CN1481096A

CN1481096A - Cdma2000系统与无线局域网系统之间的切换方法

Info

Publication number: CN1481096A
Application number: CNA021368821A
Authority: CN
Inventors: 刘学敏; 杨嘉安; 朱龙明; 胡玉敏
Original assignee: SHANGHAI SECOND RESEARCH INST ZHONGXING COMMUNICTAIONS Co Ltd OF SHENZHEN
Current assignee: SHANGHAI SECOND RESEARCH INST ZHONGXING COMMUNICTAIONS Co Ltd OF SHENZHEN
Priority date: 2002-09-05
Filing date: 2002-09-05
Publication date: 2004-03-10

Abstract

本发明公开了一种CDMA2000系统与无线局域网系统之间的切换方法，包括终端检测到WLAN系统，向WLAN系统中的接入点发起重新连接；建立空中信道后，终端发送PPPoE数据包；接入点与分组数据服务节点建立R_P接口连接；分组数据服务节点判断是否是新的连接，如果是则建立新的PPP连接，进行用户鉴权；如果有数据发送，在终端和分组数据服务节点之间传输用户数据—PPPoE数据包；断开该终端在CDMA2000系统中建立的分组数据服务节点和基站之间的R_P接口连接。采用本发明所述的方法，可以有效地利用CDMA2000的覆盖范围广的特点和在热点地区WLAN的高速数据连接为用户提供不同等级的数据业务，同时保持数据连接的不间断性，实现终端用户在CDMA2000系统和WLAN系统之间的无缝漫游。

Description

CDMA2000系统与无线局域网系统之间的切换方法

技术领域

本发明涉及一种CDMA2000系统与无线局域网(WLAN)系统之间的切换方法，以实现CDMA2000系统与WLAN系统的融合，以及实现移动终端在该融合系统内的无缝漫游。

背景技术

码分多址(CDMA)是一种以宽带扩频技术为基础的多址接入方式，是移动通讯常用多址调制技术中的一种。CDMA2000系统遵循IS-2000标准，是CDMA2000蜂窝移动通信技术发展的第一阶段，采用1.2288Mbps的扩频速率，支持分组数据业务，可以提供144Kbps的分组数据传输数率。MS和PDSN之间采用PPP协议，传输HDLC封装格式的PPP数据帧。

无线局域网(WLAN)是计算机网络与无线通信技术相结合的产物，它提供了使用无线多址信道的一种有效方法来支持计算机之间的通信，并为未来的移动化、个人化和多媒体应用提供了潜在手段。IEEE802.11系列是目前WLAN市场的主流技术，其中又以802.11b应用最为成熟广泛。工作在2.4GHz开放频段，支持11Mbps的数据传输速率。终端普遍采用PPPoE协议或DHCP协议。

融合CDMA2000系统和WLAN系统，既可以实现两种不同网络系统的统一鉴权和计费，又可以实现利用CDMA2000覆盖范围广的特点保证不间断连接，同时在热点地区通过WLAN给用户提供高速率的网络接入。为了实现两种网络系统的优势互补，其中面临的一个技术难题就是在两个系统之间实现无缝切换连接。到目前为止，国际上还没有相应的规范和标准。为了实现两个系统之间的无缝切换，需要本领域的技术人员做出认真研究，找出解决方案。

目前，尚未检索到有关解决上述切换问题的文献。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提出一种CDMA2000系统和WLAN系统之间的切换方法，以实现移动终端在两个系统之间的无缝漫游。

本发明所述的CDMA2000系统和WLAN系统之间的切换方法，包括从CDMA2000系统切换到WLAN系统的方法和从WLAN系统切换到CDMA2000系统的方法。

所述CDMA2000系统切换到WLAN系统的方法，其主要步骤如下：

1)终端检测到WLAN系统，向WLAN系统中的接入点发起重新连接；

2)建立空中信道后，终端发送PPPoE数据包；

3)接入点与分组数据服务节点建立R_P接口连接；

4)分组数据服务节点判断是否是新的连接，如果是转5)，如果不是，转6)；

5)建立新的PPP连接，进行用户鉴权；

6)如果有数据发送，在终端和分组数据服务节点之间传输用户数据-PPPoE数据包；

7)断开该终端在CDMA2000系统中建立的分组数据服务节点和基站之间的R_P接口连接。

所述WLAN系统切换到CDMA2000系统的方法，其主要步骤如下：

1)丢失了WLAN系统信号后，终端发送CDMA2000系统始呼消息；

2)基站建立与分组数据服务节点的R_P接口连接；

3)分组数据服务节点判断是否是新的连接，如果是转4)，如果不是，判断终端与该分组数据服务节点是否建立过HDLC封装格式的PPP链路，如果有，转5)，没有，转4)；

4)建立空中信道，建立新的PPP连接，并进行用户鉴权；

5)如果有数据发送，在终端和分组数据服务节点之间传输用户数据-HDLC封装格式的PPP数据包；

6)断开该终端在WLAN系统中建立的分组数据服务节点和接入点之间的R_P接口连接。

采用本发明所述的方法，可以有效地利用CDMA2000的覆盖范围广的特点和在热点地区WLAN的高速数据连接为用户提供不同等级的数据业务，同时保持数据连接的不间断性，实现终端用户在CDMA2000系统和WLAN系统之间的无缝漫游。

附图说明

图1是CDMA2000系统和WLAN系统的融合后的系统示意图。

图2是CDMA2000系统到WLAN系统的切换方法流程图。

图3是WLAN系统到CDMA2000系统的切换方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做详细的说明。

本发明对应的融合系统模型如图1。其中，终端具有两个独立的空中接口，既可以连接CDMA2000系统，也可以连接WLAN系统，同时具备在两个系统之间自主切换的功能。基站子系统提供CDMA2000系统的空中接口，实现与分组数据服务节点间R_P接口的信令交互和数据包交换与控制功能。接入点管理基于IEEE802.11协议的无线网络接入，并且提供PPPoE网络接入功能，以及实现与分组数据服务节点间R_P接口的信令交互和数据包交换与控制功能。分组数据服务节点是连接无线网(RN，Radio Network)和分组数据网(PDN，Packet DataNetwork)的接口，其主要功能在于为移动台提供简单IP(Simple IP)接入服务或移动IP(Mobile IP)接入服务，使用户可以访问公共数据网络或私有数据网络。在CDMA2000系统中，终端与分组数据服务节点建立HDLC封装格式的PPP链路，而在WLAN系统中，终端采用PPPoE协议连接分组数据服务节点。两个不同的系统通过分组数据服务节点进行汇接，并且在基站和分组数据服务节点之间，以及接入点和分组数据服务节点之间建立标准的R_P接口(又称为A10/A11接口)，实现两个系统的统一鉴权、计费和无缝漫游。

CDMA2000系统的分组数据业务状态分为三种：激活/连接、休眠、空/非激活。终端处于激活/连接状态时，基站和移动台之间存在空中业务信道，任何一方均可发送数据。在休眠状态下，基站和终端之间没有空中业务信道，但是保持终端和分组数据服务节点之间的PPP连接。在空/非激活状态下，终端和基站之间没有空中业务信道，并且断开了终端和分组数据服务节点之间的PPP连接。在终端检测到WLAN系统并进行切换之前，与该终端连接的CDMA2000系统分组数据业务处于休眠或激活状态。如果处于休眠状态，直接在WLAN系统中发起重新连接，进行系统切换；如果处于激活状态，则先调用终端的释放流程，CDMA2000系统中的分组数据业务进入休眠状态后，再进行到WLAN系统的切换。

图2为CDMA2000系统到WLAN系统的切换实施例，接入点选择同一个分组数据服务节点。

1)首先终端选择一个WLAN系统中的接入点并发送重新连接消息，接入点返回重新连接响应建立与该终端的空中信道；

2)终端发送PPPoE的PADI数据包，接入点返回PADO数据包；

3)终端发送PPPoE的PADR数据包，在Vendor-Specific标签中包含终端的IMSI号；

4)接入点接到终端的PPPoE的PADR数据包后，识别出没有建立用于该次连接的R_P连接，因此选择用于该连接的分组数据服务节点。向分组数据服务节点发送A11-登记请求消息，并根据终端发送的重新连接消息设置登记请求消息中的移动事件指示字段，以请求建立新的A10连接；

5)若登记请求消息有效，则分组数据服务节点通过返回带接收指示的A11-登记响应消息接收该连接。分组数据服务节点和接入点均产生关于该A10连接的绑定记录；

6)接入点返回PPPoE的PADS数据包；

7)如果有用户数据需要传输，则通过接入点和分组数据服务节点之间的A10连接传输用户数据；

8)分组数据服务节点调用释放流程，关闭与基站之间的A10连接。

9)在注册生存期超时前，接入点发送A11-登记请求消息以更新关于A10连接的注册。

如果接入点选择的分组数据服务节点与终端在CDMA2000系统中连接的分组数据服务节点不同，则在建立了A10连接之后(步骤4之后)，终端和新的分组数据服务节点之间还需要建立新的PPP链路和进行用户鉴权。建立了新的PPP链路和鉴权通过之后，转入5)。

由于WLAN系统的覆盖范围小，当终端远离接入点时，数据传输的误帧率增大，最终丢失WLAN信号，此时，需要终端执行从WLAN系统到CDMA2000系统的自主切换。需要注意的是，终端通过WLAN系统传输分组数据业务时，采用的是PPPoE协议，而在CDMA2000系统中采用的是HDLC封装的PPP协议。在HDLC封装的PPP链路中需要协商字符转义ACCM等选项，而在PPPoE协议的LCP协议中规定不许协商ACCM选项，因此，从WLAN系统切换到CDMA2000系统，如果终端与分组数据服务节点之间没有协商过ACCM等选项，即没有建立过HDLC封装格式的PPP链路(由分组数据服务节点判断)，则终端与分组数据服务节点之间需要重新建立PPP链路和进行用户鉴权。

图3为WLAN系统到CDMA2000系统的切换实施例，基站选择了同一个分组数据服务节点，而且在此之前，终端没有通过CDMA2000系统建立与该分组数据服务节点之间的PPP链路。

1)首先终端向基站发送始呼消息，消息中包括分组业务选择类型，基站返回证实指令；

2)基站构造CM业务请求消息，将其放入完全层3信息中，发送给移动交换中心，随后移动交换中心向基站发送指配请求消息，请求基站分配无线资源；

3)基站向分组数据服务节点发送A11-注册请求消息以发起A10连接的建立；

4)A11-注册请求有效，分组数据服务节点返回带接受指示的A11-注册应答消息，同时分组数据服务节点检测到在此之前没有与该终端建立HDLC帧格式的PPP链路(即没有通过CDMA2000系统建立PPP链路)，则在供应商/组织特定扩展消息单元中包含数据可用指示，指示需要建立新的PPP链路；

5)收到包含数据可用指示的A11-注册应答消息后，基站发起空中业务信道的建立程序，建立空中信道后向移动交换中心发送指配完成消息；

6)终端和分组数据服务节点之间建立PPP链路，进行用户鉴权；

7)如果有用户数据，则通过A10接口传输用户数据；

8)分组数据业务调用释放流程，关闭与接入点之间的A10连接。

9)在注册生存期超时前，基站发送A11-登记请求消息以更新关于A10连接的注册。

如果分组数据服务节点在接收到A11登记请求消息后，判断与该终端协商过ACCM等选项，则不用再建立新的PPP链路和进行用户鉴权，即跳过步骤6)。如果基站选择了另一个分组数据服务节点，同样需要建立新的PPP链路和进行用户鉴权。

综上所述，本发明充分利用CDMA2000系统中的现有协议规范和接口流程，将WLAN系统接入CDMA2000系统中的分组数据服务节点，通过标准的R_P接口和分组数据服务节点的切换功能实现两个系统之间的切换，方法简单可靠，容易升级。

Claims

1.一种CDMA2000系统和WLAN系统之间的切换方法，其特征在于所述CDMA2000系统切换到WLAN系统的方法，其主要步骤如下：

1)终端检测到WLAN系统，向WLAN系统中的接入点发起重新连接；

2)建立空中信道后，终端发送PPPoE数据包；

3)接入点与分组数据服务节点建立R P接口连接；

5)建立新的PPP连接，进行用户鉴权；

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤3)进一步包括；

接入点接到终端的PPPoE数据包后，识别出没有建立用于该次连接的R_P连接，选择用于该连接的分组数据服务节点；接入点向分组数据服务节点发送A11-登记请求消息，并根据终端发送的重新连接消息设置登记请求消息中的移动事件指示字段，以请求建立新的A10连接；若登记请求消息有效，则分组数据服务节点通过返回带接收指示的A11-登记响应消息接收该连接；分组数据服务节点和接入点均产生关于该A10连接的绑定记录；接入点返回PPPoE的PADS数据包。

3、一种CDMA2000系统和WLAN系统之间的切换方法，其特征在于所述WLAN系统切换到CDMA2000系统的方法，其主要步骤如下：

1)丢失了WLAN系统信号后，终端发送CDMA2000系统始呼消息；

2)基站建立与分组数据服务节点的R_P接口连接；

3)分组数据服务节点判断是否是新的连接，如果是转4)；如果不是，判断终端与该分组数据服务节点是否建立过HDLC封装格式的PPP链路，如果有，转5)，没有，转4)；

4)建立空中信道，建立新的PPP连接，并进行用户鉴权；

4、根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述步骤2)进一步包括：

基站返回证实指令后，构造CM业务请求消息，将其放入完全层3消息中，发送给移动交换中心，随后移动交换中心向基站发送指配请求消息，请求基站分配无线资源；基站向分组数据服务节点发送A11-注册请求消息以发起A10连接的建立；A11-注册请求有效，分组数据服务节点返回带接受指示的A11-注册应答消息；收到包含数据可用指示的A11-注册应答消息后，基站发起空中业务信道的建立程序，建立空中信道后向移动交换中心发送指配完成消息。