專利名稱：一種WiMAX系統(tǒng)的消息傳輸方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種WiMAX系統(tǒng)的消息傳輸方法。
背景技術(shù)：
WiMAX全稱為Worldwide Interoperability Microwave Access，即微波接入全球互通，也叫全球微小接入互操作性，或者叫802.16或者IEEE802.16標準。它是一項無線城域網(wǎng)(WMAN)技術(shù)，是針對微波和毫米波頻段提出的一種新的空中接口標準。WiMAX是一項新興的無線通信技術(shù)，能提供面向互聯(lián)網(wǎng)的高速連接，其與Wi-Fi一樣，都是用于傳輸無線信號的技術(shù)，其解決的是無線城域網(wǎng)的問題，使用這種技術(shù)，用戶可以在50公里以內(nèi)的范圍以非常快的速度進行數(shù)據(jù)通訊。
WiMAX論壇成立于2001年4月9日，是一個由業(yè)界領(lǐng)先的通信新產(chǎn)品及設(shè)備公司共同建立的非盈利組織。該組織的目標不僅在于建立一整套基于IEEE802.16標準等，同時還致力于可運營的寬帶無線接入系統(tǒng)的研究、需求的分析、應(yīng)用模式的探索、市場的拓展等等一系列大力促進寬帶無線接入市場發(fā)展的工作。其已經(jīng)成立了認證工作組(CWG)、技術(shù)工作組(TWG)、頻譜工作組(RWG)、市場工作組(MWG)、需求工作組(SPWG)、網(wǎng)絡(luò)工作組(NWG)和應(yīng)用研究工作組(AWG)。
網(wǎng)絡(luò)工作組(Network Working Group，NWG)，即制定WiMAX網(wǎng)絡(luò)規(guī)范的工作組，是目前最活躍和最受關(guān)注的工作組，該工作組的工作范圍主要集中在IEEE802.16以及核心網(wǎng)之外的網(wǎng)絡(luò)單元、功能實體、消息和協(xié)議的制定，對于現(xiàn)有的標準沒有定義和涉及到的部分進行明確的定義和描述，其目標是建立端到端的網(wǎng)絡(luò)參考模型，滿足WiMAX論壇運營商工作組提出的需求；制定端到端的網(wǎng)絡(luò)規(guī)范，定義網(wǎng)絡(luò)中的功能實體和網(wǎng)絡(luò)接口；為WiMAX系統(tǒng)的互通認證奠定基礎(chǔ)。
網(wǎng)絡(luò)工作組對網(wǎng)絡(luò)規(guī)范制定分成三個階段，其中，在第二階段工作重點放在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)參考模型的定義、參考點的描述、網(wǎng)絡(luò)功能的定義以及協(xié)議和流程的說明。目前的網(wǎng)絡(luò)參考模型如圖1所示。
如圖1所示，WiMAX移動臺(MSS)通過空中接口參考點1(ReferencePoint 1，R1)接入接入服務(wù)網(wǎng)絡(luò)(Access Service Network，ASN)，接入服務(wù)網(wǎng)絡(luò)與其他接入服務(wù)網(wǎng)絡(luò)之間通過R4接口連接，接入服務(wù)網(wǎng)絡(luò)與互連服務(wù)網(wǎng)絡(luò)(Conectivity Service Network)之間通過R3接口連接，移動臺與互連服務(wù)網(wǎng)絡(luò)之間的接口僅僅是邏輯接口R2，通過R1接口和R3接口作為實際的物理承載。
當(dāng)移動臺在漫游場景下時，對于WiMAX移動臺，通過邏輯接口R2分別與拜訪網(wǎng)絡(luò)服務(wù)運營商(Visited Network Service Provider，Visited NSP或V-NSP)和歸屬網(wǎng)絡(luò)服務(wù)運營商(Home Network Service Provider，Home NSP或H-NSP)通信，拜訪網(wǎng)絡(luò)服務(wù)運營商和歸屬網(wǎng)絡(luò)服務(wù)運營商之間通過R5接口連接。網(wǎng)絡(luò)為用戶提供漫游服務(wù)，用戶移動到異地后仍然可以享受WiMAX服務(wù)。
其中，如圖2所示，接入服務(wù)網(wǎng)絡(luò)包括基站(Base Stasion，BS)和接入服務(wù)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)(ASN-Gateway，ASN-GW)，其中，基站之間的接口為R8接口，基站與ASN-GW之間的接口為R6接口，并且，ASN-GW可以作為目標網(wǎng)關(guān)(Target Gateway，TGW)、服務(wù)網(wǎng)關(guān)(Service Gateway，SGW)以及錨定網(wǎng)關(guān)(Anchor Gateway，AGW)，各ASN-GW之間的接口為R4接口。
目前，在ASN-GW之間的R4接口消息的應(yīng)用場景包括動態(tài)維護業(yè)務(wù)流；完成尋呼業(yè)務(wù)流程；完成切換業(yè)務(wù)流程。針對這些應(yīng)用場景，定義的R4接口消息包括數(shù)據(jù)路徑注冊、刪除和修改消息；用戶位置登記和尋呼信息；RRM(Radio Resource Management，無線資源管理)無線資源測量信息；服務(wù)質(zhì)量(Quality of Service，QoS)信息；安全認證信息；移動切換(HandOff，HO)信息。具體定義如表1所示表1



從表1可以看出，現(xiàn)有的R4接口消息類型較多，使得消息交互頻繁、效率低，而且用戶信息傳遞不完整，不能很好地實現(xiàn)WiMax系統(tǒng)的功能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種WiMAX系統(tǒng)的消息傳輸方法，可以實現(xiàn)簡化現(xiàn)有R4接口消息，在此基礎(chǔ)上，進一步完善了R4接口消息的內(nèi)容。
本發(fā)明的WiMAX系統(tǒng)的消息傳輸方法，包括以下步驟步驟A，第一網(wǎng)關(guān)將上下文請求消息發(fā)送給第二網(wǎng)關(guān)，通過上下文標識表示請求的用戶信息內(nèi)容；步驟B，第二網(wǎng)關(guān)根據(jù)上下文請求消息中的上下文標識，響應(yīng)第一網(wǎng)關(guān)請求的用戶信息內(nèi)容，將相應(yīng)的上下文報告消息發(fā)送給第一網(wǎng)關(guān)；步驟C，第一網(wǎng)關(guān)收到第二網(wǎng)關(guān)發(fā)送的上下文報告消息后，通過解析消息類型獲取消息內(nèi)容。
在上述方法中，上下文標識所請求的用戶信息內(nèi)容包括安全認證信息、和/或服務(wù)質(zhì)量信息、和/或用戶信息。對應(yīng)的，上下文報告消息中包括安全認證信息、和/或服務(wù)質(zhì)量信息、和/或用戶信息。
在上述方法中，上下文標識所請求的用戶信息內(nèi)容進一步包括用戶壓縮能力信息、和/或用戶預(yù)付費能力信息。對應(yīng)的，上下文報告信息中進一步用戶壓縮能力信息、和/或用戶預(yù)付費能力信息、和/或移動臺的簽約信息。其中，用戶壓縮能力信息包括ROCH壓縮信息、或PHS壓縮信息，用戶預(yù)付費能力信息包括預(yù)付費記帳能力、和/或會話終止能力，并且，移動臺的簽約信息包括移動方式、L2tp信息、會話信息、切換和漫游限制信息。
在上述方法中，第一網(wǎng)關(guān)為目標網(wǎng)關(guān)，第二網(wǎng)關(guān)為服務(wù)網(wǎng)關(guān)或錨定網(wǎng)關(guān)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是通過采用用戶信息傳遞消息，包括上下文請求消息和上下文報告消息來代替現(xiàn)有R4接口消息中與用戶信息相關(guān)的消息，可以簡化WiMax系統(tǒng)中網(wǎng)關(guān)與網(wǎng)關(guān)之間信息交互的頻繁度，從而提高信息交互的效率，在此基礎(chǔ)上，進一步完善了R4接口消息的內(nèi)容。


圖1為現(xiàn)有的一種WiMAX系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)參考模型示意圖；圖2為現(xiàn)有的接入服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明WiMAX系統(tǒng)的消息傳輸方法的流程圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的主要思想是在遵從現(xiàn)有WiMax NGW規(guī)范的情況下，通過采用用戶信息傳遞消息，對現(xiàn)有R4接口消息進行簡化，并在此基礎(chǔ)上，通過用戶信息傳遞消息增加R4接口的功能，使得網(wǎng)關(guān)之間傳遞的用戶信息的內(nèi)容更加完善。進一步，在此思想下，提出一種WiMAX系統(tǒng)的消息傳輸方法。
為了更清楚的理解本發(fā)明，首先需要說明的是，在本發(fā)明中所定義的R4接口消息類型，如表2和表3所示。
表2


表3

從表2和表3可以看出，相對于現(xiàn)有的R4接口消息，本發(fā)明中定義的R4接口消息中刪除了現(xiàn)有的R4接口消息所包括的QoS消息、安全認證消息、以及移動HO消息中的移動臺請求消息和移動臺報告消息等用戶信息。取而代之的是，本發(fā)明定義的R4接口消息增加用戶信息傳遞消息，用戶信息傳遞消息中包括上下文請求消息(Context Request)和上下文報告消息(ContextReport)。
其中，上下文請求消息中攜帶上下文標識(Context_ID)而可以不攜帶具體的信元，不同的上下文標識表示對不同用戶信息的請求，包括Context_ID 1，表示對認證密鑰的請求，即對表3中安全認證信息(SecurityInfo)的請求；Context_ID 2，表示對資源預(yù)留、策略決定的請求，即對表3中服務(wù)質(zhì)量信息(Qos Info)的請求；Context_ID 3，表示對移動臺信息的請求，即對表3中用戶性能信息(UserInfo)的請求。
進一步，還可以包括Context_ID 4，表示對用戶壓縮能力信息(Compression Info)的請求；Context_ID 5，表示對用戶預(yù)付費能力信息(Prepaid Info)的請求；以及Context_ID 6＝All，表示對所有用戶信息的請求。
這樣，通過在上下文請求消息中攜帶上下文標識(Context_ID)，可以區(qū)分用戶信息觸發(fā)的時機，請求傳遞不同的用戶信息。
另外，從表3中可以看出，與上下文請求消息相對應(yīng)的，上下文報告消息中包含安全認證信息(Security Info)、服務(wù)質(zhì)量信息(QoS Info)、用戶性能信息(User Info)、用戶壓縮能力信息(Compression Info)、用戶預(yù)付費能力信息(Prepaid Info)。
具體的，如表4所示，當(dāng)上下文請求消息中攜帶的上下文標識為1時，表示請求安全認證信息，這時，上下文報告消息中包含所請求的安全認證信息，即原R4接口消息中安全認證消息所包含的信元；當(dāng)上下文請求消息中攜帶的上下文標識為2時，表示請求服務(wù)質(zhì)量信息，這時，上下文報告消息中包含所請求的服務(wù)質(zhì)量消息，即原R4接口消息中QoS消息所包含的信元；當(dāng)上下文請求消息中攜帶的上下文標識為3時，表示請求用戶信息，這時，上下文報告消息中包含所請求的用戶信息，即切換消息以及簽約消息，包括移動方式、L2tp信息、會話(Session)信息、切換和漫游限制信息等。
表4

進一步，當(dāng)上下文請求消息中攜帶的上下文標識為4時，表示請求用戶壓縮能力信息，這時，上下文報告消息中包含所請求的用戶壓縮能力信息(壓縮信元格式如表5所示)，包括ROHC(RObust Header Compression)壓縮信息，例如壓縮協(xié)議，策略，規(guī)則，配置參數(shù)等；PHS(Payload Header Suppression)壓縮信息，例如信道協(xié)議參數(shù)，描述等。例如，在ROHC壓縮場景下，傳遞ROHC能力標識、信道參數(shù)、上下文簡檔、保留的報文類型等。
表5用戶壓縮能力報告信元TLV格式

并且，當(dāng)上下文請求消息中攜帶的上下文標識為5時，標識請求用戶預(yù)付費能力信息(預(yù)付費信元格式如表6所示)，這時，上下文報告消息中包含所請求的用戶付費能力信息，例如預(yù)付費計帳能力(Prepaid AccountingCapability，PPAC)、和會話終止性能(Session Termination Capability，STC)等。
表6用戶預(yù)付費報能力報告信元TLV格式表


從而，通過本發(fā)明定義的R4接口消息，可以在具有現(xiàn)有R4接口消息內(nèi)容的基礎(chǔ)上，可以減少現(xiàn)有R4接口信息的數(shù)量，并進一步完善R4接口消息的內(nèi)容。進一步，當(dāng)采用本發(fā)明定義的R4接口消息進行通信時，可以使信息交互的頻繁度降低，提高信息交互的效率。
下面詳細描述本發(fā)明WiMAX系統(tǒng)的消息傳輸方法。
如圖3所示，本發(fā)明WiMAX系統(tǒng)的消息傳輸方法包括以下步驟步驟100，第一網(wǎng)關(guān)將上下文請求消息發(fā)送給第二網(wǎng)關(guān)，上下文請求消息中包括上下文標識，用于表示請求的用戶信息內(nèi)容。其中，第一網(wǎng)關(guān)為目標網(wǎng)關(guān)，第二網(wǎng)關(guān)為服務(wù)網(wǎng)關(guān)或錨定網(wǎng)關(guān)。
通過在上述的上下文請求消息中攜帶用于表示用戶消息請求的上下文標識，用戶可以在請求不同用戶信息時，只需要發(fā)送一個統(tǒng)一的上下文請求消息，用不同的標識代表不同條件觸發(fā)的用戶信息請求。
該上下文請求消息的格式可以為Context RequestIE/Group Name Semantics description基本信息Serving BS ID、Target BS ID、MS IDContext_ID N。
其中，N表示上述的數(shù)字1至6，當(dāng)然可以理解的是，還可以增加其他的標識便于未來擴展。
例如第一網(wǎng)關(guān)，如目標網(wǎng)關(guān)，發(fā)送用戶安全信息請求消息給第二網(wǎng)關(guān)，如服務(wù)網(wǎng)關(guān)(SGW)，則消息格式為Context RequestIE/Group Name Semantics description基本信息Serving BS ID、Target BS ID、MS IDContext_ID 1這一消息可以代替目前現(xiàn)有的R4接口中的認證密鑰請求消息。
類似的，其他的用戶信息請求消息可以類似的表示，在本發(fā)明中不再一一詳述。
在第一網(wǎng)關(guān)發(fā)送的上下文請求消息中，也可以同時攜帶多個上下文標識(Context_ID)，例如當(dāng)Context_ID＝6:All，則請求所有類型的用戶信息。
步驟200，第二網(wǎng)關(guān)根據(jù)上下文請求消息中的上下文標識，響應(yīng)第一網(wǎng)關(guān)請求的用戶信息內(nèi)容，將相應(yīng)的上下文報告消息發(fā)送給第一網(wǎng)關(guān)。
具體為，第二網(wǎng)關(guān)在接收到上下文請求消息后，首先解析消息得到消息類型，判斷為上下文請求消息后，通過解析得到上下文標識，根據(jù)上下文標識對應(yīng)的請求消息內(nèi)容，獲取相應(yīng)的用戶信息，并將其組裝為上下文報告消息發(fā)送給第一網(wǎng)關(guān)。
例如，當(dāng)上下文請求消息請求中上下文標識為Context_ID＝1時，該上下文報告消息格式可以為Context ReportMS NAI(Network Access Identifier，網(wǎng)絡(luò)接入標識)MS MAC Address(終端媒體接入控制層地址，Mdium Access ControlAddress)；Anchor ASN-GW associated with the MS(與終端相關(guān)聯(lián)的錨定ASN-GW)；Security Information(安全信息)；R3 related User Info(R3接口信息)。
其中，R3接口信息包括歸屬代理IP地址(Home Agent IP address)、轉(zhuǎn)交地址(Care of Address，CoA)、DHCP服務(wù)器(Dynamic Host ConfigurationProtocol Server)、AAA服務(wù)器(Authentication Authorization Accounting Server)以及R3接口狀態(tài)詳細信息。
上述安全信息包括與PKMv2相關(guān)聯(lián)的安全信息和它們的信息內(nèi)容，包括用來加密數(shù)據(jù)流的密鑰，時長和PN等；以及，在可能的情況下，還包括與代理移動IP(Mobile IP，MIP)有關(guān)的安全信息。
當(dāng)上下文請求消息請求中上下文標識為Context_ID＝2時，將上述安全信息替換為服務(wù)質(zhì)量信息即可。服務(wù)質(zhì)量信息包括SF(Service Flow，業(yè)務(wù)流)分類、SF QoS、與SFID相關(guān)聯(lián)的主叫識別(Caller Identification，CID)、數(shù)據(jù)路徑標簽(ID)信息等等。
當(dāng)上下文請求消息中上下文標識為Context_ID＝3時，將上述安全信息替換為用戶性能信息即可。用戶性能信息包括移動狀態(tài)，例如單個IP，代理移動IP或者移動IP)；以及，用戶描述，例如漫游限制信息和切換限制信息、L2tp信息、話路信息等。
當(dāng)上下文請求消息中上下文標識為Context_ID＝4時，將上述安全信息替換為用戶壓縮能力信息即可。
當(dāng)上下文請求消息中上下文標識為Context_ID＝5時，將上述安全信息替換為用戶預(yù)付費能力信息即可。
步驟300，第一網(wǎng)關(guān)收到第二網(wǎng)關(guān)發(fā)送的上下文報告消息后，通過解析消息類型獲取消息內(nèi)容。例如，目標網(wǎng)關(guān)收到服務(wù)網(wǎng)關(guān)發(fā)送的上下文報告消息后，通過解析消息類型獲取消息內(nèi)容。
通過上述方法，本發(fā)明在遵從現(xiàn)有WiMax NGW規(guī)范制定的R4接口和功能實體的定義的基礎(chǔ)上，可以有效的簡化R4接口消息，從而降低消息交互的頻繁度，提供信息交互的效率。
另外，針對規(guī)范中定義的R4接口消息內(nèi)容較少的問題，在本發(fā)明的用戶信息傳遞消息中進一步增加壓縮信息和預(yù)付費信息，用于請求和傳遞與壓縮和預(yù)付費相關(guān)的信息，這樣可以進一步完善R4接口消息的內(nèi)容。
最后要說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而不是對本發(fā)明的限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種WiMAX系統(tǒng)的消息傳輸方法，其特征在于，包括以下步驟步驟A，第一網(wǎng)關(guān)將上下文請求消息發(fā)送給第二網(wǎng)關(guān)，通過上下文標識表示請求的用戶信息內(nèi)容；步驟B，第二網(wǎng)關(guān)根據(jù)上下文請求消息中的上下文標識，響應(yīng)第一網(wǎng)關(guān)請求的用戶信息內(nèi)容，將相應(yīng)的上下文報告消息發(fā)送給第一網(wǎng)關(guān)；步驟C，第一網(wǎng)關(guān)收到第二網(wǎng)關(guān)發(fā)送的上下文報告消息后，通過解析消息類型獲取消息內(nèi)容。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，上下文標識所請求的用戶信息內(nèi)容包括安全認證信息、和/或服務(wù)質(zhì)量信息、和/或用戶信息。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，上下文報告消息中包括安全認證信息、和/或服務(wù)質(zhì)量信息、和/或用戶信息。
4.如權(quán)利要去3所述的方法，其特征在于，上下文標識所請求的用戶信息內(nèi)容進一步包括用戶壓縮能力信息、和/或用戶預(yù)付費能力信息。
5.如權(quán)利要去4所述的方法，其特征在于，上下文報告信息中進一步包括用戶壓縮能力信息、和/或用戶預(yù)付費能力信息、和/或移動臺的簽約信息。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述用戶壓縮能力信息包括ROCH壓縮信息、或PHS壓縮信息。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述用戶預(yù)付費能力信息包括預(yù)付費記帳能力信息、和/或會話終止能力信息。
8.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述移動臺的簽約信息包括移動方式、L2tp信息、會話信息、切換和漫游限制信息。
9.如權(quán)利要求1至8任一項所述的方法，其特征在于，所述第一網(wǎng)關(guān)為目標網(wǎng)關(guān)，第二網(wǎng)關(guān)為服務(wù)網(wǎng)關(guān)或錨定網(wǎng)關(guān)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種WiMAX系統(tǒng)的消息傳輸方法，該方法包括步驟第一網(wǎng)關(guān)將上下文請求消息發(fā)送給第二網(wǎng)關(guān)，通過上下文標識表示請求的用戶信息內(nèi)容；第二網(wǎng)關(guān)根據(jù)上下文請求消息中的上下文標識，響應(yīng)第一網(wǎng)關(guān)請求的用戶信息內(nèi)容，將相應(yīng)的上下文報告消息發(fā)送給第一網(wǎng)關(guān)；第一網(wǎng)關(guān)收到第二網(wǎng)關(guān)發(fā)送的上下文報告消息后，通過解析消息類型獲取消息內(nèi)容。在本發(fā)明中，通過采用用戶信息傳遞消息來代替現(xiàn)有R4接口消息中與用戶信息相關(guān)的消息，可以簡化WiMax系統(tǒng)中網(wǎng)關(guān)與網(wǎng)關(guān)之間信息交互的頻繁度，從而提高信息交互的效率，在此基礎(chǔ)上，進一步完善了R4接口消息的內(nèi)容。
文檔編號H04L12/28GK1968047SQ200610080140
公開日2007年5月23日 申請日期2006年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月9日
發(fā)明者劉靖 申請人:華為技術(shù)有限公司