[发明专利]一种宽带无线多媒体网络广播通信的安全传输方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种宽带无线多媒体网络广播通信的安全传输方法。

背景技术

宽带无线多媒体网络BWM(Broadband Wireless Multimedia networks)旨在寻求一种运行高效、成本低廉的技术途径，从空中接口、无线接入网络、核心网络、业务平台和终端等不同侧面全方位地达成“三网融合”的总体目标。

BWM网络是一种融合移动电视网络和宽带无线接入网络技术特征的新型宽带无线移动网络，同时它又区别于宽带无线接入网络和移动电视网络。BWM网络可以配置强大的IP核心网络和综合业务管理平台，并为不同的终端业务配置了相同的运行维护支撑平台。在无线接入网络架构方面，BWM网络充分考虑了移动电视网络和宽带无线接入网络的组网特征，既支持传统广播电视网络的大基站覆盖的大区模式，又支持以蜂窝组网为特征的全小基站覆盖的小区模式，同时，在覆盖热点和室内场景时，允许针对点到点或者点到多点的通信模式进行优化组网。

BWM网络有三种典型的网络规划模式：

1)以大基站构成的大区制覆盖模式，即单一广播基站应用模式。

单一广播基站BBS(Broadcast Base Station)的应用模式主要考虑从现有广播系统到BWM网络的平滑过渡。该应用模式下，单个广播基站BBS可覆盖50公里左右的范围，因此，几个广播基站就可覆盖一座城市。现有广播系统为单向广播系统，因此，在BWM的单一广播基站应用模式中，接入网部分只有BBS基站和移动站点MS(Mobile Station)，移动站点MS接收来自广播基站BBS的单向视频/音频广播节目。

在运营商仅仅选择运营广播电视/音频业务时，传统的大区覆盖模式是最适当的网络规划方案。

2)以大基站和小基站构成的大小区制混合覆盖模式，即广播基站加蜂窝基站应用模式。

在这种工作模式下，广播基站与单一广播基站应用模式中的功能相同，若干广播基站发送同步的单向广播节目(全网广播)。蜂窝基站CBS(CellularBase Station)不仅实现双向数据发送，而且为单向全网广播提供回传路径，以支持点播业务、增强对用户的授权和认证等安全机制。

采用大基站发射广播电视/音频业务，小基站发射宽带无线数据业务，这样可以沿用既设的广播电视/音频系统和蜂窝系统的基站台，降低建设基站的工程成本，提升现有装置的使用寿命和效率。同时，混合式的无线网络在开展运营服务时具有非常强的灵活性，适应广播电视/音频业务和宽带无线接入业务分离和合成运营模式，便于首先开展广播电视/音频业务，随后开展宽带无线接入业务的演进式运营实施模式。广播电视业务的服务质量也可以优先得到保证，尤其适合传统广电运营商为主开展商业服务。

3)以全小基站构成的小区制覆盖模式，即单一蜂窝基站应用模式。

单一蜂窝基站应用模式下，整个BWM只通过CBS以蜂窝结构进行覆盖，CBS之间可以采用时分复用TDM(Time-Division Multiplexing)、频分复用FDM(Frequency-Division Multiplexing)或混合的复用方式。在该应用模式下，原先由广播基站实现的全网广播也由CBS实现，因此，CBS支持的业务包括以全网广播方式的移动电视/音频，以及以蜂窝方式通信的宽带无线接入业务。

BWM网络融合了数据通信和广播通信，属于一种新型的无线网络体系结构，同样需要解决安全接入与保密通信问题。由于全大基站模式不符合三网融合的目的，该模式不属于BWM网络的主流模式，因此该模式下的BWM网络的安全方案不予讨论，仅讨论主要工作于全小基站模式或大小基站混合应用模式下的BWM网络的安全。在单一蜂窝基站CBS应用模式下，可利用IEEE802.16e提供的密钥管理协议PKM2(Privacy Key Management version 2)或者基于三元对等鉴别的访问控制方法TePA-AC(Access Control methodbased on Tri-element Peer Authentication)的安全协议，实现用户与基站之间的身份认证及业务密钥的协商与分发，实现用户的安全接入与业务的保密传输。而在大小基站混合应用模式下，大基站的广播通信业务(视频、音频)有时也需要进行保密传输或授权传输，但由于大基站通常不具备上行信道，因此无法利用上述安全机制实现其与用户之间的授权与安全通信。如何确保大小基站混合应用模式下授权用户接收大基站的安全广播业务，正是本发明所解决的问题。

发明内容