一种异构网络的通信架构及通信方法与流程

本发明涉及无线通信技术领域，特别涉及一种异构网络的通信架构及通信方法。

背景技术：

近年来，大量多媒体设备涌入市场，使得人们对于高速率无线通信的需求急剧增长。虽然采用了一些先进的技术，比如MIMO(Multiple-Input Multiple-Output，多入多出)、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用技术)等来提高用户体验，但是LTE(Long Term Evolution，长期演进)网络采用的传统网络结构不能灵活应对用户的需求，在一定程度上限制了网络性能的提升。因此，5G需要针对该问题研究一种更加智能的网络结构。此外，用户业务的多样性以及业务量的激增，给原本就资源紧缺的LTE网络系统提出了很大的挑战。而WLAN(Wireless Local Area Networks，无线局域网)作为一种高带宽、低成本、部署方便的移动无线接入网络，已经被广泛应用，WLAN可以利用非授权频段为用户提供高速的数据传输业务，在资源利用方面形成了一大优势，所以LTE和WLAN网络的融合成为了5G架构研究的重点。

除了不同制式接入网络的融合，5G无线网络还考虑部署覆盖范围不同、发射功率不同以及业务承载能力不同的各种基站，形成网络成分复杂的异构网络。异构网络的应用，使得一个区域内的接入网络密度大幅度上升。如何有效的管理以及协调不同网络，充分发挥各接入网的优势成为了一大难点。SDN(Software Defined Network，软件定义网络)的提出为这一难点的解决提供了思路。SDN的核心思想之一为将控制与业务分离，集中控制可以对不同接入网络进行统一调度，从而实现虚拟化；只负责业务的网络设备，则根据中心控制器的信令要求完成数据转发。采用SDN技术，既方便了异构网络的管理，也可以降低网络的业务响应时间。

现有的LTE-WLAN融合技术，将两种网络的联结点从核心网下移，更靠近接入网侧，包括以下三种具体融合架构：

第一种是EPC-WLAN融合架构，EPC(Evolved Packet Core，4G核心网络)中的MME(Mobility Management Entity，移动性管理实体)作为HeNB(Home Evolved Node B，家庭演进基站)和WLAN之间控制层面的联结点，S-GW(Serving Gateway，服务网关)作为业务层面的联结点。如图1所示，虚线b将MME和WLAN AN(WLAN Access Network，WLAN接入网)连通，虚线a则连接了S-GW和WLAN AN。

第二种是LTE-WLAN融合架构，在3GPP HeNB Gateway的基础上，提出了ISW-GW(Integrated Small Cell and Wi-Fi Gateway，融合接入网关)同时作为控制层面和业务层面的联结点。如图2所示，ISW-GW模块中IWF(Interworking Function，互通功能)负责将核心网下发的数据分流给HeNB和WLAN AN。虚线c用来将WLAN AN连入LTE网络，用一个接口同时管控了WLAN的控制层面和业务层面。

第三种架构中，提出了一种直接连接WLAN AP(WLAN Access Point，WLAN接入点)和HeNB的增强型接口。如图3所示，虚线d使得信令和数据可以直接在HeNB和WLAN之间传输，避免了回传链路的复杂性。

然而，异构网络的密集部署虽然满足了用户日益增长的业务需求，但是不可避免的会造成UE(User Equipment，用户设备)频繁切换的问题，信令开销会比较大。

技术实现要素：

本发明实施例的目的在于提供一种异构网络的通信架构及通信方法，可以很大程度上降低了信令开销。具体技术方案如下：

本发明实施例公开了一种异构网络的通信架构，包括：宏小区集成控制器、微小区无线局域网接入点、微小区蜂窝网基站和用户设备；

所述用户设备，用于发送蜂窝网数据包格式的第一控制信令给所述宏小区集成控制器；

所述宏小区集成控制器，用于对所述第一控制信令进行处理，得到并发送第二控制信令给核心网；以使所述核心网解析所述第二控制信令并反馈第三控制信令或第一业务数据；在所述核心网反馈所述第三控制信令时，接收所述第三控制信令、或转发所述第三控制信令给所述用户设备，其中，所述第三控制信令和所述第一业务数据，均具有蜂窝网数据包格式和/或无线局域网数据包格式；

所述微小区无线局域网接入点，用于在所述核心网反馈所述第三控制信令时，接收并根据所述第三控制信令进行处理；或，在所述核心网反馈所述第一业务数据时，接收并根据所述核心网发送的无线局域网数据包格式的第一业务数据进行业务处理，得到并发送无线局域网数据包格式的第二业务数据给所述用户设备；

所述微小区蜂窝网基站，用于在所述核心网反馈所述第三控制信令时，接收并根据所述第三控制信令进行处理；或，在所述核心网反馈所述第一业务数据时，接收并根据所述核心网发送的蜂窝网数据包格式的第一业务数据进行业务处理，得到并发送蜂窝网数据包格式的第二业务数据给所述用户设备；

所述用户设备，还用于将接收的所述无线局域网数据包格式的第二业务数据和所述蜂窝网数据包格式的第二业务数据整合成蜂窝网数据包格式的第一整合业务数据并进行业务处理；

和

所述用户设备，用于将蜂窝网数据包格式的第三业务数据，封装成无线局域网数据包格式的第四业务数据和蜂窝网数据包格式的第四业务数据，分别发送所述无线局域网数据包格式的第四业务数据给所述微小区无线局域网接入点和所述蜂窝网数据包格式的第四业务数据给所述微小区蜂窝网基站；

所述微小区无线局域网接入点，用于根据所述无线局域网数据包格式的第四业务数据进行业务处理，得到并发送无线局域网数据包格式的第五业务数据给所述核心网；

所述微小区蜂窝网基站，用于根据所述蜂窝网数据包格式的第四业务数据进行业务处理，得到并发送蜂窝网数据包格式的第五业务数据给所述核心网。

可选的，所述的异构网络的通信架构，还包括：

所述宏小区集成控制器，还用于发送所述宏小区集成控制器产生的无线局域网数据包格式的第四控制信令给所述微小区无线局域网接入点，发送所述宏小区集成控制器产生的蜂窝网数据包格式的第四控制信令给所述微小区蜂窝网基站或所述用户设备；

所述用户设备，还用于发送所述用户设备产生的无线局域网数据包格式的第五控制信令给所述微小区无线局域网接入点，发送所述用户设备产生的蜂窝网数据包格式的第五控制信令给所述微小区蜂窝网基站；

所述微小区无线局域网接入点，还用于发送无线局域网数据包格式的信令或无线局域网数据包格式的业务数据给所述核心网，或发送无线局域网数据包格式的信令或无线局域网数据包格式的业务数据给所述用户设备，其中，所述无线局域网数据包格式的信令或无线局域网数据包格式的业务数据是由所述微小区无线局域网接入点产生或反馈的；

所述微小区蜂窝网基站，还用于发送蜂窝网数据包格式的信令或蜂窝网数据包格式的业务数据给所述核心网，或发送蜂窝网数据包格式的信令或蜂窝网数据包格式的业务数据给所述用户设备，其中，所述蜂窝网数据包格式的信令或蜂窝网数据包格式的业务数据是由所述微小区蜂窝网基站产生或反馈的。

可选的，所述宏小区集成控制器覆盖微小区无线局域网接入点、微小区蜂窝网基站和用户设备中的一种或多种，并与所述微小区无线局域网接入点、所述微小区蜂窝网基站和所述用户设备进行通信，所述用户设备与、所述微小区无线局域网接入点和/或微小区蜂窝网基站进行通信，其中，所述宏小区集成控制器覆盖的微小区无线局域网接入点的数目为一个或多个，所述宏小区集成控制器覆盖的微小区蜂窝网基站的数目为一个或多个，所述宏小区集成控制器覆盖的用户设备的数目为一个或多个。

可选的，所述宏小区集成控制器还用于，当所述宏小区集成控制器覆盖的微小区无线局域网接入点、微小区蜂窝网基站和用户设备变化时，获取所述微小区无线局域网接入点的第一变化数据、微小区蜂窝网基站的第二变化数据和用户设备的第三变化数据；

根据所述第一变化数据、所述第二变化数据和所述第三变化数据，更新预先建立的接入设备信息表；

所述宏小区集成控制器还用于，发送所述接入设备信息表给核心网；

其中，所述接入设备信息表至少包括：所述宏小区集成控制器覆盖的微小区无线局域网接入点的信息、微小区蜂窝网基站的信息、用户设备的信息和所述宏小区集成控制器的信息。

可选的，所述宏小区集成控制器还用于，当用户设备发送业务请求到所述宏小区集成控制器时，根据所述接入设备信息表获取所述用户设备当前连接的网络；根据所述连接的网络的当前状态确定业务的分流比例，将所述分流比例和所述用户设备的业务请求数据发送给核心网，以使所述核心网根据所述分流比例，分别发送所述用户设备的业务请求数据给用户设备当前连接的微小区无线局域网接入点和/或微小区蜂窝网基站，其中，所述连接的网络的当前状态至少包括：网络的占用率和网络的速率；

所述微小区无线局域网接入点和/或微小区蜂窝网基站发送从核心网接收的业务请求数据给所述用户设备。

可选的，所述宏小区集成控制器还用于，当所述宏小区集成控制器覆盖的微小区无线局域网接入点、微小区蜂窝网基站和用户设备增加时，

通过广域网接口与新增加的微小区无线局域网接入点连接，连接成功之后通过预设无线局域网协议与所述新增加的微小区无线局域网接入点进行通信；

通过基站与移动性管理实体所用接口与新增的微小区蜂窝网基站连接，连接成功之后通过蜂窝网协议与所述新增的微小区蜂窝网基站进行通信；

通过空口与新增加的用户设备连接，连接成功之后通过蜂窝网协议与所述新增加的用户设备进行通信。

本发明实施例还公开了一种异构网络的通信方法，包括：

所述用户设备发送蜂窝网数据包格式的第一控制信令给所述宏小区集成控制器；

所述宏小区集成控制器对所述第一控制信令进行处理，得到并发送第二控制信令给核心网；以使所述核心网解析所述第二控制信令并反馈第三控制信令或第一业务数据；在所述核心网反馈所述第三控制信令时，接收所述第三控制信令、或转发所述第三控制信令给所述用户设备，其中，所述第三控制信令和所述第一业务数据，均具有蜂窝网数据包格式和/或无线局域网数据包格式；

所述微小区无线局域网接入点在所述核心网反馈所述第三控制信令时，接收并根据所述第三控制信令进行处理；或，在所述核心网反馈所述第一业务数据时，接收并根据所述核心网发送的无线局域网数据包格式的第一业务数据进行业务处理，得到并发送无线局域网数据包格式的第二业务数据给所述用户设备；

所述微小区蜂窝网基站在所述核心网反馈所述第三控制信令时，接收并根据所述第三控制信令进行处理；或，在所述核心网反馈所述第一业务数据时，接收并根据所述核心网发送的蜂窝网数据包格式的第一业务数据进行业务处理，得到并发送蜂窝网数据包格式的第二业务数据给所述用户设备；

所述用户设备将接收的所述无线局域网数据包格式的第二业务数据和所述蜂窝网数据包格式的第二业务数据整合成蜂窝网数据包格式的第一整合业务数据并进行业务处理；

和

所述用户设备将蜂窝网数据包格式的第三业务数据，封装成无线局域网数据包格式的第四业务数据和蜂窝网数据包格式的第四业务数据，分别发送所述无线局域网数据包格式的第四业务数据给所述微小区无线局域网接入点和所述蜂窝网数据包格式的第四业务数据给所述微小区蜂窝网基站；

所述微小区无线局域网接入点根据所述无线局域网数据包格式的第四业务数据进行业务处理，得到并发送无线局域网数据包格式的第五业务数据给所述核心网；

所述微小区蜂窝网基站根据所述蜂窝网数据包格式的第四业务数据进行业务处理，得到并发送蜂窝网数据包格式的第五业务数据给所述核心网。

可选的，所述的异构网络的通信方法，还包括：

当用户设备当前连接的微小区连接点的信号强度低于第一预设阈值时，所述微小区连接点连接的宏小区集成控制器触发微小区切换，所述微小区切换发生在连接到同一个宏小区集成控制器的源微小区连接点和目标微小区连接点之间，其中，所述微小区连接点为微小区无线局域网接入点和/或微小区蜂窝网基站；

当用户设备当前连接的源宏小区集成控制器的信号强度低于第二预设阈值时，所述源宏小区集成控制器触发宏小区切换，所述宏小区切换发生在所述源宏小区集成控制器和所述目标宏小区集成控制器、以及所述源宏小区集成控制器对应的源微小区连接点和所述目标宏小区集成控制器对应的目标微小区连接点之间。

可选的，所述微小区切换，包括：

所述宏小区集成控制器根据本地存储的接入设备信息表，确定目标微小区连接点；

所述宏小区集成控制器发送切换准备信令给所述用户设备，其中，所述切换准备信令至少包括：所述目标微小区连接点的接入模式和所述目标微小区连接点的ID信息；

所述用户设备根据所述切换准备信令，返回切换准备响应给所述宏小区集成控制器；

所述宏小区集成控制器根据返回的切换准备响应，触发将所述目标微小区连接点的信息上传给核心网，以使所述核心网发送所述用户设备当前请求的数据给所述源微小区连接点和所述目标微小区连接点，其中，所述目标微小区连接点的信息至少包括：所述目标微小区连接点的ID信息和所述目标微小区连接点的接入模式；并且

所述宏小区集成控制器发送针对所述用户设备的切换请求信令和所述用户设备的信息给所述目标微小区连接点，其中，所述用户设备的信息至少包括：位置信息、配置信息、连接信息；

在所述宏小区集成控制器发送针对所述用户设备的切换请求信令和所述用户设备的信息给所述目标微小区连接点之后，所述用户设备发送接入请求给所述目标微小区连接点，并接受所述目标微小区连接点的响应信息，所述用户设备与所述目标微小区连接点建立通信，并接收核心网转发到所述目标微小区连接点的数据；

所述目标微小区连接点向所述宏小区集成控制器发送切换确认，完成所述微小区切换。

可选的，所述宏小区切换，包括：

源宏小区集成控制器将触发宏小区切换的切换信令发送给核心网，以使所述核心网根据归属用户服务器中存储的接入设备信息表确定目标宏小区集成控制器，将所述目标宏小区集成控制器的信息发送给所述源宏小区集成控制器，其中，所述目标宏小区集成控制器的信息至少包括：所述目标宏小区集成控制器的ID信息和所述目标宏小区集成控制器的接入模式；

所述源宏小区集成控制器发送针对所述用户设备的切换请求信令和所述用户设备的信息给所述目标宏小区集成控制器，其中，所述用户设备的信息至少包括：位置信息、配置信息、连接信息；

在所述目标宏小区集成控制器接收所述切换请求信令和所述用户设备的信息之后，所述目标宏小区集成控制器根据本地存储的接入设备信息表确定目标微小区连接点，发送所述目标微小区连接点的信息和切换请求响应给所述源宏小区集成控制器，其中，所述目标微小区连接点的信息至少包括：所述目标微小区连接点的ID信息和所述目标微小区连接点的接入模式；

所述源宏小区集成控制器根据所述切换请求响应，发送所述目标宏小区集成控制器的信息和所述目标微小区连接点的信息给所述核心网，以使所述核心网将所述用户设备当前请求的数据，分别发送给所述源微小区连接点和所述目标微小区连接点；

所述源宏小区集成控制器发送所述目标宏小区集成控制器的信息、所述目标微小区连接点的信息和切换准备信令给所述用户设备；

所述用户设备返回切换准备响应信令给所述源宏小区集成控制器；

然后，所述用户设备针对所述目标宏小区集成控制器的信息和所述目标微小区连接点的信息，发送接入请求给所述目标宏小区集成控制器和所述目标微小区连接点，所述用户设备与所述目标宏小区集成控制器和所述目标微小区连接点建立通信，并接收核心网转发到所述目标微小区连接点的数据；

所述目标宏小区集成控制器向所述源宏小区集成控制器发送切换确认，完成所述宏小区切换。

本发明实施例提供的异构网络的通信架构和通信方法，将微小区无线局域网接入点和微小区蜂窝网基站进行融合，并提出宏小区集成控制器，其中，宏小区集成控制器负责控制，微小区无线局域网接入点和微小区蜂窝网基站负责业务处理，实现了控制和业务的分离，对网络实行更加灵活的管控，同时让业务传输更高效，有效避免由于密集部署带来的频繁切换的问题，很大程度上降低了信令开销。当然，实施本发明的任一产品或方法必不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中EPC-WLAN融合架构示意图；

图2为现有技术中LTE-WLAN融合架构示意图；

图3为现有技术中HeNB-WLAN融合架构示意图；

图4为本发明实施例异构网络的通信架构的一种示意图；

图5为本发明实施例异构网络的通信架构的另一种示意图；

图6为本发明实施例宏小区集成控制器的协议栈示意图；

图7为本发明实施例异构网络的通信方法的一种流程图；

图8为本发明实施例异构网络的通信方法的另一种流程图；

图9为本发明实施例异构网络的通信方法的微小区切换的结构图；

图10为本发明实施例异构网络的通信方法的宏小区切换的结构图；

图11为本发明实施例异构网络的通信方法的微小区切换的流程图；

图12为本发明实施例异构网络的通信方法的宏小区切换的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种异构网络的通信架构及通信方法，应用于无线通信技术领域，将多个WLAN和多个LTE网络相融合，解决了不同接入网之间的协调问题，有效避免了由于密集部署带来的频繁切换的问题，很大程度上降低了信令开销，同时对网络可以实行更加灵活的管控，让业务传输更高效。下面首先对本发明实施例的异构网络的通信架构进行详细说明。

一般的，一个Ma-IC(Macrocell Integrated Controller，宏小区集成控制器)覆盖多个Mi-WAP(Microcell Wi-Fi Access Point，微小区无线局域网接入点)、多个Mi-LBS(Microcell LTE BaseStation，微小区蜂窝网基站)和多个UE，并与多个Mi-WAP、多个Mi-LBS和多个UE进行通信，参见图4，图4为本发明实施例异构网络的通信架构的一种示意图，一个Ma-IC 401的覆盖范围中包括两个微小区：微小区1和微小区2，其中，微小区1中包括：第一Mi-LBS 402、第一Mi-WAP 403和第一UE 404，第一UE 404分别与第一Mi-LBS 402和第一Mi-WAP 403进行第六业务数据411和第七业务数据405的处理，Ma-IC 401分别发送第六控制信令412、第七控制信令409和第八控制信令410给第一UE 404、第一Mi-LBS 402和第一Mi-WAP 403。微小区2中包括：第二Mi-LBS 406、第二Mi-WAP 408和第二UE 407，图4中仅仅标示出有限个Mi-WAP、Mi-LBS和UE，一个异构网络的通信架构可以包括多个Ma-IC，一个Ma-IC可以包括多个微小区，每个微小区中当然也可以有多个Mi-WAP、多个Mi-LBS和多个UE。

本发明实施例中，仅仅对一个Ma-IC覆盖一个Mi-WAP、一个Mi-LBS和一个UE进行详细描述，含有多个网元的异构网络的通信架构及通信方法与此类似，这里不再赘述。

参见图5，图5为本发明实施例异构网络的通信架构的另一种示意图，包括：

用户设备501，用于发送蜂窝网数据包格式的第一控制信令给Ma-IC。

宏小区集成控制器504，用于对第一控制信令进行处理，得到并发送第二控制信令给核心网；以使核心网解析第二控制信令并反馈第三控制信令或第一业务数据；在核心网反馈第三控制信令时，接收第三控制信令、或转发第三控制信令给用户设备，其中，第三控制信令和第一业务数据，均具有蜂窝网数据包格式和/或无线局域网数据包格式。

微小区无线局域网接入点502，用于在核心网反馈第三控制信令时，接收并根据第三控制信令进行处理；或，在核心网反馈第一业务数据时，接收并根据核心网发送的无线局域网数据包格式的第一业务数据进行业务处理，得到并发送无线局域网数据包格式的第二业务数据给UE。

微小区蜂窝网基站503，用于在核心网反馈第三控制信令时，接收并根据第三控制信令进行处理；或，在核心网反馈第一业务数据时，接收并根据核心网发送的蜂窝网数据包格式的第一业务数据进行业务处理，得到并发送蜂窝网数据包格式的第二业务数据给UE。

本发明实施例中，Ma-IC接收到UE发送的第一控制信令之后，根据第一控制信令进行处理，得到并发送第二控制信令给核心网，核心网对第二控制信令进行分析，然后反馈第三控制信令或第一业务数据。其中，核心网反馈第三控制信令还是第一业务数据由第一控制信令决定，而第三控制信令和第一业务数据的数据包格式根据接收方网络类型决定。例如，如果接收方网络为Mi-WAP，那么，第三控制信令和第一业务数据的数据包格式为WLAN数据包格式(无线局域网数据包格式)；如果接收方网络为Mi-LBS，那么，第三控制信令和第一业务数据的数据包格式为LTE数据包格式(蜂窝网数据包格式)。进一步地，Mi-WAP、Mi-LBS和UE分别根据第三控制信令或第一业务数据的具体内容作出响应。

举例而言，在实行微小区切换时，UE接收到切换要求的信令后，发送第一控制信令，即切换确认信令给Ma-IC。Ma-IC发送信令给源Mi-WAP和/或Mi-LBS，通知该UE即将切换，同时发送信令告知目标Mi-WAP和/或Mi-LBS准备接收UE。UE在接入目标Mi-WAP和/或Mi-LBS的过程中会给目标Mi-WAP和/或Mi-LBS发送同步信息等，同时目标Mi-WAP和/或Mi-LBS会发送反馈信息给UE以执行接入过程。Ma-IC继而向核心网发送该第二控制信令，其中，该第二控制信令中包括目标Mi-WAP和/或Mi-LBS的信息。核心网接收到该第二控制信令后向目标Mi-WAP和/或Mi-LBS发送第三控制信令，即连接信令，为后续的数据转发做准备。

在UE数据请求的过程中，UE发送业务请求的第一控制信令给Ma-IC，Ma-IC根据UE当前的连接状态等确定分流比例，将分流比例的第二控制请求发送给核心网，核心网根据分流比例将UE的请求数据，也就是第一业务数据发送给UE当前连接的Mi-WAP和/或Mi-LBS。Mi-WAP和/或Mi-LBS根据该第一业务数据处理UE的业务请求，并将UE的数据请求结果反馈给UE。

用户设备501，还用于将接收的无线局域网数据包格式的第二业务数据和蜂窝网数据包格式的第二业务数据整合成蜂窝网数据包格式的第一整合业务数据并进行业务处理。

一般的，UE分别与Mi-WAP和Mi-LBS进行通信，Mi-WAP和Mi-LBS发送给UE的数据包的格式是不同的，因此，UE与Ma-IC的协议栈相同，都需要新增CTRL层(控制层)将从两种制式网络接收来的数据封装为LTE数据包格式的数据进行业务处理，Ma-IC的协议栈在下文中将进行详细描述，因此，UE的协议栈这里不再进行赘述。具体的，第一整合数据并不改变数据的内容，仅仅是对数据的格式进行转换。例如，UE在接收视频的下行数据时，WLAN数据包格式的第二数据和LTE数据包格式的第二数据为不同制式的视频数据包，UE需要将两种制式的视频数据包整合为LTE数据包格式的完整视频数据。

和

用户设备501，用于将蜂窝网数据包格式的第三业务数据，封装成无线局域网数据包格式的第四业务数据和蜂窝网数据包格式的第四业务数据，分别发送无线局域网数据包格式的第四业务数据给Mi-WAP和蜂窝网数据包格式的第四业务数据给Mi-LBS。

微小区无线局域网接入点502，用于根据无线局域网数据包格式的第四业务数据进行业务处理，得到并发送无线局域网数据包格式的第五业务数据给核心网。

微小区蜂窝网基站503，用于根据蜂窝网数据包格式的第四业务数据进行业务处理，得到并发送蜂窝网数据包格式的第五业务数据给核心网。

需要说明的是，UE将LTE数据包格式的第三业务数据，分别封装成WLAN数据包格式的第四数据和LTE数据包格式的第四业务数据，仅仅是改变数据的格式，并不改变数据的内容。例如，在UE进行实时视频业务时，UE会产生上行的第三业务数据，可以通过所连的Mi-WAP和/或Mi-LBS发送到核心网。在将该第三业务数据发送给Mi-WAP和/或Mi-LBS时，需要对第三业务数据进行封装。如果UE当前连接Mi-WAP，那么，LTE数据包格式的第三业务数据会被封装成WLAN数据包格式的第四业务数据；如果UE当前连接Mi-WAP和Mi-LBS，那么，LTE数据包格式的第三业务数据会被封装成WLAN数据包格式的第四业务数据和LTE数据包格式的第四业务数据。显然，WLAN数据包格式的第四业务数据和LTE数据包格式的第四业务数据都是视频业务数据，进一步地，Mi-WAP和Mi-LBS分别根据对应的视频业务数据进行处理生成对应的第五业务数据给核心网。

可见，本发明实施例提供的异构网络的通信架构，将多个Mi-WAP和多个Mi-LBS进行融合，并提出Ma-IC，Ma-IC负责控制，Mi-WAP和Mi-LBS负责业务处理，实现了控制和业务的分离，对网络实行更加灵活的管控，同时让业务传输更高效，有效避免由于密集部署带来的频繁切换的问题，很大程度上降低了信令开销。

可选的，本发明实施例的异构网络的通信架构中，Ma-IC，还用于发送该Ma-IC产生的WLAN数据包格式的第四控制信令给Mi-WAP，发送该Ma-IC产生的LTE数据包格式的第四控制信令给Mi-LBS或UE；

UE，还用于发送该UE产生的WLAN数据包格式的第五控制信令给Mi-WAP，发送该UE产生的LTE数据包格式的第五控制信令给Mi-LBS；

Mi-WAP，还用于发送WLAN数据包格式的信令或WLAN数据包格式的业务数据给核心网，或发送WLAN数据包格式的信令或WLAN数据包格式的业务数据给UE，其中，WLAN数据包格式的信令或WLAN数据包格式的业务数据是由该Mi-WAP产生或反馈的；

Mi-LBS，还用于发送LTE数据包格式的信令或LTE数据包格式的业务数据给核心网，或发送LTE数据包格式的信令或LTE数据包格式的业务数据给UE，其中，LTE数据包格式的信令或LTE数据包格式的业务数据是由该Mi-LBS产生或反馈的。

本发明实施例中，Ma-IC除了与UE进行通信之外，还与Mi-WAP和Mi-LBS进行通信，并且，Ma-IC与Mi-WAP通信的过程中，数据的格式为WLAN数据包格式，Ma-IC与Mi-LBS通信的过程中，数据的格式为LTE数据包格式。

举例而言，在UE进行微小区切换时，Ma-IC发送第四控制信令给源Mi-WAP和/或Mi-LBS，该第四控制信令为通知UE即将切换的信令，同时发送信令告知目标Mi-WAP和/或Mi-LBS准备接收UE。UE在接入目标Mi-WAP和/或Mi-LBS的过程中，UE给目标Mi-WAP和/或Mi-LBS发送第五控制信令，即同步信息等，同时目标Mi-WAP和/或Mi-LBS发送反馈信息给UE以执行接入过程。

需要说明的是，Ma-IC分别和Mi-WAP和Mi-LBS进行通信，且重点负责控制信令的发送，因此，需要对Ma-IC的协议栈进行修改，参见图6，图6为本发明实施例宏小区集成控制器的协议栈示意图。在LTE原本的协议栈中加入了WLAN的全部协议，即PHY(Physical，物理)层、MAC(Media Access Control，介质访问控制)层和LLC(Logical Link Control，逻辑链路控制)层，对应的蜂窝网协议栈中的PHY层、MAC层、RLC(Radio Link Control，无线链路控制)层、PDCP(Packet Data Convergence Protocol，分组数据汇聚协议)层和RRC(Radio Resource Control，无线资源控制)层保持不变。在这些层之上，原本蜂窝网协议栈的TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol，传输控制协议/因特网互联协议)层之下，新加入CTRL层，即控制层，控制层主要负责将上层传来的数据包，分别封装成LTE和WLAN系统可识别的数据包，并下发给对应的底层协议；以及封装底层传来的数据包成为LTE数据包格式的数据，传给上层协议。这样的设计可以满足Ma-IC对Mi-WAP和Mi-LBS的控制，以及与核心网的连接。另外，在UE与Ma-IC进行通信的过程中，Ma-IC对UE的控制则直接通过蜂窝网协议栈来实现，以达到对原有系统的改动最小化。

可选的，本发明实施例的异构网络的通信架构中，Ma-IC覆盖Mi-WAP、Mi-LBS和UE中的一种或多种，并与Mi-WAP、Mi-LBS和UE进行通信，UE与、Mi-WAP和/或Mi-LBS进行通信，其中，Ma-IC覆盖的Mi-WAP的数目为一个或多个，Ma-IC覆盖的Mi-LBS的数目为一个或多个，Ma-IC覆盖的UE的数目为一个或多个。

实际应用中，不同的异构网络的通信架构中，网元的种类是不同的，Ma-IC可以覆盖Mi-WAP和UE，也可以覆盖Mi-LBS和Mi-WAP，也可以覆盖Mi-LBS、Mi-WAP和UE。当然，每种通信架构中，网元的数量也是可以不同的，例如，Ma-IC可以覆盖1个Mi-WAP和2个UE，也可以覆盖1个Mi-WAP和2个UE等。异构网络的通信架构中网元的组成可以有很多种，在此不一一列举。在Ma-IC与多个Mi-WAP、多个Mi-LBS和多个UE通信过程中，可以实现大区控制，小区业务，实现了控制和业务的分离，对网络实行更加灵活的管控，同时让业务传输更高效。

可选的，本发明实施例的异构网络的通信架构中，Ma-IC还用于，当Ma-IC覆盖的Mi-WAP、Mi-LBS和UE变化时，获取Mi-WAP的第一变化数据、Mi-LBS的第二变化数据和UE的第三变化数据；

根据第一变化数据、第二变化数据和第三变化数据，更新预先建立的接入设备信息表；

其中，所述接入设备信息表至少包括：Ma-IC覆盖的Mi-WAP的信息、Mi-LBS的信息、UE的信息和该Ma-IC的信息。

具体的，在Ma-IC与Mi-WAP、Mi-LBS和UE通信的过程中，Mi-WAP、Mi-LBS和UE分别向Ma-IC发送广播消息，Ma-IC通过广播信道，建立接入设备信息表，存储Mi-WAP、Mi-LBS和UE的信息。当Ma-IC覆盖的Mi-WAP、Mi-LBS和UE变化时，分别获取Ma-IC当前覆盖的变化的Mi-WAP、Mi-LBS和UE的信息，生成第一变化数据、第二变化数据和第三变化数据。其中，Mi-WAP的信息包括：Mi-WAP的下行速率、Mi-WAP的网络占用率等；Mi-LBS的信息包括：Mi-LBS的下行速率、Mi-LBS的网络占用率等；UE的信息包括：UE的位置信息、UE的配置信息和UE的连接信息等，例如：UE支持的网络制式、UE支持的速率、UE连接的网络信息、UE的连接速率等；Ma-IC的信息包括：Ma-IC的配置信息和Ma-IC的负载信息等。

需要说明的是，第一变化数据、第二变化数据和第三变化数据仅仅表示Ma-IC新增、删除或更改的Mi-WAP、Mi-LBS和UE的信息，它们之间相互独立并不存在先后关系。

举例而言，当有新增Mi-WAP接入Ma-IC时，将新增的Mi-WAP的信息加入接入设备信息表，在Ma-IC不与某个Mi-LBS进行通信时，将该Mi-LBS的信息从接入设备信息表中删除。

需要强调的是，Ma-IC除了本地存储接入设备信息表外，还将接入设备信息表上传给核心网，其中，上传给核心网的时间可以是以固定时间周期自动上传，也可以是手动上传，这里不进行限定。

在本发明实施例的一种切换方式中，Ma-IC根据接入设备信息表中的Mi-WAP的信息、Mi-LBS的信息、UE的信息等，选择最优的Mi-WAP和/或Mi-LBS进行切换。

在本发明实施例的另一种切换方式中，核心网中的归属用户服务器根据接入设备信息表中的Ma-IC的配置信息和Ma-IC的负载信息选择最优的Ma-IC进行切换。其中，Ma-IC的配置信息包括：功率、支持频段等，Ma-IC的负载信息包括：Ma-IC连接的Mi-WAP的数量、Ma-IC连接的Mi-LBS的数量、Ma-IC连接的UE的数量等。

可选的，本发明实施例的异构网络的通信架构中，Ma-IC还用于，当UE发送业务请求到Ma-IC时，根据接入设备信息表获取UE当前连接的网络；根据连接的网络的当前状态确定业务的分流比例，将分流比例和UE的业务请求数据发送给核心网，以使核心网根据分流比例，分别发送UE的业务请求数据给UE当前连接的Mi-LBS和/或Mi-WAP，其中，连接的网络的当前状态至少包括：网络的占用率和网络的速率；

Mi-LBS和/或Mi-WAP发送从核心网接收的业务请求数据给UE。

举例而言，UE当前分别连接到Mi-LBS和Mi-WAP，UE需要获取一个150M的视频。首先，UE需要将该视频的业务请求数据发送到UE连接的Ma-IC上，Ma-IC在本地的接入设备信息表中获取该UE所连接的Mi-LBS和Mi-WAP的网络状况信息，例如，Mi-LBS的网络占用率u1为30％，Mi-LBS的下行速率v1为6Mbps，Mi-WAP的网络占用率u2为80％，Mi-WAP的下行速率v2为8Mbps，则根据以下关系式：

确定DR为0.44，其中，α＝0.6，β＝0.4。

实际应用中，α和β可以根据网络占用率、网络的速率等参数进行调整。在确定分流比例之后，Ma-IC将分流比例和用户的业务请求发送给核心网，核心网将44％的该视频的业务请求数据发送给Mi-LBS，56％的该视频的业务请求数据发送给Mi-WAP。

本发明实施例中，核心网将分发给Mi-WAP和Mi-LBS的数据按发送顺序打上标签，这样可以保证UE在接收到Mi-WAP和Mi-LBS传来的数据后进行封装，也可以保证用户在接收数据过程中如果发生切换等中断行为，利用标签可以保证数据的连续传输。另外，Mi-WAP和Mi-LBS在发送数据时，记录UE成功接收反馈的数据标签，方便数据的重传。

可选的，本发明实施例的异构网络的通信架构中，Ma-IC还用于，当Ma-IC覆盖的Mi-WAP、Mi-LBS和UE增加时，

通过广域网接口与新增加的Mi-WAP连接，连接成功之后通过预设无线局域网协议与新增加的Mi-WAP进行通信；

通过基站与移动性管理实体所用接口与新增的Mi-LBS连接，连接成功之后通过蜂窝网协议与新增的Mi-LBS进行通信；

通过空口与新增加的UE连接，连接成功之后通过蜂窝网协议与新增加的UE进行通信。

本发明实施例中，Ma-IC通过WLAN协议(图6中宏小区集成控制器的协议栈中的WLAN协议)对Mi-WAP进行控制；通过原始的基站与移动性管理实体所用接口与Mi-LBS进行连接，方便会话管理和移动性管理等的信令传输，这就保证了Ma-IC可以根据所处区域的用户需求以及业务特征进行动态调整，用户可以自行部署Mi-WAP和Mi-LBS以提升用户体验。例如，Ma-IC所处区域中用户对Mi-WAP的需求比较大，可以将更多的Mi-WAP接入该Ma-IC以满足用户的需求。

相应于上述通信架构实施例，本发明实施例还提供了一种异构网络的通信方法，参见图7，图7为本发明实施例异构网络的通信方法的一种流程图，包括如下步骤：

步骤701，用户设备发送蜂窝网数据包格式的第一控制信令给宏小区集成控制器。

步骤702，宏小区集成控制器对第一控制信令进行处理，得到并发送第二控制信令给核心网；以使核心网解析第二控制信令并反馈第三控制信令或第一业务数据；在核心网反馈第三控制信令时，接收第三控制信令、或转发第三控制信令给用户设备。

步骤703，微小区无线局域网接入点在核心网反馈第三控制信令时，接收并根据第三控制信令进行处理；或，在核心网反馈第一业务数据时，接收并根据核心网发送的无线局域网数据包格式的第一业务数据进行业务处理，得到并发送无线局域网数据包格式的第二业务数据给用户设备。

步骤704，微小区蜂窝网基站在核心网反馈第三控制信令时，接收并根据第三控制信令进行处理；或，在核心网反馈第一业务数据时，接收并根据核心网发送的蜂窝网数据包格式的第一业务数据进行业务处理，得到并发送蜂窝网数据包格式的第二业务数据给用户设备。

步骤705，用户设备将接收的无线局域网数据包格式的第二业务数据和蜂窝网数据包格式的第二业务数据整合成蜂窝网数据包格式的第一整合业务数据并进行业务处理。

参见图8，图8为本发明实施例异构网络的通信方法的另一种流程图，包括如下步骤：

步骤801，用户设备将蜂窝网数据包格式的第三业务数据，封装成无线局域网数据包格式的第四业务数据和蜂窝网数据包格式的第四业务数据，分别发送无线局域网数据包格式的第四业务数据给微小区无线局域网接入点和蜂窝网数据包格式的第四业务数据给微小区蜂窝网基站。

步骤802，微小区无线局域网接入点根据无线局域网数据包格式的第四业务数据进行业务处理，得到并发送无线局域网数据包格式的第五业务数据给核心网。

步骤803，微小区蜂窝网基站根据蜂窝网数据包格式的第四业务数据进行业务处理，得到并发送蜂窝网数据包格式的第五业务数据给核心网。

可见，本发明实施例提供的异构网络的通信方法，通过将多个WLAN网络与多个LTE网络相融合，并由提出的Ma-IC进行控制，实现了宏小区的广域覆盖内控制层面统一，方便了各网元之间的协调合作；微小区的密集部署则可以根据其小范围内用户的分布特性等自由设计，实现高密度流量的快速传输。另外，可有效避免由于网络密集部署带来的频繁切换的问题，大大降低了信令开销。同时，将控制和业务分离，对网络实行更加灵活的管控，同时让业务传输更高效。

可选的，本发明实施例的异构网络的通信方法，还包括：

当UE当前连接的MiCP(Microcell Connection Point，微小区连接点)的信号强度低于第一预设阈值时，该MiCP连接的Ma-IC触发MiHO(Microcell Handover，微小区切换)，MiHO发生在连接到同一个Ma-IC的源MiCP和目标MiCP之间，其中，MiCP为Mi-WAP和/或Mi-LBS。参见图9，图9为本发明实施例异构网络的通信方法的微小区切换的结构图，Ma-IC中仅仅标示出有限个Mi-WAP和Mi-LBS，实际应用中可以包括多个Mi-WAP和Mi-LBS，MiHO发生在UE跨微小区切换，但是UE连接的Ma-IC不变。

本发明实施例中，当UE当前连接的源Ma-IC的信号强度低于第二预设阈值时，源Ma-IC触发MaHO(Macrocell Handover，宏小区切换)，MaHO发生在源Ma-IC和目标Ma-IC、以及源Ma-IC对应的源MiCP和目标Ma-IC对应的目标MiCP之间。参见图10，图10为本发明实施例异构网络的通信方法的宏小区切换的结构图，包括：宏小区1和宏小区2。同样的，宏小区1和宏小区2中的Ma-IC 101和Ma-IC 102中仅仅标示出有限个Mi-WAP和Mi-LBS，实际应用中可以包括多个Mi-WAP和Mi-LBS，MaHO发生在UE跨宏小区切换，即在MiHO的基础上还需要重新选择Ma-IC。

实际应用中，UE可以连接一个Mi-WAP，可以连接一个Mi-LBS，也可以分别连接一个Mi-WAP和一个Mi-LBS。以微小区切换为例进行说明，UE当前连接一个Mi-WAP，当UE的信号强度低于第一预设阈值时，可切换至当前Mi-WAP连接的Ma-IC覆盖的Mi-WAP或Mi-LBS，具体切换至哪一个Mi-WAP或Mi-LBS是根据Ma-IC本地存储的接入设备信息表进行设定的。本发明实施例中，触发微小区切换的条件是UE的信号强度低于第一预设阈值，其中，第一预设阈值和第二预设阈值可以相同，也可以不同，可以是-45dbm～-55dbm范围内的任意值，例如，可以是-50dbm，这里不做限定。而宏小区切换中，具体切换至哪一个Ma-IC中的哪一个Mi-WAP或Mi-LBS，是根据核心网的归属用户服务器中存储的接入设备信息表进行设定的，具体触发切换的过程这里不再赘述。

参见图11，图11为本发明实施例异构网络的通信方法的微小区切换的流程图，包括如下步骤：

步骤1101，Ma-IC根据本地存储的接入设备信息表，确定目标MiCP，根据目标MiCP的信息准备切换；Ma-IC发送切换准备信令给UE，其中，切换准备信令至少包括：目标MiCP的接入模式和目标MiCP的ID信息。

本步骤中，Ma-IC根据本地存储的接入设备信息表中存储的Mi-WAP的信息、Mi-LBS的信息、UE的位置信息、UE的配置信息、UE的连接信息等，查找到最优的MiCP作为目标MiCP，并将目标MiCP的接入模式、ID信息等发送给UE。其中，接入模式可以是TDD(Time Division Duplexing，时分双工)或FDD(Frequency Division Duplexing，频分双工)等。

步骤1102，UE根据切换准备信令，返回切换准备响应给Ma-IC。

步骤1103，Ma-IC根据返回的切换准备响应，触发将目标MiCP的信息上传给核心网，以使核心网分别发送UE当前请求的数据给源MiCP和目标MiCP，其中，目标MiCP的信息至少包括：目标MiCP的ID信息和目标MiCP的接入模式。

步骤1104，Ma-IC发送针对UE的切换请求信令和UE的信息给目标MiCP，其中，UE的信息至少包括：位置信息、配置信息、连接信息。

步骤1105，在Ma-IC发送针对UE的切换请求信令和UE的信息给目标MiCP之后，UE发送接入请求给目标MiCP，并接受步骤1105'中目标MiCP的接入请求响应信息，UE与目标MiCP建立通信，并接收核心网转发到目标MiCP的数据。

接入请求可以包括：同步信息，其中，同步信息为MiCP和UE之间的上行同步，在建立上行同步之前UE首先必须与MiCP建立下行同步，UE发送同步信息之后才可以进行业务请求。在同一小区中，使用同一时隙的不同位置的UE发送的上行信号同时到达MiCP接收天线，即同一时隙不同UE的信号到达MiCP接收天线时保持同步。目的是为了减小小区内UE间的上行多址干扰和多径干扰，增加小区容量和小区半径。

步骤1106，目标MiCP向Ma-IC发送切换确认，完成微小区切换。

在切换成功之后，UE与源MiCP不再进行通信，源MiCP根据Ma-IC发送的资源释放信令释放UE的资源和数据，核心网也不再发送数据给源MiCP。

步骤1107，Ma-IC发送资源释放信令给源MiCP，源MiCP释放UE的资源和数据。

步骤1108，Ma-IC发送资源释放信令给核心网，核心网不发送数据给源MiCP。

参见图12，图12为本发明实施例异构网络的通信方法的宏小区切换的流程图，包括如下步骤：

步骤1201，源Ma-IC将触发宏小区切换的切换信令发送给核心网。

步骤1202，核心网根据归属用户服务器中存储的接入设备信息表确定目标Ma-IC，将目标Ma-IC的信息发送给源Ma-IC，其中，目标Ma-IC的信息至少包括：目标Ma-IC的ID信息和目标Ma-IC的接入模式。

不同于微小区切换，由于宏小区切换发生在不同的Ma-IC之间，因此切换决策是由核心网确定的，核心网根据存储的多个接入设备信息表中存储的Ma-IC的配置信息、Ma-IC的负载信息，选择最优的Ma-IC作为目标Ma-IC，并将目标Ma-IC的信息发送给源Ma-IC。

步骤1203，源Ma-IC发送针对UE的切换请求信令和UE的信息给目标Ma-IC，其中，UE的信息至少包括：位置信息、配置信息、连接信息。

步骤1204，在目标Ma-IC接收切换请求信令和UE的信息之后，根据本地存储的接入设备信息表确定目标MiCP，发送目标MiCP的信息和切换请求响应给源Ma-IC，其中，目标MiCP的信息至少包括：目标MiCP的ID信息和目标MiCP的接入模式。

本步骤中确定目标MiCP的方法与微小区切换的方法类似，这里不再赘述。

步骤1205，源Ma-IC根据切换请求响应，发送目标Ma-IC的信息和目标MiCP的信息给核心网；以使核心网将UE当前请求的数据分别发送给源MiCP和目标MiCP。

步骤1206，源Ma-IC发送目标Ma-IC的信息、目标MiCP的信息和切换准备信令给UE。

步骤1207，UE发送切换准备响应给源Ma-IC。

步骤1208，UE针对目标Ma-IC的信息、目标MiCP的信息和切换准备信令，发送接入请求给目标Ma-IC和目标MiCP，并接受步骤1208'中目标Ma-IC和目标MiCP的接入请求响应信息，UE与目标MiCP建立通信，并接收核心网转发到目标MiCP的数据。

本步骤中发送的接入请求和微小区切换中步骤1105相同，这里不再赘述。

步骤1209，目标Ma-IC向源Ma-IC发送切换确认，完成宏小区切换。

在切换成功之后，UE与源MiCP不再进行通信，源MiCP根据Ma-IC发送的资源释放信令释放UE的资源和数据，核心网也不再发送数据给源Ma-IC。

步骤1210，源Ma-IC发送资源释放信令给源MiCP，使得源MiCP释放UE的资源和数据。

步骤1211，源Ma-IC发送资源释放信令给核心网，核心网不发送数据给源Ma-IC。

由于微小区切换和宏小区切换的流程都是软切换，UE在切换前后可能会接收到重复的数据，因此，在切换完成后需要对数据进行处理，删除重复的数据。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。