集成WLAN/3GPPRAT架构与传统WLAN/3GPP互通解决方案的互通/共存的制作方法

文档序号:12290525阅读:284来源:国知局
集成WLAN/3GPP RAT架构与传统WLAN/3GPP互通解决方案的互通/共存的制作方法与工艺

本申请要求于2014年6月3日提交的美国临时专利申请No.62/007,391的权益,其内容通过引用并入此处,如同在本文完全提出。

技术领域



背景技术:

由智能电话设备、平板电脑等驱动的数据业务的增长可超出无线网络的容量范围。无线产业所使用的用于解决数据业务增长的一种方法是网络致密化,其中小的小区用于增加许可频谱的再使用,这仍旧是稀缺和昂贵的。另外,网络运营商也已经越来越多地利用未许可频谱(例如,WiFi频谱)来应对增加的容量需求。

促进许可和未许可无线电网络上的更大协作的一个产业趋势是采用和部署具有位于一处的未许可(例如,WiFi)和许可无线电频谱接口的集成多无线电的小的小区。集成小区允许利用公共基础设施和站点位置,从而减少网络运营商的操作和资本支出。随着网络趋向更小的小区尺寸,蜂窝和WiFi覆盖范围可越来越多地重叠,使得该类部署可行。

尽管一些网络可以合并集成小区,但是其它网络(或相同网络的不同部分)可以包括传统设备,而没有该类集成功能。例如,用户设备(“UE”)可结合无线接入点(“AP”)以从集成小区的覆盖区域移动到(或切换到)不支持集成模式的传统小区(例如,演进节点B(“eNB”))。作为另一个示例,UE可以从集成小区中的无线AP切换到传统无线AP(例如,不接收来自eNB的控制信令的无线AP)。



技术实现要素:

附图说明

通过以下结合附图的详细描述将容易理解本发明的实施例。为了便于描述,相同的附图标记可以表示相同的结构元件。在附图的图示中通过示例而非限制的方式示出了本发明的实施例。

图1是其中可以实现本文所描述的系统和/或方法的示例环境的图示;

图2示出集成AP的无线本地接入网络(“WLAN”)AP的示例功能组件;

图3是概念性地示出各种协议层的示例和协议层的交互的图示;

图4是示出与由eNB处理的非无缝WLAN卸载(“NSWO”)相关的示例信号流的图示;

图5是示出与集成AP的WLAN AP和传统WLAN AP之间的切换触发有关的示例信号流的图示;

图6是示出与UE从集成AP的eNB到传统eNB的切换相关的示例信号流的图示;以及

图7是设备的示例组件的图示。

具体实施方式

以下详细描述参考附图。不同附图中的相同附图标记可以标识相同或相似的元件。应当理解,在不脱离本公开的范围的情况下,可以利用其他实施例并且可以进行结构或逻辑改变。因此,以下详细描述不应被视为限制性意义,并且根据本发明的实施例的范围由所附权利要求及其等效物限定。

如本文所使用,“无线局域网络(‘WLAN’)”可指无线计算机网络,其使用包括相对短距离的无线分布方法来链接两个或更多个设备。WLAN可以用于在有限区域内(诸如家庭或办公楼)创建无线网络。可用于实现WLAN的无线电技术的一个示例是WiFi(即,使用基于电气和电子工程师协会(“IEEE”)802.11的标准)。通常使用未许可无线电频谱(即,可在没有管制政府实体的许可的情况下使用的无线电频率)实现WLAN。与WLAN相反,如本文所使用的“无线广域网络(“WWAN”)”可指在较大区域内提供无线接入的网络。WWAN的一个示例是使用许可无线电频谱实现的蜂窝网络。从用户的角度来看,可以在蜂窝网络中的多个小区上无缝地提供WWAN覆盖,以潜在地创建大面积的不间断的网络覆盖。WWAN的一个示例是基于第三代合作伙伴计划(“3GPP”)长期演进(“LTE”)标准的蜂窝无线电网络。

如本文所描述的集成WLAN/WWAN无线电接入技术(“RAT”)架构可以允许WLAN和WWAN无线电网络之间的相对紧密的耦合以及允许无线电接入网络(“RAN”),其中同时使用两个RAT之间的无线电资源。该架构还允许利用WWAN的可靠性和广泛的覆盖,以改善用户对未许可频谱的体验。WWAN链路(例如,3GPP LTE链路)可在未许可频谱中用作WiFi无线电设备的控制和移动性锚点,从而便于将WiFi作为“虚拟”或“扩展”载波无缝地包括在3GPP运营商的RAN中。通过集成架构,可以从WWAN将数据卸载到WLAN,但仍然经由WWAN来控制该数据。例如,长期演进(“LTE”)网络的eNB可以向WLAN AP传送控制信令,以使WLAN AP连接到UE(例如,经专有链路和/或修改的3GPP X2接口)。

与本文所描述的概念一致,无线电资源控制(“RRC”)平面信令协议可以用于支持集成WWAN/WLAN RAT。RRC控制平面协议可以允许WLAN和WWAN用户平面在媒体接入控制(“MAC”)层处或之上耦合,并且可以利用现有的WWAN载波聚合框架。WWAN/WLAN RAT架构可以包括用于业务引导和执行无线电资源管理的网络控制框架(潜在地使用来自移动设备的信息来辅助控制)。

在本文所描述的一种实现中,WiFi(WLAN)和LTE 3GPP无线电接口(WWAN)的RAN锚定的第2层集成基于端对端服务、会话建立和承载移动性的LTE控制。WiFi链路可作为次载波(“SCell”)操作,以用于LTE控制下的数据卸载,并且LTE RAT可以用作主载波(“PCell”)。UE可处于LTE链路上的“连接”模式,而与业务是否在WLAN或LTE链路上路由发送无关。WLAN载波可以耦合在MAC层之上。

如本文所进一步描述,可以结合一个或多个传统系统实现集成WLAN/WWAN架构。例如,一些部署的WLAN设备(例如,“传统”WLAN AP)和/或eNB(例如,“传统”eNB)可以不与集成WLAN/WWAN RAT架构结合。具体地,例如,传统WLAN AP可以不与(或不能够与)eNB通信,以及/或者传统eNB可以不与(或不能够与)WLAN AP通信。

在一些实现中,与集成AP关联的WLAN AP可以支持多种模式,诸如集成模式和传统模式。在传统模式中,WLAN AP可以经由S2接口(例如,S2a接口、S2b接口、S2c接口等,如通过一个或多个3GPP标准-S2a、S2b、S2c所定义的,以及/或者类似的接口在本文中被称为“S2”接口)运载用户平面和/或控制平面业务至分组数据网络(“PDN”)网关(“PGW”),以及/或者可以经由传统调制解调器/网关或经由另一种技术运载用户平面业务至PDN。

如本文所进一步描述,一些实现可以提供集成WLAN/WWAN架构中的非无缝WLAN卸载(“NSWO”)。例如,RRC信令可以用于通告eNB的NSWO能力和/或实施NSWO相关策略(例如,被授权用于NSWO的特定业务流、应用类型、WLAN AP、UE等)。

在一种实现中,系统可以包括基站组件,其与无线电信网络关联用于使用RRC信令与UE通信;WLAN组件,用于使用未许可频谱与UE通信;以及处理电路,用于执行处理器可执行指令。执行处理器可执行指令可以使系统:通过WLAN组件经由因特网服务提供商(“ISP”)建立到PDN的连接;通过WLAN组件并向基站组件提供WLAN连接信息,所述WLAN连接信息指定与使用未许可频谱连接到WLAN组件关联的参数;通过基站组件并从UE接收执行NSWO过程的请求;基于执行NSWO过程的请求,经由RRC信令通过基站组件并向UE提供WLAN连接信息;以及根据由UE执行的NSWO过程,通过WLAN组件建立与UE的WLAN连接。

此外,WLAN连接信息可包括以下各项中的至少一种:与WLAN 组件关联的服务集标识符(“SSID”),与WLAN组件关联的基本SSID(“BSSID”),与WLAN组件关联的均匀扩展SSID(“HESSID”),与WLAN组件关联的虚拟媒体接入控制(“v-MAC”)值,或与WLAN组件关联的安全密钥。

WLAN组件可另外配置成经由无线电信网络的核心网络连接到PDN。在一些实现中,WLAN连接信息可以为被指定用于NSWO过程的WLAN连接信息,并且WLAN组件可与被指定用于经由核心网络连接到PDN的第二WLAN连接信息关联。可通过以下各项中的至少一个经由核心网络将与使用第二WLAN连接信息作出的连接关联的业务发送到PDN:S2接口,或S1接口,经由与无线电信网络关联的演进节点B(“eNB”)。

在一些实现中,可经由RRC信令接收来自UE的用于执行NSWO过程的请求。在一些实现中,UE可从移动性管理实体(“MME”)或接入网络发现和选择功能(“ANDSF”)接收策略信息。策略信息可指示以下各项中的至少一种:被授权使用NSWO过程卸载的业务类型,业务被授权使用NSWO过程卸载的应用程序,或业务被授权使用NSWO过程卸载的接入点名称(“APN”)。在一些实现中,基站组件可经由修改的X2接口与WLAN组件通信。

在一种实现中,UE可包括WWAN组件,用于使用许可频谱连接到无线电信网络;WLAN组件,用于使用未许可频谱连接到一个或多个无线AP;以及处理电路,用于执行处理器可执行指令。执行处理器可执行指令使得UE装置:通过WLAN组件连接到第一WLAN AP;通过WWAN组件并经由RRC信令,接收关于第二WLAN AP的WLAN连接信息;以及通过WLAN组件并使用WLAN连接信息连接到第二WLAN AP。

在一些实现中,执行处理器可执行指令可进一步使UE装置通过WWAN组件接收释放到第二WLAN AP的连接的指令;以及通过WLAN组件并基于所接收的指令,释放到第二WLAN AP的连接。在一些实现中,可经由RRC信令接收(释放连接的)指令。在一些实现中,在释放到第二WLAN AP的连接之后,UE装置可连接到第一WLAN AP。

在一种实现中,第一WLAN AP可经由S2接口与无线电信网络的PGW通信,以及第二WLAN AP可经由无线电信网络的基站与PGW通信。在一些实现中,第一WLAN AP和第二WLAN AP可对应于集成AP的不同逻辑部分。

此外,第一WLAN AP可与第一WLAN连接信息关联,并且第二WLAN AP可与第二WLAN连接信息关联。特定连接信息可包括以下各项中的至少一种:与WLAN组件关联的服务集标识符(“SSID”),与WLAN组件关联的基本SSID(“BSSID”),与WLAN组件关联的均匀扩展SSID(“HESSID”),与WLAN组件关联的虚拟媒体接入控制(“v-MAC”)值,或与WLAN组件关联的安全密钥。

执行处理器可执行指令可进一步使UE装置通过WWAN组件并经由RRC信令接收关于第一WLAN AP的WLAN连接信息。UE装置可使用关于第一WLAN AP的WLAN连接信息连接到第一WLAN AP。

执行处理器可执行指令可另外或另选地进一步使UE装置从接入网络发现和选择功能接收关于第一WLAN AP的WLAN连接信息,其中UE装置使用关于第一WLAN AP的WLAN连接信息连接到第一WLAN AP。

在一种实现中,UE装置可包括WWAN组件,用于使用许可频谱连接到一个或多个无线电信网络;WLAN组件,用于使用未许可频谱连接到一个或多个无线接入点AP;以及处理电路,用于执行处理器可执行指令。执行处理器可执行指令使得UE装置通过WWAN组件连接到一个或多个无线电信网络的第一基站;通过WWAN组件接收关于特定WLAN AP的WLAN连接信息;通过WLAN组件并使用WLAN连接信息连接到特定WLAN AP;基于切换过程连接到一个或多个无线电信网络的第二基站;以及基于切换过程终止到特定WLAN AP的连接。

执行处理器可执行指令可进一步使UE装置在终止到特定WLAN AP的连接之后,连接到另一个WLAN AP。在一些实现中,可基于从第一基站被提供到特定WLAN AP的UE已经从第一基站切换的信息,终止到特定WLAN AP的连接。在一些实现中,可经由RRC信令从基站接收WLAN连接信息。在一些实现中,切换过程可基于一个或多个协议,其适用于经由S2接口的连接性。

在一种实现中,UE装置可包括WWAN连接装置,用于使用许可频谱连接到一个或多个无线电信网络;WLAN连接装置,用于使用未许可频谱连接到一个或多个无线AP;以及处理装置,用于执行处理器可执行指令。执行处理器可执行指令可以使UE装置通过WWAN连接装置连接到一个或多个无线电信网络的第一基站;通过WWAN连接装置接收关于特定WLAN AP的WLAN连接信息;通过WLAN连接装置并使用WLAN连接信息连接到特定WLAN AP;基于切换过程连接到一个或多个无线电信网络的第二基站;以及基于切换过程终止到特定WLAN AP的连接。

此外,可基于从第一基站被提供到特定WLAN AP的UE已经从第一基站切换的信息,终止到特定WLAN AP的连接。可经由RRC信令从基站接收WLAN连接信息。

图1是其中可以实现本文所描述的系统和/或方法的示例环境100的图示。如所示出,环境100可以包括UE 110,所述UE 110可以从无线网络120获得网络连接。尽管为了简单起见而在图1中示出了单个UE 110,在实践中,多个UE 110可以在无线网络的上下文中操作。无线网络120可以提供到一个或多个外部网络(诸如PDN 150)的接入。无线网络可以包括无线电接入网络(“RAN”)130和核心网络140。RAN 130中的一些或全部可以与控制或以其他方式管理核心网络140的网络运营商关联。核心网络140可以包括基于因特网协议(“IP”)的网络,诸如系统架构演进(“SAE”)核心网络或通用分组无线电服务(“GPRS”)核心网络。

UE 110可以包括便携式计算和通信设备,诸如个人数字助理(“PDA”)、智能电话、蜂窝电话、具有到蜂窝无线网络的连接的膝上型计算机、平板计算机等。UE 110还可以包括非便携式计算设备,诸如台式计算机、消费者或商业设备或者具有无线连接到RAN 130的能力的其他设备。

RAN 130可以表示包括一种或多种接入技术的3GPP接入网络。例如,RAN 130可以包括基站。在基于LTE的接入网络的上下文中,基站可以被称为eNB,并且被示为eNB 134和136。一些eNB,诸如eNB 136,可以与集成AP关联,诸如集成AP 132。其他eNB,诸如eNB 134,可以不与集成AP关联,并且可以被称为“传统”eNB。除了提供与传统eNB关联的功能之外,集成AP 132还可以包括一个或多个WLAN(例如,WiFi)AP 138。集成AP 132可以提供基于RAN的协调以及同时使用不同RAT之间的无线电资源(例如,3GPP蜂窝(WWAN)和WiFi(WLAN))。

在一些实现中,WLAN AP 138可以在一种或多种“模式”下操作。例如,图2示出示例功能组件202和204,其可对应于WLAN AP 138可在其中操作的模式。例如,如所示出,WLAN AP 138可以包括集成模式部分202和传统模式部分204。WLAN AP 138的集成模式部分202可以包括硬件电路和/或软件逻辑,用于(例如,经由链路137)向eNB136和/或从eNB 136发送和/或接收信令。该信令可以是专有信令,以及/或者可以是依据修改的X2接口(例如,由3GPP标准定义的X2接口的修改版本)的信令。WLAN AP 138的传统模式部分204可以独立于eNB 136操作。例如,传统模式部分204可以独立于从eNB 136接收的控制信令,经由WiFi(或其他无线协议)与UE 110通信。在在一些实现中,WLAN AP 138可以同时在传统模式和集成模式中操作,而在一些实现中,WLAN AP 138可以在给定时间下仅在一个模式中操作(即,集成模式或传统模式)。

如在图2中进一步示出,集成模式部分202可以(例如,经由链路137)向eNB 136和/或从eNB 136发送和/或接收用户平面数据。传统模式部分204可以经由例如S2接口(例如,S2a、S2b、S2c和/或类似接口)向PGW 146和/或从PGW 146发送和/或接收用户平面数据。例如,在一些实现中,传统模式部分204可以经由S2网关(未示出)和/或另一个中间设备与PGW 146通信。

集成模式部分202和传统模式部分204可各自与不同的服务集标识符(“SSID”)和/或虚拟MAC标识符(“v-MAC”)关联。例如,集成模式部分202可以与示例SSID“SSID1”关联,而传统模式部分204可以与示例SSID“SSID2”关联。经由这些多个SSID,WLAN AP138的不同部分可以被用户设备110发现并连接到所述用户设备110。在一些实现中,特定用户设备110可以同时连接到集成模式部分202以及连接到传统模式部分204。例如,用户设备110可以具有连接到多个WLAN的能力,并且可以通过发现SSID1和SSID2连接到WLAN AP 138的不同部分。

返回到图1,WLAN AP 139可以是“传统”WLAN AP(例如,与集成AP不关联的WLAN AP)。WLAN AP 138和139可以经由S2接口运载用户平面和/或控制平面业务至PGW 146。另外或另选地,WLAN AP 138和/或WLAN AP 139可经由一些其他技术,诸如通过ISP的调制解调器和/或网关(例如,与核心网络140的提供商分离的ISP)运载用户平面和/或控制平面业务至PDN 150。eNB(诸如eNB 134和136)可以经由X2接口(例如,如通过3GPP标准所定义的)彼此通信。在一些实现中,eNB可以获得关于其他eNB的能力信息(例如,关于特定eNB是否支持可在从一个eNB到另一个eNB的切换期间使用的集成模式的信息)。

在一些实现中,集成AP 132可以被实现为使得eNB 136和AP 138可以作为集成多无线电的小的小区的一部分物理上位于一处。可选地或此外,集成AP 132可以被实现为使得eNB 136和AP 138物理上分离但逻辑上位于一处,诸如经由可用于使eNB 136与AP 138连接的外部低延迟标准化或专有接口。在任一情况下,可以在eNB 136和AP138之间实现链路137,其可以包括专有或其他类型的低延迟接口。在一些实现中,链路137上的信令可以是X2接口的修改实现。在一些实现中,eNB 136和AP 138的覆盖范围可不同,并且可重叠或不重叠。

核心网络140可以包括基于IP的网络。在3GPP网络架构中,核心网络140可以包括演进分组核心(“EPC”)。如所示出,核心网络140可以包括服务网关(“SGW”)142、移动性管理实体(“MME”)144和分组数据网络网关(“PGW”)146。尽管在环境100中将某些网络设备示为RAN 130和核心网络140的部分,网络设备是否被标记为处于环境100的“RAN”或“核心网络”中可以是任意的决定,这可不影响无线网络120的操作。

SGW 142可以包括一个或多个网络设备,其聚合从一个或多个eNB 134/136接收的业务。SGW 142可通常处理用户(数据)平面业务。MME 144可以包括一个或多个计算和通信设备,其执行操作以将UE 110注册到核心网络140,建立与UE 110的会话关联的承载信道,使UE 110从一个eNodeB切换到另一个eNodeB,以及/或者执行其他操作。MME 144可通常处理控制平面业务。SGW 142可以包括一个或多个网络设备,其聚合从一个或多个eNB和/或集成AP 132接收的业务。SGW 142可通常处理用户(数据)平面业务。

PGW 146可以包括一个或多个设备,其充当核心网络140和外部IP网络(诸如PDN 150和/或运营商IP服务)之间的互连点。在一些实现中,PGW 146可以(例如,经由S2接口)另外或另选地用作WLAN AP 138和/或WLAN AP 139和PDN 150之间的互连点。PGW 146可向接入网络和/或WLAN AP和外部IP网络路由发送分组,以及从接入网络和/或WLAN AP和外部IP网络路由发送分组。

接入网络发现和选择特征(“ANDSF”)149可以包括一个或多个设备,其向UE 110提供关于非3GPP接入网络(例如,关于由WLAN AP 138、WLAN 139等实现的网络)的信息。在一些实现中,可经由公共IP地址或其他标识符(例如,经由PDN 150,如所示出)访问ANDSF 149。另外或另选地,ANDSF 149可以是核心网络140内的网络元件。在一些实现中,ANDSF 149可以存储关于WLAN AP(例如,WLAN AP 138和/或139)的信息,诸如关于WLAN AP的标识符(包括SSID和/或WLAN AP的不同部分的v-MAC,诸如以上参考图2描述的部分)。ANDSF 149可另外或另选地存储关于非无缝WLAN卸载(“NSWO”)策略的信息,诸如被授权用于NSWO的业务类型,被授权用于NSWO的UE 110等。

PDN 150可各自包括基于分组的网络。PDN 150可以包括一个或多个外部网络,诸如公共网络(例如,因特网)或专有网络,其提供核心网络140的运营商所提供的服务(例如,基于IP多媒体(“IMS”)的服务、透明端对端分组交换流服务(“PSS”)或其他服务)。

图1中标记了各种设备之间的多个通信接口。所标记的通信接口可以表示用于在图1中所示的各种设备之间通信的各种协议。例如,eNB 134和136可以使用S1接口(例如,如3GPP标准所定义的)与SGW 142通信,并且SGW 142可以使用S5/S8接口(例如,如3GPP 标准所定义的)与PGW 146通信。

图1中所示的设备和/或网络的数量仅被提供用于说明目的。在实践中,与图1相比,可存在附加的设备和/或网络;更少的设备和/或网络;不同的设备和/或网络;或不同布置的设备和/或网络。另选或另外地,环境100的设备中的一个或多个可以执行被描述为由环境100的设备中的另一个或多个执行的一个或多个功能。此外,尽管在图1和图2中示出了“直接”连接,这些连接应当被理解为逻辑通信路径,并且在实践中,可以存在一个或多个中间设备(例如,路由器、网关、调制解调器、交换机、集线器等)。

图3是概念性地示出UE 110和集成AP 132中的各种协议层的示例以及协议层的交互的图示。如先前所讨论,UE 110和集成AP 132可以是包括多个RAT(即,多模式无线电设备)的设备,诸如包括WWAN和WLAN RAT的设备。在下面所描述的实现中,UE 110和集成AP 132将被具体地描述为包括3GPP-LTE和WiFi RAT。在其他实现中,可以使用其他可能的RAT。

如图3所示,UE 110可以包括3GPP-LTE组件310和WiFi组件320。UE 110的3GPP-LTE组件310的协议栈可以包括:非接入(“NAS”)层311、RRC层312、分组数据汇聚协议(“PDCP”)层313、无线电链路控制(“RLC”)层314、MAC层315和物理(“PHY”)层316。UE 110的WiFi组件320的协议栈可以包括:网络驱动器接口规范(“NDIS”)中间(“IM”)层321、MAC层322和PHY层323。集成AP 132的3GPP-LTE RAT和WiFi RAT可以包括协议层,其对应于UE 110的协议层。

参考3GPP-LTE组件310,NAS层311可以表示无线电接口处的控制平面的最高层。由NAS层311执行的功能的示例可以包括对UE110的移动性支持和对会话管理过程的支持,以建立和维护UE 110与PGW 146之间的IP连接。RRC层312可以执行与LTE空中接口控制平面相关的控制功能。由RRC层312执行的功能的示例可以包括:与NAS相关的系统信息的广播、与接入层(“AS”)相关的系统信息的广播、寻呼、安全功能、移动性功能和服务质量(“QoS”)功能。

PDCP层313可以执行诸如例如IP数据的报头压缩和解压缩、数据(用户平面或控制平面)传送、PDCP序列号(“SN”)维护和/或与PDCP层相关的其他功能。RLC层314可以执行与LTE空中接口控制和用户平面相关的功能,诸如上层分组数据单元的传送、纠错和上层分组数据单元的顺序传递。MAC层315可以提供到网络物理层的接口,并且可以提供诸如信道接入控制服务的服务。PHY层316可以实现用于3GGP-LTE组件310的基本网络硬件传输技术。

参考WiFi组件320,NDIS IM层321可以表示网络接口设备的应用程序编程接口(“API”)。NDIS IM层321可以形成逻辑链路控制子层并且可以充当作为到MAC层322的接口。PHY层323可以实现用于WiFi组件320的基本网络硬件传输技术。

在操作中,3GPP-LTE组件310可以维护与集成AP 132的eNB 136(或与其他eNB)的连接。该连接可以是对应于UE 110的PCell连接的“始终在线”(或典型在线)连接。WiFi组件320可以维护与集成AP 132的AP 138的“按需”机会性连接。按需连接可以对应于UE 110的SCell连接。可经由PCell向UE 110传输与按需连接有关的控制信息。以这种方式,3GPP-LTE RAN可以用作WiFi WLAN的控制和移动性锚点。WLAN可以有效地被视为对应于3GPP网络的主载波的次载波(第2层数据管道)。

如图3中进一步所示,经由RRC层312的信令(“多RAT聚合/协调”)可以用于协调主载波和次载波的集成。例如,RRC层312可以与NDIS IM层321或与WiFi 320的其他层通信,以支持主载波和次载波的集成。在集成AP 132中,多RAT聚合/协调链路可以对应于链路137(图1)。

为了有效地实现经由RRC层312的信令以协调主载波和次载波的集成,可关于以下功能区域相对于现有RRC实现RRC信令修改:

(1)集成WLAN的通告和发现;

(2)UE WLAN能力的交换;

(3)PCell默认承载设置和WLAN测量和报告;

(4)SCell的配置,包括认证和关联;

(5)WLAN上的会话建立;

(6)网络控制承载切换;和

(7)无线电承载的移动性。

对于集成WLAN的通告和发现,在一种实现中,处于正在执行小区选择/重选的空闲模式的UE可以根据现有E-UTRAN关联和小区选择过程(诸如基于3GPP链路质量的过程)来选择eNB,诸如集成AP132的eNB 136。也就是说,小区选择可以涉及选择用于操作的主LTE载波(PCell)。

在PCell选择之后,可以使用PCell上的专用信令执行SCell的发现。专用信令可以指示作为集成AP的部分操作的WLAN AP的可用性。以这种方式,可不需要通告次WLAN AP,诸如通过广播系统信息信令的通告。

在一些实现中,eNB 136可以通告支持次WLAN载波的eNB的能力。UE 110可在决定是否选择用于在UE 110的空闲模式操作期间“驻留”的特定eNB时使用这样的认知。例如,支持次WLAN载波的eNB可被加权以更可能地被UE使用。

在一些实现中,可以经由系统信息广播消息执行eNB是否与集成AP关联的指示。例如,可将布尔字段(例如,布尔字段“WLANCapable”)添加至3GPP“系统信息块类型1”(“SIB1”)广播以指示eNB与SCell关联。

另选或另外地,在一些实现中,集成AP 132的eNB 136可通告对应WLAN AP 138是否能够进行NSWO。可作为布尔字段(例如,布尔字段“WlanNSWOCapable”)将所述通告添加到SIB1广播或其他SIB。另选或另外地,在一些实现中,可经由从ANDSF 149接收的一个或多个消息执行所述通告。

在一些情况下,AP 138可以被配置用于与eNB 136的独立(非集成)操作(以及/或者可以包括传统模式部分204,如上面参考图2所描述的)。在这种情况下,eNB 136可以向UE 110指示AP 138的非集成状态(和/或传统模式部分204的存在)。以集成或非集成模式操作系统的确切决定可取决于若干因素。例如,与eNB连接的双模式UE的数量、集成模式操作的UE偏好、关于位于一处的WLAN AP的使用的运营商策略和/或关于相邻WLAN AP的使用和负载的运营商策略。

对于UE WLAN能力的交换,为了使集成AP 132能够有效地使用UE 110的WLAN能力,可期望使eNB 136能够查询UE 110以获得UE的WLAN能力的指示。例如,可期望eNB 136确定UE 110是否具有可用WiFi资源、UE 110支持的WiFi协议等。可以经由主载波(即,经由通过LTE连接维护的PCell)获得UE 110的WLAN能力。

在一个实现中,eNB136可以在RRC连接建立和信令资源承载(例如,承载“SRB1”)建立之后向UE 110查询UE 110的WLAN能力。所述查询还可以根据需要在建立默认承载之后进行,并且可以根据若干因素进行,诸如,例如网络负载条件、UE移动的速度或UE的电池寿命。另选或另外地,UE 110可作为在UE“附着”或“跟踪区域更新(‘TAU’)”过程期间交换的UE能力报告的部分,报告UE 110的WLAN能力。

图4示出与集成环境中的NSWO相关的示例信号流。如所示出,集成AP 132的WLAN AP 138可以被配置(在405)用于非载波因特网连接。例如,WLAN AP 138可以经由与因特网服务提供商(“ISP”)关联的调制解调器或网关连接到PDN 150,所述因特网服务提供商(“ISP”)与核心网络140分离,以及/或者通过不涉及核心网络140的另一路径连接到PDN 150。在一些实现中,WLAN AP 138可以保留一组私有IP地址,指定用于NSWO的一组v-MAC,以及/或者指定用于NSWO的一个或多个SSID。

WLAN AP 138可以提供(在410)可用于使用NSWO连接到WLAN AP 138的信息。例如,WLAN AP 138可以(例如,经由链路137)提供关于将用于NSWO的所保留的IP地址、v-MAC和/或SSID的集合的信息。WLAN AP 138还可以提供一个或多个安全密钥(例如,与SSID关联的WiFi保护接入(“WPA”)安全密钥)。在一些实现中,除了或代替接收可用于连接到WLAN AP 138的信息,eNB 136可以确定和/或配置信息。例如,在一些实现中,eNB 136可以配置v-MAC,并向WLAN AP 138提供v-MAC。

某种情况下,UE 110可以请求(在415)执行NSWO的权限,以及/或者可以从eNB 136请求NSWO能力信息(例如,eNB 136是否支持NSWO)。在一些实现中,可以经由RRC信令发送请求(在415)。eNB 136可以确定UE 110是否被授权用于NSWO。例如,在一些实现中,eNB136可经配置存储NSWO被授权的UE 110的标识符。另外或可选地,eNB 136可以从另一个源(例如从MME 144、ANDSF 149、核心网络140内的组件和/或另一个源)请求授权信息(指示UE 110是否被授权用于NSWO)。

如进一步所示,eNB 136可以经由RRC信令(例如,使用RRC重配置请求消息)进行响应(在420),从而指示UE 110是否被授权用于NSWO和/或NSWO能力信息(例如,eNB 136是否支持NSWO)。eNB 136还可以提供(在420)用于使用NSWO连接到WLAN AP 138的信息。例如,eNB 136可以提供SSID、特定IP地址(例如,来自IP地址集合)、v-MAC、安全密钥等。在一些实现中,eNB 136可以不提供(在420)IP地址。在一些这样的情况下,UE 110可以随后使用动态主机配置协议(“DHCP”)和/或另一种技术从WLAN AP 138获得IP地址。

UE 110请求(在425)关于NSWO策略的信息。如所示出,可将请求发送到MME 144和/或ANDSF 149,其可以向UE 110提供(在430)NSWO策略信息。NSWO策略信息可以指示哪些流可被卸载。例如,NSWO策略信息可以指定可使用NSWO卸载的业务类型(例如,语音呼叫业务、因特网浏览业务、视频流业务等)。另外或可选地,NSWO策略信息可以标识其业务可被卸载的应用程序。作为另一一个示例,NSWO策略信息可以指示其业务可被卸载的接入点名称(“APN”)。例如,NSWO策略信息可以指定可经由NSWO卸载与一个电信提供商的APN关联的业务,但不可经由NSWO卸载与另一个电信提供商的APN关联的业务。在其中UE 110从MME 144请求NSWO策略信息的情况下,NAS信令可用于向UE 110作出请求并向UE 110提供信息。

除了和/或替代所请求(在425)和提供(在430)的NSWO策略信息,UE 110可以在另一时间接收NSWO策略信息。例如,可以由UE 110的供应商和/或制造商,通过NSWO策略信息预配置UE 110。另外或可选地,UE 110可以接收NSWO策略信息作为固件更新的部分(例如,空中(“OTA”)更新)。

基于(在420接收的)WLAN AP连接信息(在430接收的)NSWO策略信息,UE 110可以使用NSWO建立到WLAN AP的连接(在435)。例如,UE 110可以搜索并连接到指定的SSID,并使用关联WPA密钥以针对SSID对UE 110进行认证。

图5示出与集成AP的WLAN AP(例如,WLAN AP 138的集成模式部分)和传统WLAN AP(例如,WLAN AP 139和/或WLAN AP138的传统WLAN)之间的切换触发有关的示例信号流。图5中示出的示例信号流可以允许集成AP 132和传统模式WLAN AP的互通。此外,在该示例中,控制信令可以发生在RAN级(例如,可以由eNB 136发起切换),从而减少核心网络上的负担(例如,与其中核心网络140内的一个或多个网络设备执行控制信令相比)。

如所示出,UE 110可以接收关于一个或多个传统WLAN AP的信息。在一些实现中,UE 110可以从ANDSF149接收(在505)信息,和/或可以从eNB136接收(在510)信息。例如,在一些实现中,eNB136可以广播和/或以其他方式使用专用信令以便提供(在510)关于传统WLAN AP的信息。由ANDSF 149和/或eNB 136提供的信息可以包括可用于识别和/或连接到特定传统WLAN AP的信息,诸如WLAN AP的SSID(例如,与WLAN AP 138的传统部分关联的SSID)、连接到WLAN AP所需的安全密钥和/或由WLAN AP 138使用以在传统模式中(例如,经由S2接口)运载业务的v-MAC。

如进一步所示,UE 110可以连接(在515)到传统WLAN AP(例如,WLAN AP 138的传统模式部分或传统WLAN AP 139)。在一些实现中,可使用WLAN控制平面(“WLCP”)信令进行UE 110与传统WLAN AP之间的连接。在一些实现中,WLAN AP 138可具有针对集成模式和传统模式相同的SSID。在一些这样的实现中,WLAN AP138可以在连接(在515)到WLAN AP 138时,基于由UE 110指定的v-MAC,确定应当使用传统模式用于连接。如上所述,在一些实现中,传统WLAN AP可以经由S2接口与PGW 146通信。

某种情况下,eNB 136可以确定UE 110应该切换到WLAN AP 138(例如,切换到WLAN AP 138的集成模式部分)。基于该确定,eNB136可以触发(在520)到WLAN AP 138的集成模式部分的连接。在一些实现中,eNB 136可以提供可用于连接到WLAN AP 138(或者WLAN AP 138集成模式部分)的信息,诸如与WLAN AP 138关联的SSID、与WLAN AP 138关联的基本SSID(“BSSID”)、与WLAN AP 138关联的均匀扩展SSID(“HESSID”),和/与WLAN AP 138关联的v-MAC。如所示出,可以使用RRC信令将触发发送到UE 110。

如进一步所示,eNB 136可以向WLAN AP 138提供(在525)关于UE 110的信息。该信息可以向WLAN 138指示应当允许UE 110连接到WLAN 138。例如,eNB 136可以向WLAN AP 138提供(例如,经由链路137)关于UE 110的MAC地址、安全密钥和/或另一类型的标识符或认证信息。基于该信息,WLAN AP 138可以存储指示UE 110被授权连接到WLAN AP 138的信息。例如,WLAN AP 138可以将UE 110的MAC地址放置在MAC接入列表上。

通过使用eNB 136(在520)提供的信息,UE 110可以连接(在530)到WLAN AP 138(例如,WLAN AP 138的集成模式)。当连接到WLAN AP 138时,与UE 110关联的业务可通过WLAN AP 138被隧道传送到SGW 142(例如,经由eNB 136)以及/或者从SGW 142(例如,经由eNB 136)被隧道传送。在一些实现中,WLAN AP 138可以通过使用在525处提供的信息来确定UE 110被授权连接到WLAN AP 138。

在UE 110连接到WLAN AP 138之后,eNB 136可以触发(在535)UE 110从WLAN AP 138(例如,WLAN AP 138的集成模式)到传统WLAN AP(例如,WLAN AP 139或WLAN AP 138的传统模式部分)的切换。在一些实现中,eNB 136可以(例如,经由RRC信令)向UE 110提供关于传统WLAN AP的信息(例如,SSID、BSSID、HESSID、v-MAC、安全密钥等)。在一些实现中,eNB 136可用信号通知WLAN AP 138,从而指示UE 110应当从WLAN AP 138切换。在一些这样的实现中,WLAN AP 138可以与UE 110断开连接。

作为切换一部分,eNB 136还可以向WLAN AP 138提供(在535)信息,指示UE 110正在从WLAN AP 138切换。基于该信息,WLAN AP 138可以使UE 110与WLAN AP 138断开连接。例如,WLAN AP138可以从与WLAN AP 138关联的MAC接入列表移除UE 110。

一旦(在535)触发了切换,UE 110可以连接(在540)到传统WLAN AP。例如,在由eNB 136提供关于传统WLAN AP的信息的实现中,UE 110可以使用该信息以识别并连接到传统WLAN AP。在未提供该类信息的实现中(例如,在eNB用信号通知WLAN AP 138与UE 110断开连接的实现中),UE 110可以使用一些其他技术来识别并连接到传统WLAN AP 138。

图6是示出与UE从集成AP的eNB到传统eNB的切换有关的示例信号流的图示。如所示出,UE 110和eNB 136可以执行附接过程。如上所述,eNB 136可以是与集成AP 132关联的eNB。一旦UE 110附着到eNB 136,eNB 136可以触发(在610)UE 110到集成WLAN AP(例如,到WLAN AP 138,和/或WLAN AP 138的集成模式部分)的连接。例如,eNB 136可以经由RRC信令发送触发,RRC信令可以包括可用于识别和/或连接到WLAN AP 138的指令和/或连接信息。虽然在该图中未明确示出,但是eNB 136可以结合触发到WLAN AP 138的UE连接来与WLAN AP 138通信。例如,eNB 136可以向WLAN AP138提供关于UE 110的信息,这可以促进WLAN AP 138和UE 110之间的连接(例如,以类似于上文参考图5的项目525所描述的方式)。

(在610处提供的)连接信息可以包括例如SSID、BSSID,HESSID、v-MAC、WiFi安全密钥和/或可以用于连接到WLAN AP 138的其他信息。另外或可选地,UE 110可以接收用于从诸如ANDSF 149的另一个源连接到WLAN AP 138的信息中的一些或全部。在一些实现中,在eNB 136触发(在610)到WLAN AP 138的连接之前,UE 110可以接收用于连接到WLAN AP 138的连接信息。例如,UE 110可以作为附接过程的部分和/或在附接过程和触发之间的时间处接收连接信息。UE 110可以使用该信息以连接到WLAN AP 138(和/或WLAN AP 138的集成模式部分,诸如通过连接到与集成模式部分关联的SSID)。

某种情况下,UE 110可以切换(在620)到传统eNB(即,在该示例中为eNB 134)。基于UE 110从eNB 136切换,可释放UE 110和WLAN AP 138之间的连接。例如,eNB 136可以用信号通知UE 110(例如,经由RRC信令)与WLAN AP 138断开连接。另外或可选的,eNB 136可用信号通知WLAN AP 138与UE 110断开连接(例如,可以从与WLAN AP 138的集成模式部分关联的MAC接入列表中移除与UE 110关联的MAC地址)。在一些情况下,UE 110可由于超出WLAN138的范围而与WLAN AP 138断开连接。

在一些实现中,eNB136可以通过经由X2接口与eNB 134通信来确定eNB134是传统eNB。例如,eNB 136可以从eNB 134请求关于eNB 134是否支持集成模式的信息。eNB 134可以作出回复,即eNB134不支持集成模式,或者可以用错误消息进行回复(例如,在eNB 134不识别对信息的请求的情况下),以及/或者eNB 136可以不从eNB 134接收回复。基于该回复(或未能接收到回复),可通过eNB 136作出eNB不支持集成模式的确定。在这种情况下,在一些实现中,UE 110可以仍然被切换到eNB 134。然后,UE 110可以使用传统信令在eNB134和不以集成模式(例如,传统WLAN AP)操作的可选WLAN之间切换。一旦完成了从eNB 136的切换,便可以释放与eNB 136关联的可选WLAN载波。

一旦UE 110已经与WLAN AP 138断开连接(在620),UE 110可以连接到传统WLAN AP,诸如WLAN AP 138的传统模式部分或传统WLAN AP 139。在一些实现中,虽然在图中明确示出,UE 110可以从eNB 136和/或从ANDSF 149接收关于传统WLAN AP的信息(例如,SSID、BSSID、HESSID、v-MAC,安全密钥等)(例如,以类似于以上参考图5的项目505所描述的方式)。

图7是设备700的示例组件的图示。图1-3中示出的设备中的一些可包括一个或多个设备700。设备700可以包括总线710、处理器720、存储器730、输入组件740、输出组件750和通信接口760。在另一种实现中,设备700可以包括附加的、更少的、不同的或不同布置的部件。

总线710可以包括允许设备700的组件之间的通信的一个或多个通信路径。处理器720可以包括处理电路,诸如可以解释和执行指令的处理器、微处理器或处理逻辑。存储器730可以包括可存储由处理器720执行的信息和指令的任何类型的动态存储设备,以及/或者可以存储由处理器720使用的信息的任何类型的非易失性存储设备。

输入部件740可以包括允许操作者向设备700输入信息的机构,诸如键盘、小键盘、按钮、开关等。输出部件750可以包括向操作者输出信息的机构,例如显示器、扬声器、一个或多个发光二极管(“LED”)等。

通信接口760可以包括使设备700能够与其他设备和/或系统通信的任何类似收发器的机构。例如,通信接口760可以包括以太网接口、光接口、同轴接口等。通信接口760可以包括无线通信设备,诸如红外(IR)接收器、无线电、WiFi无线电、蜂窝无线电等。无线通信设备可以耦合到外部设备,诸如遥控器、无线键盘、移动电话等。在一些实施例中,设备700可以包括一个以上的通信接口760。例如,设备700可以包括光接口和以太网接口。

设备700可以执行上述某些操作。设备700可响应于处理器720执行存储在诸如存储器730的计算机可读介质中的软件指令,执行这些操作。计算机可读介质可以被定义为非暂时性存储器设备。存储器设备可以包括单个物理存储器设备内的空间或者跨多个物理存储器设备分布。软件指令可以从另一计算机可读介质或从另一设备被读取到存储器730中。存储在存储器730中的软件指令可以使处理器720执行本文所描述的过程。另外,硬连线电路可以代替软件指令或与软件指令结合使用,以实现本文所述的过程。因此,本文所描述的实现不限于硬件电路和软件的任何特定组合。

在前面的说明书中,已经参考附图描述了各种实施例。然而,显而易见的是,在不脱离如在所附权利要求中阐述的本发明的更宽范围的情况下,可以对其进行各种修改和改变并且可以实现另外的实施例。因此,说明书和附图被认为是说明性的而非限制性的。

例如,虽然已经参考图4-图6描述了一系列信号。可在其他实现中修改信号的顺序。此外,可以并行执行非相关信号。

显而易见的是,如上所述的示例方面可以在图中所示的实现中以许多不同形式的软件、固件和硬件来实现。用于实现这些方面的实际软件代码或专用控制硬件不应被解释为限制性的。因此,在不参考特定软件代码的情况下描述了这些方面的操作和行为,应当理解的是,软件和控制硬件可经设计基于本文的描述来实现这些方面。

此外,本发明的某些部分可被实现为执行一个或多个功能的“逻辑”。该逻辑可以包括硬件,诸如专用集成电路(“ASIC”)或现场可编程门阵列(“FPGA”),或硬件和软件的组合。

即使在权利要求中记载和/或在说明书中公开了特征的特定组合,但是这些组合并不旨在限制本发明。事实上,可以通过未在权利要求中具体描述和/或在说明书中公开的方式组合这些特征中的许多特征。

在本申请中使用的元件、动作或指令不应被解释为关键或必要的,除非明确地如此描述。如本文使用的术语“和”的使用实例不必需排除短语“和/或”在该情况下的意指的解释。类似地,如本文使用的术语“或”的使用实例不必需排除短语“和/或”在该实例中的意指的解释。此外,如本文所使用的,冠词“一个”旨在包括一个或多个项目,并且可以与短语“一个或多个”互换使用。在仅意指一个项目的情况下,使用术语“一个”,“单个”,“仅”或类似的语言。此外,短语“基于”旨在表示“至少部分地基于”,除非另有明确说明。

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