一种3GPP-WLAN融合组网聚合的方法和装置与流程

本发明涉及无线蜂窝通信领域，具体涉及一种3GPP-WLAN融合组网聚合的方法和装置。

背景技术：

目前，多种先进的无线接入技术(Multiple Radio Access Technology:Multi-RAT)并存，使得用户终端高速接入无线网络，并享受高质量的服务。其中，典型的技术包括以LTE(Long Term Evolution，长期演进)为代表的无线广域网接入技术，和以IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers，电气和电子工程师协会)802.11为代表的无线局域网技术。WLAN(Wireless Local Area Networks，无线局域网)是利用无线通信技术在一定局部范围内建立的网络，架构示意图见图1，与LTE相比，WLAN的覆盖范围小，接入速率高，使用成本低。

LTE网络作为3GPP(3rd Generation Partnership Project，第三代合作伙伴计划)无线通信家族网络下的典型代表，由E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access，演进的通用陆地无线接入网络)基站eNB(Evolved NodeB)和演进分组交换中心EPC(Evolved Packet Core)组成，网络扁平化。其中E-UTRAN包含与EPC通过S1接口连接的eNB的集合，eNB之间能通过X2连接。S1、X2是逻辑接口。一个EPC可以管理一个或多个eNB，一个NodeB也可以受控于多个EPC，一个eNB可以管理一个或多个小区。LTE-A(Long Term Evolution Advanced，长期演进技术升级)系统由LTE系统演进而来，网络架构与LTE一致。LTE是4G技术。与3G相比，LTE具有各方面的技术优势：更高的数据率、低延时的传输、业务服务质量(QoS)保障。与WLAN相比，LTE具有更广的覆盖，支持用户终端高速移动和漫 游。

随着未来通信网络的不断演进，各种制式的网络模式共存是不可避免的趋势，包括2G、3G、LTE融合组网，3GPP-WLAN融合组网等，其中，LTE-WLAN融合组网示意图见图2。由于WLAN和3GPP无线通信家族网络的互补特性，3GPP-WLAN的互联互通成为设备制造商、系统集成商、运营商以及科研机构的热点问题之一。其基本原则是必须尽量减少对WLAN以及3GPP现有标准和系统的影响，即保持WLAN标准不变，对3GPP现存规范的修改最小化。3GPP与WLAN互通和综合结构设计的关键是基于IEEE 802.11标准，提供3GPP和WLAN之间的交互功能。

3GPP和WLAN互通基于两个系统之间的直接接口。定义“Wireless LAN Termination”(WT，无线局域网中止节点)作为LTE-WLAN接口Xw在WLAN系统侧的终结点。WT可以是一个逻辑实体，可以是独立网元，也可以在AP/AC(Wireless Access Point/Wireless Access Controller)，无线访问接入点/无线接入控制器)上实现。WT下可连接多个WLAN接入网元。当用户在3GPP系统接入后，比如LTE eNB，可以通过添加、修改、删除WT的方式实现LTE-WLAN聚合操作，LTE和WLAN系统同时为UE提供数据传输，提高用户吞吐量，提升网络容量。

因此，在3GPP、WLAN融合组网时，跨系统场景下如何实现3GPP-WLAN聚合达到分流目的是亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明提供一种3GPP-WLAN融合组网聚合的方法和装置，能够实现3GPP-WLAN融合组网场景下的聚合。

为了实现上述发明目的，本发明采取的技术方案如下：

一种3GPP-WLAN融合组网聚合的方法，包括：

接收接入网网元发送的聚合请求消息；

根据所述聚合请求消息的内容确定聚合请求结果；

将所述聚合请求结果发送至所述接入网网元。

其中，所述聚合请求消息包括无线网网元添加请求消息、无线网网元删除请求消息、无线网网元修改请求消息。

进一步地，所述聚合请求消息为无线网网元添加请求消息时，所述聚合请求消息包括以下的一项或者多项：用户设备UE识别标志信息、请求分流承载信息、聚合配置信息、聚合建议公共陆地移动网络PLMN信息、请求聚合最大速率信息、UE的鉴权信息、UE的密钥信息、及UE用户数据传输的IP地址信息。

进一步地，所述根据所述聚合请求消息的内容确定聚合请求结果包括：

根据所述聚合请求消息中的请求分流承载信息和所述无线网网元的承载容量信息确定接受分流承载信息和/或拒绝分流承载信息和/或添加失败信息；

根据所述聚合请求消息中的请求聚合最大速率信息和所述无线网网元的承载容量信息确定允许UE聚合最大速率信息。

进一步地，将所述聚合请求结果发送至所述接入网网元之后还包括：

接收接入网网元发送的无线网网元配置完成消息；所述无线网网元配置完成消息用于确定所述UE空口重配完成并完成聚合配置

进一步地，当所述聚合请求消息为无线网网元删除请求消息时，所述聚合请求消息包括以下的一项或者多项：用户设备UE识别标志信息、无线网网元删除原因信息、删除承载信息。

进一步地，将所述聚合请求结果发送至所述接入网网元之后还包括：

接收接入网网元发送的无线网网元删除确认消息。

进一步地，当所述聚合请求消息为无线网网元修改请求消息时，所述聚合请求消息包括以下的一项或者多项：用户设备UE识别标志信息、无线网网元修改原因信息、无线网网元修改指示信息、请求修改承载信息、聚合配置信息、服务公共陆地移动网络PLMN信息、请求聚合最大速率信息、UE的鉴权信息、UE的密钥信息、及UE用户数据传输的IP地址信息。

进一步地，所述根据所述聚合请求消息的内容确定聚合请求结果包括：

根据所述聚合请求消息中的请求分流承载信息和所述无线网网元的承载 容量信息确定接受修改分流承载信息和/或拒绝修改分流承载信息和/或添加失败信息；

根据所述聚合请求消息中的请求聚合最大速率信息和所述无线网网元的承载容量信息确定允许UE聚合最大速率信息。

发明还提供一种3GPP-WLAN融合组网聚合的装置，包括：

接收模块，用于接收接入网网元发送的聚合请求消息；

分析模块，用于根据所述聚合请求消息的内容确定聚合请求结果；

发送模块，用于将所述聚合请求结果发送至所述接入网网元。

优选地，当所述聚合请求消息为无线网网元添加请求消息时，所述分析模块根据所述聚合请求消息的内容确定聚合请求结果是指：

根据所述聚合请求消息中的请求分流承载信息和所述无线网网元的承载容量信息确定接受分流承载信息和/或拒绝分流承载信息和/或添加失败信息；

根据所述聚合请求消息中的请求聚合最大速率信息和所述无线网网元的承载容量信息确定允许UE聚合最大速率信息。

优选地，所述接收模块还用于：

接收接入网网元发送的无线网网元配置完成消息；所述无线网网元配置完成消息用于确定所述UE空口重配完成并完成聚合配置。

优选地，当所述聚合请求消息为无线网网元删除请求消息时，所述接收模块还用于：

接收接入网网元发送的无线网网元删除确认消息。

优选地，当所述聚合请求消息为无线网网元修改请求消息时，所述分析模块根据所述聚合请求消息的内容确定聚合请求结果是指：

根据所述聚合请求消息中的请求分流承载信息和所述无线网网元的承载容量信息确定接受修改分流承载信息和/或拒绝修改分流承载信息和/或添加失败信息；

根据所述聚合请求消息中的请求聚合最大速率信息和所述无线网网元的 承载容量信息确定允许UE聚合最大速率信息。

本发明和现有技术相比，具有如下有益效果：

本发明提供的方法和装置，能够实现3GPP-WLAN融合组网场景下的聚合，使得多系统可以同时为UE服务。

附图说明

图1是相关技术的WLAN系统架构示意图；

图2是相关技术的LTE-WLAN融合系统架构示意图；

图3是本发明实施例的3GPP-WLAN融合组网聚合的方法的流程图；

图4是本发明实施例的3GPP-WLAN融合组网聚合的装置的结构示意图；

图5是本发明实施例一的WT添加流程图

图6是本发明实施例二的eNB触发的WT删除流程图；

图7是本发明实施例三的WT触发的WT删除流程图；

图8是本发明实施例四的eNB触发的WT修改流程图；

图9是本发明实施例五的WT触发的WT修改流程图。

具体实施方式

为使本发明的发明目的、技术方案和有益效果更加清楚明了，下面结合附图对本发明的实施例进行说明，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例和实施例中的特征可以相互任意组合。

如图3所示，本发明实施例提供一种3GPP-WLAN融合组网聚合的方法，包括：

接收接入网网元发送的聚合请求消息；

根据所述聚合请求消息的内容确定聚合请求结果；

将所述聚合请求结果发送至所述接入网网元。

所述聚合请求消息包括无线网网元添加请求消息、无线网网元删除请求 消息、无线网网元修改请求消息。

当所述聚合请求消息为无线网网元添加请求消息时，所述聚合请求消息包括以下的一项或者多项：用户设备UE识别标志信息、请求分流承载信息、聚合配置信息、集合建议公共陆地移动网络PLMN信息、请求聚合最大速率信息、UE的鉴权信息、UE的密钥信息、及UE用户数据传输的IP地址信息；

所述根据所述聚合请求消息的内容确定聚合请求结果包括：

根据所述聚合请求消息中的请求分流承载信息和所述无线网网元的承载容量信息确定接受分流承载信息和/或拒绝分流承载信息和/或添加失败信息；

根据所述聚合请求消息中的请求聚合最大速率信息和所述无线网网元的承载容量信息确定允许UE聚合最大速率信息。

其中无线网网元的承载容量信息由网元本地负荷、硬件处理能力等信息确定。

将所述聚合请求结果发送至所述接入网网元之后还包括：

接收接入网网元发送的无线网网元配置完成消息；所述无线网网元配置完成消息用于确定所述UE空口重配完成并完成聚合配置。

当所述聚合请求消息为无线网网元删除请求消息时，所述聚合请求消息包括以下的一项或者多项：用户设备UE识别标志信息、无线网网元删除原因信息、删除承载信息。

将所述聚合请求结果发送至所述接入网网元之后还包括：

接收接入网网元发送的无线网网元删除确认消息。

当所述聚合请求消息为无线网网元修改请求消息时，所述聚合请求消息包括以下的一项或者多项：用户设备UE识别标志信息、无线网网元修改原因信息、无线网网元修改指示信息、请求修改承载信息、聚合配置信息、服务公共陆地移动网络PLMN信息、请求聚合最大速率信息、UE的鉴权信息、UE的密钥信息、及UE用户数据传输的IP地址信息；

所述根据所述聚合请求消息的内容确定聚合请求结果包括：

根据所述聚合请求消息中的请求分流承载信息和所述无线网网元的承载容量信息确定接受修改分流承载信息和/或拒绝修改分流承载信息和/或添加失败信息；

根据所述聚合请求消息中的请求聚合最大速率信息和所述无线网网元的承载容量信息确定允许UE聚合最大速率信息。

如图4所示，一种3GPP-WLAN融合组网聚合的装置，包括：

接收模块，用于接收接入网网元发送的聚合请求消息；

分析模块，用于根据所述聚合请求消息的内容确定聚合请求结果；

发送模块，用于将所述聚合请求结果发送至所述接入网网元。

其中，当所述聚合请求消息为无线网网元添加请求消息时，所述分析模块根据所述聚合请求消息的内容确定聚合请求结果是指：

根据所述聚合请求消息中的请求分流承载信息和所述无线网网元的承载容量信息确定接受分流承载信息和/或拒绝分流承载信息和/或添加失败信息；

根据所述聚合请求消息中的请求聚合最大速率信息和所述无线网网元的承载容量信息确定允许UE聚合最大速率信息。

所述接收模块还用于：

接收接入网网元发送的无线网网元配置完成消息；所述无线网网元配置完成消息用于确定所述UE空口重配完成并完成聚合配置。

当所述聚合请求消息为无线网网元删除请求消息时，所述接收模块还用于：

接收接入网网元发送的无线网网元删除确认消息。

当所述聚合请求消息为无线网网元修改请求消息时，所述分析模块根据所述聚合请求消息的内容确定聚合请求结果是指：

根据所述聚合请求消息中的请求分流承载信息和所述无线网网元的承载容量信息确定接受修改分流承载信息和/或拒绝修改分流承载信息和/或添加失败信息；

根据所述聚合请求消息中的请求聚合最大速率信息和所述无线网网元的承载容量信息确定允许UE聚合最大速率信息。

为了方便描述，以下实施例，3GPP系统接入网侧网元以eNB为例，WLAN系统网元以WT为例。在3G系统下也可以是RNC。WLAN系统网元也可以是AP，或者AC。

实施例一

WT添加流程如图5所示：

步骤1：eNB向WT发送添加请求消息。该消息中包含以下一种或多种信息：

-UE识别标志信息，可以是接口上唯一识别UE的标志信息，比如eNB UE Xw AP ID，和WT UE Xw AP ID，或者只利用Xw UE ID，用于两端唯一识别UE，Xw UE ID目前有三种可能的形式：UE WLAN MAC Address、UE IMSI、PTID。

-需要在WT侧进行分流的承载信息。承载相关信息包含但不限于以下内容：承载ID、QoS信息、承载上行传输地址。可选地，对于哪些承载可以进行WLAN分流的判决可以由UE决定或者由基站根据承载属性决定，可以对可分流承载进行指示，指示信息可作为承载相关信息的一部分。

-聚合配置信息。包含但不限于以下内容：AP列表(一个或多个AP信息)，UE上报的相关AP测量信息，UE的MAC地址信息。如果是网络辅助聚合的方式，只需要携带UE上报的AP信息。如果是网络控制的方式，eNB决定参与聚合AP的话，需要eNB确定一个或多个参与聚合的AP信息告诉WT。或者聚合AP由WT决定的话，eNB需要把UE测量到的AP列表和测量结果告诉WT，WT来选择。或者eNB只需要告诉WT，UE的MAC地址信息，WT也可以通过UE的MAC地址信息知道UE当前所连接的AP。

-对于运营商控制的WT设备，eNB可以将聚合建议PLMN告诉给WT。

-为了更好地实现分流流控，也可以将聚合建议的WT侧UE聚合最大速率通知给WT。

-如果需要，还可以包含UE的鉴权，密钥信息。

-若UE已经接入WLAN系统，则可以包含UE用于数据传输的IP地址信息。

步骤2：若WT处理成功，则发送添加请求确认消息给eNB。否则，转步骤3。该消息中包含以下一种或多种信息：

-UE识别标志信息，可以是接口上唯一识别UE的标志信息，比如eNB UE Xw AP ID，和WT UE Xw AP ID，或者只利用Xw UE ID，用于两端唯一识别UE，Xw UE ID目前有三种可能的形式：UE WLAN MAC Address、UE IMSI、PTID。

-WT侧接受分流的承载信息。承载相关信息包含但不限于以下内容：承载ID、QoS信息、承载下行传输地址。

-WT侧拒绝分流的承载信息。承载相关信息包含但不限于以下内容：承载ID、拒绝原因。

-聚合配置信息。包含但不限于以下内容：AP列表(一个或多个AP信息)。如果UE是先发起AP接入的，则WT可以不携带任何AP信息。如果是UE后发起AP接入的话，WT可以把建议的AP相关信息告诉eNB。

-WT侧能接受的UE聚合最大速率，WT根据自身情况将接受的WT侧UE聚合最大速率告知给eNB。

步骤3：若WT处理失败，则发送添加请求失败消息给eNB。该消息中包含以下一种或多种信息：

-UE识别标志信息，可以是接口上唯一识别UE的标志信息，比如eNB UE Xw AP ID，和WT UE Xw AP ID，或者只利用Xw UE ID，用于两端唯一识别UE，Xw UE ID目前有三种可能的形式：UE WLAN MAC Address、UE IMSI、PTID。

-拒绝原因。

进一步地，可选地，eNB在UE空口重配完成后，eNB向WT发送WT配置完成消息，通知WT UE已经准备好LTE-WLAN聚合。该消息中包含以 下一种或多种信息：

-UE识别标志信息，可以是接口上唯一识别UE的标志信息，比如eNB UE Xw AP ID，和WT UE Xw AP ID，或者只利用Xw UE ID，用于两端唯一识别UE，Xw UE ID目前有三种可能的形式：UE WLAN MAC Address、UE IMSI、PTID。

-eNB最终确认的聚合配置信息。如果是网络控制的方式，则eNB可以决定是否接受WT在添加确认消息中的配置。

-UE用于数据传输的IP地址信息。

实施例二

WT删除流程如图6所示：

步骤1:eNB向WT发送删除消息。该消息中包含以下一种或多种信息：

-UE识别标志信息，可以是接口上唯一识别UE的标志信息，比如eNB UE Xw AP ID，和WT UE Xw AP ID，或者只利用Xw UE ID，用于两端唯一识别UE，Xw UE ID目前有三种可能的形式：UE WLAN MAC Address、UE IMSI、PTID。

-WT删除原因。eNB触发的释放原因可以是由UE测量上报、或者由UE上报的异常指示引起(e.g.UE perference改变或者用户关掉WLAN之类的)、流控相关触发。

-删除的承载信息。只有需要进行数据前传的承载才需要进行前传地址通知。

实施例三

WT删除流程如图7所示：

步骤1:WT向eNB发送删除请求消息。该消息中包含以下一种或多种信息：

-UE识别标志信息，可以是接口上唯一识别UE的标志信息，比如eNB UE Xw AP ID，和WT UE Xw AP ID，或者只利用Xw UE ID，用于两端唯一识别UE，Xw UE ID目前有三种可能的形式：UE WLAN MAC Address、UE IMSI、PTID。

-WT删除原因。WT触发的释放原因可以是AP自动关闭/节能，或者AP关闭紧耦合功能。

步骤2：该步骤可选。eNB向WT发送删除确认消息。该消息中包含以下一种或多种信息：

-UE识别标志信息，可以是接口上唯一识别UE的标志信息，比如eNB UE Xw AP ID，和WT UE Xw AP ID，或者只利用Xw UE ID，用于两端唯一识别UE，Xw UE ID目前有三种可能的形式：UE WLAN MAC Address、UE IMSI、PTID。

-删除的承载信息。只有需要进行数据前传的承载才需要进行前传地址通知。

实施例四

WT修改流程如图8所示：

步骤1：eNB向WT发送修改请求消息。该消息中包含以下一种或多种信息：

-UE识别标志信息，可以是接口上唯一识别UE的标志信息，比如eNB UE Xw AP ID，和WT UE Xw AP ID，或者只利用Xw UE ID，用于两端唯一识别UE，Xw UE ID目前有三种可能的形式：UE WLAN MAC Address、UE IMSI、PTID。

-WT修改原因或指示。包括但不限于以下原因：WT下AP配置更改,承载类型更改(分流承载变成普通承载)。

-在WT侧进行分流的需要修改的承载信息。包括以下一种或多种形式，添加的承载列表，修改的承载列表，删除的承载列表。其中承载相关信息包含但不限于以下内容：承载ID、QoS信息、承载上行传输地址、下行数据前传地址。

-聚合配置信息。eNB触发的需要UE新接入的AP信息。包含但不限于以下内容：AP列表(一个或多个AP信息)，UE上报的相关AP测量信息，UE的MAC地址信息。

-对于运营商控制的WT设备，eNB可以将服务PLMN告诉给WT。

-为了更好地实现分流流控，也可以将聚合建议的WT侧UE聚合最大速率通知给WT。

-如果需要，还可以包含UE的鉴权，密钥信息。

-若UE已经接入WLAN系统，则可以包含UE用于数据传输的IP地址信息。

步骤2：若WT处理成功，则发送修改请求确认消息给eNB。否则，转步骤3。该消息中包含以下一种或多种信息：

-UE识别标志信息，可以是接口上唯一识别UE的标志信息，比如eNB UE Xw AP ID，和WT UE Xw AP ID，或者只利用Xw UE ID，用于两端唯一识别UE，Xw UE ID目前有三种可能的形式：UE WLAN MAC Address、UE IMSI、PTID。

-WT侧接受修改的分流承载信息。包括以下一种或多种形式，接受添加的承载列表，接受修改的承载列表，接受删除的承载列表。其中承载相关信息包含但不限于以下内容：承载ID、QoS信息、承载下行传输地址。

-WT侧拒绝修改的分流承载信息。承载相关信息包含但不限于以下内容：承载ID、拒绝原因。

-聚合配置信息。WT发生了AP更改，可以告诉给eNB。包含但不限于以下内容：AP列表(一个或多个AP信息)。

-WT侧能接受的UE聚合最大速率，WT根据自身情况将接受的WT侧UE聚合最大速率告知给eNB。

步骤3：若WT处理失败，则发送添加请求失败消息给eNB。该消息中包含以下一种或多种信息：

-UE识别标志信息，可以是接口上唯一识别UE的标志信息，比如eNB UE Xw AP ID，和WT UE Xw AP ID，或者只利用Xw UE ID，用于两端唯一 识别UE，Xw UE ID目前有三种可能的形式：UE WLAN MAC Address、UE IMSI、PTID。

-拒绝原因。

进一步地，可选地，eNB在UE空口重配完成后，eNB向WT发送WT配置完成消息，通知WT UE已经准备好LTE-WLAN聚合。

实施例五

WT添加流程如图9所示：

步骤1：WT向eNB发送WT修改请求消息。该消息中包含以下一种或多种信息：

-UE识别标志信息，可以是接口上唯一识别UE的标志信息，比如eNB UE Xw AP ID，和WT UE Xw AP ID，或者只利用Xw UE ID，用于两端唯一识别UE，Xw UE ID目前有三种可能的形式：UE WLAN MAC Address、UE IMSI、PTID。

-WT修改原因或指示。包括但不限于以下原因：WT下AP配置更改,承载类型更改(分流承载变成普通承载)。

-WT侧建议释放的分流承载信息。其中承载相关信息包含但不限于以下内容：承载ID、释放原因。

-聚合配置信息。WT发生了AP更改，可以告诉给eNB。包含但不限于以下内容：AP列表(一个或多个AP信息)。

步骤2：eNB向WT发送修改请求消息。具体内容同eNB触发的WT修改流程。

步骤3：WT向eNB发送修改确认消息。具体内容同eNB触发的WT修改流程。

步骤4：eNB发送WT修改确认消息。该消息中包含以下一种或多种信息：

-UE识别标志信息，可以是接口上唯一识别UE的标志信息，比如eNB UE Xw AP ID，和WT UE Xw AP ID，或者只利用Xw UE ID，用于两端唯一识别UE，Xw UE ID目前有三种可能的形式：UE WLAN MAC Address、UE IMSI、PTID。

-聚合配置信息。eNB确认后的WT配置信息。包含但不限于以下内容：AP列表(一个或多个AP信息)。

在具体实现中，3GPP系统接入网侧网元可以是eNB，或者RNC。WLAN系统网元可以是WT，或者AP，或者AC。

虽然本发明所揭示的实施方式如上，但其内容只是为了便于理解本发明的技术方案而采用的实施方式，并非用于限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭示的核心技术方案的前提下，可以在实施的形式和细节上做任何修改与变化，但本发明所限定的保护范围，仍须以所附的权利要求书限定的范围为准。