CN101351021B

CN101351021B - 一种微波存取全球互通系统及其实现方法

Info

Publication number: CN101351021B
Application number: CN2007100760353A
Authority: CN
Inventors: 王宁
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2007-07-16
Filing date: 2007-07-16
Publication date: 2011-11-30
Anticipated expiration: 2027-07-16
Also published as: CN101351021A

Abstract

本发明公开了一种微波存取全球互通系统及其实现方法，其包括步骤：在鉴权授权计费模块中配置用户优先级信息；用户通过可扩展身份验证协议进行鉴权操作；将鉴权成功消息发送到基站，所述鉴权成功消息包括所述用户优先级信息和鉴权密钥上下文信息；基站进行调度时，根据所述用户优先级信息，进行服务质量区分服务。采用本发明的系统和方法，通过在用户网络接入过程中，完成用户鉴权后，基站可以从AAA获取用户的优先级信息，在进行上下行用户数据调度的时候，根据用户优先级参数，从而实现按用户的优先级进行数据的处理，并且体现了用户之间的公平性。

Description

一种微波存取全球互通系统及其实现方法

技术领域

本发明涉及微波存取全球互通系统，尤其涉及的是一种实现用户优先级的微波存取全球互通系统及其实现方法。

背景技术

微波存取全球互通(WiMAX，Worldwide Interoperability for MicrowaveAccess)是新一代的宽带无线接入技术，相比于传统的3G接入技术，WiMAX在高速率、Qos(Quality of Service，服务质量机制)灵活性方面具有一定的优势。

WiMAX系统网络结构图如图1所示，其中包括基站(BS，Base Station)、接入网关(AGW，Access Gateway)、鉴权者(Authenticator)、鉴权授权计费模块(AAA，Authentication、Authorization & Accounting)等功能模块。基站和接入网关直接相连，或通过中继接入网关相连；接入网关负责整个接入网所在IP网段的出口路由，接入网关和鉴权者相连，鉴权者是EAP协议中的鉴权逻辑模块，负责处理终端的鉴权，在WiMAX网络中鉴权者通常集成在AGW中。AAA可以分为拜访地AAA和家乡AAA，用于维护用户的信息，实现用户的鉴权，业务授权以及计费等功能。

在制定WiMAX空口标准的802.16e协议中，确定了支持固定模式、便携模式和移动模式的WiMAX 802.16e标准，其规定了五种业务类型，即UGS(主动授予业务)，ERTVR(Extend Real Time Variable Rate，扩展实时可变速率业务)，RTVR(Real Time Variable Rate，实时可变速率业务)，NRTVR(Non Real Time Variable Rate，非实时可变速率业务)，以及BE(BestEffort，尽力传输业务)。对于不同的业务类型，协议规定了不同的Qos(qualityof service，服务质量)，比如在下行调度方面，对于各种业务类型，根据不同的业务类型以及每种业务Qos参数的Traffic priority字段可以采用不同的优先级。

WiMAX协议标准虽然规定了部分Qos实现方案，但是没有任何规定用户之间的优先级，从而在很大程度上影响用户的公平性。比如对于不同用户优先级的用户，由于采用了不同的资费等级，用户期望得到不同的用户体验。并且，对于相同用户优先级的用户，由于采用相同的资费等级，用户也希望能够得到公平的用户体验，特别是需要避免其它相同优先级用户在资源占用方面出现不平等。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微波存取全球互通系统及其实现方法，通过在网络接入流程中获取用户的优先级，用于体现WiMAX系统中的用户优先级和用户公平性。

本发明的技术方案如下：

一种微波存取全球互通系统的实现方法，其包括步骤：101、在鉴权授权计费模块中配置用户优先级信息；102、用户通过可扩展身份验证协议进行鉴权操作，鉴权成功则执行步骤103；103、将鉴权成功消息发送到基站，所述鉴权成功消息包括所述用户优先级信息和鉴权密钥上下文信息；104、基站进行调度时，根据所述用户优先级信息，进行服务质量区分服务，其中，步骤101具体包括，根据资费方案或用户身份信息，在所述鉴权授权计费模块中配置用户优先级信息。。

所述的实现方法，其中，在步骤101之前，还包括步骤：对所述用户优先级信息进行初始化操作。

所述的实现方法，其中，步骤104具体包括，基站进行调度时，依次根据所述用户优先级、业务类型、相同业务类型的业务服务质量参数中的优先权字段，进行服务质量区分服务。

所述的实现方法，其中，步骤101中，所述鉴权授权计费模块是所述用户的家乡鉴权授权计费模块。

所述的实现方法，其中，在用户入网时，执行所述步骤101。

采用上述方案，本发明通过在用户网络接入过程中，完成用户鉴权后，基站可以从AAA获取用户的优先级信息，在进行上下行用户数据调度的时候，根据用户优先级参数，从而实现按用户的优先级进行数据的处理，并且体现了用户之间的公平性。

附图说明

图1为现有技术的802.16e系统网络接入逻辑实体构成示意图；

图2为本发明方法的一种实施方式的流程图；

图3为本发明方法的一种实施方式的网络接入流程图。

具体实施方式

以下对本发明的较佳实施例加以详细说明。

如图2所示，本发明提供了一种WiMAX系统的实现方法，其包括以下步骤。

101、在鉴权授权计费模块中配置用户优先级信息。其具体可以包括，根据资费方案，在所述鉴权授权计费模块中配置用户优先级信息，这样可以实现按照不同的资费方案设置不同用户的优先级；或者，也可以根据用户身份信息，在所述鉴权授权计费模块中配置用户优先级信息，从而实现按照不同的用户身份信息设置不同用户的优先级；然后按用户的优先级进行数据的处理，从而为各种用户提供不同的Qos区分服务，一般情况下，所述鉴权授权计费模块是所述用户的家乡鉴权授权计费模块。在具体的实施中，可以在用户入网时，执行所述步骤101。

在步骤101中，还可以包括管理操作，具体包括实现查找、增加、删除、替换、修改用户优先级信息等各种管理功能。

其中，在步骤101之前，还包括步骤：对所述用户优先级信息进行初始化操作。

102、用户通过可扩展身份验证协议进行鉴权操作，鉴权成功则执行步骤103；鉴权失败，则返回鉴权失败消息。

103、将鉴权成功消息发送到基站，所述鉴权成功消息包括所述用户优先级信息和鉴权密钥上下文信息。

104、基站进行调度时，根据所述用户优先级信息，进行服务质量区分服务。步骤104具体可以包括，基站在进行调度时，依次根据所述用户优先级、业务类型、相同业务类型的业务Qos参数中的优先权字段，进行Qos区分服务。

本发明方法的一个详细的实施例如图3所示，具体包括以下步骤。

步骤(1)，终端在开机接入网络后，首先进行同步和测距流程；

步骤(2)，之后，终端和基站之间通过SBC-REQ/RSP(Subscriber StationBasic Capability Request/Response，用户站基本性能请求/回复)消息交互进行基本能力协商，例如，其中基站和AGW之间通过MS Pre-AttachmentReq/Rsp(终端预附属请求/回复)消息交互确定采用的安全策略，并通过SBC-RSP消息通知MS(Mobile Station，终端)协商的结果；

步骤(3)、(4)，AGW在完成MS Pre-Attachment消息交互之后，位于AGW上的Authenticator功能实体通过BS作为中继向MS发送EAP Transfer消息，开始发起EAP(Extensible Authentication Protocol，可扩展身份验证协议)鉴权流程；

步骤(5)、(6)，终端接收到EAP Transfer消息后，通过基站的中继向Authenticator发送上层的EAP Response/Identity消息，该消息通过空口的EAP Transfer消息承载，其中包含了NAI(Network Access Identifier，网络接入标识符)参数，用于寻址参与用户鉴权的AAA。

步骤(7)，Authenticator根据消息中携带的NAI信息，通过RADUIS(Remote Authentication Dial In User Service，远程拨号用户鉴权服务)协议中的Access Request消息将EAP Payload(有效载荷)转发到MS的家乡(Home)AAA，EAP用户鉴权在终端和家乡AAA之间进行，根据不同的鉴权模式和EAP鉴权方法，EAP报文的交互可以有多轮。

步骤(8)，如果鉴权成功，Authenticator收到家乡AAA的Access Accept消息，该消息中承载了指示鉴权结果的EAP Transfer消息以及鉴权所需的安全上下文，如MSK(Master Session Key，主会话密钥)等，如果鉴权失败，Authenticator会收到来自家乡AAA的Access Reject消息，该消息中带有失败的EAP Message指示。

步骤(9)、(10)，AGW通过基站向终端发送EAP Transfer消息，指示EAP鉴权结果。

步骤(11)，AGW向基站发送Key Change Directive(密钥变更指示)消息指示鉴权完成，该消息中至少包括以下参数：(1)用户优先级；(2)鉴权密钥上下文信息。其中用户优先级信息在用户入网的时候在家乡AAA中进行配置，并且和一定的资费方案绑定。

步骤(12)、(13)，基站在接收到消息的同时向AGW反馈Key ChangeDirective Ack消息，同时启动和终端之间的SA-TEK三步握手(安全关联-业务密钥三步握手消息)以确认双方获取的AK(鉴权密钥)信息，在该消息的交互流程中，基站为终端分配SAID以及对应的加密套件信息。

步骤(14)，终端和基站之间完成REG-REQ/RSP消息的交互。

步骤(15)，基站和终端之间完成其它接入流程，例如业务流创建和R6口数据隧道创建等等，如DSA-REQ/RSP/ACK(动态业务流添加请求/响应/确认)消息的交互创建预备业务流，AGW和BS之间需要创建R6口的数据通道资源。

至此，完成了网络接入的流程。

在完成网络接入后，基站获取了用户优先级信息，在进行调度的时候，基站将依次根据以下部分信息进行Qos区分服务：用户优先级；业务类型；相同业务类型内的Priority字段。例如，对于不同的用户优先级，基站优先对高优先级用户进行调度；对于相同用户优先级，基站根据业务类型进行调度；在业务类型相同的情况下，根据每种业务的Qos参数中的Priority字段，决定调度的顺序。具体的调度方式与现有技术基本相同，在此不作赘述。

采用本专利提供方法，可以实现用户之间的优先级和相同优先级用户之间的公平性，从而保证用户的服务质量。并且，由于仅仅在AGW到基站之间的消息中，例如Key Change Directive消息，增加了用户优先级参数，无需修改空口协议，因此不会对终端的实现造成任何影响。

采用本专利提供的用户优先级实现方法，由于运营商在和用户签约时候的就确定了用户优先级参数，不同优先级的用户可以采用不同的资费，并享受不同的服务质量。在完成用户鉴权的时候，基站可以从AGW获取用户的优先级参数，并根据用户的优先级为用户提供和资费方案相符合的差异化的接入服务。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims

1.一种微波存取全球互通系统的实现方法，其包括步骤：

101、在鉴权授权计费模块中配置用户优先级信息；

102、用户通过可扩展身份验证协议进行鉴权操作，鉴权成功则执行步骤103；

103、将鉴权成功消息发送到基站，所述鉴权成功消息包括所述用户优先级信息和鉴权密钥上下文信息；

104、基站进行调度时，根据所述用户优先级信息，进行服务质量区分服务，其中，步骤101具体包括，根据资费方案或用户身份信息，在所述鉴权授权计费模块中配置用户优先级信息。

2.根据权利要求1所述的实现方法，其特征在于，在步骤101之前，还包括步骤：对所述用户优先级信息进行初始化操作。

3.根据权利要求1所述的实现方法，其特征在于，步骤104具体包括，基站进行调度时，依次根据所述用户优先级、业务类型、相同业务类型的业务服务质量参数中的优先权字段，进行服务质量区分服务。

4.根据权利要求1至3任一所述的实现方法，其特征在于，步骤101中，所述鉴权授权计费模块是所述用户的家乡鉴权授权计费模块。

5.根据权利要求4所述的实现方法，其特征在于，在用户入网时，执行所述步骤101。