СИСТЕМА И УСТРОЙСТВО КОНВЕРГЕНТНОЙ ПЕРЕДАЧИ, СПОСОБ ВЫГРУЗКИ И КОНВЕРГЕНЦИИ ДАННЫХ Российский патент 2015 года по МПК H04W88/10 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0001] Настоящее изобретение относится к области связи и, в частности, к системе и устройству конвергентной передачи и способу выгрузки и конвергенции данных.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0002] С бурным развитием смартфонов модули связи WLAN (Беспроводная локальная сеть, также известная как WiFi, Беспроводная достоверность (Wireless Fidelity)) включаются во все большее количество терминалов мобильной связи; между тем при постоянном увеличении требований людей к мобильной широкополосной связи существующая система сотовой связи испытывает все большее давление трафика данных.

[0003] Практическое решение состоит в объединении сотовой технологии с технологией WLAN и использовании WLAN для выгрузки трафика данных из системы мобильной сотовой связи, чтобы улучшить восприятие сотовой системы пользователем. Однако все существующие способы организации WLAN обладают общей характеристикой, что WLAN является полностью независимой сетью. Поэтому операторы мобильной связи, которые не имеют постоянных ресурсов сети, должны строить новую сеть передачи для WLAN, что увеличивает период и стоимость построения сети. WLAN не зависит от сотовой сети, и задержка передачи резко меняется между IP-пакетами и является неуправляемой. При одном и том же IP-потоке данных, передаваемом по двум таким сетям, возникнет серьезный беспорядок и ухудшится QOS (качество обслуживания).

[0004] Поэтому существующий способ взаимного объединения значительно увеличивает период и стоимость построения сети и ухудшает качество обслуживания сети мобильной связи.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0005] Варианты осуществления настоящего изобретения предоставляют систему и устройство конвергентной передачи и способ выгрузки и конвергенции данных для уменьшения периода и стоимости построения сети и повышения качества обслуживания сети мобильной связи.

[0006] В одной особенности вариант осуществления настоящего изобретения предоставляет систему конвергентной передачи, включающую в себя узел выгрузки и конвергенции данных, сотовую точку доступа и точку доступа WLAN, где:

узел выгрузки и конвергенции данных сконфигурирован для: осуществления согласования с пользовательским оборудованием (UE), чтобы определить политику выгрузки данных; использования радионосителя WLAN (носителя радиосвязи WLAN) для передачи части пользовательских данных в соответствии с политикой выгрузки данных, определенной путем осуществления согласования с UE, где радионоситель WLAN является результатом конфигурирования части радионосителей сотовой системы в качестве линий радиосвязи WLAN; и использования оставшегося радионосителя сотовой системы для передачи оставшейся части пользовательских данных, где радионосители являются радиочастью каналов-носителей сотовой системы, и каналы-носители сотовой системы создаются посредством сигнализации плоскости управления сотовой системы;

точка доступа WLAN сконфигурирована для работы с UE и узлом выгрузки и конвергенции данных, чтобы передавать часть пользовательских данных; и

сотовая точка доступа сконфигурирована для работы с UE и узлом выгрузки и конвергенции данных, чтобы передавать оставшуюся часть пользовательских данных.

[0007] В другой особенности вариант осуществления настоящего изобретения предоставляет способ выгрузки и конвергенции данных, включающий в себя:

осуществление согласования с UE (пользовательским оборудованием), чтобы определить политику выгрузки данных;

использование радионосителя WLAN для передачи части пользовательских данных в соответствии с политикой выгрузки данных, определенной путем осуществления согласования с UE, где радионоситель WLAN является результатом конфигурирования части радионосителей сотовой системы в качестве линий радиосвязи WLAN; и использование оставшегося радионосителя сотовой системы для передачи оставшейся части пользовательских данных, где радионосители являются радиочастью каналов-носителей сотовой системы, и каналы-носители сотовой системы создаются посредством сигнализации плоскости управления сотовой системы.

[0008] В другой особенности вариант осуществления настоящего изобретения предоставляет узел выгрузки и конвергенции данных, включающий в себя:

модуль согласования политики выгрузки, сконфигурированный для осуществления согласования с пользовательским оборудованием (UE), чтобы определить политику выгрузки данных; и

модуль принятия решения о выгрузке, сконфигурированный для: использования радионосителя WLAN для передачи части пользовательских данных в соответствии с политикой выгрузки данных, определенной путем осуществления согласования с UE, где радионоситель WLAN является результатом конфигурирования части радионосителей сотовой системы в качестве линий радиосвязи WLAN; и использования оставшегося радионосителя сотовой системы для передачи оставшейся части пользовательских данных, где радионосители являются радиочастью каналов-носителей сотовой системы, и каналы-носители сотовой системы создаются посредством сигнализации плоскости управления сотовой системы.

[0009] В другой особенности вариант осуществления настоящего изобретения предоставляет способ выгрузки данных восходящей линии связи, включающий в себя:

получение пользовательских данных восходящей линии связи с помощью UE; и

в соответствии с политикой выгрузки данных, определенной путем осуществления согласования с узлом выгрузки и конвергенции данных, использование радионосителя WLAN для передачи части пользовательских данных восходящей линии связи в узел выгрузки и конвергенции данных и использование каналов сотовой системы для передачи оставшейся части пользовательских данных восходящей линии связи в узел выгрузки и конвергенции данных, после чего узел выгрузки и конвергенции данных конвергирует часть пользовательских данных восходящей линии связи и оставшуюся часть пользовательских данных восходящей линии связи - в пользовательские данные восходящей линии связи.

[0010] В другой особенности вариант осуществления настоящего изобретения предоставляет UE, включающее в себя:

модуль получения пользовательских данных восходящей линии связи, сконфигурированный для получения пользовательских данных восходящей линии связи; и

модуль выгрузки данных восходящей линии связи, сконфигурированный для: в соответствии с режимом выгрузки данных, определенным путем осуществления согласования с узлом выгрузки и конвергенции данных, использования радионосителя WLAN для передачи части пользовательских данных восходящей линии связи в узел выгрузки и конвергенции данных, и использования каналов сотовой системы для передачи оставшейся части пользовательских данных восходящей линии связи в узел выгрузки и конвергенции данных, после чего узел выгрузки и конвергенции данных конвергирует часть пользовательских данных восходящей линии связи и оставшуюся часть пользовательских данных восходящей линии связи в пользовательские данные восходящей линии связи.

[0011] В соответствии с вышеупомянутыми техническими решениями в вариантах осуществления настоящего изобретения радионоситель WLAN является результатом конфигурирования части радионосителей сотовой системы в качестве линий радиосвязи WLAN. Поэтому узел выгрузки и конвергенции данных частично или полностью заменяет радионосители сотовой системы радионосителем WLAN, где узел выгрузки и конвергенции данных полностью прозрачен для базовой сети; и доступ к WLAN реализуется без необходимости модификации сотовой сети, что уменьшает период и стоимость построения сети. Радионоситель WLAN может служить в качестве технологии улучшения эфирных интерфейсов для значительного повышения скоростей передачи данных, улучшения восприятия пользователем и повышения качества обслуживания сети мобильной связи.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0012] Чтобы понятнее описать технические решения в вариантах осуществления настоящего изобретения, нижеследующее кратко представляет прилагаемые чертежи, используемые при описании вариантов осуществления настоящего изобретения. Очевидно, что описанные ниже прилагаемые чертежи иллюстрируют только некоторые типовые варианты осуществления настоящего изобретения, и специалисты в данной области техники могут без творческих усилий получить из этих чертежей другие чертежи.

[0013]

[0014] Фиг. 1 показывает решение для объединения сотовой сети с WLAN в соответствии с уровнем техники.

[0015] Фиг. 2 показывает решение для объединения сотовой сети с WLAN в соответствии с уровнем техники.

[0016] Фиг. 3 показывает решение по организации I-WLAN в соответствии с уровнем техники.

[0017] Фиг. 4 показывает решение по организации I-WLAN в соответствии с уровнем техники.

[0018] Фиг. 5 - структурная схема системы конвергентной передачи в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

[0019] Фиг. 6 - архитектурная схема системы конвергентной передачи в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

[0020] Фиг. 7 - архитектурная схема системы конвергентной передачи в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

[0021] Фиг. 8 - схематическое представление передачи пользовательских данных в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

[0022] Фиг. 9A и фиг. 9B показывают способ выгрузки и конвергенции данных в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

[0023] Фиг. 10 - блок-схема алгоритма способа выгрузки данных восходящей линии связи в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

[0024] Фиг. 11 - схематическое представление носителя UMTS в области PS в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

[0025] Фиг. 12 - схематическое представление способа сквозного туннелирования для UE и RNC в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

[0026] Фиг. 13 - схематическое представление способа сквозного туннелирования для UE и RNC в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

[0027] Фиг. 14 - схематическое представление стека протоколов в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

[0028] Фиг. 15 - прикладная архитектурная схема системы конвергентной передачи, примененной в системе HNB в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

[0029] Фиг. 16 - прикладная архитектурная схема системы конвергентной передачи, примененной в системе HNB в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

[0030] Фиг. 17 - схематическое представление передачи данных в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

[0031] Фиг. 18 - схематическое представление передачи данных в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

[0032] Фиг. 19 - структурная схема системы конвергентной передачи в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

[0033] Фиг. 20 - подробная прикладная архитектурная схема системы конвергентной передачи в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

[0034] Фиг. 21 - подробная прикладная архитектурная схема системы конвергентной передачи в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

[0035] Фиг. 22 - структурная схема узла выгрузки и конвергенции данных в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения; и

[0036] фиг. 23 - структурная схема UE в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

[0037] Технические решения в вариантах осуществления настоящего изобретения понятно описываются ниже со ссылкой на варианты осуществления и прилагаемые чертежи. Очевидно, что варианты осуществления являются лишь некоторыми типовыми вариантами осуществления настоящего изобретения, и настоящее изобретение не ограничивается такими вариантами осуществления. Все остальные варианты осуществления, которые специалисты в данной области техники могут получить из вариантов осуществления настоящего изобретения без творческих усилий, должны входить в объем охраны настоящего изобретения.

[0038] Чтобы помочь специалистам в данной области техники лучше понять технические решения в вариантах осуществления настоящего изобретения, нижеследующее описывает релевантные технологии.

[0039] Восприятие сотовой системы пользователем можно значительно улучшить путем объединения беспроводной сотовой технологии с технологией WLAN и использования WLAN для выгрузки трафика данных из системы мобильной сотовой связи.

[0040] Для объединения сотовой сети с WLAN доступны многие решения, и самым простым является решение по организации независимой WLAN, описываемое как AP (точка доступа) + AC (контроллер AP), как показано на фиг. 1 и фиг. 2.

[0041] Как показано на фиг. 1, AP является точкой доступа в WLAN; после прохождения процедуры ассоциации и аутентификации терминал WLAN, такой как UE, может обмениваться информацией с AP; функциями AC являются маршрутизация, переключение и управление AP, и исходящим интерфейсом AC является IP-интерфейс. Поэтому пользовательский IP-пакет данных от AP может попасть через AC во внешнюю IP-сеть, обычно Интернет (Internet). Чтобы выполнять аутентификацию, авторизацию и учет для пользователей, AC подключается к серверу AAA (аутентификация, авторизация и учет). Как правило, пользователь обращается к сети WLAN путем ввода учетного (регистрационного) имени и пароля, которые предоставляются оператором.

[0042] В WLAN, показанной на фиг. 2, сервер AAA 3GPP в сети мобильной связи оператора мобильной связи, например GPRS (Общая служба пакетной радиопередачи), UMTS (Универсальная система мобильных телекоммуникаций) или LTE (Система долгосрочного развития), поддерживает аутентификацию, авторизацию и учет. Сервер AAA 3GPP подключается к HLR (Реестр исходного положения). Таким образом, пользователю не нужно вручную вводить учетное имя или пароль, и мобильный телефон может аутентифицировать пользователя автоматически в соответствии с данными подписки, сохраненными в SIM (Модуль идентификации абонента) или USIM (Универсальный модуль идентификации абонента), посредством этого значительно упрощая и облегчая использование WLAN.

[0043] Хотя решение по организации независимой WLAN является простым, это решение по организации не поддерживает ни взаимодействие с сетью мобильной связи, ни повторное использование существующего устройства в сети мобильной связи, например GPRS, UMTS или LTE. Неподдерживаемое взаимодействие включает в себя: переключение между WLAN и сетью мобильной связи и обращение к услуге PS (Область с коммутацией пакетов) в сети мобильной связи через WLAN, например IMS (Мультимедийная подсистема на основе IP). Нелицензируемый спектр, используемый WLAN, подвержен разным типам помех, и AP WLAN (точка доступа) обычно устанавливается в зонах беспроводного доступа вместо объединения в сеть для обеспечения непрерывного покрытия. Поэтому, когда WLAN недоступна из-за помех, или когда UE покидает зону обслуживания AP, очень важно передать обслуживание UE в сеть мобильной связи, например GPRS, UMTS или LTE. Поэтому в варианте осуществления может применяться способ организации I-WLAN (WLAN межсетевого взаимодействия) в 3GPP, который показан на фиг. 3 и фиг. 4.

[0044] Взяв в качестве примеров систему GPRS и UMTS, как показано на фиг. 3, AC подключается к GGSN (Шлюзовой узел поддержки GPRS) через TTG (Шлюз окончания туннеля). GGSN является шлюзом между системой GPRS/UMTS и внешней IP-сетью. TTG обслуживает функцию соединения с GGSN по Gn-интерфейсу в 3GPP. Таким образом, WLAN соединяется с GGSN через TTG, чтобы реализовать взаимодействие с сетью мобильной связи, например GPRS, UMTS или LTE, и повторно использовать существующие функции сети мобильной связи, например аутентификацию, авторизацию, учет, управление политиками и ограничение трафика. Способ организации I-WLAN, показанный на фиг. 4, является таким же, как способ организации I-WLAN, показанный на фиг. 3, за исключением того, что функция TTG объединяется с функцией GGSN в PDG (Шлюз пакетных данных). HA на фиг. 3 включается в GGSN.

[0045] На основе способа I-WLAN 3GPP дополнительно предлагает IFOM (Мобильность IP-потоков и прямая выгрузка WLAN) в Версии 10 3GPP, чтобы улучшить восприятие пользователем. IFOM позволяет UE (Пользовательскому оборудованию) использовать сеть мобильной связи, например GPRS, UMTS или LTE, для передачи некоторых IP-потоков данных от UE и использовать сеть I-WLAN для передачи других отличных IP-потоков данных, посредством этого реализуя более гибкую выгрузку данных и повышая пиковую скорость пользователя.

[0046] Для независимой WLAN и I-WLAN существующие способы организации WLAN обладают общей характеристикой, что WLAN является полностью независимой сетью. Поэтому операторы мобильной связи, которые не имеют постоянных ресурсов сети, должны строить новую сеть передачи для WLAN, что увеличивает период и стоимость построения сети.

[0047] Чтобы уменьшить период и стоимость построения сети оператором и повысить скорость передачи пользователей сети мобильной связи, вариант осуществления настоящего изобретения предоставляет систему конвергентной передачи. Как показано на фиг. 5, система включает в себя узел 110 выгрузки и конвергенции данных, сотовую точку 120 доступа и AP 130 WLAN.

[0048] Узел 110 выгрузки и конвергенции данных сконфигурирован для: осуществления согласования с пользовательским оборудованием (UE), чтобы определить политику выгрузки данных; конфигурирования в соответствии с политикой выгрузки данных, определенной путем осуществления согласования с UE, части существующих радионосителей сотовой системы в качестве радионосителей WLAN и использования радионосителей WLAN для передачи части пользовательских данных; и использования оставшегося радионосителя сотовой системы для передачи оставшейся части пользовательских данных, где радионосители являются радиочастью каналов-носителей сотовой системы, и каналы-носители сотовой системы создаются посредством сигнализации плоскости управления сотовой системы.

[0049] Посредством вышеупомянутых функций узел выгрузки и конвергенции данных использует радионосители WLAN для передачи части пользовательских данных и использует каналы сотовой системы для передачи оставшейся части пользовательских данных.

[0050] В варианте осуществления узел выгрузки и конвергенции данных дополнительно сконфигурирован для использования каналов универсальной сотовой системы для передачи сообщений плоскости управления.

[0051] Сотовая AP 120 сконфигурирована для работы с UE и узлом выгрузки и конвергенции данных, чтобы передавать часть пользовательских данных.

[0052] AP 130 WLAN сконфигурирована для работы с UE и узлом выгрузки и конвергенции данных, чтобы передавать оставшуюся часть пользовательских данных.

[0053] При желании, когда сотовая система является системой UMTS, в варианте осуществления узел 110 выгрузки и конвергенции данных осуществляет согласование с UE, чтобы определить политику выгрузки данных, посредством сигнализации управления выгрузкой прикладного уровня. Сигнализация управления выгрузкой прикладного уровня передается по по меньшей мере одному носителю UMTS узлом выгрузки и конвергенции данных, и по меньшей мере один носитель UMTS создается для UE посредством плоскости управления в эфирном интерфейсе UMTS.

[0054] В частности, в варианте осуществления узел 110 выгрузки и конвергенции данных сконфигурирован для: в направлении нисходящей линии связи - выгрузки полученных пользовательских данных нисходящей линии связи UE, чтобы отделить первую часть данных, которая должна быть передана через сотовую AP 120, от второй части данных, которая должна быть передана через AP 130 WLAN, и передачи первой части данных и второй части данных в сотовую AP 120 и AP 130 WLAN соответственно; и в направлении восходящей линии связи - приема первой части пользовательских данных восходящей линии связи и второй части пользовательских данных восходящей линии связи UE от сотовой AP 120 и от AP 130 WLAN соответственно, конвергенции первой части пользовательских данных восходящей линии связи и второй части пользовательских данных восходящей линии связи в пользовательские данные восходящей линии связи и отправки пользовательских данных восходящей линии связи в сотовую сеть.

[0055] В варианте осуществления узел 110 выгрузки и конвергенции данных сконфигурирован для приема второй части пользовательских данных восходящей линии связи UE от AP 130 WLAN; и конвергенции первой части пользовательских данных восходящей линии связи UE, принятой от сотовой AP 120, и второй части пользовательских данных восходящей линии связи UE, принятой от AP 130 WLAN, в пользовательские данные восходящей линии связи и отправки пользовательских данных восходящей линии связи в сотовую сеть.

[0056] Сотовая AP 120 сконфигурирована для: в направлении нисходящей линии связи - приема первой части данных, переданной узлом 110 выгрузки и конвергенции данных, и отправки первой части данных посредством эфирного (воздушного) интерфейса; и в направлении восходящей линии связи - приема первой части пользовательских данных восходящей линии связи, отправленной посредством UE, и передачи ее узлу 110 выгрузки и конвергенции данных.

[0057] AP 130 WLAN сконфигурирована для: в направлении нисходящей линии связи - приема второй части данных, переданной узлом 110 выгрузки и конвергенции данных, и отправки второй части данных посредством эфирного интерфейса; и в направлении восходящей линии связи - приема второй части пользовательских данных восходящей линии связи, отправленной посредством UE, и передачи ее узлу 110 выгрузки и конвергенции данных.

[0058] В варианте осуществления канал-носитель сотовой системы может быть каналом UMTS. В следующем варианте осуществления канал UMTS описывается в качестве примера канала-носителя сотовой системы.

[0059] В соответствии с вышеупомянутым техническим решением в варианте осуществления настоящего изобретения радионоситель WLAN является результатом конфигурирования части радионосителей сотовой системы в качестве линий радиосвязи WLAN. Поэтому узел выгрузки и конвергенции данных частично или полностью заменяет радионосители сотовой системы радионосителем WLAN, где узел выгрузки и конвергенции данных полностью прозрачен для базовой сети; и доступ к WLAN реализуется без необходимости модификации сотовой сети, что уменьшает период и стоимость построения сети. Радионоситель WLAN может служить в качестве технологии улучшения эфирных интерфейсов для значительного повышения скоростей передачи данных, улучшения восприятия пользователем и повышения качества обслуживания сети мобильной связи.

[0060] Следует отметить, что показанная на фиг. 5 система конвергентной передачи может применяться в нескольких разных архитектурах. Например, она может применяться в системе UMTS, системе HNB UMTS, системе GPRS, системе EDGE (Повышенные скорости передачи данных для развития GSM), системе CDMA2000 или системе EVDO (Развитие с оптимизацией для данных или Развитие только с обменом данными). Узел 110 выгрузки и конвергенции данных различается в разных сотовых сетях. Например, узел является RNC в системе UMTS, GW HNB или HNB в системе HNB UMTS, BSC в системе GPRS, BSC в системе EDGE, BSC в системе CDMA2000 или BSC в системе EVDO.

[0061] Как показано на фиг. 9A и фиг. 9B, вариант осуществления настоящего изобретения предоставляет способ выгрузки и конвергенции данных, включающий в себя следующие этапы:

[0062] S120: Осуществлять согласование с пользовательским оборудованием (UE), чтобы определить политику выгрузки данных.

[0063] При желании подробностями этапа S120 могут быть: осуществлять согласование с UE посредством сигнализации управления выгрузкой, чтобы определить политику выгрузки данных, где сигнализация управления выгрузкой переносится в сообщении прикладного уровня, передаваемом между узлом выгрузки и конвергенции данных и UE, либо сигнализация управления выгрузкой переносится в сообщении RRC (Управление радиоресурсами), передаваемом между узлом выгрузки и конвергенции данных и UE.

[0064] S130: Использовать радионоситель WLAN для передачи части пользовательских данных в соответствии с политикой выгрузки данных, определенной путем осуществления согласования с UE, где радионоситель WLAN является результатом конфигурирования части радионосителей сотовой системы в качестве линий радиосвязи WLAN; и использовать оставшийся радионоситель сотовой системы для передачи оставшейся части пользовательских данных, где радионосители являются радиочастью каналов-носителей сотовой системы, и каналы-носители сотовой системы создаются посредством сигнализации плоскости управления сотовой системы.

[0065] При желании этап S130 может включать в себя:

в направлении нисходящей линии связи - выгрузку пользовательских данных нисходящей линии связи UE, чтобы отделить первую часть данных, которая должна быть передана через сотовую точку доступа, от второй части данных, которая должна быть передана через точку доступа WLAN, и передачу первой части данных и второй части данных в сотовую точку доступа и точку доступа WLAN соответственно; и

и в направлении восходящей линии связи - прием первой части пользовательских данных восходящей линии связи и второй части пользовательских данных восходящей линии связи UE от сотовой точки доступа и от точки доступа WLAN соответственно, конвергенцию первой части пользовательских данных восходящей линии связи и второй части пользовательских данных восходящей линии связи в пользовательские данные восходящей линии связи и отправку пользовательских данных восходящей линии связи в сотовую сеть.

[0066] При желании в варианте осуществления способ может дополнительно включать в себя следующие этапы:

[0067] S101: Создать логический интерфейс с точкой доступа WLAN и отправить информацию управления и администрирования через плоскость управления логического интерфейса, чтобы управлять и администрировать точку доступа WLAN.

[0068] S103: Создать первое отношение отображения, где первое отношение отображения является отношением отображения между MAC-адресом (управление доступом к среде передачи) UE и номером порта UDP (Протокол дейтаграмм пользователя) в интерфейсе плоскости пользователя, который находится между узлом выгрузки и конвергенции данных и AP WLAN.

[0069] S105: Создать второе отношение отображения, где второе отношение отображения является отношением отображения между MAC-адресом UE и каждым каналом-носителем UE.

[0070] При желании в варианте осуществления этап S105 может включать в себя:

прием международного идентификатора мобильного абонента (IMSI) и MAC-адреса UE, которые отправляются с помощью UE посредством сигнализации управления выгрузкой; и

создание отношения отображения между MAC-адресом UE и каждым каналом-носителем UE в соответствии с сохраненным отношением отображения между IMSI UE и каждым каналом-носителем UE.

[0071] В варианте осуществления способ может дополнительно включать в себя следующие этапы:

[0072] S107: Создать по меньшей мере один сквозной туннель между узлом выгрузки и конвергенции данных и UE, если пользовательские данные передаются по радионосителю WLAN, где каждый сквозной туннель передает один из потоков данных UE, переданных по радионосителю WLAN.

[0073] S109: Создать третье отношение отображения, где третье отношение отображения является отношением отображения между сквозным туннелем и каналом-носителем UE.

[0074] Номером туннеля сквозного туннеля может быть номер порта UDP во внешнем UDP/IP-пакете, который инкапсулирует пользовательский IP-пакет, или идентификатор (ID) носителя радиодоступа (RAB), соответствующий сквозному туннелю.

[0075] S111: Анализировать пользовательские данные, переданные посредством эфирного интерфейса сотовой системы, чтобы получить IP-адрес соответствующего PDN-соединения UE; и создать четвертое отношение отображения, где четвертое отношение отображения является отношением отображения между IP-адресом каждого PDN-соединения UE и каналом-носителем UE.

[0076] В варианте осуществления каждое PDN-соединение UE соответствует каналу-носителю.

[0077] В этом случае при желании в варианте осуществления этап S130 может включать в себя:

в направлении восходящей линии связи - прием потока данных восходящей линии связи, который должен быть передан по радионосителю WLAN, где поток данных восходящей линии связи, который должен быть передан по радионосителю WLAN, отправляется точкой доступа WLAN в узел выгрузки и конвергенции данных через соответствующий порт UDP;

получение MAC-адреса, соответствующего порту UDP, в соответствии с первым отношением отображения;

отыскание всех каналов-носителей UE, имеющего MAC-адрес в соответствии со вторым отношением отображения;

отыскание канала-носителя UE, соответствующего каждому сквозному туннелю, который передает часть или все потоки данных восходящей линии связи, в соответствии с третьим отношением отображения; и перенаправление части или всех потоков данных в соответствующие каналы-носители UE;

в направлении нисходящей линии связи - прием разных потоков данных нисходящей линии связи, переданных по соответствующим каналам-носителям нисходящей линии связи UE, где разные потоки данных нисходящей линии связи получаются посредством GGSN за счет разделения данных нисходящей линии связи UE с помощью функции DL-TFT (шаблон потока трафика нисходящей линии связи); и

определение с помощью узла выгрузки и конвергенции данных части или всех потоков данных нисходящей линии связи, переданных по радионосителю WLAN, в соответствии с политикой выгрузки данных, согласованной с UE; и отображение в соответствии с третьим отношением отображения части или всех потоков данных нисходящей линии связи в сквозной туннель, соответствующий каждому каналу-носителю UE, который передает часть или все потоки данных нисходящей линии связи соответственно; и отправку части или всех потоков данных нисходящей линии связи в точку доступа WLAN через соответствующий порт UDP, после чего в соответствии с первым отношением отображения точка доступа WLAN использует номер порта UDP, чтобы отправить все пакеты данных нисходящей линии связи UE из порта UDP посредством эфирного интерфейса WLAN в UE, которое имеет MAC-адрес, соответствующий номеру порта UDP.

[0078] В этом случае при желании в варианте осуществления этап S130 может включать в себя:

в направлении восходящей линии связи - прием всех пакетов данных восходящей линии связи UE, которые отправляются точкой доступа WLAN в узел выгрузки и конвергенции данных через соответствующий порт UDP;

получение MAC-адреса, соответствующего порту UDP, в соответствии с первым отношением отображения;

отыскание всех каналов-носителей UE, имеющего MAC-адрес в соответствии со вторым отношением отображения;

разделение всех пакетов данных восходящей линии связи UE, переданных по радионосителю WLAN, по меньшей мере на один поток данных в соответствии с IP-адресами UE в разных PDN-соединениях, и использование четвертого отношения отображения, чтобы перенаправить по меньшей мере один поток данных в соответствующий канал-носитель UE;

в направлении нисходящей линии связи - разделение потоков данных нисходящей линии связи каждого PDN-соединения UE на разные потоки данных нисходящей линии связи посредством встроенного фильтра пакетов; и

отправку части или всех потоков данных нисходящей линии связи в точку доступа WLAN через соответствующий порт UDP в соответствии с политикой выгрузки данных, согласованной с UE, после чего в соответствии с первым отношением отображения точка доступа WLAN использует номер порта UDP, чтобы отправить все пакеты данных нисходящей линии связи UE из порта UDP посредством эфирного интерфейса WLAN в UE, которое имеет MAC-адрес, соответствующий номеру порта UDP.

[0079] В варианте осуществления способ может дополнительно включать в себя следующие этапы:

[0080] S113: Использовать сигнализацию управления выгрузкой, чтобы уведомить UE, что в текущем местоположении существует доступная точка доступа WLAN, так что UE задействует WLAN для выгрузки данных; или

использовать сигнализацию управления выгрузкой, чтобы уведомить UE, что в текущем местоположении нет доступной точки доступа WLAN, так что UE прекращает выгрузку данных WLAN.

[0081] S115: Принять, посредством сигнализации управления выгрузкой, идентификатор базового набора служб (BSSID) точки доступа WLAN, с которой пытается ассоциироваться UE; и

сопоставить BSSID с локально сохраненным списком BSSID подключенных точек доступа WLAN, и, если сопоставление успешно, разрешить UE установить ассоциацию между UE и точкой доступа WLAN, с которой пытается ассоциироваться UE.

[0082] S117: Когда UE уходит, реконфигурировать часть пользовательских данных, которые ранее выгружены каналом WLAN для передачи, как передаваемые каналом сотовой системы; и посредством сигнализации управления выгрузкой дать UE инструкцию отменить ассоциацию с ассоциированной в настоящее время точкой доступа WLAN.

[0083] В варианте осуществления способ может дополнительно включать в себя следующую процедуру аутентификации:

отправка MAC-адреса UE в точку доступа WLAN, или прием IP-адреса от UE посредством сигнализации управления выгрузкой и отправка MAC-адреса и IP-адреса UE в точку доступа WLAN; и

осуществление согласования с UE касательно алгоритма шифрования эфирного интерфейса WLAN и ключа алгоритма шифрования посредством сигнализации управления выгрузкой, и отправка алгоритма шифрования и ключа алгоритма шифрования в точку доступа WLAN, так что точка доступа WLAN устанавливает отношение привязки между MAC-адресом и ключом алгоритма шифрования или устанавливает отношение привязки между MAC-адресом и IP-адресом и ключом алгоритма шифрования и считает UE, удовлетворяющее отношению привязки, аутентифицированным допустимым терминалом.

[0084] В соответствии с вышеупомянутым техническим решением в варианте осуществления настоящего изобретения узел выгрузки и конвергенции данных частично или полностью заменяет радионосители сотовой системы радионосителем WLAN, где узел выгрузки и конвергенции данных полностью прозрачен для базовой сети; и доступ к WLAN реализуется без необходимости модификации сотовой сети, что уменьшает период и стоимость построения сети. Радионоситель WLAN может служить в качестве технологии улучшения эфирных интерфейсов для значительного повышения скоростей передачи данных, улучшения восприятия пользователем и повышения качества обслуживания сети мобильной связи.

[0085] Как показано на фиг. 10, вариант осуществления настоящего изобретения дополнительно предоставляет способ выгрузки данных восходящей линии связи. Способ включает в себя следующие этапы:

[0086] S220: UE получает пользовательские данные восходящей линии связи.

[0087] S230: В соответствии с политикой выгрузки данных, согласованной с узлом выгрузки и конвергенции данных, использовать радионоситель WLAN для передачи части пользовательских данных восходящей линии связи в узел выгрузки и конвергенции данных и использовать каналы сотовой системы для передачи оставшейся части пользовательских данных восходящей линии связи в узел выгрузки и конвергенции данных, после чего узел выгрузки и конвергенции данных конвергирует часть пользовательских данных восходящей линии связи и оставшуюся часть пользовательских данных восходящей линии связи в пользовательские данные восходящей линии связи.

[0088] При желании способ может дополнительно включать в себя следующие этапы:

[0089] S201: Осуществлять согласование с UE посредством сигнализации управления выгрузкой, чтобы определить политику выгрузки данных, где сигнализация управления выгрузкой переносится в сообщении прикладного уровня, передаваемом между узлом выгрузки и конвергенции данных и UE, либо сигнализация управления выгрузкой переносится в сообщении RRC, передаваемом между узлом выгрузки и конвергенции данных и UE.

[0090] S203: Посредством сигнализации управления выгрузкой UE отправляет свой IMSI и MAC-адрес в узел выгрузки и конвергенции данных, так что в соответствии с локально сохраненным отношением отображения между IMSI UE и каждым каналом-носителем UE узел выгрузки и конвергенции данных устанавливает отношение отображения между MAC-адресом UE и каждым каналом-носителем UE.

[0091] S205: Создать по меньшей мере один сквозной туннель между UE и узлом выгрузки и конвергенции данных, если пользовательские данные передаются по радионосителю WLAN, где каждый сквозной туннель передает один из потоков данных UE, переданных по радионосителю WLAN.

[0092] Номером туннеля сквозного туннеля может быть номер порта UDP во внешнем UDP/IP-пакете, который инкапсулирует пользовательский IP-пакет, или идентификатор (ID) носителя радиодоступа (RAB), соответствующий сквозному туннелю.

[0093] S207: Создать PDN-соединение с одной или несколькими сетями пакетной передачи данных (PDN) посредством плоскости управления эфирного интерфейса сотовой системы, где каждое PDN-соединение соответствует каналу-носителю, и каждому PDN-соединению выделяется IP-адрес.

[0094] S209: Запросить у второй PDN выделить UE новый IP-адрес, если IP-адрес, выделенный с помощью второй PDN, является таким же, как IP-адрес, ранее выделенный с помощью первой PDN.

[0095] S211: Установить отношение отображения между IP-адресом каждого PDN-соединения UE и прикладным уровнем.

[0096] В этом случае в варианте осуществления этап S230 может включать в себя:

разделение пользовательских данных восходящей линии связи на потоки данных восходящей линии связи посредством шаблона потока трафика восходящей линии связи (UL-TFT); и

отправку части или всех потоков данных в узел выгрузки и конвергенции данных посредством сквозного туннеля, где часть или все потоки данных восходящей линии связи переносят номер туннеля сквозного туннеля.

[0097] В этом случае в варианте осуществления этап S230 может включать в себя:

разделение пользовательских данных восходящей линии связи каждого PDN-соединения с прикладного уровня на потоки данных восходящей линии связи посредством фильтра пакетов, расположенного вне приемопередающего модуля сотовой системы; и

отправку части или всех потоков пользовательских данных посредством эфирного интерфейса WLAN в соответствии с политикой выгрузки данных, где часть или все потоки пользовательских данных переносят IP-адрес, соответствующий прикладному уровню.

[0098] В варианте осуществления способ может дополнительно включать в себя следующие этапы:

[0099] S213: Принять поток данных нисходящей линии связи пользователя, отправленный посредством эфирного интерфейса WLAN.

[0100] S215: Извлечь IP-адрес назначения, перенесенный в потоке данных нисходящей линии связи.

[0101] S217: Перенаправить поток данных нисходящей линии связи в прикладной уровень, соответствующий IP-адресу назначения.

[0102] В варианте осуществления, если UE желает ассоциироваться с AP WLAN, то способ может дополнительно включать в себя следующий этап:

[0103] Посредством сигнализации управления выгрузкой UE отправляет в узел выгрузки и конвергенции данных BSSID для AP WLAN, с которой пытается ассоциироваться UE, так что узел выгрузки и конвергенции данных сопоставляет BSSID с локально сохраненным списком BSSID подключенных точек доступа WLAN и, если сопоставление успешно, разрешает UE установить ассоциацию между UE и точкой доступа WLAN, с которой пытается ассоциироваться UE.

[0104] В соответствии с вышеупомянутым техническим решением в варианте осуществления настоящего изобретения узел выгрузки и конвергенции данных частично или полностью заменяет радионосители сотовой системы радионосителем WLAN, где узел выгрузки и конвергенции данных полностью прозрачен для базовой сети; и доступ к WLAN реализуется без необходимости модификации сотовой сети, что уменьшает период и стоимость построения сети. Радионоситель WLAN может служить в качестве технологии улучшения эфирных интерфейсов для значительного повышения скоростей передачи данных, улучшения восприятия пользователем и повышения качества обслуживания сети мобильной связи. Принципы каждой вышеприведенной системы аналогичны, и варианты осуществления настоящего изобретения представляются, взяв в качестве примера систему UMTS.

[0105] Фиг. 6 и фиг. 7 показывают архитектуры двух видов систем конвергентной передачи в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения. В системах конвергентной передачи, предоставленных на фиг. 6 и фиг. 7, сеть UMTS тесно связана с сетью WLAN.

[0106] Как показано на фиг. 6, SGSN (Обслуживающий узел поддержки GPRS), GGSN, PCRF (функция политики и правил тарификации), HLR и сервер AAA 3GPP являются элементами базовой сети области PS, заданными в существующей системе протоколов 3GPP.

[0107] Интерфейс между SGSN и GGSN является Gn-интерфейсом, интерфейс между GGSN и внешней сетью пакетной передачи данных (например, IP-сетью) является Gi-интерфейсом, интерфейс между SGSN и HLR является Gr-интерфейсом, и интерфейс между GGSN и PCRF является Gx-интерфейсом. RNC (Контроллер радиосети) и Node B (Узел Б) являются элементами сети в сети радиодоступа UMTS. Узел Б (специфичный (особый) вид сотовой AP 120) является базовой станцией, которая является общей в системе мобильной связи. Узел Б подключается к RNC посредством Iub-интерфейса, а RNC подключается к SGSN посредством Iu-интерфейса.

[0108] Как показано на фиг. 6, в архитектуре системы конвергентной передачи в варианте осуществления настоящего изобретения RNC является узлом 110 выгрузки и конвергенции данных, описанным в вышеприведенных вариантах осуществления.

[0109] AP WLAN логически подключается к RNC, и конкретным способом является: в варианте осуществления AP WLAN может использовать некое местонахождение совместно с Узлом Б и подключается к RNC, или в варианте осуществления AP WLAN не использует местонахождение совместно с Узлом Б, но подключается к RNC через Узел Б, или в варианте осуществления AP WLAN не использует местонахождение совместно с Узлом Б и подключается к RNC напрямую. Когда AP WLAN использует некое местонахождение совместно с Узлом Б, AP WLAN и Узел Б могут быть одним и тем же физическим устройством, то есть функции AP WLAN включаются в Узел Б; либо они могут быть двумя независимыми физическими устройствами. Когда AP WLAN не использует местонахождение совместно с Узлом Б, если AP WLAN подключается к RNC через Узел Б, то некая IP-линия обычно применяется между Узлом Б и AP WLAN. Между тем, RNC подключается к серверу AAA, чтобы можно было реализовать аутентификацию доступа для пользователей WLAN. Способ соединения между RNC и сервером AAA такой же, как и вышеупомянутый способ соединения между AC или TTG и сервером AAA в существующей сети WLAN. Как показано на фиг. 6, в варианте осуществления сервер AAA может быть сервером AAA 3GPP. В показанной на фиг. 6 архитектуре системы сервер AAA 3GPP подключается к HLR. Таким образом, пользователю не нужно вводить учетное имя или пароль вручную, и мобильный телефон может аутентифицировать пользователя автоматически в соответствии с данными подписки, сохраненными в SIM или USIM, посредством этого значительно упрощая и облегчая использование WLAN.

[0110] В архитектуре системы конвергентной передачи, показанной на фиг. 6, RNC обладает не только связанными с UMTS функциями, заданными в существующей системе протоколов 3GPP, но также обладает функцией выгрузки потоков пользовательских данных между UMTS и WLAN. То есть RNC использует радионоситель WLAN и/или каналы UMTS для передачи пользовательских данных и все же использует каналы UMTS для передачи сообщений UMTS плоскости управления. К тому же в варианте осуществления, показанном на фиг. 6, RNC дополнительно включает в себя функцию администрирования и управления AC в существующей сети WLAN. То есть RNC создает логический интерфейс с AP WLAN и отправляет информацию управления и администрирования посредством плоскости управления этого логического интерфейса, чтобы управлять и администрировать AP WLAN. В варианте осуществления управление и администрирование, осуществляемые RNC над AP WLAN, могут включать в себя такие функции, как аутентификация AP WLAN, подключенной к RNC, выполнение управления сетью и координация и управление помехами между AP WLAN.

[0111] Фиг. 7 показывает архитектуру другой системы конвергентной передачи в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. В показанной на фиг. 7 архитектуре системы UMTS тесно связана с WLAN. Архитектура системы на фиг. 7 отличается от архитектуры системы, показанной на фиг. 6, тем, что: функции AC не включаются в RNC, который в этом варианте осуществления служит в качестве узла выгрузки и конвергенции данных. То есть в этом варианте осуществления AC служит в качестве независимого устройства, подключенного к RNC.

[0112] В этом варианте осуществления RNC обладает не только связанными с UMTS функциями, заданными в существующей системе протоколов 3GPP, но также обладает функцией выгрузки потоков пользовательских данных между UMTS и WLAN. То есть RNC использует радионоситель WLAN и/или каналы UMTS для передачи пользовательских данных, но использует каналы UMTS для передачи сообщений плоскости управления.

[0113] В этом варианте осуществления AC создает логический интерфейс с AP WLAN и отправляет информацию управления и администрирования посредством плоскости управления этого логического интерфейса, чтобы управлять и администрировать AP WLAN. В варианте осуществления управление и администрирование, осуществляемые AC над AP WLAN, могут включать в себя функции управления и администрирования WLAN, например аутентификацию AP WLAN, подключенной к RNC, выполнение управления сетью и координацию и управление помехами между AP WLAN.

[0114] То есть в этом варианте осуществления функции администрирования и управления (включающие в себя связанные с WLAN функции управления и администрирования, например аутентификацию AP WLAN, подключенной к RNC, выполнение управления сетью и координацию и управление помехами между AP WLAN) AC в существующей сети WLAN не включаются в RNC. Вместо этого такие функции реализуются независимым устройством - AC (Контроллер AP). AC подключается к RNC и серверу AAA, и транспортный уровень между AC и RNC может быть IP-линией.

[0115] Как показано на фиг. 6 и фиг. 7, RNC подключается к серверу AAA (который может быть сервером AAA 3GPP) напрямую или через AC. Поэтому RNC может собирать статистику по такой информации, как трафик и длительность пользовательских данных, которые проходят через эфирный интерфейс UMTS и эфирный интерфейс WLAN соответственно, и отправлять эту информацию на сервер AAA. Сервер AAA формирует релевантную запись с данными тарификации в соответствии с такой информацией и передает запись с данными тарификации в автономную или сетевую систему тарификации. Поэтому система может реализовать необходимую функцию тарификации.

[0116] Как показано на фиг. 6 и фиг. 7, Iu-интерфейс между SGSN и RNC делится на плоскость управления и плоскость пользователя, которые соответственно передаются посредством разных транспортных протоколов. Протокол плоскости управления называется RANAP (Прикладная часть сети радиодоступа), который реализует передачу посредством Протокола транспортировки сигнализации (SIGTRAN). Протокол плоскости пользователя в области PS является прозрачным. То есть пользовательские данные переносятся по туннелю GTP-U (Протокол туннелирования GPRS - Плоскость пользователя). Туннель GTP-U однозначно идентифицируется сочетанием TEID (Идентификатор конечной точки туннеля) в заголовке GTP-U, номера порта UDP у уровня UDP/IP и IP-адреса. В нижеследующем описании сочетание TEID, номера порта UDP и IP-адреса, которое однозначно идентифицирует туннель GTP-U, называется идентификатором туннеля GTP-U.

[0117] Iub-интерфейс также делится на плоскость управления и плоскость пользователя. Когда Iub-интерфейс реализует передачу посредством ATM (асинхронный режим передачи), протокол Iub-FP плоскости пользователя (Протокол кадров) в Iub-интерфейсе переносится на AAL2 (тип 2 уровня адаптации ATM). Когда Iub-интерфейс реализует передачу посредством IP, протокол Iub-FP плоскости пользователя в Iub-интерфейсе переносится по UDP. В частности, каждый общий канал использует для передачи канал передачи, и каждый выделенный канал использует для передачи выделенный канал передачи; выделенные каналы включают в себя DCH (Выделенный канал) и E-DCH (расширенный выделенный канал), а каналы передачи включают в себя AAL2/ATM или UDP/IP. Разные каналы передачи отличаются адресом передачи (номер соединения AAL2 или номер порта UDP).

[0118] Как упоминалось выше, в показанной на фиг. 6 архитектуре системы RNC обладает не только связанными с UMTS функциями, заданными в существующей системе протоколов 3GPP, но также создает канал управления с AP WLAN. Посредством канала управления RNC отправляет информацию управления и администрирования, чтобы управлять и администрировать AP WLAN. Пользовательские данные передаются посредством радионосителя WLAN и/или канала UMTS, а сообщения плоскости управления в эфирном интерфейсе UMTS передаются посредством канала UMTS.

[0119] В показанной на фиг. 6 архитектуре системы между RNC и AP WLAN существует логический интерфейс. Логический интерфейс делится на плоскость управления и плоскость пользователя. Плоскость управления логического интерфейса служит для передачи связанной с WLAN информации управления и администрирования, чтобы управлять и администрировать AP WLAN; и плоскость управления также служит для передачи информации, связанной с управлением и администрированием плоскости пользователя, чтобы управлять каналами передачи плоскости пользователя между RNC и AP WLAN. Плоскость пользователя служит для передачи потоков пользовательских данных, которые выгружаются в AP WLAN и передаются по сети WLAN. Плоскость пользователя реализует передачу посредством UDP по IP, а плоскость управления реализует передачу посредством TCP по IP или SCTP по IP.

[0120] Как упоминалось выше, в показанной на фиг. 7 архитектуре системы RNC обладает не только связанными с UMTS функциями, заданными в существующей системе протоколов 3GPP, но также передает пользовательские данные посредством радионосителя WLAN и/или канала UMTS, а также передает сообщения плоскости управления в эфирном интерфейсе UMTS по каналу UMTS. AC служит для создания канала управления с AP WLAN и отправки сигнализации управления по каналу управления, чтобы управлять и администрировать AP WLAN.

[0121] В показанной на фиг. 7 архитектуре системы между AC и AP WLAN также существует логический интерфейс. Плоскость управления логического интерфейса может реализовать передачу посредством TCP по IP или SCTP по IP и служит для передачи связанной с WLAN информации управления и администрирования, чтобы управлять и администрировать AP WLAN. Логический интерфейс между RNC и AP WLAN также делится на плоскость управления и плоскость пользователя. Плоскость управления служит для передачи информации, связанной с управлением и администрированием плоскости пользователя, чтобы управлять каналами передачи плоскости пользователя между RNC и AP WLAN. Плоскость пользователя служит для передачи потоков пользовательских данных, которые выгружаются в AP WLAN и передаются по сети WLAN.

[0122] В частности, в варианте осуществления логический интерфейс между RNC и AP WLAN на фиг. 6 включает в себя участок между RNC и Узлом Б, и логический интерфейс между AC и AP WLAN на фиг. 6 также включает в себя участок между RNC и Узлом Б (это происходит, если RNC и Узел Б совместно используют некое местонахождение, или если RNC и Узел Б не используют местонахождение совместно, но AP WLAN подключается к RNC через Узел Б), и участки между RNC и Узлом Б реализуют совместную передачу с Iub-интерфейсом посредством туннелей, то есть когда Iub-интерфейс реализует передачу посредством ATM, туннель является туннелем AAL2/ATM; когда Iub-интерфейс реализует передачу посредством IP, туннель является туннелем UDP/IP.

[0123] Фиг. 8 - схематическое представление передачи пользовательских данных в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Например, в направлении нисходящей линии связи пользовательские данные проходят через Gi-интерфейс для поступления в GGSN, а затем проходят через туннель GTP-U и SGSN для поступления в RNC. Пользовательские данные, поступающие в RNC, разделяются путем выгрузки пользовательских данных на две части для передачи посредством эфирного интерфейса UMTS и эфирного интерфейса WLAN соответственно.

[0124] Для части, передаваемой посредством UMTS, процедура передачи такая же, как процедура передачи по стандартному протоколу UMTS. То есть процедурой передачи является: данные обрабатываются стеком протоколов PDCP/RLC/MAC, отправляются Узлу Б с помощью протокола Iub-FP плоскости пользователя в Iub-интерфейсе (не проиллюстрировано на схеме Iub-FP), а затем проходят через MAC-hs (MAC-уровень HSDPA) и физический уровень (PHY), чтобы образовать радиосигналы нисходящей линии связи, которые в конечном счете модулируются до радиочастоты и отправляются.

[0125] Часть, переданная посредством эфирного интерфейса WLAN, передается напрямую в AP WLAN или перенаправляется Узлом Б в AP WLAN (это происходит, когда AP WLAN и Узел Б не используют некое местонахождение совместно, или AP WLAN подключается к RNC через Узел Б), затем проходит через MAC-уровень и физический уровень WLAN, а затем передается посредством эфирного интерфейса WLAN.

[0126] Как показано на фиг. 8, в варианте осуществления в RNC и Узле Б происходит операция мультиплексирования /демультиплексирования. Когда AP WLAN и Узел Б не используют некое местонахождение совместно, операция мультиплексирования/демультиплексирования предназначена для реализации совместной передачи пользовательских данных, переданных посредством эфирного интерфейса WLAN, с Iub-интерфейсом.

[0127] В частности, операция мультиплексирования /демультиплексирования в RNC использует разные каналы передачи для раздельного переноса данных Iub-FP и пользовательских данных, переданных по эфирному интерфейсу WLAN, а затем мультиплексирует две части данных на физическую линию Iub-интерфейса, то есть две части данных могут передаваться совместно по Iub-интерфейсу. Для разных вышеупомянутых каналов в варианте осуществления, когда Iub передает пользовательские данные посредством ATM, пользовательские данные могут переноситься по каналу AAL2; в варианте осуществления, когда Iub передает пользовательские данные посредством IP, пользовательские данные могут переноситься по каналу UDP.

[0128] Поэтому операция мультиплексирования /демультиплексирования в Узле Б состоит в демультиплексировании мультиплексированных данных на два потока. Для пользовательских данных, переданных посредством WLAN, когда AP WLAN и Узел Б не используют некое местонахождение совместно, разные AP WLAN различаются по номеру порта UDP, и пользовательские данные отправляются в соответствующую AP WLAN посредством UDP по IP. В варианте осуществления операция мультиплексирования/демультиплексирования может быть реализована RNC и Узлом Б; в варианте осуществления операция мультиплексирования/демультиплексирования также может быть реализована внешним устройством. Процедура в направлении восходящей линии связи противоположна процедуре в направлении нисходящей линии связи и здесь не описывается.

[0129] В соответствии с вышеупомянутым техническим решением в варианте осуществления настоящего изобретения узел выгрузки и конвергенции данных частично или полностью заменяет радионосители UMTS радионосителем WLAN, где узел выгрузки и конвергенции данных полностью прозрачен для базовой сети; и доступ к WLAN реализуется без необходимости модификации сотовой сети, что уменьшает период и стоимость построения сети. Радионоситель WLAN может служить в качестве технологии улучшения эфирных интерфейсов для значительного повышения скоростей передачи данных, улучшения восприятия пользователем и повышения качества обслуживания сети мобильной связи.

[0130] Нижеследующее в качестве примера использует архитектуры систем на фиг. 6 и фиг. 7, чтобы более точно описать решение по выгрузке и конвергенции данных, предоставленное в варианте осуществления настоящего изобретения, и функции каждого устройства в системе. Для простоты описания решения в варианте осуществления настоящего изобретения нижеследующее кратко описывает механизм носителя UMTS:

[0131] UE может подключаться к нескольким PDN (сети пакетной передачи данных) (то есть можно создать несколько PDN-соединений). Одно PDN-соединение включает в себя по меньшей мере одного носителя UMTS. Носитель UMTS является основной единицей для сети UMTS для управления QoS (качество обслуживания). Чтобы отличать пакеты на носителе UMTS от пакетов данных пользовательского прикладного уровня, каждый носитель UMTS соответствует TFT (Шаблон потока трафика). TFT является набором фильтров пакетов. Каждый фильтр пакетов обычно включает в себя такие характеристики, как IP-адрес удаленного сервера, к которому осуществлен доступ, тип протокола и диапазон портов, и служит для сопоставления и отделения IP-пакетов с одинаковыми характеристиками. Поэтому посредством TFT потоки пользовательских данных разделяются на несколько IP-потоков данных (один IP-поток данных включает в себя несколько IP-пакетов). Несколько IP-потоков данных проходят по разным носителям UMTS и передаются в сеть UMTS.

[0132] Фиг. 11 - схематическое представление носителя UMTS в области PS в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 11, носитель UMTS в направлении восходящей линии связи или направлении нисходящей линии связи состоит из радионосителя от UE к RAN (Сеть радиодоступа, включающая в себя Узел Б и RNC), носителя Iu от RAN к SGSN и носителя Gn от SGSN к GGSN, и подключается к внешней PDN (обычно IP-сети) посредством GGSN и приходит на противоположный прикладной уровень. Радионоситель (RB) от UE к RAN и носитель Iu от RAN к SGSN вместе называются носителем радиодоступа (RAB), а носитель Iu от RAN к SGSN и носитель Gn от SGSN к GGSN вместе называются контекстом PDP (контекст протокола пакетной передачи данных).

[0133] В направлении восходящей линии связи UE использует TFT восходящей линии связи (UL-TFT) для сопоставления каждого пакета из прикладного уровня, и поэтому данные разделяются на разные IP-потоки восходящей линии связи, которые затем отправляются посредством соответствующих носителей UMTS восходящей линии связи. Поэтому UE сохраняет идентификатор, который однозначно соответствует каждому носителю UMTS восходящей линии связи UE, а именно ID RAB восходящей линии связи. RNC также соответствует носителю UMTS восходящей линии связи UE с использованием ID RAB восходящей линии связи и сохраняет идентификатор туннеля GTP-U в Iu-интерфейсе, который однозначно соответствует ID RAB восходящей линии связи. Поэтому, когда UE подключается одновременно к нескольким PDN, ID RAB восходящей линии связи однозначно соответствует IP-потоку данных восходящей линии связи у PDN-соединения.

[0134] В направлении нисходящей линии связи пакеты нисходящей линии связи противоположного прикладного уровня проходят через внешнюю сеть с коммутацией пакетов и поступают в GGSN. Затем GGSN использует TFT нисходящей линии связи (DL-TFT) для сопоставления каждого пакета нисходящей линии связи, и поэтому данные разделяются на разные IP-потоки нисходящей линии связи, которые затем отправляются посредством соответствующих носителей UMTS нисходящей линии связи. Аналогичным образом RNC и UE соответствуют носителю UMTS нисходящей линии связи UE с использованием ID RAB нисходящей линии связи, и RNC также сохраняет идентификатор туннеля GTP-U в Iu-интерфейсе, который однозначно соответствует ID RAB нисходящей линии связи. Поэтому, когда UE подключается одновременно к нескольким PDN, ID RAB нисходящей линии связи однозначно соответствует IP-потоку данных нисходящей линии связи у PDN-соединения.

[0135] В варианте осуществления носитель UMTS в области PS создается в процедуре Активации контекста PDP, может быть изменен в процедуре Модификации контекста PDP и может быть удален в процедуре Деактивации контекста PDP. Одно и то же PDN-соединение UE включает в себя по меньшей мере один носитель UMTS. То есть можно создать несколько Контекстов PDP для одного и того же PDN-соединения UE. В варианте осуществления Контекст PDP хранит всю информацию о туннельном перенаправлении пользовательских данных между GGSN, SGSN и RNC. Информация включает в себя IP-адреса плоскости пользователя у GGSN, SGSN и RNC, а также идентификатор туннеля GTP-U. Только когда активен Контекст PDP, туннель GTP-U в Iu-интерфейсе и Gn-интерфейсе открыт, и пользовательские пакеты данных могут передаваться между RNC и GGSN. Следует отметить, что активное или неактивное состояние Контекста PDP управляется посредством NAS (уровень, не связанный с предоставлением доступа) и не зависит от состояния эфирного интерфейса, вне зависимости от того, является ли эфирный интерфейс эфирным интерфейсом UMTS.

[0136] Если UE нет статического IP-адреса, то IP-адрес UE выделяется сетью во время создания первого Контекста PDP. Разные Контексты PDP в одном и том же PDN-соединении имеют одинаковый IP-адрес. То есть IP-адрес UE относится к IP-адресу UE в соответствующем PDN-соединении (то есть IP-адресу UE в соответствующей PDN). Например, если UE подключается к двум PDN, то IP-адрес UE соответственно относится к IP-адресу UE в двух PDN. В следующих вариантах осуществления IP-адрес UE имеет такой же смысл. IP-адреса в разных PDN не зависят друг от друга. Поэтому, когда UE подключается одновременно к нескольким PDN, возможно, что IP-адреса одного и того же UE в разных PDN одинаковы.

[0137] Поэтому в способе выгрузки и конвергенции данных, предоставленном в варианте осуществления настоящего изобретения, функция плоскости управления в сети UMTS создает один или несколько Контекстов PDP в плоскости пользователя в соответствии со стандартным протоколом UMTS. В направлении нисходящей линии связи RNC отображает каждый Контекст PDP в линию радиосвязи UMTS, или линию радиосвязи WLAN, или одновременно линию радиосвязи UMTS и линию радиосвязи WLAN; в направлении восходящей линии связи UE отображает каждый Контекст PDP в линию радиосвязи UMTS, или линию радиосвязи WLAN, или одновременно линию радиосвязи UMTS и линию радиосвязи WLAN. Поэтому сообщения плоскости управления (включая сообщения NAS (уровень, не связанный с предоставлением доступа) и AS (уровень, связанный с предоставлением доступа)) по-прежнему передаются по каналу UMTS, а данные плоскости пользователя могут частично или полностью передаваться по радионосителю WLAN. То есть пользовательские данные могут передаваться посредством радионосителя WLAN и/или канала UMTS.

[0138] Нижеследующее описывает два решения для выгрузки и конвергенции данных в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

[0139] Решение 1:

[0140] В варианте осуществления решения 1 GGSN/UE разделяет IP-потоки на основе TFT и повторно использует существующий механизм переноса IP-потоков в UMTS:

[0141] В направлении нисходящей линии связи:

[0142] 1. GGSN использует существующую функцию DL-TFT для разделения потоков данных нисходящей линии связи UE на разные IP-потоки нисходящей линии связи, и каждый IP-поток нисходящей линии связи проходит через соответствующий туннель GTP-U нисходящей линии связи в базовой сети для поступления в RNC.

[0143] 2. RNC подключает часть или все туннели GTP-U нисходящей линии связи, которые переносят IP-потоки нисходящей линии связи, к соответствующим радионосителям WLAN нисходящей линии связи и подключает оставшуюся часть туннелей GTP-U нисходящей линии связи, которые переносят IP-потоки нисходящей линии связи, к соответствующим радионосителям UMTS нисходящей линии связи.

[0144] Таким образом, часть или все IP-потоки нисходящей линии связи выгружаются в эфирный интерфейс WLAN, а пользовательские данные нисходящей линии связи выгружаются и конвергируются в эфирные интерфейсы UMTS и WLAN для передачи.

[0145] В направлении восходящей линии связи:

[0146] 1. UE использует существующую функцию UL-TFT для разделения потоков данных восходящей линии связи UE на разные IP-потоки восходящей линии связи.

[0147] 2. UE отправляет часть или все IP-потоки восходящей линии связи посредством соответствующих радионосителей WLAN восходящей линии связи и отправляет оставшуюся часть IP-потоков восходящей линии связи посредством соответствующих радионосителей UMTS восходящей линии связи.

[0148] 3. RNC подключает часть или все туннели GTP-U восходящей линии связи, которые переносят IP-потоки восходящей линии связи, к соответствующим радионосителям WLAN восходящей линии связи и подключает оставшуюся часть туннелей GTP-U восходящей линии связи, которые переносят IP-потоки восходящей линии связи, к соответствующим радионосителям UMTS восходящей линии связи.

[0149] 4. RNC перенаправляет часть или все IP-потоки восходящей линии связи посредством радионосителей WLAN восходящей линии связи в соответствующие туннели GTP-U восходящей линии связи и перенаправляет оставшуюся часть IP-потоков восходящей линии связи посредством радионосителей UMTS восходящей линии связи в соответствующие туннели GTP-U восходящей линии связи. Таким образом, пользовательские данные восходящей линии связи выгружаются и конвергируются в эфирных интерфейсах UMTS и WLAN для передачи.

[0150] Подводя итог, RNC нужно подключить часть или все туннели GTP-U UE к радионосителям WLAN UE, и подключение включает в себя: в направлении восходящей линии связи - подключение части или всех туннелей GTP-U, которые переносят IP-потоки восходящей линии связи, к соответствующим радионосителям WLAN восходящей линии связи и подключение оставшейся части туннелей GTP-U, которые переносят IP-потоки восходящей линии связи, к соответствующим радионосителям UMTS восходящей линии связи; а в направлении нисходящей линии связи - подключение части или всех туннелей GTP-U, которые переносят IP-потоки нисходящей линии связи, к соответствующим радионосителям WLAN нисходящей линии связи и подключение оставшейся части туннелей GTP-U, которые переносят IP-потоки нисходящей линии связи, к соответствующим радионосителям UMTS нисходящей линии связи.

[0151] В варианте осуществления RNC и AP WLAN создают отношение отображения между MAC-адресом UE и номером порта UDP интерфейса плоскости пользователя, который находится между RNC и AP WLAN.

[0152] В варианте осуществления AP WLAN использует MAC-адрес UE, чтобы однозначно идентифицировать UE, а интерфейс плоскости пользователя между RNC и AP WLAN может использовать номер порта UDP, чтобы проводить различия между UE. Поэтому RNC и AP WLAN могут создать отношение отображения между MAC-адресом UE и номером порта UDP интерфейса плоскости пользователя, который находится между RNC и AP WLAN.

[0153] Таким образом, все пакеты данных восходящей линии связи UE с этого MAC-адреса принимаются AP WLAN и отправляются в RNC через соответствующий порт UDP; в соответствии с отношением отображения между MAC-адресом UE и номером порта UDP интерфейса плоскости пользователя, который находится между RNC и AP WLAN, RNC отображает пакеты данных восходящей линии связи в соответствующий канал-носитель UE (а именно туннель GTP-U), используя номер порта UDP.

[0154] В варианте осуществления в соответствии с отношением отображения между MAC-адресом UE и номером порта UDP интерфейса плоскости пользователя, который находится между RNC и AP WLAN, RNC отправляет пакеты данных нисходящей линии связи UE, которые должны быть переданы посредством эфирного интерфейса WLAN, в AP WLAN по порту UDP; и AP WLAN принимает пакеты данных нисходящей линии связи, которые идут от RNC и передаются по определенному порту UDP, находит соответствующий MAC-адрес UE в соответствии с номером порта UDP, а затем отправляет пакеты данных нисходящей линии связи в UE, имеющее соответствующий MAC-адрес, посредством эфирного интерфейса WLAN.

[0155] В варианте осуществления RNC создает отношение отображения между MAC-адресом UE и каждым каналом-носителем UE:

[0156] Как описано выше, RNC может получить только номер порта UDP или MAC-адрес UE из интерфейса между RNC и AP WLAN. Чтобы отобразить соответствующий канал-носитель (а именно туннель GTP-U) UE, RNC нужно создать отношение отображения между MAC-адресом UE и каждым каналом-носителем (а именно туннелем GTP-U) UE.

[0157] Поэтому посредством сигнализации управления выгрузкой прикладного уровня между UE и RNC UE отправляет в RNC свой IMSI (Международный идентификатор мобильного абонента) и MAC-адрес.

[0158] IMSI является уникальным идентификатором UE в сотовой сети, и RNC сохраняет отношение отображения между IMSI каждого UE и каждым каналом-носителем (а именно туннелем GTP-U) UE.

[0159] Поэтому RNC после приема IMSI и MAC-адреса UE посредством сигнализации управления выгрузкой прикладного уровня между UE и RNC создает отношение отображения между MAC-адресом UE и каждым каналом-носителем (а именно туннелем GTP-U) UE, используя IMSI и MAC-адрес UE.

[0160] В варианте осуществления при передаче данных посредством эфирного интерфейса WLAN RNC также нужно создать отношение отображения между сквозным туннелем и носителем UE:

[0161] В варианте осуществления эфирный интерфейс WLAN не различает часть или все IP-потоки от UE, переданные посредством эфирного интерфейса WLAN. Поэтому, чтобы дать UE возможность различать разные IP-потоки UE, переданные посредством эфирного интерфейса WLAN в направлении нисходящей линии связи, и дать RNC возможность различать разные IP-потоки UE в направлении восходящей линии связи и отправлять IP-потоки в соответствующие туннели GTP-U, RNC и UE нужно создать согласующиеся отношения отображения между частью или всеми IP-потоками, переданными посредством эфирного интерфейса WLAN, и соответствующими носителями.

[0162] Поэтому в варианте осуществления настоящего изобретения между UE и RNC устанавливается несколько сквозных туннелей. Один сквозной туннель переносит один из IP-потоков UE, переданных посредством эфирного интерфейса WLAN. RNC и UE в соответствии с номером туннеля сквозного туннеля между RNC и UE могут определить отношения отображения между частью или всеми IP-потоками, переданными посредством эфирного интерфейса WLAN, и соответствующим носителем.

[0163] В существующей системе UMTS UE и RNC хранят идентификатор носителя UMTS каждого UE, а именно ID RAB и ID RB. ID RAB соответствует ID RB на взаимно-однозначной основе и соответствует носителю UMTS. То есть RNC и UE могут определить отношения отображения между частью или всеми IP-потоками, переданными посредством эфирного интерфейса WLAN, и соответствующими носителями, только если UE и RNC согласовали следующее отношение отображения посредством сигнализации управления выгрузкой прикладного уровня между UE и RNC: отношение отображения между номерами туннелей сквозных туннелей и ID RAB или ID RB соответствующих носителей, где между UE и RNC существуют сквозные туннели и переносят часть или все IP-потоки, переданные посредством эфирного интерфейса WLAN.

[0164] Таким образом, в направлении восходящей линии связи RNC может различать разные PDN-соединения одного и того же UE и различать IP-потоки восходящей линии связи с разными Контекстами PDP у одного и того же PDN-соединения в соответствии с номером туннеля, так что потоки можно отправлять в SGSN посредством соответствующего туннеля GTP-U в Iu-интерфейсе; в направлении нисходящей линии связи RNC отправляет IP-потоки нисходящей линии связи UE из разных туннелей GTP-U в UE посредством эфирного интерфейса WLAN, и IP-потоки проходят через соответствующие сквозные туннели между UE и RNC. Таким образом, UE может различать разные PDN-соединения UE в соответствии с номером туннеля сквозного туннеля между UE и RNC.

[0165] Как показано на фиг. 12, вариант осуществления предоставляет способ сквозного туннелирования между UE и RNC. В соответствии с фиг. 12 пользовательский IP-пакет (а именно внутренний IP-пакет) инкапсулируется во внешний UDP/IP-пакет. Для IP-пакета в направлении восходящей линии связи адресом источника в заголовке пользовательского IP-пакета (а именно заголовке внутреннего IP-пакета на фиг. 12) является IP-адрес UE, а адресом назначения является IP-адрес удаленного сервера. Адресом источника в заголовке внешнего IP-пакета является IP-адрес UE, адресом назначения является IP-адрес обслуживающего RNC UE, а номером порта UDP в заголовке UDP внешнего IP-пакета является номер туннеля сквозного туннеля.

[0166] Как показано на фиг. 13, вариант осуществления настоящего изобретения предоставляет другой способ сквозного туннелирования между UE и RNC, который отличается от способа сквозного туннелирования между UE и RNC на фиг. 12 в том, что: в этом варианте осуществления пользовательскому IP-пакету предшествует поле уровня туннеля для указания ID RAB носителя, соответствующего сквозному туннелю.

[0167] При желании в варианте осуществления протокол IPSec (Безопасность Интернет-протокола) используется для шифрования сквозного туннеля между UE и RNC, чтобы обеспечить безопасность данных.

[0168] Однако в других вариантах осуществления сквозной туннель между UE и RNC может быть реализован иными способами, нежели показаны на фиг. 12 и фиг. 13. Например, туннелирование реализуется посредством таких протоколов, как IPSec и IEEE 802.2 LLC (Управление логической связью), которые не ограничиваются в варианте осуществления настоящего изобретения.

[0169] В варианте осуществления, который показан на фиг. 14, предоставляется стек протоколов, имеющий отношение к настоящему изобретению и предназначенный для UE, AP WLAN и RNC. Очевидно, что часть пользовательских данных ("пользовательские данные A", показанные на фиг. 14), передается посредством эфирного интерфейса UMTS. Между тем эфирный интерфейс UMTS отвечает за передачу сигнализации управления выгрузкой прикладного уровня между UE и RNC. Сигнализация управления выгрузкой прикладного уровня может передаваться посредством протокола TCP. Эфирный интерфейс WLAN передает оставшуюся часть пользовательских данных ("пользовательские данные B", показанные на фиг. 14). Как описано выше, эта часть пользовательских данных передается посредством сквозного туннеля между UE и RNC. Интерфейс плоскости данных между RNC и AP WLAN реализует передачу посредством UDP/IP, а интерфейс плоскости управления реализует передачу посредством TCP/IP или SCTP/IP.

[0170] AP WLAN использует MAC-адрес UE, чтобы однозначно идентифицировать UE, а номер порта UDP интерфейса плоскости данных между RNC и AP WLAN различает разные UE. Поэтому AP WLAN и RNC хранят отношение отображения между MAC-адресом UE и номером порта UDP интерфейса плоскости данных, который соединяет RNC с AP WLAN. Таким образом, все пакеты данных восходящей линии связи с этого MAC-адреса принимаются AP WLAN и отправляются в RNC через соответствующий порт UDP; между тем AP WLAN принимает пакеты данных нисходящей линии связи, которые идут от RNC и передаются по определенному порту UDP, и находит соответствующий MAC-адрес UE в соответствии с портом UDP, посредством этого отправляя пакеты данных нисходящей линии связи в UE, имеющее этот MAC-адрес.

[0171] В конечном счете, все пользовательские данные ("пользовательские данные A + B" на фиг. 14) передаются между RNC и SGSN посредством туннеля GTP-U плоскости пользователя в Iu-интерфейсе.

[0172] В соответствии с фиг. 14 эфирный интерфейс UMTS также служит для передачи сигнализации управления выгрузкой прикладного уровня между UE и RNC. Эта сигнализация может передаваться посредством протокола TCP.

[0173] UE и RNC могут идентифицировать сигнализацию управления выгрузкой прикладного уровня первым способом: система выделяет выделенный канал-носитель для сигнализации управления выгрузкой прикладного уровня, и поэтому для любой информации, переданной по этому выделенному носителю, UE и RNC могут обрабатывать эту информацию в качестве сигнализации управления выгрузкой прикладного уровня.

[0174] UE и RNC могут идентифицировать сигнализацию управления выгрузкой прикладного уровня вторым способом: идентифицировать сигнализацию управления выгрузкой прикладного уровня с использованием адреса на стороне UE или IP-адреса на стороне RNC, с которого передается сигнализация управления выгрузкой прикладного уровня.

[0175] В варианте осуществления адрес на стороне UE может быть IP-адресом, полученным UE во время создания Контекста PDP; и IP-адрес на стороне RNC может быть специфичным IP-адресом, сконфигурированным системой (UE может получить IP-адрес обслуживающего RNC посредством DNS (сервер доменных имен)).

[0176] В этом случае, когда RNC принимает IP-пакет, чьим адресом назначения является специфичный (особый) IP-адрес, IP-пакет рассматривается как переносящий сигнализацию управления выгрузкой прикладного уровня от UE; также, когда UE принимает IP-пакет, чьим адресом источника является специфичный IP-адрес, IP-пакет рассматривается как переносящий сигнализацию управления выгрузкой прикладного уровня от RNC. Специфичный IP-адрес располагается в пространстве IP-адресов внешней PDN. Чтобы избежать смешения сигнализации управления выгрузкой прикладного уровня и пакета данных UE, специфичный IP-адрес может быть зарезервированным IP-адресом. Взяв в качестве примера IPv4, специфичный IP-адрес может быть адресом между 192.168.0.0 и 192.168.255.255.

[0177] UE и RNC могут идентифицировать сигнализацию управления выгрузкой прикладного уровня третьим способом: идентифицировать сигнализацию управления выгрузкой прикладного уровня с использованием адреса на стороне UE или IP-адреса на стороне RNC, с которого передается сигнализация управления выгрузкой прикладного уровня, либо посредством протокола TCP, который использует специфичный порт TCP для передачи сигнализации управления выгрузкой прикладного уровня.

[0178] В варианте осуществления адрес на стороне UE может быть IP-адресом, полученным UE во время создания Контекста PDP; и IP-адрес на стороне RNC может быть специфичным IP-адресом, сконфигурированным системой (UE может получить IP-адрес обслуживающего RNC посредством DNS).

[0179] Когда RNC принимает IP-пакет, чьим адресом назначения является специфичный IP-адрес, и, если номером порта TCP является номер специфичного порта TCP, то этот пакет TCP по IP рассматривается как переносящий сигнализацию управления выгрузкой прикладного уровня от UE; также, когда UE принимает IP-пакет, чьим адресом источника является специфичный IP-адрес, и, если номером порта TCP является номер специфичного порта TCP, то пакет TCP по IP рассматривается как переносящий сигнализацию управления выгрузкой прикладного уровня от RNC. Специфичный IP-адрес располагается в пространстве IP-адресов внешней PDN. Чтобы избежать смешения сигнализации управления выгрузкой прикладного уровня с пакетом данных UE, специфичный IP-адрес может быть зарезервированным IP-адресом. Взяв в качестве примера IPv4, специфичный IP-адрес может быть адресом между 192.168.0.0 и 192.168.255.255, и специфичный порт TCP является нечасто используемым портом TCP (например, 0-1024 являются часто используемыми номерами портов TCP).

[0180] I. Следующий вариант осуществления описывает процедуру для установки конвергентной передачи UMTS и WLAN.

[0181] 1. Сначала, если UE имеет данные восходящей линии связи, которые должны быть переданы, но Контекст PDP неактивен, UE инициирует процедуру Активации контекста PDP посредством эфирного интерфейса UMTS, получает IP-адрес соответствующего PDN-соединения и создает по меньшей мере один носитель UMTS. Если пользователь задействует функцию выгрузки WLAN, то UE и RNC могут использовать носитель UMTS, чтобы инициировать процедуру сигнализации управления выгрузкой прикладного уровня между UE и RNC, посредством этого устанавливая конвергентную передачу UMTS и WLAN.

[0182] 2. RNC может использовать сигнализацию управления выгрузкой прикладного уровня, чтобы уведомить UE, что в текущем местоположении существует доступная AP WLAN, посредством этого запуская функциональный модуль WLAN и готовясь инициировать выгрузку WLAN. RNC также может использовать сигнализацию управления выгрузкой прикладного уровня, чтобы уведомить UE, что в текущем местоположении не существует доступной AP WLAN, и поэтому функциональный модуль WLAN выключается для уменьшения энергопотребления UE.

[0183] AP WLAN обычно рассредоточены в зонах беспроводного доступа и обеспечивают прерывистое покрытие. Поэтому, если UE продолжает запуск приемопередающего модуля WLAN, то это может послужить причиной ненужного энергопотребления. Кроме того, RNC может получить информацию местоположения UE. Например, RNC может узнать соту, в которой располагается UE, и посредством радиоизмерения по эфирному интерфейсу UMTS узнать, располагается ли UE в центре соты или на границах нескольких соседних сот. Поэтому RNC может использовать сигнализацию управления выгрузкой прикладного уровня, чтобы уведомить UE, что в текущем местоположении существует доступная AP WLAN, посредством этого запуская функциональный модуль WLAN и готовясь инициировать выгрузку WLAN. RNC также может использовать сигнализацию управления выгрузкой прикладного уровня, чтобы уведомить UE, что в текущем местоположении не существует доступной AP WLAN (например, UE покидает зону беспроводного доступа WLAN, или WLAN ограничивает доступ пользователей из-за серьезных помех или перегрузки), посредством этого выключая функциональный модуль WLAN, чтобы уменьшить энергопотребление UE.

[0184] 3. После обнаружения доступной AP WLAN UE может получить BSSID (идентификатор базового набора служб) AP WLAN. BSSID служит для однозначной идентификации AP WLAN.

[0185] 4. Используя сигнализацию управления выгрузкой прикладного уровня между UE и RNC, UE отправляет в RNC BSSID для AP WLAN, с которой пытается ассоциироваться UE; кроме того, UE может отправить свой MAC-адрес в RNC посредством сигнализации управления выгрузкой прикладного уровня между UE и RNC.

[0186] Как правило, BSSID для AP WLAN является MAC-адресом AP WLAN. RNC сохраняет список BSSID всех AP WLAN, подключенных к RNC. Таким образом, используя сигнализацию управления выгрузкой прикладного уровня между UE и RNC, UE может отправить в RNC MAC-адрес UE и BSSID для AP WLAN, с которой UE пытается ассоциироваться.

[0187] 5. RNC сопоставляет BSSID с локально сохраненным списком BSSID подключенных AP WLAN; если сопоставление терпит неудачу, то RNC дает UE инструкцию не инициировать ассоциацию с AP WLAN; если сопоставление успешно, то RNC дает UE инструкцию инициировать ассоциацию с AP WLAN и инициировать процедуру аутентификации WLAN.

[0188] В варианте осуществления процедура аутентификации WLAN может применять способ аутентификации на основе SIM или USIM. Подробная процедура задается в спецификациях IETF, например RFC4186 и RFC4187.

[0189] В варианте осуществления процедура аутентификации WLAN может быть способом автоматической аутентификации на основе MAC-адреса в WLAN UE или на основе MAC-адреса в WLAN и IP-адреса UE. В частности, UE отправляет в RNC сигнализацию управления выгрузкой прикладного уровня, где сигнализация переносит MAC-адрес в WLAN UE и при желании IP-адрес UE. RNC отправляет MAC-адрес в WLAN UE и при желании IP-адрес RNC в ассоциированную AP WLAN, чей BSSID успешно сопоставлен. К тому же посредством сигнализации управления выгрузкой прикладного уровня между UE и RNC UE осуществляет согласование с RNC касательно алгоритма шифрования эфирного интерфейса WLAN и ключа алгоритма шифрования. RNC отправляет согласованный алгоритм шифрования и ключ алгоритма шифрования эфирного интерфейса WLAN в ассоциированную AP WLAN, чей BSSID успешно сопоставлен. Таким образом, AP WLAN устанавливает отношение привязки между MAC-адресом в WLAN UE и ключом алгоритма шифрования, или отношение привязки между MAC-адресом в WLAN и IP-адресом UE и ключом алгоритма шифрования. В результате AP WLAN считает UE допустимым и разрешает UE доступ, только если UE удовлетворяет отношению привязки.

[0190] 6. После того, как UE ассоциируется с AP WLAN и успешно аутентифицируется, UE уведомляет RNC посредством сигнализации управления выгрузкой прикладного уровня между UE и RNC или посредством интерфейса плоскости управления между AP WLAN и RNC, что UE (идентифицированное по MAC-адресу) осуществило доступ к AP WLAN. Поэтому RNC сохраняет отношение отображения между UE и BSSID для AP WLAN, к которой осуществлен доступ.

[0191] В варианте осуществления, когда UE ассоциируется с другой AP WLAN, подключенной к RNC, из-за перемещения UE, RNC обновляет отношение отображения между UE и BSSID новой AP WLAN, к которой осуществлен доступ с помощью UE. Используя это отношение отображения, RNC всегда может отправить выгруженные в WLAN пользовательские данные нисходящей линии связи в AP WLAN, к которой в настоящее время осуществлен доступ с помощью UE, а затем AP WLAN отправляет пользовательские данные в UE.

[0192] II. Посредством сигнализации управления выгрузкой прикладного уровня между UE и RNC UE и RNC выполняют следующую подготовку для установки конвергентной передачи UMTS и WLAN:

[0193] (1) UE отправляет свой IMSI и MAC-адрес в RNC посредством сигнализации управления выгрузкой прикладного уровня между UE и RNC, а RNC создает отношение отображения между MAC-адресом UE и каждым каналом-носителем (а именно туннелем GTP-U) UE, используя IMSI и MAC-адрес UE.

[0194] (2) Кроме того, UE согласовывает и определяет политику выгрузки данных UE посредством сигнализации управления выгрузкой прикладного уровня между UE и RNC.

[0195] В варианте осуществления политикой выгрузки данных может быть: для направления восходящей линии связи и направления нисходящей линии связи соответственно - определение, какие IP-потоки (которые соответствуют ID RAB, ID RB и идентификатору туннеля GTP-U на взаимно-однозначной основе) будут передаваться посредством эфирного интерфейса WLAN (а оставшаяся часть передается посредством эфирного интерфейса UMTS). Например, если четыре Контекста PDP создаются для PDN-соединения UE и соответствуют четырем IP-потокам соответственно, то согласование приходит к выводу, что первый и четвертый IP-потоки передаются посредством эфирного интерфейса WLAN, а второй и третий IP-потоки передаются посредством эфирного интерфейса UMTS.

[0196] Кроме того, в варианте осуществления политика выгрузки данных может включать в себя процентное отношение или уровень приоритета трафика данных, переданного посредством эфирного интерфейса UMTS, по сравнению с трафиком данных, переданным посредством эфирного интерфейса WLAN. Например, если тарифная политика оператора задает, что доступ к WLAN является бесплатным, или тариф трафика WLAN меньше тарифа трафика UMTS, то пользователь предпочитает WLAN в качестве средства передачи данных; когда батарея разряжена, пользователь предпочитает энергосберегающий эфирный интерфейс в качестве средства передачи данных, чтобы продлить время работы терминала от батарей. Система осуществляет дополнительный выбор в соответствии с некоторыми принципами на основе выбора пользователя. Например, система может осуществлять выбор в соответствии с перегрузкой двух эфирных интерфейсов. Когда помехи WLAN значительны, что приводит к резкому уменьшению скорости передачи, система выгружает трафик в эфирный интерфейс UMTS на основе выбора пользователя.

[0197] (3) UE и RNC посредством сигнализации управления выгрузкой прикладного уровня между UE и RNC могут согласовать отношение отображения между номерами туннелей сквозных туннелей и ID RAB или ID RB соответствующих носителей, где между UE и RNC существуют сквозные туннели и переносят часть или все IP-потоки, переданные посредством эфирного интерфейса WLAN. Как описано выше, в соответствии с этим отношением отображения RNC и UE могут определить отношения отображения между частью или всеми IP-потоками, переданными посредством эфирного интерфейса WLAN, и соответствующими носителями.

[0198] (4) Посредством интерфейса плоскости управления между RNC и AP WLAN RNC и AP WLAN, к которой осуществлен доступ с помощью UE, согласовывают номер порта UDP, используемый интерфейсом плоскости пользователя между RNC и AP WLAN для передачи данных восходящей линии связи и/или данных нисходящей линии связи UE. AP WLAN и RNC могут создать отношение отображения между MAC-адресом UE и номером порта UDP интерфейса плоскости пользователя, который находится между RNC и AP WLAN.

[0199] После того, как завершаются вышеупомянутые операции, можно начинать конвергентную передачу в UMTS и WLAN.

[0200] Как описано выше, в направлении восходящей линии связи UE использует функцию UL-TFT, чтобы разделить потоки данных восходящей линии связи UE на разные IP-потоки восходящей линии связи.

[0201] В соответствии с политикой выгрузки данных, согласованной с RNC, UE отображает часть или все IP-потоки восходящей линии связи, которые должны быть переданы посредством эфирного интерфейса WLAN, в соответствующие сквозные туннели между UE и RNC, а затем IP-потоки отправляются в AP WLAN посредством эфирного интерфейса WLAN.

[0202] AP WLAN отправляет все пакеты данных восходящей линии связи от UE, имеющего этот MAC-адрес, в RNC через соответствующий порт UDP.

[0203] RNC использует номер порта UDP, чтобы найти соответствующий канал-носитель (а именно туннель GTP-U) UE в соответствии с отношением отображения между MAC-адресом UE и номером порта UDP интерфейса плоскости пользователя, который находится между RNC и AP WLAN, и в соответствии с отношением отображения между туннелем GTP-U части или всех IP-потоков и номером туннеля сквозного туннеля, который соединяет UE с RNC, перенаправляет часть или все IP-потоки в соответствующие туннели GTP-U восходящей линии связи. Между тем, UE отправляет оставшуюся часть IP-потоков восходящей линии связи в RNC посредством соответствующих радионосителей UMTS восходящей линии связи в соответствии с существующими стандартами UMTS, а затем RNC перенаправляет IP-потоки в соответствующие туннели GTP-U восходящей линии связи. Таким образом, в эфирных интерфейсах UMTS и WLAN реализуется конвергентная передача пользовательских данных восходящей линии связи.

[0204] В направлении нисходящей линии связи GGSN использует функцию DL-TFT, чтобы разделить потоки данных нисходящей линии связи UE на разные IP-потоки нисходящей линии связи, и IP-потоки нисходящей линии связи проходят через соответствующие туннели GTP-U нисходящей линии связи для поступления в RNC.

[0205] В соответствии с политикой выгрузки данных, согласованной с UE, RNC отображает часть или все IP-потоки нисходящей линии связи в соответствующие сквозные туннели между UE и RNC, а затем IP-потоки отправляются в AP WLAN через соответствующий порт UDP.

[0206] Используя номер порта UDP, AP WLAN отправляет все пакеты данных нисходящей линии связи UE из порта UDP в UE, имеющее MAC-адрес, посредством эфирного интерфейса WLAN в соответствии с отношением отображения между MAC-адресом UE и номером порта UDP интерфейса плоскости пользователя, который находится между RNC и AP WLAN.

[0207] UE различает IP-потоки разных PDN-соединений UE в соответствии с отношением отображения между частью или всеми IP-потоками и номером туннеля сквозного туннеля, который соединяет UE с RNC. Между тем в соответствии с существующими стандартами UMTS RNC отправляет оставшуюся часть IP-потоков нисходящей линии связи в UE посредством соответствующих радионосителей UMTS нисходящей линии связи. Таким образом, в эфирных интерфейсах UMTS и WLAN реализуется конвергентная передача пользовательских данных нисходящей линии связи.

[0208] К тому же, когда UE должен покинуть текущий обслуживающий RNC из-за перемещения UE, RNC принимает от UE запрос перемещения RNC. RNC реконфигурирует выгрузку перед решением начать перемещение RNC, то есть реконфигурирует потоки пользовательских данных, ранее выгруженные в WLAN, как передаваемые с помощью UMTS; и посредством сигнализации управления выгрузкой прикладного уровня между RNC и UE RNC дает UE инструкцию отменить ассоциацию с AP WLAN, к которой в настоящее время осуществлен доступ, либо посредством интерфейса плоскости управления между RNC и AP WLAN RNC дает AP WLAN, к которой в настоящее время осуществлен доступ с помощью UE, инструкцию отменить ассоциацию с UE. После того, как ассоциация успешно отменена, RNC начинает процедуру перемещения RNC. После того, как завершается перемещение RNC, и UE передает обслуживание новому RNC, если AP WLAN доступна в настоящее время, то UE повторяет вышеупомянутую процедуру для доступа к AP WLAN, подключенной к текущему обслуживающему RNC, посредством этого снова устанавливая конвергентную передачу UMTS и WLAN.

[0209] Следует отметить, что в дополнение к управлению выгрузкой между UE и RNC на основе сигнализации прикладного уровня, перенесенной на плоскости пользователя, как описано выше, управление выгрузкой может быть реализовано путем непосредственного расширения протокола RRC (управление радиоресурсами) между UE и S-GW (обслуживающий шлюз) в существующих стандартах, чтобы добавить функции сигнализации управления выгрузкой прикладного уровня между UE и S-GW в соответствии с настоящим изобретением. То есть в варианте осуществления настоящего изобретения сигнализация RRC используется для передачи информации, связанной с управлением выгрузкой между UE и RNC. В этом случае сигнализация RRC, которая передает информацию, связанную с управлением выгрузкой между UE и RNC, известна как сигнализация управления выгрузкой RRC.

[0210] В соответствии с вышеупомянутым техническим решением в варианте осуществления настоящего изобретения узел выгрузки и конвергенции данных частично или полностью заменяет радионосители UMTS радионосителем WLAN, где узел выгрузки и конвергенции данных полностью прозрачен для базовой сети; и доступ к WLAN реализуется без необходимости модификации сотовой сети, что уменьшает период и стоимость построения сети. Радионоситель WLAN может служить в качестве технологии улучшения эфирных интерфейсов для значительного повышения скоростей передачи данных, улучшения восприятия пользователем и повышения качества обслуживания сети мобильной связи.

[0211] Решение 2:

[0212] В варианте осуществления решения 2 IP-потоки разделяются встроенным фильтром пакетов в RNC или внешним фильтром пакетов в UE:

[0213] В этом варианте осуществления создается только один Контекст PDP для PDN-соединения UE, то есть существует только один туннель GTP-U между GGSN и RNC.

[0214] В направлении нисходящей линии связи функция DL-TFT в GGSN не используется для разделения потоков данных нисходящей линии связи UE.

[0215] 1. Встроенный фильтр пакетов в RNC разделяет потоки данных нисходящей линии связи каждого PDN-соединения UE на разные IP-потоки нисходящей линии связи.

[0216] 2. В соответствии с политикой выгрузки данных, согласованной с UE, RNC отправляет часть или все IP-потоки нисходящей линии связи в AP WLAN, и поэтому эта часть IP-потоков нисходящей линии связи передается в UE посредством эфирного интерфейса WLAN, а оставшаяся часть IP-потоков нисходящей линии связи передается в UE посредством эфирного интерфейса UMTS. Таким образом, пользовательские данные нисходящей линии связи выгружаются и конвергируются в эфирном интерфейсе UMTS и эфирном интерфейсе WLAN для передачи.

[0217] В направлении восходящей линии связи:

[0218] 1. UE использует внешний фильтр пакетов в приемопередающем модуле UMTS (как правило, независимая прикладная ASIC (специализированная интегральная схема)), чтобы разделить потоки данных восходящей линии связи каждого PDN-соединения с прикладного уровня на разные IP-потоки восходящей линии связи.

[0219] 2. В соответствии с политикой выгрузки данных, согласованной с RNC, UE отправляет часть или все IP-потоки восходящей линии связи в AP WLAN посредством эфирного интерфейса WLAN.

[0220] 3. AP WLAN далее передает часть или все IP-потоки восходящей линии связи в RNC и передает оставшуюся часть IP-потоков восходящей линии связи в RNC посредством эфирного интерфейса UMTS.

[0221] 4. RNC перенаправляет все IP-потоки восходящей линии связи PDN-соединения из эфирного интерфейса WLAN и эфирного интерфейса UMTS в туннель GTP-U восходящей линии связи, соответствующий PDN-соединению. Таким образом, пользовательские данные восходящей линии связи выгружаются и конвергируются в эфирных интерфейсах UMTS и WLAN для передачи.

[0222] В варианте осуществления RNC и AP WLAN создают отношение отображения между MAC-адресом UE и номером порта UDP интерфейса плоскости пользователя, который находится между RNC и AP WLAN.

[0223] В варианте осуществления AP WLAN использует MAC-адрес UE, чтобы однозначно идентифицировать UE, а интерфейс плоскости пользователя между RNC и AP WLAN может использовать номер порта UDP, чтобы проводить различия между UE. Поэтому RNC и AP WLAN могут создать отношение отображения между MAC-адресом UE и номером порта UDP интерфейса плоскости пользователя, который находится между RNC и AP WLAN.

[0224] Таким образом, все пакеты данных восходящей линии связи UE с этого MAC-адреса принимаются AP WLAN и отправляются в RNC через соответствующий порт UDP; в соответствии с отношением отображения между MAC-адресом UE и номером порта UDP интерфейса плоскости пользователя, который находится между RNC и AP WLAN, RNC отображает пакеты данных восходящей линии связи в соответствующий канал-носитель UE (а именно туннель GTP-U), используя номер порта UDP.

[0225] В варианте осуществления в соответствии с отношением отображения между MAC-адресом UE и номером порта UDP интерфейса плоскости пользователя, который находится между RNC и AP WLAN, RNC отправляет пакеты данных нисходящей линии связи UE, которые должны быть переданы посредством эфирного интерфейса WLAN, в AP WLAN по порту UDP; и AP WLAN принимает пакеты данных нисходящей линии связи, которые передаются по определенному порту UDP от RNC, находит соответствующий MAC-адрес UE в соответствии с номером порта UDP, а затем отправляет пакеты данных нисходящей линии связи в UE, имеющее соответствующий MAC-адрес, посредством эфирного интерфейса WLAN.

[0226] В варианте осуществления RNC создает отношение отображения между MAC-адресом UE и каналом-носителем:

[0227] Как описано выше, RNC может получить только номер порта UDP или MAC-адрес UE в WLAN из интерфейса между RNC и AP WLAN. Чтобы отобразить соответствующий канал-носитель (а именно туннель GTP-U) UE, RNC нужно создать отношение отображения между MAC-адресом UE в WLAN и каждым каналом-носителем (а именно туннелем GTP-U) UE. В этом варианте осуществления создается только один Контекст PDP для PDN-соединения UE, то есть, хотя существует только один туннель GTP-U между GGSN и RNC, одно UE в RNC по-прежнему может соответствовать нескольким туннелям GTP-U, поскольку UE может быть одновременно подключено к нескольким PDN.

[0228] Поэтому посредством сигнализации управления выгрузкой прикладного уровня между UE и RNC UE отправляет в RNC свой IMSI и MAC-адрес.

[0229] IMSI является уникальным идентификатором UE в сотовой сети, и RNC сохраняет отношение отображения между IMSI каждого UE и каждым каналом-носителем (а именно туннелем GTP-U) UE.

[0230] Поэтому RNC после приема IMSI и MAC-адреса UE посредством сигнализации управления выгрузкой прикладного уровня между UE и RNC создает отношение отображения между MAC-адресом UE и каждым каналом-носителем (а именно туннелем GTP-U) UE, используя IMSI и MAC-адрес UE в WLAN.

[0231] В варианте осуществления нужно различать разные PDN-соединения у одного и того же UE:

[0232] Как упоминалось выше, хотя создается только один Контекст PDP для PDN-соединения UE, то есть существует только один туннель GTP-U между GGSN и RNC, одно UE в RNC по-прежнему может соответствовать нескольким туннелям GTP-U, поскольку UE может быть одновременно подключено к нескольким PDN, и на стороне UE нужно различать разные PDN-соединения у одного и того же UE, чтобы можно было отправлять данные восходящей линии связи соответствующего PDN-соединения соответствующему прикладному уровню. Для IP-потоков, отправленных от UE и переданных посредством эфирного интерфейса WLAN, AP WLAN не способна различать IP-потоки по разным PDN-соединениям одного и того же UE, и поэтому RNC и UE необходим способ для различения IP-потоков по разным PDN-соединениям одного и того же UE.

[0233] Поэтому в варианте осуществления используется IP-адрес для различения IP-потоков по разным PDN-соединениям одного и того же UE. В частности, IP-адреса в разных PDN не зависят друг от друга, поэтому, когда UE подключается одновременно к нескольким PDN, возможно, что IP-адреса, выделенные одному и тому же UE для использования в разных PDN-соединениях, являются одинаковыми. Поэтому IP-адрес, выделенный для использования в разных PDN-соединениях, не должен быть одинаковым, чтобы IP-адрес можно было использовать для различения разных PDN-соединений одного и того же UE. В практической системе, поскольку пространство IP-адресов огромно, вряд ли возможно, что две или более PDN выделяют одинаковый IP-адрес одному и тому же UE; если IP-адрес, выделенный для второго PDN-соединения, является таким же, как IP-адрес, выделенный для первого PDN-соединения, то UE может потребовать у сети выделить другой IP-адрес для второго PDN-соединения, чтобы избежать таких особых обстоятельств.

[0234] Таким образом, данные могут передаваться сначала посредством эфирного интерфейса UMTS, и UE анализирует пользовательский IP-пакет в каждом носителе UMTS нисходящей линии связи UE, чтобы получить адрес назначения (а именно IP-адрес соответствующего PDN-соединения UE), и создает отношение отображения между IP-адресом каждого PDN-соединения UE и соответствующим прикладным уровнем; RNC анализирует пользовательский IP-пакет в каждом носителе UMTS восходящей линии связи UE, чтобы получить адрес источника (а именно IP-адрес соответствующего PDN-соединения UE), и создает отношение отображения между IP-адресом каждого PDN-соединения UE и соответствующим туннелем GTP-U. После того, как RNC и UE завершают установку отношений отображения, часть или все IP-потоки нисходящей линии связи и/или восходящей линии связи с использованием сигнализации управления выгрузкой прикладного уровня между UE и RNC передаются посредством эфирного интерфейса WLAN, и соответственно устанавливается конвергентная передача UMTS и WLAN.

[0235] Фиг. 14 - схематическое представление стека протоколов, имеющего отношение к настоящему изобретению и предназначенного для UE, AP WLAN и RNC, который также применим к решению 2.

[0236] Как показано на фиг. 14, часть пользовательских данных ("пользовательские данные A", показанные на чертеже) передается посредством эфирного интерфейса UMTS, а оставшаяся часть пользовательских данных ("пользовательские данные B", показанные на чертеже) передается посредством эфирного интерфейса WLAN. Интерфейс плоскости данных между RNC и AP WLAN реализует передачу посредством UDP по IP, а интерфейс плоскости управления реализует передачу посредством TCP по IP или SCTP по IP. В конечном счете, все пользовательские данные (показанные на чертеже "пользовательские данные A + B") передаются между RNC и SGSN посредством туннеля GTP-U плоскости пользователя в Iu-интерфейсе.

[0237] Эфирный интерфейс UMTS также служит для передачи сигнализации управления выгрузкой прикладного уровня между UE и RNC. Эта сигнализация может передаваться посредством протокола TCP.

[0238] UE и RNC могут идентифицировать сигнализацию управления выгрузкой прикладного уровня первым способом: идентифицировать сигнализацию управления выгрузкой прикладного уровня с использованием адреса на стороне UE или IP-адреса на стороне RNC, с которого передается сигнализация управления выгрузкой прикладного уровня.

[0239] В варианте осуществления адрес на стороне UE может быть IP-адресом, полученным UE во время создания Контекста PDP; и IP-адрес на стороне RNC может быть специфичным IP-адресом, сконфигурированным системой (UE может получить IP-адрес обслуживающего RNC посредством DNS).

[0240] В этом случае, когда RNC принимает IP-пакет, чьим адресом назначения является специфичный IP-адрес, IP-пакет рассматривается как переносящий сигнализацию управления выгрузкой прикладного уровня от UE; также, когда UE принимает IP-пакет, чьим адресом источника является специфичный IP-адрес, IP-пакет рассматривается как переносящий сигнализацию управления выгрузкой прикладного уровня от RNC. Специфичный IP-адрес располагается в пространстве IP-адресов внешней PDN. Чтобы избежать смешения сигнализации управления выгрузкой прикладного уровня и пакета данных UE, специфичный IP-адрес может быть зарезервированным IP-адресом. Взяв в качестве примера IPv4, специфичный IP-адрес может быть адресом между 192.168.0.0 и 192.168.255.255.

[0241] UE и RNC могут идентифицировать сигнализацию управления выгрузкой прикладного уровня вторым способом: идентифицировать сигнализацию управления выгрузкой прикладного уровня с использованием адреса на стороне UE или IP-адреса на стороне RNC, с которого передается сигнализация управления выгрузкой прикладного уровня, или посредством протокола TCP, который использует специфичный порт TCP для передачи сигнализации управления выгрузкой прикладного уровня.

[0242] В варианте осуществления адрес на стороне UE может быть IP-адресом, полученным UE во время создания Контекста PDP; и IP-адрес на стороне RNC может быть специфичным IP-адресом, сконфигурированным системой (UE может получить IP-адрес обслуживающего RNC посредством DNS).

[0243] Когда RNC принимает IP-пакет, чьим адресом назначения является специфичный IP-адрес, и если номером порта TCP является номер специфичного порта TCP, то этот пакет TCP по IP рассматривается как переносящий сигнализацию управления выгрузкой прикладного уровня от UE; также, когда UE принимает IP-пакет, чьим адресом источника является специфичный IP-адрес, и если номером порта TCP является номер специфичного порта TCP, то пакет TCP по IP рассматривается как переносящий сигнализацию управления выгрузкой прикладного уровня от RNC. Специфичный IP-адрес располагается в пространстве IP-адресов внешней PDN. Чтобы избежать смешения сигнализации управления выгрузкой прикладного уровня и пакета данных UE, специфичный IP-адрес может быть зарезервированным IP-адресом. Взяв в качестве примера IPv4, специфичный IP-адрес может быть адресом между 192.168.0.0 и 192.168.255.255, и специфичный порт TCP является нечасто используемым портом TCP (например, 0-1024 являются часто используемыми номерами портов TCP).

[0244] I. Нижеследующее описывает процедуру для установки конвергентной передачи UMTS и WLAN.

[0245] 1. Сначала, если UE имеет данные восходящей линии связи для передачи, но Контекст PDP неактивен, UE инициирует процедуру Активации контекста PDP посредством эфирного интерфейса UMTS, получает IP-адрес соответствующего PDN-соединения и создает носитель UMTS для PDN-соединения. Если пользователь задействует функцию выгрузки WLAN, то UE и RNC могут использовать носитель UMTS, чтобы инициировать процедуру сигнализации управления выгрузкой прикладного уровня между UE и RNC, посредством этого устанавливая конвергентную передачу UMTS и WLAN.

[0246] 2. RNC может использовать сигнализацию управления выгрузкой прикладного уровня, чтобы уведомить UE, что в текущем местоположении существует доступная AP WLAN, посредством этого запуская функциональный модуль WLAN и готовясь инициировать выгрузку WLAN. RNC также может использовать сигнализацию управления выгрузкой прикладного уровня, чтобы уведомить UE, что в текущем местоположении не существует доступной AP WLAN, и поэтому функциональный модуль WLAN выключается для уменьшения энергопотребления UE.

[0247] AP WLAN обычно рассредоточены в зонах беспроводного доступа и обеспечивают прерывистое покрытие. Поэтому, если UE продолжает запуск приемопередающего модуля WLAN, то это может послужить причиной ненужного энергопотребления. Кроме того, RNC может получить информацию местоположения UE. Например, RNC может узнать соту, в которой располагается UE, и посредством радиоизмерения по эфирному интерфейсу UMTS узнать, располагается ли UE в центре соты или на границах нескольких соседних сот. Поэтому RNC может использовать сигнализацию управления выгрузкой прикладного уровня, чтобы уведомить UE, что в текущем местоположении существует доступная AP WLAN, посредством этого запуская функциональный модуль WLAN и готовясь инициировать выгрузку WLAN. RNC также может использовать сигнализацию управления выгрузкой прикладного уровня, чтобы уведомить UE, что в текущем местоположении не существует доступной AP WLAN (например, UE покидает зону беспроводного доступа WLAN, или WLAN ограничивает доступ пользователей из-за серьезных помех или перегрузки), посредством этого выключая функциональный модуль WLAN, чтобы уменьшить энергопотребление UE.

[0248] 3. После обнаружения доступной AP WLAN UE может получить BSSID (идентификатор базового набора служб) AP WLAN. BSSID служит для однозначной идентификации AP WLAN.

[0249] 4. Используя сигнализацию управления выгрузкой прикладного уровня между UE и RNC, UE отправляет в RNC BSSID для AP WLAN, с которой пытается ассоциироваться UE; кроме того, UE может отправить свой MAC-адрес в RNC посредством сигнализации управления выгрузкой прикладного уровня между UE и RNC.

[0250] Как правило, BSSID для AP WLAN является MAC-адресом AP WLAN. RNC сохраняет список BSSID всех AP WLAN, подключенных к RNC. Таким образом, используя сигнализацию управления выгрузкой прикладного уровня между UE и RNC, UE может отправить в RNC MAC-адрес UE и BSSID для AP WLAN, с которой UE пытается ассоциироваться.

[0251] 5. RNC сопоставляет BSSID с локально сохраненным списком BSSID подключенных AP WLAN; если сопоставление терпит неудачу, то RNC дает UE инструкцию не инициировать ассоциацию с AP WLAN; если сопоставление успешно, то RNC дает UE инструкцию инициировать ассоциацию с AP WLAN и инициировать процедуру аутентификации WLAN.

[0252] В варианте осуществления процедура аутентификации WLAN может применять способ аутентификации на основе SIM или USIM. Подробная процедура задается в спецификациях IETF, например RFC4186 и RFC4187.

[0253] В варианте осуществления процедура аутентификации WLAN может быть способом автоматической аутентификации на основе MAC-адреса в WLAN UE или на основе MAC-адреса в WLAN и IP-адреса. В частности, UE отправляет в RNC сигнализацию управления выгрузкой прикладного уровня, где сигнализация переносит MAC-адрес в WLAN UE и при желании IP-адрес UE. RNC отправляет MAC-адрес в WLAN UE и при желании IP-адрес у RNC в ассоциированную AP WLAN, чей BSSID успешно сопоставлен. К тому же посредством сигнализации управления выгрузкой прикладного уровня между UE и RNC UE осуществляет согласование с RNC касательно алгоритма шифрования эфирного интерфейса WLAN и ключа алгоритма шифрования. RNC отправляет согласованный алгоритм шифрования и ключ алгоритма шифрования эфирного интерфейса WLAN в ассоциированную AP WLAN, чей BSSID успешно сопоставлен. Таким образом, AP WLAN устанавливает отношение привязки между MAC-адресом в WLAN UE и ключом алгоритма шифрования, или отношение привязки между MAC-адресом в WLAN и IP-адресом UE и ключом алгоритма шифрования. В результате AP WLAN считает UE допустимым и разрешает UE доступ, только если UE удовлетворяет отношению привязки.

[0254] 6. После того, как UE ассоциируется с AP WLAN и успешно аутентифицируется, UE уведомляет RNC посредством сигнализации управления выгрузкой прикладного уровня между UE и RNC или посредством интерфейса плоскости управления между AP WLAN и RNC, что UE (идентифицированное по MAC-адресу) осуществило доступ к AP WLAN. Поэтому RNC сохраняет отношение отображения между UE и BSSID для AP WLAN, к которой осуществлен доступ.

[0255] В варианте осуществления, когда UE ассоциируется с другой AP WLAN, подключенной к RNC, из-за перемещения UE, RNC обновляет отношение отображения между UE и BSSID новой AP WLAN, к которой осуществлен доступ с помощью UE. Используя это отношение отображения, RNC всегда может отправить выгруженные в WLAN пользовательские данные нисходящей линии связи в AP WLAN, к которой в настоящее время осуществлен доступ с помощью UE, а затем AP WLAN отправляет пользовательские данные в UE.

[0256] II. Между тем посредством сигнализации управления выгрузкой прикладного уровня между UE и RNC UE и RNC выполняют следующую подготовку для установки конвергентной передачи UMTS и WLAN:

[0257] (1) UE отправляет свой IMSI и MAC-адрес в RNC посредством сигнализации управления выгрузкой прикладного уровня между UE и RNC, а RNC создает отношение отображения между MAC-адресом UE и каждым каналом-носителем (а именно туннелем GTP-U) UE, используя IMSI и MAC-адрес UE.

[0258] (2) Кроме того, UE согласовывает и определяет политику выгрузки данных UE посредством сигнализации управления выгрузкой прикладного уровня между UE и RNC.

[0259] В варианте осуществления политикой выгрузки данных может быть: как разделять потоки данных пользователя нисходящей линии связи и восходящей линии связи, то есть способы настройки фильтра пакетов восходящей линии связи на стороне UE и фильтра пакетов нисходящей линии связи на стороне RNC; кроме того, в варианте осуществления политика выгрузки данных может включать в себя процентное отношение или уровень приоритета трафика данных, переданного посредством эфирного интерфейса UMTS, по сравнению с трафиком данных, переданным посредством эфирного интерфейса WLAN. Например, если тарифная политика оператора задает, что доступ к WLAN является бесплатным, или тариф трафика WLAN меньше тарифа трафика UMTS, то пользователь предпочитает WLAN в качестве средства передачи данных; когда батарея разряжена, пользователь предпочитает энергосберегающий эфирный интерфейс в качестве средства передачи данных, чтобы продлить время работы терминала от батарей. Система, как правило, осуществляет оптимизированный выбор в соответствии с состоянием радиоресурсов (например, помехами и перегрузкой) эфирных интерфейсов UMTS и WLAN. Например, когда помехи WLAN значительны, что приводит к резкому уменьшению скорости передачи, система склоняется к выгрузке трафика в эфирный интерфейс UMTS.

[0260] (3) Данные восходящей линии связи и нисходящей линии связи UE передаются посредством эфирного интерфейса UMTS, и UE может анализировать пользовательский IP-пакет в каждом носителе UMTS нисходящей линии связи UE, чтобы получить адрес назначения (а именно IP-адрес соответствующего PDN-соединения UE), и создать отношение отображения между IP-адресом каждого PDN-соединения UE и соответствующим прикладным уровнем; RNC анализирует пользовательский IP-пакет в каждом носителе UMTS восходящей линии связи UE, чтобы получить адрес источника (а именно IP-адрес соответствующего PDN-соединения UE), и создает отношение отображения между IP-адресом каждого PDN-соединения UE и соответствующим туннелем GTP-U.

[0261] (4) Посредством интерфейса плоскости управления между RNC и AP WLAN RNC и AP WLAN, к которой осуществлен доступ с помощью UE, согласовывают номер порта UDP, используемый интерфейсом плоскости пользователя между RNC и AP WLAN для передачи данных восходящей линии связи и/или данных нисходящей линии связи UE. AP WLAN и RNC могут создать отношение отображения между MAC-адресом UE и номером порта UDP интерфейса плоскости пользователя, который находится между RNC и AP WLAN.

[0262] После того, как завершаются вышеупомянутые операции, можно начинать конвергентную передачу в UMTS и WLAN.

[0263] Как описано выше, в направлении восходящей линии связи UE использует внешний фильтр пакетов в приемопередающем модуле UMTS (как правило, независимая прикладная ASIC), чтобы разделить потоки данных восходящей линии связи каждого PDN-соединения с прикладного уровня на разные IP-потоки восходящей линии связи.

[0264] Тогда в соответствии с политикой выгрузки данных, согласованной с RNC, UE отправляет часть или все IP-потоки восходящей линии связи в AP WLAN посредством эфирного интерфейса WLAN.

[0265] AP WLAN отправляет все пакеты данных восходящей линии связи от UE, имеющего этот MAC-адрес, в RNC через соответствующий порт UDP.

[0266] RNC использует номер порта UDP, чтобы найти соответствующий канал-носитель (а именно туннель GTP-U) UE в соответствии с отношением отображения между MAC-адресом UE и номером порта UDP интерфейса плоскости пользователя, который находится между RNC и AP WLAN; и в соответствии с разными IP-адресами источников (соответствующими разным PDN-соединениям) RNC разделяет все пакеты данных восходящей линии связи UE, переданные посредством WLAN, по меньшей мере на один поток данных и перенаправляет по меньшей мере один поток данных в соответствующий туннель GTP-U в соответствии с отношением отображения, созданным между IP-адресом каждого PDN-соединения UE и соответствующим туннелем GTP-U. Между тем UE отправляет оставшуюся часть IP-потоков восходящей линии связи в RNC посредством соответствующих радионосителей UMTS восходящей линии связи в соответствии с существующими стандартами UMTS, а затем RNC перенаправляет IP-потоки в соответствующие туннели GTP-U восходящей линии связи. Таким образом, в эфирных интерфейсах UMTS и WLAN реализуется конвергентная передача пользовательских данных восходящей линии связи.

[0267] В направлении нисходящей линии связи RNC разделяет потоки данных нисходящей линии связи каждого PDN-соединения UE на разные IP-потоки нисходящей линии связи посредством встроенного фильтра пакетов.

[0268] Затем в соответствии с политикой выгрузки данных, согласованной с UE, RNC отправляет часть или все IP-потоки нисходящей линии связи в AP WLAN через соответствующий порт UDP.

[0269] Используя номер порта UDP, AP WLAN отправляет все пакеты данных нисходящей линии связи UE из порта UDP в UE, имеющее MAC-адрес, посредством эфирного интерфейса WLAN в соответствии с отношением отображения между MAC-адресом UE и номером порта UDP интерфейса плоскости пользователя, который находится между RNC и AP WLAN.

[0270] В соответствии с IP-адресом назначения (соответствующим разным PDN-соединениям) UE разделяет все пакеты данных восходящей линии связи из эфирного интерфейса WLAN по меньшей мере на один поток данных и перенаправляет по меньшей мере один поток данных на соответствующий прикладной уровень в соответствии с отношением отображения, созданным между IP-адресом каждого PDN-соединения UE и соответствующим прикладным уровнем. Между тем в соответствии с существующими стандартами UMTS RNC отправляет оставшуюся часть IP-потоков нисходящей линии связи в UE посредством соответствующих радионосителей UMTS нисходящей линии связи. Таким образом, в эфирных интерфейсах UMTS и WLAN реализуется конвергентная передача пользовательских данных нисходящей линии связи.

[0271] К тому же, когда UE должен покинуть текущий обслуживающий RNC из-за перемещения UE, RNC принимает от UE запрос перемещения RNC. RNC реконфигурирует выгрузку перед решением начать перемещение RNC, то есть реконфигурирует потоки пользовательских данных, ранее выгруженные в WLAN, как передаваемые с помощью UMTS; и посредством сигнализации управления выгрузкой прикладного уровня между RNC и UE RNC дает UE инструкцию отменить ассоциацию с AP WLAN, к которой в настоящее время осуществлен доступ, либо посредством интерфейса плоскости управления между RNC и AP WLAN RNC дает AP WLAN, к которой в настоящее время осуществлен доступ с помощью UE, инструкцию отменить ассоциацию с UE. После того, как ассоциация успешно отменена, RNC начинает процедуру перемещения RNC. После того, как завершается перемещение RNC, и UE передает обслуживание новому RNC, если AP WLAN доступна в настоящее время, то UE повторяет вышеупомянутую процедуру для доступа к AP WLAN, подключенной к текущему обслуживающему RNC, посредством этого снова устанавливая конвергентную передачу UMTS и WLAN.

[0272] Следует отметить, что в дополнение к управлению выгрузкой между UE и RNC на основе сигнализации прикладного уровня, перенесенной на плоскости пользователя, как описано выше, управление выгрузкой может быть реализовано путем непосредственного расширения протокола RRC (управление радиоресурсами) между UE и S-GW в существующих стандартах, чтобы добавить функции сигнализации управления выгрузкой прикладного уровня между UE и S-GW в соответствии с настоящим изобретением. То есть в варианте осуществления настоящего изобретения сигнализация RRC используется для передачи информации, связанной с управлением выгрузкой между UE и RNC. В этом случае сигнализация RRC, которая передает информацию, связанную с управлением выгрузкой между UE и RNC, известна как сигнализация управления выгрузкой RRC.

[0273] В соответствии с вышеприведенным описанием, по сравнению с решением 1, которое использует TFT в UMTS, решение 2 может динамически планировать IP-потоки между UMTS и WLAN и гибко осуществлять контроль. Между тем решение 2 избегает трудности в том, UE нужно получать идентификатор носителя уровня, связанного с предоставлением доступа, например ID RAB или ID RB, и трудности в том, что приемопередающему модулю в UMTS необходимо выводить IP-потоки, которые выводятся с помощью UL-TFT и выгружаются в WLAN (такие трудности требуют модификаций в ASIC модема UMTS), и решение 2 легче реализовать.

[0274] В соответствии с вышеупомянутым техническим решением в варианте осуществления настоящего изобретения узел выгрузки и конвергенции данных частично или полностью заменяет радионосители UMTS радионосителем WLAN, где узел выгрузки и конвергенции данных полностью прозрачен для базовой сети; и доступ к WLAN реализуется без необходимости модификации сотовой сети, что уменьшает период и стоимость построения сети. Радионоситель WLAN может служить в качестве технологии улучшения эфирных интерфейсов для значительного повышения скоростей передачи данных, улучшения восприятия пользователем и повышения качества обслуживания сети мобильной связи.

[0275] В варианте осуществления система конвергентной передачи, показанная на фиг. 5, также применима к системе HNB (домашний Узел Б). В этом случае узлом 110 выгрузки и конвергенции данных является GW HNB (Шлюз домашнего Узла Б). Система конвергентной передачи также применима к системе HNB, и функции узлов в системе аналогичны функциям, проиллюстрированным на фиг. 6 и фиг. 7. В системе HNB способ выгрузки данных и процедура конвергентной передачи данных аналогичны таковым в решении 1 и решении 2. Однако в этом случае узлом 110 выгрузки и конвергенции данных является GW HNB, а сотовым узлом является HNB. Процедура выгрузки и процедура конвергентной передачи данных подробно здесь не описываются. Нижеследующее кратко описывает только функции некоторых устройств и передачу пользовательских данных.

[0276] Фиг. 15 - прикладная архитектурная схема системы конвергентной передачи, примененной в системе HNB. На фиг. 15 HNB UMTS тесно связан с WLAN. GW HNB и HNB, показанные на фиг. 15, являются элементами сети в сети доступа к домашнему Узлу Б UMTS, заданной в системе протоколов 3GPP.

[0277] HNB подключается к GW HNB посредством Iuh-интерфейса, а GW HNB подключается к SGSN посредством Iu-интерфейса. Iu-интерфейс делится на плоскость управления и плоскость пользователя, и передача реализуется по двум плоскостям посредством разных транспортных протоколов. Протоколом транспортного уровня RUA плоскости управления (Адаптация пользователя прикладной части сети радиодоступа (RANAP)) является SCTP (Протокол передачи и управления потоком), а протоколом транспортного уровня плоскости пользователя является GTP-U поверх UDP. То есть пользовательские данные переносятся в туннеле GTP-U. Туннель GTP-U однозначно идентифицируется сочетанием TEID в заголовке GTP-U, номера порта UDP у уровня UDP/IP и IP-адреса. Для простоты описания сочетание TEID в заголовке GTP-U, номера порта UDP уровня UDP/IP и IP-адреса, которое служит в качестве идентификатора туннеля GTP-U, в дальнейшем называется "идентификатором туннеля GTP-U".

[0278] Фиг. 16 показывает прикладную архитектурную схему другой системы конвергентной передачи, применяемой в системе HNB, которая отличается от показанной на фиг. 15 архитектуры в том, что: в этом варианте осуществления функции администрирования и управления AC в существующей сети WLAN, включающие в себя связанные с WLAN функции управления и администрирования, например аутентификацию AP WLAN, подключенной к GW HNB, выполнение управления сетью и координацию и управление помехами между AP WLAN, не включаются в GW HNB. Вместо этого AC является независимым устройством, подключенным к GW HNB и серверу AAA. Между AC и RNC может применяться IP-интерфейс, и GW HNB служит только для перенаправления связанных с WLAN IP-пакетов управления и администрирования, которые переносятся между AC и AP WLAN.

[0279] В показанной на фиг. 15 архитектуре между GW HNB и AP WLAN существует логический интерфейс. Логический интерфейс делится на плоскость управления и плоскость пользователя. Плоскость управления служит для передачи связанной с WLAN информации управления и администрирования и информации управления мобильностью, а плоскость пользователя служит для передачи потоков пользовательских данных, которые выгружаются в AP WLAN и передаются по WLAN. Плоскость пользователя реализует передачу посредством UDP по IP, а плоскость управления реализует передачу посредством TCP по IP или SCTP по IP.

[0280] В показанной на фиг. 16 архитектуре логический интерфейс также существует между AC и AP WLAN со способом передачи TCP по IP или SCTP по IP. Логический интерфейс служит для передачи связанной с WLAN информации управления и администрирования, и плоскость управления в интерфейсе между GW HNB и AP WLAN служит для передачи информации управления мобильностью.

[0281] Функция выгрузки пользовательских данных конвергентной передачи UMTS и WLAN может быть реализована в HNB (только когда HNB объединяется с AP WLAN) или реализована в GW HNB. Фиг. 17 - схематическое представление передачи пользовательских данных, когда функция выгрузки пользовательских данных реализуется в HNB. В направлении нисходящей линии связи, например, пользовательские данные проходят через Gi-интерфейс для поступления в GGSN, проходят через туннель GTP-U в Gn-интерфейсе и SGSN для поступления в GW HNB, а затем проходят через туннель GTP-U в Iu-интерфейсе для поступления в HNB (HNB объединяется с AP WLAN). Пользовательские данные, поступающие в HNB, разделяются блоком выгрузки пользовательских данных на две части для передачи посредством эфирного интерфейса UMTS и эфирного интерфейса WLAN соответственно.

[0282] Фиг. 18 - схематическое представление передачи пользовательских данных, когда функция выгрузки пользовательских данных реализуется в GW HNB, что применимо, когда HNB объединяется с AP WLAN, и применимо, когда HNB не зависит от AP WLAN. После обработки с помощью GW HNB пользовательские данные разделяются блоком выгрузки пользовательских данных на две части: пользовательские данные, переданные посредством UMTS, отправляются в HNB посредством канала передачи плоскости пользователя в Iuh-интерфейсе, а именно GTP-U/UDP/IP; а пользовательские данные, переданные посредством WLAN, отправляются посредством UDP/IP в AP WLAN. Таким образом, пользовательские данные передаются соответственно посредством эфирного интерфейса UMTS и эфирного интерфейса WLAN. Процедура в направлении восходящей линии связи противоположна процедуре в направлении нисходящей линии связи и здесь не описывается.

[0283] Кроме того, что дать UE возможность одновременно выполнять конвергентную передачу с макро-Узлом Б и домашним Узлом Б, например AP WLAN (например, AP WLAN объединяется с HNB), показанным на фиг. 15 и фиг. 16, функцию выгрузки пользовательских данных можно реализовать в SGSN, если IP-канал существует между AP WLAN и SGSN, подключенным к макро-Узлу Б. Таким образом, после разделения SGSN на две части пользовательские данные могут передаваться посредством макро-Узла Б и AP WLAN соответственно.

[0284] Как показано на фиг. 19, вариант осуществления настоящего изобретения предоставляет другую систему конвергентной передачи. По сравнению с архитектурой системы, предоставленной на фиг. 5, система в варианте осуществления настоящего изобретения дополнительно включает в себя:

локальное шлюзовое устройство 140, сконфигурированное для выгрузки данных, переданных посредством WLAN из узла выгрузки и конвергенции данных во внешнюю IP-сеть.

[0285] Предоставленное в этом варианте осуществления решение дает возможность терминалу только для WLAN, который допускает обращение только к WLAN, обращаться к вышеупомянутой конвергентной сети UMTS и WLAN. Примеры терминала только для WLAN включают в себя: планшетные и блокнотные компьютеры, допускающие обращение только к WLAN, и терминалы, которым не разрешено обращаться к сотовой системе, поскольку пользователи не являются пользователями текущего оператора сети, хотя они допускают обращение к сотовой системе и WLAN.

[0286] Во-первых, терминалы только для WLAN не имеют возможности обращения к сотовой сети. Поэтому в отличие от двухрежимных терминалов, допускающих обращение к сотовой системе и WLAN, терминалам только для WLAN не нужно переключаться между сотовой системой и WLAN. Кроме того, WLAN обычно применяется в зонах беспроводного доступа и обеспечивает прерывистое покрытие, и не способна поддерживать мобильность через разные зоны беспроводного доступа. Поэтому терминалы только для WLAN могут соответствовать требованиям, только если терминалы переключаются между AP WLAN в определенной зоне беспроводного доступа.

[0287] Фиг. 20 и фиг. 21 показывают две подробные прикладные архитектуры системы конвергентной передачи, показанной на фиг. 19. В архитектурах сетей, показанных на фиг. 20 и фиг. 21, узел выгрузки и конвергенции данных (например RNC и GW HNB) может быть подключен к AP WLAN в нескольких зонах беспроводного доступа (несколько зон беспроводного доступа могут обеспечивать непрерывное или прерывистое покрытие). WLAN между разными узлами выгрузки и конвергенции данных не обеспечивает непрерывного покрытия WLAN и является относительно независимой зоной обслуживания WLAN.

[0288] На основе вышеприведенного анализа WLAN, которая пересекает узлы выгрузки и конвергенции данных (например, RNC и HNB), не требует мобильности. Поэтому для терминалов только для WLAN данным не нужно проходить через базовую сеть UMTS, и их можно выгрузить с помощью узла выгрузки и конвергенции данных во внешнюю IP-сеть. Как показано на фиг. 20 и фиг. 21, узел выгрузки и конвергенции данных (например, RNC и GW HNB) подключается к LGW (Локальный шлюз). Между LGW и узлом выгрузки и конвергенции данных существует IP-интерфейс, плоскость управления может реализовать передачу посредством TCP по IP или SCTP по IP, а плоскость пользователя может реализовать передачу посредством UDP по IP. В варианте осуществления LGW может объединяться с узлом выгрузки и конвергенции данных, а узел выгрузки и конвергенции данных подключается напрямую к внешней IP-сети.

[0289] В варианте осуществления LGW может быть упрощенным GGSN с небольшой пропускной способностью. Интерфейс между LGW и RNC может использовать протокол GTP (Протокол туннелирования GPRS) сотовой системы в пакетной области в качестве транспортного протокола. То есть плоскость управления использует GTP-C, а плоскость пользователя использует GTP-U. GTP-C и GTP-U переносятся поверх UDP/IP. В качестве альтернативы интерфейс может конфигурироваться между узлом выгрузки и конвергенции данных и GGSN. Таким образом, узел выгрузки и конвергенции данных может передавать данные терминала только для WLAN в GGSN напрямую посредством этого интерфейса.

[0290] Основными функциями LGW является передача пользовательских данных от узла выгрузки и конвергенции данных во внешнюю сеть посредством UDP по IP, и включают в себя, но не ограничиваются, общие функции шлюза пакетных данных: функции сервера DHCP (Протокол динамической конфигурации хоста), который автоматически выделяет IP-адреса терминалам, функция брандмауэра или функция трансляции сетевых адресов, функция углубленной проверки пакетов (DPI), функция ограничения потока данных и функция маршрутизации пакетов (отправка пользовательских IP-пакетов в соответствующую PDN).

[0291] В отличие от двухрежимного терминала, чья аутентификация основывается, как правило, на SIM/USIM, терминал только для WLAN обычно не имеет сотового устройства, и поэтому аутентификация пользователя по-прежнему основывается на имени и пароле пользователя, то есть пользователь аутентифицируется путем автоматического или ручного ввода имени и пароля пользователя, которые выделяются системой.

[0292] Таким образом, когда существует непрерывное покрытие между AP WLAN под одним и тем же узлом выгрузки и конвергенции данных, терминал только для WLAN может переключаться между AP посредством существующего протокола WLAN. Как показано на фиг. 20, после обнаружения, что AP WLAN доступна, терминал только для WLAN ассоциируется с той AP. AP выполняет аутентификацию WLAN в соответствии с именем и паролем пользователя, которые выделяются системой. Запрос аутентификации отправляется в RNC посредством интерфейса плоскости управления между AP WLAN и RNC, и RNC просит у сервера AAA определить, является ли пользователь допустимым. После успешной аутентификации система использует функцию DHCP в LGW, чтобы выделить терминалу IP-адрес, и поэтому терминал может передавать данные посредством AP WLAN.

[0293] Между тем RNC записывает MAC-адрес и IP-адрес терминала и BSSID для AP WLAN, ассоциированной в настоящее время. BSSID обычно конфигурируется в виде MAC-адреса AP WLAN. RNC также сохраняет список BSSID всех подключенных AP WLAN. Таким образом, RNC сохраняет отношение отображения между MAC/IP-адресом терминала и BSSID у ассоциированной AP WLAN. Когда UE ассоциируется с другой AP WLAN, подключенной к RNC, из-за перемещения UE, RNC обновляет отношение отображения между MAC/IP-адресом терминала и BSSID у ассоциированной AP WLAN. В соответствии с этим отношением отображения RNC может отправить данные нисходящей линии связи терминала в ассоциированную AP WLAN.

[0294] Пакетная базовая сеть в пакетной области GSM (например, GPRS и EDGE) применяет архитектуру базовой сети GPRS, аналогичную таковой у UMTS, и архитектура сети радиодоступа также аналогична таковой у UMTS, то есть включает в себя BTS (базовую приемопередающую станцию) и BSC (контроллер базовой станции). Поэтому архитектура системы и решение, которые предлагаются в варианте осуществления настоящего изобретения, также применимы к конвергентной передаче GPRS/EDGE и WLAN за исключением того, что отличаются подробности протокола. Для конвергентной передачи в любой другой системе 3G (например, CDMA2000 и EVDO) и WLAN также применимы основные принципы, предложенные в варианте осуществления настоящего изобретения.

[0295] То есть показанная на фиг. 5 система конвергентной передачи может применяться в нескольких разных архитектурах. Например, она может применяться в системе UMTS, системе HNB UMTS, системе GPRS, системе EDGE, системе CDMA2000 или системе EVDO. Узел 110 выгрузки и конвергенции данных различается в разных сотовых сетях. Например, узел является RNC в системе UMTS, GW HNB в системе HNB UMTS, BSC в системе GPRS, BSC в системе EDGE, BSC в системе CDMA2000 или BSC в системе EVDO.

[0296] Как показано на фиг. 22, в итоге вариант осуществления настоящего изобретения предоставляет узел выгрузки и конвергенции данных в соответствии с вариантами осуществления различных вышеприведенных архитектур систем и функций каждого устройства в архитектурах систем. Узел выгрузки и конвергенции данных включает в себя: модуль 2608 согласования политики выгрузки и модуль 2630 принятия решения о выгрузке.

[0297] Модуль 2608 согласования политики выгрузки сконфигурирован для осуществления согласования с пользовательским оборудованием (UE), чтобы определить политику выгрузки данных.

[0298] В частности, модуль 2608 согласования политики выгрузки может осуществлять согласование с UE посредством сигнализации управления выгрузкой, чтобы определить режим выгрузки данных, где сигнализация управления выгрузкой переносится в сообщении прикладного уровня, передаваемом между узлом выгрузки и конвергенции данных и UE, либо сигнализация управления выгрузкой переносится в сообщении RRC, передаваемом между узлом выгрузки и конвергенции данных и UE.

[0299] Модуль 2630 принятия решения о выгрузке сконфигурирован для: использования радионосителя WLAN для передачи части пользовательских данных в соответствии с политикой выгрузки данных, определенной путем осуществления согласования с UE, где радионоситель WLAN является результатом конфигурирования части радионосителей сотовой системы в качестве линий радиосвязи WLAN; и использования оставшегося радионосителя сотовой системы для передачи оставшейся части пользовательских данных, где радионосители являются радиочастью каналов-носителей сотовой системы, и каналы-носители сотовой системы создаются посредством сигнализации плоскости управления сотовой системы.

[0300] То есть радионоситель WLAN используется для передачи части пользовательских данных, а каналы сотовой системы используются для передачи оставшейся части полизовательских данных.

[0301] В варианте осуществления модуль 2640 принятия решения о выгрузке может включать в себя:

блок выгрузки данных нисходящей линии связи, сконфигурированный для выгрузки пользовательских данных нисходящей линии связи UE в первую часть, которая должна быть передана посредством сотовой точки доступа, и вторую часть, которая должна быть передана посредством точки доступа WLAN; и

блок передачи нисходящей линии связи, сконфигурированный для передачи первой части данных в сотовую точку доступа и передачи второй части данных в точку доступа WLAN соответственно.

[0302] В варианте осуществления модуль 2612 принятия решения о выгрузке может дополнительно включать в себя:

блок приема восходящей линии связи, сконфигурированный для приема первой части пользовательских данных восходящей линии связи UE от сотовой точки доступа и приема второй части пользовательских данных восходящей линии связи от точки доступа WLAN;

блок конвергенции восходящей линии связи, сконфигурированный для осуществления конвергенции первой части пользовательских данных восходящей линии связи и второй части пользовательских данных восходящей линии связи в пользовательские данные восходящей линии связи; и

блок передачи восходящей линии связи, сконфигурированный для отправки пользовательских данных восходящей линии связи в сотовую сеть.

[0303] При желании, как указано пунктирными прямоугольниками на фиг. 22, узел выгрузки и конвергенции данных может дополнительно включать в себя: модуль 2609 управления и администрирования, первый модуль 2610 создания, второй модуль 2611 создания, модуль 2612 создания туннеля, третий модуль 2613 создания, четвертый модуль 2614 создания, модуль 2614 уведомления о точке доступа WLAN, модуль 2615 приема BSSID, модуль 2616 сопоставления, модуль 2617 ассоциации, модуль 2618 реконфигурирования, модуль 2619 отмены ассоциации и приемопередающий модуль 2620 адреса.

[0304] Модуль 2609 управления и администрирования сконфигурирован для создания логического интерфейса с точкой доступа WLAN и отправки информации управления и администрирования через плоскость управления логического интерфейса, чтобы управлять и администрировать точку доступа WLAN.

[0305] В варианте осуществления точка доступа WLAN сконфигурирована для приема части пользовательских данных, переданной узлом выгрузки и конвергенции данных посредством радионосителя WLAN, и отправки части пользовательских данных посредством эфирного интерфейса.

[0306] Первый модуль 2610 создания сконфигурирован для создания первого отношения отображения, где первое отношение отображения является отношением отображения между MAC-адресом UE и номером порта UDP интерфейса плоскости пользователя, который находится между узлом выгрузки и конвергенции данных и AP WLAN.

[0307] Второй модуль 2611 создания сконфигурирован для создания второго отношения отображения, где второе отношение отображения является отношением отображения между MAC-адресом UE и каждым каналом-носителем UE.

[0308] В варианте осуществления второй модуль 2611 создания может включать в себя:

блок приема, сконфигурированный для приема международного идентификатора мобильного абонента (IMSI) и MAC-адреса UE, которые отправляются с помощью UE посредством сигнализации управления выгрузкой; и

блок создания отношения отображения, сконфигурированный для создания отношения отображения между MAC-адресом UE и каждым каналом-носителем UE в соответствии с сохраненным отношением отображения между IMSI UE и каждым каналом-носителем UE.

[0309] Модуль 2612 создания туннеля сконфигурирован для создания по меньшей мере одного сквозного туннеля между узлом выгрузки и конвергенции данных и UE, если пользовательские данные передаются по радионосителю WLAN, где каждый сквозной туннель передает один из потоков данных UE, переданных по радионосителю WLAN.

[0310] Третий модуль 2613 создания сконфигурирован для создания третьего отношения отображения, где третье отношение отображения является отношением отображения между сквозным туннелем и каналом-носителем UE.

[0311] Четвертый модуль 2614 создания сконфигурирован для анализа пользовательских данных, переданных посредством эфирного интерфейса сотовой системы, чтобы получить IP-адрес соответствующего PDN-соединения UE; и создания четвертого отношения отображения, где четвертое отношение отображения является отношением отображения между IP-адресом каждого PDN-соединения UE и каналом-носителем UE, и каждое PDN-соединение UE соответствует каналу-носителю.

[0312] Модуль 2614 уведомления о точке доступа WLAN сконфигурирован для: использования сигнализации управления выгрузкой прикладного уровня, чтобы уведомить UE, что в текущем местоположении существует доступная точка доступа WLAN, так что UE задействует WLAN для выгрузки данных; либо использования сигнализации управления выгрузкой прикладного уровня, чтобы уведомить UE, что в текущем местоположении нет доступной точки доступа WLAN, так что UE прекращает выгрузку данных WLAN.

[0313] Модуль 2615 приема BSSID сконфигурирован для: приема, посредством сигнализации управления выгрузкой прикладного уровня, идентификатора базового набора служб (BSSID) точки доступа WLAN, с которой пытается ассоциироваться UE.

[0314] Модуль 2616 сопоставления сконфигурирован для сопоставления BSSID с локально сохраненным списком BSSID подключенных точек доступа WLAN.

[0315] Модуль 2617 ассоциации сконфигурирован для: разрешения UE установить ассоциацию между UE и точкой доступа WLAN, с которой пытается ассоциироваться UE, если сопоставление успешно.

[0316] Модуль 2618 реконфигурирования сконфигурирован для реконфигурирования, когда UE уходит, части пользовательских данных, которые ранее выгружены каналом WLAN для передачи, как передаваемых каналом сотовой системы.

[0317] Модуль 2619 отмены ассоциации сконфигурирован для отправки сигнализации управления выгрузкой прикладного уровня в UE, чтобы дать UE инструкцию отменить ассоциацию с точкой доступа WLAN, ассоциированной в настоящее время.

[0318] Приемопередающий модуль 2620 адреса сконфигурирован для приема MAC-адреса UE посредством сигнализации управления выгрузкой прикладного уровня и отправки MAC-адреса в точку доступа WLAN, чтобы точка доступа WLAN аутентифицировала UE в соответствии с тем MAC-адресом.

[0319] При желании узел выгрузки и конвергенции дополнительно сконфигурирован для:

отправки MAC-адреса UE в точку доступа WLAN или приема IP-адреса от UE посредством сигнализации управления выгрузкой и отправки MAC-адреса и IP-адреса UE в точку доступа WLAN; и

осуществления согласования с UE касательно алгоритма шифрования эфирного интерфейса WLAN и ключа алгоритма шифрования посредством сигнализации управления выгрузкой, и отправки алгоритма шифрования и ключа алгоритма шифрования в точку доступа WLAN, так что точка доступа WLAN устанавливает отношение привязки между MAC-адресом и ключом алгоритма шифрования или устанавливает отношение привязки между MAC-адресом и IP-адресом и ключом алгоритма шифрования и считает UE, удовлетворяющее отношению привязки, аутентифицированным допустимым терминалом.

[0320] В соответствии с вышеупомянутым техническим решением в варианте осуществления настоящего изобретения узел выгрузки и конвергенции данных частично или полностью заменяет радионосители UMTS радионосителем WLAN, где узел выгрузки и конвергенции данных полностью прозрачен для базовой сети; и доступ к WLAN реализуется без необходимости модификации сотовой сети, что уменьшает период и стоимость построения сети. Радионоситель WLAN может служить в качестве технологии улучшения эфирных интерфейсов для значительного повышения скоростей передачи данных, улучшения восприятия пользователем и повышения качества обслуживания сети мобильной связи.

[0321] Как показано на фиг. 23, в итоге вариант осуществления настоящего изобретения предоставляет UE в соответствии с вариантами осуществления различных вышеприведенных архитектур систем и функций каждого устройства в архитектурах систем. UE включает в себя:

модуль 2720 получения пользовательских данных восходящей линии связи, сконфигурированный для получения пользовательских данных восходящей линии связи; и

модуль 2730 выгрузки данных восходящей линии связи, сконфигурированный для: в соответствии с политикой выгрузки данных, определенной путем осуществления согласования с узлом выгрузки и конвергенции данных, использования радионосителя WLAN для передачи части пользовательских данных восходящей линии связи в узел выгрузки и конвергенции данных, и использования каналов сотовой системы для передачи оставшейся части пользовательских данных восходящей линии связи в узел выгрузки и конвергенции данных, после чего узел выгрузки и конвергенции данных конвергирует часть пользовательских данных восходящей линии связи и оставшуюся часть пользовательских данных восходящей линии связи в пользовательские данные восходящей линии связи.

[0322] При желании, как указано пунктирными прямоугольниками на фиг. 23, в варианте осуществления UE может дополнительно включать в себя:

модуль 2701 согласования выгрузки восходящей линии связи, сконфигурированный для осуществления согласования с узлом выгрузки и конвергенции данных посредством сигнализации управления выгрузкой, чтобы определить политику выгрузки данных, где сигнализация управления выгрузкой переносится в сообщении прикладного уровня, передаваемом между узлом выгрузки и конвергенции данных и UE, либо сигнализация управления выгрузкой переносится в сообщении RRC, передаваемом между узлом выгрузки и конвергенции данных и UE;

модуль 2703 создания туннеля, сконфигурированный для создания по меньшей мере одного сквозного туннеля на узле выгрузки и конвергенции данных, если пользовательские данные передаются по радионосителю WLAN, где каждый сквозной туннель передает один из потоков данных UE, переданных по радионосителю WLAN;

модуль 2705 создания PDN-соединения, сконфигурированный для создания PDN-соединения с одной или несколькими сетями пакетной передачи данных (PDN) посредством плоскости управления эфирного интерфейса сотовой системы, где каждое PDN-соединение соответствует каналу-носителю, и каждому PDN-соединению выделяется IP-адрес;

модуль 2707 создания отношения отображения PDN, сконфигурированный для установления отношения отображения между IP-адресом каждого PDN-соединения UE и прикладным уровнем;

фильтр 2709 пакетов, расположенный вне приемопередающего модуля сотовой системы, сконфигурированный для разделения пользовательских данных восходящей линии связи каждого PDN-соединения с прикладного уровня на потоки данных восходящей линии связи;

модуль 2710 отправки WLAN, сконфигурированный для отправки части или всех потоков пользовательских данных посредством эфирного интерфейса WLAN в соответствии с политикой выгрузки данных, где часть или все потоки пользовательских данных переносят IP-адрес, соответствующий прикладному уровню; и

модуль 2712 инициирования ассоциации, сконфигурированный для: отправки, посредством сигнализации управления выгрузкой прикладного уровня, в узел выгрузки и конвергенции данных BSSID для AP WLAN, с которой пытается ассоциироваться UE, так что узел выгрузки и конвергенции данных сопоставляет BSSID с локально сохраненным списком BSSID подключенных точек доступа WLAN и, если сопоставление успешно, разрешает UE установить ассоциацию между UE и точкой доступа WLAN, с которой пытается ассоциироваться UE.

[0323] В соответствии с вышеупомянутым техническим решением в варианте осуществления настоящего изобретения узел выгрузки и конвергенции данных частично или полностью заменяет радионосители UMTS радионосителем WLAN, где узел выгрузки и конвергенции данных полностью прозрачен для базовой сети; и доступ к WLAN реализуется без необходимости модификации сотовой сети, что уменьшает период и стоимость построения сети. Радионоситель WLAN может служить в качестве технологии улучшения эфирных интерфейсов для значительного повышения скоростей передачи данных, улучшения восприятия пользователем и повышения качества обслуживания сети мобильной связи.

[0324] Специалисты в данной области техники понимают, что часть этапов или все этапы способа, предоставленные в вышеприведенных вариантах осуществления, можно реализовать с помощью компьютерной программы, отдающей инструкцию соответствующим аппаратным средствам. Программа может храниться на считываемом компьютером носителе информации. Когда программа запускается, программа выполняет этапы способа, заданные в любом вышеприведенном варианте осуществления. Носитель информации может быть магнитным диском, CD-ROM, постоянным запоминающим устройством (ROM) или оперативным запоминающим устройством (RAM).

[0325] Вышеприведенные описания являются лишь типовыми вариантами осуществления настоящего изобретения. Любые модификации и изменения, которые специалисты в данной области техники могут легко получить в соответствии с раскрытием документа заявки, не отклоняются от идеи настоящего изобретения и должны входить в объем охраны настоящего изобретения.

Изобретение относится к беспроводной связи. Система конвергентной передачи включает в себя узел выгрузки и конвергенции данных, сотовую точку доступа и AP WLAN. Узел выгрузки и конвергенции данных сконфигурирован для: осуществления согласования с UE, чтобы определить политику выгрузки данных; использования радионосителя WLAN для передачи части пользовательских данных в соответствии с политикой выгрузки данных, определенной путем осуществления согласования с UE, и сотовая точка доступа сконфигурирована для работы с UE и узлом выгрузки и конвергенции данных, чтобы передавать оставшуюся часть пользовательских данных. Технический результат заключается в повышении качества обслуживания сети мобильной связи. 3 н. и 27 з.п. ф-лы, 24 ил.

1. Система конвергентной передачи, содержащая узел выгрузки и конвергенции данных, сотовую точку доступа и точку доступа беспроводной локальной сети (WLAN), в которой:
узел выгрузки и конвергенции данных сконфигурирован для: осуществления согласования с пользовательским оборудованием (UE), чтобы определить политику выгрузки данных; использования радионосителя WLAN для передачи части пользовательских данных в соответствии с политикой выгрузки данных, определенной путем осуществления согласования с UE, где радионоситель WLAN является результатом конфигурирования части радионосителей сотовой системы в качестве линий радиосвязи WLAN; и использования оставшегося радионосителя сотовой системы для передачи оставшейся части пользовательских данных, где радионосители являются радиочастью каналов-носителей сотовой системы, и каналы-носители сотовой системы создаются посредством сигнализации плоскости управления сотовой системы;
точка доступа WLAN сконфигурирована для работы с UE и узлом выгрузки и конвергенции данных, чтобы передавать часть пользовательских данных; и
сотовая точка доступа сконфигурирована для работы с UE и узлом выгрузки и конвергенции данных, чтобы передавать оставшуюся часть пользовательских данных.

2. Система конвергентной передачи по п.1, в которой:
узел выгрузки и конвергенции данных в частности сконфигурирован для осуществления согласования с UE посредством сигнализации управления выгрузкой, чтобы определить политику выгрузки данных; и
сигнализация управления выгрузкой переносится в сообщении прикладного уровня, передаваемом между узлом выгрузки и конвергенции данных и UE; либо сигнализация управления выгрузкой переносится в сообщении управления радиоресурсами (RRC), передаваемом между узлом выгрузки и конвергенции данных и UE.

3. Система конвергентной передачи по п.1, в которой узел выгрузки и конвергенции данных в частности сконфигурирован для:
в направлении нисходящей линии связи - выгрузки пользовательских данных нисходящей линии связи UE, чтобы отделить первую часть данных, которая должна быть передана через сотовую точку доступа, от второй части данных, которая должна быть передана через точку доступа WLAN, и передачи упомянутой первой части данных и упомянутой второй части данных в сотовую точку доступа и точку доступа WLAN соответственно; и
в направлении восходящей линии связи - приема первой части пользовательских данных восходящей линии связи и второй части пользовательских данных восходящей линии связи UE от сотовой точки доступа и точки доступа WLAN соответственно, конвергенции упомянутой первой части пользовательских данных восходящей линии связи и упомянутой второй части пользовательских данных восходящей линии связи в пользовательские данные восходящей линии связи и отправки пользовательских данных восходящей линии связи в сотовую сеть.

4. Система конвергентной передачи по п.2, в которой узел выгрузки и конвергенции данных дополнительно сконфигурирован для
создания первого отношения отображения, где первое отношение отображения является отношением отображения между адресом управления доступом к среде передачи (MAC) UE и номером порта UDP интерфейса плоскости пользователя, который находится между узлом выгрузки и конвергенции данных и AP (точкой доступа) WLAN.

5. Система конвергентной передачи по п.2, в которой узел выгрузки и конвергенции данных дополнительно сконфигурирован для
создания второго отношения отображения, где второе отношение отображения является отношением отображения между MAC-адресом UE и каждым каналом-носителем UE.

6. Система конвергентной передачи по п.5, в которой узел выгрузки и конвергенции данных в частности сконфигурирован для:
приема международного идентификатора мобильного абонента (IMSI) и MAC-адреса UE, которые отправляются с помощью UE посредством сигнализации управления выгрузкой; и
создания отношения отображения между MAC-адресом UE и каждым каналом-носителем UE в соответствии с локально сохраненным отношением отображения между IMSI UE и каждым каналом-носителем UE.

7. Система конвергентной передачи по п.2, в которой узел выгрузки и конвергенции данных дополнительно сконфигурирован для
создания по меньшей мере одного сквозного туннеля между узлом выгрузки и конвергенции данных и UE, если пользовательские данные передаются по радионосителю WLAN, где каждый сквозной туннель передает один из потоков данных UE, передаваемых по радионосителю WLAN.

8. Система конвергентной передачи по п.7, в которой узел выгрузки и конвергенции данных дополнительно сконфигурирован для
создания третьего отношения отображения, где третье отношение отображения является отношением отображения между сквозным туннелем и каналом-носителем UE.

9. Система конвергентной передачи по п.8, в которой
номером туннеля сквозного туннеля является номер порта UDP во внешнем UDP/IP-пакете, который инкапсулирует пользовательский IP-пакет или идентификатор (ID) носителя радиодоступа (RAB), соответствующий сквозному туннелю.

10. Система конвергентной передачи по п.2, в которой
каждое соединение сети пакетной передачи данных (PDN) UE соответствует каналу-носителю и узел выгрузки и конвергенции данных дополнительно сконфигурирован для:
анализа пользовательских данных, переданных посредством эфирного интерфейса сотовой системы, чтобы получить IP-адрес соответствующего PDN-соединения UE; и
создания четвертого отношения отображения, где четвертое отношение отображения является отношением отображения между IP-адресом каждого PDN-соединения UE и каналом-носителем UE.

11. Система конвергентной передачи по п.1, в которой узел выгрузки и конвергенции данных в частности сконфигурирован для:
в направлении восходящей линии связи - приема потока данных восходящей линии связи, который должен быть передан по радионосителю WLAN, где поток данных восходящей линии связи, который должен быть передан по радионосителю WLAN, отправляется точкой доступа WLAN в узел выгрузки и конвергенции данных через соответствующий порт UDP;
получения MAC-адреса, соответствующего порту UDP, в соответствии с первым отношением отображения;
отыскания всех каналов-носителей, соответствующих UE, имеющему MAC-адрес в соответствии со вторым отношением отображения;
отыскания канала-носителя UE, соответствующего каждому сквозному туннелю, который передает часть или все потоки данных восходящей линии связи, в соответствии с третьим отношением отображения; и перенаправления части или всех потоков данных в соответствующие каналы-носители UE соответственно;
в направлении нисходящей линии связи - приема разных потоков данных нисходящей линии связи, передаваемых по соответствующим каналам-носителям нисходящей линии связи UE, где разные потоки данных нисходящей линии связи получаются посредством GGSN за счет разделения данных нисходящей линии связи UE с помощью функции DL-TFT; и
определения части или всех потоков данных нисходящей линии связи, передаваемых по радионосителю WLAN, в соответствии с политикой выгрузки данных, согласованной с UE; и отображения части или всех потоков данных нисходящей линии связи в сквозной туннель соответственно в соответствии с третьим отношением отображения, где сквозной туннель соответствует каждому каналу-носителю UE, который передает часть или все потоки данных нисходящей линии связи; и отправки части или всех потоков данных нисходящей линии связи в точку доступа WLAN через соответствующий порт UDP, после чего в соответствии с первым отношением отображения точка доступа WLAN использует номер порта UDP, чтобы отправить все пакеты данных нисходящей линии связи UE из порта UDP посредством эфирного интерфейса WLAN в UE, которое имеет MAC-адрес, соответствующий номеру порта UDP.

12. Система конвергентной передачи по п.1, в которой узел выгрузки и конвергенции данных в частности сконфигурирован для:
в направлении восходящей линии связи - приема всех пакетов данных восходящей линии связи UE, которые отправляются точкой доступа WLAN в узел выгрузки и конвергенции данных через соответствующий порт UDP;
получения MAC-адреса, соответствующего порту UDP, в соответствии с первым отношением отображения;
отыскания всех каналов-носителей, соответствующих UE, имеющему MAC-адрес в соответствии со вторым отношением отображения;
разделения, в соответствии с IP-адресами UE в разных PDN-соединениях, всех пакетов данных восходящей линии связи UE, передаваемых по радионосителю WLAN на по меньшей мере один поток данных и использования четвертого отношения отображения, чтобы перенаправить упомянутый по меньшей мере один поток данных в соответствующий канал-носитель UE;
в направлении нисходящей линии связи - разделения пакетов данных нисходящей линии связи каждого PDN-соединения UE на разные потоки данных нисходящей линии связи посредством встроенного фильтра пакетов; и
отправки части или всех потоков данных нисходящей линии связи в точку доступа WLAN через соответствующий порт UDP в соответствии с политикой выгрузки данных, согласованной с UE, после чего в соответствии с первым отношением отображения точка доступа WLAN использует номер порта UDP, чтобы отправить все пакеты данных нисходящей линии связи UE из порта UDP посредством эфирного интерфейса WLAN в UE, которое имеет MAC-адрес, соответствующий номеру порта UDP.

13. Узел выгрузки и конвергенции данных, содержащий:
модуль согласования политики выгрузки, сконфигурированный для осуществления согласования с пользовательским оборудованием (UE), чтобы определить политику выгрузки данных; и
модуль принятия решения о выгрузке, сконфигурированный для использования радионосителя WLAN для передачи части пользовательских данных в соответствии с политикой выгрузки данных, определенной путем осуществления согласования с UE, где радионоситель WLAN является результатом конфигурирования части радионосителей сотовой системы в качестве линий радиосвязи WLAN; и использования оставшегося радионосителя сотовой системы для передачи оставшейся части пользовательских данных, где радионосители являются радиочастью каналов-носителей сотовой системы, и каналы-носители сотовой системы создаются посредством сигнализации плоскости управления сотовой системы.

14. Узел выгрузки и конвергенции данных по п.13, в котором модуль согласования политики выгрузки в частности сконфигурирован для
осуществления согласования с UE посредством сигнализации управления выгрузкой, чтобы определить политику выгрузки данных, где сигнализация управления выгрузкой переносится в сообщении прикладного уровня, передаваемом между узлом выгрузки и конвергенции данных и UE либо сигнализация управления выгрузкой переносится в сообщении RRC, передаваемом между узлом выгрузки и конвергенции данных и UE.

15. Узел выгрузки и конвергенции данных по п.14, в котором модуль принятия решения о выгрузке содержит:
блок выгрузки данных нисходящей линии связи, сконфигурированный для выгрузки пользовательских данных нисходящей линии связи UE в первую часть, которая должна быть передана посредством сотовой точки доступа, и вторую часть, которая должна быть передана посредством точки доступа WLAN; и
блок передачи нисходящей линии связи, сконфигурированный для передачи упомянутой первой части данных в сотовую точку доступа и передачи упомянутой второй части данных в точку доступа WLAN соответственно.

16. Узел выгрузки и конвергенции данных по п.14, в котором модуль принятия решения о выгрузке дополнительно содержит:
блок приема восходящей линии связи, сконфигурированный для приема первой части пользовательских данных восходящей линии связи UE от сотовой точки доступа и приема второй части пользовательских данных восходящей линии связи от точки доступа WLAN;
блок конвергенции восходящей линии связи, сконфигурированный для осуществления конвергенции упомянутой первой части пользовательских данных восходящей линии связи и упомянутой второй части пользовательских данных восходящей линии связи в пользовательские данные восходящей линии связи; и
блок передачи восходящей линии связи, сконфигурированный для отправки пользовательских данных восходящей линии связи в сотовую сеть.

17. Узел выгрузки и конвергенции данных по п.13, дополнительно содержащий
модуль управления и администрирования, сконфигурированный для создания логического интерфейса с точкой доступа WLAN и отправки информации управления и администрирования через плоскость управления логического интерфейса, чтобы управлять и администрировать точку доступа WLAN.

18. Узел выгрузки и конвергенции данных по п.14, дополнительно содержащий
первый модуль создания, сконфигурированный для создания первого отношения отображения, где первое отношение отображения является отношением отображения между MAC-адресом UE и номером порта UDP интерфейса плоскости пользователя, который находится между узлом выгрузки и конвергенции данных и AP WLAN.

19. Узел выгрузки и конвергенции данных по п.14, дополнительно содержащий
второй модуль создания, сконфигурированный для создания второго отношения отображения, где второе отношение отображения является отношением отображения между MAC-адресом UE и каждым каналом-носителем UE.

20. Узел выгрузки и конвергенции данных по п.19, в котором второй модуль создания в частности содержит:
блок приема, сконфигурированный для приема международного идентификатора мобильного абонента (IMSI) и MAC-адреса UE, которые отправляются с помощью UE посредством сигнализации управления выгрузкой; и
блок создания отношения отображения, сконфигурированный для создания отношения отображения между MAC-адресом UE и каждым каналом-носителем UE в соответствии с сохраненным отношением отображения между IMSI UE и каждым каналом-носителем UE.

21. Узел выгрузки и конвергенции данных по п.14, дополнительно содержащий
модуль создания туннеля, сконфигурированный для создания по меньшей мере одного сквозного туннеля между узлом выгрузки и конвергенции данных и UE, если пользовательские данные передаются по радионосителю WLAN, где каждый сквозной туннель передает один из потоков данных UE, передаваемых по радионосителю WLAN.

22. Узел выгрузки и конвергенции данных по п.21, дополнительно содержащий
третий модуль создания, сконфигурированный для создания третьего отношения отображения, где третье отношение отображения является отношением отображения между сквозным туннелем и каналом-носителем UE.

23. Узел выгрузки и конвергенции данных по п.21, в котором
номером туннеля сквозного туннеля является номер порта UDP во внешнем UDP/IP-пакете, который инкапсулирует пользовательский IP-пакет, или идентификатор (ID) носителя радиодоступа (RAB), соответствующий сквозному туннелю.

24. Узел выгрузки и конвергенции данных по п.14, дополнительно содержащий
четвертый модуль создания, сконфигурированный для: анализа пользовательских данных, переданных посредством эфирного интерфейса сотовой системы, чтобы получить IP-адрес соответствующего PDN-соединения UE; и создания четвертого отношения отображения, где четвертое отношение отображения является отношением отображения между IP-адресом каждого PDN-соединения UE и каналом-носителем UE, и каждое PDN-соединение UE соответствует каналу-носителю.

25. UE (пользовательское оборудование), содержащее:
модуль получения пользовательских данных восходящей линии связи, сконфигурированный для получения пользовательских данных восходящей линии связи; и
модуль выгрузки данных восходящей линии связи, сконфигурированный для, в соответствии с политикой выгрузки данных, определенной путем осуществления согласования с узлом выгрузки и конвергенции данных, использования радионосителя WLAN для передачи части пользовательских данных восходящей линии связи в узел выгрузки и конвергенции данных, и использования каналов сотовой системы для передачи оставшейся части пользовательских данных восходящей линии связи в узел выгрузки и конвергенции данных, после чего узел выгрузки и конвергенции данных конвергирует часть пользовательских данных восходящей линии связи и оставшуюся часть пользовательских данных восходящей линии связи в пользовательские данные восходящей линии связи.

26. UE по п.25, дополнительно содержащее:
модуль согласования выгрузки восходящей линии связи, сконфигурированный для осуществления согласования с узлом выгрузки и конвергенции данных посредством сигнализации управления выгрузкой, чтобы определить политику выгрузки данных, где сигнализация управления выгрузкой переносится в сообщении прикладного уровня, передаваемом между узлом выгрузки и конвергенции данных и UE, либо сигнализация управления выгрузкой переносится в сообщении RRC, передаваемом между узлом выгрузки и конвергенции данных и UE.

27. UE по п.26, дополнительно содержащее
модуль создания туннеля, сконфигурированный для создания по меньшей мере одного сквозного туннеля на узле выгрузки и конвергенции данных, если пользовательские данные передаются по радионосителю WLAN, где каждый сквозной туннель передает один из потоков данных UE, передаваемых по радионосителю WLAN.

28. UE по п.26, дополнительно содержащее
модуль создания PDN-соединения, сконфигурированный для создания PDN-соединения с одной или несколькими сетями пакетной передачи данных (PDN) посредством плоскости управления эфирного интерфейса сотовой системы, где каждое PDN-соединение соответствует каналу-носителю, и каждому PDN-соединению распределяется IP-адрес.

29. UE по п.26, дополнительно содержащее
модуль создания отношения отображения PDN, сконфигурированный для установления отношения отображения между IP-адресом каждого PDN-соединения UE и прикладным уровнем.

30. UE по п.27, дополнительно содержащее:
фильтр пакетов, расположенный вне приемопередающего модуля сотовой системы и сконфигурированный для разделения пользовательских данных восходящей линии связи каждого PDN-соединения с прикладного уровня на потоки данных восходящей линии связи; и
модуль отправки WLAN, сконфигурированный для отправки части или всех потоков пользовательских данных посредством эфирного интерфейса WLAN в соответствии с политикой выгрузки данных, где часть или все потоки пользовательских данных переносят IP-адрес, соответствующий прикладному уровню.