CN100479428C - 实现WiMAX流交换的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种实现WiMAX流交换的方法，其核心是：在WiMAX基站或WiMAX用户站的MAC处理层与有线传输流映射单元间设置流交换单元，然后基于所述流交换单元实现WiMAX流的交换。通过本发明，能够将多种交换技术统一为一种交换技术，从而使WIMAX节点的传输部分得到简化，进而降低了成本；通过本发明增加有线传输种类时，只需定义其与WiMAX流的映射关系与交换关系，具有很好的扩展性；当为了实现不同WiMAX节点间的业务互通时，通过本发明能够减少用户数据包或业务帧等的流映射次数，从而减少不同WiMAX节点间的业务传输的时延。

Description

实现WiMAX流交换的方法
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种实现WiMAX流交换的方法。
背景技术
WiMAX技术是IEEE组织制定的802.16标准，WiMAX技术具有其它无线技术的优点，其可以向办公室、家庭以及移动用户提供。WiMAX技术除了集成移动性、便携性和固定互联网接入功能外，还具有运行成本低的优点，因此其具有很好的应用前景。
802.16标准定义了物理层和MAC层。所述MAC层包括服务特定汇聚子层、MAC公共部分子层和加密子层。该标准基于ATM和基于报文(例如以太网和IP包)定义了相应的服务特定汇聚子层，未定义针对TDM业务或其它接入技术的服务特定汇聚子层，而服务特定汇聚子层的一个主要功能是流映射。下述描述的各种流映射单元对应于802.16标准的服务特定汇聚子层，下述的802.16MAC处理层对应802.16标准的MAC公共部分子层和加密子层。
与本发明相关的现有技术提供了一种实现WiMAX流交换的方法，其核心是：
步骤一、发送端用户站根据用户A的以太网业务帧帧头的源MAC地址和VLAN标识，将用户A的以太网帧映射为一个连接标识为CID2的WiMAX流；接着先后经802.16MAC处理层和802.16物理层处理后，将所述连接标识为CID2的WiMAX流经无线信道发送给发送端的WiMAX基站收发机。
步骤二、所述WiMAX基站收发机接收所述连接标识为CID2的WiMAX流后，对其先后进行物理层和MAC处理层处理后，将其映射回以太网业务帧，并通过选路选择以太网交换模块，如MAC交换/VLAN交换/IP交换模块，交换给接收端的WiMAX基站收发机。
步骤三、所述WiMAX基站收发机根据所述以太网业务帧的帧头标识的目的MAC地址和VLAN标识，将所述以太网业务帧映射为连接标识为CID1的WiMAX流，经MAC处理层和物理层处理后，通过无线信道传送给接收端的WiMAX用户站。
步骤四、所述接收端的WIMAX用户站对连接标识为CID1的WiMAX流先后进行802.16物理层处理和802.16MAC层处理，并将处理后的连接标识为CID1的WiMAX流映射为相应的以太网业务帧，并传送给接收端用户。
由上述现有技术的技术方案可以看出：
1、现有技术需要选择WiMAX技术支持的交换模块将发送端的以太网业务帧交换为接收端的以太网业务帧，因此当需求的有线传输种类较多时，需要支持的交换模块也就越多，这会导致系统的有线传输变得复杂，进而导致运营成本加大。
2、当增加新的有线传输技术时，需要新增支持这种有线传输技术的交换模块，当空间受限时，扩展会遇到困难。
3、当需要实现WiMAX两个不同用户站间业务互通时，发送端用户的业务帧必须经过四次的流映射过程和有线/无线交换过程，因此传输延时较大。
发明内容
本发明的目的是提供一种实现WiMAX流交换的方法，通过本发明，解决了现有技术中由于当需求的有线传输种类较多时，需要支持的交换模块也就越多而导致系统的有线传输变得复杂，进而导致运营成本加大的问题；解决了当增加新的有线传输技术时，需要新增支持这种有线传输技术的交换模块，当空间受限时，扩展会遇到困难的问题；解决了当实现WiMAX两个不同用户站间业务互通时，传输延时较大的问题。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明提供的一种实现WiMAX流交换的方法，包括：
A、在WiMAX基站或WiMAX用户站的MAC处理层与有线传输流映射单元间设置流交换单元；
根据所述WiMAX基站或WiMAX用户站支持的无线资源定义流交换单元与所述WiMAX基站或WiMAX用户站的MAC处理层相连接的流端口；
并根据所述WiMAX基站或WiMAX用户站支持的有线端口定义流交换单元与有线传输流映射单元间的流端口；
B、建立发送端业务帧、数据包或信元的头标识或TDM时隙与对应上行WiMAX流连接标识CID的对应关系，以及接收端业务帧、数据包或信元的头标识或TDM时隙与对应下行WiMAX流CID的对应关系；
C、配置所述CID的下一跳CID及所述CID与流端口的对应关系；或配置所述CID对应的流端口域和快速交换域以及所述CID对应的下一跳CID；
D、基于所述流交换单元实现WiMAX流的交换。
所述无线资源包括：WIMAX站点、扇区、频点或子信道。
所述步骤B具体包括：
B1、建立发送端ATM信元的虚通路/虚通道标识与对应上行WiMAX流CID的对应关系，以及接收端ATM信元的虚通路/虚通道标识与对应下行WiMAX流连接标识CID的对应关系；
及，
B2、建立发送端以太网帧的源MAC地址和/或虚拟局域网标识与对应上行WiMAX流CID的对应关系，以及接收端以太网帧的目的MAC地址和/或虚拟局域网标识与对应下行WiMAX流CID的对应关系；
及，
B3、建立发送端TDM时隙与对应上行WiMAX流CID的对应关系，以及接收端TDM时隙与对应下行WiMAX流CID的对应关系。
所述步骤D具体包括：
D1、所述流交换单元根据传送到的上行WiMAX流MAC帧帧头中的连接标识，获取对应的流端口和下一跳连接标识；
D2、判断所述下一跳连接标识是否有效，若有效，则执行步骤D3；否则，执行步骤D4；
D3、将所述MAC帧帧头中的连接标识交换为下一跳连接标识，并将交换后的WiMAX流通过获取的流端口传送给对应的处理单元的MAC处理层；
D4、通过获取的流端口将所述WiMAX流传送给对应的流映射单元。
所述步骤D具体包括：
D5、所述流交换单元从传送到的WiMAX流MAC帧帧头的连接标识CID中，获取对应的流端口域和快速交换域；
D6、根据快速交换域中比特值判断是快速交换还是正常交换，若为快速交换，则执行步骤D7；若为正常交换，则执行步骤D8；
D7、将所述所述WiMAX流MAC帧头中的连接标识交换为对应的下一跳连接标识，并将交换后的WiMAX流通过获取的流端口域传送给对应的处理单元的MAC处理层；
D8、通过获取的流端口域将WiMAX流传送给相应的流映射单元。
在所述步骤D4或步骤D8之后还包括：
D9、所述流映射单元根据业务帧、数据包或信元的头标识或TDM时隙与对应上行WiMAX流连接标识的对应关系，将所述WiMAX流映射回原业务帧、数据包、信元或时隙；
D10、将原业务帧、数据包、信元或时隙传送给上级处理设备；
D11、所述上级处理设备根据发送端业务帧、数据包或信元的头标识或TDM时隙判断所述发送端的用户是否授权，若授权，则允许其上网；否则，拒绝其上网。
在所述步骤D4或步骤D8之后还包括：
D12、所述处理单元的MAC处理层接收所述WiMAX流，对所述WiMAX流进行处理后，交给对应的物理层处理，并经无线信道传送给下一级处理单元的物理层；
D13、所述下一级处理单元的物理层对所述WiMAX流进行处理后传送给对应的MAC处理层进行处理，然后经所述MAC处理层传送给对应的流映射单元；
D14、所述对应的流映射单元根据接收端业务帧、数据包或信元的头标识或TDM时隙与对应下行WiMAX流连接标识的对应关系，将所述WiMAX流映射为相应的业务帧、数据包、信元或时隙，并将所述业务帧、数据包、信元或时隙传送给接收端。
所述步骤D9具体包括：
D91、所述流映射单元根据发送端ATM信元的虚通路/虚通道标识与对应上行WiMAX流连接标识CID的对应关系，将所述WiMAX流映射回原ATM信元；
或，
D92、所述流映射单元根据发送端以太网帧的源MAC地址和/或虚拟局域网标识与对应上行WiMAX流CID的对应关系，将所述WiMAX流映射回原业务帧；
或，
D93、所述流映射单元根据发送端TDM时隙与对应上行WiMAX流CID的对应关系，将所述WiMAX流映射回原TDM数据包。
所述步骤D14具体包括：
D141、所述对应的流映射单元根据接收端ATM信元的虚通路/虚通道标识与对应下行WiMAX流连接标识CID的对应关系，将所述WiMAX流映射为相应的ATM信元，并将所述ATM信元传送给接收端；
或，
D142、所述对应的流映射单元根据接收端以太网帧的目的MAC地址和/或虚拟局域网标识与对应下行WiMAX流CID的对应关系，将所述WiMAX流映射为相应的以太网帧，并将所述以太网帧传送给接收端；
或，
D143、所述对应的流映射单元根据接收端TDM时隙与对应下行WiMAX流CID的对应关系，将所述WiMAX流映射为相应的TDM数据包，并将所述TDM数据包传送给接收端。
所述步骤D具体包括：
D15、发送端将业务帧、数据包、信元或时隙发送给对应的有线传输流映射单元；
D16、所述有线传输流映射单元根据发送端业务帧、数据包或信元的头标识或TDM时隙与对应上行WiMAX流连接标识CID的对应关系，将所述业务帧、数据包、信元或时隙映射为对应的WiMAX流，并将所述WiMAX流传送给对应处理单元的MAC处理层；
D17、所述处理单元的MAC处理层对所述WiMAX流处理后，传送给对应的物理层进行处理后，经无线信道传送给下一级处理单元的物理层；
D18、所述下一级处理单元的物理层对所述WiMAX流处理后，传送给对应的MAC处理层进行处理，并经所述MAC处理层传送给所述流交换单元。
所述步骤D16具体包括：
D161、所述有线传输流映射单元根据发送端ATM信元的虚通路/虚通道标识与对应上行WiMAX流连接标识CID的对应关系，将所述ATM信元映射为对应的WiMAX流，并将所述WiMAX流传送给对应处理单元的MAC处理层；
或，
D162、所述有线传输流映射单元根据接收端以太网帧的目的MAC地址和/或虚拟局域网标识与对应下行WiMAX流CID的对应关系，将所述以太网帧映射为对应的WiMAX流，并将所述WiMAX流传送给对应处理单元的MAC处理层；
或，
D163、所述有线传输流映射单元根据接收端TDM时隙与对应下行WiMAX流CID的对应关系，将所述TDM数据包映射为对应的WiMAX流，并将所述WiMAX流传送给对应处理单元的MAC处理层。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明通过在WiMAX基站或WiMAX用户站的MAC处理层与有线传输流映射单元间设置流交换单元，然后基于所述流交换单元实现WiMAX流交换的方法，将多种交换技术统一为一种交换技术，从而使WiMAX节点的传输部分得到简化，进而降低了成本；通过本发明增加有线传输种类时，只需定义其与WiMAX流的映射关系与交换关系，具有很好的扩展性；当为了实现不同WiMAX节点间的业务互通时，通过本发明能够减少用户数据包(或帧等)的流映射次数，从而减少不同WiMAX节点间的业务传输的时延。
附图说明
图1为本发明提供的第一实施例的流程图；
图2为本发明所举实例的原理图；
图3为本发明提供的第二实施例的流程图。
具体实施方式
本发明提供了一种实现WiMAX流交换的方法，其核心是：在WiMAX基站或WiMAX用户站的MAC处理层与有线传输流映射单元间设置流交换单元；基于所述流交换单元实现WiMAX流的交换。
本发明提供的第一实施例，如图1所示，包括：
步骤S101，在WiMAX基站或WiMAX用户站的MAC处理层与有线传输流映射单元间设置流交换单元。
例如，如图2所示，在节点C100中的MAC处理层120与有线传输流映射单元110间设置流交换单元130。所述节点C可以为WiMAX基站，也可以为WiMAX用户站。
在设置所述流交换单元时，根据所述基站或用户站支持的WIMAX站点、扇区、频点和/或子信道等无线资源定义流交换单元与WiMAX基站或用户站的MAC处理层相连接的流端口；根据基站或用户站支持的有线端口定义流交换单元与有线传输流映射单元间的流端口。WiMAX流端口号的比特位数可根据一个WiMAX系统所支持的最大流端口数量决定。
例如，假设一个WiMAX节点3(例如WiMAX基站)支持一个站点，每个站点有4个扇区，每个扇区有两个频点，不支持子信道，支持两个ATM端口，两个以太网接口，两个E1端口，则可做如表一所示的WiMAX流端口定义和规划，流端口号可用4比特表示。
站点号 扇区号 频点号 ATM端口号 以太网端口号 E1端口号   流端口号(Port)
  1   1   1   -   -   -   0
  1   1   2   -   -   -   1
  1   2   1   -   - -   2
  1   2 2   -   -   -   3
  1   3   1   -   -   -   4
  1   3   2   -   -   -   5
  1   4   1   -   -   -   6
  1   4   2   -   -   -   7
  -   -   -   1   -   -   8
- - -   2   -   -   9
  -   -   -   -   1   -   10
  -   -   -   -   2 -   11
  -   -   -   -   -   1   12
  -   -   -   -   -   2   13
表一
步骤S102，分配相应的WiMAX流CID(Connection Identifier；连接标识)给发送端用户和接收端用户，即建立发送端业务帧、数据包或信元的头标识或TDM时隙与对应上行WiMAX流CI D的对应关系，以及接收端业务帧、数据包或信元的头标识或TDM时隙与对应下行WiMAX流CID的对应关系，并将所述对应关系保存到流映射关系表中。
在此步骤中，所述上行WiMAX流和下行WiMAX流，以流交换单元为基点区分的，仍然如图2所示，上行WiMAX流指传送给流交换单元的WiMAX流，下行WiMAX流指所述流交换单元传送出去的WiMAX流。
步骤S103，配置CID的下一跳CID，及其对应的流目的端口，并建立流交换表。
下面以本发明支持ATM、以太网和TDM的有线传输技术为例详细说明步骤S102与步骤S103的实施过程。
当本发明支持ATM的有线传输技术时，在业务流建链的过程中，以流交换单元为基点，上行方向按照用户A发送ATM信元的VPI/VCI(Virtual PathIdentifier/Virtual Channel Identifier虚通路/虚通道)标识，分配WiMAX流CID给用户A，下行方向按照用户B接收ATM信元的VPI/VCI，分配相应的WiMAX流CID给用户B，并将分配结果保存到ATM流映射关系表中。也就是说建立发送端ATM信元的VPI/VCI与对应上行WiMAX流CID的对应关系，以及接收端ATM信元的VPI/VCI与对应下行WiMAX流CID的对应关系，并保存到ATM流映射关系表中。
假设发送端用户A与发送端用户B间为VC交换，如分配CID2和CID8给ATM用户A，分配CID1和CID9给ATM用户B，建立的ATM流映射关系表如表二所示：
  VPI   VCI   方向   CID
  VPI1   VCI1   下行   CID1
  VPI2   VCI2   上行   CID2
  VPI8   VCI8   上行   CID8
  VPI9   VCI9   下行   CID9
表二
同时，配置所述CID的下一跳CID，及其对应的流目的端口，建立ATM流交换表，如表三所示，(其中符号“-”表示下一跳CID无效)。
  CID   下一跳CID   流目的端口号
  CID1   -   -
  CID2   CID1   1
  CID8   -   8
  CID9   -   1
表三
当本发明支持以太网的有线传输技术时，在业务流建链的过程中，以流交换单元为基点，上行方向按发送端以太网帧的源MAC地址和/或VLAN标识分配相应的WiMAX流CID给发送端用户，下行方向按接收端以太网帧的目的MAC地址和/或VLAN标识分配相应的WiMAX流CID给接收端用户，并将分配结果保存到以太网流映射关系表中。也就是说建立发送端以太网帧的源MAC地址和/或VLAN标识与对应上行WiMAX流CID的对应关系，以及接收端以太网帧的目的MAC地址和/或VLAN标识与对应下行WiMAX流CID的对应关系，并保存到以太网流映射关系表中。
假设发送端用户A和接收端用户B的MAC地址分别用MAC-A和MAC-B，分配CID2和CID10给以太网用户A，分配CID1和CID11给以太网用户B，用户上网业务流(如用户A和B通过节点C上网)和用户互通业务流(如用户A和B间在节点C互通)应分别用不同的VLAN标识，建立的以太网流映射关系表如表四所示：
  源MAC地址   目的MAC地址   VLAN标识   方向   CID
  MAC-A(不关心)   MAC-B   VLAN1   下行   CID1
  MAC-A   MAC-B(不关心)   VLAN1   上行   CID2
  MAC-A   不关心   VLAN10   上行   CID10
  不关心   MAC-B   VLAN11   下行   CID11
表四
同时，配置所述CID的下一跳CID，及其对应的流目的端口号，建立以太网流交换表，如表五所示：
  CID   下一跳CID   流目的端口号
  CID1   -   -
  CID2   CID1   1
  CID10   -   10
  CID11  -   1
表五
当本发明支持TDM的有线传输技术时，在业务流建链的过程中，以流交换单元为基点，按照上行业务和下行业务所占的TDM时隙分别分配WiMAX流CID给发送端用户与接收端用户，TDM时隙与CID可以一对一映射，也可以多对一映射(多个TDM时隙捆绑放入一个WiMAX流)。假设形成如表六所示的TDM流映射关系表。
  TDM时隙   方向   CID
  TDM时隙1、3   下行   CID1
  TDM时隙2、4、7   上行   CID2
  TDM时隙8   上行   CID8
  TDM时隙9   下行   CID9
表六
另外，配置CID的下一跳CID，及其对应的流目的端口号的方法与支持ATM或以太网的有线传输技术时的配置方法雷同，不再详细描述。
步骤S104，发送端用户将业务帧、数据包、信元或时隙发送给对应的流映射单元。
步骤S105，所述流映射单元根据给发送端的业务帧、数据包或信元的头标识或TDM时隙与给用户分配的上行WiMAX流CID的对应关系，将所述业务帧、数据包、信元或时隙映射为连接标识为CID的WiMAX流，并将所述WiMAX流传送给上行处理单元的MAC处理层。
步骤S106，所述上行处理单元的MAC处理层对所述WiMAX流处理后，传送给对应的物理层进行处理，并经无线信道传送给下一级处理单元的物理层。
步骤S107，所述下一级处理单元的物理层对所述WiMAX流处理后，传送给对应的MAC处理层进行处理，并经所述MAC处理层传送给所述流交换单元。
步骤S108，所述流交换单元根据传送到的WiMAX流的MAC帧帧头中的CID，搜索流映射关系表，获取到对应的流目的端口和下一跳CID。
步骤S109，判断所述下一跳CID值是否在接收端用户的CID取值范围内，若是，说明所述下一跳CID有效，则执行步骤S110；否则，执行步骤S111。
步骤S110，将所述MAC帧帧头中的CID交换为下一跳CID，并将交换后的WiMAX流通过获取的流端口传送给对应的处理单元的MAC处理层，然后执行步骤S112。
步骤S111，通过获取的流目的端口将WiMAX流传送给对应的流映射单元，然后执行步骤S115。
步骤S112，所述对应的处理单元的MAC处理层接收所述WiMAX流，对所述WiMAX流进行处理后，经对应的物理层传送给下一级处理单元的物理层。
步骤S113，下一级处理单元的物理层对所述WiMAX流进行处理后传送给对应的MAC处理层进行处理，然后经所述MAC处理层传送给对应的流映射单元。
步骤S114，所述流映射单元根据接收端用户的业务帧、数据包或信元的头标识或TDM时隙与分配的下行WiMAX流CID的对应关系，将所述WiMAX流映射为相应的业务帧、数据包、信元或时隙，并传送给接收端用户。
步骤S115，所述流映射单元根据给发送端的业务帧、数据包或信元的头标识或TDM时隙与给用户分配的上行WiMAX流CID的对应关系，将所述WiMAX流映射回原业务帧、数据包、信元或时隙，并传送给上级处理设备。
步骤S116，所述上级处理设备根据原业务帧、数据包、信元或时隙携带的发送端用户的标识信息判断所述用户是否授权，若授权，则允许其上网；否则，拒绝其上网。
下面仍然以本发明支持的ATM、以太网的有线传输技术为例详细说明步骤S104至步骤S116的实施过程。
当本发明支持ATM的有线传输技术时，如果是ATM用户上网，其处理过程如下：
用户A发出VPI/VCI为VPI8/VCI8的ATM信元给发送端(如图2中的节点A)的ATM流映射单元1，ATM流映射单元1根据VPI/VCI查表二，将用户A的ATM信元映射为连接标识为CID8的WiMAX流，然后将802.16MAC帧经无线信道发给上行处理单元(上行处理单元是以流交换单元为基点，按照WiMAX流的走向定义的，传送给流交换单元的WiMAX流为上行WiMAX流，上行WiMAX流经过的处理单元为上行处理单元，如图2中的序号210所指的处理单元。下述相关描述与此处解释相同。)的MAC处理层；所述上行处理单元的MAC处理层对所述WIMAX流处理后，传送给对应的物理层进行处理，并经所述物理层传送给下一级处理单元(如图2中的序号140所指的处理单元)的物理层；所述下一级处理单元的物理层对所述上行WiMAX流处理后，传送给对应的MAC处理层进行处理，并经所述MAC处理层传送给所述流交换单元；所述流交换单元根据802.16MAC帧CID查表三，得到流目的端口8和下一跳CID，确认下一跳CID无效，不修改802.16MAC帧头的CID域，直接由流目的端口8转发。最后经ATM流映射单元查表二，将连接标识为CID8的WiMAX流映射为VPI8/VCI8的ATM信元经ATM端口传送给上级处理单元。
当本发明支持ATM的有线传输技术时，如果是实现不同节点间业务的互通，则处理过程如下：
发送端用户A发出VPI/VCI为VPI2/VCI2的ATM信元给对应的ATM流映射单元，所述ATM流映射单元根据VPI/VCI查表二，将用户A的ATM信元映射为连接标识为CID2的WiMAX流，然后将802.16MAC帧发给上行处理单元的MAC处理层；所述上行处理单元的MAC处理层对所述WiMAX流处理后，传送给对应的物理层进行处理，并经无线信道传送给下一级处理单元的物理层；所述下一级处理单元的物理层对所述上行WiMAX流处理后，传送给对应的MAC处理层进行处理，并经所述MAC处理层传送给所述流交换单元；所述流交换单元根据802.16MAC帧CID查表三，得到下一跳CID和流目的端口1，当确认下一跳CID为有效值CID1时，则修改802.16MAC帧头的CID域为CID1，并由流目的端口Port1转发给下行处理单元(下行处理单元是以流交换单元为基点，按照WiMAX流的走向定义的，所述流交换单元发送出的WiMAX流为下行WiMAX流，下行WiMAX流经过的处理单元为下行处理单元，如图2中的序号150所指的处理单元。)的MAC处理层。
之后，所述下行处理单元的MAC处理层接收所述WiMAX流，对所述WiMAX流进行处理后，经对应的物理层传送给接收端(例如图2中节点B)的下一级处理单元，(例如图2中节点B中的处理单元310)的物理层；下一级处理单元的物理层对所述WiMAX流进行处理后传送给对应的MAC层处理单元进行处理，然后传送给对应的流映射单元；所述ATM流映射单元根据VPI/VCI查表二，将连接标识为CID1的WiMAX流映射为VPI/VCI为VPI1/VCI1的ATM信元，并传送给接收端用户B。
当本发明支持以太网的有线传输技术时，如果是以太网用户上网，其处理过程如下：
发送端用户A发送源MAC地址和VLAN标识为MAC-A/VLAN10的以太网帧给相应的以太网流映射单元；所述以太网流映射单元根据源MAC地址和VLAN标识查表四，将用户A的以太网帧映射为连接标识为CID10的WiMAX流，然后将802.16MAC帧发给上行处理单元的MAC处理层；所述上行处理单元的MAC处理层对所述WiMAX流处理后，传送给对应的物理层进行处理，并经无线信道传送给下一级处理单元的物理层；所述下一级处理单元的物理层对所述上行WiMAX流处理后，传送给对应的MAC处理层进行处理，并经所述MAC处理层传送给所述流交换单元；所述流交换单元根据802.16MAC帧的CID查表五，得到流目的端口Port10和下一跳CID，确认下一跳CID无效，不修改802.16MAC帧头的CID域，直接由流目的端口10转发。最后经以太网流映射单元根据源MAC地址和VLAN标识查表四，将连接标识为CID10的WiMAX流映射为MAC地址和VLAN标识为MAC-A/VLAN10的以太网帧，经以太网端口传送给上级处理单元。
当本发明支持以太网的有线传输技术时，如果是实现不同节点间业务的互通，则处理过程如下：
发送端用户A发送源MAC地址和VLAN标识为MAC-A/VLAN1的以太网帧给相应的以太网流映射单元；所述以太网流映射单元根据源MAC地址和VLAN标识查表四，将用户A的以太网帧映射为连接标识为CID2的WiMAX流，然后将802.16MAC帧发给上行处理单元的MAC处理层；所述上行处理单元的MAC处理层对所述WiMAX流处理后，传送给对应的物理层进行处理，并经无线信道传送给下一级处理单元的物理层；所述下一级处理单元的物理层对所述上行WiMAX流处理后，传送给对应的MAC处理层进行处理，并经所述MAC处理层传送给所述流交换单元；所述流交换单元根据802.16MAC帧的CID查表五，得到目的流端口1和下一跳CID，当确认下一跳CID为有效值CID1时，则修改802.16MAC帧头的CID域为CID1，并由流目的端口1转发给下行处理单元的MAC处理层。
之后，所述下行处理单元的MAC处理层接收所述WiMAX流，对所述WiMAX流进行处理后，由对应的物理层经无线信道传送给下一级处理单元的物理层；下一级处理单元的物理层对所述WiMAX流进行处理后传送给对应的MAC处理层进行处理，然后传送给对应的下行流映射单元；所述流映射单元根据目的MAC地址和VLAN标识查表四，将连接标识为CID1的WiMAX流映射回用户A发出的MAC地址和VLAN标识为MAC-A/VLAN1的以太网帧，并传送给接收端用户B。
本发明提供的实施例二，如图2所示，包括：
步骤S201，在WiMAX基站或WiMAX用户站的MAC处理层与有线传输流映射单元间设置流交换单元。此步骤与第一实施例中的描述雷同，不再详细描述。
步骤S202，分配相应的WiMAX流CID(Connection Identifier；连接标识)给发送端用户和接收端用户，即建立发送端业务帧、数据包或信元的头标识或TDM时隙与对应上行WiMAX流CID的对应关系，以及接收端业务帧、数据包或信元的头标识或TDM时隙与对应下行WiMAX流CID的对应关系，并将所述对应关系保存到流映射关系表中。
步骤S203，配置所述CID对应的流端口域和快速交换域。
在16比特的CID中定义一个流目的端口域和一个快速交换域，流目的端口域，用来标识CID对应的流目的端口，流目的端口域的比特位数可根据一个WiMAX系统所支持的最大流端口数量决定。所述快速交换域，决定是否需要查流交换表。
例如，仍延用前述的系统假设和WiMAX流端口定义和规划，见表1，流目的端口号可用4比特表示。可按下表七构建CID的各个域。
Figure C20051006942000231
表七
其中，表七中的参数描述如表八所示：
  域名   域描述
  FSW   快速交换域：为“1”表示快速交换模式：不修改802.16MAC帧头的CID，直接根据流端口域转发。为“0”表示正常模式：需修改802.16MAC帧头的CID，再根据流端口域转发。
  Port   流目的端口域：流交换模块根据该域将连接标识为C-ID的由相应的流端口转发出去。
  C-ID   流激活后的连接标识。
表八
步骤S204，配置CID的下一跳CID，并建立流交换表。
步骤S205，发送端用户将业务帧、数据包、信元或时隙发送给对应的流映射单元。
步骤S206，所述流映射单元根据发送端业务帧、数据包或信元的头标识或TDM时隙与对应上行WiMAX流CID的对应关系，将所述业务帧、数据包、信元或时隙映射为WiMAX流，并将所述WiMAX流传送给上行处理单元的MAC处理层。
步骤S207，所述上行处理单元的MAC处理层对所述WiMAX流处理后，传送给对应的物理层进行处理，并经无线信道传送给下一级处理单元的物理层。
步骤S208，所述下一级处理单元的物理层对所述上行WiMAX流处理后，传送给对应的MAC处理层进行处理，并经所述MAC处理层传送给所述流交换单元。
步骤S209，所述流交换单元从传送到的WiMAX流MAC帧帧头的CID中，直接获取对应的流端口域和快速交换域；
步骤S210，根据快速交换域中比特值判断是快速交换还是正常交换，若为快速交换，则执行步骤S211；若为正常交换，则执行步骤S212；
步骤S211，将所述MAC帧帧头中的CID交换为下一跳CID，并将交换后的WiMAX流通过获取的流目的端口传送给下行处理单元的MAC处理层，然后执行步骤S112至步骤S114的过程。
步骤S212，通过获取的流端口将WiMAX流传送给对应的流映射单元，然后执行步骤S115至步骤S116的过程。
下面以本发明支持以太网的有线传输技术为例详细说明第二实施例的实施过程。
首先同第一实施例中的相关描述，对WiMAX流端口进行定义和规划，如表一所示。
然后进行业务流建链的过程：
步骤一，分配CID2和CID10给以太网用户A，分配CID1和CID11给以太网用户B，建立以太网流映射关系表，如上述表四所示。
步骤二，配置所述CID对应的流端口域和快速交换域，如表八所示。
  FSW域   Port域   C-ID域
  CID1   0   -   C-ID1
  CID2   0   1   C-ID2
  CID10   1   10   C-ID10
  CID11   1   1   C-ID11
表八
步骤三，配置CID的下一跳CID，形成流交换表，见表九。
  源CID   下一跳CID
  CID1   -
  CID2   CID1
  CID10   -
  CID11   -
表九
当以太网用户上网时，发送端用户A源MAC地址和VLAN标识为MAC-A/VLAN10的以太网帧给以太网流映射单元，所述以太网流映射单元根据源MAC地址和VLAN标识查表四，将用户A的以太网帧映射为连接标识为CID10的WiMAX流，然后将802.16MAC帧发给上行处理单元的MAC处理层；所述上行处理单元的MAC处理层对所述WiMAX流处理后，传送给对应的物理层进行处理，并经无线信道传送给下一级处理单元的物理层；所述下一级处理单元的物理层对所述上行WiMAX流处理后，传送给对应的MAC处理层进行处理，并经所述MAC处理层传送给所述流交换单元；所述流交换单元直接分析802.16MAC帧的CID10中的快速交换域，当根据所述快速交换域的比特值确认为快速交换时，所述流交换单元直接根据CID10中的流目的端口域，将802.16MAC帧由流端口10转发给以太网流映射单元。最后经以太网流映射单元源MAC地址和VLAN标识查表四，将连接标识为CID10的WiMAX流映射为MAC地址和VLAN标识为MAC-A/VLAN10的以太网帧，经以太网端口传送给上级处理单元。所述上级处理单元的后续处理过程雷同于上述本发明提供的第一实施例中，不再详细描述。
当实现以太网不同节点间业务的互通时，发送端用户A发送源MAC地址和VLAN标识为MAC-A/VLAN1的以太网帧给相应的以太网流映射单元；所述以太网流映射单元根据源MAC地址和VLAN标识查表四，将用户A的以太网帧映射为连接标识为CID2的WiMAX流，然后将802.16MAC帧发给上行处理单元的MAC处理层；所述上行处理单元的MAC处理层对所述WiMAX流处理后，传送给对应的物理层进行处理，并经无线信道传送给下一级处理单元的物理层；所述下一级处理单元的物理层对所述上行WiMAX流处理后，传送给对应的MAC处理层进行处理，并经所述MAC处理层传送给所述流交换单元；所述流交换单元直接分析802.16MAC帧的CID2中的快速交换域，当根据所述快速交换域的比特值确认为为正常模式交换时，所述流交换单元根据802.16MAC帧CID查表九，得到下一跳CID1，于是修改802.16MAC帧头的CID域为CID1，并根据CID1的流目的端口域由流目的端口Port1转发给下行处理单元的MAC处理层。
之后，所述下行处理单元的MAC处理层接收所述WiMAX流，对所述WiMAX流进行处理后，由对应的物理层经无线信道传送给下一级处理单元的物理层；下一级处理单元的物理层对所述WiMAX流进行处理后传送给对应的MAC处理层进行处理，然后传送给对应的流映射单元；所述流映射单元根据根据目的MAC地址和VLAN标识查表四，将连接标识为CID1的WiMAX流映射回用户A发出的MAC地址和VLAN标识为MAC-A/VLAN1的以太网帧，并传送给接收端用户B。
根据上述本发明提供的实施例的技术方案可以看出，本发明通过在WiMAX基站或WiMAX用户站的MAC处理层与有线传输流映射单元间设置流交换单元，然后基于所述流交换单元实现WiMAX流交换的方法，将多种交换技术统一为一种交换技术，从而使WiMAX节点的传输部分得到简化，进而降低了成本；通过本发明增加有线传输种类时，只需定义其与WiMAX流的映射关系与交换关系，具有很好的扩展性；当为了实现不同WiMAX节点间的业务互通时，通过本发明能够减少用户数据包(或帧等)的流映射次数，从而减少不同WiMAX节点间的业务传输的时延。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1、一种实现WiMAX流交换的方法，其特征在于，包括：
A、在WiMAX基站或WiMAX用户站的MAC处理层与有线传输流映射单元间设置流交换单元；
根据所述WiMAX基站或WiMAX用户站支持的无线资源定义流交换单元与所述WiMAX基站或WiMAX用户站的MAC处理层相连接的流端口；
并根据所述WiMAX基站或WiMAX用户站支持的有线端口定义流交换单元与有线传输流映射单元间的流端口；
B、建立发送端业务帧、数据包或信元的头标识或TDM时隙与对应上行WiMAX流连接标识CID的对应关系，以及接收端业务帧、数据包或信元的头标识或TDM时隙与对应下行WiMAX流CID的对应关系；
C、配置所述CID的下一跳CID及所述CID与流端口的对应关系；或配置所述CID对应的流端口域和快速交换域以及所述CID对应的下一跳CID；
D、基于所述流交换单元实现WiMAX流的交换。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无线资源包括：WIMAX站点、扇区、频点或子信道。
3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤B具体包括：
B1、建立发送端ATM信元的虚通路/虚通道标识与对应上行WiMAX流CID的对应关系，以及接收端ATM信元的虚通路/虚通道标识与对应下行WiMAX流连接标识CID的对应关系；
及，
B2、建立发送端以太网帧的源MAC地址和/或虚拟局域网标识与对应上行WiMAX流CID的对应关系，以及接收端以太网帧的目的MAC地址和/或虚拟局域网标识与对应下行WiMAX流CID的对应关系；
及，
B3、建立发送端TDM时隙与对应上行WiMAX流CID的对应关系，以及接收端TDM时隙与对应下行WiMAX流CID的对应关系。
4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤D具体包括：
D1、所述流交换单元根据传送到的上行WiMAX流MAC帧帧头中的连接标识，获取对应的流端口和下一跳连接标识；
D2、判断所述下一跳连接标识是否有效，若有效，则执行步骤D3；否则，执行步骤D4；
D3、将所述MAC帧帧头中的连接标识交换为下一跳连接标识，并将交换后的WiMAX流通过获取的流端口传送给对应的处理单元的MAC处理层；
D4、通过获取的流端口将所述WiMAX流传送给对应的流映射单元。
5、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤D具体包括：
D5、所述流交换单元从传送到的WiMAX流MAC帧帧头的连接标识CID中，获取对应的流端口域和快速交换域；
D6、根据快速交换域中比特值判断是快速交换还是正常交换，若为快速交换，则执行步骤D7；若为正常交换，则执行步骤D8；
D7、将所述所述WiMAX流MAC帧头中的连接标识交换为对应的下一跳连接标识，并将交换后的WiMAX流通过获取的流端口域传送给对应的处理单元的MAC处理层；
D8、通过获取的流端口域将WiMAX流传送给相应的流映射单元。
6、根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，在所述步骤D4或步骤D8之后还包括：
D9、所述流映射单元根据业务帧、数据包或信元的头标识或TDM时隙与对应上行WiMAX流连接标识的对应关系，将所述WiMAX流映射回原业务帧、数据包、信元或时隙；
D10、将原业务帧、数据包、信元或时隙传送给上级处理设备；
D11、所述上级处理设备根据发送端业务帧、数据包或信元的头标识或TDM时隙判断所述发送端的用户是否授权，若授权，则允许其上网；否则，拒绝其上网。
7、根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，在所述步骤D4或步骤D8之后还包括：
D12、所述处理单元的MAC处理层接收所述WiMAX流，对所述WiMAX流进行处理后，交给对应的物理层处理，并经无线信道传送给下一级处理单元的物理层；
D13、所述下一级处理单元的物理层对所述WiMAX流进行处理后传送给对应的MAC处理层进行处理，然后经所述MAC处理层传送给对应的流映射单元；
D14、所述对应的流映射单元根据接收端业务帧、数据包或信元的头标识或TDM时隙与对应下行WiMAX流连接标识的对应关系，将所述WiMAX流映射为相应的业务帧、数据包、信元或时隙，并将所述业务帧、数据包、信元或时隙传送给接收端。
8、根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤D9具体包括：
D91、所述流映射单元根据发送端ATM信元的虚通路/虚通道标识与对应上行WiMAX流连接标识CID的对应关系，将所述WiMAX流映射回原ATM信元；
或，
D92、所述流映射单元根据发送端以太网帧的源MAC地址和/或虚拟局域网标识与对应上行WiMAX流CID的对应关系，将所述WiMAX流映射回原业务帧；
或，
D93、所述流映射单元根据发送端TDM时隙与对应上行WiMAX流CID的对应关系，将所述WiMAX流映射回原TDM数据包。
9、根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤D14具体包括：
D141、所述对应的流映射单元根据接收端ATM信元的虚通路/虚通道标识与对应下行WiMAX流连接标识CID的对应关系，将所述WiMAX流映射为相应的ATM信元，并将所述ATM信元传送给接收端；
或，
D142、所述对应的流映射单元根据接收端以太网帧的目的MAC地址和/或虚拟局域网标识与对应下行WiMAX流CID的对应关系，将所述WiMAX流映射为相应的以太网帧，并将所述以太网帧传送给接收端；
或，
D143、所述对应的流映射单元根据接收端TDM时隙与对应下行WiMAX流CID的对应关系，将所述WiMAX流映射为相应的TDM数据包，并将所述TDM数据包传送给接收端。
10、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤D具体包括：
D15、发送端将业务帧、数据包、信元或时隙发送给对应的有线传输流映射单元；
D16、所述有线传输流映射单元根据发送端业务帧、数据包或信元的头标识或TDM时隙与对应上行WiMAX流连接标识CID的对应关系，将所述业务帧、数据包、信元或时隙映射为对应的WiMAX流，并将所述WiMAX流传送给对应处理单元的MAC处理层；
D17、所述处理单元的MAC处理层对所述WiMAX流处理后，传送给对应的物理层进行处理后，经无线信道传送给下一级处理单元的物理层；
D18、所述下一级处理单元的物理层对所述WiMAX流处理后，传送给对应的MAC处理层进行处理，并经所述MAC处理层传送给所述流交换单元。
11、根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述步骤D16具体包括：
D161、所述有线传输流映射单元根据发送端ATM信元的虚通路/虚通道标识与对应上行WiMAX流连接标识CID的对应关系，将所述ATM信元映射为对应的WiMAX流，并将所述WiMAX流传送给对应处理单元的MAC处理层；
或，
D162、所述有线传输流映射单元根据接收端以太网帧的目的MAC地址和/或虚拟局域网标识与对应下行WiMAX流CID的对应关系，将所述以太网帧映射为对应的WiMAX流，并将所述WiMAX流传送给对应处理单元的MAC处理层；
或，
D163、所述有线传输流映射单元根据接收端TDM时隙与对应下行WiMAX流CID的对应关系，将所述TDM数据包映射为对应的WiMAX流，并将所述WiMAX流传送给对应处理单元的MAC处理层。
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