专利名称：用于WiMAX与WiFi的网络互通方法、系统及IWK的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种用于WiMAX与WiFi的网络互通方法、系统及 IWK。
背景技术：
WiMAX (World Interoperability for Microwave Access,
性)是基于IEEE 802. 16标准的宽带无线接入技术，能够有效地利用有限的无线频谱资源 而提供较大的空口带宽(最高70Mbps的数据传输能力)和更广的传输覆盖范围(无线信 号传输距离最远可达60公里)。WiFi (Wireless Fidelity，无线保真技术)是能够提供较高带宽的无线网络，目前 已经在办公室、家庭和宾馆等场所大量部署。但是WiFi作为一种短距离无线技术，其网络 覆盖范围较小(约100米左右)，一般只能作为其它无线技术组网的补充，WiFi网络具有建 网费用低、易部署等优点。在相关技术中，WiMAX和WiFi网络之间不能互通，用户在该两个网络之间移动时， 导致业务中断，影响用户体验。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于WiMAX与WiFi的网络互通方法、系统和IWK，能够 解决相关技术中WiMAX和WiFi网络之间不能互通，用户在该两个网络之间移动时导致的业 务中断，影响用户体验的技术问题。根据本发明的一个方面，提供了一种用于全球微波接入互操作性WiMAX与无线保 真技术WiFi的网络互通方法，包括在处于WiMAX网络或WiFi网络中的终端和互通工作功 能模块IWK之间建立因特网协议IP隧道；WiMAX网络与WiFi网络利用IP隧道进行互通。优选地，在处于WiMAX网络或WiFi网络中的终端和互通工作功能模块IWK之间建 立因特网协议IP隧道具体包括终端发起对IWK的域名解析，并获取IWK的IP地址；终端 根据IP地址建立到IWK的IP隧道。优选地，在IWK返回响应后，终端建立到IWK的IP隧道之前还包括认证授权计费 AAA服务器对IP隧道建立请求进行鉴权，鉴权通过后，IffK向终端返回响应。优选地，WiMAX网络与WiFi网络利用IP隧道进行互通具体包括以下一种终端通 过WiFi接入网接入WiMAX网络；终端在WiMAX网络与WiFi网络之间进行切换。优选地，终端通过WiFi接入网接入WiMAX网络具体包括终端接入WiFi接入网， 并获取本地IP地址；IWK通过IP隧道与终端进行基本能力协商，协商成功后，IffK向接入服 务网网关ASN-GW发送预附着请求；ASN-GW触发AAA服务器通过IP隧道对终端进行鉴权， 鉴权通过后，IWK预附着到接入服务网网关ASN-GW ；终端通过IP隧道从WiMAX网络获取远 端IP地址；终端通过WiFi接入网与WiMAX网络进行通信。优选地，终端是单无线发射终端，终端在WiMAX网络与WiFi网络之间进行切换具体包括处于WiFi网络中的终端获取WiMAX网络中的目标基站地址；终端将切换信令通过 IP隧道发送到目标基站；终端切换并重进入到目标基站；IWK向ASN-GW发送数据通道注册 请求以在终端和目标基站之间建立数据通道；终端切换到WiMAX网络。优选地，终端是单无线发射终端，终端在WiMAX网络与WiFi网络之间进行切换具 体包括处于WiMAX网络中的终端通过IP隧道向IWK发送目标WiFi接入网的EAP预鉴权 信令；IWK转发EAP预鉴权信令到目标WiFi接入网对终端进行鉴权并且目标WiFi接入网 触发AAA对终端进行预鉴权，预鉴权成功后，终端和目标WiFi接入网之间建立安全联盟；终 端建立到目标WiFi接入网的连接并从目标WiFi接入网获取本地IP地址；IWK获取MAC上 下文信息和AK上下文信息；IWK向ASN-GW发送数据通道注册请求以在终端和目标WiFi接 入网之间建立数据通道；终端切换到WiFi网络。优选地，终端是双无线发射终端，终端在WiMAX网络与WiFi网络之间进行切换具 体包括处于WiFi网络中的终端获取WiMAX网络中的目标基站地址；终端向目标基站发送 测距请求；目标基站触发IWK获取MAC上下文和AK上下文；IWK向ASN-GW发送数据通道注 册请求以在终端和目标基站之间建立数据通道；终端切换到WiMAX网络。优选地，终端是双无线发射终端，终端在WiMAX网络与WiFi网络之间进行切换具 体包括处于WiMAX网络中的终端通过IP隧道建立到目标WiFi接入网的连接并从目标 WiFi接入网获取本地IP地址；IWK获取MAC上下文信息和AK上下文信息；IWK向ASN-GW 发送数据通道注册请求以在终端和目标WiFi接入网之间建立数据通道；终端切换到WiFi 网络。根据本发明的另一个方面，还提供了一种用于全球微波接入互操作性WiMAX与无 线保真技术WiFi的互通工作功能模块IWK，包括转发单元，用于将WiFi信令从WiMAX网 络转发到WiFi网络，将WiMAX信令从WiFi网络转发到WiMAX网络；鉴权单元，用于向AAA 服务器或ASN-GW发送鉴权请求；数据通道单元，用于向ASN-GW发送数据通道注册请求以在 终端和目标接入网之间建立数据通道；切换单元，用于获取MAC上下文信息和AK上下文信 息以完成在WiMAX网络和WiFi网络之间的切换。根据本发明的又一个方面，还提供了一种用于全球微波接入互操作性WiMAX与无 线保真技术WiFi的网络互通系统，包括互通工作功能模块IWK，用于建立到处于WiMAX网 络或WiFi网络中的终端的因特网协议IP隧道以将WiFi信令从WiMAX网络转发到WiFi网 络并将WiMAX信令从WiFi网络转发到WiMAX网络，向AAA服务器或ASN-GW发送鉴权请求， 向ASN-GW发送数据通道注册请求以在终端和目标接入网之间建立数据通道，获取MAC上下 文信息和AK上下文信息以完成在WiMAX网络和WiFi网络之间的切换；WiFi接入网，位于 WiFi网络侧，用于通过IWK将终端从WiMAX接入到WiFi网络；WiMAX接入网，位于WiMAX网 络侧，用于通过IWK将终端从WiFi接入到WiMAX网络。优选地，系统还包括AAA服务器，用于对IP隧道进行鉴权。优选地，IWK位于WiMAX网络侧。借助于本发明的上述至少一个技术方案，通过在终端和IWK之间建立IP隧道，然 后使得WiMAX与WiFi网络之间能够利用该IP隧道实现互通，从而解决了相关技术中WiMAX 和WiFi网络之间不能互通，导致用户体验不够友好的技术问题，达到使得WiMAX和WiFi网 络互通，改善用户体验的技术效果。
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实 施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中图1是根据本发明第一实施例的用于WiMAX与WiFi的网络互通方法的流程图；图2是根据本发明第二实施例的用于WiMAX与WiFi的网络互通方法的流程图；图3是根据本发明第三实施例的用于WiMAX与WiFi的网络互通方法的流程图；图4是根据本发明第四实施例的用于WiMAX与WiFi的网络互通方法的流程图；图5是根据本发明第五实施例的用于WiMAX与WiFi的网络互通方法的流程图；图6是根据本发明第六实施例的用于WiMAX与WiFi的网络互通方法的流程图；图7是根据本发明第七实施例的用于WiMAX与WiFi的互通工作功能模块IWK的 方框图；图8是图7所示的IWK的功能示意图；图9是根据本发明第八实施例的用于WiMAX与WiFi的网络互通系统的系统结构 图。
具体实施例方式以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实 施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。在以下的描述中，为了解释的目的，描述了多个特定的细节，以提供对本发明的透 彻理解。然而，很显然，在没有这些特定细节的情况下，也可以实现本发明，此外，在不冲突 的情况下，即在不背离所附权利要求阐明的精神和范围的情况下，下述实施例以及实施例 中得各个细节可以进行各种组合。第一实施例图1是根据本发明第一实施例的用于WiMAX与WiFi的网络互通方法的流程图。如 图1所示，根据本发明第一实施例的用于WiMAX与WiFi的网络互通方法包括步骤S102，在处于WiMAX网络或WiFi网络中的终端和互通工作功能模块IWK之间 建立因特网协议IP隧道；步骤S104，WiMAX网络与WiFi网络利用IP隧道进行互通。根据本发明第一实施例的用于WiMAX与WiFi的网络互通方法通过在终端和IWK 之间建立IP隧道，然后使得WiMAX与WiFi网络之间能够利用该IP隧道实现互通，从而解 决了相关技术中WiMAX和WiFi网络之间不能互通，导致用户体验不够友好的技术问题，达 到使得WiMAX和WiFi网络互通，改善用户体验的技术效果。优选地，在处于WiMAX网络或WiFi网络中的终端和互通工作功能模块IWK之间建 立因特网协议IP隧道具体包括终端发起对IWK的域名解析，并获取IWK的IP地址；终端 根据IP地址建立到IWK的IP隧道。IffK负责终端通过WiMAX网络或者通过WiFi网络到其进行IP隧道的建立。这样 终端就可以通过该隧道执行WiFi初始入网流程和实现切换时的WiMAX、WiFi的预注册流 程。
优选地，在IWK返回响应后，终端建立到IWK的IP隧道之前还包括认证授权计费 AAA服务器对IP隧道建立请求进行鉴权，鉴权通过后，IffK向终端返回响应。为提高该隧道的安全性，可以利用AAA服务器对该IP隧道建立请求进行鉴权。可 选地，对于普通隧道，也可以不做鉴权，直接建立该IP隧道。优选地，WiMAX网络与WiFi网络利用IP隧道进行互通具体包括以下一种终端通 过WiFi接入网接入WiMAX网络；终端在WiMAX网络与WiFi网络之间进行切换。优选地，终端通过WiFi接入网接入WiMAX网络具体包括终端接入WiFi接入网， 并获取本地IP地址；IWK通过IP隧道与终端进行基本能力协商，协商成功后，IffK向接入服 务网网关ASN-GW发送预附着请求；ASN-GW触发AAA服务器通过IP隧道对终端进行鉴权， 鉴权通过后，IWK预附着到接入服务网网关ASN-GW ；终端通过IP隧道从WiMAX网络获取远 端IP地址；终端通过WiFi接入网与WiMAX网络进行通信。以使得终端能够通过WiFi接入 网接入WiMAX网络。优选地，终端是单无线发射终端，终端在WiMAX网络与WiFi网络之间进行切换具 体包括处于WiFi网络中的终端获取WiMAX网络中的目标基站地址；终端将切换信令通过 IP隧道发送到目标基站；终端切换并重进入到目标基站；IWK向ASN-GW发送数据通道注册 请求以在终端和目标基站之间建立数据通道；终端切换到WiMAX网络。在单无线发射(Single Radio,简称SR)终端从WiFi网络切换到WiMAX网络时， IWK模拟源WiMAX BS的作用。优选地，终端是单无线发射终端，终端在WiMAX网络与WiFi网络之间进行切换具 体包括处于WiMAX网络中的终端通过IP隧道向IWK发送目标WiFi接入网的EAP预鉴权 信令；IWK转发EAP预鉴权信令到目标WiFi接入网对终端进行鉴权并且目标WiFi接入网 触发AAA对终端进行预鉴权，预鉴权成功后，终端和目标WiFi接入网之间建立安全联盟；终 端建立到目标WiFi接入网的连接并从目标WiFi接入网获取本地IP地址；IWK获取MAC上 下文信息和AK上下文信息；IWK向ASN-GW发送数据通道注册请求以在终端和目标WiFi接 入网之间建立数据通道；终端切换到WiFi网络。在SR终端从WiMAX网络切换到WiFi网络时，IWK担当WiFi信令转发功能，转发 WiFi接入的预注册信令到目标WiFi接入网，并在终端和WiFi接入网之间生成PMK安全联 盟(Pairwise MasterKey Security Association,简称 PMKSA)信息。优选地，终端是双无线发射终端，终端在WiMAX网络与WiFi网络之间进行切换具 体包括处于WiFi网络中的终端获取WiMAX网络中的目标基站地址；终端向目标基站发送 测距请求；目标基站触发IWK获取MAC上下文和AK上下文；IWK向ASN-GW发送数据通道注 册请求以在终端和目标基站之间建立数据通道；终端切换到WiMAX网络。在双无线发射(Dual Radio,简称DR)终端从WiFi网络切换到WiMAX网络时，IWK 模拟源WiMAX BS的作用。优选地，终端是双无线发射终端，终端在WiMAX网络与WiFi网络之间进行切换具 体包括处于WiMAX网络中的终端通过IP隧道建立到目标WiFi接入网的连接并从目标 WiFi接入网获取本地IP地址；IWK获取MAC上下文信息和AK上下文信息；IWK向ASN-GW 发送数据通道注册请求以在终端和目标WiFi接入网之间建立数据通道；终端切换到WiFi 网络。
在双无线发射终端从WiMAX网络切换到WiFi网络时，IWK模拟目标WiMAX BS的作用。根据本发明第一实施例的用于WiMAX与WiFi的网络互通方法解决了相关技术中WiMAX和WiFi网络之间不能互通，导致用户体验不够友好的技术问题，达到使得WiMAX和 WiFi网络互通，改善用户体验的技术效果。第二实施例图2是根据本发明第二实施例的用于WiMAX与WiFi的网络互通方法的流程图。本 实施例示出了终端通过WiFi接入网接入WiMAX网络的初始入网过程。如图2所示，根据本 发明第二实施例的用于WiMAX与WiFi的网络互通方法包括步骤201，终端建立到WiFi接入网之间的关联(Association)；步骤202，终端根据802. lx/EAPOL协议发起到WiFi接入网的EAP鉴权，WiFi接入 网通过RADIUS协议转发EAP鉴权消息到AAA进行接入鉴权和授权，AAA在接入鉴权完成时 通过接入接受消息返回主会话密钥(Master Session Key，简称MSK)给WiFi接入网的鉴权 器；步骤203，接入鉴权完成后，终端和WiFi接入网根据MSK生成PMK ；步骤204，终端与WiFi接入网执行4次握手，根据PMK生成加密密钥和认证密钥；步骤205，802. Ix端口解闭塞。用户就可以访问网络资源；步骤206，终端通过DHCP过程在WiFi接入网获取本地IP地址；步骤207，终端执行IWK的DNS发起过程，并获取到IWK的IP地址；步骤208，终端建立到IWK的IP隧道；可选的，如果建立的是IP安全隧道，则IWK 对该隧道执行到AAA的鉴权；步骤209，终端通过与WiFi接入网之间建立的IP隧道发起到IWK的初始测距过 程；步骤210，终端通过IP隧道与IWK之间进行基本能力协商；步骤211，IffK与ASN-GW中的鉴权器之间执行MS预附着过程；步骤212，ASN-Gff中的鉴权器通过IP隧道发起对终端的EAP鉴权过程；EAP鉴权 过程在终端和AAA服务器之间进行，并通过IWK和ASN-GW中的鉴权器；步骤213，终端通过IP隧道与IWK之间的PKMv2三次握手过程，验证预先提供给终 端的用于建立安全联盟的AK的有效性；步骤214，终端通过IP隧道与IWK之间执行802. 16e注册过程；该过程携带终端 支持的能力，如CS能力，移动性参数和切换支持等；步骤215，IffK与ASN-GW中的鉴权器之间执行MS附着过程；步骤216，ASN-Gff向IWK发起数据通道建立过程；步骤217，IffK通过IP隧道与MS之间建立初始业务流和/预置业务流；步骤218，终端通过IP隧道执行IP移动性管理过程(如MIP注册或DHCP过程) 获得远端IP地址；此时，UE和WiMAX网络之间可以通过WiFi接入网传输数据。根据本发明第二实施例的用于WiMAX与WiFi的网络互通方法解决了相关技术中 WiMAX和WiFi网络之间不能互通，导致用户体验不够友好的技术问题，达到使得WiMAX和 WiFi网络互通，改善用户体验的技术效果。
第三实施例图3是根据本发明第三实施例的用于WiMAX与WiFi的网络互通方法的流程图。本 实施例示出了 SR终端从WiFi接入网切换到WiMAX接入网的切换过程。如图3所示，根据 本发明第三实施例的用于WiMAX与WiFi的网络互通方法包括步骤301，终端开始通过WiFi接入网附着到WiMAX网络。终端和IWK之间存在IP 隧道；步骤302，终端通过WiMAX空口或其他方式获取到WiMAX的BS信息；步骤303，终端决定执行到WiMAX网络的预注册；步骤304，终端执行切换准备阶段的流程，该流程类似WiMAX协议规定的完全控制 的切换；步骤305，终端执行切换动作阶段的流程，该流程类似WiMAX协议规定的完全控制 的切换；步骤306，终端到WiMAX接入网的切换；步骤307，终端通过向目标BS发送RNG请求消息发起切换重入网过程。目标BS返 回RNG响应，标志终端和目标BS之间完成了网络重进入；步骤308，目标BS与锚定ASN-GW之间发起数据通道注册过程；步骤309，重入网完成后，目标BS发起CMAC密钥计数更新过程，向ASN-GW更新从 终端获取的最新的CMAC密钥计数值；步骤310，服务BS通知IWK发送切换完成；步骤311，IffK向服务BS返回切换确认；步骤312，在完成到目标BS的数据通道注册过程后，锚定ASN-GW发起到IWK的数 据通道去注册过程；此时，UE和WiMAX网络之间通过WiMAX接入网传输数据。根据本发明第三实施例的用于WiMAX与WiFi的网络互通方法解决了相关技术中 WiMAX和WiFi网络之间不能互通，导致用户体验不够友好的技术问题，达到使得WiMAX和 WiFi网络互通，改善用户体验的技术效果。第四实施例图4是根据本发明第四实施例的用于WiMAX与WiFi的网络互通方法的流程图。本 实施例示出了 SR终端从WiMAX接入网切换到WiFi接入网的切换过程。如图4所示，根据 本发明第四实施例的用于WiMAX与WiFi的网络互通方法包括步骤401，终端附着到WiMAX接入网，UE和WiMAX网络之间通过WiMAX接入网传输 数据；步骤402，终端决定建立目标WiFi网络的会话；步骤403，终端执行IWK发现和获取IWK的IP地址；步骤404，终端和IWK之间建立起通过WiMAX接入网的IP隧道；步骤405，终端通过WiMAX网络的IP隧道执行到目标WiFi接入网的EAP预鉴权， WiFi接入网通过RADIUS协议传递EAP预鉴权消息到AAA服务器进行接入鉴权和授权；AAA 服务器在接入鉴权完成时通过接入接受消息返回主会话密钥(Master Session Key，简称 MSK)给WiFi接入网的鉴权器；步骤406，接入鉴权完成后，终端和WiFi接入网根据MSK生成PMKSA，该安全联盟包含PMKID、鉴权器MAC地址、PMK、生命期、鉴权和密钥管理协议(Authentication and Key ManagementProtocol，简称AKMP)、鉴权服务器规定的授权参数或本地配置等信息；步骤407，终端在完成到目标WiFi接入网的预注册后释放IP隧道，但需要继续缓 存生成的PMKSA信息；步骤408，终端决定执行到WiFi无线网络的接入；步骤409，终端执行到WiFi接入网的关联过程，其中健壮的安全网(Robust Security Network，简称RSN)信息中携带终端与WiFi接入网在预注册过程中建立的PMKSA 的 PMKID ；步骤410，WiFi接入网根据终端指示的PMKID获取到缓存的PMKSA，则跳过EAP 鉴权过程，直接与终端执行4次握手，并在4次握手的第一个消息中返回选择的PMKSA的 PMKID。终端和WiFi接入网根据PMK导出PTK，生成GTK等；步骤411，IffK的802. Ix端口解闭塞；步骤412，终端通过DHCP过程在WiFi接入网获取本地IP地址；步骤413，终端建立到IWK的IP隧道。可选的，如果建立的是IP安全隧道，IffK需 要对该隧道执行到AAA的鉴权；IWK的IP地址在步骤403已获取；步骤414，终端通过WiFi网络建立的隧道，执行WiMAX网络的非受控切换；即通过 隧道向IWK发送RNG_REQ消息执行在目标BS上的测距，其中的服务BSID为WiMAX网络接 入的BS标识；步骤415，IffK从服务BS获取MAC上下文信息；步骤416，IffK从ASN-GW获取AK上下文信息；步骤417，IffK通过WiFI网络的IP隧道向终端返回RNG_RSP消息，确认重入网过 程完成；步骤418，IffK向ASN-GW发起数据通道的注册过程；该步骤也可在步骤417完成后 随时可发起；步骤419，在MS重入网完成后，IWK向ASN-GW中的鉴权器发起CMAC密钥次数更新 过程；步骤420，IffK通知服务BS切换完成；步骤421，服务BS向IWK返回切换确认；步骤422，服务BS向ASN-GW发起数据通道去注册过程，释放WiMAX接入网资源信 息；此时，UE和WiMAX网络之间通过WiFi接入网传输数据。根据本发明第四实施例的用于WiMAX与WiFi的网络互通方法解决了相关技术中 WiMAX和WiFi网络之间不能互通，导致用户体验不够友好的技术问题，达到使得WiMAX和 WiFi网络互通，改善用户体验的技术效果。第五实施例图5是根据本发明第五实施例的用于WiMAX与WiFi的网络互通方法的流程图。本 实施例示出了 DR终端从WiFi接入网切换到WiMAX接入网的切换过程。如图5所示，根据 本发明第五实施例的用于WiMAX与WiFi的网络互通方法包括步骤501，终端通过WiFi接入网附着到WiMAX网络，终端和IWK之间存在IP隧道；步骤502，终端通过WiMAX空口或者其他方式获取到WiMAXBS信息；
步骤503，终端决定切换到WiMAX无线信道并执行类似非控制切换过程的切换流 程；步骤504，终端开始在目标BS上进行测距，并在RNG请求消息中包含服务BSID (即 分配给IWK的BSID)；步骤505，目标BS向IWK发起MAC上下文获取过程；步骤506，目标BS向ASM-GW发起AK上下文获取过程； 步骤507，目标BS向终端发送测距响应消息以确认HMAC/CMAC组并包含切换过程 优选参数；步骤508，目标BS向ASN-GW发起数据通道注册过程；步骤509，在成功完成终端网络重进入后，目标BS向ASN-GW发起CMAC密钥计数更 新过程以更新从终端收到的最新的CMAC密钥计数值；步骤510，服务BS通知IWK切换完成；步骤511，IffK向服务BS返回切换确认；步骤512，在成功完成与目标BS数据通道注册过程后，IWK向ASN-GW向发起数据 通道去注册过程；此时，UE和WiMAX网络之间通过WiMAX接入网传输数据。根据本发明第五实施例的用于WiMAX与WiFi的网络互通方法解决了相关技术中 WiMAX和WiFi网络之间不能互通，导致用户体验不够友好的技术问题，达到使得WiMAX和 WiFi网络互通，改善用户体验的技术效果。第六实施例图6是根据本发明第六实施例的用于WiMAX与WiFi的网络互通方法的流程图。本 实施例示出了 DR终端从WiMAX接入网切换到WiFi接入网的切换过程。如图6所示，根据 本发明第六实施例的用于WiMAX与WiFi的网络互通方法包括步骤601，终端接入到WiMAX接入网；步骤602，终端决定切换到WiFi无线信道并执行切换过程；步骤603 610，终端接入WiFi接入网，并建立到IWK的IP隧道，其过程类似于图 2中的步骤201 208 ；步骤611，终端通过WiFi网络建立的IP隧道，执行WiMAX网络的非受控切换；即 通过隧道向IWK发送RNG_REQ消息执行在目标BS(即IWK)上的测距，其中的服务BSID为 WiMAX网络接入的BS标识；步骤612，IffK从服务BS获取MAC上下文信息；步骤613，IWK从ASN-GW获取AK上下文信息；步骤614，IffK通过WiFi网络的IP隧道向终端返回RNG_RSP消息，确认重入网过 程完成；步骤615，IffK向ASN-GW发起数据通道的注册过程；该步骤在步骤613步完成后随 时可发起；步骤616，在MS重入网完成后，IWK向ASN-GW中的鉴权器发起CMAC密钥次数更新 过程；步骤617，IffK通知服务BS切换完成；步骤618，服务BS向IWK返回切换确认；
步骤619，服务BS向ASN-GW发起数据通道去注册过程，释放WiMAX接入网资源信 息；此时，UE和WiMAX网络之间通过WiFi接入网传输数据。根据本发明第六实施例的用于WiMAX与WiFi的网络互通方法解决了相关技术中 WiMAX和WiFi网络之间不能互通，导致用户体验不够友好的技术问题，达到使得WiMAX和 WiFi网络互通，改善用户体验的技术效果。第七实施例图7是根据本发明第七实施例的用于WiMAX与WiFi的互通工作功能模块IWK的 方框图。如图7所示，根据本发明第七实施例的用于WiMAX与WiFi的IWK 700，包括转发 单元702，用于将WiFi信令从WiMAX网络转发到WiFi网络，将WiMAX信令从WiFi网络转 发到WiMAX网络；鉴权单元704，用于向AAA服务器或ASN-GW发送鉴权请求；数据通道单元 706，用于向ASN-GW发送数据通道注册请求以在终端和目标接入网之间建立数据通道；切 换单元708，用于获取MAC上下文信息和AK上下文信息以完成在WiMAX网络和WiFi网络之 间的切换。IWK具备隧道管理和鉴权功能、WiMAX信令转发功能、WiFi信令转发功能，业务流 管理和数据通道功能，以及切换功能。IWK负责终端通过WiFi接入网初始接入WiMAX网络 进行鉴权和授权，保证终端在WiMAX接入网与WiFi接入网之间相互切换时的业务连续性。IffK的功能图解如图8所示，下面将参照图8对IWK的各种功能进行详细描述。隧道管理功能负责协调终端执行从WiFi接入网初始入网时接入到WiMAX网络业 务时建立到IWK的隧道建立；负责协调终端执行从WiMAX接入网到WiFi接入网切换的预注 册过程时通过WiMAX接入网建立到IWK的隧道建立；负责协调终端执行从WiFi接入网到 WiMAX接入网切换的预注册过程时通过WiFi接入网建立到IWK的隧道建立；鉴权器在建立的IP隧道是IP安全隧道时，负责对IP隧道到AAA的鉴权；WiMAX信令转发功能转发终端通过WiFi接入网建立的隧道发送的WiMAX信令到 WiMAX 接入网服务网网关(Access ServiceNetwork GateWay，简称 ASN-GW)；WiFi信令转发功能转发终端通过WiMAX接入网建立的隧道发送的WiFi信令到 WiFi接入网；业务流WiMAX BS具备的功能；WiFi终端通过WiFi接入网初始或切换入WiMAX网 络时通过IP隧道建立的业务流；数据通道功能WiMAX BS具备的功能；WiFi终端通过WiFi接入网初始或切换入 WiMAX网络时IWK与ASN-GW之间建立的数据通道；切换功能WiMAX BS具备的功能；在WiFi接入网向WiMAX接入网切换时模拟源 BS，在WiMAX接入网向WiFi接入网切换时模拟目标BS ；执行受控或非受控切换信令流程。根据本发明第七实施例的用于WiMAX与WiFi的IWK解决了相关技术中WiMAX和 WiFi网络之间不能互通，导致用户体验不够友好的技术问题，达到使得WiMAX和WiFi网络 互通，改善用户体验的技术效果。第八实施例图9是根据本发明第八实施例的用于WiMAX与WiFi的网络互通系统的系统结构 图。
如图9所示，根据本发明第八实施例的用于WiMAX与WiFi的网络互通系统包括 互通工作功能模块IWK 700，用于建立到处于WiMAX网络或WiFi网络中的终端的因特网协 议IP隧道以将WiFi信令从WiMAX网络转发到WiFi网络并将WiMAX信令从WiFi网络转发 到WiMAX网络，向AAA服务器或ASN-GW发送鉴权请求，向ASN-GW发送数据通道注册请求以 在终端和目标接入网之间建立数据通道，获取MAC上下文信息和AK上下文信息以完成在 WiMAX网络和WiFi网络之间的切换；WiFi接入网902，位于WiFi网络侧，用于通过IWK将 终端从WiFi接入到WiMAX网络；WiMAX接入网904，位于WiMAX网络侧，用于通过IWK将终 端从WiMAX接入到WiFi网络。根据本发明第八实施例的用于WiMAX与WiFi的网络互通系统通过在终端和IWK 之间建立IP隧道，然后使得WiMAX与WiFi网络之间能够利用该IP隧道实现互通，从而解 决了相关技术中WiMAX和WiFi网络之间不能互通，导致用户体验不够友好的技术问题，达 到使得WiMAX和WiFi网络互通，改善用户体验的技术效果。优选地，系统还包括AAA服务器906，用于对IP隧道进行鉴权。在建立的IP隧道 是IP安全隧道时，负责对IP隧道到AAA的鉴权。优选地，IWK位于WiMAX网络侧。以使得对WiFi网络的影响尽可能的小，以对现 有网络架构的影响最小。另外，图9所示的系统在现有技术的系统中新增加了 ffffa，Wffb, Wffc, ffffd和Wffe接 口。其中，Wffa是终端和IWK之间通过WiFi接入网的接口 ；终端和IWK之间是IP隧道，用 于传送双模SR终端初始入网WiMAX入网信令和从WiFi接入网到WiMAX接入网切换时的 WiMAX预注册信令；Wffb是终端和IWK之间通过WiMAX接入网的接口 ；终端和IWK之间是IP 隧道(如IP安全隧道或者IP over IP普通隧道)，用于传送双模SR终端从WiMAX接入网 到WiFi接入网切换时的WiFi预注册信令；Wffc是WiFi接入网和IWK之间的接口 ；用于控 制双模SR终端从WiMAX接入网到WiFi接入网切换时的WiFi网络资源预留和传递AP到AP 之间的切换信令；WWd是WiFi接入网与归属WiMAX网络AAA之间的接口，用于传递AAA计 费信令，实现统一统一鉴权、授权和计费功能；WWe 用于在建立的IP隧道是IP安全隧道时 IP隧道建立时的鉴权。另外，如图9所示的系统中还可以包括无线访问节点(AccessPoint，简称为AP) 位于WiFi接入网，是一个具备无线信号发射功能的集线器，它可为多台无线上网设备提供 对话汇接。相当于有线网络中的集线器或交换机；接入控制器(Access Controller，简称 AC)位于WiFi接入网，在WiFi与Internet之间起到网关功能，将来自不同AP的数据进行 汇聚、接入Internet。AC作为客户端可以通过网络标志来为用户完成接入鉴权和认证等功 能；归属代理(Home Agent，简称HA)等。根据本发明第八实施例的用于WiMAX与WiFi的网络互通系统解决了相关技术中 WiMAX和WiFi网络之间不能互通，导致用户体验不够友好的技术问题，达到使得WiMAX和 WiFi网络互通，改善用户体验的技术效果。总之，根据本发明实施例的用于WiMAX与WiFi的网络互通方法、系统和IWK解决 了相关技术中WiMAX和WiFi网络之间不能互通，导致用户体验不够友好的技术问题，达到 使得WiMAX和WiFi网络互通，改善用户体验的技术效果。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修 改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种用于全球微波接入互操作性WiMAX与无线保真技术WiFi的网络互通方法，其特 征在于，包括在处于WiMAX网络或WiFi网络中的终端和互通工作功能模块IWK之间建立因特网协 议IP隧道；所述WiMAX网络与WiFi网络利用所述IP隧道进行互通。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在处于WiMAX网络或WiFi网络中的终端 和互通工作功能模块IWK之间建立因特网协议IP隧道具体包括所述终端发起对所述IWK的域名解析，并获取所述IWK的IP地址； 所述终端根据所述IP地址建立到所述IWK的所述IP隧道。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述IWK返回响应后，所述终端建立到 所述IWK的所述IP隧道之前还包括认证授权计费AAA服务器对所述IP隧道建立请求进行鉴权，鉴权通过后，所述IWK向 所述终端返回响应。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述WiMAX网络与WiFi网络利用所述IP 隧道进行互通具体包括以下一种所述终端通过所述WiFi接入网接入所述WiMAX网络； 所述终端在所述WiMAX网络与WiFi网络之间进行切换。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述终端通过所述WiFi接入网接入所述 WiMAX网络具体包括所述终端接入所述WiFi接入网，并获取本地IP地址；所述IWK通过所述IP隧道与所述终端进行基本能力协商，协商成功后，所述IWK向接 入服务网网关ASN-GW发送预附着请求；所述ASN-GW触发所述AAA服务器通过所述IP隧道对所述终端进行鉴权，鉴权通过后， 所述IWK预附着到接入服务网网关ASN-GW ；所述终端通过所述IP隧道从WiMAX网络获取远端IP地址； 所述终端通过所述WiFi接入网与所述WiMAX网络进行通信。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述终端是单无线发射终端，所述终端在 所述WiMAX网络与WiFi网络之间进行切换具体包括处于WiFi网络中的所述终端获取所述WiMAX网络中的目标基站地址； 所述终端将切换信令通过所述IP隧道发送到所述目标基站； 所述终端切换并重进入到所述目标基站；所述IWK向ASN-GW发送数据通道注册请求以在所述终端和所述目标基站之间建立数 据通道；所述终端切换到所述WiMAX网络。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述终端是单无线发射终端，所述终端在 所述WiMAX网络与WiFi网络之间进行切换具体包括处于WiMAX网络中的所述终端通过所述IP隧道向所述IWK发送目标WiFi接入网的 EAP预鉴权信令；所述IWK转发所述EAP预鉴权信令到所述目标WiFi接入网对所述终端进行鉴权并且所述目标WiFi接入网触发所述AAA对所述终端进行预鉴权，预鉴权成功后，所述终端和所 述目标WiFi接入网之间建立安全联盟；所述终端建立到目标WiFi接入网的连接并从所述目标WiFi接入网获取本地IP地址； 所述IWK获取MAC上下文信息和AK上下文信息；所述IWK向ASN-GW发送数据通道注册请求以在所述终端和所述目标WiFi接入网之间 建立数据通道；所述终端切换到所述WiFi网络。
8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述终端是双无线发射终端，所述终端在 所述WiMAX网络与WiFi网络之间进行切换具体包括处于WiFi网络中的所述终端获取所述WiMAX网络中的目标基站地址； 所述终端向所述目标基站发送测距请求； 所述目标基站触发所述IWK获取MAC上下文和AK上下文；所述IWK向ASN-GW发送数据通道注册请求以在所述终端和所述目标基站之间建立数 据通道；所述终端切换到所述WiMAX网络。
9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述终端是双无线发射终端，所述终端在 所述WiMAX网络与WiFi网络之间进行切换具体包括处于WiMAX网络中的所述终端通过所述IP隧道建立到目标WiFi接入网的连接并从所 述目标WiFi接入网获取本地IP地址；所述IWK获取MAC上下文信息和AK上下文信息；所述IWK向ASN-GW发送数据通道注册请求以在所述终端和所述目标WiFi接入网之间 建立数据通道；所述终端切换到所述WiFi网络。
10.一种用于全球微波接入互操作性WiMAX与无线保真技术WiFi的互通工作功能模块 IWK，其特征在于，包括转发单元，用于将WiFi信令从WiMAX网络转发到WiFi网络，将WiMAX信令从所述WiFi 网络转发到所述WiMAX网络；鉴权单元，用于向AAA服务器或ASN-GW发送鉴权请求；数据通道单元，用于向ASN-GW发送数据通道注册请求以在终端和目标接入网之间建 立数据通道；切换单元，用于获取MAC上下文信息和AK上下文信息以完成在所述WiMAX网络和所述 WiFi网络之间的切换。
11.一种用于全球微波接入互操作性WiMAX与无线保真技术WiFi的网络互通系统，其 特征在于，包括互通工作功能模块IWK，用于建立到处于WiMAX网络或WiFi网络中的终端的因特网协 议IP隧道以将WiFi信令从WiMAX网络转发到WiFi网络并将WiMAX信令从所述WiFi网络 转发到所述WiMAX网络，向AAA服务器或ASN-GW发送鉴权请求，向ASN-GW发送数据通道注 册请求以在终端和目标接入网之间建立数据通道，获取MAC上下文信息和AK上下文信息以 完成在所述WiMAX网络和所述WiFi网络之间的切换；WiFi接入网，位于所述WiFi网络侧，用于通过所述IWK将终端从所述WiMAX接入到所 述WiFi网络；WiMAX接入网，位于所述WiMAX网络侧，用于通过所述IWK将终端从所述WiFi接入到所 述WiMAX网络。
12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，还包括 AAA服务器，用于对所述IP隧道进行鉴权。
13.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述IWK位于所述WiMAX网络侧。
全文摘要
本发明公开了一种用于WiMAX与WiFi的网络互通方法、系统和IWK，该方法包括在处于WiMAX网络或WiFi网络中的终端和互通工作功能模块IWK之间建立因特网协议IP隧道；WiMAX网络与WiFi网络利用IP隧道进行互通。本发明达到了使WiMAX和WiFi网络互通，改善用户体验的技术效果。
文档编号H04W92/02GK101998569SQ20091016615
公开日2011年3月30日 申请日期2009年8月14日 优先权日2009年8月14日
发明者楚俊生, 涂杨巍, 骆文 申请人:中兴通讯股份有限公司