專利名稱：一種微波接入全球互通系統(tǒng)接入網(wǎng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)線寬帶接入技術(shù)，尤其涉及一種微波接入全球互通(WiMAX)系統(tǒng)接入網(wǎng)。
背景技術(shù)：
IEEE 802.16協(xié)議定義了固定寬帶無(wú)線接入(BWA)的無(wú)線城域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)不同頻段定義了不同的物理層技術(shù)。該標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用范圍主要是面向住宅、小辦公室/家庭辦公室(SOHO)、遠(yuǎn)程工作者以及小企業(yè)用戶(SME)市場(chǎng)。
2001年12月，電氣和電子工程師協(xié)會(huì)(IEEE)頒布了用于在城域網(wǎng)中提供最后一公里無(wú)線寬帶接入的IEEE 802.16標(biāo)準(zhǔn)，其工作頻帶位于10G到66GHz之間。但目前所說(shuō)的802.16標(biāo)準(zhǔn)主要包括802.16a、802.16RevD和802.16e三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。其中，802.16a是為工作在2～11GHz頻段的非視距(NLOS)寬帶固定接入系統(tǒng)而設(shè)計(jì)的，在2003年1月被IEEE批準(zhǔn)通過(guò)；802.16RevD是802.16a的增強(qiáng)型，主要目的是支持室內(nèi)用戶駐地設(shè)備(CPE)；802.16e是IEEE802.16a/d的進(jìn)一步延伸，其目的是在已有標(biāo)準(zhǔn)中增加數(shù)據(jù)移動(dòng)性。
為了提升802.16系列標(biāo)準(zhǔn)在全球的推廣和應(yīng)用，由眾多設(shè)備和組件供應(yīng)商組成了名為全球微波接入互操作性論壇的非盈利性組織，旨在通過(guò)確保寬帶無(wú)線接入設(shè)備的兼容性和互操作性，加快基于IEEE 802.16系列標(biāo)準(zhǔn)的寬帶無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的部署。通常情況下，將應(yīng)用802.16系列標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的技術(shù)實(shí)現(xiàn)無(wú)線寬帶接入的系統(tǒng)稱為WiMAX系統(tǒng)。
802.16系列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了WiMAX系統(tǒng)的空中接口部分協(xié)議層，主要包括物理層(PHY)和媒體接入控制層(MAC)兩個(gè)部分。其中，PHY層在物理上完成對(duì)信號(hào)的調(diào)制解調(diào)以及編解碼等操作；MAC層主要完成WiMAX系統(tǒng)的媒體接入控制功能。
使用上述物理層和MAC層的WiMAX系統(tǒng)，具有覆蓋范圍廣、可擴(kuò)展性強(qiáng)以及業(yè)務(wù)質(zhì)量(QoS)控制等優(yōu)點(diǎn)。具體如下1.寬帶無(wú)線接入、覆蓋范圍廣。
802.16標(biāo)準(zhǔn)是為在包括視距、近視距和非視距等各種傳播環(huán)境中獲得最優(yōu)性能而設(shè)計(jì)的。WiMAX系統(tǒng)采用的正交頻分復(fù)用(OFDM)調(diào)制的最大通信距離可達(dá)4km，支持高達(dá)70Mbit/s的頻譜效率。該系統(tǒng)采用諸如網(wǎng)狀網(wǎng)的先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜椭T如波束成形、STC以及天線分集等天線技術(shù)來(lái)進(jìn)一步改善覆蓋。這些先進(jìn)技術(shù)也可用來(lái)提高頻譜效率、容量、復(fù)用以及每射頻信道的平均與峰值吞吐量。
2.可擴(kuò)展性強(qiáng)在物理層，802.16支持靈活的射頻信道帶寬和信道復(fù)用，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展時(shí)，可以作為增加小區(qū)容量的一種手段。此標(biāo)準(zhǔn)還支持自動(dòng)發(fā)送功率控制和信道質(zhì)量測(cè)試，因此可作為物理層的附加工具來(lái)支持小區(qū)規(guī)劃和部署以及頻譜的有效使用。當(dāng)用戶數(shù)增加時(shí)，運(yùn)營(yíng)商可通過(guò)扇形化和小區(qū)分裂來(lái)重新分配頻譜。另外，WiMAX系統(tǒng)對(duì)多信道帶寬的支持，使設(shè)備制造商能夠適應(yīng)各國(guó)政府對(duì)頻譜使用和分配而制定獨(dú)特管制辦法。
3.QoS控制802.16的WiMAX系統(tǒng)提供多種服務(wù)類型和服務(wù)水平，其中的MAC層完全面對(duì)連接，充分的保證了業(yè)務(wù)的可靠性；另外，WiMAX系統(tǒng)通過(guò)優(yōu)化的調(diào)度算法保證了不同業(yè)務(wù)對(duì)不同帶寬和時(shí)延的需求。
雖然上述的WiMAX系統(tǒng)具有如此優(yōu)越的性能，但是由于IEEE802.16系列協(xié)議只規(guī)定了WiMAX系統(tǒng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中的空中接口部分，而并未規(guī)定WiMAX接入網(wǎng)(WiRAN)接入諸如全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)、碼分多址(CDMA)系統(tǒng)以及寬帶碼分多址(WCDMA)系統(tǒng)等核心網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，因此無(wú)法基于IEEE 802.16協(xié)議實(shí)現(xiàn)蜂窩組網(wǎng)和運(yùn)營(yíng)，WiMAX系統(tǒng)的用戶站(SS)和移動(dòng)臺(tái)(MSS)無(wú)法通過(guò)WiRAN接入到核心網(wǎng)中，從而無(wú)法使用核心網(wǎng)中豐富的網(wǎng)絡(luò)資源和業(yè)務(wù)功能。
另外，傳統(tǒng)的移動(dòng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化等方面不夠靈活。傳統(tǒng)移動(dòng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中的基站和后面的基站控制器之間通常是多對(duì)一的關(guān)系，一個(gè)基站控制器往往控制和管理多個(gè)基站，并管理所轄范圍內(nèi)的所有無(wú)線資源，基站在控制面和用戶面都與某個(gè)特定的基站控制器相連。這種連接方式導(dǎo)致基站控制器中的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)需要通過(guò)同一個(gè)接口傳輸，而業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量顯然要大于控制數(shù)據(jù)，并且隨著業(yè)務(wù)的擴(kuò)展，用戶面的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量將會(huì)越來(lái)越大，這就會(huì)給控制面的數(shù)據(jù)傳輸帶來(lái)不利影響，并且用戶面數(shù)據(jù)增大會(huì)沖擊核心網(wǎng)。還有，這種連接方式導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)無(wú)法根據(jù)需要進(jìn)行優(yōu)化。
另外，對(duì)于某些運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)，其核心網(wǎng)是用于處理諸如計(jì)費(fèi)之類業(yè)務(wù)的，如果基于現(xiàn)有的接入網(wǎng)希望增加某種通信，則核心網(wǎng)必須要提供相應(yīng)的計(jì)費(fèi)功能，比如能夠收集計(jì)費(fèi)信息，并根據(jù)該計(jì)費(fèi)信息進(jìn)行計(jì)費(fèi)等相關(guān)處理，也即需要對(duì)核心網(wǎng)進(jìn)行改動(dòng)，顯然花費(fèi)較大。
由以上描述可以看出，目前的IEEE 802.16協(xié)議沒(méi)有提供蜂窩組網(wǎng)方式，因此無(wú)法基于該協(xié)議實(shí)現(xiàn)蜂窩組網(wǎng)和運(yùn)營(yíng)，而如果想基于現(xiàn)有的傳統(tǒng)移動(dòng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)實(shí)現(xiàn)IEEE 802.16協(xié)議的蜂窩組網(wǎng)和運(yùn)營(yíng)，則會(huì)存在諸如對(duì)控制面數(shù)據(jù)傳輸帶來(lái)影響、大量的用戶面數(shù)據(jù)對(duì)核心網(wǎng)形成沖擊、網(wǎng)絡(luò)無(wú)法根據(jù)需要進(jìn)行優(yōu)化等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明所要解決的主要問(wèn)題在于提供一種微波接入全球互通系統(tǒng)接入網(wǎng)，以保證網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的魯棒性，并且提供網(wǎng)絡(luò)的自我優(yōu)化性能。
為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案一種微波接入全球互通系統(tǒng)接入網(wǎng)，該網(wǎng)絡(luò)至少包括基站(BS)、基站服務(wù)節(jié)點(diǎn)(BSSN)及用戶面網(wǎng)關(guān)(DGW)，其中，BS，包括媒體接入控制層/物理層(MAC/PHY)模塊，所述MAC/PHY模塊用于在接入終端用戶之后，將該終端用戶的鑒權(quán)認(rèn)證信息發(fā)送給BSSN，以及在收到BSSN返回的鑒權(quán)認(rèn)證通過(guò)的結(jié)果后，且在有業(yè)務(wù)連接需要建立時(shí)，向BSSN發(fā)送業(yè)務(wù)請(qǐng)求，并根據(jù)BSSN返回的業(yè)務(wù)隧道信息向DGW發(fā)送用戶面數(shù)據(jù)；BSSN，包括信令面網(wǎng)關(guān)(SGW)模塊，所述SGW模塊用于根據(jù)MAC/PHY模塊發(fā)送來(lái)的鑒權(quán)認(rèn)證信息與核心網(wǎng)交互，對(duì)該用戶終端進(jìn)行鑒權(quán)認(rèn)證，并將鑒權(quán)認(rèn)證結(jié)果發(fā)送給BS，以及根據(jù)MAC/PHY模塊發(fā)送來(lái)的業(yè)務(wù)請(qǐng)求為該BS與DGW之間建立業(yè)務(wù)隧道，并向該BS返回業(yè)務(wù)隧道信息；DGW，用于將BS發(fā)送來(lái)的用戶面數(shù)據(jù)發(fā)送到Internet。
所述BS進(jìn)一步包括切換控制器模塊，用于接收用戶終端通過(guò)MAC/PHY模塊上報(bào)的相鄰小區(qū)信號(hào)質(zhì)量的測(cè)量報(bào)告，并根據(jù)所述策略報(bào)告確定候選目標(biāo)BS，通過(guò)SGW模塊對(duì)所確定的候選目標(biāo)BS發(fā)送消息查詢?cè)揃S的資源滿足情況及終端切換所需的業(yè)務(wù)質(zhì)量能否得到保證，選定最終的目標(biāo)BS，通過(guò)MAC/PHY模塊下發(fā)切換執(zhí)行信息給用戶終端，接收并根據(jù)用戶終端返回的切換到目標(biāo)BS的消息，指示釋放MAC/PHY模塊當(dāng)前使用的空口資源，向SGW模塊發(fā)送消息指示SGW模塊進(jìn)行BS與核心網(wǎng)間信令接口與用戶面接口的遷移。
所述BSSN進(jìn)一步包括基站無(wú)線資源管理(BRRM)模塊及公共無(wú)線資源管理(CRRM)模塊，其中，BRRM，用于根據(jù)BS發(fā)送來(lái)的業(yè)務(wù)請(qǐng)求分配無(wú)線資源；CRRM，用于根據(jù)SGW模塊的資源分配請(qǐng)求為SGW模塊分配資源；所述SGW模塊進(jìn)一步用于將BS發(fā)送來(lái)的業(yè)務(wù)請(qǐng)求發(fā)送給BRRM，根據(jù)BRRM分配的無(wú)線資源建立自身與BS模塊間的專用信令連接；并向CRRM模塊發(fā)送資源分配請(qǐng)求，根據(jù)CRRM模塊分配的資源建立自身與核心網(wǎng)間的專用信令連接。
所述BSSN為一個(gè)以上，所述BS對(duì)應(yīng)一個(gè)預(yù)設(shè)BSSN，所述BS進(jìn)一步用于在所述預(yù)設(shè)BSSN故障時(shí)選擇其它的BSSN；所述BSSN模塊進(jìn)一步包括遷移控制器模塊，用于接收來(lái)自于SGW模塊的遷移請(qǐng)求，向SGW模塊返回表明接受該切換請(qǐng)求的遷移請(qǐng)求響應(yīng)，并執(zhí)行遷移操作。
所述BSSN模塊進(jìn)一步包括廣播多播業(yè)務(wù)服務(wù)器模塊，用于接收用戶終端通過(guò)MAC/PHY模塊發(fā)送的多播廣播業(yè)務(wù)請(qǐng)求，通過(guò)基站向用戶終端返回包含多播廣播業(yè)務(wù)列表信息的響應(yīng)，通過(guò)MAC/PHY模塊發(fā)送鑒權(quán)請(qǐng)求消息到用戶終端，接收用戶終端通過(guò)MAC/PHY模塊返回的鑒權(quán)響應(yīng)消息，通過(guò)MAC/PHY模塊發(fā)送包含多播廣播下行業(yè)務(wù)參數(shù)信息的消息給用戶終端，以及通過(guò)MAC/PHY模塊發(fā)送多播廣播業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)給用戶終端。
所述BSSN模塊進(jìn)一步包括尋呼控制器模塊，用于接收并根據(jù)核心網(wǎng)通過(guò)SGW模塊轉(zhuǎn)發(fā)的呼叫請(qǐng)求，確定尋呼的BS范圍，并通過(guò)SGW模塊發(fā)送消息給所確定的各BS，通知所述BS進(jìn)行尋呼，以及接收BS返回的尋呼結(jié)果，并根據(jù)所述尋呼結(jié)果確定是否停止尋呼過(guò)程。
所述DGW進(jìn)一步用于建立與核心網(wǎng)進(jìn)行業(yè)務(wù)傳輸?shù)挠脩裘鎸?shí)例，以及接收來(lái)自核心網(wǎng)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，并將所述業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)通過(guò)MAC/PHY模塊發(fā)送給用戶終端。
所述DGW進(jìn)一步用于直接建立與Internet或應(yīng)用服務(wù)提供商ASP網(wǎng)絡(luò)的用戶面連接實(shí)例，以及直接接收來(lái)自Internet或ASP網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，并將所述業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)通過(guò)MAC/PHY模塊發(fā)送給用戶終端。
所述與BS連接的DGW可以為一個(gè)以上；所述BSSN進(jìn)一步用于根據(jù)網(wǎng)絡(luò)資源及QOS資源從所述DGW中選擇一個(gè)作為BS的當(dāng)前DGW，在BS與所選擇的當(dāng)前DGW之間建立業(yè)務(wù)隧道。
所述DGW中進(jìn)一步包括賬單模塊，用于根據(jù)BS發(fā)送來(lái)的用戶面數(shù)據(jù)收集計(jì)費(fèi)信息，將所述計(jì)費(fèi)信息上報(bào)給核心網(wǎng)的計(jì)費(fèi)系統(tǒng)。
所述BS通過(guò)I-BB接口與BSSN間互聯(lián)，所述BS之間通過(guò)I-BS接口互聯(lián)，BS與DGW間通過(guò)I-BSd接口互聯(lián)，BSSN通過(guò)I-BNO接口適配核心網(wǎng)的協(xié)議棧，BSSN通過(guò)I-BNd接口與DGW互聯(lián)，用戶終端通過(guò)U接口接入BS。
所述與BS連接的BSSN為一個(gè)以上，所述BSSN間通過(guò)I-BSSN接口互聯(lián)。
本發(fā)明方案所提供的包括BS、BSSN和DGW模塊在內(nèi)的WiMAX接入網(wǎng)中，通過(guò)BSSN及DGW適配與核心網(wǎng)的信令和用戶面協(xié)議棧，使得運(yùn)營(yíng)商核心網(wǎng)受到的影響最小。
本發(fā)明提供的接入網(wǎng)中，每個(gè)BS在控制面可以與多個(gè)BSSN相連，從而可以避免因一個(gè)BSSN死機(jī)而導(dǎo)致大面積接入網(wǎng)癱瘓的情況發(fā)生，保證了WiMAX接入網(wǎng)的運(yùn)行魯棒性，為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)提供較好的容災(zāi)機(jī)制。
本發(fā)明提供的接入網(wǎng)中，每個(gè)BS在用戶面可以與多個(gè)DGW相連，提供了BS可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的自我優(yōu)化原則靈活地選取不同的后端網(wǎng)絡(luò)DGW接入到核心網(wǎng)的途徑。
本發(fā)明提供的DGW可以將BS的用戶面數(shù)據(jù)直接接入Internet，還可以進(jìn)一步收集計(jì)費(fèi)信息，并將收集到的計(jì)費(fèi)信息提供給運(yùn)營(yíng)商的AAA服務(wù)器，既保證了計(jì)費(fèi)功能的完成，又不會(huì)造成寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)較高的業(yè)務(wù)量對(duì)運(yùn)營(yíng)商已有核心網(wǎng)的沖擊，也不用現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行升級(jí)，較靈活地實(shí)現(xiàn)了與已有核心網(wǎng)的融合。
本發(fā)明提供的DGW還可以直接建立與Internet或ASP網(wǎng)絡(luò)的用戶面連接實(shí)例，并直接接收來(lái)自Internet或ASP網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，將所得到的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)通過(guò)MAC/PHY模塊發(fā)送給用戶終端，簡(jiǎn)化了業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的傳送，即不需要像現(xiàn)有技術(shù)那樣將用戶面數(shù)據(jù)連接到運(yùn)營(yíng)商核心網(wǎng)，再通過(guò)核心網(wǎng)連接到Internet或ASP網(wǎng)絡(luò)，從而允許運(yùn)營(yíng)商，特別是小規(guī)模的運(yùn)營(yíng)商或虛擬運(yùn)營(yíng)商可以只用部屬一些與網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)直接相關(guān)的設(shè)備，比如鑒權(quán)認(rèn)證服務(wù)器及計(jì)費(fèi)系統(tǒng)等，即可實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)。
本發(fā)明方案中，所有的相鄰BS間可以通過(guò)邏輯或物理的I-BS接口互聯(lián)，以完成信息交互和切換等功能，保證了BS間切換控制的靈活性。
本發(fā)明所提供的接入網(wǎng)還具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值，WiMAX接入網(wǎng)可以充分利用運(yùn)營(yíng)商已有的業(yè)務(wù)模型，保護(hù)運(yùn)營(yíng)商投資，節(jié)約了布網(wǎng)成本，提高了WiMAX的布網(wǎng)速度，做到WiMAX網(wǎng)絡(luò)的可運(yùn)營(yíng)及可管理。并且新的無(wú)線接入網(wǎng)或接入技術(shù)在接入已有運(yùn)營(yíng)商的核心網(wǎng)時(shí)，只需要按照BSSN規(guī)范以及DGW規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)化接口去做，或?qū)υ揃SSN的功能進(jìn)行很少的修改或調(diào)整即可，從而減少了很多的標(biāo)準(zhǔn)化工作。
另外，本發(fā)明可以方便多種無(wú)線接入網(wǎng)和無(wú)線接入技術(shù)接入運(yùn)營(yíng)商已有的核心網(wǎng)業(yè)務(wù)，方便用戶通過(guò)多種類型終端使用運(yùn)營(yíng)商已有的業(yè)務(wù)，而業(yè)務(wù)的大量使用通常都能夠提高網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的盈利空間。


圖1為本發(fā)明方案提供的WiMAX接入網(wǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明在圖1所示接入網(wǎng)中增強(qiáng)功能后的接入網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明方案提供的WiMAX接入網(wǎng)接入WCDMA核心網(wǎng)的示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明方案所提供的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)在控制面和用戶面是分開(kāi)的，該網(wǎng)絡(luò)包括基站(BS)、BS服務(wù)節(jié)點(diǎn)(BSSN)及用戶面網(wǎng)關(guān)(DGW)，其中，BS具有MAC&PHY邏輯功能，并分別與BSSN及DGW連接；BSSN中包括信令面網(wǎng)關(guān)(SGW)模塊，通過(guò)該SGW模塊完成與核心網(wǎng)協(xié)議棧的適配，以及與BS的信令協(xié)議交互；DGW中包括DGW模塊，通過(guò)DGW模塊將BS發(fā)送來(lái)的用戶數(shù)據(jù)發(fā)送到核心網(wǎng)。
具體來(lái)說(shuō)，該無(wú)線接入網(wǎng)如圖1所示，包括BS、BSSN及DGW模塊，其中BS模塊中包括MAC/PHY模塊，所述MAC/PHY模塊在接入終端用戶之后，將該終端用戶的鑒權(quán)認(rèn)證信息發(fā)送給BSSN，以及在收到BSSN返回的鑒權(quán)認(rèn)證通過(guò)的結(jié)果后，且在有業(yè)務(wù)連接需要建立時(shí)，向BSSN發(fā)送業(yè)務(wù)請(qǐng)求，并根據(jù)BSSN返回的業(yè)務(wù)隧道信息向DGW發(fā)送用戶面數(shù)據(jù)。
BSSN模塊中包括SGW模塊，該模塊完成與核心網(wǎng)協(xié)議棧的適配以及與BS的信令協(xié)議交互，SGW模塊具體用于根據(jù)MAC/PHY模塊發(fā)送來(lái)的鑒權(quán)認(rèn)證信息與核心網(wǎng)交互，對(duì)該用戶終端進(jìn)行鑒權(quán)認(rèn)證，并將鑒權(quán)認(rèn)證結(jié)果發(fā)送給BS，以及根據(jù)MAC/PHY模塊發(fā)送來(lái)的業(yè)務(wù)請(qǐng)求為該BS與DGW之間建立業(yè)務(wù)隧道，并向該BS返回業(yè)務(wù)隧道信息。更詳細(xì)地說(shuō)，該SGW模塊用于根據(jù)MAC/PHY模塊發(fā)送來(lái)的鑒權(quán)認(rèn)證信息與核心網(wǎng)交互，對(duì)該用戶終端進(jìn)行鑒權(quán)認(rèn)證，并將鑒權(quán)認(rèn)證結(jié)果發(fā)送給MAC/PHY模塊，以及接收MAC/PHY模塊發(fā)送來(lái)的業(yè)務(wù)請(qǐng)求，并根據(jù)所述業(yè)務(wù)請(qǐng)求建立自身與MAC/PHY模塊和核心網(wǎng)間的專用信令連接，并發(fā)送業(yè)務(wù)請(qǐng)求到核心網(wǎng)，接收并根據(jù)核心網(wǎng)下發(fā)的業(yè)務(wù)建立請(qǐng)求，向DGW發(fā)送建立與核心網(wǎng)間用戶面實(shí)例的通知，且通知MAC/PHY模塊建立空口的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)連接。
DGW模塊則將BS發(fā)送來(lái)的用戶面數(shù)據(jù)發(fā)送到Internet。
上述幾個(gè)模塊即構(gòu)成了無(wú)線接入網(wǎng)。
另外，由于用戶終端往往需要在不同的BS間切換，因此上述BS中還可以進(jìn)一步包括切換控制器(HO Controller)模塊，通過(guò)該模塊完成空口切換的協(xié)調(diào)、決策等控制，即完成調(diào)度控制等邏輯功能?？湛谇袚Q過(guò)程中涉及到的預(yù)操作都由BS間的接口傳遞。用于接收用戶終端通過(guò)MAC/PHY模塊上報(bào)的相鄰小區(qū)信號(hào)質(zhì)量的測(cè)量報(bào)告，并根據(jù)所述策略報(bào)告確定候選目標(biāo)BS，通過(guò)SGW對(duì)所確定的候選目標(biāo)BS發(fā)送消息查詢?cè)揃S的資源滿足情況及終端切換所需的業(yè)務(wù)質(zhì)量能否得到保證，選定最終的目標(biāo)BS，通過(guò)MAC/PHY模塊下發(fā)切換執(zhí)行信息給用戶終端，接收并根據(jù)用戶終端返回的切換到目標(biāo)BS的消息，指示釋放MAC/PHY模塊當(dāng)前使用的空口資源，向SGW模塊發(fā)送消息指示SGW模塊進(jìn)行BS與核心網(wǎng)間信令接口與用戶面接口的遷移。
BSSN中還可以進(jìn)一步設(shè)置基站無(wú)線資源管理模塊(BRRM)及公共無(wú)線資源管理模塊(CRRM)，BRRM模塊提供本地?zé)o線資源管理功能，用于根據(jù)BS發(fā)送來(lái)的業(yè)務(wù)請(qǐng)求分配無(wú)線資源，CRRM模塊涉及WiRAN內(nèi)部多個(gè)BS之間和WiRAN之間的無(wú)線資源的管理和調(diào)度，以及QOS的管理等，用于根據(jù)SGW模塊的資源分配請(qǐng)求為SGW分配資源。BSSN模塊中的SGW模塊則進(jìn)一步用于將BS發(fā)送來(lái)的業(yè)務(wù)請(qǐng)求發(fā)送給BRRM，根據(jù)BRRM分配的無(wú)線資源建立自身與BS模塊間的專用信令連接；并向CRRM模塊發(fā)送資源分配請(qǐng)求，根據(jù)CRRM模塊分配的資源建立自身與核心網(wǎng)間的專用信令連接。
本發(fā)明所提供的接入網(wǎng)中可以有多個(gè)BSSN，即BSSN與BS間可以是多對(duì)多的關(guān)系，一個(gè)BSSN下可以接多個(gè)BS，每個(gè)BS在控制面可以與多個(gè)BSSN相連，以減少單點(diǎn)故障對(duì)網(wǎng)絡(luò)可能造成的破壞。但在控制面，一個(gè)BS在每個(gè)時(shí)刻只有一個(gè)BSSN與之相連，即每個(gè)BS有一個(gè)默認(rèn)的BSSN，在默認(rèn)BSSN正常的情況下，BS接受此BSSN的控制，如果該默認(rèn)BSSN故障，則可以根據(jù)一定的算法選擇新的BSSN。也就是說(shuō)，BS可以在多個(gè)BSSN間進(jìn)行遷移，所以BSSN模塊中還可以進(jìn)一步設(shè)置遷移控制器模塊(Relocation Controller)，用于接收來(lái)自于SGW模塊的遷移請(qǐng)求，向SGW模塊返回表明接受該切換請(qǐng)求的遷移請(qǐng)求響應(yīng)，并執(zhí)行遷移操作，這就要求SGW能夠向該模塊發(fā)送遷移請(qǐng)求，并接收該模塊返回的響應(yīng)消息。
BSSN模塊中還可以進(jìn)一步設(shè)置廣播多播業(yè)務(wù)服務(wù)器模塊(MBSServer)，該模塊用于完成MBS業(yè)務(wù)的調(diào)度和過(guò)程處理，以及MBS業(yè)務(wù)的下發(fā)，具體來(lái)說(shuō)，該模塊用于接收用戶終端通過(guò)MAC/PHY模塊發(fā)送的多播廣播業(yè)務(wù)請(qǐng)求，通過(guò)基站向用戶終端返回包含多播廣播業(yè)務(wù)列表信息的響應(yīng)，通過(guò)MAC/PHY模塊發(fā)送鑒權(quán)請(qǐng)求消息到用戶終端，接收用戶終端通過(guò)MAC/PHY模塊返回的鑒權(quán)響應(yīng)消息，通過(guò)MAC/PHY模塊發(fā)送包含多播廣播下行業(yè)務(wù)參數(shù)信息的消息給用戶終端，以及通過(guò)MAC/PHY模塊發(fā)送多播廣播業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)給用戶終端。該MBS Server模塊根據(jù)需要可以分布式存在于接入網(wǎng)附近，邏輯上一個(gè)MBS Server模塊可以與多個(gè)BSSN或者BS直接相連，目前部分無(wú)線核心網(wǎng)支持該模塊，因此可以根據(jù)需要設(shè)置該模塊。
所述BSSN模塊還可以進(jìn)一步設(shè)置尋呼控制器模塊(Paging Controller)，該模塊用于完成尋呼控制消息的下發(fā)以及尋呼過(guò)程的調(diào)度處理，具體來(lái)說(shuō)，該模塊用于接收并根據(jù)核心網(wǎng)通過(guò)SGW模塊轉(zhuǎn)發(fā)的呼叫請(qǐng)求，確定尋呼的BS范圍，并通過(guò)SGW模塊發(fā)送消息給所確定的各BS，通知所述BS進(jìn)行尋呼，以及接收BS返回的尋呼結(jié)果，并根據(jù)所述尋呼結(jié)果確定是否停止尋呼過(guò)程。該P(yáng)aging Controller模塊也根據(jù)需要可以分布式存在于接入網(wǎng)附近，邏輯上一個(gè)Paging Controller模塊可以與多個(gè)BSSN或者BS直接相連，目前大部分無(wú)線核心網(wǎng)都支持該模塊，因此可以根據(jù)需要設(shè)置該模塊。
對(duì)于DGW來(lái)說(shuō)，其作為數(shù)據(jù)面網(wǎng)關(guān)，BS與后端網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)面業(yè)務(wù)都需要通過(guò)該DGW。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)部署方案，DGW可以與運(yùn)營(yíng)商已有的核心網(wǎng)相連，由DGW適配運(yùn)營(yíng)商已有核心網(wǎng)的用戶面協(xié)議棧，比如，WCDMA核心網(wǎng)的IU-PS接口的用戶面協(xié)議棧；還可以與運(yùn)營(yíng)商已有核心網(wǎng)的某些邏輯功能實(shí)體相連，由已有核心網(wǎng)提供某些功能，比如鑒權(quán)認(rèn)證或者計(jì)費(fèi)。DGW還可以直接接入Internet。
另外，DGW還可以進(jìn)一步用于建立與核心網(wǎng)進(jìn)行業(yè)務(wù)傳輸?shù)挠脩裘鎸?shí)例，以及接收來(lái)自核心網(wǎng)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，并將所述業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)通過(guò)MAC/PHY模塊發(fā)送給用戶終端。
該DGW還可以直接建立與Internet或應(yīng)用服務(wù)提供商(ASP，Applicationservice provider)網(wǎng)絡(luò)的用戶面連接實(shí)例，并直接接收來(lái)自Internet或ASP網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，將所得到的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)通過(guò)MAC/PHY模塊發(fā)送給用戶終端。
為保證網(wǎng)絡(luò)能夠自我優(yōu)化，因此可以在本發(fā)明的接入網(wǎng)中設(shè)置一個(gè)以上的DGW，每個(gè)BS在用戶面可以同時(shí)與多個(gè)DGW相連，這樣BS可以根據(jù)后端DGW的系統(tǒng)資源、QOS滿足情況及時(shí)延等指標(biāo)來(lái)決定后端的網(wǎng)絡(luò)路由途徑，以更好地優(yōu)化整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，從而滿足QOS的需要。因此，還需要BSSN能夠根據(jù)網(wǎng)絡(luò)資源及QOS資源從所述DGW中選擇一個(gè)作為BS的當(dāng)前DGW，并在BS與所選擇的當(dāng)前DGW之間建立業(yè)務(wù)隧道。
DGW中還可以進(jìn)一步包括賬單(Billing)模塊，該模塊用于根據(jù)BS發(fā)送來(lái)的用戶面數(shù)據(jù)收集計(jì)費(fèi)信息，將所述計(jì)費(fèi)信息上報(bào)給核心網(wǎng)的計(jì)費(fèi)系統(tǒng)。
上述BSSN模塊可以通過(guò)I-BNO接口適配核心網(wǎng)協(xié)議棧，包括傳輸網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)層的協(xié)議，以及高層的應(yīng)用協(xié)議；BSSN還通過(guò)I-BSSN接口與其它BSSN進(jìn)行信令和數(shù)據(jù)交互，完成不同BSSN間的切換、遷移和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)等功能。BS與BSSN間則通過(guò)I-BB接口互聯(lián)，BS間通過(guò)I-BS接口互聯(lián)，BS與DGW間通過(guò)I-BSd接口互聯(lián)，BSSN還通過(guò)I-BNd接口與DGW互聯(lián)。MSS和SS之類的用戶終端則通過(guò)U接口接入BS。
上述對(duì)BS、BSSN及DGW增強(qiáng)功能后的WiMAX接入網(wǎng)的結(jié)構(gòu)如圖2所示。
本發(fā)明方案所提供的接入網(wǎng)接入WCDMA核心網(wǎng)如圖3所示。BSSN與WCDMA核心網(wǎng)的AAA服務(wù)器相連，為WiMAX網(wǎng)絡(luò)終端提供鑒權(quán)認(rèn)證功能，便于WCDMA運(yùn)營(yíng)商統(tǒng)一管理用戶。DGW則提供WiMAX網(wǎng)絡(luò)終端接入Internet功能，同時(shí)為便于運(yùn)營(yíng)商計(jì)費(fèi)，該DGW還完成了計(jì)費(fèi)信息的收集，并將這些信息通過(guò)DGW與WCDMA核心網(wǎng)的AAA服務(wù)器間的接口傳遞到運(yùn)營(yíng)商的AAA服務(wù)器，從而由AAA服務(wù)器完成計(jì)費(fèi)功能。
以上所述僅為本發(fā)明方案的較佳實(shí)施例，并不用以限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種微波接入全球互通系統(tǒng)接入網(wǎng)，其特征在于，該網(wǎng)絡(luò)至少包括基站BS、基站服務(wù)節(jié)點(diǎn)BSSN及用戶面網(wǎng)關(guān)DGW，其中，BS，包括媒體接入控制層/物理層MAC/PHY模塊，所述MAC/PHY模塊用于在接入終端用戶之后，將該終端用戶的鑒權(quán)認(rèn)證信息發(fā)送給BSSN，以及在收到BSSN返回的鑒權(quán)認(rèn)證通過(guò)的結(jié)果后，且在有業(yè)務(wù)連接需要建立時(shí)，向BSSN發(fā)送業(yè)務(wù)請(qǐng)求，并根據(jù)BSSN返回的業(yè)務(wù)隧道信息向DGW發(fā)送用戶面數(shù)據(jù)；BSSN，包括信令面網(wǎng)關(guān)SGW模塊，所述SGW模塊用于根據(jù)MAC/PHY模塊發(fā)送來(lái)的鑒權(quán)認(rèn)證信息與核心網(wǎng)交互，對(duì)該用戶終端進(jìn)行鑒權(quán)認(rèn)證，并將鑒權(quán)認(rèn)證結(jié)果發(fā)送給BS，以及根據(jù)MAC/PHY模塊發(fā)送來(lái)的業(yè)務(wù)請(qǐng)求為該BS與DGW之間建立業(yè)務(wù)隧道，并向該BS返回業(yè)務(wù)隧道信息；DGW，用于將BS發(fā)送來(lái)的用戶面數(shù)據(jù)發(fā)送到Internet。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述BS進(jìn)一步包括切換控制器模塊，用于接收用戶終端通過(guò)MAC/PHY模塊上報(bào)的相鄰小區(qū)信號(hào)質(zhì)量的測(cè)量報(bào)告，并根據(jù)所述策略報(bào)告確定候選目標(biāo)BS，通過(guò)SGW模塊對(duì)所確定的候選目標(biāo)BS發(fā)送消息查詢?cè)揃S的資源滿足情況及終端切換所需的業(yè)務(wù)質(zhì)量能否得到保證，選定最終的目標(biāo)BS，通過(guò)MAC/PHY模塊下發(fā)切換執(zhí)行信息給用戶終端，接收并根據(jù)用戶終端返回的切換到目標(biāo)BS的消息，指示釋放MAC/PHY模塊當(dāng)前使用的空口資源，向SGW模塊發(fā)送消息指示SGW模塊進(jìn)行BS與核心網(wǎng)間信令接口與用戶面接口的遷移。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述BSSN進(jìn)一步包括基站無(wú)線資源管理BRRM模塊及公共無(wú)線資源管理CRRM模塊，其中，BRRM，用于根據(jù)BS發(fā)送來(lái)的業(yè)務(wù)請(qǐng)求分配無(wú)線資源；CRRM，用于根據(jù)SGW模塊的資源分配請(qǐng)求為SGW模塊分配資源；所述SGW模塊進(jìn)一步用于將BS發(fā)送來(lái)的業(yè)務(wù)請(qǐng)求發(fā)送給BRRM，根據(jù)BRRM分配的無(wú)線資源建立自身與BS模塊間的專用信令連接；并向CRRM模塊發(fā)送資源分配請(qǐng)求，根據(jù)CRRM模塊分配的資源建立自身與核心網(wǎng)間的專用信令連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接入網(wǎng)，其特征在于，所述BSSN為一個(gè)以上，所述BS對(duì)應(yīng)一個(gè)預(yù)設(shè)BSSN，所述BS進(jìn)一步用于在所述預(yù)設(shè)BSSN故障時(shí)選擇其它的BSSN；所述BSSN模塊進(jìn)一步包括遷移控制器模塊，用于接收來(lái)自于SGW模塊的遷移請(qǐng)求，向SGW模塊返回表明接受該切換請(qǐng)求的遷移請(qǐng)求響應(yīng)，并執(zhí)行遷移操作。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接入網(wǎng)，其特征在于，所述BSSN模塊進(jìn)一步包括廣播多播業(yè)務(wù)服務(wù)器模塊，用于接收用戶終端通過(guò)MAC/PHY模塊發(fā)送的多播廣播業(yè)務(wù)請(qǐng)求，通過(guò)基站向用戶終端返回包含多播廣播業(yè)務(wù)列表信息的響應(yīng)，通過(guò)MAC/PHY模塊發(fā)送鑒權(quán)請(qǐng)求消息到用戶終端，接收用戶終端通過(guò)MAC/PHY模塊返回的鑒權(quán)響應(yīng)消息，通過(guò)MAC/PHY模塊發(fā)送包含多播廣播下行業(yè)務(wù)參數(shù)信息的消息給用戶終端，以及通過(guò)MAC/PHY模塊發(fā)送多播廣播業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)給用戶終端。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接入網(wǎng)，其特征在于，所述BSSN模塊進(jìn)一步包括尋呼控制器模塊，用于接收并根據(jù)核心網(wǎng)通過(guò)SGW模塊轉(zhuǎn)發(fā)的呼叫請(qǐng)求，確定尋呼的BS范圍，并通過(guò)SGW模塊發(fā)送消息給所確定的各BS，通知所述BS進(jìn)行尋呼，以及接收BS返回的尋呼結(jié)果，并根據(jù)所述尋呼結(jié)果確定是否停止尋呼過(guò)程。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述DGW進(jìn)一步用于建立與核心網(wǎng)進(jìn)行業(yè)務(wù)傳輸?shù)挠脩裘鎸?shí)例，以及接收來(lái)自核心網(wǎng)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，并將所述業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)通過(guò)MAC/PHY模塊發(fā)送給用戶終端。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述DGW進(jìn)一步用于直接建立與Internet或應(yīng)用服務(wù)提供商ASP網(wǎng)絡(luò)的用戶面連接實(shí)例，以及直接接收來(lái)自Internet或ASP網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，并將所述業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)通過(guò)MAC/PHY模塊發(fā)送給用戶終端。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述與BS連接的DGW為一個(gè)以上；所述BSSN進(jìn)一步用于根據(jù)網(wǎng)絡(luò)資源及QOS資源從所述DGW中選擇一個(gè)作為BS的當(dāng)前DGW，在BS與所選擇的當(dāng)前DGW之間建立業(yè)務(wù)隧道。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述DGW中進(jìn)一步包括賬單模塊，用于根據(jù)BS發(fā)送來(lái)的用戶面數(shù)據(jù)收集計(jì)費(fèi)信息，將所述計(jì)費(fèi)信息上報(bào)給核心網(wǎng)的計(jì)費(fèi)系統(tǒng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接入網(wǎng)，其特征在于，所述BS通過(guò)I-BB接口與BSSN間互聯(lián)，所述BS之間通過(guò)I-BS接口互聯(lián)，BS與DGW間通過(guò)I-BSd接口互聯(lián)，BSSN通過(guò)I-BNO接口適配核心網(wǎng)的協(xié)議棧，BSSN通過(guò)I-BNd接口與DGW互聯(lián)，用戶終端通過(guò)U接口接入BS。
12.根據(jù)權(quán)利要求1或11所述的接入網(wǎng)，其特征在于，所述與BS連接的BSSN為一個(gè)以上，所述BSSN間通過(guò)I-BSSN接口互聯(lián)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種微波接入全球互通系統(tǒng)接入網(wǎng)，該網(wǎng)絡(luò)至少包括BS、BSSN及DGW，其中，BS，包括MAC/PHY模塊，所述MAC/PHY模塊用于將接入的終端用戶的鑒權(quán)認(rèn)證信息發(fā)送給BSSN，以及在收到BSSN返回的鑒權(quán)認(rèn)證通過(guò)的結(jié)果后，且在有業(yè)務(wù)連接需要建立時(shí)，向BSSN發(fā)送業(yè)務(wù)請(qǐng)求，并根據(jù)BSSN返回的業(yè)務(wù)隧道信息向DGW發(fā)送用戶面數(shù)據(jù)；BSSN，包括SGW模塊，所述SGW模塊用于根據(jù)收到的鑒權(quán)認(rèn)證信息與核心網(wǎng)交互，對(duì)該用戶終端進(jìn)行鑒權(quán)認(rèn)證，并將鑒權(quán)認(rèn)證結(jié)果發(fā)送給BS，以及根據(jù)收到的業(yè)務(wù)請(qǐng)求為該BS與DGW之間建立業(yè)務(wù)隧道，并向該BS返回業(yè)務(wù)隧道信息；DGW，用于將BS發(fā)送來(lái)的用戶面數(shù)據(jù)發(fā)送到Internet。從而提供了基于IEEE 802.16協(xié)議的蜂窩組網(wǎng)，且該組網(wǎng)具有較高的魯棒性。
文檔編號(hào)H04L12/28GK1878168SQ20051007871
公開(kāi)日2006年12月13日 申請(qǐng)日期2005年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月6日
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