CN102742306A - WiFi和WiMAX联网 - Google Patents
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Abstract
根据一些实施例,网络可以实现WiFi和WiMAX联网,使得移动节点可以在网络之间移动。这可以通过在认证期间向在两个网络中向移动节点分配相同的归属代理和归属地址来促进。在一个实施例中,可以由诸如认证、授权、记账服务器的服务器来完成该分配。无线网关可以控制移动节点对因特网的访问。例如,无线网关可以对来自希望访问因特网网站的移动节点的消息进行拦截,并且该无线网关可以核查该节点是否被授权访问该因特网。
Description
技术领域
本申请涉及使用WiMAX和WiFi通信的网络。
背景技术
在一些网络中,基站可以经由微波接入全球互通(WiMAX)(IEEE标准802.16-2004,针对局域网和城域网的IEEE标准,部分16:Interface forFixed Broadband Wireless Access Systems,IEEE New York,New York 10016)与接入点进行通信,该接入点进而经由WiFi(IEEE标准802.11(1999-07-015)无线LAN介质访问控制(MAC)和物理层规范)与其它设备进行通信。
在现有的WiMAX网络基础设施中集成WiFi接入网络被称作WiMAX-WiFi联网。
附图说明
图1是本发明的一个实施例的架构示意图;
图2是根据一个实施例的网络进入过程的流程图;
图3是根据一个实施例的正常的用户离线过程的流程图;
图4是根据一个实施例的异常的用户离线过程的流程图;
图5是根据一个实施例从WiMAX快速漫游到WiFi的流程图;以及
图6是根据一个实施例从WiFi快速漫游到WiMAX的流程图。
具体实施方式
松弛耦合的WiMAX/WiFi联网系统使WiFi用户能够使用WiMAX和WiFi二者的共同连接服务网络(CSN)元件。这些元件的示例包括认证、授权、记账(AAA)服务器、归属代理(HA)服务器、动态主机配置协议(DHCP)服务器。当终端在WiMAX和WiFi系统之间移动时,为了为该终端维持相同的因特网协议地址,诸如DHCP服务器、AAA服务器或HA之类的因特网协议地址分配器可以是相同的。
根据一些实施例,可以向WiMAX和WiFi系统二者提供共同的记账和客户服务支持。举例说明,WiMAX系统可以是访问控制和计费的基础。在一些实施例中,作为会话的继续,可以提供对基于WiMAX CSN的服务的访问。
如本文所使用的,WiFi网关是在接入点(AP)后方提供的用以帮助接入点和回程服务器彼此通信的设备。在一些实施例中,WiFi网关实现代理移动因特网协议(PMIP)客户端(例如,PMIPv4或Mip4-代理-模式、PMIP4客户端,参见K.Leung等的WiMAX Forum/3GPP2 Proxy Mobile IPv4,Internet Engineering Task Force(IETF),2008年2月)和外部代理(FA)功能以及PMIP密钥生成功能。
因此,参照图1,联网架构可以包括CSN 10,该CSN 10包括网站门户14、HA 16、DHCP服务器18以及AAA服务器20。AAA服务器20包括WiMAX无线收发机19以及控制其操作的控制器21。
接入网络22可以包括WiFi网关(Wi-GW)24。WiFi网关24(经由连接I5和I6)与接入点(AP)26和28进行通信、以及(经由连接I3)与AAA服务器20进行通信、(经由连接I6)与HA 16进行通信并且经由(连接I4)与网站门户14进行通信。WiFi网关24包括控制器25和在WiMAX和WiFi模式下操作的无线收发机23。控制器25控制网关24的操作。
在WiMAX和WiFi系统中工作的双模式终端30(经由连接I2)与网站门户14进行通信并且(经由连接I1)与接入点28进行通信。终端可以是任意无线设备,例如,包括膝上型计算机、蜂窝电话、个人数字助理或移动因特网设备(MID)。接入服务网络40包括接入服务网络网关42以及基站44和46。接入服务网络网关42(经由连接R6)与基站44和46进行通信以及(经由连接R3)与CSN 10进行通信。在一个实施例中,WiFi网关24包括对于CSN的宽带接入服务器(BAS)、PMIP4客户端以及FA的功能。WiFi网关还可以生成用于PMIP注册和注销的移动因特网协议(MIP)密钥。
参照图2,在51处,当终端或客户端在空中接口处与接入点28进行交互以建立连接或隧道时,诸如双模式终端30之类的终端的网络进入协议开始。举两个例子,该交互可以包括探测请求和探测响应(Req/Rsp)、关联请求和响应(Req/Rsp)。然后,在52处,客户端使用DHCP获得例如局域使用的因特网协议地址。
在获得专用因特网协议地址以后,终端30的用户可以随便访问地址,如53所指示的。WiFi网关建立用户表并且通过配置的方式分配本地专用因特网协议地址作为访问网站门户的访问权。
向接入点和WiFi网关发送访问站点的请求。WiFi网关可以对该消息进行拦截并且核查该客户端是否被允许访问因特网。在54,如果客户端没有访问权,则WiFi网关通过其BAS将请求重新导向网站门户或网页服务器。在55,客户端访问该网站门户。
在接收到客户端的请求以后,在56,网站门户将网页认证页面推送到客户端。用户输入用户名和密码信息。客户端根据用户名生成网络接入标识符(NAI)。然后,在57,客户端向网站门户发送NAI、密码、代码和开户地址。在58,网站门户向WiFi网关转发用户认证信息(NAI、密码)。在一个实施例中,在59,WiFi网关经由远程认证拨号用户服务(RADIUS)向AAA服务器发送具有NAI和密码的访问请求。参见网络工作组于2009年10月12日的IETF RADIUS设计指南。在60,AAA服务器核查该NAI/密码是否有效。如果NAI/密码有效,则AAA服务器向WiFi网关发送访问接受。包括归属地址(HoA)、HA和因特网协议地址。同时,AAA服务器生成移动因特网协议根密钥(MIP-RK)和有关的PMIP4密钥(移动节点(MN)-HA-PMIP4、FA-RK、HA-RK),并且将它们发送到WiFi网关。
在61,WiFi网关使用由AAA服务器分配的HoA和HA向HA发送移动IP注册请求(MIP-RRQ),并且AAA服务器和WiFi网关生成PMIP4密钥。在接收到MIP-RRQ以后,HA与AAA服务器进行核对。如果有效,则在62,HA用成功的移动IP注册响应MIP-RRP进行回复。在63,WiFi网关向网站门户发送认证结果。在64,网站门户向客户端推送认证成功或失败页面。在65和66,在WiFi网关与AAA服务器之间开始记账。然后,用户“在线”。
参照图3,图3示出了根据一个实施例的正常的用户离线过程,如果用户希望离线,则在71,用户向网站门户发送用户离线请求。然后,在72,网站门户将该用户离线请求转发给WiFi网关。在73,WiFi网关向HA发送具有等于0的使用期的MIP-RRQ。
在74,在与AAA服务器核对以后,HA用MIP-RRP进行回复。在75和76,执行记账结束过程。然后,在77,WiFi网关向网站门户发送用户离线响应。在78,网站门户向客户端推送离线网页。然后,用户离线。
接下来参照图4,示出了根据一个实施例的异常的用户离线过程。在81,用户异常离线。在82,WiFi网关发现客户端未活动。在83,无线网关向HA发送具有等于0的使用期的MIP-RRQ。
在与AAA服务器核对以后,在84,HA用MIP-RRP来向WiFi网关进行回复。在85和86,执行记账结束过程并且然后用户离线。
参照图5,示出了从WiMAX快速漫游到WiFi的过程。在终端没有从WiMAX快速漫游到WiFi之前,终端、WiMAX ASN和公共核心网(CN)之间的连接是可用的。在91,终端在WiFi系统中执行网络进入。在WiMAX和WiFi中分配相同的HoA和HA。在该步骤以后,建立了终端、WiFi接入网络和公共CN之间的连接。然后,终端执行从WiMAX系统的网络退出(92)。在该步骤以后,终端、WiMAX ASN和公共CN之间的先前可用的连接被拆除。
参照图6,从WiFi系统快速漫游到WiMAX系统是可能的。在终端没有从WiFi快速漫游到WiMAX之前,终端、WiFi接入网络和公共CN之间的连接是可用的。在101,终端在WiMAX中执行网络进入。在WiMAX和WiFi中分配相同的HoA和HA。在该步骤以后,建立了终端、WiMAX ASC和公共CN之间的连接。然后,在102,终端执行从WiFi的用户离线过程。在该步骤以后,终端、WiFi接入网络和公共CN之间的先前可用的连接被拆除。
在一些实施例中,促进了WiFi和WiMAX联网,这是因为拥有WiFi或WiMAX网络的操作员可以容易地集成其它技术。为了使WiFi和WiMAX系统之间的移动顺畅,无线网关集成了PMIP4、MN、FA和MIP密钥生成功能。为了确保HoA和HA在系统切换期间不改变,AAA服务器在认证过程期间向PMIP4MN分配了相同的HoA和HA。如同无线网关与HA之间的协议栈一样,在网络进入过程和用户离线过程期间无线网关与HA之间的呼叫流促进了互通性。
可以在硬件、软件或固件中实现图2至图6中所示的序列。在软件实施例中,可以由存储在适当的计算机可读介质中的指令来实现这些序列,诸如在AAA服务器20情况下是控制器21,或者在无线网关24情况下是控制器25。这些指令可以由处理器或控制器来执行,诸如在AAA服务器20情况下是控制器21或者在WiFi网关情况下是控制器25。在其它实施例中,可以使用分离的处理器和计算机可读介质。
贯穿本说明书对“一个实施例”或“实施例”的提及意味着结合实施例所描述的特定特征、结构或特性被包含在本发明中所涵盖的至少一个实现中。因此,短语“一个实施例”或“在实施例中”的出现并不一定指代相同的实施例。此外,可以用除了所示出的特定实施例以外的其它适当的形式来实现特定特征、结构或特性,并且所有这些形式可以涵盖在本申请的权利要求中。
虽然已经关于有限数量的实施例描述了本发明,但是本领域技术人员将清楚根据这些实施例的大量修改和变形。旨在使所附权利要求涵盖落入到本发明的真实精神和范围中的所有这些修改和变形。
Claims (20)
1.一种方法,包括:
操作重叠的WiMAX和WiFi接入网络;以及
在认证期间在两个网络中向移动节点分配相同的归属代理和归属地址。
2.根据权利要求1所述的方法,包括:使用具有密钥生成功能的无线网关。
3.根据权利要求1所述的方法,包括:使用实现代理移动因特网协议客户端的无线网关。
4.根据权利要求2所述的方法,包括:使用实现外部代理功能的无线网关。
5.根据权利要求1所述的方法,包括:使用实现移动因特网协议密钥生成的无线网关。
6.根据权利要求2所述的方法,包括:使用所述无线网关来对来自希望访问因特网网站的移动节点的消息进行拦截,以及核查所述节点是否被授权访问所述因特网。
7.根据权利要求1所述的方法,包括:从网站门户接收用户离线请求,以及从所述无线网关向所述归属地址发送具有等于0的使用期的移动因特网协议请求。
8.一种计算机可读介质,其存储有由计算机执行以进行以下操作的指令:
在WiMAX和WiFi接入网络中向移动节点分配相同的归属代理和归属地址;以及
当所述移动节点在所述网络之间移动时,使用所述相同的归属代理和所述归属地址。
9.根据权利要求8所述的介质,还存储有用于实现具有密钥生成功能的代理移动因特网协议客户端的指令。
10.根据权利要求8所述的介质,还存储有用于实现用于密钥生成的外部代理功能的指令。
11.根据权利要求8所述的介质,还存储用于实现移动因特网协议密钥生成的指令。
12.根据权利要求8所述的介质,还存储有用于对来自希望访问因特网站点的移动节点的消息进行拦截,以及核查所述节点是否被授权访问所述因特网的指令。
13.根据权利要求8所述的介质,还存储有用于从网站门户接收用户离线请求,以及向所述节点的所述归属地址发送具有等于0的使用期的移动因特网协议请求的指令。
14.一种装置,包括:
收发机,其能够在WiMAX和WiFi网络中操作;以及
耦合到所述收发机的控制器,所述控制器用于对来自希望访问因特网网站的移动节点的消息进行拦截,并且所述控制器用于核查所述节点是否被授权访问所述因特网。
15.根据权利要求14所述的装置,其中,所述装置是在所述WiMAX和WiFi网络中操作的无线网关。
16.根据权利要求14所述的装置,其中,所述装置包括密钥生成功能。
17.根据权利要求16所述的装置,其中,所述密钥生成功能包括无线移动因特网协议客户端、外部代理客户端或者移动因特网协议密钥生成功能。
18.根据权利要求14所述的装置,所述控制器用于在WiMAX和WiFi接入网络中向移动节点分配相同的归属代理和归属地址。
19.根据权利要求18所述的装置,其中,所述装置是认证、授权、记账服务器、归属代理或动态主机配置协议服务器中的一个。
20.根据权利要求18所述的装置,其用于接收用户记账结束请求,以及用于响应于所述用户记账结束请求提供确认,以使用户能够离线。
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