CN101400141B - 一种wimax业务中保持数据通道同步的方法及系统 - Google Patents
一种wimax业务中保持数据通道同步的方法及系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种WIMAX业务中保持数据通道同步的方法和系统,该方法包括:基站向接入服务网络ASN网关发送通道刷新请求消息;ASN网关收到通道刷新请求消息后,重新构造数据通道,向基站回复通道刷新响应消息,所述通道刷新响应消息中携带重新构造的数据通道信息;基站根据通道刷新响应消息中携带的数据通道信息,建立对应的数据通道。本发明还公开了一种WIMAX业务中保持数据通道同步的系统。本发明技术方案避免了基站和ASN网关两侧数据通道不同步所造成的数据丢失等不良影响,使得基站和ASN网关间数据通道保持一致,提高了基站与ASN网关间进行数据交换的成功率,保证了交换时尽可能小的影响用户的使用感受。
Description
技术领域
本发明涉及微波存取全球互通(Worldwide Interoperability for MicrowaveAccess,简称WiMAX)通讯领域,尤其涉及数据通道保持同步的方法及系统。
背景技术
图1是WiMAX网络架构参考模型图。WiMAX是基于IEEE 802.16标准的宽带无线接入技术。如图1所示,其网络参考模型由移动终端MS/SS、接入业务网络(ASN)和连接业务网络(CSN)三个逻辑实体组成。移动终端MS/SS是最终的服务受用者;接入业务网络(ASN)是WiMAX网络系统中与接入业务相关的功能实体的集合;连接业务网络(CSN)为MS提供各种网络业务,是业务的提供者。ASN之间的连接通过R4口。
图2是根据现有技术的ASN内部结构分解图。ASN由基站(Base Station,简称BS)和ASN网关(接入服务网关,ASN GateWay,简称AGW)两个独立网元组成,如图2所示,两者通过内部接口R6口连接。R6口由一系列的控制和承载平面协议构成。控制平面协议由MS/SS的移动产生的数据通道的建立、修改和释放、进入IDLE、退出IDLE和切换的相关协议组成;承载平面协议由基站和ASN网关之间的相关数据通道协议构成。AGW的实现是基于《NWG_R1_V1.2.2-Stage-3》协议实现。
在WIMAX业务中,由于MS/SS的移动产生的数据通道的建立、修改和释放、进入IDLE、退出IDLE和切换的过程中,基站与ASN网关间会发生频繁的数据交换,例如,当MS从一个基站管理的区域移动到另外一个基站管理的区域或者在即将移动到其他基站的时刻,切换(Handover)便会发生。
图3是根据现有技术的受控切换的流程图。目前的切换流程,包括如下步骤:
步骤S301,MS与基站、ASN网关完成切换的准备工作,包括源基站通知可能切换的目标基站(可能是多个目标基站),目标基站从源基站获取MS的业务流信息,目标基站从ASN网关申请AK Context(认证密钥上下文,用于实现BS和MS的信道安全)等;
步骤S302,MS通过消息交互从多个目标基站中选择一个目标基站,作为切换后的接入点,即在切换完成后,MS将通过该目标基站为用户完成业务,要为用户进行业务,必须要建立为业务提供承载的数据通道,所以被选中的目标基站要和ASN网关间交互消息进行数据通道的建立;
步骤S303,目标基站向ASN网关发送通道创建请求(Path_Reg_Req)消息,消息携带要建立的数据通道信息(这些数据通道信息是在S301步从源基站获取过来的)进行数据通道的建立;
步骤S304,ASN网关收到通道创建请求(Path_Reg_Req)消息,通过分析消息的内容获得目标基站要建立的数据通道的信息,并且和ASN网关自身保存的数据通道信息比对,根据比对的结果构造通道创建响应(Path_Reg_Rsp)消息,返回给目标基站,如果ASN网关保存的数据通道信息与通道创建请求(Path_Reg_Req)消息携带的数据通道信息不一致,则通道创建响应(Path_Reg_Rsp)消息携带错误的指示;
步骤S305,目标基站收到通道创建响应(Path_Reg_Rsp)消息,通过检测通道创建响应(Path_Reg_Rsp)消息的内容感知数据通道创建的结果,并且构造通道创建应答(Path_Reg_Ack)消息,发送该消息给ASN网关,确认数据通道的建立结果,如果通道创建响应(Path_Reg_Rsp)消息携带数据通道建立错误的指示,根据协议的要求目标基站此时应当通知MS重入,即重新为用户进行接入流程,重入则不会进入步骤S306;
步骤S306,MS与基站,AGW网关完成切换的清理工作,包括清除源基站上MS的资源,清除候选目标基站与AGW网关的隧道资源等。
上述流程存在如下问题,如果通道创建请求(Path_Reg_Req)消息携带的数据通道情况与ASN网关保存数据通道情况不一致,ASN网关则能够检测到,并且在返回给基站的通道创建响应(Path_Reg_Rsp)消息里面携带错误的指示,目标基站通过解码通道创建响应(Path_Reg_Rsp)消息的内容检测到了错误,目标基站可能根据本地策略(协议没有明确如何处理,这里的本地策略是目标基站在实现协议时采用的处理这种问题的策略)选择两种处理方法,一是容忍这种数据通道不一致的情况,一种是重入(重入是协议规定的方法),即重新为MS进行接入流程。
这两种实现方法都存在问题:
容忍的数据通道不一致的方法,ASN网关和目标基站间保存的数据通道信息不一致,即一些数据通道信息在ASN网关存在而在目标基站不存在,当有数据报文从CSN(互联服务网络)发到MS时,必须要经过ASN网关和目标基站间的数据通道,这样就出现当数据报文从ASN网关的某一目标基站未知的数据通道传送给目标基站时,目标基站因为无法识别该数据通道的信息,无法处理从数据通道上传送的数据报文,只能丢弃,这样从CSN(互联服务网络)发送给MS的数据报文发生了丢失。
重入的方法存在的问题是:
1、重入明显的增加了流程交互的消息数量。一个用户一次MS接入的流程中MS、基站和ASN网关间交互的消息达到数十条,当用户很多时,消息的数量是相当大的。消息的增多导致基站和ASN网关的处理负荷增加。
2、MS、目标基站、ASN网关和CSN在为用户提供服务时需要为用户分配一定的资源,如数据区等,重入导致了原来为用户分配资源的废弃和重新再分配,明显增加了系统处理负荷。
3、重入将造成业务的停止,影响的用户的使用感受。
4、重入意味着切换失败,导致切换成功率下降。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是,克服现有技术的不足,提供一种WIMAX业务中保持数据通道同步的方法及系统,以解决WIMAX业务中由于数据通道不一致所造成的影响。
为了解决上述问题,本发明提供了一种WIMAX业务中保持数据通道同步的方法,当基站检测其保存的数据通道信息与接入服务网络ASN的数据通道信息不一致时:
基站向接入服务网络ASN网关发送通道刷新请求消息;
ASN网关收到通道刷新请求消息后,重新构造数据通道,向基站回复通道刷新响应消息,所述通道刷新响应消息中携带重新构造的数据通道信息;
基站根据通道刷新响应消息中携带的数据通道信息,建立对应的数据通道。
上述的方法,其中,所述基站检测其保存的数据通道信息与ASN网关的数据通道信息不一致包括:
基站向ASN网关发送通道创建请求消息,所述通道创建请求消息中携带需要建立的数据通道信息;
ASN网关收到通道创建请求消息后,向基站回复通道创建响应消息,所述通道创建响应消息中携带ASN网关将自身保存的数据通道信息与所述通道创建请求消息中携带的数据通道信息比较后的结果;
基站收到通道创建响应消息后,根据所述通道创建响应消息中携带的比较结果确定其保存的数据通道信息与ASN网关的数据通道信息存在不一致。
上述的方法,其中,在所述基站建立对应的数据通道后,还包括以下步骤:
基站回复ASN网关通道刷新应答消息,确认通道刷新的结果。
上述的方法,其中,ASN网关根据自身保存的数据通道信息重新构造数据通道。
本发明还提供了一种WIMAX业务中保持数据通道同步的系统,包括基站和ASN网关,其特征在于,所述基站包括消息发送模块和消息响应模块,所述ASN网关包括消息处理模块:
消息发送模块,用于向ASN网关发送通道刷新请求消息;
消息处理模块,用于收到通道刷新请求消息后,重新构造数据通道,并向基站回复通道刷新响应消息;
消息响应模块,用于收到通道刷新响应消息后,根据消息中携带的通道信息,建立对应的数据通道。
上述的系统,其中,所述基站还包括:
消息应答模块,用于在建立对应的数据通道后,向ASN网关发送通道刷新应答消息,确认通道刷新的结果。
上述的系统,其中,所述消息处理模块根据自身保存的数据通道信息重新构造数据通道。
上述的系统,其中,所述消息处理模块向基站回复的通道刷新响应消息中携带ASN网关重新构造的数据通道信息。
和现有技术相比,通过本发明所述方法及系统可以避免现有WIMAX业务由于数据通道不一致而造成的不良影响,保证了WIMAX业务中数据通道的同步,从而保证了业务的正常进行,提高了切换的成功率,保证了切换时尽可能小的影响用户的使用感受。
附图说明
图1是WiMAX网络参考模型;
图2是ASN的内部结构分解图;
图3是受控切换的流程简图;
图4是本发明所述方法实施例一的受控切换的流程图;
图5是本发明所述方法实施例二的退出IDLE流程图;
图6是本发明所述方法实施例三的基站侧自主更新通道信息流程图;
图7是本发明所述系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明所述技术方案作进一步的详细描述,以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施,但所举实施例不作为对本发明的限定。
实施例一:
图4是本发明所述方法实施例一的受控切换流程图。如图4所示,由MS/SS的移动所引发的受控切换包括如下步骤:
步骤S401,MS与基站,ASN网关完成切换的准备工作,包括源基站通知可能切换的目标基站(可能是多个目标基站),目标基站从源基站获取MS的业务流信息,目标基站从ASN网关申请AK Context(认证密钥上下文,用于实现BS和MS的信道安全)等;
步骤S402,MS通过消息交互从多个目标基站中选择一个目标基站,作为切换后的接入点,即在切换完成后,MS将通过该目标基站为用户完成业务。要为用户进行业务,需要建立为业务提供承载的数据通道,被选中的目标基站要和ASN网关间交互消息进行数据通道的建立;
步骤S403,目标基站向ASN网关发送通道创建请求(Path_Reg_Req)消息,消息携带需要建立的数据通道信息,进行数据通道的建立;
步骤S404,ASN网关收到通道创建请求(Path_Reg_Req)消息,通过分析消息的内容获得目标基站要建立的数据通道的信息,并且和ASN网关自身保存的数据通道信息比对,根据比对的结果构造通道创建响应(Path_Reg_Rsp)消息,返回给目标基站。如果ASN网关保存的数据通道信息与通道创建请求(Path_Reg_Req)消息携带的数据通道信息不一致,则通道创建响应(Path_Reg_Rsp)消息携带错误的指示;
步骤S405,目标基站收到通道创建响应(Path_Reg_Rsp)消息后,检查该消息的内容,如果检测到通道创建响应(Path_Reg_Rsp)消息携带了错误的指示,则目标基站向ASN网关发送通道刷新请求(Path_Refresh_Req)消息要求ASN网关对数据通道进行修正;
步骤S406,ASN网关收到通道刷新请求(Path_Refresh_Req)消息后,根据自身保存的数据通道信息重新构造数据通道,并向基站回复通道刷新响应(Path_Refresh_Rsp)消息,将ASN网关最后确认的数据通道信息通过通道刷新响应(Path_Refresh_Rsp)消息带给目标基站;
步骤S407,目标基站根据通道刷新响应(Path_Refresh_Rsp)消息携带的通道信息,建立对应的数据通道,并且回复ASN网关通道刷新应答(Path_Refresh_Ack)消息确认通道刷新的结果;
步骤S408,MS与基站,AGW网关完成切换的清理工作,包括清除源基站上MS的资源,清除候选目标基站与AGW网关的隧道资源等。
通过上述方法可以将由于切换过程中基站与ASN网关数据通道不同步的情况而造成的影响降到最低,保证了业务的正常进行,提高了切换的成功率。
实施例二:
在退出IDLE(MS处于空闲模式)同样存在基站与ASN网关数据通道不同步的情况,图5是本发明所述方法实施例二的退出IDLE流程图。如图5所示,退出IDLE包括如下步骤:
步骤S501,MS与基站,ASN网关完成退出IDLE的准备工作,包括基站从ASN网关申请AK Context(认证密钥上下文,用于实现BS和MS的信道安全)等;
步骤S502,基站向ASN网关发送通道创建请求(Path_Reg_Req)消息,消息携带需要建立的数据通道信息,进行数据通道的建立;
步骤S503,ASN网关收到通道创建请求(Path_Reg_Req)消息,通过分析消息的内容获得目标基站要建立的数据通道的信息,并且和ASN网关自身保存的数据通道信息比对,根据比对的结果构造通道创建响应(Path_Reg_Rsp)消息,返回给目标基站。如果ASN网关保存的数据通道信息与通道创建请求(Path_Reg_Req)消息携带的数据通道信息不一致,则通道创建响应(Path_Reg_Rsp)消息携带错误的指示;
步骤S504,目标基站收到通道创建响应(Path_Reg_Rsp)消息后,检查该消息的内容,如果检测到通道创建响应(Path_Reg_Rsp)消息携带了错误的指示,则发送通道刷新请求(Path_Refresh_Req)消息要求ASN网关对数据通道进行修正;
步骤S505,ASN网关收到通道刷新请求(Path_Refresh_Req)消息后,根据自身保存的数据通道信息重新构造数据通道,并向基站回复通道刷新响应(Path_Refresh_Rsp)消息,将ASN网关最后确认的数据通道信息通过通道刷新响应(Path_Refresh_Rsp)消息带给目标基站;
步骤S506,目标基站根据通道刷新响应(Path_Refresh_Rsp)消息携带的通道信息,建立对应的数据通道,并且回复ASN网关通道刷新应答(Path_Refresh_Ack)消息确认通道刷新的结果。
实施例三:
图6是本发明所述方法实施例三的基站侧自主更新通道信息流程图。在基站发现自身保存的数据通道信息与ASN网关保存的不一致时,也可以通过本发明方法来保证基站侧和ASN网关侧的数据通道信息一致,而不影响用户的正常使用。如图6所示,其方法包括如下步骤:
步骤S601,基站,ASN网关通过消息交互完成一些业务流程,这些流程并不限于某个具体的流程;
步骤S602,如果在流程交互时,基站检测到自身和ASN网关数据通道信息不一致,基站则向ASN网关发送通道刷新请求(Path_Refresh_Req)消息,要求ASN网关对数据通道进行修正;
步骤S603,ASN网关收到通道刷新请求(Path_Refresh_Req)消息后,根据自身保存的数据通道信息重新构造数据通道,并向基站回复通道刷新响应(Path_Refresh_Rsp)消息,将ASN网关最后确认的数据通道信息通过通道刷新响应(Path_Refresh_Rsp)消息带给目标基站; 步骤S604,目标基站根据通道刷新响应(Path_Refresh_Rsp)消息携带的数据通道信息,建立对应的数据通道,并且回复ASN网关通道刷新应答(Path_Refresh_Ack)消息确认通道刷新的结果。
图7是本发明的系统结构示意图。下面结合所述系统结构示意图对本发明提供的系统进行详细的说明。
如图7所示,本发明提供的WIMAX业务中保持数据通道同步的系统包括基站和ASN网关,其中基站包括消息发送模块和消息响应模块,ASN网关包括消息处理模块。
消息发送模块用于向ASN网关发送通道刷新请求消息要求ASN网关来对数据通道进行修正;
消息处理模块用于收到通道刷新请求消息后,根据自身保存的数据重新构造数据通道,并向基站回复通道刷新响应消息,将ASN网关最后确认的数据通道信息通过通道刷新响应消息带给目标基站;
消息响应模块用于收到通道刷新响应消息后,根据消息携带的通道信息建立对应的数据通道;
进一步的,本系统中所述基站还包括消息应答模块,消息应答模块用于向ASN网关回复通道刷新应答消息确认通道刷新的结果。
显然,本领域的技术人员应该明白,上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现,它们可以集中在单个的计算装置上,或者分布在多个计算装置所组成的网络上,可选地,它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现,从而,可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行,或者将它们分别制作成各个集成电路模块,或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样,本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种WIMAX业务中保持数据通道同步的方法,其特征在于,当基站检测其保存的数据通道信息与接入服务网络ASN网关的数据通道信息不一致时,所述方法包括以下步骤:
基站向接入服务网络ASN网关发送通道刷新请求消息;
ASN网关收到通道刷新请求消息后,重新构造数据通道,向基站回复通道刷新响应消息,所述通道刷新响应消息中携带重新构造的数据通道信息;
基站根据所述通道刷新响应消息中携带的数据通道信息,建立对应的数据通道。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基站检测其保存的数据通道信息与接入服务网络ASN网关的数据通道信息不一致包括:
基站向ASN网关发送通道创建请求消息,所述通道创建请求消息中携带需要建立的数据通道信息;
ASN网关收到通道创建请求消息后,向基站回复通道创建响应消息,所述通道创建响应消息中携带ASN网关将自身保存的数据通道信息与所述通道创建请求消息中携带的数据通道信息比较后的结果;
基站收到通道创建响应消息后,根据所述通道创建响应消息中携带的比较结果确定其保存的数据通道信息与ASN网关的数据通道信息存在不一致。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述基站建立对应的数据通道后,还包括以下步骤:
基站回复ASN网关通道刷新应答消息,确认通道刷新的结果。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,ASN网关根据自身保存的数据通道信息重新构造数据通道。
5.一种WIMAX业务中保持数据通道同步的系统,包括基站和ASN网关,其特征在于,所述基站包括消息发送模块和消息响应模块,所述ASN网关包括消息处理模块:
消息发送模块,用于向ASN网关发送通道刷新请求消息;
消息处理模块,用于收到通道刷新请求消息后,重新构造数据通道,并向基站回复通道刷新响应消息;
消息响应模块,用于收到通道刷新响应消息后,根据所述通道刷新响应消息中携带的通道信息,建立对应的数据通道。
6.如权利要求5所述系统,其特征在于,所述基站还包括:
消息应答模块,用于在建立对应的数据通道后,向ASN网关发送通道刷新应答消息,确认通道刷新的结果。
7.如权利要求5所述系统,其特征在于,所述消息处理模块根据自身保存的数据通道信息重新构造数据通道。
8.如权利要求5所述系统,其特征在于,所述消息处理模块向基站回复的通道刷新响应消息中携带ASN网关重新构造的数据通道信息。
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