一种CDMA2000 1X与无线局域网融合的移动终端接入方法

摘要

本发明涉及一种CDMA2000 1X与无线局域网融合的移动终端接入方法，通过将IMSI或WLAN网卡的MAC作为用户接入网络的标识，并把IMSI和MAC被存放在A11－RRQ的MSID字段中，作为区分用户接入方式的唯一标识，当移动终端接入到CDMA2000 1X网络时，PCF统一将A11－RRQ发往GDSN，根据A11－RRQ中记录的终端IMSI，完成所述移动终端的接入；当移动终端接入到WLAN网络时，APGW统一将A11－RRQ发往GDSN，完成移动终端的接入。采用本发明的接入方法可以很好地实现CDMA2000 1X网络与无线局域网的有机融合，降低系统设备的成本。

说明书

技术领域

本发明涉及CDMA2000 1X网络与无线局域网融合的技术，尤其涉及移动终端通过不同接入能力的分组数据服务节点接入CDMA2000 1X或无线局域网的方法。

背景技术

无线局域网(Wireless LAN，以下简称WLAN)在一定的范围内可以提供比蜂窝通信系统更宽的带宽，比如工作在2.4GHz频率的IEEE 802.11b可提供11Mbps的带宽，而工作在5GHz频率的IEEE 802.1a可提供54Mbps的带宽。WLAN具有价格低廉、组网灵活、支持高速无线数据接入以及开放频段等特点。作为第三代移动通信标准之一的CDMA20001X网络可以在较广阔的地域范围内为用户提供153.6Kpbs的分组带宽。为了使用户能够获得更高带宽、更广覆盖的分组数据接入服务，WLAN网络和CDMA2000 1X网络的融合就成了一个必然的发展趋势，实现两种网络的融合，优势互补，取长补短。在两种网络融合的过程中，一般WLAN接入方式作为CDMA2000 1X网络接入方式的补充。

WLAN与CDMA2000 1X网络的融合方式有很多种，其中中兴通讯股份有限公司提出了一种实现WLAN的接入网关和CDMA2000 1X网络的接入网关合一的方案。在CDMA2000 1X网络中，分组数据服务节点承担分组数据接入服务功能，中兴通讯提出的WLAN与CDMA2000 1X网络融合方案中把WLAN接入网关功能引入到分组数据服务节点中，分组数据服务节点将同时支持CDMA2000 1X用户和WLAN用户的分组接入服务。

这样在网络中存在着两种不同接入功能的分组数据服务节点：一种是只提供CDMA2000 1X用户接入能力的传统分组数据服务节点(Packet Data Serving Node，以下简称PDSN)；另一种是同时提供WLAN用户和CDMA2000 1X用户接入能力的分组数据服务节点，为了和前面提到的PDSN区分，称这种接入服务器为通用数据服务结点(General Data Serving Node，以下简称GDSN)。

由于PDSN和GDSN在功能上的差异，自然出现了PDSN和GDSN如何并存的问题，目前尚未检索到有关的公开文献。

发明内容

为了实现PDSN和GDSN在同一网络中并存，WLAN的建设不影响现有的CDMA2000 1X网络的正常运营，本发明提出一种CDMA2000 1X与无线局域网融合的移动终端接入方法，从而使得普通的CDMA2000 1X用户自动接入到PDSN，普通的WLAN用户接入到GDSN，而同时具备CDMA2000 1X和WLAN接入能力的用户接入到GDSN，实现PDSN和GDSN的分工合作。

本发明所述的CDMA2000 1X与无线局域网融合的移动终端接入方法，包括以下处理过程：

1)将国际移动台标识(International Mobile Station Identity，以下简称IMSI)作为普通的CDMA2000 1X用户或WLAN+CDMA2000 1X用户接入CDMA2000 1X网络的标识；将WLAN网卡的媒体接入控制(Media Access Control，以下简称MAC)地址作为普通的WLAN用户或WLAN+CDMA2000 1X用户接入WLAN网络的标识；

2)把IMSI和MAC被存放在A11注册请求(A11-Registration Request，以下简称A11-RRQ)的移动终端标识(Mobile Station Identification，以下简称MSID)字段中，作为区分用户接入方式的唯一标识；

3)当移动终端接入到CDMA2000 1X网络时，分组控制功能节点(Packet ControlFunction，以下简称PCF)统一将A11-RRQ发往GDSN；根据A11-RRQ中记录的终端IMSI，完成所述移动终端的接入；

4)当移动终端接入到WLAN网络时，无线接入点网关(Access Point Gateway，以下简称APGW)统一将A11-RRQ发往GDSN，完成移动终端的接入。

本发明所述的PDSN和GDSN在同一网络中并存的方法，分两种应用情况：普通的CDMA2000 1X用户或WLAN+CDMA2000 1X用户接入到CDMA2000 1X网络；普通的WLAN用户或WLAN+CDMA2000 1X用户接入WLAN网络。

所述的普通CDMA2000 1X用户或WLAN+CDMA2000 1X用户接入到CDMA2000 1X网络的场景，其主要思路如下：

首先，当移动终端接入到CDMA2000 1X网络时，分组控制功能节点(Packet ControlFunction，以下简称PCF)统一将A11-RRQ发往GDSN。GDSN根据A11-RRQ中携带IMSI判断出该用户是以CDMA2000 1X方式接入，根据IMSI在本地数据库中查询该用户的业务能力。

如果在数据库中没有相关的信息，表明该用户是第一次接入，统一使用GDSN接入。GDSN将回应A11-RRP，建立与PCF的A10通道。

如果查询出的结果该用户同时具备WLAN+CDMA2000 1X能力，GDSN将回应A11-RRP，建立与PCF的A10通道。WLAN+CDMA2000 1X用户接入到CDMA2000 1X网络时就被推荐到GDSN。

如果查询出的结果该用户只具备CDMA2000 1X能力，GDSN将向PCF发送拒绝的A11注册应答报文(A11-Registration Reply，以下简称A11-RRP)，推荐PDSN。PCF根据GDSN的推荐结果，与PDSN建立A10通道。普通CDMA2000 1X用户接入到CDMA2000 1X网络时就被推荐到PDSN。

其次，终端和接入服务器开始协商点对点协议(The Point-To-Point Protocol，以下简称PPP)。在鉴权协商阶段，PDSN/GDSN发送Access-Request到AAA服务器对用户进行鉴权。

再次，PDSN接受到AAA服务器回应的Access-Accept报文，不做任何特殊处理；GDSN接收到接受到Access-Accept报文，根据报文判断该用户的业务能力，在本地数据库中记录下用户的业务能力和IMSI的对应关系。用户下次接入时即可根据IMSI查询到用户的业务能力。

所述的普通WLAN用户或WLAN+CDMA2000 1X用户接入到WLAN网络的情况，其主要思路如下：

首先，当移动终端接入到WLAN网络时，无线接入点网关(Access Point Gateway，以下简称APGW)统一将A11-RRQ发往GDSN。GDSN根据A11-RRQ中携带MAC判断出用户是以WLAN方式接入。GDSN将回应A11-RRP，建立A10通道。普通WLAN用户或WLAN+CDMA2000 1X用户接入到WLAN网络时被推荐到GDSN。

其次，终端和GDSN开始协商PPP。在鉴权协商阶段，GDSN发送Access-Request到AAA服务器对用户进行鉴权。

再次，GDSN接收到接受到Access-Accept报文，根据报文判断该用户的业务能力，在本地数据库中记录下用户的业务能力和IMSI的对应关系。用户下次接入时即可根据IMSI查询到用户的业务能力。

本发明通过将IMSI或WLAN网卡的MAC作为用户接入网络的标识，并把IMSI和MAC被存放在A11-RRQ的MSID字段中，作为区分用户接入方式的唯一标识，以及使PDSN和GDSN分工合作实现了在不影响现有的CDMA2000 1X网络的正常运营的基础上扩充了WLAN网络的建设，使得普通的CDMA2000 1X用户或WLAN+CDMA2000 1X用户可以很好地接入CDMA2000 1X网络，普通的WLAN用户或WLAN+CDMA2000 1X用户可以很好地接入WLAN网络，实现CDMA2000 1X网络与无线局域网的有机融合，降低系统设备的成本。

附图说明

图1描述的是应用本发明的CDMA2000 1X与WLAN结合的网络结构图；

图2描述的是应用本发明的第一次接入WLAN或CDMA2000 1X的用户接入到CDMA20001X网络流程图；

图3描述的是应用本发明的WLAN+CDMA2000 1X用户接入到CDMA2000 1X网络流程图；

图4描述的是应用本发明的普通CDMA2000 1X用户接入到CDMA2000 1X网络流程图；

图5描述的是应用本发明的普通WLAN用户或WLAN+CDMA2000 1X用户接入到WLAN网络流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做详细的说明。

在本发明中，IMSI作为普通的CDMA2000 1X用户或WLAN+CDMA2000 1X用户接入CDMA2000 1X网络的标识；WLAN网卡的MAC地址作为普通的WLAN用户或WLAN+CDMA20001X用户接入WLAN网络的标识。IMSI和MAC被存放在A11-RRQ的MSID字段中，作为区分用户接入方式的唯一标识。

在鉴权、授权与计费服务器(Authentication，Authorization，and AccountingServer，以下简称AAA服务器)数据库中设置移动终端IMSI和业务能力的对应关系：普通CDMA2000 1X用户具备CDMA2000 1X业务能力；WLAN+CDMA2000 1X用户具备WLAN+CDMA2000 1X业务能力。当PDSN或GDSN发送认证请求报文(以下称为Access-Request)到AAA服务器对用户进行鉴权时，AAA服务器根据用户的业务能力决定允许接入报文(以下称为Access-Accept)的内容：如果该用户是WLAN+CDMA2000 1X用户，Access-Accept报文将携带用户服务远程鉴权接入(Remote Authentication DialIn User Service，以下简称RADIUS)的属性Callback-Id(属性类型为20)，在该属性中填入该用户的IMSI；如果该用户是普通的WLAN用户，或是普通的CDMA2000 1X用户，Access-Accept报文将不携带RADIUS属性Callback-Id。

GDSN拥有本地数据库，记录用户IMSI和业务能力的对应关系。当用户接入到CDMA20001X网络时，GDSN使用IMSI查找数据库得出用户的出业务能力，选择用户的接入服务器。在用户的鉴权阶段GDSN根据收到AAA服务器的Access-Accept报文，在本地数据库中记录下用户的业务能力和IMSI的对应关系。

本发明对应的CDMA2000 1X与WLAN结合的系统模型如图1。

如图1所示：虚线框外为CDMA2000 1X系统的功能节点。虚线框内为CDMA2000 1X系统融合WLAN功能后增加的功能节点。

其中：

I.分组控制功能节点(Packet Control Function，简称PCF)：主要实现空中无线接口与分组数据服务节点的连接；配合完成用户接入到CDMA2000 1X系统；

II.分组数据服务节点(Packet Data Serving Node，简称PDSN)：为用户进入CDMA20001X网络提供接入服务；

III.通用数据服务节点(General Data Serving Node，简称GDSN)：同时提供WLAN用户和CDMA2000 1X用户接入服务的分组数据服务节点；

IV.鉴权、授权与计费服务器(Authentication，Authorization，and Accounting Server，简称AAA服务器)：实现CDMA2000 1X及WLAN用户的鉴权、授权与计费；

V.接入点(Access Point，简称AP)：实现WLAN信号转换成有线网传输的信号，并完成简单的对无线用户的管理和对无线信道的动态分配；

VI.无线接入点网关(Access Point Gateway，简称APGW)：实现WLAN用户数据的三层封装和解封装，并将WLAN用户的数据发送到分组数据服务节点，或将通用数据服务节点发送来的数据转发给WLAN用户；在以上CDMA2000 1X和WLAN融合的系统中，有如下的约定：

A.PCF与PDSN及APGW与PDSN之间的接口为标准R-P(Radio-Packet，简称R-P)接口，即A10/A11接口，A10为数据通道，A11为控制通道；

B.传统的PDSN不具备WLAN的接入功能，WLAN用户必须由具备WLAN和CDMA 1x接入能力的GDSN提供接入服务。

C.当移动终端接入到CDMA2000 1X网络时，PCF统一将A11-RRQ发往GDSN进行接入用户预选。

D.当移动终端接入到WLAN网络时，APGW统一将A11-RRQ发往GDSN进行接入用户预选。

E.用户在AAA服务器上开户，并设置了IMSI和业务支持能力的对应关系。

F.AAA服务器支持对用户业务能力的判别。

图2是终端第一次接入到CDMA2000 1X网络流程图。

步骤201为普通CDMA2000 1X用户或WLAN+CDMA2000 1X用户第一次接入CDMA2000 1X分组网络；

步骤202为PCF向GDSN发送A11-RRQ报文，要求建立A11连接；

步骤203为GDSN根据A11-RRQ中携带IMSI判断出该用户是以CDMA2000 1X方式接入，根据IMSI查询本地数据库，没有相关用户业务能力的记录。GDSN向PCF回A11-RRP，拒绝代码为0，HA字段填写GDSN的IP地址，建立A11连接。

步骤204为终端和GDSN进行PPP会话的链路控制协议(Link Control Protocol，以下简称LCP)阶段协商。

步骤205为终端向GDSN发送PAP/CHAP/EAP等方式的认证请求。

步骤206为GDSN发送Access-Request报文到AAA服务器进行鉴权。

步骤207为AAA服务器查询用户的业务能力：如果用户同时支持CDMA2000 1X业务和WLAN业务，在Access-Accept报文携带填写IMSI的Callback-Id属性；如果用户只支持CDMA2000 1X业务，Access-Accept报文不携带Callback-Id属性。

步骤208为GDSN根据Access-Accept报文在本地数据库中写入该用户IMSI和业务能力的对应关系。GDSN向终端回复认证应答报文。

步骤209为终端和GDSN进行PPP会话的IP控制协议(Internet Protocol ControlProtocol，以下简称IPCP)阶段协商。

该流程实现了在GDSN没有接入用户业务能力信息的情况下，用户的第一次接入时由GDSN提供接入服务，并在鉴权阶段记录该用户的业务能力。

图3是WLAN+CDMA2000 1X用户接入到CDMA2000 1X网络流程图。

步骤301为WLAN+CDMA2000 1X用户接入到CDMA2000 1X网络；

步骤302为PCF向GDSN发送A11-RRQ报文，要求建立A11连接；

步骤303为GDSN根据A11-RRQ中携带IMSI判断出该用户是以CDMA2000 1X方式接入，根据IMSI查询本地数据库得知该用户同时支持WLAN和CDMA2000 1X业务。GDSN向PCF回A11-RRP，拒绝代码为0，HA字段填写GDSN的IP地址，建立A11连接。

步骤304为终端和GDSN进行PPP会话的LCP阶段协商。

步骤305为终端向GDSN发送PAP/CHAP/EAP等方式的认证请求。

步骤306为GDSN发送Access-Request报文到AAA服务器进行鉴权。

步骤307为AAA服务器查询用户的业务能力：如果用户同时支持CDMA2000 1X业务和WLAN业务，在Access-Accept报文携带填写IMSI的Callback-Id属性；如果用户只支持CDMA2000 1X业务，Access-Accept报文不携带Callback-Id属性。

步骤308为GDSN根据Access-Accept报文更新本地数据库的该用户IMSI和业务能力的对应关系。GDSN向终端回复认证应答报文。

步骤309为终端和GDSN进行PPP会话的IPCP阶段协商。

该流程实现了WLAN+CDMA2000 1X用户接入到CDMA2000 1X网络时由GDSN提供接入服务。

图4是普通CDMA2000 1X用户接入到CDMA2000 1X网络流程图。

步骤401为普通CDMA2000 1X用户接入到CDMA2000 1X网络；

步骤402为PCF向GDSN发送A11-RRQ报文，要求建立A11连接；

步骤403为GDSN根据A11-RRQ中携带IMSI判断出该用户是以CDMA2000 1X方式接入，根据IMSI查询本地数据库得知该用户只CDMA2000 1X业务。GDSN向PCF回A11-RRP，拒绝代码为136，HA字段填写PDSN的IP地址，建立A11连接。

步骤404为PCF根据GDSN推荐的IP地址，向PDSN发送A11-RRQ报文，要求建立A11连接；

步骤405为PDSN回应A11-RRP，建立A11连接。

步骤406为终端和PDSN进行PPP会话协商。

该流程实现了普通CDMA2000 1X用户接入到CDMA2000 1X网络时由PDSN提供接入服务。

图5是普通WLAN用户或WLAN+CDMA2000 1X用户接入到WLAN网络流程图。

步骤501为普通WLAN用户或WLAN+CDMA2000 1X用户接入到WLAN网络；

步骤502为APGW向GDSN发送A11-RRQ报文，要求建立A11连接；

步骤503为GDSN根据A11-RRQ中携带MAC判断出该用户是以WLAN方式接入，向PCF回A11-RRP，拒绝代码为0，HA字段填写GDSN的IP地址，建立A11连接。

步骤504为终端和GDSN进行PPP会话的LCP阶段协商。

步骤505为终端向GDSN发送PAP/CHAP/EAP等方式的认证请求。

步骤506为GDSN发送Access-Request报文到AAA服务器进行鉴权。

步骤507为AAA服务器查询用户的业务能力：如果用户同时支持CDMA2000 1X业务和WLAN业务，在Access-Accept报文携带填写IMSI的Callback-Id属性；如果用户只支持WLAN业务，Access-Accept报文不携带Callback-Id属性。

步骤508为GDSN根据Access-Accept报文向本地数据库写入该用户IMSI和业务能力的对应关系。GDSN向终端回复认证应答报文。

步骤509为终端和GDSN进行PPP会话的IPCP阶段协商。

该流程实现了普通WLAN用户或WLAN+CDMA2000 1X用户接入到WLAN网络时由GDSN提供接入服务。

本发明使用CDMA2000 1X的现有网络作为CDMA2000 1X系统与WLAN系统结合实例，该发明思想同样适用于cdma2000的EV-D0、EV-DV阶段。

综上所述，本发明在CDMA2000 1X系统与WLAN系统结合的基础上，提出不同接入能力的分组数据服务节点并存的一种方法。该方法CDMA2000 1X与WLAN融合方案的推广应用创造有利条件。