CN104980972B - 一种异构无线网络融合系统及方法 - Google Patents

一种异构无线网络融合系统及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104980972B
CN104980972B CN201410133280.3A CN201410133280A CN104980972B CN 104980972 B CN104980972 B CN 104980972B CN 201410133280 A CN201410133280 A CN 201410133280A CN 104980972 B CN104980972 B CN 104980972B
Authority
CN
China
Prior art keywords
wireless
network
access point
isomery
wireless access
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201410133280.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104980972A (zh
Inventor
徐云翔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Broadband Technology and Application Engineering Research Center
Original Assignee
Shanghai Broadband Technology and Application Engineering Research Center
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Broadband Technology and Application Engineering Research Center filed Critical Shanghai Broadband Technology and Application Engineering Research Center
Priority to CN201410133280.3A priority Critical patent/CN104980972B/zh
Publication of CN104980972A publication Critical patent/CN104980972A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104980972B publication Critical patent/CN104980972B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

本发明提供一种异构无线网络融合系统及方法，至少包括：若干个异构无线接入点、无线汇聚点WnetA和若干个无线核心网；其中，所述异构无线接入点用于与终端建立数据空口传输链路；所述无线核心网用于完成终端的注册、登记和鉴权操作；所述无线汇聚点WnetA分别与各个所述异构无线接入点连接，并位于所述异构无线接入点和所述无线核心网中间，用于汇聚不同的异构无线接入点的数据。本发明的异构无线网络融合系统及方法通过设置无线网络汇聚节点WNetA，使得无线网络注册鉴权过程和无线接口建立过程解耦，从顺序执行流程转变为异步并发执行流程，从而缩短了终端在无线网络信令交互过程延时。

Description

一种异构无线网络融合系统及方法
技术领域
本发明涉及无线网络通信的技术领域，特别涉及一种异构无线网络融合系统及方法。
背景技术
在过去的十几年里，全球移动通信发展迅速，蜂窝移动用户数量迅猛增长，除了单一的话音业务外，数据业务也获得了极大的增长。然而，无线网络（包括蜂窝网络）仍必须不断地提供无处不在的通信能力，以满足人们不断增长的通信以及接入Internet的需求。异构网络融合是个崭新的概念，其尽可能将各种类型的网络融合起来，在一个通用的网络平台上提供多种业务，一直是人们追求的目标。网络融合技术可极大地提升蜂窝网络的性能，在支持传统业务的同时也为引入新的服务创造了条件，成为支持异构互连和协同应用的新一代无线移动网络的热点技术。
LTE技术比3G系统的延时指标有了质的飞跃。但是，面向连接的LTE系统的业务延迟指标距离未来网络的需求还有很大的差距。业务建立过程可以分成3个部分：空口连接建立、核心网连接建立和业务建立。对于LTE FDD，整个过程大约在88ms到155ms之间；对于TD-LTE，整个过程大约在98ms到165ms之间。这距离未来5G网络的技术需求还有10x到20x的差距。
面向未来网络的技术需求指标，单一技术或者制式的无线系统无法提供覆盖区域内均匀的无线性能覆盖。未来无线网络将会是一种Ultra Dense的网络结构，在一个区域内会存在多个无线接入点的交叠覆盖。异构无线网的融合技术合并覆盖区域内多制式无线接入点的数据吞吐能力，能够在覆盖区域内提供均匀的无线性能服务。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种异构无线网络融合系统及方法，通过设置无线网络汇聚节点WNetA，使得无线网络注册鉴权过程和无线空口链路建立过程解耦，从顺序执行流程转变为异步并发执行流程，从而缩短了终端在无线网络信令交互过程延时。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种异构无线网络融合系统，至少包括：若干个异构无线接入点、无线汇聚点WnetA和若干个无线核心网；其中，所述异构无线接入点用于与终端建立数据空口传输链路；所述无线核心网用于完成终端的注册、登记和鉴权操作；所述无线汇聚点WnetA分别与各个所述异构无线接入点连接，并位于所述异构无线接入点和所述无线核心网中间，用于汇聚不同的异构无线接入点的数据。
根据上述的异构无线网络融合系统，其中：无线核心网的个数与系统制式相关。
根据上述的异构无线网络融合系统，其中：所述异构无线网络融合系统由LTE+Wi-Fi构成，包括LTE射频单元RRU、Wi-Fi AP、无线汇聚点WnetA、Wi-Fi认证鉴权服务器AAA和LTE核心网。
进一步地，根据上述的异构无线网络融合系统，其中：所述无线汇聚点WNetA通过网络接口和Wi-Fi AP连接，通过射频数字接口和LTE RRU连接，通过LTE核心网xGW网元分别和LTE核心网MME网元、Wi-Fi认证鉴权服务器AAA服务器和外部网络交互数据。
更进一步地，根据上述的异构无线网络融合系统，其中：所述LTE核心网的信令交互过程承载在终端的Wi-Fi数据传输链路上，使得LTE空口链路的建立过程和核心网注册鉴权过程解耦；所述Wi-Fi认证鉴权服务器AAA的注册鉴权信令过程承载在终端和LTE数据传输链路上。
同时，本发明还提供一种如上述的异构无线网络融合系统的融合方法，其中：当终端与第二异构无线接入点建立数据收发链路时，第二异构无线接入点的核心网注册、登记和鉴权的操作信令承载在终端和第一异构无线接入点的空口链路上，使得终端和第二异构无线接入点的空口链路建立过程和核心网注册鉴权过程并行操作或者在空口链路建立之前就完成核心网注册鉴权所需要的信令交互过程；其中，终端已经具备通过第一异构无线接入点与外部网络进行数据收发的能力。
根据上述的异构无线网络融合方法，其中：当终端与第三个异构无线接入点建立数据收发链路时，终端在两个已建立连接的异构无线接入点中任意选一个异构无线接入点的空口链路承载第三异构无线接入点的核心网注册、登记和鉴权的操作信令。
如上所述，本发明的异构无线网络融合系统及方法，具有以下有益效果：
（1）在异构网混合组网场景中，通过同覆盖或者交叠覆盖的异构无线传输收发通道，完成当前无线系统的接入认证操作，使得无线系统的无线接入过程和核心网登记注册验证过程同步进行；
（2）设置eNbA无线节点作为异构无线网的无线锚点，eNbA是异构无线网络数据收发的汇聚点，来自INTERNET的IP数据包，在eNbA处，根据不同无线链路的质量和业务质量需求，进行数据的分流，并行的发送终端的业务数据；
（3）eNbA维护终端上下文信息，关联终端在不同无线网络的身份属性标识、接入点信息和链路状态信息；
（4）终端发送上行数据，根据不同无线链路的质量和业务质量需求，将数据在不同的无线链路上传送，数据在eNbA处汇聚，发送给INTERNET。
附图说明
图1显示为本发明的异构无线网络融合系统的结构示意图；
图2显示为本发明中LTE+Wi-Fi异构融合系统的结构示意图；
图3显示为本发明中通过Wi-Fi链路完成LTE核心网注册系统的结构示意图；
图4显示为本发明中终端通过Wi-Fi链路完成LTE核心网注册的流程图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
请参照图1，本发明的异构无线网络融合系统包括若干个异构无线接入点（如AP1和AP2）、无线汇聚点WnetA、若干个无线核心网（如AP1无线核心网和AP2无线核心网）。其中，异构无线接入点AP1和AP2用于与终端建立数据空口传输链路。AP1无线核心网和AP2无线核心网用于完成终端的注册、登记和鉴权等操作。无线汇聚点WNetA与异构无线接入点AP1和AP2连接，位于异构无线接入点和无线核心网中间，用于汇聚不同的异构无线接入点的数据。
需要说明的是，无线核心网的个数与系统制式相关，并不与异构无线接入点的个数相匹配。假设系统中有1000个接入点，但是若这些接入点都是LTE，那么就只需有一个核心网即可。
在一个单一制式的系统中，无线网络注册鉴权过程必须在无线接口链路建立后才能进行。在多系统异构融合架构下，采用本发明的异构无线网络融合系统可以使得无线网络注册鉴权过程和无线接口建立过程解耦，从顺序执行流程转变为异步并发执行流程，从而缩短了终端在无线网络信令交互过程延时。
本发明的异构无线网络融合方法包括：
当终端与第二异构无线接入点建立数据收发链路时，第二异构无线接入点的核心网注册、登记和鉴权等操作信令，承载在终端和第一异构无线接入点的空口链路上，使得终端和第二异构无线接入点的空口链路建立过程和核心网注册鉴权过程可以并行操作或者在空口链路建立之前就完成核心网注册鉴权所需要的信令交互过程。其中，终端已经具备通过第一异构无线接入点与外部网络进行数据收发的能力。
具体地，当终端已经具备通过异构无线接入点AP1和外部网络进行收发数据的能力，并构建与异构无线接入点AP2的数据收发链路时，异构无线接入点AP2的核心网注册、登记和鉴权等操作信令，承载在终端和异构无线接入点AP1的空口链路上，使得终端和异构无线接入点AP2的空口接入过程和核心网注册过程可以并行操作或者在空口接入之前就完成核心网所需要的信令交互过程。当终端完成和异构无线接入点AP2的空口数据收发链路时，就具备了通过异构无线接入点AP2和外部网络进行收发数据的能力。
更进一步地，假设有3个异构无线接入点，终端已经和其中两个异构无线接入点建立了连接，当需要与第三个异构无线接入点建立连接时，终端可以在两个已建立连接的异构无线接入点中任意选一个收发与第三个异构无线接入点相关的注册鉴权数据包。
下面通过具体的实施例来阐述本发明的异构无线网络融合系统的具体实施方式。
实施例一
参阅图2，本实施例为一种LTE+Wi-Fi异构无线融合系统。具体地，该系统包括LTE射频单元RRU、Wi-Fi AP、无线汇聚点WnetA、Wi-Fi认证鉴权服务器AAA和LTE核心网。
其中，无线汇聚点WNetA中包括LTE的基带处理单元BBU、LLC802.2和汇聚接口。无线汇聚点WNetA的LTE BBU和LTE射频单元RRU构成LTE基站eNB。
无线汇聚点WNetA通过网络接口和Wi-Fi AP连接，通过射频数字接口和LTE RRU连接，通过LTE核心网xGW网元分别和LTE核心网MME网元、Wi-Fi认证鉴权服务器AAA服务器和外部网络交互数据。
其中，LTE核心网的信令交互过程可以承载在终端的Wi-Fi数据传输链路上，使得LTE空口链路的建立过程和核心网登记注册过程解耦。Wi-Fi认证鉴权服务器AAA的注册鉴权信令过程可以承载在终端和LTE数据传输链路上。
具体地，外部网络和终端进行数据交互时遵循如下规则：
（1）外部网络发送给终端的数据，在无线汇聚点WNetA汇聚，根据LTE数据链路质量和Wi-Fi数据链路质量以及业务质量需求，无线汇聚点WNetA将IP数据包映射到LTE和Wi-Fi空口链路。
（2）终端通过Wi-Fi空口链路和LTE空口链路同时发送数据，数据在无线汇聚点WNetA网元汇聚，转发给外部网络。
实施例二
请参阅图3和图4，本实施例二为通过Wi-Fi链路完成终端在LTE核心网注册的流程。
终端通过Wi-Fi模块和Wi-Fi AP构建与外部网络进行数据交互的链路，其中Wi-FiAP具有Wi-Fi PHY和Wi-Fi MAC协议层。LLC可以位于Wi-Fi AP，也可以位于无线汇聚点WNetA网元。终端具有通过Wi-Fi AP和外部网络交互数据的能力。Wi-Fi AP的协议栈具有Wi-Fi PHY/MAC（802.11）。LLC（802.2）可以在AP上，也可以在无线汇聚点WNetA网元上。
本实施例中省略了LTE的射频单元，无线汇聚点WNetA拥有LTE PHY/MAC/RLC/PDCP协议层，以及RRC协议层，LTE核心网信令通过IP/SCTP（S1-C）接口，在LTE核心网MME网元和无线汇聚点WNetA之间传输。
无线汇聚点WNetA根据数据包的IP地址，通过和LTE核心网MME网元之间的S1-C接口和Wi-Fi空口链路向终端和LTE核心网MME网元转发核心网信令数据包，完成LTE核心网的Attach、Authentication、Security、Ciphered Option等过程的操作。终端和无线汇聚点WNetA的LTE模块完成RRC连接建立过程操作。
具体地，参照图4，终端向核心网注册的流程为步骤1～7，其通过Wi-Fi AP完成。终端建立LTE空口链路的过程为步骤8～14。
综上所述，本发明的异构无线网络融合系统及方法通过设置无线网络汇聚节点WNetA，使得无线网络注册鉴权过程和无线接口建立过程解耦，从顺序执行流程转变为异步并发执行流程，从而缩短了终端在无线网络信令交互过程延时。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (4)

1.一种异构无线网络融合系统，其特征在于，至少包括：若干个异构无线接入点、无线汇聚点WnetA和若干个无线核心网；
其中，所述异构无线接入点用于与终端建立数据空口传输链路；所述无线核心网用于完成终端的注册、登记和鉴权操作；所述无线汇聚点WnetA分别与各个所述异构无线接入点连接，并位于所述异构无线接入点和所述无线核心网中间，用于汇聚不同的异构无线接入点的数据；
所述异构无线网络融合系统由LTE+Wi-Fi构成，包括LTE射频单元RRU、Wi-Fi AP、无线汇聚点WnetA、Wi-Fi认证鉴权服务器AAA和LTE核心网；
所述无线汇聚点WNetA通过网络接口和Wi-Fi AP连接，通过射频数字接口和LTE RRU连接，通过LTE核心网xGW网元分别和LTE核心网MME网元、Wi-Fi认证鉴权服务器AAA服务器和外部网络交互数据；
所述LTE核心网的信令交互过程承载在终端的Wi-Fi数据传输链路上，使得LTE空口链路的建立过程和核心网注册鉴权过程解耦；所述Wi-Fi认证鉴权服务器AAA的注册鉴权信令过程承载在终端和LTE数据传输链路上。
2.根据权利要求1所述的异构无线网络融合系统，其特征在于：无线核心网的个数与系统制式相关。
3.一种如权利要求1所述的异构无线网络融合系统的融合方法，其特征在于：当终端与第二异构无线接入点建立数据收发链路时，第二异构无线接入点的核心网注册、登记和鉴权的操作信令承载在终端和第一异构无线接入点的空口链路上，使得终端和第二异构无线接入点的空口链路建立过程和核心网注册鉴权过程并行操作或者在空口链路建立之前就完成核心网注册鉴权所需要的信令交互过程；其中，终端已经具备通过第一异构无线接入点与外部网络进行数据收发的能力。
4.根据权利要求3所述的异构无线网络融合系统的融合方法，其特征在于：当终端与第三个异构无线接入点建立数据收发链路时，终端在两个已建立连接的异构无线接入点中任意选一个异构无线接入点的空口链路承载第三异构无线接入点的核心网注册、登记和鉴权的操作信令。
CN201410133280.3A 2014-04-03 2014-04-03 一种异构无线网络融合系统及方法 Active CN104980972B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410133280.3A CN104980972B (zh) 2014-04-03 2014-04-03 一种异构无线网络融合系统及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410133280.3A CN104980972B (zh) 2014-04-03 2014-04-03 一种异构无线网络融合系统及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104980972A CN104980972A (zh) 2015-10-14
CN104980972B true CN104980972B (zh) 2018-08-07

Family

ID=54276933

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410133280.3A Active CN104980972B (zh) 2014-04-03 2014-04-03 一种异构无线网络融合系统及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104980972B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107295049B (zh) * 2016-04-01 2020-07-24 中兴通讯股份有限公司 实现网络功能通信的架构、方法及装置
CN109076642B (zh) * 2016-05-13 2021-04-09 华为技术有限公司 一种ran服务器、无线通信系统和终端附着方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101841880A (zh) * 2010-05-14 2010-09-22 华中科技大学 一种lte和wlan的互连系统和切换方法
CN102958029A (zh) * 2011-08-29 2013-03-06 中国移动通信集团上海有限公司 一种计费和服务质量策略管控方法与装置
CN103024853A (zh) * 2012-12-20 2013-04-03 中国科学院软件研究所 一种适用于高速铁路td-lte宽带通信系统的多模接入网关及接入方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103546932B (zh) * 2012-07-17 2016-12-21 中国移动通信集团公司 一种网络切换的方法、装置、网元及系统

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101841880A (zh) * 2010-05-14 2010-09-22 华中科技大学 一种lte和wlan的互连系统和切换方法
CN102958029A (zh) * 2011-08-29 2013-03-06 中国移动通信集团上海有限公司 一种计费和服务质量策略管控方法与装置
CN103024853A (zh) * 2012-12-20 2013-04-03 中国科学院软件研究所 一种适用于高速铁路td-lte宽带通信系统的多模接入网关及接入方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN104980972A (zh) 2015-10-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10348389B2 (en) Repeating method of wireless repeating device, and wireless repeating device
Panwar et al. A survey on 5G: The next generation of mobile communication
CN105766017B (zh) 用于基于小区特性来提供配置信息的方法和装置
CN103139911B (zh) 实现载波聚合的方法、基站和用户设备
CN103338483B (zh) 数据分流方法、数据分流设备及异构网络
Song et al. Analysis of WiFi and WiMax and wireless network coexistence
CN105264918B (zh) 分布式演进型分组核心架构的系统和方法
CN106063330A (zh) 用于双连接性中的应用特定路由的系统、方法及设备
CN106465241A (zh) 用于小小区激活和检测的系统、方法和设备
CN103430606A (zh) 无线电接入技术之间动态流切换的机会性载波聚合
CN103582010B (zh) 一种实现融合网络数据传输方法、ue、接入网设备
CN103379590A (zh) 数据传输方法及装置
TWI741059B (zh) 波束賦形訊息的交互方法和網路設備
CN109315008A (zh) 多连接通信方法和设备
CN105704760B (zh) 一种进行数据包传输的方法、设备和系统
CN103647855B (zh) 跨网通信中的ip地址分配方法、装置和系统
CN102625346A (zh) 一种长期演进局域网lte-lan系统和接入设备及终端
CN102404192A (zh) 报文传输方法和网络设备
CN104980972B (zh) 一种异构无线网络融合系统及方法
CN102573104B (zh) 一种无线数据接入方法及设备
CN104936171B (zh) 安全算法的确定方法及装置
US10721051B2 (en) Encryption management in carrier aggregation
CN105636069B (zh) 实现蜂窝网-无线局域网异构融合的方法、系统和装置
CN105052197B (zh) 数据分流控制装置和方法
WO2016188388A1 (zh) 一种进行服务质量管理的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant