数据无线承载配置方法、数据传输方法及设备
技术领域
本发明涉及无线通信领域,尤其涉及一种数据无线承载配置方法、数据传输方法及设备。
背景技术
LTE(Long Term Evolution,长期演进)***的协议层,从用户面考虑,从上至下包括PDCP(Packet Data Convergence Protocol,分组数据汇聚协议)层、RLC(Radio link Control,无线链路控制)层、MAC(Media Access Control,媒体接入控制)层、物理(Physical,PHY)层;从控制面考虑,还包括PDCP层之上的RRC(Radio Resource Control,无线资源控制)层。
UE(User Equipment,用户设备,即终端)接入网络并与eNB(evolvedNodeB,演进节点B,即基站)建立连接后,eNB利用RRC消息向UE配置多个无线承载。无线承载根据其功能不同,分为DRB(Data Radio Bearer,数据无线承载)和SRB(Signaling Radio Bearer,信令无线承载)。
在用户面,DRB的数据来自CN(Core Network,核心网),经过PDCP层逐层到物理层,SRB的数据来自eNB,经过PDCP层逐层到物理层,eNB最终通过物理层的信号将信息发送给UE。UE则通过自己的PDCP层、RLC层、MAC层、物理层逆向解析eNB的数据,最终,PDCP层将数据发送给UE的数据接收实体,如应用程序(application)。UE可将自己的数据从PDCP层往下打包到物理层,通过物理层的信号发送给eNB。图1示出了LTE***中的用户面协议栈。
随着LTE网络结构的进一步演进,业界开始考虑小型基站和宏基站同时给UE(User Equipment,用户设备,也称终端)提供服务。目前,引入了双连接的概念,即当多个基站给UE提供服务时,其中一个基站为UE的主基站(MastereNB,MeNB),其余基站为UE的辅基站(Second eNB,SeNB)。如图2所示,UE在MeNB上的连接可以有独立的承载,在SeNB上的连接是将MeNB上的同一个EPS(Evolved Packet System,演进的分组***)承载的一部分数据分流到SeNB上传输,该EPS承载PDCP实体仍然在MeNB,而SeNB上是有独立的RLC实体。
其中,EPS(Evolved Packet System,演进的分组***)是一个支持多种接入技术以及在多种接入间移动性的***。在多接入场景下,终端可能处于多个3GPP(3rd Generation Partnership Project,第三代合作伙伴计划)和/或非3GPP接入网络的共同覆盖下。这些接入网络可能使用不同的接入技术,可能属于不同的运营商,也可能提供到不同核心网的接入。
随着用户需求的增长和通信技术的发展,出现了越来越多无线通信技术和相关网络,例如可以提供广覆盖的2G/3G/4G移动通信技术及网络,以及可以提供热点覆盖的WLAN(Wireless LAN,无线局域网)网络,因此也大量出现了不同的通信网络共存的场景,例如,LTE网络和WLAN共存的场景。图3是一种典型的UMTS(Universal Mobile Telecommunications System,通用移动通信***)/LTE和WLAN网络共存的场景。如图2所示,在UMTS/LTE的基站(UMTS中的Node B,LTE中的eNB)覆盖范围内,存在多个WLAN的接入点(Access Point,AP)。接入点的覆盖范围相对基站来说比较小。
在LTE聚合WLAN的情况,如何实现LTE侧的用户面数据在WLAN AP侧的分流,是当前业界需要解决的问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种数据无线承载配置方法、数据传输方法及其设备,用以实现一个接入设备侧的用户面数据在另一个接入设备侧的分流。
本发明实施例提供的数据无线承载配置方法,包括:
第一接入设备获得终端的能力信息,所述能力信息用以表明所述终端对用户面数据分流传输的支持能力;
所述第一接入设备根据所述终端的能力信息以及用于为所述终端进行数据分流的第二接入设备,请求所述终端配置所述终端与所述第一接入设备之间经由所述第二接入设备的数据无线承载DRB;其中,第一接入设备与第二接入设备支持不同的接入技术;
所述第一接入设备与所述终端之间建立所述DRB的承载通道。
本发明另一实施例提供的数据无线承载配置方法,包括:
终端向第一接入设备上报所述终端的能力信息,所述能力信息用以表明所述终端对用户面数据分流传输的支持能力;
所述终端接收所述第一接入设备发送的配置请求,所述配置请求用于请求所述终端配置所述终端与所述第一接入设备之间经由第二接入设备分流的数据无线承载DRB;其中,所述第一接入设备与所述第二接入设备支持不同的接入方式;
所述终端与所述第一接入设备之间建立所述DRB的承载通道。
本发明实施例提供的数据传输方法,包括:
第一接入设备接收来自于核心网的用户面数据,将所述用户面数据通过与所述终端之间经由第二接入设备的DRB的承载通道发送给所述终端,其中,所述第一接入设备与第二接入设备采用不同的接入技术;和/或,
所述第一接入设备通过所述承载通道接收来自于所述终端的用户面数据,并将所述用户面数据向所述核心网发送。
本发明另一实施例提供的数据传输方法,包括:
终端将用户面数据通过与所述第一接收设备之间经由第二接入设备的DRB的承载通道发送给所述第一接入设备,其中,所述第一接入设备与第二接入设备采用不同的接入技术;和/或,
所述终端通过所述承载通道接收来自于所述第一接入设备的用户面数据。
本发明实施例提供的接入设备,包括:
获取模块,用于获得终端的能力信息,所述能力信息用以表明所述终端对用户面数据分流传输的支持能力;
承载配置请求模块,用于根据所述终端的能力信息以及用于为所述终端进行数据分流的第二接入设备,请求所述终端配置所述终端与所述第一接入设备之间经由所述第二接入设备的数据无线承载DRB;其中,第一接入设备与第二接入设备支持不同的接入技术;
承载配置模块,用于与所述终端之间建立所述DRB的承载通道。
本发明实施例提供的终端,包括:
上报模块,用于向第一接入设备上报所述终端的能力信息,所述能力信息用以表明所述终端对用户面数据分流传输的支持能力;
承载配置接收模块,用于接收所述第一接入设备发送的配置请求,所述配置请求用于请求所述终端配置所述终端与所述第一接入设备之间经由第二接入设备分流的数据无线承载DRB;其中,所述第一接入设备与所述第二接入设备支持不同的接入方式;
承载配置模块,用于与所述第一接入设备之间建立所述DRB的承载通道。
本发明的上述实施例中,第一接入设备和第二接入设备支持不同的接入方式。终端向第一接入设备上报其对用户面数据分流的支持能力信息,以使第一接入设备根据终端的该能力信息配置该终端建立与第一接入设备间的DRB的承载通道,该承载通道经由第二接入设备,从而使所述终端与所述第一接入设备可以通过该承载通道进行用户面数据的传输,即实现终端与第一接入设备之间的用户面数据通过第二接入设备进行分流的目的。
附图说明
图1为现有技术中LTE***用户面协议栈示意图;
图2为现有技术中LTE双连接架构示意图;
图3为现有技术中UMTS/LTE和WLAN网络共存的场景示意图;
图4为本发明实施例提供的网络侧实现的DRB配置流程示意图;
图5为本发明实施例提供的终端侧实现的DRB配置流程示意图;
图6为本发明实施例提供的下行方向上的数据分流传输示意图;
图7为本发明实施例提供的上行方向上的数据分流传输示意图;
图8A为本发明实施例一的用户面协议栈结构示意图;
图8B和图8C为本发明实施例一的下行数据发送和接收示意图;
图8D和图8E为本发明实施例一的上行数据发送和接收示意图;
图9A为本发明实施例二的下行数据发送示意图;
图9B为本发明实施例二的上行数据接收示意图;
图10A为本发明实施例三的用户面协议栈结构示意图;
图10B和图10C为本发明实施例三的下行数据发送和接收示意图;
图10D和图10E为本发明实施例三的上行数据发送和接收示意图;
图11A为本发明实施例四的用户面协议栈结构示意图;
图11B和图11C为本发明实施例四的下行数据发送和接收示意图;
图11D和图11E为本发明实施例四的上行数据发送和接收示意图;
图12为本发明实施例五的用户面协议栈结构示意图;
图13为本发明实施例六的用户面协议栈结构示意图;
图14为本发明实施例提供的网络设备的结构示意图;
图15为本发明实施例提供的终端的结构示意图;
图16为本发明另一实施例提供的网络设备的结构示意图;
图17为本发明另一实施例提供的终端的结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例,针对采用不同协议栈的接入设备共覆盖的场景,提出了一种数据无线承载配置方法,以及基于所配置的无线承载实现的数据传输方法,用以实现一个接入设备侧的用户面数据在另一个接入设备侧的分流。
以LTE与WLAN共覆盖的场景为例,本发明实施例提出了控制UE的用户面数据在LTE和WLAN侧灵活发送的方法,可以实现LTE承载数据和WLAN承载数据的并发,实现在不修改WLAN AP的情况下LTE承载的数据在WLAN上的分流发送,有效利用了传统WLAN AP,提高了分流的效率和部署的灵活性。
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
参见图4,为本发明实施例提供的网络侧实现的DRB配置流程示意图,该流程可由网络侧设备实现。该流程可包括以下步骤:
步骤401:第一接入设备获得终端的能力信息,所述能力信息用以表明所述终端对用户面数据分流传输的支持能力;
步骤402:所述第一接入设备根据所述终端的能力信息以及用于为所述终端进行数据分流的第二接入设备,请求所述终端配置所述终端与所述第一接入设备之间经由所述第二接入设备的DRB;其中,第一接入设备与第二接入设备支持不同的接入技术;
步骤403:所述第一接入设备与所述终端之间建立所述DRB的承载通道。
相应地,根据上述流程,图5示出了终端侧实现的DRB配置流程,该流程可包括如下步骤:
步骤501:终端向第一接入设备上报所述终端的能力信息,所述能力信息用以表明所述终端对用户面数据分流传输的支持能力;
步骤502:所述终端接收所述第一接入设备发送的配置请求,所述配置请求用于请求所述终端配置所述终端与所述第一接入设备之间经由第二接入设备分流的DRB;其中,所述第一接入设备与所述第二接入设备支持不同的接入方式;
步骤503:所述终端与所述第一接入设备之间建立所述DRB的承载通道。
所述第一接入设备可以是LTE或其演进***中的基站,所述第二接入设备可以是WLAN中的AP。
上述流程中,终端向第一接入设备发送的能力信息中可包括以下内容之一或任意组合:
-协议类型指示信息,所述协议类型指示信息用于指示所述终端建立所述承载通道所用的协议;
-所述终端的地址;
-所述终端是否支持用户面数据经由第二接入设备分流的指示信息。
其中,所述能力信息中还可包括:所述终端已占用的端口的信息,和/或,所述终端建议使用的端口的信息。
上述流程中,第一接入设备发送给终端的用于指示所述终端配置所述DRB的信息,可包括以下内容之一或任意组合:
-协议类型指示信息,所述协议类型指示信息用于指示所述终端建立所述承载通道所用的协议;
-所述承载通道的配置信息,所述承载通道的配置信息中至少包括:所述承载通道中的PDCP实体与逻辑信道标识的对应关系;
-所述DRB的标识。
其中,所述承载通道所用的协议可包括以下之一:IP(网际协议),TCP(传输控制协议),UDP(用户数据报协议),GTP-U(用户面通用分组无线业务协议),HTTP(超文本传输协议),HTTPS(超文本传输安全协议)。
如果所述承载通道为使用TCP协议建立的TCP或UDP连接,则所述承载通道的配置信息中还可包括:所述TCP或UDP连接的端口信息。
进一步地,在所述承载通道为使用TCP协议建立的TCP或UDP连接的情况下,所述第一接入设备指示所述终端配置所述DRB之前,还可根据所述终端的能力信息确认所述终端支持用户面数据经由第二接入设备分流后,为所述终端对应的LC实体分配一个TCP或UDP端口,其中,所述终端的所述DRB对应配置有一个LC实体。
进一步地,在所述承载通道为使用TCP协议建立的TCP或UDP连接的情况下,所述第一接入设备也可预先为LC实体分配一个TCP或UDP端口,所述承载通道的配置信息中还包括所述终端的标识,其中,所述终端的多个DRB承载对应配置有一个LC实体。
进一步地,在所述承载通道为使用TCP协议建立的TCP或UDP连接的情况下,所述第一接入设备还可在指示所述终端配置所述DRB之前,根据所述终端的能力信息确认所述终端支持用户面数据经由第二接入设备分流,则为所述终端对应的需要经由第二接入设备分流的DRB分配对应的一个TCP或UDP端口。
如果所述承载通道为使用IP协议建立的IP连接,所述承载通道的配置信息中还包括:所述终端的标识信息。
如果所述承载通道中,所述终端与所述第第二接入设备之间为所用GTP-U协议建立的空口GTP-U连接,所述承载通道的配置信息中还包括:所述终端与所述第二接入设备之间的空口GTP-U连接的配置信息。
如果所述承载通道中,所述终端与所述第二接入设备之间为空口UDP或TCP连接,所述承载通道的配置信息中还包括:所述终端与所述第二接入设备间的空口UDP或TCP链接的配置信息。其中,所述UDP或TCP连接与所述终端唯一对应,或者与所述终端的需要经由第二接入设备分流的DRB唯一对应。
如果所述承载通道中,所述终端与所述第二接入设备之间为空口IP连接,所述承载通道的配置信息中还包括:所述终端与所述第二接入设备间的空口IP连接的配置信息。
如果所述承载通道中,所述第一接入设备与所述第二接入设备间的连接为GTP-U连接,则所述第一接入设备还要向所述第二接入设备发送GTP-U连接配置信息,所述GTP-U连接配置信息包括:
-协议类型指示信息,所述协议类型指示信息指示的协议为GTP-U协议;
-所述终端与所述第二接入设备之间的空口GTP-U连接的配置信息,以及所述第一接入设备与所述第二接入设备之间的GTP-U连接的配置信息;
-所述DRB的标识。
需要说明的是,所述承载通道包括下行通道和/或上行通道。
在终端与第一接入设备建立上述经由第二接入设备的承载通道后,就可以通过该承载通道进行用户面数据经第二接入设备进行分流传输。
具体来说,如图6所示,在下行方向上,第一接入设备接收来自于核心网的用户面数据,将所述用户面数据通过与所述终端之间经由第二接入设备的DRB的承载通道发送给所述终端,所述终端通过所述承载通道接收来自于所述第一接入设备的用户面数据。图6中的虚线表示第一接入设备发送的下行数据在通过第二接入设备进行分流传输的同时,也可以通过与终端之间的无线链路进行传输。
如图7所示,在上行方向上,终端将用户面数据通过与所述第一接收设备之间经由第二接入设备的DRB的承载通道发送给所述第一接入设备,所述第一接入设备通过所述承载通道接收来自于所述终端的用户面数据,并将所述用户面数据向所述核心网发送。图7中的虚线表示终端发送的上行数据在通过第二接入设备进行分流传输的同时,也可以通过与第一接入设备之间的无线链路进行传输。
本发明的上述实施例中,第一接入设备和第二接入设备支持不同的接入方式。终端向第一接入设备上报其对用户面数据分流的支持能力信息,以使第一接入设备根据终端的该能力信息配置该终端建立与第一接入设备间的DRB的承载通道,该承载通道经由第二接入设备,从而使所述终端与所述第一接入设备可以通过该承载通道进行用户面数据的传输,即实现终端与第一接入设备之间的用户面数据通过第二接入设备进行分流的目的。
根据建立所述承载通道所使用的协议的不同,该承载通道的配置过程以及通过该承载通道进行数据分流传输的过程也有所区别。下面将结合具体实施例对不同协议建立的承载通道的配置过程以及通过该承载通道进行的数据分流传输过程进行详细描述。
为了更清楚地理解本发明实施例,下面以LTE与WLAN共覆盖的场景为例,通过八个优选实施例对上述DRB配置流程以及用户面数据传输流程进行详细描述。
实施例一
实施例一描述了采用TCP协议建立UE与eNB之间的DRB的承载通道,以实现通过WLAN AP对eNB与UE之间的用户面数据进行分流的方案。
实施例一的网络架构中,UE与eNB之间使用LTE无线通信协议进行交互,UE与WLAN AP之间使用Wi-Fi无线通信协议进行交互,eNB与WLAN AP之间通过有线方式连接,使用有线通信协议进行交互。
图8A为对应于实施例一的现有用户面协议栈架构。其中,UE中的LTE协议栈中从上层到下层包括PDCP层、RLC层、MAC层和PHY层;UE中的Wi-Fi协议栈从上层到下层包括TCP层、IP层和MAC/PHY层;eNB的LTE协议栈中从上层到下层包括PDCP层、RLC层、MAC层和PHY层;eNB的有线通信协议栈中从上层到下层包括TCP层、IP层和数据链路层(图中示为layer-2)。
实施例一中,对于接入eNB的UE1和UE2分别配置有LC实体(即逻辑信道实体)。UE1和UE2分别配置有两个EPS承载,两个EPS承载各自对应的PDCP实体分别表示为PDCP1和PDCP2。UE1和UE2均支持用户面数据分流,因此分别为两个UE各自对应的LC实体分配有TCP端口号,为UE1对应的LC实体分配的TCP端口号表示为Port1,为UE2对应的LC实体分配的TCP端口表示为Port2。PDCP实体与逻辑信道标识的对应关系为:PDCP1对应LC1,PDCP2对应LC2。
基于图8A所示的用户面协议栈架构并结合图4和图5所示的DRB配置流程,配置UE与eNB之间经由WLAN AP的DRB的信令流程具体可包括如下内容:
步骤1:UE向eNB上报该UE的能力信息,所述能力信息可以表明该UE对用户面数据分流传输的支持能力。
所述能力信息可包括如下内容:
-协议类型指示信息,表明该UE建立DRB承载通道所使用的协议。本实施例中,该协议类型为TCP;
-UE的地址,比如UE的IP地址;
-UE是否支持用户面数据经由WLAN AP分流的指示信息。比如,该指示信息可以是1个比特或多个比特的标识信息,通过不同的取值表示UE是否支持将用户面数据经由WLAN AP分流传输。本实施例中,该指示信息表明UE支持用户面数据经由WLAN AP分流。
-端口列表,具体可包括UE已经占用的端口的列表,和/或,UE建议使用的端口的列表。
步骤2:eNB配置UE对WLAN AP进行测量。
步骤3:UE根据eNB的配置对WLAN AP进行测量并上报测量结果,所述测量结果中包括UE测量到的WLAN AP的标识等信息。
步骤4:eNB在确认UE支持将用户面数据经由WLAN AP分流传输,并在获得UE测量到的WLAN AP的情况下,向该UE发送重配置消息,以请求UE配置该UE与eNB之间经由WLAN AP的DRB。
其中,该重配置消息中可包括以下内容:
-TCP协议类型指示信息,用以指示UE使用TCP协议建立DRB的承载通道;
-DRB的承载通道的配置信息,即,建立该DRB的承载通道所需的配置信息。具体可包括:eNB的地址、TCP端口号,以及所述DRB通道中的PDCP实体与LCID(Logic Channel ID,逻辑信道标识)的对应关系等信息。其中,一个TCP端口号标识一个LC实体与TCP实体之间的TCP通道。本实施例中,可为每个支持将用户面数据经由WLAN AP分流的UE分配该UE唯一对应的一个TCP端口号。
-需要重配置的DRB的标识,本实施例中即为UE与eNB之间经由WLANAP的DRB的标识。
-其他配置信息,具体可包括以下内容之一或组合:PDCP实体的信息、逻辑信道标识(LCID)、逻辑信道配置信息、MAC实体的信息、物理层实体的信息等。
步骤5:UE接收到eNB发送的重配置消息后,根据其中的配置信息,通过WLAN接入网络向eNB发起连接建立请求。
进一步地,如果UE接收到的配置信息中的TCP端口号和其他应用使用的端口号发生了冲突,则UE可以反馈拒绝该DRB配置的响应信息,或者向eNB反馈该UE已占用的或建议使用的端口的列表。
步骤6:UE通过WLAN AP与eNB之间建立起基于TCP协议的承载通道。
进一步地,如果UE基于TCP协议的承载通道建立失败,则UE可以将承载通道建立失败的信息通知给eNB。
在上述流程中,也可以省略eNB配置UE进行WLAN AP测量以及接收UE上报的WLAN AP测量结果的步骤,UE可以直接向eNB上报该UE测量到的可用的WLAN AP的标识等信息。
UE通过WLAN接入网络与eNB在建立起上述承载通道后,可通过该承载通道向eNB发送用户面数据。如果UE在数据发送过程中,该承载通道连接失败,则UE可以将该承载通道连接失败的信息通知该eNB。
UE与eNB之间的用户面数据分流传输过程可如图8B和图8C以及图8D和图8E所示。其中,图8B和图8C分别示出了在eNB侧和UE侧实现的下行方向上的用户面数据传输流程,图8D和图8E分别示出了在eNB侧和UE侧实现的上行方向上的用户面数据传输流程。
参见图8B,该流程可如图中的粗实线所示,可包括如下步骤:
步骤1:eNB内的PDCP1接收来自高层的数据包,比如PDCP PDU。
步骤2:PDCP1对接收到的数据包进行处理,并将处理后的数据包发送给与该PDCP对应的LC实体。
步骤3:该LC实体对接收到的数据包进行处理,将处理后的数据包映射到逻辑信道并添加LCID(该LCID的值表示为LC1),所添加的LCID与PDCP1对应,LC实体根据分配的TCP端口Port1,将处理后的数据包通过对应的TCP通道发送给TCP实体。
步骤4:TCP实体对接收到的数据包进行封装,得到TCP数据包,并将该TCP数据包发送给IP实体。
步骤5:IP实体对接收到的TCP数据包进行封装,得到IP数据包,并将该IP数据包通过IP路由方式发送给WLAN AP。该过程中,该IP数据包依次经过eNB中的数据链路层实体和物理层实体。
在WLAN AP中,eNB发送的IP数据包依次经过有线通信协议栈中的物理层实体、LLC实体、MAC实体、IP实体,以及Wi-Fi无线通信协议栈中的IP实体和MAC/PHY实体,向UE方向发送。
如图8C所示,UE从WLAN AP接收到数据后,其处理流程可如图中的粗实线所示,可包括如下步骤:
步骤1:UE内的Wi-Fi无线通信协议栈中的数据链路层实体(图中示为WLAN MAC+PHY+LLC)将接收到的数据包发送给IP实体。
步骤2:IP实体对接收到的数据包进行解封装和解析,根据协议类型将处理后的数据包发送给TCP实体。
步骤3:TCP实体根据为该UE的LC实体分配的TCP端口号Port1,将接收到的数据包通过对应的TCP通道发送给LC实体。
可选地,步骤3中,TCP实体也可以根据为适配层实体分配的TCP端口号,将接收到的数据包通过对应的TCP通道发送给LC实体。其中,所述适配层是指用于将PDCP层数据包发送给LC层,或将LC层数据包发送给PDCP层的协议层。
步骤4:LC实体根据接收到的数据包的包头中的LCID,以及LCID与PDCP实体的对应关系,将接收到的数据包发送给对应的PDCP实体:PDCP1。
步骤5:PDCP1将接收到的数据包发送给IP实体。
步骤6:IP实体根据协议类型将接收到的数据包发送给TCP实体。
步骤7:TCP实体根据为应用程序分配的TCP端口号Port2,将该TCP数据包通过该TCP端口对应的TCP通道发送给应用层实体(图中示为APP1)。
上述图8B和图8C所述的流程仅描述了下行方向上的用户面数据通过WLAN AP分流的传输过程。在实际应用中,eNB与UE间的下行方向上的用户面数据可以全部通过WLAN AP分流传输给UE,也可以部分数据通过WLANAP分流到UE,另一部分数据仍通过eNB与UE之间的LTE协议的通信链路发送给UE,从而可以实现LTE承载数据和WLAN承载数据的并发。eNB通过LTE协议的通信链路向UE发送下行数据的过程以及相关的协议栈架构可参见LTE协议规定。
参见图8D,在UE侧实现的上行方向上的用户面数据的发送流程可如图中的粗实线所示,可包括如下步骤:
步骤1:应用层实体(图中所示的APP1)根据分配的TCP端口号Port2,将数据包通过对应的TCP通道发送给TCP实体。
步骤2:TCP实体将接收到的数据包进行处理,并将处理后的数据包发送给IP实体。
步骤3:IP实体根据接收到的数据包的IP头,将该数据包发送给对应的PDCP1。
步骤4:PDCP1对接收到的数据包进行处理,并将处理后的数据包发送给LC实体。
步骤5:LC实体对接收到的数据包进行处理,将处理后的数据包映射到逻辑信道并添加LCID(该LCID的值表示为LC1)后,根据为该LC实体分配的TCP端口号Port1,通过对应的TCP通道将处理后的数据包发送给TCP实体。
步骤6:TCP实体对接收到的数据包进行处理,并将处理后的数据包发送给IP实体。
步骤7:IP实体对接收到的数据包进行处理,并将处理后的数据包发送给Wi-Fi无线通信协议栈中的数据链路层实体(图中示为WLANMAC+PHY+LLC)实体。该过程中,该数据包依次经过UE中的数据链路层实体和物理层实体。
在WLAN AP中,UE发送的IP数据包依次经过Wi-Fi无线通信协议栈中的数据链路层实体、IP实体,以及有线通信协议栈中的IP实体和MAC/PHY实体,向eNB方向发送。
参见图8E,eNB接收到该用户面数据后的处理流程可如图中的粗实线所示,包括如下步骤:
步骤1:IP实体对从WLAN AP接收到的数据包进行处理,根据协议类型将处理后的数据包发送给TCP实体。
步骤2:TCP实体根据为LC实体分配的TCP端口号Port1,将接收到的数据包通过对应的TCP通道发送给对应的LC实体。
步骤3:LC实体对该数据包进行处理,根据接收到数据包的包头中的LCID(该LCID的值表示为LC1),以及LCID与PDCP实体的对应关系,将该处理后的数据包发送给对应的PDCP1。
步骤4:PDCP1对接收到的数据包进行处理,并将处理后的数据包发送给高层。
上述图8D和图8E所述的流程仅描述了上行方向上的用户面数据通过WLAN AP分流的传输过程。在实际应用中,eNB与UE间的上行方向上的用户面数据可以全部通过WLAN AP分流传输给eNB,也可以部分数据通过WLAN AP分流到eNB,另一部分数据仍通过eNB与UE之间的LTE协议的通信链路发送给eNB,从而可以实现LTE承载数据和WLAN承载数据的并发。UE通过LTE协议的通信链路向eNB发送上行数据的过程以及相关的协议栈架构可参见LTE协议规定。
需要说明的是,上述图8B、图8C、图8D和图8E所述的流程中,未对各协议实体的数据处理过程进行详细说明,上述各协议实体的数据处理过程可参见相关通信协议的规定。
需要说明的是,实施例一是以UE与eNB之间且经由WLAN AP的承载通道是TCP连接为例描述的,该承载通道也可以用UDP连接代替,如果该承载通道为UDP连接,则其承载通道配置过程以及数据分流的过程可重用上述流程,不同之处在于:在承载通道的信令配置流程中步骤4中指定UDP协议类型,并指定UDP协议的端口号。后续UE和网络侧之间建立UDP连接并可通过UDP端口发送和接收数据。
实施例二
实施例二描述了采用TCP协议建立DRB的承载通道以实现通过WLANAP对eNB与UE之间的用户面数据进行分流的方案。
实施例二的用户面协议栈架构与实施例一相同,具体可参见图8A。
实施例二中,对于接入eNB的UE1和UE2,共享一个LC实体,并共享一个TCP端口,该TCP端口的端口号表示为Port1。UE1和UE2分别配置有两个EPS承载,两个EPS承载各自对应的PDCP实体分别表示为PDCP1和PDCP2。UE1和UE2均支持用户面数据分流。PDCP实体与逻辑信道标识的对应关系为:PDCP1对应LC1,PDCP2对应LC2。
基于图8A所示的用户面协议栈架构并结合图4和图5所示的DRB配置流程,配置UE与eNB之间经由WLAN AP的DRB的信令流程具体可包括如下内容:
步骤1:UE向eNB上报该UE的能力信息,所述能力信息可以表明该UE对用户面数据经由WLAN AP分流传输的支持能力。所述能力信息中可包含的内容可参见实施例一中的相关描述。
步骤2:eNB配置UE对WLAN AP进行测量。
步骤3:UE根据eNB的配置对WLAN AP进行测量并上报测量结果,所述测量结果中包括UE测量到的WLAN AP的标识等信息。
步骤4:eNB在确认UE支持将用户面数据经由WLAN AP分流传输,并在获得UE测量到的WLAN AP的情况下,向该UE发送重配置消息,以请求UE配置该UE与eNB之间经由WLAN AP的DRB。所述重配置消息中可包含的内容可参见实施例一中的相关描述。
由于本实施例二中,接入eNB的多个UE共享一个LC实体,因此为UE分配的TCP端口号也为这些UE所共享,该TCP端口号可由eNB静态分配,即预先分配。基于所有接入eNB的UE共享一个TCP端口号,因此需要在所述重配置消息中包含UE的标识信息,以使eNB根据UE的标识信息区分来自不同UE的上行数据。
步骤5:UE接收到eNB发送的重配置消息后,根据其中的配置信息,通过WLAN接入网络向eNB发起连接建立请求。
进一步地,如果UE接收到的配置信息中的TCP端口号和其他应用使用的端口号发生了冲突,则UE可以反馈拒绝该DRB配置的响应信息,或者向eNB反馈该UE已占用的或建议使用的端口的列表。
步骤6:UE通过WLAN AP与eNB之间建立起基于TCP协议的承载通道。
进一步地,如果UE基于TCP协议的承载通道建立失败,则UE可以将承载通道建立失败的信息通知给eNB。
在上述流程中,也可以省略eNB配置UE进行WLAN AP测量以及接收UE上报的WLAN AP测量结果的步骤,UE可以直接向eNB上报该UE测量到的可用的WLAN AP的标识等信息。
UE通过WLAN接入网络与eNB在建立起上述承载通道后,可通过该承载通道向eNB发送用户面数据。如果UE在数据发送过程中,该承载通道连接失败,则UE可以将该承载通道连接失败的信息通知该eNB。
实施例二中,对于接入eNB的UE1和UE2配置有同一个LC实体。UE1和UE2分别配置有两个EPS承载,两个EPS承载各自对应的PDCP实体分别表示为PDCP1和PDCP2。UE1和UE2均支持用户面数据分流,且UE1和UE2共享同一个TCP端口号Port1。PDCP实体与逻辑信道标识的对应关系为:PDCP1对应LC1,PDCP2对应LC2。
eNB发送下行数据的过程可如图9A所示;UE接收下行数据的过程与实施例一中的相关过程相同,具体可参见图8C;UE发送上行数据的过程与实施例一中的相关过程基本相同,具体可参见图8D,与图8D所示流程有所区别的是,在步骤5中,LC实体将数据包发送给TCP实体之前,需要在该数据包中添加该UE的标识信息;eNB接收上行数据的过程可如图9B所示。下面仅结合图9A和图9B描述eNB侧的处理过程,UE侧的处理过程可参见实施例一,在此不再重复。
参见图9A,eNB发送下行数据的流程可如图中的粗实线所示,可包括如下步骤:
步骤1:eNB内的PDCP1接收来自高层的数据包,比如PDCP PDU。
步骤2:PDCP1对接收到的数据包进行处理,并将处理后的数据包发送给与所有接入UE共享的LC实体。
步骤3:LC实体对接收到的数据包进行处理,将处理后的数据包映射到逻辑信道并添加LCID(该LCID的值表示为LC1),所添加的LCID与PDCP1对应,LC实体根据多个UE共享的TCP端口Port1,将处理后的数据包通过对应的TCP通道发送给TCP实体。
步骤4:TCP实体对接收到的数据包进行封装,得到TCP数据包,并将该TCP数据包发送给IP实体。
步骤5:IP实体对接收到的TCP包进行封装,得到IP数据包,并将该IP数据包通过IP路由方式发送给WLAN AP。该过程中,该IP数据包依次经过eNB中的数据链路层实体和物理层实体。
上述图流程仅描述了下行方向上的用户面数据通过WLAN AP分流的传输过程。在实际应用中,eNB与UE间的下行方向上的用户面数据可以全部通过WLAN AP分流传输给UE,也可以部分数据通过WLAN AP分流到UE,另一部分数据仍通过eNB与UE之间的LTE协议的通信链路发送给UE,从而可以实现LTE承载数据和WLAN承载数据的并发。eNB通过LTE协议的通信链路向UE发送下行数据的过程以及相关的协议栈架构可参见LTE协议规定。
参见图9B,eNB接收上行数据的流程可如图中的粗实线所示,可包括如下步骤:
步骤1:IP实体对从WLAN AP接收到的数据包进行处理,将处理后的数据包发送给TCP实体。
步骤2:TCP实体根据多个UE共享的TCP端口号Port1,将接收到的数据包通过对应的TCP通道发送给多个UE共享的LC实体。
步骤3:LC实体对该数据包进行处理,根据接收到数据包的包头中的UE的标识信息,以及LCID(该LCID的值表示为LC1)、LCID与PDCP实体的对应关系,将该处理后的数据包发送给该UE对应的PDCP1。
步骤4:PDCP1对接收到的数据包进行处理,并将处理后的数据包发送给高层。
上述流程仅描述了上行方向上的用户面数据通过WLAN AP分流的传输过程。在实际应用中,eNB与UE间的上行方向上的用户面数据可以全部通过WLAN AP分流传输给eNB,也可以部分数据通过WLAN AP分流到eNB,另一部分数据仍通过eNB与UE之间的LTE协议的通信链路发送给eNB,从而可以实现LTE承载数据和WLAN承载数据的并发。UE通过LTE协议的通信链路向eNB发送上行数据的过程以及相关的协议栈架构可参见LTE协议规定。
需要说明的是,上述流程中,未对各协议实体的数据处理过程进行详细说明,上述各协议实体的数据处理过程可参见相关通信协议的规定。
需要说明的是,实施例二是以UE与eNB之间且经由WLAN AP的承载通道是TCP连接为例描述的,该承载通道也可以用UDP连接代替。如果该承载通道为UDP连接,则其承载通道配置过程以及数据分流的过程可重用上述流程,不同之处在于:在承载通道的信令配置流程中步骤4中指定UDP协议类型,并指定UDP协议的端口号。后续UE和网络侧之间建立UDP连接并可通过UDP端口发送和接收数据。
实施例三
实施例三描述了采用IP协议建立DRB的承载通道以实现通过WLAN AP对eNB与UE之间的用户面数据进行分流的方案。
实施例三的网络架构中,UE与eNB之间使用LTE无线通信协议进行交互,UE与WLAN AP之间使用Wi-Fi无线通信协议进行交互,eNB与WLAN AP之间通过有线方式连接,使用有线通信协议进行交互。
图10A为实施例三中的用户面协议栈架构。其中,UE中的LTE协议栈中从上层到下层包括PDCP层、RLC层、MAC层和PHY层;UE中的Wi-Fi协议栈从上层到下层包括IP层和MAC/PHY层;eNB的LTE协议栈中从上层到下层包括PDCP层、RLC层、MAC层和PHY层;eNB的有线通信协议栈中从上层到下层包括IP层和数据链路层(图中示为layer-2)。
实施例三中,对于接入eNB的UE1和UE2配置有共享的LC实体。UE1和UE2分别配置有两个EPS承载,两个EPS承载各自对应的PDCP实体分别表示为PDCP1和PDCP2。UE1和UE2均支持用户面数据分流,PDCP实体与逻辑信道标识的对应关系为:PDCP1对应LC1,PDCP2对应LC2。
基于图10A所示的用户面协议栈架构并结合图4和图5所示的DRB配置流程,配置UE与eNB之间经由WLAN AP的DRB的信令流程具体可包括如下内容:
步骤1:UE向eNB上报该UE的能力信息,所述能力信息可以表明该UE对用户面数据分流传输的支持能力。所述能力信息中可包含的内容可参见实施例一中的相关描述。
步骤2:eNB配置UE对WLAN AP进行测量。
步骤3:UE根据eNB的配置对WLAN AP进行测量并上报测量结果,所述测量结果中包括UE测量到的WLAN AP的标识等信息。
步骤4:eNB在确认UE支持将用户面数据经由WLAN AP分流传输,并在获得UE测量到的WLAN AP的情况下,向该UE发送重配置消息,以请求UE配置该UE与eNB之间经由WLAN AP的DRB。
其中,该重配置消息中可包括以下内容:
-IP协议类型指示信息,用以指示UE使用IP协议建立DRB的承载通道;
-DRB的承载通道的配置信息,即,建立该DRB的承载通道所需的配置信息。具体可包括:eNB的地址、UE的标识,以及所述DRB通道中的PDCP实体与LCID的对应关系等信息。
-需要重配置的DRB的标识,本实施例中即为UE与eNB之间经由WLANAP的DRB的标识。
-其他配置信息,具体可包括以下内容之一或组合:PDCP实体的信息、MAC实体的信息、物理层实体的信息等。
步骤5:UE接收到eNB发送的重配置消息后,根据其中的配置信息,通过WLAN接入网络向eNB发起连接建立请求。
步骤6:UE通过WLAN AP与eNB之间建立起基于IP协议的承载通道。
在上述流程的步骤5中,UE在接收到重配置消息后,也可不通过WLAN接入网络向eNB发起连接建立请求,而是直接通过WLAN接入网络向eNB发送数据。相应地,在步骤6中,eNB在接收到UE发送的数据后,向UE反馈承载通道建立成功的响应消息,或者直接通过WLAN接入网络向该UE发送数据。
在上述流程中,也可以省略eNB配置UE进行WLAN AP测量以及接收UE上报的WLAN AP测量结果的步骤,UE可以直接向eNB上报该UE测量到的可用的WLAN AP的标识等信息。
UE通过WLAN接入网络与eNB在建立起上述承载通道后,可通过该承载通道向eNB发送用户面数据。如果UE在数据发送过程中,该承载通道连接失败,则UE可以将该承载通道连接失败的信息通知该eNB。
参见图10B,eNB发送下行数据的流程可如图中的粗实线所示,可包括如下步骤:
步骤1:eNB内的PDCP1接收来自高层的数据包,比如PDCP PDU。
步骤2:PDCP1对接收到的数据包进行处理,并将处理后的数据包发送给多个UE共享的LC实体。
步骤3:LC实体对接收到的数据包进行处理,将处理后的数据包映射到逻辑信道并添加LCID(该LCID的值表示为LC1),所添加的LCID与PDCP1对应,LC实体将处理后的数据包发送给IP实体。
步骤4:IP实体对接收到的数据包进行封装,在IP包头中指定用于LC层数据包传输的新的协议类型,并将封装后的数据包通过IP路由方式发送。该过程中,该IP数据包依次经过eNB中的数据链路层实体和物理层实体。所述新的协议类型为LC层数据包协议类型,可表示为“LC协议”。
如图10C所示,UE从WLAN AP接收到数据后,其处理流程可如图中的粗实线所示,可包括如下步骤:
步骤1:UE内的Wi-Fi无线通信协议栈中的数据链路层实体(图中示为WLAN MAC+PHY+LLC)将接收到的数据包发送给IP实体。
步骤2:IP实体对接收到的数据包进行解封装和解析,根据协议类型将处理后的数据包发送给LC实体。其中,所述协议类型可以是IP层用于LC层数据包传输的新的协议类型。
步骤3:LC实体根据接收到的数据包的包头中的LCID,以及LCID与PDCP实体的对应关系,将接收到的数据包发送给对应的PDCP实体:PDCP1。
步骤4:PDCP1将接收到的数据包发送给IP实体。
步骤5:IP实体根据协议类型将接收到的数据包发送给TCP实体。
步骤6:TCP实体根据为应用程序分配的TCP端口号Port2,将该TCP数据包通过该TCP端口对应的TCP通道发送给应用层实体(图中示为APP1)。
上述图流程仅描述了下行方向上的用户面数据通过WLAN AP分流的传输过程。在实际应用中,eNB与UE间的下行方向上的用户面数据可以全部通过WLAN AP分流传输给UE,也可以部分数据通过WLAN AP分流到UE,另一部分数据仍通过eNB与UE之间的LTE协议的通信链路发送给UE,从而可以实现LTE承载数据和WLAN承载数据的并发。eNB通过LTE协议的通信链路向UE发送下行数据的过程以及相关的协议栈架构可参见LTE协议规定。
参见图10D,在UE侧实现的上行方向上的用户面数据的发送流程可如图中的粗实线所示,可包括如下步骤:
步骤1:应用层实体(图中所示的APP1)根据分配的TCP端口号Port2,将数据包通过对应的TCP通道发送给TCP实体。
步骤2:TCP实体将接收到的数据包进行处理,并将处理后的数据包发送给IP实体。
步骤3:IP实体根据接收到的数据包的IP头,将该数据包发送给对应的PDCP1。
步骤4:PDCP1对接收到的数据包进行处理,并将处理后的数据包发送给LC实体。
步骤5:LC实体对接收到的数据包进行处理,将处理后的数据包映射到逻辑信道并添加LCID(该LCID的值表示为LC1)后,将处理后的数据包发送给IP实体。
步骤6:IP实体对接收到的数据包进行处理,根据来自LC层的数据包,比如根据该数据包中的LCID,在IP包头中指定用于LC层数据包传输的新的协议类型,并将处理后的数据包发送给Wi-Fi无线通信协议栈中的数据链路层实体(图中示为WLAN MAC+PHY+LLC)实体。该过程中,该数据包依次经过UE中的数据链路层实体和物理层实体。所述新的协议类型为LC层数据包协议类型,可表示为“LC协议”。
在WLAN AP中,UE发送的IP数据包依次经过Wi-Fi无线通信协议栈中的数据链路层实体、IP实体,以及有线通信协议栈中的IP实体和MAC/PHY实体,向eNB方向发送。
参见图10E,eNB接收到该用户面数据后的处理流程可如图中的粗实线所示,包括如下步骤:
步骤1:IP实体对从WLAN AP接收到的数据包进行处理,根据该数据包的协议类型将处理后的数据包发送给LC实体。所述协议类型可以是IP层用于LC层数据包传输的新的协议类型。所述新的协议类型为LC层数据包协议类型,可表示为“LC协议”。
步骤2:LC实体对接收到的数据包进行处理,根据接收到数据包的包头中的LCID(该LCID的值表示为LC1),以及LCID与PDCP实体的对应关系,将该处理后的数据包发送给对应的PDCP1。
步骤3:PDCP1对接收到的数据包进行处理,并将处理后的数据包发送给高层。
上述图10D和图10E所述的流程仅描述了上行方向上的用户面数据通过WLAN AP分流的传输过程。在实际应用中,eNB与UE间的上行方向上的用户面数据可以全部通过WLAN AP分流传输给eNB,也可以部分数据通过WLAN AP分流到eNB,另一部分数据仍通过eNB与UE之间的LTE协议的通信链路发送给eNB,从而可以实现LTE承载数据和WLAN承载数据的并发。UE通过LTE协议的通信链路向eNB发送上行数据的过程以及相关的协议栈架构可参见LTE协议规定。
需要说明的是,上述图10B、图10C、图10D和图10E所述的流程中,未对各协议实体的数据处理过程进行详细说明,上述各协议实体的数据处理过程可参见相关通信协议的规定。
实施例四
实施例四描述了采用GTP-U协议建立DRB的承载通道以实现通过WLANAP对eNB与UE之间的用户面数据进行分流的方案。
实施例四的网络架构中,UE与eNB之间使用LTE无线通信协议进行交互,UE与WLAN AP之间使用Wi-Fi无线通信协议进行交互,eNB与WLAN AP之间通过有线方式连接,使用有线通信协议进行交互。
图11A为实施例四中的用户面协议栈架构。其中,UE中的LTE协议栈中从上层到下层包括PDCP层、RLC层、MAC层和PHY层;UE中的Wi-Fi协议栈从上层到下层包括GTP-U层、UDP层、IP层和MAC/PHY层;eNB的LTE协议栈中从上层到下层包括PDCP层、RLC层、MAC层和PHY层;eNB的有线通信协议栈中从上层到下层包括GTP-U层、UDP层、IP层和数据链路层(图中示为layer-2)。
实施例四中,对于接入eNB的UE1和UE2分别配置有LC实体。UE1和UE2分别配置有两个EPS承载,两个EPS承载各自对应的PDCP实体分别表示为PDCP1和PDCP2。PDCP实体与逻辑信道标识的对应关系为:PDCP1对应LC1,PDCP2对应LC2。
基于图11A所示的用户面协议栈架构并结合图4和图5所示的DRB配置流程,配置UE与eNB之间经由WLAN AP的DRB的信令流程具体可包括如下内容:
步骤1:UE向eNB上报该UE的能力信息,所述能力信息可以表明该UE对用户面数据分流传输的支持能力。
所述能力信息可包括如下内容:
-协议类型指示信息,表明该UE建立DRB承载通道所使用的协议。本实施例中,该协议类型为GTP-U;
-UE是否支持用户面数据经由WLAN AP分流的指示信息。本实施例中,该指示信息表明UE支持用户面数据经由WLAN AP分流。
步骤2:eNB配置UE对WLAN AP进行测量。
步骤3:UE根据eNB的配置对WLAN AP进行测量并上报测量结果,所述测量结果中包括UE测量到的WLAN AP的标识等信息。
步骤4:eNB在确认UE支持将用户面数据经由WLAN AP分流传输,并在获得UE测量到的WLAN AP的情况下,向该WLAN AP发送配置消息,以使该WLAN AP配置该WLAN AP与UE间的空口GTP-U连接,以及该WLANAP与eNB间的GTP-U连接。
eNB向WLAN AP发送的配置消息中可包括以下连接配置信息:
-GTP-U协议的指示信息,以指示WLAN AP建立GTP-U连接;
-UE与WLAN AP之间的空口GTP-U连接的配置信息,具体可包括:UE与WLAN AP之间的空口GTP-U连接在WLAN AP侧的GTP-U TEID,该空口GTP-U连接在UE侧的GTP-U TEID等,用于标识UE的GTU-U空口连接;
-eNB与WLAN AP之间的GTP-U连接的配置信息,该GTP-U连接与该UE对应。该GTP-U连接的配置信息具体可包括:eNB与WLAN AP之间的GTP-U连接在该eNB和该WLAN AP侧的接口的GTP-U TEID。
-重配置的DRB标识。
步骤5:WLAN AP根据步骤4中的配置信息,在接受该配置后,建立UE在WLAN AP侧的空口GTP-U连接(为便于描述,称其为GTP-U连接1),以及建立WLAN AP和eNB之间的GTP-U连接(为便于描述,称其为GTP-U连接2),并建立上述GTP-U连接1和GTP-U连接2的对应关系。其中,WLANAP和eNB之间的GTP-U连接与该UE对应。
进一步地,WLAN AP向eNB发送配置确认消息。所述配置确认消息中可包括以下信息:上述GTP-U连接1的GTP-U TEID,还可以包括上述GTP-U连接2的配置信息,比如,GTP-U连接1在WLAN AP侧的GTP-U TEID,以及在UE侧的GTP-U TEID等。
步骤6:eNB在确认UE支持将用户面数据经由WLAN AP分流传输,并在获得UE测量到的WLAN AP的情况下,向该UE发送重配置消息,以请求UE配置该UE与eNB之间经由WLAN AP的DRB。
其中,该重配置消息中可包括以下内容:
-GTP-U协议类型指示信息,用以指示UE使用GTP-U协议建立DRB的承载通道;
-DRB的承载通道的配置信息。具体可包括:所述DRB通道中的PDCP实体与LCID(Logic Channel ID,逻辑信道标识)的对应关系等信息,以及该UE与该WLAN AP之间的空口GTP-U连接的配置信息,比如可包括:该空口GTP-U连接在WLAN AP侧的GTP-U TEID,该空口GTP-U连接在UE侧的GTP-U TEID等,用于标识UE的GTU-U空口连接。
-需要重配置的DRB的标识,本实施例中即为UE与eNB之间经由WLANAP的DRB的标识。
-其他配置信息,具体可包括以下内容之一或组合:PDCP实体的信息、逻辑信道标识(LCID)、逻辑信道配置信息、MAC实体的信息、物理层实体的信息等。
步骤7:UE接收到eNB发送的重配置消息后,根据其中的配置信息,建立与WLAN AP之间的空口GTP-U连接,并通过该空口GTP-U连接,通过WLAN接入网络进行数据收发。进一步地,UE可向eNB反馈配置成功消息。
步骤8:eNB在接收到UE的配置成功消息后,或根据步骤5中的配置确认消息,通过与该UE对应的与WLAN AP之间的GTP-U连接(上述GTP-U连接2)与该UE进行数据收发。
在上述流程中,也可以省略eNB配置UE进行WLAN AP测量以及接收UE上报的WLAN AP测量结果的步骤,UE可以直接向eNB上报该UE测量到的可用的WLAN AP的标识等信息。
上述承载配置流程中,步骤4和步骤6的执行顺序没有严格要求,比如可以先执行步骤6再执行步骤4,也可以同时执行。
UE通过WLAN接入网络与eNB在建立起上述承载通道后,可通过该承载通道向eNB发送用户面数据。如果UE在数据发送过程中,该承载通道连接失败,则UE可以将该承载通道连接失败的信息通知该eNB。
UE与eNB之间的用户面数据分流传输过程可如图11B和图11C以及图11D和图11E所示。其中,图11B和图11C分别示出了在eNB侧和UE侧实现的下行方向上的用户面数据传输流程,图11D和图11E分别示出了在eNB侧和UE侧实现的上行方向上的用户面数据传输流程。
参见图11B,eNB侧的下行数据发送流程可如图中的粗实线所示,可包括如下步骤:
步骤1:eNB内的PDCP1接收来自高层的数据包,比如PDCP PDU。
步骤2:PDCP1对接收到的数据包进行处理,并将处理后的数据包发送给与该PDCP对应的LC实体。
步骤3:该LC实体对接收到的数据包进行处理,将处理后的数据包映射到逻辑信道并添加LCID(该LCID的值表示为LC1),所添加的LCID与PDCP1对应,LC实体将处理后的数据包发送给GTP-U实体。
步骤4:GTP-U实体根据GTP-U TEID与LC实体的对应关系,将该数据通过对应的GTP-U隧道发送给WLAN AP。
WLAN AP根据Xw接口的GTP-U的Xw TEID与WLAN空口的GTP-U连接的WLAN TEID的对应关系,将接收到的数据通过UE在WLAN AP侧的空口的GTP-U连接发送给UE。
如图11C所示,UE侧的下行数据接收流程可如图中的粗实线所示,可包括如下步骤:
步骤1:UE内的Wi-Fi无线通信协议栈中的数据链路层实体(图中示为WLAN MAC+PHY+LLC)根据协议类型,将接收到的数据包发送给IP实体。
步骤2:IP实体根据协议类型对接收到的数据包进行解封装和解析,得到UDP包,将该UDP包发送给UDP实体。
步骤3:UDP实体对接收到的数据包进行处理得到GTP数据包,根据协议类型将该GTP数据包发送给GTP-U实体。
步骤4:GTP-U实体根据支持的协议类型或应用类型,将该GTP数据包发送给LC实体。所述协议类型或应用类型是为LC层数据收发定义的新的类型。
步骤5:LC实体根据接收到的数据包的包头中的LCID,以及LCID与PDCP实体的对应关系,将该数据包发送给对应的PDCP实体:PDCP1。
步骤5:PDCP1将接收到的数据包发送给IP实体。
步骤6:IP实体根据协议类型,将该UDP数据包发送给UDP实体。
步骤7:UDP实体根据为应用程序分配的TCP端口号Port2,将该UDP数据包通过该UDP端口对应的UDP通道发送给应用层实体(图中示为APP1)。
上述流程中的GTP-U连接是基于UDP协议的。如果GTP-U连接是基于TCP协议的,则在步骤2中,IP实体将数据包发送给TCP实体;在步骤3中,TCP实体将数据包发送给GTP-U实体;在步骤6中,IP实体将数据包发送给TCP实体;在步骤7中,TCP实体将数据包发送给应用层实体。
上述图11B和图11C所述的流程仅描述了下行方向上的用户面数据通过WLAN AP分流的传输过程。在实际应用中,eNB与UE间的下行方向上的用户面数据可以全部通过WLAN AP分流传输给UE,也可以部分数据通过WLANAP分流到UE,另一部分数据仍通过eNB与UE之间的LTE协议的通信链路发送给UE,从而可以实现LTE承载数据和WLAN承载数据的并发。eNB通过LTE协议的通信链路向UE发送下行数据的过程以及相关的协议栈架构可参见LTE协议规定。
参见图11D,在UE侧实现的上行方向上的用户面数据的发送流程可如图中的粗实线所示,可包括如下步骤:
步骤1:应用层实体(图中所示的APP1)根据分配的UDP端口号Port2,将数据包通过对应的UDP通道发送给UDP实体。
步骤2:UDP实体将接收到的数据包进行处理,并将处理后的数据包发送给IP实体。
步骤3:IP实体根据接收到的数据包的IP头,将该数据包发送给对应的PDCP1。
步骤4:PDCP1对接收到的数据包进行处理,并将处理后的数据包发送给LC实体。
步骤5:LC实体对接收到的数据包进行处理,将处理后的数据包映射到逻辑信道并添加LCID(该LCID的值表示为LC1)后,将处理后的数据包发送给GTP-U实体。
步骤6:GTP-U实体根据GTP-U TEID与LC实体的对应关系,在数据包中加上GTP头后发送给UDP实体,以便将数据包通过WLAN AP空口对应的GTP-U隧道发送给WLAN AP。
步骤7:UDP实体将数据包发送给IP实体。
步骤8:IP实体对接收到的数据包进行处理,并将处理后的数据包发送给Wi-Fi无线通信协议栈中的数据链路层实体(图中示为WLANMAC+PHY+LLC)实体。该过程中,该数据包依次经过UE中的数据链路层实体和物理层实体。
上述流程中的GTP-U连接是基于UDP协议的。如果GTP-U连接是基于TCP协议的,则在步骤1中,应用层实体将数据包发送给TCP实体;在步骤2中,TCP实体将数据包发送给IP实体;在步骤6中,GTP-U实体将数据包发送给TCP实体;在步骤7中,TCP实体将数据包发送给IP实体。
WLAN AP接收到该UE发送的数据后,根据Xw接口的GTP-U的Xw TEID连接与WLAN空口的GTP-U连接的WLAN TEID的对应关系,将接收到的数据通过UE在eNB侧的GTP-U连接发送给eNB。
参见图10E,eNB接收到该用户面数据后的处理流程可如图中的粗实线所示,包括如下步骤:
步骤1:GTP-U实体根据数据包的协议类型或应用类型,以及UE的XwTEID,将数据包发送给该UE对应的LC实体。
步骤2:LC实体对该数据包进行处理,根据接收到数据包的包头中的LCID(该LCID的值表示为LC1),以及LCID与PDCP实体的对应关系,将该处理后的数据包发送给对应的PDCP1。
步骤3:PDCP1对接收到的数据包进行处理,并将处理后的数据包发送给高层。
上述图11D和图11E所述的流程仅描述了上行方向上的用户面数据通过WLAN AP分流的传输过程。在实际应用中,eNB与UE间的上行方向上的用户面数据可以全部通过WLAN AP分流传输给eNB,也可以部分数据通过WLAN AP分流到eNB,另一部分数据仍通过eNB与UE之间的LTE协议的通信链路发送给eNB,从而可以实现LTE承载数据和WLAN承载数据的并发。UE通过LTE协议的通信链路向eNB发送上行数据的过程以及相关的协议栈架构可参见LTE协议规定。
实施例五
实施例五描述了UE与WLAN AP之间的承载通道为空口UDP连接,WLAN AP与eNB之间的承载通道为GTP-U连接的情况下,实现通过WLANAP对eNB与UE之间的用户面数据进行分流的方案。
实施例五的网络架构中,UE与eNB之间使用LTE无线通信协议进行交互,UE与WLAN AP之间使用Wi-Fi无线通信协议进行交互,eNB与WLAN AP之间通过有线方式连接,使用有线通信协议进行交互。
图12为实施例五中的用户面协议栈架构。其中,UE中的LTE协议栈中从上层到下层包括PDCP层、RLC层、MAC层和PHY层;UE中的Wi-Fi协议栈从上层到下层包括UDP层、IP层和MAC/PHY层;eNB的LTE协议栈中从上层到下层包括PDCP层、RLC层、MAC层和PHY层;eNB的有线通信协议栈中从上层到下层包括GTP-U层、UDP层、IP层和数据链路层(图中示为layer-2)。
基于图12所示的用户面协议栈架构并结合图4和图5所示的DRB配置流程,配置UE与eNB之间经由WLAN AP的DRB的信令流程具体可包括如下内容:
步骤1:UE向eNB上报该UE的能力信息,所述能力信息可以表明该UE对用户面数据分流传输的支持能力。
所述能力信息可包括如下内容:
-协议类型指示信息,表明该UE建立DRB承载通道所使用的协议。本实施例中,该协议类型为UDP;
-UE是否支持用户面数据经由WLAN AP分流的指示信息。本实施例中,该指示信息表明UE支持用户面数据经由WLAN AP分流。
步骤2:eNB配置UE对WLAN AP进行测量。
步骤3:UE根据eNB的配置对WLAN AP进行测量并上报测量结果,所述测量结果中包括UE测量到的WLAN AP的标识等信息。
步骤4:eNB在确认UE支持将用户面数据经由WLAN AP分流传输,并在获得UE测量到的WLAN AP的情况下,向该WLAN AP发送配置消息,以使该WLAN AP配置该WLAN AP与UE间的UDP连接,以及该WLAN AP与eNB间的GTP-U连接。
eNB向WLAN AP发送的配置消息中可包括以下连接配置信息:
-UDP协议的指示信息,以指示WLAN AP建立UDP连接;
-UE与WLAN AP之间的UDP连接的配置信息,具体可包括:UE与WLAN AP之间的空口UDP连接在WLAN AP侧的端口号,该空口UDP连接在UE侧的端口号,用于建立该空口UDP连接的UE的IP地址以及WALN AP的IP地址等。其中,该UDP连接与该UE相对应,如果该UE存在多个DRB,则该UE的这些DRB共享该UDP连接;
-重配置的DRB标识。
步骤5:WLAN AP根据步骤4中的配置信息,在接受该配置后,建立UE在WLAN AP侧的空口UDP连接,以及建立WLAN AP和eNB之间的GTP-U连接,并建立两者的对应关系,两者的对应关系可通过空口UDP连接的端口号与GTP-U连接的TEID之间的对应关系来表示。其中,WLAN AP和eNB之间的GTP-U连接与该UE对应。
进一步地,WLAN AP向eNB发送配置确认消息。所述配置确认消息中可包括以下信息:上述GTP-U连接的GTP-U TEID,还可以包括上述空口UDP连接的配置信息,比如,空口UDP连接在WLAN AP侧的端口号和IP地址,以及在UE侧的端口号和IP地址等,还可以包括上述空口UDP连接与上述GTP-U连接的对应关系。
步骤6:eNB在确认UE支持将用户面数据经由WLAN AP分流传输,并在获得UE测量到的WLAN AP的情况下,向该UE发送重配置消息,以请求UE配置该UE与eNB之间经由WLAN AP的DRB。
其中,该重配置消息中可包括以下内容:
-UDP协议类型指示信息,用以指示UE使用UDP协议建立DRB的承载通道;
-DRB的承载通道的配置信息。具体可包括:所述DRB通道中的PDCP实体与LCID(Logic Channel ID,逻辑信道标识)的对应关系等信息,以及该UE与该WLAN AP之间的空口UDP连接的配置信息,比如可包括:该空口UDP连接在WLAN AP侧的端口号和IP地址,该空口UDP连接在UE侧的端口号和IP地址等。
-需要重配置的DRB的标识,本实施例中即为UE与eNB之间经由WLANAP的DRB的标识。
-其他配置信息,具体可包括以下内容之一或组合:PDCP实体的信息、逻辑信道标识(LCID)、逻辑信道配置信息、MAC实体的信息、物理层实体的信息等。
步骤7:UE接收到eNB发送的重配置消息后,根据其中的配置信息,建立与WLAN AP之间的空口UDP连接,并通过该空口UDP连接,通过WLAN接入网络进行数据收发。进一步地,UE可向eNB反馈配置成功消息。
步骤8:eNB在接收到UE的配置成功消息后,或根据步骤5中的配置确认消息,通过与该UE对应的与WLAN AP之间的GTP-U连接与该UE进行数据收发。
在上述流程中,也可以省略eNB配置UE进行WLAN AP测量以及接收UE上报的WLAN AP测量结果的步骤,UE可以直接向eNB上报该UE测量到的可用的WLAN AP的标识等信息。
上述承载配置流程中,步骤4和步骤6的执行顺序没有严格要求,比如可以先执行步骤6再执行步骤4,也可以同时执行。
可选地,UE与WLAN AP之间也可以建立空口TCP连接来取代上述空口UDP连接。如果UE与WLAN AP之间建立空口TCP连接,则其承载通道配置过程与上述流程类似,只是需要将UDP协议类型替换为TCP协议类型,将UDP端口替换为TCP端口。
UE通过WLAN接入网络与eNB在建立起上述承载通道后,可通过该承载通道向eNB发送用户面数据。如果UE在数据发送过程中,该承载通道连接失败,则UE可以将该承载通道连接失败的信息通知该eNB。
eNB发送下行数据的过程与实施例四中的相关过程类似,具体可参见11B。与图11B所示的流程的区别在于:WLAN AP接收到eNB发送的数据后,根据Xw接口的GTP-U连接与WLAN空口的UDP(或TCP)连接的对应关系,将接收到的数据通过UE在WLAN AP侧的空口的UDP(或TCP)连接发送给UE。其中,WLAN AP根据Xw接口的GTP-U连接与WLAN空口的UDP(或TCP)连接的对应关系,可以用WLAN AP根据Xw接口的GTP-U连接的TEID,WLAN空口的UDP(或TCP)连接的端口号之间的对应关系来表示。
UE接收下行数据的过程与实施例一中的相关过程基本相同,具体可参见图8C。
UE发送上行数据的过程与实施例一中的相关过程基本相同,具体可参见图8D。
eNB接收上行数据的过程与实施例四中的相关过程类似,具体可参见图11E。与图11E所示的流程的区别在于:WLAN AP的UDP(或TCP)实体从UE对端UDP(或TCP)实体收到对应的UDP(或TCP)数据,WLAN AP根据Xw接口的GTP-U连接与WLAN空口的UDP(或TCP)连接的对应关系,将该数据通过UE在WLAN AP侧的eNB和WLAN AP间的GTP-U连接发送给eNB的GTP-U实体。eNB的GTP-U实体根据数据包的协议类型(或应用类型)以及UE的Xw TEID将该数据包发送给UE对应的LC实体。其中,WLANAP根据Xw接口的GTP-U连接与WLAN空口的UDP(或TCP)连接的对应关系,可以用WLAN AP根据Xw接口的GTP-U连接的TEID,WLAN空口的UDP(或TCP)连接的端口号之间的对应关系来表示。
需要说明的是,实施例五是以UE与WLAN AP间的承载通道是TCP连接为例描述的,该承载通道也可以用UDP连接代替。如果该承载通道为UDP连接,则其承载通道配置过程以及数据分流的过程可重用上述流程,不同之处在于:在承载通道的信令配置流程中步骤4中指定UDP协议类型,并指定UDP协议的端口号。后续UE和网络侧之间建立UDP连接并可通过UDP端口发送和接收数据。
实施例六
实施例六描述了UE与WLAN AP之间的承载通道为空口IP连接,WLANAP与eNB之间的承载通道为GTP-U连接的情况下,实现通过WLAN AP对eNB与UE之间的用户面数据进行分流的方案。
实施例六的网络架构中,UE与eNB之间使用LTE无线通信协议进行交互,UE与WLAN AP之间使用Wi-Fi无线通信协议进行交互,eNB与WLAN AP之间通过有线方式连接,使用有线通信协议进行交互。
图13为实施例六中的用户面协议栈架构。其中,UE中的LTE协议栈中从上层到下层包括PDCP层、RLC层、MAC层和PHY层;UE中的Wi-Fi协议栈从上层到下层包括IP层和MAC/PHY层;eNB的LTE协议栈中从上层到下层包括PDCP层、RLC层、MAC层和PHY层;eNB的有线通信协议栈中从上层到下层包括GTP-U层、UDP层、IP层和数据链路层(图中示为layer-2)。
基于图12所示的用户面协议栈架构并结合图4和图5所示的DRB配置流程,配置UE与eNB之间经由WLAN AP的DRB的信令流程具体可包括如下内容:
步骤1:UE向eNB上报该UE的能力信息,所述能力信息可以表明该UE对用户面数据分流传输的支持能力。
所述能力信息可包括如下内容:
-协议类型指示信息,表明该UE建立DRB承载通道所使用的协议。本实施例中,该协议类型为GTP-U;
-UE是否支持用户面数据经由WLAN AP分流的指示信息。本实施例中,该指示信息表明UE支持用户面数据经由WLAN AP分流。
步骤2:eNB配置UE对WLAN AP进行测量。
步骤3:UE根据eNB的配置对WLAN AP进行测量并上报测量结果,所述测量结果中包括UE测量到的WLAN AP的标识等信息。
步骤4:eNB在确认UE支持将用户面数据经由WLAN AP分流传输,并在获得UE测量到的WLAN AP的情况下,向该WLAN AP发送配置消息,以使该WLAN AP配置该WLAN AP与UE间的UDP连接,以及该WLAN AP与eNB间的GTP-U连接。
eNB向WLAN AP发送的配置消息中可包括以下连接配置信息:
-IP协议的指示信息,以指示WLAN AP与UE建立IP连接;
-UE与WLAN AP之间的IP连接的配置信息,具体可包括:UE与WLANAP之间的空口IP连接在WLAN AP侧的IP地址,该空口UDP连接在UE侧的IP地址等;
-eNB与WLAN AP之间的GTP-U连接的配置信息,该GTP-U连接与该UE对应。该GTP-U连接的配置信息具体可包括:eNB与WLAN AP之间的GTP-U连接在该eNB和该WLAN AP侧的接口的GTP-U TEID。
-重配置的DRB标识。
步骤5:WLAN AP根据步骤4中的配置信息,在接受该配置后,建立UE在WLAN AP侧的空口IP连接,以及建立WLAN AP和eNB之间的GTP-U连接,并建立两者的对应关系,两者的对应关系可通过空口UDP连接的端口号与GTP-U连接的TEID之间的对应关系来表示。其中,WLAN AP和eNB之间的GTP-U连接与该UE对应。
进一步地,WLAN AP向eNB发送配置确认消息。所述配置确认消息中可包括以下信息:上述GTP-U连接的GTP-U TEID,还可以包括上述空口IP连接的配置信息,比如,空口UDP连接在WLAN AP侧的端口号和IP地址,以及在UE侧的端口号和IP地址等,还可以包括上述空口UDP连接与上述GTP-U连接的对应关系。
步骤6:eNB在确认UE支持将用户面数据经由WLAN AP分流传输,并在获得UE测量到的WLAN AP的情况下,向该UE发送重配置消息,以请求UE配置该UE与eNB之间经由WLAN AP的DRB。
其中,该重配置消息中可包括以下内容:
-IP协议类型指示信息,用以指示UE使用UDP协议建立DRB的承载通道;
-DRB的承载通道的配置信息。具体可包括:所述DRB通道中的PDCP实体与LCID(Logic Channel ID,逻辑信道标识)的对应关系等信息,以及该UE与该WLAN AP之间的空口IP连接的配置信息,比如可包括:该空口IP连接在WLAN AP侧的IP地址,该空口IP连接在UE侧的IP地址等。
-需要重配置的DRB的标识,本实施例中即为UE与eNB之间经由WLANAP的DRB的标识。
-其他配置信息,具体可包括以下内容之一或组合:PDCP实体的信息、LC实体的信息、PDCP和LC之间的信道标识、PDCP和LC之间的信道的配置信息、逻辑信道标识(LCID)、逻辑信道配置信息、MAC实体的信息、物理层实体的信息等。
步骤7:UE接收到eNB发送的重配置消息后,根据其中的配置信息,建立与WLAN AP之间的空口IP连接,并通过该空口IP连接,通过WLAN接入网络进行数据收发。进一步地,UE可向eNB反馈配置成功消息。
步骤8:eNB在接收到UE的配置成功消息后,或根据步骤5中的配置确认消息,通过与该UE对应的与WLAN AP之间的GTP-U连接与该UE进行数据收发。
在上述流程中,也可以省略eNB配置UE进行WLAN AP测量以及接收UE上报的WLAN AP测量结果的步骤,UE可以直接向eNB上报该UE测量到的可用的WLAN AP的标识等信息。
上述承载配置流程中,步骤4和步骤6的执行顺序没有严格要求,比如可以先执行步骤6再执行步骤4,也可以同时执行。
UE通过WLAN接入网络与eNB在建立起上述承载通道后,可通过该承载通道向eNB发送用户面数据。如果UE在数据发送过程中,该承载通道连接失败,则UE可以将该承载通道连接失败的信息通知该eNB。
eNB发送下行数据的过程与实施例四中的相关过程类似,具体可参见11B。与图11B所示的流程的区别在于:WLAN AP接收到eNB发送的数据后,根据Xw接口的GTP-U连接与WLAN空口的IP连接的对应关系,比如,根据UE的IP地址或WLAN MAC地址,将接收到的数据通过UE在WLAN AP侧的空口的IP连接发送给UE。
UE接收下行数据的过程与实施例三中的相关过程基本相同,具体可参见图10C。
UE发送上行数据的过程与实施例三中的相关过程基本相同,具体可参见图10D。
eNB接收上行数据的过程与实施例四中的相关过程类似,具体可参见图11E。与图11E所示的流程的区别在于:WLAN AP的IP实体从UE对端IP实体收到IP数据包,WLAN AP根据Xw接口的GTP-U连接与WLAN空口的IP连接的对应关系,比如,根据UE的IP地址或WLAN MAC地址,将该数据通过eNB与WLAN AP间的GTP-U连接发送给eNB的GTP-U实体。eNB的GTP-U实体根据数据包的协议类型(或应用类型)以及UE的Xw TEID,将该数据包发送给UE对应的LC实体。
实施例七
实施例七描述了采用TCP协议建立DRB的承载通道以实现通过WLANAP对eNB与UE之间的用户面数据进行分流的方案。
实施例七中的用户面协议栈架构与实施例一中的用户面协议栈架构相同,具体可参见图8A。
实施例七中的承载配置过程与实施例一中的相关过程基本相同,不同之处在于:步骤4中,TCP连接所需的配置信息中的TCP端口号唯一对应一个DRB。由于一个DRB对应一个PDCP实体,因此TCP端口号与PDCP实体存在一一对应的关系。
UE通过WLAN接入网络与eNB在建立起上述承载通道后,可通过该承载通道向eNB发送用户面数据。如果UE在数据发送过程中,该承载通道连接失败,则UE可以将该承载通道连接失败的信息通知该eNB。
eNB发送下行数据的过程与实施例一中的相关过程类似,具体可参见8B,本实施例与实施例一的不同之处在于:省略步骤3的操作,并且在步骤2中,PDCP实体根据该PDCP实体对应的TCP端口号,将数据包通过该TCP端口发送给TCP实体。
UE接收下行数据的过程与实施例一中的相关过程基本相同,具体可参见图8C,本实施例与实施例一的不同之处在于:步骤4中,PDCP实体根据该PDCP实体对应的TCP端口号,将数据包通过该TCP端口发送给TCP实体。
UE发送上行数据的过程与实施例一中的相关过程基本相同,具体可参见图8D,本实施例与实施例一的不同之处在于:步骤4中,PDCP实体根据该PDCP对应的TCP端口号,将数据包通过该TCP端口发送给TCP实体。
eNB接收上行数据的过程与实施例一中的相关过程类似,具体可参见图8E,本实施例与实施例一的不同之处在于:步骤2中,TCP实体根据TCP端口对应的DRB,将数据包通过该TCP端口发送给对应的UE的对应PDCP实体。如果eNB为不同UE分配了相同的TCP端口,则eNB根据该TCP端口接收到数据的UE侧的IP地址和TCP端口号来区分不同的PDCP实体,然后将数据包发送给对应的UE对应的PDCP实体。
需要说明的是,实施例七是以UE与eNB之间且经由WLAN AP的承载通道是TCP连接为例描述的,该承载通道也可以用UDP连接代替,如果该承载通道为UDP连接,则其承载通道配置过程以及数据分流的过程可重用上述流程,不同之处在于:在承载通道的信令配置流程中步骤4中指定UDP协议类型,并指定UDP协议的端口号。后续UE和网络侧之间建立UDP连接并可通过UDP端口发送和接收数据。
实施例八
实施例八描述了采用GTP-U协议建立DRB的承载通道以实现通过WLANAP对eNB与UE之间的用户面数据进行分流的方案。
实施例八中的用户面协议栈架构与实施例五中的用户面协议栈架构相同,具体可参见图12。
实施例八中的承载配置过程与实施例五中的相关过程基本相同,不同之处在于,UE与WLAN AP之间的空口的UDP(或TCP)连接与该终端中的DRB对应,即,与一个需要经由WLAN AP分流的DRB唯一对应,相应地:
步骤5中,UE与WLAN AP之间的空口的UDP(或TCP)连接的配置信息中,WLAN AP空口连接的UDP(或TCP)端口号对应于UE的DRB;步骤6中,建立UE在WLAN AP侧的空口的UDP(或TCP)的连接的配置信息中,WLAN AP与UE之间的空口UDP(或TCP)连接的端口号对应于该UE的DRB。
UE通过WLAN接入网络与eNB在建立起上述承载通道后,可通过该承载通道向eNB发送用户面数据。如果UE在数据发送过程中,该承载通道连接失败,则UE可以将该承载通道连接失败的信息通知该eNB。
eNB发送下行数据的过程与实施例四中的相关过程类似,具体可参见11B,本实施例与实施例一的不同之处在于:省略了步骤3,并且:
步骤2中,PDCP实体根据各个DRB对应的GTP-U TEID,将数据包发送给GTP-U实体;
步骤4中,WLAN AP根据Xw接口的GTP-U的Xw TEID和WLAN空口的UDP(或UDP)连接(如端口)的对应关系,将数据包通过UE在WLAN AP侧的空口的UDP(或UDP)连接发送给UE对应的DRB。
UE接收下行数据的过程与实施例七中的相关过程基本相同。
UE发送上行数据的过程与实施例七中的相关过程基本相同。
eNB接收上行数据的过程与实施例一中的相关过程类似,具体可参见图8E,本实施例与实施例一的不同之处在于:省略步骤2,并且:
步骤1中,WLAN AP的UDP(或TCP)实体从UE对端UDP(或TCP)实体收到对应的UDP(或TCP)数据,WLAN AP根据Xw接口的GTP-U的Xw TEID和WLAN空口的UDP(或TCP)的连接(如端口)的对应关系,将该数据通过UE在WLAN AP侧的eNB和WLAN AP间的GTP-U连接发送给eNB的GTP-U实体。如果WLAN AP为不同UE分配了相同的TCP端口,则WLAN AP根据该TCP端口接收到数据的UE侧的IP地址和TCP端口号区分不同的UE,然后将TCP数据发送给对应的UE对应的GTP TEID连接。eNB的GTP-U层根据数据包的协议类型(或应用类型)和UE的Xw TEID将该数据包发送给UE对应的PDCP实体。
通过以上对优选实施例的描述可以看出,在宏小区覆盖下,同时部署大量热点覆盖的WLAN AP,UE可以同时在eNB上和其他接入技术(如WLAN AP)上有连接。通过在eNB和UE的WLAN AP接入实体建立连接通道,实现eNB的PDCP数据对于在其他接入技术上的透明传输,可以实现LTE侧数据的灵活分流,更高效的利用现有的WLAN AP资源。
本发明的上述各实施例均以LTE与WLAN共覆盖的场景为例描述,当然将本发明实施例的思想推广到其它类型网络共覆盖的场景,也可实现一个接入设备侧的用户面数据在另一个接入设备侧的分流。
基于相同的技术构思,本发明实施例还提供了一种接入设备和一种终端。
参见图14,为本发明实施例提供的接入设备的结构示意图。该接入设备可以是前述流程中的第一接入设备,比如可以是基站。如图所示,该接入设备可包括:获取模块1401、承载配置请求模块1402、承载配置模块1403,其中:
获取模块1401,用于获得终端的能力信息,所述能力信息用以表明所述终端对用户面数据分流传输的支持能力;
承载配置请求模块1402,用于根据所述终端的能力信息以及用于为所述终端进行数据分流的第二接入设备,请求所述终端配置所述终端与所述第一接入设备之间经由所述第二接入设备的数据无线承载DRB;其中,第一接入设备与第二接入设备支持不同的接入技术;
承载配置模块1403,用于与所述终端之间建立所述DRB的承载通道。
优选地,所述能力信息中包括以下内容之一或任意组合:
协议类型指示信息,所述协议类型指示信息用于指示所述终端建立所述承载通道所用的协议;
所述终端的地址;
所述终端是否支持用户面数据经由第二接入设备分流的指示信息。
优选地,用于指示所述终端配置所述DRB的信息,包括以下内容之一或任意组合:
协议类型指示信息,所述协议类型指示信息用于指示所述终端建立所述承载通道所用的协议;
所述承载通道的配置信息,所述承载通道的配置信息中至少包括:所述承载通道中的PDCP实体与逻辑信道标识的对应关系;
所述DRB的标识。
其中,所述承载通道所用的协议包括以下之一:网际协议IP,传输控制协议TCP,用户数据报协议UDP,用户面通用分组无线业务协议GTP-U,超文本传输协议HTTP,超文本传输安全协议HTTPS。
优选地,所述承载通道为使用TCP协议建立的TCP或UDP连接,所述承载通道的配置信息中还包括:所述TCP或UDP连接的端口信息。
其中,所述承载配置模块还用于:在指示所述终端配置所述DRB之前,根据所述终端的能力信息确认所述终端支持用户面数据经由第二接入设备分流,则为所述终端对应的LC实体分配一个TCP或UDP端口,其中,所述终端的所述DRB对应配置有一个LC实体;或者,所述承载配置模块还用于:预先为LC实体分配一个TCP或UDP端口,所述承载通道的配置信息中还包括所述终端的标识,其中,所述终端的多个DRB承载对应配置有一个LC实体;或者,所述承载配置模块还用于:在指示所述终端配置所述DRB之前,根据所述终端的能力信息确认所述终端支持用户面数据经由第二接入设备分流,则为所述终端对应的需要经由第二接入设备分流的DRB分配对应的一个TCP或UDP端口。
优选地,所述承载通道为使用IP协议建立的IP连接,所述承载通道的配置信息中还包括:所述终端的标识信息。
优选地,所述承载通道中,所述终端与所述第第二接入设备之间为所用GTP-U协议建立的空口GTP-U连接,所述承载通道的配置信息中还包括:所述终端与所述第二接入设备之间的空口GTP-U连接的配置信息。
优选地,所述承载通道中,所述终端与所述第二接入设备之间为空口UDP或TCP连接,所述承载通道的配置信息中还包括:所述终端与所述第二接入设备间的空口UDP或TCP链接的配置信息。
优选地,所述承载通道中,所述终端与所述第二接入设备之间为空口IP连接,所述承载通道的配置信息中还包括:所述终端与所述第二接入设备间的空口IP连接的配置信息。
优选地,所述承载配置请求模块还用于,若承载通道中,所述第一接入设备与所述第二接入设备间的连接为GTP-U连接,则向所述第二接入设备发送GTP-U连接配置信息,所述GTP-U连接配置信息包括:
协议类型指示信息,所述协议类型指示信息指示的协议为GTP-U协议;
所述终端与所述第二接入设备之间的空口GTP-U连接的配置信息,以及所述第一接入设备与所述第二接入设备之间的GTP-U连接的配置信息;
所述DRB的标识。
进一步地,还包括:传输模块,用于接收来自于核心网的用户面数据,将所述用户面数据通过与所述终端之间经由第二接入设备的DRB的承载通道发送给所述终端;和/或,通过所述承载通道接收来自于所述终端的用户面数据,并将所述用户面数据向所述核心网发送。
参见图15,为本发明实施例提供的终端的结构示意图,如图所示,该终端可包括:上报模块1501、承载配置接收模块1502、承载配置模块1503,其中:
上报模块1501,用于向第一接入设备上报所述终端的能力信息,所述能力信息用以表明所述终端对用户面数据分流传输的支持能力;
承载配置接收模块1502,用于接收所述第一接入设备发送的配置请求,所述配置请求用于请求所述终端配置所述终端与所述第一接入设备之间经由第二接入设备分流的数据无线承载DRB;其中,所述第一接入设备与所述第二接入设备支持不同的接入方式;
承载配置模块1503,用于与所述第一接入设备之间建立所述DRB的承载通道。
优选地,所述能力信息中包括以下内容之一或任意组合:
协议类型指示信息,所述协议类型指示信息用于指示所述终端建立所述承载通道所用的协议;
所述终端的地址;
所述终端是否支持用户面数据经由第二接入设备分流的指示信息。
优选地,用于指示所述终端配置所述DRB的信息,包括以下内容之一或任意组合:
协议类型指示信息,所述协议类型指示信息用于指示所述终端建立所述承载通道所用的协议;
所述承载通道的配置信息,所述承载通道的配置信息中至少包括:所述承载通道中的PDCP实体与逻辑信道标识的对应关系;
所述DRB的标识。
优选地,所述承载通道所用的协议包括以下之一:网际协议IP,传输控制协议TCP,用户数据报协议UDP,用户面通用分组无线业务协议GTP-U,超文本传输协议HTTP,超文本传输安全协议HTTPS。
优选地,所述承载通道为使用TCP协议建立的TCP或UDP连接,所述承载通道的配置信息中还包括:所述TCP或UDP连接的端口信息。
优选地,所述承载通道为使用IP协议建立的IP连接,所述承载通道的配置信息中还包括:所述终端的标识信息。
优选地,所述承载通道中,所述终端与所述第第二接入设备之间为所用GTP-U协议建立的空口GTP-U连接,所述承载通道的配置信息中还包括:所述终端与所述第二接入设备之间的空口GTP-U连接的配置信息。
优选地,所述承载通道中,所述终端与所述第二接入设备之间为空口UDP或TCP连接,所述承载通道的配置信息中还包括:所述终端与所述第二接入设备间的空口UDP或TCP链接的配置信息。
优选地,所述承载通道中,所述终端与所述第二接入设备之间为空口IP连接,所述承载通道的配置信息中还包括:所述终端与所述第二接入设备间的空口IP连接的配置信息。
进一步地,还包括:传输模块,用于将用户面数据通过与所述第一接收设备之间经由第二接入设备的DRB的承载通道发送给所述第一接入设备,其中,所述第一接入设备与第二接入设备采用不同的接入技术;和/或,通过所述承载通道接收来自于所述第一接入设备的用户面数据。
参见图16,为本发明另一实施例提供的接入设备的结构示意图,该接入设备可以是前述实施例中的第一接入设备,比如可以是基站。如图所示,该接入设备可包括:处理器1601、存储器1602、收发机1603以及总线接口。
处理器1601负责管理总线架构和通常的处理,存储器1602可以存储处理器1601在执行操作时所使用的数据。收发机1603用于在处理器1601的控制下接收和发送数据。
总线架构可以包括任意数量的互联的总线和桥,具体由处理器1601代表的一个或多个处理器和存储器1602代表的存储器的各种电路链接在一起。总线架构还可以将诸如***设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起,这些都是本领域所公知的,因此,本文不再对其进行进一步描述。总线接口提供接口。收发机1603可以是多个元件,即包括发送机和收发机,提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。处理器1601负责管理总线架构和通常的处理,存储器1602可以存储处理器1601在执行操作时所使用的数据。
本发明实施例揭示的用户面的无线数据承载配置流程以及通过该无线数据承载的通道进行数据传输的流程,可以应用于处理器1601中,或者由处理器1601实现。在实现过程中,控制面的处理方法的各步骤可以通过处理器1601中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。处理器1601可以是通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件,可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成,或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器,闪存、只读存储器,可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器1602,处理器1601读取存储器1602中的信息,结合其硬件完成控制面的处理方法的步骤。
参见图17,为本发明另一实施例提供的终端的结构示意图,如图所示,该终端可包括:处理器1701、存储器1702、收发机1703以及总线接口。
处理器1701负责管理总线架构和通常的处理,存储器1702可以存储处理器1701在执行操作时所使用的数据。收发机1703用于在处理器1701的控制下接收和发送数据。
总线架构可以包括任意数量的互联的总线和桥,具体由处理器1701代表的一个或多个处理器和存储器1702代表的存储器的各种电路链接在一起。总线架构还可以将诸如***设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起,这些都是本领域所公知的,因此,本文不再对其进行进一步描述。总线接口提供接口。收发机1703可以是多个元件,即包括发送机和收发机,提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。处理器1701负责管理总线架构和通常的处理,存储器1702可以存储处理器1701在执行操作时所使用的数据。
本发明实施例揭示的用户面的无线数据承载配置流程以及通过该无线数据承载的通道进行数据传输的流程,可以应用于处理器1701中,或者由处理器1701实现。在实现过程中,控制面的处理方法的各步骤可以通过处理器1701中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。处理器1701可以是通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件,可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成,或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器,闪存、只读存储器,可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器1702,处理器1701读取存储器1702中的信息,结合其硬件完成控制面的处理方法的步骤。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。