一种异构无线网络融合系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及无线网络通信的技术领域，特别涉及一种异构无线网络融合系统及方法。
【背景技术】
[0002]在过去的十几年里，全球移动通信发展迅速，蜂窝移动用户数量迅猛增长，除了单一的话音业务外，数据业务也获得了极大的增长。然而，无线网络(包括蜂窝网络)仍必须不断地提供无处不在的通信能力，以满足人们不断增长的通信以及接入Internet的需求。异构网络融合是个崭新的概念，其尽可能将各种类型的网络融合起来，在一个通用的网络平台上提供多种业务，一直是人们追求的目标。网络融合技术可极大地提升蜂窝网络的性能，在支持传统业务的同时也为引入新的服务创造了条件，成为支持异构互连和协同应用的新一代无线移动网络的热点技术。
[0003]LTE技术比3G系统的延时指标有了质的飞跃。但是，面向连接的LTE系统的业务延迟指标距离未来网络的需求还有很大的差距。业务建立过程可以分成3个部分:空口连接建立、核心网连接建立和业务建立。对于LTE FDD，整个过程大约在88ms到155ms之间；对于TD-LTE，整个过程大约在98ms到165ms之间。这距离未来5G网络的技术需求还有1x到20x的差距。
[0004]面向未来网络的技术需求指标，单一技术或者制式的无线系统无法提供覆盖区域内均匀的无线性能覆盖。未来无线网络将会是一种Ultra Dense的网络结构，在一个区域内会存在多个无线接入点的交叠覆盖。异构无线网的融合技术合并覆盖区域内多制式无线接入点的数据吞吐能力，能够在覆盖区域内提供均匀的无线性能服务。
【发明内容】
[0005]鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种异构无线网络融合系统及方法，通过设置无线网络汇聚节点WNetA，使得无线网络注册鉴权过程和无线空口链路建立过程解耦，从顺序执行流程转变为异步并发执行流程，从而缩短了终端在无线网络信令交互过程延时。
[0006]为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种异构无线网络融合系统，至少包括:若干个异构无线接入点、无线汇聚点fcetA和若干个无线核心网；其中，所述异构无线接入点用于与终端建立数据空口传输链路；所述无线核心网用于完成终端的注册、登记和鉴权操作；所述无线汇聚点fcetA分别与各个所述异构无线接入点连接，并位于所述异构无线接入点和所述无线核心网中间，用于汇聚不同的异构无线接入点的数据。
[0007]根据上述的异构无线网络融合系统，其中:无线核心网的个数与系统制式相关。
[0008]根据上述的异构无线网络融合系统，其中:所述异构无线网络融合系统由LTE+ff1-Fi构成，包括LTE射频单元RRU、W1-Fi AP、无线汇聚点WnetA、Wi_Fi认证鉴权服务器AAA和LTE核心网。
[0009]进一步地，根据上述的异构无线网络融合系统，其中:所述无线汇聚点WNetA通过网络接口和W1-Fi AP连接，通过射频数字接口和LTE RRU连接，通过LTE核心网xGW网元分别和LTE核心网MME网元、W1-Fi认证鉴权服务器AAA服务器和外部网络交互数据。
[0010]更进一步地，根据上述的异构无线网络融合系统，其中:所述LTE核心网的信令交互过程承载在终端的W1-Fi数据传输链路上，使得LTE空口链路的建立过程和核心网注册鉴权过程解耦；所述W1-Fi认证鉴权服务器AAA的注册鉴权信令过程承载在终端和LTE数据传输链路上。
[0011]同时，本发明还提供一种如上述的异构无线网络融合系统的融合方法，其中:当终端与第二异构无线接入点建立数据收发链路时，第二异构无线接入点的核心网注册、登记和鉴权的操作信令承载在终端和第一异构无线接入点的空口链路上，使得终端和第二异构无线接入点的空口链路建立过程和核心网注册鉴权过程并行操作或者在空口链路建立之前就完成核心网注册鉴权所需要的信令交互过程；其中，终端已经具备通过第一异构无线接入点与外部网络进行数据收发的能力。
[0012]根据上述的异构无线网络融合方法，其中:当终端与第三个异构无线接入点建立数据收发链路时，终端在两个已建立连接的异构无线接入点中任意选一个异构无线接入点的空口链路承载第三异构无线接入点的核心网注册、登记和鉴权的操作信令。
[0013]如上所述，本发明的异构无线网络融合系统及方法，具有以下有益效果:
[0014](I)在异构网混合组网场景中，通过同覆盖或者交叠覆盖的异构无线传输收发通道，完成当前无线系统的接入认证操作，使得无线系统的无线接入过程和核心网登记注册验证过程同步进行；
[0015](2)设置eNbA无线节点作为异构无线网的无线锚点，eNbA是异构无线网络数据收发的汇聚点，来自INTERNET的IP数据包，在eNbA处，根据不同无线链路的质量和业务质量需求，进行数据的分流，并行的发送终端的业务数据；
[0016](3)eNbA维护终端上下文信息，关联终端在不同无线网络的身份属性标识、接入点信息和链路状态信息；
[0017](4)终端发送上行数据，根据不同无线链路的质量和业务质量需求，将数据在不同的无线链路上传送，数据在eNbA处汇聚，发送给INTERNET。
【附图说明】
[0018]图1显示为本发明的异构无线网络融合系统的结构示意图；
[0019]图2显示为本发明中LTE+W1-Fi异构融合系统的结构示意图；
[0020]图3显示为本发明中通过W1-Fi链路完成LTE核心网注册系统的结构示意图；
[0021]图4显示为本发明中终端通过W1-Fi链路完成LTE核心网注册的流程图。
【具体实施方式】
[0022]以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的【具体实施方式】加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
[0023]需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0024]请参照图1，本发明的异构无线网络融合系统包括若干个异构无线接入点(如APl和AP2)、无线汇聚点WnetA、若干个无线核心网(如APl无线核心网和AP2无线核心网)。其中，异构无线接入点APl和AP2用于与终端建立数据空口传输链路。APl无线核心网和AP2无线核心网用于完成终端的注册、登记和鉴权等操作。无线汇聚点WNetA与异构无线接入点APl和AP2连接，位于异构无线接入点和无线核心网中间，用于汇聚不同的异构无线接入点的数据。
[0025]需要说明的是，无线核心网的个数与系统制式相关，并不与异构无线接入点的个数相匹配。假设系统中有1000个接入点，但是若这些接入点都是LTE，那么就只需有一个核心网即可。
[0026]在一个单一制式的系统中，无线网络注册鉴权过程必须在无线接口链路建立后才能进行。在多系统异构融合架构下，采用本发明的异构无线网络融合系统可以使得无线网络注册鉴权过程和无线接口建立过程解耦，从顺序执行流程转变为异步并发执行流程，从而缩短了终端在无线网络信令交互过程延时。
[0027]本发明的异构无线网络融合方法包括:
[0028]当终端与第二异构无线接入点建立数据收发链路时，第二异构无线接入点的核心网注册、登记和鉴权等操作信令，承载在终端和第一异构无线接入点的空口链路上，使得终端和第二异构无线接入点的空口链路建立过程和核心网注册鉴权过程可以并行操作或者在空口链路建立之前就完成核心网注册鉴权所需要的信令交互过程。其中，终端已经具备通过第一异构无线接入点与外部网络进行数据收发的能力。
[0029]具体地，当终端已经具备通过异构无线接入点APl和外部网络进行