CN101959181B - 多无线网络协同的网络架构及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明多无线网络协同的网络架构包括城域无线接入网、局域无线接入网、MNC以及无线核心网，一个服务区包括一个城域网小区及其覆盖下的所有局域网小区；城域及局域无线接入网，通过MNC与无线核心网连接，用于通过MNC将终端初始接入或切换接入无线核心网；所述MNC，用于负责一个服务区内的城域及局域无线接入网与无线核心网进行交互；所述终端通过城域或局域无线接入网请求获取IP地址时，还用于根据所述终端的MAC地址检查是否保存有对应的IP地址，若有，将所述IP地址作为终端的IP地址，否则透传IP地址分配相关消息，并保存终端的MAC地址与分配的IP地址的对应关系。本发明网络架构及方法可以保证网络切换时上层业务的连续性。
Description
技术领域
本发明涉及一种宽带无线接入技术，尤其是一种多无线网络协同的网络架构及方法。
背景技术
随着无线通信的高速发展，无线通信逐渐成为人们日常工作和生活中必不可少的工具。无线通信为用户带来便利同时也为服务提供商和运营商带来了极大的收益。
用户可以使用各种各样的宽带无线接入系统，有小范围覆盖的WLAN如WiFi(Wireless Fidelity，无线保真)或是WAPI(WLAN Authentication andPrivacy Infrastructure，即无线局域网鉴别与保密基础结构)，有大范围覆盖有Wimax(Worldwide Interoperability for Microwave Access，全球微波互联接入)，UMTS(Universal Mobile Telecommunications System，通用移动通信系统)，GPRS(General Packet Radio Service，通用分组无线业务)和TD-SCDMA(Division-Synchronous Code Division Multiple Access，时分同步的码分多址技术)。为充分利用各种无线接入网络用户设备会同时装备多种网络，例如，现在的笔记本电脑普遍都有WLAN，而Intel承诺在未来的笔记本电脑中捆绑Wimax，因此未来的用户设备可以同时接入多个无线接入网络中。宽带和多功能集成是无线通信的发展方向。
由于各种网络的特性和覆盖范围不同，多个网络协同使用可以使用户以更低的价钱获得更佳的服务。
WLAN(无线局域网)是一种低成本的接入技术，而今已经得到广泛的应用，较流行的技术标准有IEEE802.11及WAPI(WLAN Authentication andPrivacy Infrastructure)。WAPI即无线局域网鉴别与保密基础结构，它是针对IEEE802.11中WEP协议安全问题，经多方参加，反复论证，充分考虑各种应用模式，在中国无线局域网国家标准GB15629.11中提出的WLAN安全解决方案。同时，本方案已由ISO/IEC授权的机构IEEE Registration Authority(IEEE注册权威机构)审查并获得认可，分配了用于WAPI协议的以太类型字段，这也是我国目前在该领域惟一获得批准的协议。这些标准虽然已经经历了多年的发展，但目前仍在不断的改进和发展之中，以适应安全认证、漫游和QoS等方面的要求，WLAN的最高速率可达54Mbps。WLAN的优势在于部网简单站点多，酒店机场都提供WLAN，而且在很多国家的公共场所还提供免费的WiFi服务，而在国内WAPI也比较流行，它在交通工具的各种移动速度下都能提供通信，因此还可以为交通工具提供移动路线的覆盖。WLAN的不足之处在于覆盖范围小，在视线(Line of sight，简称LoS)的假设下，WLAN能够覆盖的理论户外范围只有大约20公里，而其中实际可用的范围只有大约1到2公里，即在每个方向上500到1000米。
Wimax(全球微波接入互操作性)系统是一个基于IEEE802.16协议的宽带无线接入系统，IEEE802.16协议是一个支持高速无线接入的空中接口协议。Wimax具有较完备的QoS机制，可支持实时和非实时业务，支持漫游和切换，最高速率可达75Mbps。WiMAX的技术起点较高，采用了代表未来通信技术发展方向的OFDM/OFDMA、AAS、MIMO等先进技术，随着技术标准的发展，WiMAX将逐步实现宽带业务的移动化。Wimax提供比WLAN更远的覆盖，理论上提供高达50公里的线性服务区域范围，并且允许相互不可直视的用户之间的连接。WIMAX的实际可用范围为大约10到20公里，每个方向5到10公里，即比WLAN范围高5到20倍。
WLAN和Wiamx各有优点，如终端用户可以将两者结合使用就可以同时利用Wiamx具有的覆盖范围广的优势，以及WLAN提供的热点地区高速接入和廉价的优点，使运营商降低为用户提供数据业务的成本，特别是在热点地区，并显著改善运营商的实时业务和非实时业务的服务质量。
现在有的WLAN和Wimax融合的技术主要有两方面，一个方面是在物理层如何分时接收和发射信号，并不涉及上层业务的处理，如果仅是在物理层上进行两个网络的切换，无法保证上层业务的连续性；另一个方面是讨论如何通过Mobile IP来进行两个网络的切换，Mobile IP部署复杂，而且分配IP地址以及移动IP注册需要一定的时间，因此服务会有短暂(数秒)中断，可能会丢失一些数据。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种多无线网络协同的网络架构及方法，以保证网络切换时上层业务的连续性。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种多无线网络协同的网络架构，所述网络架构包括城域无线接入网、局域无线接入网、多网络控制器以及无线核心网，一个服务区包括一个城域网小区及其覆盖下的所有局域网小区；
所述城域无线接入网及所述局域无线接入网，通过所述多网络控制器与所述无线核心网连接，用于通过所述多网络控制器将终端初始接入或切换接入所述无线核心网；
所述多网络控制器，用于负责一个服务区内的城域无线接入网及局域无线接入网与所述无线核心网进行交互；所述终端通过所述城域无线接入网或局域无线接入网请求获取IP地址时，还用于根据所述终端的MAC地址检查是否保存有对应的IP地址，若有，将所述IP地址作为所述终端的IP地址，否则透传IP地址分配相关消息，并保存所述终端的MAC地址与分配的IP地址的对应关系。
进一步地，所述多网络控制器保存所述终端的MAC地址及分配的IP地址的对应关系的同时，还用于关联保存对应的无线接入网信息；所述多网络控制器根据关联保存的所述无线接入网信息向所述无线接入网转发所述无线核心网下发的下行数据。
进一步地，若所述多网络控制器仅关联保存一个无线接入网信息，则所述多网络控制器向所述无线接入网转发所述下行数据；若所述多网络控制器关联保存两个或两个以上无线接入网信息，则所述多网络控制器向优选的无线接入网转发所述下行数据，所述优选的无线接入网是所述终端指定的或系统预先设定的优先级最高的无线接入网。
进一步地，所述多网络控制器采用以下方式获取终端指定的优选的无线接入网信息：所述终端从无线核心网获取所述多网络控制器的IP地址后，利用IP包直接通知所述多网络控制器；所述终端发送消息并由所述无线接入网透传给所述多网络控制器的，所述消息中携带所述终端优选的无线接入网信息。
进一步地，所述城域无线接入网采用的技术是全球微波互联接入Wimax、通用移动通信系统UMTS、通用分组无线业务GPRS或时分同步的码分多址技术TD-SCDMA，所述局域无线接入网采用的技术是无线保真WiFi或无线局域网鉴别与保密基础结构WAPI，一个服务区的局域网小区采用相同或不同的局域无线接入技术。
为解决上述技术问题，本发明还提供一种多无线网络协同方法，所述方法基于多无线网络协同的网络架构实现，所述网络架构包括城域无线接入网、局域无线接入网、多网络控制器以及无线核心网，一个服务区包括一个城域网小区及其覆盖下的所有局域网小区，所述多网络控制器负责一个服务区内的城域无线接入网及局域无线接入网与无线核心网进行交互；该方法包括：
接入步骤，终端通过无线接入网及所述多网络控制器初始接入或切换接入所述无线核心网，所述无线接入网是所述城域无线接入网或所述局域无线接入网；
IP地址分配步骤，所述终端请求获取IP地址时，所述多网络控制器根据所述终端的MAC地址检查是否保存有对应的IP地址，若有，则将所述IP地址作为所述终端的IP地址，否则透传IP地址分配相关消息，并保存所述终端的MAC地址与分配的IP地址的对应关系。
进一步地，所述IP地址分配步骤中，所述多网络控制器保存所述终端的MAC地址及分配的IP地址的对应关系的同时，关联保存对应的无线接入网信息；所述IP地址分配步骤后，还包括下行数据转发步骤，所述多网络控制器接收所述无线核心网发送的下行数据后，根据关联保存的所述无线接入网信息向所述无线接入网转发所述下行数据。
进一步地，所述下行数据转发步骤中，若所述多网络控制器仅关联保存一个无线接入网信息，则所述多网络控制器向所述无线接入网转发所述下行数据；若所述多网络控制器关联保存两个或两个以上无线接入网信息，则所述多网络控制器向优选的无线接入网转发所述下行数据，所述优选的无线接入网是所述终端指定的或系统预先设定的优先级最高的无线接入网。
进一步地，所述多网络控制器采用以下方式获取终端指定的优选的无线接入网信息：所述终端从无线核心网获取所述多网络控制器的IP地址后，利用IP包直接通知所述多网络控制器；所述终端发送消息并由所述无线接入网透传给所述多网络控制器的，所述消息中携带所述终端优选的无线接入网信息。
进一步地，所述城域无线接入网采用的技术是全球微波互联接入Wimax、通用移动通信系统UMTS、通用分组无线业务GPRS或时分同步的码分多址技术TD-SCDMA，所述局域无线接入网采用的技术是无线保真WiFi或无线局域网鉴别与保密基础结构WAPI，一个服务区的局域网小区采用相同或不同的局域无线接入技术。
在城域无线网和局域无线网融合的情况下，本发明通过在城域无线网的网络架构中增加一个多网络控制网元，用于控制终端在多网络服务区内使用同一IP地址，使用户可以在多种无线接入网中切换，而上层应用不受影响，从而保证上层业务的延续性及数据传输的无缝切换。
附图说明
图1是本发明多无线网络协同的网络架构的示意图。
图2是本发明多无线网络协同方法的示意图。
图3是Wimax小区中有WLAN作热点覆盖的示意图。
图4是WLAN和Wimax的协同网络的网络架构图。
图5是终端接入网络时分配IP地址的流程图。
图6是MNC收到终端的ONC消息的处理流程图。
图7是下行数据发送的流程图。
图8是终端退出网络时MNC地址表更新的流程图。
图9是终端在两个网络中切换的流程图。
具体实施方式
本发明多无线网络协同方法和网络架构主要思想是在城域无线网和局域无线网协同的网络架构中增加一个多网络控制器(Multiple NetworkController，简称MNC)网元，MNC处于IP层和MAC层之间，MNC负责一个服务区内的城域无线接入网及局域无线接入网与无线核心网进行交互，并管理终端的IP地址，保证同一终端在同一服务区内采用同一IP地址，从而保证对于网络层透明的网络间切换，上层业务不会因为网络间切换而产生中断，从而保证业务的连续性。
本发明所说的服务区包括一个城域网小区及其覆盖下的所有局域网小区。
本专利不涉及跨Wimax小区的切换情况，跨Wimax小区的切换由Wimax的切换机制保证业务的连续性。
具体地，如图1所示，本发明多无线网络协同的网络架构，包括城域无线接入网、局域无线接入网、多网络控制器以及无线核心网，一个服务区包括一个城域网小区及其覆盖下的所有局域网小区；
所述城域无线接入网及所述局域无线接入网，通过所述多网络控制器与所述无线核心网连接，用于通过所述多网络控制器将终端初始接入或切换接入所述无线核心网；
所述多网络控制器，用于负责一个服务区内的城域无线接入网及局域无线接入网与所述无线核心网进行交互；所述终端通过所述无线接入网请求获取IP地址时，还用于根据所述终端的MAC地址检查是否保存有对应的IP地址，若有，将所述IP地址作为所述终端的IP地址，否则透传IP地址分配相关消息，并保存所述终端的MAC地址与分配的IP地址的对应关系。
所述多网络控制器保存所述终端的MAC地址及分配的IP地址的对应关系的同时，还用于关联保存对应的无线接入网信息；所述多网络控制器根据关联保存的所述无线接入网信息向所述无线接入网转发所述无线核心网下发的下行数据。
若所述多网络控制器仅关联保存一个无线接入网信息，则所述多网络控制器向所述无线接入网转发所述下行数据；若所述多网络控制器关联保存两个或两个以上无线接入网信息，则所述多网络控制器向优选的无线接入网转发所述下行数据，所述优选的无线接入网是所述终端指定的或系统预先设定的优先级最高的无线接入网。
所述多网络控制器采用以下方式获取终端指定的优选的无线接入网信息：所述终端从无线核心网获取所述多网络控制器的IP地址后，利用IP包直接通知所述多网络控制器；所述终端发送消息并由所述无线接入网透传给所述多网络控制器的，所述消息中携带所述终端优选的无线接入网信息。
所述城域无线接入网采用的技术是全球微波互联接入Wimax、通用移动通信系统UMTS、通用分组无线业务GPRS或时分同步的码分多址技术TD-SCDMA，所述局域无线接入网采用的技术是无线保真WiFi或无线局域网鉴别与保密基础结构WAPI，一个服务区的局域网小区采用相同或不同的局域无线接入技术。
基于以上多无线网络协同的网络架构，本发明还提供了一种多无线网络协同方法，如图2所示，该方法包括：
步骤201：接入步骤，终端通过无线接入网及所述多网络控制器初始接入或切换接入所述无线核心网，所述无线接入网是城域无线接入网或局域无线接入网；
步骤202：IP地址分配步骤，所述终端请求获取IP地址时，所述多网络控制器根据所述终端的MAC地址检查是否保存有对应的IP地址，若有，则将所述IP地址作为所述终端的IP地址，否则透传IP地址分配相关消息，以执行正常的IP地址分配流程，并保存所述终端的MAC地址与分配的IP地址的对应关系；
终端已经接入了其中一个网络并获取了IP地址直到终端从此网络退出，该IP地址会一直有效，当终端的MAC又接入到另外一个网络后不会再请求获取IP地址，网络接入完成就会触发MNC需要更新MAC地址表的信息，MAC地址表信息的维护是网络侧的处理，对终端是透明的。若将终端是不带IP地址的新接入一个网络，终端会发起获取IP地址的流程，IP地址分配成功后，MNC通过监听DHCP报文或其他方式将此终端的MAC和IP地址信息保存到MAC地址表中。
所述IP地址分配步骤中，所述多网络控制器保存所述终端的MAC地址及分配的IP地址的对应关系的同时，关联保存对应的无线接入网信息；
步骤203：下行数据转发步骤，所述多网络控制器接收无线核心网发送的下行数据后，根据关联保存的所述无线接入网信息向所述无线接入网转发所述下行数据。
所述下行数据转发步骤中，若所述多网络控制器仅关联保存一个无线接入网信息，则所述多网络控制器向所述无线接入网转发所述下行数据；若所述多网络控制器关联保存两个或两个以上无线接入网信息，则所述多网络控制器向优选的无线接入网转发所述下行数据，所述优选的无线接入网是所述终端指定的或系统预先设定的优先级最高的无线接入网。
所述多网络控制器采用以下方式获取终端指定的优选的无线接入网信息：所述终端从无线核心网获取所述多网络控制器的IP地址后，利用IP包直接通知所述多网络控制器；所述终端发送消息并由所述无线接入网透传给所述多网络控制器的，所述消息中携带所述终端优选的无线接入网信息。
所述城域无线接入网采用的技术是全球微波互联接入Wimax、通用移动通信系统UMTS、通用分组无线业务GPRS或时分同步的码分多址技术TD-SCDMA，所述局域无线接入网采用的技术是无线保真WiFi或无线局域网鉴别与保密基础结构WAPI，一个服务区的局域网小区采用相同或不同的无线接入技术。
以下以Wimax网络作为城域无线网，WiFi网络作为局域无线网为例，并结合附图对本发明的网络架构进行详细说明：
如图3所示，一个Wimax小区下有多个WLAN小区做热点覆盖，同一个Wiamx小区和此小区覆盖下的所有WLAN小区称为一个服务区，在同一个服务区内，同一个终端用户不管移动到那个WLAN小区都会使用同一个IP地址。
CPE1所在地既有Wimax覆盖也有WLAN2的覆盖，CPE1可同时接入这两个网络，假如CPE1是优先使用WLAN网络，CPE1就使用WLAN2来收发数据，并同时接收Wimax网络的管理消息。
CPE1处于WLAN和Wimax的覆盖范围内，可使用网络协同，CPE1从WLAN1移动到WLAN2，中间经历从WLAN1切换到Wimax网络及Wimax网络切换到WLAN2两次网络切换；在这个过程中CPE1使用同一IP地址。
CPE(Customer Premises Equipment，终端设备)2的所在地只有Wimax覆盖，CPE2就只使用Wimax网络。
服务区的网络架构如图4所示，主要是采用Wimax的网络架构，并在Wimax网络架构的基础上增加一个网络控制器(Multiple Network Controller，简称MNC)网元，一个服务区由一个MNC管理，用于IP地址的管理和下行数据的分发，Wimax接入网的ASNGW(接入业务网网关)102及各WLAN接入网的AC(接入控制器)105、106通过MNC与CSN CSN(ConnectivityService Network，连接业务网，也即无线核心网)连接，对于来自核心网的管理消息，MNC只是进行透传。
MNC需要为每个接入的终端维护一个信息表以保存IP地址信息，接入网络信息和下一跳信息，如果终端只接入一个网络，下一跳信息就是终端所接入的网络，如果终端接入两个网络或以上，下一跳根据终端选择在哪个网络收下行数据来决定。此表以MAC地址来索引：
| MAC | MAC地址 |
| IP | IP地址 |
| WimaxNext Hop | 如果没有接入Wiamx网络就填NULL，如果接入Wiamx网络就填写所属BS的ASN GW的IP。 |
| WLANNext Hop | 如果没有接入WLAN网络就填NULL，如果接入WLAN网络就填写所属AP的AC的IP。 |
| Next Hop | Wimax or WLAN |
双模终端可同时接入两个网络：双模终端用户设备当搜索到Wimax网络和WLAN网络同时可用时，可以同时接入两个网络，由终端用户设备决定使用哪个网络来传输数据，如果只搜索到一个网络就使用所搜索到的网络。
下面以图4所示的对于网络层透明的Wimax和WLAN协同网络架构为例，对本发明方法的流程进行具体说明：
如图5所示，终端接入网络时分配IP地址的流程主要包括：
步骤501：CPE109接入网络(WLAN或Wimax)成功；
步骤502：MNC107按照CPE的MAC地址查找地址表；
步骤503：MNC107是否找到对应IP地址？是则转至步骤504，否则转至步骤505；
在分配IP地址前，先到Multiple Network Controller中用MAC地址查询一下此终端是否接入到同一Wimax/WLAN服务区的其他网络中(如果找到MAC对应的IP地址，就认为是接入同一服务区的其他网络)，如果是就还是使用原先分配的IP地址，如果没有接入其他网络就走正常的IP地址分配流程。
步骤504：以MNC107表中的IP地址作为所述终端的IP地址，转至步骤507；
步骤505：网络侧进入正常的IP地址分配流程；
步骤506：IP地址分配成功后，MNC107在地址表中增加相应的表项；
步骤507：在Wimax的ASNGW102或是WLAN的AC105中建立此CPE的MAC地址和IP地址的对应关系，流程结束。
只要没有退出ASNGW或AC所属的网络就不需要到MNC查找IP地址，网络接入流程完成才会触发MNC查找IP地址。
需要说明的是，ASNGW要求有IP和MAC有对应关系用于数据分发，AC有可能不需要。
当双模终端同时接入两个网络时，由终端根据两个网络的信号情况和两个网络的优先级决策在哪个网络中接收下行数据，MNC根据终端的决策将下行数据路由到相应的Wimax ASNGW或是WLAN的AC中，再由其向下分发。
双模终端需要通过消息将使用哪个网络接收下行数据通知MNC，消息内容包括终端的MAC地址及所选网络。终端可以通过两种方式发送这条消息：
方式一：通过IP包发送，终端可以选任一网络发送此消息。
这种方式需要将MNC的IP地址通知终端，可通过DHCP消息中的扩展字段来通知。DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机配置协议)是一种常用的为终端动态分配IP地址的协议，无线网络基本都使用此协议来分配IP地址。可使用DHCP服务器会在DHCP Offer消息中向CPE发送相应的MNC的IP地址，只需要在DHCP option区域中添加MNC到IP地址即可，无需修改现有协议的消息字段。
方式二：通过Wimax网络的MAC消息进行发送，在BS与MS之间定义一条ONC(online network choice，在线网络选择)消息，BS收到此消息后将其透明转发到ASNGW，ASNGW再将其转发到MNC上，这种方式需要修改802.16协议，同时BS和ASNGW也需要将此消息识别出来再转发给MNC。
如果MNC一直没有收到终端的ONC消息，就默认使用Wimax网络发送数据。
如图6所示，MNC收到终端的ONC消息的处理流程主要包括：
步骤601：MNC105收到来自CPE105的ONC消息；
步骤602：按其中的MAC地址检索地址表；
步骤603：是否找到对应的地址表项？是则转至步骤605，否则转至步骤604；
步骤604：丢弃此ONC消息，此流程结束；
步骤605：检查此地址表项的优选网络信息；
步骤606：是否有对应网络的下一跳地址(即ASNGW或AP的地址)，有则转至步骤608，否则转至步骤607；
步骤607：丢弃此ONC消息，此流程结束；
步骤608：根据ONC消息填写MAC地址表中的Next Hop，以优选网络的下一跳地址作为此地址表项的下一跳地址，此流程结束。
如图7所示，终端接入网络时下行数据发送的流程主要包括：
步骤701：CPE109的下行数据包从CSN发送到MNC；
步骤702：MNC107根据数据包的IP地址查找地址表；
步骤703：是否找到对应项，是则转至步骤705，否则转至步骤704；
步骤704：丢弃相应的数据包，流程结束。
步骤705：地址表中是否只有一个下一跳网络，是则转至步骤706，否则转至步骤707；
步骤706：MNC107将数据包转发到所属网络的ASNGW或是AC，流程结束。
步骤707：CPE109是否有优选的网络，是则转至步骤708，否则转至步骤709；
步骤708：MNC107将数据包转发到终端预先设置的优选网络的ASNGW或是AC，流程结束。
步骤709：MNC107将数据包转发到优先级较高网络的ASNGW或是AC，流程结束。
如果终端在两个网络中都保持接入，在哪个网络中传输上行数据由终端决定，哪个网络收到上行数据哪个网络就进行转发。
如图8所示，终端退出网络时MNC地址表更新的流程主要包括：
步骤801：CPE109退出所属接入网；
步骤802：Wimax的ASNGW102或是WLAN的AC105通知MNC107CPE109要退出本接入网；
步骤803：MNC107根据CPE109的MAC地址查找对应的地址表项；
步骤804：MNC107在地址表项中的下一跳网络中删除所退出的接入网；
步骤805：此地址表中是否已经没有下一跳网络？是则转至步骤4.6，否则流程完成；
步骤806：MNC107删除此地址表项，流程完成。
如图9所示，终端CPE109(如图3的CPE1所示)同时接入Wimax和WLAN网络，并从WLAN1移动到WLAN2时的切换流程主要包括：
步骤901：CPE109同时接入Wimax网络和WLAN1网络，同时处理Wimax BS101和WLAN1的AP104发送的控制信息；
步骤902：由于WLAN为CPE109优先使用的网络，所以CPE109使用WLAN1网络来收发数据；
步骤903：MNC107设CPE109的下行数据地址表的下一跳网络为WLAN1的AC105；
步骤904：CPE109从WLAN1向WLAN2移动，CPE109检测到WLAN1的AP104信号减弱；
步骤905：WLAN1的CINR(Carrier to Interference+Noise Ratio，载波与干扰+噪声比)是否达到退网阈值？是则转至步骤908，否则转至步骤906；
步骤906：WLAN1的CINR是否达到将收发数据切换到另外一个接入网的阈值？是则转至步骤909，否则转至步骤907；
步骤907：CPE109继续使用WLAN1网络收发数据，并继续检测WLAN1的CINR，转至步骤905；
步骤908：CPE109退出WLAN1网络；
步骤909：CPE109切换到Wimax网络收发数据，同时通知MNC107；
步骤910：MNC107更新CPE109的下行数据的地址表的下一跳为ASNGW102；
步骤911：MNC107收到来自CSN108的CPE109的下行数据时转发至ASNGW102；
步骤912：ASNGW102将数据发送到Wimax BS101；
步骤913：Wimax BS101将数据从空口发送给CPE109；
步骤914：CPE109进入WLAN2的覆盖范围并成功接入；
步骤915：WIAN2的CINR是否大于将数据切换到本接入网收发的阈值？是则转至步骤5.17，否则转至步骤5.16；
步骤916：CPE109继续使用Wimax网络收发数据，并继续检测WLAN2的CINR，转至步骤915；
步骤917：CPE109切换到WLAN2收发数据，并同时通知MNC107；
步骤918：MNC107更新CPE109的下行数据的地址表的下一跳为WLAN2的AC104，流程结束。
由以上说明可知，一个较大的Wimax小区中有多个WLAN热点覆盖的情况下，终端在Wimax小区内移动时，始终采用同一IP地址，上层业务不会因为网络间切换而产生中断，保证业务的连续性。本发明不局限于WiMAX和WLAN的网络融合，只要是大型城域网加上小型无线局域网作热点覆盖都可以使用本专利提出的技术方案来实现多种网络的透明协同。
在域域无线网和局域无线网融合的情况下，本发明通过在城域无线网的网络架构中增加一个多网络控制网元，用于控制终端在多网络服务区内使用同一IP地址，使用户可以在多种无线接入网中切换，而上层应用不受影响，从而保证上层业务的延续性及数据传输的无缝切换，提高业务服务质量。
Claims (10)
1.一种多无线网络协同的网络架构，其特征在于，所述网络架构包括城域无线接入网、局域无线接入网、多网络控制器以及无线核心网，一个服务区包括一个城域网小区及其覆盖下的所有局域网小区；
所述城域无线接入网及所述局域无线接入网，通过所述多网络控制器与所述无线核心网连接，用于通过所述多网络控制器将终端初始接入或切换接入所述无线核心网；
所述多网络控制器，用于负责一个服务区内的城域无线接入网及局域无线接入网与所述无线核心网进行交互；所述终端通过所述城域无线接入网或局域无线接入网请求获取IP地址时，还用于根据所述终端的MAC地址检查是否保存有对应的IP地址，若有，将所述IP地址作为所述终端的IP地址，否则透传IP地址分配相关消息，以执行正常的IP地址分配流程，并保存所述终端的MAC地址与分配的IP地址的对应关系。
2.如权利要求1所述的多无线网络协同的网络架构，其特征在于：所述多网络控制器保存所述终端的MAC地址及分配的IP地址的对应关系的同时，还用于关联保存对应的无线接入网信息；所述多网络控制器根据关联保存的所述无线接入网信息向所述无线接入网转发所述无线核心网下发的下行数据。
3.如权利要求2所述的多无线网络协同的网络架构，其特征在于：若所述多网络控制器仅关联保存一个无线接入网信息，则所述多网络控制器向所述无线接入网转发所述下行数据；若所述多网络控制器关联保存两个或两个以上无线接入网信息，则所述多网络控制器向优选的无线接入网转发所述下行数据，所述优选的无线接入网是所述终端指定的或系统预先设定的优先级最高的无线接入网。
4.如权利要求3所述的多无线网络协同的网络架构，其特征在于：所述多网络控制器采用以下方式获取终端指定的优选的无线接入网信息：所述终端从无线核心网获取所述多网络控制器的IP地址后，利用IP包直接通知所述多网络控制器；所述终端发送消息并由所述无线接入网透传给所述多网络控制器的，所述消息中携带所述终端优选的无线接入网信息。
5.如权利要求1至4中任一项所述的多无线网络协同的网络架构，其特征在于：所述城域无线接入网采用的技术是全球微波互联接入Wimax、通用移动通信系统UMTS、通用分组无线业务GPRS或时分同步的码分多址技术TD-SCDMA，所述局域无线接入网采用的技术是无线保真WiFi或无线局域网鉴别与保密基础结构WAPI，一个服务区的局域网小区采用相同或不同的局域无线接入技术。
6.一种多无线网络协同方法，其特征在于：所述方法基于多无线网络协同的网络架构实现，所述网络架构包括城域无线接入网、局域无线接入网、多网络控制器以及无线核心网，一个服务区包括一个城域网小区及其覆盖下的所有局域网小区，所述多网络控制器负责一个服务区内的城域无线接入网及局域无线接入网与无线核心网进行交互；该方法包括：
接入步骤，终端通过无线接入网及所述多网络控制器初始接入或切换接入所述无线核心网，所述无线接入网是所述城域无线接入网或所述局域无线接入网；
IP地址分配步骤，所述终端请求获取IP地址时，所述多网络控制器根据所述终端的MAC地址检查是否保存有对应的IP地址，若有，则将所述IP地址作为所述终端的IP地址，否则透传IP地址分配相关消息，以执行正常的IP地址分配流程，并保存所述终端的MAC地址与分配的IP地址的对应关系。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：所述IP地址分配步骤中，所述多网络控制器保存所述终端的MAC地址及分配的IP地址的对应关系的同时，关联保存对应的无线接入网信息；所述IP地址分配步骤后，还包括下行数据转发步骤，所述多网络控制器接收所述无线核心网发送的下行数据后，根据关联保存的所述无线接入网信息向所述无线接入网转发所述下行数据。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于：所述下行数据转发步骤中，若所述多网络控制器仅关联保存一个无线接入网信息，则所述多网络控制器向所述无线接入网转发所述下行数据；若所述多网络控制器关联保存两个或两个以上无线接入网信息，则所述多网络控制器向优选的无线接入网转发所述下行数据，所述优选的无线接入网是所述终端指定的或系统预先设定的优先级最高的无线接入网。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于：所述多网络控制器采用以下方式获取终端指定的优选的无线接入网信息：所述终端从无线核心网获取所述多网络控制器的IP地址后，利用IP包直接通知所述多网络控制器；所述终端发送消息并由所述无线接入网透传给所述多网络控制器的，所述消息中携带所述终端优选的无线接入网信息。
10.如权利要求6至9中任一项所述的方法，其特征在于：所述城域无线接入网采用的技术是全球微波互联接入Wimax、通用移动通信系统UMTS、通用分组无线业务GPRS或时分同步的码分多址技术TD-SCDMA，所述局域无线接入网采用的技术是无线保真WiFi或无线局域网鉴别与保密基础结构WAPI，一个服务区的局域网小区采用相同或不同的局域无线接入技术。
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