用于无线设备中的WLAN卸载的架构

摘要

本申请公开了一种用于在无线设备中执行WLAN卸载的架构。在示例性的实施例中，一种装置包括应用部分、调制解调器部分、端点以及WLAN接口，所述应用部分被配置为根据要被发送的数据来形成IP分组；所述调制解调器部分被配置为将蜂窝协议应用于所述IP分组以形成蜂窝协议分组；所述端点被配置为将蜂窝协议分组进行封装，以形成外部IP隧道分组；所述WLAN接口被配置为在WLAN通信信道上发送外部IP隧道分组。在另一示例性实施例中，一种装置包括WLAN接口、端点、调制解调器处理器、以及应用处理器，所述WLAN接口被配置为在WLAN通信信道上接收外部IP隧道分组；所述端点被配置为从所述外部IP隧道分组提取蜂窝协议分组；所述调制解调器处理器被配置为从蜂窝协议分组移除蜂窝协议以形成IP分组；所述应用处理器被配置为从IP分组中提取接收到的数据。

权利要求

1.一种用于在具有蜂窝通信信道和WLAN通信信道的用户设备中执行无线局域网WLAN卸载的装置，所述装置包括：应用处理器，所述应用处理器被配置为根据要在所述蜂窝通信信道上发送的数据来形成IP分组；

卸载模块，所述卸载模块耦接到所述应用处理器，并且被配置为接收要在所述蜂窝通信信道上发送的所述IP分组，并且如果确定所述WLAN通信信道是可用的，则对所述IP分组进行路由以便在所述WLAN通信信道上传输，其中，被路由以便在所述WLAN通信信道上传输的所述IP分组没有在所述蜂窝通信信道上发送，并且其中所述卸载模块将蜂窝协议应用于被路由以便在所述WLAN通信信道上传输的所述IP分组，以形成存储在存储器中的蜂窝协议分组，其中，所述卸载模块还被配置为如果确定所述WLAN通信信道是不可用的，则转发所述IP分组以便在所述蜂窝通信信道上传输；

端点，所述端点被耦接以接收来自所述存储器的所述蜂窝协议分组，并且被配置为将所述蜂窝协议分组进行封装以形成要在所述WLAN通信信道上发送的外部IP隧道分组；以及WLAN接口，所述WLAN接口被耦接以接收所述外部IP隧道分组并且被配置为在所述WLAN通信信道上从所述用户设备发送所述外部IP隧道分组。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述存储器被配置为将所述IP分组从所述应用处理器传递到调制解调器处理器，以及将所述蜂窝协议分组从所述调制解调器处理器传递到所述端点。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述应用处理器被配置为执行选定的操作系统。

4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述数据与在所述选定的操作系统下运行的应用相关联。

5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述卸载模块通过核查与所述用户设备相关联的所有通信信道的状态来确定所述WLAN通信信道是否是可用的。

6.一种用于在具有蜂窝通信信道和WLAN通信信道的用户设备中执行无线局域网WLAN卸载的方法，所述方法包括：根据要在所述蜂窝通信信道上发送的数据来形成IP分组；

接收要在所述蜂窝通信信道上发送的所述IP分组，并且如果确定所述WLAN通信信道是可用的，则对所述IP分组进行路由以便在所述WLAN通信信道上传输，其中，被路由以便在所述WLAN通信信道上传输的所述IP分组没有在所述蜂窝通信信道上发送；

如果确定所述WLAN通信信道是不可用的，则转发所述IP分组以便在所述蜂窝通信信道上传输；

将蜂窝协议应用于被路由以便在所述WLAN通信信道上传输的所述IP分组，以形成存储在存储器中的蜂窝协议分组；

从所述存储器获取所述蜂窝协议分组；

将所述蜂窝协议分组进行封装，以形成要在所述WLAN通信信道上发送的外部IP隧道分组；以及从所述用户设备在所述WLAN通信信道上发送所述外部IP隧道分组。

7.根据权利要求6所述的方法，还包括：

通过所述存储器传递所述IP分组，以应用所述蜂窝协议；以及通过所述存储器传递所述蜂窝协议分组以进行封装，以便形成所述外部IP隧道分组。

8.根据权利要求6所述的方法，还包括：从在选定的操作系统下运行的应用获得所述数据。

9.根据权利要求6所述的方法，还包括：确定所述WLAN通信信道可用于执行所述WLAN卸载。

10.根据权利要求9所述的方法，还包括：在所述WLAN通信信道上向蜂窝家庭网络发送所述外部IP隧道分组。

11.一种用于在具有蜂窝通信信道和WLAN通信信道的用户设备中执行无线局域网WLAN卸载的装置，所述装置包括：用于根据要在所述蜂窝通信信道上发送的数据来形成IP分组的模块；

用于接收要在所述蜂窝通信信道上发送的所述IP分组，并且如果确定所述WLAN通信信道是可用的，则对所述IP分组进行路由以便在所述WLAN通信信道上传输的模块，其中，被路由以便在所述WLAN通信信道上传输的所述IP分组没有在所述蜂窝通信信道上发送；

用于如果确定所述WLAN通信信道是不可用的，则转发所述IP分组以便在所述蜂窝通信信道上传输的模块；

用于将蜂窝协议应用于被路由以便在所述WLAN通信信道上传输的所述IP分组以形成存储在存储器中的蜂窝协议分组的模块；

用于从所述存储器获取所述蜂窝协议分组的模块；

用于将所述蜂窝协议分组进行封装以形成要在所述WLAN通信信道上发送的外部IP隧道分组的模块；以及用于从所述用户设备在所述WLAN通信信道上发送所述外部IP隧道分组的模块。

12.根据权利要求11所述的装置，还包括：

用于通过所述存储器传递所述IP分组以应用所述蜂窝协议的模块；以及用于通过所述存储器传递所述蜂窝协议分组以进行封装，以便形成所述外部IP隧道分组的模块。

13.根据权利要求11所述的装置，还包括：用于从在选定的操作系统下运行的应用获得所述数据的模块。

14.根据权利要求11所述的装置，还包括：用于判断是在蜂窝通信信道上还是在所述WLAN通信信道上发送所述IP分组的模块。

15.根据权利要求14所述的装置，还包括：

用于如果所述WLAN通信信道是可用的，则确定要在所述WLAN通信信道上发送所述IP分组的模块；以及用于如果所述WLAN通信信道是不可用的，则确定要在所述蜂窝通信信道上发送所述IP分组的模块。

16.一种用于在具有蜂窝通信信道和WLAN通信信道的用户设备中执行无线局域网WLAN卸载的装置，所述装置包括：WLAN接口，所述WLAN接口被配置为在所述用户设备处在所述WLAN通信信道上接收外部IP隧道分组，其中所述外部IP隧道分组包括被封装的蜂窝协议分组；

端点，所述端点被配置为从所述外部IP隧道分组提取所述蜂窝协议分组，其中所述蜂窝协议分组被存储在存储器中；

调制解调器处理器，所述调制解调器处理器被配置为从所述存储器获取所述蜂窝协议分组并且从所述蜂窝协议分组中移除蜂窝协议以形成IP分组，并且将所述IP分组存储在所述存储器中；以及应用处理器，所述应用处理器被配置为从所述存储器获取所述IP分组并且从所述IP分组中提取接收到的数据。

17.根据权利要求16所述的装置，其中，所述存储器被配置为将所述IP分组从所述调制解调器处理器传递到所述应用处理器，以及将所述蜂窝协议分组从所述端点传递到所述调制解调器处理器。

18.根据权利要求16所述的装置，其中，所述应用处理器被配置为：执行选定的操作系统。

19.根据权利要求18所述的装置，其中，所述数据与在所述选定的操作系统下运行的应用相关联。

20.一种用于在具有蜂窝通信信道和WLAN通信信道的用户设备中执行无线局域网WLAN卸载的方法，所述方法包括：在所述用户设备处在所述WLAN通信信道上接收外部IP隧道分组，其中所述外部IP隧道分组包括被封装的蜂窝协议分组；

从所述外部IP隧道分组提取所述蜂窝协议分组，其中所述蜂窝协议分组被存储在存储器中；

从所述存储器获取所述蜂窝协议分组；

从所述蜂窝协议分组中移除蜂窝协议，以形成IP分组，并且将所述IP分组存储在所述存储器中；

从所述存储器获取所述IP分组；以及

从所述IP分组提取接收到的数据。

21.根据权利要求20所述的方法，还包括：

通过所述存储器传递所述蜂窝协议分组以移除所述蜂窝协议，以便形成所述IP分组；

以及

通过所述存储器传递所述IP分组，以提取接收到的数据。

22.根据权利要求20所述的方法，还包括：提取针对在选定的操作系统下运行的应用的所述接收到的数据。

23.根据权利要求20所述的方法，还包括：在所述WLAN通信信道上从蜂窝家庭网络接收所述外部IP隧道分组。

24.一种用于在具有蜂窝通信信道和WLAN通信信道的用户设备中执行无线局域网WLAN卸载的装置，所述装置包括：用于在所述用户设备处在所述WLAN通信信道上接收外部IP隧道分组的模块，其中所述外部IP隧道分组包括被封装的蜂窝协议分组；

用于从所述外部IP隧道分组提取所述蜂窝协议分组的模块，其中所述蜂窝协议分组被存储在存储器中；

用于从所述存储器获取所述蜂窝协议分组的模块；

用于从所述蜂窝协议分组中移除蜂窝协议以形成IP分组的模块；

用于将所述IP分组存储在所述存储器中的模块；

用于从所述存储器获取所述IP分组的模块；以及

用于从所述IP分组提取接收到的数据的模块。

25.根据权利要求24所述的装置，还包括：

用于通过所述存储器传递所述蜂窝协议分组以移除所述蜂窝协议，以便形成所述IP分组的模块；以及用于通过所述存储器传递所述IP分组以提取所述接收到的数据的模块。

26.根据权利要求24所述的装置，还包括：用于提取针对在选定的操作系统下运行的应用的所述接收到的数据的模块。

27.根据权利要求24所述的装置，还包括：用于在所述WLAN通信信道上从蜂窝家庭网络接收所述外部IP隧道分组的模块。

说明书

用于无线设备中的WLAN卸载的架构

[0001] 要求优先权

[0002] 本申请要求享有于2011年3月2日提交的、标题为“SYSTEM AND METHOD FOR WLAN OFFLOAD IN A DUAL PROCESSOR SMART PHONE”的美国临时专利申请No.61/448,525的优先权的权益，该美国临时专利申请已转让给本申请的受让人，故以引用方式将该美国临时专利申请明确地并入本文。

技术领域

[0003] 本申请通常涉及无线设备的设计和操作，并且更具体地，涉及提供WLAN卸载的无线设备。

背景技术

[0004] 无线设备正日益变得更加复杂并且相对于先前的各代无线设备提供了许多优点。被称为“智能手机”的设备现在是可得到的，该设备不仅提供了通信功能，而且还能够下载和执行应用程序以提供额外的特征和功能。现在通常要找到包括双处理器芯片组的智能手机，其中，调制解调器处理器为蜂窝通信提供支持，并且应用处理器提供用户接口、执行应用程序并支持无线局域网(WLAN)通信。

[0005] 随着更多的无线设备被投入运行，网络负载正变成蜂窝网络运营商越来越关心的问题。例如，许多运营商提供定制服务，使得使用那些服务的无线设备通常需要连接回运营商的本地网络。因此，由网络提供商所提供的服务类型也对网络负载的增加起了作用。

[0006] 用于处理蜂窝网络过载的一项技术被称为“固定移动融合(Fixed mobile convergence)”或“WLAN卸载”。例如，当无线设备位于WLAN覆盖区域中时，将通常通过蜂窝网络传输的数据卸载到WLAN网络，从而降低了蜂窝网络上的负载。当无线设备移到WLAN覆盖区域之外时，对核心蜂窝网络的数据服务使用蜂窝网络作为空中接口。

[0007] 目前，一些网络运营商目前提供WLAN卸载解决方案。例如，在一个实现方式中，在设备上执行的应用被配置为：确定哪个空中接口可用于由该应用用来与蜂窝本地网络进行通信。然后，该应用必须向操作系统指定要使用哪种技术，并且操作系统必须用适当的协议对分组进行格式化，并转发上述分组以便使用所确定的空中接口进行传输。由应用进行的这种操作是低效率的，并且可能需要对该设备上执行的操作系统和/或应用进行修改或更新。

[0008] 不幸的是，还存在用于提供有效的WLAN卸载的现有技术所不能满意解决的若干额外的问题。例如，WLAN卸载应该独立于由不同的手机厂商所提供的处理器配置而进行操作。WLAN卸载还应该独立于在无线设备上运行的操作系统(OS)并且独立于由蜂窝网络所使用的蜂窝技术而进行操作。此外，终端用户应用程序甚至不应当知道用于传输去往和来自核心网络的分组的基本空中接口是蜂窝空中接口还是WLAN空中接口。

[0009] 因此，期望拥有一种有助于有效WLAN卸载的设备架构，该设备架构克服了上文所提出的问题。

发明内容

[0010] 在各种示例性的实施例中，提供了用于在无线设备中进行WLAN卸载的新颖架构。

[0011] 在一个方面中，提供了一种用于执行WLAN卸载的装置。该装置包括应用部分、调制解调器部分、端点以及WLAN接口，所述应用部分被配置为根据要被发送的数据来形成IP分组；所述调制解调器部分被配置为将蜂窝协议应用于所述IP分组，以形成蜂窝协议分组；所述端点被配置为将蜂窝协议分组进行封装，以形成外部IP隧道分组；所述WLAN接口被配置为在WLAN通信信道上发送外部IP隧道分组。

[0012] 在一个方面中，提供了一种用于执行WLAN卸载的方法。该方法包括：根据要被发送的数据来形成IP分组；将蜂窝协议应用于所述IP分组，以形成蜂窝协议分组；将所述蜂窝协议分组进行封装，以形成外部IP隧道分组；以及在WLAN通信信道上发送所述外部IP隧道分组。

[0013] 在一个方面中，提供了一种用于执行WLAN卸载的装置。该装置包括：用于根据要被发送的数据来形成IP分组的模块；用于将蜂窝协议应用于所述IP分组，以形成蜂窝协议分组的模块；用于将所述蜂窝协议分组进行封装，以形成外部IP隧道分组的模块；以及用于在WLAN通信信道上发送所述外部IP隧道分组的模块。

[0014] 在一个方面中，提供了一种用于执行WLAN卸载的计算机程序产品。该计算机程序产品包括非临时性计算机可读介质，所述非临时性计算机可读介质包含处理器可执行的、用于进行以下操作的代码：根据要被发送的数据来形成IP分组；将蜂窝协议应用于所述IP分组，以形成蜂窝协议分组；将所述蜂窝协议分组进行封装，以形成外部IP隧道分组；以及在WLAN通信信道上发送所述外部IP隧道分组。

[0015] 在一个方面中，提供了一种用于执行WLAN卸载的装置。该装置包括WLAN接口、端点、调制解调器处理器以及应用处理器，所述WLAN接口被配置为在WLAN通信信道上接收外部IP隧道分组；所述端点被配置为从所述外部IP隧道分组提取蜂窝协议分组；所述调制解调器处理器被配置为从蜂窝协议分组移除蜂窝协议，以形成IP分组；所述应用处理器被配置为从IP分组提取接收到的数据。

[0016] 在还有一个方面中，提供了一种用于执行WLAN卸载的方法。该方法包括：在WLAN通信信道上接收外部IP隧道分组；从所述外部IP隧道分组提取蜂窝协议分组；从所述蜂窝协议分组移除蜂窝协议，以形成IP分组；以及从所述IP分组提取接收到的数据。

附图说明

[0017] 通过参照下面结合附图所给出的描述，本文所述的前述方面将变得更加显而易见，其中：

[0018] 图1示出了示例性的通信网络，该示例性的通信网络包括具有新颖WLAN卸载架构的示例性实施例的设备；

[0019] 图2示出了包括WLAN卸载架构的示例性实施例的设备；

[0020] 图3示出了网络配置的示例性实施例，该网络配置包括设备和运行以提供WLAN卸载的新颖WLAN卸载架构；

[0021] 图4示出了用于与WLAN卸载架构一起使用的协议栈的示例性实施例；

[0022] 图5示出了用于与WLAN卸载架构一起使用的呼叫流的示例性实施例；

[0023] 图6示出了WLAN卸载架构的示例性实现；

[0024] 图7至图18示出了用于与WLAN卸载架构一起使用的消息格式的示例性实施例；

[0025] 图19示出了用于在WLAN卸载架构的示例性实施例中使用的用于发送数据的示例性方法；

[0026] 图20示出了用于在WLAN卸载架构的示例性实施例中使用的用于接收数据的示例性方法。

[0027] 图21示出了用于执行WLAN卸载的示例性装置；以及

[0028] 图22示出了用于执行WLAN卸载的示例性装置。

具体实施方式

[0029] 下面结合附图所给出的详细描述旨在作为对本发明的示例性实施例的描述，而不旨在表示仅能够通过这些实施例来可以实施本发明。本说明书全文使用的“示例性”一词表示“用作例子、例证或说明”，并且不一定被解释为比其它示例性实施例更优选或更具优势。为了对本发明的示例性实施例有透彻的理解，详细描述包括具体细节。然而，对于本领域的普通技术人员来说应该清楚的是，可以在没有这些具体细节的情况下实施本发明的示例性实施例。在一些实例中，为了避免本文给出的示例性实施例变模糊，以框图形式示出了公知的结构和设备。

[0030] 图1示出了示例性的通信网络100，该示例性的通信网络100包括具有新颖WLAN卸载架构118的示例性实施例的设备102。设备102被配置为使用蜂窝信道106与蜂窝基站104进行通信。设备102还被配置为与使用WLAN信道110的WLAN热点108进行通信。蜂窝基站104连接到蜂窝网络112，该蜂窝网络112提供针对设备102的通信和数据服务。热点108连接到互联网114，该互联网114提供了对设备102的各种服务。链路116允许在蜂窝网络112与互联网114之间进行通信。

[0031] 设备102包括新颖WLAN卸载架构118，该新颖WLAN卸载架构118被配置为将蜂窝数据通信从蜂窝信道106卸载到WLAN通信信道110。例如，当设备102位于热点108的覆盖区域中的期间，WLAN卸载架构118在设备102上操作，以通过热点108和互联网114将流量路由到蜂窝家庭网112。结果减少了蜂窝网络上的流量拥塞。

[0032] 在各种示例性的实施例中，WLAN卸载架构118被配置为提供独立于由无线设备102所提供的处理器配置的WLAN卸载。WLAN卸载架构118独立于无线设备102上运行的OS并且独立于用于提供蜂窝通信信道106的蜂窝技术而进行操作。此外，设备102上运行的应用程序不知道用于传输去往和来自核心网112的分组的基本空中接口是蜂窝空中接口信道106还是WLAN空中接口信道110。下面更详细地描述WLAN卸载架构的设计和操作。

[0033] 因此，提供了一种新颖的WLAN卸载架构，该WLAN卸载架构可操作以使用WLAN卸载在设备与蜂窝网络之间提供分组数据服务。例如，新颖架构118进行操作以基于WLAN可用性来卸载分组数据流量，以减轻蜂窝空中接口上的拥塞。可以修改和/或扩展该架构，以提供WLAN卸载，而不管蜂窝技术或载波。其也可适用于在设备102上运行的任何操作系统或应用程序。

[0034] 图2示出了包括新颖的WLAN卸载架构的示例性实施例的设备200。例如，设备200适合用作图1中示出的设备102。设备200包括应用部分202和调制解调器部分204。应用部分202包括操作系统模块206，该操作系统模块206进行操作以在设备200上执行应用程序230。
例如，操作系统模块206运行诸如WindowsMobiIe、安卓、LIMO、MeeGo或其它适合OS之类的OS。操作系统模块206被连接以便与WLAN接口212进行通信，该WLAN接口212使用WLAN信道
224提供与WLAN热点的WLAN通信。操作系统模块206还被连接以与调制解调器接口208进行通信。调制解调器接口208使用管线存储器222与调制解调器部分204进行通信，以便使用由调制解调器部分204所提供的蜂窝信道226来发送和接收分组。

[0035] 调制解调器部分204包括操作系统模块214，该操作系统模块214进行操作以将通信协议232应用到分组以用于传输。例如，所述协议支持诸如所有3gpp技术LTE/UMTS/GSM或所有3gpp2技术EHRPD/EVDO/1x/IS95之类的各种无线技术。在另一实施例中，所述协议支持所有技术LTE/UMTS/GSM/EHRPD/EVDO/1x/IS95，以提供多模式操作。操作系统模块214被连接以与蜂窝接口220进行通信。蜂窝接口220使用蜂窝信道226和通信协议来提供与蜂窝基站的蜂窝通信。

[0036] 在存储器222和操作系统模块214之间连接了卸载模块216。卸载模块216从应用部分202接收数据，所述数据是使用蜂窝接口220通过蜂窝网络进行发送的。卸载模块216也被连接到调制解调器端点218。调制解调器端点218使用存储器222与应用端点210进行通信。卸载模块216进行操作以将数据路由到操作系统模块214或调制解调器端点218。

[0037] 在操作期间，设备102进行操作以提供WLAN卸载从而减少蜂窝网络上的拥塞。例如，应用程序230与操作系统206进行通信，以输出用于在蜂窝网络上传输的数据。例如，源自于应用程序230的分组数据由操作系统206进行处理，沿着IP栈而下以形成IP分组。IP分组沿着路径228。该数据由调制解调器接口208进行接收，该调制解调器接口208使用存储器222将数据转发给调制解调器部分204。

[0038] 卸载模块216从存储器222接收数据，并针对是将该数据在蜂窝网络上发送还是在可用的WLAN网络上发送作出决定。例如，卸载模块216知道对于设备而言可用的当前网络连接，并基于可用的连接作出决定。

[0039] 在示例性的实施例中，卸载模块216确定要在蜂窝网络上发送数据，并将所述数据转发给操作系统214。操作系统214应用合适的协议，并将分组转发给蜂窝接口220，以在蜂窝信道226上进行传输。

[0040] 在另一示例性的实施例中，卸载模块216确定要在可用的WLAN信道224上发送数据。然后，卸载模块处理IP分组，以应用合适的蜂窝载波专有层和/或蜂窝3gpp/3gpp2协议。例如，卸载模块216可以与操作系统214进行通信，以将合适的协议应用到分组。因此，分组现在其上具有载波专有和/或3gpp/3gpp2层头部。卸载模块216将数据传递到调制解调器端点218，然后，在调制解调器端点218处，数据通过存储器222被转发给应用端点210。

[0041] 应用端点210应用额外的IP协议并将数据传递给WLAN接口212，该WLAN接口212在可用的WLAN信道224上向互联网发送数据。例如，应用端点210将分组封装在外部隧道IP分组中，并将这些外部IP隧道分组发送到WLAN接口212，以通过WLAN信道224发出给互联网。一旦在互联网处接收到数据，就基于所应用的协议通过所选择的网关将所述数据转发给蜂窝家庭网络。

[0042] 应当注意的是，可以通过硬件和/或利用执行软件的硬件来实现设备200的模块和功能块。相应地，在各种示例性实现中，应用部分202和调制解调器部分204中的每一个可以由执行适当软件的一个或多个处理器来实现。例如，在示例性的实施例中，操作系统模块206和214包括以下各项中的至少一个：处理器、CPU、门阵列、分立硬件、逻辑器件、存储器和/或任何其他适当的硬件，所有这些被配置为通过以独立模式和/或通过执行被存储或体现在存储器中的一组或多组指令或代码来执行本申请中所描述的功能。

[0043] 因此，设备200的WLAN卸载架构进行操作以通过在可用的WLAN信道上发送数据来对蜂窝网络进行卸载。对于通过WLAN信道从蜂窝家庭网络接收的数据而言，过程是相反的。例如，以适当的IP和蜂窝协议来封装通过WLAN信道224接收到的数据。数据从WLAN接口212沿着路径228的相反方向流动，其中，IP协议头部在应用端点210处被移除，蜂窝协议头部在调制解调器端点218和卸载模块216处被移除。然后，所接收的数据通过存储器222流回到调制解调器接口208，最终到操作系统206，该操作系统206将数据传递到适当的应用程序230。
下面提供了对新颖的WLAN卸载架构的操作的更详细的描述。

[0044] 图3示出了网络配置300的示例性实施例，该网络配置300包括设备102和新颖的WLAN卸载架构118，该新颖的WLAN卸载架构118进行操作以提供WLAN卸载。在WLAN信道302可用于经由WLAN热点310通向设备102的时间间隔期间，卸载架构118使用WLAN信道302和WLAN热点310来提供与蜂窝家庭网络304的通信，以减少蜂窝信道上的过载。

[0045] 在WLAN卸载期间，卸载架构118在设备102处进行操作以与蜂窝家庭网络304的wPDIF 308建立通信。wPDIF 308与PDSN 310进行通信。还示出了蜂窝基站314和AN-AAA 316。在分组在反向链路上进行路由期间，使用IP头部来得到去往网关308的分组。然后，网关308看到小区头部，从而将分组路由到蜂窝家庭网络304。在示例性的实施例中，应用端点
210用于将分组发送给网关308。

[0046] 系统特征和功能

[0047] 可以将新颖的WLAN卸载架构扩展为各种WLAN卸载机制。下面所列出的是由WLAN卸载架构的实施例所提供的一些关键特征和功能。

[0048] 1.支持WLAN域上的IP

[0049] 2.WLAN接入网关(wPDIF-WAG)发现机制

[0050] 3.专用隧道建立过程

[0051] 4.认证过程：

[0052] -UE与AN-AAA之间的CAVE认证

[0053] -UE与AN-AAA之间的MD5-CHAP认证

[0054] -PDSN与UE之间的PAP/CHAP认证

[0055] 5.网络地址转换(NAT)保持活动(KA)过程

[0056] 6.支持专用cdma2000分组交换(经由PDSN支持的服务)

[0057] 7.支持针对分组交换服务的操作的分组封装

[0058] 8.专用隧道释放过程

[0059] 9.使用DHCP的配置

[0060] 10.AP间切换(HO)

[0061] 11.WiFi系统和1x系统上的双待

[0062] 12.SSD更新过程

[0063] 图4示出了用于新颖的WLAN卸载架构的协议栈400的示例性实施例。例如，协议栈400与图3的网络配置中示出的实体相关联。

[0064] 协议栈400包括：与设备102相关联的栈402、与接入点308相关联的栈404、与wPDIF 310相关联的栈406、以及与PDSN 310相关联的栈408。从蜂窝网络被卸载到WLAN网络的数据必须穿过所描述的设备处和沿着其路径的网络上的关键节点处的协议栈。

[0065] 图5示出了用于新颖的WLAN卸载架构的呼叫流500的示例性实施例。例如，参照网络300和协议栈400描述了呼叫流500。例如，呼叫流500描绘了设备102、基站314、接入点308、wPDIF 308、AN-AAA 316和PDSN 312之间的交互。例如，呼叫流500的操作中的一个或多个操作可以由图2中示出的设备200来执行。

[0066] 在502处，在设备102与基站314之间形成了1x关联。例如，调制解调器部分204进行操作以使用蜂窝接口220与基站314建立1x关联。

[0067] 在504处，在设备102与WLAN接入点310之间形成了关联。例如，应用部分202进行操作以使用WLAN接口212与接入点310建立关联。

[0068] 在506处，发起WLAN操作。执行SIP注册，并建立CT隧道。例如，应用部分202进行操作以使用WLAN接口212来执行该功能。

[0069] 在508处，执行分组数据会话过程，以首先建立并且随后终止PPP会话。例如，应用部分202进行操作以使用WLAN接口212来执行该功能。

[0070] 在510处，终止了WLAN操作。例如，执行SIP注销，并且终止CT隧道。例如，应用部分202进行操作以使用WLAN接口212来执行该功能。

[0071] 在512处，将WLAN接入点310与设备102解除关联。例如，应用部分202进行操作以使用WLAN接口212来执行该功能。

[0072] 示例性实现方式

[0073] 图6示出了新颖的WLAN卸载架构600的示例性实施例。例如，架构600是图2中示出的架构200的一个示例性实现。架构600包括应用处理器602和调制解调器处理器604。在本说明书中，任何适当的操作系统可以在应用处理器602和调制解调器处理器604上运行。需要来自蜂窝(例如，3gpp2)核心网络的服务的应用是由方框“3spp2app”606来表示的。“3gpp2app”606使用由OS所提供的套接字(socket)API来与3gpp2核心网络中的服务器进行数据传输。API是由方框“BSD套接字API”608来表示的。

[0074] 在以下部分中解释了架构600中剩余的方框，这些方框描绘了从设备在反向链路上发送的分组在通过空中进行发送之前，如何穿过各种层和模块。此外，提供了描述，该描述描绘了设备在正向链路上接收的分组在到达应用606之前，如何穿过各种层和模块。

[0075] 反向链路数据路径

[0076] 如下描述了发送路径(反向链路)中所包含的具体步骤。由3gpp2应用606所使用的套接字API利用底层IP协议栈，该底层IP协议栈也是应用处理器602上的OS的一部分。在OS进行TCP/UDP-IP处理之后，分组看上去如图7中所示。

[0077] 来自IMS栈的、用于发现wPDIF-WAG的SIP分组被配置为穿过WLAN空中接口。该分组看上去如图8中所示。

[0078] 在路由层方框610处存在路由表，该路由表判断应该将IP分组引导向WLAN适配器(接口)612还是CDMA适配器(接口)614。IMS-SIP分组从路由层去往WLAN栈616；WLAN的MAC和物理层，其是由图6中的路径(640)指示的。来自3gpp2应用606的常规数据分组将被路由表指导以穿过“CDMA接口/适配器”614。需要穿过一个或多个CDMA层的任何分组需要穿到调制解调器处理器604并沿着图6中的路径(642)。

[0079] 进行处理器间数据传送的模块叫做QMI/Rmnet。Rmnet是针对常规数据的，QMI(高通消息传送接口)是针对控制的。存在分别在应用处理器602和调制解调器处理器604上运行的对等QMI/Rmnet模块(618、620)，并且对等QMI/Rmnet模块通过共享的存储器驱动器(SMD)622进行通信。QMI/Rmnet可以存在用于双处理器设备，但是新控制消息可以被配置成这些实施例的一部分以指示WLAN卸载模式是活动的。

[0080] 一旦这些分组到达调制解调器处理器604并且从Rmnet和Rm接口出来，就在调制解调器处理器604上做出关于这些分组应该在本地蜂窝空中接口上还是在WLAN卸载接口上继续的路由决定。在这两种情况下，这些分组将被设计为HDLC帧并且PPP封装，并且这些分组看上去将如图9中所示。

[0081] 如果该设备仅位于蜂窝覆盖范围内(没有WLAN)或者由于某个原因(如失败)而没有建立WLAN卸载接口，则分组将沿着图6中的路径(644)。这些分组将被发送至CDMA接口624，并且在方框626处进行PPP封装之后，被发送至RLP层(无线链路协议)628。将从RLP 628在CDMA协议栈(CDMA的MAC/PHY层)630上发送这些分组。这些分组如图10中所示。

[0082] 或者，如果设备位于WLAN覆盖区域内并且建立了WLAN卸载接口，则分组将沿着图6中的路径(646)。这些分组将被发送至WLAN Iface方框632。在方框626处进行PPP封装后，这些分组将被发送至专用层634。在专用层634确实进行其处理并添加专用头部之后，所述分组看上去如图11中所示。

[0083] 然后，将分组发送给作为这些实施例的一部分而提供的、被称为“调制解调器端点”636的模块。“调制解调器端点”的目的是为了使用其在应用部分上被表示为“应用端点”638的对应物、使用用于在这些部分之间进行处理器间通信的任何物理介质，来打开并维护调制解调器604与应用602之间的通信信道。

[0084] 在该示例性实施例中，共享的存储器(SMD)622用作介质。但是，其可以是诸如UART、USB等之类的其它机制。应用端点638使用应用处理器上的OS所提供的IP协议栈。这时，OS中的路由层610检查外部IP头部并知道要在WLAN适配器(接口)612上发送这些分组，使得这些分组通过WLAN信道到wPDIF-WAG。这些分组看上去如图12中所示。

[0085] 前向链路数据路径

[0086] 在前向链路中所涉及的具体操作如下面所描述的。当分组是由设备在CDMA空中接口上接收时，则分组如图13中所示。如果设备仅位于CDMA覆盖区域内(没有WLAN)或由于某个原因(如失败)而未建立WLAN卸载接口，则一个示例将是应用数据。

[0087] 这些分组是在调制解调器处理器604上被接收的，上升到CDMA协议栈630，并且CDMA MAC头部被移除。然后，这些分组经过RLP层628，并且RLP头部被移除。然后，这些分组到达PPP层626，并且这些分组看上去如图14中所示。一旦PPP层626进行其处理，PPP头部就被移除，所述分组如图15中所示。

[0088] 然后，分组沿着图6的路径(644)。例如，当分组需要被发送到应用处理器602时，这些分组经过CDMA数据Um接口624，然后到Rm接口和Rmnet 620上。在该示例中示出的介质是共享存储器622，但是如上文所讨论的，该介质也可以是任何其他介质。

[0089] 现在分组沿着图6中的路径(642)。应用处理器602上的对等Rmnet 618接收分组，并将分组传送至OS的CDMA适配器/接口614。这些分组上升到OS的IP栈，在IP栈中，TCP/UDP/IP头部被移除，应用有效载荷通过套接字API被传送至用户应用606。

[0090] 当分组到达WLAN空中接口时，这些分组可以是两种类型。第一种分组类型在图16中示出。一个示例是旨在从SIP服务器去往设备上的IMS栈的SIP分组。这些分组沿着图6中示出的路径(640)。这些分组上升到WLAN协议，然后到IP协议栈上，在IP协议栈上，TCP/UDP/IP头部被移除，并且应用有效载荷通过套接字API被传送至应用。

[0091] 在图17中示出了到达WLAN空中接口的第二种类型的分组。这些分组是在3gpp2核心网中产生的“WLAN卸载”隧道化分组，并且这些分组正在WLAN空中接口上传送。这些分组沿着图6中的路径(646)。这些分组上升到WLAN协议，然后到IP协议栈上，在IP协议栈上，外部UDP/IP头部被移除并且有效载荷被传送至应用端点638。此时，所述分组看上去如图18中所示。

[0092] 应用端点638发送这些分组穿过SMD 622到其对等实体：调制解调器处理器604上的调制解调器端点636。调制解调器端点636向专用层634发送分组，其中，专用头部被移除。现在，分组看上去如图14中所示。

[0093] 分组经过PPP层，在PPP层中，分组被解HDLC帧以及解PPP封装，从而看上去与图15中的相同。现在，分组去往WLAN卸载接口632，该WLAN卸载接口632知道这些分组打算继续去往Rm接口620。在Rm接口620处，这些分组必须使用Rmnet穿过SMD到应用处理器。现在，这些分组像以前一样沿着路径(642)，就如同这些分组是在本地CDMA接口上被接收一样。应用处理器602上的对等Rmnet 638接收上述分组，并将这些分组转发给OS的CDMA适配器/接口614。这些分组上升到OS的IP栈，在该IP栈中，TCP/UDP/IP头部被移除，并且应用有效载荷通过套接字API被传送至用户应用606。

[0094] 小结

[0095] 在各种示例性实施例中，新颖的WLAN卸载架构被配置成实现具有下列约束和目标的智能电话双处理器架构中的上述功能。

[0096] 1.应用部分运行不容易被修改的高级第三方OS。

[0097] 2.应用在高级OS上运行。

[0098] 3.应用应该不知道其如何得到服务，即，该服务是直接通过本地CDMA空中接口还是通过WLAN得到的。

[0099] 4.应用部分上的OS可以具有内嵌的IP协议栈以及WLAN栈。

[0100] 5.蜂窝技术协议栈(例如，3gpp2专用的)在调制解调器部分上运行。

[0101] 6.专用于蜂窝载波的任何层在调制解调器部分上运行。

[0102] 7.任何SIM卡(在3gpp2情况下的CSIM或RUIM)附属于调制解调器部分[0103] 8.WLAN卸载架构可以被配置为用于仅具有一些微小变化的不同产品。

[0104] 9.相同的WLAN卸载架构可以适用于各种蜂窝技术，例如UMTS或LTE。

[0105] 图19示出了用于使用新颖的WLAN卸载架构的示例性实施例的、发送数据的方法1900的示例性实施例。例如，方法1900适用于图2中示出的新颖的WLAN卸载架构200。在示例性的实施例中，下面描述的操作是由应用处理器202执行的，调制解调器处理器204执行存储器中存储的一个或多个指令。

[0106] 在方框1902处，根据要被发送的数据形成IP分组。例如，操作系统206进行操作以根据要由应用230发送的数据来形成IP分组。

[0107] 在方框1904处，蜂窝协议被应用于所述IP分组，以形成蜂窝协议分组。例如，卸载模块216将蜂窝协议应用于IP分组，以形成蜂窝协议分组。

[0108] 在方框1906处，将蜂窝协议分组封装在外部IP隧道分组中。例如，应用端点210进行操作以将蜂窝协议分组封装到外部IP隧道分组中。

[0109] 在方框1908处，在WLAN通信信道上发送外部IP隧道分组。例如，WLAN I/F 212进行操作以在WLAN信道224上发送外部IP隧道分组。

[0110] 于是，方法1900进行操作以使用新颖的WLAN卸载架构来发送数据。应当注意的是，可以在所述示例性实施例的范围内重新布置或修改方法1900的操作。

[0111] 图20示出了用于使用新颖的WLAN卸载架构的示例性实施例来接收数据的方法2000的示例性实施例。例如，方法2000适用于图2中示出的新颖的WLAN卸载架构200。在示例性的实施例中，由执行存储在存储器中的一个或多个指令的应用处理器202和调制解调器处理器204来执行下文所描述的操作。

[0112] 在方框2002处，在WLAN通信信道上接收外部IP隧道分组。例如，WLAN I/F 212进行操作以在WLAN信道224上接收外部IP隧道分组。

[0113] 在方框2004处，从外部IP隧道分组提取蜂窝协议分组。例如，应用端点210进行操作以从外部IP隧道分组提取蜂窝协议分组。

[0114] 在方框2006处，将蜂窝协议从蜂窝协议分组中移除以形成IP分组。例如，卸载模块216将蜂窝协议从蜂窝协议分组中移除以形成IP分组。

[0115] 在方框2008处，将所接收的数据从IP分组中提取。例如，操作系统206进行操作以从IP分组中提取接收到的数据，并将该数据提供给应用230。

[0116] 于是，方法2000进行操作以使用新颖的WLAN卸载架构来接收数据。应该注意的是，在所述的示例性实施例的范围内，可以重新布置或修改方法2000的操作。

[0117] 图21示出了用于执行WLAN卸载的示例性装置。例如，装置2100适用于在图2或图6中所示的设备中使用。在一方面中，装置2100是由包括一个或多个模块的至少一个集成电路来实现的，所述一个或多个模块被配置为提供在如本文所述的设备中的WLAN卸载的方面。例如，在一个方面中，各个模块包括硬件和/或执行软件的硬件。

[0118] 装置2100包括第一模块，该第一模块包括用于根据要被发送的数据来形成IP分组的单元(2102)，在一个方面中该单元包括OS 206。

[0119] 装置2100还包括第二模块，该第二模块包括用于将蜂窝协议应用于IP分组以形成蜂窝协议分组的单元(2104)，在一个方面中该单元包括OS214。

[0120] 装置2100还包括第三模块，该第三模块包括用于封装所述蜂窝协议分组以形成外部IP隧道分组的单元(2106)，在一个方面中该单元包括应用端点210。

[0121] 装置2100还包括第四模块，该第四模块包括用于在WLAN通信信道上发送外部IP隧道分组的单元(2108)，在一个方面中该单元包括WLAN接口212。

[0122] 图22示出了用于执行WLAN卸载的示例性装置。例如，装置2200适合于在图2或图6中示出的设备中使用。在一个方面中，装置2200是由包括一个或多个模块的至少一个集成电路来实现的，所述一个或多个模块被配置为提供在如本文所述的设备中的WLAN卸载的方面。例如，在一个方面中，各个模块包括硬件和/或执行软件的硬件。

[0123] 装置2200包括第一模块，该第一模块包括用于在WLAN通信信道上接收外部IP隧道分组的单元(2202)，在一个方面中该单元包括WLAN接口212。

[0124] 装置2200还包括第二模块，该第二模块包括用于将蜂窝协议分组从外部IP隧道分组中提取的单元(2204)，在一个方面中该单元包括应用端点210。

[0125] 装置2200还包括第三模块，该第三模块包括用于将蜂窝协议从蜂窝协议分组中移除以形成IP分组的单元(2206)，在一个方面中该单元包括OS 214。

[0126] 装置2100还包括第四模块，该第四模块包括用于将所接收的数据从IP分组中提取的单元(2108)，在一个方面中该单元包括OS 206。

[0127] 虽然参照无线设备进行了描述，但是应当注意的是，本申请中描述的装置和方法同样适用于联网的设备、基站、蜂窝家庭网络实体或任何其他网络实体。因此，例如，蜂窝家庭网络可以包括上述任何装置和/或执行上述任何方法，以有助于WLAN卸载。例如，要从蜂窝家庭网络向无线设备发送的数据可以：被形成IP分组；应用于IP分组以形成蜂窝协议分组的蜂窝协议，所述蜂窝协议分组被封装在外部IP隧道分组中；以及在WLAN通信信道上向无线设备发送的IP隧道分组。

[0128] 可以利用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立硬件部件、或者被设计为执行本文所述功能的它们的任何组合来实现或执行结合本文公开的各方面所述的各种示意性的逻辑、逻辑块、模块、以及电路。通用处理器可以是微处理器，但在可选方案中，处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器或状态机。还可以将处理器实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、结合有DSP内核的一个或多个微处理器、或者任何其它这类配置。

[0129] 可以通过硬件、由处理器执行的软件模块、或者两者的组合来直接地具体实施结合本文所公开的方面的方法或算法的步骤。软件模块可以位于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或本领域已知的任何其它形式的存储介质中。将示例性存储介质耦合到处理器，使得该处理器可以从该存储介质读取信息，并将信息写入该存储介质中。或者，存储介质可以集成到处理器中。处理器和存储介质可以常驻在ASIC中。ASIC可以常驻在无线通信设备中。或者，处理器和存储介质可以作为分立组件常驻在无线通信设备中。

[0130] 为了使任何本领域技术人员都能够实施或使用本发明，提供了对所公开的方面的描述。对于本领域技术人员来说，对这些方面的各种修改可以是显而易见的，并且，本申请中定义的总体原理也可以在不脱离本发明的精神和保护范围的前提下应用于其它方面，例如，在即时消息传送服务或任何一般无线数据通信应用中。因此，本发明并非旨在局限于本文中示出的方面，而是与本文所公开的原理和新颖性特征的最宽范围相一致。本申请中排他性地使用“示例性”一词来表示“用作例子、例证或说明”。本文中被描述为“示例性”的任何方面不一定被解释为比其它方面更优选或更具优势。

[0131] 相应地，虽然上面已经示出并描述了示例性实施例的方面，但是应当明白的是，在不脱离其精神或必要特征的前提下，可以对各方面进行各种修改。因此，本申请中的公开内容和描述旨在作为示例性的，而并非限制本发明的保护范围，本发明的保护范围在后面的权利要求书中给出。