CN101951551B - 一种带有无线局域网的网络以及终端接入无线局域网方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种带有无线局域网的网络，包括核心网、接入网和终端，所述接入网包括无线蜂窝网和无线局域网，所述无线局域网中设置有多个无线热点，所述网络中进一步包括热点信息地图服务器，所述热点信息地图服务器连接至核心网。本发明进一步提供了一种上述终端接入无线局域网的方法。本发明的优点在于，通过在网络中设置热点信息地图服务器，终端可以获取附近的无线局域网热点信息，从而引导或吸引用户在无线局域网和无线蜂窝网无线双覆盖区域，接入无线局域网热点后进行上网、下载等业务，有效降低对无线蜂窝网络设备如基站等的负荷和流量压力。并且本发明进一步提供了终端接入无线局域网热点的方法，为终端的接入提供了多种选择方案。

Description

一种带有无线局域网的网络以及终端接入无线局域网方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种带有无线局域网的网络以及终端接入无线局域网的方法。

背景技术

随着国内移动运营商对3G以至LTE无线蜂窝网络的加快部署推进，在人口稠密的都市地区的无线覆盖已经比较完善。中国的城市化和旧城改造在相当长的一段时期内都将会持续进行，运营商原先对高无线流量地区和热点地区的估计和现有的城市建设之间的偏差逐渐变大，造成原有热点区域的无线蜂窝覆盖难以承担越来越多的移动用户接入和持续增长的流量访问需求，以及不断出现的新的人口汇聚地的高话务接入问题。运营商一直在努力选址建设更多的基站等无线蜂窝接入网络基础设施，但是由于新增无线蜂窝站点的选址比较困难，而且受限于无线蜂窝网络的高带宽成本，在人口稠密的地区或热点商务地区增加蜂窝无线接入设备越来越变得难以实施。

另一方面，国内运营商越来越重视全业务的运营和融合。原先以移动为主的运营商在不断增加对固网建设的投资，原先以固网业务为主的运营商也在不断增加对移动网络建设的投资。对于掌握大量固网资源的运营商来说，如何利用固网的容量承接移动热点地区无线接入流量的高负荷，已经成为运营商所必须要考虑的课题。

WLAN无线接入网络作为固定宽带网络的延伸，其建设成本低，部署比较灵活，而且WLAN和无线蜂窝双模终端或客户端已经成功上线运行。所以在WLAN无线覆盖和无线移动蜂窝网络覆盖区域叠加处，或者在移动无线蜂窝网络高流量地区建设WLAN无线热点，使得用户在这些无线覆盖叠加区域使用移动业务时，能够经由WLAN网络接入，可以有效降低无线蜂窝接入网络的流量压力和负荷，保证或改善移动用户经由无线蜂窝接入网络接入时的业务质量，降低用户投诉，并且能够满足和适应使用大屏幕多媒体移动终端用户日益快速增加的访问数据网络的业务需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种带有无线局域网的网络以及终端接入无线局域网的方法，在WLAN和移动无线蜂窝网络叠加覆盖区，让终端用户自动或手动选择接入WLAN网络，以降低移动无线蜂窝网络的负荷或为其分担接入流量，该方法可以保证终端用户经由WLAN接入能够获得和移动无线蜂窝网络接入时一致的业务服务。

为了解决上述问题，本发明提供了一种带有无线局域网的网络，包括核心网、接入网和终端，所述接入网包括无线蜂窝网和无线局域网，所述无线局域网中设置有多个无线热点，所述网络中进一步包括热点信息地图服务器，所述热点信息地图服务器连接至核心网。

作为可选的技术方案，所述网络中还包括定位服务器，所述定位服务器与热点信息地图服务器以及核心网之间均建立连接。

本发明进一步提供了一种上述终端接入无线局域网的方法，包括如下步骤：终端经由无线蜂窝网接入至核心网；热点信息地图服务器根据终端的请求，通过无线蜂窝网将终端所在位置的无线局域网热点分布信息发送给终端；终端收到热点分布信息后，确定是否通过无线局域网热点接入至无线局域网络。

作为可选的技术方案，终端所在网络中包括定位服务器，所述终端获得热点分布信息的步骤进一步包括如下步骤：终端将身份信息发送至热点信息地图服务器，并请求获得当前位置的无线局域网热点分布信息；热点信息地图服务器向定位服务器请求终端的位置信息；定位服务器向核心网请求终端位置信息；核心网同无线蜂窝网交互获得终端的位置信息；核心网将终端的位置信息返回至定位服务器；定位服务器将终端的位置信息返回至热点信息地图服务器；热点信息地图服务器根据终端的位置信息将终端所在位置附近的无线局域网热点位置信息推送给终端。所述身份信息是终端的国际移动用户识别号码。

作为可选的技术方案，终端所在网络中包括定位服务器，所述终端获得热点分布信息的步骤进一步包括如下步骤：定位服务器主动获得终端当前的位置信息，并发送至终端；终端将此位置信息发送给热点信息地图服务器，并请求获得该位置附近的热点位置信息；热点信息地图服务器根据终端的位置信息将终端所处位置附近的热点位置信息推送给终端。

作为可选的技术方案，所述终端获得热点分布信息的步骤进一步包括如下步骤：终端接收所在区域的无线蜂窝基站的所广播的信息；终端将此广播信息中的位置区域信息发送给热点信息地图服务器，并请求获得该位置附近的热点位置信息；热点信息地图服务器根据终端发来的位置区域信息确定终端所处的基站，进而确定终端的位置；热点信息地图服务器根据终端的位置信息将终端所处位置附近的热点位置信息推送给终端。所述广播信息包含基站身份识别信息和基站位置区域信息的至少一种，所述位置区域信息包括移动无线蜂窝网络的位置区、路由区和小区识别码中的一种或多种。

作为可选的技术方案，所述热点信息地图服务器推送无线局域网热点位置给终端的步骤中，热点信息服务器首先根据热点位置信息生成热点地图，再将所述地图推送给终端。

作为可选的技术方案，所述热点信息地图服务器推送热点位置给终端的步骤中，推送方式选自于以下两种方式中的任意一种：（1）推送包含热点地图信息的HTTP或WAP页面给终端；（2）推送包含热点地图信息的URL链接给终端，此URL是包含在短信息或者彩信中的，也可以采用其它格式的数据报文来传送。

本发明的优点在于，通过在网络中设置热点信息地图服务器，终端可以获取附近的无线局域网热点信息，从而引导或吸引用户在无线局域网和无线蜂窝网无线双覆盖区域，接入无线局域网热点后进行上网、下载等业务，有效降低对无线蜂窝网络设备如基站等的负荷和流量压力。并且本发明进一步提供了终端接入无线局域网热点的方法，为终端的接入提供了多种选择方案。

附图说明

附图1是本发明所述网络的具体实施方式中的网络架构示意图。

附图2至附图4是本发明所述接入方法的三个具体实施方式的信令图。

附图5是以CDMA作为无线蜂窝网为例的一工程实施例的信令图。

附图6是附图5所示实施例中生成的无线热点分布图。

具体实施方式

接下来结合附图对本发明所述的一种带有无线局域网的网络以及终端接入无线局域网的方法的具体实施方式做出详细说明。

以下本实施方式所述的无线蜂窝网络是指3GPP标准组织定义或者3GPP2标准组织所定义的网络，无线局域网（WLAN）是指IEEE 802标准工作组定义的网络。

首先结合附图给出本发明所述带有无线局域网的网络的具体实施方式。附图1所示是本具体实施方式所述网络的架构示意图，包括：核心网10、无线蜂窝网11、无线局域网12、终端13、热点信息地图服务器14以及定位服务器15，其中无线蜂窝网11和无线局域网12均是核心网10的接入网，热点信息地图服务器14以及定位服务器15均与核心网10连接，并通过核心网10连接至各个接入网以及终端13。终端13可以是手机、移动式电脑或者其他任何有无线通讯功能的电子设备。

所述无线局域网12中设置有多个无线热点。所谓无线热点（Hotspot）是指就是无线局域网的一种服务方式，采用专用的设备实现。而这种专用的设备以及与之对应的无线热点服务，通常会设置在机场、火车站、银行、快餐店、咖啡屋、酒吧等人流密集的地方。附图1的网络中进一步包括热点信息地图服务器14，此服务器中记录了各个无线热点的具体位置，热点信息地图服务器14与核心网10连接。

附图1所示的网络中还包括了定位服务器15，定位服务器15与热点信息地图服务器14以及核心网10之间均建立连接。设置定位服务器15是一种可选的网络架构。定位服务器15的作用在于为热点信息地图服务器14提供定位服务，热点信息地图服务器14会把发出查询请求的终端13的身份信息发送给定位服务器15，并由定位服务器通过核心网10以及无线蜂窝网11来完成对终端的定位服务，并把结果反馈给热点信息地图服务器14。以上过程将在后续的具体实施方式中做详细介绍。由于对终端13的定位方法不是唯一的，还有其它不需要定位服务器15的方案，因此定位服务器15为网络中的一可选组件。

上文提到，对终端13的定位方法不是唯一的，利用基站广播进行定位就是另外一种可行的方法。所述无线蜂窝网11应当具有多个基站，这是本领域内的公知常识，本实施方式利用基站所广播信息中的基站身份识别信息或者基站所处位置区域信息，例如位置区、路由区及小区识别码等，这样终端就能够被动地获得能够对其进行定位的信息。

如果终端内置有主动的定位信息模块，甚至于可以不在网络中设置用于定位的部件。例如在终端内置GPS模块，脱离通信网络进行主动定位。因此实现本发明所述寻找到无线局域网12的无线热点并接入这一目的的唯一必要组件是热点信息地图服务器14，该组件能够为终端13提供其附近无线热点的分布信息，以便终端13接入无线局域网12，而对终端13的定位手段则是多种多样的。

以下便以三个具体实施方式给出附图1所示的终端13接入无线局域网12的三种不同的方法。

首先给出本发明所述接入方法的第一具体实施方式，本具体实施方式所采用的网络中包括定位服务器，附图2所示是本具体实施方式所述方法的信令图，以下将结合此附图对本实施方式的各个步骤作出具体解释。

步骤S200，终端经由无线蜂窝网接入至核心网。这是移动终端最普通的接入状态，如果在终端所在区域有无线局域网，则终端选择通过无线局域网接入核心网可以降低移动蜂窝网的通信压力。

步骤S211，终端将身份信息发送至热点信息地图服务器，并请求获得当前位置的无线局域网热点分布信息。这里的身份信息可以是终端的国际移动用户识别（IMSI）号码，也可以是移动终端的接入号码或者网络赋予每个终端的其它特殊识别代码等。

步骤S212，热点信息地图服务器向定位服务器请求终端的位置信息。热点信息地图服务器的任务是向终端传送终端所在位置附近的无线热点信息，这首先需要获得终端的具体位置，而热点信息地图服务器自身并没有定位功能。本实施方式中，热点信息地图服务器通过借助于定位服务器实现这一功能。当然，此步骤中热点信息地图服务器要向定位服务器汇报在步骤S211中获得的终端的身份信息。

步骤S213，定位服务器向核心网请求终端位置信息。此步骤中，定位服务器向核心网汇报所获得的终端身份信息。

步骤S214，核心网同无线蜂窝网交互获得终端的位置信息。无线蜂窝中分布着很多基站，能够通过对终端的无线信号测量计算等多种方法，获得终端的位置信息，并将此信息汇报给核心网。

步骤S215，核心网将终端的位置信息返回至定位服务器。

步骤S216，定位服务器将终端的位置信息返回至热点信息地图服务器。至此，定位服务器完成了对终端的定位操作，热点信息地图服务器通过定位服务器完成了对终端的定位。以上步骤S211至S216均在网络内部各个服务器以及基站之间完成，并不涉及对终端的操作，因此可以降低终端的数据处理量，也无需对终端的硬件和软件作出明显的改动，且如需升级定位程序，只需要在核心网和接入网的层面操作，不涉及到对终端的改动，因此升级更新非常方便。

步骤S217，热点信息地图服务器根据终端的位置信息将终端所在位置附近的无线局域网热点位置信息推送给终端。此步骤可以是热点信息服务器首先根据热点位置信息生成热点地图，再将所述地图推送给终端。当然，也可以有其他的选择，例如推送热点的地理位置信息，终端将此信息与本地的地图合成后，形成热点分布图，或者推送热点分布的文本描述信息，以上其他选择也相当于提供了热点的分布地图，而目的在于精简传输的数据量以降低网络负荷。推送方式可以是直接推送包含无线热点信息（例如热点地图）的HTTP或WAP页面给终端；也可以推送包含无线热点信息（例如热点地图）的URL链接给终端，所述URL链接可以被包含在短信息、彩信或其它格式的数据报文中。以上步骤S211至S217可以概括为：热点信息地图服务器根据终端的请求，通过无线蜂窝网将终端所在位置的无线局域网热点分布信息发送给终端。在后续的具体实施方式中，还将介绍其他两种类似的方法，可以达到与以上步骤S211至S217相同的效果。

步骤S220，终端收到热点分布信息后，确定是否通过无线局域网热点接入至无线局域网络。当终端获得周围热点的分布信息后，如果经用户自行判断或者程序自动判定热点距离终端所在位置较远，则可以选择不接入任何热点。如果在终端附近确有热点，则可以手动或自动开启终端的无线局域网信号搜索功能，搜索出附近的无线局域网接入点的SSID，并选择某个无线局域网的SSID接入无线局域网的网络。

接下来结合附图给出本发明的第二具体实施方式。本具体实施方式所采用的网络中亦包括定位服务器，附图3所示是本具体实施方式所述方法的信令图，以下将结合此附图对本实施方式的各个步骤作出具体解释。

步骤S300，终端经由无线蜂窝网接入至移动核心网。此步骤的解释参见上一个具体实施方式。

步骤S311，定位服务器主动获得终端当前的位置信息，并发送至终端。此步骤类似于前一具体实施方式的本具体实施的步骤S214，但区别在于定位服务器并不依赖于热点信息地图服务器的请求去对终端进行定位，而是主动地对每个接入的终端进行定位。此方法由于不需要终端主动发送请求，因此对终端的定位速度快。

步骤S312，终端将此位置信息发送给热点信息地图服务器，并请求获得该位置附近的热点位置信息。

步骤S313，热点信息地图服务器根据终端的位置信息将终端所在位置附近的无线局域网热点位置信息推送给终端。以上步骤S312和S313的解释请参考前一具体实施方式与之类似的步骤。以上步骤S311至S313可以概括为：热点信息地图服务器根据终端的请求，通过无线蜂窝网将终端所在位置的无线局域网热点分布信息发送给终端。与前一具体实施方式不同的是，定位服务器是主动地对每个接入的终端进行定位，提高了定位速度。在后续的具体实施方式中，还将介绍一种类似的方法，可以达到与以上两个具体实施方式相同的效果。

步骤S320，终端收到热点分布信息后，确定是否通过无线局域网热点接入至无线局域网络。此步骤的解释参见上一个具体实施方式。

接下来结合附图给出本发明的第三具体实施方式。本具体实施方式所采用的网络中不包括定位服务器，直接利用无线蜂窝网基站的系统信息广播来实现。附图4所示是本具体实施方式所述方法的信令图，以下将结合此附图对本实施方式的各个步骤作出具体解释。

步骤S400，终端经由无线蜂窝网接入至移动核心网。此步骤的解释参见上一个具体实施方式。

步骤S411，终端接收所在区域的无线蜂窝基站所广播的系统信息。本实施方式中，基站所广播的系统信息中包含基站身份识别信息和基站位置区域信息的至少一种，位置区域信息包括移动无线蜂窝网络的位置区、路由区和小区识别码中的一种或多种。当然，在其他的实施方式中，基站也可以广播其它用于定位的信息，例如基站经纬度等。

步骤S412，终端将此广播信息中的位置区域信息发送给热点信息地图服务器，并请求获得该位置附近的热点位置信息。此操作相当于间接地将终端自己的位置信息发送给了热点信息地图服务器。

步骤S413，热点信息地图服务器根据终端发来的位置区域信息确定终端所处的基站，进而确定终端的位置。这一步骤可以通过在热点信息地图服务器本地自建一数据库来解决基站和其地理位置之间的映射关系。

步骤S414，热点信息地图服务器根据终端的位置信息将终端所处位置附近的无线局域网热点位置信息推送给终端。步骤S414的解释请参考前一具体实施方式与之类似的步骤。以上步骤S411至S414可以概括为：热点信息地图服务器根据终端的请求，通过无线蜂窝网将终端所在位置的无线局域网热点分布信息发送给终端。与前一具体实施方式不同的是并没有采用定位服务器，终端是靠接收基站的广播信息并转发至热点信息地图服务器来进行定位，其优点在于省却了定位服务器，通过终端和热点信息地图服务器解析广播信息来进行定位，从而降低了核心网处理数据的工作量。

步骤S420，终端收到热点分布信息后，确定是否通过无线局域网热点接入至无线局域网络。此步骤的解释参见上两个具体实施方式。

下面以CDMA作为无线蜂窝网为例，举例说明以上所述的接入流程，主要对应于接入方法的第一具体实施方式。附图5是以下所述方法的信令图。

终端搜索到CDMA无线蜂窝网络信号后，发起PPP拨号，和核心网交互建立PPP会话；终端读取配置文件，获得热点信息地图服务器的域名。

然后，终端对此域名发起DNS解析，获得热点信息地图服务器的IP地址；终端读取出UIM卡模块的IMSI信息，利用预先配置的密钥进行加密；终端构造HTTP/GET请求，携带加密后的IMSI信息，发送给热点信息地图服务器，加密采用DES加密算法；热点信息地图服务器将请求信息进行解密，解出IMSI后，向定位服务器发送定位请求；定位服务器收到定位请求后，向核心网发起定位请求；核心网根据IMSI信息向基站控制器发起定位流程，基站控制器根据终端和基站的无线信号测量结果，进行运算后，返回终端的位置经纬度信息和基站ID；核心网将这些信息发送给定位服务器；定位服务器将这些信息返回给热点信息地图服务器。

热点信息地图服务器根据基站ID或者用户的经纬度信息，查询地理信息数据库，搜索附近的WLAN热点信息，包括WLAN热点的SSID、坐标位置等。然后进行运算生成WLAN热点信息地图，将其URL链接通过HTTP 200 OK消息返回给终端；终端收到热点的URL和“WLAN热点查询”提示后，点击链接，可显示出WLAN热点信息地图HTTP页面。

附图6所示即为所显示的HTTP页面，位于西藏中路沿线的两个信号塔状标志以及人民公园内部的一个信号塔状标志是WLAN热点所在位置。当终端获得周围存在的WLAN热点信息后，可手动或自动开启WLAN信号搜索出附近的WLAN AP的SSID，并选择某个WLAN SSID接入WLAN网络。

通过以上提供的方法，终端可以自动获取附近的WLAN热点信息，并以友好易用的方式呈现给用户，同时可以提醒用户经由WLAN上网能够获得更高的带宽和更优惠的资费。从而引导或吸引用户在WLAN和CDMA无线双覆盖区域，接入WLAN热点后进行上网、下载等业务，有效降低对CDMA 无线蜂窝网络设备如基站等的负荷和流量压力。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。 

Claims (11)

1.一种处在带有无线局域网的网络中的终端接入无线局域网的方法，所述网络包括核心网、接入网和终端，所述接入网包括无线蜂窝网和无线局域网，所述无线局域网中设置有多个无线热点，所述网络中进一步包括热点信息地图服务器和定位服务器；所述热点信息地图服务器连接至核心网；所述定位服务器与热点信息地图服务器以及核心网之间均建立连接，其特征在于，所述终端接入无线局域网的方法包括如下步骤：

终端经由无线蜂窝网接入至核心网；

终端将身份信息发送至热点信息地图服务器，并请求获得当前位置的无线局域网热点分布信息；

热点信息地图服务器向定位服务器请求终端的位置信息；

定位服务器向核心网请求终端位置信息；

核心网同无线蜂窝网交互获得终端的位置信息；

核心网将终端的位置信息返回至定位服务器；

定位服务器将终端的位置信息返回至热点信息地图服务器；

热点信息地图服务器根据终端的位置信息将终端所处位置附近的无线局域网热点位置信息推送给终端；

终端收到无线局域网热点分布信息后，确定是否通过无线局域网热点接入至无线局域网络。

2.根据权利要求1所述的接入无线局域网的方法，其特征在于，所述身份信息是终端的国际移动用户识别号码。

3.根据权利要求1所述的接入无线局域网的方法，其特征在于，所述热点信息地图服务器推送无线局域网热点位置给终端的步骤中，热点信息服务器首先根据热点位置信息生成热点地图，再将所述地图推送给终端。

4.根据权利要求1所述的接入无线局域网的方法，其特征在于，所述热点信息地图服务器推送热点位置给终端的步骤中，推送方式选自于以下两种方式中的任意一种：

（1）推送包含热点地图信息的HTTP或WAP页面给终端；

（2）推送包含热点地图信息的URL链接给终端，此URL是包含在短信息或者彩信中的。

5.一种处在带有无线局域网的网络中的终端接入无线局域网的方法，所述网络包括核心网、接入网和终端，所述接入网包括无线蜂窝网和无线局域网，所述无线局域网中设置有多个无线热点，所述网络中进一步包括热点信息地图服务器和定位服务器；所述热点信息地图服务器连接至核心网；所述定位服务器与热点信息地图服务器以及核心网之间均建立连接，其特征在于，所述定位服务器主动获得终端当前的位置信息；所述终端接入无线局域网的方法包括如下步骤：

终端经由无线蜂窝网接入至核心网；

定位服务器主动获得终端当前的位置信息，并发送至终端；

终端将此位置信息发送给热点信息地图服务器，并请求获得该位置附近的热点位置信息；

热点信息地图服务器根据终端的位置信息将终端所处位置附近的无线局域网热点位置信息推送给终端；

终端收到无线局域网热点分布信息后，确定是否通过无线局域网热点接入至无线局域网络。

6.根据权利要求5所述的接入无线局域网的方法，其特征在于，所述热点信息地图服务器推送无线局域网热点位置给终端的步骤中，热点信息服务器首先根据热点位置信息生成热点地图，再将所述地图推送给终端。

7.根据权利要求5所述的接入无线局域网的方法，其特征在于，所述热点信息地图服务器推送热点位置给终端的步骤中，推送方式选自于以下两种方式中的任意一种：

（1）推送包含热点地图信息的HTTP或WAP页面给终端；

（2）推送包含热点地图信息的URL链接给终端，此URL是包含在短信息或者彩信中的。

8.一种处在带有无线局域网的网络中的终端接入无线局域网的方法，所述网络包括核心网、接入网和终端，所述接入网包括无线蜂窝网和无线局域网，所述无线局域网中设置有多个无线热点，所述网络中进一步包括热点信息地图服务器；所述热点信息地图服务器连接至核心网；其特征在于，所述终端接入无线局域网的方法包括如下步骤：

终端经由无线蜂窝网接入至核心网；

终端接收所在区域的无线蜂窝基站所广播的系统信息；

终端将此广播信息中的位置区域信息发送给热点信息地图服务器，并请求获得该位置附近的热点位置信息；

热点信息地图服务器根据终端发来的位置区域信息确定终端所处的基站，进而确定终端的位置；

热点信息地图服务器根据终端的位置信息将终端所处位置附近的无线局域网热点位置信息推送给终端；

终端收到无线局域网热点分布信息后，确定是否通过无线局域网热点接入至无线局域网络。

9.根据权利要求8所述的接入无线局域网的方法，其特征在于，所述无线蜂窝基站所广播的信息中包含基站身份识别信息和基站所在位置区域信息的至少一种，所述位置区域信息包括移动无线蜂窝网络的位置区、路由区和小区识别码中的一种或多种。

10.根据权利要求8所述的接入无线局域网的方法，其特征在于，所述热点信息地图服务器推送无线局域网热点位置给终端的步骤中，热点信息服务器首先根据热点位置信息生成热点地图，再将所述地图推送给终端。

11.根据权利要求8所述的接入无线局域网的方法，其特征在于，所述热点信息地图服务器推送热点位置给终端的步骤中，推送方式选自于以下两种方式中的任意一种：

（1）推送包含热点地图信息的HTTP或WAP页面给终端；

（2）推送包含热点地图信息的URL链接给终端，此URL是包含在短信息或者彩信中的。

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