專利名稱:WiMax網(wǎng)絡控制管理系統(tǒng)和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及網(wǎng)絡控制管理系統(tǒng)和方法，更具體地說，涉及WiMax網(wǎng)絡控制管理系統(tǒng)和方法。
背景技術：
IEEE 802在無線領域針對不同的市場需求和應用模式制訂了不同的標準，如應用于無線局域網(wǎng)的IEEE 802.11標準。IEEE 802.16則是為制訂無線城域網(wǎng)(英文Wireless MAN)標準成立的工作組，該工作組自1999年成立后，主要負責固定無線接入的空中接口標準，自從支持移動特性的802.16e任務組成立以及很多主流設備制造商加盟WiMAX后，IEEE 802.16吸引了越來越多的目光。
IEEE 802.16的主要任務是，開發(fā)工作于2～66GHz頻帶的無線接入系統(tǒng)空中接口物理層(英文縮寫PHY)和媒質接入控制層(英文縮寫MAC)規(guī)范，同時還有與空中接口協(xié)議相關的一致性測試以及不同無線接入系統(tǒng)之間的共存規(guī)范。
IEEE 802.16規(guī)定的無線系統(tǒng)主要應用于城域網(wǎng)，目前802.16包括兩個主流空中接口標準802.16d和802.16e，分別為固定和移動設計。
802.16d和802.16e規(guī)范的協(xié)議棧模型如圖1所示?？罩薪涌谟蒔HY和MAC層組成，MAC層又分成了三個子層特定服務匯聚子層(英文ServiceSpecific Convergence Sublayer，縮寫CS)、公共部件子層(英文Common PartSublayer，縮寫CPS)、安全子層(英文Privacy Sublayer，縮寫PS)。CS子層的核心作用是對上層數(shù)據(jù)分類和對數(shù)據(jù)包頭的壓縮；CPS子層是MAC的核心子層，它主要完成業(yè)務流管理，帶寬的分配和調度，QOS(服務質量)等；PS的作用是對數(shù)據(jù)加密和解密，以提供安全的數(shù)據(jù)傳輸。
MAC層特性，802.16MAC層是基于“連接”的，即所有終端的數(shù)據(jù)業(yè)務以及與此相關的QOS要求，都是基于“連接”進行的。每一個“連接”均由一個標識符(英文縮寫CID)來唯一進行標識。在802.16標準中，MAC層定義了較為完整的QOS機制。MAC層針對每個連接可以分別設置不同的QOS參數(shù)，包括速率、延時等指標。
網(wǎng)絡管理方面的802.16g規(guī)范，規(guī)定標準的802.16系統(tǒng)管理流程和接口，從而能夠實現(xiàn)802.16設備的互操作性和對網(wǎng)絡資源、移動性和頻譜的有效管理。
如圖2所示為現(xiàn)有802.16系統(tǒng)網(wǎng)絡的控制和管理結構示意圖，圖2中虛線框內是現(xiàn)有802.16的標準工作范圍，其中PHY和MAC部分的標準在802.16d和802.16e中定義，管理信息庫(英文Management Information Base，縮寫MIB)在802.16f中定義，移動部分的網(wǎng)管將在后序的802.16i中定義，而其他的控制管理平面的標準在802.16g中定義。目前在網(wǎng)絡控制管理系統(tǒng)(英文Network Control and Management System，縮寫NCMS)與16的各層業(yè)務接入點進行C_SAP/M_SAP/CS_MAP(英文service access point，縮寫SAP)的描述時，缺乏一個區(qū)分訂戶(英文Subscriber Station，縮寫SS)與基站(英文Base Station，縮寫B(tài)S)的有效途徑。
如圖3所示為全球微波接入互操作性(英文Interoperability for MicrowaveAccess，縮寫WiMax)NCMS功能框圖，圖中的NCMS不屬于802.16的標準范圍，但這些業(yè)務功能都和802.16的MAC、PHY以及管理平面有著業(yè)務或者管理接口。通過這些接口/接入點，802.16下的設備獲得相應的業(yè)務能力。
隨著IP寬帶網(wǎng)絡在近幾年的迅猛發(fā)展，寬帶接入技術如以太網(wǎng)接入、ADSL接入、WiFi(Wireless Fidelity，無線高保真)接入等深入人們的日常工作、生活，網(wǎng)吧、咖啡廳、候車室、候機廳、展覽會等許多公共場所為人們提供了各種接入方式。
由于高帶寬的保證，為多主機提供了可能，目前在ADSL的用戶駐地設備端(英文Custom Premier Equipment，縮寫CPE)可以組成一個客戶端網(wǎng)絡、以太網(wǎng)的用戶端也能夠組成一個局域網(wǎng)絡，WiMAX出現(xiàn)后，多主機的需求仍然存在，并且與已有的固定和WiFi接入技術相比較，WiMax的駐地網(wǎng)(英文全稱customer premises network，縮寫CPN)網(wǎng)絡更進一步，需要支持切換、漫游來保證業(yè)務的互通。
當SS側擁有多個主機(Host)時，目前的標準沒有相關的解決方案和定義，可以采用的是比較直接的簡單IP接入方式，主機接入時，從本地獲得'(DHCP或者PPPOE)，并通過入口(Portal)認證的方式獲得網(wǎng)絡的訪問權限，這與目前WiFi在各種公共場所使用的接入方式基本相同。但由于主機整個接入過程沒有和注冊地(Home)發(fā)生任何消息交換，因此也談不上業(yè)務互通，其必然存在業(yè)務不連續(xù)的問題。現(xiàn)有技術沒有嚴格定義SS與NCMS(SS側)之間以及BS與NCMS(BS側)之間的網(wǎng)絡管理平面，致使NCMS網(wǎng)絡功能比較模糊；以及缺乏SS側作為駐地網(wǎng)的解決方案，當SS側接入多個主機時，沒有相應的接入控制、認證計費、網(wǎng)絡切換等成套技術和標準

發(fā)明內容本發(fā)明要解決的技術問題在于，針對現(xiàn)有技術的上述缺陷，提供一種WiMax網(wǎng)絡控制管理系統(tǒng)和方法。
本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是構造一種WiMax網(wǎng)絡控制管理系統(tǒng)，其特征在于，包括用于對基站節(jié)點及對其承載的業(yè)務進行管理的基站側網(wǎng)絡控制管理單元，用于對訂戶節(jié)點及對其承載的業(yè)務進行管理的訂戶側網(wǎng)絡控制管理單元，以及基站與訂戶相分離的業(yè)務接入點，所述業(yè)務接入點組成了所述訂戶節(jié)點和所述基站節(jié)點分別與各自一側的網(wǎng)絡控制管理單元的接口，通過所述接口所述訂戶節(jié)點和基站節(jié)點得到業(yè)務支持以及接受控制管理。
在本發(fā)明所述的WiMax網(wǎng)絡控制管理系統(tǒng)中，在所述訂戶節(jié)點側，所述訂戶與其網(wǎng)絡控制管理系統(tǒng)的接口包括控制_業(yè)務接入點和管理_業(yè)務接入點，所述控制_業(yè)務接入點至少用于進行切換、會話管理，所述管理_業(yè)務接入點至少用于進行系統(tǒng)配置、監(jiān)測統(tǒng)計；在所述基站節(jié)點側，所述基站與其網(wǎng)絡控制管理系統(tǒng)的接口包括控制_業(yè)務接入點和管理_業(yè)務接入點，所述控制_業(yè)務接入點至少用于進行切換、會話管理、空閑模式、無線資源管理、計費管理，所述管理_業(yè)務接入點至少用于進行系統(tǒng)配置、監(jiān)測統(tǒng)計、通告觸發(fā)。
在本發(fā)明所述的WiMax網(wǎng)絡控制管理系統(tǒng)中，所述基站側網(wǎng)絡控制管理單元設置在所述基站節(jié)點一側，所述訂戶側網(wǎng)絡控制管理單元設置在所述訂戶節(jié)點一側。
在本發(fā)明所述的WiMax網(wǎng)絡控制管理系統(tǒng)中，所述基站側網(wǎng)絡控制管理單元包括用于對接入到訂戶節(jié)點和/或者其連接的主機進行認證、授權和計費管理的基站側認證、授權和計費模塊；
用于支持接入到基站節(jié)點的訂戶節(jié)點模式的基站側尋呼模塊；用于實現(xiàn)WiMax和其他異種通信技術互連的基站側互通模塊；用于WiMax中業(yè)務流ID和連接ID管理的基站側ID管理模塊；用于加密、解密和密鑰管理的基站側安全模塊；用于實現(xiàn)切換數(shù)據(jù)緩存、無縫切換的基站側數(shù)據(jù)緩存模塊；用于向訂戶提供同步信息的基站側無線發(fā)送和同步模塊；用于實現(xiàn)訂戶位置管理和切換管理的基站側移動管理模塊；用于對多媒體信息交互進行管理的基站側多媒體會話管理模塊；用于對接入到基站的訂戶的工作參數(shù)進行配置和調度的基站側基站調度和協(xié)作模塊；用于實現(xiàn)網(wǎng)關、路由業(yè)務的基站側網(wǎng)關模塊；用于針對不同的媒體定義與具體實現(xiàn)無關的統(tǒng)一接口，實現(xiàn)切換的無關性的基站側媒體無關切換模塊；用于實現(xiàn)IP地址分配的基站側網(wǎng)絡地址模塊；用于對網(wǎng)元和網(wǎng)絡進行管理的基站側網(wǎng)管模塊。
在本發(fā)明所述的WiMax網(wǎng)絡控制管理系統(tǒng)中，所述訂戶側網(wǎng)絡控制管理單元包括用于實現(xiàn)WiMax和其他異種通信技術互連的訂戶側互通模塊；用于實現(xiàn)切換數(shù)據(jù)緩存、無縫切換的訂戶側數(shù)據(jù)緩存模塊；用于實現(xiàn)主機位置管理和切換管理的訂戶側移動管理模塊；用于對多媒體信息交互進行管理的訂戶側多媒體會話管理模塊；用于實現(xiàn)網(wǎng)關、路由業(yè)務的訂戶側網(wǎng)關模塊；用于針對不同的媒體定義與具體實現(xiàn)無關的統(tǒng)一接口，實現(xiàn)切換的無關性的訂戶側媒體無關切換模塊；用于對網(wǎng)元進行管理的訂戶側網(wǎng)管模塊。
本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是構造一種WiMax網(wǎng)絡控制管理方法，使用基站側網(wǎng)絡控制管理單元以及訂戶側網(wǎng)絡控制管理單元實現(xiàn)主機在WiMax和駐地網(wǎng)以及這二者之間的接入和切換，具體包括如下步驟A1)在主機和基站節(jié)點(WiMax)或訂戶節(jié)點(駐地網(wǎng))之間建立連接；A2)基站側網(wǎng)絡控制管理單元的認證、授權和計費模塊完成主機的注冊接入基站節(jié)點(WiMax)或訂戶節(jié)點(駐地網(wǎng))；A3)基站側網(wǎng)絡控制管理單元的網(wǎng)絡地址模塊為主機分配IP地址；A4)基站側網(wǎng)絡控制管理單元的網(wǎng)管模塊或訂戶側網(wǎng)絡控制管理單元的網(wǎng)管模塊完成主機與基站節(jié)點(WiMax)或訂戶節(jié)點(駐地網(wǎng))的網(wǎng)管信息交換；A5)基站側網(wǎng)絡控制管理單元的多媒體會話管理模塊或訂戶側網(wǎng)絡控制管理單元的多媒體會話管理模塊完成主機和基站節(jié)點(WiMax)或訂戶節(jié)點(駐地網(wǎng))的交換媒體管理消息，使得主機獲得與基站節(jié)點(WiMax)或訂戶節(jié)點(駐地網(wǎng))的媒體業(yè)務能力。
在本發(fā)明所述的WiMax網(wǎng)絡控制管理方法中，當主機接入或切換至基站節(jié)點(WiMax)時，所述步驟A1具體包括如下步驟A1.1)通過基站側網(wǎng)絡控制管理單元的無線發(fā)送和同步模塊提供同步信息，建立主機和基站節(jié)點(WiMax)之間的連接。
在本發(fā)明所述的WiMax網(wǎng)絡控制管理方法中，當主機接入或切換至訂戶節(jié)點(駐地網(wǎng))時，所述步驟A1具體包括如下步驟A1.1)訂戶側網(wǎng)絡控制管理單元的無關模塊建立主機和訂戶節(jié)點(駐地網(wǎng))之間的連接。
在本發(fā)明所述的WiMax網(wǎng)絡控制管理方法中，主機從訂戶節(jié)點切換至基站節(jié)點，在所述步驟A2和步驟A3之間還包括如下步驟B1)基站側網(wǎng)絡控制管理單元的ID管理模塊為主機分配業(yè)務流ID和連接IDB2)基站側網(wǎng)絡控制管理單元的媒體無關切換模塊控制媒體網(wǎng)關切換的交換，為物理切換做好準備；在所述步驟A3和步驟A4之間還包括如下步驟C1)基站側網(wǎng)絡控制管理單元的數(shù)據(jù)緩存模塊控制完成切換數(shù)據(jù)的緩存；C2)基站側網(wǎng)絡控制管理單元的移動管理模塊控制完成主機從訂戶節(jié)點(駐地網(wǎng))到基站節(jié)點(WiMax)的網(wǎng)絡切換；C3)基站側網(wǎng)絡控制管理單元的互通模塊或訂戶側互通模塊控制完成主機從訂戶節(jié)點(駐地網(wǎng))到基站節(jié)點(WiMax)的業(yè)務切換。
在本發(fā)明所述的WiMax網(wǎng)絡控制管理方法中，主機從基站節(jié)點切換至訂戶節(jié)點(駐地網(wǎng))，在所述步驟A2和步驟A3之間還包括如下步驟D1)訂戶側網(wǎng)絡控制管理單元的媒體無關切換模塊控制媒體無關切換的交換，為物理切換做好準備；在所述步驟A3和步驟A4之間還包括如下步驟E1)訂戶側網(wǎng)絡控制管理單元的數(shù)據(jù)緩存模塊控制完成切換數(shù)據(jù)的緩存；E2)訂戶側網(wǎng)絡控制管理單元的移動管理模塊控制完成主機從基站節(jié)點(WiMax)到訂戶節(jié)點(駐地網(wǎng))的網(wǎng)絡切換；E3)訂戶側網(wǎng)絡控制管理單元的互通模塊控制完成主機從基站節(jié)點(WiMax)到訂戶節(jié)點(駐地網(wǎng))的業(yè)務切換。
實施本發(fā)明的WiMax網(wǎng)絡控制管理系統(tǒng)和方法，具有以下有益效果本發(fā)明的WiMax網(wǎng)絡控制管理系統(tǒng)和方法通過分解NCMS功能為SS側和BS側，為以后的分級業(yè)務模型提供了一個更為清晰的網(wǎng)絡基礎設施模型；為WiMAX的業(yè)務描述和業(yè)務實現(xiàn)打下良好基礎。通過分解的NCMS和802.16的架構模型，為雙模式設備WiMAX+WiFi和WiMAX+Ethernet(以太網(wǎng))多主機業(yè)務的切換設計了其流程，實現(xiàn)了無縫業(yè)務切換和CPN網(wǎng)絡資源的有效利用。
下面將結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中圖1是802.16d和802.16e規(guī)范的協(xié)議棧模型；圖2是現(xiàn)有802.16系統(tǒng)網(wǎng)絡的控制和管理結構示意圖；圖3是WiMax網(wǎng)絡控制和管理系統(tǒng)(NCMS)系統(tǒng)功能框圖；圖4是本發(fā)明WiMax網(wǎng)絡控制管理系統(tǒng)的分解示意圖；圖5是本發(fā)明WiMax網(wǎng)絡控制管理系統(tǒng)一種實施例框圖；圖6是本發(fā)明WiMax網(wǎng)絡控制管理系統(tǒng)BS側網(wǎng)絡控制管理單元部分的功能框圖；圖7是本發(fā)明WiMax網(wǎng)絡控制管理系統(tǒng)SS側網(wǎng)絡控制管理單元部分的功能框圖；圖8是本發(fā)明WiMax網(wǎng)絡控制管理系統(tǒng)所支持的WiMax網(wǎng)絡及本地網(wǎng)拓撲結構圖；圖9是WiMax/Wifi雙模的設備切換到本地網(wǎng)時主機與WiMax網(wǎng)絡控制管理系統(tǒng)的邏輯流程關系；圖10是WiMax/Wifi雙模的設備切換到WiMax網(wǎng)絡時主機與WiMax網(wǎng)絡控制管理系統(tǒng)的邏輯流程關系。
具體實施方式如圖4所示，為對WiMax網(wǎng)絡控制管理系統(tǒng)進行分解的示意例，原有系統(tǒng)的WiMax網(wǎng)絡控制管理系統(tǒng)分解為BS側網(wǎng)絡控制管理單元和SS側網(wǎng)絡控制管理單元。BS側網(wǎng)絡控制管理單元和SS側網(wǎng)絡控制管理單元之間通過U接口互通管理和控制消息。
圖5是WiMax網(wǎng)絡控制管理系統(tǒng)第一種實施例框圖，BS側網(wǎng)絡控制管理單元設置在所述BS節(jié)點一側，SS側網(wǎng)絡控制管理單元設置在SS節(jié)點一側，控制管理系統(tǒng)通過SAP接口與BS或者SS交互信息，SS與BS通過空中接口U接口連接。
圖6是BS側網(wǎng)絡控制管理單元部分的功能框圖，包括用于對接入到SS節(jié)點的主機進行認證、授權和計費管理的認證、授權和BS側計費模塊；用于支持接入到SS節(jié)點主機節(jié)電模式的BS側尋呼模塊；用于實現(xiàn)WiMax和其他異種通信技術互連的BS側互通模塊；用于WiMax中業(yè)務流ID和連接ID管理的BS側ID管理模塊；用于加密、解密和密鑰管理的BS側安全模塊；用于實現(xiàn)無縫切換的BS側數(shù)據(jù)緩存模塊；用于向主機提供同步信息的BS側無線發(fā)送和同步模塊；用于實現(xiàn)主機位置管理和切換管理的BS側移動管理模塊；用于對多媒體信息交互進行管理的BS側多媒體會話管理模塊；用于對接入到BS的主機工作參數(shù)進行配置和調度的BS側基站調度和協(xié)作模塊；用于實現(xiàn)網(wǎng)關、路由業(yè)務的BS側網(wǎng)關模塊；用于針對不同的媒體定義與具體實現(xiàn)無關的統(tǒng)一接口，實現(xiàn)切換的無關性的BS側媒體無關切換模塊；用于實現(xiàn)IP地址分配的BS側網(wǎng)絡地址模塊；用于對網(wǎng)元進行管理的BS側網(wǎng)管模塊。
圖7是SS側網(wǎng)絡控制管理單元部分的功能框圖，包括用于實現(xiàn)WiMax和其他異種通信技術互連的SS側互通模塊；用于實現(xiàn)無縫切換的SS側數(shù)據(jù)緩存模塊；用于實現(xiàn)主機位置管理和切換管理的SS側移動管理模塊；用于對多媒體信息交互進行管理的SS側多媒體會話管理模塊；用于實現(xiàn)網(wǎng)關、路由業(yè)務的SS側網(wǎng)關模塊；用于針對不同的媒體定義與具體實現(xiàn)無關的統(tǒng)一接口，實現(xiàn)切換的無關性的SS側媒體無關切換模塊；用于對網(wǎng)元進行管理的SS側網(wǎng)管模塊。
BS側網(wǎng)絡控制管理單元和SS側網(wǎng)絡控制管理單元，為移動WiMAx用戶接入到本地網(wǎng)提供了必要的網(wǎng)絡基礎設施。WiMax用戶(多模制式)，可以通過使用802.3(以太網(wǎng))或者802.11(WLAN)間接接入WiMax網(wǎng)絡，認證、安全、計費可以通過SS進行轉交，并享受由SS側網(wǎng)絡提供的內容業(yè)務，比如多媒體業(yè)務、大數(shù)據(jù)量交換。這些業(yè)務的設備可以單獨存在，也可以與SS存在同一設備中，并且這些設備屬于本地網(wǎng)，其計費、認證、控制、管理由運營商負責。圖8所示為一個WiMax系統(tǒng)及本地網(wǎng)的拓撲結構圖，其中本地網(wǎng)可以采用以太網(wǎng)，也可以采用WLAN(使用WiFi)等其他方式。
以下結合圖9，說明WiMax/Wifi雙模的設備從WiMax切換到CPN網(wǎng)絡(采用Wifi組網(wǎng))，可以選擇的工作流程，下面的邏輯接口都基于主機的WiFi物理接口與接入點(英文Access Point，縮寫AP)之間的虛擬鏈路，AP可能單獨成為網(wǎng)元，也可能AP集成到SS中。具體包括如下步驟S1.1)通過802.11建立主機和SS節(jié)點(駐地網(wǎng))之間的連接，具體為主機通過WiFi接口并使用802.11 Association(協(xié)商)與AP建立虛擬鏈路；S1.2)BS側網(wǎng)絡控制管理單元中的認證、授權和計費模塊用于完成主機注冊接入SS節(jié)點(駐地網(wǎng))的流程，具體為主機通過WiFi與網(wǎng)關之間的接口使用EAP/802.1X/RADIUS協(xié)議與AAA服務器進行認證、授權、計費，此時SS擔負Authenticator(認證裝置)(802.1x中三個主要功能部件)的作用；S1.3)SS側網(wǎng)絡控制管理單元的媒體無關切換模塊控制媒體無關切換的交換，為物理切換做好準備；即主機通過SS的邏輯接口，交換媒體無關切換(英文media independent handover，縮寫MIH)消息，為物理切換做好準備；S1.4)BS側網(wǎng)絡控制管理單元的網(wǎng)絡地址模塊為主機分配IP地址，即主機通過BS側網(wǎng)絡控制管理單元的網(wǎng)絡地址管理功能的邏輯接口，申請IP(Home)和移動IP地址；S1.5)SS側網(wǎng)絡控制管理單元的數(shù)據(jù)緩存模塊控制完成切換數(shù)據(jù)的緩存，即主機通過SS側網(wǎng)絡控制管理單元的數(shù)據(jù)緩存功能的邏輯接口，緩存切換數(shù)據(jù)，為無縫切換做好準備；S1.6)在SS側網(wǎng)絡控制管理單元的移動管理模塊控制下，完成主機從BS節(jié)點(WiMax)到SS節(jié)點(駐地網(wǎng))的網(wǎng)絡切換，即主機通過SS側網(wǎng)絡控制管理單元的移動管理功能的邏輯接口，進行網(wǎng)絡切換；S1.7)在SS側網(wǎng)絡控制管理單元的互通模塊控制下，完成主機從BS節(jié)點(WiMax)到SS節(jié)點(駐地網(wǎng))的業(yè)務切換，即主機通過SS側網(wǎng)絡控制管理單元的互通業(yè)務功能的邏輯接口，進行業(yè)務切換，把原來承載到WiMAX接口的業(yè)務切換到WiFi接口下；S1.8)SS側網(wǎng)絡控制管理單元的網(wǎng)管模塊完成主機與SS節(jié)點(駐地網(wǎng))的網(wǎng)管信息交換；即主機通過SS側網(wǎng)絡控制管理單元的網(wǎng)管業(yè)務功能的邏輯接口，交換網(wǎng)管消息；S1.9)SS側網(wǎng)絡控制管理單元的多媒體會話管理模塊完成主機和SS節(jié)點(駐地網(wǎng))的交換媒體管理消息，使得主機獲得與SS節(jié)點(駐地網(wǎng))的媒體業(yè)務能力。即主機通過SS側網(wǎng)絡控制管理單元的多媒體會話管理功能的邏輯接口，交換媒體管理消息，獲得媒體業(yè)務的能力。
以下結合圖10，說明WiMax/Wifi雙模的設備從Wifi切換至WiMAX網(wǎng)絡后，可以選擇的工作流程如下，邏輯接口都基于Host的WiMAX(802.16)物理接口與BS之間的空中接口。具體步驟如下S2.1)BS側網(wǎng)絡控制管理單元的無線發(fā)送和同步模塊提供同步信息，建立主機和BS節(jié)點(WiMax)之間的連接，即主機通過WiMAX(802.16)接口并使用802.16與BS建立空口鏈路；S2.2)BS側網(wǎng)絡控制管理單元的認證、授權和計費模塊完成主機的注冊接入BS節(jié)點(WiMax)，即主機通過WiMAX(802.16)與BS之間的接口使用EAP/802.1X/RADIUS協(xié)議與AAA服務器進行認證、授權、計費；S2.3)BS側網(wǎng)絡控制管理單元的ID管理模塊為主機分配業(yè)務流ID和連接ID；S2.4)BS側網(wǎng)絡控制管理單元的媒體無關切換模塊控制媒體網(wǎng)關切換的交換，為物理切換做好準備；即主機通過與BS的邏輯接口，交換MIH消息，為物理切換做好準備；S2.5)BS側網(wǎng)絡控制管理單元的網(wǎng)絡地址模塊為主機分配IP地址，即主機通過與BS側網(wǎng)絡地址管理功能的邏輯接口，申請IP(Home)和移動IP地址；S2.6)在BS側網(wǎng)絡控制管理單元的數(shù)據(jù)緩存模塊控制下，完成切換數(shù)據(jù)的緩存；即主機通過與BS側數(shù)據(jù)緩存功能的邏輯接口，緩存切換數(shù)據(jù)，為無縫切換做好準備；S2.7)在BS側網(wǎng)絡控制管理單元的移動管理模塊控制下，完成主機從SS節(jié)點(駐地網(wǎng))到BS節(jié)點(WiMax)的網(wǎng)絡切換；即主機通過與BS側移動管理功能的邏輯接口，進行網(wǎng)絡切換；S2.8)BS側網(wǎng)絡控制管理單元的互通模塊完成主機從SS節(jié)點(駐地網(wǎng))到BS節(jié)點(WiMax)的業(yè)務切換；即主機通過與BS側互通業(yè)務功能的邏輯接口，進行業(yè)務切換，把原來承載到WiFi接口的業(yè)務切換到WiMAX接口下；S2.9)BS側網(wǎng)絡控制管理單元的網(wǎng)管模塊完成主機與BS節(jié)點(WiMax)的網(wǎng)管信息交換；即主機通過與BS側網(wǎng)管業(yè)務功能的邏輯接口，交換網(wǎng)管消息；S2.10)BS側網(wǎng)絡控制管理單元的多媒體會話管理模塊完成主機和BS節(jié)點(WiMax)的交換媒體管理消息，即主機通過與BS側多媒體會話管理功能的邏輯接口，交換媒體管理消息，獲得媒體業(yè)務的能力。
當駐地網(wǎng)采用以太網(wǎng)，主機為WiMax/Ethernet雙模時，主機從WiMax網(wǎng)絡切換到駐地網(wǎng)時，邏輯接口都基于主機的Ethernet物理接口與SS網(wǎng)關之間的鏈路其中步驟S1.1為主機通過Ethernet接口并使用802.3Negotiation與網(wǎng)關建立鏈路；步驟S1.2～1.9和WiMax/Wifi雙模主機切換到WiFi本地網(wǎng)基本步驟。WiMax/Ethernet雙模主機切換到WiMax時，邏輯接口也是基于主機的WiMAX(802.16)物理接口與BS之間的空中接口，具體步驟同S2.1～2.9。
當主機接入而非切換至WiMax網(wǎng)絡時，步驟S2.3、S2.5、S2.6和S2.7是不需要的；當主機接入而非切換至本地網(wǎng)時，步驟S1.3、S1.5、S1.6和S1.7是不需要的。
權利要求
1.一種WiMax網(wǎng)絡控制管理系統(tǒng)，其特征在于，包括用于對基站節(jié)點及對其承載的業(yè)務進行管理的基站側網(wǎng)絡控制管理單元，用于對訂戶節(jié)點及對其承載的業(yè)務進行管理的訂戶側網(wǎng)絡控制管理單元，以及基站與訂戶相分離的業(yè)務接入點，所述業(yè)務接入點組成了所述訂戶節(jié)點的網(wǎng)絡控制管理單元的接口和所述基站節(jié)點的網(wǎng)絡控制管理單元的接口，通過所述接口所述訂戶節(jié)點和基站節(jié)點得到業(yè)務支持并接受控制管理。
2.根據(jù)權利要求
1所述的WiMax網(wǎng)絡控制管理系統(tǒng)，其特征在于，在所述訂戶節(jié)點側，所述訂戶與其網(wǎng)絡控制管理系統(tǒng)的接口包括控制業(yè)務接入點和管理業(yè)務接入點，所述控制業(yè)務接入點至少用于進行切換、會話管理，所述管理業(yè)務接入點至少用于進行系統(tǒng)配置、監(jiān)測統(tǒng)計；在所述基站節(jié)點側，所述基站與其網(wǎng)絡控制管理系統(tǒng)的接口包括控制業(yè)務接入點和管理業(yè)務接入點，所述控制業(yè)務接入點至少用于進行切換、會話管理、空閑模式、無線資源管理、計費管理，所述管理_業(yè)務接入點至少用于進行系統(tǒng)配置、監(jiān)測統(tǒng)計、通告觸發(fā)。
3.根據(jù)權利要求
1所述的WiMax網(wǎng)絡控制管理系統(tǒng)，其特征在于，所述基站側網(wǎng)絡控制管理單元設置在所述基站節(jié)點一側，所述訂戶側網(wǎng)絡控制管理單元設置在所述訂戶節(jié)點一側。
4.根據(jù)權利要求
1所述的WiMax網(wǎng)絡控制管理系統(tǒng)，其特征在于，所述基站側網(wǎng)絡控制管理單元包括用于對接入到訂戶節(jié)點和/或者其連接的主機進行認證、授權和計費管理的基站側認證、授權和計費模塊；用于支持接入到基站節(jié)點的訂戶節(jié)點模式的基站側尋呼模塊；用于實現(xiàn)WiMax和其他異種通信技術互連的基站側互通模塊；用于WiMax中業(yè)務流ID和連接ID管理的基站側ID管理模塊；用于加密、解密和密鑰管理的基站側安全模塊；用于實現(xiàn)切換數(shù)據(jù)緩存、無縫切換的基站側數(shù)據(jù)緩存模塊；用于向訂戶提供同步信息的基站側無線發(fā)送和同步模塊；用于實現(xiàn)訂戶位置管理和切換管理的基站側移動管理模塊；用于對多媒體信息交互進行管理的基站側多媒體會話管理模塊；用于對接入到基站的訂戶的工作參數(shù)進行配置和調度的基站側基站調度和協(xié)作模塊；用于實現(xiàn)網(wǎng)關、路由業(yè)務的基站側網(wǎng)關模塊；用于針對不同的媒體定義與具體實現(xiàn)無關的統(tǒng)一接口，實現(xiàn)切換的無關性的基站側媒體無關切換模塊；用于實現(xiàn)IP地址分配的基站側網(wǎng)絡地址模塊；用于對網(wǎng)元和網(wǎng)絡進行管理的基站側網(wǎng)管模塊。
5.根據(jù)權利要求
1所述的WiMax網(wǎng)絡控制管理系統(tǒng)，其特征在于，所述訂戶側網(wǎng)絡控制管理單元包括用于實現(xiàn)WiMax和其他異種通信技術互連的訂戶側互通模塊；用于實現(xiàn)切換數(shù)據(jù)緩存、無縫切換的訂戶側數(shù)據(jù)緩存模塊；用于實現(xiàn)主機位置管理和切換管理的訂戶側移動管理模塊；用于對多媒體信息交互進行管理的訂戶側多媒體會話管理模塊；用于實現(xiàn)網(wǎng)關、路由業(yè)務的訂戶側網(wǎng)關模塊；用于針對不同的媒體定義與具體實現(xiàn)無關的統(tǒng)一接口，實現(xiàn)切換的無關性的訂戶側媒體無關切換模塊；用于對網(wǎng)元進行管理的訂戶側網(wǎng)管模塊。
6.一種WiMax網(wǎng)絡控制管理方法，其特征在于，使用基站側網(wǎng)絡控制管理單元以及訂戶側網(wǎng)絡控制管理單元實現(xiàn)主機在WiMax和駐地網(wǎng)以及這二者之間的接入和切換，具體包括如下步驟A1)在主機和基站節(jié)點或訂戶節(jié)點之間建立連接；A2)基站側網(wǎng)絡控制管理單元的認證、授權和計費模塊用于完成主機注冊接入基站節(jié)點或訂戶節(jié)點；A3)基站側網(wǎng)絡控制管理單元的網(wǎng)絡地址模塊為主機分配IP地址；A4)基站側網(wǎng)絡控制管理單元的網(wǎng)管模塊或訂戶側網(wǎng)絡控制管理單元的網(wǎng)管模塊完成主機與基站節(jié)點或訂戶節(jié)點的網(wǎng)管信息交換；A5)基站側網(wǎng)絡控制管理單元的多媒體會話管理模塊或訂戶側網(wǎng)絡控制管理單元的多媒體會話管理模塊完成主機和基站節(jié)點或訂戶節(jié)點的交換媒體管理消息，使得主機獲得與基站節(jié)點或訂戶節(jié)點的媒體業(yè)務能力。
7.根據(jù)權利要求
6所述的WiMax網(wǎng)絡控制管理方法，其特征在于，當主機接入或切換至基站節(jié)點時，所述步驟A1具體包括如下步驟A1.1)通過基站側網(wǎng)絡控制管理單元的無線發(fā)送和同步模塊提供同步信息，建立主機和基站節(jié)點之間的連接。
8.根據(jù)權利要求
6所述的WiMax網(wǎng)絡控制管理方法，其特征在于，當主機接入或切換至訂戶節(jié)點時，所述步驟A1具體包括如下步驟A1.1)訂戶側網(wǎng)絡控制管理單元的無關模塊建立主機和訂戶節(jié)點之間的連接。
9.根據(jù)權利要求
7所述的WiMax網(wǎng)絡控制管理方法，其特征在于，主機從訂戶節(jié)點切換至基站節(jié)點，在所述步驟A2和步驟A3之間還包括如下步驟B1)基站側網(wǎng)絡控制管理單元的ID管理模塊為主機分配業(yè)務流ID和連接IDB2)基站側網(wǎng)絡控制管理單元的媒體無關切換模塊控制媒體網(wǎng)關切換的交換，為物理切換做好準備；在所述步驟A3和步驟A4之間還包括如下步驟C1)基站側網(wǎng)絡控制管理單元的數(shù)據(jù)緩存模塊控制完成切換數(shù)據(jù)的緩存；C2)基站側網(wǎng)絡控制管理單元的移動管理模塊控制完成主機從訂戶節(jié)點(駐地網(wǎng))到基站節(jié)點的網(wǎng)絡切換；C3)基站側網(wǎng)絡控制管理單元的互通模塊或訂戶側互通模塊控制完成主機從訂戶節(jié)點(駐地網(wǎng))到基站節(jié)點的業(yè)務切換。
10.根據(jù)權利要求
8所述的WiMax網(wǎng)絡控制管理方法，其特征在于，主機從基站節(jié)點切換至訂戶節(jié)點，在所述步驟A2和步驟A3之間還包括如下步驟D1)訂戶側網(wǎng)絡控制管理單元的媒體無關切換模塊控制媒體無關切換的交換，為物理切換做好準備；在所述步驟A3和步驟A4之間還包括如下步驟E1)訂戶側網(wǎng)絡控制管理單元的數(shù)據(jù)緩存模塊控制完成切換數(shù)據(jù)的緩存；E2)訂戶側網(wǎng)絡控制管理單元的移動管理模塊控制完成主機從基站節(jié)點到訂戶節(jié)點的網(wǎng)絡切換；E3)訂戶側網(wǎng)絡控制管理單元的互通模塊控制完成主機從基站節(jié)點到訂戶節(jié)點的業(yè)務切換。
專利摘要
本發(fā)明涉及一種WiMax網(wǎng)絡控制管理系統(tǒng)和方法，系統(tǒng)包括BS側網(wǎng)絡控制管理單元和SS側網(wǎng)絡控制管理單元。方法具體包括如下步驟在主機和BS節(jié)點或SS節(jié)點間建立連接；完成主機的注冊接入BS節(jié)點或SS節(jié)點；為主機分配IP地址；完成主機與BS節(jié)點或SS節(jié)點的網(wǎng)管信息交換；完成主機和BS節(jié)點或SS節(jié)點的交換媒體管理消息。本發(fā)明的WiMax網(wǎng)絡控制管理系統(tǒng)和方法通過分解NCMS功能為SS側和BS側，為以后的分級業(yè)務模型提供了一個更為清晰的網(wǎng)絡基礎設施模型；為雙模式設備WiMAX+WiFi和WiMAX+Ethernet多主機業(yè)務的切換設計了流程，實現(xiàn)了無縫業(yè)務切換和CPN網(wǎng)絡資源的有效利用。
文檔編號H04L29/06GK1992637SQ200510121496
公開日2007年7月4日 申請日期2005年12月31日
發(fā)明者付艷, 鄒蘭 申請人:華為技術有限公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan