本申請(qǐng)案主張2015年9月23日申請(qǐng)且標(biāo)題為“基于代理認(rèn)證對(duì)核心網(wǎng)絡(luò)的混合式接入的方法及設(shè)備(METHODS AND APPARATUS FOR HYBRID ACCESS TO A CORE NETWORK BASED ON PROXIED AUTHENTICATION)”的共同擁有、共同未決的第14/863,239號(hào)美國(guó)專利申請(qǐng)案的優(yōu)先權(quán)，所述申請(qǐng)案主張2014年9月25日申請(qǐng)、標(biāo)題為“對(duì)核心網(wǎng)絡(luò)的混合式接入的方法及設(shè)備(METHODS AND APPARATUS FOR HYBRID ACCESS TO A CORE NETWORK)”的共同擁有、共同未決的第62/071,517美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)案的優(yōu)先權(quán)，上述申請(qǐng)案以全文引用的方式并入本文中。

相關(guān)申請(qǐng)案

本申請(qǐng)案涉及2014年1月15日申請(qǐng)的標(biāo)題為“METHODS AND APPARATUS FOR A NETWORK-AGNOSTIC WIRELESS ROUTER(用于網(wǎng)絡(luò)不可知無(wú)線路由器的方法及設(shè)備)”的共同擁有且共同未決的第14/156,174號(hào)美國(guó)專利申請(qǐng)案、2014年1月15日申請(qǐng)的標(biāo)題為“對(duì)核心網(wǎng)絡(luò)的混合式接入的方法及設(shè)備(METHODS AND APPARATUS FOR HYBRID ACCESS TO A CORE NETWORK)”的共同擁有且共同未決的第14/156,339號(hào)美國(guó)專利申請(qǐng)案，前述每一申請(qǐng)案以全文引用方式并入本文中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一般涉及無(wú)線通信及數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的領(lǐng)域。更特定地說(shuō)，在一個(gè)示范性方面，本發(fā)明涉及用于對(duì)核心網(wǎng)絡(luò)的混合式接入的方法及設(shè)備。

背景技術(shù)：

由特別是所謂的“智能電話”技術(shù)的出現(xiàn)來(lái)加快的移動(dòng)數(shù)據(jù)服務(wù)的快速增長(zhǎng)已導(dǎo)致了高速數(shù)據(jù)傳輸量及移動(dòng)服務(wù)普及的急劇增加。再加上日益普及是客戶對(duì)更好且更可靠服務(wù)及網(wǎng)絡(luò)能力的提高的期望。用于緩解高容量需求的短期解決方案包含不受歡迎的實(shí)踐，例如“數(shù)據(jù)速率節(jié)流”、引入有限且昂貴的價(jià)表及逐步取消“無(wú)限數(shù)據(jù)計(jì)劃”。較長(zhǎng)期的解決方案需要新的接入技術(shù)(例如長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE))來(lái)滿足客戶的需求，且進(jìn)一步需要昂貴的基礎(chǔ)設(shè)施投資。

早期解決方案的實(shí)例包含例如所謂的“小型小區(qū)”(例如飛小區(qū)、微微小區(qū)及微小區(qū))、“HetNet”(異構(gòu)網(wǎng)絡(luò))及“Wi-Fi卸載”。作為簡(jiǎn)短的旁白，小型小區(qū)技術(shù)需要到網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的核心網(wǎng)絡(luò)的回程連接性；這可使部署變得復(fù)雜，因?yàn)樾⌒托^(qū)可能無(wú)法接入足夠的頻率資源，但仍需要大容量的底層(即，必須以每位高得多的成本提供電信級(jí)連接性)。HetNets并有多種不同的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，且可體驗(yàn)宏小區(qū)與底層小區(qū)之間的同信道干擾。相反地，不缺少具有“Wi-Fi卸載”的頻譜，Wi-Fi熱點(diǎn)在未經(jīng)許可(免牌照)的頻帶中操作、，所述頻帶中存在大量的頻譜(工業(yè)科學(xué)及醫(yī)學(xué)(ISM)以及未許可的國(guó)家信息基礎(chǔ)設(shè)施(U-NII)頻帶可提供近0.5GHz的頻譜)。出于此原因，Wi-Fi卸載對(duì)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商非常有吸引力；事實(shí)上，一些小型小區(qū)基站具有集成的Wi-Fi接入點(diǎn)(AP)功能性(例如，“Wi-Fi就緒”)。

盡管有此類好處，但是仍然存在與Wi-Fi卸載系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)相關(guān)聯(lián)的若干基本問(wèn)題?，F(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商將蜂窩及Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)作為兩個(gè)獨(dú)立的業(yè)務(wù)部門處置，其是分開(kāi)運(yùn)營(yíng)并管理的。在運(yùn)營(yíng)及服務(wù)層面兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間也有很少的融合及互通。例如，Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)不具有標(biāo)準(zhǔn)“發(fā)現(xiàn)”、“選擇”及“接入”機(jī)制及/或程序。此可導(dǎo)致難以獲悉此類網(wǎng)絡(luò)，及/或?qū)е虏灰恢碌姆?wù)質(zhì)量(QoS)、安全及策略。此外，蜂窩網(wǎng)絡(luò)通常實(shí)施單一訂戶識(shí)別模塊(SIM)，其經(jīng)配置以獲取、注冊(cè)、驗(yàn)證及加密通信；相比之下，Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)是基于依賴于無(wú)線因特網(wǎng)服務(wù)供應(yīng)商漫游(WISPr)(或類似變體)的各種“基于網(wǎng)絡(luò)”的身份驗(yàn)證方法。WISPr要求用戶輸入用戶名及口令，用戶名及口令然后由例如驗(yàn)證、授權(quán)及計(jì)費(fèi)(AAA)/遠(yuǎn)程驗(yàn)證撥號(hào)用戶服務(wù)(RADIUS)服務(wù)器驗(yàn)證；此步驟既麻煩又容易出錯(cuò)。

鑒于此類缺點(diǎn)，需要改善的方法及設(shè)備來(lái)利用其它網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)接入到移動(dòng)無(wú)線(例如蜂窩)網(wǎng)絡(luò)。此類改善將理想地提供用于例如Wi-Fi與蜂窩網(wǎng)絡(luò)的集成解決方案，使得例如用戶體驗(yàn)、策略控制、發(fā)現(xiàn)、選擇及關(guān)聯(lián)、驗(yàn)證及QoS在兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)中無(wú)縫且類似。其它好處可包含例如Wi-Fi漫游、Wi-Fi中性主機(jī)及IP移動(dòng)性能力，同時(shí)為集成蜂窩Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)提供網(wǎng)絡(luò)越區(qū)切換。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明通過(guò)尤其提供用于到核心網(wǎng)絡(luò)的混合式接入的改善設(shè)備及方法來(lái)滿足前述需要。

揭示一種用于包含第一及第二通信系統(tǒng)的無(wú)線通信的方法，其中所述第一通信系統(tǒng)具有彼此通信的至少第一節(jié)點(diǎn)及第二節(jié)點(diǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中，所述方法包含：在所述第一節(jié)點(diǎn)內(nèi)執(zhí)行層的第一部分，并使所述第二節(jié)點(diǎn)執(zhí)行層的第二部分；從所述第一節(jié)點(diǎn)提供一或多個(gè)識(shí)別信息到所述第二節(jié)點(diǎn)，所述一或多個(gè)識(shí)別信息結(jié)合層的所述第二部分經(jīng)配置以用所述第一通信系統(tǒng)中的至少一個(gè)邏輯實(shí)體驗(yàn)證所述第一節(jié)點(diǎn)；且其中成功驗(yàn)證建立所述第二節(jié)點(diǎn)與所述至少一個(gè)邏輯實(shí)體之間的連接。

在一個(gè)變體中，在所述第二節(jié)點(diǎn)內(nèi)執(zhí)行層的所述第二部分包含耦合到所述第一節(jié)點(diǎn)的(傳輸控制協(xié)議/因特網(wǎng)協(xié)議)TCP/IP層。

在第二變體中，在所述第一節(jié)點(diǎn)內(nèi)執(zhí)行層的所述第一部分包含耦合到所述第二節(jié)點(diǎn)的互補(bǔ)(傳輸控制協(xié)議/因特網(wǎng)協(xié)議)TCP/IP層。

在第三變體中，所述方法包含使層的所述第二部分導(dǎo)出一或多個(gè)驗(yàn)證信息；及基于經(jīng)導(dǎo)出的一或多驗(yàn)證信息，層的所述第二部分進(jìn)一步經(jīng)配置以對(duì)所述第二節(jié)點(diǎn)與所述至少一個(gè)邏輯實(shí)體之間的第一鏈路的一或多個(gè)數(shù)據(jù)有效負(fù)載進(jìn)行加密。在一個(gè)此變體中，所述方法進(jìn)一步包含在層的所述第一部分處導(dǎo)出所述一或多個(gè)驗(yàn)證信息；及基于經(jīng)導(dǎo)出的一或多個(gè)驗(yàn)證信息，在層的所述第一部分處對(duì)層的所述第二部分的一或多個(gè)數(shù)據(jù)有效負(fù)載進(jìn)行加密。

在第四變體中，所述方法包含從不處于所述第一節(jié)點(diǎn)本地的訂戶識(shí)別模塊(SIM)接收所述一或多個(gè)識(shí)別信息。在一個(gè)此情況下，經(jīng)由公共密鑰加密方案執(zhí)行從所述第一節(jié)點(diǎn)向所述第二節(jié)點(diǎn)提供所述一或多個(gè)識(shí)別信息。在一個(gè)示范性變體中，所述公共密鑰加密方案包含從用戶輸入接收手動(dòng)鍵入的口令。在另一變體中，所述公共密鑰加密方案包含檢索預(yù)定義公共密鑰。

揭示一種經(jīng)配置以提供到核心網(wǎng)絡(luò)的連接性的無(wú)線電臺(tái)設(shè)備。在一個(gè)實(shí)施例中，所述無(wú)線電臺(tái)設(shè)備包含：網(wǎng)絡(luò)接口，所述網(wǎng)絡(luò)接口經(jīng)配置以連接到與第二無(wú)線電技術(shù)相關(guān)聯(lián)的所述核心網(wǎng)絡(luò)；無(wú)線電接口，所述無(wú)線電接口配置以根據(jù)不同于所述第二無(wú)線電技術(shù)的第一無(wú)線電技術(shù)提供開(kāi)放式無(wú)線網(wǎng)絡(luò)；處理器；及非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀取媒體，其與所述處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信并包含一或多個(gè)指令。在一個(gè)示范性實(shí)施例中，在由所述處理器執(zhí)行時(shí)，所述一或多個(gè)指令使所述無(wú)線電臺(tái)設(shè)備響應(yīng)于所述開(kāi)放式無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的訂戶裝置請(qǐng)求對(duì)所述核心網(wǎng)絡(luò)的接入而進(jìn)行以下操作：從所述訂戶裝置接收一或多個(gè)識(shí)別信息；基于所述一或多個(gè)識(shí)別信息經(jīng)由所述網(wǎng)絡(luò)接口向所述核心網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行驗(yàn)證，其中所述驗(yàn)證造成一或多個(gè)驗(yàn)證密鑰的導(dǎo)出；及基于所述一或多個(gè)驗(yàn)證密鑰經(jīng)由所述開(kāi)放式無(wú)線網(wǎng)絡(luò)建立到所述訂戶裝置的安全鏈路。

在一個(gè)變體中，所述一或多個(gè)指令在由所述處理器執(zhí)行時(shí)，使所述無(wú)線電臺(tái)設(shè)備執(zhí)行與所述訂戶裝置及所述第二無(wú)線電技術(shù)唯一相關(guān)聯(lián)的一或多個(gè)軟件層。

在一第二變體中，經(jīng)執(zhí)行的一或多個(gè)軟件層仿真與所述訂戶裝置相關(guān)聯(lián)的呼叫堆棧的一或多個(gè)部分。在一些情況中，仿真向所述第二無(wú)線電技術(shù)驗(yàn)證所述訂戶裝置的至少一個(gè)軟件層。

在第三變體中，經(jīng)接收的一或多個(gè)識(shí)別信息是經(jīng)由公共密鑰加密而接收；且其中經(jīng)建立的安全鏈路是基于對(duì)稱密鑰加密。

揭示一種經(jīng)配置以經(jīng)由無(wú)線電臺(tái)與核心網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的訂戶裝置。在一個(gè)實(shí)施例中，所述訂戶裝置包含：無(wú)線電接口，所述無(wú)線電接口經(jīng)配置以與無(wú)線電臺(tái)通信，其中所述無(wú)線電臺(tái)經(jīng)配置以與所述核心網(wǎng)絡(luò)通信；處理器；及非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀取設(shè)備，其包含一或多個(gè)指令。在一個(gè)示范性實(shí)施例中，所述一或多個(gè)指令經(jīng)配置以在由所述處理器執(zhí)行時(shí)，使所述訂戶裝置進(jìn)行以下操作：提供一或多個(gè)識(shí)別信息到所述無(wú)線電臺(tái)，其中所述無(wú)線電臺(tái)經(jīng)配置以與所述核心網(wǎng)絡(luò)通信；從所述無(wú)線電臺(tái)接收一或多個(gè)驗(yàn)證信息；及基于從所述一或多個(gè)驗(yàn)證信息導(dǎo)出的一或多個(gè)密鑰來(lái)建立到所述無(wú)線電臺(tái)的安全連接。

在一個(gè)變體中，所述識(shí)別信息包含長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)演進(jìn)式包系統(tǒng)(EPS)密鑰接入安全性管理實(shí)體(KASME)加密密鑰。

在第二變體中，所述訂戶裝置進(jìn)一步經(jīng)配置以由至少一個(gè)其它訂戶裝置對(duì)所述訂戶裝置的一或多個(gè)識(shí)別信息的使用進(jìn)行授權(quán)。在一個(gè)此變體中，所述至少一個(gè)其它訂戶裝置將所述安全連接共享給所述無(wú)線電臺(tái)。在另一變體中，所述訂戶裝置進(jìn)一步經(jīng)配置以對(duì)所述至少一個(gè)其它訂戶裝置請(qǐng)求因特網(wǎng)協(xié)議(IP)地址。

在第三變體中，所述一或多個(gè)識(shí)別信息經(jīng)由公共密鑰加密方案提供到所述無(wú)線電臺(tái)。

所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員參考如下文給定的附圖及示范性實(shí)施例的詳細(xì)描述將立即認(rèn)識(shí)到本發(fā)明的其它特征及優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1是一個(gè)先前技術(shù)的第三代合作伙伴(3GPP)第8版網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的方框圖表示。

圖2是通過(guò)長(zhǎng)期演進(jìn)的Wi-Fi(WoLTEN)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的一個(gè)示范性實(shí)施例的方框圖表示。

圖3是一個(gè)示范性無(wú)線電臺(tái)的邏輯方框圖表示，所述無(wú)線電臺(tái)經(jīng)配置以根據(jù)本文描述的各種原理提供到核心網(wǎng)絡(luò)的混合式接入。

圖4是一個(gè)示范性訂戶裝置的邏輯方框圖表示，所述訂戶裝置經(jīng)配置以經(jīng)由根據(jù)本文描述的各種原理的混合式接入方案來(lái)接入核心網(wǎng)絡(luò)。

圖5是表示結(jié)合本發(fā)明的各個(gè)方面有用的電氣與電子工程師協(xié)會(huì)(IEEE)802.11n物理(PHY)(L1)及媒體接入控制(MAC)(L2)協(xié)議堆棧的邏輯方框圖。

圖6是由示范性無(wú)線電臺(tái)(例如，如圖3中所描述)及示范性訂戶裝置(例如，如圖4中所描述)形成的Wi-Fi管的邏輯表示。

圖7是先前技術(shù)的LTE無(wú)線電架構(gòu)的若干邏輯、傳輸及物理信道的邏輯軟件圖表示。

圖8是先前技術(shù)的LTE軟件用戶平面協(xié)議堆棧的邏輯軟件圖表示。

圖9是先前技術(shù)的LTE軟件控制平面協(xié)議堆棧的邏輯軟件圖表示。

圖10是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面的LTE無(wú)線電用戶平面協(xié)議堆棧及其修改的一個(gè)示范性實(shí)施例的邏輯軟件圖，所述協(xié)議堆棧在用戶裝備(UE)與演進(jìn)型NodeB(eNB)之間操作。

圖11是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面的LTE無(wú)線電控制平面協(xié)議堆棧及其修改的一個(gè)示范性實(shí)施例的邏輯軟件圖，所述協(xié)議堆棧在所述用戶裝備(UE)與演進(jìn)NodeB(eNB)之間操作。

圖11A是根據(jù)本文中描述的原理的使用第二示范性堆棧布置與Wi-Fi接入點(diǎn)(AP)通信的一個(gè)示范性用戶裝備(UE)的邏輯方框圖。

圖12是說(shuō)明結(jié)合本發(fā)明的各個(gè)方面有用的LTE MAC概念性架構(gòu)的一個(gè)示范性實(shí)施例的邏輯軟件圖。

圖13是用于訂戶裝置及無(wú)線電臺(tái)的總體協(xié)議堆棧架構(gòu)(用戶平面及控制平面兩者)的邏輯軟件圖表示。

圖14是用于移動(dòng)性管理會(huì)話的發(fā)現(xiàn)、起始及配置的一個(gè)廣義過(guò)程的邏輯流程圖。

圖15是說(shuō)明在訂戶裝置上執(zhí)行的一個(gè)示范性通過(guò)長(zhǎng)期演進(jìn)的Wi-Fi(WoLTEN)應(yīng)用程序(APP)的WoLTEN連接的初始化的邏輯流程圖。

圖16是說(shuō)明在無(wú)線電臺(tái)上執(zhí)行的一個(gè)示范性通過(guò)長(zhǎng)期演進(jìn)的Wi-Fi(WoLTEN)代理的WoLTEN連接的初始化的邏輯流程圖。

圖17是與本發(fā)明相結(jié)合有用的一個(gè)示范性外部訂戶識(shí)別模塊(SIM/USIM)的邏輯方框圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在參考圖式，其中相同的數(shù)字貫穿全文是指相同部分。

簡(jiǎn)而言之，用于對(duì)網(wǎng)絡(luò)(例如核心網(wǎng)絡(luò))的混合式接入的方法及設(shè)備揭示于(例如)之前并入的2014年1月15日申請(qǐng)的標(biāo)題為“對(duì)核心網(wǎng)絡(luò)的混合式接入的方法及設(shè)備(METHODS AND APPARATUS FOR HYBRID ACCESS TO A CORE NETWORK)”的第14/156,339號(hào)美國(guó)專利申請(qǐng)案、2014年1月15日申請(qǐng)的標(biāo)題為“用于網(wǎng)絡(luò)不可知無(wú)線路由器的方法及設(shè)備(METHODS AND APPARATUS FOR A NETWORK-AGNOSTIC WIRELESS ROUTER)”的第14/156,174號(hào)美國(guó)專利申請(qǐng)案中。如本文中所揭示，“接入隧道”(例如，所謂的“Wi-Fi管”)使得訂戶裝置能夠經(jīng)由中間網(wǎng)絡(luò)(例如，Wi-Fi網(wǎng)絡(luò))與核心網(wǎng)絡(luò)接觸。在一個(gè)實(shí)施方案中，無(wú)線電臺(tái)經(jīng)配置以使用類似于(或相同于)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)實(shí)體(例如演進(jìn)NodeB(eNB))的協(xié)議直接連接到核心網(wǎng)絡(luò)。如下面更詳細(xì)地描述，示范性Wi-Fi接入點(diǎn)(AP)提供到長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)網(wǎng)絡(luò)的接入。訂戶裝置及無(wú)線電臺(tái)經(jīng)由Wi-Fi管連接；無(wú)線電臺(tái)執(zhí)行轉(zhuǎn)換程序(例如用戶裝備(UE)媒體接入控制(MAC)、虛擬物理層(VPHY)及接入點(diǎn)(AP)MAC)，借此無(wú)縫地連接訂戶裝置到LTE核心網(wǎng)絡(luò)。

在下文更詳細(xì)地描述所揭示實(shí)施例的各種其它優(yōu)點(diǎn)。

示范性實(shí)施例的詳細(xì)描述

現(xiàn)在詳細(xì)描述本發(fā)明的示范性實(shí)施例。雖然這些實(shí)施例結(jié)合Wi-Fi熱點(diǎn)(IEEE802.11n)操作主要在第四代長(zhǎng)期演進(jìn)(4G LTE或LTE-A)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的情況下來(lái)論述，但是所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到本發(fā)明并不如此受限。事實(shí)上，本發(fā)明的各個(gè)方面在可從本文描述的無(wú)線路由受益的任何無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中均是有用的。

如本文中所使用，術(shù)語(yǔ)“無(wú)線”意指任何無(wú)線信號(hào)、數(shù)據(jù)、通信或其它接口，其包含但不限于Wi-Fi(IEEE 802.11及其衍生物，例如“b”、“a”、“g”、“n”、“ac”等等)、藍(lán)牙、3G(例如3GPP、3GPP2及UMTS)、4G(LTE、LTE-A、WiMax)、HSDPA/HSUPA、TDMA、CDMA(例如IS-95A、WCDMA等等)、FHSS、DSSS、GSM、PAN/802.15、WiMAX(802.16)、802.20、窄帶/FDMA、OFDM、PCS/DCS、模擬蜂窩、CDPD、衛(wèi)星系統(tǒng)、毫米波或微波系統(tǒng)、聲學(xué)及紅外線(即，IrDA)。

此外，如本文中所使用，術(shù)語(yǔ)“網(wǎng)絡(luò)”通常是指任何類型的數(shù)據(jù)、電信或其它網(wǎng)絡(luò)，其包含但不限于數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(包含MAN、PAN、WAN、LAN、WLAN、微網(wǎng)、微微網(wǎng)、因特網(wǎng)及企業(yè)內(nèi)部網(wǎng))、衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)、蜂窩網(wǎng)絡(luò)及電信網(wǎng)絡(luò)。

現(xiàn)有混合式接入解決方案-

在過(guò)去，回程及室內(nèi)覆蓋對(duì)于網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)是兩個(gè)最大的“痛點(diǎn)”；最近，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)容量已經(jīng)成為詢問(wèn)。增加數(shù)據(jù)容量同時(shí)為網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商節(jié)省時(shí)間及金錢的解決方案將有高的回報(bào)。即使網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商在其網(wǎng)絡(luò)中抵制采用Wi-Fi，但已變得明顯的是，對(duì)數(shù)據(jù)容量問(wèn)題的合理解決方案將需要Wi-Fi集成。

作為簡(jiǎn)短的旁白，頻譜(或帶寬)對(duì)于網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商是稀有且昂貴的資源成本。雖然大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商擁有大約10MHz到20MHz的帶寬(最多)，但是Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)在橫跨數(shù)百M(fèi)Hz頻譜的未許可頻段內(nèi)操作。支持工業(yè)、科學(xué)及醫(yī)療(ISM 2.4GHz)以及未許可國(guó)家信息基礎(chǔ)設(shè)施(U-NII 5GHz)頻帶的Wi-Fi系統(tǒng)將在ISM下接入到約80MHz頻譜且在U-NII頻帶下接入到約450MHz頻譜(不包含室外頻帶)。最初，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商關(guān)心免許可證(豁免)頻譜的可用性及質(zhì)量以及對(duì)用戶體驗(yàn)的可能負(fù)面影響；然而，未許可技術(shù)(例如Wi-Fi)繼續(xù)提供穩(wěn)定且有效的連接性，即使在擁堵及敵對(duì)的情形下也是如此。

不同于蜂窩技術(shù)，絕大多數(shù)的現(xiàn)有Wi-Fi產(chǎn)品是基于臨時(shí)部署。Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)使用經(jīng)具體設(shè)計(jì)以實(shí)現(xiàn)臨時(shí)部署的載波偵聽(tīng)多路接入/沖突避免(CSMA/CA)及無(wú)爭(zhēng)用(點(diǎn)協(xié)調(diào)功能(PCF)或分布式協(xié)調(diào)功能(DCF))媒體接入控制(MAC)協(xié)議。臨時(shí)部署降低了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、部署及維護(hù)的負(fù)擔(dān)。

更進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，蜂窩技術(shù)最初經(jīng)設(shè)計(jì)以支持更平等的業(yè)務(wù)模式(例如提供具有相對(duì)低速語(yǔ)音能力的大量用戶)，Wi-Fi技術(shù)經(jīng)設(shè)計(jì)以支持來(lái)自概念的高吞吐量?，F(xiàn)有Wi-Fi裝置通常能夠具有超過(guò)300兆位/秒的數(shù)據(jù)速率；未來(lái)的修訂承諾有以千兆位/秒計(jì)的數(shù)據(jù)速率。

Wi-Fi技術(shù)及裝置已經(jīng)制造超過(guò)十年，且組件經(jīng)商品化且可以相對(duì)低成本使用。許多現(xiàn)有的消費(fèi)者裝置已經(jīng)并有Wi-Fi技術(shù)，因此設(shè)備的最小成本(對(duì)于網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商及用戶兩者)對(duì)于部署不存在任何顯著障礙。

出于至少上述原因，所謂的“層(Tier)1”運(yùn)營(yíng)商(例如AT&及)在最近及未來(lái)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展(例如第三代合作伙伴項(xiàng)目(3GPP)第12版)中已請(qǐng)求Wi-Fi與核心網(wǎng)絡(luò)的集成。具體地說(shuō)，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)得出結(jié)論，Wi-Fi可具有潛在的適用性來(lái)作為互補(bǔ)通信系統(tǒng)用于：(a)卸載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，及(b)改善覆蓋范圍。更直接地說(shuō)，Wi-Fi卸載可減輕業(yè)務(wù)擁堵，因?yàn)閃i-Fi的可用頻譜超過(guò)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的頻譜。此外，與同等的小型小區(qū)解決方案相比較，Wi-Fi更具成本效益，且不要求對(duì)“難覆蓋”區(qū)域(例如室內(nèi))的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃及運(yùn)營(yíng)。因此，許多較新的小型小區(qū)基站(所謂的3G“NodeB”及4G LTE的演進(jìn)NodeB(eNodeB或eNB))已并有Wi-Fi接入點(diǎn)(AP)能力。

然而，現(xiàn)有解決方案受到多個(gè)實(shí)施問(wèn)題的影響。目前提供Wi-Fi服務(wù)的蜂窩網(wǎng)絡(luò)將蜂窩及Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)視為兩個(gè)獨(dú)立的業(yè)務(wù)單元，其中所述兩種網(wǎng)絡(luò)經(jīng)單獨(dú)運(yùn)營(yíng)及管理。從實(shí)施的角度來(lái)看，在運(yùn)營(yíng)及服務(wù)層面，兩種網(wǎng)絡(luò)之間有很少融合及互通或沒(méi)有融合及互通。此外，Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)受缺乏標(biāo)準(zhǔn)的“發(fā)現(xiàn)”、“選擇”及接入機(jī)制及程序影響。出于此原因，用戶通常極難以發(fā)現(xiàn)及使用此類網(wǎng)絡(luò)，且即使一旦發(fā)現(xiàn)，服務(wù)的服務(wù)質(zhì)量(QoS)及策略跨過(guò)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)并不一致或得到保證。不一致的服務(wù)提供容易被用戶察覺(jué)，且可負(fù)面地影響客戶滿意度。

如先前所提及，Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)是基于例如WISPr(或類似變體)的基于網(wǎng)絡(luò)的驗(yàn)證方法，這是基于傳統(tǒng)的用戶名/口令范例。盡管對(duì)于用Wi-Fi(例如支持可擴(kuò)展驗(yàn)證協(xié)議的驗(yàn)證密鑰協(xié)商(EAP-AKA))實(shí)施用戶身份模塊(SIM)操作有若干主要障礙，但是一些運(yùn)營(yíng)商(例如)已經(jīng)使用基于Wi-Fi SIM/USIM的驗(yàn)證。類似地，具有專有的解決方案(例如，基于聚合服務(wù)路由器(ASR)的產(chǎn)品系列及用于網(wǎng)絡(luò)管理的Cisco)，如(例如靈云無(wú)線電(Light Radio)Wi-Fi/WLAN網(wǎng)關(guān))及(例如，服務(wù)感知計(jì)費(fèi)及控制(SACC)及其網(wǎng)絡(luò)集成Wi-Fi的解決方案作為Wi-Fi卸載解決方案)也具有專有的解決方案一般。

然而，甚至在這些解決方案中，Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)是獨(dú)立于蜂窩網(wǎng)絡(luò)的實(shí)體。此相異導(dǎo)致不同的安全級(jí)別及用戶體驗(yàn)，且經(jīng)常需要運(yùn)營(yíng)商運(yùn)用多個(gè)網(wǎng)絡(luò)及互通實(shí)體中的額外投資來(lái)管理兩個(gè)獨(dú)立且相異的網(wǎng)絡(luò)。例如，取決于解決方案，可要求新的或經(jīng)修改的手機(jī)功能實(shí)體，例如用于Wi-Fi及路由算法的EAP-SIM及EAP-AKA(例如基于客戶端的IP流的移動(dòng)性及無(wú)縫卸載(IFOM))。

本發(fā)明呈現(xiàn)Wi-Fi蜂窩互操作的演進(jìn)簡(jiǎn)史。在3GPP的版本6中，主要介紹了用于Wi-Fi與3G網(wǎng)絡(luò)的集成的互通-WLAN(I-WLAN)標(biāo)準(zhǔn)。此早期標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)Wi-Fi或3G網(wǎng)絡(luò)支持IP數(shù)據(jù)，且被要求有多個(gè)新的網(wǎng)絡(luò)實(shí)體(例如，無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)接入網(wǎng)關(guān)(WAG)、包數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)(PDG)、驗(yàn)證、授權(quán)及計(jì)費(fèi)(AAA)服務(wù)器以及本地代理(HA))。雖然此標(biāo)準(zhǔn)不被網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商所接受，但是在3GPP的版本8中I-WLAN更嚴(yán)格地集成有長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)核心網(wǎng)絡(luò)(也被稱為演進(jìn)型包核心(EPC))。

圖1描繪先前技術(shù)的3GPP版本8的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)100。如所示，3GPP版本8引入3GPP核心網(wǎng)絡(luò)(EPC)中的三個(gè)網(wǎng)絡(luò)組件，即：演進(jìn)包數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)(ePDG)102、驗(yàn)證授權(quán)及計(jì)費(fèi)(AAA)服務(wù)器104以及接入網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)及選擇功能(ANDSF)106。Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)中的某些現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)實(shí)體也經(jīng)修改或調(diào)適以并有額外功能(例如移動(dòng)性/控制器網(wǎng)關(guān)108)。如所示，Wi-Fi AP 116是常規(guī)的IEEE 802.11n AP，其符合IEEE 802.11n標(biāo)準(zhǔn)。在操作期間，Wi-Fi AP 116連接到移動(dòng)性/控制器網(wǎng)關(guān)108并受其控制，移動(dòng)性/控制器網(wǎng)關(guān)108經(jīng)由ePDG 102與EPC集成。UE 114也可需要對(duì)應(yīng)功能性以支持用于Wi-Fi卸載的基于客戶端的移動(dòng)IP及IP流移動(dòng)性，以及經(jīng)由Wi-Fi AP 116支持發(fā)現(xiàn)、選擇，關(guān)聯(lián)以及基于SIM的驗(yàn)證及加密的能力。

圖1的架構(gòu)實(shí)現(xiàn)了所謂的“非信任接入”。具體地說(shuō)，AAA服務(wù)器104(其還連接到歸屬訂戶服務(wù)器(HSS)110)的包含允許借助于EAP-AKA來(lái)進(jìn)行Wi-Fi訂戶裝置的基于SIM的驗(yàn)證。包數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)(PDG)(先前在版本6中引入)在3GPP版本8中重新定義為演進(jìn)型PDG(ePDG)102。如所示，ePDG 102直接連接到包數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(PDN)網(wǎng)關(guān)(P-GW)112，以支持Wi-Fi的IP的移動(dòng)性。在圖1的架構(gòu)中，用戶裝備(UE)114經(jīng)配置以在其本身與ePDG 102(介入網(wǎng)絡(luò)組件是不受信任的實(shí)體，因此此方案提供非信任接入)之間建立因特網(wǎng)協(xié)議安全(IPsec)隧道。因?yàn)榻槿刖W(wǎng)絡(luò)組件不受信任，所以UE 114必須建立到ePDG 102的IPsec隧道。此可為極大的處理負(fù)擔(dān)，因?yàn)閑PDG必須支持及維護(hù)每一UE的單獨(dú)IPsec隧道。

3GPP版本10保持網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)100，且通過(guò)通用包無(wú)線電業(yè)務(wù)(GPRS)隧道協(xié)議(SaMOG)引入基于S2a的移動(dòng)性，這實(shí)現(xiàn)“信任”接入網(wǎng)絡(luò)操作。不同于版本8，在版本10中，IPsec隧道設(shè)置在Wi-Fi AP 116與P-GW 112之間。此配置減輕ePDG 102處的大量(帶寬)IPsec隧道；然而，因?yàn)镮Psec隧道不延伸到Wi-Fi無(wú)線電接口，所以空中接口必須受另一機(jī)制(例如熱點(diǎn)2.0(IEEE 802.11i)標(biāo)準(zhǔn))保護(hù)。

在圖1的上下文中，各種卸載算法可用來(lái)解決針對(duì)不同服務(wù)及IP移動(dòng)性的不同服務(wù)質(zhì)量(QoS)要求。版本10中對(duì)基于QoS的卸載指定兩個(gè)特征：多接入PDN連接性(MAPCON)及IP流移動(dòng)性(IFOM)；網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商可基于例如商業(yè)考慮等等來(lái)實(shí)施任一方案。

在MAPCON及IFOM兩者中，唯一的IP地址被指派給每一協(xié)議數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(PDN)；每一PDN是特定的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，包含但不限于：當(dāng)前3GPP架構(gòu)中的因特網(wǎng)、IP多媒體子系統(tǒng)(IMS)、IPTV等等。每一PDN進(jìn)一步由接入點(diǎn)名稱(APN)識(shí)別。此外，所有的PDN均被傳遞到Wi-Fi卸載網(wǎng)絡(luò)或返回到蜂窩網(wǎng)絡(luò)。MAPCON允許基于PDN QoS要求或網(wǎng)絡(luò)負(fù)載選擇接入網(wǎng)絡(luò)。IFOM是MAPCON的更高級(jí)版本，因?yàn)槠湓试S給定的PDN具有若干IP流量，從而基于QoS進(jìn)一步改進(jìn)并優(yōu)化性能。在版本10中，每一PDN與兩個(gè)IP地址相關(guān)聯(lián)，一個(gè)地址用于蜂窩網(wǎng)絡(luò)接入且一個(gè)地址用于Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)接入，從而允許通過(guò)兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)同時(shí)接入。

為了完成Wi-Fi與3GPP蜂窩網(wǎng)絡(luò)的集成，標(biāo)準(zhǔn)的自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)“發(fā)現(xiàn)”、“選擇”及“關(guān)聯(lián)”以及“策略控制”的框架是Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)所要求的。現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)100為接入網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)及選擇功能(ANDSF)106及熱點(diǎn)2.0提供上述功能性。ANDSF提供基于客戶端-服務(wù)器的策略控制解決方案，熱點(diǎn)2.0為Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)提供基于EAP-SIM及EAP-AKA的驗(yàn)證(例如經(jīng)由Wi-Fi空中接口進(jìn)行的發(fā)現(xiàn)、選擇及與網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的關(guān)聯(lián))。

示范性的通過(guò)長(zhǎng)期演進(jìn)的Wi-Fi(WoLTEN)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

盡管有先前的努力，但是用于結(jié)合蜂窩及Wi-Fi生態(tài)系統(tǒng)的現(xiàn)有解決方案繼續(xù)受各種問(wèn)題的影響。具體地說(shuō)，所提議的對(duì)蜂窩/Wi-Fi集成的3GPP解決方案不是“整體的”；所提議的解決方案是橫跨網(wǎng)絡(luò)元素的專業(yè)化及/或修改功能實(shí)體的拼湊。所得解決方案是復(fù)雜、不完整、不切實(shí)際且不可擴(kuò)展的。即使在對(duì)這些相對(duì)復(fù)雜且昂貴的解決方案中的一者進(jìn)行重大投資之后，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商仍然必須：(i)操作并維護(hù)兩種不同的網(wǎng)絡(luò)，及(ii)解決所述網(wǎng)絡(luò)之間的不同用戶體驗(yàn)(例如安全性及QoS)。

此外，存在這些解決方案未能解決的其它問(wèn)題。例如，版本10提議(例如SaMOG、MAPCON、IFOM、ANDSF及HotSpot2.0)要求Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)是“信任網(wǎng)絡(luò)”。實(shí)際的實(shí)施將最有可能需要由網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商所擁有。此類限制(即使沒(méi)有明確陳述)排除了所要特征(例如Wi-Fi漫游、中性主機(jī)操作等等)且限制Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)的部署情形。特定地說(shuō)，某些獨(dú)立運(yùn)營(yíng)商(例如)使用Wi-Fi來(lái)轉(zhuǎn)讓未許可頻帶中的網(wǎng)絡(luò)。

當(dāng)前解決方案提供蜂窩(例如3GPP)及Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)的一定程度的集成及共存；然而這些解決方案通常是復(fù)雜、昂貴的，且就運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)，需要作出一些努力來(lái)運(yùn)營(yíng)及維護(hù)。事實(shí)上，在美國(guó)(USA)，僅存在已采納上述網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的一個(gè)運(yùn)營(yíng)商(AT&T)。

因此，本發(fā)明的各種實(shí)施例涉及用于到核心網(wǎng)絡(luò)的混合式接入的方法及設(shè)備。理想的解決方案對(duì)于兩種網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)將是無(wú)縫且功能性類似的(例如用戶體驗(yàn)、策略控制、發(fā)現(xiàn)、選擇、關(guān)聯(lián)、驗(yàn)證及QoS等等)。此外，此類實(shí)施例應(yīng)提供用于Wi-Fi漫游、Wi-Fi中立主機(jī)能力及IP的移動(dòng)性同時(shí)還支持用于集成蜂窩/Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)越區(qū)切換的構(gòu)件。

Wi-Fi集成的當(dāng)前方法依賴于例如通過(guò)添加新的功能實(shí)體同時(shí)修改一些現(xiàn)有的功能實(shí)體對(duì)現(xiàn)有3GPP及Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)的遞增式改變。相比之下，優(yōu)選解決方案應(yīng)建立在現(xiàn)有3GPP網(wǎng)絡(luò)上(即，其中3GPP核心網(wǎng)絡(luò)(例如，4G LTE網(wǎng)絡(luò)中的EPC)沒(méi)有改變或有最小改變)，而不是修改Wi-Fi AP及UE的功能性來(lái)實(shí)現(xiàn)所要程度的集成。因此，揭示修改Wi-Fi AP功能性連同UE中的中間件軟件的各種解決方案，Wi-Fi AP功能性經(jīng)配置以在核心網(wǎng)絡(luò)中的最小改變情況下實(shí)現(xiàn)總的Wi-Fi與3GPP網(wǎng)絡(luò)的集成(對(duì)于最終用戶是透明的)。

雖然以下論述是在提供在3GPP核準(zhǔn)FDD許可的頻帶中操作的4G-LTE(頻分雙工(FDD))網(wǎng)絡(luò)的3GPP核心網(wǎng)絡(luò)的上下文內(nèi)呈現(xiàn)，但是應(yīng)理解，所描述的原理可由相關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員鑒于本發(fā)明的內(nèi)容容易地應(yīng)用到其它網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。3GPP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的其它實(shí)例包含但不限于3G WCDMA/UMTS/HSPA、2G及2.5G GSM-GPRS網(wǎng)絡(luò)以及FDD及TDD蜂窩系統(tǒng)。

雖然以下論述是在IEEE 802.11n接入點(diǎn)(AP)技術(shù)的上下文內(nèi)呈現(xiàn)，但是應(yīng)理解，所描述的原理可由相關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員鑒于本發(fā)明的內(nèi)容容易地應(yīng)用到其它網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。合適的接入技術(shù)的其它實(shí)例包含例如IEEE 802.11衍生物，例如“b”、“g”、“a”、“ac”、跳頻擴(kuò)頻(FHSS)，直接序列擴(kuò)頻(DSSS)及紅外線(IR)。

圖2描繪網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)200的一個(gè)示范性實(shí)施例，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)200在下文中稱為“WoLTEN網(wǎng)絡(luò)”(通過(guò)長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)的Wi-Fi網(wǎng)絡(luò))。在所說(shuō)明實(shí)施例中，演進(jìn)包核心(EPC)202需要很少修改或根本不需要修改；替代地，Wi-Fi AP 204及UE 206的軟件功能性經(jīng)配置以適應(yīng)無(wú)線電操作的差異(例如，蜂窩操作及IEEE 802.11操作之間的差異)。在所說(shuō)明WoLTEN網(wǎng)絡(luò)中，Wi-Fi AP 204直接連接到EPC 202的安全網(wǎng)關(guān)208，且被當(dāng)作具有與網(wǎng)絡(luò)中的eNB 210相同的權(quán)限及安全性(即，其是“信任”AP)。在其它實(shí)施例(未展示)中，安全網(wǎng)關(guān)208直接連接到HeNB網(wǎng)關(guān)或本地網(wǎng)關(guān)或等效的安全網(wǎng)關(guān)實(shí)體。在一些變體中，Wi-Fi AP也可連接到移動(dòng)性/控制器網(wǎng)關(guān)212以用作常規(guī)的Wi-Fi AP(例如，為舊版裝置提供支持等等)。舊版操作類似于現(xiàn)有的提議(例如，參見(jiàn)圖1的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)100且不進(jìn)一步描述)。

在WoLTEN操作期間，與IEEE 802.11n相關(guān)聯(lián)的較低層(即物理層(PHY)及媒體接入控制(MAC)層)中的許多層實(shí)質(zhì)上保持與現(xiàn)有的IEEE 802.11n實(shí)施相同。在一些實(shí)施例中，不包含鏈路層控制(LLC)層；在其它變體中可包含LLC層。然而，本發(fā)明的各種實(shí)施例在MAC層上實(shí)現(xiàn)LTE的特定功能性。具體地說(shuō)，訂戶裝置表現(xiàn)為MAC層上的邏輯LTE用戶裝備(UE)；類似地，Wi-Fi AP表現(xiàn)為MAC層上的邏輯LTE演進(jìn)NodeB(eNB)。通過(guò)從LTE的更高層功能去除對(duì)較低層物理功能性的依賴，基于相關(guān)的考慮(例如連接性、功率消耗、數(shù)據(jù)要求等等)，Wi-Fi卸載算法可自由選擇任一無(wú)線接入技術(shù)(例如LTE或Wi-Fi)。

例如，如下文中更詳細(xì)描述，圖2的WoLTEN網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)以LTE通用訂戶識(shí)別模塊(USIM)(例如基于可擴(kuò)展驗(yàn)證協(xié)議的驗(yàn)證密鑰協(xié)商(EAP-AKA))進(jìn)行驗(yàn)證，且因此Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)可在“開(kāi)放系統(tǒng)驗(yàn)證”模式下操作(即，Wi-Fi接入不要求證書接入到集成網(wǎng)絡(luò))。因?yàn)閱我籙SIM用于LTE及Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)兩者，所以Wi-Fi卸載選擇算法可駐留在UE(基于UE)206中或網(wǎng)絡(luò)(例如MME 214)中或兩者中，且可基于多種考慮(例如每一無(wú)線電接入單元的負(fù)載及/或無(wú)線電條件，所提供服務(wù)的服務(wù)質(zhì)量(QoS)等等)。在此一實(shí)例中，基于UE的算法可能更喜歡使用Wi-Fi接入，且如果Wi-Fi接入不可用，那么UE退回到LTE接入。

此外，因?yàn)閃i-Fi AP 204是通過(guò)WoLTEN網(wǎng)絡(luò)實(shí)體被視為eNB實(shí)體，所以策略及計(jì)費(fèi)規(guī)則功能(PCRF)216可對(duì)eNB承載體及適當(dāng)啟用的Wi-Fi AP使用相同的政策及計(jì)費(fèi)規(guī)則。在一些實(shí)施例中，運(yùn)營(yíng)商可能更喜歡對(duì)兩個(gè)接入單元(LTE eNB及Wi-Fi AP)具有不同的策略及計(jì)費(fèi)規(guī)則。

示范性無(wú)線電臺(tái)-

如下文中更詳細(xì)地描述(參見(jiàn)例如下文的示范性訂戶裝置)，本發(fā)明的各種實(shí)施例可結(jié)合位于所述用戶UE(UE-S)裝置中的中間件軟件一起使用。在一些實(shí)施例中，可(例如由用戶)下載中間件軟件；替代地，可在裝置制造期間預(yù)先加載所述中間件軟件。在又其它實(shí)施例中，本發(fā)明的各種實(shí)施例可結(jié)合訂戶裝置一起使用，所述訂戶裝置包含專門的硬件來(lái)支持適當(dāng)功能性。

現(xiàn)在參考圖3，呈現(xiàn)經(jīng)配置以提供對(duì)核心網(wǎng)絡(luò)的混合式接入的一個(gè)示范性無(wú)線電臺(tái)300。

在一個(gè)實(shí)施例中，無(wú)線電臺(tái)300是獨(dú)立裝置，然而相關(guān)領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將意識(shí)到，所描述的功能性可并入在廣泛的各種裝置中，所述裝置包含但不限于：基站(例如長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)演進(jìn)型節(jié)點(diǎn)B(eNB)等等)、便攜式計(jì)算機(jī)、臺(tái)式計(jì)算機(jī)等。

示范性設(shè)備300包含一或多個(gè)襯底302，所述襯底進(jìn)一步包含多個(gè)集成電路，集成電路包含處理子系統(tǒng)304，例如數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、微處理器、可編程邏輯裝置(PLD)、門陣列或多個(gè)處理組件，以及給設(shè)備300供電的電力管理子系統(tǒng)306、存儲(chǔ)器子系統(tǒng)308及第一無(wú)線電調(diào)制解調(diào)器子系統(tǒng)310以及以太網(wǎng)交換機(jī)312及關(guān)聯(lián)的以太網(wǎng)端口。在一些實(shí)施例中，也可存在用戶輸入/輸出(IO)314。

在一些情況下，處理子系統(tǒng)還可包含內(nèi)部高速緩沖存儲(chǔ)器。處理子系統(tǒng)304連接到包含非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)器子系統(tǒng)308，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器可包含例如SRAM、快閃及SDRAM組件。存儲(chǔ)器子系統(tǒng)可實(shí)施DMA類型硬件中的一或多者，以促進(jìn)數(shù)據(jù)接入，這是本領(lǐng)域中熟知的。在正常操作期間，處理系統(tǒng)經(jīng)配置以讀取存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)指令，且基于所讀取的指令執(zhí)行一或多個(gè)動(dòng)作。

處理系統(tǒng)304具有足夠的處理能力來(lái)同時(shí)支持第一無(wú)線子系統(tǒng)310及核心網(wǎng)絡(luò)的連接性。在一個(gè)示范性實(shí)施方案中，無(wú)線電臺(tái)300經(jīng)配置以提供在處理子系統(tǒng)304上運(yùn)行的額外功能性(即，Wi-Fi協(xié)議堆棧，其進(jìn)行修改以支持更高層的LTE協(xié)議堆棧及控制軟件)，所述額外功能性超出了現(xiàn)有無(wú)線電臺(tái)功能性(即，舊版Wi-Fi操作)。在一個(gè)示范性實(shí)施例中，處理器子系統(tǒng)304經(jīng)配置以執(zhí)行針對(duì)無(wú)線電臺(tái)的操作及控制的軟件。此一商用實(shí)例是博通(Broadcom)BCM4705處理器芯片(其包含處理器核心及多個(gè)IO，例如GPIO、RS232UART、PCI、GMII、RGMII以及DDR SDRAM控制器)。

所說(shuō)明電力管理子系統(tǒng)(PMS)306給無(wú)線電臺(tái)300供電，且可包含集成電路及/或多個(gè)離散電組件。電力管理子系統(tǒng)306的常見(jiàn)實(shí)例包含但不限于：可再充電的電池電源及/或外部電源，例如來(lái)自電源插座、感應(yīng)充電器等等的外部電源。

用戶IO 314包含任意數(shù)量的已知IO，包含但不限于：LED燈、揚(yáng)聲器等等。例如，在此一情況下，一組LED可用于指示連接狀態(tài)(例如，“綠色”指示聯(lián)機(jī)狀態(tài)，“紅色”指示故障或連接性問(wèn)題等等)。在更復(fù)雜的實(shí)施例中，IO可并有小鍵盤、觸摸屏(例如多點(diǎn)觸摸接口)、LCD顯示器、背光源、揚(yáng)聲器及/或麥克風(fēng)或其它IO，例如USB、GPIO、RS232UART、PCI、GMII、RGMII。

第一無(wú)線電子系統(tǒng)310經(jīng)配置以產(chǎn)生接受一或多個(gè)訂戶裝置的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。在一個(gè)示范性實(shí)施例中，所產(chǎn)生的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)是“開(kāi)放”網(wǎng)絡(luò)，即，所產(chǎn)生的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)不要求任何接入控制措施(例如驗(yàn)證、授權(quán)、計(jì)費(fèi)等等)。雖然本文中描述開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)操作，但是應(yīng)了解，接入控制方案無(wú)需開(kāi)放；可同樣成功地使用受限接入及封閉接入。事實(shí)上，無(wú)線無(wú)線電子系統(tǒng)310的證書可經(jīng)由以太網(wǎng)交換機(jī)312及連接到核心網(wǎng)絡(luò)(在下文中將更詳細(xì)地描述)的相關(guān)聯(lián)以太網(wǎng)端口輸入及設(shè)置。在一些情況下，開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)可并有所謂的“臨時(shí)”聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)狀聯(lián)網(wǎng)等等。

第一無(wú)線子系統(tǒng)經(jīng)配置以產(chǎn)生無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。在一個(gè)示范性實(shí)施例中，第一無(wú)線電子系統(tǒng)產(chǎn)生Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)(基于IEEE，例如802.11n等等)。合適無(wú)線技術(shù)的其它實(shí)例包含但不限于藍(lán)牙、WiMAX等等。

如圖3中所示，存在若干(2個(gè)或2個(gè)以上)天線以支持第一網(wǎng)絡(luò)的多輸入多輸出(MIMO)操作。雖然沒(méi)有明確展示，但是應(yīng)了解，每一RF前端包含例如濾波器、雙工器、RF開(kāi)關(guān)、RF信號(hào)功率電平監(jiān)控、LNA(低噪聲放大器)及PA(功率放大器)，其可能是裝置的無(wú)線電子系統(tǒng)所要求的。在一個(gè)示范性實(shí)施例中，第一無(wú)線子系統(tǒng)310包含配置及操作IEEE 802.11n調(diào)制解調(diào)器所需的功能性，包含收發(fā)器部分、PHY(物理層)及MAC(媒體接入控制器)單元以及相關(guān)聯(lián)的控制及操作軟件。此RF前端的一個(gè)商用實(shí)例是Broadcom IEEE 802.11n單芯片產(chǎn)品，BCM4322或BCM4323。

以太網(wǎng)交換機(jī)312及相關(guān)聯(lián)的以太網(wǎng)端口經(jīng)配置以提供到核心網(wǎng)絡(luò)(例如EPC 202)及潛在的其它網(wǎng)絡(luò)實(shí)體(例如eNB、HeNB等等)的接入。接入的其它常見(jiàn)形式包含例如數(shù)字用戶線路(DSL)、T1、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(ISDN)、衛(wèi)星鏈路、有線數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)接口規(guī)范(DOCSIS)線纜調(diào)制解調(diào)器等等。以太網(wǎng)交換機(jī)312的一個(gè)商用實(shí)例是博通BCM53115芯片，其提供高達(dá)五(5)個(gè)以太網(wǎng)端口。在一個(gè)示范性實(shí)施例中，無(wú)線電臺(tái)經(jīng)配置以直接連接到網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的核心網(wǎng)絡(luò)以經(jīng)由以太網(wǎng)交換機(jī)312實(shí)現(xiàn)上述WoLTEN操作。

示范性訂戶裝置-

現(xiàn)在參考圖4，一個(gè)示范性訂戶裝置400經(jīng)配置以經(jīng)由混合式接入方案(經(jīng)由圖3的無(wú)線電臺(tái)300)來(lái)接入核心網(wǎng)絡(luò)。在一個(gè)實(shí)施例中，訂戶裝置400是專用裝置，然而相關(guān)領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，所描述的功能性可并入在廣泛的多種裝置中，裝置包含但不限于：智能電話、便攜式計(jì)算機(jī)、臺(tái)式計(jì)算機(jī)，及甚至只有一個(gè)用于Wi-Fi IEEE 802.11n通信的無(wú)線電調(diào)制解調(diào)器的獨(dú)立裝置等等。

示范性設(shè)備400包含一或多個(gè)襯底402，其進(jìn)一步包含多個(gè)集成電路，集成電路包含處理子系統(tǒng)404，例如數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、微處理器、可編程邏輯裝置(PLD)、門陣列或多個(gè)處理組件，以及給設(shè)備400供電的電力管理子系統(tǒng)406、存儲(chǔ)器子系統(tǒng)408及一或多個(gè)無(wú)線電調(diào)制解調(diào)器子系統(tǒng)。如所示，示范性設(shè)備包含四個(gè)(4)無(wú)線電調(diào)制解調(diào)器子系統(tǒng)：LTE蜂窩空中接口410A、Wi-Fi IEEE 802.11n空中接口410B、GPS空中接口410C及藍(lán)牙空中接口410D。在一些實(shí)施例中，也可存在用戶輸入/輸出(IO)412。如所示，示范性用戶輸入/輸出(IO)412包含：屏幕顯示器412A、小鍵盤412B、麥克風(fēng)及揚(yáng)聲器412C、音頻編碼解碼器412D及攝像機(jī)412E。其它外圍裝置可包含外部媒體接口(例如SD/MMC卡接口等等)及/或傳感器等等。

在一些情況下，處理子系統(tǒng)還可包含內(nèi)部高速緩沖存儲(chǔ)器。處理子系統(tǒng)404連接到包含非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)器子系統(tǒng)408，計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器可包含例如SRAM、快閃及SDRAM組件。存儲(chǔ)器子系統(tǒng)可實(shí)施DMA類型硬件中的一或多者，以促進(jìn)數(shù)據(jù)接入，這是本領(lǐng)域中熟知的。在正常操作期間，處理系統(tǒng)經(jīng)配置以讀取存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器內(nèi)的一或多個(gè)指令，且基于所讀取的指令執(zhí)行一或多個(gè)動(dòng)作。

正如無(wú)線電臺(tái)300的處理子系統(tǒng)304(參見(jiàn)圖3)一般，圖4的處理系統(tǒng)404(也稱為“應(yīng)用程序處理器”)具有足夠的處理能力及到存儲(chǔ)器組件的接入，以至少同時(shí)支持Wi-Fi無(wú)線電子系統(tǒng)410B及核心網(wǎng)絡(luò)的連接性。處理系統(tǒng)404的一個(gè)商用實(shí)例是飛思卡爾(Freescale)iMX53 1GHz ARM Cortex-A8處理器或高通驍龍(QUALCOMM Snapdragon)800。

所說(shuō)明電力管理子系統(tǒng)(PMS)406給訂戶裝置400供電，且可包含集成電路及/或多個(gè)離散電組件。電力管理子系統(tǒng)406的常見(jiàn)實(shí)例包含但不限于：可再充電的電池電源及/或外部電源，例如來(lái)自電源插座、感應(yīng)充電器等等的外部電源。

用戶IO 412可包含對(duì)于消費(fèi)者電子器件常見(jiàn)的任意數(shù)量的已知IO，包含但不限于：小鍵盤、觸摸屏(例如多點(diǎn)觸摸接口)、LCD顯示器、背光源、揚(yáng)聲器及/或麥克風(fēng)或USB及其它接口。

相關(guān)領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將了解，訂戶裝置可具有多個(gè)其它組件(例如多個(gè)額外的無(wú)線電子系統(tǒng)、圖形處理器等等)，上述各者僅僅是說(shuō)明性的。

蜂窩無(wú)線電子系統(tǒng)410A經(jīng)配置以加入由網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商提供的蜂窩網(wǎng)絡(luò)。在一個(gè)實(shí)施例中，蜂窩無(wú)線電子系統(tǒng)410A是第四代(4G)長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)調(diào)制解調(diào)器。雖然沒(méi)有明確展示，但是應(yīng)了解，每一RF前端包含例如濾波器、雙工器、RF開(kāi)關(guān)、RF信號(hào)功率電平監(jiān)控、LNA及PA，其可能被裝置的無(wú)線電子系統(tǒng)要求。訂戶裝置400與識(shí)別模塊相關(guān)聯(lián)，所述識(shí)別模塊向網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商驗(yàn)證訂戶裝置。通常，識(shí)別模塊安全地識(shí)別訂戶裝置(或與裝置相關(guān)聯(lián)的用戶賬戶)作為可信及授權(quán)裝置以供接入。識(shí)別模塊的常見(jiàn)實(shí)例包含但不限于訂戶識(shí)別模塊(SIM)、通用SIM(USIM)、可裝卸式識(shí)別模塊(RUIM)、碼分多址(CDMA)SIM(CSIM)等等。在一些情況下，識(shí)別模塊可為可移除的(例如SIM卡)，或替代地所述裝置的完整部分(例如里面具有經(jīng)編程識(shí)別模塊的內(nèi)嵌元件)。蜂窩無(wú)線電子系統(tǒng)410A的一個(gè)商用實(shí)例是高通Gobi MDM9600及其相關(guān)聯(lián)的RF及外圍芯片。

Wi-Fi無(wú)線電子系統(tǒng)410B經(jīng)配置以加入例如由圖3的無(wú)線電臺(tái)300產(chǎn)生的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。在一個(gè)實(shí)施例中，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)無(wú)線電子系統(tǒng)410B是IEEE 802.11n兼容的調(diào)制解調(diào)器。雖然沒(méi)有明確展示，但是應(yīng)了解，每一RF前端包含例如濾波器、雙工器、RF開(kāi)關(guān)、RF信號(hào)功率電平監(jiān)控、LNA及PA，這可能被裝置的無(wú)線電子系統(tǒng)要求。在一個(gè)示范性實(shí)施例中，Wi-Fi無(wú)線電子系統(tǒng)410B經(jīng)配置以執(zhí)行IEEE 802.11n PHY(物理層)及MAC(媒體接入控制器)單元的操作及控制的軟件，以及相關(guān)聯(lián)的控制及操作軟件。Wi-Fi無(wú)線電子系統(tǒng)410B的一個(gè)商用實(shí)例是創(chuàng)銳訊(Atheros)單芯片(IEEE 802.11n產(chǎn)品)AR9285。

在一個(gè)示范性實(shí)施方案中，訂戶裝置400進(jìn)一步經(jīng)配置以提供在處理子系統(tǒng)404上運(yùn)行的額外功能性(即，Wi-Fi協(xié)議堆棧，其經(jīng)修改以支持更高層的LTE協(xié)議堆棧及控制軟件)。

示范性“Wi-Fi管”-

圖5說(shuō)明表示結(jié)合本發(fā)明的各個(gè)方面有用的IEEE 802.11n PHY(L1)及MAC(L2)協(xié)議堆棧500的邏輯方框圖。如所示，應(yīng)用程序軟件508直接在MAC層506上方操作。應(yīng)了解，基于設(shè)計(jì)考慮，其它變體可并有其它軟件層(例如邏輯鏈路控制(LLC)及/或IP層)。說(shuō)明性的PHY可在U-NII頻帶502或ISM頻帶504中或同時(shí)在兩者中操作。

MAC層506可經(jīng)設(shè)置而以“爭(zhēng)用”或“無(wú)爭(zhēng)用”模式操作。在無(wú)爭(zhēng)用操作中，MAC使用點(diǎn)協(xié)調(diào)功能(PCF)；在爭(zhēng)用模式操作期間，MAC使用分布式協(xié)調(diào)功能(DCF)。其它Wi-Fi MAC功能包含注冊(cè)、越區(qū)切換、電力管理、安全性及服務(wù)質(zhì)量(QoS)。在本文中沒(méi)有其它說(shuō)明之處，現(xiàn)有Wi-Fi組件及功能性在相關(guān)領(lǐng)域中被良好理解，且不會(huì)加以進(jìn)一步論述。

現(xiàn)在參考圖6，考慮示范性無(wú)線電臺(tái)300(例如，如圖3及上文論述內(nèi)容中所描述)及示范性訂戶裝置400(例如，如圖4及上文論述內(nèi)容中所描述)。一旦示范性訂戶裝置400進(jìn)入示范性網(wǎng)絡(luò)不可知無(wú)線電臺(tái)300的覆蓋區(qū)域且向開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)注冊(cè)，訂戶裝置400與無(wú)線電臺(tái)300之間的端對(duì)端MAC連接形成“透明”連接管(或接入隧道)，這在下文稱為“Wi-Fi管”602。在一些實(shí)施例中，Wi-Fi管隧道本身是不安全的(例如，其中熱點(diǎn)表現(xiàn)為“開(kāi)放”Wi-Fi網(wǎng)絡(luò))，且基礎(chǔ)數(shù)據(jù)有效負(fù)載可根據(jù)端對(duì)端地用于蜂窩(LTE)網(wǎng)絡(luò)及/或應(yīng)用程序?qū)拥鹊鹊默F(xiàn)有加密方案來(lái)保護(hù)，例如通過(guò)傳統(tǒng)非信任網(wǎng)絡(luò)使用的加密方案來(lái)保護(hù)。在其它實(shí)施例中，所述Wi-Fi管是經(jīng)由封閉網(wǎng)絡(luò)實(shí)施，且并有本地加密等等(有線等效保密(WEP)、Wi-Fi保護(hù)接入(WPA)、WPA2等等)。

所述Wi-Fi管使得兩個(gè)邏輯端點(diǎn)能夠運(yùn)行第一應(yīng)用程序604及第二應(yīng)用程序606(分別)，以直接通信而無(wú)任何介入轉(zhuǎn)換(即，不修改數(shù)據(jù)傳送)。邏輯端點(diǎn)不能感知基礎(chǔ)物理及數(shù)據(jù)鏈路交易，所述交易發(fā)生在其相應(yīng)的Wi-Fi接口中。在一個(gè)示范性實(shí)施例中，第一應(yīng)用程序604耦合到訂戶裝置的軟件堆棧，且第二應(yīng)用程序606耦合到無(wú)線電臺(tái)的軟件堆棧(未展示)。換言之，Wi-Fi管使得訂戶裝置的堆棧(訂戶裝置700上的SIM/USIM卡)能夠直接連接到無(wú)線電臺(tái)的堆棧(在無(wú)線電臺(tái)300上)。

如先前所提及(例如，如圖2及上文論述內(nèi)容中所描述)，無(wú)線電臺(tái)直接連接到演進(jìn)型包核心(EPC)(經(jīng)由例如安全網(wǎng)關(guān)208)。在一個(gè)示范性實(shí)施例中，無(wú)線電臺(tái)經(jīng)配置以使用所有或一些現(xiàn)有eNB LTE軟件結(jié)構(gòu)及實(shí)體(例如，邏輯信道，協(xié)議及軟件堆棧，RRM等等)用于與LTE EPC及UE進(jìn)行通信及/或交互。例如，圖7說(shuō)明先前技術(shù)的LTE無(wú)線電架構(gòu)連同相應(yīng)協(xié)議堆棧層的若干邏輯、傳輸及物理信道。圖8說(shuō)明先前技術(shù)的LTE無(wú)線電用戶平面協(xié)議堆棧，其在用戶裝備(UE)、演進(jìn)NodeB(eNB)、服務(wù)網(wǎng)關(guān)(SGW)及PDN網(wǎng)關(guān)(PGW)之間操作。圖9描繪用于UE、eNB及移動(dòng)性管理實(shí)體(MME)之間的先前技術(shù)的LTE控制平面協(xié)議堆棧。然而，其它的物理及/或邏輯實(shí)體(例如無(wú)線電資源管理器(RRM)等等)可用于eNB操作，在給定本發(fā)明的內(nèi)容情況下，包含或不包含此類實(shí)體均在相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員的技能內(nèi)。

對(duì)于無(wú)線電臺(tái)來(lái)說(shuō)，在網(wǎng)絡(luò)側(cè)與例如SGW及MME進(jìn)行通信是相對(duì)簡(jiǎn)單的。例如，在操作期間，無(wú)線電臺(tái)300配置其以太網(wǎng)接口且執(zhí)行通信協(xié)議作為邏輯eNB，借此無(wú)縫地與現(xiàn)有LTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)集成。具體地說(shuō)，在用戶平面上，無(wú)線電臺(tái)300對(duì)EPC顯示為eNB，并且使用eNB與SGW之間所使用的協(xié)議(例如，通用包無(wú)線電業(yè)務(wù)(GPRS)隧道協(xié)議(GTPU))與SGW進(jìn)行通信；通過(guò)用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議(UDP)因特網(wǎng)協(xié)議(IP)執(zhí)行通信(經(jīng)由無(wú)線電臺(tái)300的以太網(wǎng)接口312)。在控制平面?zhèn)壬?，無(wú)線電臺(tái)300使用在eNB與MME(例如，通過(guò)流控制傳輸協(xié)議(SCTP)的S1-AP)之間使用的協(xié)議與MME進(jìn)行通信；通信是通過(guò)IP執(zhí)行的。在給定本發(fā)明的內(nèi)容情況下，雖然前述實(shí)例是關(guān)于無(wú)線電臺(tái)的以太網(wǎng)接口而呈現(xiàn)，但是所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員應(yīng)了解，通過(guò)其它接口(例如通過(guò)用于無(wú)線電臺(tái)與EPC之間的骨干網(wǎng)的任何MAC(L2)及物理(L1)層)可執(zhí)行用戶平面及控制平面的通信。

示范性訂戶裝置與示范性無(wú)線電臺(tái)之間的接口(例如，類似于eNB-UE接口，經(jīng)由Wi-Fi的空中接口)需要修改以處理由Wi-Fi調(diào)制解調(diào)器操作引入的差異。例如，圖10說(shuō)明根據(jù)本文中所描述的原理的LTE無(wú)線電用戶平面協(xié)議堆棧及修改以支持示范性訂戶裝置及示范性無(wú)線電臺(tái)的一個(gè)示范性實(shí)施例，所述堆棧在用戶裝備(UE)與演進(jìn)NodeB(eNB)之間操作。圖11說(shuō)明根據(jù)本文中所描述的原理的LTE無(wú)線電控制平面協(xié)議堆棧及修改以支持示范性訂戶裝置及示范性無(wú)線電臺(tái)的一個(gè)示范性實(shí)施例，所述堆棧在用戶裝備(UE)與演進(jìn)型NodeB(eNB)之間操作。

如所示，在圖10及11兩者中，示范性混合式Wi-Fi管協(xié)議堆棧在無(wú)線電鏈路控制(RLC)層下操作，且其已經(jīng)用對(duì)應(yīng)的緩沖區(qū)及MUX/DeMUX組合件(1002，1004)、Wi-Fi管1006及虛擬化PHY 1008、用戶裝備(UE)MAC 1010及接入點(diǎn)(AP)MAC 1012替換LTE MAC及L1層。

在一個(gè)實(shí)施方案中，Wi-Fi管在兩側(cè)(例如，在訂戶裝置400及無(wú)線電臺(tái)300處)耦合到先入先出(FIFO)的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)以處理到達(dá)時(shí)間問(wèn)題(例如抖動(dòng))，否則可能會(huì)導(dǎo)致Wi-Fi管或LTE操作的調(diào)度問(wèn)題。在多個(gè)用戶的實(shí)施例中，臺(tái)可并有對(duì)應(yīng)于每一用戶的多個(gè)緩沖區(qū)、對(duì)于每一用戶劃分成多個(gè)分區(qū)的單一緩沖區(qū)等等。

對(duì)于每一無(wú)線電承載體存在一個(gè)RLC實(shí)體；此使得多個(gè)無(wú)線電承載體能夠隔離無(wú)線電承載體的性能。LTE RLC經(jīng)配置以將來(lái)自(及到)包數(shù)據(jù)匯聚協(xié)議(PDCP)層的數(shù)據(jù)包分解(及重新匯編)成用于Wi-Fi管的可管理大小。LTE RLC進(jìn)一步經(jīng)配置以確保所有接收到的包在傳遞到PDCP層之前是有序的。在包丟失的情況下，LTE RLC層可執(zhí)行重新傳輸以通過(guò)啟動(dòng)自動(dòng)重復(fù)請(qǐng)求(ARQ)程序來(lái)恢復(fù)丟失的包。

每個(gè)無(wú)線電承載體存在一個(gè)PDCP實(shí)體(確保隔離的無(wú)線電承載體性能)。LTE PDCP實(shí)體經(jīng)配置以提供加密(及完整性)保護(hù)(通過(guò)非信任連接，例如Wi-Fi管)。LTE PDCP經(jīng)進(jìn)一步配置以提供有穩(wěn)健標(biāo)頭壓縮(ROHC)，其可能會(huì)降低傳輸小包的開(kāi)銷(進(jìn)一步改善Wi-Fi管性能)。最后，PDCP實(shí)體可在越區(qū)切換操作期間提供包的重新排序及重新傳輸。

即使Wi-Fi管1006及對(duì)應(yīng)的緩沖區(qū)及MUX/DeMUX組合件(1002、1004)實(shí)現(xiàn)示范性訂戶與示范性無(wú)線電臺(tái)之間的Wi-Fi無(wú)線電鏈接，但較高層(例如RLC、PDCP、RRM等等)均仍然用現(xiàn)有LTE實(shí)施來(lái)處理，因此虛擬化PHY 1008、UE MAC 1010及AP MAC 1012確?；贚TE的較高層不能感知Wi-Fi無(wú)線鏈接操作。更直接地，UE MAC 1010是在無(wú)線電臺(tái)300上仿真，無(wú)線電臺(tái)300與虛擬化PHY 1008(VPHY)通信以利用最小冥想將仿真的MAC PDU傳遞到無(wú)線電臺(tái)的AP MAC 1012。許多LTE PHY操作并非必需的，且因此VPHY為了UE MAC 1010及AP MAC 1012的正確操作可有效地“繞開(kāi)”或“偽造”無(wú)關(guān)PHY操作。例如，與物理層操作相關(guān)聯(lián)的程序(例如隨機(jī)接入信道(RACH)、定時(shí)提前(TA)等等)均不再需要。

在一些情況下，VPHY、UE MAC 1010及AP MAC 1012可進(jìn)一步優(yōu)化(因?yàn)闆](méi)有實(shí)際的物理傳播路徑)為“精簡(jiǎn)MAC”，其用較高層執(zhí)行Wi-Fi管的成功互操作所需要的最小格式化及轉(zhuǎn)換功能。例如，圖12描繪LTE MAC(UE側(cè))(eNB側(cè)上的LTE MAC具有類似功能性)的概念架構(gòu)。MAC控制操作，例如RACH、TA、信道調(diào)度及非連續(xù)接收/傳輸(DRX/DTX)。這些功能完全在VPHY內(nèi)處理，且可被禁用或忽略(不執(zhí)行適當(dāng)?shù)男盘?hào)或命令)或“被偽造”(在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間產(chǎn)生適當(dāng)?shù)男盘?hào)或命令以指示成功，借此使得處理能夠繼續(xù))。例如，上行鏈路及下行鏈路的資源授予信令可用模擬物理信令的VPHY邏輯進(jìn)行“偽造”，從而指示資源總是可用的?？墒÷韵滦墟溌坊旌献詣?dòng)重復(fù)請(qǐng)求(HARQ)，因?yàn)閿?shù)據(jù)包在VPHY內(nèi)進(jìn)行處理(這實(shí)質(zhì)上無(wú)錯(cuò)誤及損失)。類似地，可禁用上行鏈路的HARQ，因?yàn)樵赨E MAC之前處理數(shù)據(jù)包錯(cuò)誤及損失(例如，通過(guò)Wi-Fi管)。信道多路復(fù)用及多路分用也可被省略，因?yàn)镸AC服務(wù)數(shù)據(jù)單元(SDU)(或在MAC輸出端處的協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU))可經(jīng)由VPHY直接在UE MAC與AP MAC之間傳遞。也可優(yōu)化及/或省略其它MAC關(guān)聯(lián)功能，包含但不限于緩沖狀態(tài)報(bào)告、功率余量報(bào)告、下行鏈路及上行鏈路信道資源調(diào)度、邏輯信道優(yōu)先化等等。

示范性“精簡(jiǎn)MAC”及VPHY(“虛擬”PHY)的前述論述是基于例如計(jì)數(shù)器、關(guān)鍵性能指標(biāo)(KPI)及控制信息的使用，控制信息從較低層提供到較高層以確保LTE協(xié)議堆棧的正確操作。應(yīng)了解，一些實(shí)施例可能并不需要“精簡(jiǎn)MAC”或VPHY仿真(例如，專有的實(shí)施方案、對(duì)現(xiàn)有實(shí)施方案的將來(lái)增強(qiáng)、極度優(yōu)化的實(shí)施方案、專門使用情況等等)，在所述情況下，每一端處的RLC實(shí)體可通過(guò)Wi-Fi管直接在彼此之間傳遞其幀。

示范性Wi-Fi管的其它考慮-

雖然前述論述是以MAC及L1層處的Wi-Fi管功能性而呈現(xiàn)，但是應(yīng)了解，其它實(shí)施例可在訂戶裝置及/或無(wú)線電臺(tái)裝置的任何層處實(shí)施類似操作。例如，如圖11A中所說(shuō)明，Wi-Fi管是在協(xié)議堆棧的較高軟件層內(nèi)部實(shí)施；即，在(傳輸控制協(xié)議/因特網(wǎng)協(xié)議)TCP/IP層處操作。

所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將易于明白，鑒于本發(fā)明，分裂協(xié)議堆棧的較高軟件層可導(dǎo)致LTE系統(tǒng)的基本安全架構(gòu)的改變。例如，考慮到如下實(shí)施例：將Wi-Fi管插入在包數(shù)據(jù)收斂協(xié)議(PDCP)層內(nèi)，使得在無(wú)線電臺(tái)204(而非在UE 206處)中支持上行加密及下行解密功能，而在UE 206中支持PDCP層的上行及下行穩(wěn)健標(biāo)頭壓縮(RHOC)壓縮及解壓縮功能。在此布置中，引入兩個(gè)問(wèn)題：1)必須將UE的SIM/USIM信息提供到無(wú)線電臺(tái)204，使得無(wú)線電臺(tái)204可“代理”UE 206；及2)必須對(duì)通過(guò)無(wú)線電鏈路的Wi-Fi管傳輸進(jìn)一步加密，這是因?yàn)橛蒘IM/USIM提供的LTE加密在無(wú)線電臺(tái)204處終止。

關(guān)于“代理”，無(wú)線電臺(tái)(例如，在此示范性實(shí)施例中為Wi-Fi AP)204可在內(nèi)部并入一或若干選用虛擬(即，安全存儲(chǔ)器)或物理嵌入式或可裝卸式SIM/USIM模塊。SIM/USIM模塊可為經(jīng)靜態(tài)編程的，或在一些情況中，為動(dòng)態(tài)可再編程的。SIM/USIM模塊允許無(wú)線電臺(tái)204代理一或多個(gè)經(jīng)連接UE 206(經(jīng)由Wi-Fi管來(lái)為所述UE服務(wù))。例如，一或多個(gè)識(shí)別模塊(例如，USIM)由無(wú)線電臺(tái)204來(lái)集成且“附接到”(即，代理)駐留在無(wú)線電臺(tái)204處的一或多個(gè)UE協(xié)議堆棧(包含PHY層)，每一所述UE協(xié)議堆棧對(duì)應(yīng)于一或多個(gè)經(jīng)連接UE 206。對(duì)于動(dòng)態(tài)可再編程實(shí)施例，可接著將UE的SIM/USIM的內(nèi)容(包含秘密密鑰)傳送到無(wú)線電臺(tái)(Wi-Fi AP)204中SIM/USIM模塊中的一者。一旦UE 206的SIM/USIM的內(nèi)容在無(wú)線電臺(tái)(Wi-Fi AP)204中予以復(fù)制，便可由無(wú)線電臺(tái)(Wi-Fi AP)204向服務(wù)網(wǎng)關(guān)(S-GW)模仿UE 206的整個(gè)UE協(xié)議堆棧。

一旦無(wú)線電臺(tái)(Wi-Fi AP)204已成功連接到S-GW，UE便可經(jīng)由連接在無(wú)線電臺(tái)(Wi-Fi AP)204UE協(xié)議堆棧的TCP/IP層(或甚至更高層)處的Wi-Fi管來(lái)交易數(shù)據(jù)。

所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將易于明白，應(yīng)通過(guò)安全鏈路來(lái)執(zhí)行SIM/USIM內(nèi)容從UE 206到無(wú)線電臺(tái)(Wi-Fi AP)204的傳送。在一個(gè)此實(shí)施方案中，SIM/USIM內(nèi)容是使用例如PGP(良好私密性)協(xié)議經(jīng)由Wi-Fi管安全地傳輸?shù)摹GP是用于安全傳送數(shù)據(jù)的眾所周知的公共密鑰加密方案。使用其它加密方案可同樣獲得成功，所述加密方案包含(不限于)對(duì)稱密鑰系統(tǒng)、基于信賴鏈的系統(tǒng)等。

現(xiàn)在提及對(duì)示范性Wi-Fi管進(jìn)行加密的第二問(wèn)題，因?yàn)長(zhǎng)TE加密在無(wú)線電臺(tái)204處終止，所以UE 206與無(wú)線電臺(tái)204之間的Wi-Fi管需要額外加密以確保安全交易。在一個(gè)實(shí)施例中，Wi-Fi管加密可基于現(xiàn)有LTE加密方案的擴(kuò)展；例如，在操作期間，可使用LTE對(duì)稱密鑰加密信息在UE 206及無(wú)線電臺(tái)204位置兩者處產(chǎn)生密鑰以便通過(guò)Wi-Fi管擴(kuò)展對(duì)稱密鑰加密。在一個(gè)此實(shí)施例中，本機(jī)Wi-Fi加密算法及專用HW加速器(有線等效隱私(WEP)、Wi-Fi受保護(hù)接入(WPA)、WPA2等)支持基于事先商定的方案的密鑰傳送，或通過(guò)空中經(jīng)動(dòng)態(tài)協(xié)商。以此方式，Wi-Fi加密算法及專用HW加速器可經(jīng)充分利用(具有修改)及/或與后續(xù)產(chǎn)生及相關(guān)聯(lián)的LTE密鑰組合，以便實(shí)現(xiàn)空中Wi-Fi管安全性。最終，可以SW或HW仿真在UE 206中實(shí)施本機(jī)LTE非接入層(NAS)安全性及完整性保護(hù)，因?yàn)镹AS消息的數(shù)據(jù)速率及容量極低。

在一個(gè)此實(shí)施例中，Wi-Fi管加密可基于相關(guān)聯(lián)的經(jīng)導(dǎo)出LTE加密密鑰中的一或多者，且可使用任何基于安全公共密鑰的協(xié)議(例如，前述PGP協(xié)議)來(lái)傳遞(無(wú)SIM/USIM加密協(xié)議)到UE。例如，UE 206將公共密鑰傳輸?shù)絎i-Fi AP 204，接著由Wi-Fi AP 204用以將適當(dāng)密鑰(例如，相關(guān)聯(lián)LTE密鑰中的一或多者等)安全地發(fā)送到UE 206，此后Wi-Fi管安全性可基于經(jīng)由Wi-Fi管的本機(jī)加密引擎以及可用HW加速器(有線等效隱私(WEP)、Wi-Fi受保護(hù)接入(WPA)、WPA2等)的對(duì)稱密鑰加密。

替代地，在一些實(shí)施例中，UE 206可經(jīng)由結(jié)合本機(jī)Wi-Fi管加密引擎使用的適當(dāng)軟件用戶接口(UI)應(yīng)用程序支持加密密鑰、口令等的手動(dòng)鍵入。在一些變體中，手動(dòng)驗(yàn)證又進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)WoLTEN操作的接入控制。在一些情況中，“手動(dòng)”鍵入的密鑰對(duì)應(yīng)于在Wi-Fi AP 204側(cè)上設(shè)定(經(jīng)由服務(wù)器或存儲(chǔ)于一或多個(gè)預(yù)設(shè)無(wú)線電臺(tái)中，例如，Wi-Fi AP 204)的預(yù)定密鑰。在其它情況中，可使用公共密鑰加密方案(例如，PGP)根據(jù)頻帶外程序?qū)㈩A(yù)定密鑰傳遞到Wi-Fi AP 204。

所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將易于明白，因?yàn)榭蛻粲?jì)帳是基于現(xiàn)有LTE驗(yàn)證授權(quán)及計(jì)費(fèi)(AAA)，所以代理的Wi-Fi AP 204SIM/USIM操作使得網(wǎng)絡(luò)經(jīng)營(yíng)者能夠識(shí)別在Wi-Fi服務(wù)期間(即，UE 206的脫機(jī)訂戶使用)交易的數(shù)據(jù)。脫機(jī)使用度量可用于例如直接計(jì)帳、識(shí)別缺失服務(wù)的蜂巢式覆蓋范圍、識(shí)別用戶習(xí)慣及/或使用、確定未實(shí)現(xiàn)的收益機(jī)會(huì)等。

上述論述內(nèi)容是基于Wi-Fi管的數(shù)據(jù)吞吐量，其相較于LTE網(wǎng)絡(luò)要求的數(shù)據(jù)吞吐量足夠大以支持覆蓋區(qū)域中的所有用戶。雖然前述假設(shè)通常為真，但是應(yīng)了解，在LTE網(wǎng)絡(luò)以快于Wi-Fi接口的速度操作之處，Wi-Fi管可經(jīng)配置以指示LTE網(wǎng)絡(luò)的可用容量，使得LTE網(wǎng)絡(luò)可對(duì)無(wú)線電承載體作出適當(dāng)調(diào)整(例如，限制對(duì)每一UE MAC的資源及帶寬分配)。例如，此類情形可發(fā)生在無(wú)線電臺(tái)提供蜂窩網(wǎng)絡(luò)的連接性及同時(shí)的舊版無(wú)線電臺(tái)操作之處；兩個(gè)功能可以臺(tái)帶寬的一定比例被“覆蓋”，以確保所述兩個(gè)功能得到充分支持。

示范性“Wi-Fi管”軟件架構(gòu)-

現(xiàn)在參考圖13，呈現(xiàn)用于訂戶裝置及無(wú)線電臺(tái)的整體協(xié)議堆棧架構(gòu)(用戶平面及控制平面兩者)。雙向輔助控制信道(1302、1304)及支持應(yīng)用程序及代理(1306、1308)統(tǒng)稱為通過(guò)LTE的Wi-Fi(WoLTEN)協(xié)議堆棧。

如所示，WoLTEN APP(應(yīng)用程序)1306駐留在訂戶裝置400中且包含LTE協(xié)議堆棧，其支持無(wú)線電鏈路控制(RLC)層到用于控制平面操作的非接入層(NAS)1314且支持RLC層到用于用戶平面操作的因特網(wǎng)協(xié)議(IP)1316。WoLTEN APP 1306還包含緩沖區(qū)及MUX/DeMUX 1310，以及WoLTEN控制信道1302以及控制及操作軟件。配對(duì)WoLTEN代理1308駐留在無(wú)線電臺(tái)300中且包含LTE UE MAC、VPHY及LTE AP MAC實(shí)體，其處理一個(gè)或多個(gè)訂戶裝置的配對(duì)控制平面及用戶平面。在一個(gè)實(shí)施例中，WoLTEN代理還可包含其它的邏輯及/或物理實(shí)體(例如無(wú)線電資源管理(RRM)等等)來(lái)處理通常由LTE eNB提供的額外功能性。

WoLTEN APP 1306及WoLTEN代理1308通過(guò)WoLTEN控制信道進(jìn)行雙向通信。在一個(gè)實(shí)施例中，可使用安全性協(xié)議(例如，PGP)開(kāi)啟WoLTEN控制信道或?qū)ζ溥M(jìn)行加密以交換密鑰，且將經(jīng)交換密鑰結(jié)合Wi-Fi管的本機(jī)加密引擎及可用HW加速器(有線等效隱私(WEP)、Wi-Fi受保護(hù)接入(WPA)、WPA2等)使用以為WoLTEN控制信道提供安全性。

在一個(gè)實(shí)施例中，在制造期間，WoLTEN APP是可下載的應(yīng)用程序(例如用于購(gòu)物)及/或包含在訂戶裝置中。取決于用于當(dāng)?shù)豅TE軟件的軟件實(shí)施的本質(zhì)及第三方支持的可接入性，在操作期間，WoLTEN APP可全部或部分替換當(dāng)?shù)豅TE協(xié)議堆棧。例如，由于安全問(wèn)題，WoLTEN APP可具有其自己的相關(guān)LTE協(xié)議堆棧副本；在其它實(shí)施例中，WoLTEN APP可經(jīng)配置以介接所支持的LTE協(xié)議堆棧。

現(xiàn)在參考緩沖區(qū)及MUX/DeMUX 1310，緩沖區(qū)及MUX/DeMUX 1310經(jīng)配置以在上行鏈路中經(jīng)由Wi-Fi管將不同信令無(wú)線電承載體(SRB)、數(shù)據(jù)無(wú)線電承載體(DRB)、控制平面、用戶平面的RLC包及WoLTEN控制信道包多路傳輸多路復(fù)用到單一流中以供輸送。在下行鏈路上，緩沖區(qū)及MUX/DeMUX 1310經(jīng)配置以緩沖傳入數(shù)據(jù)并將包多路分用到適當(dāng)?shù)腟RB、DRB、控制平面、用戶平面及WoLTEN控制信道。

類似地，WoLTEN代理的多個(gè)用戶(MU)緩沖區(qū)及MUX/DeMUX 1312經(jīng)配置以在將單一流緩沖及輸送到Wi-Fi管用于傳輸?shù)接脩糁皩⒉煌脩舻腗AC包(其包含SRB及DRB)及來(lái)自其對(duì)應(yīng)的WoLTEN控制信道的包多路復(fù)用到所述單一流中。在上行鏈路中，MUX/DeMUX 1312經(jīng)配置以在將Wi-Fi管傳遞給對(duì)應(yīng)于用戶的相應(yīng)LTE MAC及PHY實(shí)體之前緩沖及多路分用經(jīng)由Wi-Fi管輸送的包(來(lái)自多個(gè)用戶)。經(jīng)由WoLTEN代理附接到網(wǎng)絡(luò)的每個(gè)用戶均具有對(duì)應(yīng)的WoLTEN協(xié)議堆棧的唯一實(shí)例。

方法-

WoLTEN APP 1306與WoLTEN代理1308之間的示范性Wi-Fi管是自包含的。Wi-Fi鏈路在無(wú)來(lái)自外部實(shí)體的輸入情況下進(jìn)行管理。WoLTEN APP及WoLTEN代理通過(guò)WoLTEN控制信道進(jìn)行雙向通信，且負(fù)責(zé)：

a)Wi-Fi管管理在處于AP 300的覆蓋區(qū)域中時(shí)，其進(jìn)一步可包含：

a.Wi-Fi管的配置，根據(jù)無(wú)線電鏈路性能監(jiān)控及維護(hù)Wi-Fi管的操作；及

b.用演進(jìn)型包核心(EPC)網(wǎng)絡(luò)獲取及配置LTE會(huì)話，所述會(huì)話經(jīng)配置以為Wi-Fi管提供足夠的吞吐量；

b)LTE鏈路管理(以輔助LTE與Wi-Fi接口之間的選擇)，其通常包含：

a.系統(tǒng)信息傳送；

b.尋呼信道操作；

c.小區(qū)測(cè)量及響應(yīng)小區(qū)重選及越區(qū)切換程序；

d.無(wú)線電資源控制(RRC)；

e.安全性、完整性、接入控制(例如經(jīng)由SIM)；

f.呼叫控制；

c)移動(dòng)性控制；及

d)WoLTEN會(huì)話啟動(dòng)；

a.WoLTEN會(huì)話的發(fā)現(xiàn)、啟動(dòng)及配置(例如用于支持WoLTEN及舊版操作兩者的熱點(diǎn))。

然而，其它的物理及/或邏輯實(shí)體對(duì)于操作可有用，在給出本發(fā)明的內(nèi)容情況下，包含或不包含此類實(shí)體均在相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員的技能內(nèi)。

更詳細(xì)地，Wi-Fi管管理控制訂戶裝置與無(wú)線電臺(tái)之間的無(wú)線連接性。在一個(gè)實(shí)施例中，Wi-Fi熱點(diǎn)功能性是基于根據(jù)例如現(xiàn)有IEEE 802.11n規(guī)范操作的舊版組件；在其它實(shí)施例中，Wi-Fi熱點(diǎn)功能性可與WoLTEN APP及/或WoLTEN代理集成，以優(yōu)化特定用于Wi-Fi管的性能。例如，WoLTEN代理可監(jiān)控LTE網(wǎng)絡(luò)連接性的性能且使用所監(jiān)控性能來(lái)通知Wi-Fi管操作，以例如改善用戶的資源分配等等。通過(guò)協(xié)調(diào)信道及帶寬指派，WoLTEN代理可減小緩沖量及/或?yàn)榻?jīng)配置用于服務(wù)(例如VoLTE(LTE語(yǔ)音)或VoIP(IP語(yǔ)音))的鏈路提供更好的質(zhì)量(例如，低時(shí)延及低抖動(dòng))。應(yīng)了解，某些操作可能不會(huì)直接影響無(wú)線電鏈路(例如Wi-Fi注冊(cè)、Wi-Fi內(nèi)部越區(qū)切換、Wi-Fi電力管理及Wi-Fi QoS等等)；取決于實(shí)施方案，這些特征可在舊版組件及/或WoLTEN APP/代理內(nèi)進(jìn)行處理。

在一個(gè)實(shí)施例中，LTE網(wǎng)絡(luò)連接性是基于根據(jù)例如現(xiàn)有LTE規(guī)范操作的舊版組件；在其它實(shí)施例中，LTE鏈路功能性可與WoLTEN APP及/或WoLTEN代理集成，以優(yōu)化特定用于Wi-Fi管的性能。如先前提及，可監(jiān)控LTE鏈路的性能以改善Wi-Fi管操作。類似地，可不直接影響LTE性能的操作可通過(guò)舊版組件進(jìn)行處理，或并入在WoLTEN代理及/或WoLTEN APP內(nèi)。常見(jiàn)實(shí)例包含但不限于：LTE網(wǎng)絡(luò)獲取(選擇及重選)、驗(yàn)證、加密、完整性保護(hù)、呼叫控制(呼叫/會(huì)話設(shè)置/清除)、移動(dòng)性(內(nèi)部網(wǎng)及內(nèi)部LTE越區(qū)切換)等等。

關(guān)于移動(dòng)性管理，圖14內(nèi)描繪用于會(huì)話的發(fā)現(xiàn)、啟動(dòng)及配置的廣義過(guò)程的一個(gè)實(shí)施例。如所示，WoLTEN APP及/或WoLTEN代理經(jīng)配置以發(fā)現(xiàn)、啟動(dòng)及配置WoLTEN會(huì)話及Wi-Fi管。

在過(guò)程1400的步驟1402處，訂戶裝置發(fā)現(xiàn)啟用的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。訂戶裝置確定無(wú)線網(wǎng)絡(luò)是否支持WoLTEN操作。發(fā)現(xiàn)的常見(jiàn)實(shí)例包含但不限于：解碼控制廣播、直接詢問(wèn)等等。

在一些變體中，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)是“開(kāi)放”網(wǎng)絡(luò)。開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)并未約束接入控制(例如驗(yàn)證，授權(quán)等等)。在其它網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)可能會(huì)被關(guān)閉、部分限制等等。例如，訂戶裝置可能被要求以提示用戶輸入口令或按下無(wú)線電臺(tái)上的按鈕等等。在其它情況下，訂戶裝置可經(jīng)由頻帶外程序(例如由管理員允許等等)允許接入。在給定本發(fā)明的內(nèi)容情況下，所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員了解各種其它合適的方案。

在步驟1404處，當(dāng)訂戶裝置確定無(wú)線網(wǎng)絡(luò)支持WoLTEN操作時(shí)，WoLTEN APP試圖經(jīng)由無(wú)線電臺(tái)在訂戶裝置與網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商之間建立接入隧道(或Wi-Fi管會(huì)話)。在一個(gè)實(shí)施例中，接入隧道包含訂戶裝置與無(wú)線電臺(tái)之間的Wi-Fi管。在此一實(shí)例中，WoLTEN APP(或WoLTEN代理)經(jīng)由WoLTEN控制信道傳輸WoLTEN連接請(qǐng)求；連接請(qǐng)求包含關(guān)于連接建立的信息。信息的常見(jiàn)實(shí)例包含例如軟件版本、Wi-Fi及LTE鄰居列表等等。

在過(guò)程1400的步驟1406處，響應(yīng)于接收到連接請(qǐng)求，WoLTEN代理確定WoLTEN連接是否可已建立。在一些情況下，由于資源限制(例如存儲(chǔ)器不足、處理能力不足、無(wú)法接入網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商等等)，WoLTEN代理可能無(wú)法支持連接請(qǐng)求。如果WoLTEN代理可支持連接請(qǐng)求，那么WoLTEN代理為對(duì)應(yīng)于訂戶裝置的數(shù)據(jù)流緩沖分配或保留存儲(chǔ)器。在一個(gè)實(shí)施例中，WoLTEN代理的MU緩沖區(qū)及MUX/DeMUX緩沖區(qū)的部分或分區(qū)被保留，且被發(fā)布緩沖區(qū)ID(處理器)。向WoLTEN APP提供緩沖區(qū)ID，且此后訂戶裝置WoLTEN APP將使用緩沖區(qū)ID來(lái)接入/修改其對(duì)應(yīng)的WoLTEN連接(WoLTEN代理可同時(shí)處理多個(gè)相異用戶)。

在步驟1408處，如果WoLTEN連接請(qǐng)求成功，那么WoLTEN代理經(jīng)由WoLTEN連接授予將連接參數(shù)提供回到WoLTEN APP。在一個(gè)實(shí)施中，連接參數(shù)包含緩沖區(qū)ID。連接參數(shù)的其它常見(jiàn)實(shí)例可包含例如連接質(zhì)量、最大數(shù)據(jù)速率及/或吞吐量、最小數(shù)據(jù)速率及/或吞吐量、時(shí)延、其它連接限制的質(zhì)量(例如，QoS)等等。

在步驟1410處，此后訂戶裝置可經(jīng)由WoLTEN連接來(lái)交易數(shù)據(jù)。更一般地說(shuō)，訂戶裝置可執(zhí)行“接入隧道”LTE操作，例如系統(tǒng)獲取、連接建立、激活、無(wú)線電承載體建立及數(shù)據(jù)流等等。

圖15說(shuō)明用于啟動(dòng)在訂戶裝置平臺(tái)上執(zhí)行的WoLTEN APP的一個(gè)示范性實(shí)施例的WoLTEN連接的示范性邏輯流程。

在步驟1502處，當(dāng)訂戶裝置首次通電或復(fù)位時(shí)，WoLTEN APP初始化且設(shè)置其內(nèi)部變量及旗標(biāo)為默認(rèn)值(例如，“LTE旗標(biāo)”被復(fù)位為“0”，以指示目前沒(méi)有LTE網(wǎng)絡(luò)可用)。

在步驟1504處，在初始化之后，WoLTEN APP啟用LTE調(diào)制解調(diào)器且搜索可用的LTE eNB及網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)檢測(cè)到所需的網(wǎng)絡(luò)及eNB時(shí)，WoLTEN APP設(shè)置“LTE旗標(biāo)”為“1”，以指示LTE網(wǎng)絡(luò)接入是可用的。

在附接到LTE網(wǎng)絡(luò)之前，WoLTEN APP試圖搜索Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)來(lái)嘗試WoLTEN操作。通常，WoLTEN優(yōu)于LTE接入，因?yàn)閃oLTEN操作消耗更少的電力及/或支持更高的數(shù)據(jù)速率等等。應(yīng)了解，某些其它實(shí)施方案可并有不同的優(yōu)先級(jí)方案。

在步驟1506處，WoLTEN APP啟用Wi-Fi調(diào)制解調(diào)器且查找附近的Wi-Fi AP。在一些情況下，WoLTEN APP可具有優(yōu)選接入模式，其具體經(jīng)配置以尋找無(wú)線電臺(tái)。

在步驟1508處，如果發(fā)現(xiàn)了Wi-Fi接入點(diǎn)(AP)，那么WoLTEN APP將向其進(jìn)行注冊(cè)。在簡(jiǎn)單的實(shí)施方案中，Wi-Fi AP以“開(kāi)放”模式操作。如果WoLTEN APP不可向Wi-Fi AP注冊(cè)，那么WoLTEN APP繼續(xù)進(jìn)行，如同沒(méi)有發(fā)現(xiàn)Wi-Fi AP一樣。封閉的Wi-Fi AP可仍然經(jīng)由替代接入方案(隨后描述的)而可接入。

在步驟1510處，如果WoLTEN APP已經(jīng)成功地向Wi-Fi AP注冊(cè)，那么WoLTEN APP將詢問(wèn)AP以找出其是否具有合適的WoLTEN代理。在一個(gè)實(shí)施例中，詢問(wèn)包含WoLTEN連接請(qǐng)求/WoLTEN連接授予交易。如果WoLTEN詢問(wèn)成功，那么“WoLTEN APP”可經(jīng)由Wi-Fi管使用無(wú)線電臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)連接(例如以太網(wǎng))繼續(xù)LTE網(wǎng)絡(luò)獲取/注冊(cè)。

定期地在WoLTEN連接期間，WoLTEN APP將測(cè)量性能以確定更好的Wi-Fi AP或LTE eNB是否可用。在一個(gè)實(shí)施例中，訂戶裝置可定期地為其自身的LTE蜂窩接口供電來(lái)執(zhí)行適當(dāng)?shù)臏y(cè)量。這些測(cè)量結(jié)果被報(bào)告給LTE網(wǎng)絡(luò)；LTE網(wǎng)絡(luò)可響應(yīng)地引起越區(qū)切換(HO)。對(duì)HO有用的示范性測(cè)量可包含但不限于：所接收信號(hào)強(qiáng)度指示器(RSSI)的信號(hào)電平測(cè)量、信噪比(SNR)、誤碼率(BER)等等。其它有用信息可包含例如用于LTE eNB的鄰居列表，其是基于由訂戶裝置的LTE PHY進(jìn)行的測(cè)量。

返回參考步驟1514，當(dāng)沒(méi)有Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)可用但是有一或多個(gè)LTE網(wǎng)絡(luò)可用時(shí)，WoLTEN APP將繼續(xù)使用LTE網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)繼續(xù)查找啟用WoLTEN的Wi-Fi AP。

圖16說(shuō)明用于啟動(dòng)在無(wú)線電臺(tái)上執(zhí)行的WoLTEN代理的一個(gè)示范性實(shí)施例的WoLTEN連接的邏輯流程圖。

在步驟1602處，當(dāng)無(wú)線電臺(tái)首次通電或復(fù)位時(shí)，WoLTEN APP初始化且設(shè)置其內(nèi)部變量及旗標(biāo)為默認(rèn)值(例如，“用戶”設(shè)置為“0”，以指示目前沒(méi)有正被服務(wù)的用戶，且MAX_USER設(shè)置為“1”以進(jìn)行單用戶操作)，且進(jìn)行到接通Wi-Fi調(diào)制解調(diào)器。

在步驟1604處，響應(yīng)于接收到WoLTEN連接請(qǐng)求消息，WoLTEN代理確定連接請(qǐng)求是否可能得到服務(wù)。在一個(gè)示范性實(shí)施例中，WoLTEN代理遞增用戶寄存器，且驗(yàn)證用戶的數(shù)量并未超過(guò)用戶的最大允許數(shù)量。如果沒(méi)有達(dá)到用戶的最大允許數(shù)量，那么WoLTEN代理進(jìn)行到分配MU緩沖區(qū)及MUX/DeMUX緩沖區(qū)上的緩沖區(qū)空間，且給WoLTEN APP分配緩沖區(qū)ID，緩沖區(qū)ID是用WoLTEN連接授予而傳達(dá)到WoLTEN APP。在隨后的交易期間，希望WoLTEN APP在每次發(fā)送消息時(shí)便使用緩沖區(qū)ID；在一些實(shí)施方案中，緩沖區(qū)ID可通過(guò)與傳入包的Wi-Fi用戶ID(例如MAC地址)相關(guān)聯(lián)而予以提取。

否則，如果連接請(qǐng)求不可得到服務(wù)(例如，達(dá)到用戶的最大數(shù)目)，那么拒絕新用戶接入。在一些情況下，發(fā)送信息性消息以告知其發(fā)生故障(例如，系統(tǒng)過(guò)載)。

在步驟1606處，WoLTEN代理推出了用于新用戶的WoLTEN協(xié)議堆棧的實(shí)例(每一WoLTEN APP要求WoLTEN協(xié)議堆棧的實(shí)例)。

定期地，WoLTEN代理檢查以確定用戶是否已終止連接(步驟1608)。當(dāng)用戶已終止連接時(shí)，WoLTEN代理遞減用戶寄存器，且停止與對(duì)應(yīng)的WoLTEN APP相關(guān)聯(lián)的對(duì)應(yīng)WoLTEN協(xié)議堆棧的實(shí)例。

傳入越區(qū)切換(HO)具有類似流程來(lái)添加新用戶(參見(jiàn)步驟1604)，而傳出越區(qū)切換類似于用戶終止(參見(jiàn)步驟1608)。

無(wú)SIM的變型-

本發(fā)明的各種實(shí)施例涉及對(duì)接到本地訂戶識(shí)別模塊(SIM、USIM、UICC、CSIM或RUIM)的用戶裝備(UE)。然而，替代實(shí)施方案可在所謂無(wú)SIM操作中卸載SIM功能性。如本文中所使用，術(shù)語(yǔ)‘無(wú)SIM’通常且無(wú)限制地指關(guān)于例如軟件、硬件及/或固件操作缺乏本地訂戶識(shí)別模塊(SIM、USIM、UICC、CSIM或RUIM)。

在第一此種實(shí)施方案中，將“代理”UE協(xié)議堆棧的部分(用于相關(guān)聯(lián)UE 206)的SIM/USIM模塊集成在Wi-Fi AP 204內(nèi)。如在本發(fā)明中所使用，術(shù)語(yǔ)“代理”通常是指無(wú)線電臺(tái)(或其它中間節(jié)點(diǎn))相對(duì)于較大網(wǎng)絡(luò)作為移動(dòng)裝置的經(jīng)授權(quán)替代者來(lái)執(zhí)行的能力。在一個(gè)此實(shí)施方案中，PDCP層已在功能上經(jīng)分裂且由Wi-Fi管的WoLTEN協(xié)議堆棧來(lái)管理。為了支持PDCP層的驗(yàn)證及加密及完整性保護(hù)的安全性要求，在Wi-Fi AP 204處執(zhí)行的代理UE協(xié)議堆棧包含所有從屬軟件層(例如，高達(dá)且包含PDCP的所有LTE UE層)；在此實(shí)施方案中剩余軟件層駐留在用戶平面(其正以無(wú)SIM模式操作)上的UE 206處。此外，在示范性實(shí)施方案中，控制平面終止于Wi-Fi AP 204處。

在給定本發(fā)明的內(nèi)容的情況下，所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將易于明白，使用其它配置可獲得同等成功。例如，替代變體可將Wi-Fi管安置在PDCP層內(nèi)部，使得在無(wú)線電臺(tái)204中支持上行加密及下行解密功能，而在無(wú)SIM的UE中支持PDCP層的上行及下行穩(wěn)健標(biāo)頭壓縮(RHOC)壓縮及解壓縮功能。在此類配置下，LTE加密/解密是在Wi-Fi AP204處處置，因此需要額外加密來(lái)保護(hù)Wi-Fi管傳輸，因?yàn)闊o(wú)SIM的UE與無(wú)線電臺(tái)204間的數(shù)據(jù)流不再受保護(hù)。如先前所述，例如，Wi-Fi管加密可基于一或多個(gè)相關(guān)聯(lián)/導(dǎo)出的LTE加密秘鑰，所述加密密鑰可經(jīng)由例如PGP安全性協(xié)議傳達(dá)到無(wú)SIM的UE。

在第二實(shí)施方案中，經(jīng)由可用有線(例如，USB)或無(wú)線(例如，藍(lán)牙)I/O端口將外部訂戶識(shí)別模塊(SIM/USIM)耦合到無(wú)SIM的UE。外部SIM/USIM本質(zhì)上耦合到無(wú)SIM的UE的LTE堆棧。

圖17說(shuō)明外部模塊1700的一個(gè)此示范性配置，其包含：SIM/USIM 1702、處理器1704、非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)器1706、電力單元(例如，電池)1708及I/O通信模塊(例如，藍(lán)牙、USB等)1710。I/O通信模塊、USIM模塊1700及無(wú)SIM的UE可經(jīng)由例如雙向公共密鑰-私密密鑰加密、對(duì)稱密鑰加密(例如，手動(dòng)鍵入的密鑰或預(yù)安裝的密鑰)來(lái)保護(hù)安全。

在正常操作期間，外部模塊1700保持LTE演進(jìn)包系統(tǒng)(EPS)KASME(密鑰接入安全性管理實(shí)體)加密密鑰，其經(jīng)由無(wú)SIM的UE實(shí)現(xiàn)外部模塊1700與LTE網(wǎng)絡(luò)的行動(dòng)性管理實(shí)體(MME)之間的初始驗(yàn)證。在完成初始驗(yàn)證過(guò)程之后，使用現(xiàn)有安全鏈路(例如，經(jīng)由PGP加密)將后續(xù)LTE EPS導(dǎo)出的密鑰(例如，KeNB(演進(jìn)式NodeB密鑰)、CK(密碼編譯密鑰)及CI(完整性檢查))從外部模塊1700安全地傳達(dá)到無(wú)SIM的UE?？墒褂美缡Ｓ郘TE安全性算法的軟件仿真實(shí)施方案在無(wú)SIM的UE處處置后續(xù)加密/解密。替代地，對(duì)于無(wú)SIM的UE的PDCP層由Wi-Fi AP 204代理的實(shí)施方案，本機(jī)Wi-Fi加密引擎(有線等效隱私(WEP)、Wi-Fi受保護(hù)接入(WPA)、WPA2等)可在Wi-Fi AP 204及無(wú)SIM的UE處利用LTE EPS導(dǎo)出的密鑰(例如，KeNB、CK及CI)來(lái)保護(hù)Wi-Fi管傳輸?shù)陌踩ｊP(guān)于非接入層(NAS)安全性及完整性保護(hù)，此類功能可在無(wú)SIM的UE中(例如，在軟件中)實(shí)施，因?yàn)镹AS消息的數(shù)據(jù)速率及容量極低。

又其它實(shí)施方案可使用安全協(xié)議將LTE EPS導(dǎo)出的秘鑰從Wi-Fi AP 204傳遞到UE 206。另外，某些變體可將NULL加密(即，無(wú)加密)用于用戶平面，但將基于軟件的安全性用于無(wú)SIM的UE處的LTE加密/解密及完整性檢查。在此類變體中，本機(jī)Wi-Fi加密引擎(有線等效隱私(WEP)、Wi-Fi受保護(hù)接入(WPA)、WPA2等)可結(jié)合一或多個(gè)相關(guān)聯(lián)/導(dǎo)出的LTE對(duì)稱密鑰用于無(wú)SIM的UE內(nèi)的用戶平面加密/解密。

在其它變體中，無(wú)SIM的UE“附掛”在經(jīng)連接UE 206的識(shí)別模塊(例如，SIM/USIM)上。例如，考慮具有SIM/USIM的UE已經(jīng)由相同Wi-Fi AP 204與LTE網(wǎng)絡(luò)相關(guān)聯(lián)的情境。如果相關(guān)聯(lián)UE是以其RRC_IDLE模式連接，那么WoLTEN應(yīng)用程序可觸發(fā)到RRC_CONNECTED模式(即，起始有效對(duì)話)的狀態(tài)轉(zhuǎn)變。此后，無(wú)SIM的UE可請(qǐng)求共享(或附掛)有效RRC連接。

在某些情況中，Wi-Fi AP 204可證實(shí)無(wú)SIM的UE被授權(quán)以附掛在先前相關(guān)聯(lián)UE上；常見(jiàn)授權(quán)方案包含(不限于)基于口令的方案、用戶提示(即，提示相關(guān)聯(lián)UE的用戶添加無(wú)SIM的UE)等。在附掛變體下，NAS及RRC操作兩者均可由Wi-Fi AP WoLTEN代理(運(yùn)行在相關(guān)聯(lián)UE及/或無(wú)SIM的UE上)通過(guò)專用WoLTEN控制信道經(jīng)由WoLTEN APP來(lái)控制。

如果附掛操作被授權(quán)，那么Wi-Fi AP 204可根據(jù)多個(gè)不同方案來(lái)支持無(wú)SIM的UE。在第一方案中，如果LTE網(wǎng)絡(luò)支持雙IP堆棧UE，那么Wi-Fi AP 204為相同USIM實(shí)體請(qǐng)求新IP地址(從LTE演進(jìn)式包核心(EPC))。在獲取第二IP地址之后，Wi-Fi AP 204可為期望用于無(wú)SIM的UE的第二IP地址設(shè)置額外承載，且建立第二LTE UE堆棧(高達(dá)IP層)。第二LTE UE堆?？墒惯m當(dāng)IP包通過(guò)Wi-Fi管穿隧到無(wú)SIM的UE。如先前所述，可以各種方案來(lái)實(shí)施Wi-Fi管安全性。相關(guān)聯(lián)UE的WoLTEN網(wǎng)絡(luò)完全獨(dú)立于無(wú)SIM的UE的網(wǎng)絡(luò)。

替代地，相關(guān)聯(lián)UE及無(wú)SIM的UE可使用相同LTE UE堆棧來(lái)服務(wù)隨后由Wi-Fi管中繼的兩個(gè)IP地址。在此類實(shí)施方案中，所述IP地址由相關(guān)聯(lián)UE及無(wú)SIM的UE經(jīng)由Wi-Fi接入來(lái)使用。更直接地，IP包的兩個(gè)集合是通過(guò)Wi-Fi管傳輸?shù)较嚓P(guān)聯(lián)UE及無(wú)SIM的UE。相關(guān)聯(lián)UE及無(wú)SIM的UE兩者均在內(nèi)部確定哪些包尋址到其。

在第二方案中，通過(guò)相關(guān)聯(lián)UE的IP地址支持附掛操作(不提供另一IP地址)。在一個(gè)此實(shí)施方案中，WoLTEN網(wǎng)絡(luò)將相同承載用于無(wú)SIM的UE及相關(guān)聯(lián)UE兩者，但具有針對(duì)無(wú)SIM的UE及相關(guān)聯(lián)UE的唯一端口編號(hào)。此后，可經(jīng)由Wi-Fi管將IP包路由到期望UE(無(wú)SIM的UE或相關(guān)聯(lián)UE)。替代地，在另一此類實(shí)施方案中，WoLTEN網(wǎng)絡(luò)針對(duì)無(wú)SIM的UE及相關(guān)聯(lián)UE使用唯一端口編號(hào)，且為無(wú)SIM的UE設(shè)置額外承載。以此方式，無(wú)SIM的UE具有高達(dá)Wi-Fi AP 204處的IP層級(jí)的單獨(dú)協(xié)議堆棧，較低層級(jí)處置對(duì)適當(dāng)IP包的選擇及通過(guò)Wi-Fi管到無(wú)SIM的UE及相關(guān)聯(lián)UE的傳輸。

在附掛操作期間，Wi-Fi管安全性可植入有相關(guān)聯(lián)UE密碼編譯信息等，如上所述。例如，可基于PGP協(xié)議來(lái)實(shí)施Wi-Fi管安全性以交換結(jié)合本機(jī)Wi-Fi加密算法(有線等效隱私(WEP)、Wi-Fi受保護(hù)接入(WPA)、WPA2等)使用的密鑰。還可能的是，將NULL加密用于用戶平面，但將軟件實(shí)施方案用于無(wú)SIM的UE處的LTE加密/解密及完整性檢查，同時(shí)結(jié)合無(wú)SIM的UE內(nèi)的用戶平面加密/解密的一或多個(gè)相關(guān)聯(lián)LTE對(duì)稱密鑰使用本機(jī)Wi-Fi加密引擎(有線等效隱私(WEP)、Wi-Fi受保護(hù)接入(WPA)、WPA2等)。又其它實(shí)施方案可以不同方式及/或利用從無(wú)SIM的UE分割的不同堆棧來(lái)處置與相關(guān)聯(lián)UE相關(guān)聯(lián)的承載。

在另一變體中，無(wú)SIM的UE使用虛擬識(shí)別模塊來(lái)存儲(chǔ)及/或管理一或多個(gè)SIM/USIM協(xié)議。在此選項(xiàng)中，在無(wú)SIM的UE處的安全存儲(chǔ)器區(qū)域中接收并存儲(chǔ)(手動(dòng)地，經(jīng)由頻帶外軟件程序(例如，用戶應(yīng)用程序)、經(jīng)由外部SIM/USIM模塊等)USIM的KASME密鑰連同預(yù)安裝的驗(yàn)證及密鑰產(chǎn)生算法。在驗(yàn)證之后，可由無(wú)SIM的UE使用例如任何上述程序來(lái)處置后續(xù)加密及/或解密。例如，可經(jīng)由LTE算法的軟件實(shí)施方案及/或具有用于Wi-Fi管的空中安全性的一或多個(gè)所產(chǎn)生LTE密鑰的本機(jī)Wi-Fi加密引擎來(lái)處置安全性。如先前所述，因?yàn)長(zhǎng)TE密鑰在Wi-Fi AP 204及無(wú)SIM的UE處是對(duì)稱的，所以此類密鑰可在Wi-Fi管的兩端處獨(dú)立地產(chǎn)生。替代地，可使用PGP協(xié)議將所述LTE密鑰從Wi-Fi AP 204傳遞到無(wú)SIM的UE。還可能的是，將NULL加密用于用戶平面，且將軟件實(shí)施方案用于無(wú)SIM的UE處的LTE加密/解密及完整性檢查，同時(shí)結(jié)合無(wú)SIM的UE內(nèi)的用戶平面加密/解密的一或多個(gè)相關(guān)聯(lián)LTE對(duì)稱密鑰使用本機(jī)Wi-Fi加密引擎(有線等效隱私(WEP)、Wi-Fi受保護(hù)接入(WPA)、WPA2等)。另外，某些實(shí)施方案可在無(wú)SIM的UE的軟件中執(zhí)行NAS安全性及完整性保護(hù)，因?yàn)镹AS消息的數(shù)據(jù)速率及容量極低。

還可能的是，如圖18中所示，將UE 206堆棧(例如，包含NAS層)的全部或大部分放置在接入點(diǎn)(例如，Wi-Fi AP 204)內(nèi)。在此實(shí)例中，UE 206NAS的負(fù)責(zé)驗(yàn)證的部分放置于UE 206的應(yīng)用程序(其可下載)中，所述UE 206的應(yīng)用程序由專用控制信道連接到UE 206NAS的駐留在Wi-Fi AP 204內(nèi)的其它部分，所述專用控制信道存在于UE 206的應(yīng)用程序與Wi-Fi AP 204代理之間。因此，Wi-Fi AP 204中的代理必須連接到駐留在UE 206協(xié)議堆棧(駐留在Wi-Fi AP 204中)中的NAS部分。同樣，UE 206的應(yīng)用程序必須連接到NAS的駐留在UE 206內(nèi)的部分。事實(shí)上，有可能的是，將整個(gè)UE 206NAS實(shí)體保持在Wi-Fi AP 204內(nèi)，且使用存在于UE 206的應(yīng)用程序與Wi-Fi AP 204代理之間的控制信道將USIM API連接到在Wi-Fi AP 204代理中的UE 206NAS。

在一個(gè)實(shí)施例中，UE進(jìn)一步包含駐留在高層級(jí)操作系統(tǒng)以上的用戶接口應(yīng)用程序。在一個(gè)變體中，用戶接口應(yīng)用程序經(jīng)配置以在軟件中對(duì)用于處理LTE語(yǔ)音(VoLTE)電話呼叫及LTE消息傳遞的傳統(tǒng)基于硬件的元件進(jìn)行仿真。在一個(gè)示范性實(shí)施例中，用戶接口應(yīng)用程序并入有基于一或多個(gè)軟件的以下各者：話音編解碼器、回音消除、撥號(hào)墊等。在一個(gè)此變體中，用戶接口應(yīng)用程序經(jīng)配置以經(jīng)由上述WoLTEN網(wǎng)絡(luò)連接而連接到VoLTE呼叫。

雖然用于無(wú)SIM的操作的前述示范性實(shí)施方案及變體描述了由相關(guān)聯(lián)UE、無(wú)SIM的UE及Wi-Fi AP 204執(zhí)行的各種操作，但是在給定本發(fā)明的內(nèi)容的情況下，所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將另外認(rèn)識(shí)到，許多LTE特定功能被此操作排除，且因此可忽略、“修正”或以其它方式優(yōu)化。例如，在一個(gè)此實(shí)施例中，駐留在Wi-Fi AP 204中的UE 206協(xié)議堆棧及駐留在Wi-Fi AP 204中的eNB協(xié)議堆?？蓸O大地減少PHY、MAC、RLC及PDCP軟件事務(wù)，因?yàn)榇祟愜浖觾H用于LTE無(wú)線電操作(且因此被Wi-Fi管操作納入)。所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將明白，可執(zhí)行此類層的殘留版本以確保LTE程序的正確端對(duì)端操作，及/或允許軟件堆棧的剩余部分在最小影響情況下操作。

例如，可最小化UE及eNB軟件堆棧兩者上的LTE RRC功能性，因?yàn)槔?，不存在LTE無(wú)線電，且因此排除LTE越區(qū)切換及測(cè)量操作。在另一此實(shí)例中，PDCP ROHC及/或內(nèi)部加密未必需要，因此可將NULL加密用于用戶平面操作。對(duì)于控制平面操作，可針對(duì)UE 206及Wi-Fi AP 204側(cè)兩者以軟件來(lái)執(zhí)行任何加密及完整性保護(hù)。如先前所描述，在UE 206及Wi-Fi AP 204側(cè)兩者上產(chǎn)生的LTE密鑰可在Wi-Fi本機(jī)加密引擎中使用以對(duì)UE 206與Wi-Fi AP 204之間的用戶及控制平面數(shù)據(jù)進(jìn)行加密。存在于UE 206應(yīng)用程序與Wi-Fi AP 204代理之間的專用控制信道可為開(kāi)放的(未加密的)或由應(yīng)用程序與代理之間的PGP密鑰交換來(lái)加密。

給出本發(fā)明情況下，所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到用于實(shí)施到核心網(wǎng)絡(luò)的混合式接入的無(wú)數(shù)其它方案。

將認(rèn)識(shí)到，雖然已就方法步驟的特定序列描述了本發(fā)明的某些方面，但是此類描述僅說(shuō)明本發(fā)明更廣泛方法，且可如特定應(yīng)用所要求進(jìn)行修改。某些步驟在某些情況下可能是不必要的或可選的。此外，某些步驟或功能性可添加到所揭示的實(shí)施例，或可置換兩個(gè)或兩個(gè)以上步驟的執(zhí)行次序。所有此類變化均被認(rèn)為是包含在本文所揭示及主張的發(fā)明內(nèi)。

雖然以上詳細(xì)描述已展示、描述且指出了本發(fā)明的適用于各種實(shí)施例的新穎特征，但是將了解，在不脫離本發(fā)明的情況下，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員可對(duì)所說(shuō)明的裝置或過(guò)程作出形式及細(xì)節(jié)上的各種省略、取代及改變。前述描述是目前預(yù)期到的進(jìn)行本發(fā)明的最佳模式。此描述決不意味著是限制性的，而是應(yīng)被視為說(shuō)明本發(fā)明的一般原則。本發(fā)明的范圍應(yīng)參考權(quán)利要求來(lái)確定。