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1、(10)申请公布号 CN 103997491 A (43)申请公布日 2014.08.20 CN 103997491 A (21)申请号 201410200951.3 (22)申请日 2014.05.13 H04L 29/06(2006.01) (71)申请人 长春大学 地址 130000 吉林省长春市卫星路 6543 号 (72)发明人 朱德新 王士刚 韩家伟 吴佳楠 魏荣凯 李念峰 宋立军 (74)专利代理机构 北京科亿知识产权代理事务 所 ( 普通合伙 ) 11350 代理人 汤东凤 (54) 发明名称 一种量子保密通信电话用户终端扩展网关系 统 (57) 摘要 本发明公开了一种量子保密。
2、通信电话用户终 端扩展网关系统， 本发明采用量子电话注册在用 户管理服务器中， 扩展网关具有统一的路由表， 网 关下的每一个量子电话都与用户管理服务器内的 号码相对应。 当有外部来电时， 用户管理服务器根 据被叫方号码确定量子安全网关端， 然后根据扩 展网关路由表， 建立主叫方被叫方的通信， 与现有 技术相比， 有效解决了量子保密通信网络中量子 安全网关连接多个量子电话以及程控交换问题。 其运行成本低， 有利于普及和推广。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图3页 。
3、(10)申请公布号 CN 103997491 A CN 103997491 A 1/1 页 2 1. 一种量子保密通信电话用户终端扩展网关系统， 其特征在于 ： 包括量子保密通信网 络、 量子电话扩展网关和量子保密电话， 所述量子电话扩展网关和所述量子保密电话均为 多个， 每个所述量子电话扩展网关均与所述量子保密通信网络通信连接， 多个所述量子保 密电话与其中一个所述量子电话扩展网关连接， 每个所述量子扩展网关均连接多个所述量 子保密电话。 2. 根据权利要求 1 所述的量子保密通信电话用户终端扩展网关系统， 其特征在于 ： 所 述量子电话扩展网关通过电话路由层、 电话接入层和用户代理层组成。。
4、 3. 根据权利要求 1 所述的量子保密通信电话用户终端扩展网关系统， 其特征在于， 所 述量子保密通信电话的电话拨打方法包括以下步骤 ： (1) 拨打量子电话后根据接入的号码查询数据库， 根据查询的数据库结果判断是否为 合法的量子电话号码， 如果不是， 则断开通话， 如果是， 则进入下一步 ； (2) 如果拨打的量子号码是合法的量子电话号码， 则利用量子通信网络将信号传输到 Alice 再转移到 QTEG 网关后进入下一步 ； (3) 由 QTEG 网关安装路由拨号方案映射量子电话终端， 再利用 SIP 协议建立通路后进 行通话。 4. 根据权利要求 3 所述的量子保密通信电话用户终端扩展网。
5、关系统， 其特征在于， 所 述步骤 (3) 中 SIP 协议建立通话的交互流程包括以下步骤 ： A ： 用户摘机发起一路呼叫， 终端代理向该区域的代理服务器发起 invite 请求 ； B ： 代理服务器通过用户管理服务器确认用户认证已通过后， 检查请求消息中的 Via 头 域中是否已包含其地址 ； 若已包含， 说明发生环回， 返回指示错误的应答 ； 如果没有问题， 代理服务器在请求消息的 Via 头域插入自身地址， 并向 invite 消息的 To 域所在 QTEG 网关 的软交换发送 invite 请求， 网关执行路由拨号方案， 尝试拨打该用户 ； C ： 代理服务器向终端代理发送呼叫处理。
6、中的应答消息， 返回 100Tring ； D ： QTEG 网关向代理服务器送呼叫处理中的应答消息， 返回 100Tring ； E ： QTEG 网关指示被叫用户振铃， 用户振铃后， 向代理服务器发送 180Ringing 振铃消 息 ； F: 代理服务器向终端代理转发被叫用户振铃消息 ； G: 被叫用户铃响摘机， QTEG 网关向代理服务器返回表示连接成功的应答， 200OK ； H: 代理服务器向终端代理转发成功表示， 200OK ； I: 终端代理收到消息后， 向代理服务器发送 ACK 消息进行确认 ； J: 代理服务器将 ACK 确认消息转发给 QTEG 网关 ； K: 主被叫用户。
7、之间建立通信连接， 开始通话。 权 利 要 求 书 CN 103997491 A 2 1/3 页 3 一种量子保密通信电话用户终端扩展网关系统 技术领域 0001 本发明涉及一种通讯系统， 尤其涉及一种量子保密通信电话用户终端扩展网关系 统。 背景技术 0002 量子通信起源于对通信保密的要求。通信安全自古以来一直受到人们的重视， 特 别是在军事领域。当今社会， 随着信息化程度的不断提高， 如互联网、 即时通信和电子商务 等应用， 都涉及到信息安全， 信息安全又关系到每个人的切身利益。 以往的信息都是基于计 算复杂性加密， 但是一旦强大的量子计算机被研制成功， 就能轻松破解现有经典密码体系。 。
8、0003 量子通信应用了量子力学的基本原理， 根据海森堡不确定性原理和量子态不可克 隆定理， 确保量子通信的无条件安全性。同时， 根据量子力学的叠加原理， 量子通信具有传 输的高效性。目前， 国内公司生产的量子保密通信设备中， 由于量子安全网关在成本、 使用 问题上， 很难大范围的推广应用， 因此， 需要一种新的接入扩展网关系统的诞生。 发明内容 0004 本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种量子保密通信电话用户终端 扩展网关系统。 0005 本发明通过以下技术方案来实现上述目的 ： 0006 本发明包括量子保密通信网络、 量子电话扩展网关和量子保密电话， 所述量子电 话扩展网关和所述。
9、量子保密电话均为多个， 每个所述量子电话扩展网关均与所述量子保密 通信网络通信连接， 多个所述量子保密电话与其中一个所述量子电话扩展网关连接， 每个 所述量子扩展网关均连接多个所述量子保密电话。 0007 具体地， 所述量子电话扩展网关通过电话路由层、 电话接入层和用户代理层组成。 0008 本发明所述量子保密通信电话的电话拨打方法包括以下步骤 ： 0009 (1) 拨打量子电话后根据接入的号码查询数据库， 根据查询的数据库结果判断是 否为合法的量子电话号码， 如果不是， 则断开通话， 如果是， 则进入下一步 ； 0010 (2) 如果拨打的量子号码是合法的量子电话号码， 则利用量子通信网络将。
10、信号传 输到 Alice 再转移到 QTEG 网关后进入下一步 ； 0011 (3) 由 QTEG 网关安装路由拨号方案映射量子电话终端， 再利用 SIP 协议建立通路 后进行通话。 0012 进一步， 所述步骤 (3)SIP 协议建立通话的交互流程包括以下步骤 ： 0013 A ： 用户摘机发起一路呼叫， 终端代理向该区域的代理服务器发起 invite 请求 ； 0014 B ： 代理服务器通过用户管理服务器确认用户认证已通过后， 检查请求消息中的 Via 头域中是否已包含其地址。若已包含， 说明发生环回， 返回指示错误的应答 ； 如果没有 问题， 代理服务器在请求消息的Via头域插入自身地。
11、址， 并向invite消息的To域所在QTEG 网关的软交换发送 invite 请求， 网关执行路由拨号方案， 尝试拨打该用户 ； 说 明 书 CN 103997491 A 3 2/3 页 4 0015 C ： 代理服务器向终端代理发送呼叫处理中的应答消息， 返回 100Tring ； 0016 D ： QTEG 网关向代理服务器送呼叫处理中的应答消息， 返回 100Tring ； 0017 E ： QTEG 网关指示被叫用户振铃， 用户振铃后， 向代理服务器发送 180Ringing 振铃 消息 ； 0018 F: 代理服务器向终端代理转发被叫用户振铃消息 ； 0019 G: 被叫用户铃响摘。
12、机， QTEG 网关向代理服务器返回表示连接成功的应答， 200OK ； 0020 H: 代理服务器向终端代理转发成功表示， 200OK ； 0021 I: 终端代理收到消息后， 向代理服务器发送 ACK 消息进行确认 ； 0022 J: 代理服务器将 ACK 确认消息转发给 QTEG 网关 ； 0023 K: 主被叫用户之间建立通信连接， 开始通话。 0024 本发明的有益效果在于 ： 0025 本发明是一种量子保密通信电话用户终端扩展网关系统， 与现有技术相比， 本发 明采用量子电话注册在用户管理服务器中， 扩展网关具有统一的路由表， 网关下的每一个 量子电话都与用户管理服务器内的号码相对。
13、应。当有外部来电时， 用户管理服务器根据被 叫方号码确定量子安全网关端， 然后根据扩展网关路由表， 建立主叫方被叫方的通信， 有效 解决了量子保密通信网络中量子安全网关连接多个量子电话以及程控交换问题。 其运行成 本低， 有利于普及和推广。 附图说明 0026 图 1 是本发明所述量子保密通信电话用户终端扩展网关系统的结构框图 ； 0027 图 2 是本发明所述量子电话扩展网关的组成结构框图 ； 0028 图 3 是本发明所述量子保密通信电话的电话拨打方法流程图 ； 0029 图 4 是本发明所述 QTEG 网关与 SIP 协议建立通话的交互流程图。 具体实施方式 0030 下面结合附图对本发。
14、明作进一步说明 ： 0031 如图 1 所示 ： 本发明包括量子保密通信网络 1、 量子电话扩展网关 2 和量子保密电 话 3， 所述量子电话扩展网关 2 和所述量子保密电话 3 均为多个， 每个所述量子电话扩展网 关 2 均与所述量子保密通信网络 1 通信连接， 多个所述量子 保密电话 3 与其中一个所述量 子电话扩展网关 2 连接， 每个所述量子扩展网关 2 均连接多个所述量子保密电话 3。如图 2 所示 ： 所述量子电话扩展网关 2 通过电话路由层 4、 电话接入层 5 和用户代理层 6 组成。基 本的 QTEG 运营平台模型其功能主要实现量子电话的呼叫建立、 呼叫转发和建立电话通路， 。
15、结构分为用户代理层、 电话接入层和电话路由层。 它是对很多具体平台设计的一个抽象。 用 户代理层中 SIPUA 又称为 SIP 终端， 是指支持 SIP 协议的多媒体会话终端。SIPUA 包括用 户代理客户端和用户代理服务器。一般说的 UA 均是指二者的总称， 因为在一次呼叫中， 一 个 SIP 终端既要处理 SIP 请求， 又要发起 SIP 请求。用户代理客户端是在 SIP 会话建立过 程中主动发送会话请求的设备， 用户代理服务器是在 SIP 会话建立过程中接收会话请求的 设备。电话接入层主要实现呼叫处理功能和业务交换功能。呼叫处理功能具有接收用户呼 叫、 执行呼叫建立、 结束呼叫等基本业务。
16、功能。 业务交换功能则能向业务控制层发送报告和 说 明 书 CN 103997491 A 4 3/3 页 5 接收业务控制命令等。电话接入层需要验证用户合法性， 完成量子安全网关与 QTEG 之间的 信息交互。 电话路由层是本专利的核心内容， 它主要包含一个控制模块， 控制整个呼叫路由 过程的实现， 并完成对具体业务的支持和控制， 电话路由层的核心组件是软交换平台。 0032 如图 3 所示 ： 本发明所述量子保密通信电话的电话拨打方法包括以下步骤 ： 0033 (1) 拨打量子电话后根据接入的号码查询数据库， 根据查询的数据库结果判断是 否为合法的量子电话号码， 如果不是， 则断开通话， 如。
17、果是， 则进入下一步 ； 0034 (2) 如果拨打的量子号码是合法的量子电话号码， 则利用量子通信网络将数据传 输到Alice再转移到QTEG(QuantumTelephoneExtensionGateway)网关后进入下一步 ； QTEG 中配置统一的路由表， 路由表中的电话号码都与用户管理 服务器中号码相对应 ； 当有外部 来电时， 用户管理服务器根据被叫方号码确定量子安全网关， 然后根据 QTEG 路由表， 建立 主叫方被叫方的通信。 0035 (3) 由 QTEG 网关安装路由拨号方案映射量子电话终端， 再利用 SIP 协议建立通路 后进行通话。 QTEG架构采用基于数据库的用户管理。
18、服务器和软交换软件结合的系统。 数据 库用来存放量子电话用户信息、 量子安全网关 IP 网关信息、 呼叫信息等内容。软交换作为 网关的控制器， 控制量子电话用户呼叫的全过程。 当有外部来电时， 用户管理服务器通过调 用数据库信息对呼叫电话号进行分配并绑定该账户， 在呼叫过程中全程跟踪信息， 保证信 息的完整性和准确性。 0036 如图 4 所示 ： 所述步骤 (3) 中 SIP 协议建立通话的交互流程包括以下步骤 ： 0037 A ： 用户摘机发起一路呼叫， 终端代理向该区域的代理服务器发起 invite 请求 ； 0038 B ： 代理服务器通过用户管理服务器确认用户认证已通过后， 检查请求。
19、消息中的 Via 头域中是否已包含其地址。若已包含， 说明发生环回， 返回指示错误的应答 ； 如果没有 问题， 代理服务器在请求消息的Via头域插入自身地址， 并向invite消息的To域所在QTEG 网关的软交换发送 invite 请求， 网关执行路由拨号方案， 尝试拨打该用户 ； 0039 C ： 代理服务器向终端代理发送呼叫处理中的应答消息， 返回 100Tring ； 0040 D ： QTEG 网关向代理服务器送呼叫处理中的应答消息， 返回 100Tring ； 0041 E ： QTEG 网关指示被叫用户振铃， 用户振铃后， 向代理服务器发送 180Ringing 振铃 消息 ； 。
20、0042 F: 代理服务器向终端代理转发被叫用户振铃消息 ； 0043 G: 被叫用户铃响摘机， QTEG 网关向代理服务器返回表示连接成功的应答， 200OK ； 0044 H: 代理服务器向终端代理转发成功表示， 200OK ； 0045 I: 终端代理收到消息后， 向代理服务器发送 ACK 消息进行确认 ； 0046 J: 代理服务器将 ACK 确认消息转发给 QTEG 网关 ； 0047 K: 主被叫用户之间建立通信连接， 开始通话。 0048 以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点。 本行业的技术 人员应该了解， 本发明不受上述实施例的限制， 上述实施例和说明书中描述的只是说明本 发明的原理， 在不脱离本发明精神和范围的前提下， 本发明还会有各种变化和改进， 这些变 化和改进都落入要求保护的本发明范围内。 本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其 等效物界定。 说 明 书 CN 103997491 A 5 1/3 页 6 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103997491 A 6 2/3 页 7 图 3 说 明 书 附 图 CN 103997491 A 7 3/3 页 8 图 4 说 明 书 附 图 CN 103997491 A 8 。