专利名称：一种获取无线台管理连接标识的方法
技术领域：
本发明涉及宽带无线城域网络(IEEE802. 16Wireless MAN)技术领域，尤其涉及一种在点对多点(PMP，Ponit-to-MultiPoint)网络架构下获取无线台管理连接标识的方法。
背景技术：
无线城域网技术的推出是为了满足日益增长的宽带无线接入(BWA)市场需求。虽然多年来基于802. Ilx协议的技术一直与许多其他专有技术一起被用于BWA，并且获得很大的成功，但是无线局域网(WLAN)技术的总体设计及其提供的特点并不能很好地适用于室外的BWA应用。当WLAN技术应用于室外时，在带宽和用户数方面将受到限制，同时还存在着通信距离等其他一些问题。基于上述情况，IEEE制定了一种新的标准——IEEE 802. 16协议，它能同时解决室外覆盖和保证服务质量两方面的问题，以满足BWA的需要。如图I所示，图I为IEEE 802. 16协议栈的结构示意图。IEEE 802. 16协议栈包括MAC层和物理层，其中MAC层又包括汇聚子层、通用子层和安全子层。在可运营的网络建设中，一般采用点对多点的网络架构，由一个中心基站和多个无线台组成，基站是下行链路的唯一传输者。如图2所示，图2为本发明适用的网络拓扑图。其中，无线台可以连接一个局域网或者其他网络，例如无线台SS1、无线台SS2和无线台SS3，网络中的主机通过无线台与外部网络连接。无线台也可以是一个独立的通信实体，例如无线台MS1，为具有移动性的移动通信终端。IEEE 802. 16协议为了提供有服务质量保证的数据传输，MAC层是面向连接的，即基站与无线台，无线台与无线台之间的通信都是在预先建立的连接上进行的。每一连接都对应某种服务流，服务流定义了在该连接上传输的数据的服务质量(QoS)参数。IEEE 802. 16协议规定无线台可以具有四种连接类型基本管理连接，主管理连接，次管理连接和传输连接。每个连接都采用16位的连接标识(connection id,简称CID)进行标识，每个连接标识对应一个连接。其中，基本管理连接是用于传送短的、有实时性要求的MAC管理帧。主管理连接用于传送长的、能容忍一定时延的MAC管理帧。次管理连接用于传送时延不敏感的网络协议消息，如DHCP、TFTP等承载在IP报文中的消息。传输连接用于传送应用数据，不同的连接对应不同的服务质量。
与基本管理连接对应的基本管理连接标识、与主管理连接对应的主管理连接标识和与次管理连接对应的次管理连接标识，均在无线台入网过程中由基站为各管理连接分配。而与传输连接对应的传输连接标识是在有数据传输时，通过服务流建立过程生成的；即在有上层数据需要传输时，首先在基站与无线台之间建立服务流(在点对多点的网络架构下，无线台的所有数据都必须经过基站转发，因此服务流均在基站与无线台之间建立)，在服务流建立的过程中生成了相应的传输连接标识，随后数据便在与生成的传输连接标识对应的传输连接上发送。由此可见，服务流的建立是数据传输的第一步，而服务流建立过程中的请求、应答等消息需要在主管理连接上传送。因此，基站在服务流建立之前获取无线台的主管理连接标识，是建立服务流进行数据传输的基础。当建立服务流的 请求是从无线台发起时，无线台可以直接利用入网时获取的主管理连接标识，在与该主管理连接标识对应的主管理连接上发送请求。而当建立服务流的请求需要从基站发起时，基站必须有一种方法去获取某个无线台对应的主管理连接标识，以实现在与该主管理连接标识对应的主管理连接上发送服务流请求。同样，基站在某些情况下也需要获取无线台的基本管理连接标识和次管理连接标识。例如，若基站接收到发往某一无线台的DHCP数据包，它需要将该数据包在目的无线台对应的次管理连接上发送，因此就需要从接收的DHCP数据包中解析出目的无线台的MAC地址，获取该MAC地址所对应的次管理连接标识，然后在与该次管理连接标识对应的次管理连接上发送该数据包。因此，在IEEE802. 16网络中，基站需要获取无线台的各种类型的管理连接标识。但是IEEE802. 16协议并未定义基站获取无线台管理连接标识的具体方法。基站如何获取无线台各种类型的管理连接标识，是目前急需解决的重要问题。
发明内容
(一)要解决的技术问题针对上述现有技术存在的不足，本发明的主要目的在于提供一种获取无线台管理连接标识的方法，使基站能够在需要时获取无线台的管理连接标识，进而在与获取的管理连接标识对应的管理连接上进行服务流建立等操作，保证数据包的正确传输。(二)技术方案为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的一种获取无线台管理连接标识的方法，其特征在于，该方法包括A、基站接收IP数据包，在目的地址与管理连接标识映射关系表中未查找到所述IP数据包的目的地址对应的管理连接标识后，向覆盖范围内的无线台发送包括所述IP数据包的目的地址的广播消息，所述无线台对所接收的广播消息进行解析，确定广播消息地址域中保存的目的地址与自身地址或自身所辖子网内的主机地址一致，向基站发送至少携带有与无线台地址对应管理连接标识的信息；或者基站实时接收无线台主动发送的包含管理连接标识和地址的消息；B、基站接收到无线台发送的信息，获取与无线台地址对应的管理连接标识。所述基站在所连接的存储装置中建立目的地址与管理连接标识映射关系表；步骤A还包括所述基站在目的地址与管理连接标识映射关系表中查找到所述IP数据包对应的管理连接标识，所述基站在与查到的管理连接标识对应的管理连接上发送服务流请求，建立传输连接。所述广播消息至少包括
用于表明广播消息类型的类型域，用于表明管理连接类型的管理连接类型域，以及用于保存与待请求管理连接标识对应目的地址的地址域。所述基站向覆盖范围内的无线台发送广播消息后进一步包括无线台在接收到发送自基站的广播消息后，对接收的广播消息进行解析，判断广播消息地址域中保存的目的地址与自身地址或自身所辖子网内的主机地址是否一致，如果不一致，丢弃接收的广播消息。步骤A中所述无线台向基站发送的信息为广播消息的应答消息。所述应答消息至少包括用于表明应答消息类型的类型域；用于表明管理连接类型的管理连接类型域；用于保存与无线台地址或无线台所辖子网内主机地址对应的管理连接标识的管理连接标识域；以及用于保存无线台地址或无线台所辖子网内主机地址的地址域。 步骤A中，所述无线台主动发送的包含管理连接和地址的消息包括用于表明消息类型的类型域；用于表明管理连接类型的管理连接类型域；用于保存与无线台地址或无线台所辖子网内主机地址对应的管理连接标识的管理连接标识域；以及用于保存无线台地址或无线台所辖子网内主机地址的地址域。所述地址域中保存的地址为无线台或无线台所辖子网内主机的IPv4地址，或为无线台或无线台所辖子网内主机的IPv6地址，或为无线台或无线台所辖子网内主机的MAC地址；步骤B中所述基站获取与无线台地址对应的管理连接标识，从接收自无线台发送信息的管理连接标识域中获取。所述管理连接为主管理连接,或为次管理连接,或为基本管理连接。所述无线台地址为无线台或无线台所辖子网内主机的IPv4地址，或为无线台或无线台所辖子网内主机的IPv6地址，或为无线台或无线台所辖子网内主机的MAC地址。所述步骤B之后进一步包括基站在与获取的管理连接标识对应的管理连接上发送服务流请求，建立传输连接，然后在建立的传输连接上发送数据包。在与基站连接的存储装置中建立目的地址与管理连接标识映射关系表，所述步骤B之后进一步包括基站将获取的与无线台地址或其所辖子网内主机地址对应的管理连接标识保存到所述目的地址与管理连接标识映射关系表中，建立无线台地址或其所辖子网内主机地址与管理连接标识之间的映射。在与基站连接的存储装置中建立目的地址与管理连接标识映射关系表，所述步骤B之后进一步包括基站定时扫描所述目的地址与管理连接标识映射关系表，如果在超时前未收到无线台发送的与某映射项对应的管理连接标识，则发送映射请求以更新该映射项，或者删除该映射项。所述地址域采用类型一长度一值编码的方式，类型域用于表明请求管理连接标识所对应地址的类型，长度域用于表明其后值域共需占用多少个字节，值域用于表明具体的地址值。(三)有益效果从上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果I、利用本发明，通过无线台向基站发送至少携带有与无线台地址对应的管理连接标识的信息，使基站在接收到无线台发送的信息后，能够获取与无线台地址对应的管理连接标识，进而使基站能够在与获取的管理连接标识对应的管理连接上发送服务流请求，建立传输连接，然后在建立的传输连接上发送数据包。2、利用本发明，有效地解决了基站如何获取无线台管理连接标识的问题，基站通过获取无线台管理连接标识，能够在与获取的管理连接标识对应的管理连接上发送服务流请求，建立传输连接，然后在建立的传输连接上发送数据包。因此，本发明为保证发送数据包的服务质量打下了坚实的基础。3、根据本发明提供的技术方案，既可以由基站根据实际需要发起获取无线台管理连接标识的广播消息，无线台接收到该广播消息后向基站返回携带有基站需要的管理连接标识的应答消息，使基站获取无线台管理连接标识；又可以由无线台主动向基站发送携带有基站需要的管理连接标识的消息，使基站获取无线台管理连接标识。因此，利用本发明，基站至少可以通过上述两种方式获取无线台管理连接标识。另外，在实际应用中，可结合系统的实时性要求及对节约无线资源的要求，选择利用上述任一种或综合利用上述两种获取无线台管理连接标识的方式来获取无线台管理连接标识。 4、本发明是对IEEE 802. 16协议的扩展，实现方便，易于在现有的IEEE802. 16协议系统上进行功能扩展和实现。因此，非常有利于本发明的广泛推广和应用。
图I为IEEE 802. 16协议栈的结构示意图；图2为本发明适用的网络拓扑图；图3为本发明获取无线台管理连接标识总体技术方案的实现流程图；图4为本发明第一个实施例中获取无线台管理连接标识的方法流程图；图5为本发明第二个实施例中获取无线台管理连接标识的方法流程图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。如图3所示，图3为本发明获取无线台管理连接标识总体技术方案的实现流程图，该方法包括以下步骤步骤301 :无线台向基站发送至少携带有与无线台地址对应的管理连接标识的信息；步骤302 :基站接收到无线台发送的信息，获取与无线台地址对应的管理连接标识。上述步骤301中所述无线台向基站发送信息，可以由无线台在接收到发送自基站的用于获取管理连接标识的广播消息后触发，也可以由无线台主动触发。如果无线台向基站发送信息由无线台在接收到发送自基站的广播消息后触发，并在与基站连接的存储装置中建立目的地址与管理连接标识映射关系表，则所述步骤301之前进一步包括基站接收到需发送的数据包，根据数据包目的地址查找所述目的地址与管理连接标识映射关系表，如果没有查找到与数据包目的地址对应的管理连接标识，则向覆盖范围内的无线台发送用于获取管理连接标识的广播消息。这里，数据包目的地址可以为无线台或无线台所辖子网内的主机地址。所述广播消息至少包括用于表明广播消息类型的类型域，用于表明管理连接类型的管理连接类型域，以及用于保存与待请求管理连接标识对应目的地址的地址域。广播消息的具体格式如表I所示，表I为广播消息具体格式的示意图。
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类型(I byte ) 管理连接类型保留域(2 byte)( I byte )
地址
表I在表I中，类型域用于表明广播消息的类型，区分是基站请求管理连接标识的消息还是无线台的应答消息，占用I个字节。管理连接类型域用于表明管理连接的类型，占用I个字节。例如管理连接可以为基本管理连接，主管理连接，次管理连接。地址域用于保存与待请求管理连接标识对应的目的地址，即待发送数据包的目的地址，占用字节数是可变的。例如无线台或无线台所辖子网内主机的IPv4地址、IPv6地址或者MAC地址等。地址域可以采用类型一长度一值编码的形式，此时地址域的结构如表2所示，表2为地址域的结构示意图。
I 长度值无线台或其所辖子网
04
内主机的IPv4地址无线台或其所辖子网
1I· 6
内主机的IPv6地址 —-无线台或其所辖子网 内主机的MAC地址表2在表2中，类型域占用I个字节，用于表明请求管理连接标识所对应地址的类型。例如，一般O表示对应的地址为IPv4地址，I表示对应的地址为IPv6地址，2表示对应的地址为MAC地址。长度域占用I个字节，用于表明其后值域共需占用多少个字节。值域用于表明具体的地址值。采用类型-长度-值编码方式来表示地址域，具有灵活、可扩展性强等优点。另外，在广播消息中可包含多组类型-长度-值编码信息。所述基站向覆盖范围内的无线台发送广播消息后进一步包括无线台在接收到发送自基站的广播消息后，对接收的广播消息进行解析，判断广播消息地址域中保存的地址与自身地址或自身所辖子网内的主机地址是否一致，如果一致，则执行步骤301 ;否则，丢弃接收的广播消息。所述基站向覆盖范围内的无线台发送广播消息后还可以进一步包括基站定时扫描所述目的地址与管理连接标识映射关系表，如果在超时前未收到无线台发送的与某映射项对应的管理连接标识，则发送映射请求以更新该映射项，或者删除该映射项。所述目的地址与管理连接标识映射关系表一般保存在与基站连接的存储装置中，目的地址与管理连接标识映射关系表的具体格式如表3所示，表3为目的地址与管理连接标识映射关系表具体格式的不意图。
权利要求
1.一种获取无线台管理连接标识的方法，该方法包括 A、无线台主动向基站发送携带有无线台地址及与无线台地址对应的管理连接标识的信息； B、基站接收来自无线台发送的信息，并将所述信息中携带的无线台地址及与无线台地址对应的管理连接标识保存到目的地址与管理连接标识映射关系表中，以建立无线台地址与管理连接标识之间的映射； C、当所述基站需要获取管理连接标识时，查找所述目的地址与管理连接标识映射关系表，以获取所需要的管理连接标识。
2.根据权利要求I所述的方法，其中，所述无线台地址为无线台或无线台所辖子网内主机的IPv4地址、无线台或无线台所辖子网内主机的IPv6地址，或者无线台或无线台所辖子网内主机的MAC地址。
3.根据权利要求I所述的方法，其中，所述管理连接为主管理连接，或为次管理连接，或为基本管理连接。
4.根据权利要求I所述的方法，其中，所述目的地址与管理连接标识映射关系表被保存在连接到所述基站的存储装置中。
5.根据权利要求2或3所述的方法，在步骤A中，所述无线台主动发送的携带有无线台地址及与无线台地址对应的管理连接标识的信息包括 用于表明消息类型的类型域； 用于表明管理连接类型的管理连接类型域； 用于保存与无线台或无线台所辖子网内主机地址对应的管理连接标识的管理连接标识域； 以及用于保存无线台或无线台所辖子网内主机地址的地址域。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述地址域中保存的地址为无线台或无线台所辖子网内主机的IPv4地址，或为无线台或无线台所辖子网内主机的IPv6地址，或为无线台或无线台所辖子网内主机的MAC地址。
7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述地址域采用类型-长度-值编码的方式，其中，类型域用于表明请求管理连接标识所对应地址的类型，长度域用于表明其后值域共需占用多少个字节，值域用于表明具体的地址值。
8.根据权利要求I所述的方法，还包括基站在与获取的管理连接标识对应的管理连接上发送服务流请求，建立传输连接，然后在建立的传输连接上发送数据包。
9.根据权利要求8所述的方法，还包括 当基站接收到需要发送的数据包，如果基站检查到不存在与所接收的数据包对应的传输连接并且在目的地址与管理连接标识映射关系表中未查找到所述数据包的目的地址对应的管理连接标识，则向覆盖范围内的无线台发送用于获取管理连接标识的广播消息，请求获取与所述数据包中的目的地址对应的管理连接标识，所述广播消息的地址域中携带有所述数据包的目的地址； 所述无线台对所接收的广播消息进行解析，确定广播消息地址域中保存的所述数据包的目的地址与自身地址或自身所辖子网内的主机地址一致，向基站发送对广播消息的应答消息，所述应答消息至少携带有与所述数据包的目的地址对应的管理连接标识的信息；基站接收到无线台发送的应答信息，获取与所述数据包的目的地址对应的管理连接标识。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述广播消息至少包括 用于表明广播消息类型的类型域， 用于表明管理连接类型的管理连接类型域， 以及用于保存与待请求管理连接标识对应目的地址的地址域。
11.根据权利要求9所述的方法，其中，所述基站向覆盖范围内的无线台发送广播消息后进一步包括 无线台在接收到发送自基站的广播消息后，对接收的广播消息进行解析，判断广播消息地址域中保存的目的地址与自身地址或自身所辖子网内的主机地址是否一致，如果不一致，丢弃接收的广播消息。
12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述应答消息至少包括 用于表明应答消息类型的类型域； 用于表明管理连接类型的管理连接类型域； 用于保存与无线台或无线台所辖子网内主机地址对应的管理连接标识的管理连接标识域； 以及用于保存无线台或无线台所辖子网内主机地址的地址域。
13.根据权利要求9所述的方法，还包括基站定时扫描所述目的地址与管理连接标识映射关系表，如果在超时前未收到无线台发送的与某映射项对应的管理连接标识，则发送映射请求以更新该映射项，或者删除该映射项。
全文摘要
本发明公开了一种获取无线台管理连接标识的方法，该方法包括A、无线台主动向基站发送至少携带有与无线台地址对应的管理连接标识信息；B、基站接收来自无线台发送的信息，并将所述信息中携带的无线台地址及与无线台地址对应的管理连接标识保存到目的地址与管理连接标识映射关系表中；C、当所述基站需要获取管理连接标识时，查找所述目的地址与管理连接标识映射关系表，以获取所需要的管理连接标识。利用本发明，使基站能够获取与无线台地址对应的管理连接标识，进而在与获取的管理连接标识对应的管理连接上发送服务器流请求，建立传输连接，然后在建立的传输连接上发送数据包，为保证发送数据包的服务质量打下坚实的基础。
文档编号H04W8/22GK102724659SQ20121022286
公开日2012年10月10日 申请日期2006年6月28日 优先权日2006年6月28日
发明者周继华, 孙毅, 杨育波, 田霖 申请人:中国科学院计算技术研究所