CN113038528A - 用于在无线通信系统中将数据分组路由到用户设备的基站 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种用于在无线通信系统中将数据分组路由到用户设备UE的基站，所述基站包括：至少一个处理器，被配置为：将包括承载标识ID的报头添加到所述数据分组，以及将具有所述报头的数据分组传输到接入点AP，其中，所述数据分组与分组数据汇聚协议PDCP适配层相关联。

Description

用于在无线通信系统中将数据分组路由到用户设备的基站
本申请是申请日为2016年04月08日、申请号为201680021070.2、发明名称为“用于在LTE-WLAN聚合系统中将数据分组路由到用户设备的装置和方法”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本公开涉及无线通信，特别地涉及一种用于在长期演进无线局域网(Long TermEvolution-Wireless Local Area Network，LTE-WLAN)聚合中将数据分组路由到用户设备(UE)的机制。
背景技术
为了满足自4G(第四代)通信系统的部署以来增长的对无线数据通信量(traffic)的需求，已经做出了努力来研发改进的5G(第五代)或者预5G通信系统。因此，5G或者预5G通信系统还被称为“超4G网络”或者“后LTE系统”。考虑将5G通信系统在更高频率毫米波(mmWave)的频带(例如，60GHz频带)中实施，以便实现更高的数据速率。为了降低无线电波的传播损耗并增大传输距离，在5G通信系统中讨论波束成形、大规模多输入多输出(massive multiple-input multiple-output，MIMO)、全维MIMO(Full Dimensional，MIMO)、阵列天线、模拟波束成形、大规模天线技术。此外，在5G通信系统中，正基于先进的小的小区(advanced small cell)、云无线电接入网(Radio Access Networks，RAN)、超密网、装备到装备(device-to-device，D2D)通信、无线回程、移动网络、合作通信、协作多点(Coordinated Multi-Point，CoMP)、接收端干扰消除等等对系统网络改进进行研发。在5G系统中，已经研发了作为先进编码调制(advanced coding modulation，ACM)的混合FSK与QAM调制(FSK and QAM Modulation，FQAM)和滑动窗口叠加编码(sliding windowsuperposition coding，SWSC)，以及作为先进接入技术的滤波器组多载波(filter bankmulti carrier，FBMC)、非正交多址接入(non-orthogonal multiple access，NOMA)、和稀疏码多址接入(sparse code multiple access，SCMA)。
在其中人生成和消费信息的、以人为中心的连接网络的互联网正在演进为物联网(Internet of Things，IoT)，在物联网中诸如事物的分布式实体在没有人的介入的情况下交换和处理信息。已经出现了通过与云服务器连接的IoT技术和大数据处理技术的组合的万物网(Internet of Everything，IoE)。由于为IoT的实施要求诸如“传感(sensing)技术”、“有线/无线通信和网络基础设施”、“服务接口技术”、和“安全性技术”的技术元素，最近已经研究了传感器网络、机器对机器(Machine-to-Machine，M2M)通信、机器类型通信(Machine Type Communication，MTC)等等。这样的IoT环境可以通过收集和分析在连接的事物当中生成的数据，来提供为人类生活创建新的价值的智能互联网技术服务。通过现有信息技术(Information Technology，IT)和各种工业应用之间的汇聚和组合，IoT可以被应用在各种领域中，该领域包括智能家庭、智能建筑、智能城市、智能汽车或者连接的汽车、智能电网、卫生保健、智能家电和先进医疗服务。
根据这一点，已经做出了将5G通信系统应用在IoT网络的各种尝试。例如，诸如传感器网络、机器类型通信(MTC)、和机器对机器(M2M)通信的技术可以由波束成形、MIMO、和阵列天线来实施。作为上述大数据处理技术的云无线电接入网(RAN)的应用也可以被考虑为5G技术和IoT技术之间的汇聚的示例。
同时，第三代合作伙伴计划(third generation partnership project，3GPP)正在研究即将到来的架构，在其中将聚合LTE和WLAN以使得LTE将控制跨WLAN的分组传输。WLAN接入点(WLAN Access Point，AP)将从LTE中的核心网络隐藏；相关联的eNodeB(eNB)将控制对应的AP。在LTE和WLAN被聚合以使得LTE控制WLAN的这样的架构中，与LTE eNB相关联的一个或多个用户设备(User Equipment，UE)的一个或多个流可以在WLAN上全部或者部分地被转向，在该WLAN中由eNB决定路由分组的决定。在这种架构中，尚未解决WLAN识别与UE对应的分组和UE的流的方式。这是至关重要的，因为WLAN实体的接收器需要将分组路由至相关联的UE的合适的数据平面实体中。在LTE中，每个流(称为数据无线电承载(Data RadioBearer，DRB))由独立的无线电链路控制(independent Radio Link Control，RLC)/分组数据汇聚协议(Packet Data Convergence Protocol，PDCP)实体来处理，因此当数据分组从WLAN到达接收器时，它需要被传递到正确的数据平面实体中。
WLAN AP将从核心网络隐藏，相关联的LTE eNB将控制对应的WLAN AP。3GPP/WLAN无线电互通Release-12解决方案通过提高用户体验质量(Quality of Experience，QoE)和向运营商提供更多的控制来增强基于核心网(Core Network，CN)的WLAN负载分担(offload)。这些改进可以由LTE-WLAN聚合系统进一步增强，类似于现有LTE载波聚合和双连接特征中已经可用的增强。LTE-WLAN聚合系统提供以下优点。WLAN接入网络对CN变得透明。与单独管理3GPP和WLAN网络相反，这向运营商提供了3GPP和WLAN网络这两者的统一控制和管理。在无线电级别的聚合和紧密集成允许跨WLAN和LTE的实时信道和负载知晓无线电资源管理来提供显著的容量和QoE改进。
可靠的LTE网络可以被用为控制和移动锚点(mobility anchor)，来提供QoE改进、最小化服务中断，和增加运营商控制。消除了WLAN相关的CN信令。因此导致了在LTE-WLAN聚合系统中减小CN负载。
发明内容
技术问题
LTE-WLAN聚合系统的优点可以在共同定位(co-located)的和非共同定位(non-collocated)的这两者的部署中实现。对于与小的小区的部署相对应的共同定位情况，LTEeNB和WLAN AP/AC经由内部接口物理地集成和连接。这种情形类似于LTE载波聚合。对于非共同定位的情况，LTE eNB和WLAN经由外部接口连接。这种情形类似于LTE双连接。在共同定位和非共同定位这两者的情况下，在由eNB通过无线电资源控制(Radio ResourceControl，RRC)实体管理该控制的同时，WLAN链路表现为数据的第二小区/载波。
然而，现有机制无法在LTE-WLAN聚合系统中将数据分组路由到UE。
技术方案
本文实施例的主要目的是提供一种用于在长期演进无线局域网(LTE-WLAN)聚合中将数据分组路由到用户设备(UE)的方法和系统。
本文实施例的另一个目的是提供一种用于由eNB的分组数据汇聚协议(PDCP)适配层从PDCP层接收数据分组的方法。
本文实施例的另一个目的是提供一种用于将包括承载标识(ID)、服务质量(QoS)和无线电网络临时标识符(Radio Network Temporary Identifier，RNTI))对WLAN ID的映射信息的报头添加到数据分组中的方法。
本文实施例的另一个目的是提供一种用于将数据分组与报头一起发送到WLAN接入点(WLAN Access Point，WLAN AP)的方法。
本文实施例公开了一种用于在长期演进无线局域网(LTE-WLAN)聚合中将数据分组路由到用户设备(UE)的系统。该系统包括具有分组数据汇聚协议(PDCP)适配层的eNodeB(eNB)，分组数据汇聚协议(PDCP)适配层被配置为从PDCP层接收数据分组。PDCP适配层被配置为向数据分组添加报头。报头包括承载标识(ID)、服务质量(QoS)和无线电网络临时标识符(RNTI)对WLAN ID映射信息中的至少一个到数据分组。PDCP适配层被配置为将数据分组与报头一起发送到WLAN接入点(WLAN AP)。
本文实施例公开了一种用于在长期演进无线局域网(LTE-WLAN)聚合中由eNode B(eNB)将数据分组路由到用户设备(UE)的方法。该方法包括：由eNB的分组数据汇聚协议(PDCP)适配层从eNB的PDCP层中接收数据分组。进一步，该方法包括由PDCP适配层将包括承载标识(ID)、服务质量(QoS)和无线电网络临时标识符(RNTI)对数据分组的WLAN ID映射信息中的至少一个添加到数据分组中。进一步，该方法包括由PDCP适配层将具有报头的数据分组发送到WLAN接入点(AP)。
本文实施例公开了一种在长期演进无线局域网(LTE-WLAN)聚合中由无线局域网接入点(WLAN AP)将数据分组路由到用户设备(UE)的方法。该方法包括从数据分组中识别用户设备(UE)的媒体接入控制(MAC)地址。从eNode B(eNB)的分组数据汇聚协议(PDCP)适配层中接收数据分组。进一步，该方法包括从MAC地址创建MAC报头，并将数据分组与MAC报头一起发送到UE。
本文实施例公开了一种用于在无线通信系统中将数据分组路由到用户设备UE的基站，所述基站包括：至少一个处理器，被配置为：将包括承载标识ID的报头添加到所述数据分组，以及将具有所述报头的数据分组传输到接入点AP，其中，所述数据分组与分组数据汇聚协议PDCP适配层相关联。
当结合以下描述和附图考虑时，将更好地领会和理解本文实施例的这些和其它方面。然而，应当理解，虽然给出了优选实施例及其许多具体细节，但是以下说明是以示例的方式而非限制。在不脱离其精神的情况下，可以在本文实施例的范围内进行许多改变和修改，并且本文实施例包括所有这些修改。
附图说明
在附图中示出了本发明，贯穿附图相似的参考字母表示各图中的相应部件。从以下参考附图的描述将更好地理解本文实施例，其中：
除其它事项之外，图1总体上示出了根据如本文公开的实施例的用于将数据分组路由到用户设备(UE)的长期演进无线局域网(LTE-WLAN)聚合系统的高级概述；
图2示出了根据如本文公开的实施例的如图1所示的LTE-WLAN聚合系统的层级实现；
图3a是示出根据如本文公开的实施例的在LTE-WLAN聚合系统中由eNodeB(eNB)将数据分组路由到UE的方法的流程图；
图3b是示出根据如本文公开的实施例的在LTE-WLAN聚合系统中由WLAN接入点(WLAN AP)将数据分组路由到UE的方法的流程图；
图4至图10示出了根据如本文公开的实施例的在LTE-WLAN聚合系统中将数据分组路由到UE所涉及的各种步骤和过程的序列图；
图11是根据如本文公开的实施例的指示使用UE专用隧道识别(TunnelIdentified，TEID)在eNB和WLAN AP之间建立通信所涉及的各种步骤和过程的序列图；
图12是根据本文公开的实施例的指示使用UE和流专用隧道识别(TEID)在eNB和WLAN AP之间建立通信所涉及的各种步骤和过程的序列图；
图13是根据如本文公开的实施例的指示UE偏好指示所涉及的各种步骤和过程的序列图；
图14是示出根据如本文公开的实施例的涉及UE偏好配置而不向eNB指示的各种步骤和过程的序列图；
图15是根据如本文公开的实施例的在其中WLAN AP区分上层的分组格式的图；以及
图16示出了根据如本文公开的实施例的实现用于在LTE-WLAN聚合系统中将数据分组路由到UE的机制的计算环境。
具体实施方式
参考附图和在下面的描述中的细节示出非限制性实施例，更全面地说明本文实施例及其各种特征及其有利细节。省略了众所周知的组件和处理技术的描述，以免不必要地混淆本文实施例。而且，这里描述的各种实施例不一定是相互排斥的，正如一些实施例可以与一个或多个其他实施例组合以形成新的实施例。除非另有指示，本文所用的术语“或”是指非排他性的或。本文使用的示例仅旨在便于理解在其中本文实施例可以实践的方式，以进一步使本领域技术人员能够实践本文实施例。因此，实施例不应被解释为限制本文实施例的范围。
本文实施例提供了一种用于将数据分组路由到用户设备(UE)的长期演进-无线局域网(LTE-WLAN)聚合系统。在将数据分组发送到分组数据汇聚协议(PDCP)适配层之前，eNB决定路由数据分组通过WLAN接入点(AP)。该系统包括具有PDCP适配层的eNode B(eNB)，PDCP适配层被配置为从PDCP层接收数据分组。PDCP适配层被配置为向数据分组添加报头。PDCP适配层被配置为将具有报头的数据分组发送到WLAN接入点(WLAN AP)。
在实施例中，报头包括承载标识(ID)。
在实施例中，报头包括服务质量(QoS)信息。
在实施例中，报头包括无线电网络临时标识符(RNTI)到WLAN ID映射信息。
在实施例中，报头包括承载ID、QoS和RNTI到WLAN ID映射信息的组合。
在实施例中，WLAN AP被配置为从数据分组中识别UE的媒体接入控制(MAC)地址。WLAN AP被配置为从MAC地址中创建MAC报头，并将数据分组与MAC报头一起发送到UE。
在实施例中，UE包括被配置为基于承载ID来识别从eNB路由的数据分组的PDCP适配层。
在实施例中，PDCP适配层被配置为在添加报头之前将从PDCP层接收的IP分组中互联网协议(IP)报头的副本创建为PDCP有效载荷。
在实施例中，IP报头包括源IP地址和目的地IP地址。PDCP适配层被配置为创建从PDCP层接收的IP分组中的IP报头的副本，其中IP报头包括源IP地址和目的地IP地址。
在实施例中，WLAN AP被配置为从目的地IP地址识别MAC地址。
在实施例中，WLAN AP被配置为将目的地IP地址映射到UE的MAC地址。
在实施例中，eNB被配置为将UE的MAC地址和UE的目的地IP地址共享给WLAN AP。
在实施例中，UE被配置为直接将UE的IP地址共享给WLAN AP。
在实施例中，PDCP适配层被配置为在创建源IP地址和目的地IP地址的副本之前加密数据分组。PDCP适配层被配置为将经加密的数据分组发送到WLAN AP。
在实施例中，eNB被配置为和WLAN AP建立隧道，并且PDCP适配层包括与数据分组一起的UE ID。在eNB和WLAN AP之间交换隧道ID。
在实施例中，基于UE的IP地址和UE的MAC地址中的至少一个建立隧道。UE将UE的IP地址共享给WLAN AP或者将UE的MAC地址共享给LTE eNB。
在实施例中，WLAN AP被配置为从在隧道ID中接收的UE ID识别UE的MAC地址。
在实施例中，WLAN AP被配置为基于QoS来检查QoS并将数据分组路由到UE。
在实施例中，基于在注册期间从UE接收的聚合能力信息、聚合特征启用信息、聚合特征禁用信息和偏好指示信息的支持中的至少一个，eNB决定路由数据分组通过WLAN AP。
在实施例中，eNB被配置为向UE发送包括WLAN AP的标识的聚合命令。
本文实施例提供了一种在LTE-WLAN聚合系统中将数据分组路由到UE的方法。该方法包括：由eNode B(eNB)的分组数据汇聚协议(PDCP)适配层从eNB的PDCP层中接收数据分组。进一步，该方法包括由PDCP适配层将包括承载标识(ID)、服务质量(QoS)和无线电网络临时标识符(RNTI)对WLAN ID映射信息中的至少一个添加到数据分组中。进一步，该方法包括由PDCP适配层将具有报头的数据分组发送到WLAN接入点(AP)。
本文实施例提供了一种在无线局域网接入点(WLAN AP)中实现的方法。该方法包括从数据分组中识别用户设备(UE)的媒体接入控制(MAC)地址。从eNode B(eNB)的分组数据汇聚协议(PDCP)适配层接收数据分组。进一步，该方法包括从MAC地址创建MAC报头，并将数据分组与MAC报头一起发送到UE。
现在参考附图，更具体地在图1至16中，其中相似的参考标记在整个图中一致地表示对应特征，其中示出了优选实施例。
除其它事项之外，图1总体上示出根据如本文公开的实施例的用于将数据分组路由到用户设备(UE)106的LTE-WLAN聚合系统100的高级概述。在实施例中，系统100包括eNodeB(eNB)102、多个WLAN AP 104a和104b、多个UE 106a-106d。
在实施例中，WLAN AP 104a和WLAN AP 104b是运营商AP。
在实施例中，WLAN AP 104a是运营商AP，并且WLAN AP 104b是私人AP。
eNB 102还可以被称为基站、基站收发器、无线电基站、无线电收发器、收发器功能、基本服务集(Basic Service Set，BSS)、扩展服务集(Extended Service Set，ESS)等。
UE 106可以是例如但不限于蜂窝电话、平板电脑、智能电话、笔记本电脑、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)等。
eNB 102被配置为向数据分组添加报头。报头包括承载标识(ID)、服务质量(QoS)和无线电网络临时标识符(RNTI)到WLAN ID映射信息。
在实施例中，eNB 102被配置为在添加报头之前创建互联网协议(IP)报头的副本。
在实施例中，IP报头包括源IP地址和目的地IP地址。eNB 102被配置为在添加报头之前仅创建源IP地址和目的地IP地址的副本。
在实施例中，eNB 102被配置为在创建源IP地址和目的地IP地址的副本之前加密数据分组。eNB 102被配置为将加密的数据分组发送到WLAN AP 104。
通过将报头添加到数据分组中，eNB 102被配置为将数据分组与报头一起发送到WLAN AP 104。
在从eNB 102接收到与报头一起的数据分组之后，WLAN AP 104被配置为从数据分组中识别UE 106的媒体接入控制(MAC)地址。进一步，WLAN AP 104被配置为从MAC地址创建MAC报头。在创建MAC报头之后，WLAN AP 104被配置为将数据分组与MAC报头一起发送到UE106。
在实施例中，WLAN AP 104被配置为从目的地IP地址识别MAC地址。在实施例中，WLAN AP 104被配置为将目的地IP地址映射到UE 106的MAC地址。
在实施例中，eNB 102被配置为将UE 106的MAC地址和UE 106的目的地IP地址共享给WLAN AP 104。在实施例中，UE 106被配置为直接将UE 106的IP地址共享给WLAN AP 104。
在实施例中，为了建立eNB 102与WLAN AP 104之间的通信，eNB 102被配置为使用UE ID、与WLAN AP 104建立隧道。在eNB 102和WLAN A P104之间交换隧道ID。
在从WLAN AP 104接收到与MAC报头一起的数据分组之后，UE 106被配置为基于承载ID来识别从eNB 102路由的数据分组。
在实施例中，eNB 102基于由LTE网络分配的IP地址来区分WLAN AP 104a和WLANAP 104b。
虽然图1示出了系统100的示例性单元，但是应当理解，其他实施例不限于此。在其他实施例中，系统100可以包括更少或更多数量的WLAN AP和UE。进一步，单元的标签或名称仅用于说明性目的，并不限制本发明的范围。一个或多个单元可以组合在一起以执行相同或基本相似的功能，以在LTE-WLAN聚合中将数据分组路由到UE 106。
图2示出了根据如本文公开的实施例的如图1所示的LTE-WLAN聚合系统200的层级实现。LTE-WLAN聚合系统200包括eNB 102、WLAN AP 104和UE 106。eNB 102包括分组数据汇聚协议(PDCP)适配层108、IP层、PDCP层、无线电链路控制(RLC)层、MAC层和物理层(PHY)层。WLAN AP 104包括WLAN逻辑链路控制(LLC)层、WLAN MAC层和WLAN PHY层。UE 106包括PDCP适配层110和WLAN实体。
在实施例中，如果eNB 102决定路由数据分组通过WLAN AP 104，则eNB 102中的PDCP适配层108被配置为从PDCP层接收数据分组。
在从PDCP层接收到数据分组之后，PDCP适配层108被配置为将报头添加到数据分组。报头包括承载ID、QoS和RNTI到WLAN ID映射信息中的至少一个。
在实施例中，PDCP适配层108被配置为在添加报头之前创建从PDCP层接收到的IP报头的副本。在实施例中，IP报头包括源IP地址和目的地IP地址。PDCP适配层108被配置为创建仅仅源IP地址和目的地IP地址的副本。
在实施例中，PDCP适配层108被配置为在创建源IP地址和目的地IP地址的副本之前加密数据分组。PDCP适配层108被配置为将经加密的数据分组发送到WLAN AP 104。
在将报头添加到数据分组之后，PDCP适配层108被配置为将数据分组与报头一起发送到WLAN AP 104。当从eNB 102接收到与报头一起的数据分组时，WLAN AP 104被配置为从数据分组中识别UE 106的MAC地址。进一步，WLAN AP 104被配置为从MAC地址创建MAC报头。在创建MAC报头之后，WLAN AP 104被配置为将数据分组与MAC报头一起发送到UE 106。
图3a是示出根据如本文公开的实施例的在LTE-WLAN聚合系统100中由eNB 102将数据分组路由到UE 106的方法300a的流程图。步骤(302a至306a)由eNB 102的PDCP适配层108执行。初始时，eNB 102决定路由数据分组通过WLAN AP 104。在步骤302a中，方法300a包括从eNB 102的PDCP层接收数据分组。在步骤304a中，方法300a包括将报头添加到数据分组。报头具有承载ID、QoS和RNTI到WLAN ID映射信息。在步骤306a中，方法300a包括将具有报头的数据分组发送到WLAN AP 104。
方法300a中的各种动作、行为、块、步骤等可以以不同的顺序或同时以所呈现的顺序执行。进一步，在一些实施例中，在不脱离本发明的范围的情况下，可以省略、添加、修改、跳过等等中的一些动作、行为、块、步骤等等。
图3b是示出根据如本文公开的实施例的在LTE-WLAN聚合系统100中由WLAN AP104将数据分组路由到UE 106的方法300b的流程图。步骤(302b至306b)由WLAN AP 104执行。在步骤302b中，方法300b包括从数据分组中识别UE 106的MAC地址。从eNB 102的PDCP适配层108接收数据分组。在步骤304b中，方法300b包括从MAC地址创建MAC报头。在步骤306b中，方法300b包括将数据分组与MAC报头一起发送到UE 106。
方法300b中的各种动作、行为、块、步骤等可以以不同的顺序或同时以所呈现的顺序执行。进一步，在一些实施例中，在不脱离本发明的范围的情况下，可以省略、添加、修改、跳过等等中的一些动作、行为、块、步骤等等。
图4至图10示出了根据如本文公开的实施例的指示在LTE-WLAN聚合系统100中将数据分组路由到UE 106所涉及的各种步骤和过程的序列图。如图4所示，PDCP层将PDCP分组发送到PDCP适配层108(402)，而无需加密和鲁棒报头压缩(Robust Header Compression，ROHC)。在实施例中，PDCP适配层108复制存在于PDCP分组中的IP报头(404)，并在适配报头之前附加经复制的报头。PDCP适配层108将报头添加到从PDCP层接收的PDCP分组(406)。报头包括承载ID。进一步，PDCP适配层108基于PDCP报头的大小来识别IP报头的开始。在实施例中，PDCP层将PDCP报头的大小发送到PDCP适配层108，或者可以预先定义该大小。在实施例中，如果PDCP报头是可变的，则PDCP适配层108解析PDCP报头以识别长度字段，并据此计算PDCP报头的长度。因此，PDCP适配层108计算IP报头的起点，其中IP报头的起点位于相对于它接收的PDCP分组的起点的一偏移量处，使得该偏移量等于PDCP报头的长度。PDCP适配层108基于IP报头的偏移量的起点和IP报头的长度来复制IP报头。
在实施例中，PDCP适配层108将包括承载ID的IP报头添加到IP分组。在实施例中，PDCP层在从上层(即IP层)接收IP分组时执行分组路由。进一步，eNB 102将数据分组发送至WLAN AP 104(408)。
在从eNB 102接收到数据分组之后，WLAN AP 104从IP地址中识别MAC地址(410)。进一步，WLAN AP 104使用所识别的MAC地址来创建MAC报头(412)。进一步，WLAN AP 104将数据分组与MAC报头一起发送到UE106(414)。
PDCP适配层108将数据分组转发到WLAN AP 104。WLAN AP 104基于IP报头(其是它从PDCP适配层108接收的分组中的第一报头)来创建MAC地址，并且进一步在MAC报头中用MAC地址添加MAC报头。WLAN AP 104维持IP报头到MAC地址的映射。
UE 106包括WLAN实体，其使用传统WLAN MAC过程来发现MAC报头(416)，并且将数据分组传递到PDCP适配层110。PDCP适配层110去除经复制的IP报头并且解析适配报头(418)。基于存在于适配报头中的承载ID，WLAN实体在UE 106处将数据分组路由到对应的实体(例如：LTE的PDCP层)。承载ID对应于eNB 102与UE 106之间的PDCP流。
如图5所示，PDCP层将PDCP分组发送到PDCP适配层108(502)，而无需加密和ROHC。PDCP适配层108仅复制包括在IP报头中的源地址和目的地地址(504)。PDCP适配层108添加包括承载ID的报头(506)。PDCP适配层108将数据分组与报头一起发送到WLAN AP 104(508)。一旦WLAN AP 104从eNB 102中接收与报头一起的数据分组，则WLAN AP 104从包括在IP报头中的目的地地址中识别MAC地址(510)，并使用所识别的MAC地址创建MAC报头(512)。WLAN AP 104将数据分组与MAC报头一起发送到UE 106(514)。UE 106接收与MAC报头一起的数据分组。UE 106中的WLAN实体发现MAC报头(516)，并将数据分组传递到PDCP适配层110。包括在UE 106中的PDCP适配层110去除经复制的IP报头(518)，并基于承载ID传递给PDCP层。
如图6所示，PDCP层将PDCP分组发送到PDCP适配层108(602)，而无需加密和ROHC。PDCP适配层108仅复制包括在IP报头中的源地址和目的地地址(604)。
在实施例中，PDCP适配层108按照PDCP加密功能执行加密，在PDCP加密功能中，加密所需的参数将由PDCP层共享到PDCP适配层108。PDCP适配层108从加密中排除附加的经复制的IP报头、适配报头和PDCP报头。
在实施例中，eNB 102在发送数据分组之前发送UE ID和映射到WLAN AP 104的MAC地址。在示例中，UE ID是国际移动用户标识(International Mobile SubscriberIdentity，IMSI)/国际移动设备标识(International Mobile Equipment Identity，IMEI)。
在实施例中，eNB 102向WLAN AP 104共享UE ID和关联ID，使得WLAN AP 104创建映射表。
进一步，PDCP适配层108添加包括承载ID的报头(606)。PDCP适配层108将数据分组与报头一起发送到WLAN AP 104(608)。在由WLAN AP104接收与报头一起的数据分组之后，WLAN AP 104从包含在IP报头中的目的地地址识别MAC地址(610)，并使用所识别的MAC地址创建MAC报头(612)。WLAN AP 104将数据分组与MAC报头一起发送到UE 106(614)。UE 106中的WLAN实体接收与MAC报头一起的数据分组。WLAN实体发现MAC报头(616)，并传递到PDCP适配层110。PDCP适配层110去除复制的IP报头(618)，并基于承载ID传递给PDCP层。
如图7所示，PDCP层在从上层(即IP层)接收IP分组时执行分组路由。PDCP层决定经由WLAN AP 104路由数据分组，然后复制IP报头(702)，并在PDCP报头之前附加经复制的IP报头。然后它对PDCP有效载荷执行正常的PDCP功能，如ROHC和加密。数据分组包括经复制的IP报头、PDCP报头，并且将数据分组发送到PDCP适配层108。PDCP适配层108将包括承载ID的适配报头添加到经复制的IP报头和PDCP报头之间(704)。
PDCP适配层108将数据分组转发到WLAN AP 104(706)。在从PDCP适配层108接收到数据分组之后，WLAN AP 104基于IP报头(其是从PDCP适配层108接收的数据分组中的第一报头)识别MAC地址(708)，并进一步在MAC地址中创建具有合适MAC地址的MAC报头(710)。WLAN AP 104维持IP报头到MAC地址的映射。WLAN AP104将数据分组发送到UE 106(712)。在UE 106处的正接收的WLAN实体使用传统WLAN MAC过程来发现MAC报头(714)，然后将数据分组提供给PDCP适配层110。PDCP适配层110去除经复制的IP报头(716)并且解析适配报头，并且基于存在于适配报头中的承载ID将数据分组路由到UE 106处的适当实体(例如：LTE的PDCP层)中。在实施例中，PDCP适配层110仅解析并去除适配报头，然后将数据分组发送到PDCP层。PDCP层去除经复制的IP报头，然后继续其正常的PDCP功能。
如图8所示，如果PDCP层决定经由WLAN AP 104路由数据分组，则PDCP层复制仅包含源地址和目的地地址的IP报头(802)，然后执行ROHC和加密。在实施例中，PDCP层仅复制IP报头的源和目的地部分并且将其附加在PDCP报头之前。PDCP适配层108将报头添加在经复制的IP报头和PDCP报头之间。PDCP适配层108需要识别可以由PDCP层预先指定的或者可以通知给它的IP报头的长度。
在实施例中，PDCP适配层108添加包括承载ID的报头(804)。进一步，适配层将数据分组与报头一起发送到WLAN AP 104(806)。
一旦WLAN AP 104接收与报头一起的数据分组，则WLAN AP 104从IP地址中识别MAC地址(808)，并使用所识别的MAC地址创建MAC报头(810)。WLAN AP 104将数据分组与MAC报头一起发送到UE 106(812)。包括在UE 106中的WLAN实体发现MAC报头(814)并传递到PDCP适配层110。PDCP适配层110去除经复制的IP报头(816)，并基于承载ID传递给PDCP层。
如图9所示，PDCP层在从上层(即IP层)接收IP分组时执行数据分组路由。PDCP层将包括PDCP报头的PDCP分组发送到PDCP适配层108(902)。PDCP适配层108在数据分组中交换IP报头和PDCP报头位置(904)。然后，PDCP适配层108将适配报头添加到IP报头和PDCP报头之间(906)。
进一步，PDCP适配层108将数据分组转发到WLAN AP 104(908)。在由WLAN AP 104接收到数据分组之后，WLAN AP 104基于IP报头(位于数据分组的第一位置)来识别MAC地址(910)，并且进一步在MAC报头中创建具有该MAC地址的MAC报头。维持IP报头到MAC地址的映射。WLAN AP104将数据分组发送到UE 106(914)。在UE 106处的接收WLAN实体使用传统WLANMAC过程来发现MAC报头(916)，然后将数据分组提供给PDCP适配层110。PDCP适配层110去除IP报头和PDCP报头的经交换的位置(918)，并发现适配报头，然后将数据分组转发到UE 106处的PDCP层。
如图10所示，PDCP通过从IP报头的末端进行加密和ROHC而将PDCP分组发送到PDCP适配层108(1002)。基于接收到PDCP分组，PDCP适配层108交换IP报头和PDCP报头的位置(1004)。进一步，PDCP适配层1008添加包括承载ID的报头(1006)。PDCP适配层108将数据分组与报头一起发送到WLAN AP 104(1008)。
在由WLAN AP 104接收与报头一起的数据分组之后，WLAN AP 104从IP地址中识别MAC地址(1010)，并使用所识别的MAC地址创建MAC报头(1012)。进一步，WLAN AP将数据分组与MAC报头一起发送到UE 106(1014)。WLAN实体发现MAC报头(1016)，并传递到PDCP适配层110。PDCP适配层110交换IP报头和PDCP报头的位置(1018)。
图11是根据如本文公开的实施例的指示使用UE专用隧道识别(TEID)在eNB 102和WLAN AP 104之间建立通信所涉及的各种步骤和过程的序列图。
eNB 102发送与WLAN AP 104建立通用分组无线电业务(GPRS)隧道协议(GTP)隧道的请求(1102)。在eNB 102和WLAN AP 104之间交换隧道ID(1104)。PDCP适配层108添加承载ID和UE ID(1106)。PDCP适配层108将数据分组和报头发送到WLAN AP 104(1108)。一旦WLANAP 104接收与报头一起的数据分组，则WLAN AP 104从被包括适配报头中的UEID中识别MAC地址(1110)，并从所识别的MAC地址中创建MAC报头(1112)。WLAN AP将数据分组与MAC报头一起发送到UE 106(1114)。
在实施例中，一旦eNB 102决定在相关联的WLAN AP 104上将部分数据分组或完整数据分组路由到UE 106，则eNB 102与WLAN AP 104建立其中TEID与UE标识符具有一对一映射的GTP隧道。
例如，UE ID可以是临时移动站标识符(Temporary Mobile Station Identifier，TMSI)、IMSI、分配给UE 106的IP地址、UE 106与WLAN AP 104的关联ID或者在第三代合作伙伴计划(3GPP)网络中其中使用的任何其他UE标识。
在实施例中，WLAN AP 104维持UE ID和MAC地址的映射表，其在从eNB 102接收到数据分组时帮助WLAN AP 104识别对应的UE。
在实施例中，UE 106将MAC地址共享给eNB 102，并且eNB 102在建立隧道的同时与WLAN AP 104共享。
在实施例中，TEID被映射到UE 106的MAC地址。当从eNB 102接收数据分组时，WLANAP 104识别数据分组被路由到的(在多个UE当中的)UE 106。
在实施例中，TEID可以被映射到其他UE标识，其反过来被映射到MAC地址。
在实施例中，UE 102在与WLAN AP 104关联之后与eNB 102共享关联ID。TEID可以被映射到其中WLAN AP 104初始创建关联ID到UE的MAC地址的映射表的关联ID。
在实施例中，将TEID直接或间接地映射到MAC地址，PDCP适配报头包括其帮助WLAN实体将数据分组发送到PDCP适配层110的承载ID。
eNB 102与相关联的WLAN AP 104建立隧道，其中隧道由未被映射到UE ID的TEID来标识。在单个隧道上将必须经由相关联的WLAN AP 104路由的所有UE的数据分组将被发送到WLAN AP 104。
在实施例中，适配报头包括帮助WLAN AP 104来识别UE 106并且因此识别UE 106的对应MAC地址的UE ID。
在实施例中，适配报头包括基于其WLAN AP 104创建MAC报头的UE 106的MAC地址。在这种情形下，由UE 106向eNB 102报告MAC地址。在实施例中，适配报头包括之后由WLANAP 104映射到对应的MAC地址的任何其他UE ID。在实施例中，eNB 102在eNB 102将数据分组发送到WLAN AP 104之前将要在适配报头中使用的MAC地址和UE ID通知给WLAN AP 104。
在实施例中，eNB 102基于由LTE网络分配的WLAN AP 104的IP地址来识别WLAN AP104。
在实施例中，WLAN AP 104基于eNB 102的IP地址与eNB 102相关联。
在实施例中，eNB 102通过UE 106识别WLAN AP 104。
在实施例中，当eNB 102和WLAN AP 104这两者都在UE 106附近时，eNB 102配置UE106来报告扫描的结果。
基于来自多个UE的报告，eNB 102可以为了LTE Wi-Fi聚合而建立它可以与WLANAP相关联的列表。
图12是根据如本文公开的实施例的使用UE和流专用TEID在eNB 102和WLAN AP104之间建立通信所涉及的各种步骤和过程的序列图。在实施例中，eNB 102发送与WLAN AP104建立GTP隧道的请求(1202)。该请求包括UE标识符(例如，MAC地址)和承载ID。TEID提供与UE ID的一对一映射(1204)。WLAN AP 104生成TEID到MAC地址的映射表(1206)。PDCP适配层108添加承载ID(1208)。PDCP适配层108将数据分组与报头一起发送到WLAN AP 104(1210)。
在实施例中，如果来自PDCP适配层108的报头包括QoS，则WLAN AP 104应用QoS。
进一步，WLAN AP 104从TEID中识别MAC地址(1212)。WLAN AP 104从所识别的MAC地址中创建MAC报头(1214)，并将数据分组与MAC报头一起发送到UE 106(1216)。
eNB 102与WLAN AP 104建立GTP隧道，其中TEID和UE ID的映射与承载ID一起。
图13是根据如本文公开的实施例的指示UE偏好指示(例如，对于eNB 102的一个时间指示)所涉及的各种步骤和过程的序列图。可以基于运营商AP或私人AP来提供UE偏好指示。在实施例中，UE 106在能力指示中检查LTE WLAN聚合的支持(1302)。UE 106向eNB 102发送能力指示(1304)。在实施例中，UE 106检查由用户是否启用或禁用聚合特征的指示(1306)。UE 106向eNB 102发送聚合启用信息/聚合禁用信息(1308)。在实施例中，UE 106检查运营商AP或私人AP的偏好指示(1310)。UE 106将偏好指示发送到eNB 102(1312)。基于指示信息，eNB 102决定使用聚合(1314)。eNB102确定UE 102是否偏好运营商AP(1316)。如果UE 102偏好运营商AP，则eNB 102决定使用聚合(1318)，并且基于该聚合发送该命令。如果UE 102不偏好运营商AP，则eNB 102不发送聚合命令(1320)。
如果UE偏好是运营商AP：
a)eNB 102发送WLAN聚合添加命令(Scell Addition)
b)如果UE 106不使用Wi-Fi(对于私人WLAN AP)，则UE 106执行与所指示的运营商AP的关联
c)如果UE 106使用Wi-Fi(对于私人WLAN AP)，则UE 106执行与当前私人AP发分离，并且执行与指示的运营商AP关联
如果UE偏好是私人：
过程A：
1)如果在使用Wi-Fi(对于私人AP)，则eNB 102不发送聚合命令
2)如果不在使用Wi-Fi(对于私人AP)，则eNB 102发送聚合命令
a)在eNB 102发送聚合命令之前，eNB 102基于由UE 102发送的“Wi-Fi状态指示”来检测Wi-Fi使用
过程B：
eNB发送聚合命令而不管Wi-Fi状态：
○UE 106经由UI向用户显示命令
○如果用户同意执行Wi-Fi聚合，则UE 106执行与所指示的运营商AP的关联
●如果在使用WI-FI，则UE 106首先执行分离
过程C：
□如果在使用Wi-Fi，则eNB 102发送“兴趣指示”
□如果在UE 106与AP分离后，UE向eNB 102指示Wi-Fi状态
○这可以稍后发生
○这也可以是有限时间的行为
●如果在所配置的时间内Wi-Fi状态变为“未使用”，则UE发送状态
○如果每次Wi-Fi状态发生变化(不仅是对于eNB请求)都发送这些指示，则也可以由“Wi-Fi状态指示”覆盖这个选项
○可替换地，eNB 102可以在一些时间后再次发送聚合命令
如果UE偏好是私人AP的所选择列表
a)如果在用“优先偏好私人AP”列表中的AP之一使用Wi-Fi，则eNB102不发送聚合命令
(i)eNB 102检测优先偏好AP的列表
图14是示出根据如本文公开的实施例的涉及UE偏好配置而不被指示给eNB 102的各种步骤和过程的序列图。在实施例中，UE 106在能力指示中检查LTE Wi-Fi聚合的支持(1402)。UE 106向eNB 102发送能力指示(1404)。在实施例中，UE 106检查是否启用或禁用聚合特征的指示(1406)。UE 106向eNB 102发送聚合启用信息(或者聚合禁用信息)(1408)。在实施例中，UE 106发送已配置的而不被指示给eNB 102的偏好指示(1410)。eNB 102决定使用聚合(1412)。eNB 102将聚合命令发送到UE 106(1414)。UE 102自身确定偏好运营商AP(1416)。如果UE偏好运营商AP，则UE 102将与所指示的AP相关联(1418)。如果UE不偏好运营商AP，则UE将不与所指示的AP相关联(1420)。
□经由基于UI的用户选择来配置UE偏好
它不被指示向eNB 102
□如果eNB 102决定配置聚合AP，则它发送聚合命令
UE 106基于用户配置的UE偏好来执行接受或拒绝该命令的动作
在实施例中，UE 106可以基于用户输入来配置它的私人AP或运营商聚合AP的偏好。UE 106可以预先向eNB 102指示该偏好，并且eNB 102可以据此决定配置聚合AP。eNB102可以确定在UE 106处是否在使用Wi-Fi。在eNB 102为了聚合而命令UE 106来配置AP之前，UE 106可以基于来自eNB102的请求发送该Wi-Fi状态指示。在一个示例中，如果UE 106已经指示它的运营商聚合AP的偏好，则eNB 102可以在不担心UE 106处的Wi-Fi状态的情况下配置聚合AP。如果将UE 106连接到私人AP，则UE 106将必须为了聚合而与私人AP分离并且与所指示的运营商AP关联。
在实施例中，UE 106没有配置它的私人AP或者运营商聚合AP的偏好，但是当eNB102发送命令来聚合所指示的运营商AP时，UE 106通过用户接口提示用户接受或拒绝聚合。UE 106根据用户选择来进行接受或拒绝聚合。
下表显示了UE偏好指示。
[表1]
Figure BDA0002956011110000191
图15是根据如本文公开的实施例的在其中WLAN AP区分上层的数据分组格式的图。可以使用子网络接入协议(Subnetwork Access Protocol，SNAP)扩展报头中的协议ID字段的新值来识别数据分组是来自LTE的。可以使用协议ID的保留值来识别来自LTE网络的数据分组。在实施例中，如果PDCP决定经由WLAN AP 104路由数据分组，则PDCP形成数据分组并发送到PDCP适配层108。PDCP适配层108创建具有合适字段的LLC/SNAP报头，并且将数据分组发送给AP。AP在接收到数据分组时可以基于SNAP报头识别数据分组是来自LTE的，并且据此处理它，WLAN AP 104基于所创建的隧道ID或基于适配报头来创建MAC报头，如果MAC地址或关联ID被包括在适配报头中。
在实施例中，不对将经由WLAN路由的数据分组执行LTE网络中的加密。eNB 102可以配置WLAN为总是执行加密。eNB 102还可以将加密方案配置为使用在WLAN AP 104处可用的那些。
当eNB 102与WLAN AP 104建立隧道、用于将分组路由到UE 106时，其中TEID被一对一的映射到UE ID，eNB 102还指示分组的接入类别。在实施例中，eNB 102还可以指示所指示的接入类别的参数，例如，如果经由WLAN AP 104路由视频通信量，则eNB 102可以指示WLAN AP 104对数据应遵循的CW值。此外，PDCP适配层108可以形成通信量ID(Traffic ID，TID)来选择用于优先化QoS的用户优先级(User Priority，UP)或者用于参数化QoS的通信量规范(Traffic Specification，TSPEC)。在实施例中，适配报头包括QoS接入类，使得WLANAP 104可以基于QoS来处理数据分组。在实施例中，适配报头包括承载ID，并且WLAN AP 104基于隧道建立来映射到接入类。
在实施例中，当eNB 102与WLAN AP 104建立隧道、用于将分组路由到UE 106时，其中TEID被一对一地映射到UE ID和承载ID，eNB 102还指示分组的接入类别。eNB 102还可以指示所指示的接入类别的参数，例如，如果经由WLAN AP 104路由视频通信量，则eNB 102可以指示AP对数据应遵循的CW值。
基于从3GPP服务或QCI到15 802.11QoS的QoS映射，eNB 102可以指示UE 106将添加通信量流(Add Traffic Stream，ADDTS)请求帧发送到WLAN AP 104。eNB 102可以向UE106提供识别属于TCLAS元素中的特定TS的各种PDU或即将到来的MAC服务数据单元(MACService Data Unit，MSDU)所必需的一组参数。此外，WLAN AP 104形成包括诸如服务开始时间、最小数据速率、平均数据速率和峰值数据速率等等参数的TSPEC元素。WLAN AP104基于可用资源来利用ADDTS响应帧进行响应。
在实施例中，eNB 102可以指示WLAN AP 104包括上层协议标识(Upper LayerProtocol Identification，U-PID)以向UE 106指示数据分组是来自PDCP的。
图16示出了根据如本文公开的实施例的实现用于在LTE-WLAN聚合系统100中将数据分组路由到UE106的机制的计算环境1602。如图所描绘的，计算环境1602包括配备有控制单元1604和算术逻辑单元(Arithmetic Logic Unit，ALU)1606的至少一个处理单元1608、存储器1610、存储单元1612、多个网络装备1616和多个输入输出(Input output，I/O)装备1614。处理单元1608负责处理技术的指令。处理单元1608从控制单元1604接收命令以便执行它的处理。进一步，在ALU 1606的帮助下计算涉及指令的执行的任何逻辑和算术运算。
总体计算环境1602可以由多个同构或异构核心、不同种类的多个CPU、特殊媒体和其他加速器组成。处理单元1608负责处理技术的指令。进一步，多个处理单元1604可以位于单个芯片上或多个芯片上。
将包括为实现所需的指令和代码的技术存储于存储器单元1610或者存储装置1612中或者这两者中。在执行时，可以从相应的存储器1610或存储装置1612中取出指令，并且由处理单元1608执行指令。
在任何硬件实现的情况下，各种网络装备1616或外部I/O装备1614可以连接到计算环境1602，以支持通过网络单元和I/O装备单元的实现。进一步，通信单元(未示出)被配置为用于在内部单元之间的内部地进行通信和经过一个或多个网络与外部装备进行通信。
本文公开的实施例可以通过在至少一个硬件装备上运行并执行网络管理功能来控制元素的至少一个软件程序来实现。图1到图16中所示出的元素包括可以是在硬件装备或者硬件装备和软件模块的组合中的至少一个的块、元素、动作、行为、步骤等。
具体实施例的前述描述将完全揭示本文实施例的一般性质，其他人可以通过应用当前知识在不脱离一般概念的情况下容易地对各种应用进行修改和/或适应，并且，因此，应该并且意图在所公开的实施例的等同物的含义和范围内理解这样的适应和修改。要理解，本文中使用的措辞或术语是为了描述的目的而不是限制。因此，虽然已经以偏好实施例的方式描述了本文实施例，但是本领域技术人员将认识到，本文实施例可以在本文所述的实施例的精神和范围内进行修改来实践。

Claims (1)

1.一种用于在无线通信系统中将数据分组路由到用户设备UE的基站，所述基站包括：
至少一个处理器，被配置为：
将包括承载标识ID的报头添加到所述数据分组，以及
将具有所述报头的数据分组传输到接入点AP，
其中，所述数据分组与分组数据汇聚协议PDCP适配层相关联。
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