一種WiFi和WiMAX融合模型的QoS映射方法
2023-09-23 18:33:00 3
一種WiFi和WiMAX融合模型的QoS映射方法
【專利摘要】本發明涉及一種WiFi和WiMAX融合模型的QoS映射方法，WiFi符合IEEE802.11e標準，WiMAX符合IEEE802.16e標準，在WiFi與WiMAX網絡間設置映射接入設備，在映射接入設備中，將WiMAX和WiFi間的業務流類別相同、業務流格式不同的業務流建立一一對應的映射表，通過映射關係，WiFi與WiMAX網絡分別將對方網絡的業務流當作己方網絡的業務流進行調度，WiFi與WiMAX網絡的數據包通過映射接入設備進行相互轉發。本發明所述的方法，只需要同時具有支持WiFi和WiMAX的MAC和PHY層接口的映射接入設備，即可實現WiMAX和WiFi網絡的融合。不需要對WiMAX網絡的WIMAX的基站和WiFi網絡中的客戶端設備進行修改。融合網絡中的流量匯聚到WiMAX網絡中的WIMAX的基站上，方便進一步對其進行帶寬的調度。本發明具有鏈路建立快，部署成本低，使用效率高的優點。
【專利說明】-種WiFi和WiMAX融合模型的QoS映射方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及網絡通信系統領域，更具體地說，涉及一種WiFi和WiMAX融合模型的 QoS映射方法。
【背景技術】
[0002] WiFi和WiMAX是無線網絡技術的代表，但二者在技術上又存在非常明顯的差異。 只針對無線區域網接入問題而設計的WiFi技術（IEEE802. 11系列標準），儘管為有限地理 覆蓋範圍（半徑為35至100米）提供高達54Mbps的傳輸速率，但因為其覆蓋範圍有限而 無法滿足未來泛在網絡的需求；針對無線城域網的接入問題所設計的WiMAX，雖為10km範 圍內的固定節點提供高達75Mbps的數據速率的，能維持數據速率且傳輸範圍上有更多靈 活性，但是在室內環境中往往由於穿透障礙物能力不足而失敗。
[0003] 通過將便攜性不如WiFi的WiMAX,為WiFi接入點所在區域提供回城支持，從而極 大擴展WiFi用戶的接入範圍。因此，融合WiFi、WiMAX這2種標準技術，從而創建出一套完 整的無線解決方案，成為諸多提供移動接入的異構無線網絡融合方案中的一種趨勢。
[0004] WiMAX網絡制定了 WiFi-WiMAX互聯標準，標準規範了網絡服務提供者同時部署了 WiFi和WiMAX的網絡架構。關於WiMAX、WiFi網絡架構融合的研究，Gakhar等人提出了一 種保障端到端QoS的架構，將來自WiFi網絡的業務QoS需求，映射到WiMAX網絡。然而他們 沒有提供實際部署中映射功能的任何細節。Lin HT等人提出了利用了一種新型的WiMAX/ WiFi接入點設備的一種融合架構，以有效地結合WiMAX和WiFi技術，但是文中的方案不僅 需要W2-AP設備，還需要在用戶端使用升級後的網卡，增加了部署成本；而且通信過程中信 令過多，也沒有給提供調度算法的描述。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的在於克服現有技術的不足，提供一種解決WiFi和WiMAX這兩種完全 不同的標準的融合問題的WiFi和WiMAX融合模型的QoS映射方法。
[0006] 本發明的技術方案如下：
[0007] 一種WiFi和WiMAX融合模型的QoS映射方法，WiFi符合IEEE802. lie標準，WiMAX 符合IEEE802. 16e標準，在WiFi與WiMAX網絡間設置映射接入設備，在映射接入設備中， 將WiMAX和WiFi間的業務流類別相同、業務流格式不同的業務流建立一一對應的映射表， 通過映射關係，WiFi與WiMAX網絡分別將對方網絡的業務流當作己方網絡的業務流進行調 度，WiFi與WiMAX網絡的數據包通過映射接入設備進行相互轉發。
[0008] 作為優選，WiFi和WiMAX融合模型的架構為二層結構，WiMAX採用的是PMP模式， WiFi熱點區域中的移動WiFi客戶端，通過映射接入設備連接到WiMAX的基站，由WiMAX的 基站提供網際網路的接入服務;WiMAX的基站到映射接入設備間屬於第一層，映射接入設備 到各所在WiFi熱點區域內WiFi客戶端屬於第二層。
[0009] 作為優選，採用水平QoS映射中的映射表方法，對WiMAX和WiFi網絡間不同類型 的業務流進行歸類映射，實現WiMAX和WiFi網絡間對應業務流類別的一一映射。
[0010] 作為優選，映射接入設備中部署有業務類別映射模塊，基於垂直Q〇S映射方法，建 立WiMAX和WiFi網絡間的端到端流，WiMAX和WiFi網絡間業務流建立的請求一旦被接受， WiFi與WiMAX網絡的數據包通過映射接入設備處理後相互轉發至對方網絡。
[0011] 作為優選，WiMAX和WiFi網絡間的端到端流的建立過程如下：
[0012] 1)接收到來自上層新流請求的WiFi客戶端，為流的建立生成一個MAC添加請求消 息，該消息包括新流的業務描述信息；
[0013] 2)映射接入設備的WiFi MAC層接收到請求後，上層的業務類別映射模塊，通過 MAC添加請求消息轉換業務描述信息到流服務，並生成一個動態服務添加請求。
[0014] 3) WiMAX的基站在接收動態服務添加請求時，基於接入控制模塊，發送一個動態服 務添加響應，如果連接被接受，WiMAX的基站也為此流發送一個連接ID ;
[0015] 4)映射接入設備接收到連接ID，並向WiFi客戶端發送一個帶有業務流ID的添加 請求響應信息，通知WiFi的MAC關於流接收的信息。
[0016] 作為優選，連接ID和業務流ID在業務類別映射模塊實現映射關係。
[0017] 作為優選，映射接入設備同時具有支持WiFi和WiMAX的MAC和PHY層接口，各自 接口可以處理來自各自網絡的數據包。
[0018] 作為優選，WiFi和WiMAX融合模型的架構是帶寬分配機制上的二層結構：映射接 入設備映射WiFi和WiMAX網絡不同類型流量的QoS，匯總來自各個WiFi客戶端的帶寬請求 並發送到WiMAX的基站，融合模型中的業務的帶寬請求統一由WiMAX的基站調度分配。
[0019] 作為優選，WiMAX和WiFi業務流的映射表包含的類型如下：
[0020]
【權利要求】
1. 一種WiFi和WiMAX融合模型的QoS映射方法，WiFi符合IEEE802. lie標準，WiMAX 符合IEEE802. 16e標準，其特徵在於，在WiFi與WiMAX網絡間設置映射接入設備，在映射接 入設備中，將WiMAX和WiFi間的業務流類別相同、業務流格式不同的業務流建立一一對應 的映射表，通過映射關係，WiFi與WiMAX網絡分別將對方網絡的業務流當作己方網絡的業 務流進行調度，WiFi與WiMAX網絡的數據包通過映射接入設備進行相互轉發。
2. 根據權利要求1所述的WiFi和WiMAX融合模型的QoS映射方法，其特徵在於，WiFi 和WiMAX融合模型的架構為二層結構，WiMAX採用的是PMP模式，WiFi熱點區域中的移動 WiFi客戶端，通過映射接入設備連接到WiMAX的基站，由WiMAX的基站提供網際網路的接入服 務；WiMAX的基站到映射接入設備間屬於第一層，映射接入設備到各所在WiFi熱點區域內 WiFi客戶端屬於第二層。
3. 根據權利要求1所述的WiFi和WiMAX融合模型的QoS映射方法，其特徵在於，採用 水平QoS映射中的映射表方法，對WiMAX和WiFi網絡間不同類型的業務流進行歸類映射， 實現WiMAX和WiFi網絡間對應業務流類別的--映射。
4. 根據權利要求2所述的WiFi和WiMAX融合模型的QoS映射方法，其特徵在於，映射 接入設備中部署有業務類別映射模塊，基於垂直QoS映射方法，建立WiMAX和WiFi網絡間 的端到端流，WiMAX和WiFi網絡間業務流建立的請求一旦被接受，WiFi與WiMAX網絡的數 據包通過映射接入設備處理後相互轉發至對方網絡。
5. 根據權利要求4所述的WiFi和WiMAX融合模型的QoS映射方法，其特徵在於，WiMAX 和WiFi網絡間的端到端流的建立過程如下： 1) 接收到來自上層新流請求的WiFi客戶端，為流的建立生成一個MAC添加請求消息， 該消息包括新流的業務描述信息； 2) 映射接入設備的WiFi MAC層接收到請求後，上層的業務類別映射模塊，通過MAC添 加請求消息轉換業務描述信息到流服務，並生成一個動態服務添加請求。 3. WiMAX的基站在接收動態服務添加請求時，基於接入控制模塊，發送一個動態服務添 加響應，如果連接被接受，WiMAX的基站也為此流發送一個連接ID ; 4) 映射接入設備接收到連接ID，並向WiFi客戶端發送一個帶有業務流ID的添加請求 響應信息，通知WiFi的MAC關於流接收的信息。
6. 根據權利要求5所述的WiFi和WiMAX融合模型的QoS映射方法，其特徵在於，連接 ID和業務流ID在業務類別映射模塊實現映射關係。
7. 根據權利要求1所述的WiFi和WiMAX融合模型的QoS映射方法，其特徵在於，映射 接入設備同時具有支持WiFi和WiMAX的MAC和PHY層接口，各自接口可以處理來自各自網 絡的數據包。
8. 根據權利要求2所述的WiFi和WiMAX融合模型的QoS映射方法，其特徵在於，WiFi 和WiMAX融合模型的架構是帶寬分配機制上的二層結構：映射接入設備映射WiFi和WiMAX 網絡不同類型流量的Q〇S，匯總來自各個WiFi客戶端的帶寬請求並發送到WiMAX的基站，融 合模型中的業務的帶寬請求統一由WiMAX的基站調度分配。
9. 根據權利要求1所述的WiFi和WiMAX融合模型的QoS映射方法，其特徵在於，WiMAX 和WiFi業務流的映射表包含的類型如下：
【文檔編號】H04W72/04GK104105225SQ201410323036
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月8日 優先權日:2014年7月8日
【發明者】蔣文賢, 許曉璐 申請人:華僑大學