專利名稱：寬帶無(wú)線城域網(wǎng)中連接標(biāo)識(shí)符與標(biāo)簽交換路徑的映射方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于寬帶無(wú)線城域網(wǎng)絡(luò)(IEEE 802.16 WirelessMAN)技術(shù)領(lǐng)域，是一種在寬帶無(wú)線城域網(wǎng)中接入網(wǎng)CID(Connection Identifier，連接標(biāo)識(shí)符)與核心網(wǎng)LSP(Label Switch Path，標(biāo)簽交換路徑)的映射方法。
背景技術(shù)：
802.16WirelessMAN是一種能夠在城域范圍內(nèi)提供高速無(wú)線接入的寬帶網(wǎng)絡(luò)[1]Carl Eklund，Roger B.Marks，“IEEE Standard 802.16ATechnical Overview of the WirelessMANTMAir Interface for BroadbandWireless Access”，IEEE C802.16-02/05，2002。IEEE 802.16工作組已于2004年10月1日發(fā)布了IEEE Std 802.16-2004，該標(biāo)準(zhǔn)定義固定寬帶無(wú)線接入系統(tǒng)空中接口物理層(PHY)和媒體接入控制層(MAC Medium AccessControl layer)規(guī)范。IEEE Std 802.16e將于2005年10月發(fā)布，該標(biāo)準(zhǔn)定義了移動(dòng)寬帶無(wú)線接入系統(tǒng)的空中接口規(guī)范。IEEE 802.16工作組只制定了寬帶無(wú)線接入系統(tǒng)的空中接口規(guī)范。802.16的數(shù)據(jù)傳輸是基于連接的，每條服務(wù)流連接用一個(gè)CID標(biāo)識(shí)。
MPLS是將第二層的交換和第三層路由結(jié)合起來(lái)的一種集成數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。標(biāo)簽交換路徑LSP是指在某邏輯層上由多個(gè)標(biāo)簽交換路由器(LSR，Label Switch Router)組成的交換式分組傳輸通路；LSP與轉(zhuǎn)發(fā)等價(jià)類FEC(Forwarding Equivalence Class)相對(duì)應(yīng)，本發(fā)明就提供了一種在寬帶無(wú)線城域網(wǎng)路中802.16的基站MAC層(Medium Access Control layer)連接標(biāo)識(shí)符(CID)和核心網(wǎng)(MPLS網(wǎng)絡(luò))標(biāo)簽交換路徑(LSP)的映射方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種寬帶無(wú)線城域網(wǎng)絡(luò)中基站MAC層(Medium Access Control layer)連接標(biāo)識(shí)符(CID)和核心網(wǎng)(MPLS網(wǎng)絡(luò))標(biāo)簽交換路徑(LSP)的映射方法。在無(wú)線臺(tái)把數(shù)據(jù)傳輸?shù)交竞?，基站可以根?jù)數(shù)據(jù)包MAC頭中的CID字段，把對(duì)應(yīng)服務(wù)流的數(shù)據(jù)映射到某個(gè)LSP上，保證核心網(wǎng)的服務(wù)質(zhì)量。
本發(fā)明建立在無(wú)線接入的分組城域網(wǎng)絡(luò)之上，其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)由802.16無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，具有服務(wù)質(zhì)量保證體系的有線核心網(wǎng)絡(luò)組成。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)由802.16無(wú)線臺(tái)和802.16基站組成，有線核心網(wǎng)絡(luò)包括接入路由器，AAA(Authentication，Authorization，Account)服務(wù)器，注冊(cè)服務(wù)器，管理服務(wù)器，注冊(cè)服務(wù)器等實(shí)體。其中無(wú)線臺(tái)通過(guò)無(wú)線方式與基站互連，基站通過(guò)接入路由器連接到核心網(wǎng)，核心網(wǎng)運(yùn)行資源預(yù)留和標(biāo)簽交換等協(xié)議提供服務(wù)質(zhì)量支持。同時(shí)本發(fā)明要求基站支持MPLS交互和IP路由。
為了支持語(yǔ)音業(yè)務(wù)，本發(fā)明要求無(wú)線臺(tái)和基站系統(tǒng)都包含支持呼叫接續(xù)功能的信令系統(tǒng)，用來(lái)傳送用戶指定的服務(wù)質(zhì)量參數(shù)和完成語(yǔ)音通信的呼叫接續(xù)過(guò)程。
對(duì)于無(wú)線臺(tái)，支持不同類型的業(yè)務(wù)(分為語(yǔ)音業(yè)務(wù)和其它數(shù)據(jù)業(yè)務(wù))。對(duì)于語(yǔ)音業(yè)務(wù)，用戶可以指定此次呼叫的服務(wù)質(zhì)量參數(shù)，通過(guò)無(wú)線臺(tái)信令系統(tǒng)把服務(wù)質(zhì)量參數(shù)和被叫端的IP地址傳送到基站端信令系統(tǒng)。
對(duì)于基站，當(dāng)基站信令系統(tǒng)收到無(wú)線臺(tái)的呼叫請(qǐng)求，如圖2所示，首先根據(jù)無(wú)線臺(tái)指定的QOS(Quality of Service)參數(shù)向MAC層發(fā)起動(dòng)態(tài)服務(wù)流添加請(qǐng)求，建立相應(yīng)服務(wù)質(zhì)量的無(wú)線鏈路，并獲得建立連接的連接標(biāo)識(shí)符CID；然后再根據(jù)無(wú)線臺(tái)指定的QOS參數(shù)向核心網(wǎng)發(fā)起資源預(yù)留過(guò)程，建立一條具有相應(yīng)服務(wù)質(zhì)量的標(biāo)簽交換路徑LSP，保存CID與LSP的映射關(guān)系。
當(dāng)基站收到無(wú)線臺(tái)傳輸來(lái)的數(shù)據(jù)(包括語(yǔ)音數(shù)據(jù)和普通數(shù)據(jù))，如圖3所示，解析數(shù)據(jù)包MAC頭中的CID字段，根據(jù)CID查詢基站維護(hù)的CID與LSP映射表。如果成功獲得與本CID匹配的LSP，去掉數(shù)據(jù)包的MAC頭，為IP包加上標(biāo)簽，映射成功；如果獲取CID對(duì)應(yīng)的LSP失敗，解析數(shù)據(jù)包的IP頭，根據(jù)目標(biāo)IP地址以及其它字段信息使用標(biāo)簽分發(fā)協(xié)議建立標(biāo)簽交換路徑LSP，保存CID與建立的LSP的映射，同時(shí)為IP數(shù)據(jù)包加標(biāo)簽，映射成功。
對(duì)于核心網(wǎng)，要求是有服務(wù)質(zhì)量保證體系的有線網(wǎng)，802.16協(xié)議中只提供無(wú)線接入網(wǎng)的服務(wù)質(zhì)量保證。為了保證核心網(wǎng)上的服務(wù)質(zhì)量，核心網(wǎng)需要運(yùn)行多協(xié)議標(biāo)簽交換(Multiprotocol Label Switching)和標(biāo)簽分發(fā)等協(xié)議。
技術(shù)方案寬帶無(wú)線城域網(wǎng)中CID與LSP的映射方法根據(jù)用戶指定的服務(wù)質(zhì)量參數(shù)建立有服務(wù)質(zhì)量保證的有線和無(wú)線鏈路，形成CID和LSP的映射；當(dāng)數(shù)據(jù)到達(dá)基站后，根據(jù)服務(wù)流使用的CID匹配標(biāo)簽交換路徑，把此連接的數(shù)據(jù)映射到相應(yīng)的LSP上；如果CID與LSP映射表中沒有此CID的數(shù)據(jù)項(xiàng)，當(dāng)此連接上的數(shù)據(jù)首達(dá)基站后，根據(jù)數(shù)據(jù)包IP頭中目的IP地址和其它參數(shù)建立標(biāo)簽交換路徑，形成CID與LSP的映射關(guān)系。
一種寬帶無(wú)線城域網(wǎng)中CID與LSP的映射方法，基站接收到移動(dòng)臺(tái)發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)后，解析MAC頭中的CID域，得到此數(shù)據(jù)流使用的無(wú)線連接標(biāo)識(shí)，查詢基站維護(hù)的CID與標(biāo)簽交換路徑映射表，獲取本CID對(duì)應(yīng)的LSP，然后在該LSP上將數(shù)據(jù)發(fā)送出去，接入網(wǎng)采用基于802.16協(xié)議的寬帶無(wú)線城域網(wǎng)絡(luò)，核心網(wǎng)采用基于IPv6/IPv4的具有服務(wù)質(zhì)量保證體系核心網(wǎng)MPLS網(wǎng)絡(luò)的有線網(wǎng)絡(luò)；對(duì)于語(yǔ)音服務(wù)，利用信令系統(tǒng)來(lái)保證語(yǔ)音通信的建立，用戶發(fā)起呼叫的時(shí)候可以指定此次服務(wù)的QOS參數(shù)，通過(guò)信令系統(tǒng)把QOS參數(shù)傳送到基站端，基站根據(jù)此服務(wù)等級(jí)建立具有相應(yīng)服務(wù)質(zhì)量的有線和無(wú)線數(shù)據(jù)鏈路，從而形成＜CID，目的IP地址，LSP＞的映射關(guān)系；對(duì)于其它數(shù)據(jù)服務(wù)，采用數(shù)據(jù)流驅(qū)動(dòng)模式來(lái)建立CID與LSP的映射，數(shù)據(jù)流到達(dá)基站后，首先查詢有無(wú)與其使用的CID匹配的LSP，如果沒有，使用標(biāo)簽交換協(xié)議根據(jù)IP頭中的目的IP地址等字段信息建立標(biāo)簽交換路徑，形成＜CID，目的IP地址，LSP＞的映射。
寬帶無(wú)線城域網(wǎng)中CID與LSP的映射方法，當(dāng)基站收到無(wú)線臺(tái)的數(shù)據(jù)，首先解析數(shù)據(jù)包的MAC頭，獲得本服務(wù)流使用的CID，查詢＜CID，目的IP地址，LSP＞映射表，匹配到本CID對(duì)應(yīng)的LSP，加標(biāo)簽，數(shù)據(jù)映射成功；如果沒有找到與本CID相匹配的LSP，解析數(shù)據(jù)包IP頭，根據(jù)目的IP地址等字段用標(biāo)簽分發(fā)協(xié)議建立標(biāo)簽交換路徑，得到本目的IP地址對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)等價(jià)類的LSP，保存＜CID，目的IP地址，LSP＞的映射，同時(shí)加標(biāo)簽，映射成功。


圖1是寬帶無(wú)線城域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。
圖2語(yǔ)音數(shù)據(jù)CID與LSP映射關(guān)系建立流程。
圖3數(shù)據(jù)到達(dá)基站后的處理流程。
具體實(shí)施例方式
圖2語(yǔ)音數(shù)據(jù)CID與LSP映射關(guān)系建立流程寬帶無(wú)線城域網(wǎng)中CID與LSP的映射方法，語(yǔ)音服務(wù)的CID與LSP映射關(guān)系建立過(guò)程如下S2.1用戶發(fā)起語(yǔ)音通信請(qǐng)求，并在請(qǐng)求中指定此次呼叫的QoS(Qualityof Service)參數(shù)和被叫端的IP地址；通過(guò)無(wú)線臺(tái)信令系統(tǒng)發(fā)送到基站；基站信令系統(tǒng)收到無(wú)線臺(tái)的建路請(qǐng)求；S2.2基站根據(jù)無(wú)線臺(tái)指定的QoS參數(shù)，向MAC層發(fā)送DSA-REQ(動(dòng)態(tài)服務(wù)流添加請(qǐng)求，一種802.16網(wǎng)絡(luò)中的管理消息)請(qǐng)求，用來(lái)建立無(wú)線鏈路；S2.3判斷無(wú)線鏈路是否建立成功，若是，記錄本服務(wù)流的CID，進(jìn)入S2.4；否則轉(zhuǎn)到S2.7；S2.4根據(jù)無(wú)線臺(tái)指定的QoS參數(shù)，向核心網(wǎng)發(fā)起資源預(yù)留請(qǐng)求；S2.5判斷核心網(wǎng)資源預(yù)留是否成功，若是，記錄獲得的標(biāo)簽交換路徑，進(jìn)入S2.6；否則轉(zhuǎn)到S2.7；S2.6記錄CID和LSP的映射，格式為＜CID，目的IP，LSP＞；
S2.7向無(wú)線臺(tái)發(fā)送錯(cuò)誤回復(fù)，不同的錯(cuò)誤對(duì)應(yīng)不同的錯(cuò)誤標(biāo)識(shí)碼，無(wú)線臺(tái)根據(jù)錯(cuò)誤標(biāo)識(shí)碼做不同的處理。
圖3數(shù)據(jù)到達(dá)基站后的處理流程寬帶無(wú)線城域網(wǎng)絡(luò)中CID與LSP的映射方法，數(shù)據(jù)到達(dá)基站后的處理流程如下S3.1基站收到無(wú)線臺(tái)發(fā)送的數(shù)據(jù)；S3.2解析數(shù)據(jù)包的MAC頭，獲得本服務(wù)流使用的CID；S3.3去掉數(shù)據(jù)包的MAC頭；S3.4查詢＜CID，目的IP地址，LSP＞映射表，獲取本CID對(duì)應(yīng)的標(biāo)簽信息；S3.5判斷是否找到相匹配的規(guī)則，若是，轉(zhuǎn)到S3.9；否則，進(jìn)入S3.6；S3.6解析數(shù)據(jù)包的IP頭，獲取目的IP地址等參數(shù)；S3.7使用標(biāo)簽分發(fā)協(xié)議，根據(jù)目的IP地址等信息建立標(biāo)簽交換路徑LSP；S3.8保存＜CID，目的IP地址，LSP＞到CID與LSP映射表；S3.9為IP數(shù)據(jù)包加標(biāo)簽，映射成功，轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求
1.一種寬帶無(wú)線城域網(wǎng)中CID與LSP的映射方法，其特征在于，基站接收到移動(dòng)臺(tái)發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)后，解析MAC頭中的CID域，得到此數(shù)據(jù)流使用的無(wú)線連接標(biāo)識(shí)，查詢基站維護(hù)的CID與標(biāo)簽交換路徑映射表，獲取本CID對(duì)應(yīng)的LSP，然后在該LSP上將數(shù)據(jù)發(fā)送出去，接入網(wǎng)采用基于802.16協(xié)議的寬帶無(wú)線城域網(wǎng)絡(luò)，核心網(wǎng)采用基于IPv6/IPv4的具有服務(wù)質(zhì)量保證體系核心網(wǎng)MPLS網(wǎng)絡(luò)的有線網(wǎng)絡(luò)；對(duì)于語(yǔ)音服務(wù)，利用信令系統(tǒng)來(lái)保證語(yǔ)音通信的建立，用戶發(fā)起呼叫的時(shí)候可以指定此次服務(wù)的QOS參數(shù)，通過(guò)信令系統(tǒng)把QOS參數(shù)傳送到基站端，基站根據(jù)此服務(wù)等級(jí)建立具有相應(yīng)服務(wù)質(zhì)量的有線和無(wú)線數(shù)據(jù)鏈路，從而形成<CID，目的IP地址，LSP>的映射關(guān)系；對(duì)于其它數(shù)據(jù)服務(wù)，采用數(shù)據(jù)流驅(qū)動(dòng)模式來(lái)建立CID與LSP的映射，數(shù)據(jù)流到達(dá)基站后，首先查詢有無(wú)與其使用的CID匹配的LSP，如果沒有，使用標(biāo)簽交換協(xié)議根據(jù)IP頭中的目的IP地址等字段信息建立標(biāo)簽交換路徑，形成<CID，目的IP地址，LSP>的映射。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬帶無(wú)線城域網(wǎng)中CID與LSP的映射方法，其特征在于，當(dāng)基站收到無(wú)線臺(tái)的數(shù)據(jù)，首先解析數(shù)據(jù)包的MAC頭，獲得本服務(wù)流使用的CID，查詢<CID，目的IP地址，LSP>映射表，匹配到本CID對(duì)應(yīng)的LSP，加標(biāo)簽，數(shù)據(jù)映射成功；如果沒有找到與本CID相匹配的LSP，解析數(shù)據(jù)包IP頭，根據(jù)目的IP地址等字段用標(biāo)簽分發(fā)協(xié)議建立標(biāo)簽交換路徑，得到本目的IP地址對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)等價(jià)類的LSP，保存<CID，目的IP地址，LSP>的映射，同時(shí)加標(biāo)簽，映射成功。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬帶無(wú)線城域網(wǎng)中CID與LSP的映射方法，對(duì)于語(yǔ)音服務(wù)，CID與LSP映射關(guān)系建立過(guò)程如下S2.1用戶發(fā)起語(yǔ)音通信請(qǐng)求，并在請(qǐng)求中指定此次呼叫的QoS參數(shù)和被叫端的IP地址；通過(guò)無(wú)線臺(tái)信令系統(tǒng)發(fā)送到基站；基站信令系統(tǒng)收到無(wú)線臺(tái)的建路請(qǐng)求；S2.2基站根據(jù)無(wú)線臺(tái)指定的QoS參數(shù)，向MAC層發(fā)送DSA-REQ(動(dòng)態(tài)服務(wù)流添加請(qǐng)求，一種802.16網(wǎng)絡(luò)中的管理消息)請(qǐng)求，用來(lái)建立無(wú)線鏈路；S2.3判斷無(wú)線鏈路是否建立成功，若是，記錄本服務(wù)流的CID，進(jìn)入S2.4；否則轉(zhuǎn)到S2.7；S2.4根據(jù)無(wú)線臺(tái)指定的QoS參數(shù)，向核心網(wǎng)發(fā)起資源預(yù)留請(qǐng)求；S2.5判斷核心網(wǎng)資源預(yù)留是否成功，若是，記錄獲得的標(biāo)簽交換路徑，進(jìn)入S2.6；否則轉(zhuǎn)到S2.7；S2.6記錄CID和LSP的映射，格式為<CID，目的IP，LSP>；S2.7向無(wú)線臺(tái)發(fā)送錯(cuò)誤回復(fù)，不同的錯(cuò)誤對(duì)應(yīng)不同的錯(cuò)誤標(biāo)識(shí)碼，無(wú)線臺(tái)根據(jù)錯(cuò)誤標(biāo)識(shí)碼做不同的處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬帶無(wú)線城域網(wǎng)中CID與LSP的映射方法，數(shù)據(jù)到達(dá)基站的處理過(guò)程如下S3.1基站收到無(wú)線臺(tái)發(fā)送的數(shù)據(jù)；S3.2解析數(shù)據(jù)包的MAC頭，獲得本服務(wù)流使用的CID；S3.3去掉數(shù)據(jù)包的MAC頭；S3.4查詢<CID，目的IP地址，LSP>映射表，獲取本CID對(duì)應(yīng)的標(biāo)簽信息；S3.5判斷是否找到相匹配的規(guī)則，若是，轉(zhuǎn)到S3.9；否則，進(jìn)入S3.6；S3.6解析數(shù)據(jù)包的IP頭，獲取目的IP地址參數(shù)；S3.7使用標(biāo)簽分發(fā)協(xié)議，根據(jù)目的IP地址等信息建立標(biāo)簽交換路徑LSP；S3.8保存<CID，目的IP地址，LSP>到CID與LSP映射表；S3.9為IP數(shù)據(jù)包加標(biāo)簽，映射成功，轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明屬于寬帶無(wú)線城域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域，一種利用802.16無(wú)線傳輸技術(shù)構(gòu)建提供分級(jí)服務(wù)的寬帶無(wú)線城域網(wǎng)絡(luò)的方法。本方法提出一種寬帶無(wú)線城域網(wǎng)絡(luò)中基站MAC層連接標(biāo)識(shí)符(CID)和核心網(wǎng)(MPLS網(wǎng)絡(luò))標(biāo)簽交換路徑(LSP)的映射方法?；窘邮盏揭苿?dòng)臺(tái)發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)后，解析MAC頭中的CID域，得到此數(shù)據(jù)流使用的無(wú)線連接標(biāo)識(shí)，查詢基站維護(hù)的CID與標(biāo)簽交換路徑映射表，獲取本CID對(duì)應(yīng)的LSP，然后在該LSP上將數(shù)據(jù)發(fā)送出去。
文檔編號(hào)H04L12/56GK1777140SQ20051008697
公開日2006年5月24日 申請(qǐng)日期2005年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月24日
發(fā)明者胡金龍, 龐迪, 周繼華, 石晶林 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所