CN103220786B - Wlan和蜂窝网络协同工作的方法、基站、终端和系统 - Google Patents

Wlan和蜂窝网络协同工作的方法、基站、终端和系统 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供一种WLAN和蜂窝网络协同工作的方法、基站、终端和系统，包括：基站在确定终端应接入WLAN时，即在确定需要利用WLAN分流蜂窝网络业务时，确定WLAN的部署信息，将WLAN工作的频点作为一个子载波，通过载波聚合的方式，利用蜂窝网络的PDCCH对WLAN进行跨载波调度，终端可以根据基站通过PDCCH发送的WLAN调度信息接入WLAN，从而避免现有技术中，终端在确定应接入WLAN时，存在的接入时间较长、浪费系统资源的问题，提高终端接入WLAN的速度。

Description

WLAN和蜂窝网络协同工作的方法、基站、终端和系统
技术领域
本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种无线局域网(WLAN，WirelessLocal Area Network)和蜂窝网络协同工作的方法、基站、终端和系统。
背景技术
WLAN由于具有工作在2.4GHz免许可频段，设备成本低廉，易于部署，数据速率高等优点，已经被认为是分流蜂窝网络业务的重要手段。利用WLAN网络分流蜂窝网络业务，尤其是分流网页浏览、即时通信(如QQ、msn)等低价值业务，能有效减轻蜂窝网络负担，并改善室内覆盖，提供高速接入，从而提升用户使用体验。
目前，第三代合作伙伴计划(3GPP)已经定义了一套基于运营商策略的终端选网架构，该架构可以如图1所示。
其中，选网策略服务器(ANDSF，Access Network Discovery and SelectionFunction)是3GPP定义的负责接入网络发现的网元，为终端提供网络选择策略(包括接入网络发现和选择的相关信息)。网络选择策略中可以包括可用的WLAN、微波存取全球互通(Wimax，Worldwide Interoperability for MicrowaveAccess)等网络信息，优先接入的网络类型，甚至包括优先接入的网络标识(如WLAN的服务集标识(SSID，Service Set Identifier)，工作信道等)，以及网络选择策略适用和禁用的条件、计费策略。
终端中的管理器客户端由策略获取模块、策略匹配模块、策略执行模块、自动认证模块等组成，该客户端根据获取的网络选择策略决定终端应该接入蜂窝网络还是WLAN。ANDSF与终端之间的通信协议标准基于开放移动联盟设备管理(OMA-DM，Open Mobile Alliance Device Management)框架。
目前利用WLAN分流蜂窝网络业务的方法，终端根据发起的业务类型和网络选择策略，决定该业务应该是接入WLAN还是蜂窝网络。蜂窝网络和WLAN是独立工作的，每次终端决定需要接入WLAN之后，都要进行搜索网络、接收信标帧(Beacon)或发送探测帧等流程随机尝试接入某个接入点(AP，Access Point)，有时可能尝试多次才能成功接入AP，耗时较长且浪费系统资源，并影响用户的业务体验。
发明内容
本发明实施例提供一种WLAN和蜂窝网络协同工作的方法、基站、终端和系统，用于提高终端接入WLAN的速度。
一种无线局域网WLAN和蜂窝网络协同工作的方法，所述方法包括：
基站确定终端应接入WLAN；
基站确定WLAN的部署信息；
基站根据确定出的WLAN的部署信息确定WLAN调度信息，并通过蜂窝网络的物理下行控制信道PDCCH向终端发送WLAN调度信息。
一种基站，所述基站包括：
第一确定单元，用于确定终端应接入无线局域网WLAN；
第二确定单元，用于确定WLAN的部署信息；
发送单元，用于根据确定出的WLAN的部署信息确定WLAN调度信息，并通过蜂窝网络的物理下行控制信道PDCCH向终端发送WLAN调度信息。
一种无线局域网WLAN和蜂窝网络协同工作的方法，所述方法包括：
接收基站通过蜂窝网络的物理下行控制信道PDCCH发送的WLAN调度信息；
根据所述WLAN调度信息接入WLAN。
一种终端，所述终端包括：
接收单元，用于接收基站通过蜂窝网络的物理下行控制信道PDCCH发送的无线局域网WLAN调度信息；
接入单元，用于根据所述WLAN调度信息接入WLAN。
一种无线局域网WLAN和蜂窝网络协同工作的系统，所述系统包括基站和终端，其中：
基站，用于确定终端应接入WLAN，确定WLAN的部署信息，根据确定出的WLAN的部署信息确定WLAN调度信息，并通过蜂窝网络的物理下行控制信道PDCCH向终端发送WLAN调度信息；
终端，用于接收基站通过蜂窝网络的物理下行控制信道PDCCH发送的无线局域网WLAN调度信息，并根据所述WLAN调度信息接入WLAN。
根据本发明实施例提供的方案，基站在确定终端应接入WLAN时，即基站在确定需要利用WLAN分流蜂窝网络业务时，确定WLAN的部署信息，将WLAN工作的频点作为一个子载波，通过载波聚合的方式，利用蜂窝网络的PDCCH对WLAN进行跨载波调度，终端可以根据基站通过PDCCH发送的WLAN调度信息接入WLAN，从而避免现有技术中，终端在确定应接入WLAN时，存在的接入时间较长、浪费系统资源的问题，提高终端接入WLAN的速度。
附图说明
图1为现有技术中3GPP定义的基于运营商策略的终端选网架构示意图；
图2为本发明实施例一提供的WLAN和蜂窝网络协同工作的方法流程示意图；
图3为本发明实施例二提供的基站的结构示意图；
图4为本发明实施例三提供的终端的结构示意图；
图5为本发明实施例四提供的WLAN和蜂窝网络协同工作的系统结构示意图。
具体实施方式
3GPP长期演进(LTE)的后续增强版本(LTE-A，LTE-Advanced)引入了许多新的技术，而载波聚合技术作为支持更高带宽传输的关键技术也被引入其中。载波聚合(carrier aggregation)的基本原理是通过将两个或者更多的基本载波聚合在一起工作，从而满足更高的带宽需求。引入载波聚合技术之后，一个小区内的工作载波数由一个变为多个，形成了多载波通信场景。
本发明实施例提供的方案正是基于载波聚合技术，在基站确定需要利用WLAN分流蜂窝网络业务时，将WLAN工作的频点作为一个子载波，对WLAN进行跨载波调度。
下面结合说明书附图和各实施例对本发明方案进行说明。
实施例一、
本发明实施例一提供一种WLAN和蜂窝网络协同工作的方法，该方法的流程如图2所示，包括：
步骤101、基站确定是否需要接入WLAN。
在本步骤中，基站可以确定是否需要利用WLAN分流蜂窝网络业务，在确定需要利用WLAN分流蜂窝网络业务时，即确定终端应接入WLAN。
具体的，基站可以但不限于通过终端中待执行的业务类型确定终端是否应接入WLAN。例如，可以在终端中待执行的业务为即时通信业务，如QQ聊天时，确定需要利用WLAN分流该业务，即确定终端应接入WLAN。
步骤102、基站确定WLAN的部署信息。
WLAN的部署信息可以简单理解成WLAN AP的地图信息。该信息可以是集中保存在某个网元处，如海淀区的WLAN AP地图信息都存放在网管处。
基站可以通过以下三种方式的任意一种确定WLAN的部署信息：
方式一、基站在确定终端应接入WLAN时，向保存WLAN的部署信息的网元发起请求，并将接收到的该网元发送的WLAN的部署信息作为确定出的WLAN的部署信息；
方式二、基站接收网元定时发送的WLAN的部署信息，并将距离确定终端应接入WLAN的时刻最近的一次接收到的WLAN的部署信息作为确定出的WLAN的部署信息；
方式三、基站接收网元在保存的WLAN的部署信息发生更新时，发送的更新后的WLAN的部署信息，并将距离确定终端应接入WLAN的时刻最近的一次接收到的所述更新后的WLAN的部署信息作为确定出的WLAN的部署信息。
步骤103、基站进行跨载波调度。
基站在获取了周围的WLAN部署信息后，可以把AP工作的频点作为一个子载波，对WLAN进行跨载波调度。
本步骤可以包括，基站根据确定出的WLAN的部署信息确定WLAN调度信息，并通过蜂窝网络的物理下行控制信道PDCCH向终端发送WLAN调度信息。
现有的LTE系统的PDCCH承载的信息包括以下信息的一种或几种：
(a)标识PDCCH格式的信息
(b)调频标识信息
(c)上行资源分配指示(采用二叉树行编码)
(d)下行资源分配指示
(e)调制编码信息
(f)上行功率控制信息
(g)混合自动重复请求(HARQ)相关参数
(h)信道质量指示符(CQI，Channel Quality Indicator)配置参数
根据PDCCH所承载的信息的不同，现有技术中可以将PDCCH分为10种类型。
在本实施例中，为了能在利用WLAN分流蜂窝网络数据时，终端能更快地接入WLAN，提高对业务的支持能力，提出了一种新的PDCCH格式，基站采用该格式实现利用载波聚合的方式对WLAN网络进行跨载波调度。
本实施例提供的新的PDCCH格式中承载的信息(即通过PDCCH发送的WLAN调度信息)可以包括指示本次调度的是WLAN载波的信息，以及指示终端接入的WLAN对应的SSID，指示终端接入的WLAN的工作信道，对接入该WLAN的终端的能力要求信息中的至少一种。具体的，新的PDCCH格式中承载的信息可以包括指示本次调度的是WLAN载波的信息、指示终端接入的WLAN对应的SSID、指示终端接入的WLAN的工作信道、对接入该WLAN的终端的能力要求信息这四种信息。
且进一步的，可以利用第10版本的增强型长期演进(LTE-A R10)引入的载波指示域CIF的3个预留比特(bit)中剩余3种比特组合中的任意一种，指示本次调度的是WLAN载波的信息。由于目前LTE-A R10中最多同时支持5个3GPP的载波进行聚合，因此CIF需要3个bit位，并且还剩余3种bit组合未被用到，其中之一则可用来指示WLAN的载波信息。如000～100表示5个3GPP的载波，则剩下的101、110、111中的一个可以用来指示本次调度的是WLAN的载波。
指示终端接入的WLAN对应的SSID可以占用16比特；
在所述WLAN采用IEEE 802.11n标准时，由于IEEE 802.11n中定义了15个不交叠的信道，因此指示终端接入的WLAN的工作信道可以占用4比特，在所述WLAN采用IEEE 802.11b标准时，由于IEEE 802.11n中定义了3个不交叠的信道，因此指示终端接入的WLAN的工作信道可以占用2比特；
对接入该WLAN的终端的能力要求信息可以占用16比特。对终端的能力要求可以但不限于包括以下能力中的至少一种：支持轮询、支持低密度奇偶校验编码(LDPC)、支持发送空时分组码(STBC)、支持接收STBC等。
步骤104、终端接收WLAN调度信息。
在本步骤中，终端可以接收基站通过蜂窝网络的PDCCH发送的WLAN调度信息。
步骤105、终端接入WLAN。
在本步骤中，终端可以根据所述WLAN调度信息接入WLAN。
具体的，终端可以根据所述WLAN调度信息中对接入该WLAN的终端的能力要求信息，首先判断自身是否满足对终端的能力要求，在确定自身不满足对终端的能力要求时，无需试图接入WLAN。
根据本发明实施例一提供的方案，由基站确定终端是否需要接入WLAN，并在确定终端需要接入WLAN时，对WLAN进行跨载波调度，提高终端接入WLAN的速度。进一步的，实施例一还提供了基站获取WLAN的部署信息的至少三种方式，提高了基站获取WLAN的部署信息的灵活性，并定义了一种新的PDCCH格式，用于承载WLAN调度信息。
与本发明实施例一基于同一发明构思，提供以下的基站、终端和系统。
实施例二、
本发明实施例二提供一种基站，该基站的结构可以如图3所示，包括：
第一确定单元11用于确定终端应接入无线局域网WLAN；第二确定单元12用于确定WLAN的部署信息；发送单元13用于根据确定出的WLAN的部署信息确定WLAN调度信息，并通过蜂窝网络的物理下行控制信道PDCCH向终端发送WLAN调度信息。
所述第二确定单元12具体用于通过以下三种方式的任意一种确定WLAN的部署信息：
在确定终端应接入WLAN时，向保存WLAN的部署信息的网元发起请求，并将接收到的该网元发送的WLAN的部署信息作为确定出的WLAN的部署信息；
接收网元定时发送的WLAN的部署信息，并将距离确定终端应接入WLAN的时刻最近的一次接收到的WLAN的部署信息作为确定出的WLAN的部署信息；
接收网元在保存的WLAN的部署信息发生更新时，发送的更新后的WLAN的部署信息，并将距离确定终端应接入WLAN的时刻最近的一次接收到的所述更新后的WLAN的部署信息作为确定出的WLAN的部署信息。
实施例三、
本发明实施例三提供一种终端，该终端的结构可以如图4所示，包括：
接收单元21用于接收基站通过蜂窝网络的物理下行控制信道PDCCH发送的无线局域网WLAN调度信息；
接入单元22用于根据所述WLAN调度信息接入WLAN。
实施例四、
本发明实施例四提供一种WLAN和蜂窝网络协同工作的系统，该系统的结构可以如图5所示，包括基站31和终端32，其中：
基站31用于确定终端应接入WLAN，确定WLAN的部署信息，根据确定出的WLAN的部署信息确定WLAN调度信息，并通过蜂窝网络的物理下行控制信道PDCCH向终端发送WLAN调度信息；
终端32用于接收基站通过蜂窝网络的物理下行控制信道PDCCH发送的无线局域网WLAN调度信息，并根据所述WLAN调度信息接入WLAN。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种无线局域网WLAN和蜂窝网络协同工作的方法，其特征在于，所述方法包括：
基站确定终端应接入WLAN；
基站确定WLAN的部署信息；
基站将WLAN工作频点作为一个子载波对WLAN进行跨载波调度，具体包括：根据确定出的WLAN的部署信息确定WLAN调度信息，并通过蜂窝网络的物理下行控制信道PDCCH向终端发送WLAN调度信息，所述WLAN调度信息包括指示本次调度的是WLAN载波的信息，或者所述WLAN调度信息包括指示本次调度的是WLAN载波的信息和以下信息中的至少一种：指示终端接入的WLAN对应的服务集标识SSID，指示终端接入的WLAN的工作信道，对接入该WLAN的终端的能力要求信息。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，利用第10版本的增强型长期演进LTE-A R10引入的载波指示域CIF的3个预留比特中剩余3种比特组合中的任意一种，指示本次调度的WLAN载波的信息；
指示终端接入的WLAN对应的SSID占用16比特；
在所述WLAN采用IEEE 802.11n标准时，指示终端接入的WLAN的工作信道占用4比特，在所述WLAN采用IEEE 802.11b标准时，指示终端接入的WLAN的工作信道占用2比特；
对接入该WLAN的终端的能力要求信息占用16比特。
3.如权利要求1或2任一所述的方法，其特征在于，基站通过以下三种方式的任意一种确定WLAN的部署信息：
基站在确定终端应接入WLAN时，向保存WLAN的部署信息的网元发起请求，并将接收到的该网元发送的WLAN的部署信息作为确定出的WLAN的部署信息；
基站接收网元定时发送的WLAN的部署信息，并将距离确定终端应接入WLAN的时刻最近的一次接收到的WLAN的部署信息作为确定出的WLAN的部署信息；
基站接收网元在保存的WLAN的部署信息发生更新时，发送的更新后的WLAN的部署信息，并将距离确定终端应接入WLAN的时刻最近的一次接收到的所述更新后的WLAN的部署信息作为确定出的WLAN的部署信息。
4.一种基站，其特征在于，所述基站包括：
第一确定单元，用于确定终端应接入无线局域网WLAN；
第二确定单元，用于确定WLAN的部署信息；
发送单元，用于将WLAN工作频点作为一个子载波对WLAN进行跨载波调度，具体包括：根据确定出的WLAN的部署信息确定WLAN调度信息，并通过蜂窝网络的物理下行控制信道PDCCH向终端发送WLAN调度信息，所述WLAN调度信息包括指示本次调度的是WLAN载波的信息，或者所述WLAN调度信息包括指示本次调度的是WLAN载波的信息和以下信息中的至少一种：指示终端接入的WLAN对应的服务集标识SSID，指示终端接入的WLAN的工作信道，对接入该WLAN的终端的能力要求信息。
5.如权利要求4所述的基站，其特征在于，所述第二确定单元，具体用于通过以下三种方式的任意一种确定WLAN的部署信息：
在确定终端应接入WLAN时，向保存WLAN的部署信息的网元发起请求，并将接收到的该网元发送的WLAN的部署信息作为确定出的WLAN的部署信息；
接收网元定时发送的WLAN的部署信息，并将距离确定终端应接入WLAN的时刻最近的一次接收到的WLAN的部署信息作为确定出的WLAN的部署信息；
接收网元在保存的WLAN的部署信息发生更新时，发送的更新后的WLAN的部署信息，并将距离确定终端应接入WLAN的时刻最近的一次接收到的所述更新后的WLAN的部署信息作为确定出的WLAN的部署信息。
6.一种无线局域网WLAN和蜂窝网络协同工作的方法，其特征在于，所述方法包括：
接收基站通过蜂窝网络的物理下行控制信道PDCCH发送的WLAN调度信息，所述WLAN的工作频点作为一个子载波被跨载波调度，所述WLAN调度信息包括指示本次调度的是WLAN载波的信息，或者所述WLAN调度信息包括指示本次调度的是WLAN载波的信息和以下信息中的至少一种：指示终端接入的WLAN对应的服务集标识SSID，指示终端接入的WLAN的工作信道，对接入该WLAN的终端的能力要求信息；
根据所述WLAN调度信息接入WLAN。
7.一种终端，其特征在于，所述终端包括：
接收单元，用于接收基站通过蜂窝网络的物理下行控制信道PDCCH发送的无线局域网WLAN调度信息，所述WLAN的工作频点作为一个子载波被跨载波调度，所述WLAN调度信息包括指示本次调度的是WLAN载波的信息，或者所述WLAN调度信息包括指示本次调度的是WLAN载波的信息和以下信息中的至少一种：指示终端接入的WLAN对应的服务集标识SSID，指示终端接入的WLAN的工作信道，对接入该WLAN的终端的能力要求信息；
接入单元，用于根据所述WLAN调度信息接入WLAN。
8.一种无线局域网WLAN和蜂窝网络协同工作的系统，其特征在于，所述系统包括基站和终端，其中：
基站，用于确定终端应接入WLAN，确定WLAN的部署信息，将WLAN工作频点作为一个子载波对WLAN进行跨载波调度，具体包括：根据确定出的WLAN的部署信息确定WLAN调度信息，并通过蜂窝网络的物理下行控制信道PDCCH向终端发送WLAN调度信息，所述WLAN调度信息包括指示本次调度的是WLAN载波的信息，或者所述WLAN调度信息包括指示本次调度的是WLAN载波的信息和以下信息中的至少一种：指示终端接入的WLAN对应的服务集标识SSID，指示终端接入的WLAN的工作信道，对接入该WLAN的终端的能力要求信息；
终端，用于接收基站通过蜂窝网络的物理下行控制信道PDCCH发送的无线局域网WLAN调度信息，并根据所述WLAN调度信息接入WLAN。
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