專利名稱：Cdma2000系統與無線局域網系統之間的切換方法
技術領域：
本發明涉及一種CDMA2000系統與無線局域網(WLAN)系統之間的切換方法，以實現CDMA2000系統與WLAN系統的融合，以及實現移動終端在該融合系統內的無縫漫游。
背景技術：
碼分多址(CDMA)是一種以寬帶擴頻技術為基礎的多址接入方式，是移動通訊常用多址調制技術中的一種。CDMA2000系統遵循IS-2000標準，是CDMA2000蜂窩移動通信技術發展的第一階段，采用1.2288Mbps的擴頻速率，支持分組數據業務，可以提供144Kbps的分組數據傳輸數率。MS和PDSN之間采用PPP協議，傳輸HDLC封裝格式的PPP數據幀。
無線局域網(WLAN)是計算機網絡與無線通信技術相結合的產物，它提供了使用無線多址信道的一種有效方法來支持計算機之間的通信，并為未來的移動化、個人化和多媒體應用提供了潛在手段。IEEE802.11系列是目前WLAN市場的主流技術，其中又以802.11b應用最為成熟廣泛。工作在2.4GHz開放頻段，支持11Mbps的數據傳輸速率。終端普遍采用PPPoE協議或DHCP協議。
融合CDMA2000系統和WLAN系統，既可以實現兩種不同網絡系統的統一鑒權和計費，又可以實現利用CDMA2000覆蓋范圍廣的特點保證不間斷連接，同時在熱點地區通過WLAN給用戶提供高速率的網絡接入。為了實現兩種網絡系統的優勢互補，其中面臨的一個技術難題就是在兩個系統之間實現無縫切換連接。到目前為止，國際上還沒有相應的規范和標準。為了實現兩個系統之間的無縫切換，需要本領域的技術人員做出認真研究，找出解決方案。
目前，尚未檢索到有關解決上述切換問題的文獻。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提出一種CDMA2000系統和WLAN系統之間的切換方法，以實現移動終端在兩個系統之間的無縫漫游。
本發明所述的CDMA2000系統和WLAN系統之間的切換方法，包括從CDMA2000系統切換到WLAN系統的方法和從WLAN系統切換到CDMA2000系統的方法。
所述CDMA2000系統切換到WLAN系統的方法，其主要步驟如下1)終端檢測到WLAN系統，向WLAN系統中的接入點發起重新連接；2)建立空中信道后，終端發送PPPoE數據包；3)接入點與分組數據服務節點建立R_P接口連接；4)分組數據服務節點判斷是否是新的連接，如果是轉5)，如果不是，轉6)；5)建立新的PPP連接，進行用戶鑒權；6)如果有數據發送，在終端和分組數據服務節點之間傳輸用戶數據-PPPoE數據包；7)斷開該終端在CDMA2000系統中建立的分組數據服務節點和基站之間的R_P接口連接。
所述WLAN系統切換到CDMA2000系統的方法，其主要步驟如下1)丟失了WLAN系統信號后，終端發送CDMA2000系統始呼消息；2)基站建立與分組數據服務節點的R_P接口連接；3)分組數據服務節點判斷是否是新的連接，如果是轉4)，如果不是，判斷終端與該分組數據服務節點是否建立過HDLC封裝格式的PPP鏈路，如果有，轉5)，沒有，轉4)；4)建立空中信道，建立新的PPP連接，并進行用戶鑒權；5)如果有數據發送，在終端和分組數據服務節點之間傳輸用戶數據-HDLC封裝格式的PPP數據包；
6)斷開該終端在WLAN系統中建立的分組數據服務節點和接入點之間的R_P接口連接。
采用本發明所述的方法，可以有效地利用CDMA2000的覆蓋范圍廣的特點和在熱點地區WLAN的高速數據連接為用戶提供不同等級的數據業務，同時保持數據連接的不間斷性，實現終端用戶在CDMA2000系統和WLAN系統之間的無縫漫游。
圖1是CDMA2000系統和WLAN系統的融合后的系統示意圖。
圖2是CDMA2000系統到WLAN系統的切換方法流程圖。
圖3是WLAN系統到CDMA2000系統的切換方法流程圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例對本發明做詳細的說明。
本發明對應的融合系統模型如圖1。其中，終端具有兩個獨立的空中接口，既可以連接CDMA2000系統，也可以連接WLAN系統，同時具備在兩個系統之間自主切換的功能。基站子系統提供CDMA2000系統的空中接口，實現與分組數據服務節點間R_P接口的信令交互和數據包交換與控制功能。接入點管理基于IEEE802.11協議的無線網絡接入，并且提供PPPoE網絡接入功能，以及實現與分組數據服務節點間R_P接口的信令交互和數據包交換與控制功能。分組數據服務節點是連接無線網(RN，Radio Network)和分組數據網(PDN，Packet DataNetwork)的接口，其主要功能在于為移動臺提供簡單IP(Simple IP)接入服務或移動IP(Mobile IP)接入服務，使用戶可以訪問公共數據網絡或私有數據網絡。在CDMA2000系統中，終端與分組數據服務節點建立HDLC封裝格式的PPP鏈路，而在WLAN系統中，終端采用PPPoE協議連接分組數據服務節點。兩個不同的系統通過分組數據服務節點進行匯接，并且在基站和分組數據服務節點之間，以及接入點和分組數據服務節點之間建立標準的R_P接口(又稱為A10/A11接口)，實現兩個系統的統一鑒權、計費和無縫漫游。
CDMA2000系統的分組數據業務狀態分為三種激活/連接、休眠、空/非激活。終端處于激活/連接狀態時，基站和移動臺之間存在空中業務信道，任何一方均可發送數據。在休眠狀態下，基站和終端之間沒有空中業務信道，但是保持終端和分組數據服務節點之間的PPP連接。在空/非激活狀態下，終端和基站之間沒有空中業務信道，并且斷開了終端和分組數據服務節點之間的PPP連接。在終端檢測到WLAN系統并進行切換之前，與該終端連接的CDMA2000系統分組數據業務處于休眠或激活狀態。如果處于休眠狀態，直接在WLAN系統中發起重新連接，進行系統切換；如果處于激活狀態，則先調用終端的釋放流程，CDMA2000系統中的分組數據業務進入休眠狀態后，再進行到WLAN系統的切換。
圖2為CDMA2000系統到WLAN系統的切換實施例，接入點選擇同一個分組數據服務節點。
1)首先終端選擇一個WLAN系統中的接入點并發送重新連接消息，接入點返回重新連接響應建立與該終端的空中信道；2)終端發送PPPoE的PADI數據包，接入點返回PADO數據包；3)終端發送PPPoE的PADR數據包，在Vendor-Specific標簽中包含終端的IMSI號；4)接入點接到終端的PPPoE的PADR數據包后，識別出沒有建立用于該次連接的R_P連接，因此選擇用于該連接的分組數據服務節點。向分組數據服務節點發送A11-登記請求消息，并根據終端發送的重新連接消息設置登記請求消息中的移動事件指示字段，以請求建立新的A10連接；5)若登記請求消息有效，則分組數據服務節點通過返回帶接收指示的A11-登記響應消息接收該連接。分組數據服務節點和接入點均產生關于該A10連接的綁定記錄；6)接入點返回PPPoE的PADS數據包；7)如果有用戶數據需要傳輸，則通過接入點和分組數據服務節點之間的A10連接傳輸用戶數據；8)分組數據服務節點調用釋放流程，關閉與基站之間的A10連接。
9)在注冊生存期超時前，接入點發送A11-登記請求消息以更新關于A10連接的注冊。
如果接入點選擇的分組數據服務節點與終端在CDMA2000系統中連接的分組數據服務節點不同，則在建立了A10連接之后(步驟4之后)，終端和新的分組數據服務節點之間還需要建立新的PPP鏈路和進行用戶鑒權。建立了新的PPP鏈路和鑒權通過之后，轉入5)。
由于WLAN系統的覆蓋范圍小，當終端遠離接入點時，數據傳輸的誤幀率增大，最終丟失WLAN信號，此時，需要終端執行從WLAN系統到CDMA2000系統的自主切換。需要注意的是，終端通過WLAN系統傳輸分組數據業務時，采用的是PPPoE協議，而在CDMA2000系統中采用的是HDLC封裝的PPP協議。在HDLC封裝的PPP鏈路中需要協商字符轉義ACCM等選項，而在PPPoE協議的LCP協議中規定不許協商ACCM選項，因此，從WLAN系統切換到CDMA2000系統，如果終端與分組數據服務節點之間沒有協商過ACCM等選項，即沒有建立過HDLC封裝格式的PPP鏈路(由分組數據服務節點判斷)，則終端與分組數據服務節點之間需要重新建立PPP鏈路和進行用戶鑒權。
圖3為WLAN系統到CDMA2000系統的切換實施例，基站選擇了同一個分組數據服務節點，而且在此之前，終端沒有通過CDMA2000系統建立與該分組數據服務節點之間的PPP鏈路。
1)首先終端向基站發送始呼消息，消息中包括分組業務選擇類型，基站返回證實指令；2)基站構造CM業務請求消息，將其放入完全層3信息中，發送給移動交換中心，隨后移動交換中心向基站發送指配請求消息，請求基站分配無線資源；3)基站向分組數據服務節點發送A11-注冊請求消息以發起A10連接的建立；4)A11-注冊請求有效，分組數據服務節點返回帶接受指示的A11-注冊應答消息，同時分組數據服務節點檢測到在此之前沒有與該終端建立HDLC幀格式的PPP鏈路(即沒有通過CDMA2000系統建立PPP鏈路)，則在供應商/組織特定擴展消息單元中包含數據可用指示，指示需要建立新的PPP鏈路；5)收到包含數據可用指示的A11-注冊應答消息后，基站發起空中業務信道的建立程序，建立空中信道后向移動交換中心發送指配完成消息；6)終端和分組數據服務節點之間建立PPP鏈路，進行用戶鑒權；7)如果有用戶數據，則通過A10接口傳輸用戶數據；8)分組數據業務調用釋放流程，關閉與接入點之間的A10連接。
9)在注冊生存期超時前，基站發送A11-登記請求消息以更新關于A10連接的注冊。
如果分組數據服務節點在接收到A11登記請求消息后，判斷與該終端協商過ACCM等選項，則不用再建立新的PPP鏈路和進行用戶鑒權，即跳過步驟6)。如果基站選擇了另一個分組數據服務節點，同樣需要建立新的PPP鏈路和進行用戶鑒權。
綜上所述，本發明充分利用CDMA2000系統中的現有協議規范和接口流程，將WLAN系統接入CDMA2000系統中的分組數據服務節點，通過標準的R_P接口和分組數據服務節點的切換功能實現兩個系統之間的切換，方法簡單可靠，容易升級。
權利要求
1.一種CDMA2000系統和WLAN系統之間的切換方法，其特征在于所述CDMA2000系統切換到WLAN系統的方法，其主要步驟如下1)終端檢測到WLAN系統，向WLAN系統中的接入點發起重新連接；2)建立空中信道后，終端發送PPPoE數據包；3)接入點與分組數據服務節點建立R P接口連接；4)分組數據服務節點判斷是否是新的連接，如果是轉5)，如果不是，轉6)；5)建立新的PPP連接，進行用戶鑒權；6)如果有數據發送，在終端和分組數據服務節點之間傳輸用戶數據-PPPoE數據包；7)斷開該終端在CDMA2000系統中建立的分組數據服務節點和基站之間的R_P接口連接。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟3)進一步包括；接入點接到終端的PPPoE數據包后，識別出沒有建立用于該次連接的R_P連接，選擇用于該連接的分組數據服務節點；接入點向分組數據服務節點發送A11-登記請求消息，并根據終端發送的重新連接消息設置登記請求消息中的移動事件指示字段，以請求建立新的A10連接；若登記請求消息有效，則分組數據服務節點通過返回帶接收指示的A11-登記響應消息接收該連接；分組數據服務節點和接入點均產生關于該A10連接的綁定記錄；接入點返回PPPoE的PADS數據包。
3.一種CDMA2000系統和WLAN系統之間的切換方法，其特征在于所述WLAN系統切換到CDMA2000系統的方法，其主要步驟如下1)丟失了WLAN系統信號后，終端發送CDMA2000系統始呼消息；2)基站建立與分組數據服務節點的R_P接口連接；3)分組數據服務節點判斷是否是新的連接，如果是轉4)；如果不是，判斷終端與該分組數據服務節點是否建立過HDLC封裝格式的PPP鏈路，如果有，轉5)，沒有，轉4)；4)建立空中信道，建立新的PPP連接，并進行用戶鑒權；5)如果有數據發送，在終端和分組數據服務節點之間傳輸用戶數據-HDLC封裝格式的PPP數據包；6)斷開該終端在WLAN系統中建立的分組數據服務節點和接入點之間的R_P接口連接。
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于所述步驟2)進一步包括基站返回證實指令后，構造CM業務請求消息，將其放入完全層3消息中，發送給移動交換中心，隨后移動交換中心向基站發送指配請求消息，請求基站分配無線資源；基站向分組數據服務節點發送A11-注冊請求消息以發起A10連接的建立；A11-注冊請求有效，分組數據服務節點返回帶接受指示的A11-注冊應答消息；收到包含數據可用指示的A11-注冊應答消息后，基站發起空中業務信道的建立程序，建立空中信道后向移動交換中心發送指配完成消息。
全文摘要
本發明公開了一種CDMA2000系統與無線局域網系統之間的切換方法，包括終端檢測到WLAN系統，向WLAN系統中的接入點發起重新連接；建立空中信道后，終端發送PPPoE數據包；接入點與分組數據服務節點建立R_P接口連接；分組數據服務節點判斷是否是新的連接，如果是則建立新的PPP連接，進行用戶鑒權；如果有數據發送，在終端和分組數據服務節點之間傳輸用戶數據—PPPoE數據包；斷開該終端在CDMA2000系統中建立的分組數據服務節點和基站之間的R_P接口連接。采用本發明所述的方法，可以有效地利用CDMA2000的覆蓋范圍廣的特點和在熱點地區WLAN的高速數據連接為用戶提供不同等級的數據業務，同時保持數據連接的不間斷性，實現終端用戶在CDMA2000系統和WLAN系統之間的無縫漫游。
文檔編號H04W36/00GK1481096SQ0213688
公開日2004年3月10日 申請日期2002年9月5日 優先權日2002年9月5日
發明者劉學敏, 楊嘉安, 朱龍明, 胡玉敏 申請人:深圳市中興通迅股份有限公司上海第二研究所, 深圳市中興通迅股份有限公司上海第二