CN108702650A

CN108702650A - 建立lwa-wlan通信

Info

Publication number: CN108702650A
Application number: CN201580083664.1A
Authority: CN
Inventors: 史蒂文·A·马丁; 戴维·A·赖特
Original assignee: Ruckus Wireless Inc
Current assignee: Ruckus Wireless Inc
Priority date: 2015-08-06
Filing date: 2015-11-16
Publication date: 2018-10-23
Also published as: US20220210721A1; EP3332582A4; EP3332582A1; US20200404582A1; WO2017023349A1; US11297560B2; US20180227835A1; US10805867B2

Abstract

描述一种通信技术，用于建立在接入点、电子设备和蜂窝电话网络中的无线电节点之间的通信。在此通信技术中，由无线电节点向电子设备预先提供蜂窝电话网络的标识符。此外，接入点可以用信标通告对一个或多个LWA协议的支持。响应于来自电子设备的查询，接入点可以提供由接入点支持的一个或多个蜂窝电话网络的标识符。如果这些标识符中的一个匹配前述标识符，则电子设备可以与接入点相关联。然后，接入点可以从无线电节点接收LWA业务并且可以将LWA业务转发给电子设备。

Description

建立LWA-WLAN通信

技术领域

所述的实施例涉及用于在电子设备之间通信信息的技术，包括经由无线局域网络从蜂窝电话网络通信数据信息。

背景技术

许多电子设备能够与其他电子设备进行无线通信。例如，这些电子设备能够包括网络子***，该网络子***实现用于以下网络的网络接口：蜂窝网络(UMTS、LTE等)、无线局域网络(例如，诸如电气和电子工程师协会(IEEE)802.11标准中描述的无线网络或者来自华盛顿州柯克兰蓝牙技术联盟的蓝牙)和/或另一类型的无线网络。

尽管许多电子设备经由网络运营商拥有的大型网络来彼此通信，但是经常难以经由例如在高密或拥挤的环境中的蜂窝电话网络进行通信。特别是，在拥挤的环境中，蜂窝电话网络的网络性能(诸如块错误率和容量)可能下降。因此，蜂窝电话塔的数目时常受限。因此，蜂窝电话网络的运营商例如在拥挤的环境中可能难以提高他们的服务质量。

发明内容

所述的实施例涉及与电子设备和蜂窝电话网络中的无线电节点(诸如eNode-B)建立通信的接入点。该接入点包括：天线连接器(该天线连接器可以被连接到天线)，和接口电路，该接口电路与电子设备、无线电节点和与蜂窝电话网络相关联的服务器通信。在操作期间，接入点用信标通告对通信协议的支持。然后，接入点从电子设备接收对所述接入点支持的一个或多个蜂窝电话网络的标识符的查询，蜂窝电话网络经由长期演进(LTE)Wi-Fi聚合(LWA)协议提供通信。作为响应，接入点向电子设备提供一个或多个蜂窝电话网络的标识符。接下来，接入点从电子设备接收关联请求，并且接入点与电子设备相关联。

注意，通信协议可以包括Hotspot 2.0协议。此外，蜂窝电话网络的标识符可以包括公共陆地移动网络(PLMN)标识符。此外，查询可以与接入网络查询协议(ANQP)兼容。

此外，接入点可以通过蜂窝电话网络从电子设备接收具有电子设备的证书的鉴权请求，接入点将其转发给服务器。此外，接入点可以从服务器接收包括被用于生成用于接入点和电子设备之间的IEEE802.11会话的加密密钥的信息的接受消息。另外，接入点可以经由远程鉴权拨入用户服务(RADIUS)协议将鉴权请求与服务器通信。注意的是，接入点可以将该信息提供给电子设备和/或可以使用该信息以生成用于在IEEE 802.11会话期间由接入点使用的加密密钥。

在一些实施例中，接入点用探测响应通告对通信协议的支持。

此外，接入点可以帮助无线电节点执行与电子设备的负载或业务平衡。特别地，接入点可以从无线电节点接收被封装到IEEE 802.11媒体接入控制(MAC)帧中的LTE分组数据汇聚协议(PDCP)数据报。然后，接入点可以将IEEE 802.11MAC帧传送给电子设备。

另一实施例提供无线电节点。

另一实施例提供电子设备。该电子设备可以在存储器中存储蜂窝电话网络的标识符,电子设备把该标示符与从接入点接收的一个或多个蜂窝电话网络的标识符做比较。如果在存储的标识符和从接入点接收的一个或多个标识符之间存在匹配，则电子设备可以提供关联请求。注意的是，当电子设备向无线电节点注册用于与诸如LTE的蜂窝电话网络的服务时，存储的标识符可能先前已由无线电节点提供给电子设备。

另一实施例提供一种无线局域网(WLAN)控制器，其可以执行由接入点执行的至少一些操作。

另一个实施例提供一种用于与接入点、电子设备、无线电节点和/或WLAN控制器一起使用的计算机程序产品。该计算机程序产品包括用于由接入点、电子设备、无线电节点和/或WLAN控制器执行的操作中的至少一些的指令。

另一个实施例提供一种方法。该方法包括由接入点、电子设备、无线电节点和/或WLAN控制器执行的操作中的至少一些。

提供本发明内容的目的仅在于说明一些示例性实施例，以便提供对本文所述主题的一些方面的基本理解。因此，将会显而易见的是，上述特征仅为示例，不应当被解释为以任何方式缩小本文所述主题的范围或精神。参阅以下详细描述、附图和权利要求，本文中描述的主题的其他特征、方面和优势将会变得显而易见。

附图说明

图1是图示根据本公开的实施例的电子设备无线通信的框图。

图2是图示根据本公开的实施例的图1中的无线电节点与电子设备之间的长期演进Wi-Fi聚合(LWA)注册和提供的框图。

图3是图示根据本公开的实施例的图1中的接入点与电子设备之间的LWA无线局域网络(WLAN)发现和选择的框图。

图4是图示根据本公开的实施例的图1中的电子设备之间的LWA-WLAN鉴权和加密的框图。

图5是图示根据本公开的实施例的用于建立与电子设备和蜂窝电话网络通信的方法的流程图。

图6是图示根据本公开的实施例的图1中的电子设备之间的通信的图。

图7是图示根据本公开的实施例的电子设备的框图。

表1提供根据本公开的实施例的在图1中的接入点与无线电节点之间通信的性能反馈的示例。

注意，在全部附图中，相似的附图标记表示相对应的部分。而且，相同部分的多个实例由通过破折号与实例编号分隔的公共前缀来指定。

具体实施方式

描述一种用于在接入点、电子设备和蜂窝电话网络中的无线电节点(诸如eNode-B)之间建立通信的通信技术。在这种通信技术中，当电子设备注册用于由蜂窝电话网络提供的服务(诸如长期演进或LTE)时，由无线电节点向电子设备提供蜂窝电话网络的标识符。此外，接入点可以用信标通告对一个或多个LTE Wi-Fi聚合(LWA)协议的支持。响应于来自电子设备的查询，接入点可以提供由该接入点支持的一个或多个蜂窝电话网络的标识符。如果这些标识符中的一个匹配前述标识符，则电子设备可以与接入点相关联。然后，经由接入点，电子设备可以通过利用蜂窝电话网络提供电子设备的证书利用与蜂窝电话网络相关联的服务器进行鉴权。如果证书被鉴权，则服务器可以提供被用于为接入点和电子设备之间的IEEE 802.11会话生成动态加密密钥的信息。随后，结合无线电节点，接入点可以经由一个或多个LWA协议执行与电子设备的负载或业务平衡。

这种通信技术可以提供在接入点、电子设备与无线电节点之间建立通信的更加安全的方法。而且，该通信技术可以允许接入点支持多个蜂窝电话网络。另外，该通信技术可以利用现有的通信协议，所以接入点、电子设备和/或无线电节点可以不需要修改以实施这种通信技术。因此，通过促进与电子设备的改进且更安全的通信，通信技术可以提高顾客满意度和忠诚度。

蜂窝电话网络可以包括实施所谓“宏小区(macrocell)”的基站(以及相关联的小区塔)。这些宏小区可以促进与数公里距离内的数百个用户(诸如数百个蜂窝电话)通信。一般而言，精心设计和优化小区塔(和天线)的定位，以最大化蜂窝电话网络的性能(诸如吞吐量、容量、块差错率等)，并且以减少由不同小区塔和/或不同宏小区所发射的信号之间的串扰或干扰。小的小区通常是无线接入节点，该无线接入节点提供与宏小区相比更低的功率，并且由此提供与宏小区相比更小的覆盖区域。通常通过归类于相对一般的范围把“小小区”进一步子分类。例如，“微小区”可能具有不到2公里的范围，“微微小区”不到200米，并且“毫微微小区”大约10米。这些描述的目的在于一般性相对比较，而不应当限制本发明实施例的范围。

然而，在由宏小区所提供的覆盖范围内常常存在间隙。因此，一些用户操作在蜂窝电话网络中提供近程通信的本地收发器。这些所谓的“毫微微小区”为少数几个人提供近程通信(例如，远达10米)。

此外，较大型的组织(诸如具有50-60个用户的那些组织)可以操作在100米范围内的蜂窝电话网络中提供通信的本地收发器。这种蜂窝电话网络中的中程覆盖通常还会被称为“小小区”。

蜂窝电话网络的运营商面临的一个挑战是维持网络性能和质量。例如，在高密或拥挤的环境中可能难以维护网络性能和服务质量。尽管使用毫微微小区和/或小小区能够缓解这一挑战，但是仍常常出现蜂窝电话网络的网络性能和质量下降的情况。

原则上，无线局域网络(WLAN)中的接入点为这一挑战提供潜在的解决方案。特别是，在高密度或拥挤的环境(诸如办公室)中通常可用大量的接入点，从而提供可用的网络基础设施，蜂窝电话网络能够通过这种网络基础设施来传送或搭载分组。实际上，这种方法在扩容(例如，大量接入点和/或电子设备)、发现、安全性和性能方面提出各种额外的挑战。这些挑战在如下所述的通信技术中得以解决。

在下面的讨论中，使用长期演进或LTE(来自法国瓦尔邦讷索菲亚安蒂波利斯科技城的第三代合作伙伴计划)来说明蜂窝电话网络中的通信协议，并且使用IEEE 802.11(其有时被称为来自德克萨斯州奥斯汀的Wi-Fi联盟的“Wi-Fi”)来说明WLAN中的通信协议。例如，通信技术可以包括用于通过Wi-Fi链路集成LTE通信的协议，诸如正开发的LTE Wi-Fi聚合(LWA)协议中所设想。然而，可以使用各种各样的通信技术或协议。为了实施通信技术，注意，用户设备(诸如蜂窝电话)、接入点和eNode-B或eNB(有时被称为“无线电节点”)可能需要更改。

图1表示图示根据一些实施例的电子设备之间的无线通信的框图。特别是，无线电节点110能够与电子设备112(其有时被称为“用户设备”或UE，诸如蜂窝电话，更一般地，便携式电子设备)来传输LTE数据帧或者使用LTE的分组。基于性能反馈(诸如关于LTE和/或Wi-Fi链路质量、服务质量和/或例如网络容量、网络状态等一个或多个性能度量的反馈)，无线电节点110还可以经由把LTE分组数据汇聚协议(PDCP)数据报封装到IEEE 802.11介质访问控制(MAC)帧中的接口，诸如Xw接口(以及更一般地，类似于X2的接口或通用分组无线电服务隧道协议，诸如GTP-U)，把LTE数据帧或分组传输(经由无线或有线通信)到接入点114(AP)。(尽管在Xw的上下文中进行描述，但是能够使用其他或未来的接口，即，用于在无线电节点110与接入点114之间进行通信的另一个接口或协议。)例如，无线电节点110与接入点114之间的隧道可以除去LTE PDCP数据报中的报头，然后可以把它们包括在IEEE802.11MAC帧中。(更一般地，隧道可以获取一个协议中的数据，把其封装并把其放置到另一个协议中。)

然后，接入点114可以使用Wi-Fi把这些IEEE 802.11帧或分组传输到电子设备112(其支持双连接和分组数据汇聚协议聚合)。接下来，电子设备112可以使用LTE PDCP数据报把两个来源的数据帧或分组(即，来源于无线电节点110和接入点114)聚合或重新级联成LTE数据流。(可替选地，在其他实施例中，使用诸如蓝牙和/或物网络通信协议的通信协议。)注意的是，数据的无线电节点110与接入点114之间以及随后从接入点114到电子设备112的通信可以为单向的或双向的。

然而，这种方法会引起一些困难。特别是，无线电节点110可能难以发现接入点114和/或提供安全性。例如，目前许多关于LWA-WLAN发现和选择的建议是基于在LTE注册过程期间由无线电节点110向电子设备112提供静态WLAN服务集标识符(SSID)。然后，电子设备112上的Wi-Fi连接管理器可以在其信标和/或探测响应帧中查找包括该SSID的Wi-Fi接入点。一旦电子设备112在信标或探测响应中检测到所提供的SSID，其就可以继续与该WLAN相关联并且尝试鉴权该WLAN。

而且，目前许多建议的LWA-WLAN鉴权和加密是基于两种方法中的一种。第一种建议的方法使用具有可扩展鉴权协议(诸如EAP-SIM、EAP-AKA和/或EAP-AKA’)的IEEE 802.1x鉴权，其中具有电子设备112的蜂窝电话网络的证书(有时被称为“蜂窝证书”)(诸如用户身份模块或SIM，或者全球用户身份模块或USIM)被使用以经由远程鉴权拨号用户服务(RADIUS)协议或消息鉴权返回到LWA家庭网络运营商或蜂窝电话运营商的家庭用户服务器(HSS)或家庭位置寄存器(HLR)的会话。可替选地，在第二种建议的方法中，在LTE注册过程期间由无线电节点110向电子设备112提供动态预共享密钥(dPSK)，然后该dPSK被用于Wi-Fi保护接入2(WPA-2)个人鉴权和加密。

然而，用于针对LWA-WLAN发现和选择使用静态SSID的建议和/或用于针对LWA-WLAN鉴权和加密使用dPSK的建议是与运营商和企业WLAN***中的最新进展并不一致。而且，dPSK(即使具有eNB密钥或KeNB推导)也可能导致相对容易的滥用和中断。

为了解决这些问题，通信技术可以使用IEEE 802.11u/Hotspot 2.0通信协议(来自德克萨斯州奥斯汀的Wi-Fi联盟)中的接入网络查询协议(ANQP)信息元素来执行LWA-WLAN发现和选择。在下面的讨论中，信息元素被称为“LWA_PLMN”元素，其中PLMN是指识别蜂窝电话网络的公共陆地移动网络。(因此，LWA_PLMN可以作为蜂窝电话网络的标识符。)应注意，Hotspot 2.0版本2经由鲁棒鉴权和加密提供增强的安全性，该Hotspot 2.0版本2包括使用公钥基础设施(PKI)来验证Wi-Fi基础设施组件。

如下参照图2进一步描述，在LTE注册过程期间，可以由无线电节点110把LWA_PLMN元素提供给电子设备112。还可以把LWA_PLMN元素提供到将会被用于LWA服务(代替定义新的静态SSID)的Wi-Fi基础设施，诸如接入点114(图1)。然后，如下参照图3进一步描述，当电子设备112进入接入点114的范围内时，该接入点114用其信标和/或探测响应帧通告对通信协议(诸如Hotspot 2.0)的支持，电子设备112可以制定ANQP查询(要么针对的要么一般的)，以确定接入点114是否支持用于家庭网络运营商或电子设备112的蜂窝电话网络运营商的LWA服务。(然而，可以使用与ANQP不同的通信协议以提供查询。)

如下参照图4进一步描述的，响应于ANQP查询，接入点114可以经由向鉴权电子设备112发送RADIUS消息而与鉴权服务器122(诸如家庭用户服务器或HSS，或者家庭位置寄存器或HLR)通信。特别是，如果存在提供给电子设备112的LWA_PLMN元素与提供给接入点114并且由该接入点114通告的LWA_PLMN元素之间的匹配，则电子设备112可以与接入点114相关联并且可以根据其拥有的蜂窝证书的类型使用EAP-SIM、EAP-AKA和/或EAP-AKA’进行鉴权。

这种通信技术会较之现有建议是更加安全的。特别是，dPSK可能要求Wi-Fi基础设施在鉴权到接入点114的电子设备112过程中扮演主动角色。例如，可能需要在Wi-Fi基础设施上配置dPSK值。相反，利用IEEE 802.11x和EAP-SIM、EAP-AKA和/或EAP-AKA’，Wi-Fi基础设施则在鉴权到接入点114的电子设备112过程中扮演被动角色。(如下面进一步描述，移动网络运营商鉴权、授权与计费以及HLR/HSS可以执行实际的鉴权。)因此，通信技术中使用的IEEE 802.1x方法可以是更加安全的。而且，Wi-Fi无线电接入网络伙伴能够使用现有的Hotspot 2.0WLAN，这能够通过经由ANQP来通告LWA_PLMN元素从而被启用于LWA操作。另外，单个Hotspot 2.0接入点能够支持多个LWA LTE伙伴，诸如不同的蜂窝电话网络。

我们现在进一步描述这种通信技术。图2表示图示根据一些实施例的无线电节点110与电子设备112之间的LWA注册和提供的框图。特别是，无线电节点110可以使用到移动管理实体(MME)118和/或服务网关/分组数据网络网关(S/PGW)120的S1接口来与演进分组核心(EPC)116进行通信。(尽管在S1的上下文中进行描述，但是能够使用其他或未来的接口，即，用于在无线电节点110与移动管理实体118和/或服务网关/分组数据网络网关120之间进行通信的接口或协议。)而且，在LTE注册期间，无线电节点110可以把蜂窝电话网络的LWA_PLMN元素值提供给电子设备112。例如，LWA_PLMN元素值可以由无线信号128-3来传送。而且，电子设备112可以存储LWA_PLMN元素，以便在Hotspot 2.0发现和选择中随后的使用。例如，LWA_PLMN元素可以被存储在Wi-Fi连接管理器中，诸如高速缓存210中。

如图3所示，该图表示图示根据一些实施例的在接入点114与电子设备112之间进行LWA-WLAN发现和选择的框图，为了促进由电子设备112发现接入点114，由接入点114广播的信标和/或由接入点114提供的探测响应可以包括或通告对通信协议的支持，如对Hotspot 2.0和/或一个或多个LWA协议的支持(例如，通过把LWA能力指示符包括在信标和/或探测响应中)。利用响应，电子设备112可以发送针对接入点114上所支持的LWA_PLMN元素的ANQP查询。然后，接入点114可以经由ANQP发送具有所支持的LWA_PLMN元素的能力表。

电子设备112可以把其缓存的来自LTE提供过程的LWA_PLMN元素值与由接入点114返回的LWA_PLMN元素做比较。如果在这些LWA_PLMN元素值之间存在匹配，则电子设备112可以与接入点114相关联。可替选地，如果LWA_PLMN元素值不匹配，则电子设备112可能不关联。

在一些实施例中，为了促进由电子设备112发现接入点114，由接入点114广播的信标可以包括LWA能力指示符和/或用于由接入点114所支持的一个或多个蜂窝电话网络(诸如PLMN x)的LWA_PLMN元素的列表。在不需要电子设备112提供ANQP查询的情况下，该信息可以允许电子设备112确定与通信公司或网络x相关联的蜂窝电话网络由接入点114支持(即，该蜂窝电话网络是支持LWA的Wi-Fi网络)。

除蜂窝电话网络之外，LWA_PLMN元素可以被使用以指示接入点114支持经由与蜂窝电话运营商相关联的蜂窝电话网络不同的一个或多个网络的服务或能力。特别是，LWA_PLMN元素中的一个或多个可以被使用以通告可以由除网络运营商或蜂窝电话运营商之外的实体(诸如公司或企业)托管的小小区网络(其有时被称为“LTE中立主机网络”)。例如，这样的小小区网络可以具有相对应的LWA_PLMN元素，如果它受到支持，则其可以被包括在由接入点114广播的信标中。可替选地，小小区网络可以具有多个关联的LWA_PLMN标识符，该关联的LWA_PLMN标识符指示该小小区网络支持的网络。

应注意，通过使用通信技术，可以取消对特定WLAN网络的服务集标识符(SSID)的依赖性(一般而言，可能存在与诸如接入点114的给定接入点相关联的多个SSID)。而是可以允许支持要指出的一个或多个蜂窝电话网络。

在与接入点114相关联之后，电子设备112可以尝试用蜂窝电话网络进行鉴权。这在图4中示出，该图表示图示根据一些实施例的电子设备112、接入点114和鉴权服务器122之间的LWA-WLAN鉴权和加密的框图。特别是，在与接入点114相关联之后，电子设备112可以尝试使用其蜂窝证书(例如，经由EAP-SIM、EAP-AKA和/或EAP-AKA’)而使用IEEE 802.11x进行鉴权。响应于接收到这样的鉴权消息，接入点114可以通过有线(诸如以太网)和/或无线连接使用RADIUS协议把鉴权请求转发到鉴权服务器(AS)122。注意，鉴权服务器122可以是家庭网络运营商的HLR/HSS，其可以经由家庭鉴权、授权和计费网关来访问。

鉴权服务器122可以执行对电子设备112的蜂窝证书的验证。如果鉴权成功，则接受或接入接受消息连同用于生成电子设备112与接入点114之间的Wi-Fi会话的动态加密密钥的信息可以经由RADIUS返回到接入点114。利用响应，接入点114可以把该信息提供给电子设备112和/或可以使用该信息以生成供接入点114在Wi-Fi会话期间使用的加密密钥。在一些实施例中，接入点114使用该信息生成接入点114提供给电子设备112以供该电子设备112使用的加密密钥。

再看图1，电子设备112和/或演进分组核心118可以把指定接入点114的信息传输到无线电节点110。利用响应，无线电节点110可以建立与接入点114的隧道。

随后，协同无线电节点110，接入点114可以在与电子设备112的LWA通信期间提供业务或负载平衡。特别是，为了促进与电子设备112的LWA通信期间的业务或负载平衡，无线电节点110可以使用Xw接口与接入点114通信(经由无线或有线通信)控制信息和数据。例如，可以使用GTP-U来通信控制信息并且可以使用流控制传输协议(SCTP)和因特网协议(IP)来通信数据。注意，控制消息可以用信号发送隧道端点标识符(TEID)与接入点114的MAC地址之间的绑定。该通信可以包括蜂窝电话网络的标识符，诸如公共陆地移动网络(PLMN)标识符。例如，无线电节点110可以被包括在PLMN x中，其中x能够表示特定的网络。如前所述，在业务或负载平衡期间，无线电节点110可以把LTE数据转发到接入点114，用于经由IEEE 802.11通信到电子设备112。

此外，如前所述，为了促进由无线电节点110的传输调度和/或负载平衡，电子设备112和/或接入点114可以把关于LTE通信和/或Wi-Fi通信的性能反馈提供给无线电节点110。特别是，电子设备112可以把测量报告(以及更一般地，性能反馈)发送到无线电节点110，用于与接入点114的当前连接。在一些实施例中，无线电节点110可选地直接从接入点114获得测量报告(以及更一般地，性能反馈)。基于性能反馈，无线电节点110可以选择期望的目标接入点(其可能不再是接入点114)，并且无线电节点110可以引导电子设备112与该目标接入点相关联。注意的是，该能力会与Wi-Fi中使用的常规方法形成对比，在常规方法中，电子设备112决定其想要连接或关联的接入点。

表1表示根据一些实施例的示例性LWA消息报告格式。注意，如果所有站皆被取消关联，则MAC地址被设定为广播地址，并且状态字段被设定为断开。而且，因为LWA-WLAN上行链路分组可能是不频繁的，所以RSSI可能是最后N个样本上的确认RSSI的移动平均值。另外，分组差错率可以被定义为丢弃分组与发送尝试的数目的比率。在以太网接口与到无线接的口入口之间丢弃的分组可以不被计入在分组差错率中。此外，接入时间可以是在分组被放入到硬件队列之后接入该信道所用的时间。该接入时间可以排除分组的传输时间。在一些实施例中，接入时间是窗口上的移动平均值。

表1

图1中的无线通信可以由多种性能度量来表征，诸如：用于成功通信的数据速率(其有时被称为“吞吐量”)、差错率(诸如重试率或重发率)、均衡信号的相对于均衡目标的均方差、码间干扰、多径干扰、信噪比、眼图宽度、一个时间间隔(诸如1至10秒)期间成功通信的字节数与该时间间隔内能够通信的预计最大字节数的比率(后者有时被称为通信信道或链路的“容量”)、和/或实际数据速率与预计数据速率的比率(有时被称为“利用率”)。

在一些实施例中，在前文讨论中的由接入点114执行的操作中的至少一些由可选的WLAN控制器(WLC)124来执行。

在图1中的通信期间，无线电节点110、电子设备112和/或接入点114可以无线通信，同时：在无线信道上发送通告帧，通过扫描无线信道来检测彼此，建立连接(例如，通过发送关联请求)，和/或发送和接收包括分组(它们可以包括关联请求和/或附加信息作为有效负载)的帧。

如下参照图7进一步描述，无线电节点110、电子设备112和接入点114可以包括子***，诸如网络子***、存储器子***和处理器子***。此外，无线电节点110、电子设备112和接入点114可以在网络子***中包括无线电装置126。更一般地，无线电节点110、电子设备112和接入点114可以包括具有使无线电节点110、电子设备112和接入点114彼此无线通信的网络子***的任何电子设备(或者可以被包括于其内)。该无线通信能够包括在无线信道上发送通告以使电子设备能够彼此进行初步接触或检测，随后交换后续的数据/管理帧(诸如关联请求和响应)，以建立连接，能够配置安全选项(例如，互联网协议安全、Wi-Fi保护接入)，能够经由连接等发送和接收包括分组的帧等。

而且，如图1中能够看出，无线信号128(由锯齿线表示)由无线电节点110、电子设备112和/或接入点114中的无线电装置126来发送。例如，接入点114中的无线电装置126-3可以使用无线信号128-2来发送信息(诸如包括分组的帧)。这些无线信号被一个或多个其他电子设备中的无线电装置126(诸如电子设备112中的无线电装置126-2)接收。这可以允许接入点114把信息通信到无线电节点110和/或电子设备112。注意，无线信号128-1可以传送LTE帧或分组，并且无线信号128-2可以传送Wi-Fi帧或分组。

在所述的实施例中，在无线电节点110、电子设备112和/或接入点114中处理包括分组的帧可以包括：接收具有帧的无线信号；从所接收的无线信号中解码/提取帧以获取帧；以及处理该帧以确定该帧的有效负载中所包含的信息(诸如分组)。

虽然我们描述如图1所示的网络环境作为示例，但是在可替选实施例中，可能存在不同数目或类型的电子设备。例如，一些实施例包括更多或更少的电子设备。作为另一例子，在另一个实施例中，不同的电子设备正在发送和/或正在接收包括分组的帧。

我们现在描述方法的实施例。图5表示图示根据一些实施例的用于建立与电子设备和蜂窝电话网络通信的方法500的流程图。该方法可以由接入点(或WLC)来执行，诸如接入点114(图1)。在操作期间，接入点用信标和/或探测响应通告对通信协议的支持(操作510)。例如，通信协议可以包括：Hotspot 2.0协议和/或一个或多个LWA协议。

然后，接入点从电子设备接收对该接入点支持的一个或多个蜂窝电话网络的标识符的查询(操作512)。例如，查询可以与ANQP兼容，并且标识符可以包括PLMN标识符。

而且，响应于该查询，接入点向电子设备提供该接入点支持的一个或多个蜂窝电话网络的标识符(操作514)，这些蜂窝电话网络经由一个或多个LWA协议提供通信。

接下来，接入点从电子设备接收关联请求(操作516)，并且响应于关联请求而与电子设备相关联(操作518)。

在一些实施例中，接入点可选地执行一个或多个附加操作(操作520)。例如，接入点可以利用蜂窝电话网络从电子设备接收带有电子设备的证书的鉴权请求，并且接入点可以把鉴权请求转发到与蜂窝电话网络相关联的服务器。特别是，接入点可以经由RADIUS协议与服务器通信鉴权请求。此外，接入点可以从服务器接收接受消息，该消息包括用于生成接入点与电子设备之间的IEEE 802.11会话的加密密钥的信息。接入点可以把该信息提供给电子设备和/或可以使用该信息来生成供接入点在IEEE 802.11会话期间使用的加密密钥。可替选地或附加地，接入点可以帮助无线电节点执行与电子设备的负载或业务平衡。特别是，接入点可以从无线电节点接收封装到IEEE 802.11MAC帧中的LTE PDCP数据报。然后，接入点可以把IEEE 802.11MAC帧通信到电子设备。注意，负载平衡可能涉及LWA协议，诸如：传输协议(例如，UDP上的GTP-U)和/或SCTP上的Xw-AP)、控制协议、管理协议、和/或通过这些传输的用户业务。

在方法500的一些实施例中，可能存在额外或更少的操作。而且，可以更改操作的顺序，和/或可以将两个或多个操作组合成单个操作。

图5中进一步图示通信技术的实施例，该图表示图示根据一些实施例的无线电节点110、电子设备112、接入点114和鉴权服务器122之间通信的图。特别是，在LTE注册期间，无线电节点110可以把蜂窝电话网络的LWA_PLMN 610元素值提供给电子设备112。

随后，接入点114可以广播信标612，该信标612包括或通告对诸如Hotspot 2.0和/或一个或多个LWA协议的通信协议的支持。利用响应，电子设备112可以发送对接入点114上所支持的LWA_PLMN元素的ANQP查询614。然后，接入点114可以经由ANQP发送具有所支持的LWA_PLMN元素的能力表616。

电子设备112可以把预先提供的LWA_PLMN 710元素值与由接入点114所返回的LWA_PLMN元素进行比较618。如果在LWA_PLMN元素值之间存在匹配，则电子设备112可以与接入点114相关联620。替选地，如果LWA_PLMN元素值不匹配，则电子设备112可能不关联。

然后，电子设备112可以尝试使用其在鉴权消息622中的蜂窝证书从而使用IEEE802.11x来进行鉴权。在响应中，接入点114可以通过有线(例如以太网)和/或无线连接使用RADIUS协议把鉴权消息622转发到鉴权服务器122。

鉴权服务器122可以执行对电子设备112的蜂窝证书的验证624。如果鉴权成功，则接受消息626连同用于针对电子设备112与接入点114之间的Wi-Fi会话生成动态加密密钥的信息628可以经由RADIUS返回到接入点114。在响应中，接入点114可以把信息628提供给电子设备112和/或可以使用信息628来生成供接入点114在Wi-Fi会话期间使用的加密密钥630。在一些实施例中，接入点114使用信息628来生成提供给电子设备112以供电子设备112使用的加密密钥632。否则，电子设备112可以使用信息628来生成加密密钥632。

另外，随后，无线电节点110可以与电子设备112通信LTE帧634，并且可以通过把数据736传输到接入点114来执行负载或业务平衡，接入点114再把包括数据636的Wi-Fi帧638通信到电子设备112。

现在我们描述执行通信技术中的操作中的至少一些的电子设备的实施例，诸如图1中的无线电节点110、电子设备112、和/或接入点114。图7表示图示根据一些实施例的电子设备700的框图。该电子设备包括处理子***710、存储器子***712和网络子***714。处理子***710包括配置为执行计算操作的一个或多个设备。例如，处理子***710能够包括一个或多个微处理器、专用集成电路(ASIC)、微控制器、可编程逻辑器件、和/或一个或多个数字信号处理器(DSP)。

存储器子***712包括用于存储用于处理子***710和网络子***714的数据和/或指令的一个或多个设备。例如，存储器子***712能够包括动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、和/或其他类型的存储器。在一些实施例中，存储器子***712中的、用于处理子***712的指令包括：可以由处理子***710执行的一个或多个程序模块或指令的集(诸如程序模块722或操作***724)。注意的是，一个或多个计算机程序可以构成一种计算机程序机制。而且，存储器子***712中的各个模块中的指令可以用以下语言来实现：高级过程语言、面向对象的编程语言、和/或汇编或机器语言。另外，编程语言可以被编译或解释，例如可以是可配置或被配置(它们在本讨论中可以互换使用)为由处理子***710来执行。

另外，存储器子***712能够包括用于控制对存储器的访问的机制。在一些实施例中，存储器子***712包括存储器分层结构，该存储器分层结构包括耦合到电子设备700中的存储器的一个或多个高速缓存。在这些实施例中的一些中，高速缓存中的一个或多个位于处理子***710中。

在一些实施例中，存储器子***712被耦合到一个或多个高容量的大容量存储设备(未示出)。例如，存储器子***712能够耦合到磁性或光学驱动器、固态驱动器、或另一类型的大容量存储设备。在这些实施例中，存储器子***712能够被电子设备700使用为常用的数据的快速存取存储器，而大容量存储设备被用于存储较少使用的数据。

网络子***714包括配置为耦合到有线和/或无线网络并在其上通信(即，配置为执行网络操作)的一个或多个设备，包括：控制逻辑件716、接口电路718和一个或多个天线720(或者天线元件)。(虽然图7包括一个或多个天线720，但是在一些实施例中，电子设备700包括能够耦合到一个或多个天线720的一个或多个天线节点，诸如节点708，例如焊盘。因此，电子设备700可以包括或可以不包括一个或多个天线720。)例如，网络子***714能够包括蓝牙^TM网络***、蜂窝网络***(例如，诸如UMTS、LTE等的3G/4G网络)、通用串行总线(USB)网络***、基于IEEE 802.11中描述的标准的网络***(例如，网络***)、以太网网络***、和/或另一种网络***。

网络子***714包括处理器、控制器、无线电装置/天线、插座/插头、和/或用于耦合到每个所支持的网络***、在其上通信以及为其处理数据和事件的其他设备。注意的是，用于耦合到每个网络***、在其上通信、以及为其处理网络上的数据和事件的机制有时被统称为用于网络***的“网络接口”。而且，在一些实施例中，尚未存在电子设备之间的“网络”或“连接”。因此，电子设备700可以使用网络子***714中的机制用于执行电子设备之间的简单无线通信，例如，如前所述，发送通告或信标帧和/或扫描由其他电子设备发送的通告帧。

在电子设备700内，处理子***710、存储器子***712和网络子***714使用总线728耦合在一起。总线728可以包括子***能够使用以在彼此之间通信命令和数据的电、光和/或光电连接。尽管出于清楚起见仅示出一条总线728，但是不同的实施例能够包括不同数目或配置的子***之间的电、光和/或光电连接。

在一些实施例中，电子设备700包括用于在显示器上显示信息的显示子***726，其可以包括显示驱动器和显示器，诸如液晶显示器、多触摸触摸屏等。

电子设备700能够是(或可以被包括在)具有至少一个网络接口的任何电子设备。例如，电子设备700能够是(或可以被包括在)：台式计算机、膝上型计算机、小型笔记本/上网本、服务器、平板型计算机、智能手机、蜂窝电话、消费类电子设备、便携式计算设备、接入点、收发器、路由器、交换机、通信设备、测试设备和/或另一种电子设备。

虽然使用特定组件以描述电子设备700，但在可替选实施例中，电子设备700中可能存在不同的组件和/或子***。例如，电子设备700可以包括一个或多个附加的处理子***、存储器子***、网络子***和/或显示子***。此外，电子设备700中可能不存在这些子***中的一个或多个。而且，在一些实施例中，电子设备700可以包括图7中未示出的一个或多个附加的子***。而且，虽然在图7中示出单独的子***，但是在一些实施例中，给定的子***或组件中的一些或全部能够被集成到电子设备700中的其他子***或组件中的一个或多个。例如，在一些实施例中，程序模块722被包括在操作***724中，和/或控制逻辑件716被包括在接口电路718中。

此外，电子设备700中的电路和组件可以使用模拟和/或数字电路的任何组合来实现，包括：双极性，PMOS和/或NMOS栅极或晶体管。此外，这些实施例中的信号可以包括具有近似离散值的数字信号和/或具有连续值的模拟信号。另外，组件和电路可能是单端或差分，并且电源可以是单极或双极。

集成电路(有时被称为“通信电路”)可以实现网络子***714的部分或全部功能。集成电路可以包括用于从电子设备700发送无线信号并且从其他电子设备接收电子设备700处的信号的硬件和/或软件机制。除了本文描述的机制之外，无线电通常在本领域中是已知的，并且因此没有详细描述。通常，网络子***714和/或集成电路能够包括任何数量的无线电。注意的是，多无线电实施例中的无线电以与所描述的单无线电实施例类似的方式起作用。

在一些实施例中，网络子***714和/或集成电路包括配置机制(诸如一个或多个硬件和/或软件机制)，该配置机制配置无线电以在给定的通信信道(例如，给定的载波频率)上发送和/或接收。例如，在一些实施例中，配置机制能够被用于将无线电从给定通信信道上的监视和/或发送切换到在不同通信信道上的监视和/或发送。(注意的是，本文使用的“监视”包括从其他电子设备接收信号并且可能对接收到的信号执行一个或多个处理操作)。

在一些实施例中，用于设计包括本文描述的集成电路中的一个或多个电路或集成电路的部分的过程的输出可以是计算机可读介质，诸如例如磁带或光盘或磁盘。计算机可读介质可以用数据结构或描述电路的其他信息来编码，该电路可以物理地实例化为集成电路或集成电路的部分。尽管各种格式可以被用于这种编码，但是这些数据结构通常被写入：Caltech中间格式(CIF)、Calma GDS II流格式(GDSII)或电子设计交换格式(EDIF)。集成电路设计领域的技术人员能够从上面详述的类型的示意图和相对应的描述开发这种数据结构，并且将数据结构在计算机可读介质上进行编码。集成电路制造领域的技术人员能够使用这种编码的数据以制造包括在本文中所描述的电路中的一个或多个的集成电路。

尽管前述讨论使用Wi-Fi和LTE通信协议作为说明性示例，但是在其他实施例中，可以使用各种蜂窝电话通信协议以及可以更一般地使用无线通信技术。因此，通信技术可以被使用在各种网络接口中。另外，尽管前述实施例中的操作中的一些以硬件或软件的方式来实现，但是前述实施例中的操作通常能够以各种配置和架构来实现。因此，前述实施例中的操作中的一些或全部能够用硬件、软件或这两者来执行。例如，通信技术中的操作中的至少一些可以使用程序模块722、操作***724(诸如接口电路718的驱动器)或接口电路718中的固件来实现。可替选地或附加地，通信技术中的操作中的至少一些可以在物理层中实现，诸如接口电路718中的硬件。

在前述描述中，我们言及“一些实施例”。注意的是，“一些实施例”描述所有可能实施例的子集，但是并非始终指定实施例的相同子集。

前述描述旨在使本领域技术人员能够制作和使用本公开，并且在特定应用及其要求的上下文中提供。而且，仅出于说明和描述目的而已经呈现对本公开的实施例的前述描述。它们并不旨在穷举或把本公开限制为所公开的形式。因此，对于本领域技术人员而言，许多修改和变型将会显而易见，并且在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以把本文所定义的一般原则应用于其他实施例和应用。此外，对前述实施例的讨论并不旨在限制本公开。因此，本公开并不旨在限于所示的实施例，而应当被赋予与本文所公开的原则和特征一致的最大范围。

Claims

1.一种接入点，包括：

一个或多个天线节点，所述一个或多个天线节点被配置为耦合到天线；以及

接口电路，所述接口电路被耦合到所述一个或多个天线节点，在操作期间所述接口电路与电子设备和蜂窝电话网络中的无线电节点通信，其中，在操作期间，所述接入点：

用信标通告对通信协议的支持；

从所述电子设备接收对所述接入点支持的一个或多个蜂窝电话网络的标识符的查询，所述蜂窝电话网络经由一个或多个长期演进(LTE)Wi-Fi聚合(LWA)协议提供通信；

响应于所述查询向所述电子设备提供所述一个或多个蜂窝电话网络的标识符；

从所述电子设备接收关联请求；以及

响应于所述关联请求与所述电子设备相关联。

2.根据权利要求1所述的接入点，其中，所述通信协议包括Hotspot 2.0协议。

3.根据权利要求1所述的接入点，其中，所述蜂窝电话网络的标识符包括公共陆地移动网络(PLMN)标识符。

4.根据权利要求1所述的接入点，其中，所述查询与接入网络查询协议(ANQP)兼容。

5.根据权利要求1所述的接入点，其中，所述接入点用探测响应通告对所述通信协议的支持。

6.根据权利要求1所述的接入点，其中，在操作期间，所述接入点协助所述无线电节点经由所述一个或多个LWA协议执行与所述电子设备的业务平衡。

7.根据权利要求6所述的接入点，其中，在所述业务平衡期间，所述接入点：

从所述无线电节点接收被封装到IEEE 802.11媒体访问控制(MAC)帧中的LTE分组数据汇聚协议(PDCP)数据报；以及

把所述IEEE 802.11MAC帧传输到所述电子设备。

8.一种用于与接入点结合使用的计算机程序产品，所述计算机程序产品包括非暂时性计算机可读存储介质和嵌入其中的计算机程序机制，以建立所述接入点、电子设备和蜂窝电话网络中的无线电节点的通信，所述计算机程序机制包括：

用信标通告对通信协议的支持的指令；

从所述电子设备接收对所述接入点支持的一个或多个蜂窝电话网络的标识符的查询的指令，所述蜂窝电话网络经由一个或多个长期演进(LTE)Wi-Fi聚合(LWA)协议提供通信；

响应于所述查询向所述电子设备提供所述一个或多个蜂窝电话网络的标识符的指令；

从所述电子设备接收关联请求的指令；以及

响应于所述关联请求与所述电子设备关联的指令。

9.根据权利要求8所述的计算机程序产品，其中，所述通信协议包括Hotspot 2.0协议。

10.根据权利要求8所述的计算机程序产品，其中，所述蜂窝电话网络的标识符包括公共陆地移动网络(PLMN)标识符。

11.根据权利要求8所述的计算机程序产品，其中，所述查询与接入网络查询协议(ANQP)兼容。

12.根据权利要求8所述的计算机程序产品，其中，所述接入点用探测响应通告对所述通信协议的支持。

13.根据权利要求8所述的计算机程序产品，其中，所述计算机程序机制还包括用于协助所述无线电节点经由所述一个或多个LWA协议执行与所述电子设备的业务平衡的指令。

14.根据权利要求13所述的计算机程序产品，其中，用于协助所述无线电节点执行业务平衡的指令包括：

把所述IEEE 802.11MAC帧传输到所述电子设备。

15.一种用于建立在接入点、电子设备和蜂窝电话网络中的无线电节点之间的通信的接入点实现的方法，其中，所述方法包括：

用信标通告对通信协议的支持；

响应于所述查询，向所述电子设备提供所述一个或多个蜂窝电话网络的标识符；

从所述电子设备接收关联请求；以及

响应于所述关联请求与所述电子设备相关联。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述通信协议包括Hotspot 2.0协议。

17.根据权利要求15所述的方法，其中，所述蜂窝电话网络的标识符包括公共陆地移动网络(PLMN)标识符。

18.根据权利要求15所述的方法，其中，所述查询与接入网络查询协议(ANQP)兼容。

19.根据权利要求15所述的方法，其中，所述接入点用探测响应通告对所述通信协议的支持。

20.根据权利要求15所述的方法，其中，所述方法还包括：协助所述无线电节点经由所述一个或多个LWA协议执行与所述电子设备的业务平衡。