CN1988492A - 网络节点之间互通的方法、接入服务网络及WiMAX网络架构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于WiMAX网络架构的网络节点之间互通的方法，包括：在网络节点与对应的连接服务网络CSN之间设置互联网协议业务流重定向单元；同一个CSN下的网络节点之间互通的业务流经由业务流重定向单元转发。本发明还提供一种基于WiMAX网络架构的接入服务网络及WiMAX网络架构。在本发明中，由于同一个CSN下的网络节点之间的互通是在ASN内部或ASN之间进行的，无需R3隧道及CSN的参与，所以网络节点之间的互通可以降低R3隧道及CSN的负载。另外，本发明的ASN可以完成同一个CSN下的网络节点之间的互通工作，业务流无需再经过CSN转发，所以网络节点之间的互通时延得到了有效的降低。

Description

网络节点之间互通的方法、接入服务网络及WiMAX网络架构

技术领域

本发明涉及WiMAX网络技术，尤其涉及基于WiMAX网络架构的网络节点之间互通的方法、接入服务网络及WiMAX网络架构。

背景技术

IEEE802.16标准提到的微波接入全球互通(Worldwide InteroperabilityMicrowave Access，WiMAX)是一种无线城域网(WMAN)技术，这种技术针对微波和毫米波频段提出了一种新的空中接口标准。WiMAX是一种新兴的无线通信技术，用于传输无线信号，它能提供面向互联网的高速连接，使用这种技术，用户可以在50公里以内的范围以非常快的速度进行数据通信。

WiMAX论坛成立于2001年4月9日，是一个由业界领先的通信新产品及设备公司共同建立的非盈利组织。该组织不仅要建立一整套基于IEEE802.16标准等规范，同时还致力于可运营的宽带无线接入系统的研究、需求的分析、应用模式的探索、市场的拓展等一系列大力促进宽带无线接入市场发展的工作。该组织已经成立了认证工作组(CWG)、技术工作组(TWG)、频谱工作组(RWG)、市场工作组(MWG)、需求工作组(SPWG)、网络工作组(NWG)和应用研究工作组(AWG)。

网络工作组(Network Working Group，NWG)，即制定WiMAX网络规范的工作组，是目前最活跃和最受关注的工作组，该工作组的工作内容主要集中在IEEE802.16标准以及核心网之外的网络单元、功能实体、消息和协议的制定，对于现有的标准中没有定义和涉及到的部分进行明确的定义和描述。该工作组的目标是：建立端到端的网络参考模型，满足WiMAX论坛运营商工作组提出的需求；制定端到端的网络规范，定义网络中的功能实体和网络接口；为WiMAX系统的互通认证奠定基础。

网络工作组对网络规范的制定分成三个阶段，其中，第二阶段的工作重点为网络架构参考模型的定义、参考点的描述、网络功能的定义以及协议和流程的说明。

目前的WiMAX网络参考模型如图1所示，WiMAX网络包括用户站(Subscribe Station，SS)/移动台(Mobile Subscribe Station，MS)、接入服务网络(Access Service Network，ASN)及连接服务网络(Conectivity ServiceNetwork，CSN)，其中，MS通过空中接口参考点1(Reference Point1，R1)接入ASN，ASN与其他ASN之间通过R4接口连接，ASN与CSN之间通过R3接口连接，MS与CSN之间的接口为逻辑接口R2，通过R1接口和R3接口作为实际的物理承载。ASN用于提供无线接入控制，CSN用于提供互联网协议(Internet Protocol，IP)连接管理。

当移动台在漫游场景下时，对于WiMAX移动台，通过逻辑接口R2分别与拜访网络服务运营商(Visited Network Service Provider，Visited NSP或V-NSP)和归属网络服务运营商(Home Network Service Provider，Home NSP或H-NSP)通信，拜访网络服务运营商和归属网络服务运营商之间通过R5接口连接。网络为用户提供漫游服务，用户移动到异地后仍然可以享受WiMAX服务。

图2为接入服务网络的组网示意图。如图2所示，接入服务网络包括基站(Base Stasion，BS)和接入服务网络网关(ASN-Gateway，ASN-GW)，其中，BS之间的接口为R8接口，BS与ASN-GW之间的接口为R6接口，ASN-GW可以为目标网关(Target Gateway，TGW)、服务网关(ServiceGateway，SGW)以及锚定网关(Anchor Gateway，AGW)，各ASN-GW之间的接口为R4接口，ASN-GW与CSN之间的接口为R3接口。

在图1所示的网络模型中，移动IP协议(Mobile Internet Protocol，MIP)用于实现跨ASN的终端移动性管理，而根据具体的实现不同，WiMAX论坛定义了两种可选的MIP方案：一种是代理模式移动IP(Proxy Mobile IP，PMIP)，另一种是客户端模式移动IP(Client Mobile IP，CMIP)。

在PMIP方案中，MIP客户端位于ASN网络，其代表MS来执行R3移动性管理，所有的MIP控制都在网络侧完成，其过程对MS透明。MS通过动态主机配置协议(Dynamic Host Configuration Protocol，DHCP)从网络获得自己的IP地址，并通过获得的IP地址和网络进行通讯。ASN需要代替MS完成MIP的注册以及数据的转交。

在CMIP方案中，MIP客户端位于MS中，执行完整的MIP客户端的功能。MS需要完全知晓MIP的过程细节，包括MIP的注册和注册刷新。

目前，在基于上述两种MIP方案中，从CSN到MS的数据传递通道示意图分别如图3及图4所示。

在图3中，PMIP客户端在家乡代理(Home Agent，HA)中注册的转交地址为核心网地址(Core of Address，CoA)，即为外部代理(Foreign Agent，FA)的地址，MS的家乡地址为附着点地址(Point of Attachment，PoA)，即MS通过DHCP或其它途径获得的地址。其中，DP Fn提供R6接口数据通道功能，802.16e CS表示802.16e协议的汇聚子层，L2表示层2，Payload表示负载，MIP tunnel表示MIP隧道，Tunnel ID表示隧道标识，Intra-ASN Data Path表示ASN内部数据通道。

在图4中，CMIP客户端在HA中注册的转交地址为CoA，即为FA的地址，MS的家乡地址为HoA，即MS通过MIP注册或其它途径获得的地址。

在上述两种模式下，MS之间互通时的数据传递途径如图5所示，其中，802.16e Function提供802.16e协议所规定的功能，数据通道功能单元(DP Fn)提供R6接口数据通道功能，Router为路由器，Server为服务器。在图5中，MS1和MS2的寻址都是利用其HoA进行的，而在WiMAX网络中，MS具有永远在其外乡链路上的特性，所以，所有发送到MS的业务流都需要经HA转发。这种情况下，MS间的业务流无论在哪个方向上都必须通过HA进行转发，这势必会增加R3隧道及HA的负载。

发明内容

本发明实施例要解决的技术问题在于提供一种网络节点之间互通的方法、接入服务网络及WiMAX网络架构，以减轻网络节点之间互通时R3隧道及HA的负载。

为解决上述问题，本发明实施例提供一种基于WiMAX网络架构的网络节点之间互通的方法，包括：在网络节点与对应的连接服务网络CSN之间设置互联网协议业务流重定向单元；同一个CSN下的网络节点之间互通的业务流经由业务流重定向单元转发。

本发明实施例还提供一种基于WiMAX网络架构的接入服务网络，包括R6接口数据通道功能单元及外部代理FA单元，还包括：业务流重定向单元，设置于R6接口数据通道功能单元及FA单元之间，用于转发同一个CSN下的网络节点之间互通的业务流。

本发明实施例还提供一种WiMAX网络架构，包括至少一个网络节点、ASN及CSN，其中，ASN包括数据通道功能单元及外部代理FA单元，ASN还包括：业务流重定向单元，设置于R6接口数据通道功能单元及FA单元之间，用于转发同一个CSN下的网络节点之间互通的业务流。

与现有技术相比，本发明实施例具有以下优点：

在本发明实施例中，由于同一个CSN下的网络节点之间的互通是在ASN内部或ASN之间进行的，无需R3隧道及CSN的参与，所以网络节点之间的互通可以降低R3隧道及CSN的负载；

在本发明实施例中，ASN可以完成同一个CSN下的网络节点之间的互通工作，业务流无需再经过CSN转发，所以网络节点之间的互通时延得到了有效的降低。

附图说明

图1为目前的WiMAX网络参考模型图；

图2为目前的接入服务网络的组网示意图；

图3为PMIP模式下的CSN到MS的数据传递通道示意图；

图4为CMIP模式下的CSN到MS的数据传递通道示意图；

图5为目前的MS之间互通时的数据传递示意图；

图6为本发明实施例的MS之间互通时的数据传递示意图；

图7为本发明实施例的ASN的结构示意图；

图8为本发明实施例的WiMAX网络架构的组网示意图。

具体实施方式

下面我们将结合附图，对本发明的最佳实施方案进行详细描述。首先要指出的是，本发明中用到的术语、字词及权利要求的含义不能仅仅限于其字面和普通的含义去理解，还包括进而与本发明的技术相符的含义和概念，这是因为我们作为发明者，要适当地给出术语的定义，以便对我们的发明进行最恰当的描述。因此，本说明和附图中给出的配置，只是本发明的首选实施方案，而不是要列举本发明的所有技术特性。我们要认识到，还有各种各样的可以取代我们方案的同等方案或修改方案。

首先对本发明实施例的网络节点之间互通方法的整体技术方案进行说明。本发明实施例的网络节点之间互通方法基于WiMAX网络架构，其中网络节点可以为MS或服务器等。本发明实施例的方法包括：在移动台MS与对应的连接服务网络CSN之间设置互联网协议业务流重定向单元；同一个CSN下的MS之间互通的业务流经由业务流重定向单元转发。其中，业务流重定向单元可以设置在ASN中。

对于同一个CSN下的同一个ASN的MS之间互通的业务流经由MS对应的业务流重定向单元转发，即，MS发出业务流，到达业务流重定向单元时，业务流重定向单元将业务流转发给目标MS。这种情况下，业务流经过一个业务流重定向单元转发，不需经过CSN转发。图6所示的业务流61即可示意这种转发流程。其中，802.16e功能单元(802.16e Function)提供802.16e协议所规定的功能，数据通道功能单元提供基站BS与接入服务网络网关ASN-GW之间的R6接口数据通道功能。

对于同一个CSN下的不同ASN下的MS之间互通的业务流也经由业务流重定向单元转发，即，MS发出业务流，到达发出业务流的MS对应的业务流重定向单元时，发出业务流的MS对应的业务流重定向单元将业务流转发给目标MS对应的业务流重定向单元，目标MS对应的业务流重定向单元再将业务流转发给目标MS。这种情况下，业务流需要在两个ASN之间转发，不需经过CSN转发。图6所示的业务流62即可示意这种转发流程。

对于不同CSN下的MS之间互通的业务流或其他业务流也可经由业务流重定向单元转发，即，MS发出业务流，到达发出业务流的MS对应的业务流重定向单元时，发出业务流的MS对应的业务流重定向单元将业务流转发给发出业务流的MS对应的CSN，如果业务流的目的地为其他CSN下的MS，则发出业务流的MS对应的CSN将业务流转发到目标MS对应的CSN，目标MS对应的CSN再将业务流转发到目标MS；如果业务流的目的地为其他网络节点，例如服务器，则发出业务流的MS对应的CSN将业务流转发到其他网络节点。这种情况下，业务流需要经过一个CSN或在多个CSN之间转发。图6所示的业务流63即可示意这种转发流程。

MS发出的业务流到达业务流重定向单元时，业务流重定向单元需要解析业务流的目标IP地址，即判断业务流的目的地是否为MS、目标MS是否与发出业务流的MS在同一个CSN下和/或同一个ASN下等。如果目标IP地址为同一个CSN下的同一个ASN的MS的HoA，则业务流重定向单元将业务流转发到目标MS；如果目标IP地址为同一个CSN下的不同ASN对应的MS的HoA，则业务流重定向单元将业务流转发到目标MS对应的ASN，目标MS对应的ASN再将业务流转发到目标MS；如果目标IP地址为不同CSN下的MS的HoA，则业务流重定向单元将业务流转发到发出业务流的MS对应的CSN，发出业务流的MS对应的CSN将业务流发送到目标MS对应的CSN，目标MS对应的CSN再将业务流转发到目标MS。

业务流重定向单元解析目标IP地址的方式有很多。

例如，业务流重定向单元设置一个转发表，转发表中存储已经建立的业务流标识、目标MS的HoA与目标MS对应的ASN的标识之间的映射关系，映射关系可以为如下形式：

(SFID，D-HoA)＝＞(ASN ID，R4 Tunnel)，

其中，SFID表示业务流标识，D-HoA表示目标MS的HoA，ASN ID表示目标MS对应的ASN的标识，R4 Tunnel表示ASN之间用于转发MS之间互通的业务流的隧道。

业务流重定向单元接收到对应的MS发出的业务流后，首先查询转发表中是否存在接收的业务流的标识、业务流的目标IP地址与ASN之间的映射关系，如果存在，说明业务流的目的地为MS。

如果映射关系中的ASN ID为发出业务流的MS对应的ASN ID，业务流重定向单元将业务流转发给目标MS，这种情况下，R4 Tunnel的值为任意值，不具有实际意义。如果映射关系中的ASN ID为与发出业务流的MS对应的ASN ID不同的ASN ID，业务流重定向单元将业务流转发给目标MS对应的ASN，目标MS对应的ASN再将业务流转发给目标MS，这种情况下，R4 Tunnel的值表示两个ASN之间用于转发MS之间互通的业务流的隧道。如果映射关系中的ASN ID为与发出业务流的MS不在同一个CSN下的ASN ID，业务流重定向单元将业务流转发给发出业务流的MS对应的CSN，CSN再将业务流转发给目标MS对应的CSN，目标MS对应的CSN再将业务流通过目标MS对应的ASN将业务流转发给目标MS，这种情况下，ASN ID及R4 Tunnel取值缺省路由。

如果转发表中不存在接收的业务流的标识、业务流的目标IP地址与ASN之间的映射关系，业务流重定向单元可以采取如下三种方式获取关于业务流的目的地信息和/或目的地对应的ASN信息：

1.业务流重定向单元向发出业务流的MS对应的CSN查询关于业务流的目的地信息，发出业务流的MS对应的CSN将查询结果返回给业务流重定向单元，如果目的地为MS，发出业务流的MS对应的CSN会返回目标MS对应的ASN信息，例如ASN ID等；

2.业务流重定向单元所在的ASN可以接收其他ASN同步过来的MS信息，业务流重定向单元可以从这些信息中查询关于业务流的目的地信息，例如，某个ASN接入了一个MS，这个ASN可以将MS的信息同步到发出业务流的MS对应的ASN，发出业务流的MS对应的ASN通过这种方式可以收集多个MS信息；

3.业务流重定向单元所在的ASN向同一个CSN下的所有ASN发出查询请求，询问业务流的目的地信息，例如，业务流重定向单元所在的ASN可以向所有的同在一个CSN下的ASN询问目标IP地址对应的MS是在哪个ASN下及目标MS的信息。

业务流重定向单元在获得目标MS信息和/或目标MS对应的ASN信息后，建立业务流标识、目标MS的HoA与目标MS对应的ASN的标识之间的映射关系，业务流重定向单元对于后续相同的MS发出的目标IP地址相同的业务流，可以参照这个映射关系进行转发。

如果业务流重定向单元得知业务流的目的地为非MS，则ASN ID及R4Tunnel取值缺省路由，业务流重定向单元将业务流转发到发出业务流的MS对应的CSN，由CSN将业务流转发出去。

下面是本发明提供的一个具体实施例。

请再参照图6，假设移动台(MS)1及移动台(MS)2的IP地址分别为10.0.0.1和10.0.0.2，移动台1从接入服务网络(ASN)1接入网络，移动台2从接入服务网络(ASN)2接入网络，接入服务网络1和接入服务网络2同属于一个连接服务网络(CSN)。在某一时刻，移动台1需要和移动台2进行MSN及时通讯业务，当移动台1的IP数据包通过802.16e功能单元(802.16eFunction)及数据通道功能单元(DP Fn)的承载到达业务流重定向单元(PacketRedirector)时，业务流重定向单元将对该IP数据包的目标地址进行解析。如果目标地址是接入服务网络2下接入的移动台2的地址，且接入服务网络1和接入服务网络2同属于一个连接服务网络，则业务流重定向单元将发起建立接入服务网络1和接入服务网络2之间的R4隧道，用以承载移动台1到移动台2的数据，且应将R4隧道标识为移动台互通类型，以区别于原有的接入服务网络之间的R4隧道。R4隧道建立后，业务流重定向单元将移动台1到移动台2的所有IP数据包重定向到R4隧道上，并在R4隧道上承载。接入服务网络2接收到来自于R4隧道上的IP数据包后，将对IP数据包进行区别于其它类型的R4隧道的处理，将IP数据包经数据通道功能单元及802.16e功能单元传递到移动台2。对于移动台2到移动台1方向的IP数据包，处理方式相同。

需要说明的是，本发明提供的MS之间互通的方法可以应用在PMIP及CMIP模式下，也可以应用在其他MIP模式下。

本发明还提供一种基于WiMAX网络架构的接入服务网络ASN。

图7为ASN的结构示意图。如图7所示，ASN701包括业务流重定向单元(Packet Redirector)7011、802.16e功能单元(802.16e Function)7012、数据通道功能单元(DP Fn)7013、外部代理单元(FA)7014、认证单元(Authenticator)7015及MIP客户端(MIP Client)7016，802.16e功能单元7012提供802.16e协议所规定的功能，数据通道功能单元7013提供基站BS与接入服务网络网关ASN-GW之间的R6接口数据通道功能，外部代理单元7014提供外部代理功能，认证单元7015提供认证功能，其中，802.16e功能单元7012设置于数据通道功能单元7013与认证单元7015之间，MIP客户端7016与外部代理单元7014连接。业务流重定向单元7011设置于数据通道功能单元7013与外部代理单元7014之间，用于转发同一个CSN下的MS之间的业务流。业务流重定向单元7011包括：目标IP地址解析模块，用于解析对应MS发出的业务流的目标IP地址；映射关系管理模块，用于管理业务流的标识、目标MS的HoA与目标MS对应的ASN的标识的映射关系。

对于在图7所示的ASN701下MS之间互通的业务流，可以在业务流重定向单元7011进行转发，即，业务流依次经过802.16e功能单元7012、数据通道功能单元7013的承载到达业务流重定向单元7011，如果业务流重定向单元7011发现业务流的目的地为ASN701下的MS，则将业务流依次经过数据通道功能单元7013、802.16e功能单元7012的承载，转发到目标MS。

对于同一个CSN下的不同ASN下的MS之间互通的业务流，可以在图7所示的ASN701与另一个ASN之间进行转发，具体的说，可以在业务流重定向单元7011与另一个ASN中的业务流重定向单元之间进行转发，即，业务流依次经过802.16e功能单元7012、数据通道功能单元7013的承载到达业务流重定向单元7011，如果业务流重定向单元7011发现业务流的目的地为同一个CSN下的另一个ASN下的MS，则将业务流转发到目标MS对应的ASN中的业务流重定向单元，目标MS对应的ASN中的业务流重定向单元再将业务流依次经过目标MS对应的ASN中的数据通道功能单元、802.16e功能单元的承载转发到目标MS。

对于不同CSN下的MS之间互通的业务流或其他业务流，可以经图7所示的业务流重定向单元7011转发出去，即，业务流依次经过802.16e功能单元7012、数据通道功能单元7013的承载到达业务流重定向单元7011，如果业务流重定向单元7011发现业务流的目的地为另一个CSN下的MS或者其他网络节点，业务流重定向单元7011将业务流转发到外部代理单元7014，外部代理单元7014将业务流转发到图7所示的ASN701对应的CSN，ASN701对应的CSN将业务流转发出去。

MS发出的业务流到达业务流重定向单元7011时，业务流重定向单元7011需要解析业务流的目标IP地址，即判断业务流的目的地是否为MS、目标MS是否与发出业务流的MS在同一个CSN下和/或同一个ASN下等。如果目标IP地址为ASN701的MS的HoA，则业务流重定向单元7011将业务流转发到目标MS；如果目标IP地址为另一个ASN对应的MS的HoA，则业务流重定向单元7011将业务流转发到目标MS对应的ASN中的业务流重定向单元，目标MS对应的ASN中的业务流重定向单元再将业务流转发到目标MS；如果目标IP地址为不同CSN下的MS的HoA，则业务流重定向单元7011将业务流转发到ASN701对应的CSN，ASN701对应的CSN将业务流发送到目标MS对应的CSN，目标MS对应的CSN再将业务流转发到目标MS。

业务流重定向单元7011解析目标IP地址的方式有很多。

例如，业务流重定向单元7011设置一个转发表，转发表中存储已经建立的业务流标识、目标MS的HoA与目标MS对应的ASN的标识之间的映射关系，映射关系可以为如下形式：

(SFID，D-HoA)＝＞(ASN ID，R4 Tunnel)，

其中，SFID表示业务流标识，D-HoA表示目标MS的HoA，ASN ID表示目标MS对应的ASN的标识，R4 Tunnel表示ASN之间用于转发MS之间互通的业务流的隧道。

业务流重定向单元7011接收到经过802.16e功能单元7012、数据通道功能单元7013的业务流后，首先查询转发表中是否存在接收的业务流的标识、业务流的目标IP地址与ASN之间的映射关系，如果存在，说明业务流的目的地为MS。

如果映射关系中的ASN ID为ASN701的ID，业务流重定向单元7011将业务流转发给目标MS，这种情况下，R4 Tunnel的值为任意值，不具有实际意义。如果映射关系中的ASN ID为与ASN701的ID不同的ASN ID，业务流重定向单元7011将业务流转发给目标MS对应的ASN中的业务流重定向单元，目标MS对应的ASN中的业务流重定向单元再将业务流转发给目标MS，这种情况下，R4 Tunnel的值表示ASN701与目标MS对应的ASN之间用于转发MS之间互通的业务流的隧道。如果映射关系中的ASN ID为与ASN701不在同一个CSN下的ASN ID，业务流重定向单元7011将业务流转发给ASN701对应的CSN，ASN701对应的CSN再将业务流转发给目标MS对应的CSN，目标MS对应的CSN再将业务流通过目标MS对应的ASN中的业务流重定向单元将业务流转发给目标MS，这种情况下，ASN ID及R4Tunnel取值缺省路由。

如果转发表中不存在接收的业务流的标识、业务流的目标IP地址与ASN之间的映射关系，业务流重定向单元7011可以采取如下三种方式获取关于业务流的目的地信息和/或目的地对应的ASN信息：

1.业务流重定向单元7011向ASN701对应的CSN查询关于业务流的目的地信息，ASN701对应的CSN将查询结果返回给业务流重定向单元7011，如果目的地为MS，ASN701对应的CSN会返回目标MS对应的ASN信息，例如ASN ID等；

2.ASN701可以接收其他ASN同步过来的MS信息，业务流重定向单元7011可以从这些信息中查询关于业务流的目的地信息，例如，某个ASN接入了一个MS，这个ASN可以将MS的信息同步到ASN701，ASN701通过这种方式可以收集多个MS信息；

3.ASN701向同一个CSN下的所有ASN发出查询请求，询问业务流的目的地信息，例如，ASN701可以向所有的同在一个CSN下的ASN询问目标IP地址对应的MS是在哪个ASN下及目标MS的信息。

业务流重定向单元7011在获得目标MS信息和/或目标MS对应的ASN信息后，建立业务流标识、目标MS的HoA与目标MS对应的ASN的标识之间的映射关系，业务流重定向单元7011对于后续相同的MS发出的目标IP地址相同的业务流，可以参照这个映射关系进行转发。

如果业务流重定向单元7011得知业务流的目的地为非MS，则ASN ID及R4 Tunnel取值缺省路由，业务流重定向单元7011将业务流转发到ASN701对应的CSN，由CSN将业务流转发出去。

本发明还提供一种WiMAX网络架构。

图8为WiMAX网络架构的组网示意图。如图8所示，WiMAX网络架构包括接入服务网络(ASN)801A、移动台(MS)802A、接入服务网络(ASN)801B、移动台(MS)802B及连接服务网络(CSN)803，接入服务网络801A与移动台802A之间的接口、接入服务网络801B与移动台802B之间的接口分别为R1接口，接入服务网络801A与连接服务网络803之间的接口、接入服务网络801B与连接服务网络803之间的接口分别为R3接口。需要说明的是，图8只是WiMAX网络架构的一个组网示意图，在实际应用中，WiMAX网络架构可以有多个接入服务网络、移动台及连接服务网络，一个连接服务网络可以接入多个接入服务网络，一个接入服务网络可以接入多个移动台。

接入服务网络实现了移动台通过无线接入WiMAX网络所需的完整功能集，主要包括：

WiMAX Layer-2(L2)connectivity with WiMAX SS/MS，完成与WiMAX终端的WiMAX层2连接；

Transfer of AAA control messages to WiMAX subscriber’s Home NetworkService Provider(H-NSP)for authentication，authorization and session accountingfor subscriber sessions，为终端用户中转AAA控制消息到该用户的H-NSP，以实现对其的认证、授权和计费；

Network discovery and selection of an appropriate NSP that WiMAXsubscriber accesses WiMAX service(s)from，支持实现终端的网络发现和选择功能，用以发现和选择适当的NSP来为该用户提供适当的WiMAX业务；

Relay functionality for establishing Layer-3(L3)connectivity with a WiMAXSS/MS(i.e.IP address allocation)，为WiMAX终端提供中继功能以帮其实现层3连接的建立(例如IP地址分配)；

Radio Resource Management，无限资源管理；

ASN-CSN tunneling，ASN-CSN隧道；

Intra-ASN mobility，ASN间的移动性管理；

Paging and Location Management，寻呼与位置管理；

Visited Location Register，访问位置登记。

CSN实现了为MS提供IP连接业务所需的完整功能集，包括：

SS/MS IP address and endpoint parameter allocation for user sessions，WiMAX终端IP地址和节点参数分配；

Internet access，Internet接入；

AAA proxy or server，AAA代理或服务器；

Policy and Admission Control based on user subscription profiles，基于用户注册信息的策略控制与准入控制；

ASN-CSN tunneling support，ASN与CSN间隧道支持；

WiMAX subscriber billing and inter-operator settlement，WiMAX用户计费与运营商间结算；

Inter-CSN tunneling for roaming，用于漫游的CSN间隧道；

Inter-ASN mobility(WiMAX services(e.g.，Location Based Services，Peer-to-Peer Services，Multimedia Broadcast/Multicast Services，IP-multimediaSubsystem Services，and Law Enforcement Services，among others)，ASN间移动性(WiMAX业务(例如，基于位置的业务，端到端业务，多媒体广播和多播业务，IP多媒体子系统业务，以及法律相关业务))。

在图8中，接入服务网络801A包括业务流重定向单元(Packet Redirector)8011A、802.16e功能单元(802.16e Function)8012A、数据通道功能单元(DPFn)8013A、外部代理单元(FA)8014A、认证单元(Authenticator)8015A及MIP客户端(MIP Client)8016A，802.16e功能单元8012A提供802.16e协议所规定的功能，数据通道功能单元8013A提供基站BS与接入服务网络网关ASN-GW之间的R6接口数据通道功能，外部代理单元8014A提供外部代理功能，认证单元8015A提供认证功能，其中，802.16e功能单元8012A设置于数据通道功能单元8013A与认证单元8015A之间，MIP客户端8016A与外部代理单元8014A连接。业务流重定向单元8011A设置于数据通道功能单元8013A与外部代理单元8014A之间，用于转发同一个连接服务网络下的移动台之间的业务流。业务流重定向单元8011A包括：目标IP地址解析模块，用于解析移动台802A发出的业务流的目标IP地址；映射关系管理模块，用于管理业务流的标识、目标移动台的HoA与目标移动台对应的接入服务网络的标识的映射关系。接入服务网络801B的结构与接入服务网络801A相同。

对于在图8所示的接入服务网络801A下移动台之间互通的业务流，可以在Packet业务流重定向单元8011A进行转发，即，业务流依次经过802.16e功能单元8012A、数据通道功能单元8013A的承载到达业务流重定向单元8011A，如果业务流重定向单元8011A发现业务流的目的地为接入服务网络801A下的移动台，则将业务流依次经过数据通道功能单元8013A、802.16e功能单元8012A的承载，转发到目标移动台。

对于图8所示的移动台802A与移动台802B之间互通的业务流，可以在接入服务网络801A与接入服务网络801B之间进行转发，具体的说，可以在业务流重定向单元8011A与业务流重定向单元8011B之间进行转发。以移动台802A向移动台802B发送业务流为例，业务流依次经过802.16e功能单元8012A、数据通道功能单元8013A的承载到达业务流重定向单元8011A，如果业务流重定向单元8011A发现业务流的目的地为移动台802B，则将业务流转发到业务流重定向单元8011B，业务流重定向单元8011B再将业务流依次经过数据通道功能单元8013B、802.16e功能单元8012B的承载转发到移动台802B。移动台802B向移动台802A发送业务流的流程与上述流程原理相同。

对于不同连接服务网络下的移动台之间互通的业务流或其他业务流，可以经业务流重定向单元转发出去。以移动台802A向另一个连接服务网络下的移动台发送业务流为例，业务流依次经过802.16e功能单元8012A、数据通道功能单元8013A的承载到达业务流重定向单元8011A，如果业务流重定向单元8011A发现业务流的目的地为另一个连接服务网络下的移动台，业务流重定向单元8011A将业务流转发到外部代理单元8014A，外部代理单元8014A将业务流转发到连接服务网络803，连接服务网络803将业务流转发出去。

移动台发出的业务流到达业务流重定向单元时，业务流重定向单元需要解析业务流的目标IP地址，即判断业务流的目的地是否为移动台、目标移动台是否与发出业务流的移动台在同一个连接服务网络下和/或同一个接入服务网络下等。以移动台802A发出业务流为例，如果目标IP地址为接入服务网络801A的移动台的HoA，则业务流重定向单元8011A将业务流转发到目标移动台；如果目标IP地址为移动台802B的HoA，则业务流重定向单元8011A将业务流转发到业务流重定向单元8011B，业务流重定向单元8011B再将业务流转发到移动台802B；如果目标IP地址为不同连接服务网络下的移动台的HoA，则业务流重定向单元8011A将业务流转发到连接服务网络803，连接服务网络803将业务流发送到目标移动台对应的连接服务网络，目标移动台对应的连接服务网络再将业务流转发到目标移动台。

业务流重定向单元8011A解析目标IP地址的方式有很多。

例如，业务流重定向单元8011A设置一个转发表，转发表中存储已经建立的业务流标识、目标移动台的HoA与目标移动台对应的接入服务网络的标识之间的映射关系，映射关系可以为如下形式：

(SFID，D-HoA)＝＞(ASN ID，R4 Tunnel)，

其中，SFID表示业务流标识，D-HoA表示目标移动台的HoA，ASN ID表示目标移动台对应的接入服务网络的标识，R4 Tunnel表示接入服务网络之间用于转发移动台之间互通的业务流的隧道。

业务流重定向单元8011A接收到经过802.16e功能单元8012A、数据通道功能单元8013A的业务流后，首先查询转发表中是否存在接收的业务流的标识、业务流的目标IP地址与接入服务网络之间的映射关系，如果存在，说明业务流的目的地为移动台。

如果映射关系中的ASN ID为接入服务网络801A的ID，业务流重定向单元8011A将业务流转发给目标移动台，这种情况下，R4 Tunnel的值为任意值，不具有实际意义。如果映射关系中的ASN ID为接入服务网络801B的ID，业务流重定向单元8011A将业务流转发给业务流重定向单元8011B，业务流重定向单元8011B再将业务流转发给移动台802B，这种情况下，R4 Tunnel的值表示接入服务网络801A与接入服务网络802B之间用于转发移动台之间互通的业务流的隧道。如果映射关系中的ASN ID为与接入服务网络801A不在同一个连接服务网络下的ASN ID，业务流重定向单元8011A将业务流转发给连接服务网络803，连接服务网络803再将业务流转发给目标移动台对应的连接服务网络，目标移动台对应的连接服务网络再将业务流通过目标移动台对应的接入服务网络中的业务流重定向单元将业务流转发给目标移动台，这种情况下，ASN ID及R4 Tunnel取值缺省路由。

如果转发表中不存在接收的业务流的标识、业务流的目标IP地址与接入服务网络之间的映射关系，业务流重定向单元8011A可以采取如下三种方式获取关于业务流的目的地信息和/或目的地对应的接入服务网络信息：

1.业务流重定向单元8011A向连接服务网络803查询关于业务流的目的地信息，连接服务网络803将查询结果返回给业务流重定向单元8011A，如果目的地为移动台，连接服务网络803会返回目标移动台对应的接入服务网络信息，例如ASN ID等；

2.接入服务网络801A可以接收其他接入服务网络同步过来的移动台信息，业务流重定向单元8011A可以从这些信息中查询关于业务流的目的地信息，例如，接入服务网络801B接入了移动台802B，接入服务网络801B可以将移动台802B的信息同步到接入服务网络801A，接入服务网络801A通过这种方式可以收集多个移动台信息；

3.接入服务网络801A向同一个连接服务网络下的所有接入服务网络发出查询请求，询问业务流的目的地信息，例如，接入服务网络801A可以向所有的同在一个连接服务网络下的接入服务网络询问目标IP地址对应的移动台是在哪个接入服务网络下及目标移动台的信息。

业务流重定向单元8011A在获得目标移动台信息和/或目标移动台对应的接入服务网络信息后，建立业务流标识、目标移动台的HoA与目标移动台对应的接入服务网络的标识之间的映射关系，业务流重定向单元8011A对于后续相同的移动台发出的目标IP地址相同的业务流，可以参照这个映射关系进行转发。

如果业务流重定向单元8011A得知业务流的目的地为非移动台，则ASNID及R4 Tunnel取值缺省路由，业务流重定向单元8011A将业务流转发到连接服务网络803，由连接服务网络803将业务流转发出去。

业务流重定向单元8011B对目标IP地址的解析与其他处理过程与业务流重定向单元8011A相同。

在本发明中，由于同一个CSN下的MS之间的互通是在ASN内部或ASN之间进行的，无需R3隧道及CSN的参与，所以MS之间的互通可以降低R3隧道及CSN的负载。

在本发明中，ASN可以完成同一个CSN下的MS之间的互通工作，业务流无需再经过CSN转发，所以MS之间的互通时延得到了有效的降低。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种基于WiMAX网络架构的网络节点之间互通的方法，其特征在于包括：

在网络节点与对应的连接服务网络CSN之间设置互联网协议业务流重定向单元；

同一个CSN下的网络节点之间互通的业务流经由业务流重定向单元转发。

2.如权利要求1所述的基于WiMAX网络架构的网络节点之间互通的方法，其特征在于同一个CSN下的网络节点之间互通的业务流经由业务流重定向单元转发之前还包括：业务流重定向单元解析源网络节点发出的业务流的目标IP地址。

3.如权利要求2所述的基于WiMAX网络架构的网络节点之间互通的方法，其特征在于同一个CSN下的网络节点之间互通的业务流经由业务流重定向单元转发的过程由下述步骤实现：

如果所述目标IP地址为同一个接入服务网络ASN下的网络节点的家乡地址HoA，则将业务流转发到目标IP地址对应的目标网络节点。

4.如权利要求2所述的基于WiMAX网络架构的网络节点之间互通的方法，其特征在于同一个CSN下的网络节点之间互通的业务流经由业务流重定向单元转发的过程由下述步骤实现：

如果所述目标IP地址为同一个CSN下的不同ASN下的网络节点的HoA，则将业务流转发到目标网络节点对应的业务流重定向单元；

目标网络节点对应的业务流重定向单元将业务流转发到目标网络节点。

5.如权利要求2所述的基于WiMAX网络架构的网络节点之间互通的方法，其特征在于还包括：不同CSN下的网络节点之间互通的业务流经由业务流重定向单元及CSN转发。

6.如权利要求5所述的基于WiMAX网络架构的网络节点之间互通的方法，其特征在于不同CSN下的网络节点之间互通的业务流经由业务流重定向单元及CSN转发的过程由下述步骤实现：

如果所述目标IP地址为不同CSN下的网络节点的HoA，则将业务流转发到源网络节点对应的CSN；

源网络节点对应的CSN将所述业务流转发到目标网络节点对应的CSN；

目标网络节点对应的CSN将所述业务流转发到目标网络节点。

7.如权利要求2所述的基于WiMAX网络架构的网络节点之间互通的方法，其特征在于业务流重定向单元解析对应网络节点发出的业务流的目标IP地址由下述方式实现：

业务流重定向单元在转发表中查询业务流标识、目标IP地址与其对应的ASN标识之间的映射关系；

如果查询到映射关系，则确定目标IP地址对应的ASN信息和/或目标网络节点的信息，否则，向源网络节点对应的CSN或ASN查询目标IP地址对应的ASN信息和/或目标网络节点的信息，或者，向同一CSN下的所有ASN查询目标IP地址对应的ASN信息和/或目标网络节点的信息。

8.一种基于WiMAX网络架构的接入服务网络，包括R6接口数据通道功能单元及外部代理FA单元，其特征在于还包括：

业务流重定向单元，设置于R6接口数据通道功能单元及FA单元之间，用于转发同一个CSN下的网络节点之间互通的业务流。

9.如权利要求8所述的基于WiMAX网络架构的接入服务网络，其特征在于：所述业务流重定向单元还用于将不同CSN下的网络节点之间互通的业务流转发到对应的CSN或者目标网络节点。

10.如权利要求8或9所述的基于WiMAX网络架构的接入服务网络，其特征在于所述业务流重定向单元还包括：

目标IP地址解析模块，用于解析对应网络节点发出的业务流的目标IP地址；

映射关系管理模块，用于管理业务流的标识、目标网络节点的HoA与目标网络节点对应的ASN的标识的映射关系。

11.一种WiMAX网络架构，包括至少一个网络节点、ASN及CSN，其中，ASN包括数据通道功能单元及外部代理FA单元，其特征在于ASN还包括：

业务流重定向单元，设置于R6接口数据通道功能单元及FA单元之间，用于转发同一个CSN下的网络节点之间互通的业务流。

12.如权利要求11所述的WiMAX网络架构，其特征在于：ASN之间设置有R4隧道，所述R4隧道用于承载网络节点之间互通的报文。

Images