專利名稱：寬帶無(wú)線系統(tǒng)中加速尋呼接入的實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種寬帶無(wú)線系統(tǒng)中尋呼接入實(shí)現(xiàn)方法，尤其是一種采用802.16e標(biāo)準(zhǔn)的寬帶無(wú)線系統(tǒng)中加速尋呼接入的實(shí)現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
802.16e標(biāo)準(zhǔn)是IEEE標(biāo)準(zhǔn)組織制定的寬帶無(wú)線接入標(biāo)準(zhǔn)，相比較于802.16標(biāo)準(zhǔn)，802.16e中增加了許多對(duì)于終端移動(dòng)性的支持。比如切換和省電機(jī)制。
空閑(Idle)模式是802.16e系統(tǒng)中一種非常重要的省電機(jī)制。為了支持終端(MS)在Idle模式下的尋呼，協(xié)議提出了尋呼區(qū)的概念。多個(gè)基站(BS)被劃分為一個(gè)尋呼區(qū)，尋呼區(qū)之間允許重疊。多個(gè)尋呼區(qū)由一個(gè)尋呼控制器(PC)進(jìn)行管理。如圖1所示，基站0和基站1屬于尋呼組A，基站1和基站2屬于尋呼組B，尋呼控制器0和尋呼控制器1管理著尋呼組A，尋呼控制器0和尋呼控制器1分別和位置寄存器(LR)相連以保存MS相關(guān)信息，尋呼控制器0和尋呼控制器1同時(shí)和基站0和基站1相連以便對(duì)尋呼組A中的MS發(fā)起尋呼。接入網(wǎng)關(guān)(ASN-GW)同時(shí)和尋呼控制器0以及尋呼控制器1相連。
802.16e系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖如圖2所示，其中包括基站(BS)、中繼接入網(wǎng)關(guān)(Relay ASN-GW)、當(dāng)前服務(wù)接入網(wǎng)關(guān)(Anchor ASN-GW)、家鄉(xiāng)代理(HA)、鑒權(quán)者(Authenticator)、中繼尋呼控制器(Relay PC)及當(dāng)前服務(wù)尋呼控制器(AnchorPC)等功能模塊。
基站和Anchor接入網(wǎng)關(guān)相連(或通過(guò)中繼接入網(wǎng)關(guān))，Anchor接入網(wǎng)關(guān)負(fù)責(zé)整個(gè)接入網(wǎng)所在IP網(wǎng)段的出口路由，Anchor接入網(wǎng)關(guān)和鑒權(quán)者相連，鑒權(quán)者是EAP協(xié)議中的鑒權(quán)邏輯模塊，負(fù)責(zé)處理終端的鑒權(quán)。對(duì)于移動(dòng)IP，Anchor接入網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)外地代理(FA)的功能，它和家鄉(xiāng)代理通過(guò)IP網(wǎng)相連，發(fā)往終端的數(shù)據(jù)將由家鄉(xiāng)代理通過(guò)移動(dòng)IP隧道轉(zhuǎn)發(fā)到Anchor接入網(wǎng)關(guān)。
Anchor尋呼控制器負(fù)責(zé)終端的尋呼控制、位置更新并保存終端的相關(guān)信息。中繼尋呼控制器負(fù)責(zé)Anchor尋呼控制器和基站之間尋呼通知消息的轉(zhuǎn)發(fā)。
家鄉(xiāng)代理是移動(dòng)IP機(jī)制中的一種功能實(shí)體，目的是維護(hù)終端的本地注冊(cè)信息、位置信息并通過(guò)移動(dòng)IP隧道向外地代理或者終端轉(zhuǎn)發(fā)路由到終端的數(shù)據(jù)。
當(dāng)MS處于Idle模式下，且有下行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)到達(dá)時(shí)，PC負(fù)責(zé)發(fā)起尋呼過(guò)程，MS所在尋呼組的所有BS都要發(fā)送尋呼廣播消息，MS根據(jù)尋呼廣播消息中的指示決定是否需要退出Idle模式并進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)重接入。
當(dāng)終端從正常模式進(jìn)入到Idle模式時(shí)，需要將終端的當(dāng)前信息(包括基本能力以及業(yè)務(wù)流信息)保存到PC中，一旦MS以后從Idle模式下喚醒，MS可以從PC中重新獲取相關(guān)信息以加速網(wǎng)絡(luò)接入過(guò)程。
在尋呼過(guò)程中如何縮短終端接入網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間是當(dāng)前研究的一個(gè)熱點(diǎn)。Wimax組織下的NWG工作組給出了尋呼的基本流程。該流程的缺點(diǎn)是終端MS開(kāi)始接入流程后，基站BS是在Anchor PC(當(dāng)前服務(wù)的尋呼控制器)的終端信息請(qǐng)求的響應(yīng)消息中獲取Authenticator ID的，之后才能開(kāi)始和鑒權(quán)者(Authenticator)交互獲取密鑰用于測(cè)距請(qǐng)求(RNG-REQ)消息的HMAC/CMAC鑒權(quán)，從而使得終端的尋呼接入時(shí)間很長(zhǎng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提出一種終端尋呼接入的實(shí)現(xiàn)方法，以縮短終端尋呼重接入網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明寬帶無(wú)線系統(tǒng)中加速終端尋呼接入的實(shí)現(xiàn)方法，包括以下步驟(a)當(dāng)前服務(wù)接入網(wǎng)關(guān)Anchor ASN-GW收到尋址到終端的下行數(shù)據(jù)，且尋呼操作被授權(quán)通過(guò)時(shí)，當(dāng)前服務(wù)的尋呼控制器Anchor PC向?qū)ず艚M內(nèi)的所有基站發(fā)送尋呼通知消息，消息中至少包含終端標(biāo)識(shí)MSID以及終端的鑒權(quán)者標(biāo)識(shí)Authenticator ID；(b)所述基站接收到該消息后保留所述Authenticator ID和MS的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并向終端發(fā)送尋呼廣播消息；(c)所述基站收到終端返回的測(cè)距請(qǐng)求消息后，利用所述MS對(duì)應(yīng)的Authenticator ID參數(shù)和鑒權(quán)者交互獲取鑒權(quán)密鑰AK并對(duì)測(cè)距請(qǐng)求消息進(jìn)行鑒權(quán)；在和鑒權(quán)者交互的同時(shí)，所述基站從所述Anchor PC獲取所述終端的信息；(d)所述基站向所述Anchor ASN-GW請(qǐng)求創(chuàng)建數(shù)據(jù)通道并向終端發(fā)送測(cè)距響應(yīng)消息；(e)Anchor ASN-GW收到基站發(fā)送的數(shù)據(jù)通道創(chuàng)建確認(rèn)消息后，向Anchor PC發(fā)送終端信息釋放通知消息通知Anchor PC刪除終端在AnchorPC保存的信息。
進(jìn)一步地，步驟(d)中，基站在確認(rèn)數(shù)據(jù)通道創(chuàng)建成功且消息鑒權(quán)通過(guò)后，向終端發(fā)送帶有“成功”指示的測(cè)距響應(yīng)消息。
進(jìn)一步地，步驟(d)中，基站在消息鑒權(quán)通過(guò)后向終端發(fā)送帶有“成功”指示的測(cè)距響應(yīng)消息，再向Anchor ASN-GW請(qǐng)求創(chuàng)建數(shù)據(jù)通道。
進(jìn)一步地，步驟(c)中，若測(cè)距請(qǐng)求消息流程鑒權(quán)沒(méi)有通過(guò)，則基站直接向終端反饋帶有失敗指示的測(cè)距響應(yīng)消息，中止執(zhí)行后續(xù)步驟。
進(jìn)一步地，步驟(a)中，所述AnchorASN-GW收到的尋址到終端的下行數(shù)據(jù)是由家鄉(xiāng)代理HA通過(guò)移動(dòng)IP隧道轉(zhuǎn)發(fā)的。
進(jìn)一步地，步驟(a)進(jìn)一步包括(a1)Anchor ASN-GW收到尋址到終端的下行數(shù)據(jù)后，若根據(jù)終端標(biāo)識(shí)識(shí)別出終端處于空閑模式，則AnchorASN-GW向終端所屬的Anchor PC發(fā)送終端信息請(qǐng)求消息，該消息中包括終端標(biāo)識(shí)以及尋呼指示參數(shù)；(a2)Anchor PC向Anchor ASN-GW發(fā)送終端信息響應(yīng)消息，該消息包括終端標(biāo)識(shí)及業(yè)務(wù)授權(quán)指示參數(shù)，指示尋呼操作是否被授權(quán)通過(guò)。
進(jìn)一步地，步驟(c)中，終端信息響應(yīng)消息中包括以下參數(shù)MSID、AnchorASN-GW標(biāo)識(shí)、終端空閑模式預(yù)留信息、終端信息(包括業(yè)務(wù)流標(biāo)識(shí)、業(yè)務(wù)連接標(biāo)識(shí)以及Qos參數(shù))。
進(jìn)一步地，步驟(d)中，數(shù)據(jù)通道創(chuàng)建響應(yīng)消息中包括MSID、承載隧道參數(shù)、業(yè)務(wù)流標(biāo)識(shí)、Qos參數(shù)。
進(jìn)一步地，所述基站和所述Anchor ASN-GW通過(guò)中繼接入網(wǎng)關(guān)RelayASN-GW實(shí)現(xiàn)連接，所述基站和所述Anchor ASN-GW之間所有的交互消息通過(guò)該Relay ASN-GW向?qū)Ψ桨l(fā)送。
進(jìn)一步地，基站和Anchor PC之間通過(guò)中繼尋呼控制器Relay PC實(shí)現(xiàn)連接，基站和Anchor PC之間所有的交互消息通過(guò)Relay PC向?qū)Ψ桨l(fā)送。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明加速尋呼接入的方法僅僅在PC到基站之間的尋呼通知消息中增加了Authenticator ID的參數(shù)，不會(huì)引起基站處理和存儲(chǔ)開(kāi)銷顯著增加，且本發(fā)明方法中，消息的鑒權(quán)流程被大大提前，消息的HMAC/CMAC鑒權(quán)流程可以和基站與Anchor PC的終端信息交互并行進(jìn)行，縮短了整個(gè)尋呼接入的流程，當(dāng)HMAC/CMAC鑒權(quán)不通過(guò)時(shí)，基站可以直接向終端反饋空口的測(cè)距響應(yīng)消息，并中止剩余流程，從而避免無(wú)謂的消息開(kāi)銷。


圖1是802.16e系統(tǒng)尋呼功能邏輯實(shí)體構(gòu)成示意圖。
圖2是802.16e系統(tǒng)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明實(shí)施例加速終端尋呼接入實(shí)現(xiàn)方法的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明對(duì)處于Idle模式下終端MS的尋呼和接入流程如圖3所示，其包括以下步驟步驟1家鄉(xiāng)代理HA在攔截發(fā)往終端的數(shù)據(jù)后通過(guò)移動(dòng)IP隧道向作為外地代理FA的Anchor ASN-GW發(fā)送尋址到終端的下行數(shù)據(jù)；步驟2Anchor ASN-GW根據(jù)MS的標(biāo)識(shí)識(shí)別出該MS處于Idle模式后，Anchor ASN-GW向終端所屬的Anchor PC發(fā)送終端信息請(qǐng)求消息請(qǐng)求獲取終端的相關(guān)信息。終端信息請(qǐng)求消息中至少包括終端標(biāo)識(shí)(MSID)以及尋呼指示參數(shù)；步驟3Anchor PC向Anchor ASN-GW發(fā)送終端信息響應(yīng)(MS InfoResponse)消息，該消息可以指示是否尋呼操作被授權(quán)通過(guò)，該消息中至少包括以下參數(shù)MSID及業(yè)務(wù)授權(quán)指示；步驟4及步驟5Anchor PC通過(guò)Relay PC向?qū)ず艚M內(nèi)的所有基站發(fā)送尋呼通知消息(Paging Announce)，消息中包含了MSID、尋呼組標(biāo)識(shí)及MS的鑒權(quán)者標(biāo)識(shí)Authenticator ID，由于Anchor PC可以根據(jù)MS的相關(guān)信息查詢到MS對(duì)應(yīng)的Authenticator ID，因此Anchor PC可以在該消息中包含該參數(shù)；步驟6基站接收到該消息后保留所述Authenticator ID和MS的對(duì)應(yīng)關(guān)系，向終端發(fā)送MOB-PAG-ADV尋呼廣播消息；步驟7終端根據(jù)尋呼廣播消息中的指示得知有尋呼到自己的數(shù)據(jù)需要進(jìn)行尋呼重接入，終端向基站發(fā)送測(cè)距請(qǐng)求RNG-REQ消息；步驟8基站接收到測(cè)距請(qǐng)求RNG-REQ消息的同時(shí)利用上次尋呼通知消息中的MS對(duì)應(yīng)的Authenticator ID參數(shù)和鑒權(quán)者(Authenticator)交互獲取鑒權(quán)密鑰(AK)并對(duì)測(cè)距請(qǐng)求消息中的HMAC/CMAC進(jìn)行鑒權(quán)；如果消息鑒權(quán)失敗，基站直接向終端發(fā)送帶有“失敗”指示的測(cè)距響應(yīng)消息，MS將重新進(jìn)行完整的初始接入，即重新向基站發(fā)送測(cè)距請(qǐng)求消息；步驟9及步驟10基站在和Authenticator交互的同時(shí)通過(guò)中繼尋址控制器(Relay PC)向Anchor PC發(fā)送終端信息請(qǐng)求消息請(qǐng)求終端的相關(guān)信息；步驟11及步驟12Anchor PC首先對(duì)終端信息請(qǐng)求消息中的MS標(biāo)識(shí)進(jìn)行校驗(yàn)，通過(guò)Relay PC向基站反饋終端信息響應(yīng)消息，消息中包括以下參數(shù)MSID，Anchor ASN-GW標(biāo)識(shí)，終端空閑模式預(yù)留信息、終端信息(包括業(yè)務(wù)流標(biāo)識(shí)、業(yè)務(wù)連接標(biāo)識(shí)以及Qos參數(shù))；步驟13及步驟14BS通過(guò)Relay ASN-GW向Anchor ASN-GW發(fā)送數(shù)據(jù)通道創(chuàng)建請(qǐng)求消息請(qǐng)求創(chuàng)建R4/R6承載隧道；步驟15及步驟16Anchor ASN-GW通過(guò)Relay ASN-GW向基站反饋數(shù)據(jù)通道創(chuàng)建響應(yīng)消息，消息中至少包括MSID、業(yè)務(wù)流信息(包括承載隧道參數(shù)、業(yè)務(wù)流標(biāo)識(shí)、Qos參數(shù)等)。
步驟17基站在確認(rèn)承載創(chuàng)建成功后向終端發(fā)送帶有“成功”指示的測(cè)距響應(yīng)消息；該步驟也可以在步驟13前完成，即基站在消息鑒權(quán)通過(guò)后向終端發(fā)送帶有“成功”指示的測(cè)距響應(yīng)消息，再向Anchor ASN-GW請(qǐng)求創(chuàng)建數(shù)據(jù)通道。
步驟18及步驟19當(dāng)終端完成尋呼網(wǎng)絡(luò)重接入后，基站通過(guò)RelayASN-GW向Anchor ASGW發(fā)送數(shù)據(jù)通道創(chuàng)建確認(rèn)消息，消息中包含MSID等參數(shù)；步驟20Anchor ASN-GW向Anchor PC發(fā)送終端信息釋放通知消息通知PC刪除MS在PC保存的信息。
通過(guò)以上尋呼流程，MS可以成功從Idle模式下退出。
本系統(tǒng)中，Relay ASN-GW實(shí)現(xiàn)基站和Anchor ASN-GW之間的中繼功能，如果基站和Anchor ASN-GW有直接接口，BS和Anchor ASN-GW之間所有的交互消息可以不通過(guò)Relay ASN-GW直接向?qū)Ψ桨l(fā)送。Relay PC實(shí)現(xiàn)基站和Anchor PC之間的中繼功能，如果基站和Anchor PC有直接接口，基站和Anchor PC之間所有的交互消息可以不通過(guò)Relay PC直接向?qū)Ψ桨l(fā)送。
采用本發(fā)明提供的加速尋呼流程的優(yōu)化方法，由于僅僅在PC到基站之間的尋呼通知消息中增加了Authenticator ID的參數(shù)，不會(huì)引起基站處理和存儲(chǔ)開(kāi)銷顯著增加。本發(fā)明方法中，消息的鑒權(quán)流程被大大提前，且消息的HMAC/CMAC鑒權(quán)流程可以和基站與Anchor PC的終端信息交互并行進(jìn)行，縮短了整個(gè)尋呼接入的流程，且當(dāng)HMAC/CMAC鑒權(quán)沒(méi)有通過(guò)時(shí)，基站可以直接向終端反饋空口的測(cè)距響應(yīng)消息，并中止剩余流程，從而避免無(wú)謂的消息開(kāi)銷。
權(quán)利要求
1.一種寬帶無(wú)線系統(tǒng)中加速終端尋呼接入的實(shí)現(xiàn)方法，其包括以下步驟(a)當(dāng)前服務(wù)接入網(wǎng)關(guān)Anchor ASN-GW收到尋址到終端的下行數(shù)據(jù)，且尋呼操作被授權(quán)通過(guò)時(shí)，當(dāng)前服務(wù)的尋呼控制器Anchor PC向?qū)ず艚M內(nèi)的所有基站發(fā)送尋呼通知消息，消息中至少包含終端標(biāo)識(shí)MSID以及終端的鑒權(quán)者標(biāo)識(shí)Authenticator ID；(b)所述基站接收到該消息后保留所述Authenticator ID和MS的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并向終端發(fā)送尋呼廣播消息；(c)所述基站收到終端返回的測(cè)距請(qǐng)求消息后，利用所述MS對(duì)應(yīng)的Authenticator ID參數(shù)和鑒權(quán)者交互獲取鑒權(quán)密鑰AK并對(duì)測(cè)距請(qǐng)求消息進(jìn)行鑒權(quán)；在和鑒權(quán)者交互的同時(shí)，所述基站從所述Anchor PC獲取所述終端的信息；(d)所述基站向所述Anchor ASN-GW請(qǐng)求創(chuàng)建數(shù)據(jù)通道并向終端發(fā)送測(cè)距響應(yīng)消息；(e)Anchor ASN-GW收到基站發(fā)送的數(shù)據(jù)通道創(chuàng)建確認(rèn)消息后，向Anchor PC發(fā)送終端信息釋放通知消息通知Anchor PC刪除終端在AnchorPC保存的信息。
2.如權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于步驟(d)中，基站在確認(rèn)數(shù)據(jù)通道創(chuàng)建成功且消息鑒權(quán)通過(guò)后，向終端發(fā)送帶有“成功”指示的測(cè)距響應(yīng)消息。
3.如權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于步驟(d)中，基站在消息鑒權(quán)通過(guò)后向終端發(fā)送帶有“成功”指示的測(cè)距響應(yīng)消息，再向AnchorASN-GW請(qǐng)求創(chuàng)建數(shù)據(jù)通道。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于步驟(c)中，若測(cè)距請(qǐng)求消息流程鑒權(quán)沒(méi)有通過(guò)，則基站直接向終端反饋帶有失敗指示的測(cè)距響應(yīng)消息，中止執(zhí)行后續(xù)步驟。
5.如權(quán)利要求4所述的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于步驟(a)中，所述AnchorASN-GW收到的尋址到終端的下行數(shù)據(jù)是由家鄉(xiāng)代理HA通過(guò)移動(dòng)IP隧道轉(zhuǎn)發(fā)的。
6.如權(quán)利要求4所述的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于步驟(a)進(jìn)一步包括(al)Anchor ASN-GW收到尋址到終端的下行數(shù)據(jù)后，若根據(jù)終端標(biāo)識(shí)識(shí)別出終端處于空閑模式，則Anchor ASN-GW向終端所屬的Anchor PC發(fā)送終端信息請(qǐng)求消息，該消息中包括終端標(biāo)識(shí)以及尋呼指示參數(shù)；(a2)Anchor PC向Anchor ASN-GW發(fā)送終端信息響應(yīng)消息，該消息包括終端標(biāo)識(shí)及業(yè)務(wù)授權(quán)指示參數(shù)，指示尋呼操作是否被授權(quán)通過(guò)。
7.如權(quán)利要求4所述的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于步驟(c)中，終端信息響應(yīng)消息中包括以下參數(shù)MSID、Anchor ASN-GW標(biāo)識(shí)、終端空閑模式預(yù)留信息、終端信息(包括業(yè)務(wù)流標(biāo)識(shí)、業(yè)務(wù)連接標(biāo)識(shí)以及Qos參數(shù))。
8.如權(quán)利要求4所述的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于步驟(d)中，數(shù)據(jù)通道創(chuàng)建響應(yīng)消息中包括MSID、承載隧道參數(shù)、業(yè)務(wù)流標(biāo)識(shí)、Qos參數(shù)。
9.如權(quán)利要求4所述的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于所述基站和所述Anchor ASN-GW通過(guò)中繼接入網(wǎng)關(guān)Relay ASN-GW實(shí)現(xiàn)連接，所述基站和所述Anchor ASN-GW之間所有的交互消息通過(guò)該Relay ASN-GW向?qū)Ψ桨l(fā)送。
10.如權(quán)利要求4所述的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于基站和Anchor PC之間通過(guò)中繼尋呼控制器Relay PC實(shí)現(xiàn)連接，基站和Anchor PC之間所有的交互消息通過(guò)Relay PC向?qū)Ψ桨l(fā)送。
全文摘要
本發(fā)明寬帶無(wú)線系統(tǒng)中加速終端尋呼接入的實(shí)現(xiàn)方法，包括(a)AnchorPC向基站發(fā)送尋呼通知消息，消息中至少包含MSID以及終端的Authenticator ID；(b)所述基站保留收到的所述Authenticator ID和MS的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并向終端發(fā)送尋呼廣播消息；(c)所述基站收到終端的測(cè)距請(qǐng)求消息后，利用Authenticator ID參數(shù)和鑒權(quán)者交互獲取鑒權(quán)密鑰并進(jìn)行鑒權(quán)；在和鑒權(quán)者交互同時(shí)所述基站從所述Anchor PC獲取終端信息；(d)所述基站向所述Anchor ASN－GW請(qǐng)求創(chuàng)建數(shù)據(jù)通道并向終端發(fā)送測(cè)距響應(yīng)消息；(e)AnchorASN－GW收到數(shù)據(jù)通道創(chuàng)建確認(rèn)消息后，向Anchor PC發(fā)送終端信息釋放通知消息通知Anchor PC刪除終端信息。本發(fā)明方法可加速終端的尋呼接入流程。
文檔編號(hào)H04W68/00GK101026858SQ200610007838
公開(kāi)日2007年8月29日 申請(qǐng)日期2006年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月17日
發(fā)明者王寧, 許玲, 陳宏 , 婁篤仕 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司