的通信錄，並加入到終端內部。郵件中的這個通信錄是加密的，它不同於郵件本身的通信錄。通信終端(6)在獲得通信錄之後，會自動和通信錄中的終端聯繫，以確定這些終端的IP位址是否有效，如果是無效地址，通信終端(6)會通過郵件要求對方通信終端(6)進行地址更新。新的通信終端(6)也會把自身的信息更新到對方的通信錄中。把電子郵件作為通信終端(6)之間的最初聯繫通道是比較理想的。一旦通信終端(6)之間連接建立，這個連接便不容易丟失，除非通信雙方的IP位址和地址代理都長期失效，即使遇到這種情況，通信終端(6)仍然可以再次聯網，並通過郵件等方式自動聯絡，建立新的連接。通信終端(6)也可以通過直接輸入對方的IP位址和埠號進行臨時呼叫，但是遇到地址改變等情況，這些臨時連接也會自動被更新，除非人為進行限制。信息變更在某些情況下，通信終端(6)的IP位址，MAC地址，本機號碼等信息會改變。如果遇到這些類似信息的更改，通信終端(6)會自動將這些更新後的信息及時發送給曾經聯絡過的其它終端和設備。以確保通信連接的可靠。這些聯絡過的終端可以是通訊錄內的設備，也可以是非通信錄內的曾經臨時發起呼叫的設備，除非人為進行限制。由於臨時的呼叫可能也不少，尤其是業務繁多的商業部門，但是儲存臨時呼叫會使得通信更加便利，但是也消耗了通信終端(6)內比較大的存儲空間。數據加密通信終端(6)之間的通信需要進行數據加密。數據加密最好的方式是非對稱加密技術。通信終端(6)具有公鑰和私鑰。公鑰公開給其它終端，私鑰儲存在本通信終端(6)內部，並且不能被外部設備訪問到，同時也不能被本機用戶査看，僅用作對外來數據的解密。由於採用了非對稱加密技術，加密和解密是單向的。網絡上的數據因此會比較安全。如果再加上定期更新公鑰和私鑰，數據被破解的難度將會更大。通信錄搜索由於通信錄中的號碼包含字符和數字的自由組合。為了査找號碼的方便，一方面可以把經常用到的聯繫人用快捷方式處理，一方面需要提高搜索效率，用戶只霈要輸入號碼中的部分單詞，關鍵字符，拼音或簡寫等，就可以迅速定位到這條通訊錄信息。呼叫流程假設兩臺通信終端(6)都擁有了包含對方信息的通信錄。那麼一次呼叫的過程是這樣的首先，主叫用戶需要搜索對方的號碼(18)，主叫輸入了很少的號碼中的幾個關鍵字符或數字之後，主叫號碼就出現在屏幕上了。這時主叫用戶開始呼叫被叫用戶，主叫用戶的通信終端(6)査找到該被叫用戶對應的IP位址和埠號，以及公鑰等信息(19)。主叫終端(6)用被叫用戶的公鑰加密數據並發送給被叫終端(6),這就是主叫呼叫被叫的過程(20)。被叫終端收到這個呼叫的數據之後，首先用自身的私鑰迸行數據解密，並分析對方終端身份是否真實。如果對方的終端的各項數據都能和通信錄中的信息對應，則可以接收呼叫，被叫終端(6)振鈴，並顯示主叫號碼(21)。接下來就是被叫用戶摘記和雙方的通話過程(22)。通話結束後主叫或被叫一方的用戶會先掛機(23),掛機後產生一個信息，這個信息會由先掛機的終端(6)傳送給另一方的終端(6),另一方終端(6)收到這個信息並終止通信過程(24)。漫遊機制根據IPv6白皮書，不管是連接在本地鏈路還是移動到外地網絡，移動節點總是通過本地地址尋址。也就是說行動裝置的IP位址在改變到其它接入網絡時也不會改變。當然這種機制的實現離不開家鄉鏈路上的家鄉代理設備。這種網絡方案給移動終端(6)的漫遊提供了便利，尤其有利於大量的相互之間有聯繫的移動終端(6)同時進行漫遊的情況。但是在本發明中，也會考慮一些特殊情況，例如代理設備失效，或其它原因導致的IP位址等信息被更改的情況，如果遇到這些情況，終端(6)會自動將自已變更後的信息通過網絡直接或間接通知和自己聯繫的其它終端(6)。在進行漫遊時，尤其是進行接入網絡切換時，對於實時通信，IPv6很難提供和GSM(GlobalSystemforMobilecomntunkation)等移動系統類似的小區無縫切換機制。也就是說在實時通信過程中，為了保證通信質量，移動終端(6)最好不進行網絡切換。對於本發明，IPv6帶來的最大好處是，移動終端(6)能夠在全世界範圍內自由漫遊，相互通信，而不會失去聯繫。安全機制對於黑客攻擊，通信終端(6)之間的通信需要進行數據加密以防止被竊聽。通信終端(6)內部數據和資料與網絡儘量隔離。通信終端(6)需要採用類似防火牆的機制限制不安全連接。每次通信終端(6)內部信息更新後，通信終端(6)會自動對內部信息加密並備份到存儲卡，電子郵件等設備中。通信終端(6)如果被盜或丟失，通信終端(6)在IP位址更新時會要求機主輸入密碼進行確認，否則拒絕工作。這樣就極大限制了通信終端(6)被非法使用的情況。如果機主發現終端(6)丟失，機主可以通過備份的終端信息，在其它設備或終端(6)上，要求通信錄內的其它終端(6)或設備終止與丟失終端(6)的連接。待用戶擁有新的終端(6)後，就可以恢復原始信息，進行新終端(6)的聯網工作。權利要求1.一種基於IPv6網際網路技術的新型通信終端，其特徵是號碼分配、通信控制、通信管理由通信終端自主完成，不需要除網際網路和通信終端之外的其它設備參與。2.根據權利要求1所述的通信終端，其特徵是通信終端允許用戶自定義一個或多個本機號碼，該號碼可以是字符、數字、或字符和數字的混合結構。3.根據權利要求1所述的通信終端，其特徵是每個通信終端應內置至少一組可以在通信終端之間進行身份區別的，不重複的，不能被更改的，不能被輕易査看到的內部編碼。4.根據權利要求1所述的通信終端，其特徵是終端兼做伺服器和客戶機的角色，即可以發起呼叫，也可以接收呼叫。5.根據權利要求1所述的通信終端，其特徵是如果通信終端因某種原因導致自身IP位址等內部信息變更，該終端會自動將新地址發送給發生過通信聯絡的其它設備或終端。6.根據權利要求1所述的通信終端，其特徵是如果通信終端自身IP位址發生變更，該終端會自動要求終端所有者通過密碼進行確認，以保證其安全性。7.根據權利要求1所述的通信終端，其特徵是通信終端會對通信數據進行加密，以保證通信數據不被竊聽。8.根據權利要求1所述的通信終端，其特徵是通信終端可以是無線的，也可以是有線的。9.根據權利要求1所述的通信終端，其特徵是通信終端可以設置號碼的呼入限制，可以屏蔽特定的號碼或號碼段。10.根據權利要求1所述的通信終端，其特徵是通信終端可以通過郵件，存儲卡等的備份信息自動在新終端上建立通信錄，並與通信錄上的終端建立連接。全文摘要一種基於IPv6網際網路技術的新型P2P方式的通信終端(6)，由通信終端(6)所構成的通信系統無需任何控制和管理設備。號碼分配，通信連接的管理由通信終端(6)自主完成。文檔編號H04M7/00GK101426059SQ20081017965公開日2009年5月6日申請日期2008年12月2日優先權日2008年12月2日發明者勇梁申請人:勇梁