CN106534207B - 异构网协同通信协议方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种异构网协同通信协议方法，涉及移动互联网络，用于解决目前的技术方案主要缺陷是WLAN和TD蜂窝网独立服务用户，用户在使用网络的过程中，无法同时在两个网络上工作，只能选择其中的一个。在PDSN部分要实现路由的重新选择；S1，数据发送是经MN－BS－PCF‑PDSN；S2，数据回复则是从CN－PDSN－PDIF－AP－MN。该技术方案提供了设计一个新的算法来实现WLAN和TD蜂窝网网络协同通信如图一。新算法同时利用两个网络为用户服务，实现两个网络的协同通信，即数据的请求通过TD蜂窝网发送，回复通过WLAN传输。
Description
技术领域
本发明涉及移动互联网络，具体来说，是异构网协同通信协议方法。
背景技术
TD-SCDMA(以下简称TD)标准是由我国制定的具有自主知识产权的3G标准，1998年6月30日由中国原邮电部电信科学技术研究院(大唐电信)向ITU提出。TD拥有丰富的频率资源，单载波带宽为1.6MHz，核心频段55MHz，有33个核心频点，补充频段100MHz，有62个补充频点。它具有灵活的组网方式，不仅能够用于宏蜂窝网络的建设，尤其适合于城市及近郊区高密度用户区组建微蜂窝或者微微蜂窝网络，并可与其它移动蜂窝网络之间实现网络资源共享。
WLAN通常是指以无线电波、激光、红外线等无线媒介来代替有线局域网中部分或全部传输媒介而构成的网络，广泛应用于802.11家族。IEEE802.11标准定义了两类的无线局域网，分为固定设施模式(infrastructure)和非固定设施模式(Ad-hoc)。针对与TD体系结构相融合的设计特点，在WLAN网络中采用infrastructure模式。
TD技术存在频谱利用率高和穿透性能差二大特点。通过结合高速低成本的WLAN技术，使用B频段的TD建网，为WLAN分配TD的A或C频段中的少许频点，利用这种结合方式来异构组网可将TD穿透性差、WLAN频点有限等缺点转化为优点，更好地适应无线技术融合的要求，满足未来移动通信发展的需求。
移动互联网组网时，都需要考虑集成WLAN。WLAN频带宽而数据传输能力强则成为移动互联网的最佳选择方案；相交而言，TD蜂窝覆盖面积大但由于频带窄而数据传输能力弱。用户对移动互联网的要求是广域覆盖和强大的数据传输能力，因此这两种网络协同通信就成为一个新的课题。目前的技术方案主要缺陷是WLAN和TD蜂窝网独立服务用户，用户在使用网络的过程中，无法同时在两个网络上工作，只能选择其中的一个。这就造成了其中的一个网络因为繁忙而拥堵，另外一个网络却空置而浪费无线资源。
发明内容
本发明目的是旨在提供了设计一个新的算法来实现WLAN和TD蜂窝网网络协同通信如图一。新算法同时利用两个网络为用户服务，实现两个网络的协同通信，即数据的请求通过TD蜂窝网发送，回复通过WLAN传输的异构网协同通信协议方法。
为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：
异构网协同通信协议方法，在PDSN部分要实现路由的重新选择；
S1，数据发送是经MN－BS－PCF-PDSN；
S2，数据回复则是从CN－PDSN－PDIF－AP－MN；
由于WLAN只有两层，即物理层和数据链路层。因此该协同通信算法的设计是基于WLAN的协议基础上进行的，在充分利用已有的研究成果和借鉴课题组已有的研究基础上，该研究方法是对WLAN协议进行改进使其能够和本项目新设计的算法实现数据的传输。设计部分需要修改WLAN协议上层的三个字段，分别是Frame Control,Duration/ID和FCS。
进一步限定，该协议算法的实现分为四步，
第一步，加载网络信息，主要是选择路由和在BOCP帧头中加载路由信息；
第二步，是根据BOCP帧头中所包含的信息在路由表中选择可能的路径；
第三步，增加该选定的路径到BOCP帧头；
第四步，是由于新路径的增加，需要更新路由信息。
进一步限定，所述协同通信算法功能图：包括MN协议段、AP协议段、PDIF协议段、PCF协议段、PDSN协议段和CN协议段，其中，
第一步，MN到AP协议段，PPPoE的要求；
第二步，AP到PDIF协议段，保持自由；
第三步，PDIF跨越PCF到PDSN协议段，A10连接设置；
第四步，PDSN跨越PCF回到PDIF协议段，同时，PDIF跨越PCF到PDSN协议段，企业行为同时记录在A10连接形式和PDSN；
第五步，PDSN跨越PCF、PDIF、AP回到MN协议段，发现会话ID；
第六步，MN跨越AP、PDIF、PCF回到PDSN协议段，建立PPP连接；
第七步，PDSN到CN协议段，授权请求；
第八步，CN到PDSN协议段，授权确认；
第九步，PDSN再次跨越PCF、PDIF、AP回到MN协议段，授权确认转移到MN；
第十步，MN再次跨越AP、PDIF、PCF回到PDSN协议段，internet应用要求；
第十一步，PDSN到CN协议段，传输请求到CN；
第十二步，PDIF再次跨越PCF到PDSN协议段，BOCP Request更新A10连接；
第十三步，CN到PDSN协议段，回复请求；
第十四步，PDSN再次跨越PCF到PDIF协议段，PDSN设置所有连接；
第十五步，PDIF再次跨越AP到MN协议段，RP连接设置；
进一步限定，还包括第十六步，CN跨越PDSN、PCF、PDIF、AP回到MN协议段，数据传输。
进一步限定，还包括，第十六步前，CN到PDSN协议段，计数占用率。
首先假设从网络层传输来的帧是严格按照顺序进行的，即先进先出算法来控制并实现这一功能。新设计的协同通信算法命名为频带优化控制算法，即BandwidthOptimization Control Algorithm(BOCA)。该算法的实现过程是Bandwidth OptimizationControl(BOC)产生Bandwidth Optimization Control Protocol(BOCP)消息包(Message)，消息包(Message)经由BOCA发送至上层接口。BOCA包含了一个路由列表，能够根据BOCP的请求建立路由。
进一步限定，所述建立通道包括两个阶段，一阶段是信令的交换，新的数据通道在建立的过程中有大量的信令需要交换；二阶段是通道建立之后，数据在通道上的传输；当发送和接收的参数值都是1，表明新的数据通道已经建立。
进一步限定，所述建立通道的网络端服务器采用B/S架构。
进一步限定，所述TD终端通过每隔Δt2时间自动访问优化平台服务器，并对所收到的优化平台服务器发回的数据进行比较分析后，若发现下行信道拥挤导致速率降低，切换WLAN网络上网。
进一步限定，所述建立通道在WINDOWS环境下用JAVA语言完成。
采用上述技术方案，第一，该方案是设计一个新的协议实现两个网络同时服务用户。第二，充分利用了网络资源；该方案同时利用了两个网络的载频，最大限度的解决了网络空置造成的资源浪费；第三，该方案解决了移动性管理的问题，实现了软切换的难题；第四，该方案为不同网络的融合提供了新的思路和基础。
本发明相比现有技术，两者之间的融合可以扬长避短，将劣势转化为优势，充分发挥各自的优点。
附图说明
本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；
图1为本发明异构网协同通信协议方法硬件方案体系结构图；
图2为本发明异构网协同通信协议方法路由重新选择图；
图3为本发明异构网协同通信协议方法协同通信算法功能图；
图4为本发明异构网协同通信协议方法软件运行结果显示图；
具体实施方式
为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。
如图1，图2，图3所示，异构网协同通信协议方法，在PDSN部分要实现路由的重新选择；
S1，数据发送是经MN－BS－PCF-PDSN；
S2，数据回复则是从CN－PDSN－PDIF－AP－MN；
该协议算法的实现分为四步，
第一步，加载网络信息，主要是选择路由和在BOCP帧头中加载路由信息；
第二步，是根据BOCP帧头中所包含的信息在路由表中选择可能的路径；
第三步，增加该选定的路径到BOCP帧头；
第四步，是由于新路径的增加，需要更新路由信息。
所述协同通信算法功能图：包括MN协议段、AP协议段、PDIF协议段、PCF协议段、PDSN协议段和CN协议段，其中，
第一步，MN到AP协议段，PPPoE的要求；
第二步，AP到PDIF协议段，保持自由；
第三步，PDIF跨越PCF到PDSN协议段，A10连接设置；
第四步，PDSN跨越PCF回到PDIF协议段，同时，PDIF跨越PCF到PDSN协议段，企业行为同时记录在A10连接形式和PDSN；
第五步，PDSN跨越PCF、PDIF、AP回到MN协议段，发现会话ID；
第六步，MN跨越AP、PDIF、PCF回到PDSN协议段，建立PPP连接；
第七步，PDSN到CN协议段，授权请求；
第八步，CN到PDSN协议段，授权确认；
第九步，PDSN再次跨越PCF、PDIF、AP回到MN协议段，授权确认转移到MN；
第十步，MN再次跨越AP、PDIF、PCF回到PDSN协议段，internet应用要求；
第十一步，PDSN到CN协议段，传输请求到CN；
第十二步，PDIF再次跨越PCF到PDSN协议段，BOCP Request更新A10连接；
第十三步，CN到PDSN协议段，回复请求；
第十四步，PDSN再次跨越PCF到PDIF协议段，PDSN设置所有连接；
第十五步，PDIF再次跨越AP到MN协议段，RP连接设置；
第十六步，CN到PDSN协议段，计数占用率；
第十七步，CN跨越PDSN、PCF、PDIF、AP回到MN协议段，数据传输。
所述建立通道包括两个阶段，一阶段是信令的交换，新的数据通道在建立的过程中有大量的信令需要交换；二阶段是通道建立之后，数据在通道上的传输；当发送和接收的参数值都是1，表明新的数据通道已经建立。
所述建立通道的网络端服务器采用B/S架构。
所述TD终端通过每隔Δt2时间自动访问优化平台服务器，并对所收到的优化平台服务器发回的数据进行比较分析后，若发现下行信道拥挤导致速率降低，切换WLAN网络上网。
所述建立通道在WINDOWS环境下用JAVA语言完成。
如图4所示，通过在JAVA Network Simulator上对该协议的运行，对设计目标进行了验证，结果表明该方案符合设计要求，达到了设计要求。
以上对本发明提供的异构网协同通信协议方法进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (6)
1.异构网协同通信协议方法，其特征在于：在PDSN部分要实现路由的重新选择；
S1，数据发送是经MN－BS－PCF-PDSN；
S2，数据回复则是从CN－PDSN－PDIF－AP－MN；
该协议算法的实现分为四步，
第一步，加载网络信息，主要是选择路由和在BOCP帧头中加载路由信息；
第二步，是根据BOCP帧头中所包含的信息在路由表中选择可能的路径；
第三步，增加该选定的路径到BOCP帧头；
第四步，是由于新路径的增加，需要更新路由信息；
所述协同通信算法功能图：包括MN协议段、AP协议段、PDIF协议段、PCF协议段、PDSN协议段和CN协议段，其中，
第一步，MN到AP协议段，PPPoE的要求；
第二步，AP到PDIF协议段，保持自由；
第三步，PDIF跨越PCF到PDSN协议段，A10连接设置；
第四步，PDSN跨越PCF回到PDIF协议段，同时，PDIF跨越PCF到PDSN协议段，企业行为同时记录在A10连接形式和PDSN；
第五步，PDSN跨越PCF、PDIF、AP回到MN协议段，发现会话ID；
第六步，MN跨越AP、PDIF、PCF回到PDSN协议段，建立PPP连接；
第七步，PDSN到CN协议段，授权请求；
第八步，CN到PDSN协议段，授权确认；
第九步，PDSN再次跨越PCF、PDIF、AP回到MN协议段，授权确认转移到MN；
第十步，MN再次跨越AP、PDIF、PCF回到PDSN协议段，internet应用要求；
第十一步，PDSN到CN协议段，传输请求到CN；
第十二步，PDIF再次跨越PCF到PDSN协议段，BOCP Request更新A10连接；
第十三步，CN到PDSN协议段，回复请求；
第十四步，PDSN再次跨越PCF到PDIF协议段，PDSN设置所有连接；
第十五步，PDIF再次跨越AP到MN协议段，RP连接设置。
2.根据权利要求1所述的异构网协同通信协议方法，其特征在于：还包括第十六步，CN跨越PDSN、PCF、PDIF、AP回到MN协议段，数据传输。
3.根据权利要求2所述的异构网协同通信协议方法，其特征在于：还包括，第十六步前，CN到PDSN协议段，计数占用率。
4.根据权利要求3所述的异构网协同通信协议方法，其特征在于：所述建立通道包括两个阶段，一阶段是信令的交换，新的数据通道在建立的过程中有大量的信令需要交换；二阶段是通道建立之后，数据在通道上的传输；当发送和接收的参数值都是1，表明新的数据通道已经建立。
5.根据权利要求4所述的异构网协同通信协议方法，其特征在于：所述建立通道的网络端服务器采用B/S架构。
6.根据权利要求5所述的异构网协同通信协议方法，其特征在于：所述建立通道在WINDOWS环境下用JAVA语言完成。
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