CN110366207B - 分类和路由与用户设备相关联的网络流量的***和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例涉及用于分类和路由与至少一个用户设备[102]相关联的网络流量的***[100]和方法[300]。更特别地，本发明实施例可公开一种方法，用于：提供至少两个无线网络[1A/1B/2A/2B]；在至少一个用户设备[102]和至少两个无线网络[1A/1B/2A/2B]中的一个之间建立连接；通过至少两个无线网络[1A/1B/2A/2B]中的一个接收来自至少一个用户设备[102]的网络流量；基于至少两个无线网络[1A/1B/2A/2B]中的一个的唯一服务集标识符对来自至少一个用户设备[102]的网络流量进行分类；并且基于分类将网络流量从路由设备[104]路由到对应网关[108]。

Description

分类和路由与用户设备相关联的网络流量的***和方法
技术领域
本发明的实施例一般涉及无线通信。特别地，本发明的实施例涉及用于对与至少一个用户设备相关联的网络流量进行分类和路由的***和方法。
背景技术
本部分旨在提供与本领域的一般状况有关的信息，因此，以下所述的任何方法/功能不应仅通过将其包含在本部分中而认为是现有技术。
在传统的蜂窝部署中，正在部署适当功率的宏基站以覆盖足够大的区域，以提供蜂窝网络/覆盖。但是，由于只部署宏基站，随着用户设备在宏基站的覆盖范围内运行数量的增加，通常会出现容量快速下降的问题。另外，宏基站在室外位置提供良好的覆盖和较强的信号强度，但在室内位置(如建筑物、住宅等)由于覆盖/信号不能非常良好地在建筑物内部穿透，无法提供相同的覆盖和信号强度。这种室内位置的差覆盖/信号强度导致覆盖黑点和吞吐量下降，从而影响用户体验。覆盖黑点被定义为由于远离宏基站/小小区以外的因素而经历蜂窝信号强度降低的地理区域。覆盖黑点的一些症状有呼叫中断、呼叫过程中的数字混淆/噪音、难以听到其他呼叫者、信号高度可变、数据/互联网速度慢、互联网超时或电池使用量增加。此外，存在数个造成覆盖黑点的原因，其中的一些可以由蜂窝网络运营商规划并最小化，另一些则是蜂窝网络运营商不可见的。此外，大多数室内覆盖黑点是由于部署宏/微基站的费用以及由于宏/微基站的资源可用性或部署可行性造成的。
因此，蜂窝网络运营商正在加强一个或多个Wi-Fi接入点或小单元，利用局域网(以下简称LAN)在光纤电缆上的回程，部署在宏基站的覆盖范围内的多个战略位置点处。这种网络一般称为异构网络(以下简称HetNet)。这类小小区是低功率基站，包括微小区基站、微微小区基站和/或毫微微基站。此外，为了提供最后一英里的连通性和减少覆盖区域的覆盖黑点，蜂窝网络运营商正在办公室、商场、购物中心等地基于LAN部署小小区和Wi-Fi接入点。此外，蜂窝网络运营商在热点区域部署的Wi-Fi接入点可以用于满足用户的容量需求。部署Wi-Fi接入点的另一个重要原因是，大部分的服务消费发生在室内位置，因此在室内位置提供更好的网络覆盖变得十分必要。而且，使用宏基站提供室内覆盖的成本和挑战是相当高的。考虑到Wi-Fi接入点的巨大增长和商业化，许多蜂窝网络运营商都有动力部署Wi-Fi接入点为用户提供服务，也被迫将这些服务从蜂窝网络卸载到Wi-Fi接入点，以实现无缝的用户体验。此外，3GPP标准定义了两种接入类型：可信和不可信非3GPP接入。非3GPP接入包括来自Wi-Fi接入点、WiMAX、固定和CDMA网络的接入。可信的非3GPP接入通常被认为是蜂窝网络运营商建立的Wi-Fi接入，具有Wi-Fi无线接入网(RAN)中的加密和安全验证方法。在可信非3GPP接入中，用户设备通过Wi-Fi核心中的TWAG(可信无线接入网关)连接。TWAG又通过安全的隧道(如GTP、MIP、IPSEC或PMIP)直接连接到演进分组核心(EPC)中的P-GW(分组网关)。
目前，为了服务大量用户，在宽带连接中提供与连接到LAN的Wi-Fi接入点相关联的多个唯一标识符一直存在技术上的挑战，而且很难根据唯一标识符控制带宽。进一步地，在不影响用户体验的情况下，将与多个用户设备相关联的服务或网络流量从蜂窝网络卸载/路由到具有光纤回程的LAN上连接的可信公共/专用Wi-Fi接入点也很困难，反之亦然。此外，基于具有不同的订阅计划的多个唯一标识符对多个用户进行分类一直很困难。将对于其各自的服务消费具有不同的订阅计划的受信任的公共Wi-Fi接入点的公共唯一标识符和受信任的专用Wi-Fi接入点的专用唯一标识符与其各自的数据/语音计划隔离开来，而不影响服务的主机/所有者/促进者的数据包或速度，也很困难。
因此，鉴于上述缺陷，需要一种高效和有效的方法，为用户提供Wi-Fi接入点的多个唯一标识符，将用户的流量从蜂窝网络卸载/路由到可信的公共/专用Wi-Fi接入点，并基于多个唯一标识符对多个用户进行分类。
发明内容
提供本部分以简单介绍本发明的某些方面，这些方面将在下面的具体实施方式中进一步描述。本发明内容并非旨在识别权利要求所述主题的关键特征或范围。
本发明的实施例可涉及用于路由与至少一个用户设备相关联的网络流量的方法，该方法由路由设备执行，该方法包括：提供至少两个无线网络，其中至少两个无线网络是公共无线网络和专用无线网络中的至少一个，至少两个无线网络中的每一个具有唯一服务集标识符，唯一服务集标识符是公共唯一服务集标识符和专用唯一服务集标识符中的一个，以及唯一服务集标识符具有与核心网络连接的对应网关；在至少一个用户设备和至少两个无线网络中的一个之间建立连接，其中使用至少两个无线网络中的一个的唯一服务集标识符建立连接，当路由设备接收到来自至少一个用户设备的请求以利用至少一个服务时建立连接，以及当至少一个用户设备利用至少一个服务时，通过至少两个无线网络中的一个接收来自至少一个用户设备的网络流量；对从至少一个用户设备接收到的网络流量进行分类，其中分类是基于唯一服务集标识符；基于分类将网络流量从路由设备路由到对应网关，路由设备连接到核心网络。
本发明的实施例可涉及用于路由与至少一个用户设备相关联的网络流量的路由设备，该路由设备包括：网络管理模块，用于提供至少两个无线网络，其中至少两个无线网络是公共无线网络和专用无线网络中的至少一个，至少两个无线网络中的每一个具有唯一服务集标识符，唯一服务集标识符是公共唯一服务集标识符和专用唯一服务集标识符中的一个，以及唯一服务集标识符具有与核心网络连接的对应网关；通信模块，用于在至少一个用户设备和至少两个无线网络中的一个之间建立连接，其中使用至少两个无线网络中的一个的唯一服务集标识符建立连接，以及当路由设备接收到来自至少一个用户设备的请求以利用至少一个服务时建立连接；流量模块，用于当至少一个用户设备利用至少一个服务时，通过至少两个无线网络中的一个接收来自至少一个用户设备的网络流量，以及对从至少一个用户设备接收到的网络流量进行分类，其中分类是基于唯一服务集标识符；以及路由模块，用于基于分类将网络流量从路由设备路由到对应网关，其中路由设备连接到核心网络。
附图说明
被并入本文并构成本发明的一部分的附图示出本公开的方法和***的示例性实施例，其中相同的附图标记在不同的附图中表示相同的部分。附图中的组件不一定是按比例描绘，而是将重点放在清楚地说明本发明的原理。此外，附图中所示的实施例不应被解释为对本发明的限定，但是为了突出本发明的优势，说明根据本发明的方法和***的可能变体。本领域技术人员将理解，这些附图的公开包括通常用于实现这些组件的电气组件或电路的公开。
图1A示出根据本发明实施例的用于通过路由设备对网络流量进行分类和路由的示例性***架构[100A]。
图1B示出根据本发明实施例的用于通过核心网络对网络流量进行分类和路由的示例性***架构[100B]。
图2示出根据本发明示例性实施例的示例性路由设备[104]。
图3示出根据本发明实施例的用于对与至少一个用户设备相关联的网络流量进行分类和路由的示例性方法流程图[300]。
图4示出根据本发明实施例的用于将数据服务从核心网络卸载到无线网络的示例信令流程图[400]。
图5示出根据本发明实施例的用于将语音服务从核心网络卸载到无线网络的示例信令流程图[500]。
图6示出根据本发明实施例的用于使用路由设备和核心网络对至少一个用户设备进行EAP AKA身份认证的示例信令流程图[600]。
具体实施方式
在下面的描述中，为了解释的目的，陈述各种具体细节以提供本发明实施例的全面理解。然而，应当理解，本发明实施例可以在没有这些具体细节的情况下实施。下面描述的数个特性可以彼此独立使用，或者与其他特性的任何组合一起使用。单个特性可能不能解决上面讨论的任一个问题，或者只能解决上面讨论的问题中的一个。上面讨论的一些问题可能无法通过本文描述的任一个特性完全地解决。本发明的示例实施例如下所述，如在各种图中所示，其中相同的附图标记在不同的附图中表示相同的部分。
本发明包括用于对与至少一个用户设备相关联的网络流量进行分类和路由的***和方法，其中网络流量的分类基于公共无线网络和专用无线网络中的一个的唯一服务集标识符。
如本文所使用的，网络流量可指至少一个用户设备在使用至少一个服务时所产生的输出流量/数据包，或核心网络在向至少一个用户设备提供至少一个服务时所产生的输入流量/数据包。这种网络流量可以包括至少一个服务的流量/数据包，至少一个服务包括但不限于数据服务、语音呼叫服务、视频呼叫服务、Wi-Fi语音(以下简称VoWi-Fi)语音呼叫服务、VoWi-Fi视频呼叫服务，以及对本领域技术人员显而易见的任何此类服务。
如本文所使用的，专用无线网络可指在空中广播至少一个专用唯一服务集标识符的可信专用无线网络。这种专用无线网络可由Wi-Fi接入点/路由设备创建/提供，其中Wi-Fi接入点/路由设备通过有线连接而连接到核心网络。此外，至少一个用户设备可通过使用专用唯一服务集标识符连接到专用无线网络来利用至少一个服务。
如本文所使用的，公共无线网络可指在空中广播至少一个公共唯一服务集标识符的可信公共无线网络。这种公共无线网络可以由Wi-Fi接入点/路由设备创建/提供，其中Wi-Fi接入点/路由设备通过有线连接而连接到核心网络。此外，至少一个用户设备可通过使用公共唯一服务集标识符连接到公共无线网络来利用至少一个服务。这种可信公共/专用无线网络可由蜂窝网络运营商部署和控制在室内位置或其中没有蜂窝网络或蜂窝网络较弱的任何位置。因此，公共/专用无线网络可以在这种位置向至少一个用户设备提供扩展的蜂窝网络覆盖。
如本文所使用的，用户设备可以是可通过锁定到核心网络的宏基站、小小区和Wi-Fi接入点/路由设备中的至少一个来利用至少一个服务的计算设备。用户设备可具有处理器、显示器、存储器和输入装置(如硬键盘和/或软键盘)。用户设备可包括但不限于手机、平板电脑、可穿戴设备、平板手机、个人数字助手，以及对本领域技术人员显而易见的任何此类设备。
如本文所使用的，核心网络可指任何蜂窝网络或无线网络，包括但不限于5G网络、长期演进(LTE)网络和全球移动通信***(GSM)网络，为至少一个用户设备提供蜂窝网络或无线蜂窝网络。
如本文所使用的，Wi-Fi接入点/路由设备可指通过高速回程有线连接(例如利用光纤电缆的局域网(LAN)连接/FTTx(光纤到x)、未指定波段收音机(UBR)、微波、卫星、点对多点/点对点无线链路、Wi-Fi、毫米波多节点无线回程)连接到核心网络并向至少一个用户设备提供公共无线网络和专用无线网络中的至少一个的设备。换句话说，Wi-Fi接入点/路由设备(通过公共无线网络和专用无线网络中的至少一个)向至少一个用户设备提供扩展的核心/蜂窝网络覆盖，特别是在室内位置。此外，Wi-Fi接入点/路由设备可以使用如802.11a/b/g/n/ac/ah的传统无线技术进行操作。此类Wi-Fi接入点/路由设备可包括但不限于路由器、客户前提设备(CPE)、光网络终端(ONT)、调制解调器、云终端、以及对于本领域普通技术人员来说是显而易见的任何此类装置。
如图1A所示，本发明示出根据本发明实施例的用于通过路由设备对网络流量进行分类和路由的示例性***架构[100A]。图1A中的示例***架构[100A]描述通过有线连接而连接到核心网络的网关[106]的路由设备[104]，其中路由设备[104]向至少一个用户设备[102]提供专用无线网络[1A/2A]和公共无线网络[1B/2B]中的至少一个以利用至少一个服务。在优选实施例中，路由设备[104]通过光纤电缆上的局域网(LAN)连接而连接到核心网络，并可向至少一个用户设备[102]提供蜂窝无线网络。此外，路由设备[104]可以广播与专用无线网络[1A/2A]相关联的专用唯一服务集标识符和与公共无线网络[1B/2B]相关联的公共唯一服务集标识符中的至少一个。这种公共无线网络[1B/2B]和专用无线网络[1A/2A]可以是虚拟网络和物理网络中的至少一个。此外，在整个说明书中，附图标记[102]包括如图1A和图1B所示的四个用户设备[102A/102B/102C/102D]的任一个/全部。同样，附图标记[104]包括如图1A和图1B所示的两个路由设备[104A/104B]的任一个/全部。而且，附图标记[108]包括如图1A和图1B所示的6个网关[108A-108F]的任一个/全部。如非限制/示例性图1A所示，并如在以下非限制/示例性表1中解释，路由设备[104A]在提供专用无线网络[1A]和公共无线网络[1B]的同时可分别广播专用唯一服务集标识符[SSID-1A]和公共唯一服务集标识符[SSID-1B]。同样，路由设备[104B]在提供专用无线网络[2A]和公共无线网络[2B]的同时可分别广播专用唯一服务集标识符[SSID-2A]和公共唯一服务集标识符[SSID-2B]。此外，用户设备[102A]连接到专用无线网络[1A]，用户设备[102B]连接到公共无线网络[1B]，用户设备[102C]连接到专用无线网络[2A]，用户设备[102D]连接到专用无线网络[2B]，其中，路由设备[104A]提供专用无线网络[1A]和公共无线网络[1B]，路由设备[104B]提供专用无线网络[2A]和公共无线网络[2B]。而且，本领域普通技术人员很容易理解，任意数量的用户设备[102]可以通过路由设备[104]连接到专用无线网络和公共无线网络的任一个。此外，本领域普通技术人员也很容易理解，路由设备[104]可以创建一个或多个专用无线网络或公共无线网络。例如，路由设备[104]可以只创建一个专用无线网络，或者可以只创建单个公共无线网络，或者可以创建两个专用无线网络，或两个公共无线网络，或任意数量/组合的此类无线网络。
Figure BDA0002022741150000061
此外，当至少用户设备[102]连接到核心网络的宏基站/小小区，且靠近专用无线网络[1A/2A]和公共无线网络[1B/2B]中的一个时，至少用户设备[102]可通过专用无线网络[1A/2A]和公共无线网络[1B/2B]中的一个向路由设备[104]发送利用至少一个服务的服务请求。在这种情景下，至少用户设备[102]可以锁定/连接到专用无线网络[1A/2A](使用专用唯一服务集标识符)和公共无线网络[1B/2B](使用公共唯一服务集标识符)中的一个。至少一个用户设备[102]的锁定包括使用可扩展认证协议(以下简称EAP)的至少一个用户设备[102]到专用无线网络[1A/2A]和公共无线网络[1B/2B]中的一个的认证。至少一个用户设备[102]的锁定可基于如公共陆地移动网络(PLMN)、移动国家代码/移动网络代码(MCC/MNC)、网络接入标识符(NAI)等的信息。因此，至少用户设备[102]可使用路由设备[104]与专用无线网络[1A/2A]和公共无线网络[1B/2B]中的一个连接，因此，至少用户设备[102]可通过路由设备[104]与专用无线网络[1A/2A]和公共无线网络[1B/2B]中的一个建立连接。
一旦至少用户设备[102]连接到专用无线网络[1A/2A]和公共无线网络[1B/2B]中的一个/与专用无线网络[1A/2A]和公共无线网络[1B/2B]中的一个建立连接，经由路由设备[104]并通过专用无线网络[1A/2A]和公共无线网络[1B/2B]中的一个，至少用户设备[102]可开始利用至少一个服务。当至少用户设备[102]通过专用无线网络[1A/2A]和公共无线网络[1B/2B]中的一个利用至少一个服务时，路由设备[104]可从至少用户设备[102]接收网络流量。在接收到来自至少用户设备[102]的网络流量后，路由设备[104]可识别专用/公共无线网络[1A/2A/1B/2B]的唯一服务集标识符，至少用户设备[102]使用该唯一服务集标识符利用至少一个服务。根据对专用无线网络[1A/2A]和公共无线网络[1B/2B]中的一个的唯一服务集标识符的识别，路由设备[104]可基于唯一服务集标识符(即专用唯一服务集标识符和/或公共唯一服务集标识符)对网络流量进行分类。路由设备[104]还可基于互联网协议(IP)范围和虚拟路由功能(VRF)中的至少一个对网络流量进行分类。
对至少用户设备[102]的网络流量进行分类后，路由设备[104]可基于网络流量的分类将至少用户设备[102]的网络流量通过网络网关[106]路由到对应网关[108]。进一步地，对应网关[108]负责处理与专用无线网络[1A/2A]和公共无线网络[1B/2B]中的一个的专用/公共唯一服务集标识符相关联的网络流量。换句话说，每个唯一服务集标识符具有连接到核心网络的对应网关[108]。
在示例性实施例中，当网络流量与公共无线网络[1B/2B]的公共唯一服务集标识符相关联时，路由设备[104]可将至少用户设备[102]的网络流量路由到GTP S2a移动性(SaMOG)网关[108A]。此外，当网络流量与专用无线网络[1A/2A]的专用唯一服务集标识符相关联(即宽带连接)时，路由设备[104]可将至少用户设备[102]的网络流量路由到固网网关[108B]。再者，当网络流量与公共无线网络[2B/2B]的公共唯一服务集标识符相关联(即公共热点连接)时，路由设备[104]可将至少用户设备[102]的网络流量路由到Wi-Fi网关[108C]。这样，路由设备[104]也可负责将与至少一个用户设备[102]相关联的网络流量从核心网络无缝卸载到路由设备[104]提供的无线蜂窝网络[1A/1B/2A/2B]。
计费网关[110]用于基于至少用户设备[102]通过对应网关[108A-108C]利用的至少一个服务，对至少用户设备[102]进行计费/收费。
如图1B所示，本发明示出根据本发明实施例的用于通过核心网络对网络流量进行分类和路由的示例性***架构[100B]。
对于示例***架构[100B]，路由设备[104]接收来自至少一个用户设备[102]的网络流量，路由设备[104]随后将网络流量发送到宽带网关[108D]。在优选实施例中，宽带网关[108D]位于核心网络中，并且可负责基于唯一服务集标识符(即专用唯一服务集标识符和/或公共唯一服务集标识符)对网络流量进行识别和分类。宽带网关[108D]还可负责将与至少一个用户设备[102]相关联的网络流量从核心网络无缝卸载到路由设备[104]提供的无线蜂窝网络[1A/1B/2A/2B]。
聚合移动网关[108E]可包括GTP S2a移动性(SaMOG)网关[108A]、分组网关和演进分组数据网关(ePDG)。来自公共无线网络[1B/2B]和专用无线网络[1A/2A]中的至少一个的任何网络流量可以在聚合移动网关[108E]处聚合，并由聚合移动网关[108E]处理。此外，聚合移动网关[108E]可以是组网关或单个网关，负责每个或多个技术(如MSC、BNG、5G核心(UP/DP))的锚定会话。
聚合接入控制器[108F]可以是监控核心蜂窝网络以及无线网络和与至少一个用户设备[102]相关联的一个或多个参数(如覆盖、吞吐量、延迟、丢包、抖动、电池、公共陆地移动网络(PLMN)、SSID等)，以便触发核心蜂窝网络和无线网络之间的网络流量卸载或反之亦然的组件或组件组。在实施例中，聚合接入控制器[108F]可以是接入网发现和选择功能(ANDSF)或热点2.0。此外，也可以考虑其他参数，如网络接入标识符(NAI)领域、3GPP蜂窝PLMN、漫游财团列表、域名、地点名称、地点信息、移动电话运营商友好名称、IP地址类型可用性信息、WAN指标、连接能力、操作类指示、网络认证类型信息、HE-SSID、接入网类型字段、互联网可用字段、基站子***(BSS)负载信息元素、服务质量(QoS)等。
运营支持***(OSS)/业务支持***(BSS)[112]可负责为聚合计费和运营提供网络(如蜂窝、FTTx、无线等)的聚合。操作支持***(OSS)/业务支持***(BSS)[112]也可以负责聚合通信和传感器服务的实现、保证和计费流程。此外，可以由运营支持***(OSS)/业务支持***(BSS)[112]处理CRM和客户体验优化以及电信管理的聚合的可见性、EMS/NMS、OSS网络运营中心、简单网络管理协议(SNMP)、和聚合的网络的管理。聚合OSS/BSS[112]可支持创新文化，维护产品目录驱动订单管理器和精确计费模块，不限制基于无线或蜂窝技术的新服务—第三方服务商提供的各种应用服务(OTT)、SDN/NFV、容器、5G、物联网等。
策略和收费规则功能(PCRF)/在线收费***(OCS)[114]也可负责表征聚合的策略服务器、智能网络***、语音/数据收费和策略服务器。通过多技术策略和收费***的聚合，聚合PCRF/OCS可为预付订户、后付费订户提供统一的策略/服务管理平台和统一的客户关怀平台。策略和收费规则功能(PCRF)/在线收费***(OCS)[114]还可为多种电信服务(如语音、短信和数据服务)提供多种平台上的聚合计费/收费以及灵活的收费策略。
互联网[116]可负责将每个网关[108]连接到核心网络，并可以进一步将至少一个用户设备[102]连接到无线网络和/或蜂窝网络和网关[108]。
如图2所示，本发明示出根据本发明示例性实施例的示例性路由设备[104]，路由设备[104]包括但不限于天线[202]、通信模块[204]、路由模块[206]、流量模块[208]、网络管理模块[210]、连接到存储器[214]的处理器[212]。通信模块[204]可用于通过天线[202]向至少一个用户设备[102]提供专用无线网络[1A/2A]和公共无线网络[1B/2B]中的至少一个。通信模块[204]还可用于通过天线[202]广播专用无线网络[1A/2A]的专用唯一服务集标识和公共无线网络[1B/2B]的公共唯一服务集标识中的至少一个。在实施例中，通信模块[204]可以是收发器。通信模块[204]还可用于通过天线[202]与至少一个用户设备[102]通信。此类通信可包括但不限于认证至少一个用户设备[102]，建立至少一个用户设备[102]与公共无线网络[1B/2B]和专用无线网络[1A/2A]中的一个之间的连接，以及接收来自至少一个用户设备[102]的网络流量。
流量模块[208]可用于从通信模块[204]接收至少一个用户设备[102]的网络流量，并可以基于唯一服务集标识符(即专用唯一服务集标识符和/或公共唯一服务集标识符)对网络流量进行分类。而且，路由设备[104]还可以基于互联网协议(IP)范围和虚拟路由功能(VRF)中的至少一个对网络流量进行分类。此外，流量模块[208]可用于处理外出(输出)流量和进入(输入)流量。
路由模块[206]可用于基于网络流量的分类，通过网络网关[106]将网络流量路由到对应网关[108]。路由模块[206]可用于从流量模块[208]接收分类的网络流量。此外，对应网关[108]负责处理与专用无线网络[1A/2A]和公共无线网络[1B/2B]中的一个的专用/公共唯一服务集标识符相关联的网络流量。换句话说，每个唯一服务集标识符具有连接到核心网络的对应网关[108]。而且，路由模块[206]可接收和发送各种协议的数据，将数据协议转换为用于IP或非IP网络(蜂窝/无线网络)上路由的互联网协议。路由模块[206]可具有多个接口，通过这些接口，SATCOM协议(卫星通信)、UHF-VHF(超高频/甚高频)协议、数字数据协议、串行数据协议、通用数据链路协议、一键通数据协议、模拟/数字语音和语音互联网协议以及其他互联网协议的数据可以被接收、路由和发送。用于每个组件的硬件、固件和/或软件逻辑将模拟或其他数字数据转换为互联网协议，验证数据的分类级别，保护数据的分类级别，加密数据，用于通过安全路由***路由到目标接口。
网络管理模块[210]可用于向至少一个用户设备[102]提供至少两个无线网络[1A/1B/2A/2B]，其中至少两个无线网络是公共无线网络[1B/2B]和专用无线网络[1A/2A]中的至少一个。这种公共无线网络[1B/2B]和专用无线网络[1A/2A]可以是虚拟网络和物理网络中的至少一个。网络管理模块[210]可用于管理和处理与所有无线网络[1A/2A/1B/2B]相关的一个或多个策略。此外，网络管理模块[210]可用于控制和监控网络通信，即利用基于各种参数(包括IP地址、VLAN、网络端口、流量方向等)的策略控制。
处理器[212]可与通信模块[204]、路由模块[206]、流量模块[208]、网络管理模块[210]通信耦合，并可用于执行一个或多个操作。进一步地，路由模块[206]、流量模块[208]、网络管理模块[210]与处理器[212]协同工作。本文所使用的处理器[212]可包括但不限于处理器或一组处理器，如微处理器、多核微处理器、数字信号处理器、电子电路的集合、或其组合，并可用于执行操作/功能。
与处理器[212]耦合的存储器[214]可用于存储和管理多个数据集，包括公共无线网络[1B/2B]和专用无线网络[1A/2A]中的至少一个的唯一服务标识符。存储器[214]可包括但不限于易失性存储器、非易失性存储器、远程存储器、云存储、高速随机存取存储器和/或非易失性存储器，如一个或多个磁盘存储设备、一个或多个光学存储设备和/或闪存(如NAND和NOR)或其组合。
路由设备[104]还可包括负责处理至少一个用户设备[102]的位置信息的自动位置管理模块，用于处理至少一个用户设备[102]的认证的认证模块，用于处理分配给至少一个用户设备[102]的带宽的带宽协商模块。此外，路由设备[104]还可处理支持操作、管理和维护活动。
路由设备[104]或核心网络(基于某些默认设置或预定规则)可使用一种或多种路由算法来路由网络流量。可选地，还可以向用户提供选择特定路由算法来路由网络流量的选项。少许优化路由算法的示例包括但不限于最低成本路由(例如具有最低成本的路由路径)，带宽密集型路由(例如基于应用类型最大化带宽和服务质量(QoS)的路由路径)，最少拥堵路由(例如，减少流量/包丢失的路由路径，例如，支持语音服务)，客户路由(例如，跨网络尽可能多地停留在核心网络上的路由路径)，和对本领域技术人员显而易见的任何其他路由算法。
本发明促进路由设备[104]支持以下协议和服务:
1)连接到下一个网关的协议[如以太网上通用路由封装(EoGRE)、通用路由封装(GRE)、二层虚拟专用网(L2VPN)、无线接入点的控制和配置(CAPWAP)等的协议]
2)用于SIM/用户设备认证的Radius协议(如必需的可扩展认证协议(EAP)、EAP-认证和密钥协商(EAP-AKA)、EAP-AKA'、EAP-用户身份模块(EAP-SIM)、无线互联网服务提供商(WISP)、基于证书等的协议)
3)无缝设备协议，像热点2.0(HS2.0)发行以发布公共陆地移动网络(PLMN)信息或任何其他替代协议
4)根据唯一服务集标识符对网络流量进行分类(如图1A、图1B所示)
5)发布位置信息，如位置组名(等效于无线网络组名)、至少一个用户设备[102]的标识符、Radius消息(或其他认证流)上的唯一服务集标识符
6)限制每个路由器、每个唯一服务集标识符等的用户数量
7)每个唯一服务集标识符的带宽控制(如下所述)
如图3所示，本发明示出根据本发明实施例的用于对与至少一个用户设备相关联的网络流量进行分类和路由的示例性方法流程图[300]，其中方法由路由设备[104]执行。方法流从步骤302开始。
在步骤304处，路由设备[104]可向至少一个用户设备[102]提供专用无线网络[1A]和公共无线网络[1B]，并且可分别广播专用无线网络[1A/2A]及公共无线网络[1B/2B]的专用唯一服务集标识符及公共唯一服务集标识符。此外，公共/专用唯一服务集标识符的每个具有连接到核心网络的对应网关[108]。
在步骤306处，路由设备[104]可以在至少一个用户设备[102]与专用无线网络[1A/2A]和公共无线网络[1B/2B]的至少一个之间建立连接，其中与专用无线网络[1A/2A](使用专用唯一服务集标识符)和公共无线网络[1B/2B](使用公共唯一服务集标识符)中的一个建立连接。此外，在路由设备[104]接收来自至少一个用户设备[102]的服务请求以利用至少一个服务的情况下建立连接。
在步骤308处，路由设备[104]可从至少用户设备[102]接收网络流量，而至少用户设备[102]通过专用无线网络[1A/2A]和公共无线网络[1B/2B]中的一个利用至少一个服务。
在步骤310处，路由设备[104]可识别至少用户设备[102]使用其利用至少一个服务的唯一服务集标识符。在识别专用无线网络[1A/2A]和公共无线网络[1B/2B]中的一个的唯一服务集标识符后，路由设备[104]可基于唯一服务集标识符(即专用唯一服务集标识符和/或公共唯一服务集标识符)对网络流量进行分类。
在步骤312处，路由设备[104]可基于网络流量的分类，通过网络网关[106]将至少用户设备[102]的网络流量路由到对应网关[108]。此外，对应网关[108]负责处理与专用无线网络[1A/2A]和公共无线网络[1B/2B]中的一个的专用/公共唯一服务集标识符相关联的网络流量。换句话说，每个唯一服务集标识符具有连接到核心网络的对应网关[108A-108C]。然后，方法[300]可在步骤314结束。
如图4所示，本发明示出根据本发明实施例的用于将与数据服务相关联的网络流量从核心网络卸载到专用无线网络[1A/2A]和公共无线网络[1B/2B]中的一个的示例信令流程图[400]。
在步骤402处，至少一个用户设备[102]可以在可信接口上使用归属用户服务器(HSS)[124]得到至路由设备[104]或核心网络的身份认证(互联网秘钥交换版本2,IKEv2)。这种身份认证是在至少一个用户设备[102]发送连接请求的情况下执行的。此外，至少一个用户设备[102]可以扫描无线网络和/或核心网络的可用性，并且至少一个用户设备[102]可以基于网络的信号强度、优先级、策略、认证方法和其他参数而单独或一起锁定到这些网络的每个。在优选实施例中，至少一个用户设备[102]在核心蜂窝网络之上选择无线网络。可选地，至少一个用户设备[102]或核心网络选择用于通过蜂窝网络或无线网络两者之一来卸载流量的网络。
在步骤404处，在演进分组数据网关(ePDG)[118]和分组网关(PGW)[120]之间创建封装或隧道。在另一个实施例中，可在至少一个用户设备[102]和聚合移动网关[108E]之间创建直接隧道，用于对网络流量进行分类，并基于虚拟LAN路由网络流量。此外，演进分组数据网关(ePDG)可以根据本地策略选择分组网关(PGW)[120]。这种本地策略可以动态或静态地配置以用于封装和隧道，使用这种策略，演进分组数据网关(ePDG)基于技术或端点选择网关。
在步骤406处，演进分组数据网关(ePDG)[118]可创建会话请求，并将会话请求发送至分组网关(PGW)[120]，用于向至少一个用户设备[102]提供至少一个服务。此外，分组网关(PGW)[120]可将路由设备[104]的IP和名称分配给至少一个用户设备[102]。
在步骤408处，分组网关(PGW)[120]可以将分组数据网络(PDN)网关地址更新到归属用户服务器(HSS)[124]。
在步骤410处，分组网关(PGW)[120]可以创建会话响应，并将会话请求发送到演进分组数据网关(ePDG)[118]。
在步骤412处，在至少一个用户设备[102]和演进分组数据网关(ePDG)[118]之间创建IPSEC隧道。此外，在演进分组数据网关(ePDG)[118]和分组网关(PGW)[120]之间创建GTP隧道。
在步骤414处，在至少一个用户设备[102]和分组网关(PGW)[120]之间创建E2E隧道(如IPSec或EoGRE)，用于使用互联网[116]将与数据流量相关联的网络流量从核心网络卸载到专用无线网络[1A/2A]和公共无线网络[1B/2B]中的一个。
如图5所示，本发明示出根据本发明实施例的用于将与语音服务相关联的网络流量从核心网络卸载到专用无线网络[1A/2A]和公共无线网络[1B/2B]中的一个的示例信令流程图[500]。
在步骤502处，至少一个用户设备[102]可以在可信接口上使用归属用户服务器(HSS)[124]得到至路由设备[104]或核心网络的身份认证(IKEv2)。这种身份认证是在至少一个用户设备[102]发送连接请求的情况下执行的。此外，至少一个用户设备[102]可以扫描无线网络和/或核心网络的可用性，并且至少一个用户设备[102]可以基于网络的信号强度、优先级、策略、认证方法和其他参考而单独或一起锁定到这些网络的每个。在优选实施例中，至少一个用户设备[102]在核心蜂窝网络之上选择无线网络。可选地，至少一个用户设备[102]或核心网络选择通过蜂窝网络或无线网络两者之一来卸载流量的网络。
在步骤504处，在演进分组数据网关(ePDG)[118]和分组网关(PGW)[120]之间创建封装或隧道。在另一个实施例中，可在至少一个用户设备[102]和聚合移动网关[108E]之间创建直接隧道，用于对网络流量进行分类，并基于虚拟LAN路由网络流量。此外，演进分组数据网关(ePDG)可以根据本地策略选择分组网关(PGW)[120]。这种本地策略可以动态或静态地配置以用于封装和隧道，使用这种策略，演进分组数据网关(ePDG)基于技术或端点选择网关。
在步骤506处，演进分组数据网关(ePDG)[118]可创建会话请求，并将会话请求发送至分组网关(PGW)[120]。此外，分组网关(PGW)[120]可将路由设备[104]的IP和名称分配给至少一个用户设备[102]。
在步骤508处，分组网关(PGW)[120]可以将分组数据网络(PDN)网关地址更新到归属用户服务器(HSS)[124]。
在步骤510处，分组网关(PGW)[120]可以创建会话响应，并将会话请求发送到演进分组数据网关(ePDG)[118]，用于向至少一个用户设备[102]提供至少一个服务。
在步骤512处，在至少一个用户设备[102]和演进分组数据网关(ePDG)[118]之间创建IPSEC隧道。此外，在演进分组数据网关(ePDG)[118]和分组网关(PGW)[120]之间创建GTP隧道。
在步骤514处，在至少一个用户设备[102]和IP多媒体子***(IMS)[126]之间发生会话发起协议(SIP)注册。
在步骤516处，利用IP多媒体子***(IMS)[126处的成功注册，在至少一个用户设备[102]和IP多媒体子***(IMS)[126]之间创建E2E隧道，用于使用互联网[116]将与语音业务相关联的网络流量从核心网络卸载到专用无线网络[1A/2A]和公共无线网络[1B/2B]中的一个。
如图6所示，本发明示出根据本发明实施例的用于利用核心网络对至少一个用户设备[102]进行EAP认证的示例信令流程图[600]。
在步骤602处，至少一个用户设备[102]可向路由设备[104]发送连接请求，用于利用至少一个服务。在实施例中，连接请求可以是802.11关联请求。
在步骤604处，至少一个用户设备[102]可向路由设备[104]发送EAP请求，用于识别至少一个用户设备[102]。
在步骤604处，作为响应，路由设备[104]可在识别至少一个用户设备[102]后反过来向至少一个用户设备[102]发送EAP请求。
在步骤608处，路由设备[104]可以向SaMOG网关[108A]发送无线接入请求。无线接入要求可包括但不限于用户名(如RootNAI)、与至少一个用户设备[102]相关联的唯一标识符、连接类型的信息(如WLAN)以及至少一个用户设备[102]的EAP标识。
在步骤610处，SaMOG网关[108A]可以通过分组网关(PGW)[120]将diameter(协议名)EAP请求发送到认证、授权和计费(AAA)服务器[122]。这种diameter EAP请求可包括但不限于用户名(如RootNAI)、连接类型信息(如WLAN)以及至少一个用户设备[102]的EAP标识。
在步骤612处，认证、授权和计费(AAA)服务器[122]可以将diameter多认证请求发送到归属用户服务器[124]。这种diameter多认证请求可包括但不限于用户名(如IMSI)和连接类型的信息(如WLAN)。
在步骤614处，归属用户服务器[124]反过来可向认证、授权和计费(AAA)服务器[122]发送diameter多认证应答。这种diameter多认证应答可包括但不限于用户名(如IMSI)和认证向量属性。
在步骤616处，认证、授权和计费(AAA)服务器[122]可将diameter EAP应答发送到SaMOG网关[108A]。diameter EAP应答可包括但不限于用户名(例如RootNAI)。
在步骤618处，SaMOG网关[108A]可以进一步向路由设备[104]发送无线接入挑战，无线接入挑战可包括但不限于用户名(例如RootNAI)。
在步骤620处，路由设备[104]现在可向至少一个用户设备[102]发送EAP挑战请求。
在步骤622处，至少一个用户设备[102]现在可向路由设备[104]发送EAP挑战响应。
在步骤624处，路由设备[104]向SaMOG网关[108A]发送另一个无线接入请求。这种另一个无线接入请求可包括但不限于用户名(如RootNAI)和至少一个用户设备[102]的挑战响应的EAP。
在步骤626处，SaMOG网关[108A]可以通过分组网关(PGW)[120]将另一个diameterEAP请求发送到认证、授权和计费(AAA)服务器[122]。这种另一个diameter EAP请求可包括但不限于用户名(如RootNAI)和至少一个用户设备[102]的挑战响应的EAP。
在步骤628处，认证、授权和计费(AAA)服务器[122]可以将diameter SA请求发送到归属用户服务器(HSS)[124]。这种diameter SA请求可包括但不限于用户名(如IMSI)、连接类型的信息(如WLAN)和SA的类型(如注册)。
在步骤630处，归属用户服务器(HSS)[124]反过来可向认证、授权和计费(AAA)服务器[122]发送diameter SA应答。这种diameter SA应答可包括但不限于用户名(如IMSI)和与至少一个用户设备[102]相关联的用户的个人资料。用户的个人资料可包括服务质量(QoS)信息、APN信息等。
在步骤632处，认证、授权和计费(AAA)服务器[122]还可向归属用户服务器(HSS)[124]发送请求，以获取至少一个用户设备[102]的位置。
在步骤634处，作为响应，归属用户服务器(HSS)[124]将***用户数据请求(IDR)发送到移动管理实体(MME)[128]。
在步骤636处，移动管理实体(MME)[128]可将***用户数据应答(IDA)发送到归属用户服务器(HSS)[124]。
在步骤638处，当归属用户服务器(HSS)[124]从移动管理实体(MME)[128]接收到***用户数据应答(IDA)时，归属用户服务器(HSS)[124]可将用户数据应答(UDA)发送到认证、授权和计费(AAA)服务器[122]。
在步骤640处，当认证、授权和计费(AAA)服务器[122]接收到用户数据应答(UDA)时，认证、授权和计费(AAA)服务器[122]可以将diameter EA应答发送到SaMOG网关[108A]。diameter EAP应答可包括(但不限于)用户名(如RootNAI)和用户的个人资料。
在步骤642处，SaMOG网关[108A]可向分组网关(PGW)[120]发送GPRS隧道协议(GTP)会话请求。这种要求可包括但不限于国际移动用户标识符、移动台国际用户目录号、无线网络[1A/2A/1B/2B]的唯一标识符、连接类型的信息(如WLAN)等。
在步骤644处，分组网关(PGW)[120]可以向认证、授权和计费(AAA)服务器[122]发送diameter AA请求。这种diameter AA请求可包括但不限于用户名、连接类型的信息(如WLAN)和SA的类型。
在步骤646处，认证、授权和计费(AAA)服务器[122]可以将diameter SA请求发送到归属用户服务器(HSS)[124]。这种diameter SA请求可包括但不限于用户名、连接类型的信息(如WLAN)和SA的类型。
在步骤648处，作为响应，归属用户服务器(HSS)[124]可使用状态向认证、授权和计费(AAA)服务器[122]发送diameter SA响应。这种状态可以是成功和不成功状态中的一个。
在步骤650处，作为响应，认证、授权和计费(AAA)服务器[122]可与状态一起向分组网关(PGW)[120]发送diameter AA应答。
在步骤652处，分组网关(PGW)[120]可向SaMOG网关[108A]发送GTP会话响应。此类响应可包括PDN地址。
在步骤654处，SaMOG网关[108A]可向路由设备[104]发送无线接入接收响应。该无线接入接收响应可包括用户名(例如RootNAI)。
在步骤656处，路由设备[104]可向至少一个用户设备[102]发送连接响应。此类连接响应可以是802.11关联响应。
在步骤658处，至少一个用户设备[102]向SaMOG网关[108A]发送动态主机配置协议(以下简称DHCP)发现，并且作为响应，SaMOG网关[108A]可向至少一个用户设备[102]发送DHCP提供。
在步骤660处，至少一个用户设备[102]向SaMOG网关[108A]发送DHCP请求，并且作为响应，SaMOG网关[108A]可向至少一个用户设备[102]发送DHCP确认。
在步骤662处，路由设备[104]可向分组网关(PGW)[120]发送radius(协议名)计费启动。
在步骤664处，作为响应，分组网关(PGW)[120]可向路由设备[104]发送radius计费响应。
如本文所使用的，SaMOG网关[108]，认证、授权和计费(AAA)服务器[122]，演进分组数据网关(ePDG)[118]，分组网关(PGW)[120]，归属用户服务器(HSS)[124],IP多媒体子***(IMS)[126]，移动管理实体(MME)[128]，聚合移动网关(108E)，聚合接入控制器(108F)，运营支持***(OSS)/业务支持***(BSS)[112]，策略和收费规则功能(PCRF)/在线收费***(OCS)，固网网关[108B]、Wi-Fi网关[108C]、网络网关[106]、计费网关[110]等网关是核心网络的部分/组件。这些网关使用一条或多条光纤电缆、电线、电缆等通过有线连接而彼此相连。
本发明包括用于限制和分配带宽的***和方法。考虑第一场景，其中与至少一个用户设备[102A]相关联的主机用户订阅1Gbps家庭宽带(专用)，蜂窝网络运营商在分配给主机用户的1Gbps上提供动态的10Gbps链路，其余的带宽(公共)可由其他用户设备[102B-102D]利用。下表2显示使用公共无线网络[1B/2B]和专用无线网络[1A/2A]的10Gbps带宽分配和带宽的进一步共享。
Figure BDA0002022741150000171
Figure BDA0002022741150000181
考虑第二场景，其中与至少一个用户设备[102A]相关联的主机用户将带宽升级到2Gbps的家庭宽带(专用)，蜂窝网络运营商在分配给主机用户的1Gbps上提供动态的10Gbps链路，其余带宽(公共)可由其他用户设备[102B-102D]使用。下表3显示使用公共无线网络[1B/2B]和专用无线网络[1A/2A]的10Gbps带宽分配和带宽的进一步共享。
Figure BDA0002022741150000182
Figure BDA0002022741150000191
本发明还包括用于主机用户订阅的可用带宽的多租户的方法及***。通过提供用于租用/租赁目的的带宽，可实现额外收入来源。一个特性是允许用户设备[102](现在是租户)以租赁为目的上网，并优先考虑可用带宽的吞吐量。此外，主机用户可接受离散的或重叠的租赁所有权，即是否允许所有的用户设备[102]/租户上网，或只允许某些用户设备[102]/租户在路由设备[104]提供的扩展覆盖范围上上网。
此外，租户可以优先考虑网络流量的货币化、广告和报道。货币化和广告可以通过提供集成的管理界面，为租户提供本地或集中推广业务的机会。此外，租户可在使用或不使用基于位置的服务的情况下，以下列方式使用广告：1)通过发送SMS(或消息变体)，2)显示板，3)近距离广告和呼叫，4)发送通知，5)本地促进包，6)定向广告。
由于多租户的特性，蜂窝网络运营商可以向支持蜂窝网络运营商使用路由设备[104]提供扩展蜂窝覆盖的企业提供所需的分析。此外，在多租户方法中，无线电资源以物理无线电资源块(RBs)的形式在多个异构的宏基站之间传输，多个异构的宏基站通过X2接口相互连接。
本发明使用接入网的发现和选择功能(以下简称ANDSF)和HS2.0(热点2.0及最新版本)进行无线电选择，进一步方便用户和蜂窝网络运营商在核心网络和无线网络[1A/1B/2A/2B]之间进行优先考虑和选择。HS2.0是设备相关协议，它使能至少一个用户设备[102](在路由设备[104]提供的核心蜂窝网络或无线网络[1A/1B/2A/2B]中)选择优选网络或在网络之间执行选择性卸载。另一方面，ANDSF标准的目标是让网络转换对于用户是无缝的，同时使蜂窝网络运营商能够管理网络流量。
本发明提供以下技术优势：1)在无线网络(Wi-Fi/路由设备[102])或蜂窝网络(LTE无线电)上基于光纤、或同轴电缆、或UBR或任何其他回程技术对持有移动电话证书的订户/用户进行认证；2)在Wi-Fi/路由设备[102]中引入无线电/蜂窝技术，不仅提供更好的覆盖而且创建更好的蜂窝覆盖；3)通过智能地在核心网络(3G/4G)和路由设备[102]提供的无线网络[1A/1B/2A/2B](Wi-Fi)之间卸载网络流量，实现无缝连接；4)跨许可(核心网络)和未许可频谱[1A/1B/2A/2B]的网络流量负载的更好优化，5)使用户设备[102]能够发现无线网络[1A/1B/2A/2B]以强化用户策略；6)解除蜂窝网络上的拥塞；7)使蜂窝网络运营商能够支持基于位置、时间、用户设备[102]概况、电池、基于信号强度的智能卸载；8)在给定的时间点/天内，基于所选择的网络接入进行卸载；9)当用户移动到不同的位置时，足够智能能够动态选择最优路由设备[104]，或在路由设备[104]提供的无线网络[1A/1B/2A/2B]或蜂窝网络之间进行选择；10)保持对留住客户关键的高质量体验(QoE)；11)在蜂窝网络运营商层面，配合HS 2.0，制定漫游策略；12)ANDSF向蜂窝网络运营商提供对用户透明的大规模卸载能力；13)对于有线用户的无缝无线网络连接；14)更好的数据吞吐量；15)与基于客户端的呼叫相比，改进的安全性；16)减轻用户设备和基于云的服务的增长带来的成本；以及17)网络流量整形和安全或选择性流量的优先化，高性能路由设备[104]，以提高覆盖率和可靠性。
图中所示并在本文中描述的单元、接口、模块和组件可以以硬件、软件及其组合的形式出现。示例性***架构[100A]和示例性***架构[100B](包括路由设备[104]、用户设备[102]、无线网络[1A/2A/1B/2B]、网关[108])中的这些单元/组件/模块/接口之间显示的连接可以通过各种有线链接、无线链接、逻辑链接和/或物理链接相互作用。此外，单元/组件/模块/接口可以其他可能的方式连接。
虽然已在图中示出有限数量的示例性***架构[100A]和示例性***架构[100B](包括路由设备[104]、用户设备[102]、无线网络[1A/2A/1B/2B]、网关[108])、单元、接口、模块和组件；然而本领域技术人员将理解，本发明的示例性***架构[100A]和示例性***架构[100B](包括路由设备[104]、用户设备[102]、无线网络[1A/2A/1B/2B]、网关[108])包括任意数量和不同类型的实体/元素，如示例性***架构[100A]和示例性***架构[100B](包括路由设备[104]、用户设备[102]、无线网络[1A/2A/1B/2B]、网关[108])、单元、接口、模块和组件。
尽管已经关于示例性***架构[100A]和[100B]描述本发明，其中路由设备[104]提供至少两个无线网络(包括公共无线网络[1B/2B]及专用无线网络[1A/2A])；然而本领域技术人员将理解，本发明包括提供任意数量无线网络(包括任意数量的公共无线网络和专用无线网络)的任何路由设备，本发明应包括所有此类场景和实施例。
虽然图1A和图1B描述了两个路由设备[104]，其中向四个用户设备[102A/102B/102C/102D]，路由设备[104A]提供一个专用无线网络[1A]和一个公共无线网络[1B]，路由设备[104B]提供一个专用无线网络[2A]和一个公共无线网络[2B]。然而本领域技术人员能很好的理解，任何数量的用户设备可以连接到提供公共/专用无线网络的任何路由设备。此外，在说明书中，附图标记[102]表示四个用户设备[102A/102B/102C/102D]的任一个/全部。同样，附图标记[104]表示两个路由设备[104A/104B]的任一个/全部。并且，同样地，附图标记[108]表示6个网关中[108A/108B/108C/108D/108E/108F]的任一个/全部。
尽管已经关于示例性路由设备[104]和核心网络描述本发明，然而本领与技术人员将理解，本发明还可应用于分布式计算环境中，其中功能/操作由通过通信网络链接的远程处理设备执行。在分布式计算环境中，程序模块可以位于本地和远程计算机存储介质中，包括内存存储设备。
虽然本文对已公开的实施例进行了重点强调，应当理解的是，在不违背本发明原则的情况下，可以制定很多实施例，并且可以对这些实施例进行很多改变。本发明实施例中的这些和其他改变对本领域技术人员来讲是显而易见的，因此应当理解，上述待执行的描述性主题是示例性的并且是非限制性的。

Claims (14)

1.一种路由与至少一个用户设备相关联的网络流量的方法，所述方法由路由设备执行，所述方法包括:
提供至少两个无线网络，其中
所述至少两个无线网络是公共无线网络和专用无线网络中的至少一个，
所述至少两个无线网络中的每一个具有唯一服务集标识符，
所述唯一服务集标识符是公共唯一服务集标识符和专用唯一服务集标识符中的一个，以及
所述唯一服务集标识符具有与核心网络连接的对应网关；
在所述至少一个用户设备和所述至少两个无线网络中的一个之间建立连接，其中
使用所述至少两个无线网络中的一个的所述唯一服务集标识符建立所述连接，
当所述路由设备接收到来自所述至少一个用户设备的对于利用至少一个服务的请求时，建立所述连接，以及
当所述至少一个用户设备利用所述至少一个服务时，通过所述至少两个无线网络中的一个接收来自所述至少一个用户设备的所述网络流量；
对从所述至少一个用户设备接收到的所述网络流量进行分类，其中所述分类是基于所述唯一服务集标识符；
基于所述分类将所述网络流量从所述路由设备路由到所述对应网关，其中所述路由设备连接到所述核心网络。
2.如权利要求1所述的方法，还包括：在从所述至少一个用户设备接收到的所述网络流量中识别所述唯一服务集标识符。
3.如权利要求1所述的方法，还包括：基于所述唯一服务集标识符、因特网协议地址和虚拟路由功能中的一个，对从所述至少一个用户设备接收到的所述网络流量进行分类。
4.如权利要求1所述的方法，还包括：将与所述至少一个用户设备相关联的所述网络流量从所述核心网络无缝卸载到所述路由设备。
5.如权利要求1所述的方法，还包括：对通过所述路由设备使用所述至少一个服务的所述至少一个用户设备进行计费。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述至少两个无线网络是虚拟无线网络和物理无线网络中的至少一个。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述对应网关包括宽带网关、固网网关、Wi-Fi网关、聚合移动网关、GTP S2a移动性网关中的至少一个。
8.如权利要求1所述的方法，其中所述至少一个服务包括数据服务、语音呼叫服务、视频呼叫服务、VoWi-Fi语音呼叫服务和VoWi-Fi视频呼叫服务中的至少一个。
9.如权利要求1所述的方法，其中所述路由设备通过光纤电缆连接到所述核心网络。
10.一种用于路由与至少一个用户设备相关联的网络流量的路由设备，所述路由设备包括：
网络管理模块，用于：
提供至少两个无线网络，其中
所述至少两个无线网络是公共无线网络和专用无线网络中的至少一个，
所述至少两个无线网络中的每一个具有唯一服务集标识符，
所述唯一服务集标识符是公共唯一服务集标识符和专用唯一服务集标识符中的一个，以及
所述唯一服务集标识符具有与核心网络连接的对应网关；
通信模块，用于在所述至少一个用户设备和所述至少两个无线网络中的一个之间建立连接，其中，
使用所述至少两个无线网络中的一个的所述唯一服务集标识符建立所述连接，以及
当所述路由设备接收到来自所述至少一个用户设备的对于利用至少一个服务的请求时，建立所述连接；
流量模块，用于：
当所述至少一个用户设备利用所述至少一个服务时，通过所述至少两个无线网络中的一个接收来自所述至少一个用户设备的所述网络流量，以及
对从所述至少一个用户设备接收到的所述网络流量进行分类，其中所述分类是基于所述唯一服务集标识符；以及
路由模块，用于基于所述分类将所述网络流量从所述路由设备路由到所述对应网关，其中路由设备连接到所述核心网络。
11.如权利要求10所述的路由设备，还包括计费网关，所述计费网关用于对通过所述路由设备使用所述至少一个服务的所述至少一个用户设备进行计费。
12.如权利要求10所述的路由设备，其中所述至少两个无线网络是虚拟无线网络和物理无线网络中的一个。
13.如权利要求10所述的路由设备，其中所述至少一个服务包括数据服务、语音呼叫服务、视频呼叫服务、VoWi-Fi语音呼叫服务和VoWi-Fi视频呼叫服务中的至少一个。
14.如权利要求10所述的路由设备，其中所述一个或多个网关包括宽带网关、固网网关、Wi-Fi网关、聚合移动网关、GTP S2a移动性网关中的至少一个。
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10848974B2 (en) * 2018-12-28 2020-11-24 Intel Corporation Multi-domain trust establishment in edge cloud architectures
US11134431B2 (en) * 2019-07-31 2021-09-28 Charter Communications Operating, Llc System and method to deliver converged public and private network services over disparate access mediums within a single market
US10735995B1 (en) 2019-09-05 2020-08-04 Cisco Technology, Inc. Enhanced fixed broadband access network—mobile network integration for efficient local traffic offloading
US11777935B2 (en) 2020-01-15 2023-10-03 Cisco Technology, Inc. Extending secondary authentication for fast roaming between service provider and enterprise network
AU2021234957A1 (en) * 2020-03-11 2022-11-03 Arkidan Systems Inc. Method and system for routing an internet protocol data packet between wireless computer devices connected to a cellular network
US11765581B2 (en) * 2020-03-31 2023-09-19 Cisco Technology, Inc. Bootstrapping fast transition (FT) keys on wireless local area access network nodes based on private wireless wide area access network information
US11706619B2 (en) * 2020-03-31 2023-07-18 Cisco Technology, Inc. Techniques to facilitate fast roaming between a mobile network operator public wireless wide area access network and an enterprise private wireless wide area access network
US11778463B2 (en) 2020-03-31 2023-10-03 Cisco Technology, Inc. Techniques to generate wireless local area access network fast transition key material based on authentication to a private wireless wide area access network
US11877159B2 (en) * 2020-06-16 2024-01-16 Microsoft Technology Licensing, Llc Computing system that is configured to assign wireless beacons to positions within a building
US11533343B2 (en) * 2020-08-20 2022-12-20 Geoverse Llc Private cellular network for seamless extension of accessibility of PBX devices to remote devices
US11671375B2 (en) * 2021-07-15 2023-06-06 Verizon Patent And Licensing Inc. Systems and methods for software defined hybrid private and public networking
CN115701145A (zh) * 2021-07-31 2023-02-07 华为技术有限公司 流量管理方法、装置、设备及计算机可读存储介质
US11863986B2 (en) * 2021-12-29 2024-01-02 Motorola Solutions, Inc. Mobility and access control across tenant boundaries in a multitenant private communication system
US11929907B2 (en) 2022-03-08 2024-03-12 T-Mobile Usa, Inc. Endpoint assisted selection of routing paths over multiple networks

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105557015A (zh) * 2013-10-21 2016-05-04 英特尔Ip公司 用于无线网络中流量引导的度量
CN105684546A (zh) * 2013-09-20 2016-06-15 康维达无线有限责任公司 在可信wlan接入和网络中基于流量检测和dscp映射的wifi qos的移动网络运营商(mno)控制
CN106105381A (zh) * 2014-03-12 2016-11-09 英国电讯有限公司 无线接入网关
CN106716928A (zh) * 2014-07-30 2017-05-24 极进网络公司 用于访客用户的专用无线通信网络

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7756024B1 (en) * 2005-04-22 2010-07-13 At&T Intellectual Property Ii, L.P. Method and apparatus for dynamically providing different call service levels
US8214889B2 (en) * 2006-11-03 2012-07-03 Microsoft Corporation Selective auto-revocation of firewall security settings
US8687631B2 (en) * 2009-10-16 2014-04-01 Cisco Technology, Inc. System and method for providing a translation mechanism in a network environment
US8918503B2 (en) * 2011-12-06 2014-12-23 Seven Networks, Inc. Optimization of mobile traffic directed to private networks and operator configurability thereof
US9930011B1 (en) * 2012-11-30 2018-03-27 United Services Automobile Association (Usaa) Private network request forwarding
CN104427006A (zh) * 2013-08-22 2015-03-18 中兴通讯股份有限公司 网络地址的处理方法、装置、***、wlan及ue
US10264515B2 (en) * 2014-12-22 2019-04-16 Qualcomm Incorporated Enhanced access network query protocol (ANQP) signaling to scale to support large numbers of service providers at an access point (AP)
US9264370B1 (en) * 2015-02-10 2016-02-16 Centripetal Networks, Inc. Correlating packets in communications networks
US10206115B2 (en) * 2016-05-31 2019-02-12 At&T Intellectual Property I, L.P. Wi-Fi virtualized network operator

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105684546A (zh) * 2013-09-20 2016-06-15 康维达无线有限责任公司 在可信wlan接入和网络中基于流量检测和dscp映射的wifi qos的移动网络运营商(mno)控制
CN105557015A (zh) * 2013-10-21 2016-05-04 英特尔Ip公司 用于无线网络中流量引导的度量
CN106105381A (zh) * 2014-03-12 2016-11-09 英国电讯有限公司 无线接入网关
CN106716928A (zh) * 2014-07-30 2017-05-24 极进网络公司 用于访客用户的专用无线通信网络

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