网-无线局域网异构融合系统。
[0110]图2是本发明提出的蜂窝网-无线局域网异构融合系统的结构示意图。图2中，实直线表示有线连接，虚直线表示无线连接。系统中包括双模终端201、无线局域网的网络接入点202、互联网203、蜂窝基站一 2041和蜂窝基站二 2042和蜂窝通信系统更上层的部分205。其中，蜂窝通信系统更上层的部分205是蜂窝通信系统中蜂窝基站以上的部分且不包含蜂窝基站，在其中包含蜂窝网的核心网。无线局域网的网络接入点202包括原网络接入点模块2021和蜂窝网终端模块2022，蜂窝网终端模块2022用于在所述无线局域网的网络接入点和蜂窝网之间建立一条蜂窝网通信连接。蜂窝网终端模块2022连接到蜂窝基站一 2041，双模终端连接到蜂窝基站一-2042，即:蜂窝基站一2041是蜂窝网终端I旲块2022的所属的蜂窝基站，蜂窝基站一>2042是双I旲终端201所属的蜂窝基站。图2中，蜂窝基站一>2042的虚线框表不该基站可能与蜂窝基站一 2041是不同的基站，也可能与蜂窝基站一 2041是同一个基站;蜂窝基站一 2041与蜂窝基站二 2042是否为同一个蜂窝基站取决于网络接入点的蜂窝网终端模块2022和双模终端201是否选择了同一个基站。由于与蜂窝基站的相对位置关系、蜂窝基站的信号强度的分布等因素，网络接入点的蜂窝网终端模块和双模终端可能选择同一个蜂窝基站，也可能选择不同的蜂窝基站。
[0111]双模终端201与网络接入点202中嵌入的蜂窝网终端模块2022之间通过蜂窝网连接进行通信，交换与异构网络管理相关的信令，实现异构融合。
[0112]对于图2所示的蜂窝网与无线局域网异构融合系统，根据其中蜂窝基站一2041和蜂窝基站二2042是否为同一基站等情况的不同，可以得到本发明所提出的蜂窝网-无线局域网异构融合系统的具体结构如图3、图4所示。其中，图3为蜂窝基站一和蜂窝基站二是同一个蜂窝基站(即蜂窝基站304)时的异构融合系统，图4为蜂窝基站一和蜂窝基站二是不同的蜂窝基站时的异构融合系统。
[0113]在图2至图4所示的异构融合系统中，无线局域网的网络接入点由原网络接入点模块和蜂窝网终端模块两部分所构成，它通过在原无线局域网的网络接入点中嵌入一个蜂窝网终端模块而实现，这可以通过具体的数字电路设计技术而完成。
[0114]常用的方法是:由于原网络接入点通常是用一块电路板来实现的，因此新的网络接入点可以通过在原网络接入点的电路板上增加蜂窝网终端模块来实现，新增的蜂窝网终端模块与原有的器件之间通过电路板上的线路相连，从而可以与原有器件传输数据。通过数字电路的设计和线路连接来实现数字电路模块之间的数据传输属于数字电路领域的现有的和成熟的技术。
[0115]另一种可选的方法是:将蜂窝网终端模块单独封装成一个实体，如单独封装在一块电路板上，并在其中设置一个通信接口，同时在原网络接入点的电路板上增加一个通信接口或者利用独立的(如，原先单独封装的)原网络接入点上原有的通信接口，该通信接口与蜂窝网终端模块中的通信接口为同一类型，通过通信接口的连接，可以在两者之间传输数据。由此，原网络接入点、单独封装的蜂窝网终端模块和两者之间的通信连接，即构成新的网络接入点。在该实现中，所述通信接口的实例如:USB接口、RS-232接口、以太网接口等，而通过通信接口的连接来传输数据也是属于数字电路领域的现有的和成熟的技术。
[0116]在本发明提出的方法中，在原无线局域网的网络接入点中嵌入一个蜂窝网终端模块构成新的网络接入点的实现包含如下的实现方法:如果在独立的原网络接入点中已经设置了对外通信的接口，如USB接口、以太网接口等，则可以在蜂窝网终端模块设置相同的通信接口，由独立的原网络接入点、单独封装的蜂窝网终端模块和两者之间的通信连接，构成新的网络接入点。在这种实现方法中，嵌入的蜂窝网终端模块通常位于独立的原网络接入点的盒体之外，而这里的“嵌入”则是指蜂窝网终端模块通过原网络接入点中原有的通信接口与之发生通信连接。
[0117]在原网络接入点模块与蜂窝网终端模块通过通信接口进行连接的情况下，外部通信单元发往蜂窝网终端模块的信息可以由该通信接口传送给原网络接入点模块，外部通信单元发往原网络接入点模块的信息也可以由该通信接口传送给蜂窝网终端模块。
[0118]双模终端与网络接入点所嵌入的蜂窝网终端模块之间的与异构网络管理相关的信令的传输可通过以下两种方式而实现:
[0119]第一种方式是对蜂窝网的接入网设计新的与异构网络管理相关的蜂窝网信令，双模终端和网络接入点的蜂窝网终端模块在蜂窝网中可以直接向对方发送这种信令。该种方式需要对蜂窝网的接入网进行很小的改动。
[0120]另一种方式是将与异构网络管理相关的信令封装在数据分组中、再将该数据分组封装成蜂窝网数据帧的载荷来进行传输，即将与异构网络管理相关的信令封装在数据分组中作为蜂窝网的数据负载来进行传输。这里的数据分组，通常为IP分组，也可以是其它类型的数据分组。在这种信令传输方式中，开始传输信令之前，需要由通信的一方(双模终端或网络接入点所嵌入的蜂窝网终端模块)在蜂窝网中发起和建立一条传输分组的连接，其后双方(双模终端和网络接入点所嵌入的蜂窝网终端模块)通过这条连接交换信令。该种方式不需要对蜂窝网的接入网进行改动。
[0121]双模终端与网络接入点所嵌入的蜂窝网终端模块通过蜂窝网传送与异构网络管理相关的信令，包含双模终端与相应的蜂窝网中的通信单元和网络接入点所嵌入的蜂窝网终端模块与相应的蜂窝网中的通信单元交换信令的环节，这两个环节有可能采用不同的方式来传输与异构网络管理相关的信令。
[0122]在双模终端与网络接入点嵌入的蜂窝网终端模块之间的通信中，通过前述网络接入点用广播或单播方式发送的其所嵌入的蜂窝网终端模块的通信标识信息，双模终端将可以通过直接发送蜂窝网信令方式或/和将信令封装在分组中发送的方式来向网络接入点发送与异构网络管理相关的信令。
[0123]通过将与异构网络管理相关的信令作为数据分组的负载、并进而作为分组域数据帧的载荷进行传输的实现方法如图5和图6所示，其中，图5为网络接入点通过其蜂窝网终端模块向双模终端发送与异构网络管理相关的信令的情形，图6为双模终端通过蜂窝网连接向网络接入点发送与异构网络管理相关的信令的情形。在图5中，网络接入点的蜂窝网终端模块首先将与异构网络管理相关的信令封装在数据分组中，再将该数据分组封装成蜂窝网分组域的数据帧的载荷来进行传输，双模终端接收到该蜂窝网数据帧后进行解封装，依次得到数据分组和信令。在图6中，双模终端首先将与异构网络管理相关的信令封装在数据分组中，再将该数据分组封装成蜂窝网分组域的数据帧的载荷来进行传输，网络接入点的蜂窝网终端模块接收到该蜂窝网数据帧后进行解封装，依次得到数据分组和信令。
[0124]在有些场合的应用中，可能会存在双模终端或网络接入点所嵌入的蜂窝网终端模块与蜂窝网交换与异构网络管理相关的信令的情况，这通过双模终端或网络接入点所嵌入的蜂窝网终端模块与相应的蜂窝网中的通信单元交换与异构网络管理相关的信令来实现。这种与双模终端或网络接入点所嵌入的蜂窝网终端模块相应的蜂窝网中的通信单元可能位于蜂窝基站或蜂窝通信系统更上层的部分中。采用与双模终端与网络入点所嵌入的蜂窝网终端模块之间的与异构网络管理相关的信令的传输相类似的方法，双模终端与相应的蜂窝网中的通信单元之间的与异构网络管理相关的信令的传输，或网络接入点所嵌入的蜂窝网终端模块与相应的蜂窝网中的通信单元之间的与异构网络管理相关的信令的传输，也可通过前述的两种方式，即直接发送蜂窝网信令方式或将信令封装在数据分组中发送的方式而实现。
[0125]在图2至图4所示的异构融合系统中，双模终端根据预定的判别准则来判定是选择无线局域网来传输数据还是选择蜂窝网来传输数据。双模终端包括判别单元和网络选择单元。其中，判别单元，用于根据预定的判别准则来判定是选择无线局域网来传输数据还是选择蜂窝网来传输数据；网络选择单元，用于根据所述判别单元的结果进行相应的网络选择的操作。
[0126]以下列举了对蜂窝网和无线局域网进行优劣判别的准则，包括信号强度准则、无线局域网优先准则、服务质量(QoS，Quality of Service，)可满足前提下的信号强度准则、QoS可满足前提下的无线局域网优先准则等。本发明的具体实施例中不限于这些准则，可采用其他的准则选择用无线局域网还是用蜂窝网来传输数据。
[0127]所谓信号强度判别准则，具体为:当同时存在无线局域网和蜂窝网可用时，双模终端选择信号强度较强的网络传输数据，这样可以使得用户得到最高的数据吞吐。
[0128]所谓无线局域网优先判别准则，具体为:当同时存在无线局域网和蜂窝网可用时，双模终端总是选择无线局域网，这样可以尽可能地为蜂窝网节省传输数据的带宽。
[0129]对于语音、视频等实时业务，除了数据吞吐外，还有QoS的要求，QoS可满足前提下的信号强度准则、QoS可满足前提下的无线局域网优先准则就是在无线局域网和蜂窝网都可用的情况下，首先考察相关网络是否能满足当前业务QoS的要求，如果只有一个网络能满足该QoS要求，则选择该网络，如果两个网络都能满足该QoS要求，则再按照前述的信号强度准则或无线局域网优先准则在两个网络中选择一个网络。
[0130]对于图2所示的蜂窝网-无线局域网异构融合系统，下面描述在蜂窝网实现对工作区域的全区域覆盖的情况下双模终端由蜂窝网单一覆盖区进入无线局域网覆盖区和由无线局域网覆盖区进入蜂窝网单一覆盖区时的接入、退出无线局域网和进行异构切换的流程。
[0131]首先，考察双模终端由单一的蜂窝网覆盖区域进入到无线局域网覆盖区域时接入无线局域网和进行异构切换的流程。具体流程如下:
[0132]如果双模终端当前没有数据传输，或者虽然有数据传输，但根据网络选择的判别准则仍选择蜂窝网而不需要进行业务切换，则其在进入到无线局域网覆盖区域时，可以接入无线局域网，其接入的流程如下:
[0133]步骤S701、双模终端进入无线局域网覆盖区域，并从网络接入点的广播帧中得到其所嵌入的蜂窝网终端模块的通信标识信息。
[0134]步骤S702、双模终端通过上述通信标识信息向网络接入点嵌入的蜂窝网终端模块发起连接，并进而建立连接，然后向其发送请求接入的信令，在该信令中包含双模终端无线局域网网卡的MAC地址。
[0135]步骤S703、由于使用蜂窝系统进行通信的终端必定是已经经过了蜂窝网的认证与授权，因此网络接入点202将可以不对双模终端201进行认证而直接视为其已通过了认证。
[0136]根据运营商的要求不同，网络接入点202可能还需要向蜂窝通信系统更上层的部分205核实该双模终端201是否开通了无线局域网的服务，然后才能允许其接入无线局域网。在这种情况下，网络接入点202向核心网发送信令，询问双模终端201是否开通了无线局域网的业务。如果从核心网回馈的信息表明当前蜂窝网终端模块用户开通了无线局域网服务，则网络接入点202将接受该双模终端201接入无线局域网。如果运营商约定所有的蜂窝网终端用户都具有使用无线局域网的权限，则网络接入点202就不需要进行这一核实而允许双模终端201使用无线局域网传输数据。
[0137]步骤S704、如果当前的无线局域网采用加密通信，则网络接入点202通过蜂窝网连接向双模终端201反馈一个同意接入的信令，其中包含无线局域网当前使用的密钥。双模终端201接收到该信令和其中的密钥后，在无线局域网中以加密的方式向网络接入点202发送接入请求，网络接入点核对MAC地址后，接受其接入。
[0138]如果当前的无线局域网不采用加密通信，则可以使用以下两种方式之一实现对双模终端的接入:(I)网络接入点202在无线局域网主动地向双终端201发送同意其接入的信令，该信令中包含双模终端无线局域网网卡的MAC地址，双模终端201作出应答，接受接入；
(2)网络接入点202通过蜂窝网连接向双模终端201发送一个同意接入的信令，双模终端201接收到该信令后，在无线局域网中向网络接入点202发送接入请求，网络接入点核对MAC地址，实现接入。
[0139]如果当前正在传输数据，且根据网络选择的判别准则，要选择无线局域网，则需要进行异构切换，该异构切换的流程如下:
[0140]步骤S801、双模终端201进入无线局域网覆盖区域，并从该网络接入点的广播帧中得到其所嵌入的蜂窝网终端模块的通信标识信息。
[0141]步骤S802、双模终端201通过上述通信标识信息向网络接入点嵌入的蜂窝网终端模块发起连接，并进而建立连接，然后向其发送请求接入的信令，在该信令中包含双模终端无线局域网网卡的MAC地址。
[0142]步骤S803、网络接入点202不对双模终端201进行认证而直接视为其已通过了认证，并进一步采用与步骤S703中相同的步骤来决定是否同意双模终端201使用无线局域网传输数据。
[0143]步骤S804、如果当前的无线局域网采用加密通信，则网络接入点202通过蜂窝网连接向双模终端201反馈一个同意接入的信令，其中包含无线局域网当前使用的密钥。双模终端201接收到该信令和其中的密钥后，在无线局域网中以加密的方式向网络接入点202发送接入请求，网络接入点202核对MAC地址后，接受其接入。
[0144]如果当前的无线局域网不采用加密通信，则可以使用以下两种方式之一实现对双模终端的接入:(I)网络接入点在无线局域网主动地向双模终端发送同意其接入的信令，该信令中包含双模终端无线局域网网卡的MAC地址，双模终端作出应答，接受接入；(2)网络接入点通过蜂窝网连接向双模终端发送一个同意接入的信令，双模终端接收到该信令后，在无线局域网中向网络接入点发送接入请求，网络接入点核对MAC地址，