CN105981431A - 具有集成无线局域网的基于无线电接入网的第三代合作伙伴计划网络中的承载移动性和分割 - Google Patents

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Abstract

基于每个用户设备(简称UE)或基于每个数据无线电承载(DRB)利用UE/演进型通用陆地无线电接入网络节点B(eNB)媒体接入控制(MAC)标识符来标识eNB与UE之间的无线局域网(WLAN)点到点通信链路，以将蜂窝数据从长期演进(LTE)链路卸载到WLAN点到点通信链路。无线局域网隧道协议(WLTP)包括分组格式和网络协议栈布置，以支持通过WLAN点到点通信链路协助的功能，例如，标识控制和数据流量消息、对WLTP分组进行DRB标识、服务质量(QoS)延迟和分组丢失测量、支持承载分割、以及支持在第三代合作伙伴计划(3GPP)网络协议栈的不同深度处卸载蜂窝流量的一般框架。

Description

具有集成无线局域网的基于无线电接入网的 第三代合作伙伴计划网络中的承载移动性和分割
相关申请
本申请要求于2014年3月13日提交的、代理人文档号为P64408Z的美国临时专利申请No.61/952,777的权益，该申请的全部内容通过引用被合并到本文中。
技术领域
要求保护的发明的实施方式总体可涉及无线通信领域。
背景技术
无线局域网(WLAN)是包括WLAN接入点(AP)的无线计算机网络，该WLAN AP在诸如家庭、学校、计算机实验室或办公楼之类的相对较小的区域内使用无线分发方法(通常是扩频或正交频分复用(OFDM)无线电)来链接两个或更多个设备。该无线分发方法向用户提供在保持网络连通性的同时在局部覆盖区域内移动的能力，从而协助连接至更宽广的互联网。大多数现代WLAN是基于电气与电子工程师协会(IEEE)802.11的标准(在Wi-Fi商标下进行销售)。
第三代合作伙伴计划(3GPP)技术报告(TR)No.23.852(版本12.0.0)描述了经由WLAN来标识点到点(pt-to-pt)通信链路的各个方面。然而，TR 23.852中所描述的pt-to-pt通信链路处于用户设备(或者简称为UE)与可信WLAN接入网关(TWAG)之间。
附图说明
图1是基于无线电接入网(RAN)的集成WLAN和3GPP网络架构的框图。
图2是根据包括WLAN隧道协议(WLTP)的第一实施例的基于互联网协议(IP)的用户平面隧道协议栈的框图。
图3是根据包括WLTP的第二实施例的基于分组数据聚合协议(PDCP)或基于无线电链路控制(RLC)的用户平面隧道协议栈的框图。
图4是根据不包括WLTP的另一实施例的基于IP的用户平面隧道协议栈的框图。
图5是基于WLTP传输的控制消息协议栈的框图。
图6是根据两个实施例的WLAN分组格式的一对框图。
图7是基于增强型IP的用户平面隧道协议栈的框图。
图8是增强型PDCP数据协议数据单元(PDU)格式的框图。
图9是UE的框图。
具体实施方式
本公开描述了在作为第一点的UE与作为第二点的演进型通用陆地无线电接入网节点B(也被称为演进型节点B，缩写为eNodeB或者eNB)之间的WLAN pt-to-pt通信链路的特征，该WLAN pt-to-pt通信链路用于经由WLAN来路由蜂窝流量，从而建立锚定于3GPP RAN的WLAN。换言之，本公开描述了用于将WLAN技术部署为UE在通过eNB与UE之间的长期演进(LTE)无线pt-to-pt通信链路或WLAN传送蜂窝数据传输期间所使用的另一可能的空中接口的技术。
前述pt-to-pt通信链路的示例性部署模型包括eNB，该eNB在其较大的蜂窝覆盖小区内具有至少一个WLAN AP。在这样的配置中，使用常规的有线或无线连接将WLAN AP与eNB联网，或者WLAN AP作为eNB系统的集成组件，并且通过WLAN通信链路(根据常规的WLAN联网标准)将UE无线连接到WLAN AP，从而在eNB与UE之间建立WLAN pt-to-pt通信链路。假设根据本公开后续段落中所描述的技术建立了WLANpt-to-pt通信链路，则部署模型包括使用不同于eNB的频谱的WLAN频谱的小型WLAN小区。小型WLAN小区提供补充带宽，有效地增加了可用于UE的总带宽。
根据四个子部分来组织下文的描述，这些子部分被总结如下。
第一子部分提供端到端蜂窝网络实施例的概述，该端到端蜂窝网络实施例包括UE(也被称为客户端)与eNB(也被称为基站)之间的WLANpt-to-pt通信链路。
第二子部分更详细地描述了标识WLAN pt-to-pt通信链路的技术，其中WLAN pt-to-pt通信链路可以包括由UE的媒体接入控制(MAC)地址或者其他唯一标识符所标识的单个链路，或者包括多个链路，每个链路与UE的数据无线电承载(DRB)相对应。在3GPP术语中，承载表示具有一组网络参数的一类流量，其中该组网络参数针对流量建立特定标准待遇。并且DRB在空中接口上载送用户平面流量(即，用户数据)。因此，第二子部分陈述了包括例如由UE和eNB MAC地址或标识符所标识的基于每个UE和基于每个DRB的WLAN pt-to-pt通信链路的实施例。
第三部分描述了隧道层和格式，该隧道层和格式由UE和eNB通信电路用来通过WLAN发送和接收蜂窝流量，以绕过LTE链路，从而在3GPP协议栈的不同深度处卸载蜂窝流量。换言之，第三子部分关注UE和eNB如何格式化数据分组以及使用例如在数据链路层(第2层，IEEE 802.11帧)之后具有分组头部的WLTP来传送这些数据分组，该WLTP标识各种类型的有效负荷(payload)并且通过WLAN pt-to-pt通信链路支持如下功能：标识分组是用于控制消息还是用于数据消息；如果是数据消息，则标识该分组属于哪个DRB；支持诸如服务质量(QoS)延迟或分组丢失测量之类的测量；以及WLAN与LTE之间的承载分割。
第四子部分描述了UE的示例并且提供了其他示例性实施例。
从下文对实施例的详细描述中，其他方面和优势将变得显而易见，其中参照附图来进行对实施例的描述。相同的参考标号可被用于不同的图中来标识相同或相似元件。在下面的描述中，出于解释而非限制的目的，陈述了具体细节(例如，特定结构、架构、接口、技术等)，以提供对所要求保护的发明的各个方面的透彻理解。然而，对于得益于本公开的技术人员显而易见的是，所要求保护的发明的各个方面可被实施于背离这些具体细节的其他示例中。在特定实例中，省略了对熟知的设备、电路和方法的描述，以免使不必要的细节模糊本发明的描述。另外，技术人员将认识到使用“/”是出于简明的目的。例如，短语“A/B”意思是(A)、(B)或(A和B)，其与短语“A和/或B”是同义词。并且短语“A、B和C中的至少一个”意思是(A)、(B)、(C)、(A和B)、(A和C)、(B和C)或(A、B和C)。
网络概述
图1示出了网络架构100，该网络架构100可能在即将产生的针对LTE无线网络的3GPP标准的第13版发布中由3GPP RAN工作组标准化。网络架构100示出了用于蜂窝通信的端到端网络，包括UE 110、eNB120以及演进型分组核心(EPC)的如下两个网关实体：服务网关(S-GW)130和分组数据网(PDN)网关(PDN GW或P-GW)140。技术人员将认识到EPC通常还包括其他网络实体和接口，出于简明目的，这些网络实体和接口未在图1中示出。
UE 110(将参照图9在后续段落中详细描述UE 110的示例)通过空中接口Uu 150(也被称为蜂窝链路)与eNB 120进行通信，Uu 150可以包括针对长期演进(LTE)无线网络的3GPP标准中所定义的无线的无线电通信信道。
通过S1接口160与eNB 120通信的S-GW 130提供网络架构100的无线的无线电侧与EPC侧之间的互连点。S-GW 130是LTE内移动性(即，在eNB之间以及在LTE和其他3GPP接入之间的切换情形中)的锚点。S-GW 130在逻辑上通过S5/8接口170被连接至另一网关P-GW 140。3GPP标准分别规定了S-GW 130和P-GW 140，但实际上，这些网关可被合并为由网络设备供应商提供的公用网络组件。
P-GW 140提供EPC与外部互联网协议(IP)网络(未示出)之间的互连点。外部IP网络也被称为PDN。P-GW 140从PDN路由IP分组以及将IP分组路由至PDN。
除了前述端到端蜂窝网络组件之外，图1还示出了UE 110经由Yy接口190通过WLAN 180与eNB 120进行通信。Yy接口190表示UE 110与其相关联的蜂窝基站eNB 120之间的操作网络连接和协议。换言之，Yy接口190是逻辑接口，其可由UE 110与eNB 120之间的WLAN pt-to-pt通信链路来实现，以经由WLAN 180路由UE 110的蜂窝流量。为此，对于大部分内容，术语“Yy接口”和“WLAN pt-to-pt通信链路”可互换使用。
WLAN pt-to-pt通信链路的标识
初始地，UE 110和eNB 120执行信令来以交换用于标识WLAN pt-to-pt通信链路190的参数。例如，eNB(基站)120将向UE 110发送消息(控制消息、控制信号、无线电资源控制(RRC)消息、或其他类型的消息)来请求链路190的标识符。该子部分描述了用于标识WLAN pt-to-pt通信链路的两种方法。
第一种方法需要基于每个UE来标识链路。换言之，每个UE可以在其自身与eNB之间容纳一个WLAN pt-to-pt通信链路用于在它们之间传输流量。将该方法应用于架构100，WLAN pt-to-pt通信链路190由用于UE110的唯一MAC地址和用于eNB 120的MAC地址的组合来定义。该方法依赖于如下事实：每个UE具有唯一MAC地址，因此UE 110可由其唯一MAC地址来标识。从而，唯一MAC地址结合eNB 120的v-MAC标识符(MAC地址)可以用来基于每个UE标识WLAN pt-to-pt通信链路190。根据该第一种基于每个UE的方法，卸载到WLAN 180的流量在一个WLAN pt-to-pt通信链路中被递送，并且一个v-MAC标识符(MAC地址)用于eNB 120。
第二种方法需要基于每个DRB来标识链路，在该情形中，UE可以基于其所采用的DRB的数目来容纳多个链路。例如，如果UE 110具有两个DRB，则它也可以具有到eNB 120的两个WLAN pt-to-pt通信链路190。3GPP标准目前规定的对于UE的最大DRB数目为八，在该情形中，UE110可以容纳最多八个WLAN pt-to-pt通信链路190。但在第二种方法中，eNB 120的单个MAC地址无法轻易标识全部八个链路。因此，根据第二实施例，对图1中WLAN pt-to-pt通信链路190的描绘实际上表示通过使用不同v-MAC标识符来区分每个连接来基于每个DRB建立的多个链路。在该第二种基于每个DRB链路的方法中，UE具有来自其不同DRB的、在不同WLAN pt-to-pt通信链路中递送的流量，并且在eNB 120处使用最多八个MAC标识符(MAC地址)来标识来自UE的DRB的流量。
这两种方法还考虑了使用每个分组中的附加分组头部信息，以标识作为分组的源的DRB。标识DRB的附加信息可由eNB 120用来满足相应的DRB参数，例如QoS。换言之，标识WLAN pt-to-pt通信链路190上的DRB的机制允许eNB 120和UE 110将WLAN 180的流量映射到相应的基于每个UE或基于每个DRB的PDCP/RLC上下文。例如，在一些实施例中，WLTP分组头部中的DRB标识符(图6)可被用来标识WLAN pt-to-pt通信链路190上的DRB。在其他实施例中，可以使用演进型分组系统(EPS)承载标识符、逻辑信道标识符(LCID)或任意其他标识符。
在两种方法中，eNB 120可以发送至少一个RRC消息(或类似的消息)以向UE 110提供关于eNB 120的v-MAC标识符(MAC地址)的信息。但技术人员还将认识到，在一些其他实施例中，可以使用其他标识符，例如，从eNB传递到AP的随机生成的标识符、国际移动用户标识(IMSI)或其他网络实体。另外，关于计算机网络的七层开放式系统互连(OSI)模型中的数据链路层(第2层)，标识WLAN链路上的第2层隧道包括使用UE和eNB/AP MAC标识符、或再使用TR 23.852中讨论的标识符，例如，虚拟MAC和虚拟局域网标识符。
在一些实施例中，可使用增强型RRC来配置WLTP操作。这可以由eNB 120或UE 110来发起。在两种情形中，在eNB 120与UE 110之间交换的消息允许建立WLTP隧道，即，这些消息包括UE标识符和承载标识符。下文描述了这样的消息交换的示例。
为了配置WLTP，eNB 120经由蜂窝链路150向UE 110发送RRC消息，并且该消息为用户平面WLTP提供了eNB 120的MAC地址(或多个MAC地址)。如果WLAN pt-to-pt通信链路190是基于每个DRB的，则可提供多个MAC地址。对于控制平面WLTP，该消息还可包括eNB 120的MAC地址或者用户数据报协议(UDP)服务器端口和IP地址。注意，当控制平面WLTP使用与用户平面WLTP相同的WLAN pt-to-pt通信链路190时，控制平面链路标识信息是可选的。
响应于该消息，UE 110在RRC消息中发送如下信息：UE 110的MAC地址，其可被用来终止链路的UE 110侧的用户平面和控制平面两者的WLTP。
链路协议定义
本子部分的以下段落描述了用户平面隧道协议栈的实施例，该用户平面隧道协议栈包括三个变体，每个变体基于从LTE流量分割流量并且通过WLAN 180对该流量进行路由的协议栈深度。因此，图2、图3和图4示出了用户平面隧道的相应的第一实施例、第二实施例和第三实施例。另外，图5和图6示出了两个控制平面隧道实施例。
另外，要注意的是，一些附图示出了各种协议层，这些协议层不与当前讨论直接相关，但出于完整性而被包括。例如，这些其他协议层包括通用分组无线服务(GPRS)隧道协议(GTP)、UDP、和若干物理层1和数据链路层2(L1/L2)协议。
图2-图4的实施例可通过简单比较其相似点和不同点来理解。例如，图2和图3是相似的，因为它们都包括在协议栈中使用WLTP，而图4的实施例缺少WLTP。
一般地，关于图2和图3，WLTP包括可采用若干不同的方式来定义的WLTP传输层。例如，WLTP传输层可被定义为以太网帧，或者其可被定义为UDP/IP帧，只要定义了WLTP有效负荷，这些常规传输层中的任一种可作为WLTP传输层。例如，在UDP/IP的情形中，专用端口号可用来将UDP/IP分组标识为包括WLTP有效负荷。
除了WLTP传输层，还存在WLTP封装层，该WLTP封装层在准备发送之前提供IP分组设置。在关于由WLTP封装层中的头部值所限定的控制消息的讨论的后续段落中限定了示例性WLTP封装层格式，其中所述头部值标识用于支持前述功能(包括QoS测量和承载分割)的有效负荷信息。然而，现在可以说，可将封装认为是限定了用于支持WLTP功能的信息(QoS、序列号、以及由WLTP所使用的其他信息)的分组头部。如所述，使用WLTP封装的益处在于允许接收方测量QoS，例如，分组丢失率以及延迟变化。
图2是协议栈200的框图，其示出了被统称为用于流量分割的WLTP隧道层230的WLTP传输层210和WLTP封装层220(如图2中的阴影部分所示)。图2示出了WLTP隧道层230直接位于IP层240下面，以使得IP分组被嵌套在经由WLAN pt-to-pt通信链路190发送的WLTP分组内。具体地，IP流量是通过WLTP隧道层230作为WLTP有效负荷来发送的，其中，这些WLTP有效负荷具有IP版本4(IPv4)或IP版本6(IPv6)分组的形式。类似地，与WLTP隧道层230平行，通用移动通信系统(UMTS)中的无线电流量栈的PDCP层250封装Uu LTE蜂窝链路150上载送的IP分组。
如前所论述的，承载可被分离地路由，在这种情形中，在可用无线电接入技术(即，LTE或WLAN)之一中独立地路由承载。在其他实施例中，可在LTE和WLAN之间分割单个承载。在栈200中，如果eNB 120能够检查下行链路数据分组的IP分组头部字段，则UE 110的DRB可以IP流的粒度来分割。IP流包括共享公用的五个不同值(5元组)的集合的IP分组，该集合包括传输控制协议/互联网协议(TCP/IP)连接。该集合包括源IP地址、源端口号、目的地IP地址、目的地端口号、以及所使用的协议。
WLTP隧道层230的布置是有利的，因为其允许独立操作WLAN隧道，而无需明确访问被嵌入在3GPP调制解调器内的3GPP协议栈(即，PDCP层250信息)。然而，作为权衡的是3GPP安全和加密功能不能用于WLTP隧道层230，而由3GPP协议栈提供的特定功能可被复制以用于这些层。
图3是协议栈300的框图，其示出用于流量分割的、被统称为WLTP隧道层330的WLTP传输层310和WLTP封装层320，其中WLTP隧道层330位于IP层340下面并且直接位于蜂窝协议栈的PDCP或RLC(PDCP/RLC)层350下面。图3的RLC*上的星号意思是WLTP隧道层330可位于PDCP/RLC层350中的RLC*下面或者位于蜂窝RLC*/MAC/物理(PHY)层360上面。换言之，WLTP可在PDCP层或RLC层下面运行。
由于流量分割发生在PDCP或RLC下面，因此WLTP有效负荷类型将是PDCP/RLC分组。另外，由于IP分组头部对于栈300中的分割功能是不可见的，因此UE 110的DRB不可用IP流的粒度来分割，而可用IP/PDCP分组的粒度来分割(为了负载均衡和带宽聚合的目的)。而且，同一IP流被分割的分组可通过WLAN pt-to-pt通信链路190和蜂窝链路150二者来发送，以使得所发送的分组在接收方处不按顺序到达。也就是说，独立的承载将经由单个无线电接入技术(LTE或WLAN)来传递，或者承载可在LTE和WLAN之间被分割。因此，可以在接收方处执行对分组的重新排序，并且可将重新排序作为PDCP或更高层功能(例如，连接管理器)的一方面来支持。
还要注意的是，其他集成协议可用来在MAC层(即，RLC层360的下面)处卸载流量。在这样的情形中，3GPP MAC层在“逻辑信道标识符”层处操作，并且eNB 120和UE 110针对每个UE(基于每个UE)存储DRB标识符和逻辑信道标识符之间的映射，以使得流量可被路由到RLC层360以及从RLC层360路由。对于在MAC层处卸载流量，WLTP分组头部可直接包括逻辑信道标识符。然而，为了一致，一些实施例可以继续使用在前面的子部分中所描述的前述DRB标识符，因此，这些实施例依赖于3GPP协议栈将DRB流映射到相应的逻辑信道资源。
图4是协议栈400的框图，其示出了缺少WLTP的另一实施例。因此，UE 110或eNB 120可以直接在第2层帧410中发送用户的IP分组，而无需进行WLTP封装。因此，不存在额外的封装，并且蜂窝IP分组通过WLAN 180经由WLAN pt-to-pt通信链路190被直接发送。相反地，WLTP封装可用于栈300中，因为常规的第2层帧在缺少封装的情形下不能直接载送PDCP分组。另外，WLTP帮助支持基于每个UE和基于每个DRB两种方法，而栈400通常不会帮助支持基于每个UE的方法。然而，在一些其他实施例中，新的(或者现有的)以太类型(EtherType)可被用来(或被再使用)通过WLAN 180载送PDCP PDU。
关于支持共享WLAN pt-to-pt通信链路的UE和eNB的控制平面消息，存在如下两种方法：通过LTE链路载送控制消息的增强型RRC，或者通过WLAN pt-to-pt通信链路190提供的WLTP控制。本公开描述了第二种方法(WLTP控制方法)的细节，包括对WLTP控制平面协议的描述，如图5所示。
图5示出了根据基于WLTP传输的实施例交换WLTP控制平面消息。例如，图5是协议栈500的框图，其示出了WLTP传输层510和WLTP封装层520，其中WLTP传输层510可包括基于UDP或基于以太网的传输机制。
WLTP控制消息包括用于标识WLTP控制消息的类型的有效负荷类型。例如，UE 110可以向eNB 120发送WLTP控制消息，以在UE 110从通过蜂窝发送其流量切换到通过WLAN 180发送其流量之前确定是否仍然连接WLAN pt-to-pt通信链路190，并且作为响应，eNB 120可以用指示WLAN pt-to-pt通信链路190的状态的控制消息来回复。在另一示例中，UE 110可以请求eNB 120发送伪探测，UE 110可以使用该伪探测来估计WLAN pt-to-pt通信链路190的QoS，eNB 120然后将以WLTP控制消息的形式来向UE 110发送伪探测。技术人员将理解各种控制消息的其他详情。
图6示出了WLAN分组格式的两个示例。
第一WLAN分组600包括IEEE 802.11MAC/PHY分组头部610和IEEE 802.2标准逻辑链路控制(LLC)/子网接入协议(SNAP)分组头部620，它们包括WLAN分组头部。WLAN有效负荷包括具有WLTP分组头部630和WLTP有效负荷640的WLTP分组。在该实施例中，WLTP传输是基于新的以太网帧类型，该以太网帧类型由802.2LLC/SNAP分组头部620中的EtherType字段的预定值来标识。因此，WLTP有效负荷640可以是IP分组、PDCP分组、3GPP LTE RRC分组、或者可经由WLAN pt-to-pt通信链路190在UE 110与eNB 120之间交换的任意控制消息。
第二WLAN分组660包括与WLAN分组600类似的WLAN分组头部，但WLAN有效负荷包括IP分组头部670、UDP分组头部680以及具有WLTP分组头部630和WLTP有效负荷640的WLTP分组。在该实施例中，WLTP传输是基于UDP连接，其中UDP连接由UDP分组头部680中所标识的UDP端口号的预定值来标识。然而，在前述两种实施例中，不论WLTP传输是UDP还是新的以太网帧类型，WLTP分组格式是相同的。
WLTP分组头部630可以包括如下字段：T，无符号整数；SN，隧道分组的序列号；D，用于延迟测量；以及DRB标识符(ID)，无符号整数。将在下面的四个段落中描述这些字段。
“T”用来指示WLTP有效负荷类型，例如，IPv4、IPv6、PDCPPDU、MAC PDU、或WLTP控制消息。
“SN”用来测量分组丢失、执行分割功能、以及在3GPP和WLAN之间来回切换流量时重新排序分组。当使用栈400(图4)时可排除该字段，因为PDCP分组头部也具有SN。
“D”用于接收传输时间间隔的延迟和抖动测量(单位为毫秒(ms))。该字段基本提供了这样一种方式：测量分组何时从发送器(eNB 120或UE 110客户端)被发送以及前述分组和先前发送的分组之间的间隔。
“DRB ID”用来标识分组的DRB。如果WLAN pt-to-pt通信链路190本身实际上是多个链路(基于每个DRB)，则可以忽略DRB ID，但对于链路190是基于每个UE的情形，DRB ID是有用的。在该方法中，UE所有不同承载通过同一链路190发送，因此DRB ID标识了每个分组属于哪个承载。
图7示出了对图2的栈200的增强。由于流量在IP层240下面被直接分割，PDCP层250中存在的信息通常通过蜂窝链路150来发送，因此不在WLAN pt-to-pt通信链路190中提供该信息。例如，通过WLAN pt-to-pt通信链路190发送的分组一般会缺少诸如公用序列号之类的PDCP蜂窝信息。因此，在栈200中执行对WLAN pt-to-pt通信链路190和蜂窝链路150的联合测量或者为此执行重新排序或分割将是一种挑战(再次，由于栈200的WLAN pt-to-pt通信链路190一般不载送公用控制信息)。
为了增强栈200来提供公用控制信息并且支持承载分割和重新排序，图7示出了如下增强：WLTP封装层在WLAN和蜂窝栈二者之上。具体地，图7是协议栈700的框图，其示出了用于流量分割的、被统称为WLTP隧道层730的WLTP传输层710和WLTP封装层720。如栈200(图2)的情形，图7示出了WLTP隧道层730直接位于IP层740的下面，以使得IP分组被嵌套在经由WLAN pt-to-pt通信链路190发送的WLTP分组之内。但不同于栈200的是，增强型PDCP层750处于WLTP封装层720的下面。因此，在栈700中，为了承载分割和重新排序的目的，WLTP封装层720在WLAN pt-to-pt通信链路190和蜂窝链路150二者上运行。
栈700包括在WLAN栈和蜂窝栈二者上的WLTP封装层720。然而，如图8的传统分组格式800所示，当前的LTE设备被设计为支持封装有IP分组820的常规PDCP分组头部810。因此，这些设备将不一定识别携带WLTP封装层720内嵌套的IP层740的PDCP层750。
因此，图8还示出了增强型PDCP分组格式850，该增强型PDCP分组格式850允许PDCP层750携带WLTP隧道层730，以使得LTE设备可被轻松配置为接收在WLTP封装层720内嵌套的IP层740。PDCP分组格式850包括在PDCP分组头部860之后且先于IP分组头部870(即，在IP分组头部870之前)的短WLTP分组头部880。图8还示出了在常规PDCP分组头部810中的三个保留“R”比特中的第一“R”比特在PDCP分组格式850的PDCP分组头部860中被用作“M”比特。“M”比特被用来指示PDCP分组头部860是否封装了由短WLTP分组头部880字段标识的WLTP分组，即，增强型PDCP有效负荷，该增强型PDCP有效负荷包括短WLTP分组头部880和采用IP分组820形式的WLTP有效负荷(IP分组头部870和IP数据有效负荷890)。PDCP分组头部860还包括D/C比特以及前四个比特和PDCP SN的另外八个比特，其中D/C比特指示PDCP有效负荷是用于数据还是用于控制。
当分组通过蜂窝链路150被发送时，短WLTP分组头部880的字段可选地被减少。例如，当通过蜂窝链路150进行发送时，短WLTP分组头部880可选地包括“SN”和“T”信息，但可不包括“D”或“DRB ID”信息。
注意，PDCP仅仅规定了短WLTP分组头部880字段的长度，以便准确定位PDCP有效负荷中的IP分组，从而PDCP可执行头部压缩。短WLTP分组头部880的格式将由WLTP来确定。
示例性实施例
本文所描述的实施例可被实现于使用任何适当配置的硬件和/或软件的系统中。针对一个实施例，图9示出了示例性系统，该示例性系统包括至少如所示的彼此耦合的射频(RF)电路、基带电路、应用电路、存储器/存储设备、显示器、照相机、传感器、以及输入/输出(I/O)接口。
应用电路可以包括例如(但不限于)一个或多个单核处理器或多核处理器之类的电路。(一个或多个)处理器可以包括通用处理器和专用处理器(例如，图形处理器、应用处理器等)的任意组合。处理器可与存储器/存储设备耦合，并且被配置为执行存储于存储器/存储设备中的指令以使得能够实现系统上运行的各种应用和/或操作系统。
基带电路可以包括例如(但不限于)一个或多个单核处理器或多核处理器之类的电路。(一个或多个)处理器可以包括基带处理器。基带电路可以处理经由RF电路使能与一个或多个无线电网络的通信的各种无线电控制功能。无线电控制功能可以包括但不限于信号调制、编码、解码、射频移位等。在一些实施例中，基带电路可以提供与一种或多种无线电技术兼容的通信。例如，在一些实施例中，基带电路可以支持与演进型通用陆地无线电接入网(EUTRAN)和/或其他无线城域网(WMAN)、WLAN或无线个域网(WPAN)的通信。基带电路被配置为支持多于一种无线协议的无线电通信的实施例可被称为多模式基带电路。
在各种实施例中，基带电路可以包括使用信号进行操作的电路，其中所述信号并未被严格认为是处于基带频率中。例如，在一些实施例中，基带电路可以包括利用具有处于基带频率和射频之间的中频的信号进行操作的电路。
RF电路可以使用经调制的电磁辐射、通过非固态介质来使能与无线网络的通信。在各种实施例中，RF电路可以包括交换机、滤波器、放大器等，以促进与无线网络的通信。
在各种实施例中，RF电路可以包括使用未被严格认为处于射频的信号进行操作的电路。例如，在一些实施例中，RF电路可包括使用具有处于基带频率和射频之间的中频的信号进行操作的电路。
在一些实施例中，基带电路、应用电路、和/或存储器/存储设备的一些或全部构成组件可被一起集成在片上系统(SOC)上。
存储器/存储设备可被用来加载和存储数据和/或指令，例如，用于操作系统的数据和/或指令。对于一个实施例，存储器/存储设备可以包括适当的易失性存储器(例如，动态随机存取存储器(DRAM))和/或非易失性存储器(例如，闪存)的任意组合。
在各种实施例中，I/O接口可以包括被设计为使能与系统进行用户交互的一个或多个用户接口和/或被设计为使能与系统进行外设组件交互的外设组件接口。用户接口可包括但不限于：实体键盘或键区、触摸板、扬声器、麦克风等。外设组件接口可包括但不限于：非易失性存储器端口、通用串行总线(USB)端口、音频插口、以及电源接口。
在各种实施例中，传感器可包括一个或多个传感设备，用来确定与系统相关的环境状况和/或位置信息。在一些实施例中，传感器可包括但不限于：陀螺仪传感器、加速计、接近传感器、环境光线传感器、以及定位单元。定位单元也可以是基带电路和/或RF电路的一部分，或者与基带电路和/或RF电路进行交互，从而与定位网络(例如，全球定位系统(GPS)卫星)的组件进行通信。
在各个实施例中，显示器可以包括诸如液晶显示屏或触摸屏显示器之类的显示器。
在各个实施例中，系统可以是移动计算设备，例如但不限于：膝上型计算设备、平板计算设备、上网本、超极笔记本(UltrabookTM)或智能电话。在各种实施例中，系统该可以具有更多或更少的组件和/或不同的架构。
以下是附加的示例性实施例。
示例1：用于传输蜂窝数据和控制流量的用户设备(UE)，该UE包括电路，该电路被配置为：通过长期演进(LTE)无线网络的空中接口与演进型通用陆地无线电接入网节点B(eNB)传输蜂窝控制流量；在无线局域网(WLAN)中与eNB建立WLAN点到点通信链路，以通过该WLAN点到点通信链路与eNB传输蜂窝数据流量；以及通过WLAN点到点通信链路向eNB传输蜂窝数据流量。
示例2：示例1的UE，其中，WLAN点到点通信链路包括一组WLAN点到点通信链路，该组WLAN点到点通信链路中的每个成员由在来自eNB的控制消息中接收到的数据无线电承载(DRB)标识符来标识。
示例3：示例1-2中任一示例的UE，其中，电路还被配置为：根据第一层和第二层分组格式来传输蜂窝数据流量，该第一层和第二层分组格式用于封装WLAN的网络协议栈中存在的互联网协议(IP)层的IP分组。
示例4：示例1-2中任一示例的UE，其中，电路还被配置为：根据WLAN隧道协议(WLTP)分组格式来传输蜂窝数据流量，该WLTP分组格式用于封装WLAN的网络协议栈中存在的互联网协议(IP)层的IP分组。
示例5：示例1-2中任一示例的UE，其中，电路还被配置为：根据WLAN隧道协议(WLTP)分组格式来传输蜂窝数据流量，该WLTP分组格式用于封装WLAN的网络协议栈中存在的分组数据聚合协议(PDCP)层的PDCP分组。
示例6：示例1-2中任一示例的UE，其中，电路还被配置为：根据WLAN隧道协议(WLTP)分组格式来传输蜂窝数据流量，该WLTP分组格式用于封装WLAN的网络协议栈中存在的无线电链路控制(RLC)层的RLC分组。
示例7：示例1-2和4-6中任一示例的UE，其中，电路还被配置为：在定义于互联网协议(IP)层或分组数据聚合协议(PDCP)层下面的WLAN隧道协议(WLTP)隧道层中传输蜂窝数据流量，该WLTP隧道层包括由WLTP封装层封装的WLTP传输层。
示例8：用于在蜂窝网络中进行无线通信的用户设备(UE)，该UE包括：射频接收器，用于通过与演进型通用陆地无线电接入网节点B(eNB)的无线局域网(WLAN)连接来接收用户平面和控制平面蜂窝分组；以及基带控制器，用于识别通过WLAN连接接收的用户平面和控制平面蜂窝分组中的WLAN隧道协议(WLTP)分组格式，其中，该WLTP分组格式包括WLTP分组头部和WLTP有效负荷。
示例9：示例8的UE，其中，WLTP分组格式被包括在用户数据报协议(UDP)/互联网协议(IP)帧中，其中，UDP/IP帧具有指示该UDP/IP帧包括WLTP有效负荷的预定UDP端口值。
示例10：示例8的UE，其中，WLTP分组格式被包括在以太网帧中，该以太网帧由电气和电子工程师协会(IEEE)802.2标准帧分组头部中所包括的以太类型字段的预定值来标识。
示例11：示例8-10中任一示例的UE，其中，WLTP有效负荷可以采用如下形式：经由WLAN连接在UE与eNB之间交换的控制消息、互联网协议(IP)分组、分组数据聚合协议(PDCP)分组、无线电资源控制(RRC)分组。
示例12：示例8-11中任一示例的UE，其中，WLTP分组头部包括用来确立蜂窝分组的序列顺序的序列号。
示例13：示例8-12中任一示例的UE，其中，WLTP分组头部将WLTP有效负荷标识为包括表示WLAN连接的服务质量(QoS)的信息。
示例14：示例8-13中任一示例的UE，其中，WLTP分组头部将WLTP有效负荷标识为包括WLTP有效负荷的数据无线电承载标识符。
示例15：一种用于建立由客户端和基站的Yy接口定义的无线局域网(WLAN)点到点通信链路的方法，该方法包括：通过客户端和基站的Uu接口从基站接收第一控制消息；根据第一控制消息确定由基站提供的用于标识WLAN点到点通信链路的第一标识符；以及向基站发送第二控制消息，该第二控制消息提供由客户端提供的用于标识WLAN点到点通信链路的第二标识符，第一标识符和第二标识符共同标识由客户端和基站的Yy接口定义的WLAN点到点通信链路。
示例16：示例15的方法，还包括：将基站的媒体接入控制(MAC)地址接收为用于基于每个用户设备(UE)建立WLAN点到点通信链路的第一标识符。
示例17：示例15的方法，其中，WLAN点到点通信链路包括与客户端的多个数据无线电承载(DRB)相对应的多个WLAN点到点链路。
示例18：示例15-17中任一示例的方法，还包括：传输从客户端传输的分组头部信息中的数据无线电承载(DRB)信息，以允许基站将通过WLAN点到点通信链路接收到的蜂窝流量映射到相应DRB，从而应用于DRB相关联的预定服务质量(QoS)参数。
示例19：示例15、17和18中任一示例的方法，其中，第一控制消息包括无线电资源控制(RRC)消息，该RRC消息指示在eNB处支持的数据无线电承载(DRB)的数目。
示例20：示例15-19中任一示例的方法，还包括通过Yy接口发送第三控制消息。
示例21：一种由用户设备(UE)执行的用于传输蜂窝数据和控制流量的方法，该方法包括：通过长期演进(LTE)无线网络的空中接口与演进型通用陆地无线电接入网络节点B(eNB)传输蜂窝控制流量；在无线局域网(WLAN)中与eNB建立WLAN点到点通信链路，以通过该WLAN点到点通信链路与eNB传输蜂窝数据流量；以及通过WLAN点到点通信链路向eNB传输蜂窝数据流量。
示例22：示例21的方法，其中，WLAN点到点通信链路包括一组WLAN点到点通信链路，该组WLAN点到点通信链路中的每个成员由在来自eNB的控制消息中接收到的数据无线电承载(DRB)标识符来标识。
示例23：示例21-22中任一示例的方法，还包括：根据第一层和第二层分组格式来传输蜂窝数据流量，该第一层和第二层分组格式用于封装WLAN的网络协议栈中存在的互联网协议(IP)层的IP分组。
示例24：示例21-22中任一示例的方法，还包括：根据WLAN隧道协议(WLTP)分组格式来传输蜂窝数据流量，该WLTP分组格式用于封装WLAN的网络协议栈中存在的互联网协议(IP)层的IP分组。
示例25：示例21-22中任一示例的方法，还包括：根据WLAN隧道协议(WLTP)分组格式来传输蜂窝数据流量，该WLTP分组格式用于封装WLAN的网络协议栈中存在的分组数据聚合协议(PDCP)层的PDCP分组。
示例26：示例21-22中任一示例的方法，还包括：根据WLAN隧道协议(WLTP)分组格式来传输蜂窝数据流量，该WLTP分组格式用于封装WLAN的网络协议栈中存在的无线电链路控制(RLC)层的RLC分组。
示例27：示例21-22和24-26中任一示例的方法，还包括：在定义于互联网协议(IP)层下面或分组数据聚合协议(PDCP)层下面的WLAN隧道协议(WLTP)隧道层中传输蜂窝数据流量，该WLTP隧道层包括由WLTP封装层封装的WLTP传输层。
示例28：一种由用户设备(UE)执行的用于在蜂窝网络中进行无线通信的方法，该方法包括：通过与演进型通用陆地无线电接入网节点B(eNB)的无线局域网(WLAN)连接来接收用户平面和控制平面蜂窝分组；以及识别通过WLAN连接接收的用户平面和控制平面蜂窝分组中的WLAN隧道协议(WLTP)分组格式，其中，该WLTP分组格式包括WLTP分组头部和WLTP有效负荷。
示例29：示例28的方法，其中，WLTP分组格式被包括在用户数据报协议(UDP)/互联网协议(IP)帧中，其中，UDP/IP帧具有指示该UDP/IP帧包括WLTP有效负荷的预定UDP端口值。
示例30：示例28的方法，其中，WLTP分组格式被包括在以太网帧中，该以太网帧由电气和电子工程师协会(IEEE)802.2标准帧分组头部中所包括的以太类型字段的预定值来标识。
示例31：示例28-30中任一示例的方法，其中，WLTP有效负荷可以采用如下形式：经由WLAN连接在UE与eNB之间交换的控制消息、互联网协议(IP)分组、分组数据聚合协议(PDCP)分组、无线电资源控制(RRC)分组。
示例32：示例28-31中任一示例的方法，其中，WLTP分组头部包括用来确立蜂窝分组的序列顺序的序列号。
示例33：示例28-32中任一示例的方法，其中，WLTP分组头部将WLTP有效负荷标识为包括表示WLAN连接的服务质量(QoS)的信息。
示例34：示例28-33中任一示例的方法，其中，WLTP分组头部将WLTP有效负荷标识为包括WLTP有效负荷的数据无线电承载标识符。
示例35：一种机器可读存储设备，其包括机器可读指令，当该机器可读指令被执行时，实现示例15-34中任一示例所陈述的方法。
示例36：一种系统，包括用于执行示例15-34中任一示例所陈述的方法的装置。
示例37：一种UE，包括用于执行示例15-20中任一示例所陈述的方法的逻辑。
对一个或多个实现方式的先前描述不意为是穷尽型的或者将本发明的范围限制为所公开的精确形式。根据上述教导，修改和变体是可能的，或者可从本发明的各种实现方式的实践中获得这些修改和变体。
技术人员将理解的是，在不背离本发明的基本原理的情况下，可以对上述实施例的细节做出许多改变。本发明的范围应仅由所附权利要求来确定。

Claims (23)

1.一种用于传输蜂窝数据和控制流量的用户设备(UE)，该UE包括：
电路，该电路被配置为：
通过长期演进(LTE)无线网络的空中接口与演进型通用陆地无线电接入网节点B(eNB)传输蜂窝控制流量；
在无线局域网(WLAN)中与所述eNB建立WLAN点到点通信链路，以通过所述WLAN点到点通信链路与所述eNB传输蜂窝数据流量；以及
通过所述WLAN点到点通信链路向所述eNB传输所述蜂窝数据流量。
2.如权利要求1所述的UE，其中，所述WLAN点到点通信链路包括一组WLAN点到点通信链路，该组WLAN点到点通信链路中的每个成员由在来自所述eNB的控制消息中接收到的数据无线电承载(DRB)标识符来标识。
3.如权利要求1-2中任一项所述的UE，其中，所述电路还被配置为：根据第一层和第二层分组格式来传输所述蜂窝数据流量，该第一层和第二层分组格式用于封装所述WLAN的网络协议栈中存在的互联网协议(IP)层的IP分组。
4.如权利要求1-2中任一项所述的UE，其中，所述电路还被配置为：根据WLAN隧道协议(WLTP)分组格式来传输所述蜂窝数据流量，该WLTP分组格式用于封装所述WLAN的网络协议栈中存在的互联网协议(IP)层的IP分组。
5.如权利要求1-2中任一项所述的UE，其中，所述电路还被配置为：根据WLAN隧道协议(WLTP)分组格式来传输所述蜂窝数据流量，该WLTP分组格式用于封装所述WLAN的网络协议栈中存在的分组数据聚合协议(PDCP)层的PDCP分组。
6.如权利要求1-2中任一项所述的UE，其中，所述电路还被配置为：根据WLAN隧道协议(WLTP)分组格式来传输所述蜂窝数据流量，该WLTP分组格式用于封装所述WLAN的网络协议栈中存在的无线电链路控制(RLC)层的RLC分组。
7.如权利要求1-2中任一项所述的UE，其中，所述电路还被配置为：在定义于互联网协议(IP)层下面或分组数据聚合协议(PDCP)层下面的WLAN隧道协议(WLTP)隧道层中传输所述蜂窝数据流量，该WLTP隧道层包括由WLTP封装层封装的WLTP传输层。
8.一种用于在蜂窝网络中进行无线通信的用户设备(UE)，该UE包括：
射频接收器，该射频接收器通过与演进型通用陆地无线电接入网节点B(eNB)的无线局域网(WLAN)连接来接收用户平面和控制平面蜂窝分组；以及
基带控制器，该基带控制器识别通过该WLAN连接接收的所述用户平面和控制平面蜂窝分组中的WLAN隧道协议(WLTP)分组格式，其中，该WLTP分组格式包括WLTP分组头部和WLTP有效负荷。
9.如权利要求8所述的UE，其中，所述WLTP分组格式被包括在用户数据报协议(UDP)/互联网协议(IP)帧中，其中，所述UDP/IP帧具有指示所述UDP/IP帧包括所述WLTP有效负荷的预定UDP端口值。
10.如权利要求8所述的UE，其中，所述WLTP分组格式被包括在以太网帧中，该以太网帧由电气和电子工程师协会(IEEE)802.2标准帧分组头部中所包括的以太类型字段的预定值来标识。
11.如权利要求8-10中任一项所述的UE，其中，所述WLTP有效负荷可以采用如下形式：经由所述WLAN连接在所述UE与eNB之间交换的控制消息、互联网协议(IP)分组、分组数据聚合协议(PDCP)分组、无线电资源控制(RRC)分组。
12.如权利要求8-10中任一项所述的UE，其中，所述WLTP分组头部包括用来确立蜂窝分组的序列顺序的序列号。
13.如权利要求8-10中任一项所述的UE，其中，所述WLTP分组头部将所述WLTP有效负荷标识为包括表示所述WLAN连接的服务质量(QoS)的信息。
14.如权利要求8-10中任一项所述的UE，其中，所述WLTP分组头部将所述WLTP有效负荷标识为包括所述WLTP有效负荷的数据无线电承载的标识符。
15.一种用于建立由客户端和基站的Yy接口定义的无线局域网(WLAN)点到点通信链路的方法，该方法包括：
通过所述客户端和所述基站的Uu接口从所述基站接收第一控制消息；
根据所述第一控制消息确定由所述基站提供的用于标识WLAN点到点通信链路的第一标识符；以及
向所述基站发送第二控制消息，该第二控制消息提供由所述客户端提供的用于标识所述WLAN点到点通信链路的第二标识符，所述第一标识符和所述第二标识符共同标识由所述客户端和所述基站的Yy接口定义的所述WLAN点到点通信链路。
16.如权利要求15所述的方法，还包括：将所述基站的媒体接入控制(MAC)地址接收为用于基于每个用户设备(UE)建立所述WLAN点到点通信链路的第一标识符。
17.如权利要求15所述的方法，其中，所述WLAN点到点通信链路包括与所述客户端的多个数据无线电承载(DRB)相对应的多个WLAN点到点链路。
18.如权利要求15所述的方法，还包括：传输从所述客户端传输的分组头部信息中的数据无线电承载(DRB)信息，以允许所述基站将通过所述WLAN点到点通信链路接收的蜂窝流量映射到相应的DRB，从而应用与所述DRB相关联的预定服务质量(QoS)参数。
19.如权利要求15所述的方法，其中，所述第一控制消息包括无线电资源控制(RRC)消息，该RRC消息指示在所述eNB处支持的数据无线电承载(DRB)的数目。
20.如权利要求15所述的方法，还包括通过所述Yy接口发送第三控制消息。
21.一种机器可读存储设备，其包括机器可读指令，当该机器可读指令被执行时，实现如权利要求15-20中任一项所述的方法。
22.一种系统，其包括用于执行如权利要求15-20中任一项所述的方法的装置。
23.一种UE，其包括用于执行如权利要求15-20中任一项所述的方法的逻辑。
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