專利名稱：Aaa實現(xiàn)ms定位能力協(xié)商的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信系統(tǒng)中，當(dāng)MS定位能力保存在歸屬地(以 下簡稱為Home)認(rèn)證/授權(quán)/計費(以下簡稱為AAA)的情況下，實 現(xiàn)MS定位能力協(xié)商的一種方法。
背景技術(shù)：
目前，WiMAX論壇(以下簡稱為WiMAX forum)網(wǎng)絡(luò)組(以下 簡稱為NGW)正在制定WiMAX定位業(yè)務(wù)(以下簡稱為LBS)第二階 段(也稱為Stage-2)規(guī)范，其規(guī)范草稿中所規(guī)定的WiMAX LBS網(wǎng) 絡(luò)參考模型如圖l所示。首先，對現(xiàn)有的WiMAX的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)做一下 說明，從大的功能區(qū)分來看，WiMAX包括三個部分移動臺(以下 簡稱為MS)、接入業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)(以下簡稱為ASN)、連接業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)(以 下簡稱為CSN)。其中，ASN包括基站(以下簡稱為BS)與接入業(yè) 務(wù)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)(以下簡稱為ASNGW)。
ASN是一套網(wǎng)絡(luò)功能的集合，為WiMAX用戶提供無線接入。主 要功能為網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)和選擇功能、互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(以下簡稱為IP)地址 分配、無線資源管理等等。 一個ASN可以被一個或者多個CSN共享。 CSN被定義為一套網(wǎng)絡(luò)功能的組合，為WiMAX用戶提供IP連接。 CSN功能包括為用戶建立會話連接，給終端分配IP地址、因特網(wǎng)(以 下簡稱為Internet)接入、ASN和CSN之間的隧道建立以及管理、ASN 之間的移動性管理等等。
在圖1所示的非漫游狀態(tài)下WiMAX LBS網(wǎng)絡(luò)參考模型中，與 LBS相關(guān)的模塊包括(1)定位服務(wù)器(Location Server,以下簡稱LS)
LS是位于CSN上的一個功能實體，與外部的定位客戶端之間的 關(guān)系為"客戶端<一>服務(wù)器"的關(guān)系，并為外部的客戶端和請求定
位信息的移動臺提供授權(quán)檢査的功能。另外，LS也可以具有定位計
算的功能。
(2) 定位控制器(Location Controller,以下簡稱為LC)
LC負(fù)責(zé)確定和匯報移動臺的位置信息和定位參數(shù)，LC可以提供 這些位置信息和定位參數(shù)給LS、 MS或者其他ASN內(nèi)部的實體，如 無線資源管理(以下簡稱為RRM)模塊和移動性管理(以下簡稱為MM) 模塊。 一旦收到來自MS、 LS或者ASN內(nèi)部模塊的請求，LC將觸發(fā) 定位相關(guān)的測量，收集定位計算所需要的參數(shù)并進行定位計算。LC 一般位于ASN網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，若對于分解的ASN，則位于ASNGW上。
(3) 定位代理(Location Agent，以下簡稱為LA)
LA的主要功能為執(zhí)行定位相關(guān)的測量，可選的也可以收集和匯 報定位相關(guān)的參數(shù)給LC。 LA的功能可以位于BS、 MS或者兩者都 有。如果MS上具有LA的功能，相應(yīng)的BS也具有LA的功能。
LC與BS上的LA之間的接口為ASN內(nèi)部的接口 ，即R6接口 ， LC 與LS之間的接口為R3接口 ， ASN與ASN之間的接口為R4接口 ， BS 與BS之間的接口為R8接口。
另外，WiMAX LBS Stage-2規(guī)范草稿中所規(guī)定的WiMAX網(wǎng)絡(luò)中 端到端的消息流程如圖2所示。其步驟包括-
201 MS或者LBS客戶端發(fā)起定位業(yè)務(wù)，可以由定位客戶端或者 MS向定位服務(wù)器LS發(fā)送定位請求消息，定位客戶端和定位服務(wù)器 之間的消息不在規(guī)范中定義；
202 LS與認(rèn)證/授權(quán)/計費(以下簡稱為AAA)交互，進行認(rèn)證與授 權(quán)檢查。
203由于CSN同時連接多個ASN網(wǎng)絡(luò)，LS需要找個被定位的MS (以 下簡稱為目標(biāo)MS)所在的服務(wù)ASN，并交由位于服務(wù)ASNGW的LC 進行處理；
204找到目標(biāo)MS的服務(wù)LC后，LS向服務(wù)LS發(fā)送定位報告請求；
205執(zhí)行ASN內(nèi)部的位置確定過程；
206成功執(zhí)行完成后，可以獲得目標(biāo)MS的位置信息，LC向LS報 告此定位信息；
207LS向定位請求方(MS或者定位客戶端)發(fā)送定位響應(yīng)消息， 返回目標(biāo)MS的實際位置信息；
208 LS向計費服務(wù)器發(fā)送計費數(shù)據(jù)更新，從請求者的帳戶中扣除此 次LBS業(yè)務(wù)所需要的費用，此過程為一可選過程，對于一些特殊請 求，如緊急服務(wù)、合法監(jiān)聽等，不需要付費，因而也不需要執(zhí)行此步驟。
WiMAX LBS Stage-2規(guī)范草稿中所規(guī)定的WiMAX網(wǎng)絡(luò)中端到端 的消息流程中的步驟202為認(rèn)證和授權(quán)檢查。當(dāng)LS收到來自LBS客 戶端或者MS的定位請求后，LS向AAA發(fā)送認(rèn)證請求，在AAA執(zhí) 行對LBS業(yè)務(wù)認(rèn)證和授權(quán)檢查。在AAA中保存用戶的信息(協(xié)議中 稱為user profile),其中包括如下信息 *每個移動臺設(shè)備是否具有GPS接收機；
*每個移動臺設(shè)備是否支持增強的WiMAX定位能力(如到達(dá)時間差
(以下簡稱為TDOA),到達(dá)時間(以下簡稱為RTD)等； *對于定位業(yè)務(wù)的簽約信息(如簽約級別/類型等)。
移動臺(以下簡稱為MS)需要通過認(rèn)證以保證正確的簽約，另外， 外部的客戶端也需要被認(rèn)證以保證WiMAX網(wǎng)絡(luò)和用戶的安全。
從這里僅看出AAA與定位信息的簽約信息一起保存MS的定位 能力，并沒有說明如何在AAA中協(xié)商并保存MS的定位能力。定位 信息的簽約信息是在用戶簽約LBS業(yè)務(wù)時， 一般是由運營商的操作 員人工在AAA預(yù)先保存的。僅從這里來看，MS的定位能力是與其 簽約信息簽約信息一起保存的。如果移動終端設(shè)備和用戶識別卡是可 分離的話(目前三星的WiMAX終端就是移動終端設(shè)備和用戶識別卡 是可分離的)， 一旦用戶更換了帶有其他定位能力的移動終端設(shè)備時， 都需要人工更新MS的定位能力，這樣就非常的不方便。
另外，當(dāng)移動終端通過籃牙(bluetooth)或者其他外接設(shè)備外接 了 GPS接收模塊時，MS的定位能力即發(fā)生了改變，如何在AAA中 重新協(xié)商并更新MS的定位能力在規(guī)范中并沒有說明。更沒有考慮到 MS處于不同狀態(tài)下，如MS處于空閑(以下簡稱為IDLE)和活動 (以下簡稱為ACTIVE)狀態(tài)下，采用什么樣的信令過程在AAA中 協(xié)商、保存并更新MS的定位能力。由于進行定位算法的選擇需要根 據(jù)MS的定位能力信息來進行，所以只有解決了上述問題，才能為在 WiMAX網(wǎng)絡(luò)中進行定位算法的選擇提供必要的依據(jù)。
另外，華為公司也在2007年6月份在西班牙舉行的WiMAX全 會上向NWG的LBS子組提交的文稿中也提出了一種MS定位能力 協(xié)商的方法。華為的方法是當(dāng)MS向網(wǎng)絡(luò)進行注冊時通過層2或者 層3消息進行MS定位能力的協(xié)商，當(dāng)MS處于ACTIVE狀態(tài)時，MS 定位能力保存在LC中；當(dāng)MS處于IDLE狀態(tài)中，MS定位能力保 存在錨尋呼控制器(以下簡稱為APC)或者位置寄存器(以下簡稱 為LR)中。當(dāng)MS切換到新的服務(wù)ASN網(wǎng)絡(luò)時，MS的定位能力將 被轉(zhuǎn)移到新的LC中，當(dāng)MS改變它的定位能力時，在注冊到網(wǎng)絡(luò)的 過程中把這些信息更新到LC中。
華為的方法一個最大的問題是即使是在MS的定位能力沒有改變 的情況下，MS定位能力信息也要隨著MS的移動而不停的轉(zhuǎn)移。另 外，當(dāng)MS在ACTIVE狀態(tài)從一個LC移動到另外一個LC或者在IDLE 狀態(tài)從一個PC/LR移動到另外一個PC/LR時，MS定位能力信息也需 要轉(zhuǎn)移到新的實體中。而且當(dāng)MS從IDLE轉(zhuǎn)移到ACTIVE這種狀態(tài) 下，MS的能力信息也需要從PC/LR轉(zhuǎn)移到服務(wù)LC。從ACTIVE轉(zhuǎn) 移到IDLE時，也需要從服務(wù)LC轉(zhuǎn)移到PC/LR,這樣就即使用戶沒 有啟動LBS業(yè)務(wù)，也需要其他的信令過程中不停地轉(zhuǎn)移MS的位置 能力信息，這無疑給網(wǎng)絡(luò)帶來一定的負(fù)擔(dān)。所以，華為的這種方法也 不是一個簡便快捷的方法，不符合WiMAX網(wǎng)絡(luò)簡便實用的原則。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，根據(jù)本發(fā)明的一方面，提出了一種移動臺MS與 homeAAA進行定位能力協(xié)商的方法，包括步驟 (la)獲得下行信道，進行MAC層同步，并獲得上行信道參數(shù)； (2a)執(zhí)行初始測距和物理層調(diào)整；
(3a)執(zhí)行MS與BS之間認(rèn)證策略的協(xié)商和MS與ASN之間的認(rèn)證； (4a)執(zhí)行MS與homeAAA的端到端的EAP認(rèn)證，把MS的位置能力信 息傳送到home AAA; (5a)執(zhí)行密鑰管理協(xié)議PKM第二版v2的消息處理； (6a)執(zhí)行MS向ASN的注冊； (7a)建立連接并建立數(shù)據(jù)面通路。
根據(jù)本發(fā)明的另 一方面，提出了 一種移動臺MS與home AAA進行
定位能力協(xié)商的方法，包括步驟
(lb)當(dāng)MS的定位能力改變時，如果MS處于IDLE狀態(tài)，則MS 重新接入網(wǎng)絡(luò)，在MS側(cè)，由于LBS定位能力的改變，觸發(fā)重認(rèn)證處 理；
(2b)執(zhí)行MS與homeAAA的端到端的EAP認(rèn)證，把MS的位置能
力信息傳送到home AAA; (3b)執(zhí)行PKMv2協(xié)議處理； (4b)重認(rèn)證處理結(jié)束。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提出了一種移動臺MS與homeAAA進行 定位能力協(xié)商的方法，包括步驟
(lc)當(dāng)MS的定位能力改變時，如果MS處于ACTIVE狀態(tài)，則MS側(cè)， 由于LBS定位能力的改變，觸發(fā)重認(rèn)證處理；
(2c)執(zhí)行MS與homeAAA的端到端的EAP認(rèn)證；
(3c)執(zhí)行PKMv2協(xié)議處理;
(4c)重認(rèn)證處理結(jié)束。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提出了一種移動臺MS與home AAA進行
定位能力協(xié)商的方法，包括步驟
(Id)當(dāng)MS的定位能力改變時，如果MS處于IDLE狀態(tài)，則由于LBS 定位能力的改變，觸發(fā)位置更新處理；
(2d)服務(wù)BS使錨認(rèn)證實體通過R3接口消息向HomeAAA發(fā)送MS的 定位能力信息；
(3d) HomeAAA返回錨認(rèn)證實體響應(yīng)消息，并使服務(wù)BS返回MS測 距響應(yīng)；
(4d)服務(wù)BS向服務(wù)ASN-GW返回位置更新響應(yīng)；
(5d)服務(wù)ASN-GW向錨尋呼控制器返回位置更新響應(yīng)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面， 一種對計費事件通知進行MS定位能力協(xié) 商的方法，包括步驟
(le)當(dāng)MS的定位能力改變時，如果MS處于ACTIVE狀態(tài)，則由于 LBS定位能力的改變，MS向服務(wù)BS發(fā)送計費啟動觸發(fā)信息；
(2e)服務(wù)BS到錨認(rèn)證實體發(fā)送計費請求消息，其中攜帶MS定位能 力信息；
(3e)錨認(rèn)證實體利用R3接口消息向HomeAAA發(fā)送MS的定位能力 信息；
(4e) HomeAAA返回錨認(rèn)證實體響應(yīng)消息； (5e)錨認(rèn)證實體向服務(wù)BS發(fā)送計費響應(yīng)。
這樣，本發(fā)明提供了一種在Home AAA中保存MS的定位能力信 息的情況下實現(xiàn)MS定位能力協(xié)商的方法。本方法僅是需要在MS開 機和MS的定位能力發(fā)生改變時，需要協(xié)商并把MS的定位能力保存 在Home AAA中，其他不相關(guān)信令過程均不需要MS定位能力的協(xié) 商與轉(zhuǎn)移。僅需要在啟動LBS業(yè)務(wù)的信令流程中從Home AAA中取 到MS的定位能力，以便做定位方法的選擇，這樣對于非開機和MS 的定位能力沒有發(fā)生改變的其他所有的與LBS不相關(guān)的信令過程， 如IDLE轉(zhuǎn)移到ACTIVE、從ACTIVE轉(zhuǎn)移到IDEL等，均不涉及MS
定位能力的協(xié)商與轉(zhuǎn)移。這樣就為解決了 MS定位能力不斷轉(zhuǎn)移的問
題，為MS和系統(tǒng)設(shè)備在提供LBS方面的研究開發(fā)提供了很大的方 便，并可以作為WiMAX Forum正在制定的LBS規(guī)范的一部分。因 此彌補了目前WiMAX標(biāo)準(zhǔn)中相應(yīng)的空白。


圖1非漫游狀態(tài)下WiMAX LBS網(wǎng)絡(luò)參考模型； 圖2 WiMAX網(wǎng)絡(luò)中LBS端到端的消息流程； 圖3 MS開機進行MS定位協(xié)商的信令過程；
圖4 MS開機后處于IDLE狀態(tài)時MS定位能力改變時利用重認(rèn)證 進行的MS定位協(xié)商的信令過程；
圖5 MS開機后處于ACTIVE狀態(tài)時MS定位能力改變時的利用 重認(rèn)證進行MS定位協(xié)商的信令過程；
圖6 MS開機后處于IDLE狀態(tài)時MS定位能力改變時利用位置更 新的MS定位協(xié)商的信令過程；
圖7 MS開機后處于ACTIVE狀態(tài)時MS定位能力改變時利用位 置更新的MS定位協(xié)商的信令過程；
圖8 MS開機后MS定位能力改變時利用重認(rèn)證進行的MS定位 協(xié)商的信令過程(修改EAP Payload);
圖9 MS開機后MS定位能力改變時利用重認(rèn)證進行的MS定位 協(xié)商的信令過程(修改EAPNAI)。
具體實施例方式
,本發(fā)明涉及無線通信系統(tǒng)中，當(dāng)MS定位能力保存在Home AAA 的情況下，實現(xiàn)MS定位能力協(xié)商的一種方法，在本發(fā)明的如下說明 中，以全球互操作的微波接入(Worldwide Interoperability for Microwave Access,如下簡稱為WiMAX)網(wǎng)絡(luò)為例說明。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種AAA實現(xiàn)MS定位能力協(xié)商 方法。包括如下5個信令過程 1. MS開機時的MS定位能力協(xié)商的信令流程；
2. MS處于IDLE狀態(tài)時啟動重定位過程進行MS定位能力協(xié)商的信令 流程；
3. MS處于ACTIVE狀態(tài)時啟動重定位過程進行MS定位能力協(xié)商的信 令流程；
4. MS處于IDLE狀態(tài)時利用現(xiàn)有的位置更新過程進行MS定位能力協(xié)商 的信令流程；
5. MS處于ACTIVE狀態(tài)時啟動計費時間通知進行MS定位能力協(xié)商的
信令流程。
1. MS開機時的MS定位能力協(xié)商的信令流程
MS開機的MS定位能力協(xié)商的信令流程，包括如下步驟-
(1) 下行信道的信道獲得，MAC層同步，獲得上行信道參數(shù)；
(2) 初始測距和物理層調(diào)整過程；
(3) MS與BS之間認(rèn)證策略的協(xié)商和MS與ASN之間的認(rèn)證；
(4) MS與homeAAA的端到端的EAP認(rèn)證過程，其中攜帶MS的定位 能力信息；
(5) 密鑰管理協(xié)議(以下簡稱為PKM)第二版(以下簡稱v2)的消 息處理過程；
(6) MS向ASN的注冊過程；
(7) 連接的建立與數(shù)據(jù)通路的建立(可選)
2. MS處于IDLE狀態(tài)時啟動重認(rèn)證過程進行MS定位能力協(xié)商的信令 流程，包括如下步驟.-
(1) MS定位能力的改變；
(2) MS重新接入網(wǎng)絡(luò)；
(3) MS側(cè)，由于LBS定位能力的改變，觸發(fā)重認(rèn)證過程；
(4) EAP認(rèn)證過程，其中通過MS與HomeAAA之間端到端的EAP過 程傳送MS的定位能力信息；
(5) PKMv2協(xié)議處理過程；
(6) 重認(rèn)證結(jié)束過程。3. MS處于ACTIVE狀態(tài)時啟動重認(rèn)證過程進行MS定位能力協(xié)商
的信令流程，包括如下步驟
(1) MS定位能力的改變；
(2) MS側(cè)，由于LBS定位能力的改變，觸發(fā)重認(rèn)證過程；
(3) EAP認(rèn)證過程，其中通過MS與HomeAAA之間端到端的EAP過 程傳送MS的定位能力信息；
(4) PKMv2協(xié)議處理過程；
(5) 重認(rèn)證結(jié)束過程。
4. MS處于IDLE狀態(tài)時利用現(xiàn)有的位置更新過程進行MS定位能 力協(xié)商的信令流程，包括如下步驟
(1) MS定位能力的改變；
(2) 由于LBS定位能力的改變，觸發(fā)測距請求；
(3) 服務(wù)BS到錨尋呼控制器(Anchor PC)發(fā)送位置更新請求，其 中攜帶MS定位能力信息；
(4) 錨尋呼控制器向錨認(rèn)證實體發(fā)送上下文獲取過程，其中攜帶MS 的定位能力信息；
(5) 錨認(rèn)證實體利用R3接口消息向Home AAA發(fā)送MS的定位能力信 息；
(6) HomeAAA回錨認(rèn)證實體響應(yīng)消息；
(7) 錨尋呼控制器回服務(wù)BS響應(yīng)；
(8) 服務(wù)BS回MS測距響應(yīng)；
(9) 服務(wù)BS向服務(wù)ASN-GW回位置更新響應(yīng)；
(10) 服務(wù)ASN-GW向錨尋呼控制器回位置更新響應(yīng)。
5.MS處于ACTIVE狀態(tài)時啟動計費事件通知進行MS定位能力協(xié)商 的信令流程；
(1) MS定位能力的改變；
(2) 由于LBS定位能力的改變，觸發(fā)MS向服務(wù)BS發(fā)送計費啟動觸發(fā);
(3) 服務(wù)BS到錨認(rèn)證實體發(fā)送計費請求，其中攜帶MS定位能力信 息；
(4) 錨認(rèn)證實體利用現(xiàn)有的R3接口消息向HomeAAA發(fā)送MS的定位 能力信息；
(5) HomeAAA回錨認(rèn)證實體響應(yīng)消息；
(6) 錨認(rèn)證實體向服務(wù)BS發(fā)送計費響應(yīng)。
本發(fā)明方法提供了當(dāng)MS開機時在歸屬AAA中保存MS的定位 能力與當(dāng)開機后MS定位能力發(fā)生改變時實現(xiàn)MS定位能力協(xié)商的方 法。本方法可以適用于任何的無線通信網(wǎng)絡(luò)，如寬帶碼分多址(以下 簡稱為WCDMA)、碼分多址2000(以下簡稱為CDMA2000)、 WiMAX 網(wǎng)絡(luò)、長期演進(以下簡稱為LTE)網(wǎng)絡(luò)等。在本發(fā)明的實施例中， 以WiMAX網(wǎng)絡(luò)為例說明，其他網(wǎng)絡(luò)按照WiMAX網(wǎng)絡(luò)與本網(wǎng)絡(luò)中功 能實體的對應(yīng)關(guān)系按照本發(fā)明的方法或者選取本發(fā)明中的若干信令過 程或者一個信令過程的若干部分進行實施。
實現(xiàn)本發(fā)明的目的，可以很多的方法，為保證可用性和可被標(biāo)準(zhǔn) 組織接納性，應(yīng)盡量減小對現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的修改，這主要考慮到現(xiàn)有的標(biāo) 準(zhǔn)的成熟性和目前很多的廠家已經(jīng)基于現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)出了產(chǎn)品，如 果修改很大的話，這些廠家需要重新花費很大的人力物力等對產(chǎn)品做 很大的修改，這對于他們是很難接受的?；诖?，本發(fā)明中所做的發(fā) 明為盡量重用現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)中的信令過程和消息，而不是重新去設(shè)計若干 全新的信令過程和消息。所以，本發(fā)明中所發(fā)明的方案為實用性和可 接受性都比較大的方法。
實施本發(fā)明的AAA實現(xiàn)MS定位能力協(xié)商的方法的具體實施例如 圖3 —圖7所示。首先，對本發(fā)明中給出的下述具體實施例中的具體 流程和消息做一個說明。盡管本發(fā)明為實現(xiàn)MS定位能力協(xié)商的方法 推薦按照實施例中的消息發(fā)送接收順序來進行實施，但是本發(fā)明并不 嚴(yán)格固定消息的先后順序，即，不固定AA實現(xiàn)MS定為能力協(xié)商的 方法一定按照本實施例中的消息發(fā)送順序，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可 以根據(jù)自己所開展的具體LBS業(yè)務(wù)情況和具體的網(wǎng)絡(luò)情況有選擇地
實現(xiàn)某些流程或者某些流程中的某段流程，或者根據(jù)具體設(shè)備或者 LBS運營情況適當(dāng)?shù)谜{(diào)整個別消息發(fā)送的先后順序。另外，本實施 例所列出的消息中所包含的具體參數(shù)僅為示例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員可以有選擇的采用，也可以設(shè)計其他全新的參數(shù)或者添加其他參 數(shù)。
對于圖3-圖5的信令過程，都是使用EAP過程攜帶MS的能力 信息，需要對現(xiàn)有的EAP消息進行擴充，比如說修改EAP消息中的 網(wǎng)絡(luò)接入標(biāo)識符(如下簡稱為NAI)或EAP的凈負(fù)荷(如下簡稱為 EAP-Payload)字段，添加一個新的參數(shù)。即MS的定位能力信息， 其中包括是否支持GPS接收，是否支持增強的定位算法(如TDOA、 RTD等)和其他定位方面的信息。
對于在MS開機時MS的定位能力協(xié)商的信令流程，本發(fā)明中的 方案盡量重用現(xiàn)有的開機時初始網(wǎng)絡(luò)接入過程的信令過程?，F(xiàn)有的 WiMAX論壇網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)規(guī)范(第三階段詳細(xì)的協(xié)議和過程)中所規(guī) 定的現(xiàn)有的MS開機時，需要啟動MS初始網(wǎng)絡(luò)接入過程(MS Initial Entry)過程。其中按照是單向認(rèn)證還是雙向認(rèn)證，又可分為單個(協(xié) 議中稱為Single)擴展認(rèn)證協(xié)議(以下簡稱為EAP)和雙(協(xié)議中稱 為Double) EAP。如下的實施例中本發(fā)明以Single EAP為例來說明， 對于采用Double EAP的網(wǎng)絡(luò)，只需要在第一個EAP過程中攜帶MS 的定位能力信息即可。對于后一個EAP過程，仍采用己有的EAP過 程即可，后一個EAP過程不需要增強。 MS開機進行MS定位協(xié)商的信令過程如圖3所示，包括步驟
301 MS開機，首先在空中接口獲取上行信道、MAC層同步與下行 信道參數(shù)的獲得，具體可以參考美國電氣電子工程師學(xué)會(以下簡稱 為IEEE) 802.16e規(guī)范；
302 MS在空中接口執(zhí)行初始測距與物理層的調(diào)整過程，具體可以 IEEE 802.16e規(guī)范；
303首先，MS與服務(wù)ASN之間協(xié)商認(rèn)證策略，完成后即按照協(xié)商 好的認(rèn)證策略進行MS與服務(wù)ASN之間的認(rèn)證；
304 MS與Home AAA之間端到端EAP認(rèn)證過程，其中在MS發(fā)送 到Home AAA的EAP消息中攜帶MS的定位能力信息，Home AAA 收到后，把此信息添加或者更新到數(shù)據(jù)庫中，以便為發(fā)起的定位業(yè)務(wù) 過程中可以從Home AAA查詢到MS的定位能力信息；
305 MS與Home AAA之間端到端EAP認(rèn)證過程完成后，MS與服 務(wù)ASN之間執(zhí)行后續(xù)的PKMv2協(xié)商過程，本過程與本發(fā)明關(guān)系不 太，在此不——贅述，詳細(xì)信息請參見WiMAX論壇NWG 1.0版第 三階段(一般稱為Stage-3)的規(guī)范；
306 MS完成Home AAA與服務(wù)ASN之間的認(rèn)證過程后，即向網(wǎng)絡(luò) 側(cè)發(fā)起注冊過程，把此MS的相關(guān)上下文信息保持或者更新在服務(wù) ASN中；
307若有業(yè)務(wù)發(fā)起，則MS通過空中接口觸發(fā)動態(tài)業(yè)務(wù)流的建立， BS與ASN GW之間建立數(shù)據(jù)面通道。
MS開機后處于IDLE狀態(tài)下，若通過籃牙或者USB 口或者其他方 式外接了 GPS接收模塊或者其他定位模塊時，MS的定位能力即發(fā)生 了改變。在這種情況下，利用重認(rèn)證進行的MS定位協(xié)商的信令過程 如圖4所示，包括步驟 401 MS開機后處于IDLE狀態(tài)，MS的定位能力發(fā)生了改變； 402由于MS的定位能力發(fā)生改變，MS觸發(fā)網(wǎng)絡(luò)重新接入過程； 403 MS觸發(fā)重認(rèn)證過程，并攜帶其原因值為MS定位能力的改變；
404 MS與Home AAA之間端到端EAP認(rèn)證過程，其中在MS發(fā)
送到Home AAA的EAP消息中攜帶MS的定位能力信息。Home AAA
收到后，把此信息添加或者更新到此MS的屬性或者信息列表中，以
便為發(fā)起的定位業(yè)務(wù)過程中可以從Home AAA獲取MS的定位能力 梓自.
405 MS與Home AAA之間端到端EAP認(rèn)證過程完成后，MS與 服務(wù)ASN之間執(zhí)行后續(xù)的PKMv2協(xié)商過程，本過程與本發(fā)明關(guān)系 不太，在此不——贅述，詳細(xì)信息請參見WiMAX論壇NWG 1.0版 第三階段(一般稱為Stage-3)的規(guī)范；
406重認(rèn)證過程結(jié)束。
MS開機后處于ACTIVE狀態(tài)下，若通過籃牙或者USB 口或者其 他方式外接了 GPS接收模塊或者其他定位模塊，MS的定位能力即發(fā) 生了改變，在這種情況下，利用重認(rèn)證進行的MS定位協(xié)商的信令過 程如圖5所示，包括步驟
501 MS開機后處于IDLE狀態(tài)，MS的定位能力發(fā)生了改變； 502MS觸發(fā)重認(rèn)證過程，并攜帶其原因值為MS定位能力的改變；
503 MS與Home AAA之間端到端EAP認(rèn)證過程，其中在MS發(fā) 送到Home AAA的EAP消息中攜帶MS的定位能力信息，Home AAA 收到后，把此信息添加或者更新到此MS的屬性或者信息列表中，以 便為發(fā)起的定位業(yè)務(wù)過程中可以從Home AAA獲取MS的定位能力 {曰息；
504 MS與Home AAA之間端到端EAP認(rèn)證過程完成后，MS與 服務(wù)ASN之間執(zhí)行后續(xù)的PKMv2協(xié)商過程，本過程與本發(fā)明關(guān)系 不太，在此不——贅述，詳細(xì)信息請參見WiMAX論壇NWG 1.0版 第三階段(一般稱為Stage-3)的規(guī)范；
505重認(rèn)證過程結(jié)束。
MS開機后處于IDLE狀態(tài)下，若通過籃牙或者USB 口或者其他 方式外接了 GPS接收模塊或者其他定位模塊，MS的定位能力即發(fā)生 了改變。在這種情況下，可以按照上述利用重認(rèn)證來實現(xiàn)，其優(yōu)點為 只在EAP過程中攜帶MS的定位能力信息即可，并可利用MS在開 機狀態(tài)下為實現(xiàn)MS定位能力協(xié)商所做的修改即可，利用現(xiàn)有的過 程，不需要其他額外的修改，但是缺點也是非常的明顯。在這種情況 下，需要單獨僅為了 MS定位能力的協(xié)商而單獨啟動一個復(fù)雜的重認(rèn) 證過程，所花費的代價也比較大。為解決這個問題，本發(fā)明還提出了 另外的方法，以下將進行詳細(xì)描述
MS開機后處于IDLE狀態(tài)時，MS定位能力改變時，利用位置更 新的MS定位協(xié)商的信令過程進行的MS定位協(xié)商，如圖6所示，包
括步驟
601 MS開機后處于IDLE狀態(tài)，MS的定位能力發(fā)生了改變；
602由于MS的定位能力發(fā)生改變，MS通過空中接口向服務(wù)BS 發(fā)送測距請求，其中更新的攜帶MS的定位能力信息；
603服務(wù)BS向位于錨ASN的錨尋呼控制器發(fā)送位置更新請求， 其中攜帶MS的定位能力信息；
604錨尋呼控制器與錨認(rèn)證實體之間進行上下文的獲取過程，其 中攜帶MS的定位能力信息；
605錨認(rèn)證實體獲得MS的定位能力信息后，通過R3接口消息發(fā) 送給Home AAA。
為減少對現(xiàn)有規(guī)范的修改，本發(fā)明建議不為僅實現(xiàn)此功能而添加 新的R3接口消息，而是利用現(xiàn)有的R3接口消息，可以利用現(xiàn)有的 計費請求消息，在其中添加一個新的參數(shù)，即MS的定位能力信息， 或者使用為LBS添加的消息，如定位請求或者其他消息。本領(lǐng)域的 普通技術(shù)人員也可以選擇其他現(xiàn)有的R3接口消息添加一個新的參 數(shù)，即MS的定位能力信息，或者也可以使用新的R3接口消息；
606 Home AAA收到后，若解析到其中包括MS的定位能力信息， 則把此信息添加或者更新到此MS的屬性或者信息列表中，以便為發(fā) 起的定位業(yè)務(wù)過程中可以從Home AAA獲取MS的定位能力信息， 值得說明的是，若是采用計費請求消息來實現(xiàn)此功能，需要把只傳送 MS定位能力信息的消息與實際真正的計費請求消息區(qū)分開來，具體 區(qū)分方法本發(fā)明中不限定，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以自行選擇和設(shè) 計，只要達(dá)到對AAA可以區(qū)分傳送MS定位能力信息的計費請求消 息并不進行計費即可。然后向錨認(rèn)證實體發(fā)送相應(yīng)的響應(yīng)消息；
607錨尋呼控制器向服務(wù)BS發(fā)送位置更新響應(yīng)；
608服務(wù)BS向MS通過空中接口發(fā)送測距響應(yīng)；
609服務(wù)BS向ASNGW發(fā)送位置更新確認(rèn)消息；
610 ASN GW向錨尋呼控制器發(fā)送位置更新確認(rèn)消息；
MS開機后處于ACTIVE狀態(tài)時MS定位能力改變時利用計費事 件通知過程進行MS定位協(xié)商的信令過程如圖7所示，包括步驟 701 MS幵機后處于ACTIVE狀態(tài)，MS的定位能力發(fā)生了改變； 702由于MS的定位能力發(fā)生改變，MS通過空中接口向服務(wù)BS
發(fā)送計費啟動觸發(fā)消息，其中攜帶更新的攜帶MS的定位能力信
息；
703服務(wù)BS向位于錨ASN的錨尋認(rèn)證實體或者是AAA客戶端 發(fā)送計費請求，其中攜帶更新的攜帶MS的定位能力信息； 704錨認(rèn)證實體獲得MS的定位能力信息后，通過R3接口消息發(fā) 送給Home AAA,為減少對現(xiàn)有規(guī)范的修改，本發(fā)明建議不為僅實 現(xiàn)此功能而添加新的R3接口消息，而是利用現(xiàn)有的R3接口消息， 可以利用現(xiàn)有的計費請求消息，在其中添加一個新的參數(shù)，即MS的 定位能力信息，或者使用為LBS添加的消息，如定位請求或者其他 消息。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員也可以選擇其他現(xiàn)有的R3接口消息添 加一個新的參數(shù)，即MS的定位能力信息，或者也可以使用新的R3 接口消息；
705 Home AAA收到后，若解析到其中包括MS的定位能力信息， 則把此信息添加或者更新到此MS的屬性或者信息列表中，以便為發(fā) 起的定位業(yè)務(wù)過程中可以從Home AAA獲取MS的定位能力信息， 值得說明的是，若是采用計費請求消息來實現(xiàn)此功能，需要把只傳送 MS定位信息的消息與實際真正的計費請求消息區(qū)分開來，具體區(qū)分 方法本發(fā)明中不限定，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以自行選擇和設(shè)計， 只要達(dá)到對AAA可以區(qū)分傳送MS定位信息的計費請求消息并不進 行計費即可。然后向錨認(rèn)證實體發(fā)送相應(yīng)的響應(yīng)消息； 706錨認(rèn)證實體向服務(wù)BS發(fā)送計費響應(yīng)。
MS開機后，若通過籃牙或者USB 口或者其他方式外接了 GPS接 收模塊或者其他定位模塊，MS的定位能力即發(fā)生了改變，在這種情況下，利用重認(rèn)證進行的MS定位協(xié)商的信令過程(通過添加MS的
定位能力信息在EAPPAYLOAD)如圖8所示，包括步驟 801MS開機后，MS的定位能力發(fā)生了改變；
802 MS觸發(fā)重認(rèn)證過程，并攜帶其原因值為MS定位能力的改變， 在傳送的消息中攜帶LBS能力改變標(biāo)志指示重認(rèn)證是由于MS定位 能力的改變觸發(fā)的；
803 MS與Home AAA之間端到端EAP認(rèn)證過程，其中在MS發(fā)送 到Home AAA的EAPPAYLOAD消息中攜帶MS的定位能力信息(比 如通過增加EAP-AKA， EAP-TTLS的屬性值和AVP值，傳送MS的 定位能力信息)Home AAA收到后，把此信息添加或者更新到此MS 的屬性或者信息列表中，以便為發(fā)起的定位業(yè)務(wù)過程中可以從Home AAA獲取MS的定位能力信息，根據(jù)傳送的消息中攜帶LBS能力改 變標(biāo)志確定跳過執(zhí)行PKMv2協(xié)商過程；
804重認(rèn)證過程結(jié)束。
MS開機后，若通過籃牙或者USB 口或者其他方式外接了 GPS接 收模塊或者其他定位模塊，MS的定位能力即發(fā)生了改變，在這種情 況下，利用重認(rèn)證進行的MS定位協(xié)商的信令過程(通過添加MS的 定位能力信息在EAPNAI)如圖9所示，包括步驟
901MS開機后，MS的定位能力發(fā)生了改變；
卯2 MS觸發(fā)重認(rèn)證過程，并攜帶其原因值為MS定位能力的改變， 在傳送的消息中攜帶LBS能力改變標(biāo)志指示重認(rèn)證是由于MS定位 能力的改變觸發(fā)的；
903 MS與Home AAA之間端到端EAP認(rèn)證過程，其中在MS發(fā)送 到Home AAA的EAP NAI消息中攜帶MS的定位能力信息，比如修 改NAI中WiMAX-decoration部分，例如添加《LBS-l…n)的字段， 根據(jù)NAI中攜帶的信息，認(rèn)證客戶端封裝MS的定位能力信息于認(rèn) 證消息中，Home AAA收到后，把此信息添加或者更新到此MS的屬 性或者信息列表中，以便為發(fā)起的定位業(yè)務(wù)過程中可以從Home AAA
獲取MS的定位能力信息，，根據(jù)傳送的消息中攜帶LBS能力改變標(biāo)
志確定跳過執(zhí)行PKMv2協(xié)商過程； 904重認(rèn)證過程結(jié)束。
權(quán)利要求
1.一種移動臺MS與home AAA進行定位能力協(xié)商的方法，包括步驟(1a)獲得下行信道，進行MAC層同步，并獲得上行信道參數(shù)；(2a)執(zhí)行初始測距和物理層調(diào)整；(3a)執(zhí)行MS與BS之間認(rèn)證策略的協(xié)商和MS與ASN之間的認(rèn)證；(4a)執(zhí)行MS與home AAA的端到端的EAP認(rèn)證，把MS的位置能力信息傳送到home AAA；(5a)執(zhí)行密鑰管理協(xié)議PKM第二版v2的消息處理；(6a)執(zhí)行MS向ASN的注冊；(7a)建立連接并建立數(shù)據(jù)面通路。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，基于MS開機時的MS 初始接入網(wǎng)絡(luò)處理來實現(xiàn)MS的定位能力的協(xié)商。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，對MS與homeAAA的 端到端的EAP認(rèn)證過程中的EAP消息進行擴充，所述EAP消息包含MS的定位能力信息。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述MS的定位能力 信息被添加在EAPPAYLOAD或EAPNAI參數(shù)中。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在MS與HomeAAA之 間端到端的EAP認(rèn)證中，Home AAA保存MS的定位能力信息。
6. —種移動臺MS與homeAAA進行定位能力協(xié)商的方法，包括步驟(lb)當(dāng)MS的定位能力改變時，如果MS處于IDLE狀態(tài)，則MS 重新接入網(wǎng)絡(luò)，在MS側(cè)，由于LBS定位能力的改變，觸發(fā)重認(rèn)證處 理；(2b)執(zhí)行MS與homeAAA的端到端的EAP認(rèn)證，把MS的位置能力信息傳送到home AAA; (3b)執(zhí)行PKMv2協(xié)議處理； (4b)重認(rèn)證處理結(jié)束。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，利用重認(rèn)證處理中的MS與Home AAA之間端到端的EAP認(rèn)證處理來攜帶MS的定位能力信息。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，對重認(rèn)證過程MS與 homeAAA的端到端的EAP認(rèn)證過程中的EAP消息進行擴充，所述EAP 消息包含MS的定位能力信息。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述MS的定位能力 信息被添加在EAP PAYLOAD或EAP NAI參數(shù)中。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在MS與HomeAAA之 間端到端的EAP認(rèn)證中，Home AAA保存MS的定位能力信息。
11. 一種移動臺MS與homeAAA進行定位能力協(xié)商的方法，包括步驟(lc)當(dāng)MS的定位能力改變時，如果MS處于ACTIVE狀態(tài)，則MS側(cè)， 由于LBS定位能力的改變，觸發(fā)重認(rèn)證處理； (2c)執(zhí)行MS與homeAAA的端到端的EAP認(rèn)證； (3c)執(zhí)行PKMv2協(xié)議處理； (4c)重認(rèn)證處理結(jié)束。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的方法，其特征在于，利用重認(rèn)證處理 中的MS與HomeAAA之間端到端的EAP認(rèn)證處理來攜帶MS的定位能力信息。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，對重認(rèn)證過程MS 與homeAAA的端到端的EAP認(rèn)證過程中的EAP消息進行擴充，所述 EAP消息包含MS的定位能力信息。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述MS的定位能 力信息被添加在EAP PAYLOAD或EAP NAI中。
15. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，在MS開機后，在 執(zhí)行MS與home AAA的端到端的EAP認(rèn)證時，HomeAAA保存MS的 定位能力信息。
16. —種移動臺MS與homeAAA進行定位能力協(xié)商的方法，包括步驟 (Id)當(dāng)MS的定位能力改變時，如果MS處于IDLE狀態(tài)，則由于LBS 定位能力的改變，觸發(fā)位置更新處理；(2d)服務(wù)BS使錨認(rèn)證實體通過R3接口消息向HomeAAA發(fā)送MS的 定位能力信息；(3d) HomeAAA返回錨認(rèn)證實體響應(yīng)消息，并使服務(wù)BS返回MS測 距響應(yīng)；(4d)服務(wù)BS向服務(wù)ASN-GW返回位置更新響應(yīng)；(5d)服務(wù)ASN-GW向錨尋呼控制器返回位置更新響應(yīng)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，步驟2d)還包括 服務(wù)BS向錨尋呼控制器(AnchorPC)發(fā)送位置更新請求，所述請求 攜帶MS定位能力信息。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，還包括，錨尋呼控制器執(zhí)行與 錨認(rèn)證實體的上下文轉(zhuǎn)移過程，其中錨尋呼控制器向錨認(rèn)證實體發(fā)送 的消息攜帶有MS的定位能力信息。
19. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，通過R3接口傳輸所 述消息，所述消息包括MS的定位能力信息。
20. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于在位置更新處理中，錨 認(rèn)證實體將接收到的包括MS定位能力信息的消息通過R3接口的消息 發(fā)送到與Home AAA中，Home AAA保存MS的定位能力信息。
21. —種對計費事件通知進行MS定位能力協(xié)商的方法，包括步驟 (le)當(dāng)MS的定位能力改變時，如果MS處于ACTIVE狀態(tài)，則由于LBS定位能力的改變，MS向服務(wù)BS發(fā)送計費啟動觸發(fā)信息； (2e)服務(wù)BS到錨認(rèn)證實體發(fā)送計費請求消息，其中攜帶MS定位能 力信息；(3e)錨認(rèn)證實體利用R3接口消息向HomeAAA發(fā)送MS的定位能力 信息；(4e) HomeAAA返回錨認(rèn)證實體響應(yīng)消息； (5e)錨認(rèn)證實體向服務(wù)BS發(fā)送計費響應(yīng)。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，通過空中接口傳輸 所述計費請求消息中包含MS的定位能力信息。
23. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，通過R3接口傳輸所 述計費請求消息中包含MS的定位能力信息。
24. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，在步驟3e)中，Home AAA保存MS的定位能力信息。
全文摘要
一種移動臺MS與home AAA進行定位能力協(xié)商的方法，包括步驟獲得下行信道，進行MAC層同步，并獲得上行信道參數(shù)；執(zhí)行初始測距和物理層調(diào)整；執(zhí)行MS與BS之間認(rèn)證策略的協(xié)商和MS與ASN之間的認(rèn)證；執(zhí)行MS與home AAA的端到端的EAP認(rèn)證，把MS的位置能力信息傳送到home AAA；執(zhí)行密鑰管理協(xié)議PKM第二版v2的消息處理；執(zhí)行MS向ASN的注冊；建立連接并建立數(shù)據(jù)面通路。對于非開機和MS的定位能力沒有發(fā)生改變的其他所有與LBS不相關(guān)的信令過程，均不涉及MS定位能力的協(xié)商與轉(zhuǎn)移。因此解決了MS定位能力不斷轉(zhuǎn)移的問題，為MS和系統(tǒng)設(shè)備在提供LBS方面的研究開發(fā)提供了很大的方便，并可以作為WiMAX Forum正在制定的LBS規(guī)范的一部分。
文檔編號H04L29/06GK101370260SQ20071014058
公開日2009年2月18日 申請日期2007年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月15日
發(fā)明者劉美麗, 煒 王 申請人:北京三星通信技術(shù)研究有限公司;三星電子株式會社