用于在多无线接入网络中进行数据流迁移的方法与装置制造方法
【专利摘要】本发明的目的是提供一种用于在多无线接入网络中进行数据流迁移的方法与装置。其中，接入节点设备对待迁移数据流做出迁移决定，将连接重配置消息发送至用户设备，并在目标无线接口中建立用于承载待迁移数据流的无线承载；用户设备接收该连接重配置消息，同样在目标无线接口中建立用于承载待迁移数据流的无线承载，更新所述无线承载与所述目标无线接口的关联关系，向接入节点设备发送配置完成通知消息；接入节点设备接收该配置完成通知消息，更新所述无线承载与所述目标无线接口的关联关系，以完成待迁移数据流在多无线接入网络中的迁移。
【专利说明】用于在多无线接入网络中进行数据流迁移的方法与装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及无线通信【技术领域】，尤其涉及一种用于在多无线接入网络中进行数据流迁移的技术。
【背景技术】
[0002]移动数据的快速增长使得蜂窝移动通信网络，尤其是无线接入网络，面临巨大的压力。无线接入能力急待提高，以满足用户不断增长的对更高数据速率的需要。同时，无线局域网(WLAN, Wireless Local Area Networks)被广泛使用。WLAN和蜂窝移动通信网络(cellular network)的融合(convergence)正日益成为为一种有效提高无线接入能力的方式。
[0003]一种将蜂窝移动通信网和无线局域网融合的解决方案，是将WLAN接入点与移动通信网络的小区基站集成在一个接入设备中，即所谓集成的接入节点设备(convergedaccess node)，以使得双模用户设备能够通过这两个无线接口来接入该接入设备。并且，数据业务流可以同时在这两个无线接入接口进行传输。
[0004]将移动接入网的数据负荷卸载到具有免授权频谱的W1-Fi链路，是融合蜂窝移动通信网和无线局域网的主要驱动力之一。为了将一个IP业务流从蜂窝无线接口无缝迁移至W1-Fi接口，或者相反，需要引入IP数据流的迁移机制。
[0005]现有的在W1-Fi接口和蜂窝无线接口之间迁移IP数据流的解决方案，是通过使WLAN和移动核心网之间进行互联互通来实现的。3GPP规范中已经定义了这种解决方案，其基于网络策略，允许去往相同F1DN(Packet Data Network,分组数据网络)网关的不同的传输数据流在不同的无线接入网上传输。例如，尽力而为的数据业务(the best efforttraffic)可以在WLAN上传输，而服务质量要求高的数据业务则可以通过蜂窝无线接口传输。
[0006]如图1所示，尽管WLAN接入点与LTE基站可以集成在一个设备中以增强热点地区或高人口密度区域的接入容量，然而这两个实体却具有各自独立的回程连接(backhaulingconnection) 0用户设备具有将IP数据流在LTE接口与W1-Fi接口之间迁移的能力。在LTE与W1-Fi之间进行IP数据流的无缝迁移是基于双栈移动IP协议(Dual Stack MobileIP, DSMIP)的，该协议为用户设备的IPv4和IPv6会话提供了 IP地址保留，从而使用户业务流在不同网络中的迁移成为可能。
[0007]无论何时改变接入网络，基于DSMIP的解决方案中用户设备均保留了 IP地址，因此，其提供了无缝的系统(inter-system)间的数据迁移和更好的用户体验。然而，该解决方案具有一些致命缺陷。
[0008]首先，由于其要求引入新的网络设备，例如ePDG(Enhanced Packet DataGateway,增强的分组数据网关)和 3GPP AAA(Authentication AuthorizationAccounting,认证鉴权记账)服务器，故对3GPP移动网络造成较大影响。并且，移动核心网也要升级以使得WLAN与3GPP移动网络之间能够进行互通，这些将导致系统复杂度和成本的显著增加。
[0009]其次，其要求HA(Home Agent，归属地代理)和用户设备两者皆支持DSMIP协议。这意味着该解决方案并不提供对大量现有不支持DSMIP协议的终端的后向兼容。
[0010]现有技术仍未解决一关键问题:怎样在最小化对上层协议和应用以及其它网元设备的影响的前提下，实现IP数据流在不同无线系统中的迁移，并确保业务的连续性。本发明正是为了解决该问题，而提出了以下解决方案。
【发明内容】
[0011]本发明的目的是提供一种用于在多无线接入网络中进行数据流迁移的方法与装置。
[0012]根据本发明的一个方面，提供了一种由用户设备实现的在多无线接入网络中进行数据流迁移的方法，其中，该方法包括:
[0013]A接收接入节点设备发送的连接重配置消息，其中，所述连接重配置消息包括关于待迁移数据流在其待迁移至的目标无线接口中的无线承载的信息；
[0014]其中，所述目标无线接口包括以下任一项:
[0015]-移动通信网的无线接入接口；
[0016]-无线局域网的无线接入接口；
[0017]B根据所述连接重配置消息，在所述目标无线接口中建立用于承载所述待迁移数据流的无线承载；
[0018]C更新所述无线承载与所述目标无线接口的关联关系；
[0019]D向所述接入节点设备发送关于所述无线承载的配置完成通知消息。
[0020]根据本发明的另一个方面，还提供了一种由接入节点设备实现的在多无线接入网络中进行数据流迁移的方法，其中，该方法包括:
[0021]a当满足预定的数据流迁移条件时，对待迁移数据流做出迁移决定，以确定所述待迁移数据流待迁移至的目标无线接口；
[0022]其中，所述目标无线接口包括以下任一项:
[0023]-移动通信网的无线接入接口；
[0024]-无线局域网的无线接入接口；
[0025]b将包括关于所述待迁移数据流在所述目标无线接口中的无线承载的信息的连接重配置消息发送至用户设备；
[0026]其中，该方法还包括:
[0027]X在所述目标无线接口中建立用于承载所述待迁移数据流的无线承载；
[0028]y接收所述用户设备发送的关于其建立所述无线承载的配置完成通知消息；
[0029]z响应于所述配置完成通知消息，更新所述无线承载与所述目标无线接口的关联关系，以完成所述待迁移数据流关于无线接入网络的迁移。
[0030]根据本发明的一个方面，提供了一种在多无线接入网络中进行数据流迁移的第一迁移装置，该第一迁移装置布置于用户设备中，其中，该第一迁移装置包括:
[0031]重配置接收装置，用于接收接入节点设备发送的连接重配置消息，其中，所述连接重配置消息包括关于待迁移数据流在其待迁移至的目标无线接口中的无线承载的信息；[0032]其中，所述目标无线接口包括以下任一项:
[0033]-移动通信网的无线接入接口；
[0034]-无线局域网的无线接入接口；
[0035]第一承载建立装置，用于根据所述连接重配置消息，在所述目标无线接口中建立用于承载所述待迁移数据流的无线承载；
[0036]第一关联更新装置，用于更新所述无线承载与所述目标无线接口的关联关系；
[0037]完成通知发送装置，用于向所述接入节点设备发送关于所述无线承载的配置完成通知消息。
[0038]根据本发明的另一个方面，还提供了一种在多无线接入网络中进行数据流迁移的第二迁移装置，该第二迁移装置布置于接入节点设备中，其中，该第二迁移装置包括:
[0039]迁移决定装置，用于当满足预定的数据流迁移条件时，对待迁移数据流做出迁移决定，以确定所述待迁移数据流待迁移至的目标无线接口 ；
[0040]其中，所述目标无线接口包括以下任一项:
[0041]-移动通信网的无线接入接口；
[0042]-无线局域网的无线接入接口；
[0043]重配置通知发送装置，用于将包括关于所述待迁移数据流在所述目标无线接口中的无线承载的信息的连接重配置消息发送至用户设备；
[0044]第二承载建立装置，用于在所述目标无线接口中建立用于承载所述待迁移数据流的无线承载；
[0045]完成通知接收装置，用于接收所述用户设备发送的关于其建立所述无线承载的配置完成通知消息；
[0046]第二关联更新装置，用于响应于所述配置完成通知消息，更新所述无线承载与所述目标无线接口的关联关系，以完成所述待迁移数据流关于无线接入网络的迁移。
[0047]根据本发明的又一个方面，还提供了一种用于在多无线接入网络中进行数据流迁移的系统，其中，该系统包括如前述根据本发明一个方面的布置于用户设备中用于在多无线接入网络中进行数据流迁移的第一迁移装置与如前述根据本发明另一个方面的布置于接入节点设备中用于在多无线接入网络中进行数据流迁移的第二迁移装置。
[0048]与现有技术相比，本发明提供了一种新方法，使得IP数据流能够在多无线接入网络(mult1-radio access network)中的两个无线链路之间进行迁移。目标场景为融合的多无线接入网，其中接入节点设备和用户设备均装置有双无线接入接口，即蜂窝无线接口和W1-Fi接口，以用于接入节点设备和用户设备之间进行通信和/或数据传输。更一般地，所述接入节点设备为集成有WLAN接入点的基站。
[0049]本发明的基本思想是在层2 (layer 2)，而非现有基于DSMIP协议的解决方案中所定义的层3(layer 3)，来触发和执行数据流迁移。用户设备和接入节点设备均应具有支持双模无线接入接口的IP协议栈。如果一个IP数据流被自蜂窝无线接口迁移至W1-Fi接口，或者相反，其可通过更新该IP数据流与层2实体(layer 2 entity)的绑定关系来实现。具体来说，解除蜂窝无线接口的层2实体与承载该指定IP数据流的无线承载的绑定关系，并将W1-Fi MAC层(Media Access Control,媒体接入层)实体与该同一无线承载相关联。因此，该指定IP数据流的分组将通过该W1-Fi接口传输。该指定的IP数据流可以在无线接入网络的这两个无线接口之间迁移。这是一个基于层2的数据流迁移方案。无线承载的标识(identity)与用户设备的IP地址均无需改变。并且，对IP层、更高的应用层，以及移动核心网也无影响。
[0050]本发明的方案具有以下优点:
[0051]I)通过在蜂窝无线接口和W1-Fi接口之间无缝迁移数据流，以一种相当简单又经济的方式来减轻了蜂窝无线接入网络的负荷。
[0052]2)无需引入新的网元设备，也不涉及移动核心网网元,从而不会对移动核心网造成影响，并向不支持DSMIP的用户设备和移动网络提供后向兼容。
[0053]3)所有相关的新信令消息均在W1-Fi接口上传输，不会对现有的蜂窝无线接口和3GPP标准造成影响，也不需要在WLAN与移动核心网之间增加新的接口或设备以实现二者之间的互联互通。
[0054]4)数据流可以在两个无线接口之间无缝迁移。这是一个先接后切(make-before-break)的方案,从而确保数据流迁移过程中的业务连续。
[0055]5)基于层2的数据流迁移方案，其通过改变层2与IP实体之间的关联关系来在层2执行数据流迁移，数据流迁移过程中保留原IP地址，且对IP层和更高的层透明，故不会对更高层的应用造成影响。
【专利附图】
【附图说明】
[0056]通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目标和优点将会变得更明显:
[0057]图1示出现有技术中融合的多无线接入网的示意图；
[0058]图2示出根据本发明一个实施例的融合的多无线接入网的示意图；
[0059]图3示出数据平面协议栈；
[0060]图4示出在上行初始状态的用户设备的结构示意图；
[0061]图5示出在IP数据流自LTE迁移至W1-Fi之后用户设备的结构示意图；
[0062]图6示出根据本发明一个实施例的用户设备和接入节点设备相互配合用于在多无线接入网络中进行数据流迁移的方法流程图；
[0063]图7示出在W1-Fi接口传输的数据分组的结构图；
[0064]图8示出根据本发明一个实施例的用于在多无线接入网络中进行数据流迁移的用户设备和接入节点设备的装置示意图；
[0065]图9示出根据本发明另一个实施例的用于在多无线接入网络中进行数据流迁移的用户设备和接入节点设备的装置示意图。
[0066]附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。
【具体实施方式】
[0067]下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
[0068]本发明适用于多无线接入网络的场景，其中，数据流在移动通信网的无线接入接口与无线局域网的无线接入接口之间进行迁移，前者诸如UMTS (Universal MobileTelecommunications System,通用移动通讯系统)接口、LTE(Long Term Evolution,长期演进网络)接口等，后者例如W1-Fi接口。本文中，为便于说明，多以数据流在LTE无线接入接口和W1-Fi接口之间的迁移进行举例说明。然而，本领域技术人员应能理解，前述LTE无线接入接口和W1-Fi接口，仅为示例，用于说明本发明之目的，而不应被理解为对本发明的任何限制，其他任何现有的或将来的移动通信网的无线接入接口或无线局域网的无线接入接口，如可适用于本发明，均应包含于本发明的保护范围之内。
[0069]图2示出一个示例性的融合的多无线接入网络。图3示出数据平面协议栈。其中，双模用户设备装置有LTE接口和W1-Fi接口，其可以采用这两个无线接入接口来同时传输IP业务流。W1-Fi接入点和LTE基站功能实体集成在接入节点设备，其共有IP和至移动核心网的回程连接。从用户设备或接入节点设备的IP层角度来看，W1-FiMAC层实体被视为虚拟的LTE层2实体，即F1DCP (Packet Data Convergence Protocol,分组数据汇聚协议)实体。因此，IP数据流的迁移实际上是通过在LTE层2实体与虚拟的层2实体之间迁移IP数据传输来实现的。
[0070]在多无线接入网络中，数据流的迁移存在两种情形:一种是自蜂窝无线接口至W1-Fi接口 ；另一种是自W1-Fi接口至蜂窝无线接口。为简便说明起见，本文中仅举例说明前者的情形。但需要说明的是，本领域技术人员应能理解，将数据流自W1-Fi接口迁移至蜂窝无线接口的情形同样属于本发明的保护范围以内。
[0071]图4示出在上行初始状态的用户设备的结构示意图，其中，双模用户设备经由LTE接口接入，现有3个IP数据流均经由LTE接口进行传输。按照3GPP规范的定义，无线数据承载(data radio bearer)被用来承载用户平面数据。典型地,每个IP数据流被一个无线数据承载来承载。每个HXP实体承载一个无线承载的数据。每个无线数据承载与一个rocp实体相关联。从ip层的角度，W1-Fi mac实体被作为rocp实体。
[0072]图5示出在IP数据流自LTE迁移至W1-Fi之后用户设备的结构示意图。承载该指定的IP数据流的无线数据承载与LTE HXP实体之间的关联关系被释放。替代地，该无线承载与该W1-Fi MAC实体相关联。在该解除关联与重新关联的过程中，该无线承载的标识未发生变化。因此，这不会对更上级的应用层造成影响。
[0073]图6示出根据本发明一个实施例的用户设备和接入节点设备相互配合用于在多无线接入网络中进行数据流迁移的过程。具体地，可由安装并运行于用户设备I中的第一迁移装置10，与安装并运行于接入节点设备2中的第二迁移装置20相互交互及配合，来实现多无线接入网络中的数据流迁移。为便于说明，本文中，用户设备I与第一迁移装置10等同使用，不做区分；同样地，接入节点设备2与第二迁移装置20也等同使用，不做区分。
[0074]如图6所示，在步骤S601中，当满足预定的数据流迁移条件时，接入节点设备2对待迁移数据流做出迁移决定，以确定所述待迁移数据流待迁移至的目标无线接口。
[0075]例如，当前LTE网络的重传频率超过预定的频率阈值，接入节点设备2确定此时满足预定的数据流迁移条件，对用户设备I的当前数据流A做出迁移决定，确定将该数据流A迁移至W1-Fi接口，即将该数据流A的传输从LTE网络迁移至W1-Fi网络。
[0076]在此，所述数据流迁移条件可以包括各种预定义的规则或策略，诸如接入节点设备2的当前可用带宽、用户设备I所需要的带宽、服务优先级以及其他条件或参数。
[0077]在步骤S602中，接入节点设备2将包括关于该数据流A在该目标W1-Fi接口中的无线承载的信息的连接重配置消息发送至用户设备1，以使得用户设备I也对该数据流A所对应的无线承载A进行重配置。此外，该连接重配置消息中还包括在W1-Fi链路上的该数据流A所对应的无线承载A的信息。
[0078]相应地，用户设备I接收接入节点设备2发送的连接重配置消息，其中，该连接重配置消息包括关于该待迁移数据流A在其待迁移至的目标W1-Fi接口中的无线承载的信
肩、O
[0079]在将连接重配置消息发送至用户设备I之后，在步骤S603中，接入节点设备2在该W1-Fi接口中建立用于承载该数据流A的无线承载A。例如，接入节点设备2将W1-Fi接口的MAC层实体作为虚拟的LTE接口的层2实体，与用于承载该待迁移数据流A的无线承载A相对应。对该W1-Fi无线承载A的配置将原为无连接的W1-Fi链路变为面向有连接的，并使其满足实现虚拟LTE层2实体的要求。在W1-Fi接口配置W1-Fi无线承载可通过虚拟局域网(VLAN, Virtual Local Area Network)技术来模仿LTE网络的无线数据承载，以在W1-Fi链路上传输数据分组。VLAN ID可作为W1-Fi无线承载的标识(RB_ID)以及逻辑传输信道的标识。W1-Fi RB_ID/VLAN ID应当被封装在所有在该W1-Fi接口传输的数据分组，以使得接收设备能够识别每个数据流，并将数据流传递至更高的层。例如，在数据流迁移完成后，接入节点设备2经由W1-Fi接口接收上行数据分组，并将W1-Fi无线承载(由RB_ID/VLAN ID标识)映射至SI承载，以便在回程链路上经由SI接口进行传输。
[0080]并且，用户设备I在步骤S602接收该连接重配置消息之后，在步骤S604中，其根据该连接重配置消息，在该W1-Fi接口中建立用于承载该数据流A的无线承载。例如，连接重配置消息中包括关于该待迁移数据流A在其待迁移至的目标W1-Fi接口中的无线承载的信息，用户设备I据此在该W1-Fi接口中建立用于承载该数据流A的无线承载。具体建立方式与第二承载建立装置623建立数据流A的无线承载A的方式类似。对于W1-Fi无线承载的本地配置来说，其主要包括两个步骤:首先，通过建立VLAN来建立W1-Fi无线承载；其次，更新无线承载与W1-Fi MAC实体的关联关系。在配置VLAN时，在无连接的W1-Fi无线接口建立虚拟无线承载。
[0081 ] 在步骤S605中，用户设备I更新该无线承载A与该W1-Fi接口的关联关系。具体地，用户设备I解除该承载数据流A的无线承载A与当前LTE网络的关联，并将该无线承载A与该W1-Fi网络相关联。进一步地，用户设备I解除LTE层2 (PDCP层)实体与承载该数据流A的无线承载A的关联关系，并将该无线承载A与该W1-Fi MAC层(虚拟TOCP)实体相关联。
[0082]在步骤S606中，用户设备I向接入节点设备2发送关于该待迁移的数据流A所对应无线承载A的配置完成通知消息，以通知接入节点设备2该用户设备I已成功配置该W1-Fi无线承载A并完成关联关系的更新。之后，用户设备I可以经由W1-Fi接口发送该数据流A的上行数据分组。
[0083]相应地，接入节点设备2接收用户设备I发送的关于其建立所述无线承载的配置完成通知消息。
[0084]在步骤S607中，接入节点设备2响应于该配置完成通知消息，更新该无线承载A与其目标W1-Fi接口的关联关系，以完成该待迁移数据流A关于无线接入网络的迁移。
[0085]在此，接入节点设备2同样更新该无线承载A与该W1-Fi网络的关联关系，以完成该数据流A关于无线接入网络的迁移。更新方式与用户设备I所使用的更新方式类似，在此不再赘述。之后，接入节点设备2将经由W1-Fi接口传输该数据流A的数据分组。
[0086]至此，数据流A的数据传输已成功从LTE接口迁移至W1-Fi接口。
[0087]仍参阅图6，在本发明的另一实施例中，由用户设备I发起对数据流的迁移过程。
[0088]具体地，在步骤S6011(未示出)中，当满足预定的测量上报条件时，用户设备I向接入节点设备2发送关于目标无线接口的链路质量的测量报告信息；相应地，接入节点设备2接收用户设备I发送的关于目标无线接口的链路质量的测量报告信息。
[0089]在此，所述测量上报条件包括但不限于用户设备I检测到W1-Fi信号、LTE网络的重传频率较高或者W1-Fi信号较强等。例如，双模用户设备I通过事件触发方式或预定时间间隔来检测W1-Fi信号；一旦W1-Fi信号被检测到，用户设备I即经由W1-Fi接口与接入节点设备2建立连接。建立连接的方式与通常的WLAN建立连接的方式相同，包括对WLAN接入的认证和鉴权。
[0090]进一步地，所述测量上报条件还可以包括设置于用户设备I的本地数据流迁移规贝U，当满足该等迁移规则时，用户设备I向接入节点设备2发送关于目标无线接口的链路质量的测量报告信息。例如，用户设备I在与WLAN成功建立连接后，监视和测量W1-Fi信号强度；一旦检测到该W1-Fi信号强度足够强，如该信号强度超过预定的强度阈值，用户设备I经由W1-Fi接口向接入节点设备2发送关于目标无线接口的链路质量的测量报告信息。该测量报告信息中可以包括W1-Fi链路质量报告信息以及用户设备I希望迁移至该W1-Fi链路的业务流的标识。
[0091]在步骤S6012(未示出)中，接入节点设备2基于该测量报告信息，确定是否满足预定的数据流迁移条件。在此，所述数据流迁移条件可以包括接收到用户设备I发送的关于目标无线接口的链路质量的测量报告信息。进一步地，其还可以包括各种预定义的规则或策略，诸如接入节点设备2的当前可用带宽、用户设备I所需要的带宽、服务优先级以及其他条件或参数。
[0092]在步骤S6013(未示出)中，当满足预定的数据流迁移条件时，如接收到用户设备I的该测量报告信息，接入节点设备2对该待迁移数据流A做出迁移决定，以确定该待迁移数据流A待迁移至的目标无线接口，如W1-Fi接口。
[0093]一旦做出迁移决定，在步骤S602中，接入节点设备2将包括关于该数据流A在该目标W1-Fi接口中的无线承载的信息的连接重配置消息发送至用户设备1，以使得用户设备I也对该数据流A所对应的无线承载A进行重配置。此外，该连接重配置消息中还包括在W1-Fi链路上的该数据流A所对应的无线承载A的信息。如果接入节点设备2做出不进行迁移的决定，其还可以向用户设备I返回用于指示拒绝迁移的连接重配置消息。
[0094]相应地，用户设备I接收接入节点设备2基于测量报告信息发送的连接重配置消息，其中，该连接重配置消息包括关于待迁移数据流A在W1-Fi接口中的无线承载的信息。
[0095]连接重配置消息发出之后，在步骤S603中，接入节点设备2在该W1-Fi接口中建立用于承载该数据流A的无线承载A。具体地，接入节点设备2在本地配置该用于在W1-Fi链路上承载该数据流A的W1-Fi无线承载A。例如，接入节点设备2将W1-Fi接口的MAC层实体作为虚拟的LTE接口的层2实体，与用于承载该待迁移数据流A的无线承载A相对应。对该W1-Fi无线承载A的配置将原为无连接的W1-Fi链路变为面向有连接的，并使其满足实现虚拟LTE层2实体的要求。在W1-Fi接口配置W1-Fi无线承载可通过虚拟局域网(VLAN, Virtual Local Area Network)技术来模仿LTE网络的无线数据承载，以在W1-Fi链路上传输数据分组。VLAN ID可作为W1-Fi无线承载的标识(RB_ID)以及逻辑传输信道的标识。W1-Fi RB_ID/VLAN ID应当被封装在所有在该W1-Fi接口传输的数据分组，以使得接收设备能够识别每个数据流，并将数据流传递至更高的层。例如，在数据流迁移完成后，接入节点设备2经由W1-Fi接口接收上行数据分组，并将W1-Fi无线承载(由RB_ID/VLANID标识)映射至SI承载，以便在回程链路上经由SI接口进行传输。
[0096]并且，接收该连接重配置消息之后，在步骤S604中，用户设备I根据该连接重配置消息，在该W1-Fi接口中建立用于承载该数据流A的无线承载。例如，连接重配置消息中包括关于该待迁移数据流A在其待迁移至的目标W1-Fi接口中的无线承载的信息，第一承载建立装置712据此在该W1-Fi接口中建立用于承载该数据流A的无线承载。具体建立方式与第二承载建立装置723建立数据流A的无线承载A的方式类似。对于W1-Fi无线承载的本地配置来说，其主要包括两个步骤:首先，通过建立VLAN来建立W1-Fi无线承载；其次，更新无线承载与W1-Fi MAC实体的关联关系。在配置VLAN时，在无连接的W1-Fi无线接口建立虚拟无线承载。
[0097]在步骤S605中，用户设备I更新该无线承载A与该W1-Fi接口的关联关系。具体地，用户设备I解除该承载数据流A的无线承载A与当前LTE网络的关联，并将该无线承载A与该W1-Fi网络相关联。进一步地，用户设备I解除LTE层2 (PDCP层)实体与承载该数据流A的无线承载A的关联关系，并将该无线承载A与该W1-Fi MAC层(虚拟TOCP)实体相关联。
[0098]在步骤S606中，用户设备I向接入节点设备2发送关于该待迁移的数据流A所对应无线承载A的配置完成通知消息，以通知接入节点设备2该用户设备I已成功配置该W1-Fi无线承载A并完成关联关系的更新。之后，用户设备I可以经由W1-Fi接口发送该数据流A的上行数据分组。
[0099]相应地，接入节点设备2接收用户设备I发送的关于其建立所述无线承载的配置完成通知消息。
[0100]在步骤S607中，接入节点设备2响应于该配置完成通知消息，更新该无线承载A与其目标W1-Fi接口的关联关系，以完成该待迁移数据流A关于无线接入网络的迁移。
[0101]在此，接入节点设备2同样更新该无线承载A与该W1-Fi网络的关联关系，以完成该数据流A关于无线接入网络的迁移。更新方式与用户设备I所使用的更新方式类似，在此不再赘述。之后，接入节点设备2将经由W1-Fi接口传输该数据流A的数据分组。
[0102]至此，数据流A的数据传输已成功从LTE接口迁移至W1-Fi接口。
[0103]本领域技术人员应能理解，上述第一数据流迁移条件仅为示例，其他现有的或将来的数据流迁移条件如可适用于用户设备来判断是否进行数据流迁移，则同样应包含于本发明的保护范围内。
[0104]同样地，本领域技术人员还应能理解，上述数据流迁移条件也仅为示例，其他现有的或将来的数据流迁移条件如可适用于接入节点设备来判断是否进行数据流迁移，则同样应包含于本发明的保护范围内。
[0105]在指定数据流自LTE接口迁移至W1-Fi接口后，用户的数据分组即在W1-Fi链路上进行传输。图7示出在W1-Fi接口传输的数据分组的结构图。在一个VLAN标签(tag)中VLAN ID具有12比特(bit)，3GPP规范定义的RB_ID具有5比特。RB_ID应当被封装在VLAN ID中最不重要的5比特中，其最重要的7比特未被使用。这不会对现有IP实现方案或其他更高层的应用造成应用。从IP层的角度来看，W1-FiMAC实体将被视为虚拟HXP实体，并且所有的W1-Fi无线承载均应当由该虚拟HXP实体来进行处理。VLAN标签区域被视为RB_ID来标识每个数据分组。从而，发送端和接收端均可通过该RB_ID来识别数据流。
[0106]图8示出根据本发明一个实施例的用于在多无线接入网络中进行数据流迁移的用户设备和接入节点设备的装置示意图。其中，安装并运行于用户设备I中的第一迁移装置10，与安装并运行于接入节点设备2中的第二迁移装置20相互交互及配合，来实现多无线接入网络中的数据流迁移。为便于说明，本文中，用户设备I与第一迁移装置10等同使用，不做区分；同样地，接入节点设备2与第二迁移装置20也等同使用，不做区分。
[0107]如图8所示，第一迁移装置10包括重配置接收装置811、第一承载建立装置812、第一关联更新装置813和完成通知发送装置814 ;第二迁移装置20包括迁移决定装置821、重配置通知发送装置822、第二承载建立装置823、完成通知接收装置824和第二关联更新装置825。
[0108]具体地，当满足预定的数据流迁移条件时，迁移决定装置821对待迁移数据流做出迁移决定，以确定所述待迁移数据流待迁移至的目标无线接口。
[0109]例如，当前LTE网络的重传频率超过预定的频率阈值，迁移决定装置821确定此时满足预定的数据流迁移条件，对用户设备I的当前数据流A做出迁移决定，确定将该数据流A迁移至W1-Fi接口，即将该数据流A的传输从LTE网络迁移至W1-Fi网络。
[0110]在此，所述数据流迁移条件可以包括各种预定义的规则或策略，诸如接入节点设备2的当前可用带宽、用户设备I所需要的带宽、服务优先级以及其他条件或参数。
[0111]随后，重配置通知发送装置822将包括关于该数据流A在该目标W1-Fi接口中的无线承载的信息的连接重配置消息发送至用户设备1，以使得用户设备I也对该数据流A所对应的无线承载A进行重配置。此外，该连接重配置消息中还包括在W1-Fi链路上的该数据流A所对应的无线承载A的信息。
[0112]相应地，在用户设备I侧，重配置接收装置811接收接入节点设备2发送的连接重配置消息，其中，该连接重配置消息包括关于该待迁移数据流A在其待迁移至的目标W1-Fi接口中的无线承载的信息。
[0113]在接入节点设备2侧，重配置通知发送装置822将连接重配置消息发送至用户设备I之后，第二承载建立装置823在该W1-Fi接口中建立用于承载该数据流A的无线承载A。例如，第二承载建立装置823将W1-Fi接口的MAC层实体作为虚拟的LTE接口的层2实体，与用于承载该待迁移数据流A的无线承载A相对应。对该W1-Fi无线承载A的配置将原为无连接的W1-Fi链路变为面向有连接的，并使其满足实现虚拟LTE层2实体的要求。在W1-Fi接口配置W1-Fi无线承载可通过虚拟局域网(VLAN, Virtual Local Area Network)技术来模仿LTE网络的无线数据承载，以在W1-Fi链路上传输数据分组。VLANID可作为W1-Fi无线承载的标识(RB_ID)以及逻辑传输信道的标识。W1-Fi RB_ID/VLAN ID应当被封装在所有在该W1-Fi接口传输的数据分组，以使得接收设备能够识别每个数据流，并将数据流传递至更高的层。例如，在数据流迁移完成后，接入节点设备2经由W1-Fi接口接收上行数据分组，并将W1-Fi无线承载(由RB_ID/VLAN ID标识)映射至SI承载，以便在回程链路上经由Si接口进行传输。
[0114]并且，在用户设备I侧，重配置接收装置811接收该连接重配置消息之后，第一承载建立装置812根据该连接重配置消息，在该W1-Fi接口中建立用于承载该数据流A的无线承载。例如，连接重配置消息中包括关于该待迁移数据流A在其待迁移至的目标W1-Fi接口中的无线承载的信息，第一承载建立装置812据此在该W1-Fi接口中建立用于承载该数据流A的无线承载。具体建立方式与第二承载建立装置823建立数据流A的无线承载A的方式类似。对于W1-Fi无线承载的本地配置来说，其主要包括两个步骤:首先，通过建立VLAN来建立W1-Fi无线承载；其次，更新无线承载与W1-Fi MAC实体的关联关系。在配置VLAN时，在无连接的W1-Fi无线接口建立虚拟无线承载。
[0115]第一关联更新装置813更新该无线承载A与该W1-Fi接口的关联关系。具体地，第一关联更新装置813解除该承载数据流A的无线承载A与当前LTE网络的关联，并将该无线承载A与该W1-Fi网络相关联。进一步地，第一关联更新装置813解除LTE层2 (H)CP层)实体与承载该数据流A的无线承载A的关联关系，并将该无线承载A与该W1-Fi MAC层(虚拟rocp)实体相关联。
[0116]完成通知发送装置814向接入节点设备2发送关于该待迁移的数据流A所对应无线承载A的配置完成通知消息，以通知接入节点设备2该用户设备I已成功配置该W1-Fi无线承载A并完成关联关系的更新。之后，用户设备I可以经由W1-Fi接口发送该数据流A的上行数据分组。
[0117]相应地，完成通知接收装置824接收用户设备I发送的关于其建立所述无线承载的配置完成通知消息。
[0118]随后，第二关联更新装置825响应于该配置完成通知消息，更新该无线承载A与其目标W1-Fi接口的关联关系，以完成该待迁移数据流A关于无线接入网络的迁移。
[0119]在此，第二关联更新装置825同样更新该无线承载A与该W1-Fi网络的关联关系，以完成该数据流A关于无线接入网络的迁移。更新方式与第一关联更新装置813所使用的更新方式类似，在此不再赘述。之后，接入节点设备2将经由W1-Fi接口传输该数据流A的数据分组。
[0120]至此，数据流A的数据传输已成功从LTE接口迁移至W1-Fi接口。
[0121]图9示出根据本发明另一个实施例的用于在多无线接入网络中进行数据流迁移的用户设备和接入节点设备的装置示意图。在此，由用户设备I发起对数据流的迁移。其中，第一迁移装置10包括重配置接收装置911、第一承载建立装置912、第一关联更新装置913和完成通知发送装置914 ;第二迁移装置20包括迁移决定装置921、重配置通知发送装置922、第二承载建立装置923、完成通知接收装置924和第二关联更新装置925。进一步地，重配置接收装置911还进一步包括测量上报单元9111和重配置接收单元9112 ;迁移决定装置921还进一步包括测量接收单元9211、迁移判断单元9212和迁移决定单元9213。
[0122]具体地，当满足预定的测量上报条件时，测量上报单元9111向接入节点设备2发送关于目标无线接口的链路质量的测量报告信息；相应地，测量接收单元9211接收用户设备I发送的关于目标无线接口的链路质量的测量报告信息。
[0123]在此，所述测量上报条件包括但不限于用户设备I检测到W1-Fi信号、LTE网络的重传频率较高或者W1-Fi信号较强等。例如，双模用户设备I通过事件触发方式或预定时间间隔来检测W1-Fi信号；一旦W1-Fi信号被检测到，用户设备I即经由W1-Fi接口与接入节点设备2建立连接。建立连接的方式与通常的WLAN建立连接的方式相同，包括对WLAN接入的认证和鉴权。
[0124]进一步地，所述测量上报条件还可以包括设置于用户设备I的本地数据流迁移规贝U，当满足该等迁移规则时，用户设备I向接入节点设备2发送关于目标无线接口的链路质量的测量报告信息。例如，用户设备I在与WLAN成功建立连接后，监视和测量W1-Fi信号强度；一旦检测到该W1-Fi信号强度足够强，如该信号强度超过预定的强度阈值，用户设备I经由W1-Fi接口向接入节点设备2发送关于目标无线接口的链路质量的测量报告信息。该测量报告信息中可以包括W1-Fi链路质量报告信息以及用户设备I希望迁移至该W1-Fi链路的业务流的标识。
[0125]迁移判断单元9212基于该测量报告信息，确定是否满足预定的数据流迁移条件。在此，所述数据流迁移条件可以包括接收到用户设备I发送的关于目标无线接口的链路质量的测量报告信息。进一步地，其还可以包括各种预定义的规则或策略，诸如接入节点设备2的当前可用带宽、用户设备I所需要的带宽、服务优先级以及其他条件或参数。
[0126]当满足预定的数据流迁移条件时，如接收到用户设备I的该测量报告信息，迁移决定单元9213对该待迁移数据流A做出迁移决定，以确定该待迁移数据流A待迁移至的目标无线接口，如W1-Fi接口。
[0127]一旦接入节点设备2做出迁移决定，重配置通知发送装置922将包括关于该数据流A在该目标W1-Fi接口中的无线承载的信息的连接重配置消息发送至用户设备1，以使得用户设备I也对该数据流A所对应的无线承载A进行重配置。此外，该连接重配置消息中还包括在W1-Fi链路上的该数据流A所对应的无线承载A的信息。如果迁移决定单元9213做出不进行迁移的决定，重配置通知发送装置922还可以返回用于指示拒绝迁移的连接重配置消息。
[0128]相应地，在用户设备I侧，重配置接收单元9112接收接入节点设备2基于测量报告信息发送的连接重配置消息，其中，该连接重配置消息包括关于待迁移数据流A在W1-Fi接口中的无线承载的信息。
[0129]在接入节点设备2侧，连接重配置消息发出之后，第二承载建立装置923在该W1-Fi接口中建立用于承载该数据流A的无线承载A。具体地，第二承载建立装置923在本地配置该用于在W1-Fi链路上承载该数据流A的W1-Fi无线承载A。例如，第二承载建立装置923将W1-Fi接口的MAC层实体作为虚拟的LTE接口的层2实体，与用于承载该待迁移数据流A的无线承载A相对应。对该W1-Fi无线承载A的配置将原为无连接的W1-Fi链路变为面向有连接的，并使其满足实现虚拟LTE层2实体的要求。在W1-Fi接口配置W1-Fi无线承载可通过虚拟局域网(VLAN, Virtual Local Area Network)技术来模仿LTE网络的无线数据承载，以在W1-Fi链路上传输数据分组。VLAN ID可作为W1-Fi无线承载的标识(RB_ID)以及逻辑传输信道的标识。W1-FiRB_ID/VLAN ID应当被封装在所有在该W1-Fi接口传输的数据分组，以使得接收设备能够识别每个数据流，并将数据流传递至更高的层。例如，在数据流迁移完成后，接入节点设备2经由W1-Fi接口接收上行数据分组，并将W1-Fi无线承载(由RB_ID/VLAN ID标识)映射至SI承载，以便在回程链路上经由SI接口进行传输。[0130]并且，在用户设备I侧，重配置接收装置911接收该连接重配置消息之后，第一承载建立装置912根据该连接重配置消息，在该W1-Fi接口中建立用于承载该数据流A的无线承载。例如，连接重配置消息中包括关于该待迁移数据流A在其待迁移至的目标W1-Fi接口中的无线承载的信息，第一承载建立装置912据此在该W1-Fi接口中建立用于承载该数据流A的无线承载。具体建立方式与第二承载建立装置923建立数据流A的无线承载A的方式类似。对于W1-Fi无线承载的本地配置来说，其主要包括两个步骤:首先，通过建立VLAN来建立W1-Fi无线承载；其次，更新无线承载与W1-Fi MAC实体的关联关系。在配置VLAN时，在无连接的W1-Fi无线接口建立虚拟无线承载。
[0131]第一关联更新装置913更新该无线承载A与该W1-Fi接口的关联关系。具体地，第一关联更新装置913解除该承载数据流A的无线承载A与当前LTE网络的关联，并将该无线承载A与该W1-Fi网络相关联。进一步地，第一关联更新装置913解除LTE层2 (H)CP层)实体与承载该数据流A的无线承载A的关联关系，并将该无线承载A与该W1-Fi MAC层(虚拟PDCP)实体相关联。
[0132]完成通知发送装置914向接入节点设备2发送关于该待迁移的数据流A所对应无线承载A的配置完成通知消息，以通知接入节点设备2该用户设备I已成功配置该W1-Fi无线承载A并完成关联关系的更新。之后，用户设备I可以经由W1-Fi接口发送该数据流A的上行数据分组。
[0133]相应地，完成通知接收装置924接收用户设备I发送的关于其建立所述无线承载的配置完成通知消息。
[0134]随后，第二关联更新装置925响应于该配置完成通知消息，更新该无线承载A与其目标W1-Fi接口的关联关系，以完成该待迁移数据流A关于无线接入网络的迁移。
[0135]在此，第二关联更新装置925同样更新该无线承载A与该W1-Fi网络的关联关系，以完成该数据流A关于无线接入网络的迁移。更新方式与第一关联更新装置913所使用的更新方式类似，在此不再赘述。之后，接入节点设备2将经由W1-Fi接口传输该数据流A的数据分组。
[0136]至此，数据流A的数据传输已成功从LTE接口迁移至W1-Fi接口。
[0137]需要注意的是，本发明可在软件和/或软件与硬件的组合体中被实施，例如，可采用专用集成电路(ASIC)、通用目的计算机或任何其他类似硬件设备来实现。
[0138]本发明的软件程序可以通过处理器执行以实现上文所述步骤或功能。同样地，本发明的软件程序(包括相关的数据结构)可以被存储到计算机可读记录介质中，例如，RAM存储器，磁或光驱动器或软磁盘及类似设备。另外，本发明的一些步骤或功能可采用硬件来实现，例如，作为与处理器配合从而执行各个功能或步骤的电路。
[0139]另外，本发明的一部分可被应用为计算机程序产品，例如计算机程序指令，当其被计算机执行时，通过该计算机的操作，可以调用或提供根据本发明的方法和/或技术方案。而调用本发明的方法的程序指令，可能被存储在固定的或可移动的记录介质中，和/或通过广播或其他信号承载媒体中的数据流而被传输，和/或被存储在根据所述程序指令运行的计算机设备的工作存储器中。在此，根据本发明的一个实施例，其包括一个装置，该装置包括用于存储计算机程序指令的存储器和用于执行程序指令的处理器，其中，当该计算机程序指令被该处理器执行时，触发该装置运行基于前述根据本发明的多个实施例的方法和/或技术方案。
[0140]对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此夕卜，显然“包括” 一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。
【权利要求】
1.一种由用户设备实现的在多无线接入网络中进行数据流迁移的方法，其中，该方法包括: A接收接入节点设备发送的连接重配置消息，其中，所述连接重配置消息包括关于待迁移数据流在其待迁移至的目标无线接口中的无线承载的信息； 其中，所述目标无线接口包括以下任一项: -移动通信网的无线接入接口； -无线局域网的无线接入接口； B根据所述连接重配置消息，在所述目标无线接口中建立用于承载所述待迁移数据流的无线承载； C更新所述无线承载与所述目标无线接口的关联关系； D向所述接入节点设备发送关于所述无线承载的配置完成通知消息。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤A包括: -当满足预定的测量上报条件时，向所述接入节点设备发送关于所述目标无线接口的链路质量的测量报告信息； -接收所述接入节点设备基于所述测量报告信息发送的连接重配置消息，其中，所述连接重配置消息包括关于待迁移数据流在所述目标无线接口中的无线承载的信息。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述目标无线接口包括无线局域网的无线接入接口 ； 其中，所述步骤B包括: -根据所述连接重配置消息，将所述无线局域网的无线接入接口的MAC层实体作为虚拟的移动通信网的无线接入接口的层2实体，与用于承载所述待迁移数据流的无线承载相对应； 其中，所述步骤C包括: -更新所述无线承载与所述无线局域网的无线接入接口的MAC层实体的关联关系。
4.一种由接入节点设备实现的在多无线接入网络中进行数据流迁移的方法，其中，该方法包括: a当满足预定的数据流迁移条件时，对待迁移数据流做出迁移决定，以确定所述待迁移数据流待迁移至的目标无线接口； 其中，所述目标无线接口包括以下任一项: -移动通信网的无线接入接口； -无线局域网的无线接入接口； b将包括关于所述待迁移数据流在所述目标无线接口中的无线承载的信息的连接重配置消息发送至用户设备； 其中，该方法还包括: X在所述目标无线接口中建立用于承载所述待迁移数据流的无线承载； y接收所述用户设备发送的关于其建立所述无线承载的配置完成通知消息； Z响应于所述配置完成通知消息，更新所述无线承载与所述目标无线接口的关联关系，以完成所述待迁移数据流关于无线接入网络的迁移。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述步骤a包括:-接收所述用户设备发送的关于所述目标无线接口的链路质量的测量报告信息； -基于所述测量报告信息，确定是否满足预定的数据流迁移条件； -当满足预定的数据流迁移条件时，对待迁移数据流做出迁移决定，以确定所述待迁移数据流待迁移至的目标无线接口。
6.根据权利要求4或5所述的方法，其中，所述目标无线接口包括无线局域网的无线接入接口 ； 其中，所述步骤X包括: -根据所述连接重配置消息，将所述无线局域网的无线接入接口的MAC层实体作为虚拟的移动通信网的无线接入接口的层2实体，与用于承载所述待迁移数据流的无线承载相对应。
7.一种在多无线接入网络中进行数据流迁移的第一迁移装置，该第一迁移装置布置于用户设备中，其中，该第一迁移装置包括: 重配置接收装置，用于接收接入节点设备发送的连接重配置消息，其中，所述连接重配置消息包括关于待迁移数据流在其待迁移至的目标无线接口中的无线承载的信息； 其中，所述目标无线接口包括以下任一项: -移动通信网的无线接入接口； -无线局域网的无线接入接口； 第一承载建立装置，用 于根据所述连接重配置消息，在所述目标无线接口中建立用于承载所述待迁移数据流的无线承载； 第一关联更新装置，用于更新所述无线承载与所述目标无线接口的关联关系； 完成通知发送装置，用于向所述接入节点设备发送关于所述无线承载的配置完成通知消息。
8.根据权利要求7所述的第一迁移装置，其中，所述重配置接收装置包括: 测量上报单元，用于当满足预定的测量上报条件时，向所述接入节点设备发送关于所述目标无线接口的链路质量的测量报告信息； 重配置接收单元，用于接收所述接入节点设备基于所述测量报告信息发送的连接重配置消息，其中，所述连接重配置消息包括关于待迁移数据流在所述目标无线接口中的无线承载的信息。
9.根据权利要求7或8所述的第一迁移装置，其中，所述目标无线接口包括无线局域网的无线接入接口； 其中，所述第一承载建立装置用于: -根据所述连接重配置消息，将所述无线局域网的无线接入接口的MAC层实体作为虚拟的移动通信网的无线接入接口的层2实体，与用于承载所述待迁移数据流的无线承载相对应； 其中，所述第一关联更新装置用于: -更新所述无线承载与所述无线局域网的无线接入接口的MAC层实体的关联关系。
10.一种在多无线接入网络中进行数据流迁移的第二迁移装置，该第二迁移装置布置于接入节点设备中，其中，该第二迁移装置包括: 迁移决定装置，用于当满足预定的数据流迁移条件时，对待迁移数据流做出迁移决定，以确定所述待迁移数据流待迁移至的目标无线接口； 其中，所述目标无线接口包括以下任一项: -移动通信网的无线接入接口； -无线局域网的无线接入接口； 重配置通知发送装置，用于将包括关于所述待迁移数据流在所述目标无线接口中的无线承载的信息的连接重配置消息发送至用户设备； 第二承载建立装置，用于在所述目标无线接口中建立用于承载所述待迁移数据流的无线承载； 完成通知接收装置，用于接收所述用户设备发送的关于其建立所述无线承载的配置完成通知消息； 第二关联更新装置，用于响应于所述配置完成通知消息，更新所述无线承载与所述目标无线接口的关联关系，以完成所述待迁移数据流关于无线接入网络的迁移。
11.根据权利要求10所述的第二迁移装置，其中，所述迁移决定装置包括: 测量接收单元，用于接收所述用户设备发送的关于所述目标无线接口的链路质量的测量报告信息; 迁移判断单元，用于基于所述测量报告信息，确定是否满足预定的数据流迁移条件； 迁移决定单元，用于当满足预定的数据流迁移条件时，对待迁移数据流做出迁移决定，以确定所述待迁移数据流待迁移至的目标无线接口。
12.根据权利要求10或11所述的第二迁移装置，其中，所述目标无线接口包括无线局域网的无线接入接口；` 其中，所述第二承载建立装置用于: -根据所述连接重配置消息，将所述无线局域网的无线接入接口的MAC层实体作为虚拟的移动通信网的无线接入接口的层2实体，与用于承载所述待迁移数据流的无线承载相对应。
13.一种用于在多无线接入网络中进行数据流迁移的系统，其中，该系统包括如权利要求7至9中任一项所述的布置于用户设备中用于在多无线接入网络中进行数据流迁移的第一迁移装置与如权利要求10至12中任一项所述的布置于接入节点设备中用于在多无线接入网络中进行数据流迁移的第二迁移装置。
【文档编号】H04W36/00GK103686883SQ201210352710
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年9月20日 优先权日:2012年9月20日
【发明者】张凯宾 申请人:上海贝尔股份有限公司