WO2008022584A1 - Système multibordure wimax et un système multibordure pour wimax et l'interconnexion de réseaux filaires - Google Patents

Système multibordure wimax et un système multibordure pour wimax et l'interconnexion de réseaux filaires Download PDF

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WO2008022584A1
WO2008022584A1 PCT/CN2007/070442 CN2007070442W WO2008022584A1 WO 2008022584 A1 WO2008022584 A1 WO 2008022584A1 CN 2007070442 W CN2007070442 W CN 2007070442W WO 2008022584 A1 WO2008022584 A1 WO 2008022584A1
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WO
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wired
network
asn
wimax
access network
Prior art date
Application number
PCT/CN2007/070442
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English (en)
French (fr)
Inventor
Ruobin Zheng
Original Assignee
Huawei Technologies Co., Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huawei Technologies Co., Ltd. filed Critical Huawei Technologies Co., Ltd.
Publication of WO2008022584A1 publication Critical patent/WO2008022584A1/zh

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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/08—Access point devices
    • H04W88/10—Access point devices adapted for operation in multiple networks, e.g. multi-mode access points
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/66—Arrangements for connecting between networks having differing types of switching systems, e.g. gateways
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W92/00—Interfaces specially adapted for wireless communication networks
    • H04W92/04—Interfaces between hierarchically different network devices
    • H04W92/14—Interfaces between hierarchically different network devices between access point controllers and backbone network device

Definitions

  • the present invention relates to the field of network communication, and more particularly to a WiMAX (World Interoperability for
  • Multi-edge systems Multi-edge systems and multilateral edge systems where WiMAX and wired networks are interconnected.
  • the general reference architecture of the access network is shown in Figure 1. It includes: CPN (customer premises network), Access Network (incoming network:) and SP (Service Provider) Business) three parts. Among them, CPN by UE (customer premises network), Access Network (incoming network:) and SP (Service Provider) Business) three parts. Among them, CPN by UE (customer premises network), Access Network (incoming network:) and SP (Service Provider) Business) three parts. Among them, CPN by UE (customer
  • Gateway resident gateway
  • access network by AN (Access
  • the SP can be ASP (Application Service Provider, Application Service Provider) or NSP (Network Service Provider, Network service provider).
  • EN is ASN (Access Service Network)
  • GW Gateway, gateway
  • AN is BS (Base Station); for DSL (Digital Subscriber Line) network, EN is BRAS (BRAS, Broadband Remote Access Server, Broadband Access Server) / BNG ( Broadband Network
  • AN is DSLAM (DSL Access
  • AN is OLT ( optical line
  • 802.16 is the first broadband wireless access standard. There are two major versions of IEEE 802.16: 802.16 standard broadband fixed wireless access version, "802.16-2004" and Broadband mobile radio access version of the 802.16 standard, "802.16e”. Among them, 802.16-2004 only defines two types of network elements, BS and SS (Subscriber
  • 802.16e also defines only two network elements, BS and MS (Mobile
  • the WiMAX Forum defines ASN (Access Service) on the basis of 802.16.
  • Network connected to the service network), forming a broadband WiMAX network to support fixed, nomadic, portable
  • IPTV IP TV
  • VoIP VoIP
  • IP voice IP voice
  • multimedia services such as online games.
  • Some of these multimedia services have different requirements for bearer networks than traditional Internet access, such as bandwidth requirements, QoS (quality of service) requirements, scalability, and reliability requirements.
  • the current metropolitan area network architecture is designed only for best-effort Interne t access, and does not take into account the impact of introducing various multimedia services on the network.
  • FIG. 2 a schematic diagram of a single edge multi-service network in the prior art is shown in FIG. 2. ⁇ Single-edge multi-service WIMAX network architecture.
  • BS corresponds to a single ASN
  • the GW controls the user's selection of the SP and the processing of subsequent service flows.
  • GW must support virtual router technology, ie must be in ASN
  • the function of the GW is complicated and costly. For each SP added, the IP address is reassigned to all edge nodes, and the network impact of the ASN GW and the BS is large.
  • the GW needs to support a wide range of functions and poor scalability, making the ASN GW a bottleneck for the entire network.
  • the object of the present invention is to provide a WiMAX multi-edge system and a multi-edge system interconnected by WiMAX and a wired network, thereby solving the multi-service multi-edge problem of WiMAX and WiMAX interconnection, and interconnecting WiMAX and wired networks.
  • Business multi-edge problem is to provide a WiMAX multi-edge system and a multi-edge system interconnected by WiMAX and a wired network, thereby solving the multi-service multi-edge problem of WiMAX and WiMAX interconnection, and interconnecting WiMAX and wired networks.
  • a WiMAX multi-service multi-edge system comprising: a plurality of service providers SP, a plurality of access service network gateways ASN GW and a base station BS, each BS connected to a plurality of ASN GWs, each ASN
  • the GW connects its corresponding SP that is not connected to other ASN GWs.
  • a WiMAX multi-service multi-edge system including: Multiple SPs, multiple integrated ASNs
  • the network elements of the GW and the BS are connected to their corresponding SPs that are not connected to other network elements that integrate the ASN GW and the BS.
  • a multi-edge system interconnected with WiMAX and wired networks including: SP, ASN
  • each BS, wired AN is connected to one or more ASN GWs and wired access network edge nodes, each ASN
  • each wired access network edge node is connected to its corresponding SP that is not connected to other wired access network edge nodes.
  • each BS is connected to one or more ASN GWs, and each ASN GW is connected with its corresponding non-other ASN
  • each wired access network edge node is connected to its corresponding SP that is not connected to other wired access network edge nodes.
  • a multi-edge system interconnected with WiMAX and wired networks including: Integrated wired access network edge nodes and ASNs
  • the network element of the GW, the BS, and the wired AN are connected to each of the plurality of network elements, and each of the network elements is connected to its corresponding SP that is not connected to other network elements.
  • a multi-edge system interconnected with WiMAX and wired networks including: Integrated BS and ASN
  • GW network elements wired AN and wired access network edge nodes, each wired AN and integrated BS and ASN
  • the network element of the GW is connected to multiple wired access network edge nodes, and each wired access network edge node is connected to its corresponding SP that is not connected to other wired access network edge nodes.
  • a multi-edge system in which WiMAX and wired networks are interconnected including: Wired access network edge nodes, B
  • each BS and each wired AN are connected to multiple wired access network edge nodes, and each wired access network edge node is connected with its corresponding SP that is not connected with other wired access network edge nodes.
  • the present invention proposes a WiMAX multi-service multi-edge system architecture, and based on the WiMAX multi-service multi-edge architecture, proposes a multi-service interconnected by WiMAX and a wired network.
  • Multi-edge solution proposes a WiMAX multi-service multi-edge system architecture, and based on the WiMAX multi-service multi-edge architecture, proposes a multi-service interconnected by WiMAX and a wired network.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a general reference architecture of an existing universal access network
  • FIG. 2 is a schematic structural diagram of a single edge multi-service network in the prior art
  • FIG. 3 is a schematic structural diagram of an embodiment of a WiMAX multi-service multi-edge system according to the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic structural diagram of Embodiment 1 of a system in which WiMAX and a wired network are interconnected according to the present invention
  • Embodiment 2 is a schematic structural diagram of Embodiment 2 of a system in which WiMAX and a wired network are interconnected according to the present invention
  • FIG. 6 is a schematic structural diagram of Embodiment 3 of a system in which WiMAX and a wired network are interconnected according to the present invention
  • FIG. 7 is a schematic structural diagram of Embodiment 4 of a system in which WiMAX and a wired network are interconnected according to the present invention
  • FIG. 8 is a schematic structural diagram of Embodiment 5 of a system in which WiMAX and a wired network are interconnected according to the present invention
  • FIG. 9 is a schematic diagram of the authentication function of the system in which the WiMAX and the wired network are interconnected as shown in FIG. 4;
  • FIG. 10 is a schematic diagram of an authentication implementation process of the system in which the WiMAX and the wired network are interconnected as shown in FIG. 4;
  • FIG. 11 is a schematic diagram of an authentication function of the system in which the WiMAX and the wired network are interconnected as shown in FIG. 5;
  • FIG. 12 is a schematic diagram of an authentication implementation process of the system in which the WiMAX and the wired network are interconnected as shown in FIG. [35]
  • FIG. 13 is a schematic diagram of an authentication function of the system in which the WiMAX and the wired network shown in FIG. 5 are interconnected;
  • FIG. 14 is a schematic diagram of an authentication implementation process of the system in which the WiMAX and the wired network are interconnected as shown in FIG. 5;
  • FIG. 15 is a schematic diagram of the DHCP function of the system in which WiMAX and the wired network are interconnected as shown in FIG. 4;
  • FIG. 16 is a schematic diagram of a DHCP implementation process of the WiMAX and wired network interconnection system shown in FIG.
  • FIG. 17 is a schematic diagram of the DHCP function of the system in which WiMAX and the wired network are interconnected as shown in FIG. 5;
  • FIG. 18 is a schematic diagram of a DHCP implementation process of the system in which the WiMAX and the wired network are interconnected as shown in FIG.
  • the present invention provides a WiMAX multi-edge system and a multi-edge system in which WiMAX is interconnected with a wired network.
  • the invention firstly proposes a architecture of a WiMAX multi-service multi-edge system, and proposes a multi-service multi-edge system architecture in which WiMAX and a wired network are interconnected based on the architecture of the WiMAX multi-service multi-edge system.
  • FIG. The structure of the embodiment of the WiMAX multi-service multi-edge system of the present invention is as shown in FIG. Includes multiple A SN GWs SP and BS. Each BS is connected to multiple ASN GWs, each ASN
  • This embodiment complies with the WiMAX mode proposed in the WiMAX Forum A/C (profile A/C) o
  • the BS supports AR (Authentication)
  • the ASN GW supports NAS (Network
  • Network Access Server can be used as an authenticator (Authenticator).
  • Authenticator Authenticator
  • Another embodiment of the WiMAX multi-service multi-edge system of the present invention has the following structure: BS and ASN
  • the GW is integrated in one network element, and each of the network elements is connected to its corresponding SP that is not connected to other network elements. This example follows the WiMAX Forum WiMAX Mode B (profile
  • the BS supports an AR function and a DHCP proxy or relay, the ASN
  • GW supports NAS and can be used as an authenticator.
  • the WiMAX and the wired network are interconnected by the present invention.
  • the edge system is formed by interconnecting the WiMAX network and the wired network, including: SP, ASN
  • each BS, wired AN is connected to one or more ASN GWs and wired access network edge nodes, each ASN
  • each wired access network edge node is connected to its corresponding SP that is not connected to other wired access network edge nodes.
  • the wired network includes: networks such as DSL or PON networks.
  • the wired network takes DSL as an example, and the edge node takes BNG as an example.
  • the structure of Embodiment 1 of the system in which the WiMAX and the wired network are interconnected according to the present invention is as shown in FIG. Includes: SP, ASN
  • Network elements such as GW, BNG, BS, and wired AN.
  • each BS connects multiple ASN GWs and BNGs
  • each wired AN connects multiple ASN GWs and BNGs, each ASN
  • Wired network service is provided by SP3/4 via BNG3/4 to WiMAX network BS or wired network wired AN; WiMAX network service is SP 1/2 via A SN
  • GW 1/2 is provided to the BS of the wired AN or WiMAX network of the wired network.
  • This embodiment uses the 802.16e wireless air interface mode.
  • the wired network takes DSL as an example, and the edge node takes BNG as an example.
  • the structure of Embodiment 2 of the system in which the WiMAX and the wired network are interconnected according to the present invention is as shown in FIG. 5. Includes: SP, ASN
  • Network elements such as GW, BNG, BS, and wired AN.
  • each BS is connected to a plurality of ASN GWs
  • each wired AN is connected to a plurality of BNGs, BSs and wired AN interconnections, each ASN
  • the logical connection process in this embodiment is as follows:
  • the wired network service is provided to the BS of the WiMAX network by the connection of the BS3/4, the BNG3/4, the wired AN via the BS and the wired AN, and the wired network service is performed by the SP 3/4 via the BNG3/4 Wired AN provided to the wired network;
  • WiMAX network service is provided to the wired AN by the SP 1/2, ASN GW 1/2, BS via BS and wired AN, WiMAX network service by S P1/2 via ASN GW
  • This embodiment uses the 802.16e wireless air interface mode.
  • Wired network takes DSL as an example, and its edge node takes BNG as an example.
  • WiMAX and cable according to the present invention
  • the structure of Embodiment 3 of the network interconnection system is as shown in FIG. 6. Includes: BNG+ASN
  • Network elements such as GW network elements, BS and AN.
  • each BS and wired AN is connected to multiple BNG+ASNs.
  • the GW network element is connected to its corresponding SP that is not connected to other network elements, and each BS and wired AN can be interconnected.
  • the logical connection process in this embodiment is: When the BS and the wired AN are not interconnected, the wired network service or
  • the WiMAX network service is provided to the BS of the WiMAX network or the wired AN of the wired network via BNG+ASN, GW 1/2; this embodiment complies with the WiMAX Forum WiMAX mode A/C (profile)
  • the BS and AN support AR functions and DHCP proxy or relay, the BNG+ASN
  • the GW network element supports NAS and can be used as an authenticator.
  • the wired network service is integrated with the BNG and the ASN.
  • WiMAX network services are integrated with BNG and ASN
  • the GW's network element goes to the wired AN to BS path, or, through the integration of BNG and ASN
  • the path from the GW's network element to the BS is provided to the BS of the WiMAX network.
  • the wired network takes DSL as an example, and the edge node takes BNG as an example.
  • the structure of Embodiment 4 of the system in which the WiMAX and the wired network are interconnected according to the present invention is as shown in FIG. 7.
  • BS and ASN In this embodiment, BS and ASN
  • each wired AN is connected to multiple BNGs, and each BS+ASN
  • the GW network element is connected to multiple BNGs, and each BNG is connected to its corresponding SP that is not connected to other BNGs.
  • Each B S+ASN GW network element and wired AN can be interconnected.
  • the GW network element and the wired AN have no interconnection, and the wired network service is provided to the B S+ASN of the WiMAX network via BNG 1/2.
  • the GW network element or the wired AN of the wired network this embodiment follows the WiMAX Forum WiMAX Mode B (profi le B).
  • the BS+ASN GW network element and AN support AR function and DHCP proxy or relay, said BS+ASN
  • the GW network element and the BNG support NAS can be used as the authenticator.
  • the wired network service passing the BNG 1/2 to the path of the network element integrating the BS and the ASN GW, or through the BNG 1/2 to the wired AN to the integrated a path of a network element of the BS and the ASN GW, provided to the BS of the WiMAX network; a path of the wired network service through the BNG 1/2 to the wired AN, or via the BNG 1/2 to the integrated BS and ASN
  • WiMAX network service is integrated with BS and ASN as described
  • the path of the GW's network element to the wired AN is provided to the wired AN of the wired network.
  • the wired network takes DSL as an example, and the edge node takes BNG as an example.
  • the structure of Embodiment 5 of the system in which the WiMAX and the wired network are interconnected according to the present invention is as shown in FIG. 8.
  • each BS is connected to each BNG with a plurality of BNGs, and each BNG is connected to its corresponding SP that is not connected to other BNGs, and each B S and the wired AN can be interconnected.
  • the logical connection process in this embodiment is: when the BS and the wired AN are not interconnected, the wired network service is provided to the BS of the WiMAX network or the wired AN of the wired network via the BNG 1/2, this embodiment ⁇ Use 802.1 6-2004 wireless air interface mode.
  • the BS and AN support AR functions and DHCP proxy or relay.
  • the BNG supports NAS and can act as an authenticator.
  • the wired network service is provided to the path of the BS via the BNG1/2, or the path from the BNG1/2 to the wired AN to the BS is provided to The BS of the WiMAX network; the wired network service is provided to the wired AN of the wired network via the path of the BNG 1/2 to the wired AN, or the path of the BNG 1/2 to the BS to the wired AN.
  • BS and wired AN support A R function and DHCP proxy or transit;
  • ASN GW and BNG support NAS function and can be used as authenticator.
  • the BS/wired AN Network Access The authentication message of the Identifier, the network access identifier, the NAI is used to indicate which SP the user terminal belongs to, and the BS/wired AN performs the authentication relay function according to the NAI. If the BS/wired AN determines that the user terminal belongs to SP i according to the above NAI, step al is performed; if the BS/wired AN determines that the user terminal belongs to SP j according to the above NAI, step a2 is performed.
  • the BS/wired AN transfers the above authentication message to the ASN GW i, and the ASN GW i acts as the NAS i (ie, the authenticator/AAA client) to transfer the authentication message to the AAA Server i. Achieve certification.
  • the BS/wired AN transfers the above authentication message to BNG j, and BNGj acts as NAS j (ie, the authenticator/AAA client) to transfer the authentication message to the AAA Server j for authentication.
  • FIG. 11 A schematic diagram of an authentication function of the WiMAX and wired network interconnection system shown in FIG. 5 is shown in FIG. 11, and the specific function implementation process is shown in FIG. Including the following steps:
  • the user terminal initiates authentication, and sends an authentication message carrying the NAI to the BS/wired AN,
  • the NAI is used to indicate which SP the user terminal belongs to, and the BS/wired AN performs the authentication relay function according to the NAI. If
  • step bl if the wired AN judges that the UE belongs to the SP according to the above NAI
  • step b3 is performed; if the wired AN determines that the UE belongs to SP j according to the above NAI, step b4 is performed.
  • the BS transfers the above authentication message to the wired AN
  • the wired AN transfers the above authentication message to BNGj according to the NAI
  • the BNGj acts as the NAS j (ie, the authenticator/AAA client) to transfer the above authentication message to the AAA.
  • the wired AN transfers the above authentication message to the BS, and the BS then transfers the above authentication message to the A according to the NAI.
  • AAA Server i (ie, the authenticator/AAA client) transfers the above authentication message to AAA Server i for authentication.
  • the BS transmits the above authentication message to the ASN GW i, and the ASN GW i acts as the NAS i (ie, the authenticator/AAA client) to transfer the above authentication message to the AAA Server i. Achieve certification;
  • the wired AN transfers the above authentication message to the BNG j, and the BNG j acts as the NAS j (ie, the authenticator/AAA client) to transfer the above authentication message to the AAA Server j.
  • FIG. 13 A schematic diagram of an authentication function of the WiMAX and wired network interconnection system shown in FIG. 5 is shown in FIG. 13, and its specific function implementation process is as shown in FIG. Including the following steps:
  • the user terminal initiates the authentication, and sends an authentication message carrying the NAI to the BS/wired AN.
  • the NAI is used to indicate which SP the user terminal belongs to, and the BS/wired AN performs the authentication relay function according to the NAI. If the BS judges that the MS belongs to the SP according to the above NAI
  • step cl if the wired AN judges that the UE belongs to the SP according to the above NAI
  • step c3 is performed; if the wired AN determines that the UE belongs to SPj according to the above NAI, step c4 is performed.
  • the BS transfers the above authentication message to the wired AN, and the wired AN as the NAS.
  • BNGj (ie, the authenticator/AAA client and the AAA proxy) transfers the above authentication message to BNGj, and BNGj acts as the AAA proxy and then forwards the above authentication message to AAA Server j according to the NAI for authentication.
  • the wired AN forwards the above authentication message to the BS, and the BS then transfers the above authentication message to the A SN GW i according to the NAI, and the ASN GW i serves as the NAS.
  • AAA Server i (ie, the authenticator/AAA client) transfers the above authentication message to AAA Server i for authentication.
  • the ASN GW i acts as the NAS i (ie, the authenticator/AAA client) to transfer the above authentication message to the AAA Server i for authentication.
  • the BS/wired AN transfers the above authentication message to the BNG j, and the BNG j acts as the NAS j (ie, the authenticator/AAA client) to transfer the above authentication message to the AAA Server j.
  • PANA authentication agent Set on the access network NAS
  • EP execution point
  • PaC PaC
  • the authenticator is set on the access network NAS
  • the access control is set in the BS/wired AN or NAS
  • the PaC is set in the user terminal.
  • PaA is set on the access network NAS
  • EP is set on BS/wired
  • AN PaC is set in the user terminal; when 802.1x is used for authentication, the authenticator is set in the access network.
  • access control is set to BS/wired AN, and PaC is set at the user terminal.
  • NAS is located in ASN GW
  • AR is located in BS and wired AN
  • wired AN supports NAS
  • BNG supports AAA
  • DHCP Proxy/Relay is located at ASN GW.
  • the user terminal (MS/UE) initiates a DHCP procedure and sends a DHC carrying the attribute parameters to the BS/wired AN.
  • the parameter attribute is used to indicate the user terminal type or service type, and the BS/wired AN determines the DHCP message forwarding according to the attribute parameter carried in the DHCP message! 5 . If the BS/wired AN determines that the user terminal belongs to the SP according to the above attribute parameter
  • step a2 is performed; if the BS/wired AN determines that the user terminal belongs to SP j according to the above attribute parameter, step a2 is performed.
  • the user terminal initiates a DHCP process, and sends a DHC P message carrying the attribute parameter to the BS/wired AN, the parameter attribute is used to indicate the user terminal type or service type, and the BS/wired AN is based on DHCP.
  • the attribute parameters carried in the message forward the DHCP message. If the BS determines that the MS belongs to SPj according to the above attribute parameter, step bl is performed; if the wired AN determines that the UE belongs to SP i according to the attribute parameter, step b2 is performed. If the BS judges that the MS belongs to the SP according to the above attribute parameter
  • step b3 is performed; if the wired AN determines that the UE belongs to the SP according to the above attribute parameter
  • the BS sends the DHCP message to the wired AN as the DHCP proxy/Relay, and the wired AN uses the attribute parameter carried in the DHCP message as the DHCP proxy.
  • /Relay will transfer the above DHCP message to BNG j
  • BNGj as DHCP Proxy/Relay will transfer the above DHCP message to SP J's DHCP Server jo
  • the Proxy/Relay forwards the DHCP message to the BS, and the BS then forwards the DHCP message to the ASN GW i according to the attribute parameter carried in the DHCP message, and the ASN GW i acts as a DHCP Proxy/Relay to transfer the DHCP message. Go to SP i's DHCP Server i.
  • the BS acts as a DHCP Proxy/Relay to transfer the DHCP message to the ASN GW i and the ASN GW i as the DHCP.
  • the Proxy/Relay forwards the above DHCP message to the DHCP Server I of SP i.
  • the wired AN is transferred to the BNG j as the DHCP Proxy/Relay, and the BNG j is used as the DHCP Proxy/Relay to transfer the DHCP message to the DHCP server of the SP j.
  • the present invention solves the multi-service multi-edge problem of WiMAX and WiMAX interconnection, and solves the multi-service multi-edge problem of WiMAX and wired network interconnection.
  • the multi-edge structure has been introduced to solve the problem that ASN GW becomes a bottleneck in the existing single-edge multi-service WiMAX network architecture. Compliance with WiMAX Forum WiMAX Mode A/B/C (profile A/B/C); [90]
  • the present invention proposes an architecture authentication and DH CP process solution for a multi-service multi-edge system interconnected by WiMAX and a wired network;
  • the ASN GW does not need to support the virtual router technology, that is, does not need to be in the ASN.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Description

说明书
WiMAX多边缘系统和 WiMAX与有线网络互连的多边缘系统
[1] 技术领域
[2] 本发明涉及网络通讯领域 . 尤其涉及一种 WiMAX (World Interoperability for
Microwave
Access , 微波接入全球互联网络） 多边缘系统和 WiMAX与有线网络互连的多边 缘系统。
[3] 背景技术
[4] 在无线通信系统中， 接入网的通用参考架构如图 1所示. 包括： CPN (customer premises network, 用户驻地网络） 、 Access Network 妾入网络:） 和 SP (Service Provider, 业务提供商） 三部分。 其中， CPN由 UE (customer
equipment, 用户设备) 禾口 RG (Residential
Gateway , 驻地网关） 组成； 接入网络则由 AN (Access
node , 接入节点） 和 EN (edge
node , 边缘节点:） 及两者间的汇聚网络 （图 1中未示） 组成； 接入网与 SP相连. SP可以为 ASP (Application Service Provider, 应用服务提供商) 或 NSP (Network Service Provider, 网络业务提供者） 。
[5] 对于 WiMAX , EN为 ASN (Access Service Network, 接入服务网络)
GW (Gateway , 网关） ， AN为 BS (Base Station , 基站） ； 对于 DSL (Digital Subscriber Line, 数字用户线网络） 网络， EN为 BRAS (BRAS , Broadband Remote Access Server, 宽带接入服务器) /BNG (Broadband Network
Gateway, 宽带网络网关) ， AN为 DSLAM (DSL Access
Multiplexer, 数字用户线接入复用器） 。 对于 PON (passive optical
network , 无源光网络） 网络. AN为 OLT ( optical line
terminaton , 光路终结点 ) 。 IEEE (institute for Electrical and Electronics
Engineers , 电子和电器工程师学会） 802.16为第一个宽带无线接入标准， IEEE 802.16主要有两个版本： 802.16标准的宽带固定无线接入版本， "802.16-2004"和 802.16标准的宽带移动无线接入版本， "802.16e"。 其中， 802.16-2004仅定义了两 种网元， BS和 SS (Subscriber
Station, 用户站） ， BS和 SS间釆用宽带固定无线接入技术互连； 802.16e也仅定 义了两种网元， BS和 MS (Mobile
Station, 移动站） ， BS和 MS间釆用宽带移动无线接入技术互连。 而 WiMAX论 坛则在 802.16的基础上， 定义 ASN (Access Service
Network, 接入服务网络) 和 CSN (Connectivity Service
Network, 连接服务网络） ， 形成宽带 WiMAX网络， 以支持固定、 游牧、 便携
、 简单 IP移动或全移动接入。
[6] 在实际应用中， 运营商需要引入丰大量的新业务， 如 IPTV (IP电视） 、 VoIP (
IP话音） 和一些在线游戏等多媒体业务。 这些多媒体业务对于承载网络的一些要 求与传统的 Internet接入有很大不同， 比如， 带宽要求、 QoS (服务质量） 保障要 求、 可扩展性和可靠性要求等。 而目前的城域网架构是仅针对尽力而为的 Interne t接入而设计的， 并未考虑到引入各种多媒体业务对网络产生的影响。
[7] 为了适应对多业务的支持， 现有技术中一种单边缘多业务网络的架构示意图如 图 2所示。 釆用单边缘多业务 WIMAX网络架构。 BS对应单一的 ASN
GW, 所有的 SP都接到单一的 ASN GW上， 由 ASN
GW控制用户对 SP的选择， 以及后续业务流的处理。
[8] 在实现本发明的过程中， 发明人发现上述现有技术的单边缘多业务网络的架构 的缺点为：
[9] 1、 由于不同 SP的业务汇合到同一个 ASN
GW, 为了对不同 SP的业务进行隔离， ASN
GW必须支持虚拟路由器技术， 即必须在 ASN
GW上模拟多个虚拟 IP域， 每个 SP分属不同的虚拟 IP域。 因此， 该方法将导致 AS N
GW的功能复杂， 成本高； 每增加一个 SP， 就要对所有边缘节点重新分配 IP地址 ， 对于 ASN GW和 BS合一的网络冲击较大。
[10] 2、 由于不同 SP提供的业务特点的差异， 导致接入服务器需要支持各种业务特 点， 每增加一种新的业务， 就需要在 ASN
GW上增加相关的特性支持； 而且所有用户的认证、 计费等控制流也需要在 ASN GW上支持。 因此， 该方法将造成 ASN
GW需要支持的功能繁多， 扩展性差， 使 ASN GW成为整个网络的瓶颈。
[11] 发明内容
[12] 本发明的目的是提供一种 WiMAX多边缘系统和 WiMAX与有线网络互连的多边 缘系统， 从而解决了 WiMAX与 WiMAX互连的多业务多边缘问题， WiMAX与有 线网络互连的多业务多边缘问题。
[13] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
[14] 一种 WiMAX多业务多边缘系统， 包括： 多个业务提供商 SP、 多个接入服务网 络网关 ASN GW和基站 BS， 每个 BS连接到多个 ASN GW上， 每个 ASN
GW连接其对应的不和其它 ASN GW连接的 SP。
[15] 一种 WiMAX多业务多边缘系统， 包括： 多个 SP、 多个集成了 ASN
GW和 BS的网元， 每个集成了 ASN
GW和 BS的网元连接其对应的不和其它集成了 ASN GW和 BS的网元连接的 SP。
[16] 一种 WiMAX与有线网络互连的多边缘系统， 包括： SP、 ASN
GW、 BS、 有线接入网络边缘节点和有线接入点 AN; 每个 BS、 有线 AN连接一 个或多个 ASN GW和有线接入网络边缘节点， 每个 ASN
GW连接其对应的不和其它 ASN
GW连接的 SP， 每个有线接入网络边缘节点连接其对应的不和其它有线接入网络 边缘节点连接的 SP。
[17] 一种 WiMAX与有线网络互连的多边缘系统， 包括： SP、 ASN
GW、 BS、 有线接入网络边缘节点和有线 AN, BS和有线 AN相连， 每个 BS连接 一个或多个 ASN GW, 每个 ASN GW连接其对应的不和其它 ASN
GW连接的 SP， 每个有线接入网络边缘节点连接其对应的不和其它有线接入网络 边缘节点连接的 SP。
[18] —种 WiMAX与有线网络互连的多边缘系统， 包括： 集成了有线接入网络边缘 节点与 ASN GW的网元、 BS和有线 AN, 每个 BS和有线 AN都连接多个所述网元， 每个所述 网元连接其对应的不和其它所述网元连接的 SP。
[19] 一种 WiMAX与有线网络互连的多边缘系统， 包括： 集成了 BS和 ASN
GW的网元、 有线 AN和有线接入网络边缘节点， 每个有线 AN和集成了 BS和 ASN
GW的网元连接多个有线接入网络边缘节点， 每个有线接入网络边缘节点连接其 对应的不和其它有线接入网络边缘节点连接的 SP。
[20] 一种 WiMAX与有线网络互连的多边缘系统， 包括： 有线接入网络边缘节点、 B
S和有线 AN, 每个 BS与每个有线 AN都连接多个有线接入网络边缘节点， 每个有 线接入网络边缘节点连接其对应的不和其它有线接入网络边缘节点连接的 SP。
[21] 由上述本发明提供的技术方案可以看出， 本发明提出了一种 WiMAX多业务多 边缘系统的架构， 并基于该 WiMAX多业务多边缘架构提出了 WiMAX与有线网 络互连的多业务多边缘解决方案，
从而解决了 WiMAX与 WiMAX互连的多业务多边缘问题， 解决了 WiMAX与有线 网络互连的多业务多边缘问题， 解决了现有单边缘多业务 WiMAX网络架构中 AS N GW成为瓶颈的问题。
[22] 附图说明
[23] 图 1为现有通用接入网的通用参考架构示意图；
[24] 图 2为现有技术中一种单边缘多业务网络的架构示意图；
[25] 图 3为本发明所述 WiMAX多业务多边缘系统的实施例的结构示意图；
[26] 图 4为本发明所述 WiMAX与有线网络互连的系统的实施例 1的结构示意图；
[27] 图 5为本发明所述 WiMAX与有线网络互连的系统的实施例 2的结构示意图；
[28] 图 6为本发明所述 WiMAX与有线网络互连的系统的实施例 3的结构示意图；
[29] 图 7为本发明所述 WiMAX与有线网络互连的系统的实施例 4的结构示意图；
[30] 图 8为本发明所述 WiMAX与有线网络互连的系统的实施例 5的结构示意图；
[31] 图 9为图 4所示的 WiMAX与有线网络互连的系统的认证功能示意图；
[32] 图 10为图 4所示的 WiMAX与有线网络互连的系统的认证实现过程示意图；
[33] 图 11为图 5所示的 WiMAX与有线网络互连的系统的一种认证功能示意图；
[34] 图 12为图 5所示的 WiMAX与有线网络互连的系统的一种认证实现过程示意图图 [35] 图 13为图 5所示的 WiMAX与有线网络互连的系统的一种认证功能示意图；
[36] 图 14为图 5所示的 WiMAX与有线网络互连的系统的一种认证实现过程示意图；
[37] 图 15为图 4所示的 WiMAX与有线网络互连的系统的 DHCP功能示意图；
[38] 图 16为图 4所示的 WiMAX与有线网络互连的系统的 DHCP具体实现过程示意图
[39] 图 17为图 5所示的 WiMAX与有线网络互连的系统的 DHCP功能示意图；
[40] 图 18为图 5所示的 WiMAX与有线网络互连的系统的 DHCP具体实现过程示意图
[41] 具体实施方式
[42] 本发明提供了一种 WiMAX多边缘系统和 WiMAX与有线网络互连的多边缘系统 。 本发明首先提出了一种 WiMAX多业务多边缘系统的架构， 并基于该 WiMAX 多业务多边缘系统的架构提出了 WiMAX与有线网络互连的多业务多边缘系统的 架构。
[43] 本发明所述 WiMAX多业务多边缘系统的实施例的结构如图 3所示。 包括多个 A SN GWs SP和 BS。 每个 BS连接到多个 ASN GW上， 每个 ASN
GW连接其对应的不和其它 ASN
GW连接的 SP。 该实施例遵从 WiMAX论坛中提出的 WiMAX模式 A/C (profile A/C) o 所述 BS支持 AR (Authentication
Relay, 认证中转) 功能和 DHCP (Dynamic Host Configuration
Protocol, 动态主机配置协议） 代理或中转， 所述 ASN GW支持 NAS (Network
Access Server, 网络接入服务器) ， 可以作为认证方 (Authenticator) 。
[44] 本发明所述 WiMAX多业务多边缘系统的另一个实施例的结构为： 将 BS与 ASN
GW集成在一个网元， 每个该网元连接其对应的不和其它网元连接的 SP。 该实施 例遵从 WiMAX论坛 WiMAX模式 B (profile
B) 。 所述 BS支持 AR功能和 DHCP代理或中转， 所述 ASN
GW支持 NAS， 可以作为认证方。
[45] 基于上述 WiMAX多业务多边缘系统， 本发明所述 WiMAX与有线网络互连的多 边缘系统由 WiMAX网络和有线网络进行互连后形成， 包括： SP、 ASN
GW、 BS、 有线接入网络边缘节点和有线接入点 AN, 每个 BS、 有线 AN连接一 个或多个 ASN GW和有线接入网络边缘节点， 每个 ASN
GW连接其对应的不和其它 ASN
GW连接的 SP， 每个有线接入网络边缘节点连接其对应的不和其它有线接入网络 边缘节点连接的 SP。 该有线网络包括： DSL或 PON网络等网络。
[46] 有线网络以 DSL为例， 其边缘节点以 BNG为例， 本发明所述的 WiMAX与有线 网络互连的系统的实施例 1的结构如图 4所示。 包括： SP、 ASN
GW、 BNG、 BS和有线 AN等网元。 在该实施例中， 每个 BS连接多个 ASN GW和 BNG, 每个有线 AN连接多个 ASN GW和 BNG， 每个 ASN
GW和 BNG连接其对应的不和其它 ASN
GW和 BNG的 SP。 该实施例中的逻辑连接过程为： 有线网络业务由 SP3/4经 BNG3 /4提供给 WiMAX网络的 BS或有线网络的有线 AN； WiMAX网络业务由 SP 1/2经 A SN
GW 1/2提供给有线网络的有线 AN或 WiMAX网络的 BS。 该实施例釆用 802.16e无 线空口模式。
[47] 有线网络以 DSL为例， 其边缘节点以 BNG为例， 本发明所述的 WiMAX与有线 网络互连的系统的实施例 2的结构如图 5所示。 包括： SP、 ASN
GW、 BNG、 BS和有线 AN等网元。 在该实施例中， 每个 BS连接多个 ASN GW, 每个有线 AN连接多个 BNG, BS和有线 AN互连， 每个 ASN
GW和 BNG连接其对应的不和其它 ASN
GW和 BNG的 SP。 该实施例中的逻辑连接过程为： 有线网络业务由 SP3/4、 BNG3 /4、 有线 AN经 BS与有线 AN的连接提供给 WiMAX网络的 BS， 有线网络业务由 SP 3/4经 BNG3/4提供给有线网络的有线 AN; WiMAX网络业务由 SP 1/2、 ASN GW 1/2、 BS经 BS与有线 AN的连接提供给有线网络的有线 AN， WiMAX网络业务由 S P1/2经 ASN GW
1/2提供给 WiMAX网络的 BS。 该实施例釆用 802.16e无线空口模式。
[48] 有线网络以 DSL为例， 其边缘节点以 BNG为例， 本发明所述的 WiMAX与有线 网络互连的系统的实施例 3的结构如图 6所示。 包括： BNG+ASN
GW网元、 BS和 AN等网元。 在该实施例中， BNG与 ASN
GW集成在一个 BNG+ASN
GW网元中， 每个 BS和有线 AN都连接多个该 BNG+ASN
GW网元， 每个 BNG+ASN
GW网元连接其对应的不和其它网元连接的 SP， 每个 BS和有线 AN可以互连。
[49] 该实施例中的逻辑连接过程为： 当 BS和有线 AN没有互连吋， 有线网络业务或
WiMAX网络业务经 BNG+ASN、 GW 1/2提供给 WiMAX网络的 BS或有线网络的有 线 AN; 该实施例遵从 WiMAX论坛 WiMAX模式 A/C (profile
A/C) 。 所述 BS和 AN支持 AR功能和 DHCP代理或中转， 所述 BNG+ASN
GW网元支持 NAS， 可以作为认证方。
[50] 当所述 BS和有线 AN互连吋， 有线网络业务经所述集成了 BNG与 ASN
GW的网元到 BS到有线 AN的路径， 或者， 经所述集成了 BNG与 ASN
GW的网元到有线 AN的路径， 提供给有线网络的有线 AN;
[51] WiMAX网络业务经所述集成了 BNG与 ASN
GW的网元到有线 AN到 BS的路径， 或者， 经所述集成了 BNG与 ASN
GW的网元到 BS的路径， 提供给 WiMAX网络的 BS。
[52] 有线网络以 DSL为例， 其边缘节点以 BNG为例， 本发明所述的 WiMAX与有线 网络互连的系统的实施例 4的结构如图 7所示。 在该实施例中， BS与 ASN
GW集成在一个 BS+ASN
GW网元中， 每个有线 AN都连接多个 BNG, 每个 BS+ASN
GW网元连接多个 BNG, 每个 BNG连接其对应的不和其它 BNG连接的 SP， 每个 B S+ASN GW网元和有线 AN可以互连。
[53] 该实施例中的逻辑连接过程为： 当 BS+ASN
GW网元和有线 AN没有互连吋， 有线网络业务经 BNG 1/2提供给 WiMAX网络的 B S+ASN
GW网元或有线网络的有线 AN, 该实施例遵从 WiMAX论坛 WiMAX模式 B (profi le B) 。 所述 BS+ASN GW网元和 AN支持 AR功能和 DHCP代理或中转， 所述 BS+ASN
GW网元和 BNG支持 NAS， 可以作为认证方。
[54] 当 BS+ASN
GW网元和有线 AN互连吋， 有线网络业务经所述 BNG1/2到所述集成了 BS和 ASN GW的网元的路径， 或者， 经所述 BNG1/2到有线 AN到所述集成了 BS和 ASN GW的网元的路径， 提供给 WiMAX网络的 BS; 有线网络业务经所述 BNG1/2到所 述有线 AN的路径， 或者， 经所述 BNG1/2到所述集成了 BS和 ASN
GW的网元到所述有线 AN的路径， 提供给有线网络的有线 AN;
[55] WiMAX网络业务经所述集成了 BS和 ASN
GW的网元到所述有线 AN的路径提供给有线网络的有线 AN。
[56] 有线网络以 DSL为例， 其边缘节点以 BNG为例， 本发明所述的 WiMAX与有线 网络互连的系统的实施例 5的结构如图 8所示。 在该实施例中， 每个 BS与每个有 线 AN都连接多个 BNG, 每个 BNG连接其对应的不和其它 BNG连接的 SP， 每个 B S和有线 AN可以互连。
[57] 该实施例中的逻辑连接过程为： 当所述 BS和有线 AN没有互连吋， 有线网络业 务经 BNG 1/2提供给 WiMAX网络的 BS或有线网络的有线 AN， 该实施例釆用 802.1 6-2004无线空口模式。 所述 BS和 AN支持 AR功能和 DHCP代理或中转， 所述 BNG 支持 NAS， 可以作为认证方。
[58] 当所述 BS和有线 AN互连吋， 有线网络业务经所述 BNG1/2到所述 BS的路径， 或者， 经所述 BNG1/2到有线 AN到所述 BS的路径， 提供给 WiMAX网络的 BS; 有 线网络业务经所述 BNG1/2到所述有线 AN的路径， 或者， 经所述 BNG1/2到所述 B S到所述有线 AN的路径， 提供给有线网络的有线 AN。
[59] 在上述图 4和图 5所示的 WiMAX与有线网络互连的系统中， BS和有线 AN支持 A R功能和 DHCP代理或中转； ASN GW和 BNG支持 NAS功能， 可以作为认证方。
[60] 图 4所示的 WiMAX与有线网络互连的系统的认证功能示意图如图 9所示， 其具 体的功能实现过程如图 10所示。 包括如下步骤：
[61] MS/UE (customer
equipment, 用户终端） 发起认证， 向 BS/有线 AN发送携带 NAI (Network Access Identifier, 网络接入标识） 的认证消息， 上述 NAI用于表明用户终端属于哪个 SP ， BS/有线 AN根据该 NAI做认证中转功能。 若 BS/有线 AN根据上述 NAI判断用户 终端属于 SP i， 则执行步骤 al ; 若 BS/有线 AN根据上述 NAI判断用户终端属于 SP j， 则执行步骤 a2。
[62] al、 若 NAI表明用户终端属于 SP i， BS/有线 AN将上述认证消息中转到 ASN GW i， ASN GW i作为 NAS i (即认证方 /AAA客户） 将认证消息转往 AAA Server i实现认证。
[63] a2、 若 NAI表明用户终端属于 SP j， BS/有线 AN将上述认证消息中转到 BNG j， BNGj作为 NAS j (即认证方 /AAA客户） 将认证消息转往 AAA Server j实现认证。
[64] 图 5所示的 WiMAX与有线网络互连的系统的一种认证功能示意图如图 11所示， 其具体的功能实现过程如图 12所示。 包括如下步骤：
[65] 用户终端 （MS/UE) 发起认证， 向 BS/有线 AN发送携带 NAI的认证消息， 上述
NAI用于表明用户终端属于哪个 SP， BS/有线 AN根据该 NAI做认证中转功能。 若
BS根据上述 NAI判断 MS属于 SP
j， 则执行步骤 bl ; 若有线 AN根据上述 NAI判断 UE属于 SP
i， 则执行步骤 b2。 若 BS根据上述 NAI判断 MS属于 SP
i， 则执行步骤 b3; 若有线 AN根据上述 NAI判断 UE属于 SP j， 则执行步骤 b4。
[66] bi s 若 NAI表明 MS属于 SP
j， 则 BS将上述认证消息中转到有线 AN, 有线 AN再根据 NAI将上述认证消息中 转到 BNGj , BNGj作为 NAS j (即认证方 /AAA客户） 将上述认证消息转往 AAA
Server j实现认证；
[67] b2、 若 NAI表明 UE属于 SP
i， 则有线 AN将上述认证消息中转到 BS， BS再根据 NAI将上述认证消息中转到 A
SN GW i, ASN GW i作为 NAS
i (即认证方 /AAA客户） 将上述认证消息转往 AAA Server i实现认证。
[68] b3、 若 NAI表明 MS属于 SP i， 贝 l」BS将上述认证消息中转到 ASN GW i， ASN GW i作为 NAS i (即认证方 /AAA客户） 将上述认证消息转往 AAA Server i 实现认证;
[69] b4、 若 NAI表明 UE属于 SPj， 则有线 AN将上述认证消息中转到 BNG j， BNG j作为 NAS j (即认证方 /AAA客户） 将上述认证消息转往 AAA Server j
实现认证。
[70] 图 5所示的 WiMAX与有线网络互连的系统的一种认证功能示意图如图 13所示， 其具体的功能实现过程如图 14所示。 包括如下步骤：
[71] 用户终端 （MS/UE) 发起认证， 向 BS/有线 AN发送携带 NAI的认证消息， 上述 NAI用于表明用户终端属于哪个 SP， BS/有线 AN根据该 NAI做认证中转功能。 若 BS根据上述 NAI判断 MS属于 SP
j， 则执行步骤 cl ; 若有线 AN根据上述 NAI判断 UE属于 SP
i， 则执行步骤 c2。 若 BS根据上述 NAI判断 MS属于 SP
i， 则执行步骤 c3; 若有线 AN根据上述 NAI判断 UE属于 SPj， 则执行步骤 c4。
[72] cl、 若 NAI表明 MS属于 SP
j， 则 BS将上述认证消息中转到有线 AN, 有线 AN作为 NAS
j (即认证方 /AAA客户和 AAA代理） 将上述认证消息中转到 BNGj， BNG j 作为 AAA代理再根据 NAI将上述认证消息转往 AAA Server j实现认证。
[73] c2、 若 NAI表明 UE属于 SP
i， 则有线 AN将上述认证消息中转到 BS， BS再根据 NAI将上述认证消息中转到 A SN GW i, ASN GW i作为 NAS
i (即认证方 /AAA客户） 将上述认证消息转往 AAA Server i实现认证。
[74] c3、 若 NAI表明 MS属于 SP i， BS/有线 AN将上述认证消息中转到 ASN GW
i， ASN GW i作为 NAS i (即认证方 /AAA客户） 将上述认证消息转往 AAA Server i实现认证。
[75] c4、 若 NAI表明 UE属于 SPj， BS/有线 AN将上述认证消息中转到 BNG j， BNG j作为 NAS j (即认证方 /AAA客户） 将上述认证消息转往 AAA Server j
实现认证。
[76] 对于图 9和图 11， 当釆用 PANA (接入网认证信息承载协议） 支持认证吋， PaA
(PANA认证代理） 设置于接入网络 NAS , EP (执行点） 设置于 BS/有线 AN或 N AS , PaC (PANA客户） 设置于用户终端； 当釆用 802. lx支持认证吋， 认证方设 置于接入网络 NAS， 接入控制设置于 BS/有线 AN或 NAS， PaC设置于用户终端。
[77] 对于图 13， 与图 9和图 11的不同在于 NAS位于有线 AN， 不在 BNG， 有线 AN支 持 AAA Client和 AAA Proxy, BNG支持 AAA
Proxy; 当釆用 PANA支持认证吋， PaA设置于接入网络 NAS, EP设置于 BS/有线
AN, PaC设置于用户终端； 当釆用 802.1x支持认证吋， 认证方设置于接入网络 N
AS , 接入控制设置于 BS/有线 AN, PaC设置于用户终端。
[78] NAS位于 ASN GW, AR位于 BS和有线 AN, 有线 AN支持 NAS , BNG支持 AAA
Proxy , DHCP Proxy/Relay位于 ASN GW。
[79] 图 4所示的 WiMAX与有线网络互连的系统的 DHCP功能示意图如图 15所示， 其 具体的功能实现过程如图 16所示。 包括如下步骤：
[80] 用户终端 （MS/UE) 发起 DHCP过程， 向 BS/有线 AN发送携带属性参数的 DHC
P消息， 该参数属性用于表明用户终端类型或业务类型， BS/有线 AN根据 DHCP 消息中携带的属性参数决定 DHCP消息转发！5。 若 BS/有线 AN根据上述属性参数 判断用户终端属于 SP
i， 则执行步骤 al ; 若 BS/有线 AN根据上述属性参数判断用户终端属于 SP j， 则执行步骤 a2。
[81] al、 若上述 DHCP消息中携带的属性参数表明用户属于 SP
i， 贝」BS/有线 AN作为 DHCP Proxy/Relay将上述 DHCP消息中转到 ASN GW i， ASN GW i作为 DHCP Proxy/Relay将上述 DHCP消息转往 SP i的 DHCP Server
[82] a2、 若上述 DHCP消息中携带的属性参数表明用户属于 SP
j， 贝」BS/有线 AN作为 DHCP Proxy/Relay将上述 DHCP消息中转到 BNG j， BNG j作为 DHCP Proxy/Relay将上述 DHCP消息转往 SP j的 DHCP Server
[83] 图 5所示的 WiMAX与有线网络互连的系统的 DHCP功能示意图如图 17所示， 其 具体的功能实现过程如图 18所示。 包括如下步骤：
[84] 用户终端 （MS/UE) 发起 DHCP过程， 向 BS/有线 AN发送携带属性参数的 DHC P消息， 该参数属性用于表明用户终端类型或业务类型， BS/有线 AN根据 DHCP 消息中携带的属性参数对 DHCP消息进行转发。 若 BS根据上述属性参数判断 MS 属于 SPj， 则执行步骤 bl ; 若有线 AN根据上述属性参数判断 UE属于 SP i， 则执行步骤 b2。 若 BS根据上述属性参数判断 MS属于 SP
i， 则执行步骤 b3; 若有线 AN根据上述属性参数判断 UE属于 SP
j， 则执行步骤 b4。
[85] bl、 若上述 DHCP消息中携带的属性参数表明 MS属于 SPj， 则 BS作为 DHCP Proxy/Relay将上述 DHCP消息中转到有线 AN， 有线 AN再根据上述 DHCP消息中 携带的属性参数作为 DHCP Proxy/Relay将上述 DHCP消息中转到 BNG j， BNGj 作为 DHCP Proxy/Relay将上述 DHCP消息转往 SP j的 DHCP Server jo
[86] b2、 若上述 DHCP消息中携带的属性参数表明 UE属于 SP
i， 则有线 AN作为 DHCP
Proxy/Relay将上述 DHCP消息中转到 BS， BS再根据上述 DHCP消息中携带的属性 参数作为 DHCP Proxy/Relay将上述 DHCP消息中转到 ASN GW i， ASN GW i作为 DHCP Proxy/Relay将上述 DHCP消息转往 SP i的 DHCP Server i。
[87] b3、 若上述 DHCP消息中携带的属性参数表明 MS属于 SP i， 则 BS作为 DHCP Proxy/Relay将上述 DHCP消息中转到 ASN GW i, ASN GW i作为 DHCP
Proxy/Relay将上述 DHCP消息转往 SP i的 DHCP Server I。
[88] b4、 若上述 DHCP消息中携带的属性参数表明 UE属于 SP
j， 则有线 AN作为 DHCP Proxy/Relay将上述 DHCP消息中转到 BNG j , BNG j作为 DHCP Proxy/Relay将上述 DHCP消息转往 SP j的 DHCP Server jo
[89] 综上所述， 本发明解决了 WiMAX与 WiMAX互连的多业务多边缘问题， 解决了 WiMAX与有线网络互连的多业务多边缘问题。
引入了多边缘结构， 解决了现有单边缘多业务 WiMAX网络架构中 ASN GW 成为瓶颈的问题。 遵从 WiMAX论坛 WiMAX模式 A/B/C (profile A/B/C) ； [90] 本发明提出了 WiMAX与有线网络互连的多业务多边缘系统的架构的认证和 DH CP过程解决方法；
[91] 在本发明中， ASN GW无须支持虚拟路由器技术， 即无须在 ASN
GW上模拟多个虚拟 IP域， 简化了 ASN GW的功能， 降低了 ASN GW成本。 [92] 以上所述， 仅为本发明较佳的具体实施方式， 但本发明的保护范围并不局限于 此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内， 可轻易想到 的变化或替换， 都应涵盖在本发明的保护范围之内。 因此， 本发明的保护范围 应该以权利要求的保护范围为准。

Claims

权利要求书
[1] 1、 一种 WiMAX多业务多边缘系统， 其特征在于， 包括： 多个业务提供商
SP、 多个接入服务网络网关 ASN GW和基站 BS， 每个 BS连接到多个 ASN
GW上， 每个 ASN GW连接其对应的不和其它 ASN GW连接的 SP。
[2] 2、 根据权利要求 1所述的 WiMAX多业务多边缘系统， 其特征在于， 所述 B
S支持认证中转 AR功能和动态主机配置协议 DHCP代理或中转功能， 所述 A
SN GW支持网络接入服务器 NAS功能。
[3] 3、 一种 WiMAX多业务多边缘系统， 其特征在于， 包括： 多个 SP、 多个集 成了 ASN GW和 BS的网元， 每个集成了 ASN
GW和 BS的网元连接其对应的不和其它集成了 ASN
GW和 BS的网元连接的 SP。
[4] 4、 根据权利要求 3所述的 WiMAX多业务多边缘系统， 其特征在于， 所述 B
S支持 AR功能和 DHCP代理或中转， 所述 ASN GW支持 NAS。
[5] 5、 一种 WiMAX与有线网络互连的多边缘系统， 其特征在于， 包括： SP、
ASN
GW、 BS、 有线接入网络边缘节点和有线接入点 AN; 每个 BS、 有线 AN连 接一个或多个 ASN GW和有线接入网络边缘节点， 每个 ASN GW连接其对应的不和其它 ASN
GW连接的 SP， 每个有线接入网络边缘节点连接其对应的不和其它有线接 入网络边缘节点连接的 SP。
[6] 6、 根据权利要求 5所述的 WiMAX与有线网络互连的多边缘系统， 其特征在 于， 所述有线网络包括： 数字用户线 DSL网络或无源光网络 PON网络。
[7] 7、 根据权利要求 5所述的 WiMAX与有线网络互连的多边缘系统， 其特征在 于，
有线网络的有线接入网络边缘节点连接的 SP通过有线接入网络边缘节点到
BS的路径提供业务给 WiMAX网络的 BS； WiMAX网络的 ASN
GW连接的 SP通过 ASN GW到 BS的路径提供业务给 WiMAX网络的 BS； 有线网络的有线接入网络边缘节点连接的 SP通过有线接入网络边缘节点到 有线 AN的路径提供业务给有线网络的有线 AN； WiMAX网络的 ASN GW连接的 SP通过 ASN
GW到有线 AN的路径提供业务给有线网络的有线 AN。
[8] 8、 根据权利要求 5、 6或 7所述的 WiMAX与有线网络互连的多边缘系统， 其 特征在于，
所述 BS或有线 AN支持 AR功能和 DHCP代理或中转功能， 所述 ASN
GW或有线接入网络边缘节点支持 NAS功能。
[9] 9、 根据权利要求 8所述的 WiMAX与有线网络互连的多边缘系统， 其特征在 于，
当釆用接入网认证信息承载协议 PANA支持认证吋， PANA认证代理 PaA设 置于接入网络网络接入服务器 NAS， 执行点 EP设置于 BS或有线 AN或 NAS ， PANA客户 PaC设置于用户终端； 当釆用 802.1x支持认证吋， 认证方设置 于接入网络 NAS， 接入控制设置于 BS或有线 AN或 NAS， 认证申请方设置 于用户终端。
[10] 10、 根据权利要求 9所述的 WiMAX与有线网络互连的多边缘系统， 其特征 在于，
当所述 BS或有线 AN接收到来自用户终端的携带网络接入标识 NAI的认证消 息， 并且根据该 NAI判断该用户终端的业务属于 ASN
GW连接的 SP， 则所述 BS或有线 AN将认证消息中转到所述 ASN
GW, 所述 ASN
GW作为 NAS认证方或验证、 授权、 计费 AAA客户将所述认证消息转往和 其相连的 AAA服务器实现认证；
当所述 BS或有线 AN接收到来自用户终端的携带 NAI的认证消息， 并且根据 该 NAI判断该用户终端的业务属于有线接入网络边缘节点连接的 SP， 则所 述 BS或有线 AN将认证消息中转到所述有线接入网络边缘节点， 所述有线 接入网络边缘节点作为 NAS认证方或 AAA客户将所述认证消息转往和其相 连的 AAA服务器实现认证。
[11] 11、 根据权利要求 5、 6或 7所述的 WiMAX与有线网络互连的多边缘系统， 其特征在于，
当所述 BS或有线 AN接收到来自用户终端的携带属性参数的动态主机配置 协议 DHCP消息， 并且根据该属性参数判断该用户终端的业务属于 ASN GW连接的 SP, 则所述 BS或有线 AN作为 DHCP
代理 Proxy或中转 Relay将该 DHCP消息中转到所述 ASN GW, 所述 ASN GW作为 DHCP
Proxy或 Relay将所述认证消息转往和其相连的 DHCP服务器； 当所述 BS或有线 AN接收到来自用户终端的携带属性参数的 DHCP消息， 并 且根据该属性参数判断该用户终端的业务属于有线接入网络边缘节点连接 的 SP, 则所述 BS或有线 AN作为 DHCP
Proxy或 Relay将该 DHCP消息中转到所述有线接入网络边缘节点， 所述有线 接入网络边缘节点作为 DHCP
Proxy或 Relay将所述认证消息转往和其相连的 DHCP服务器。
[12] 12、 一种 WiMAX与有线网络互连的多边缘系统， 其特征在于， 包括： SP
、 ASN
GW、 BS、 有线接入网络边缘节点和有线 AN, BS和有线 AN相连， 每个 BS 连接一个或多个 ASN GW, 每个 ASN GW连接其对应的不和其它 ASN GW连接的 SP， 每个有线接入网络边缘节点连接其对应的不和其它有线接 入网络边缘节点连接的 SP。
[13] 13、 根据权利要求 12所述的 WiMAX与有线网络互连的多边缘系统， 其特征 在于， 所述有线网络包括： DSL网络或 PON网络。
[14] 14、 根据权利要求 13所述的 WiMAX与有线网络互连的多边缘系统， 其特征 在于，
有线网络的有线接入网络边缘节点连接的 SP通过有线接入网络边缘节点到 有线 AN到 BS与有线 AN的连接到 BS的路径提供业务给 WiMAX网络的 BS; WiMAX网络的 ASN GW连接的 SP通过 ASN
GW到 BS的路径提供业务给 WiMAX网络的 BS；
有线网络的有线接入网络边缘节点连接的 SP通过有线接入网络边缘节点到 有线 AN的路径提供业务给有线网络的有线 AN； WiMAX网络的 ASN GW连接的 SP通过 ASN
GW到 BS到 BS与有线 AN的连接到有线 AN的路径提供业务给有线网络的有 线 AN。
[15] 15、 根据权利要求 12、 13或 14所述的 WiMAX与有线网络互连的多边缘系统
， 其特征在于，
所述 BS或有线 AN支持 AR功能和 DHCP代理或中转功能， 所述 ASN
GW或有线接入网络边缘节点支持 NAS功能。
[16] 16、 根据权利要求 15所述的 WiMAX与有线网络互连的多边缘系统， 其特征 在于，
当釆用 PANA支持认证吋， PaA设置于接入网络 NAS， EP设置于 BS或有线 A N或 NAS, PaC设置于用户终端； 当釆用 802.1x支持认证吋， 认证方设置于 接入网络 NAS， 接入控制设置于 BS或有线 AN或 NAS， 认证申请方 PaC设置 于用户终端。
[17] 17、 根据权利要求 16所述的 WiMAX与有线网络互连的多边缘系统， 其特征 在于，
当所述 BS接收到来自用户终端的携带 NAI的认证消息， 当根据该 NAI判断 该用户终端的业务属于有线接入网络边缘节点连接的 SP， 则所述 BS将认证 消息中转到所述有线 AN, 所述有线 AN将该认证消息中转到有线接入网络 边缘节点， 该有线接入网络边缘节点作为 NAS认证方或 AAA客户将所述认 证消息转往和其相连的 AAA服务器实现认证； 当根据该 NAI判断该用户终 端的业务属于 ASN GW连接的 SP， 则所述 BS将认证消息中转到所述 ASN GW, 所述 ASN
GW作为 NAS认证方或 AAA客户将所述认证消息转往和其相连的 AAA服务 器实现认证；
当所述有线 AN接收到来自用户终端的携带 NAI的认证消息， 当根据该 NAI 判断该用户终端的业务属于 ASN
GW连接的 SP， 则所述有线 AN将认证消息中转到 BS， 该 BS将该认证消息 中转到所述 ASN GW, 所述 ASN
GW作为 NAS认证方或 AAA客户将所述认证消息转往和其相连的 AAA 服务器实现认证； 当根据该 NAI判断该用户终端的业务属于有线接入网络 边缘节点连接的 SP， 则所述有线 AN将认证消息中转到所述有线接入网络边 缘节点， 所述有线接入网络边缘节点作为 NAS认证方或 AAA客户将所述认 证消息转往和其相连的 AAA服务器实现认证。
[18] 18、 根据权利要求 12、 13或 14所述的 WiMAX与有线网络互连的多边缘系统
， 其特征在于，
NAS位于有线 AN和 ASN GW, 所述 BS或有线 AN支持 AR功能， 所述 ASN GW或有线 AN支持 NAS功能， 所述 ASN
GW、 有线接入网络边缘节点和 BS或有线 AN支持 DHCP代理或中转功能， 有线 AN支持 AAA Client和 AAA Proxy; 有线接入网络边缘节点支持 AAA Proxy
[19] 19、 根据权利要求 18所述的 WiMAX与有线网络互连的多边缘系统， 其特征 在于，
当釆用 PANA支持认证吋， PaA设置于接入网络 NAS， EP设置于 BS或有线 A N， PaC设置于用户终端； 当釆用 802.1X支持认证吋， 认证方设置于接入网 络 NAS， 接入控制设置于 BS或有线 AN, 认证申请方 PaC设置于用户终端。
[20] 20、 根据权利要求 19所述的 WiMAX与有线网络互连的多边缘系统， 其特征 在于，
当所述 BS接收到来自用户终端的携带 NAI的认证消息， 当根据该 NAI判断 该用户终端的业务属于有线接入网络边缘节点连接的 SP， 则所述 BS将认证 消息中转到所述有线 AN, 所述有线 AN将该认证消息中转到有线接入网络 边缘节点， 该有线接入网络边缘节点作为 NAS认证方或 AAA客户将所述认 证消息转往和其相连的 AAA服务器实现认证； 当所述 BS或有线 AN根据该 N AI判断该用户终端的业务属于 ASN
GW连接的 SP， 则所述 BS或有线 AN将认证消息中转到所述 ASN GW, 所述 ASN GW作为 NAS认证方或 AAA客户将所述认证消息转往和其相连的 AAA服务 器实现认证；
当所述有线 AN接收到来自用户终端的携带 NAI的认证消息， 当根据该 NAI 判断该用户终端的业务属于 ASN
GW连接的 SP， 则所述有线 AN将认证消息中转到 BS， 该 BS将该认证消息 中转到所述 ASN GW, 所述 ASN
GW作为 NAS认证方或 AAA客户将所述认证消息转往和其相连的 AAA 服务器实现认证； 当所述 BS或有线 AN根据该 NAI判断该用户终端的业务属 于有线接入网络边缘节点连接的 SP， 则所述 BS或有线 AN将认证消息中转 到所述有线接入网络边缘节点， 所述有线接入网络边缘节点作为 NAS认证 方或 AAA客户将所述认证消息转往和其相连的 AAA服务器实现认证。
21、 根据权利要求 12、 13或 14所述的 WiMAX与有线网络互连的多边缘系统 ， 其特征在于，
当所述 BS接收到来自用户终端的携带参数属性的 DHCP消息， 当根据该参 数属性判断该用户终端的业务属于有线接入网络边缘节点连接的 SP， 则所 述 BS作为 DHCP
Proxy或 Relay将 DHCP消息中转到所述有线 AN, 所述有线 AN将该 DHCP消 息中转到有线接入网络边缘节点， 该有线接入网络边缘节点作为 DHCP Proxy或 Relay将所述 DHCP消息转往和其相连的 DHCP服务器； 当根据该参 数属性判断该用户终端的业务属于 ASN
GW连接的 SP， 则所述 BS将 DHCP消息中转到所述 ASN GW, 所述 ASN GW作为 DHCP
Proxy或 Relay将所述 DHCP消息转往和其相连的 DHCP服务器；
当所述有线 AN接收到来自用户终端的携带参数属性的 DHCP消息， 当根据 该参数属性判断该用户终端的业务属于 ASN
GW连接的 SP， 则所述有线 AN将认证消息中转到 BS， 该 BS将该认证消息 中转到所述 ASN GW, 所述 ASN GW作为 DHCP
Proxy或 Relay将所述 DHCP消息转往和其相连的 DHCP服务器； 当根据该参 数属性判断该用户终端的业务属于有线接入网络边缘节点连接的 SP， 则所 述有线 AN将 DHCP消息中转到所述有线接入网络边缘节点， 所述有线接入 网络边缘节点作为 DHCP
Proxy或 Relay将所述 DHCP消息转往和其相连的 DHCP服务器。
[22] 22、 一种 WiMAX与有线网络互连的多边缘系统， 其特征在于， 包括： 集成 了有线接入网络边缘节点与 ASN
GW的网元、 BS和有线 AN, 每个 BS和有线 AN都连接多个所述网元， 每个 所述网元连接其对应的不和其它所述网元连接的 SP。
[23] 23、 根据权利要求 22所述的 WiMAX与有线网络互连的多边缘系统， 其特征 在于， 有线网络业务或 WiMAX网络业务经所述集成了有线接入网络边缘节 点与 ASN GW的网元提供给 WiMAX网络的 BS或有线网络的有线 AN。
[24] 24、 根据权利要求 22所述的 WiMAX与有线网络互连的多边缘系统， 其特征 在于， 所述 BS和有线 AN互连。
[25] 25、 根据权利要求 22、 23或 24所述的 WiMAX与有线网络互连的多边缘系统
， 其特征在于，
有线网络业务经所述集成了有线接入网络边缘节点与 ASN
GW的网元到 BS到有线 AN的路径， 或者， 经所述集成了有线接入网络边缘 节点与 ASN GW的网元到有线 AN的路径， 提供有线网络的有线 AN;
WiMAX网络业务经所述集成了有线接入网络边缘节点与 ASN GW的网元到有线 AN到 BS的路径， 或者， 经所述集成了有线接入网络边缘 节点与 ASN GW的网元到 BS的路径， 提供给 WiMAX网络的 BS。
[26] 26、 一种 WiMAX与有线网络互连的多边缘系统， 其特征在于， 包括： 集成 了 BS和 ASN
GW的网元、 有线 AN和有线接入网络边缘节点， 每个有线 AN和集成了 BS 和 ASN
GW的网元连接多个有线接入网络边缘节点， 每个有线接入网络边缘节点 连接其对应的不和其它有线接入网络边缘节点连接的 SP。
[27] 27、 根据权利要求 26所述的 WiMAX与有线网络互连的多边缘系统， 其特征 在于， 有线网络业务经所述有线接入网络边缘节点到所述集成了 BS和 ASN GW的网元的路径提供给 WiMAX网络的 BS， 有线网络业务经所述有线接入 网络边缘节点到所述有线 AN的路径提供给有线网络的有线 AN, WiMAX网 络业务经所述集成了 BS和 ASN
GW的网元到所述有线接入网络边缘节点到有线 AN的路径提供给有线网络 的有线 AN。
[28] 28、 根据权利要求 26所述的 WiMAX与有线网络互连的多边缘系统， 其特征 在于， 所述集成了 BS和 ASN GW的网元和有线 AN互连。
[29] 29、 根据权利要求 28所述的 WiMAX与有线网络互连的多边缘系统， 其特征 在于，
有线网络业务经所述有线接入网络边缘节点到所述集成了 BS和 ASN
GW的网元的路径， 或者， 经所述有线接入网络边缘节点到有线 AN到所述 集成了 BS和 ASN
GW的网元的路径， 提供给 WiMAX网络的 BS; 有线网络业务经所述有线接 入网络边缘节点到所述有线 AN的路径， 或者， 经所述有线接入网络边缘节 点到所述集成了 BS和 ASN
GW的网元到所述有线 AN的路径， 提供给有线网络的有线 AN;
WiMAX网络业务经所述集成了 BS和 ASN
GW的网元到所述有线 AN的路径提供给有线网络的有线 AN。
[30] 30、 一种 WiMAX与有线网络互连的多边缘系统， 其特征在于， 包括： 有线 接入网络边缘节点、 BS和有线 AN, 每个 BS与每个有线 AN都连接多个有线 接入网络边缘节点， 每个有线接入网络边缘节点连接其对应的不和其它有 线接入网络边缘节点连接的 SP。
[31] 31、 根据权利要求 30所述的 WiMAX与有线网络互连的多边缘系统， 其特征 在于， 有线网络业务经所述有线接入网络边缘节点到所述 BS的路径提供给 WiMAX网络的 BS， 有线网络业务经所述有线接入网络边缘节点到所述有 线 AN的路径提供给有线网络的有线 AN。
[32] 32、 根据权利要求 30所述的 WiMAX与有线网络互连的多边缘系统， 其特征 在于， 所述 BS和有线 AN互连。
[33] 33、 根据权利要求 32所述的 WiMAX与有线网络互连的多边缘系统， 其特征 在于，
有线网络业务经所述有线接入网络边缘节点到所述 BS的路径， 或者， 经所 述有线接入网络边缘节点到有线 AN到所述 BS的路径， 提供给 WiMAX网络 的 BS; 有线网络业务经所述有线接入网络边缘节点到所述有线 AN的路径 ， 或者， 经所述有线接入网络边缘节点到所述 BS到所述有线 AN的路径， 提供给有线网络的有线 AN。
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