CN106664620B - 在集成小小区和wifi网络中的网络发起的移交 - Google Patents

在集成小小区和wifi网络中的网络发起的移交 Download PDF

Info

Publication number
CN106664620B
CN106664620B CN201580043573.5A CN201580043573A CN106664620B CN 106664620 B CN106664620 B CN 106664620B CN 201580043573 A CN201580043573 A CN 201580043573A CN 106664620 B CN106664620 B CN 106664620B
Authority
CN
China
Prior art keywords
access network
message
handover
network
isw
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
CN201580043573.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106664620A (zh
Inventor
艾哈迈德·穆罕默德
约翰·L·托米奇
李晴
迈克尔·F·斯塔西尼克
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.)
Oprah Holdings Ltd
Original Assignee
Convida Wireless LLC
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 Convida Wireless LLC filed Critical Convida Wireless LLC
Publication of CN106664620A publication Critical patent/CN106664620A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106664620B publication Critical patent/CN106664620B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/14—Reselecting a network or an air interface
    • H04W36/144—Reselecting a network or an air interface over a different radio air interface technology
    • H04W36/1446—Reselecting a network or an air interface over a different radio air interface technology wherein at least one of the networks is unlicensed
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/0005—Control or signalling for completing the hand-off
    • H04W36/0011—Control or signalling for completing the hand-off for data sessions of end-to-end connection
    • H04W36/0022—Control or signalling for completing the hand-off for data sessions of end-to-end connection for transferring data sessions between adjacent core network technologies
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/0005—Control or signalling for completing the hand-off
    • H04W36/0011—Control or signalling for completing the hand-off for data sessions of end-to-end connection
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/14—Reselecting a network or an air interface
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/16—Performing reselection for specific purposes
    • H04W36/18—Performing reselection for specific purposes for allowing seamless reselection, e.g. soft reselection
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/34—Reselection control
    • H04W36/38—Reselection control by fixed network equipment
    • H04W36/385—Reselection control by fixed network equipment of the core network
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/0005—Control or signalling for completing the hand-off
    • H04W36/0011—Control or signalling for completing the hand-off for data sessions of end-to-end connection
    • H04W36/0019—Control or signalling for completing the hand-off for data sessions of end-to-end connection adapted for mobile IP [MIP]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/02—Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/04—Large scale networks; Deep hierarchical networks
    • H04W84/042—Public Land Mobile systems, e.g. cellular systems
    • H04W84/045—Public Land Mobile systems, e.g. cellular systems using private Base Stations, e.g. femto Base Stations, home Node B
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/02—Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/10—Small scale networks; Flat hierarchical networks
    • H04W84/12—WLAN [Wireless Local Area Networks]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/16—Gateway arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W92/00—Interfaces specially adapted for wireless communication networks
    • H04W92/04—Interfaces between hierarchically different network devices
    • H04W92/06—Interfaces between hierarchically different network devices between gateways and public network devices

Abstract

申请人公开了一种系统间移动性锚控制点，其适于发起在集成小小区和WiFi(ISW)网络中的现有通信连接的移交。系统间移动性锚控制点通信地耦合到HeNB/LTE网络和可信WLAN接入网络(TWAN)两者，并且适于作为用于HeNB/LTE和TWAN接入两者的公共控制平面实体操作。移动性锚控制点可以是例如移动性管理实体(MME)或集成小小区和WLAN网关(ISW GW)。移动性锚控制点适于请求和接收与HeNB网络和WLAN的操作有关的测量数据。基于测量数据，移动性锚控制点确定是否应当将经由HeNB/LTE网络和WLAN之一的现有通信路径移交到网络中的另一个。在确定应当进行移交时，移动性锚控制点协调移交。

Description

在集成小小区和WIFI网络中的网络发起的移交
相关申请的交叉引用
本申请根据2014年7月14日提交的35U.S.C.§119(e)要求临时美国专利申请No.62/024,276的优先权的权益，其内容通过引用整体并入本文。
背景技术
随着无线通信技术演进，已经对无线系统提出了支持更广泛地使用不同的无线网络的额外需求。移动网络运营商(MNO)已开始采用“运营商级”WiFi来补充其蜂窝和核心网络服务。例如，MNO已经试图使用WiFi，以从其蜂窝和核心网络卸载互联网业务。MNO还试图向WiFi网络的用户提供对蜂窝系统的演进分组核心(EPC)的接入。
尽管对于蜂窝和WiFi网络的系统间集成的需求持续增加，但是提供这种集成的现有方法已经被证明是资源密集的，并且经常导致正在进行的通信中的中断。
发明内容
申请人公开了用于在集成小小区和WiFi(ISW)网络中的网络发起的移交的系统和方法。
在示例实施例中，系统间移动性锚控制点通信地耦合到HeNB/LTE网络和可信WLAN接入网络(TWAN)两者，并且适于作为针对HeNB/LTE和TWAN接入两者的公共控制平面实体而操作。系统间移动性锚控制点允许用户设备(UE)能够通过HeNB/LTE接入网络或TWAN来接入分组数据网络(PDN)的能力。系统间移动性锚控制点被编程为监视和分析关于HeNB和WLAN操作的数据，并且在适当时，发起UE和PDN之间的现有通信连接从LTE接入网络或TWAN之一到另一个的移交。
在示例实施例中，系统间移动性锚控制点可以是移动性管理实体(MME)。在可信WLAN接入网络(TWAN)和与LTE无线接入网络通信地耦合的MME之间定义称为S1a-MME或S1a-C接口的控制平面接口。在TWAN和服务网关(SGW)之间定义称为S1a-U接口的用户平面接口。MME作为针对LTE和TWAN接入两者的公共控制平面实体操作，而SGW作为针对LTE和TWAN两者的用户平面网关操作。
MME被编程为发起UE和PDN之间的现有通信连接从LTE接入网络或TWAN中的一个到另一个的移交。在示例场景中，UE可以具有到从LTE接入网络和TWAN之一到PDN的现有连接。MME被编程为请求和接收关于LTE接入网络和TWAN网络的状态的数据。例如，MME可以接收与LTE接入网络和TWAN网络的操作有关的测量。MME处理所接收的数据，并且确定应该从经由LTE接入网络和TWAN中的一个到另一个的现有连接进行通信路径的移交。例如，MME可以确定LTE接入网络被过度使用，并且通过LTE接入网络的现有连接应当被移交到WLAN。MME协调核心网络的元件、HeNB/LTE接入网络和TWAN之间的移交。在示例场景中，MME指令LTE接入网络和TWAN中的具有现有连接的一个执行移交。LTE接入网络和TWAN中的具有现有连接的一个通知UE执行移交。UE附着到LTE接入网络和TWAN中的当前没有到PDN的连接的一个。MME与SGW协调以将数据流从所述LTE接入网络和TWAN中的具有先前存在的连接的一个切换到另一个。MME通过LTE接入网络和TWAN中的具有到PDN的先前存在的连接的一个来协调网络资源的释放。然后，数据可以使用新建立的连接在UE和PDN之间流动。
在示例实施例中，系统间移动性锚控制点可以替选地是集成小小区和无线局域网(ISW)网关(GW)，其与移动性管理实体(MME)和服务网关(SGW)集成，并且具有与HeNB/LTE接入网络和TWAN两者的接口。ISW GW作为LTE接入网和TWAN两者的公共控制网关和公共用户网关而操作。ISW GW从LTE接入网络和TWAN两者接收控制平面通信，并将该通信转发到MME，该MME作为针对LTE和TWAN接入两者的公共控制平面操作。类似地，ISW GW从LTE接入网络和TWAN两者接收用户平面通信，并将该通信转发到作为针对LTE接入网络和TWAN两者的公共用户平面操作的SGW。
ISW GW被编程为发起UE和PDN之间的现有通信连接从LTE接入网络或TWAN中的一个到另一个的移交。在示例场景中，UE可以具有从LTE接入网络和TWAN之一到PDN的现有连接。ISW GW被编程为请求和接收关于LTE接入网络和TWAN网络的状态的数据。例如，ISW GW可以接收与LTE接入网络和TWAN网络的操作有关的测量。ISW GW处理所接收的数据，并且确定应该从经由LTE接入网络和TWAN中的一个到另一个的现有连接进行通信路径的移交。例如，ISW GW可以确定LTE接入网络被过度使用，并且通过LTE接入网络的现有连接应当被移交到WLAN。ISW GW协调移交。在示例场景中，ISW GW指令LTE接入网络和TWAN中的具有现有连接的一个执行移交。LTE接入网络和TWAN中的具有现有连接的一个通知UE执行移交。UE附着到LTE接入网络和TWAN中的当前没有到PDN的连接的一个。ISW GW将数据流从LTE接入网络和TWAN中的一个切换到另一个。ISW GW通过LTE接入网络和具有到PDN的先前存在的连接的TWAN中的一个来协调网络资源的释放。然后，数据可以使用新建立的连接在UE和PDN之间流动。
提供本发明内容以便以简化形式介绍将在以下在具体实施方式中进一步描述的概念的选择。本发明内容不旨在识别所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。其他特征如下所述。
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概述和以下附加描述。应当理解，所公开的系统和方法的潜在实施例不限于所描绘的那些。
图1描绘了用于提供对PDN的TWAN和3GPP LTE接入的示例架构。
图2描绘了包括在PDN连接中的承载和子承载。
图3描绘了示例CDMA架构。
图4描绘了与网络控制的业务引导(steer)相关的消息流。
图5描绘了用于提供对PDN的集成的HeNB/LTE和TWAN接入的示例系统。
图6描绘了示例控制平面协议栈。
图7描绘了示例HeNB用户平面协议栈。
图8A-B描绘了描绘与UE经由TWAN附着到PDN相关联的示例处理的图。
图9A-B描绘了描绘与连接从HeNB/LTE网络到TWAN的移交相关联的示例处理的图。
图10A-B描绘了在连接的移交期间UE可以呈现的示例用户界面。
图11A-B描绘了描绘与连接从TWAN到HeNB/LTE网络的移交相关联的示例处理的图。
图12描绘了用于向PDN提供集成的HeNB/LTE和TWAN接入的示例系统。
图13描绘了集成小小区和WiFi网关(ISW GW)的功能组件。
图14描绘了针对在包括ISW GW的系统中的控制平面的示例协议栈。
图15描绘了针对在包括ISW GW的系统中的用户平面的示例协议栈。
图16A-B描绘了描绘与UE经由TWAN附着到PDN相关联的示例处理的图。
图17A-B描绘了描绘与连接从HeNB/LTE网络到TWAN的移交相关联的示例处理的图。
图18A-B描绘了描绘与连接从TWAN到HeNB/LTE网络的移交相关联的示例处理的图。
图19A是可以使用来实现一个或多个公开的实施例的示例UE的系统图。
图19B是可用于实现本文所描述的系统和方法的示例计算系统的系统图。
具体实施方式
申请人公开了一种系统间移动性锚控制点，其适于发起在集成小小区和WiFi(ISW)网络中的现有通信连接的移交。系统间移动性锚控制点通信地耦合到HeNB/LTE接入网络和可信WLAN接入网络(TWAN)两者，并且适于作为用于HeNB/LTE和TWAN接入两者的公共控制平面实体操作。移动性锚控制点可以是例如移动性管理实体(MME)、或集成小小区和WLAN网关(ISW GW)。移动性锚控制点适于请求和接收与HeNB接入网络和WLAN的操作有关的测量数据。基于测量数据，移动性锚控制点确定是否应当将经由HeNB/LTE接入网络和WLAN之一的现有通信路径移交到网络中的另一个。在确定应当进行移交时，移动性锚控制点协调移交。
示例移动网络操作
在当前的实践中，移动网络运营商(MNO)通常使用WiFi来从其蜂窝和核心网络卸载“尽力而为”的互联网业务。然而，对“小小区”和“载波WiFi”的运营商部署的增加的兴趣预期将鼓励MNO寻求跨越本地蜂窝和WiFi网络的更好的互操作性。通常，“小小区”是指使用3GPP定义的蜂窝无线电接入技术(RAT)经由运营商许可频谱提供无线网络接入的局部地理区域。
由于运营商采用“载波WiFi”来优化其网络并降低费用，因此预期将有更多的“可信”WLAN接入网络(TWAN)的部署，其可以直接与运营商的移动核心网络(MCN)连接。类似地，预期在公共地理区域(例如高业务城市都市热点位置)内的MNO部署的小小区和WiFi接入网络将有更大的集成。这种集成由越来越多的支持蜂窝和WiFi接入两者的智能电话激发。
在本上下文中，术语“可信WLAN(TWAN)接入”是指已经采取适当措施来保护EPC不经由WLAN接入的情况。这些措施的决定权留给MNO，并且这些措施可以例如包括在WLAN和EPC之间建立防篡改光纤连接、或者在EPC与EPC边缘处的安全网关之间建立IPSec安全关联。相反，如果WLAN接入被认为是“不可信”，则WLAN可以在EPC边缘与演进的分组数据网关(ePDG)接口连接，并且ePDG必须与通过WLAN接入EPC的每个UE直接建立IPSec安全关联。
与WLAN接入相关的3GPP活动
GPRS隧道协议(GTP)已经是3GPP网络中的分组数据的标准传输协议。在与不同类型的非3GPP网络(例如，WLAN、WiMAX、CDMA2000)的互通方面，IETF代理移动IP(PMIP)协议也已被标准化为通用解决方案。关于WLAN接入网络，具体地，已经有针对使用GTP协议的3GPP接入的标准化过程的活动。这些活动旨在使订户能够经由更低成本的非许可802.11频谱代替昂贵的蜂窝频谱来接入MNO的核心网络。虽然通用接入网络(GAN)、I-WLAN和不可信WLAN的运营商的采用已经非常有限，但对可信WLAN的兴趣似乎正在增加势头，特别是对于基于GTP的选项。
针对“基于到EPC的GTP和WLAN接入的S2a移动性”(SaMOG)的3GPP版本11SA2工作项集中于实现到针对“可信WLAN接入网络”(TWAN)的PDN网关(PGW)的基于GTP的S2a接口。该项排除了任何会影响UE的解决方案。随后，对针对在可信WLAN接入上的基于GTP的S2a的版本11架构、功能描述和过程进行标准化。也已对适用于隧道管理(GTPv2-C)的GTP控制平面协议、和GTP用户平面进行了标准化。SaMOG已经扩展为版本12工作项以解决几个版本11的限制，并将包括针对UE发起的PDN连接、多PDN连接和无缝系统间移交的TWAN解决方案。
3GPP版本10标准化了用于对EPC的不可信WLAN接入的基于GTP的S2b接口。这包括对在演进的分组数据网关(ePDG)和PGW之间的基于GTP的S2b接口的相关支持。不可信WLAN解决方案可能需要对IPSec的UE支持以及ePDG的EPC支持以用于与每个UE建立IPSec隧道。
3GPP版本6通过引入针对向“预EPC”分组交换核心网络的WLAN接入的分组数据网关(PDG)来提供标准化的WLAN互通(I-WLAN)解决方案。该版本另外描述了如何经由使用朝向GGSN的GTP的“隧道终止网关”(TTG)来使用Gn接口的子集(表示为Gn')来重用现有的GGSN部署以实现PDG功能。再次，这些解决方案可能需要UE对IPSec的支持以及对与UE建立IPSec隧道的PDG/TTG支持。
3GPP版本6还标准化了对于2G/WiFi双模手持设备的通用接入网(GAN)支持。版本8增加了对3G/WiFi手持设备的支持。非许可移动接入(UMA)是移动运营商针对经由WiFi接入GAN的商业名称。GAN使能的UE可以使用WiFi来与向核心网将其本身呈现为2G BSC或3G RNC的“GAN控制器”(GANC)接口连接。GANC提供到MSC的电路交换(CS,circuit-switched)接口、到SGSN的分组交换(PS,packet-switched)接口和到AAA服务器/代理的Diameter EAP接口。它还包括终止来自UE的IPSec隧道的安全网关(SeGW)。下面的表1说明了对每个基于GTP的WLAN解决方案的基本要求。
Figure BDA0001224981310000071
Figure BDA0001224981310000081
上述活动中的每一个旨在使得订户能够经由较低成本的非许可802.11接入点而不是昂贵的蜂窝基站来接入运营商的移动核心网络。虽然GAN、I-WLAN和不可信WLAN的运营商采用已经非常有限，但对可信WLAN的兴趣正在增长。
针对蜂窝LTE和TWAN的现有架构接入EPC
图1描绘了提供对EPC 114的蜂窝LTE和可信WLAN接入的现有3GPP架构。如3GPP技术规范(TS)23.402的第16.1.1节中所描述的(其内容通过引用整体并入本文)，当WLAN 110被认为是运营商可信，可信WLAN接入网络(TWAN)112可以经由STa接口116朝向3GPP AAA服务器118连接到演进分组核心(EPC)114，以经由S2a接口120朝向用于用户平面业务流的PDN网关(PGW)122而用于认证、授权和计费。还示出了从TWAN到本地IP网络和/或直接到互联网的替选路径。
3GPP LTE接入网络130(即，演进节点B)经由S1-MME接口132连接到EPC 114，S1-MME接口132提供与移动性管理实体(MME)134的通信路径。S1-U接口136提供与服务网关(SGW)138的通信路径，服务网关138经由S5接口140与PDN网关(PGW)122接口连接。
可选的“本地网关”功能(L-GW)150提供例如用于家庭eNB(HeNB)部署的小小区LTE接入。类似地，可选的“HeNB网关”(HeNB GW)152可以用于将针对多个HeNB的控制平面信令集中到MME 134，并且还可以用于处理朝向SGW 138的HeNB用户平面业务。可选的HeNB管理系统(HeMS)155基于由宽带论坛(BBF)发布并由3GPP采用的TR-069标准而提供HeNB的“即插即用”自动配置。可选的安全网关(SeGW)157经由HeNB 152提供对EPC的可信接入。
家庭e节点B(HeNB)
3GPP将LTE毫微微小区称为家庭e节点B(HeNB)。HeNB被设计为“即插即用”客户端设备(CPE)，可以在无需有经验的技术人员的情况下而将其安装在住宅和企业环境中。HeNB还可以部署在包括“热点”位置的公共场所。HeNB使用宽带互联网连接来接入远程HeNB管理系统(HeMS)以用于自动配置，同时还为EPC网络提供用于蜂窝分组数据服务的回程接入。
HeNB在闭合、开放或混合模式下操作。封闭HeNB仅允许对作为关联的封闭订户组(CSG)的一部分的UE的接入。开放HeNB允许对所有订户的接入。混合HeNB为关联的CSG订户提供偏好处理，但还基于资源可用性允许接入其他订户(可能具有降低的QoS)。
通常，HeNB和eNB之间的主要区别之一是使用基于TR-069的HeMS的“自动配置”特征。当使用到互联网的宽带连接为HeNB供电时，其使用预编程的“完全合格域名”(FQDN)基于DNS查找来接入HeMS。从那里，其接收其所有配置数据，配置数据包括针对要使用的安全网关(SeGW)以及可选地要使用的HeNB网关(HeNB GW)的信息。
虽然“小小区”eNB的其他特性可以类似于HeNB的那些特性(例如，降低的设备成本、短程/低功率操作、经由SeGW的安全EPC接入、CSG限制、单/全扇区覆盖等等)，使用HeMS和到将HeNB的潜在连接性将HeNB GW与eNB区分开。
可信WLAN接入网(TWAN)
WLAN接入网络(WLAN AN)110包括一个或多个WLAN接入点(AP)。AP经由SWw接口156终止UE的WLAN IEEE 802.11链路。AP可以被部署为独立的AP或部署为使用例如IETFCAPWAP协议连接到无线LAN控制器(WLC)的“瘦”AP。
可信WLAN接入网关(TWAG)160终止与PGW 122的基于GTP的S2a接口120，并且可以在其WLAN接入链路上用作UE 162的默认IP路由器。它还可以充当UE 162的DHCP服务器。TWAG 160典型地维持用于在UE 162(经由WLAN AP)和关联的S2a 120GTP-U隧道(经由PGW)之间转发分组的UE MAC地址关联。
可信WLAN AAA代理(TWAP)164终止与3GPP AAA服务器118的基于Diameter的STa接口116。TWAP 164在WLAN AN 110和3GPP AAA服务器118(或者在漫游的情况下，代理)之间中继AAA信息。TWAP 164可以向TWAG 160通知层2附着和分离事件的发生。TWAP 164建立UE订阅数据(包括IMSI)与UE MAC地址的绑定，并且可以向TWAG 160提供这样的信息。
在现有系统中通过TWAN的认证和安全
在现有系统中，UE162可以利用针对3GPP和非3GPP WLAN接入两者的USIM特征。在3GPP TS 23.402的第4.9.1节中描述对认证和安全的处理，其内容通过引用整体并入本文。如其中所描述的，非3GPP接入认证(诸如通过WLAN发生的)定义了用于接入控制的过程，且从而允许或拒绝订户附着到和使用与EPC网络互通的非3GPP IP接入的资源。在UE与3GPPAAA服务器118和HSS 170之间执行非3GPP接入认证信令。认证信令可以经过AAA代理。
在STa参考点116上执行可信基于3GPP的接入认证。基于3GPP的接入认证信令基于IETF协议(例如可扩展认证协议(EAP))。STa接口116和Diameter应用用于对UE 162认证和授权以用于经由可信非3GPP接入的EPC接入。3GPP TS 29.273(其内容通过引用整体并入本文)描述了当前在STa接口上支持的标准TWAN过程。
在现有系统中通过TWAN的IP地址分配
对于经由基于GTP的TWAN的EPC接入，当通过TWAN 112与EPC 114建立新的PDN连接时，将IPv4地址和/或IPv6前缀分配给UE162。还可以由TWAN 112分配单独的IP地址以用于本地网络业务和/或直接互联网卸载。
对于经由TWAN 112通过EPC 114的PDN连接，TWAN 112经由EAP/Diameter或WLCP信令接收相关PDN信息。TWAN 112可以经由GTP创建会话请求从PGW 122请求用于UE 162的IPv4地址。IPv4地址在GTP隧道建立期间经由GTP创建会话响应传递到TWAN 112。当UE 162经由DHCPv4请求用于PDN连接的IPv4地址时，TWAN 112在DHCPv4信令内将接收的IPv4地址递送到UE 162。还为IPv6定义了相应的过程。
经由LTE的接入的现有过程
对于3GPP LTE接入，UE 162自动触发PDN连接作为其到EPC网络114的初始附着的一部分。UE 162可随后根据需要建立附加PDN连接。
附着进程的主要目的是使UE 162向网络注册以接收其已经订阅的服务。附着进程确认用户的标识，识别其被允许接收的服务，建立安全参数(例如，用于数据加密)，并且向网络通知UE的初始位置(例如，在需要被寻呼的情况下)。此外，为了支持今天的用户期望的“始终在线”网络连接，LTE标准规定了作为附着进程的一部分的默认PDN连接的建立。可以在不活动时段期间释放针对该默认连接的无线电资源，然而，连接的其余部分保持不变，并且可以通过响应于UE服务请求重新分配无线电资源来快速重新建立端到端连接。
当UE 162尝试经由(H)eNB LTE接入网络130附着到EPC 114时，其首先建立与(H)eNB LTE网络130的RRC连接，并且将附着请求封装在RRC信令内。然后，(H)eNB LTE网络130经由S1-MME接口132上的S1-AP信令将附着请求转发到MME 134。MME 134经由S6a接口172从HSS 170检索订阅信息以认证UE 162并允许附着到EPC 114。
在成功认证UE 162之后，MME 134选择SGW 138(例如，基于与(H)eNB LTE接入网络130的接近度)，并且还选择PGW 122(例如，基于从HSS 170所检索的默认APN或UE 162请求的特定APN)。MME134通过S11接口174与SGW 138通信并请求创建PDN连接。SGW 138执行信令以通过S5接口140与指定的PGW 122建立GTP用户平面隧道。
“GTP控制”信令发生在MME 134和(H)eNB 130之间的S1-AP协议内。这最终导致在(H)eNB 130和SGW 138之间在S1-U接口136上的GTP用户平面隧道的建立。因此，通过(H)eNB130和SGW 138完成UE 162和PGW 122之间的PDN连接PDN连接的路径。
因此，通过(H)eNB和SGW完成用于在UE 162和PGW 122之间的PDN连接的端到端路径。
经由TWAN的EPC接入的现有过程
在其中经由TWAN 112发生通信的现有系统中，UE 162认证和EPC 114附着是经由UE 162和3GPP AAA服务器118之间的EAP信令来完成的。
PDN连接服务由UE 162和TWAN 112之间的点对点连接性提供，并且与TWAN 112和PGW 122之间的S2a承载120连结。与LTE模型不同，从EPC角度WLAN无线电资源“永远在线”。换句话说，使用WLAN中的IEEE 802.11过程来透明地处理任何节电优化。
当UE 162尝试经由TWAN 112附着到EPC 114时，其首先建立与WLAN 110的层2连接，并将EAP消息封装在EAPoL信令内。WLAN 110将EAP消息转发到TWAP 164，TWAP 164将消息封装在Diameter信令内，并且经由STa接口116将消息转发到3GPP AAA服务器118。3GPPAAA服务器1118经由SWx接口从HSS 170检索订阅信息180以认证UE 162并允许附着到EPC114。
对于3GPP版本11，3GPP AAA服务器118还经由STa接口116向TWAN 112提供信息以用于建立到在HSS 170中提供的默认PDN的PDN连接。然后TWAN 112通过直接朝向PGW 122的S2a接口120执行GTP控制平面(GTP-C)和用户平面(GTP-U)协议，从而通过TWAN 112完成UE162和PGW 122之间的PDN连接。
对于3GPP版本12，SaMOG阶段2工作项为UE发起的PDN连接、多PDN连接和无缝系统间移交定义附加过程。对于具有单PDN能力的TWAN场景的情况，定义EAP扩展以支持UE发起的PDN请求和无缝系统间移交请求。对于具有多PDN能力的TWAN场景的情况，在UE和TWAN之间定义WLAN控制协议(WLCP)以启用一个或多个UE PDN连接请求和无缝移交过程。然而，在UE和3GPP AAA服务器之间仍然使用单独的过程用于UE认证。
针对HeNB网关(HeNB GW)的现有过程
3GPP TS 36.300的第4.6节(其内容通过引用以其整体并入本文)描述了由HeNB和HeNB GW支持的阶段2架构、功能和接口。如其中所描述的，E-UTRAN架构可以部署家庭eNB网关(HeNB GW)以允许HeNB和EPC之间的S1接口以可扩展的方式支持大量的HeNB。HeNB GW用作针对C平面(特别是S1-MME接口)的集中器。HeNB GW对MME表现为eNB。HeNB GW对HeNB表现为MME。
由HeNB GW代替HeNB来托管在UE附着处的MME的选择。HeNB GW在HeNB和MME之间中继控制平面数据。HeNB GW终止既与HeNB又与MME的非UE专用过程。与非UE专用过程关联的任何协议功能的范围在HeNB和HeNB GW之间和/或在HeNB GW和MME之间。与UE专用过程相关联的任何协议功能仅驻留在HeNB和MME内。HeNB GW可以可选地终止朝向HeNB和朝向S-GW的用户平面，以及在HeNB和S-GW之间中继用户平面数据。
通信会话承载创建
在UE和分组数据网络(PDN)之间创建通信会话涉及在通信路径流经的各个网络实体之间创建通信路径。网络组件之间的虚拟通信路径有时被称为承载服务或承载。虚拟连接中的两个端点之间的承载可以由表示非端点之间的通信的子连接或承载组成。图2示出了用于PDN连接的承载和子承载的概念。如图所示，已经在UE和PDN之间建立由细实线210表示的PDN连接。两个端点之间的这种连接来自在网络中的设备之间的承载或虚拟通信路径的创建。如图所示，该连接包括可以被理解为存在于UE 162和PGW 122之间的EPS承载212。EPS承载212可以被理解为由E-UTRAN无线接入承载214(从UE 162到SGW 138)和S5承载216(从SGW 138到PGW 122)构成。此外，E-UTRAN承载214可以被理解为包括数据无线承载220(从UE 162到eNB 130)和S1承载222(来自ENB 130和SGW 138)。因此，任何通信连接将经常包括需要建立以支持通信的若干虚拟连接或承载。
根据现有处理，通常在默认承载和/或专用承载的附着进程期间或者经由在专用承载的空闲模式之后建立的呼叫来建立承载。可以经由“修改承载请求/响应”消息来切换承载，在示例实施例中该消息包括承载端点的IP地址和隧道端点ID(TEID)。在示例场景中，可以在S-GW 138和P-GW 122之间的S5接口上传送“修改承载请求/响应”消息。承载相关的消息传送可以在网络中的点之间变化。例如，“创建会话请求”消息可以用于在UE 162到S-GW 138之间建立承载，并且可以要求关于PDN的信息，例如PDN ID、类型和地址。
3GPP EPC-CDMA20000标准网络互联
应当理解，可以存在除了上面结合图1讨论的网络配置和技术之外的网络配置和技术。例如，诸如图3所示的架构已经被考虑用于对EPC的“可信”CDMA2000高速率分组数据(HRPD)接入。如图3所示，包括了两个接口(即，S101和S103)。S101接口在HRPD接入网络和MME之间承载用于系统间预注册和移交的控制平面信息。S103接口在SGW和HSGW之间承载用户平面，用于无损系统间移交。因此，已经进行了各种有限的尝试来解决诸如移交的网络互联问题。然而，如图3所描绘的努力在其对诸如CDMA的特定技术实现方式的适用性方面受到限制。
3GPP-WLAN无线电互通
在3GPP TR 37.834中提出了作为WLAN-3GPP无线电互通研究项目(SI)的一部分的网络控制的业务引导解决方案。在图4中示出相应的消息流。如图4所示，eNB/RNC节点接收WLAN度量的测量报告，并且基于该信息，确定要引导去往或来自WLAN的业务。下表1列出了提出在eNB/RNC接收的测量(见TR 37.834)。在评估所接收的测量信息时，eNB/RNC向UE传送转向命令消息以执行业务转向。
Figure BDA0001224981310000151
Figure BDA0001224981310000161
表1–对于WLAN的报告的候选测量
如TR 37.834中所述(其内容通过引用整体并入本文)，这些提出的过程不导致可操作的解决方案并且是不完全的。例如，RAN将需要知道可以(不可以)卸载哪些APN/承载。RAN还需要用于通知UE的装置，使得UE可以通过S2c与CN发出相应的[DSMIPv6]绑定更新。这将影响CN和eNB之间的信令以及AS和NAS级之间的UE行为。因此，这种和其他努力未能提供解决上述问题的可操作实现。
在集成小小区和WiFi网络中的网络发起的移交
如上所述，在当前的实践中，在PGW中发生蜂窝网络和WiFi互通。这被认为是将互连的WiFi热点与现有宏蜂窝部署一起进入EPC核心的最少破坏性解决方案。宏小区覆盖通常被视为无处不在，而机会主义WiFi热点的可用性是间歇性的。
这种现有的互通方法是缓慢的，因为它需要由EPC的核心内的设备进行接入和控制。现有的移交处理依赖于PGW作为移动性锚点，这在核心网络中产生瓶颈，因为PGW必须处理所有的移交决定。此外，经由S2a接口接收所有请求，这在核心网络中深处产生另一个处理瓶颈。
此外，依赖于在网络的核心处的处理的通信(诸如处理移交决定的当前方法)随着通信去往和来自网络核心而具有增加的被破坏的机会。此外，该模型对于在不久的将来预期的大量小小区和“可信”WLAN部署不能很好地扩展。
申请人已经注意到，在网络核心(即PGW)处的现有移交处理是低效的。在当前的实践中，在系统间移交期间，PGW删除UE与PGW之间的整个现有的基于GTP的隧道，并且在从UE到PGW的所有实体之间建立新的隧道。删除的隧道包括存在于系统之间的(诸如在SGW和PGW之间的)那些部分或子隧道，其也由新创建的隧道连接。申请人注意到通过移除现有隧道的所有部分而不是仅需要被改变以支持所请求的移交的那些部分而引入的低效率。
此外，申请人已经注意到，现有的移交和多信道处理是由UE发起的，在当前的实现中UE缺少关于网络条件的信息。即使UE不具有关于网络条件的信息(诸如负载水平和拥塞)，UE也发起移交和多信道请求。因此，在UE处发起的现有处理技术下，移交和形成多信道连接的决定是利用不太理想的信息进行的。
给定许多共处的小小区和WiFi接入点的预期部署，申请人已经注意到，将更接近于小小区和WiFi接入点的一些互通功能标准化将是有益的。这种能力可以减少跨接入技术的用户平面切换延迟，并最小化通过MCN到PGW的信令量。申请人还注意到，使具有可以接入相关网络状态信息的网元而不是经常缺少这样的信息的UE做出关于移交的决定将是有益的。
申请人已经开发了针对由本地移动性锚点管理的网络发起的系统间移交的系统和方法。根据所公开的实施例的一个方面，本地移动性锚点(其可以是位于处理网络(例如MME)的边缘附近的服务器或机器)被编程为对移交的请求进行应对，并且用于形成多信道连接。移动性锚点远离EPC核心，因此不受与专用PGW处理相关的相同瓶颈和延迟的影响。此外，移动性锚点可以位于网络中，从而更容易接入关于网络的状态的信息。移动性锚点可以在发起移交或者形成与UE的多信道连接中利用关于网络状态的这种信息。
申请人已经开发了用于提供网络发起的移交和多信道形成的若干实施例。在第一实施例中，基本上在MME和SGW处执行处理。MME被扩展为作为针对TWAN和HeNB/LTE接入两者的公共系统间控制平面移动性锚而操作，并且SGW被扩展以为TWAN和HeNB/LTE接入两者提供公共系统间用户平面锚。MME/SGW本地移动性锚点远离核心网络并且不受与PGW专用处理相关联的相同瓶颈的影响。此外，MME/SGW可以基于反映当前网络条件以及相关UE处的条件的最新数据来确定执行移交或形成多信道连接。下面结合图5至图11讨论与MME/SGW实施例相关联的处理。
在第二实施例中，集成小小区和WiFi网关(ISW GW)用作控制和用户平面两者的移动性锚点。ISW GW充当针对HENB/LTE和TWAN接入两者的控制平面和用户平面网关。ISW GW与MME集成，MME为HENB/LTE和TWAN接入两者提供控制平面服务。ISW GW还与SGW集成，SGW为HENB/LTE和TWAN接入两者提供用户平面服务。ISW GW本地移动性锚点远离核心网络，并且不受与PGW专用处理相关联的相同瓶颈的影响。此外，ISW GW可以基于反映当前网络条件以及相关UE处的条件的最新数据来确定执行移交或形成多信道连接。下面结合图12至18讨论与ISW GW实施例相关联的处理。
基于MME/SGW的系统间移交
根据所公开的实施例的一个方面，已经扩展存在于EPC的控制网络中的MME以提供用于LTE和WiFi接入两者的公共控制平面实体，而也位于EPC中的SGW已经被扩展为用作LTE和WiFi接入两者的公共用户平面网关。所公开的MME和SGW与到WiFi和LTE网络的对应接口的组合可以被称为“集成小小区和WiFi网络”(ISWN)。ISWN可以包括对多RAT终端能力、小小区和WiFi接入能力、EPC网元和策略/业务管理功能的增强。
如本文所公开的增强MME和SGW功能导致基于GTP的集成小小区和WiFi(ISW)连接性和移动性。在一个实施例中，MME可以分别与用于LTE和WiFi接入的单独网关(即SGW和TWAG)、或者与包括组合SGW/TWAG的“ISW使能”的SGW交互。UE与3GPP AAA服务器交互以针对经由TWAN进行EPC附着，而TWAN根据本文描述的过程建立到PDN的连接。
如下所述，MME/SGW被编程为作为移动性锚点操作并且确定用于HeNB和TWAN接入两者到PDN的连接和通信路径。根据所公开的实施例的一个方面，基于本地条件和策略，去往/来自单个PDN的IP数据流或“IP流”的通信可以被切换或移交到LTE或TWAN连接中的另一个。“移交”特征允许选择性地使用连接以为了优化吞吐量和最小化资源费用的目的。
图5描绘了用于在集成的WLAN和LTE接入网络中提供包括移交的系统间移动性的系统的示例实施例。如图5所示，示例实施例包括在MME 534和TWAN 512之间的新的“S1a-MME”(其也可以被称为“S1a-C”)控制平面接口590、和在SGW 538和TWAN 512之间的新的“S1a-U”用户面接口592。在S1a-MME和S1a-U接口就位的情况下，MME 534作为用于LTE网络595和TWAN 512接入两者的公共控制平面实体操作，而SGW 538作为用于LTE 595和TWAN512两者的用户平面网关操作。集成的MME 534和SGW 538允许用户设备(UE)562通过LTE接入网络595或TWAN 512接入分组数据网络(PDN)的能力。此外，并且如结合图9和11详细描述的，在UE 562和PDN 522之间的现有通信连接可以从LTE网络595或TWAN 512中的一个移交到另一个。
在图5的实施例中，S1a-MME 590和S1a-U 592接口终止于包括在TWAN 512中的WLAN 510中。在一个实施例中，传统上由TWAG 560提供的功能已经与SGW 538组合。组合的SGW和TWAG 538提供了减少从UE 562到PGW 522的设备跳数量的益处。在图5的实施例中，S1a-MME590和S1a-U592接口在TWAN 512中终止，但是特别地终止于WLAN AN 510而不是在另一实施例中可能实现的TWAG 560。
根据所公开的系统和方法的一个方面，使用对操作、管理和维护(OAM)过程的扩展来建立在MME 534和TWAN 512之间的S1a-MME接口590上的传输网络连接。在采用GTPv2-C作为基线协议栈的实施例中，在IP路径上建立用户数据报协议(UDP)，用于在“S1a-MME”接口上交换后续信令消息。在另一个实施例中，可以使用IP路径上的流控制传输协议(SCTP)。
用于MME/SGW系统间移交的控制平面栈
实现控制平面协议栈以支持这里描述的处理。图6描绘了与示例实施例一致的控制平面协议栈。通常，标准S1-AP协议及其相关联的S1-MME接口承载来自/到(H)eNB 595的标准信息。
在几个实例中，已经扩展了在参考点S1a-MME 590上使用的S1a-AP协议以支持如本文所公开的处理。例如，在示例实施例中，可以从(H)eNB 595到MME 534采用“eNB直接信息转移”消息，并且可以向MME 534传送LTE和WiFi测量报告以使其能够做出移交决定。在现有系统中，消息可以被定义为“非UE相关联”消息。因此，该消息可以用于传送与表1的非UE相关联的WLAN测量(诸如BSS负载和WAN度量)。当UE 562经由RRC消息传递将WLAN度量传送给eNB 595时，可以使用该方法，如上面结合图4所述。替选地，可以经由(H)eNB 595将类NAS“测量报告”消息从UE 562传送到MME 534，其可以包括表1中描述的所有UE相关测量。在这种情况下，可以使用标准RRC“上行链路直接传送”消息从UE 562向(H)eNB 595传送消息，并且使用标准S1-AP“上行链路NAS传送消息”将消息从(H)eNB 595传送到MME 534。
在示例实施例中，与在3GPP TS 23.401(其内容通过引用整体并入本文)中为RAT内移交定义的标准消息相比，“移交命令”可以包括稍微不同的信息。具体地，该消息还可以包括例如移交(HO)状态。
根据示例实施例，WLAN AN 510和MME 534之间的新定义的S1a-AP协议基于GTPv2-C隧道协议。S1a-AP协议还可以使用“通知请求/响应”消息来传送初始请求和包括要由目的地使用的源的请求/状态和地址和TEID的HO相关信息。消息信息可以从WLAN AN 510发送到MME 534，并且可以包括指示移交完成(“移交完成”)和WLAN AN 510和UE 562准备好用于WiFi连接的信息。该消息还可以用于相关的确认。在另一示例实施例中，S1a-AP可以基于类似于S1-AP的SCTP传输协议。
在现有的方法中，已经保留了上述基于GTPv2-C的消息用于在S101接口上使用。在本文公开的系统和方法的示例实施例中，为了在S1a接口上实现修改的消息，为这些不同的情况定义新的消息类型值。目前，如3GPP TS 29.274(其内容通过引用整体并入本文)中所说明的，已保留消息类型值248至255以供将来使用。因此，这些消息类型值可以用于S1a消息。
在下面的表2中引入了消息以及新的/修改的信息元素的更完整的描述。在表2中，用单个星号(*)标出的条目是新消息和信息元素。用两个星号(**)标出的条目还表示新的消息和信息元素，但是可以是替选的基于NAS的消息。在下面结合图8-11说明的附着和移交处理的上下文中进一步描述消息流。
Figure BDA0001224981310000221
Figure BDA0001224981310000231
表2-用于基于MME的ISW网络架构的新的/修改的协议消息
用户平面协议
图7描绘了用于与示例实施例一起使用的用户平面协议栈。如图所示，LTE UE 562和(H)eNB 595之间的通信在标准Uu接口上发生。标准SWw接口将WiFi UE 562连接到WLANAN510。
(H)eNB 595和WLAN AN 510将用户平面数据封装到GTP-U隧道中，并将其发送到服务GW 538。如图所示，新定义的S1a接口在WLAN AN 510和S-GW 538之间使用GTP-U协议承载用户平面数据。如由移交决策实体(例如，MME 534)基于正在利用哪个空中接口而指定地，启用/禁用从服务GW 538到(H)eNB 595或WLAN AN 510的GTP隧道。服务GW 538和PDN网关522之间的GTP-U隧道与标准协议一致。应当理解，UE 562具有与PDN GW 522相同的IP地址和IP连接，而不管其是否使用WiFi或LTE空中接口。
经由MME的可信WLAN初始PDN连接
在UE 562可以经由PGW 522与PDN通信之前，UE 562必须附着到PGW 522。在示例实施例中，MME 534经由TWAN 512编排UE 562附着。在新定义的S1a-MME接口590上编排初始连接性。在示例性实施例中，在WiFi空中接口上采用WLCP协议，并且通过S1a-MME接口590传送GTPv2-C通知请求/响应消息。在MME 534、S-GW 538和PGW 522之间进行传送标准创建会话请求消息。
图8A-B描述了与MME 534在TWAN 522和PGW 522之间编排的路径形成关联的示例性消息流。参考图8A，在步骤0，例如经由OAM建立或者确认已经建立在TWAN和MME之间的传输网络层(TNL)连接。3GPP AAA服务器配置有并维护关于ISW使能的MME、ISW使能的SGW和ISW使能的TWAN的信息。
在图8A的步骤1，UE 562与作为运营商的可信WLAN接入网(TWAN)512的一部分的WiFi接入点(AP)510相关联。经由SWw接口经由标准IEEE 802.11过程进行关联。UE 562可以基于预配置的信息、ANDSF策略、ANQP信令等发现并尝试与特定WiFi AP 510的关联。
在步骤2，使用现有的标准过程来执行EAP认证。EAP有效载荷包含触发根据3GPPTR 23.852(其内容通过引用整体并入本文)中描述的SaMOG阶段2解决方案使用基于WLCP的协议的指示。
在步骤3，UE 562基于SaMOG阶段2“WLAN控制协议”(WLCP)请求PDN连接。更具体地，UE 562将“PDN连接请求”消息传送到WLAN AN 510。在示例实施例中，该消息可以包括例如PDN连接请求消息识别、过程事务识别、识别请求是初始请求的请求类型、PDN类型、接入点名称(APN)、协议配置选项和相关信息元素。在图8的实施例中，假设WLCP在WLAN AN 510中终止。在WLCP在可信WLAN接入网关(TWAG)560处终止的情况下，处理可以不同。
在步骤4，WLAN AN 510生成并通过S1a-MME接口590向MME 534发送“通知请求”消息。在示例实施例中，消息可以包括例如RAT类型、用于控制平面的WLAN AN隧道端点标识符(TEID)、用户平面的WLAN AN地址、用户平面的WLAN TEID、EPS承载标识、默认EPS承载QoS、计费特征、初始附着指示、WLAN标识符、和UE时区。可以使用对基于GTPv2-C的协议的扩展来传送消息。RAT类型指示非3GPP IP接入技术类型(例如，ISW-WLAN)。TWAN标识符包括UE附着到的接入点的SSID以及BSSID。EPS承载标识和默认EPS承载QoS参数传送S1a承载标识和默认S1a承载QoS。
在步骤5，MME 534可以执行从HSS 570的位置更新过程和订户数据检索。该请求的信息可以由MME 534使用以根据在步骤2中记录的UE和HSS之间的先前认证确定UE是否可以被授权接入PGW 522。
在步骤6，MME 534通过S11接口向服务GW发送“创建会话请求”消息。该消息可以包括例如APN、IMSI、RAT类型、BSSID、SSID和任何其它合适的信息。
在步骤7，SGW 538通过S5接口向PGW 522传送“创建会话请求”消息。
在步骤8，如果实现动态策略和计费控制(PCC)，则PGW 522将会话建立传送到策略和计费规则功能(PCRF)594以检索QoS和计费规则。此后PGW 522可以实施规则。如果没有实现动态PCC，则可以在PGW522中预配置这样的规则。
如图8A所示，在步骤9，PGW 522使用S6b接口596以使用UE 562的关联的PGW连接性信息更新3GPP AAA服务器518。PGW 522还提供关联的SGW 538信息。3GPP AAA服务器518随后经由SWx接口580使用接收的信息更新HSS 570。
参考图8B，在步骤10，PGW 522通过S5接口540向SGW 538返回“创建会话响应”消息。该消息可以包括例如所分配的UE IP地址、用户平面的PGW地址、用户平面的PGW TEID、控制平面的PDN GW TEID、PDN类型、PDN地址、EPS承载标识、EPS承载QoS、APN-AMBR、以及任何附加的合适的参数。在处理的这一点上，已经建立在PDN GW和服务GW之间的GTP隧道。
在图8B的步骤11，SGW 538通过S11接口向MME 534传送“创建会话响应”消息。该消息可以包括例如用户平面的S-GW地址、用户平面的S-GW TEID和分配的UE IP地址。
在步骤12，MME 534通过S1a-MME接口590向WLAN AN 510传送“通知响应”消息。在示例实施例中，消息可以包括例如用户平面的S-GW地址、用户平面的S-GW TEID、以及分配的UE IP地址。在处理的这一点上，已经建立服务GW和WLAN AN之间的GTP隧道。
在步骤13，WLAN AN 510通过SWw接口经由基于WLCP的消息“PDN连接接受”将PDN连接的成功建立传送到UE 562。该消息可以包括例如用于识别在UE 562和WLAN AN 510之间的PDN连接的PDN连接ID和WLAN AN 510的MAC地址。该MAC地址可以由UE 562和WLAN AN 510使用来发送用于该PDN连接的用户平面分组。
在步骤14，UE 562向WLAN AN 510传送基于WLCP的“PDN连接完成”消息。在该处理的这个点处，已经建立了在UE 562和PGW 522之间的完整路径。WLAN AN现在可以经由WLANAN 510和SGW 538在UE 562和PGW 538之间路由分组。
MME发起的从(H)eNB到可信WLAN的移交
上面结合图8描述的处理涉及UE经由TWAN附着到PDN的各种情形。在UE已经附着到PDN的情况下，将到PDN的连接移交到无线接入网络(即WiFi和蜂窝LTE接入网络)中的另一个可能是有用的。例如，在UE具有建立的经由HeNB/LTE到PDN的连接的情况下，MME534可以确定将到PDN的通信移交到UE具有的与PDN的WLAN连接。
图9A-B描绘与将通信路径从现有HeNB/LTE连接移交到WLAN连接相关联的示例处理。UE经由TWAN附着以建立到其已经经由LTE连接到的PDN的连接。在图9A-B的示例场景中，源(H)eNB/LTE网络和目标TWAN两者均由相同的ISW使能的MME 534控制，并且由相同的独立的ISW使能的SGW 538服务。一旦建立了TWAN连接，UE562释放关联的HeNB/LTE连接，从而完成从HeNB/LTE到TWAN的移交。
假定IP会话在移交期间没有改变，则其关联的参数(例如，QoS)在无线承载经由WiFi或LTE协议传输时不变。因此，核心网络实体中的一些(诸如PGW 522)不需要知道MME移交决定。即使为了计费目的，我们可以假设UE订阅计划定义要通过WiFi或LTE链路实现的特定QoS。UE不关心空中接口，只要它正在接收所承诺的QoS。
参考图9A，在步骤0，已经通过(H)eNB接入建立了正在进行的会话。假设在UE 262和(H)eNB 595之间已经存在LTE数据无线承载。此外，存在两个GTP-U用户数据隧道，即(H)eNB去往/来自S-GW和SGW去往/来自PDN GW。
在图9A的步骤1，(H)eNB从UE 562接收“RRC：系统间测量报告”。使用现有技术，可以请求UE 562执行如在3GPP TS 36.331(其内容通过引用整体并入本文)中描述的UTRA、GERAN或CDMA2000频率的系统间测量。在本文公开的实施例中，UE 562还可以收集和传送上述测量，包括例如RCPI、RSNI、BSS负载和WAN度量。通常，所报告的WiFi测量表示多个WiFi接入点，例如，其RSSI高于某一阈值的那些接入点。
在步骤2，(H)eNB 595通过在S1-MME接口上发送消息“eNB直接信息转移(测量报告)”，将测量报告转发到MME 534。该消息通常包含与由UE 562发送到(H)eNB 595的测量信息相同的测量信息。
在图9A中被标出为步骤1a的另一示例性实施例中，可以经由使用包含测量报告的“RRC：UL信息转移”消息经由(H)eNB 595从UE 562传送到MME 534的新提出的NAS“测量报告”消息来发送测量。
在图9A中被标出为步骤2a的又一示例性实施例中，(H)eNB 595可以在S1-MME接口上经由“上行链路NAS传输”将测量报告转发到MME 534。
在步骤3，基于从LTE HeNB 595和WiFi网络512收集的测量报告，MME 534确定要移交到WiFi/TWAN 512还是继续使用HeNB/LTE空中接口595。因此，处理是基于MME的网络发起的移交。MME 534确定发起到WiFi/WLAN 512的移交。
在步骤4，MME 534通过在S1a-MME接口590上向WLAN AN 510发送“通知请求”消息，将移交请求传送到TWAN 512。该消息可以包括例如SGW地址、SGW TEID、PGW ID、APN和HO请求。该消息可以包括由WLAN AN 510针对上行链路数据传输的SGW 538的TEID和地址。
在步骤5，WLAN AN 510在新提出的S1a-MME接口590上向MME 534传送“通知响应”消息，其指示HO的状态。该消息可以包括例如WLAN AN地址、WLAN AN TEID和HO状态。HO状态通常是“成功“状态，除非WLAN AN不允许任何附加的UE。
在图9A的步骤6，MME 534向(H)eNB 595传送“移交命令”消息。该消息通知(H)eNB595执行移交。
参考图9B，在步骤7，(H)eNB 595使用“来自E-UTRA的移动性”消息命令UE 562进行移交。该消息被UE 562感知为“移交命令”消息。
在图9B中被标出为步骤6a的替选实施例中，可以在S1-MME接口590上使用“下行链路NAS传输”消息经由(H)eNB 595将新提出的NAS“移交(HO)命令”消息从MME 534传送到UE562。在步骤7a，由(H)eNB 595使用“RRC：DL信息转移”消息将移交(HO)命令消息转发到UE562。
在示例实施例中，UE 562可以被编程为提供正在发生转移或移交的指示。例如，可以响应于接收到实施移交的命令而被程UE 562，以呈现用户界面，该用户界面向用户通知移交或请求来自用户的许可以继续移交。例如，UE 562可以被编程为呈现诸如图10A和10B中所示的用户界面。如图所示，在图10A中，UE 562可以生成并显示提供在接入网络(即，LTE和WiFi)之间进行切换的通知的用户界面。如图所示，用户界面可以识别正被提出的切换并且提供用户可以按下以指示确认切换的用户界面特征(例如可选按钮)。在替选实施例中，UE 562可以被编程为生成和显示用户界面，该用户界面请求来自用户的授权在接入网络之间的切换的输入。例如，可以由UE 562产生诸如图10B中所示的用户界面。如图所示，用户界面可以识别正提出的在接入网络之间的切换(例如，从WiFi到LTE或从LTE到WiFi)，并且提供用户可以按下以指示授权所请求的切换的用户界面特征(例如可选按钮)。在图10B的示例性实施例中，用户界面可以提供可选按钮，用户可以使用该可选按钮选择同意所提出的切换或选择不授权所提出的切换。如果UE 562接收到指示用户同意所提出的切换的输入，则如下所述，处理继续。然而，如果UE 562接收到指示切换未被授权的输入，则可以终止对执行所提出的切换进一步的处理。
在授权了移交的继续处理的情况下，在步骤8，UE 562获得要用于WLCP传输的IPv4地址。假定为了识别UE 562，在包含如3GPP TS 23.402(其内容在此整体并入)中所描述的UE L2地址(MAC地址)的L2帧中传输L3附着请求。
在图9B的步骤9，UE 562发现可信WLAN 512并执行接入认证和授权。可以由MME在HO命令中提供WLAN标识(SSIS、BSSID等)。
在步骤10，WLAN AN 510生成“通知请求”消息(HO完成)并在新提出的S1a-MME接口590上向MME 534发送通知请求”消息。该消息指示移交过程完成、并且UE 562已经连接到WLAN AN 510。
在步骤11，MME 534通过在新提出的S1a-MME接口590上向WLAN AN 510传送“通知响应”消息来进行响应，以确认接收到通知消息。
在步骤12，MME 534生成并向每个PDN连接的服务GW 538发送“修改承载请求”消息。该消息可以包括例如在步骤5中提供的针对在S1a-U 592上的下行链路业务的WLAN AN510地址和TEID。
在步骤13，SGW 538向MME 534返回“修改承载响应”消息。在该处理的该步骤，现在建立基于S1a-U GTP的用户数据隧道。现在可以在新的WiFi路径上发送数据。在WLAN AN510处接收的数据可以在S1a-U接口592上传送到SGW 595，SGW 595将数据传送到PGW 522。
在步骤14，MME 534经由向(H)eNB 595传送“UE上下文释放命令”消息来释放(H)eNB 595中的UE上下文。
在步骤15，(H)eNB 595释放与UE 562相关的其承载资源，并以“UE上下文释放完成”消息进行响应。
在步骤16，MME 534经由向SGW 538传送包括操作指示标志的“删除会话请求”消息来释放SGW 538中的EPS承载资源。如果未设置操作指示标志，则这向SGW 538指示SGW不应如3GPP TS 23.401(其内容经由引用整体并入本文)中所述向PGW 522发起删除过程。
在步骤17，SGW 538经由传送“删除会话响应”消息来确认资源移除。
MME发起的从可信WLAN到(H)eNB的移交
在结合图9A-B描述的处理中，执行从现有HeNB/LTE连接到WLAN连接的通信路径的移交。当然，MME 534可以确定将通信从WLAN移交到HeNB/LTE连接。
图11A-B描绘与将通信路径从现有WLAN连接移交到HeNB/LTE连接相关联的示例处理。UE经由HeNB附着以建立到其已经经由TWAN连接到的PDN的连接。在图11A-B的示例场景中，源(H)eNB/LTE接入网和TWAN两者均由相同的ISW使能的MME 534控制，并由相同的独立的ISW使能的SGW 538服务。一旦建立了HeNB连接，UE 562释放关联的TWAN连接，从而完成从TWAN到HeNB/LTE的移交。
参考图11A，在步骤0，已经在可信WiFi接入上建立了正在进行的会话。假设经由空中传输的WiFi已经存在于UE和WLAN AN之间。此外，存在两个GTP-U用户数据隧道，一个从WLAN AN 510去往/来自SGW 538，第二个从SGW 538去往/来自PGW 522。
在图11A的步骤1，UE 562生成并入WLCP协议中的新消息(即，“测量报告”)并且将其传送到WLAN AN 510。在示例实施例中，测量报告消息包括上面在表1中描述的WiFi测量以及LTE相邻列表测量。
在步骤2，WLAN AN 510在新提出的S1a-MME接口590上使用“直接传输请求”消息将测量报告传送到MME 534。该消息可以包括例如在步骤1由UE 562发送到WLAN AN的相同测量信息。
在步骤3，使用从WiFi(WLAN)和LTE侧收集的测量报告，MME 534决定将通信移交到HeNB/LTE连接，或者继续使用WiFi(WLAN)空中接口。在与图11相关的示例场景中，MME 534基于测量报告信息确定要移交到LTE接入网络。
在步骤4，MME 534向WLAN AN 510发送“直接传输请求”消息(其也可以被称为“移交命令”消息)。在示例实施例中，消息可以包括SGW地址、S1a-U上行链路TEID；和HO状态。该消息向WLAN AN 510提供识别在SGW 538处分配的S1a-U上行链路TEID的数据。
在步骤5，WLAN AN 510使用WLCP协议向UE 562转发新定义的“移交命令”消息，以通知UE 562开始与(H)eNB 595的附着过程。
类似于上面结合图9描述的处理，UE 562可以被编程为生成类似于图10A和10B中描述的用户界面的一个或多个用户界面，其提供接入网络即将切换的通知或请求授权以执行切换。
在步骤6，UE 562利用“移交”指示生成并向(H)eNB 595发送“RRC：附着请求”消息。
在步骤7，(H)eNB 595将“附着请求”消息传送到MME 534。
在步骤8，MME 534可以联系HSS 570并且认证UE 562，如3GPP TS 23.401中所描述(其内容经由引用整体并入本文)。
在图11A的步骤9，在成功认证之后，MME 534可以如在TS 23.401中所指定的那样执行位置更新过程和从HSS 570的订户数据检索。
图11B的步骤10-13类似于在3GPP TS 23.401(其内容经由引用整体并入本文)的章节5.3.2.1中描述的E-UTRAN初始附着过程的步骤17-20。然而，应当理解，在步骤10中，除了UE IP地址之外，MME 534还将SGW 538TEID传送到(H)eNB 595。作为响应，在步骤13，(H)eNB 595将(H)eNB TEID传送到MME 534。
在图11B的步骤14处，MME 534针对每个PDN连接生成并向SGW538发送“修改承载请求”。该消息可以包括例如S1-U接口上的下行链路业务的(H)eNB地址和TEID。
在步骤15，SGW 538向MME 534返回“修改承载响应”消息。在处理的该步骤，已经建立了基于S1-U GTP的用户数据隧道。LTE接入网络上的通信路径可用，以用于传送数据。在HeNB 595处接收的数据可以在S1-U接口598上传送到SGW 595，SGW 595将数据传送到PGW522。
在步骤16，MME 534生成并向WLAN AN 510传送“通知请求(移交完成)”消息，以向其通知移交完成。
在步骤17，WLAN AN向UE 562发送“WLCP：PDN断开连接请求”以释放UE-TWAN连接。
在步骤18，UE 562通过向WLAN AN 510传送“WLCP：PDN断开连接接受”消息来确认释放。
基于ISW GW的系统间移交
在上面结合图5-11描述的系统中，由MME 534管理和发起系统间附着和移交。根据另一实施例，集成小小区和WiFi(ISW)网关(GW)可以发起并管理移交操作。ISW GW与移动性管理实体(MME)和服务网关(SGW)集成，并且具有与3GPP接入网络和TWAN两者的接口。ISWGW作为用于LTE接入网络和TWAN两者的公共控制网关和公共用户网关操作。借助于ISW GW的用户设备(UE)能够通过LTE接入网络或TWAN来接入分组数据网络(PDN)的能力。此外，ISWGW发起和管理将UE和PDN之间的现有通信连接从LTE接入网络或TWAN中的一个移交到另一个。
基于ISW GW的网络发起的移交的架构
图12描绘了针对WLAN和HeNB/LTE接入网络之间的通信的网络发起的移交的基于ISW GW的系统的示例实施例。ISW GW 690为对EPC 614的PDN的HeNB 630和WLAN 612接入两者提供公共控制平面和用户平面。
新接口“S1a”692支持在TWAN 612和ISW GW 690之间的控制平面和用户平面通信两者。在图12的示例性实施例中，接口S1a终止于TWAN 612的WLAN AN 610中。S2a接口620可用于支持传统部署，例如当UE 662未经由ISW-GW连接时可能出现的传统部署。
ISW GW 690通过控制平面接口S1-MME 632和用户平面接口S1-U 236与HeNB网络630连接。应当理解，在示例实施例中，ISW GW 690包括传统上由HeNB GW 152(图1)提供的功能。ISW GW 690还可以提供传统上由SeGW 157和HeMS 155(图1)提供的功能。
ISW GW 690在S1-MME'控制平面接口635上与MME 634连接，并且在S1-U'用户平面接口637上与SGW 638通信。控制平面接口S1-MME'635基本上作为先前的S1-MME接口操作，但是已经进行了扩展以适应如本文所描述的处理。ISW GW 690控制朝向HeNB的GTP-U隧道的建立。用户平面接口S1-U'637基本上作为先前的S1-U接口操作，但是已经进行了扩展以适应如本文所述的处理。
在S1a、S1-MME、S1-MME'、S1-U和S1-U'接口就位的情况下，ISW GW 690作为用于HeNB/LTE接入网络630和TWAN 612接入两者的公共控制平面实体和用户面实体操作。ISWGW 690依靠MME 634为HeNB/LTE接入网络630和TWAN 612接入提供公共控制平面服务，并且依靠SGW 638为HeNB/LTE接入网络630和TWAN 612接入两者提供公共用户平面服务。如下面结合图16A-B详细描述的，ISW GW 690和集成的MME 634和SGW 638允许用户设备(UE)662经由HeNB/LTE接入网络630或TWAN 612接入分组数据网络(PDN)的能力。此外并且如结合图17和18详细描述的，UE 662和PDN 622之间的现有通信连接可以从HeNB/LTE接入网络630或TWAN 612中的一个移交到另一个。
如上所述，接口S1-MME'635和S1-U'637与先前存在的接口S1-MME和S1-U一致地操作，但是已经进行了扩展以提供如本文所描述的功能。SWw'、Sta'、SWx'和S6a'接口同样地与现有协议一致地操作，但是已经利用附加信息元素来扩展以支持所公开的功能。用撇号(')表示承载扩展协议的接口。
根据所公开的实施例的一个方面，可以在新的S1a接口692上使用GTPv2-C和GTP-U协议，根据需要具有适当的扩展。基于GTPv2-C的扩展足以实现本文公开的特征。在替选实施例中，可以定义基于S1-AP协议的新的“S1a-AP”协议来传送与GTPv2-C扩展相同的信息，并且还可以使用SCTP/IP而不是UDP/IP。
在示例实施例中，可以使用对操作、管理和维护(OAM)过程的扩展来建立可信WLAN612和ISW-GW 690之间的S1a接口692上的传输网络连接。可以经由如先前为HeNB配置定义的对TR-069协议的可信WLAN扩展来实现这些和其他OAM过程。
图13描绘了示出ISW GW 690的功能组件的框图。ISW-GW 690位于HeNB 630和MME634之间。ISW-GW 690与HeNB 690通信，好像ISW GW 690是MME 634。换句话说，ISW GW 690使用标准S1-AP协议来发送和接收标准HeNB-MME消息。因此，如图13所示，ISW GW 690包括MME代理710，其使用标准MME栈并且在标准S1-MME参考点632上与HeNB 630进行通信。MME代理710的一个功能是使用S1-AP 632从HeNB 630接收信息，并将其馈送到互通功能(IWF)791，其协调在ISW GW 690内的处理。IWF 791适于提供业务管理和在TWAN 612、HeNB 630、MME 634以及SGW 638之间路由数据，如下面结合图16-18所述。
SGW代理712以与MME代理710类似的方式操作(但是是针对用户平面进行)。
可信WLAN接口或代理714作为针对TWAN控制和用户平面的代理操作。TWAN接口714的一个功能是将TWAN用户/控制平面传送到IWF。在示例实施例中，可以使用GTPv2-C隧道协议来传送控制平面。可以使用GTP-U隧道协议来传送用户平面。用户平面和控制平面两者均通过S1a接口参考点612承载。
IWF 791经由ISW网络(ISWN)代理716将HeNB 630和WLAN 612的控制平面信息转移到MME 234。换句话说，ISWN代理716负责通过S1-MME的参考点635从IWF 791到MME 634传送控制平面信息。一旦MME 634已经接收到关于HeNB 630和WLAN 612的控制平面信息，则MME634可以应用业务管理策略。可以从由UE 662传送的ANDSF信息、基于UE的订阅接收的HSS信息、或在MME 634感知的本地条件导出策略。IWF 791主要负责执行业务管理策略并相应地向HeNB 630或TWAN 612路由用户平面。例如，在下行链路中，如果WiFi空中接口具有低拥塞率并且MME 634确定使用它而不是LTE空中接口，则MME 634将决定经由ISWN代理716发送到IWF 791以启用WiFi路径。结果，在IWF 791处从SGW 638接收用户平面并且由IWF 791经由TWAN接口714将用户平面引导到WLAN 610。
在示例实施例中，可以将作为EPC架构的标准实体的安全网关(SeGW)720添加到ISW-GW 690。它可以位于HeNB/TWAN和ISW-GW之间的接口处，以保证接入EPC的安全。
在基于ISW GW的移交中的控制协议架构
如从以上讨论所注意到的，所公开的系统和方法使用现有的协议和接口。然而，在几个实例中，已经扩展了现有的协议和接口以支持所公开的处理。此外，在少数情况下，已经创建了新的协议和接口。图14描绘了与所公开的实施例一致的示例协议栈。如图所示，ISW-GW 690在新提出的S1a接口692上经由新提出的S1a-AP协议与WLAN AN 610通信。ISW-GW 690在标准S1-MME接口上使用标准的S1-AP协议与HeNB 630进行通信。在上面结合图6描述的实施例中，S1a-AP协议是基于UDP的GTPv2-C隧道协议。在图14所示的实施例中，可以采用相同的协议，或者可以采用类似于S1-AP协议的基于SCTP的另一传输协议。在图14所示的实施例中，在S1a接口692上采用基于SCTP的协议栈。ISW-GW 690在新定义的S1-MME'接口635上使用新提出的也基于SCTP的S1-AP'协议与MME 634通信。S1-AP'是S1-AP的扩展版本，承载S1-AP和S1a-AP协议的信息。
在下面的表3中介绍了消息以及新的/修改的信息元素的更完整的描述。在表3中，用星号(*)标出的条目是新消息和信息元素。在如下面结合图16-18说明的附着和移交处理的上下文中进一步描述消息流。
Figure BDA0001224981310000381
Figure BDA0001224981310000391
Figure BDA0001224981310000401
表3–基于ISW-GW的网络架构的协议扩展
在基于ISW GW的移交中的用户平面协议架构
图15示出了部署了ISW-GW的网络的用户平面协议栈。在示例性ISW GW 690实施例中的用户计划协议栈类似于上面结合图7描述的协议栈。在示例实施例中，用户平面协议与MME控制的实施例的不同之处在于，ISW GW 690位于一侧上的SGW 638与另一侧上的HeNB630和WLAN 612之间。
在来自一侧的ISW-GW 690与来自另一侧的HeNB(在S1-U上)或WLAN AN(在S1a上)之间构建GTP-U隧道。S1-U接口在基于GTP的S1-U接口上将用户平面承载到SGW 638。UE 662和PGW 622之间的IP连接是相同的，而与所使用的空中接口无关。
经由ISW-GW的可信WLAN初始连接
所公开的系统适于经由ISW GW 690建立到PDN的通信路径。ISW GW 690适于将通过HeNB接入网络发起的通信会话移交到TWAN。ISW GW 690同样适于将通过TWAN 612发起的通信会话移交到HeNB接入网络630。下面结合图16-18讨论与这些中的每一个相关联的处理。
经由ISW网关到EPC的初始TWAN连接
在UE 662可以与PDN通信之前，UE 662必须附着到PGW 622。所公开的ISW GW 690适于促进经由TWAN 212的附着。
通常，附着进程涉及UE 262使用ISW GW 690经由可信WLAN 612连接到EPC 614。图16A-B描绘了使用ISW-GW 690的TWAN UE 662的初始PDN连接的消息流。步骤0、1、2和3与上面结合图8描述的相同。
参考图16A，在步骤4，WLAN AN 610生成“通知请求”消息并在新提出的S1a-MME接口上向ISW-GW 690发送“通知请求”消息。该消息可以包括例如RAT类型、控制平面的WLANAN TEID、用户平面的WLAN AN地址、用户平面的WLAN TEID、EPS承载标识、默认EPS承载QoS、计费特性、初始附着指示、WLAN标识符、和UE时区。使用Sa1-AP协议传送消息。RAT类型指示非3GPP IP接入技术类型(例如，ISW-WLAN)。TWAN标识符包括UE附着到的TWAN的SSID以及BSSID。EPS承载标识和默认EPS承载QoS参数传送S1a承载标识和默认S1a承载QoS。
在图16A的步骤5，ISW-GW 690在新提出的S1-MME的接口235上向MME 634传送“通知请求”消息。该通信可以包括在来自WLAN AN 610的请求中接收的信息。
在步骤6，MME 635可以与HSS 670执行位置更新过程，并从HSS检索订户数据。所检索的信息可以由MME 634使用以确定其是否可以接入PGW 522。
图16A-B的步骤7-步骤12对应于上面结合图8描述的步骤6-步骤11。
在图16B所示的步骤13处，MME 635在新提出的S1-MME'的接口635上向ISW-GW 690传送“通知响应”消息。该消息可以包括例如用户平面的SGW地址、用户平面的S-GW TEID、以及分配的UE IP地址。在处理的这个阶段，已经建立了SGW 638和ISW-GW 690之间的GTP隧道。
在图16B的步骤14处，ISW-GW 690在新提出的S1a接口692上向WLAN AN 610传送“通知响应”消息。该消息可以包括例如用户平面的ISW-GW地址、用户平面的ISW-GW TEID、以及分配的UE IP地址。在处理的这一点上，已经建立了ISW-GW 690和WLAN AN 610之间的GTP隧道。
在步骤15，WLAN AN 610在SWw接口上经由基于WLCP的消息“PDN连接接受”来向UE662传送已经建立了成功的PDN连接。WLAN AN 610将PDN连接ID(用于识别UE 662和WLAN AN610之间的PDN连接)、以及WLAN AN的MAC地址并入到消息中。可以由UE 662和WLAN AN 610使用MAC地址以发送针对该PDN连接的用户平面分组。
在步骤16，UE 662生成并向WLAN AN 610传送“WLCP：PDN连接完成”消息。在该过程中的这一点，已经建立了UE 662和PGW 622之间的完整路径。WLAN AN现在可以经由WLAN AN610和SGW 638在UE 662和PGW 622之间路由分组。
ISW-GW发起的从HeNB到可信WLAN的移交
在一些情况下，可能期望经由TWAN 612连接将经由HeNB 630连接在UE 662和PDN之间的现有数据流移交到新的连接路径。ISW GW 690适于发起TWAN 612附着以建立与UE662已经经由HeNB 630连接到的PDN的连接。以不同的方式观察，ISW GW 690发起承载移交场景。ISW GW 690接收WiFi和LTE现有连接两者的测量和性能统计，并确定使用LTE或WiFi中哪个为最佳。在做出移交决定时不需要涉及任何核心网络实体(例如MME 634)。因此，该解决方案使ISW-GW 690为本地系统间移动性锚。
图17A-B描绘了描绘与ISW GW 690发起的从现有HeNB 630连接到可信WLAN 612连接的移交相关联的示例处理的流程图。
参考图17A，在步骤0，示出了已经在EPS/E-UTRAN接入上建立了正在进行的会话。假设在UE 662和HeNB 630之间已经存在LTE数据无线电承载。此外，存在三个GTP-U用户数据隧道，即HeNB 630去往/来自ISW-GW 690、ISW-GW 690去往/来自SGW 638和SGW 638去往/来自PGW 622。
在图17A的步骤1，HeNB 630从UE 662接收“RRC：系统间测量报告”消息。该消息类似于上面结合图9A的步骤1所描述的消息。
在步骤2，HeNB 630经由在S1-MME接口632上传送消息“eNB直接信息转移(“测量报告)”来将测量报告转发到ISW-GW 690。该消息包含由UE 662传送到HeNB 630的相同的测量信息。
在步骤3，基于从LTE和WiFi侧收集的测量报告、以及已经经由OAM配置的策略，ISW-GW 690确定移交到WiFi连接或继续使用LTE空中接口。该处理集中于ISW-GW发起的移交。在图17所示的示例场景中，MME 634确定进行到WiFi的无损移交。
在步骤4，ISW-GW 690通过在新提出的S1a接口692上向WLAN AN 610发送“通知请求”消息，向TWAN 612传送移交请求。该消息可以包括例如移交(HO)请求、ISW-GW地址、ISW-GW TEID、P-GW ID和APN。该消息包含ISW-GW 690的TEID和地址以可供WLAN AN 610用于上行链路数据传输。
在步骤5，作为响应，WLAN AN 610生成指示HO的状态的“通知响应”消息并通过新提出的S1a接口692发送“通知响应”消息到ISW-GW 690。该消息可以包括例如HO状态、WLANAN地址和WLAN AN TEID。在大多数情况下，HO状态是“成功”状态，除非特定WLAN AN不允许任何附加UE。
在步骤6，ISW-GW 690向HeNB 630传送“移交命令”消息。
在步骤7，HeNB 630将“来自E-UTRA的移动性”消息传送到UE 662。该消息被UE 662感知为“移交命令”消息。
类似于上面结合图9描述的处理，UE 662可以被编程为生成类似于图10A和10B中描述的用户界面的一个或多个用户界面，其提供接入网络即将切换的通知或请求授权以执行切换。用户与界面交互以确认切换和/或授权切换。
在图17A的步骤8，UE 662获得要用于WLCP传输的IPv4地址。假定为了识别UE 662，如在3GPP 23.402中所描述的，在包含UE L2地址(MAC地址)的L2帧中传送L3附着请求。
参考图17B，在步骤9，UE 662发现可信WLAN 612并且执行接入认证和授权。可以由MME 634在HO命令中提供WLAN标识(SSIS、BSSID等)。
在图17B的步骤10，WLAN AN 610在新提出的S1a接口692上向ISW-GW 690传送“通知请求”消息(HO完成)。该消息提供移交过程的完成的指示，并且还指示UE 662现在连接到WLAN AN 610。
在步骤11，ISW-GW 690通过在新提出的S1a接口692上向WLAN AN 610发送“通知响应”消息来进行响应，以确认接收到通知消息。
在步骤12，ISW-GW 690通过在新提出的S1-MME'的接口635上向MME 634转发“通知请求”消息来向MME 634传送移交决定。
在步骤13，MME 634通过在新提出的S1-MME的接口635上向ISW-GW 690传送“通知响应”消息来进行响应，以确认接收到通知消息。在处理的这一点上，已经建立了基于S1a-UGTP的用户数据隧道。可以在新的WiFi路径上发送数据。
在步骤14，MME 634经由向ISW-GW 690传送“UE上下文释放命令”消息来释放HeNB630中的UE上下文。
在步骤15，ISW-GW 690将“UE上下文释放命令”消息转发到HeNB 630。
在步骤16，HeNB 630释放其与UE 662相关的承载资源，并以“UE上下文释放完成”消息对ISW-GW 690进行响应。
在步骤17，ISW-GW 690将“UE上下文释放完成”消息转发到MME 634。
ISW-GW发起的从可信WLAN到HeNB的移交
在一些情况下，可能期望经由WLAN移交UE与PDN之间的现有数据流，以经由HeNB连接移交到新的连接路径。ISW GW 690适于发起从TWAN 612到HeNB 630的承载移交场景。ISWGW 690接收对WiFi和LTE现有连接两者的测量和性能统计，并确定使用LTE或WiFi中的哪一个是最佳的。在做出移交决定时不需要涉及任何核心网络实体(例如MME 634)。ISW-GW 690作为本地系统间移动性锚操作。
图18A-B描绘了描绘与ISW GW 690发起的从现有的可信WLAN612连接到HeNB 630连接的移交相关联的示例处理的流程图。参考图18A，在步骤0，该图确认已经通过可信WiFi接入建立了正在进行的会话。假设在UE 662和WLAN AN 610之间已经存在通过空中传输的WiFi。此外，存在三个GTP-U用户数据隧道，即WLAN AN 610去往/来自ISW-GW 638、ISW-GW690去往/来自SGW 630、以及SGW 638去往/来自PGW 622。
在图18A的步骤1，UE 662将WiFi测量(其可以包括上面在表1中列出的测量)连同LTE相邻列表测量一起传送到WLAN AN 610。该信息可以使用新定义的消息(其可以称为“测量报告”)来传送。该消息可以并入WLCP协议中。
在步骤2，WLAN AN 610在新提出的S1a接口692上使用“通知请求”消息将测量报告传送到ISW-GW 690。该消息可以包括由UE 662发送到WLAN AN 610的相同的测量信息。
在步骤3，基于从WiFi和LTE侧收集的测量报告，ISW-GW 690确定是否移交到LTE或继续使用WiFi空中接口。
在步骤4，ISW-GW 690向WLAN AN 610传送“通知响应”(或“移交命令”)消息。
在步骤5，WLAN AN 610使用WLCP协议向UE 662转发新定义的“移交命令”消息。该消息是指示UE 662开始与HeNB 630的附着进程的指令。
类似于上面结合图9描述的处理，UE 662可以被编程为生成类似于图10A和10B中描述的用户界面的一个或多个用户界面，其提供接入网络即将切换的通知或请求授权以执行切换。用户与界面交互以确认切换和/或授权切换。
在步骤6，UE 662生成并向HeNB 630传送“RRC：附着请求”消息。该消息指示将进行移交。
在步骤7，HeNB 630将“附着请求”消息传送到ISW-GW 690。
在图18A的步骤8，ISW-GW 690经由新定义的S1-MME'的接口635向MME 634传送“附着请求”消息。
参考图18B，在步骤9，MME 634可以联系HSS 670并且认证UE662，如3GPP TS23.401中所描述的(其内容在此整体并入本文)。
在图18B的步骤10，在成功认证之后，MME 634可以执行位置更新过程并且从3GPPTS 23.401中规定的HSS 670检索用户数据检索。
在步骤11，如在3GPP TS 23.401(其内容通过引用全部并入本文)的章节5.3.2.1中的上面描述的E-UTRAN初始附着过程的步骤17中，MME 634向ISW-GW 690传送“附着接受”消息。该消息可以包含在S1-MME控制消息“初始上下文建立请求”中。
在步骤12，ISW-GW 690将在步骤7中从MME接收的“附着接受”消息传送到HeNB630。该消息可以包括例如用户平面的ISW-GW 690处的TEID、以及ISW-GW的地址。
步骤13-14类似于3GPP TS 23.401的章节5.3.2.1中描述的E-UTRAN初始附着过程的步骤18-19。
在步骤15，HeNB 630将“初始上下文建立响应”传送到ISW-GW 690。该消息可以包括例如HeNB 630的TEID和用于在S1-U接口上的下行链路业务的HeNB的地址。
在步骤16，ISW-GW 690向MME 634传送“初始上下文建立响应”消息，以指示移交过程完成。在处理的这一点上，建立HeNB 630和ISW-GW 690之间的GTP隧道。可以在LTE空中接口上并且通过HeNB 630、ISW-GW 690和SGW 638，在UE 662和PGW 622之间交换数据。
在步骤17，ISW-GW 690向WLAN AN 610传送“通知请求(移交完成)”消息，以向WLANAN 610通知移交完成。
在步骤18，WLAN AN 610生成并向UE 662发送“WLCP：PDN断开请求”，以释放UE-TWAN连接。
在步骤19，UE 662通过向WLAN AN 610发送“WLCP：PDN断开连接接受”消息来确认释放。
计算环境示例
图19A是诸如可以用于实现HeNB网络(595、630)或WLAN AN(510、610)的示例无线通信设备30(例如UE(562、662)、或无线基站)的系统图。如图19A所示，设备30可以包括处理器32、收发器34、发射/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、和其他外围设备52。在示例性实施例中，显示器/触摸板/指示器42可以包括作为用户界面的一部分操作的一个或多个指示器。应当理解，设备30可以在保持与实施例一致的同时包括前述元件的任何子组合。图19A的设备30可以是使用针对如上所述的系统间移动性系统和方法的服务网关扩展的设备。
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核相关联的一个或多个微处理器、控制器、微控制器、一个或多个专用集成电路(ASIC)、一个或多个现场可编程门阵列(FPGA)电路、任何其他类型和数量的集成电路(IC)、和状态机等。处理器32可以执行信号编码、数据处理、功率控制、输入/输出处理、和/或使设备30能够在无线环境中操作的任何其他功能。处理器32可以耦合到收发器34，收发器34可以耦合到发射/接收元件36。虽然图19A将处理器32和收发器34描述为单独的组件，但应当理解，处理器32和收发器34可以一起集成在电子封装或芯片中。处理器32可以执行应用层程序(例如，浏览器)和/或无线电接入层(RAN)程序和/或通信。处理器32可以例如在接入层和/或应用层处执行安全操作，例如认证、安全密钥协商和/或加密操作。
发射/接收元件36可以被配置为向e节点-B、家庭e节点-B、WiFi接入点等发射信号和/或从其接收信号。例如，在一个实施例中，发射/接收元件36可以是被配置为发送和/或接收RF信号的天线。发射/接收元件36可以支持各种网络和空中接口，例如WLAN、WPAN、蜂窝等。在一个实施例中，发射/接收元件36可以是被配置成发射和/或接收IR、UV或可见光信号的发射器/检测器。在另一个实施例中，发射/接收元件36可以被配置为发射和接收RF和光信号两者。应当理解，发射/接收元件36可以被配置为发射和/或接收无线或有线信号的任何组合。
另外，尽管在图19A中作为单个元件描绘了发射/接收元件36，但是设备30可以包括任意数量的发射/接收元件36。更具体地，设备30可以采用MIMO技术。因此，在实施例中，设备30可以包括用于发送和接收无线信号的两个或更多个发送/接收元件36(例如，多个天线)。
收发器34可以被配置为调制要由发射/接收元件36发射的信号，并解调由发射/接收元件36接收的信号。如上所述，设备30可以具有多模式能力。因此，收发器34可以包括多个收发器，用于使得设备30能够经由多种RAT(例如，诸如UTRA和IEEE 802.11)进行通信。
处理器32可以从诸如不可移动存储器44和/或可移动存储器46的任何类型的合适存储器访问信息并将数据存储在其中。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、或任何其它类型的存储器存储设备。可移动存储器46可以包括订户识别模块(SIM)卡、存储棒、安全数字(SD)存储器卡等。在其他实施例中，处理器32可以从物理上位于设备30上(例如在服务器或家庭计算机上)的存储器访问信息并将数据存储在其中。
处理器30可以从电源48接收电力，并且可以被配置为向设备30中的其他组件分配和/或控制电力。电源48可以是用于为设备30供电的任何合适的设备。例如，电源48可以包括一个或多个干电池(例如，镍镉(NiCd)、镍锌(NiZn)、镍金属氢化物(NiMH)、锂离子)、太阳能电池和燃料电池等。
处理器32还可以耦合到GPS芯片集50，其可以配置为提供关于设备30的当前位置的位置信息(例如，经度和纬度)。应当理解，设备30可以通过任何合适的位置确定方法获取位置信息，同时与实施例保持一致。
处理器32还可以耦合到其它外围设备52，其可以包括提供附加特征、功能和/或有线或无线连接的一个或多个软件和/或硬件模块。例如，外围设备52可以包括加速度计、电子罗盘、卫星收发器、传感器、数字照相机(针对照片或视频)、通用串行总线(USB)端口、振动设备、电视收发器、免提耳机、
Figure BDA0001224981310000501
(蓝牙)模块、调频(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和互联网浏览器等。
图19B描绘了可以针对实现本文所描述的系统和方法的示例性计算系统90的框图。例如，计算系统1000可以用于实现例如作为在此引用的ISW GW 690、MME(534、634)、SGW(538、638)、WLAN(510、610)、TWAP(564、664)、PGW(522、622)和3GPP AAA服务器(518、618)而操作的设备。计算系统90可以包括计算机或服务器，并且可以主要由计算机可读指令控制，计算机可读指令可以是软件形式，无论这种软件在何处或以何种手段被存储或访问。这样的计算机可读指令可以在中央处理单元(CPU)91内执行以使计算系统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由称为微处理器的单片CPU实现。在其他机器中，中央处理单元91可以包括多个处理器。协处理器81是与主CPU 91不同的执行附加功能或辅助CPU 91的可选处理器。CPU 91和/或协处理器81可以接收、生成和处理与所公开的系统间移动性系统和方法相关的数据、该系统和方法如上所述包括例如结合ISWGW 290、MME 234、SGW 238、WLAN 210、TWAP 260、PGW 222和3GPP AAA服务器218所讨论的那种。
在操作中，CPU 91取得、解码和执行指令，并且经由计算机的主数据传输路径即系统总线80向其它资源传输信息、以及从其他资源传输信息。这种系统总线连接计算系统90中的组件并且限定数据交换的媒介。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、以及用于发送中断和用于操作系统总线的控制线。这种系统总线80的示例是PCI(外围组件互连)总线。
耦合到系统总线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。此类存储器包括允许存储和检索信息的电路。ROM 93通常包含不易修改的存储数据。存储在RAM 82中的数据可以由CPU 91或其他硬件设备读取或改变。可以由存储器控制器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，其在执行指令时将虚拟地址转换为物理地址。存储器控制器92还可以提供存储器保护功能，其隔离系统内的处理并将系统处理与用户处理隔离。因此，以第一模式运行的程序仅可以访问由其自己的进程虚拟地址空间映射的存储器；它不能访问另一进程的虚拟地址空间内的存储器，除非已经建立了进程之间的存储器共享。
另外，计算系统90可以包含外围设备控制器83，外围设备控制器83负责将指令从CPU 91传送到外围设备，例如打印机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用于显示由计算系统90产生的视觉输出。这种视觉输出可以包括文本、图形、动画图形和视频。显示器86可以用基于CRT的视频显示器、基于LCD的平板显示器、基于气体等离子体的平板显示器或触摸面板来实现。显示控制器96包括产生发送到显示器86的视频信号所需的电子部件。
此外，计算系统90可以包含网络适配器97，其可以用于将计算系统90连接到诸如PDN的外部通信网络。在实施例中，网络适配器97可以接收和发送与所公开的用于系统间移动性系统和方法的服务网关扩展有关的数据。
因此，申请人已经公开了用于在集成小小区和WiFi网络中的网络发起的移交的改进的系统和方法。系统间移动性锚控制点(其可以是例如MME或ISW GW)适用于发起在集成小小区和WiFi(ISW)网络中的现有通信连接的移交。系统间移动性锚控制点通信地耦合到HeNB/LTE网络和可信WLAN接入网络(TWAN)两者，并且适于作为针对HeNB/LTE和TWAN接入两者的公共控制平面实体操作。移动性锚控制点适于请求和接收与HeNB网络和WLAN的操作有关的测量数据。基于测量数据，移动性锚控制点确定是否应当将经由HeNB/LTE网络和WLAN之一的现有通信路径移交到网络中的另一个。在确定应当进行移交时，移动性锚控制点协调移交。
所公开的系统和方法可以导致各种益处。例如，通过实现接近网络边缘的系统间移动性过程(包括关于数据流的移交的确定)的执行来提高通信性能。通过最小化对核心网络中较深的信令过程(即，朝向PGW)的需要来减少通信等待时间。当MNO在公共地理区域中部署小小区和WiFi接入时，这可能是特别有益的。还通过减少PGW处理负担来提高可扩展性，例如通过向MME和SGW分配一些系统间移动性功能。
此外，所公开的系统和方法提供了执行移交操作的效率。根据现有的处理方法，在系统间移交期间，PGW拆除UE和PGW之间的所有旧的基于GTP的隧道，并且建立完全新的隧道，即使当将数据流移交到新连接时简单地重建了一些子隧道。根据本文所公开的系统和方法，仅移除在移交之后不使用的基于GTP的隧道的那些部分。因此，处理更有效率，并且放置在系统上的管理负担减轻。
所公开的系统和方法的另一个益处是改进的控制和决策制定，这是由于与UE相反的来自网络的发起移交。UE不具有关于在HeNB网络和TWAN上的网络条件(例如，负载水平和拥塞)的信息。在所公开的系统中，MME和ISW GW可以检索关于网络条件的信息并做出关于移交的通知的决定。
应当理解，尽管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阐述的那些。例如，虽然主要参考“可信”WLAN接入网络(TWAN)描述了系统，但是预想的实施例也扩展到采用“不可信”WLAN的实施例。实际上，实施例可以采用任何合适的无线本地接入网络。此外，应当理解，所公开的实施例不限于本文公开的特定协议和消息格式，而是可以采用任何合适的协议和格式。此外，虽然所公开的实施例参考了ISW GW和MME，但是应当理解，与ISW GW和MME相关联的功能可以并入到另一组件中(例如HeNB GW)，并且仍然落在所意欲的实施例的范围内。
应当理解，本文描述的各种技术可以结合硬件或软件或在适当时结合两者的组合来实现。因此，本文描述的主题的方法和装置或其某些方面或部分可以采取包含在有形介质中的程序代码(即指令)的形式，有形介质例如是软盘、CD-ROM、硬盘驱动器或任何其他机器可读存储介质，其中当程序代码被加载到诸如计算机的机器中并由机器执行时，机器变成用于实践本文所述主题的装置。在程序代码存储在介质上的情况下，可能的情况是，所讨论的程序代码被存储在共同执行所讨论的动作的一个或多个介质上，也就是说，一个或多个介质一起包含代码以执行动作，但是(在存在多于一个单个介质的情况下)不要求代码的任何特定部分存储在任何特定介质上。在可编程计算机上执行程序代码的情况下，计算设备通常包括处理器、处理器可读的存储介质(包括易失性和非易失性存储器和/或存储元件)、至少一个输入设备和至少一个输出设备。一个或多个程序可以实现或利用结合本文所描述的主题描述的过程(例如通过使用API或可重用控件等)。这样的程序优选地以高级过程或面向对象的编程语言来实现以与计算机系统通信。然而，如果需要，程序可以以汇编或机器语言实现。在任何情况下，语言可以是编译或解释语言，并且与硬件实施方式结合。
虽然示例实施例可以涉及在一个或多个独立的计算机系统或设备的上下文中利用本文所描述的主题的各方面，但是本文描述的主题不限于此，而是可以结合任何计算环境(诸如网络或分布式计算环境)实现。此外，本文描述的主题的各方面可以在多个处理芯片或设备中或跨多个处理芯片或设备实现，并且存储器可以类似地跨多个设备被影响。这样的设备可以包括个人计算机、网络服务器、手持设备、超级计算机或集成到诸如汽车和飞机的其他系统中的计算机。
以下是可能出现在上述描述中的与服务级别技术相关的缩略语的列表。
AAA 认证、授权和计费
ANDSF 接入网络发现和选择功能
ANQP 接入网查询协议
AP 接入点
APN 接入点名称
CAPWAP 无线接入点的控制和供应
DHCP 动态主机配置协议
EAP 可扩展认证协议
EAP-AKA EAP认证和密钥协议
EAP-AKA' EAP AKA“prime(主要)”
EAPoL LAN上的EAP
EPC 演进分组核心
ePDG 演进分组数据网关
GPRS 通用分组无线服务
GTP GPRS隧道协议
HeNB 家庭演进节点B
HRPD 高速率分组数据
HS GW HRPD服务网关
HSS 归属订户服务器
IETF 互联网工程任务组
IKEv2 互联网密钥交换协议版本2
IMSI 国际移动用户标识
IP 互联网协议
ISW 集成小小区和WiFi
ISWN 集成小小区和WiFi网络
LTE 长期演进
MAC 介质访问控制
MAPCON 多址PDN连接
MCN 移动核心网络
MME 移动性管理实体
MNO 移动网络运营商
NAS 非接入层
OAM 操作、管理和维护
PCRF 策略和计费规则功能
PDN 分组数据网络
PGW PDN网关
PMIP 代理移动IP
QoE 体验质量
QoS 服务质量
RAT 无线接入技术
RRC 无线电资源控制
SaMOG GTP上的S2a移动
SCF 小小区论坛
SCTP 流控制传输协议
SGW 服务网关
SI 研究项目(3GPP)
SNMP 简单网络管理协议
TEID 隧道端点标识符
TWAG 可信WLAN接入网关
TWAN 可信WLAN接入网络
TWAP 可信WLAN AAA代理
UDP 用户数据报协议
UE 用户设备
USIM UMTS订户识别模块
WBA 无线宽带联盟
WFA WiFi联盟
WLAN 无线局域网
WLC 无线局域网控制器
WLCP 无线局域网控制协议
尽管已经用对结构特征和/或方法动作特定的语言描述了主题，但是应当理解，所附权利要求中定义的主题不一定限于上述具体特征或动作。相反，上述具体特征和动作被公开为实现权利要求的示例形式。

Claims (14)

1.一种用于网络系统的方法，包括：
接收关于蜂窝通信接入网络和无线本地接入网络的操作的测量数据，所述测量数据在具有经由无线本地接入网络到分组数据网络的第一现有连接的用户设备处收集；
确定将通信从经由无线本地接入网络到分组数据网络的所述第一现有连接移交到经由蜂窝通信接入网络到所述分组数据网络的第二连接；
向所述无线本地接入网络传送指示用户设备通过第一接口移交的第一消息，所述第一接口用于在集成小小区和无线局域网网关(ISW-GW)和无线本地接入网络实体之间传送控制平面数据；
从所述用户设备接收指示所述用户设备的移交的第二消息；
向移动性管理实体发送第三消息以基于所述第二消息执行到所述蜂窝通信接入网络的移交；
从所述移动性管理实体接收指示所述移交被接受的第四消息；以及
向所述用户设备发送包括ISW GW隧道端点ID(TEID)的第五消息。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
响应于接收到指示移交要被执行的消息，所述无线本地接入网络将消息传送到用户设备以执行从所述无线本地接入网络到所述蜂窝通信接入网络的移交；
所述用户设备向所述蜂窝通信接入网络传送包括执行切换的指示的附着请求；和
所述蜂窝通信接入网络向所述ISW GW传送所述附着请求。
3.根据权利要求2所述的方法，还包括：
响应于所述ISW GW向所述移动性管理实体传送附着请求，所述移动性管理实体向所述ISW GW传送指示附着被接受的消息。
4.根据权利要求3所述的方法，还包括：
响应于所述ISW GW向所述蜂窝通信接入网络传送指示附着被接受的消息，所述蜂窝通信接入网络向所述ISW GW传送初始上下文建立响应。
5.根据权利要求4所述的方法，还包括：
响应于所述ISW GW向所述无线本地接入网络传送请求完成所述移交的消息，所述无线本地接入网络向所述用户设备传送断开连接的请求。
6.一种通信系统，包括：
一个或多个计算处理器；和
计算存储器，所述计算存储器与所述一个或多个计算处理器通信地耦合，所述计算存储器包括可执行指令，所述可执行指令在由所述一个或多个计算处理器执行时使得所述系统执行操作，所述操作包括：
接收关于蜂窝通信接入网络和无线本地接入网络的操作的测量数据，所述测量数据在具有经由无线本地接入网络到分组数据网络的第一现有连接的用户设备处收集；
确定将通信从经由无线本地接入网络到分组数据网络的所述第一现有连接移交到经由蜂窝通信接入网络到所述分组数据网络的第二连接；
向所述无线本地接入网络传送指示用户设备通过第一接口移交的第一消息，所述第一接口用于在集成小小区和无线局域网网关(ISW-GW)和无线本地接入网络实体之间传送控制平面数据；
从所述用户设备接收指示所述用户设备的移交的第二消息；
向移动性管理实体发送第三消息以基于所述第二消息执行到所述蜂窝通信接入网络的移交；
从所述移动性管理实体接收指示所述移交被接受的第四消息；以及
向所述用户设备发送包括ISW GW隧道端点ID(TEID)的第五消息。
7.一种用于网络系统的方法，包括：
接收关于蜂窝通信接入网络和无线本地接入网络的操作的测量数据，所述测量数据在具有经由蜂窝通信接入网络到分组数据网络的第一现有连接的用户设备处收集；
确定将通信从经由蜂窝通信接入网络到分组数据网络的所述第一现有连接移交到经由所述无线本地接入网络到所述分组数据网络的第二连接；
向所述无线本地接入网络传送指示用户设备通过第一接口移交的第一消息，所述第一接口用于在集成小小区和无线局域网网关(ISW-GW)和无线本地接入网络实体之间传送控制平面数据，所述第一消息包括隧道端点ID(TEID)；
通过所述第一接口从所述无线本地接入网络接收指示所述用户设备的移交的第一状态的第二消息；
向所述用户设备发送第三消息以基于所述第二消息执行到所述无线本地接入网络的移交；以及
通过所述第一接口从所述无线本地接入网络接收指示所述用户设备的移交的第二状态的第四消息。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述用户设备的移交的第二状态对应于所述用户设备的移交的完成。
9.根据权利要求7所述的方法，其中所述第一接口还能够传送用户平面数据。
10.根据权利要求7所述的方法，其中所述第一接口被3GPP标准定义为是集成小小区和无线局域网网关(ISW-GW)和无线本地接入网络实体之间的接口。
11.根据权利要求7所述的方法，其中所述测量数据是通过第二接口传送的。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述第三消息是通过第二接口传送的。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述第二接口对应于无线电资源控制(RRC)消息传递。
14.一种通信系统，包括：
一个或多个计算处理器；和
计算存储器，所述计算存储器与所述一个或多个计算处理器通信地耦合，所述计算存储器包括可执行指令，所述可执行指令在由所述一个或多个计算处理器执行时使得所述系统执行操作，所述操作包括：
接收关于蜂窝通信接入网络和无线本地接入网络的操作的测量数据，所述测量数据在具有经由蜂窝通信接入网络到分组数据网络的第一现有连接的用户设备处收集；
确定将通信从经由蜂窝通信接入网络到分组数据网络的所述第一现有连接移交到经由所述无线本地接入网络到所述分组数据网络的第二连接；
向所述无线本地接入网络传送指示所述用户设备通过第一接口移交的第一消息，所述第一接口用于在集成小小区和无线局域网网关(ISW-GW)和无线本地接入网络实体之间传送控制平面数据，所述第一消息包括隧道端点ID(TEID)；
通过所述第一接口从所述无线本地接入网络接收指示所述用户设备的移交的第一状态的第二消息；
向所述用户设备发送第三消息以基于所述第二消息执行到所述无线本地接入网络的移交；以及
通过所述第一接口从所述无线本地接入网络接收指示所述用户设备的移交的第二状态的第四消息。
CN201580043573.5A 2014-07-14 2015-07-14 在集成小小区和wifi网络中的网络发起的移交 Active CN106664620B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201462024276P 2014-07-14 2014-07-14
US62/024,276 2014-07-14
PCT/US2015/040355 WO2016011011A1 (en) 2014-07-14 2015-07-14 Network-initiated handover in integrated small cell and wifi networks

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106664620A CN106664620A (zh) 2017-05-10
CN106664620B true CN106664620B (zh) 2021-04-09

Family

ID=53765554

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201580043573.5A Active CN106664620B (zh) 2014-07-14 2015-07-14 在集成小小区和wifi网络中的网络发起的移交

Country Status (6)

Country Link
US (3) US20170171782A1 (zh)
EP (2) EP3783954B1 (zh)
JP (2) JP2017527172A (zh)
KR (2) KR102216501B1 (zh)
CN (1) CN106664620B (zh)
WO (1) WO2016011011A1 (zh)

Families Citing this family (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10433161B2 (en) * 2012-01-30 2019-10-01 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Call handover between cellular communication system nodes that support different security contexts
US10111148B2 (en) * 2014-08-20 2018-10-23 Nokia Technologies Oy Apparatus and method for interworking optimization in connection with cellular handover
JPWO2016117505A1 (ja) * 2015-01-20 2017-10-26 シャープ株式会社 基地局装置、端末装置、及び通信制御方法
JPWO2016117491A1 (ja) * 2015-01-20 2017-10-26 シャープ株式会社 基地局装置、端末装置、及び通信制御方法
US10327277B2 (en) 2015-07-24 2019-06-18 Lg Electronics Inc. PDN connection establishment method and user equipment
US9749908B2 (en) * 2015-07-29 2017-08-29 Verizon Patent And Licensing Inc. Local breakout service
US10194379B2 (en) 2015-08-06 2019-01-29 Arris Enterprises Llc Discovery and security in LWA communication
EP3243352B1 (en) * 2015-08-07 2018-05-02 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Conflict indication for radio transmission control by multiple devices
US11006467B2 (en) * 2015-09-24 2021-05-11 Kt Corporation Method and apparatus for transmitting and receiving data using WLAN radio resources
EP3419374B1 (en) 2016-02-17 2021-03-17 LG Electronics Inc. -1- Method for creating, modifying, releasing session in next-generation mobile communication
GB2547726A (en) * 2016-02-29 2017-08-30 Nec Corp Communication system
US9924370B2 (en) * 2016-04-26 2018-03-20 Alcatel-Lucent Usa Inc. Policy control for transmissions on the unlicensed spectrum
JP6768844B2 (ja) 2016-06-08 2020-10-14 華為技術有限公司Ｈｕａｗｅｉ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． ユーザプレーンベアラ設定方法、装置、及びシステム
CN105939381B (zh) * 2016-06-14 2019-10-29 Tcl移动通信科技（宁波）有限公司 一种控制终端自动切换下载文件方式的方法及系统
US11153891B2 (en) * 2016-07-27 2021-10-19 Indian Institute Of Technology Hyderabad Method for scheduling data by network node aggregated with LTE and Wi-Fi protocol stacks
WO2018036633A1 (en) * 2016-08-25 2018-03-01 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) A gateway, a cms, a system and methods therein, for assisting a server with collecting data from a capillary device
CN107872858A (zh) * 2016-09-27 2018-04-03 中兴通讯股份有限公司 一种网络切换方法和装置
WO2018058365A1 (zh) * 2016-09-28 2018-04-05 华为技术有限公司 一种网络接入授权方法、相关设备及系统
US10327200B2 (en) 2016-09-28 2019-06-18 Intel Corporation Communication network management system and method
WO2018058691A1 (zh) * 2016-09-30 2018-04-05 华为技术有限公司 一种建立公用数据网连接的方法及相关设备
US10299173B2 (en) * 2017-01-05 2019-05-21 Htc Corporation Device and method of handling a PDN connection in LTE to NR/5G inter-system mobility
CN108811016B (zh) * 2017-05-05 2022-02-25 北京三星通信技术研究有限公司 一种支持切换的方法
CN114390618B (zh) 2017-05-05 2024-04-02 北京三星通信技术研究有限公司 一种支持切换的方法
US11343694B2 (en) * 2017-05-19 2022-05-24 Qualcomm Incorporated Options to provide a network icon in non-standalone mode
US11140598B2 (en) * 2017-06-29 2021-10-05 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Network initiated inter-RAT handover
KR102366074B1 (ko) 2017-07-11 2022-02-22 삼성전자 주식회사 무선 접속 네트워크에서 WiFi 네트워크로의 핸드오버를 수행하는 방법 및 장치
KR102452106B1 (ko) 2017-07-13 2022-10-07 삼성전자주식회사 무선 통신 시스템에서 핸드오버를 수행하기 위한 장치 및 방법
CN114867066A (zh) * 2017-07-25 2022-08-05 北京小米移动软件有限公司 传输数据的方法、装置和系统
CN107277808B (zh) * 2017-07-27 2023-01-03 浩鲸云计算科技股份有限公司 一种无线终端使用独立动态密钥接入无线网络的方法
US20200229046A1 (en) * 2017-08-11 2020-07-16 Nokia Solutions And Networks Oy Realising voice service
US10897722B2 (en) 2017-10-24 2021-01-19 Cisco Technology, Inc. Enhancing visibility in a heterogeneous network
EP3711354A1 (en) 2017-12-18 2020-09-23 Bluwireless Technology Limited Wireless communication to a vehicle
CN112188574A (zh) * 2018-05-21 2021-01-05 华为技术有限公司 切换方法、设备及系统
US10582569B2 (en) 2018-06-04 2020-03-03 Withusplanet Inc. WiFi network system for highly dense network environment
CN108924863B (zh) * 2018-07-18 2021-04-02 武汉虹信科技发展有限责任公司 一种s11接口自动配置方法及系统
US10575230B2 (en) 2018-07-20 2020-02-25 Google Llc Network slicing for WLAN
US10764813B2 (en) * 2018-08-03 2020-09-01 Google Llc Managing mobility between a cellular network and a wireless local area network (WLAN)
US10779348B2 (en) * 2018-08-16 2020-09-15 Google Llc Cellular-wireless local area network (WLAN) network interface
US11711709B2 (en) * 2018-08-23 2023-07-25 Tracfone Wireless, Inc. System and process for using cellular connectivity analysis to determine optimal wireless equipment and service for a geographical area
USD895680S1 (en) * 2018-10-12 2020-09-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Display screen or portion thereof with icon
US11601991B2 (en) * 2018-12-19 2023-03-07 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. System and method for a network access service
CN113615250B (zh) * 2019-03-29 2023-11-10 本田技研工业株式会社 通信装置、用户终端、通信系统以及存储介质
CN112243300B (zh) * 2019-07-19 2022-11-08 中国移动通信有限公司研究院 连接建立方法及装置
CN111885602B (zh) * 2020-07-27 2021-04-27 西南交通大学 一种面向异构网络的批量切换认证及密钥协商方法
KR20220017252A (ko) * 2020-08-04 2022-02-11 삼성전자주식회사 무선 통신 시스템에서 통신 인터페이스 전환을 위한 장치 및 방법
CN114158136B (zh) * 2020-08-17 2023-06-09 Oppo（重庆）智能科技有限公司 一种WiFi模式配置方法、装置及计算机可读存储介质
US20230362675A1 (en) * 2022-05-06 2023-11-09 Cisco Technology, Inc. Dual mode wi-fi operation in shared and non-shared channels

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102651867A (zh) * 2012-05-25 2012-08-29 吉林大学 一种eps-wlan融合系统和基于该架构下切换的方法
CN102917354A (zh) * 2011-08-03 2013-02-06 中兴通讯股份有限公司 一种接入方法、系统及移动智能接入点

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007036764A1 (en) * 2005-09-30 2007-04-05 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Means and methods for improving the handover characteristics of integrated radio access networks
KR20080041535A (ko) * 2006-11-07 2008-05-13 한국전자통신연구원 핸드오버 타깃 네트워크 선택 방법 및 그 시스템
US7941136B2 (en) * 2007-09-14 2011-05-10 Actix Limited Mobile phone network optimisation systems
KR20090073443A (ko) * 2007-12-31 2009-07-03 엘지전자 주식회사 이기종망간 핸드 오버 방법
US20090290556A1 (en) * 2008-05-23 2009-11-26 Pouya Taaghol Wireless network handover with single radio operation
US9204359B2 (en) * 2008-07-10 2015-12-01 Shoretel, Inc. Client-controlled handover between radio technologies
US8891441B2 (en) * 2008-09-04 2014-11-18 Intel Corporation L2 tunneling-based low latency single radio handoffs
US8077675B2 (en) * 2009-03-03 2011-12-13 Cisco Technology, Inc. Performance management of mobile intelligent roaming using mobility detail records
US8599768B2 (en) * 2009-08-24 2013-12-03 Intel Corporation Distributing group size indications to mobile stations
EP2499861B1 (en) * 2009-11-11 2016-03-16 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Serving gw triggered relocation
US8782253B2 (en) * 2010-06-01 2014-07-15 Verizon Patent And Licensing Inc. Low latency handoff to or from a long term evolution network
EP3544326B1 (en) * 2011-01-21 2020-11-04 BlackBerry Limited Network apparatus and process to determine the connection context for connections used for (local) offloading
US9510256B2 (en) * 2011-09-20 2016-11-29 Wildfire.Exchange, Inc. Seamless handoff, offload, and load balancing in integrated Wi-Fi/small cell systems
US10051686B2 (en) * 2012-05-04 2018-08-14 Qualcomm Incorporated Charging over a user-deployed relay
CN109219098B (zh) * 2012-08-07 2021-09-14 华为技术有限公司 切换处理方法及基站
CN103906138B (zh) * 2012-12-26 2017-04-26 财团法人工业技术研究院 用以执行流量卸载的瞬时切换通讯系统、移动管理实体、用户设备及其方法
EP2941934B1 (en) * 2013-01-03 2019-11-06 Intel Corporation Packet data connections in a wireless communication system using a wireless local area network
WO2014126440A1 (en) * 2013-02-18 2014-08-21 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and system for offloading handover of wireless connections from a lte network to a wi-fi network
KR102045332B1 (ko) * 2013-03-26 2019-11-18 삼성전자 주식회사 이동통신 시스템에서 무선랜을 이용해서 트래픽을 오프 로드하는 방법 및 장치
WO2014175882A1 (en) * 2013-04-24 2014-10-30 Nokia Corporation Logged measurements
WO2014193303A1 (en) * 2013-05-30 2014-12-04 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Ran-controlled selective handover between first and second ran:s
WO2014202117A1 (en) 2013-06-17 2014-12-24 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Access information handling in a mobile network with cellular network accesses and wireless local area network accesses
US9420503B2 (en) * 2014-01-21 2016-08-16 Cisco Technology, Inc. System and method for seamless mobility in a network environment

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102917354A (zh) * 2011-08-03 2013-02-06 中兴通讯股份有限公司 一种接入方法、系统及移动智能接入点
CN102651867A (zh) * 2012-05-25 2012-08-29 吉林大学 一种eps-wlan融合系统和基于该架构下切换的方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2016011011A1 (en) 2016-01-21
JP2019054545A (ja) 2019-04-04
JP6782757B2 (ja) 2020-11-11
EP3170339A1 (en) 2017-05-24
EP3783954B1 (en) 2023-09-06
JP2017527172A (ja) 2017-09-14
KR102216501B1 (ko) 2021-02-17
CN106664620A (zh) 2017-05-10
US10764792B2 (en) 2020-09-01
KR20190007104A (ko) 2019-01-21
US11310702B2 (en) 2022-04-19
US20200322852A1 (en) 2020-10-08
KR20170029584A (ko) 2017-03-15
US20190166524A1 (en) 2019-05-30
US20170171782A1 (en) 2017-06-15
EP3783954A1 (en) 2021-02-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11310702B2 (en) Network-initiated handover in integrated small cell and WiFi networks
US11425612B2 (en) Inter-system handover and multi-connectivity via an integrated small cell and WiFi gateway
US20230164653A1 (en) Inter-system mobility in integrated wireless networks
CN113194511A (zh) 用于系统间移动性的服务网关扩展

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20221021

Address after: USA New York

Patentee after: Oprah Holdings Ltd.

Address before: Delaware

Patentee before: CONVIDA WIRELESS, LLC

TR01 Transfer of patent right