实现蜂窝网-无线局域网异构融合的方法、系统和装置的制作方法

文档序号:7903366阅读:427来源:国知局
专利名称:实现蜂窝网-无线局域网异构融合的方法、系统和装置的制作方法
技术领域
本发明涉及无线通信领域,尤其涉及一种实现蜂窝网-无线局域网异构融合的方法、系统及装置。
背景技术
近年来,随着手机、笔记本电脑等便携式设备的广泛使用,人们对移动上网提出了越来越多的需求。3G(WCDMA,CDMA2000,TD-SCDMA)系统可以为用户提供一定的用于上网的通信流量,但难以满足手机用户对于上网的大数据流量的需求,也难以为用户提供高速的数据业务。如现行WCDMA系统的一个小区只能提供2Mbps的数据速率,远远不能满足用户对于互联网业务的需求。通过采用高速下行链路分组接入技术(HSDPA,Highspeed DownlinkPacket Access),一个WCDMA基站可以为小区内的用户提供IOMbps的下行数据速率,但是距离满足用户互联网业务需求的通信流量仍然有很大差距。解决3G系统通信流量不足的一个办法是采用蜂窝网与无线局域网异构网络融合技术,将两种网络融合起来使用。蜂窝网具有覆盖大、数据速率较低的特点,而无线局域网则具有数据速率高、覆盖较小的特点(如单天线40MHz带宽的802. Iln无线局域网可向用户提供150Mbps的数据速率),将两者融合起来使用,可充分利用无线局域网的高数据速率来为手机用户分担通信流量。3GPP组织已经提出了一种蜂窝网与无线局域网异构融合的实施方案,其具体做法是在蜂窝网的核心网与无线局域网的网络接入点之间设置一条有线连接,并且在蜂窝网的核心网中增加无线局域网接入网关(WAG, WLANAccess Gateway)、报文分组数据网关(PDG,Packet Data Gateway)等单元来支持无线局域网中的用户数据通过蜂窝网的核心网传送到互联网。该方案的具体内容可参考3GPP的文献3GPP TS 23.234。3GPP的方案需要通过对蜂窝网的核心网进行设备升级才能实现,将面临设备成本高、商用实现周期长等缺点。核心网的设备必须要满足数据容量大、能够长期稳定工作等要求,其设备成本非常昂贵。在蜂窝网核心网中加入新设备,将大幅增加蜂窝网运营商的设备成本,还可能会造成整个蜂窝系统工作不稳定的问题,增加运营商的运营风险。并且,新增的核心网设备从预、研、到开发、到试用、到正式商用要经过很长的一个时间周期,这个时间周期有可能要好几年,这也意味着改动核心网的方案在较短的时间周期内难以投入商用,难以满足当务之急的用户上网需求。因此,在不改动蜂窝网核心网的前提下实现蜂窝网与无线局域网的异构融合是蜂窝网-无线局域网异构融合领域所要面临的一个具有极大的实用价值的技术问题。图I是现有的蜂窝网与无线局域网的连接关系示意图,图I中,实线表示有线连接,虚线表示无线连接。无线局域网与蜂窝网处于分立应用的状态,无线局域网的网络接入点102接入到互联网103,但不与蜂窝网发生直接的连接。电信运营商可通过无线局域网网络接入点102对用户的流量进行统计,然后上报给运营商的计费中心来对用户进行计费。在这种连接方式中,蜂窝网-无线局域网双模终端101既可由蜂窝网来传输数据,也可由无线局域网来传输数据,但它在由蜂窝网进入到无线局域网时,将不能自动地转到无线局域网上传输当前的业务数据,在由无线局域网进入到蜂窝网时,也不能自动地转到蜂窝网上传输当前的业务数据。通过对蜂窝网和无线局域网进行一定的技术升级,也可以在图I所示的网络架构下实现一定程度的蜂窝网与无线局域网的异构融合。图I架构下的异构融合方案将会存在两个方面的问题。一是其异构切换的性能不能得到保证,如当双模终端由无线局域网进入到蜂窝网时,由于无线局域网信号很可能会突然变弱或消失,将使得双模终端不能正常地实现异构切换,不能满足用户对于异构融合业务的需求;二是这样的方案很可能也需要对蜂窝网的核心网进行一定的升级和改动,虽然这种技术升级不需要象3GPP的方案那样大规模地增加核心网设备,但同样也会使运营商面临运营风险。另一方面,虽然现行蜂窝网通常通过蜂窝基站来实现对工作区域的全区域覆盖,但这种方式的全区域覆盖会大幅增加蜂窝网的布网成本,为了降低布网成本,可以采用蜂窝基站进行粗粒度的覆盖、再用小的基站来进行补盲进行细粒度覆盖的方式来实现蜂窝网的覆盖。作为一种方案,3GPP提出了用Home NodeB的方式来解决蜂窝网的室内覆盖问题(具体方案可参考3GPPTS 25.467)。在该方案中,蜂窝基站主要用来实现室外覆盖,室内覆盖由室内基站(Home NodeB)来实现。这一方案的缺点是较之无线局域网,布置HomeNodeB的成本昂贵,不易推广;且室内和室外基站都使用蜂窝网的频段,会存在两种基站之间的干扰问题,影响系统的性能。而通过蜂窝网与无线局域网的异构融合,用无线局域网来进行室内覆盖,与蜂窝基站的室外覆盖相配合,则可以克服3GPP方案的上述缺点,实现蜂窝网-无线局域网异构融合系统对工作区域的覆盖。

发明内容
有鉴于此,本发明所要解决的技术问题是提供一种在对蜂窝网不作改动或作很少改动的同时、对无线局域网的网络接入点也只作较少或很少改动来实现蜂窝网-无线局域网异构融合的方法。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解,下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述,也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念,以此作为后面的详细说明的序言。本发明提供了一种实现蜂窝网-无线局域网异构融合的方法,包括 在原无线局域网的网络接入点中嵌入蜂窝网终端模块,构成新的网络接入点;
双模终端通过蜂窝网连接与网络接入点中嵌入的所述蜂窝网终端模块进行通信,交换与异构网络管理相关的信令,实现蜂窝网-无线局域网异构融合。在一些可选的实施例中,所述原无线局域网的网络接入点为802. 11无线局域网的接入点或HiperLAN/2无线局域网的接入点。在一些可选的实施例中,所述在原无线局域网的网络接入点中嵌入蜂窝网终端模块构成新的网络接入点,具体通过以下方式实现
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;或通过将蜂窝网终端模块单独封装成一个实体并在其中设置一个通信接口,再在原网络接入点的电路板上增加一个对应的通信接口或者利用独立的原网络接入点上原有的通信接口,并将上述两个通信接口连接起来,原网络接入点模块、蜂窝网终端模块和两者之间的连接一起构成新的网络接入点。在一些可选的实施例中,如果在独立的原网络接入点中已经设置对外通信的接口,则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。在一些可选的实施例中,原网络接入点上已经设置的对外通信的接口为以太网接口 ;或者USB接口。在一些可选的实施例中,双模终端通过蜂窝网连接与网络接入点中嵌入的蜂窝网终端模块进行通信,交换与异构网络管理相关的信令,具体为网络接入点通过无线局域网广播或单播其嵌入的蜂窝网终端模块的通信标识信息;双模终端通过上述嵌入的蜂窝网终端模块的通信标识信息与网络接入点建立起蜂窝网连接;双模终端和网络接入点通过该蜂窝网连接交换与异构网络管理相关的信令。在一些可选的实施例中,所述通信标识信息,具体为所述蜂窝网终端模块在当前蜂窝网中的地址、标号、名称信息,该蜂窝网中的其它蜂窝网终端能够通过该通信标识信息找到该蜂窝网终端模块并与之进行通信。所述通信标识信息为所述蜂窝网终端模块的电话号码或国际移动用户识别码IMSI或蜂窝网分配给所述蜂窝网终端模块的IP地址;或在蜂窝系统为通用移动通信系统UMTS时,所述通信标识信息为所述蜂窝网终端模块的临时移动用户标识号TMSI或分组移动台临时识别号P-TMSI或UMTS地面无线接入网络UTRAN无线网络临时标识号U-RNTI或小区无线网络临时标识号C-RNTI。在一些可选的实施例中,所述网络接入点通过无线局域网广播其嵌入的蜂窝网终端模块的通信标识信息,具体通过以下方式实现通过在MAC层或网络层发送广播帧来实现,或通过在MAC层发送MAC帧的广播信道来实现。所述在MAC层或网络层发送广播帧,具体为在原有广播帧中加入表示网络接入点所嵌入的蜂窝网终端模块的通信标识信息的数据项或数据域形成新的广播帧。在一些可选的实施例中,802. 11系统中,所述在MAC层发送广播巾贞,具体为
在一些可选的实施例中,在802. 11系统的信标帧中加入新的表示网络接入点所嵌入的蜂窝网终端模块的通信标识信息的数据项形成新的信标帧。在一些可选的实施例中,所述在MAC层发送MAC帧广播信道,具体为在原有MAC帧广播信道中加入表示所嵌入的蜂窝网终端模块的通信标识信息的数据项或数据域形成新的MAC帧广播信道在一些可选的实施例中,所述网络接入点通过无线局域网单播其嵌入的蜂窝网终端模块的通信标识信息,具体通过以下方式实现通过在原有单播帧中加入表示所嵌入的蜂窝网终端模块的通信标识信息的数据项或数据域形成新的单播帧,或者,新定义包含所述通信标识信息的新的单播帧;
并在MAC层发送所述新的单播帧。在一些可选的实施例中,802. 11系统中,所述发送单播帧,具体为在802. 11系统的探询响应帧中加入新的表示所嵌入的蜂窝网终端模块的通信标识信息的数据项,构成新的探询响应帧。在一些可选的实施例中,双模终端与网络接入点所嵌入的蜂窝网终端模块之间与异构网络管理相关的信令的传输通过下述方式实现双模终端和网络接入点嵌入的蜂窝网终端模块通过蜂窝网信令的方式直接向对方发送与异构网络管理相关的信令;和/或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。在一些可选的实施例中,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,具体包括双模终端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;通过所述通信标识信息,双模终端向该蜂窝网终端模块发起并建立连接,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;由网络接入点主动向上述MAC地址发送同意其接入的信令,或者由双模终端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,实现双模终端的接入;如果双模终端要对当前业务进行异构切换,则进一步按预定的支持异构切换的上层协议执行异构切换的流程。在一些可选的实施例中,双模终端由无线局域网覆盖区域进入到单一的蜂窝网覆盖区域时退出无线局域网和进行异构切换的流程,具体包括双模终端通过其与网络接入点之间的蜂窝网连接来发送退出无线局域网或进行异构切换的信令;如果双模终端要对当前业务进行异构切换,则按预定的支持异构切换的上层协议执行异构切换的流程,否则,不执行此操作;网络接入点终止该双模终端对无线局域网的接入。在一些可选的实施例中,双模终端由无线局域网覆盖区域进入到单一的蜂窝网覆盖区域时进行异构切换的流程,具体包括使用网络接入点所嵌入的蜂窝网终端模块与双模终端之间的蜂窝网连接,将当前正在传输的业务由无线局域网的网络接入点传送给双模终端;双模终端进入单一的蜂窝网覆盖区域后,新开启的业务通过蜂窝网来传输。本发明还提供了一种蜂窝网-无线局域网异构融合的系统,包括双模终端、无线局域网的网络接入点、蜂窝基站、蜂窝通信系统更上层的部分和互联网;所述双模终端与所述无线局域网的网络接入点无线连接,所述双模终端与所述蜂窝基站无线连接,所述蜂窝基站向上连接到所述蜂窝通信系统更上层的部分;所述无线局域网的网络接入点包括原网络接入点模块和蜂窝网终端模块,通过所述蜂窝网终端模块在所述无线局域网的网络接入点和所述蜂窝基站之间建立一条通信连接;双模终端与网络接入点中嵌入的蜂窝网终端模块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。本发明还提供了一种无线局域网的网络接入点,包括原网络接入点模块,还包括蜂窝网终端模块,用于在无线局域网的网络接入点和蜂窝网的蜂窝基站之间建立一条通信连接来传输与异构网络管理相关的信令。本发明还提供了一种无线局域网的网络接入点,在独立的原网络入点上存在着对外通信的接口,还包括在单独封装的蜂窝网终端模块设置与上述通信接口相同的通信接口,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。本发明还提供了一种双模终端,包括判别单元,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。本发明另外还提供了另一种实现蜂窝网-无线局域网异构融合的方法,包括将蜂窝网终端模块和无线局域网终端模块组合构成中间连接站点,并将所述中间连接站点放置在蜂窝基站和无线局域网的重合覆盖区域中;所述中间连接站点的无线局域网终端模块与无线局域网的网络接入点之间通过无线局域网的连接进行通信,所述中间连接站点的蜂窝网终端模块与双模终端之间通过蜂窝网连接进行通信;通过所述中间连接站点的上述两条连接,所述双模终端与所述无线局域网的网络接入点进行通信,交换与异构网络管理相关的信令,实现蜂窝网-无线局域网异构融合。在一些可选的实施例中,所述网络接入点与所述双模终端通过中间连接站点交换与异构网络管理相关的信令的方法,具体为中间连接站点在接入无线局域网之初,将它是一个中间连接站点这一点和其在蜂 窝网中的通信标识信息告诉无线局域网的网络接入点;网络接入点在得到中间连接站点在蜂窝网中的通信标识信息后,在无线局域网中通过广播或单播的方式向其覆盖区域内的无线局域网站点发送该通信标识信息;
双模终端在发现无线局域网时得到中间连接站点在蜂窝网的通信标识信息;双模终端通过该通信标识信息在蜂窝网中实现与中间连接站点的通信;通过中间连接站点,双模终端与无线局域网的网络接入点进行通信,交换与异构网络管理相关的信令。在一些可选的实施例中,所述通信标识信息,具体为所述蜂窝网终端模块在当前蜂窝网中的地址、标号、名称信息,该蜂窝网中的其它蜂窝网终端能够通过该通信标识信息找到该蜂窝网终端模块并与之进行通信。在一些可选的实施例中,所述通信标识信息为所述蜂窝网终端模块的电话号码或国际移动用户识别码頂SI或蜂窝网分配给所述蜂窝网终端模块的IP地址;或在蜂窝系统为通用移动通信系统UMTS时,所述通信标识信息为所述蜂窝网终端模块的临时移动用户标识号TMSI或分组移动台临时识别号P-TMSI或UMTS地面无线接入网络UTRAN无线网络临时标识号U-RNTI或小区无线网络临时标识号C-RNTI。在一些可选的实施例中,所述网络接入点通过无线局域网广播中间连接站点的通信标识信息,具体通过以下方式实现通过在MAC层或网络层发送广播帧来实现,或通过在MAC层发送MAC帧的广播信道来实现。在一些可选的实施例中,802. 11系统中,所述在MAC层发送广播帧,具体为在802. 11系统的信标巾贞中加入新的表示中间连接站点的通信标识信息的数据项形成新的信标帧。在一些可选的实施例中,所述网络接入点通过无线局域网单播中间连接站点的通信标识信息,具体通过以下方式实现通过在原有单播帧中加入表示中间连接站点的通信标识信息的数据项或数据域形成新的单播帧,或者,新定义包含所述通信标识信息的新的单播帧;并在MAC层发送所述新的单播帧。在一些可选的实施例中,双模终端与中间连接站点的蜂窝网终端模块之间传输与异构网络管理相关的信令,具体包括以下两种方式双模终端和中间连接站点的蜂窝网终端模块通过蜂窝网信令的方式直接向对方发送与异构网络管理相关的信令;和/或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。在一些可选的实施例中,无线局域网的网络接入点与中间连接站点的无线局域网终端模块之间传输与异构网络管理相关的信令,具体包括以下三种方式约定网络接入点与中间连接站点之间的MAC层的数据传输只用来传输与异构网络管理相关的信令,接收端在接收到MAC层数据时,直接提取这些数据作为与异构网络管理相关的信令;或 通过MAC帧中的约定标识来标示当前MAC帧的载荷是与异构网络管理相关的信令;或通过网络层或传输层或应用层的数据帧中的约定标识来标示当前数据帧的载荷是与异构网络管理相关的信令。
在一些可选的实施例中,MAC帧中的约定标识的实现方法,具体为通过对无线局域网定义新类型的MAC帧或对已定义类型的MAC帧定义新的子类型来实现,这种新类型的MAC帧的帧类型标识或新的子类型的MAC帧的子类型标识即为所述MAC帧中的约定标识在一些可选的实施例中,网络层数据帧中的约定标识的实现方法,具体为通过在网络层定义一种新类型的数据帧或对已定义类型的数据帧定义新的子类型来实现,这种新类型的数据帧的帧类型标识或新的子类型的数据帧的子类型标识即为所述的网络层数据帧中的约定标识。在一些可选的实施例中,双模终端由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,具体包括双模终端进入无线局域网覆盖区域,发现无线局域网网络接入点,且此时双模终端发现其蜂窝网的信号仍然较强;双模终端从网络接入点的广播帧中提取出中间连接站点在蜂窝网中的通信标识信息;双模终端通过所述通信标识信息由蜂窝网向该中间连接站点发起并建立连接,然后向其发送请求接入无线局域网的信令,在该信令中包含双模终端无线局域网网卡的MAC地址;中间连接站点再通过无线局域网的连接将该信令转发给无线局域网的网络接入点;由网络接入点主动向上述MAC地址发送同意其接入的信令,或者由双模终端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,实现双模终端的接入;如果双模终端要对当前业务进行异构切换,则进一步按预定的支持异构切换的上层协议执行异构切换的流程。在一些可选的实施例中,双模终端由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,具体包括双模终端进入无线局域网覆盖区域,发现无线局域网网络接入点,且此时双模终端发现蜂窝网的信号变弱或者消失;双模终端通过无线局域网直接向网络接入点发起接入当前无线局域网的请求,此后在蜂窝网核心网、网络接入点、双模终端之间交换认证与授权信令,实现双模终端接入无线局域网;双模终端通过无线局域网网络接入点和中间连接站点将其在蜂窝网中的信号状况信息和其已经接入的无线局域网网络接入点的信息发送给蜂窝网;蜂窝网根据双模终端提供的其在蜂窝网中的信号状况信息来确定它与双模终端的连接状态,并把该信息通过蜂窝网或者通过中间连接站点和无线局域网网络接入点发送给双模终端,接收到该信息后,双模终端设置它与蜂窝网的连接状态;如果双模终端要对当前业务进行异构切换,则进一步按预定的支持异构切换的上层协议执行异构切换的流程。在一些可选的实施例中,双模终端由无线局域网覆盖区域进入到蜂窝网覆盖区域时退出无线局域网和进行异构切换的流程,具体包括双模终端通过蜂窝网连接向中间连接站点发送退出无线局域网或进行异构切换的信令,中间连接站点再通过无线局域网连接将此信令转发给无线局域网的网络接入点;如果双模终端要对当前业务进行异构切换,则按预定的支持异构切换的上层协议执行异构切换的流程,否则,不执行此操作;网络接入点终止该双模终端对无线局域网的接入。在一些可选的实施例中,双模终端由无线局域网覆盖区域进入到蜂窝网覆盖区域时进行异构切换的流程,具体包括使用网络接入点和中间连接站点的无线局域网终端模块之间的无线局域网连接和中间连接站点的蜂窝网终端模块与双模终端之间的蜂窝网连接,将当前正在传输的业务由无线局域网的网络接入点传送给双模终端;双模终端进入蜂窝网覆盖区域后,新开启的业务通过蜂窝网来传输。本发明还提供了一种蜂窝网-无线局域网异构融合的系统,包括双模终端、无线局域网的网络接入点、中间连接站点、蜂窝基站、蜂窝通信系统更上层的部分和互联网;所述双模终端与所述无线局域网的网络接入点为无线连接,所述双模终端与所述蜂窝基站为无线连接,所述蜂窝基站向上连接到所述蜂窝通信系统更上层的部分;所述中间连接站点包括无线局域网终端模块和蜂窝网终端模块;所述无线局域网终端模块与所述无线局域网的网络接入点之间通过无线局域网的连接进行通信,所述蜂窝网终端模块与双模终端之间通过蜂窝网连接进行通信;通过所述中间连接站点的上述两条连接,所述双模终端与所述无线局域网的网络接入点进行通信,交换与异构网络管理相关的信令,实现蜂窝网-无线局域网异构融合。本发明还提供了一种中间连接站点,包括无线局域网终端模块,用于与无线局域网的网络接入点之间通过无线局域网的连接进行通信;蜂窝网终端模块,用于与双模终端之间通过蜂窝网连接进行通信;通过所述无线局域网终端模块和所述蜂窝网终端模块与无线局域网和蜂窝网的上述两条连接,所述双模终端与所述无线局域网的网络接入点进行通信,交换与异构网络管理相关的信令,实现蜂窝网-无线局域网异构融合。采用本发明所提出的方法、系统和装置,将可以实现以下功能及效果I、实现了双模终端在由蜂窝网进入无线局域网时可自动地将当前业务数据切换到无线局域网上进行传输,而在由无线局域网进入蜂窝网时可自动地将当前业务数据切换到蜂窝网上进行传输。通过这种异构融合,无线局域网将可以为蜂窝网分担大量的用户数据的通信流量,从而可以满足用户对于无线上网的需求。2、双模终端发生由无线局域网向蜂窝网的切换时,其异构切换的信令总能发给无线局域网的网络接入点,从而可以保证异构切换的完成。3、双模终端由蜂窝网接入无线局域网或发生由蜂窝网向无线局域网的切换时,异构系统不需要通过网络接入点再对双模终端作一次认证,提高了系统工作的安全性,也节省了认证的时间,可以降低异构切换的时延。4、双模终端退出无线局域网时,其退出信令总能发给无线局域网的网络接入点,有利于网络接入点对无线局域网的管理。5、通过采用本发明具体实施方式
中实施例二的方法,在蜂窝网不能对工作区域实现全区域覆盖或不能对工作区域实现较好覆盖的情况下,还可以用无线局域网来对蜂窝网进行补盲,提高蜂窝网的覆盖区域,特别是可以解决蜂窝网的室内覆盖问题。、
说明书附I是现有的蜂窝网与无线局域网的连接关系示意图;图2是本发明实施例一提供的一种实现蜂窝网-无线局域网异构融合系统的结构示意图;图3是本发明实施例一提供的在网络接入点和蜂窝网终端模块属于同一蜂窝基站时的蜂窝网-无线局域网异构融合系统的结构示意图;图4是本发明实施例一提供的在网络接入点和蜂窝网终端模块属于不同的蜂窝基站时的蜂窝网与无线局域网异构融合系统的结构示意图;图5是本发明实施例一提供的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方法示意图;图6是本发明实施例一提供的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方法示意图。图7是本发明实施例二提供的另一种实现蜂窝网-无线局域网异构融合系统的结构示意图;图8是本发明实施例二提供的在网络接入点和蜂窝网终端模块属于同一蜂窝基站时的蜂窝网-无线局域网异构融合系统的结构示意图;图9是本发明实施例二提供的在网络接入点和蜂窝网终端模块属于不同的蜂窝基站时的蜂窝网与无线局域网异构融合系统的结构示意图;

图10是本发明实施例二提供的网络接入点通过中间连接站点的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方法示意图;图11是本发明实施例二提供的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方法示意图。
具体实施例方式以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案,以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求,否则单独的组件和功能是可选的,并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围,以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中,本发明的这些实施方案可以被单独地或总地用术语“发明”来表示,这仅仅 是为了方便,并且如果事实上公开了超过一个的发明,不是要自动地限制该应用的范围为任何单个发明或发明构思。下面结合附图对本发明的实施方式进行详细说明。本发明涉及到的一些名词解释如下无线局域网的网络接入点无线局域网接入外部网络(例如互联网)的接入点,无线局域网中的用户站点通过该接入点与无线局域网以外的站点进行通信。在802. 11和HiperLAN/2无线局域网中,该网络接入点称为接入点(AP, Access Point)。在本发明中简称为网络接入点。无线局域网的结构无线局域网由一个网络接入点与一组用户站点所构成,该网络接入点通常又可以作为无线局域网的中心基站,用户站点在其覆盖下工作,并通过与其关联而接入无线局域网。目前使用的无线局域网绝大多数都是采用了这样的网络结构。无线局域网也可以没有中心基站,如802. Ils协议定义的一种称为Mesh结构的无线局域网即是这样的例子,局域网内的用户站点可以通过以其它站点为中继、使用多跳的方式而连接至IJ局域网内的站点和网络接入点。在本发明中,我们只要求无线局域网包含网络接入点,并不将无线局域网限定成是使用中心基站的无线局域网,但具有中心基站的无线局域网是其典型应用。蜂窝通信系统的层次蜂窝通信系统由核心网、接入网和用户终端三层所组成。蜂窝基站属于接入网这一层。现行2G和3G系统的接入网由蜂窝基站和管理控制蜂窝基站的单元两个子层所构成。在未来的蜂窝通信系统中,接入网也可能只由蜂窝基站所构成。异构无线网络两种或两种以上采用不同的技术、特别是采用不同的物理层技术的无线网络通过融合技术而融合在一起使用的网络,称为异构无线网络,本发明中简称为异构网络。 异构切换可接入两种或两种以上不同的无线网络的双模终端或多模终端,在两种无线网络之间发生的切换称为异构切换。经过切换,终端的当前业务将会在新的网络中继续传输、而不会被终止。蜂窝网-无线局域网双模终端同时包含蜂窝网用户终端和无线局域网用户站点的终端,该终端可以同时与蜂窝网和无线局域网进行通信。如果终端中包含至少两种以上的蜂窝网用户终端或/和包含至少两种以上的无线局域网用户站点,则这样的多模终端也属于蜂窝网-无线局域网双模终端。本发明中简称为双模终端。通信连接两个通信实体之间通过有线、无线或有线无线混合方式形成的通信通路。在本发明中简称为连接。本发明提出了两种实现蜂窝网-无线局域网异构融合的方法,下面分别以实施例一和实施例二为例进行详细说明。实施例一本发明实施例一提出一种实现蜂窝网-无线局域网异构融合的方法,其具体实现方法是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,构成新的无线局域网的网络接入点,这里,原无线局域网的网络接入点包括现已提出的无线局域网中的网络接入点,如802. 11无线局域网的接入点和HiperLAN/2无线局域网的接入点,同时也包括未来可能出现的无线局域网中的网络接入点;再将该网络接入点安装在某个蜂窝基站的覆盖区域中,网络接入点的蜂窝网终端模块以一个普通的蜂窝网终端的方式而工作;双模终端与网络接入点中嵌入的所述蜂窝网终端模块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,实现蜂窝网-无线局域网异构融合。在本发明提供的实现方法中,要求无线局域网的网络接入点被放置在某个蜂窝基站的覆盖区域中,考虑到蜂窝网在大部分地区、特别是在用户集中的地区(在这种地区,用户对数据流量的要求也高)都能实现全区域的覆盖,这个要求在实际中是容易达到的。如果网络接入点同时处于两个以上的蜂窝基站的覆盖区域时,其蜂窝网终端模块采用蜂窝网终端选择基站的方法选择其中的一个蜂窝基站作为其接入基站。在典型的应用场景中,蜂窝网能够对工作区域实现全区域的覆盖,而无线局域网则对工作区域实现部分区域的覆盖,但本发明的方法仍然适用于蜂窝网不能对工作区域实现全区域覆盖的情形。在典型的应用中,网络接入点的蜂窝网终端模块与蜂窝基站之间的通信连接只用来传输与异构网络管理相关的信令,而不传输用户数据,因而,只占用蜂窝系统中很小的带宽。但本发明并不排除通过网络接入点与蜂窝基站之间的蜂窝网连接来传输数据的情形。双模终端可通过其与网络接入点所嵌入的蜂窝网终端模块之间的蜂窝网连接来请求接入无线局域网。其实现方法是网络接入点在无线局域网中通过广播(通常是周期性地广播)或单播的方式向其覆盖区域内的无线局域网站点发送其所嵌入的蜂窝网终端模块的通信标识信息,这里的通信标识信息指的是蜂窝网终端模块在当前蜂窝网中的地址、标号、名称等信息,该蜂窝网中的其它蜂窝网终端能够通过该通信标识信息找到该蜂窝网终端模块并与之进行通信,这种通信标识信息例如蜂窝网分配给该嵌入的蜂窝网终端模块的IP地址、该蜂窝网终端模块的电话号码、国际移动用户标识号(MSI,International Mobile Subscriber Identity)等,如果所述蜂窝系统为通用移动通信系统(UMTS, Universal Mobile Telecommunications System),则这种通信标识信息的例子还包括临时移动用户标识号(TMSI, Temporary MobileSubscriber Identity)、分组移动台临时识别号(P-TMSI, Packet TemporaryMobile Subscriber Identity)、UMTS 地面无线接入网络(UTRAN,UMTSTerrestrial Radio Access Network)无线网络临时标识号(U-RNTI,UTRANRadio Network Temporary Identity)、小区无线网络临时标识号(C-RNTI,CellRadioNetwork Temporary Identity)等,通过这样的通信标识信息,其它蜂窝网终端可以在蜂窝网中与所述蜂窝网终端模块进行通信;当双模终端进入当前无线局域网时,可以由上述广播或单播信息得到网络接入点嵌入的蜂窝网终端模块的通信标识信息,并使用该通信标识信息发起与蜂窝网终端模块的通信,用于交换与异构网络管理相关的信令。在上述通信标识信息的一些实例中,如果所述通信标识信息是所述蜂窝网终端模块的网络地址(通常为IP地址),则双模终端可以通过向该网络地址发送数据分组(通常为IP分组)的方式来传送与异构网络管理相关的信令;如果上述通信标识信息是所述蜂窝网终端模块的电话号码或IMSI,双模终端则可以通过向该电话号码或IMSI发起呼叫、然后建立连接的方式来传送与异构网络管理相关的信令。网络接入点通过无线局域网广播或单播其嵌入的蜂窝网终端模块的通信标识信息,从而使无线局域网中的用户站点可以得到该信息。网络接入点可以在MAC层或网络层或其它层广播(通常是周期性地广播)其嵌入的蜂窝网终端模块的通信标识信息,用于支持双模终端对其蜂窝网终端模块发起连接。这可以通过在MAC层或网络层或其它层中发送(通常是周期性发送)广播帧来实现,这些广播帧可以是新定义的广播帧,也可以是在相应层的原有广播帧中加入表示所嵌入的蜂窝网 终端模块的通信标识信息的数据项或数据域而形成的新的广播帧,如对于802. 11无线局域网,可以通过在其MAC层信标帧中加入上述数据项或数据域得到新的信标帧;这也可以通过在MAC层中发送(通常是周期性地发送)MAC帧的广播信道来实现,该广播信道可以是MAC帧中新定义的广播信道,也可以是在原有的广播信道中加入新的表示所嵌入的蜂窝网终端模块的通信标识信息的数据项或数据域而形成的新的广播信道,如对于HiperLAN/2无线局域网,可以通过在其MAC帧广播信道中加入上述数据项或数据域而得到新的MAC层广播信道。网络接入点也可以通过在MAC层向其覆盖下的站点发送单播帧的方式向其发送其嵌入的蜂窝网终端模块的通信标识信息。这些单播帧可以是新定义的单播帧,也可以是在原有单播帧中加入表示所嵌入的蜂窝网终端模块的通信标识信息的数据项或数据域而形成的新的单播帧,如对于802. 11无线局域网,可以通过在其MAC层探询响应帧中加入上述数据项或数据域得到新的探询响应帧。根据本发明实施例一的方法,可以得到一种蜂窝网-无线局域网异构融合系统。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二 2042,即蜂窝基站一 2041是蜂窝网终端模块2022的所属的蜂窝基站,蜂窝基站~■ 2042是双|旲终端201所属的蜂窝基站。图2中,蜂窝基站二 2042的虚线框表示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。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。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。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。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。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。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。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。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。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。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。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。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。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。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。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。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。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。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。
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。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。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。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。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。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。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A ; (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。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。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。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。
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。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,实现接入。步骤S805、通过在双模终端、网络接入点、蜂窝网核心网的相应网关之间采用预定的支持异构切换的上层协议(例如移动IP协议、移动SCTP(Stream Control TransportProtocol)协议等),来自远方站点的当前业务数据由蜂窝网核心网中的相应网关通过互联网转移到无线局域网的网络接入点上再传输给双模终端,完成异构切换。然后,考察双模终端由无线局域网覆盖区域进入到单一的蜂窝网覆盖区域时退出无线局域网和进行异构切换的流程,具体如下如果双模终端当前没有数据传输,则执行退出无线局域网的流程,具体流程如下步骤S901、双模终端201发现无线局域网的信号变弱或者消失,决定退出无线局域网。步骤S902、双模终端201向网络接入点202发起退出当前无线局域网的请求,这可以通过无线局域网直接向网络接入点202发送;也可以通过双模终端201与网络接入点所嵌入的蜂窝网终端模块2022之间的蜂窝网连接来发送。在后一种情况下,如果双模终端201与网络接入点所嵌入的蜂窝网终端模块2022之间目前还没有创建一条蜂窝网连接,则需要由双模终端来发起并建立一条这样的连接。由于在这种双模终端的移动中无线局域网的信号可能突然变弱或消失,后一种发送方式更为可靠。步骤S903、网络接入点202在接收到该信令后,终止该双模终端201对无线局域网的接入,双模终端201退出无线局域网。如果双模终端当前正在传输数据,则需要进行异构切换,该异构切换的流程如下步骤S1001、双模终端201发现无线局域网的信号变弱或者消失,决定进行由无线局域网向蜂窝网的异构切换。步骤S1002、双模终端201向网络接入点202发送退出无线局域网和进行异构切换的信令,该信令可以通过无线局域网来进行发送,也可以通过双模终端201与网络接入点所嵌入的蜂窝网终端模块2022之间的蜂窝网连接来进行发送,后一种发送方式更加可靠。在后一种发送方式下,如果双模终端201与网络接入点所嵌入的蜂窝网终端模块2022之间目前还没有创建一条蜂窝网连接,则需要由双模终端来发起并建立一条这样的连接。同时,双模终端也向蜂窝网中与异构切换相关的单元发送异构切换的信令。步骤S1003、通过在双模终端201、网络接入点202、蜂窝网核心网的相应网关之间采用预定的支持异构切换的上层协议(如移动IP协议、移动SCTP协议等),来自远方站点的当前业务数据由无线局域网的网络接入点202通过互联网203转向蜂窝网核心网中的相应网关,再由该网关传输给双模终端201。 步骤S1004、在执行异构切换操作的同时,网络接入点202终止双模终端201对无线局域网的接入,双模终端201的退出无线局域网。在实际系统中,蜂窝网核心网中与传输用户业务数据相关的网关(如蜂窝网核心网与互联网相连的网关)可能不支持与异构切换相关的上层协议,因而在不对这些网关进行升级的情况下,将不能使用上述步骤S801 S805和步骤S1001 1004来实现当前业务的异构切换。在这种情况下,对于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且正在传输数据的情形,可继续使用蜂窝网传输当前数据直至结束,而双模终端进入无线局域网覆盖区域后,新开启的业务则通过无线局域网来传输。并且在这种情况下,对于双模终端由无线局域网覆盖区域进入到单一的蜂窝网覆盖区域且正在传输数据的情形,则可使用网络接入点所嵌入的蜂窝网终端模块与双模终端之间的蜂窝网连接,将当前正在传输的业务由无线局域网的网络接入点传送给双模终端;双模终端进入单一的蜂窝网覆盖区域后,新开启的业务通过蜂窝网来传输。本发明实施例一提供了一种在不改变蜂窝网的核心网、并且也至多只对蜂窝网的接入网进行很小改动的情况下实现蜂窝网与无线局域网异构融合的实现方法、系统和装 置。通过采用本发明提出的方法,当双模终端发生由蜂窝网向无线局域网的切换时,网络接入点可以免去对双模终端进行认证的步骤而同意其接入,从而可以降低切换的时延,并且可以实现双模终端在蜂窝网与无线局域网之间性能良好的异构切换。实施例二本发明实施例二提出了另外一种通过中间连接站点实现蜂窝网-无线局域网异构融合的方法,其具体实现方法是由蜂窝网终端模块和无线局域网终端模块组合在一起,构成中间连接站点,该蜂窝网终端模块和该无线局域网终端模块之间通过有线的方式进行连接,并可通过该有线连接交换数据、信令等信息;将该中间连接站点放置在某个蜂窝基站和某个无线局域网的重合覆盖区域中,中间连接站点的蜂窝网终端模块以一个普通的蜂窝网终端的方式而工作;中间连接站点的无线局域网终端模块与无线局域网的网络接入点之间通过无线局域网的连接进行通信,中间连接站点的蜂窝网终端模块与双模终端之间通过蜂窝网连接进行通信;借助于中间连接站点的上述两条连接,双模终端可与无线局域网的网络接入点进行通信,交换与异构网络管理相关的信令,实现蜂窝网-无线局域网的异构融合。在本发明提出的实现方法中,要求中间连接站点被同时放置在某个蜂窝基站和某个无线局域网的覆盖区域中,这可以通过将中间连接站点放置在某个蜂窝基站的覆盖区域与某个无线局域网的覆盖区域的重合区域来实现。考虑到蜂窝网在大部分地区、特别是在用户集中的地区(在这种地区,用户对数据流量的要求也高)都能实现全区域的覆盖,在这种情况下,只需要将中间连接站点放置在无线局域网的覆盖区域即可。在蜂窝网不能对用户区域进行全区域覆盖的情况下,无线局域网的覆盖区域的边缘部分也可能与蜂窝网的覆盖区域存在重合,这时可以将中间连接站点放置在该重合区域来满足对中间连接站点的位置要求。在中间连接站点同时处于蜂窝网和无线局域网覆盖区域的情况下,如果该中间连接站点还同时处于两个以上的蜂窝基站的覆盖区域时,其蜂窝网终端模块采用蜂窝网终端选择基站的方法选择其中的一个蜂窝基站作为其接入基站。在中间连接站点同时处于蜂窝网和无线局域网覆盖区域的情况下,如果该中间连接站点还同时处于两个以上的无线局域网的覆盖区域时,其无线局域网终端模块采用无线局域网终端选择无线局域网的方法选择其中的一个无线局域网作为其接入的网络。在典型的应用中,中间连接站点的蜂窝网终端模块与蜂窝基站之间的通信连接只用来传输与异构网络管理相关的信令,而不传输用户数据,因而,只占用蜂窝系统中很小的带宽。但本发明并不排除通过中间连接站点与蜂窝基站之间的蜂窝网连接来传输数据的情形。中间连接站点在接入无线局域网之初,即要将它是一个中间连接站点这一点和它在蜂窝网中的通信标识信息告诉无线局域网的网络接入点。无线局域网的网络接入点将可以由此知道它是一个用于与蜂窝网进行异构融合的中间连接站点,而不是普通的无线局域网站点。中间连接站点在蜂窝网中的通信标识信息指的是其蜂窝网终端模块在当前蜂窝网中的地址、标号、名称等信息,该蜂窝网中的其它蜂窝网终端能够通过该通信标识信息找到该蜂窝网终端模块并与之进行通信,这种通信标识信息例如蜂窝网分配给中间连接站点的蜂窝网终端模块的IP地址、该蜂窝网终端模块的电话号码、国际移动用户标识号(MSI,International Mobile Subscriber Identity)等,如果所述蜂窝系统为通用移动通信系 统(UMTS, Universal Mobile TelecommunicationsSystem),则这种通信标识信息的例子还包括临时移动用户标识号(TMSI, Temporary Mobile Subscriber Identity)、分组移动台临时识别号(P-TMSI, Packet Temporary Mobile Subscriber Identity)、UMTS 地面无线接入网络(UTRAN, UMTS Terrestrial Radio Access Network)无线网络临时标识号(U-RNTI,UTRAN Radio Network Temporary Identity)、小区无线网络临时标识号(C-RNTI,Cell Radio Network Temporary Identity)等,通过这样的通信标识信息,其它蜂窝网终端可以在蜂窝网中与所述蜂窝网终端模块进行通信。网络接入点在得到中间连接站点在蜂窝网中的通信标识信息(即中间连接站点的蜂窝网终端模块的通信标识信息)后,在无线局域网中通过广播(通常是周期性地广播)或单播的方式向其覆盖区域内的无线局域网站点发送该信息。当用户双模终端进入当前无线局域网时,可以由上述广播或单播信息得到中间连接站点在蜂窝网的通信标识信息,并使用该通信标识信息发起与中间连接站点的蜂窝网终端模块的通信,用于交换与异构网络管理相关的信令。在上述通信标识信息的一些实例中,如果所述通信标识信息是所述蜂窝网终端模块的网络地址(通常为IP地址),则双模终端可以通过向该网络地址发送数据分组(通常为IP分组)的方式来传送与异构网络管理相关的信令;如果上述通信标识信息是所述蜂窝网终端模块的电话号码或IMSI,双模终端则可以通过向该电话号码或IMSI发起呼叫、然后建立连接的方式来传送与异构网络管理相关的信令。中间连接站点在接收到用户双模终端的上述与异构网络管理相关的信令后,再通过无线局域网将其转发给网络接入点。网络接入点可以在MAC层或网络层或其它层广播(通常是周期性地广播)中间连接站点在蜂窝网中的通信标识信息,用于支持双模终端对中间连接站点的蜂窝网终端模块发起连接。这可以通过在MAC层或网络层或其它层中发送(通常是周期性发送)广播帧来实现,这些广播帧可以是新定义的广播帧,也可以是在相应层的原有广播帧中加入表示中间连接站点的的通信标识信息的数据项或数据域而形成的新的广播帧,例如对于802. 11无线局域网,可以通过在其MAC层信标帧中加入上述数据项或数据域得到新的信标帧;这也可以通过在MAC层中发送(通常是周期性地发送)MAC帧的广播信道来实现,该广播信道可以是MAC帧中新定义的广播信道,也可以是在原有的广播信道中加入新的表示中间连接站点的通信标识信息的数据项或数据域而形成的新的广播信道,例如对于HiperLAN/2无线局域网,可以通过在其MAC帧广播信道中加入上述数据项或数据域而得到新的MAC层广
播信道。网络接入点也可以通过在MAC层向其覆盖下的站点发送单播帧的方式向其发送中间连接站点在蜂窝网中的通信标识信息。这些单播帧可以是新定义的单播帧,也可以是在原有单播帧中加入表示中间连接站点的的通信标识信息的数据项或数据域而形成的新的单播帧,例如对于802. 11无线局域网,可以通过在其MAC层探询响应帧中加入上述数据项或数据域得到新的探询响应帧。通过中间连接站点与无线局域网的网络接入点在无线局域网中的连接和中间连接站点与双模终端在蜂窝网中的连接,无线局域网的网络接入点将可以和双模终端进行通信,交换与异构网络管理相关的信令。根据本发明实施例二的方法,可以得到一种蜂窝网-无线局域网异构融合系统。图7是本发明提出的一种蜂窝网-无线局域网异构融合系统的结构示意图。图7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701、无线局域网的网络接入点702、互联网703、中间连接站点704、蜂窝基站一 7051、蜂窝基站二 7052和蜂窝通信系统更上层的部分706。其中,蜂窝通信系统更上层的部分706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。中间连接站点704包括无线局域网终端模块7041和蜂窝网终端模块7042两部分,两者之间通过有线的方式进行连接,并可通过该有线连接交换数据、信令等信息。中间连接站点704的蜂窝网终端模块7042连接到蜂窝基站一 7051,双模终端701连接到蜂窝基站二 7052,即蜂窝基站一 7051是中间连接站点704的蜂窝网终端模块7042所属的蜂窝基站,蜂窝基站二 7052是双模终端701所属的蜂窝基站。图7中,蜂窝基站二 7052的虚线框表示该基站可能与蜂窝基站一7051是不同的基站,也可能与蜂窝基站一 7051是同一个基站;蜂窝基站一 7051与蜂窝基站二 7052是否为同一个蜂窝基站取决于蜂窝网终端模块7042和双模终端701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,中间连接站点704的蜂窝网终端模块7042和双模终端701可能选择同一个蜂窝基站,也可能选择不同的蜂窝基站。无线局域网终端模块7041与无线局域网的网络接入点702之间通过无线局域网的连接进行通信,蜂窝网终端模块7042与双模终端701之间通过蜂窝网连接进行通信;通过中间连接站点704的上述两条连接,双模终端701可与无线局域网的网络接入点702进行通信,交换与异构网络管理相关的信令,实现蜂窝网-无线局域网异构融合。对于图7所示的蜂窝网-无线局域网异构融合系统,根据其中蜂窝基站一 7051和蜂窝基站二 7052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8、图9所示。其中,图8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805)时的异构融合系统,图9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。双模终端701与中间连接站点704的蜂窝网终端模块7042之间的与异构网络管理相关的信令传输可通过以下两种方式而实现。
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,双丰旲终端701和中间连接站点704的蜂窝网终端t旲块7042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。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701或中间连接站点704的蜂窝网终端模块7042)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701和中间连接站点704的蜂窝网终端模块7042)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。双模终端与中间连接站点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中间连接站点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。在双模终端与中间连接站点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中间连接站点704的蜂窝网终端模块7042的通信标识信息,双模终端701将可以通过直接发送蜂窝网信令方式或/和将信令封装在数据分组中发送的方式来向中间连接站点704发送与异构网络管理相关的信令。中间连接站点704进而通过无线局域网连接将这些信令发送给网络接入点702。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10和图11所示,其中,图10为中间连接站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11为双模终端通过蜂窝网连接向中间连接站点发送与异构网络管理相关的信令的情形。在图10中,中间连接站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11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,中间连接站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。在有些场合的应用中,可能会存在双模终端或中间连接站点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,这通过双模终端或中间连接站点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。这种与双模终端或中间连接站点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。采用与双模终端与中间连接站点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,或中间连接站点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/和将信令封装在数据分组中发送的方式而实现。与异构网络管理相关的信令在无线局域网的网络接入点与中间连接站点的无线局域网终端模、块之间的传输可通过以下三种方式来实现。 第一种方式是约定网络接入点与中间连接站点之间MAC层的数据传输只用来传输与异构网络管理相关的信令,即约定若网络接入点与中间连接站点之间在MAC层传输数据,则这些数据必定是与异构网络管理相关的信令。基于这一约定,接收端每次接收到数据类型的MAC帧(例如802. 11无线局域网中Type = Data的MAC帧)或MAC帧中的数据信道(例如HiperLAN/2无线局域网中MAC帧的长传输信道(LCH信道))时,即可知道相应的数据载荷是与异构网络管理相关的信令,因而直接提取这些数据载荷即可得到与异构网络管理相关的信令。第二种方式是通过MAC帧中的约定标识来标示当前MAC帧的载荷是与异构网络管理相关的信令。这可以通过对无线局域网定义新类型的MAC帧(例如对802. 11无线局域网定义新类型的Type = Management的MAC巾贞)或对已定义类型的MAC巾贞定义新的子类型(例如对802. 11无线局域网定义新的子类型的Action帧)来实现,这种新类型的MAC帧的帧类型标识或新的子类型的MAC帧的子类型标识即为所述MAC帧中的约定标识。接收端在接收到一个MAC帧后,通过所述MAC帧中的约定标识知道该MAC帧的载荷为与异构网络管理相关的信令,因而可以提取所接收到的MAC帧的载荷,得到相应的与异构网络管理相关的信令。第三种方式是通过网络层或网络层以上层(例如传输层、应用层)的数据帧中的约定标识来标示当前数据帧的载荷是与异构网络管理相关的信令。例如这可以通过在网络层定义一种新类型的数据帧或对网络层中已定义类型的数据帧定义新的子类型来实现,这种新类型的数据帧的帧类型标识或新的子类型的数据帧的子类型标识即为所述的网络层数据帧中的约定标识。接收端在网络层或网络层以上层接收到一个数据帧后,通过所述的约定标识知道该数据帧的载荷为与异构网络管理相关的信令,因而可以提取所接收到的数据帧的载荷,得到相应的与异构网络管理相关的信令。在这一方式中,接收端在网络层或网络层以上层接收到与异构网络管理相关的信令后,可能还需要通过网络层或网络层以上层与MAC层之间的通信,将该信令传输给MAC层、供其使用。在图7至图9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。双模终端对蜂窝网和无线局域网进行优劣判别的准则已在前文进行了叙述,如包括信号强度准则、无线局域网优先准则、服务质量(QoS,Qualityof 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。对于图7所示的蜂窝网-无线局域网异构融合系统,下面描述双模终端由蜂窝网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覆盖区时的接入、退出无线局域网和进行异构切换的流程。首先,考察双模终端由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。
如果蜂窝网对工作区域实现全区域的覆盖或双模终端在发现无线局域网时不处于蜂窝网覆盖区域的边缘(如它此时发现蜂窝网的信号仍然较强)可以采用如下的流程:步骤SI 101、双模终端701进入无线局域网覆盖区域,发现网络接入点702,且此时双模终端701发现其蜂窝网的信号仍然较强、不处于蜂窝网覆盖区域的边缘;双模终端701从网络接入点702的广播帧中提取出中间连接站点704在蜂窝网中的通信标识信息。步骤SI 102、双模终端701通过上述通信标识信息由蜂窝网向中间连接站点704发起连接,并进而建立连接,然后向其发送请求接入无线局域网的信令,在该信令中包含双模终端701无线局域网网卡的MAC地址;中间连接站点704再通过无线局域网的连接将该信令转发给无线局域网的网络接入点702。步骤S1103、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702将可以不对双模终端701进行认证而直接视为其已通过了认 证。根据运营商的要求不同,网络接入点702可能还需要向蜂窝通信系统更上层的部分705核实该双模终端701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702向核心网发送信令,询问双模终端701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702将接受该双模终端701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702就不需要进行这一核实而允许双模终端701使用无线局域网传输数据。步骤S1104、如果当前的无线局域网采用加密通信,则网络接入点702通过中间连接站点704向双模终端701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701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702发送接入请求,网络接入点核对MAC地址后,接受其接入。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701的接入(I)网络接入点702在无线局域网主动地向双终端701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701作出应答,接受接入;(2)网络接入点702通过中间连接站点704向双模终端701发送一个同意接入的信令,双模终端701接收到该信令后,在无线局域网中向网络接入点702发送接入请求,网络接入点702核对MAC地址,实现接入。步骤S1105、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,则需要进行以下异构切换的操作(否则不进行此操作)通过在双模终端、网络接入点、蜂窝网核心网的相应网关之间采用预定的支持异构切换的上层协议(例如移动IP协议、移动SCTP协议等),来自远方站点的当前业务数据由蜂窝网核心网中的相应网关通过互联网转移到无线局域网的网络接入点上再传输给双模终端,完成异构切换。双模终端在发现无线局域网时如果它发现自己也处于或可能处于蜂窝网覆盖区域的边缘(如它此时发现蜂窝网的信号较弱),则其有可能在离开蜂窝网之前不能通过中间连接站点完成与网络接入点的全部的信令交换,此时可以采用如下的流程步骤S1201、双模终端701进入无线局域网覆盖区域,发现网络接入点702,且此时双模终端701发现蜂窝网的信号变弱或者消失、可能处于蜂窝网覆盖区域的边缘。步骤S1202、双模终端701通过无线局域网直接向网络接入点702发起接入当前无线局域网的请求,此后在蜂窝网核心网、网络接入点、双模终端之间交换信令,通过与蜂窝网核心网中的用户信息的核对实现对双模终端的认证与授权,双模终端接入无线局域网,其中蜂窝网核心网与网络接入点的信令交换通过互联网来实现。步骤S1203、双模终端通过无线局域网网络接入点和中间连接站点将其在蜂窝网中的信号状况信息和其已经接入的无线局域网网络接入点的信息发送给蜂窝网。步骤S1204、蜂窝网根据双模终端提供的其在蜂窝网中的信号状况信息来确定它与双模终端的连接状态,并把该信息直接通过蜂窝网(如果蜂窝网还是可用的话)或者通 过中间连接站点和无线局域网网络接入点发送给双模终端,接收到该信息后,双模终端设置它与蜂窝网的连接状态。步骤S1205、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,则需要进行以下异构切换的操作(否则不进行此操作)。此时,由于蜂窝网已经知道了当前数据将要转发的无线局域网网络接入点的地址,因此,通过在双模终端、网络接入点、蜂窝网核心网的相应网关之间采用预定的支持异构切换的上层协议(例如移动IP协议、移动SCTP协议等),来自远方站点的当前业务数据由蜂窝网核心网中的相应网关通过互联网转移到无线局域网的网络接入点上再传输给双模终端,完成异构切换。然后,考察双模终端由无线局域网覆盖区域进入到蜂窝网覆盖区域时退出无线局域网和进行异构切换的流程,具体如下如果双模终端当前没有数据传输,则执行退出无线局域网的流程,具体流程如下步骤S1301、双模终端701发现无线局域网的信号变弱或者消失,决定退出无线局域网。步骤S1302、双模终端701向网络接入点702发起退出当前无线局域网的请求,这可以通过无线局域网直接向网络接入点702发送;也可以通过双模终端701-中间连接站点704-网络接入点702这条连接来发送。在后一种情况下,如果双模终端701与中间连接站点704之间目前还没有创建一条蜂窝网连接,则需要由双模终端701来发起并建立一条这样的连接。由于在这种双模终端的移动中无线局域网的信号可能突然变弱或消失,后一种发送方式更为可靠。步骤S1303、网络接入点702在接收到该信令后,终止该双模终端701对无线局域网的接入,双模终端701退出无线局域网。如果双模终端当前正在传输数据,则需要进行异构切换,该异构切换的流程如下步骤S1401、双模终端701发现无线局域网的信号变弱或者消失,决定进行由无线局域网向蜂窝网的异构切换。步骤S1402、双模终端701向网络接入点702发送退出无线局域网和进行异构切换的信令,该信令可以通过无线局域网来进行发送,也可以通过双模终端701-中间连接站点704-网络接入点702这条连接来进行发送,后一种发送方式更加可靠。在后一种发送方式下,如果双模终端701与中间连接站点704之间目前还没有创建一条蜂窝网连接,则需要由双模终端704来发起并建立一条这样的连接。同时,双模终端701也向蜂窝网中与异构切换相关的单元发送异构切换的信令。步骤S1403、通过在双模终端701、网络接入点702、蜂窝网核心网的相应网关之间采用预定的支持异构切换的上层协议(例如移动IP协议、移动SCTP协议等),来自远方站点的当前业务数据由无线局域网的网络接入点702通过互联网703转向蜂窝网核心网中的相应网关,再由该网关传输给双模终端701。步骤S1404、在执行异构切换操作的同时,网络接入点702终止双模终端701对无线局域网的接入,双模终端701的退出无线局域网。
与实施例一中的情况类似,在实际系统中,蜂窝网核心网中与传输用户业务数据相关的网关可能不支持与异构切换相关的上层协议,因而在不对这些网关进行升级的情况下,将不能使用上述步骤来实现当前业务的异构切换。在这种情况下,对于双模终端由无线局域网覆盖区域进入到蜂窝网覆盖区域且正在传输数据的情形,可使用网络接入点和中间连接站点的无线局域网终端模块之间的无线局域网连接和中间连接站点的蜂窝网终端模块与双模终端之间的蜂窝网连接,将当前正在传输的业务由无线局域网的网络接入点传送给双模终端;双模终端进入蜂窝网覆盖区域后,新开启的业务通过蜂窝网来传输。本发明实施例二还提供了一种中间连接站点,包括无线局域网终端模块,用于与无线局域网的网络接入点之间通过无线局域网的连接进行通信;蜂窝网终端模块,用于与双模终端之间通过蜂窝网连接进行通信;通过所述无线局域网终端模块和蜂窝网终端模块与无线局域网和蜂窝网的上述两条连接,所述双模终端可与所述无线局域网的网络接入点进行通信,交换与异构网络管理相关的信令,实现蜂窝网-无线局域网异构融合。本发明实施例二也提供了一种在不改变蜂窝网的核心网、并且也至多只对蜂窝网的接入网进行很小改动的情况下实现蜂窝网与无线局域网异构融合的方法、系统和装置。通过采用本发明提出的方法,当双模终端发生由蜂窝网向无线局域网的切换时,一方面,在蜂窝网对工作区域实现较好覆盖的情况下,网络接入点可以免去对双模终端进行认证的步骤而同意其接入,从而可以降低切换的时延,另一方面,在蜂窝网不能对工作区域实现较好覆盖的情况下,无线局域网可以用来对蜂窝网的覆盖区域实现补盲,从而可以解决蜂窝网的覆盖问题。通过采用本实施例的方法,将可以实现双模终端在蜂窝网与无线局域网之间性能良好的异构切换。除非另外具体陈述,术语比如处理、计算、运算、确定、显示等等可以指一个或更多个处理或者计算系统、或类似设备的动作和/或过程,所述动作和/或过程将表示为处理系统的寄存器或存储器内的物理(如电子)量的数据操作和转换成为类似地表示为处理系统的存储器、寄存器或者其他此类信息存储、发射或者显示设备内的物理量的其他数据。信息和信号可以使用多种不同的技术和方法中的任何一种来表示。例如,在贯穿上面的描述中提及的数据、指令、命令、信息、信号、比特、符号和码片可以用电压、电流、电磁波、磁场或粒子、光场或粒子或者其任意组合来表示。应该明白,公开的过程中的步骤的特定顺序或层次是示例性方法的实例。基于设计偏好,应该理解,过程中的步骤的特定顺序或层次可以在不脱离本公开的保护范围的情况下得到重新安排。所附的方法权利要求以示例性的顺序给出了各种步骤的要素,并且不是要限于所述的特定顺序或层次。在上述的详细描述中,各种特征一起组合在单个的实施方案中,以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图,即,所要求保护的主题的实施方案需要比清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反,如所附的权利要求书所反映的那样,本发明处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此,所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中,其中每项权利要求独自作为本发明单独的优选实施方案。本领域技术人员还应当理解 ,结合本文的实施例描述的各种说明性的逻辑框、模块、电路和算法步骤均可以实现成电子硬件、计算机软件或其组合。为了清楚地说明硬件和软件之间的可交换性,上面对各种说明性的部件、框、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了一般地描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件,取决于特定的应用和对整个系统所施加的设计约束条件。熟练的技术人员可以针对每个特定应用,以变通的方式实现所描述的功能,但是,这种实现决策不应解释为背离本公开的保护范围。用于执行本申请所述功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑、分立硬件组件或者其任意组合,可以实现或执行结合本文的实施例所描述的各种说明性的逻辑框图、模块和电路。通用处理器可以是微处理器,或者,该处理器也可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器或者状态机。处理器也可能实现为计算设备的组合,例如,DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器与DSP内核的结合,或者任何其它此种结构。结合本文的实施例所描述的方法或者算法的步骤可直接体现为硬件、由处理器执行的软件模块或其组合。软件模块可以位于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、移动磁盘、CD-ROM或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性的存储介质连接至处理器,从而使处理器能够从该存储介质读取信息,且可向该存储介质写入信息。当然,存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。该ASIC可以位于用户终端中。当然,处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于用户终端中。为使本领域内的任何技术人员能够实现或者使用本发明,上面对所公开实施例进行了描述。对于本领域技术人员来说;这些实施例的各种修改方式都是显而易见的,并且本文定义的一般原理也可以在不脱离本公开的精神和保护范围的基础上适用于其它实施例。因此,本公开并不限于本文给出的实施例,而是与本申请公开的原理和新颖性特征的最广
范围相一致。对于软件实现,本申请中描述的技术可用执行本申请所述功能的模块(例如,过程、函数等)来实现。这些软件代码可以存储在存储器单元并由处理器执行。存储器单元可以实现在处理器内,也可以实现在处理器外,在后一种情况下,它经由各种手段以通信方式耦合到处理器,这些都是本领域中所公知的。而且,本文所述的各个方面或特征可以作为使用标准的程序设计和/或工程技术的方法、装置或制品来实现。本文所使用的术语“制品”是要包括可以从任何计算机可读的设备、载波或介质来访问的计算机程序。例如,计算机可读的介质可以包括但不限于磁存储设备(例如,硬盘、软盘、磁带等)、光盘(例如,紧凑光盘(CD)、数字通用光盘(DVD)等)、智能卡以及闪速存储设备(例如,EPROM、卡、棒、钥匙驱动器等)。此外,本文描述的各种存储介质表示为用于存储信息的一个或多个设备和/或其它机器可读介质。术语“机器可读介质”包括但不限于能够存储、包含和/或携带指令和/或数据的无线信道和各种其它介质。上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然,为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的,但是本领域普通技术人员应该认识到,各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此,本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外,就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”,该词的涵盖方式类似于术语“包括”,就如同“包括,”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外,使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或者”是要表示“非排它 性的或者”。
权利要求
1.一种蜂窝网-无线局域网异构融合的方法,其特征在于,包括 在原无线局域网的网络接入点中嵌入蜂窝网终端模块,构成新的网络接入点; 双模终端通过蜂窝网连接与网络接入点中嵌入的所述蜂窝网终端模块进行通信,交换与异构网络管理相关的信令,实现蜂窝网-无线局域网异构融合。
2.如权利要求I所述的方法,其特征在于,所述原无线局域网的网络接入点为802.11无线局域网的接入点或HiperLAN/2无线局域网的接入点。
3.如权利要求I所述的方法,其特征在于,所述在原无线局域网的网络接入点中嵌入蜂窝网终端模块构成新的网络接入点,具体通过以下方式实现 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;或 通过将蜂窝网终端模块单独封装成一个实体并在其中设置一个通信接口,再在原网络接入点的电路板上增加一个对应的通信接口或者利用独立的原网络接入点上原有的通信接口,并将上述两个通信接口连接起来,原网络接入点模块、蜂窝网终端模块和两者之间的连接一起构成新的网络接入点。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于 如果在独立的原网络接入点中已经设置对外通信的接口,则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。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,原网络接入点上已经设置的对外通信的接口为 以太网接口 ;或者 USB 接口。
6.如权利要求I所述的方法,其特征在于,双模终端通过蜂窝网连接与网络接入点中嵌入的蜂窝网终端模块进行通信,交换与异构网络管理相关的信令,具体为 网络接入点通过无线局域网广播或单播其嵌入的蜂窝网终端模块的通信标识信息; 双模终端通过上述嵌入的蜂窝网终端模块的通信标识信息与网络接入点建立起蜂窝网连接; 双模终端和网络接入点通过该蜂窝网连接交换与异构网络管理相关的信令。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述通信标识信息,具体为 所述蜂窝网终端模块在当前蜂窝网中的地址、标号、名称信息,该蜂窝网中的其它蜂窝网终端能够通过该通信标识信息找到该蜂窝网终端模块并与之进行通信。
8.如权利要求6或7所述的方法,其特征在于,所述通信标识信息为所述蜂窝网终端模块的电话号码或国际移动用户识别码MSI或蜂窝网分配给所述蜂窝网终端模块的IP地址;或 在蜂窝系统为通用移动通信系统UMTS时,所述通信标识信息为所述蜂窝网终端模块的临时移动用户标识号TMSI或分组移动台临时识别号P-TMSI或UMTS地面无线接入网络UTRAN无线网络临时标识号U-RNTI或小区无线网络临时标识号C-RNTI。
9.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述网络接入点通过无线局域网广播其嵌入的蜂窝网终端模块的通信标识信息,具体通过以下方式实现 通过在MAC层或网络层发送广播帧来实现,或通过在MAC层发送MAC帧的广播信道来实现。
10.如权利要求9所述的方法,其特征在于,所述在MAC层或网络层发送广播帧,具体为 在原有广播帧中加入表示网络接入点所嵌入的蜂窝网终端模块的通信标识信息的数据项或数据域形成新的广播帧。
11.如权利要求9或10所述的方法,其特征在于,802.11系统中,所述在MAC层发送广播帧,具体为 在802. 11系统的信标帧中加入新的表示网络接入点所嵌入的蜂窝网终端模块的通信标识信息的数据项形成新的信标帧。
12.如权利要求9所述的方法,其特征在于,所述在MAC层发送MAC帧广播信道,具体为 在原有MAC帧广播信道中加入表示所嵌入的蜂窝网终端模块的通信标识信息的数据项或数据域形成新的MAC帧广播信道。
13.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述网络接入点通过无线局域网单播其嵌入的蜂窝网终端模块的通信标识信息,具体通过以下方式实现 通过在原有单播帧中加入表示所嵌入的蜂窝网终端模块的通信标识信息的数据项或数据域形成新的单播帧,或者,新定义包含所述通信标识信息的新的单播帧; 并在MAC层发送所述新的单播帧。
14.如权利要求13所述的方法,其特征在于,802.11系统中,所述发送单播帧,具体为 在802. 11系统的探询响应帧中加入新的表示所嵌入的蜂窝网终端模块的通信标识信息的数据项,构成新的探询响应帧。
15.如权利要求I所述的方法,其特征在于,双模终端与网络接入点所嵌入的蜂窝网终端模块之间与异构网络管理相关的信令的传输通过下述方式实现 双模终端和网络接入点嵌入的蜂窝网终端模块通过蜂窝网信令的方式直接向对方发送与异构网络管理相关的信令;和/或 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。
16.如权利要求I所述的方法,其特征在于,还包括 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。
17.如权利要求1-16任一所述的方法,其特征在于,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,具体包括 双模终端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; 通过所述通信标识信息,双模终端向该蜂窝网终端模块发起并建立连接,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; 由网络接入点主动向上述MAC地址发送同意其接入的信令,或者由双模终端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,实现双模终端的接入;如果双模终端要对当前业务进行异构切换,则进一步按预定的支持异构切换的上层协议执行异构切换的流程。
18.如权利要求1-16任一所述的方法,其特征在于,双模终端由无线局域网覆盖区域进入到单一的蜂窝网覆盖区域时退出无线局域网和进行异构切换的流程,具体包括 双模终端通过其与网络接入点之间的蜂窝网连接来发送退出无线局域网或进行异构切换的信令; 如果双模终端要对当前业务进行异构切换,则按预定的支持异构切换的上层协议执行异构切换的流程,否则,不执行此操作; 网络接入点终止该双模终端对无线局域网的接入。
19.如权利要求1-16任一所述的方法,其特征在于,双模终端由无线局域网覆盖区域进入到单一的蜂窝网覆盖区域时进行异构切换的流程,具体包括 使用网络接入点所嵌入的蜂窝网终端模块与双模终端之间的蜂窝网连接,将当前正在传输的业务由无线局域网的网络接入点传送给双模终端; 双模终端进入单一的蜂窝网覆盖区域后,新开启的业务通过蜂窝网来传输。
20.一种蜂窝网-无线局域网异构融合的系统,其特征在于,包括双模终端、无线局域网的网络接入点、蜂窝基站、蜂窝通信系统更上层的部分和互联网; 所述双模终端与所述无线局域网的网络接入点无线连接,所述双模终端与所述蜂窝基站无线连接,所述蜂窝基站向上连接到所述蜂窝通信系统更上层的部分; 所述无线局域网的网络接入点包括原网络接入点模块和蜂窝网终端模块,通过所述蜂窝网终端模块在所述无线局域网的网络接入点和所述蜂窝基站之间建立一条通信连接; 双模终端与网络接入点中嵌入的蜂窝网终端模块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。
21.如权利要求20所述的系统,其特征在于,双模终端与网络接入点中嵌入的蜂窝网终端模块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,具体为 网络接入点通过无线局域网广播或单播其嵌入的蜂窝网终端模块的通信标识信息,用于提供其它蜂窝网终端与其建立蜂窝网连接; 双模终端通过上述嵌入的蜂窝网终端模块的通信标识信息与网络接入点建立起蜂窝网连接; 双模终端和网络接入点通过该蜂窝网连接交换与异构网络管理相关的信令。
22.如权利要求21所述的系统,其特征在于,所述蜂窝网终端模块的通信标识信息,具体为 所述蜂窝网终端模块在当前蜂窝网中的地址、标号、名称信息,该蜂窝网中的其它蜂窝网终端能够通过该通信标识信息找到该蜂窝网终端模块并与之进行通信。
23.如权利要求21所述的系统,其特征在于,所述网络接入点通过无线局域网广播其嵌入的蜂窝网终端模块的通信标识信息,具体为 通过在MAC层或网络层发送广播帧来实现,或通过在MAC层发送MAC帧的广播信道来实现。
24.如权利要求23所述的系统,其特征在于,所述在MAC层或网络层发送广播帧,具体为 在原有广播帧中加入表示所嵌入的蜂窝网终端模块的通信标识信息的数据项或数据域形成新的广播中贞。
25.如权利要求23所述的系统,其特征在于,所述在MAC层发送MAC帧广播信道,具体为 在原有MAC帧广播信道中加入表示所嵌入的蜂窝网终端模块的通信标识信息的数据项或数据域形成新的MAC帧广播信道。
26.如权利要求21所述的系统,其特征在于,所述网络接入点通过无线局域网单播其嵌入的蜂窝网终端模块的通信标识信息,具体为 通过在原有单播帧中加入表示所嵌入的蜂窝网终端模块的通信标识信息的数据项或数据域形成新的单播帧,或者,新定义包含所述通信标识信息的新的单播帧; 并在MAC层发送所述新的单播帧。
27.如权利要求20所述的系统,其特征在于,双模终端与网络接入点所嵌入的蜂窝网终端模块之间与异构网络管理相关的信令的传输通过下述方式实现 双模终端和网络接入点嵌入的蜂窝网终端模块通过蜂窝网信令的方式直接向对方发送与异构网络管理相关的信令;和/或 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。
28.如权利要求20所述的系统,其特征在于,所述双模终端包括 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。
29.一种无线局域网的网络接入点,包括原网络接入点模块,其特征在于,还包括 蜂窝网终端模块,用于在无线局域网的网络接入点和蜂窝网的蜂窝基站之间建立一条通信连接来传输与异构网络管理相关的信令。
30.一种无线局域网的网络接入点,其特征在于,在独立的原网络入点上存在着对外通信的接口,还包括 在单独封装的蜂窝网终端模块设置与上述通信接口相同的通信接口,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。
31.一种双模终端,其特征在于,包括 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。
32.—种蜂窝网-无线局域网异构融合的方法,其特征在于,包括 将蜂窝网终端模块和无线局域网终端模块组合构成中间连接站点,并将所述中间连接站点放置在蜂窝基站和无线局域网的重合覆盖区域中; 所述中间连接站点的无线局域网终端模块与无线局域网的网络接入点之间通过无线局域网的连接进行通信,所述中间连接站点的蜂窝网终端模块与双模终端之间通过蜂窝网连接进行通信; 通过所述中间连接站点的上述两条连接,所述双模终端与所述无线局域网的网络接入点进行通信,交换与异构网络管理相关的信令,实现蜂窝网-无线局域网异构融合。
33.如权利要求32所述的方法,其特征在于,所述网络接入点与所述双模终端通过中间连接站点交换与异构网络管理相关的信令的方法,具体为 中间连接站点在接入无线局域网之初,将它是一个中间连接站点这一点和其在蜂窝网中的通信标识信息告诉无线局域网的网络接入点; 网络接入点在得到中间连接站点在蜂窝网中的通信标识信息后,在无线局域网中通过广播或单播的方式向其覆盖区域内的无线局域网站点发送该通信标识信息; 双模终端在发现无线局域网时得到中间连接站点在蜂窝网的通信标识信息; 双模终端通过该通信标识信息在蜂窝网中实现与中间连接站点的通信; 通过中间连接站点,双模终端与无线局域网的网络接入点进行通信,交换与异构网络管理相关的信令。
34.如权利要求33所述的方法,其特征在于,所述通信标识信息,具体为 所述蜂窝网终端模块在当前蜂窝网中的地址、标号、名称信息,该蜂窝网中的其它蜂窝网终端能够通过该通信标识信息找到该蜂窝网终端模块并与之进行通信。
35.如权利要求33或34所述的方法,其特征在于,所述通信标识信息为所述蜂窝网终端模块的电话号码或国际移动用户识别码MSI或蜂窝网分配给所述蜂窝网终端模块的IP地址;或 在蜂窝系统为通用移动通信系统UMTS时,所述通信标识信息为所述蜂窝网终端模块的临时移动用户标识号TMSI或分组移动台临时识别号P-TMSI或UMTS地面无线接入网络UTRAN无线网络临时标识号U-RNTI或小区无线网络临时标识号C-RNTI。
36.如权利要求33所述的方法,其特征在于,所述网络接入点通过无线局域网广播中间连接站点的通信标识信息,具体通过以下方式实现 通过在MAC层或网络层发送广播帧来实现,或通过在MAC层发送MAC帧的广播信道来实现。
37.如权利要求36所述的方法,其特征在于,802.11系统中,所述在MAC层发送广播帧,具体为 在802. 11系统的信标帧中加入新的表示中间连接站点的通信标识信息的数据项形成新的信标帧。
38.如权利要求33所述的方法,其特征在于,所述网络接入点通过无线局域网单播中间连接站点的通信标识信息,具体通过以下方式实现 通过在原有单播帧中加入表示中间连接站点的通信标识信息的数据项或数据域形成新的单播帧,或者,新定义包含所述通信标识信息的新的单播帧; 并在MAC层发送所述新的单播帧。
39.如权利要求32所述的方法,其特征在于,双模终端与中间连接站点的蜂窝网终端模块之间传输与异构网络管理相关的信令,具体包括以下两种方式 双模终端和中间连接站点的蜂窝网终端模块通过蜂窝网信令的方式直接向对方发送与异构网络管理相关的信令;和/或 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。
40.如权利要求32所述的方法,其特征在于,无线局域网的网络接入点与中间连接站点的无线局域网终端模块之间传输与异构网络管理相关的信令,具体包括以下三种方式 约定网络接入点与中间连接站点之间的MAC层的数据传输只用来传输与异构网络管理相关的信令,接收端在接收到MAC层数据时,直接提取这些数据作为与异构网络管理相关的信令;或 通过MAC帧中的约定标识来标示当前MAC帧的载荷是与异构网络管理相关的信令;或 通过网络层或传输层或应用层的数据帧中的约定标识来标示当前数据帧的载荷是与异构网络管理相关的信令。
41.如权利要求40所述的方法,其特征在于,MAC帧中的约定标识的实现方法,具体为 通过对无线局域网定义新类型的MAC帧或对已定义类型的MAC帧定义新的子类型来实现,这种新类型的MAC帧的帧类型标识或新的子类型的MAC帧的子类型标识即为所述MAC帧中的约定标识。
42.如权利要求40所述的方法,其特征在于,网络层数据帧中的约定标识的实现方法,具体为 通过在网络层定义一种新类型的数据帧或对已定义类型的数据帧定义新的子类型来实现,这种新类型的数据帧的帧类型标识或新的子类型的数据帧的子类型标识即为所述的网络层数据帧中的约定标识。
43.如权利要求32-42任一所述的方法,其特征在于,双模终端由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,具体包括 双模终端进入无线局域网覆盖区域,发现无线局域网网络接入点,且此时双模终端发现其蜂窝网的信号仍然较强;双模终端从网络接入点的广播帧中提取出中间连接站点在蜂窝网中的通信标识信息; 双模终端通过所述通信标识信息由蜂窝网向该中间连接站点发起并建立连接,然后向其发送请求接入无线局域网的信令,在该信令中包含双模终端无线局域网网卡的MAC地址;中间连接站点再通过无线局域网的连接将该信令转发给无线局域网的网络接入点; 由网络接入点主动向上述MAC地址发送同意其接入的信令,或者由双模终端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,实现双模终端的接入; 如果双模终端要对当前业务进行异构切换,则进一步按预定的支持异构切换的上层协议执行异构切换的流程。
44.如权利要求32-42任一所述的方法,其特征在于,双模终端由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,具体包括 双模终端进入无线局域网覆盖区域,发现无线局域网网络接入点,且此时双模终端发现蜂窝网的信号变弱或者消失; 双模终端通过无线局域网直接向网络接入点发起接入当前无线局域网的请求,此后在蜂窝网核心网、网络接入点、双模终端之间交换认证与授权信令,实现双模终端接入无线局域网; 双模终端通过无线局域网网络接入点和中间连接站点将其在蜂窝网中的信号状况信息和其已经接入的无线局域网网络接入点的信息发送给蜂窝网; 蜂窝网根据双模终端提供的其在蜂窝网中的信号状况信息来确定它与双模终端的连接状态,并把该信息通过蜂窝网或者通过中间连接站点和无线局域网网络接入点发送给双模终端,接收到该信息后,双模终端设置它与蜂窝网的连接状态;如果双模终端要对当前业务进行异构切换,则进一步按预定的支持异构切换的上层协议执行异构切换的流程。
45.如权利要求32-42任一所述的方法,其特征在于,双模终端由无线局域网覆盖区域进入到蜂窝网覆盖区域时退出无线局域网和进行异构切换的流程,具体包括 双模终端通过蜂窝网连接向中间连接站点发送退出无线局域网或进行异构切换的信令,中间连接站点再通过无线局域 网连接将此信令转发给无线局域网的网络接入点; 如果双模终端要对当前业务进行异构切换,则按预定的支持异构切换的上层协议执行异构切换的流程,否则,不执行此操作; 网络接入点终止该双模终端对无线局域网的接入。
46.如权利要求32-42任一所述的方法,其特征在于,双模终端由无线局域网覆盖区域进入到蜂窝网覆盖区域时进行异构切换的流程,具体包括 使用网络接入点和中间连接站点的无线局域网终端模块之间的无线局域网连接和中间连接站点的蜂窝网终端模块与双模终端之间的蜂窝网连接,将当前正在传输的业务由无线局域网的网络接入点传送给双模终端; 双模终端进入蜂窝网覆盖区域后,新开启的业务通过蜂窝网来传输。
47.一种蜂窝网-无线局域网异构融合的系统,其特征在于,包括双模终端、无线局域网的网络接入点、中间连接站点、蜂窝基站、蜂窝通信系统更上层的部分和互联网; 所述双模终端与所述无线局域网的网络接入点为无线连接,所述双模终端与所述蜂窝基站为无线连接,所述蜂窝基站向上连接到所述蜂窝通信系统更上层的部分; 所述中间连接站点包括无线局域网终端模块和蜂窝网终端模块; 所述无线局域网终端模块与所述无线局域网的网络接入点之间通过无线局域网的连接进行通信,所述蜂窝网终端模块与双模终端之间通过蜂窝网连接进行通信; 通过所述中间连接站点的上述两条连接,所述双模终端与所述无线局域网的网络接入点进行通信,交换与异构网络管理相关的信令,实现蜂窝网-无线局域网异构融合。
48.如权利要求47所述的系统,其特征在于,所述通过所述中间连接站点的上述两条连接,所述双模终端与所述无线局域网的网络接入点进行通信,交换与异构网络管理相关的信令,具体为 中间连接站点在接入无线局域网之初,将它是中间连接站点这一点和其在蜂窝网中的通信标识信息告诉无线局域网的网络接入点; 网络接入点在得到中间连接站点在蜂窝网中的通信标识信息后,在无线局域网中通过广播或单播的方式向其覆盖区域内的无线局域网站点发送该通信标识信息; 双模终端在发现无线局域网时得到中间连接站点在蜂窝网的通信标识信息; 双模终端通过该通信标识信息在蜂窝网中实现与中间连接站点的通信; 通过中间连接站点,双模终端与无线局域网的网络接入点进行通信,交换与异构网络管理相关的信令。
49.如权利要求48所述的系统,其特征在于,所述通信标识信息,具体为 所述蜂窝网终端模块在当前蜂窝网中的地址、标号、名称信息,该蜂窝网中的其它蜂窝网终端能够通过该通信标识信息找到该蜂窝网终端模块并与之进行通信。
50.如权利要求48或49所述的系统,其特征在于,所述通信标识信息为所述蜂窝网终端模块的电话号码或国际移动用户识别码MSI或蜂窝网分配给所述蜂窝网终端模块的IP地址;或 在蜂窝系统为通用移动通信系统UMTS时,所述通信标识信息为所述蜂窝网终端模块的临时移动用户标识号TMSI或分组移动台临时识别号P-TMSI或UMTS地面无线接入网络UTRAN无线网络临时标识号U-RNTI或小区无线网络临时标识号C-RNTI。
51.如权利要求48所述的系统,其特征在于,所述网络接入点通过无线局域网广播中间连接站点的通信标识信息,具体通过以下方式实现 通过在MAC层或网络层发送广播帧来实现,或通过在MAC层发送MAC帧的广播信道来实现。
52.如权利要求51所述的系统,其特征在于,802.11系统中,所述在MAC层发送广播帧,具体为 在802. 11系统的信标帧中加入新的表示中间连接站点的通信标识信息的数据项形成新的信标帧。
53.如权利要求48所述的系统,其特征在于,所述网络接入点通过无线局域网单播中间连接站点的通信标识信息,具体通过以下方式实现 通过在原有单播帧中加入表示中间连接站点的通信标识信息的数据项或数据域形成新的单播帧,或者,新定义包含所述通信标识信息的新的单播帧; 并在MAC层发送所述新的单播帧。
54.如权利要求47所述的系统,其特征在于,双模终端与中间连接站点的蜂窝网终端模块之间传输与异构网络管理相关的信令的方法,具体为 双模终端和中间连接站点的蜂窝网终端模块通过蜂窝网信令的方式直接向对方发送与异构网络管理相关的信令;和/或 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。
55.如权利要求47所述的系统,其特征在于,无线局域网的网络接入点与中间连接站点的无线局域网的终端模块之间传输与异构网络管理相关的信令的方法,具体为 约定网络接入点与中间连接站点之间的MAC层的数据传输只用来传输与异构网络管理相关的信令,接收端在接收到MAC层数据时,直接提取这些数据作为与异构网络管理相关的信令;或 通过MAC帧中的约定标识来标示当前MAC帧的载荷是与异构网络管理相关的信令;或 通过网络层或传输层或应用层的数据帧中的约定标识来标示当前数据帧的载荷是与异构网络管理相关的信令。
56.一种中间连接站点,其特征在于,包括 无线局域网终端模块,用于与无线局域网的网络接入点之间通过无线局域网的连接进行通信; 蜂窝网终端模块,用于与双模终端之间通过蜂窝网连接进行通信; 通过所述无线局域网终端模块和所述蜂窝网终端模块与无线局域网和蜂窝网的上述两条连接,所述双模终端与所述无线局域网的网络接入点进行通信,交换与异构网络管理相关的信令,实现蜂窝网-无线局域网异构融合。
全文摘要
本发明公开了一种实现蜂窝网-无线局域网异构融合的方法,包括在原无线局域网的网络接入点中嵌入蜂窝网终端模块,构成新的网络接入点;双模终端通过蜂窝网连接与网络接入点中嵌入的蜂窝网终端模块进行通信,交换与异构网络管理相关的信令,实现蜂窝网-无线局域网异构融合。本发明还公开了一种蜂窝网-无线局域网异构融合系统和装置,以及另一种实现蜂窝网-无线局域网异构融合的方法、系统和装置。通过本发明,不需要对蜂窝通信系统中的核心网作改动即可实现蜂窝网-无线局域网异构融合,该异构融合方案具有实现成本低、实现周期快的优点。
文档编号H04W88/06GK102651875SQ20111026434
公开日2012年8月29日 申请日期2011年9月7日 优先权日2011年3月7日
发明者刘谦雷, 鲍东山 申请人:北京新岸线无线技术有限公司
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1