CN107079287B - 在集成无线网络中的系统间移动性 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于在集成LTE和WiFi系统中提供系统间移动性的系统。在信任的WLAN接入网络(TWAN)与包括在LTE无线接入网络中的移动性管理实体(MME)之间定义控制面接口，被称为S1a‑C接口。在所述TWAN与LTE无线接入网络中的服务器网关(SGW)之间定义用户面接口，被称为S1a‑U接口。MME作为针对LTE和TWAN接入两者的公共控制面实体而运行，而SGW作为针对LTE和TWAN两者的用户面网关而运行。集成MME和SGW允许用户设备(UE)通过LTE接入网络或者TWAN来接入分组数据网络(PDN)的能力。

Description

在集成无线网络中的系统间移动性

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119(e)要求2014年6月23日提交的美国临时专利申请第62/015,763的权益，该案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，已经对无线系统提出了另外的需求，以支持不同无线网络的更广泛使用。例如，移动网络运营商(MNO)已经按照补充其蜂窝与核心网络服务的方式来开始合并“电信级”WiFi。例如，MNO已经试图采用WiFi来从其蜂窝与核心网络分摊互联网业务。MNO还已经试图为WiFi网络的用户提供对蜂窝系统的演进分组核心(EPC)的接入。

尽管对蜂窝与WiFi网络的系统间集成的需求在不断地增加，但是提供这种集成的现有方法已经被证明是资源密集型的，并且经常会导致正在进行的通信的中断。

发明内容

申请人在此公开了用于在集成的长期演进(LTE)和信任的无线局域网(WLAN)接入网络(TWAN)中的系统间移动性的系统和方法。在信任的WLAN接入网络(TWAN)与包括在3GPP核心网络中的移动性管理实体(MME)之间定义控制面接口(称为S1a-C接口)。在TWAN与3GPP核心网络中的服务器网关(SGW)之间定义用户面接口(称为S1a-U接口)。MME作为针对LTE和TWAN接入两者的公共控制面实体而运行，而SGW作为针对LTE和TWAN接入网络两者的用户面服务网关而运行。集成MME和SGW允许用户设备(UE)通过LTE接入网络或者TWAN接入网络来接入3GPP分组数据网络(PDN)的能力。而且，可以将在UE与3GPPPDN之间的现有通信连接从LTE接入网络或者TWAN接入网络中的一个切换到另一个。更进一步地，MME和SGW提供了在UE与3GPP分组核心网络之间同时维持两条接入通信路径，一条经由LTE，而另一条经由TWAN。

在示例场景中，用户设备(UE)(诸如，例如，无线电话或者其它计算系统)可能会试图经由TWAN接入网络附接至3GPP网络的演进分组核心(EPC)。例如，在UE与WiFi接入点相关联时，可以发起该处理。响应于与WiFi接入点的这种关联，TWAN生成认证请求，并且将该认证请求发送至3GPPAAA服务器。包括在TWAN中的信任的WLANAAA代理(TWAP)生成并且发送该认证请求。响应于该认证请求，TWAN(并且具体地，TWAP)从3GPPAAA服务器接收指示已授权经由第一接口在TWAN与移动性管理实体之间的通信的应答。在示例场景中，接收到的应答识别已授权通过S1a-C接口的通信。

TWAN生成创建会话的请求，并且通过S1a-C接口将该请求发送至MME。在示例实施例中，包括在TWAN中的WLAN接入点(AN)生成并且发送该请求。响应于接收到该请求，MME生成创建会话请求，并且将该创建会话请求发送至SGW。在示例实施例中，MME通过适用于容纳该请求的S11接口将该创建会话请求传送至SGW。

SGW生成创建会话的请求，并且将该请求发送至选择的分组数据网络(PDN)网关(PGW)。在接收到该请求时，PGW在3GPP网络内协调UE所请求的附接，并且假设已授权该请求，生成并且发送创建会话响应。

SGW接收创建会话响应，在示例实施例中，该创建会话响应包括UE的IP地址。SGW将该响应转发至MME，该MME通过S1a-C接口将包括UE的IP地址的创建会话响应发送至TWAN。可以在TWAN内的WLANAN处接收该响应，并且将该响应连同已经成功建立第二接口(S1a-U接口)的指示一起传送至TWAP。TWAN(并且具体地，TWAP)向UE传送附接过程已完成。UE从WLAN接收IP地址。此后，TWAN经由SGW和S1a-U接口在UE与PGW之间路由分组。

根据所公开的系统和方法的另一方面，可以将UE针对PDN的通信路径从无线网络中的一个切换到另一个。例如，在UE经由WiFi连接通过TWAN具有已建立的与PDN网络的通信路径的情况下，可以将与该PDN的连接切换为通过LTE接入网络进行路由。类似地，在UE具有经由LTE接入网络已建立的与PDN的连接的情况下，可以将连接切换为通过TWAN而不是LTE接入网络进行路由。在示例场景中，UE发现与TWAN相关联的WiFi接入点(AP)，该TWAN已经与和UE具有现有连接的LTE接入网络集成。UE通过使用如上所述的附接过程来与WiFi接入点相关联。这种关联引起在TWAN与3GPP网络中的MME之间的S1a-C接口的建立，以及在TWAN与在3GPP网络中的SGW之间的S1a-U接口的识别。

利用经由TWAN与PDN建立的连接，UE生成指示从现有LTE连接切换到控制的请求的连接请求，并且TWAN接收该连接请求。在示例实施例中，在WLANAN处接收切换请求，该WLANAN将该请求转发至信任的WLAN接入网关(TWAG)。在示例实施例中，TWAG通过已建立的S1a-C接口将该请求转发至MME。MME生成请求，并且通过S11接口将该请求发送至SGW。

SGW生成切换到PGW的请求，并且发送该请求。在接收到该请求时，PGW在3GPP网络内协调UE的现有连接的切换，并且假设已授权该请求，生成并且发送创建会话响应。该响应包括关于在SGW与之前建立为通过LTE接入网络进行服务接入的PDN之间的现有通信路径的信息。

SGW接收包括关于现有通信路径的信息的该响应，并且将该响应转发至MME。MME通过S1a-C接口将响应信息发送至TWAN。可以在TWAG处接收该响应，TWAG将该信息转发至WLANAN。WLAN传送已经经由TWAN建立了与PDN的连接。换言之，TWAN将信息传送至之前通过LTE网络路由的PDN。UE然后可以发起释放LTE连接。

根据所公开的系统和方法的另一方面，可以建立并且维持两条通信路径——一条经由LTE接入网络，而另一条经由在UE与3GPPPDN之间的TWAN。例如，在UE经由WiFi连接通过TWAN具有已建立的与3GPPPDN网络的通信路径的情况下，可以通过LTE接入网络来添加并且维持通信路径。类似地，在UE经由LTE接入网络具有已建立的与3GPPPDN网络的通信路径的情况下，可以添加并且维持通过TWAN的通信路径。在示例场景中，具有经由LTE已建立的与3GPPPDN的连接的UE发现与TWAN相关联的WiFi接入点(AP)，该TWAN已经与LTE接入点集成。UE使用如上所述的附接过程来与WiFi接入点相关联。这种关联引起在TWAN与3GPP网络中的MME之间的S1a-C接口和在TWAN与在3GPP网络中的SGW之间的S1a-U接口的建立。

利用经由TWAN与PDN建立的连接，UE生成多连接请求，该多连接请求指示为通过TWAN接入PDN的UE分配与已经为经由LTE接入网络进行通信分配的IP地址相同的IP地址的请求，并且TWAN接收该多连接请求。在示例实施例中，在WLANAN处接收多连接请求，该WLANAN将该请求转发至TWAG。在示例实施例中，TWAG通过已建立的S1a-C接口将该请求转发至MME。MME生成多连接会话的请求，并且将该请求通过S11接口发送至SGW。

SGW生成多连接会话的请求，并且将该请求发送至PGW。在接收到该请求时，PGW在3GPP网络内协调UE的多连接性，并且假设已授权该请求，生成并且发送响应。该响应包括关于在SGW与之前建立为通过包括UE的IP地址的LTE接入网络进行服务接入的PDN之间的现有通信路径的信息。

SGW接收包括关于现有通信路径的信息的该响应，并且将该响应转发至MME。MME通过S1a-C接口将响应信息发送至TWAN。可以在TWAG处接收该响应，TWAG将该信息转发至WLANAN。WLAN将已经建立经由TWAN与PDN的连接传送给UE。此后，TWAG可以经由SGW在UE与PGW之间路由分组。UE可以通过TWAN或者LTE接入网络经由SGW来路由分组。SGW可以通过TWAN或者LTE接入网络将分组路由至UE。

如下文更详细描述的，上述实施例存在若干变型。例如，在一些实例中，与LTE接入网络集成的TWAN可以适用于提供单PDN连接性。虽然在其它实例中，TWAN可以适用于提供多PDN连接性。作为再一示例，可以将传统上与TWAN的TWAG部分相关联的功能集成到3GPP处理网络中的SGW中。

该发明内容的提供是为了以简化的形式介绍对于在下面的说明性实施例的详细说明中进一步描述的构思的选择。该发明内容不旨在识别所要求的主题的关键特征或者必要特征，也不旨在限制所要求的主题的范围。在下文对其它特征进行了描述。

附图说明

当结合附图阅读时，可以更好地理解前述发明内容和下面的说明性实施例的附加描述。要理解，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描绘了用于提供对PDN的TWAN和3GPPLTE接入的现有架构。

图2描绘了对PDN的集成LTE和TWAN接入的示例架构。

图3描绘了对PDN的集成LTE和TWAN接入的示例架构，其中，TWAG与SGW集成。

图4A-B提供了针对单PDN连接描绘了与经由TWAN附接至PDN的UE相关联的示例处理的示意图，其中，TWAG与SGW集成。

图5A-B提供了针对单PDN连接描绘了与经由TWAN附接至PDN的UE相关联的示例处理的示意图，其中，TWAG与SGW分离。

图6A-B提供了针对多PDN连接描绘了与经由TWAN附接至PDN的UE相关联的示例处理的示意图，其中，TWAG与SGW集成。

图7A-B提供了针对多PDN连接描绘了与经由TWAN附接至PDN的UE相关联的示例处理的示意图，其中，TWAG与SGW分离。

图8A-C提供了描绘了与将连接从LTE接入网络到TWAN的切换相关联的示例处理的示意图。

图9A-C提供了描绘了与建立与在LTE与TWAN接入之间的PDN的多连接通信相关联的示例处理的示意图。

图10A-B提供了描绘了与将连接从TWAN到LTE接入网络的切换相关联的示例处理的示意图。

图11A-B提供了描绘了与建立与在TWAN与LTE接入之间的PDN的多连接通信相关联的示例处理的示意图。

图12A是示例UE的系统示意图，可以利用该示例UE来实施一个或者多个所公开的实施例。

图12B是可以用于实施本文描述的系统和方法的示例计算系统的系统示意图。

具体实施方式

申请人在此公开了用于集成的LTE和信任的WLAN接入网络(TWAN)中的系统间移动性的系统和方法。在信任的WLAN接入网络(TWAN)与包括在3GPP核心网络中的移动性管理实体(MME)之间定义S1a-C控制面接口。在TWAN与3GPP核心网络中的服务器网关(SGW)之间定义S1-U用户面接口。MME作为LTE和TWAN接入两者的公共控制面实体而运行，而SGW作为LTE和TWAN两者的用户面服务网关而运行。集成MME和SGW允许用户设备(UE)通过LTE接入网络或者TWAN来接入分组数据网络(PDN)的能力。而且，可以将在UE与PDN之间的现有通信连接从LTE接入网络或者TWAN中的一个切换到另一个。更进一步地，MME和SGW实现了在UE与分组网络之间同时维持两条通信路径，一条经由LTE接入网络，而另一条经由TWAN。

示例移动网络操作

根据当前实践，移动网络运营商(MNO)通常采用WiFi来从其蜂窝与核心网络分摊“尽力而为的”互联网业务。然而，对“小小区”(smallcell)(即，经由3GPP提供无线网络接入的局部化地理区域)的运营商部署和“电信级WiFi”(carrierWiFi)的兴趣的增加有望鼓励MNO跨本地蜂窝和WiFi网络寻求更好的互操作性。

当运营商采用“电信级WiFi”来优化其网络并且减少费用时，预期将会存在可以与运营商的移动核心网络(MCN)直接接口连接的“信任的”WLAN接入网络(TWAN)的更多部署。类似地，预期在公共地理区域(诸如，高业务城市热点位置)内将会存在MNO部署的小小区和WiFi接入网络的更多集成。通过支持蜂窝和WiFi接入两者的智能电话的数量的不断增长来激励这种集成。

在该上下文中，术语“信任的WLAN(TWAN)接入”指的是已经采取适当措施来保护EPC免于经由WLAN接入的环境。这种措施留给MNO来判定，并且可以例如包括在WLAN与EPC之间的防篡改光纤连接的建立，或者在WLAN与EPC边缘的安全网关之间的IPSec安全关联的建立。相反地，如果将WLAN接入视为“不信任的”，那么WLAN可以与在EPC边缘的演进分组数据网关(ePDG)接口连接，且ePDG必须与每个通过WLAN接入EPC的UE直接建立IPSec安全关联。

与WLAN接入有关的3GPP活动

GPRS隧道协议(GTP)已经是用于3GPP网络中的分组数据的标准传输协议。关于与各种非3GPP网络的互通，已经将IETF代理移动IP(PMIP)协议的使用标准化为用于各种基于IP的接入网络(诸如，WiMAX)的通用解决方案。针对WLAN接入网络，具体地，存在涉及通过使用GTP协议来标准化用于3GPP接入的过程的活动。这些活动旨在使订户能够经由较低成本的非许可802.11频谱代替昂贵的蜂窝频谱来接入MNO的核心网络。尽管对通用接入网络(GAN)、I-WLAN、和不信任的WLAN的运营商采用已经非常有限，但是对信任的WLAN的兴趣似乎更具优势，尤其是针对基于GTP的选项。

“基于GTP&WLAN接入EPC的S2a移动性”(SaMOG)的3GPP版本11SA2工作项目的重点在于实现至针对“信任的WLAN接入网络”(TWAN)的PDN网关(PGW)的基于GTP的S2a接口。该项目排除了会影响UE的任何解决方案。随后标准化通过信任的WLAN接入的基于GTP的S2a的版本11架构、功能描述、和过程。用于隧道管理(GTPv2-C)的适用的GTP控制面协议和GTP用户面也已标准化。可以对SaMOG进行扩展以解决版本11的局限性，并且SaMOG可以包括针对UE发起的PDN连接性、多PDN连接性、和无缝系统间切换需要UE增强的解决方案。

3GPP版本10标准化了用于不信任的WLAN接入EPC的基于GTP的S2b接口。这包括了对在演进分组数据网关(ePDG)与PGW之间的基于GTP的S2b接口的相关支持。不信任的WLAN解决方案可能需要针对IPSec的UE支持、以及ePDG的EPC支持以与UE建立IPSec隧道。

3GPP版本6通过引入分组数据网关(PDG)以进行对“pre-EPC”分组交换核心网络的WLAN接入，提供了标准化的WLAN互通(I-WLAN)解决方案。该版本还描述了如何经由使用朝向GGSN的GTP的“隧道终止网关”(TTG)通过使用Gn接口(表示为Gn’)的子集来重新使用现有的GGSN部署来实施PDG功能。另外，这些解决方案可能需要针对IPSec的UE支持、以及PDG/TTG支持以与UE建立IPSec隧道。

3GPP版本6还标准化了对2G/WiFi双模手持设备的通用接入网络(GAN)支持。版本8添加了对3G/WiFi手持设备的支持。非许可移动接入(UMA)是移动运营商用来经由WiFi进行GAN接入的商业名称。支持GAN的UE可以使用WiFi来与“GAN控制器”(GANC)接口连接，GANC将其本身向核心网络呈现为2GBSC或者3GRNC。GANC向MSC提供电路交换(CS)接口、向SGSN提供分组交换(PS)接口，并且向AAA服务器/代理提供DiameterEAP接口。其还包括终止来自UE的IPSec隧道的安全网关(SeGW)。下表2图示了对每个基于GTP的WLAN解决方案的基本要求。

上述活动中的每一个都旨在使订户能够通过较低成本的非许可802.11接入点代替昂贵的蜂窝基站，来接入运营商的移动核心网络。尽管对GAN、I-WLAN、和不信任的WLAN的运营商采用已经非常有限，但是对信任的WLAN的兴趣不断增长。

对EPC的蜂窝LTE和WLAN接入的现有架构

图1描绘了提供对EPC114的蜂窝LTE和信任的WLAN接入的现有3GPP架构。如在3GPP技术规范(TS)23.402的第16.1.1节中描述的(该节的内容以引用的方式并入本文)，当运营商将WLAN110视为信任的时，信任的WLAN接入网络(TWAN)112可以经由朝向3GPPAAA服务器118的STa接口116连接至演进分组核心(EPC)114，以便经由朝向PDN网关(PGW)122的S2a接口120来认证、授权、并且计费用户面业务流。

3GPPLTE接入网络130(即，演进节点B)经由提供与移动性管理实体(MME)134的通信路径的S1-MME接口132连接至EPC114。S1-U接口136提供与服务网关(SGW)138的通信路径，该服务网关经由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提供小小区LTE接入(例如，针对HomeeNB(HeNB)部署)。类似地，可以使用可选的“HeNB网关”(HeNBGW)152以朝向MME134针对多个HeNB集中控制面信令，并且还可以用于朝向SGW138处理HeNB用户面业务。

信任的WLAN接入网络(TWAN)

WLAN接入网络(WLANAN)110包括一个或者多个WLAN接入点(AP)。AP经由SWw接口156终止UE的WLANIEEE802.11链路。可以将AP部署为独立AP或者部署为通过使用例如IETFCAPWAP协议连接至无线LAN控制器(WLC)的“瘦”AP。

信任的WLAN接入网关(TWAG)160使用PGW122来终止基于GTP的S2a接口120，并且可以在其WLAN接入链路上充当UE162的默认IP路由器。其还可以充当UE162的DHCP服务器。TWAG160通常维持UEMAC地址关联，以便在UE162(经由WLANAP)与相关联的S2a120GTP-U隧道(经由PGW)之间转发分组。

信任的WLANAAA代理(TWAP)164使用3GPPAAA服务器118来终止基于Diameter的STa接口116。TWAP164在WLANAN110与3GPPAAA服务器118(或在漫游的情况下，是代理)之间中继AAA信息。TWAP164可以向TWAG160通知发生层2附接和分离事件。TWAP164建立UE订阅数据(包括IMSI)与UEMAC地址的绑定，并且可以将该信息提供至TWAG160。

在现有系统中通过TWAN进行的认证和安全

在现有系统中，UE162可以利用针对3GPP和非3GPPWLAN接入两者的通用订户身份模块(USIM)特征。在3GPPTS23.402的第4.9.1节中描述了对认证和安全的处理，该节的内容以引用的方式全部并入本文。如本文所描述的，非3GPP接入认证(诸如，经由WLAN发生的非3GPP接入认证)定义用于接入控制的过程，从而，允许或者拒绝订户附接至与EPC网络互通的非3GPPIP接入的资源并且使用该资源。在UE与3GPPAAA服务器118和HSS170之间执行非3GPP接入认证信令。可以通过AAA代理传递该认证信令。

跨STa参考点116执行信任的的基于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应用都用于经由信任的非3GPP接入认证并且授权UE162进行EPC接入。3GPPTS29.273描述了当前在Sta接口上支持的标准TWAN过程，其内容以引用的方式全部并入本文。

在现有系统中通过TWAN进行的IP地址分配

针对经由基于GTP的TWAN的EPC接入，当通过TWAN112与EPC114建立了新的PDN连接时，将IPv4地址和/或IPv6前缀分配给UE162。还可以由TWAN112针对本地网络业务和/或直接互联网分摊来分配单独的IP地址。

针对经由TWAN112通过EPC114的PDN连接性，TWAN112经由EAP/Diameter或者WLCP信令来接收相关PDN信息。TWAN112可以经由GTP创建会话请求向PGW122请求UE162的IPv4地址。经由GTP创建会话响应在GTP隧道建立期间将IPv4地址传递至TWAN112。当UE162经由DHCPv4请求用于PDN连接性的IPv4地址时，TWAN112在DHCPv4信令内将接收到的IPv4地址传递至UE162。也针对IPv6定义了对应的过程。

用于经由LTE进行接入的现有过程

针对3GPPLTE接入，UE162自动触发PDN连接，作为其对EPC网络114的初始附接的一部分。UE162随后可以根据需要建立附加PDN连接。

当UE162试图经由(H)eNBLTE接入网络130附接至EPC114时，其首先建立与(H)eNBLTE接入网络130的RRC连接，并且将附接请求封装在RRC信令内。(H)eNBLTE接入网络130然后经由在S1-MME接口132上的S1-AP信令将附接请求转发至MME134。MME134经由S6a接口172从HSS170检索订阅信息以为了认证UE162、并且允许对EPC114的附接。

在成功认证UE162之后，MME134选择SGW138(例如，基于与(H)eNBLTE接入网络130的接近度)，并且还选择PGW122(例如，基于从HSS170检索的默认APN或者由UE162请求的特定APN)。MME134通过S11接口174与SGW138通信，并且请求创建PDN连接。SGW138执行该信令以通过S5接口140与指定的PGW122建立GTP用户面隧道。

“GTP控制”信令发生在MME134与(H)eNB130之间的S1-AP协议内。这最终引起在(H)eNB130与SGW138之间的S1-U接口136上建立GTP用户面隧道。因此，通过(H)eNB130和SGW138来完成在UE162与PGW122之间的PDN连接的路径。

用于经由TWAN进行的EPC接入的现有过程

在通信经由TWAN112发生的现有系统中，经由在UE162与3GPPAAA服务器118之间的EAP信令完成UE162认证与EPC114附接。PDN连接性服务由在UE162与TWAN112之间的点到点连接性提供，并且与在TWAN112与PGW122之间的S2a承载120级联。

当UE162试图经由TWAN112附接至EPC114时，其首先建立与WLAN110的层2连接，并且将EAP消息封装在EAPoL信令内。WLAN110将EAP消息转发至TWAP164，该TWAP164将该消息封装在Diameter信令内并且经由STa接口116将该消息转发至3GPPAAA服务器118。3GPPAAA服务器118经由SWx接口180从HSS170检索订阅信息，以为了认证UE162并且允许对EPC114的附接。

针对3GPP版本11，3GPPAAA服务器118还经由STa接口116为TWAN112提供用于建立与在HSS170中提供的默认PDN的PDN连接的信息。TWAN112然后通过直接朝向PGW122的S2a接口120来演练GTP控制面(GTP-C)和用户面(GTP-U)协议，从而通过TWAN112在UE162与PGW122之间完成PDN连接。

针对3GPP版本12，SaMOG阶段2工作项目定义了用于由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PDN的TWAN连接场景的情况，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。针对支持多PDN的TWAN场景的情况，在UE与TWAN之间定义WLAN控制协议(WLCP)，以实现一个或者多个UEPDN连接请求和无缝切换过程。然而，在UE与3GPPAAA服务器之间仍然利用单独的过程来进行UE认证。

在集成无线网络中的系统间移动性

如上文的描述说明的，根据当前实践，蜂窝网络和WiFi互通发生在PGW中。因为其需要由在EPC的核心内的装置的接入和控制，所以这种互通通常很慢。此外，当通信行进至网络核心或者从网络核心离开时，依靠网络核心处的处理的通信的中断的机会增加。

考虑到许多同位小小区和WiFi接入点的预期部署，申请人已经注意到，将更靠近小小区和WiFi接入点的一些互通功能标准化将会是有益的。在一些移动性和多址场景中，这种能力可能会减少跨接入技术的用户面交换延迟，并且使通过MCN的信令(即，到PGW)的量最小化。

申请人在此公开了用于集成无线网络中的系统间移动性的改进的系统和方法。更具体地，申请人在此公开了用于小小区和WiFi网络的系统间集成的系统和方法。根据所公开的实施例的一个方面，已经将存在于EPC的控制网络中的MME扩展为LTE和WiFi接入两者提供公共控制面实体，而已经将也位于EPC中的SGW扩展为充当LTE和WiFi接入两者的公共用户面网关。可以将所公开的MME和SGW与WiFi和LTE接入网络的对应接口的的组合称为“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网络元素、和策略/业务管理功能的增强。

如本文公开的增强型MME和SGW功能引起基于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可以与用于LTE和WiFi接入两者的单独的网关(即，分别为SGW和TWAG)接口连接，或者与“支持ISW的”SGW(包括组合的SGW/TWAG)接口连接。UE经由TWAN与3GPPAAA服务器接口连接以进行EPC附接，而TWAN根据本文描述的过程来建立对PDN的连接性。

所公开的系统和方法通过使得能够靠近网络的边缘执行系统间移动性过程来提高性能。通过使对在核心网络深处(即，朝向PGW)的信令过程的需要最小化来降低时延。由所公开的系统和方法产生的改进的性能和降低的时延对MNO将小小区和WiFi接入两者部署在公共地理区域中的环境非常有益。通过将一些系统间移动性功能分布到MME和SGW，所公开的系统和方法通过减少置于PGW上的处理负担来提高可扩展性。

根据所公开的实施例的一个方面，可以基于本地条件和策略将至/来自单PDN的IP数据流或者“IP流”的通信交换或者切换到LTE或者TWAN连接中的另一个。为了优化吞吐量并且使资源费用最小化，“切换”特征允许选择性地使用连接。

根据所公开的实施例的另一方面，可以建立到PDN的两条并发连接，一条经由LTE，而另一条经由WiFi。在MME/SGW中的“多连接”连接特征产生了改进的移动性稳健性并且减少了往复切换。所公开的实施例的多连接方面在不导致切换设置延迟的情况下允许在需要的时候使到PDN的替选路径可用。当主数据路径退化(考虑到小小区和WiFi接入点的有限的覆盖范围，这可以是常见情况)时，替选通信路径的可用性通过减少会话中断来提高用户体验。

集成WLAN和LTE接入网络中的系统间移动性的架构

图2和3描绘了用于提供集成WLAN和LTE接入网络中的系统间移动性的系统的示例实施例。如图2和3所示，这两个示例实施例均包括：在MME(234、334)与TWAN(212、312)之间的新“S1a-C”控制面接口(290、390)和在SGW(238、338)与TWAN(212、312)之间的新“S1a-U”用户面接口(292、392)。在S1a-C和S1a-U接口就位时，MME(234、334)作为LTE接入网络(295、395)和TWAN(212、312)接入两者的公共控制面实体而运行，而SGW(238、338)作为LTE接入网络(295、395)和TWAN(212、312)两者的用户面网关而运行。如下文结合图4至7详细描述的，仍旧包括在核心EPC网络(214、314)中的集成MME(234、334)和SGW(238、338)允许用户设备(UE)(262、362)通过LTE接入网络(295、395)或者TWAN(212、312)来接入分组数据网络(PDN)的能力。而且，如结合图8和10详细描述的，可以将在UE(262、362)与PDN(222、322)之间的现有通信连接从LTE接入网络(295、395)或者TWAN(212、312)中的一个切换到另一个。更进一步地，如下文结合图9和11描述的，MME(234，334)和SGW(238、338)提供在UE(262、362)与PDN(222、322)之间同时维持两条通信路径，一条经由LTE接入网络(295、395)，而另一条经由TWAN(212、312)。

在图2的实施例中，S1a-C290和S1a-U292接口在包括在TWAN212中的TWAG260中终止。图3描绘了替选实施例，其中，已经将传统上由TWAG提供的功能与SGW338进行了组合。组合的SGW和TWAG338提供的益处是减少了通信必须在UE362与PGW322之间遍历的装置的数量。在图3的实施例中，S1a-C390和S1a-U392接口在TWAN312中终止，但是具体地，在WLANAN310而不是在图2中示出的TWAG260中终止。

在所公开的系统和方法的一个实施例中，通过使用对操作、管理、和维护(OAM)过程的扩展，来建立在MME与TWAN之间的S1a-C接口上的传输网络连接。在将GTPv2-C用作基线协议栈的实施例中，通过IP路径建立用户数据报协议(UDP)，以供在“S1a-C”接口上交换后续信令消息。在另一实施例中，可以使用通过IP路径进行的流控制传输协议(SCTP)。

TWAN、MME和SGW扩展

所公开的用于系统间移动性的系统和方法同时支持“支持单PDN”和“支持多PDN”连接(212、312)两者。在单PDN连接的情况下，UE(262、362)和核心网络(214、314)经由TWAN(212、312)或者LTE接入(295、395)来支持一个PDN连接。针对多PDN连接，UE(262、362)和网络(214、314)经由TWAN(212、312)和LTE接入网络(295、395)来支持多个同步PDN连接。

针对单PDN连接场景，UE(262、362)经由与3GPPAAA服务器(218、318)的EAP信令发起附接和PDN连接建立两者。在一个实施例中，3GPPAAA服务器(218、318)经由Diameter信令扩展向TWAN(212、312)提供新的基于ISW的指示(基于报告的UE(262、362)和TWAN(212、312)能力)，从而允许其经由新的S1a-C接口与增强型MME(234、334)通信。

针对多PDN连接场景，UE(262、362)经由与3GPPAAA服务器(218、318)的EAP信令发起附接过程。然而，经由与TWAN(212、312)的WLCP信令发起PDN连接建立过程。TWAN(212、312)与增强型MME(234、334)通信，以经由新的S1a-C接口继续PDN连接设置。

除了建立新的S1a-C(290、390)和S1a-U接口(292、392)之外，所公开的实施例扩展现有的协议。例如，根据所公开的实施例的方面，可以将UE(262、362)和3GPPAAA服务器(218、318)扩展为支持交换附加EAP信令信息以在支持单PDN和多PDN两者的场景中进行TWAN接入。类似地，可以将UE(262、362)和TWAN(212、312)扩展为支持交换附加WLCP信令以在支持多PDN的场景中进行TWAN接入。同样，可以将MME(234、334)和TWAN(212、312)扩展为通过用于TWANPDN连接和承载建立的新的“S1a-C”接口来支持新的基于GTPv2-C的控制面过程。作为进一步示例，可以将SGW(238、338)和TWAN(212、312)扩展为通过用于在TWAN(212、312)与SGW(238、338)之间的承载业务的新的“S1a-U”接口来支持新的基于GTP-U的用户面过程。在再另一示例中，可以将MME(234，334)和SGW(238、338)扩展为通过用于通过SGW(238、338)进行的TWANPDN连接和承载建立的S11(S11’)接口来支持新的基于GTPv2-C的控制面过程。

根据所公开的实施例的方面，通过使用可能已经增强的STa、SWx、和S6b接口，根据现有标准机制来执行认证和安全过程。例如，可以将在3GPPAAA服务器(218、318)与TWAN(212、312)之间的STa(STa’)接口扩展为实现附加的基于ISW的信息的交换。类似地，可以将在HSS与3GPPAAA服务器(218、318)之间的SWx(SWx’)接口扩展为实现附加的基于ISW的信息的交换。进一步地，可以将在HSS(270、370)与MME(234、334)之间的S6a(S6a’)接口进行增强来实现附加的基于ISW的信息的交换。

协议扩展

在所公开的系统和方法中，可以将现有协议和消息扩展为支持新的功能。例如，可以扩展现有消息以为了向3GPPAAA服务器(218、318)传达新的UE(262、362)和TWAN(212、312)能力。作为另一示例，可以扩展现有消息以为了经由TWAN(212、312)向MME(234、334)传达UE对PDN的连接性请求。另外，可以扩展现有消息以为了支持现有UE(262、362)到PDN连接的“多连接”指示。“多连接”特征允许UE(262、362)经由蜂窝和WiFi两者同时接入来请求PDN连接性。为了支持该特征，必须向UE(262、362)分配相同的IP地址以为了经由任一接入从PDN路由分组/或者将分组路由至PDN。这通过将”多连接”指示符添加至EAP、WLCP、NAS、S-AP、和GTP协议来完成。UE(262、362)实施方式负责将IP分组映射至既定的层2接入。

特定EAP/Diameter协议扩展

根据所公开的实施例的方面，将EAP和Diameter信令扩展为允许UE(262、362)和TWAN(212、312)向3GPPAAA服务器(218、318)指示其扩展能力。

针对在“单PDN”连接场景中的系统间切换的情况，针对SaMOG阶段2描述的扩展型EAP信令已经支持将“切换”指示连同待切换的PDN连接的“APN”一起使用。针对系统间多连接的情况，定义用于“多连接”的新指示符，该新指示符将PDN的“APN”提供给正在进行的连接。

根据所公开的实施例的方面，针对Diameter协议元素，将“接入类型”信息元素扩展为包括“支持ISW的TWAN”作为潜在的接入类型中的一种。TWAN(212、312)能力指示对本地和/或远程TWAG(260)功能的支持，以及识别其与支持ISW的MME的连接(若存在)。

下表概述了可以合并到所公开的实施例中的各种EAP扩展。

根据所公开的实施例的另一方面，STa接口和Diameter应用可以用于认证和授权UE进行EPC接入。STa接口还可以用于在UE附接至EPC时，传输与GTPv2有关的移动性参数。

下表概述了可以合并到所公开的实施例的每个方面中的各种Diameter扩展。

WLCP协议扩展

通常，在3GPPTS24.008(其内容以引用的方式并入本文)中定义的NAS会话管理(SM)协议公开了可以用于实施本文公开的系统和方法的WLCP协议。根据一个实施例，启用PDN上下文请求/接受/拒绝和禁用PDP上下文请求/接受消息类型可以根据需要调整以容纳所描述的处理。WLCP阶段3规范是3GPPTS24.244，其内容以引用的方式全部并入本文。

针对在“多PDN”场景中的系统间切换，针对SaMOG阶段2描述的WLCP信令支持将“切换”请求类型连同待切换的PDN连接的“APN”的识别一起使用。结合系统间多连接的请求的处理，可以定义用于“多连接”的新指示符，该新指示符包括用于要进行连接的PDN连接的“APN”。

下表概述了可以合并到所公开的系统和方法的实施例中的WCLP扩展。

NAS协议扩展

针对非接入层(NAS)协议，定义了用于“多连接”的新的指示符。当UE经由TWAN具有现有PDN连接时，UE可以经由对在3GPPTS23.401(其内容以引用的方式并入本文)中指定的LTE附接和PDN连接过程的扩展来请求“多址连接”。除了初始附接和切换指示之外，所公开的系统和方法可以采用多连接指示。

下表概述了可以合并到所公开的系统和方法的实施例中的NAS扩展。

GTPv2-C协议扩展

还可以结合本文所公开的系统和方法来扩展GTPv2-C协议。例如，可以将在GTP-C“创建会话请求”中的指示标记扩展为：除了现有“切换指示”之外，还包括“多连接”的值。

如上文结合图3提到的，在已经结合了SGW和TWAG功能的实施例中，S1a-C接口在“TWAN”的WLANAN功能中终止。在这种实施例中，附加信息(诸如，UEMAC地址和VLANID)可能需要经由GTPv2-C信令传达至支持ISW的组合SAW+TWAG。

下表概述了可以合并到所公开的系统和方法的实施例中的GTPv2-C扩展。

网络元素扩展

TWAN和3GPPAAA服务器扩展

可以扩展TWAN(212、312)和3GPPAAA服务器(218，318)以为了提供如本文所述的处理。例如，根据一个实施例，3GPPAAA服务器(218、318)经由通过STa接口从TWAN(212、312)接收的新的Diameter信令信息来了解TWAN的ISW网络能力。在示例场景中，可以将在STa“接入认证和授权请求”中的“接入类型”信息元素(在3GPPTS29.273(其内容以引用的方式并入本文)中对其进行了描述)扩展为在TWAN支持MME/SGW互通能力的实例中包括“ISW-TWAN”。另外，“接入类型”信息可以指示对本地TWAG或者远程SGW/TWAG的支持，并且识别经由S1a-C连接的MME的列表。

在示例实施例中，3GPPAAA服务器(218、318)允许通过STa接口使用新的Diameter信令指示的TWAN使用支持ISW的MME。依靠诸如TWAN能力、UE连接状态、已知的网络技术等的考虑，3GPPAAA服务器(218、318)确定是否应该按照传统过程直接通过与PGW的现有S2a接口或者分别通过提出的“S1a-C”和“S1a-U”接口按照新的过程经由支持ISW的MME(234、334)和SGW(238、338)来建立TWAN(212、312)连接。

根据所公开的实施例的方面，用最新UE连接性信息(诸如例如，MME地址、SGW地址、PGW地址等)来更新HSS(270、370)。在UE(262、362)试图经由TWAN(212、312)附接的示例场景中，3GPPAAA服务器(218、318)检索最新UE订阅和连接信息。如果UE(262、362)已经经由LTE接入连接至支持ISW的MME(234、334)和SGW(238、338)，那么可以经由TWAN接入优选使用相同的MME(234、334)和/或SGW(238、338)。在UE(262、362)处于能够共享相同的MME和/或SGW的LTE和TWAN接入点附近的场景中，可以优选支持ISW的MME和/或SGW。

MME扩展

MME(234、334)适用于提供集成小小区和WiFi(ISW)能力。例如，在选择了S1a-C接口选项的场景中，TWAN(212、312)使用支持ISW的MME(234、334)来经由支持ISW的SGW(238、338)建立从TWAN(212、312)到PGW(222、322)的PDN连接。该处理涉及经由最新提出的“S1a-C”接口在TWAN(212、312)与MME(234、334)之间的新的基于GTP的信令、和经由最新提出的“S1a-U”接口在TWAN(212、312)与SGW(238、338)之间的新的用户面路径。

MME(234、334)适用于通过与TWAN通过S1a-C接口来处理在扩展的GTP-C协议中提供的新的信息元素。

在已经组合了SGW和TWAG的实施例中，S1a-C接口在TWAN312的WLANAN310功能中终止。同样，MME334处理来自扩展的GTP-C信令的任何新的信息元素(例如，UEMAC地址、VLANID)以为了在UE362与SGW338之间促进分组的路由。经由在S11’接口上修改的GTPv2-C信令将该信息连同可能的接入路由策略一起传达至支持ISW的SGW338。在其中会话请求的目的或者原因包括“多连接”指示的场景中，SGW338可以基于如下文进一步描述的由MME提供的策略来执行IP流移动性过程。

SGW扩展

SGW(238、338)同样适用于提供集成小小区和WiFi(ISW)能力。具体地，SGW(238、338)适用于通过SIT接口经由扩展的GTPv2-C信令对由MME(234、334)提供的新的与ISW相关的信息进行处理。

在实施例(诸如，在图3中描述的实施例)中，其中，S1a-U接口在TWAN312的WLANAN310功能中终止，SGW338支持或者提供通常已经由TWAG提供的一些功能。在这种实施例中，SGW338对来自扩展的GTPv2-C信令的任何新的信息元素(例如，UEMAC地址、VLANID)进行处理，以为了在PGW332与UE362之间促进分组的路由。

在其中由扩展的GTPv2-C信令发出信号的会话请求包括“多连接”指示的场景中，SGW338执行IP流移动性过程，很可能基于由MME334提供的新的接入路由策略。例如，在示例实施例中，SGW338策略可以配置为经由接收到对应的上行链路分组的相同接入来发送下行链路分组。在这种情况下，SGW338可以将每个上行链路分组流的“5元组”与接收其的接入网络(LTE或者WiFi)相关联，并且经由相同接入发送对应的下行链路分组。5元组由源IP地址、源端口号、目的IP地址、目的端口号、以及传输协议类型(例如，UDP、TCP)组成。例如，如果经由WiFi接收到具有源IP地址＝“a”、源端口号＝“b”、目的IP地址＝“x”、以及目的端口号＝“y”的前一个上行链路UDP分组，那么还将经由WiFi发送具有源IP地址＝“x”、源端口号＝“y”、目的IP地址＝“a”、以及目的端口号＝“b”的后续下行链路UDP分组。可替选地，可以独立于上行链路分组经由任何可用的接入来发送下行链路分组。

HSS扩展

在示例实施例中，HSS(270、370)适用于存储信息，该信息识别MME(234、334)和SGW(238、338)是“支持ISW的”。

UE扩展

UE(262、362)适用于基于ANDSF策略、ANQP信息、本地条件等发起附接、切换、和多连接请求。针对通过多个网络(即，TWAN和LTE)提供同时连接性，UE适用于处理IP分组到适合的层2接口(即，LTE或者WiFi)的映射。

集成小小区和WiFi(ISW)处理

上文结合图2和3描述的系统架构适用于提供在集成WLAN和LTE接入网络中的系统间移动性。所公开的示例实施例包括：在MME(234、334)与TWAN(212、312)之间的新的“S1a-C”控制面接口(290、390)和在SGW(238、338)与TWAN(212、312)之间的新的“S1a-U”用户面接口(292、392)。在S1a-C和S1a-U接口就位时，MME(234、334)作为针对LTE接入网络(295、395)和TWAN(212、312)接入两者的公共控制面实体而运行，而SGW(238、338)作为针对LTE(295、395)和TWAN(212、312)两者的用户面网关而运行。

图4至11提供了由图2和3中描述的用于提供系统间移动性的系统执行的示例处理的流程图。更具体地，图4至7描绘了关于UE通过TWAN或者LTE接入网络附接至PDN的处理。图8和10描绘了关于将在UE与PDN之间的现有通信连接从LTE接入网络或者TWAN中的一个切换到另一个的处理。图9和11描绘了关于在UE与分组网络之间建立两条同时通信路径(一条经由LTE接入网络，而另一条经由TWAN)的处理。

经由支持ISW的TWAN、MME、和SGW的TWAN连接

所公开的系统适用于经由TWAN建立到PDN的通信路径。在所公开的系统和方法的一个实施例中，TWAN连接可以是“单PDN”TWAN连接。在另一实施例中，TWAN连接可以是如在SaMOG阶段2中使用的“多PDN”TWAN连接。

在TWAN为多PDN连接服务的实施例中，根据3GPPTS23.402v12.3.0的第16节(其内容以引用的方式并入本文)采用单独的“附接”和“PAN连接建立”过程。经由扩展的EAP信令执行“附接”过程(附接、分离)，而通过SaMOG阶段2WLAN控制协议(WLCP)执行“PDN连接”过程(启用、禁用)。

除了支持标准SaMOG阶段2能力(UE发起的PDN连接、多PDN连接、并发NSWO和TWANPDN连接、用于无缝系统间切换的IP地址保留)之外，所公开的系统和方法还适用于支持经由支持ISW的MME和支持ISW的SGW建立TWAN到PDN的连接。

经由TWAN的初始附接

在UE可以与PDN或者EPC通信之前，UE必须附接至PDN或者EPC。所公开的系统和方法支持经由TWAN进行附接。附接的过程可以根据TWAN是否支持“单PDN”或者“多PDN”连接或者TWAG功能是否位于TWAN或者SGW而不同。所公开的系统和方法适用于支持所有这种实施例。根据各种不同条件，下文结合图4至7对与经由TWAN进行附接相关联的处理进行了描述。

经由扩展的MME和组合的SGW+TWAG利用单PDN连接能力的初始TWAN附接

图4A-B描绘了描绘与UE经由TWAN附接至PDN相关联的示例处理的流程图。更具体地，该处理与示例系统实施例(诸如，图3中描绘的示例系统实施例)对应，其中，TWAN312支持单PDN连接322，并且其中，TWAG功能位于SGW338。在图4A-B中描绘的处理中，支持ISW的MME334和支持ISW的组合的SGW+TWAG338经由TWAN312提供与PDN网关(PGW)322的附接。在处理期间，3GPPAAA服务器318为TWAN312提供支持ISW的MME334可以使用的指示(若可用)。当在WLANAN310与组合的SGW+TWAG338之间直接交换用户面业务时，WLANAN310与MME334直接交换控制信令。

当UE362请求切换或者系统间多连接到相同的PDN时，将UE362锚定在组合的SGW+TWAG338上可以提供益处。允许MME334经由支持ISW的组合的SGW+TWAG338控制TWAN连接使得MME334能够执行新的系统间移动性管理功能，从而减少在PGW332上的信令载荷。

参照图4A，在步骤0处，作为初步事项，传输网络层(TNL)连接处于TWAN312与MME334之间，或者已经预先在TWAN312与MME334之间建立了该传输网络层(TNL)连接，可以通过使用例如使用OAM来执行该传输网络层(TNL)连接。在示例场景中，OAM过程(诸如，TR-069)可以用于通过在TWAN312与MME334之间的S1a-C接口上的IP传输网络层连接来配置UDP。同样在步骤0处，3GPPAAA服务器318配置有关于支持ISW的MME334、支持ISW的SGW338、和支持ISW的TWAN312的信息，并且维持该信息。在之前存在的系统中，3GPPAAA服务器管理WLAN网络接入，但是不管理或者追踪MME和SGW，因为其当前只属于LTE接入。

参照图4A，在步骤1处，UE362与作为运营商的信任的WLAN接入网络(TWAN)312的一部分的WiFi接入点(AP)相关联。该关联通过经由SWw接口356进行的标准IEEE802.11过程发生。UE362可以基于预配置的信息、ANDSF策略、ANQP信令等来发现关联，并且试图与该WiFiAP相关联。在其中UE362经由LTE接入具有现有PDN连接的场景中，所请求的连接导致多址PDN连接性“MAPCON”，即，针对PDN连接性同时使用蜂窝和WiFi接入。

按照当前SaMOG阶段2“单PDN连接”解决方案，可以通过UE362经由EAP来发起与附接相关的处理。在该场景中，将附接过程与建立到由UE指定的APN的PDN连接进行组合，或者，如果UE362未指定任何一个APN，那么将附接过程与建立到默认APN的PDN连接进行组合。

再次参照图4A，在步骤2处，由在TWAN312内的WLANAN310触发的内部消息可以经由信任的WLANAAA代理(TWAP)364发起认证过程。

在步骤3处，UE362确定应该基于其能力请求的连接类型。在图4A描绘的场景中，假设请求了SaMOG阶段2“单PDN”连接类型。同样在步骤3处，TWAN312识别其能力，诸如例如其本地/远程TWAG支持、MME连接性等。

在步骤4处，TWAP364通过SWw接口356使用标准EAPoL过程检索来自UE362的身份信息。

在步骤5处，TWAP364生成Diameter-EAP请求，并且通过STa接口316将该Diameter-EAP请求传送至3GPPAAA服务器318。该请求可以包括任何合适的信息，包括例如：针对用户身份、EAP有效载荷、认证请求类型、UE层2地址、接入类型、和接入网络身份的强制信息元素；针对移动性能力的条件信息元素；以及针对终端信息和WLAN标识符的可选信息元素。

在示例场景中，该请求的EAP有效载荷可以包含按照3GPPTR23.852v12.0.0(其内容以引用的方式全部并入本文)中描述的SaMOG阶段2解决方案对UE的362“单PDN”支持的指示。

在示例场景中，针对TWAN312支持与如本文所述的3GPP接入集成的情况，针对可以包括在请求中的接入类型的请求值可以包括“ISW-WLAN”。在另一场景中，将接入网络标识符的定义扩展为允许包括值“ISW-WLAN”作为接入网络ID(ANID)前缀。

在示例场景中，可以将附加TWAN能力包括在请求中。例如，该请求可以指定对本地TWAG或者远程组合的TWAG+SGW的支持、以及连接的MME的列表(若存在)。

更进一步地，在示例场景中，该请求可以包括可选终端信息元素，该可选终端信息元素包括关于UE的ISW能力的附加信息。如果经由对EAP有效载荷的扩展来交换所有相关的UE能力信息，那么可能不需要终端信息元素。

参照图4A，在步骤6处，在3GPPAAA服务器318要求关于订户的附加信息(诸如例如先前的连接性状态)的情况下，其通过使用SWx接口380上的Diameter协议来从HSS370检索该信息。

在步骤7处，使用在该请求中提供的或者从HSS检索到的关于支持ISW的SGW和TWAN的信息，3GPPAAA服务器318确定允许TWAN312利用其与MME334的S1a-C连接392以建立PDN连接。

在步骤8处，3GPPAAA服务器318生成Diameter-EAP应答，并且通过STa接口316将该Diameter-EAP应答传送至TWAP364，该Diameter-EAP应答包括允许经由支持ISW的MME334建立PDN连接的指示。

在步骤9处，TWAP364生成内部消息，并且将该内部消息传送至WLANAN310，从而通知WLANAN310经由支持ISW的MME334设置与SGW338的GTP隧道。

在图4B上所示的步骤10处，WLANAN310通过S1a-C接口390将GTP-C创建会话请求消息发送至支持ISW的MME334。该消息可以包括例如APN、IMSI、RAT类型(例如，ISW-WLAN)、BSSID、SSID等。

在步骤11处，MME334经由S11’(“主”)接口374将创建会话请求消息发送至选择的SGW338，该S11’接口374已经修改或者扩展为如本文所述的支持在MME334与SGW338之间的通信。在示例场景中，MME334选择组合的支持ISW的SGW+TWAG338。在替选场景中，诸如，结合图2描述的一个场景，MME可以选择位于TWAN312内的TWAG。

参照图4B的步骤12，组合的SGW+TWAG338使用接收到的信息来选择PGW322。SGW+TWAG338通过S5接口340将GTP-C创建会话请求消息传送至选择的PGW322。

在步骤13处，如果实施了动态策略和计费控制(PCC)，那么PGW322将会话建立传送至策略和计费规则功能(PCRF)394，以为了检索QoS和计费规则。PGW322根据需要施行这些规则。如果未实施动态PCC，那么可以在PGW322中预配置这种规则。

在步骤14处，PGW322使用S6b接口396来用UE362的关联的PGW322连接性信息更新3GPPAAA服务器318。另外，其还提供针对组合的SGW+TWAN338的关联信息。3GPPAAA服务器318随后经由SWx接口380使用该信息来更新归属订户系统(HSS)370。

在步骤15处，PGW322生成GTP-C创建会话响应消息，并且通过S5接口340将该GTP-C创建会话响应消息传送至SGW338。该响应消息包括用于进一步处理所需的任何信息，包括例如GTP隧道信息、承载参数、和分配的UEIP地址。从而，在PGW322与SGW338之间建立GTP隧道。

在步骤16处，SGW338通过修改的S11’(“主”)接口374将GTP-C创建会话响应消息传送至MME334。该消息包括进一步处理所需的任何信息，包括例如GTP隧道信息、承载参数、和分配的UEIP地址。

在步骤17处，MME334通过S1a-C接口390将GTP-C创建会话响应消息传送至WLANAN310。该消息包括任何合适的信息，包括例如GTP隧道信息、承载参数、和分配的UEIP地址。

在步骤18处，WLANAN310生成内部消息，并且将该内部消息传送至TWAP364，从而通知TWAP364已经成功建立S1a-U392承载。

在步骤19处，TWAP364经由在通过SWw接口356传送的EAPoL消息中的EAP成功指示将附接过程的完成传送至UE362。

在步骤20处，UE362可以经由DHCPv4从WLANAN310接收其IPv4地址。WLANAN310为UE362提供其IP地址，如之前在GTP-C创建会话响应中传递的。此后，WLANAN310经由支持ISW的组合的SGW+TWAG338在UE362与PGW322之间路由分组。

经由扩展的MME、独立TWAG与独立SGW利用单PDN连接能力的初始TWAN附接

在图2的示例架构中，TWAG260位于TWAN212而不是位于如图3中的SGW中。图5A-B提供了描绘与UE经由系统中(诸如，在图2中描绘的)的TWAN附接至PDN相关联的示例处理的流程图。更具体地，图5A-B描绘了在示例系统实施例中的处理，其中，TWAN212支持单PDN连接222，并且其中，TWAG功能位于TWAN212中。在该实施例中的TWAG功能与在LTE接入网络中的HeNB网关功能类似。即，TWAG260在WLANAN210与MME234之间携带控制面信令，并且在WLANAN210与SGW238之间携带用户面业务。

参照图5A，在步骤0处，作为初步事项，传输网络层(TNL)连接在TWAN212与MME234之间建立，或者已经预先在TWAN212与MME234之间建立了该传输网络层(TNL)连接，可以通过使用例如使用OAM来执行该传输网络层(TNL)连接。3GPPAAA服务器218配置有关于支持ISW的MME234、支持ISW的SGW238、和支持ISW的TWAN212的信息，并且维持该信息。

参照图5A，在步骤1处，UE262与作为运营商的信任的WLAN接入网络(TWAN)212的一部分的WiFi接入点(AP)相关联。该关联经由SWw接口256进行的标准IEEE802.11过程发生。UE262可以基于预配置的信息、ANDSF策略、ANQP信令等来发现关联，并且试图与该WiFiAP相关联。在其中UE262经由LTE接入具有现有PDN连接的场景中，所请求的连接导致多址PDN连接性“MAPCON”，即，针对PDN连接性同时使用蜂窝和WiFi接入。

按照当前SaMOG阶段2“单PDN连接”解决方案，可以由UE262经由EAP来发起与附接相关的处理。在该场景中，将附接过程与建立到由UE指定的APN的PDN连接进行组合，或如果UE262未指定任何一个APN，那么将附接过程与建立到默认APN的PDN连接进行组合。

再次参照图5A，在步骤2处，由在TWAN212内的WLANAN310触发的内部消息可以经由信任的WLANAAA代理(TWAP)264发起认证过程。

在步骤3处，UE262基于其能力确定应该请求的连接类型。在图5A描绘的场景中，假设请求了SaMOG阶段2“单PDN”连接类型。同样在步骤3处，TWAN212识别其能力，诸如例如其本地/远程TWAG支持、MME连接性等。

在步骤4处，TWAP264通过SWw接口256使用标准EAPoL过程检索来自UE262的身份信息。

在步骤5处，TWAP264生成Diameter-EAP请求，并且通过STa接口216将该Diameter-EAP请求传送至3GPPAAA服务器218。该请求可以包括任何合适的信息，包括例如：针对用户身份(诸如，EAP有效载荷、认证请求类型、UE层2地址、接入类型、和接入网络身份)的强制信息元素；针对移动性能力的条件信息元素；以及针对终端信息和WLAN标识符的可选信息元素。

在示例场景中，该请求的EAP有效载荷可以包含按照3GPPTR23.853V12.0.0中描述的SaMOG阶段2解决方案对UE的362“单PDN”支持的指示。

在示例场景中，针对TWAN212支持与如本文所述的3GPP接入集成的情况，可以包括在请求中的接入类型的请求值可以包括“ISW-WLAN”。在另一场景中，将接入网络标识符的定义还扩展为允许包括值“ISW-WLAN”作为接入网络ID(ANID)前缀。

在示例场景中，可以将附加TWAN能力包括在请求中。例如，该请求可以指定对本地TWAG或者远程组合的TWAG+SGW的支持、以及连接的MME的列表(若存在)。

更进一步地，在示例场景中，该请求可以包括可选终端信息元素，该可选终端信息元素包括关于UE的ISW能力的附加信息。如果经由对EAP有效载荷的扩展来交换所有相关的UE能力信息，那么可能不需要终端信息元素。

参照图5A，在步骤6处，在3GPPAAA服务器218要求关于订户的附加信息(诸如例如先前的连接性状态)的情况下，其通过使用SWx接口280上的Diameter协议来从HSS270检索该信息。

在步骤7处，通过使用在该请求中提供的或者从HSS检索到的关于支持ISW的SGW和TWAN的信息，3GPPAAA服务器218确定允许TWAN212利用其与MME234的S1a-C连接290以建立PDN连接。

在步骤8处，3GPPAAA服务器218生成Diameter-EAP应答，并且通过STa接口216将该Diameter-EAP应答传送至TWAP264，该Diameter-EAP应答包括经由支持ISW的MME234建立PDN连接的指不。

在步骤9处，TWAP264生成内部消息，并且将该内部消息传送至信任的WLAN接入网关(TWAG)260，从而通知信任的WLAN接入网关(TWAG)260经由支持ISW的MME234设置与SGW238的GTP隧道。

在图5B的步骤10处，TWAG260通过S1a-C接口290将GTP-C创建会话请求消息发送至支持ISW的MME234。该消息可以包括例如指定APN、IMSI、RAT类型(例如，ISW-WLAN)、BSSID、SSID等的信息。

在步骤11处，MME234经由修改的S11’(“主”)接口274将创建会话请求消息发送至选择的SGW238，该S11’接口274已经修改或者扩展为如本文所述的支持在MME234与SGW238之间的通信。

在步骤12处，SGW238使用接收到的信息来选择PGW222。SGW238通过S5接口240将GTP-C创建会话请求消息传送至选择的PGW222。

在步骤13处，如果实施了动态策略和计费控制(PCC)，那么PGW222将会话建立传送至策略和计费规则功能(PCRF)294以为了检索QoS和计费规则。PGW222根据需要施行这些规则。如果未实施动态PCC，那么可以在PGW222中预配置这种规则。

在步骤14处，PGW222使用S6b接口来用针对UE262的关联的PGW222连接性信息更新3GPPAAA服务器218。另外，还提供关联的SGW信息。3GPPAAA服务器218随后经由SWx接口280使用该信息来更新归属订户系统(HSS)270。

在步骤15处，PGW222通过S5接口240将该GTP-C创建会话响应消息发送至SGW238。该响应消息包括进一步处理所需的任何信息，包括例如GTP隧道信息、承载参数、和分配的UEIP地址。从而，在PGW222与SGW238之间建立GTP隧道。

在步骤16处，SGW238通过修改的S11’(“主”)接口274将该GTP-C创建会话响应消息传送至MME234。消息包括进一步处理所需的任何信息，包括例如GTP隧道信息、承载参数、和分配的UEIP地址。

在步骤17处，MME234通过S1a-C接口290将GTP-C创建会话响应消息传送至TWAG260。该消息包括任何合适的信息，包括例如GTP隧道信息、承载参数、和分配的UEIP地址。

在步骤18处，TWAG238生成内部消息，并且将该内部消息传送至TWAP264，从而通知TWAP264已经成功建立S1a-U292承载。

在步骤19处，TWAP264经由在SWw接口2566上的EAPoL消息中的EAP成功指示将附接过程的完成传送至UE262。

在步骤20处，UE262可以经由DHCPv4从TWAG260接收其IPv4地址。TWAG260为UE262提供其IP地址，如之前在GTP-C创建会话响应中传递的。此后，TWAG260经由SGW238在UE262与PGW222之间路由分组。

经由扩展的MME和组合的SGW+TWAG利用多PDN连接能力的初始TWAN附接

在图4和5中描绘的处理中，将TWAN理解为提供“单PDN”连接性。根据所公开的实施例的另一方面，用于集成系统处理的系统还容纳有提供“多PDN”连接的TWAN。图6A-B描绘了与UE经由支持多PDN连接性的TWAN附接至PDN有关的示例处理。在图6A-B的示例处理中，假定TWAG功能已经位于如图3中描绘的SGW中。

结合图6A-B，该处理涉及初始附接，以及随后通过使用在UE362与TWAN312之间的扩展的WLCP信令发起PDN连接。支持ISW的MME334与支持ISW的SGW+TWAG338经由TWAN312将附接提供给PDN网关(PGW)322。在处理期间，3GPPAAA服务器318为TWAN312提供支持ISW的MME334可以使用的指示(若可用)。

参照图6A，在步骤0处，作为初步事项，传输网络层(TNL)连接在TWAN312与MME334之间建立，或者已经预先在TWAN312与MME334之间建立了该传输网络层(TNL)连接，可以通过使用例如OAM来执行该传输网络层(TNL)连接。3GPPAAA服务器318配置有关于支持ISW的MME334、支持ISW的SGW338、和支持ISW的TWAN312的信息，并且维持该信息。

参照图6A，在步骤1处，UE362与作为运营商的信任的WLAN接入网络(TWAN)312的一部分的WiFi接入点(AP)相关联。该关联通过经由SWw接口356进行的标准IEEE802.11过程发生。UE362可以基于预配置的信息、ANDSF策略、ANQP信令等来发现关联，并且试图与该WiFiAP相关联。在UE362经由LTE接入具有现有PDN连接的场景中，所请求的连接导致多址PDN连接性“MAPCON”，即，针对PDN连接性同时使用蜂窝和WiFi接入。

在步骤2处，执行EAP认证。除了在与图6A相关联的场景中，按照在3GPPTR23.852v12.0.0中描述的SaMOG阶段2解决方案，EAP有效载荷可以包含UE的“多PDN”TWAN能力的指示之外，该处理大体上与上文结合图4A的步骤2至8描述的处理相同。

在步骤3处，并且在UE362已经附接至TWAN312之后，UE362经由SaMOG阶段2“WLAN控制协议”(WLCP)向WLANAN310请求PDN连接。在图6A中描绘的示例处理中，UE362请求连接至UE362当前未连接的PDN。

在步骤4处，WLANAN310生成GTP-C创建会话请求消息，并且通过S1a-C接口390将该GTP-C创建会话请求消息传送至选择的MME334。

在步骤5处，MME334通过S11’(“主”)接口374将GTP-C创建会话请求消息传送至SGW。该消息可以包括进一步处理所需的任何合适的信息。在示例实施例中，消息可以包括例如APN、IMSI、RAT类型(例如，ISW-WLAN)、BSSID、SSID等。

在步骤6处，SGW338通过S5接口340将GTP-C创建会话请求消息传送至选择的PGW322。

在步骤7处，如果实施了动态策略和计费控制(PCC)，那么PGW322将会话建立传送至策略和计费规则功能(PCRF)394以为了检索QoS和计费规则。PGW322根据需要施行这些规则。如果未实施动态PCC，那么可以在PGW322中预配置这种规则。

在图6A-B上描绘的步骤8处，PGW322使用S6b接口396来用针对UE362的关联的PGW连接性信息更新3GPPPAAA服务器318。另外，其提供关联的SGW信息。3GPPAAA服务器318随后经由SWx接口380使用该信息来更新归属订户系统(HSS)370。

在图6B的步骤9处，PGW322生成GTP-C创建会话响应消息，并且通过S5接口340将该GTP-C创建会话响应消息传送至SGW338。该响应消息包括进一步处理所需的任何合适的信息，包括例如GTP隧道信息、承载参数、和分配的UEIP地址。从而，在PGW322与SGW338之间建立GTP隧道。

在步骤10处，SGW338通过修改的S11’(“主”)接口374将GTP-C创建会话响应消息传送至MME334。

在步骤11处，MME334通过S1a-C接口390将GTP-C创建会话响应消息传送至WLANAN310。该消息包括任何合适的信息，包括例如GTP隧道信息、承载参数、和分配的UEIP地址。

在步骤12处，WLANAN310经由在SWw接口356上的WLCP协议将成功PDN连接建立传递至UE362。

在步骤13处，如果UE362在之前的步骤中未接收到其IPv4地址，那么其可以经由DHCPv4从WLANAN310接收IPv4地址。TWAG338现在可以经由组合的SGW+TWAG338在UE362与PGW322之间路由分组。

经由扩展的MME和独立SGW利用多PDN连接能力的初始TWAN附接

在图2的示例实施例中，TWAG260位于TWAN212而不是位于如图3中的SGW中。图7A-B描绘了描绘与UE经由系统中(诸如，在图2中描绘的系统)的TWAN附接至PDN相关联的示例处理的流程图，其中，TWAN具有多PDN连接性。更具体地，图7A-B描绘了在示例系统实施例中的处理，其中，TWAN212支持多PDN连接，并且其中，TWAG功能位于TWAN212中。

要了解，该场景由两个单独的过程组成：一个场景针对使用EAP扩展的初始附接，而另一个场景针对使用在UE与TWAN之间的扩展的WLCP信令的后续PDN连接。在该特定示例中，要理解，TWAN由WLANAN、TWAP、和TWAG组成。

参照图7A，在步骤0处，作为初步事项，在TWAN212与MME234之间建立传输网络层(TNL)连接，或者已经在TWAN212与MME234之间建立了传输网络层(TNL)连接。3GPPAAA服务器218配置有关于支持ISW的MME234、支持ISW的SGW238、和支持ISW的TWAN212的信息，并且维持该信息。

参照图7A，在步骤1处，将UE262与作为运营商的信任的WLAN接入网络(TWAN)212的一部分的WiFi接入点(AP)相关联。该关联通过通过经由SWw接口256进行的标准IEEE802.11过程发生。UE262可以基于预配置的信息、ANDSF策略、ANQP信令等来发现关联，并且试图与该WiFiAP相关联。在UE262经由LTE接入具有现有PDN连接的场景中，所请求的连接导致多址PDN连接性“MAPCON”，即，针对PDN连接性同时使用蜂窝和WiFi接入。

在步骤2处，执行EAP认证。除了在与图7A相关联的场景中之外，该处理大体上与上文结合图5A的步骤2至8描述的处理相同，按照在3GPPTR23.852v12.0.0中描述的SaMOG阶段2解决方案，EAP有效载荷可以包含UE的“多PDN”TWAN能力的指示。

在步骤3处，UE262经由SaMOG阶段2“WLAN控制协议”(WLCP)请求PDN连接。针对该示例场景，要理解，UE262请求连接至UE362当前未连接的PDN。

在步骤4处，在TWAN212中的WLANAN210功能将PDN连接请求转发至TWAG260。

在步骤5处，TWAG260通过S1a-C接口290将GTP-C创建会话请求消息传送至选择的MME234。

在步骤6处，MME260通过S11’(“主”)接口274将GTP-C创建会话请求消息传送至SGW238。该消息包括进一步处理所需的任何合适的信息，包括例如APN、IMSI、RAT类型(例如，ISW-WLAN)、BSSID、SSID等。

在步骤7处，SGW238通过S5接口240将GTP-C创建会话请求消息传送至选择的PGW222。

在步骤8处，如果实施了动态策略和计费控制(PCC)，那么PGW222将会话建立传送至策略和计费规则功能(PCRF)294以为了检索QoS和计费规则。PGW222根据需要施行这些规则。如果未实施动态PCC，那么可以在PGW222中预配置这种规则。

在图7A的步骤9处，PGW222使用S6b接口396来用针对UE262的关联的PGW连接性信息更新3GPPAAA服务器218。另外，还提供关联的SGW信息。3GPPAAA服务器218随后经由SWx接口280使用该信息来更新归属订户系统(HSS)270。

在图7B上示出的步骤10处，PGW222生成GTP-C创建会话响应消息，并且通过S5接口将该GTP-C创建会话响应消息传送至SGW，该GTP-C创建会话响应消息包括GTP隧道信息、承载参数、和分配的UEIP地址。从而，在PGW222与SGW238之间建立GTP隧道。

在步骤11处，SGW238通过修改的S11’(“主”)接口274将GTP-C创建会话响应消息传送至MME234。

在步骤12处，MME234通过S1a-C接口290将GTP-C创建会话响应消息传送至TWAG260。该消息包括GTP隧道信息、承载参数、和分配的UEIP地址。

在步骤13处，TWAG260生成内部消息，并且将该内部消息传送至WLANAN210，从而通知WLANAN210已经成功建立S1a-U292承载。

在步骤14处，WLANAN210经由在SWw接口256上的WLCP协议将成功的PDN连接建立传送至UE262。

在步骤15处，如果UE262在之前的步骤中未接收到其IPv4地址，那么其可以经由DHCPv4从TWAG260接收IPv4地址。TWAG260现在可以经由SGW238在UE262与PGW222之间路由分组。

从LTE到TWAN的MME内/SGW内切换

上文结合图4至7描述的处理与各种场景有关，由此，UE经由TWAN附接至PDN。在UE已经附接至PDN的实例中，将与PDN的连接切换到无线接入网络(即，WiFi和蜂窝LTE)的另一个是有用的。例如，在UE具有经由蜂窝LTE已建立的与PDN的连接的情况下，UE可能希望将与PDN的通信切换到UE所具有的与PDN的WLAN连接。可替选地，在UE通过WLAN和蜂窝连接两者而连接至PDN的情况下，UE可能希望将在WLAN上接收到的通信切换到蜂窝连接。

图8A-C描绘了与将通信路径从现有LTE连接切换到WLAN连接相关联的示例处理。UE经由TWAN附接以建立与PDN的连接，UE已经经由LTE连接至了该PDN。

在图8A-C的示例场景中，源(H)eNBLTE接入网络和目标TWAN均由相同的支持ISW的MME234控制并且由相同的独立支持ISW的SGW238服务。一旦建立了TWAN连接，UE264释放关联的LTE连接，从而完成从LTE到TWAN的切换。

在图8A-C中描绘的示例处理中，将TWAN理解为具有多PDN连接。将了解，可以结合提供单PDN连接性的TWAN来执行相似的处理。

参照图8A，在步骤0处，作为初步事项，在TWAN212与MME234之间建立传输网络层(TNL)连接，或者已经预先在TWAN212与MME234之间建立了该传输网络层(TNL)连接，可以通过使用例如OAM来执行该传输网络层(TNL)连接。3GPPAAA服务器218配置有关于支持ISW的MME234、支持ISW的SGW238、和支持ISW的TWAN212的信息，并且维持该信息。

在步骤1处，UE262经由支持ISW的SGW238通过PGW222使用其经由(H)eNBLTE接入网络295与PDN已建立的连接。在示例场景中，该连接可以由以下的级联来组成：在UE262与(H)eNB295之间的Uu接口297上的LTE无线承载；在(H)eNB295与SGW238之间的S1接口298上的GTP隧道；以及在SGW238与PGW222之间的S5接口240上的GTP隧道。

在步骤2处，UE262发现属于运营商的TWAN212的WiFiAP，并且确定将现有PDN连接从(H)eNB295切换到TWAN212。UE262可以基于预配置的信息、ANDSF策略、ANQP信令等来发现关联，并且试图与该WiFiAP相关联。

在步骤3处，UE262与WiFi接入点(AP)相关联。关联通过经由SWw接口进行的标准IEEE802.11过程发生。

在图8A的步骤4处，与上文结合图5描述的步骤2至8相似地执行EAP认证，除了图8的处理之外，按照在3GPPTR23.852v12.0.0中描述的SaMOG阶段2解决方案，EAP有效载荷可以包含UE的“多PDN”支持的指示。

在图8B上示出的步骤5处，UE262经由SaMOG阶段2WLAN控制协议(WLCP)请求PDN连接。该请求包括进一步处理所需的任何信息，包括例如在LTE上存在的用于当前PDN连接的APN。

在步骤6处，在TWAN212中的WLANAN210功能将PDN连接请求转发至TWAG260。

在步骤7处，TWAG260生成GTP-C创建会话请求消息，并且通过S1a-C接口290将GTP-C创建会话请求消息发送至支持ISW的MME234。该消息包括进一步处理所需的任何信息(包括例如APN、IMSI、RAT类型(例如，ISW-WLAN)、BSSID、SSID等)连同“切换”指示。

在步骤8处，MME234通过修改的S11’(“主”)接口将GTP-C创建会话响应消息传送至SGW。该消息包括进一步处理所需的任何合适的消息(包括例如APN、IMSI、RAT类型(例如ISW-WLAN)、BSSID、SSID等)连同“切换”指示。

在步骤9处，SGW238将针对现有APN的具有“切换”指示的创建会话请求传送至PGW222。图8的示例处理涉及在现有PDN连接上的SGW内切换。因此，相同的PGW222用于LTE和WLAN连接。因此，当PGW222看见具有“切换”指示的创建会话请求消息时，PGW222使用现有GTP隧道而不是利用SGW238创建一条新的隧道。该消息的主要作用在于允许PGW222通知PCRF294在接入中的变化，从而使得发生适合的策略和计费。

在步骤10处，如果实施了动态策略和计费控制(PCC)，那么PGW222将会话建立传送至策略和计费规则功能(PCRF)294以为了检索QoS和计费规则。因为包括了“切换”指示，所以PGW222利用PCRF294来执行由PCEF发起的IP-CAN会话修改过程，以获得要施行的策略和计费规则。PGW222根据需要施行这些规则。如果未实施动态PCC，那么可以在PGW222中预配置这种规则。

在步骤11处，PGW222使用S6b接口296来用针对UE262的关联的PGW222连接性信息更新3GPPAAA服务器218。另外，PGW222提供关联的SGW信息。3GPPAAA服务器218随后经由SWx接口280使用该信息来更新归属订户系统(HSS)270。

在步骤12处，PGW222生成GTP-C创建会话响应消息，并且通过S5接口240将该GTP-C创建会话响应消息传送至SGW238，该GTP-C创建会话响应消息包括GTP隧道信息、承载参数、和分配的UEIP地址。该消息进一步包括之前分配给UE的IP地址。从而，在PGW222与SGW238之间建立GTP隧道。

在步骤13处，SGW238通过S11’接口274将GTP-C创建会话响应消息传送至MME234。该消息包括进一步处理所需的任何合适的信息，包括例如GTP隧道信息、承载参数、和之前分配给UE的IP地址。

在图8B的步骤14处，MME234通过S1a-C接口290将GTP-C创建会话响应消息传送至TWAG260。该消息包括进一步处理所需的任何合适的信息，包括例如GTP隧道信息、承载参数、和之前分配给UE的IP地址。

在图8C上示出的步骤15处，在TWAN212中的TWAG260功能将PDN连接响应传送至WLANAN210。

在步骤16处，WLANAN210经由在SWw接口256上的WLCP协议将成功的PDN连接建立传送至UE262。

在步骤17处，TWAG260能够经由SGW238在UE262与PGW222之间路由分组。

在步骤18处，UE262发起释放3GPPEPS承载。换言之，UE262降低LTE连接的使用。

在步骤19处，UE262和SGW238仅经由TWAG260传送和接收关联的PDN分组。

经由TWAN的MME内/SGW内多连接附接

根据所公开的系统和方法的另一方面，UE可以维持与PDN的多个连接。例如，UE可以经由WiFi(即，TWAN)维持与PDN的第一连接并且经由LTE接入网络维持与相同的PDN的第二连接。可以在包含“单PDN”和“多PDN”TWAN连接的所公开的系统的实施例中实施多连接附接，并且其中，架构包括本地TWAG或者远程SGW+TWAG组合。图9A-C描绘了结合建立多连接而执行的示例处理。要理解，在以多PDNTWAN连接和本地TWAG为特征的架构中执行该处理。要了解，结合图9A-C描述的构思可以适用于其它场景，诸如例如其中在SGW中TWAN是单PDNTWAN和/或TWAG组合的情况下。

在多连接附接场景中，支持ISW的MME234和支持ISW的SGW238已经经由与特定PDN的LTE连接来为UE262服务。一旦与相同的PDN建立了TWAN连接，UE262维持连接，并且根据本地存储的策略、信号情况等将特定上行链路IP业务流的传送分配给TWAN或者LTE接入。尽管接入可以基于逐个分组发生改变，但是预期的是，只要情况允许，特定接入通常用于稳定的时间段。SGW238保持对接收到的上行链路IP分组的接入的追踪，并且可以经由相同的接入传送关联的下行链路分组(例如，基于对应的5元组)。可替选地，SGW238可以基于其自身的判据(例如，针对载荷平衡等)来通过任何一次接入发送下行链路分组。

参照图9A，在步骤0处，作为初步事项，已经在TWAN212与MME234之间建立了传输网络层(TNL)连接，可以通过使用例如OAM来执行该传输网络层(TNL)连接。3GPPAAA服务器218维持关于支持ISW的MME234、支持ISW的SGW238、和支持ISW的TWAN212的信息。

在步骤1处，UE262经由支持ISW的MME234和支持ISW的SGW238通过PGW222使用其经由(H)eNBLTE接入网络295与PDN已建立的连接。在示例场景中，该连接可以由以下的级联来组成：在UE262与(H)eNB295之间的Uu接口297上的LTE无线承载；在(H)eNB295与SGW238之间的S1接口298上的GTP隧道；以及在SGW238与PGW222之间的S5接口240上的GTP隧道。

在步骤2处，UE262发现属于运营商的TWAN212的WiFiAP，并且确定要建立对现有PDN的多址连接。UE262基于预配置的信息、ANDSF策略、ANQP信令等来发现关联，并且试图与该WiFiAP相关联。UE262可以基于本地策略和情况(例如，信号强度、感知的拥塞、电池电量等)来确定发起多址PDN连接。

在步骤3处，UE262与作为是运营商的信任的WLAN接入网络(TWAN)212的一部分的WiFi接入点(AP)相关联。在示例实施例中，该关联可以通过经由SWw接口256进行的标准IEEE802.11过程发生。

在图9A上示出的步骤4处，与上文结合图5描述的步骤2至8相似地执行EAP认证，除了图9的处理之外，按照在3GPPTR23.852v12.0.0中描述的SaMOG阶段2解决方案，EAP有效载荷可以包含UE的“多PDN”支持的指示。

在图9B上示出的步骤5处，UE262经由SaMOG阶段2WLAN控制协议(WLCP)请求PDN连接。该请求包括进一步处理所需的任何信息，包括例如经由现有LTE连接接入的相同的PDN的APN。该请求可以进一步包括“多连接”指示符，该“多连接”指示符允许网络通过如当前用于通过LTE接入网络295进行接入的TWAN来分配相同的IP地址以供UE接入PDN。

在步骤6处，在TWAN212中的WLANAN210功能将PDN连接请求转发至TWAG260。

在步骤7处，TWAG260生成GTP-C创建会话请求消息，并且通过S1a-C接口290将该GTP-C创建会话请求消息发送至支持ISW的MME234。该消息包括进一步处理所需的任何信息，包括例如多连接指示、APN、IMSI、RAT类型(例如，ISW-WLAN)、BSSID、SSID等。

在步骤8处，MME234通过S11’(“主”)接口274将GTP-C创建会话请求消息传送至SGW238。该消息包括进一步处理所需的任何信息，包括例如多连接指示、APN、IMSI、RAT类型(例如，ISW-WLAN)、BSSID、SSID等。

在步骤9处，SGW238将针对现有APN的具有“多连接”指示的创建会话请求传送至PGW222。图9的示例处理涉及在现有PDN连接上的SGW内多连接附接。因此，相同的PGW222用于LTE和WLAN连接两者。因此，当PGW222识别具有“多连接”指示的创建会话请求消息时，PGW222使用现有SGWGTP隧道而不是利用SGW238创建一条新的隧道。该消息的一种作用在于允许PGW222通知PCRF294附加TWAN212接入，从而使得发生适合的策略和计费。

在步骤10处，如果实施了动态策略和计费控制(PCC)，那么PGW222向策略和计费规则功能(PCRF)294指示TWAN会话建立以为了检索QoS和计费规则。因为包括了“多连接”指示，PGW222利用PCRF294来执行由PCEF发起的IP-CAN会话修改过程，以获得要施行的策略和计费规则。PGW222根据需要施行这些规则。如果未实施动态PCC，那么可以在PGW222中预配置这种规则。

在步骤11处，PGW222使用S6b接口296来用针对UE262的关联的PGW222连接性信息更新3GPPAAA服务器218。另外，PGW222提供关联的SGW地址和多连接信息。3GPPAAA服务器218随后经由SWx接口280使用该信息来更新归属订户系统(HSS)270。

在步骤12处，PGW222生成GTP-C创建会话响应消息，并且通过S5接口240将该GTP-C创建会话响应消息传送至SGW238，该GTP-C创建会话响应消息包括GTP隧道信息、承载参数、和分配的UEIP地址。该消息进一步包括之前分配给UE的IP地址。

在步骤13处，SGW238通过S11’接口274将GTP-C创建会话响应消息传送至MME。该消息包括进一步处理所需的任何合适的信息，包括例如GTP隧道信息、承载参数、和之前分配给UE的IP地址。

在步骤14处，MME234通过S1a-C接口290将GTP-C创建会话响应消息传送至TWAG260。该消息包括任何合适的信息，包括例如GTP隧道信息、承载参数、和之前分配给UE的IP地址。

在图9C上示出的步骤15处，在TWAN212中的TWAG260将PDN连接响应转发至WLANAN210。

在步骤16处，WLANAN210经由在SWw接口256上的WLCP协议将成功的PDN连接建立传送至UE262。

在步骤17处，TWAG260能够经由SGW238在UE262与PGW222之间路由分组。

在步骤18处，UE262可以通过TWAN212或者(H)eNBLTE接入网络295经由ISW-SGW238将分组路由到PDN。同样，SGW238可以通过TWAN212或者(H)eNBLTE接入网络295将分组路由到UE262。

经由支持ISW的MME和SGW的LTE(H)eNB连接

结合图4至9的以上描述已经主要将重点放在对已经经由TWAN发起的与PDN的连接上。然而，所公开的系统和方法也适用于经由LTE接入网络发起的连接。

经由LTE(H)eNB的初始附接

在所公开的系统和方法中，如在现有3GPP标准中定义的，随后执行经由LTE(H)eNB的初始附接。经由(H)eNB的初始附接利用标准MME234和SGW238基线EPC架构和协议。然而，在所公开的用于集成小小区和WiFi接入的系统和方法中，与现有处理的一个不同之处是MME234能够为初始LTE接入分配支持ISW的SGW238。使MME234了解该信息，作为经由S6a接口由HSS270提供的扩展信息的一部分。

从TWAN到LTE的SGW内切换

上文结合图8描述了从LTE连接到TWAN连接的SGW内切换的处理。所公开的系统和方法同样适用于支持从TWAN连接到LTE连接的切换。图10A-B描绘了结合从TWAN连接到LTE连接的切换过程执行的示例处理。

针对系统内LTE切换，现有3GPP标准支持两种格式的系统内切换：基于SI的切换和基于X2的切换。如果不同的SGW正在为源eNB和目标eNB服务，那么还指定了所要求的SGW“重定位”过程。所有LTE内切换都是由网络发起的，通常基于报告给网络的UE测量。

针对系统间LTE切换，按照现有3GPP标准，所有系统间切换都是由UE发起的。切换同样由UE结合用于本文公开的系统间集成的系统和方法发起。然而，按照目前公开的系统和方法，并且与现有方法相反，系统间LTE/WiFi切换采用在MME与WLAN之间定义的S1a接口。

图10A-B描绘了结合从TWAN连接到LTE连接的切换过程执行的示例处理。可以在所公开的包含“单PDN”和“多PDN”TWAN连接的系统的实施例中实施切换处理，并且其中，架构包括本地TWAG或者远程SGW+TWAG组合。为图10A-B中描绘的处理之目的，要理解，在以多PDNTWAN连接和本地TWAG为特征的架构中执行处理。然而，要了解，结合图10A-B描述的构思可以适用于其它场景，诸如例如其中在SGW中TWAN是单PDNTWAN和/或TWAG组合的情况下。

SGW内切换和SGW间切换两者均由所公开的系统实施例支持。然而，与SGW内切换相关联的处理提供了本地处理的益处。

结合图10A-B，对使用MME内/SGW内过程的系统间切换进行了描述。要理解，对于这种特定场景，PDN连接已经经由在UE与TWAN之间的WLAN链路、在TWAN与SGW之间的GTP隧道、和在SGW与PGW之间的另一GTP隧道的级联而存在。该场景可以扩展为包括使用附加GTP隧道的级联对一个或者多个专用承载的切换。

参照图10A，在步骤1处，如上文结合图5A-5B描述的，UE采用TWAN212以经由ISW-SGW238连接至PGW222。该连接由以下的级联组成：在UE262与TWAN212之间的SWw接口256上的WLAN链路；在TWAN212与SGW238之间的S1a-U接口292上的GTP隧道；以及在SGW238与PGW222之间的S5接口240上的GTP隧道。

在步骤2处，UE262确定将其当前会话(即，切换)从TWAN212转移至(H)eNB网络295。在示例场景中，UE262可以使用ANDSF策略来确定动作过程。

在步骤3处，UE262生成包括附接类型和APN的附接请求，并且通过LTE(H)eNB网络295将该附接请求传送至MME234。该消息由(H)eNB295路由至MME234。在切换是系统间切换的场景中，UE262可包括“切换”指示。针对系统间“切换”，UE还可包括与TWAN中的PDN连接对应的APN中的任何一个。

在步骤4处，MME234联系HSS270，并且认证UE262。

在步骤5处，在成功认证之后，MME262从HSS270执行定位更新过程和订户数据检索。如果请求类型是“切换”，那么将传达给MME234的PGW地址存储在MME的PDN订阅上下文中。MME234经由从HSS270获得的订户数据来接收针对UE的TWANPDN连接的信息。HSS270可以包括将MME234和SGW238识别为“支持ISW的”的信息。根据所公开的系统实施例的方面，HSS270可以包括关于UE262经由TWAN212所连接的SGW238的信息。

在步骤6处，MME234选择APN、SGW、和PGW。如果(H)eNB网络295可以被如TWAN相同的SGW(即，其是支持ISW的SGW)服务，那么MME234生成创建会话请求(包括IMSI、MME上下文ID、PGW地址、APN、和“切换”指示)消息，并且将该创建会话请求消息传送至选择的SGW238。

在图10B上示出的步骤7处，SGW238将创建会话请求(“切换”指示)消息传送至PGW222。在当前正在执行现有PDN连接的SGW内切换的场景中，使用相同的PGW222。当按照与TWAN212的每个现有会话，PGW222识别到具有系统间“切换”指示的创建会话请求消息和相同的APN时，PGW222使用现有GTP隧道而不是利用SGW238创建一条新的隧道。该消息的一种作用在于通知PCRF294在接入中的变化，从而使得发生适合的策略和计费。

在步骤8处，因为包括了“切换”指示，所以PGW222利用PCRF294来执行由PCEF发起的IP-CAN会话修改过程，以获得要施行的策略和计费规则。

在步骤9处，PGW222用创建会话响应消息来响应SGW238。在系统间“切换”的情况下，该消息包括分配给UE262用于TWAN接入的IP地址或者前缀。其还包含通过TWAN212为PDN连接分配的计费ID。

在步骤10处，SGW238将创建会话响应消息返回至MME234。该消息包括UE262的IP地址。

在步骤11处，MME234在(H)eNBLTE接入网络295与SGW238之间发起接入承载建立并且在UE262与(H)eNBLTE接入网络295之间发起无线承载建立。

在步骤12处，MME234将修改承载请求(eNB地址、eNBTEID、系统间“切换”指示)发送至SGW238以为了完成到(H)eNBLTE接入网络295的GTP隧道。在SGW238与PGW222之间的现有GTP隧道不受影响。

在步骤13处，SGW通过将修改承载响应(具有EPS承载身份)消息发送至MME234来进行确认。

在步骤14处，UE262经由(H)eNBLTE接入网络295发送并检索数据。

在步骤15处，MME234通过在S1a-C接口290上将删除承载请求发送至TWAN212，来发起TWAN资源分配禁用。

在步骤16处，TWAG260利用WLCP：PDN连接释放消息来释放UE-TWAN连接。

在步骤17处，UE经由到TWAN212的WLCP：PDN断开响应消息来确认该释放，并且释放WLAN连接。

在步骤18处，TWAN212通过经由S1a接口290将删除承载响应发送至MME234来指示TWAN连接的释放。

经由LTE的SGW内多连接附接

结合上面的图9，描述了用于在UE与PDN之间建立多连接附接的过程，其中，将经由TWAN的连接添加到现有LTE连接。所公开的系统和方法同样适用于支持通过将LTE信道添加到之前存在的TWAN连接来形成多信道连接。图11A-B描绘了结合通过将LTE信道添加到之前存在的TWAN连接来建立多信道连接而执行的示例处理。

在结合图11A-B描绘的实施例中，基于由HSS提供的信息，MME为LTEPDN连接分配支持ISW的SGW作为中间网关，很可能具有用于通过LTE接入来处理特定IP数据流的基于HSS的策略。此外，要理解，支持ISW的SGW已经经由到相同PDN的TWAN连接为UE服务。一旦建立了LTE连接，UE维持连接，并且根据本地存储的策略、信号情况等将特定上行链路IP流的传送分配给TWAN或者LTE接入中任一者。尽管接入可以基于逐个分组发生改变，但是预期的是，只要情况允许，特定接入通常用于稳定的时间段。基于由MME提供的策略，SGW保持对接收到的上行链路IP分组的接入的追踪，并且可以经由相同的接入传送关联的下行链路分组(例如，基于对应的5元组)。可替选地，SGW可以基于其自身判据(例如，针对载荷平衡等)来通过任何一次接入发送下行链路分组。

参照图11A和步骤1，UE262使用TWAN212以经由支持ISW的SGW238连接至PGW222。该连接由以下的级联组成：在UE262与TWAN212之间的SWw接口256上的WLAN链路；在TWAN212与SGW238之间的S1a-U接口292上的GTP隧道；以及在SGW238与PGW222之间的S5接口240上的GTP隧道。

在步骤2处，UE262发现(H)eNBLTE接入网络295，并且确定要建立与现有PDN的多址连接。在示例场景中，UE262可以使用ANDSF策略来确定动作过程。

在步骤3处，UE262生成包括附接类型和APN的附接请求，并且将该附接请求传送至MME234。该消息由(H)eNB路由到MME234。在对现有PDN的多址连接性的情况下，该消息包括用于“多连接”附接的指示。针对“多连接”附接，UE262包括与TWAN中的PDN连接对应的APN中的任何一个。

在步骤4处，MME234联系HSS270，并且认证UE262。

在步骤5处，在成功认证之后，MME234从HSS270执行定位更新过程和订户数据检索。如果请求类型是“多连接”，那么将传达给MME234的PGW地址存储在MME的PDN订阅上下文中。MME234经由从HSS270获得的订户数据来接收针对UE的TWANPDN连接的信息。根据所公开的实施例的方面，HSS270也包括关于UE262经由TWAN212所连接的SGW238的新信息。

在步骤6处，MME234选择APN、SGW、和PGW。如果(H)eNB网络295可以被与TWAN212相同的SGW238(即，其是支持ISW的SGW)服务，那么MME234将创建会话请求(包括IMSI、MME上下文ID、PGW地址、APN、“多连接”指示、接入路由策略)消息传送至选择的SGW238。

在图11B上描绘的步骤7处，SGW238将创建会话请求(“多连接”指示)消息传送至PGW222。在涉及对现有PDN的SGW内多址连接的场景中，使用相同的PGW。因此，当按照与TWAN212的每个现有会话PGW222识别到具有“多连接”指示和相同的APN的创建会话请求消息时，PGW222使用现有GTP隧道而不是利用SGW238创建一条新的隧道。该消息的一种作用在于通知PCRF294在接入中的变化，从而使得发生适合的策略和计费。

在步骤8处，因为包括了“多连接”指示，所以PGW222使用PCRF294来执行由PCEF发起的IP-CAN会话修改过程，以获得要施行的策略和计费规则。

在步骤9处，PGW222用创建会话响应消息来响应SGW238。在该消息涉及“多连接”的情况下，该消息包括分配给UE用于TWAN接入的IP地址或者前缀。其还包含通过TWAN为PDN连接分配的计费ID。

在步骤10处，SGW238将创建会话响应消息返回至MME。该消息包括UE262的IP地址。

在步骤11处，MME234在(H)eNB网络295与SGW238之间发起接入承载建立并且在UE262与(H)eNB网络295之间发起无线承载建立。

在步骤12处，MME234将修改承载请求(eNB地址、eNBTEID、“多连接”指示)发送至SGW238以为了添加来自(H)eNB网络295的GTP隧道。在SGW238与PGW222之间的现有GTP隧道不受影响。

在步骤13处，SGW通过将修改承载响应(具有EPS承载身份)消息发送至MME234来进行确认。

在步骤14处，UE262经由(H)eNB网络295或者TWAN212在该点处发送和接收数据。SGW可以通过TWAN 21或者(H)eNB LTE接入网络295将分组路由至US 262。

示例计算环境

图12A是示例无线通信装置30(例如，UE)的系统示意图。如图12A所示，装置30可以包括处理器32、收发器34、传送/接收元件36、扬声器/麦克风38、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、和其它外围装置52。在示例实施例中，显示器/触摸板/指示器42可以包括操作为用户界面的一部分的一个或者多个指示器。要了解，装置30可以在与实施例保持一致的同时包括前述元件的任何子组合。图12A的装置30可以是使用服务网关扩展以用于如上文讨论的系统间移动性系统和方法的装置。

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核心相关联的一个或者多个微处理器、控制器、微控制器、一个或者多个专用集成电路(ASIC)、一个或者多个现场可编程门阵列(FPGA)电路、任何其它类型和数量的集成电路(IC)、状态机等。处理器32可以执行信号编码、数据处理、电源控制、输入/输出处理、和/或使装置30能够在无线环境中运行的任何其它功能。处理器32可以耦合至收发器34，该收发器34可以耦合至传送/接收元件36。虽然图12A将处理器32和收发器34描绘为单独的部件，但是要了解，可以将处理器32和收发器34集成在电子封装或者芯片中。处理器32可以执行应用层程序(例如，浏览器)和/或无线接入层(RAN)程序和/或通信。处理器32还可以执行安全操作(诸如，认证、安全密钥协议、和/或密码操作)，诸如例如在接入层和/或应用层处。

传送/接收元件36可以配置为将信号传送至e节点B、家庭e节点B、WiFi接入点等，或者从e节点B、家庭e节点B、WiFi接入点等接收信号。例如，在实施例中，传送/接收元件36可以是配置为传送和/或接收RF信号的天线。传送/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。例如，在实施例中，传送/接收元件36可以是配置为传送和/或接收IR、UV、或者可见光信号的发射机/检测器。在再一实施例中，传送/接收元件36可以配置为传送和接收RF和光信号两者。要了解，传送/接收元件36可以配置为传送和/或接收无线或者有线信号的任何组合。

另外，尽管在图12A中将传送/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传送/接收元件36。更具体地，装置30可以采用MIMO技术。因此，在实施例中，装置30可以包括用于传送和接收无线信号的两个或者更多个传送/接收元件36(例如，多个天线)。

收发器34可以配置为调制待由传送/接收元件36传送的信号并且解调制由传送/接收元件36接收的信号。如上文提到的，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能够经由多个RAT(诸如，UTRA和IEEE 802.11)通信的多个收发器。

处理器32可以访问来自任何类型的合适的存储器(诸如，不可移动存储器44和/或可移动存储器46)的信息，并且将数据存储在任何类型的合适的存储器中。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可以包括用户识别模块(SIM)卡、记忆棒、安全数字(SD)存储卡等。在其它实施例中，处理器32可以访问来自并未在物理上位于装置30的存储器(诸如，在服务器或者家庭计算机上)的信息，或者将数据存储在该存储器中。

处理器30可以接收来自电源48的电力，并且可以配置为分布和/或控制用于装置30中的其它部件的电力。电源48可以是用于对装置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(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还可以耦合至可以配置为提供关于装置30的当前定位的定位信息(例如，经纬度)的GPS芯片集50。要了解，装置30可以在与实施例保持一致的同时通过任何合适的定位确定方法来获得定位信息。

处理器32可以进一步耦合至其它外围装置52，该外围装置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，外围装置52可以包括加速度计、电子罗盘、卫星收发器、传感器、数码相机(用于照片或者视频)、通用串行总线(USB)端口、振动装置、电视收发器、免提耳机、

(蓝牙)模块、调频(FM)无线电单元、数字音乐播放器、媒体播放器、视频游戏机模块、互联网浏览器等。

图12B描绘了可以用于实施本文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90可以用于实施作为诸如本文提及的例如MME、SGW、WLAN、TWAP、和PGW而运行的装置。计算系统90可以包括计算机或者服务器并且可以主要由计算机可读指令控制，该计算机可读指令可以是软件的形式，无论这样的软件被存储在哪里或在哪里被访问、或通过任何手段存储或者访问。可以在中央处理单元(CPU)91内执行这种计算机可读指令，以使计算系统90工作。在许多个已知的工作站、服务器、和个人计算机中，中央处理单元91由称作微处理器的单片机CPU来实现。在其它机器中，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、执行附加功能或者协助CPU 91的可选处理器。CPU 91和/或协处理器81可以接收、生成、并且处理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。

在操作中，CPU 91取得、解码、并且执行指令，并且经由计算机的主数据传输路径系统总线80将信息传输至其它资源并且传输来自其它资源的信息。这种系统总线连接在计算系统90中的部件，并且定义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通常包含不能轻易修改的存储数据。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。可以由存储器控制器92控制对RAM 82和/或ROM 93的访问。当指令被执行时，存储器控制器92可以提供将虚拟地址转化成物理地址的地址转换功能。存储器控制器92还可以提供将系统内的进程隔离并且将系统进程与用户进程隔离的存储器保护功能。因此，在第一模式中运行的程序仅可以访问通过其自身的进程虚拟地址空间映射的存储器；该程序不能访问在另一进程的虚拟地址空间内的存储器，除非已经建立了在进程之间共享的存储器。

另外，计算系统90可以包含负责将指令从CPU 91传送到外围装置的外围装置控制器83，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用于显示由计算系统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。显示器86可以与基于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、或者触摸板一起实施。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，计算系统90可以包含网络适配器，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(诸如，PDN)。在实施例中，网络适配器97可以接收和传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集成LTE和WiFi系统中的系统间移动性的示例系统和方法。在信任的WLAN接入网络(TWAN)与包括在LTE无线接入网络中的移动性管理实体(MME)之间定义控制面接口(称为S1a-C接口)。在TWAN与LTE无线接入网络中的服务器网关(SGW)之间定义用户面接口(称为Sla-U接口)。MME操作为针对LTE和TWAN接入两者的公共控制面实体，而SGW操作为针对LTE和TWAN两者的用户面网关。集成MME和SGW允许用户设备(UE)通过LTE接入网络或者TWAN来访问分组数据网络(PDN)的能力。而且，可以将在UE与PDN之间的现有通信连接从LTE接入网络或者TWAN中的一个切换到另一个。更进一步地，MME和SGW提供在UE与分组网络之间同时维持的两条通信路径，一条经由LTE接入网络，而另一条经由TWAN。

所公开的系统和方法可以产生各种益处。例如，通过实现执行靠近网络的边缘的系统间移动性过程来提高通信性能。通过最小化对在核心网络深处(即，朝向PGW)的信令过程的需要来降低通信时延。这可能在MNO将小小区和WiFi接入两者部署在公共地理区域中时尤为有益。还通过减少PGW处理载荷(例如通过将一些系统间移动性功能分布到MME和SGW)提高了可扩展性。

建立并发连接(一条经由LTE，而另一条经由WiFi)的能力提高了移动性稳健性并且减少了来回切换。在不导致切换建立时延的情况下，可以根据需要使到PDN的替选路径可用。当主数据路径退化(考虑到小小区和WiFi接入两者点的覆盖范围有限，这可以是常见情况)时，这通过减少会话中断来提高用户体验。

要了解，虽然已经公开了图示实施例，但是潜在实施例的范围不限于明确陈述的实施例。例如，虽然已经主要参考“信任的”WLAN接入网络(TWAN)对系统进行了描述，但是预期实施例同样扩展到采用“不信任的”WLAN的实施例。而且，要了解，所公开的实施例可以包含单PDN TWAN以及多PDN TWAN。更进一步地，预期实施例包括TWAG功能的所有配置和布置。

应该理解，可以结合硬件或者软件或者(在适当的情况下)利用两者的组合来实施本文描述的各种技术。因此，本文描述的主题的方法和设备或者其特定方面或者部分可以采取包含在有形介质(诸如，软盘、CD-ROM、硬盘驱动器、或者任何其它机器可读存储介质)中的程序代码(即，指令)的形式，其中，当将程序代码加载到机器(诸如，计算机)中或者由机器执行时，该机器成为用于实践本文描述的主题的设备。在将程序代码存储在介质上的情况下，可能是如下情况：将探讨中的程序代码存储在共同执行探讨中的动作的一个或者多个介质上，也就是说，所采用的该一个或者多个介质共同包含用于执行动作的代码，但是(在存在一个以上的单个介质的情况下)不需要将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，计算装置通常包括处理器、可由处理器读取的存储介质(包括：易失性和非易失性存储器和/或存储元件)、至少一个输入装置、以及至少一个输出装置。一个或者多个程序可以例如通过使用API、可重用控件等实施或者利用结合本文描述的主题描述的过程。优选地用高级程序语言或者面向对象的编程语言来实现这样的程序以与计算机系统通信。然而，若期望，可以用汇编语言或者机器语言来实现该程序。在任何一种情况下，语言可以是编译语言或者解释语言，并且可以与硬件实施方式组合。

尽管示例实施例可能提及在一个或者多个独立计算机系统或者装置的上下文中利用本文描述的主题的每个方面，但是本文描述的主题并不限于此，而是可以结合任何计算环境(诸如，网络或者分布式计算环境)来实施该主题。更进一步地，可以在多个处理芯片或者装置中或者跨多个处理芯片或者装置来实施本文描述的主题的每个方面，并且可以相似地跨多个装置实现存储。这种装置可包括个人计算机、网络服务器、手持装置、超级计算机、或者集成到其它系统(诸如，汽车和飞机)中的计算机。

下面是可能会出现在上述描述中的与服务级技术有关的缩略语列表。

AAA 认证、授权、与计费

ANDSF 接入网络发现和选择功能

ANQP 接入网络查询协议

AP 接入点

APN 接入点名称

CAPWAP 无线接入点的控制和提供

DHCP 动态托管配置协议

EAP 可扩展认证协议

EAP-AKA EAP认证和密钥协议

EAP-AKA’ EAP AKA“主”

EAPoL 通过LAN的EAP

EAP 演进分组核心

GPRS 通用分组无线服务

GTP GPRS隧道协议

HSS 归属订阅系统

IETF 互联网工程任务组

IMSI 国际移动用户识别码

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 媒体访问控制

MAPCON 多址PDN连接性

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

NSWO 非无缝WLAN分摊

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 无线资源控制

SaMOG 通过GTP的S2a移动性

SCTP 流控制传输协议

SGW 服务网关

TEID 隧道端点标识符

TWAG 信任的WLAN接入网关

TWAN 信任的WLAN接入网络

TWAP 信任的WLAN AAA代理

UDP 用户数据报协议

UE 用户设备

WFA WiFi联盟

WiFi 无线保真

WLAN 无线局域网

WLC 无线LAN控制器

WLCP 无线LAN控制协议

尽管已经用针对结构特征和/或方法动作的语言描述了本主题，但是要理解，在随附权利要求书中定义的本主题并不必限于上文描述的特定特征或者动作。相反，将上文描述的特定特征和动作公开为实施权利要求书的示例形式。

Claims (13)

1.一种用于无线通信的方法，包括：

在信任的无线接入网络处，从用户装置接收建立与无线局域网的连接的请求，所述用户装置具有经由蜂窝网络与分组数据网络的现有连接；

在所述信任的无线接入网络处，生成认证请求，并且将所述认证请求发送至3GPP服务器；

在所述信任的无线接入网络处，接收指示已授权经由第一接口在所述信任的无线接入网络与移动性管理实体之间的通信的应答，启动所述移动性管理实体以执行集成蜂窝和无线局域网通信；

在所述信任的无线接入网络处，生成创建会话的请求，并且通过所述第一接口将所述请求发送至所述移动性管理实体，所述请求指定切换经由蜂窝网络与所述分组数据网络的所述现有连接以经由所述信任的无线接入网络来通信；

在所述移动性管理实体处，生成请求，并且将所述请求发送至服务网关，所述请求指定切换经由蜂窝网络与所述分组数据网络的所述现有连接以经由所述信任的无线接入网络来通信；

在所述服务网关处，生成请求，并且将所述请求发送至分组数据网络网关，所述请求指定切换经由蜂窝网络与所述分组数据网络的所述现有连接以经由所述信任的无线接入网络来通信；

在所述服务网关处，从所述分组数据网络网关接收响应，所述响应包括之前结合经由蜂窝网络与所述分组数据网络的所述现有连接分配给所述用户装置的网络地址；

在所述服务网关处，将所述响应发送至所述移动性管理实体；

在所述移动性管理实体处，通过所述第一接口将所述响应发送至所述信任的无线接入网络；以及

在所述信任的无线接入网络处，生成指示已经与所述用户装置建立了连接的信息，并且将所述信息发送至所述用户装置，

其中，所述方法进一步包括：在所述信任的无线接入网络处，通过使用在所述信任的无线接入网络与所述服务网关之间的第二接口，在所述用户装置与所述服务网关之间路由数据。

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：在所述用户装置处，发起对经由蜂窝网络与分组数据网络的所述现有连接的释放。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述信任的无线接入网络包括信任的无线接入网关，所述信任的无线接入网关被编程为经由所述第一接口与所述移动性管理实体通信。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述信任的无线接入网络包括无线局域网接入节点，所述无线局域网接入节点被编程为经由所述第一接口与所述移动性管理实体通信。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一接口是S1a-C接口，并且所述第二接口是S1a-U接口。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，将创建会话的请求发送至所述移动性管理实体包括：发送接入点名称、国际移动用户识别码、无线电接入技术类型、服务集合标识符和基本服务集标识符中的至少一者。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，从所述分组数据网络网关接收响应包括：接收GTP隧道信息和承载参数中的至少一者。

8.一种用于无线通信的方法，包括：

在信任的无线接入网络处，从用户装置接收建立与分组数据网络的连接的请求，所述用户装置具有经由蜂窝通信网络和服务网关与所述分组数据网络的现有连接，所述请求指示要维持所述现有连接；

在所述信任的无线接入网络处，通过第一接口将创建会话的请求发送至移动性管理实体，所述请求指示要维持所述现有连接；

在所述移动性管理实体处，将创建请求发送至所述服务网关，所述请求指示要维持所述现有连接；

在所述服务网关处，将创建会话的请求发送至选择的分组数据网络网关，所述请求指示要维持所述现有连接；

在所述选择的服务网关处，从所述选择的分组数据网络网关接收创建会话响应，所述创建会话响应包括之前结合所述现有连接分配给所述用户装置的网络地址；

在所述选择的服务网关处，将所述创建会话响应发送至所述移动性管理实体；

在所述移动性管理实体处，通过第一接口将所述创建会话响应发送至所述信任的无线接入网络；以及

在所述信任的无线接入网络处，将指示已经经由所述信任的无线接入网络建立了与所述分组数据网络的连接的信息发送至所述用户装置，

其中，所述方法进一步包括：

所述服务网关经由与所述信任的无线接入网络的第二接口将数据传送至所述用户装置并且从所述用户装置传送数据；以及

所述服务网关经由蜂窝通信网络将数据传送至所述用户装置并且从所述用户装置传送数据。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述信任的无线接入网络包括信任的无线接入网关，所述信任的无线接入网关被编程为经由所述第一接口与所述移动性管理实体通信。

10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述信任的无线接入网络包括无线局域网接入节点，所述无线局域网接入节点被编程为经由所述第一接口与所述移动性管理实体通信。

11.根据权利要求8所述的方法，其中，所述第一接口是S1a-C接口，并且所述第二接口是S1a-U接口。

12.根据权利要求8所述的方法，其中，将创建会话的请求发送至所述移动性管理实体包括：发送接入点名称、国际移动用户识别码、无线电接入技术类型、服务集合标识符和基本服务集标识符中的至少一者。

13.根据权利要求8所述的方法，其中，将所述创建会话响应发送至所述信任的无线接入网络包括：发送GTP隧道信息、承载参数和之前分配给UE的IP地址中的至少一者。

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