终端之间互通的方法、接入网及无线网络的制作方法

专利名称：终端之间互通的方法、接入网及无线网络的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通信技术，尤其涉及基于移动互联网协议(Mobile Internet Protocol, MIP)的无线网络中的终端之间互通^支术。
背景技术：
无线网络是目前研究的热点之一，其包括多种类型的网络，例如 IEEE802.16标准提到的微波接入全球互通(Worldwide Interoperability Microwave Access, WiMAX)网络。WiMAX网络技术是一种无线城域网 (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 流禾呈的i兌明。
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)、接入月l 务网纟各(Access Service Network, ASN)及连4妄月良务网纟各(Connectivity Service Network, CSN)，其中，MS通过空中接口参考点1 (Reference Point 1, Rl ) 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Rl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(InternetProtocol, 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 Station, BS )和接入服务网络网关(ASN Gateway, ASNGW),其 中，BS之间的接口为R8接口， BS与ASNGW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(Service Gateway, SGW)以及锚点网关(Anchor Gateway, AGW),各ASNGW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所示的网绍4莫型中，MIP用于实现^争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 代理冲莫式移动IP( Proxy Mobile IP, PMIP )，另 一种是客户端才莫式移动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，DPFn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， MSI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。
在实际应用中，使用MIP的其他类型的无线网络也存在同样的问题。如 果将WiMAX网络中的ASN对应于其他类型无线网络的接入网，将WiMAX 网络中的CSN对应于其他类型无线网络的核心网，则在其他类型的无线网络 中，终端(对应于WiMAX网络中的MS )之间的业务流一定要经过无线网络 中的核心网进行转发，所以，在其他类型的无线网络中，终端之间的业务流 同样会增加核心网的负载。

发明内容
本发明实施例要解决的技术问题在于提供一种基于MIP的无线网络中的 终端之间互通的方法、基于MIP的无线网络中的接入网、WiMAX网络架构
的ASN、基于MIP的无线网络及WiMAX网络架构，用以在终端之间互通时， 减轻核心网的负载。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种基于MIP的无线网络中的 终端之间互通的方法，包括源终端对应的接入网接收源终端发出的业务流； 如果所述业务流的目标终端与所述源终端同在一个核心网下但对应不同的接 入网，则源终端对应的接入网将所述业务流直接发到目标终端对应的接入网； 目标终端对应的接入网将所述业务流发到目标终端。
本发明实施例还提供一种基于MIP的无线网络中的接入网，包括业务 流重定向单元，用于转发两个终端之间的业务流，其中，如果两个终端同在 一个核心网下但对应不同的接入网，并且所述业务流重定向单元对应源终端， 则所述业务流重定向单元将源终端发出的业务流直接转发到目标终端对应的 业务流重定向单元；如果两个终端同在一个核心网下但对应不同的接入网， 并且所述业务流重定向单元对应目标终端，则所述业务流重定向单元直接从 源终端对应的业务流重定向单元接收业务流。
本发明实施例还提供一种WiMAX网络架构的ASN，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，用于转发两个MS之间的业务流，其 中，如果两个MS同在一个CSN下^f旦对应不同的ASN,并且所述业务流重定 向单元对应源MS,则所述业务流重定向单元将源MS发出的业务流直接转发 到目标MS对应的业务流重定向单元；如果两个MS同在一个CSN下但对应 不同的ASN，并且所述业务流重定向单元对应目标MS,则所述业务流重定 向单元直接从源MS对应的业务流重定向单元接收业务流。
本发明实施例还提供一种基于MIP的无线网络，包括终端、接入网及核 心网，所述接入网用于转发两个终端之间的业务流，其中，如果两个终端同 在一个核心网下但对应不同的4妄入网，并且所述4妄入网对应源终端，则所述 接入网将源终端发出的业务流直接转发到目标终端对应的接入网；如果两个 终端同在一个核心网下但对应不同的接入网，并且所述接入网对应目标终端， 则所述接入网直接从源终端对应的接入网接收业务流。
本发明实施例还提供一种WiMAX网络架构，包括MS、 ASN及CSN，所述ASN用于转发两个MS之间的业务流，其中，如果两个MS同在一个CSN 下但对应不同的ASN,并且所述ASN对应源MS,则所述ASN将源MS发出 的业务流直接转发到目标MS对应的ASN;如果两个MS同在一个CSN下但 对应不同的ASN,并且所述ASN对应目标MS，则所述ASN直接从源MS 对应的ASN接收业务流。
与现有技术相比，本发明实施例具有以下优点
在本发明的实施例中，由于同 一个核心网下的不同接入网对应的终端之 间的业务流是在接入网之间直接转发的，无需核心网的参与，所以，终端之 间的互通可以减轻核心网的负载。
在本发明的实施例中，由于同 一个核心网下的不同接入网对应的终端之 间的业务流是在接入网之间直接转发的，业务流无需再经过核心网转发，所 以减少了终端之间的互通时延。


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才莫式下的CSN到MS的凝: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； 图9为本发明实施例的CDMA网络的结构示意图。
具体实施例方式
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。 首先对本发明实施例的终端之间互通方法的整体技术方案进行说明。首 先需要说明的是，本发明实施例的终端之间互通方法可以基于WiMAX网络， 也可以基于码分多址接入(CDMA, Code Division Multiple Access)系统、 CDMA2000系统、3GPP长期演进(LTE ， Long Term Evolution)系统、3GPP2 空口演进(A正，Air Interface Evolution )系统/超级移动宽带(UMB, Ultra mobile
Broadband)系统以及无线局域网(WLAN， Wireless Local Area Network)等 使用MIP的无线网络，其中，在WiMAX网络中，终端为MS。另夕卜，在CDMA 系统中，接入网可以由基站收发信才几(BTS, Base Transceiver Station)、基站 控制器(BSC, Base Station Controller)和分组数据服务网(PDSN ， Packet Data Service Network)组成，核心网可以由AAA服务器(AAA Server )、 HA等组 成；在LTE系统中，接入网可以由演进的基站(eNB ， eNodeB )、接入网关(aGW) 组成，核心网可以由策略计费控制器服务器(PCC Server, Policy and Charging Controller Server )、 HA等组成。
本发明的方法实施例包括源终端对应的接入网接收源终端发出的业务 流；如果所述业务流的目标终端与所述源终端同在一个核心网下但对应不同 的接入网，则源终端对应的接入网将所述业务流直接发到目标终端对应的接 入网；目标终端对应的接入网将所述业务流发到目标终端。
在上述方法的实施例中，如果所述业务流的目标终端与所述源终端同在 一个核心网下且对应相同的接入网，则源终端对应的接入网可以将所述业务 流直接发到目标终端。
在上述方法的实施例中，如果所述业务流的目标终端与所述源终端不在 同 一个核心网下，则源终端对应的接入网可以将所述业务流发到源终端对应 的核心网，源终端对应的核心网将所述业务流发到目标终端对应的核心网， 目标终端对应的核心网将所述业务流发到目标终端对应的接入网，目标终端 对应的接入网将所述业务流发到目标终端。
在上述方法的实施例中，源终端对应的接入网接收源终端发出的业务流 之后且将所述业务流发出之前还可以包括确定目标终端对应的接入网，或 者确定目标终端对应的核心网及接入网。
可以至少按照下述一种方式确定目标终端对应的接入网查询预先保存 的业务流标识、目标终端地址与其对应的4妄入网之间的映射关系，以确定目 标终端对应的接入网；向源终端对应的接入网和/或核心网查询目标终端对应 的接入网；向同 一核心网下的所有接入网查询目标终端对应的接入网。
可以至少^換照下述一种方式确定目标终端对应的核心网查询预先保存 的业务流标识、目标终端地址与其对应的接入网以及对应的核心网之间的映
射关系，以确定目标终端对应的核心网；向源终端对应的接入网和/或核心网 查询目标终端对应的核心网。
具体的，对于WiMAX网络来说，在MS与对应的CSN之间可以设置互 联网协议业务流重定向单元；同一个CSN下的MS之间互通的业务流可以经 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)=>(ASNID， 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直接转发给目标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ASNID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R4 Tunnel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(802.16e Function)及数据通道功能单元(DP Fn)的承载到达业务流重定向单元(Packet Redirector)时，业务流重定向单元将对该IP凄t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l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。
这里需要说明的是，在WiMAX网络架构下，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。
本发明除提供方法实施例外，还提供了基于MIP的无线网络中的接入网 的实施例，包括业务流重定向单元，用于转发两个终端之间的业务流，其 中，如果两个终端同在一个核心网下但对应不同的接入网，并且所述业务流 重定向单元对应源终端，则所述业务流重定向单元将源终端发出的业务流直 接转发到目标终端对应的业务流重定向单元；如果两个终端同在一个核心网 下^f旦对应不同的接入网，并且所述业务流重定向单元对应目标终端，则所述 业务流重定向单元直接从源终端对应的业务流重定向单元接收业务流。
在上述接入网的实施例中，如果所述业务流重定向单元同时对应所述两 个终端，则所述业务流重定向单元可以在接收到源终端发出的业务流后，直 接将所述业务流转发到目标终端。
下面以WiMAX网络为例进行说明。图7为基于WiMAX网络架构的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(DPFn) 7013、外部代理单元(FA) 7014、认证单元(Authenticator)7015及MIP客户端(MIPClient) 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、 lt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^[艮多。
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)=>(ASNID, 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,人这些信息中查询关于业务流的目的地信息，例如，某个ASN4妄入 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。
由于本发明对接入网进行了改进，并且接入网可以应用于无线网络中，
所以，本发明还提供了基于MIP的无线网络的实施例，包括终端、接入网及 核心网，所述4妻入网用于转发两个终端之间的业务流，其中，如果两个终端 同在一个核心网下^f旦对应不同的4妄入网，并且所述4妄入网对应源乡冬端，则所
述接入网将源终端发出的业务流直接转发到目标终端对应的接入网；如果两 个终端同在一个核心网下但对应不同的接入网，并且所述接入网对应目标终 端，则所述接入网直接从源终端对应的接入网接收业务流。
在上述无线网络的实施例中，如果所述接入网同时对应所述两个终端， 则所述接入网可以直接将源终端发出的业务流转发到目标终端。
下面以WiMAX网络为例进行i兌明。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4妻入服务网络(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Rl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4妻；
Transfer of AAA control messages to WiMAX subscriber's Home Network Service Provider (H-NSP) for authentication, authorization and session accounting for 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 WiMAX subscriber 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 WiMAX SS/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, 无卩艮资源管理；
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, i方问 <立置登i己。
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 J里或月良务器；
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-multimedia Subsystem 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(DP Fn) 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地址解析才莫块， 用于解析移动台802A发出的业务流的目标IP地址；映射关系管理斗莫块，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^^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^^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)=>(ASNID, 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，R4Tunnel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ASNID为与接入服务网络801A不 在同一个连接服务网络下的ASNID，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ASNID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801 A,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ASN ID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。
虽然上面的大部分实施例都是以WiMAX网络架构对本发明的方法实施 例、接入网实施例以及无线网络实施例进行说明的，但在实际应用中，其他 无线网络的实施例同样可以用于说明本发明的方法实施例、接入网实施例以 及无线网络实施例。下面以CDMA网络为例进行说明。
图9所示的是CDMA网络的结构示意图。具体的，业务流重定向单元 (Packet Redirector)在PDSN中位于FA之前，对于上行方向，来自MS的业 务流经过CDMA传递功能单元(CDMA Delivery Function)处理后，传递到 业务流重定向单元进行处理，根据处理结果，处理后的业务流一部分经FA被 送到HA进行处理， 一部分通过PDSN间的隧道送到其它相应的PDSN进孑亍 处理；对于下行方向，对来自FA的业务流进行透传，当然，也可以对来自其 他PDSN的业务流进行透传。其中，FA用于实现标准MIP协议所规定的外部 代理的功能，业务流重定向单元通过判断上行业务流的目的地址来确定其转 发方向，以实现PDSN间的数据转发。
在本发明的实施例中，由于同 一个核心网下且同 一个接入网对应的终端 之间的业务流是在同一个接入网内部转发的，无需核心网的参与，这样可以 进一步减轻核心网的负载。
在本发明的实施例中，由于同一个核心网下且同一个接入网对应的终端 之间的业务流是在接入网内部直接转发的，业务流无需再经过核心网转发， 所以进一步减少了终端之间的互通时延。
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。
权利要求
1.一种基于移动互联网协议MIP的无线网络中的终端之间互通的方法，其特征在于包括源终端对应的接入网接收源终端发出的业务流；如果所述业务流的目标终端与所述源终端同在一个核心网下但对应不同的接入网，则源终端对应的接入网将所述业务流直接发到目标终端对应的接入网；目标终端对应的接入网将所述业务流发到目标终端。
2. 如权利要求1所述的终端之间互通的方法，其特征在于还包括如果所 述业务流的目标终端与所述源终端同在一个核心网下且对应相同的冲妄入网， 则源终端对应的接入网将所述业务流直接发到目标终端。
3. 如权利要求1所述的终端之间互通的方法，其特征在于还包括如果所 述业务流的目标终端与所述源终端不在同 一个核心网下，则源终端对应的接 入网将所述业务流发到源终端对应的核心网，源终端对应的核心网将所述业 务流发到目标终端对应的核心网，目标终端对应的核心网将所述业务流发到 目标终端对应的接入网，目标终端对应的接入网将所述业务流发到目标终端。
4. 如权利要求1、 2或3所述的终端之间互通的方法，其特征在于，源终 端对应的接入网接收源终端发出的业务流之后且将所述业务流发出之前还包 括确定目标终端对应的接入网，或者确定目标终端对应的核心网及接入网。
5. 如权利要求4所述的终端之间互通的方法，其特征在于至少按照下述一 种方式确定目标终端对应的接入网查询预先保存的业务流标识、目标终端地址与其对应的接入网之间的映 射关系，以确定目标终端对应的接入网；向源终端对应的接入网和/或核心网查询目标终端对应的接入网； 向同 一核心网下的所有接入网查询目标终端对应的接入网。
6. 如权利要求4所述的终端之间互通的方法，其特征在于至少按照下述一 种方式确定目标终端对应的核心网查询预先保存的业务流标识、目标终端地址与其对应的4妄入网以及对应 的核心网之间的映射关系，以确定目标终端对应的核心网；向源终端对应的4妄入网和/或核心网查询目标终端对应的核心网。
7. 如权利要求1所述的终端之间互通的方法，其特征在于所述终端为 WiMAX网络架构的终端，所述接入网为WiMAX网络架构的接入服务网络 ASN,所述核心网为WiMAX网络架构的连接服务网络CSN。
8. 如权利要求7所述的终端之间互通的方法，其特征在于所述终端为移 动台MS。
9. 一种基于MIP的无线网络中的接入网，其特征在于包括 业务流重定向单元，用于转发两个终端之间的业务流，其中，如果两个终端同在一个核心网下^f旦对应不同的接入网，并且所述业务流重定向单元对 应源终端，则所述业务流重定向单元将源终端发出的业务流直接转发到目标 终端对应的业务流重定向单元；如果两个终端同在一个核心网下^f旦对应不同 的接入网，并且所述业务流重定向单元对应目标终端，则所述业务流重定向 单元直接从源终端对应的业务流重定向单元接收业务流。
10. 如权利要求9所述的接入网，其特征在于如果所述业务流重定向单 元同时对应所述两个终端，则所述业务流重定向单元在接收到源终端发出的 业务流后，直接将所述业务流转发到目标终端。
11 .一种WiMAX网络架构的ASN,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， 用于转发两个MS之间的业务流，其中，如果两个MS同在一个CSN下但对 应不同的ASN,并且所述业务流重定向单元对应源MS，则所述业务流重定 向单元将源MS发出的业务流直接转发到目标MS对应的业务流重定向单元； 如果两个MS同在一个CSN下但对应不同的ASN，并且所述业务流重定向单 元对应目标MS，则所述业务流重定向单元直接/人源MS对应的业务流重定向 单元接收业务流。
12. 如权利要求11所述的WiMAX网络架构的ASN，其特征在于如果 所述业务流重定向单元同时对应所述两个MS,则所述业务流重定向单元在接 收到源MS发出的业务流后，直接将所述业务流转发到R6接口数据通道功能 单元，再由R6接口数据通道功能单元将所述业务流转发到目标MS。
13. —种基于MIP的无线网络，包括终端、接入网及核心网，其特征在于 所述接入网用于转发两个终端之间的业务流，其中，如果两个终端同在一个核心网下但对应不同的接入网，并且所述接入网对应源终端，则所述接入网 将源终端发出的业务流直接转发到目标终端对应的接入网；如果两个终端同 在一个核心网下但对应不同的接入网，并且所述接入网对应目标终端，则所 述接入网直接从源终端对应的接入网接收业务流。
14. 如权利要求13所述的无线网络，其特征在于如果所述接入网同时对 应所述两个终端，则所述接入网直接将源终端发出的业务流转发到目标终端。
15. —种WiMAX网络架构，包括MS、 ASN及CSN，其特征在于所述 ASN用于转发两个MS之间的业务流，其中，如果两个MS同在一个CSN下 但对应不同的ASN，并且所述ASN对应源MS,则所述ASN将源MS发出的 业务流直接转发到目标MS对应的ASN;如果两个MS同在一个CSN下但对 应不同的ASN，并且所述ASN对应目标MS ，则所述ASN直接从源MS对应 的ASN接收业务流。
16. 如权利要求15所述的WiMAX网络架构，其特征在于如果所述ASN 同时对应所述两个MS,则所述ASN直接将源MS发出的业务流转发到目标 MS。
17. 如权利要求15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隧道标识为承载MS之间业务流的类型。
全文摘要
本发明提供一种基于MIP的无线网络中的终端之间互通的方法，包括源终端对应的接入网接收源终端发出的业务流；如果所述业务流的目标终端与所述源终端同在一个核心网下但对应不同的接入网，则源终端对应的接入网将所述业务流直接发到目标终端对应的接入网；目标终端对应的接入网将所述业务流发到目标终端。本发明还提供一种基于MIP的无线网络中的接入网、WiMAX网络架构的ASN、基于MIP的无线网络以及WiMAX网络架构。在本发明中，由于同一个核心网下的不同接入网对应的终端之间的业务流是在接入网之间直接转发的，无需核心网的参与，所以，终端之间的互通可以减轻核心网的负载。
文档编号H04L29/06GK101193117SQ20071012940
公开日2008年6月4日 申请日期2007年7月10日 优先权日2006年11月28日
发明者李修奕 申请人:华为技术有限公司