蜂窝无线电网络的载波与辅助网络的载波的聚合的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信网，以及特别是涉及蜂窝无线电网络的载波与辅助网络的载波的摩人
口 O
【背景技术】
[0002]WiFi，还被称为WLAN，已经成为在无需许可的无线电频谱中用于数据通信的普遍存在的无线技术。电气与电子工程师协会(IEEE)标准IEEE 802.11定义了由WiFi接入点AP使用的协议栈和功能。在许可的无线电频谱第三代合作伙伴计划(长期演进)3GPP LTE中，无线通信技术被快速地部署。LTE是第四代无线蜂窝通信。当前由3GPP来定义LTE的协议栈。在蜂窝数据使用中的快速增长已经促使无线运营商转向使用WiFi作为用于从拥塞的需要许可的无线电频谱来卸载业务的一种手段。
[0003]传统上，已经彼此独立地实施和操作WiFi和蜂窝无线电网络。例如，图1示出了已知的蜂窝无线电网络10和已知的WiFi网络11。网络10和11中的每个网络独立于另一个网络，即使由每个网络10和11提供的覆盖可能在一些区域中重叠。蜂窝无线电网络包含含有无线电的多个基站12，该无线电在被称为小区的限定的地理区域上通信。基站12可以是演进的通用陆地无线电接入网eUTRAN或LTE网络的基站的例如演进的节点B (eNB)。基站12的空中接口可以是在下行链路上的正交频分复用多址接入0FDMA，以及在上行链路上的单载波频分多址接入，SC-0FDMA。
[0004]每个基站12可以使用SI协议与服务网关S-GW 14通信。S-GW 14提供在基站12和互联网和/或回程网之间的通信接口。照此，S-GW 14路由和转发用户数据分组，同时还担当在eNB间切换期间针对用户平面的移动性锚点，以及担当针对在LTE和其它3GPP技术之间的移动性的锚点。
[0005]基站12还与移动管理实体(MME) 16通信。MME 16是针对LTE接入网的控制节点。MME 16负责空闲模式UE 24 (用户设备)跟踪和寻呼过程。MME 16涉及到承载激活/去激活过程，以及在UE初始进入LTE网络时以及在LTE内切换时还负责选择针对该UE 24的 S-GW 14。
[0006]MME 16负责对用户认证，负责针对UE的临时标识的生成和分配，负责UE 24的授权以预占(camp on)服务提供商的公共陆地移动网(PLMN)以及实施UE漫游限制。MME是网络中用于针对非接入层(NAS)信令的加密/完整性保护的终结点以及处理安全密钥管理。MME 16也支持信令的合法截取。此外，MME 16还提供针对在LTE和第二代/第三代(2G/3G)接入网之间的移动性的控制平面功能。
[0007]WiFi网络11包含无线接入点22。每个WiFi接入点担当在用户设备24 (诸如计算机)和互联网之间的通信接口。一个或多个(互连的)接入点(被称为热点)的覆盖能够从如若干房间小的区域延伸到如许多平方英里大的区域。在较大区域中的覆盖可能要求具有重叠覆盖的一群接入点。
[0008]蜂窝无线电网络，诸如通信网10，以及WiFi网络11使用两种独立的无线电空中接口和网络，每种无线电接口和网络具有它们自己的操作、维护和管理(OAM)基础架构。因为两个网络架构是分开的，因此在两个网络之间执行用户数据会话的快速和可靠移动性(切换)的能力严重受限。例如，在没有数据分组丢失的情况下，使用现今分开的网络，从LTE到WiFi以及从WiFi到LTE的无缝漫游是非常复杂的任务。
[0009]现今制造的绝大多数的智能电话设备包含3GPP蜂窝(3G和4G)和WiFi能力两者。这些用户设备24具有针对每种技术的分开的无线电和协议栈(被称为双栈或双无线电)ο两种无线技术同时并且独立地操作。随着在无线通信系统中的数据使用的增长，蜂窝无线电运营商可以寻求与蜂窝无线电移动性结合的利用WiFi网络能力的解决方案。然而，WiFi使用无需许可的频谱，以及它的能力和服务质量(QoS)会发生变化。此外，当前，针对蜂窝运营商而言，没有用于计量推送到WiFi网络的业务的方法。
【发明内容】
[0010]本发明有利地提供了用于使蜂窝无线电网络与WiFi网络集成的方法和设备。根据一个方面，一种方法包含:在具有蜂窝无线电子系统和WiFi无线电子系统的基站处，选择蜂窝无线电网络载波和WiFi载波中的至少一个载波以承载从基站到用户设备的至少一个数据流。该方法还包含:从基站向用户设备传送控制信号以使得用户设备选择用户设备的蜂窝无线电子系统和WiFi无线电子系统中的至少一个子系统以接收所选择的蜂窝无线电网络载波和WiFi载波中的至少一个载波。在至少一个所选择的载波上传送来自至少一个数据流的数据。
[0011 ] 根据这个方面，在一些实施例中，选择蜂窝无线电网络载波和WiFi载波中的至少一个载波至少部分地基于与在WiFi载波上的数据的传输相关联的服务质量QoS。在一些实施例中，选择蜂窝无线电网络载波和WiFi载波中的至少一个载波至少部分地基于WiFi载波的容量。在一些实施例中，选择蜂窝无线电网络载波和WiFi载波中的至少一个载波至少部分地基于在蜂窝无线电网络载波和WiFi载波中能够使用的一个载波上将被传送的数据的时延容忍度。在一些实施例中，该方法还包含:当选择WiFi载波时，在基站处计量WiFi载波的使用。在一些实施例中，该方法还包含:在基站处，实施从蜂窝无线电网络载波到WiFi网络载波的用户设备的切换。这可以包含:在蜂窝无线电网络载波上，建立在基站与用户设备之间的数据流的通信；在WiFi载波上，建立在基站和用户之间的数据流的通信；以及停止在蜂窝无线电网络载波上的在基站和用户设备之间的数据流的通信。在一些实施例中，该方法还包含:当选择WiFi载波时，在基站处，实施从所选择的WiFi载波到第二 WiFi载波的用户设备的切换。在一些实施例中，该方法还包含:当选择WiFi载波时，使用第一协议从基站向回程连接传送在所选择的WiFi载波上接收的数据。当选择蜂窝无线电网络载波时，该方法还包含:使用第一协议从基站向回程连接传送在所选择的蜂窝无线电网络载波上接收的数据。
[0012]根据另一个方面，本发明提供了基站，该基站包含存储器、第一蜂窝无线电子系统、第一 WiFi无线电子系统以及调度器。存储器被配置为存储将被传送给用户设备的数据。第一蜂窝无线电子系统被配置为在蜂窝无线电网络载波上传送数据流，其中该数据流包含:将被传送给用户设备的数据中的至少一些数据。第一WiFi无线电子系统被配置为在WiFi载波上传送数据流。调度器被配置为选择蜂窝无线电网络载波和WiFi载波中的至少一个载波，在该至少一个载波上，数据流被传送给用户设备。调度器还被配置为使得蜂窝无线电子系统和WiFi无线电子系统中的至少一个子系统传送控制信号给用户设备。控制信号标识用户设备的第二蜂窝无线电子系统和第二 WiFi子系统中的至少一个子系统以接收所传送的数据流。
[0013]根据这个方面，在一些实施例中，调度器还被配置为:当选择WiFi载波时，在第一协议中，由WiFi无线电子系统将在所选择的WiFi载波上接收的数据传送给回程连接。调度器还被配置为:当选择蜂窝无线电载波时，在第一协议中，由蜂窝无线电子系统将在所选择的蜂窝无线电载波上接收的数据传送给该回程。在一些实施例中，基站还包括:适应单元，其将在所选择的WiFi载波上接收的数据