一种网络选择方法和设备
技术领域
本发明涉及通信技术领域,尤其是涉及一种网络选择方法和设备。
背景技术
EPS(Evolved Packet System,演进的分组系统)是一个支持多种接入技术以及多种接入间移动性的系统,在多接入场景下,UE(User Equipment,用户设备)可能处于多个3GPP(3rd Generation Partnership Project,第三代合作伙伴计划)接入网络和/或非3GPP接入网络的共同覆盖下,这些接入网络可能使用不同接入技术,可能属于不同运营商,也可能提供到不同核心网的接入。
如图1所示,为UMTS(Universal Mobile Telecommunications System,通用移动通信系统)/LTE(Long Term Evolution,长期演进)和WLAN(Wireless Local AreaNetworks,无线局域网)共存场景的示意图,在UMTS/LTE中基站设备(UMTS的Node B或LTE的eNB)的覆盖范围内,存在多个WLAN的AP(Access Point,接入点),且AP的覆盖范围相对基站设备来说比较小。
在上述网络架构下,UMTS/LTE可利用WLAN进行offload(分流),相应的分流方式包括无缝分流和有缝分流;无缝分流是指WLAN和3GPP CN(Core Network,核心网)之间有连接,分流之后业务依然接入3GPP CN,如图2A所示的无缝分流场景示意图;有缝分流是指WLAN和3GPP CN之间没有连接,分流之后业务直接接入Internet,如图2B所示的有缝分流场景示意图。
为了实现上述功能,当前可以基于ANDSF(Access Network Discovery andSelection Function,接入网络发现和选择功能)策略来实现;具体地,ANDSF与UE之间通过S14接口交互,该S14接口是一个基于IP的接口。
其中,ANDSF基于运营商策略向UE提供网络发现和选择相关信息,如:
(1)ISMP(Inter-system mobility policy,跨系统的移动性策略),该ISMP是运营商定义的规则和偏好信息,其定义了是否允许跨系统移动、最适合接入EPC(Evolvedpacket core,演进的分组核心)的接入技术类型、不同接入技术的不同优先级等信息;例如,ANDSF通过下发WLAN的优先级高于LTE的优先级的策略,这样,当UE在二者覆盖下时,会优先选择WLAN接入。
(2)ANDI(Access Network Discovery Information,接入网络发现信息),即ANDSF可以为UE提供在其附近可用的、符合所请求的接入类型的接入网络列表以及相关参数,如接入技术、无线接入网络标识、载波频率等。
(3)ISRP(Inter-System Routing Policy,跨系统路由策略),该ISRP包含一些跨系统路由所需的信息,对于具有多无线接入接口的UE,如支持IFOM(IP Flow Mobility,IP流移动性)或MAPCON(Multi Access PDN Connectivity,多接入PDN连接)的UE,这些信息可以用于决定:当满足特定路由条件时,使用何种可用的接入网络来发送数据;对于特定IP数据流和/或特定APN(Access Point Name,接入点名称)而言,某种接入网络何时被禁用等。
现有技术中,基于ANDSF可以下发WLAN的优先级高于LTE的优先级的策略,使得当UE在二者覆盖范围下时,会优先选择WLAN进行接入;基于此,当UE接收到可用的优先级高于现有接入网络(3GPP网络)的接入网络(非3GPP网络)信息时,如果用户允许,则UE将需要执行到该高优先级网络的发现和重选过程,从而进一步实现上述无缝分流或有缝分流过程。
在实现本发明的过程中,发明人发现现有技术中至少存在以下问题:
在进行3GPP网络(如UMTS/LTE)到非3GPP网络(如WLAN)的网络选择时,对于高速UE来说,由于其速度较高,且WLAN AP覆盖范围较小,因此UE即使成功切换到WLAN AP,在WLANAP内停留的时间也较短,对提高吞吐量的增益不明显,而且会增大切换失败率,降低用户体验和系统整体性能。
发明内容
本发明实施例提供一种网络选择方法和设备,以避免高速移动的UE切换到非3GPP网络中,从而降低网络切换失败率。
为了达到上述目的,本发明实施例提供一种网络选择方法,该方法包括:
用户设备UE确定需要进行3GPP网络到非3GPP网络的网络选择;
所述UE确定本UE的移动速度;
当本UE的移动速度大于预设速度阈值时,所述UE停止对所述3GPP网络到所述非3GPP网络的网络选择。
本发明实施例提供一种网络选择方法,该方法包括:
基站设备配置用户设备UE需要基于移动速度来停止对3GPP网络到非3GPP网络的网络选择;
所述基站设备通过广播信令或者专用信令将UE需要基于移动速度来停止对3GPP网络到非3GPP网络的网络选择的配置信息通知给所述UE;
由UE在确定需要进行3GPP网络到非3GPP网络的网络选择时,如果移动速度大于预设速度阈值,则停止对3GPP网络到非3GPP网络的网络选择。
本发明实施例提供一种用户设备,该用户设备包括:
第一确定模块,用于确定需要进行3GPP网络到非3GPP网络的网络选择;
第二确定模块,用于确定本用户设备的移动速度;
处理模块,用于当本用户设备的移动速度大于预设速度阈值时,停止对所述3GPP网络到所述非3GPP网络的网络选择。
本发明实施例提供一种基站设备,该基站设备包括:
配置模块,用于配置用户设备UE需要基于移动速度来停止对3GPP网络到非3GPP网络的网络选择;
发送模块,用于通过广播信令或者专用信令将UE需要基于移动速度来停止对3GPP网络到非3GPP网络的网络选择的配置信息通知给所述UE;
由UE在确定需要进行3GPP网络到非3GPP网络的网络选择时,如果移动速度大于预设速度阈值,则停止对3GPP网络到非3GPP网络的网络选择。
与现有技术相比,本发明实施例至少具有以下优点:本发明实施例中,UE在移动速度大于预设速度阈值时,通过停止对3GPP网络到非3GPP网络的网络选择,从而可以避免高速UE接入覆盖范围较小的非3GPP网络,继而降低了网络切换失败率,并可以达到提升用户体验和系统整体性能的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有技术中UMTS/LTE和WLAN共存场景的示意图;
图2A和图2B是现有技术中无缝分流和有缝分流的场景示意图;
图3是本发明实施例一提供的一种网络选择方法流程示意图;
图4是本发明实施例一中UE的移动状态转换过程示意图;
图5是本发明实施例二至实施例五的网络场景示意图;
图6是本发明实施例六提供的一种用户设备结构示意图;
图7是本发明实施例七提供的一种基站设备结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例一
针对现有技术中存在的问题,本发明实施例一提出一种网络选择方法,应用在需要进行3GPP网络到非3GPP网络的网络选择的场景下,该3GPP网络具体可以为UMTS或者LTE,该非3GPP网络具体可以为WLAN。
如图3所示,该网络选择方法可以包括以下步骤:
步骤301,UE确定需要进行3GPP网络到非3GPP网络的网络选择。
步骤302,UE确定本UE的移动速度。
本发明实施例中,UE确定本UE的移动速度,包括但不限于如下方式:
方式一、UE利用MSE(Mobility State Estimation,移动状态评估)方式确定本UE的移动速度,该移动速度可以为高速、中速和低速三种。
当前移动状态分为高速、中速和低速,即高等移动状态,中等移动状态和正常移动状态。当UE处于空闲态时,可以基于小区重选次数确定移动状态。
(1)移动状态检测准则:
中等移动状态:在TCRmax时间段内,小区重选次数超过NCR_M,但没有超过NCR_H。高等移动状态:在TCRmax时间段内,小区重选次数超过NCR_H。
(2)移动状态转换:
如果高等移动状态的准则被检测到了,则UE进入高等移动状态;否则,如果中等移动状态的准则被检测到了,则UE进入中等移动状态;否则,如果在时间TCRmaxHyst内,高等移动状态和中等移动状态的准则均没有被检测到,则UE进入正常移动状态;下面以图4为例,说明UE的移动状态转换过程,在图4中,假设TCRmax=30s,TCRmaxHyst=40s,NCR_M=1。
(3)参数介绍:
TCRmax:用于评估UE进行小区重选/切换次数的时间;NCR_M:UE进入到中等移动状态所需要达到的小区重选/切换次数;NCR_H:UE进入到高等移动状态所需要达到的小区重选/切换次数;TCRmaxHyst:UE进入正常移动状态之前,所需要满足的附加评估时间。
当UE处于连接状态时,移动状态的确定方式与UE处于空闲态时的移动状态确定方式类似,其不同之处在于:1)使用小区切换次数代替小区重选次数;2)使用专用信令中提供的速度缩放因子,而不是系统消息中提供的速度缩放因子;例如:在UE当前小区的系统广播中包含参数TCRmax,NCR_H,NCR_M和TCRmaxHyst,用于空闲态时的UE移动状态检测;在UE的专用信令中包含参数TCRmax,NCR_H,NCR_M和TCRmaxHyst,用于进行连接态时的移动状态检测。
方式二、UE利用增强MSE方式确定本UE的移动速度。
(1)有选择的统计切换小区。在统计切换次数时,只记录经过的宏小区切换次数(中间经过的小小区数忽略),即只记录宏小区到宏小区切换,当发生宏小区到小小区再到宏小区的切换时,只记录一次切换即可。
(2)权值方式。在统计切换次数时,根据目标小区和源小区的类型不同乘以一定的系数;例如,宏小区到宏小区的权值为1,宏小区到小小区的权值为0.5,小小区到宏小区的权值为0.3,小小区到小小区的权值为0.2。
方式三、UE利用GPS(Global Positioning System,全球定位系统)测速功能确定本UE的移动速度,即通过GPS测量本UE的移动速度。
步骤303,当本UE的移动速度大于预设速度阈值(此时表明UE为高速移动UE)时,UE停止对3GPP网络到非3GPP网络的网络选择。
本发明实施例中,UE停止对3GPP网络到非3GPP网络的网络选择,具体包括但不限于如下方式之一或者任意组合:UE停止对非3GPP网络的扫描过程;UE停止对非3GPP网络的测量过程;UE停止对非3GPP网络的选择/切换过程;UE关闭非3GPP网络对应的非3GPP模块。
UE停止对3GPP网络到非3GPP网络的网络选择之后,本发明实施例中,如果UE当前已经停止对非3GPP网络的扫描过程,则当UE确定本UE的移动速度不大于预设速度阈值(移动速度不再为高速)时,UE重新启动对非3GPP网络的扫描过程;如果UE当前已经停止对非3GPP网络的测量过程(3GPP网络之前为UE配置的测量),则当UE确定本UE的移动速度不大于预设速度阈值(移动速度不再为高速)时,UE重新启动对非3GPP网络的测量过程;如果UE当前已经停止对非3GPP网络的选择/切换过程,则当UE确定本UE的移动速度不大于预设速度阈值(移动速度不再为高速)时,UE重新启动对非3GPP网络的选择/切换过程;如果UE当前已经关闭非3GPP网络对应的非3GPP模块,则当UE确定本UE的移动速度不大于预设速度阈值(移动速度不再为高速)时,UE重新开启非3GPP网络对应的非3GPP模块。
UE停止对3GPP网络到非3GPP网络的网络选择之后,本发明实施例中,当UE利用来自ANDSF的配置策略进行3GPP网络到非3GPP网络的网络选择时,UE需要忽略相关配置策略。或者,当UE利用来自基站设备的接入网络辅助信息进行3GPP网络到非3GPP网络的网络选择时,UE需要停止接受来自基站设备的接入网络辅助信息。进一步的,UE停止接受接入网络辅助信息之后,还可以删除当前已经保存的来自基站设备的接入网络辅助信息。
本发明实施例中,可以由基站设备配置UE是否需要基于移动速度来停止对3GPP网络到非3GPP网络的网络选择,并通过广播信令或者专用信令将UE是否需要基于移动速度来停止对3GPP网络到非3GPP网络的网络选择的配置信息通知给UE;进一步的,UE接收来自基站设备的广播信令或者专用信令(其中携带了UE是否需要基于移动速度来停止对3GPP网络到非3GPP网络的网络选择的配置信息),当利用配置信息确定需要基于移动速度来停止对3GPP网络到非3GPP网络的网络选择时,则在本UE的移动速度大于预设速度阈值时,UE停止对3GPP网络到非3GPP网络的网络选择。
本发明实施例中,基站设备还可以确定非3GPP网络的覆盖范围;当非3GPP网络的覆盖范围小于预设范围阈值(即非3GPP网络的覆盖范围较小,该预设范围阈值可根据实际经验值设置)时,该基站设备通过广播信令或者专用信令将非3GPP网络的网络标识(如WLAN的SSID(Service Set Identifier,服务集标识)或者BSSID(Basic Service SetIdentifier,基本服务集标识)等)发送给UE;进一步的,UE接收来自基站设备的广播信令或者专用信令(其中携带了非3GPP网络的网络标识),在本UE的移动速度大于预设速度阈值时,UE停止对3GPP网络到网络标识对应的非3GPP网络的网络选择。
综上所述,本发明实施例中,UE在移动速度大于预设速度阈值(此时UE为高速移动)时,通过停止对3GPP网络到非3GPP网络的网络选择,从而可以避免高速UE接入覆盖范围较小的非3GPP网络,继而降低了网络切换失败率,并可以达到提升用户体验和系统整体性能的目的。
以下结合图5所示的网络场景对本发明实施例进行进一步的说明,在图5中,基站设备可以是UMTS的NodeB,也可以是LTE的eNB。
实施例二
本实施例中,以UE停止对非3GPP网络的扫描过程为例进行说明。
UE当前在基站设备下工作,根据ANDSF提供的策略进行网络选择,此时UE保存的策略为WLAN优先级高于UMTS/LTE,即如果发现WLAN,则UE应该从UMTS/LTE切换到WLAN;基于此,UE开启了WLAN扫描功能。
进一步的,UE利用MSE方式确定自身的移动速度,如果确定结果为高速,则UE需要停止WLAN扫描功能。当UE以高速向接入点1移动时,由于停止WLAN扫描功能,因此不会发现接入点1,从而避免接入WLAN网络。
之后,当UE的速度被确定为中速或者低速时,该UE还需要重新开启WLAN扫描功能;此时,如果UE扫描到了接入点,则该UE将会根据ANDSF提供的策略,从UMTS/LTE切换到WLAN网络。
本发明实施例的实现过程中,基站设备可以通过专用信令配置UE是否开启速度评估功能来避免高速时接入WLAN。
实施例三
本实施例中,以UE停止对非3GPP网络的选择/切换过程为例进行说明。
UE当前在基站设备下工作,并根据接入网络辅助信息进行网络选择,此时UE保存了基站设备提供的WLAN辅助信息,例如:该WLAN辅助信息可以为当前基站设备下的WLAN AP的标识(BSSID):接入点1和接入点2。
进一步的,UE利用MSE方式确定自身的移动速度,如果确定结果为高速,则UE停止对WLAN的选择/切换过程,且不再继续接受基站设备提供的接入网络辅助信息,并可以进一步删掉之前保存的接入点1和接入点2的信息。当UE以高速向接入点1移动时,不进行到WLAN的网络选择或者切换。
之后,当UE的速度被确定为中速或者低速时,该UE还需要重新开启对WLAN的选择/切换过程,且继续接受基站设备提供的接入网络辅助信息;此时,如果UE进入已被提供的接入网络辅助信息的接入点后,则该UE会从UMTS/LTE切换到WLAN网络。
本发明实施例的实现过程中,基站设备可以通过专用信令配置UE是否开启速度评估功能来避免高速时接入WLAN。此外,如果接入点1的覆盖范围较小,接入点2的覆盖范围较大,则基站设备可以配置UE在高速时只是不选择或者切换到接入点1,而接入点2还是可以选择或者切换的。
实施例四
本实施例中,以UE关闭非3GPP网络对应的非3GPP模块为例进行说明。
UE当前在基站设备下工作,根据ANDSF提供的策略进行网络选择,此时UE保存的策略为WLAN优先级高于UMTS/LTE,即如果发现WLAN,则UE应该从UMTS/LTE切换到WLAN;基于此,UE开启了WLAN模块。
进一步的,UE利用GPS测速功能确定自身的移动速度,当速度高于某个门限时,确定结果为本UE的速度为高速,此时UE需要关闭WLAN模块。之后,当UE以高速向接入点1移动时,由于此时已经关闭了WLAN模块,因此UE不会发现接入点1,从而可以避免接入WLAN网络。
之后,当UE的速度被确定为中速或者低速时,该UE还需要重新开启WLAN模块;此时,如果UE扫描到了接入点,则该UE将会根据ANDSF提供的策略,从UMTS/LTE切换到WLAN网络。
本发明实施例的实现过程中,基站设备可以通过专用信令配置UE是否开启速度评估功能来避免高速时接入WLAN。
实施例五
本实施例中,以UE停止对非3GPP网络的测量过程为例进行说明。
UE当前在基站设备下工作,基站设备为UE配置了对WLAN的测量,例如,当本小区信道质量低于门限1,而WLAN信道质量高于门限2时,就进行测量上报(上报内容包括本小区信道质量,WLAN标识/WLAN AP标识以及WLAN信道质量等)。进一步的,UE利用MSE方式确定自身的移动速度,如果确定结果为高速,则UE关闭WLAN测量功能,并删除之前保存的测量结果,但是仍然保存相关测量配置信息。当UE以高速向接入点1移动时,由于关闭了WLAN测量功能,就不会测量接入点1,从而避免了测量上报,基站设备也不会基于测量上报的结果让UE接入WLAN网络。
之后,当UE的速度被确定为中速或者低速时,该UE重新开启WLAN测量功能,根据当前保存的测量配置进行测量和上报,如果UE测量到了某个接入点满足了上报条件,那么UE就进行测量上报。后续基站设备可以基于测量上报的结果考虑是否将UE切换到WLAN。
本发明实施例的实现过程中,基站设备可以通过专用信令配置UE是否开启速度评估功能来避免高速时接入WLAN。
实施例六
基于与上述方法同样的发明构思,本发明实施例中还提供了一种用户设备,如图6所示,该用户设备包括:
第一确定模块11,用于确定需要进行3GPP网络到非3GPP网络的网络选择;
第二确定模块12,用于确定本用户设备的移动速度;
处理模块13,用于当本用户设备的移动速度大于预设速度阈值时,停止对所述3GPP网络到所述非3GPP网络的网络选择。
所述第二确定模块12,具体用于利用移动状态评估MSE方式确定本用户设备的移动速度;或者,利用增强MSE方式确定本用户设备的移动速度;或者,利用全球定位系统GPS测速功能确定本用户设备的移动速度。
所述处理模块13,具体用于停止对所述非3GPP网络的扫描过程;和/或,停止对所述非3GPP网络的测量过程;和/或,停止对所述非3GPP网络的选择/切换过程;和/或,关闭所述非3GPP网络对应的非3GPP模块。
所述处理模块13,还用于如果当前已经停止对所述非3GPP网络的扫描过程,则当确定本用户设备的移动速度不大于预设速度阈值时,重新启动对所述非3GPP网络的扫描过程;和/或,如果当前已经停止对所述非3GPP网络的测量过程,则当确定本用户设备的移动速度不大于预设速度阈值时,重新启动对所述非3GPP网络的测量过程;和/或,如果当前已经停止对所述非3GPP网络的选择/切换过程,则当确定本用户设备的移动速度不大于预设速度阈值时,重新启动对所述非3GPP网络的选择/切换过程;和/或,如果当前已经关闭所述非3GPP网络对应的非3GPP模块,则当确定本用户设备的移动速度不大于预设速度阈值时,重新开启所述非3GPP网络对应的非3GPP模块。
所述处理模块13,还用于在停止对所述3GPP网络到所述非3GPP网络的网络选择之后,当利用来自接入网络发现和选择功能ANDSF的配置策略进行3GPP网络到非3GPP网络的网络选择时,忽略所述配置策略;或者,当利用来自基站设备的接入网络辅助信息进行3GPP网络到非3GPP网络的网络选择时,停止接受来自基站设备的接入网络辅助信息。
所述处理模块13,进一步用于在停止接受来自基站设备的接入网络辅助信息之后,删除当前已经保存的来自基站设备的接入网络辅助信息。
所述处理模块13,具体用于接收来自基站设备的广播信令或者专用信令,所述广播信令或者专用信令中携带了用户设备是否需要基于移动速度来停止对3GPP网络到非3GPP网络的网络选择的配置信息;
利用所述配置信息确定需要基于移动速度来停止对3GPP网络到非3GPP网络的网络选择时,则在本用户设备的移动速度大于预设速度阈值时,停止对所述3GPP网络到所述非3GPP网络的网络选择。
所述处理模块13,具体用于接收来自基站设备的广播信令或者专用信令,所述广播信令或者专用信令中携带了非3GPP网络的网络标识;
在本用户设备的移动速度大于预设速度阈值时,停止对所述3GPP网络到所述网络标识对应的非3GPP网络的网络选择。
本发明实施例中,所述3GPP网络具体为通用移动通信系统UMTS或者长期演进LTE;所述非3GPP网络具体为无线局域网WLAN。
其中,本发明装置的各个模块可以集成于一体,也可以分离部署。上述模块可以合并为一个模块,也可以进一步拆分成多个子模块。
实施例七
基于与上述方法同样的发明构思,本发明实施例中还提供了一种基站设备,如图7所示,该基站设备包括:
配置模块21,用于配置用户设备UE需要基于移动速度来停止对3GPP网络到非3GPP网络的网络选择;
发送模块22,用于通过广播信令或者专用信令将UE需要基于移动速度来停止对3GPP网络到非3GPP网络的网络选择的配置信息通知给所述UE;
由UE在确定需要进行3GPP网络到非3GPP网络的网络选择时,如果移动速度大于预设速度阈值,则停止对3GPP网络到非3GPP网络的网络选择。
该基站设备还包括:确定模块23,用于确定非3GPP网络的覆盖范围;
所述发送模块22,还用于当所述非3GPP网络的覆盖范围小于预设范围阈值时,通过广播信令或者专用信令将所述非3GPP网络的网络标识发送给所述UE;由所述UE在本UE的移动速度大于预设速度阈值时,停止对所述3GPP网络到所述网络标识对应的非3GPP网络的网络选择。
其中,本发明装置的各个模块可以集成于一体,也可以分离部署。上述模块可以合并为一个模块,也可以进一步拆分成多个子模块。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图,附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述进行分布于实施例的装置中,也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块,也可以进一步拆分成多个子模块。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例,但是,本发明并非局限于此,任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。