CN100499544C - WiMAX接入服务网络网关间相互定位的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及WiMAX接入服务网络技术，特别涉及WiMAX接入服务网络网关间相互定位的方法，如下步骤：所述ASN-GW生成域名，并将所述域名发送到域名服务器；所述域名服务器将对应的网关IP地址返回所述ASN-GW；ASN-GW根据所述网关的IP地址定位目标网关，发送所述切换请求或会话请求。本发明采用域名解析的方式解决了WiMAX接入服务网络中网关间相互定位的问题，减少了网络中的实体配置：当网络组成发生变化时，只需要在DNS服务器上修改域名配置即可，不需要修改每个网络实体的配置，且配置灵活，不受协议限制。
Description
[技术领域]
本发明涉及WiMAX接入服务网络技术，特别涉及WiMAX接入服务网络网关间相互定位的方法。
[背景技术]
随着因特网业务的蓬勃发展和无线网络的广泛应用，WiMAX系统以其良好的无线接入特性得到了大量的应用和关注。WiMAX系统如何应用于移动用户，更好的提供网络和移动用户之间的分组业务转发或路由的功能成为业界研究的新热点。
WiMAX网络架构体系如图1所示。其中，ASN(接入服务网络)定义为为WiMAX终端提供无线接入服务的网络功能集合，ASN包含了基站(BS)和接入服务网络网关(ASN-GW)网元。CSN(连接服务网络)定义为为WiMAX终端提供IP连接服务。MSS(移动用户站)为移动用户设备，SS(用户站)为用户设备，用户使用该设备接入WiMAX网络。CSN是属于的NSP(Network Service Provider网络服务提供商)的网络设备，一个ASN可以连接多个CSN。BS和ASN-GW之间可以是多对多连接的，如图1中，ASN-GW1可以同时连接BS1和BS2，BS1可以同时连接到ASN-GW1和ASN-GW2上。
MSS/SS接入使用的BS称为服务基站(Serving BS)。对于使用某个服务BS接入的MSS/SS来说，与该BS之间有R6接口的ASN-GW，称为服务网关(ServingASN-GW)，例如图1中ASN-GW1就是使用BS1或BS2接入的MSS/SS的服务网关。提供从ASN到CSN的HA的R3之间的R3接口的ASN-GW称为锚ASN-GW(AnchorASN-GW)。图1中的锚ASN-GW是一个逻辑实体，其与图1中的ASN-GW1、ASN-GW2等逻辑实体可以存在于相同或不同的物理实体中。当锚ASN-GW和服务ASN-GW存在于相同的物理实体中时，两者间的接口属于设备内部接口，不一定要使用标准R4接口。
从数据面来看，下行的MSS/SS的分组业务数据报从CSN的HA(家乡代理)通过HA与ASN中的锚ASN-GW之间的R3接口，传送到ASN中。下行的MSS/SS的分组业务数据报进入ASN后，经过ASN内部的R4接口传送到MSS/SS的服务ASN-GW，并由服务ASN-GW经过ASN内部ASN-GW与BS之间的R6接口和BS与MSS/SS之间的R1接口将MSS/SS的数据发送到MSS/SS上。上行数据则沿着相反的路径从MSS/SS传递到CSN中并达到对端用户。如上所述，在ASN内部的接口中对于每个MSS/SS的每个业务流都有相应的上下行的数据通路(Data Path)，这些在每个业务流建立的时候都会根据每个业务流的QoS要求和数据通路的采用方式而建立。当这个业务结束，也就是业务流中止的时候，就需要释放相应的数据通路。
当MSS/SS在移动过程中可能从一个BS的覆盖区移动到另一个BS的覆盖区，而服务BS和目标BS属于同一个ASN GW时，发生的切换称为R6接口移动性切换。当MSS/SS在移动过程中可能从一个BS的覆盖区移动到另一个BS的覆盖区，而服务BS和目标BS属于不同的ASN GW时，发生的切换称为R4接口移动性切换。如图2所示，发生R4接口切换前，MSS/SS使用BS2接入网络，通过加粗的链路连接到CSN。如图3所示，发生R4接口切换后，MSS/SS使用BS3接入网络，MSS/SS通过加粗的链路连接到CSN。可以看到，MSS/SS通过新的服务ASN-GW和锚ASN-GW之间的R4接口数据通路进行数据传送。R4接口切换流程如图4所示，可以看出，在步骤2中服务网关(Serving ASN-GW)需要定位目标网关(Target ASN-GW)；在步骤11中，目标ASN-GW需要定位服务ASN-GW，即存在服务网关对目标网关的选择问题。
目前协议的并没有明确定义服务ASN-GW如何定位目标ASN-GW，以及目标ASN-GW如何定位服务ASN-GW。可行的一种方案是通过在ASN-GW中按照BS的ID配置与其相关的ASN-GW：在服务ASN-GW中直接按照目标BS ID配置目标ASN-GW的地址或ID，用于切换流程中定位目标ASN-GW；在目标ASN-GW中直接按照服务BS ID配置服务ASN-GW的地址或ID，用于切换流程中定位服务ASN-GW。这种方法的缺点是：对于BS和ASN-GW的多对多组网方式，配置会比较复杂，而且当网络组成发生变化时，需要修改很多网络实体的配置，一旦配置修改不正确就会导致切换流程的失败。
另外一种可行的方案是在BS ID中增加ASN-GW的定位信息：在目标BS ID中增加目标ASN-GW的定位信息，用于切换流程中定位目标ASN-GW；在服务BS ID中增加服务ASN-GW的定位信息，用于切换流程中定位服务ASN-GW。这种做法的缺点是：由于协议里已规定BSID为48bit的二进制数，BS ID中可能没有足够的空间添加ASN-GW的信息，尤其是对于BS和ASN-GW的多对多组网方式。因此其应用受到限制。
[发明内容]
本发明的目的在于提供一种易于实施、不受网络组成限制的WiMAX接入服务网络网关间相互定位的方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：WiMAX接入服务网络网关(ASN—GW)间相互定位的方法，包括如下步骤：所述服务网关ASN—GW接收服务基站发送的切换请求报文，所述切换请求报文中包含目标基站的标识信息；根据所述切换请求报文中目标基站的标识信息生成域名，并将所述域名发送到域名服务器；接收所述域名服务器返回的将与所述域名对应的网关IP地址返回所述ASN—GW；ASN—GW根据所述对应的网关的IP地址定位目标网关ASN—GW，并向所述目标网关发送所述切换请求报文或会话请求。
另外，本发明还提供了另外一种WiMAX接入服务网络网关ASN—GW间相互定位的方法，包括如下步骤：目标网关ASN—GW接收目标基站发送的会话请求报文，所述会话请求报文中包括服务基站的标识信息；根据所述会话请求报文中服务基站的标识信息生成域名，并将所述域名发送到域名服务器；接收所述域名服务器返回的与所述域名对应的网关IP地址；根据所述对应的网关的IP地址定位服务网关ASN—GW，并向所述服务网关发送所述会话请求报文。
本发明采用域名解析的方式解决了WiMAX接入服务网络中网关(ASN-GW)间相互定位的问题，减少了网络中的实体配置：当网络组成发生变化时，只需要在DNS服务器上修改域名配置即可，不需要修改每个网络实体的配置，且配置灵活，不受协议限制。
[附图说明]
图1是WiMAX网络架构体系图。
图2是R4接口切换前MSS/SS所使用的数据链路图。
图3是R4接口切换后MSS/SS所使用的数据链路图。
图4是R4接口切换流程示意图。
图5是本发明中服务网关定位目标网关的流程图。
图6是本发明中目标网关定位服务网关的流程图。
[具体实施方式]
下面根据附图和具体实施例对本发明做进一步阐述。
首先介绍R4接口切换中服务网关定位目标网关的流程，如图5所示：
步骤S11，服务基站接收网络侧或移动用户站(MSS)侧相关实体发起的切换请求报文后转发到服务网关，所述报文中包含目标基站的标识信息；
步骤S12，服务网关接收到所述切换请求报文后获得目标基站的标识，并按照一定的规则生成域名，将该域名发送到域名服务器(DNS)；需要说明的是，域名的生成方式有多种，只要网关(ASN-GW)使用规定方法生成的域名在DNS服务器中有正确的配置即可。在实际组网中，针对某基站(BS)，网络中各ASN-GW最好使用相同的域名生成方式，这样才能将使用DNS域名解析方法减少网络实体配置的优势体现出来。本发明中采用的域名生成方式是在域名中包含目标BS的标识及网络服务提供商(NSP)的标识。例如目标基站的ID为0x556677000001，NSP的ID为0x112233，则查询该BS对应ASN-GW时使用的域名可以是：BS556677000001.NSP112233.wimax。
步骤S13，域名服务器通过查询域名与网关IP地址的对应列表(即域名解析)后将对应的网关IP地址返回所述服务网关；由于列表中与域名对应的网关，即是与目标基站相连接的网关或网络服务提供商配置的网关，因此返回的IP地址可能是多个。
步骤S14，服务网关接收域名服务器返回的IP地址，如果是多个IP地址，则需要按照一定的策略选择出一个网关作为目标网关，再向所述的目标网关发送切换请求。选择目标网关的策略有很多，本发明列举三种策略：①根据各网关的资源及负荷状态选择一个网关作为目标网关；②采用轮选的方式选择一个网关作为目标网关，即每次对每个可用的网关进行轮选；③顺序连接所述网关，选择一个可用的作为目标网关，即依次尝试各网关，如果第一个网关不可用，再顺序选择后续的网关。
步骤S15，目标网关切换功能实体收到切换请求后，向目标基站切换功能实体转发切换请求。
以后的步骤与现有技术相同。
下面介绍R4接口切换中目标网关定位服务网关的流程，如图6所示，可以看出流程与服务网关定位目标网关的流程相似：
步骤S21，目标基站收到网络侧或MSS/SS侧相关实体发起的切换指示后，发现并没有该MSS/SS的会话信息，于是向目标网关发送会话请求报文，该报文中包含服务基站的标识信息；
步骤S22，目标网关接收到所述会话请求报文后获得服务基站的标识，并按照一定的规则生成域名，将该域名发送到DNS；需要说明的是，域名的生成方式有多种，只要ASN-GW使用规定方法生成的域名在DNS服务器中有正确的配置即可。在实际组网中，针对某BS，网络中各ASN-GW最好使用相同的域名生成方式，这样才能将使用DNS域名解析方法减少网络实体配置的优势体现出来。本发明中采用的域名生成方式是在域名中包含服务BS的标识及网络服务提供商(NSP)的标识。
步骤S23，域名服务器通过查询域名与网关IP地址的对应列表(即域名解析)后将对应的网关IP地址返回所述目标网关；由于列表中与域名对应的网关，即是与服务网关相连接的网关或网络服务提供商配置的网关，因此返回的IP地址可能是多个。
步骤S24，目标网关接收域名服务器返回的IP地址，如果是多个IP地址，则需要采用一定的策略(采用并行或串行的方式)向所有可能的服务网关发出MSS/SS或其会话请求报文，该MSS/SS接入使用的服务网关会返回MSS/SS或其会话信息响应。
以后的步骤与现有技术中的相同。
这样，当网络组成发生变化时，只需要在DNS服务器上修改域名配置即可，不需要修改每个网络实体的配置，配置灵活，不受协议限制。
Claims (11)
1、WiMAX接入服务网络网关ASN—GW间相互定位的方法，其特征在于，包括如下步骤：
服务网关ASN—GW接收服务基站发送的切换请求报文，所述切换请求报文中包含目标基站的标识信息；
根据所述切换请求报文中目标基站的标识信息生成域名，并将所述域名发送到域名服务器；
接收所述域名服务器返回的与所述域名对应的网关IP地址；
根据所述对应的网关的IP地址定位目标网关ASN—GW，并向所述目标网关发送所述切换请求报文。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述生成的域名中包含网络服务提供商的标识信息。
3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：通过查询域名与网关IP地址的对应列表得到对应的IP网关地址。
4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述对应的网关是与目标基站有连接的网关，或NSP配置的网关。
5、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：当所述域名服务器返回的与所述域名对应的网关IP地址为两个或两个以上时，服务网关根据各网关的资源及负荷状态选择一个网关作为目标网关。
6、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：当所述域名服务器返回的与所述域名对应的网关IP地址为两个或两个以上时，服务网关采用轮选的方式选择一个网关作为目标网关。
7、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：当所述域名服务器返回的与所述域名对应的网关IP地址为两个或两个以上时，服务网关顺序连接所述网关，选择一个可用的作为目标网关。
8、WiMAX接入服务网络网关ASN—GW间相互定位的方法，其特征在于，包括如下步骤：
目标网关ASN—GW接收目标基站发送的会话请求报文，所述会话请求报文中包括服务基站的标识信息；
根据所述会话请求报文中服务基站的标识信息生成域名，并将所述域名发送到域名服务器；
接收所述域名服务器返回的与所述域名对应的网关IP地址；
根据所述对应的网关的IP地址定位服务网关ASN—GW，并向所述服务网关发送所述会话请求报文。
9、根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述生成的域名中包含网络服务提供商的标识信息。
10、根据权利要求8所述的方法，其特征在于：通过查询域名与网关TP地址的对应列表得到对应的IP网关地址。
11、根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述对应的网关是与服务网关有连接的网关，或NSP配置的网关。
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