[发明专利]实现蜂窝网-无线局域网异构融合的方法、系统和装置

说明书

本申请要求申请日为2011年3月7日，申请号为201110053812.9，发明名称为“一种蜂窝网-无线局域网异构融合的方法、系统和装置”的在先申请的优先权，该在先申请的全部内容均已在本申请中体现。

本申请要求申请日为2011年5月9日，申请号为201110118813.7，发明名称为“实现蜂窝网-无线局域网异构融合的方法、系统和装置”的在先申请的优先权，该在先申请的全部内容均已在本申请中体现。

本申请要求申请日为2011年7月8日，申请号为201110190643.3，发明名称为“实现蜂窝网-无线局域网异构融合的方法、系统和装置”的在先申请的优先权，该在先申请的全部内容均已在本申请中体现。

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种实现蜂窝网-无线局域网异构融合的方法、系统及装置。

背景技术

近年来，随着手机、笔记本电脑等便携式设备的广泛使用，人们对移动上网提出了越来越多的需求。3G(WCDMA，CDMA2000，TD-SCDMA)系统可以为用户提供一定的用于上网的通信流量，但难以满足手机用户对于上网的大数据流量的需求，也难以为用户提供高速的数据业务。如现行WCDMA系统的一个小区只能提供2Mbps的数据速率，远远不能满足用户对于互联网业务的需求。通过采用高速下行链路分组接入技术(HSDPA，HighSpeed Downlink Packet Access)，一个WCDMA基站可以为小区内的用户提供10Mbps的下行数据速率，但是距离满足用户互联网业务需求的通信流量仍然有很大差距。

解决3G系统通信流量不足的一个办法是采用蜂窝网与无线局域网异构网络融合技术，将两种网络融合起来使用。蜂窝网具有覆盖大、数据速率较低的特点，而无线局域网则具有数据速率高、覆盖较小的特点(如单天线40MHz带宽的802.11n无线局域网可向用户提供150Mbps的数据速率)，将两者融合起来使用，可充分利用无线局域网的高数据速率来为手机用户分担通信流量。

3GPP组织已经提出了一种蜂窝网与无线局域网异构融合的实施方案，其具体做法是在蜂窝网的核心网与无线局域网的网络接入点之间设置一条有线连接，并且在蜂窝网的核心网中增加无线局域网接入网关(WAG，WLANAccess Gateway)、报文分组数据网关(PDG，Packet Data Gateway)等单元来支持无线局域网中的用户数据通过蜂窝网的核心网传送到互联网。该方案的具体内容可参考3GPP的文献：3GPP TS 23.234。3GPP的方案需要通过对蜂窝网的核心网进行设备升级才能实现，将面临设备成本高、商用实现周期长等缺点。

核心网的设备必须要满足数据容量大、能够长期稳定工作等要求，其设备成本非常昂贵。在蜂窝网核心网中加入新设备，将大幅增加蜂窝网运营商的设备成本，还可能会造成整个蜂窝系统工作不稳定的问题，增加运营商的运营风险。并且，新增的核心网设备从预研、到开发、到试用、到正式商用要经过很长的一个时间周期，这个时间周期有可能要好几年，这也意味着改动核心网的方案在较短的时间周期内难以投入商用，难以满足当务之急的用户上网需求。

因此，在不改动蜂窝网核心网的前提下实现蜂窝网与无线局域网的异构融合是蜂窝网-无线局域网异构融合领域所要面临的一个具有极大的实用价值的技术问题。

图1是现有的蜂窝网与无线局域网的连接关系示意图，图1中，实线表示有线连接，虚线表示无线连接。无线局域网与蜂窝网处于分立应用的状态，无线局域网的网络接入点102接入到互联网103，但不与蜂窝网发生直接的连接。电信运营商可通过无线局域网网络接入点102对用户的流量进行统计，然后上报给运营商的计费中心来对用户进行计费。在这种连接方式中，蜂窝网-无线局域网双模终端101既可由蜂窝网来传输数据，也可由无线局域网来传输数据，但它在由蜂窝网进入到无线局域网时，将不能自动地转到无线局域网上传输当前的业务数据，在由无线局域网进入到蜂窝网时，也不能自动地转到蜂窝网上传输当前的业务数据。通过对蜂窝网和无线局域网进行一定的技术升级，也可以在图1所示的网络架构下实现一定程度的蜂窝网与无线局域网的异构融合。