[发明专利]微波接入全球互通系统及其终端切换方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信领域，特别涉及微波接入全球互通系统中的终端切换技术。

背景技术

IEEE802.16是电子和电气工程师协会(Institute of Electrical andElectronics Engineers，简称“IEEE”)于2001年12月颁布的，用于在城域网中提供最后一公里无线宽带接入的标准。

与此同时，众多设备和组建供应商组成了全球微波接入互操作性(Worldwide Interoperability for Microwave Access，简称“WiMAX”)论坛的组织，其目的在于通过确保宽带无线接入设备的兼容性和互操作性，加快基于上述IEEE802.16系列标准的宽带无线网络的部署。因此，在通常情况下，将应用802.16系列标准中规定的实现无线宽带接入的系统称为WiMAX系统。

图1示出了WiMAX系统端到端参考模型。如图可见，WiMAX系统主要包含移动台(Mobile Station，简称“MS”)/用户站(Subscribe Station，简称“SS”)、接入服务网络(Access Service Network，简称“ASN”)与连接服务网络(Connectivity Service Network，简称“CSN”)。

ASN定义为为WiMAX用户终端提供无线接入服务的网络功能集合，ASN包含了基站(Base Station，简称“BS”)和ASN网关(ASN GateWay简称“ASN-GW”)网元，一个ASN可能被多个CSN共享。

ASN的主要功能包含基站的功能和ASN-GW的功能。其中，基站的功能有：提供基站和用户站SS/MS的L2连接、无线资源管理、测量与功率控制和空口数据的压缩与加密。ASN-GW的功能有：为SS/MS认证、授权和计费功能提供代理(proxy)功能；支持NSP的网络发现和选择；为SS提供L3信息的中继(Relay)功能，如IP地址分配。

CSN定义为为WiMAX用户终端提供IP连接服务。CSN主要提供如下功能：SS/MS的IP地址分配，Internet接入，验证、授权、计费协议(Authentication、Authorization、Account，简称“AAA”)代理(proxy)或者服务(server)，基于用户的授权控制，ASN到CSN的隧道，WiMAX用户的计费以及运营商之间的结算，漫游情况下CSN之间的隧道，ASN之间的切换，和各种WiMAX服务(如基于位置的业务、多媒体多播和广播业务、IP多媒体子系统业务)。

MS/SS为(移动)用户设备，用户使用该设备接入WiMAX网络。

WiMAX网络现在主要遵循的是2004年7月制定的IEEE 802.16-2004(802.16d)标准。IEEE 802.16-2004(802.16d)标准工作频段是2GHz到11GHz，是授权和非授权的混合频段。采用正交频分复用(OrthogonalFrequency Division Multiplexing，简称“OFDM”)和正交频分多址接入(Orthogonal Frequency Multiple Access，简称“OFDMA”)的物理层，能有效的抗多径衰落。最佳信道衰落情况下，传输速率可以逼近75Mbps。IEEE802.16-2004(802.16d)标准用于城域网中的非视距点对多点技术，主要是固定和游牧网络的形式，正在讨论的IEEE 802.16e中加入了支持简单移动通信和全移动通信的技术。

如今，随着因特网的迅猛发展，人们对移动通信的需求已不再满足于电话和消息业务，大量多媒体业务涌现出来，其中一些应用业务要求多个用户能同时接收相同数据，如视频点播、电视广播、视频会议、网上教育、互动游戏等。这些移动多媒体业务与一般的数据相比，具有数据量大、持续时间长、时延敏感等特点。目前的IP组播技术只适用于有线IP网络，不适用于移动网络，因为移动网络具有特定的网络结构、功能实体和无线接口，这些都与有线IP网络不同。

为了有效地利用移动网络资源，WiMAX网络引入了组播广播业务(Multicast Broadcast Service，简称“MBS”)，即在移动网络中提供一个数据源向多个用户发送数据的点到多点业务，实现网络资源共享，提高网络资源的利用率，尤其是空口接口资源。WiMAX网络引入的MBS不仅能实现纯文本低速率的消息类组播和广播，而且还能实现高速多媒体业务的组播和广播，这无疑顺应了未来移动数据发展的趋势。