在异构无线通信系统中对重新路由的分组进行计费的制作方法

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在异构无线通信系统中对重新路由的分组进行计费的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年9月9日提交的第62/216,120号美国临时专利申请的优先权。

本公开总体涉及无线通信系统,并且更具体地涉及在无线通信系统中对用户使用资源进行计费。



背景技术:

异构无线通信系统包括根据不同的无线电接入技术(rat)操作的基站和接入点。例如,异构无线通信系统可以包括wi-fi接入点,其根据ieee802.11标准在未许可频带中操作,或者基站,其根据诸如由第三代合作伙伴计划(3gpp)定义的长期演进(lte)标准在许可频带中操作。该wi-fi接入点可以根据以下来操作:ieeestd802.11actm-2013或ieeestd802.11ntm-2009,它们以整体内容通过引用并入本文。未许可频带是不需要使用许可的射频频谱部分,因此可以由任何设备用于发送或接收射频信号。例如,未许可的国家信息基础设施(unh)由包括5.15ghz至5.825ghz的频带范围的无线电频谱部分组成。又例如,工业、科学和医学(ism)无线电频带是国际上针对非许可的通信被保留的无线电频谱部分。ism无线电频带包括以下频带:中心频率为2.4ghz、带宽为100mhz的频带,中心频率为5.8ghz、带宽为150mhz的频带,中心频率为24.125ghz、带宽为250mhz的频带。未许可频带可以与许可给特定服务提供商的许可频带相对照,并且可以仅用于由服务提供商授权的无线通信。

基站和接入点可以被实现为不同网络的部分。例如,在相应的lte网络中实现lte基站,并且在相应的无线本地接入网络(wlan)中实现wi-fi接入点。不同的网络可以通过一个或多个接口或路由器互连。例如,wi-fi接入点和lte基站可以共同定位,在单个物理实体中实现,或通过互联网协议(ip)可路由路径连接,以便信息可以基于其对应的ip地址在wi-fi接入点和lte基站之间传送。用户设备和异构无线通信系统因此可以与lte基站或对应的空中接口的wi-fi接入点通信。用户设备通常实现用于在许可或未许可的频带中发送或接收信号的多个无线电。例如,用户设备可以包括lte-l无线电以根据lte在许可频带中发送和接收信号,lte-u无线电以根据lte在未许可频带中发送和接收信号,以及wi-fi无线电以根据wi-fi在未许可频带中发送和接收信号。

附图说明

通过参考附图,本公开可以被更好地理解,并且其许多特征和优点对于本领域技术人员而言变得显而易见。在不同的图中使用相同的附图标记表示相似或相同的项。

图1是根据一些实施例的递送下行链路分组的无线通信系统的框图。

图2是根据一些实施例的可以由第一网络中的基站发送以指示已经通过第二网络重新路由的分组的数目的仅计费分组的图示。

图3是根据一些实施例的用于基于在基站处接收的来自网关的下行链路分组来生成仅计费分组的方法的流程图。

图4是根据一些实施例的在将下行链路分组提供给基站之前在网关处对下行链路分组进行计数的方法的流程图。

图5是根据一些实施例的使用从基站接收的仅计费分组在网关处确定计费信息的方法的流程图。

图6是根据一些实施例的递送上行链路分组的无线通信系统的框图。

图7是根据一些实施例的在基站处对上行链路分组进行计数并生成仅计费分组的方法的流程图。

图8是根据一些实施例的将下行链路分组从wi-fi网络递送到lte网络的无线通信系统的框图。

图9是根据一些实施例的维护用于未许可频带的pm计数器值的无线通信系统的框图。

具体实施方式

网络融合方案,诸如wi-fi增强,允许基站通过基站支持的lte接口或者通过连接到接入点的侧向链路来选择性地将上行链路或下行链路分组路由到目标用户设备,该接入点与目标用户设备通过wi-fi接口通信。例如,lte网络中的pgw可以向基站发送下行链路分组的流。下行链路分组寻址到由基站服务的目标用户设备。基站通过lte接口向目标用户设备发送下行链路分组的第一部分,并将下行链路分组的第二部分重新路由到接入点,接入点通过wi-fi接口向目标用户设备发送下行链路分组的第二部分。又例如,接入点可以从wi-fi网络接收下行链路分组,并通过wi-fi接口向目标用户设备发送下行链路分组。用户设备可以通过经由lte接口向基站发送上行链路分组来响应,并且基站可以沿着绕过lte网络中的pgw的路径将所接收的上行链路分组路由到wi-fi网络。

根据不同的rat操作的网络通常对通过网络发送的分组应用不同的计费费率。例如,lte网络的移动网络运营商可以对通过上行链路或下行链路发送的每个分组计费,或者通过对发送的每个字节进行计费,或者通过收取固定费用来发送预定数量的信息,诸如10千兆字节(gb)。使用lte网络发送的上行链路或下行链路分组通常在lte网络中的分组数据节点(pdn)网关(pgw)处进行计数,其可以向计费系统提供信息以指示与每个用户相关联的分组所消耗的字节的数目。又例如,wi-fi网络的移动网络运营商可以不对通过wi-fi网络发送的分组计费,或者移动网络运营商可以相对于使用lte网络的费用进行降低的计费。

常规网络中的计费实体不考虑上行链路或下行链路分组通过根据不同rat操作的空中接口被路由的可能性。例如,lte网络中的常规pgw假定向基站发送的所有下行链路分组随后通过lte接口向目标用户设备发送。因此,即使下行链路分组中的一些已经选择性地被路由(或重新路由)以通过wi-fi接口发送,仍然以lte费率针对每个下行链路分组对用户计费。又例如,在基站处通过lte接口接收并且然后路由到wi-fi网络的上行链路分组不被pgw接收,pgw因此无法对上行链路分组进行计数或针对lte接口的资源消耗对用户计费。

用户可以在异构无线通信系统中针对资源消耗被准确计费,该异构无线通信系统包括在根据诸如lte的第一无线电接入技术(rat)操作的第一网络中的基站,和在根据诸如wi-fi的第二rat操作的第二网络中的接入点,例如通过在基站处对以下进行计数:从基站朝向第一网络路由以通过第一网络发送的分组的第一数目,以及从基站朝向第二网络路由以通过第二网络发送的分组的第二数目。然后,与第一数目、第二数目或其组合对应的分组数目通过上行链路从基站向第一网络中的网关(诸如lte网络中的分组数据节点(pdn)网关(pgw))发送。发送到网关的分组可以被称为“仅计费”分组,因为它们递送诸如用户标识符和字节计数的信息,这些信息用于针对第一或第二网络中其他分组消耗的资源向用户计费。但是,仅计费分组不包括发往任何其他实体的数据。因此,仅计费分组可以被配置,使得它们不会传播到网关之外。网关可以基于仅计费分组为每个用户生成计费信息,并且在一些情况下,由网关对第三数目的分组进行计数。然后,网关可以将计费信息转发给计费实体,计费实体针对lte网络中的资源消耗向用户计费。

针对下行链路分组的计费可以以两种模式执行:(1)在诸如lte网络中的pgw的网关处锚定的模式;以及(2)“零费率”模式,其中pgw不对下行链路分组进行计数并且仅基于从基站接收的上行链路分组来确定计费。在第一模式中操作的pgw对被提供给基站以用于向目标用户设备发送的(第三)数目的下行链路分组进行计数。基站对路由到接入点以通过wi-fi接口发送到目标用户设备的第二数目的分组进行计数。然后,基站向pgw发送仅计费分组,pgw基于仅计费分组对第三数目的下行链路分组打折。在第二模式中,pgw不对被提供给基站的下行链路分组计数。基站对以下计数:通过lte空中接口发送到目标用户设备的第一数目的分组和被路由到接入点以通过wi-fi接口发送到目标用户设备的第二数目的分组。基站基于第一数目和第二数目的分组来确定一定数目的仅计费分组,然后将该数目的仅计费分组向pgw发送,pgw基于所接收数目的仅计费分组来确定针对下行链路分组用户应该被计费的费用。基站的一些实施例缩放(scale)通过wi-fi接口发送的第二数目的分组,使得发送给pgw的每个仅计费分组表示通过wi-fi接口发送的多于一个下行链路分组。

当基站正在本地接入模式中操作时,针对上行链路分组的计费可以通过对由基站通过lte接口接收然后路由到wi-fi网络的上行链路分组进行计数来确定,在本地接入模式中,分组通过lte接口被接收,然后路由到wi-fi网络。重新路由的上行链路分组绕过pgw,并且因此不被包括在用于确定用户的使用计费的上行链路分组的计数中。因此,基站向pgw发送与重新路由的上行链路分组的数目对应的仅计费分组的数目,pgw基于仅计费分组来确定对用户的计费。在一些实施例中,代替仅计费分组,包括诸如字节计数和相关联的服务质量(qos)之类的参数的控制消息或控制信号可以被发送以标识重新路由的分组并确定合适的计费费率。

图1是根据一些实施例的递送下行链路分组的无线通信系统100的框图。无线通信系统100包括基站105,其根据诸如由第三代合作伙伴计划(3gpp)定义的长期演进(lte)标准的第一无线电接入技术(rat)来操作。无线通信系统100还包括接入点110,其根据第二rat(诸如根据ieee802.11标准定义的wi-fi)来操作。术语“基站”和“接入点”在本文中用作区分在不同的网络中操作并且根据不同的rat提供无线连接的设备。然而,这些术语可以互换使用并且还可以指代其他设备,诸如基站路由器、宏小区、城域小区、微小区、毫微小区、毫毫微小区等。基站105或接入点110的一些实施例可以根据用于无线通信的第五代(或5g)标准进行操作。5g标准可以规定数十兆比特每秒的数据速率,可支持数万个并存用户,数十万个同时连接,相对于lte改进的频谱效率,相对于lte减少的等待时间等。虽然图1图示了根据两个不同rat操作的两个网络,但是无线通信系统100的一些实施例可以在一个或多个附加网络中实现额外的基站或接入点,以便根据多于两个的rat提供无线连接。

基站105和接入点110可以根据它们各自的rat通过空中接口向一个或多个用户设备115发送分组或从用户设备115接收分组。用户设备115的示例包括根据lte操作的无线通信设备、机器对机器(m2m)设备、智能电话、无线终端、无线使能平板电脑、无线网络接口卡、wi-fi棒、与传感器集成的无线收发器、5g收发器、5g无线电终端等。

无线通信系统100包括根据第一rat操作的第一网络,诸如lte网络。lte网络的一些实施例包括防火墙120、服务器网络125和计费实体130。lte网络还包括基站105。防火墙120基于在防火墙120中实现的安全规则来监视和控制上行链路和下行链路分组。服务器网络125包括安全网关131、服务网关132和分组数据网络(pdn)网关133。安全网关131可以用于实现针对发送到服务器网络125和从服务器网络125发送的分组的安全协议,诸如互联网协议安全(ipsec)。服务网关132实施控制和数据平面堆栈以支持与移动管理实体(图1中未示出)、pdn网关133、基站105和其他实体的接口。pdn网关133实现控制和数据平面堆栈以支持与服务网关132的接口。与基站105相关联的上行链路和下行链路分组穿过pdn网关133,并且pdn网关133的一些实施例对分组进行计数并且生成指示上行链路或下行链路分组的数目的计费信息。对分组计数还可以包括确定由每个分组递送的或与每个分组相关联的字节的数目。计费信息被提供给计费实体130,计费实体130使用一组规则、策略和过程,针对分组消耗的空中接口的资源来向用户设备115的所有者计费。

无线通信系统100包括根据第二rat操作的第二网络,诸如wi-fi网络。wi-fi网络的一些实施例包括应用服务器135、广域本地接入网络(wlan)路由器140、客户边缘(ce)路由器145和wlan控制器150。wi-fi网络还包括接入点110。应用服务器135支持诸如googlehangout(谷歌群聊)、lync等的应用。wlan路由器140用于经由ip网络155在应用服务器135和诸如ce路由器145的wi-fi网络中的其他路由器之间路由上行链路或下行链路分组。ce路由器145用于路由与接入点110以及诸如其他接入点的其他实体相关联的上行链路或下行链路分组。例如,wlan路由器140和ce路由器145可以基于分组中的ip地址路由上行链路或下行链路分组。wlan控制器150的一些实施例可以用于提供用于分组的正确路由的合适的ip地址。

接入网用于互连lte网络和wi-fi网络。接入网络的一些实施例包括l3路由器160、lan接入165和lan接入170。数据、控制信令信息或其组合可以基于以下分组中的ip地址被路由到接入网络,该分组包括该数据或控制信令信息。例如,下行链路分组可以从pdn网关133通过lte网络被路由到基站105,以基于基站105或用户设备115的ip地址被发送到用户设备115。又例如,下行链路分组可以从应用服务器135通过wi-fi网络被路由到接入点110,以基于接入点110或用户设备115的ip地址被发送到用户设备115。

pdn网关133经由lte网络向基站105提供下行链路分组。例如,下行链路分组可以穿过防火墙120,到达l3路由器160,其是到达lan接入170的下行链路分组,用于提供给基站105,如实线箭头175所指示的(为了清楚起见,实线箭头中仅一个由附图标记指示)。基站105通过空中接口177向用户设备115提供下行链路分组的第一部分。如短虚线箭头180所指示的(为了清楚起见,短虚线箭头中仅一个由附图标记指示),基站105可以经由lan接入165、170将下行链路分组的第二部分路由到wi-fi网络中的接入点110。接入点110通过空中接口182将下行链路分组的第二部分提供给用户设备。

lte网络(例如,空中接口177)的资源的使用成本可以与wi-fi网络(例如,空中接口182)的资源的使用成本不同。因此,如长虚线箭头185所指示的(为了清楚起见,长虚线箭头中仅一个由附图标记指示),基站105可以向pdn网关133提供仅计费分组。仅计费分组用于指示通过lte网络路由的分组的数目(或字节的数目)以及通过wi-fi网络路由的分组的数目(或字节的数目)。仅计费分组的一些实施例包括指示仅计费分组指明针对通过wi-fi网络路由的下行链路分组的计费信息的信息、指示重新路由的分组中的字节的数目的字节计数,用户设备115的标识符、以及导致仅计费分组在被pdn网关133接收后失效的有效期。

在一些实施例中,发送到pdn网关133的仅计费分组的数目取决于pdn网关133的操作模式。例如,pdn网关133可以以“网关锚定”模式操作,其中pdn网关133对发送到基站105的下行链路分组计数。pdn网关133还可以跟踪在下行链路分组中发送的字节的数目。当pdn网关133以网关锚定模式操作时,基站105对通过wi-fi网络重新路由到接入点110的分组的数目进行计数,并发送基于重新路由的分组的数目来确定的仅计费分组的数目。pdn网关133使用仅计费分组中的信息来修改提供给计费实体130的计费信息。例如,pdn网关133可以使用最初向基站105发送的下行链路分组的数目(或者下行链路分组中字节的数目)来确定基础计费。然后,pdn网关133可以使用从基站105接收的仅计费分组来修改基础计费。例如,基于针对lte网络的计费费率和针对wi-fi网络的计费费率之间的差异,pdn网关133可以减少基础计费。又例如,pdn网关133可以在“零费率”模式中操作,其中pdn网关133不对向基站105发送的下行链路分组计数。当pdn网关133正在零费率模式中操作时,基站105对通过空中接口177发送的分组的数目和通过wifi网络重新路由到接入点110的分组的数目进行计数。然后,基站105可以发送对应于通过空中接口177发送的分组的数目的仅计费分组、以及对应于重新路由到wi-fi网络的分组的数目的仅计费分组。然后,pdn网关133可以使用这两组仅计费分组来基于针对lte网络和wi-fi网络的(潜在地)不同的计费费率确定计费信息。

仅计费分组的一些实施例包括指示针对分组的发送而被计费的用户的信息、已被卸载并且现在通过wi-fi网络路由到接入点110的分组的服务质量(qos)或qos等级标识符(qci)。例如,与重新路由的下行链路分组对应的仅计费分组可以包括下行链路分组的互联网协议(ip)报头中的6比特差分服务代码点(dscp)值。又例如,与重新路由的下行链路分组对应的仅计费分组可以包括32比特隧道端点标识符(teid),用于将不同的连接多路复用到隧道中,该隧道根据通用分组无线电服务(gprs)隧道协议(gtp)来操作。

无线通信系统100中的带宽可以通过生成一个仅计费分组来表示多个下行链路分组来节省。基站105和pdn网关133的一些实施例协商一个协议,该协议确定缩放因子以将仅收费分组映射到下行链路分组。例如,缩放因子,d<1,可以被定义,使得pdn网关133将每个所接收的仅计费分组映射到1/d个提供给基站105的下行链路分组。在单个仅计费分组表示多个下行链路分组的情况下,则仅计费分组可以包括指示下行链路分组中的每个下行链路分组的qos或qci的信息。

取代发送仅计费分组,基站105可以发送表示通过wi-fi网络重新路由到接入点110的下行链路分组的其他信息。在一些实施例中,基站105发送控制消息或控制信令以标识重新路由的下行链路分组。控制消息或控制信令可以包括用于确定针对重新路由的下行链路分组的适当计费费率的信息。例如,控制消息或控制信令可以包括指示控制消息或控制信令是对应于上行链路分组还是下行链路分组以及基站是通过第一网络(例如,lte网络)还是第二网络(例如,wi-fi网络)路由对应分组的信息。控制消息或控制信令还可以包括针对重新路由的下行链路分组的字节计数,或者在控制消息或控制信令表示多个重新路由的下行链路分组的情况下,控制消息或控制信令还可以包括由重新路由的下行链路分组递送的字节的总数目。控制消息或控制信令可以包括指示针对重新路由的下行链路分组的服务质量(qos)级别的信息,其可以用于确定针对重新路由的下行链路分组的计费费率。控制消息或控制信令还可以包括指示打折等级启用指示符(drei)的值的信息。drei的第一值指示pdn网关在网关锚定模式中操作,并且drei的第二值指示pdn网关在零费率模式中操作。控制消息或控制信令还可以包括诸如ip地址的信息,其标识发送或接收对应分组的用户设备。

图2是根据一些实施例的可以由第一网络中的基站发送以指示已经通过第二网络重新路由的分组的数目的仅计费分组200和控制消息205的图示。仅计费分组200或控制消息205可以由图1中示出的基站105的一些实施例来发送。

仅计费分组200可以包括字段210,该字段210包括指示对应的重新路由的下行链路分组的dscp值的值。仅计费分组200还可以包括指示对应的重新路由的下行链路分组的teid值的字段215。仅计费分组200还可以包括指示与重新路由的下行链路分组相关联的字节计数的字段220。仅计费分组200还可以包括指示针对分组的服务质量(qos)级别的字段225,其可以用于确定针对分组的计费费率。仅计费分组200还可以包括标识发送或接收对应分组的用户设备的字段230。仅计费分组200可以包括字段235,其包括有效期值,该值指示仅计费分组200一旦被网关接收即失效,并且不应该在网络中被进一步发送。仅计费分组200的一些实施例包括字段210、215、220、225、230、235的子集。例如,仅计费分组200可以仅包括dscp字段210、字节计数字段220、ue标识符230和有效期值235。

控制消息205可以包括字段240,该字段240包括指示对应分组是上行链路分组还是下行链路分组的信息。控制消息205还可以包括指示对应分组是通过lte网络路由还是通过wi-fi网络重新路由的字段245。控制消息205还可以包括指示与对应分组相关联的字节计数的字段250。控制消息205还可以包括指示与对应分组相关联的qos的字段255。控制消息205可以包括drei值,如本文所讨论的,其指示启用还是停用打折等级。控制消息205还可以包括ue标识符265,诸如发送或接收对应分组的用户设备的ip地址。

图3是根据一些实施例的用于基于在基站处接收的来自网关的下行链路分组来生成仅计费分组的方法300的流程图。该方法300可以在图1所示的无线通信系统100的一些实施例中实现。尽管仅计费分组被用于递送图3所示的方法300中的重新路由的下行链路分组的数目的信息,但是控制消息或控制信令也可以用来递送这些信息,如本文所讨论的。

在框305处,基站从网关接收下行链路分组。下行链路分组被寻址到用户设备。在框310处,基站通过lte空中接口向用户设备发送下行链路分组的第一部分。在框315,基站对下行链路分组的第一部分中的下行链路分组的数目进行计数。基站还可以对第一部分中下行链路分组中的字节数目进行计数。在框320处,例如,通过将下行链路分组的第二部分通过将lte网络和wi-fi网络互连的接入网络路由,基站向wi-fi网络中的接入点转发下行链路分组的第二部分。在框325处,基站对下行链路分组的第二部分中的分组的数目进行计数。基站也可以对第二部分中下行链路分组中的字节数目进行计数。

在决策框330,基站确定是否在网关处启用drei。基站可以基于从网关接收的控制信令来做出该确定。如果基站确定drei被启用,使得网关在将下行链路分组提供给基站之前不对下行链路分组进行计数,则基站(在框335处)基于第一部分中的下行链路分组的数目和第二部分中的下行链路分组的数目来提供仅计费分组。如果基站确定drei未启用并且网关在将下行链路分组提供给基站之前对下行链路分组进行计数,则基站(在框330处)仅基于下行链路分组的第二部分中的分组来提供仅计费分组。在一些实施例中,基站可以在方法300的不同点处评估drei是否被启用。例如,基站在对第一或第二部分中的分组计数之前评估drei是否被启用,使得只有在drei未启用的情况下仅第二部分中的分组被计数。

图4是根据一些实施例的在将下行链路分组提供给基站之前在网关处对下行链路分组进行计数的方法400的流程图。方法400可以在图1所示的无线通信系统100的一些实施例中实现。在框405处,网关接收寻址到用户设备的下行链路分组。在决策框410处,网关确定drei是否被启用。如果是,则网关绕过对下行链路分组的计数(在框415处)并且将下行链路分组转发到基站以通过空中接口发送到用户设备,或者经由另一网络选择性地路由到接入点。如果drei未启用,则网关对下行链路分组进行计数(在框420处),并将下行链路分组提供给基站用于通过空中接口发送或选择性地路由到接入点。在一些实施例中,网关还对包括在下行链路分组中的字节进行计数。

图5是根据一些实施例的使用从基站接收的仅计费分组在网关处确定计费信息的方法500的流程图。方法500可以在图1所示的无线通信系统100的一些实施例中实现。尽管在图3所示的方法500中,仅计费分组被用于在基站和网关之间递送计费信息,但控制消息或控制信令也可用于递送此信息,如本文所讨论的。

在框505,网关接收来自基站的仅计费分组。在决策框510处,网关确定drei当前被启用还是在对应于仅计费分组的下行链路分组被发送到基站时已被启用。如果是这样,则网关不对提供给基站的下行链路分组(或下行链路分组中的字节)进行计数。因此,网关在框515处基于仅计费分组来确定用户的使用计费。如本文所讨论的,不同的计费费率可以被应用于与由基站发送的下行链路分组相对应的仅计费分组以及与由基站重新路由到不同网络中的接入点的下行链路分组相对应的仅计费分组。如果在向基站提供下行链路分组之前drei未启用并且网关对下行链路分组(或者下行链路分组中的字节)进行计数,则网关可以(在框520处)对该用户的使用计费打折,该使用计费先前以基于从基站接收的仅计费分组的下行链路分组为基础来确定。例如,假设提供给基站的所有下行链路分组由基站通过对应的接口发送,则网关可以为用户生成基础计费。然后,网关可以基于被重新路由到其他网络中的接入点的仅计费分组的数目(或者由仅计费分组指示的字节的数目)来降低基础计费。

图6是根据一些实施例的递送上行链路分组的无线通信系统600的框图。与无线通信系统100中相似实体对应的无线通信系统600中的实体使用与图1所示的相同的附图标记来表示。应用服务器135生成寻址到用户设备115的下行链路分组。应用服务器135经由wi-fi网络向用户设备提供下行链路分组,如实线箭头605所指示的(为了清楚起见,实线箭头中的仅一个由附图标记指示)。例如,应用服务器可以将下行链路分组提供给wlan路由器140,wlan路由器140经由ip网络155向ce路由器145转发分组。ce路由器145经由l3路由器160向lan接入165发送下行链路分组。接入点110从lan接入165接收下行链路分组,并且通过空中接口182向用户设备115发送下行链路分组。

响应于接收到该下行链路分组,用户设备115通过空中接口610向lte网络中的基站105发送一个或多个上行链路分组。虽然用户设备115响应于在所示实施例中接收到下行链路分组而发送上行链路分组,但是用户设备115的一些实施例可以向基站105发送上行链路分组,而不必从接入点110接收任何下行链路分组。如短虚线箭头615所指示的(为了清楚起见,短虚线箭头中仅一个由附图标记指示),基站105经由wi-fi网络将上行链路分组路由到应用服务器135。例如,上行链路分组可以经由lan接入170被路由到l3路由器160。l3路由器160然后可以经由wi-fi网络中的ce路由器145、ip网络155和wlan路由器140将上行链路分组路由到应用服务器。

由基站105通过空中接口610接收的上行链路分组消耗lte网络的资源。但是,上行链路分组不被pdn网关133看到。因此,为了对用户针对lte网络的资源计费,基站105通过lte网络向pdn网关133发送仅计费分组,如长虚线箭头620所指示的(为了清楚起见,长虚线箭头中仅一个由附图标记指示)。例如,仅计费分组可以经由lan接入170发送到l3路由器160。l3路由器160可以经由防火墙120将仅计费分组路由到pdn网关133。仅计费分组的一些实施例可以包括以下信息,诸如图2所示的仅计费分组200中示出的信息。

仅计费分组的一些实施例包括指示通过wi-fi网络重新路由的上行链路分组的qos或qci的信息。例如,与重新路由的上行链路分组对应的仅计费分组可以在该上行链路分组的ip报头的字段中包括6比特dscp值。又例如,与重新路由的上行链路分组对应的仅计费分组可以包括32比特teid,用于将不同的连接多路复用到gtp隧道中。

在一些实施例中,发送到pdn网关133的仅计费分组的数目可以对应于由基站105接收并且重新路由到wi-fi网络的上行链路分组的数目。因此,每个仅计费分组可以包括指示对应的上行链路分组中的字节数目的信息。无线通信系统100中的带宽可以通过生成一个仅计费分组以表示多个上行链路分组来节省。基站105和pdn网关133的一些实施例协商一个协议,该协议确定缩放因子以将仅收费分组映射到上行链路分组。例如,缩放因子,u<1,可以被定义,使得pdn网关133将每个所接收的仅计费分组映射到1/u个由基站105通过空中接口610接收的上行链路分组。仅计费分组还可以包括指示由仅计费分组表示的每个上行链路分组的qos或qci的信息。基站105可以发送表示通过wi-fi网络路由的上行链路分组的其他信息,而不是发送仅计费分组。在一些实施例中,基站105发送控制消息或控制信令以标识重新路由的下行链路分组。例如,基站105可以发送控制消息,诸如图2所示的控制消息205。

图7是根据一些实施例的在基站处对上行链路分组进行计数并生成计费分组的方法700的流程图。方法700可以在图6所示的无线通信系统600的一些实施例中实现。尽管在图7所示的方法700中,仅计费分组被用于递送与上行链路分组对应的信息,但在一些实施例中,诸如控制消息或控制信号的其他信息可以被用来递送该信息。

在框705处,基站从用户设备接收上行链路分组。在框710处,基站将上行链路分组路由到wi-fi网络中,例如,用于向应用服务器发送。在框715处,基站对路由到wi-fi网络的上行链路分组进行计数。基站的一些实施例还可以对从用户设备接收并路由到wi-fi网络的上行链路分组中递送的字节进行计数。在框720处,基站基于被路由到wi-fi网络中的上行链路分组来生成仅计费分组,然后将仅计费分组提供给网关。仅计费分组的一些实施例可以包括与图2所示的仅计费分组200对应的信息。如本文所讨论的,网关使用所接收的仅计费分组来生成针对用户设备的计费信息,并将计费信息提供给计费实体。

图8是根据一些实施例的将下行链路分组从wi-fi网络递送到lte网络的无线通信系统800的框图。与无线通信系统100中相似实体对应的无线通信800中的实体使用与图1所示的相同的附图标记来表示。应用服务器135生成寻址到用户设备115的下行链路分组。然而,图8所示的实施例与图6所示的实施例不同,因为应用服务器135经由lte网络向用户设备提供下行链路分组,如实线箭头805所指示的(为了清楚起见,实线箭头中的仅一个由附图标记指示)。例如,应用服务器可以将下行链路分组提供给wlan路由器140,wlan路由器140经由ip网络155向ce路由器145转发分组。ce路由器145经由l3路由器160向lan接入170发送下行链路分组。基站105从lan接入170接收下行链路分组。

基站105可以通过空中接口177向用户设备115发送所有接收的下行链路分组,或者基站可以通过空中接口177、182向用户设备115选择性地发送所接收的下行链路分组的部分。例如,基站105可以通过空中接口177向用户设备115提供下行链路分组的第一部分。基站105还可以经由lan接入165、170将下行链路分组的第二部分路由到接入点110,如短虚线箭头810所指示的(为了清楚起见,短虚线箭头中的仅一个由附图标记指示)。接入点110通过空中接口182将下行链路分组的第二部分提供给用户设备。

如本文所讨论的,lte网络(例如,空中接口177)的资源的使用成本可以与wi-fi网络(例如,空中接口182)的资源的使用成本不同。因此,如长虚线箭头815所指示的(为了清楚起见,长虚线箭头中仅一个由附图标记指示),基站105可以向pdn网关133提供仅计费分组。仅计费分组用于指示通过lte网络路由的分组数目(或字节数目)以及通过wi-fi网络路由的分组数目(或字节数目)。仅计费分组的一些实施例包括以下信息,该信息指示该仅计费分组指示针对以下的计费信息:通过wi-fi网络路由的下行链路分组,指示重新路由的分组中的字节数目的字节计数,用户设备115的标识符,以及导致仅计费分组在被pdn网关133接收后失效的有效期。

根据本文关于图1或图3描述的一些实施例,基站105的一些实施例可以向pdn网关133提供仅计费分组(或其他控制信息)。附加于或者替代图2所示的控制消息205或在仅计费分组200中发送的信息,基站的一些实施例可以提供信息指示基站105是从pdn网关133还是从应用服务器135接收下行链路分组,取决于下行链路分组是否由pdn网关133或应用服务器135提供,指示wi-fi网络或lte网络的标识符,等等。

图9是根据一些实施例的维护用于未授权频带的pm计数器值的无线通信系统900的框图。通信系统900包括基站905和pdn网关910,它们是通过空中接口920提供与用户设备915的无线连接的lte网络的一部分。无线通信系统900还包括作为的接入点925和wlan930,它们是通过空中接口935提供与用户设备915的无线连接的wi-fi网络的一部分。基站905、pdn网关910、用户设备915、接入点925和wlan930可以用于实现图1所示的无线通信系统100、图6所示的无线通信系统600和图8所示的无线通信系统800的一些实施例。

基站905包括用于发送和接收信号的收发器940。收发器940的一些实施例支持多接口,诸如朝向lte天线941的第一接口,朝向接入点925的第二接口以及朝向pdn网关910的第三接口。第一、第二或第三接口可以是经由一个或多个中间实体的直接链接或间接链接。为了支持第一接口,收发器940包括支持lte基带功能、lte接入层功能、lte协议等的lte模块942。为了支持第二接口,收发器940包括支持ip分组路由等的wlan模块943等。为了支持第三接口,收发器940包括网关接口模块944,其例如根据ipsec协议支持安全的通信,使ipsec隧道可以在模块944与pdn网关910之间建立。收发器940可以被实现为单个集成电路(使用单个asic或fpga)或者实现为包括用于实现收发器940的功能的不同模块的片上系统(soc)。

基站905还包括处理器945和存储器950。处理器945可以用于执行存储在存储器950中的指令并将信息存储在存储器950中,诸如执行指令的结果。基站905中的存储器950还实现一组性能计数器955,用于存储表示通过lte网络路由的上行链路或下行链路分组的数目和通过wi-fi网络路由的上行链路或下行链路分组的数目的值。收发器940、处理器945和存储器950因此可以被配置为实现图3所示的方法300和图7所示的方法700的一些实施例。

pdn网关910包括用于发送和接收信号的收发器960,诸如通过接口965从收发器940接收的信号。收发器960的一些实施例支持朝向基站905的第一接口,以及朝向计费实体980的第二接口,计费实体980使用一组规则、策略和过程,针对上行链路或下行链路分组消耗的空中接口的资源来向用户设备115的所有者计费。为了支持第一接口,收发器960包括网关接口模块961,其例如根据ipsec协议支持安全的通信,使ipsec隧道可以在模块961与基站905之间建立。为了支持第二接口,收发器960包括oam模块962,其支持诸如在线计费数据记录、离线计费数据记录等的计费信息的传输。收发器960可以被实现为单个集成电路(使用单个asic或fpga)或者实现为包括用于实现收发器960的功能的不同模块的片上系统(soc)。

pdn网关910还包括处理器970和存储器975。处理器970可以用于执行存储在存储器975中的指令并将信息存储在存储器975中,诸如执行指令的结果。存储器975还实现用于性能计数器980的存储,性能计数器980可以用于存储表示以下的值:提供给基站905的下行链路分组的数目,从基站905接收的上行链路分组的数目,由基站905通过lte网络路由的上行链路或下行链路分组的数目,以及由基站905通过wi-fi网络路由的上行链路或下行链路分组的数目。收发器960、处理器970和存储器975因此可以被配置为实现图4所示的方法400图5所示的方法500和图7所示的方法700的一些实施例。

包括基站905、pdn网关910或接入点925的无线通信系统900的至少部分可以使用网络功能虚拟化(nfv)来实现,nfv是利用计算机虚拟化技术的网络架构。在nfv体系结构中,诸如基站905、pdn网关911或接入点925或其部分或其功能的部分的实体可以使用软件构建块来虚拟化,该软件构建块可以连接或交互以创建通信服务。例如,基站805、pdn网关910或接入点925的虚拟化网络功能可以包括至少一个虚拟机,其在标准高容量服务器、交换机和存储器或云计算基础设施上运行不同软件和过程,而不是针对每个网络功能具有定制硬件。如此,基站功能可以使用在非易失性计算机可读介质上实施的计算机程序产品来实现以执行操作。计算机程序产品可以包括指令,当指令被处理器执行时,该指令执行特定基站功能的操作。基站的无线电接口或接入点的无线电接口可以定位在一个位置,并且对应的处理功能可以定位在远程位置。不同位置的实体可以通过光链路或其他有线或无线通信链路连接。在不同位置实现无线接口和对应处理功能的基站或接入点可以被称为分布式基站或接入点。

在一些实施例中,上文所描述的技术的某些方面可以由执行软件的处理系统的一个或多个处理器来实现。软件包括存储或以其他方式有形地包括在非暂态计算机可读存储介质上的一个或多个可执行指令集合。软件可以包括指令和某些数据。当由一个或多个处理器执行这些指令和数据时操纵一个或多个处理器以执行上文所描述的技术的一个或多个方面。非暂态计算机可读存储介质可以包括例如磁盘或光盘存储设备,固态存储设备(诸如闪存、高速缓存、随机存取存储器(ram)或其它非易失性存储器设备或多个设备之类)等等。存储在非暂态计算机可读存储介质上的可执行指令可以采用由一个或多个处理器解释或以其他方式可执行的源代码、汇编语言代码、目标代码或其他指令格式。

计算机可读存储介质可以包括在使用期间可以由计算机系统访问,以向该计算机系统提供指令和/或数据的任何存储介质或存储介质的组合。这种存储介质可以包括但不限于光学介质(例如,紧致盘(cd)、数字通用盘(dvd)、蓝光盘)、磁性介质(例如,软盘、磁带或磁性硬盘驱动器)、易失性存储器(例如,随机存取存储器(ram)或高速缓存))、非易失性存储器(例如,只读存储器(rom)或闪存))或基于微机电系统(mems)的存储介质。计算机可读存储介质可以嵌入在计算系统(例如,系统ram或rom)中,固定地附接到计算系统(例如,磁性硬盘驱动器),可移除地附接到计算系统(例如,光盘或基于通用串行总线(usb)的闪存),或者经由有线或无线网络(例如,网络可访问存储器(nas))耦合到计算机系统。

注意,并非上文在一般描述中所描述的所有活动或元素都是必需的,可以不需要特定活动或设备的一部分,并且可以执行一个或多个其他活动,或者除了所描述的那些之外还包括元素。又此外,列举活动的顺序不一定是执行它们的顺序。并且,已经参考具体实施例描述了这些概念。然而,本领域的普通技术人员领会到,在不背离如下文权利要求书所阐述的本公开的范围的情况下,可以进行各种修改和改变。因而,说明书和附图被认为是说明性的而非限制性的,并且所有这些修改旨在被包括在本公开的范围之内。

上文已经针对特定实施例描述了益处、其他优点和对问题的解决方案。然而,益处、优点、问题的解决方案以及可能获得任何益处、优点或解决方案发生或变得更加显着的任何(多个)特征都不应被解释为任何或所有权利要求的关键、必需或必要特征。而且,上文所公开的特定实施例仅是说明性的,因为所公开的主题可以以对于受益于本文中的教导的本领域技术人员显而易见的、不同但等同的方式进行修改和实践。无意于对本文中所示的构造或设计的细节进行限制,这些仅仅受下文权利要求书所描述的内容的限制。因此,显而易见的是,上文所公开的特定实施例可以被更改或修改,并且所有这些变化被认为在所公开的主题的范围之内。因而,本文中所寻求的保护是如在下文权利要求所阐述的。

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