[发明专利]一种基于WIMAX的基站业务处理方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及电通信技术，尤其涉及一种基于WIMAX的基站业务处理方法和系统。

背景技术

全球微波接入互操作系统(WIMAX：World Interoperability forMicrowave Access)是无线宽带接入技术的一种，其技术标准为IEEE802.16。IEEE 802.16主要是制定了工作于2-66GHz频带的无线接入系统空中接口物理层PHY和媒质接入控制层MAC规范，同时还有与空中接口协议相关的一致性测试以及不同无线接入系统之间的共存规范。根据是否支持移动特性，IEEE 802.16标准可以分为固定宽带无线接入空中接口标准和移动宽带无线接入空中接口标准，其中前者对应的主流标准是802.16d，后者对应的主流标准是和802.16e。

802.16d和802.16e规范的协议栈模型如图1所示，空中接口协议由数据控制平面和管理平面组成，数据控制平面由物理层和媒质接入控制层MAC组成，MAC层又分成了三个子层：特定服务汇聚子层(ServiceSpecific Convergence Sublayer)、公共部分子层(Common PartSublayer)、安全子层(Privacy Sublayer)。

特定服务汇聚子层提供了外部网络数据到MAC层的映射，通过汇聚子层服务接入点(CS SAP)将外部网络数据映射到服务数据单元(MACSDU)，并将其与MAC业务流标识SFID和连接标识CID关联。

公共部分子层提供MAC层核心处理功能，包括系统接入、带宽分配、连接建立、连接维护。公共部分子层通过媒质接入控制服务接入点(MACSAP)接收来自特定服务汇聚层子层的数据，对应到不同特性的MAC连接上。

安全子层提供认证、安全的密钥交换和加密功能。

基于WIMAX(IEEE 802.16d/e/f/g)标准开发的设备，其构成一般可以采用如图2所示的逻辑结构。

WIMAX设备可以分为基站(BS：Base Station)和用户站(SS：Subscriber Station)。

基站BS负责完成802.16协议处理和宽带业务控制一般有RF、WIMAXPHY、WIMAX MAC等几个逻辑处理部件。MAC模块和PHY模块分别完成802.16协议的MAC层和PHY层的处理，射频模块完成数据的射频处理。

用户站SS负责完成802.16协议处理，并接入宽带用户数据，SS分布在BS对应的信号发射区。

根据802.16协议，BS与SS之间的通信是通过连接进行的，在SS接入前需要在BS上为每个SS配置SFID，SFID定义了BS与SS之间连接的QoS参数和资源分配。当SS接入时，BS会根据SFID定义的资源和QoS动态建立空中连接，不同的连接采用相应的连接标识CID。

基于WIMAX标准开发的宽带无线接入设备，必须支持同时支持无线接入和宽带业务功能。在宽带接入无线化、移动化潮流下，随着宽带无线接入应用的日益普及，无线数据业务必将大量应用。在全球网络IP化的浪潮中，支持VLAN的二层交换是最常用的数据交换技术之一。

现有的基站BS架构如图3所示，它由采用802.16协议的PHY模块、MAC模块和射频模块组成，PHY模块处理无线的射频调制功能，MAC模块根据协议可以细分为安全子模块、公共功能子模块、特定服务汇聚子模块。特定服务汇聚子模块完成将外部网络数据到MAC层的映射，并将其与MAC业务流标识SFID和连接标识CID关联。

对于上行报文，BS收到报文后，依次经过射频模块、PHY模块、MAC模块，从上行接口发送出去。

对于下行报文(从BS到SS方向)，BS根据配置的映射关系，将MACSDU数据映射相应的连接中，然后通过空中接口传送到SS。

现有的应用系统结构如图4所示，单位一和单位二分别是两个局域网，这两个局域网通过BS和SS采用无线方式接入网络，接入到IP网络，其中的报文协议栈如图5所示。

上行时，PC发出的以太帧经过以太交换机打上VLAN标识，进入SS。SS与BS直接采用802.16封装格式进行通信，不处理以太帧，BS透传报文给BS侧的以太交换机，以太交换机对以太报文进行处理。下行时，处理过程和上行时相反。

在现有的技术中，BS和SS不处理二层业务，BS和SS只是对以太帧进行透传，因此，在现有技术BS和SS的组网中，两者都需要接一个以太交换机，以太交换机的作用是处理二层以太帧。