CN102740361A - 无线网络汇聚传输方法、系统及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了无线网络汇聚传输的方法、系统及设备，应用于通信技术。本发明实施例的无线网络汇聚传输中由PDN网关先根据用户设备在至少两个无线网络中的位置信息，相应地得到该用户设备所在各个无线网络当前位置中的网络负载信息，并根据网络负载信息及预置的策略确定使用该至少两个无线接入技术传输用户设备的数据流的方式，最后按照确定的方式传输用户设备的数据流。这样根据网络实际的负载状况，合理分配汇聚网络中使用各个无线接入技术传输的数据量，使得汇聚网络中各个无线网络的资源得到有效地利用。

Description

无线网络汇聚传输方法、系统及设备
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别涉及无线网络汇聚传输方法、系统及设备。
背景技术
在移动通信网络发展过程中，由于受各种条件制约，新兴的宽带移动通信网络与现有的网络将长期共同存在，例如：第三代移动通信伙伴计划(3rdGeneration Partnership Project，3GPP)组织推出的通用移动通信系统(UniversalMobile Telecommunications System，UMTS)网络，向长期演进(Long TermEvolution，LTE)网络发展的过程中，UMTS和LTE两个网络将会长期共存。
移动通信网络由无线接入网(Radio Access Network，RAN)和核心网(CoreNetwork，CN)组成，用户设备(User Equipment，UE)通过空中接口(简称空口)经由无线接入网接入到核心网。空口总是与移动通信网络所采用的无线接入技术(Radio Access Technology，RAT)密切相关，为便于描述，以下将一种无线接入技术对应的移动通信网络简称为无线网络，UMTS和LTE就是两种不同的无线接入技术，它们对应的无线网络分别称为UMTS网络和LTE网络。用户设备在一个无线网络中建立的传输通道统称为无线接入，其中，一个传输通道即为该无线接入技术的一条承载(Bearer)，如UMTS网络和LTE网络中的承载分别称为UMTS承载和LTE承载。
在UMTS网络向LTE网络演进的过程中，LTE网络上的用户数和业务量则逐步增加，相应地用户平均速率就会下降；而随着UMTS网络上的用户数和业务量将逐步减少，UMTS网络的频谱利用率就会下降。因此，在从UMTS向LTE网络迁移过程中，需要有效利用UMTS网络上的频谱资源，避免在迁移的中后期，LTE网络频谱上的负载过重造成用户体验的下降。
为了避免上述问题，采用无线网络汇聚传输的方法，即一个用户设备的多种无线接入的汇聚，可以使原有的UMTS资源可以得到充分的利用，也没有网络异系统之间的同频干扰和邻频干扰问题。一种无线网络汇聚方法是：在用户端引入移动接入路由器(Mobile Access Router，MAR)，该路由器汇聚用户端不同的无线接入技术链路，比如汇聚UMTS和WLAN等的无线链路，并负责为上行方向的各个无线链路分配互联网协议(Internet Protocol，IP)分组，且通过局域网为各个终端用户提供数据接入；在网络侧引入MAR服务器代理(MAR Server Proxy)设备，该设备负责为下行方向的各个无线链路分配IP分组。
但是这种无线网络汇聚传输方案需要引入MAR路由器和服务器代理器等功能实体，会增加了系统复杂度和成本，而3GPP组织提出的另一种无线网络汇聚方法可以简化网络系统的结构，具体地：在用户设备和分组数据网络(Packet Data Network，PDN)网关上分别配置至少一个路由过滤器(Routingfilter)，配置的路由过滤器中包含源/目的IP地址、源/目的端口号、协议类型等特征，用于匹配具有相同特征的IP分组流。用户设备首先将各无线接入(包括非3GPP无线接入、3GPP无线接入)对应的IP地址配置为不同的转交地址(Care-of Address，CoA)，各个无线接入都经过PDN网关，其中PDN网关上每个路由过滤器对应一个转交地址，这样在下行方向，PDN网关将经过路由过滤器匹配的IP分组流路由到相应转交地址对应的无线网络；同理在上行方向，用户设备的路由过滤器进行IP分组流的分流控制。
上述3GPP组织提出的无线网络汇聚方法适用于非3GPP和3GPP无线接入的汇聚，且在无线网络汇聚传输时，在上下行方向上的无线接入是固定的，不能很好的利用各个无线网络的资源。
发明内容
本发明实施例提供无线网络汇聚传输方法、系统及设备，有效地利用汇聚网络中各个无线网络的资源。
本发明实施例提供一种无线网络汇聚传输方法，包括：
获取用户设备在至少两个无线网络中的位置信息；
根据所述位置信息相应地获取所述用户设备所在各个无线网络当前位置中的网络负载信息；
根据所述网络负载信息及预置的策略，确定使用所述至少两个无线接入技术传输所述用户设备数据流的方式；
按照所述确定的方式传输所述用户设备的数据流。
本发明实施例提供一种网络汇聚传输方法，包括：
检测下行方向上使用至少两个无线接入技术传输用户设备数据流的方式；所述下行方向上使用至少两个无线接入技术传输用户设备数据流的方式是分组数据网络PDN网关根据用户设备所在至少两个无线网络当前位置中的网络负载信息确定的；
按照所述检测的方式确定上行方向上使用所述至少两个无线接入技术传输用户设备的数据流的方式；
根据所述确定的方式将所述用户设备的上行数据流从对应的无线网络传输到分组核心网中。
本发明实施例提供一种网关设备，包括：
位置获取单元，用于获取用户设备在至少两个无线网络中的位置信息；
负载获取单元，用于根据所述位置获取单元获取的位置信息相应地获取所述用户设备所在各个无线网络当前位置中的网络负载信息；
确定单元，用于根据所述负载获取单元获取的网络负载信息及预置的策略，确定使用所述至少两个无线接入技术传输所述用户设备数据流的方式；
数据传输单元，用于按照所述确定单元确定的方式传输所述用户设备的数据流。
本发明实施例提供一种用户设备，包括：
下行检测单元，用于检测下行方向上使用至少两个无线接入技术传输用户设备数据流的方式；所述下行方向上使用至少两个无线接入技术传输用户设备数据流的方式是分组数据网络PDN网关根据用户设备所在所述至少两个无线网络当前位置中的网络负载信息确定的；
上行信息确定单元，用于按照所述下行检测单元检测的方式确定上行方向上使用所述至少两个无线接入技术传输用户设备数据流的方式；
数据接入单元，用于根据所述上行信息确定单元确定的方式将所述用户设备的上行数据流从对应的无线网络传输到分组核心网中。
本发明实施例提供一种网络汇聚传输系统，包括用户设备和PDN网关设备，所述用户设备包括：
下行检测单元，用于检测下行方向上使用至少两个无线接入技术传输用户设备数据流的方式；所述下行方向上使用至少两个无线接入技术传输用户设备数据流的方式是分组数据网络PDN网关根据用户设备所在所述至少两个无线网络当前位置中的网络负载信息确定的；
上行信息确定单元，用于按照所述下行检测单元检测的方式确定上行方向上使用所述至少两个无线接入技术传输用户设备数据流的方式；
数据接入单元，用于根据所述上行信息确定单元确定的方式将所述用户设备的上行数据流从对应的无线网络传输到分组核心网中；
所述PDN网关设备，用于根据所述用户设备所在至少两个无线网络当前位置中的网络负载信息确定下行方向上使用至少两个无线接入技术传输用户设备数据流的方式。
本发明实施例的网络汇聚传输中由PDN网关先根据用户设备在至少两个无线网络中的位置信息，相应地得到该用户设备所在各个无线网络当前位置中的网络负载信息，并根据网络负载信息及预置的策略确定使用该至少两个无线接入技术传输用户设备数据流的方式，最后按照确定的方式传输用户设备的数据流。这样根据网络实际的负载状况，合理分配汇聚网络中使用各个无线接入技术传输数据流的数据量，使得汇聚网络中各个无线网络的资源得到有效地利用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例以提供的一种无线网络汇聚传输方法的流程图；
图2是本发明实施例中以动态方式控制数据流的结构示意图；
图3是本发明实施例二提供的另一种无线网络汇聚传输方法的流程图；
图4a是本发明实施例提供的UMTS/LTE汇聚网络中SGSN支持S3/S4接口的结构示意图；
图4b是本发明实施例提供的UMTS/LTE汇聚网络中SGSN不支持S3/S4接口的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的建立用户设备在UMTS和LTE网络中的承载的结构示意图；
图6是本发明实施例提供的以半静态方式控制UMTS和LTE承载传输用户设备的数据流的流程图；
图7是本发明实施例提供的以动态方式控制UMTS和LTE承载传输用户设备的数据流的流程图；
图8是本发明实施例提供的从当前LTE(或UMTS)网络传输状态转换到汇聚网络传输状态的流程图；
图9是本发明实施例提供的一种网关设备的结构示意图；
图10是本发明实施例提供的另一种网关设备的结构示意图；
图11是本发明实施例提供的另一种网关设备的结构示意图；
图12是本发明实施例提供的一种用户设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
方法实施例一：
一种无线网络汇聚传输方法，主要是对采用统一分组核心网的不同无线接入的汇聚，比如对UMTS和LTE无线接入的汇聚，且用户设备可以从至少两个不同的无线空口接入到分组核心网中，本实施例的方法是统一的分组核心网与外部分组网络的网关，即PDN网关所执行的方法，流程图如图1所示，包括：
步骤101，获取用户设备在至少两个无线网络中的位置信息。
本实施例中用户设备通过至少两个无线空口接入到分组核心网中，即用户设备与PDN网关之间建立了至少两种无线接入技术的承载。这里位置信息能指示用户设备在无线网络中的当前位置，可以是用户设备当前小区的标识信息，用户设备所在路由区的标识信息，或用户设备所在跟踪区的标识信息等。
当用户设备在进行无线网络附着、建立、修改或删除无线网络承载的过程中，接入服务网关都会将用户设备当前的位置信息发送给PDN网关，其中，接入服务网关是用户设备接入到分组核心网的服务网络节点，如UMTS网络中的通用分组无线服务技术的服务支持节点(Serving GPRS Support Node，SGSN)，LTE网络中的移动性管理实体(Mobility Management Entity，MME)和服务网关(Serving Gateway，S-GW)等设备。因此在获取用户设备的位置信息时，PDN网关可以从接入服务网关获取。
步骤102，根据位置信息相应地获取用户设备所在各个无线网络当前位置中的网络负载信息。
这里用户设备所在无线网络当前位置中的网络负载信息可以是用户设备当前所在无线网络当前位置的活跃用户数，网络负载率，数据吞吐量或数据传输速度等信息。
在移动通信系统中，运营支撑系统(Operation Support System，OSS)是一个综合的业务运营和管理平台，在OSS系统中储存着关于网络的信息，包括网络负载信息在内的各种状态信息，PDN网关可以向OSS系统查询该用户设备位置信息所指示的相应区域网络的负载信息。
步骤103，根据网络负载信息及预置的策略，确定使用至少两个无线接入技术传输该用户设备数据流的方式。
这里预置的策略可以包括以下信息中的一个或多个：第一无线网络与第二无线网络的流量比例因子为预置的值；同一个数据流的上下行使用同一个无线接入技术来传输，比如同一个传输控制协议(Transmission ControlProtocol，TCP)连接的上下行数据使用同一个无线接入技术来传输；第一无线网络相应区域的网络用户数小于预置的值；用户设备的上行数据流优先使用第二无线接入技术传输，并在第二无线网络的数据传输速度小于预置的值时，使用第一无线接入技术传输下行数据流等等。
则可以理解的是，PDN网关可以只考虑网络中实际的负载来确定无线接入技术传输数据流的方式，使得通过相应无线接入技术的承载传输用户设备的数据流后，能满足预置策略中的要求，从而实现各无线网络的负载平衡；
PDN网关还可以既考虑实际网络的负载，又考虑用户设备的应用层数据流信息，即用户设备实际基于数据传输的要求等其它信息来确定无线接入技术传输数据流的方式，使得通过相应无线接入技术的承载传输用户设备的数据流后，既能满足预置策略中的要求，又可以满足该用户设备的实际要求。这样既能实现各无线网络的负载平衡，又可以满足该用户设备的服务质量要求。
其中PDN网关确定的使用至少两个无线接入技术传输该用户设备数据流的方式可以包括：该用户设备的每一个上行和每一个下行数据流应通过哪一种无线接入技术以及该无线接入技术的哪一个承载来传输。
而用户设备的应用层数据流信息是指将要开始传输的上行和下行数据流的最大允许的传输速率、总的数据量和最大允许的时延等信息。用户设备可以在会话(Session)建立时通过应用层消息获得应用层数据流信息，如通过会话发起协议(Session Initiation Protocol，SIP)消息、文件传输协议(FileTransmission Protocol，FTP)和超文本传输协议(Hypertext TransmissionProtocol，HTTP)消息等获得应用层数据流信息；PDN网关可以通过向策略和计费规则功能(Policy and Charging Rule Function，PCRF)实体查询，或者利用PDN网关内置的深度分组检测(Deep Packet Inspection，DPI)功能获取该用户设备的应用层数据流信息。
步骤104，按照确定的方式传输用户设备的数据流。
需要说明的是，PDN网关会根据确定的使用各个无线接入技术的承载传输数据流的方式，即用户设备的每一个上行和/或每一个下行数据流应通过哪一种无线接入技术以及该无线接入技术的哪一个承载来传输，来相应地配置该用户设备的上行和/或下行方向上的各无线接入技术的承载。这样在下行方向，PDN网关按照配置的下行方向上无线接入技术的承载来传输该用户设备的下行方向的数据流，在上行方向，用户设备按照配置的上行方向上无线接入技术的承载来传输该用户设备的上行方向的数据流。
可见，本发明实施例的无线网络汇聚传输中由PDN网关先根据用户设备在至少两个无线网络中的位置信息，相应地得到该用户设备所在各个无线网络当前位置中的网络负载信息，并根据网络负载信息及预置的策略确定使用该至少两个无线接入技术传输用户设备数据流的方式，最后按照确定的方式传输用户设备的数据流。这样根据网络实际的负载状况，合理分配汇聚网络中使用各个无线接入技术传输的数据量，使得汇聚网络中各个无线网络的资源得到有效地利用。
本发明实施例的无线网络汇聚传输方法是在用户设备通过至少两个无线空口接入分组核心网的传输方法，在一个具体的实施例中，在上述步骤101之前，PDN网关还执行如下步骤：
步骤100，与用户设备之间建立至少两种无线接入技术的承载，并对应地储存用户设备的标识信息与至少两种无线接入技术的承载的标识信息。
这里建立无线接入技术的承载是指用户设备附着到该无线网络后，建立的用户设备与分组核心网之间基于该无线接入技术的数据传输通道，具体地，可以使用下面任一种或多种方式来建立承载：用户设备通过PDN网关建立的一个PDN连接的多种无线接入技术的承载；用户设备和多个PDN之间分别建立不同的无线接入技术的承载，即用户设备通过PDN网关建立的一部分PDN连接采用一种无线接入技术的承载，而用户设备通过该PDN网关建立的另一部分PDN连接采用另一种无线接入技术的承载。
需要说明的是，本实施实例中在建立承载的过程中，对于同一个用户设备的多种无线接入技术的承载，在建立一个PDN连接时使用同一个PDN地址即IP地址，避免了地址资源的浪费。
这样在建立承载之后，PDN网关就可以通过半静态方式和/或动态方式控制采用各无线接入技术传输数据流的分配，具体地：
(1)通过半静态方式控制数据流：在控制数据流时，将用户设备与PDN网关之间建立的每个无线接入技术的承载通过业务流模板(traffic flowtemplate，TFT)和/或PDN连接来区分。
本实施例中，可以用PDN连接来区分不同无线接入技术的承载，具体地，当用户设备通过PDN网关建立多个PDN连接时，可以配置用户设备与不同PDN连接采用不同的无线接入技术，例如用户设备通过PDN网关有5个PDN连接，其中用户设备的3个PDN连接采用无线接入技术A，而用户设备的另2个PDN连接采用无线接入技术B。
不同无线接入技术的承载还可以通过业务流模板来区分，为了从应用层数据分组中区分出某条承载传输的数据流，每条承载对应一个TFT，而TFT是一组分组过滤器(packet filter)，每个分组过滤器可以包含源/目的IP地址、协议类型、端口范围等特征，用于匹配和分离出具有相同特征的数据流。具体地，当用户设备通过PDN网关建立的同一个PDN连接中有多个数据流时，可以配置该用户设备与该PDN连接的不同数据流采用不同的无线接入技术来传输，由于这些数据流对应的TFT不同，因此可以从应用层数据分组中分别加以区分，并通过相应的无线接入技术的承载来传输。
无论是通过PDN连接还是通过TFT来区分不同无线接入技术的承载，PDN网关都可以在执行上述步骤103时，以半静态的方式来控制通过各无线接入技术的承载传输数据流，具体地可以通过如下步骤A1或B1来实现：
A1：只考虑步骤102中获得的网络负载信息及预置的策略，来确定上行方向和/或下行方向上传输用户设备的数据流对应承载的业务流模板TFT和对应承载的无线接入技术；
由于在承载建立的过程中，用户设备会在承载请求中携带该承载对应的无线接入技术的标识，则PDN网关知道与用户设备之间建立的承载所对应的无线接入技术；且用户设备也知道建立的承载所对应的无线接入技术。
则PDN网关可以根据网络实际的负载和预置的策略确定传输上行和/或下行数据流使用的无线接入技术的方式，使得通过相应无线接入技术的承载传输用户设备的数据流后，能满足预置策略中的要求，从而实现各无线网络的负载平衡，其中预置的策略如上述步骤103步骤中所述，在此不进行赘述。
PDN网关具体确定的数据流传输方式可以包括：上下行方向传输的数据流，其中每个数据流对应一个TFT；和传输数据流采用的无线接入技术的承载等等。
B1：根据网络负载信息、用户设备业务层的数据流信息及预置的策略，确定在上行方向和/或下行方向上传输该用户设备的数据流对应承载的业务流模板和对应承载的无线接入技术。
可以理解，在确定上行和/或下行方向上用户设备传输数据流的方式时，可以根据当前网络中实际的负载信息及用户设备基于数据传输的要求，来确定传输数据流的方式，使得通过相应无线接入技术的承载传输用户设备的数据流后，既能满足预置策略中的要求，又可以满足该用户设备的实际要求，这样既能实现各无线网络的负载平衡，又可以满足该用户设备的服务质量要求。其中预置的策略如上述步骤103步骤中所述，在此不进行赘述。
PDN网关具体确定的数据流传输方式可以包括：上下行方向传输的数据流，其中每个数据流对应一个TFT；和传输数据流采用的无线接入技术的承载等等。
采用半静态方式确定传输数据流的方式后，在执行上述步骤104中的数据流传输时，在下行方向，PDN网关按照配置的下行方向上无线接入技术的承载来传输该用户设备的下行方向的数据流；在上行方向，用户设备按照配置的上行方向上无线接入技术的承载来传输该用户设备的上行方向的数据流。
需要说明的是，在通过半静态方式进行控制数据流时，尽量使得同一数据流，即同一TCP连接的上行或下行的数据流采用同一无线接入技术的承载来传输，这样会避免同一数据流因经由不同的无线接入技术来传输时延差别较大而造成的TCP性能损失。
(2)通过动态方式控制数据流：在动态方式下，用户设备通过PDN网关建立的同一个PDN连接所对应的不同无线接入技术的承载可以采用相同的TFT。
通过动态方式控制数据流时，PDN网关只确定下行方向的数据流传输方式，而上行方向的数据流传输方式由用户设备来进行确定(在后面的实施例二中说明)。则在确定下行方向使用至少两个无线接入技术传输用户设备数据流的方式时，PDN网关可以确定下行方向上采用各无线接入技术的承载传输的用户设备数据流的数据量，或数据量的比例等；则在执行上述步骤104时，可以通过如下步骤来实现：
A2：按照确定的数据量或数据量比例选择传输下行方向上用户设备的数据流的无线接入技术；
B2：用选择的无线接入技术的承载传输相应的下行方向上用户设备的数据流。
可以理解，PDN网关在选择无线接入技术时，需要使得下行方向上使用各无线接入技术的承载传输用户设备数据流的数据量或数据量比例符合PDN网关按照网络负载信息确定的数据量或数据量比例。
参考图2所示，PDN网关中的TFT1对应匹配和分离用户设备1的下行数据流，而TFT2对应匹配和分离用户设备2的下行数据流，通过动态方式确定使用无线接入技术1和/或2传输下行数据流的数据量后，由无线接入技术选择功能实体根据确定的传输下行数据流的数据量，选择传输下行数据流的无线接入技术；并按照选择的无线接入技术1和/或2的承载来传输相应的用户设备的下行数据流。
需要说明的是，在通过动态方式进行控制数据流时，可以使同一数据流，即同一TCP连接的上行或下行的数据流采用不同无线接入技术的承载来传输，这样可以动态地灵活控制用户设备在不同无线接入网络中的流量。
由于在动态方式下的不同无线接入技术的承载可以采用同一个TFT，则PDN网关可以配置同一个TFT对应多个不同无线接入技术承载，使得它们尽量承载相同QoS需求的数据流，从而避免同一数据流，即同一TCP连接的上行或下行数据流经由不同无线接入技术的承载来传输时，传输时延差别过大而造成的TCP性能损失。
本发明实施例中用户设备通过至少两个无线空口接入到分组核心网中，此时用户设备处于汇聚网络传输状态；用户设备可以退出其中的无线网络，使得只通过一个无线空口接入到分组核心网中，此时用户设备处于单一网络传输状态。
在另一个具体的实施例中，用户设备可以在单一网络传输状态与汇聚网络传输状态之间进行转换，具体地：
(1)假设用户设备当前所在第一无线网络中，则用户设备可以在如下几种情况下，从单一网络传输状态转换到汇聚网络传输状态，即用户设备再附着到除第一无线网络之外的其他无线网络中，比如第二无线网络中：
a1、用户设备自动开启了网络汇聚传输的功能；
b1、用户设备并未关闭网络汇聚传输的功能，由于网络覆盖等原因用户设备只由其中一个无线接入技术1承载数据流，当用户设备又重新进入其他无线网络的覆盖区域；
c1、用户设备并未关闭网络汇聚传输的功能，由于其中一个无线网络1的网络负载过重(或其它原因)而退出该无线网络1，当用户设备退出该无线网络1的原因已经消除，需要重新建立该无线网络1的承载。
对于上述情况a1和b1，用户设备直接发起到第二无线网络的附着请求，当分组核心网接收到该附着请求后，则在PDN网关与用户设备之间建立起第二无线接入技术的承载；对于上述情况c1，需要PDN网关检测第二网络中的实际状况，比如检测第二无线网络的网络负载是否在预置的范围内，如果是，则与用户设备之间建立第二无线接入技术的承载。
(2)用户设备可以在如下几种情况下，从汇聚网络传输状态转换到单一网络传输的状态：
a2、用户设备自动关闭了网络汇聚传输的功能；
b2、用户设备的移动导致其离开了任一无线网络的覆盖区；
c2、因任一无线网络的条件异常，或用户设备进入任一无线网络的盲区等原因，导致用户设备不能使用该无线网络通信；
d2、因用户设备所在任一无线网络的网络负载过重等原因，用户设备需要退出该无线网络。
对于上述情况a2，用户设备直接发起到任一无线网络的去附着请求；对于上述情况b2，用户设备在检测到某个无线网络的信号强度小于预置的门限值，则发起到该无线网络的去附着请求；对于上述情况c2可以由其中一个无线网络发起用户设备到另一无线网络的去附着请求。当PDN网关接收到该去附着请求，则退出用户设备在另一无线网络上的承载；
对于上述情况d2，PDN网关可以检测用户设备所在任一无线网络的网络负载是否超过预置的范围，如果是，则退出用户设备在该无线网络中的承载。
方法实施例二：
一种无线网络汇聚传输方法，主要是对采用统一的分组核心网的不同无线网络的汇聚，比如对UMTS和LTE无线网络的汇聚，且用户设备可以从至少两个不同的无线空口接入到分组核心网中，本实施例的方法是用户设备所执行的方法，流程图如图3所示，包括：
步骤201，检测下行方向上使用至少两个无线接入技术传输用户设备的数据流的方式；
可以理解，本实施例中是以动态方式控制使用不同无线接入技术传输上行数据流的，由于用户设备并不能获得相关的网络负载状况，因此用户设备在进行上行数据流的动态流量控制时，可以采用反向同步的方法，即检测下行方向上使用至少两个无线接入技术传输数据流的方式，比如，用户设备接收的下行数据流中无线接入技术的承载等等。
这里下行方向上使用至少两个无线接入技术传输用户设备数据流的方式是PDN网关以动态方式，并根据用户设备所在至少两个无线网络当前位置的网络负载信息确定的，具体的确定方法如实施例一中所示，在此不再赘述。
步骤202，按照检测的方式确定上行方向上使用至少两个无线接入技术传输用户设备数据流的方式；
在确定上行方向上数据流的传输方式时，用户设备可以根据下行方向上使用至少两个无线接入技术承载的数据流量比例，或按照预置计算关系来确定上行方向上用户设备数据流的传输方式。比如：用下行方向上使用至少两个无线接入技术承载的数据流量比例作为上行方向上使用至少两个无线接入技术承载的数据流量比例；或用下行方向无线接入技术的数据流量比例乘以某个比例因子得到上行方向上使用至少两个无线接入技术承载的数据流量比例，其中比例因子可以是固定配置在用户设备内，也可以由网络侧通过信令动态配置的。
需要说明的是，由于高速分组接入技术(High Speed Packet Access，HSPA)的上行传输性能较差，传输效率较低，用户设备尽量不分配HSPA来传输上行方向的用户数据，而分配HSPA来传输空口必须的L1/L2/L3控制信令等，这样在进行上行数据流的传输时，也可以降低用户设备的功耗。
步骤203，根据确定的方式将用户设备的上行数据流从对应的无线网络传输到分组核心网中。
可见，本发明实施例的无线网络汇聚传输中由用户设备根据检测到的下行方向上使用至少两个无线接入技术传输数据流的方式，确定上行方向上用户设备使用至少两个无线接入技术传输数据流的方式，并根据确定的方式将上行数据流从对应的无线网络传输到分组核心网中。由于下行方向上该用户设备的数据流的信息是根据网络实际的负载状况合理分配的，使得汇聚网络中各个无线网络的资源得到有效地利用。
本发明实施例的无线网络汇聚传输方法是在用户设备通过至少两个无线网络接入分组核心网的传输方法，在一个具体的实施例中，在上述步骤201之前，用户设备还执行如下步骤：
步骤200，与PDN网关之间建立至少两种无线接入技术的承载。
用户设备在建立与PDN网关之间的承载时，可以使用下面任一种或多种方式来建立承载：用户设备通过PDN网关建立的一个PDN连接采用多种无线接入技术的承载；用户设备和多个PDN之间分别建立不同的无线接入技术的承载，即用户设备通过PDN网关建立的一部分PDN连接用于一种无线接入技术的承载，而用户设备通过PDN网关建立的另一部分PDN连接用于另一种无线接入技术的承载。
本实施例中用户设备通过PDN网关且使用同一个PDN地址即IP地址，建立同一PDN连接的多种无线接入技术的承载，这样避免了地址资源的浪费；用户设备通过PDN网关且使用不同IP地址，分别建立不同PDN连接对应的不同无线接入技术的承载，而PDN网关通过用户设备的标识信息就可以知道一个用户设备建立了哪些无线接入技术的承载。
以下以UMTS和LTE网络的汇聚传输为例来说明：
在UMTS和LTE汇聚网络中有统一的分组核心网，其中LTE网络系统包括移动性管理实体、服务网关、PDN网关和策略和计费规则功能实体等网元；而UMTS网络系统包括通用分组无线服务技术的服务支持节点、PCRF和PDN网关等网元。
参考图4a所示，在UMTS系统的SGSN支持S3/S4接口的情况下，UMTS无线接入网通过Iu接口与SGSN连接，而SGSN通过S3和S4接口与分别MME和S-GW相连，UMTS无线接入网还可以通过S12接口直接和S-GW相连；LTE无线接入网通过控制面接口S1-mme和用户面接口S1u分别和MME和S-GW相连，MME和S-GW之间则通过控制面接口S11相连。S-GW通过S5接口与PDN网关相连，PDN网关则通过SGi接口与分组核心网连接，同时通过Gx接口与PCRF相连。
参考图4b所示，在UMTS系统的SGSN不支持S3/S4接口的情况下，汇聚网络的结构与SGSN支持S3/S4接口的汇聚网络结构相似，不同的是在该汇聚网络中，，此时SGSN通过Gn接口分别与MME和PDN网关相连；且UMTS无线接入网不能通过S12接口直接和S-GW相连。
本发明实施例的无线网络汇聚传输方法可以适用于上述图4a和图4b中所示的汇聚网络系统中。且本实施例中，用户设备具有LTE/UMTS汇聚传输功能，网络系统利用广播消息给用户设备，通知用户设备该网络系统支持LTE/UMTS网络汇聚传输功能，用户可以通过该广播消息开启用户设备的LTE/UMTS汇聚传输功能，并接入网络系统中。如果为了节省电量，可以关闭用户设备的LTE/UMTS汇聚传输功能，即只使用LTE或UMTS网络系统来传输数据流。
具体地，对于UMTS系统的SGSN支持S3/S4接口的情况：
(1)建立用户设备与分组核心网络侧之间关于UMTS和LTE的承载：
参考图5所示，在一种情况下，用户设备可以先接入LTE无线网络，完成网络附着(Network Attachment)从而建立与PDN网关的LTE承载，在这个过程中网络侧可以为用户设备分配一个IP地址。且在建立的LTE承载中可以包括缺省承载(default bearer)，或缺省承载和至少一条专用承载(dedicated bearer)，具体为用户设备与LTE无线网络的基站(eNB)之间的无线承载(Radio Bearer，RB)、eNB与S-GW之间的S1承载和S-GW与PDN网关之间的S5承载。这样用户设备可以通过上行TFT将对应的数据流通过LTE的承载发送到分组核心网。
如果用户设备开启了LTE/UMTS网络汇聚功能，当用户设备发现当前位置有UMTS的网络覆盖，可以使用之前网络侧为用户设备分配的IP地址接入UMTS无线网络，在完成网络附着后建立与PDN网关之间的UMTS承载。在建立的UMTS承载中包括：用户设备与SGSN之间分组数据协议上下文(PDPContext)，或分组数据协议上下文或至少一条辅助分组数据协议上下文(Secondary PDP Context)，具体为用户设备和UMTS无线网络(RAN)之间的无线接入承载(RAB)，以及UMTS无线网络与SGSN之间的Iu承载；且建立的UMTS承载中还包括SGSN到分组核心网之间的缺省承载，或缺省承载和至少一条专用承载，具体为SGSN与S-GW之间的S4承载，和S-GW与PDN网关之间的S5承载。
在另一种情况下，用户设备可以先接入UMTS无线网络，在完成网络附着后，通过单独的承载建立信令建立与PDN网关之间的UMTS承载；如果用户设备开启了LTE/UMTS网络汇聚功能，当用户设备发现当前位置有LTE的网络覆盖，就会接入LTE无线网络，建立与PDN网关之间的LTE承载。
需要说明的是，用户设备可以通过PDN网关且使用同一个IP地址建立同一个PDN的LTE和UMTS的承载，也可以通过PDN网关且使用不同的IP地址，分别建立不同PDN连接的LTE和UMTS的承载；且在建立LTE和UMTS的承载后，在PDN网关可以对应地储存用户设备的标识信息，与LTE和UMTS承载的标识信息，这样PDN网关就可以知道该用户设备建立了哪些承载。
(2)以半静态方式控制UMTS和LTE承载来传输用户设备的数据流，具体通过如下步骤来实现，流程图如图6所示：
步骤2-1、PDN网关可以通过与承载管理相关的消息中携带的用户位置信息(User Location Information，ULI)，得到用户设备在LTE和UMTS无线网络的位置信息。比如PDN网关可以从创建会话请求(Create Session Request)、承载资源命令(Bearer Resource Command)、修改承载请求(Modify BearerRequest)、更新承载请求(Update Bearer Response)、删除承载响应(DeleteBearer Response)或删除会话请求(Delete Session Response)等消息中携带ULI，得到用户设备所在网络的位置信息。
上述的ULI可以为小区全球标识(CGI)、演进接入网络小区全球标识(ECGI)、路由区标识(RAI)和跟踪区标识(TAI)等信息，其中：CGI为用户设备所在UMTS小区的标识；ECGI为用户设备所在LTE小区的标识；RAI为用户设备在UMTS系统的分组交换(PS)域中路由区(Routing Area，RA)的标识，即一个或多个地理上相邻的小区对应的区域，当用户设备的RA发生变化时，用户设备会发起路由区更新(RAU)过程，保证SGSN能够确切知道该用户设备当前所在的新的路由区位置；TAI为用户设备在LTE系统的跟踪区(Tracking Area，TA)的标识，即一个或多个地理上相邻的小区对应的区域，当用户设备的TA发生变化时，用户设备会发起跟踪区更新(TAU)过程，保证MME/S-GW能够确切知道该用户设备当前所在的新的跟踪区位置。
可以理解，在用户设备进行网络附着、建立、修改和删除LTE和UMTS承载的过程，包括了用户设备发生跟踪区更新(TAU)、路由区更新(RAU)和SGSN与S-GW/MME等网络节点的重定位等移动性管理过程中，SGSN与S-GW/MME都会将ULI发送给PDN网关。在UMTS系统中SGSN会向PDN网关提供CGI和RAI信息，而LTE系统中S-GW/MME会向PDN网关提供ECGI和TAI信息，因此PDN网关总能够获知用户设备在UMTS和LTE系统中的位置信息。
步骤2-2、PDN网关根据得到的用户设备在UMTS和LTE中的位置信息CGI和ECGI，向OSS系统查询该用户设备所在的这两个网络当前位置中的网络负载信息，在OSS系统中记录着每个RA或TA中一段时间内的平均活跃用户数、平均业务量等负载相关的信息。
步骤2-3、PDN网关在现有QoS策略控制机制下，能够通过PCRF获得应用层数据流信息，并根据网络负载信息、该应用层数据流信息及预置的策略，确定上下行方向上使用LTE和UMTS传输该用户设备的数据流对应承载的TFT和对应承载的无线接入技术。这样能较好地控制LTE和UMTS两个系统中的负荷量，最大限度地提高两个系统的使用效率和吞吐量。
可以理解，用户设备和PDN网关可以确切地知道建立的每个承载所对应的无线接入技术是属于LTE还是UMTS，在以半静态方式进行数据流的确定时，可以通过TFT和/或PDN连接来区分不同无线接入技术的承载，具体可以确定使用LTE和UMTS传输数据流对应承载的TFT和对应承载的无线接入技术，且尽量使得同一TCP连接的上行或下行数据流使用同一无线接入技术的承载来传输。
步骤2-4、在确定上下行方向传输数据流的方式后，PDN网关则根据确定的方式来相应配置该用户设备的上下行方向上各无线接入技术的承载，并使用配置的承载来传输用户设备的数据流。
(3)以动态方式控制使用UMTS和LTE的承载来传输的用户设备数据流，具体可以通过如下步骤来实现，流程图如图7所示：
步骤3-1、PDN网关通过与承载管理相关的消息中携带的ULI，得到用户设备在LTE和UMTS无线网络的位置信息，比如CGI/ECGI，和RAI/TAI等信息。
步骤3-2、PDN网关根据得到的用户设备在在UMTS和LTE中的位置信息，向OSS系统查询该用户设备所在的这两个网络中当前位置的网络负载信息。
步骤3-3、PDN网关根据网络负载信息及预置的策略，确定下行方向上使用LTE和UMTS传输该用户设备的数据流的方式，包括使用LTE和UMTS传输下行数据流的数据量，比如具体的数据量，或数据量的比例等。这样较好地控制LTE和UMTS两个系统中的负荷量，最大限度地提高两个系统的使用效率和吞吐量。
步骤3-4、PDN网关则根据确定的下行方向传输数据流的数据量或数据量比例选择相应的LTE或UMTS，并将下行数据流按照选择的LTE或UMTS的承载来传输下行数据流。
可以理解，以动态方式进行数据流传输方式的确定时，同一个TFT和/或PDN连接能对应不同无线接入技术的承载，具体地，可以使得同一数据流的不同分组采用不同无线接入技术的承载进行传输，且尽量使得不同无线接入技术的承载对应QoS相同。
而对于上行方向数据流传输方式的确定，由用户设备通过反向同步的方法进行确定，即用户设备检测下行方向上使用LTE和UMTS传输数据流的方式，并根据检测的方式确定上行方向上使用LTE和UMTS传输数据流的方式，最后用户设备根据确定的上行方向传输数据流的方式，将上行数据流从对应的LTE或UMTS无线网络传输到分组核心网中。
(4)汇聚网络传输状态与单一网络传输状态之间的转换：
当用户设备从LTE(或UMTS)网络传输状态转换到汇聚网络传输状态的过程中，用户设备可以直接发起到UMTS(或LTE)网络的附着过程，当PDN网关接收到UMTS(或LTE)网络的附着请求，则建立与用户设备之间的UMTS(或LTE)承载。
参考图8所示，用户设备也可以通过如下步骤来实现从当前LTE(或UMTS)网络传输状态转换到汇聚网络传输状态：
步骤4-1、当PDN网关检测到用户设备所在UMTS(或LTE)网络的负载在预置的范围内或其他原因，决定与用户设备之间建立UMTS(或LTE)无线接入技术的承载；
步骤4-2、PDN网关发送建立承载请求给S-GW，在建立承载请求中包含UMTS(或LTE)的标识信息，具体地，可以在建立承载请求消息中增加信元“无线接入技术的类型”，并在该新增的信元中添加UMTS(或LTE)的标识信息；
步骤4-3、S-GW根据建立承载请求中新增的信息判断建立哪个无线接入技术的承载，本实施例中判断与用户设备之间建立UMTS(或LTE)无线接入技术的承载；
步骤4-4、S-GW通过将建立承载请求转交给MME或SGSN，由MME或SGSN通知用户设备，要求该用户设备发起在UMTS(或LTE)无线网络的附着和承载建立过程。
当用户设备从汇聚网络传输状态转换到LTE(或UMTS)网络传输状态的过程中，用户设备可以直接发起到UMTS(或LTE)无线网络的去附着过程，当PDN网关接收到UMTS(或LTE)无线网络的去附着请求，则退出与用户设备之间的UMTS(或LTE)的承载。
也可以在PDN网关检测到UMTS(或LTE)无线网络的负载过重时，发送删除承载请求给S-GW，且在删除承载请求中包含UMTS(或LTE)的标识信息；则S-GW根据UMTS(或LTE)的标识信息，通过MME或SGSN通知用户设备，要求该用户设备发起在UMTS(或LTE)无线网络的去附着过程。
对于UMTS系统的SGSN不支持S3/S4接口的情况下无线网络汇聚传输方法，与UMTS系统的SGSN支持S3/S4接口的情况下无线网络汇聚传输方法类似，在此不进行赘述。
本发明实施例提供的一种网关设备，本实施例的网关设备可以为PDN网关，结构示意图如图9所示，包括：
位置获取单元10，用于获取用户设备在至少两个无线网络中的位置信息；
这里位置信息能指示用户设备在无线网络中的当前位置，可以是用户设备当前小区的标识信息，用户设备所在路由区的标识信息，或用户设备所在跟踪区的标识信息等。
负载获取单元11，用于根据所述位置获取单元10获取的位置信息相应地获取所述用户设备所在各个无线网络当前位置中的网络负载信息；
确定单元12，用于根据所述负载获取单元11获取的网络负载信息及预置的策略，确定使用所述至少两个无线接入技术传输所述用户设备数据流的方式；
这里预置的策略如方法实施例一中所述，在此不进行赘述。
可以理解，确定单元12可以只考虑网络中实际的负载来确定无线接入技术传输数据流的方式，使得通过相应无线接入技术的承载传输用户设备的数据流后，能满足预置策略中的要求，从而实现各无线网络的负载平衡；
确定单元12还可以既考虑实际网络的负载，又考虑用户设备的应用层数据流信息，即用户设备实际基于数据传输的要求等其它信息来确定无线接入技术传输数据流的方式，使得通过相应无线接入技术的承载传输用户设备的数据流后，既能满足预置策略中的要求，又可以满足该用户设备的实际要求。这样既能实现各无线网络的负载平衡，又可以满足该用户设备的服务质量要求。
其中确定单元12确定的使用至少两个无线接入技术传输该用户设备数据流的方式可以包括：该用户设备的每一个上行和每一个下行数据流应通过哪一种无线接入技术以及该无线接入技术的哪一个承载来传输。
数据传输单元13，用于按照所述确定单元12确定的方式传输所述用户设备的数据流。
数据传输单元13会根据确定的使用各个无线接入技术的承载传输数据流的方式，即用户设备的每一个上行和/或每一个下行数据流应通过哪一种无线接入技术以及该无线接入技术的哪一个承载来传输，来相应地配置该用户设备的上行和/或下行方向上的各无线接入技术的承载。这样在下行方向，PDN网关按照配置的下行方向上无线接入技术的承载来传输该用户设备的下行方向的数据流，在上行方向，用户设备按照配置的上行方向上无线接入技术的承载来传输该用户设备的上行方向的数据流。
可见，本发明实施例的网关设备中，负载获取单元11根据位置获取单元10获取的用户设备在至少两个无线网络中的位置信息，相应地得到该用户设备所在各个无线网络当前位置中的网络负载信息，并由确定单元12根据网络负载信息及预置的策略确定使用该至少两个无线接入技术传输用户设备的数据流的方式，最后数据传输单元13按照确定的方式传输用户设备的数据流。这样根据网络实际的负载状况，动态分配汇聚网络中使用各个无线接入技术传输的数据量，使得汇聚网络中各个无线网络的资源得到有效地利用。
参考图10所示，在一个具体的实施例中，网关设备还可以包括：多种承载建立单元14和退出承载单元15，其中：
多种承载建立单元14，用于与所述用户设备之间建立至少两种无线接入技术的承载，并对应地储存所述用户设备的标识信息与所述至少两种无线接入技术的承载的标识信息；
多种承载建立单元14可以使用下面任一种或多种方式来建立承载：用户设备通过PDN网关建立的一个PDN连接的多种无线接入技术的承载；用户设备和多个PDN之间分别建立不同的无线接入技术的承载，即用户设备通过PDN网关建立的一部分PDN连接采用一种无线接入技术的承载，而用户设备通过该PDN网关建立的另一部分PDN连接采用另一种无线接入技术的承载。
退出承载单元15，用于接收到所述用户设备在任一无线网络的去附着请求，或检测到所述用户设备所在任一无线网络的网络负载超过预置的范围，则退出所述用户设备在所述任一无线网络的承载。
多种承载建立单元14可以包括单一承载建立单元140，用于接收到所述用户设备在第二无线网络的附着请求，或检测到所述第二无线网络的网络负载在预置的范围内，则与所述用户设备之间建立第二无线接入技术的承载；所述第二无线网络是所述用户设备当前所在第一无线网络之外的无线网络。
在本实施例中，可以通过多种承载建立单元14中的单一承载建立单元140与用户设备之间建立第二无线接入技术的承载，从而可以将用户设备从单一网络传输状态转换到汇聚网络传输状态；并可以通过退出承载单元15退出用户设备在任一无线网络的承载，将用户设备从汇聚网络传输状态转换到单一网络传输状态。
参考图11所示，在另一个具体的实施例中，确定单元12具体可以包括第一确定单元121、第二确定单元122和第三确定单元123，而数据传输单元13可以包括无线选择单元132和无线路由单元133，其中：
第一确定单元121，用于确定上行方向和/或下行方向传输所述用户设备的数据流对应承载的业务流模板TFT和对应承载的无线接入技术；
第二确定单元122，用于根据所述网络负载信息、所述用户设备的业务层数据流信息及预置的策略，确定在上行方向和/或下行方向上所述用户设备传输数据流对应承载的业务流模板TFT和对应承载的无线接入技术。
本实施例中第一确定单元121和第二确定单元122是通过半静态方式进行控制数据流的，且可以尽量使得同一数据流，即同一TCP连接的上行或下行的数据流采用同一无线接入技术的承载来传输，这样会避免同一数据流因经由不同的无线接入技术来传输时延差别较大而造成的TCP性能损失。其中每个数据流对应一个TFT。
网关设备中第一确定单元121和第二确定单元122以半静态分配方式确定传输上行和/或下行数据流的方式后，由数据传输单元13按照确定单元12确定的方式来相应配置上下行方向各个无线接入技术的承载，并按照配置的承载传输上下行方向的数据流。
第三确定单元123，用于确定下行方向使用所述至少两个无线接入技术传输用户设备数据流的数据量或数据量比例；
无线选择单元132，用于按照所述确定单元12中第三确定单元123确定的数据量或数据量比例选择下行方向上传输所述用户设备的数据流的无线接入技术；
无线路由单元133，用于用所述无线选择单元132选择的无线接入技术的承载传输下行方向上所述用户设备的数据流。
本实施例中网关设备是通过动态方式进行控制数据流的，确定单元12的第三确定单元123以动态方式来确定下行方向上使用各个无线接入技术传输下行数据流的数据量或数据量比例，则无线选择单元132会按照第三确定单元123确定的数据量或数据量比例选择传输下行数据流对应的无线接入技术，并由无线路由单元133按照选择的无线接入技术传输下行数据。
由于在动态方式下的不同无线接入技术的承载可以采用同一个TFT，则可以配置同一个TFT对应多个不同无线接入技术承载，使得它们尽量承载相同QoS需求的数据流，从而避免同一数据流，即同一TCP连接的上行或下行数据流经由不同无线接入技术的承载来传输时，传输时延差别过大而造成的TCP性能损失。
本发明实施例还提供一种用户设备，结构示意图如图12所示，包括：
下行检测单元20，用于检测下行方向上使用至少两个无线接入技术传输用户设备数据流的方式；所述下行方向上使用至少两个无线接入技术传输用户设备数据流的方式是分组无线网络PDN网关根据用户设备所在至少两个无线网络当前位置中的网络负载信息确定的；
上行信息确定单元21，用于按照所述下行检测单元20检测的方式确定上行方向上使用所述至少两个无线接入技术传输用户设备数据流的方式；
上行信息确定单元21在确定上行方向上数据流的传输方式时，可以根据下行方向上使用至少两个无线接入技术承载的数据流量比例，或按照预置计算关系来确定上行方向上用户设备数据流的传输方式。比如：用下行方向上使用至少两个无线接入技术承载的数据流量比例作为上行方向上使用至少两个无线接入技术承载的数据流量比例；或用下行方向无线接入技术的数据流量比例乘以某个比例因子得到上行方向上使用至少两个无线接入技术承载的数据流量比例，其中比例因子可以是固定配置在用户设备内，也可以由网络侧通过信令动态配置的。
数据接入单元22，用于根据所述上行信息确定单元21确定的方式将所述用户设备的上行数据流从对应的无线网络传输到分组核心网中。
可见，本发明实施例的用户设备中，由上行信息确定单元21根据下行检测单元20检测到的下行方向上使用至少两个无线接入技术传输数据流的方式，确定上行方向上用户设备使用至少两个无线接入技术传输数据流的方式，并由数据接入单元22将数据流从对应的无线网络传输到分组核心网中。由于下行方向上该用户设备的数据流的信息是根据网络实际的负载状况动态确定的，使得汇聚网络中各个无线网络的资源得到有效地利用。
在一个具体的实施例中，用户设备还包括承载建立单元23，用于通过所述PDN网关建立至少两种无线接入技术的承载。
承载建立单元23在建立与PDN网关之间的承载时，可以使用下面任一种或多种方式来建立承载：通过PDN网关建立的一个PDN连接采用多种无线接入技术的承载；和多个PDN之间分别建立不同的无线接入技术的承载，即承载建立单元23通过PDN网关建立的一部分PDN连接用于一种无线接入技术的承载，而承载建立单元23通过PDN网关建立的另一部分PDN连接用于另一种无线接入技术的承载。
本实施例中承载建立单元23通过PDN网关且使用同一个PDN地址即IP地址，建立同一PDN连接的多种无线接入技术的承载，这样避免了地址资源的浪费；承载建立单元23通过PDN网关且使用不同IP地址，分别建立不同PDN连接对应的不同无线接入技术的承载，而PDN网关通过用户设备的标识信息就可以知道一个用户设备建立了哪些无线接入技术的承载。
本发明实施例还提供一种无线网络汇聚传输系统，该系统中多种无线网络具有统一的分组核心网，包括用户设备和PDN网关设备，其中用户设备如图12所示的用户设备；
而PDN网关设备，用于根据用户设备所在至少两个无线网络当前位置中的网络负载信息确定下行方向上使用至少两个无线接入技术传输用户设备数据流的方式。
本发明实施例中的用户设备和网关设备中各个单元之间可以按照实施例一和二中所述的方法进行网络汇聚传输，在此不进行赘述。
综上所述，本发明实施例提供无线网络汇聚方法、系统和设备，具体地由PDN网关先根据用户设备在至少两个无线网络中的位置信息，相应地得到该用户设备所在各个无线网络当前位置中的网络负载信息，并根据网络负载信息及预置的策略确定使用该至少两个无线接入技术传输用户设备的数据流的方式，最后按照确定的方式传输用户设备的数据流。这样根据网络实际的负载状况，合理分配汇聚网络中使用各个无线接入技术传输的数据量，使得汇聚网络中各个无线网络的资源得到有效地利用。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁盘或光盘等。
以上对本发明实施例所提供的无线网络汇聚传输的方法、系统及装置，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (19)

1.一种无线网络汇聚传输方法，其特征在于，包括：
获取用户设备在至少两个无线网络中的位置信息；
根据所述位置信息相应地获取所述用户设备所在各个无线网络当前位置中的网络负载信息；
根据所述网络负载信息及预置的策略，确定使用所述至少两个无线接入技术传输所述用户设备数据流的方式；
按照所述确定的方式传输所述用户设备的数据流。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述获取用户设备在至少两个无线网络中的位置信息之前还包括：
与所述用户设备之间建立至少两种无线接入技术的承载，并对应地储存所述用户设备的标识信息与所述至少两种无线接入技术的承载的标识信息。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述与所述用户设备之间建立至少两种无线接入技术的承载，包括：
接收到所述用户设备在第二无线网络的附着请求，或检测到所述第二无线网络的网络负载在预置的范围内，则与所述用户设备之间建立第二无线接入技术的承载；
所述第二无线网络是所述用户设备当前所在第一无线网络之外的无线网络。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述至少两个无线网络包括通用移动通信系统UMTS和长期演进LTE网络，则与所述用户设备之间建立第二无线接入技术的承载，包括：
分组数据网络PDN网关发送建立承载请求给服务网关S-GW，所述建立承载请求中包含所述第二无线接入技术的标识信息；
所述S-GW根据所述第二无线接入技术的标识信息，通过移动管理实体MME或分组无线服务技术的服务支持节点SGSN通知所述用户设备，以便所述用户设备发起在所述第二无线网络的附着和承载建立过程。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
接收到所述用户设备在任一无线网络的去附着请求，或检测到所述用户设备所在任一无线网络区域的网络负载超过预置的范围，则退出所述用户设备在所述任一无线网络中的承载。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述至少两个无线网络包括通用移动通信系统UMTS和长期演进LTE网络，则退出所述用户设备在所述任一无线网络中的承载，包括：
分组数据网络PDN网关发送删除承载请求给S-GW，所述删除承载请求中包含所述任一无线接入技术的标识信息；
所述S-GW根据所述任一无线接入技术的标识信息，通过移动管理实体MME或分组无线服务技术的服务支持节点SGSN通知所述用户设备，以便所述用户设备发起在所述任一无线网络的去附着。
7.如权利要求1至6任一项所述的方法，其特征在于，
所述根据所述网络负载信息及预置的策略，确定使用所述至少两个无线接入技术传输所述用户设备数据流的方式，包括：确定上行方向和/或下行方向传输所述用户设备的数据流对应承载的业务流模板TFT和对应承载的无线接入技术；或，
根据所述网络负载信息、所述用户设备的业务层数据流信息及预置的策略，确定在上行方向和/或下行方向上传输所述用户设备的数据流对应承载的业务流模板TFT和对应承载的无线接入技术。
8.如权利要求1至6任一项所述的方法，其特征在于，
根据所述网络负载信息及预置的策略，确定使用所述至少两个无线接入技术传输所述用户设备数据流的方式，包括：确定下行方向使用所述至少两个无线接入技术传输用户设备数据流的数据量或数据流比例；
则所述按照所述确定的流量控制信息传输所述用户设备的数据流，包括：
按照所述确定的数据量或数据量比例选择下行方向上传输所述用户设备数据流的无线接入技术；
用所述选择的无线接入技术的承载传输下行方向上所述用户设备的数据流。
9.一种网络汇聚传输方法，其特征在于，包括：
检测下行方向上使用至少两个无线接入技术传输用户设备数据流的方式；所述下行方向上使用至少两个无线接入技术传输用户设备数据流的方式是分组数据网络PDN网关根据用户设备所在至少两个无线网络当前位置中的网络负载信息确定的；
按照所述检测的方式确定上行方向上使用所述至少两个无线接入技术传输用户设备的数据流的方式；
根据所述确定的方式将所述用户设备的上行数据流从对应的无线网络传输到分组核心网中。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述检测下行方向上至少两个无线接入技术传输用户设备的数据流的方式，之前还包括：
通过所述PDN网关建立至少两种无线接入技术的承载。
11.一种网关设备，其特征在于，包括：
位置获取单元，用于获取用户设备在至少两个无线网络中的位置信息；
负载获取单元，用于根据所述位置获取单元获取的位置信息相应地获取所述用户设备所在各个无线网络当前位置中的网络负载信息；
确定单元，用于根据所述负载获取单元获取的网络负载信息及预置的策略，确定使用所述至少两个无线接入技术传输所述用户设备数据流的方式；
数据传输单元，用于按照所述确定单元确定的方式传输所述用户设备的数据流。
12.如权利要求11所述的网关设备，其特征在于，还包括：
多种承载建立单元，用于与所述用户设备之间建立至少两种无线接入技术的承载，并对应地储存所述用户设备的标识信息与所述至少两种无线接入技术的承载的标识信息。
13.如权利要求12所述的网关设备，其特征在于，所述多种承载建立单元具体包括：
单一承载建立单元，用于接收到所述用户设备在第二无线网络的附着请求，或检测到所述第二无线网络的网络负载在预置的范围内，则与所述用户设备之间建立第二无线接入技术的承载；所述第二无线网络是所述用户设备当前所在第一无线网络之外的无线网络。
14.如权利要求11所述的网关设备，其特征在于，还包括：
退出承载单元，用于接收到所述用户设备在任一无线网络的去附着请求，或检测到所述用户设备所在任一无线网络的网络负载超过预置的范围，则退出所述用户设备在所述任一无线网络中的承载。
15.如权利要求11至14任一项所述的网关设备，其特征在于，所述确定单元包括：
第一确定单元，用于确定上行方向和/或下行方向传输所述用户设备的数据流对应承载的业务流模板TFT和对应承载的无线接入技术；
第二确定单元，用于根据所述网络负载信息、所述用户设备业务层的数据流信息及预置的策略，确定在上行方向和/或下行方向上所述用户设备传输数据流对应承载的业务流模板TFT和对应承载的无线接入技术。
16.如权利要求11至14任一项所述的网关设备，其特征在于，所述确定单元包括：第三确定单元，用于确定下行方向使用所述至少两个无线接入技术传输用户设备数据流的数据量或数据量比例；
所述数据传输单元包括：
无线选择单元，用于按照所述第三确定单元确定的数据量或数据量比例选择下行方向上传输所述用户设备的数据流的无线接入技术；
无线路由单元，用于用所述无线选择单元选择的无线接入技术的承载传输下行方向上所述用户设备的数据流。
17.一种用户设备，其特征在于，包括：
下行检测单元，用于检测下行方向上使用至少两个无线接入技术传输用户设备数据流的方式；所述下行方向上使用至少两个无线接入技术传输用户设备数据流的方式是分组数据网络PDN网关根据用户设备所在所述至少两个无线网络当前位置中的网络负载信息确定的；
上行信息确定单元，用于按照所述下行检测单元检测的方式确定上行方向上使用所述至少两个无线接入技术传输用户设备数据流的方式；
数据接入单元，用于根据所述上行信息确定单元确定的方式将所述用户设备的上行数据流从对应的无线网络传输到分组核心网中。
18.如权利要求17所述的用户设备，其特征在于，还包括：
承载建立单元，用于通过所述PDN网关建立至少两种无线接入技术的承载。
19.一种网络汇聚传输系统，其特征在于，包括用户设备和PDN网关设备，所述用户设备如权利要求17所述的用户设备；
所述PDN网关设备，用于根据所述用户设备所在至少两个无线网络当前位置中的网络负载信息确定下行方向上使用至少两个无线接入技术传输用户设备数据流的方式。
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