CN104080172B - 一种接入网络系统中wlan资源管理的方法、装置及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种接入网络系统中无线局域网(WLAN)资源管理的方法，所述接入网络系统包括网络网关BNG、接入控制设备AC及其所控制的无线接入点WTP，其中，网络网关BNG接收WLAN资源配置请求，它根据所接收到所述WLAN资源配置请求，向接入控制设备AC发送基于接入节点控制ANCP协议的WLAN资源配置消息，接入控制设备再根据所述WLAN资源配置消息控制相应的无线接入点WTP对WLAN进行配置管理。本发明中的技术方案对于运营商可以通过统一的ANCP协议管理控制接入网络系统中集中式WLAN，在相应的WTP上创建/删除满足特定要求的WLAN，控制管理用户的WLAN接入。

Description

一种接入网络系统中WLAN资源管理的方法、装置及其系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种接入网络系统中对WLAN(无线局域网络)资源管理的方法及其装置和系统。

背景技术

WLAN作为无线宽带技术之一，近年来得到了快速的发展，网络运营商将WLAN引入到其接入网系统、期望通过WLAN等无线技术实现更多的增值服务，它通过在机场、宾馆、会议中心、家庭等热点区域建立公共WLAN以提供网络接入服务。集中式WLAN架构成为首选，在接入网中部署多个AC(无线接入控制器)，AC可以单独存在接入网或者集成在接入节点AN上，每个AC通过CAPWAP(无线接入点控制与配置)协议实现对数量较多的无线接入点(WTP)上的WLAN控制管理以及终端用户的接入管理。AC就是相当于一个接入节点。

然而，在组网规模不断扩大同时大规模部署WLAN的趋势下，如何在接入网络系统中采用一种统一并有效机制来通过AC对WLAN进行管理(包括WLAN的创建、释放等)以满足最终用户的灵和需求是一个需要解决的问题。

在接入网中，为了实现对每个用户相关的、具有QoS(服务质量)要求的、以及与服务相关的操作，BBF标准化组织定义了层2的控制机制运行于接入节点和宽带网络网关，同时IETF(IETF是Internet工程任务组)制定了相关的接入节点控制ANCP协议。通过ANCP协议，网络运营商可以以统一的管理控制方式管理各种接入技术(如，xDSL，xPON)。

发明内容

本发明旨在提供一种接入网络系统中支持WLAN资源管理的技术方案，它可基于特定的WLAN资源配置请求，通过网络网关BNG与接入控制设备AC之间的接入节点控制ANCP协议来实现接入网络中的WLAN资源配置管理。

根据本发明的一个方面，这里提供一种接入网络系统中WLAN资源管理的方法，所述接入网络系统包括网络网关、接入控制设备及其所控制的无线接入点，其中，网络网关接收WLAN资源配置请求；并根据所接收到所述WLAN资源配置请求，向接入控制设备发送基于接入节点控制ANCP协议的WLAN资源配置消息；接入控制设备根据所述WLAN资源配置消息控制相应的无线接入点对WLAN进行配置管理。

根据本发明的另外一个方面，这里提供一种用于接入网络系统中WLAN资源管理的网络网关，它包括：接收装置，用于接收WLAN资源配置请求；发送装置，根据所述WLAN资源配置请求，向接入控制设备发送基于接入节点控制ANCP协议的WLAN资源配置消息。

根据本发明的另外一个方面，这里提供一种接入网络系统中用于WLAN资源管理的接入控制设备，它包括：接收装置：用于获得来自接入网络系统中网络网关基于接入节点控制ANCP协议的WLAN资源配置消息；控制装置：根据所述WLAN资源配置消息控制其相应的无线接入点对WLAN进行配置管理。

根据本发明的另外一个方面，这里提供一种用于WLAN资源管理的认证服务器，它包括：接收装置，用于接收来自移动站点的WLAN服务请求；认证装置，用于对所述WLAN服务请求进行认证，并根据认证结果为移动站点分配WLAN接入参数；以及发送装置，用于向移动站点发送所述WLAN接入参数，以及向接入网络系统中的网络网关BNG发送WLAN资源配置请求，所述WLAN资源配置请求用于接入网络系统中对无线接入点进行适于移动站点接入的相应WLAN配置管理。

根据本发明的另外一个方面，这里提供一种接入网络系统，所述接入网络系统包括网络网关、接入控制设备及其所控制的若干无线接入点，其中，网络网关接收WLAN资源配置请求，并根据所述WLAN资源配置请求向接入控制设备发送基于接入节点控制ANCP协议的WLAN资源配置消息；以及接入控制设备根据所述WLAN资源配置消息控制相应的无线接入点对WLAN进行配置管理。

本发明可具有如下潜在的技术优势：

接入网络运营商可以通过统一的ANCP协议管理控制接入网络系统中各种接入技术，包括部署在接入网络中的集中式WLAN，它可以有效地在相应的WTP上创建/删除满足特定要求的WLAN，也可以控制管理用户的WLAN接入。

附图说明

通过下面提出的结合附图的详细描述，本发明的特征、性质和优点将变得更加明显，附图中相同的元件具有相同的标识，其中：

图1为本发明所提供的接入网络系统下的WLAN部署图例；

图2为本发明所提供的ANCP协议的WALN控制消息实施例；

图3为本发明所提供的接入网络系统中WLAN动态创建实施例；

图4为本发明所提供的接入网络系统中WLAN动态释放实施例；

图5为本发明所提供的接入网络系统中WLAN动态释放实施例；

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的优选实施方式进行详细的说明。

图1为本发明所提供的接入网络系统下的WLAN部署图例，若干WiFi移动站点UE1、UE2、UE3分别通过各自的无线接入点WTP1、WTP2连接到接入控制器AC1、或具有接入控制器AC的接入节点AN，接入网络系统中的接入控制器AC1、接入节点AN之间可以通过以太网交换机级联、汇聚连接到一个宽带网络网关BNG，宽带网络网关BNG位于接入网络系统边缘，进而与IP/MPLS网络(多协议标签交换)即骨干网络相连。

图例1中所示宽带网络网关BNG一方面是实现网络承载功能，负责终结接入网络系统中的用户网络连接、汇聚用户的流量功能；一方面控制实现功能，它可与认证系统、计费系统和客户管理系统及服务策略控制系统相配合实现用户接入的认证、计费和管理功能，这里，它进一步实现接入网络系统中WLAN(无线局域网)资源管理，它可以通过特定的协议接口接收来自第三方服务器的WLAN资源配置请求，并根据所述WLAN资源配置请求，可以通过ANCP协议接口向接入控制设备AC1或具有接入控制AC功能的接入节点AN发送基于接入节点控制ANCP协议的WLAN资源配置消息。

根据本发明所提供的一种实施方式，前述WLAN资源配置请求可以由一个AAA认证服务器发起，AAA认证服务器具备用户身份和/或业务鉴权等接入认证功能，它保存用户的身份信息、相关业务属性等用户数据，当其到来自用户的接入认证请求时，它支持在数据库中对用户数据进行查询并向用户终端及其网络接入设备提供认证结果。这里，AAA认证服务器对来自WiFi移动站点UE1、UE2、UE3)的WLAN服务请求进行认证，一方面，它根据认证结果向接入网络系统中的宽带网络网关BNG发送WLAN资源配置请求，使得接入网络系统中对无线接入点WTP1、WTP2进行适于移动站点接入的相应WLAN配置管理，典型地AAA服务器与宽带网络网关BNG之间的协议接口方式可采用RADIUS协议方式。另外一方面，它可根据前述WLAN配置管理响应，为移动站点分配相应的WLAN接入参数并提供给WiFi移动站点。

根据本发明所提供的另外一种实施方式，前述WLAN资源配置请求可以由一个策略服务器发起，它根据运营需求告知BNG在某些特定的WTP上创建一定的WLAN。

图例1中所示接入节点AN可以是一个具有接入控制器AC功能的DSLAM(数字用户线路接入复用器)或OLT(光网络终端)，LAN SIWTCH(网络交换机)等，接入节点AN和接入控制器AC1可通过如CAPWAP或LWAPP(轻量接入点协议)等特定协议对其接入的无线接入点WTP1、WTP2进行集中WLAN配置管理等。这里，接入节点AN和接入控制器AC1可通过ANCP协议接口接收来自接入网络系统中宽带网络网关BNG基于接入节点控制ANCP协议的WLAN资源配置消息，并根据所述WLAN资源配置消息通过CAPWAP协议接口控制其相应的无线接入点WTP1、WTP2对WLAN进行配置管理，例如：在WTP1创建一个可提供移动站点UE1、UE2进行业务接入的WLAN；在WTP2上创建一个可提供移动站点UE3进行业务接入的WLAN。

图2为本发明实施例所提供的ANCP协议的WALN控制消息实施例，它可用于宽带网络网关BNG向接入控制器发送WLAN资源配置管理消息，以及接入控制器向宽带网络网关BNG报告WLAN资源、响应前述WLAN资源配置管理消息。

以宽带网络网关BNG向接入控制器发送WLAN资源配置管理消息为例，它至少包括如下信息项：

一个消息类型(Message Type)参数，以区分其他ANCP协议类型消息；

接入网络系统中无线接入点WTP的可寻址信息可使用版本(v)及无线接入点标识(WTP Identifier)来标识，WTP Identifier可以是WTP的IP地址，v参数用来指示前述WTP的IP地址类型，例如：v参数为“0”表示前述IP地址为基于IPv4地址类型；v参数为“1”表示前述IP地址为基于IPv6地址类型；以及

相应的WLAN资源配置参数(CAPWAP IEEE802.11WLAN Message Element)，可以是基于CAPWAP协议方式的WLAN管理元素，用于指示AC改变WTP上提供的服务，WLAN管理元素可以用于创建，升级或者删除WTP上的WLAN，关于CAPWAP IEEE802.11WLAN的各种消息元素，具体的请参见RFC5416。

图3为本发明实施例所提供的接入网络系统中WLAN动态创建实施例，图例中，宽带网络网关BNG根据来自AAA服务器的WLAN资源配置请求在接入网络系统为一个WiFi移动站点UE3动态地创建一个适于该移动站点接入的WLAN。

步骤S301，WiFi移动站点UE3可通过一个公共服务集标识符(SSID)关联到接入网络系统中的一个无线接入点WTP2，进而初始化一个认证请求，它包括用户信息如帐号、密码、所属的域(或者说是所要求的业务类型)等。WTP2通过CAPWAP协议向接入控制器AC1发送认证请求请求消息，接入控制器AC1在收到该认证请求消息时，它进一步将WTP2自身的标识信息(例如：WTP的IP地址信息)、AC1的标识信息(例如：AC的IP地址)放入该认证请求消息中，通过基于ANCP协议方式发送给宽带网络网关BNG。

步骤S302，当宽带网络网关BNG收到认证请求消息，它进一步发送一个基于RADIUS协议方式的接入请求(Access_Request)报文给AAA服务器。

步骤S303，AAA服务器收到Access_Request报文，它认证该请求是否合法，当认证成功，它判断WiFi移动站点UE3所对应的WTP2是否有符合接入条件的WLAN；如果在WIT(WLAN信息表)中具有符合既定条件的WLAN，它将该WiFi移动站点UE3对应的标识添加进入对应的WIT表项中，并向移动站点分配和发送相应的WLAN接入参数；如果在WIT(WLAN信息表)中不具有符合既定条件的WLAN，它将为该WiFi移动站点UE3分配相应的WLAN接入参数(如该WLAN对应SSID、加解密方式等)；同时，它向接入网络系统中的宽带网络网关BNG发送WLAN资源配置请求，要求在该站点UE3所对应接入的WTP2上创建相应的WLAN以提供服务。

步骤S304，宽带网络网关BNG在接收到来自AAA服务器的WLAN资源配置请求，并根据所述WLAN资源请求，向接入控制设备AC1发送基于接入节点控制ANCP协议的WLAN资源配置消息。

步骤S305，接入控制设备AC1获得来自网络网关BNG基于接入节点控制ANCP协议的WLAN资源配置消息，它根据所述WLAN资源配置消息控制其相应的无线接入点WTP对WLAN进行配置管理，即在WiFi移动站点UE3所对应接入的WTP2创建相应的WLAN以提供服务。

步骤S306，接入控制设备AC1在WTP2上创建WLAN成功后，接入控制设备AC1向宽带网络网关BNG发送相应的响应消息，用于确认所述WLAN资源配置是否成功，或者发生了错误。

步骤S307，宽带网络网关BNG在接收到所述响应消息，进一步将WLAN资源配置结果发送给AAA认证服务器(或策略服务器)。

步骤S308，AAA服务器根据前述响应消息，它发送接入接受(Access_Accept)报文，其携带前述为WiFi移动站点UE3分配相应的WLAN接入参数。

步骤S309，宽带网络网关BNG进一步将前述Access_Accept报文中的WLAN接入参数以相应方式发送给认证请求方-移动站点UE3。

步骤S310，移动站点UE3以所获得的WLAN接入参数进行802.11关联或者重关联连接到前述创建的WLAN，为移动站点UE3进行网络接入参数的分配，例如：通过DHCP协议为所述移动网络终端配置IP地址等，使其获得相关网络资源获取的能力。

图4为本发明实施例所提供的WLAN动态释放实施例，图例中，基于移动站点通知方式，宽带网络网关BNG根据来自AAA服务器的WLAN资源配置请求在接入网络系统中为一个移动站点UE3释放WLAN接入资源。

步骤S401，当移动站点UE3从WLAN下线，它将发送DHCP释放消息到DHCP服务器。

步骤S402，宽带网络网关BNG通过所获得的DHCP协议消息，判断该移动站点下线，进而通知AAA服务器停止计费。

步骤S403，当收到该停止计费消息，AAA服务器将确定是否进行WLAN资源配置更新，首先，它更新相应的WIT表项，即从对应WLAN上删除该移动站点信息；当该WLAN没有一个用户时，AAA服务器将向接入网络系统中的宽带网络网关BNG发送WLAN资源配置请求，要求其在接入网络系统中删除相应的WLAN以释放资源。

步骤S404，宽带网络网关BNG在接收到来自AAA服务器的WLAN资源配置请求，并根据所述WLAN资源请求，向接入控制设备AC1发送基于接入节点控制ANCP协议的WLAN资源配置消息，要求在移动站点所对应接入的WTP删除相应的WLAN以停止提供服务。

步骤405，接入控制设备AC1获得来自宽带网络网关BNG基于接入节点控制ANCP协议的WLAN资源配置消息，它根据所述WLAN资源配置消息控制其相应的无线接入点WTP2对WLAN进行配置管理，即在移动站点UE3所对应接入的WTP2删除相应的WLAN以停止提供服务。

步骤S406，接入控制设备AC1在WTP2上删除WLAN成功后，它向宽带网络网关BNG发送相应的响应消息，用于确认所述WLAN资源配置已经成功。

步骤S407，宽带网络网关BNG在接收到所述响应消息，进一步将WLAN资源配置结果发送给AAA认证服务器(或策略服务器)。

图5为本发明实施例所提供的接入网络系统中WLAN动态释放实施例，图例中，基于WTP2对WLAN资源进行检测和报告，宽带网络网关BNG根据来自AAA服务器的WLAN资源配置请求在接入网络系统中为一个移动站点UE3释放WLAN接入资源；

步骤S501，当移动站点UE3在没有任何征兆或通知的情况下离开WLAN，在一定时间段之后，WTP2将检测到该移动站点UE3已经超时，它将发送一个基于CAPWAP协议消息到接入控制器AC1通知其删除该移动站点。

步骤S502，接入控制器AC1将通过一个基于ANCP协议方式的WLAN资源控制消息通知宽带网络网关BNG，指示其移动站点UE3已经从该WTP2下线。

步骤S503，宽带网络网关BNG将该移动站点下线报告给AAA服务器。

步骤S504，AAA服务器将根据所述资源报告确定是否进行WLAN资源配置更新，首先它更新相应的WIT表项，即从对应WLAN表项中删除该移动站点UE3信息；当该WLAN没有一个用户时，AAA服务器向宽带网络网关BNG发送WLAN资源配置请求，要求其在接入网络系统中删除相应的WLAN以释放资源。

步骤S505，宽带网络网关BNG向接入控制器AC1发送基于接入节点控制ANCP协议的WLAN资源配置消息，要求其在WTP2上删除相应的WLAN。

步骤S506，接入控制器AC1根据基于接入节点控制ANCP协议的WLAN资源配置消息控制其相应的无线接入点WTP2对WLAN进行配置管理，在对应接入的WTP2删除相应的WLAN以提供服务。

步骤S507，接入控制器AC1在WTP上删除WLAN成功后，它向宽带网络网关BNG发送相应的响应消息，用于确认所述WLAN资源配置已经成功。

步骤S508，宽带网络网关BNG在接收到所述响应消息，进一步将WLAN资源配置结果发送给AAA认证服务器(或策略服务器)。

本领域技术人员应能理解，前面描述的手段和功能可以使用结合程控微处理器和通用计算机的软件功能来实现，和/或使用特定应用集成电路(ASIC)来实现。还应理解的是，尽管本发明主要以方法和装置的形式进行说明，本发明也可以具体化为计算机程序产品以及包含计算机处理器和联接到处理器的存储器的系统，其中存储器用可以完成此处揭示的功能的一个或多个程序来编码。

尽管上述说明为本发明提供了一些实施例，并非用来限定本发明的保护范围，本技术领域的专业人员可以在不脱离本发明的范围和精神的前提下，对实施例进行各种修改，这种修改均属于本发明的范围内。

Claims (20)

1.一种接入网络系统中无线局域网WLAN资源管理的方法，所述接入网络系统包括网络网关、接入控制设备及其所控制的无线接入点，其特征在于所述方法包括：

网络网关接收对应于一个移动站点的WLAN服务请求的WLAN资源配置请求；

网络网关根据所接收到的所述WLAN资源配置请求，向接入控制设备发送基于接入节点控制ANCP协议的WLAN资源配置消息；

接入控制设备根据所述WLAN资源配置消息控制相应的无线接入点对WLAN进行创建/删除。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述基于ANCP协议的WLAN资源配置消息至少包括如下：

消息类型，以区分其他ANCP协议类型消息；

接入网络系统中无线接入点的可寻址信息；以及

相应的WLAN资源配置参数。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于所述WLAN资源配置参数是基于无线接入点控制与配置CAPWAP协议方式的WLAN管理元素。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述WLAN资源配置请求来自第三方认证服务器，所述认证服务器对来自用户的WLAN服务请求进行接入认证和管理，并生成相应的WLAN资源配置请求给接入网络系统中的网络网关。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述方法进一步包括：

接入控制设备向网络网关发送相应的响应消息，用于确认所述WLAN资源配置是否成功。

6.一种用于接入网络系统中WLAN资源管理的网络网关，其特征在于它包括：

接收装置，用于接收对应于一个移动站点的VLAN服务请求的WLAN资源配置请求；

发送装置，根据所述WLAN资源配置请求，向接入控制设备发送基于接入节点控制ANCP协议的WLAN资源配置消息，其中，所述WLAN资源配置消息用于接入控制设备在无线接入点中创建/删除WLAN。

7.如权利要求6所述的网络网关，其特征在于所述WLAN资源配置消息至少包括：

消息类型参数，以区分其他ANCP协议类型消息；

接入网络系统中无线接入点的可寻址信息；以及

相应的WLAN资源配置参数。

8.如权利要求7所述的网络网关，其特征在于所述WLAN配置参数是基于无线接入点控制与配置CAPWAP协议方式的WLAN管理元素。

9.如权利要求6所述的网络网关，其特征在于所述WLAN资源配置请求来自第三方认证服务器、或策略服务器。

10.如权利要求9所述的网络网关，其特征在于所述接收装置进一步接收来自接入控制设备的响应消息，以确认所述WLAN资源配置是否成功。

11.如权利要求10所述的网络网关，其特征在于发送装置根据所述响应消息进一步将WLAN资源配置结果发送给第三方认证服务器、或策略服务器。

12.一种接入网络系统中用于WLAN资源管理的接入控制设备，其特征在于它包括：

接收装置：用于获得来自接入网络系统中网络网关基于接入节点控制ANCP协议的WLAN资源配置消息，所述WLAN资源配置消息对应于一个移动站点的WLAN服务请求；

控制装置：根据所述WLAN资源配置消息控制其相应的无线接入点对WLAN进行创建/删除。

13.如权利要求12所述的接入控制设备，其特征在于所述WLAN资源配置消息至少包括：

消息类型参数，以区分其他ANCP协议类型消息；

接入网络系统中无线接入点的可寻址信息；以及

相应的WLAN资源配置参数。

14.如权利要求13所述的接入控制设备，其特征在于所述WLAN资源配置参数是基于无线接入点控制与配置CAPWAP协议方式的WLAN管理元素。

15.如权利要求12所述的接入控制设备，其特征在于所述控制装置向网络网关发送相应的响应消息，用于确认所述WLAN资源配置是否成功。

16.如权利要求12所述的接入控制设备，其特征在于其进一步包括

检测装置：用于检测所配置的WLAN资源使用，并报告给接入网络系统中的网络网关。

17.一种用于WLAN资源管理的认证服务器，其特征在于包括：

接收装置：用于接收来自一个移动站点的WLAN服务请求；

认证装置：用于对所述WLAN服务请求进行认证，并根据认证结果为移动站点分配WLAN接入参数；以及

发送装置：用于向移动站点发送所述WLAN接入参数，以及向接入网络系统中的网络网关发送WLAN资源配置请求以使得所述网络网关根据所接收到的所述WLAN资源配置请求向接入控制设备发送基于接入节点控制ANCP协议的WLAN资源配置消息，以用于接入网络系统中对无线接入点进行适于移动站点接入的相应WLAN创建/删除。

18.如权利要求17所述的认证服务器，其特征在于所述接收装置进一步接收来自接入网络系统中的WLAN资源报告，并根据所述WLAN资源报告确定WLAN资源配置更新。

19.一种接入网络系统，所述接入网络系统包括网络网关、接入控制设备及其所控制的若干无线接入点，其特征在于：

网络网关接收对应于一个移动站点的WLAN服务请求的WLAN资源请求，并根据所述WLAN资源请求向接入控制设备发送基于接入节点控制ANCP协议的WLAN资源配置消息；

接入控制设备根据所述WLAN资源配置消息控制相应的无线接入点对WLAN进行创建/删除。

20.如权利要求19所述的接入网络系统，其特征在于所述WLAN资源配置请求来自第三方认证服务器、或策略服务器。