CN100563183C - 微波接入全球互通系统接入网及接入核心网的方法 - Google Patents
微波接入全球互通系统接入网及接入核心网的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN100563183C CN100563183C CNB2005100069648A CN200510006964A CN100563183C CN 100563183 C CN100563183 C CN 100563183C CN B2005100069648 A CNB2005100069648 A CN B2005100069648A CN 200510006964 A CN200510006964 A CN 200510006964A CN 100563183 C CN100563183 C CN 100563183C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- module
- service
- core network
- base station
- mac
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 106
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 75
- 230000011664 signaling Effects 0.000 claims description 132
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 53
- 238000007726 management method Methods 0.000 claims description 36
- 230000005012 migration Effects 0.000 claims description 32
- 238000013508 migration Methods 0.000 claims description 32
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 26
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 25
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 claims description 24
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 24
- 238000013468 resource allocation Methods 0.000 claims description 17
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 11
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 6
- 238000013475 authorization Methods 0.000 description 5
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 4
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 4
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 4
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 108700026140 MAC combination Proteins 0.000 description 1
- 206010033799 Paralysis Diseases 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 238000013439 planning Methods 0.000 description 1
- 238000012372 quality testing Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L12/00—Data switching networks
- H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
- H04L12/46—Interconnection of networks
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W74/00—Wireless channel access
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W76/00—Connection management
- H04W76/10—Connection setup
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
本发明公开了五种微波接入全球互通系统的网络架构,该网络架构包括媒体接入控制及物理层模块、无线资源管理模块以及网关模块;本发明还公开了一种微波接入全球互通系统接入核心网的方法,该方法包括以下步骤:首先,终端用户站/移动台发出业务请求;然后微波接入全球互通系统接入网根据该业务请求建立用户站/移动台的专用物理连接和业务连接,并建立用于传输业务数据的用户面实例;核心网与微波接入全球互通系统接入网通过交互确定连接建立成功。本发明能够实现微波接入全球互通系统接入核心网的目的。
Description
技术领域
本发明涉及无线宽带接入技术,尤其涉及微波接入全球互通(WiMAX)系统接入网,以及应用该接入网实现接入核心网的方法。
背景技术
2001年12月,电气和电子工程师协会(IEEE)颁布了用于在城域网中提供最后一公里无线宽带接入的IEEE 802.16标准,其工作频带位于10G到66GHz之间。但目前所说的802.16标准主要包括802.16a、802.16RevD和802.16e三个标准。其中,802.16a是为工作在2~11GHz频段的非视距(NLOS)宽带固定接入系统而设计的,在2003年1月被IEEE批准通过;802.16RevD是802.16a的增强型,主要目的是支持室内用户驻地设备(CPE);802.16e是IEEE802.16a/d的进一步延伸,其目的是在已有标准中增加数据移动性。
为了提升802.16系列标准在全球的推广和应用,由众多设备和组件供应商组成了名为全球微波接入互操作性论坛的非盈利性组织,旨在通过确保宽带无线接入设备的兼容性和互操作性,加快基于IEEE 802.16系列标准的宽带无线网络的部署。通常情况下,将应用802.16系列标准中规定的技术实现无线宽带接入的系统称为WiMAX系统。
802.16系列标准规定了WiMAX系统的空中接口部分协议层,主要包括物理层(PHY)和媒体接入控制层(MAC)两个部分。其中,PHY层在物理上完成对信号的调制解调以及编解码等操作;MAC层主要完成WiMAX系统的媒体接入控制功能。
使用上述物理层和MAC层的WiMAX系统,具有覆盖范围广、可扩展性强以及业务质量(QoS)控制等优点。具体如下:
1.宽带无线接入、覆盖范围广。
802.16标准是为在包括视距、近视距和非视距等各种传播环境中获得最优性能而设计的。WiMAX系统采用的正交频分复用(OFDM)调制的最大通信距离可达4km,支持高达70Mbit/s的频谱效率。该系统采用诸如网状网的先进网络拓扑和诸如波束成形、STC以及天线分集等天线技术来进一步改善覆盖。这些先进技术也可用来提高频谱效率、容量、复用以及每射频信道的平均与峰值吞吐量。
2.可扩展性强
在物理层,802.16支持灵活的射频信道带宽和信道复用,当网络扩展时,可以作为增加小区容量的一种手段。此标准还支持自动发送功率控制和信道质量测试,因此可作为物理层的附加工具来支持小区规划和部署以及频谱的有效使用。当用户数增加时,运营商可通过扇形化和小区分裂来重新分配频谱。另外,WiMAX系统对多信道带宽的支持,使设备制造商能够适应各国政府对频谱使用和分配而制定独特管制办法。
3.QoS控制
802.16的WiMAX系统提供多种服务类型和服务水平,其中的MAC层完全面对连接,充分的保证了业务的可靠性;另外,WiMAX系统通过优化的调度算法保证了不同业务对不同带宽和时延的需求。
虽然上述的WiMAX系统具有如此优越的性能,但是由于IEEE802.16系列协议只规定了WiNMAX系统无线网络架构中的空中接口部分,而并未规定WiMAX接入网(WiRAN)接入诸如全球移动通信系统(GSM)、码分多址(CDMA)系统以及宽带码分多址(WCDMA)系统等核心网的网络架构及接入方法,因此WiMAX系统的用户站(SS)和移动台(MSS)无法通过WiRAN接入到核心网中,从而无法使用核心网中丰富的网络资源和业务功能。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供了四种微波接入全球互通系统接入网络,能够使WiMAX系统的SS/MSS接入到核心网。
本发明实施例还提供了一种微波接入全球互通系统接入网实现接入到核心网的方法,能够使WiMAX系统的SS/MSS接入到核心网。
为实现上述目的,本发明实施例提供的第一种WiMAX系统的接入网的网络架构,具体实现方案为:
一种微波接入全球互通系统接入网,该接入网包括:媒体接入层和物理层MAC&PHY模块、无线资源管理RRM模块和网关GW模块;
所述RRM模块,用于管理无线资源,进行无线资源分配,并将无线资源分配结果发送给MAC&PHY模块,并为GW模块分配资源;
MAC&PHY模块,用于完成空中接口协议的处理,保持用户终端与接入网的同步;
GW模块,包括信令面和用户面网关功能,用于分别建立自身与MAC&PHY模块和核心网间的信令连接,完成接入网与核心网设备信令面协议栈的适配和信令协议的传送;建立与核心网间的用户面实例,通过MAC&PHY模块完成接入网与核心网设备用户面协议栈的适配和用户数据的传送。
本发明实施例提供的第二种微波接入全球互通系统接入网,包括:媒体接入层和物理层MAC&PHY模块、无线资源管理RRM模块、切换控制器模块、和网关GW模块,所述RRM模块由基站无线资源管理BRRM模块和公共无线资源管理CRRM模块组成,所述MAC&PHY模块、切换控制器模块和BRRM模块置于基站BS中;所述CRRM模块置于基站服务节点中,
所述BRRM模块,用于管理BS的本地无线资源,根据所述MAC&PHY模块的无线资源请求,分配无线资源;
所述CRRM模块,用于管理多个BS的无线资源,根据所述GW模块的资源分配请求,为所述GW模块分配请求的资源;
所述MAC&PHY模块,用于完成空中接口部分的处理,保持用户终端与接入网的同步;
所述切换控制器模块,用于所述切换控制器模块,用于进行BS间切换过程的协调和决策控制,在完成BS间的切换时,如果需要进行接口的迁移,则进行BS和核心网之间信令接口的迁移,并负责BS和核心网之间用户数据面接口的迁移;
所述GW模块,包括信令面和用户面网关功能,用于分别建立自身与MAC&PHY模块和核心网间的信令连接,完成接入网与核心网设备信令面协议栈的适配和信令协议的传送;建立与核心网间的用户面实例,通过MAC&PHY模块完成接入网与核心网设备用户面协议栈的适配和用户数据的传送。
本发明实施例提供的第三种微波接入全球互通系统接入网,包括:媒体接入层和物理层MAC&PHY模块、无线资源管理RRM模块、切换控制器模块、和网关GW模块,所述RRM模块由基站无线资源管理BRRM模块和公共无线资源管理CRRM模块组成,所述MAC&PHY模块和BRRM模块置于基站BS中;所述切换控制器模块和所述CRRM模块置于基站服务节点中,
所述BRRM模块,用于管理BS的本地无线资源,并根据所述MAC&PHY模块的无线资源请求,分配无线资源;
所述CRRM模块,用于管理多个BS的无线资源以及基站本地服务节点资源,根据所述GW模块的资源分配请求,为所述GW模块分配资源;
所述MAC&PHY模块,用于完成空中接口部分的处理,保持用户终端与接入网的同步;
所述切换控制器模块,用于所述切换控制器模块,用于进行BS间切换过程的协调和决策控制,在完成BS间的切换时,如果需要进行接口的迁移,则进行BS和核心网之间信令接口的迁移,并负责BS和核心网之间用户数据面接口的迁移;
所述GW模块,包括信令面和用户面网关功能,用于分别建立自身与MAC&PHY模块和核心网间的信令连接,完成接入网与核心网设备信令面协议栈的适配和信令协议的传送;建立与核心网间的用户面实例,通过MAC&PHY模块完成接入网与核心网设备用户面协议栈的适配和用户数据的传送。
本发明实施例提供的第四种微波接入全球互通系统接入网,包括:该接入网包括:媒体接入层和物理层MAC&PHY模块、无线资源管理RRM模块、切换控制器模块、和网关GW模块,所述GW模块置于BSSN中,所述MAC&PHY模块、RRM模块以及切换控制器模块置于基站BS中,
所述RRM模块,管理和控制无线资源,进行无线资源分配,并将无线资源分配结果发送给所述MAC&PHY模块,并为所述GW模块分配资源;
所述MAC&PHY模块,用于完成空中接口部分的处理,保持用户终端与接入网的同步;
所述切换控制器模块,用于所述切换控制器模块,用于进行BS间切换过程的协调和决策控制,在完成BS间的切换时,如果需要进行接口的迁移,则进行BS和核心网之间信令接口的迁移,并负责BS和核心网之间用户数据面接口的迁移;
GW模块,包括信令面和用户面网关功能,用于分别建立自身与MAC&PHY模块和核心网间的信令连接,完成接入网与核心网设备信令面协议栈的适配和信令协议的传送;建立与核心网间的用户面实例,通过MAC&PHY模块完成接入网与核心网设备用户面协议栈的适配和用户数据的传送。
本发明实施例公开的微波接入全球互通系统接入网实现接入核心网的方法,所述微波接入全球互通系统接入网包括:媒体接入层和物理层MAC&PHY模块、无线资源管理RRM模块和网关GW模块;其中,所述RRM模块,用于管理无线资源,进行无线资源分配,并将无线资源分配结果发送给MAC&PHY模块,并为GW模块分配资源;所述MAC&PHY模块,用于完成空中接口协议的处理,保持用户终端与接入网的同步;所述GW模块,包括信令面和用户面网关功能,用于分别建立自身与MAC&PHY模块和核心网间的信令连接,完成接入网与核心网设备信令面协议栈的适配和信令协议的传送,建立与核心网间的用户面实例,通过MAC&PHY模块完成接入网与核心网设备用户面协议栈的适配和用户数据的传送;
该方法包括以下步骤:
A.所述微波接入全球互通系统接入网接收到来自于用户终端的业务请求,建立自身与核心网之间、自身与用户终端之间用于传输数据的连接;
B.步骤A所述连接建立完成后,所述微波接入全球互通系统接入网通知核心网业务建立完成,核心网再通过所述微波接入全球互通系统接入网通知用户终端本次业务连接已经成功建立并实现了接入核心网。
应用本发明实施例,WiMAX接入网能够接入核心网。具体而言,本发明实施例具有如下有益效果:
1.本发明实施例提供了WiMAX接入网接入到运营商已有各种核心网络上的接入网及方法,使得用户终端能够通过WiMAX接入网接入核心网。
2.本发明实施例中通过SGW模块和DGW模块的工作,适配与现有核心网交互的控制面及用户面协议栈,充分利用了运营商已有的业务模型,节省建网成本,提高WiMAX布网速度。
3.本发明实施例构造了能够集中控制和协调相邻BS之间的切换的BSSN,保证了BS之间切换控制的层次性。
4.本发明实施例还提供了通过I-BS接口实现互联的BS,上述BS能够完成信息交互和切换等功能,保证了BS之间切换控制的灵活性。
5、本发明实施例可以方便多种无线接入网络和无线接入技术接入运营商已有核心网业务,方便用户通过多种类型终端使用运营商已有业务,业务的大量使用会提高网络运营商的盈利空间。
6、本发明实施例可以充分保证WiMAX系统网络承载IP的特性和能力,不用修改通过链路的IP协议和应用数据流,不需要特别的网关,并可以构建真正的全IP网络,充分利用IETF标准组件/协议,做到无线链路对于IP应用是透明的、端到端的IP连接。
附图说明
图1为本发明WiMAX系统接入网的组成结构示意图;
图2为本发明较佳实施例WiMAX系统的基本网络架构示意图;
图3为本发明实施例1的WiMAX系统网络架构示意图;
图4为本发明实施例1中MBS Server和Paging Controller模块独立存在的WiMAX系统网络架构示意图;
图5为本发明实施例2的WiMAX系统网络架构示意图;
图6为本发明实施例2中MBS Server和Paging Controller模块独立存在的WiMAX系统网络架构示意图;
图7为本发明实施例3的WiMAX系统网络架构示意图;
图8为本发明实施例3中MBS Server和Paging Controller模块独立存在的WiMAX系统网络架构示意图;
图9为本发明实施例4中WiRAN接入核心网的网络架构示意图;
图10为本发明实施例4中WiRAN接入WCDMA PS核心网的网络架构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案更加清楚明白,以下参照附图并举实施例,对本发明实施例做进一步的详细说明。
本发明实施例提供一种WiMAX系统接入网,该接入网包括:MAC&PHY模块、网关(GW)模块和无线资源管理(RRM)模块。其中MAC&PHY模块通过空中接口与终端SS/MSS相连,MAC&PHY模块在收到SS/MSS的业务请求后,根据RRM模块分配的无线资源建立该SS/MSS空中接口的用于传送信令的专用信令连接,并将业务请求转发给GW模块;RRM模块用于根据业务请求分配无线资源;GW模块接收并根据收到的业务请求,分别建立GW模块与核心网和MAC&PHY模块之间的专用信令连接,并根据核心网下发的业务建立请求,建立用于与核心网进行业务传输的用户面实例,且发送指令通知MAC&PHY模块建立空中接口的业务数据连接。基于上述接入网架构和工作原理,提供一种用于WiMAX系统接入到核心网的方法。
图1为本发明WiMAX系统接入网(WiRAN)的组成结构示意图,包括:MAC&PHY模块、GW模块和RRM模块。其中,
MAC&PHY模块负责连接终端SS/MSS,完成空中接口部分的处理,例如编码/译码、调制/解调、映射/解映射、连接建立和维护等,并保持终端与WiRAN的同步。
RRM模块负责WiRAN中与该RRM模块对应的基站(BS)内部的无线资源管理,完成BS内部小区/扇区的无线资源管理,具体包括BS空口无线资源的管理和调度、BS辖域内用户QoS的管理、以及对无线链路信道环境的自适应等过程,还负责SS/MSS在相邻BS间进行切换时的无线资源管理和调度,负责WiRAN内部多个BS之间、多个WiRAN之间的无线资源管理和调度以及QoS管理等。
GW模块包括信令面和用户面网关功能,负责WiMAX系统中控制面的信令传输,主要完成WiRAN与核心网设备信令面协议栈的适配和信令协议的传送等操作;并负责WiMAX系统中用户面的数据传输,完成WiRAN与核心网设备用户面协议栈的适配和用户数据的传送。因此,也可以将GW模块进行信令面和用户面分离,将GW模块分为信令网关(SGW)模块和数据网关(DGW)模块,分别负责将信令面和用户面适配到核心网。
可以看出,上述WiRAN通过MAC&PHY模块与终端SS/MSS相连,通过GW模块与核心网相连。WiRAN通过MAC&PHY模块接收SS/MSS的业务请求,通过GW模块与核心网间进行信息交互,分别建立WiRAN与SS/MSS和核心网间的连接,实现终端SS/MSS与核心网的互通。
另外,由于终端SS/MSS在与核心网之间进行业务传输期间,可能会发生位置的改变,因此在上述的网络架构中,还包括切换控制器(HOController)、寻呼控制器(Paging Controller)以及多播广播业务服务器(MBSServer)等模块,以便实现WiMAX系统中终端SS/MSS的迁移和切换等功能。其中,HO Controller设置在基站中,用于进行BS间切换过程的协调和决策控制,在完成BS间的切换时,进行BS和核心网之间信令接口的迁移,并负责BS和核心网之间用户数据面接口的迁移;Paging Controller用于进行寻呼控制消息的下发和寻呼过程的调度处理;MBS Server用于进行多播广播业务(MBS)的调度、过程处理以及MBS业务的下发。MBS server一方面是内容提供者的入口,另一方面需要规划下属的BS的多播广播数据的发送,并且分发多播广播数据给下属的BS。
MBS Server和Paging Controller根据需要可以分布式地存在于接入网附近,逻辑上,一个MBS Server和Paging Controller可以和多个BS直接相连,Paging Controller通过I-BP接口与BS互联,MBS Server通过I-BM接口与BS互联。目前大部分无线通信系统的核心网都支持Paging Controller,部分支持MBS Server。因此Paging Controller和MBS Server可以根据实际网络配置和需要放置。
下面提供较佳实施例对本发明进行详细说明。
较佳地,RRM模块包括:基站无线资源管理(BRRM)模块、公共无线资源管理(CRRM)模块,GW模块包括:信令网关(SGW)模块以及数据网关(DGW)模块。其中BRRM模块负责基站(BS)内部的无线资源管理,完成BS内部小区/扇区的无线资源管理,具体包括BS空口无线资源的管理、BS辖域内用户QoS的管理、以及对无线链路信道环境的自适应等过程;CRRM模块负责WiRAN内部多个BS之间、多个WiRAN之间的无线资源管理和调度以及QoS管理等;SGW模块负责WiMAX系统中控制面的信令处理,主要完成WiRAN与核心网设备信令面协议栈的适配和信令协议的处理等操作,代表控制面;DGW模块负责WiMAX系统中用户面的数据传输,完成BS与核心网设备用户面数据的传送,代表用户面。在本实施例上述WiMAX接入网架构中,WiRAN中的MAC&PHY模块既与BRRM模块及DGW模块连接、又与SGW模块相连,SGW模块上还连有CRRM模块和DGM模块;另外,WiRAN通过MAC&PHY模块与终端SS或者MSS相连,通过SGW模块和DGW模块与核心网相连。上述的MAC&PHY模块、BRRM模块、CRRM模块、SGW模块以及DGW模块共同组成了WiRAN。
当使用WiRAN接入核心网时,WiRAN接收到来自于终端SS/MSS的业务请求后,经过与核心网的交互,建立起由终端SS/MSS到核心网的用户面与控制面通道,实现终端SS/MSS与核心网的互通。具体如下:
如图2所示,本发明的WiRAN在接入到核心网时,MAC&PHY模块用于接收来自于用户终端的接入请求,向BRRM模块请求无线资源,并根据BRRM模块所分配的无线资源,建立与用户终端之间用于传输信令的专用信令连接,并将来自于用户终端的业务请求转发给SGW模块;
BRRM模块用于根据MAC&PHY模块的无线资源请求,分配无线资源;
SGW模块在接收到所述业务请求后,根据所述业务请求向CRRM模块请求用于传输的资源,并根据CRRM模块所分配的资源,建立与MAC&PHY模块之间用于传输信令的专用信令物理连接,以及将所述业务请求发送给核心网;SGW模块还用于接收从核心网下发的业务建立请求,通知MAC&PHY模块建立与用户终端之间用于传输数据的业务数据连接;
CRRM模块用于根据SGW模块的资源分配请求,为SGW模块分配资源;
DGW模块根据SGW模块的指示建立用户面实例,在WiMAX系统成功接入核心网后,与核心网中针对本次业务的用户面实例相配合,并通过MAC&PHY模块将核心网的业务数据传送给用户终端。
由于终端SS/MSS在与核心网之间进行业务传输期间,可能会发生位置的改变,因此在上述的网络架构中,还需要切换控制器(HO Controller)、迁移控制器(Relocation Controller)、寻呼控制器(Paging Controller)以及广播多播业务服务器(MBS Server)等模块,以便实现WiMAX系统中的迁移、切换、寻呼和广播等功能。
本实施例预先在WiRAN中设置BS服务节点(BSSN),其作用在于:处理与核心网交互的信令,即将来自于终端SS/MSS和核心网的信令分别适配成符合信令对端协议的消息。另外,本实施例采用现有的BS,与BSSN一起承载上述WiMAX系统网络架构中的众多功能模块,以方便运营商对WiRAN的管理。下面将详细描述本实施例的三种实现方式:DGW模块和SGW模块均位于BSSN上的网络架构,DGW模块和SGW模块分别位于BS和BSSN上、且多个BS对一个BSSN的网络架构,以及DGW模块和SGW模块分别位于BS和BSSN上、且多个BS对多个BSSN的网络架构。
实施例1:DGW模块和SGW模块均位于BSSN上的网络架构。
如图3所示,本实施例的网络架构中,WiRAN包括BS和BSSN两种功能实体,其中BS分别通过空中接口和I-BB接口与终端SS/MSS和BSSN进行交互,BSSN通过I-BNO接口与核心网进行交互,BSSN之间通过I-BSSN接口进行信息传递。本实施例的BS中包括MAC&PHY模块和BRRM模块;BSSN中包括SGW模块、DGW模块、CRRM模块、HO Controller模块、RelocationController模块、MBS Server模块以及Paging Controller模块,并且其中的SGW模块和DGW模块均通过I-BNO接口实现与核心网的互通。
本实施例中的MAC&PHY模块、BRRM模块、CRRM模块、SGW模块以及DGW模块与图2中相应模块的功能相同,其余各模块的功能如下:
HO Controller模块:完成BS之间切换过程的协调和决策控制,即HOController通过MAC&PHY模块收到用户终端上报的相邻小区信号质量的测量报告后,根据测量报告确定候选目标BS;HO Controller利用SGW模块对各候选目标BS进行查询资源满足情况以及终端切换所需求的业务质量能否得到保证信息;HO Controller根据所获取的信息选定最终的目标BS,并通过MAC&PHY模块下发切换执行信息给用户终端;用户终端执行切换到目标BS的操作,并向HO Controller返回终端切换到目标BS的消息;HO Controller收到该消息后,指示MAC&PHY模块释放针对该终端的空口资源,并指示SGW模块进行与核心网间信令面接口和用户数据面接口的迁移。
Relocation Controller模块:当WiRAN进行跨BSSN间的切换时,完成BSSN与核心网之间控制面接口和数据面接口的迁移,即当需要进行跨BSSN之间的切换时,Relocation Controller模块接收来自于SGW模块的迁移请求后,向SGW模块返回表明接受该迁移请求的切换请求响应,并继续完成迁移的后续操作;
MBS Server模块:完成MBS业务的调度、过程处理以及MBS业务的下发,即SS/MSS通过MAC&PHY模块向MBS Server发送消息以查询MBS业务内容列表;MBS Server收到该消息后,向SS/MSS返回包含MBS内容列表、组播IP地址/端口号信息的响应;SS/MSS选定接收MBS业务的组播IP地址/端口号后,将该信息通过BS发送给BSSN;BSSN收到该信息后与MBS Server进行MBS业务内容接收的鉴权过程;在鉴权完成后,BSSN通过BS发送包括MBS下行业务参数信息的消息给SS/MSS;SS/MSS收到该消息后通过BS发送消息给BSSN,以获取用于解密MBS业务数据的MBS密钥;BSSN通过BS向SS/MSS返回包含MBS密钥的响应消息给SS/MSS;SS/MSS利用所得到的MBS下行业务参数和MBS密钥信息,接收从MBS server通过BS下发的相关MBS业务数据,进入正常的MBS业务接收状态。
Paging Controller模块:负责寻呼控制消息的下发和寻呼过程的调度处理,即在核心网需要寻呼某个终端时,核心网下发寻呼请求消息给接入网,由SGW模块将寻呼请求消息转发给Paging Controller;Paging Controller收到寻呼请求消息后,根据寻呼请求消息中所带的寻呼区域信息,确定在哪些BS范围内进行寻呼,并通过SGW模块通知所确定的各BS进行寻呼;Paging Controller根据各BS的寻呼结果确定是否停止寻呼过程。
使用本实施例的网络架构接入核心网的过程包括以下步骤:
步骤101.终端SS/MSS通过空中接口公共信道向WiRAN中的BS发出携带有终端标识、业务类型及业务数据量大小等指标的业务请求。
终端SS/MSS在本步骤中向BS发送业务请求,启动接入核心网的流程。另外,终端SS/MSS通过该业务请求中的终端标识指明发起端,以便成功接入核心网后,接收所需要的业务数据。
步骤102.BS中的MAC&PHY模块接收到终端SS/MSS的业务请求后,根据该业务请求中的业务数据量大小向BS中的BRRM模块请求无线资源,BRRM模块根据所收到的资源请求以及当前网络资源的状况,决定是否允许该SS/MSS的接入,并在允许接入的情况下,进行该BS内部的无线费源分配。
本步骤中,MAC&PHY模块将业务请求中的业务数据量大小携带于无线资源请求中,发送给BRRM模块,BRRM模块将诸如发射功率、已接入的用户数量、BS的处理能力等当前网络的可用资源与资源请求中的业务数据量大小相对比,如果可用网络资源能够为终端提供其所需的业务数据量,则作出允许当前业务请求接入的决定;否则,作出拒绝当前业务请求接入的决定。
在允许接入的情况下,BRRM模块进行其所在BS内部的网络资源分配,例如,为当前业务指定信道、分配带宽等。
步骤103.BS中的MAC&PHY模块在BRRM模块分配的无线资源上建立该SS/MSS空中接口的专用信令连接,并通过公共信道将业务请求传送给BSSN中的SGW模块。
步骤104.BSSN中的SGW模块根据业务请求中的业务类型和数据量,向BSSN中的CRRM模块请求用于传输的资源,CRRM模块根据所收到的资源请求,在其所在的BSSN内部分配资源,SGW模块再根据该业务请求中的终端标识,为SS/MSS分配用于记录该SS/MSS接入网络的信息的实例,并完成与BS中MAC&PHY模块的用于传输信令的专用信令连接。
本步骤中,SGW模块将业务请求中的业务数据量大小携带于资源请求中,发送给CRRM模块,BSSN中的CRRM模块根据资源请求中的业务类型和业务数据量分配该BSSN内部的资源,以便为本次业务接入服务。另外,SGW模块分配实例是指,在BSSN内存中为本次业务建立信息描述,该信息描述中至少包括本次业务的终端SS/MSS、业务类型等信息。
步骤105.BSSN中的SGW模块建立与核心网之间的专用信令连接,并把SS/MSS的业务请求组装成I-BNO接口消息,通过I-BNO接口发送给核心网。
在已经建立了BS与SS/MSS空中接口的专用信令连接以及BSSN与BS中MAC&PHY模块的用于传输信令的专用信令连接的情况下,本步骤中SGW建立与核心网之间的专用信令连接。至此,由终端SS/MSS至核心网的用于传输信令的专用信令物理连接建立完毕。
步骤106.核心网收到业务请求后,对终端SS/MSS进行鉴权认证,如果鉴权认证成功,则继续执行步骤107;否则,结束本处WiRAN接入核心网的流程。
本步骤中,核心网首先向WiRAN中的BSSN下发鉴权认证请求,BSSN中的SGW模块通过BS中的MAC&PHY模块,将该鉴权认证请求转发给SS/MSS;然后,SS/MSS沿鉴权认证请求的路径,向核心网返回鉴权认证响应,核心网根据该响应的内容完成鉴权。本步骤中的鉴权认证可以采用数字证书、共享密钥等常规方法。
如果核心网不需要验证接入终端的身份,则省略本步骤的鉴权认证过程。
步骤107.核心网通过I-BNO接口向BSSN下发业务建立请求后,BS中的BRRM模块对其所在的BS进行资源控制,而后SGW模块根据该业务建立请求建立用于与核心网进行业务数据传输的DGW用户面实例。
本步骤中的DGW用户面实例配合核心网中的用户面实例实现接入成功后的数据传输。
步骤108.BSSN中的SGW模块通知MAC&PHY模块建立空口的用于传输数据的业务数据连接,并在该空口连接建立成功后,SGW模块向核心网回复连接成功消息,核心网再通过BSSN中的SGW模块和BS中的MAC&PHY模块将连接成功响应消息返回给终端SS/MSS。
至此,本实施例中终端SS/MSS通过WiRAN与核心网的业务接入过程完成。
此后,终端SS/MSS通过BSSN中的DGW模块与核心网进行交互,实现业务数据的传输,并在发生迁移或者切换时,由BSSN中的HO Controller模块、Relocation Controller模块、MBS Server模块以及Paging Controller模块相配合,保证业务的正常传输。
另外,本实施例的网络架构也可以采用图4所示的方案,即将图3中的MBSServer模块和Paging Controller模块从BSSN中分离出来,并分别通过I-BM和I-BP接口为多个BSSN所共享。在使用此种网络架构接入核心网时,其具体过程与上述步骤101至108完全相同。
另外,本实施例的网络架构除了包括接入所必须的MAC&PHY模块、BRRM模块、SGW模块、CRRM模块和DGW模块之外,还可以包含HOController模块、Relocation Controller模块、MBS Server模块以及PagingController模块中的一个或者任意几个的组合。
实施例2:DGW模块和SGW模块分别位于BS和BSSN上、且多个BS对一个BSSN的网络架构。
如图5所示,本实施例的网络架构中,WiRAN包括BS和BSSN两个功能实体,其中BS分别通过空中接口、I-BB接口和I-BSO接口与终端SS/MSS、BSSN以及核心网进行交互,各BS之间通过I-BS接口实现互通,BSSN通过I-BNO接口与核心网交互信息,BSSN之间通过I-BSSN接口进行信息传递。
本实施例中的BS中包含MAC&PHY模块、BRRM模块、DGW模块以及HO Controller模块,并且其中的DGW模块通过I-BSO模块接入核心网;BSSN中包含SGW模块、CRRM模块、Relocation Controller模块、MBS Server模块以及Paging Controller模块,并且其中的SGW模块通过I-BNO接口与核心网连接。本实施例中各个模块的功能与实施例1中各个模块的功能完全相同。
另外由图5可见,本实施例中的BSSN与BS是一对多的关系,即一个BSSN下接多个BS,而每个BS只能接入其自身所在WiRAN中的一个BSSN上。
使用本实施例的网络架构接入核心网的过程包括以下步骤:
步骤201.终端SS/MSS通过空中接口公共信道向WiRAN中的BS发出携带有终端标识、业务类型及业务数据量大小等指标的业务请求。
终端SS/MSS在本步骤中向BS发送业务请求,启动接入核心网的流程。另外,终端SS/MSS通过该业务请求中的终端标识指明发起端,以便成功接入核心网后,接收所需要的业务数据。
步骤202.BS中的MAC&PHY模块接收到终端SS/MSS的业务请求后,根据该业务请求中的业务数据量大小向BS中的BRRM模块请求无线资源,BRRM模块根据所收到的资源请求以及当前网络资源的状况,决定是否允许该SS/MSS的接入,并在允许接入的情况下,进行该BS内部的无线资源分配。
本步骤中,MAC&PHY模块将业务请求中的业务数据量大小携带于无线资源请求中,发送给BRRM模块,BRRM模块将诸如发射功率、已接入的用户数量、BS的处理能力等当前网络的可用资源与资源请求中的业务数据量大小相对比,如果可用网络资源能够为终端提供其所需的业务数据量,则作出允许当前业务请求接入的决定;否则,作出拒绝当前业务请求接入的决定。
在允许接入的情况下,BRRM模块进行其所在BS内部的网络资源分配,例如,为当前业务指定信道、分配带宽等。
步骤203.BS中的MAC&PHY模块在BRRM模块分配的无线资源上建立该SS/MSS空中接口的专用信令连接,并将业务请求传送给BSSN中的SGW模块。
步骤204.BSSN中的SGW模块根据业务请求中的业务类型和数据量,向BSSN中的CRRM模块请求用于传输的资源,CRRM模块根据所收到的资源请求,在其所在的BSSN内部分配无线资源,SGW模块再根据该业务请求中的终端标识,为SS/MSS分配用于记录该SS/MSS接入网络的信息的实例,并完成与BS中MAC&PHY模块的用于传输信令的专用信令连接。
本步骤中,SGW模块将业务请求中的业务数据量大小携带于资源请求中,发送给CRRM模块,BSSN中的CRRM模块根据业务请求中的业务类型和业务数据量分配该BSSN内部的资源,以便为本次业务接入服务。另外,SGW模块分配实例是指,在BSSN内存中为本次业务建立信息描述,该信息描述中至少包括本次业务的终端SS/MSS、业务类型等信息。
步骤205.BSSN中的SGW模块建立与核心网之间的专用信令连接,并把SS/MSS的业务请求组装成I-BNO接口消息,通过I-BNO接口发送给核心网。
在已经建立了BS与SS/MSS空中接口的专用连接以及BSSN与BS中MAC&PHY模块的用于传输信令的专用信令连接的情况下,本步骤中SGW建立与核心网之间的用于传输信令的专用信令连接。至此,由终端SS/MSS至核心网的用于传输信令的专用信令连接建立完毕。
步骤206.核心网收到业务请求后,对终端SS/MSS进行鉴权认证,如果鉴权认证成功,则继续执行步骤207;否则,结束本处WiRAN接入核心网的流程。
本步骤中,核心网首先向WiRAN中的BSSN下发鉴权认证请求,BSSN中的SGW模块通过BS中的MAC&PHY模块,将该鉴权认证请求转发给SS/MSS;然后,SS/MSS沿鉴权认证请求的路径,向核心网返回鉴权认证响应,核心网根据该相应的内容完成鉴权。本步骤中的鉴权认证可以采用数字证书、共享密钥等常规方法。
如果核心网不需要验证接入终端的身份,则省略本步骤的鉴权认证过程。
上述步骤201至206与实施例1中的步骤101至106完全相同。
步骤207.核心网通过I-BNO接口向BSSN下发业务建立请求后,BS中的BRRM模块对其所在的BS进行资源控制,而后SGW模块根据该业务建立请求,通过I-BB接口建立用于与核心网进行业务数据传输的DGW用户面实例。
本步骤中的DGW用户面实例配合核心网中的用户面实例实现接入成功后的数据传输。
步骤208.BSSN中的SGW模块通知MAC&PHY模块建立空口的用于传输数据的业务数据连接,并在该空口连接建立成功后,SGW模块向核心网回复连接成功消息,核心网再通过BSSN中的SGW模块和BS中的MAC&PHY模块将连接成功响应消息返回给终端SS/MSS。
至此,本实施例中终端SS/MSS通过WiRAN与核心网的业务接入过程完成。
此后,终端SS/MSS通过BS中的DGW模块与核心网进行交互,实现业务数据的传输,并在发生迁移或者切换时,由BS中的HO Controller模块、BSSN中的Relocation Controller模块、MBS Server模块以及Paging Controller模块相配合,保证业务的正常传输。
另外,本实施例的网络架构也可以采用图6所示的方案,即将图5中的MBSServer模块和Paging Controller模块从BSSN中分离出来,并分别通过I-BM和I-BP接口为多个BSSN所共享。在使用此种网络架构接入核心网时,其具体过程与上述步骤201至208完全相同。
另外,本实施例的网络架构除了包括接入所必须的MAC&PHY模块、BRRM模块、SGW模块、CRRM模块和DGW模块之外,还可以包含HOController模块、Relocation Controller模块、MBS Server模块以及PagingController模块中的一个或者任意几个的组合。
实施例3:DGW模块和SGW模块分别位于BS和BSSN上、且多个BS对多个BSSN的网络架构。
如图7所示,本实施例的网络架构中,WiRAN包括BS和BSSN两个功能实体,其中BS分别通过空中接口、I-BB接口和I-BSO接口与终端SS/MSS、BSSN以及核心网进行交互,各BS之间通过I-BS接口实现互通,BSSN通过I-BNO接口与核心网交互信息,BSSN之间通过I-BSSN接口进行信息传递。
本实施例中的BS中包含MAC&PHY模块、BRRM模块、DGW模块以及HO Controller模块,并且其中的DGW模块通过I-BSO模块接入核心网;BSSN中包含SGW模块、CRRM模块、Relocation Controller模块、MBS Server模块以及Paging Controller模块,并且其中的SGW模块通过I-BNO接口与核心网连接。本实施例中各个模块的功能与实施例1中各个模块的功能完全相同。
另外由图7可见,本实施例中的BSSN与BS是多对多的关系,即一个BSSN下接多个BS,而每个BS除了能够接入其自身所在WiRAN中的BSSN上之外,还能构接入其它WiRAN中的BSSN,通常情况下默认该BS接入其所在WiRAN中的BSSN上。这种做法的好处在于,当默认BSSN工作异常时,BS能够自动选择新的BSSN,以保证正常的网络传输。此种网络架构可以减少一个BSSN导致大面积接入网的瘫痪,保证了WiMAX接入网络的运行鲁棒性,为整个网络提供较好的容错机制。
使用本实施例的网络架构接入核心网的过程包括以下步骤:
步骤301.终端SS/MSS通过空中接口公共信道向WiRAN中的BS发出携带有终端标识、业务类型及业务数据量大小等指标的业务请求。
步骤302.BS中的MAC&PHY模块接收到终端SS/MSS的业务请求后,根据该业务请求中的业务数据量大小向BS中的BRRM模块请求无线资源,BRRM模块根据所收到的资源请求以及当前网络资源的状况,决定是否允许该SS/MSS的接入,并在允许接入的情况下,进行该BS内部的无线资源分配。
步骤303.BS中的MAC&PHY模块在BRRM模块分配的无线资源上建立该SS/MSS空中接口的专用信令连接,并将业务请求传送给控制此BS的BSSN中的SGW模块。
步骤304.BSSN中的SGW模块根据业务请求中的业务类型和数据量,向BSSN中的CRRM模块请求用于传输的资源,CRRM模块根据所收到的资源请求,在其所在的BSSN内部分配无线资源,SGW模块再根据该业务请求中的终端标识,为SS/MSS分配用于记录该SS/MSS接入网络的信息的实例,并完成与BS中MAC&PHY模块的用于传输信令的专用信令连接。
步骤305.BSSN中的SGW模块建立与核心网之间的专用信令连接,并把SS/MSS的业务请求组装成I-BNO接口消息,通过I-BNO接口发送给核心网。
步骤306.核心网收到业务请求后,对终端SS/MSS进行鉴权认证,如果鉴权认证成功,则继续执行步骤307;否则,结束本处WiRAN接入核心网的流程。
如果核心网不需要验证接入终端的身份,则省略本步骤的鉴权认证过程。
步骤307.核心网通过I-BNO接口向BSSN下发业务建立请求,同时BS中的BRRM模块对其所在的BS进行资源控制,而后SGW模块根据该业务建立请求,通过I-BB接口建立用于与核心网进行业务数据传输的DGW用户面实例。
步骤308.BSSN中的SGW模块通知MAC&PHY模块建立空口的用于传输数据的业务数据连接,并在该空口连接建立成功后,SGW模块向核心网回复连接成功消息,核心网再通过BSSN中的SGW模块和BS中的MAC&PHY模块将连接成功响应消息返回给终端SS/MSS。
至此,本实施例中终端SS/MSS通过WiRAN与核心网的业务接入过程完成。
上述步骤301至308与实施例2中的步骤201至208完全相同。
此后,终端SS/MSS通过BS中的DGW模块与核心网进行交互,实现业务数据的传输,并在发生迁移或者切换时,由BS中的HO Controller模块、BSSN中的Relocation Controller模块、MBS Server模块以及Paging Controller模块相配合,保证业务的正常传输。
另外,本实施例的网络架构也可以采用图8所示的方案,即将图7中的MBSServer模块和Paging Controller模块从BSSN中分离出来,并分别通过I-BM和I-BP接口为多个BSSN所共享。在使用此种网络架构接入核心网时,其具体过程与上述步骤301至308完全相同。
另外,本实施例的网络架构除了包括接入所必须的MAC&PHY模块、BRRM模块、SGW模块、CRRM模块和DGW模块之外,还可以包含HOController模块、Relocation Controller模块、MBS Server模块以及PagingController模块中的一个或者任意几个的组合。
由于目前存在多种类型的核心网,因此上述三个实施例中的BS和BSSN可根据具体接入的核心网类型,采用不同的接口,例如,当WiRAN接入WCDMA核心网时,BS和BSSN均通过IU-PS’接口与WCDMA网络进行通信。
另外,上述三个实施例中信令的处理和数据的处理分别由SGW模块和DGW模块完成,由于SGW模块代表WiRAN的控制面,DGW模块代表WiRAN的用户面,SGW和DGW可以放置在不同的物理实体中,实现了用户面与控制面的分离,便于WiRAN的管理和整体协调、提高设备效率和稳定性。
实施例4:
本实施例中,无需预先在WiRAN中设置BSSN,而是将本发明MAC&PHY模块、GW模块和RRM模块均设置在BS中,而WiRAN则具有多个这样的BS。
图9为本发明第四实施例WiRAN接入到核心网的网络架构示意图,其中GW模块分为SGW模块和DGW模块,并且MAC&PHY模块、SGW模块、DGW模块和RRM模块均位于BS中。其中,BS分布式地接入到核心网,在纵向上,BS和核心网之间通过I-BO接口互联,每个BS通过I-BO接口适配核心网协议栈,包括传输网络层协议、无线网络层的协议以及高层应用协议,每个BS在用户面和控制面都只与一个核心网相连。在横向上,BS之间通过I-BS接口互联,每个BS通过I-BS接口和其他BS进行信令和数据交互,完成不同BS之间的切换、迁移和数据转发等功能。用户端SS/MSS通过U接口接入BS。
当终端SS/MSS使用上述接入网接入核心网时,终端SS/MSS首先通过空中接口向BS发出携带有终端标识及业务代码等信息的业务请求。BS中的MAC&PHY模块接收到终端SS/MSS的业务请求后,BS中的RRM模块根据业务请求进行该BS内部的无线资源分配。MAC&PHY模块在RRM模块分配的无线资源上建立该SS/MSS空中接口的专用信令连接,并将业务请求通过公共信道传送给BS中的SGW模块。SGW模块根据所收到业务请求中携带的终端标识为该SS/MSS分配用于记录其接入网络的信息的实例,并建立SGW模块与MAC&PHY模块的专用信令连接。SGW模块进一步建立与核心网之间的专用信令连接,并把SS/MSS的业务请求组装成核心网能够识别的I-BO接口消息,通过I-BO接口发送给核心网,以向核心网请求业务。
核心网接收到来自BS的I-BO接口消息后,通过I-BO接口向BS下发业务建立请求,同时BS中的RRM模块对其所在的BS进行资源控制,而后SGW模块根据该业务建立请求和资源控制结果,通过内部原语通知DGW模块建立用于与核心网进行业务数据传输的用户面实例。然后,SGW模块通过内部原语通知MAC&PHY模块建立空口的业务数据连接,并在该空口业务数据连接建立成功后,通过SGW模块向核心网返回业务连接建立成功消息;核心网收到该消息后通过SGW模块和MAC&PHY模块向SS/MSS返回业务接入成功消息,指明本次业务连接已经成功建立。至此,本实施例中终端SS/MSS通过WiRAN与核心网的业务接入过程完成。
此后,终端SS/MSS通过BS中的DGW模块接收来自于核心网的业务数据,并在发生迁移或者切换时,由BS中的HO Controller通过I-BS接口控制终端SS/MSS在BS间的切换。具体切换过程为:
HO Controller通过MAC&PHY模块收到SS/MSS上报的相邻小区信号质量的测量报告后,根据小区信号质量确定候选目标BS。然后,HO Controller利用SGW模块通过I-BS接口对各目标BS进行咨询其资源满足情况以及终端切换过来所需求的QoS能否得到保证等信息。在获得这些信息之后,HO Controller选定一个最终的目标BS,并通过MAC&PHY模块下发切换执行信息给终端SS/MSS。终端SS/MSS执行切换到目标BS的操作,并向BS的HO Controller返回终端切换到目标BS的消息。BS的HO Controller收到该消息后,指示MAC&PHY模块释放针对此终端的空口资源,向GW模块发送消息以指示GW模块进行BS和核心网之间信令面接口和用户数据面接口的迁移。
Paging Controller通过I-BP接口完成寻呼消息的下发。具体地,在核心网需要寻呼某个终端时,核心网通过I-BO接口下发寻呼请求消息,由SGW模块将寻呼请求消息转发给Paging Controller。Paging Controller收到寻呼请求消息后,根据寻呼请求消息中所带的寻呼区域信息,确定在哪些BS范围内进行寻呼。然后Paging Controller通过SGW模块通知各BS进行寻呼。在确定终端被寻呼到以后,Paging Controller停止对终端的寻呼或者在超时以后再重新进行寻呼,在一定次数寻呼都失败以后,就表示整个寻呼失败。
MBS Server通过I-BM接口完成多播广播业务(MBS)的下发和传输调度。首先,SS/MSS通过MAC&PHY模块向MBS server发送消息以查询MBS业务内容列表。MBS server收到该消息后,向SS/MSS返回包含MBS内容列表、组播IP地址/端口号等信息的响应。SS/MSS选定接收的MBS业务的组播IP地址/端口号后,将该信息发送给BS。BS收到该信息后与MBS server进行MBS业务内容接收的鉴权过程。在鉴权完成后,BS发送包括MBS下行业务参数等信息的消息给SS/MSS。SS/MSS收到该消息后发送消息给BS,以获取用于解密MBS业务数据包的MBS密钥。BS向SS/MSS返回包含MBS密钥的响应消息给SS/MSS。SS/MSS在获取MBS下行业务参数和MBS密钥后,利用得到的信息接收从MBS server通过BS下发的相关MBS业务数据包,进入正常的MBS业务接收状态。
如果SGW模块和DGW模块的功能包含在GW模块中,即该GW模块作为包含信令面和用户面网关功能的独立实体,则上述所有与SGW模块之间的信息交互均为与GW模块间的信息交互。
本实施例提供的网络架构中的核心网可以为各种不同的通信系统核心网,比如NGN核心网、3G核心网、2G核心网等。接入不同通信系统核心网的原理与上述过程是类似的,区别仅在于:为接入不同通信系统核心网,需要利用不同的接口和传送不同核心网能够识别的消息。下面仅以WiRAN接入3G WCDMA PS核心网为例进行说明。
图10为本发明第四实施例WiRAN接入WCDMA PS核心网的网络架构。其中,WiRAN包含与图9所示的WiRAN同样的逻辑功能模块,在此不再详细描述。图9所示的接口I-BO在这里为WCDMA PS核心网的IU-PS接口。这样,BS一方面适配IU-PS接口的信令面协议栈,包括传输网络层协议,如SCCP/MTP3B/SCTP等、无线网络层的协议RANAP以及非接入层NAS的协议;另一方面适配IU-PS接口的用户面协议栈,如GTP-U等。并通过在BS中解析IUPS接口NAS层消息,将其适配成与终端之间的业务应用层协议,以实现终端与核心网NAS层的通信,并隔离终端与核心网的耦合关系。
当WiMAX系统中终端SS/MSS使用上述接入网接入WCDMA PS核心网时,首先SS/MSS通过MAC&PHY模块完成IEEE 802.16/IEEE 802.16e空口协议里定义的接入初始化过程。在SS/MSS完成与BS之间的接入网的接入初始化过程以后,SS/MSS通过MAC&PHY模块发起接入WCDMA PS核心网的业务请求,MAC&PHY模块收到该业务请求后建立空中接口的信令连接。该业务请求被转发到SGW模块,SGW模块收到业务请求后建立IU-PS接口信令连接,并将业务请求中包含的用户IMSI/PTMSI、请求的业务类型等信息组装数据包,通过标准IU-PS接口的初始用户数据传输(Initial UEDT)消息发给核心网。
核心网收到Initial UE DT消息后,通过BS下发消息给SS/MSS以对用户USIM进行鉴权认证。SS/MSS鉴权认证完成后,把鉴权认证结果上报给BS,BS将鉴权认证结果组成相应的响应消息后上报给核心网。
BS中的SGW模块根据SS/MSS发送的业务请求,通过IU-PS接口向核心网发起业务请求,即分组数据协议(PDP)激活请求,核心网收到PDP激活请求后向BS下发RAB指配请求消息,BS中的SGW模块收到无线接入承载(RAB)指配请求消息后,建立DGW与核心网的用户面实例,并通知MAC&PHY模块建立空中接口的新的传输业务数据的业务数据连接。MAC&PHY模块完成业务数据连接建立后,通过SGW模块向核心网返回RAB建立成功消息。核心网收到RAB建立成功消息后,向BS下发PDP激活请求响应;SGW模块把收到的PDP激活请求响应消息组成SS/MSS应用层的消息,通过MAC&PHY模块发送给SS/MSS,以通知SS/MSS业务请求成功。至此整个业务建立完成。
由于本发明在一定范围内是分布式架构,网元之间采用IP协议,保证了网络之间的信息交互是通过IP路由来实现,而不用专用的电路连接,因此保证了网元之间的连接的易实现性,适用于网络全IP互联的情况。
基于本实施例中WiRAN的架构,本发明所提供的用于WiMAX系统接入到核心网的方法包括以下步骤:
步骤401.终端SS/MSS通过空中接口向BS发出携带有终端标识、业务类型及业务数据量大小等指标的业务请求。
当终端SS/MSS需要核心网提供的业务时,则在本步骤中向BS发送业务请求,启动接入核心网的流程。在发起接入流程之前,SS/MSS通过MAC&PHY模块完成IEEE 802.16/IEEE 802.16e空口协议里定义的接入初始化过程。该过程可以参见IEEE 802.16/IEEE 802.16e空口协议,在此不再赘述。
另外,终端SS/MSS通过该业务请求中的终端标识指明发起端,以便在成功接入核心网后,接收所需要的业务数据。
步骤402.BS中的MAC&PHY模块接收到终端SS/MSS的业务请求后,请求RRM模块分配无线资源,RRM模块根据该业务请求中的业务数据量大小、以及当前网络资源的状况,确定是否允许该SS/MSS的接入,并在允许接入的情况下,进行该BS内部的无线资源分配。
本步骤中,RRM模块将诸如发射功率、已接入的用户数量、BS的处理能力等当前网络的可用资源与业务请求中的业务数据量大小相对比,如果可用网络资源能够为终端提供其所需的业务数据量,则允许当前业务请求接入;否则拒绝当前业务请求接入。
在允许业务请求接入的情况下,RRM模块进行其所在BS内部的网络资源分配,例如,为当前业务指定信道、分配带宽等。
步骤403.BS中的MAC&PHY模块在RRM模块分配的无线资源上建立该SS/MSS空中接口的用于传送信令的专用信令连接,并将业务请求传送给BS中的SGW模块。
步骤404.BS中的SGW模块根据该业务请求中的终端标识,为SS/MSS分配用于记录SS/MSS接入网络的各种信息的实例,并利用该实例建立SGW模块与MAC&PHY模块的专用信令连接。
本步骤中,SGW模块分配实例是指,在BS内存中为本次业务请求建立信息描述,该信息描述中至少包括本次业务请求的终端SS/MSS、请求的业务类型等信息,这些信息用于管理SS/MSS接入网络的各种活动。
步骤405.BS中的SGW模块建立与核心网之间的专用信令连接,并把SS/MSS的业务请求组成核心网能够识别的接口消息,通过BS与核心网间的O接口发送给核心网。
由于步骤403中建立了BS与SS/MSS空中接口的专用信令连接,因此本步骤中SGW模块建立与核心网之间的专用信令连接。至此,由终端SS/MSS至核心网的专用信令连接建立完毕。
步骤406.核心网收到业务请求后,对终端SS/MSS进行鉴权认证,如果鉴权认证成功,则继续执行步骤407;否则结束本此WiRAN接入核心网的流程。
本步骤中,对终端SS/MSS进行鉴权认证具体包括:核心网首先向BS下发鉴权认证请求,BS中的SGW模块通过BS中的MAC&PHY模块,将该鉴权认证请求转发给SS/MSS;SS/MSS在鉴权认证完成后,向核心网返回鉴权认证响应,核心网根据该响应的内容完成鉴权。本步骤中的鉴权认证可以采用数字证书、共享密钥等常规方法。
如果核心网不需要验证接入终端的身份,则省略本步骤的鉴权认证过程。
步骤407.核心网向BS下发业务建立请求,BS中的SGW模块收到请求后,通知RRM模块对其所在的BS进行资源控制,然后SGW模块根据该业务建立请求,建立用于DGW模块与核心网进行业务数据传输的DGW用户面实例。
本步骤中的DGW用户面实例用于配合核心网中的用户面实例实现接入成功后的数据传输。
步骤408.BS中的SGW模块通知MAC&PHY模块建立空口的业务数据连接,并在MAC&PHY模块的空口业务数据连接建立成功后,SGW模块向核心网返回连接成功的消息。
步骤409.核心网收到连接成功响应消息后,通过BS中的SGW模块和BS中的MAC&PHY模块将连接成功的响应消息返回给终端SS/MSS,以通知SS/MSS业务请求成功。本实施例假设连接建立成功的情况,如果连接建立不成功,则返回连接建立失败消息。
至此,本实施例中终端SS/MSS通过BS与核心网的业务接入过程完成。
此后,终端SS/MSS通过BS中的DGW模块接收来自于核心网的业务数据,并在发生迁移或者切换时,由BS中的HO Controller控制SS/MSS在BS之间的切换。具体的切换控制过程包括如下步骤:
步骤1.切换控制器通过MAC&PHY模块收到SS/MSS上报的相邻小区信号质量的测量报告后,根据小区信号质量确定候选目标BS;
步骤2.切换控制器利用SGW模块对各目标BS进行咨询其资源满足情况以及终端切换所需求的业务质量能否得到保证信息;
步骤3.切换控制器根据所获取的信息选定最终的目标BS,并通过MAC&PHY模块下发切换执行信息给终端SS/MSS;
步骤4.终端SS/MSS执行切换到目标BS的操作,并向切换控制器返回终端切换到目标BS的消息;
步骤5.切换控制器收到该消息后,指示MAC&PHY模块释放针对该终端的空口资源,并进行BS和核心网之间信令面接口和用户数据面接口的迁移。
而且,在核心网需要寻呼某个终端时,核心网下发寻呼请求消息给接入网,由SGW模块将寻呼请求消息转发给寻呼控制器;寻呼控制器收到寻呼请求消息后,根据寻呼请求消息中所带的寻呼区域信息,确定在哪些BS范围内进行寻呼,并通过SGW模块通知所确定的各BS进行寻呼;根据各BS的寻呼结果确定是否停止寻呼过程。
本发明还可以利用接入网中包含的MBS server向终端SS/MSS提供MBS业务。MBS业务操作主要包括:MBS业务列表信息获取、MBS业务鉴权与加密密钥获取、MBS业务正常接收。具体包括以下步骤:
步骤1.SS/MSS向一个或多个MBS server发送[HTTP]Request,以查询MBS业务内容列表,寻找相关的内容服务器;
步骤2.MBS server收到[HTTP]Request后,向SS/MSS返回[HTTP]Response,响应中包括MBS内容列表、组播IP地址/端口号等信息;
步骤3.在获取MBS业务的内容列表等信息以后,SS/MSS发送DSA-REQ消息给BS,该消息中包括选定接收的MBS业务的组播IP地址/端口号;
步骤4.BS收到DSA-REQ消息后,发送DSX-RVD消息给MBS server,同时和MBS server进行MBS业务内容接收的鉴权过程;
步骤5.经过成功的鉴权和授权过程以后,BS发送DSA-RSP消息给终端,其中包括MBS下行业务参数,例如MBS SA-ID等;
步骤6.SS/MSS收到DSA-RSP消息后发送PKM-REQ消息给BS,以获取MBS密钥,用该密钥解密接收到的MBS MAC协议数据单元(PDU);
步骤7.BS收到PKM-REQ消息后,发送PKM-RSP消息给MSS,其中包括MBS密钥;
步骤8.SS/MSS在获取MBS下行业务参数和MBS密钥后,利用得到的信息接收从MBS服务器通过BS下发的相关MBS MAC PDU,进入正常的MBS业务接收状态。
需要说明的是,上述实施例描述并未穷举完所有可能的网络架构,比如图3所示的实施例还可以调整为:将HO Controller模块和CRRM模块均设置在BS中。
另外,本发明所指的核心网是指与接入网连接,进一步完成用户接入和业务处理的网络,包括但不限于现有的核心网,如3GPP/3GPP2/GSM/GPRS/EDGE等网络的核心网,以及WiMAX网络自定义的与ASN网络连接的核心网络。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (47)
1、一种微波接入全球互通系统接入网,其特征在于,该接入网包括:媒体接入层和物理层MAC&PHY模块、无线资源管理RRM模块和网关GW模块;
所述RRM模块,用于管理无线资源,进行无线资源分配,并将无线资源分配结果发送给MAC&PHY模块,并为GW模块分配资源;
所述MAC&PHY模块,用于完成空中接口协议的处理,保持用户终端与接入网的同步;
所述GW模块,包括信令面和用户面网关功能,用于分别建立自身与MAC&PHY模块和核心网间的信令连接,完成接入网与核心网设备信令面协议栈的适配和信令协议的传送;建立与核心网间的用户面实例,通过MAC&PHY模块完成接入网与核心网设备用户面协议栈的适配和用户数据的传送。
2、如权利要求1所述的接入网,其特征在于,所述GW模块包括:信令网关SGW模块和数据网关DGW模块;
所述SGW模块用于接收并处理MAC&PHY模块送来的业务请求,并转发业务请求到核心网,接收并根据核心网下发的业务建立请求,向DGW模块发送建立与核心网间用户面实例的通知,且通知MAC&PHY模块建立空中接口的业务数据连接;
所述DGW模块用于建立与核心网进行业务传输的用户面实例;接收来自核心网的业务数据,通过MAC&PHY模块发送给用户终端。
3、如权利要求2所述的接入网,其特征在于,所述RRM模块包括基站无线资源管理BRRM模块和公共无线资源管理CRRM模块;
所述BRRM模块,用于管理基站BS的本地无线资源,根据MAC&PHY模块的无线资源请求,分配无线资源;
所述CRRM模块,用于管理多个BS的无线资源,根据SGW模块的资源分配请求,为SGW模块分配资源。
4、如权利要求1所述的接入网,其特征在于,所述接入网进一步包括:
位于基站BS中的切换控制器模块,其用于进行BS间切换过程的协调和决策控制,在完成BS间的切换时,如果需要进行接口的迁移,则进行BS和核心网之间信令接口的迁移,并负责BS和核心网之间用户数据面接口的迁移。
5、如权利要求4所述的接入网,其特征在于,所述切换控制器模块与所述MAC&PHY模块以及所述GW模块相连,用于接收所述MAC&PHY模块上报的相邻小区信号质量的测量报告,确定候选目标BS;根据所确定的候选目标BS的资源满足情况以及用户终端切换所需求的业务质量选定最终的目标BS;通过与用户终端进行信息交互将用户终端切换到所述最终的目标BS。
6、如权利要求1至5任一项所述的接入网,其特征在于,所述MAC&PHY模块、所述RRM模块和所述GW模块置于基站中。
7、如权利要求6所述的接入网,其特征在于,所述基站通过I-BO接口与核心网间互联;所述基站之间通过I-BS接口互联。
8、如权利要求6所述的接入网,其特征在于,所述接入网进一步包括:寻呼控制器模块,其用于接收并根据核心网通过GW模块转发的呼叫请求,确定在哪些BS范围内进行寻呼,并通过GW模块发送消息给所确定的各BS以通知BS进行寻呼;接收并根据BS返回的寻呼结果确定是否停止寻呼过程。
9、如权利要求8所述的接入网,其特征在于,所述寻呼控制器模块通过I-BP接口与所述基站互联。
10、如权利要求6所述的接入网,其特征在于,所述接入网进一步包括:多播广播业务服务器模块,其用于进行多播广播业务的调度、过程处理以及MBS业务的下发;为内容提供者提供入口,规划下属的BS的多播广播数据的发送,并且分发多播广播数据给下属的BS。
11、如权利要求10所述的接入网,其特征在于,所述多播广播业务服务器模块与所述MAC&PHY模块相连,通过所述MAC&PHY模块与用户终端进行信息交互。
12、如权利要求10所述的接入网,其特征在于,所述多播广播业务服务器模块通过I-BM接口与所述BS互联。
13、如权利要求3所述的接入网,其特征在于,所述的MAC&PHY模块和BRRM模块位于基站中,所述的CRRM模块、SGW模块以及DGW模块位于基站服务节点中,该基站服务节点位于基站与核心网之间,并对基站与核心网之间的信令和数据信息进行处理和中转。
14、如权利要求3所述的接入网,其特征在于,所述的MAC&PHY模块、BRRM模块和DGW模块位于基站中,所述的CRRM模块以及SGW模块位于基站服务节点中,该基站服务节点位于基站与核心网之间,并对基站与核心网之间的信令信息进行处理和中转。
15、如权利要求13或14所述的接入网,其特征在于,所述的基站服务节点中进一步包括迁移控制器模块,用于接收来自于所述SGW模块的迁移请求,向SGW模块返回表明接受该切换请求的迁移请求响应,并执行迁移操作。
16、如权利要求13或14所述的接入网,其特征在于,所述的基站服务节点中进一步包括多播广播业务服务器模块,用于建立多播广播业务,接收并处理用户终端通过MAC&PHY模块发送的多播广播业务请求;通过MAC&PHY模块发送包含多播广播下行业务参数信息的消息给用户终端;通过MAC&PHY模块发送多播广播业务数据给用户终端。
17、如权利要求13或14所述的接入网,其特征在于,所述的基站服务节点中进一步包括寻呼控制器模块,用于接收并根据核心网通过SGW模块转发的呼叫请求,确定在哪些基站范围内进行寻呼,并发送寻呼消息给各基站进行寻呼;接收并根据基站返回的寻呼结果确定是否停止寻呼过程。
18、如权利要求13所述的接入网,其特征在于,所述的基站服务节点进一步包括切换控制器模块,用于接收所述MAC&PHY模块上报的相邻小区信号质量的测量报告,确定候选目标BS;根据所确定的候选目标BS的资源满足情况以及用户终端切换所需求的业务质量选定最终的目标BS;通过与用户终端进行信息交互将用户终端切换到目标BS。
19、如权利要求14所述的接入网,其特征在于,所述的基站进一步包括切换控制器模块,用于接收所述MAC&PHY模块上报的相邻小区信号质量的测量报告,确定候选目标BS;根据所确定的候选目标BS的资源满足情况以及用户终端切换所需求的业务质量选定最终的目标BS;通过与用户终端进行信息交互将用户终端切换到目标BS。
20、如权利要求13或14所述的接入网,其特征在于,所述接入网进一步包括:
广播多播业务服务器模块,用于建立多播广播业务,接收并处理用户终端通过所述MAC&PHY模块发送的多播广播业务请求;通过所述MAC&PHY模块发送MBS业务数据给用户终端;以及
寻呼控制器模块,用于接收SGW模块发来的寻呼请求,确定在哪些基站范围内进行寻呼,并发送寻呼消息给所确定的各基站以通知基站进行寻呼;接收并根据基站返回的寻呼结果确定是否停止寻呼过程。
21、如权利要求13所述的接入网,其特征在于,所述的基站服务节点分别通过与所述基站之间的I-BB接口、与核心网之间的I-BNO接口在所述基站和核心网之间中转信令和数据信息。
22、如权利要求14所述的接入网,其特征在于,所述的基站服务节点分别通过与所述基站之间的I-BB接口、与核心网之间的I-BNO接口在所述基站和核心网之间中转信令信息;所述的基站通过I-BSO接口与核心网之间交互数据信息。
23、一种微波接入全球互通系统接入网实现接入核心网的方法,其特征在于,所述微波接入全球互通系统接入网包括:媒体接入层和物理层MAC&PHY模块、无线资源管理RRM模块和网关GW模块;其中,所述RRM模块,用于管理无线资源,进行无线资源分配,并将无线资源分配结果发送给MAC&PHY模块,并为GW模块分配资源;所述MAC&PHY模块,用于完成空中接口协议的处理,保持用户终端与接入网的同步;所述GW模块,包括信令面和用户面网关功能,用于分别建立自身与MAC&PHY模块和核心网间的信令连接,完成接入网与核心网设备信令面协议栈的适配和信令协议的传送,建立与核心网间的用户面实例,通过MAC&PHY模块完成接入网与核心网设备用户面协议栈的适配和用户数据的传送;
该方法包括以下步骤:
A.所述微波接入全球互通系统接入网接收到来自于用户终端的业务请求,建立自身与核心网之间、自身与用户终端之间用于传输数据的连接;
B.步骤A所述连接建立完成后,所述微波接入全球互通系统接入网通知核心网业务建立完成,核心网再通过所述微波接入全球互通系统接入网通知用户终端本次业务连接已经成功建立并实现了接入核心网。
24、如权利要求23所述的方法,其特征在于,所述RRM模块包括基站无线资源管理BRRM模块和公共无线资源管理CRRM模块,所述GW模块包括信令网关SGW模块和数据网关DGW模块;所述MAC&PHY模块和BRRM模块位于基站中,CRRM模块、SGW模块以及DGW模块位于基站服务节点中,则步骤A进一步包括,所述微波接入全球互通系统接入网建立自身与核心网之间、自身与用户终端之间用于传输信令的连接,该方法包括以下步骤:
A11.基站中的MAC&PHY模块接收到来自于用户终端的携带有业务数据量信息的业务请求后,所述基站中的BRRM模块根据所述业务数据量信息和网络资源现状完成允许控制操作和无线资源的分配,然后所述MAC&PHY模块建立用于自身与用户终端空中接口传送信令的专用信令连接,并将所述业务请求传送给基站服务节点中的SGW模块;
A12.基站服务节点中的CRRM模块在SGW模块请求下根据所述业务请求中的业务数据量信息分配资源,SGW模块再根据所述业务请求为该用户终端分配实例,并完成与基站之间用于传输信令的连接;
A13.基站服务节点中的SGW模块建立与核心网之间用于传输信令的专用信令连接,并把用户终端的业务请求组装成与核心网间的协议消息,向核心网请求业务,核心网再将业务建立请求下发给基站服务节点中的SGW模块;
步骤A所述微波接入全球互通系统接入网建立自身与核心网之间、自身与用户终端之间用于传输数据的连接的方法为:
基站服务节点中的SGW模块针对本次业务建立用于与核心网进行业务数据传输的数据网关用户面实例,以配合核心网的用户面实例实现业务数据传输,然后基站服务节点中的SGW模块通知基站中的MAC&PHY模块建立空口的业务数据连接,并在该空口连接建立成功后,向核心网回复连接成功消息。
25、如权利要求24所述的方法,其特征在于,MAC&PHY模块和BRRM模块位于基站中,CRRM模块、SGW模块以及DGW模块位于基站服务节点中,则步骤B所述微波接入全球互通系统接入网通知核心网业务建立完成的方法为:所述基站服务节点中的SGW模块通知核心网业务建立完成;
步骤B所述核心网通过微波接入全球互通系统接入网通知用户终端本次业务连接已经成功建立的方法为:核心网通过所述基站中的MAC&PHY模块和基站服务节点中的SGW模块,通知用户终端本次业务连接已经成功建立。
26、如权利要求23所述的方法,其特征在于,所述RRM模块包括BRRM模块和CRRM模块,所述GW模块包括SGW模块和DGW模块;所述MAC&PHY模块、BRRM模块和DGW模块位于基站中,RRM模块和SGW模块位于基站服务节点,步骤A进一步包括,所述微波接入全球互通系统接入网建立自身与核心网之间、自身与用户终端之间用于传输信令的连接,该方法包括以下步骤:
A21.基站中的MAC&PHY模块接收到来自于用户终端的携带有业务数据量信息的业务请求后,所述基站中的BRRM模块根据所述业务数据量信息和网络资源现状完成允许控制操作和无线资源的分配,然后所述MAC&PHY模块建立用于自身与用户终端空中接口传送信令的连接,并将所述业务请求传送给基站服务节点中的SGW模块;
A22.基站服务节点中的CRRM模块在SGW模块请求下根据所述业务请求中的业务数据量信息分配资源,SGW模块再根据所述业务请求为该用户终端分配实例,并完成与基站之间用于传输信令的连接;
A23.基站服务节点中的SGW模块建立与核心网之间用于传输信令的连接,并把用户终端的业务请求组装成与核心网间的协议消息,向核心网请求业务,核心网再将业务建立请求下发给基站服务节点中的SGW模块;
步骤A所述微波接入全球互通系统接入网建立自身与核心网之间、自身与用户终端之间用于传输数据的连接的方法为:
基站服务节点中的SGW模块通知基站针对本次业务建立用于与核心网进行业务数据传输的数据网关用户面实例,以配合核心网的用户面实例实现业务数据传输,然后基站服务节点中的SGW模块通知基站中的MAC&PHY模块建立空口的业务数据连接,并在该空口连接建立成功后,向核心网回复连接成功消息。
27、如权利要求26所述的方法,其特征在于,MAC&PHY模块、BRRM模块和DGW模块位于基站中,CRRM模块和SGW模块位于基站服务节点,则步骤B所述微波接入全球互通系统接入网通知核心网业务建立完成的方法为:所述基站服务节点中的SGW模块通知核心网业务建立完成;
步骤B所述核心网通过微波接入全球互通系统接入网通知用户终端本次业务连接已经成功建立的方法为:核心网通过所述基站中的MAC&PHY模块和基站服务节点中的SGW模块,通知用户终端本次业务连接已经成功建立。
28.如权利要求24或26所述的方法,其特征在于,步骤A所述核心网将业务建立请求下发给基站服务节点之前,该方法进一步包括:
核心网对用户终端进行鉴权认证,如果鉴权认证成功,则核心网允许所述业务请求;否则,核心网拒绝所述业务请求,并结束本接入核心网的流程;
在上述鉴权认证过程中,所述SGW模块配合所述核心网完成该鉴权认证过程。
29、如权利要求28所述的方法,其特征在于,在所述基站服务节点中设置迁移控制器,该方法进一步包括:
基站服务节点中的迁移控制器模块接收到来自于所述SGW模块的迁移请求后,向SGW模块返回表明接受该迁移请求的迁移请求响应,执行迁移操作。
30、如权利要求23所述的方法,其特征在于,
所述步骤A包括:
A31、微波接入全球互通系统接入网中的MAC&PHY模块根据收到的用户终端的业务请求,向RRM模块请求无线资源分配,根据RRM模块分配的无线资源建立用户终端空中接口的专用信令连接,并将业务请求传送给GW模块;
A32、GW模块根据收到的业务请求,分别建立GW模块与MAC&PHY模块和核心网间的专用信令连接,并通过GW模块与核心网间的接口向核心网发送业务请求;
A33、GW模块根据核心网下发的业务建立请求,建立GW模块与核心网间的用户面实例,并通知MAC&PHY模块建立空中接口的业务数据连接;MAC&PHY模块建立空中接口的业务数据连接。
31、如权利要求23、24、26或30所述的方法,其特征在于,在所述接入网中设置多播广播业务服务器,该方法进一步包括:
用户终端通过MAC&PHY模块向广播多播业务服务器发送消息以查询广播多播业务内容列表;广播多播业务服务器收到该消息后,向用户终端返回包含广播多播业务内容列表、组播IP地址/端口号信息的响应;
用户终端选定接收广播多播业务服务器业务的组播IP地址/端口号后,将该信息通过基站发送给基站服务节点;基站服务节点收到该信息后与广播多播业务服务器进行广播多播业务内容接收的鉴权过程;在鉴权完成后,基站服务节点通过基站发送包括广播多播下行业务参数信息的消息给用户终端;用户终端收到该消息后通过基站发送消息给基站服务节点,以获取用于解密广播多播业务数据的广播多播业务密钥;基站服务节点通过基站向用户终端返回包含广播多播业务密钥的响应消息给用户终端;
用户终端利用所得到的广播多播下行业务参数和广播多播业务密钥信息,接收从广播多播业务服务器通过基站下发的相关广播多播业务数据,进入正常的广播多播业务接收状态。
32、如权利要求31所述的方法,其特征在于,所述多播广播业务服务器位于基站服务节点中或单独存在于所述接入网中。
33、如权利要求23、24、26或30所述的方法,其特征在于,在所述接入网中设置寻呼控制器,该方法进一步包括:
在核心网需要寻呼某个用户终端时,核心网下发寻呼请求消息给接入网,由SGW模块将寻呼请求消息转发给寻呼控制器;
寻呼控制器收到寻呼请求消息后,根据寻呼请求消息中所带的寻呼区域信息,确定在哪些基站范围内进行寻呼,并通过SGW模块通知所确定的各基站进行寻呼;
寻呼控制器根据各基站的寻呼结果确定是否停止寻呼过程。
34、如权利要求33所述的方法,其特征在于,所述的寻呼控制器位于所述基站服务节点中或者独立存在于所述接入网中。
35、如权利要求23、24、26或30所述的方法,其特征在于,在所述接入网中设置切换控制器,该方法进一步包括:
切换控制器通过MAC&PHY模块收到用户终端上报的相邻小区信号质量的测量报告后,根据测量报告确定候选目标基站;
切换控制器利用SGW模块对各候选目标基站进行查询资源满足情况以及用户终端切换所需求的业务质量能否得到保证信息;切换控制器根据所获取的信息选定最终的目标基站,并通过MAC&PHY模块下发切换执行信息给用户终端;
用户终端执行切换到目标基站的操作,并向切换控制器返回用户终端切换到目标基站的消息。
36、如权利要求35所述的方法,其特征在于,所述的切换控制器位于所述基站或者基站服务节点中。
37、如权利要求26所述的方法,其特征在于,该方法进一步包括:
发生切换或者迁移时,所述基站服务节点之间通过I-BSSN接口交互切换或者迁移信息;所述基站之间通过I-BS接口交互切换或者迁移信息。
38、如权利要求26所述的方法,其特征在于,所述基站服务节点与所述基站处于同一个微波接入全球互通系统接入网或者处于不同的微波接入全球互通系统接入网。
39、一种微波接入全球互通系统接入网,其特征在于,该接入网包括:媒体接入层和物理层MAC&PHY模块、无线资源管理RRM模块、切换控制器模块、和网关GW模块,所述RRM模块由基站无线资源管理BRRM模块和公共无线资源管理CRRM模块组成,所述MAC&PHY模块、切换控制器模块和BRRM模块置于基站BS中;所述CRRM模块置于基站服务节点中,
所述BRRM模块,用于管理BS的本地无线资源,根据所述MAC&PHY模块的无线资源请求,分配无线资源;
所述CRRM模块,用于管理多个BS的无线资源,根据所述GW模块的资源分配请求,为所述GW模块分配请求的资源;
所述MAC&PHY模块,用于完成空中接口部分的处理,保持用户终端与接入网的同步;
所述切换控制器模块,用于进行BS间切换过程的协调和决策控制,在完成BS间的切换时,如果需要进行接口的迁移,则进行BS和核心网之间信令接口的迁移,并负责BS和核心网之间用户数据面接口的迁移;
所述GW模块,包括信令面和用户面网关功能,用于分别建立自身与MAC&PHY模块和核心网间的信令连接,完成接入网与核心网设备信令面协议栈的适配和信令协议的传送;建立与核心网间的用户面实例,通过MAC&PHY模块完成接入网与核心网设备用户面协议栈的适配和用户数据的传送。
40、如权利要求39所述的接入网,其特征在于,所述GW模块包括:信令网关SGW模块和数据网关DGW模块;
所述SGW模块,用于接收所述业务请求,根据所述业务请求向所述CRRM模块请求用于传输的资源,将所述业务请求发送给核心网;接收从核心网下发的业务建立请求,通知所述MAC&PHY模块建立与用户终端之间用于传输数据的业务数据连接;
所述DGW模块,用于根据所述SGW模块的指示建立用户面实例,通过所述MAC&PHY模块将核心网的业务数据传送给用户终端。
41、如权利要求40所述的接入网,其特征在于,所述SGW和DGW模块都位于基站服务节点中。
42、如权利要求40或41所述的接入网,其特征在于,该接入网进一步包括:迁移控制器模块,用于接收来自于所述SGW模块的迁移请求,向所述SGW模块返回表明接受该切换请求的迁移请求响应,并执行迁移操作。
43、一种微波接入全球互通系统接入网,其特征在于,该接入网包括:媒体接入层和物理层MAC&PHY模块、无线资源管理RRM模块、切换控制器模块、和网关GW模块,所述RRM模块由基站无线资源管理BRRM模块和公共无线资源管理CRRM模块组成,所述MAC&PHY模块和BRRM模块置于基站BS中;所述切换控制器模块和所述CRRM模块置于基站服务节点中,
所述BRRM模块,用于管理BS的本地无线资源,并根据所述MAC&PHY模块的无线资源请求,分配无线资源;
所述CRRM模块,用于管理多个BS的无线资源以及基站本地服务节点资源,根据所述GW模块的资源分配请求,为所述GW模块分配资源;
所述MAC&PHY模块,用于完成空中接口部分的处理,保持用户终端与接入网的同步;
所述切换控制器模块,用于进行BS间切换过程的协调和决策控制,在完成BS间的切换时,如果需要进行接口的迁移,则进行BS和核心网之间信令接口的迁移,并负责BS和核心网之间用户数据面接口的迁移;
所述GW模块,包括信令面和用户面网关功能,用于分别建立自身与MAC&PHY模块和核心网间的信令连接,完成接入网与核心网设备信令面协议栈的适配和信令协议的传送;建立与核心网间的用户面实例,通过MAC&PHY模块完成接入网与核心网设备用户面协议栈的适配和用户数据的传送。
44、如权利要求43所述的接入网,其特征在于,所述GW模块包括:信令网关SGW模块和数据网关DGW模块;
所述SGW模块接收所述业务请求,根据所述业务请求向所述CRRM模块请求用于传输的资源,将所述业务请求发送给核心网;接收从核心网下发的业务建立请求,通知所述MAC&PHY模块建立与用户终端之间用于传输数据的业务数据连接;
所述DGW模块,用于根据所述SGW模块的指示建立用户面实例,通过所述MAC&PHY模块将核心网的业务数据传送给用户终端。
45、如权利要求44所述的接入网,其特征在于,所述SGW置于所述基站服务节点中,所述DGW置于所述基站中。
46、一种微波接入全球互通系统接入网,其特征在于,该接入网包括:媒体接入层和物理层MAC&PHY模块、无线资源管理RRM模块、切换控制器模块、和网关GW模块,所述GW模块置于BSSN中,所述MAC&PHY模块、RRM模块以及切换控制器模块置于基站BS中,
所述RRM模块,管理和控制无线资源,进行无线资源分配,并将无线资源分配结果发送给所述MAC&PHY模块,并为所述GW模块分配资源;
所述MAC&PHY模块,用于完成空中接口部分的处理,保持用户终端与接入网的同步;
所述切换控制器模块,用于进行BS间切换过程的协调和决策控制,在完成BS间的切换时,如果需要进行接口的迁移,则进行BS和核心网之间信令接口的迁移,并负责BS和核心网之间用户数据面接口的迁移;
GW模块,包括信令面和用户面网关功能,用于分别建立自身与MAC&PHY模块和核心网间的信令连接,完成接入网与核心网设备信令面协议栈的适配和信令协议的传送;建立与核心网间的用户面实例,通过MAC&PHY模块完成接入网与核心网设备用户面协议栈的适配和用户数据的传送。
47、如权利要求46所述的接入网,其特征在于,所述GW模块包括:SGW模块和DGW模块;
所述SGW模块,用于接收所述业务请求,根据所述业务请求向所述RRM模块请求用于传输的资源,将所述业务请求发送给核心网;接收从核心网下发的业务建立请求,通知所述MAC&PHY模块建立与用户终端之间用于传输数据的业务数据连接;
所述DGW模块,用于根据所述SGW模块的指示建立用户面实例,通过所述MAC&PHY模块将核心网的业务数据传送给用户终端。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CNB2005100069648A CN100563183C (zh) | 2005-01-14 | 2005-01-14 | 微波接入全球互通系统接入网及接入核心网的方法 |
PCT/CN2006/000045 WO2006074608A1 (fr) | 2005-01-14 | 2006-01-12 | Interoperabilite mondiale pour systeme de reseau a acces micro-ondes et procede permettant d'acceder a un reseau central via le reseau d'acces |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CNB2005100069648A CN100563183C (zh) | 2005-01-14 | 2005-01-14 | 微波接入全球互通系统接入网及接入核心网的方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1805390A CN1805390A (zh) | 2006-07-19 |
CN100563183C true CN100563183C (zh) | 2009-11-25 |
Family
ID=36677368
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNB2005100069648A Expired - Fee Related CN100563183C (zh) | 2005-01-14 | 2005-01-14 | 微波接入全球互通系统接入网及接入核心网的方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN100563183C (zh) |
WO (1) | WO2006074608A1 (zh) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100531139C (zh) * | 2006-12-05 | 2009-08-19 | 华为技术有限公司 | 网络节点之间的通信方法、接入服务网络及WiMAX网络架构 |
EP2174521B1 (en) | 2007-07-13 | 2015-10-21 | Telefonaktiebolaget L M Ericsson (publ) | Method for reducing the control signaling in handover situations |
CN102905332A (zh) * | 2011-07-28 | 2013-01-30 | 中兴通讯股份有限公司 | 分组交换移动接入网触发路由优化的方法及系统 |
CN103369708B (zh) * | 2012-03-29 | 2018-08-31 | 南京中兴软件有限责任公司 | 一种使用移动网络的方法及装置 |
CN105472770B (zh) * | 2014-09-12 | 2019-04-23 | 中国移动通信集团公司 | 一种空口长连接的优化方法、设备及系统 |
CN106330774A (zh) * | 2015-06-29 | 2017-01-11 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种微波链路传输业务数据的方法及装置 |
CN114449602B (zh) * | 2022-01-27 | 2024-02-06 | 深圳Tcl新技术有限公司 | 切换方法、存储介质及无线通信装置 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BRPI0408393A (pt) * | 2003-03-18 | 2006-03-21 | Qualcomm Inc | autenticação entre uma rede cdma e uma rede gsm |
US20040259554A1 (en) * | 2003-04-23 | 2004-12-23 | Rappaport Theodore S. | System and method for ray tracing using reception surfaces |
-
2005
- 2005-01-14 CN CNB2005100069648A patent/CN100563183C/zh not_active Expired - Fee Related
-
2006
- 2006-01-12 WO PCT/CN2006/000045 patent/WO2006074608A1/zh not_active Application Discontinuation
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
无线城域网WiMAX技术及其应用. 王茜,王岩.电信科学,第8期. 2004 |
无线城域网WiMAX技术及其应用. 王茜,王岩.电信科学,第8期. 2004 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1805390A (zh) | 2006-07-19 |
WO2006074608A1 (fr) | 2006-07-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN1930846B (zh) | 无线通信系统中分割的媒体访问控制协议结构、数据发送和接收方法以及使用该结构的切换方法和系统 | |
CN101374352B (zh) | 混合通信网络中的切换 | |
US9386480B2 (en) | Systems and methods for providing LTE-based backhaul | |
EP2560454B1 (en) | Method and system for implementing direct interface between access network nodes | |
CN101388707B (zh) | 中继站实现网络接入及初始化的方法 | |
CN103747501B (zh) | 关于中继传输的干扰消除的方法及无线通信系统 | |
CN102123480B (zh) | 中继节点接入能力的通知及传输方法 | |
CN110383866B (zh) | 直连链路资源配置方法、装置、系统及可读存储介质 | |
RU2341899C1 (ru) | Способ сжатия информации управления в системе беспроводной связи | |
US8345587B2 (en) | Relay station, base station and method for extending a coverage area of a base station in a radio network | |
EP2893743B1 (en) | Apparatus and method for providing cooperative communication service between macro base station and small cell base station in mobile communication system | |
US20010055298A1 (en) | Apparatus and system to provide wireless data services through a wireless access integrated node | |
US7936717B2 (en) | Apparatus and method for performing initial network entry in broadband wireless communication system | |
CN100563183C (zh) | 微波接入全球互通系统接入网及接入核心网的方法 | |
CN101933363A (zh) | 多接入环境中的系统间切换 | |
WO2017174550A1 (en) | Implementing radio access network slicing in a mobile network | |
CN101014183A (zh) | 无线接入通信系统中用于切换的设备和方法 | |
WO2008018151A1 (fr) | Système de communication employant un mode multi-radio, appareil noeud de contrôle, appareil noeud de commande et appareil station de base | |
US8335510B2 (en) | Cellular communication system and a method of operation therefor | |
CN104756543A (zh) | 多信道无线通信系统、基站、信道利用方法 | |
CN103385034A (zh) | 在无线通信系统的终端之间传送数据的方法,节点和无线通信系统 | |
CN101384068B (zh) | 一种移动台切换参数协商方法和装置 | |
CN116438815A (zh) | 用于在无线通信系统中控制e2节点的装置和方法 | |
CN100372330C (zh) | 一种基站选择接入服务网络网关的方法 | |
Bukhari et al. | Multicasting in next-generation software-defined heterogeneous wireless networks |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20091125 Termination date: 20150114 |
|
EXPY | Termination of patent right or utility model |