一种RN支持RAN辅助的WLAN互联的方法和系统与流程

本申请涉及通信技术领域，特别涉及一种rn支持ran辅助的wlan互联的方法和系统。

背景技术：

目前，3gpp协议支持无线接入网(ran：radioaccessnetwork，无线接入网)辅助的wlan互联(ran-assistedwlaninterworking：ran辅助的wlan互联)。ran辅助的wlan互联有两种方式，具体如下：

(1)基于3gppts36.304协议中定义的接入网选择与业务转向规则的wlan互联：在该方式下，ue基于3gppts36.304协议中定义的接入网选择与业务转向规则，确定在e-utran和wlan之间的业务转向的方向。

(2)基于3gppts24.312协议中接入网发现与选择功能(andsf：accessnetworkdiscoveryandselectionfunction)策略的wlan互联：在该方式下，ue基于3gppts24.312协议中andsf策略，确定在e-utran和wlan之间业务转向的方向。

ue通过以下能力上报向网络表明是否支持ran辅助的wlan互联、以及具体支持的wlan互联的方式。

(1)wlan-iw-ran-rules-r12：ue通过该参数指明：是否支持基于3gppts36.304协议中定义的接入网选择与业务转向规则的wlan互联。支持该wlan互联方式的ue支持通过系统消息或专用信令获得相应规则所需要的ran辅助参数。

(2)wlan-iw-andsf-policies-r12：ue通过该参数指明：是否支持基于3gppts24.312协议中andsf策略的wlan互联。支持该wlan互联方式的ue支持通过系统消息或专用信令获得相应策略所需要的ran辅助参数。

ran辅助的wlan互联应用于处于rrc_idle(rrc空闲态)的ue或虽然处于rrc_connected(rrc连接态)、但是没有被enb配置rclwi(rancontrolledlte-wlaninterworking，ran控制的lte与wlan的互联)信息、lwa(lte-wlanaggregation，lte与wlan的汇聚)信息和lwip(ltewlanradiolevelintegrationwithipsectunnel，基于ipsec隧道的lte与wlan的无线级集成)信息的ue。这里，enb没有给ue配置rclwi信息、lwa信息和lwip信息表明：enb没有启动ue的rclwi、lwa和lwip功能。rclwi、lwa、lwip和ran辅助的wlan互联是lte系统利用wlan资源分流业务的四种方式。这四种方式各有特点与对应的应用场景。通常，在这四种方式中enb只会启动其中一种方式。特殊的是：当rclwi和ran辅助的wlan互联同时被启动时，ue只执行rclwi功能。若ue支持ran辅助的wlan互联，则ue可以基于所支持的wlan分流准则或策略、网络配置的ran辅助参数以及相关测量结果，确定在当前无线环境下通过wlan传输业务还是通过lte传输业务。

支持ran辅助的wlan互联的ue从enb获得ran辅助参数的方式有以下两种：

(1)通过系统消息获得公共的ran辅助参数：enb通过sib17广播e-utran和wlan之间的业务转向信息，该信息具体包括：wlanid列表和wlan分流信息ie(信息元素)。wlanid列表为当前enb覆盖范围内wlanap(wlan接入点)的id列表。wlan分流信息ie提供公共的ran辅助的参数列表。在该ie中以“可选(optional)”方式提供各个ran辅助参数，可以提供的ran辅助参数为两种ran辅助的wlan互联方式所需要的ran辅助参数的汇总。

(2)通过专用信令获得专有的ran辅助参数：enb通过rrc连接重配消息给ue配置wlan分流指示。wlan分流指示的取值为：释放或建立。当分流指示的取值为建立时，enb还通过rrc连接重配消息给ue配置wlan分流信息ie和定时器t350的取值。这里，wlan分流信息ie同上。enb根据ue接入网络时的能力上报，可以知道ue是否支持ran辅助的wlan互联以及支持哪种wlan互联方式。对于支持wlan互联的ue，enb根据该ue支持的wlan互联方式，只将相应方式下所需要的ran辅助参数通过wlan分流信息ie配置给ue；对于ue不支持的wlan互联方式所需要的ran辅助参数，没有必要通过wlan分流信息ie配置给ue。

对于ue：

若ue通过rrc连接重配消息获得的wlan分流指示取值为“释放”时，ue执行以下操作：

(1)释放之前接收到的wlan分流信息ie和定时器t350；

(2)若sib17中有wlan分流信息ie，应用该ie给出的ran辅助参数；

否则，ue应用rrc连接重配消息获得的wlan分流信息ie给出的ran辅助参数。

处于以下状态的ue，根据以上述方法获得的ran辅助参数和所支持的wlan互联方式进行wlan分流评估：

(1)ue处于rrc_idle

(2)ue处于rrc_connected，但是没有被enb配置rclwi信息、lwa信息和lwip信息，即：enb没有开启ue的rclwi、lwa和lwip功能

ue的wlan分流评估过程为：ue根据wlanmobilityset(wlan移动集)中各个wlan的测量结果、ue对当前接入小区或驻留小区的测量结果、wlan分流信息ie中的ran辅助参数以及ue所支持的wlan互联方式对应的分流准则或策略，确定是通过wlan传输业务还是通过lte传输业务。这里，若之前enb给ue配置过rclwi信息，ue就将rclwi信息中配置给ue的wlanmobilityset作为wlan分流评估中的wlanmobilityset；若之前ue没有被配置过wlanmobilityset，ue就将sib17中wlanid列表作为wlan分流评估中的wlanmobilityset。ue对每个wlan的测量结果包括：wlan的信道利用率(用于反映wlan的负载情况)、wlan能够提供的ul带宽和dl带宽、以及wlan的参考信号强度指示(rssi：receivedsignalstrengthindication)。ue对当前接入小区或驻留小区的测量结果包括：rsrp或rsrq(分别为参考信号接收功率和参考信号接收质量)。

不同的wlan互联方式所基于的准则或策略的详细描述见相关协议，这里不再赘述。

对于支持ran辅助的wlan互联的ue，当ue通过测量发现满足通过wlan传输业务的条件时，ue可以直接接入wlan，通过wlan传输业务，不需要占用lte资源。当ue处于wlan覆盖的盲点或边界时，ue发现满足通过lte传输的条件时，ue会将通过wlan传输的业务转向到lte，向lte申请资源传输相应业务，以提升业务体验。

ran辅助的wlan互联使enb可以将一些业务分流到wlan，减轻lte空口负载。但是，目前3gpp协议中中继节点(rn：relaynode，中继节点)不支持ran辅助的wlan互联，因此，rn无法通过该功能分流业务到wlan上。由于rn的uu接口和un接口共享所有上行子帧的资源和下行子帧的资源，相对于enb的uu接口，rn的uu接口的ul/dl资源本就因为un接口的分流作用而受限。若rn支持ran辅助的wlan互联功能，就可以将一些业务分流到wlan，有效减轻uu接口的ul/dl负荷，降低uu接口拥塞的风险。不仅如此，分流到wlan的业务不经过un接口中转，还可以有效降低un接口的负荷和拥塞的风险。

技术实现要素：

本申请提供了一种rn支持ran辅助的wlan互联的方法和系统，以实现rn对ran辅助的wlan互联的支持，从而减轻uu接口和un接口的负荷，降低uu接口和un接口拥塞的风险。

本申请公开了一种中继节点rn支持无线接入网ran辅助的无线局域网wlan互联的方法，该方法在rn启动过程中包括以下操作：

rn向施主基站denb上报支持ran辅助的wlan互联能力；

denb从包括新增的rn子帧配置模式在内的所有rn子帧配置模式中选择一种配置模式，通过rn重配消息配置给支持ran辅助的wlan互联的rn；

rn根据rn重配消息中的rn子帧配置模式设置un接口的上行子帧和下行子帧；

denb或rn的操作维护管理oam系统给支持ran辅助的wlan互联的rn配置候选wlan列表和ran辅助参数列表；

rn将候选wlan列表作为系统信息块sib17中的wlanid列表，将ran辅助参数列表作为sib17中wlan分流信息ie提供的ran辅助参数列表，保存所述wlan列表和ran辅助参数列表。

较佳的，当由denb给支持ran辅助的wlan互联的rn配置候选wlan列表和ran辅助参数列表时，该方法还包括：denb将候选wlan列表和ran辅助参数列表携带在所述rn重配消息中发送给rn；

当由rn的oam系统给支持ran辅助的wlan互联的rn配置候选wlan列表和ran辅助参数列表时，该方法还包括：rn向rn的oam系统上报支持ran辅助的wlan互联能力，支持ran辅助的wlan互联的oam系统在接收到rn的能力上报之后，执行所述给支持ran辅助的wlan互联的rn配置候选wlan列表和ran辅助参数列表的操作。

较佳的，在rn启动过程之后，该方法还包括：

rn发送sib17，所述sib17携带小区公共的演进通用移动通信系统地面无线接入网e-utran和wlan之间分流的配置信息，所述配置信息包括：wlanid列表和ran辅助参数列表。

较佳的，在rn启动过程之后，该方法还包括：

对于处于无线资源控制连接态rrc_connected且上报了所支持的ran辅助的wlan互联方式的ue，若ue上报的能力信息中指示ue支持lte与wlan的汇聚lwa、ran控制的lte与wlan的互联rclwi和基于ipsec隧道的lte与wlan的无线级集成lwip中的至少一种功能，且rn决定不给ue配置lwa、rclwi或lwip信息时，rn给ue配置wlan测量，并基于ue的wlan测量上报给ue配置wlan移动集wlanmobilityset。

较佳的，在rn启动过程之后，该方法还包括：

对于处于rrc_connected且上报了所支持的ran辅助的wlan互联方式的ue，若ue上报的能力信息中指示ue支持lwa、rclwi和lwip中的至少一种功能，且rn决定不给ue配置lwa、rclwi或lwip信息时，rn给所述ue配置专有的ran辅助参数列表。

较佳的，所述rn基于ran辅助参数列表决策信息，确定ue专有的ran辅助参数列表，所述ran辅助参数列表决策信息包括以下信息中的至少一种：

当前rn在uu接口和un接口的上行负载情况和/或下行负载情况；

ue现有演进分组系统eps承载的服务质量qos信息；

rn覆盖区域内各个wlan的负载测量结果。

较佳的，当ran辅助参数列表决策信息包括rn覆盖区域内各个wlan的负载测量结果时，rn执行的处理还包括：

rn依次与候选wlan列表中的wlan建立连接；其中，如果n1个wlan关联同一个wt，rn直接与所述wlan终止节点wt建立xw接口连接，而不与所述wt下挂的各个wlan直接建立连接；如果n2个wlan下挂于同一个segw，则rn直接与安全网关segw建立xw接口连接，而不与segw下挂的各个wlan直接建立连接；其中，n1和n2为自然数；

rn通过xw接口发送wlan负载测量请求消息，指示所述wt或所述segw下挂的各个wlan执行wlan负载测量，并通过所述xw接口接收所述各个wlan的wlan负载测量上报。

较佳的，所述新增的rn子帧配置模式至少包括一种新增的rn子帧配置模式；

任意一种新增的rn子帧配置模式用于将比现有rn子帧配置模式更多的上行子帧或下行子帧配置给un接口。

较佳的，所述候选wlan列表为rn控制的小区所覆盖的范围内的wlan接入点ap的id列表；

所述ran辅助参数列表为sib17中广播的ran辅助参数的取值构成的列表。

本申请还公开了一种rn支持ran辅助的wlan互联的系统，该系统在rn启动过程中包括以下操作：

rn向denb上报支持ran辅助的wlan互联能力；

denb从包括新增的rn子帧配置模式在内的所有rn子帧配置模式中选择一种配置模式，通过rn重配消息配置给支持ran辅助的wlan互联的rn；

rn根据rn重配消息中的rn子帧配置模式设置un接口的上行子帧和下行子帧；

denb或rn的oam系统给支持ran辅助的wlan互联的rn配置候选wlan列表和ran辅助参数列表；

rn将候选wlan列表作为sib17中的wlanid列表，将ran辅助参数列表作为sib17中wlan分流信息ie提供的ran辅助参数列表，保存所述wlan列表和ran辅助参数列表。

由上述技术方案可见，本申请提供的rn支持ran辅助的wlan互联的方法和系统，实现了rn支持ran辅助的wlan互联，减轻了uu接口和un接口的负荷，并降低了uu接口和un接口拥塞的风险。

附图说明

图1为rn的架构示意图；

图2为本发明支持ran辅助的wlan互联的rn架构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本申请作进一步详细说明。

rn的架构如图1所示。rn无法在uu接口和un接口同时发送数据或接收数据，因此，uu接口和un接口时分复用上行/下行子帧：这两个接口都使用上行子帧发送数据，并都使用下行子帧接收数据。施主基站(denb：donorenodeb)给rn配置rn子帧配置模式，指示哪些下行子帧用于denb-to-rn(denb到rn)的发送，哪些上行子帧用于rn-to-denb(rn到denb)的发送。按照un接口上传输的数据类型的不同，un接口上可以定义两个逻辑接口：s1接口和x2接口，denb通过逻辑接口s1在rn和epc之间转发s1信息，denb通过逻辑接口x2在rn和其他enodeb之间转发x2信息。

本发明在rn新增ran辅助的wlan互联功能，使rn可以给ue提供公共的wlan分流信息或专有的wlan分流信息，并支持新增的rn子帧配置模式，将更多上行子帧或下行子帧配置给un。具体地，在rn新增的ran辅助的wlan互联功能包括以下内容：

(1)rn向denb上报：支持ran辅助的wlan互联的能力；

(2)rn支持新增rn子帧配置模式，支持将更多的上行子帧或下行子帧分配给un接口使用；

(3)rn新增从rn的oam或denb获得候选wlan列表的操作；

(4)对于处于rrc_connected且支持ran辅助的wlan互联能力的ue，rn新增给ue配置专有的wlan分流信息的操作；

(5)rn新增sib17，在小区内广播公共的ran辅助参数的操作，包括：公共的wlanmobolityset和公共的wlan分流信息；

(6)为给ue配置专有的wlan分流信息，rn新增给ue配置wlan测量的操作，并根据ue的wlan测量上报以及其他相关信息给ue配置wlanmobilityset和专有的wlan分流信息。

若下挂的rn支持ran辅助的wlan互联功能，相应的denb需要新增以下功能：

(1)接收rn的能力上报：支持ran辅助的wlan互联的能力；

(2)支持新增的rn子帧配置模式，可以给支持ran辅助的wlan互联的rn配置新增的rn子帧配置模式，将更多上行/下行子帧分配给un接口。

对于支持ran辅助的wlan互联的rn，为广播sib17或给处于rrc_connected且支持ran辅助的wlan互联功能的ue配置专有的ran辅助参数，rn需要获知以下信息：

(1)sib17中的wlanid列表：该列表应由rn覆盖区内的wlanap的id构成。该列表可以在rn启动过程中，由denb或rn的oam系统配置给rn。

(2)sib17中广播的公共的ran辅助参数的取值：这些公共的ran辅助参数的取值可以根据rn覆盖区域内wlan的覆盖情况以及rn控制的小区的网络规划情况预先由denb或rn的oam系统确定，在rn启动时由denb或rn的oam系统配置给rn。

(3)对于处于rrc_connected且支持ran辅助的wlan互联的ue，rn需要确定该ue专有的ran辅助参数的取值。rn可以新增专有的ran辅助参数确定方法，为这样的ue确定专有的ran辅助参数的取值。该方法的输入包括以下各项中的多项或全部，当然不限于以下各项信息。该方法的输出为：ue专有的ran辅助参数的取值。

(3-1)当前rn在uu接口和un接口的ul/dl负载情况；

(3-2)ue现有eps承载的qos信息；

(3-3)rn覆盖区域内各个wlan的负载测量结果。

(4)对于处于rrc_connected且支持ran辅助的wlan互联的ue，若该ue具有wlan测量能力且支持配置wlanmobilityset，rn还可以新增给这样的ue配置wlan测量，通过ue的wlan测量上报为这样的ue配置专有的wlanmobilityset。

若ue在能力信息上报中指示支持lwa、rclwi或lwip，则rn确定：ue支持wlan测量且支持配置wlanmobilityset。当ue具有lwa、rclwi或lwip能力但是rn并不启动相应功能时，rn可以借用相应能力带给ue的支持wlan测量与测量上报的功能，给ue配置wlan测量，基于ue的wlan测量上报确定wlanmobilityset，并可以借用rrc连接重配中给ue配置lwa信息、rclwi信息或lwip信息的ie，将wlanmobilityset配置给ue。

(5)当给ue配置专有的ran辅助参数的方法需要rn覆盖区域内各个wlan的辅助测量结果时，rn可以与候选wlan列表中的wlanap建立xw接口，通过该接口给wlanap配置负载测量，并通过该接口接收wlanap的负载测量结果上报。

本发明提出的一种rn支持ran辅助的wlan互联的方法具体如下：

在rn启动过程中，支持ran辅助的wlan互联的rn、下挂具有ran辅助的wlan互联能力的rn的denb、以及rn的oam系统按照以下方法实现对ran辅助的wlan互联的支持：

(1)rn向denb上报：支持ran辅助的wlan互联能力。

(2)denb从包括新增的rn子帧配置模式在内的所有rn子帧配置模式中选择一种配置模式，通过rn重配消息配置给支持ran辅助的wlan互联能力的rn。其中，新增的rn子帧配置模式至少包括一种新增的rn子帧配置模式。任意一种新增的rn子帧配置模式可以将更多上行子帧或下行子帧配置给un接口，以提升un接口的上行或下行容量。

(3)rn根据rn重配消息中的rn子帧配置模式设置un接口的上行子帧和下行子帧。在配置模式为新增的rn子帧配置模式下，rn支持将更多上行子帧或下行子帧分配给un接口。

(4)denb或rn的oam系统给支持ran辅助的wlan互联的rn配置候选wlan列表和ran辅助参数列表。

候选wlan列表为rn控制的小区所覆盖的范围内的wlanap的id列表。ran辅助参数列表为sib17中广播的ran辅助参数的取值构成的列表。

当由denb给rn配置候选wlan列表和ran辅助参数列表时，候选wlan列表和ran辅助参数列表通过rn重配消息随rn子帧配置模式一同携带给rn。

当由rn的oam系统给rn配置候选wlan列表和ran辅助参数列表时，rn在启动过程中先向rn的oam系统上报：支持ran辅助的wlan互联能力。对于支持ran辅助的wlan互联的oam系统，在接收到rn的能力上报之后，给rn配置候选wlan列表和ran辅助参数列表。

(5)rn将候选wlan列表作为sib17中的wlanid列表，将ran辅助参数列表作为sib17中wlan分流信息ie提供的ran辅助参数列表，保存这两个列表。

在rn启动过程之后，rn发送sib17，sib17携带小区公共的e-utran和wlan之间分流的配置信息，该配置信息包括：wlanid列表和ran辅助参数列表。

在rn启动过程之后，对于处于rrc_connected且上报了所支持的ran辅助的wlan互联方式的ue，若ue上报的能力信息中指示ue支持lwa、rclwi和lwip中的至少一种功能时，若rn决定不给ue配置lwa、rclwi或lwip信息，较佳地，为使ue更好地执行ran辅助的wlan分流功能，rn可以给ue配置wlan测量，并基于ue的wlan测量上报给ue配置wlanmobilityset。配置给ue的wlanmobilityset通过rrc连接重配消息携带给ue。给ue配置wlan测量的方法为3gpp协议现有的方法，不再赘述。根据ue的wlan测量上报确定wlanmobilityset的方法为具体的实现方法，不再赘述。

在rn启动过程之后，对于处于rrc_connected且上报了所支持的ran辅助的wlan互联方式的ue，若ue上报的能力信息中指示ue支持lwa、rclwi和lwip中的至少一种功能时，若rn决定不给ue配置lwa、rclwi或lwip信息时，为使ue更好地执行ran辅助的wlan分流功能，rn给所述ue配置专有的ran辅助参数列表。具体地，rn可以基于ran辅助参数列表决策信息，确定ue专有的ran辅助参数列表。该ran辅助参数列表决策信息包括以下信息中一种或多种，但是不限于以下信息。

(1)当前rn在uu接口和un接口的ul/dl负载情况；

(2)ue现有eps承载的qos信息；

(3)rn覆盖区域内各个wlan的负载测量结果。

当ran辅助参数列表决策信息包括rn覆盖区域内各个wlan的负载测量结果时，在rn启动过程之后，rn需要执行以下处理：

(1)rn依次与候选wlan列表中的wlan建立连接。具体地，如果若干个wlan关联同一个wt(wlanterminationpoint，wlan终止节点)(类似于lwa或rclwi中的情况)，rn直接与wt建立xw接口连接，不需要与wt下挂的各个wlan直接建立连接。如果若干个wlan下挂于同一个segw(securitygateway，安全网关)(类似于lwip中的情况)，则rn直接与segw建立xw接口连接，不需要与segw下挂的各个wlan直接建立连接。当有些wlan与rn共站点时，rn可以与每个这样的wlan通过内部接口直接连接，对这种内部接口不做定义，但是这种内部接口实现的功能同xw接口。与wt或segw建立xw接口连接的过程可以采用3gppts36.463协议中定义的方法，不再赘述。

(2)rn通过xw接口发送wlan负载测量请求消息，指示进行wlan负载测量，并通过该接口接收wlan负载测量上报。具体地，rn通过xw接口发送wlan负载测量请求给wt或segw的过程、以及rn通过xw接口从wt或segw接收wlan负载测量上报的过程参照3gppts36.463协议中相关过程，在此不再赘述。当rn与wlan之间通过内部接口互联时，rn通过内部接口发送wlan负载测量请求消息给相应的wlan，指示相应的wlan进行wlan负载测量，并通过该内部接口接收相应的wlan的wlan负载测量上报。通过内部接口执行的相关流程同通过xw接口执行的相关流程，不再赘述。

本发明支持ran辅助的wlan互联的rn的架构如图2所示。图中的rn在支持ran辅助的wlan互联功能时，支持通过xw接口发起wlan负载测量请求，并支持通过xw接口获得来自wt或segw的wlan负载测量上报。基于wlan的辅助测量上报以及其他相关信息给支持ran辅助的wlan互联且处于rrc_connected的ue配置专有的ran辅助的参数列表。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。