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CN106060812A - 长期演进技术基站与用户设备及其前置连结与认证的方法 - Google Patents

长期演进技术基站与用户设备及其前置连结与认证的方法 Download PDF

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CN106060812A
CN106060812A CN201511027320.7A CN201511027320A CN106060812A CN 106060812 A CN106060812 A CN 106060812A CN 201511027320 A CN201511027320 A CN 201511027320A CN 106060812 A CN106060812 A CN 106060812A
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CN
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wlan
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lte base
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Application number
CN201511027320.7A
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蔡慈真
包伟丞
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Industrial Technology Research Institute ITRI
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Industrial Technology Research Institute ITRI
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Abstract

长期演进技术基站与用户设备及其前置连结与认证的方法，用于无线广域网络‑无线局域网络聚合架构。在一载波聚合(CA)架构中，长期演进技术基站为一演进节点B(eNB)的一主要单元且一无线局域网络接入点为演进节点B的一次要单元。在一双连结(DC)架构中，长期演进技术基站为一主要演进节点B且无线局域网络接入点为一次要演进节点B。长期演进技术基站的前置连结与前置认证的方法包括以下步骤。自一用户设备接收一无线局域网络信息。协助用户设备的一无线局域网络认证程序。命令用户设备去与无线局域网络接入点建立一无线局域网络连线。

Description

长期演进技术基站与用户设备及其前置连结与认证的方法
技术领域
本公开涉及一种无线广域网络-无线局域网络聚合架构的长期演进技术基站与用户设备及其前置连结与前置认证的方法。
背景技术
在第三代合作计划(3GPP)及无线局域网络(WLAN)之间的关系存在三种态样。第一种是无耦合(no-coupling)，亦即非无缝(non-seamless)。第二种为松散耦合(loose-coupling)(3GPP TR 37.824)，IP流移动性(IP FlowMobility，IFOM)使用在3GPP/WLAN的互联网络。然而，由于集成点(integration point)位于P-GW，而在IP流移动上需要花费相当长的时间且需要庞大的负担。第三种为紧密耦合(tight-coupling)，即RAN层级的聚合架构(RAN-level Aggregation)(3GPP RP-142281)，演进节点B(eNB)可承载(bearer)切换或承载分流卸载数据至无线局域网络(WLAN)。
关于用户设备的移动，由于无线接入点的选取必须倚靠用户设备来作决定，使得无线局域网络的认证(authentication)程序相当的冗长。通常连结(association)需要花费几十毫秒，认证(authentication)则需要花上1到数秒。这对于LTE/WLAN的多重无线接入技术(Multiple Radio AccessTechnology，multi-RAT)的无缝服务(如VoIP)来说，是一项相当大的挑战。
发明内容
本公开有关于一种无线广域网络(wireless wide area network，WWAN)-无线局域网络(Wireless Local Area Network，WLAN)聚合架构的长期演进技术(Long Term Evolution，LTE)基站与用户设备及其前置连结(pre-association)与前置认证(pre-authentication)的方法。
根据本公开的，提出一种无线广域网络-无线局域网络聚合架构的一长期演进技术基站的前置连结与前置认证的方法。在一载波聚合(CarrierAggregation，CA)架构中，长期演进技术基站为一演进节点B(Evolved NodeB，eNB)的一主要单元且一无线局域网络接入点(access point，AP)为演进节点B的一次要单元。在一双连结(Dual Connectivity，DC)架构中，长期演进技术基站为一主要演进节点B且无线局域网络接入点为一次要演进节点B。此方法包括以下步骤。自一用户设备(user equipment，UE)接收一无线局域网络信息。协助用户设备的一无线局域网络认证程序(authenticationprocedure)。命令用户设备去与无线局域网络接入点建立一无线局域网络连线。
根据本公开的另一实施范例，提出一种无线广域网络-无线局域网络聚合架构的一长期演进技术基站。在一载波聚合架构中，长期演进技术基站为一演进节点B的一主要单元且一无线局域网络接入点为演进节点B的一次要单元。在一双连结架构中，长期演进技术基站为一主要演进节点B且无线局域网络接入点为一次要演进节点B。长期演进技术基站用以自一用户设备接收一无线局域网络信息。长期演进技术基站还用以协助用户设备之一无线局域网络认证程序。长期演进技术基站还用以命令用户设备去与无线局域网络接入点建立一无线局域网络连线。
根据本公开的另一实施范例，提出一种无线广域网络-无线局域网络聚合架构之一用户设备的前置连结与前置认证的方法。在一载波聚合架构中，一长期演进技术基站为一演进节点B的一主要单元且一无线局域网络接入点该演进节点B的一次要单元。在一双连结架构中，长期演进技术基站为一主要演进节点B且无线局域网络接入点为一次要演进节点B。此方法包括以下步骤。用户设备自长期演进技术基站接收一命令讯息。传递一无线局域网络信息至长期演进技术基站，以使长期演进技术基站协助用户设备之一无线局域网络认证程序。建立与无线局域网络接入点之一无线局域网络连线。
根据本公开的另一实施范例，提出一种无线广域网络-无线局域网络聚合架构的一用户设备。在一载波聚合架构中，一长期演进技术基站为一演进节点B的一主要单元且一无线局域网络接入点为演进节点B的一次要单元。在一双连结架构中，长期演进技术基站为一主要演进节点B且无线局域网络接入点为一次要演进节点B。用户设备用以传递一无线局域网络信息至长期演进技术基站，以使长期演进技术基站协助用户设备之一无线局域网络认证程序。用户设备还用以建立与无线局域网络接入点的一无线局域网络连线。
为了对本公开的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举多个实施例，并配合附图，作详细说明如下：
附图说明
图1绘示在一载波聚合(CA)架构中的前置连结(pre-association)与前置认证(pre-authentication)的方法。
图2绘示在一双连结(DC)架构中的前置连结与前置认证的方法。
图3绘示用户设备的连线从无线局域网络接入点切换至另一无线局域网络接入点的一实施例。
图4绘示执行于载波聚合(CA)架构的二无线局域网络接入点的移动程序。
图5绘示执行于双连结(DA)架构的二无线局域网络接入点及的移动程序。
图6绘示用户设备的连线从无线局域网络接入点切换至另一无线局域网络接入点的一实施例。
图7绘示执行于载波聚合(CA)架构的二无线局域网络接入点及的移动程序。
图8绘示执行于双连结(DA)架构的二无线局域网络接入点的移动程序。
【符号说明】
A11、A21、A31、A61：认证、授权与帐号管理服务器(AAA server)
AW11、AW12、AW21、AW22、AW23：方案
B11、B21、B22、B41、B51、B52、B53、B71、B72、B81、B82、B83、B84：演进节点B(eNB)
L11、L21、L31、L61、L62：长期演进技术(LTE)基站
S110、S110’、S1101、S1102、S1103、S120、S120’、S1201、S1202、S1203、S1204、S1205、S1206、S1207、S1208、S1209、S130、S130’、S1301、S1302、S1304、S1305、S1306、S210、S210’、S2101、S2102、S2103、S220、S220’、S2201、S2202、S2203、S2204、S2205、S2206、S2207、S2208、S2209、S2210、S2211、S2212、S2213、S2214、S230、S230’、S2301、S2302、S2303、S2304、S2305：流程步骤
U11、U21、U31、U61：用户设备
W11、W21、W31、W32、W61、W62：无线局域网络接入点(WLAN AP)
具体实施方式
在无线广域网络(wireless wide area network，WWAN)-无线局域网络(Wireless Local Area Network，WLAN)聚合架构(WWAN-WLANAggregation，LWA)中，用户设备(user equipment，UE)登入依附于长期演进技术(Long Term Evolution，LTE)基站，并且紧密耦合的无线局域网络接入点(asses point，AP)完全由演进节点B(Evolved Node B，eNB)来控制。由于无线局域网络接入点紧密地耦合于演进节点B，无线广域网络-无线局域网络聚合架构的无线局域网络接入点选择可以由演进节点B来决定，以避免长时间的认证程序(authentication procedure)。
请参照图1，其绘示在一载波聚合(Carrier Aggregation，CA)架构中的前置连结(pre-association)与前置认证(pre-authentication)的方法。在载波聚合架构中，长期演进技术基站L11为演进节点B B11的主要单元(primarycell)，无线局域网络接入点W11为演进节点B B11的次要单元(secondarycell)。在此公开中，演进节点B B11协助用户设备U11及无线局域网络接入点W11进行认证程序(authentication procedure)。
在步骤S110中，用户设备U11传递一无线局域网络信息(WLANinformation)至作为演进节点B B11的主要单元的长期演进技术基站L11。无线局域网络信息包括无线局域网络连结信息(WLAN association information)及无线局域网络认证信息(WLAN authentication information)。
在步骤S120中，作为演进节点B B11的主要单元的长期演进技术基站L11协助用户设备U11的无线局域网络认证程序。步骤S120可选择采用方案AW11或AW12。在方案AW11中，长期演进技术基站L11执行无线局域网络认证程序。在方案AW12中，长期演进技术基站L11协助用户设备U11执行无线局域网络认证程序。
在步骤S130中，作为演进节点B B11的主要单元的长期演进技术基站L11命令用户设备U11去与无线局域网络接入点W11建立一无线局域网络连线。
细部流程将叙述如下。在步骤S110中，步骤S110包括步骤S1101及S1102。在步骤S1101中，长期演进技术基站L11传递一无线局域网络询问讯息(WLAN enquiry message)至用户设备U11，例如是一用户设备性能询问讯息(UE Capability Enquiry message)或一无线资源控制连线重配置讯息(radio resource control(RRC)connection reconfiguration)。无线局域网络询问讯息包括询问一无线广域网络-无线局域网络聚合架构支持性之一指示(an indication for asking WWAN-WLAN aggregation supporting)。在此步骤中，根据用户设备性能询问讯息，能够得知长期演进技术基站L11及无线局域网络接入点W11是否是紧密耦合。
在步骤S1102中，用户设备U11传递无线局域网络讯息至长期演进技术基站L11，例如是一用户设备性能信息讯息(UE Capability Informationmessage)或一无线资源控制连线完成讯息(RRC connection reconfigurationcomplete message)。用户设备性能信息讯息包括无线局域网络连结信息(WLAN association information)，例如是用户设备识别码(UE identification，UE ID)、一网络接口卡信息(network interface card information，NICinformation)(支持的数据传输率(supported data rate)及加密类型(encryptiontype)等)、无线广域网络-无线局域网络聚合架构支持性的回应(response ofWWAN-WLAN aggregation supporting)。若选用步骤S120的方案AW11，用户设备性能信息讯息还包括无线局域网络认证信息(WLAN authenticationinformation)，例如是网络接入接入辨识信息(network access identifierinformation，NAI information)，使得长期演进技术基站L11获得足够的信息来直接执行无线局域网络认证程序。
在步骤S120中，步骤S120包括方案AW11及方案AW12。方案AW11包括步骤S1201。步骤S1201为一交换(Exchange)步骤。长期演进技术基站L11根据3GPP TS 33.402执行无线局域网络认证程序。在方案AW11中，长期演进技术基站L11代替用户设备U11来与一认证、授权与帐号管理服务器(authentication，authorization，and accounting server，AAA server)A11进行无线局域网络认证程序。在执行无线局域网络认证程序之后，长期演进技术基站L11获得一主要金钥(master key，MK)及一成对金钥(pair-wisemaster key，PMK)。
方案AW12包括步骤S1202至S1205。在步骤S1202中，长期演进技术基站L11发送一用户设备请求讯息(UE request message)至用户设备U11，以指示用户设备U11去与认证、授权与帐号管理服务器A11进行无线局域网络认证程序。用户设备请求讯息例如是一认证请求(Authentication Request)。用户设备请求讯息包括执行该无线局域网络认证程序之一指示(indication ofperforming the WLAN authentication procedure)及无线接入点识别码(APidentification，AP ID)的至少其中之一。
接着，步骤S1203为请求/响应(Request/Response)步骤。步骤S1204为转送(Forwarding)步骤。在步骤S1203及S1204中，长期演进技术基站L11在用户设备U11及认证、授权与帐号管理服务器A11之间扮演信息交换的重要角色，以协助用户设备U11与认证、授权与帐号管理服务器A11根据3GPP TS 33.402执行无线局域网络认证程序。
在步骤S1205中，用户设备U11传送一用户设备响应讯息(UE responsemessage)至长期演进技术基站L11，以告知长期演进技术基站L11步骤S1203及步骤S1204已执行完毕。用户设备响应讯息例如是一认证响应(Authentication Response)。用户设备响应讯息包括完成执行无线局域网络认证程序的一指示(indication of the complete of performing the WLANauthentication procedure)、主要金钥(MK)及配对主要金钥(PMK)的至少其中之一。在一实施例中，步骤S1205可以省略。在无线局域网络认证程序执行完毕后，长期演进技术基站L11获得配对主要金钥(PMK)。
在步骤S1206中，长期演进技术基站L11通过一无线局域网络请求讯息(WLAN request message)传送网络接口卡(NIC)信息、主要金钥(MK)及配对主要金钥(PMK)的至少其中之一至无线局域网络接入点W11。无线局域网络请求讯息例如是一附加请求(Addition Request)。举例来说，长期演进技术基站L11可以通过附加请求发送网络接口卡(NIC)信息及配对主要金钥(PMK)至无线局域网络接入点W11。
在步骤S1207中，当无线局域网络接入点W11接收附加请求时，长期演进技术基站L11通过一无线局域网络响应讯息(WLAN response message)自无线局域网络接入点W11获得连结识别码(Association ID)。无线局域网络响应讯息例如是一附加确认(Addition Acknowledge)。无线局域网络响应讯息包括一连结识别码(association ID)。
在步骤S130中，步骤S130包括步骤S1301至S1305。在步骤S1301中，长期演进技术基站L11通过一命令讯息(command message)发送一目标无线接入点识别码(target AP ID)、信道信息(channel information)、连结识别码(association ID)至用户设备U11，以安装一配对主要金钥(PMK)、释放或建立与无线局域网络接入点W11的无线局域网络连线。命令讯息例如是无线资源控制讯息(radio resource control(RRC)message)。命令讯息包括主要金钥(MK)、欲连线的无线接入点识别码(AP ID)、欲断线的无线接入点识别码、信道信息、及一连结识别码(association ID)。在释放无线局域网络接入点W11的无线局域网络连线的情况下，长期演进技术基站L11发送一释放请求讯息(release request message)至无线局域网络接入点W11，并且释放请求讯息包括释放之一指示(indication to release)、无线接入点识别码(AP ID)、及一用户设备识别码(UE ID)的至少其中之一。若步骤S120选择采用方案AW11，则长期演进技术基站L11更通过无线资源控制讯息(RRC message)传送主要金钥(MK)至用户设备U11，使得用户设备U11能够在步骤S1302推导出配对主要金钥(PMK)。
在步骤S1302中，用户设备U11根据主要金钥(MK)推导出配对主要金钥(PMK)。在步骤S1303中，无线局域网络接入点W11安装配对主要金钥(PMK)。
在步骤S1304中，通过配对主要金钥(PMK)，四阶握手程序(4-wayhandshake)执行于用户设备U11及无线局域网络接入点W11之间。在一换手程序期间(handover procedure)，长期演进技术基站L11传送一换手请求讯息(handover request message)至另一长期演进技术基站。换手请求讯息包括一用户设备识别码(UE ID)、一无线接入点识别码(AP ID)、一信道信息识别码(channel information ID)、一网络接入辨识信息(NAI information)、一网络接口卡信息(NIC information)、及一带宽信息(bandwidth information)的至少其中之一。回应于换手请求讯息，长期演进技术基站L11自另一长期演进技术基站接收一换手响应讯息(handover response message)。换手响应讯息包括一目标无线接入点识别码(target AP ID)、信道信息识别码(channelinformation ID)、主要金钥(MK)、连结识别码(association ID)、及带宽信息(bandwidth information)的至少其中之一。
在步骤S1305中，用户设备U11传送一完成讯息(Complete message)至长期演进技术基站L11，以告知前置连结与前置认证方法已完成。
请参照图2，其绘示在一双连结(Dual Connectivity，DC)架构中的前置连结(pre-association)与前置认证(pre-authentication)的方法。在双连结架构中，长期演进技术基站L21为主要演进节点B B21，无线局域网络接入点W21为次要演进节点B B22。在此公开中，主要演进节点B B21或次要演进节点B B22协助用户设备U21及无线局域网络接入点W21的无线局域网络认证程序(WLAN authentication procedure)。
在步骤S210中，用户设备U21传送无线局域网络信息(WLANinformation)至作为主要演进节点B B21的长期演进技术基站L21。无线局域网络信息包括无线局域网络连结信息(WLAN association information)及无线局域网络认证信息(WLAN authentication information)。
在步骤S220中，作为主要演进节点B B21的长期演进技术基站L21、或作为次要演进节点B B22的无线局域网络接入点W21协助用户设备U21的无线局域网络认证程序。在步骤S220中，有三种方案AW21、AW22及AW23可供选择。在方案AW21中，长期演进技术基站L21执行无线局域网络认证程序；在方案AW22中，长期演进技术基站L21协助无线局域网络接入点W21去执行无线局域网络认证程序；在方案AW23中，长期演进技术基站L21协助用户设备U21去执行无线局域网络认证程序。
在步骤S230中，作为主要演进节点B B21的长期演进技术基站L21命令用户设备U21去与无线局域网络接入点W21建立一无线局域网络连线。
详细步骤将叙述如下。在步骤S210中，步骤S210包括步骤S2101及S2102。在步骤S2101中，长期演进技术基站L21传送无线局域网络询问讯息(WLAN enquiry message)至用户设备U21。无线局域网络询问讯息例如是用户设备性能询问讯息(UE capability enquiry message)或一无线资源控制连线重配置讯息(RRC connection reconfiguration)。无线局域网络询问讯息包括询问一无线广域网络-无线局域网络聚合架构支持性之一指示(indicationfor asking WWAN-WLAN aggregation supporting)。在此步骤中，可以根据用户设备性能询问讯息得知长期演进技术基站L21及无线局域网络接入点W21是否紧密耦合。
在步骤S2102中，用户设备U21传送无线局域网络信息至长期演进技术基站L21。无线局域网络信息例如是用户设备性能信息讯息(UE CapabilityInformation message)或无线资源控制连线完成讯息(RRC connectionreconfiguration complete message)。用户设备性能信息讯息包括无线局域网络连结信息，例如是用户设备识别码(UE ID)、网络接口卡信息(NICinformation)(如支持的数据传输率(supported data rate)及加密类型(encryption type)等)、及无线广域网络-无线局域网络聚合架构支持性的回应(response of WWAN-WLAN aggregation supporting)。若步骤S220选择采用方案AW21或方案AW22，则用户设备性能信息讯息还包括无线局域网络认证信息(例如是网络接入接入辨识信息(NAI information))，使得长期演进技术基站L21或无线局域网络接入点W21获得足够的信息来执行无线局域网络认证程序。
在步骤S220中，步骤S220包括方案AW21、AW22及AW23。方案AW21包括步骤S2201至S2203。步骤S2201为一交换(Exchange)步骤。长期演进技术基站L21根据3GPP TS 33.402执行无线局域网络认证程序。在此方案AW21中，长期演进技术基站L21代替用户设备U21来与认证、授权与帐号管理服务器(AAA server)A21执行无线局域网络认证程序。在执行无线局域网络认证程序之后，长期演进技术基站L21获得主要金钥(MK)及成对金钥(PMK)。
在步骤S2202中，长期演进技术基站L21通过附加请求(additionalRequest)传送无线局域网络连结信息(如网络接入接入辨识信息(NAIinformation))及配对主要金钥至无线局域网络接入点W21。
在步骤S2203中，在接收附加请求且无线局域网络接入点W21接受附加请求时，无线局域网络接入点W21通过一附加确认(Addition Acknowledge)传送无线接入点识别码(AP ID)、带宽信息(bandwidth information)及连结识别码(association ID)至长期演进技术基站L21。
方案AW22包括步骤S2204至S2206。在步骤S2204中，长期演进技术基站L21传送无线局域网络附加讯息(WLAN addition message)(例如是附加请求(Addition Request))，以指示无线局域网络接入点W21去与认证、授权与帐号管理服务器(AAA server)服务器A21进行无线局域网络认证程序、或安装配对主要金钥(PMK)。无线局域网络附加讯息包括无线局域网络连结信息(WLAN association information)及无线局域网络认证信息(WLANauthentication information)。无线局域网络附加信息包括执行该无线局域网络认证程序的一指示(indication of performing the WLAN authenticationprocedure)、用户设备识别码(UE ID)、无线接入点识别码(AP ID)、带宽信息(bandwidth information)、网络接口卡信息(NIC information)、网络接入接入辨识信息(NAI information)、主要金钥(MK)及配对主要金钥(PMK)。
在步骤S2205中，无线局域网络接入点W21根据3GPP TS 33.402执行无线局域网络认证程序。在此步骤中，无线局域网络接入点W21代替用户设备U21去与认证、授权与帐号管理服务器(AAA server)A21执行无线局域网络认证程序。在执行无线局域网络认证程序之后，无线局域网络接入点W21获得主要金钥(MK)及配对主要金钥(PMK)。
在步骤S2206中，若无线局域网络接入点W21接受附加请求，无线局域网络接入点W21通过一无线局域网络确认讯息(WLAN acknowledgemessage)传送无线接入点识别码(AP ID)、带宽信息(bandwidth information)、连结识别码(association ID)及主要金钥(MK)至长期演进技术基站L21。无线局域网络确认讯息例如是一附加确认(Addition Acknowledge)。无线局域网络确认讯息包括无线接入点识别码(AP ID)、带宽信息(bandwidthinformation)、连结识别码(association ID)、主要金钥(MK)及配对主要金钥(PMK)的至少其中之一。
方案AW23包括步骤S2207至S2212。在步骤S2207中，长期演进技术基站L21传递用户设备请求讯息(UE request message)(如认证请求(Authentication Request)至用户设备U21，以指示用户设备U21去与认证、授权与帐号管理服务器(AAA server)A11执行无线局域网络认证程序。用户请求讯息包括执行无线局域网络认证程序的一指示(indication ofperforming the WLAN authentication procedure)及无线接入点识别码(AP ID)的至少其中之一。
接着，步骤S2208为请求/响应(Request/Response)步骤。步骤S2209为一转送(Forwarding)步骤。在步骤S2208及S2209中，长期演进技术基站L21在用户设备U21及认证、授权与帐号管理服务器A21之间扮演信息交换的重要角色，以协助用户设备U21与认证、授权与帐号管理服务器A21根据3GPP TS 33.402执行无线局域网络认证程序。
在步骤S2210中，用户设备U21传递用户设备响应讯息(UE responsemessage)(如认证响应(Authentication Response)至长期演进技术基站L21，以告知长期演进技术基站L21步骤S1203及步骤S1204已执行完毕。用户设备响应讯息(UE response message)包括完成执行无线局域网络认证程序之一指示(indication of the complete of performing the WLAN authenticationprocedure)、主要金钥(MK)及配对主要金钥(PMK)的至少其中之一。在一实施例中，步骤S2210可以省略。在无线局域网络认证程序执行完毕后，长期演进技术基站L21获得配对主要金钥(PMK)。
在步骤S2211中，长期演进技术基站L21通过无线局域网络请求讯息(WLAN request message)传送网络接口卡(NIC)信息、主要金钥(MK)及配对主要金钥(PMK)至无线局域网络接入点W21。无线局域网络请求讯息例如是附加请求(Addition Request)。举例来说，长期演进技术基站L11可以通过附加请求传送网络接口卡(NIC)信息及配对主要金钥(PMK)至无线局域网络接入点W11。
在步骤S2212中，若无线局域网络接入点W21接受附加请求，长期演进技术基站L21通过无线局域网络响应讯息(WLAN response message)(如附加确认(Addition Acknowledge))自无线局域网络接入点W21获得连结识别码(Association ID)。无线局域网络响应讯息包括连结识别码(association ID)。
在步骤S230中，步骤S230包括步骤S2301至S2305。在步骤S2301中，长期演进技术基站L21通过命令讯息(command message)传送目标无线接入点识别码(target AP ID)、信道信息(channel information)、连结识别码(association ID)至用户设备U21，以安装配对主要金钥(PMK)、与无线局域网络接入点W11释放或建立无线局域网络连线。命令讯息例如是无线资源控制连线重配置讯息(RRC connection reconfiguration)。命令讯息包括主要金钥(MK)、欲连线的无线接入点识别码(AP ID)、欲断线的无线接入点识别码(AP ID)、信道信息(channel information)及连结识别码(association ID)的至少其中之一。在释放无线局域网络接入点W11的无线局域网络连线的情况下，长期演进技术基站L11发送一释放请求讯息(release request message)至无线局域网络接入点W11，并且释放请求讯息包括释放的一指示(indicationto release)、无线接入点识别码(AP ID)、及一用户设备识别码(UE ID)的至少其中之一。若步骤S220采用方案AW21或方案AW22，长期演进技术基站L21更通过无线资源控制讯息(RRC message)传送主要金钥(MK)至用户设备U21，使得用户设备U21能够于步骤S2302推导出配对主要金钥(PMK)。
在步骤S2302中，用户设备U21根据主要金钥(MK)推导出配对主要金钥(PMK)。在步骤S2303中，无线局域网络接入点W21安装配对主要金钥(PMK)。
在步骤S2304中，通过配对主要金钥(PMK)，在用户设备U21及无线局域网络接入点W21之间执行四阶握手程序(4-way handshake)。在一换手程序期间(handover procedure)，长期演进技术基站L11传送一换手请求讯息(handover request message)至另一长期演进技术基站。换手请求讯息包括一用户设备识别码(UE ID)、一无线接入点识别码(AP ID)、一信道信息识别码(channel information ID)、一网络接入辨识信息(NAI information)、一网络接口卡信息(NIC information)、及一带宽信息(bandwidth information)的至少其中之一。回应于换手请求讯息，长期演进技术基站L11自另一长期演进技术基站接收一换手响应讯息(handover response message)。换手响应讯息包括一目标无线接入点识别码(target AP ID)、信道信息识别码(channelinformation ID)、主要金钥(MK)、连结识别码(association ID)、及带宽信息(bandwidth information)的至少其中之一。
在步骤S2305中，用户设备U11传送一完成讯息(Complete message)至长期演进技术基站L11，以告知前置连结与前置认证方法已完成。
根据图1的步骤S110至S130及图2的步骤S210至S230。无线局域网络接入点W11、W21的移动程序可以通过演进节点B B11、B21或B22来协助，以避免需要长时间的认证程序。请参照图3，其绘示用户设备U31的连线从无线局域网络接入点W31切换至无线局域网络接入点W32的一实施例。在此实施例中，无线局域网络接入点W31及无线局域网络接入点W32紧密耦合于同一个长期演进技术基站L31。
在图3的实施例中，无线广域网络-无线局域网络聚合架构(WWAN-WLAN aggregation)可以是载波聚合(CA)架构或是双连结(DC)架构。请参照图4，其绘示执行于载波聚合(CA)架构的无线局域网络接入点W31及W32的移动程序。在载波聚合(CA)架构中，长期演进技术基站L31为演进节点B B41的主要单元，无线局域网络接入点W31为演进节点BB41的此要单元，无线局域网络接入点W32为演进节点B的第三单元。在此公开中，演进节点B B41协助用户设备U31及无线局域网络接入点W32的认证程序。
在步骤S110’中，信息传递于用户设备U31及作为演进节点B B41的主要单元的长期演进技术基站L31之间。
在步骤S120’中，作为演进节点B B41的主要单元的长期演进技术基站L31协助用户设备U31与认证、授权与帐号管理(AAA)服务器A31的认证程序。步骤S120’可选择采用方案AW11或方案AW12。在方案AW11中，长期演进技术基站L31执行无线局域网络认证程序；在方案AW12中，长期演进技术基站L31协助用户设备U31去执行无线局域网络认证程序。
在步骤S130’中，作为演进节点B B41的主要单元的长期演进技术基站L31命令用户设备U31去与无线局域网络接入点W32建立无线局域网络连线。
请参照图5，其绘示执行于双连结(DA)架构的无线局域网络接入点W31及W32的移动程序。在双连结架构中，长期演进技术基站L31为主要演进节点B B51，无线局域网络接入点W31为次要演进节点B B52，无线局域网络接入点W32为第三演进节点B B53。在此公开中，演进节点B B51、演进节点B B52或演进节点B B53协助用户设备U31及无线局域网络接入点W32的认证程序。
在步骤S210’中，信息传递于用户设备U31及作为主要演进节点B B51的长期演进技术基站L31之间。
在步骤S220’中，作为主要演进节点B B51的长期演进技术基站L31、或作为第三演进节点B B53的无线局域网络接入点W32协助用户设备U31与认证、授权与帐号管理(AAA)服务器A31的无线局域网络认证程序。步骤S220’可选择采用方案AW21、方案AW22或方案AW23。在方案AW21中，长期演进技术基站L31执行无线局域网络认证程序；在方案AW22中，长期演进技术基站L31协助无线局域网络接入点W32执行无线局域网络认证程序；在方案AW23中，长期演进技术基站L31协助用户设备U31执行无线局域网络认证程序。
在步骤S230’中，作为主要演进节点B B51的长期演进技术基站L31命令用户设备U31去与无线局域网络接入点W32建立无线局域网络连线。
请参照图6，其绘示用户设备U61的连线从无线局域网络接入点W61切换至无线局域网络接入点W62的一实施例。在此实施例中，无线局域网络接入点W61及W62分别紧密耦合于不同的长期演进技术基站L61及L62。
在图6的实施例中，无线广域网络-无线局域网络聚合架构(WWAN-WLAN aggregation)可以是载波聚合(CA)架构或是双连结(DC)架构。请参照图7，其绘示执行于载波聚合(CA)架构的无线局域网络接入点W61及W62的移动程序。在载波聚合架构中，长期演进技术基站L61为演进节点B B71的主要单元，无线局域网络接入点W61为演进节点B B71的次要单元，长期演进技术基站L62为演进节点B B72的主要单元，无线局域网络接入点W62为演进节点B B72的次要单元。在此公开中，演进节点BB72协助用户设备U61及无线局域网络接入点W62的认证程序。
在步骤S110’中，信息传递于用户设备U61及作为演进节点B B71的次要单元的无线局域网络接入点W61。接着，在步骤S1103中，长期演进技术基站L61传递一换手请求(Handover Request)至长期演进技术基站L62。换手请求包括用户设备U61的无线局域网络连结信息(WLAN associationinformation)及无线局域网络认证信息(WLAN authentication information)、无线局域网络接入点W61的无线接入点识别码(AP ID)、及信道与带宽信息。在一实施例中，若无线局域网络连结信息及无线局域网络认证信息已存于移动性管理实体(Mobility Management Entity，MME)，则长期演进技术基站L62可以向移动性管理实体(MME)索取无线局域网络连结信息及无线局域网络认证信息。
在步骤S120”中，作为演进节点B B72的主要单元的长期演进技术基站L62协助用户设备U61与认证、授权与帐号管理(AAA)服务器A61的无线局域网络认证程序。步骤S120”可采用方案AW11。在方案AW11中，长期演进技术基站L62执行无线局域网络认证程序。接着，在步骤S1208中，长期演进技术基站L62传递一换手请求(Handover Request ACK)至长期演进技术基站L61。换手请求包括无线局域网络接入点W62的无线接入点识别码(APID)、信道与带宽信息、连结认证码(association ID)、及主要金钥(MK)。接着，在步骤S1209中，长期演进技术基站L61传递一换手命令(HandoverCommand)至用户设备U61，以执行四阶握手程序(4-way handshake)。换手命令包括无线局域网络接入点的无线接入点识别码(AP ID)、信道及带宽信息、连结识别码(association ID)及主要金钥(MK)。
在步骤S130’中，作为演进节点B B71的主要单元的长期演进技术基站L61命令用户设备U61去与无线局域网络接入点W62建立无线局域网络连线。接着，在步骤S1306中，用户设备U61传递一换手确认(Handover Confirm)至长期演进技术基站L62。
请参照图8，其绘示执行于双连结(DA)架构的无线局域网络接入点W61及W62的移动程序。在双连结(DC)架构中，长期演进技术基站L61为一主要演进节点B B81，无线局域网络接入点W61为一次要演进节点BB82，长期演进技术基站L62为一第三演进节点B B83，无线局域网络接入点W62为一第四演进节点B B84。在此公开中，演进节点B B83或演进节点BB84协助用户设备U61及无线局域网络接入点W62的认证程序。
在步骤S210’中，信息传递于用户设备U61及作为次要演进节点B B82的无线局域网络接入点W61。接着，在步骤S2103中，长期演进节点基站L61传递换手请求(Handover Request)至长期演进技术基站L62。换手请求包括用户设备U61的无线局域网络连结信息(WLAN association information)及无线局域网络认证信息(WLAN authentication information)、无线局域网络接入点W61的无线接入点识别码(AP ID)、及信道与带宽信息，在一实施例中，若无线局域网络连结信息及无线局域网络认证信息已存于移动性管理实体(Mobility Management Entity，MME)，则长期演进技术基站L62可以向移动性管理实体(MME)索取无线局域网络连结信息及无线局域网络认证信息。
在步骤S220”中，作为第三演进节点B B83的长期演进技术基站L62、或作为第四演进节点B B84的无线局域网络接入点W62协助用户设备U61与认证、授权与帐号管理(AAA)服务器A61的无线局域网络认证程序。步骤S220”可选择采用方案AW21或方案AW22。在方案AW21中，长期演进技术基站L62执行无线局域网络认证程序；在方案AW22中，长期演进技术基站L62协助无线局域网络接入点W62执行无线局域网络认证程序。接着，在步骤S2213中，长期演进技术基站L62传递一换手请求(Handover Request ACK)至长期演进技术基站L61。换手请求包括无线局域网络接入点W62的无线接入点识别码(AP ID)、信道与带宽信息、连结识别码(association ID)及主要金钥(MK)。接着，在步骤S2214中，长期演进技术基站L61传递换手命令(Handover Command)至用户设备U61，以执行四阶握手程序(4-wayhandshake)。换手命令包括无线局域网络接入点W62的无线接入点识别码(APID)、信道与带宽信息、连结识别码(association ID)及主要金钥(MK)。
在步骤S230’中，作为第三演进节点B B83的长期演进技术基站L62命令用户设备U61去与无线局域网络接入点W62建立无线局域网络连线。接着，在步骤S2306中，用户设备U61传送一换手确认(Handover Confirm)至长期演进技术基站L62。
综上所述，虽然本公开已以优选实施例公开如上，然其并非用以限定本公开。本公开所属技术领域的技术人员，在不脱离本公开的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本公开的保护范围当视所附权利要求书界定范围为准。

Claims (44)

1.一种无线广域网络-无线局域网络聚合架构的长期演进技术LTE基站的前置连结与前置认证的方法，其中在载波聚合(Carrier Aggregation，CA)架构中，该长期演进技术基站为演进节点B(Evolved Node B，eNB)的主要单元且无线局域网络接入点(access point，AP)为该演进节点B的次要单元，在双连结(Dual Connectivity，DC)架构中，该长期演进技术基站为主要演进节点B且该无线局域网络接入点为次要演进节点B，且该方法包括：
自用户设备(user equipment，UE)接收无线局域网络信息；
协助该用户设备的无线局域网络认证程序(authentication procedure)；以及
命令该用户设备去与该无线局域网络接入点建立无线局域网络连线。
2.如权利要求1所述的方法，其中在自该用户设备接收该无线局域网络信息的步骤中，该无线局域网络信息的接收通过用户设备性能信息讯息(Capability Information message)。
3.如权利要求1所述的方法，其中在自该用户设备接收该无线局域网络信息的步骤中，该无线局域网络信息的传递回应于无线局域网络询问讯息(enquiry message)。
4.如权利要求3所述的方法，其中在自该用户设备接收该无线局域网络信息的步骤中，该无线局域网络询问讯息包括询问无线广域网络-无线局域网络聚合架构支持性的指示，并且该无线局域网络询问讯息为用户设备性能询问讯息(capability enquiry message)或无线资源控制(radio resource control，RRC)连线重配置讯息。
5.如权利要求1所述的方法，其中在自该用户设备接收该无线局域网络信息的步骤中，该无线局域网络信息为用户设备性能信息讯息或无线资源控制连线完成讯息。
6.如权利要求1所述的方法，其中在自该用户设备接收该无线局域网络信息的步骤中，该无线局域网络信息包括用户设备识别码(identification，ID)、网络接口卡(network interface card，NIC)信息、网络接入辨识(networkaccess identifier，NAI)信息、无线广域网络-无线局域网络聚合架构支持性的回应、支持的数据传输率(supported data rate)及加密类型(encryption type)的至少其中之一。
7.如权利要求1所述的方法，其中在协助该用户设备的该无线局域网络认证程序的步骤中，该长期演进技术基站藉由该无线局域网络信息，与认证、授权与帐号管理(authentication，authorization，and accounting，AAA)服务器进行该无线局域网络认证程序。
8.如权利要求1所述的方法，其中在协助该用户设备的该无线局域网络认证程序的步骤中，该长期演进技术基站发送用户设备请求讯息(requestmessage)，以指示该用户设备去与认证、授权与帐号管理服务器进行该无线局域网络认证程序，该用户设备请求讯息包括执行该无线局域网络认证程序的指示及无线接入点识别码的其中之一。
9.如权利要求8所述的方法，其中在协助该用户设备的该无线局域网络认证程序的步骤中，回应于该用户设备请求讯息，该长期演进技术基站接收用户设备响应讯息(response message)，且该用户设备响应讯息包括完成执行该无线局域网络认证程序的指示、主要金钥(master key，MK)、及配对主要金钥(pair-wise master key，PMK)的至少其中之一。
10.如权利要求9所述的方法，其中在协助该用户设备的该无线局域网络认证程序的步骤中，该长期演进技术基站在该无线局域网络认证程序之后获得该主要金钥及该配对主要金钥的至少其中之一。
11.如权利要求10所述的方法，其中在协助该用户设备的该无线局域网络认证程序的步骤中，该长期演进技术基站传送无线局域网络请求讯息至该无线局域网络接入点，以安装该配对主要金钥，并且该无线局域网络请求讯息包括网络接口卡信息、该主要金钥及该配对主要金钥的至少其中之一。
12.如权利要求11所述的方法，其中在协助该用户设备的该无线局域网络认证程序的步骤中，该长期演进技术基站自该无线局域网络接入点接收无线局域网络响应讯息，并且该无线局域网络响应讯息包括连结识别码。
13.如权利要求1所述的方法，其中在协助该用户设备的该无线局域网络认证程序的步骤中，该长期演进技术基站指示该无线局域网络接入点去与认证、授权与帐号管理服务器执行该无线局域网络认证程序、或通过无线局域网络附加讯息(addition message)安装配对主要金钥，
该无线局域网络附加讯息包括执行该无线局域网络认证程序的指示、用户设备识别码、无线接入点识别码、带宽信息、网络接口卡信息、网络接入辨识信息、主要金钥及该配对主要金钥的至少其中之一。
14.如权利要求13所述的方法，其中在协助该用户设备的该无线局域网络认证程序的步骤中，回应于该无线局域网络附加讯息，该长期演进技术基站接收无线局域网络确认讯息(acknowledge message)。
15.如权利要求14所述的方法，其中在协助该用户设备的该无线局域网络认证程序的步骤中，该无线局域网络确认讯息包括该无线接入点识别码、该带宽信息、连结识别码、该主要金钥及该配对主要金钥的至少其中之一。
16.如权利要求1所述的方法，其中在命令该用户设备去与该无线局域网络接入点建立该无线局域网络连线的步骤中，该长期演进技术基站发送命令讯息(command message)至该用户设备，以安装配对主要金钥、释放或建立与该无线局域网络接入点的该无线局域网络连线，并且该命令讯息包括主要金钥、欲连线的无线接入点识别码、欲断线的无线接入点识别码、信道信息及连结识别码的至少其中之一。
17.如权利要求16所述的方法，其中在命令该用户设备去与该无线局域网络接入点建立该无线局域网络连线的步骤中，在释放该无线局域网络接入点的该无线局域网络连线的情况下，该长期演进技术基站传送释放请求讯息至该无线局域网络接入点，并且该释放请求讯息包括释放的指示、该无线接入点识别码、及用户设备识别码的至少其中之一。
18.如权利要求16所述的方法，其中在命令该用户设备去与该无线局域网络接入点建立该无线局域网络连线的步骤中，该命令讯息为无线资源控制连线重配置讯息。
19.如权利要求1所述的方法，其中在协助该用户设备的该无线局域网络认证程序的步骤中，在换手程序(handover procedure)，该长期演进技术基站传送换手请求讯息至另一长期演进技术基站，并且该换手请求讯息包括用户设备识别码、无线接入点识别码、信道信息识别码、网络接入辨识信息、网络接口卡信息、及带宽信息的至少其中之一。
20.如权利要求19所述的方法，其中在协助该用户设备的该无线局域网络认证程序的步骤中，在该换手程序，回应于该换手请求讯息，该长期演进技术基站自另一长期演进技术基站接收换手响应讯息，并且该换手回应讯息包括目标无线接入点识别码、该信道信息识别码、主要金钥、连结识别码、及带宽信息的至少其中之一。
21.一种无线广域网络-无线局域网络聚合架构的长期演进技术基站，其中在载波聚合架构中，该长期演进技术基站为演进节点B的主要单元且无线局域网络接入点为该演进节点B的次要单元，在双连结架构中，该长期演进技术基站为主要演进节点B且该无线局域网络接入点为次要演进节点B；
该长期演进技术基站用以自用户设备接收无线局域网络信息；
该长期演进技术基站还用以协助该用户设备的无线局域网络认证程序；以及
该长期演进技术基站还用以命令该用户设备去与该无线局域网络接入点建立无线局域网络连线。
22.如权利要求21所述的长期演进技术基站，其中该无线局域网络信息的接收通过用户设备性能信息讯息。
23.如权利要求21所述的长期演进技术基站，其中该无线局域网络信息包括网络接口卡信息及网络接入辨识信息。
24.如权利要求21所述的长期演进技术基站，其中该长期演进技术基站与认证、授权与帐号管理服务器执行该无线局域网络认证程序、获得主要金钥及配对主要金钥、传送该配对主要金钥至该无线局域网络接入点，并自该无线局域网络接入点得到连结识别码。
25.如权利要求21所述的长期演进技术基站，其中该长期演进技术基站用以指示该用户设备去与认证、授权与帐号管理服务器执行该无线局域网络认证程序、在该用户设备及该认证、授权与帐号管理服务器之间转送认证讯息(authentication message)、获得配对主要金钥、传送该配对主要金钥至该无线局域网络接入点、并自该无线局域网络接入点获得连结识别码。
26.如权利要求21所述的长期演进技术基站，其中该长期演进技术基站用以与认证、授权与帐号管理服务器执行该无线局域网络认证程序，并传送配对主要金钥至该无线局域网络接入点。
27.如权利要求21所述的长期演进技术基站，其中该长期演进技术基站用以指示该无线局域网络接入点去与认证、授权与帐号管理服务器执行该无线局域网络认证程序，并获得配对主要金钥。
28.如权利要求21所述的长期演进技术基站，其中该长期演进技术基站用以指示该用户设备去与认证、授权与帐号管理服务器执行该无线局域网络认证程序、在该用户设备及该认证、授权与帐号管理服务器之间转送认证讯息、并获得配对主要金钥。
29.如权利要求21所述的长期演进技术基站，其中该长期演进技术基站用以传送目标无线接入点识别码、信道信息及连结识别码至该用户设备，并传送主要金钥至该用户设备。
30.一种无线广域网络-无线局域网络聚合架构的用户设备的前置连结与前置认证的方法，其中在载波聚合架构中，长期演进技术基站为演进节点B的主要单元且无线局域网络接入点为该演进节点B的次要单元，在双连结架构中，该长期演进技术基站为主要演进节点B且该无线局域网络接入点为次要演进节点B，该方法包括：
该用户设备自该长期演进技术基站接收命令讯息；
传递无线局域网络信息至该长期演进技术基站，以使该长期演进技术基站协助该用户设备的无线局域网络认证程序；以及
建立与该无线局域网络接入点的无线局域网络连线。
31.如权利要求30所述的方法，其中在传递该无线局域网络信息至该长期演进技术基站的步骤中，该无线局域网络信息通过用户设备性能信息讯息传递。
32.如权利要求30所述的方法，其中在传递该无线局域网络信息至该长期演进技术基站的步骤中，该无线局域网络信息的传递回应于无线局域网络询问讯息，且该无线局域网络询问讯息包括询问无线广域网络-无线局域网络聚合架构支持性的指示。
33.如权利要求32所述的方法，其中在传递该无线局域网络信息至该长期演进技术基站的步骤中，该无线局域网络询问讯息为用户设备性能询问讯息或无线资源控制连线重配置讯息。
34.如权利要求30所述的方法，其中在传递该无线局域网络信息至该长期演进技术基站的步骤中，该无线局域网络信息为用户设备性能信息讯息或无线资源控制连线完成讯息。
35.如权利要求30所述的方法，其中在传递该无线局域网络信息至该长期演进技术基站的步骤中，该无线局域网络信息包括用户设备识别码、网络接口卡信息、网络接入辨识信息、无线广域网络-无线局域网络聚合架构支持性的回应、支持的数据传输率及加密类型的至少其中之一。
36.如权利要求30所述的方法，其中在建立与该无线局域网络接入点的该无线局域网络连线的步骤中，该长期演进技术基站传送该命令讯息至该用户设备，以安装配对主要金钥、释放或建立与该无线局域网络接入点的无线局域网络连线，并且该命令讯息包括主要金钥、欲连线的无线接入点识别码、欲断线的无线接入点识别码、信道信息及连结识别码的至少其中之一。
37.如权利要求36所述的方法，其中在建立与该无线局域网络接入点的该无线局域网络连线的步骤中，在释放与该无线局域网络接入点的该无线局域网络连线的情况下，该长期演进技术基站传送释放请求讯息至该无线局域网络接入点，并且该释放请求讯息包括释放的指示、该无线接入点识别码、及用户设备识别码的至少其中之一。
38.如权利要求36所述的方法，其中在该用户设备自该长期演进技术基站接收该命令讯息的步骤中，该命令讯息为无线资源控制连线重配置讯息。
39.一种无线广域网络-无线局域网络聚合架构的用户设备，其中在载波聚合架构中，长期演进技术基站为演进节点B的主要单元且无线局域网络接入点为该演进节点B的次要单元，在双连结架构中，该长期演进技术基站为主要演进节点B且该无线局域网络接入点为次要演进节点B；
该用户设备用以传递无线局域网络信息至该长期演进技术基站，以使该长期演进技术基站协助该用户设备的无线局域网络认证程序；以及
该用户设备还用以建立与该无线局域网络接入点的无线局域网络连线。
40.如权利要求39所述的用户设备，其中该无线局域网络信息通过用户设备性能信息讯息传递。
41.如权利要求39所述的用户设备，其中该无线局域网络信息包括网络接口卡信息。
42.如权利要求39所述的用户设备，其中该无线局域网络信息包括网络接入辨识信息。
43.如权利要求39所述的用户设备，其中该用户设备用以自该长期演进技术基站接收目标无线接入点识别码、信道信息及连结识别码。
44.如权利要求43所述的用户设备，其中该用户设备用以自该长期演进技术基站接收主要金钥。
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