CN106134251A - 在集成小小区和WiFi网络中的切换 - Google Patents

Abstract

公开了用于在集成LTE和受信的WLAN接入网（TWAN）中的系统间移动性的系统和方法。适合于控制平面和用户平面通信的X2’接口存在于eNB与WLAN接入点之间。附着有与EPC进行通信的UE的WLAN通过与(H)eNB的X2’接口通信以将通信从WLAN切换至(H)eNB。相似地，附着有UE的(H)eNB通过X2’接口与WLAN进行通信以将通信从(H)eNB切换至WLAN。

Description

在集成小小区和WiFi网络中的切换

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119(e)要求2014年2月21日提交的美国临时专利申请第61/942,900号和2014年7月14日提交的美国临时专利申请第62/024,287号的权益，两者的内容以引用的方式全部并入本文。

背景技术

随着无线通信技术的演进，对无线系统已经提出了其它要求以支持各种无线网络的更广泛使用。例如，移动网络运营商(MNO)已经开始按照补充其蜂窝网络和核心网服务的方式并入了“电信级”WIFI。MNO已经试图采用WiFi来从其蜂窝网络卸载互联网流量。MNO还已经试图向WIFI网络的用户提供访问蜂窝系统的演进分组核心(EPC)的权限。

在针对蜂窝网络和WiFi网络的系统间集成的要求不断增加的同时，已经证明现有的提供这种集成的方法需要耗费大量资源并且经常导致正在进行的通信中断。

发明内容

申请人在本文公开了用于集成长期演进(LTE)无线接入网与受信无线局域网(WLAN)接入网(TWAN)之间的系统间切换的系统和方法。在LTE无线接入网与TWAN之间定义有称为X2’接口的通信接口。该X2’接口适合于在LTE接入网与TWAN之间传送控制平面信令和用户平面数据两者。按照在LTE接入网和TWAN之间通过X2’接口进行通信的方式，可以将用户设备(UE)与EPC之间的现有通信连接从该两种网络中的一个切换至另一个。

在示例场景中，UE(诸如，例如，无线手机或者其它计算装置)可以具有经由通往WLAN接入点(AP)的WiFi连接而通往EPC的建立好的通信路径。WLAN适合于向UE传送用于评估由该UE从WLAN AP和该区域中的其它接入节点接收到的信号的配置信息。UE检测并且测量从接入节点接收到的信号。在示例场景中，UE检测并且测量从与蜂窝接入网相关联的家庭演进节点B((H)eNB)接收到的信号以及从UE当前所连接的WLAN AP接收到的信号。在UE中接收到的信号的强度可以指示UE具有比UE当前所附着的WLAN AP的更好的通过接入点的信号。UE基于接收到的强度数据确定是否请求切换至具有更强信号的接入点。在UE接收到的信息可以指示UE具有与(H)eNB通信的更强信号的示例场景中，UE可以确定进行切换至特定的(H)eNB。在这种情况下，UE向WLAN传输切换请求。

响应于该请求，WLAN生成并且传输进行切换至识别的(H)eNB的请求。经由在WLAN与(H)eNB之间的X2’接口传送该切换请求。在示例实施例中，可以在UE所附着的WLAN与(H)eNB之间实施X2’接口。(H)eNB经由X2’接口接收切换请求并且基于特定的UE进行许可控制以确定是否实施该切换。在该(H)eNB确定实施该切换的实例中，(H)eNB经由X2’接口传输并且WLAN经由X2’接口接收对进行该切换的请求的确认。

响应于接收到该确认，WLAN向UE传送UE可以用于与(H)eNB进行通信的信息。WLAN经由X2’接口开始传输，并且(H)eNB经由该X2’接口开始从UE接收用户数据。UE与(H)eNB同步并且(H)eNB建立其通往EPC的连接。当已经建立了在(H)eNB与EPC之间的连接时，(H)eNB经由X2’接口向WLAN传送指令以释放其与UE的连接相关联的资源。

在另一示例场景中，UE可以具有经由与(H)eNB的连接而通往EPC的建立好的通信路径。(H)eNB适合于向UE传送配置信息，UE可以使用该配置信息来收集与UE从(H)eNB和该区域中的其它接入节点接收的信号相关的信息。在示例场景中，UE检测并且测量从WLAN AP接收到的信号以及从UE当前所连接的(H)eNB接收到的信号。UE向(H)eNB转发针对信号强度所报告的信息。

(H)eNB还对在特定(H)eNB上的处理负载进行测量。基于对其处理负载的评估，连同针对从(H)eNB和WLAN AP接收到的信号强度所报告的信息，(H)eNB确定要生成对有关WLAN上的处理负载的信息的请求，并且经由X2’接口将该请求传输至WLAN。响应于该请求，WLAN生成包含指定与WLAN相关联的处理负载的信息的响应，并且经由X2’接口传输该响应。

通过使用从WLAN接收到的处理负载信息、从UE接收到的信号强度信息、和其自己的负载信息，(H)eNB确定要进行切换。(H)eNB生成进行切换的请求，并且经由X2’接口传输该请求。WLAN经由X2’接口接收该切换请求，基于特定的UE进行许可控制，并且确定是否实施该切换。在WLAN确定要实施该切换的实例中，WLAN生成并且传输对进行切换的请求的确认，并且(H)eNB经由X2’接口接收对进行切换的请求的确认。

响应于接收到该确认，(H)eNB向UE传送UE可以用于与WLAN AP进行通信的信息。(H)eNB经由X2’接口开始传输来自UE的用户数据，并且WLAN经由X2’接口开始接收该来自UE的用户数据。UE与WLAN AP同步并且WLAN建立其与EPC的连接。当已经建立好WLAN与EPC之间的连接时，WLAN经由X2’接口向(H)eNB传送指令以释放其与UE的连接相关联的资源。

提供本发明内容的目的在于按照简化的形式介绍对构思的选择，下面在说明性实施例的具体实施方式中对这些构思进行了进一步描述。本发明内容既不旨在识别所要求的主题的关键特征或者本质特征，也不旨在用于限制所要求的主题的范围。下面将对其它特征进行描述。

附图说明

当结合附图阅读时，可以更好地理解说明性实施例的前述发明类容和下面的附加描述。应该理解，所公开的系统和方法的潜在实施例不限于所描绘的实施例。

图1是图示了通往演进分组核心(EPC)的受信无线局域网(WLAN)和3GPP长期演进(LTE)接入的非漫游架构的系统示意图。

图2是图示了具有部署的家庭eNode B网关((H)eNB GW)的整体演进型UMTS陆地无线接入网(E-UTRAN)架构的系统示意图。

图3是图示了X2接口协议栈的框图。

图4是图示了802.11层和管理实体的框图。

图5是图示了根据示例实施例的由于本地移动性而引起的切换的系统示意图。

图6是图示了根据示例实施例的由于负载均衡而引起的切换的系统示意图。

图7是图示了根据示例实施例的利用(H)eNB与WLAN之间的扩展X2接口的通往EPC的TWAN与3GPP LTE接入的非漫游架构的系统示意图。

图8A是图示了根据示例实施例的扩展X2接口的控制平面的框图。

图8B是图示了根据示例实施例的扩展X2接口协议栈的用户平面的框图。

图9是图示了示例SWw协议栈的框图。

图10A-C描绘了根据示例实施例的图示了用户设备经由扩展X2接口发起从WLAN至(H)eNB的切换的流程图。

图11A-C描绘了根据示例实施例的图示了(H)eNB经由扩展X2接口发起从(H)eNBN至WLAN的切换的流程图。

图12是图示了根据示例实施例的用于在集成小小区和WiFi网络(ISWN)中配置切换的用户界面的框图。

图13是图示了根据示例实施例的用于在集成小小区和WiFi网络(ISWN)中启用切换的图形用户界面(GUI)的框图。

图14是可以在图1中和/或图7中图示的通信系统内使用的示例用户设备的系统示意图。

图15是可以在图1中和/或图7中图示的通信系统内使用的示例计算系统的框图。

具体实施方式

申请人在本文公开了用于在集成LTE和受信WLAN接入网(TWAN)中的系统间移动性的系统和方法。适合于控制平面和用户平面通信的X2’接口存在于演进节点B(eNB)与WLAN之间，该WLAN可以包括一个或者多个WLAN AP。附着有UE的WLAN通过X2’接口与eNB通信，以将通信从WLAN切换至eNB，该eNB可以是，例如，(H)eNB。相似地，附着有UE并且正与分组数据网络通信的eNB通过X2’接口与WLAN通信，以将通信从eNB切换至WLAN。

示例移动网络运营

在当前的实践下，移动网络运营商(MNO)通常采用WiFi(无线保真)以便从他们的蜂窝网络和核心网卸载“尽力而为”的互联网流量。然而，对运营商部署“小小区”的兴趣的增加，例如，经由第三代伙伴计划(3GPP)提供无线网络接入的本地化的地理区域、和“载波WiFi”已经支持MNO寻找更好的跨本地蜂窝网络和WiFi网络的互操作性，使得能够对其订户的体验质量(DoE)进行更多的控制。事实上，这样的集成接入网通常称为集成小小区和WiFi网络(ISWN)。

因为运营商采取“载波WiFi”来优化其网络并且减少费用，所以预计将存在可以直接与运营商的移动核心网(MCN)接口连接的“受信”的WLAN接入网(TWAN)的更大量部署。相似地，预计在诸如大流量的大都市热点位置等公共地理区域内将存在部署有移动网络运营(MNO)的小小区与WiFi接入网的更高集成。支持蜂窝和WiFi接入的智能手机数量的不断增长推动了这种集成。

通往EPC的蜂窝LTE和TWAN接入

第三代伙伴计划(3GPP)联合许多电信标准开发组织并且向他们的会员提供开发用于蜂窝电信网络技术的规范的环境，包括无线电接入、核心传输网络和服务能力。3GPP规范还提供用于向核心网的非无线电接入并且用于与其它网络组网的兼容互可协议。

用于无线通信的3GPP核心网架构的最新演进称为演进分组核心(EPC)。EPC由3GPP在该标准的版本8中首次引入。EPC被设计为具有“扁平式架构”以从性能和成本的角度高效地处理数据流量，并且在处理流量时涉及较少的网络节点。通常还避免了协议转换。还决定将用户数据(也称为“用户平面”)与信令(也称为“控制平面”)分开，这使网络运营商能够易于对其网络进行大小控制和更改。

图1描绘了3GPP架构，该3GPP架构实现了非漫游受信无线局域网(TWAN)和3GPPLTE接入至演进分组核心(EPC)104。如在3GPP技术规范(TS)23.402的第16.1.1节中所描述的，“3GPP System Architecture Evolution:Architecture Enhancements for non-3GPPaccesses(3GPP系统架构演进：用于非3GPP接入的架构增强)”，其内容以引用的方式全部并入本文，当运营商认为无线局域网(WLAN)118受信时，可以经由向3GPP认证、授权、和计费(AAA)服务器/代理106的STa接口并且经由向分组数据网网关(PGW)108的S2a接口将受信WLAN接入网102连接至演进分组核心104，以便用户平面流量流动。要了解，通信路径存在于TWAN 102的各种部件与EPC 104的各种部件之间。例如，信号路径可以存在于UE 116与WLAN118之间(例如，经由WLAN接入点)、WLAN 118与受信WLAN接入网关120之间、受信WLAN接入网关120与数据分组网网关108之间、WLAN 118与受信WLAN AAA代理122(TWAP)之间、受信WLANAAA代理122与3GPP AAA服务器106之间、以及本地IP/互联网服务125与受信WLAN接入网关120之间。通过使用这些通信路径，并且如通过图1中的虚线所图示的，UE 116可以形成从TWAN 102至PGW 108的通信路径以访问由EPC 104提供的服务。

3GPP LTE接入网110可以包括，例如，无线接入基站或者诸如演进节点B(eNB)等节点，3GPP LTE接入网110经由提供与移动性管理实体112的通信路径的S1-MME接口连接至演进分组核心104。S1-U接口提供与服务网关114的通信路径，该服务网关114经由S5接口与分组数据网网关108接口连接。要了解，通信路径存在于LTE网络110的各种部件与EPC 104的各种部件之间。例如，信号路径可以存在于用户设备124与3GPP LTE接入网110之间、3GPPLTE接入网110与移动性管理实体112之间、3GPP LTE接入网110与服务网关114之间、和服务网关114与分组数据网网关108之间。通过使用这些通信路径，并且如通过图1中的虚线所图示的，UE 124可以形成通过3GPP LTE接入网110至PGW 108的通信路径以访问在EPC 104中可用的服务。

仍然参考图1，可选的“本地网关”功能(L-GW)126提供小小区LTE接入，可以将该小小区LTE接入用于，例如，家庭eNB((H)eNB)部署。本地IP/互联网服务128与L-GW 126接口连接。可选的(H)eNB网关130可以用于集中朝向移动性管理实体112的多个(H)eNBs的控制平面信令，并且还可以用于处理朝向服务网关114的(H)eNB用户平面流量。可选的安全网关132可以用于提供从3GPP LTE接入网110(例如，经由(H)eNB)至演进分组核心104的安全接入，即，经由互联网协议安全(IPSec)隧道。

家庭订户服务器(HSS)134包括数据库，该数据库包括与用户相关的且与订户相关的信息。HSS 134支持移动性管理、呼叫和会话设置、用户认证和访问授权功能。

服务GW(SGW)114和PDN GW(PGW)108提供用户平面接入。例如，SGW 114和PGW 108可以用于在UE 124与经由EPC 104接入的外部网络之间传输IP数据流量。SGW 114用作在无线侧，例如，3GPP LTE接入网110与EPC 104之间的互连点。SGW 114通过路由传入和传出IP分组来服务UE 124。用于LTE内移动性(例如，在eNodeB之间切换的情况下)并且在LTE与其它3GPP接入之间的是锚点。SGW 114逻辑地连接至其它网关PDN GW 108。

PDN GW 108用作在EPC 104与可以称为分组数据网络(PDN)(分组数据网络)的外部IP网络，诸如，互联网之间的互连点。PDN GW 108将分组路由至PDN并且从PDN路由分组。PDN GW 108还进行各种功能，诸如，例如，IP地址/IP前缀分配、和策略控制和计费。3GPP标准指的是分开SGW与PGW，但是在实践中，可以通过网络服务商将它们结合在单个“盒”中。

移动性管理实体(MME)112提供控制平面功能。例如，MME 112可以处理与E-UTRAN(演进通用陆地无线接入网)接入的移动性和安全性相关的信令。MME 112还可以负责在空闲模式中追踪和寻呼UE。在一些实施例中，MME 112用作非接入层(NAS)的端点。

策略和计费规则功能(PCRF)136为EPC 104实时确定策略规则。PCRF 136按照集中的方式访问订户数据库和诸如计费系统等其它专用功能。

X2接口

图2描绘了在3GPP TS 36.300中描述的E-UTRA(演进通用陆地无线接入)网络210的部件的高级视图，3GPP TS 36.300的内容以引用的方式全部并入本文，E-UTRA(演进通用陆地无线接入)网络210的部件与EPC 104的部件接口连接。如图所示，E-UTRA网络210可以包括多个蜂窝网络接入节点110，该多个蜂窝网络接入节点110可以是无线接入基站或者节点，并且可以将该多个蜂窝网络接入节点110称为eNB 110。在图2中描绘的实施例中，eNB110中的一些可以用于在家庭环境中的网络接入并且可以称为家庭eNB或者(H)eNB。如图所示，并且与结合图1的讨论一致，eNB 110可以经由S1接口与包括在EPC 104中的MME/SGW112/114通信。在图2的示例实施例中，eNB 110可以经由S1接口与(H)eNB GW 130通信，(H)eNB GW 130可以经由S1接口与MME/SGW 112/114通信。

如图2中所描绘的，eNB110可以通过使用X2接口与彼此直接通信，在3GPP TS36.420中对此进行了描述，其内容以引用的方式全部并入本文。X2接口支持可以供eNB采用的众多功能。例如，X2接口提供使提供给UE的连接能够从一个eNB切换至另一eNB的功能。换言之，X2接口为与ECM连接的UE提供LTE内接入系统移动性支持。在切换场景中，X2接口可以用于，例如，以下方面：进行将内容从源eNB至目标eNB的传递；控制在源eNB与目标eNB之间的用户平面传输承载；取消切换操作；以及通过源eNB进行UE上下文释放。此外，X2接口支持以下方面：进行eNB之间的负载测量；进行小区间干扰协调；进行一般的X2管理和错误处理功能；进行eNB之间的应用级数据交换；进行追踪功能；以及针对自优化进行数据交换。要注意，现有的X2接口不支持eNB与WLAN之间的直接通信。

图3描绘了用于现有的X2接口的示例协议架构。如图所示，X2接口协议架构包括两个功能层：无线网络层(RNL)310和传输网络层(TNL)312。RNL 310适合于经由无线电网络定义与eNB之间的交互相关的过程。TNL 312提供针对用户平面和信令传输的服务。如图3所示，RNL 310的一部分与TNL 312的一部分协作以处理控制平面314信令。相似地，RNL 310的一部分与TNL 312的一部分协作以处理用户平面316信令。用于现有的X2接口的协议栈图示了不支持在eNB与WLAN之间的直接通信。

IEEE 802.11层和管理实体

图4图示了802.11协议的层特征和管理特征。如图所示，媒体接入控制(MAC)410子层和物理(PHY)层412在概念上包括管理实体，分别称为MAC层管理实体(MLME)420和物理层管理实体(PLME)422。这些实体提供层管理服务接口，通过这些层管理服务接口来调用层管理功能。为了提供正确的MAC 410操作，在每个无线站(STA)内存在站管理实体(SME)430。SME 430是驻留在分开的管理平面中的或者驻留“在一边(off to the side)”的层独立实体。在802.11标准中规定了SME 430的一些功能。通常，SME 430负责诸如从诸如MLME 420和PLME 422等各种层管理实体(LME)收集层独立状态等功能，并且相似地设置层专用参数的值。SME 430可以代表通用系统管理实体进行这种功能并且可以实施标准管理协议。

802.11无线电资源管理

WLAN无线电测量使STA(wireless STAtions：无线站)能够观察并且收集有关无线电链路性能和有关无线电环境的数据。STA可以选择在本地进行测量、向另一STA请求测量、或者可以经另一STA请求而进行一次或者多次测量并且返回结果。

可以将无线电测量数据用于STA管理和高层协议层，在这些层中，可以将无线电测量数据用于一系列应用。该测量使STA操作的调整能够更好地适应无线电环境。

为了满足技术的移动性要求，可以使用无线电测量，诸如，信道负载请求/报告和相邻信道请求/报告来收集预切换信息，这可以大幅度地提高在相同的扩展服务集(ESS)内的小区之间的切换速度。通过访问和使用该信息，STA(无论在AP中还是在单个装置中)可以做出关于利用可用频谱、功率和带宽实现其期望的通信的最有效的方式的明智决定。

一般而言，802.11无线电测量服务可以用于以下方面：在支持的信道中请求并且报告无线电测量；在支持的信道中进行无线电测量；通过使用MLME基元和/或MIB接入，为高层应用提供接口以检索无线电测量；以及请求并且接收关于相邻接入点的信息。

经由LTE的EPC接入的现有过程

参考回图1，在现有的系统中，针对3GPP LTE接入，UE 124自动触发PDN连接，该PDN连接是至EPC网络104的初始附着的一部分。若需要，UE 124随后可以建立另外的PDN连接。

当UE 124试图经由(H)eNB LTE网络110附着至EPC 104时，UE 124首先与(H)eNBLTE网络110建立无线电资源控制(RRC)连接并且将附着请求封装在RRC信令内。(H)eNB LTE网络110然后在S1-MME接口上经由S1-AP信令将附着请求转发至MME 112。MME 112经由S6a接口从HSS 134检索订阅信息以认证UE 124并且允许附着至EPC 104。

在成功认证UE 124之后，MME 112选择SGW 114(例如，基于与(H)eNB LTE网络110的接近性)，并且还选择PGW 108(例如，基于从HSS 134检索到的默认APN或者由UE 124请求的特定APN)。MME 112通过S11接口与SGW 114进行通信并且请求创建PDN连接。SGW 114执行该信令以通过S5接口与指定的PGW 108建立通用分组无线业务(GPRS)隧道协议(GTP)用户平面隧道。

“GTP控制”信令在MME 112与(H)eNB 110之间的S1-AP协议内发生。这最终引起在(H)eNB 110与SGW 114之间的S1-U接口上建立GTP用户平面隧道。由此，通过(H)eNB 110和SGW 114完成用于UE 124与PGW 108之间的PDN连接的路径。

经由TWAN的EPC接入的现有过程

在经由TWAN 102发生通信的现有系统中，经由在UE 116与3GPP AAA服务器106之间的可扩展认证协议(EAP)信令实现UE 116认证和EPC 104附着。通过UE 116与TWAN 102之间的点对点连接性提供PDN连接性服务，并且该PDN连接性服务与TWAN 102与PGW 108之间的(多个)S2a承载串接。

当UE 116试图经由TWAN 102连接至EPC 104时，UE 116首先与WLAN 118建立Layer2连接并且通过LAN(EAPoL)信令将EAP消息封装在EAP内。WLAN 118将EAP消息转发至TWAP122，该TWAP122将该消息封装在Diameter信令内并且经由STa接口将该消息转发至3GPPAAA服务器106。3GPP AAA服务器106经由SWx接口从HSS 134检索订阅信息以认证UE 116并且允许附着至EPC 104。

针对3GPP版本11，3GPP AAA服务器106还经由STa接口向TWAN 102提供信息以便建立与设置在HSS 134中的默认PDN的PDN连接。TWAN 102然后通过朝向PGW 108的S2a接口直接运用GTP控制平面(GTP-C)和用户平面(GTP-U)协议，从而通过TWAN 102完成UE 116与PGW108之间的连接。

针对3GPP版本12，SaMOG相位-2工作项定义用于由UE发起的PDN连接性、多PDN连接性、和无缝系统间切换的附加过程。对于支持单个PDN的TWAN场景，将EAP扩展定义为支持由UE发起的PDN请求和无缝系统间切换请求。如果是支持多PDN的TWAN场景，在UE与TWAN之间定义WLAN控制协议(WLCP)以启用一个或者多个UE PDN附着请求和无缝切换程序。然而，针对UE认证，在UE与3GPP AAA服务器之间仍然利用分开的过程。

在集成无线网络中的系统间移动性

在当前的实践下，蜂窝网络与WiFi组网发生在PGW中。如图1所示，受信WLAN接入网(TWAN)102锚定在PGW 108中，即，在诸如EPC 104等移动核心网(MCN)的中心处，并且，在3GGP LTE接入网110中的小小区与在TWAN 102中的WLAN AP之间不存在直接接口用于切换。小小区与WLAN AP之间的切换作为硬转换经由诸如EPC 104等MCN进行。由于服务质量(QoS)所要求的本地移动性、接入网负载均衡、和流量流动管理，利用切换准备和转换控制消息在小小区与WLAN AP之间的频繁转换造成用户的无线网接入体验的中断、和诸如EPC 104的MCN的额外开销。在不以转换信号和/或控制消息增加MCN的负担的情况下，针对用户体验顺畅地或者透明地处理小小区与WLAN之间的流量转换对于ISWN，尤其对于“载波WiFi”解决方案来说，是一个日益紧迫的问题。事实上，依赖于网络核心处的处理的通信在该通信往返核心网时被破坏的机率增加。

考虑到许多相同位置的小小区和WiFi接入点的预期部署，申请人已经注意到这将有益于将小小区与WLAN之间的一些互联互通功能标准化。在一些移动性和多接入场景中，这种能力可减少跨接入技术的用户平面转换延迟并且使通过MCN、即至PGW的信令数量最小化。

申请人在本文公开了用于在集成无线网络中的系统间(例即本文是RAT间)移动性的系统和方法。本文描述的实施例经由扩展X2接口(以下简称为X2’)在ISWN中提供小小区与受信WLAN之间的增强型切换。例如，可以基于从小小区和WLAN AP接收到的测量数据来确定在小小区与WLAN之间的用户设备的切换。该测量数据可以包括信号测量和流量负载测量。可以经由小小区与WLAN之间的X2’接口将用户设备的切换从小小区导向WLAN或者从WLAN导向小小区。通过将X2接口扩展至WLAN，可以在ISWN中进行小小区与WLAN之间的切换，而不会以切换信令和/或消息增加EPC的负担。

所公开的系统和方法通过使系统间(即，本文是RAT间)移动性过程的执行能够靠近网络的边缘来改进性能。通过使对深入核心网，即通向PGW的信令过程的需要最小化来减少延迟。由所公开的系统和方法引起的性能改进和延迟减少尤其有益于MNO在公共地理区域部署小小区和WiFi接入的环境。所公开的系统和方法通过远离核心网分布一些系统间移动性功能，通过减少加于PGW的处理负担改进了可扩展性。

在示例实施例中，X2’接口在小小区3GPP网络与WiFi网络之间提供扩展控制平面和用户平面通信。要了解，在网络互连的3GPP侧，进行操作的节点可以是任何合适的节点，包括，例如，eNB或者(H)eNB。在网络互连的WiFi侧，进行操作的节点可以是任何合适的节点，包括，例如，在包括一个或者多个WLAN AP的WLAN中的任何节点，该一个或者多个WLANAP可以包括在WLAN中。因此，虽然本文提供的描述可以指由小小区或者WLAN正在进行的操作，但是要了解，可以由诸如在那些网络中的eNB或者WLAN AP等特定节点进行该处理。在示例实施例中，(H)eNB和WLAN提供与其相应网络的接入，并且因此可以将其称为接入节点或者节点。在(H)eNB和WLAN中，由扩展控制协议栈、X2’-C支持扩展控制平面通信。同样，在(H)eNB和WLAN中，由扩展用户平面控制协议栈、X2’-U支持的扩展用户平面通信。

通过使用扩展SWw接口，还支持在下面讨论的所公开的切换过程，该扩展SWw接口提供WLAN AP与UE之间的扩展控制平面通信和用户平面通信。在WLAN AP和UE中，由扩展控制协议栈、SWw-C支持扩展控制平面通信。同样，在WLAN AP和UE中，由扩展用户协议栈SWw-U支持扩展用户平面通信。

在下面结合图10和图11对用于在小小区接入网与WLAN AP之间进行切换的过程进行详细描述。该过程涉及通过扩展X2’接口的扩展信令和数据传送。在图10和图11的讨论之后，在几张图表中提到了对在支持该切换操作中使用的现有消息的扩展。

示例切换-由于本地移动性而引起的从WLAN切换至(H)eNB

可以应用所公开的用于在(H)eNB与WLAN之间的通信的切换的系统和方法来满足任何数量的使用场景。例如，可以应用所公开的系统和方法来提供与用户设备的本地移动性相关的切换。图5图示了由于UE移动性通过使用X2’接口进行的切换。如图所示，多个(H)eNB 510和WLAN 512位于相同的位置并且在开放模式下操作以形成ISWN 520。扩展X2’接口提供(H)eNB 510与WLAN 512之间的通信。在示例场景中，先前可能已经利用AAA服务器对UE53进行了认证，并且UE 53具有通过WLAN 512a接入网与EPC中的PGW的建立好的GTP隧道连接。当UE 530移动离开WLAN 512a时，UE 530检测到从WLAN 512a接收到的信号强度降低，而从(H)eNB 510a接收到的信号强度增加。UE 530向WLAN 512a传送信号以进行将通信从WLAN512a切换至(H)eNB 510a。如在下面详细描述的，WLAN 512a经由扩展X2’接口与(H)eNB510a进行通信以协调该切换。

示例切换-由于负载均衡而引起的从(H)eNB切换至WLAN AP

在另一示例场景中，并且如图6所图示，可以应用所公开的系统和方法来提供伴随负载均衡的切换。如图6所示，多个(H)eNBs 610和WLAN 612位于相同的位置并且在开放模式下操作以形成ISWN 620。(H)eNB 610和WLAN 612具有扩展X2’接口以便在(H)eNB 610与WLAN 612之间进行通信。在示例场景中，UE 630可以具有通过(H)eNB 610a与EPC中的PGW的建立好的GTP隧道连接。当(H)eNB 610a变得流量超载时，其通过使用扩展X2’接口与UE 630并且与WLAN 612a进行通信以协调从(H)eNB 610a至所选择的WLAN 612a的切换。

经由X2’接口进行的切换的示例网络架构

图7图示了用于通向EPC 104的TWAN 102和3GPP LTE网络110接入的非漫游架构，该非漫游架构包括在3GPP LTE网络110中的(H)eNB 710与TWAN 102中的WLAN 118之间的X2’接口，以便增强在(H)eNB 710与WLAN 118之间的切换。一般而言，该架构与上面结合图1描述的架构相似地操作，不同之处在于将经由(H)eNB 710与WLAN 118中的一个在UE 123、116与EPC 104之间的建立好的通信切换至另一个是通过经由在WLAN 118与(H)eNB 710之间的接口X2’的通信来协调的，如下面结合图10和图11所详细描述的。如图7所示，在WLAN118内的接口接入点(IAP)712向(H)eNB 710与WLAN 118之间的X2’接口提供支持功能。例如，本文描述的扩展协议和消息传送，连同相关联的处理，可以由IAP 712来实施。要了解，可以在WLAN 118内的任何恰当的节点上实施IAP 712，包括，例如，包括在WLAN 118中的一个或者多个WLAN AP。进一步地，虽然此处的描述可以指由WLAN 118进行的处理，但是在示例实施例中，可以在包括IAP 712的一个或者多个WLAN AP上实施相关联的操作，该IAP 712包括在WLAN 118内。

可以通过使用合适的计算系统，诸如，例如，下面结合图14和图15描述的计算系统，来实施(H)eNB 710和WLAN 118，在(H)eNB 710与WLAN 118之间形成有X2’接口。诸如，例如，通过使用可以在独立节点或者服务器上执行或者可以作为现有的节点或者服务器的一部分的软件，可以将(H)eNB 710和WLAN 118实施为逻辑实体。要了解，在示例实施例中，(H)eNB 710和WLAN 118可以位于相同的位置并且在它们之间具有X2’通信可以行经的物理连接。

示例X2’协议栈

图8A和图8B图示了分别用于X2’接口、SWw接口、和Uu接口的示例控制平面协议栈和用户平面协议栈，可以结合进行将通信从(H)eNB网络110和TWAN 102之间的任意一个切换至另一个来使用该X2’接口、SWw接口、和Uu接口。参考图8A，图示了用于在无线网络层810和传输网络层812中的控制平面信令的协议栈。用阴影表示出了协议栈的新的部分和增强的部分。如图所示，用于UE 124与(H)eNB 710之间的Uu控制接口的控制平面没有改变，这是因为是相关的协议栈UE Uu-C和(H)eNB Uu-C。用于WLAN 118与UE 116之间的通信的现有的SWw控制平面和对应的协议栈WLAN SWw-C和UE SWw-C已经被扩展为促进(H)eNB 710与WLAN118之间的通信的切换。同样，X2’接口表示X2接口的扩展，从而允许在(H)eNB 710与WLAN118之间的直接信令和数据交换。直接信令避免通过EPC 104的移动核心网(MCN)传递控制消息和重新路由数据，并且从而解除MCN在(H)eNB 710与WLAN 118之间进行频率切换。如上面结合图5和图6提到的，例如，在处理(H)eNB 710与WLAN 118之间的UE通信的切换时可以使用X2’协议，以便进行移动性管理和/或负载管理。

X2’控制接口820(X2’-C)是增强型X2-C控制平面接口，该增强型X2-C控制平面接口提供(H)eNB 710与WLAN 118之间的直接信令。如图8A所示，针对WLAN X2’-C协议栈，流控制传输协议(SCTP)830从逻辑上位居互联网协议(IP)的顶部。SCTP 830与在(H)eNB 710的TNL 812(H)eNB X2’-C协议栈中的SCTP层匹配。在互联网工程任务组(IETF)请求评论(RFC)4960“流控制传输协议”中对互联网流控制传输协议(SCTP)进行了描述，其内容以引用的方式全部并入本文。在IETF RFC 791“互联网协议”中对互联网协议进行了描述，其内容以引用的方式全部并入本文。

SCTP 830与在IETF RFC 793和1122中描述的常规WLAN传输控制协议(TCP)不同地操作，其内容以引用的方式全部并入本文。SCTP 830通过IP网络传输各种X2’-C信令。与在3GPP TS 36.422中描述的X2-AP下的SCTP一样，其内容以引用的方式全部并入本文，可以将每个X2’-C接口实例中的单个SCTP关联与针对X2’-C通用过程的一对流标识符结合使用。

参考图8A，已经将X2’-AP层832添加至无线网络层(RNL)810中的WLAN X2’-C协议栈。X2’-AP层832为在WLAN 118与其对等(H)eNB 710之间的控制和管理消息提供增强型应用层信令。已经相似地将X2’-AP层834添加至RNL 810中的(H)eNB X2’-C协议栈，并且该X2’-AP层834为(H)eNB 710与其对等WLAN 118之间的控制和管理消息提供针对(H)eNB 710的增强型应用层信令协议。X2’-AP 832和X2’-AP 834可以采用诸如在3GPP TS 36.422中描述的X2-AP消息，其内容以引用的方式全部并入本文，针对(H)eNB 710与WLAN 118之间的信令，已经增强和/或扩展了X2-AP消息。可以将实施添加至WLAN以支持(H)eNB与WLAN之间的X2’接口的组网功能的协议栈和消息增强应用于众多功能，包括，与例如移动性管理和负载管理相关联的切换信令。这些功能可以包括，例如：切换准备；在源(H)eNB/WLAN与目标WLAN/(H)eNB之间的用户平面传输承载的控制；从源(H)eNB/WLAN至目标WLAN/(H)eNB的UE上下文传递；以及切换取消。

一般而言，在3GPP TS36.423“演进通用陆地无线接入网(E-UTRAN)”中，对X2应用协议(X2-AP)进行了解释，其内容以引用的方式全部并入本文，犹如本文对其全部公开内容进行了阐述。针对扩展X2’-AP协议，在下面的表1中，对要素过程和消息进行了总结。

表1-X2’AP要素过程和消息

参考图8B，图示了用于在无线网络层(RNL)810和传输网络层(TNL)812中的用户平面数据消息的协议栈。用阴影表示出了协议栈的新的部分和/或增强的部分。如图所示，用于在UE 124与(H)eNB 710之间的Uu用户平面接口的用户平面协议没有改变。已经将WLAN118与UE 116之间的现有的SWw用户平面协议扩展为促进将UE与EPC 104之间的通信从(H)eNB 710切换至WLAN 118。已经将X2’用户平面接口840扩展为包括用于(H)eNB 710与WLAN118之间的直接数据交换的协议。直接数据交换避免通过移动核心网(MCN)重新路由数据，并且从而解除MCN在配置的(H)eNB 710与WLAN 118之间进行频繁切换，并且保证(H)eNB710与WLAN 118之间的无缝切换。

参考图8B，在(H)eNB 710与WLAN 118之间的X2’-U用户平面接口840提供用户平面协议数据单元(PDU)的非保证送达。针对WLAN 118，并且尤其针对WLAN X2’-U协议栈，在传输网络层812中，已经将通用分组无线系统(GPRS)隧道协议用户面(GTP-U)842和用户数据报协议(UDP)844添加在互联网协议(IP)的顶部。GTP-U 842和UDP 844与在对等(H)eNBsX2’-U协议栈中的对应层匹配。在3GPP TS 29.281“通用分组无线系统(GPRS)隧道协议用户面(GTPv1-U)842”中对GPRS GTP-U进行了描述，其内容以引用的方式全部并入本文，犹如本文对其全部内容进行了阐述。在IETF RFC 768“用户数据报协议”中对UDP进行了描述，其内容以引用的方式全部并入本文。与在其内容以引用的方式全部并入本文的3GPP TS 36.424“演进通用陆地无线接入网(E-UTRAN)；X2数据传输”中描述的X2-U接口一样，可以在IP传输上建立WLAN TNL 812，并且可以在不同于常规WLAN的TCP/IP的UDP/IP 844的顶部使用GTP-U 842以携带(H)eNB与WLAN的GTP-U隧道端点之间的封装的用户平面PDU。

在示例实施例中，每一个传输承载可能不具有或者具有一个上行链路(UL)数据流并且可能不具有或者具有一个下行链路(DL)数据流，该传输承载在X2’-U接口中由在GTP报头中的GTP-U隧道端点标识符(TEID)和用于WLAN 118的IP地址进行识别。由目标(H)eNB/WiFi分配的传输承载的标识可以在X2’控制平面中用信号告知。根据示例实施例的另一方面，下行链路(DL)数据流用于将DL数据从源(H)eNB/WLAN转发至目标WLAN/(H)eNB。根据示例实施例的另一方面，上行链路(UL)数据流用于将UL数据从源(H)eNB/WLAN转发至目标WLAN/(H)eNB。每个数据流携带在专用运输承载上。

参考图8B，已经将X2’-U PDU 846添加至在RNL 810中的WLAN AP X2’-U协议栈。在切换期间，X2’-U PDU 846提供在WLAN 118与其对等(H)eNB 710之间的基于PDU的数据转发。已经相似地将X2’-U PDU 848添加至在RNL 810中的(H)eNB X2’-U协议栈，并且该X2’-UPDU 848提供在(H)eNB 710与WLAN 118之间的基于PDU的数据转发。

如图8A和图8B所图示，SWw接口协议栈用于控制平面(图8A)和用户平面(图8B)。参考图8A，并且尤其参考WLAN SWw-C控制协议栈，分组数据汇聚协议(PDCP)850和无线逻辑链路控制(RLLC)852位于在传输网络层(TNL)812中的WLAN的MAC层的顶部。WLAN无线电资源控制(WRRC)854位于无线网络层(RNL)810中。因此，WLAN SWw-C协议栈与对等(H)eNB的(H)eNBUu-C协议栈对应。在3GPP TS.36.323“演进通用陆地无线接入网(E-UTRAN)；分组数据汇集协议(PDCP)规范”中对PDCP 850进行了描述，其内容以引用的方式全部并入本文。

虽然与常规的基于802.11.2的逻辑链路控制(LLC)相似，但是RLLC协议还提供了用于将控制和/或管理消息从WRRC传递至WLAN AP MAC层并且将检测和/或测量报告从WLANMAC层提供至WRRC 808以便实现经由X2’接口在(H)eNB 710与WLAN 118之间进行切换(HO)可能需要的无线电资源控制或者管理。

与Uu接口栈上的PDCP相似，PDCP在RLLC上供WLAN用于在WLAN TNL中的上层PDU的顺序递送，这使得能够在WLAN 118和其对等(H)eNB 710之间的HO期间经由X2’接口进行SN状态传送。

与用于Uu接口的无线电资源控制(RRC)相似，WRRC可以控制或者管理UE 116与WLAN 118之间的无线电连接或者(多个)点对点无线承载的配置、建立、维持和释放。WRRC还包含用于UE测量报告和对该报告进行控制的功能。WRRC还可以支持安全密钥管理和QoS管理功能。

参考图8A，UE的SWw-C控制协议栈配置为与WLAN的SWw-C协议栈对应。更具体地，UE的SWw-C包括位于TNL 812的UE的MAC层顶部的PDCP 862和RLLC 864。WRRC 866位于RNL 810中。因此，UE的SWw-C协议栈与对等WLAN的SWw-C协议栈对应并且适用于在UE 116与WLAN118之间传送控制信号。

参考图8B，WLAN和UE共享SWw用户平面接口。如图所示，WLAN的SWw-U协议栈和UE的SWw-U协议栈都以位于物理层和MAC层顶部的PDCP 870、874和RLLC 872、876为特征。因此，UE的SWw协议栈配置为与WLAN的SWw-U协议栈对应。

如在上面提到的，用阴影表示出了协议栈的新的和扩展的部分。针对WLAN 118，可以由IAP 712实施协议栈的增强的部分，该IAP 712可以包括在WLAN 118的一个或者多个节点中，诸如，例如WLAN AP。在图8A和图8B中，已经将由WLAN 118实施的协议栈的增强的部分指定为与IAP 712对应。

图9提供了图示了用于WLAN 118和UE 116的SWw用户平面和控制平面的部件层的示意图。具体地，图9图示了由WLAN和UE协议栈的无线逻辑链路控制(RLLC)和WLAN无线电资源控制(WRRC)层提供的部件功能。如图所示，无线逻辑链路控制(RLLC)910包含在用户平面中的逻辑链路控制912和在控制平面中的无线链路控制914。

逻辑链路控制912包括用于与PDCP级传送数据的LL_SAP接口920。将该数据接收进缓冲区922和从缓冲区922接收该数据。逻辑链路控制912具有确认模式(ACK)923和非确认(Non-ACK)模式924。如果启用了确认模式，那么可以重传(多个)失败的分组。MAC_SAP接口926从MAC子层接收数据/将数据传输至MAC子层。将该数据接收进缓冲区928和从缓冲区928接收该数据。

在控制平面中的无线链路控制914包括用于与PDCP级传送控制信令或者消息的RL_SAP接口930。将数据接收进缓冲区932。非缓冲区940可以用于低延迟探测或者信令。缓冲确认(ACK)模式934和/或非确认(Non-ACK)模式936可以用于控制消息。可以启用ACK和重传，以实现可靠的控制消息传输。针对MAC管理消息，MLME_SAP接口942提供在无线链路控制914与MLME之间的信息的交换。

与用于LTE Uu接口的无线电资源控制(RRC)相似，在WLAN SWw接口处的WRRC 950控制和管理UE 116与WLAN 118之间的无线连接或者(多个)点对点无线承载的配置、建立、维持和释放。WRRC 950还包含经由到SWw控制平面栈的RLLC功能RL_SAP接口的UE测量报告和该报告的控制的功能。WRRC 950还可以支持安全密钥管理和QoS管理功能。

如图9所示，可以将WLAN无线电资源控制和管理的WRRC 950特征分成几个功能区。例如，安全控制952提供密钥生成和管理。无线电资源管理954提供信道监测、信道分配、测量暂停等。链路测量956提供信道噪声柱状图、干扰、接收信号强度、接收信号与干扰和噪声之比等。信道负载958提供信道利用率、相关联的STA号、访问延迟、分组速率等。STA统计960提供STA计数器、BSS平均访问延迟、复制帧计数、请求发送(RTS)失败计数、ACK失败计数等。邻居报告962提供检测到的或者已知的相邻AP，作为用于服务集(SS)转换的候选。

使用X2’接口进行的示例切换处理

建立在(H)eNB 710与WLAN 118之间的X2’接口可以用于将UE与EPC之间的通信从(H)eNB和WLAN中的一个切换至另一个。在无EPC涉及的情况下，经由X2’接口，在(H)eNB和WLAN之间可以直接交换准备消息和转换消息、以及缓冲的数据。

许多不同的场景可能会要求将通信从(H)eNB和WLAN中的一个切换至另一个。在下面对两个场景进行了讨论。要了解，通过使用X2’接口，还可以将在这两个使用情况下演示的机制应用于不同的转换场景，诸如经由WLAN之间的X2’从WLAN切换至WLAN。

通过使用X2’接口从WLAN切换至(H)eNB

之前结合图5对由于UE的移动而将通信从WLAN切换至(H)eNB进行了讨论。图10A至图10C提供了图示了进行从WLAN切换至(H)eNB的各种示例处理步骤的示意图。

参考图10A，在步骤0中，UE 116经由WLAN 118建立或者先前已经建立好与EPC 104的通信路径。在示例实施例中，UE 116可能已经经由STa接口向AAA服务器106进行了非3GPP接入认证，已经与EPC元件附着并且关联，并且已经建立好用于数据的(多个)承载和隧道。在3GPP TS 33.402“3GPP系统架构演进：用于非3GPP接入的架构增强”和3GPP TS 29.273“演进分组系统(EPS)；3GPP EPS AAA接口”中，对向AAA服务器106进行非3GPP接入认证进行了描述，两者的内容以引用的方式全部并入本文。经由终止于EPC 104中的PGW 108中的GTP隧道，经由S2a接口，可以将数据分组从UE 116转发至EPC 104、从EPC 104转发至UE 116。

在图10A的步骤1中，WLAN 118进行测量准备过程。在示例实施例中，WLAN 118，并且具体地，使用源WLAN的WRRC协议层的WLAN 118，根据区域限制信息，利用参数值和阈值配置UE 116相邻的(H)eNB/WLAN AP检测和测量过程。WLAN 118向UE 116传送信息，该信息用于将UE 116配置为测量来自该区域中的(H)eNB的信号。

如图10A所图示，可以在UE 116与源WLAN 118之间传送分组数据。同样，可以在WLAN 118与PGW 108之间传送数据。

在图10A的步骤2中，UE 116进行信号检测和测量。在示例实施例中，UE 116检测并且测量从(多个)相邻(H)eNB和/或(多个)WLAN AP发送的信号。

在图10A的步骤3中，UE 116准备并且传输测量报告，并且WLAN118接收该测量报告。在示例实施例中，UE 116可以利用通过系统信息、规范等设置的规则、以及由源WLAN118发送的配置参数进行的检测和测量，来向WLAN 118发送测量报告消息。如图10A所示，可以通过使用协议栈的至少WRRC层来传送该报告。在示例场景中，该报告包括关于从(H)eNB710接收到的信号的信息。

在图10A的步骤4中，UE 116作出切换(handover：HO)决定。在示例场景中，UE 116可以基于检测到的和测量到的结果确定从WLAN 118转换至(H)eNB 710，以便得到接收信号更强和/或干扰更低的更好服务。

在图10A的步骤5中，UE 116发出切换请求。在示例实施例中，UE 116利用识别将通信切换至(H)eNB的信息生成HO请求消息并且将该消息传输至源WLAN 118，该信息包括：检测到的信息，该检测到的信息可以是，例如，与目标(H)eNB 710有关的小区ID和诸如接收信号强度指示符(RSSI)、信道质量指示符(CQI)等测量到的信息；以及与HO相关联的UE上下文。如图10A所示，可以通过使用协议栈的至少WRRC层来进行该通信。

要了解，在一些场景中，宜跳过步骤4和步骤5。例如，在切换由WLAN 118而不是由UE 116发起时，可能不需要步骤4和步骤5。

在图10A的步骤6中，WLAN 118生成X2’接口设置请求。在示例实施例中，基于从UE116检测到的信息，如果当前在源WLAN 118与目标(H)eNB 710之间不存在X2’会话，那么源WLAN 118经由X2’接口向目标(H)eNB 710发送X2’设置请求消息。

在图10A的步骤7中，(H)eNB 710生成X2’接口设置响应。在示例实施例中，目标(H)eNB 710经由X2’接口发送X2’设置响应消息以确认源WLAN 118与目标(H)eNB 710之间的X2’设置的成功。

要了解，在一些场景中，宜跳过步骤6和步骤7。例如，如果已经建立好X2’会话，那么可以省略步骤6和步骤7。

在图10A的步骤8中，WLAN 118从(H)eNB 710请求资源的状态。在示例实施例中，针对负载信息，WLAN 118生成X2’资源状态请求并且经由X2’接口将该资源状态请求传输至目标(H)eNB 710。该请求可以规定，例如，采集关于(H)eNB 710的处理负载和能力的信息。

在图10A的步骤9中，(H)eNB 710生成并且传输响应的负载信息，并且WLAN 118接收该响应的负载信息。在示例实施例中，(H)eNB 710利用负载测量结果生成X2’资源状态响应并且经由X2’接口将该X2’资源状态响应传输至源WLAN 118。该负载测量结果可以包含与(H)eNB710的处理负载相关的合适的信息。

在图10B的步骤10中，WLAN 118生成并且传输切换请求。在示例实施例中，源WLAN118利用必要的切换信息生成切换请求消息，并且经由X2’接口将该切换请求消息传输至目标(H)eNB 710。例如，该切换信息可以规定UE上下文、提供安全上下文信息、无线承载(RB)上下文、和由WRRC配置和报告的目标(H)eNB信息。基于从目标(H)eNB 710接收到的资源状态响应，将该信息传送至目标(H)eNB 710以进一步继续由UE 116发起的切换过程。

在图10B的步骤11中，(H)eNB 710进行切换许可控制。在示例实施例中，目标(H)eNB 710基于接收到的UE上下文和RB上下文以及E-UTRAN无线接入承载(E-RAB)QoS信息进行HO许可控制以提高成功切换的似然性。目标(H)eNB 710根据接收到的E-RAB QoS信息配置所要求的资源。

在图10B的步骤12中，(H)eNB 710传输切换请求确认(acknowledgement：ACK)。在示例实施例中，目标(H)eNB 710利用L1/L2准备切换并且经由X2’接口向源WLAN 118发送切换请求确认。该切换请求确认消息包括作为来自(H)eNB 710的RRC消息待发送至UE 116以进行该切换的透明容器。

在图10B的步骤13中，WLAN 118向UE 116传输命令以进行切换。在示例实施例中，WLAN 118生成RRC连接重新配置消息，并且将该消息连同必要的参数，诸如，例如，新C-RNTI、目标(H)eNB安全算法标识符、和可选的专用RACH前导码、目标(H)eNB SIB等传输至UE116。如有必要，该消息可以进一步包括用于转发信道的无线网络层(RNL)/传输网络层(TNL)信息。如图10B所示，可以通过使用协议栈的至少WRRC层来进行该通信。

在图10B的步骤14中，WLAN 118经由X2’接口向(H)eNB 710传输关于与UE 116的通信的状态信息。在示例实施例中，WLAN 118生成SN状态传送消息并且经由X2’接口将该SN状态传送消息传输至目标(H)eNB 710，以传达与移动计算装置的通信的RB传送状态的上行链路和下行链路PDCP SN和超帧号(HIN)。

在图10的步骤15中，WLAN 118向目标(H)eNB 710转发数据。在示例实施例中，在HO请求消息处理期间，针对正在目标(H)eNB 710中建立的所有数据承载，源WLAN 118经由X2’接口向目标(H)eNB 710转发下行链路数据。

如图10B所示，目标(H)eNB 710缓冲从WLAN 118接收到的分组。

在图10B的步骤16中，UE 116可以取消与WLAN 118的关联。在示例实施例中，在接收到在步骤13中由WRRC传递的RRC连接重新配置消息(包括移动性控制信息)之后，UE 116可以进行取消与源WLAN 118的关联以释放与源WLAN 118的链路。如图10B所示，可以通过使用协议栈的至少MAC部分来进行该通信。

在图10B的步骤17中，UE 116与目标(H)eNB 710同步。在示例实施例中，UE 116进行与目标(H)eNB 710同步并且经由RACH访问目标小区。UE 116还衍生出目标(H)eNB专用密钥并且将选择的安全算法配置为用于该目标小区。如图10B所示，可以通过使用协议栈的至少PHY和MAC部分来进行该通信。

在图10B的步骤18中，目标(H)eNB 710对该同步做出响应。在示例实施例中，(H)eNB 710利用UL分配和定时超前(timing advance：TA)来对UE 116做出响应。如图10所示，可以通过使用协议栈的至少RRC来进行该通信。

在图10B的步骤19中，UE 116确认该切换。在示例实施例中，UE 116生成并且传输RRC连接重新配置完成消息(C-RNTI)以确认切换至目标(H)eNB 710，以向UE 116指示切换过程完成。目标(H)eNB 710验证在RRC连接重新配置完成消息中发送的C-RNTI并且然后可以开始向UE 116发送数据。如图10B所示，可以通过使用协议栈的至少RRC来进行该通信。

在图10C的步骤20中，(H)eNB 710传送对转换通信路径的请求。在示例实施例中，目标(H)eNB 710生成路径转换消息并且将该消息传输至MME 112，该消息指示UE 116已经改变了小区。如图10C所示，可以通过S1-AP接口路由该通信。

在图10C的步骤21中，MME 112请求修改承载。在示例实施例中，MME 112生成修改承载请求消息并且将该消息传输至服务网关114。如图10C所示，可以通过使用GTP协议的S11接口来传输该请求。

在图10C的步骤22中，SGW 114向PGW传送修改请求。在示例实施例中，SGW 114生成修改承载请求消息并且将该消息传输至PGW 108。如在图10C中所提到的，可以通过使用GTP协议，经由S5接口传输该请求。

在图10C的步骤23中，PGW 108将通信路径转换至目标(H)eNB710。在示例实施例中，PGW 108将下行链路数据路径转换至目标(H)eNB 710。例如，PGW 108可以在S5接口处创建新的GTP隧道。PGW 108还可以在旧路径上生成一个或者多个“结束标志”分组并且将该一个或者多个“结束标志”分组传输至源WLAN 118并且然后向源WLAN 118释放任何U-平面/TNL资源。例如，PGW 108可以向WLAN 118释放在S2a接口上的GTP隧道。

在图10C的步骤24中，PGW 108向SGW 114传输响应。在示例实施例中，PGW 108生成修改承载响应消息并且将该消息传输至SGW 114。如图10C中所提到的，可以通过使用GTP协议，经由S5接口传输该响应。

在图10C的步骤25中，SGW 114转换通信路径。在示例实施例中，SGW 114转换下行链路数据路径。例如，SGW 114可以在S1接口处建立新的GTP隧道。如图10C所示，在进行该转换后，可以通过使用GTP协议，经由S1和S5接口，在目标(H)ENB 710与PGW 108之间转换分组。因此，经由Uu接口，在UE 116与(H)eNB 710之间建立通信路径；经由S1-U接口，在(H)eNB710与SGW 114之间建立通信路径；以及经由S5接口，在SGW 114与PGW 108之间建立通信路径。

在图10C的步骤26中，SGW 114传输修改承载请求的响应。在示例实施例中，SGW114生成修改承载响应消息并且将该消息传输至MME 112。如图10C中所提到的，可以通过使用GTP协议，经由S11接口传输该请求。

在图10C的步骤27中，MME 112确认该路径转换。在示例实施例中，MME 112通过生成路径转换确认消息并且将该消息传输至目标(H)eNB 710来确认路径转换消息。如图10C中所提到的，可以经由S1-AP接口来进行该通信。

在图10C的步骤28中，(H)eNB 710向WLAN 118传送指令以释放它的资源。在示例实施例中，在从MME 112接收到路径转换确认消息之后，目标(H)eNB 710生成成功切换的信息并且将该信息传输至源WLAN 118。在示例实施例中，(H)eNB 710生成UE上下文释放消息并且传输该消息，该消息触发通过源WLAN 118的资源释放。

在图10C的步骤29中，WLAN 118释放与WLAN 118和UE 116的通信相关联的资源。在示例实施例中，响应于UE上下文释放消息，WLAN 118释放与UE 116相关联的与无线电资源和C-平面相关的资源。可以继续任何正在进行的数据转发。

因此，可以通过使用在TWAN与(H)eNB之间提供直接通信的X2’接口，将UE与EPC之间的通信的切换从TWAN切换至(H)eNB。要了解，除了扩展X2’接口之外，在切换处理的支持中，可以对在切换中部署的接口进行各种其它增强。例如，可以在图10A至图10C的处理中部署的以下增强可以表示对现有的接口和协议的增强：在步骤1中的WRRC测量控制；在步骤2中的检测&测量来自(H)eNB/WiFi AP的信号；在步骤3中的WRRC测量报告；在步骤4中的HO决定；在步骤5中的WRRC HO请求(至(H)eNB)；在步骤6中的X2’-AP X2’设置请求；在步骤7中的X2’-AP X2’设置响应；在步骤8中的X2’-AP资源状态请求；在步骤9中的X2’-AP资源状态响应；在步骤10中的X2’-AP HO请求；在步骤12中的X2’-AP HO请求确认(ACK)；在步骤13中的WRRC RRC连接重新配置；在步骤14中的X2’-AP SN状态传送；在步骤15中的X2’-U(GTP)数据转发；在步骤16中的MAC取消与WLAN的关联；在步骤22中的GTP(S5)修改承载请求；在步骤23转换路径中的GTP(S2a)结束标志；在步骤24中的GTP(S5)修改承载请求；在步骤25中的转换路径；在步骤28中的X2’-AP UE连接释放；和在步骤29中的释放资源。这些增强可以表示对消息内容的增强和/或表示新的/修改过的动作。

通过使用X2’接口从WLAN切换至(H)eNB

之前结合图6对结合负载均衡从(H)eNB至WLAN的通信的切换进行了讨论。如结合图6所描述的，如果UE在(H)eNB和WLAN两者的覆盖下，那么，当(H)eNB超载时，(H)eNB可以通过引导UE从(H)eNB切换至WLAN来发起卸载。图11A至图11C描绘了图示了进行从(H)eNB切换至WLAN的各种示例处理步骤的示意图。

参考图11A，在步骤0中，对各种预备活动进行了处理。例如，UE 124可以具有EPC104中的(多个)建立好的数据承载/隧道。可以经由(H)eNB 604将数据分组从UE 124转发至EPC 104和从EPC 104转发至UE 124。

如图11A所示，(H)eNB 710可以进行检测测量控制。在示例实施例中，根据区域限制信息，源(H)eNB 710利用参数值和阈值配置与UE相邻的(H)eNB/WLAN AP检测并且测量过程。在示例场景中，(H)eNB 710可以使用RRC协议将参数值和阈值传送至UE 124。

UE 124可以生成并且传输与该配置一致的测量报告。在示例实施例中，UE 124可以利用与通过例如，系统信息、规范等设置的建立好的规则一致的检测和测量信息、以及由源(H)eNB发送的配置参数，来生成并且传输测量报告消息。在示例场景中，UE 124可以通过使用RRC协议与(H)eNB 710通信。

在图11A的步骤1中，(H)eNB进行负载测量操作。在示例实施例中，源(H)eNB 710进行有关其自己的负载测量以确定有关(H)eNB 710的处理负载。

在图11A的步骤2中，(H)eNB 710设置X2’接口以备使用。在示例实施例中，基于从UE 124接收到的测量报告和作为源(H)eNB 710的负载测量、以及UE上下文信息，源(H)eNB710进行识别以将与特定UE，即UE 124相关的流量卸载至也覆盖UE区域的目标WLAN 118。如果在源(H)eNB 710与目标WLAN 118之间不存在X2’会话，那么源(H)eNB 710生成X2’设置请求消息，并且通过使用X2’接口将该消息传输至目标WLAN 118。

在图11A的步骤3中，WLAN 118向(H)eNB 710传输响应。在示例实施例中，目标WLAN118生成X2’设置响应消息，并且通过使用X2’接口传输该消息，以确认源(H)eNB 710与目标WLAN 118之间的X2’设置的成功。

在图11A的步骤4中，(H)eNB 710请求关于在WLAN 118上的负载的信息。在示例实施例中，针对负载信息，源(H)eNB 710生成X2’资源状态请求并且将该X2’资源状态请求传输至目标WLAN 118。经由X2’接口传输该请求。

在图11A的步骤5中，WLAN 118对该请求做出响应。在示例实施例中，目标WLAN 118利用负载测量生成X2’资源状态响应消息并且将该消息传输至源(H)eNB 710。该响应包括规定WLAN 118的处理负载和能力的信息。经由X2’接口传输该响应。

在图11A的步骤6中，(H)eNB 710基于接收到的数据识别是否进行切换。在示例实施例中，源(H)eNB 710基于目标WLAN的X2’资源状态响应消息以及(H)eNB 710本身的负载信息作出切换决定。例如，如果有关WLAN 118的处理负载较小，并且有关(H)eNB 710的处理负载较高，那么(H)eNB可以进行识别为要进行切换。

在图11B的步骤7中，(H)eNB 710传输对进行切换的请求。在示例实施例中，源(H)eNB 710生成切换请求消息并且将该消息传输至目标WLAN 118。该消息指示对继续该切换操作的请求并且可以包括该切换所需要的任何信息，包括，例如，UE上下文–安全上下文和无线承载(RB)上下文、以及目标WLAN信息。该请求和包括在该请求中的信息至少部分地基于从目标WLAN 118接收到的资源状态响应。

在图11B的步骤8中，WLAN 118进行配置以支持该切换。在示例实施例中，目标WLAN118基于接收到的UE上下文和RB上下文以及RB QoS信息来进行HO许可控制以提高成功HO的似然性。目标WLAN 118根据接收到的HO信息来配置所要求的资源。

在图11B的步骤9中，WLAN 118传输对该切换请求的确认。在示例实施例中，目标WLAN 118通过生成切换请求确认并且将该切换请求确认传输至源(H)eNB 710，来准备该切换。该切换请求确认消息可以包括作为WRRC消息待发送至UE 124以进行该切换的透明容器。

在图11B的步骤10中，(H)eNB 710命令UE 124进行切换。在示例实施例中，源(H)eNB 710通过生成WRRC连接重新配置消息并且连同必要的参数，诸如，例如，新WLAN AP ID、目标WLAN AP安全算法标识符等传输该消息，来命令UE 124进行切换。如有必要，该信息可以进一步包括用于转发隧道的RNL/TNL信息。如图11B所示，可以通过使用WRRC协议来传输该命令和信息。

在图11B的步骤11中，(H)eNB 710传达进行该切换所需要的信息。在示例实施例中，源(H)eNB 710向目标WLAN 118发送SN状态传送消息以传达无线承载(RB)的上行链路和下行链路PDCP序列号(SN)和超帧号(HFN)。如图11B所示，通过使用X2’接口来传送该信息。

在图11B的步骤12中，(H)eNB 710向目标WLAN 118转发下行链路数据。在示例实施例中，源(H)eNB 710针对在HO请求消息处理期间为正在目标WLAN 118中建立的所有数据承载，将下行链路数据转发至目标WLAN 118。通过使用X2’接口来转发该数据。

在图11B的步骤13中，UE 124与WLAN 118同步。在示例实施例中，在接收到包括移动性控制信息的WRRC连接重新配置消息之后，UE 124进行与目标WLAN 118的同步。例如，UE124可以生成关联请求消息并且将该消息传输至目标WLAN 118。

在图11B的步骤14中，WLAN 118传输对关联请求的响应。在示例实施例中，目标WLAN 118生成响应并且将该响应传输至UE 124。在示例实施例中，该响应可以包括在关联响应消息中的UL分配和定时信息。

在图11B的步骤15中，UE 124向WLAN 118传送对该关联的确认。在示例实施例中，UE 124生成并且传输关联确认消息以确认至目标WLAN 118的切换。该消息指示针对UE 124完成了该切换过程并且目标WLAN 118可以开始向UE 124发送数据。

如图11C所示，在步骤15之后，可以通过使用PDCP协议的SWw-U协议层，来在UE 124与WLAN 118之间交换数据。进一步地，可以通过使用GTP协议，通过S2a接口，在WLAN 118与PGW 108之间交换数据。

在图11C的步骤16中，WLAN 118生成RB改变请求消息并且经由接口STa将该消息传输至AAA服务器106以经由WLAN 118请求至EPC 104的接入路径。

在图11C的步骤17中，对各种装置进行认证。在示例实施例中，在UE 124、AAA服务器712和HSS134中进行认证过程。

在图11C的步骤18中，建立(多个)新的默认承载以便处理新的通信。在示例实施例中，在WLAN 118和PGW 108之间建立新的默认承载。例如，可以建立经由S2a用于GTP隧道的承载。释放旧的默认承载。

在图11C的步骤19中，建立(多个)新的专用承载以便处理通信。在示例实施例中，在WLAN 118和PGW 108之间建立新的专用承载。例如，可以建立经由S2a用于GTP隧道的承载。释放旧的专用承载。

在图11C的步骤20中，PGW 108转换通信路径。在示例实施例中，PGW 108转换至新的路径，即，新的GTP隧道，并且在旧路径上向源(H)eNB 710发送“结束标志”并且然后可以向源(H)eNB 710释放任何U-平面/TNL资源。

在图11C的步骤21中，用新的连接信息更新系统部件。在示例实施例中，在AAA服务器106、HSS 134、和MME 112中更新UE上下文以及RB连接信息。

在图11的步骤22中，AAA服务器106确认步骤16的改变请求。在示例实施例中，AAA服务器106确认该RB改变请求，经由接口Sta将RB改变确认消息传输至目标WLAN 118。

在图11C的步骤23中，WLAN 118向(H)eNB 710传送进行释放的指令。在示例实施例中，在从AAA服务器106接收到RB改变确认消息之后，目标WLAN 118通过UE上下文释放消息将切换成功通知给源(H)eNB 710，该消息通过源(H)eNB 710触发资源的释放。

在图11C的步骤24中，(H)eNB 710释放资源。在示例实施例中，源(H)eNB 710在接收到UE上下文释放消息之后释放与UE 124相关联的与无线电资源和C-平面相关的资源。可以继续任何正在进行的数据转发。

因此，可以通过使用在(H)eNB与TWAN之间提供直接通信的X2’接口，来将UE和EPC之间的通信的切换从(H)eNB切换至WLAN。要了解，除了扩展X2’接口之外，在切换处理的支持中，可以对在切换处理中部署的接口进行各种其它增强。例如，可以在图11A-C的处理中部署的以下内容可以表示对现有的接口和协议的增强：在步骤1中的源(H)eNB与UE之间的RRC测量控制、负载测量；在步骤2中的X2’-AP X2’设置请求；在步骤3中的X2’-AP X2’设置响应；在步骤4中的X2’-AP资源状态请求；在步骤5中的X2’-AP资源状态响应；在步骤6中的HO决定；在步骤7中的X2’-AP HO请求；在步骤9中的X2’AP HO请求ACK；在步骤10中的WRRCRRC连接重新配置；在步骤11中的X2’-AP SN状态传送；在步骤12中的X2’-U(GTP)数据转发；在步骤13中的到WLAN的同步&关联请求；在步骤14中的关联响应；在步骤15中的关联确认；在步骤16中的在STa接口处的对AAA服务器的RB改变请求；在步骤17中的认证；在步骤18中的(多个)新默认承载建立&释放(多个)旧默认承载；在步骤19中的(多个)新专用承载建立&释放(多个)旧默认承载；在步骤20转换路径中的GTP(S1)和GTP(S5)结束标志；在步骤21中的UE&RB上下文更新；在步骤22中的在STa接口处的RB改变ACK；在步骤23中的X2’_AP UE上下文释放；在步骤24中的释放资源。这些增强可以表示对消息内容的增强和/或表示新的/修改过的动作。

用于切换的X2’信令消息

根据所公开的实施例的方面，本文所描述的用于切换处理的X2’-AP信令消息涉及在3GPP TS 36.423中描述的增强型X2-AP消息，该内容以引用的方式全部并入本文。已经利用与X2-AP消息相关的信息元素(IE)对该X2’-AP信令消息进行了增强。下面讨论的是已经被增强并且可以通过使用在上面描述的X2’接口来进行切换过程的多种消息。

切换请求

在示例实施例中，可以通过源(H)eNB/WLAN向目标WLAN/(H)eNB发送切换请求消息以请求针对切换准备资源。根据示例实施例的一个方面，可以将信息元素“切换历史”插入在切换请求中并且可以将其用于避免乒乓切换。当目标(H)eNB/WLAN处理切换请求时，如果在“切换历史”中的时间戳显示在过去的切换非常频繁，那么其可以拒绝该请求。下面的图表图示了切换请求消息的格式，使用下划线标出了相对于现有格式对信息元素进行的修改。

切换请求确认

在示例实施例中，可以通过目标WLAN/H(e)NB发送切换请求确认消息以通知源H(e)NB/WLAN关于在该目标处准备的资源。下面的图表图示了切换请求确认消息的格式，使用下划线标出了相对于现有格式对信息元素进行的修改。

SN状态传送

在示例实施例中，通过源(H)eNB/WLAN向目标WLAN/(H)eNB发送SN状态传送消息以在切换期间传送上行链路/下行链路PDCP SN和HFN状态。下面的图表图示了SN状态传送消息的格式，使用下划线标出了相对于现有格式对信息元素进行的修改。

UE上下文释放

在示例实施例中，通过源(H)eNB/WLAN向目标WLAN/(H)eNB发送UE上下文释放消息以指示可以释放资源。下面的图表图示了UE上下文释放消息的格式，使用下划线标出了相对于现有格式对信息元素进行的修改。

切换取消

在示例实施例中，通过源(H)eNB/WLAN向目标WLAN/(H)eNB发送切换取消消息以取消正在进行的切换。下面的图表图示了切换取消消息的格式，使用下划线标出了相对于现有格式对信息元素进行了修改。

负载信息

在示例实施例中，通过源(H)eNB/WLAN向目标WLAN/(H)eNB发送负载信息消息以加载和干扰协调信息。下面的图表图示了负载信息消息的格式，使用下划线标出了相对于现有格式对信息元素进行的修改。

错误指示

在示例实施例中，通过源(H)eNB/WLAN向目标WLAN/(H)eNB发送错误指示消息以指示在H(e)NB/WLAN中已经检测到一些错误。下面的图表图示了错误指示消息的格式，使用下划线标出了相对于现有格式对信息元素进行的修改。

X2设置请求

在另一示例实施例中，通过源(H)eNB/WLAN向相邻WLAN/(H)eNB发送X2设置请求消息以传送用于TNL关联的初始化信息。下面的图表图示了设置请求消息的格式，使用下划线标出了相对于现有格式对信息元素进行的修改。

X2设置响应

在示例实施例中，通过源(H)eNB/WLAN向相邻WLAN/(H)eNB发送X2设置响应消息以传送用于TNL关联的初始化信息。下面的图表图示了设置响应消息的格式，使用下划线标出了相对于现有格式对信息元素进行的修改。

资源状态请求

在示例实施例中，根据在该消息中给出的参数，通过(H)eNB/WLAN向相邻(H)eNB/WLAN发送资源状态请求消息以发起要求的测量。下面的图表图示了资源状态请求消息的格式，使用下划线标出了相对于现有格式对信息元素进行的修改。

资源状态响应

在另一示例实施例中，通过eNB发送资源状态响应消息以指示成功发起所请求的对包括在该测量中的测量对象的全部或者子集的测量。下面的图表图示了资源状态响应消息的格式，使用下划线标出了相对于现有格式对信息元素进行的修改。

资源状态失败

在示例实施例中，通过eNB发送资源状态失败消息以指示针对所请求的测量对象都无法发起测量。下面的图表图示了资源状态失败消息的格式，使用下划线标出了相对于现有格式对信息元素进行的修改。

示例UE用户界面

要了解，如上面描述的通过使用X2’接口来实施切换操作的装置和系统可以配置为按照关于切换的期望方式来操作。例如，UE 116、124、WLAN 118、(H)eNB 710和/或任何其它装置可以配置为指示特定装置或者系统是否将进行如上面描述的切换。图12描绘了可以用于切换配置或者设置的示例用户界面。如图所示，可以在系统–装置网络、和ISWN内在任何恰当的级别进行该配置。针对每一种，并且如用户界面1202所图示的，用户界面允许用户规定该装置、网络、或者ISWN是否自动地或者手动地进行切换操作。例如，用户界面可以允许用户选择包含特定(H)eNB和WLAN的特定ISWN并且规定是否应该自动地或者手动地进行切换。

图13描绘了包括图标、按钮、或者快捷键的示例装置用户界面1302。如图所示，诸如UE 116、124等装置可以存储有图标，可以选择该图标来访问用户界面特征以便选择特定装置是否要参与自动切换。在示例实施例中，由用户启用可选择的按钮1304，以指示待启用以在集成小小区和WiFi(ISW)网络中进行切换的特定装置，诸如，例如，UE。如果未选择按钮1304，那么不进行切换。

要了解，将输入到用户界面(诸如，如图12和13所描绘的用户界面)中的信息存储在相关的装置和系统上。在如结合图10和图11所描述的切换的处理期间，如果在装置上的信息指示特定装置配置为要参与，那么该特定装置将相应地操作。如果在装置上的信息指示该特定装置未配置为要参与，那么该特定装置将不会参与切换操作。

示例计算环境

图14是诸如UE或者另一端节点装置等示例性装置30的示意图。装置30可以用于实施在本说明书中公开的任何要素，包括用户设备124、126、530和630、(H)eNB 510、610和710、WLAN 512、612，包括任何WLAN AP和IAP 712——该WLAN AP和IAP 712包括在WLAN中——还包括使用本公开的这些和其它要素的任何逻辑实体。例如，可以在图1和/或图7中图示的通信系统内使用装置30。装置30还可以产生诸如在图12和图13中示出的界面等用户界面。

如图14所示，装置30可以包括处理器32、收发器34、发送/接收元件36、扬声器/麦克风38、小键盘40、显示器/触摸板/指示器42、不可移动存储器44、可移动存储器46、电源48、全球定位系统(GPS)芯片集50、和其它外围设备52。在示例实施例中，显示器/触摸板/指示器42可以包括作为用户界面的一部分而操作的一个或者多个指示。要了解，在与实施例保持一致的情况下，装置30可以包括上述元件的任何子组合。

处理器32可以是通用处理器、专用处理器、常规处理器、数字信号处理器(DSP)、多个微处理器、与DSP核相关联的一个或者多个微处理器、控制器、微控制器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)电路、任何其它类型的集成电路(IC)、状态机等。处理器32可以进行信号编码、数据处理、功率控制、输入/输出处理、和/或使装置30能够在无线环境中操作的任何其它功能。处理器32可以耦合至收发器34，该收发器34可以耦合至发送/接收元件36。虽然图14将处理器32和收发器34描绘为分开的部件，但是要了解，可以将处理器32和收发器34一起集成在电子封装件或者芯片中。处理器32可以进行应用层程序，例如，浏览器、和/或无线电接入层(RAN)程序和/或通信。例如，处理器32可以在诸如接入层和/或应用层等中进行安全操作，诸如认证、安全密钥协商、和/或加密操作。

发送/接收元件36可以配置为将信号传输至另一对等元件或者从另一对等元件接收信号。例如，在实施例中，发送/接收元件36可以是配置为发送和/或接收RF信号的天线。发送/接收元件36可以支持各种网络和空中接口，诸如WLAN、WPAN、蜂窝等。在实施例中，例如，发送/接收元件36可以是配置为发送和/或接收IR信号、UV信号或者可见光信号的发射机/检测器。在再一示例中，发送/接收元件36可以配置为发送和接收RF信号和光信号两者。要了解，发送/接收元件36可以配置为发送和/或接收无线信号或者有线信号的任何组合。

另外，虽然在图14中将发送/接收元件36描绘为单个元件，但是装置30可以包括任何数量的发送/接收元件36。更具体地，装置30可以采用多输入多输出(MIMO)技术。因此，在实施例中，装置30可以包括用于发送和接收无线信号的两个或者更多个发送/接收元件3，例如，多根天线)。

收发器34可以配置为对待由发送/接收元件36发送的信号进行调制，并且对由发送/接收元件36接收的信号进行解调。如上面提到的，装置30可以具有多模式能力。因此，例如，收发器34可以包括用于使装置30能够经由诸如UTRA和IEEE 802.11或者802.15等多个RAT进行通信的多个收发器。

处理器32可以从任何类型的合适的存储器访问信息，并且可以将数据存储在任何类型的合适的存储器中，诸如不可移动存储器44和/或可移动存储器46。该不可移动存储器44可以包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、硬盘、或者任何其它类型的存储器存储装置。可移动存储器46可以包括订户身份识别模块(SIM)卡、记忆棒、安全数字(SD)记忆卡等。在其它实施例中，处理器32可以从存储器访问信息，并且可以将数据存储在存储器中，该存储器不是物理地位于装置30上，诸如位于服务器或者家庭计算机上。

处理器32可以从电源48接收电力，并且可以配置为分布和/或控制提供给装置30中的其它部件的电力。电源48可以是为装置30供电的任何合适的装置。例如，电源48可以包括一个或者多个干电池组(例如，镍镉(NiCd)、镍锌(NiZn)、镍金属氢化物(NiMH)、锂离子(Li-ion)等)、太阳能电池、燃料电池等。

处理器32还可以耦合至GPS芯片集50，该GPS芯片集50配置为提供关于装置30的当前位置的位置信息，例如，经度和纬度。要了解，在与实施例一致的情况下，装置30可以通过任何合适的位置确定方法来获取位置信息。

处理器32可以进一步耦合至其它外围设备52，该其它外围设备52可以包括提供附加特征、功能和/或有线或者无线连接性的一个或者多个软件和/或硬件模块。例如，外围设备52可以包括加速计、电子罗盘、卫星收发器、传感器、数码相机(针对照片或者视频)、通用串行总线(USB)端口、振动装置、电视收发器、免提耳机、模块、频率调制(FM)无线电单元、数字音乐播放器、媒体播放器、视频游戏播放器模块、互联网浏览器等。

图15是计算机系统或者服务器的框图。装置90可以用于实施在本说明书中公开的任何逻辑实体和元件，包括用户设备124、126、530、和630、(H)eNB 510、610、和710、WLAN512、612，包括任何WLAN AP和IAP 712——该WLAN AP和IAP 712包括在WLAN中——还包括使用本公开的这些和其它元件和其它元件的任何逻辑实体以及使用本公开的这些和其它元件的逻辑实体。例如，可以在图1中和/或图7中图示的通信系统内使用装置90。装置90还可以产生诸如在图12和图13中示出的界面等用户界面。

可以主要通过计算机可读指令来控制图15的计算系统或者服务器，该计算机可读指令可以是软件的形式，无论在何地或者无论通过何种方式都可以对这样的软件进行存储和访问。可以在诸如中央处理单元(CPU)91等处理器内执行这种计算机可读指令以使装置90进行工作。在许多已知的工作站、服务器和个人计算机中，中央处理单元91通过称为微处理器的单芯片CPU来实施。在其它机器中，中央处理单元91可以包括多个处理器。协同处理器81是可选的处理器，与主CPU 91不同，协同处理器81进行附加的功能或者协助CPU 91。CPU 91和/或协同处理器81可以接收、生成并且结合P2P通信处理数据。

在操作中，CPU 91获取、解码和执行指令，并且经由计算机的主要数据传输路径、系统总线80向其它资源传输信息和从其它资源传来信息。这种系统总线将装置90中的部件连接在一起并且限定出用于数据交换的介质。系统总线80通常包括用于发送数据的数据线、用于发送地址的地址线、和用于发送中断并且用于操作系统总线的控制线。这种系统总线80的示例是PCI(外围部件互连)总线。

耦合至系统总线80的存储器装置包括随机存取存储器(RAM)82和只读存储器(ROM)93。这种存储器包括允许存储和检索信息的电路系统。ROM 93一般包含不能轻易进行修改的存储数据。存储在RAM 82中的数据可以由CPU 91或者其它硬件装置读取或者改变。由存储器控制器92控制对RAM 82和/或ROM 93的访问。存储器控制器92可以提供地址转换功能，该地址转换功能在执行指令时将虚拟地址转换成物理地址。存储器控制器92还可以提供存储器保护功能，该存储器保护功能将系统内的进程隔开并且将系统进程与用户进程隔开。因此，按照第一模式操作的程序只能访问由其自己的进程的虚拟地址空间映射的存储器；其不能访问另一进程的虚拟地址空间内的存储器，除非已经设置了在进程之间共享的存储器。

另外，计算系统90可以包含外围控制器83，该外围控制器83负责将来自CPU 91的指令传送至外围设备，诸如打印机94、键盘84、鼠标95和磁盘驱动器85。

由显示控制器96控制的显示器86用于显示由装置90生成的视觉输出。这种视觉输出可以包括文本、图形、动画图形和视频。可以用基于CRT的视频显示器、基于LCD的平板显示器、基于等离子气体的平板显示器、或者触摸面板来实施显示器86。显示控制器96包括生成发送至显示器86的视频信号所需的电子部件。进一步地，装置90可以包含网络适配器97，该网络适配器97可以用于将装置90连接至外部通信网络。

进一步地，计算系统90可以包含网络适配器97，该网络适配器可以用于将计算系统90连接至外部通信网络，例如，分组数据网络。在实施例中，网络适配器97可以接收和传输与所公开的系统间移动性系统和方法相关的资源。

此外，申请公开了用于集成长期演进(LTE)无线接入网和受信的无线局域网(WLAN)接入网(TWAN)之间的系统间切换的系统和方法。在LTE无线接入网和TWAN之间定义称为X2’接口的通信接口。该X2’接口适用于在LTE接入网和TWAN之间传送控制平面信令和用户平面数据两者。按照在该两种网络之间通过X2’接口进行通信的方式，可以将用户设备(UE)与EPC之间的现有通信连接从LTE接入网和TWAN中的一个切换至另一个。

要了解，所公开的方法和系统是示例性的，并且可以结合各种不同的技术和架构来实施所公开的构思。例如，虽然在本文公开的示例实施例中TWAN锚定在用于接入EPC的PGW中，但是本文公开的系统和方法可相似地应用于TWAN锚定在不同的网络实体中的架构。

所公开的系统和方法可以带来各种益处。例如，通过使系统间移动性过程的执行靠近网络的边缘，改进了通信性能。通过使对深入核心网的信令过程(例如，通向PGW)的需要最小化，减少了通信延迟。当MNO在公共地理区域中部署小小区和WiFi接入两者时，这可以是尤其有益的。通过减少PGW处理负担，例如，通过将一些系统间移动性功能分布至(H)eNB和WLAN，还改进了可扩展性。

要了解，虽然已经公开了说明性实施例，但是潜在实施例的范围不限于明确陈述了的实施例。例如，虽然已经主要参考“受信”的WLAN接入网(TWAN)对系统进行了描述，但是预想的实施例同样扩展至采用“非受信”的WLAN的实施例。此外，要了解，所公开的实施例可以囊括单个PDN TWAN以及多PDN TWAN。

要了解，在本公开中，已经使用了与无线通信相关的各种术语和短语。例如，本公开提到了“小小区”、“WiFi热点”、“集成小小区和WiFi网络”、和“TWAN”。在与本文提供的描述一致的情况下，对于本领域的技术人员而言，应该将这些和其它这样的术语理解为具有它们的普通含义。

例如，“小小区”是低功率3GPP规定的无线接入节点，例如，家庭eNodeB((H)eNBs)，与可具有几十公里的范围的移动宏小区相比较，这种无线接入节点在10米至1公里或者2公里的范围内的地理区域中操作。通过使用运营商许可的频谱，小小区可以用于经由3GPP限定的RAT提供建筑内和室外的移动网络接入。虽然这些RAT的2G和3G版本都支持电路交换服务以及分组交换服务，但是本文的焦点仅在于分组服务，尤其在于提供对演进分组核心(EPC)网络的接入的4G LTE RAT。

进一步地，“WiFi热点”(本文可称为“WiFi”)经由IEEE 802.11利用由WiFi联盟(WFA)授权的设备标准化的RAT，通过使用未授权频谱，在地理区域中提供无线网络接入。如上面提到的，除了对局域网或者互联网的直接接入之外，还可以提供对EPC网络的WiFi接入。

通过进一步示例的方式，“集成小小区和WiFi网络”(ISWN)指由移动运营商部署的联合接入网络，包括对多RAT终端能力、小小区和WiFi接入能力、演进分组核心(EPC)网络网关、和政策和流量管理功能的潜在增强。

更进一步地，术语“受信WLAN(TWAN)接入”指的是已采取了适当的措施以保护EPC不被经经由WLAN接入的情形。这种措施通常在于MNO的判定，并且可以，例如，包括WLAN与EPC之间的防篡改光纤连接的建立、或者WLAN与在EPC边缘的安全网关的IPSec安全关联的建立。相反，如果WLAN接入被认为是“不受信的”，那么WLAN可以与在EPC边缘的演进分组数据网关(ePDG)接口连接，并且ePDG必须直接建立与通过WLAN接入EPC的每个UE的IPSec安全关联。

要理解，本文描述的任何或者所有系统、方法和进程，包括图1、图7、图9、图10和图11的逻辑实体，可以体现为存储在计算机可读存储介质上的计算机可执行指令(例如，程序代码)的形式，该指令在由诸如计算机、服务器、对等装置、处理器等机器(例如，图14的装置30或者图15的装置90)执行时进行和/或实施本文描述的系统、方法和进程。具体地，可以按照这种计算机可执行指令的形式来实施上面描述的任何步骤、操作或者功能。计算机可读存储介质包括按照根据任何方法或者技术实施以用于存储信息的易失性和非易失性可移动和不可移动介质，但是这种计算机可读存储介质不包括信号。计算机可读存储介质包括，但不限于，RAM、ROM、EEPROM、闪速存储器或者其它存储技术、CD-ROM、数字式多功能光盘(DVD)或者其它光盘存储装置、磁带盒、磁带、磁盘存储装置或者其它磁存储装置、或者可以用于存储所需信息并且可以通过计算机访问的任何其它物理介质。

在描述本公开的主题的优选实施例时，如在图中所图示的，为清楚起见，采用特定术语。然而，所要求的主题不旨在限于所选择的特定术语，并且要理解，每个特定元件包括按照相似的方式达成相似目的的所有技术等效物。

该书面描述使用示例来公开本发明，包括最佳模式，并且使本领域的任何技术人员能够实践本发明，包括制作和使用任何装置或者系统并且进行任何包含的方法。本发明的专利保护范围由权利要求书限定，并且可以包括本领域的技术人员可以想到的其它示例。如果这种其它示例具有与权利要求书的文字语言并无不同的结构元件或者如果它们包括与权利要求书的字面语言无实质差异的等同结构元件，那么它们旨在落入权利要求书的范围内。

下面是可能会出现上面的描述中的与服务级技术相关的首字母缩略词的列表。

AAA 认证、授权、和计费

ACK 确认

AP 接入点(802.x)

BSS 基本服务集(802.x)

CAPEX 资本支出

CQI 信道质量指示符

DL 下行链路

EAP 可扩展认证协议

EAPoL 局域网的扩展认证协议

eNodeB 演进节点B

eNB 演进节点B

EPC 演进分组核心

E-RAB E-UTRAN无线接入承载

ESS 可扩展服务集

E-UTRAN 演进通用陆地无线接入网

GPRS 通用分组无线业务

GTP GPRS隧道协议

(H)eNB 家庭eNode B

HFN 超帧号

HO 切换

HPLMN 本地公用陆地移动网

HSS 家庭用户系统

IANA 互联网编号分配机构

IAP 接口接入点

IETF 互联网工程任务组

IP 互联网协议

IPSec 互联网协议安全

ISW 集成小小区和WiFi

ISWN 集成小小区和WiFi网络

LME 层管理实体

LTE 长期演进(3GPP)

MAC 媒体介入控制

MCN 移动核心网

MLME MAC层管理实体

MIMI 多输入多输出

MME 移动性管理实体

MNO 移动网络运营商

OPEX 运营支出

PCRF 策略和计费规则功能

PDCP 分组数据汇聚协议

PDN 分组数据网络

PGW PDN网关

PHY 物理层

PLCP 物理层汇聚协议(802.11)

PLME 物理层管理实体

PMD 物理介质相关(802.11)

PDU 协议数据单元

DoE 体验质量

QoS 服务质量

RAT 无线接入技术

RB 无线承载

RFC 请求评论

RLLC 无线逻辑链路控制

RNL 无线网络层

RRC 无线电资源控制

RSSI 接收到的信号强度指示符

RTS 请求发送(802.11)

SaMOG GTP的S2a移动性

SC 小小区

SCTP 流控制传输协议

SGW 服务网关

SME 站管理实体

SS 服务集(802.11)

STA 无线站(802.x)

TCP 传输控制协议

TEID 隧道端点标识符

TNL 传输网络层

TWAG 受信WLAN接入网关

TWAN 受信WLAN接入网络

TWAP 受信WLAN AAA代理

UDP 用户数据报协议

UE 用户设备

UL 上行链路

WFA WiFi联盟

WiFi 无线保真

WLAN 无线局域网

WLC 无线LAN控制器

WLCP WLAN控制协议

WRRC WLAN无线电资源控制

X2-C X2控制平面

X2-U X2用户平面

3GPP 第三代伙伴计划

虽然针对结构特征和/或方法动作对本主题进行了语言描述，但是要明白，在所附权利要求书中定义的主题不必限于上面描述的特定特征或者动作。相反，在上面描述的特定特征和动作作为实施权利要求书的示例形式而公开。

Claims (20)

1.一种系统，包括：

一个或者多个计算处理器；

计算存储器，所述计算存储器通信地耦合至所述一个或者多个计算处理器，所述计算存储器具有存储在其中的可执行指令，所述可执行指令在执行时使所述系统进行操作，所述操作包括：

进行识别以将与用户设备的通信从蜂窝网络和无线局域网中的一个切换至所述蜂窝网络和所述无线局域网中的另一个；

经由在所述蜂窝网络与所述无线局域网之间的网络接口在所述蜂窝网络和所述无线局域网之间进行通信以协调与所述用户设备的通信的切换。

2.根据权利要求1所述的系统，

其中，经由在所述蜂窝网络与所述无线局域网之间的网络接口在所述蜂窝网络与所述无线局域网之间进行通信包括：经由扩展X2接口进行通信。

3.根据权利要求1所述的系统，

其中，经由在所述蜂窝网络与所述无线局域网之间的网络接口在所述蜂窝网络与所述无线局域网之间进行通信包括：

经由所述网络接口传送控制平面信号；以及

经由所述网络接口传送用户平面数据。

4.根据权利要求3所述的系统，

其中，经由所述网络接口传送控制平面信号包括：经由无线网络层传送信号；以及

其中，经由所述网络接口传送用户平面分组包括：经由所述无线网络层传送数据。

5.根据权利要求3所述的系统，

其中，经由所述网络接口传送控制平面信号包括：

经由流控制传输协议传送信号，以及

经由接入点协议传送信号。

6.根据权利要求3所述的系统，

其中，经由所述网络接口传送用户平面数据包括：

经由用户数据报协议传送数据；以及

经由通用分组无线业务隧道协议传送数据。

7.根据权利要求1所述的系统，进一步包括可执行指令，所述可执行指令在执行时使所述系统进行操作，所述操作包括：

经由第二接口在所述无线局域网和所述用户设备之间进行通信，

其中，经由第二接口在所述无线局域网与所述用户设备之间进行通信包括：使用分组数据汇聚协议和使用无线逻辑链路协议在用户数据平面中进行通信，以及

其中，经由第二接口在所述无线局域网与所述用户设备之间进行通信包括：使用分组数据汇聚协议、使用无线逻辑链路协议、以及在所述无线网络层中在控制平面中进行通信。

8.根据权利要求1所述的系统，

其中，进行识别以将与用户设备的通信从蜂窝网络和无线局域网中的一个切换至所述蜂窝网络和所述无线局域网中的另一个包括：进行识别以将与用户设备的通信从所述蜂窝网络切换至所述无线局域网；以及

其中，经由所述蜂窝网络与所述无线局域网之间的网络接口在所述蜂窝网络与所述无线局域网之间进行通信以协调与所述用户设备的通信的切换包括：

经由所述网络接口，将与所述用户设备的通信从所述蜂窝网络切换至所述无线局域网的请求从所述蜂窝网络传送至所述无线局域网；

在所述蜂窝网络处，经由所述网络接口，从所述无线局域网接收对将与所述用户设备的通信从所述蜂窝网络切换至所述无线局域网的所述请求的确认；以及

经由所述网络接口，将用户平面数据从所述蜂窝网络传送至所述无线局域网。

9.根据权利要求1所述的系统，

其中，进行识别以将与用户设备的通信从蜂窝网络和无线局域网中的一个切换至所述蜂窝网络和所述无线局域网中的另一个包括：进行识别以将与用户设备的通信从所述无线局域网切换至所述蜂窝网络；以及

其中，经由所述蜂窝网络与所述无线局域网之间的网络接口在所述蜂窝网络与所述无线局域网之间进行通信以协调与所述用户设备的通信的切换包括：

经由所述网络接口，将与所述用户设备的通信从所述无线局域网切换至所述蜂窝网络的请求从所述无线局域网传送至所述蜂窝网络；

在所述无线局域网处，经由所述网络接口，从所述蜂窝网络接收对将与所述用户设备的通信从所述无线局域网切换至所述蜂窝网络的所述请求的确认；以及

经由所述网络接口，将用户平面数据从所述无线局域网传送至所述蜂窝网络。

10.根据权利要求1所述的系统，

其中，进行识别以将与用户设备的通信从蜂窝网络和无线局域网中的一个切换至所述蜂窝网络和所述无线局域网中的另一个包括：进行识别以将与移动用户装置的通信从演进节点B和无线局域网接入点中的一个切换至所述演进节点B和所述无线局域网接入点中的另一个；以及

其中，经由在所述蜂窝网络与所述无线局域网之间的网络接口在所述蜂窝网络与所述无线局域网之间进行通信以协调与所述用户设备的通信的切换包括：经由在所述演进节点B与所述局域网接入点之间的所述网络接口在所述演进节点B和所述无线局域网接入点之间进行通信以协调与所述移动用户装置的通信的切换。

11.一种无线局域网系统接入节点，包括：

计算处理器；

计算存储器，所述计算存储器通信地与所述计算处理器耦合，所述计算存储器具有存储在其中的可执行计算指令，所述可执行计算指令用于进行操作，所述操作包括：

从移动用户装置接收将通信从所述无线局域网系统接入节点切换至蜂窝网络接入节点的请求；

经由与所述蜂窝网络接入节点的通信接口，传送进行切换的请求；

经由与所述蜂窝网络接入节点的所述通信接口，接收请求确认；以及

经由与所述蜂窝网络接入节点的所述通信接口，将用户平面数据传送至所述蜂窝网络接入节点。

12.根据权利要求11所述的无线局域网系统接入节点，所述计算存储器具有存储在其中的可执行指令，所述可执行指令用于进行操作，所述操作进一步包括：

将用于配置所述移动计算装置以对来自至少所述蜂窝网络接入节点的信号进行测量的信息传送至所述移动计算装置；以及

接收报告，所述报告包括关于来自至少所述蜂窝网络接入节点的信号的信息。

13.根据权利要求11所述的无线局域网系统接入节点，所述计算存储器具有存储在其中的可执行指令，所述可执行指令用于进行操作，所述操作进一步包括：

经由与所述蜂窝网络接入节点的所述通信接口，传送对负载信息的请求；以及

经由与所述蜂窝网络接入节点的所述通信接口，接收负载测量结果；以及

在经由与所述蜂窝网络接入节点的通信接口传送进行切换的请求时，使用接收到的负载测量结果。

14.根据权利要求11所述的无线局域网系统接入节点，所述计算存储器具有存储在其中的可执行指令，所述可执行指令用于进行操作，所述操作进一步包括：

将用于配置所述移动装置以便与所述蜂窝网络接入节点通信的信息传送至所述移动用户装置。

15.根据权利要求11所述的无线局域网系统接入节点，所述计算存储器具有存储在其中的可执行指令，所述可执行指令用于进行操作，所述操作进一步包括：

经由与所述蜂窝网络接入节点的所述通信接口，传送传递与所述移动计算装置的通信的状态的信息。

16.一种蜂窝网络接入节点，包括：

一个或者多个计算处理器；

计算存储器，所述计算存储器通信地与所述一个或者多个计算处理器耦合，所述计算存储器具有存储在其中的可执行计算指令，所述可执行计算指令在执行时使蜂窝网络接入节点进行操作，所述操作包括：

经由通信接口，从无线局域网接入节点接收关于与所述无线局域网接入节点相关联的负载的信息。

经由与所述无线局域网接入节点的所述通信接口，传送进行切换的请求；

经由与所述无线局域网接入节点的所述通信接口，接收请求确认；以及

经由与所述蜂窝网络接入节点的所述通信接口，将用户平面数据传送至所述蜂窝网络接入节点。

17.根据权利要求16所述的蜂窝网络接入节点，所述计算存储器具有存储在其中的可执行指令，所述可执行指令用于进行操作，所述操作进一步包括：

经由与所述无线局域网接入节点的所述通信接口，传送对关于与所述无线局域网接入节点相关联的负载的信息的请求。

其中，经由通信接口从无线局域网接入节点接收关于与所述无线局域网接入节点相关联的负载的信息是响应于传送对关于与所述无线局域网接入节点相关联的负载的信息的所述请求。

18.根据权利要求16所述的蜂窝网络接入节点，所述计算存储器具有存储在其中的可执行指令，所述可执行指令用于进行操作，所述操作进一步包括：

采集与所述蜂窝网络接入节点相关联的负载测量结果；

基于采集到的与所述蜂窝网络接入节点相关联的负载测量结果和接收到的关于与所述无线局域网接入节点相关联的负载的信息，确定进行切换。

19.根据权利要求16所述的蜂窝网络接入节点，所述计算存储器具有存储在其中的可执行指令，所述可执行指令用于进行操作，所述操作进一步包括：

将用于配置所述移动装置以便与所述无线局域网接入节点通信的信息传送至所述移动用户装置。

20.根据权利要求16所述的蜂窝网络接入节点，所述计算存储器具有存储在其中的可执行指令，所述可执行指令用于进行操作，所述操作进一步包括：

经由与所述无线局域网的所述通信接口，传送传递与所述移动计算装置的通信的状态的信息。