[发明专利]一种WiMAX网络和3GPP网络融合的方法与系统

说明书

技术领域

本发明涉及网络技术领域，尤其一种基于I-WLAN架构的WiMAX网络和3GPP网络融合的方法与系统。 

背景技术

WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access，全球接入微波互操作性)是一种基于IEEE802.16标准的无线城域网技术。WiMAX网络主要由三个部分组成即客户端、接入业务网(包括基站和接入业务网网关)和连接业务网(包括预付费服务器以及认证、授权和计费服务器等逻辑实体)。WiMAX网络无线侧是基于IEEE802.16d/e标准的无线城域网接入技术。现在主要遵循的是2004年7月制定的IEEE802.16-2004(802.16d)标准。IEEE802.16-2004(802.16d)标准工作频段是2GHz到11GHz，是授权和非授权的混合频段。采用OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用技术)和OFDMA(OFDM Access，OFDM接入)的物理层，能有效的抗多径衰落。最佳信道衰落情况下，传输速率可以逼近75Mbps。IEEE802.16-2004(802.16d)标准用于城域网中的非视距点对多点技术，主要是固定和游牧网络的形式，正在讨论中的IEEE802.16e中会加入支持简单移动通信的技术。 

WiMAX网络逻辑架构如图1所示，WiMAX整个网络主要由以下三部分组成： 

(1)客户端：包括SS(Subscriber Station，用户台)或MS(Mobile Station，移动台)，用户使用该设备接入WiMAX网络。 

(2)接入业务网：ASN(Access Service Network，接入业务网)定义为WiMAX终端提供无线接入服务的网络功能集合。ASN包含了BS(BaseStation，基站)和ASN-GW(ASN Gateway，ASN网关)网元。其中BS网元 的主要功能为：提供BS和MS的L2连接、无线资源管理等等；ASN-GW网元的主要功能为：为MS认证、授权和计费功能提供客户端功能，为MS提供L3信息的Relay功能(如IP地址分配)、ASN内切换等。 

(3)连接业务网：CSN(Connectivity Service Network，连接业务网)定义为WiMAX终端提供IP连接服务。CSN所提供的主要功能为：MS的IP地址分配、Internet接入、AAA proxy或者server、基于用户的授权控制等。 

WiMAX中的各逻辑实体间通过从R1到R6的接口来进行通信，各网元及接口关系如图1所示。 

ASN的作用主要包括以下几个方面：确保WiMAX终端与WiMAX基站之间二层连接的建立；无线资源管理；网络发现以及WiMAX用户网络业务供应商的最优选择；在代理移动IP模式下，充当代理服务器控制WiMAX用户的认证、授权以及计费消息；为WiMAX终端三层应用连接的建立提供中继。 

CSN的作用主要包括以下几个方面：为WiMAX用户会话分配IP地址；提供互联网接入；充当认证授权计费代理服务器或者认证授权计费服务器；基于用户签约数据进行策略和访问控制；支持ASN与CSN之间隧道的建立；支持WiMAX用户话单的生成以及跨运营商之间的WiMAX业务结算；支持CSN之间漫游隧道的建立；支持ASN之间的移动性；支持多种WiMAX业务，例如基于位置的业务、端到端业务、多媒体广播与多播业务等等。 

现有技术中的WiMAX标准组织在定义了WiMAX和3GPP(3rd GenerationPartnership Project，第三代合作伙伴计划)网络interworking(融合)系统，该系统最大程度的重用了3GPP组织定义的3GPP和WLAN(Wireless Local AreaNetwork，无线局域网)网络interworking的I-WLAN系统。该系统的架构如图2所示，各主要功能实体介绍如下：