单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,WiMAX,网络架构,WiMAX,网络架构产生背景和研究现状,基于,IEEE802.16,技术的网络参考模型,WiMAX,网络的系统需求,WiMAX,网络中的移动性管理,WiMAX,网络中的,QoS,WiMAX,网络中的安全性,WiMAX,无线资源管理,小结,WiMAX,网络架构,IEEE802.16,只规定了物理层和,MAC,层规范,没有涉及,MAC,层以上的规范,.,2004,年上半年,由,Intel,和部分厂家发起成立,MINA(Mobile Internet Network Architecture),-,制定一套适合于便携式和移动宽带无线接入的端到端的业界标准,-,带宽和用户的可扩展性,-,侧重于,IEEE802.16,范围以外的接口,无线接入网络部分的网元和互连互通,-,为,WiMAX,论坛下一步制定子系统的互操作规范打好基础,WiMAX,网络架构现状,WiMAX,网络架构规范的制定根据发展需要分成,3,个,Release,阶段,逐步推进,.,Release 1:,满足基本移动性要求,如可以适应于固定,游牧及便携,在固定应用场景下,提供对基本,VoIP,业务支持,R1-R5,接口的开放需求,与其他网络的松偶合互连需求,如,3GPP,Release 2:,增加更多,IP,业务支持,增加,ASN,内部各模块的户操作能力,定义系统规格以及户连互通测试框架,Release 3:,研究更多的商用模式,如如何进行基础设施共享等,WiMAX,网络架构规范路线图,完成,Release 1,定义,System,Profile,定义互通,测试框架,增强互通,测试框架,1/1,12/31,12/31,1/1,1/1,6/30,2005,2006,2007,完成,Release 2,完成,Release 3,每个,Release,的工作阶段,Stage 1,(SPWG),Stage 2,Stage 3,功能需求,性能需求,应用场景,体系架构,参考点定义,网络功能,处理流程选取,具体定义,NWG,WiMAX,参考模型,端对端参考模型,.,描述基于,IEEE802.16,的,WiMAX,网络参考模型,并介绍集中功能逻辑组之间互操作参考点的概念,MSS,CSN,其他,ASN,ASP,网络,NSP,R4,R8,R3,R1,R2,ASN,NAP,WiMAX,参考模型,漫游模式参考模型,.,描述漫游模式下,WiMAX,网络参考模型,与非漫游模式相比,主要增加了连接服务网络之间的参考点,R5.,MSS,CSN,其他,ASN,ASP,网络,NSP,R4,R3,R1,R2,ASN,NAP,CSN,ASP,网络,NSP,R5,R2,网络实体,-,接入网络,接入网络,(ASN):,是一个逻辑实体,用于管理,IEEE802.16,空中接口,为,WiMAX,用户提供无线接入,并实现如下功能,:,-,发现网络,选择,CSN/NSP(,根据策略限制,选择某个基站,获得无线接入服务,),-,在基站和,MSS,之间建立第,2,层连接,-,在,Proxy Mobile IP(PMIP),模式下,将,AAA,控制消息传递给用户归属,NSP,协助完成鉴权,业务授权和计费,-,协助高层与,MSS,建立第,2,层连接,-,无线资源管理,-,根据分级机构进行,ASN,内移动性管理,如类型切换,-ASN,内寻呼和位置管理,-ASN,和,CSN,之间隧道建立和管理,-,存储临时用户信息列表,类似于,3G,网络中的,VLR,功能,ASN,参考模型,一个,ASN,可以由两部分逻辑实体,:,基站,(BS),和接入网关,(ASN,网关,),组成,如何对应到具体物理实体,由厂商实现时根据具体情况决定,只要满足功能和互连要求,BS,R8,R6,R1,BS,R1,R3,R4,ASN,网关,ASN,ASN,参考模型,ASN,网关主要实现到,CSN,的接口功能和,ASN,的管理功能,:ASN,间位置管理,;,在线无线负载均衡,用于决定切换,以及离线无线统计,用于网络优化,;ASN,临时用户信息列表和加密密钥,类似,VLR,功能,;,鉴权密钥产生和分发,;,在,PMIP,模式下,作为,AAA,客户,/,代理,向选定的,CSN AAA,发送,Radius,或,Diameter,消息,;,和,BS,合作,建立和管理移动隧道,;,会话,/,移动性管理,;,QoS,和策略执行,;MIP,下的外部代理,(FA),路由到选定的,CSN,基站,(BS),用于处理,IEEE802.16,空中接口,:,物理层,MAC,CSN,调度,切换,功率控制和网络接入,;,处理空中接口业务,QoS,等级,;,更新无线资源管理及,MSS,活动状态,;,支持多种隧道协议,(MPLS,VLAN,GRE,IPSEC);,密钥管理和会话管理,ASN,参考模型,ASN,网关主要实现到,CSN,的接口功能和,ASN,的管理功能,:ASN,间位置管理,;,在线无线负载均衡,用于决定切换,以及离线无线统计,用于网络优化,;ASN,临时用户信息列表和加密密钥,类似,VLR,功能,;,鉴权密钥产生和分发,;,在,PMIP,模式下,作为,AAA,客户,/,代理,向选定的,CSN AAA,发送,Radius,或,Diameter,消息,;,和,BS,合作,建立和管理移动隧道,;,会话,/,移动性管理,;,QoS,和策略执行,;MIP,下的外部代理,(FA),路由到选定的,CSN,基站,(BS),用于处理,IEEE802.16,空中接口,:,物理层,MAC,CSN,调度,切换,功率控制和网络接入,;,处理空中接口业务,QoS,等级,;,更新无线资源管理及,MSS,活动状态,;,支持多种隧道协议,(MPLS,VLAN,GRE,IPSEC);,密钥管理和会话管理,连接服务网络,连接服务网络,(ASN):,一套功能的组合,为,WiMAX,用户提供,IP,连接,.,功能有,:,-,为用户会话建立连接,给终端分配,IP,地址,-Internet,接入,-AAA,代理系统或者服务器,-,基于用户系统参数的,QoS,以及许可控制,-ASN,和,CSN,之间隧道建立和管理,-,用户计费以及结算,-ASN,之间的移动性管理,-,WiMAX,服务,基于位置的服务,点对点服务,组播服务,IMS,和紧急寻呼,网络接口模型,MSS,CSN,其他,ASN,ASP,网络,NSP,R4,R3,R1,R2,ASN,NAP,CSN,ASP,网络,NSP,R5,R2,R8,BS,BS,R8,R6,GW,R7,Visited NSP,Home NSP,网络参考点描述,参考点,R1:,移动用户台,(MSS),与接入网,(ASN),之间的接口,与,IEEE802.16,空中接口物理层和,MAC,层一致,但可能包含管理片面的功能,.,参考点,R2:,移动用户台,(MSS),与连接服务网络,(CSN),之间的逻辑接口,建立在,MSS,到,CSN,的物理连接之上,提供鉴权,业务授权和,IP,主机配置等服务,.,鉴权在,MSS,和归属,NSP,的,CSN,之间进行,;,在漫游模式下,拜访地,NSP,的,ASP,和,CSN,也可能处理部分鉴权流程和机制,;IP,主机配置管理可以在,MSS,和归属地,NSP,或者拜访地的,CSN,之间进行,.R2,接口可能还包含管理和承载平面的移动性管理,.,网络参考点描述,参考点,R3:,接入网络,(ASN),和连接服务网络,(CSN),之间的互操作的接口,包括一系列控制和承载平面协议,.,承载平面由,ASN,和,CSN,之间的,IP,隧道构成,IP,隧道粒度与不同的,QoS,有关,也和不同的,CSN,相关,;,控制平面包括,IP,隧道建立以及由于终端的移动而产生的隧道释放等控制协议,;,当然还包括,AAA,ASN,和,CSN,之间的策略以及,QoS,执行等协议,.,参考点,R4:,用于处理接入网络,(ASN),网关间与移动性相关的一系列控制和承载平面协议,参考点,R5:,功能与,R3,类似,但,IP,隧道建立在拜访,CSN,与归属,CSN,之间,.,网络参考点描述,参考点,R6:BS,和,ASN,网关之间的互操作接口,属于,ASN,内接口,包括一系列控制和承载平面协议,.,承载平面由,BS,和,ASN,网关之间的,IP,隧道构成,;,控制平面由终端移动而产生的隧道建立和释放等控制协议,参考点,R7:,属于,ASN,网关内部接口,.,参考点,R8:BS,之间的接口,用于快速无缝切换功能,由一系列控制和承载平面协议组成,.,承载平面定义了一套协议,允许切换时在所有涉及到的,BS,之间传递数据,控制平面包含,BS,之间的通信协议,允许在所有涉及的,BS,之间传递控制信息,.,WiMAX,网络设计原则,应同时满足多种宽带应用场景的要求,如固定,/,游牧,/,便携等,.,基于全,IP,的网络架构,充分利用,IP,交换,路由以及其它和重用的,IP,网络功能,适用于多种无线技术,IEEE802.16,协议与具体,CSN,网元无关,ASN,架构应该是通用的,基于,IEEE802.16,和,IETF,协议,但以,IEEE802.16,为主,端到端架构包含参考模型,参考点以及功能分解,模块化的,以便灵活地在多种情况下使用,允许对,IEEE802.16,定义的功能,路由,/,连接以及网络之间的功能进行合理的分解,支持多个,NSP,共享同一个,NAP,内的一个或多个,ASN,网络,WiMAX,网络设计原则,支持一个,NSP,与多个,NAP,管理的多个,ASN,连接,.,支持,MSS/SS,发现和选择,NSP,功能,定义的,NAP,要支持任意可能的互连技术,如,3/2,层,支持通过互连方式接入现有运营系统,能通过控制面和数据面的方式支持通用的,MSS,协议,应尽力简化对,MSS/SS,的要求,支持不同网元之间接口的开放性,(,如在,ASN,内,ASN,之间以及,ASN,和,CSN,之间,),特别是,MSS,ASN,CSN,之间应支持不同厂商设备的互操作,.,要考虑未来,IEEE802.16,标准对,WiMAX,网络的影响,应该定义所有,WiMAX,端到端系统需要的功能,并且允许灵活地选择平台来实现,提供足够的灵活性,以便扩容,/,简化,允许用一个,ASN,加上某些简化的,CSN,功能就能直接推广,Internet,接入服务,无需也复杂的,NSP,网络互连,WiMAX,网络业务需求,应对,ASP,透明,能同时接入到不同种类的,ASP,网络中,能够利用,VoIP,支持话音服务,支持采用,IMS,核心网架构,利用,NGN,的概念提供话音和可视电话等多媒体业务,提供与不同互连网关的接口,支持,2G,3G,网络提供的业务,支持广播和组播业务,如,TV,WiMAX,网络安全保密需求,无需考虑运营商类型和,NAP,拓扑结构,无需考虑场景,支持标准中定义的客户端和,WiMAX,网络之间的双向设备认证,SS/MSS,应该能够基于,NSP,类型选择不同的授权方式,支持数据完整性,重发保护,机密性等,提供客户端发起,/,终止的安全机制,如,VPN,ASN,架构允许用户手动和自动的,NSP,和,NAP,选择,有可靠的,IP,地址管理,用户认证和,IP,主机配置相关信息不能传递给其他用户,信息只能发送给有明确请求的用户,组播,/,广播也不例外,MSS,应支持所有必须支持的认证类型,如,EAP,WiMAX,网络移动,/,切换需求,应支持多种应用模式,包括固定,/,游牧,/,便携,支持多种技术之间的切换,如,WiFi,3GPP,DSL/Cable,应支持以下类型切换,:ASN,内切换和,ASN,间切换,支持移动,IP,如,SS/MSS,上支持,IPv4,IPv6,或者,IPv4/IPv6,双协议栈,:,一个,SS/MSS,上允许拥有多个,IP,地址,;,能同时支持,IPv4,和,IPv6,连接,支持,ASN,内部的微移动,支持静态和。
