CN101374322A - 一种无线通信网络中网络信息的提供方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无线通信网络中网络信息的提供方法，该方法包括：网络信息管理实体向用户设备UE发送UE当前位置的可用无线网络信息，UE根据该信息选择合适的无线网络接入；UE还可以主动发送信令消息触发网络信息管理实体提供UE当前位置的可用无线网络信息。本发明还公开了一种实现上述信息提供方法的系统，该系统包括UE、网络信息管理实体和数据库模块。应用本发明能减少UE的耗电量，延长待机时间，还可以减少切换时延。

Description

一种无线通信网络中网络信息的提供方法和系统

技术领域

本发明涉及一种信息的提供方法，特别涉及一种无线通信网络中网络信息的提供方法。

背景技术

随着对无线通信业务需求的增长，越来越多的无线通信技术已经或正在步入实用阶段，例如，已经广泛使用的GSM/GPRS(Global SystemforMobile communications/General Packet Radio System)系统，UMTS(UniversalMobile Telecommunications System)系统，WLAN(Wireless Local AreaNetwork)系统，正在步入实用阶段的WiMAX(Worldwide Interoperability forMicrowave Access)系统等。这些无线接入技术有各自不同的能力特点，例如，GSM系统能够提供大范围的移动性和很好的语音业务质量，但数据业务速率很低；UMTS系统能够提供大范围的移动性和中速数据业务，但数据业务容量不大；WLAN能够提供高速无线数据接入，但基本不能提供移动性，同时覆盖范围很小；WiMAX能够提供中等区域的无线覆盖，提供一定的移动性，但数据业务速率和容量都比较高。可以看出，任何一个单独的无线通信网络，都很难满足用户对无线通信业务的所有要求，即高移动性，大覆盖，很好的语音业务质量，高速数据业务能力。因此，无线通信网络间正在慢慢形成融合的趋势，即基于不同无线接入技术的无线通信网络在一定区域内共存，共同服务用户，根据用户的业务需求，提供相应的接入能力，即选择合适的接入网络为用户服务。

在一个多无线网络并存的环境中，用户能够从合适的网络获得业务的一个重要条件是，用户设备(User Equipment，UE)能够知道其当前所在位置有哪些可接入的无线网络，进而再根据业务需求，在不同的时间选择不同的接入网络。

UE如何发现其当前所在位置有哪些可接入的无线网络，是一个基本的问题。现有技术采用的方法是，UE定时或不定时扫描所有可能存在的网络，根据扫描结果来确定当前位置可接入的网络类型，再选择合适的无线网络接入。

现有技术存在如下缺点：首先，不同的网络，所在的频点不同，覆盖范围不同，UE扫描一遍所有可能存在的无线网络，是一个非常耗电的过程，频繁的进行这种扫描，对终端的电池消耗很大，会影响终端的待机时间；其次，这种扫描，因为涉及不同的频点，不同的物理层技术，多个网络扫描过程是一个非常耗时的过程，这种时延，对于某些时延要求敏感的场景是不能够使用的。例如，在现有技术中，当只具有一个收发机的UE切换时，必须先断开与源网络的连接，再对可能存在的无线网络进行扫描，然后选择合适的无线网络接入。从源网络到目标网络的切换时延，一般要求是几百毫秒的量级，而对所有可能存在的网络进行扫描的过程一般是在十几秒到几十秒的量级，因此现有技术的方法远远不能满足切换这类场景对时延的要求。

有鉴于现有技术存在的缺点，需要提供一种节省UE耗电量，而且可以减小时延的无线通信网络中网络信息的提供方法和系统。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的是提供一种无线通信网络中网络信息的提供方法和系统，以减少UE的耗电量，还可以缩短网络接入的时延。

为了实现以上目的，本发明实施例提供了一种无线通信网络中网络信息的提供方法，该方法包括：用户设备接收可用无线网络信息，所述可用无线网络信息由网络信息管理实体查询并发送给用户设备；所述用户设备根据所述可用无线网络信息，选择合适的无线网络接入。

本发明还提供了一种无线通信网络中网络信息的提供系统，该系统包括用户设备、网络信息管理实体、数据库模块，其特征在于，所述用户设备用于接收所述网络信息管理实体发送的可用无线网络信息，还用于根据所述可用无线网络信息选择合适的无线网络接入；所述网络信息管理实体还包括：消息执行模块，用于向用户设备发送可用无线网络信息；信息查询模块，用于向数据库模块查询用户当前位置的可用无线网络，还可以用于从所述数据库模块获取网络信息。所述数据库模块用于存储网络信息，还可以用于当网络信息发生改变时，将新的网络信息传输给所述信息查询模块。

本发明实施例提供的方法和系统简化了用户设备选择无线网络的流程，使UE耗电量减少，延长了待机时间，而且在时延要求敏感的场景中，例如在切换过程中，减少了时延。例如：只有一个接收机的UE在与源网络断开连接后，只需要对符合自身要求的无线网络进行扫描，减小了这种UE在切换过程中接入网络的时延。

附图说明

图1是本发明实施例的流程示意图；

图2是本发明中第一种较佳实施例的流程示意图；

图3是本发明中第二种较佳实施例的流程示意图；

图4是本发明中第三种较佳实施例的流程示意图；

图5是本发明中第四种较佳实施例的流程示意图；

图6是本发明实施例的第一种系统结构示意图。

具体实施方式

为使发明目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。

在本发明实施例中，从并存的多种无线网络中选定一个网络作为信息提供网络，利用该网络和UE的交互管理过程，将UE当前位置的所有可用无线网络信息提供给UE，供UE后继做网络重选，或是不同网络间切换等使用。

如图1所示为本发明实施例的流程示意图。

步骤101：UE接收网络信息管理实体发送的可用无线网络信息，该无线网络信息可以包括频点信息、物理层信息、基站位置信息、无线覆盖信息等。

上述网络信息管理实体可以为移动性管理能力的实体，具有这种实体的网络在提供了物理层、链路层接入的同时，还提供了一种UE和网络交互的专用信令机制，称为非接入层(Non Access Stratum，NAS)信令，能够提供完善的用户会话和移动性管理能力。一种典型的网络为GSM/GPRS，该网络中的服务GPRS支持节点(Serving GPRS Support Node，SGSN)具有移动性管理能力，此时，网络信息管理实体为SGSN，UE与SGSN建立信令连接；而有的网络没有专用的用户会话和移动性管理信令，这种网络对用户的会话和移动性的管理能力就比较弱，例如WLAN、Wimax，只能提供物理层、链路层的接入，即使配合一些接入路由器，也只能提供IP层连接，在这种网络中，网络信息管理实体为IP网关，UE与IP网关建立数据连接。

步骤102：UE根据接收到的可用无线网络信息，选择合适的无线网络接入。UE进行网络接入的过程可以为重选或切换到新的网络。UE可以根据业务需求或其它指标，从可用无线网络信息中选择新的接入万网络。

可选的，UE还可以通过主动发送的信令消息，如UE进行网络附着时发送的网络接入请求，进行位置更新时发送的位置更新请求，来触发网络向UE发送可用无线网络信息，UE通过非专用的信令消息来获取无线网络信息的方法称为隐式请求，此时，在步骤101之前还包括，UE与网络信息管理实体建立连接，UE主动向网络信息管理实体发送信令消息；UE也可以通过主动发送专用的信令消息，即发送无线网络信息请求消息来获取无线网络信息，这种方法称为显式请求。UE可以在主动发送的专用或非专用信令消息中捎带UE的能力信息，如UE支持的无线网络信息，例如，UE可以告知网络，UE支持GSM网络、WLAN网络或Wimax网络。。

可选的，网络信息管理模块在向UE发送可用无线网络信息之前，还可以查询数据库模块，此时，数据库模块是一个独立的服务器。数据库模块也可以是网络信息管理实体的一部分。该数据库模块中存储了一定区域内所有网络的静态信息或动态信息，或者同时存储静态信息和动态信息。静态信息包括网络拓扑、网络频点、网络能力等；动态信息包括网络负载等。数据库库模块在提供网络信息时也可能参照UE的签约信息。

图2为图1所示流程示意图的第一个较佳实施例，该实施例为UE在开机后，进行网络附着时信息的提供方法。

该实施例中GSM/GPRS为信息提供网络，SGSN为网络信息管理实体，所示流程包括：

步骤201：UE与SGSN建立信令连接。

步骤202：UE向SGSN发送网络接入请求，该请求中包含了UE能力信息。

步骤203：SGSN根据UE的当前位置和UE的能力信息，向数据库模块查询可用的无线网络信息，此时数据库模块为一个独立的服务器。数据库模块也可以为SGSN的一部分，此时的查询可用无线网络信息为内部查询。

步骤204：SGSN向UE发送网络接入允许信息，该信息中包含了UE所在位置的可用无线网络信息。

步骤205：UE根据步骤304中接收到的可用无线网络信息，重选或切换到新的无线网络。

其中，在UE接入GSM/GPRS网络后，如果数据库模块中的信息发生变化，则SGSN主动向UE发送可用无线网络信息，，为本实施例的另一个应用场景，该流程包括：

步骤2031：SGSN获取数据库模块中新的网络信息，此时数据库模块为一个独立的服务器。数据库模块也可以为SGSN的一部分，此时的查询可用无线网络信息为内部查询。

步骤2041：SGSN根据新的网络信息、UE当前位置以及UE的能力信息，主动向UE发送UE当前位置的可用无线网络信息。如果此时UE处于空闲状态，则SGSN对UE进行寻呼。

图3为图1所示流程示意图的第二个较佳实施例，实施例中，UE接入信息提供网络后，进行位置更新时信息的提供方法。

该实施例中GSM/GPRS为信息提供网络，SGSN为网络信息管理实体，所示流程包括：

步骤301同步骤201。

步骤302：UE向SGSN发送位置更新请求，该请求中包含了UE的能力信息。

步骤303同步骤203。

步骤304：SGSN向UE发送位置更新成功信息，该信息中包含了UE所在位置的可用无线网络信息。

步骤305同步骤205。

理由同第一个实施例，步骤303为可选步骤。

上述两种实施例都是UE主动发送非专用的信令消息，来触发SGSN发送可用无线网络信息。UE也可以向SGSN发送专用的信令消息，即UE向SGSN发送无线网络信息请求消息，来获取可用无线网络信息。

如图4所示为图2所示流程示意图的第三个较佳实施例，本实施例为UE在接入网络后，发送专用的信令消息，来获取可用无线网络信息时信息的提供方法。

该实施例中GSM/GPRS为信息提供网络，SGSN为网络信息管理实体，所示流程包括：

步骤401同步骤201。

步骤402：UE向SGSN发送无线网络信息请求，该请求中包含了UE的能力信息。

步骤403同步骤203。

步骤404：SGSN向UE发送可用无线网络信息，该信息中包含了UE所在位置的可用无线网络信息。

步骤405同步骤205。

理由同第一个实施例，步骤403为可选步骤。

以上三个实施例中的信息提供网络都为具有移动性管理实体的网络，信息提供网络也可以为具有IP网关的网络。

图6所示为图2所示流程示意图的第四个较佳实施例，本实施例为UE开机后进行网络附着时信息的提供方法。

本实施例中信息提供网络为WLAN，IP网关为网络信息管理实体，所示流程包括：

步骤501：UE与IP网关建立数据连接。

步骤502：UE向IP网关发送无线网络信息请求，该信息中包含了UE的能力信息。

步骤503：IP网关根据UE的当前位置和UE的能力信息，向数据库模块查询可用的无线网络信息，此时数据库模块为一个独立的服务器。数据库模块也可以为IP网关的一部分，此时的查询可用无线网络信息为内部查询。

步骤504：IP网关向UE发送无线网络信息应答，该信息中包含了UE所在位置的可用无线网络信息。

步骤505：UE根据步骤504种接收到的可用无线网络信息，重选或切换到新的无线网络。

在UE接入WLAN网络后，如果数据库模块存储的信息发生改变，IP网关会主动向UE发送可用无线网络信息，为本实施例的另一个应用场景，该流程包括：

步骤5031：IP网关获取数据库模块中新的网络信息，此时数据库模块为一个独立的服务器。数据库模块也可以为IP网关的一部分，此时的查询可用无线网络信息为内部查询

步骤5041：IP网关根据新的网络信息，主动向UE发送UE当前位置的可用无线网络信息。

上述为本发明提供的四个较佳实施例，这些实施例中指定一个无线网络作为信息提供网络，由该网络根据UE支持的无线网络的能力信息，向UE提供UE当前位置可用的、UE支持的无线网络信息，不需要UE对所有可能存在的无线网络进行扫描，减少了UE的耗电量，延长了UE的待机时间；在时延要求敏感的场景中，例如当发生切换时，UE可以从网络信息管理实体提供的可用无线网络信息中选择一个网络，而不需要对所有可能存在的网络进行扫描，减少了只有一个收发机的UE在切换时进行网络接入的时延，满足切换中低时延的要求。并且本发明实施例利用信息提供网络和UE的交互管理过程实现信息的提供，流程非常简单。

本发明实施例还提供了一种多无线网络环境中信息的提供系统，如图6所示该系统包括UE、网络信息管理实体、数据库模块，该数据库模块可以是网络信息管理实体的一部分，也可以是一个独立的服务器。

UE601用于接收可用无线网络信息；用于根据接收到的可用无线网络信息，重选或切换到新的无线网络；用于向网络信息管理实体602发送信令消息，该信令消息中包含UE的能力信息。

当数据库模块为网络信息管理实体的一部分时，网络信息管理实体602还包括：消息执行模块6021、信息查询模块6022和数据库模块6023，当数据库模块为一个独立的服务器时，网络信息管理实体602只包括：消息执行模块6021和信息查询模块6022。消息执行模块6021：用于向UE601发送UE当前位置的可用无线网络信息；用于接收UE601发送的信令消息，将该信令消息传输给信息查询模块6022。

信息查询模块6022：用于根据信令消息中UE的能力信息向数据库模块6022查询UE601当前位置的可用无线网络信息；用于将从数据库模块6023接收到的网络信息传输给消息执行模块6021。

数据库模块6023：用于存储一定区域内所有网络的静态信息或动态信息，或者同时存储静态信息和动态信息。其中静态信息包括网络拓扑、网络频点、网络能力等；动态信息包括网络负载等；当存储的网络信息发生变化时，还用于将新的网络信息传输给信息查询模块6022。

上述网络信息管理实体602可以为具有移动性管理能力的实体，也可以为IP网关或者是无线网络中的其它功能实体。

以上是对本发明所提供的一种无线通信网络中网络信息的提供方法和系统的详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (15)

1.一种无线通信网络中网络信息的提供方法，其特征在于：

用户设备接收可用无线网络信息，所述可用无线网络信息由网络信息管理实体查询并发送给用户设备；

所述用户设备根据所述可用无线网络信息，选择合适的无线网络接入。

2.如权利要求1所述信息的提供方法，其特征在于，所述用户设备进行网络附着时，在接收可用无线网络信息之前还包括：

所述用户设备与所述网络信息管理实体建立连接；

所述用户设备向所述网络信息管理实体发送信令消息。

3.如权利要求1所述信息的提供方法，其特征在于，当数据库模块是一个独立的服务器时，所述查询可用无线网络信息包括：

网络信息管理实体向数据库模块查询可用无线网络信息；

当数据库模块是网络信息管理实体的一部分时，所述查询无线网络信息是网络信息管理实体内部的查询。

4.如权利要求2所述信息的提供方法，其特征在于：

所述网络信息管理实体为移动性管理实体，所述建立的连接为信令连接。

5.如权利要求2所述信息的提供方法，其特征在于：

所述网络信息管理实体为IP网关，所述建立的连接为数据连接。

6.如权利要求4所述信息的提供方法，所述用户设备向网络信息管理实体发送信令消息包括：

所述信令消息为非专用的信令消息，该消息用于请求网络信息管理实体向所述用户设备发送可用无线网络信息。

7.如权利要2所述信息的提供方法，所述用户设备向网络信息管理实体发送信令消息包括：

所述用户设备发送专用的信令消息，该消息用于请求网络信息管理实体向所述用户设备发送可用无线网络信息。

8.如权利要求6所述信息的提供方法，其特征在于：

所述信令消息为网络接入请求或位置更新请求，该消息中携带了用户设备的能力信息。

9.一种信息的提供系统，该系统包括：用户设备、网络信息管理实体、数据库模块，其特征在于：

所述用户设备用于接收可用无线网络信息，还用于根据所述可用无线网络信息选择合适的无线网络接入；

所述网络信息管理实体还包括：消息执行模块，用于向用户设备发送可用无线网络信息；信息查询模块，用于向数据库模块查询用户当前位置的可用无线网络，还可以用于当网络信息发生改变时，从所述数据库模块获取新的网络信息。

所述数据库模块用于存储网络信息，还可以用于当网络信息发生改变时，将新的网络信息传输给所述信息查询模块。

10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述数据库模块可以是所述网络信息管理实体的一部分，也可以是一个独立的服务器。

11.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述网络信息管理实体为具有移动性管理能力的实体或IP网关。

12.如权利要求9所述的系统，其特征在于：

所述用户设备还用于向网络信息管理实体发送信令消息，该消息用于请求网络信息管理实体向用户设备发送可用无线网络信息。

所述消息执行模块还用于接受所述用户设备发送的所述信令消息。

13.如权利要求12所述系统，其特征在于：

所述信令消息为网络接入请求或位置更新消息，所述信令消息中携带了所述用户设备的能力信息。

14.一种提供可用无线网络信息的网络信息管理实体，该实体包括：消息执行模块，信息查询模块，其特征在于：

消息执行模块，用于向用户设备发送可用无线网络信息；信息查询模块，用于查询用户当前位置的可用无线网络信息，还可以用于当网络信息发生改变时，获取新的网络信息。

15.如权利要求14所述的网络信息管理实体，其特征在于：

所述网络信息管理实体还包括数据库模块，用于存储网络信息，还可以用于当网络信息发生改变时，将新的网络信息传输给所述信息查询模块。

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