專利名稱：增強(qiáng)cdma2000 1x的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)能力的方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，特別涉及將微波接入全球互通(WiMAXWorldwide Interoperability Microwave Access)技術(shù)引入CDMA2000 1X系統(tǒng)，以增強(qiáng)CDMA2000 1X的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)能力的方法及其系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
碼分多址(CDMACode Division Multiple Access)是一種常用的以寬帶擴(kuò)頻技術(shù)為基礎(chǔ)的多址調(diào)制技術(shù)。CDMA2000 1X是3GPP2(Third GenerationPartnership Project 2；從事CDMA2000第三代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)研究的國際標(biāo)準(zhǔn)化組織)開發(fā)的一種3G(3rd Generation)技術(shù)，目前，最高可支持307.2Kbps速率的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。
如圖1所示，為現(xiàn)有的CDMA2000 1X網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖。其中，歸屬位置寄存器(HLRHome Location Register)，記錄移動(dòng)臺(tái)(MSMobile Station)的開戶信息，以及移動(dòng)臺(tái)MS當(dāng)前在網(wǎng)絡(luò)中的位置。
分組控制功能(PCFPacket Control Function)，用于轉(zhuǎn)發(fā)基站子系統(tǒng)BBS與分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)(PDSNPacket Data Serving Node)之間的消息，為每個(gè)移動(dòng)臺(tái)MS維護(hù)一個(gè)分組控制功能PCF到分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)PDSN之間的連接，這樣當(dāng)移動(dòng)臺(tái)MS處于空閑態(tài)時(shí)，分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)PDSN就可以知道移動(dòng)臺(tái)MS位于哪個(gè)分組控制功能PCF，分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)PDSN把需要發(fā)給空閑態(tài)移動(dòng)臺(tái)MS的數(shù)據(jù)通過PDSN與PCF之間的連接發(fā)給分組控制功能PCF，分組控制功能PCF再對移動(dòng)臺(tái)MS發(fā)起尋呼。
分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)PDSN是分組控制功能PCF和IP網(wǎng)的接口設(shè)備，即為CDMA20001X接入Internet的接口設(shè)備，分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)PDSN在CDMA2000 1X無線接入網(wǎng)和IP網(wǎng)(Internet)之間提供網(wǎng)關(guān)業(yè)務(wù)。并且分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)PDSN與分組控制功能PCF之間是標(biāo)準(zhǔn)的R-P(Radio-Packet)接口標(biāo)準(zhǔn)，即A10/A11接口，A10為數(shù)據(jù)通道，A11為控制通道。分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)PDSN為CDMA2000 1X的用戶提供接入服務(wù)，用戶通過PDSN到拜訪、中間和歸屬鑒權(quán)、授權(quán)和計(jì)費(fèi)(AAAAuthentication，Authorization，Accounting)服務(wù)器進(jìn)行鑒權(quán)、計(jì)費(fèi)。
當(dāng)用戶請求分組數(shù)據(jù)服務(wù)時(shí)，首先經(jīng)移動(dòng)交換中心(MSCMobile Switching Center)到歸屬位置寄存器(HLRHome Location Register)進(jìn)行用戶身份合法性鑒定；當(dāng)合法性鑒定通過以后，基站子系統(tǒng)BSS與分組控制功能PCF之間建立A8/A9接口，之后，分組控制功能PCF發(fā)送消息到分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)PDSN，分組控制功能PCF和分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)PDSN之間建立R-P連接。然后，移動(dòng)終端和分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)PDSN之間建立PPP連接。PPP連接建立成功，如果是Simple IP用戶，即可開始數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。對Mobile IP用戶，需要進(jìn)行MIP的注冊，注冊成功，開始移動(dòng)I P的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。在用戶接入時(shí)，要與分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)PDSN進(jìn)行完整的PPP協(xié)商流程。
如圖2、圖3所示，分別為現(xiàn)有CDMA2000 1X系統(tǒng)分組域控制面協(xié)議棧和數(shù)據(jù)面協(xié)議棧示意圖。其中，1X指CDMA2000 1X空口的應(yīng)用層協(xié)議，協(xié)議的詳細(xì)定義可參考3GPP2 C.S0005。A9原意是指BSS與PCF之間的接口，這里僅僅用于表示A9接口的應(yīng)用層消息，關(guān)于A9接口可參考3GPP2 C.S0001。A11原意是指PCF與PDSN之間的接口，這里僅僅用于表示A11接口的應(yīng)用層消息，關(guān)于A11接口可參考3GPP2 C.S0001。PPP(Point-to-Point Protocol；點(diǎn)對點(diǎn)協(xié)議)，是RFC1661和1662定義的一個(gè)協(xié)議，這里用來在PDSN和MS之間傳遞認(rèn)證信息和用戶數(shù)據(jù)。GRE(General Routing Encapsulation；通用路由封裝)由RFC1701定義。
雖然CDMA2000 1X已經(jīng)有了很大的發(fā)展，并且其鑒權(quán)和計(jì)費(fèi)機(jī)制發(fā)展的比較成熟、完善，其覆蓋范圍也無處不在，但是由于受帶寬的限制，CDMA20001X系統(tǒng)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)能力受到限制，目前，最高可支持307.2Kbps速率的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。
現(xiàn)有技術(shù)中為增強(qiáng)CDMA2000 1X系統(tǒng)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)能力，3GPP2提出了對CDMA2000 1X網(wǎng)絡(luò)在提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)方面的一個(gè)有效的增強(qiáng)手段(EV-DOEvolution Data Optimization)技術(shù)，DO技術(shù)采用的無線傳輸技術(shù)(RTTRadioTransmission Technology)與CDMA2000 1 X完全不同。
如圖4所示，為CDMA2000 1X/EV-DO網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖。其中，EV-DO為CDMA20001X系統(tǒng)引入了接入網(wǎng)(ANAccess Network)、接入網(wǎng)AAA(AN-AAA)和接入終端(ATAccess Terminal)等新的網(wǎng)元，以及A12與A13兩個(gè)新的接口。其中，A12接口用于在接入網(wǎng)AN與AN-AAA之間傳遞接入認(rèn)證消息。當(dāng)發(fā)生接入網(wǎng)AN間切換時(shí)，A13用于在接入網(wǎng)AN之間傳遞接入終端的相關(guān)信息。
如圖5、圖6所示，分別為CDMA2000 1X/EV-DO系統(tǒng)分組域控制面協(xié)議棧和數(shù)據(jù)面協(xié)議棧示意圖。其中，EV-DO指EV-DO空中口的應(yīng)用層協(xié)議，協(xié)議的詳細(xì)定義可參考3GPP2 C.S0024。
通過把DO RTT技術(shù)融入1X系統(tǒng)，使得該系統(tǒng)最高可支持500Kpbs～1Mbps左右的速率的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，雖然如此，EV-DO仍與單用戶1Mbps以上“寬帶”的無線接入有很大的距離。
隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的蓬勃發(fā)展和無線網(wǎng)絡(luò)的廣泛應(yīng)用，微波接入全球互通(WiMAXWorldwide Int eroperability Microwave Access)系統(tǒng)以其良好的無線接入特性得到了大量的應(yīng)用和關(guān)注。WiMAX系統(tǒng)的特點(diǎn)在于，支持無線數(shù)據(jù)高速接入、安裝方便、組網(wǎng)靈活、價(jià)格低廉等。
WiMAX論壇是致力于推廣基于電氣和電子工程師協(xié)會(huì)IEEE(Instituteof Electrical and Electronics Engineer s)802.16協(xié)議的；寬帶無線接入設(shè)備之間的兼容性和互操作的非贏利性組織，現(xiàn)在WiMAX逐漸成為了IEEE802.16的代名詞。IEEE 802.16只定義了空口技術(shù)(沒有定義網(wǎng)絡(luò)參考模型)，其用戶數(shù)據(jù)面和控制面空口協(xié)議棧分別如圖7和圖8所示。其中，CS(Convergence Sublayer；匯集子層)IEEE 802.16定義的匯聚子層。CS層對來自IP層的數(shù)據(jù)包進(jìn)行處理，包括分段、重傳等，組裝成適合媒體訪問控制(MACMedium Access Control)層傳送的數(shù)據(jù)包。16 CNTL(Control；控制)指IEEE 802.16定義的空口的應(yīng)用層。
網(wǎng)絡(luò)工作組(NWGNetwork Working Group)是WiMAX論壇中負(fù)責(zé)定義WiMAX網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的組織，它定義了用IEEE 802.16技術(shù)組網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)參考模型。
如圖9所示，為WiMAX NWG網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖。其中，WiMAX網(wǎng)關(guān)(WiMAXGateway)的功能與CDMA2000中的分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)PDSN類似；WiMAX AAA負(fù)責(zé)對終端進(jìn)行認(rèn)證和計(jì)費(fèi)。
如圖10和圖11所示，分別為控制面和用戶數(shù)據(jù)面空口協(xié)議棧示意圖。其中，BS CNTL指基站(BSBase Station)與網(wǎng)關(guān)(Gateway)之間的應(yīng)用層協(xié)議，可參考WiMAX End-to-End Network Systems Architecture，Stage 2。
目前，WiMAX最高可支持50Mpbs以上的速率的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。因此將WiMAX系統(tǒng)與CDMA2000 1X耦合成為必然發(fā)展趨勢，在它們相耦合互操作的過程中，一般把WiMAX系統(tǒng)作為CDMA2000 1X的補(bǔ)充，以增強(qiáng)CDMA2000 1X的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)能力。
現(xiàn)有技術(shù)中，WiMAX NWG提出了一種將WiMAX接入CDMA2000 1X的方法和系統(tǒng)，即WiMAX與CDMA2000 1X互操作的松耦合(Loosely-Coupled Interworking)方式。
如圖12所示，為現(xiàn)有技術(shù)中將WiMAX與CDMA2000 1X松耦合互操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。其中，CDMA2000中的分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)PDSN與WiMAX網(wǎng)關(guān)(WiMAXGateway)具有提供移動(dòng)IP外部代理(FAForeign Agent)的功能，WiMAX網(wǎng)和核心網(wǎng)之間的互操作在AAA服務(wù)器和HLR之間執(zhí)行。
如圖13和14所示，分別為圖12中所示的系統(tǒng)中雙模終端1X/WiMAX MS實(shí)現(xiàn)1X和WiMAX控制面和用戶數(shù)據(jù)面協(xié)議棧示意圖。
這種松耦合互操作方式的缺陷在于，僅適用于1X和WiMAX作廣覆蓋重疊組網(wǎng)的方式。當(dāng)雙模終端在不同網(wǎng)絡(luò)間切換，采用Mobile IP技術(shù)，時(shí)延大，無法保證切換時(shí)的業(yè)務(wù)連續(xù)性，如果兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)都作廣覆蓋，發(fā)生切換的情況可以大大減少，對業(yè)務(wù)造成的影響應(yīng)該不很大。
但是，在別的組網(wǎng)方式下，比如用1X作廣覆蓋，而用WiMAX作局部熱點(diǎn)覆蓋，此時(shí)，終端在兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)間發(fā)生切換的機(jī)會(huì)將大大增加，每個(gè)切換的時(shí)延又很大，故這種互操作提供業(yè)務(wù)的能力將會(huì)大大變差。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種采用WiMAX與CDMA20001X互操作的緊耦合方式，將WiMAX技術(shù)引入CDMA2000 1X系統(tǒng)，以增強(qiáng)CDMA20001X的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)能力的方法及其系統(tǒng)。
本發(fā)明提供一種增強(qiáng)CDMA2000 1X的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)能力的方法，基于CDMA20001X與WiMAX系統(tǒng)相耦合，其中，CDMA2000 1X與WiMAX系統(tǒng)共用CDMA2000 1X系統(tǒng)的分組域核心網(wǎng)，共用分組域數(shù)據(jù)核心網(wǎng)是指將WiMAX系統(tǒng)的WiMAX基站連接至CDMA2000 1X的分組控制功能PCF；并且將WiMAX基站與WiMAX AAA相連接。
所述WiMAX基站與WiMAX AAA之間使用撥號用戶遠(yuǎn)程鑒權(quán)業(yè)務(wù)(RADIUSRemote Authentication Dial In User Service)協(xié)議或Diameter協(xié)議，所述WiMAX基站從WiMAX AAA獲得所述WiMAX基站與分組控制功能PCF之間、分組控制功能PCF與分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)PDSN之間的接口上用到的國際移動(dòng)用戶標(biāo)識(IMSIInternational Mobile Subscriber Identity)。
1X/WiMAX雙模終端可通過CDMA2000 1X或者WiMAX與分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)PDSN建立PPP連接，當(dāng)該1X/WiMAX雙模終端在CDMA2000 1X或者WiMAX系統(tǒng)間切換時(shí)，PPP連接保持不變。
所述1X/WiMAX雙模終端與WiMAX基站之間使用IEEE 802.16承載PPP協(xié)議。
所述1X/WiMAX雙模終端通過WiMAX基站與分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)PDSN建立PPP連接時(shí)，上行發(fā)送幀處理步驟如下1X/WiMAX雙模終端把待發(fā)送的一個(gè)IP數(shù)據(jù)包送到PPP層；所述PPP層將收到的整個(gè)IP數(shù)據(jù)包組裝成一個(gè)PPP數(shù)據(jù)包，并送往匯聚子層CS；所述匯聚子層CS進(jìn)行業(yè)務(wù)流與空口連接之間的映射，找到合適的映射后，再由MAC層在數(shù)據(jù)包的前端填加MAC Header，并將形成的MAC數(shù)據(jù)包經(jīng)空口傳送到WiMAX基站；所述WiMAX基站收到MAC數(shù)據(jù)包后，根據(jù)MAC Header的信息區(qū)分該數(shù)據(jù)包是屬于哪一個(gè)終端的數(shù)據(jù)包，然后使用為該終端建立的通用路由封裝GRE隧道，將去掉MAC Header的數(shù)據(jù)包送往分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)PDSN；所述分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)PDSN的PPP層通過通用路由封裝GRE隧道收到PPP數(shù)據(jù)包；所述分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)PDSN的PPP層去掉PPP header，將得到的IP數(shù)據(jù)包送往PDSN的IP層。
所述1X/WiMAX雙模終端通過WiMAX基站與分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)PDSN建立PPP連接時(shí)，下行發(fā)送幀處理步驟如下分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)PDSN把待發(fā)送的一個(gè)IP數(shù)據(jù)包送到PPP層；所述PPP層將收到的整個(gè)IP數(shù)據(jù)包組裝成一個(gè)PPP數(shù)據(jù)包，通過通用路由封裝GRE隧道送往WiMAX基站；所述WiMAX基站收到該P(yáng)PP數(shù)據(jù)包后，MAC層在數(shù)據(jù)包的前端填加MACHeader，然后將MAC數(shù)據(jù)包經(jīng)空口傳送到1X/WiMAX雙模終端；所述1X/WiMAX雙模終端收到該MAC數(shù)據(jù)包后，在MAC層根據(jù)MAC Header找到映射的業(yè)務(wù)流，然后把去掉MAC Header的數(shù)據(jù)包送往匯聚子層CS，匯聚子層CS將數(shù)據(jù)包送往PPP層，PPP層從中去掉PPP Header，將得到的IP數(shù)據(jù)包送往1X/WiMAX雙模終端的IP層。
實(shí)現(xiàn)WiMAX基站之間以及WiMAX基站與CDMA2000 1X系統(tǒng)的基站子系統(tǒng)之間的接口，使得WiMAX基站與CDMA2000 1X基站子系統(tǒng)或者兩個(gè)所述WiMAX基站之間支持make-before-break切換。
實(shí)現(xiàn)歸屬位置寄存器HLR與WiMAX AAA之間的接口，以使CDMA2000 1X和WiMAX共享同樣的認(rèn)證。
本發(fā)明還提供一種CDMA2000 1X與WiMAX系統(tǒng)緊耦合互操作系統(tǒng)，包括CDMA2000 1X和WiMAX系統(tǒng)，所述CDMA2000 1X和WiMAX系統(tǒng)相耦合，其中，所述WiMAX系統(tǒng)的WiMAX基站與CDMA2000 1X的分組控制功能PCF相連接，以執(zhí)行與CDMA2000 1X基站子系統(tǒng)與分組控制功能PCF之間相同的協(xié)議；所述WiMAX基站與WiMAX AAA相連接。
所述WiMAX基站之間以及所述WiMAX基站與CDMA2000 1X系統(tǒng)的基站子系統(tǒng)相連接，以實(shí)現(xiàn)所述WiMAX基站之間以及所述WiMAX基站與CDMA2000 1X系統(tǒng)的基站子系統(tǒng)之間的接口，使該WiMAX基站與CDMA2000 1X基站子系統(tǒng)或者兩個(gè)所述WiMAX基站之間可支持make-before-break切換。
還包括接入該系統(tǒng)的終端，所述終端為1X/WiMAX雙模終端或CDMA2000 1X單模終端。
所述WiMAX基站與WiMAX AAA之間使用RADIUS協(xié)議或Diameter協(xié)議；從所述WiMAX AAA獲得所述WiMAX基站與分組控制功能PCF之間、分組控制功能PCF與分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)PDSN之間的接口上用到的國際移動(dòng)用戶標(biāo)識IMSI。
所述WiMAX基站與1X/WiMAX雙模終端之間使用IEEE 802.16承載PPP協(xié)議。
將歸屬位置寄存器HLR與WiMAX AAA連接，以實(shí)現(xiàn)歸屬位置寄存器HLR與WiMAX AAA之間的接口。
本發(fā)明的有益效果在于，采用共用分組域核心網(wǎng)的方法，大大提高了CDMA20001X的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)速率，同時(shí)也克服了松耦合方式的網(wǎng)絡(luò)間切換時(shí)延大導(dǎo)致業(yè)務(wù)不連續(xù)的問題；也大大降低了成本。


圖1為現(xiàn)有的CDMA2000 1X網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為現(xiàn)有CDMA2000 1X系統(tǒng)分組域控制面協(xié)議棧示意圖；圖3為現(xiàn)有CDMA2000 1X系統(tǒng)分組域數(shù)據(jù)面協(xié)議棧示意圖；圖4為現(xiàn)有CDMA2000 1X/EV-DO網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為現(xiàn)有CDMA2000 1X/EV-DO系統(tǒng)分組域控制面協(xié)議棧示意圖；圖6為現(xiàn)有CDMA2000 1X/EV-DO系統(tǒng)分組域數(shù)據(jù)面協(xié)議棧示意圖；圖7為IEEE 802.16用戶數(shù)據(jù)面空口協(xié)議棧示意圖；圖8為IEEE 802.16控制面空口協(xié)議棧示意圖；圖9為現(xiàn)有WiMAX NWG網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖；圖10為現(xiàn)有WiMAX NWG網(wǎng)絡(luò)控制面空口協(xié)議棧示意圖；圖11為現(xiàn)有WiMAX NWG網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)據(jù)面空口協(xié)議棧示意圖；圖12為現(xiàn)有WiMAX與CDMA2000 1X松耦合互操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖13為圖12所示的系統(tǒng)中1X/WiMAX MS實(shí)現(xiàn)1X和WiMAX控制面協(xié)議棧示意圖；圖14為圖12所示的系統(tǒng)中1X/WiMAX MS實(shí)現(xiàn)1X和WiMAX用戶數(shù)據(jù)面協(xié)議棧示意圖；圖15為本發(fā)明WiMAX與CDMA2000 1X緊耦合互操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖16為本發(fā)明使用WiMAX BS時(shí)的控制面協(xié)議棧示意圖；圖17為本發(fā)明雙模終端1X/WiMAX MS實(shí)現(xiàn)1X和WiMAX兩個(gè)控制面協(xié)議棧示意圖；圖18為本發(fā)明通過WiMAX接入的用戶數(shù)據(jù)面協(xié)議棧示意圖；圖19A和圖19B分別為本發(fā)明實(shí)施例通過WiMAX接入的終端上行和下行發(fā)送幀處理示意圖；圖20為本發(fā)明雙模終端1X/WiMAX MS實(shí)現(xiàn)1X和WiMAX兩個(gè)用戶數(shù)據(jù)面協(xié)議棧示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
如圖15所示，為本發(fā)明的WiMAX與CDMA2000 1X緊耦合互操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。該系統(tǒng)基于CDMA2000 1X與WiMAX系統(tǒng)的結(jié)合。如圖所示，CDMA2000 1X系統(tǒng)主要包括基站子系統(tǒng)(BSSBase Station System)2、歸屬位置寄存器(HLRHome Location Register)7、分組控制功能(PCFPacket ControlFunction)5、分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)(PDSNPacket Data Serving Node)6、訪問位置寄存器(VLRVisitor Location Register)8和移動(dòng)交換中心(MSCMobile Switching Center)9，其各個(gè)組成完成的功能與現(xiàn)有技術(shù)相同，不再贅述。
WiMAX網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括WiMAX基站(WiMAX BS)3與WiMAXAAA(Authentication Authrosizaiton and Accounting；鑒權(quán)、授權(quán)及計(jì)費(fèi))4；其中，WiMAX BS3主要提供基站和移動(dòng)臺(tái)的連接；無線資源管理；測量與功率控制；空口數(shù)據(jù)的壓縮與加密。
在本發(fā)明的WiMAX與CDMA2000 1X緊耦合互操作系統(tǒng)中，所述WiMAX系統(tǒng)的WiMAX BS3與CDMA2000 1X的分組控制功能PCF5連接，并且該WiMAX BS3與WiMAX AAA4相連接，以及與CDMA2000 1X系統(tǒng)的BSS2連接。
并且，該緊耦合互操作系統(tǒng)還包括接入該系統(tǒng)的終端，所述終端可為1X/WiMAX雙模終端或CDMA2000 1X單模終端。采用CDMA2000 1X單模終端工作時(shí)與原有機(jī)制相同，此處不再贅述。本實(shí)施例中是以1X/WiMAX雙模終端1為例來說明本發(fā)明。
本實(shí)施例中，所述WiMAX BS3與分組控制功能PCF5之間的接口為標(biāo)準(zhǔn)A9接口。另外，還可使用廠商自己定義的私有A9接口，但在PCF與PDSN之間仍使用標(biāo)準(zhǔn)的A11接口。當(dāng)采用自定義接口時(shí)，將該自定義接口與所述分組控制功能PCF5集成。
在所述WiMAX BS3與WiMAX AAA4之間使用RADIUS協(xié)議或Diameter協(xié)議。所述WiMAX BS 3從WiMAX AAA4獲得A9接口和A11上用到的國際移動(dòng)用戶標(biāo)識(IMS IInternational Mobile Subscriber Identity)。所述WiMAX BS3與1X/WiMAX雙模終端1之間使用IEEE 802.16協(xié)議。所述WiMAX BS3與CDMA20001X的BSS2或者兩個(gè)所述WiMAX BS3之間的接口支持make-before-break切換。
為實(shí)現(xiàn)CDMA2000 1X或者WiMAX共享同樣的認(rèn)證，該系統(tǒng)還實(shí)現(xiàn)了歸屬位置寄存器HLR7與WiMAX AAA4之間的接口。
通過上述WiMAX與CDMA2000 1X緊耦合互操作系統(tǒng)，說明本發(fā)明增強(qiáng)CDMA20001X的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)能力的方法。
本發(fā)明提供一種增強(qiáng)CDMA2000 1X的CDMA2000 1X的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)能力的方法，基于CDMA2000 1X與WiMAX系統(tǒng)相耦合的方式，CDMA2000 1X與WiMAX系統(tǒng)共用CDMA2000 1X系統(tǒng)的分組域核心網(wǎng)，從而實(shí)現(xiàn)CDMA2000 1X與WiMAX系統(tǒng)的緊耦合，如圖15所示。
其中，所述共用CDMA2000 1X分組域核心網(wǎng)為將WiMAX系統(tǒng)的WiMAXBS3連接至CDMA2000 1X的分組控制功能PCF5，并且該WiMAX BS3與WiMAX AAA4相連接。
其中，所述WiMAX BS3如同CDMA2000 1X的BSS2一樣連接至CDMA20001X的分組控制功能PCF5；所述WiMAX BS3與分組控制功能PCF5之間實(shí)現(xiàn)的協(xié)議與所述CDMA2000 1X的BSS2與分組控制功能PCF5之間的協(xié)議相同，所述WiMAX BS3向該分組控制功能PCF5隱藏WiMAX的技術(shù)細(xì)節(jié)，模擬CDMA20001X BSS2，以實(shí)現(xiàn)CDMA2000 1X的BSS2與分組控制功能PCF5之間的協(xié)議。此時(shí)，所述分組控制功能PCF5不知道所述1X/WiMAX雙模終端1是通過CDMA20001X的BSS2還是通過WiMAX BS3接入的終端。
本實(shí)施例中，所述WiMAX BS2與分組控制功能PCF5之間的接口為標(biāo)準(zhǔn)A9接口。所述分組控制功能PCF5與分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)PDSN6之間的接口仍為A11接口。1X/WiMAX雙模終端1在WiMAX網(wǎng)絡(luò)接口之上運(yùn)行相應(yīng)的1X協(xié)議，當(dāng)需要的時(shí)候從一種無線接入技術(shù)切換至另一種無線接入技術(shù)。這樣，CDMA20001X和WiMAX網(wǎng)絡(luò)共享同樣的信令，傳輸和計(jì)費(fèi)系統(tǒng)。
所述WiMAX BS3與WiMAX AAA4之間使用RADIUS協(xié)議或Diameter協(xié)議；所述WiMAX BS3從所述WiMAX AAA4獲得A9接口和A11接口上的國際移動(dòng)用戶標(biāo)識IMSI。
本實(shí)施例中，還將WiMAX BS3與CDMA2000 1X系統(tǒng)的BSS2相連接。并且WiMAX BS3與CDMA2000 1X的BSS2或者兩個(gè)所述WiMAX BS3之間的接口支持make-before-break切換。
在本實(shí)施例中，還建立了歸屬位置寄存器HLR7與WiMAX AAA4之間的接口，以使CDMA2000 1X和WiMAX共享同樣的認(rèn)證。也可以不建立歸屬位置寄存器HLR7與WiMAX AAA4之間的接口，則一個(gè)1X/WiMAX雙模終端1需要在HLR7和WiMAX AAA4中分別開戶一次。
如圖16所示，為本發(fā)明使用WiMAX BS時(shí)的控制面協(xié)議棧示意圖。
如圖17所示，為本發(fā)明1X/WiMAX MS雙模終端實(shí)現(xiàn)1X和WiMAX兩個(gè)控制面協(xié)議棧示意圖。
如圖18所示，為本發(fā)明通過WiMAX接入的用戶數(shù)據(jù)面協(xié)議棧示意圖。
所述1X/WiMAX雙模終端1可以通過CDMA2000 1X或者WiMAX系統(tǒng)與分組域核心網(wǎng)的分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)PDSN6建立PPP連接，當(dāng)該1X/WiMAX雙模終端1在CDMA2000 1X或者WiMAX系統(tǒng)間切換時(shí)，PPP連接保持不變。
所述WiMAX BS3與所述1X/WiMAX雙模終端1之間使用IEEE 802.16協(xié)議，以IEEE 802.16承載PPP協(xié)議。
如圖19A和19B所示，分別為本發(fā)明實(shí)施例通過WiMAX接入的終端上行和下行發(fā)送幀處理示意圖。
如圖19A所示，所述1X/WiMAX雙模終端1通過WiMAX與分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)PDSN6建立PPP連接時(shí)，上行發(fā)送幀處理步驟如下1X/WiMAX雙模終端待發(fā)送的一個(gè)IP數(shù)據(jù)包被送到PPP層；所述PPP層將收到的整個(gè)IP數(shù)據(jù)包作為凈荷，組裝成一個(gè)PPP數(shù)據(jù)包，并將該P(yáng)PP數(shù)據(jù)包送往802.16的匯聚子層CS；所述CS層根據(jù)PPP Header以及其中的IP Header進(jìn)行業(yè)務(wù)流與空口連接之間的映射，一旦找到合適的映射后，MAC層再在數(shù)據(jù)包的前端填加MACHeader，該MAC數(shù)據(jù)包經(jīng)空中口傳送到WiMAX BS；所述WiMAX BS收到MAC數(shù)據(jù)包后，根據(jù)MAC Header的信息區(qū)分該數(shù)據(jù)包是屬于哪一個(gè)終端的數(shù)據(jù)包，然后使用為該終端建立的GRE隧道，將去掉MAC Header的數(shù)據(jù)包送往分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)PDSN；所述分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)PDSN的PPP層通過通用路由封裝GRE隧道收到PPP數(shù)據(jù)包，從中去掉PPP header；所述分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)PDSN的PPP層將IP數(shù)據(jù)包送往PDSN的IP層。
如圖19B所示，所述1X/WiMAX雙模終端1通過WiMAX與分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)PDSN6建立PPP連接時(shí)，下行發(fā)送幀處理步驟如下分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的一個(gè)IP數(shù)據(jù)包被送到PPP層；所述PPP層將收到的整個(gè)IP數(shù)據(jù)包組裝成一個(gè)PPP數(shù)據(jù)包，通過通用路由封裝GRE隧道送往WiMAX基站；所述WiMAX基站收到該P(yáng)PP數(shù)據(jù)包后，MAC層在數(shù)據(jù)包的前端填加MACHeader后，將該MAC數(shù)據(jù)包經(jīng)空口傳送到1X/WiMAX雙模終端；所述1X/WiMAX雙模終端收到該MAC數(shù)據(jù)包后，在MAC層根據(jù)MAC Header的信息找到該映射到的業(yè)務(wù)流，然后把去掉MAC Header的數(shù)據(jù)包，送往匯聚子層CS，匯聚子層CS將該數(shù)據(jù)包送往PPP層，所述1X/WiMAX雙模終端收的PPP層去掉PPP Heaeder，將IP數(shù)據(jù)包送往1X/WiMAX雙模終端的IP層。
如圖20所示，為本發(fā)明雙模終端1X/WiMAX終端1實(shí)現(xiàn)1X和WiMAX兩個(gè)用戶數(shù)據(jù)面協(xié)議棧示意圖。
以下對1X/WiMAX雙模終端1在CDMA2000 1X和WiMAX緊耦合網(wǎng)絡(luò)中的連接建立、切換及鑒權(quán)認(rèn)證處理進(jìn)行簡要說明。
當(dāng)1X/WiMAX雙模終端1通過CDMA2000 1X的BSS2接入網(wǎng)絡(luò)請求分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時(shí)，其運(yùn)行機(jī)制與CDMA2000 1X單模終端的原有機(jī)制相同，這里不再說明。
當(dāng)1X/WiMAX雙模終端1通過WiMAX BS3接入網(wǎng)請求分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時(shí)，首先該1X/WiMAX雙模終端1與WiMAX BS交換控制信令，WiMAX BS獲得該1X/WiMAX雙模終端1的網(wǎng)絡(luò)接入標(biāo)識符(NAINetwork Access Identifier)；向WiMAX AAA4查詢其對應(yīng)的國際移動(dòng)用戶標(biāo)識IMSI，其中IMSI和NAI的對應(yīng)關(guān)系由運(yùn)營商預(yù)定；然后WiMAX BS3與分組數(shù)據(jù)功能PCF5之間建立A9連接；之后，分組控制功能PCF5發(fā)送消息到分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)PDSN6，分組控制功能PCF5和分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)PDSN6之間建立R-P連接。然后，該1X/WiMAX雙模終端1和分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)PDSN6之間建立PPP連接。當(dāng)該1X/WiMAX雙模終端在CDMA2000 1X或者WiMAX系統(tǒng)間切換時(shí)，PPP連接保持不變。
當(dāng)該1X/WiMAX雙模終端在CDMA2000 1X或者WiMAX間切換時(shí)，由于WiMAXBS3與CDMA2000 1X系統(tǒng)的BSS2的接口支持make-before-break切換，可實(shí)現(xiàn)CDMA2000 1X或者WiMAX間的無縫切換。
此外，該1X/WiMAX雙模終端1還可在CDMA2000 1X或WiMAX覆蓋區(qū)內(nèi)切換，其切換按各自原有的機(jī)制進(jìn)行，此處不再贅述。
當(dāng)運(yùn)營商預(yù)定IMSI和NAI的對應(yīng)關(guān)系時(shí)，其可有兩種選擇第一種，如果實(shí)現(xiàn)HLR與WiMAX AAA之間的接口，運(yùn)營商將IMSI與NAI的對應(yīng)關(guān)系存儲(chǔ)于HLR之中。本實(shí)施例中采用此種方式。
第二種，如果不實(shí)現(xiàn)HLR與WiMAX AAA之間的接口，運(yùn)營商需要將IMSI與NAI的對應(yīng)關(guān)系存儲(chǔ)于WiMAX AAA之中。
以上實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明，而并非用于限定本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種增強(qiáng)CDMA2000 1X的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)能力的方法，基于CDMA2000 1X與WiMAX系統(tǒng)相耦合，其特征在于，所述CDMA2000 1X與WiMAX系統(tǒng)共用CDMA20001X系統(tǒng)的分組域核心網(wǎng)，其中，共用分組域數(shù)據(jù)核心網(wǎng)是指將WiMAX系統(tǒng)的WiMAX基站連接至CDMA2000 1X的分組控制功能PCF；并且將WiMAX基站與WiMAX AAA相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)CDMA2000 1X的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)能力的方法，其特征在于，所述WiMAX基站與WiMAX AAA之間使用RADIUS協(xié)議或Diameter協(xié)議，所述WiMAX基站從WiMAX AAA獲得所述WiMAX基站與分組控制功能PCF之間、分組控制功能PCF與分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)PDSN之間的接口上用到的國際移動(dòng)用戶標(biāo)識IMSI。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)CDMA2000 1X的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)能力的方法，其特征在于，1X/WiMAX雙模終端可通過CDMA2000 1X或者WiMAX與分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)PDSN建立PPP連接，當(dāng)該1X/WiMAX雙模終端在CDMA2000 1X或者WiMAX系統(tǒng)間切換時(shí)，PPP連接保持不變。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的增強(qiáng)CDMA2000 1X的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)能力的方法，其特征在于，所述1X/WiMAX雙模終端與WiMAX基站之間使用IEEE 802.16承載PPP協(xié)議。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的增強(qiáng)CDMA2000 1X的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)能力的方法，其特征在于，所述1X/WiMAX雙模終端通過WiMAX基站與分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)PDSN建立PPP連接時(shí)，上行發(fā)送幀處理步驟如下1X/WiMAX雙模終端把待發(fā)送的一個(gè)IP數(shù)據(jù)包送到PPP層；所述PPP層將收到的整個(gè)IP數(shù)據(jù)包組裝成一個(gè)PPP數(shù)據(jù)包，并送往匯聚子層CS；所述匯聚子層CS進(jìn)行業(yè)務(wù)流與空口連接之間的映射，找到合適的映射后，再由MAC層在數(shù)據(jù)包的前端填加MAC Header，并將形成的MAC數(shù)據(jù)包經(jīng)空口傳送到WiMAX基站；所述WiMAX基站收到MAC數(shù)據(jù)包后，根據(jù)MAC Header的信息區(qū)分該數(shù)據(jù)包是屬于哪一個(gè)終端的數(shù)據(jù)包，然后使用為該終端建立的通用路由封裝GRE隧道，將去掉MAC Header的數(shù)據(jù)包送往分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)PDSN；所述分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)PDSN的PPP層通過通用路由封裝GRE隧道收到PPP數(shù)據(jù)包；所述分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)PDSN的PPP層去掉PPP header，將得到的IP數(shù)據(jù)包送往PDSN的IP層。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的增強(qiáng)CDMA2000 1X的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)能力的方法，其特征在于，所述1X/WiMAX雙模終端通過WiMAX基站與分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)PDSN建立PPP連接時(shí)，下行發(fā)送幀處理步驟如下分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)PDSN把待發(fā)送的一個(gè)IP數(shù)據(jù)包送到PPP層；所述PPP層將收到的整個(gè)IP數(shù)據(jù)包組裝成一個(gè)PPP數(shù)據(jù)包，通過通用路由封裝GRE隧道送往WiMAX基站；所述WiMAX基站收到該P(yáng)PP數(shù)據(jù)包后，MAC層在數(shù)據(jù)包的前端填加MACHeader，然后將MAC數(shù)據(jù)包經(jīng)空口傳送到1X/WiMAX雙模終端；所述1X/WiMAX雙模終端收到該MAC數(shù)據(jù)包后，在MAC層根據(jù)MAC Header找到映射的業(yè)務(wù)流，然后把去掉MAC Header的數(shù)據(jù)包送往匯聚子層CS，匯聚子層CS將數(shù)據(jù)包送往PPP層，PPP層從中去掉PPP Header，將得到的IP數(shù)據(jù)包送往1X/WiMAX雙模終端的IP層。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)CDMA2000 1X的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)能力的方法，其特征在于，實(shí)現(xiàn)WiMAX基站之間以及WiMAX基站與CDMA2000 1X系統(tǒng)的基站子系統(tǒng)之間的接口，使得WiMAX基站與CDMA2000 1X基站子系統(tǒng)或者兩個(gè)所述WiMAX基站之間支持make-before-break切換。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)CDMA2000 1X的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)能力的方法，其特征在于，實(shí)現(xiàn)歸屬位置寄存器HLR與WiMAX AAA之間的接口，以使CDMA20001X和WiMAX共享同樣的認(rèn)證。
9.一種CDMA2000 1X與WiMAX系統(tǒng)緊耦合互操作系統(tǒng)，包括CDMA2000 1X和WiMAX系統(tǒng)，所述CDMA2000 1X和WiMAX系統(tǒng)相耦合，其特征在于，所述WiMAX系統(tǒng)的WiMAX基站與CDMA2000 1X的分組控制功能PCF相連接，以執(zhí)行與CDMA2000 1X基站子系統(tǒng)與分組控制功能PCF之間相同的協(xié)議；所述WiMAX基站與WiMAX AAA相連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的CDMA2000 1X與WiMAX系統(tǒng)緊耦合互操作系統(tǒng)，其特征在于，所述WiMAX基站之間以及所述WiMAX基站與CDMA2000 1X系統(tǒng)的基站子系統(tǒng)相連接，以實(shí)現(xiàn)所述WiMAX基站之間以及所述WiMAX基站與CDMA2000 1X系統(tǒng)的基站子系統(tǒng)之間的接口。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的CDMA2000 1X與WiMAX系統(tǒng)緊耦合互操作系統(tǒng)，其特征在于，還包括接入該系統(tǒng)的終端，所述終端為1X/WiMAX雙模終端或CDMA2000 1X單模終端。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的CDMA2000 1X與WiMAX系統(tǒng)緊耦合互操作系統(tǒng)，其特征在于，所述WiMAX基站與WiMAX AAA之間使用RADIUS協(xié)議或Diameter協(xié)議；從所述WiMAX AAA獲得所述WiMAX基站與分組控制功能PCF之間、分組控制功能PCF與分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)PDSN之間的接口上用到的國際移動(dòng)用戶標(biāo)識IMSI。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的CDMA2000 1X與WiMAX系統(tǒng)緊耦合互操作系統(tǒng)，其特征在于，所述WiMAX基站與接入的1X/WiMAX雙模終端之間使用IEEE802.16承載PPP協(xié)議。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的CDMA2000 1X與WiMAX系統(tǒng)緊耦合互操作系統(tǒng)，其特征在于，將歸屬位置寄存器HLR與WiMAX AAA連接，以實(shí)現(xiàn)歸屬位置寄存器HLR與WiMAX AAA之間的接口。
全文摘要
本發(fā)明提供一種增強(qiáng)CDMA2000 1X的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)能力的方法，基于CDMA2000 1X與WiMAX系統(tǒng)相耦合，共用CDMA2000 1X系統(tǒng)的分組域核心網(wǎng)，即將WiMAX系統(tǒng)的WiMAX基站連接至CDMA2000 1X的分組控制功能PCF，該WiMAX基站與分組控制功能PCF之間的協(xié)議與所述CDMA2000 1X基站子系統(tǒng)與分組控制功能PCF之間的協(xié)議相同；并且將WiMAX基站與WiMAX AAA相連接。并且1X/WiMAX雙模終端與WiMAX基站之間使用IEEE 802.16承載PPP協(xié)議。通過本發(fā)明采用共用分組域核心網(wǎng)的方法，大大提高了CDMA2000 1X的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)速率，同時(shí)也克服了松耦合方式的網(wǎng)絡(luò)間切換時(shí)延大導(dǎo)致業(yè)務(wù)不連續(xù)的問題；大大降低了成本。
文檔編號H04W80/04GK101022607SQ20061000762
公開日2007年8月22日 申請日期2006年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月15日
發(fā)明者劉晟, 閆文俊 申請人:華為技術(shù)有限公司