一種進行多網絡聯合傳輸的系統、用戶設備及方法
2023-09-16 04:23:40 2
一種進行多網絡聯合傳輸的系統、用戶設備及方法
【專利摘要】一種進行多網絡聯合傳輸的系統、用戶設備及方法，所述系統包括：核心網和接入網；接入網包括：第三代合作夥伴計劃(3GPP)接入網網元和無線區域網(WLAN)接入網網元；核心網包括3GPP核心網網元；3GPP接入網網元通過網絡接口與核心網網元相連，通過分流接口與WLAN接入網網元相連，通過3GPP無線接口與用戶設備相連；用於對接收到的上行用戶數據進行合併；還用於對下行用戶數據進行分流，將部分下行用戶數據分流到WLAN接入網網元；WLAN接入網網元通過WLAN無線接口與用戶設備相連，用於在3GPP接入網網元與用戶設備之間傳輸上行用戶數據及下行用戶數據。採用本發明減輕網絡負荷，節約了頻段及成本。
【專利說明】一種進行多網絡聯合傳輸的系統、用戶設備及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及移動通信系統，尤其涉及一種進行多網絡聯合傳輸的系統、用戶設備及方法。
【背景技術】
[0002]隨著無線通信技術和協議標準的不斷演進，移動分組業務經歷了巨大的發展，單個終端的數據吞吐能力不斷提升。以長期演進(Long Term Evolution,簡稱為LTE)系統為例，在20M帶寬內可以支持下行最大速率為IOOMbps的數據傳輸；後續的增強LTE(LTEAdvanced，簡稱為LTE-A)系統中，數據的傳輸速率將進一步提升，甚至可以達到lGbps。
[0003]終端數據業務量膨脹式的增長，使得現有的網絡資源漸漸力不從心，尤其是在新一代通信技術(如3G(3rd-generation,第三代移動通信技術)、LTE)還無法廣泛布網的情況下，導致的結果是用戶速率和流量需求均無法滿足，用戶的體驗較差。如何預防和改變這一情況是運營商必須考慮的問題，一方面需要加快新技術的推廣和網絡部署；另一方面，通過增強現有網絡和技術，達到快速提升網絡性能的目的。
[0004]眾所周知，在第三代合作夥伴計劃(The3rd Generation Partnership Project,簡稱為3GPP)提供的無線網絡技術之外，當前已經普遍應用的無線區域網，尤其是基於IEEE 802.11標準的無線區域網已經在家庭、企業甚至是網際網路中被廣泛的應用於熱點接入覆蓋。其中，由WiFi (Wireless Fidelity,無線相容性認證)聯盟(W1-Fi Alliance)提出的技術規範應用最廣，因此在實際使用中經常將WiFi網絡和基於IEEE 802.11標準的WLAN (Wireless LAN，無線區域網)網絡劃等號。
[0005]在上述前提下，有的運營商和公司已經提出將WLAN與現有的3GPP網絡進行聯合傳輸，即使用WLAN網絡達到對現有LTE網絡的負荷分擔(Offload)和網絡性能提升的目的。現在已經制定了 3GPP網絡與WLAN網絡互通(Interworking)的相關協議，如圖1所示，目前的Interworking架構允許WLAN網絡使用LTE網絡內的認證授權記帳伺服器(Authentication Authorization Accounting, AAA)進行統一認證授權，同時可以復用現有LTE網絡中的分組數據網絡網關作為WLAN網絡的分組數據網關，還可以實現兩個網絡的統一記帳計費等，達到了兩個網絡的鬆耦合。
[0006]但是，目前的Interworking架構中還存在一些不足之處，比如:
[0007]I)目前的Interworking是由終端用戶設備(User Equipment,簡稱為UE)觸發的，網絡側對目標網絡沒有主動選擇權、對UE接入網絡失去了控制權，這導致運營商可能無法引導用戶接入其期望的或最優的目標網絡；
[0008]2) UE並不知道網絡側(比如LTE網絡和WLAN網絡)是否支持interworking，因此UE可能會選擇連接到一個無法與當前網絡進行interworking的目標網絡；
[0009]3)為實現3GPP與WLAN的聯合傳輸，需要終端同時開啟兩套收發機，這對終端的耗電會帶來很大影響；
[0010]4)兩個網絡的數據流都需要經過3GPP核心網網元，造成的負荷比較大，終端用戶設備在3GPP網絡和WLAN網絡之間移動時數據流切換也比較緩慢。另外，很重要的一點是，當前這種架構還是依賴於運營商能夠擁有獨立的3GPP網絡和獨立完整的WLAN網絡，這就要求運營商要同時運營、維護多張網絡，運營成本支出(Capital Expenditure,簡稱為CAPEX)較大。
【發明內容】
[0011]本發明的目的在於提供一種進行多網絡聯合傳輸的系統、用戶設備及方法，以克服現有運營商成本支出較大的缺陷。
[0012]為解決上述問題，本發明提供了一種進行多網絡聯合傳輸的系統，包括:核心網和接入網；
[0013]所述接入網包括:第三代合作夥伴計劃(3GPP)接入網網元和無線區域網(WLAN)接入網網元；所述核心網包括3GPP核心網網元；所述3GPP接入網網元通過網絡接口與所述核心網網元相連，通過分流接口與所述WLAN接入網網元相連，通過3GPP無線接口與用戶設備相連；用於對接收到的上行用戶數據進行合併；還用於對下行用戶數據進行分流，將部分下行用戶數據分流到所述WLAN接入網網元；
[0014]所述WLAN接入網網元通過WLAN無線接口與所述用戶設備相連，用於在所述3GPP接入網網元與所述用戶設備之間傳輸上行用戶數據及下行用戶數據。
[0015]進一步地，
[0016]所述3GPP接入網網元用於對下行用戶數據進行分流，將部分下行用戶數據分流到所述WLAN接入網網元,具體包括:
[0017]所述3GPP接入網網元用於對從所述核心網發來的下行用戶數據進行分流後，將至少部分下行用戶數據通過所述分流接口發送到所述WLAN接入網網元；
[0018]所述WLAN接入網網元用於在所述3GPP接入網網元與所述用戶設備之間傳輸下行用戶數據，具體包括:
[0019]所述WLAN接入網網元用於將從所述分流接口接收到的所述下行用戶數據發送給所述用戶設備。
[0020]進一步地，
[0021 ] 所述3GPP接入網網元還用於將未通過所述分流接口發送給所述WLAN接入網網元的部分下行用戶數據，通過與所述用戶設備之間的接口發送給所述用戶設備。
[0022]進一步地，
[0023]所述3GPP接入網網元用於將至少部分下行用戶數據通過所述分流接口發送到所述WLAN接入網網元,具體包括:
[0024]所述3GPP接入網網元用於將至少部分下行用戶數據，封裝為乙太網傳輸協議或者基於無線連接的傳輸協議的形式，通過所述分流接口發送到所述WLAN接入網網元。
[0025]進一步地，
[0026]所述3GPP接入網網元用於對下行用戶數據進行分流，具體包括:
[0027]所述3GPP接入網網元用於在IP層、或數據包匯聚協議層、或無線鏈路控制層或者媒體接入控制(MAC)層，對所述下行用戶數據進行分流。
[0028]進一步地，[0029]所述3GPP接入網網元用於對下行用戶數據進行分流，具體包括:
[0030]所述3GPP接入網網元用於根據本設備的負荷、所述WLAN接入網網元的負荷、所述用戶設備所處的無線環境質量或其他預配置的算法中的任意一項或任意組合，對所述下行用戶數據進行分流。
[0031]進一步地，
[0032]所述WLAN接入網網元用於在所述3GPP接入網網元與所述用戶設備之間傳輸上行用戶數據，具體包括:
[0033]所述WLAN接入網網元用於將接收到的所述用戶設備發來的所述上行用戶數據發送給所述3GPP接入網網元；
[0034]所述3GPP接入網網元用於對接收到的上行用戶數據進行合併，具體包括:
[0035]所述3GPP接入網網元用於將屬於同一數據源的所述用戶設備發來的上行用戶數據及所述WLAN接入網網元發來的上行用戶數據進行合併。
[0036]進一步地，
[0037]所述3GPP接入網網元還用於直接在所述核心網網元與所述用戶設備之間傳輸控制面信令。
[0038]進一步地，
[0039]所述3GPP接入網網元通過網絡接口與所述核心網網元相連,具體包括:
[0040]在長期演進(LTE)網絡中，所述3GPP接入網網元通過SI接口與所述核心網網元相連；在通用移動通信系統(UMTS)網絡中，所述3GPP接入網網元通過Iu 口與所述核心網網元相連。
[0041]相應地，本發明還提供了一種用戶設備，具有無線區域網(WLAN)接入功能和至少一種第三代合作夥伴計劃(3GPP)無線接入功能，包括:接收模塊、發送模塊、分流模塊及合併豐吳塊；
[0042]所述接收模塊用於通過3GPP無線接口接收3GPP接入網網元發來的下行用戶數據，還用於通過WLAN無線接口接收WLAN接入網網元發來的下行用戶數據；
[0043]所述合併模塊用於將所述接收模塊接收到的所述3GPP接入網網元與所述WLAN接入網網元發來的下行用戶數據進行合併；
[0044]所述分流模塊用於對待發送的上行用戶數據進行分流；
[0045]所述發送模塊用於將所述分流模塊分流出的部分上行用戶數據發送給所述3GPP接入網網元，將另一部分上行用戶數據發送給所述WLAN接入網網元。
[0046]進一步地，
[0047]所述分流模塊用於對待發送的上行用戶數據進行分流，具體包括:
[0048]所述分流模塊用於在IP層、或數據包匯聚協議層、或無線鏈路控制層或者媒體接入控制(MAC)層，對所述上行用戶數據進行分流。
[0049]進一步地，
[0050]所述分流模塊用於對待發送的上行用戶數據進行分流，具體包括:
[0051]所述分流模塊用於按照本地預配置的分流策略或者所述3GPP接入網網元為本設備配置的分流策略，對待發送的上行用戶數據進行分流。
[0052]進一步地，[0053]所述接收模塊還用於直接接收所述3GPP接入網網元發來的控制面信令。
[0054]相應地，本發明還提供了一種進行多網絡聯合傳輸的方法，應用於核心網和接入網側；
[0055]所述接入網包括:第三代合作夥伴計劃(3GPP)接入網網元和無線區域網(WLAN)接入網網元；所述核心網包括3GPP核心網網元；
[0056]所述方法包括:
[0057]所述3GPP接入網網元通過網絡接口與所述核心網網元相連，通過分流接口與所述WLAN接入網網元相連，通過3GPP無線接口與用戶設備相連；對接收到的上行用戶數據進行合併；對下行用戶數據進行分流，將部分下行用戶數據分流到所述WLAN接入網網元；
[0058]所述WLAN接入網網元通過WLAN無線接口與所述用戶設備相連；在所述3GPP接入網網元與所述用戶設備之間傳輸上行用戶數據及下行用戶數據。
[0059]進一步地，
[0060]所述3GPP接入網網元對下行用戶數據進行分流，將部分下行用戶數據分流到所述WLAN接入網網元,具體包括:
[0061]所述3GPP接入網網元對從所述核心網發來的下行用戶數據進行分流後，將至少部分下行用戶數據通過所述分流接口發送到所述WLAN接入網網元；
[0062]所述WLAN接入網網元在所述3GPP接入網網元與所述用戶設備之間傳輸下行用戶數據，具體包括:
[0063]所述WLAN接入網網元將從所述分流接口接收到的所述下行用戶數據發送給所述用戶設備。
[0064]進一步地,所述方法還包括:
[0065]所述3GPP接入網網元將未通過所述分流接口發送給所述WLAN接入網網元的部分下行用戶數據，通過與所述用戶設備之間的接口發送給所述用戶設備。
[0066]進一步地，
[0067]所述3GPP接入網網元將至少部分下行用戶數據通過所述分流接口發送到所述WLAN接入網網元,具體包括:
[0068]所述3GPP接入網網元將至少部分下行用戶數據，封裝為乙太網傳輸協議或者基於無線連接的傳輸協議的形式，通過所述分流接口發送到所述WLAN接入網網元。
[0069]進一步地，
[0070]所述3GPP接入網網元對下行用戶數據進行分流，具體包括:
[0071 ] 所述3GPP接入網網元在IP層、或數據包匯聚協議層、或無線鏈路控制層或者媒體接入控制(MAC)層，對所述下行用戶數據進行分流。
[0072]進一步地，
[0073]所述3GPP接入網網元對下行用戶數據進行分流，具體包括:
[0074]所述3GPP接入網網元根據本設備的負荷、所述WLAN接入網網元的負荷、所述用戶設備所處的無線環境質量或其他預配置的算法中的任意一項或任意組合，對所述下行用戶數據進行分流。
[0075]進一步地，
[0076]所述WLAN接入網元在所述3GPP接入網網元與所述用戶設備之間傳輸上行用戶數據，具體包括:
[0077]所述WLAN接入網網元將接收到的所述用戶設備發來的所述上行用戶數據發送給所述3GPP接入網網元；
[0078]所述3GPP接入網網元對接收到的上行用戶數據進行合併，具體包括:
[0079]所述3GPP接入網網元將屬於同一數據源的所述用戶設備發來的上行用戶數據及所述WLAN接入網網元發來的上行用戶數據進行合併。
[0080]進一步地,所述方法還包括:
[0081]所述3GPP接入網網元直接在所述核心網網元與所述用戶設備之間傳輸控制面信令。
[0082]相應地，本發明還提供了一種進行多網絡聯合傳輸的方法，應用於用戶設備側，所述用戶設備具有無線區域網(WLAN)接入功能和至少一種第三代合作夥伴計劃(3GPP)無線接入功能；所述方法包括:
[0083]通過3GPP無線接口接收3GPP接入網網元發來的下行用戶數據，通過WLAN無線接口接收WLAN接入網網元發來的下行用戶數據；
[0084]將接收到的所述3GPP接入網網元與所述WLAN接入網網元發來的下行用戶數據進行合併；
[0085]對待發送的上行用戶數據進行分流；
[0086]將所述分流模塊分流出的部分上行用戶數據發送給所述3GPP接入網網元，將另一部分上行用戶數據發送給所述WLAN接入網網元。
[0087]進一步地，
[0088]所述對待發送的上行用戶數據進行分流，具體包括:
[0089]在IP層、或數據包匯聚協議層、或無線鏈路控制層或者媒體接入控制(MAC)層，對所述上行用戶數據進行分流。
[0090]進一步地，
[0091]所述對待發送的上行用戶數據進行分流，具體包括:
[0092]按照本地預配置的分流策略或者所述3GPP接入網網元為本設備配置的分流策略，對待發送的上行用戶數據進行分流。
[0093]進一步地,所述方法還包括:
[0094]直接接收所述3GPP接入網網元發來的控制面信令。
[0095]採用本發明後，運營商可以利用無需牌照的WLAN頻段分流付費頻段的數據傳輸，分流3GPP接入網的數據流量，減輕網絡負荷，節約了頻段及成本；運營商可以復用現有的WLAN接入點網元，節省了網絡側的運維支出；同時增加了 UE的數據吞吐量，滿足了用戶現今的多媒體業務需求；另外，本架構也保證了對協議和終端設備的最大兼容性，使得系統運行更合理、高效。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0096]圖1是現有網絡互通協議架構示意圖；
[0097]圖2是本發明實施例中3GPP與WLAN網絡聯合傳輸架構示意圖；
[0098]圖3 (a)?圖3 (C)分別是本發明實施例中3GPP接入網與WLAN接入網間分流接口的三種協議棧示意圖；
[0099]圖4(a)及4(b)是本發明實施例中3GPP接入網數據分流示意圖；
[0100]圖5是本發明應用示例一中LTE與WLAN聯合傳輸網絡示意圖；
[0101]圖6(a)?6(c)是本發明應用示例一中分流接口協議棧示意圖；
[0102]圖7(a)及7(b)是本發明應用示例一中WLAN空口傳遞數據協議棧示意圖；
[0103]圖8是本發明應用示例一中用戶設備與接入網隧道傳輸方案示意圖；
[0104]圖9 (a)及9 (b)是本發明應用示例二中UMTS與WLAN聯合傳輸網絡示意圖；
[0105]圖10(a)及10(b)是本發明應用示例二中WLAN空口傳遞數據協議棧示意圖；
[0106]圖11是本發明應用示例二中用戶設備與接入網隧道傳輸方案示意圖。
【具體實施方式】
[0107]為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，下文中將結合附圖對本發明的實施例進行詳細說明。需要說明的是，在不衝突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特徵可以相互任意組合。
[0108]如圖2所示，在本實施例中，3GPP與WLAN網絡聯合傳輸的系統中包含:核心網和接入網，接入網中包括:3GPP接入網網元和WLAN接入網網元，核心網中包括現有3GPP系統中的核心網網元。其中，核心網網元與3GPP接入網網元間可通過現有網絡接口連接，比如在 LTE 網絡中通過 SI 接 口連接，在UMTS (Universal Mobile Telecommunications System,通用移動通信系統)網絡中可以通過Iu 口連接；也可以通過有線接口(如光纖)或無線接口(比如通過基於微波或3GPP空口協議的無線連接)相連。
[0109]其中，核心網中的核心網網元間的接口和功能與現有3GPP網絡一致。例如，在EPS (Evolved Packet System,演進分組系統)中，核心網網兀包括:MME (MobilityManagement Entity,移動管理實體)、SGW(Serving Gateway,服務網關)及 PGW(PacketData Network Gateway,分組數據網絡網關)等；在UMTS中，核心網網元包括:SGSN (Serving GPRS Support Node, GPRS (General Packet Radio Service,通用分組無線服務技術服務)支持節點)及GGSN(Gateway GPRS Support Node，網關GPRS支持節點)
坐寸ο
[0110]上述3GPP接入網網元，在LTE網絡中可以包括:演進基站(Evolved Node B，簡稱為eNB)、中繼節點(Relay node，簡稱為RN)或家庭演進基站(Home eNB，簡稱為HeNB)等；在UMTS網絡中可以包括:無線網絡控制器(Radio Network Controller,簡稱為RNC)、基站(Node B)以及家庭基站(Home Node B, HNB)等。此外，3GPP接入網網元除具備現有3GPP接入網網元的功能之外，還具備對下行用戶數據進行分流及對屬於同一數據源的上行用戶數據進行合併的功能；
[0111]上述WLAN接入網網元，包括WLAN接入點(Access Point，簡稱為AP)，還可以包括WLAN接入控制網元(Access Control，簡稱為AC)。WLAN接入網網元的功能與現有WLAN接入網網元的功能類似，主要負責用戶數據的傳輸；但與現有WLAN接入網網元的區別在於，WLAN接入網網元傳遞的數據為通過分流接口與3GPP接入網網元交互的分流數據。
[0112]此外，WLAN接入網網元與3GPP接入網網元間的分流接口主要負責在3GPP接入網網元和WLAN接入網網元之間傳遞分流的用戶數據。該用戶數據可以採用乙太網傳輸協議進行傳遞，比如通過IP層(如圖3(a)所示)或更高層次的傳輸協議傳遞(如圖3(b)所示Tunneling(網絡隧道)協議、圖3(c)所示UDP(User Datagram Protocol,用戶數據報協議));如果該分流接口採用無線接口，則與採用有線接口進行傳輸的區別主要在於底層(即L1、L2層)傳輸協議採用基於無線連接的傳輸協議。
[0113]用戶設備為至少支持WLAN和一種3GPP無線接入技術的多模終端，其分別通過3GPP空口協議和WLAN空口協議，相應地與3GPP接入網網元和WLAN接入網網元進行數據傳遞。其中，3GPP空口協議與WLAN空口協議分別與現有Uu 口傳輸協議和802.11協議一致。
[0114]進一步地，WLAN接入網網元與用戶設備之間傳遞的用戶數據，在下行方向為3GPP接入網網元向WLAN接入網網元傳遞的分流用戶數據；在上行方向為UE產生的分流用戶數據，WLAN接入網網元收到後需要通過分流接口傳遞給3GPP接入網網元。其中，UE根據分流策略對上行用戶數據進行分流，經過分流後UE將部分上行用戶數據發送到3GPP接入網，將另一部分上行用戶數據發送到WLAN接入網。該分流策略可以是預配置在該UE中的，也可以是由3GPP接入網網元為該UE配置的。
[0115]此外，對用戶數據的分流可以發生在IP層、或者數據包匯聚協議(Packet DataConvergence Protocol,簡稱為F1DCP)層、或者無線鏈路控制(Radio Link Control,簡稱為RLC)層、或者媒體接入控制(Medium Access Control,簡稱為MAC)層。
[0116]按照分流層次的不同，可以採用不同的封裝形式對分流用戶數據進行封裝。如果分流發生在IP層，則發送方將不同的用戶IP數據包分別通過不同路徑(即通過3GPP空口或WLAN空口)傳遞給接收方，如圖4(a)所示；如果發生在TOCP層，則該分流用戶數據為經過HXP層封裝處理的用戶數據，如圖4(b)所示；類似地，同樣適用於RLC層和MAC層分流，在此不再進行贅述。
[0117]進一步的，分流用戶數據在通過底層802.11協議進行傳遞時，發送方在802.1lMAC層協議之上還可以採用邏輯鏈路控制層(Logic Link Control，簡稱為LLC)協議進行進一步封裝處理；相應地，接收方也會同樣進行拆包處理。其中，對於下行用戶數據，發送方為3GPP接入網網元，接收方為用戶設備；對於上行用戶數據，發送方為用戶設備，接收方為3GPP接入網網元。
[0118]基於上述系統架構，由於控制信令是由3GPP接入網網元直接發給UE的，因此3GPP接入網網元是整個系統的主導，WLAN接入網網元只負責部分用戶數據的傳輸，也就是說，UE具體接入哪個WLAN接入網，完全可以由3GPP接入網進行控制或者輔助。此外，由於UE被3GPP接入網所控制，因此其WLAN側的收發機可由3GPP接入網來控制開關，這就達到了 UE省電的目的。
[0119]在本實施例中，一種用戶設備，具有無線區域網(WLAN)接入功能和至少一種第三代合作夥伴計劃(3GPP)無線接入功能，包括:接收模塊、發送模塊、分流模塊及合併模塊；
[0120]所述接收模塊用於通過3GPP無線接口接收3GPP接入網網元發來的下行用戶數據，還用於通過WLAN無線接口接收WLAN接入網網元發來的下行用戶數據；
[0121]所述合併模塊用於將所述接收模塊接收到的所述3GPP接入網網元與所述WLAN接入網網元發來的下行用戶數據進行合併；
[0122]所述分流模塊用於對待發送的上行用戶數據進行分流；
[0123]所述發送模塊用於將所述分流模塊分流出的部分上行用戶數據發送給所述3GPP接入網網元，將另一部分上行用戶數據發送給所述WLAN接入網網元。
[0124]較佳地，
[0125]所述分流模塊用於對待發送的上行用戶數據進行分流，具體包括:
[0126]所述分流模塊用於在IP層、或數據包匯聚協議層、或無線鏈路控制層或者媒體接入控制(MAC)層，對所述上行用戶數據進行分流。
[0127]較佳地，
[0128]所述分流模塊用於對待發送的上行用戶數據進行分流，具體包括:
[0129]所述分流模塊用於按照本地預配置的分流策略或者所述3GPP接入網網元為本設備配置的分流策略，對待發送的上行用戶數據進行分流。
[0130]較佳地，
[0131]所述接收模塊還用於直接接收所述3GPP接入網網元發來的控制面信令。
[0132]相應地，本實施例中，一種進行多網絡聯合傳輸的方法，應用於核心網和接入網側；
[0133]所述接入網包括:第三代合作夥伴計劃(3GPP)接入網網元和無線區域網(WLAN)接入網網元；所述核心網包括3GPP核心網網元；
[0134]所述方法包括:
[0135]所述3GPP接入網網元通過網絡接口與所述核心網網元相連，通過分流接口與所述WLAN接入網網元相連，通過3GPP無線接口與用戶設備相連；對接收到的上行用戶數據進行合併；對下行用戶數據進行分流，將部分下行用戶數據分流到所述WLAN接入網網元；
[0136]所述WLAN接入網網元通過WLAN無線接口與所述用戶設備相連；在所述3GPP接入網網元與所述用戶設備之間傳輸上行用戶數據及下行用戶數據。
[0137]較佳地，
[0138]所述3GPP接入網網元對下行用戶數據進行分流，將部分下行用戶數據分流到所述WLAN接入網網元,具體包括:
[0139]所述3GPP接入網網元對從所述核心網發來的下行用戶數據進行分流後，將至少部分下行用戶數據通過所述分流接口發送到所述WLAN接入網網元；
[0140]所述WLAN接入網網元在所述3GPP接入網網元與所述用戶設備之間傳輸下行用戶數據，具體包括:
[0141]所述WLAN接入網網元將從所述分流接口接收到的所述下行用戶數據發送給所述用戶設備。
[0142]較佳地，所述方法還包括:
[0143]所述3GPP接入網網元將未通過所述分流接口發送給所述WLAN接入網網元的部分下行用戶數據，通過與所述用戶設備之間的接口發送給所述用戶設備。
[0144]較佳地，
[0145]所述3GPP接入網網元將至少部分下行用戶數據通過所述分流接口發送到所述WLAN接入網網元,具體包括:
[0146]所述3GPP接入網網元將至少部分下行用戶數據，封裝為乙太網傳輸協議或者基於無線連接的傳輸協議的形式，通過所述分流接口發送到所述WLAN接入網網元。
[0147]較佳地，[0148]所述3GPP接入網網元對下行用戶數據進行分流，具體包括:
[0149]所述3GPP接入網網元在IP層、或數據包匯聚協議層、或無線鏈路控制層或者媒體接入控制(MAC)層，對所述下行用戶數據進行分流。
[0150]較佳地，
[0151]所述3GPP接入網網元對下行用戶數據進行分流，具體包括:
[0152]所述3GPP接入網網元根據本設備的負荷、所述WLAN接入網網元的負荷、所述用戶設備所處的無線環境質量或其他預配置的算法中的任意一項或任意組合，對所述下行用戶數據進行分流。
[0153]較佳地，
[0154]所述WLAN接入網元在所述3GPP接入網網元與所述用戶設備之間傳輸上行用戶數據，具體包括:
[0155]所述WLAN接入網網元將接收到的所述用戶設備發來的所述上行用戶數據發送給所述3GPP接入網網元；
[0156]所述3GPP接入網網元對接收到的上行用戶數據進行合併，具體包括:
[0157]所述3GPP接入網網元將屬於同一數據源的所述用戶設備發來的上行用戶數據及所述WLAN接入網網元發來的上行用戶數據進行合併。
[0158]較佳地，所述方法還包括:
[0159]所述3GPP接入網網元直接在所述核心網網元與所述用戶設備之間傳輸控制面信令。
[0160]相應地，本實施例中，一種進行多網絡聯合傳輸的方法，應用於用戶設備側，所述用戶設備具有無線區域網(WLAN)接入功能和至少一種第三代合作夥伴計劃(3GPP)無線接入功能；所述方法包括:
[0161]通過3GPP無線接口接收3GPP接入網網元發來的下行用戶數據，通過WLAN無線接口接收WLAN接入網網元發來的下行用戶數據；
[0162]將接收到的所述3GPP接入網網元與所述WLAN接入網網元發來的下行用戶數據進行合併；
[0163]對待發送的上行用戶數據進行分流；
[0164]將所述分流模塊分流出的部分上行用戶數據發送給所述3GPP接入網網元，將另一部分上行用戶數據發送給所述WLAN接入網網元。
[0165]較佳地，
[0166]所述對待發送的上行用戶數據進行分流，具體包括:
[0167]在IP層、或數據包匯聚協議層、或無線鏈路控制層或者媒體接入控制(MAC)層，對所述上行用戶數據進行分流。
[0168]較佳地，
[0169]所述對待發送的上行用戶數據進行分流，具體包括:
[0170]按照本地預配置的分流策略或者所述3GPP接入網網元為本設備配置的分流策略，對待發送的上行用戶數據進行分流。
[0171]較佳地，所述方法還包括:
[0172]直接接收所述3GPP接入網網元發來的控制面信令。[0173]下面結合不同的實施例對本發明進行進一步的說明。
[0174]應用示例一:以LTE與WLAN的聯合傳輸為例。
[0175]如圖5所示，eNB通過SI接口連接到LTE核心網；在狀「1^(1丨0 Access Network,無線接入網)側eNB還通過分流接口與WLAN AP連接，其中分流接口上的數據底層基於乙太網協議進行數據交換;UE分別按照Uu接口協議和WLAN空口協議與eNB和WLAN AP進行數據傳遞。
[0176]對於接入網與UE之間傳遞的控制面信令，仍由eNB與UE通過Uu 口進行直接交互，不參與數據分流。
[0177]對於下行用戶數據，eNB通過SI 口收到從核心網發來的不同承載上的用戶IP數據後，將不同承載上的用戶數據在IP層進行分流，eNB決定分流的依據可以是根據eNB和/或WLAN AP的負荷，或者根據UE所處的無線環境質量(即根據UE對LTE和WLAN網絡無線環境質量的測量)等，或根據其他預定算法。當然，eNB也可以將該用戶數據在其他協議層進行分流，比如在HXP層、RLC層或MAC層等，區別在於此時分流的數據是經過上層協議層處理的協議數據單元(Protocol Data Unit，簡稱為TOU)，比如在TOCP層進行分流時，分流後的用戶數據為HXP PDU0
[0178]其中，經過分流後，eNB將部分用戶IP數據通過Uu 口傳遞給相應的UE，即需要進行相應H)CP、RLC或MAC層數據封裝處理，具體機制與現有空口傳遞機制一致，不再贅述；
[0179]而部分用戶IP數據由eNB通過分流接口傳遞到WLAN AP，並由WLAN AP通過WLAN空口(即基於802.11協議)傳遞到相應的UE。其中，分流接口的用戶數據可以基於IP數據包進行傳遞，如圖6(a)所示，此時數據作為IP包負載(payload)，IP包頭中源地址和目的地址分別為發送方和接收方的IP位址，所述IP位址可以是預配置的，也可以是由發送方和接收方通過其他流程(比如DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol,動態主機設置協議)協議)進行協商獲得；或者通過隧道協議進行封裝，如圖6(b)所示，比如通過GTP (GPRS Tunnelling Protocol，GPRS 隧道協議)協議(如圖 6(c)所示)，此時MAC PDU作為GTP數據包payload，GTP隧道的傳輸層地址和埠號可以是預配置的，也可以是通過收發雙發通過其他流程(比如L3協議流程)獲取的；高層隧道協議還可以採用GRE(GenericRouting Encapsulation,通用路由封裝)協議或IPsec (Internet協議安全性，網際網路協議安全性)協議等，或其他高層連接協議形式。其中，通過WLAN空口傳遞的用戶數據可以是由WLAN AP對分流數據進行封裝的IP數據包，如圖7(a)所示，此時分流數據(這裡即IP包)直接作為新的本地IP數據包payload，本地IP包頭中源地址和目的地址分別為發送方和接收方IP位址，所述IP位址可以是預配置的，也可以是由發送方和接收方通過其他流程(比如DHCP協議)進行協商獲得的；或者其他傳輸協議數據包，比如復用LTE的H)CP和/或RLC和/或MAC層協議，如圖7 (b)所示，此時WLAN AP對分流IP數據包相應地按照PDCP, RLC、MAC形式進行封裝，其中各協議層參數可由eNB對其進行配置，最終的協議I3DU作為WLAN MAC層的Payload進行發送。可選的，分流用戶數據在發送到WLAN MAC層之前，還可以利用LLC協議進行進一步封裝，此時LLC數據包中的目的服務訪問節點和源服務訪問節點欄位分別指向收發雙方的 對等協議層，分流數據作為LLC的payload。
[0180]上述分流接口和WLAN空口的協議棧可以進行任意組合。可選的，UE與eNB之間也可以建立端到端的隧道用於數據傳遞，如圖8所示。其中隧道協議可以使用現有的隧道技術，比如IPsec協議、GTP協議、或GRE協議等，也可以是其他隧道協議。
[0181]進一步的，分流接口和WLAN空口根據實際需求，還可以增加安全保護機制，比如通過IPSec或其他隧道安全機制，具體保護實現方法與現有安全機制一致，不再贅述。
[0182]對於上行用戶數據，與下行用戶數據的傳輸路徑和使用接口協議棧相同，不同之處在於發送方為UE，接收方為eNB和WLAN AP。在此不再進行贅述。
[0183]當然，上述架構也同樣適用於RN和HeNB組合的場景，不同之處在僅在於接入網網元發生變化，網元的回程鏈路也有所不同，比如RN的回程鏈路基於LTE空口，HeNB的回程鏈路還可能由家庭基站網關管理等。但接入網網元間的分流接口協議和分流方式都是相同的。
[0184]應用示例二:以UMTS網絡與WLAN網絡的聯合傳輸為例。
[0185]如圖9(a)所示，RNC通過Iu接口連接到核心網；在RAN側RNC還通過分流接口與WLAN AP連接，其中分流接口上的數據底層基於乙太網協議進行數據交換；UE分別按照Uu接口協議和WLAN空口協議與RNC和WLAN AP進行數據傳遞。
[0186]可選的，UMTS網絡與WLAN AP之間的分流接口也可以建立在NodeB與AP之間，如圖9(b)所示。
[0187]對於接入網與UE之間傳遞的控制面信令，仍由RNC與UE通過Uu 口進行交互，不參與分流。
[0188]對於下行用戶數據，RNC通過Iu 口收到從核心網發來的不同承載的用戶IP數據後，將不同承載上的用戶數據在MAC層進行分流，RNC決定分流的依據可以是根據RNC、NodeB和/或WLAN AP的負荷，或者根據UE所處的無線環境質量(即根據UE對UMTS和WLAN網絡無線環境質量的測量)等，或根據其他預定算法。RNC也可以將用戶數據在其他協議層分流，比如在IP層、PDCP層、或RLC層等，區別在於此時分流後的用戶數據是經過的上層協議層處理的rou。
[0189]其中，經過分流後，RNC將部分用戶IP數據通過Uu 口傳遞給相應UE，即需要進行相應rocp、RLC或MAC層數據封裝處理，具體機制與現有空口傳遞機制一致，不再贅述；
[0190]而部分用戶數據由RNC進行層2協議，即UMTS PDCP, RLC或MAC層封裝處理後，RNC將MAC協議數據包通過分流接口傳遞到WLAN AP，並由WLAN AP通過WLAN空口(即基於802.11協議)傳遞到相應的UE。其中，分流接口的用戶數據可以基於IP數據包進行傳遞，如圖6 (a)所示，此時MAC PDU作為IP包負載(payload)，IP包頭中源地址和目的地址分別為發送方和接收方的IP位址，所述IP位址可以是預配置的，也可以是由發送方和接收方通過其他流程(比如DHCP協議)進行協商獲得的；或者通過隧道協議進行封裝，如圖6(b)所示，比如通過GTP協議(如圖6(c)所示)，此時MAC PDU作為GTP數據包payload，GTP隧道的傳輸層地址和埠號可以預配置的，也可以是通過收發雙發通過其他流程(比如L3協議流程)獲取的；高層隧道協議還可以採用GRE協議或IPsec協議等，或其他高層連接協議形式。其中，通過WLAN空口傳遞的用戶數據可以是分流後得到的裸數據，也可以是由WLANAP對分流數據進行封裝後的IP數據包，如圖10(a)，此時分流數據(這裡即MAC PDU包)直接作為IP數據包的payload，IP包頭中源地址和目的地址分別為發送方和接收方IP的地址，該IP位址可以是預配置的，也可以是由發送方和接收方通過其他流程(比如DHCP協議)進行協商獲得的；或者其他傳輸協議數據包，比如LLC，如圖10(b)所示，此時LLC數據包中的目的服務訪問節點和源服務訪問節點欄位分別指向收發雙方的MAC層，分流數據作為 LLC 的 payload。
[0191]上述分流接口和WLAN空口的協議棧可以進行任意組合。可選的，UE與RNC之間也可以建立端到端的隧道用於數據傳遞，如圖11所示。其中隧道協議可以使用現有的隧道技術，比如IPsec協議、GTP協議或GRE協議等，也可以是其他隧道協議。
[0192]進一步的，分流接口和WLAN空口根據實際需求，還可以增加安全保護機制，比如通過IPSec或其他隧道安全機制，具體保護實現方法與現有安全機制一致，不再贅述。
[0193]對於上行用戶數據，與下行用戶數據的傳輸路徑和使用接口協議棧相同，不同之處在於發送方為UE，接收方為RNC和WLAN AP。在此不再進行贅述。
[0194]此外，如果分流接口建立在NodeB與WLAN AP之間，則需要NodeB對用戶數據進行分流，NodeB決定分流的依據可以是根據NodeB預定算法，也可以是由RNC觸發。NodeB上進行的數據分流方法，以及在分流接口上的分流數據傳遞機制與RNC的處理方法類似，不做贅述。
[0195]上述架構也同樣適用於HNB等其他場景，不同之處在僅在於接入網網元發生的變化，網元的回程鏈路也有所不同，比如HNB的回程鏈路還可能由家庭基站網關管理等。但接入網與WLAN AP間的分流接口協議和分流方式都是相同的。
[0196]本領域普通技術人員可以理解上述方法中的全部或部分步驟可通過程序來指令相關硬體完成，所述程序可以存儲於計算機可讀存儲介質中，如只讀存儲器、磁碟或光碟等。可選地，上述實施例的全部或部分步驟也可以使用一個或多個集成電路來實現。相應地，上述實施例中的各模塊/單元可以採用硬體的形式實現，也可以採用軟體功能模塊的形式實現。本發明不限制於任何特定形式的硬體和軟體的結合。
[0197]以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並非用於限定本發明的保護範圍。根據本發明的
【發明內容】
，還可有其他多種實施例，在不背離本發明精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據本發明作出各種相應的改變和變形，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種進行多網絡聯合傳輸的系統，包括:核心網和接入網； 所述接入網包括:第三代合作夥伴計劃(3GPP)接入網網元和無線區域網(WLAN)接入網網元；所述核心網包括3GPP核心網網元；所述3GPP接入網網元通過網絡接口與所述核心網網元相連，通過分流接口與所述WLAN接入網網元相連，通過3GPP無線接口與用戶設備相連；用於對接收到的上行用戶數據進行合併；還用於對下行用戶數據進行分流，將部分下行用戶數據分流到所述WLAN接入網網元； 所述WLAN接入網網元通過WLAN無線接口與所述用戶設備相連，用於在所述3GPP接入網網元與所述用戶設備之間傳輸上行用戶數據及下行用戶數據。
2.如權利要求1所述的系統，其特徵在於: 所述3GPP接入網網元用於對下行用戶數據進行分流，將部分下行用戶數據分流到所述WLAN接入網網元,具體包括: 所述3GPP接入網網元用於對從所述核心網發來的下行用戶數據進行分流後，將至少部分下行用戶數據通過所述分流接口發送到所述WLAN接入網網元； 所述WLAN接入網網元用於在所述3GPP接入網網元與所述用戶設備之間傳輸下行用戶數據，具體包括: 所述WLAN接入網網元用於將從所述分流接口接收到的所述下行用戶數據發送給所述用戶設備。
3.如權利要求 2所述的系統，其特徵在於: 所述3GPP接入網網元還用於將未通過所述分流接口發送給所述WLAN接入網網元的部分下行用戶數據，通過與所述用戶設備之間的接口發送給所述用戶設備。
4.如權利要求2所述的系統，其特徵在於: 所述3GPP接入網網元用於將至少部分下行用戶數據通過所述分流接口發送到所述WLAN接入網網元,具體包括: 所述3GPP接入網網元用於將至少部分下行用戶數據，封裝為乙太網傳輸協議或者基於無線連接的傳輸協議的形式，通過所述分流接口發送到所述WLAN接入網網元。
5.如權利要求1所述的系統，其特徵在於: 所述3GPP接入網網元用於對下行用戶數據進行分流，具體包括: 所述3GPP接入網網元用於在IP層、或數據包匯聚協議層、或無線鏈路控制層或者媒體接入控制(MAC)層，對所述下行用戶數據進行分流。
6.如權利要求1~5中任意一項所述的系統，其特徵在於: 所述3GPP接入網網元用於對下行用戶數據進行分流，具體包括: 所述3GPP接入網網元用於根據本設備的負荷、所述WLAN接入網網元的負荷、所述用戶設備所處的無線環境質量或其他預配置的算法中的任意一項或任意組合，對所述下行用戶數據進行分流。
7.如權利要求1所述的系統，其特徵在於: 所述WLAN接入網網元用於在所述3GPP接入網網元與所述用戶設備之間傳輸上行用戶數據，具體包括: 所述WLAN接入網網元用於將接收到的所述用戶設備發來的所述上行用戶數據發送給所述3GPP接入網網元；所述3GPP接入網網元用於對接收到的上行用戶數據進行合併，具體包括: 所述3GPP接入網網元用於將屬於同一數據源的所述用戶設備發來的上行用戶數據及所述WLAN接入網網元發來的上行用戶數據進行合併。
8.如權利要求1所述的系統，其特徵在於: 所述3GPP接入網網元還用於直接在所述核心網網元與所述用戶設備之間傳輸控制面信令。
9.如權利要求1所述的系統，其特徵在於: 所述3GPP接入網網元通過網絡接口與所述核心網網元相連，具體包括: 在長期演進(LTE)網絡中，所述3GPP接入網網元通過SI接口與所述核心網網元相連；在通用移動通信系統(UMTS)網絡中，所述3GPP接入網網元通過Iu 口與所述核心網網元相連。
10.一種用戶設備，具有無線區域網(WLAN)接入功能和至少一種第三代合作夥伴計劃(3GPP)無線接入功能，包括:接收模塊、發送模塊、分流模塊及合併模塊； 所述接收模塊用於通過3GPP無線接口接收3GPP接入網網元發來的下行用戶數據，還用於通過WLAN無線接口接收WLAN接入網網元發來的下行用戶數據； 所述合併模塊用於將所述接收模塊接收到的所述3GPP接入網網元與所述WLAN接入網網元發來的下行用戶數據進行合併； 所述分流模塊用於對待發送的上行用戶數據進行分流； 所述發送模塊用於將所述分流模塊分流出的部分上行用戶數據發送給所述3GPP接入網網元，將另一部分上行用戶數據發送給所述WLAN接入網網元。
11.如權利要求10所述的用戶設備，其特徵在於: 所述分流模塊用於對待發送的上行用戶數據進行分流，具體包括: 所述分流模塊用於在IP層、或數據包匯聚協議層、或無線鏈路控制層或者媒體接入控制(MAC)層，對所述上行用戶數據進行分流。
12.如權利要求10或11所述的用戶設備，其特徵在於: 所述分流模塊用於對待發送的上行用戶數據進行分流，具體包括: 所述分流模塊用於按照本地預配置的分流策略或者所述3GPP接入網網元為本設備配置的分流策略，對待發送的上行用戶數據進行分流。
13.如權利要求10所述的系統，其特徵在於: 所述接收模塊還用於直接接收所述3GPP接入網網元發來的控制面信令。
14.一種進行多網絡聯合傳輸的方法，應用於核心網和接入網側； 所述接入網包括:第三代合作夥伴計劃(3GPP)接入網網元和無線區域網(WLAN)接入網網元；所述核心網包括3GPP核心網網元； 所述方法包括: 所述3GPP接入網網元通過網絡接口與所述核心網網元相連，通過分流接口與所述WLAN接入網網元相連，通過3GPP無線接口與用戶設備相連；對接收到的上行用戶數據進行合併；對下行用戶數據進行分流，將部分下行用戶數據分流到所述WLAN接入網網元； 所述WLAN接入網網元通過WLAN無線接口與所述用戶設備相連；在所述3GPP接入網網元與所述用戶設備之間傳輸上行用戶數據及下行用戶數據。
15.如權利要求14所述的方法，其特徵在於: 所述3GPP接入網網元對下行用戶數據進行分流，將部分下行用戶數據分流到所述WLAN接入網網元,具體包括: 所述3GPP接入網網元對從所述核心網發來的下行用戶數據進行分流後，將至少部分下行用戶數據通過所述分流接口發送到所述WLAN接入網網元； 所述WLAN接入網網元在所述3GPP接入網網元與所述用戶設備之間傳輸下行用戶數據，具體包括: 所述WLAN接入網網元將從所述分流接口接收到的所述下行用戶數據發送給所述用戶設備。
16.如權利要求15所述的方法，其特徵在於，還包括: 所述3GPP接入網網元將未通過所述分流接口發送給所述WLAN接入網網元的部分下行用戶數據，通過與所述用戶設備之間的接口發送給所述用戶設備。
17.如權利要求15所述的方法，其特徵在於: 所述3GPP接入網網元將至少部分下行用戶數據通過所述分流接口發送到所述WLAN接入網網元，具體包括: 所述3GPP接入網網元將至少部分下行用戶數據，封裝為乙太網傳輸協議或者基於無線連接的傳輸協議的形式，通過所述分流接口發送到所述WLAN接入網網元。
18.如權利要求14·所述的方法，其特徵在於: 所述3GPP接入網網元對下行用戶數據進行分流，具體包括: 所述3GPP接入網網元在IP層、或數據包匯聚協議層、或無線鏈路控制層或者媒體接入控制(MAC)層，對所述下行用戶數據進行分流。
19.如權利要求14~18中任意一項所述的方法，其特徵在於: 所述3GPP接入網網元對下行用戶數據進行分流，具體包括: 所述3GPP接入網網元根據本設備的負荷、所述WLAN接入網網元的負荷、所述用戶設備所處的無線環境質量或其他預配置的算法中的任意一項或任意組合，對所述下行用戶數據進行分流。
20.如權利要求14所述的方法，其特徵在於: 所述WLAN接入網元在所述3GPP接入網網元與所述用戶設備之間傳輸上行用戶數據，具體包括: 所述WLAN接入網網元將接收到的所述用戶設備發來的所述上行用戶數據發送給所述3GPP接入網網元； 所述3GPP接入網網元對接收到的上行用戶數據進行合併，具體包括: 所述3GPP接入網網元將屬於同一數據源的所述用戶設備發來的上行用戶數據及所述WLAN接入網網元發來的上行用戶數據進行合併。
21.如權利要求14所述的方法，其特徵在於，還包括: 所述3GPP接入網網元直接在所述核心網網元與所述用戶設備之間傳輸控制面信令。
22.一種進行多網絡聯合傳輸的方法，應用於用戶設備側，所述用戶設備具有無線區域網(WLAN)接入功能和至少一種第三代合作夥伴計劃(3GPP)無線接入功能；所述方法包括:通過3GPP無線接口接收3GPP接入網網元發來的下行用戶數據，通過WLAN無線接口接收WLAN接入網網元發來的下行用戶數據； 將接收到的所述3GPP接入網網元與所述WLAN接入網網元發來的下行用戶數據進行合併； 對待發送的上行用戶數據進行分流； 將所述分流模塊分流出的部分上行用戶數據發送給所述3GPP接入網網元，將另一部分上行用戶數據發送給所述WLAN接入網網元。
23.如權利要求22所述的方法，其特徵在於: 所述對待發送的上行用戶數據進行分流，具體包括: 在IP層、或數據包匯聚協議層、或無線鏈路控制層或者媒體接入控制(MAC)層，對所述上行用戶數據進行分流。
24.如權利要求22或23所述的方法，其特徵在於: 所述對待發送的上行用戶數據進行分流，具體包括: 按照本地預配置的分流策略或者所述3GPP接入網網元為本設備配置的分流策略，對待發送的上行用戶數據進行分流。
25.如權利要求22所述的方法，其特徵在於，還包括: 直接接收所述3GPP接入網網元發來的控制面信令。
【文檔編號】H04W28/06GK103582011SQ201210261476
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年7月26日 優先權日:2012年7月26日
【發明者】王昕 , 和峰 申請人:中興通訊股份有限公司