WO2010118570A1 - 一种WiMAX和WiFi网络融合的系统和装置 - Google Patents

一种WiMAX和WiFi网络融合的系统和装置 Download PDF

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WO2010118570A1
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李宏
解应春
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    • Y04S40/20—Information technology specific aspects, e.g. CAD, simulation, modelling, system security

Definitions

  • the present invention belongs to the field of communication technologies, and in particular, to a system and apparatus for merging WiMAX and WiFi networks.
  • WiMAX Worldwide Interoperability for Microwave Access, 3 ⁇ 4 Wave Interconnect
  • WiMAX Worldwide Interoperability for Microwave Access, 3 ⁇ 4 Wave Interconnect
  • the current wireless side of the WiMAX network is mainly based on the IEEE 802.16d/e standard; the 802.16d standard defines a MAC (Medium Access Control) layer and corresponding multiples of a fixed broadband wireless access system supporting multiple service types.
  • the physical layer framework; the 802.16e standard adds some new features to the 802.16d standard to support user mobility.
  • Figure 1 is a WiMAX network architecture reference model, which mainly includes three parts: a mobile station/subscriber station (MS/SS, ie, a mobile terminal/registered terminal), an access service network (ASN), and Connected Service Network (CSN).
  • MS/SS mobile station/subscriber station
  • ASN access service network
  • CSN Connected Service Network
  • the ASN may include a base station (BS) and an access service network gateway (ASN GW); the CSN may include a PPS (Prepaid Service), AAA (Authentication) , Authentication and Accounting, authentication, authorization, and accounting) Logical entities such as servers.
  • BS base station
  • ASN GW access service network gateway
  • PPS Prepaid Service
  • AAA Authentication
  • Accounting authentication, authorization, and accounting
  • the logical entities between the MS/SS, the ASN, and the CSN communicate through the interface from R1 to R6, as shown in Figure 1, where the R1 interface is a wireless air interface, which is mainly defined by IEEE802.16d/e.
  • R2 is a logical interface, and R3, R4, and R5 interfaces are wired interfaces.
  • the WiFi (Wireless Fidelity) system is a wireless broadband network access technology defined by the IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 protocol, which features no wiring.
  • the STA station
  • the STA can establish a connection with an AP (Access Point) through an air interface defined by the 802.11 protocol. Since the 802.11 series protocol only focuses on the definition of the air interface protocol between the STA and the AP, the AP must be fused with other networks, and the other network provides the STA with the network side service to implement the STA's wireless Internet access.
  • AC Access Controller, Access controllers or modules with similar functions to manage APs and connect APs to the network through AC.
  • the convergence technology of WiFi and WiMAX systems is mainly a scheme of adding an adaptation layer to the protocol stacks of two heterogeneous networks defined in the 802.21 protocol.
  • the implementation of this solution requires a major transformation of the existing network equipment, and cannot be achieved through a smooth upgrade of existing equipment.
  • Embodiments of the present invention disclose a system and apparatus for merging WiMAX and WiFi networks to implement access control for terminals accessing a WiMAX network from a WiFi network.
  • the present invention discloses a system for integrating a global microwave interconnection access WiMAX and a wireless fidelity WiFi network, including an interoperation adapter IWA or an interoperation control function IWCF, and the IWA or IWCF is used for
  • the access point AP/access controller AC communication of the WiFi network is also used to communicate with an entity in the connection network CSN of the WiMAX network, where the IWA or IWCF is also used to access the WiFi network from the WiFi network.
  • the terminal STA/MS accessing the CSN performs access control.
  • Another aspect of the present invention discloses a system for global microwave interconnection access WiMAX and wireless fidelity WiFi network convergence, including an interoperability adapter IWA, the IWA capable of accessing the WiFi network Point AP/access controller AC communication, which is also capable of communicating with an access network gateway ASN GW of the WiMAX network, wherein the IWA is used for a terminal STA/accessing from the WiFi network to the ASN GW The MS performs access control.
  • IWA interoperability adapter
  • a network convergence apparatus including: a first transceiver module: receiving access authentication from an access point AP/access controller AC of a wireless fidelity WiFi network The message that the access authentication message carries the identity information of the terminal STA/MS;
  • the second transceiver module is configured to forward the access authentication message received by the first transceiver module and the identity information of the STA/MS carried in the first transceiver module to the global microwave interconnection access WiMAX network for authentication, authorization, and accounting.
  • Server AAA and receiving an access authentication response from the AAA Interest rate
  • the first transceiver module is further configured to forward the access authentication response message received by the second transceiver module to the AP/AC.
  • a network convergence apparatus including: a first transceiver module: configured to receive a mobile IP registration request from an interoperation control function IWCF; and a second transceiver module: configured to communicate with a WiMAX network Home agent HA communication;
  • a mobile IP registration module configured to forward a mobile IP registration request to the HA by using the second transceiver module according to the mobile IP registration request received by the first transceiver module;
  • the second transceiver module is further configured to receive a mobile IP registration response from the HA; the mobile IP registration module is further configured to: according to the mobile IP registration response received by the second transceiver module, when the mobile IP registration is successful At the time, a mobile IP tunnel is established with the HA.
  • FIG. 1 is a reference model of a WiMAX network architecture in the prior art.
  • 2a is a system architecture diagram of a WiMAX and WiFi network convergence according to an embodiment of the present invention
  • 2b is a system architecture diagram of an extended WiMAX and WiFi network convergence according to an embodiment of the present invention
  • 2c is a system architecture diagram of an extended WiMAX and WiFi network convergence according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a system architecture diagram of a WiMAX and WiFi network convergence according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a system architecture diagram of a WiMAX and WiFi network convergence according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5a is a system architecture diagram of a WiMAX and WiFi network convergence according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5b is a system architecture diagram of an extended WiMAX and WiFi network convergence according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5c is a system architecture diagram of an extended WiMAX and WiFi network convergence according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a system architecture diagram of an extended WiMAX and WiFi network convergence according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5c is a system architecture diagram of an extended WiMAX and WiFi network convergence according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 6a is a schematic structural diagram of a network convergence apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 6b is a schematic structural diagram of an extended network convergence apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 6c is an extended network convergence according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a schematic structural diagram of an extended network convergence apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a schematic structural diagram of an extended network convergence apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 6f is a schematic diagram of an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6g is a schematic structural diagram of an extended network convergence apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 6h is a schematic structural diagram of an extended network convergence apparatus according to an embodiment of the present invention
  • WiFi since WiFi does not define its own network-side protocol, its main content with WiMAX networks is the sharing of CSNs. In order to achieve network convergence, it is first necessary to solve the problem of user authentication and authentication in the WiMAX network.
  • the embodiment of the present invention discloses a system as shown in FIG. 2a.
  • STA a device directly used by a user
  • MS a WiMAX system
  • STA/MS STA/MS 200
  • the STA/MS 200 establishes a communication connection with the AP/AC 202 through an air interface defined by the 802.11 protocol.
  • the STA/MS 200 establishes a communication connection with the AP through an air interface defined by the 802.11 protocol.
  • the AP and AC are treated as a black box together, called AP/AC (the AP/AC202 shown), and one end establishes communication with the STA/MS200 through the air interface defined by the 802.11 protocol.
  • the other end is connected to the I WA (Interworking Adaptor) 204 through the Ri interface defined by the embodiment of the present invention.
  • I WA Interworking Adaptor
  • the IWA 204 is a fused function module defined by the embodiment of the present invention, and may be located between the AP/AC and the WiMAX CSN, and may exist as an independent functional entity, or may be located in the WiMAX CSN. Out of the WiMAX ASN.
  • the specific location of the IWA 204 is not limited in the embodiment of the present invention, and may be flexibly considered during deployment according to service division of the operator or other factors.
  • the IWA 204 also establishes a communication connection with the AAA 206 through the R3a interface defined by the embodiment of the present invention. As shown, the AAA 206 is located in the WiMAX CSN.
  • the Ri interface is a communication interface between the AP/AC 202 and the IWA 204, and provides a control plane communication service between the AP/AC 202 and the WiMAX CSN, and can be carried by an IP Based or Layer 3 protocol.
  • the R3a interface is a communication interface between the IWA 204 and the AAA 206, and is used to transfer information between the AP/AC 202 and the AAA 206, corresponding to an R3 interface between the ASN GW and the CSN in the WiMAX system ( Control surface as shown in Figure 1.
  • the IWA 204 is used for access control of a terminal STA/MS 200 accessing the CSN from the WiFi network.
  • the IWA 204 may be configured to receive an access authentication message from the AP/AC 202, where the access authentication message carries identity information of the STA/MS 200, and the IWA 204 sends the access authentication message. Forwarding to the AAA 206 for the AAA 206 to perform access authentication on the STA/MS 200; the IWA 204 is further configured to receive an access authentication response message from the AAA 206, and forward the access authentication response message Give the AP/AC 202.
  • the AP/AC 202 is configured to initiate an authentication request to the STA/MS 200, and receive an authentication response from the STA/MS 200, where the authentication response carries the identity information of the STA/MS 200, and the AP/AC 202
  • the access authentication message is also sent to the IWA 204, where the access authentication message carries the identity information of the STA/MS 200.
  • the IWA 204 acts as a proxy server (AAA Proxy) for the AAA 206.
  • the IWA 204 may be configured to send an access authentication request message to the STA/MS 200, and receive an access authentication message from the STA/MS 200, where the access authentication message carries the STA/MS 200. Identity information; the IWA 204 forwards the access authentication message to the AAA 206 to enable the AAA 206 to perform access authentication on the STA/MS 200; the IWA 204 is further configured to receive access authentication from the AAA 206 And responding to the message, and forwarding the access authentication response message to the STA/MS 200.
  • the AP/AC 202 is configured to forward the access authentication message and the access authentication response message that are exchanged between the STA/MS 200 and the IWA 204.
  • the IWA 204 acts as an Authenticator in the WiMAX system.
  • the identity information of the foregoing STA/MS 200 may be the identifier of the STA/MS 200. Knowledge, or its user's account number and password, or other identity information that can be used to authenticate a terminal in a WiMAX system. This embodiment of the present invention does not limit this.
  • the STA/MS 200 reports the identity information to the AP/AC 202, it needs to adopt the form defined by the 802.11 protocol.
  • the AP/AC 202 sends the identity information to the IWA 204, the information needs to be carried by using the IP Based or Layer 3 protocol according to the definition of the Ri interface.
  • the information exchange between the STA/MS 200 and the IWA 204 requires the AP/AC 202 to perform protocol conversion and forwarding.
  • the communication between the IWA 204 and the AAA 206 uses a protocol defined by WiMAX, such as the RADIUS protocol. Therefore, the communication between the AP/AC 204 and the AAA 206 also requires the IWA 204 to perform protocol conversion and forwarding.
  • the application of the WiMAX and WiFi network convergence system disclosed in this embodiment can implement the access authentication of the STA/MS 200 in the WiMAX network, and realize the fusion between the network access authentication of the WiFi and the CSN access authentication of the WiMAX, so that the STA Once the MS/MS200 is authenticated, it can access the WiMAX C SN.
  • FIG. 2a Another embodiment of the present invention extends the WiMAX and WiFi network convergence system shown in FIG. 2a, so that the STA/MS 200 can further implement MIP (Mobile Internet Protocol) registration through the CSN of WiMAX. Establish a data path to access the Internet.
  • MIP Mobile Internet Protocol
  • Fig. 2b the network architecture shown in Fig. 2a is inherited, and an R3b interface is further defined, so that the IWA 204 establishes a communication connection with the HA 208 through the R3b interface.
  • the HA 208 establishes a communication connection with the Internet Internet as defined by the WiMAX system.
  • the R3b interface is used for MIP registration, MIP tunnel establishment, data forwarding, and the like between the IWA 204 and the HA 208, and corresponds to data of an R3 interface (shown in FIG. 1 ) between the ASN GW and the CSN in the WiMAX system. surface.
  • the IWA 204 is configured to allocate a CoA to the STA/MS 200 after the STA/MS 200 access authentication succeeds, in addition to the function of the IWA 204 in the system shown in FIG. 2a.
  • Address Care of Address
  • MIP Client Mobile IP Client
  • the Ri interface also provides a data plane communication service between the AP/AC 202 and the IWA 204.
  • the above describes the function of the IWA 204 in the scenario where the system is registered in the PMIP (Proxy Mobile Internet Protocol) mode.
  • PMIP Proxy Mobile Internet Protocol
  • CMIP Client Mobile Internet Protocol
  • the STA/MS 200 directly performs MIP registration, and if the CMIPv6 registration mode is used, it is established.
  • the MIP tunnel between the STA/MS 200 and the HA 208, and the IWA 204 is only a forwarding node in the middle of the tunnel.
  • the STA/MS 200 first sends a MIP registration request to the IWA 204, where the FA (Foreign Agent) function is deployed on the IWA 204, and the IWA 204 and the HA 208 are performed.
  • a MIP tunnel is established between the IWA 204 and the HA 208.
  • the STA/MS 200 can access the WiMAX system through the WiFi access network, complete access authentication and MIP registration, establish a MIP tunnel, and use the network service.
  • An optimized embodiment of the present invention further extends the system illustrated in Figure 2b to enable seamless handover between the WiFi access network and the WiMAX access network.
  • the system is shown in Figure 2c.
  • the STA/MS 200 can access the BS 210 through the R1 interface, and the BS 210 is communicably connected to the ASN GW 212 through the R6 interface.
  • the ASN GW 212 communicates with various entities in the WiMAX CSN according to the definition of the WiMAX system, and implements STA/MS access to the WiMAX system.
  • the IWA 204 also establishes a communication connection with the ASN GW 212 through the R4' interface defined by the embodiment of the present invention.
  • the R4' interface corresponds to the R4 interface in the WiMAX network (as shown in FIG. 1), and is mainly used in the handover process.
  • Context context
  • data integrity protection with the target network.
  • the STA/MS 200 performs handover between the AP/AC 202 and the BS 210.
  • the embodiment of the present invention does not limit the direction of handover, and may be switched from the AP/AC 202 to the BS 210, or may be In the process of switching from the BS 210 to the AP/AC 202), the AP/AC 202 and the ASN GW 212 may perform the delivery of the Context of the STA/MS 200 via the IWA 204 through the R4' interface. Guarantee business continuity.
  • the IWA 204 may also buffer the uplink and/or downlink data of the STA/MS 200 in the original network, and then forward the packet to the target network to protect the integrity of the data.
  • the STA/MS can seamlessly switch between the WiFi access network (ie, the AP/AC 202) and the WiMAX access network (ie, the BS 210 and the ASN GW 212). To ensure business continuity and data integrity in the handover.
  • the WiFi access network ie, the AP/AC 202
  • the WiMAX access network ie, the BS 210 and the ASN GW 2112.
  • the system shown in FIG. 2c provides services such as co-authentication, establishment of a MIP tunnel, and seamless handover for the STA/MS 200 to access the WiMAX network through the AP/AC 202.
  • WiMAX CSN operators generally have a need to charge users.
  • an optimized embodiment of the present invention further discloses a WiMAX and WiFi convergence system.
  • the system of the embodiments of the present invention can be implemented in the system shown in Figures 2a, 2b or 2c.
  • the IWA 204 can also implement the functions of an accounting agent and an accounting client.
  • the IWA 204 When the IWA 204 implements the charging proxy function, it is used to collect charging information when the STA/MS 200 accesses the WiMAX CSN from the AP/AC 202, for example, the number of bytes corresponding to the service flow data packet. , time and other information. The collected charging information is reported to the charging client. When the IWA 204 implements the charging client function, it is used to generate an accounting message, such as a UDR (User Data Record), and report it according to the charging information reported by the charging agent. To the AAA 206, charging is performed by the AAA 206. As a deployment method, the charging proxy function may also be implemented on the AP/AC 202, and only the charging client function is implemented on the IWA 204.
  • UDR User Data Record
  • the WiMAX CSN can be charged to the STA/MS 200.
  • WiFi gateway function Equivalent to WiFi access to the WiMAX CSN gateway or firewall
  • Traffic control function Used to filter non-encrypted information in the data packet, only the data packets or related signaling messages in the MIP tunnel are forwarded to ensure the data packet The correct route.
  • IPsec Tunnel is established between APs and ACs to enhance data security for WiFi access.
  • the IWA 204 may be a separate network function entity that integrates one or several functions according to the deployment of the foregoing embodiments, or may be configured by scheduling WiMAX.
  • the existing resources in the network are used to implement the logical entities of one or more of the above functions, and the various functions are still split and implemented on the functional entities in the existing WiMAX system.
  • the integration of one or several functions between the WiFi and WiMAX networks can be conveniently implemented.
  • Another embodiment of the present invention also discloses another system in which WiMAX and WiFi networks are fused.
  • the system is shown in Figure 3.
  • the STA/MS300 can access the WiMAX CSN through the WiMAX access network.
  • the STA/MS 300 accesses the WiMAX CSN through the WiMAX access network
  • the STA/MS 300 accesses the B S310 through the R1 interface
  • the B S310 is communicably connected to the ASN GW 312 through the R6 interface.
  • the ASN GW 312 is communicatively coupled to the AAA 306 and HA 308 in the WiMAX CSN in a manner defined by the WiMAX system.
  • the above connections and various business processes are performed in accordance with the existing definition of WiMAX.
  • the STA/MS 300 can also access the WiMAX CSN through the AP/AC 302.
  • the STA/MS 300 accesses the WiMAX CSN through the AP/AC 302
  • the STA/MS 300 establishes a communication connection with the AP/AC 302 through an air interface defined by the 802.11 protocol.
  • the STA/MS200 is an air interface defined by the 802.11 protocol. Establish a communication connection.
  • whether the AC is deployed in the system or the communication between the AP and the AC is not limited (as described above, the communication between the AP and the AC is more in the existing WiFi network deployment.
  • the IWA 304 is a converged function entity defined in the embodiment of the present invention, and may also be located on the ASN GW 312. The specific location of the IWA304 is not limited in the embodiment of the present invention, and may be flexibly considered in deployment according to the service division of the operator or other factors.
  • the IWA 304 establishes a communication connection with the ASN GW 312 through the R4' interface defined by the embodiment of the present invention.
  • the Ri interface is a communication interface between the AP/AC 302 and the IWA 304, and provides a control plane and a data plane communication service between the AP/AC 302 and the WiMAX CSN, and can use IP Based or Layer. 3 protocol bearer.
  • the R4' interface corresponds to an R4 interface (shown in FIG. 1) between the ASN GW and the ASN GW in the WiMAX network, and is used to transmit information such as authentication, authorization, and accounting between the AP/AC 302 and the AAA 306; For implementing the IWA304 and HA308 MIP registration, MIP tunnel establishment, data forwarding; Context transfer and data integrity protection between the original network and the target network during the handover process. If the IWA 304 is deployed on the ASN GW 312, the R4, the interface can be implemented using the internal protocol of the ASN GW 312.
  • the IWA 304 is configured to perform access control on a terminal STA/MS 300 that accesses the ASN GW 312 from the WiFi network.
  • the IWA 304 may be configured to receive an access authentication message from the AP/AC 302, where the access authentication message carries identity information of the STA/MS 300, and the IWA 304 sends the access authentication message. Forwarded to the ASN GW 312, forwarded by the ASN GW 312 to the AAA 306, so that the AAA 306 performs access authentication on the STA/MS 300; and the access authentication response message is forwarded to the IWA 304 via the ASN GW 312. And forwarding, by the IWA 304, the access authentication response message to the AP/AC 302.
  • the AP/AC 302 is configured to initiate an authentication request to the STA/MS 300, and receive an authentication response from the STA/MS 300, where the authentication response carries the identity information of the STA/MS 300, and the AP/AC 302
  • the access authentication message is also sent to the IWA 304, where the access authentication message carries the identity information of the STA/MS 300.
  • the IWA 304 acts as a proxy for the AAA 306.
  • the IWA 304 may be configured to send an access authentication request message to the STA/MS 300, and receive an access authentication message from the STA/MS 300, where the access authentication message carries the STA/MS 300. Identity information, and authenticating the STA/MS300 according to the identity information, and returning the authentication result to the STA/MS 300.
  • the AP/AC 302 is configured to forward an authentication message exchanged between the STA/MS 300 and the IWA 304.
  • the IWA 304 acts as an Authenticator in the WiMAX system.
  • the IWA 304 can perform information interaction with the AAA 306 through the ASN GW 312 in the same manner as the Authenticator in the WiMAX system to obtain information required for authenticating the STA/MS 300.
  • the foregoing identity information of the STA/MS 300 may be an identifier of the STA/MS 300, or an account and password of the user, or other identity information that can be used to authenticate the terminal in the WiMAX system.
  • This embodiment of the present invention does not limit this.
  • the STA/MS 300 reports the identity information to the AP/AC 302, it needs to use the form defined by the 803.11 protocol.
  • the AP/AC 302 sends the identity information to the IWA 304, it needs to follow the Ri interface. Definition, the information is carried using the IP Based or Layer 3 protocol.
  • the information exchange between the STA/MS 300 and the IWA 304 requires the AP/AC 302 to perform protocol conversion and forwarding.
  • the communication between the IWA 304 and the ASN GW 312 is a WiMAX-defined protocol, such as the RADIUS protocol. Therefore, the communication between the AP/AC 304 and the ASN GW 312 also requires the IWA 304 to perform protocol conversion and forwarding.
  • the application of the WiMAX and WiFi network convergence system disclosed in this embodiment can implement the access authentication of the STA/MS300 in the WiMAX network, and realize the fusion between the network access authentication of the WiFi and the CSN access authentication of the WiMAX, so that the STA Once the MS/MS300 is authenticated, it can access the WiMAX C SN.
  • the embodiment of the present invention may further extend the system of the WiMAX and WiFi network convergence shown in FIG. 3, so that the STA/MS300 can further implement MIP (Mobile Internet Protocol) registration through the CSN of the WiMAX. Establish a data path to access the Internet.
  • MIP Mobile Internet Protocol
  • the IWA 304 is further configured to allocate a CoA address to the STA/MS300 after the STA/MS300 is successfully authenticated, and trigger the FA function deployed on the STA as the MIP Client to replace the STA/ MS300, sending a mobile IP registration request to the HA 308, and registering the terminal CoA to the HA 308; and receiving a mobile IP registration response from the HA 308, after the registration is successful, establishing a relationship between the IWA 304 and the HA 308 MIP tunnel. In this way, the subsequent data transmission can use this MIP tunnel.
  • the above describes the function of the IWA 304 in the scenario where the system is registered by the PMIP (Proxy Mobile Internet Protocol).
  • the STA/MS300 directly performs MIP registration in the scenario of CMIP (Client Mobile Internet Protocol) registration. If the CMIPv6 registration mode is used, the STA/MS300 and the HA308 are established. The MIP tunnel between them, and the IWA 304 is only a forwarding node in the middle of the tunnel. If the CMIPv4 registration mode is used, the STA/MS 300 first sends a MIP registration request to the IWA 304, where the FA (Foreign Agent) function is deployed on the IWA 304, and the IWA 304 and the HA 308 are performed. The MIP is registered.
  • FA Form Agent
  • the IWA 304 forwards the MIP registration response message to the STA/MS 300, and establishes a MIP tunnel between the IWA 304 and the HA 308.
  • the communication between the IWA 304 and the HA 308 needs to be forwarded by the ASN GW 312 through the R4' interface.
  • the specific protocol conversion has been discussed before and will not be described again.
  • the STA/MS300 can access through WiFi.
  • the network accesses the WiMAX system, completes access authentication and MIP registration, establishes a MIP tunnel, and uses network services.
  • the embodiment of the present invention further expands the system shown in FIG. 3 to enable seamless handover between the WiFi access network and the WiMAX access network.
  • the embodiment of the present invention does not limit the direction of handover, and may be switched from the AP/AC 302 to the BS 310, or may be from During the process of the B S310 switching to the AP/AC 302), the AP/AC 302 and the ASN GW 312 may perform the Context transfer of the STA/MS 300 via the IWA 304 through the R4' interface. Guarantee business continuity.
  • the IWA 304 may also cache the uplink and/or downlink data of the STA/MS 300 in the original network, and then forward the packet to the target network to protect the integrity of the data.
  • the STA/MS can seamlessly switch between the WiFi access network (ie, the AP/AC 302) and the WiMAX access network (ie, the BS 310 and the ASN GW 312) To ensure business continuity and data integrity in the handover.
  • the WiFi access network ie, the AP/AC 302
  • the WiMAX access network ie, the BS 310 and the ASN GW 312
  • the system shown in FIG. 3 provides services such as co-authentication, establishment of a MIP tunnel, and seamless handover for the STA/MS 300 to access the WiMAX network through the AP/AC 302.
  • WiMAX CSN operators generally have a need to charge users.
  • the embodiment of the present invention further optimizes the WiMAX and WiFi convergence system shown in FIG.
  • the IWA 304 can also implement the functions of an accounting agent and an accounting client.
  • the IWA 304 When the IWA 304 implements the charging proxy function, it is used to collect charging information when the STA/MS 300 accesses the WiMAX CSN from the AP/AC 302, for example, the number of bytes corresponding to the service flow data packet. , time and other information. The collected charging information is reported to the charging client. When the IWA 304 implements the charging client function, it is configured to generate a charging packet, such as a UDR (User Data Record), according to the charging information reported by the charging proxy, and report it to the The AAA 306 is charged by the AAA 306. As a deployment method, the charging proxy function can also be implemented on the AP/AC 302, and only the charging client function is implemented on the IWA 304.
  • UDR User Data Record
  • the STA/MS 300 passes the AP/AC 302.
  • the WiMAX CSN can be charged to the STA/MS 300.
  • At least one of the following functions may be further deployed on the IWA 304 in the system shown in FIG. 3:
  • WiFi gateway function equivalent to WiFi access WiMAX CSN gateway or firewall
  • Flow control function Used to filter non-encrypted information in the data packet, only the data packets or related signaling messages in the MIP tunnel are forwarded. To ensure the correct routing of the packet.
  • IPsec Tunnel IP Secure Tunnel
  • the IWA 304 may be a separate network function entity that integrates one or several functions according to the deployment of the foregoing embodiments, or may be implemented by scheduling existing resources in the WiMAX network.
  • a logical entity of one or several functions, and the various functions are still split into functional entities in the existing WiMAX system. Convergence of one or several functions between WiFi and WiMAX networks can be easily implemented.
  • the embodiment shown in Figure 3 discloses a system in which WiMAX and WiFi networks are fused.
  • Another embodiment of the present invention discloses a system in which WiMAX and WiFi networks are fused.
  • the system in which the WiMAX and WiFi networks are integrated in the embodiment of the present invention is a variation deployment scheme of the system shown in FIG.
  • the STA/MS400 can access the WiMAX CSN through the WiMAX access network.
  • the STA/MS 400 accesses the WiMAX CSN through the WiMAX access network
  • the STA/MS 400 accesses the BS 410 through the R1 interface
  • the BS 410 is communicably connected to the ASN GW 412 through the R6 interface.
  • the ASN GW 412 is communicatively coupled to the AAA 406 and HA 408 in the WiMAX CSN in a manner defined by the WiMAX system.
  • the above connections and various business processes are performed in accordance with the existing definition of WiMAX.
  • the STA/MS 400 can also access the WiMAX CSN through the AP/AC 402.
  • the STA/MS 400 accesses the WiMAX CSN through the AP/AC 402
  • the STA/MS 400 establishes a communication connection with the AP/AC 402 through an air interface defined by the 802.11 protocol.
  • the STA/MS200 is an air interface defined by the 802.11 protocol? Establish a communication connection.
  • whether the AC is deployed in the system or the communication between the AP and the AC is not limited (as described above, the communication between the AP and the AC is in the existing WiFi network department.
  • the AP and the AC are considered as a black box together, called AP/AC (the AP/AC402 shown), and one end is defined by the 802.11 protocol with STA/MS400.
  • the air interface establishes a communication connection, and the other end establishes a communication connection with the IWA 404 through the Ria interface defined by the embodiment of the present invention, and the Rib interface defined by the embodiment of the present invention is communicably connected to the ASN GW 412.
  • the IWA 404 is a fusion function module defined in the embodiment of the present invention, and may also be located on the ASN GW 412.
  • the specific location of the IWA 404 is not limited in the embodiment of the present invention, and may be flexibly considered during deployment according to service division of the operator or other factors.
  • the IWA 404 establishes a communication connection with the ASN GW 412 through an R4' interface defined by an embodiment of the present invention.
  • the Ria interface is a communication interface between the AP/AC 402 and the IWA 404, and provides a control plane communication service between the AP/AC 402 and the WiMAX CSN, and can be carried by an IP Based or Layer 4 protocol.
  • the R4 interface corresponds to an R4 interface between the ASN GW and the ASN GW in the WiMAX network (as shown in FIG. 1 ), and is used for transmitting information such as authentication, authorization, and accounting between the AP/AC 402 and the AAA 406; Used for Context transfer between the original network and the target network during the handover process. If the IWA 404 is deployed on the ASN GW 412, the R4 'interface can be implemented using the internal protocol of the ASN GW 412.
  • the IWA 404 is configured to perform access control on a terminal STA/MS 400 accessing the ASN GW 412 from the WiFi network.
  • the IWA 404 may be configured to receive an access authentication message from the AP/AC 402, where the access authentication message carries identity information of the STA/MS 400, and the IWA 404 sends the access authentication message. Forwarding to the ASN GW 412, forwarded by the ASN GW 412 to the AAA 406, so that the AAA 406 performs access authentication on the STA/MS 400; and the access authentication response message from the AAA 406 is via the ASN GW 412 Forwarding to the IWA 404, and forwarding the access authentication response message to the AP/AC 402 by the IWA 404.
  • the AP/AC 402 is configured to initiate an authentication request to the STA/MS 400, and receive an authentication response from the STA/MS 400, where the authentication response carries identity information of the STA/MS 400, and the AP/AC 402
  • the access authentication message is also sent to the IWA 404, where the access authentication message carries the identity information of the ST A/MS 400.
  • the IWA 404 acts as a proxy for the AAA 406.
  • the IWA 404 can be used to send an access authentication request to the STA/MS 400.
  • Receiving an access authentication message from the STA/MS 400 where the access authentication message carries the identity information of the STA/MS 400, and authenticates the STA/MS 400 according to the identity information, and The authentication result is returned to the STA/MS 400.
  • the AP/AC 402 is configured to forward an authentication message exchanged between the STA/MS 400 and the IWA 404.
  • the IWA 404 acts as an Authenticator in the WiMAX system.
  • the IWA 404 can perform information interaction with the AAA 406 through the ASN GW 412 in the same manner as the Authenticator in the WiMAX system to acquire information required to authenticate the STA/MS 400.
  • the identity information of the foregoing STA/MS 400 may be the identifier of the STA/MS 400, or the account and password of the user, or other identity information that can be used to authenticate the terminal in the WiMAX system.
  • This embodiment of the present invention does not limit this.
  • the STA/MS 400 reports the identity information to the AP/AC 402, it needs to adopt the form defined by the 804.11 protocol.
  • the AP/AC 402 sends the identity information to the IWA 404, the information needs to be carried by using the IP Based or Layer 4 protocol according to the definition of the Ri interface.
  • the information exchange between the STA/MS 400 and the IWA 404 requires the AP/AC 402 to perform protocol conversion and forwarding.
  • the communication between the IWA 404 and the ASN GW 412 is a protocol defined by WiMAX, such as the RADIUS protocol. Therefore, the communication between the AP/AC 404 and the ASN GW 412 also requires the IWA 404 to perform protocol conversion and forwarding.
  • the STA/MS400 access authentication in the WiMAX network can be implemented, and the fusion between the WiFi network access authentication and the WiMAX CSN access authentication is implemented, so that the STA Once the MS/MS400 is certified, it can access the WiMAX C SN.
  • the embodiment of the present invention may further extend the system of the WiMAX and WiFi network convergence shown in FIG. 4, so that the STA/MS 400 can further implement MIP (Mobile Internet Protocol) registration through the CSN of the WiMAX.
  • MIP Mobile Internet Protocol
  • the ASN GW 412 may perform data plane communication with the AP/AC 402 through the Rib interface to implement the MIP registration.
  • the IWA 404 sends a mobile IP registration indication to the ASN GW 412 as a MIP Client (Mobile IP Client) to trigger the FA function on the ASN GW 412 to replace the STA/MS 400 direction.
  • MIP Mobile Internet Protocol
  • the HA 408 sends a mobile IP registration request; the mobile IP registration response from the HA 408 is also forwarded to the IWA 404 via the ASN GW 412, and the registration is successful. Thereafter, a MIP tunnel is established between the ASN GW 412 and the HA 408. In this way, the subsequent data transmission can use this MIP tunnel.
  • the above describes the function of the ASN GW 412 in the scenario where the system is registered in the PMIP (Proxy Mobile Internet Protocol) mode. And use CMIP here.
  • PMIP Proxy Mobile Internet Protocol
  • the STA/MS 400 directly performs MIP registration, and if the CMIPv6 registration mode is used, the MIP tunnel between the STA/MS 400 and the HA 408 is established. And the ASN GW 412 is only used as a forwarding node in the middle of the tunnel. If the CMIPv4 registration mode is used, the STA/MS 400 first sends a MIP registration request to the ASN GW 412, and the FA deployed on the ASN GW 412.
  • MIP registration is performed between the foreign agent (foreign agent) and the HA 408.
  • the ASN GW 412 forwards the MIP registration response message to the STA/MS 400, and establishes a MIP between the ASN GW 412 and the HA 408. tunnel.
  • communication required on the control plane in order to cooperate with the MIP registration needs to be transmitted through the Ria interface, the IWA 404, and the R4' interface.
  • the STA/MS 400 can access the WiMAX system through the WiFi access network, complete access authentication and MIP registration, establish a MIP tunnel, and use the network service.
  • the embodiment of the present invention further expands the system shown in FIG. 4 to enable seamless handover between the WiFi access network and the WiMAX access network.
  • the ST A/MS 400 is switched between the AP/AC 402 and the BS 410.
  • the embodiment of the present invention does not limit the direction of the handover, and may be switched from the AP/AC 402 to the B S410, or may be During the process of switching from the B S410 to the AP/AC 402), the AP/AC 402 and the ASN GW 412 may perform the Context of the STA/MS 400 via the IWA 404 through the R4' interface. To ensure the continuity of the business. At the same time, in the handover process, the ASN GW 412 may also buffer the uplink and/or downlink data of the STA/MS 400 on the original network, and then forward the data to the target network after the handover is successful to protect the integrity of the data.
  • the STA/MS can seamlessly switch between the WiFi access network (ie, the AP/AC 402) and the WiMAX access network (ie, the BS 410 and the ASN GW 412) To ensure business continuity and data integrity in the handover.
  • the system shown in FIG. 4 provides services such as co-authentication, establishment of a MIP tunnel, and seamless handover for the STA/MS 400 to access the WiMAX network through the AP/AC 402.
  • WiMAX CSN operators generally have a demand for user billing.
  • the embodiment of the present invention further optimizes the WiMAX and WiFi convergence system shown in FIG.
  • the IWA 404 can also implement an accounting agent and a charging client.
  • the IWA 404 implements the charging proxy function, it is used to collect charging information when the STA/MS 400 accesses the WiMAX CSN from the AP/AC 402, for example, the number of bytes corresponding to the service flow data packet. , time and other information. The collected charging information is reported to the charging client. When the IWA 404 implements the charging client function, it is used to generate an accounting packet, such as a UDR, according to the charging information reported by the charging proxy.
  • an accounting packet such as a UDR
  • the charging proxy function may also be implemented on the AP/AC 402, and only the charging client function is implemented on the IWA 404.
  • the WiMAX CSN can be charged to the STA/MS 400.
  • At least one of the following functions may be further deployed on the ASN GW 412 in the system shown in FIG. 4:
  • WiFi gateway function equivalent to WiFi access WiMAX CSN gateway or firewall
  • Flow control function Used to filter non-encrypted information in the data packet, only the data packets or related signaling messages in the MIP tunnel are forwarded. To ensure the correct routing of the packet.
  • IPsec Tunnel IP Secure Tunnel
  • the IWA 404 may be a separate network function entity that integrates one or several functions according to the deployment of the foregoing embodiments, or may be implemented by scheduling existing resources in the WiMAX network. A logical entity of one or several functions, and the various functions are still split into functional entities in the existing WiMAX system. The integration of one or several functions between the WiFi and WiMAX networks can be conveniently implemented. It can be seen from the foregoing embodiments shown in FIG. 2a, FIG. 2b, FIG. 2c and FIG. 3 that the communication between the AP/AC and the WiMAX network must pass through the IWA. In the embodiment shown in FIG.
  • control plane and the data plane of the communication between the AP/AC and the WiMAX network have been distinguished, and different interfaces are respectively set.
  • Another embodiment of the present invention further discloses a system in which a WiMAX and WiFi network is fused. The system still employs a scheme for distinguishing between the control plane and the data plane of the communication between the AP/AC and the WiMAX network, but avoids modifications to the existing WiMAX access network.
  • the STA/MS 500 establishes a communication connection with the AP/AC 502 through an air interface defined by the 802.11 protocol. As mentioned above, in fact, the STA/MS 500 establishes a communication connection with the AP through an air interface defined by the 802.11 protocol. However, in the embodiment of the present invention, whether the AC is deployed in the system or the communication between the AP and the AC is not limited (as described above, the communication between the AP and the AC is more in the existing WiFi network deployment.
  • the AP and AC are treated as a black box together, called AP/AC (ie, AP/AC502), and one end establishes communication with the STA/MS500 through the air interface defined by the 802.11 protocol.
  • the other end is connected to the IWCF (Interworking Control Function) 504 through the Ria interface defined by the embodiment of the present invention.
  • the IWCF 504 is a fused function module defined by the embodiment of the present invention, and may be located between the AP/AC and the WiMAX CSN, and may exist as an independent functional entity, or may be located in the WiMAX CSN. Out of the WiMAX ASN.
  • the specific location of the IWCF 504 is not limited by the embodiment of the present invention, and may be flexibly considered during deployment according to the service division of the operator or other factors.
  • the IWCF 504 also establishes a communication connection with the AAA 506 through the R3a interface defined in the embodiment of the present invention. As shown, the AAA 506 is located in the WiMAX CSN.
  • the Ria interface is a communication interface between the AP/AC 502 and the IWCF 504, and provides a control plane communication service between the AP/AC 502 and the WiMAX CSN, and can be carried by an IP Based or Layer 3 protocol.
  • the R3a interface is a communication interface between the IWCF 504 and the AAA 506, and corresponds to a control plane of an R3 interface (shown in FIG. 1) between the ASN GW and the CSN in the WiMAX system.
  • the IWCF 504 is configured to perform access control on a terminal STA/MS 500 that accesses the CSN from the WiFi network.
  • the IWCF 504 may be configured to receive an access authentication message from the AP/AC 502, where the access authentication message carries identity information of the STA/MS 500, and the IWCF 504 Forwarding the access authentication message to the AAA 506, so that the AAA 506 performs access authentication on the STA/MS 500; the IWCF 504 is further configured to receive an access authentication response message from the AAA 506, and The access authentication response message is forwarded to the AP/AC 502.
  • the AP/AC 502 is configured to initiate an authentication request to the STA/MS 500, and receive an authentication response from the STA/MS 500, where the authentication response carries the identity information of the STA/MS 500, and the AP/AC 502
  • the access authentication message is also sent to the IWCF 504, where the access authentication message carries the identity information of the STA/MS 500.
  • the IWCF 504 acts as a proxy for the AAA 506.
  • the IWCF 504 may be configured to send an access authentication request message to the STA/MS 500, and receive an access authentication message from the STA/MS 500, where the access authentication message carries the STA/MS 500. Identity information, and authenticating the STA/MS 500 according to the identity information, and returning the authentication result to the STA/MS 500.
  • the AP/AC 502 is configured to forward an authentication message exchanged between the STA/MS 500 and the IWCF 504.
  • the IWCF 504 acts as an Authenticator in the WiMAX system.
  • the IWCF 504 can perform information interaction with the AAA 506 in the same manner as the Authenticator in the WiMAX system to acquire information required to authenticate the ST A/MS 500.
  • the identity information of the foregoing STA/MS 500 may be the identifier of the STA/MS 500, or the account and password of the user, or other identity information that can be used to authenticate the terminal in the WiMAX system.
  • This embodiment of the present invention does not limit this.
  • the STA/MS 500 needs to use the form defined by the 805.11 protocol when reporting the identity information to the AP/AC 502.
  • the AP/AC 502 sends the identity information to the IWCF 504
  • the information needs to be carried by using the IP Based or Layer 3 protocol according to the definition of the Ria interface.
  • the information exchange between the STA/MS 500 and the IWCF 504 requires the AP/AC 502 to perform protocol conversion and forwarding.
  • the communication between the IWCF 504 and the AAA 506 uses a protocol defined by WiMAX, such as the RADIUS protocol. Therefore, the communication between the AP/AC 504 and the AAA 506 also requires the IWCF 504 to perform protocol conversion and forwarding.
  • the application of the WiMAX and WiFi network convergence system disclosed in this embodiment can implement the access authentication of the STA/MS 500 in the WiMAX network, and realize the fusion between the network access authentication of the WiFi and the CSN access authentication of the WiMAX, so that the STA Once the MS/MS500 is authenticated, it can access the WiMAX C SN.
  • FIG. 5a Another embodiment of the present invention integrates the WiMAX and WiFi networks shown in FIG. 5a.
  • the integrated system is extended, so that the STA/MS 500 can further implement MIP (Mobile Internet Protocol) registration through the CSN of WiMAX, establish a data path, and realize access to the Internet.
  • MIP Mobile Internet Protocol
  • FIG. 5b the network architecture shown in FIG. 5a is inherited, and a Rib interface, an IWGW (Interworking Gate Way) 508, and an R3b interface are further defined, so that the AP/AC 502 passes the Rib interface.
  • the IWGW 508 and the R3b interface establish a communication connection with the HA 510.
  • the HA 510 establishes a communication connection with the Internet Internet according to the definition of the WiMAX system.
  • the R3b interface is used for MIP registration, MIP tunnel establishment, data forwarding, and the like between the IWGW 508 and the HA 510, and corresponds to data of an R3 interface (shown in FIG. 1 ) between the ASN GW and the CSN in the WiMAX system. surface.
  • the IWGW 508 is configured to send a mobile IP registration indication to the IWGW 508 as a MIP Client (Mobile IP Client) after the STA/MS 500 access authentication succeeds, to trigger
  • the FA function on the IWGW 508 sends a Mobile IP registration request to the HA 510 instead of the STA/MS 500; the Mobile IP registration response from the HA 510 is also forwarded to the IWCF 504 via the IWGW 508, after the registration is successful, A MIP tunnel is established between the IWGW 508 and the HA 510. In this way, the subsequent data transmission can use this MIP tunnel.
  • the above describes the function of the IWGW 508 in the scenario where the system is registered by the PMIP (Proxy Mobile Internet Protocol).
  • PMIP Proxy Mobile Internet Protocol
  • CMIP Client Mobile Internet Protocol
  • the STA/MS 500 directly performs MIP registration, and if the CMIPv6 registration mode is used, it is established.
  • the MIP tunnel between the STA/MS 500 and the HA 510, and the IWGW 508 is only a forwarding node in the middle of the tunnel.
  • the STA/MS 500 first sends a MIP registration request to the IWGW 508, where the FA (Foreign Agent) function is deployed on the IWGW 508, and the IWGW 508 and the HA 510 are performed. After the registration is completed, the IWGW 508 forwards the MIP registration response message to the STA/MS 500, and establishes a MIP tunnel between the IWGW 508 and the HA 510.
  • the FA Form Agent
  • a communication connection between the IWGW 508 and the IWCF 504 is also required to pass authentication information, MIP registration information, and the like.
  • the STA/MS 500 can access through WiFi.
  • the network accesses the WiMAX system, completes access authentication and MIP registration, establishes a MIP tunnel, and uses network services.
  • An optimized embodiment of the present invention further extends the system of Figure 5b to enable seamless handover between the WiFi access network and the WiMAX access network.
  • the system is shown in Figure 5c.
  • the STA/MS 500 can access the BS 512 through the R1 interface, and the BS 512 is communicably connected to the ASN GW 514 through the R6 interface.
  • the ASN GW 514 communicates with various entities in the WiMAX CSN according to the definition of the WiMAX system, and implements STA/MS access to the WiMAX system.
  • the IWCF 504 also establishes a communication connection with the ASN GW 514 through the R4' interface defined by the embodiment of the present invention.
  • the R4' interface corresponds to the R4 interface in the WiMAX network (as shown in FIG. 1 ), and is mainly used in the handover process.
  • Context context
  • data integrity protection with the target network.
  • the STA/MS 500 performs the handover between the AP/AC 502 and the BS 512.
  • the embodiment of the present invention does not limit the direction of the handover, and may be switched from the AP/AC 502 to the BS 512, or may be In the process of switching from the BS 512 to the AP/AC 502, the AP/AC 502 and the ASN GW 514 may perform Context transfer of the STA/MS 500 via the IWCF 504 through the R4′ interface, to Guarantee business continuity.
  • the IWGW 508 can also buffer the uplink and/or downlink data of the STA/MS 500 on the original network, and then forward the data to the target network to protect the integrity of the data.
  • an interface between the IWCF 504 and the IWGW 508 is required to implement a combination of a control plane and a data plane.
  • the STA/MS can seamlessly switch between the WiFi access network (ie, the AP/AC 502) and the WiMAX access network (ie, the BS 512 and the ASN GW 514) To ensure business continuity and data integrity in the handover.
  • the WiFi access network ie, the AP/AC 502
  • the WiMAX access network ie, the BS 512 and the ASN GW 514.
  • the system shown in FIG. 5c provides services such as co-authentication, establishment of a MIP tunnel, and seamless handover for the STA/MS 500 to access the WiMAX network through the AP/AC 502.
  • WiMAX CSN operators generally have a demand for user billing.
  • an optimized embodiment of the present invention further discloses a system for WiMAX and WiFi convergence.
  • the system of the embodiments of the present invention can be implemented in the system shown in Figure 5a, Figure 5b or Figure 5c.
  • Specific The IWCF 504 can also implement the functions of an Accounting Agent and an Accounting Client.
  • the IWCF 504 When the IWCF 504 implements the charging proxy function, it is used to collect charging information when the STA/MS 500 accesses the WiMAX CSN from the AP/AC 502, for example, the number of bytes corresponding to the service flow data packet. , time and other information. And the collected charging information is reported to the charging client. When the IWCF 504 implements the charging client function, it is configured to generate a charging packet, such as a UDR (User Data Record), according to the charging information reported by the charging proxy, and report it to the The AAA 506 is charged by the AAA 506. As a deployment method, the charging proxy function can also be implemented on the AP/AC 502, and only the charging client function is implemented on the IWCF 504. In this scenario, the interaction of the charging policy may also be performed between the IWCF 504 and the IWGW 508.
  • UDR User Data Record
  • the WiMAX CSN can be charged to the STA/MS 500.
  • At least one of the following functions may be further deployed on the IWGW 508 in the system shown in FIG. 5a, FIG. 5b, and FIG. 5c.
  • WiFi gateway function equivalent to WiFi access WiMAX CSN gateway or firewall
  • Flow control function Used to filter non-encrypted information in the data packet, only the data packets or related signaling messages in the MIP tunnel are forwarded. To ensure the correct routing of the packet.
  • IPsec Tunnel is established between APs and ACs to enhance data security for WiFi access.
  • the IWCF 504 and the IWGW 508 may be separate network function entities that integrate one or several functions according to the deployment of the foregoing embodiments, or may be used by scheduling existing resources in the WiMAX network.
  • a logical entity that implements one or more of the above functions, and the various functions are still split into functional entities in the existing WiMAX system.
  • the system in which the WiMAX and WiFi networks shown in FIG. 5a, FIG. 5b and FIG. 5c are merged can also be expanded.
  • a PCC (Policy and Charging Control) system is deployed in the WiMAX CSN
  • the WiMAX CSN also deploys a PDF (Policy Distribution Function) / PCRF (Policy and Charging) Rules Function, Policy and Billing Rules feature) 516.
  • the PDF/PCRF 516 may establish a communication connection with the IWCF 504 to enable the AP/AC 502 to communicate with the PDF/PCRF 516 through the R4' interface and the IWCF 504.
  • the PDF/PCRF 516 is configured to pass a charging policy and/or a QoS (Quality of Service) policy to the IWCF 504.
  • the PDF/PCRF 516 can also establish a communication connection with the ASN GW 514 as defined by WiMAX.
  • Fig. 5d the system is expanded on the basis of the system shown in Fig. 5c.
  • similar extensions can be performed, that is, the communication connection between the IWCF 504 and the PDF/PCRF 516 is established, and billing between the two is implemented. Policy and/or QoS interaction.
  • FIG. 2a, FIG. 2b and FIG. 2c each of them may be further extended to establish a communication connection between the IWA and the PDF/PCRF to implement a charging policy and/or QoS between the two.
  • the system can easily integrate one or several functions between WiFi and WiMAX networks.
  • the embodiment of the invention further discloses a network convergence device to implement the construction of the system in the above system embodiment.
  • the device includes: a first transceiver module 600, configured to receive an access authentication message from an access point AP/access controller AC of a wireless fidelity WiFi network, where the access authentication message carries a terminal STA/MS
  • the second transceiver module 602 is configured to send the access authentication message received by the first transceiver module 600 and the identity information of the STA/MS carried in the first transceiver module 600 to the global microwave interconnection access WiMAX network.
  • An authentication, authorization, and accounting server AAA and receiving an access authentication response message from the AAA; the first transceiver module 600 is further configured to send an access authentication response message received by the second transceiver module 602 to the server Said AP/AC.
  • the apparatus may further include an access authentication request module 604, configured to send an access authentication request message to the AP/AC.
  • the device may be the IWA in Fig. 2a, Fig. 2b, Fig. 2c, the IWCF in Fig. 5a, Fig. 5b, Fig. 5c, or the IWA shown in Fig. 3 or Fig. 4. If the device is an IWA as shown in Figure 3 or Figure 4, its communication with the AAA is relayed through the WiMAX Access Gateway ASN GW.
  • the device By applying the device, the fusion between the network access authentication of the WiFi and the CSN access authentication of the WiMAX can be realized, so that the STA/MS can access the WiMAX after being authenticated once. CSN.
  • the apparatus shown may further include a charging module 606, configured to collect charging information of the STA/MS on the first transceiver module 600, and according to the The fee information generates a charging message, and is sent to the AAA via the second transceiver module 604.
  • a charging module 606 configured to collect charging information of the STA/MS on the first transceiver module 600, and according to the The fee information generates a charging message, and is sent to the AAA via the second transceiver module 604.
  • the device including the charging module 606 may be the IWA in the FIG. 2a, FIG. 2b, and FIG. 2c, or the IWCF in FIG. 5a, FIG. 5b, and FIG. 5c, or may be the FIG. 3 or FIG.
  • the apparatus may further include a third transceiver module 608, where the third transceiver module 608 is connected to the first transceiver module 600, and configured to be in the STA/MS.
  • the context of the STA/MS is forwarded between the access network gateway ASN GW of the WiMAX access network and the AP/AC.
  • the device including the third transceiver module 608 may be the IWA in Figure 2c, the IWCF in Figure 5c, or the IWA shown in Figure 3.
  • the apparatus may further include an information acquiring module 610, configured to obtain charging information or quality of service information from a policy allocation function PDF/policy and charging rule function PCRF of the WiMAX network.
  • the device including the information acquisition module 610 may be the IWA in Fig. 2a, Fig. 2b, Fig. 2c, or the IWCF in Figs. 5a, 5b, and 5c.
  • the apparatus may further include a mobile IP registration module 612, configured to allocate a care-of address to the STA/MS, and send the second transceiver module 602 to the WiMAX network.
  • the home agent HA sends a mobile IP registration request to register the care-of address to the HA;
  • the second transceiver module 602 is further configured to receive a mobile IP registration response from the HA;
  • the mobile IP registration module 612 further And determining, according to the mobile IP registration response received by the second transceiver module 602, whether the mobile IP registration is successful, and if the mobile IP registration is successful, establishing a mobile IP tunnel with the HA.
  • the device when the device includes the third transceiver module 608, the device may further include a data buffer module 614, the data buffer module 614 and the first transceiver module 600 and the The third transceiver module 608 is connected, wherein the data buffering module 614 is configured to cache the STA/MS in the original network when the STA/MS switches between the WiMAX access network and the AP/AC.
  • Upstream and/or downlink data and forwarded to the said after successful handover a target network of the STA/MS; the data is transceived by the first transceiver module 600 between the device and the AP/AC; the data is between the device and the ASN GW by the first The three transceiver modules 608 send and receive.
  • the above apparatus including the mobile IP registration module 612 and/or the data buffer module 614 may be the IWA shown in FIG. 2c, or may be the IWA shown in FIG. If the device is an IWA as shown in Figure 3, its communication with the HA is relayed through the WiMAX access network gateway ASN GW.
  • the device contains all of the optional modules described above, it is shown in Figure 6h. That is, the apparatus shown in FIG. 6h may be the IWA shown in FIG. 2c plus the function connected to the PDF/PCRF, or the fully functional IWA shown in FIG. 3, or the IWCF shown in the system shown in FIG. 5d. .
  • the fusion of one or several functions of the WiFi and the WiMAX network can be conveniently implemented by applying various devices disclosed in this embodiment.
  • the apparatus includes: a first transceiver module 700, configured to receive a mobile IP registration indication from an interoperation control function IWCF; and a second transceiver module 702 configured to communicate with a home agent HA in a WiMAX network;
  • the mobile IP registration module 704 is configured to send a mobile IP registration request to the HA by using the second transceiver module 702 according to the mobile IP registration indication received by the first transceiver module 700.
  • the second transceiver module 702 And is further configured to receive a mobile IP registration response from the HA; the mobile IP registration module 704 is further configured to: according to the mobile IP registration response received by the second transceiver module 702, when the mobile IP registration is successful, establish and Mobile IP tunnel between the HAs.
  • the device may be the IWGW shown in Figures 5b, 5c.
  • the data plane fusion between the WiFi and the WiMAX CSN can be realized.
  • one or more functions such as unified authentication between the WiFi and the WiMAX network, MIP registration and MIP tunnel establishment, seamless handover, and common charging can be realized.
  • the present invention can be implemented by means of software plus a necessary general hardware platform, and of course, can also be through hardware, but in many cases, the former is a better implementation. the way.
  • the technical solution of the present invention which is essential or contributes to the prior art, may be embodied in the form of a software product stored in a readable storage medium, such as a floppy disk of a computer. , hard disk or CD, etc., including a number of instructions to make a computer device (can be an individual)
  • a computer, server, or network device, etc. performs the methods described in various embodiments of the present invention.

Description

一种 WiMAX和 WiFi网络融合的系统和装置 技术领域
本发明属于通信技术领域，尤其涉及一种 WiMAX和 WiFi网络融合的系 统和装置。
背景技术
WiMAX ( Worldwide Interoperability for Microwave Access, 全 ί求! ¾波 互联接入）技术是以 IEEE 802.16的系列宽频无线标准为基础提出的一种空 中接口标准。 当前 WiMAX网络无线侧主要基于 IEEE 802.16d/e标准； 802.16d标准定义了支持多种业务类型的固定宽带无线接入系统的 MAC ( Medium Access Control, 媒体接入控制）层和相对应的多个物理层框架； 802.16e标准在 802.16d标准的基础上增加了部分新功能，以支持用户的移动 性。
图 1为 WiMAX网络架构参考模型， 主要包括三个部分： 客户端（mobile station/ subscriber station,简称 MS/SS , 即移动终端 /注册终端） 、 接入业务 网（ Access Service Network ,简称 ASN )及连接业务网（ Connectivity Service Network, 简称 CSN ) 。
其中， ASN可以包括基站 （Base Station, 简称 BS )和接入业务网网关 ( Access Service Network Gateway, 简称 ASN GW ) ； CSN可以包括 PPS ( Prepaid Service,予贞付费 )月良务器、 AAA ( Authorization, Authentication and Accounting, 认证、 授权和计费）服务器等逻辑实体。
在现有协议中， MS/SS、 ASN、 CSN之间的逻辑实体间通过从 R1到 R6 的接口来进行通信， 如图 1 , 其中 R1接口为无线空中接口， 主要由 IEEE802.16d/e定义， R2为逻辑接口， R3、 R4、 R5接口均为有线接口。
WiFi ( Wireless Fidelity, 无线保真） 系统， 是由 IEEE (美国电子和电 气工程师协会） 发布的 802.11协议定义的一种无线宽带网络接入技术， 其 特点是无需布线。 STA ( station, 站点）可以通过 802.11协议定义的空口与 AP ( Access Point, 接入点） 建立连接。 由于 802.11系列协议只关注于 STA 和 AP之间的空口协议的定义， 因此 AP必须与其他网络融合， 由其他网络为 STA提供网络侧的服务， 以实现 STA的无线上网。 随着 WiFi网络部署的发 展， 为了对集中的 AP进行管理， 部分厂商也设计了 AC ( Access Controller, 接入控制器） 或者类似功能的模块， 以实现对 AP的管理， 并使 AP通过 AC 与网络侧连接。
通信技术的发展， 使得通信系统之间的融合渐成趋势。 作为无线接入 的两种典型技术， WiFi与 WiMAX系统的融合也是大势所趋。 由于 WiFi没有 自己的网络侧技术规范， 因此与 WiMAX实现核心网 CSN的共享， 成为其网 络融合的主要内容。
发明人发现， 目前， WiFi与 WiMAX系统的融合技术主要是 802.21协议 中定义的在两个异构网的协议栈中增加一个适配层的方案。 但是这一方案 的实现需要对现网设备进行较大的改造， 不能通过对现有设备的平滑升级 来实现。
发明内容
本发明实施例公开了一种 WiMAX和 WiFi网络融合的系统和装置， 以实 现对从 WiFi网络接入 WiMAX网络的终端的接入控制。
本发明一方面通过一些实施例， 公开了一种全球微波互联接入 WiMAX 和无线保真 WiFi网络融合的系统， 包括， 互操作适配器 IWA或者互操作 控制功能 IWCF,所述 IWA或者 IWCF用于与所述 WiFi网络的接入点 AP/ 接入控制器 AC通信， 也用于与所述 WiMAX网络的连接网 CSN中的实体 通信， 其中， 所述 IWA或者 IWCF还用于对从所述 WiFi网络接入到所述 CSN的终端 STA/MS进行接入控制。
本发明的另一方面通过一些实施例， 公开了一种全球微波互联接入 WiMAX和无线保真 WiFi网络融合的系统， 包括， 互操作适配器 IWA, 所 述 IWA能够与所述 WiFi网络的接入点 AP/接入控制器 AC通信，也能够与 所述 WiMAX网络的接入网网关 ASN GW通信， 其中， 所述 IWA用于对 从所述 WiFi网络接入到所述 ASN GW的终端 STA/MS进行接入控制。
本发明的第三方面通过一些实施例， 公开了一种网络融合装置， 包括： 第一收发模块：用于接收来自无线保真 WiFi网络的接入点 AP/接入控制 器 AC的接入认证消息， 所述接入认证消息中携带有终端 STA/MS的身份信 息；
第二收发模块： 用于将所述第一收发模块接收的所述接入认证消息及 其中携带的所述 STA/MS的身份信息转发给全球微波互联接入 WiMAX网络 的认证、 授权和计费服务器 AAA, 并接收来自所述 AAA的接入认证响应消 息；
所述第一收发模块还用于将所述第二收发模块接收的接入认证响应消 息转发给所述 AP/AC。
本发明的第四方面通过一些实施例， 公开了一种网络融合装置， 包括： 第一收发模块： 用于从互操作控制功能 IWCF接收移动 IP注册请求； 第二收发模块： 用于与 WiMAX网络中的家乡代理 HA通信；
移动 IP注册模块： 用于根据所述第一收发模块接收的所述移动 IP注册 请求， 通过所述第二收发模块向所述 HA转发移动 IP注册请求；
所述第二收发模块还用于接收来自所述 HA的移动 IP注册响应； 所述移动 IP注册模块还用于根据所述第二收发模块接收的移动 IP注 册响应， 当所述移动 IP注册成功时， 建立与所述 HA之间的移动 IP隧道。
通过应用本发明实施例公开的系统和装置， 可以方便的实现 WiFi 和
WiMAX网络之间的一种或数种功能的融合。
附图说明
图 1为现有技术中 WiMAX网络架构参考模型。
图 2a为本发明实施例公开的一种 WiMAX和 WiFi网络融合的系统架构 图；
图 2b为本发明实施例公开的扩展的 WiMAX和 WiFi网络融合的系统架 构图；
图 2c为本发明实施例公开的扩展的 WiMAX和 WiFi网络融合的系统架 构图；
图 3为本发明实施例公开的一种 WiMAX和 WiFi网络融合的系统架构 图；
图 4为本发明实施例公开的一种 WiMAX和 WiFi网络融合的系统架构 图；
图 5a为本发明实施例公开的一种 WiMAX和 WiFi网络融合的系统架构 图；
图 5b为本发明实施例公开的扩展的 WiMAX和 WiFi网络融合的系统架 构图；
图 5c为本发明实施例公开的扩展的 WiMAX和 WiFi网络融合的系统架 构图； 图 5d为本发明实施例公开的扩展的 WiMAX和 WiFi网络融合的系统架 构图；
图 6a为本发明实施例公开的一种网络融合装置的结构示意图； 图 6b为本发明实施例公开的扩展的网络融合装置的结构示意图； 图 6 c为本发明实施例公开的扩展的网络融合装置的结构示意图； 图 6d为本发明实施例公开的扩展的网络融合装置的结构示意图； 图 6 e为本发明实施例公开的扩展的网络融合装置的结构示意图； 图 6f为本发明实施例公开的扩展的网络融合装置的结构示意图； 图 6g为本发明实施例公开的扩展的网络融合装置的结构示意图； 图 6h为本发明实施例公开的扩展的网络融合装置的结构示意图； 图 7为本发明实施例公开的一种网络融合装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、 技术方案和优点更加清楚， 下面结合附图对本发 明具体实施例作进一步的详细描述。
如前所述， 由于 WiFi没有定义自己的网络侧协议， 因此其与 WiMAX 网络融合的主要内容是 CSN的共用。 为了实现网络的融合， 首先需要解决 用户接入 WiMAX网络中的认证鉴权的问题。 为了实现 WiFi用户接入 WiMAX网络的认证， 本发明实施例公开了一种如图 2a所示的系统。
参考图 2a。 在 WiFi系统中， 用户所直接使用的设备被称为 STA, 而在 WiMAX系统中被称为 MS。在本实施例中，对此不作区分，而称为 STA/MS, 即图示 STA/MS200。 所述 STA/MS200通过 802.11协议定义的空口与 AP/AC202建立通信连接。 如前所述， 事实上所述STA/MS200是通过802.11 协议定义的空口与 AP建立通信连接。 但在本发明实施例中， 不限定系统中 是否部署有 AC, 也不限定 AP和 AC之间的通信 （如前所述， AP和 AC之间 的通信在现有的 WiFi网络部署中多釆用各厂家的私有协议） ， 而是将 AP和 AC视为一个位于一起的黑匣子， 称为 AP/AC (即图示 AP/AC202 ) , 其一 端与STA/MS200通过802.11协议定义的空口建立通信连接， 另一端通过本 发明实施例定义的 Ri接口与 I WA ( Interworking Adaptor , 互操作适配器） 204建立通信连接。所述 IWA204是本发明实施例定义的一个融合功能模块， 可以位于所述 AP/AC和 WiMAX CSN之间， 作为一个独立的功能实体存在， 也可以位于 WiMAX CSN中， 当然， 也可以位于未示出的 WiMAX ASN中。 本发明实施例对于所述 IWA204的具体位置不做限定，可以视运营商的服务 划分或者其他因素， 在部署时灵活考虑。 所述 IWA204还通过本发明实施例 定义的 R3a接口与 AAA206建立通信连接。 如图所示， 所述 AAA206位于 WiMAX CSN中。
所述 Ri接口是所述 AP/AC202和所述 IWA204之间的通信接口， 为所述 AP/AC202与所述 WiMAX CSN之间提供控制面的通信服务， 可以釆用 IP Based或 Layer 3协议承载。 所述 R3a接口是所述 IWA204与所述 AAA206之间 的通信接口， 用于传递所述 AP/AC202和所述 AAA206之间的信息， 对应于 WiMAX系统中 ASN GW和 CSN之间的 R3接口 （如图 1所示） 的控制面。
在图 2a所示的系统中，所述 IWA204用于对从所述 WiFi网络接入到所述 CSN的终端 STA/MS200进行接入控制。
具体的， 所述 IWA204可以用于接收来自所述 AP/AC202的接入认证消 息， 所述接入认证消息中携带有所述 STA/MS200的身份信息， 所述 IWA204 将所述接入认证消息转发给所述 AAA206 , 以使所述 AAA206对所述 STA/MS200进行接入认证； 所述 IWA204还用于接收来自所述 AAA206的接 入认证响应消息， 并将所述接入认证响应消息转发给所述 AP/AC202。 所述 AP/AC202用于向所述 STA/MS200发起认证请求， 并接收来自所述 STA/MS200的认证响应， 所述认证响应中携带有所述 STA/MS200的身份信 息， 所述 AP/AC202还用于向所述 IWA204发送所述接入认证消息， 所述接 入认证消息中携带有所述 STA/MS200的身份信息。 在这种部署场景中， 所 述 IWA204充当了所述 AAA206的代理服务器 （ AAA Proxy ) 的功能。
或者， 所述 IWA204可以用于向所述 STA/MS200发送接入认证请求消 息， 并接收来自所述 STA/MS200的接入认证消息， 所述接入认证消息中携 带有所述 STA/MS200的身份信息；所述 IWA204将所述接入认证消息转发给 所述 AAA206 , 以使所述 AAA206对所述 STA/MS200进行接入认证； 所述 IWA204还用于接收来自所述 AAA206的接入认证响应消息， 并将所述接入 认证响应消息转发给所述 STA/MS200。 所述 AP/AC202用于转发所述 STA/MS200与所述 IWA204之间交互的所述接入认证消息和接入认证响应 消息。 在这种部署场景中， 所述 IWA204充当 了 WiMAX系统中的 Authenticator (认证器） 的功能。
具体的， 前述的 STA/MS200的身份信息， 可以是所述 STA/MS200的标 识， 或者其用户的账号和密码， 或者其他可以用于在 WiMAX系统中对终端 进行认证的身份信息。 本发明实施例对此不做限定。 所述 STA/MS200在向 所述 AP/AC202上报所述身份信息时， 需要釆用 802.11协议定义的形式。 所 述 AP/AC202向所述 IWA204发送所述身份信息时， 需要按照所述 Ri接口的 定义， 将所述信息使用 IP Based或 Layer 3协议承载。 类似的， 所述 STA/MS200与所述 IWA204之间的信息交互都需要所述 AP/AC202进行协议 转换， 进行转发。 同样的， 所述 IWA204与所述 AAA206之间的通信釆用的 是 WiMAX定义的协议， 例如 RADIUS协议。 因此所述 AP/AC204与所述 AAA206之间的通信也需要所述 IWA204进行协议转换， 进行转发。
通过应用本实施例公开的 WiMAX和 WiFi网络融合的系统， 可以实现 STA/MS200在 WiMAX网络中的接入认证 , 实现 WiFi的网络接入认证和 WiMAX的 CSN接入认证之间的融合 , 使得 STA/MS200经过一次认证 , 就可 以接入 WiMAX的 C SN。
进一步的，本发明的另一个实施例对图 2a所示的 WiMAX和 WiFi网络融 合的系统进行了扩展，使得所述 STA/MS200进一步可以通过 WiMAX的 CSN 实现 MIP ( Mobile Internet Protocol, 移动 IP ) 注册， 建立数据通路， 实现 对 Internet的接入。 本实施例如图 2b所示。 在图 2b中， 继承了图 2a所示的网 络架构， 进一步定义了一个 R3b接口， 使所述 IWA204通过所述 R3b接口与 HA208建立通信连接。 所述 HA208按照 WiMAX系统的定义， 与互联网 Internet建立通信连接。 所述 R3b接口用于所述 IWA204和所述 HA208之间的 MIP注册、 MIP隧道建立、 数据转发等， 对应于 WiMAX系统中 ASN GW和 CSN之间的 R3接口 （如图 1所示） 的数据面。
在图 2b所示的系统中， 所述 IWA204除具有如图 2a所示的系统中 IWA204的功能外， 还用于在所述 STA/MS200接入认证成功后， 为所述 STA/MS200分配 CoA地址（ Care of Address, 转交地址）， 并作为 MIP Client (移动 IP客户端） 触发其上部署的 FA功能代替所述 STA/MS200 , 向所述 HA208发送移动 IP注册请求，将终端 CoA注册到所述 HA208; 并接收来自所 述 HA208的移动 IP注册响应， 注册成功后， 在所述 IWA204与所述 HA208之 间建立一个 MIP隧道。 这样， 后续的数据传输都可以釆用这个 MIP隧道。 相 应的， 所述 Ri接口也为所述 AP/AC202和所述 IWA204之间提供数据面的的 通信服务。 上述描述的是所述系统釆用 PMIP ( Proxy Mobile Internet Protocol , 代 理移动 IP )方式注册的场景下，所述 IWA204的功能。而在釆用 CMIP ( Client Mobile Internet Protocol, 客户端移动 IP ) 注册的场景下， 在图 2b所示的系 统中， 所述 STA/MS200直接进行 MIP注册， 如果是釆用 CMIPv6注册模式， 则建立所述 STA/MS200与所述 HA208之间的 MIP隧道， 而所述 IWA204只是 作为隧道中间的转发结点。 如果是釆用 CMIPv4注册模式， 则所述 STA/MS200首先将 MIP注册请求发送所述 IWA204 , 所述 IWA204上部署有 FA ( Foreign Agent, 外部代理）功能， 所述 IWA204和所述 HA208之间进行 息， 在所述 IWA204与所述 HA208之间建立一个 MIP隧道。
通过应用本实施例公开的系统， 所述 STA/MS200可以通过 WiFi的接入 网络接入 WiMAX系统， 完成接入认证和 MIP注册， 建立 MIP隧道， 使用网 络服务。
但是， 由于该系统还未能实现在所述 STA/MS200在所述 WiFi的接入网 络与 WiMAX接入网之间的切换，还不能支持所述 STA/MS200的跨接入网的 无缝连接。本发明的一个优化实施例进一步对图 2b所示的系统进行了扩展， 以使 WiFi的接入网络与 WiMAX接入网之间实现无缝切换。所述系统如图 2c 所示。 所述 STA/MS200可以通过 R1接口接入 BS210 , 所述 BS210通过 R6接 口与 ASN GW212以可通信方式连接。 所述 ASN GW212按照 WiMAX系统的 定义， 与 WiMAX CSN中的各种实体通信连接， 实现 STA/MS对 WiMAX系 统的入网。 这一入网方式完全遵守已有的 WiMAX相关协议。 所述 IWA204 还通过本发明实施例定义的 R4'接口与所述 ASN GW212建立通信连接， 所 述 R4'接口对应于 WiMAX网络中的 R4接口 （如图 1所示） ， 主要用于切换 过程中和目标网络之间进行 Context (上下文）传递和数据完整性保护等。 例如， 在所述 STA/MS200在所述 AP/AC202和所述 BS210之间进行切换（本 发明实施例不限定切换的方向， 可以是从所述 AP/AC202切换到所述 BS210 , 也可以是从所述 BS210切换到所述 AP/AC202 ) 的过程中， 所述 AP/AC202和所述 ASN GW212可以通过所述 R4'接口， 经由所述 IWA204进 行所述 STA/MS200的 Context的传递， 以保证业务的连续性。 同时， 在所述 切换过程中， 所述 IWA204还可以緩存所述 STA/MS200在原网络的上行和 / 或下行数据， 待切换成功后再转发给目标网络， 以保护数据的完整性。 通过应用本实施例公开的系统， 所述 STA/MS可以在 WiFi接入网 （即 所述 AP/AC202 ) 和所述 WiMAX接入网 （即所述 BS210和 ASN GW212 )之 间进行无缝切换， 以保证切换中的业务连续性和数据完整性。
如前所述，图 2c所示的系统为所述 STA/MS200通过所述 AP/AC202接入 WiMAX网络提供了共认证、 建立 MIP隧道、 实现无缝切换等服务。 在无线 上网服务提供的过程中， WiMAX CSN运营商一般都会有对用户计费的需 求。 为了支持 WiMAX CSN对通过 AP/AC202接入的 STA/MS200的计费， 本 发明的一个优化实施例进一步揭示了一种 WiMAX和 WiFi融合的系统。本发 明实施例的系统可以在图 2a、 图 2b或者图 2c所示系统中实现。 具体的， 所 述 IWA204还可以实现计费代理 （ Accounting Agent ) 和计费客户端 ( Accounting Client ) 的功能。 在所述 IWA204实现所述计费代理功能时， 其用于收集所述 STA/MS200从所述 AP/AC202接入所述 WiMAX CSN时的 计费信息， 例如业务流数据包对应的字节数、 时长等信息。 并将所收集到 的计费信息上报给所述计费客户端。在所述 I WA204实现所述计费客户端功 能时，其用于根据所述计费代理上报的计费信息，生成计费报文，例如 UDR ( User Data Record, 用户数据记录） ， 并上报给所述 AAA206 , 由所述 AAA206进行计费。 作为一种部署方法， 所述计费代理功能也可以在所述 AP/AC202上实现， 而所述 IWA204上仅实现所述计费客户端功能。
通过应用本实施例公开的系统，在所述 STA/MS200通过所述 AP/AC202 接入所述 WiMAX CSN时， 可以实现所述 WiMAX CSN对所述 STA/MS200 的计费。
进一步的， 做为本发明的优选实施例， 所述图 2a、 图 2b、 图 2c所示的 系统中都还可以进一步在所述 IWA204上部署以下功能中的至少一项功能： WiFi网关功能： 相当于 WiFi接入 WiMAX CSN的网关或防火墙； 流量控制功能： 用于对数据包中的非加密信息进行过滤， 只有 MIP隧 道中的数据包或者相关的信令消息才被转发， 以保证数据包的正确路由。
AP/AC202之间建立一个 IPsec Tunnel ( IP安全隧道） ， 以增强 WiFi接入的 数据安全。
需要进一步说明的是，所述 IWA204可以是一个按照上述各实施例的部 署集成了一种或数种功能的单独网络功能实体，也可以是通过调度 WiMAX 网络中的现有资源用于实现上述一种或者数种功能的逻辑实体， 而将各种 功能仍然分拆到现有的 WiMAX系统中的各功能实体上具体实现。 可以方便的实现 WiFi和 WiMAX网络之间的一种或数种功能的融合。
本发明的另一个实施例还公开了另一种 WiMAX和 WiFi网络融合的系 统。 所述系统如图 3所示。
参考图 3。 STA/MS300可以通过 WiMAX接入网接入 WiMAX CSN。 当 所述 STA/MS300通过 WiMAX接入网接入 WiMAX CSN时，所述 STA/MS300 通过 R1接口接入所述 B S310 , 所述 B S310通过 R6接口与 ASN GW312通信连 接。 所述 ASN GW312以 WiMAX系统定义的方式与所述 WiMAX CSN中的 AAA306和 HA308通信连接。 以上连接和各项业务流程均按照 WiMAX的现 有定义执行。 所述 STA/MS300也可以通过 AP/AC302接入所述 WiMAX CSN。 若所述STA/MS300通过所述AP/AC302接入所述WiMAX CSN, 则所 述STA/MS300通过802.11协议定义的空口与所述AP/AC302建立通信连接。 如前所述， 事实上所述 STA/MS200是通过 802.11协议定义的空口与 ？建立 通信连接。 但在本发明实施例中， 不限定系统中是否部署有 AC, 也不限定 AP和 AC之间的通信（如前所述， AP和 AC之间的通信在现有的 WiFi网络部 署中多釆用各厂家的私有协议） ， 而是将 AP和 AC视为一个位于一起的黑 匣子， 称为 AP/AC (即图示 AP/AC302 ) , 其一端与 STA/MS300通过 802.11 协议定义的空口建立通信连接， 另一端通过本发明实施例定义的 Ri接口与 IWA304建立通信连接。 所述 IWA304是本发明实施例定义的一个融合功能 实体存在，也可以位于所述 ASN GW312上。本发明实施例对于所述 IWA304 的具体位置不做限定， 可以视运营商的服务划分或者其他因素， 在部署时 灵活考虑。 所述 IWA304通过本发明实施例定义的 R4'接口与所述 ASN GW312建立通信连接。
所述 Ri接口是所述 AP/AC302和所述 IWA304之间的通信接口， 为所述 AP/AC302与所述 WiMAX CSN之间提供控制面和数据面的通信服务， 可以 釆用 IP Based或 Layer 3协议承载。 所述 R4'接口对应于 WiMAX网络中 ASN GW和 ASN GW之间的 R4接口 （如图 1所示） ，用于传递所述 AP/AC302和 AAA306之间的认证、 授权、 计费等信息； 用于实现所述 IWA304和 HA308 之间的 MIP注册、 MIP隧道建立、 数据转发； 用于切换过程中在原网络和目 标网络之间进行 Context传递和数据完整性保护等。 如果所述 IWA304部署 在所述 ASN GW312上， 则所述 R4，接口可以釆用所述 ASN GW312的内部协 议实现。
在图 3所示的系统中， 所述 IWA304用于对从所述 WiFi网络接入到所述 ASN GW312的终端 STA/MS300进行接入控制。
具体的， 所述 IWA304可以用于接收来自所述 AP/AC302的接入认证消 息， 所述接入认证消息中携带有所述 STA/MS300的身份信息， 所述 IWA304 将所述接入认证消息转发给所述 ASN GW312 , 由所述 ASN GW312转发给 所述 AAA306 , 以使所述 AAA306对所述 STA/MS300进行接入认证； 接入认 证响应消息则经由所述 ASN GW312转发至所述 IWA304， 并由所述 IWA304 将所述接入认证响应消息转发给所述 AP/AC302。 所述 AP/AC302用于向所 述 STA/MS300发起认证请求， 并接收来自所述 STA/MS300的认证响应， 所 述认证响应中携带有所述 STA/MS300的身份信息，所述 AP/AC302还用于向 所述 IWA304发送所述接入认证消息， 所述接入认证消息中携带有所述 STA/MS300的身份信息。 在这种部署场景中， 所述 IWA304充当了所述 AAA306的代理器的功能。
或者， 所述 IWA304可以用于向所述 STA/MS300发送接入认证请求消 息， 并接收来自所述 STA/MS300的接入认证消息， 所述接入认证消息中携 带有所述 STA/MS300的身份信息， 并根据所述身份信息对所述 STA/MS300 进行认证， 将认证结果返回所述 STA/MS300。 所述 AP/AC302用于转发所述 STA/MS300与所述 IWA304之间交互的认证消息。在这种部署场景中， 所述 IWA304充当了 WiMAX系统中的 Authentic ator (认证器）的功能。 此时， 所 述 IWA304可以通过 ASN GW312使用与 WiMAX系统中的 Authenticator相同 的方式与所述 AAA306进行信息交互， 以获取对所述 STA/MS300进行认证 所需要的信息。
具体的， 前述的 STA/MS300的身份信息， 可以是所述 STA/MS300的标 识， 或者其用户的账号和密码， 或者其他可以用于在 WiMAX系统中对终端 进行认证的身份信息。 本发明实施例对此不做限定。 所述 STA/MS300在向 所述 AP/AC302上报所述身份信息时， 需要釆用 803.11协议定义的形式。 所 述 AP/AC302向所述 IWA304发送所述身份信息时， 需要按照所述 Ri接口的 定义， 将所述信息使用 IP Based或 Layer 3协议承载。 类似的， 所述 STA/MS300与所述 IWA304之间的信息交互都需要所述 AP/AC302进行协议 转换， 进行转发。 同样的， 所述 IWA304与所述 ASN GW312之间的通信釆 用的是 WiMAX定义的协议， 例如 RADIUS协议。 因此所述 AP/AC304与所 述 ASN GW312之间的通信也需要所述 IWA304进行协议转换， 进行转发。
通过应用本实施例公开的 WiMAX和 WiFi网络融合的系统， 可以实现 STA/MS300在 WiMAX网络中的接入认证， 实现 WiFi的网络接入认证和 WiMAX的 CSN接入认证之间的融合 , 使得 STA/MS300经过一次认证 , 就可 以接入 WiMAX的 C SN。
进一步的， 本发明的实施例还可以对图 3所示的 WiMAX和 WiFi网络融 合的系统进行扩展， 使得所述 STA/MS300进一步可以通过 WiMAX的 CSN 实现 MIP ( Mobile Internet Protocol, 移动 IP ) 注册， 建立数据通路， 实现 对 Internet的接入。 在本实施例中， 所述 IWA304还用于在所述 STA/MS300 接入认证成功后， 为所述 STA/MS300分配 CoA地址， 并作为 MIP Client触发 其上部署的 FA功能代替所述 STA/MS300 , 向所述 HA308发送移动 IP注册请 求， 并将终端 CoA注册到所述 HA308; 并接收来自所述 HA308的移动 IP注册 响应， 注册成功后， 在所述 IWA304与所述 HA308之间建立一个 MIP隧道。 这样， 后续的数据传输都可以釆用这个 MIP隧道。
上述描述的是所述系统釆用 PMIP ( Proxy Mobile Internet Protocol , 代 理移动 IP )方式注册的场景下，所述 IWA304的功能。而在釆用 CMIP ( Client Mobile Internet Protocol, 客户端移动 IP ) 注册的场景下， 所述 STA/MS300 直接进行 MIP注册， 如果是釆用 CMIPv6注册模式， 则建立所述 STA/MS300 与所述 HA308之间的 MIP隧道， 而所述 IWA304只是作为隧道中间的转发结 点。 如果是釆用 CMIPv4注册模式， 则所述 STA/MS300首先将 MIP注册请求 发送所述 IWA304 , 所述 IWA304上部署有 FA ( Foreign Agent, 外部代理） 功能， 所述 IWA304和所述 HA308之间进行 MIP注册， 注册完成后所述 IWA304向所述 STA/MS300转发 MIP注册响应消息， 在所述 IWA304与所述 HA308之间建立一个 MIP隧道。 以上关于 MIP注册的描述中， 所述 IWA304 与所述 HA308之间的通信都需要通过 R4'接口， 由所述 ASN GW312进行转 发。 具体的协议转换前面已经论述过， 不再赘述。
通过应用本实施例公开的系统， 所述 STA/MS300可以通过 WiFi的接入 网络接入 WiMAX系统， 完成接入认证和 MIP注册， 建立 MIP隧道， 使用网 络服务。
但是， 由于该系统还未能实现在所述 STA/MS300在所述 WiFi的接入网 络与 WiMAX接入网之间的切换，还不能支持所述 STA/MS300的跨接入网的 无缝连接。 本发明实施例进一步对图 3所示的系统进行了扩展， 以使 WiFi 的接入网络与 WiMAX接入网之间实现无缝切换。在所述 STA/MS300在所述 AP/AC302和所述 BS310之间进行切换 （本发明实施例不限定切换的方向， 可以是从所述 AP/AC302切换到所述 B S 310 , 也可以是从所述 B S310切换到 所述 AP/AC302 ) 的过程中， 所述 AP/AC302和所述 ASN GW312可以通过所 述 R4'接口， 经由所述 IWA304进行所述 STA/MS300的 Context的传递， 以保 证业务的连续性。 同时， 在所述切换过程中， 所述 IWA304还可以緩存所述 STA/MS300在原网络的上行和 /或下行数据，待切换成功后再转发给目标网 络， 以保护数据的完整性。
通过应用本实施例公开的系统， 所述 STA/MS可以在 WiFi接入网 （即 所述 AP/AC302 ) 和所述 WiMAX接入网 （即所述 BS310和 ASN GW312 )之 间进行无缝切换， 以保证切换中的业务连续性和数据完整性。
如前所述， 图 3所示的系统为所述 STA/MS300通过所述 AP/AC302接入 WiMAX网络提供了共认证、 建立 MIP隧道、 实现无缝切换等服务。 在无线 上网服务提供的过程中， WiMAX CSN运营商一般都会有对用户计费的需 求。 为了支持 WiMAX CSN对通过 AP/AC302接入的 STA/MS300的计费， 本 发明实施例进一步优化了图 3所示的 WiMAX和 WiFi融合的系统。 具体的， 所述 IWA304还可以实现计费代理 （ Accounting Agent ) 和计费客户端 ( Accounting Client ) 的功能。 在所述 IWA304实现所述计费代理功能时， 其用于收集所述 STA/MS300从所述 AP/AC302接入所述 WiMAX CSN时的 计费信息， 例如业务流数据包对应的字节数、 时长等信息。 并将所收集到 的计费信息上报给所述计费客户端。在所述 IWA304实现所述计费客户端功 能时，其用于根据所述计费代理上报的计费信息，生成计费报文，例如 UDR ( User Data Record, 用户数据记录） ， 并上报给所述 AAA306 , 由所述 AAA306进行计费。 作为一种部署方法， 所述计费代理功能也可以在所述 AP/AC302上实现， 而所述 IWA304上仅实现所述计费客户端功能。
通过应用本实施例公开的系统，在所述 STA/MS300通过所述 AP/AC302 接入所述 WiMAX CSN时， 可以实现所述 WiMAX CSN对所述 STA/MS300 的计费。
进一步的， 做为本发明的优选实施例， 所述图 3所示的系统中都还可以 进一步在所述 IWA304上部署以下功能中的至少一项功能：
WiFi网关功能： 相当于 WiFi接入 WiMAX CSN的网关或防火墙； 流量控制功能： 用于对数据包中的非加密信息进行过滤， 只有 MIP隧 道中的数据包或者相关的信令消息才被转发， 以保证数据包的正确路由。
AP/AC303之间建立一个 IPsec Tunnel ( IP安全隧道） ， 以增强 WiFi接入的 数据安全。
需要进一步说明的是，所述 IWA304可以是一个按照上述各实施例的部 署集成了一种或数种功能的单独网络功能实体，也可以是通过调度 WiMAX 网络中的现有资源用于实现上述一种或者数种功能的逻辑实体， 而将各种 功能仍然分拆到现有的 WiMAX系统中的各功能实体上具体实现。 可以方便的实现 WiFi和 WiMAX网络之间的一种或数种功能的融合。
图 3所示实施例公开了一种 WiMAX和 WiFi网络融合的系统。 本发明实 施例公开了另外一种 WiMAX和 WiFi网络融合的系统。 如图 4所示， 本发明 实施例所公开的 WiMAX和 WiFi网络融合的系统是图 3所示系统的一种变化 部署方案。
参考图 4。 STA/MS400可以通过 WiMAX接入网接入 WiMAX CSN。 当 所述 STA/MS400通过 WiMAX接入网接入 WiMAX CSN时，所述 STA/MS400 通过 R1接口接入所述 BS410 , 所述 BS410通过 R6接口与 ASN GW412通信连 接。 所述 ASN GW412以 WiMAX系统定义的方式与所述 WiMAX CSN中的 AAA406和 HA408通信连接。 以上连接和各项业务流程均按照 WiMAX的现 有定义执行。 所述 STA/MS400也可以通过 AP/AC402接入所述 WiMAX CSN。 若所述STA/MS400通过所述AP/AC402接入所述WiMAX CSN, 则所 述STA/MS400通过802.11协议定义的空口与所述AP/AC402建立通信连接。 如前所述， 事实上所述 STA/MS200是通过 802.11协议定义的空口与 ？建立 通信连接。 但在本发明实施例中， 不限定系统中是否部署有 AC, 也不限定 AP和 AC之间的通信（如前所述， AP和 AC之间的通信在现有的 WiFi网络部 署中多釆用各厂家的私有协议） ， 而是将 AP和 AC视为一个位于一起的黑 匣子， 称为 AP/AC (即图示 AP/AC402 ) , 其一端与 STA/MS400通过 802.11 协议定义的空口建立通信连接，另一端通过本发明实施例定义的 Ria接口与 IWA404建立通信连接， 同时通过本发明实施例定义的 Rib接口与所述 ASN GW412通信连接。 所述 IWA404是本发明实施例定义的一个融合功能模块， 在， 也可以位于所述 ASN GW412上。 本发明实施例对于所述 IWA404的具 体位置不做限定， 可以视运营商的服务划分或者其他因素， 在部署时灵活 考虑。 所述 IWA404通过本发明实施例定义的 R4'接口与所述 ASN GW412建 立通信连接。
所述 Ria接口是所述 AP/AC402和所述 IWA404之间的通信接口， 为所述 AP/AC402与所述 WiMAX CSN之间提供控制面的通信服务， 可以釆用 IP Based或 Layer 4协议承载。 所述 R4'接口对应于 WiMAX网络中 ASN GW和 ASN GW之间的 R4接口 （如图 1所示） ，用于传递所述 AP/AC402和 AAA406 之间的认证、 授权、 计费等信息； 用于切换过程中在原网络和目标网络之 间进行 Context传递等。 如果所述 IWA404部署在所述 ASN GW412上， 则所 述 R4 '接口可以釆用所述 ASN GW412的内部协议实现。
在图 4所示的系统中， 所述 IWA404用于对从所述 WiFi网络接入到所述 ASN GW412的终端 STA/MS400进行接入控制。
具体的， 所述 IWA404可以用于接收来自所述 AP/AC402的接入认证消 息， 所述接入认证消息中携带有所述 STA/MS400的身份信息， 所述 IWA404 将所述接入认证消息转发给所述 ASN GW412 , 由所述 ASN GW412转发给 所述 AAA406 , 以使所述 AAA406对所述 STA/MS400进行接入认证； 来自所 述 AAA406的接入认证响应消息则经由所述 ASN GW412转发至所述 IWA404 , 并由所述 IWA404将所述接入认证响应消息转发给所述 AP/AC402。 所述 AP/AC402用于向所述 STA/MS400发起认证请求， 并接收 来自所述 STA/MS400的认证响应， 所述认证响应中携带有所述 STA/MS400 的身份信息，所述 AP/AC402还用于向所述 IWA404发送所述接入认证消息， 所述接入认证消息中携带有所述 ST A/MS400的身份信息。 在这种部署场景 中， 所述 IWA404充当了所述 AAA406的代理器的功能。
或者， 所述 IWA404可以用于向所述 STA/MS400发送接入认证请求消 息， 并接收来自所述 STA/MS400的接入认证消息， 所述接入认证消息中携 带有所述 STA/MS400的身份信息， 并根据所述身份信息对所述 STA/MS400 进行认证， 将认证结果返回所述 STA/MS400。 所述 AP/AC402用于转发所述 STA/MS400与所述 IWA404之间交互的认证消息。在这种部署场景中， 所述 IWA404充当了 WiMAX系统中的 Authenticator (认证器）的功能。 此时， 所 述 IWA404可以通过 ASN GW412使用与 WiMAX系统中的 Authenticator相同 的方式与所述 AAA406进行信息交互， 以获取对所述 STA/MS400进行认证 所需要的信息。
具体的， 前述的 STA/MS400的身份信息， 可以是所述 STA/MS400的标 识， 或者其用户的账号和密码， 或者其他可以用于在 WiMAX系统中对终端 进行认证的身份信息。 本发明实施例对此不做限定。 所述 STA/MS400在向 所述 AP/AC402上报所述身份信息时， 需要釆用 804.11协议定义的形式。 所 述 AP/AC402向所述 IWA404发送所述身份信息时， 需要按照所述 Ri接口的 定义， 将所述信息使用 IP Based或 Layer 4协议承载。 类似的， 所述 STA/MS400与所述 IWA404之间的信息交互都需要所述 AP/AC402进行协议 转换， 进行转发。 同样的， 所述 IWA404与所述 ASN GW412之间的通信釆 用的是 WiMAX定义的协议， 例如 RADIUS协议。 因此所述 AP/AC404与所 述 ASN GW412之间的通信也需要所述 IWA404进行协议转换， 进行转发。
通过应用本实施例公开的 WiMAX和 WiFi网络融合的系统， 可以实现 STA/MS400在 WiMAX网络中的接入认证 , 实现 WiFi的网络接入认证和 WiMAX的 CSN接入认证之间的融合 , 使得 STA/MS400经过一次认证 , 就可 以接入 WiMAX的 C SN。
进一步的， 本发明的实施例还可以对图 4所示的 WiMAX和 WiFi网络融 合的系统进行扩展， 使得所述 STA/MS400进一步可以通过 WiMAX的 CSN 实现 MIP ( Mobile Internet Protocol, 移动 IP ) 注册， 建立数据通路， 实现 对 Internet的接入。 在本实施例中， 所述 ASN GW412可以通过所述 Rib接口， 与所述 AP/AC402进行数据面的通信， 实现所述 MIP注册。 在所述 STA/MS400接入认证成功后， 所述 IWA404作为 MIP Client (移动 IP客户端） 向所述 ASN GW412发送移动 IP注册指示， 以触发 ASN GW412上的 FA功能 代替所述 STA/MS400向所述 HA408发送移动 IP注册请求； 来自所述 HA408 的移动 IP注册响应也经过所述 ASN GW412转发给所述 IWA404 , 注册成功 后， 在所述 ASN GW412与所述 HA408之间建立一个 MIP隧道。 这样， 后续 的数据传输都可以釆用这个 MIP隧道。
上述描述的是所述系统釆用 PMIP ( Proxy Mobile Internet Protocol , 代 理移动 IP ) 方式注册的场景下， 所述 ASN GW412的功能。 而在釆用 CMIP
( Client Mobile Internet Protocol , 客户端移动 IP ) 注册的场景下， 所述 STA/MS400直接进行 MIP注册， 如果是釆用 CMIPv6注册模式， 则建立所述 STA/MS400与所述 HA408之间的 MIP隧道， 而所述 ASN GW412只是作为隧 道中间的转发结点。 如果是釆用 CMIPv4注册模式， 则所述 STA/MS400首先 将 MIP注册请求发送所述 ASN GW412 , 所述 ASN GW412上部署的 FA
( Foreign Agent, 外部代理）和所述 HA408之间进行 MIP注册， 注册完成后 所述 ASN GW412向所述 STA/MS400转发 MIP注册响应消息， 在所述 ASN GW412与所述 HA408之间建立一个 MIP隧道。在 MIP注册的过程中， 为了配 合 MIP注册而需要在控制面进行的通信， 需要通过所述 Ria接口、 所述 IWA404和所述 R4'接口进行传递。
通过应用本实施例公开的系统， 所述 STA/MS400可以通过 WiFi的接入 网络接入 WiMAX系统， 完成接入认证和 MIP注册， 建立 MIP隧道， 使用网 络服务。
但是， 由于该系统还未能实现在所述 STA/MS400在所述 WiFi的接入网 络与 WiMAX接入网之间的切换，还不能支持所述 STA/MS400的跨接入网的 无缝连接。 本发明实施例进一步对图 4所示的系统进行了扩展， 以使 WiFi 的接入网络与 WiMAX接入网之间实现无缝切换。在所述 ST A/MS400在所述 AP/AC402和所述 BS410之间进行切换 （本发明实施例不限定切换的方向， 可以是从所述 AP/AC402切换到所述 B S410 , 也可以是从所述 B S410切换到 所述 AP/AC402 ) 的过程中， 所述 AP/AC402和所述 ASN GW412可以通过所 述 R4'接口， 经由所述 IWA404进行所述 STA/MS400的 Context的传递， 以保 证业务的连续性。 同时， 在所述切换过程中， 所述 ASN GW412还可以緩存 所述 STA/MS400在原网络的上行和 /或下行数据，待切换成功后再转发给目 标网络， 以保护数据的完整性。
通过应用本实施例公开的系统， 所述 STA/MS可以在 WiFi接入网 （即 所述 AP/AC402 ) 和所述 WiMAX接入网 （即所述 BS410和 ASN GW412 )之 间进行无缝切换， 以保证切换中的业务连续性和数据完整性。 如前所述， 图 4所示的系统为所述 STA/MS400通过所述 AP/AC402接入 WiMAX网络提供了共认证、 建立 MIP隧道、 实现无缝切换等服务。 在无线 上网服务提供的过程中， WiMAX CSN运营商一般都会有对用户计费的需 求。 为了支持 WiMAX CSN对通过 AP/AC402接入的 STA/MS400的计费， 本 发明实施例进一步优化了图 4所示的 WiMAX和 WiFi融合的系统。 具体的， 所述 IWA404还可以实现计费代理 （ Accounting Agent ) 和计费客户端
( Accounting Client ) 的功能。 在所述 IWA404实现所述计费代理功能时， 其用于收集所述 STA/MS400从所述 AP/AC402接入所述 WiMAX CSN时的 计费信息， 例如业务流数据包对应的字节数、 时长等信息。 并将所收集到 的计费信息上报给所述计费客户端。在所述 I WA404实现所述计费客户端功 能时，其用于根据所述计费代理上报的计费信息，生成计费报文，例如 UDR
( User Data Record, 用户数据记录） ， 并上报给所述 AAA406 , 由所述 AAA406进行计费。 作为一种部署方法， 所述计费代理功能也可以在所述 AP/AC402上实现， 而所述 IWA404上仅实现所述计费客户端功能。
通过应用本实施例公开的系统，在所述 STA/MS400通过所述 AP/AC402 接入所述 WiMAX CSN时， 可以实现所述 WiMAX CSN对所述 STA/MS400 的计费。
进一步的， 做为本发明的优选实施例， 所述图 4所示的系统中都还可以 进一步在所述 ASN GW412上部署以下功能中的至少一项功能：
WiFi网关功能： 相当于 WiFi接入 WiMAX CSN的网关或防火墙； 流量控制功能： 用于对数据包中的非加密信息进行过滤， 只有 MIP隧 道中的数据包或者相关的信令消息才被转发， 以保证数据包的正确路由。 述 AP/AC404之间建立一个 IPsec Tunnel ( IP安全隧道） ， 以增强 WiFi接入 的数据安全。
需要进一步说明的是，所述 IWA404可以是一个按照上述各实施例的部 署集成了一种或数种功能的单独网络功能实体，也可以是通过调度 WiMAX 网络中的现有资源用于实现上述一种或者数种功能的逻辑实体， 而将各种 功能仍然分拆到现有的 WiMAX系统中的各功能实体上具体实现。 可以方便的实现 WiFi和 WiMAX网络之间的一种或数种功能的融合。 由前述图 2a、 图 2b、 图 2c以及图 3所示实施例可以看出， 所述 AP/AC与 WiMAX网络的通信都必须通过 IWA的中转。 而在图 4所示的实施例中， 已 经对 AP/AC与 WiMAX网络的通信的控制面和数据面进行了区分，分别设置 了不同的接口。本发明实施例进一步公开了另一个 WiMAX和 WiFi网络融合 的系统。所述系统仍然釆用对 AP/AC与 WiMAX网络的通信的控制面和数据 面进行区分的方案， 但避免了对现有 WiMAX接入网的改动。
参考图 5a。 所述STA/MS500通过802.11协议定义的空口与 AP/AC502建 立通信连接。 如前所述， 事实上所述STA/MS500是通过802.11协议定义的 空口与 AP建立通信连接。 但在本发明实施例中， 不限定系统中是否部署有 AC, 也不限定 AP和 AC之间的通信 （如前所述， AP和 AC之间的通信在现 有的 WiFi网络部署中多釆用各厂家的私有协议） ， 而是将 AP和 AC视为一 个位于一起的黑匣子， 称为 AP/AC (即图示 AP/AC502 ) , 其一端与 STA/MS500通过802.11协议定义的空口建立通信连接， 另一端通过本发明 实施例定义的 Ria接口与 IWCF ( Interworking Control Function , 互操作控制 功能 ) 504建立通信连接。 所述 IWCF504是本发明实施例定义的一个融合功 能模块，可以位于所述 AP/AC和 WiMAX CSN之间，作为一个独立的功能实 体存在， 也可以位于 WiMAX CSN中， 当然， 也可以位于未示出的 WiMAX ASN中。 本发明实施例对于所述 IWCF504的具体位置不做限定， 可以视运 营商的服务划分或者其他因素， 在部署时灵活考虑。 所述 IWCF504还通过 本发明实施例定义的 R3a接口与 AAA506建立通信连接。 如图所示， 所述 AAA506位于 WiMAX CSN中。
所述 Ria接口是所述 AP/AC502和所述 IWCF504之间的通信接口， 为所 述 AP/AC502与所述 WiMAX CSN之间提供控制面的通信服务， 可以釆用 IP Based或 Layer 3协议承载。 所述 R3a接口是所述 IWCF504与所述 AAA506之 间的通信接口， 对应于 WiMAX系统中 ASN GW和 CSN之间的 R3接口 （如图 1所示 ) 的控制面。
在图 5a所示的系统中， 所述 IWCF504用于对从所述 WiFi网络接入到所 述 CSN的终端 STA/MS500进行接入控制。
具体的，所述 IWCF504可以用于接收来自所述 AP/AC502的接入认证消 息，所述接入认证消息中携带有所述 STA/MS500的身份信息，所述 IWCF504 将所述接入认证消息转发给所述 AAA506 , 以使所述 AAA506对所述 STA/MS500进行接入认证； 所述 IWCF504还用于接收来自所述 AAA506的 接入认证响应消息， 并将所述接入认证响应消息转发给所述 AP/AC502。 所 述 AP/AC502用于向所述 STA/MS500发起认证请求， 并接收来自所述 STA/MS500的认证响应， 所述认证响应中携带有所述 STA/MS500的身份信 息， 所述 AP/AC502还用于向所述 IWCF504发送所述接入认证消息， 所述接 入认证消息中携带有所述 STA/MS500的身份信息。 在这种部署场景中， 所 述 IWCF504充当了所述 AAA506的代理器的功能。
或者， 所述 IWCF504可以用于向所述 STA/MS500发送接入认证请求消 息， 并接收来自所述 STA/MS500的接入认证消息， 所述接入认证消息中携 带有所述 STA/MS500的身份信息， 并根据所述身份信息对所述 STA/MS500 进行认证， 将认证结果返回所述 STA/MS500。 所述 AP/AC502用于转发所述 STA/MS500与所述 IWCF504之间交互的认证消息。 在这种部署场景中， 所 述 IWCF504充当了 WiMAX系统中的 Authenticator (认证器）的功能。 此时， 所述 IWCF504可以使用与 WiMAX系统中的 Authenticator相同的方式与所述 AAA506进行信息交互， 以获取对所述 ST A/MS 500进行认证所需要的信息。
具体的， 前述的 STA/MS500的身份信息， 可以是所述 STA/MS500的标 识， 或者其用户的账号和密码， 或者其他可以用于在 WiMAX系统中对终端 进行认证的身份信息。 本发明实施例对此不做限定。 所述 STA/MS500在向 所述 AP/AC502上报所述身份信息时， 需要釆用 805.11协议定义的形式。 所 述 AP/AC502向所述 IWCF504发送所述身份信息时， 需要按照所述 Ria接口 的定义， 将所述信息使用 IP Based或 Layer 3协议承载。 类似的， 所述 STA/MS500与所述 IWCF504之间的信息交互都需要所述 AP/AC502进行协 议转换， 进行转发。 同样的， 所述 IWCF504与所述 AAA506之间的通信釆用 的是 WiMAX定义的协议， 例如 RADIUS协议。 因此所述 AP/AC504与所述 AAA506之间的通信也需要所述 IWCF504进行协议转换， 进行转发。
通过应用本实施例公开的 WiMAX和 WiFi网络融合的系统， 可以实现 STA/MS500在 WiMAX网络中的接入认证， 实现 WiFi的网络接入认证和 WiMAX的 CSN接入认证之间的融合 , 使得 STA/MS500经过一次认证 , 就可 以接入 WiMAX的 C SN。
进一步的，本发明的另一个实施例对图 5a所示的 WiMAX和 WiFi网络融 合的系统进行了扩展，使得所述 STA/MS500进一步可以通过 WiMAX的 CSN 实现 MIP ( Mobile Internet Protocol, 移动 IP ) 注册， 建立数据通路， 实现 对 Internet的接入。 本实施例如图 5b所示。 在图 5b中， 继承了图 5a所示的网 络架构， 进一步定义了一个 Rib接口、 一个 IWGW ( Interworking Gate Way, 互操作网关） 508和一个 R3b接口， 使所述 AP/AC502通过所述 Rib接口， 所 述 IWGW508、 所述 R3b接口与 HA510建立通信连接。 所述 HA510按照 WiMAX系统的定义， 与互联网 Internet建立通信连接。 所述 R3b接口用于所 述 IWGW508和所述 HA510之间的 MIP注册、 MIP隧道建立、 数据转发等， 对应于 WiMAX系统中 ASN GW和 CSN之间的 R3接口 （如图 1所示） 的数据 面。
在图 5b所示的系统中，所述 IWGW508用于在所述 STA/MS500接入认证 成功后， 所述 IWCF504作为 MIP Client (移动 IP客户端） 向所述 IWGW508 发送移动 IP注册指示， 以触发所述 IWGW508上的 FA功能代替所述 STA/MS500向所述 HA510发送移动 IP注册请求； 来自所述 HA510的移动 IP 注册响应也经过所述 IWGW508转发给所述 IWCF504 , 注册成功后， 在所述 IWGW508与所述 HA510之间建立一个 MIP隧道。 这样， 后续的数据传输都 可以釆用这个 MIP隧道。
上述描述的是所述系统釆用 PMIP ( Proxy Mobile Internet Protocol , 代 理移动 IP ) 方式注册的场景下， 所述 IWGW508的功能。 而在釆用 CMIP ( Client Mobile Internet Protocol, 客户端移动 IP ) 注册的场景下， 在图 5b 所示的系统中， 所述 STA/MS500直接进行 MIP注册， 如果是釆用 CMIPv6注 册模式， 则建立所述 STA/MS500与所述 HA510之间的 MIP隧道， 而所述 IWGW508只是作为隧道中间的转发结点。 如果是釆用 CMIPv4注册模式， 则所述 STA/MS500首先将 MIP注册请求发送所述 IWGW508 , 所述 IWGW508上部署有 FA ( Foreign Agent, 外部代理） 功能， 所述 IWGW508 和所述 HA510之间进行 MIP注册， 注册完成后所述 IWGW508向所述 STA/MS500转发 MIP注册响应消息， 在所述 IWGW508与所述 HA510之间建 立一个 MIP隧道。
所述 IWGW508和所述 IWCF504之间也需要建立通信连接， 以传递认证 信息、 MIP注册信息等。
通过应用本实施例公开的系统， 所述 STA/MS500可以通过 WiFi的接入 网络接入 WiMAX系统， 完成接入认证和 MIP注册， 建立 MIP隧道， 使用网 络服务。
但是， 由于该系统还未能实现在所述 STA/MS500在所述 WiFi的接入网 络与 WiMAX接入网之间的切换，还不能支持所述 STA/MS500的跨接入网的 无缝连接。本发明的一个优化实施例进一步对图 5b所示的系统进行了扩展， 以使 WiFi的接入网络与 WiMAX接入网之间实现无缝切换。所述系统如图 5c 所示。 所述 STA/MS500可以通过 R1接口接入 BS512 , 所述 BS512通过 R6接 口与 ASN GW514以可通信方式连接。 所述 ASN GW514按照 WiMAX系统的 定义， 与 WiMAX CSN中的各种实体通信连接， 实现 STA/MS对 WiMAX系 统的入网。 这一入网方式完全遵守已有的 WiMAX相关协议。 所述 IWCF504 还通过本发明实施例定义的 R4'接口与所述 ASN GW514建立通信连接， 所 述 R4'接口对应于 WiMAX网络中的 R4接口 （如图 1所示） ， 主要用于切换 过程中和目标网络之间进行 Context (上下文）传递和数据完整性保护等。 例如， 在所述 STA/MS500在所述 AP/AC502和所述 BS512之间进行切换（本 发明实施例不限定切换的方向， 可以是从所述 AP/AC502切换到所述 BS512 , 也可以是从所述 BS512切换到所述 AP/AC502 ) 的过程中， 所述 AP/AC502和所述 ASN GW514可以通过所述 R4'接口， 经由所述 IWCF504进 行所述 STA/MS500的 Context的传递， 以保证业务的连续性。 同时， 在所述 切换过程中，所述 IWGW508还可以緩存所述 STA/MS500在原网络的上行和 /或下行数据， 待切换成功后再转发给目标网络， 以保护数据的完整性。 此 时， 需要使用所述 IWCF504和所述 IWGW508之间的接口， 实现控制面和数 据面的结合。
通过应用本实施例公开的系统， 所述 STA/MS可以在 WiFi接入网 （即 所述 AP/AC502 ) 和所述 WiMAX接入网 （即所述 BS512和 ASN GW514 )之 间进行无缝切换， 以保证切换中的业务连续性和数据完整性。
如前所述，图 5c所示的系统为所述 STA/MS500通过所述 AP/AC502接入 WiMAX网络提供了共认证、 建立 MIP隧道、 实现无缝切换等服务。 在无线 上网服务提供的过程中， WiMAX CSN运营商一般都会有对用户计费的需 求。 为了支持 WiMAX CSN对通过 AP/AC502接入的 STA/MS500的计费， 本 发明的一个优化实施例进一步揭示了一种 WiMAX和 WiFi融合的系统。本发 明实施例的系统可以在图 5a、 图 5b或者图 5c所示系统中实现。 具体的， 所 述 IWCF504还可以实现计费代理 （ Accounting Agent ) 和计费客户端 ( Accounting Client ) 的功能。 在所述 IWCF504实现所述计费代理功能时， 其用于收集所述 STA/MS500从所述 AP/AC502接入所述 WiMAX CSN时的 计费信息， 例如业务流数据包对应的字节数、 时长等信息。 并将所收集到 的计费信息上报给所述计费客户端。 在所述 IWCF504实现所述计费客户端 功能时， 其用于根据所述计费代理上报的计费信息， 生成计费报文， 例如 UDR ( User Data Record, 用户数据记录） ， 并上报给所述 AAA506 , 由所 述 AAA506进行计费。 作为一种部署方法， 所述计费代理功能也可以在所 述 AP/AC502上实现， 而所述 IWCF504上仅实现所述计费客户端功能。 在此 场景下， 所述 IWCF504和所述 IWGW508之间还可以进行计费策略的交互。
通过应用本实施例公开的系统，在所述 STA/MS500通过所述 AP/AC502 接入所述 WiMAX CSN时， 可以实现所述 WiMAX CSN对所述 STA/MS500 的计费。
进一步的， 作为本发明的优选实施例， 所述图 5a、 图 5b、 图 5c所示的 系统中都还可以进一步在所述 IWGW508上部署以下功能中的至少一项功
•6匕 .
WiFi网关功能： 相当于 WiFi接入 WiMAX CSN的网关或防火墙； 流量控制功能： 用于对数据包中的非加密信息进行过滤， 只有 MIP隧 道中的数据包或者相关的信令消息才被转发， 以保证数据包的正确路由。
AP/AC502之间建立一个 IPsec Tunnel ( IP安全隧道） ， 以增强 WiFi接入的 数据安全。
需要进一步说明的是， 所述 IWCF504和所述 IWGW508可以是按照上述 各实施例的部署集成了一种或数种功能的单独网络功能实体， 也可以是通 过调度 WiMAX网络中的现有资源用于实现上述一种或者数种功能的逻辑 实体，而将各种功能仍然分拆到现有的 WiMAX系统中的各功能实体上具体 实现。
进一步的， 针对上述图 5a、 图 5b和图 5c所示的 WiMAX和 WiFi网络融合 的系统， 还可以进行扩展。 若所述 WiMAX CSN中部署有 PCC ( Policy and Charging Control, 策略和计费控制）系统， 则所述 WiMAX CSN还部署 PDF ( Policy Distribution Function, 策格分西己功能 ) /PCRF ( Policy and Charging Rules Function , 策略和计费规则功能） 516。 此时， 如图 5d所示， 所述 PDF/PCRF516可以与所述 IWCF504建立通信连接，以使所述 AP/AC502通过 所述 R4'接口和所述 IWCF504与所述 PDF/PCRF516实现通信连接，以使所述 PDF/PCRF516对所述 IWCF504传递计费策略和 /或 QoS ( Quality of Service, 服务质量 )策略。 所述 PDF/PCRF516还可以按照 WiMAX的定义与所述 ASN GW 514之间建立通信连接。
需要补充说明的是， 图 5d所示的为在图 5c所示的系统的基础上进行扩 展的系统。 而实际上， 在图 5a和图 5b所示系统的基础上也可以各自都进行 类似的扩展， 即建立所述 IWCF504与所述 PDF/PCRF516之间的通信连接， 实现二者之间的计费策略和 /或 QoS的交互。 而在前述图 2a、 图 2b和图 2c所 示的系统中， 也可以各自都进一步进行扩展， 建立 IWA与 PDF/PCRF之间的 通信连接， 实现二者之间的计费策略和 /或 QoS的交互。 统， 可以方便的实现 WiFi和 WiMAX网络之间的一种或数种功能的融合。
本发明实施例进一步公开了一种网络融合装置， 以实现对上述系统实 施例中的系统的构建。 如图 6a所示。 所述装置包括： 第一收发模块 600 , 用 于接收来自无线保真 WiFi网络的接入点 AP/接入控制器 AC的接入认证消 息， 所述接入认证消息中携带有终端 STA/MS的身份信息； 第二收发模块 602 , 用于将所述第一收发模块 600接收的所述接入认证消息及其中携带的 所述 STA/MS的身份信息发送给全球微波互联接入 WiMAX网络的认证、 授 权和计费服务器 AAA, 并接收来自所述 AAA的接入认证响应消息； 所述第 一收发模块 600还用于将所述第二收发模块 602接收的接入认证响应消息发 送给所述 AP/AC。
可选的， 如图 6b所示， 所述装置还可以包括接入认证请求模块 604 , 用 于向所述 AP/AC发送接入认证请求消息。
所述装置可以是所述图 2a、 图 2b、 图 2c中的 IWA, 也可以是图 5a、 图 5b、 图 5c中的 IWCF, 还可以是图 3或图 4所示的 IWA。 如果所述装置为图 3 或图 4所示的 IWA, 则其与所述 AAA的通信是通过 WiMAX接入网网关 ASN GW中转的。
通过应用所述装置， 可以实现 WiFi的网络接入认证和 WiMAX的 CSN 接入认证之间的融合， 使得 STA/MS经过一次认证， 就可以接入 WiMAX的 CSN。
进一步的， 可选的， 如图 6c所示， 所示装置还可以包括计费模块 606 , 用于收集所述第一收发模块 600上所述 STA/MS的计费信息， 并根据所述计 费信息生成计费报文， 经由所述第二收发模块 604发送给所述 AAA。
包括所述计费模块 606的所述装置可以是所述图 2a、 图 2b、 图 2c中的 IWA,也可以是图 5a、图 5b、图 5c中的 IWCF,还可以是图 3或图 4所示的 IWA。 如果所述装置为图 3或图 4所示的 IWA , 则其与所述 AAA的通信是通过 WiMAX接入网网关 ASN GW中转的。
进一步的， 可选的， 如图 6d所示， 所述装置还可以包括第三收发模块 608 , 所述第三收发模块 608与所述第一收发模块 600连接， 用于在所述 STA/MS在 WiMAX接入网和所述 AP/AC之间进行切换时 , 在所述 WiMAX 接入网的接入网网关 ASN GW和所述 AP/AC之间转发所述 STA/MS的上下 文。
包含所述第三收发模块 608的所述装置可以是所述图 2c中的 IWA,也可 以是图 5c中的 IWCF, 还可以是图 3所示的 IWA。
进一步的， 可选的， 如图 6e所示， 所述装置还可以包括信息获取模块 610 , 用于从 WiMAX网络的策略分配功能 PDF/策略和计费规则功能 PCRF 获取计费信息或者服务质量信息。包含所述信息获取模块 610的所述装置可 以是所述图 2a、图 2b、图 2c中的 IWA,也可以是图 5a、图 5b、图 5c中的 IWCF。
进一步可选的，如图 6f所示，所述装置还可以包括移动 IP注册模块 612, 用于为所述 STA/MS分配转交地址， 并通过所述第二收发模块 602向所述 WiMAX网络中的家乡代理 HA发送移动 IP注册请求， 将所述转交地址注册 到所述 HA; 所述第二收发模块 602还用于接收来自所述 HA的移动 IP注册响 应； 所述移动 IP注册模块 612还用于根据所述第二收发模块 602接收的移动 IP注册响应， 判断所述移动 IP注册成功是否成功， 若所述移动 IP注册成功， 则建立与所述 HA之间的移动 IP隧道。
进一步的， 可选的， 如图 6g所示， 当所述装置在包括第三收发模块 608 时， 还可以包括数据緩存模块 614 , 所述数据緩存模块 614与所述第一收发 模块 600和所述第三收发模块 608连接， 其中， 所述数据緩存模块 614用于在 所述 STA/MS在 WiMAX接入网和所述 AP/AC之间进行切换时， 緩存所述 STA/MS在原网络的上行和 /或下行数据， 并在切换成功后转发给所述 STA/MS的目标网络；所述数据在所述装置和所述 AP/AC之间由所述第一收 发模块 600收发； 所述数据在所述装置和所述 ASN GW之间由所述第三收发 模块 608收发。
上述包含移动 IP注册模块 612和 /或数据緩存模块 614的装置可以是图 2c 所示的 IWA, 还可以是图 3所示的 IWA。 如果所述装置为图 3所示的 IWA, 则其与所述 HA的通信是通过 WiMAX接入网网关 ASN GW中转的。
如果所述装置包含上述全部可选模块， 则其如图 6h所示。 即， 图 6h所 示的装置可以是图 2c所示的 IWA加上与 PDF/PCRF连接的功能， 或者图 3所 示的且功能完备的 IWA, 或者图 5d所示的系统中所示的 IWCF。
通过应用本实施例公开的各种装置， 可以方便的实现所述 WiFi和所述 WiMAX网络的一种或数种功能的融合。
本发明实施例还公开了一种装置。 如图 7所示， 所述装置包括： 第一收 发模块 700 , 用于从互操作控制功能 IWCF接收移动 IP注册指示； 第二收发 模块 702用于与 WiMAX网络中的家乡代理 HA通信；
移动 IP注册模块 704 , 用于根据所述第一收发模块 700接收的所述移动 IP注册指示， 通过所述第二收发模块 702向所述 HA发送移动 IP注册请求； 所述第二收发模块 702还用于接收来自所述 HA的移动 IP注册响应； 所述移 动 IP注册模块 704还用于根据所述第二收发模块 702接收的移动 IP注册响 应， 当所述移动 IP注册成功时， 建立与所述 HA之间的移动 IP隧道。
所述装置可以是图 5b、 图 5c所示的 IWGW。
通过应用本实施例公开的所述装置， 可以实现 WiFi和 WiMAX CSN之 间的数据面的融合。
通过应用本发明实施例公开的系统和装置， 可以实现 WiFi和 WiMAX 网络之间的统一认证， MIP注册和 MIP隧道建立， 无缝切换， 共同计费等一 种或数种功能的融合。
通过以上的实施方式的描述， 所属领域的技术人员可以清楚地了解到 本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现， 当然也可以通过 硬件， 但很多情况下前者是更佳的实施方式。 基于这样的理解， 本发明的 技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式 体现出来， 该计算机软件产品存储在可读取的存储介质中， 如计算机的软 盘， 硬盘或光盘等， 包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人 计算机， 服务器， 或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述的方法。 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案， 而非对其限制； 尽管参照 前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解： 其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改， 或者对其中部分 技术特征进行等同替换； 而这些修改或者替换， 并不使相应技术方案的本 质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

权 利 要 求
1、 一种全球微波互联接入 WiMAX和无线保真 WiFi网络融合的系统 , 其特征在于包括， 互操作适配器 IWA或者互操作控制功能 IWCF , 所述 IWA 或者 IWCF用于与所述 WiFi网络的接入点 AP/接入控制器 AC通信，也用于与 所述 WiMAX网络的连接网 CSN中的实体通信， 其中， 所述 IWA或者 IWCF 还用于对从所述 WiFi网络接入到所述 CSN的终端 STA/MS进行接入控制。
2、 如权利要求 1所述的系统， 所述 CSN中的实体具体为认证、 授权和 计费服务器 AAA, 其中，
所述 IWA或者 IWCF用于接收来自所述 AP/AC的接入认证消息，所述接 入认证消息中携带有终端 STA/MS的身份信息；
还用于将所述认证消息及其中携带的 STA/MS的身份信息转发给所述 AAA, 以使所述 AAA对所述 STA/MS进行接入认证。
3、如权利要求 2所述的系统，其特征在于，所述 IWA或者 IWCF还用于， 在接收来自所述 AP/AC的接入认证消息之前， 向所述 AP/AC发送接入认证 请求消息， 以使所述 AP/AC将所述接入认证请求消息转发给所述 STA/MS; 所述 IWA或者 IWCF接收的来自所述 AP/AC的所述接入认证消息，是由 所述 STA/MS发送给所述 AP/AC的。
4、 如权利要求 1所述的系统， 其特征在于， 所述 IWA或者 IWCF还能够 与 WiMAX网络的接入网网关 ASN GW通信，在所述 STA/MS在 WiMAX接入 网和所述 AP/AC之间进行切换时， 所述 IWA或者 IWCF还用于在所述 ASN GW和所述 AP/AC之间转发所述 STA/MS的上下文 Context。
5、如权利要求 1所述的系统 ,其特征在于，若所述系统中包括所述 IWA, 所述 IWA还用于在所述 STA/MS在 WiMAX接入网和所述 AP/AC之间进行切 换时， 緩存所述 STA/MS在原网络的上行和 /或下行数据， 并在切换成功后 转发给所述 STA/MS的目标网络。
6、如权利要求 1所述的系统 ,其特征在于，若所述系统中包括所述 IWA, 则所述 IWA还用于在所述 STA/MS接入认证成功后， 向所述 WiMAX网络的 连接网 CSN中的家乡代理 HA发送移动 IP注册请求；
接收来自所述 HA的移动 IP注册响应，并在注册成功后，建立与所述 HA 之间的移动 IP隧道。
7、 如权利要求 6所述的系统， 其特征在于， 所述 IWA还用于实现以下 功能中的至少一项： WiFi网关功能、 流量控制功能、 安全控制增强功能。
8、 如权利要求 1所述的系统， 其特征在于， 若所述系统中包括所述 IWCF , 则所述系统中还包括互操作网关 IWGW , 所述 IWGW还能够与 WiMAX网络的家乡代理 HA和所述 IWCF通信， 其中，
所述 IWCF还用于在所述 STA/MS接入认证成功后， 向所述 IWGW发送 移动 IP注册请求； 触发所述 IWGW向所述 WiMAX网络的连接网 CSN中的 HA转发所述移动 IP注册请求；所述 IWGW还用于接收来自所述 HA的移动 IP 注册响应， 将所述注册响应转发给 IWCF, 并在所述移动 IP注册成功后， 建 立与所述 HA之间的移动 IP隧道。
9、 如权利要求 8所述的系统， 其特征在于， 所述 IWGW还用于实现以 下功能中的至少一项： WiFi网关功能、 流量控制功能、 安全控制增强功能。
10、如权利要求 1至 9所述的任一系统，其特征在于，所述 IWA或者 IWCF 还用于收集所述 STA/MS从所述 AP/AC接入所述 WiMAX网络的计费信息， 并根据所述计费信息生成计费报文， 上报给所述 AAA。
11、如权利要求 1至 9所述的任一系统，其特征在于，所述 IWA或者 IWCF 还用于与 WiMAX网络的策略分配功能 PDF/策略和计费规则功能 PCRF通 务质量信息。
12、 一种全球微波互联接入 WiMAX和无线保真 WiFi网络融合的系统， 其特征在于包括， 互操作适配器 IWA, 所述 IWA能够与所述 WiFi网络的接 入点 AP/接入控制器 AC通信，也能够与所述 WiMAX网络的接入网网关 ASN GW通信， 其中， 所述 IWA用于对从所述 WiFi网络接入到所述 ASN GW的终 端 STA/MS进行接入控制。
13、 如权利要求 12所述的系统， 其特征在于， 所述 IWA用于接收来自 所述 AP/AC的接入认证消息，所述接入认证消息中携带有终端 STA/MS的身 份信息；将所述接入认证消息及其中携带的 STA/MS的身份信息转发给所述 ASN GW;
所述 ASN GW用于将所述认证消息及其中携带的 STA/MS的身份信息 转发给认证、 授权和计费服务器 AAA, 以使所述 AAA对所述 STA/MS进行 接入认证， 所述 IWA还用于接收来自所述 ASN GW的接入认证响应消息， 并将所述接入认证响应消息转发给所述 AP/AC。
14、 如权利要求 13所述的系统， 其特征在于， 所述 IWA还用于， 在接 收来自所述 AP/AC的接入认证消息之前， 向所述 AP/AC发送接入认证请求 消息， 以使所述 AP/AC将所述接入认证请求消息转发给所述 STA/MS;
所述 IWA接收的来自所述 AP/AC的所述接入认证消息， 是由所述 STA/MS发送给所述 AP/AC的。
15、 如权利要求 12所述的系统， 其特征在于， 所述 IWA还用于向所述 ASN GW发送移动 IP注册请求；
所述 ASN GW用于向所述 WiMAX网络的连接网 C SN中的家乡代理 HA 转发所述移动 IP注册请求； 所述 ASN GW还用于接收来自所述 HA的移动 IP 注册响应， 将所述注册响应转发给 IWA;
所述 IWA还用与于在所述移动 IP注册成功后， 建立与所述 HA之间的移 动 IP隧道。
16、 如权利要求 12所述的系统， 其特征在于， 所述 IWA还用于在所述 STA/MS在 WiMAX接入网和所述 AP/AC之间进行切换时， 在所述 ASN GW 和所述 AP/AC之间转发所述 STA/MS的上下文 Context。
17、 如权利要求 12所述的系统， 其特征在于， 所述 IWA还用于在所述 切换过程中， 緩存所述 STA/MS在原网络的上行和 /或下行数据， 并在切换 成功后转发给所述 STA/MS的目标网络。
18、 如权利要求 17所述的系统， 其特征在于， 所述 IWA还用于实现以 下功能中的至少一项： WiFi网关功能、 流量控制功能、 安全控制增强功能。
19、 如权利要求 12所述的系统， 其特征在于， 所述 AP/AC还用于与所 述 ASN GW之间建立通信连接；
所述 IWA还用于触发所述 ASN GW向所述 WiMAX网络的连接网 CSN 中的家乡代理 HA发送移动 IP注册请求；
所述 ASN GW还用于接收来自所述 HA的移动 IP注册响应， 将所述移动 IP注册响应转发给所述 IWA, 在所述移动 IP注册成功后， 建立与所述 HA之 间的移动 IP隧道。
20、 如权利要求 19所述的系统， 其特征在于， 所述 ASN GW还用于所 述 STA/MS从 WiMAX接入网切换到所述 AP/AC的过程中，緩存所述 STA/MS 在原网络的上行和 /或下行数据， 并在切换成功后直接转发给所述 AP/AC。
21、 如权利要求 11至 20所述的任一系统， 其特征在于， 所述 IWA还用 于收集所述 STA/MS从所述 AP/AC接入所述 WiMAX网络的计费信息， 并根 据所述计费信息生成计费报文， 通过所述 ASN GW转发给所述 AAA。
22、 一种网络融合装置， 其特征在于， 包括：
第一收发模块：用于接收来自无线保真 WiFi网络的接入点 AP/接入控制 器 AC的接入认证消息， 所述接入认证消息中携带有终端 STA/MS的身份信 息；
第二收发模块： 用于将所述第一收发模块接收的所述接入认证消息及 其中携带的所述 STA/MS的身份信息转发给全球微波互联接入 WiMAX网络 的认证、 授权和计费服务器 AAA, 并接收来自所述 AAA的接入认证响应消 息；
所述第一收发模块还用于将所述第二收发模块接收的接入认证响应消 息转发给所述 AP/AC。
23、 如权利要求 22所述的装置， 其特征在于， 还包括：
接入认证请求模块： 用于向所述 AP/AC发送接入认证请求消息。
24、 如权利要求 22所述的装置， 其特征在于， 还包括：
移动 IP注册模块： 用于通过所述第二收发模块向所述 WiMAX网络中的 家乡代理 HA发送移动 IP注册请求；
所述第二收发模块还用于接收来自所述 HA的移动 IP注册响应； 所述移动 IP注册模块还用于当所述移动 IP注册成功时， 建立与所述 HA 之间的移动 IP隧道。
25、 如权利要求 22所述的装置， 其特征在于， 还包括第三收发模块， 所述第三收发模块与所述第一收发模块连接， 用于在所述 STA/MS在 WiMAX接入网和所述 AP/AC之间进行切换时 , 在所述 WiMAX接入网的接 入网网关 ASN GW和所述 AP/AC之间转发所述 STA/MS的上下文。
26、 如权利要求 25所述的装置， 其特征在于， 还包括数据緩存模块， 所述数据緩存模块与所述第一收发模块和所述第三收发模块连接， 其中， 所述数据緩存模块用于在所述 STA/MS在 WiMAX接入网和所述 AP/AC 之间进行切换时， 緩存所述 STA/MS在原网络的上行和 /或下行数据， 并在 切换成功后转发给所述 STA/MS的目标网络；
所述数据在所述装置和所述 AP/AC之间由所述第一收发模块收发； 所述数据在所述装置和所述 ASN GW之间由所述第三收发模块收发。
27、 如权利要求 22所述的装置， 其特征在于， 还包括：
计费模块： 用于收集所述第一收发模块上所述 STA/MS的计费信息， 并 根据所述计费信息生成计费报文， 经由所述第二收发模块发送给所述 AAA。
28、 如权利要求 22所述的装置， 其特征在于， 还包括：
信息获取模块：用于从 WiMAX网络的策略分配功能 PDF/策略和计费规 则功能 PCRF获取计费信息或者服务质量信息。
29、 一种网络融合装置， 其特征在于， 包括：
第一收发模块： 用于从互操作控制功能 IWCF接收移动 IP注册请求； 第二收发模块： 用于与 WiMAX网络中的家乡代理 HA通信；
移动 IP注册模块： 用于根据所述第一收发模块接收的所述移动 IP注册 请求， 通过所述第二收发模块向所述 HA转发移动 IP注册请求；
所述第二收发模块还用于接收来自所述 HA的移动 IP注册响应； 所述移动 IP注册模块还用于根据所述第二收发模块接收的移动 IP注册 响应， 当所述移动 IP注册成功时， 建立与所述 HA之间的移动 IP隧道。
PCT/CN2009/071270 2009-04-15 2009-04-15 一种WiMAX和WiFi网络融合的系统和装置 WO2010118570A1 (zh)

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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120076107A1 (en) * 2010-09-23 2012-03-29 Avital Shlomo Autonomous scanning and handover
US9282456B2 (en) * 2012-11-30 2016-03-08 Intel Corporation Techniques for roaming between heterogeneous wireless networks
CN104105225A (zh) * 2014-07-08 2014-10-15 华侨大学 一种WiFi和WiMAX融合模型的QoS映射方法
EP3304856A1 (en) * 2015-06-05 2018-04-11 Convida Wireless, LLC Unified authentication for integrated small cell and wi-fi networks

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1992637A (zh) * 2005-12-31 2007-07-04 华为技术有限公司 WiMax网络控制管理系统和方法
CN101018178A (zh) * 2002-06-20 2007-08-15 高通股份有限公司 通信系统的互通功能
CN101119594A (zh) * 2007-08-23 2008-02-06 中兴通讯股份有限公司 实现归属代理和外地代理间归属代理根密钥同步的方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060182061A1 (en) 2005-02-17 2006-08-17 Nokia Corporation Interworking between wireless WAN and other networks
DE102005043364B4 (de) * 2005-09-12 2007-07-05 Siemens Ag Telekommunikationssystem und Verfahren zum Steuern eines Wechsels eines Teilnehmerendgerätes zwischen zwei Netzwerken
CN100466821C (zh) 2006-08-24 2009-03-04 华为技术有限公司 无线接入网及其中分组的传输和终端的切换方法
WO2009031048A2 (en) * 2007-09-07 2009-03-12 Alcatel Lucent Interworking between wimax and 3gpp networks
US20090168754A1 (en) * 2007-12-28 2009-07-02 Chang Hong Shan Systems and methods for WiMAX and 3GPP interworking by using GGSN
US7920523B2 (en) * 2008-01-07 2011-04-05 Alcatel-Lucent Usa Inc. Method of supporting quality-of-service application session continuity during inter-technology handover using a common packet data function
CN101296525A (zh) * 2008-06-25 2008-10-29 山东大学 一种融合接入的局端olt装置
US20100046477A1 (en) * 2008-08-19 2010-02-25 Motorola, Inc. Method for Hand-Over In A Heterogeneous Wireless Network

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101018178A (zh) * 2002-06-20 2007-08-15 高通股份有限公司 通信系统的互通功能
CN1992637A (zh) * 2005-12-31 2007-07-04 华为技术有限公司 WiMax网络控制管理系统和方法
CN101119594A (zh) * 2007-08-23 2008-02-06 中兴通讯股份有限公司 实现归属代理和外地代理间归属代理根密钥同步的方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"2008 IEEE Asia-Pacific Services Computing Conference.", December 2008, article SUN HUNGMIN: "Secure and Efficient Handover Schemes for Heterogeneous Networks.", pages: 205 - 209 *
CHENG QIAO.: "Research based on convergence technology of WiMAX and WiFi and 3G.", POPULAR SCIENCE & TECHNOLOGY., January 2009 (2009-01-01), pages 65 - 67 *
SHAO ZHEN ET AL.: "Analysis of the key problems on convergence of mobile WiMAX and WiFi.", TELECOMMUNICATIONS SCIENCE., June 2008 (2008-06-01), pages 23 - 28 *

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