经由集成小小区和WiFi网关的系统间切换和多连接技术方案

系统包括集成小小区和WiFi(ISW)网关(GW)。ISW GW与移动性管理实体(MME)和服务网关(SGW)集成，并且具有与3GPP接入网络和TWAN两者的接口。ISW GW作为用于LTE网络和TWAN两者的公共控制网关和公共用户网关来操作。借助于ISW GW用户设备(UE)能够通过LTE网络或TWAN来访问分组数据网络(PDN)的能力。此外，ISW GW提供将UE和PDN之间的现有通信连接从LTE网络或TWAN中的一个切换到另一个。此外，ISW GW支持在UE和分组网络之间同时维持两个通信路径，一个经由LTE网络，一个经由TWAN。

Inter system handover and multi connection through integrated small cell and WiFi gateway

The system includes an integrated small cell and WiFi (ISW) gateway (GW). ISW GW and mobility management entity (MME) and integrated services gateway (SGW), and a 3GPP access network and TWAN both interface. ISW GW as both LTE and TWAN public network control gateway and gateway for public users to operate. With the help of ISW GW user equipment (UE) can access the packet data network through the LTE network or TWAN (PDN) ability. In addition, ISW GW will provide existing communication between UE and PDN is connected to switch from an LTE network or TWAN to another. In addition, ISW GW supports between UE and packet network while maintaining a two communication path, through a LTE network, a via TWAN.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】对于相关申请的交叉引用本申请根据35U.S.C.§119(e)要求2014年7月14日提交的临时美国专利申请No.62/024,157的优先权的权益，其内容通过引用整体特此并入本文。
技术介绍
随着无线通信技术演进，已经对无线系统提出了支持更广泛地使用不同的无线网络的额外需求。移动网络运营商(MNO)已开始以补充其蜂窝和核心网络服务的方式包含“运营商级”WiFi。例如，MNO已经试图使用涉及基于IEEE802.11的无线局域网联网技术的WiFi，以从其蜂窝和核心网络卸载因特网业务。MNO还试图向WiFi网络的用户提供对蜂窝系统的演进分组核心(EPC)的接入。尽管对于蜂窝和WiFi网络的系统间集成的需求持续增加，但是提供这种集成的现有方法已经被证明是资源密集的，并且经常导致正在进行的通信的中断。
技术实现思路
申请人在此公开了用于集成的长期演进(LTE)和可信的WLAN接入网络(TWAN)中的系统间移动性的系统和方法。示例系统包括与移动性管理实体(MME)和服务网关(SGW)集成并且具有与HeNB/LTE接入网络和TWAN两者的接口的集成小小区和WiFi(ISW)网关(GW)。ISWGW作为LTE接入网和TWAN两者的公共控制网关和公共用户网关来操作。ISWGW从LTE接入网络和TWAN两者接收控制平面通信，并将该通信转发到MME，该MME作为用于LTE和TWAN接入两者的公共控制平面来操作。类似地，ISWGW从LTE接入网络和TWAN两者接收用户平面通信，并将该通信转发到作为用于LTE接入网络和TWAN的公共用户平面来操作的SGW。用户设备(UE)能够通过LTE接入网络或TWAN经由ISWGW及其到集成MME和SGW的连接来访问分组数据网络(PDN)的能力。此外，UE和PDN之间的现有通信连接可以从LTE接入网络或TWAN中的一个切换到另一个。此外，MME和SGW提供在UE和分组网络之间同时维持两个通信路径，一个经由LTE接入网络，一个经由TWAN。提供本
技术实现思路
以便以简化形式介绍对在以下在具体实施方式中进一步描述的概念的选择。本
技术实现思路
既不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。其他特征如下所述。附图说明当结合附图阅读时，可以更好地理解说明性实施例的前述概述和以下附加描述。应当理解，所公开的系统和方法的潜在实施例不限于所描绘的那些。图1描绘了用于提供到PDN的TWAN和3GPPLTE接入的示例架构。图2描绘了示例HeNB控制平面协议栈。图3描绘了示例HeNB用户平面协议栈。图4描绘了用于提供对PDN的集成HeNB/LTE和TWAN接入的示例系统。图5描绘了集成小小区和WiFi网关(ISWGW)的功能组件。图6描绘了用于包括ISWGW的系统中的控制平面的示例协议栈。图7描绘了用于包括ISWGW的系统中的用户平面的示例协议栈。图8是描绘了与UE经由TWAN附着到PDN相关联的示例处理的图。图9A-9B呈现了描绘与从HeNB/LTE网络到TWAN的ISW-GW内切换相关联的示例处理的图。图10A-10B呈现了描绘与经由TWANISW-GW内建立与PDN的多连接通信相关联的示例处理的图。图11A-11C呈现了与UE发起的从TWAN到HeNB/LTE网络的连接的ISW-GW内切换相关联的示例处理的图。图12A-12C呈现了描绘与经由HeNB与PDN建立ISW-GW内多连接通信相关联的示例处理的图。图13描绘了用于向PDN提供集成HeNB/LTE和不可信WLAN的接入的示例系统。图14是描绘了与UE经由不可信WLAN附着到PDN相关联的示例处理的图。图15A是通过其可以实现一个或多个公开的实施例的示例UE的系统图。图15B是可以用于实现本文所描述的系统和方法的示例计算系统的系统图。具体实施方式申请人公开了包括集成小小区和WiFi(ISW)网关(GW)的系统。ISWGW与移动性管理实体(MME)和服务网关(SGW)集成，并且具有与3GPP接入网络和TWAN两者的接口。ISWGW作为用于LTE接入网络和TWAN的公共控制网关和公共用户网关来操作。ISWGW从LTE接入网络和TWAN两者接收控制平面通信，并将该通信转发到MME。ISWGW从LTE接入网络和TWAN两者接收用户平面通信，并将该通信转发到SGW。用户设备(UE)借助于ISWGW能够通过LTE接入网络或TWAN来访问分组数据网络(PDN)的能力。UE和PDN之间的现有通信连接可以从LTE接入网络或TWAN中的一个切换到另一个。此外，MME和SGW提供在UE和分组网络之间同时维持两个通信路径，一个经由LTE接入网络，一个经由TWAN。移动网络操作示例在当前的实践中，移动网络运营商(MNO)通常使用WiFi来从其蜂窝和核心网络卸载“尽力而为”的因特网业务。然而，预期对“小小区”和“载波WiFi”的运营商部署的增加的兴趣将鼓励MNO寻求跨越本地蜂窝和WiFi网络的更好的互操作性。通常，“小小区”是指使用3GPP定义的蜂窝无线接入技术(RAT)经由运营商许可频谱提供无线网络接入的局部地理区域。由于运营商采用“载波WiFi”来优化其网络并降低费用，因此预期将更多地部署“可信”WLAN接入网络(TWAN)，该“可信”TWAN可以直接与运营商的移动核心网络(MCN)连接。类似地，预期在例如流量大的城区都市热点位置的公共地理区域内将更多地集成MNO部署的小小区和WiFi接入网络。这种集成由越来越多的支持蜂窝和WiFi接入两者的智能手机来激发。在本上下文中，术语“可信WLAN(TWAN)接入”是指其中已经采取适当措施来保护经由WLAN接入EPC的场境。这些措施由MNO自行决定，并且可以例如包括建立在WLAN和EPC之间的防篡改光纤连接，或者建立在WLAN与EPC边缘处的安全网关之间的IPSec安全关联。相反，如果WLAN接入被认为是“不可信的”，则WLAN可以与在EPC边缘处的演进的分组数据网关(ePDG)交互，并且ePDG必须与通过WLAN接入EPC的每个UE直接建立IPSec安全关联。与WLAN接入相关的3GPP活动GPRS隧道协议(GTP)已经是用于3GPP网络中的分组数据的标准传输协议。在与不同类型的非3GPP网络(例如，WLAN、WiMAX、CDMA2000)的互通方面，IETF代理移动IP(PMIP)协议也已被标准化为通用解决方案。关于WLAN接入网络，具体地，已经有针对使用GTP协议标准化3GPP接入过程的活动。这些活动旨在使订户能够经由代替昂贵的蜂窝频谱的更低成本的非授权802.11频谱来接入MNO的核心网络。虽然已经非常限制运营商采用通用接入网络(GAN)、I-WLAN和不可信WLAN，但对可信WLAN的兴趣似乎正在增加势头，特别是对于基于GTP的选项。用于“基于到EPC的GTP和WLAN接入的S2a移动性”(SaMOG)的3GPP版本11SA2工作项集中于实现用于“可信WLAN接入网络(TWAN)”的到PDN网关(PGW)的基于GTP的S2a接口。该工作项排除了会影响UE的任何解决方案。随后，标准化了用于在可信WLAN接入上的基于GTP的S2a的版本11架构、功能描述和过程。适用于隧道管理(G本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统，包括：可信无线接入网络，所述可信无线接入网络适于向用户设备提供对无线电无线网络的接入；和集成小小区和WiFi网关，所述集成小小区和WiFi网关与3GPP接入网络通信地耦合，其中，所述集成小小区和WiFi网关经由第一通信接口与所述可信无线接入网络通信地耦合，所述第一通信接口在所述集成小小区和WiFi网关与所述可信无线接入网络之间接收和发送控制平面数据和用户平面数据，其中，所述集成小小区和WiFi网关经由第二接口与所述3GPP接入网络通信控制平面数据，并经由第三接口与所述3GPP接入网络通信用户平面数据，其中，所述集成小小区和WiFi网关经由第四接口与移动性管理实体服务器通信控制平面数据，其中，所述集成小小区和WiFi网关经由第五接口与服务网关通信用户平面数据，所述服务网关与分组数据网络通信地耦合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.14 US 62/024,1571.一种系统，包括：可信无线接入网络，所述可信无线接入网络适于向用户设备提供对无线电无线网络的接入；和集成小小区和WiFi网关，所述集成小小区和WiFi网关与3GPP接入网络通信地耦合，其中，所述集成小小区和WiFi网关经由第一通信接口与所述可信无线接入网络通信地耦合，所述第一通信接口在所述集成小小区和WiFi网关与所述可信无线接入网络之间接收和发送控制平面数据和用户平面数据，其中，所述集成小小区和WiFi网关经由第二接口与所述3GPP接入网络通信控制平面数据，并经由第三接口与所述3GPP接入网络通信用户平面数据，其中，所述集成小小区和WiFi网关经由第四接口与移动性管理实体服务器通信控制平面数据，其中，所述集成小小区和WiFi网关经由第五接口与服务网关通信用户平面数据，所述服务网关与分组数据网络通信地耦合。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述可信无线接入网络包括可信无线接入网关，所述可信无线接入网关被编程为经由所述第一通信接口与所述集成小小区和WiFi网关通信。3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述可信无线接入网络包括无线局域网接入节点，所述无线局域网接入节点被编程为经由所述第一通信接口与所述小小区和WiFi网关通信。4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一通信接口是S1a接口。5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第二通信接口是S1-MME接口，以及所述第三通信接口是S1-U接口。6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第四通信接口是S1-MME'接口，以及所述第五通信接口是S1-U'接口。7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述可信无线接入网络被编程为在所述小小区和WiFi网关与通信地耦合到所述可信无线接入网络的用户设备之间通信数据。8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述小小区和WiFi网关被编程为经由所述第一通信接口将从所述服务网关接收到的数据通信到所述可信无线接入网络。9.一种系统，包括：一个或多个计算处理器；计算存储器，所述计算存储器与所述一个或多个计算处理器通信地耦合，所述计算存储器包括可执行指令，所述可执行指令在由所述一个或多个计算处理器执行时使得所述系统执行操作，所述操作包括：经由第一通信接口与可信无线接入网络通信控制平面数据和用户平面数据；经由第二通信接口与3GPP接入网络通信控制平面数据；经由第三通信接口与3GPP接入网络通信用户平面数据；经由第四通信接口与移动性管理实体服务器通信控制平面数据；和经由第五通信接口与服务网关通信用户平面数据，所述服务网关与分组数据网络通信地耦合。10.根据权利要求9所述的系统，其中，经由第一通信接口与可信无线接入网络通信控制平面数据和用户平面数据包括：与可信无线接入网关通信控制平面数据和用户平面数据。11.根据权利要求9所述的系统，其中，经由第一通信接口与可信无线接入网络通信控制平面数据和用户平面数据包括：与无线局域网接入节点通信控制平面数据和用户平面数据。12.根据权利要求9所述的系统，其中，所述第一通信接口是S1a接口。13.根据权利要求9所述的系统，其中，所述第二通信接口是S1-MME接口，以及所述第三通信接口是S1-U接口。14.根据权利要求9所述的系统，其中，所述第四通信接口是S1-MME'接口，以及所述第五通信接口是S1-U'接口。15.一种方法，包括：无线接入网络从用户设备接收建立连接的请求；所述无线接入网络向集成小小区和WiFi网关通信创建会话的请求；所述集成小小区和WiFi网关向移动性管理实体通信创建会话的请求；所述移动性管理实体向服务网关通信创建会话的请求；所述服务网关向所述移动性管理实体通信响应；所述移动性管理实体向所述集成小小区和WiFi网关通信响应；所述集成小小区和WiFi网关向所述无线接入网络通信指示连接已经被建立的响应；和所述无线接入网络向所述用户设备通信指示连接已经被建立的响应。16.根据权利要求15所述的方法，还包括所述无线接入网络向所述用户设备发送因特网协议地址。17.根据权利要求15所述的方法，还包括所述无线接入网络在所述服务网关和所述用户设备之间路由数据。18.根据权利要求15所述的方法，其中，从用户设备接收建立连接的请求包括从所述用户设备接收与WiFi接入点相关联的请求。19.根据权利要求15所述的方法，其中，所述无线接入网络是可信无线接入网络。20.一种方法，包括：无线接入网络从用户设备接收建立到无线局域网的连接的请求，所述用户设备具有经由蜂窝通信到分组数据网络的现有连接；所述无线接入网络生成并向集成小小区和WiFi网关发送创建会话的请求；所述集成小小区和WiFi网关向所述移动性管理实体发送创建会话的请求；所述移动性管理实体生成并向选择的服务网关发送创建请求；所选择的服务网关生成并向选择的PDN网关发送创建会话的请求，所述创建会话的请求包括指示切换由到分组数据网络的所述现有连接使用的现有通信路径的信息；所选择的服务网关从所选择的PDN网关接收创建会话响应，所述创建会话响应包括与经由蜂窝通信到分组数据网络的所述现有连接相关联地先前分配给所述用户设备的网络地址；所选择的服务网关将所述创建会话响应发送到所述移动性管理实体；所述移动性管理实体向所述集成小小区和WiFi网关发送所述创建会话响应；所述集成小小区和WiFi网关向所述无线接入网络发送所述创建会话响应；和所述无线接入网络生成并向所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·L·托米奇，艾哈迈德·穆罕默德，迈克尔·F·斯塔西尼克，李晴，
申请(专利权)人：康维达无线有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US