一种LTE‑A与WLAN基于双连接技术的数据分流方法技术

本发明专利技术请求保护一种LTE‑A与WLAN基于双连接技术的数据分流方法。为了解决移动数据流量爆炸性增长的问题，需要WLAN与LTE‑A蜂窝网络在无线网深度融合。本发明专利技术提出了一种WLAN与LTE‑A的深度融合方案，采用双连接技术与LTE‑A进行数据分流。由LTE‑A基站进行分组数据汇聚协议层和无线链路控制层处理，通过LTE‑A基站和WLAN AP MAC层和PHY层进行转发。这种方案能使运营商根据实时的无线信道质量和负载对WLAN和LTE‑A进行统一的调度，极大提升用户吞吐量，有效降低WLAN部署和维护成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及移动通信LTE-A
，具体涉及到一种LTE-A与WLAN异系统中基于双连接技术的数据分流方法。
技术介绍
随着无线通信技术的飞速发展，用户需求的业务类型越来越多，未来无线网络将充分利用不同网络间的互补特性，实现多网络、多业务的相互融合，异构网络就是一种典型的网络融合形式。因此，为了改善用户业务体验，充分利用运营商已经部署的WLAN，更好的进行无线网络负载均衡，3GPPRAN(RadioAccessNetwork)在R12启动了WLAN与3GPP无线网络互操作的研究，RAN2先后成立了WLAN/3GPP无线互操作SI(StudyItem)和WI(WorkItem)进行相关研究工作，以保证网络的有效融合，满足移动通信发展的需要。WLAN与3GPP无线互操作研究场景聚焦于运营商部署WLAN，如图1所示。非运营商部署的WLAN不在研究范围内。场景A：终端在3GPP覆盖范围内，正在使用3GPP，然后进入WLAN覆盖范围。场景B：终端在3GPP和WLAN覆盖范围内，正在使用WLAN，然后离开WLAN覆盖范围。场景C：终端在3GPP和WLAN覆盖范围内，正在使用WLAN，一部分或者全部业务应该被分流到3GPP网络。场景D：终端在3GPP和WLAN覆盖范围内，正在使用3GPP，一部分或者全部业务应该被分流到WLAN。场景E：终端在3GPP和WLAN覆盖范围内，正在同时使用3GPP和WLAN，终端应该只连接到一种接入技术，或者将一部分业务分流到另外一种接入技术。WLAN/3GPP无线互操作SI经过各方讨论，最终给出了3种候选解决方案，方案1和方案2均为网络侧辅助，终端主导的方式，方案3为网络侧主导的方式，运营商对于网络控制更强，与方案1相比增加了更多的网络测量功能，实现更复杂但是性能最优。此外为了解决移动数据流量爆炸性增长的问题，更好的发挥WLAN数据分流作用，需要WLAN与蜂窝网络在无线网深度融合。虽然R12定义了一系列RAN的接入网选择和业务分流规则以及辅助参数，但这种基于规则的触发分流机制只能做到网络选择和APN(AccessPointName)级别分流，粒度仍较粗。
技术实现思路
本专利技术旨在解决以上现有技术的问题。提出了一种极大提升用户吞吐量，有效降低WLAN部署和维护成本的LTE-A与WLAN基于双连接技术的数据分流方法。本专利技术的技术方案如下：一种LTE-A与WLAN基于双连接技术的数据分流方法，其包括以下步骤：步骤1)：当网络流量小于门限值时eNodeB/RNC基站直接与终端UE进行数据交互，当网络流量大于或者等于门限值时，eNodeB/RNC需要开启测量过程，请求UE收集周围的WLAN的通信信息；步骤2)：UE根据eNodeB/RNC下发的测量配置和要求进行相应的测量，然后向eNodeB/RNC发送测量报告；步骤3)：eNodeB/RNC根据对WLAN的测量报告，根据分流准则判断是否可以进行数据承载分流，如果选择的WLAN满足分流准则，就向UE发送分流命令，如果选择的WLAN不满足分流准则，则不进行分流工作，然后回到步骤1)开始执行，添加新的合适的WLAN；步骤4)：UE接收到分流命令后向WLAN发送分流请求，WLAN接收到该请求后，执行接纳控制算法(WLAN剩余资源若能满足UE当前业务，则接受分流请求，否则拒绝)，接受或拒绝接受该请求，并给UE发送一个分流成功或失败的确认信息；步骤5)：UE接收到分流确认信息，确认分流成功后向eNodeB/RNC发送分流成功确认信息，并开始接收WLAN发过来的相关分流数据，如果是分流失败确认信息则向eNodeB/RNC发送分流失败确认信息，eNodeB/RNC收到分流失败确认信息后不进行分流工作，然后回到步骤1)开始执行，添加新的合适的WLAN。进一步的，所述步骤1)请求UE收集周围的WLAN的通信信息相关通信信息包括接收信号功率、负载、下行回传速率、ul上行回传速率在内的信息。进一步的，所述步骤2)UE测量方式可以根据测量配置来定，一种是设计成触发性的，另一种设计成周期性的，即eNodeB/RNC会通过专用信令请求UE对WLAN的信进行测量，或者eNodeB/RNC配置UE周期地测量周围WLAN相关信息。进一步的，所述步骤4)失败时确认信息要包含失败原因，经UE送eNodeB进行处理。进一步的，所述步骤3)分流准则：当WLAN有剩余资源且能够满足UE业务要求的服务质量时，eNodeB可以将一部分业务基于双链接技术分流到WLAN，使eNodeB可以根据实时的无线信道质量、自身负载以及UE上报的WLAN的负载情况对WLAN和LTE-A进行统一的调度。进一步的，所述WLAN与LTE-A集成设备部署时，将WLAN作为辅助载波，采用双连接技术与LTE-A进行深度融合，无线数据承载在LTE-A基站进行分离，由LTE-A基站进行分组数据汇聚协议层和无线链路控制层处理，通过LTE-A基站和WLANAPMAC层和PHY层进行转发。本专利技术的优点及有益效果如下：本专利技术提出了一种WLAN与LTE-A的深度融合方案，包括WLAN与LTE-A集成设备部署时，将WLAN作为辅助载波，采用双连接技术与LTE-A进行深度融合。无线数据承载在LTE-A基站进行分离，由LTE-A基站进行分组数据汇聚协议(PDCP，PacketDataConvergenceProtocol)层和无线链路控制(RLC，RadioLinkControl)层处理，通过LTE-A基站和WLANAPMAC层和PHY层进行转发。这种方案的好处是能够将WLAN纳入运营商无线资源管理中，根据实时的无线信道质量和负载对WLAN和LTE-A进行统一的调度，能够极大的提升用户吞吐量的同时，支持RAN无缝切换，且对核心网不可见，可有效降低运营商WLAN网络部署和维护成本。本专利技术专利扩展了LTE-A网络的作用范围，解决移动数据流量爆炸性增长的问题，更好的发挥WLAN数据分流作用，使WLAN与蜂窝网络在无线网深度融合。然后分别配置LTE-A的蜂窝网基站eNodeB/RNC和WLAN小区，二者之间使用双链接技术进行数据分流。在双连接分流流程中，分别对eNodeB/RNC或WLAN小区进行双连接分流，工作在双连接模式的UE与eNodeB/RNC的主小区保持连接的同时，根据WLAN的无线链路质量状态选择并添加到辅小区集合中，进行数据分流。UE需要和eNodeB/RNC的主小区保持RRC连接。本专利技术方案适用于LTE-A系统应对流媒体内容、实时视频和全天候联网的环境，利用WLAN可以拥有丰富的频谱资源，扩展LTE-A网络的工作频段，使其可以工作在非授权频段，构成LTE-A-WLAN系统。LTE-A与WLAN异系统中使用双连接技术分流，WLAN系统分担大部分LTE-A系统的网络流量，避免多用户同时大流量传输带来的网络压力。此外，本专利技术方案还将WLAN纳入运营商无线资源管理中，根据实时的无线信道质量和负载对WLAN和LTE-A进行统一的调度，能够极大的提升用户吞吐量的同时，支持RAN无缝切换，且对核心网不可见，可有效降低运营商WLAN网络部署和维护成本。附图说明图1是本专利技术提供优选实施例WLAN与LTE-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LTE‑A与WLAN基于双连接技术的数据分流方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1)：当网络流量小于门限值时,eNodeB/RNC基站直接与终端UE进行数据交互，当网络流量大于或者等于门限值时，eNodeB/RNC需要开启测量过程，请求UE收集周围的WLAN的通信信息；步骤2)：UE根据eNodeB/RNC下发的测量配置和要求进行相应的测量，然后向eNodeB/RNC发送测量报告；步骤3)：eNodeB/RNC根据对WLAN的测量报告，根据分流准则判断是否可以进行数据承载分流，如果选择的WLAN满足分流准则，就向UE发送分流命令，如果选择的WLAN不满足分流准则，则不进行分流工作，然后回到步骤1)开始执行，添加新的合适的WLAN；步骤4)：UE接收到分流命令后向WLAN发送分流请求，WLAN接收到该请求后，执行接纳控制算法，接受或拒绝接受该请求，并给UE发送一个分流成功或失败的确认信息；步骤5)：UE接收到分流确认信息，确认分流成功后向eNodeB/RNC发送分流成功确认信息，并开始接收WLAN发过来的相关分流数据，如果是分流失败确认信息则向eNodeB/RNC发送分流失败确认信息，eNodeB/RNC收到分流失败确认信息后不进行分流工作，然后回到步骤1)开始执行，添加新的合适的WLAN。...

【技术特征摘要】
1.一种LTE-A与WLAN基于双连接技术的数据分流方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1)：当网络流量小于门限值时,eNodeB/RNC基站直接与终端UE进行数据交互，当网络流量大于或者等于门限值时，eNodeB/RNC需要开启测量过程，请求UE收集周围的WLAN的通信信息；步骤2)：UE根据eNodeB/RNC下发的测量配置和要求进行相应的测量，然后向eNodeB/RNC发送测量报告；步骤3)：eNodeB/RNC根据对WLAN的测量报告，根据分流准则判断是否可以进行数据承载分流，如果选择的WLAN满足分流准则，就向UE发送分流命令，如果选择的WLAN不满足分流准则，则不进行分流工作，然后回到步骤1)开始执行，添加新的合适的WLAN；步骤4)：UE接收到分流命令后向WLAN发送分流请求，WLAN接收到该请求后，执行接纳控制算法，接受或拒绝接受该请求，并给UE发送一个分流成功或失败的确认信息；步骤5)：UE接收到分流确认信息，确认分流成功后向eNodeB/RNC发送分流成功确认信息，并开始接收WLAN发过来的相关分流数据，如果是分流失败确认信息则向eNodeB/RNC发送分流失败确认信息，eNodeB/RNC收到分流失败确认信息后不进行分流工作，然后回到步骤1)开始执行，添加新的合适的WLAN。2.根据权利要求1所述的LTE-A与WLAN基于双连接技术的数据分流方法，其特征在于，所述步骤1)请求UE收集周围的WLAN...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈发堂，李培林，王丹，李小文，王华华，刘宇，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50