CN102711201B - 一种多模无线接入的切换方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多模无线接入的切换方法和装置，所述方法包括：通信模式检测模块通过分别检测对应于多模终端各个通信模式的当前通信环境，将最适合当前通信的通信模式选作最佳通信模式；模式切换模块将终端无线接入模式切换到对应于所述最佳通信模式的无线接入模式，使所述最佳通信模式的通信模块建立适合于最佳通信模式的无线链路；在建立适合于最佳通信模式的无线链路后，待机处理模块使对应于他通信模式的其他通信模块保持待机状态。本发明的终端硬件支持至少但不限于两种不同模式的无线接入技术，可以在异构网络上进行自动切换。

Description

一种多模无线接入的切换方法和装置

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别涉及一种多模无线接入(Radio AccessTechnology,RAT)的切换方法和装置。

技术背景

在传统蜂窝网技术中，由于技术成熟度、成本、部署快慢和终端普及程度等客观原因的存在，2G(以GSM为代表)、3G(以WCDMA为代表)、及其后续的HSPA、长期演进(Long TermEvolution，LTE)等接入技术将在相当长的一段时间内共同部署。除了传统的蜂窝网络无线接入技术外，以WiFi为代表的无线局域网(Wireless Local Networks，WLAN)也得到了广泛的应用。尤其是在近一段时期，随着移动互联网业务和应用的飞速发展，传统的蜂窝接入网越来越难以支撑大数据量业务，WLAN的广泛部署，就是为了从一定程度上，将蜂窝接入网的大数据流量转移到WLAN上，为蜂窝网进行压力卸载。从现有需求看，这种几代蜂窝接入网和WLAN技术共存，共同构成的复杂的异构网络覆盖，将在相当长的时间内长期存在，如附图1所示。

随着智能手机、终端日益普及，IOS和Android以及Windows Phone等智能手机操作系统日渐完善和成熟，智能终端的能力在不断增强。这种增强极大一方面极大拓宽了移动互联网应用的广度，另一方面对无线接入技术所提供的数据通信能力提出了更高的要求。另一方面，随着芯片技术的日益进步和成熟，硬件上支持多种RAT模式的多模终端越来越多，这种硬件上支持多RAT的终端，和当前广泛存在的复杂的多RAT异构网络，为缓解移动终端大数据流量需求和接入网数据能力之间的矛盾，创造了可能。

由于第二代、第三代乃至后续演进技术的蜂窝网络，是依次研究和设计的，在设计之初并没有对这种多代共存的情况给予足够的重视和估量，因此从信令和流程设计方面并没有针对这一场景进行特殊的设计。至于WLAN技术，跟蜂窝网络不属于同一个标准组织研发设计的，因此更难以跟蜂窝技术进行协作工作。当前，各代蜂窝网络标准和WLAN技术标准已经发布多时，已经有众多厂商生产出支持上述标准的芯片、系统设备和终端设备，同时，这几种通信标准通过多年应用的检验，进行了许多技术细节的修改，现在已经逐渐成熟。虽然最近一段时间，如3GPP等标准组织也致力于修改标准以促进这种复杂的异构网络的协同工作，但由于牵扯的技术细节过多，如对现有标准进行过多修改将难以保证系统的稳定性和可靠性，同时由于上述两个原因，即使修改完成新的标准协议，也难以应用于现有网络和终端上，因此亟需一种既能改善现有异构网络协作工作，又能充分利用现有网络设备的新技术和设备。

智能手机最大的特点就是在于在手机上配置了操作系统，相当于在底层硬件和应用层软件之间加装了一个“接口层”，使应用层软件不直接访问底层设备，有效地实现了软硬件功能的划分和隔离。由于操作系统是可更新，可以通过“刷机”实现，因此只要底层硬件支持，可以通过更新操作系统的方式引进新的功能或实现现有功能的升级。现在，硬件上支持多模多待的终端越来越多，这为通过软件实现终端在异构网络中自动切换以选择最优的网络提供了可能。

发明内容

本发明目的是提供一种便于多模无线终端自动切换到最佳通信模式的多模无线接入的切换方法。

本发明的另一目的是提供一种实现上述方法的装置。

根据本发明第一方面，提供了一种多模无线接入的切换方法，包括以下步骤：

A)通信模式检测模块通过分别检测对应于多模终端各个通信模式的当前通信环境，将最适合当前通信的通信模式选作最佳通信模式；

B)模式切换模块将终端无线接入模式切换到对应于所述最佳通信模式的无线接入模式，使所述最佳通信模式的通信模块建立适合于最佳通信模式的无线链路；

C)在建立适合于最佳通信模式的无线链路后，待机处理模块使对应于他通信模式的其他通信模块保持待机状态。

优选地，步骤A)包括：在终端开机时，通信模式检测模块通过比较对应于各通信模式的当前无线通信质量，将当前通信质量最好的一种通信模式选作最佳通信模式。

优选地，所述无线通信质量包括：信号强度，以及可供使用资源的数量。

优选地，步骤A)还包括：在终端正在利用在前选择的通信模式进行通信时，若信号强度检测模块通过比较对应于各通信模式的当前无线通信质量，发现某一通信模式优于在前选择的通信模式，则将该通信模式选作最佳通信模式。

优选地，步骤B)包括：模式切换模块将在前选择的无线接入模式无缝切换到对应于最佳通信模式的无线接入模式，以便通过建立无线链路进行用户会话。

优选地，步骤B)还包括在切换无线接入模式后，自动登录模块利用所存储的用户名和密码执行自动登录的步骤。

优选地，步骤B)还包括在自动登录完成后控制所述相应通信模块建立无线链路的步骤。

优选地，步骤C)包括：终端待机处理模块检测到无线链路已经建立并稳定后，断开在前建立的无线链路，使其处于待机状态。

根据本发明第二方面，提供了一种多模无线接入的切换装置，包括：

通信模式检测模块，用于通过分别检测对应于多模终端各个通信模式的当前通信环境，将最适合当前通信的通信模式选作最佳通信模式；

模式切换模块，用于将终端无线接入模式切换到对应于所述最佳通信模式的无线接入模式；

多个分别对应于各通信模式的通信模块，用于建立适合于各通信模式的无线链路，以便在无线接入模式切换后，建立适合于最佳通信模式的无线链路；

待机处理模块，用于在建立无线链路后，使对应于他模式通信模式的其他通信模块保持待机状态。

此外，本发明的一种多模无线接入的切换装置还包括自动登录模块，用来在无线接入模式切换后，利用所存储的用户名和密码执行自动登录。

相对于现有技术，本发明的技术效果是，终端硬件支持至少但不限于两种不同模式的无线接入技术，可以在异构网络上进行自动切换。

下面结合附图对本发明进行详细说明。

附图说明

图1是一种异构网络结构示意图；

图2是本发明的多模无线接入的切换方法的示意图；

图3是本发明的多模无线接入的切换装置的示意图。

实施方式

图1显示了本发明的一种多模无线接入的切换方法，包括：

A)通信模式检测模块通过分别检测对应于多模终端各个通信模式的当前通信环境，将最适合当前通信的通信模式选作最佳通信模式；

B)模式切换模块将终端无线接入模式切换到对应于所述最佳通信模式的无线接入模式，使所述最佳通信模式的通信模块建立适合于最佳通信模式的无线链路；

C)在建立适合于最佳通信模式的无线链路后，待机处理模块使对应于他通信模式的其他通信模块保持待机状态。

上述无线通信质量包括但不限于：信号强度，以及可供使用资源的数量。

上述通信模式检测模块、接入模式切换模块、通信模块以及待机处理模块可以是终端软件的相应模块，也可以是硬件或固件。

当上述模块为软件时，本发明软件可以具有以下特点：

1、软件在后台运行，可以直接与硬件支持的各种模式RAT的协议栈进行通信，并对相应的RAT进行状态控制；

2、通过特点1，该软件可以获取当前各种RAT网络的相关信息，包括但不限于信号强度，可供使用资源的数量；

3、基于特点2获取的信息，依靠预先设定的策略，该软件可以控制终端使用某一RAT模式，建立与系统侧或接入点之间的连接；

4、该软件具有存储登陆用户名、密码的能力，可以根据检测到的网络，使用已经存储的用户名、密码自动登陆网络。

5、该软件具有管理高层数据传输请求的能力，即可以将高层请求的数据传输，在各个底层物理传输链路间进行无缝切换的能力。

6、在新的无线链路建立并稳定后，可以将上层软件所需的数据传输请求，转移到新的无线链路上。

7、基于特点1、2、3、4，软件在建立新的无线连接并完成任务切换后，如满足管理策略中相应条件后，可以断开旧有的无线链路。

8、软件可以预先设定若干种切换策略，在选定策略后，软件在后台运行，执行的网络监视、切换判定、网络切换等操作无需用户干预，即：对用户软件来说是透明的。

本发明通过软件实现对异构网络的选择和切换，其最大的优点在于：仅仅需要在终端上做修改，而无需对系统设备做任何的改动。这样可以极大的节约系统设备变动的成本。而这种方法的缺点在于，由于各种RAT技术保持完整的、独立的协议栈，网络切换是通过高层应用软件发起并实现的，所以相应的切换时延较大，切换效率不高。但是，由于切换判别乃至切换实现均是软件在后台进行的，而且采用“先连再断”的软切换策略，所以切换时延等负面影响可以忽略不计。如果现有的终端设备，支持多模同时工作，则理论上这种终端设备仅仅需要进行软件升级即可实现在异构网络上的自动切换。

另一方面，本发明方法的步骤A)包括：在终端开机时，通信模式检测模块通过比较对应于各通信模式的当前无线通信质量，将当前通信质量最好的一种通信模式选作最佳通信模式。

此外，本发明方法的步骤A)还包括：在终端正在利用在前选择的通信模式进行通信时，若信号强度检测模块通过比较对应于各通信模式的当前无线通信质量，发现某一通信模式优于在前选择的通信模式，则将该通信模式选作最佳通信模式。

此外，本发明方法的步骤B)包括：

模式切换模块将在前选择的无线接入模式无缝切换到对应于最佳通信模式的无线接入模式，以便通过建立无线链路进行用户会话；

在切换无线接入模式后，自动登录模块利用所存储的用户名和密码执行自动登录的步骤；以及

在自动登录完成后控制所述相应通信模块建立无线链路的步骤。

本发明方法的步骤C)通常包括：终端待机处理模块检测到无线链路已经建立并稳定后，断开在前建立的无线链路，使其处于待机状态。

下面仅以支持WCDMA和WiFi双模同时工作的终端为例，说明本发明方法一种具体的实施例。

假设具有多模无线接入自动切换能力的终端同时支持WCDMA和WiFi，运营商提供的WiFi验证密码已经实现存储在自动切换管理软件中，假设当前会话正工作在WCDMA模式下，当进入WiFi覆盖区域后，硬件设备检测到WLAN的存在，上报给该管理软件。该自动切换管理软件执行以下操作：

1、根据预先设定的规则和相应的特征量，评判是否需要进行接入技术的切换。比如预设的规则可以是：

2、如果判别结果是WLAN网络不满足需求，则保持现有网络和无线连接不变；

3、如果判别结果是WLAN优于现有网络，则管理软件先依据已存的WLAN认证信息预先进行WLAN登录，

4、待无线连接建立并稳定后，将用户会话切换到WLAN上，

5、待新建连接稳定且传输速率优于现有连接时，结束原有的WCDMA活动连接，仅仅保持待机状态。

图3显示了本发明的一种多模无线接入的切换装置，包括：

通信模式检测模块，用于通过分别检测对应于多模终端各个通信模式的当前通信环境，将最适合当前通信的通信模式选作最佳通信模式；

模式切换模块，用于将终端无线接入模式切换到对应于所述最佳通信模式的无线接入模式；

多个分别对应于各通信模式的通信模块，用于建立适合于各通信模式的无线链路，以便在无线接入模式切换后，建立适合于最佳通信模式的无线链路；

待机处理模块，用于在建立无线链路后，使对应于他模式通信模式的其他通信模块保持待机状态。

此外，本发明的多模无线接入的切换装置还包括自动登录模块，用来在无线接入模式切换后，利用所存储的用户名和密码执行自动登录。

本发明的终端硬件支持至少但不限于两种不同模式的无线接入技术，如GSM+WCDMA、GSM+CDMA2000，WCDMA+LTE等。终端可以运行多无线接入技术自动切换软件，且该软件可以控制和管理底层硬件的工作状态。

尽管上文对本发明进行了详细说明，但是本发明不限于此，本技术领域技术人员可以根据本发明的原理进行各种修改。因此，凡按照本发明原理所作的修改，都应当理解为落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种多模无线接入的切换方法，其特征在于，包括以下步骤：

通信模式检测软件模块通过与各种模式RAT协议栈进行通信，获取当前各种RAT网络的包括通信质量的相关信息，来检测对应于多模终端各个通信模式的当前通信质量，将最适合当前通信的通信模式选作最佳通信模式；

模式切换软件模块将终端无线接入模式切换到对应于所述最佳通信模式的无线接入模式；

在终端无线接入模式被切换到对应于所述最佳通信模式的无线接入模式后，在保持在前建立的无线链路的情况下，使所述最佳通信模式的通信软件模块建立适合于最佳通信模式的无线链路；

待机处理软件模块检测到适合于最佳通信模式的无线链路已经建立并稳定后，将用户会话切换到所述最佳通信模式的无线链路上；

在所建立的适合于最佳通信模式的无线链路稳定且传输速率优于在前建立的无线链路时，所述待机处理软件模块断开在前建立的无线链路，并通过使对应于其他通信模式的其他通信软件模块保持待机状态，使在前建立的无线链路处于待机状态。

2.根据权利要求1所述的切换方法，其特征在于，检测对应于多模终端各个通信模式的当前通信质量，将最适合当前通信的通信模式选作最佳通信模式包括：

在终端开机时，通信模式检测软件模块通过比较对应于各通信模式的当前无线通信质量，将当前通信质量最好的一种通信模式选作最佳通信模式。

3.根据权利要求2所述的切换方法，其特征在于，所述无线通信质量包括：信号强度，以及可供使用资源的数量。

4.根据权利要求2所述的切换方法，其特征在于，检测对应于多模终端各个通信模式的当前通信质量，将最适合当前通信的通信模式选作最佳通信模式还包括：

在终端正在利用在前选择的通信模式进行通信时，若信号强度检测软件模块通过比较对应于各通信模式的当前无线通信质量，发现某个通信模式优于在前选择的通信模式，则将该通信模式选作最佳通信模式。

5.根据权利要求4所述的切换方法，其特征在于，模式切换软件模块将终端无线接入模式切换到对应于所述最佳通信模式的无线接入模式包括：

模式切换软件模块将在前选择的无线接入模式无缝切换到对应于最佳通信模式的无线接入模式，以便通过建立无线链路进行用户会话。

6.根据权利要求3或5所述的切换方法，其特征在于，模式切换软件模块将终端无线接入模式切换到对应于所述最佳通信模式的无线接入模式还包括：在切换无线接入模式后，自动登录软件模块利用所存储的用户名和密码执行自动登录的步骤。

7.根据权利要求6所述的切换方法，其特征在于，模式切换软件模块将终端无线接入模式切换到对应于所述最佳通信模式的无线接入模式还包括：在自动登录完成后控制所述相应通信软件模块建立无线链路的步骤。

8.一种多模无线接入的切换装置，其特征在于，包括：

通信模式检测软件模块，用于通过与各种模式RAT协议栈进行通信获取当前各种RAT网络的包括通信质量的相关信息，来检测对应于多模终端各个通信模式的当前通信质量，将最适合当前通信的通信模式选作最佳通信模式；

模式切换软件模块，用于将终端无线接入模式切换到对应于所述最佳通信模式的无线接入模式；

多个分别对应于各通信模式的通信软件模块，用于建立适合于各通信模式的无线链路，以便在终端无线接入模式被切换到对应于所述最佳通信模式的无线接入模式后，在保持在前建立的无线链路的情况下，建立适合于最佳通信模式的无线链路；

待机处理软件模块，用于在检测到适合于最佳通信模式的无线链路后已经建立并稳定后，将用户会话切换到所述最佳通信模式上；并且在所建立的适合于最佳通信模式的无线链路稳定且传输速率优于在前建立的无线链路时，断开在前建立的无线链路，并通过使对应于其他通信模式的其他通信软件模块保持待机状态，使在前建立的无线链路处于待机状态。

9.根据权利要求8所述的切换装置，其特征在于，还包括自动登录软件模块，用来在无线接入模式切换后，利用所存储的用户名和密码执行自动登录。