專利名稱：：一種鄰區消息的下發方法及微波存取全球互通系統的制作方法
技術領域：
：本發明涉及微波存取全5求互通(WorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess,WiMax)系統，尤其涉及一種鄰區消息的下發方法及WiMax系統。
背景技術：
：同目前廣泛使用的各種無線網絡相比，WiMax技術有著自己獨特的優勢。WiFi(WirelessFidelity,無線局域網)技術可以提供高達54Mbps的無線接入速度，但是它的傳輸距離十分有限，有效半徑約為100米。3G(3rdGeneration,第三代數字通信)移動電話系統可以提供非常廣闊的傳輸范圍，但是它的接入速度卻十分緩慢。WiMax的出現剛好彌補了這兩個不足。如圖l所示，移動臺MS接入WiMax網絡的流程，具體包括以下步驟101、MS捕獲下行信道及獲取上行信道參數，即系統下行同步；102、初始測距(Ranging)過程，MS通過和基站BS交互，不斷調整時偏和頻偏，進行上行同步精確調整；103、MS發送SBC-REQ消息給BS以啟動SBC(SSBasicCapabilities,用戶站基本能力)協商，MS和BS協商PKM(Pair-wiseKeyManagement,成對密鑰管理)協議版本、認證策略；104、BS發送MS_PreAttachment—Req消息給它默認的AGW(AccessGateway,接入網關)，通知有新的MS進入網絡；105、接收到MS_PreAttachment_R^q的AGW生成一個關于該MSID的新上下文塊，并向BS響應MS—PreAttachment_Rsp消息；106、BS發送SBC-RSP消息到執行鑒權架構策略的MS;107、BS發送MS_PreAttachment_Ack消息到AGW，確認SBC-RSP已經發送到MS;5108、EAP(ExtensibleAuthenticationProtocol,可擴展身份驗證協議)鑒權流程，包括EAP過程和三步握手消息交互。主要目的是AGW對MS的合法身份進行檢驗，完成設備鑒權和用戶鑒權及加密材料的分發使用。隨后的消息都會進行校驗(比如使用CMAC(Cipher-basedMessageAuthenticationCode,基于密文的消息認證碼)防止消息重放攻擊)；109、MS執行802.16e注冊過程，發送REG-REQ消息給BS,該消息中攜帶MS支持能力；110、BS通過MS_Attachment_Req消息將EAP認證的結果轉發給AGW;111、AGW收到MSAttachment—Req消息后，向BS響應MS_Attachment—Rsp消息；112、BS發送REG-RSP消息到MS,消息中攜帶有適當的參數(才艮據BS策略或AGW的響應)。何時發送REG-RSP取決于BS的決策；113、BS發送MS—Attachment_Ack消息給AGW,通知AGW其發送的MS_Attachment—Rsp消息已經接收到，并且已經向MS發送了REG-RSP消息及觸發AGW發起預置服務流的建立；114、業務流建立流程(包括鏈接建立過程ConnectionsEstablishment(DSA-REQ/RSP/Ack)及數據鏈路建立過程DataPathEstablishment(R6)),只有業務流建立完成后MS才能開始獲取IP地址和傳輸用戶數據。傳統的移動蜂窩網絡結構如圖2所示，根據IEEE802.16e協議，MS在接入WiMax網絡后，服務基站ServingBS需要配置周圍所有鄰區的信息，并且會根據系統的鄰區配置信息通過MOB_NBR—ADV消息來廣播網絡的拓樸信息，為MS(MobileStation,移動臺)提供鄰近BS和小區的情況。MS在移動過程中，與當前ServingBS的信號質量越來越弱。為了滿足用戶的服務質量，必然要求MS切換到信號質量更好的基站。MS根據已經獲取到的鄰區消息，會通過MOB—SCN-REQ消息請求系統分配一組掃描時隙，BS會以MOB_SCN—RSP消息明確地向MS回復分配的掃描間隙和其它與掃描相關的信息，然后MS會才艮據此消息中的內容離開當前ServingBS,去掃描鄰區BS，從而獲取鄰區BS的信號質量以決定是否需要切換以及切換到哪個BS上。根據現有網絡的發展趨勢，未來市場上會出現這樣一種應用場景，如圖3所示。個人用戶在自己的家庭住宅內使用WiMax技術實現微蜂窩小區(microcell)覆蓋，而在更廣泛的區域使用WiMax宏蜂窩小區(macrocell)來保證無線覆蓋，即出現一個宏蜂窩小區內包含大量家庭微蜂窩小區的情況。MS被限制在家庭微蜂窩小區及其周圍地區內但不會移動到其它微蜂窩小區，而在微蜂窩小區和宏蜂窩的邊界區會出現跨區切換。在上述應用場景中，如果仍舊按照原有協議配置鄰區信息和發送鄰區廣播消息，則由于一個宏蜂窩小區中包含多個微蟲奪窩小區，必然會導致發送給移動臺的鄰區廣播消息內包含大量的鄰區信息。雖然可以對鄰區廣播消息進行分段發送，但這對通信系統的空口帶寬和終端的掃描處理能力都是一個巨大的挑戰。
發明內容本發明提供了一種鄰區消息的下發方法，克服了鄰區廣播消息中包含大量微蜂窩小區鄰區信息的缺點。為解決上述問題，本發明提供了一種鄰區消息的下發方法，適用于包含多個宏蜂窩小區的WiMax系統，其中，所述宏蜂窩小區中包含多個微蜂窩小區；核心網側保存有各移動臺MS歸屬微蜂窩小區信息和該歸屬微蜂窩小區所在的宏蜂窩小區的信息；在MS接入網絡的過程中，服務于該MS所在地的基站從所述核心網側獲取到該MS歸屬微蜂窩小區信息和該歸屬微蜂窩小區所在的宏蜂窩小區的信息；在接入完成后，所述基站作為服務基站向所述MS發送鄰區消息，其中攜帶上述該MS歸屬微蜂窩小區信息和該歸屬微蜂窩小區所在的宏蜂窩小區信息中除當前服務小區信息外的所有小區信息。進一步地，上述方法還可具有以下特征當所述歸屬微蜂窩小區處于多個相鄰宏蜂窩小區的交界處時，所述核心網中保存的所述歸屬微蜂窩小區所在的宏蜂窩小區的信息有多個。進一步地，上述方法還可具有以下特征所述基站從所述核心網側獲取到所述MS歸屬微蜂窩小區信息和該歸屬微蜂窩小區所在的宏蜂窩小區的信息是指在所述MS向所述基站發起注冊流程時，所述基站通過所述核心網側回復的MS—Attachment—Rsp消息獲取到所述MS歸屬微蜂窩小區信息和該歸屬微蜂窩小區所在的宏蜂窩小區的信息。進一步地，上述方法還可具有以下特征所述基站通過所述核心網側回復的MS—Attachment—Rsp消息獲取到該MS歸屬微蜂窩小區信息和該歸屬微蜂窩小區所在的宏蜂窩小區的信息是指所述核心網在向所述基站回復的MS_Attachment—Rsp的RegContext信息單元中攜帶了該MS歸屬微蜂窩小區信息和該歸屬微蜂窩小區所在的宏蜂窩小區信息。進一步地，上述方法還可具有以下特征所述MS在接入網絡后，所述服務基站向所述MS發送鄰區消息具體包括所述服務基站根據自身信息判斷自身是歸屬基站還是宏鄰區基站，如果是歸屬基站，則向所述MS發送單播鄰區消息，其中攜帶所述各宏蜂窩小區信息；如果是宏鄰區基站，則向所述MS發送單播鄰區消息，其中攜帶所述歸屬微蜂窩小區信息和除該服務基站外的其它各宏蜂窩小區信息。進一步地，上述方法還可包括所述服務基站根據自身信息判斷自身既不是歸屬基站，也不是宏鄰區基站，則不向所述MS發送所述單播鄰區消息。進一步地，上述方法還可具有以下特征所述MS歸屬微蜂窩小區信息中包括服務于該MS歸屬微蜂窩小區的基站的標識HomeBSID;所述宏蜂窩小區信息中包括服務于該歸屬微蜂窩小區所在的宏蜂窩小區的基站的標識AttachBSID。進一步地，上述方法還可具有以下特征所述服務基站向所述MS發送所述鄰區消息是指所述服務基站周期性地向所述MS發送所述鄰區消息。進一步地，上述方法還可包括所述MS收到所述單播鄰區消息后，根據獲得的單播鄰區消息來決定是否進行后續的標準切換過程。為解決上述問題，本發明還提供了一種微波存取全球互通WiMax系統，其中包含多個宏蜂窩小區，其中，所述宏蜂窩小區中包含多個微蜂窩小區，包括核心網側設備、移動臺MS和基站；所述核心網側設備用于保存各MS歸屬微蜂窩小區信息和該歸屬微蜂窩小區所在的宏蜂窩小區的信息；服務于MS所在地的基站用于在所述MS接入網絡的過程中，從所述核心網側設備中獲取到該MS歸屬微蜂窩小區信息和該歸屬微蜂窩小區所在的宏蜂窩小區的信息；還用于在接入完成后作為服務基站向所述MS發送鄰區消息，其中攜帶上述該MS歸屬微蜂窩小區信息和該歸屬微蜂窩小區所在的宏蜂窩小區信息中除當前服務小區信息外的所有小區信息。進一步地，上述WiMax系統還可具有以下特征當所述歸屬微蜂窩小區處于多個相鄰宏蜂窩小區的交界處時，所述核心網側設備中保存的所述歸屬微蜂窩小區所在的宏蜂窩小區的信息有多個。進一步地，上述WiMax系統還可具有以下特征所述核心網側i殳備用于在向所述基站回復的MS_Attachment_Rsp的RegContext信息單元中攜帶該MS歸屬微蜂窩小區信息和該歸屬微蜂窩小區所在的宏蜂窩小區信息。進一步地，上述WiMax系統還可具有以下特征所述服務基站用于根據自身信息判斷自身是歸屬基站還是宏鄰區基站，如果是歸屬基站，則用于向所述MS發送單播鄰區消息，其中攜帶所述各宏蜂窩小區信息；如果是宏鄰區基站，則用于向所述MS發送單#"鄰區消息，其中攜帶所述歸屬微蜂窩小區信息和除該服務基站外的其它各宏蜂窩小區信息。進一步地，上述WiMax系統還可具有以下特征所述MS歸屬微蜂窩小區信息中包括服務于該MS歸屬微蜂窩小區的基站的標識HomeBSID;所述宏蜂窩小區信息中包括服務于該歸屬微蜂窩小區所在的宏蜂窩小區的基站的標識AttachBSID。進一步地，上述WiMax系統還可具有以下特征MS用于根據收到的所述單播鄰區消息來決定是否進行后續的標準切換過程。采用本發明后，由于單播鄰區消息包含的鄰區小區信息要少得多，因此克服了現有標準協議中鄰區廣播消息中包含大量微蜂窩小區鄰區信息的缺點，而且并沒有修改已有的傳統鄰區廣播消息。圖1是現有技術中移動臺MS接入WiMax網絡的流程圖2是現有技術中傳統宏蜂窩小區組網情況示意圖3是現有技術中一個宏蜂窩小區內包含大量家庭微蜂窩小區的情況示意圖4是本發明應用實例中鄰區消息下發的流程圖5為本發明應用實例中構造單播鄰區消息MOB_UNI_NBR-ADV的步驟示意圖。具體實施例方式下面將結合附圖及實施例對本發明的技術方案進行更詳細的說明。以下所稱MS均為被限制在微蜂窩小區及其周圍地區內并且不會移動到其它微蜂窩小區的MS。本發明鄰區消息下發方法的基本構思是核心網側保存有各MS歸屬微蜂窩小區信息和該歸屬微蜂窩小區所在的宏蜂窩小區的信息，其中，當該歸屬微蜂窩小區處于多個相鄰宏蜂窩小區的交界處時，核心網中保存有上述多個相鄰宏蜂窩小區的信息。在MS接入WiMax網絡的過程中，服務于該MS所在地的基站從核心網側獲取到該MS歸屬微蜂窩小區信息和該歸屬微蜂窩小區所在的宏蜂窩小區的信息；在接入完成后，該基站作為服務基站向該MS發送鄰區消息，該鄰區消息中包含了上述該MS歸屬微蜂窩小區信息和該歸屬微蜂窩小區所在的宏蜂窩小區信息中除當前服務小區信息外的所有小區信息。該MS收到后，可根據獲得的鄰區消息來決定是否進行后續的標準切換過程。其中，該基站可以但不限于是在MS向其發起注冊流程時，通過核心網側回復的MS_Attachment—Rsp消息獲取到該MS歸屬微蜂窩小區信息和該歸屬微蜂窩小區所在的宏蜂窩小區的信息的。在此種情況下，為在MS—Attachment_Rsp消息中攜帶上述兩類小區的信息，需對現有MS_Attachment_Rsp消息進行修改，現有協i義中*見定的MS_Attachment—Rsp消息的結構如表1所示，修改后的消息為在RegContext信息單元的內容中增加該MS歸屬微蜂窩小區信息和該歸屬微蜂窩小區所在的宏蜂窩小區信息。表1MS—Attachment_Rsp消息結構<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>在具體實現時，可用服務于該MS歸屬微蜂窩小區的基站(以下簡稱歸屬基站)的標識HomeBSID表示該MS歸屬微蜂窩小區信息，用服務于該歸屬微蜂窩小區所在的宏蜂窩小區的基站(以下筒稱宏鄰區基站)的標識AttachBSID表示宏蜂窩小區信息，如表2所示。而各基站的標識BSID可采用現有協議的定義，其結構如表3所示。由于歸屬微蜂窩小區可能處于多個相鄰宏蜂窩小區的交界處，所以RegContext中攜帶的AttachBSID可能有多個。表2修改后的REGContext信息單元結構<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>而本發明中的WiMax系統，包含多個宏蜂窩小區，其中，宏蜂窩小區中包含多個微蜂窩小區，該系統包括核心網側設備、MS和基站。核心網側設備用于保存各MS歸屬微蜂窩小區信息和該歸屬微蜂窩小區所在的宏蜂窩小區的信息；服務于MS所在地的基站用于在MS接入網絡的過程中，從核心網側設備中獲取到該MS歸屬微蜂窩小區信息和該歸屬微蜂窩小區所在的宏蜂窩小區的信息；還用于在接入完成后作為服務基站向MS發送鄰區消息，其中攜帶上述該MS歸屬微蜂窩小區信息和該歸屬微蜂窩小區所在的宏蜂窩小區信息中除當前服務小區信息外的所有小區信息。當歸屬^^奪窩小區處于多個相鄰宏蜂窩小區的交界處時，核心網側設備中保存的該歸屬微蜂窩小區所在的宏蜂窩小區的信息有多個。核心網側設備用于在向基站回復的MS—Attachment—Rsp的RegContext信息單元中攜帶該MS歸屬微蜂窩小區信息和該歸屬微蜂窩小區所在的宏蜂窩小區信息。服務基站用于根據自身信息判斷自身是歸屬基站還是宏鄰區基站，如果是歸屬基站，則用于向MS發送單播鄰區消息，其中攜帶各宏蜂窩小區信息；如果是宏鄰區基站，則用于向MS發送單播鄰區消息，其中攜帶歸屬獨b峰窩小區信息和除該服務基站外的其它各宏蜂窩小區信息。上述MS歸屬微蜂窩小區信息中包括服務于該MS歸屬微蜂窩小區的基站的標識HomeBSID;而宏蜂窩小區信息中包括服務于該歸屬微蜂窩小區所在的宏蜂窩小區的基站的標識AttachBSID。MS還用于根據收到的單播鄰區消息來決定是否進行后續的標準切換過程。下面用本發明的一應用實例進一步加以il明。圖4為本發明方法修改后的接入流程圖。從注冊流程開始說明本發明的處理流程。如圖4所示，包括以下步驟步驟401:MS與基站BS間的SBC協商及鑒權流程仍采用現有協議標準14中接入流程的相應部分，不作修改，參見圖3步驟(1)~(22);步驟402:SBC及鑒權流程完成后，MS通過初始化注冊流程來完成高層能力的協商，MS向BS發送REG-REQ請求MAC(MediaAccessControl,介質訪問控制子層協議)層的能力協商；步驟403:BS向AGW(AccessGateways，接入網關)轉發MS—Attachment一Req消息；步驟404:AGW發送MS—Attachment_Rsp消息，該消息的RegContext信息單元中包含該BS歸屬基站標識HomeBSID和宏鄰區基站標識AttachBSID(可能有多個)；BS收到后保存相關信息；步驟405:BS給MS回REG-RSP消息；步驟406:BS給AGW回應MS—Attachment—Ack消息；步驟407:業務流建立流程；步驟408-409:BS周期性地向該MS發送單播鄰區消息MOB—UNI_NBR-ADV,以通知終端鄰區信息。而BS封裝及發送MOBJJNI—NBR-ADV消息的步驟如圖5所示，包括步驟501:BS收到MS—Attachment—Rsp消息后，保存該消息中攜帶的HomeBSID和AttachBSID;步驟502:該MS接入網絡后，該BS作為服務基站開始構造MOB_UNI_NBR-ADV消息。先判斷本BS是否是HomeBS或AttachBS，如果既不是HomeBS,也不是AttachBS,則直接執行步驟505;否則，4丸行步驟503。步驟503:BS判斷本身是HomeBS還是AttachBS，如果是HomeBS,構造的MOB_UNI_NBR-ADV游息包含AttachBSID;如果是AttachBS,構造的MOB—UNI一NBR-ADV消息包含HomeBSID和除本BSID外的其它AttachBSID;步驟504:啟動周期發送定時器，對構造出的MOB—UNI—NBR-ADV消息進行發送；步驟505:流程結束。當然，本發明還可有其它多種實施例，在不背離本發明精神及其實質的但這些相應的改變和變形都應屬于本發明所附的權利要求的保護范圍。權利要求1、一種鄰區消息的下發方法，適用于包含多個宏蜂窩小區的微波存取全球互通WiMax系統，其中，所述宏蜂窩小區中包含多個微蜂窩小區，其特征在于，核心網側保存有各移動臺MS歸屬微蜂窩小區信息和該歸屬微蜂窩小區所在的宏蜂窩小區的信息；在MS接入網絡的過程中，服務于該MS所在地的基站從所述核心網側獲取到該MS歸屬微蜂窩小區信息和該歸屬微蜂窩小區所在的宏蜂窩小區的信息；在接入完成后，所述基站作為服務基站向所述MS發送鄰區消息，其中攜帶上述該MS歸屬微蜂窩小區信息和該歸屬微蜂窩小區所在的宏蜂窩小區信息中除當前服務小區信息外的所有小區信息。2、如權利要求l所述的方法，其特征在于，當所述歸屬微蜂窩小區處于多個相鄰宏蜂窩小區的交界處時，所述核心網中保存的所述歸屬微蜂窩小區所在的宏蜂窩小區的信息有多個。3、如權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述基站從所述核心網側獲取到所述MS歸屬微蜂窩小區信息和該歸屬微蜂窩小區所在的宏蜂窩小區的信息是指在所述MS向所述基站發起注冊流程時，所述基站通過所述核心網側回復的MS—Attachment一Rsp消息獲取到所述MS歸屬孩^奪窩小區信息和該歸屬微蜂窩小區所在的宏蜂窩小區的信息。4、如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述基站通過所述核心網側回復的MS—Attachment—Rsp消息獲耳又到該MS歸屬微蜂窩小區信息和該歸屬微蜂窩小區所在的宏蜂窩小區的信息是指所述核心網在向所述基站回復的MS—Attachment—Rsp的RegContext信息單元中攜帶了該MS歸屬微蜂窩小區信息和該歸屬微蜂窩小區所在的宏蜂窩小區信息。5、如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述MS在接入網絡后，所述服務基站向所述MS發送鄰區消息具體包括所述服務基站根據自身信息判斷自身是歸屬基站還是宏鄰區基站，如果是歸屬基站，則向所述MS發送單播鄰區消息，其中攜帶所述各宏蜂窩小區信息；如果是宏鄰區基站，則向所述MS發送單播鄰區消息，其中攜帶所述歸屬微蜂窩小區信息和除該服務基站外的其它各宏蜂窩小區信息。6、如權利要求l、2、4或5中任意一項所述的方法，其特征在于，還包括所述服務基站根據自身信息判斷自身既不是歸屬基站，也不是宏鄰區基站，則不向所述MS發送所述單播鄰區消息。7、如權利要求l、2、4或5中任意一項所述的方法，其特征在于，所述MS歸屬微蜂窩小區信息中包括服務于該MS歸屬微蜂窩小區的基站的標識HomeBSID;所述宏蜂窩小區信息中包括服務于該歸屬微蜂窩小區所在的宏蜂窩小區的基站的標識AttachBSID。8、如權利要求1或5所述的方法，其特征在于，所述服務基站向所述MS發送所述鄰區消息是指所述服務基站周期性地向所述MS發送所述鄰區消息。9、如權利要求l所述的方法，其特征在于，還包括所述MS收到所述單播鄰區消息后，根據獲得的單播鄰區消息來決定是否進行后續的標準切換過程。10、一種微波存取全球互通WiMax系統，其中包含多個宏蜂窩小區，其中，所述宏蜂窩小區中包含多個微蜂窩小區，包括核心網側設備、移動臺MS和基站，其特征在于，所述核心網側設備用于保存各MS歸屬微蜂窩小區信息和該歸屬微蜂窩小區所在的宏蜂窩小區的信息；服務于MS所在地的基站用于在所述MS接入網絡的過程中，從所述核心網側設備中獲取到該MS歸屬微蜂窩小區信息和該歸屬微蜂窩小區所在的宏蜂窩小區的信息；還用于在接入完成后作為服務基站向所述MS發送鄰區消息，其中攜帶上述該MS歸屬微蜂窩小區信息和該歸屬微蜂窩小區所在的宏蜂窩小區信息中除當前服務小區信息外的所有小區信息。11、如權利要求10所述的WiMax系統，其特征在于，當所述歸屬微蜂窩小區處于多個相鄰宏蜂窩小區的交界處時，所述核心網側設備中保存的所述歸屬微蜂窩小區所在的宏蜂窩小區的信息有多個。12、如權利要求10所述的WiMax系統，其特征在于，所述核心網側設備用于在向所述基站回復的MS—Attachment一Rsp的RegContext信息單元中攜帶該MS歸屬微蜂窩小區信息和該歸屬微蜂窩小區所在的宏蜂窩小區信息。13、如權利要求10所述的WiMax系統，其特征在于，所述服務基站用于根據自身信息判斷自身是歸屬基站還是宏鄰區基站，如果是歸屬基站，則用于向所述MS發送單播鄰區消息，其中攜帶所述各宏蜂窩小區信息；如果是宏鄰區基站，則用于向所述MS發送單播鄰區消息，其中攜帶所述歸屬微蜂窩小區信息和除該服務基站外的其它各宏蜂窩小區信息。14、如權利要求10~13中任意一項所述的WiMax系統，其特征在于，所述MS歸屬微蜂窩小區信息中包括服務于該MS歸屬微蜂窩小區的基站的標識HomeBSID;所述宏蜂窩小區信息中包括服務于該歸屬微蜂窩小區所在的宏蜂窩小區的基站的才示識AttachBSID。15、如權利要求10所述的WiMax系統，其特征在于，MS用于根據收到的所述單播鄰區消息來決定是否進行后續的標準切換過程。全文摘要一種鄰區消息的下發方法，適用于包含多個宏蜂窩小區的微波存取全球互通WiMax系統，其中，宏蜂窩小區中包含多個微蜂窩小區；核心網側保存有各移動臺MS歸屬微蜂窩小區信息和該歸屬微蜂窩小區所在的宏蜂窩小區的信息；在MS接入網絡的過程中，服務于該MS所在地的基站從核心網側獲取到該MS歸屬微蜂窩小區信息和該歸屬微蜂窩小區所在的宏蜂窩小區的信息；在接入完成后，該基站作為服務基站向MS發送鄰區消息，其中攜帶上述該MS歸屬微蜂窩小區信息和該歸屬微蜂窩小區所在的宏蜂窩小區信息中除當前服務小區信息外的所有小區信息。采用本發明后，克服了現有標準協議中鄰區廣播消息中包含大量微蜂窩小區鄰區信息的缺點。文檔編號H04W8/02GK101540993SQ20091013379公開日2009年9月23日申請日期2009年4月17日優先權日2009年4月17日發明者強周,濤張,雷張,濤沈,寧王申請人:中興通訊股份有限公司