[發(fā)明專利]蜂窩網(wǎng)與無線局域網(wǎng)融合網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的通信方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110141890.4
• 申請日: 2011-05-27
• 公開（公告）號: CN102802201B
• 公開（公告）日: 2017-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉剛;張凱賓
• 申請（專利權(quán)）人: 上海貝爾股份有限公司
• 主分類號: H04L12/701
• 分類號: H04L12/701;H04W28/08;H04W40/02
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所11256
• 代理人: 鄭立柱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及移動通信網(wǎng)，更具體地，涉及在蜂窩網(wǎng)與無線局域網(wǎng)融合網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的通信方法。

背景技術(shù)

隨著移動網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，越來越多的智能終端通過移動通信網(wǎng)絡(luò)訪問移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，這導(dǎo)致移動接入網(wǎng)和核心網(wǎng)的負載增大。而移動接入網(wǎng)和核心網(wǎng)的容量跟不上用戶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的爆發(fā)增長，就容易引起網(wǎng)絡(luò)擁堵甚至崩潰，尤其在經(jīng)常有大量用戶同時訪問數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的區(qū)域。因此運營商希望能夠找到高效的能夠減輕移動接入網(wǎng)以及移動核心網(wǎng)負載的方法。

同時，Wi-Fi技術(shù)迅速發(fā)展。由于Wi-Fi具有帶寬大、使用成本低等優(yōu)點，越來越多的用戶通過Wi-Fi技術(shù)使用無線局域網(wǎng)的資源訪問移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。因此，希望能夠利用Wi-Fi技術(shù)通過無線局域網(wǎng)來減輕移動通信網(wǎng)絡(luò)的負載。

第三代合作伙伴計劃(3GPP)標準提出了用于Wi-Fi和3GPP網(wǎng)絡(luò)交互工作的架構(gòu)，稱為I-WLAN(inter-working?WLAN)，如圖1所示。在這種架構(gòu)中，包含以下接入方式：

a)WLAN接入：提供到無線局域網(wǎng)以及本地連接IP網(wǎng)絡(luò)的連接，以通過3GPP系統(tǒng)認證和授權(quán)。

b)WLAN?3GPP接入：允許WLAN用戶設(shè)備與諸如3G運營商網(wǎng)絡(luò)的外部IP網(wǎng)絡(luò)建立連接。之后用戶能夠通過WLAN訪問3G分組業(yè)務(wù)(packet?service：PS)。其中，根據(jù)用戶設(shè)備所請求的3G分組業(yè)務(wù)的類型來選擇用戶設(shè)備將要連接的分組數(shù)據(jù)網(wǎng)。所請求的基于3G分組業(yè)務(wù)是由用戶設(shè)備通過無線局域網(wǎng)接入點名稱(WLAN-Access-Point-Name：W-APN)來標識的。

當用戶設(shè)備同時訪問因特網(wǎng)業(yè)務(wù)(direct?IP?access)和3GPP業(yè)務(wù)時，這兩種業(yè)務(wù)是由兩個網(wǎng)絡(luò)用不同的機制來提供，因此用戶設(shè)備需要獲得來自無線局域網(wǎng)和分組數(shù)據(jù)網(wǎng)的兩個IP地址。由無線局域網(wǎng)分配給用戶設(shè)備的IP地址用于連接本地傳輸網(wǎng)，以使得用戶設(shè)備發(fā)出的數(shù)據(jù)包能夠被路由至因特網(wǎng)。由分組數(shù)據(jù)網(wǎng)分配給用戶設(shè)備的IP地址用于在用戶設(shè)備和分組數(shù)據(jù)網(wǎng)之間建立端到端的隧道，以使得用戶設(shè)備能夠訪問3GPP業(yè)務(wù)。該方案要求用戶設(shè)備能夠獲得兩個或多個IP地址并且能夠建立IPSec隧道。這增加了對用戶設(shè)備的要求，并且對網(wǎng)絡(luò)中現(xiàn)有的用戶設(shè)備的兼容性差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個目的在于提供一種在無線局域網(wǎng)的接入控制設(shè)備中根據(jù)數(shù)據(jù)包地址來路由數(shù)據(jù)包的方法，由此簡化對用戶設(shè)備的要求，并同時實現(xiàn)降低無線核心網(wǎng)和蜂窩接入網(wǎng)的負載。這將是非常有益的。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提出了一種用于蜂窩網(wǎng)與無線局域網(wǎng)融合網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的接入控制設(shè)備的通信方法，包括以下步驟：接收來自用戶設(shè)備的上行數(shù)據(jù)包；從所接收到的上行數(shù)據(jù)包中獲取所述上行數(shù)據(jù)包的目的地址；確定所述目的地址的歸屬，如果所述目的地址屬于固網(wǎng)網(wǎng)段，則通過網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換功能將所述上行數(shù)據(jù)包路由至固定接入網(wǎng)；如果所述目的地址屬于移動核心網(wǎng)網(wǎng)段，則通過網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換功能將所述上行數(shù)據(jù)包路由至移動核心網(wǎng)。

進一步地，該方法還包括所述接入控制設(shè)備作為代理執(zhí)行用戶設(shè)備的鑒權(quán)、認證和計費(Authentication，Authorization?and?Accounting：AAA)的步驟。由此能夠在運營商第一個可管可控的地點執(zhí)行AAA認證，易于執(zhí)行統(tǒng)一的計費。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提出了一種用于蜂窩網(wǎng)與無線局域網(wǎng)融合網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的接入控制設(shè)備的下行數(shù)據(jù)通信方法，其特征在于，包括以下步驟：接收一個下行數(shù)據(jù)包；執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換功能，將所述下行數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)至該下行數(shù)據(jù)包對應(yīng)的用戶設(shè)備。

由此，采用上述技術(shù)方案能夠簡單地將無線局域網(wǎng)和無線核心網(wǎng)整合在一起，并同時降低蜂窩接入網(wǎng)的負載以及無線核心網(wǎng)的負載。此外，上述技術(shù)方案還簡化了對用戶設(shè)備的要求。用戶設(shè)備僅需保留一個IP地址，因此用戶設(shè)備無需對業(yè)務(wù)類型進行區(qū)分，也無需選擇并建立復(fù)雜的傳輸隧道。同時該方法對其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備也沒有影響，增強了對現(xiàn)有用戶設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的兼容性。

根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提出了一種用于用戶設(shè)備在蜂窩網(wǎng)與無線局域網(wǎng)融合網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下使用的上行數(shù)據(jù)通信方法，包括以下步驟：確定期望的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對應(yīng)的接入點名稱；如果所述期望的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對應(yīng)于第一類接入點名稱，則以第一地址為源地址封裝數(shù)據(jù)包；如果確定所述期望的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)對應(yīng)于第二類接入點名稱，則以第二地址為源地址封裝數(shù)據(jù)包。