CN103582011A - 一种进行多网络联合传输的系统、用户设备及方法 - Google Patents

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Abstract

一种进行多网络联合传输的系统、用户设备及方法，所述系统包括：核心网和接入网；接入网包括：第三代合作伙伴计划(3GPP)接入网网元和无线局域网(WLAN)接入网网元；核心网包括3GPP核心网网元；3GPP接入网网元通过网络接口与核心网网元相连，通过分流接口与WLAN接入网网元相连，通过3GPP无线接口与用户设备相连；用于对接收到的上行用户数据进行合并；还用于对下行用户数据进行分流，将部分下行用户数据分流到WLAN接入网网元；WLAN接入网网元通过WLAN无线接口与用户设备相连，用于在3GPP接入网网元与用户设备之间传输上行用户数据及下行用户数据。采用本发明减轻网络负荷，节约了频段及成本。

Description

一种进行多网络联合传输的系统、用户设备及方法
技术领域
本发明涉及移动通信系统，尤其涉及一种进行多网络联合传输的系统、用户设备及方法。
背景技术
随着无线通信技术和协议标准的不断演进，移动分组业务经历了巨大的发展，单个终端的数据吞吐能力不断提升。以长期演进(Long Term Evolution，简称为LTE)系统为例，在20M带宽内可以支持下行最大速率为100Mbps的数据传输；后续的增强LTE(LTE Advanced，简称为LTE-A)系统中，数据的传输速率将进一步提升，甚至可以达到1Gbps。
终端数据业务量膨胀式的增长，使得现有的网络资源渐渐力不从心，尤其是在新一代通信技术(如3G(3rd-generation，第三代移动通信技术)、LTE)还无法广泛布网的情况下，导致的结果是用户速率和流量需求均无法满足，用户的体验较差。如何预防和改变这一情况是运营商必须考虑的问题，一方面需要加快新技术的推广和网络部署；另一方面，通过增强现有网络和技术，达到快速提升网络性能的目的。
众所周知，在第三代合作伙伴计划(The 3rd Generation PartnershipProject，简称为3GPP)提供的无线网络技术之外，当前已经普遍应用的无线局域网，尤其是基于IEEE 802.11标准的无线局域网已经在家庭、企业甚至是互联网中被广泛的应用于热点接入覆盖。其中，由WiFi(Wireless Fidelity，无线相容性认证)联盟(Wi-Fi Alliance)提出的技术规范应用最广，因此在实际使用中经常将WiFi网络和基于IEEE 802.11标准的WLAN(WirelessLAN，无线局域网)网络划等号。
在上述前提下，有的运营商和公司已经提出将WLAN与现有的3GPP网络进行联合传输，即使用WLAN网络达到对现有LTE网络的负荷分担(Offload)和网络性能提升的目的。现在已经制定了3GPP网络与WLAN网络互通(Interworking)的相关协议，如图1所示，目前的Interworking架构允许WLAN网络使用LTE网络内的认证授权记账服务器(AuthenticationAuthorization Accounting，AAA)进行统一认证授权，同时可以复用现有LTE网络中的分组数据网络网关作为WLAN网络的分组数据网关，还可以实现两个网络的统一记账计费等，达到了两个网络的松耦合。
但是，目前的Interworking架构中还存在一些不足之处，比如：
1)目前的Interworking是由终端用户设备(User Equipment，简称为UE)触发的，网络侧对目标网络没有主动选择权、对UE接入网络失去了控制权，这导致运营商可能无法引导用户接入其期望的或最优的目标网络；
2)UE并不知道网络侧(比如LTE网络和WLAN网络)是否支持interworking，因此UE可能会选择连接到一个无法与当前网络进行interworking的目标网络；
3)为实现3GPP与WLAN的联合传输，需要终端同时开启两套收发机，这对终端的耗电会带来很大影响；
4)两个网络的数据流都需要经过3GPP核心网网元，造成的负荷比较大，终端用户设备在3GPP网络和WLAN网络之间移动时数据流切换也比较缓慢。另外，很重要的一点是，当前这种架构还是依赖于运营商能够拥有独立的3GPP网络和独立完整的WLAN网络，这就要求运营商要同时运营、维护多张网络，运营成本支出(Capital Expenditure，简称为CAPEX)较大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种进行多网络联合传输的系统、用户设备及方法，以克服现有运营商成本支出较大的缺陷。
为解决上述问题，本发明提供了一种进行多网络联合传输的系统，包括：核心网和接入网；
所述接入网包括：第三代合作伙伴计划(3GPP)接入网网元和无线局域网(WLAN)接入网网元；所述核心网包括3GPP核心网网元；所述3GPP接入网网元通过网络接口与所述核心网网元相连，通过分流接口与所述WLAN接入网网元相连，通过3GPP无线接口与用户设备相连；用于对接收到的上行用户数据进行合并；还用于对下行用户数据进行分流，将部分下行用户数据分流到所述WLAN接入网网元；
所述WLAN接入网网元通过WLAN无线接口与所述用户设备相连，用于在所述3GPP接入网网元与所述用户设备之间传输上行用户数据及下行用户数据。
进一步地，
所述3GPP接入网网元用于对下行用户数据进行分流，将部分下行用户数据分流到所述WLAN接入网网元，具体包括：
所述3GPP接入网网元用于对从所述核心网发来的下行用户数据进行分流后，将至少部分下行用户数据通过所述分流接口发送到所述WLAN接入网网元；
所述WLAN接入网网元用于在所述3GPP接入网网元与所述用户设备之间传输下行用户数据，具体包括：
所述WLAN接入网网元用于将从所述分流接口接收到的所述下行用户数据发送给所述用户设备。
进一步地，
所述3GPP接入网网元还用于将未通过所述分流接口发送给所述WLAN接入网网元的部分下行用户数据，通过与所述用户设备之间的接口发送给所述用户设备。
进一步地，
所述3GPP接入网网元用于将至少部分下行用户数据通过所述分流接口发送到所述WLAN接入网网元，具体包括：
所述3GPP接入网网元用于将至少部分下行用户数据，封装为以太网传输协议或者基于无线连接的传输协议的形式，通过所述分流接口发送到所述WLAN接入网网元。
进一步地，
所述3GPP接入网网元用于对下行用户数据进行分流，具体包括：
所述3GPP接入网网元用于在IP层、或数据包汇聚协议层、或无线链路控制层或者媒体接入控制(MAC)层，对所述下行用户数据进行分流。
进一步地，
所述3GPP接入网网元用于对下行用户数据进行分流，具体包括：
所述3GPP接入网网元用于根据本设备的负荷、所述WLAN接入网网元的负荷、所述用户设备所处的无线环境质量或其他预配置的算法中的任意一项或任意组合，对所述下行用户数据进行分流。
进一步地，
所述WLAN接入网网元用于在所述3GPP接入网网元与所述用户设备之间传输上行用户数据，具体包括：
所述WLAN接入网网元用于将接收到的所述用户设备发来的所述上行用户数据发送给所述3GPP接入网网元；
所述3GPP接入网网元用于对接收到的上行用户数据进行合并，具体包括：
所述3GPP接入网网元用于将属于同一数据源的所述用户设备发来的上行用户数据及所述WLAN接入网网元发来的上行用户数据进行合并。
进一步地，
所述3GPP接入网网元还用于直接在所述核心网网元与所述用户设备之间传输控制面信令。
进一步地，
所述3GPP接入网网元通过网络接口与所述核心网网元相连，具体包括：
在长期演进(LTE)网络中，所述3GPP接入网网元通过S1接口与所述核心网网元相连；在通用移动通信系统(UMTS)网络中，所述3GPP接入网网元通过Iu口与所述核心网网元相连。
相应地，本发明还提供了一种用户设备，具有无线局域网(WLAN)接入功能和至少一种第三代合作伙伴计划(3GPP)无线接入功能，包括：接收模块、发送模块、分流模块及合并模块；
所述接收模块用于通过3GPP无线接口接收3GPP接入网网元发来的下行用户数据，还用于通过WLAN无线接口接收WLAN接入网网元发来的下行用户数据；
所述合并模块用于将所述接收模块接收到的所述3GPP接入网网元与所述WLAN接入网网元发来的下行用户数据进行合并；
所述分流模块用于对待发送的上行用户数据进行分流；
所述发送模块用于将所述分流模块分流出的部分上行用户数据发送给所述3GPP接入网网元，将另一部分上行用户数据发送给所述WLAN接入网网元。
进一步地，
所述分流模块用于对待发送的上行用户数据进行分流，具体包括：
所述分流模块用于在IP层、或数据包汇聚协议层、或无线链路控制层或者媒体接入控制(MAC)层，对所述上行用户数据进行分流。
进一步地，
所述分流模块用于对待发送的上行用户数据进行分流，具体包括：
所述分流模块用于按照本地预配置的分流策略或者所述3GPP接入网网元为本设备配置的分流策略，对待发送的上行用户数据进行分流。
进一步地，
所述接收模块还用于直接接收所述3GPP接入网网元发来的控制面信令。
相应地，本发明还提供了一种进行多网络联合传输的方法，应用于核心网和接入网侧；
所述接入网包括：第三代合作伙伴计划(3GPP)接入网网元和无线局域网(WLAN)接入网网元；所述核心网包括3GPP核心网网元；
所述方法包括：
所述3GPP接入网网元通过网络接口与所述核心网网元相连，通过分流接口与所述WLAN接入网网元相连，通过3GPP无线接口与用户设备相连；对接收到的上行用户数据进行合并；对下行用户数据进行分流，将部分下行用户数据分流到所述WLAN接入网网元；
所述WLAN接入网网元通过WLAN无线接口与所述用户设备相连；在所述3GPP接入网网元与所述用户设备之间传输上行用户数据及下行用户数据。
进一步地，
所述3GPP接入网网元对下行用户数据进行分流，将部分下行用户数据分流到所述WLAN接入网网元，具体包括：
所述3GPP接入网网元对从所述核心网发来的下行用户数据进行分流后，将至少部分下行用户数据通过所述分流接口发送到所述WLAN接入网网元；
所述WLAN接入网网元在所述3GPP接入网网元与所述用户设备之间传输下行用户数据，具体包括：
所述WLAN接入网网元将从所述分流接口接收到的所述下行用户数据发送给所述用户设备。
进一步地，所述方法还包括：
所述3GPP接入网网元将未通过所述分流接口发送给所述WLAN接入网网元的部分下行用户数据，通过与所述用户设备之间的接口发送给所述用户设备。
进一步地，
所述3GPP接入网网元将至少部分下行用户数据通过所述分流接口发送到所述WLAN接入网网元，具体包括：
所述3GPP接入网网元将至少部分下行用户数据，封装为以太网传输协议或者基于无线连接的传输协议的形式，通过所述分流接口发送到所述WLAN接入网网元。
进一步地，
所述3GPP接入网网元对下行用户数据进行分流，具体包括：
所述3GPP接入网网元在IP层、或数据包汇聚协议层、或无线链路控制层或者媒体接入控制(MAC)层，对所述下行用户数据进行分流。
进一步地，
所述3GPP接入网网元对下行用户数据进行分流，具体包括：
所述3GPP接入网网元根据本设备的负荷、所述WLAN接入网网元的负荷、所述用户设备所处的无线环境质量或其他预配置的算法中的任意一项或任意组合，对所述下行用户数据进行分流。
进一步地，
所述WLAN接入网元在所述3GPP接入网网元与所述用户设备之间传输上行用户数据，具体包括：
所述WLAN接入网网元将接收到的所述用户设备发来的所述上行用户数据发送给所述3GPP接入网网元；
所述3GPP接入网网元对接收到的上行用户数据进行合并，具体包括：
所述3GPP接入网网元将属于同一数据源的所述用户设备发来的上行用户数据及所述WLAN接入网网元发来的上行用户数据进行合并。
进一步地，所述方法还包括：
所述3GPP接入网网元直接在所述核心网网元与所述用户设备之间传输控制面信令。
相应地，本发明还提供了一种进行多网络联合传输的方法，应用于用户设备侧，所述用户设备具有无线局域网(WLAN)接入功能和至少一种第三代合作伙伴计划(3GPP)无线接入功能；所述方法包括：
通过3GPP无线接口接收3GPP接入网网元发来的下行用户数据，通过WLAN无线接口接收WLAN接入网网元发来的下行用户数据；
将接收到的所述3GPP接入网网元与所述WLAN接入网网元发来的下行用户数据进行合并；
对待发送的上行用户数据进行分流；
将所述分流模块分流出的部分上行用户数据发送给所述3GPP接入网网元，将另一部分上行用户数据发送给所述WLAN接入网网元。
进一步地，
所述对待发送的上行用户数据进行分流，具体包括：
在IP层、或数据包汇聚协议层、或无线链路控制层或者媒体接入控制(MAC)层，对所述上行用户数据进行分流。
进一步地，
所述对待发送的上行用户数据进行分流，具体包括：
按照本地预配置的分流策略或者所述3GPP接入网网元为本设备配置的分流策略，对待发送的上行用户数据进行分流。
进一步地，所述方法还包括：
直接接收所述3GPP接入网网元发来的控制面信令。
采用本发明后，运营商可以利用无需牌照的WLAN频段分流付费频段的数据传输，分流3GPP接入网的数据流量，减轻网络负荷，节约了频段及成本；运营商可以复用现有的WLAN接入点网元，节省了网络侧的运维支出；同时增加了UE的数据吞吐量，满足了用户现今的多媒体业务需求；另外，本架构也保证了对协议和终端设备的最大兼容性，使得系统运行更合理、高效。
附图说明
图1是现有网络互通协议架构示意图；
图2是本发明实施例中3GPP与WLAN网络联合传输架构示意图；
图3(a)～图3(c)分别是本发明实施例中3GPP接入网与WLAN接入网间分流接口的三种协议栈示意图；
图4(a)及4(b)是本发明实施例中3GPP接入网数据分流示意图；
图5是本发明应用示例一中LTE与WLAN联合传输网络示意图；
图6(a)～6(c)是本发明应用示例一中分流接口协议栈示意图；
图7(a)及7(b)是本发明应用示例一中WLAN空口传递数据协议栈示意图；
图8是本发明应用示例一中用户设备与接入网隧道传输方案示意图；
图9(a)及9(b)是本发明应用示例二中UMTS与WLAN联合传输网络示意图；
图10(a)及10(b)是本发明应用示例二中WLAN空口传递数据协议栈示意图；
图11是本发明应用示例二中用户设备与接入网隧道传输方案示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
如图2所示，在本实施例中，3GPP与WLAN网络联合传输的系统中包含：核心网和接入网，接入网中包括：3GPP接入网网元和WLAN接入网网元，核心网中包括现有3GPP系统中的核心网网元。其中，核心网网元与3GPP接入网网元间可通过现有网络接口连接，比如在LTE网络中通过S1接口连接，在UMTS(Universal Mobile Telecommunications System，通用移动通信系统)网络中可以通过Iu口连接；也可以通过有线接口(如光纤)或无线接口(比如通过基于微波或3GPP空口协议的无线连接)相连。
其中，核心网中的核心网网元间的接口和功能与现有3GPP网络一致。例如，在EPS(Evolved Packet System，演进分组系统)中，核心网网元包括：MME(Mobility Management Entity，移动管理实体)、SGW(ServingGateway，服务网关)及PGW(Packet Data Network Gateway，分组数据网络网关)等；在UMTS中，核心网网元包括：SGSN(Serving GPRS SupportNode，GPRS(General Packet Radio Service，通用分组无线服务技术服务)支持节点)及GGSN(Gateway GPRS Support Node，网关GPRS支持节点)等。
上述3GPP接入网网元，在LTE网络中可以包括：演进基站(Evolved NodeB，简称为eNB)、中继节点(Relay node，简称为RN)或家庭演进基站(HomeeNB，简称为HeNB)等；在UMTS网络中可以包括：无线网络控制器(RadioNetwork Controller，简称为RNC)、基站(Node B)以及家庭基站(Home NodeB，HNB)等。此外，3GPP接入网网元除具备现有3GPP接入网网元的功能之外，还具备对下行用户数据进行分流及对属于同一数据源的上行用户数据进行合并的功能；
上述WLAN接入网网元，包括WLAN接入点(Access Point，简称为AP)，还可以包括WLAN接入控制网元(Access Control，简称为AC)。WLAN接入网网元的功能与现有WLAN接入网网元的功能类似，主要负责用户数据的传输；但与现有WLAN接入网网元的区别在于，WLAN接入网网元传递的数据为通过分流接口与3GPP接入网网元交互的分流数据。
此外，WLAN接入网网元与3GPP接入网网元间的分流接口主要负责在3GPP接入网网元和WLAN接入网网元之间传递分流的用户数据。该用户数据可以采用以太网传输协议进行传递，比如通过IP层(如图3(a)所示)或更高层次的传输协议传递(如图3(b)所示Tunneling(网络隧道)协议、图3(c)所示UDP(User Datagram Protocol，用户数据报协议))；如果该分流接口采用无线接口，则与采用有线接口进行传输的区别主要在于底层(即L1、L2层)传输协议采用基于无线连接的传输协议。
用户设备为至少支持WLAN和一种3GPP无线接入技术的多模终端，其分别通过3GPP空口协议和WLAN空口协议，相应地与3GPP接入网网元和WLAN接入网网元进行数据传递。其中，3GPP空口协议与WLAN空口协议分别与现有Uu口传输协议和802.11协议一致。
进一步地，WLAN接入网网元与用户设备之间传递的用户数据，在下行方向为3GPP接入网网元向WLAN接入网网元传递的分流用户数据；在上行方向为UE产生的分流用户数据，WLAN接入网网元收到后需要通过分流接口传递给3GPP接入网网元。其中，UE根据分流策略对上行用户数据进行分流，经过分流后UE将部分上行用户数据发送到3GPP接入网，将另一部分上行用户数据发送到WLAN接入网。该分流策略可以是预配置在该UE中的，也可以是由3GPP接入网网元为该UE配置的。
此外，对用户数据的分流可以发生在IP层、或者数据包汇聚协议(PacketData Convergence Protocol，简称为PDCP)层、或者无线链路控制(Radio LinkControl，简称为RLC)层、或者媒体接入控制(Medium Access Control，简称为MAC)层。
按照分流层次的不同，可以采用不同的封装形式对分流用户数据进行封装。如果分流发生在IP层，则发送方将不同的用户IP数据包分别通过不同路径(即通过3GPP空口或WLAN空口)传递给接收方，如图4(a)所示；如果发生在PDCP层，则该分流用户数据为经过PDCP层封装处理的用户数据，如图4(b)所示；类似地，同样适用于RLC层和MAC层分流，在此不再进行赘述。
进一步的，分流用户数据在通过底层802.11协议进行传递时，发送方在802.11MAC层协议之上还可以采用逻辑链路控制层(Logic Link Control，简称为LLC)协议进行进一步封装处理；相应地，接收方也会同样进行拆包处理。其中，对于下行用户数据，发送方为3GPP接入网网元，接收方为用户设备；对于上行用户数据，发送方为用户设备，接收方为3GPP接入网网元。
基于上述系统架构，由于控制信令是由3GPP接入网网元直接发给UE的，因此3GPP接入网网元是整个系统的主导，WLAN接入网网元只负责部分用户数据的传输，也就是说，UE具体接入哪个WLAN接入网，完全可以由3GPP接入网进行控制或者辅助。此外，由于UE被3GPP接入网所控制，因此其WLAN侧的收发机可由3GPP接入网来控制开关，这就达到了UE省电的目的。
在本实施例中，一种用户设备，具有无线局域网(WLAN)接入功能和至少一种第三代合作伙伴计划(3GPP)无线接入功能，包括：接收模块、发送模块、分流模块及合并模块；
所述接收模块用于通过3GPP无线接口接收3GPP接入网网元发来的下行用户数据，还用于通过WLAN无线接口接收WLAN接入网网元发来的下行用户数据；
所述合并模块用于将所述接收模块接收到的所述3GPP接入网网元与所述WLAN接入网网元发来的下行用户数据进行合并；
所述分流模块用于对待发送的上行用户数据进行分流；
所述发送模块用于将所述分流模块分流出的部分上行用户数据发送给所述3GPP接入网网元，将另一部分上行用户数据发送给所述WLAN接入网网元。
较佳地，
所述分流模块用于对待发送的上行用户数据进行分流，具体包括：
所述分流模块用于在IP层、或数据包汇聚协议层、或无线链路控制层或者媒体接入控制(MAC)层，对所述上行用户数据进行分流。
较佳地，
所述分流模块用于对待发送的上行用户数据进行分流，具体包括：
所述分流模块用于按照本地预配置的分流策略或者所述3GPP接入网网元为本设备配置的分流策略，对待发送的上行用户数据进行分流。
较佳地，
所述接收模块还用于直接接收所述3GPP接入网网元发来的控制面信令。
相应地，本实施例中，一种进行多网络联合传输的方法，应用于核心网和接入网侧；
所述接入网包括：第三代合作伙伴计划(3GPP)接入网网元和无线局域网(WLAN)接入网网元；所述核心网包括3GPP核心网网元；
所述方法包括：
所述3GPP接入网网元通过网络接口与所述核心网网元相连，通过分流接口与所述WLAN接入网网元相连，通过3GPP无线接口与用户设备相连；对接收到的上行用户数据进行合并；对下行用户数据进行分流，将部分下行用户数据分流到所述WLAN接入网网元；
所述WLAN接入网网元通过WLAN无线接口与所述用户设备相连；在所述3GPP接入网网元与所述用户设备之间传输上行用户数据及下行用户数据。
较佳地，
所述3GPP接入网网元对下行用户数据进行分流，将部分下行用户数据分流到所述WLAN接入网网元，具体包括：
所述3GPP接入网网元对从所述核心网发来的下行用户数据进行分流后，将至少部分下行用户数据通过所述分流接口发送到所述WLAN接入网网元；
所述WLAN接入网网元在所述3GPP接入网网元与所述用户设备之间传输下行用户数据，具体包括：
所述WLAN接入网网元将从所述分流接口接收到的所述下行用户数据发送给所述用户设备。
较佳地，所述方法还包括：
所述3GPP接入网网元将未通过所述分流接口发送给所述WLAN接入网网元的部分下行用户数据，通过与所述用户设备之间的接口发送给所述用户设备。
较佳地，
所述3GPP接入网网元将至少部分下行用户数据通过所述分流接口发送到所述WLAN接入网网元，具体包括：
所述3GPP接入网网元将至少部分下行用户数据，封装为以太网传输协议或者基于无线连接的传输协议的形式，通过所述分流接口发送到所述WLAN接入网网元。
较佳地，
所述3GPP接入网网元对下行用户数据进行分流，具体包括：
所述3GPP接入网网元在IP层、或数据包汇聚协议层、或无线链路控制层或者媒体接入控制(MAC)层，对所述下行用户数据进行分流。
较佳地，
所述3GPP接入网网元对下行用户数据进行分流，具体包括：
所述3GPP接入网网元根据本设备的负荷、所述WLAN接入网网元的负荷、所述用户设备所处的无线环境质量或其他预配置的算法中的任意一项或任意组合，对所述下行用户数据进行分流。
较佳地，
所述WLAN接入网元在所述3GPP接入网网元与所述用户设备之间传输上行用户数据，具体包括：
所述WLAN接入网网元将接收到的所述用户设备发来的所述上行用户数据发送给所述3GPP接入网网元；
所述3GPP接入网网元对接收到的上行用户数据进行合并，具体包括：
所述3GPP接入网网元将属于同一数据源的所述用户设备发来的上行用户数据及所述WLAN接入网网元发来的上行用户数据进行合并。
较佳地，所述方法还包括：
所述3GPP接入网网元直接在所述核心网网元与所述用户设备之间传输控制面信令。
相应地，本实施例中，一种进行多网络联合传输的方法，应用于用户设备侧，所述用户设备具有无线局域网(WLAN)接入功能和至少一种第三代合作伙伴计划(3GPP)无线接入功能；所述方法包括：
通过3GPP无线接口接收3GPP接入网网元发来的下行用户数据，通过WLAN无线接口接收WLAN接入网网元发来的下行用户数据；
将接收到的所述3GPP接入网网元与所述WLAN接入网网元发来的下行用户数据进行合并；
对待发送的上行用户数据进行分流；
将所述分流模块分流出的部分上行用户数据发送给所述3GPP接入网网元，将另一部分上行用户数据发送给所述WLAN接入网网元。
较佳地，
所述对待发送的上行用户数据进行分流，具体包括：
在IP层、或数据包汇聚协议层、或无线链路控制层或者媒体接入控制(MAC)层，对所述上行用户数据进行分流。
较佳地，
所述对待发送的上行用户数据进行分流，具体包括：
按照本地预配置的分流策略或者所述3GPP接入网网元为本设备配置的分流策略，对待发送的上行用户数据进行分流。
较佳地，所述方法还包括：
直接接收所述3GPP接入网网元发来的控制面信令。
下面结合不同的实施例对本发明进行进一步的说明。
应用示例一：以LTE与WLAN的联合传输为例。
如图5所示，eNB通过S1接口连接到LTE核心网；在RAN(Radio AccessNetwork，无线接入网)侧eNB还通过分流接口与WLAN AP连接，其中分流接口上的数据底层基于以太网协议进行数据交换；UE分别按照Uu接口协议和WLAN空口协议与eNB和WLAN AP进行数据传递。
对于接入网与UE之间传递的控制面信令，仍由eNB与UE通过Uu口进行直接交互，不参与数据分流。
对于下行用户数据，eNB通过S1口收到从核心网发来的不同承载上的用户IP数据后，将不同承载上的用户数据在IP层进行分流，eNB决定分流的依据可以是根据eNB和/或WLAN AP的负荷，或者根据UE所处的无线环境质量(即根据UE对LTE和WLAN网络无线环境质量的测量)等，或根据其他预定算法。当然，eNB也可以将该用户数据在其他协议层进行分流，比如在PDCP层、RLC层或MAC层等，区别在于此时分流的数据是经过上层协议层处理的协议数据单元(Protocol Data Unit，简称为PDU)，比如在PDCP层进行分流时，分流后的用户数据为PDCP PDU。
其中，经过分流后，eNB将部分用户IP数据通过Uu口传递给相应的UE，即需要进行相应PDCP、RLC或MAC层数据封装处理，具体机制与现有空口传递机制一致，不再赘述；
而部分用户IP数据由eNB通过分流接口传递到WLAN AP，并由WLANAP通过WLAN空口(即基于802.11协议)传递到相应的UE。其中，分流接口的用户数据可以基于IP数据包进行传递，如图6(a)所示，此时数据作为IP包负载(payload)，IP包头中源地址和目的地址分别为发送方和接收方的IP地址，所述IP地址可以是预配置的，也可以是由发送方和接收方通过其他流程(比如DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机设置协议)协议)进行协商获得；或者通过隧道协议进行封装，如图6(b)所示，比如通过GTP(GPRS Tunnelling Protocol，GPRS隧道协议)协议(如图6(c)所示)，此时MAC PDU作为GTP数据包payload，GTP隧道的传输层地址和端口号可以是预配置的，也可以是通过收发双发通过其他流程(比如L3协议流程)获取的；高层隧道协议还可以采用GRE(Generic RoutingEncapsulation，通用路由封装)协议或IPsec(Internet协议安全性，互联网协议安全性)协议等，或其他高层连接协议形式。其中，通过WLAN空口传递的用户数据可以是由WLAN AP对分流数据进行封装的IP数据包，如图7(a)所示，此时分流数据(这里即IP包)直接作为新的本地IP数据包payload，本地IP包头中源地址和目的地址分别为发送方和接收方IP地址，所述IP地址可以是预配置的，也可以是由发送方和接收方通过其他流程(比如DHCP协议)进行协商获得的；或者其他传输协议数据包，比如复用LTE的PDCP和/或RLC和/或MAC层协议，如图7(b)所示，此时WLANAP对分流IP数据包相应地按照PDCP、RLC、MAC形式进行封装，其中各协议层参数可由eNB对其进行配置，最终的协议PDU作为WLAN MAC层的Payload进行发送。可选的，分流用户数据在发送到WLAN MAC层之前，还可以利用LLC协议进行进一步封装，此时LLC数据包中的目的服务访问节点和源服务访问节点字段分别指向收发双方的对等协议层，分流数据作为LLC的payload。
上述分流接口和WLAN空口的协议栈可以进行任意组合。可选的，UE与eNB之间也可以建立端到端的隧道用于数据传递，如图8所示。其中隧道协议可以使用现有的隧道技术，比如IPsec协议、GTP协议、或GRE协议等，也可以是其他隧道协议。
进一步的，分流接口和WLAN空口根据实际需求，还可以增加安全保护机制，比如通过IPSec或其他隧道安全机制，具体保护实现方法与现有安全机制一致，不再赘述。
对于上行用户数据，与下行用户数据的传输路径和使用接口协议栈相同，不同之处在于发送方为UE，接收方为eNB和WLAN AP。在此不再进行赘述。
当然，上述架构也同样适用于RN和HeNB组合的场景，不同之处在仅在于接入网网元发生变化，网元的回程链路也有所不同，比如RN的回程链路基于LTE空口，HeNB的回程链路还可能由家庭基站网关管理等。但接入网网元间的分流接口协议和分流方式都是相同的。
应用示例二：以UMTS网络与WLAN网络的联合传输为例。
如图9(a)所示，RNC通过Iu接口连接到核心网；在RAN侧RNC还通过分流接口与WLAN AP连接，其中分流接口上的数据底层基于以太网协议进行数据交换；UE分别按照Uu接口协议和WLAN空口协议与RNC和WLAN AP进行数据传递。
可选的，UMTS网络与WLAN AP之间的分流接口也可以建立在NodeB与AP之间，如图9(b)所示。
对于接入网与UE之间传递的控制面信令，仍由RNC与UE通过Uu口进行交互，不参与分流。
对于下行用户数据，RNC通过Iu口收到从核心网发来的不同承载的用户IP数据后，将不同承载上的用户数据在MAC层进行分流，RNC决定分流的依据可以是根据RNC、NodeB和/或WLAN AP的负荷，或者根据UE所处的无线环境质量(即根据UE对UMTS和WLAN网络无线环境质量的测量)等，或根据其他预定算法。RNC也可以将用户数据在其他协议层分流，比如在IP层、PDCP层、或RLC层等，区别在于此时分流后的用户数据是经过的上层协议层处理的PDU。
其中，经过分流后，RNC将部分用户IP数据通过Uu口传递给相应UE，即需要进行相应PDCP、RLC或MAC层数据封装处理，具体机制与现有空口传递机制一致，不再赘述；
而部分用户数据由RNC进行层2协议，即UMTS PDCP、RLC或MAC层封装处理后，RNC将MAC协议数据包通过分流接口传递到WLAN AP，并由WLAN AP通过WLAN空口(即基于802.11协议)传递到相应的UE。其中，分流接口的用户数据可以基于IP数据包进行传递，如图6(a)所示，此时MAC PDU作为IP包负载(payload)，IP包头中源地址和目的地址分别为发送方和接收方的IP地址，所述IP地址可以是预配置的，也可以是由发送方和接收方通过其他流程(比如DHCP协议)进行协商获得的；或者通过隧道协议进行封装，如图6(b)所示，比如通过GTP协议(如图6(c)所示)，此时MAC PDU作为GTP数据包payload，GTP隧道的传输层地址和端口号可以预配置的，也可以是通过收发双发通过其他流程(比如L3协议流程)获取的；高层隧道协议还可以采用GRE协议或IPsec协议等，或其他高层连接协议形式。其中，通过WLAN空口传递的用户数据可以是分流后得到的裸数据，也可以是由WLAN AP对分流数据进行封装后的IP数据包，如图10(a)，此时分流数据(这里即MAC PDU包)直接作为IP数据包的payload，IP包头中源地址和目的地址分别为发送方和接收方IP的地址，该IP地址可以是预配置的，也可以是由发送方和接收方通过其他流程(比如DHCP协议)进行协商获得的；或者其他传输协议数据包，比如LLC，如图10(b)所示，此时LLC数据包中的目的服务访问节点和源服务访问节点字段分别指向收发双方的MAC层，分流数据作为LLC的payload。
上述分流接口和WLAN空口的协议栈可以进行任意组合。可选的，UE与RNC之间也可以建立端到端的隧道用于数据传递，如图11所示。其中隧道协议可以使用现有的隧道技术，比如IPsec协议、GTP协议或GRE协议等，也可以是其他隧道协议。
进一步的，分流接口和WLAN空口根据实际需求，还可以增加安全保护机制，比如通过IPSec或其他隧道安全机制，具体保护实现方法与现有安全机制一致，不再赘述。
对于上行用户数据，与下行用户数据的传输路径和使用接口协议栈相同，不同之处在于发送方为UE，接收方为RNC和WLAN AP。在此不再进行赘述。
此外，如果分流接口建立在NodeB与WLAN AP之间，则需要NodeB对用户数据进行分流，NodeB决定分流的依据可以是根据NodeB预定算法，也可以是由RNC触发。NodeB上进行的数据分流方法，以及在分流接口上的分流数据传递机制与RNC的处理方法类似，不做赘述。
上述架构也同样适用于HNB等其他场景，不同之处在仅在于接入网网元发生的变化，网元的回程链路也有所不同，比如HNB的回程链路还可能由家庭基站网关管理等。但接入网与WLAN AP间的分流接口协议和分流方式都是相同的。
本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。根据本发明的发明内容，还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (25)

1.一种进行多网络联合传输的系统，包括：核心网和接入网；
所述接入网包括：第三代合作伙伴计划(3GPP)接入网网元和无线局域网(WLAN)接入网网元；所述核心网包括3GPP核心网网元；所述3GPP接入网网元通过网络接口与所述核心网网元相连，通过分流接口与所述WLAN接入网网元相连，通过3GPP无线接口与用户设备相连；用于对接收到的上行用户数据进行合并；还用于对下行用户数据进行分流，将部分下行用户数据分流到所述WLAN接入网网元；
所述WLAN接入网网元通过WLAN无线接口与所述用户设备相连，用于在所述3GPP接入网网元与所述用户设备之间传输上行用户数据及下行用户数据。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于：
所述3GPP接入网网元用于对下行用户数据进行分流，将部分下行用户数据分流到所述WLAN接入网网元，具体包括：
所述3GPP接入网网元用于对从所述核心网发来的下行用户数据进行分流后，将至少部分下行用户数据通过所述分流接口发送到所述WLAN接入网网元；
所述WLAN接入网网元用于在所述3GPP接入网网元与所述用户设备之间传输下行用户数据，具体包括：
所述WLAN接入网网元用于将从所述分流接口接收到的所述下行用户数据发送给所述用户设备。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于：
所述3GPP接入网网元还用于将未通过所述分流接口发送给所述WLAN接入网网元的部分下行用户数据，通过与所述用户设备之间的接口发送给所述用户设备。
4.如权利要求2所述的系统，其特征在于：
所述3GPP接入网网元用于将至少部分下行用户数据通过所述分流接口发送到所述WLAN接入网网元，具体包括：
所述3GPP接入网网元用于将至少部分下行用户数据，封装为以太网传输协议或者基于无线连接的传输协议的形式，通过所述分流接口发送到所述WLAN接入网网元。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于：
所述3GPP接入网网元用于对下行用户数据进行分流，具体包括：
所述3GPP接入网网元用于在IP层、或数据包汇聚协议层、或无线链路控制层或者媒体接入控制(MAC)层，对所述下行用户数据进行分流。
6.如权利要求1～5中任意一项所述的系统，其特征在于：
所述3GPP接入网网元用于对下行用户数据进行分流，具体包括：
所述3GPP接入网网元用于根据本设备的负荷、所述WLAN接入网网元的负荷、所述用户设备所处的无线环境质量或其他预配置的算法中的任意一项或任意组合，对所述下行用户数据进行分流。
7.如权利要求1所述的系统，其特征在于：
所述WLAN接入网网元用于在所述3GPP接入网网元与所述用户设备之间传输上行用户数据，具体包括：
所述WLAN接入网网元用于将接收到的所述用户设备发来的所述上行用户数据发送给所述3GPP接入网网元；
所述3GPP接入网网元用于对接收到的上行用户数据进行合并，具体包括：
所述3GPP接入网网元用于将属于同一数据源的所述用户设备发来的上行用户数据及所述WLAN接入网网元发来的上行用户数据进行合并。
8.如权利要求1所述的系统，其特征在于：
所述3GPP接入网网元还用于直接在所述核心网网元与所述用户设备之间传输控制面信令。
9.如权利要求1所述的系统，其特征在于：
所述3GPP接入网网元通过网络接口与所述核心网网元相连，具体包括：
在长期演进(LTE)网络中，所述3GPP接入网网元通过S1接口与所述核心网网元相连；在通用移动通信系统(UMTS)网络中，所述3GPP接入网网元通过Iu口与所述核心网网元相连。
10.一种用户设备，具有无线局域网(WLAN)接入功能和至少一种第三代合作伙伴计划(3GPP)无线接入功能，包括：接收模块、发送模块、分流模块及合并模块；
所述接收模块用于通过3GPP无线接口接收3GPP接入网网元发来的下行用户数据，还用于通过WLAN无线接口接收WLAN接入网网元发来的下行用户数据；
所述合并模块用于将所述接收模块接收到的所述3GPP接入网网元与所述WLAN接入网网元发来的下行用户数据进行合并；
所述分流模块用于对待发送的上行用户数据进行分流；
所述发送模块用于将所述分流模块分流出的部分上行用户数据发送给所述3GPP接入网网元，将另一部分上行用户数据发送给所述WLAN接入网网元。
11.如权利要求10所述的用户设备，其特征在于：
所述分流模块用于对待发送的上行用户数据进行分流，具体包括：
所述分流模块用于在IP层、或数据包汇聚协议层、或无线链路控制层或者媒体接入控制(MAC)层，对所述上行用户数据进行分流。
12.如权利要求10或11所述的用户设备，其特征在于：
所述分流模块用于对待发送的上行用户数据进行分流，具体包括：
所述分流模块用于按照本地预配置的分流策略或者所述3GPP接入网网元为本设备配置的分流策略，对待发送的上行用户数据进行分流。
13.如权利要求10所述的系统，其特征在于：
所述接收模块还用于直接接收所述3GPP接入网网元发来的控制面信令。
14.一种进行多网络联合传输的方法，应用于核心网和接入网侧；
所述接入网包括：第三代合作伙伴计划(3GPP)接入网网元和无线局域网(WLAN)接入网网元；所述核心网包括3GPP核心网网元；
所述方法包括：
所述3GPP接入网网元通过网络接口与所述核心网网元相连，通过分流接口与所述WLAN接入网网元相连，通过3GPP无线接口与用户设备相连；对接收到的上行用户数据进行合并；对下行用户数据进行分流，将部分下行用户数据分流到所述WLAN接入网网元；
所述WLAN接入网网元通过WLAN无线接口与所述用户设备相连；在所述3GPP接入网网元与所述用户设备之间传输上行用户数据及下行用户数据。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于：
所述3GPP接入网网元对下行用户数据进行分流，将部分下行用户数据分流到所述WLAN接入网网元，具体包括：
所述3GPP接入网网元对从所述核心网发来的下行用户数据进行分流后，将至少部分下行用户数据通过所述分流接口发送到所述WLAN接入网网元；
所述WLAN接入网网元在所述3GPP接入网网元与所述用户设备之间传输下行用户数据，具体包括：
所述WLAN接入网网元将从所述分流接口接收到的所述下行用户数据发送给所述用户设备。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，还包括：
所述3GPP接入网网元将未通过所述分流接口发送给所述WLAN接入网网元的部分下行用户数据，通过与所述用户设备之间的接口发送给所述用户设备。
17.如权利要求15所述的方法，其特征在于：
所述3GPP接入网网元将至少部分下行用户数据通过所述分流接口发送到所述WLAN接入网网元，具体包括：
所述3GPP接入网网元将至少部分下行用户数据，封装为以太网传输协议或者基于无线连接的传输协议的形式，通过所述分流接口发送到所述WLAN接入网网元。
18.如权利要求14所述的方法，其特征在于：
所述3GPP接入网网元对下行用户数据进行分流，具体包括：
所述3GPP接入网网元在IP层、或数据包汇聚协议层、或无线链路控制层或者媒体接入控制(MAC)层，对所述下行用户数据进行分流。
19.如权利要求14～18中任意一项所述的方法，其特征在于：
所述3GPP接入网网元对下行用户数据进行分流，具体包括：
所述3GPP接入网网元根据本设备的负荷、所述WLAN接入网网元的负荷、所述用户设备所处的无线环境质量或其他预配置的算法中的任意一项或任意组合，对所述下行用户数据进行分流。
20.如权利要求14所述的方法，其特征在于：
所述WLAN接入网元在所述3GPP接入网网元与所述用户设备之间传输上行用户数据，具体包括：
所述WLAN接入网网元将接收到的所述用户设备发来的所述上行用户数据发送给所述3GPP接入网网元；
所述3GPP接入网网元对接收到的上行用户数据进行合并，具体包括：
所述3GPP接入网网元将属于同一数据源的所述用户设备发来的上行用户数据及所述WLAN接入网网元发来的上行用户数据进行合并。
21.如权利要求14所述的方法，其特征在于，还包括：
所述3GPP接入网网元直接在所述核心网网元与所述用户设备之间传输控制面信令。
22.一种进行多网络联合传输的方法，应用于用户设备侧，所述用户设备具有无线局域网(WLAN)接入功能和至少一种第三代合作伙伴计划(3GPP)无线接入功能；所述方法包括：
通过3GPP无线接口接收3GPP接入网网元发来的下行用户数据，通过WLAN无线接口接收WLAN接入网网元发来的下行用户数据；
将接收到的所述3GPP接入网网元与所述WLAN接入网网元发来的下行用户数据进行合并；
对待发送的上行用户数据进行分流；
将所述分流模块分流出的部分上行用户数据发送给所述3GPP接入网网元，将另一部分上行用户数据发送给所述WLAN接入网网元。
23.如权利要求22所述的方法，其特征在于：
所述对待发送的上行用户数据进行分流，具体包括：
在IP层、或数据包汇聚协议层、或无线链路控制层或者媒体接入控制(MAC)层，对所述上行用户数据进行分流。
24.如权利要求22或23所述的方法，其特征在于：
所述对待发送的上行用户数据进行分流，具体包括：
按照本地预配置的分流策略或者所述3GPP接入网网元为本设备配置的分流策略，对待发送的上行用户数据进行分流。
25.如权利要求22所述的方法，其特征在于，还包括：
直接接收所述3GPP接入网网元发来的控制面信令。
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